电气开关接触部组的制作方法

1.本公开总体上涉及电气开关，并且更具体地，涉及电气开关接触部组。


背景技术：

2.在工业环境中使用的一些已知的电气开关采用可移动部分(例如，可移动子部件)，这些可移动部分被移动以闭合或断开电路。特别地，可以通过致动器或由磁场引起的力来移动可移动部分。在一些已知的实施方式中，可移动部分耦合到电编织物(即，电引出端)，使得可移动部分的接触部可以电耦合到电路中的节点。
3.上面所提及的电编织物经受相应的可移动部分的重复的运动和/或周期性的运动。因此，在该运动期间，电编织物必须保持电连续性和结构完整性。一些已知的电编织物采用退火铜线，并且可能会需要大量的工作量和成本来实施和组装。此外，对于特定的应用，这些电编织物可能会需要耗时的长度调节。


技术实现要素：

4.一种示例性装置包括可移动平台和固定部分，该可移动平台具有第一接触部和第二接触部，其中第一接触部和第二接触部经由可移动平台而被电耦合，该固定部分具有第三接触部和第四接触部，其中可移动平台是可移动的，以使第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触，以便同时闭合与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联的电路的电流路径。
5.一种示例性电气开关包括被安装到可移动平台的第一接触部和第二接触部，其中第一接触部和第二接触部经由可移动平台而被电耦合；以及被安装到固定部分的第三接触部和第四接触部，其中可移动平台是可移动的，以使第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触，以便同时闭合与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联的电路的电流路径。
6.一种示例性方法包括将可移动平台耦合到电气开关，可移动平台具有第一接触部和第二接触部，其中第一接触部和第二接触部经由可移动平台而被电耦合；以及将第一接触部和第二接触部分别与电气开关的固定部分的第三接触部和第四接触部对准，使得能够使第三接触部和第四接触部分别与第一接触部和第二接触部接触，以便当可移动平台被移动时，同时闭合与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联的电路的电流路径。
附图说明
7.图1a和图1b示出了第一已知类型的电气开关。
8.图2a和图2b示出了第二已知类型的电气开关。
9.图3示出了根据本公开的教导的示例性电气开关。
10.图4示出了根据本公开的教导的备选的示例性电气开关。
11.图5a至图5c示出了可以利用本文所公开的示例实现的示例性开关类型的示意图。
12.图6是表示如下的示例性方法的流程图，该示例性方法可以被实现以用于产生和/或制造本文所公开的示例。
13.附图并未按比例绘制。相反，可以在附图中放大层或区域的厚度。总体上，在整个(一个或多个)附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如在该专利中所使用的，陈述任何部分以任何方式在另一部分上(例如，定位在
……
上、位于
……
上、放置在
……
上或形成在
……
上，等等)表示所引用的部分或者与另一部分接触，或者所引用的部分在另一部分之上并且一个或多个中间部分位于它们之间。除非另有说明，否则连接引用(例如，附接、耦合、连接和接合)应当广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对移动。因此，连接引用并不一定暗示两个元件直接连接并且相对于彼此成固定关系。陈述任何部分与另一部分“接触”意味着这两个部分之间没有中间部分。尽管附图示出具有清晰的线和边界的层和区域，但是这些线和/或边界中的一些或全部可以是理想的。在现实中，边界和/或线可以是不可观察的、混合的和/或不规则的。
14.当标识可以被单独提及的多个元件或部件时，在本文中使用描述符“第一”、“第二”、“第三”等。除非另有说明或者基于其使用的上下文另外理解，否则此类描述符并不旨在赋予优先级、物理顺序或列表中的排列或时间顺序中的任何含义，而仅用作为了易于理解所公开的示例而单独提及多个元件或部件的标签。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代具体实施方式中的元件，而在权利要求中可以使用不同的描述符(诸如“第二”或“第三”)来指代相同的元件。在这样的情况下，应当理解，仅为了易于引用多个元件或部件而使用这样的描述符。
具体实施方式
