带具有正向操作的动触头的位置开关的制作方法

日期:2019-06-12 21:37:28

专利名称:带具有正向操作的动触头的位置开关的制作方法
技术领域
本发明通常应用于基本电子i殳4"4页域,尤其涉及:权利要求1的前序部分 描述的、带具有正向辦的动触头的位置开关。
该开关特别用于机器和系统的运动部分的安全控制,以;测到终
端位置时吏它们关断(shutdown )。 背景鉢
已知位置开关用于定位、控制并检查自动才;和系统的运动部分,例如在 终端位置检测,以引起务自动关断。
这些开关具有机械动器,用于M关断电路切换到辅助信号电路,主关 断电路闭合吏得机器或系统起动,辅助信号电路闭合吏得机器或系统停止。通 过使一个或多个动触头从它们与主电路的静触头M的第一位置运动到它们与
辅助电路的静触头接合的第一置而进行刀换。
现有技术的开关使用单桥或双桥型的双断点动触头,其中触头由银其它
具有适当导电性的金属垫誠
早前的例子中,具有单独的一对动触头,所鄉头运动以接触一对连接到 辅助电路的静触头以使辅助电路闭合因此关胁器。
后面的例子中,提供两对动触头,它们同时移动以同时接触辅助信号电路 的各对静触头。
然而,触头高电阻的偶然出现,特别是由氧化物薄层、灰尘或其它在
配线期间开嵌入到开关里面的杂质的存在所引起的触头高电阻,可能导致切换故 障。
该过程的重复出现不,决于开关,决于工作环境,其中开关位于并处 于负载型的控制之下。影响与控制电压成反比,因为低电压值可能不能穿透氧 姊层或紋
这种赠在手动控制下通常是可以允许的,故障可以通过重复辦絲决, 然而止动位置的检测故障可能导机器和/或操作人员相当大的伤害。
以上的开关还具有高触头电阻。特别是,在单桥双断点动触头的开关中,
总电阻是每个触头电阻的两倍,且总切换故障概率是每个断^障概率的^^ 函数。4^5^#双断点动触头电阻与^#动触头的电「且一样高,且切换故障,
比iW氐,但;i仍不可忽略。
特定^MM示^I^要求开关包括具有正向辦的触头,通过^^^f或其它 正向打开(positive opening)装置,动触头可^^一个高于动触头^#"触头 之间的最大期望附着力的打开力。
当高电$舰^头,例如当M时,其中动触头^#触头之间相互作用的 附着力iiS"J很高的值,特别有这种需要。
以上类型的开关在US5,453,590中已知,所述开关由桥式动触头组成,通 ii^期l弹簧上操怍的捧HS桥式动触头食嫩交,推靠在关断电路和信号电 路的静触头上。
然而,这种方案具有如此高的开关,旨和电阻值,以至于一旦高电流 通过,触头之间就产生》诚高的附着力。上述故泉使得打开純尺寸过大,导
致整个装置的^4^棘4^增加。

发明内容
本发明的目的在于通过提,具有高效和相对节省^^的正向操怍的动触 头的位置开关来^JUi述故泉。
一*定目的在于提供小尺寸和^^的位置开关。 另 一 目的在于提供高可靠的位置开关,同时减少开关赠赠。 如》1^将^^^^#^这些和其它目的,由才^^5U"j^"求1所述的带具有 正向操怍的动触头的位置开关实现,该开关包括连接到电压电源的公共输入 端子;第一笫讚出端子,其可分别连接到机器或系统的主关断电路和辅助 信号电路;至少一第一对静触头和至少一第4静触头,其分别电连接到第一 和第二输出端子;至少一对动触头,其电连接到公共输入端子并能交^Nk^别 与所述至少一第一对静触头和所述至少一第^静触头相互作用,所述至少一 对动触头正常情况下与所述至少一第一对静触头接触。用于正向,所述至少 一对动触头装置,以^/斤赶少一对动触头离开所錄一对静触头,由jtW经 电5^正向打开,同时4吏辅助电路闭合。
由于根据本发明的^M^造提供了双桥单断点型位置开关,减少了动触头
