專利名稱：在電觸點(diǎn)之間產(chǎn)生快速動作連接和斷開的電路斷流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使通斷開關(guān)中電觸點(diǎn)之間電弧和觸點(diǎn)焊接最小化的系統(tǒng)和方法。特別是，本發(fā)明涉及一種在電觸點(diǎn)之間產(chǎn)生快速動作連接和斷開的電路斷流器。
背景技術(shù)：
不同種類的電路易于受到許多不利條件的影響。例如，在通斷開關(guān)中，在將開關(guān)切換到斷開位置時成對的觸點(diǎn)彈起或部分分離時，就可能會在電觸點(diǎn)之間產(chǎn)生電弧或火花。這種情形在電氣系統(tǒng)中稱之為跳開(teasable)條件。而且，這種電氣系統(tǒng)的觸點(diǎn)可以焊接在一起，使電路即使在開關(guān)處于關(guān)斷位置許多循環(huán)周期后仍然保持閉合。
這種通斷開關(guān)通常用于手動操作設(shè)備，如主線路供電的建筑工具和后來供電的園林工具的觸發(fā)器中。在這些類型的設(shè)備中，觸點(diǎn)壓力直接與觸發(fā)游程(即，觸發(fā)器移動或按壓通過的距離)相關(guān)。用戶通過其手指扳動或放松觸發(fā)器而直接控制觸發(fā)器游程。但是，開關(guān)中電觸點(diǎn)之間的接觸壓力在用戶僅僅部分將觸發(fā)器切換到導(dǎo)通位置時可能接近零。在極端情況下，如果工具的操作者在接通位置握持觸發(fā)器，同時電流以接近零接觸壓力通過觸點(diǎn)，觸點(diǎn)可能一起熔接。在這樣的情形下，即使在操作者釋放觸發(fā)器后，電路仍將保持閉合狀態(tài)。帶電的工具就不會被輕易地關(guān)斷，從而產(chǎn)生安全風(fēng)險。這種情形給附近的材料、設(shè)備和人，包括操作者帶來了潛在的風(fēng)險。
這就需要一種發(fā)明能夠在電觸點(diǎn)之間迅速地提供全接觸壓力，并能夠使電觸點(diǎn)迅速地斷開。因此，需要一種發(fā)明，其中接觸壓力不依靠觸發(fā)器游程以能在開關(guān)接通后避免跳開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服和/或使上述現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)的問題最小化。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)和方法，能夠使電路中的電觸點(diǎn)之間的跳開(teasing)變化最小化。特別是，根據(jù)本發(fā)明原理而構(gòu)成的一個較佳實(shí)施例提供了一種與觸發(fā)器游程無關(guān)的非跳開開關(guān)。
一個防止在電路中跳開的開關(guān)的典型實(shí)施例包括第一觸點(diǎn)，可從開關(guān)的退啟動位置到開關(guān)的啟動位置移動向第二觸點(diǎn)，并遠(yuǎn)離第二觸點(diǎn)從開關(guān)的啟動位置移動回開關(guān)退啟動位置。第一觸點(diǎn)在開關(guān)的啟動位置可釋放地接觸第二觸點(diǎn)，并在開關(guān)的退啟動位置與第二觸點(diǎn)分離。變換組件在開關(guān)的啟動位置和開關(guān)的退啟動位置之間移動第一觸點(diǎn)以便與第二觸點(diǎn)相接觸和不接觸。
在一個典型的實(shí)施例中，變換組件包括變換支架，可用于接合第一觸點(diǎn)，并可在開關(guān)的啟動位置和開關(guān)的退啟動位置之間移向和遠(yuǎn)離第二觸點(diǎn)。變換支架容置了觸發(fā)器機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)器機(jī)構(gòu)移動第一觸點(diǎn)到第一位置以能接觸第二觸點(diǎn)，或者移動到第二位置使第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)相分離。觸發(fā)器機(jī)構(gòu)克服力或能壘(即，變換勢壘)以能在開關(guān)的啟動位置和開關(guān)的退啟動位置之間變換。為了在兩個位置之間移動，必須克服變換勢壘。
變換組件進(jìn)一步包括致動器，它接合變換支架，并以與支架相同的線性運(yùn)動移動向和遠(yuǎn)離第二觸點(diǎn)。該致動器使變換支架和第一觸點(diǎn)能夠在開關(guān)的啟動位置和開關(guān)的退啟動位置之間移動。從概念上講，致動器為變換支架提供足夠的能量以能克服開關(guān)的啟動位置和開關(guān)的退啟動位置之間的變換勢壘。
一種防止在電路中跳變的典型方法，包括提供一種本文所述的開關(guān)。該方法包括在第二觸點(diǎn)的方向上從開關(guān)的退啟動位置推壓致動器。以此，該致動器將變換支架和第一觸點(diǎn)推向第二觸點(diǎn)。該致動器將變換支架推壓向偏移件，以此將第一變換能量存儲在觸發(fā)器機(jī)構(gòu)中。進(jìn)一步將壓力施加于致動器上會使觸發(fā)器機(jī)構(gòu)產(chǎn)生足夠的能量來克服變換勢壘。一旦克服變換勢壘，觸發(fā)器就改變狀態(tài)，至少一些存儲能被釋放以能將第一觸點(diǎn)推入開關(guān)啟動位置，由此閉合電路。第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)在觸發(fā)器機(jī)構(gòu)移動變換支架經(jīng)過變換點(diǎn)到達(dá)第二觸點(diǎn)后形成接觸。
