WO2017088345A1 - 一种助力回复磁性接近开关 - Google Patents

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Abstract

一种助力回复磁性接近开关，包括壳体（1），壳体的内腔中设有磁铁（4）、第一端子（11）和第二端子（12），第二端子的上端横向设有弹性触片（2），壳体内设有助力杆（3），弹性触片上设有弹力舌片（21），助力杆的外端设有与其呈"L"形一体结构的限行插板（31），助力杆外端上方的壳体内设有与限行插板配合的助力复位机构；磁铁设于助力杆与壳体上端板之间且磁铁与助力杆一体联动。该助力回复磁性接近开关结构合理，通过限位插片与助力复位机构配合，实现助力杆和磁铁的行程夹角的控制，配合弹性舌片在分断时的复位动作；磁铁通过托盘与助力杆一体自由转动，提高触点的电气连接可靠性；触点分断行程具有导弧槽保护结构，提高接近开关的工作稳定性和使用寿命。

Description

一种助力回复磁性接近开关 技术领域
本发明涉及磁性开关技术领域，具体指一种助力回复磁性接近开关。
背景技术
磁性接近开关是接近开关的一种，接近开关是传感器家族中众多种类中的一种，它能通过磁性原件感知位置关系变化，将非电量或电磁量转化为所需的电信号，从而达到控制或测量的目的。对于机器人应用技术而言，自动导航和定位检测是实现智能化控制的核心技术，而接近开关所能提供的位置检测和执行控制方案，具有其他控制器所不具备的优点。并且，磁性接近开关在在磁引信弹头、磁探测水雷、航天器磁通门等军工领域，高速列车、自动电梯、磁热发电等高端装备制造业产业、自动化加工设备、汽车车速控制和天窗开启等先进制造业以及家用电器的门开关、开合盖、压力检测等领域，均能实现较强的检测和稳定的安全控制能力。
中国专利CN201410299835.1公开了一种新型磁性接近开关，包括壳体、在壳体上部活动区内可上下移动的磁铁、壳体底部并列设置的两个接线端片，其中一个接线端片上端设有弹片，壳体中部设有可摆动的助力杆和与其配合的限位机构，弹片上设有弹力舌片且抵设于助力杆的助力部上。这种结构解决动作机构中的助力杆和磁铁动作行程过大、弹力舌片的易金属疲劳的问题。但是其助力杆的摆动支点、助力部与弹力舌片的力矩支点在同一水平线上，且力矩支点与摆动支点之间力臂较长，助力杆一端在限位机构内的控制行程与助力部摆动行程之间的比率较大，导致助力杆的力矩转化和行程助力效果不明显；磁铁上下活动抵触助力杆使其摆动进而触发弹片动作，磁铁与壳体、助力杆之间均存在一定的相对摩擦，容易产生磁粉或部件上电镀层的掉落，影响弹片和接线端片上触点之间的电气连接可靠性；助力杆的力矩转化虽然保证了大电流通断控制的触发稳定性，但是触点之间在电流负载变化时产生的拉弧现象并没有得到很好的解决，触点和金属部件表面氧化问题始终存在，影响了产品的工作稳定性和使用寿命。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构紧凑、稳定可靠的助力回复磁性接近开关。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种助力回复磁性接近开关，包括壳体，所述壳体的内腔中设有磁铁、第一端子和第二端子，第一端子和第二端子并列间隔设置且分别竖直穿设于壳体下端板上；所述第二端子的上端横向设有弹性触片，弹性触片的活动端设于第一端子的上方；所述壳体内设有助力杆，助力杆外端与壳体铰接；所述弹性触片上设有弹力舌片，弹力舌片的自由端抵设于助力杆里端上；所述助力杆的外端设有与其呈“L”形一体结构的限行插板，助力杆外端上方的壳体内设有与限行插板配合的助力复位机构；所述磁铁设于助力杆与壳体上端板之间且磁铁与助力杆一体联动。
根据以上方案，所述助力复位机构包括止行板和助力弹片，止行板竖直设置且固定在壳体内壁上，助力弹片相对间隔地设于止行板的一侧且助力弹片与壳体配合连接；所述限行插板可左右活动地穿设于止行板和助力弹片之间。
