DE60000128T2 - switching device - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltervorrichtung zum Einschalten und Ausschalten eines Kühlmotors oder zum Einschalten und Ausschalten der Innenbeleuchtung eines Kühlschranks in gekoppelter Weise mit dem Öffnen und Schließen einer Tür des Kühlschranks. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einer Konstruktion einer Schaltervorrichtung, die mit einer Kontaktkonstruktion versehen ist, die sowohl bei Wechselstrom als auch bei Gleichstrom anwendbar ist. Eine solcher Schaltervorrichtung ist z.B. in der EP-A-0 908 906 beschrieben.The present invention relates to a switch device for switching on and off a refrigerator motor or for switching on and off the interior light of a refrigerator in a coupled manner with the opening and closing of a door of the refrigerator. In particular, the invention relates to a construction of a switch device provided with a contact construction that is applicable to both alternating current and direct current. Such a switch device is described, for example, in EP-A-0 908 906.
Als eine herkömmliche Konstruktion einer Schaltervorrichtung für einen Kühlschrank ist eine Konstruktion bekannt, wie sie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Fig. 7 zeigt eine Frontansicht einer Schaltervorrichtung für einen Kühlschrank, wobei ein Gehäuse auf einer Seite entfernt ist, und Fig. 8 zeigt eine erläuternde Darstellung in einem Zustand, in dem ein beweglicher Kontakt an einem feststehenden Kontakt in der Schaltervorrichtung anliegt.As a conventional construction of a switch device for a refrigerator, a construction as shown in Figs. 7 and 8 is known. Fig. 7 is a front view of a switch device for a refrigerator with a case on one side removed, and Fig. 8 is an explanatory view in a state where a movable contact abuts against a fixed contact in the switch device.
In beiden Figuren weist ein Gehäuse 11, das aus einem isolierenden Material, beispielsweise einem Kunstharz, gebildet ist, eine in einer oberen Oberfläche ausgebildete Öffnung 11a sowie einen in seinem Inneren ausgebildeten Aufnahmebereich 11b auf. Ein Paar feststehender Kontakte 12a, die jeweils aus einer elektrisch leitfähigen Metallplatte, beispielsweise Bronze, gebildet sind, sind an einem inneren Boden des Aufnahmebereichs 11b festgelegt. Auf der den feststehenden Kontakten 12a gegenüberliegenden Seite ist ein Paar feststehender Anschlüsse 12b ausgebildet die aus dem Gehäuse 11 herausragen.In both figures, a housing 11 formed of an insulating material such as a synthetic resin has an opening 11a formed in an upper surface and a receiving portion 11b formed in its interior. A pair of fixed contacts 12a each formed of an electrically conductive metal plate such as bronze are provided on an inner bottom of the housing 11. receiving area 11b. On the side opposite the fixed contacts 12a, a pair of fixed terminals 12b are formed which protrude from the housing 11.
Ein Betätigungshebel 13 ist ebenfalls aus einem isolierenden Material, wie z.B. einem Kunstharz, gebildet, und an einer zentralen Stelle des Betätigungshebels 13 ist eine Drehwelle 13a ausgebildet, die durch den Aufnahmebereich 11b des Gehäuses 11 abgestützt ist. Eine Rückführfeder 14, die durch eine Torsions-Schraubenfeder gebildet ist und den Betätigungshebel 13 in Rückkehrrichtung des Hebels vorspannt, ist auf der Drehwelle 13a angebracht. Ein freies Ende auf der einen Endseite der Rückführfeder 14 befindet sich in Eingriff mit einem Seitenbereich 11c des Gehäuses 11, während sich ein freies Ende auf der gegenüberliegenden Endseite der Rückführfeder in Eingriff mit einem Federfesthaltebereich 13b des Betätigungshebels 13 befindet.An operating lever 13 is also formed of an insulating material such as a synthetic resin, and a rotary shaft 13a is formed at a central position of the operating lever 13 and is supported by the receiving portion 11b of the housing 11. A return spring 14 formed by a torsion coil spring and biasing the operating lever 13 in the return direction of the lever is mounted on the rotary shaft 13a. A free end on one end side of the return spring 14 is engaged with a side portion 11c of the housing 11, while a free end on the opposite end side of the return spring is engaged with a spring retaining portion 13b of the operating lever 13.
An der einen Endseite des Betätigungshebels 13 ist ein Betätigungsbereich 13c ausgebildet, der aus der Öffnung 11a des Gehäuses herausragt und der von außen her betätigt wird, während auf der gegenüberliegenden Endseite des Betätigungshebels ein Kontakthaltebereich 13d zum Halten eines beweglichen Kontakts ausgebildet ist. Mittels einer Vorspannkraft der Rückführfeder 14 wird der Betätigungsbereich 13c des Betätigungshebels 13 normalerweise in einer aus der Öffnung 11a herausragenden Richtung vorgespannt.On one end side of the operating lever 13, an operating portion 13c is formed which protrudes from the opening 11a of the housing and which is operated from the outside, while on the opposite end side of the operating lever, a contact holding portion 13d for holding a movable contact is formed. By means of a biasing force of the return spring 14, the operating portion 13c of the operating lever 13 is normally biased in a direction protruding from the opening 11a.
Ein beweglicher Kontakt 15 ist in Form einer Stange mit rundem Querschnitt unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Metallmaterials, beispielsweise Eisen oder Bronze, gebildet. Ein mittlerer Bereich des beweglichen Kontakts 15 ist durch den Kontakthaltebereich 13d des Betätigungshebels 13 gehalten, und seine beiden, von dem Kontakthaltebereich 13d freiliegenden Endbereiche dienen als Anlagebereiche (Kontaktbereiche) 15a an den als Paar vorgesehenen feststehenden Kontakten 12a.A movable contact 15 is formed in the shape of a rod with a round cross section using an electrically conductive metal material such as iron or bronze. A central portion of the movable contact 15 is held by the contact holding portion 13d of the operating lever 13, and its two end portions exposed from the contact holding portion 13d serve as abutment portions. (contact areas) 15a on the fixed contacts 12a provided as a pair.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der vorstehend erläuterten, herkömmlichen Schaltervorrichtung beschrieben.The operation of the conventional switch device explained above is described below.
