压差开关的利记博彩app

专利名称：压差开关的利记博彩app
技术领域：
本公开内容一般涉及感压开关(pressure sensing switch)领域，且更具体地说 涉及膜片至文动的感压开关(di即hragm-actimted pressure sensing switch)令页域。
背景技术：
—些系统，例如加热、通风和空气调节系统以及其它系统感测空气或其它流体压 力差以提供对其它部件的控制或监测信息。在这些系统中，压差开关可用作控制或监测 系统的一部分。典型的压差开关包括由膜片分成两个压力区的外壳和一些类型的开关组 件。当两个压力区的每一个中的压力水平相差的量足以激活开关时，开关从去激活状态 (deactivated state)改变成激活状态。当两个压力区中的每一个中的压力水平改变使得 压力水平的任何差值低于激活开关所需要的差值时，先前激活的开关返回到去激活状态。

发明内容
用于转换电路的片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压 縮弹簧。近端部分构造成导电地连接到电端子(electricalterminal)。多个柔性张力臂从 近端部分延伸。压力接触区构造成接受物理力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个 弯曲。远端部分与柔性张力臂为一整体并包括电触点(electrical contact)。压縮弹簧与 远端部分为一整体并从远端部分大致向近端延伸。压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。 [OOOS] 用于感测流体压力差的开关组件包括片簧、公共电端子(commonelectrical terminal)和常开电端子。片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压 縮弹簧。近端部分构造成导电地连接到电端子。多个柔性张力臂从近端部分延伸。压力接 触区构造成接受物理力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲。远端部分与柔性 张力臂为一整体。远端部分包括电触点。压縮弹簧与远端部分为一整体并从远端部分大致 向近端延伸。压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。公共电端子电连接到片簧的近端部分。 常开电端子包括构造成电连接到片簧的远端部分的触点的触点。 用于构成片簧的方法包括形成柔性导电弹簧材料的细长件以及由细长件形成多 个张力臂。该方法进一步包括由细长件整体形成压縮部分。 用于转换电路的片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、用于接受物理力的传递以 使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲的装置、远端部分和用于对与远端部分为一整体的柔 性张力臂施加张力的装置。近端部分构造成导电地连接到电端子。多个柔性张力臂从近端 部分延伸。远端部分与柔性张力臂为一整体并包括电触点。 用于发送流体压力差信号的方法包括移动膜片组件来至少部分地响应膜片组件两端的流体压力差。该方法还包括使由片簧承载的电触点移入具有常开端子的导电位置。 片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和整体压縮弹簧。近端部分构 造成导电地连接到电端子。多个柔性张力臂从近端部分延伸。压力接触区构造成接受物理 力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲。远端部分与柔性张力臂为一整体并包 括电触点。压縮弹簧从远端部分大致向近端延伸并与远端部分为一整体。压縮弹簧包括第 一支腿和第二支腿。 用于发送流体压力差信号的方法包括至少部分地响应于膜片组件两端的流体压 力差而移动膜片组件。该方法还包括使由片簧承载的电触点移动远离具有常开端子的导电 位置。片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和整体压縮弹簧。近端 部分构造成导电地连接到电端子。多个柔性张力臂从近端部分延伸。压力接触区构造成接 受物理力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲。远端部分与柔性张力臂为一整 体并包括电触点。压縮弹簧从远端部分大致向近端延伸并与远端部分为一整体。压縮弹簧 包括第一支腿和第二支腿。 用于发送流体压力差信号的方法包括至少部分地响应于膜片组件两端的流体压 力差而移动膜片组件。该方法还包括使由片簧承载的电触点移入具有常闭端子的导电位 置。片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和整体压縮弹簧。近端部 分构造成导电地连接到电端子。多个柔性张力臂从近端部分延伸。压力接触区构造成接受 物理力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲。远端部分与柔性张力臂为一整体 并包括电触点。压縮弹簧从远端部分大致向近端延伸并与远端部分为一整体。压縮弹簧包 括第一支腿和第二支腿。 用于发送流体压力差信号的方法包括至少部分地响应于膜片组件两端的流体压 力差而移动膜片组件。