根据以上方案，所述助力弹片两端分别设有固定端片和导向端片，助力弹片、固定端片、导向端片一体连接呈“Ω”形结构设置，且助力弹片的开口方向背离限行插板；所述壳体的内壁上设有固定卡位，固定端片插设于固定卡位内，所述固定卡位的下方设有伸缩卡位，导向端片可上下活动地穿设于伸缩卡位内。
根据以上方案，所述固定卡位包括两个相对间隔设置的定位板，两个定位板相对的内侧面上均设有齿条，且两个定位板上的齿条上下交错呈配对设置；所述固定端片穿设于两个齿条之间且固定端片与定位板固定连接。
根据以上方案，所述助力杆活动端的上侧面上设有托盘，磁铁设于托盘和壳体上端板之间，所述托盘上端面设有安装口，磁铁下端穿设于安装口内且与其为过盈配合。
根据以上方案，所述安装口底面与托盘上端面之间的高度差为A，磁铁的高度为H，则A：H的比值范围在0.2-1之间。
根据以上方案，所述第一端子上方的壳体内侧壁上设有支点，助力杆的外端设有套环，且套环套设于支点上与其转动配合；所述限行插板设于套环上， 且限行插板、套环、助力杆呈“L”形的一体结构。
根据以上方案，所述第一端子上端设有横向的折页，折页上设有静触点，弹性触片的活动端设于折页上方且弹性触片上设有与静触点配合的动触点。
根据以上方案，所述折页与助力杆之间的壳体内侧壁上设有“J”形的导弧条，导弧条横向设置且导弧条的“J”形勾部与动触点对应设置。
本发明有益效果为：本发明结构合理，通过限位插片与助力复位机构配合，实现助力杆和磁铁的行程夹角的控制，且助力弹片在磁铁复位时推动限位插片，从而配合弹性舌片在分断时的复位力；磁铁通过托盘与助力杆一体自由转动，避免摩擦导致的磁粉及部件电镀层掉落，降低部件磨损提高触点的电气连接可靠性；触点分断行程具有导弧槽保护结构，避免拉弧现象对绝缘壳体和部件产生影响，有效提高接近开关的工作稳定性和使用寿命。
附图说明
图1是本发明的整体爆炸结构示意图；
图2是本发明的内部装配结构示意图；
图3是图2中B部放大结构示意图；
图4是本发明接通状态的内部平面结构示意图。
图中：
1、壳体；2、弹性触片；3、助力杆；4、磁铁；11、第一端子；12、第二端子；13、支点；14、静触点；16、折页；17、导弧条；21、弹力舌片；22、动触点；31、限行插板；32、套环；33、托盘；34、安装口；41、止行板；42、助力弹片；43、固定端片；44、导向端片；45、伸缩卡位；46、定位板；47、齿条。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1-3所示，本发明所述的一种助力回复磁性接近开关，包括壳体1，所述壳体1的内腔中设有磁铁4、第一端子11和第二端子12，第一端子11和第二端子12并列间隔设置且分别竖直穿设于壳体1下端板上；所述第二端子12的上端横向设有弹性触片2，弹性触片2的活动端设于第一端子11的上方；所述壳体1内设有助力杆3，助力杆3外端与壳体1铰接；所述弹性触片2上设有 弹力舌片21，弹力舌片21的自由端抵设于助力杆3里端上；所述磁铁4驱动助力杆3动作，使弹性触片2接通第一端子11和第二端子12电路，弹力舌片21与助力杆3的力矩提供弹性触片2的复位力，从而实现接近开关接通、分断控制原理与现有技术无本质区别，在此不做重复描述。
所述助力杆3的外端设有与其呈“L”形一体结构的限行插板31，所述助力杆3通过其外端铰接在壳体1上实现助力杆3里端的上下摆动动作，助力杆3外端上方的壳体1内设有与限行插板31配合的助力复位机构，助力复位机构用于推动限行插板31从而使助力杆3里端向上运动，辅助弹力舌片21的复位驱动助力杆3以及弹性触片2的分断动作；所述“L”设置的限行插板31与助力复位机构配合限制助力杆3的上行摆动极限行程；为了方便描述助力杆3的力矩变化情况，设定助力杆3外端与壳体1的铰接点为M，助力杆3里端与弹力舌片21连接点为N，弹性触片2与第二端子12连接点为K，且M、N、K之间连线组成三角力矩关系，其中的N点的内角为钝角且N点对应的三角形高为H；所述助力杆3在上行极限位也就是初始分断状态时，H为最大值，且K-N连线上的弹力舌片21产生的力矩对助力杆3上的N点保持向上的支撑力；当磁铁4驱动助力杆3的N点向下转动到达极限位置时，H为最小值且H大于0，因此弹性触片2接通状态下弹力舌片21仍旧对助力杆3施加向上的复位力矩，从而磁铁4被释放后弹力舌片21能提供一个较大的复位扭力，从而保证接近开关的分断灵敏度。
