机电连接设备的制作方法

文档序号:6809757
专利名称:机电连接设备的制作方法
技术领域
本发明根据权利要求1前序部分所述类型涉及一机电连接设备。
此种类型的连接设备公开在EP 0573471B1中。上述已知的连接设备由起到传统类型的切换机构和起到插头作用的脱扣机构组成,该连接设备提供了呈现较小深度的连接设备,另外也满足了高度安全性的要求。
在EP 0573471B1所述的机电连接设备中,机械和电接触都是通过磁体实现的。为此,能与电源端子相连的工作滑块和驱动磁体都是可导电的。该电连接都是通过在驱动机构内的驱动磁体的连接帽直接实现的,该连接帽同样也是导电的。该磁体在外部由接地环包围。该接地环使涌流导入到切换机构的电绝缘外壳内。
然而,在此连接中不利的是,因为驱动磁体和脱扣磁体的结构是作为相互对应的圆环形磁体,当在把传感器以弯曲的形式附在切换机构上时,工作滑块不能即时切换,因此没有即时的电流导通。
另外一个不利是,磁材料是热敏的,因此短路电流会引起磁性元件的损坏。
因此本发明的目的是进一步改进在开头所述的机电连接设备,特别是通过更快速的连接和复位工作滑块而实现更大的可靠性。
此目的是通过权利要求1特征部分所述的特征解决。
根据本发明,许多驱动磁体以相互隔一定空间作为分段设置。相等数量的具有相反极性的脱扣磁体以相近方式作为分段当作脱扣机构中的驱动磁体设置在相同的周边区域。在此情况下,驱动磁体和脱扣磁体优选作为分段构成。在此时,各分段在相应的组中相互隔一定空间设置在圆环形结构的工作滑块的边缘。以此方式,脱扣机构的相当小的旋转也会在切换机构上产生较强的作用。因为在旋转的情况下,驱动磁体的各个相反极更易于达到,因此产生一排斥力,它也另外加强了恢复弹簧的恢复力。这样的结果就是因为工作滑块的更大的恢复力和更快的复位,由此产生的是电流的更快中断以及安全性被大大提高。
为此目的,该磁体能有利地以适当编排方式布置,例如具有180°对称的可替换的北/南极组合,因此在脱扣机构快速复位时工作滑块达到非常快的复位。在此情况下产生的相对大的倾斜长度甚至在磁场向相反方向旋转非常小时也会增加,因此产生相应高的排斥力,结果使磁体滑块返回到不连接的松驰状态。
本发明的另一个非常有利的附件是,该磁体不再加入到电流或电压的传导中。也就是说,它们不再存在。电流本身能够分开通过能安装在外壳内部的接触对传导,该接触对精确地位于外壳的中部和驱动磁体之间。这意味着只需要一个用于工作滑块的以产生与电源端子相连的导电桥。该工作滑块本身能与设于其上的驱动磁体不导电地连接。
可靠性方面的另一个提高是还提供了在本内部区域设置接触对。而且,该接触对能更稳定地和更可靠地制成,例如宽接触脚的形式。
另一个优点是提供根据本发明构成的驱动磁体和脱扣磁体,它们在连接状态时作为分段与接地环接触。在此有利的布置中,在磁体与电流传导有利地分开时,不再只由电流传导自身产生热,还有一可能的湿气层,该热能简单地通过接地环散发。
本发明有利的附属方面下面参照附图在从属权利要求和随之的实施形式中描述,其中,

图1示出了本发明的机电连接设备的纵向截面,在不连接状态时带有一个切换机构和一个脱扣机构,图2示出了沿图4的II-II线的截面,图3示出了在连接状态时关于根据图1的截面的纵向截面,图4示出了根据图1到3的切换机构的顶视图,图5到7示出了磁体的各种可能编码方式,图8示出了一适配器(缩小比例)的顶视图,图9示出了图8的适配器的侧视图,图10示出了插头形式的脱扣机构的顶视图,图11示出了图10的插头的侧视图。
该机电连接设备由切换机构1和脱扣机构2组成,该切换机构代替了传统的插座口的功能并一般永远安装在所需点上,而脱扣机构代替了传统的一般与用户相连的或直接安装在用户处的插头。一旦在切换机构1和脱扣机构2之间实现导电连接,与脱扣机构2相连的各个用户就被准确地供以电流。
一般来说,使用与EP 0573471B1中所述的用于机电连接设备的相同的原则来构造切换机构1和脱扣机构2。因此,该切换机构1在两部分的外壳3中呈现为一封闭组合件。在松驰位置,也就是说脱扣机构2没有置于切换机构1上时,其上驱动磁体5以分段形式设置的工作滑块4通过铁氧磁体保持盘7支承在外壳3的底板上。该铁氧磁体保持盘也能够是磁环7。
驱动磁体5设在圆环形工作滑块4的外部周边区域。如图4所示,在此情况下作为环形分段构成的驱动磁体5分开设在4个四分组的整个周边。每个组由两个北极和两个南极组成,其中每个极以下列方式相互设立,在每一情况下不同的极相互邻接。这意味着在外部分段部分一个北极和一个南极互相相邻设立,而在内部分段部分一个北极和一个南极相对设立。