该方法还包括使由片簧承载的电触点在具有常开端子的导电位置和 具有常闭端子的导电位置之间移动。片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远 端部分和整体压縮弹簧。近端部分构造成导电地连接到电端子。多个柔性张力臂从近端部 分延伸。压力接触区构造成接受物理力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲。远 端部分与柔性张力臂为一整体并包括电触点。压縮弹簧从远端部分大致向近端延伸并与远 端部分为一整体。压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。 用于发送流体压力差信号的方法包括将膜片组件放入外壳内。外壳和膜片组件共 同界定由膜片组件分隔开的高压室和低压室。该方法还包括将片簧安装到外壳内。片簧包 括近端部分和具有电触点的远端部分，且其中安装步骤包括将片簧的近端部分固定到第一 端子。该方法进一步包括当高压室和低压室之间的流体压力差至少等于预定值时将片簧电 连接到第二端子。


尽管说明书详细指出并明确要求本实施方式的权利，我们认为，以下结合附图的 描述将更好地理解本实施方式，其中 图la是根据一个实施方式的压差开关组件的截面图，其中包括膜片组件 (included diaphragm assembly)与片簧接角虫； 图lb是根据一个实施方式的类似于图la的截面图，其中包括膜片组件与片簧间隔开； 图lc是根据另一个实施方式的压差开关组件的截面图，其中包括膜片组件与片 簧接触； 图2a是图la所示压差开关组件的一部分的放大视图； 图2b是图lb所示压差开关组件的一部分的放大视图； 图2c是图lc所示压差开关组件的一部分的放大视图； 图3是图la和图lb开关外壳的下部部分的顶部平面图； 图4a是图la-2c所示膜片组件的透视图，其中为了清楚而去除了顶部部分； 图4b是图la-2c和图4a所示膜片组件的透视图，其中为了清楚而去除了下部部
分； 图5a是图la-lb和图2a_2b压差开关组件的常闭触点和端子的透视图；
图5b是图5a所示常闭触点和端子的侧视图； 图6a是图la-lb和图2a_2b压差开关组件的常开触点和端子的透视图； 图6b是图6a所示常开触点和端子的侧面透视图； 图7是图la-2c所示公共端子的侧视图； 图8是图la-2c片簧和公共端子的透视图； 图9是图la-2c和图8所示片簧的顶部平面图； 图10是图la-2c和图8-9所示片簧的侧视图； 图11是图la-2c和图8_10所示片簧的放大视图，描述了根据一个实施方式的包 括的凸出部(included tab)和公共端子之间的相互作用； 图12a-12d描述了根据一个实施方式用于组装片簧和公共端子的一系列步骤；以 及 图12e-12f描述了片簧的操作。
具体实施例方式
本文连同包含的附图中的视图和实施例对所公开的和描述的装置连同其操作在 此进行详细描述。除非另外说明，贯穿整个附图中的视图，相同的参考数字是指相同的或相 应的附图中的元件。本领域普通技术人员将认识到，所公开的和描述的部件可进行更改，且 这样的更改可能是特定应用所需要的。在本公开内容中，任何指明的特定形状或者仅限于 提供的特定的实施例或者仅是这一形状的一般描述。指明的特定形状不是用来且不应被解 释为强制或限制，除非本身特别标示。 图la和图2a示出根据一个实施方式的压差开关组件10。压差开关组件10可用 于感测两个流体压力区域之间的压力差。特定地，压差开关组件10可用于感测加热、通风 和冷却("HVAC")系统区域之间的空气压力差，或者感测加热、通风和冷却("HVAC")系 统区域中的计示压力。压差开关组件10的另一可能的应用是感测存在的足以支持炉内燃 烧的空气流的量。压差开关组件10还可用于除了加热、通风和冷却("HVAC")外的应用。 另外，压差开关组件10可用于感测除了空气外的流体，例如各种其它气体、液体或两者混 合的流体的压力差。 在图la、lb和lc所示的实施例中，压差开关组件10可包括大致柱状外壳16。外壳16可包围压差开关组件10的活动部件，并且可由上部外壳构件18和下部外壳构件20 形成。上部外壳构件18和下部外壳构件20可构造成当组装时相互匹配，且可由能够承受 压差开关组件10受到的流体压力的任何适当材料构造。在许多应用中，使用大刚性的材料 构造外壳16可能是理想的。这样的材料可以是金属如钢、铜或其它合金，陶瓷，塑料如聚氯 乙烯(PVC)或其它合适的塑料、聚碳酸酯或碳纤维复合材料。也可以使用其它合适的材料。
多个挤压件(extrusion) 22固定到上部外壳构件18的顶部壁24。根据所使用的 具体制造方法，每一个挤压件22可形成为上部外壳构件18的组成部分或者可固定到顶部 壁24。当将压差开关组件10安装到安装托架或板时，每一个挤压件22都可用作防旋转元 件。 多个凸台26也可固定到上部外壳单元18的顶部壁24。与多个挤压件22—样，多 个凸台26可形成为上部外壳构件18的组成部分或者可固定到上部外壳构件18的顶部壁 24。多个凸台中每个凸台26的壁界定凹进28，凹进28可接纳紧固件例如自攻丝螺钉或其 它适当的紧固件，以用于安装压差开关组件10，或者与安装托架结合或者直接安装到另一 表面。 上部外壳构件18的上部壁24的部分界定穿过上部壁24的开口 30。开口 30可对 于其长度的至少一部分刻螺纹以接受调节螺钉(set screw)32。在所示的实施例中，开口 30的螺纹在开口 30的长度的末端之前终止，以便当调节时终止调节螺钉32的行进。
