專(zhuān)利名稱(chēng)：電氣開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣開(kāi)關(guān)。
眾所周知，普通的電氣開(kāi)關(guān)一般都是由兩個(gè)刀片和一個(gè)回動(dòng)彈簧組成。為了形成觸點(diǎn)，兩個(gè)刀片可以互相接觸。這三個(gè)元件安裝在一個(gè)相應(yīng)的支座上。
本發(fā)明的目的是制造一個(gè)由單一元件組成的開(kāi)關(guān)，因此，它的制造費(fèi)用較低，同時(shí)使其安裝既容易又迅速。
根據(jù)本發(fā)明，該電氣開(kāi)關(guān)至少包括一個(gè)扁平彈簧，該彈簧可以加工并預(yù)壓成既具有觸點(diǎn)功能又具有彈簧功能。
這個(gè)扁平彈簧一經(jīng)壓裝到一個(gè)適當(dāng)?shù)闹ё?，就能作為一個(gè)轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)(帶兩個(gè)觸點(diǎn)，一個(gè)靜止觸點(diǎn)，一個(gè)工作觸點(diǎn))操作;或者只作為帶一個(gè)觸點(diǎn)的接觸器操作。彈簧的形狀可以千變?nèi)f化，但是無(wú)論怎么變化，它是扁平的這一實(shí)事和普通的開(kāi)關(guān)比較起來(lái)減小了它的體積。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)包括一個(gè)第一腿，它能在一個(gè)支座的固定銷(xiāo)軸上支承而產(chǎn)生變形;一個(gè)第二腿，它能與第一腿同時(shí)運(yùn)動(dòng)，且其端部能處于兩種位置中的任一位置，而第一腿的端部則保持為固定的。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面對(duì)照附圖給出的描述中變得更加明顯。附圖作為非限制性實(shí)例介紹了三種實(shí)施例。


圖1是按照本發(fā)明的電氣開(kāi)關(guān)的第一實(shí)施例的放大俯視圖，該開(kāi)關(guān)系裝在一個(gè)支撐板上。
圖2和圖3是其局部平面圖，表示了圖1內(nèi)的彈簧第二腿的端部能處的兩種位置。
圖4是按照本發(fā)明的開(kāi)關(guān)的第二實(shí)施例的類(lèi)似于圖1的平面圖。
圖5到圖7是按照本發(fā)明的開(kāi)關(guān)的第三實(shí)施例及其三種可能位置的放大平面圖。
圖1所示電氣開(kāi)關(guān)1包括一個(gè)扁平彈簧，該彈簧被加工并預(yù)壓以便既提供觸點(diǎn)功能，又提供彈簧功能。開(kāi)關(guān)1包括一個(gè)第一腿2，它能通過(guò)支承在一個(gè)支撐板4的一個(gè)固定銷(xiāo)軸3上而變形;一個(gè)第二腿5，它可以與第一腿2同時(shí)運(yùn)動(dòng)。腿5的端部6可以處于兩種位置中的任一種一種是由圖中實(shí)線(xiàn)表示的位置，另一種是由虛線(xiàn)表示的位置6a。
腿2在銷(xiāo)端孔7中結(jié)束，銷(xiāo)端孔7能通過(guò)軸銷(xiāo)3滑動(dòng)，并附接于其上。腿2的幾何形狀可以變換，例如，可以帶有大致為U形或V形雙疊部分8，而在本例中腿5卻基本上是直的，其整個(gè)伸長(zhǎng)方向上差不多和腿2的整個(gè)方向平行。從銷(xiāo)軸3和它的銷(xiāo)端孔7開(kāi)始，腿2包括一個(gè)發(fā)夾形部分21，后面是U形雙疊形部分8分，再接一個(gè)曲圓端部24。
腿5包括一個(gè)隆起部分9，該隆起部分從它的端頭5a開(kāi)始縱向延伸，直至和附在支撐板4上的支承檔11平齊。隆起部分9的厚度可以是固定的，或者如圖所示可變化的。對(duì)著支承檔11，隆起部分9有一個(gè)端部斜面9a，該斜面和腿5的較薄底相連接。除了斜面9a，腿5還包括一個(gè)直的部分，該部分由面對(duì)曲圓部分24的一個(gè)曲圓部分26接長(zhǎng)。這兩部分24和26在底腳13的基部連接起來(lái)。
本開(kāi)關(guān)的一個(gè)致動(dòng)部件，例如一凸輪(圖中未示出)，沿著箭頭F所示方向施加一側(cè)向推力，可以橫向地承載于該底腳13上。
