ITTO950525A1

ITTO950525A1 - ELECTRIC SWITCH WITH SELF-CLEANING MOBILE CONTACT

Info

Publication number: ITTO950525A1
Application number: IT95TO000525A
Authority: IT
Inventors: Paolo Barile
Original assignee: Bitron Spa
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1996-12-23
Also published as: IT1276435B1; ITTO950525A0; EP0750326A1

Abstract

Un interruttore elettrico comprende una coppia di contatti fissi (10, 20) ed un contatto mobile (32) capace di compiere un'escursione che prevede una posizione di arresto (32b) con collegamento dei contatti fissi (10, 20). Il contatto mobile è costituito da una barra (32) circolare vincolata in un punto (31) della sua lunghezza in modo tale da oscillare nel compiere tale escursione e ruotare attorno al proprio asse longitudinale (A), rotolando con strisciamento su uno dei due contatti fissi verso la posizione di collegamento (32b). I contatti fissi (10, 20) sono costituiti da una coppia di lamine che individuano tra loro una scanalatura (33) in cui oscilla un estremo (32a) della barra (32); la barra (32) oscilla in un piano (y) non coincidente con il piano (x) di mezzeria della scanalatura (33).An electric switch comprises a pair of fixed contacts (10, 20) and a mobile contact (32) capable of carrying out an excursion which provides for a stop position (32b) with connection of the fixed contacts (10, 20). The mobile contact consists of a circular bar (32) constrained to a point (31) of its length so as to oscillate in making this excursion and rotate around its longitudinal axis (A), rolling with sliding on one of the two contacts fixed towards the connection position (32b). The fixed contacts (10, 20) consist of a pair of sheets which identify a groove (33) in which one end (32a) of the bar (32) oscillates; the bar (32) oscillates in a plane (y) which does not coincide with the center plane (x) of the groove (33).

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Interruttore elettrico con contatto mobile autopulente. Description accompanying a patent application for an Industrial Invention entitled: Electric switch with self-cleaning mobile contact.

Descrizione Description

La presente invenzione si riferisce ad un interruttore elettrico a contatto mobile autopulente. The present invention refers to a self-cleaning mobile contact electrical switch.

Attualmente uno dei problemi principali che si incontrano nella realizzazione degli interruttori elettrici a 12V in campo automobilistico è quello della pulizia dei contatti da ossidi e altre impurità che tendono a formarsi con le interruzioni di corrente. Il problema è particolarmente sentito nel campo automobilistico perché non sempre gli spazi a disposizione ed i target di costo fissati permettono di utilizzare contatti di tipo strisciante, autopulenti. Si accetta pertanto di utilizzare contatti di tipo a chiusura frontale permanente, che con il passare del tempo si ossidano e si sporcano al punto da provocare una caduta di tensione o, nei casi più gravi, da non consentire il passaggio di corrente. Currently one of the main problems encountered in the construction of 12V electrical switches in the automotive field is that of cleaning the contacts from oxides and other impurities that tend to form with power cuts. The problem is particularly felt in the automotive field because the spaces available and the fixed cost targets do not always allow the use of sliding, self-cleaning contacts. It is therefore accepted to use permanent front closure contacts, which oxidize and become dirty over time to the point of causing a voltage drop or, in the most serious cases, not allowing the passage of current.

Questa scelta implica una limitazione del numero di manovre utili nella vita dell'interruttore; si comprenderà che per gli standard qualitativi attualmente richiesti dall'industria, in particolare da quella automobilistica, questa soluzione è inaccettabile. This choice implies a limitation of the number of operations useful in the life of the circuit-breaker; it will be understood that for the quality standards currently required by the industry, especially the automotive industry, this solution is unacceptable.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un interruttore in grado di porre rimedio agli inconvenienti sopra discussi. In particolare, è scopo dell'invenzione proporre un interruttore durevole nel tempo, con capacità di autopulirsì con l'uso. Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un interruttore dai costi contenuti. The object of the present invention is to provide a switch capable of remedying the drawbacks discussed above. In particular, it is an object of the invention to propose a switch lasting over time, with the ability to self-clean with use. Another object of the invention is to provide a switch with low costs.

