專利名稱：機(jī)電連接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述很相近地涉及到一種機(jī)電連接設(shè)備。
該種類型的機(jī)電連接設(shè)備公開在EP0573471B1。前面所說的連接設(shè)備由一切換機(jī)構(gòu)組成，該切換機(jī)械起到傳統(tǒng)類型的插座口功能；和一脫扣機(jī)構(gòu)，該脫扣機(jī)構(gòu)起到插頭作用。該連接設(shè)備在整個深度上提供一非常小的外形。并且還可以滿足高度完全的要求。
在EP0573471B1中所述的機(jī)電連接設(shè)備中，機(jī)械和電接觸都是通過磁體實現(xiàn)。為此，能夠與電源端子相連的工作滑塊和驅(qū)動磁體都是可導(dǎo)電的。電源連接直接導(dǎo)通到脫扣機(jī)構(gòu)中的脫扣磁鐵，其相似地也是可導(dǎo)電的。這些磁鐵在外面由接地環(huán)包圍，該環(huán)可以把沖激電流導(dǎo)到切換機(jī)構(gòu)的電絕緣外殼。在此電流傳導(dǎo)的情況下是不利的。然而在短路電流的情況下，會產(chǎn)生熱敏磁組件的損失。另外，因為通過接觸帽和磁體的電壓和電流傳導(dǎo)，前面已知的設(shè)備仍有相對寬的結(jié)構(gòu)。
因此，本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改進(jìn)在開頭所述的機(jī)電連接設(shè)備，特別是仍保證很大的可靠性和提高磁性粘合。
此目的根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1特征部分所述的特征完成。
根據(jù)本發(fā)明，磁體現(xiàn)在不再加入到電流導(dǎo)體或電壓導(dǎo)體中；也就是說，它們不再存在。電流本身通過外殼內(nèi)部的接觸對傳導(dǎo)，該接觸對精確地位于外殼的中部和驅(qū)動磁體之間。這意味著，只需要一個導(dǎo)電橋用于工作滑塊，該滑塊產(chǎn)生與電源端子的接觸。工作滑塊本身能夠不導(dǎo)電地與驅(qū)動磁體設(shè)置于電源端子上。
安全性方面的另一改進(jìn)是在內(nèi)部區(qū)域設(shè)置接觸對。另外，接觸對能構(gòu)成為更穩(wěn)定和更可靠，例如以寬的接觸腳形式。
根據(jù)本發(fā)明磁體與電流導(dǎo)體分離的另一好處是，以此方式在磁體上沒有溫度問題，因為后者不再加入到電流導(dǎo)體中。例如，如果發(fā)生電流短路，磁體不會因熱作用而受損。另外，所產(chǎn)生的可能的一濕氣層能以簡單的方式通過接觸環(huán)消散。具體的情況為，當(dāng)驅(qū)動磁體和脫扣磁體與接地環(huán)處于連接狀況時。
本發(fā)明的另一個非常有利的方面是，許多驅(qū)動磁體以分段形式相距一段距離依次設(shè)置在工作滑塊的外周邊區(qū)域，并且相等數(shù)量的具有相反極性的脫扣磁體以相近方式以分段形式在同樣的周邊區(qū)域在驅(qū)動機(jī)構(gòu)上作為驅(qū)動磁體。在此情況下，各分段能作為圓環(huán)狀分段構(gòu)成，并且能設(shè)置在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的工作滑塊邊緣。
在此情況下，如果磁體分段以適當(dāng)?shù)姆绞嚼缫钥商鎿Q的具有180°對稱的北-南極組合設(shè)置，能夠在脫扣機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的形狀下實現(xiàn)工作滑塊非常快的返回。在此情況下所產(chǎn)生的相當(dāng)大的角距離甚至在相反極性的場中很小的旋轉(zhuǎn)都會上升并因此產(chǎn)生高的排斥力，所以工作滑塊返回到不連接的松馳狀態(tài)。
本發(fā)明的有利方面會進(jìn)一步在從屬權(quán)利要求和實施形式中結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中，

