Подвижный контакт электрического переключателя
Изобретение относится к электрическим переключателям. Подвижный контакт вращающегося электрического переключателя, содержащий пару контактных ножей (62, 64) для создания электрического контакта с неподвижным контактом, помещаемым между контактными ножами (62, 64). Этот подвижный контакт содержит тяговый элемент для обеспечения тягового усилия между контактными ножами (62, 64), характеризуется тем, что тяговый элемент является единой деталью, содержащей две рамы для обрамления пары контактных ножей (62, 64), причем тяговый элемент дополнительно содержит пружинный участок (66А, 66В, 66С) для прижатия одного из контактных ножей (62) к другому контактному ножу (64), при этом пружинный участок расположен между двумя рамами, расположенными на расстоянии друг от друга. Техническим результатом является обеспечение улучшенного подвижного контакта. 14 з. п. ф-лы, 17 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электрическим переключателям, особенно к подвижному контакту вращающегося электрического переключателя.
Уровень техники
Во вращающемся переключателе подвижный вращающийся контакт располагается таким образом, чтобы соединяться с неподвижными контактами переключателя или отсоединяться от них. Чтобы гарантировать оптимальные электрические характеристики переключателя, подвижный контакт должен иметь хорошие свойства электрической проводимости. Для этой цели также необходимо, чтобы контакт между подвижным контактом и неподвижным контактом (контактами) был плотно прилегающим, чтобы предотвращалось образование между ними воздушного зазора в соединенном положении.
Кроме того, желательно, чтобы подвижный контакт легко собирался. Принимая во внимание известные конструкции, существует потребность в улучшенном подвижном контакте.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является обеспечение улучшенного подвижного контакта. Это достигается с помощью изобретения, определяемого в независимых пунктах формулы изобретения. Некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение относится к вращающимся переключателям, имеющим вращающийся контакт и неподвижные контакты. Вращающийся контакт располагается таким образом, чтобы вращаться вокруг оси вращения, а неподвижные контакты располагаются противоположно друг другу по отношению к оси вращения вращающегося контакта.
Вращающийся контакт, в соответствии с изобретением, имеет слоистую структуру, имеющую два контактных ножа, расположенных на расстоянии друг от друга для вмещения неподвижного контакта между контактными ножами.
Предпочтительно, подвижный контакт имеют удлиненную структуру. Подвижный контакт может быть расположен таким образом, чтобы контактировать с неподвижными контактами на обоих концах подвижного контакта. Создание и размыкание контакта производится одновременно на обоих концах подвижного контакта.
Контактные ножи подвижного контакта располагаются разнесенными между собой и отделяются разделительным элементом. Разделительный элемент может быть выступом в контактном ноже, выполненным с помощью перфорирования. Оба контактных ножа могут быть аналогичными, таким образом, выступы могут устанавливаться напротив друг друга, вместе образуя общее минимальное разделение между контактными ножами. Когда неподвижный контакт направляется между контактными ножами, эти контактные ножи могут перемещаться дополнительно друг от друга по сравнению с тем расстоянием, которое обеспечивается разделительным элементом (элементами).
Также обеспечивается тяговый элемент для притягивания контактных ножей в направлении друг к другу. Тяговый элемент содержит пружинный элемент, по меньшей мере на одной стороне пары контактных ножей. Тяговый элемент может содержать по меньшей мере две рамы, обрамляя или окружая пару контактных ножей, когда эти контактные ножи устанавливаются напротив друг друга. Рамы ограничивают перемещение контактных ножей в направлении, перпендикулярном продольному направлению контактных ножей. Тяговый элемент является единой деталью.
Тяговый элемент и/или контактные ножи могут содержать средства для предотвращения их продольного перемещения по отношению друг к другу. В варианте осуществления изобретения каждый из контактных ножей содержит штифт или штырек, а тяговый элемент содержит отверстие, при этом, когда они устанавливаются вместе, предотвращается их взаимное продольное перемещение. В другом варианте осуществления изобретения контактный нож содержит углубление или канавку для вмещения стенки рамы тягового элемента. Стенка тягового элемента может содержать выступ или крыло, которые должны помещаться в канавку контактного ножа.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем будут более подробно описываться варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показан вариант осуществления переключателя;
на фиг. 2 - контактный модуль, имеющий контакты в разомкнутом положении;
на фиг. 3 - контактный модуль, имеющий контакты в замкнутом положении;
на фиг. 4 - вариант осуществления силового передаточного ролика, имеющего размещенный в нем подвижный контакт;
на фиг. 5 - два силовых передаточных ролика, имеющих размещенные в них подвижные контакты;
на фиг. 6 - вариант осуществления подвижного контакта;
на фиг. 7 - другой вид подвижного контакта, показанного на фиг. 6;
на фиг. 8 - контактные ножи подвижного контакта, показанного на фиг. 6;
на фиг. 9 - два вида тягового элемента подвижного контакта, показанного на фиг. 6;
на фиг. 10 - другой вариант осуществления подвижного контакта;
на фиг. 11 - другой вид подвижного контакта, показанного на фиг. 10;
на фиг. 12 - контактные ножи подвижного контакта, показанного на фиг. 10;
на фиг. 13 - два вида тягового элемента подвижного контакта, показанного на фиг. 10;
на фиг. 14 - еще один вариант осуществления подвижного контакта;
на фиг. 15 - подвижный контакт в частично собранном виде;
на фиг. 16 - первый вид подвижного контакта в собранном виде;
на фиг. 17 - второй вид подвижного контакта в собранном виде.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан вариант осуществления переключателя 10, применяемого в контексте настоящего изобретения. Показанный вариант осуществления изобретения является четырехполюсным переключателем, однако количество полюсов может быть другим и может составлять любое количество, например, вплоть до десяти. Для каждого полюса существует переключающий модуль. На фиг. 1 показан модуль 20 основания и три промежуточных модуля 22, 24 и 26. На самом верхнем промежуточном модуле 26 располагается модуль механизма, отслеживающий вращательные действия переключателя. Модуль 28 механизма имеет крышку 30. Через крышку проходит вал 32 вращения. Рукоятка (не показана) может прикрепляться к валу вращения, чтобы позволить управление переключателем.