靜止時(shí)，開(kāi)關(guān)1處于圖1中實(shí)線(xiàn)所示的位置。支點(diǎn)14以這種方式相對(duì)于銷(xiāo)軸3和腿5定位，使得腿5在支點(diǎn)14上施加一定的彈性力。當(dāng)致動(dòng)部件在底腳13上施加一推力F時(shí)，彈簧即繞著它的固定支承點(diǎn)3逐漸變形。腿5即從觸點(diǎn)14移開(kāi)，直到處于圖中虛線(xiàn)所示的位置6a，此時(shí)端頭5a即和圖中未示的一電氣回路的第二個(gè)銷(xiāo)15相接觸。在整個(gè)彈簧1繞著固定銷(xiāo)軸3進(jìn)行變形和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支承檔11即逐漸滑過(guò)對(duì)應(yīng)著隆起部分的較小厚度的斜面9a(圖2和圖3)。這種滑動(dòng)減少了隆起部件9所遇到的阻力，從而使端部5a易于和銷(xiāo)15相接觸。
當(dāng)?shù)啄_13上的載荷F消失時(shí)，通過(guò)反彈力作用，借助于其端部6在觸點(diǎn)14上施加一個(gè)在電接觸形成便馬上建立的與彈簧預(yù)應(yīng)力相關(guān)的確定和恒定的壓力，彈簧1自動(dòng)回到它的原始位置。對(duì)著支承檔11和銷(xiāo)15的隆起部分9的形狀，可以采用例如9b和9c那樣的曲圓部分(圖2)，用以防止會(huì)使彈簧惡化的對(duì)觸點(diǎn)15的過(guò)大的壓力并允許過(guò)移而不產(chǎn)生過(guò)高應(yīng)力。
圖4中表示的開(kāi)關(guān)16的第二實(shí)施例，它已經(jīng)除去了銷(xiāo)15，故而已經(jīng)不再是一個(gè)轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)，而變成一個(gè)接觸器。它和前述那個(gè)的不同在于，它的第二直腿17不包括縱向隆起部分，而第一腿18卻具有比彈簧1的腿2更加開(kāi)放的結(jié)構(gòu)。
因此，從包容銷(xiāo)軸3的銷(xiāo)孔19開(kāi)始，腿18包括一個(gè)發(fā)夾形部分22，然后是一個(gè)廣開(kāi)的V-形雙疊狀部分23，再后是一個(gè)和底腳13相連接的圓端25。最后，底腳13經(jīng)過(guò)一個(gè)曲圓狀部分26與腿17相連。彈簧16繞銷(xiāo)軸3的傾斜將腿17從觸點(diǎn)14移開(kāi)，從而斷開(kāi)相應(yīng)的電路。
圖5到圖7示出本發(fā)明第三實(shí)施例。該開(kāi)關(guān)包括有兩個(gè)疊置的彈簧27和28。這兩個(gè)彈簧是相同的，也是被預(yù)壓的和可變形的，它們的一端29、31附接在銷(xiāo)軸32上，其另一端33和34則形成可以運(yùn)動(dòng)的端部。由兩個(gè)彈簧27和28形成的疊堆是相對(duì)于平面P為對(duì)稱(chēng)的。平面P垂直于疊堆的整個(gè)堆面，并通過(guò)銷(xiāo)軸32。
圖6和7中所示每個(gè)彈簧27和28的結(jié)構(gòu)更為特別地清楚每個(gè)彈簧片包括從其附接在銷(xiāo)軸32上的端部29和31開(kāi)始，一個(gè)第一彎曲部分35、36、一個(gè)雙疊部分37、38以及一個(gè)大體上為直的腿38、39。這個(gè)直腿結(jié)束于底腳33和34。彈簧形狀是這樣的，即當(dāng)它們都處于預(yù)壓位置而它們的端頭33、34疊置時(shí)，它們的各個(gè)部分都相對(duì)于中平面P對(duì)稱(chēng)(圖5)。在這個(gè)位置上，彎曲部分35和36為一個(gè)部件42限定了支承面，該部件42以由箭頭F1和F2所示的相反方向推壓上述彎曲部分35和36的任一個(gè)(圖5)。彈簧27和28疊堆在一個(gè)支座上(圖中未示出)，該支座有三個(gè)銷(xiāo)43、44和45。銷(xiāo)43和44分別以適當(dāng)?shù)木嚯x設(shè)置在底腳33和34的每側(cè)邊，構(gòu)成一個(gè)圖中未示出的電路的觸點(diǎn)。銷(xiāo)45位于腿39和41之間，使其能作一個(gè)支承部件用。