^#触头之间的总漆触电 且。因此,动触头^^触头之间的总电阻,在高电流 通过时是相对低的,因J^Jt向,装置必将絲tl^1MC的开关更低的附着 力,且可具有更小的尺寸和^。
另一重要方面在于〗线至少一对静触头衬触头,以进一步减少总电P且。 另外,这将剩氐开关赠的可能性,因此开关将具有更高的可靠性。 实验发现,总开关^概率Fe由以下公,出
其中X表示触头之间每次断路的开关故障旨。
因此,^R^对于动触头辆目应的静触头之间的每次断路,每10000次^ft 出现一次开关辦,那么每100,000,000次辦就会有一次开关故障。实验数据 表明,在具有^ M^双断点动触头的开关中,假定同样的误差率,每25,000,000 次会有一次误辦。
关强四倍的可靠性。


拟娥本发明的位置开关的舰的、非排它的实施例的详细描述中#^ 本发明的更多特W^优点,所述实施例借助附图被描述为非限制性的例子,其 中
图1为#^本发明的位置开关的#舰图,其中外壳部分打开以使开关的内 部可见;
图2为正常#^状态下图1开关的部件的逸现图; 图3为图2的部件的前视图4为图2的部件在第一,位置的,舰图,其中开关连接的机器或系统
工作;
图5为图2的部件在第J^t位置的,m图; 图6为图2的部件在第三,位置的,视图7为图2的部件在第四#^位置的#舰图,其中^^t件处于终^置。
参考以上附图,整体由数字l表示的、带具有正向操怍的动触头的位置开 关4W^电流自动^^器或系统的主关断电路切换到辅助信号电路。
所迷开关可用于控制自动或半自动絲或系统的关断,特别用于终雜置 的检测。
如图l所示,本发明的位置开关具有连接到未图示的本身已知的电压电 源的公共输入端子2; —第-^一第二渝出端子3、 4,其适于分别连接到也未 图示的 或系统的主关断电路和辅助信号电路;第一对静触头5和第^t静 触头6, ^^别电连接到第-^第省出端子3、 4; 一对动触头7,其电连接到 公共输入端子2且能交t^与相应的第-"^第^t静触头5、 6相互作用。
尽管M静触头5、 6衬触头7参考为"牙,,但是它们可以以更大数目提 供,例如三、四、iiUt多,而不脱离所附拟"]^求限定的发明范围。
正常情况下,动触头7与第一对静触头5接触,并iLii一步设有装置8, 该装置8用于正向,所述一对动触头7,以使该对动触头运动离开第一对静触 头5,由》b^i电i^正向打开,同时闭,助电路。
iH/f^的^Ji"正向打开"与^^N示准EN60947-5"l—致,其构划于控 制电路和^^设备中控制元件的调节装置的参考文件。
才峰该标准,正向辦装置8不应与动触头7有弹fii^接,动触头与第一 对静触头5的分离应直接由适当致动器通过非弹性部件的特歹iM多动产生。
因此,即^/^触头由于高电压的偶然通过,例:iP^期间而粘在^时, 动触头7也^f皮迫打开。
然而,动触头7相对于静触头5、 6的合适布置負y^供^"单断点开关。触 头5、 6、 7将必须由银、另一种金属或其它具有适当导电性的金属垫《M。
^it种构造中,用Rc表示每个动触头7辆目应第一对静触头5和第J^ 静触头6之间产生的接触电阻,并对由相同材料制成的;i^目同的触头5、 6、 7 棘简^^T置,总电阻Rj^为Rc值的一半,等于两^Nf联的电阻Rc。
如图2和图3中*示出的,动触头7^it过铰接的电连接装置9电连接 到公共输入端子2。
该装置9包括P艮定纵轴线X的第一细长耕10,该第一细长辦具有城
和电连接到公共输入端子2的纵向端部ii以;M目对的纵向端部12,所^目对的
纵向端部12具有的形状使得能够限定开关臂13的第一J^向的才E^线Yl0
