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开关的接触机构及电气开关

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CN1421887A
CN1421887A CN 02152755 CN02152755A CN1421887A CN 1421887 A CN1421887 A CN 1421887A CN 02152755 CN02152755 CN 02152755 CN 02152755 A CN02152755 A CN 02152755A CN 1421887 A CN1421887 A CN 1421887A
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CN
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contact
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electrical
contact mechanism
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CN 02152755
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加藤裕一
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佐鸟控制科技有限公司
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    • H01H5/06Energy stored by deformation of elastic members by compression or extension of coil springs

Abstract

本发明提供一种减少了电动工具用的弹簧翻转型开关中的开关。接通时的跳动而且提高了开关断开时的瞬间隔断速度的、并且防止弹簧的品质的偏差和凸起的消耗引起的接通/断开时刻的变化的、高额定、高寿命的AC/DC两用开关。设有由具有翻转点的螺旋状翻转弹簧转动的翻转构件驱动的作动器。在作动器中组装入可动接点和推压弹簧。在翻转弹簧的翻转点前使作动器稍微前进而使可动接点接近固定接点。然后,通过翻转构件翻转,作动器前进而使可动接点跳动非常少地可靠地接触在固定接点上。在开关断开时、在翻转弹簧翻转点前由止挡构件停止作动器的动作而使接触压力减少,然后,在翻转弹簧的翻转点后通过释放作动器的锁定而瞬时将可动接点从固定接点离开。

Description

开关的接触机构及电气开关

技术领域

本发明涉及一种开关的接触机构及电气开关,详细地是涉及一种电动工具用的弹簧翻转型开关的接触机构及电气开关。

背景技术

过去,在进行大电流的开闭的电动工具用的开关中多使用弹簧翻转型接触机构。弹簧翻转型接触机构由于在接通/断开时可以获得轻快的变换感觉、并且可以实现迅速接通、迅速断开,适用于大电流的开闭,而且也可适用于AC/DC共用的开关。

但是,弹簧翻转型接触机构由于其接点的接触是速接合速断开,因此接点的跳动多,特别是在接通时由于突然流入电流,由于该跳动而容易产生电弧,接点的消耗也剧烈,因此有缩短开关的寿命的缺点。

另外,在现有技术中,存在着具有弹簧翻转机构、产生接触压力的按压弹簧、可动接点的接触机构。该接触机构在从接通向断开的弹簧翻转机构即将翻转前的状态下,在受到弹簧的影响进行翻转前有时其接触压力大幅度地减少,在这时,当对开关施加振动时,由于接触压力小而产生电弧,存在大幅度消耗接点的缺点。

作为消除弹簧翻转型接触机构的上述缺点的接触机构,公知的有由德国专利公报DE19930558A1公开的开关。以下使用图18~图25对该发明的开关进行若干说明。

德国专利的开关1大致由壳体2、基座3、盖4、固定接点5、电气连接部6、滑动部件7、开闭接点8(参照图19)、作动元件9、第一弹簧10、开闭接点结合构件11a、11b(参照图21)、第二弹簧12、滑动构件13、压缩弹簧28(参照图19)构成。

如图18所示,在壳体2的底部配设着4个固定接点5,这些固定接点5通过对应的电气连接部9与电源导线连接。

如图19及图20所示,滑动部件7处于壳体2之中,在其下面上与固定接点相面对地配设四个开闭接点8。在开闭接点8的后部配设压缩弹簧28。

在滑动部件7的上面上具有第二弹簧12、收容第二弹簧12并可运动的托架16、对于托架16产生作用的止挡件19a、19b、可以与第二弹簧12结合地设置滑动构件13的凸起15a、15b的导引件14及开口部17(参照图18)。

该滑动部件7与滑动构件13一起运动,可以在图22所示的固定接点5与开闭接点8相离开的开关断开位置与图23所示的固定接点5与开闭接点8接触着的开关接通位置这两个位置之间移动。