调节螺钉32可包括与开口 30的螺纹匹配的螺纹。调节螺钉32的壁34界定有可 构造成接受用于调节的六角扳手(未示出)的末端的大致六角形开口 36。或者，可使用另 一构造，例如用于标准螺丝刀的槽、用于十字螺丝刀的十字形、用于Torx扳手的Torx开口 、 或者另外合适的调节机构。 调节螺钉32还可包括突出物38，突出物38可用作用于弹性构件例如螺旋弹簧40 的安装或定位装置。当压差开关组件10被组装时，螺旋弹簧40可设置成压縮态。压縮量 可至少部分地通过调节上部外壳构件18的开口 30内的调节螺钉32来调节。本领域普通 技术人员将从该描述认识到，在特定的场合下待施加或期望的压縮力的确切的量将根据包 括部件的尺寸和所使用的材料的各种因素而不同。另外，螺旋弹簧40可由其它合适类型的 弹性构件例如由弹性体制成的那些以及其它构件代替或补充。 上部外壳18可包括大致柱状的侧壁42。侧壁42以环状唇部44结束，而环状唇 部44可定位在侧壁42的底部处。该环状唇部44可包括顶部唇部部分46和侧面唇部部分 48。顶部唇部部分46可为大致环状，且在可大致平行于由上部外壳构件18的顶部壁24占 据的平面的平面中从侧壁42的底部向外伸出。多个开口 (未示出)按近似相等的间隔分 散在环状唇部44的大致环状顶部唇部部分46的四周周围。多个开口中的每一个开口延伸 通过顶部唇部部分46的整个厚度以形成穿过顶部唇部部分46的通路。环状唇部44的侧 面唇部部分48可为大致柱状且大约与侧壁42同心。 上部外壳构件18可包括与侧壁42为一整体的上部入口端口 50，如图la和图lb 所示。上部入口端口 50可为大致柱状且可构造成接受软管以携带气体或流体。可使用的 一种合适的软管的内径可近似等于上部入口端口 50的外径，以便提供软管和上部入口端 口 50之间的摩擦配合。如果在特定应用中理想，那么还可以使用软管夹、粘合剂或另外合 适的装置来将软管固定到上部入口端口 50。流体通路52延伸通过上部入口端口 50，并进一步通过侧壁42以在上部压力室54和可连接到上部入口端口 50的管道(未示出)之间 提供流体连通。上部压力室54可至少部分地由上部外壳构件18界定。
下部外壳构件20可为大致柱状且可构造成与上部外壳构件18匹配以形成压差开 关10的外壳16。下部外壳构件20可包括大致柱状的侧壁56和底部壁58。多个凸出部 97 (图3示出)从大致环状唇部60伸出。多个凸出部97中的每个凸出部97可构造成伸出 通过上部外壳构件18的环状唇部44的顶部唇部部分46中的多个开口中的其中一个开口 。
当使用聚碳酸酯形成上部外壳构件18和下部外壳构件20时，可对多个凸出部97 中的每个凸出部的延伸通过上部外壳构件18的环状唇部44的顶部唇部部分46的表面的 一部分加热(图la、图lb和图lc)。当加热时，聚碳酸酯可变形成将底部外壳构件20的多 个凸出部97中的每个凸出部97紧固到上部外壳构件18的多个开口中的每个开口内，以将 上部外壳构件18和下部外壳构件20紧固在一起。根据用于构造的材料，可使用其它合适 的紧固方法，例如焊接、结合、胶合或巻曲以及其它方法。 下部外壳构件20可包括可与侧壁42为一整体的下部入口端口 62，如图la和图 lb所示。下部入口端口 62可为大致柱状且可构造成按与上部入口端口 50类似的方式接 受软管。流体通路63延伸通过下部入口端口 62并进一步通过侧壁56，以在下部压力室64 和可连接到下部入口端口 62的管道(未示出)之间提供流体连通。下部压力室64可至少 部分地由下部外壳构件20界定。 下部外壳构件20还可包括内壁66。内壁66可包括外围边缘68和多个杆 (post)70，杆70可用作开关罩板(switch cover plate) 74的定位部件(图la、图lb和图 lc)。内壁66与开关罩板74协作，部分地界定开关组件室72 (图la、图lb和图lc)。
开关罩板74可包括多个对准开口 76，且可定位在内壁66的外围边缘68上。开关 罩板74的定位可通过将多个对准开口 (alignment opening) 76中的每一个定位在杆70中 的一个上使得杆70中的每一个伸出通过开关罩板74的对准开口 76中的一个来辅助完成。 开关罩板74可由与上部外壳构件18、下部外壳构件20相同的材料或不同的合适的材料构 造。 对准开口 76位于开关罩板74的相对端。凸出的脊78可大致定位在开关罩板74 的中心。在所示实施例中，该凸出的脊78为大致环状，且与由穿过开关罩板74的大致环状 开口的外围边缘80形成的圆大致同心。 压差开关组件10可包括当组装时设置在外壳16内的膜片组件67。膜片组件67 与上部外壳构件18协作，部分地界定上部压力室54。另外地，膜片组件67与下部外壳构件 20协作，部分地界定下部压力室64。膜片组件67的进一步的细节稍后结合图4A和图4B 提供。 压差开关组件10可包括片簧组件82。片簧组件82可包括可被指定为公共端子的 第一端子84。第一端子84在该实施例中示出为伸出通过下部外壳构件20的底部壁58，以 提供可在外壳16外部的电触点。片簧86可按导电的方式固定到第一端子84。片簧86可 包括电触点98，如图la-lc和图2a-2c所示。片簧组件82的进一步的细节在结合随附的图 9-12的讨论中提供。 第二端子88透过下部外壳构件20的底部壁58以提供在外壳16外部的第二电触 点。