Questi ed altri scopi sono raggiunti, secondo la presente invenzione, da un interruttore elettrico comprendente: una coppia di contatti fissi, un contatto mobile capace di compiere un'escursione avente una posizione di arresto con collegamento dei contatti fissi; caratterizzato dal fatto che il contatto mobile è costituito da una barra di sezione sostanzialmente circolare vincolata in un punto della sua lunghezza in modo tale da oscillare nel compiere detta escursione e ruotare attorno al proprio asse longitudinale, rotolando su una superficie di guida verso detta posizione di collegamento. These and other objects are achieved, according to the present invention, by an electric switch comprising: a pair of fixed contacts, a movable contact capable of making an excursion having a stop position with connection of the fixed contacts; characterized by the fact that the mobile contact is constituted by a bar of substantially circular section constrained in a point of its length in such a way as to oscillate in making said excursion and rotate around its own longitudinal axis, rolling on a guide surface towards said position of link.

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali dì alcune forme di realizzazione preferite e non limitative dell'interruttore secondo l'invenzione; sì fa riferimento al disegni allegati, in cui: The structural and functional characteristics of some preferred and non-limiting embodiments of the switch according to the invention will now be described; yes, reference is made to the attached drawings, in which:

la FIG. 1 è una vista frontale schematica di un interruttore secondo la presente Invenzione; la FIG. 2 è una vista schematica dall'alto dell'interruttore di FIG. 1; FIG. 1 is a schematic front view of a switch according to the present invention; FIG. 2 is a schematic top view of the switch of FIG. 1;

la FIG. 3 è una vista dall'alto di un altro esempio di realizzazione dell'interruttore di FIGG. 1 e 2; FIG. 3 is a top view of another embodiment of the switch of FIGS. 1 and 2;

la FIG. 4 e una vista in sezione verticale secondo la traccia III-III di FIG. 2; FIG. 4 is a vertical sectional view along the line III-III of FIG. 2;

la FIG. 5 è una vista frontale dell'interruttore di FIGG. 3 e 4; e FIG. 5 is a front view of the switch of FIGS. 3 and 4; And

la FIG. 6 è una vista prospettica parziale dell’interruttore. FIG. 6 is a partial perspective view of the switch.

Con riferimento alle figure, ì numeri 10 e 20 indicano nel loro insieme due lamine di contatto fissate in un piano di supporto 30 dì materiale elettricamente non conduttivo. La parte mobile del contatto è costituita da una barra 32, preferibilmente dì sezione circolare; la barra è vincolata al piano di supporto 30 in un punto 31 sostanzialmente equidistante dalle lamine 10 e 20. Il vincolo 31 è tale da conferire alla barra la capacità sia di compiere oscillazioni in un piano verticale y perpendicolare al piano di supporto 30, sia di compiere oscillazioni in orizzontale, e sia di ruotare intorno al proprio asse longitudinale A. With reference to the figures, the numbers 10 and 20 indicate as a whole two contact plates fixed in a support plane 30 of electrically non-conductive material. The mobile part of the contact is constituted by a bar 32, preferably with a circular section; the bar is constrained to the support plane 30 at a point 31 substantially equidistant from the laminae 10 and 20. The constraint 31 is such as to give the bar the ability to perform oscillations in a vertical plane y perpendicular to the support plane 30, and to perform oscillations horizontally, and both to rotate around its longitudinal axis A.

La barra 32 ha un proprio estremo 32a inserito con gioco in una sede a forma di scanalatura verticale 33 aperta e rastremata superiormente, determinata lateralmente dalle lamine 10 e 20; la scanalatura ha un'apertura superiore 34 di larghezza d che è la distanza minima tra le lamine. La configurazione e le dimensioni delle lamine e della barra vengono scelte in modo appropriato affinché la barra abbia diametro D superiore alla distanza minima d tra le barre, così da determinare per la barra una unica posizione superiore di chiusura dei contatti, illustrata in tratteggio in FIG. 1 con il numero di riferimento 32b. The bar 32 has its own end 32a inserted with play in a seat in the form of a vertical groove 33 open and tapered at the top, determined laterally by the laminae 10 and 20; the groove has an upper opening 34 of width d which is the minimum distance between the laminae. The configuration and dimensions of the foils and the bar are chosen appropriately so that the bar has a diameter D greater than the minimum distance d between the bars, so as to determine for the bar a single upper position for closing the contacts, illustrated in broken lines in FIG. . 1 with the reference number 32b.

