磁触发接近开关的制作方法

文档序号:14921793发布日期:2018-07-11 04:21阅读:165来源:国知局

概括地,本公开内容涉及接近开关,更具体而言,涉及用于接近开关的致动器。



背景技术:

磁触发接近开关(也称为限位开关)通常用于线性位置感测。典型地,磁触发接近开关包括适于在没有物理接触目标的情况下检测目标的存在的传感器。典型地,传感器可以包括封闭在接近开关的开关本体内的开关电路机构,并且开关电路机构典型地包括杠杆和接触部,杠杆和接触部被偏置到使常闭电路闭合的第一位置。当通常包括被包含在外壳内的永磁体的目标在传感器的预定范围内通过时,由目标磁体生成的磁通量触发开关电路机构,从而将开关电路机构移位到第二位置,其中在第二位置,常闭电路被打开并且常开电路被闭合。常开电路的闭合由处理器检测,并且信号被发送到操作员或自动化操作系统,以指示目标在传感器的预定范围内的存在。目标可以被固定到系统的可移位元件(例如控制阀的阀杆),并且传感器可以被固定到系统的固定元件(例如控制阀阀体)。当这样构造时,传感器可以检测何时可移动元件已经改变位置(例如当耦接到控制阀的阀杆的闭合构件已经从打开位置移位到关闭位置时),并发送信号以警示操作员或自动化操作系统。

开关电路机构典型地包括相对于固定的导电部件而言移动或枢转以闭合常开电路的导电部件。这种相对运动要求在操作期间将移动部件连接到非移动部件的导体是可曲挠的(flexible),并且该可曲挠的部件典型地是铜编织材料(称为“辫(pigtail)”)。虽然在一些应用中有效,但是辫有几个缺点。例如,辫在尺寸上受到限制,因为辫的曲挠性是其长度的函数。换言之,如果辫太短,则辫在操作中将过于刚性而无法充分曲挠。因此,辫可能会断裂或其刚度可能阻止常开电路的闭合。此外,由于辫包括许多细 导线,所以辫可以传导的电流是有限的。因此,需要一种开关电路机构,其通过消除对将开关电路机构的移动和非移动部件连接的连续曲挠导体的需要来克服辫的问题,同时也不限制能够流经开关电路机构的电流的量。



技术实现要素:

鉴于开关电路机构中连接移动和非移动部件的连续曲挠导体(例如铜编织材料(称为“辫”)可能会断裂或其刚度可能阻止常开电路的闭合,并且由于其包括许多细导线,因此可以传导的电流是有限的问题,提供了一种磁触发接近开关,该磁触发接近开关包括:开关本体,开关本体沿着本体轴线从第一端延伸到第二端;以及磁体,磁体被固定到开关本体的一部分。该磁触发接近开关还包括:具有第一端和第二端的公共臂,公共臂的第一端设置在开关本体内,并且公共臂的第一端包括公共接触部。该磁触发接近开关还包括:具有第一端和第二端的主臂,主臂的第一端设置在开关本体内,并且主臂的第一端包括主接触部。次级臂具有第一端和第二端,次级臂的第一端设置在开关本体内,次级臂的第一端包括次级接触部。该磁触发接近开关另外包括:致动器组件,致动器组件设置在开关本体内,致动器组件包括沿着致动器轴线从第一端延伸到第二端的致动器本体。致动器组件还包括:中心接触部,中心接触部耦接到致动器本体并沿着致动器轴线而设置,并且中心接触部轴线延伸穿过中心接触部的中心点。第一接触部耦接到致动器本体并且沿着致动器轴线而设置,并且第一接触部的中心点设置为与中心接触部的中心点距离第一距离。第二接触部耦接到致动器本体并且沿着致动器轴线而设置,并且第二接触部的中心点设置为与中心接触部的中心点距离第二距离。致动器组件可在第一开关位置与第二开关位置之间枢转,致动器组件可围绕枢转轴线枢转。在第一开关位置,中心接触部与公共接触部接触并且第一接触部与主接触部接触,从而接通(complete)公共臂与主臂之间的电路。在第二开关位置,中心接触部与公共接触部接触并且第二接触部与次级接触部接触,从而接通公共臂与次级臂之间的电路。

在一个示例中,第一距离等于第二距离。

在一个示例中,公共臂是板簧(leaf spring),并且公共臂的偏转 (deflection)提供偏置力,该偏置力将公共接触部偏置成与致动器组件的中心接触部接合。

