一種用於將機械位置轉換成電狀態的轉換裝置的製作方法

2023-08-14 05:17:51

專利名稱：一種用於將機械位置轉換成電狀態的轉換裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將機械位置轉換成電狀態的轉換裝置，這種類型的轉換裝置包括:-可在打開和閉合狀態之間起作用的第一開關，-可在打開和閉合狀態之間起作用的第二開關，以及-用於接收輸入機械指令並且根據該輸入指令驅動第一和第二開關的機構。
背景技術：
在法國專利申請FR-2916899中，描述了一種信號輔助裝置，它的一個轉換裝置是上述類型的，位於包殼裡。在該轉換裝置中，兩個開關都是雙觸頭開關並且用於驅動它們的機構包括移動時用於傾斜從而驅動開關的動觸頭固定架的翼板。通過板彈簧使每個動觸頭固定架朝著其兩個位置即打開和閉合中的一個回復。而且，叉與翼板的曲柄嚙合，從而能夠使所述翼板傾斜。其位於擺動杆的兩個臂之一上，擺動杆的旋轉軸垂直於與翼板和動觸頭固定架的可傾斜軸。在前面段落中提到的轉換裝置是複雜的。其複雜性被解釋成至少部分上是為了滿足各種需要，，比如由於與根據給定的空間結構而布置的外部裝置相互作用的需要，以及比如由於將轉換裝置安裝在具有設定尺寸的約化空間裡面的約束。在這方面，雙觸頭開關的選擇取決於整體尺寸緊湊的需要。

發明內容
本發明的至少一個目的就是建議一種上述類型的轉換裝置，其在滿足一個以上的具體空間約束時是更簡單的。至少該目標的實現要歸功於上述類型的轉換裝置，該轉換裝置的機構包括具有第一側臂和第二側臂的杆，這些側臂繞著該杆的同一旋轉軸是可傾斜的並布置它們，以使得第一側臂和第二側臂分別在相對於所述旋轉軸相互對置的第一側和第二側上延伸。第一側臂是用於操作第一開關的操作臂，第一開關位於相對於所述旋轉軸的第一側。第二側臂是用於操作第二開關的操作臂，第二開關位於相對於所述旋轉軸的與第一側相反的第二側。根據本發明的另一個方面，所述機構包括具有第一側臂和第二側臂的杆，第一側臂繞著該杆的旋轉軸是可傾斜的，也就是能夠傾斜，第二側臂繞著同一旋轉軸是可傾斜的。第一側臂和第二側臂分別布置在相對於所述旋轉軸相互對置的第一側和第二側。第一側臂是用於操作第一開關的操作臂，第一開關位於相對於所述旋轉軸的第一側。第二側臂是用於操作第二開關的操作臂，第二開關位於第二側。該第二側相對於所述旋轉軸與第一側相反。根據本發明的另一個方面，所述機構包括杆，所述杆的第一側臂繞著該杆的旋轉軸是可傾斜的，且所述杆的第二側臂繞著同一旋轉軸的可傾斜的，分別將它們布置在相對於所述旋轉軸相互對置的第一側和第二側。第一側臂是用於操作第一開關的操作臂，第一開關位於相對於所述旋轉軸的第一側。第二側臂是用於操作第二開關的操作臂，第二開關位於相對於所述旋轉軸的與第一側相反的第二側。根據本發明的轉換裝置可單獨或聯合體現一個以上的其它有利特徵，特別是下面定義的那些。最好是，第一和第二開關中的每個包括:-靜觸頭；-至少在打開位置和閉合位置之間移動的動觸頭，在打開位置，該動觸頭與靜觸頭相隔一定距離，在閉合位置，動觸頭和靜觸頭接觸並且建立電連接，以及-支承動觸頭的可控支架，其在將所述動觸頭設置在打開位置的配置和將動觸頭設置在閉合位置的配置之間是可控制的。優選地，第一側臂是用於操作第一開關的可控支架的操作臂，而第二側臂是用於操作第二開關的可控支架的操作臂。有利地，至少在第一開關中，支撐動觸頭的可控支架是用於電連接該動觸頭至電路的導體。有利地，至少第一開關包括用於將其動觸頭回復至所述動觸頭的打開和閉合位置之一的彈性回復元件。