第二弹簧12是压缩弹簧。在进行切换时,通过张紧到到达切换点而产生与滑动部件7的运动方向对抗的复位力,在越过切换点时,产生与滑动部件7的运动方向同方向的力。

第一弹簧10是一种压缩点弹簧,具有形成为U字形的腿部20a、20b和形成在两端的向左右突出的突出部21。第一弹簧10的弹簧常数选定为第一弹簧10在切换点的力与全压缩弹簧28的力的总和。

如图21所示,开闭接点结合构件11a、11b具有从壳体2的内面两侧突出的突起22。突起22形成为非对称的形状。

弹簧10与开闭接点结合构件11a、11b协同如下地进行动作。即,当滑动部件7由作动元件9作动进行运动时,弹簧10与滑动部件7的运动方向对抗地积蓄能量,将该对抗力一直保持到能量成为最大、即压缩点。在压缩点(切换点),积蓄在弹簧10上的能量由于急剧地被释放,滑动部件7以急变运动的形式在上述两位置之间进行切换。

滑动构件13与作动元件9连接着。通过推压作动元件9,滑动构件13后退,通过脱离作动元件9,滑动构件13前进。

滑动元件13由收容在空腔27内的第三弹簧24和止挡件25、配置在凸起15a、15b上的止挡件18a、18b构成。

凸起15a、15b通过滑动部件7的导引件14作用于第二弹簧12的端部(参照图20)。

滑动构件13的止挡件18a、18b与滑动部件7的止挡件19a、19b之间具有运动间隙,由此,在使滑动构件13作用时,首先进行向第二弹簧12的作用,在运动间隙消失了后,滑动部件7才可进行运动。

以下,对开关1的接通、断开动作进行说明。

在开关1处于图22所示那样的断开的状态时,当由手动推压作动元件9时,滑动构件13通过凸起15a作用于第二弹簧12的左端,使第二弹簧12张紧。在上述运动间隙消除了后,止挡件18与止挡件19a啮合,其结果,滑动部件7朝向右方向的接通位置移动。

如图22所示,该移动基于凸起22的平坦侧面29a与第一弹簧10的逆向的力在到达切换点之前以微速进行。克服了切换点后,积蓄在第一弹簧10与第二弹簧12上的能量瞬间被释放,其结果,滑动部件7瞬时向右方向移动,成为图23所示的开关接通状态。而且,由于固定接点5与开闭接点8的接触,压缩弹簧28(参照图20)成为张紧状态。

为了进行开关断开,当从作动元件9脱开手时,滑动构件13在第三弹簧24(参照图20)的作用下被复位。在滑动构件13的复位运动时,凸起15b作用于第二弹簧12的右侧端部,在活用了运动间隙后,使第二弹簧12张紧。这时,滑动部件7只进行蛇行而不进行运动,如图23所示地继续维持固定接点5与开闭接点8的接触状态。

其后,滑动部件7在凸起22的陡峻的侧面29b与第一弹簧10的逆向的力的作用下而稍微向左方向运动。但是,开闭接点8由于压缩弹簧28松弛着而维持与固定接点5接触的状态,该状态如图25所示一直维持到到达切换点。

在克服了切换点后,积蓄在第一弹簧10与第二弹簧12上的能量短时间被释放,滑动部件7瞬时向左方向移动,其结果,开闭接点8瞬时间从固定接点5离开,成为图22所示那样的开关断开状态。

但是,上述德国专利的开关1,由于为了抑制接点的跳动而使用压缩弹簧(第一弹簧10)进行接通时的迟缓接触,断开时的瞬间释放,由于弹簧10的品质的偏差或开闭接点结合构件11a、11b的凸起22的磨损而使接通断开的时刻产生变化,由此存在难以作出均一的开关性能的问题。

因此,本发明的目的是提供一种解决了上述开关的缺点、在接通时跳动少、而且在断开时可以瞬时的隔断的高额定电流、高寿命的AC/DC共用的开关的接触机构。

为了解决上述课题,本发明的开关的接触结构是弹簧翻转型开关接触机构,它具有:固定在壳体上的固定接点、具有与该固定接点接触/分离的可动接点及从后方推压可动接点的推压弹簧的作动器、驱动该作动器的可自由转动的翻转构件、一端连接在该翻转构件上、另一端与插棒结合的螺旋状的具有翻转点的翻转弹簧、驱动该插棒的操作部,通过推压/释放上述操作部使上述可动接点与上述固定接点接触/分离而使开关接通/断开。