Secondo la presente invenzione, l'asse longitudinale A della barra mobile 32 non è compreso nel piano di mezzeria x della scanalatura 33; il vincolo puntiforme 31 è tale da tenere normalmente la barra, in condizioni di contatto aperto, a contatto con una delle due lamine fisse. Nella forma di realizzazione preferita illustrata nei disegni, alla barra viene dato un certo grado di angolazione a rispetto al piano di mezzeria x. In altre forme di realizzazione (non illustrate) della presente invenzione, la disposizione della barra rispetto ai contatti fissi potrà variare, ad esempio spostando lateralmente la barra verso uno del due contatti fissi anziché stabilire un’angolazione. According to the present invention, the longitudinal axis A of the movable bar 32 is not included in the center line x of the groove 33; the point constraint 31 is such as to normally keep the bar, in open contact conditions, in contact with one of the two fixed plates. In the preferred embodiment illustrated in the drawings, the bar is given a certain degree of angle a relative to the center plane x. In other embodiments (not shown) of the present invention, the arrangement of the bar with respect to the fixed contacts may vary, for example by moving the bar laterally towards one of the two fixed contacts instead of establishing an angle.

In ogni caso la configurazione dovrà essere tale per cui la barra 32 nel suo movimento verso la posizione di chiusura 32b sia spinta contro una superficie 35 affinché rotoli con strisciamento lungo questa, con effetto autopulente. Preferibilmente, come illustrato nel presente esemplo, la superficie di rotolamento 35 è costituita dalla stessa lamina 10 contro cui è spinta la barra. In any case, the configuration must be such that the bar 32 in its movement towards the closing position 32b is pushed against a surface 35 so that it rolls with sliding along this, with a self-cleaning effect. Preferably, as illustrated in the present example, the rolling surface 35 is constituted by the same sheet 10 against which the bar is pushed.

Ripetuti cicli di apertura e chiusura fanno sì che i punti di contatto della la barra varino continuamente . Repeated opening and closing cycles cause the contact points of the bar to vary continuously.

Con riferimento all'esempio di FIGG. 3, 4 e 5, 11 vincolo 31 è un fulcro costituito da appoggi superiori 31a ed inferiori 31b all'estremità vincolata della barra, tali da permettere il basculamento della barra per passare dalla condizione 32a alla condizione di chiusura 32b. In una forma di realizzazione preferita, la barra è ospitata in un vano 41 di guida e contenimento avente pareti laterali 4la e 41b distanziente opportunamente cosi da contenere la barra 32 con il gioco necessario a permetterle i movimenti richiesti. Detto k l'asse longitudinale del vano 41, questo può essere eventualmente inclinato di un angolo a rispetto all'asse x per conferire alla barra una posizione preferenziale di contatto su uno dei due contatti fissi; nell'esempio illustrato in FIGG. 3-5, l'inclinazione è verso il contatto 10. With reference to the example of FIGS. 3, 4 and 5, the constraint 31 is a fulcrum consisting of upper 31a and lower 31b supports at the constrained end of the bar, such as to allow the bar to tilt to pass from the condition 32a to the closed condition 32b. In a preferred embodiment, the bar is housed in a guide and containment compartment 41 having side walls 4a and 41b suitably spaced so as to contain the bar 32 with the clearance necessary to allow the required movements. Called k the longitudinal axis of the compartment 41, this can possibly be inclined by an angle a with respect to the axis x to give the bar a preferential contact position on one of the two fixed contacts; in the example illustrated in FIGS. 3-5, the inclination is towards contact 10.

La configurazione dei contatti fissi 10 e 20 è tale per cui la barra 32 si posiziona centralmente solo nella posizione 32b che chiude sia su 10 che su 20. The configuration of the fixed contacts 10 and 20 is such that the bar 32 is positioned centrally only in the position 32b which closes at both 10 and 20.