Основание и промежуточные корпуса имеют отверстия для вмещения и закрепления проводника тока с помощью винта 38 соединителя. На фиг. 1 также показаны выхлопные отверстия 34А, 34в для газа в некоторых из модулей. Здесь также показан крепежный элемент 36 для прикрепления переключателя, например, к установочной пластине.
На фиг. 2 и 3 показан вариант осуществления промежуточного модуля в собранном виде, на фиг. 2 показан модуль в отсоединенном состоянии, а фиг. 3 - в состоянии контакта.
Внутри модуля 24 располагаются два неподвижных контакта 50 и 52 противоположно друг другу относительно вала вращения или оси вращения переключателя. В модуле располагается ролик 32А, который образует часть вала вращения переключателя. Подвижный контакт 40 располагается в ролике 32А таким образом, что вращение ролика вызывает поворачивание подвижного контакта 40 между разомкнутым положением переключателя, показанным на фиг. 2, и замкнутым положением переключателя, показанным на фиг. 3. В разомкнутом положении переключателя контактная перемычка между неподвижными контактами нарушается, в то время как на фиг. 3 подвижный контакт образует контактную перемычку, т.е. контактные ножи создают электрический контакт с неподвижным контактом, получаемым между контактными ножами. Вращение вращающегося контакта может производиться таким образом, что когда вращающийся контакт поворачивается от незамкнутого положения к замкнутому положению, вал вращения и ролик поворачиваются по часовой стрелке, и наоборот. Угол вращения между положениями может составлять, например, 90 градусов.
В показанном варианте осуществления изобретения неподвижный контакт имеет форму буквы Y. Основание 50С неподвижного контакта используется для присоединения этого неподвижного контакта к внешнему проводнику. Правостороннее ответвление 50В, поддерживающий участок, устанавливается в углубление, сформированное в модуле, таким образом предотвращая поворачивание неподвижного контакта. Левостороннее ответвление, контактный участок неподвижного контакта, адаптируется таким образом, чтобы создать контакт с контактными ножами вращающегося контакта 40.
На фиг. 4 выделено позиционирование подвижного контакта по отношению к ролику 32А. Здесь можно увидеть, что ролик имеет четыре вертикальных выступа 60А, 60В, 60С и 60D. Выступы располагаются на таком расстоянии друг от друга, что между ними образуется щелевое отверстие. Щелевое отверстие формируется пространством между выступами 60А и 60В, а также между выступами 60С и 60D. В выступах 60А и 60В часть щелевого отверстия формируется теми участками выступов, которые расположены наиболее близко друг к другу.
Подвижный контакт содержит три части: первый контактный нож 42, второй контактный нож 44 и тяговый элемент 46. Контактные ножи являются удлиненными/продолговатыми планками, которые проходят через ролик с одной стороны до противоположной стороны ролика, а также через ось вращения ролика. Контактные ножи 42, 44 могут быть одинаковыми. Каждый контактный нож может быть симметричным.
Расстояние между выступами 60А и 60В по существу такое же, как и ширина контактных ножей 42, 44, для того чтобы контактные ножи устанавливались в щелевое отверстие с плотной посадкой. То есть расстояние между выступами 60А, 60В и выступами 60С, 60D по отношению к ширине контактной планки является таким, чтобы предотвращать поворачивание контактных ножей по отношению друг к другу и подвижному контакту, а также в целом по отношению к ролику 32А.
Как показано на фиг. 4 и 5, тяговый элемент является более коротким, чем контактные ножи. Тяговый элемент устанавливается во внутренней части ролика. Кроме того, тяговый элемент шире, чем контактные ножи. В выступах 60А и 60В существуют вставки, которые образуют пространство для вмещения тягового элемента с плотной посадкой. Пространство для вмещения тягового элемента может быть прямоугольным. Пространство является компактным, чтобы предотвращать поворачивание тягового элемента вокруг ролика.
Между выступами 60А, 60С и выступами 60В, 60D располагаются пространства, которые предназначены для вмещения зубчиков другого ролика, который должен устанавливаться выше показанного ролика 32А. Такой ролик может быть другим роликом, который аналогичен показанному ролику 32А, или роликовым механизмом корпуса механизма.
На фиг. 5 показан вариант осуществления изобретения, в котором два ролика 32А, 32В были установлены на друг на друге. Эти два ролика образуют часть вала вращения переключателя. Вал может дополнительно содержать один или более роликов, аналогичных роликам 32А, 32В, кривошип, роликовый механизм и рукоятку. Ролики 32А, 32В устанавливаются по отношению друг к другу с помощью зубчиков на нижней части каждого ролика, которые входят в соответствующие углубления в нижележащем ролике.
Каждый ролик может включать в себя подвижный контакт. Хотя показанный на фиг. 5 вариант осуществления изобретения изображает оба ролика, имеющие подвижный контакт, пакет орликов также может включать в себя пустые ролики, не имеющие установленного на них подвижного контакта.
В показанном на фиг. 5 варианте осуществления изобретения подвижный контакт 40А верхнего ролика 32А является перпендикулярным подвижному контакту 40В в нижнем ролике. Это является предпочтительным для разделения дуг, образованных в верхнем ролике и нижнем ролике, как можно дальше друг от друга, поскольку оба подвижных контакта 40А, 40В контактируют с соответствующими неподвижными контактами одновременно.
На фиг. 6 более подробно показан вариант осуществления изобретения подвижного контакта 40. Подвижный контакт этого варианта осуществления изобретения имеет три отдельных части: первый контактный нож 42, второй контактный нож 44 и тяговый элемент 46 для вытягивания контактных ножей друг к другу и/или сохранения продольного выравнивания контактных ножей по отношению друг к другу. Кроме того, тяговый элемент сохраняет два отдельных контактных ножа соединенными вместе, как пакет. На фиг. 6 эти три части были установлены вместе.
Контактные ножи могут быть взаимно подобными друг другу и/или симметричными. Контактный нож является продольно вытянутым ножом, который может иметь поперечное сечение по существу в виде буквы D. Прямая секция поперечного сечения в виде буквы D располагается на наружной стороне контактного ножа, а закругленная сторона контактного ножа располагается на внутренней стороне подвижного контакта. Закругленные стороны контактных ножей располагаются напротив друг друга. Это облегчает размещение неподвижного контакта между контактными ножами. Находясь между контактными ножами, неподвижный контакт располагается напротив закругленных контактных поверхностей 42А, 44А контактных ножей.