在图la和图lb所示的实施例中，第二端子88可用作常开端子。在其它操作模式下，其中对所描述的压差开关组件10或可连接到压差开关组件10的部件的构造进行了适当和 明显的更改，第二端子88可用作常闭端子。第二端子88的进一步的细节显示在图5a和图 5b中并结合图5a和图5b加以讨论。 第三端子90可提供常闭端子触点。第三端子也可透过下部外壳构件20的底部壁 58以提供在外壳16外部的电触点。为了清楚显示，可同样伸出通过底部壁58的第三端子 90的片部分没有在在图la和图lb中显示。如先前描述的，第三端子90，在进行了适当和 明显的更改的情况下，可用作常开端子。第三端子90的进一步的细节显示在图6a和图6b 中并结合图6a和图6b加以讨论。端子84、88和90中的每一个都可由任何合适的导电材 料如铜或另外的合适材料构造。 在一个实施方式中，压差开关组件10可包括在外壳16外部的三个电触点，如图la 所示。这些外部触点是第一 (公共)端子84、第二 (常开)端子88和第三(常闭)端子 90。在操作中，压差开关组件10可按形成两个电路的方式连接到其它电部件。第一电路可 包括可包含第一 (公共)端子84、片簧86和第三(常闭)端子90的导电通路。第二电路 可包括可包含第一 (公共)端子84、片簧86和第二 (常开)端子88的导电通路。
调节螺钉32可通过移动其位置来调节，以选择性地压縮处在调节螺钉32和膜片 组件67之间的螺旋弹簧40。在此处描述的当前的实施例中，螺旋弹簧40的该压縮选择了 可通过膜片组件供给到片簧组件82的预加载或偏置的量。此刻偏置或预加载的片簧组件 82的片簧86可被推入与第三(常闭)端子90接触，如图la所示，从而完成该实施例中两 个电路中的一个。 上部压力室54和下部压力室64中的流体压力可在可与压差开关组件10 —起使 用的装备的操作过程中变化。在一个实施方式中，下部压力室64中的流体压力水平可大于 上部压力室54中的流体压力水平。当这些压力的差值等于或超过足以克服由螺旋弹簧40 的偏置或预加载所供给的力的量的预定量时，膜片组件67被推向上部压力室54。因此，片 簧86可向上移动，使得片簧86的电触点98与第三(常闭)端子90断开，并接合第二 (常 开)端子88，如图lb和图2b所示。 当片簧86被如此致动时，第一电路可打开而第二电路可闭合。电路按这样方 式的打开和闭合可用于去激活一件装备并同时激活信号器以表明这样的装备去激活 (equipment deactivation)已经发生。类似地，电路按这样方式的打开和闭合可用于去激 活第一件装备并同时激活第二件装备。其它用途也是可能的，且通过阅读本公开内容，对本 领域普通技术人员应是明显的。 图lc描述了没有第三(常闭)端子90的压差开关组件10。在该实施例中，片簧 组件82示出处于偏置或预加载状态，类似于图la所示的实施例。在该状态，片簧86可正 常静止在端子止块(terminal stop)94上。端子止块94示出为与下部外壳构件20的底部 壁58为一整体。 在该构造中，压差开关组件10可包括在外壳16外部的两个电触点。这些外部触 点是第一 (公共)端子84和第二 (常开)端子88。在操作中，压差开关组件10可连接到 电路中的其它电部件。该电路可包括可包含第一 (公共)端子84、片簧86和第二 (常开) 端子88的导电通路。 调节螺钉32可通过移动其位置来调节，以选择性地压縮处在调节螺钉32和膜片组件67之间的螺旋弹簧40。在此处描述的当前实施例中，螺旋弹簧40的该压縮选择了可 通过膜片组件供给到片簧组件82的预加载或偏置的量。此刻偏置或预加载的片簧组件82 的片簧86可被推入与端子止块94接触，从而保持第一 (公共)端子84和第二 (常开)端 子88之间的电路打开。 上部压力室54和下部压力室64中的流体压力可在可与压差开关组件10 —起使 用的装备的操作过程中变化。在一个实施方式中，下部压力室64中的流体压力水平可大于 上部压力室54中的流体压力水平。当这些压力的差值等于或超过足以克服由螺旋弹簧40 的偏置或预加载所供给的力的量的预定量时，膜片组件67被推向上部压力室54。因此，片 簧86可向上移动，使得片簧86的电触点98从与端子止块94的接触断开，并接合第二 (常 开)端子88，如图lb和图2b所示。 当片簧86被如此致动时，电路可正常打开。电路按所描述的方式的打开和闭合可 用于激活或去激活信号器或另一件装备。其它用途也是可能的，且通过阅读本公开内容，对 本领域普通技术人员应是明显的。 图2a描述了片簧86的电触点98与第三(常闭)端子90接触。该实施例显示了 具有三个端子的压差开关组件10的操作的去激活状态，如图la描绘和结合图la描述的。 图2b描述了片簧86的电触点98与第二 (常开)端子88接触。该实施例显示了具有三个 端子的压差开关组件10的操作的激活状态，如图lb描绘和结合图lb描述的。
图2c描述了片簧86的电触点98与端子止块94接触。该实施例显示了具有两个 端子的压差开关组件10的操作的去激活状态，如图lc描绘和结合图lc描述的。当激活时， 片簧86的电触点98移动以接触第二 (常开)端子88且不与端子止块94接触。尽管显示 为朝向电触点98是圆的和凸的，但是端子止块94的可构造成接触且在该实施例中确实接 触片簧86的电触点98的表面可以是平的、尖的或另外合适的形状。 图3是外壳16的下部部分的顶部平面图。底部壁58可包括多个端子开口 71，端 子可通过端子开口 71伸出。多个端子开口 71中的每一个都可由端子支撑壁73部分地包 围。中心支撑壁75和侧面支撑壁77中的每一个可在组装时部分地支撑片开关组件82。
