專利名稱：具有隔離的接觸件的高壓開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及一種壓力開關(guān)，更具體地，涉及一種能夠由高壓致動的壓力開關(guān)，其中接觸件與壓力介質(zhì)隔離。
背景技術(shù)：
壓力開關(guān)是其中開關(guān)動作由周圍環(huán)境壓力觸發(fā)的開關(guān)類型。壓力開關(guān)已被推薦用于多種機電設(shè)備。典型壓力開關(guān)中的壓力檢測機構(gòu)是配置于壓力開關(guān)中要受到壓力介質(zhì)(例如有壓力的空氣或氣體)沖擊的膜片，當(dāng)達(dá)到特定的壓力時，膜片移動而使得壓力開關(guān)的開關(guān)接觸件被致動。
但是，傳統(tǒng)的壓力開關(guān)傾向于僅在相對較低的壓力水平(50-150PSIG)操作。
傳統(tǒng)壓力開關(guān)的另一個問題是它們不夠小并且通常在機電設(shè)備中占用太多空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種壓力開關(guān)，其能夠有效地避免上述傳統(tǒng)壓力開關(guān)的缺點。
在本發(fā)明的一個實例中，提供了一種具有與壓力介質(zhì)隔離的接觸件的壓力開關(guān)。
在本發(fā)明的另一實例中，提供了一種壓力開關(guān)，其中開關(guān)接觸件與壓力介質(zhì)隔離，并提供了一種響應(yīng)壓力而被致動的快動葉片機構(gòu)。
通過構(gòu)造在這里描述和示出的典型結(jié)構(gòu)中的快動葉片機構(gòu)，能夠提供滯后響應(yīng)，其中退動壓力水平與致動壓力水平不同。


從下面詳細(xì)的描述并參照附圖，本發(fā)明的特征能夠更易于理解，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實例的沒有蓋的高壓小型開關(guān)的前視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實例的高壓小型開關(guān)的橫截面視圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的實例的高壓小型開關(guān)的分解視圖。
具體實施例方式
在結(jié)合附圖描述實例和優(yōu)選的實施方式時，為清楚起見采用了特定的術(shù)語。然而，本專利說明書的公開內(nèi)容并非意在限定于所選擇的特定術(shù)語，應(yīng)當(dāng)理解，每個特定元件都包括所有以類似方式工作的技術(shù)上的等同元件。
一種克服了傳統(tǒng)壓力開關(guān)的缺點的壓力開關(guān)的實例包括耦聯(lián)到接觸件驅(qū)動機構(gòu)的壓力檢測機構(gòu)，第一終端，以及耦聯(lián)到快動葉片的第二終端。第一終端具有附連到其上的第一接觸件，并且第二終端的快動葉片具有耦聯(lián)到其上的第二接觸件。該第二接觸件通常(即，當(dāng)沒有向快動葉片施加力時)與第一接觸件電接觸。當(dāng)壓力檢測機構(gòu)檢測到壓力介質(zhì)處于或高于致動壓力水平時，壓力檢測機構(gòu)使接觸件驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動快動葉片到偏轉(zhuǎn)位置，因此第二接觸件不再和第一接觸件電接觸。當(dāng)?shù)谝唤佑|件和第二接觸件間的電接觸通過快動葉片的偏轉(zhuǎn)斷開時，開關(guān)的通過終端的輸出發(fā)生切換。壓力檢測機構(gòu)和接觸件驅(qū)動機構(gòu)的組合將壓力介質(zhì)與壓力開關(guān)的其它部分——特別包括快動葉片——隔離。
壓力檢測機構(gòu)可以是任一公知的壓力檢測裝置。壓力檢測機構(gòu)的一個實例是配置成檢測通過壓力通道的壓力介質(zhì)的膜片。膜片機械地耦聯(lián)到活塞組件，該活塞組件響應(yīng)于施加到膜片上的力致動快動葉片。
下面參照圖1討論該壓力開關(guān)實例。當(dāng)向耦聯(lián)到活塞下部(或底部)14的橡膠膜片12施加力時，開關(guān)10發(fā)生了電切換。活塞還包括與下部14互補的上部18。
第一終端26承載固定接觸件28。共用終端30具有附連到其上的快動葉片32，可移動接觸件34附連到快動葉片32上。終端26和30牢固地保持在活塞上部18和活塞下部14之間?？梢苿咏佑|件34通常(即，當(dāng)向膜片施加很小的力或沒有施加力時)處于關(guān)閉位置，從而其與固定接觸件28接觸。
圖2以橫截面視圖示出接觸件和快動葉片的組合的操作實例。在圖2中，示出其部件安裝入外殼(如其在工作中的典型設(shè)置)的壓力致動開關(guān)10。外殼包括設(shè)置在外殼的下部或基部42上的上蓋部分40。膜片保持在基部42和桿44之間。開關(guān)元件由外殼保護而免于壓力介質(zhì)，膜片部分12通過桿44中的通道48暴露于外部環(huán)境，因此其可以受到由壓力介質(zhì)施加的力。圖2的實例中，膜片安裝在下方基部42中，該下方基部位于形成外殼底部的蓋的盤形元件中。