在一个示例中,致动器本体具有顶表面和底表面,并且中心接触部设置在该顶表面上,并且第一接触部和第二接触部设置在该底表面上。

在一个示例中,磁触发接近开关还包括被固定到致动器本体的顶表面的支撑构件,支撑构件包括第一领部和第二领部,第一领部具有限定第一通道的第一接触表面,第一通道接收开关本体的第一枢转构件的顶部部分,并且第二领部具有限定第二通道的第二接触表面,第二通道接收所述开关本体的第二枢转构件的顶部部分。

在一个示例中,在第一开关位置,第二接触部不与次级接触部接触,并且在第二开关位置,第一接触部不与主接触部接触。

在一个示例中,公共接触部具有拱顶形状,该拱顶形状的顶部部分与致动器组件的中心接触部的接触表面的一部分接触。

在一个示例中,致动器轴线垂直于枢转轴线。

在一个示例中,致动器轴线延伸穿过以下轴线:延伸穿过中心接触部的中心点的轴线、延伸穿过第一接触部的中心点的轴线以及延伸穿过第二接触部的中心点的轴线。

在一个示例中,公共臂的第二端设置在开关本体的外部,主臂的第二端设置在开关本体的外部,并且次级臂的第二端设置在开关本体的外部,并且其中,公共臂的第二端、主臂的第二端和次级臂的第二端从开关本体的端表面延伸,该端表面与开关本体的第二端相邻或位于开关本体的第二端处。

在一个示例中,本体轴线垂直于枢转轴线。

在一个示例中,磁体将致动器组件偏置在第一开关位置。

在一个示例中,该磁触发接近开关还包括:设置在开关本体外部的目标,该目标适于生成使致动器组件从第一开关位置枢转到第二开关位置的磁场。

在一个示例中,目标被固定到控制阀的阀杆。

在一个示例中,磁体可相对于开关本体沿着平行于本体轴线的轴线移位。

根据本实用新型的磁触发接近开关,消除了对将开关电路机构的移动和非移动部件连接的连续曲挠导体的需要来克服辫的问题,同时也不限制能够流经开关电路机构的电流的量,此外,使致动器组件围绕枢转轴线从第一开关位置枢转到第二开关位置(反之亦然)所需的力矩被最小化(即,“零力矩”),从而消除或最小化断裂扭矩。

附图说明

图1A是磁触发接近开关的实施例的侧视图;

图1B是图1A的磁触发接近开关的实施例的后视图;

图2是图1A的磁触发接近开关的实施例的分解透视图;

图3是致动器组件处于第一开关位置的实施例的侧视图(为了清楚起见,移除支撑构件);

图4是图3的致动器组件处于第二开关位置的实施例的侧视图;

图5A是致动器组件的实施例的顶部透视图;

图5B是图5A的致动器组件的实施例的底部透视图;

图6是图5A的致动器组件的实施例的侧视图;

图7A是致动器组件的支撑构件的一部分和开关本体的第一枢转构件的局部侧视图;

图7B是致动器组件的支撑构件的一部分和开关本体的第二枢转构件的局部侧视图;

图8是磁触发接近开关的实施例和磁性目标的实施例的侧视图;

图9A是磁触发接近开关的实施例和固定到阀杆的磁性目标的实施例的局部侧视图,该阀杆耦接到控制阀的闭合构件,其中闭合构件处于打开位置;以及

图9B是图9A的磁触发接近开关的实施例和固定到阀杆的磁性目标的实施例的局部侧视图,其中闭合构件处于关闭位置。

具体实施方式

如图1A所示,磁触发接近开关10包括开关本体12(其可包括第一部分12a和第二部分12b),该开关本体12沿着本体轴线14从第一端16延伸 到第二端18,并且磁体20被固定到开关本体12的一部分。参照图2和图3,磁触发接近开关10还包括具有第一端24和第二端26的公共臂22,第一端24设置在开关本体12内。如图3所示,第一端24包括公共接触部28。主臂30具有第一端32和第二端34(图2所示),并且第一端32设置在开关本体12内。第一端34包括主接触部36。次级臂38具有第一端40和第二端42,并且第一端40设置在开关本体12内。次级臂38的第一端40包括次级接触部44。