致動器通過使用外部彈簧從開關(guān)啟動位置進(jìn)行釋放以能將致動器移動離開第二觸點(diǎn)。移動致動器就會移動變換支架，并能夠?qū)⒌诙儞Q能量存儲在觸發(fā)器機(jī)構(gòu)中。第一和第二觸點(diǎn)之間的接觸斷開后，在觸發(fā)器機(jī)構(gòu)改變狀態(tài)和將變換支架與第一觸點(diǎn)移動不與第二觸點(diǎn)接觸時，電路就被斷開。外部彈簧產(chǎn)生足夠的力以能允許該機(jī)構(gòu)克服在致動器通過使用第二存儲變換能被移動過變換點(diǎn)時的勢壘。
正如這里所述的開關(guān)和變換組件可防止電路中觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的跳開。這種改進(jìn)的開關(guān)防止產(chǎn)生電弧和火花。還能夠避免產(chǎn)生接觸焊接。優(yōu)選的是，該開關(guān)容置在觸發(fā)器中以便在例如為建筑和園林應(yīng)用中使用的手動操作的動力工具。


附圖中相同的參考標(biāo)號通常表示相對應(yīng)的元件。
圖1A表示開關(guān)一個實(shí)施例的側(cè)視圖；圖1B表示圖1A所示的開關(guān)的透視圖；圖1C表示圖1B開關(guān)另一側(cè)的透視圖；圖2表示致動器主體和支架主體的典型實(shí)施例的透視圖；圖3表示包括一個典型實(shí)例的附屬觸發(fā)器插件的圖2所示致動器主體的透視圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明原理的支架主體的實(shí)施例的透視圖；圖5表示圖4所示的支架主體的局部透視圖；圖6表示與圖4和5所示的第一和第二觸點(diǎn)相結(jié)合的開關(guān)蓋的典型實(shí)施例的視圖；圖7是開關(guān)殼被去除后圖1A所示開關(guān)的局部透視圖；圖8A是開關(guān)處于釋放狀態(tài)的實(shí)施例；圖8B表示致動器、支架主體和觸點(diǎn)設(shè)置在階段1狀態(tài)的透視圖；圖9A表示圖8B選擇部件設(shè)置在階段2狀態(tài)的透視圖；圖9B表示圖9A所示的部件相對側(cè)的透視圖；圖10A表示圖8B所示選擇部件設(shè)置在階段3狀態(tài)的透視圖；圖10B表示圖10A所示的部件相對側(cè)的透視圖；
圖11A表示圖8B所示選擇部件設(shè)置在階段4狀態(tài)的透視圖；圖11B表示圖11A所示的部件相對側(cè)的透視圖；圖12A表示圖8B所示部件設(shè)置在階段5狀態(tài)的透視圖；圖12B表示圖12A所示的部件相對側(cè)的透視圖；圖13A表示圖8B所示部件設(shè)置在階段6狀態(tài)的透視圖；圖13B表示圖13A所示的部件相對側(cè)的放大透視圖；圖14A表示包括處于非鎖定狀態(tài)的鎖定裝置典型實(shí)施例的開關(guān)的實(shí)施例的局部透視圖，該開關(guān)處于開關(guān)退啟動位置；圖14B表示具有處于“鎖定”狀態(tài)的鎖定裝置的圖14A所示開關(guān)的局部透視圖，開關(guān)處于開關(guān)啟動位置；圖14C表示具有處于“鎖定釋放”狀態(tài)的鎖定裝置的圖14A所示開關(guān)的局部透視圖，開關(guān)還沒有過渡到開關(guān)退啟動位置；圖14D表示具有處于“解鎖”狀態(tài)的鎖定裝置的開關(guān)的鎖定裝置另一個典型實(shí)施例的局部透視圖，開關(guān)處于開關(guān)退啟動位置；圖14E表示具有處于“解鎖”狀態(tài)的鎖定裝置的圖14D所示開關(guān)的局部透視圖，開關(guān)處于開關(guān)啟動位置；圖15表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的開關(guān)布線圖案的典型實(shí)施例的大致視圖；圖16A表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的單孔、單擲、非跳開開關(guān)的典型實(shí)施例的大致視圖；圖16B表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的并列設(shè)置的單孔、單擲、非跳開開關(guān)的多個典型實(shí)施例的大致視圖；圖17A表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的雙孔、單擲、非跳開開關(guān)的典型實(shí)施例的大致視圖；圖17B表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的并列設(shè)置的雙孔、單擲、非跳開開關(guān)的多個典型實(shí)施例的大致視圖；圖18A表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的包括許多匯流條來驅(qū)動許多負(fù)載的單孔、單擲、非跳開開關(guān)的典型實(shí)施例的大致視圖；圖18B表示根據(jù)本技術(shù)方案原理的包括許多匯流條來驅(qū)動許多負(fù)載的多孔、單擲、非跳開開關(guān)的典型實(shí)施例的大致視圖。
具體實(shí)施例方式