Bei geschlossener Tür des Kühlschranks ist der Betätigungsbereich 13c des Betätigungshebels 13 in der Schaltervorrichtung von der Tür mit Druck beaufschlagt und in eine Richtung gedrückt, in der er entgegen der Drückkraft der Rückführfeder 14 nicht aus der Öffnung 11a des Gehäuses 11 herausragt. In diesem Fall ist der bewegliche Kontakt 15, der durch das freie Ende auf der gegenüberliegenden Endseite des Betätigungshebels 13 gehalten wird, in eine Richtung gedrückt, in der er das Paar der feststehenden Kontakte 12a, die an dem inneren Boden des Aufnahmebereichs 11b des Gehäuses 11 fixiert sind, verlässt, so dass sich die Kontakte im AUS-Zustand befinden.When the door of the refrigerator is closed, the operating portion 13c of the operating lever 13 in the switch device is pressed by the door and pushed in a direction not to protrude from the opening 11a of the housing 11 against the urging force of the return spring 14. In this case, the movable contact 15 held by the free end on the opposite end side of the operating lever 13 is pushed in a direction to leave the pair of fixed contacts 12a fixed to the inner bottom of the receiving portion 11b of the housing 11, so that the contacts are in the OFF state.
Wenn die Tür des Kühlschranks dann geöffnet wird, wird der Betätigungshebel 13 in seine aus der Öffnung 11a des Gehäuses 11 herausragende Richtung gedrückt, so dass der bewegliche Kontakt 15 in Richtung seiner Anlage an dem Paar der feststehenden Kontakte 12a gedrängt wird, wobei die Kontakte bei der Berührung des beweglichen Kontakts 15 mit dem Paar der feststehenden Kontakte 12 einschalten.When the door of the refrigerator is then opened, the operating lever 13 is pushed in its direction protruding from the opening 11a of the housing 11, so that the movable contact 15 is urged in the direction of its abutment against the pair of fixed contacts 12a, the contacts turning on when the movable contact 15 comes into contact with the pair of fixed contacts 12.
Bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Schaltervorrichtungskonstruktion für einen Kühlschrank entsteht jedoch ein Lichtbogen zum Zeitpunkt des Schaftvorgangs, da der Kühlmotor und die Innenbeleuchtung des Kühlschranks in gekoppelter Weise mit den Öffnungs- und Schließbewegungen der Kühlschranktür eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Aufgrund des bei der Berührung des beweglichen Kontakts 15 mit den feststehenden Kontakten 12a erzeugten Lichtbogens werden somit die Oberflächen der Kontaktbereiche rauh, und die derart aufgerauhten Kontaktbereiche werden als Kontaktbereiche in Berührung miteinander gehalten, so dass der Kontaktwiderstand der Kontaktbereiche höher wird und eine schlechte Kontaktgabe verursacht wird. Außerdem entsteht eine ausgeprägte Beeinträchtigung der Kontaktbereiche, wodurch auch ein Problem hinsichtlich der nutzbaren Lebensdauer der Kontakte entsteht.However, in the above-described conventional switch device structure for a refrigerator, since the refrigerator motor and the interior light of the refrigerator are turned on and off in conjunction with the opening and closing movements of the refrigerator door, an arc is generated at the time of the switching operation. Due to the arc generated when the movable contact 15 contacts the fixed contacts 12a, Thus, the surfaces of the contact areas become rough, and the contact areas thus roughened are held in contact with each other as contact areas, so that the contact resistance of the contact areas becomes higher and poor contact is caused. In addition, there is a pronounced deterioration of the contact areas, which also causes a problem with regard to the useful life of the contacts.
Aufgrund eines hohen Kontaktwiderstands der Kontaktbereiche wird ferner bei Anwendung der vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Schaltervorrichtungskonstruktion bei einem Schalter, der einen relativ niedrigen Strom, wie z.B. Gleichstromenergie (Sekundärseite) verwendet, der Kontakt instabil, so dass sich eine derartige Anwendung bisher als schwierig erwiesen hat.Furthermore, due to a high contact resistance of the contact portions, when the above-described conventional switch device construction is applied to a switch using a relatively low current such as DC power (secondary side), the contact becomes unstable, so that such an application has so far proved difficult.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Lösung der vorstehend genannten Probleme sowie in der Schaffung einer Schaltervorrichtung für einen Kühlschrank, bei der selbst im Fall eines Auftretens eines Lichtbogens an Kontaktbereichen zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs Kontaktbereiche in dem ursprünglichen Anlagezustand und in einem Kontaktzustand zu haltende Kontaktbereiche voneinander verschieden ausgebildet sind, um eine Erhöhung des Kontaktwiderstands zu verhindern, und wobei ferner aufgrund einer Gleitbewegung ein Reinigungseffekt für die Oberflächen der Kontaktbereiche erzielt werden kann, so dass eine Stabilisierung des Kontaktwiderstands ermöglicht wird und die Schaltervorrichtung somit selbst bei einem mit sehr niedrigem Strom verwendeten Schalter angewendet werden kann.It is therefore an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a switch device for a refrigerator in which, even if an arc occurs at contact portions at the time of switching, contact portions in the initial contact state and contact portions to be kept in a contact state are formed differently from each other to prevent an increase in contact resistance, and further, a cleaning effect can be achieved for the surfaces of the contact portions due to a sliding movement, so that stabilization of contact resistance is enabled, and the switch device can thus be applied even to a switch used with a very low current.