本发明的开关的接触机构在开关接通时,在翻转点前使作动器运动一定量来缩小接点间隔,然后通过上述翻转构件翻转使上述可动接点急速且确实地与上述固定接点接触。

可动接点和固定接点由于已经充分接近着,由于最后的快速接合引起跳动的程度也少。

本发明的开关的接触机构,在开关断开时,在上述翻转点前,强制地停止上述作动器的运动,其后在翻转之后,通过解除上述作动器的锁定而瞬时地使上述可动点从上述固定点离开。这时,由于直到越过翻转弹簧的翻转点之前由于积蓄着充分的弹簧能量,可动接点从固定接点离开的速度极快,另外,在翻转点紧接着的前边由推压弹簧的弹力将翻转构件推回,接点的接触压力降低,接触也不会不稳定。

另外,本发明的开关的接触机构具有形成在上述翻转构件上的小齿轮和形成在上述作动器上的齿条部。翻转构件的回转变换为作动器的水平运动。

另外,本发明的开关的接触机构具有设在上述插棒上的凸起和设在上述翻转构件上的凸起。

在推压上述操作部时,上述插棒的凸起推压上述翻转构件的凸起,而反抗上述翻转弹簧的弹力使上述翻转构件回转,由此使上述作动器运动,使上述可动点接近固定点。

另外,本发明的开关的接触机构具有设在上述插棒的前端部的下面上的具有平缓的台阶的面、与上述台阶面经常接触的止挡构件、设在上述止挡构件上的钩部、将上述止挡构件向上方弹压的止挡弹簧、设在上述作动器上的凸起。上述止挡构件通过沿上述插棒的台阶面运动而将上述止挡构件的钩部与上述作动器的凸起的结合状态置于锁定状态或释放状态。

本发明的开关的接触机构,在开关接通时,上述止挡构件上升,上述作动器的凸起越过上述止挡构件的钩部之上前进而使可动接点与固定接点接触,这时,上述钩部与上述作动器的凸起的结合状态成为锁定状态。在上述锁定状态下,通过使操作部向开关断开的方向运动,上述插棒运动,即使在越过了上述翻转弹簧的翻转点时,由于上述插棒的前端部的下面形状也若干时间不成为释放状态,在使上述插棒进一步向断开方向运动时,由于上述插棒的前端部的下面,止挡构件下降,上述锁定装置成为释放状态,其结果,上述作动器立刻移动,可动接点从固定接点瞬时离开,成为开关断开状态。

本发明的电气开关由操作部、插棒、翻转构件、作动器、连接装置构成;上述操作部以一点为支轴进行回转操作;上述插棒与该操作部连接,与该操作部的回转操作连动沿直线方向运动;上述翻转构件夹设可以从上述插棒的直线运动获得赋能力的翻转弹簧,在沿上述插棒的运动的相反方向成为规定的赋能力以上时进行翻转动作,并且具有与该插棒的直线运动连动地进行转动动作的小齿轮;上述作动器具有上述小齿轮啮合的齿条,与上述小齿轮的转动动作连动进行直线动作;上述连接装置在壳体的长度方向两端具有固定接点,相面对地配置安装在上述作动器上的可动接点和上述固定接点,与由上述翻转构件进行翻转的动作连动进行电性连接。

这样,通过夹设翻转构件,借助操作部的操作使之成为储存规定的赋能力的状态,通过与齿条与小齿轮的关系、即所谓的用于储存规定的赋能力的构造的机构以转动运动和直线运动进行开关的变换,可以减少摩擦的结合状态,由此可以减少构件接触部的磨损,可以维持各零件的长耐久性。

附图说明

图1是本发明的开关的一实施例的分解立体图。

图2是同实施例的开关的侧视图。

图3是同实施例的开关的立体图。

图4是同实施例的开关的局部剖侧视图。

图5是同实施例的开关的局部剖侧视图。

图6是同实施例的开关的接触机构的局部剖侧视图。

图7是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图8是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图9是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图10是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图11是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图12是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图13是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图14是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图15是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图16是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图17是用于说明同实施例的开关的接触机构的动作的局部剖侧视图。