優選地，第一側臂是用於克服彈性回復元件的作用推動第一開關的可控支架的臂。有利地，彈性回復元件在第一開關的閉合方向上施加彈性回復。優選地，第一側臂從主動保持位置、朝向中間位置、直到被動位置是可傾斜的。在主動保持位置，第一開關抵抗彈性回復元件的作用保持在打開狀態。在中間位置，第一開關是閉合的。被動位置在彈性回復的方向上越過中間位置。在被動位置，在沒有第一側臂的幹擾下，彈性回復產生閉合第一開關的校準力。有利地，至少在第一開關中，支承動觸頭的可控支架形成用於彈性地回復該動觸頭的彈性回復元件。有利地，至少在第一開關中，支承動觸頭的可控支架包括細長的指杆，該指杆的一端是固定的，該指杆在第一開關的動觸頭的打開和閉合位置之間至少局部上是彈性可彎的，並且其在與固定端一定距離處支承著動觸頭。有利地，細長的指杆具有葉片的形狀，相應的動觸頭位於其中的一面上。有利地，葉片包括由固定安裝基座延長的彈性可彎肘部，所述基座位於指杆的固定端。有利地，杆包括沿所述旋轉軸延伸並且支承第一和第二側臂的軸。有利地，轉換裝置包括曲柄，圍繞所述旋轉軸可傾斜的該曲柄的臂與所述杆的軸剛性地結合併且在與所述旋轉軸一定距離處支承用於接收輸入指令的曲柄銷。


從本發明的具體實施例的下列描述中，其它的優點和特徵將更清晰地呈現出來，這些實施例用作非限制性的示例且示出在附圖中，其中:圖1是電機安全裝置及裝備了該安全裝置的信號輔助裝置的部分分解的透視圖；圖2是示出了用於圖1中不帶有封蓋的信號輔助裝置的盒體的透視圖，並且根據本發明的第一實施例，示出了其內部，即用於將機械位置轉換成電狀態的轉換裝置；圖3是圖2中示出的僅有轉換裝置的透視圖，沒有盒體盛裝著該裝置；圖4是一桿的透視圖，該杆是圖3中轉換裝置的構件；圖5是類似於圖3的視圖，其中圖3中的轉換裝置處於第一動作狀態；圖6是圖3中的轉換裝置處於與圖5中同樣的第一動作狀態的側視圖；圖7是類似於圖3的視圖，其中圖3中的轉換裝置處於第二動作狀態；圖8是類似於圖3的視圖，其示出了根據本發明的第二實施例的轉換裝置；以及圖9是杆的透視圖，該杆是圖8中轉換裝置的構件。
具體實施例方式圖1示出了安全裝置1，其用於連接到電動機的供電端子，從而保護所述電動機，並且該安全裝置以自身公知的方式包括斷路器、熱繼電器以及接觸器。可安裝信號輔助裝置3，並將其連接在安全裝置1的殼體2中。該信號輔助裝置3的功能是給出關於安全裝置I的兩個不同的信息位，比如該安全裝置1的接觸器是否處於可用狀態以及電保護是否處於觸發狀態。正如可在圖2中看出的那樣，信號輔助裝置3包括機電式轉換裝置4，該轉換裝置安裝在盒體5中，從而通過封蓋將其密封，為了圖示清晰，封蓋未在圖中示出。根據本發明的第一實施例，圖3中單獨示出了裝置4。更確切地說，其功能是將機械位置轉換成電狀態，並且其包括用於通過同樣的單杆7而被驅動的兩個開關6A和6B，該杆繞著軸X-X'旋轉。第一對端子8A和9A用於將開關6A連接到第一電路10A裡，圖5中示意性地示出了第一電路10A，其功能是傳輸之前提到的兩個信息位中的一個。第二對端子SB和9B用於將開關6B連接到第二電路10B裡，圖5中也示意性地示出了第二電路10B，其功能是傳輸關於斷路器I的狀態的另一個信息位。端子8A、9A、8B和9B沿著盒體5的後面排成同一條線。開關6A包括兩個成對的接觸時建立電連接的觸頭，即靜觸頭1lA和至少在兩個位置之間移動的動觸頭12A，這兩個位置是與靜觸頭1lA分離且斷開的打開位置和接觸並連接該靜觸頭的閉合位置。在其打開位置，動觸頭12A與靜觸頭1lA分離且斷開。而在其閉合位置，動觸頭12A接觸靜觸頭1lA並且與後者連接。固定臂13A的自由端限定靜觸頭11A。