Zur Lösung der vorstehend genannten Probleme wird gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Schaltervorrichtung geschaffen, die folgendes aufweist: ein Gehäuse mit einem Aufnahmebereich, einen Betätigungshebel, der beweglich an dem Gehäuse angebracht ist, eine Rückführfeder zum Beaufschlagen des Betätigungshebels in einer Rückkehrrichtung, einen feststehenden Kontakt, der in dem Gehäuse angeordnet ist, sowie einen beweglichen Kontakt, der an einem freien Ende des Betätigungshebels festgehalten ist und dazu ausgebildet ist, sich in Berührung mit dem feststehenden Kontakt sowie von diesem weg zu bewegen, wobei ein Anlagebereich des beweglichen Kontakts zur Anlage an dem feststehenden Kontakt unter Verwendung eines elastisch verformbaren Materials gebildet ist, wobei der Anlagebereich des beweglichen Kontakts während der Rückkehr des Betätigungshebels in seiner Rückkehrrichtung mittels der Vorspannkraft der Rückführfeder in Anlage mit dem feststehenden Kontakt gelangt und unter der Vorspannkraft der Rückführfeder eine weitere elastische Verformung erfährt, während beim Stoppen des Betätigungshebels der Anlagebereich des beweglichen Kontakts mit dem feststehenden Kontakt an einer Stelle in Berührung gelangt die von der während der Rückkehr des Betätigungshebels eingenommenen Anlageposition verschieden ist.To solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, there is provided a switch device comprising: a housing having a receiving portion, an operating lever movably mounted on the housing, a return spring for urging the operating lever in a return direction, a fixed contact arranged in the housing, and a movable contact held at a free end of the operating lever and adapted to move into contact with and away from the fixed contact, wherein an abutment portion of the movable contact for abutment with the fixed contact is formed using an elastically deformable material, wherein the abutment portion of the movable contact comes into abutment with the fixed contact during the return of the operating lever in its return direction by means of the biasing force of the return spring and undergoes further elastic deformation under the biasing force of the return spring, while when the operating lever stops, the abutment portion of the movable contact comes into contact with the fixed contact. Contact comes into contact at a point which is different from the contact position assumed during the return of the operating lever.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der bewegliche Kontakt durch eine Schraubenfeder gebildet, wobei die Vorspannkraft der Rückführfeder zum Vorspannen des Betätigungshebels höher gewählt ist als die der Schraubenfeder des beweglichen Kontakts, wodurch der bewegliche Kontakt einer elastischen Verformung entgegen der Vorspannkraft der Schraubenfeder unterzogen wird.According to a second aspect of the present invention, the movable contact is formed by a coil spring, wherein the biasing force of the return spring for biasing the operating lever is selected to be higher than that of the coil spring of the movable contact, whereby the movable contact is subjected to elastic deformation against the biasing force of the coil spring.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Paar solcher feststehender Kontakte, wie sie vorstehend erwähnt wurden, in Wicklungskernrichtung der Wicklung des beweglichen Kontakts einander gegenüberliegend angeordnet, wobei das Paar der feststehenden Kontakte Anlageflächen zur Anlage an dem Anlagebereich des beweglichen Kontakts aufweist, wobei die Anlageflächen jeweils als schräge Flächen ausgebildet sind, die in Richtung auf das Zentrum zwischen dem Paar der einander gegenüberliegenden feststehenden Kontakte konkav sind, und wobei sich der Anlagebereich des beweglichen Kontakts entlang der schrägen Fläche bewegt.According to a third aspect of the present invention, a pair of such fixed contacts as mentioned above are arranged in the winding core direction of the winding of the movable contact arranged opposite to each other, wherein the pair of fixed contacts have abutment surfaces for abutment on the abutment region of the movable contact, wherein the abutment surfaces are each formed as inclined surfaces which are concave towards the center between the pair of opposite fixed contacts, and wherein the abutment region of the movable contact moves along the inclined surface.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Anschlagbereich zwischen dem Betätigungshebel und dem Gehäuse vorgesehen, wobei der Anschlagbereich nicht in Betrieb ist, während der Betätigungshebel gestoppt ist, jedoch in Betrieb ist, um die Bewegung des Betätigungshebels zu stoppen, wenn sich der Betätigungshebel von seinem Stoppzustand in einer Richtung bewegt, in der der Berührungsdruck des beweglichen Kontakts relativ zu dem feststehenden Kontakt zunimmt.According to a fourth aspect of the present invention, a stop portion is provided between the operating lever and the housing, the stop portion is not operative while the operating lever is stopped, but is operative to stop the movement of the operating lever when the operating lever moves from its stop state in a direction in which the contact pressure of the movable contact relative to the fixed contact increases.