如图2所示,磁触发接近开关10还包括设置在开关本体12内的致动器组件46,致动器组件46包括致动器本体48,致动器本体48沿着致动器轴线50从第一端52延伸到第二端54。中心接触部56耦接到致动器本体48并沿着致动器轴线50而设置,并且中心接触部轴线58延伸穿过中心接触部56的中心点60。如图6所示,第一接触部62耦接到致动器本体48并且沿着致动器轴线50而设置。第一接触部62的中心点64设置为与中心接触部56的中心点60距离第一距离D1(沿着致动器轴线50)。第二接触部66耦接到致动器本体50并沿着致动器轴线50而设置,并且第二接触部66的中心点68设置为与中心接触部56的中心点60距离第二距离D2(沿着致动器轴线50)。致动器组件46可在第一开关位置(图3所示)与第二开关位置(图4所示)之间枢转,致动器组件46可围绕枢转轴线70枢转(参见图5A、5B和图6),枢转轴线70可以与致动器轴线50和/或本体轴线14垂直。在图3的第一开关位置,中心接触部56与公共接触部28接触,并且第一接触部62与主接触部36接触,从而接通公共臂22与主臂30之间的电路。在图4的第二开关位置,中心接触部56与公共接触部28接触,并且第二接触部66与次级接触部44接触,从而接通公共臂22与次级臂38之间的电路。

如此配置,磁触发接近开关10具有单个移动部件、即致动器组件46。作为板簧而起作用的公共臂22迫使公共接触部28与致动器组件46的中心接触部56导电接合,并且该力被引导通过致动器组件46的枢转轴线70。当目标136(参见图8)在磁触发接近开10的操作范围内移动时,通过枢转轴线70的该力使得用于使致动器组件46从第一开关位置枢转到第二开关位置所需的力矩最小化。因此,不需要诸如辫之类的连续曲挠部件,并 且致动器组件46或任何其它部件的尺寸不受连续曲挠部件的刚度的限制。另外,由于电流不通过由多个细导体组成的编织导体传导,所以通过公共臂22与主臂30之间的电路以及公共臂22与次级臂38之间的电路的电流不受通过致动器组件46的传导路径的横截面尺寸的限制。

更详细地转向磁触发接近开关10,开关本体12(包括第一本体半部12a和第二本体半部12b以及任何另外的部分)可以沿着本体轴线14从第一端16延伸到第二端18,并且开关本体12可以与具有大致圆柱形形状的磁体20配合,该大致圆柱形形状具有圆形横截面,如图1B所示。然而,开关本体12可以具有任何横截面形状,例如多边形或椭圆形。第一本体部分12a和第二本体部分12b中的每一个可以由塑料形成,并且例如可以使用诸如注射模制的常规工艺来制造。塑料可以是允许开关本体12暴露于可能损坏常规塑料材料的环境的高温材料。第一本体部分12a和第二本体半部12b可以通过本领域已知的任何方法(诸如超声波焊接)或通过使用粘合剂联结到单个开关本体12中。例如,如图1A、图1B和图2所示,从第二本体部分12b(与开关本体12的第二端18相邻)突出的一对销71可以被接收在形成在第一本体部分12a(与开关本体12的第二端18相邻)的对应的孔72中,并且销71的端部可被热熔(heat-stake)以将第一本体部分12a固定到第二本体部分12b。如图3所示,开关本体12可以具有限定一个或多个内部腔体76的两个或更多个内表面74。例如,两个或更多个内表面74可以形成在第一本体部分12a和第二本体部分12b两者上,并且当第一本体部分12a被固定到第二本体部分12b时,这些两个或更多个内表面74可以限定一个或多个内部腔体76。开关本体12可以是气密密封的,以保护接近开关免受水或污物颗粒,并且液体或污物颗粒可能不能从开关本体12的外部进入一个或多个内部腔体76。