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)電連接設(shè)備的縱向截面圖，在不連接狀態(tài)帶有一切換機(jī)構(gòu)和一脫扣機(jī)構(gòu)，圖2示出了沿圖4線II-II的剖面圖，圖3示出了根據(jù)圖1在連接狀態(tài)的縱向剖面圖，圖4示出了根據(jù)圖1到3的切換機(jī)構(gòu)的頂視圖，圖5到7示出了用于磁體的各種方式，圖8示出了適配器的頂視圖(縮小的比例)，圖9示出了根據(jù)圖8的適配器的側(cè)視圖，圖10示出了以插頭形式(縮小的比例)的脫扣機(jī)構(gòu)的頂視圖，圖11示出了根據(jù)圖10的插頭的側(cè)視圖。
該機(jī)電連接設(shè)備的組成包括切換機(jī)構(gòu)1，其取代了傳統(tǒng)的插座口的方式并一般永久安裝在需要位置；和一脫扣機(jī)構(gòu)2，其取代了傳統(tǒng)插頭的功能并且一般連接到用戶或者直接設(shè)置在用戶處。一旦在切換機(jī)構(gòu)1和扣脫機(jī)構(gòu)2產(chǎn)生導(dǎo)電連接，連接到脫扣機(jī)構(gòu)2的各個用戶被正確地提供電流。
通常，切換機(jī)構(gòu)1和脫扣機(jī)構(gòu)2使用用于EP0573471B1中所述的機(jī)電連接設(shè)備的相同的原則構(gòu)成。因此，切換機(jī)構(gòu)1表現(xiàn)為在兩部分殼體3中的封閉組合。在松馳狀態(tài)，也就是當(dāng)脫扣機(jī)構(gòu)2沒有放在切換裝置1上時，工作滑塊4，其上驅(qū)動磁體5以分段形式設(shè)置，通過一含有氧磁鐵的盤7支撐在殼3的底板上。含有氧磁鐵的盤也能是磁環(huán)7。
驅(qū)動磁體5設(shè)置在圓環(huán)形工作滑塊4的外周邊區(qū)域。如圖4所示，在此情況下作為圓環(huán)分段結(jié)構(gòu)的驅(qū)動磁體5分散設(shè)置在所有4個組的周圍。每一組由兩個北極和兩個南極組成，每一極相對另一極以如下方式設(shè)置，在每一情況下不同的極相鄰另一極。這意味著，在外部分段部分一北極和一南極位于相鄰位置，在內(nèi)部分段部分一北極和一南極面對的都是另一極。
分段5的每一組因此設(shè)置在外殼3的內(nèi)部，并帶有某一高度以使在不連接狀態(tài)，各分段至少在它們的上部區(qū)域以導(dǎo)向環(huán)6進(jìn)行導(dǎo)向。為此，它們精確地在上部區(qū)域浸入到導(dǎo)向環(huán)6。該導(dǎo)向環(huán)6同時構(gòu)成一接地環(huán)，為此，它被相應(yīng)連接到接觸機(jī)構(gòu)(未示出)，其被連接到接地導(dǎo)體，該導(dǎo)體終斷在切換機(jī)構(gòu)內(nèi)。
四個復(fù)位彈簧8分開一致地設(shè)在該周邊以保證在不連接的狀態(tài)下該工作滑塊4附加地通過適當(dāng)?shù)膹椈闪χС衷趫A環(huán)形磁體7上。在同一時間，它們確保了在脫扣機(jī)構(gòu)2從切換機(jī)構(gòu)1遷移后，或者兩個部分相互相對適當(dāng)旋轉(zhuǎn)之后，該工作滑塊4再一次承受該磁體環(huán)7。如圖2和4所示，復(fù)位彈簧8以相似方式在導(dǎo)向環(huán)6中被導(dǎo)向。在此裝置中他們分別位于各分段之間的自由空間中。
電源在圖4中可以看得更清楚些?！?”代表電流導(dǎo)線，“10”代表一中性導(dǎo)體。該兩條線路在外殼3的蓋子11內(nèi)側(cè)接到電源端子12。在連接狀態(tài)下，導(dǎo)電橋13從電源端子12到相應(yīng)的接觸腳14分別產(chǎn)生一電源連接。這意味著，一個接觸腳14被分配給相線9，而第二個接觸腳14被分配給中性導(dǎo)體10。兩個接觸腳14被設(shè)置在外殼3的蓋子11內(nèi)并且在頂面與蓋子平齊。
