电器开关

本发明涉及一种电器开关，特别是一种翻转开关，其具有一开关壳 体，一操作元件的开关附件插入到该开关壳体内，至少一个动触点与一 些定触点搭接，该动触点有两个开关位置：一个接通位置和一个切断位 置，该动触点在开关位置的一个方向上被加偏压，在开关位置的另一方 向上由一磁体吸住，操作元件可偏转以通过开关附件移动动触点。

这种开关用磁性来影响开关位置。其缺点是，磁体中必须通以恒定 电流，这一方面导致较高的能量消耗，另一方面，在磁体损坏时容易发 生火灾。此外，这种磁体也是相当贵的。

因此，本发明的任务是这样来设计本说明书开头所称的那种电器开 关，使开关位置保持可靠的接通，此外，不需要消耗电能就可保持开关 位置，并因此而避免火灾，最后，应使开关本身成本低。按照本发明， 这一任务是这样完成的，所述磁体由永久磁铁构成，其磁场可由一电磁 铁的磁场这样影响，在形成电磁铁的磁场时，通过加偏压保持的动触点 可转换到其另一开关位置。通过电磁铁的选择，无需电流消耗就可简单 而可靠地保持一开关位置。只有在需要松开该开关位置时才接通电磁 铁，以这样来迭加永久磁铁的磁场，使得加偏压的开关位置可重新调 整。采用本发明也不必再担心电磁铁过载，因为正如上面所提到的，电 磁铁只是短暂地使用，而其它时候则由永久磁铁保持原来的开关位置。 本发明的前提是可以配制较小的电磁铁，因为电磁铁只要大到能够克服 与施以偏压的另一开关位置相关的磁场。

当电磁铁需要产生磁场时，对其短时加以电流脉冲是有利的。通过 这种短暂的施加电流可以进一步简化电磁铁，因为现在不再需要调节电 磁铁就可抵消永久磁铁的磁场。这种电流脉冲通过一种公知的电子控制 装置产生是有利的，这样可以具有一种简单而成本合理的构造。

在本发明的一特定实施例中，在开关处于接通状态下，通过电子控 制装置所产生的脉冲在电磁铁上加电压就可使开关转换到切断位置，从 而使被控制的电器(例如一台咖啡机)本身重新与电网分开。当电器开 关本身由于意外而转换到其接通位置，并且将电器的插头引导到电网完 成接通的情况下这种开关特别有利。因为在电压接通时立刻产生一电流 脉冲，所以电器开关本身重新回到其切断位置，并且装有该电器开关的 家用电器(例如一台咖啡机)与电网断开。

进一步有利的是，通过电子控制装置内的一时间元件在达到一预定 的时间后在电磁铁上产生一切断脉冲。这一切断脉冲保证了装有该电器 开关的电器是可关闭的，并且不会无意地与电网长时间接通。当然，切 断脉冲可通过另一种必然现象由电子装置所产生。

值得推荐的是，将用于保持接通位置而设置的、与一金属对立件配 合的永久磁铁和/或该对立件浮动支撑，因为这样可保证永久磁铁与金属 对立件彼此间的最佳对齐，而通过使二者对齐就可不必需要永久磁铁的 最大的力特别大，从而可以简化构造，此外，通过这样的支撑也可将电 磁铁的功率设计得低些，因为不需要克服强磁场。在本发明的一特定实 施例中，预先规定翻转动触点转换的开关附件位于动触点的回转轴的一 侧，而一回位弹簧设置在回转轴的另一侧。通过这一措施保证了开关装 置的一种简单的构造。此外，通过安装和制造，回位弹簧及开关附件很 容易插好。有利的是，在一切断位置，开关附件局部伸入动触点内，从 而得到动触点的一种引导方式，另一方面也扩大了开关附件的功能，因 为如果开关附件由一种导光材料制成，很容易将其自由端设置在一发光 装置上，这样就可提醒使用者开关的状态。

进一步有利的是，当开关壳体为了使操作元件穿过而设有一开口 时，操作元件上的一卡圈搭接在开口边缘上，该边缘最好插入到操作元 件的一槽中。通过该槽在壳体边缘与操作元件之间产生一种迷宫式密 封。通过该密封保证了污物不会达到开关壳体的内部。带有卡圈的槽形 下凹这样设置，使得卡圈搭接在整个开关壳体上。

有利的是，电磁铁设置在开关壳体内，其线圈围绕永久磁铁，以保 证必要时使永久磁铁的磁场与电磁铁的磁场叠加，从而提高永久磁铁的 效应，并使动触点通过回位弹簧(33)脱开定触点。

