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前序部分所述類型涉及一機(jī)電連接設(shè)備。
此種類型的連接設(shè)備公開在EP 0573471B1中。上述已知的連接設(shè)備由起到傳統(tǒng)類型的切換機(jī)構(gòu)和起到插頭作用的脫扣機(jī)構(gòu)組成，該連接設(shè)備提供了呈現(xiàn)較小深度的連接設(shè)備，另外也滿足了高度安全性的要求。
在EP 0573471B1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(shí)現(xiàn)的。為此，能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。該電連接都是通過在驅(qū)動機(jī)構(gòu)內(nèi)的驅(qū)動磁體的連接帽直接實(shí)現(xiàn)的，該連接帽同樣也是導(dǎo)電的。該磁體在外部由接地環(huán)包圍。該接地環(huán)使涌流導(dǎo)入到切換機(jī)構(gòu)的電絕緣外殼內(nèi)。
然而，在此連接中不利的是，因?yàn)轵?qū)動磁體和脫扣磁體的結(jié)構(gòu)是作為相互對應(yīng)的圓環(huán)形磁體，當(dāng)在把傳感器以彎曲的形式附在切換機(jī)構(gòu)上時，工作滑塊不能即時切換，因此沒有即時的電流導(dǎo)通。
另外一個不利是，磁材料是熱敏的，因此短路電流會引起磁性元件的損壞。
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，特別是通過更快速的連接和復(fù)位工作滑塊而實(shí)現(xiàn)更大的可靠性。
此目的是通過權(quán)利要求1特征部分所述的特征解決。
根據(jù)本發(fā)明，許多驅(qū)動磁體以相互隔一定空間作為分段設(shè)置。相等數(shù)量的具有相反極性的脫扣磁體以相近方式作為分段當(dāng)作脫扣機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動磁體設(shè)置在相同的周邊區(qū)域。在此情況下，驅(qū)動磁體和脫扣磁體優(yōu)選作為分段構(gòu)成。在此時，各分段在相應(yīng)的組中相互隔一定空間設(shè)置在圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的工作滑塊的邊緣。以此方式，脫扣機(jī)構(gòu)的相當(dāng)小的旋轉(zhuǎn)也會在切換機(jī)構(gòu)上產(chǎn)生較強(qiáng)的作用。因?yàn)樵谛D(zhuǎn)的情況下，驅(qū)動磁體的各個相反極更易于達(dá)到，因此產(chǎn)生一排斥力，它也另外加強(qiáng)了恢復(fù)彈簧的恢復(fù)力。這樣的結(jié)果就是因?yàn)楣ぷ骰瑝K的更大的恢復(fù)力和更快的復(fù)位，由此產(chǎn)生的是電流的更快中斷以及安全性被大大提高。
為此目的，該磁體能有利地以適當(dāng)編排方式布置，例如具有180°對稱的可替換的北/南極組合，因此在脫扣機(jī)構(gòu)快速復(fù)位時工作滑塊達(dá)到非?？斓膹?fù)位。在此情況下產(chǎn)生的相對大的傾斜長度甚至在磁場向相反方向旋轉(zhuǎn)非常小時也會增加，因此產(chǎn)生相應(yīng)高的排斥力，結(jié)果使磁體滑塊返回到不連接的松馳狀態(tài)。
本發(fā)明的另一個非常有利的附件是，該磁體不再加入到電流或電壓的傳導(dǎo)中。也就是說，它們不再存在。電流本身能夠分開通過能安裝在外殼內(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用于工作滑塊的以產(chǎn)生與電源端子相連的導(dǎo)電橋。該工作滑塊本身能與設(shè)于其上的驅(qū)動磁體不導(dǎo)電地連接。
可靠性方面的另一個提高是還提供了在本內(nèi)部區(qū)域設(shè)置接觸對。而且，該接觸對能更穩(wěn)定地和更可靠地制成，例如寬接觸腳的形式。
另一個優(yōu)點(diǎn)是提供根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的驅(qū)動磁體和脫扣磁體，它們在連接狀態(tài)時作為分段與接地環(huán)接觸。在此有利的布置中，在磁體與電流傳導(dǎo)有利地分開時，不再只由電流傳導(dǎo)自身產(chǎn)生熱，還有一可能的濕氣層，該熱能簡單地通過接地環(huán)散發(fā)。
本發(fā)明有利的附屬方面下面參照附圖在從屬權(quán)利要求和隨之的實(shí)施形式中描述，其中，

圖1示出了本發(fā)明的機(jī)電連接設(shè)備的縱向截面，在不連接狀態(tài)時帶有一個切換機(jī)構(gòu)和一個脫扣機(jī)構(gòu)，圖2示出了沿圖4的II-II線的截面，圖3示出了在連接狀態(tài)時關(guān)于根據(jù)圖1的截面的縱向截面，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示出了磁體的各種可能編碼方式，圖8示出了一適配器(縮小比例)的頂視圖，圖9示出了圖8的適配器的側(cè)視圖，圖10示出了插頭形式的脫扣機(jī)構(gòu)的頂視圖，圖11示出了圖10的插頭的側(cè)視圖。
