微型開關的製作方法

2023-05-12 14:52:31

專利名稱：微型開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣開關，特別是一種微型開關，所述開關帶有至 少一個可以通過操動件跳接到不同轉換位置的接觸彈簧，所述接觸彈簧
安裝在一個以電觸頭形式構成的支架上。
背景技術：
在測量技術、控制與調節技術中優選使用上述結構的電氣開關，如 微型開關或類似的開關，經常用於在這些應用領域的相應供電電路與控 制電路中以相對較高的重複精度自動明確地完成轉換過程。對於這些特 別轉換過程所使用的電氣開關， 一般具有一個分別確定微型開關的轉換 位置的，以及在操作期間可進行傾翻動作的接觸彈簧。通過機械操動件 的位置變更，例如 一個伸入微型開關外殼的推桿，可以把接觸彈簧的 接觸區域從一個轉換位置及一個與接觸區域接觸的導電觸頭跳接到其 它的轉換位置上，並與其它觸頭相接觸。可用作常閉觸頭、常開觸頭或 轉換觸頭的電氣開關的各觸頭之間的間隔一般只有0.1毫米至幾毫米。
在這種電氣開關中用於完成轉換過程的接觸彈簧構成一個傾翻系 統，此外，所述傾翻系統可以降低接觸彈簧接觸區域與微型開關各導電 觸頭之間出現的接觸摩擦。為了完成所定義的單一動作，同樣也需要進 行外部控制，但這經常會由於摩擦滯後而限制開關功能，並引起開關功 能的減弱。此外，在操動件的操縱方向上對接觸彈簧進行控制還意味著 開關設計方案的設計成本過高，同時也會增加相應的生產成本。

發明內容
本發明的任務在於，改進一種上述結構的電氣開關，從而簡化電氣 開關的生產，並且相應地降低生產成本。
根據本發明，通過具有權利要求1所述特徵的一種電氣開關可以解 決該任務。在權利要求2至9中說明了本發明的其它有利改進方案與設 計方案。
在一種電氣開關(優選一種微型開關)中，所述電氣開關具有至少一個可以通過操動件跳接到不同轉換位置的接觸彈簧，所述接觸彈簧安
裝在一個以電觸頭的形式構成的支架(Anker)上，根椐發明，接觸彈 簧具有一個封閉的彈簧框架，在所述彈簧框架上設置有兩個大致向相反 方向延伸的簧舌，其中笫一簧舌由作操動件的復位器構成，第二簧舌控 制接觸彈簧接觸區域的轉換功能，並且簧舌以支撐的方式嵌入支架的相 互背離的表面區域，因此，接觸彈簧在操作期間具有一個持久穩定的狀態。
藉助本發明所設計的微型開關，所迷微型開關的接觸彈簧通過兩個 以整件形式安置在彈簧框架的相對末端上的簧舌支撐地作用到開關的 導電支架上，即使是在整個轉換過程期間所產生接觸彈簧傾翻運動時， 也可以保證接觸彈簧在微型開關內部的一個穩定狀態。另外，在狀態穩 定地容納的接觸彈簧的轉換過程中，由於接觸位置中的切線運動較小， 所以所產生的接觸摩擦也較小，這樣可以有利地提高開關的持久性能。 以這種有利的方式可以防止形成例如保持接觸彈簧的、總是受摩擦影響 的滑動導向，並且根據發明所述的開關相應地具有一種簡易的並且成本 有利的設計方案。在開關的組裝期間就已經位置穩定地保持接觸彈簧， 所述接觸彈簧僅僅只支撐在支架與一個觸頭上。其中，接觸彈簧的簧舌 在封閉式彈簧框架的中心區域中延伸，優選各自從其末端區域出發，大 約朝相反的方向延伸。