На фиг. 6 показан подвижный контакт в ситуации, когда неподвижный контакт не размещается между контактными ножами. В этой ситуации контактные ножи сохраняются отделенными друг от друга за счет использования разделительных элементов. Разделительные элементы могут быть деталями, которые были изготовлены с помощью перфорирования контактных ножей с наружной стороны этих контактных ножей. На фиг. 6 показаны два таких разделительных элемента 42В, 42С, которые способом перфорирования были выполнены на первом контактном ноже 42. Перфорированный участок проходит как выступающая часть к контактной поверхности 42А контактного ножа.
На фиг. 6 также показано, каким образом перфорированный выступ проходит как отдельный элемент 44D к контактной поверхности 44А второго контактного ножа 44. Каждый контактный нож может иметь два таких разделительных элемента, каждый из которых позиционируется на равном расстоянии от середины контактного ножа. Разделительные элементы обоих контактных ножей располагаются напротив друг друга таким образом, чтобы сохранять контактные ножи разнесенными друг от друга. Когда неподвижный контакт располагается между контактными ножами, разделительные элементы двух контактных ножей могут разделяться друг с другом.
В дополнение к контактным ножам подвижный контакт также содержит тяговый элемент 46. Одной из целей тягового элемента является вытягивание/прижатие контактных ножей в отношении друг к другу, как в ситуации, когда нет неподвижного контакта между контактными ножами, так и в ситуации, когда между контактными ножами находится неподвижный контакт, таким образом обеспечивая контактное давление между контактными ножами и неподвижным контактом. Когда между контактными ножами находится неподвижный контакт, тяговое усилие, обеспечиваемое с помощью тягового элемента, может быть выше, чем в том случае, когда между контактными ножами нет неподвижного контакта.
Таким образом, во время создания контакта за счет направления неподвижного контакта между контактными ножами, растягивается одна или более пружин тягового элемента. Таким образом, тяговый элемент обеспечивает необходимое контактное давление между контактными ножами, а также позволяет поддерживать целостность подвижного контакта. То есть, тяговый элемент также располагается таким образом, чтобы сохранять на месте контактные ножи.
Тяговый элемент, показанный на фиг. 6, является единым. Таким образом, он выполнен как единая деталь. Таким образом, различные части единого/объединенного тягового элемента не являются разделяемыми без разрушения структуры. Тяговый элемент может быть выполнен из единственной металлической пластины за счет первичной обработки резанием металлической пластины до желаемого размера, создания в ней необходимых отверстий, и наконец, сгибания полученной детали пластины в показанную на фигуре форму.
Тяговый элемент содержит две рамы 46O, 46Р, расположенные на расстоянии друг от друга. Рамы могут располагаться продольно по отношению к контактным ножам на обеих сторонах вокруг средней точки контактных ножей. Расстояния от этих рам до средней точки контактного ножа могут быть равными.
Рамы располагаются таким образом, чтобы обрамлять, по меньшей мере частично, пару контактных ножей со всех сторон. То есть когда контактные ножи располагаются напротив друг друга, рамы окружают пару контактных ножей со всех четырех сторон.
Предпочтительно, рама (рамы) совершает полный круг вокруг контактных ножей, таким образом обеспечивая максимальную поддержку для контактных ножей. В альтернативном варианте осуществления изобретения на одной стороне контактных ножей рама покрывает только часть стороны. Например, на стороне второго контактного ножа, рама может содержать короткие горизонтальные участки, создающие поддержку для второго контактного ножа, но не покрывая всю ширину этого второго контактного ножа. В этой раме стороны рамы, не являющиеся горизонтальной планкой 46В, могут постоянно поддерживать и касаться, по меньшей мере, одного из контактных ножей 42, 44. Таким образом, структура рам определятся тем, что существует, по меньшей мере, часть рамы на каждой стороне пары контактных ножей. Однако рама необязательно должна касаться контактных ножей со всех сторон.
Рамы 46O, 46Р присоединяются с помощью пружинного элемента 46А, который располагается напротив внешней поверхности одного из контактных ножей. Таким образом, пружина обеспечивает постоянное контактное давление, прижимающее контактные ножи друг к другу. Различные варианты осуществления изобретения тягового элемента будут понятными из описываемых далее примеров. Следует заметить, что, несмотря на то, что последующее примеры ссылаются на такие направления как горизонтальное, вертикальное, левое, вверх и т.д., их следует рассматривать только как иллюстративные, чтобы показать варианты осуществления изобретения, при этом они могут изменяться в зависимости от положения использования переключателя.
На фиг. 6 тяговый элемент 46 содержит первую пружинную часть 46А, имеющую первый конец 46В и второй конец 46С. В середине пружинной части в продольном направлении пружинная часть 46А находится в контакте с внешней поверхностью первого контактного ножа 42, в то время как концы 46В, 46С располагаются на расстоянии от контактных ножей. Таким образом, средняя часть между концами подвергается такому напряжению, что она образует кривую линию. Искривленная часть может быть по существу единообразной между концами пружины. Концы могут быть скошенными, проходящими в направлении вниз усиленными участками, чтобы предотвращать коробление средней части. Коробление также может быть предотвращено за счет ограничения перемещения контактных ножей таким образом, чтобы пружина никогда не достигала мертвой точки коробления. Таким образом, когда неподвижный контакт размещается между контактными ножами, пружинная часть 46А немного выпрямляется, но криволинейная форма все еще поддерживается, по меньшей мере, до некоторой степени.
Таким образом, тяговый элемент содержит две рамы 46O, 46Р, разнесенные между собой на расстояние, являющееся длиной пружины, присоединенной к рамам, т.е. рамы располагаются на концах пружины. В показанном на фиг. 6 варианте осуществления изобретения первая рама 460 содержит набор планок 46В, 46D, 46Е, 46F, которые располагаются перпендикулярно друг другу. Таким образом, планки могут образовывать прямоугольную форму для ограничения перемещения контактных ножей, помещенных во внутреннюю часть рамы. Вторая рама 46Р аналогичным образом обеспечивается на другом конце пружины 46А. Предпочтительно, две рамы являются аналогичными, но также могут отличаться друг от друга.