Fig. 1 zeigt eine Frontansicht einer Schaltervorrichtung für einen Kühlschrank gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein Gehäuse auf einer Seite entfernt ist;Fig. 1 is a front view of a switch device for a refrigerator according to an embodiment of the present invention, with a housing on one side removed;
Fig. 2 zeigt eine erläuternde Ansicht unter Darstellung eines Anlagezustands zwischen einem beweglichen Kontakt und feststehenden Kontakten bei der Schaltervorrichtung;Fig. 2 is an explanatory view showing an abutment state between a movable contact and fixed contacts in the switch device;
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht unter Darstellung eines feststehenden Anschlusses, der bei der Schaltervorrichtung verwendet wird;Fig. 3 is a plan view showing a fixed terminal used in the switch device;
Fig. 4 zeigt eine Frontansicht des feststehenden Anschlusses;Fig. 4 shows a front view of the fixed connector;
Fig. 5 zeigt eine Frontansicht unter Darstellung eines beweglichen Kontakts, der bei der Schaltervorrichtung verwendet wird;Fig. 5 is a front view showing a movable contact used in the switch device;
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht des beweglichen Kontakts;Fig. 6 shows a side view of the movable contact;
Fig. 7 zeigt eine Frontansicht einer herkömmlichen Schaltervorrichtung für einen Kühlschrank, wobei ein Gehäuse auf einer Seite entfernt ist; undFig. 7 shows a front view of a conventional switch device for a refrigerator with a housing on one side removed; and
Fig. 8 zeigt eine erläuternde Ansicht unter Darstellung eines Anlagezustands zwischen einem beweglichen Kontakt und feststehenden Kontakten bei der herkömmlichen Schaltervorrichtung.Fig. 8 is an explanatory view showing an abutment state between a movable contact and fixed contacts in the conventional switch device.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben, wobei Fig. 1 eine Frontansicht einer Schaltervorrichtung für einen Kühlschrank ist, wobei ein Gehäuse auf einer Seite entfernt ist, Fig. 2 eine erläuternde Ansicht unter Darstellung eines Anlagezustands zwischen einem beweglichen Kontakt und feststehenden Kontakten der Schaltervorrichtung ist, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen feststehenden Kontakt zeigt, Fig. 4 eine Frontansicht eines beweglichen Kontakts zeigt und Fig. 6 eine Seitenansicht des beweglichen Kontakts zeigt.An embodiment of the present invention will be described below with reference to Figs. 1 to 6, wherein Fig. 1 is a front view of a switch device for a refrigerator with a housing on one side removed, Fig. 2 is an explanatory view showing an abutment state between a movable contact and fixed contacts of the switch device, Fig. 3 shows a plan view of a fixed contact, Fig. 4 shows a front view of a movable contact, and Fig. 6 shows a side view of the movable contact.
In diesem Figuren ist ein Gehäuse 1 aus einem isolierenden Material, wie z.B. einem Kunstharz, gebildet und weist eine in seiner oberen Oberfläche ausgebildete Öffnung 1c auf. Anschließend an die Öffnung 1c ist ein Aufnahmebereich 1d ausgebildet, in dem später noch zu beschreibende Komponenten, beispielsweise ein Betätigungshebel, aufgenommen sind.In these figures, a housing 1 is made of an insulating material, such as a synthetic resin, and has an opening 1c formed in its upper surface. Adjacent to the opening 1c, a receiving area 1d is formed in which components to be described later, for example an operating lever, are received.
Das Gehäuse 1 ist aus einem linken Gehäuseteil 1a und einem rechten Gehäuseteil 1b gebildet, die rechts und links symmetrisch sind. Das linke und das rechte Gehäuseteil 1a, 1b sind derart aufeinandergesetzt, dass die jeweiligen Räume für den Aufnahmebereich 1d einander gegenüberliegen, um dadurch das Gehäuse 1 zu bilden, das in Form eines Kastens mit dem Aufnahmebereich 1d in seinem Inneren vorliegt. In dem auf diese Weise durch das linke und das rechte Gehäuseteil 1a, 1b gebildeten Aufnahmebereich 1d ist ein Paar Schwenkachsen 1e in einander gegenüberliegender Weise vorgesehen. Ein später noch zu beschreibender Betätigungshebel ist von den Schwenkachsen 1e abgestützt. Auf beiden Seiten des Gehäuses 1 ist ein Paar Hakenbereiche 1f gebildet, durch die die Schaltervorrichtung an einer Befestigungstafel eines Kühlschranks oder dergleichen angebracht und festgelegt ist.The housing 1 is formed of a left housing part 1a and a right housing part 1b which are symmetrical on the right and left. The left and right housing parts 1a, 1b are fitted together in such a way that the respective spaces for the accommodation portion 1d face each other, thereby forming the housing 1 which is in the form of a box with the accommodation portion 1d inside it. In the accommodation portion 1d thus formed by the left and right housing parts 1a, 1b, a pair of pivot shafts 1e are provided in an opposing manner. An operating lever to be described later is supported by the pivot shafts 1e. On both sides of the housing 1, a pair of hook portions 1f are formed, by which the switch device is attached and fixed to a mounting panel of a refrigerator or the like.
Der Betätigungshebel 2 ist ebenfalls aus einem isolierenden Material, wie z.B. einem Kunstharz, gebildet und an einem Ende seines mittleren Bereichs ist eine zylindrische Drehwelle 2b mit einer axialen Bohrung 2a angeordnet, die auf den Schwenkachsen 1e des Gehäuses 1 schwenkbar abgestützt ist. An einem in Bezug auf die Drehwelle 2b freien Ende des Betätigungshebels 2 ist ein Betätigungsbereich 2c ausgebildet, der aus der Öffnung 1c des Gehäuses 1 herausragt und der bei Anlage an einer Tür eines Kühlschranks oder dergleichen um die Drehwelle 2 gedreht wird. An einem gegenüberliegenden freien Ende des Betätigungshebels 2 ist eine Kontakthalteöffnung 2d ausgebildet, in der ein später noch zu beschreibender beweglicher Kontakt zur Ausführung einer Bewegung in Kontakt mit später zu beschreibenden feststehenden Kontakten sowie von diesen weg gehalten ist. An dem mittleren Bereich des Betätigungshebels 2 sind auf der der Drehwelle 2b entgegengesetzten Seite Ansätze 2e ausgebildet, die von den beiden Seitenflächen des Betätigungshebels 1 nach außen wegstehen. Die Ansitze 2e gelangen in Anlage mit inneren oberen Rändern 1g der Öffnung 1c in dem Gehäuse 1, um die Drehbewegung des Betätigungshebels 2 zu stoppen. Die Ansätze 2e dienen somit als Anschlagbereiche.The operating lever 2 is also made of an insulating material such as a synthetic resin, and at one end of its central portion is arranged a cylindrical rotary shaft 2b with an axial bore 2a which is pivotally supported on the pivot axes 1e of the housing 1. At a free end of the operating lever 2 with respect to the rotary shaft 2b, an operating portion 2c is formed which projects from the opening 1c of the housing 1 and which is rotated about the rotary shaft 2 when it is applied to a door of a refrigerator or the like. At an opposite free end of the operating lever 2, a contact holding opening 2d is formed in which a movable contact to be described later is arranged for carrying out a movement in contact with fixed contacts to be described later and away from them. On the middle area of the operating lever 2, on the side opposite the rotary shaft 2b, projections 2e are formed which protrude outward from the two side surfaces of the operating lever 1. The projections 2e come into contact with inner upper edges 1g of the opening 1c in the housing 1 in order to stop the rotary movement of the operating lever 2. The projections 2e thus serve as stop areas.