如图4所示，所述助力复位机构包括止行板41和助力弹片42，止行板41竖直设置且固定在壳体1内壁上，助力弹片42相对间隔地设于止行板41的一侧且助力弹片42与壳体1配合连接；所述限行插板31可左右活动地穿设于止行板41和助力弹片42之间；所述止行板41与助力弹片42之间的间距加上助力弹片42的收缩极限量后成为限行插板31的左右摆动行程范围，限行插板31向止行板41靠拢则助力杆3里端上行至极限初始位；当外部磁力部件驱动磁铁4向下转动一定的行程角度，助力杆3里端下行至极限位置使触点连通，此时磁铁4上端面与壳体1上端板内侧面的夹角即为磁铁4的行程夹角P，此时限行插板31抵触并压缩助力弹片42，助力弹片42在收缩极限位时与止行板41的间距为限行插板31的行程范围，且限行插板31的行程范围和限行插板31厚度的比 值与磁铁4的行程夹角P成正比；因此助力弹片42对限行插片31产生的复位助力，在分断时推动限行插片31以及助力杆3返回初始位，提高分断动作灵敏度和可靠性。
所述助力弹片42两端分别设有固定端片43和导向端片44，助力弹片42、固定端片43、导向端片44一体连接呈“Ω”形结构设置，且助力弹片42的开口方向背离限行插板31；所述壳体1的内壁上设有固定卡位，固定端片43插设于固定卡位内，所述固定卡位的下方设有伸缩卡位45，导向端片44可上下活动地穿设于伸缩卡位45内，所述的“Ω”形弹性结构其一端通过固定端片43固定在固定卡位上，助力弹片42在压缩状态时向下延伸从而使导向端片44深入伸缩卡位45，助力弹片42的极限延伸行程受到固定卡位和伸缩卡位45之间间距的限制，当助力弹片42下端延伸并抵触伸缩卡位45上端口时，助力弹片42的延展性消失，从而限制限行插板31的摆动极限行程，进而控制助力杆3里端的下行极限行程。
所述固定卡位包括两个相对间隔设置的定位板46，两个定位板46相对的内侧面上均设有齿条47，且两个定位板46上的齿条47上下交错呈配对设置；所述固定端片43穿设于两个齿条47之间且固定端片43与定位板46固定连接；交错配置的齿条47通过咬合摩擦力连接固定端片43，避免其随助力弹片42的延展和收缩产生相对的位移，且固定端片与固定卡位采用摩擦连接可提高装配效率和维护便利性。
所述磁铁4设于助力杆3与壳体1上端板之间且磁铁4与助力杆3一体联动；所述磁铁4通过托盘33与助力杆3一体转动，从而避免磁铁4因磨损掉落的磁粉影响触点的电气连接可靠性；所述助力杆3活动端的上侧面上设有托盘33，磁铁4设于托盘33和壳体1上端板之间，所述托盘33上端面设有安装口34，磁铁4下端穿设于安装口34内且与其为过盈配合，所述托盘33与助力杆3为绝缘材料一体加工成型，可提高部件的装配效率和相对位置精确度。
所述安装口34底面与托盘33上端面之间的高度差为A，磁铁4的高度为H，则A：H的比值范围在0.2-1之间；所述磁铁4在托盘33上可局部装配和完全装配，磁铁4与托盘33之间的连接强度根据A：H值变化，且磁铁4与托盘33的接触面上可设置隔磁材料，或者托盘33采用隔磁材料制作，从而根据不同的 控制使用环境，实现单一方向的磁力感应驱动控制。
所述第一端子11上方的壳体1内侧壁上设有支点13，助力杆3的外端设有套环32，且套环32套设于支点13上与其转动配合；所述限行插板31设于套环32上，且限行插板31、套环32、助力杆3呈“L”形的一体结构。