概括地說，開關(guān)實(shí)施例的構(gòu)成要能使電路中觸點(diǎn)之間的跳開最小化。在開關(guān)的啟動位置，開關(guān)在觸點(diǎn)之間提供充足的接觸壓力以能閉合電路。相反，在開關(guān)退啟動位置，開關(guān)消除觸點(diǎn)之間的所有接觸壓力以能打開電路。然而，雖然下面的開關(guān)是根據(jù)電氣布線電路進(jìn)行描述的，但是本發(fā)明的某些實(shí)施例可適合與其它公知的電路配置一起使用。
圖1A-1C表示包括觸發(fā)器30的開關(guān)10的典型實(shí)施例，該觸發(fā)器30可在開關(guān)啟動位置和開關(guān)退啟動位置之間進(jìn)行移動。觸發(fā)器30包括觸發(fā)器插件34(圖3中看得最清楚)，它與致動器20(圖2中看得最清楚)相連接。根據(jù)一個實(shí)施例，在觸發(fā)器30被致動(即，下壓)時，它將致動器20推向變換支架40(圖4和5中最清楚)以能將開關(guān)10移動至開關(guān)啟動位置。在開關(guān)啟動位置，第一觸點(diǎn)(如圖4所示，參考標(biāo)號12)被移動至下壓的接觸位置，其中第一觸點(diǎn)物理接觸第二觸點(diǎn)(見圖5，參考標(biāo)號18)。根據(jù)一個實(shí)施例，其中一個或兩個第一和第二觸點(diǎn)包括多個觸點(diǎn)。
相反，觸發(fā)器30被切換到開關(guān)退啟動位置時，它釋放致動器20和變換支架40。移動致動器20使第一觸點(diǎn)12移至釋放接觸，其中第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)18相分離。觸發(fā)器30可以通過任何機(jī)械壓力，包括操作者施加的壓力進(jìn)行致動。但是，本發(fā)明并不局限于機(jī)械壓力，觸發(fā)器30還可以通過自動控制進(jìn)行致動。
仍然參考圖1A-1C，開關(guān)10的一個實(shí)施例包括保護(hù)開關(guān)部件的殼體70和外蓋90。殼體70和外蓋90的設(shè)置和構(gòu)成要能一起耦接以使開關(guān)部件位于由殼體70和外蓋90形成的體積中。外蓋90的一個實(shí)施例設(shè)有連接外蓋90和殼體70的側(cè)凸緣95。
如圖6所示，外蓋90的一個實(shí)施例包括接線板92和安裝在其上面的接線框架94。接線板92和接線框架94為第二觸點(diǎn)18提供物理支撐，并包括連接端子2M，2C和線輸入L2，它們將在后面進(jìn)行詳細(xì)討論。在一個實(shí)施例中，套管98設(shè)置在外蓋90的一端以能保護(hù)致動器。第一觸點(diǎn)12接觸第二觸點(diǎn)18時，電路將會閉合，以便電流能夠從接線盒92通過橋板14流向端子框架94。在電流流過橋板14時，可能會產(chǎn)生電流漏電。外蓋加強(qiáng)肋96設(shè)置在外蓋90的表面上以能通過增加漏電必須通過的距離來降低電流漏電。
再參考圖1B和1C，殼體70包括線輸入。如圖所示，第一線輸入L1和第二線輸入L2位居在殼體70的一側(cè)作為輸入孔。線輸入孔L1、L2為開關(guān)提供線連接器以能連接電源(未圖示)。端子1M、2C、2M和2C設(shè)置在殼體70的相對側(cè)上。第一和第二負(fù)載側(cè)端子1M、2M設(shè)置在外蓋90的相對側(cè)上。此外，第一和第二電容器側(cè)端子1C、2C設(shè)置在負(fù)載側(cè)端子1M、2M之間。
現(xiàn)在參考圖15，線輸入L1、L2以及端子1M、2M、1C和2C之間的關(guān)系能夠在一個典型的布線圖案中進(jìn)行大致顯示。優(yōu)選地是，線輸入線1N和2L可分別插入到線輸入孔L1和L2(圖1C所示)中以能將電源P和開關(guān)相連接。第一和第二負(fù)載端子1M和2M為電動機(jī)(即，動力工具電機(jī))提供連接以便操作電動機(jī)。第一和第二電容側(cè)端子1C和2C為電容器X2(如，EMI濾波器)提供連接。優(yōu)選地是，端子1M和1C和輸入線1N在開關(guān)10中進(jìn)行內(nèi)部連接。
還參考圖15，開關(guān)10通過端子2M和2C與線輸入線2L連接和分離來進(jìn)行切換導(dǎo)通和斷開。位于電路任何一端的圓節(jié)點(diǎn)SC表示第二觸點(diǎn)18。這些節(jié)點(diǎn)SC通過連接橋B(即，圖4中所示的橋板14)與第一接觸節(jié)點(diǎn)FC相連接和不連接。第一觸點(diǎn)FC和第二觸點(diǎn)SC之間的接觸使端子2M與輸入線2L相連接，以此閉合電路。橋B釋放第一觸點(diǎn)FC給第二觸點(diǎn)SC，使端子2M連接輸入線2L，由此閉合電路。橋B通過變換支架40和致動器20(如圖2所示)的移動釋放第一觸點(diǎn)FC給第二觸點(diǎn)SC。
需要強(qiáng)調(diào)的是，如圖所示的支撐結(jié)構(gòu)包括觸發(fā)器30、殼體70和外蓋90，僅代表一個典型的實(shí)施例，其它的結(jié)構(gòu)同樣適用。此外，圖15中線輸入L1、L2和端子1M、2M、1C和2C顯示的布置僅代表一個典型的實(shí)施例，其它分布也同樣適用。
再參考圖1A-1C，開關(guān)10的一個實(shí)施例包括安裝在殼體70上的鎖定裝置50。鎖定裝置50為觸發(fā)器30提供鎖定和解鎖功能。鎖定裝置50在下面參考圖14A-14E進(jìn)行進(jìn)一步討論。