該機(jī)電連接設(shè)備由切換機(jī)構(gòu)1和脫扣機(jī)構(gòu)2組成，該切換機(jī)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的插座口的功能并一般永遠(yuǎn)安裝在所需點(diǎn)上，而脫扣機(jī)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的一般與用戶相連的或直接安裝在用戶處的插頭。一旦在切換機(jī)構(gòu)1和脫扣機(jī)構(gòu)2之間實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接，與脫扣機(jī)構(gòu)2相連的各個用戶就被準(zhǔn)確地供以電流。
一般來說，使用與EP 0573471B1中所述的用于機(jī)電連接設(shè)備的相同的原則來構(gòu)造切換機(jī)構(gòu)1和脫扣機(jī)構(gòu)2。因此，該切換機(jī)構(gòu)1在兩部分的外殼3中呈現(xiàn)為一封閉組合件。在松馳位置，也就是說脫扣機(jī)構(gòu)2沒有置于切換機(jī)構(gòu)1上時，其上驅(qū)動磁體5以分段形式設(shè)置的工作滑塊4通過鐵氧磁體保持盤7支承在外殼3的底板上。該鐵氧磁體保持盤也能夠是磁環(huán)7。
驅(qū)動磁體5設(shè)在圓環(huán)形工作滑塊4的外部周邊區(qū)域。如圖4所示，在此情況下作為環(huán)形分段構(gòu)成的驅(qū)動磁體5分開設(shè)在4個四分組的整個周邊。每個組由兩個北極和兩個南極組成，其中每個極以下列方式相互設(shè)立，在每一情況下不同的極相互鄰接。這意味著在外部分段部分一個北極和一個南極互相相鄰設(shè)立，而在內(nèi)部分段部分一個北極和一個南極相對設(shè)立。
一分段5的每一組因此設(shè)在外殼3的內(nèi)部，并呈現(xiàn)為一高度以使即使在不連接狀態(tài)，該分段也能以它們的上部區(qū)域在導(dǎo)環(huán)6中進(jìn)行導(dǎo)向。為此，它們在上部區(qū)域伸入導(dǎo)環(huán)6中。導(dǎo)環(huán)6同時構(gòu)成一接地環(huán)。為此目的該接地環(huán)相應(yīng)地與一接觸機(jī)構(gòu)(未示出)相連，該機(jī)構(gòu)與一終斷在切換機(jī)構(gòu)中的接地導(dǎo)體相連接。
4個復(fù)位彈簧8分開一致地設(shè)在該周邊區(qū)域以保證在不連接狀態(tài)時，工作滑塊以一適當(dāng)?shù)膹椈闪χ卧趫A環(huán)形磁體7上。同時它們也保證了在脫扣機(jī)構(gòu)2從切換機(jī)構(gòu)1遷移之后，或兩部分相互適當(dāng)旋轉(zhuǎn)之后工作滑塊4再一次達(dá)到抵住磁環(huán)7。如圖2和圖4所示，復(fù)位彈簧8以相似方式在導(dǎo)環(huán)6中被導(dǎo)向。在此裝置中它們分別位于各分段之間的自由空間。
電源在圖4中看得最清楚?！?”代表一電流導(dǎo)線，“10”代表一中性導(dǎo)體。這兩條線在外殼3的蓋子11內(nèi)連接到電源端子12。在連接狀態(tài)時，導(dǎo)電橋13分別產(chǎn)生一從電源端子12到相應(yīng)接觸腳14的電源連接。這意味著一個接觸腳14分配給相線9，而另一接觸腳14分配給中性導(dǎo)體10。兩個接觸腳14設(shè)在外殼3的蓋子11內(nèi)并與蓋子的高邊齊平。
從圖1和3中可以看到，為了補(bǔ)償偏差和套裝，兩個橋13的每一個都彈性地設(shè)在磁滑塊4上，因此能夠一直保證良好的接觸。
以相似的方式呈現(xiàn)一帶有蓋子16的封閉外殼15的脫扣機(jī)構(gòu)2帶有以相似方式作為分段構(gòu)成的脫扣磁體17。該脫扣磁體17以同樣方式并在4個四分組中的相同點(diǎn)設(shè)置。在此裝置中，每一組參照它的極性進(jìn)行構(gòu)造以使在每一情況下與切換機(jī)構(gòu)1的驅(qū)動磁體5相比較不同的極相互面對。這意味著脫扣機(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。以此方式達(dá)到所需的切換狀態(tài)和到用戶的電流導(dǎo)通。為此目的，脫扣機(jī)構(gòu)被提供有連到用戶的適當(dāng)?shù)木€26和27，而沒有直接設(shè)在用戶處的脫扣機(jī)構(gòu)2。