該固定臂13A是傳導元件14A的一部分，該傳導元件將靜觸頭IlA電連接至端子8A。電傳導金屬指杆15形成支承或承載動觸頭12A的可控支架，該指杆15和傳導底座16A電連接至端子9A。指杆15具有葉狀或舌狀，其包括彈性可彎肘部17，並且安裝基座18伸長超過該肘部17。在可控指杆15的固定端，該基座18鉚接固定至底座16A。動觸頭12A位於指杆15的一表面上，與彈性可彎肘部17有一定距離，並且位於指杆15的移動端。肘部17往往使指杆15向著固定臂13A回到開關6A的閉合位置。開關6B具有與開關6A同樣的結構，而其相對於穿過旋轉軸X_X'的平面與後者基本上是對稱的。其靜觸頭1lB和其動觸頭12B分別電連接至端子8B和端子9B。動觸頭12B的支撐是另一可控指杆15。構成開關6A的指杆15的構件和構成開關6B的指杆15的構件是相同的並且採用同樣的方式安裝。由絕緣材料模製的杆7是一整體構件，其在圖4中單獨示出。杆7包括沿旋轉軸X-Xi延伸的軸20，且該軸的兩端中的每一端保持在盒體5的光滑支承件中，從而在其中旋轉。軸20設置有曲柄21，該曲柄用於根據由該曲柄21的曲柄銷22接收的輸入指令來控制所述軸。布置在開關6A和6B之間的軸20支承並剛性地結合著兩個可傾斜的側臂，側臂在兩個相反方向上相互對置延伸，並且它們是操縱開關6A的操作臂23A和操縱開關6B的操作臂23B。在圖3中，曲柄21處於沒有任何意義的中立中間位置，此時信號輔助裝置3未處在功能狀態。靜觸頭IlA和動觸頭12A彼此分離相隔距離隊。對於靜觸頭IlB和動觸頭12B來說，距離基本上是一樣的。距離D1比最小絕緣距離小，最小絕緣距離是當對電路IOA和IOB通電時避免出現電弧而必須要考慮的距離。在圖5和6中，已使曲柄21傾斜至第一位置，由於以在其曲柄銷22上的恆常作用C1的形式的輸入指令，曲柄21被保持在該位置。該曲柄21的傾斜已導致操作臂23A和操作臂23B在繞著軸\_V的同樣的方向上傾斜。在此過程中，操作臂23A已使得開關6A在由該開關6A的肘部17和限定葉片的指杆15所產生的彈性回復力的作用下自動閉合。同時，操作臂23B沿與靜觸頭IlB相反的方向推動另一開關6B的指杆15，從而抵抗由該開關6B的肘部17和限定葉片的指杆15所產生的彈性回復力。在圖5中，操作臂23B在開關6B的指杆15上施加推力Piq靜觸頭IlB和動觸頭12B彼此分開，相隔的距離D2大於距離D1，且至少等於當對電路IOB通電時避免出現電弧而必須要考慮的最小絕緣距離。該最小絕緣距離的定義是標準EN/CEI60947-6-2、EN/CEI60947-5-l、EN/CEI60068-2-6、EN/CEI60721-4-2、EN/CEI60947-5-4 和 UL508 的主題。仍然參照圖5，開關6A是閉合的。可在圖6中看出，操作臂23A此時不再作用於該開關的指杆15上，而是與其有一段分隔距離S。因此，該指杆15僅取決於在開關6A的閉合方向上的彈性回復作用。該彈性回復於是施加一校準力將動觸頭12A按壓在靜觸頭IlA上，也就是通常稱作的「接觸努力(contact effort) 」,這是有利的。流經閉合電路IOA的電流由箭頭I標示。其可在這些箭頭I指示的方向上或者在相反的方向上循環。在圖7中，已使曲柄21傾斜至第二位置，由於以在其曲柄銷22上的恆常作用C2的形式的輸入指令，曲柄21被保持在該位置。操作臂23A在開關6A的指杆15上施加推力Pp靜觸頭IlA和動觸頭12A彼此分開相隔距離D2,也就是大於或等於上述最小絕緣距離的距離。然而，開關6A因此是打開的，而開關6B是閉合的。操作臂23B與相應的指杆15相隔一定的距離。