每個(gè)底腳33和34都連接在形成一個(gè)斜面(33a，34a)的區(qū)段上，以便當(dāng)其他的底腳從中心位置(圖5)移動(dòng)到遠(yuǎn)至橫向觸點(diǎn)(圖6和7)，或反之經(jīng)橫向觸點(diǎn)移回到中心位置期間，底部可以在中心銷(xiāo)45上滑動(dòng)。
剛剛介紹過(guò)的開(kāi)關(guān)的操作過(guò)程描述如下當(dāng)圖5所示的彈簧27和28以它們的支承在中心銷(xiāo)45上的腿39、41部分地重疊時(shí)，由推壓部件42在彎曲部分35和36之一上施加一個(gè)側(cè)向推力，例如沿著箭頭F2在彎曲部分35上施加，從而使這個(gè)彎曲部分連同預(yù)壓彈簧28產(chǎn)生變形。彈簧28的腿41被釋放，并沿著與推力F2相反的方向傾斜，直到其端腳34與銷(xiāo)43相接觸(圖6)，此時(shí)腿39通過(guò)它的斜面39a在中心銷(xiāo)45上滑動(dòng)。
沿與第一個(gè)力相反方向施加的一個(gè)新的推力顯然會(huì)將彈簧27和28推回到它們?cè)趫D5中的位置。如果從后一位置開(kāi)始，由推壓部件42沿著箭頭F1施加一個(gè)推力，彈簧27和28就會(huì)以對(duì)稱(chēng)的方式從前面的位置產(chǎn)生變形，而變到圖7所示的位置。在后一種位置上被預(yù)壓的彈簧27以這樣的方式呈松弛狀態(tài)，即其釋放的腿39變?yōu)橥ㄟ^(guò)它的底腳33與銷(xiāo)44相接觸，而彈簧28的腿41借助于其斜面41a在銷(xiāo)45上滑動(dòng)并仍保持對(duì)銷(xiāo)45的支承接觸。
這樣，圖5到圖7所示的開(kāi)關(guān)可以作為帶有兩個(gè)觸點(diǎn)銷(xiāo)43和44的轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)使用，或者，如果愿意的話(huà)，去掉一個(gè)觸點(diǎn)銷(xiāo)作為一個(gè)簡(jiǎn)單的接觸器使用。它的優(yōu)點(diǎn)就在于由底腳34或33作用在觸點(diǎn)43或44上的力和由推壓部件42所產(chǎn)生的力F1和F2無(wú)關(guān)。這是由于扁平彈簧27和28的預(yù)壓力及特殊結(jié)構(gòu)而造成的。
在上面所描述的各個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)的變形發(fā)生在彈簧的平面上。彈簧是扁平的，被加工成具有一給定的接觸力，例如可以達(dá)到100克數(shù)量級(jí)的接觸力，以便使其具有較大的柔性，從而獲得快速的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使彈簧在其截面的整個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)都具有較低的機(jī)械應(yīng)力，這也就是說(shuō)，使它具有較長(zhǎng)的使用壽命(應(yīng)力值取決于所用的材料)。
這種截面是在一項(xiàng)專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)上確定出來(lái)的。
根據(jù)本發(fā)明的電氣開(kāi)關(guān)可以有很多種用途。它可以?xún)?yōu)越地用鈹銅合金制成。這種鈹銅合金具有能和鋼相媲美的機(jī)械特性，但是它的彈性模量卻比鋼低，具有較好的柔性。最終說(shuō)來(lái)它是一種很好的導(dǎo)電體。當(dāng)然，這種合金只是作為一種例子在這里給出，還可以使用具有類(lèi)似特性的其他合金。
根據(jù)本發(fā)明的描述，在各種可能的實(shí)施例中，扁平彈簧都將普通開(kāi)關(guān)的兩種功能集合于一個(gè)緊湊的元件。按照本發(fā)明，為了獲得幾個(gè)開(kāi)關(guān)的組合件，可以構(gòu)成幾個(gè)疊置的扁平彈簧的疊堆組塊。
權(quán)利要求