圖2-4表示變換組件200的致動器20和變換支架40的一個典型實(shí)施例。致動器20包括軸22。軸22在第一端連接支架容器24，包括在第二相對端的聯(lián)鎖26。支架容器24可容設(shè)變換支架40。優(yōu)選地是，變換支架40可在支架容器24中滑動，以便致動器20和變換支架40相互相對移動。在一個實(shí)施例中，變換支架40類似于手推車結(jié)構(gòu)，在支架容器24中可線性移動。更較佳的是，支架容器24基本是一個盒式接收器，用于在其中容置變換支架40。
在圖3中，致動器20的一個實(shí)施例可連接觸發(fā)器插件34以支撐觸發(fā)器30。較佳地是，致動器20通過觸發(fā)器30由開關(guān)操作者進(jìn)行外部致動。在一個較佳結(jié)構(gòu)中，觸發(fā)器插件34可通過施加一個緊固件35(如，e環(huán))與致動器20緊固連接，以能將觸發(fā)器插件34鎖定于致動器20上。特別是，緊固件35用于接合致動器20的聯(lián)鎖26。觸發(fā)器插件34為致動器20和觸發(fā)器30之間的連接提供了便利，以使致動器20可被開關(guān)操作者進(jìn)行舒適地啟動和釋放。
支架容器24的一側(cè)包括第一和第二致動器切口28、29。最好是，致動器切口28、29成對設(shè)置在致動器20的相對側(cè)上，以使它們在軸22的長度方向上延伸。致動器切口28、9將在下面進(jìn)行詳細(xì)討論。
現(xiàn)在參考圖4，變換支架40包括第一組支架切口49a和第二組支架切口49b。最好是，第一組支架切口49a設(shè)置在變換支架40的相對端上，并在橫向于軸22的長度方向上延伸。最好是，第二組支架切口49b(圖2最清楚)設(shè)置在變換支架40的相對端上，并在與第一致動器切口28、29和軸22相同的方向上延伸。第一支架切口49a為第一和第二支架板42a、42b提供了可在其中滑動的空間。
包繞第一支架切口49a的變換支架40的肩部保留偏置表面43a、43b。最好是，偏置表面43a、43b通過第一偏移件44a壓靠偏置表面43a、43b向外偏移。例如，在圖4中，第一偏移件44a顯示的是擠壓第二支架板42b，它已經(jīng)滑動向第一支架板42a。另一種可選方案是，第一支架板42a可滑動向第二支架板42b，以此用相同的方式將第一偏移件44a壓靠第一支架板42a。在一個實(shí)施例中，第一偏移件44a是彈簧。
現(xiàn)在參考圖5-7，橋板14沿著第二支架切口49b滑動接合變換支架40。橋板14包括設(shè)置在橋板14任一端上的第一觸點(diǎn)12。第一觸點(diǎn)12面對第二觸點(diǎn)18，這些觸點(diǎn)位于變換支架14的一端上。最好是，橋板包括凹槽(圖6中最清楚)。根據(jù)一個實(shí)施例，第二支架偏移件44b將橋板14偏移向第二觸點(diǎn)18。在一個典型的結(jié)構(gòu)中，橋板14沿著第二支架切口49b和第一致動器切口28滑動以能釋放第一觸點(diǎn)12與第二觸點(diǎn)18接觸和不接觸。
根據(jù)一個實(shí)施例，第二觸點(diǎn)18固定在端子框架94和接線盒92上，如圖5和6所示。在變換支架40沿著致動器20滑動時，橋板14移動向和遠(yuǎn)離第二觸點(diǎn)18，以能連接和分離第一和第二觸點(diǎn)12、18。在一個實(shí)施例中，第一觸點(diǎn)12設(shè)置為第一和第二接點(diǎn)墊，與第二觸點(diǎn)18的相對應(yīng)的一對接點(diǎn)墊形成接觸和不接觸。橋板14連接這些墊以能閉合電路。
在另一個實(shí)施例中，橋板14還包括設(shè)置在橋板14相對側(cè)上的磁鐵16，第一觸點(diǎn)12的接點(diǎn)墊從橋板14的相對側(cè)上布置。在這種結(jié)構(gòu)中，橋板被拉伸向第二觸點(diǎn)18以能在觸點(diǎn)12、18上提供足夠的接觸壓力。最好是，接線盒92和框架94之間存在電勢差。最好是，磁鐵16和接線盒92和框架94在磁極性上具有差異。另一種可選方案是，無論是磁鐵16還是接線盒92和框架94都具有磁場，而其它的可由鐵組成。正如下面將詳細(xì)討論，變換支架40在極短的時間內(nèi)閉鎖和開鎖，從而閉合和斷開電路。
再參考圖4，變換支架40的一個實(shí)施例至少包括一個凸輪件48。變換支架40的另一個實(shí)施例包括相反地設(shè)置在變換支架40任一側(cè)上的凸輪件48，相對第二支架開口49b。在觸發(fā)器30被啟動而移動致動器20和變換支架48時，凸輪件48在與致動器20相同的長度方向上移動。
現(xiàn)在參考圖7，變換勢壘防止變換支架40移動至第二觸點(diǎn)18，除非足夠的力作用于致動器20和變換支架40上以克服變換勢壘。最好是，變換勢壘包括凸輪球60的組件，它通過球偏移件62偏移向變換支架40。在一個實(shí)施例中，凸輪球60和球偏移件62通過球形阻擋件64進(jìn)行支撐。最好是，球形阻擋件64包括波形輪廓以使它們通過干涉配合能被自鎖在殼體孔75中。在一個典型實(shí)施例中，凸輪球60是鋼球，它用于鎖定凸輪件48以便即使在致動器20開始移動時也能防止變換支架40產(chǎn)生移動。
再參考圖2和4，變換組件200包括致動器20、變換支架40和觸發(fā)器機(jī)構(gòu)，它與變換勢壘合作進(jìn)行操作。觸發(fā)器機(jī)構(gòu)最好包括第一和第二支架板42a、42b，與第一偏移件44a合作進(jìn)行操作。觸發(fā)器機(jī)構(gòu)還包括橋板14和第二偏移件44b。變換支架40的凸輪件48配合變換勢壘以防止變換支架40的移動。變換勢壘包括凸輪球60、球偏移件62、和球形阻擋件64。