Хотя на фиг. 6 и на других фигурах показаны рамы как непрерывные рамы, полностью окружающие пару контактных ножей, также возможно обеспечивать частично прерывающуюся раму. Например, на фиг. 6 планка 46F может быть разорвана со стороны средней части, хотя это может быть не самым оптимальным решением. Однако такая рама поддерживает контактный нож со всех сторон. Т.е. пара контактных ножей поддерживается рамой сверху, снизу, слева и справа.
В варианте осуществления изобретения вертикальные боковые планки 46D и 46Е располагаются на таком расстоянии, что контактные ножи могут размещаться между ними с плотной посадкой. Т.е. предотвращается горизонтальное перемещение и поворачивание контактных ножей по отношению к тяговому элементу.
В варианте осуществления изобретения существует заданный зазор между горизонтальными планками 46В и 46F. Когда между контактными ножами нет неподвижного контакта, пружинная часть 46А прикладывает усилие ко второму контактному ножу 44 в направлении горизонтальной планки 46F. В этой ситуации существует зазор между горизонтальной планкой 46В и внешней стороной контактного ножа 42. Однако между горизонтальными планками 46В и 46F задается такое расстояние, что когда неподвижный контакт располагается между контактными ножами 42, 44, внешняя поверхность первого контактного ножа 42 располагается напротив вертикальной планки 46В, а внешняя поверхность второго контактного ножа 44 располагается напротив вертикальной планки 46F. Альтернативно, горизонтальные планки 46В и 46F могут располагаться на таком расстоянии друг от друга, что существует зазор между внешней поверхностью первого контактного ножа и планкой 46В, несмотря на то, что неподвижный контакт располагается между контактными ножами.
Также обеспечивается вторая рама, аналогичная первой раме. Вторая рама может позиционироваться на равном расстоянии от средней точки 461 тягового элемента. Таким образом, второй конец 46С образует одну вертикальную планку прямоугольной второй рамы.
В варианте осуществления изобретения тяговый элемент содержит первый блокирующий элемент для блокирования первого контактного ножа в продольном направлении к тяговому элементу. Кроме того, тяговый элемент может содержать второй блокирующий элемент для блокирования второго контактного ножа в продольном направлении к тяговому элементу.
Первый блокирующий элемент может содержать отверстие 461 для вмещения штифта/штырька 42F, сформированного для первого контактного ножа 42. Отверстие 461 может быть расположено в средней части пружинного элемента 46А. Т.е. отверстие может быть продольно вытянутым между планками 46В, 46С в средней части пружины. Отверстие может быть в средней части пружины также в поперечном направлении по отношению к продольному направлению. Штифт 42F может формироваться за счет перфорирования первого контактного ножа 42. Штифт был сформирован перфорированием со стороны контактной поверхности первого контактного ножа, таким образом формируется выступ на внешней поверхности первого контактного ножа. Штифт 42F и отверстие 461 предотвращают продольное перемещение первого контактного ножа 42 относительно тягового элемента 46.
Второй блокирующий элемент обеспечивается для блокирования второго контактного ножа в продольном направлении к тяговому элементу. Второй блокирующий элемент выделяется цифровыми ссылками 46G, 46Н и 46J. Цифровая ссылка 46G относится к блокирующей части, которая находится в непрерывном контакте с внешней поверхностью второго контактного ножа. Также обеспечивается позиционирующая часть 46Н, которая располагается на расстоянии от внешней поверхности контактного ножа. Блокирующая часть 46G располагается на том же самом уровне, что и нижняя планка 46F первой рамы и соответствующая планка второй рамы. Второй блокирующий элемент может содержать аналогичное расположение штифта-отверстия, как и у первого блокирующего элемента. То есть, второй контактный нож 44 может содержать штифт/штырек на своей внешней поверхности, а блокирующая часть 46G блокирующего элемента может содержать отверстие 46J для вмещения штифта второго контактного ножа 44.
Как можно увидеть на фигуре, второй блокирующий элемент 46Н, предпочтительно, присоединяется только к одной из рам. Таким образом, производство тягового элемента возможно за счет использования ступеней обработки резанием в соответствующий размер, создания необходимых отверстий, и сгибания соответствующей формы.
На фиг. 7 показан другой вид подвижного контакта, показанного на фиг. 6. На этой фигуре подвижный контакт изображен на виде снизу таким образом, что второй контактный нож 44 находится в верхней части, а первый контактный нож 42 находится внизу.
На фигуре показаны разделительные элементы 44В, 44С, которые были выполнены перфорированием из второго контактного ножа 44. Разделительный элемент 44С образует выступ на внутренней стороне, т.е. на стороне контактной поверхности первого контактного ножа, и устанавливается напротив разделительного элемента 42D первого контактного ножа.
На фигуре можно увидеть, что блокирующий элемент компонуется в виде штифта 44F, сформированного на втором контактном ноже 44, который устанавливается в соответствующее отверстие, выполненное во втором блокирующем элементе 46G, 46Н, 46J для блокировки и сохранения второго контактного ножа 44 и тягового элемента 46 в неподвижном состоянии по отношению друг к другу в продольном направлении удлиненного контактного ножа.
Второй блокирующий элемент содержит блокирующую часть 46G, которая может быть выполнена как уровень в виде плоскости, которая располагается напротив внешней поверхности второго контактного ножа 44. Также может обеспечиваться позиционирующая часть 46Н для позиционирования блокирующей части. Таким образом, позиционирующая часть начинается на конце блокирующей части и постепенно дистанцируется от позиционирующей части и в конечном итоге присоединяется к планке рамы.
Тяговый элемент предпочтительно выполнен из металла, например, такого как пружинная сталь.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6 и 7, таким образом обеспечивается подвижный контакт, имеющий два контактных ножа и тяговый элемент для обеспечения тягового усилия на контактные ножи. Обеспечивается пружинный элемент на первой стороне тягового элемента для прижатия первого контактного ножа ко второму контактному ножу. В показанном варианте осуществления изобретения обеспечиваются два поддерживающих элемента в виде рам на концах пружинного элемента. Каждый поддерживающий элемент обеспечивается в виде прямоугольной рамы, при этом элементы обеспечиваются на равном расстоянии от середины контактного ножа.