下面结合附图和实施例对本发明进行描述。

图1为开关装置的剖面侧视图，

图2为开关装置的操作元件的俯视图，

图3为电子控制装置的原理示意图，

图4为本发明的另一实施例的开关装置处于断开位置时的侧视图，

图5为本发明的另一实施例处于搭接位置，

图6为本发明无操作元件时的横剖面图。

图示的电器开关构成一翻转开关10。它具有一箱式开关壳体11，一 操作元件12置于其上，操作元件由一罩形部件13和一下部部件14构成。

图中16表示一家用电器的器壁或装配壁，例如一汽车的。翻转开关 10设置在器壁16上，更确切地说，支撑臂15支撑着器壁的背面，而在器 壁开孔17中带有一图中未详细示出的凸起，该凸起设置在罩形部件13与 下部部件14之间的一掏空部分内，操作元件可以绕所述凸起作回转运 动。

操作元件带有一开关附件18，开关附件带有侧面筋条19。开关附件 18穿过动触点20上的一通孔与动触点接触，并利用筋条支撑在该动触点 上。

操作元件12作回转运动时带动动触点20运动。动触点20与定触点21 搭接，在此，一弹簧33将翻转开关保持在切断位置。弹簧的一端设置在 一定触点21上，定触点上带有一刀形支架22，并由此支撑动触点20的一 回转轴。

动触点同时也是弹簧33的第二支撑点，更确切地说，弹簧处于回转 轴22与动触点20之间，并由此保持切断位置。当操作元件12使开关转换 时弹簧进一步拉紧，动触点20转换到以细线表示的位置，并碰到另一定 触点21，使两个触点21联接。

在开关附件18的自由端的下面设有一照明装置23，开关附件本身是 由透光材料制成，因此，在接通位置罩形部件13被照亮。

操作元件12本身还是一金属对立件26的支架，该金属对立件浮动设 置在一永久磁铁24的对面，并穿过浮动支撑装置正好落在永久磁铁上， 对立件和永久磁铁的两平面在操作元件的转换移动过程中可保持彼此静 止。

一电磁铁25围绕着永久磁铁24。

如上所述，永久磁铁24与设置在操作元件12上的金属对立件26配 合。

现在电磁铁的线圈上通入一电流脉冲，使线圈27产生一磁场，该磁 场抵消永久磁铁24的磁场。弹簧33使动触点20离开一定触点21，从而切 断电流，开关和操作元件跳回到图1所示的位置。

在操作操作元件12时，就是说，沿顺时针回转时，金属对立件26重 新与永久磁铁24接触，从而达到接通位置。通过磁力实现了瞬间的接通 动作。

开关壳体11具有一开孔28，操作元件12特别是开关附件18部分插入 其内。

操作元件12的下部部件14带有一卡圈30，在图1中清楚地示出，卡 圈完全包围着开孔28的边缘29。同时还设置另一与卡圈隔开的壁，由此 而构成一接收槽31，该槽迷宫式地围绕开孔的边缘29。

从图2中清楚可见，从俯视图上看卡圈在除了支撑臂以外的各个侧 面均伸出开关壳体。

图3中简要示出了电子控制装置32。电子控制装置32有两个任务， 一个任务是当在开关上加上一电压时产生一个脉冲，另一个任务是经过 一段预定的时间后，或在另外的条件下给出另一脉冲，该脉冲将开关转 换成其初始位置。换句话说，电磁铁影响永久磁铁24的磁场，使其产生 切断动作。电子控制装置具有一种公知的结构。可以以一种简单的实施 形式巧妙地构成，或者由一IC或一处理器构成。重要的是，至少产生两 个可以得到一实际切断位置的脉冲。

如果电器移动时接通操作元件，使用者也不知道，并且电器通以电 网电压，则电器开关本身会整个带有电流，装配有该电器开关的另一装 置也会带有电流。

然而，由于当电子控制装置32上带有电压时产生一脉冲，所以在电 磁铁25的线圈27上产生一磁场，从而使开关10自动转换到切断动作，换 句话说，电器开关自动切断装有该开关的另一装置。

下面进行更进一步的说明。在操作元件12作接通动作时同样产生一 个接通脉冲，该脉冲通过电磁铁产生一电磁场，该电磁场抵消永久磁铁 的磁场。然而，由于在开关附件作接通动作时动触点达到其接通位置， 并且操作元件保持一段脉冲的持续时间，所以尽管有脉冲，电器开关仍 然保持其接通位置。只有在松开操作元件后才能通过一更换的脉冲，例 如通过一延时单元达到切断位置。

