[发明专利]控制启动电开关

说明书

本发明涉及用于传递和放大控制运动的速动器件的改进。这类器件在将一个小的感测运动，如温度或压力传感器的运动转变成电触点或模拟元件的大运动（通常是快速运动）的电开关或模拟器件中特别有用。

Grey的英国专利№405，441和Proctor的美国专利2，200，995中公开了传递和放大速动运动的器件。这两个专利都利用杠杆，枢轴和副簧来放大运动并在一开关电触点中产生速动。这类结构仍在广泛使用，但由于其机械上的复杂性，会产生启动点的偏移。本发明的发明人戴维斯的美国专利2，824，919和3，472，980公开了这类器件的简化形式，其中，一个简单的盘簧既感测启动压力又提供一快速偏转运动以启动一利用杠杆放大的器件来操作电触点。本发明的主要目的是在一集成单元中提供一能实现放大量的器件，此放大量使该器件足以直接完成如对电触点，阀门的提动头或模拟器件进行开关的二次功能，该器件具有整体结构，能完成感测功能，同时实现放大和偏转。而无需使用枢轴杠杆或次簧。

根据本发明，对通常称为Belleuille簧的，能沿垂直其表面轴偏转的诸如薄平板或盘簧的弹性元件进行改进，使之包括一个置于中心开口的近似“W”形的放大片，该放大片的端部与中心开口的内边缘相对连接。“W”的中心部分形成一倒“U”型，当置于中心开口中时，它承受材料平面中的扭转应力，使U形部分的开口端的两端比靠近其闭合端的内边缘稍微靠近。

根据本发明，已经发现垂直于与中心开口边缘连接的“W”的端部材料平面的一个小的旋转位移能导致“U”形部分的闭合端在与上述平面垂直的方向上的一个较大的快速偏移。如果该器件在边缘部分受到支撑，“W”也可有轻微位移。

在将这种器件应用于一电气开关的操作中时，一对触点中的一个装在器件的U型部分的闭合端，并且与装在开关基座上的另一触点相对。提供在周边感测簧的某一位置上施加垂直于材料平面的力的装置，在此位置W形部分的端部与所述感测簧中心开口的内边缘连接，当此力增加到一预定值时，U形部分将快速移动到一个位置，在此位置处U型部分所带的触点将相对于开关基座所带的触点呈现一相反位置。

图1体现本发明的一个运动传递和放大器件的平面图;

图1A是中心输出环（Out    Put    loop）的部分示图，以虚线示出了受力的情况;

图2a和2b是图1器件的剖示图，给出了U形部分可能呈现的两个位置;

图3是本发明的运动传递和放大器件的一种改进形式;

图4是图3器件沿线4-4看去的剖示图;

图5是体现本发明的运动传递和放大器件的第二种改进型的平面图;

图5a是利用一个改进的组件的部分侧示图，该改进应用了一个内平板制成的器件和单独的复位簧;

图6是体现本发明的运动传递和放大器件的压力传感开关的侧剖图;

图7是图6开关的局部侧剖图，示出了本发明的运动传递和放大器件的启动位置;

图8是从图6中线8-8看去的开关的水平剖示图。

如附图所示，本发明的运动传递和放大器件的一种形式包括一个弹性金属薄片带10，其形状近似为W形，它包括一个倒U形的中心输出环（output    loop）11，U形引出簧有一闭合自由端口和基本平行的腿13和14。13和14的一端各与一对驱动环（driver    loop）16和17中的一个整体地相连，16和17各有一个反向延伸端18和19。

还提供有抑制驱动环16和17的反向延伸端相对向外移动的装置。此装置包括薄弹性金属截头体20，它分别与驱动环16和17的端部18和19功能性地整体相连。截头体20与U形引出簧11，驱动簧16和17以及U形件可很方便地由传统的盘或Belleville簧冲压形成。

在按上述完成制造之后，输出环11的腿13和14受力以使与驱动环16和17相连的腿如图1A的虚线所示靠得比腿的相反端更紧。这可以通过增加环11的闭合端12的腿之间的距离来实现，如沿线21敲击金属或通过减少环11的开端处两腿间的距距，如沿线22、23敲击驱动环16、17的之一或二者的金属，也可展宽簧11、16和17中的一个或几个。

按上面描述制成的本发明的运动传递和放大器件最初具有图2a所示的形态，但当一预定大小的压力施加到截头体20的上表面时，例如在与驱动环16、17的连接处附近时，器件将呈现图2b所示的形态，输出环11的自由端12移动幅大约是器件上受力部分的10倍。当去掉施加的力时，截头体的弹性将使器件恢复图2a所示形态。