Тяговый элемент содержит первый блокирующий элемент для фиксирования первого контактного ножа на тяговом элементе, а второй блокирующий элемент - для фиксирования второго контактного ножа на тяговом элементе. В показанном варианте осуществления изобретения блокирующие элементы обеспечиваются отверстиями на обеих сторонах тягового элемента, причем отверстия выполнены таким образом, чтобы вмещать штифты, расположенные на контактных ножах.
Тяговый элемент является единой деталью. Подвижный контакт устанавливается за счет введения контактных ножей через одну из рам и проталкивания контактных ножей до тех пор, пока штифты на внешних сторонах контактных ножей не защелкнутся в соответствующие отверстия в тяговом элементе. Когда штифты размещаются в отверстиях, пружинные элементы на обеих сторонах подвижного контакта немного смещены друг от друга для вмещения штифтов.
На фиг. 8 показан контактный нож 42 с двух углов обзора от контактной поверхности 42А и от внешней стороны 42D. Контактный нож перфорируется от направления внешней стороны 42D, чтобы формировать углубления 42В, 42С, которые выходят на контактную поверхность 42А и соответствуют выступам 42D и 42Е. Функция выступающих частей в качестве элементов разделения или прокладки, для того чтобы сохранить контактные ножи в разделенном состоянии, состоит в том чтобы неподвижный контакт мог быть размещен между контактными ножами. Существует также дополнительный выступ 42F, который выступает из контактной поверхности 42А, и углубление 42G, формируемое на стороне контактной поверхности 42А. Выступ 42F применяется для фиксирования контактного ножа относительно тягового элемента.
На фиг. 9 показан тяговый элемент 46 с двух углов обзора. Тяговый элемент является цельной металлической объединенной деталью, части которой не могут быть разделены без нарушения целостности/цельности элемента. Элемент является в известной мере гибким, для того чтобы пружинный элемент мог легко изгибаться за счет распрямления, когда создается контакт, а также при установке подвижного контакта.
На фиг. 9 показаны отверстия 46I и 46J на тяговом элементе 46 для вмещения штифтов соответствующих контактных ножей. На фиг. 9 также показаны два окна 46K, 46L, образованные взаимно перпендикулярными планками на противоположных концах тягового элемента. Окно/рама 46K является прямоугольным, а окно/рама 46L является по существу прямоугольным. При установке подвижного контакта контактные ножи толкаются к тяговому элементу от окна 46L. Окно/рама имеет углубление на одной или обоих горизонтальных стрежнях, чтобы позволить штифтам 42F обоих контактных ножей вставляться в тяговый элемент. При вставлении контактных ножей в тяговый элемент, пружина тягового элемента может изгибаться.
Как показано на фигурах, тяговый элемент открывается со стороны второго блокирующего элемента. То есть конец позиционирующего элемента 46G не присоединяется к раме, определяя окно 46K. Таким образом, изготовление целостного тягового элемента облегчается.
Как показано на фиг. 9, пружинный элемент 46А присоединяется к концам 46В, 46С, которые формируют одну из планок соответствующих рам. Пружинный элемент может быть единообразно искривленной пружиной между концами. Форма пружины может соответствовать сектору круга. Середина пружины устанавливается ближе к контактным ножам, чем концы пружины.
Второй блокирующий элемент может содержать две части: блокирующая часть 46G и позиционирующая часть 46Н. Блокирующая часть может располагаться таким образом, что она устанавливается по существу параллельно контактным ножам. Таким образом, они могут быть по существу перпендикулярными плоскости рам. Позиционирующая часть 46Н может быть расположена под углом относительно блокирующей части 46G. При обзоре со стороны рамы, позиционирующая часть наклонена в направлении другой стороны тягового элемента, т.е. в направлении пружинного элемента.
На фиг. 10-13 показан другой вариант осуществления изобретения подвижного контакта. На фиг. 10 и 11 показан подвижный контакт на виде сверху и снизу. На фиг. 12 показана структура контактных ножей, а на фиг. 13 дополнительно проиллюстрирован тяговый элемент. Главные элементы подвижного контакта, показанные на фиг. 10-13, являются такими же, как и в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6-9. То есть существуют два контактных ножа, расположенных на расстоянии друг от друга, и единый тяговый элемент для обеспечения контактного давления между контактными ножами и сохранения контактных ножей фиксированными в продольном направлении по отношению к тяговому элементу. Главная разница между двумя вариантами осуществления изобретения состоит в том, каким образом контактные ножи и тяговый элемент сохраняются на месте в продольном направлении контактных ножей.
На фиг. 10 показан подвижный контакт как вид в перспективе, и по существу вид сверху. Существуют два контактных ножа 62 и 64 для создания электрического контакта с неподвижными контактами, которые должны направляться между контактными ножами на обоих концах контактных ножей. Контактные ножи предназначены для переноса электрического тока между концами контактных ножей, т.е. между неподвижными контактами.
На фиг. 10 также показан единый тяговый элемент, выполненный из одной детали, с применением способов обработки пластины на металлорежущих станках, таких как обработка резанием, продавливание отверстий и изгибание. Тяговый элемент содержит, по меньшей мере, пружинный элемент, обеспеченный напротив внешней поверхности первого контактного ножа и двух рам на конце первой пружины, при этом рамы окружают/охватывают контактные ножи.
Рамы окружают контактные ножи в двух отдельных положениях в продольном направлении контактных ножей. Между рамами на сторонах контактных ножей поддержка этих контактных ножей не осуществляется. Контактные ножи могут поддерживаться/зажиматься между рамами на одной или обеих внешних поверхностях контактных ножей.