根據本發明的一種改進方案，其優點在於，以操動件用復位器構成 的第一簧舌，是一個至少在其縱向上加載有壓縮應力的、縱向彎曲的彈 簧片。彈簧片的使用表明可以以一種結構有利的方式構成優選易於彎曲 地接收的第一簧舌。此外，同時處於彎曲狀態下的簧舌在操作中會產生 一個遞減的彈簧特性曲線，這樣，即使是在相對較大的位移時也可以有 利地保持操動件上的磨損相對較低，其中所迷操動件可由推桿構成。此 外，使用彈簧片還可以保證除了操動件的有利的復位功能外，還同時產 生一個反作用於第二簧舌的彈力，藉助所述彈力使簧舌的分別作用在相
反方向上的彈力形成一種有利的平衡。
在接觸彈簧的一個轉換位置中，第一簧舌優選具有一個從彈簧框架
上的鉸點延伸出來地、大約平行於彈簧框架平面的腿形段，至少有另一 個具有一個大約均勻彎曲走向的腿形段與所述腿形段相鄰。其中處於其
靜止位置或上最終位置的操動件可以通過總是彈性形變的簧舌持續被 加載一個彈力。在操作操動件時，特別地接觸彈簧的彈簧框架進行一個傾翻運動。以復位器形式構成的簧舌通過作用在其之上的、增加的壓縮 應力繼續縱向彎曲，並且在達到下最終位置後具有一個腿形段，所述腿 形段既可以具有不同的彎曲半徑，又可以具有不同的彎曲方向。
此外還規定，接觸彈簧的第二簧舌具有一個彎曲的造型。藉助一種 優選塑性成型的簧舌可以實現有利地改進的第二簧舌的轉換功能或瞬 間動作，所述簧舌可以在通過操動件達到轉換位置後迅速轉換接觸彈簧 接觸區域的轉換位置。與第一簧舌相反，第二簧舌優選具有一個相對不 易彎曲的設計方案，或者說具有一種抗彎曲的幾何形狀，這樣即使是在 簧舌縱向上作用的壓縮應力相對較高時，也可以有利地避免跳接到彎曲 狀態。當然除了拱形或拐角形外，第二簧舌也可以設計成直線形。
在橫截面大小大約相同的情況下，第一簧舌的長度要大於第二簧舌 的長度，這樣特別可以保證，兩個優選以整件的形式與接觸彈簧的彈簧 框架一體構成的簧舌中僅僅只有一個可以在一個作用於簧舌縱向上的 壓縮應力下縱向彎曲。儘管接觸彈簧不受控制地移動，但是其還可有利 地繼續改進地影響微型開關內接觸彈簧的穩定狀態。第 一簧舌的長度優 選至少為第二簧舌長度的兩倍。
根據本發明的一種改進方案，每個簧舌在其鉸接在彈簧框架上的區 域具有 一個縮小其橫截面積的收縮部。通過彈簧框架上鉸接區域中的收 縮部可以使簧舌以有利的、類似關節的方式與其它剛性相對較大的接觸 彈簧的彈簧框架相連。這樣， 一方面可以使縱向彎曲的笫一簧舌根據接 觸彈簧的轉換位置發生最佳形變，另外一方面，還可以有利地降低轉換
位置與反轉換位置之間的位移差。因此可以同時使轉換過程所需的位移 最小，而這再次有利於根據本發明設計的電氣開關的開關特性。
接觸彈簧的接觸區域是以巻曲而成的空腔段構成的，所述接觸區域
配屬於用於控制轉換過程的第二簧舌，這表現為構成分別與微型開關觸 頭靠置的接觸區域的一種有利而簡單的方法。另外，通過空腔段式的接 觸區域，以及由此而得出的較小重量，在轉換過程期間保證接觸區域的 表面有利地無振動地壓在微型開關一個相應接觸面上。以空腔段的形式 構成的接觸區域優選安置在彈簧框架的一個末端區域，第二簧舌從其大 約朝相反端的方向延伸。
為了繼續降低鉸接支撐在支架上的接觸彈簧的轉換位置與反轉換 位置之間的位移差，用於第二簧舌的鉸點設計在接觸彈簧巻曲的空腔段
5中。第二簧舌的連接優選在彈簧框架平面之上的區域完成，這樣特別把 與反轉換位置或反轉換點有利地朝轉換位置或轉換點移動。因此，可以 相對簡單地提高以微型開關形式構成的電氣開關的開關性能，同時總是 力爭，把轉換位置與反轉換位置之間的間隔向零變化。