一分段5的每一组因此设在外壳3的内部,并呈现为一高度以使即使在不连接状态,该分段也能以它们的上部区域在导环6中进行导向。为此,它们在上部区域伸入导环6中。导环6同时构成一接地环。为此目的该接地环相应地与一接触机构(未示出)相连,该机构与一终断在切换机构中的接地导体相连接。
4个复位弹簧8分开一致地设在该周边区域以保证在不连接状态时,工作滑块以一适当的弹簧力支撑在圆环形磁体7上。同时它们也保证了在脱扣机构2从切换机构1迁移之后,或两部分相互适当旋转之后工作滑块4再一次达到抵住磁环7。如图2和图4所示,复位弹簧8以相似方式在导环6中被导向。在此装置中它们分别位于各分段之间的自由空间。
电源在图4中看得最清楚。“9”代表一电流导线,“10”代表一中性导体。这两条线在外壳3的盖子11内连接到电源端子12。在连接状态时,导电桥13分别产生一从电源端子12到相应接触脚14的电源连接。这意味着一个接触脚14分配给相线9,而另一接触脚14分配给中性导体10。两个接触脚14设在外壳3的盖子11内并与盖子的高边齐平。
从图1和3中可以看到,为了补偿偏差和套装,两个桥13的每一个都弹性地设在磁滑块4上,因此能够一直保证良好的接触。
以相似的方式呈现一带有盖子16的封闭外壳15的脱扣机构2带有以相似方式作为分段构成的脱扣磁体17。该脱扣磁体17以同样方式并在4个四分组中的相同点设置。在此装置中,每一组参照它的极性进行构造以使在每一情况下与切换机构1的驱动磁体5相比较不同的极相互面对。这意味着脱扣机构2在切换机构1上正确定位的情况下,北极和南极相互面对。以此方式达到所需的切换状态和到用户的电流导通。为此目的,脱扣机构被提供有连到用户的适当的线26和27,而没有直接设在用户处的脱扣机构2。
正如接触脚14设置在外壳的中部和驱动磁体5之间的区域,两个接触脚20[sic]设在外壳15内的外壳中部与脱扣磁体17之间的区域。接触脚18能以此方式由通过外壳15的弹簧19代替他们轻微地以其前端在切换机构1的方向上从外壳15伸出。这意味着当脱扣机构2支撑在切换机构1上时并因此在电接触切换的情况下存在准确的可靠的接触(见图3)。此时,该接触脚18相应地因弹簧19的作用力而退回。
脱扣机构2以相似方式带有面对切换机构1的接地环6的接地环20。另外,脱扣机构2的接地环20带有接地脚21,其分开地设在周边并且每一个都由弹簧22预先加力,而且因此从外壳15在切换机构1的方向上弹性地伸出。
如图1所示,在此装置中,接地脚21从外壳15的表面伸出要比接触脚18长一些。这意味着在切换期间以简单的方式实现了一超前的和滞后的接地。
以一简单的方式来复位脱扣机构1[sic]的弹簧8,接地脚21可以位于间隙内、周边侧、四个脱扣磁体17之间。
如图4所示,电源端子12以相似方式也位于外壳中部与驱动磁体5或导环6之间的区域。以此方式,不仅产生一具有小深度的机电连接设备,另外也产生了呈现小直径或宽度的设备。
如所提到的,接地环6同时也作为用于驱动磁体5的导环。为此,所述环以一适当的轻微松动的方式包围驱动磁体5。以此方式确保了可靠的和不发涩的切换。
用于驱动磁体5和脱扣磁体17的各种实施例描述在图5到7中。
关于图5,全部4个磁体以4分之一环设在工作滑块4上。脱扣机构的脱扣磁体17在圆环分段上相应地具有一相反极。
关于图6,一北极和一南极进行组合来形成一个分段。所有的4个分段分开一致地设在整个周边上。
通过图7的附件实现最好的解决方案,其也以此方式描述在图1到4中。在此情况下,4个组的每一个在每一情况下含有4个磁体。
此附件产生了可替换的带有180°对称设立的北-南极组合。通过此附件组合脱扣机构2或切换机构1的旋转实现了工作滑块4的非常快速的复位。基于大的角距离、相反性质的场和由此产生的排斥力,因此甚至在小的旋转的情况下,工作滑块4也会返回到松驰位置并抵住磁环7。另外,工作滑块4的以及切换机构1和脱扣机构2的圆环形外壳3的圆环形结构允许了在没有附加导脚时对切换动作的非常好的控制。由此的几何结构也是比较简单的外形。在每个方向上的移动或旋转的情况下,相反性质的磁场起作用,因此达到了工作滑块4的可靠返回。
允许作为[sic]转换到传统的带有含接地端子的插座口的电系统的一适配器23原理性地示出在图8和图9中。为此目的,适配器23相应于个自的传统系统(以及如果适合的话,还有一接地脚)具有脚24,其插入到已知设计的相应的插座口中。