Поскольку рамы окружают контактные ножи, эти рамы имеют планки, которые устанавливаются напротив сторон контактных ножей. Таким образом, пружина, которая является продолжением рамы, также может быть шире, чем внешняя поверхность контактного ножа.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 10, подвижный контакт имеет пружинный элемент, который устанавливается напротив внешней поверхности первого контактного ножа. Пружинный элемент, показанный на фиг. 10, имеет форму, отличающуюся от формы пружины, показанной на фиг. 6. Пружина, показанная на фиг. 10, имеет две растягивающиеся части 66В и 66С, проходящие от рам, и нажимающую часть 66А между растягивающимися частями. Растягивающиеся части могут быть по существу параллельны внешней поверхности контактного ножа. Нажимающая часть образует кривую, такую как парабола, между растягивающимися частями. Пружинная часть контактирует с контактными ножами только за счет нажимающей части. Пружина может быть симметричной, т.е. растягивающиеся части являются аналогичными и располагаются аналогично на обеих сторонах нажимающей части.
На фиг. 11 изображен вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 10, на виде снизу. Как можно увидеть на фигуре, первый пружинный элемент имеет две по существу плоские растягивающиеся части 66В, 66С и обеспечивается гребнем 66А, образующим нажимающую часть между растягивающимися частями. В качестве примера можно упомянуть, что каждая из различных частей может занимать по существу одну треть от горизонтальной длины пружинного элемента.
На фиг. 10 и 11 показано, что продольное фиксирование между собой контактных ножей и тягового элемента компонуется за счет использования сторон контактных ножей, и одной или более вертикальных планок рам. Это будет более подробно объясняться со ссылками на фиг. 12 и 13.
На фиг. 12 показан контактный нож с двух углов обзора. Контактные ножи имеют некоторые общие признаки с контактными ножами, показанными на фиг. 6-9. Каждый контактный нож имеет разделительные элементы, которые устанавливаются напротив соответствующих разделительных элементов другого контактного ножа. Разделительные элементы могут обеспечиваться в одном из двух контактных ножей или в обоих контактных ножах.
Контактный нож на фиг. 12 имеет блокирующий элемент для блокирования и сохранения контактного ножа зафиксированным в продольном направлении по отношению к тяговому элементу. На фиг. 8 этот блокирующий элемент обеспечивается выступом 42F, 42G, который формируется за счет перфорирования со стороны контактной поверхности в направлении к внешней поверхности таким образом, что штифт/выступ формируется на внешней поверхности. В показанном на фиг. 12 варианте осуществления изобретения взаимное перемещение предотвращается двумя приемными средствами 62Е, 62F, сформированными на стороне контактного ножа. Эти приемные средства или канавки располагаются таким образом, чтобы устанавливаться напротив соответствующих боковых стенок двух рам тягового элемента.
Как показывает фиг. 12, приемные средства могут иметь форму полукруга или параболы. Также возможны другие формы.
На фиг. 13 показан другой вариант осуществления изобретения тягового элемента. Тяговый элемент содержит пружину на одной стороне тягового элемента для установки напротив первого контактного ножа. Существуют две рамы на обоих концах тягового элемента, при этом рамы соединяются с помощью пружины. Рамы определяют окна, через которые контактные ножи могут вставляться во внутреннюю часть рам.
Тяговый элемент содержит блокирующий элемент для сохранения на месте контактного ножа (ножей) в продольном направлении. В показанном варианте осуществления изобретения этот блокирующий элемент содержит крыло, сформированное на боковой планке рамы, причем это крыло располагается таким образом, чтобы устанавливаться в канавку, обеспеченную в контактном ноже. Таким образом, крыло может иметь криволинейную форму, которая может входить в криволинейную канавку контактного ножа. Криволинейная форма крыла может быть такой, что выпуклая сторона кривой устанавливается в направлении внутренней части рамы 660. Крыло обеспечивается в планке вертикальной стороны рамы. Крыло может проходить от планки вертикальной стороны в направлении внешней части тягового элемента. Крыло может иметь такую вертикальную высоту, которая соответствует канавкам обоих контактных ножей, которые располагаются напротив друг друга внутри окна, определяемого рамами тягового элемента. Крыло может обеспечиваться в обеих рамах, или только в одной из рам. Соответственно, может обеспечиваться одна или две канавки/углубления на каждом из контактных ножей.
На фиг. 6-13 показаны два варианта осуществления изобретения подвижного контакта. Существуют некоторые аналогии между вариантами осуществления изобретения, но также существуют некоторые различия. Должно быть понятно, что могут быть произведены различные модификации в отношении показанных вариантов осуществления изобретения, также могут быть произведены различные комбинации из двух вариантов осуществления изобретения. Некоторые из них будут кратко обсуждаться в дальнейшем.
В варианте осуществления изобретения тяговый элемент содержит один пружинный элемент, который устанавливается напротив первого контактного ножа. Пружина прижимает первый контактный нож ко второму контактному ножу. Таким образом, второй контактный нож прижимается к рамам, и таким образом обеспечивает силу, противодействующую сжимающей силе пружины.
В варианте осуществления изобретения пружинный элемент, который устанавливается напротив контактного ножа, имеет единообразную форму, аналогичную параболе. В другом варианте осуществления изобретения пружинный элемент имеет форму, где секция параболической формы находится только в середине пружины и существуют две по существу плоские секции на обеих сторонах средней части.
В варианте осуществления изобретения тяговый элемент содержит первый блокирующий элемент для прикрепления первого контактного ножа к тяговому элементу. Первый блокирующий элемент может содержать отверстие, выполненное в пружинном элементе.
В варианте осуществления изобретения тяговый элемент содержит второй блокирующий элемент для прикрепления второго контактного ножа к тяговому элементу. Второй блокирующий элемент может содержать отверстие, выполненное в поддерживающем элементе, который устанавливается напротив внешней поверхности второго контактного ножа.
В другом варианте осуществления изобретения планка вертикальной стороны рамы тягового элемента функционирует как блокирующий элемент. Этот же самый блокирующий элемент может быть скомпонован таким образом, чтобы фиксировать оба контактных ножа в тяговом элементе.
Контактный нож может содержать соответствующий блокирующий элемент для блокирования тягового элемента. В варианте осуществления изобретения блокирующий элемент содержит штифт в контактном ноже для блокирования пружины и/или поддерживающего элемента.
В варианте осуществления изобретения блокирующий элемент, который обеспечивается в контактном ноже, содержит углубление/канавку в боковой стенке контактного ножа.