正如接觸腳14設(shè)置在外殼的中部和驅(qū)動磁體5之間的區(qū)域，兩個接觸腳20[sic]設(shè)在外殼15內(nèi)的外殼中部與脫扣磁體17之間的區(qū)域。接觸腳18能以此方式由通過外殼15的彈簧19代替他們輕微地以其前端在切換機(jī)構(gòu)1的方向上從外殼15伸出。這意味著當(dāng)脫扣機(jī)構(gòu)2支撐在切換機(jī)構(gòu)1上時并因此在電接觸切換的情況下存在準(zhǔn)確的可靠的接觸(見圖3)。此時，該接觸腳18相應(yīng)地因彈簧19的作用力而退回。
脫扣機(jī)構(gòu)2以相似方式帶有面對切換機(jī)構(gòu)1的接地環(huán)6的接地環(huán)20。另外，脫扣機(jī)構(gòu)2的接地環(huán)20帶有接地腳21，其分開地設(shè)在周邊并且每一個都由彈簧22預(yù)先加力，而且因此從外殼15在切換機(jī)構(gòu)1的方向上彈性地伸出。
如圖1所示，在此裝置中，接地腳21從外殼15的表面伸出要比接觸腳18長一些。這意味著在切換期間以簡單的方式實(shí)現(xiàn)了一超前的和滯后的接地。
以一簡單的方式來復(fù)位脫扣機(jī)構(gòu)1[sic]的彈簧8，接地腳21可以位于間隙內(nèi)、周邊側(cè)、四個脫扣磁體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與驅(qū)動磁體5或?qū)Лh(huán)6之間的區(qū)域。以此方式，不僅產(chǎn)生一具有小深度的機(jī)電連接設(shè)備，另外也產(chǎn)生了呈現(xiàn)小直徑或?qū)挾鹊脑O(shè)備。
如所提到的，接地環(huán)6同時也作為用于驅(qū)動磁體5的導(dǎo)環(huán)。為此，所述環(huán)以一適當(dāng)?shù)妮p微松動的方式包圍驅(qū)動磁體5。以此方式確保了可靠的和不發(fā)澀的切換。
用于驅(qū)動磁體5和脫扣磁體17的各種實(shí)施例描述在圖5到7中。
關(guān)于圖5，全部4個磁體以4分之一環(huán)設(shè)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)地具有一相反極。
關(guān)于圖6，一北極和一南極進(jìn)行組合來形成一個分段。所有的4個分段分開一致地設(shè)在整個周邊上。
通過圖7的附件實(shí)現(xiàn)最好的解決方案，其也以此方式描述在圖1到4中。在此情況下，4個組的每一個在每一情況下含有4個磁體。
此附件產(chǎn)生了可替換的帶有180°對稱設(shè)立的北-南極組合。通過此附件組合脫扣機(jī)構(gòu)2或切換機(jī)構(gòu)1的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了工作滑塊4的非常快速的復(fù)位?；诖蟮慕蔷嚯x、相反性質(zhì)的場和由此產(chǎn)生的排斥力，因此甚至在小的旋轉(zhuǎn)的情況下，工作滑塊4也會返回到松馳位置并抵住磁環(huán)7。另外，工作滑塊4的以及切換機(jī)構(gòu)1和脫扣機(jī)構(gòu)2的圓環(huán)形外殼3的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)允許了在沒有附加導(dǎo)腳時對切換動作的非常好的控制。由此的幾何結(jié)構(gòu)也是比較簡單的外形。在每個方向上的移動或旋轉(zhuǎn)的情況下，相反性質(zhì)的磁場起作用，因此達(dá)到了工作滑塊4的可靠返回。
允許作為[sic]轉(zhuǎn)換到傳統(tǒng)的帶有含接地端子的插座口的電系統(tǒng)的一適配器23原理性地示出在圖8和圖9中。為此目的，適配器23相應(yīng)于個自的傳統(tǒng)系統(tǒng)(以及如果適合的話，還有一接地腳)具有腳24，其插入到已知設(shè)計的相應(yīng)的插座口中。
適配器23在內(nèi)部以相同的方式作為脫扣機(jī)構(gòu)1[sic]構(gòu)成，只有線9和10被腳24代替。接地環(huán)6和接觸腳14一起在圖8中可見。
圖10和11中所示的是一插頭24形式的帶有連到用戶的導(dǎo)線26和27的分開的脫扣機(jī)構(gòu)2，并且其用一般方式包圍一保護(hù)性的套25。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與4個接地腳21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)(1)通過電源端子(12)與一電源相連，呈現(xiàn)為一驅(qū)動磁體(5)，作為一封閉組件設(shè)在一外殼(3)中，并且其能與呈現(xiàn)為一脫扣磁體(17)并能與用戶電相連的脫扣機(jī)構(gòu)(2)相連接，通過這些，驅(qū)動磁體(5)能實(shí)現(xiàn)抵抗一維持力而從松馳位置到工作位置的轉(zhuǎn)換，在此過程中，接觸對(14、18)接觸并以此在切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)之間產(chǎn)生電連接，通過一特殊編排方式與脫扣磁體(7)合作的驅(qū)動磁體(5)設(shè)在脫扣機(jī)構(gòu)(2)中，為了實(shí)現(xiàn)