15.公开了电气开关接触部组。在已知的电气开关中，有时采用电编织物来提供到对应的可移动部分的接触部的连续性，电编织物耦合到该可移动部分。因此，电编织物可能会经受可移动部分的移动。为了使电编织物在可移动部分的移动期间保持电连续性和结构完整性，通常采用退火铜线。然而，这些电编织物的制造、组装、调整和实施可能会涉及大量的成本和工作量。
16.本文所公开的示例实现了具有成本效益并且可靠的接触开关解决方案，该接触开关解决方案可以减少和/或消除对上面所提及的电编织物的需求。本文所公开的示例实现了安装到开关的可移动平台或可移动部分的第一接触部和第二接触部。特别地，第一接触部和第二接触部与可移动平台一起被移动，并且分别与开关的固定部分的第三接触部和第四接触部接触(即，电耦合)，以同时使电路的电流路径闭合和/或完整，该电路与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联。第一接触部和第二接触部经由可移动平台桥接和/或电耦合到彼此。作为结果，不需要实现可移动的和/或柔性的电气项目或部件，诸如电编织物。
17.在一些示例中，可移动平台通过绕轴线以旋转的方式枢转而移动。在一些这样的示例中，当第一接触部和第二接触部分别被旋转远离第三接触部和第四接触部时，可以使与其他接触部组相对应的另一电路闭合和/或完整。在一些示例中，可移动平台被实现为沿
着线性运动路径移动的柱塞。在一些示例中，致动器耦合到可移动平台以引起可移动平台的移动。附加地或备选地，通过磁力和/或电动力移动(例如，通过磁体移动)可移动平台。
18.如本文所使用的，术语“可移动平台”是指在组件、壳体和/或设备内移动的部件，组件和/或设备。相应地，如本文所使用的，术语“固定部分”是指相对于组件、壳体和/或设备保持固定的部件、组件和/或设备。如本文所使用的，陈述电路“闭合”或“完整”是指电路至少部分地闭合(例如，完全闭合使得电流和/或信号可以流过该电路)。
19.图1a和图1b示出了第一已知类型的电气开关100。特别地，电气开关100用作接近传感器。转到图1a，以剖视图示出了已知的电气开关100。电气开关100包括壳体101、电枢组件102、接触室104、磁体106、灌封填充物(potting fill)107和电缆组件108，该电缆组件108包括具有裸露的末端端部112的电线110。在其他已知的实施方式中，代替电缆组件108，实现电连接器和/或端子块。此外，示出了感测区116。
20.图1b是图1a的电枢组件102的详细视图。在图1b所图示的视图中，接触室104被示出为邻近可移动平台122。此外，接触室104具有延伸的支撑柱124，并且继而，电编织物126从支撑柱124中的一个支撑柱延伸。电编织物126终止于设置在可移动平台122上的末端端部或耦合件127。在该已知的实施方式中，枢轴128实现可移动平台122的旋转移动。此外，可移动平台122包括接触部130、132，同时接触室104包括接触部134、136。
21.在操作中，接近于开关100(即，在该开关的必要范围(requisite range)内)并且在感测区116内的目标(例如，外部金属物体、外部磁体、含铁物体等)的存在会导致可移动平台122的移动。特别地，通过对应于磁体106中的至少一个磁体的排斥力或吸引力使可移动平台122绕枢转轴线140旋转，从而将接触部130和接触部134彼此电耦合或彼此电解耦。同样地，可移动平台122的运动将接触部132和接触部136电耦合和电解耦。作为可移动平台122的跷跷板状运动的结果，桥接电编织物126与接触部134的第一电路闭合，或者桥接电编织物126与接触部136的第二电路闭合。
22.与图1a和图1b所示的已知示例相反，本文所公开的示例采用多个接触部的相对同时终止在一起以使电路完整和/或闭合，从而消除了对电编织物126的需求。换句话说，可移动平台的多个接触部同时终止在一起以使电路闭合/完整，使得不需要将柔性电导体机械耦合或电耦合到可移动平台。
23.图2a和图2b示出了第二已知类型的电气开关200。特别地，电气开关200用作柱塞型接近开关。图2a以剖视图示出了电气开关200。已知的电气开关200包括具有螺纹202的螺纹部分201、主体部分204、安装件206、电线组件207以及可移动平台(例如，柱塞组件)208。在其他已知的实施方式中，代替电线组件207，实现电连接器和/或耦合件。可移动平台208包括磁体210、移动轴212和开关部分214。
24.图2b提供了已知的电气开关200的移动平台208的详细视图。在图2b所图示的视图中，磁体210被示出为安装在轴212的远端。此外，移动部分214被示出为包括基座(例如，基座结构)215、电编织物216(在下文中为216a、216b等)以及接触部217、218、219。在该示例中，电编织物216和接触部217、218、219电耦合到从插座基座220延伸的插座接触部222。