На фиг. 14-17 показан еще один вариант осуществления изобретения подвижного контакта 80. Как и на предыдущих фигурах, здесь существуют два контактных ножа и тяговый элемент для сохранения контактных ножей на месте по отношению друг к другу. Контактные ножи могут быть взаимно подобными, или они могут немного различаться между собой.
Контактные ножи содержат контактные поверхности 82А, 84А, которые должны быть собраны таким образом, чтобы они были обращенными друг к другу, а также чтобы вмещать между ними неподвижный контакт. На контактной поверхности один или более контактных ножей содержат один или более разделительных элементов 84D, 84Е для сохранения контактных ножей на заданном расстоянии между собой. Предпочтительно, разделительные элементы были получены с помощью выдавливания с противоположной стороны, для того чтобы на внешних сторонах контактных ножей образовывались углубления 82В, 82С. Как показано на фиг. 14, форма углубления на внешней поверхности может быть по существу прямоугольной. На контактной поверхности разделительные элементы 84D, 84Е могут выглядеть как усеченные пирамиды.
Как и на предыдущих фигурах, на фиг. 14 тяговый элемент 86 также имеет две рамы/окна 86K, 86L, расположенные на расстоянии друг от друга. Рамы располагаются таким образом, чтобы вмещать и окружать пару контактных ножей во внутренней части рам. Окна могут быть перпендикулярными продольному направлению контактных ножей, и могут быть по существу прямоугольными. Как показано на фигуре, горизонтальные планки окон, такие как планка 86F, могут иметь блокирующий элемент 86М, 86N для взаимодействия с блокирующим элементом контактного ножа. Блокирующий элемент (элементы) 86М, 86N может располагаться на противоположной стороне окна по отношению к пружинному элементу, соединяющему рамы. Блокирующий элемент окна может располагаться как выступ, который выступает в направлении внутренней части окна от горизонтальной планки.
На фиг. 15 проиллюстрирована установка подвижного контакта. Один из контактных ножей 84 вставлен во внутреннюю часть окон таким образом, что блокирующие элементы, которые обеспечиваются на планках вертикальной стороны двух окон, фиксируются в углублениях на внешних сторонах контактных ножей 84. Как показано на фиг. 15, контактный нож 84, который обеспечивается на противоположной стороне тягового элемента относительно пружинного элемента 86, собирается первым.
Когда первый контактный нож 84 был собран, второй контактный нож 82 монтируется во внутреннюю часть рам. Второй контактный нож 82 прикрепляется к тяговому элементу с помощью выступа 82F, который расположен на внешней поверхности и на середине контактного ножа 82. Этот выступ 82F вставляется в отверстие, которое обеспечивается в пружинном элементе 86, который соединяет два окна тягового элемента. Отверстие может быть аналогичным отверстию 461, показанному на фиг. 9. Пружина может располагаться на краях рам и может содержать среднюю часть 86А, которая устанавливается ближе к контактному ножу 82 по сравнению с конечными участками 86В, 86С.
Как показано на фиг. 15, контактные ножи могут прикрепляться к тяговому элементу различными блокирующими элементами, хотя контактные ножи могут быть взаимно подобными.
На фиг. 16 и 17 показан подвижный контакт в собранном состоянии с двух различных углов обзора. На фиг. 16 показан подвижный контакт, имеющий на вершине пружинный элемент 86, в то время как на фиг. 17 пружинный элемент находится в нижней части.
На фиг. 16 сборочный узел, соответствующий деталям из фиг. 15, где верхний контактный нож 82 был вставлен выше нижнего контактного ножа 84. В сборочном узле над верхним контактным ножом 82 пружинный элемент 86 изгибается в направлении вверх от средней части, для того чтобы позволить вставление контактного ножа 82 таким образом, что выступ в верхнем контактном ноже может вставляться в соответствующее отверстие, обеспеченное в средней части пружинного элемента 86, которая является самой нижней частью пружинного элемента 86, находящейся в контакте с контактным ножом 82, таким образом обеспечивая тяговое усилие между контактными ножами 82, 84.
На фиг. 17 показан подвижный контакт на виде снизу. Здесь можно увидеть, что блокирующий элемент 86N тягового элемента, который может быть зубом в горизонтальной планке 86F окна, блокируется в углублении 84С контактного ножа 84, таким образом предотвращается продольное перемещение контактного ножа по отношению к тяговому элементу. Также может обеспечиваться другое аналогичное расположение на внешней раме тягового элемента.
Таким образом, в показанном варианте осуществления изобретения разделительные элементы были расположены в контактных ножах в таком положении, которое совпадает с положением рам тягового элемента 86. Таким образом, разделительный элемент используется для двух определенных целей. В первую очередь он отделяет контактный нож от другого контактного ножа. Во вторую очередь углубление, образованное при формировании разделительного элемента, используется для продольного блокирования контактного ножа.
В показанных вариантах осуществления изобретения обеспечивается тяговый элемент для подвижного контакта электрического переключателя. Тяговый элемент содержит две части рамы для охватывания пары контактных ножей, а пружинный элемент располагается между участками рамы для обеспечения тягового усилия между контактными ножами, при этом тяговый элемент дополнительно содержит блокирующий элемент для фиксирования контактных ножей относительно тягового элемента, чтобы предотвращать продольное перемещение контактных ножей по отношению к тяговому элементу. Пружинный элемент может прикрепляться к краям рам, при этом пружинный элемент содержит участок, находящийся ближе к контактным ножам, чем края рам. Тяговый элемент также содержит блокирующий элемент для продольного блокирования контактных ножей. На фиг. 9 этот блокирующий элемент содержит два отверстия 46I, 46J, в которые заходят соответствующие выступы контактных ножей. На фиг. 13 блокирующий элемент содержит крылья 66Q, 66R, которые устанавливаются в соответствующие углубления, сформированные в контактных ножах. На фиг. 14 блокирующий элемент содержит зубцы, которые устанавливаются в углублениях первого контактного ножа, и которые формируются, когда в контактных ножах формируются разделительные элементы. Другой контактный нож блокируется с помощью блокирующего элемента 82F контактного ножа, который вставляется в отверстие в средней части 86А пружины.