图4a和图4b分别是从下面和上面看时膜片组件67的透视图。膜片组件67可包 括大致刚性盘100。盘100可由与上部外壳构件18、下部外壳构件20相同的材料构成，或 者可由不同的合适的材料制成。柱塞(plunger) 102可大致定位在盘100的中心。多个径 向脊104和圆形脊106固定到盘100，或者与盘100形成整体。 柔性构件108可为大致环状且从盘100径向延伸。柔性构件108可由聚硅酮或另 外的合适的弹性体构成。密封脊(sealing ridge) 110可沿柔性构件108的外围边缘定位。 该密封脊IIO可定位在上部外壳构件18 (图la、图lb和图lc)和下部外壳构件20(图la、 图lb和图lc)之间，以按类似垫圈的方式辅助在上部外壳构件18和下部外壳构件20之间 形成密封。柔性构件108还可以包括回旋部分112，回旋部分112可以在上部压力室54和 下部压力室64之间没有压力差时凸向上部外壳构件18。 连接区域114提供柔性构件108可固定到盘100的区域。在该实施例中，柔性构 件108的内周可构造成与盘100的外围边缘可配合的通道。柔性构件108可通过结合，例 如使用各种粘合剂或通过另外合适的方法固定到盘100。 定位脊(positioning ridge) 116可定位在盘100的大约中心处。该定位脊116可为大致环状且可大约位于盘100的中心。另外，定位脊116可构造成接受螺旋弹簧40 (图 la、图lb和图lc)的一端以提供用于定位螺旋弹簧40的装置。在使用替代物或附加于螺 旋弹簧40的不同的弹性构件的应用中，定位脊可更改成适应所使用的弹性构件，或如果适 当的话甚至可完全消除。 如图5a和图5b所示，第二 (常开)端子88可为大致L型。第二 (常开)端子88 具有主支腿118和触点支撑支腿120。在该具体实施例中，第二 (常开)端子88的主支腿 118可以比触点支撑支腿120长。主支腿118可包括多个固定突出部(securing tab) 122， 固定突出部122构造成将第二 (常开)端子88固定到下部外壳构件20(图la、图lb和图 lc)。而且，主支腿118可包括铲状部分124，铲状部分124可构造成接受电连接器。也可以 使用用于连接导电体的其它合适的装置。第二 (常开)端子88的触点支撑支腿120可包 括电连接器126。电连接器126可构造成提供用于片簧86的电触点98的电触点。
如图6a和图6b所示，第三(常闭)端子90可为大致L型。第三(常闭)端子90 具有主支腿128和触点支撑支腿130。在该具体实施例中，第三(常闭)端子90的主支腿 128可以比触点支撑支腿130长。主支腿128可包括多个固定突出部132，固定突出部132 构造成将第三(常闭)端子90固定到下部外壳构件20 (图la、图lb和图lc)。同样，主支 腿128可包括铲状部分134，铲状部分134可构造成接受电连接器。也可以使用用于连接导 电体的其它合适的装置。第三(常闭)端子90的触点支撑支腿130可包括电连接器136。 电连接器136可构造成提供用于片簧86的电触点98的电触点。 当在压差开关10的三触点执行方式中组装时，且如图2a和图2b详细描述的，第 二 (常开)端子88的电触点126、片簧86的触点98和第三(常闭)端子90的电触点136 大致按一个在另一个之上堆叠的方式定位。在两触点执行方式中，如图2c所示，第三(常 闭)端子90的电触点136显示为由端子止块94代替。 图7是第一 (公共)端子84的侧视图。第一 (公共)端子84可为大致L型。第 一 (公共)端子84具有主支腿138和片簧支撑支腿140。在该具体实施例中，第一 (公共) 端子84的主支腿138的构造可大致类似于第二 (常开)端子88的主支腿118 (图5a和图 5b)或第三(常闭)端子90的主支腿128(图6a和图6b)的构造。为了简单，此处不再重 复那些细节。 片簧支撑支腿140可包括近端142、偏转区144和远端146。近端142可包括在上 面表面上的多个柱148。在该具体实施例中，偏转区144可通过在参考点150和152处设置 约45°角而引入两个弯曲而形成。该偏转区144可提供片簧86(图la和图lc)能移入的 区域。 片簧支撑支腿140的远端146可在参考点154处向上翻转约90。的角度以形成限 位器(retainer) 156。限位器156可包括斜面区(beveled region) 158，并界定通过限位器 156的整个厚度的通路160。限位器156的进一步细节结合图11提供。
图8是片簧组件82的透视图。在该具体实施例中，片簧组件82可包括第一 (公 共)端子84和片簧86。片簧82可进一步包括近端部分162和远端部分164。片簧86的 近端部分162显示为按导电方式通过柱148固定到第一 (公共)端子84的近端142。本图 还描述了处于第一 (公共)端子84的近端142的定位柱166。 片簧86可包括多个柔性张力臂168。柔性张力臂168从片簧86的近端部分162延伸到远端部分164。压力接触区170可定位在近端部分162和远端部分164之间。压力 接触区170在多个柔性张力臂168中的每一个之间延伸并连接到多个柔性张力臂168中的 每一个。另外，凸起的凹窝(raised dimple) 172可近似定位在压力接触区170的中心。压 力接触区170可与柔性张力臂168为一整体，如图8所示。凹窝172可具有各种形状或在 一个实施方式中可被省略。在这样的实施方式中，膜片组件67的柱塞102的末端(图4a 和图4b)可近似成形为接触柔性张力臂168。 片簧86可包括压縮弹簧176。压縮弹簧176可与片簧86的远端部分164为一整 体，并且可从片簧86的远端部分164大致向近端延伸。在一个实施方式中，近端部分162、 远端部分164、柔性张力臂168、压力接触区170和压縮弹簧176可形成为整体构件。