如图1A所示,磁体20可以被固定或耦接到开关本体12的一部分。磁体20可以是偏置磁体,该偏置磁体可以在致动器本体48上提供力,以将致动器组件46偏置在第一开关位置。磁体20可以沿着磁体轴线77延伸,磁体轴线77可以从磁体20的第一端78到磁体20的第二端80平行于本体轴线14。磁体20的第一端78可以大致延伸到位于或邻近开关本体12的第一端16的点。磁体20可以包括可以是平面的顶表面96和可以是圆柱体的 一部分的外表面98。如图2所示,诸如一块胶带之类的阻挡件57可以设置在顶表面96上,以保护磁体20与开关本体12之间的界面。磁体20可以具有两个或更多个突片(tab)92,突片92可以从顶表面96延伸并且可以被接收在形成在开关本体12(或第二本体部分12b)中的对应的槽94中,以将磁体20可滑动地耦接到开关本体12。如此配置,磁体20可以是围绕磁体轴线77可调节的,并且调节机构82可以被固定或耦接到开关本体12以调节磁体20相对于开关本体12的位置。例如,调节机构82可以包括螺杆84,螺杆84延伸通过形成在开关本体12的表面中位于第二端18处或邻近第二端18处的孔85(参见图2)。孔85端部的螺帽86可以螺纹地接合螺杆84,使得转动螺杆84的外端88使螺杆90的接触端90相对于开关本体12伸出或者缩回,从而在磁体20的第二端80上提供力,使得磁体20可以沿着磁体轴线77定位,以适当地将致动器组件46偏置在第一开关位置。

参考图2、图3和图4,磁触发接近开关10包括公共臂22,公共臂22是当致动器组件46处于第一开关位置(图3所示)和第二个开关位置(图4所示)时形成的电路的公共部件。公共臂22可以是导电金属(例如铜、铜合金或钢合金)条,并且公共臂22可以由冲压工艺形成。公共臂22的第一端24设置在开关本体12内。换言之,公共臂22的第一端24设置在由开关体12的两个或更多个内表面74形成的一个或多个内部腔体76内。公共臂22的第二端26可以设置在开关本体12外和/或外部。公共臂22的第一端24可以朝向公共臂22的第二端26沿着可以平行于本体轴线14的轴线延伸(或可以大致地延伸)。公共接触部28可以设置在公共臂22的第一端24处或邻近公共臂22的第一端24处,并且公共臂22的公共接触部28可以面向致动器组件46的中心接触部56。公共接触部28可以具有半球或拱顶的形状,并且公共接接触部28的顶部部分可以以将在下面更详细地描述的方式接触致动器组件46的中心接触部56的一部分。公共接触部28可以由诸如铜或铜合金之类的导电金属制成,并且公共接触部28可以以本领域已知的任何方式(诸如焊接或机械紧固)固定到公共臂22。例如,公共接触部28的一部分可以设置在邻近公共臂22的第一端24形成的孔中。替代地,公共接触部28可以与公共臂22一体地形成在第一端24处或邻近 第一端24处。

如图3所示,公共臂22可以在公共臂22的在第一端24与第二端26之间的部分100处固定到开关本体12的一部分。公共臂22的部分100可以在第二端26与在第一端24和第二端26之间的中间点之间。如此固定,公共臂22不能相对于开关本体12在平行于本体轴线14的方向上移位。然而,公共臂22可以作为板簧起作用,并且如果在垂直于本体轴线14的方向上向第一端24(或公共接触部28)施加力,则第一端24可以在垂直于本体轴线14的方向上移位。在一些实施例中,一对切口99(图2中所示)可以设置在部分100处、邻近100处或在部分100内,并且当第一本体部分12a被固定到第二本体部分12b时,一对切口99中的每一个切口可以接受一对销71中的对应的一个销。公共臂22的部分100可以被夹持在第一本体部分12a与第二本体部分12b之间,以允许公共臂22的第一端24在垂直于本体轴线14的方向上偏转(deflect),如所描述的。一个或多个孔101可以设置在公共臂22中(例如,在公共接触部28与部分100之间),以允许适当的偏转。下面将更详细地描述该偏转。

参考图2、图3和图4,磁触发接近开关10还包括主臂30,主臂30是当致动器组件46处于图3的第一开关位置时形成的电路的部件。主臂30可以是导电金属条,并且可以由与公共臂22相同的材料制成。主臂30的第一端32设置在开关本体12内(即,设置在由开关本体12的两个或更多个内表面74形成的一个或多个内部腔体76内)。如图2所示,主臂30可以具有基部102和臂部102,臂部102从基部104延伸。具体地,基部102可以朝向主臂30的第二端34从主臂30的第一端32延伸到主臂30的第一端32与主臂30的第二端34之间的总距离(沿着平行于本体轴线14的轴线)的约10%至50%的点。臂部104可以沿着平行于本体轴线14的轴线从基部102延伸到第二端34。基部102的宽度(与本体轴线14的方向垂直的距离)可以大于臂部104的宽度。