Как показывают варианты осуществления изобретения, тяговый элемент обеспечивает множество задач. Он блокирует контактные ножи таким образом, что предотвращается их продольное перемещение по отношению к тяговому элементу. Таким образом также предотвращается продольное перемещение контактных ножей по отношению друг к другу. Тяговый элемент также обеспечивает тяговое усилие, которое притягивает контактные ножи по отношению друг к другу. Тяговое усилие также поддерживает контактные ножи с боковых сторон, таким образом предотвращается скручивание контактных ножей.
Очевидно, что детали могут изменяться в пределах объема формулы изобретения. Изобретение не ограничивается переключателями для постоянного тока, и может использоваться во многих вариантах применения, где используются соответствующие переключатели.
1. Подвижный контакт вращающегося переключателя, содержащий пару контактных ножей (42, 44, 62, 64) для создания электрического контакта с неподвижным контактом, помещаемым между контактными ножами (42, 44, 62, 64), причем этот подвижный контакт содержит тяговый элемент (46, 66) для обеспечения тягового усилия между контактными ножами (42, 44, 62, 64), характеризующийся тем, что тяговый элемент (46, 66) является единой деталью, содержащей две рамы (46O, 46Р, 66O, 66Р) для обрамления пары контактных ножей (42, 44, 62, 64), причем тяговый элемент (46, 66) дополнительно содержит пружинный участок (46А, 66А, 66В, 66С) для прижатия одного из контактных ножей (42, 62) к другому контактному ножу (44, 64), при этом пружинный участок расположен таким образом, чтобы соединять две рамы (46O, 46Р, 66O, 66Р), расположенные на расстоянии друг от друга.
2. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 1, характеризующийся тем, что пара контактных ножей (42, 44, 62, 64) содержит первый контактный нож (42, 62) и второй контактный нож (44, 64), расположенные на расстоянии друг от друга, чтобы вмещать неподвижный контакт между контактными ножами (42, 44, 62, 64), при этом каждый из контактных ножей (42, 44, 62, 64) содержит контактную поверхность (42А, 42В) для создания электрического контакта с неподвижным контактом и внешнюю поверхность, противоположную контактной поверхности.
3. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что по меньшей мере одна из рам (46O, 46Р, 66O, 66Р) имеет прямоугольную форму и расположена таким образом, чтобы поддерживать контактные ножи (42, 44, 62, 64) по меньшей мере от одной из внешних поверхностей и боковых поверхностей, расположенных между внешней поверхностью и контактной поверхностью в каждом из контактных ножей (42, 44, 62, 64).
4. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что пружинный участок (46А, 66А, 66В, 66С) расположен по меньшей мере частично напротив внешней поверхности первого контактного ножа (42, 62), чтобы прижимать первый контактный нож (42, 62) ко второму контактному ножу (44, 64), за счет чего второй контактный нож (44, 64) прижимается к раме, которая обеспечивает силу, противодействующую прижимающей силе пружинного участка (46А, 66А, 66В, 66С).
5. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 1, характеризующийся тем, что рамы (46O, 46Р, 660, 66Р) расположены в продольном направлении контактных ножей (42, 44, 62, 64) на равном расстоянии от средней части продольной длины контактных ножей (42, 44, 62, 64).
6. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 1, характеризующийся тем, что рамы (46O, 46Р, 66O, 66Р) содержат горизонтальные верхнюю и нижние стенки для предотвращения дистанцирования контактных ножей (42, 44, 62, 64) на большее расстояние, чем превалирующее расстояние, когда неподвижный контакт расположен между контактными ножами (42, 44, 62, 64).
7. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что пружинный участок (46А) содержит конечные части, которые присоединены к рамам (46O, 46Р), при этом пружинный участок (46А) равномерно искривлен между рамами (46O, 46Р) таким образом, что средняя часть пружинного участка (46А) находится в постоянном контакте с первым контактным ножом (42).
8. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что пружинный участок (66А, 66В, 66С) содержит две по существу плоские части и криволинейную часть (66А) между двумя плоскими частями, направленную в сторону первого контактного ножа (62), при этом криволинейная часть (66А) формирует по существу одну треть длины пружинного участка (66А, 66В, 66С).
9. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что тяговый элемент (46, 66) содержит поддерживающую часть (46G, 46Н), которая расположена таким образом, чтобы устанавливаться между рамами, по меньшей мере частично, напротив внешней поверхности второго контактного ножа (44, 64).
10. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 9, характеризующийся тем, что поддерживающая часть (46G, 46Н) присоединена только к одной из рам (46Р).
11. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 1, характеризующийся тем, что по меньшей мере один из контактных ножей (42, 44, 62, 64) и/или тяговый элемент (46, 66) содержат блокирующие средства (42F, 42I, 44F, 62Е, 62F, 66Q, 66R) для предотвращения продольного перемещения контактных ножей (42, 44, 62, 64) по отношению к тяговому элементу (46,66).
12. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что по меньшей мере один из первых контактных ножей (42, 62) и вторых контактных ножей (44, 64) содержит выступ (42F, 44F) на внешней поверхности контактного ножа (42, 44) для фиксации контактного ножа (42, 44) относительно тягового элемента для предотвращения их взаимного продольного перемещения.
13. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 9, характеризующийся тем, что пружинный участок (46А), установленный напротив первого контактного ножа (42, 62), и/или поддерживающая часть (46G, 46Н), установленная напротив второго контактного ножа (44, 64), содержит отверстие (46I) для вмещения выступа (42F, 44F) контактного ножа.
14. Подвижный контакт вращающегося переключателя по любому из пп. 1-13, характеризующийся тем, что рама (66O, 66R) содержит выступ (66Q, 66R) на своей вертикальной боковой планке для зацепления с выступом контактного ножа для блокирования контактного ножа (62) и тягового элемента (46, 66) в продольном направлении по отношению друг к другу.
15. Подвижный контакт вращающегося переключателя по п. 2, характеризующийся тем, что по меньшей мере один из первых контактных ножей (42, 62) и вторых контактных ножей (44, 64) содержит приемное средство (62Е, 62F), открытое на боковой стороне контактного ножа для вмещения выступа (66Q, 66R) рамы (66O, 66R) для блокирования контактного ножа (62) и тягового элемента (46, 66) в продольном направлении по отношению друг к другу.