圖8A表示處于開關(guān)退啟動位置的具有變換組件的開關(guān)10。圖8B表示處于開關(guān)退啟動位置的包括致動器20、變換支架40、觸發(fā)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)12、18的開關(guān)10的變換組件。為了從開關(guān)退啟動位置進(jìn)行變換，開關(guān)操作者通過觸發(fā)器30啟動致動器20，觸發(fā)器30使變換支架40相對于致動器20產(chǎn)生移動。致動器20進(jìn)行移動而能將變換支架40和第一觸點(diǎn)12釋放向第二觸點(diǎn)18。
在致動器20移動至第二觸點(diǎn)18時，變換勢壘通過提供能量勢壘防止支架40產(chǎn)生移動。在移動致動器20使變換能量在觸發(fā)機(jī)構(gòu)中建立時防止了支架40的移動。變換支架40從移動就被鎖定直到足夠的能量輸入給系統(tǒng)為止。在通過觸發(fā)器30提供足夠的能量時，變換支架40克服變換勢壘。在變換勢壘被克服時，觸發(fā)器機(jī)構(gòu)就改變狀態(tài)，以此將支架40移動至第二觸點(diǎn)18?，F(xiàn)在開關(guān)10處于開關(guān)啟動位置，變換勢壘防止移動返回至開關(guān)退啟動位置。
現(xiàn)在參考圖8A-14B，開關(guān)10中選擇部件的不同階段通過描述開關(guān)啟動位置和開關(guān)退啟動位置之間的開關(guān)10的切換來說明。圖8A和8B表示設(shè)置在階段1“釋放狀態(tài)”的開關(guān)10的部件。圖9A-9B表示設(shè)置在階段2“第一能量建立”狀態(tài)中的開關(guān)10的部件，其中致動器20進(jìn)一步移向第二觸點(diǎn)18。致動器20壓靠變換支架40以能將凸輪件48上移至變換勢壘的凸輪球60，以使變換支架40處于變換點(diǎn)。第一偏移件44a經(jīng)過壓縮，以此在變換點(diǎn)產(chǎn)生變換能量并存儲在第一支架偏移件44a中。
圖10A-10B表示設(shè)置在階段3“突然導(dǎo)通”狀態(tài)的圖8B的選擇部件。如果進(jìn)一步將壓力作用于致動器20上，變換支架40將克服變換勢壘，自由地移動過變換點(diǎn)。特別是，從第一偏移件44a的壓縮中建立的能量能夠使變換支架40的凸輪件48克服凸輪球60的阻力。作為第二致動器開口29產(chǎn)生空間的結(jié)果，凸輪件48允許進(jìn)行移動。因此，沒有力來阻止變換支架40移動至第二觸點(diǎn)18。此時，凸輪件48迅速地在凸輪球60上滑動(即，或飛躍)因此，凸輪球60通過將球形偏移件62壓縮向球形阻擋件64而從變換支架40進(jìn)行收縮。
圖11A-11B表示設(shè)置在階段4“導(dǎo)通”狀態(tài)的圖8B的選擇部件。一旦變換支架40克服變換勢壘，并移動過凸輪球60，橋板14就向著第二觸點(diǎn)18被釋放。因此，第一觸點(diǎn)12就與第二觸點(diǎn)18形成接觸，以此閉合電路。這與上述討論的圖16顯示的布線圖案大致相似。通過偏移件44b在第一和第二觸點(diǎn)12、18之間保持足夠的接觸壓力。在階段2通過壓縮第一偏移件44a建立的能量在將橋板14推向第二觸點(diǎn)18時被釋放。
圖12A-12B表示設(shè)置在階段5“第二能量積累”狀態(tài)的圖8B的選擇部件。此時，即使致動器20被釋放，變換勢壘也能將變換支架40保持在“導(dǎo)通”狀態(tài)以使第一和第二觸點(diǎn)12、18之間保持接觸。為了將開關(guān)切換到開關(guān)退啟動位置，致動器20現(xiàn)在必須在遠(yuǎn)離第二觸點(diǎn)18的方向上移動。然后第一偏移件44a用與階段2相同的方式進(jìn)行壓縮，但是是從相反側(cè)進(jìn)行。第二支架板42b通過第一支架開口49a滑動，以使第二偏移表面43b將第一偏移件44a壓靠第一支架板42a的第一偏移表面43a。第二變換能量在第二變換點(diǎn)進(jìn)行存儲，在此凸輪件48從相對側(cè)壓靠凸輪球60。能量存儲構(gòu)成與圖9A-9B所示的階段2的第一能量存儲構(gòu)成相同。
圖13A-13B表示設(shè)置在階段6“突然斷開”狀態(tài)的圖8B的選擇部件。在致動器20被進(jìn)一步釋放后，變換支架40使用足夠的力從第二觸點(diǎn)18進(jìn)行牽離以能克服凸輪球60。因此，凸輪件48能夠在凸輪球60上迅速地滑動，以此釋放在階段5存儲的第二變換能量。這種釋放使橋板14迅速地分離第二觸點(diǎn)18。這種構(gòu)成與圖10A-10B中所示的階段3的“突然導(dǎo)通”狀態(tài)相似，除了變換支架40和橋板14在相反的方向上移動外。在此階段后，開關(guān)10的選擇部件返回階段1“釋放”狀態(tài)。因此，完成一個開關(guān)啟動/開關(guān)退啟動位置的循環(huán)。
需要強(qiáng)調(diào)的是這種描述僅表示一個典型的實(shí)施例，本發(fā)明并不局限于這里所述的特定結(jié)構(gòu)。例如，應(yīng)該理解所述的偏移件44a、44b、62可以是同樣適合于所需應(yīng)用的任何偏移件，并不局限于如圖所示的螺旋彈簧。因此，如果需要，開關(guān)部件的其它結(jié)構(gòu)可改變以適合任何所需的應(yīng)用。