Eine Rückführfeder 3 ist unter Verwendung einer Drahtstange als Feder durch eine Torsions-Schraubenfeder gebildet. Ein zentraler Wicklungsbereich der Rückführfeder 3 ist auf die Drehwelle 2b des Betätigungshebels 2 gepasst und dadurch abgestützt. Ein Betätigungsendbereich 3a als ein freies Ende, das als Vorspannkraft-Betätigungspunkt dient, ist durch einen Federfesthaltebereich 2f des Betätigungshebels 2 festgehalten, während ein Schwenkpunkt-Endbereich 3b als anderes freies Ende, das als Schwenkpunkt dient, in Anlage mit einem Federanlagebereich 2g steht, der an einer Innenseitenfläche des Aufnahmebereichs 1d des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Wenn der Betätigungshebel 2 und die Rückführfeder 3 in den Aufnahmebereich 1d integriert sind, wird somit der Betätigungshebel 2 in einer aus der Öffnung 1c des Gehäuses 1 herausragenden Richtung vorgespannt.A return spring 3 is formed by a torsion coil spring using a wire rod as a spring. A central coil portion of the return spring 3 is fitted on and supported by the rotary shaft 2b of the operating lever 2. An operating end portion 3a as a free end serving as a biasing force operating point is held by a spring holding portion 2f of the operating lever 2, while a pivot point end portion 3b as another free end serving as a pivot point is in contact with a spring abutment portion 2g formed on an inner side surface of the receiving portion 1d of the housing 1. Thus, when the operating lever 2 and the return spring 3 are integrated into the receiving portion 1d, the operating lever 2 is biased in a direction protruding from the opening 1c of the housing 1.
Ein feststehender Anschluss 4 ist aus einem elektrisch leitfähigem Metallmaterial, wie z.B. Bronze, gebildet und seine Oberfläche ist mit einem Edelmetall, wie z.B. Nickel oder Silber, plattiert. Ein Basisbereich 4a des feststehenden Anschlusses ist an einer inneren Bodenfläche des Aufnahmebereichs 1d des Gehäuses 1 beispielsweise durch Presspassung oder Verstemmen festgelegt. Der feststehende Anschluss 4 weist den Basisbereich 4a, einen von dem Basisbereich 4a in den Aufnahmebereich 1d des Gehäuses 1 hineinragenden feststehenden Kontakt 4b sowie einen verbindenden Anschlussbereich 4c auf, der von dem Basisbereich 4a aus dem Gehäuse 1 herausragt.A fixed terminal 4 is formed of an electrically conductive metal material such as bronze and its surface is plated with a noble metal such as nickel or silver. A base portion 4a of the fixed terminal is fixed to an inner bottom surface of the receiving portion 1d of the housing 1 by, for example, press fitting or caulking. The fixed terminal 4 has the base portion 4a, a fixed contact 4b projecting from the base portion 4a into the receiving portion 1d of the housing 1, and a connecting connection region 4c, which protrudes from the base region 4a of the housing 1.
Der feststehende Anschluss 4 ist in dem inneren Boden des Aufnahmebereichs 1d derart angeordnet, dass ein Paar feststehender Kontakte 4b einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die feststehenden Kontakte 4b sind an beiden Endbereichen jeweils allgemein U-förmig gebogen. Die somit U-förmig gebogenen Bereiche dienen als Anlageflächen 4d für die Anlage an einem später noch zu beschreibenden beweglichen Kontakt. Die Anlageflächen 4d sind jeweils als schräge Fläche ausgebildet, die in Richtung auf das Zentrum zwischen dem Paar der einander gegenüberliegenden feststehenden Kontakte 4b konkav sind, wobei sich ein Anlagebereich eines noch zu beschreibenden beweglichen Kontakts entlang der schrägen Fläche bewegt.The fixed terminal 4 is arranged in the inner bottom of the accommodating portion 1d such that a pair of fixed contacts 4b are arranged opposite to each other. The fixed contacts 4b are each bent into a generally U-shape at both end portions. The portions thus bent into a U-shape serve as abutment surfaces 4d for abutment with a movable contact to be described later. The abutment surfaces 4d are each formed as an inclined surface which is concave toward the center between the pair of opposed fixed contacts 4b, and an abutment portion of a movable contact to be described later moves along the inclined surface.
Ein beweglicher Kontakt 5 ist aus einer elektrisch leitfähigen Drahtstange gebildet, wie z.B. einer Drahtstange, die unter Verwendung von Phosphorbronze gebildet ist und deren Oberfläche mit einem Edelmetall, wie z.B. Nickel oder Silber, plattiert ist. Der bewegliche Kontakt 5 ist insgesamt in Form einer Schraubenfeder gebildet. Ein zentraler Bereich der Schraubenfeder 5 ist als Haltebereich 5a ausgebildet, der in der Kontakthalteöffnung 2d gehalten ist, die in einem freien Ende des Betätigungshebels 2 ausgebildet ist, und die beiden Enden der Schraubenfeder 5 sind als Anlagebereiche 5b zur Anlage an den Anlageflächen 4d des Paares der feststehenden Kontakte 4b ausgebildet. Die Anlagebereiche 5b sind derart ausgebildet, dass bei Anlage derselben an den Anlageflächen 4d der feststehenden Kontakte 4b die Anlagebereiche 5b sich aufgrund ihrer eigenen Elastizität biegen und sich somit auf den Anlageflächen 4d in Gleitberührung mit diesen bewegen können.A movable contact 5 is formed of an electrically conductive wire rod such as a wire rod formed using phosphor bronze and having its surface plated with a noble metal such as nickel or silver. The movable contact 5 is formed as a coil spring as a whole. A central portion of the coil spring 5 is formed as a holding portion 5a held in the contact holding hole 2d formed in a free end of the operating lever 2, and the two ends of the coil spring 5 are formed as abutment portions 5b for abutment with the abutment surfaces 4d of the pair of fixed contacts 4b. The abutment portions 5b are formed such that when they abut against the abutment surfaces 4d of the fixed contacts 4b, the abutment portions 5b bend due to their own elasticity and thus can move on the abutment surfaces 4d in sliding contact therewith.