主接触部36可以设置在基部102上位于主臂30的第一端32处或邻近第一端32,并且主臂30的主接触部36可以面向致动器组件46的第一接触部62并且与第一接触部62大致对准,使得在图3的在第一开关位置,致动器组件46的第一接触部62与主接触部36接合或接触。主接触部36可 以具有凸起的圆柱体的形状,该凸起的圆柱体在垂直于本体轴线14的方向上从基部102延伸。主接触部36可以由导电金属制成,并且可以由与公共接触部28相同的材料制成。主接触部36可以以本领域已知的任何方式(例如焊接或机械紧固)固定到主臂30。替代地,主接触部36可以与主臂30(例如,与基部102)一体地形成在主臂30的第一端32处或邻近主臂30的第一端32处。如图3所示,主臂30可以被固定到开关本体12的一部分(例如,第二部分12b的一部分),使得在第一开关位置,致动器组件46的第一接触部62与主臂30的主接触部36接合或者接触。如此固定,主臂30不能相对于开关本体12移位。

参考图2、图3和图4,磁触发接近开关10还包括次级臂38,次级臂38是当致动器组件46处于图4的第二开关位置时形成的电路的部件。次级臂38可以是导电金属条,并且可以由与公共臂22相同的材料制成。次级臂38的第一端40设置在开关本体12内(即,设置在由开关本体12的两个或更多个内表面74形成的一个或多个内部腔体76内)。如图2所示,次级臂38可以具有基部106和臂部108,臂部108从基部106延伸。具体地,基部106可以朝向次级臂38的第二端42从次级臂38的第一端40延伸到在次级臂38的第一端40与次级臂38的第二端42之间的总距离(沿着平行于本体轴线14的轴线)的约10%至50%的点。臂部108可以沿着平行于本体轴线14的轴线从基部106延伸到第二端42。基部106的宽度(与本体轴线14的方向垂直的距离)可以大于臂部108的宽度。

次级接触部44可以设置在基部部分106上位于次级臂38的第一端40处或邻近第一端40处,并且次级臂38的次级接触部44可以面向致动器组件46的第二接触部66并且与第二接触部66大致对准,使得在图4的第二开关位置,致动器组件46的第二接触部66与次级接触部44接合或接触。次级接触部44可以具有凸起的圆柱体的形状,该凸起的圆柱体在垂直于本体轴线14的方向上从基部106延伸。次级接触部44可以由导电金属制成,并且可以由与公共接触部28相同的材料制成。次级接触部44可以以本领域已知的任何方式(例如焊接或机械紧固)固定到次级臂38。替代地,次级接触部44可以与次级臂38(例如,与基部106)一起形成在次级臂38的第一端40处或邻近次级臂38的第一端40处。如图3所示,次级臂38 可以被固定到开关本体12的一部分(例如,第二部分12b的一部分),使得在第二开关位置(如图4所示),致动器组件46的第二接触部66与次级臂38的次级接触部44接合或接触。如此固定,次级臂38不能相对于开关本体12移位。

参考图2、图3、图4、图5A、图5B和图6,磁触发接近开关10还包括设置在开关本体12内(即,设置在由开关本体12的两个或更多个内表面74形成的一个或多个内部腔体76内)的致动器组件46。参考图6,致动器组件46包括致动器本体48,致动器本体48沿着致动器轴线50从第一端52延伸到第二端54。致动器本体48可以是导电金属(例如钢、铜或铜合金)条。致动器本体48可以具有可以从第一端52延伸到第二端54的主体部分111,并且主体部分111可以是平面的或基本上平面的。在一些实施例中,主体部分111具有弯曲的横截面形状,该横截面形状可以大致沿着致动器轴线50延伸(当沿着枢转轴线70查看时),并且在这种实施例中致动器轴线50可以设置为穿过主体部分111的中点。主体部分111可以包括顶表面110和与顶表面110相对的底表面112。致动器本体48可以包括向下延伸的第一端壁114,该第一端壁114可以在(从)致动器本体48的第一端52处在垂直于致动器轴线的方向上从致动器本体48的主体部分111的底表面112延伸。致动器本体48可以另外包括向下延伸的第二端壁116,该第二端壁116可以在(从)致动器本体48的第二端54处在垂直于致动器轴线50的方向上从致动器本体48的主体部分111的底表面112延伸,并且第一端壁114可以平行于(或基本上平行于)第二端壁116。