片簧86可由具有从约TM00至约TM08范围的硬度的铍铜合金片形成。在某些实 施方式中，铍铜合金或用于形成片簧的其它材料可具有从约0. 002英寸到约0. 008英寸变 化的厚度。在一个实施方式中，厚度可从约0. 003英寸到约0. 005英寸变化。
压縮弹簧176可形成为包括大致V型板簧元件，其包括第一支腿184和第二支腿 186。形成或构造压縮弹簧176的一种方式可以是从细长的铍铜合金件的区例如区188去除 大致U型截面的材料。第一支腿184和第二支腿186可构造成当没有负载时形成从约15° 至约165°范围的角度。在所示实施例中，第一支腿184和第二支腿186之间的夹角在无载 状态可为约135。。 片簧86的远端部分164可包括电触点98。如图9所示，电触点98可示出为由片 簧86的远端部分164承载。压縮弹簧176可包括定位凸出部178，定位凸出部178可构造 成穿过第一 (公共)端子84的限位器158的通路160。片簧86的构造的进一步细节在结 合附图9和图IO讨中论提供。 柱148和定位柱166(图8)伸出穿过的多个柱开口 180可定位在近端部分162处。 另外，第一支腿184和第二支腿186界定有用于改变压縮弹簧176的弹簧常数的弹簧调节 开口 182。改变弹簧调节开口 182的尺寸可改变压縮弹簧176的弹簧常数。弹簧调节开口 182的确切尺寸取决于可包括用于构造片簧86的材料选择的变量，并且可根据任何特定应 用变化。可选择地，可使用额外的孔或较小的孔代替所描述的弹簧调节开口 182。同样，可 利用例如选择性地增加或减小片簧86的厚度或者通过在压縮弹簧176的侧边缘中形成凹 槽的方法来调节弹簧常数。另外，可进行其它调节。例如，可调节柔性张力臂168中的每一 个的宽度来获得片簧86的期望硬度和其它特性以用于特定应用。 如图11所示，限位器156的斜面区158可延伸限位器156的整个宽度以形成槽 190。槽190可构造成与片簧86的压縮弹簧176的末端部分192配合。槽190可包括下表 面194、中间表面196和上表面198。 在该具体实施例中，下表面194可倾斜，使得甚至在当片簧86弯曲时的操作过程 中压縮弹簧176的第二支腿186正常情况下不接触下表面194。在一种操作方式中，当片簧 86弯曲时，第二支腿186可摆动到槽190内。 应理解，图12a-12d描述了根据一个实施方式的片簧组件82的组装以及片簧86、 第一端子84和第二端子88的相互作用。图12a示出与第一端子84分开的片簧86，而图 12b示出了支撑到第一端子84上的片簧86的近端部分162。从图12b可理解，当定位凸出 部178与狭槽脱离接合时，限位器156可以支撑压縮弹簧176。但是，如图12c描述的，定位凸出部178可插入槽190内，进而压縮弹簧176使片簧86的远端部分164偏置远离第一端 子84。片簧组件82可设置在压差开关组件10内。如图12d所示，第二端子88可限制片簧 86的远端部分164占据图12c所示的位置。因此，压縮弹簧176可抵抗由第二端子88施加 的力Fl而偏置电触点98，以保持片簧86和第二端子88之间的电接触。
如上所述，膜片组件67可由于上部压力室54和下部压力室64之间的压差改变而 致动。应理解，图12e和图12f描述了响应于这样的致动的片簧组件82的操作。在如图12e 所示的一个实施方式中，当上部压力室54中的压力和下部压力室64中的压力相等时，膜片 组件67对片簧86施加力F2，使得片簧86相对于第一端子84偏转。应理解，当片簧86偏 转成这样的构造时，片簧86的远端部分164可接合第三端子90。因此，压縮弹簧176可抵 抗由第三端子90施加的力F3而偏置电触点98，以保持电触点98和第三端子90之间的电 接触。当下部压力室64中的压力相对于上部压力室54增加时，膜片组件67可移动远离片 簧组件82，由此降低施加到片簧86上的力。在如图12f所示的一个实施方式中，下部压力 室64中的压力增加可致使膜片组件67施加力F4。在这样的实施方式中，力F4小于图12e 中描述的力F2，且片簧86因此呈现非偏转构造。应理解，当片簧86处于这样的非偏转构造 时，电触点98可接合第三端子90。因此，压縮弹簧176可抵抗第三端子90、抵抗由第三端 子90施加的力F5而偏置电触点98，以保持片簧86和第三端子90之间的电接触。
上面所描述的包括实施例。应理解，在另外的实施方式中，螺旋弹簧40的构造和/ 或材料性能可选择成适合在上部压力室54中的压力高于下部压力室64中的压力。当然， 不可能为了描述所公开的系统和方法而描述到每一种可想象的部件或方法的组合，但是本 领域普通技术人员可意识到许多进一步的组合和排列是可能的。因此，所公开的系统和方 法应涵盖所有这样的改变、更改和变化。 尤其关于由上述部件、装置、电路、系统和类似物执行的各种功能，描述这样的部 件所使用的术语(包括对"装置"的参考)应包含，除非另外说明，执行所描述的部件的特 定功能(例如包括执行相同功能的部件替代物)的任何部件，即使结构上不同于所公开的 结构，但其执行这些所示实施例中的功能。 此外，尽管可能若干执行方式中的仅一个描述了特定特征，但是这样的特征可与 其它执行方式的一个或多个其它特征相组合，这可能是期望的且对任意给定或特定的应用 是有利的。而且，就使用的术语"包括(includes)"和"包括(including)"及其它相应变 形而言，这些术语应按类似于"包括(comprising)"的使用方式来"包括"。