Die Arbeitsweise der Schaltervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird nachfolgend erläutert.The operation of the switch device of this embodiment is explained below.
Wenn eine Tür eines Kühlschranks mit der daran angebrachten Schaltervorrichtung geschlossen ist, ist der Betätigungsbereich 2d des Betätigungshebels 2 in der Schaltervorrichtung durch die Tür mit Druck beaufschlagt und in einer Richtung (in Fig. 1 in unterbrochener Linie dargestellt) gedrückt, in der der Betätigungsbereich nicht aus der Öffnung 1c des Gehäuses 1 herausragt, wobei dies entgegen der Vorspannkraft der auf der Drehwelle 2 angebrachten Rückführfeder 3 erfolgt. In diesem Fall ist der bewegliche Kontakt 5, der durch die in einem freien Ende des Betätigungshebels 2 ausgebildete Kontakthalteöffnung 2d gehalten ist, in Richtung von dem Paar der feststehenden Kontakte 4b weg gedrückt, die an der inneren Bodenfläche des Aufnahmebereichs 1d des Gehäuses 1 festgelegt sind, wobei sich der Schaltervorrichtungskontakt in einem AUS-Zustand befindet.When a door of a refrigerator with the switch device mounted thereon is closed, the operating portion 2d of the operating lever 2 in the switch device is pressed by the door and pushed in a direction (shown in broken line in Fig. 1) in which the operating portion does not protrude from the opening 1c of the housing 1, against the biasing force of the return spring 3 mounted on the rotary shaft 2. In this case, the movable contact 5 held by the contact holding opening 2d formed in a free end of the operating lever 2 is pushed in a direction away from the pair of fixed contacts 4b fixed to the inner bottom surface of the receiving portion 1d of the housing 1, with the switch device contact in an OFF state.
Wenn die Kühlschranktür dann beispielsweise durch die Hand eines Menschen geöffnet wird, wird der Betätigungshebel 2 durch die Vorspannkraft der Rückführfeder 3 in eine aus der Öffnung 1c des Gehäuses 1 herausragende Richtung gedrückt, so dass der in der Kontakthalteöffnung 2d des Betätigungshebels 2 gehaltene bewegliche Kontakt 5 in Anlagerichtung gegen die feststehenden Kontakte 4b gedrängt wird und die Anlagebereiche 5b des beweglichen Kontakts 5 in Anlage an den Anlageflächen 4d des Paares der feststehenden Kontakte 4b gebracht werden, wodurch der Schaltervorrichtungskontakt in einen EIN-Zustand umgeschaltet wird.Then, when the refrigerator door is opened by, for example, a human hand, the operating lever 2 is pushed in a direction protruding from the opening 1c of the housing 1 by the biasing force of the return spring 3, so that the movable contact 5 held in the contact holding opening 2d of the operating lever 2 is urged in the abutment direction against the fixed contacts 4b and the abutment portions 5b of the movable contact 5 are brought into abutment with the abutment surfaces 4d of the pair of fixed contacts 4b, thereby switching the switch device contact to an ON state.
Da der bewegliche Kontakt 5 in Form einer Schraubenfeder unter Verwendung einesr Drahtstange als Feder gebildet ist und die Drückkraft der Rückführfeder 3 für den Betätigungshebel 2 höher gewählt ist als die Vorspannkraft der Schraubenfeder des beweglichen Kontakts 5, führt die Druckbeaufschlagungskraft der Rückführfeder 3 nach der Anlage der Anlagebereiche 5b des beweglichen Kontakts 5 an den Anlageflächen 4d der feststehenden Kontakte 4 zu einer Druckbeaufschlagung des beweglichen Kontakts 5 entgegen der Vorspannkraft der Schraubenfeder, wodurch der bewegliche Kontakt einer elastischen Verformung unterzogen wird (siehe Fig. 2).Since the movable contact 5 is formed in the form of a coil spring using a wire rod as a spring and the pressing force of the return spring 3 for the operating lever 2 is selected to be higher than the Preload force of the coil spring of the movable contact 5, the pressurizing force of the return spring 3 after the contact areas 5b of the movable contact 5 have contacted the contact surfaces 4d of the fixed contacts 4 leads to a pressurization of the movable contact 5 against the preload force of the coil spring, whereby the movable contact is subjected to an elastic deformation (see Fig. 2).