La forza di azionamento che spinge la barra 32 dalla posizione 32a alla posizione 32b è fornita da una molla ad elica 50 sottostante la barra; la molla 50 lavora a compressione e agisce direttamente sulla barra. In linea di principio, una qualunque elemento elastico che agisca sulla barra 32, diversamente conformato dalla molla elicoidale a compressione 50, (come ad esempio molle elicoidali a trazione, lamelle, molle a bovolo, ecc.) potrà servire allo scopo. Nell'esempio proposto, la molla 50 è tale per cui essa mantiene la barra 32 in posizione di chiusura 32b in contrasto all'azione dì un comando 60 dell'Interruttore. Ovviamente sarà possibile realizzare anche una configurazione invertita in cui la molla 50 agisce in modo da mantenere normalmente la posizione di apertura 32a, mentre il comando 60 deve contrastare la spìnta della molla per portare la barra in posizione dì chiusura 32b. The actuation force which pushes the bar 32 from position 32a to position 32b is provided by a helical spring 50 under the bar; the spring 50 works by compression and acts directly on the bar. In principle, any elastic element acting on the bar 32, differently shaped by the helical compression spring 50, (such as for example helical traction springs, lamellae, volute springs, etc.) will be able to serve the purpose. In the proposed example, the spring 50 is such that it keeps the bar 32 in the closed position 32b in contrast to the action of a command 60 of the Switch. Obviously, it will also be possible to realize an inverted configuration in which the spring 50 acts in such a way as to normally maintain the opening position 32a, while the control 60 must oppose the thrust of the spring to bring the bar into the closed position 32b.

Come si potrà apprezzare, oltre al vantaggio di avere un contatto autopulente, la variazione continua con rotolamento e strisciamento combinati consente dì ridurre, se non eliminare, ì problemi relativi all'usura della barra. As it will be appreciated, in addition to the advantage of having a self-cleaning contact, the continuous variation with combined rolling and sliding allows to reduce, if not eliminate, the problems relating to the wear of the bar.

Si intende che l'invenzione non è limitata alla forma di realizzazione qui descrìtta ed illustrata, che è da considerarsi come un esempio di attuazione dell'interruttore; questo è invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni dì parti, dettagli costruttivi e dì funzionamento. L'invenzione è intesa ad abbracciare tutte le varianti comprese nel proprio ambito, così come definito dalle seguenti rivendicazioni. It is understood that the invention is not limited to the embodiment described and illustrated here, which is to be considered as an example of embodiment of the switch; this is, on the other hand, susceptible of modifications relating to the shape and arrangement of parts, construction and operating details. The invention is intended to embrace all the variants included within its scope, as defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Electric switch comprising: a pair of fixed contacts (10, 20); a movable contact (32) capable of making an excursion having a stop position (32b) with connection of the fixed contacts (10, 20); characterized by the fact that the mobile contact is constituted by a bar (32) of substantially circular section constrained in a point (31) of its length in such a way as to oscillate in making said excursion and to rotate around its own longitudinal axis (A), rolling on a guide surface (35) towards said connection position (32b).

2. Switch according to claim 1, characterized in that the bar 32 is constrained (31) with the ability to roll with sliding on the guide surface (35).

3. Switch according to claim 1, characterized in that the guiding surface (35) is given by one of the two fixed contacts (10, 20).

4. Switch according to claim 1, characterized in that the fixed contacts (10, 20) are constituted by a pair of foils which identify between them a groove (33) in which one end (32a) of the bar (32) swings; the groove (33) having a tapered end which identifies an opening (34) of width (d) smaller than the diameter (£?) of the bar.

5. Switch according to claim 4, characterized in that the bar (32) oscillates in a plane (y) which does not coincide with the plane (x) in the middle of the groove (33).

6. Switch according to claim 5, characterized in that the bar (32) is constrained (31) so as to identify an angle (a) between said planes (x) and (y).

7. Switch according to claim 7, characterized in that the constraint (31) is a fulcrum consisting of upper (31a) and lower (31b) supports at one end of the bar (32), such as to allow the oscillation of the bar to passing from an open condition (32a) to a closed condition (32b).

8. Switch according to claim 7, characterized in that the bar (32) is housed in a guide and containment compartment (41) having side walls (41a, 41b) suitably spaced so as to contain the bar 32 with the necessary clearance to allow her the required movements.

9. Switch according to claim 8, characterized in that the compartment (41) has a longitudinal axis (k) inclined at an angle (a) with respect to the plane (x) to give the bar a preferential contact position on one of the two fixed contacts (10, 20).

10. Switch according to claim 1, characterized in that the bar is constrained (31) and pushed elastically into contact against said surface (35).