图18是作为现有技术例子的开关的说明图。

图19是作为现有技术例子的开关的说明图。

图20是作为现有技术例子的开关的说明图。

图21是作为现有技术例子的开关的说明图。

图22是作为现有技术例子的开关的说明图。

图23是作为现有技术例子的开关的说明图。

图24是作为现有技术例子的开关的说明图。

图25是作为现有技术例子的开关的说明图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的开关的接触机构及电气开关的一实施例进行详细说明。在说明中,将图中的左侧作为开关的前、将右侧作为开关的后,开关的接触机构由于是组成电气开关的部件,在以下作为开关的接触机构进行说明。

本发明的使用接触机构的开关(电气开关)50如图1所示由操作部51、两个复位弹簧52、盖53、插棒54、导引板55、两片板56a、56b、翻转弹簧57、翻转构件58、止挡构件59、止挡弹簧60、作动器61、两个端子62、两个固定接点63、四个可动接点64a、64b、两个可动接片65、两个接压弹簧66、两个固定接点67、两个端子68、壳体69构成。

当如图1中用点划线所示的那样地组装上述各部件时,形成如图2~图6所示的开关。以下参照图1~图6对各部件的构成及功能以及各部件与其它的部件的关系进行说明。

操作部51是由电气开关50的使用者的手进行操作的部分,若从上按压则使开关接通,若脱开手,则使开关断开。

该操作部51由弯曲为手的形状的上面、与该上面一体成形的左右侧面及前面、开口的后面及下面、整体上形成为空心的壳体状。在操作部51的后部的左右侧面设有两个孔51a,通过与设在盖53的最后部的凸起53a结合而连接操作部51和盖53。

在操作部51的左右侧面上设有两个轴承孔51b,在其中自由转动地嵌合插棒54的转轴54e。另外,在操作部51的两侧面上为了使用方便而设有葫芦形的贯通孔51c。另外,在操作部51的上板内侧设有用于保持复位弹簧52的上端的两个凸起51d(参照图4)。

两个螺旋状复位弹簧经常地向其伸长方向赋予弹力,其上端由操作部51的凸起51d固定,其下端由设在后述的盖53的底部上的两个凸起53b固定。

如图2~图6更详细地表示的那样,盖53在功能上分为前半部和后半部。后半部如图4、图5所示地由凸起53b保持复位弹簧52的下端,同时具有与操作部51的后端部结合的功能。

盖53的前半部具有壳体69的盖的作用,覆盖着插棒54。设在盖53的最前部的倾斜部53d,在其内部形成着用于使插棒54的尖的前端部54d前后运动的空间。

如图2及图3所示,盖53的左右侧板盖在壳体69的左右侧板的外侧上,通过在两个贯孔53e中嵌合壳体69的两个爪69a而使盖53与壳体69结合。

如图1所示,插棒54由棒部54a、固定在棒部54a后端的后部块54b、固定在棒部54a前端的矩形的台状(木屐状)构件54c、一体地形成在该台状构件54c的前部的前端尖的三角形的前端部54d,在台状构件54c的后部向下方凸出的第一凸起54d、从安装在台状构件54c的下面上的导引板55的中央向下方凸出的凸起55a(参照图6)、垫圈54f构成。

在后部块54b的左右侧面上形成着转轴54e,与操作部51的轴承孔51b嵌合。操作部51的转动运动通过轴承孔51b传递到后部块54b,棒部54a将后部块54b的前后方向的动作传递到台状构件54c。

前端部54d是从台状构件54c的左右方向中央部构件凸出的侧面大致是锐角三角形的板状构件,从侧面看其上面时的轮廓与罩53的倾斜部53d的内面吻合。前端部54d的下面具有具有台阶的两个水平面和连接该两个水平面的倾斜面。即,由从前端到中央部的第一水平面51d1、从第一水平面的终端向下方伸展的直线状的第一倾斜面51d3、从第一倾斜面的终端延伸的第二水平面54d2、从第二水平面的终端向上方变窄地延伸到达台状构件54c的第二倾斜面54d4构成。