開關6B的肘部17和限定葉片的指杆15所產生的彈性回復於是施加一校準力將動觸頭12B固定在靜觸頭IlB上。流經閉合電路IOB的電流由箭頭I標示。其可在這些箭頭I指示的方向上或者在相反的方向上循環。圖8中示出了根據本發明的第二實施例的轉換裝置104。下面，僅描述轉換裝置104與裝置4的不同之處。此外，為了指示裝置104中與裝置4的相關部件類似或等同的部件，這裡採用的標記是通過將在裝置4裡的該部件的標記加上100而得到的。開關106B通常是倒轉的，從而由於在與朝向使開關6B閉合的位移的方向相反的方向上的位移而使其閉合。開關106B的彈性可彎肘部117和開關6B的彈性可彎肘部17在相反的方向上施加彈性回復。可在圖9中看出，確定杆107的操作臂123B的方向，從而在與推力P1的方向相反的方向上施加推力P2。此外，該操作臂123B相對於操作臂123A朝著靜觸頭及動觸頭是軸向移動的。在圖8中，當操作臂123A123B不起作用時，開關106A和106B 二者由通過形成葉片的肘部117和指杆115所產生的存在於它們每個中的彈性回復而保持閉合。當使得曲柄121傾斜一個量Q1時，操作臂123A在開關106A的指杆115上施加推力且因此使後者保持為打開的，而操作臂123B仍然不起作用並且開關106B是保持閉合的。當通過比量Q1更高的量Q2而使得曲柄121傾斜時，操作臂123A和123B通過推回開關106A和106B它們各自的指杆115而使得它們二者保持為打開的。要指出的是，沿著旋轉軸X-X'，通過適當地選擇操作臂23A、23B、123A和123B的位置，可很容易地確定絕緣距離比如距離D2以及涉及開關控制的若干作用力，這是有利的。
權利要求
1.一種用於將機械位置轉換成電狀態的轉換裝置，其包括: -可在打開和閉合狀態之間起作用的第一開關(6A ；106A)， -可在打開和閉合狀態之間起作用的第二開關(6B ；106B)，以及 -用於接收輸入機械指令(Cl、C2 ;Q1、Q2)並且根據該輸入指令驅動第一和第二開關(6A、6B ;106A、106B)的機構， 其特徵在於，所述機構包括具有第一側臂(23A;123A)和第二側臂(23B;123B)的杆(7 ;107)，所述第一和第二側臂繞著該杆的同一旋轉軸(X-X')是可傾斜的並將它們布置成使得第一側臂(23A ；123A)和第二側臂(23B ；123B)分別在相對於所述旋轉軸(X-X')相互對置的第一側和第二側上延伸，第一側臂(23A;123A)作為操作臂，用於操作位於相對於所述旋轉軸(X-X')的第一側的第一開關(6A;106A)，第二側臂(23B;123B)作為操作臂，用於操作位於相對於所述旋轉軸)的與第一側相反的第二側的第二開關(6B ；106B)。
2.根據權利要求1所述的轉換裝置，其特徵在於，第一和第二開關(6A、6B;106A、106B)中的每個包括: -靜觸頭(IlAUlB)， -至少在打開位置和閉合位置之間移動的動觸頭(12A、12B)，在打開位置，該動觸頭與靜觸頭(IlAUlB)相隔一定距離，在閉合位置，動觸頭(12A、12B)和靜觸頭(IlAUlB)接觸並且建立電連接，以及 -支承動觸頭(12A、12B)的可控支架(15 ;115)，該可控支架在將所述動觸頭(12A、12B)設置在打開位置的配置和將所述動觸頭(12A、12B)設置在閉合位置的配置之間是可控制的， 第一側臂(23A;123A)是用於操作第一開關(6A;106A)的可控支架(15 ；115)的操作臂，第二側臂(23B ；123B)是用於操作第二開關(6B ；106B)的可控支架(15 ；115)的操作臂。