本發明的另外一種改進方案規定，簧舌作用在支架相互平行的、錯 位分布的部段上，所迷支架優選以拐角形式構成，所述簧舌優選固定在 接觸彈簧相對的末端上。通過同時用作導電觸頭的、以階梯彎折構件構
成的支架，可以有利地取消彈簧框架的部段的鐓粗(Stauchung)。特別 是可以避免與彈簧框架鐓粗同時出現的成型區域的不精確性，所述彈簧 框架的鐓粗可以由彈簧框架上的一種塑性變型引起，並且根據本發明所 述的微型開關具有一種相對較高的轉換準確度。此外，彈簧框架的塑性 成型總是需要一種相對較高的生產技術成本，現在已經通過拐角結構的 支架有利地取消了該成本。拐角的支架相反可以相對簡單地具有一種有 利的高準確度。


在附圖中示出了本發明的 一 種結構示例，根據所述結構示例可以得 出其它發明特徵。其中
圖1為一種微型開關處於未操作狀態下的剖面立體視圖； 圖2為根據圖1所述微型開關在操作狀態下的剖面視圖； 圖3為一種微型開關用接觸彈簧的第一實施例的視圖； 圖4為一種微型開關用接觸彈簧的另一實施例的視圖。
具體實施例方式
用圖1示出了一種微型開關，所述微型開關具有至少一個外殼2與 一個伸入所述外殼的操動件3，所述操動件又與一個可以跳接到不同轉 換位置的接觸彈簧4觸碰。接觸彈簧4具有一個封閉的彈簧框架5,在 所述彈簧框架上易彎曲地布置有兩個大致朝相反方向延伸的簧舌6、 7。
簧舌6、 7優選與彈簧框架5構成一個整件，並且在兩側支承在以電觸 頭形式構成的支架8上。其中，第一簧舌6是一個至少在其縱向上加載 有壓縮應力的、縱向彎曲的彈簧片，此外，彈簧片還用作操動件3的復 位器。第二簧舌7優選控制 一個形成在接觸彈簧4上的接觸區域9的轉
6換功能，所述接觸區域可以在相應操作接觸彈簧4時在上觸頭10與下 觸頭11之間來回切換。其中，在通過操動件3達到轉換位置或反轉換 位置時，第二簧舌總是可以完成一個自發並且明確的折合運動。
圖2示出了一種處於操作狀態下的微型開關1,其中以推桿的形式 構成的操動件3位於其最終位置。接觸彈簧4完成了一個傾翻運動，並 且利用其接觸區域9壓接到下觸頭11上。第一簧舌6由於在其縱向上 增加的壓縮應力而繼續縱向彎曲，但是簧舌6僅僅只是發生彈性形變， 因此在撤去作用在操動件3上的力之後，其又會通過第一簧舌6自動復 位至其靜止位置(如圖1)。同時，第二簧舌7切換回其上轉換位置， 因此接觸彈簧4的接觸區域9又重新靠在上觸頭10上。導電支架8是 以拐角的方式構成的，從而可以使簧舌6、 7的自由末端以支撐的方式 作用在支架8相互平行並且錯位走向的區域12、 13中。特別是為了避 免溼氣通過可對操動件3進行導向的孔14進入開關，優選設計一個可 以對開口區域密封的摺疊連接件15,所述摺疊連接件以形狀配合連接的 方式形成在外殼2與操動件3上。
圖3示出了優選在微型開關1上使用的接觸彈簧4的放大視圖，以 便更好地對特別是其設計方案加以說明。其中接觸彈簧4處於裝入狀態， 從而第 一簧舌6從其本來的在彈簧框架5平面中的靜止位置伸出來。接 觸彈簧4的彈簧框架5在一個末端具有一個總是與操動件3 (如圖1 ) 觸碰的支承面16,並且由於要通過接觸彈簧完成的傾翻運動，所以支承 面要設計成拱形的。在彈簧框架5的對置末端上具有一個分別與上觸頭 IO或下觸頭11靠置的接觸區域9，所述接觸區域優選是一個巻曲而成 的空腔段。另外，第一簧舌6的長度至少是第二簧舌7的兩倍，從而可 以保證，僅僅只有第一簧舌6在一種在其縱向上作用的壓縮應力作用下 縱向彎曲。儘管第二簧舌7在彈簧框架5上易於彎曲的鉸接，但是其總 是相對穩定，並且如圖3所示，在交貨時已經具有一個彎曲的形狀，這 樣就可以保證在達到轉換位置時，總是可以導致自發或者是迅速切換第 二簧舌7。