参考图6,中心接触部56耦接到致动器本体48(例如,致动器本体48的主体部分111)并且沿着致动器轴线50而设置。中心接触部轴线58可以延伸穿过中心接触部56的中心点60,并且中心点60可以设置在中心接触部56的接触表面118上。中心接触部轴线58可以垂直于致动器轴线50。中心点60可以在致动器本体48的第一端52与第二端54之间的中间。接触表面118可以是平面的或基本上平面的,或者可以具有略微弯曲或拱顶的形状。中心接触部56可以设置在致动器本体48的顶表面110上。换言之,接触表面118可以在致动器本体48的顶表面110处或与致动器本体48的顶表面110偏移,并且接触表面118可以面向公共臂22的公共接触部28, 使得公共接触部28的顶部部分接触或接合接触表面118的全部或一部分。中心接触部56可以由导电金属(例如铜或铜合金)制成,并且中心接触部56可以以本领域已知的任何方式(例如焊接或机械紧固)固定到致动器本体48。例如,中心接触部56的一部分可以被设置在形成在致动器本体48的中心的孔中。替代地,中心接触部56可以与致动器本体48一体形成。

如图6所示,第一接触部62耦接到致动器本体48(例如,致动器本体48的主体部分111)并且沿着致动器轴线50而设置,并且第一接触部62可以设置在致动器本体48的第一端52处或邻近致动器本体48的第一端52处。第一接触部轴线120可以延伸穿过第一接触部62的中心点64,并且中心点64可以设置在第一接触部62的接触表面122上。第一接触部轴线120可以平行于中心接触部轴线58并且可以垂直于致动器轴线50。第一接触部62的中心点64设置为与中心接触部56的中心点60距离第一距离D1(沿着致动器轴线50),并且第一接触部轴线120可以与中心接触部轴线58(沿致动器轴线50)分隔开第一距离D1。接触表面122可以是平面的或基本上平面的,或者可以具有略微弯曲或拱顶的形状。第一接触部62可以设置在致动器本体48的底表面112上。换言之,接触表面122可以在致动器本体48的底表面112处或与致动器本体48的底表面112偏移,并且如图3所示,接触表面122可以面向主臂30的主接触部36,使得当致动器组件46处于第一开关位置时,主接触部36接触或接合接触表面122的全部或一部分。第一接触部62可以由诸如铜或铜合金之类的导电金属制成,并且第一接触部62可以以本领域已知的任何方式(例如焊接或机械紧固)被固定到致动器本体48。例如,第一接触部62的一部分可以被设置在形成在第一端52处或邻近第一端52处的致动器本体48的一部分中的孔中。替代地,第一接触部62可以与致动器本体48一体形成。

再次参考图6,第二接触部66耦接到致动器本体48(例如,致动器本体48的主体部分111)并且沿着致动器轴线50而设置,并且第二接触部66可以设置在致动器本体48的第一端52处或邻近致动器本体48的第一端52处。第二接触部轴线124可以延伸穿过第二接触部66的中心点68,并且中心点68可以设置在第二接触部66的接触表面126上。第二接触部轴线124可以平行于中心接触部轴线58并且可以垂直于致动器轴线50。第二 接触部66的中心点68设置为与中心接触部56的中心点60距离第二距离D2(沿致动器轴线50),并且第二接触部轴线124可以与中心接触部轴线58(沿着致动器轴线50)分隔开第二距离D2。第二距离D2可以等于或近似等于第一距离D1。另外,第二接触部轴线124、第一接触部轴线120和中心接触部轴线58可以全部相交或设置在致动器轴线50上。然而,在一些实施例中,第二接触部轴线124、第一接触部轴线120和中心接触部轴线58中的一个或多个可以与致动器轴线50偏移。

接触表面126可以是平面的或基本上平面的,或者可以具有略微弯曲或拱顶的形状。第二接触部66可以设置在致动器本体48的底表面112上。换言之,接触表面126可以位于致动器本体48的底表面112处或与致动器本体48的底表面112偏移,并且如图4所示,接触表面126可以面向次级臂38的次级接触部44,使得当致动器组件46处于第二开关位置时,次级接触部44接触或接合接触表面126的全部或一部分。第二接触部66可以由诸如铜或铜合金之类的导电金属制成,并且第二接触部66可以以本领域已知的任何方式(例如焊接或机械紧固)固定到致动器本体48。例如,第二接触部66的一部分可以被设置在形成在第一端52处或邻近第一端52处的致动器本体48的一部分中的孔中。替代地,第二接触部66可以与致动器本体48一体地形成。

如图5A所示,致动器组件46还可以包括支撑构件128,支撑构件128被固定到致动器本体48。支撑构件128可以耦接到致动器本体48或与致动器本体48一起形成以允许致动器组件46围绕枢转轴线70从第一开关位置(图3所示)枢转到第二开关位置(图4所示),反之亦然。支撑构件128可以由任何适当的材料(诸如非导电材料(例如,塑料材料))制成。在一些实施例中,支撑构件可以由黄铜制成。如图5A所示,支撑构件128可以被固定到致动器本体48的顶表面110。支撑构件128可以以本领域已知的任何方式(例如焊接或机械紧固)耦接到致动器本体48。例如,第一接触部62的一部分可以将支撑构件128的第一部分固定到致动器本体48的第一部分,并且第二接触部66的一部分可以将支撑构件128的第二部分固定到致动器本体48的第二部分。

参考图5A,支撑构件128可以包括第一领部130a和第二领部130b。 如图5B所示,第一领部130a可以具有限定第一通道132a的第一接触表面131a,并且如图5A所示,第二领部130b可以具有限定第二通道132b的第二接触表面131b。第一领部130a和第二领部130b(以及对应的通道132a、132b中的每一个)可以围绕致动器轴线50对称地形成,并且第一和第二通道132a、132b可以各自沿着枢转轴线70延伸。如图7A所示,第一通道132a接收第一枢转构件134a的顶部部分。第一枢转构件134a的顶部部分可以具有对应于第一接触表面131a的形状的形状,使得第一领部130a(和整个致动器组件46)围绕枢转轴线70相对于第一枢转构件134a旋转。例如,第一枢转构件134a的顶部部分和第一接触表面131a可以各自具有圆的一部分的形状。在支撑构件128耦接到致动器组件48的情况下,致动器组件46可以关于延伸穿过中心接触部轴线58和致动器轴线50的平面对称。

第一枢转构件134a和第二枢转构件134b可以各自定位成使得致动器组件可以围绕枢转轴线70从图3的第一开关位置枢转或旋转到图4的第二开关位置。在一些实施例中,枢转轴线50可以垂直于致动器轴线50。另外,枢转轴线70可以垂直于本体轴线14。此外,当致动器组件46在第一位置与第二位置之间的中间时(即,当致动器轴线50平行于本体轴线14时),中心接触部轴线58可以与枢转轴线70相交。

参考图7B,第二通道132b接收第二枢转构件134b的顶部部分。第二枢转构件134b的顶部部分可以具有对应于第二接触表面131b的形状的形状,使得第二领部130b(和整个致动器组件46)围绕枢转轴线70相对于第二枢转构件134b旋转。例如,第二枢转构件134b的顶部部分和第二接触表面131b可以各自具有圆的一部分的形状。

如图2所示,第一枢转构件134a和第二枢转构件134b可以各自是形成或设置在开关本体12内(即,形成或设置在开关本体12的一个或多个内部腔体76内)的突起。第一枢转构件134a和第二枢转构件134b可以从开关本体12的第二部分12b的内表面74垂直于本体轴线14延伸。第一枢转构件134a和第二枢转构件134b可以与开关本体12一体形成或者可以耦接到开关本体12。第一枢转构件134a和第二枢转构件134b可以由任何适当的材料(诸如非导电材料(例如,塑料材料))制成。

支撑构件128可以是耦接到致动器本体48或与致动器本体48一起形 成的任何结构,该结构允许致动器组件46围绕枢转轴线70从图3的第一开关位置枢转到图4的第二开关位置,反之亦然。例如,支撑构件128的其它实施例可以包括第一和第二销(未示出),每个销沿着枢转轴线70延伸,并且各自被接收到形成在开关本体12内的对应的通道或孔(未示出)中。