25.在操作中，磁体210由于目标(例如，外部金属物体、外部磁体、外部含铁物体等)的存在而位移(例如，线性地位移)，从而导致轴212移动。作为结果，支撑结构215和接触部217朝向接触部219移动。在该已知的实施方式中，接触部217与接触部218接触，直到通过支撑
结构215使该接触部217朝向对应的接触部219移动为止。此外，编织物216的至少一部分与支撑结构215一起移动。因此，与图1b中所示的编织物126类似地，编织物216必须在保持结构完整性同时实现足够的柔性以保持正确工作的电连续性。
26.图3示出了根据本公开的教导的示例性电气开关300。特别地，为了清楚起见，以拆解后的分解视图示出了图3的示例性电气开关300。类似于图1a和图1b的已知开关100，所示示例的电气开关300是基于接近度的，使得电气开关例如基于检测到目标的存在而被操作，目标诸如是外部磁体或含铁物体(例如，具有足够质量的含铁材料的物体)。所示示例的电气开关300包括可移动平台(例如，电枢、枢转电枢等)301、枢轴302、固定部分304、电接触柱305(在下文中为305a、305b、305c、305d等)和支撑柱306，该固定部分304在该示例中被实现为接触室。此外，示例性可移动平台301包括安装在其上的接触部310、312。示例性接触部310、312被定位为接近于可移动平台301的第一远端。此外，在该示例中，固定部分304包括安装在其上的接触部314、316，这两个接触部通常与相应的配合接触部310、312对准。
27.为了同时闭合由接触部310、312、314、316限定的电路的电流路径，使可移动平台301绕与枢轴302关联的轴线330旋转。在该示例中，使可移动平台301通过被放置在电气开关300的必要接近度内的外部目标而移动。因此，可移动平台301的该旋转导致接触部310接合接触部314，该接触部314电耦合到电接触柱305b，并且同样地，导致接触部312接合接触部316，该接触部316电耦合到电接触柱305a，从而使与接触部310、312、314、316相关联的电路完整和/或闭合，并且从而也使相关联的电接触柱305a、305b完整或闭合。在所示示例中，接触部310经由可移动平台301电耦合到接触部312。在该示例中，接触部310在相似的时间(例如，同时)电耦合到接触部314，并且接触部312电耦合至接触部316。在一些示例中，接触部310与接触部314的接合(即，接触)以及接触部312与接触部316的接合导致可移动平台301的进一步运动被停止。附加地或备选地，接触部310与接触部314的接合以及接触部312与接触部316的接合导致弹回力(spring back force)作用在可移动平台301上，从而限制了可移动平台301的进一步移动。在其他示例中，可移动平台301相对于固定部分304平移移动。
28.在一些其他示例中，枢轴302和/或可移动平台301被弹簧加载(spring-loaded)和/或偏置以将可移动平台301保持在默认旋转角度，直到外部目标导致可移动平台301的移动为止。换句话说，在这些其他示例中，可移动平台301可以被偏置到默认角度位置，直到由于外部目标的存在而使该可移动平台移动为止。在一些这样的示例中，可以实现扭转弹簧或线性弹簧(例如，在枢轴302处或设置在枢轴302上)。
29.在一些示例中，可移动平台301还包括接触部320、322，同时对应的接触部324、326被安装到固定部分304。特别地，接触部320经由可移动平台301电耦合到接触部322，并且因此电耦合到接触部310以及接触部312，同时接触部314、316、324、326彼此电隔离。换句话说，示例性可移动平台301是导电的。此外，在这样的示例中，接触部320、322被定位为接近可移动平台301的第二远端，该第二远端在与可移动平台301的上面所提及的第一远端相反的一侧。在这些示例中，固定部分304的接触部324、326通常被对准，以被放置成与移动接触部320、322接触。特别地，可移动平台301可以绕旋转轴线330以跷跷板状的旋转运动移动，以将接触部310、312电耦合到接触部314、316或者将接触部320、322电耦合到接触部324、326。附加地或备选地，可移动平台301被偏置(例如，旋转偏置、弹簧偏置等)，使得接触部
320、322被偏置为与接触部324、326的默认接触模式，直到外部目标的存在导致可移动平台301旋转为止。备选地，接触部310、312朝向接触部314、316被偏置。
30.在一些示例中，接触部310、312、320、322旋入可移动平台301，从而限定它们之间的电接触。作为结果，可以经由旋转来相对于相应的接触部314、316、324、326调节接触部310、312、320、322中的多个接触部的高度和/或位移，例如，以适应部分的变化和/或公差。