构成上述形状的前端部54d的下面经常地与后述的止挡构件59的前端接触,由此具有支配止挡构件59的上下运动的功能,同时与接点的接合/断开的时刻有重大的关系。

插棒54的第一凸起54g起到使后述的翻转构件58的凸起58e运动的作用。导引板55的凸起55a通过与板56a接合而与翻转弹簧57的上端连接。

垫圈54f具有穿过棒部54a的中心孔,嵌入盖53与壳体69的接合面而防止由于插棒54的前后方向的运动而引起灰尘向开关内部的侵入。

导引板55是嵌入在插棒54的台状构件54c的下面的齿之间的矩形板。设在其中央的凸起55a与板56a接合。

两个圆板状的板56a、56b中的上方的板56a在其中央具有比导引板55的凸起55a(参照图6)稍大的直径的凹陷部。通过在该凹陷部中接合导引板55的凸起55a的前端,可以使板56a像陀螺那样地自由地倾斜。插棒54的前后方向的运动从凸起55a通过板56a传递到翻转弹簧57的上端。

两个圆板状的板56a、56b中的下方的板56b在其中央具有比设在翻转部件58上的凸起稍大的直径的凹陷部。通过在该凹陷部中接合翻转部件58的凸起的圆前端,可以使板56b像陀螺那样地自由地倾斜。

螺旋状的翻转弹簧57以规定的压力夹设在两个板56a、56b之间,当板56a在插棒54的驱动下运动时,在前后方向上弯曲而积蓄弹簧力。将积蓄了最大的弹簧力的状态成为翻转点。

翻转构件58由弯曲板58a、左右两片隔板58b、细长的小齿轮58c、凸起58e、凸起58f。该弯曲板58a是将具有比盖53的左右方向内宽小的长度的矩形的板,在与长度方向垂直的方向弯曲为圆弧状而形成,上述两片隔板58b以比板56b的直径稍大的间隔垂直地立设在上述弯曲板58a的内面上,上述细长的小齿轮58c沿弯曲板58a的中心部分的外面设置,上述凸起58d设在两片隔板58b的各上端部,上述凸起58e一体地形成在小齿轮58c的后端部,上述凸起58f一体地形成在形成于两个隔板58b的中间部的上述凸起58e和小齿轮58c的前端部。

两个隔板58b用于收容翻转弹簧57。小齿轮58c通过与后述的作动器61的齿条部61a啮合而具有将翻转构件18的转动变换为作动器61的前后方向的直线运动的功能。凸起58d与设在盖53的上面内侧的两个孔结合,由此,形成翻转构件58的回转中心。凸起58e如后所述地与插棒54的第一凸起54g有关联。凸起58f如后所述地与插棒54的凸起54i有关联。

翻转构件58由于翻转弹簧57的作用经常地受到压力。该压力在翻转弹簧57的翻转点最大。

止挡构件59是L形的构件,其垂直部分滑动自由地插入在设在壳体69的最前部的左右方向中央的垂直槽中。该垂直部的上端面上形成着向后方下降的倾斜面59b。该上端面与插棒54的前端部54d的上述下面接触。

止挡构件59的水平部与壳体59的底面平行地向后方凸出。在水平部的前端部的上面上一体地形成着具有从前向后下降的倾斜的钩部59a。该钩部59a与作动器61的凸起61c结合。

止挡弹簧60收容在设在止挡构件59的垂直部的下部的孔中,具有经常地将止挡构件59向上方弹压的功能。因此,止挡构件59当插棒54前后运动时,按照前端部54d的下面的形状进行上下运动。

即,如图6所示,止挡构件59的垂直部的上端与插棒54的前端部54d的下面的第二水平面54d2接触时,止挡构件59反抗止挡弹簧60而向下推压该止挡弹簧60,但是,随着前端部54d向后移动,在止挡弹簧60的伸长力的作用下,垂直部的前端沿第一倾斜面54d3上升。而且,垂直部的上端与前端部54d的第一水平面54d1接触着的期间,止挡构件59停止在上方。

另外,上述前端部54d的下面的水平面及倾斜面的各自的长度是考虑了止挡构件59的钩部59a与作动器61的凸起61c的结合时间、即开关断开时的接点分离的时间后而设计的。

