[发明专利]部件减少和可靠性改善的中性位置限位开关头设计

说明书

本发明题为“部件减少和可靠性改善的中性位置限位开关头设计”。本发明涉及限位开关操作头，其包括能够沿顺时针方向和逆时针方向旋转的轴；被支撑在轴上并且能够响应于轴的旋转而沿顺时针方向和逆时针方向旋转的凸轮构件；以及响应于凸轮构件的旋转而由凸轮构件致动的从动件，其中从动件包括枢轴销，能够围绕枢轴销枢转的杠杆部分，以及安装到杠杆部分并与凸轮构件接触的滚动销。致动器构件接触杠杆部分并且响应于杠杆部分的枢转而沿第一方向或第二方向线性平移。滚动销在凸轮构件旋转时沿凸轮构件的轮廓运动，以便使杠杆部分枢转，其中致动器构件响应于杠杆部分的枢转而沿第一方向或第二方向线性平移。

背景技术

本发明整体涉及限位开关，并且更具体地讲，涉及一种中性位置限位开关，其包括简化的头部组件设计，其中运动部件较少。

电限位开关包括广泛采用的一类开关设备，其用于根据可位移开关感测构件的位置选择性地完成和/或中断一个或多个电连接。许多电限位开关包括头部组件，该头部组件结合旋转致动器，该旋转致动器将旋转运动转化为线性运动以致动限位开关。典型的头部组件具有曲柄或用于旋转致动器轴的其它杠杆，以及由致动器轴驱动的输出构件，该输出构件具有线性输出运动。输出构件接合并驱动可位移开关感测构件的元件，以用于选择性地完成和/或中断一个或多个电连接。在一些实施方案中，电限位开关可被构造为中性位置开关，其中头部组件的致动器轴能够沿顺时针方向和逆时针方向两者旋转，以实现输出构件的运动以及可位移开关感测构件在不同模式下从中性位置到两个不同位置的对应平移。

然而，应当认识到，目前构造的上述设计的头部组件在所关注的其操作特性和构造方面具有某些缺点。例如，其中头部组件的致动器轴能够沿顺时针方向和逆时针方向两者旋转的中性位置限位开关通常在旋转被转换成输出构件的线性运动之前需要致动器轴的大程度的预行程旋转(例如，接近15°-20°)，这导致限位开关的切换/跳闸时间增加。虽然可以减小这种大程度的预行程旋转，但通常通过使头部组件具有更复杂的运动部件使得头部组件更复杂，诸如通过具有单独的凸轮构件并提供用于相对于致动器轴和输出构件以不同取向安装这些凸轮构件以获得所需的操作。因此，应当认识到，具有这种构造的头部组件包括大量运动部件，这增加了头部组件的成本和复杂性，并且可导致该领域中的可靠性问题。

因此，希望提供一种用于中性位置限位开关的头部组件，该头部组件在旋转被转换成输出构件的线性运动之前需要致动器轴的较小程度的预行程旋转(例如，接近5°)，以便为限位开关提供更快的切换/跳闸时间。还希望头部组件通过简化的头部组件设计实现这种减小的预行程旋转程度，该设计具有减少的运动部件的数量，这将需要较少的时间和成本来组装它们并且将由于其中的运动部件的减少而增强限位开关的可靠性。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于在限位开关中提供致动的操作头包括外壳，能够沿顺时针方向和逆时针方向旋转的轴，被支撑在轴上并且能够响应于轴的旋转而沿顺时针方向和逆时针方向旋转的凸轮构件，以及响应于凸轮构件沿顺时针方向和逆时针方向的旋转而由凸轮构件致动的从动件，其中从动件还包括固定到外壳上的枢轴销，被定位在枢轴销上并且能够围绕枢轴销沿相反的方向枢转的杠杆部分，以及安装到杠杆部分并与凸轮构件接触的滚动销。操作头还包括致动器构件，该致动器构件与杠杆部分接触并且响应于杠杆部分的枢转而沿第一方向或第二方向线性平移。当凸轮构件沿顺时针方向或逆时针方向旋转时，滚动销沿凸轮构件的轮廓运动，以便使杠杆部分枢转，其中致动器构件响应于杠杆部分的枢转而沿第一方向或第二方向线性平移。