現(xiàn)在參考圖14A-14E，鎖定裝置50將變換支架40維持在閉合電路位置(即，“導(dǎo)通”狀態(tài))或維持在“釋放”位置。圖15A-15E表示開關(guān)10的鎖定裝置50的局部透視圖。為了說明用示出了相關(guān)部件。需要強(qiáng)調(diào)的是圖14A-14E所示的鎖定裝置50僅僅是舉例說明用，因為其它的結(jié)構(gòu)也可同樣適用。
圖14A-14C表示鎖定裝置50分別處于“開鎖，斷開”狀態(tài)，“鎖定，導(dǎo)通”狀態(tài)和“開鎖，導(dǎo)通”狀態(tài)。根據(jù)一個實(shí)施例，鎖定裝置50包括鎖定按鈕51。鎖定按鈕51包括連接往復(fù)件51b的緊固件51a。往復(fù)件51b可移動進(jìn)和移動出殼體70。根據(jù)另一個實(shí)施例，鎖定偏移件54設(shè)置在鎖定按鈕51中。最好是，鎖定偏移件54沿緊固件51a和往復(fù)件51b環(huán)形設(shè)置。鎖定按鈕51通過環(huán)形套環(huán)59連接殼體70。鎖定按鈕51和套環(huán)59相互之間提供了偏移空間56，以使鎖定按鈕51可以移動進(jìn)和移動出環(huán)形套環(huán)59。往復(fù)空間55設(shè)置在殼體70中以使往復(fù)件51b可以在殼體70中往復(fù)進(jìn)出。
鎖定按鈕51連接鎖定裝置桿52以能接合捕獲件58。如圖14A所示，圖示的桿52在“開鎖，斷開”位置從捕獲件58進(jìn)行釋放。在圖14B中，圖示的桿52在“鎖定，導(dǎo)通”位置接合捕獲件58。圖14C表示在“開鎖，導(dǎo)通”位置從捕獲件58釋放的桿52。
圖14D-14E表示鎖定裝置50的另一個實(shí)施例。如圖14D-14E所示，可以使用鎖定裝置肩38，以使開關(guān)10被鎖定在開關(guān)退啟動位置和釋放在啟動位置。圖14D表示鎖定裝置50處于“鎖定，開關(guān)退啟動”狀態(tài)。圖14E表示鎖定裝置50處于“開鎖，開關(guān)啟動”狀態(tài)。
應(yīng)該理解雖然鎖定裝置50最好是用于開關(guān)操作，但是它在所有實(shí)施例中不是必須的。
圖16(A-B)-19(A-B)表示使用非跳開開關(guān)100的多種示意結(jié)構(gòu)。簡而言之，圖16A表示單孔、單擲、非跳開開關(guān)100的一個典型實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)與具有圖15所示電動機(jī)的布線圖案相似。圖16B表示并列設(shè)置的多個單孔、單擲、非跳開開關(guān)100的大致視圖。
圖17A表示以雙孔、單擲、非跳開開關(guān)101結(jié)構(gòu)設(shè)置的非跳開開關(guān)101的典型實(shí)施例。圖17B表示并列設(shè)置的多個雙孔、單擲、非跳開開關(guān)101。
圖18A表示包括許多匯流條102來驅(qū)動許多負(fù)載的單孔、單擲、非跳開開關(guān)103。圖18B表示包括許多匯流條來驅(qū)動許多負(fù)載的多孔、單擲、非跳開開關(guān)103。
正如這里所述的開關(guān)可防止電路中觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的跳開，以此防止產(chǎn)生電弧和火花。在使用開關(guān)時，還能夠避免觸點(diǎn)產(chǎn)生熔接。最好是，開關(guān)設(shè)置在手動操作動力工具的觸發(fā)器中。需要強(qiáng)調(diào)的是這種應(yīng)用僅是舉例用。開關(guān)不局限于僅與所述的電路一起使用。它還可以適合與其它公知的防止跳開的通斷電路一起使用。非跳開開關(guān)也不僅局限于本文所述的用途，產(chǎn)生相似功能的其它結(jié)構(gòu)也同樣適用。
而且，特別注意的是開關(guān)的不同實(shí)施例可適合與不同的電流和電壓，無論是交流AC還是直流DC電源一起使用。此外，正如前面所述，本發(fā)明并不專門局限于電路中斷。而且，開關(guān)并不僅局限于這里所示和所述的電路的特定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施例可適合與在許多AC和DC電壓，和/或許多AC和DC電流中操作的電路一起使用。
雖然開關(guān)根據(jù)與電路一體形成的設(shè)備在此作了描述，這僅僅是舉例。本發(fā)明的一些實(shí)施例可適合部分或全部集成到較大電路、器具或其它設(shè)備中。但是，本發(fā)明的其它實(shí)施例可適合用作與其它電路或設(shè)備一起使用的模塊。
上述的說明書、例子和數(shù)據(jù)提供了本發(fā)明制造和組成使用的完整描述。由于在不脫離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可對本發(fā)明的許多實(shí)施例作出修改，因此本發(fā)明保護(hù)范圍落在后面所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種非跳開開關(guān)，包括第一觸點(diǎn)，可從開關(guān)的退啟動位置到開關(guān)的啟動位置移向第二觸點(diǎn)，并遠(yuǎn)離所述第二觸點(diǎn)從所述開關(guān)的啟動位置移動回至所述開關(guān)的退啟動位置，所述第一觸點(diǎn)在所述開關(guān)的啟動位置可釋放性地接觸所述第二觸點(diǎn)，所述第一觸點(diǎn)在所述開關(guān)的退啟動位置與所述第二觸點(diǎn)分離；變換支架，可用于接合所述第一觸點(diǎn)，并可在所述開關(guān)的退啟動位置和所述開關(guān)的啟動位置之間移向和遠(yuǎn)離所述第二觸點(diǎn)，所述變換支架包括觸發(fā)器機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)器機(jī)構(gòu)使所述第一觸點(diǎn)接觸所述第二觸點(diǎn)并使所述第一觸點(diǎn)從所述第二觸點(diǎn)釋放；所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)克服所述開關(guān)的啟動位置和所述開關(guān)的退啟動位置之間的變換勢壘；和致動器，可操作地接合所述變換支架，并移向和遠(yuǎn)離所述第二觸點(diǎn)；所述致動器可移動、以在所述變換支架上以及所述開關(guān)的退啟動位置和所述開關(guān)的啟動位置之間的所述第一觸點(diǎn)上移動，而且所述致動器可移動、以在所述變換支架上移動進(jìn)而克服來自于所述開關(guān)的退啟動位置和所述開關(guān)的啟動位置的所述變換勢壘；其中，通過所述致動器和變換支架，所述第一觸點(diǎn)變換為與所述第二觸點(diǎn)形成和不形成接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，它還包括容納和保護(hù)所述開關(guān)的殼體和外蓋。
3.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，它還包括至少一個端子連接器和至少一個線輸入，其中所述端子連接器可與至少其中一個電負(fù)荷和無源部件(非功耗部件)相連接，所述線輸入可容設(shè)連接器以能將所述開關(guān)與電源相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，它還包括鎖定裝置，所述鎖定裝置被構(gòu)造和設(shè)置成能在任何一個所述開關(guān)啟動位置或所述開關(guān)退啟動位置鎖定所述致動器和所述變換支架。
5.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，它還包括觸發(fā)器，所述觸發(fā)器被構(gòu)造和設(shè)置成能分別在所述開關(guān)啟動位置或所述開關(guān)退啟動位置啟動和釋放所述致動器和所述變換支架。
6.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，其中所述致動器和所述變換支架相對相互移動。
7.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，其中所述致動器包括軸和設(shè)置在所述軸一端上的支架容器，所述支架容器包含所述變換支架，所述支架容器包括切口以能允許所述變換支架在所述支架容器中移動。
8.如權(quán)利要求1所述的非跳開開關(guān)，其中所述變換支架被設(shè)置和構(gòu)造成能容設(shè)所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的非跳開開關(guān)，其中所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)包括與第一和第二支架切口及第一偏移件配合的第一和第二支架板，所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)配合所述致動器、以能在所述致動器內(nèi)相對于所述致動器的移動而移動所述變換支架。
10.如權(quán)利要求9所述的非跳開開關(guān)，其中所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)還包括橋板，所述橋板與所述第二支架切口和第二偏移件配合、以能將所述橋板偏移向所述第二觸點(diǎn)，所述橋板包括與之連接的所述第一觸點(diǎn)，由此所述橋板經(jīng)過偏移、以能在所述第一和第二觸點(diǎn)之間提供接觸。
11.如權(quán)利要求10所述的非跳開開關(guān)，其中所述的第一觸點(diǎn)包括兩個接觸點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求8所述的非跳開開關(guān)，其中所述的變換支架包括至少一個與所述變換勢壘配合的凸輪件，在所述變換支架和致動器移動至開關(guān)啟動位置時，所述凸輪件可在第一變換能量存儲階段移動至所述變換勢壘的一側(cè)，在所述變換支架和所述致動器移動至開關(guān)退啟動位置時，所述凸輪件可在第二變換能量存儲階段移動至所述變換勢壘的另一側(cè)。
13.如權(quán)利要求12所述的非跳開開關(guān)，其中所述的變換勢壘包括至少一個凸輪球、至少一個球形偏移件和至少一個球形阻擋件，其中球形偏移件的一端結(jié)合球形阻擋件，球形偏移件的另一端結(jié)合凸輪球，其中所述球形偏移件將所述凸輪球偏移向所述變換支架，通過所述凸輪件防止所述變換支架的移動。