作动器61具有:与上述翻转构件58的小齿轮58c啮合的齿条部61a、固定在齿条部61a的左右两侧的两个箱状的导引部61b、分别安装在该两个导引部61b的各前端的两个可动接片65、分别安装在这些可动接片65的前面上下的左右各两个、合计四个可动接点64a、64b(在上下的接点上标注a、b)、收容在箱状的导引部61b之中从后方推压可动接片65的接压弹簧66、一体地成形在齿条部61a的下面上的作动器导引凸起61c。

由上述构成的作动器61,通过在沿前后方向铺设在壳体69上的作动器导引件上被翻转构件58驱动而伴随着可动接点64向前后方向水平移动,具有作为本发明的开关的本来功能的接点切换功能。即,作动器61向前方向移动时,可动接点64与后述的固定接点63及67接触,向后方向移动时可动接点64从固定接点63、67离开。

两个端子62被固定在壳体69的内空间的前壁的下部的两侧。固定接点63朝向后方地固定在各端子62的端子孔中。该两个固定接点63与作动器61的四个可动接点64内的下方的两个接点64b对应。

另外,与作动器61的四个可动接点64中的上方的两个接点64a对应的两个固定接点67朝向后地固定在两个端子68的前端部。如图1所示,该端子68具有Z字状的臂,其臂的下端部固定在壳体69的最后部的左右下部,其上端部向前方延伸,在此处固定上述固定接点67。

壳体69形成为箱状,内部空间部由前壁、后壁及侧壁包围着,侧壁是两层,在该两片侧板之间收容着端子68的臂。

可动接点64与固定接点63、67的接触由以上述插棒54、翻转部件58、作动器61等的相关联的动作构成的开关的接触机构以慢接通速断开的方式进行。

以下,参照图7~图17对说明本发明的上述开关的接触机构的动作。

在图7~图17的各图中,(1)、(2)表示同一状态下的剖面,(1)主要表示可动接点与固定接点的位置关系,(2)表示翻转构件58及作动器61的位置关系。

在图7中,在未操作开关的初始状态,插棒54在复位弹簧52的弹力的作用下向箭头A方向弹压。但是,插棒54的前端部54d被盖53的内壁限制,不能运动。在该状态下,翻转构件58被翻转弹簧57推压而被赋予向逆时针方向运动的趋势,因此,作动器61虽然被向B方向赋予运动趋势,但都不能运动。

如图8所示,当操作操作部51向箭头C方向运动时,插棒54的后部块54b被向D方向拉,因此,台状构件54c及设在该台状构件54c的下部的导引板55的凸起55a也被向D方向拉。因此凸起55a将板56a向后方推而开始压缩翻弹簧57。但是,在翻转构件58上还向保持现状的方向施加着力。

如图9所示,当进一步向C方向使操作部51运动时,插棒54向D方向运动,止挡构件59沿插棒54的前端部54d的下面上升。当在向D方向进一步使插棒54移动时,插棒54的凸起54g与翻转构件58的凸起58e接触。这时,翻转构件58还由翻转弹簧57向保持现状的方向推压着。

当进一步向C方向移动操作部51时,如图10所示,插棒54被进一步向D方向拉,插棒54的凸起54g将翻转构件58的凸起58e向后方推压。翻转构件58沿箭头E的方向回转,与翻转构件58的小齿轮58c啮合着的齿条部61a向箭头F方向水平移动。其结果,可动接点64与固定接点63、67的接点间隙缩小。但是,由于翻转弹簧57还未超过翻转点,因此,翻转构件58没有完全翻转。

如图11所示,当将操作部51进一步向C方向运动时,如图11所示,插棒54被进一步向D方向拉,因此,导引板55的凸起55a将翻转弹簧57的上端向D方向拉。因此,翻转弹簧57的积蓄能量到达翻转点。

在翻转弹簧57的翻转点处,翻转构件58由于翻转弹簧57的伸长力而向箭头E方向强烈地转动。随之,作动器61也向箭头F方向强烈地前进,其结果,导引凸起61c反抗止挡弹簧61的压力越过止挡构件59的钩部59a的斜面。而且,作动器61运动到与壳体69的壁接触的位置后停止。