权利要求
一种用于转换电路的片簧，其包括近端部分，其构造成导电地连接到电端子；多个柔性张力臂，其从所述近端部分延伸；压力接触区，其构造成接受物理力的传递，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲；远端部分，其与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点；以及压缩弹簧，其与所述远端部分为一整体，并从所述远端部分大致向近端延伸，所述压缩弹簧包括第一支腿和第二支腿。
2. 如权利要求1所述的片簧，其中，所述第二支腿构造成枢轴连接到限位器。
3. 如权利要求2所述的片簧，其中，所述第二支腿包括定位凸出部。
4. 如权利要求3所述的片簧，其中，当没有负载时，所述第一支腿和所述第二支腿形成钝角。
5. 如权利要求4所述的片簧，其中，所述第一支腿和所述第二支腿界定用于改变所述压縮弹簧的弹簧常数的开口。
6. 如权利要求5所述的片簧，其中，所述近端部分、所述多个张力臂和所述远端部分由铍铜合金形成。
7. 如权利要求6所述的片簧，其中，所述铍铜合金的厚度从约0. 002英寸到约0. 008英寸变化。
8. 如权利要求7所述的片簧，其中，所述铍铜合金的硬度从约TM00到约TM08变化。
9. 一种用于感测流体压力差的开关组件，其包括片簧，其包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压縮弹簧，所述近端部分构造成导电地连接到电端子，所述多个柔性张力臂从所述近端部分延伸，所述压力接触区构造成接受物理力的传递，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲，所述远端部分与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点，所述压縮弹簧与所述远端部分为一整体并从所述远端部分向近端延伸，所述压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿；公共电端子，其电连接到所述片簧的所述近端部分；以及常开电端子，其包括构造成电连接到所述片簧的所述远端部分的触点的触点。
10. 如权利要求9所述的开关组件，其进一步包括外壳，所述外壳包括多个压力室。
11. 如权利要求io所述的开关组件，其进一步包括构造成至少部分地界定所述多个压力室中的每一个的膜片组件。
12. 如权利要求11所述的开关组件，其中，所述膜片组件包括大刚性的盘和从所述盘径向延伸的柔性构件。
13. 如权利要求12所述的开关组件，其中，所述膜片组件的所述盘包括构造成接合所述片簧的所述压力接触区的柱塞。
14. 如权利要求13所述的开关组件，其进一步包括构造成通过所述膜片组件将预负荷供应到所述片簧的偏置机构。
15. 如权利要求14所述的开关组件，其中，所述偏置机构包括调节螺钉和弹性构件。
16. 如权利要求15所述的开关组件，其中，所述弹性构件是螺旋弹簧。
17. 如权利要求9所述的开关组件，其进一步包括常闭电端子，所述常闭电端子包括构造成电连接到所述片簧的所述远端部分的触点的触点。
18. 如权利要求17所述的开关组件，其进一步包括外壳，所述外壳包括多个压力室。
19. 如权利要求18所述的开关组件，其进一步包括构造成至少部分地界定所述多个压力室中的每一个的膜片组件。
20. 如权利要求19所述的开关组件，其中，所述膜片组件包括大刚性的盘和从所述盘径向延伸的柔性构件。
21. 如权利要求20所述的开关组件，其中，所述膜片组件的所述盘包括构造成接合所述片簧的所述压力接触区的柱塞。
22. 如权利要求21所述的开关组件，其进一步包括构造成通过所述膜片组件将预负荷供应到所述片簧的偏置机构。
23. 如权利要求22所述的开关组件，其中，所述偏置机构包括调节螺钉和弹性构件。
24. 如权利要求23所述的开关组件，其中，所述弹性构件是螺旋弹簧。
25. —种用于构成片簧的方法，其包括以下步骤形成柔性导电弹簧材料的细长件；由所述细长件形成多个张力臂；以及由所述细长件整体形成压縮部分。
26. 如权利要求25所述的方法，其中，整体形成压縮部分的所述步骤包括使所述压縮部分弯曲以形成压縮弹簧的步骤。
27. —种用于转换电路的片簧，其包括近端部分，其构造成导电地连接到电端子；多个柔性张力臂，其从所述近端部分延伸；用于接受物理力的传递的装置，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲；远端部分，其与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点；以及用于施加张力的装置，其用于对与所述远端部分为一整体的所述柔性张力臂施加张力。
28. 如权利要求27所述的片簧，其中，所述用于施加张力的装置构造成枢轴连接到限位器。
29. 如权利要求28所述的片簧，其中，所述用于施加张力的装置包括定位凸出部。