31.在一些示例中，接触部310、312、314、316、320、322、324、326中的至少一个接触部至少部分地由氧化镉银、钯银等组成。但是，作为替代，可以实施任何适当的材料。附加地或备选地，接触部310、312、314、316、320、322、324、326中的至少一个接触部没有被镀覆或镀金。但是，作为替代，可以实施任何适当的镀覆、涂层和/或材料处理。在一些示例中，致动器(例如，电动机、螺线管等)耦合到可移动平台301和/或枢轴302，以偏置可移动平台301和/或以位置的方式控制可移动平台301的移动。在一些示例中，成对的接触部310、312和接触部320、322经由如下的部件(例如，电桥、电片、电线等)桥接在一起和/或彼此桥接，这样的部件被安装到可移动平台301并且与可移动平台301分离。在一些这样的示例中，可移动平台301不导电。
32.图4示出了根据本公开的教导的备选的示例性电气开关400。所示示例的电气开关400包括磁体210、轴212以及可移动平台(例如，支撑结构)402，该可移动平台402包括支撑杆404和接触法兰406(在下文中为406a、406b等)。在该示例中，接触部407被安装到法兰406a上并且在接触部410与412之间移动。同样地，接触部413被安装到法兰406b上并且在接触部414与接触部416之间移动。在该示例中，接触部407经由法兰406a、406b和/或可移动平台402电耦合到接触部413。而且，接触部222被实现以限定用于接触部407、410、412、413、414、416的电节点。
33.为了改变接触部222之间的电连接，外部目标引起磁体212的移动，并进而导致轴212的移动。作为结果，可移动平台402使支撑杆404与法兰406一起移动，从而使得接触部407从接触部412移开并且与接触部410接触并接合。类似地，在法兰406a、406b的运动期间，接触部413从接触部416移开并且与接触部414接触并接合。
34.虽然在图3和图4的示例中示出了两组接触部，但是作为替代，可以实现任何适当数量的接触部组(例如，四个、五个、十个、二十个、五十个、一百个等)。在一些其他备选示例中，轴212和/或可移动平台402通过弹簧(例如，线性弹簧)420被弹簧加载。在一些其他示例中，接触部407、413通过可移动平台402在与对应的电路接触部(例如，与闭合的电路相关联的接触部)接触与非终止的接触(例如，开路、始终断开的电路)之间移动。
35.图5a至图5c示出了可以利用本文所公开的示例实现的示例性开关类型和/或配置的示意图。特别地，图5a至图5c的示例性开关类型和/或配置可以分别利用图3和图4所示的电气开关300、400来实现。转到图5a，示出了双通双断开关500。在该示例中，桥502被示出为在第一节点504与第二节点506之间。在该示例中，桥502在电耦合第一节点504或电耦合第二节点506之间移动。
36.图5b描绘了可以在本文所公开的示例中实现的示例性单刀双掷开关510。在该示例中，桥502被移动以将节点512电耦合到节点514或节点516。
37.转到图5c，描绘了可以在本文所公开的示例中实现的单刀单掷开关520。在所示的示例中，桥502在电耦合节点522、524或断开节点522、524间的电路之间移动。
38.图5a至图5c的示例性开关配置500、510、520分别仅为示例，并且作为替代，任何适当的开关配置类型(例如，双通双断开关)可以被实现。
39.图6是表示示例方法600的流程图，该示例方法600可以被实现以用于产生和/或制造本文所公开的示例。在该示例中，在没有电编织物的情况下产生了磁接近检测传感器开关。
40.在框602处，可移动平台(例如，可移动平台301、可移动平台402)耦合到开关。在该示例中，可移动平台被配置为在开关内移动(例如，以旋转的方式移动、平移等)。此外，可移动平台相对于开关的固定部分移动。
41.在框604处，在一些示例中，致动器(例如，线性致动器、旋转致动器、螺线管、电动机等)耦合到可移动平台。致动器例如可以用于引导可移动平台的移动。
42.在框606处，可移动平台被对准和/或被定向到上面所提及的固定部分。特别地，可移动平台的第一接触部和第二接触部与固定部分的第三接触部和第四接触部对准，使得可移动平台的移动导致第一接触部和第二接触部分别接触第三接触部和第四接触部。第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触并接合导致闭合的电路。
43.在框608处，在一些示例中，由可移动平台的移动限定的上面所提及的电路被测试，并且过程结束。在这样的示例中，测试夹具(test fixture)可以用于模拟外部磁体的存在，并且测试磁接近检测传感器开关的对应的电功能。备选地，操作地耦合到可移动平台的枢轴的致动器可以被驱动以测试电路。