开关臂#1^^^一对细^^伸部14、 15,所ii5l伸^l^皮恰当成形iLi^ 平行于纵轴线X。每个这样的延伸部14、 15在其远离第一;fe^线Yi的自由端部16、 17^5^有一^触头7。
笫一输出端子3通it^二细长部件18连接到第一对静触头5,第二细长部 件18被除当成形JJ4^Ht"f纵轴线X,并且具有电iik^im^接到第一输 出端子3的一个端部19和支承第一对静触头5的相对端部20。
按^f目同的方式,第4出端子4通itf三细长耕21连接到第^t静 触头6,第三细长部降21差氺平^纵轴线X,并且具有电她^^€接到 第二输出端子4的一个端部22和支承第^r^J"静触头6的相对端部23。
有利M,开关臂13置于第二细长部件18和第三细长部件21之间并肯t^ 经ii^轴线X的14^垂直的平面7i中才 。
这样,动触头7秘置于射的静触头5、 6之间,以^it过臂13的;f, 运动^,从如图4所示^^到第一对静触头5的正常辦状^t动到如图5所 示^^到第二^l"静触头6的关断状态。
适当地,正向##装置8包括^^件24,该^^L件可在^I4L垂直的方 向W J^多动且辦;Jlk^接到置于开关臂13和笫二细长部件18之间的^ff元件 25。 ;Mf元件25可在垂直平面;t中絲^^^J才綠线¥2枢转。
在图中to的非排它构造中,;Mf元件25;IJ^—类型的树,其绕限定轴 线Y2并引"卜壳29的侧壁内的枢轴27旋转。
^^L件24在其下端部30具有两^H^W状的突出部31,、 31",所述突 出部部^^图3中示出,朝向相应的端部33的郝部、邻^Mf元件25,其 中一^W"W^附图中可见并用32表示,第JM^部相对于纵轴线X与前 者对W置。
突出部31,、 31";f^形部32相互作用,以使^f元件25响应^Eit件24 的向下位移W而绕第^t^区轴线Y2作枢^动0>2。
jH^卜,杠杆元件25在其纵向端部34具有与齿形部32相对的掣子(cateh) 35,所述掣^"i殳计成与开关臂13的细长延伸部14、 15相互作用,以引起主关 断电路的正向打开和辅助信号电路的闭合。
正向,装置8还包括用于举性并可4^W^feiL件24的垂直运动的第 一浙生辦36。
第一弹性部件36 为螺放弹簧,该螺旋弹簧的模4^皮校准,以允"if-旦 在其Ji^^定的外力F, g24就垂直滑动。
在附图的*^|造中,^L24 Jj^为中空圆筒形,具有开口的下端部30 ^t闭的上端部37,以^J^少部^fe^,簧36,这样,弹簧36的一个端部 部分38附^卜壳29的底壁上,并Jbf目对的不可见的端部部分朝向^iL件24 的封闭端部37。
jH^卜,正向辦装置8包括第二剩生部件39,该第二举It部件賴在开关 臂13中的中心壳体40中,以弹性并可^W抗开关臂的才E^动0!。
当开关臂在其正常辦状态,其中主关断电路闭合时,^^为螺放弹簧 的第二弹f生件39 J4^N汁开关臂13。
第二举性部件39所处的位置还能够P艮定开关臂13的两个变M置(snap positioii),即如图4中示出的^it件24的第一限停位置^图5中示出的其 中^it件24完成了卡扣冲程Cs的第1置。
在操怍中,^^t件24的垂直向下位移WWl^突出部31,、 31":fp"^ 部32之间的相互作用,这将引^Mf元件25的枢絲动02和开关臂13的正 向;W^t,由此引起动触头7的正向;^Mt。
逸£用到的术语"正向 ^"意指 ^件的动作,^it种情况下突出 部31"、 31,,通过直^#触或穿过刚性元件而必然船区动另一元件,即齿形部32。
图4示出了本发明开关的第一,位置,其相应于其中静触头5接合到动 触头7的正常,状况。^il些状况中,连接开关的机器的主关断电i^皮闭合, 从而机器运转。