30. 如权利要求29所述的片簧，其中，所述用于施加张力的装置包括界定用于改变所述用于施加张力的装置的弹簧常数的开口的部分。
31. 如权利要求30所述的片簧，其中，所述近端部分、所述多个柔性张力臂和所述远端部分由铍铜合金形成。
32. 如权利要求31所述的片簧，其中，所述铍铜合金的厚度从约0. 002英寸到约0. 005英寸变化。
33. 如权利要求32所述的片簧，其中，所述铍铜合金的硬度从约TMOO到约TM08变化。
34. —种用于发送流体压力差信号的方法，其包括以下步骤至少部分地响应于膜片组件两端的流体压力差而移动所述膜片组件；以及使由片簧承载的电触点移入具有常开端子的导电位置，所述片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压縮弹簧，所述近端部分构造成导电地连接到电端子，所述多个柔性张力臂从所述近端部分延伸，所述压力接触区构造成接受物理力的传递，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲，所述远端部分与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点，所述压縮弹簧从所述远端部分向近端延伸并与所述远端部分为一整体，所述压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。
35. —种用于发送流体压力差信号的方法，其包括以下步骤至少部分地响应于膜片组件两端的流体压力差而移动所述膜片组件；以及使由片簧承载的电触点移动远离具有常开端子的导电位置，所述片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压縮弹簧，所述近端部分构造成导电地连接到电端子，所述多个柔性张力臂从所述近端部分延伸，所述压力接触区构造成接受物理力的传递，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲，所述远端部分与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点，所述压縮弹簧从所述远端部分大致向近端延伸并与所述远端部分为一整体，所述压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。
36. —种用于发送流体压力差信号的方法，其包括以下步骤至少部分地响应于膜片组件两端的流体压力差而移动所述膜片组件；以及使由片簧承载的电触点移入具有常闭端子的导电位置，所述片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压縮弹簧，所述近端部分构造成导电地连接到电端子，所述多个柔性张力臂从所述近端部分延伸，所述压力接触区构造成接受物理力的传递，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲，所述远端部分与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点，所述压縮弹簧从所述远端部分大致向近端延伸并与所述远端部分为一整体，所述压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。
37. —种用于发送流体压力差信号的方法，其包括以下步骤至少部分地响应于膜片组件两端的流体压力差而移动所述膜片组件；以及使由片簧承载的电触点在具有常开端子的导电位置和具有常闭端子的导电位置之间移动，所述片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压縮弹簧，所述近端部分构造成导电地连接到电端子，所述多个柔性张力臂从所述近端部分延伸，所述压力接触区构造成接受物理力的传递，以使所述多个柔性张力臂中的至少一个弯曲，所述远端部分与所述柔性张力臂为一整体，所述远端部分包括电触点，所述压縮弹簧从所述远端部分大致向近端延伸并与所述远端部分为一整体，所述压縮弹簧包括第一支腿和第二支腿。
38. —种用于发送流体压力差信号的方法，其包括以下步骤将膜片组件放入外壳内，其中，所述外壳和所述膜片组件共同界定由所述膜片组件分隔开的高压室和低压室；将片簧安装到所述外壳内，其中，所述片簧包括近端部分和具有电触点的远端部分，且其中，所述安装步骤包括将所述片簧的所述近端部分固定到第一端子；当所述高压室和所述低压室之间的流体压力差至少等于预定值时，使所述片簧电连接到第二端子。
全文摘要
本发明公开了一种压差开关。一种膜片致动的压差开关组件包括用于转换电路的片簧。片簧包括近端部分、多个柔性张力臂、压力接触区、远端部分和压缩弹簧，近端部分构造成导电地连接到电端子，多个柔性张力臂从近端部分延伸，压力接触区构造成接受物理力的传递，以使多个柔性张力臂中的至少一个弯曲，远端部分与柔性张力臂为一整体，远端部分包括电触点，压缩弹簧与远端部分为一整体，并从远端部分大致向近端延伸，压缩弹簧包括第一支腿和第二支腿。还公开了构造和使用膜片致动的压差开关组件和片簧的方法。
文档编号H01H13/36GK101715598SQ200880002094
公开日2010年5月26日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年1月10日
发明者克雷格·R.·怀尔德曼 申请人:克雷格·R.·怀尔德曼