可以從圖1和3看到兩個橋13中的每一個彈性地設(shè)置在工作滑塊14上，以補(bǔ)償偏差的不準(zhǔn)確，從而保證較好的接觸。
以相似的方式表現(xiàn)為帶有一蓋子16的封閉外殼15的脫扣機(jī)構(gòu)2帶有一以相似方式作為分段結(jié)構(gòu)的脫扣磁體17。該脫扣磁體17以相同方式設(shè)置并在相同點分成四組。在此裝置中，每一組參照它的極性構(gòu)成以便在每一情況下通過與切換機(jī)構(gòu)1的驅(qū)動磁體5相比較不同的極性相互面對。這意味著在脫扣機(jī)構(gòu)2在切換機(jī)構(gòu)1上正確定位的情況下，北極和南極相互面對。以此方式實現(xiàn)所需的切換狀態(tài)和到用戶的電流傳導(dǎo)。為此，該脫扣機(jī)構(gòu)2被配有適當(dāng)?shù)木€26和27以導(dǎo)到用戶，脫扣機(jī)構(gòu)2沒有直接設(shè)在用戶處。
正如設(shè)置在外殼中部和驅(qū)動磁體5之間區(qū)域的接觸腳14，兩個接觸腳20[sic]設(shè)置在外殼15內(nèi)的外殼中部和脫扣磁體17之間的區(qū)域。接觸腳18能以用此方式穿過外殼15的彈簧19替換，這些彈簧用其前端從外殼15在切換機(jī)構(gòu)1的方向上輕微伸出。這意味著，當(dāng)脫扣機(jī)構(gòu)2支承在切換機(jī)構(gòu)1上時并在電接觸切換的情況下，可以有正確而可靠的接觸(見圖3)。在此情況下，該接觸腳18相應(yīng)地因彈簧19的作用力而退回。
該脫扣機(jī)構(gòu)2以相似方式帶有一接地環(huán)20，其面對切換機(jī)構(gòu)1的接地環(huán)6。另外，接地環(huán)20帶有接地腳21，其分散地設(shè)置在整個周邊并且每一個都被彈簧22預(yù)加拉伸，因此在切換機(jī)構(gòu)1的方向上從外殼15彈性地伸出。
如圖1所示，在此裝置中，該接地腳21從外殼15的表面要比接觸腳18伸出得多一些。這意味著以一簡單的方式在切換期間實現(xiàn)了接地。
對脫扣機(jī)構(gòu)1[sic]的復(fù)位彈簧8施加相似的方式，把接地腳21定位在內(nèi)部空間、在周邊側(cè)和4個脫扣磁體17之間。
如圖4所示，電源端子12以相似方式也位于外殼中部和驅(qū)動磁體5或?qū)к?之間的區(qū)域。以此方式，不僅產(chǎn)生一機(jī)電連接設(shè)備，其帶有較小深度，而且另外也產(chǎn)生一呈現(xiàn)小直徑或?qū)挾鹊脑O(shè)備。
如已提到的，接地環(huán)6也同時作為用于驅(qū)動磁體5的導(dǎo)環(huán)。為此目的，所述環(huán)以適當(dāng)?shù)剌p微松動的方式圍繞驅(qū)動磁體5。以此方式確保可靠的和不生澀的切換。
用于驅(qū)動磁體5和脫扣磁體17的各種實施形式描述在圖5到7中。
關(guān)于圖5，僅有的全部4塊磁體以4分之1環(huán)的方式設(shè)置在工作滑塊4上。脫扣機(jī)構(gòu)的脫扣磁體17在圓環(huán)分段上相應(yīng)地帶有相反極性。
關(guān)于圖6，一個北極和一個南極分別組合形成一個分段。全部的4個分段一致地分散設(shè)置在全部圓周上。
根據(jù)圖7通過一個附件實現(xiàn)了最好的解決，它也以此形式在圖1到4中進(jìn)行描述。在此情況下，4組中的每一組在每個情況下包含4個磁體。
這個附件產(chǎn)生了具有180°對稱設(shè)置的北極-南極組合。通過此附件實現(xiàn)了工作滑塊4與脫扣機(jī)構(gòu)2或切換機(jī)構(gòu)1的旋轉(zhuǎn)的非?？焖俚姆祷?。在大的角距離的基礎(chǔ)上，甚至在小轉(zhuǎn)動的情況下產(chǎn)生相反極性的場和推力，結(jié)果使工作滑塊4返回到松馳位置并用于承受磁環(huán)7。在沒有附加導(dǎo)腳的情況下，工作滑塊4以及切換機(jī)構(gòu)1的圓環(huán)形外殼3的和脫扣機(jī)構(gòu)2的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對切換運(yùn)動的很好控制。該幾何結(jié)構(gòu)以此也具有較簡單的外形。在每一個方向上的移動和旋轉(zhuǎn)的情況下，相反極性的磁場起動，因此導(dǎo)致了工作滑塊的可靠返回。