在操作中,可以围绕磁体轴线77调节磁触发接近开关10的磁体20,以将致动器组件46偏置在图3的第一开关位置。具体地,磁体20可以被定位成使得作用在致动器本体48的第一端52上的磁力大于作用在致动器本体48的第二端54上的磁力,从而使致动器组件46围绕枢转轴线70偏置或旋转到第一开关位置。在该第一开关位置,中心接触部56与公共接触部28接触,并且第一接触部62与主接触部36接触,从而接通公共臂22与主臂30之间的电路。因此,由第一开关位置产生的闭合电路可以由操作地连接到公共臂22的第二端26和主臂30的第二端34的处理器来检测。在第一开关位置,第二接触部66与次级接触部34偏移并且不与次级接触部34接触。

然而,如图8所示,当磁性目标136(其可以包括永磁体或铁磁性(ferrous)金属)被移动到接近开关10的预定操作范围内的位置时,目标136可能引起与致动器组件46邻近的磁场的变化,这使致动器组件46围绕枢转轴线70从第一开关位置枢转到图4中所示的第二开关位置。例如,目标136与致动器本体48(例如,致动器本体48的第一端52的一部分)之间的磁力可以比致动器本体48与磁体20之间(例如,致动器48的第一端52的一部分之间)的磁力更大。该更大的力使致动器组件46从第一开关位置枢转到第二开关位置。在第二开关位置,中心接触部56与公共接触部28接触,并且第二接触部66与次级接触部34接触,从而接通公共臂22和次级臂38之间的电路。因此,由第二开关位置产生的闭合电路可以由操作地连接到公共臂22的第二端26和次级臂30的第二端42的处理器来检测。在第二开关位置,第一接触部62与主接触部36偏移并且不与主接触部36接触。当磁性目标136不再在接近开关10的预定操作范围内时,与致动器组件46邻近的磁场可以返回其原始状态,这使致动器组件46围绕枢轴转动轴线70从第二开关位置枢转回到第一开关位置。

如图9A所示,磁性目标136可以耦接到可移位的阀杆140,可移位的阀杆140耦接到控制阀144的闭合构件142,并且磁触发接近开关10可以固定到(或靠近)控制阀,使得磁触发接近开关10相对于磁性目标136保持固定。当阀闭合构件142处于第一操作位置(例如图9A的打开位置)时,磁性目标136可以在磁触发接近开关10的操作范围146外,并且致动器组件46保持在图3的第一开关位置。然而,当阀闭合构件142移位到第二操作位置(例如图9B的关闭位置)时,磁性目标136可在磁触发接近开关10的操作范围146内,并且致动器组件46可以枢转到图4的第二开关位置。如前所述,随后可以向操作员或自动化操作系统发送警报。

如前所述,公共臂22可以在公共臂22的在第一端24与第二端26之间的部分100处固定到开关本体12的一部分。如此固定,公共臂22可以作为板簧起作用,并且可以被定位成使得由公共臂22施加偏置压力以将公共接触部28偏置成与致动器组件46的中心接触部56接合(或接触)。更具体而言,当在垂直于从非曲挠的公共臂22的第一端24延伸到第二端26的轴线的方向上向第一端24(或公共接触部28)施加力时,公共臂22的第一端24可以在垂直于从非曲挠的公共臂22的第一端24延伸到第二端26的轴线的方向上(或者在垂直于本体轴线14和/或枢转轴线70的方向上)曲挠。公共接触部28上的力可以通过与致动器组件46的中心接触部56的接合来提供,并且致动器组件46可以相对于开关本体12而定位,使得中心接触部56接合公共接触部28以使公共臂22的第一端24偏转。公共接触部28上的偏置力被引导到致动器组件46的中心接触部56,该偏置力在延伸穿过(或紧密接近)枢转轴线70的方向上起作用。因此,用于使致动器组件46围绕枢转轴线70从第一开关位置枢转到第二开关位置(反之亦然)所需的力矩被最小化(即,“零力矩”),从而消除或最小化断裂扭矩。因此,电流从公共臂22传导到主臂30或从公共臂22传导到次级臂38,而不使用曲挠导体,该曲挠导体可能由于恒定位移而损坏或者过于刚性而不能充分弯曲供较小的应用。

尽管磁触发接近开关10已被描述为单刀双掷(SPDT)开关,但是本领域普通技术人员将认识到其它配置是可能的。例如,一个以上致动器组件46可以设置在开关本体12内以包括双刀双掷(DPDT)开关。

尽管上面已经描述了各种实施例,但是本公开内容不旨在受限于此。可以对所公开的实施例进行变化,这些实施例仍在所附权利要求的范围内。

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