如在圖2中示出，安裝在快動葉片32上的可移動接觸件34與固定的或通常關(guān)閉的接觸件28接觸，該接觸件28與終端26連接。
優(yōu)選地包括彈簧20，其與活塞上部18的上表面抵接。彈簧20向被螺釘22控制的活塞提供彈簧力。螺釘22可通過螺接到螺釘22上的螺母24調(diào)節(jié)，使得彈簧力根據(jù)壓力開關(guān)10響應(yīng)所需的壓力增大或減小。
圖2的實例中的螺釘22是內(nèi)六角螺釘，其螺接在螺母24內(nèi)并且由上蓋部分40保持。當(dāng)轉(zhuǎn)動螺釘22時，活塞上部(或頂部)18上的彈簧20的力改變，該力接著改變需要施加到膜片12上并由此施加在活塞下部(或底部)14上的力的大小，以使得快動葉片32改變位置。在圖1和2所示開關(guān)的操作中，當(dāng)橡膠膜片12的變形力引起快動葉片32偏轉(zhuǎn)時，與終端26和30連接的電路中發(fā)生電切換。如圖2所示配置的快動葉片機構(gòu)稱為“偏心快動(snap over center)”機構(gòu)。偏心快動機構(gòu)在快動葉片上形成了凹凸部分，允許當(dāng)來自膜片12的力施加到快動葉片時快動葉片偏轉(zhuǎn)。通過使如圖2中46處大致所示的樞轉(zhuǎn)點偏離中心，快動葉片產(chǎn)生壓力滯后響應(yīng)。也就是說，致動壓力水平和退動壓力水平相差一個所述壓力滯后值，其中，當(dāng)處于或高于該致動壓力水平時，開關(guān)致動，當(dāng)處于或低于該退動壓力水平時，開關(guān)退動。作為示例，致動壓力水平可高于退動壓力水平，可選地，致動壓力水平也可以低于退動壓力水平。調(diào)節(jié)螺釘50可用來通過調(diào)節(jié)用于偏心快動機構(gòu)的止動點改變壓力滯后響應(yīng)值。
當(dāng)提供可選的彈簧組件時，開關(guān)致動的壓力水平能夠通過調(diào)節(jié)螺釘22控制，以改變壓縮彈簧20的偏置力。該偏置力通過活塞上部(或頂部)18傳遞以預(yù)加載快動葉片32，因此形成開關(guān)致動的臨界壓力。
膜片12響應(yīng)于來自外界壓力的施加的力而擴張，并響應(yīng)于該壓力朝快動葉片32驅(qū)動活塞下部14。膜片安裝到由基部42和桿44形成的殼體內(nèi)之后，保留在殼體里，從而膜片12被有效地保持。
圖3以分解圖示出包括殼體的開關(guān)組件。固定接觸件28安裝到第一終端26適當(dāng)?shù)目?未圖示)內(nèi)。另外，快動葉片32保持在活塞上部(或頂部)18和活塞下部(或底部)14之間，并由膜片12的撓曲致動。下方基部42和桿44被緊固件(未圖示)保持在一起而形成殼體。
根據(jù)本發(fā)明的高壓開關(guān)具有很多用途。例如，其能用于空氣壓縮機，當(dāng)達(dá)到最大容器壓力時關(guān)閉壓縮機馬達(dá)，以及當(dāng)容器壓力降到低于預(yù)定水平時就啟動壓縮機馬達(dá)。在這一點上，具有與這里所述結(jié)構(gòu)類似的高壓開關(guān)能夠配置成在50PSIG至200PSIG之間執(zhí)行切換動作。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置快動葉片，致動點和退動點之間的差能設(shè)定成大約25至30PSIG。此外，通過提供其接觸件能相當(dāng)牢固的開關(guān)(例如本發(fā)明提供的)，該開關(guān)能夠在15和20安培之間切換。在優(yōu)選的實施方式中，該開關(guān)能夠配置為小型(或微型)高壓開關(guān)，例如大約為1.5”O(jiān)AL和1.5”直徑的尺寸。
上述具體實例和實施方式是說明性的，在不脫離本發(fā)明的精神或附帶權(quán)利要求的范圍的情況下，關(guān)于這些實施方式能夠提出多種變例。例如，在本發(fā)明和附帶權(quán)利要求的范圍內(nèi)，不同說明性實施方式的元件和/或特征可以互相組合和/或互相替代。
權(quán)利要求