1.電氣開(kāi)關(guān)(1；16)，其特征在于，它至少包括一個(gè)扁平的彈簧，這種彈簧加工和預(yù)壓成能提供觸點(diǎn)功能和彈簧功能的結(jié)構(gòu)，其中彈簧(1)包括一個(gè)第一腿(2；18)，它可以通過(guò)支承在一支座的一個(gè)固定銷(xiāo)軸(3)上產(chǎn)生變形；一個(gè)第二腿(5；17)，它能與第一腿同時(shí)運(yùn)動(dòng)，且其端部(5a；17a)能處于兩種位置之一，此時(shí)第一腿的端部(7；19)保持固定；第二腿(5)包括有一個(gè)縱向隆起部分(9)，隆起部分的寬度可以變化或從一端到另一端都是不變的，它在一個(gè)支座(4)的固定檔(11)上支承接觸，并且當(dāng)所述第二腿從兩個(gè)位置之中的一個(gè)變換到另一個(gè)時(shí)，它能夠繞該檔(11)樞動(dòng)；該隆起部分(9)與固定檔(11)相對(duì)地還有一個(gè)端部斜面(9a)，該斜面和第二腿(5)的較薄的那一部分相連接，在第二腿(5)從其兩個(gè)位置(14，15)中的一個(gè)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)時(shí)，該斜面能在固定檔上滑動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，彈簧(1;16)設(shè)置有一個(gè)底腳(13)，該底腳從兩腿(2，5;18，17)的連接處伸出，一個(gè)諸如凸輪用于致動(dòng)該開(kāi)關(guān)的推壓部件在該底腳上施加一個(gè)推力F。
3.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于隆起部分(9)在它的端部有圓的部分(9b，9c)，用于允許過(guò)移而不產(chǎn)生過(guò)應(yīng)力。
4.電氣開(kāi)關(guān)，其特征在于它至少有兩個(gè)局部疊堆的彈簧(27，28)，它們被預(yù)壓可變形，并且加工成能提供觸點(diǎn)功能和彈簧功能，它的一個(gè)端部(29，31)附接于銷(xiāo)軸(32)上，其相對(duì)端部形成可運(yùn)動(dòng)的端部底腳(33，34)，兩個(gè)彈簧形成的疊堆是相對(duì)一個(gè)平面(P)對(duì)稱(chēng)的，該平面垂直于所述疊堆的整個(gè)平面并通過(guò)該固定銷(xiāo)軸;這些彈簧在它們的端部之間有一個(gè)彎曲部分(35，36)，它可以作為用于推壓部件(42)的一個(gè)支撐觸點(diǎn)，該部件(42)在一側(cè)或另一側(cè)上推壓彈簧或使之變形，使兩個(gè)彈簧中的任一個(gè)被釋放而使后者的端部底腳從一中心位置運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)至一側(cè)向觸點(diǎn)(43，44)，或者反之亦然;每一個(gè)端部底腳(33，34)都連接到一個(gè)錐面(33a，34a)，以便在另外的底腳從中心位置運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)至側(cè)向觸點(diǎn)或反之期間，底腳在中心銷(xiāo)(45)上滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的開(kāi)并，其特征在于其截面和預(yù)應(yīng)力如此確選定，使開(kāi)關(guān)在靜止時(shí)在觸點(diǎn)(14，43，44)上施加一個(gè)確定的恒定的壓力。
全文摘要
一種電氣開(kāi)關(guān)(1)，它是由一個(gè)扁平彈簧構(gòu)成的。此彈簧加工成既具有觸點(diǎn)功能，又具有彈簧功能。扁平彈簧(1)包括第一腿(2)和第二腿(5)。第一腿固定在底座(4)的一個(gè)固定銷(xiāo)軸(3)上，徑而產(chǎn)生變形。第二腿能在第一腿變形的同時(shí)運(yùn)動(dòng)，其端頭(5a)可以處于與電路觸點(diǎn)(14，15)相接觸的兩種位置中的任一種。由于其扁平形狀，本開(kāi)關(guān)的體積比普通開(kāi)關(guān)的??；因其只包括一個(gè)元件，故其制造費(fèi)用低且易于在支座上安裝。
文檔編號(hào)H01H1/26GK1089752SQ9311292
公開(kāi)日1994年7月20日 申請(qǐng)日期1993年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月21日
發(fā)明者白里烏·皮埃爾, 方·昂里科 申請(qǐng)人:法國(guó)羅克威爾車(chē)體系統(tǒng)公司