用于驅(qū)動操作的特殊的磁場，切換機(jī)構(gòu)(1)的外殼(3)在其面對脫扣機(jī)構(gòu)(2)的一側(cè)帶有接地環(huán)(6)，其特征在于，許多驅(qū)動磁體作為分段相互隔開一定空間設(shè)在工作滑塊(4)的外部周邊區(qū)域，并且相等數(shù)量的具有相反極的脫扣磁體(17)以相似的方式作為分段在相同的周邊區(qū)域當(dāng)作驅(qū)動磁體(5)設(shè)在脫扣機(jī)構(gòu)(2)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，工作滑塊(4)至少大約地以圓環(huán)形方式構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，許多的、優(yōu)選為4個的分別呈現(xiàn)北極和南極的分段組分開地設(shè)在切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)的整個周邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，每一分段作為具有不同極的磁體(5、17)的4分組構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，該分段以可替換的具有180°對稱設(shè)立的北-南極組合設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，每個4分組由兩個北極和南極分段組成，南極和北極分別相互徑向面對并處在周邊的方向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，4分組分開地在整個周邊上、在切換機(jī)構(gòu)(1)內(nèi)和在脫扣機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)設(shè)置。
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，該接觸對(14、18)至少大約地設(shè)在外殼(3)的外殼中部和驅(qū)動磁體(5)的之間區(qū)域，并且為了接觸對(14、18)和電源端子(12)之間的接觸在工作滑塊(4)上提供了一導(dǎo)電橋(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9之一所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，在連接狀態(tài)時，驅(qū)動磁體(5)和脫扣磁體(17)與接地環(huán)(6)接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的機(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)的外殼中部與驅(qū)動磁體(5)之間的區(qū)域，該橋?qū)щ姷刂С性诠ぷ骰瑝K(4)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，接地環(huán)(6)作為用于驅(qū)動磁體(5)的導(dǎo)環(huán)構(gòu)成，其通過外側(cè)的圓環(huán)形壁伸入到外殼內(nèi)部并且松動地包圍驅(qū)動磁體(5)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12之一所述的機(jī)電連接設(shè)備，其特征在于，該接觸對在切換機(jī)構(gòu)(1)和脫扣機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)呈現(xiàn)為接觸腳(14，18)，在不連接狀態(tài)，該接觸腳(18)從面向切換機(jī)構(gòu)(1)的一側(cè)伸入到脫扣機(jī)構(gòu)(2)中，并且彈性地安裝在脫扣機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一含有通過電源端子(12)能與電源相連的切換機(jī)構(gòu)(1),并含有切換磁體(5)。帶有脫扣磁體(17)的脫扣機(jī)構(gòu)能與切換機(jī)構(gòu)(1)相連。切換磁體(5)因此抵抗一維持力而從一松弛位置移到工作位置,接觸對之間接觸從而在切換機(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(17)帶有一特殊的編排方式,許多切換磁體(5)作為分段相互隔一定空間設(shè)在外部周邊區(qū)域。具有相反極的相同數(shù)量的脫扣磁體(17)以相似方式作為分段當(dāng)作切換磁體設(shè)在脫扣機(jī)構(gòu)的相同的周邊區(qū)域。
文檔編號H01R13/44GK1185237SQ95197860
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:克勞斯－戴特·弗里奇, 阿欽姆·布林格