1.一種壓力開關(guān)，包括膜片；耦聯(lián)到所述膜片的活塞，其中，當(dāng)壓力介質(zhì)的力施加到所述膜片時，所述活塞被驅(qū)動；具有固定接觸件的第一終端；以及耦聯(lián)到快動葉片的第二終端，快動葉片上耦聯(lián)了可移動接觸件，其中，當(dāng)所述快動葉片處于所述活塞沒有被驅(qū)動的靜止位置時，所述第一終端的所述固定接觸件與所述第二終端的所述可移動接觸件電接觸，并且當(dāng)所述活塞受壓時，所述快動葉片偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置，因此可移動接觸件不與固定接觸件電接觸，并且當(dāng)所述固定接觸件和可移動接觸件由于所述快動葉片的偏轉(zhuǎn)分開時，所述開關(guān)的通過所述終端的輸出發(fā)生切換。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力開關(guān)，其中所述快動葉片構(gòu)造為偏心快動結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的壓力開關(guān)，其中所述開關(guān)在處于或低于退動水平的第一壓力下退動，而在處于或高于不同于所述退動水平的致動水平的第二壓力下致動。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力開關(guān)，其中所述致動水平高于所述退動水平。
5.如權(quán)利要求3所述的壓力開關(guān)，其中所述致動水平和所述退動水平之間的差能通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置快動葉片而設(shè)定在25至30PSIG的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3所述的壓力開關(guān)，其中所述退動水平在50PSIG至200PSIG范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3所述的壓力開關(guān)，還包括將螺釘和螺母機構(gòu)耦聯(lián)至所述活塞的壓縮彈簧，其中所述退動水平能夠通過操作所述螺釘和螺母機構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)以改變所述壓縮彈簧的彈簧力。
8.如權(quán)利要求1所述的壓力開關(guān)，其中所述壓力開關(guān)是小型開關(guān)。
9.如權(quán)利要求1所述的壓力開關(guān)，其中所述開關(guān)尺寸為大約1.5”O(jiān)AL和1.5”直徑。
10.如權(quán)利要求1所述的壓力開關(guān)，其中當(dāng)所述壓力介質(zhì)的壓力處于或高于50PSIG至200PSIG之間的退動水平時，所述快動葉片偏轉(zhuǎn)。
11.如權(quán)利要求1所述的壓力開關(guān)，還包括抵接所述活塞的內(nèi)表面的彈簧，其中所述彈簧抵靠所述活塞施加彈簧力。
12.如權(quán)利要求11所述的壓力開關(guān)，其中所述彈簧力能夠通過操作螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)。
13.一種壓力開關(guān)，包括具有第一接觸件的第一終端；耦聯(lián)到快動葉片的第二終端，該快動葉片具有耦聯(lián)到其上的第二接觸件，當(dāng)沒有向所述快動葉片施加力時，所述第二接觸件與所述第一接觸件電接觸；以及耦聯(lián)到接觸件驅(qū)動機構(gòu)的壓力檢測機構(gòu)，其中當(dāng)所述壓力檢測機構(gòu)檢測到壓力介質(zhì)處于或高于退動水平時，所述壓力檢測機構(gòu)觸發(fā)所述接觸件驅(qū)動機構(gòu)以驅(qū)動所述快動葉片到偏離位置，由此所述第二接觸件不與所述第一接觸件進(jìn)行所述電接觸，并且當(dāng)所述電接觸被所述快動葉片的偏轉(zhuǎn)斷開時，所述開關(guān)的通過所述終端的輸出發(fā)生切換。
14.如權(quán)利要求13所述的壓力開關(guān)，其中所述壓力檢測機構(gòu)和接觸件驅(qū)動機構(gòu)的組合將壓力介質(zhì)與所述快動葉片隔開。
15.如權(quán)利要求13所述的壓力開關(guān)，其中所述快動葉片構(gòu)造成偏心快動結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求13所述的壓力開關(guān)，其中所述開關(guān)在處于或低于所述退動水平的第一壓力下退動，而在處于或高于不同于所述退動水平的致動水平的第二壓力下致動。
17.如權(quán)利要求16所述的壓力開關(guān)，其中所述致動水平高于所述退動水平。
18.如權(quán)利要求13所述的壓力開關(guān)，其中當(dāng)所述壓力介質(zhì)的壓力處于或高于50PSIG至200PSIG之間的所述退動水平時，所述快動葉片偏轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種壓力開關(guān)，其采用與壓力介質(zhì)隔離的電接觸件。通過在偏心快動的結(jié)構(gòu)中采用快動葉片，能夠提供一種遲滯效果，其中該開關(guān)在一種壓力下致動，在另一種壓力下退動。
文檔編號H01H35/34GK101047079SQ20071008957
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者史蒂夫·西弗森, 小史蒂夫·韋塞拉斯基 申請人:微氣動邏輯有限公司