图5示出了本发明开关的第^t位置,其中^it件24的冲程Q使臂 13变^^区絲动①p以使动触头7运动到接触4^#触头6。在该辦位置, 机器的辅助信号电路闭合,从而机器处于关断状态。如絲头5和7之间^Ut 高电流,例如在*时,触头5和7之间的附着力可以;UiH吏得可能不发生快 速打开动作(snappingaction),因》bl^;Lll及^ft者带来严重的危害。
图6示出了本发明开关的第三,位置,其中^it件24的大于沖程Cs 的冲程d引起突出部31 ^M"^部32之间的相互作用,以^feMf 25枢转02。 在该辦位置,^f元件25完絲正向打开冲程c2并迫使开关臂13偏离,从 而使得动触头7与笫-"^触头5正向分离并与第二静触头6接触。在M的情 况下,这种运动^fti关断电贿开,由jtW吏机器关断,从而防止^T对于机 器和工作人员的危险。
图7示出了本发明开关的第四和最^f^位置,其中^it件24到达与允
许的最大M冲程CMAX相应的限g置,所i^L大;W沖程CMAX大于d,有
利地大于正向打开冲程c2,以提供足够的冲程长度,该冲程长度由最大沖程
Cmax和正向打幵沖程C2之间的差^(^斤给出,开关1在该冲程内调节。
上述^Hf清楚地示出^L明实现了预期的目的,絲别满足了提供小尺寸 和^^i置开关的需要。
由于双桥单断点位置开关提供了#^触头5、 6、 7的特殊布置,其减少 了动触头禾#触头之间的总^#触电阻。因此,动触头^^触头之间的总电阻在 高电流通过时是相对低的,因此JE向l^t装置应比iW净^的开关^^更低的 附着力,且可具有更小的尺寸和^。
本发明的位置开关肯化所附的^"J要,1^Hf的发明原理内进^i午多的 和变形。在不脱离本发明的范围的情况下,所有细节可由其它技术上等同的部 ^t^戈,才艮提不同需氺^ttt"也可不同。
虽然特别参照附图描述了位置开关,但说明书和^U,J^求中的^i2/f5UU于 ^的S^;^发明,不应理解为对要求范围的^f可形iUi的限定。
权利要求
1、一种带动触头的位置开关,所述动触头具有用于将供给电流从机器或系统的主关断电路自动切换到辅助信号电路的正向操作,其中所述位置开关包括连接到电压电源的公共输入端子(2);一第一和一第二输出端子(3、4),其可分别连接到机器或系统的主关断电路和辅助信号电路;至少一第一对静触头(5)和至少一第二对静触头(6),其分别电连接到所述第一输出端子(3)和所述第二输出端子(4);至少一对动触头(7),其电连接到所述公共输入端子(2)并且能交替地分别与所述至少一第一对静触头(5)和所述至少一第二对静触头(6)相互作用,所述至少一对动触头(7)正常情况下与所述至少一第一对静触头(5)接触接合;用于正向操作所述至少一对动触头(7)的装置(8),以使所述至少一对动触头运动离开所述至少一第一对静触头(5),由此使主电路正向打开,同时使辅助电路闭合。
2、 ^M,J要求l所述的位置开关,其特征在于所述动触头(7)和所述 公共输入端子(2)通过铰接的电连接装置(9)电连接。
3、 :H5U"溪求2所述的位置开关,^#絲于:所述铰接的电连接装置(9) 包括限定纵轴线(X)的第一细长部件(10),所述"W具有M和电连接到所 述公共输入端子(2)的纵向端部(11)以W目对的纵向端部(12),所勤目对 的纵向端部(12)成形为能够P艮定开关臂(13)的第一J4^向的枢轴线(K )。
4、 ^M怯求3所述的位置开关,絲絲于所述开关臂(13)包括一 对细长延伸部(14、 15 ),所述延伸部^^平行于所述纵轴线(X ),并JL^斤述一 对动触头(7)接近于它们的远离所鄉一枢轴线(K)的自由端部(16、 17 )。