在图4至图6所示的实施例中示出一与第一实施例类似的开关装置。 图示的还是一个翻转开关10，它具有一开关壳体11，其开口侧由一操作 元件12所封闭，在操作元件12上还有一罩形部件13。

操作元件的下部部件14设计成卡圈形。它扣在箱状开关壳体的开口 上。操作元件12可转动地设置在开关壳体上。为此，在开关壳体的直径 上相对的两侧上带有枢轴销34，这两个枢轴销与操作元件12上的支撑孔 啮合。

为了将开关装置保持在一器壁16上，器壁上设有一开口17。在开口 17的两相对侧设置了镰刀形的凸起36，它与操作元件上的类似形状的镰 刀形掏空部分37啮合。这样，开关通过操作元件和罩形部件13固定于器 壁16。通过在开关壳体上设置支撑臂15来使开关对齐，支撑臂15抓住器 壁的背面。

与第一实施例不同的是，开关附件18带有一穿孔38，其内设置一压 力弹簧39，弹簧的自由端上装有一滑动件40。该豆状滑动件通过在动触 点20上滑动来转换该动触点。动触点在刀刃22上回转，从图4所示的打 开位置向图5中所示的搭接位置转换，在图5所示的搭接位置上两个相邻 的定触点21搭接。进而还观察到，照明装置23一直设在操作元件12的下 面，以获得良好的照明。

将动触点保持在一优选位置的弹簧33这次这样设置，使操作元件由 该弹簧加压，从而使动触点20达到其图5所示的打开位置。最后还要指 出，电子控制装置32基本上装在一电路板41上，如图6中所清楚地示出 的。

如图4中所示，开关装置位于其打开位置。在此位置，弹簧33一端 装在壳体11内的一掏空部分内，另一端顶在操作元件12上。动触点20回 转到离开一定触点21的位置。我们现在按顺时针方向转动操作元件或罩 形部件13，则金属对立件26落到永久磁铁24上。然后再使动触点20逆时 针转动到一定触点21上。开关处于其接通位置。通过位于电路板41上的 电子控制装置32限定开关装置的接通时间。一到达这一规定的时间的终 点，在电磁铁25的线圈27内就产生一电流脉冲。这一电流脉冲通过电磁 铁25产生一磁场，该磁场抵消永久磁铁24的磁场。弹簧33将操作元件顶 到图4所示的位置，同时，动触点20转到其切断位置。在这里还要指 出，每次电磁铁的线圈接通电网时总是产生一电流脉冲。通过该电流脉 冲，每次开关装置都转换到其切断位置。还要进一步说明，通过电子控 制装置还限定了线圈接通电网的时间，以保证只产生一个脉冲，而在开 关装置接通的其余时间上不向电磁铁的线圈提供电流。如果开关移动到 其导通位置，即图5所示的位置而又没有接通电网，则这一开关位置一 直保持着，直到接通电网产生一电流脉冲，开关装置才在瞬间转换到其 切断位置。

最后还要说明，装有电子控制装置的电路板41平行于开关装置的纵 边，如图6所示。通过该电路板实现各电流导通。

正如上面所指出的，图示实施形式只是以举例的方式来描述本发 明，并不构成对本发明的限制，相反，还可以对本发明作出各种修改和 应用，例如，可以用另一永久磁铁代替金属对立件，该永久磁铁与第一 磁体配合，也可以使该永久磁铁或金属对立件不直接设置在操作元件 上，而是设置在动触点上，从而使动触点直接保持在其接通位置，而不 是通过操作元件。通过与动触点接触的弹簧，保证了动触点总压在操作 元件的开关附件上。图中示出的开关也可以构成翻转开关或按钮开关。 这种电器开关例如可以用于家用电器，如炊事机、咖啡机等等，或者用 于汽车工业，例如用它接通或关闭一薄片加热器。

附图标记

10电器翻转开关          26金属对立件

11开关壳体              27电磁铁线圈

12操作元件              28开关壳体开孔

13操作元件的罩形部件    29边缘

14操作元件的下部部件    30卡圈

15支撑臂                31槽

16器壁                  32电子控制装置

17器壁开口              33弹簧

18开关附件              34枢轴销

19筋条                  35开孔

20动触点                36镰刀形凸起

21定触点                37镰刀形掏空部分

22带有回转轴的刀刃      38穿孔

23照明装置              39弹簧

24永久磁铁              40滑动件

25电磁铁                41线路板