3.根據權利要求2所述的轉換裝置，其特徵在於，至少在第一開關(6A;106A)中，支承動觸頭(12A)的可控支架(15 ；115)是用於電連接該動觸頭(12A)至電路(IOA)的導體(15 ；115)。
4.根據權利要求2所述的轉換裝置，其特徵在於，至少第一開關(6A;106A)包括用於將其動觸頭(12A)回復至該動觸頭的打開和閉合位置中的一個位置的彈性回復元件(15;115)，第一側臂(23A;123A)是用於抵抗彈性回復元件(15 ;115)的作用而推動第一開關(6A ；106A)的可控支架(15 ；115)的臂。
5.根據權利要求4所述的轉換裝置，其特徵在於，彈性回復元件(15；115)在第一開關(6A ；106A)的閉合方向上施加彈性回復，第一側臂(23A;123A)從主動保持位置、朝向中間位置、直到被動位置是可傾斜的，在主動保持位置，第一開關^A;106A)抵抗彈性回復元件(15 ；115)的作用而保持在打開狀態，在中間位置，第一開關(6A ；106A)是閉合的，所述被動位置在彈性回復的方向上越過中間位置，並且在被動位置，在沒有第一側臂(23A;123A)的幹擾下，該彈性回復產生閉合第一開關^A;106A)的校準力。
6.根據權利要求4所述的轉換裝置，其特徵在於，至少在第一開關(6A;106A)中，支承動觸頭(12A)的可控支架(15 ； 115)形成用於彈性地回復該動觸頭的彈性回復元件(15 ；115)。
7.根據權利要求6所述的轉換裝置，其特徵在於，至少在第一開關(6A;106A)中，支承動觸頭(12A)的可控支架包括細長的指杆(15 ;115)，該指杆的一端(18)是固定的，該指杆在第一開關(6A;106A)的動觸頭(12A)的打開和閉合位置之間至少局部上是彈性可彎的，並且其在與固定端(18) —定距離處支承著動觸頭。
8.根據權利要求7所述的轉換裝置，其特徵在於，所述細長的指杆(15;115)具有葉片的形狀，相應的動觸頭(12A)位於其中的一表面上。
9.根據權利要求8所述的轉換裝置，其特徵在於，該葉片包括由固定安裝基座(18)延長的彈性可彎肘部(17 ;117)，該固定安裝基座位於細長的指杆(15;115)的固定端。
10.根據權利要求1所述的轉換裝置，其特徵在於，杆(7;107)包括沿所述旋轉軸(X-X')延伸並且支承第一和第二側臂(23A、23B ;123A、123B)的軸(20)。
11.根據權利要求10所述的轉換裝置，其特徵在於，該轉換裝置包括曲柄(21;121)，圍繞所述旋轉軸)可傾斜的該曲柄的臂與杆(7 ；107)的軸(20)剛性地結合併且在與所述旋轉軸一定距離處支承用於接`收輸入指令(C1、C2 ;Q1、Q2)的曲柄銷(22)。
全文摘要
本發明是一種用於將機械位置轉換成電狀態的轉換裝置。在該裝置中，一種用於接收輸入機械指令(C1)和驅動第一和第二開關(6A、6B)的機構包括杆(7)，該杆具有繞著所述杆的旋轉軸(X-X′)可傾斜的第一側臂(23A)和繞著同一旋轉軸(X-X′)可傾斜的第二側臂(23B)。第一側臂(23A)和第二側臂(23B)分別布置在相對於所述旋轉軸(X-X′)相互對置的第一和第二側。第一側臂(23A)是操作第一開關(6A)的操作臂。第二側臂(23B)是操作第二開關(6B)的操作臂。
文檔編號H01H50/54GK103107047SQ20121059628
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者G·德迪納, T·庫洛瓦尼 申請人:施耐德電器工業公司