这时,可动接点64与固定接点63、67接触,开关成为接通状态。而且,可动接点64由作动器61内的压接弹簧66保持可动接点64的接触压力。这时,由于接点间隙变得充分小后成为结合状态,因此,跳动非常少。

由于将翻转弹簧57推压翻转构件58的压力设定得比压接弹簧66的压力大,因此,作动器61不会向与箭头F方向相反的方向、即可动接点64与固定接点63、67的接触压力减少的方向运动。

图12是表示将操作部51全部压下的全行程的状态。这时,翻转构件58维持向箭头E方向运动的趋势的状态,作动器61维持被向箭头F方向赋予运动趋势的状态,另外,可动接点64保持压缩压接弹簧66的状态,可动、固定接点间的接点压力保持为一定,因此,不会被振动等影响。

接着,当为了断开开关而如图13所示地减少推压操作部51的力时,在复位弹簧52的力的作用下,操作部51向箭头H方向运动,同时,插棒54的后部块54b被向箭头I方向推压。于是,通过导引板55的凸起55a向前方推压板56而开始压缩翻转弹簧57。但是,在该状态下,翻转构件58还保持着被向箭头E方向赋予运动趋势的状态。

如图14所示,当进一步将操作部51向箭头H方向运动时,插棒54进一步向箭头I方向运动,其结果,接近翻转弹簧57的翻转接点。当成为该附近的位置时,与作动器61的压接弹簧66的力相结合,翻转构件58被一下子赋予向翻转方向动的趋势,同时使可动接点64与固定接点63、67之间的接压力减少。

但是,即使作用想要将作动器61向后方运动的力,由于由止挡弹簧60推压着的止挡构件59的钩部59a与作动器61的导引凸部61c的结合产生的锁定状态,作动器61不能向后方移动。因此,可动接点64和固定接点63、67间的接触压力保持不变。

图15表示操作部51进一步向箭头F方向运动了的状态。在该状态下,翻转弹簧57越过翻转点而欲使翻转构件58向箭头K方向回转,但是,与图14的情况相同,由于的止挡构件59的钩部59a与作动器61的导引凸部61c的结合产生的锁定状态,作动器61不能向后方移动,因此,维持着开关接通的状态。

另外,随着插棒54向箭头I方向移动,止挡构件59的上端反抗止挡弹簧60的弹力而沿前端部54d的下面形状渐渐下降。

如图16所示,当操作部51进一步向箭头H方向运动时,插棒54向箭头I方向移动,前端部54d的下面的倾斜面反抗止挡弹簧60的弹力推压止挡构件59的上端,其结果,止挡构件59的钩部59a下降,从锁定状态解除作动器导引凸起61c。

这时,如上所述,由于翻转弹簧57已经越过翻转点而积蓄着最大的能量,因此,通过释放作动器61而使翻转构件58瞬间向箭头K方向回转,与小齿轮58c啮合着的作动器61向箭头J方向急剧地运动。由此,可动接点64与固定接点63、67之间急速地分离而成为开关断开状态,返回到图7所示那样的初始状态。

本发明的开关即使在可动接点61与固定接点63、67的接点相分离时产生了轻度的熔接,在开关的寿命中,只要不完全熔接,如下所述地具有强制地拉离接点的拉离机构。

如图17所示,在可动接点64与固定接点63、67轻度熔接时,操作部51向箭头H方向运动,插棒54向箭头I方向运动,插棒54的前端部54d的下面将止挡构件59向下方压入,其结果,解除了钩部59a与作动器导引凸起61c之间的锁定状态,而且,成为尽管翻转弹簧57越过了翻转点但是开关不能成为断开的状态。

但是,插棒54在复位弹簧52的力的作用下被进一步向箭头I方向推压,其结果,插棒54的凸起54i与翻转构件58的凸起58f接触而使翻转构件58向箭头K方向回转。因此,作动器61在翻转构件58的作用下向箭头J方向移动,可动接点64被从固定接点63、67拉离。