圖4示出了本發明的接觸彈簧17的一種第二實施例，所迷接觸彈 簧優選裝備有一個可由彈簧框架5的平面縱向彎折出的、以易於彎曲地 成形、但又直線走向的第二簧舌18。相同的部分利用相同的附圖標記進 4亍標識。
權利要求
1.一種電氣開關，優選一種微型開關，具有至少一個可以通過操動件跳接到不同轉換位置的接觸彈簧，所述接觸彈簧安裝在由電觸頭構成的支架上，其特徵在於，接觸彈簧(4，17)具有彈簧框架(5)，在彈簧框架(5)上以易彎曲的方式設置有兩個大致向相反方向延伸的簧舌(6，7，18)，第一簧舌(6)是以用於操動件(3)的復位器的形式構成的，第二簧舌(7，18)控制接觸彈簧(4，17)接觸區域(9)的轉換功能，此外，簧舌(6，7，18)支撐地作用在支架(8)的相互背離的表面區域上，從而接觸彈簧(4，17)在操作期間具有持續穩定的狀態。
2. 根據權利要求1所述的電氣開關，其特徵在於，以復位器的形式 構成的第一簧舌(6)是至少在其縱向上承受壓縮應力的、縱向彎曲的 彈簧片。
3. 根據權利要求1或2所述的電氣開關，其特徵在於，第一簧舌(6) 具有從彈簧框架(5)上的鉸點上延伸出來的，大約平行於彈簧框架平 面的腿形段，至少 一個另外的帶有大約均勻彎曲走向的腿形段與所述腿形段相連。
4. 根據權利要求1至3中任一項權利要求所述的電氣開關，其特徵 在於，第二簧舌(7)具有彎曲形狀。
5. 根據權利要求1至4中任一項權利要求所述的電氣開關，其特徵 在於，第一簧舌(6)的長度要大於第二簧舌(7， 18)的長度。
6. 根據權利要求1至5中任一項權利要求所述的電氣開關，其特徵 在於，每個簧舌(6, 7, 18)在其鉸接在彈簧框架(5)上的區域中具有減小其橫截面的收縮部。
7. 根據權利要求1至6中任一項權利要求所述的電氣開關，其特徵 在於，接觸彈簧(4， 17)的配屬於第二簧舌(7, 18)的接觸區域(9) 是以巻曲的空腔段構成的。
8. 根據權利要求1至7中任一項權利要求所述的電氣開關，其特徵 在於，用於第二簧舌(7， 18)的鉸點位於接觸彈簧(4， H)的巻曲空 腔段中。
9. 根據權利要求1至8中任一項權利要求所述的電氣開關，其特徵 在於，接觸彈簧(4, 17)的簧舌(6, 7, 18)作用在彎折地構成的支 架(8)的相互平行而錯位的部段(12, 13)上。
全文摘要
本發明涉及微型開關。在一種電氣開關中，優選在一種微型開關中，所述開關帶有至少一個可以通過操動件跳接到不同轉換位置的接觸彈簧，所述接觸彈簧安裝在以電觸頭形式構成的支架上，接觸彈簧具有封閉式彈簧框架，在彈簧框架上固定有兩個易彎曲的、並且向相反方向延伸的簧舌。第一簧舌可以用作操動件用復位器，第二簧舌可以控制接觸彈簧接觸區域的轉換功能。此外，簧舌以支撐的方式嵌入支架相互背離的表面區域，因此，接觸彈簧在操作期間具有一種持久穩定的狀態。
文檔編號H01H13/36GK101685719SQ200910164668
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月27日 優先權日2008年7月26日
發明者M·科普塞爾 申請人:思博奧登堡有限責任兩合公司