在圖8和9中原理性示出了一適配器23，其允許作為[sic]轉(zhuǎn)變到帶有含接地端的插座口的傳統(tǒng)的電系統(tǒng)，或者帶有其它插座口的電系統(tǒng)。為此目的，相應(yīng)于各自的傳統(tǒng)系統(tǒng)(如果適合的話，還有接地腳)該適配器含有腳24，其被插入到已知設(shè)計的相應(yīng)插座口。
適配器23在內(nèi)部以相同方式作為脫扣機(jī)構(gòu)1[sic]構(gòu)成，只有線9和10被腳24替換。該接地環(huán)6和兩個接觸腳14在圖8中可見。
在圖10和圖11中是一分開的為插頭24形式的脫扣機(jī)構(gòu)2，該插頭帶有導(dǎo)到用戶的線26和27并以通常方式包圍一保護(hù)套25。該插頭24在內(nèi)部以相同方式作為脫扣機(jī)構(gòu)2構(gòu)成。接地環(huán)20和4個接地腳21一起都在圖10中可見。
權(quán)利要求
1.帶有一切換機(jī)構(gòu)(1)的機(jī)電連接設(shè)備，該切換機(jī)構(gòu)通過電源端子(12)與電源相連，呈現(xiàn)為一驅(qū)動磁體(5)，作為一封閉組件設(shè)置在外殼(3)內(nèi)，并且其能與脫扣機(jī)構(gòu)(2)相連，該脫扣機(jī)構(gòu)(2)呈現(xiàn)為脫扣磁體(17)并能電連接到一用戶，通過它驅(qū)動磁體(5)抵抗維持力可以從一松馳位置達(dá)到工作位置，在此過程中，產(chǎn)生接觸對(14，18)的接觸和由此產(chǎn)生的切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)之間的電接觸，通過特珠編碼方式與脫扣磁體(7)合作的驅(qū)動磁體(5)設(shè)置在脫扣機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)，為此實現(xiàn)用于驅(qū)動操作的特殊磁場，切換機(jī)構(gòu)(1)的外殼(3)在其面對脫扣機(jī)構(gòu)的一側(cè)配有接地環(huán)(6)，其特征在于，接觸對(14，18)至少大約地設(shè)置在外殼(3)的外殼中部與驅(qū)動磁體(5)之間的區(qū)域，導(dǎo)電橋(13)設(shè)在工作滑塊(4)上以用于接觸對(14，18)和電源端子(12)之間的接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)電連接器，其特征在于，驅(qū)動磁體(5)和脫扣磁體(17)在連接狀態(tài)時與接地環(huán)(6)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，電源端子(12)至少大約地設(shè)在外殼(3)的外殼中部和驅(qū)動磁體(5)之間的區(qū)域，該橋(13)在工作滑塊(4)上作為導(dǎo)電體構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，該工作滑塊至少大致圓環(huán)形構(gòu)成，并且許多驅(qū)動磁體(5)在外部周圍區(qū)域互相隔開一定空間設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，接地環(huán)作為用于驅(qū)動磁體(5)的導(dǎo)環(huán)構(gòu)成，其通過側(cè)向的環(huán)壁伸入到外殼內(nèi)部并且松動地圍繞驅(qū)動磁體(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)電連接器，其特征在于，用于驅(qū)動磁體(5)的產(chǎn)生維持力的復(fù)位彈簧(8)在導(dǎo)環(huán)(6)中被導(dǎo)向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的機(jī)電連接器，其特征在于，接觸對在切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)中呈現(xiàn)為接觸腳(14，18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)電連接，其特征在于，在不連接狀態(tài)時，在脫扣機(jī)構(gòu)(2)中的接觸腳(18)從而向切換機(jī)構(gòu)(1)的一側(cè)伸出，并且該接觸腳(18)彈性地設(shè)在脫扣機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，許多驅(qū)動磁體(5)作為分段相互隔開一定空間設(shè)置在工作滑塊(4)的外部周圍區(qū)域，并且，相等數(shù)量的具有和反極性的驅(qū)動磁體以相似方式以分段形式作為脫扣機(jī)構(gòu)(2)中的驅(qū)動磁體(5)設(shè)置在相同的周圍區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，驅(qū)動磁體(5)和脫扣磁體(17)作為圓環(huán)形分段構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，許多、優(yōu)選為4個組的分別表現(xiàn)為南極和北極的分段分開地設(shè)在切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)的所有周邊。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，該分段以可替換的南北極180°對稱地設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，每個分段作為帶有不同極性的磁體(5，17)的四分組構(gòu)成，每一四分組由兩個北極和南極分段組成，南極和北極分別徑向地相互面對并且處在周邊方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13之一所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，從脫扣機(jī)構(gòu)(2)的接地環(huán)(20)、從接地環(huán)(20)的表面伸出的在切換機(jī)構(gòu)(1)的方向上彈性地安裝有接地腳(21)，其在連接狀態(tài)時與接地環(huán)(20)的表面平齊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一機(jī)電連接設(shè)備,其含有一能夠通過電源端子(12)連接到電源的并帶有切換磁體(5)的切換機(jī)構(gòu)(1)和帶有脫扣磁體(17)并能與切換機(jī)構(gòu)(1)相連的脫扣機(jī)構(gòu)(2)。因此抵抗一限制力,切換磁體(5)從一松弛位置移到一工作位置,接觸對之間實現(xiàn)接觸,因此在切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)之間建立電連接。切換磁體(5)和脫扣磁體(7)以一特殊編碼方式提供。該接觸對至少大約設(shè)置在外殼的外殼中間和切換磁體之間的區(qū)域。導(dǎo)電橋(13)被提供在工作滑塊上用于接觸對和電源端子之間的接觸。
文檔編號H01R13/44GK1185236SQ95197859
公開日1998年6月17日 申請日期1995年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月1日
發(fā)明者克勞斯－戴特·弗里奇, 阿欽姆·布林格, 赫爾曼·尼德萊恩 申請人:阿欽姆·布林格, 克勞斯－戴特·弗里奇