如上所述,本发明的开关的接触机构,在基本上活用弹簧翻转型的速接速断开的功能的同时、在开关接通时,在弹簧的翻转点前使可动接点充分地接近固定接点,在翻转点之后迅速地结合,因此,接点间的冲击及跳动少。在开关断开时,强制地停止可动接点的移动,在充分积蓄了弹簧的能量后突然离开而可以加速接点的分离速度,减少了电弧的产生和接点的消耗。

由于翻转弹簧是螺旋状,因此减少了板弹簧那样的由于品质的差别而带来开关性能差的问题。因此,可以提供跳动少、接点的消耗少、高额定、高寿命的AC/DC共用的电动工具用开关。

Claims (7)

1.一种开关的接触机构,它具有:固定在壳体上的固定接点、具有与该固定接点接触/分离的可动接点及从后方推压可动接点的推压弹簧的作动器、驱动该作动器的可自由转动的翻转构件、一端连接在该翻转构件上、另一端与插棒结合的螺旋状的具有翻转点的翻转弹簧、驱动该插棒的操作部;通过推压/释放上述操作部使上述可动接点与上述固定接点接触/分离而使开关接通/断开,其特征在于,在开关接通时,在翻转点前使上述作动器运动一定量来缩小接点间隔,然后通过上述翻转构件翻转使上述可动接点与上述固定接点接触;在开关断开时,在上述翻转点前,制止上述作动器的运动,其后在翻转点之后,通过解除上述作动器的制止而使上述可动点从上述固定点离开。
2.如权利要求1所述的开关的接触机构,其特征在于,具有形成在上述翻转构件上的小齿轮和形成在上述作动器上的齿条部。
3.如权利要求1所述的开关的接触机构,其特征在于,开关的接触机构具有设在上述插棒上的凸起和设在上述翻转构件上的凸起,在推压上述操作部时,上述插棒的凸起推压上述翻转构件的凸起,而反抗上述翻转弹簧的力使上述翻转构件回转,由此使上述作动器运动,使上述可动接点接近固定接点。
4.如权利要求1所述的开关的接触机构,其特征在于,具有设在上述插棒的前端部的下面上的夹着平缓的倾斜面的台阶的面、与上述台阶面经常接触的止挡构件、设在上述止挡构件上的钩部、将上述止挡构件向上方弹压的止挡弹簧、设在上述作动器上的凸起。上述止挡构件通过沿上述插棒的台阶面运动而将上述止挡构件的钩部与上述作动器的凸起的结合状态置于锁定状态或释放状态。
5.如权利要求2所述的开关的接触机构,其特征在于,在开关接通时,上述止挡构件上升,上述作动器的凸起越过上述止挡构件的钩部之上前进而使可动接点与固定接点接触,这时,上述钩部与上述作动器的凸起的结合状态成为锁定状态。
6.如权利要求4所述的开关的接触机构,其特征在于,在上述锁定状态下,通过使操作部向开关断开的方向运动,上述插棒运动,即使在越过了上述翻转弹簧的翻转点时,由于上述插棒的前端部的下面形状也若干时间不成为释放状态,在上述反转弹簧越过翻转点使上述插棒进一步向断开方向运动时,由于上述插棒的前端部的下面,止挡构件下降,上述锁定装置成为释放状态,其结果,上述作动器立刻移动,可动接点从固定接点瞬时离开,成为开关断开状态。
7.一种电气开关,其特征在于,由操作部、插棒、翻转构件、作动器、连接装置构成;上述操作部以一点为支轴进行回转操作;上述插棒与该操作部连接,与该操作部的回转操作连动沿直线方向运动;上述翻转构件夹设可以从上述插棒的直线运动获得赋能力的翻转弹簧,在沿上述插棒的运动的相反方向成为规定的弹力以上时进行翻转动作,并且具有与该插棒的直线运动连动进行转动动作的小齿轮;上述作动器具有上述小齿轮啮合的齿条,与上述小齿轮的转动动作连动进行直线动作;上述连接装置在壳体的长度方向两端具有固定接点,与上述固定接点相面对地配置安装在上述作动器上的可动接点,与由上述翻转构件进行翻转的动作而进行电性连接。
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