所述第一端子11上端设有横向的折页16，折页16上设有静触点14，弹性触片2的活动端设于折页16上方且弹性触片2上设有与静触点14配合的动触点22；所述折页16与助力杆3之间的壳体1内侧壁上设有“J”形的导弧条17，导弧条17横向设置且导弧条17的“J”形勾部与动触点22对应设置，导弧条17的控制范围与动触点22的动作行程匹配，从而避免动触点22与静触点14接通和分断过程中产生的拉弧现象对壳体1以及其他内部部件产生影响，提高整体的工作稳定性和使用寿命。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (9)

  1. 一种助力回复磁性接近开关，包括壳体(1)，所述壳体(1)的内腔中设有磁铁(4)、第一端子(11)和第二端子(12)，第一端子(11)和第二端子(12)并列间隔设置且分别竖直穿设于壳体(1)下端板上；所述第二端子(12)的上端横向设有弹性触片(2)，弹性触片(2)的活动端设于第一端子(11)的上方；其特征在于：所述壳体(1)内设有助力杆(3)，助力杆(3)外端与壳体(1)铰接；所述弹性触片(2)上设有弹力舌片(21)，弹力舌片(21)的自由端抵设于助力杆(3)里端上；所述助力杆(3)的外端设有与其呈“L”形一体结构的限行插板(31)，助力杆(3)外端上方的壳体(1)内设有与限行插板(31)配合的助力复位机构；所述磁铁(4)设于助力杆(3)与壳体(1)上端板之间且磁铁(4)与助力杆(3)一体联动。
  2. 根据权利要求1所述的助力回复磁性接近开关，其特征在于：所述助力复位机构包括止行板(41)和助力弹片(42)，止行板(41)竖直设置且固定在壳体(1)内壁上，助力弹片(42)相对间隔地设于止行板(41)的一侧且助力弹片(42)与壳体(1)配合连接；所述限行插板(31)可左右活动地穿设于止行板(41)和助力弹片(42)之间。
  3. 根据权利要求2所述的助力回复磁性接近开关，其特征在于：所述助力弹片(42)两端分别设有固定端片(43)和导向端片(44)，助力弹片(42)、固定端片(43)、导向端片(44)一体连接呈“Ω”形结构设置，且助力弹片(42)的开口方向背离限行插板(31)；所述壳体(1)的内壁上设有固定卡位，固定端片(43)插设于固定卡位内，所述固定卡位的下方设有伸缩卡位(45)，导向端片(44)可上下活动地穿设于伸缩卡位(45)内。
  4. 根据权利要求3所述的助力回复磁性接近开关，其特征在于：所述固定卡位包括两个相对间隔设置的定位板(46)，两个定位板(46)相对的内侧面上均设有齿条(47)，且两个定位板(46)上的齿条(47)上下交错呈配对设置；所述固定端片(43)穿设于两个齿条(47)之间且固定端片(43)与定位板(46)固定连接。
  5. 根据权利要求1所述的助力回复磁性接近开关，其特征在于：所述助力杆(3)活动端的上侧面上设有托盘(33)，磁铁(4)设于托盘(33)和壳体(1)上端板之间，所述托盘(33)上端面设有安装口(34)，磁铁(4)下端 穿设于安装口(34)内且与其为过盈配合。
  6. 根据权利要求5所述的助力型磁性接近开关，其特征在于：所述安装口(34)底面与托盘(33)上端面之间的高度差为A，磁铁(4)的高度为H，则A：H的比值范围在0.2-1之间。
  7. 根据权利要求1所述的助力型磁性接近开关，其特征在于：所述第一端子(11)上方的壳体(1)内侧壁上设有支点(13)，助力杆(3)的外端设有套环(32)，且套环(32)套设于支点(13)上与其转动配合；所述限行插板(31)设于套环(32)上，且限行插板(31)、套环(32)、助力杆(3)呈“L”形的一体结构。
  8. 根据权利要求1所述的助力型磁性接近开关，其特征在于：所述第一端子(11)上端设有横向的折页(16)，折页(16)上设有静触点(14)，弹性触片(2)的活动端设于折页(16)上方且弹性触片(2)上设有与静触点(14)配合的动触点(22)。
  9. 根据权利要求8所述的助力型磁性接近开关，其特征在于：所述折页(16)与助力杆(3)之间的壳体(1)内侧壁上设有“J”形的导弧条(17)，导弧条(17)横向设置且导弧条(17)的“J”形勾部与动触点(22)对应设置。
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