5、 d^K利要求4所述的位置开关,^#絲于所錄一输出端子(3) 通鄉二细长W (18)连接到所錄一对静触头(5),所ii^二细长部件(18) J^平行于所ii^轴线(X),并具有一个电^wNfc^^接到所^一输出端 子(3)的端部(19),以;SJL^;斤錄一对静触头(5)的相对的端部(20)。
6、 WU"澳求4所述的位置开关,^#絲于所鄉讚出端子(4) 通it^三细长"W (21)连^^到所^^r^f^^头(6 ),所錄三细长部件(21) ^^^H汁所ii^轴线(X),并具有一个电^Wlk^接到所^1出端 子(4)的端部(22),以^Jl^;斤^^t静触头(6)的相对的端部(23)。
7、 如前述^M悟求所述的位置开关,絲姊于所述开关臂(13) 置于所述第二细长部件(18)和所述第三细长部件(19)之间并負tji经过所述 纵轴线(X)的J4^垂直的平面(兀)中枢转。
8、 HW虔求1所述的位置开关,^#棘于所iii向辦装置(8) 包括"^L件(24 ),所ii^iL件可^^垂直的方向(W) Ji^多动并,地 连接到在所述垂直平面(7T)中可绕第^^J枢轴线(Y2 )枢转的;Mf元件(25 )。
9、 ^U"漆求8所述的位置开关,^#絲于所iMi^元件(25)置于 所述开关臂(13)和所錄二细长辦(18)之间。
10、 H5U"决求9所述的位置开关,*#棘于所述^it件(24)在 其下端部(30)具有至少一个、M两个的特定形状的突出部(31,、 31"),所^^斤i^Mf元件(25)响应所述^it件(24)的向下^i^多(W)而绕所J^^区轴线(Y2)枢转(①2)。
11、 ^^5U"J要求10所述的位置开关,^#絲于所ii^f元件(25)在 其纵向端部(34)具有与所述齿形部(32)相对的掣子(35 ),所述掣f^皮设计 成与所述开关臂(13)的所述细长延伸部(14、 15)相互作用以使主关断电路 正向打开^f吏辅助信号电路闭合。
12、 如前述^-"W,漆求所述的位置开关,^#絲于所iii向辦装 置(8)还包括用于弹1^J也并可控W^^斤述^^L件(24)的垂直位移(W) 的第一弹H^件(36)。
13、 ^U"溪求12所述的位置开关,^NP絲于所^向辦装置(8) 还包括位于所述开关臂(13)的中心壳体(40)内、用于举f她并可控,抗 所述开关臂的才Wit动^的第二浙^L件(39)。
14、 带具有正向操怍的动触头的位置开关,其特征如本文的特定描ii^i兌明。
全文摘要
一种带动触头的位置开关,所述动触头具有设计用于将供给电流从机器或系统的主关断电路切换到辅助信号电路的正向操作。该开关具有连接到电压电源的公共输入端子(2);第一和第二输出端子(3、4),其可分别连接到机器或系统的主关断电路和辅助信号电路;第一对静触头(5)和第二对静触头(6),其分别电连接到第一输出端子(3)和第二输出端子(4);一对动触头(7),其电连接到公共输入端子(2)并设计用于交替地分别与第一对静触头(5)和第二对静触头(6)相互作用。这对动触头(7)正常情况下与第一对静触头(5)接触。提供用于正向操作所述一对动触头(7)的装置(8),以使所述一对动触头运动离开第一对静触头(5),由此使主电路正向打开,同时使辅助电路闭合。
文档编号H01H13/26GK101101826SQ20071014648
公开日2008年1月9日 申请日期2007年5月15日 优先权日2006年5月15日
发明者B·皮扎托, M·皮扎托 申请人:皮扎托电气有限公司


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