适配器23在内部以相同的方式作为脱扣机构1[sic]构成,只有线9和10被脚24代替。接地环6和接触脚14一起在图8中可见。
图10和11中所示的是一插头24形式的带有连到用户的导线26和27的分开的脱扣机构2,并且其用一般方式包围一保护性的套25。插头24在内部以相同方式作为脱扣机构2构成。接地环20与4个接地脚21在图10中可见。
权利要求
1.带有一切换机构(1)的机电连接设备,该切换机构(1)通过电源端子(12)与一电源相连,呈现为一驱动磁体(5),作为一封闭组件设在一外壳(3)中,并且其能与呈现为一脱扣磁体(17)并能与用户电相连的脱扣机构(2)相连接,通过这些,驱动磁体(5)能实现抵抗一维持力而从松驰位置到工作位置的转换,在此过程中,接触对(14、18)接触并以此在切换机构(1)和脱扣机构(2)之间产生电连接,通过一特殊编排方式与脱扣磁体(7)合作的驱动磁体(5)设在脱扣机构(2)中,为了实现用于驱动操作的特殊的磁场,切换机构(1)的外壳(3)在其面对脱扣机构(2)的一侧带有接地环(6),其特征在于,许多驱动磁体作为分段相互隔开一定空间设在工作滑块(4)的外部周边区域,并且相等数量的具有相反极的脱扣磁体(17)以相似的方式作为分段在相同的周边区域当作驱动磁体(5)设在脱扣机构(2)中。
2.根据权利要求1所述的机电连接设备,其特征在于,驱动磁体(5)和脱扣磁体(17)作为圆环形分段构成。
3.根据权利要求1或2所述的机电连接设备,其特征在于,工作滑块(4)至少大约地以圆环形方式构成。
4.根据权利要求2或3所述的机电连接设备,其特征在于,许多的、优选为4个的分别呈现北极和南极的分段组分开地设在切换机构(1)和脱扣机构(2)的整个周边。
5.根据权利要求4所述的机电连接设备,其特征在于,每一分段作为具有不同极的磁体(5、17)的4分组构成。
6.根据权利要求5所述的机电连接设备,其特征在于,该分段以可替换的具有180°对称设立的北-南极组合设置。
7.根据权利要求6所述的机电连接设备,其特征在于,每个4分组由两个北极和南极分段组成,南极和北极分别相互径向面对并处在周边的方向上。
8.根据权利要求6所述的机电连接设备,其特征在于,4分组分开地在整个周边上、在切换机构(1)内和在脱扣机构(2)内设置。
9.根据权利要求1到8之一所述的机电连接设备,其特征在于,该接触对(14、18)至少大约地设在外壳(3)的外壳中部和驱动磁体(5)的之间区域,并且为了接触对(14、18)和电源端子(12)之间的接触在工作滑块(4)上提供了一导电桥(13)。
10.根据权利要求1到9之一所述的机电连接设备,其特征在于,在连接状态时,驱动磁体(5)和脱扣磁体(17)与接地环(6)接触。
11.根据权利要求1到10之一所述的机电连接设备,其特征在于,电源端子(12)至少大约地设在外壳(3)的外壳中部与驱动磁体(5)之间的区域,该桥导电地支承在工作滑块(4)上。
12.根据权利要求1到11之一所述的机电连接设备,其特征在于,接地环(6)作为用于驱动磁体(5)的导环构成,其通过外侧的圆环形壁伸入到外壳内部并且松动地包围驱动磁体(5)。
13.根据权利要求1到12之一所述的机电连接设备,其特征在于,该接触对在切换机构(1)和脱扣机构(2)内呈现为接触脚(14,18),在不连接状态,该接触脚(18)从面向切换机构(1)的一侧伸入到脱扣机构(2)中,并且弹性地安装在脱扣机构(2)内。
全文摘要
本发明涉及一含有通过电源端子(12)能与电源相连的切换机构(1),并含有切换磁体(5)。带有脱扣磁体(17)的脱扣机构能与切换机构(1)相连。切换磁体(5)因此抵抗一维持力而从一松弛位置移到工作位置,接触对之间接触从而在切换机构(1)和脱扣机构(2)之间建立电连接。切换磁体(5)和脱扣磁体(17)带有一特殊的编排方式,许多切换磁体(5)作为分段相互隔一定空间设在外部周边区域。具有相反极的相同数量的脱扣磁体(17)以相似方式作为分段当作切换磁体设在脱扣机构的相同的周边区域。
文档编号H01R13/44GK1185237SQ95197860
公开日1998年6月17日 申请日期1995年7月18日 优先权日1995年4月1日
发明者克劳斯-戴特·弗里奇, 阿钦姆·布林格, 赫尔曼·尼德莱恩 申请人:克劳斯-戴特·弗里奇, 阿钦姆·布林格
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