Da ferner das Paar der feststehenden Kontakte 4b in dem Gehäuse 1 in Wicklungskernrichtung der Wicklung des beweglichen Kontakts 5 einander gegenüberliegend angeordnet sind und die Anlageflächen 4d der feststehenden Kontakte 4b als schräge Flächen ausgebildet sind, die in Richtung auf das Zentrum zwischen dem Paar der einander gegenüberliegenden feststehenden Kontakte konkav sind, bewegen sich die Anlagebereiche 5 an den beiden Enden des beweglichen Kontakts 5 in Gleitberührung mit den schrägen Flächen.Furthermore, since the pair of fixed contacts 4b in the housing 1 are arranged opposite to each other in the winding core direction of the winding of the movable contact 5, and the abutment surfaces 4d of the fixed contacts 4b are formed as inclined surfaces which are concave toward the center between the pair of opposing fixed contacts, the abutment portions 5 at the two ends of the movable contact 5 move in sliding contact with the inclined surfaces.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erfahren die Anlagebereiche 5b des beweglichen Kontakts 5 dabei eine weitere elastische Verformung unter der Druckbeaufschlagung der Rückführfeder 3, doch wenn der Betätigungshebel 2 stoppt (d. h. in einem Gleichgewichtszustand zwischen der Federspannung der Rückführfeder 3 und der Federspannung der Schraubenfeder des beweglichen Kontakts 5), gelangt jeder Anlagebereich 5b des beweglichen Kontakts mit der Anlagefläche 4d des entsprechenden feststehenden Kontakts an einer Position B in Berührung, die von einer ursprünglichen Anlageposition A (in Fig. 2 in strichpunktierter Linie dargestellt) verschieden ist, in der der bewegliche Kontakt an dem feststehenden Kontakt anliegt. Selbst wenn sich ein Lichtbogen bei Anlage des beweglichen Kontakts 5 an dem feststehenden Kontakt 4b bildet und die Oberfläche der Kontaktbereiche an der Anlageposition A aufgerauht wird, wird somit ein stabiler Kontakt an der Anlageposition B sichergestellt, bei der es sich um die letztendliche Kontaktanlageposition handelt und in der in einem Schalter-Einschaltzustand ein stabiler Strom fließt. Das Auftreten einer schlechten Kontaktgabe aufgrund einer Steigerung des Kontaktwiderstands läßt sich somit verhindern, und die nutzbare Lebensdauer der Kontaktbereiche läßt sich verbessern.As shown in Fig. 2, the abutment portions 5b of the movable contact 5 undergo further elastic deformation under the pressure of the return spring 3, but when the operating lever 2 stops (i.e., in a state of equilibrium between the spring tension of the return spring 3 and the spring tension of the coil spring of the movable contact 5), each abutment portion 5b of the movable contact comes into contact with the abutment surface 4d of the corresponding fixed contact at a position B which is different from an initial abutment position A (shown in a chain line in Fig. 2) in which the movable contact abuts the fixed contact. Thus, even if an arc is formed when the movable contact 5 abuts the fixed contact 4b and the surface of the contact portions at the abutment position A is roughened, stable contact at the abutment position B is ensured. which is the final contact abutment position and in which a stable current flows in a switch-on state. The occurrence of poor contact due to an increase in contact resistance can thus be prevented and the useful life of the contact areas can be improved.
Wenn der Betätigungshebel 2 stoppt, d. h. wenn sich der Betätigungshebel unter der Druckbeaufschlagungskraft der Rückführfeder 3 in seinem zurückgeführten Zustand (Kontakt-EIN-Zustand) befindet, erfüllen die Ansätze 2e als Anschlagbereiche des Betätigungshebels nicht ihre Anschlagfunktion, da sie sich nicht in Anlage an dem Gehäuse 1 befinden. Wenn sich der Betätigungshebel 2 in diesem Zustand in einer Richtung bewegt, in der der Kontaktdruck des beweglichen Kontakts 5 relativ zu den feststehenden Kontakten 4b unter der Wirkung einer bestimmten externen Kraft zunimmt, gelangen die Ansätze 2e in Anlage mit den inneren oberen Rändern 1g des Gehäuses 1 und wirken als Anschläge.When the operating lever 2 stops, i.e., when the operating lever is in its returned state (contact ON state) under the urging force of the return spring 3, the lugs 2e as stopper portions of the operating lever do not perform their stopper function because they are not in contact with the housing 1. In this state, when the operating lever 2 moves in a direction in which the contact pressure of the movable contact 5 relative to the fixed contacts 4b increases under the action of a certain external force, the lugs 2e come into contact with the inner upper edges 1g of the housing 1 and act as stops.
Da bei der Schaltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Kontaktwiderstand in dem Schalter-EIN-Zustand niedrig gemacht werden kann, ist die Schaltervorrichtung auch bei einem Leistungsschalter anwendbar, der mit einem relativ niedrigen Strom, wie z.B. Gleichstromenergie (Sekundärseitenenergie), verwendet wird.In the switch device according to the present invention, since the contact resistance in the switch ON state can be made low, the switch device is also applicable to a circuit breaker used with a relatively low current such as direct current power (secondary side power).
Obwohl es sich bei dem Betätigungshebel 2 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel um einen schwenkbaren Hebel handelt, der um die Drehwelle 2b schwenkbar ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Betätigungshebel 2 auch durch einen Betätigungshebel vom Drück-Typ gebildet sein. Es versteht sich, dass sich auch in diesem Fall die selbe Wirkung erzielen läßt, wie diese vorstehend beschrieben wurde.Although the operating lever 2 according to the above-described embodiment is a pivotable lever that can pivot about the rotary shaft 2b, the present invention is not limited to this. For example, the operating lever 2 may also be formed by a push-type operating lever. It is to be understood that the same effect as that described above can be achieved in this case too.
Obwohl der bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel verwendete bewegliche Kontakt 5 durch eine gewickelte, federartige Drahtstange gebildet ist, kann alternativ dazu auch eine plattenartige Metallfeder verwendet werden.Although the movable contact 5 used in the above embodiment is formed by a wound spring-like wire rod, a plate-like metal spring may alternatively be used.