44.示例1包括一种装置，该装置可移动平台和固定部分，可移动平台具有第一接触部和第二接触部，其中第一接触部和第二接触部经由可移动平台而被电耦合，固定部分具有第三接触部和第四接触部，其中可移动平台是可移动的，以使第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触，以便同时闭合与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联的电路的电流路径。
45.示例2包括根据示例1的装置，还包括枢轴，可移动平台绕枢轴旋转，以使第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触。
46.示例3包括根据示例2的装置，还包括可移动平台的第五接触部和第六接触部，当第一接触部和第二接触部由于可移动平台绕枢轴的旋转而从第三接触部和第四接触部移开时，使第五接触部和第六接触部分别与固定部分的第七接触部和第八接触部接触。
47.示例4包括根据示例1的装置，其中第一接触部和第二接触部将第三接触部和第四接触部彼此电耦合。
48.示例5包括根据示例1的装置，其中第一接触部、第二接触部、第三接触部以及第四接触部限定单刀单掷开关。
49.示例6包括根据示例1的装置，其中第一接触部、第二接触部、第三接触部以及第四接触部限定双通双断开关。
50.示例7包括根据示例1的装置，其中可移动平台至少部分地限定柱塞以在线性运动路径中移动。
51.示例8包括根据示例1的装置，还包括弹簧，以将可移动平台偏置到默认的位置或旋转。
52.示例9包括一种电气开关，该电气开关具有被安装到可移动平台的第一接触部和
第二接触部，第一接触部和第二接触部经由可移动平台而被电耦合。电气开关还包括被安装到固定部分的第三接触部和第四接触部，其中可移动平台是可移动的，以使第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触，以便同时闭合与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联的电路的电流路径。
53.示例10包括根据示例9的电气开关，还包括枢轴，其中可移动平台绕枢轴旋转，以使第一接触部和第二接触部分别与第三接触部和第四接触部接触。
54.示例11包括根据示例10的电气开关，还包括致动器，以使可移动平台绕枢轴旋转。
55.示例12包括根据示例10的电气开关，还包括可移动平台的第五接触部和第六接触部，当第一接触部和第二接触部由于可移动平台的旋转而从第三接触部和第四接触部移开时，使第五接触部和第六接触部分别与固定部分的第七接触部和第八接触部接触。
56.示例13包括根据示例9的电气开关，其中第一接触部、第二接触部、第三接触部以及第四接触部限定单刀单掷开关。
57.示例14包括根据示例9的电气开关，其中第一接触部、第二接触部、第三接触部以及第四接触部限定双通双断开关。
58.示例15包括根据示例9的电气开关，其中可移动平台至少部分地限定柱塞以在线性运动路径中移动。
59.示例16包括根据示例9的电气开关，还包括弹簧，以将可移动平台偏置到默认的位置或旋转。
60.示例17包括一种方法。该方法包括：将可移动平台耦合到电气开关，其中可移动平台具有第一接触部和第二接触部，第一接触部和第二接触部经由可移动平台被电耦合；以及将第一接触部和第二接触部分别与电气开关的固定部分的第三接触部和第四接触部对准，使得能够使第三接触部和第四接触部分别与第一接触部和第二接触部接触，以便当可移动平台被移动时，同时闭合与第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部相关联的电路的电流路径。
61.示例18包括根据示例17的方法，还包括将致动器操作地耦合到可移动平台。
62.示例19包括根据示例18的方法，还包括通过驱动致动器来测试电路。
63.示例20包括根据示例17的方法，其中将平台耦合到电气开关包括将可移动平台耦合到枢轴。
64.根据上文，将理解的是，已经公开了实现具有成本效益且可靠的开关的示例性的方法、装置和制造物品。本文所公开的其他示例使得能够减少(例如，消除)电编织物，制造、安装和调节该电编织物可能会是昂贵且费时的。
65.尽管本文已经公开了某些示例性方法、装置和制造物品，但是该专利的覆盖范围并不限于此。相反，本专利涵盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、装置和制造物品。尽管在基于接近的工业开关应用的背景下示出了本文所公开的示例，但是任何适当的开关/接触应用可以实现本文所公开的示例。
66.所附权利要求据此通过引用并入到本具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为本公开的单独实施例。