14.一種接合和分開通斷開關(guān)中的觸點(diǎn)的變換組件，包括變換支架，可從開關(guān)的退啟動位置移動至開關(guān)的啟動位置，并可從所述開關(guān)的啟動位置移回至所述開關(guān)的退啟動位置，所述變換支架包括觸發(fā)器機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)器機(jī)構(gòu)將所述的變換支架釋放到任何一個所述開關(guān)啟動位置或開關(guān)退啟動位置；所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)配合所述開關(guān)啟動位置和開關(guān)退啟動位置之間的變換勢壘；和致動器，可操作地接合所述變換支架，并可移動以能在所述變換支架上移動，進(jìn)而在所述開關(guān)的啟動位置和所述開關(guān)的退啟動位置之間移動時克服所述變換勢壘；其中所述變換支架相對于所述致動器移動。
15.一種使跳變最小化的方法，包括提供一種開關(guān)，所述開關(guān)包括第一觸點(diǎn)，所述第一觸點(diǎn)可從開關(guān)的退啟動位置到開關(guān)的啟動位置移動向第二觸點(diǎn)并遠(yuǎn)離所述第二觸點(diǎn)從所述開關(guān)的啟動位置移動回所述開關(guān)的退啟動位置；其中變換支架可操作地接合所述第一觸點(diǎn)并包括觸發(fā)器機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)器機(jī)構(gòu)使所述第一觸點(diǎn)接觸所述第二觸點(diǎn)并使所述第一觸點(diǎn)從所述第二觸點(diǎn)釋放，所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)配合所述開關(guān)的啟動位置和所述開關(guān)的退啟動位置之間的變換勢壘；和致動器，可操作地接合所述變換支架，并移向和遠(yuǎn)離所述第二觸點(diǎn)，所述致動器的移動要能在所述開關(guān)的啟動位置和所述開關(guān)的退啟動位置之間的所述變換支架上移動；通過將所述致動器移動至所述第二觸點(diǎn)而從開關(guān)的退啟動位置啟動所述致動器，以此將所述變換支架和第一觸點(diǎn)移向所述第二觸點(diǎn)，所述致動器將所述變換支架移向變換點(diǎn)，以此將第一變換能量存儲在所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)中；移動所述致動器通過所述變換點(diǎn)，以使所述觸發(fā)器結(jié)構(gòu)通過使用所述第一存儲的變換能量克服所述變換勢壘；使所述第一觸點(diǎn)接觸所述第二觸點(diǎn)，以能通過釋放第一存儲的能量而迅速閉合電路，并切換所述開關(guān)至所述開關(guān)啟動位置，這樣所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)移動所述變換支架和所述第一觸點(diǎn)以能接觸所述第二觸點(diǎn)；從所述開關(guān)啟動位置釋放所述致動器，其中釋放所述致動器、以從第二觸點(diǎn)移開所述變換支架，并移回至所述變換點(diǎn)，以此存儲第二變換能量在所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)中；和移動所述致動器通過所述變換點(diǎn)，以使所述觸發(fā)器機(jī)構(gòu)通過使用所述第二存儲的變換能量克服所述變換勢壘，以此將所述開關(guān)切換到所述開關(guān)退啟動位置而能打開所述電路，這樣所述的觸發(fā)器機(jī)構(gòu)移動所述變換支架和所述第一觸點(diǎn)，而不與所述第二觸點(diǎn)形成接觸，所述變換支架在所述開關(guān)退啟動位置上去除所述第一和第二觸點(diǎn)之間的所有接觸壓力。
16.一種連接和斷開第一電觸點(diǎn)和第二電觸點(diǎn)的快動作開關(guān)，該開關(guān)包括致動器，其設(shè)置和構(gòu)造成能夠在施加第一力時從第一位置移動至第二位置，并在施加第二力時從第二位置移動至該位置；變換支架，承載第一電觸點(diǎn)，變換支架滑動連接致動器，變換支架包括第一偏移件和凸輪表面，第一偏移件設(shè)置和構(gòu)造成能在致動器處于第一位置時偏移變換支架以便在第一方向上移動，并在致動器處于第二位置時偏移變換支架以便在第二相對的方向上移動；和凸輪表面接合件，該部件偏壓變換支架的凸輪表面，以此防止變換支架產(chǎn)生滑動，由此作用于致動器上的第一力足夠大而使凸輪表面接合件在第一方向上在凸輪表面上滑動，作用于致動器上的第二力足夠大而使凸輪表面接合件在第二方向上在凸輪表面上滑動。
全文摘要
一種在接觸點(diǎn)使跳變和接觸熔接最小化的裝置和方法包括開關(guān)，它具有第一觸點(diǎn)，可從開關(guān)的退啟動位置到開關(guān)的啟動位置移動向第二觸點(diǎn)，并遠(yuǎn)離所述第二觸點(diǎn)從開關(guān)的啟動位置移動回開關(guān)的退啟動位置。變換支架，可用于接合所述第一觸點(diǎn)，并包括觸發(fā)器機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)使第一觸點(diǎn)接觸第二觸點(diǎn)，并使第一觸點(diǎn)從第二觸點(diǎn)釋放。該觸發(fā)器機(jī)構(gòu)使用變換勢壘以能在開關(guān)的啟動位置和開關(guān)的退啟動位置之間進(jìn)行切換。致動器在變換支架上移動以能在開關(guān)的退啟動位置和開關(guān)的啟動位置之間移動時克服變換勢壘。
文檔編號H01H71/10GK1897200SQ20051011404
公開日2007年1月17日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者呂文凱 申請人:德豐零件有限公司