Bei der Schaltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend erläutert worden ist, sind Anlagebereiche des beweglichen Kontakts zur Anlage an den feststehenden Kontakten unter Verwendung eines elastisch verformbaren Materials gebildet, wobei während der Rückkehr des Betätigungshebels unter der Druckbeaufschlagungskraft der Rückführfeder die Anlagebereiche des beweglichen Kontakts an den feststehenden Kontakten in Anlage gelangen und unter der Druckbeaufschlagungskraft der Rückführfeder eine weitere elastische Verformung erfahren, während dann, wenn der Betätigungshebel stoppt, die Anlagebereiche des beweglichen Kontakts mit den feststehenden Kontakten an einer Stelle in Berührung gelangen, die von der während der Rückkehr des Betätigungshebels eingenommenen Anlageposition verschieden ist. Selbst im Fall des Auftretens eines Lichtbogens bei Anlage des beweglichen Kontakts an den feststehenden Kontakten mit einer daraus resultierenden Aufrauhung der Oberflächen der Kontaktbereiche wird somit ein stabiler Kontakt an der letztendlichen Kontaktanlageposition erzielt, in der in einem Schalter-Einschaltzustand ein stabiler Strom fließt, wodurch es möglich ist, das Auftreten einer schlechten Kontaktgabe aufgrund eines Anstiegs des Kontaktwiderstands zu vermeiden und sich somit die nutzbare Lebensdauer der Kontaktbereiche verbessern läßt.In the switch device according to the present invention as explained above, abutment portions of the movable contact for abutment with the fixed contacts are formed using an elastically deformable material, wherein during the return of the operating lever, the abutment portions of the movable contact abut with the fixed contacts under the urging force of the return spring and undergo further elastic deformation under the urging force of the return spring, while when the operating lever stops, the abutment portions of the movable contact come into contact with the fixed contacts at a position different from the abutment position taken during the return of the operating lever. Thus, even if an arc occurs when the movable contact is abutted against the fixed contacts, resulting in roughening of the surfaces of the contact portions, a stable contact is achieved at the final contact abutment position where a stable current flows in a switch-on state, making it possible to prevent the occurrence of poor contact due to an increase in contact resistance, and thus to improve the useful life of the contact portions.
Außerdem ist der bewegliche Kontakt durch eine Schraubenfeder gebildet und ist die Vorspannkraft der Rückführfeder zum Vorspannen des Betätigungshebels höher gewählt als die Vorspannkraft der Schraubenfeder des beweglichen Kontakts, wodurch der bewegliche Kontakt einer elastischen Verformung entgegen der Vorspannkraft der Schraubenfeder unterzogen wird. Eine solche einfache Konstruktion gestattet die Erzielung einer stabilen Kontaktgabe sowie einer Verbesserung der Zuverlässigkeit der Kontakte.In addition, the movable contact is formed by a coil spring and the preload force of the return spring for preloading the actuating lever is higher than the preload force of the coil spring of the movable contact, whereby the movable contact is subjected to elastic deformation against the preload force of the coil spring. Such a simple construction allows stable contact to be achieved and the reliability of the contacts to be improved.
In dem Gehäuse ist ein Paar feststehender Kontakte in Wicklungskernrichtung der Wicklung des beweglichen Kontakts einander gegenüberliegend angeordnet, wobei das Paar der feststehenden Kontakte Anlageflächen zur Anlage an Anlagebereichen des beweglichen Kontakts aufweist, wobei die Anlageflächen als schräge Flächen ausgebildet sind, die in Richtung auf das Zentrum zwischen den einander gegenüberliegenden feststehenden Kontakten konkav sind, wobei die Anlagebereiche des beweglichen Kontakts dazu ausgebildet sind, sich entlang der schrägen Flächen zu bewegen. Gemäß dieser Konstruktion kann die Position der Anlage zwischen dem beweglichen Kontakt und den feststehenden Kontakten unter Ausführung einer Gleitbewegung variieren, so dass eine Reinigungswirkung zum Entfernen von Schichtstoffen und Fremdstoffen erzielt wird, die sich auf den Kontaktbereichen absetzen, und es ist möglich, den Kontaktwiderstand bei Einschalten der Energie zu vermindern, so dass die Verwendung der Schaltervorrichtung bei einem Leistungsschalter möglich wird, der mit einem relativ sehr geringen Strom, wie z.B. Gleichstromenergie (Sekundärseitenenergie) verwendet wird.In the housing, a pair of fixed contacts are arranged opposite each other in the winding core direction of the winding of the movable contact, the pair of fixed contacts having abutment surfaces for abutment against abutment regions of the movable contact, the abutment surfaces being designed as inclined surfaces that are concave toward the center between the opposing fixed contacts, the abutment regions of the movable contact being designed to move along the inclined surfaces. According to this construction, the position of the device between the movable contact and the fixed contacts can be varied while performing a sliding movement, so that a cleaning action is achieved for removing scum and foreign matter deposited on the contact areas, and it is possible to reduce the contact resistance when the power is turned on, so that the use of the switching device becomes possible with a circuit breaker used with a relatively very low current such as direct current power (secondary side power).
Weiterhin ist ein Anschlagbereich zwischen dem Betätigungshebel und dem Gehäuse derart vorgesehen, dass der Anschlagbereich nicht in Betrieb ist wenn der Betätigungshebel gestoppt ist, jedoch in Betrieb ist, um die Bewegung des Betätigungshebels zu stoppen, wenn sich dieser Hebel von seinem Stoppzustand in einer Richtung bewegt, in der der Berührungsdruck des beweglichen Kontakts relativ zu den feststehenden Kontakten zunimmt. Auf diese Weise wird nicht nur ein stabiler Kontaktzustand aufrechterhalten, während der Betätigungshebel gestoppt ist, sondern es ist auch bei unbeabsichtigter Aufbringung einer externen Kraft auf die Schaltervorrichtung möglich, eine übermäßige Belastung der Kontaktbereiche zu verhindern und somit eine Beschädigung der Kontaktbereiche zu vermeiden.Furthermore, a stopper portion is provided between the operating lever and the housing such that the stopper portion is not operative when the operating lever is stopped, but is operative to stop the movement of the operating lever when this lever moves from its stop state in a direction in which the contact pressure of the movable contact relative to the fixed contacts. In this way, not only is a stable contact state maintained while the operating lever is stopped, but also when an external force is inadvertently applied to the switch device, it is possible to prevent excessive stress on the contact areas and thus avoid damage to the contact areas.
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