ES2845604T3 - Conjunto de conmutadores eléctricos - Google Patents

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Abstract

Un conjunto de conmutadores eléctricos (10) para un aparato eléctrico, el aparato que incluye una carga eléctrica, que comprende: una carcasa (100) que es sustancialmente cuboidal y tiene una pluralidad de lados y paredes externas (100W), que incluye una primera pared externa que tiene una abertura (121) que ocupa casi todo el lado de la carcasa que incluye la primera pared externa; una pluralidad de terminales de conmutación (T1, T2, T3, T4) que comprenden dos terminales de entrada (T1, T2) para la conexión a una fuente de alimentación (30) y dos terminales de salida (T3, T4) para la conexión a dicha carga eléctrica; un módulo de conmutación mecánico (200) localizado dentro de una primera parte (110) de la carcasa, dicho módulo de conmutación (200) que comprende al menos un contacto fijo (210) y un contacto móvil (220) soportado en la carcasa (100) para el movimiento entre una primera posición (ENCENDIDA) en contacto con dicho al menos un contacto fijo (210) para encender dicha carga eléctrica para el funcionamiento y una segunda posición (APAGADA) fuera de contacto con dicho al menos un contacto fijo (210) para apagar dicha carga eléctrica; un módulo de control electrónico (300) y un dispositivo de conmutación de semiconductores (350) localizados dentro de una segunda parte (120) de la carcasa, dicho módulo de control electrónico (300) que es operable con el dispositivo de conmutación de semiconductores (350) para controlar el funcionamiento de dicha carga eléctrica; y un disipador de calor (400) localizado dentro de la segunda parte (120) de la carcasa, dicho disipador de calor (400) que está en contacto térmico con el dispositivo de conmutación de semiconductores (350) para disipar el calor del dispositivo de conmutación de semiconductores (350); caracterizado porque la carcasa comprende al menos dos partes primera y segunda distintas (110, 120), la primera y la segunda parte (110, 120) de la carcasa comprenden compartimientos separados y distintos de la carcasa que están separados por una tercera parte (130) de la carcasa que comprende una división (130) formada en la carcasa, la división (130) que incluye el primer y el segundo lado opuestos configurados para la conexión con la primera y la segunda parte de la carcasa (110, 120) respectivamente, y en donde dichas primera y segunda parte (110, 120) de la carcasa son capaces de separarse de la conexión con el primer y el segundo lado respectivos de la división para su reemplazo; y el disipador de calor (400) que se configura para cerrar la abertura (121) en la primera pared externa (100W) y que forma la mayor parte de la primera pared externa (100W), y en donde, el disipador de calor (400) es eléctricamente conductor como para formar un terminal de salida del conjunto de conmutadores eléctricos (10) y que también está configurado para la conexión del circuito eléctrico con un primer terminal del módulo de conmutación mecánico (200) a través de la carga eléctrica.

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto de conmutadores eléctricos
La presente invención se refiere a un conjunto de conmutadores eléctricos para controlar el funcionamiento de un aparato eléctrico.
Antecedentes de la invención
Los aparatos eléctricos que incluyen herramientas eléctricas, que son accionados por un motor eléctrico y que a menudo incluyen un módulo de control electrónico para controlar el funcionamiento del motor además de un conmutador de encendido y apagado eléctrico, requieren un espacio interior relativamente más grande para alojar el módulo de control electrónico. Es un desafío en términos de diseño de producto cuando hay un espacio limitado para satisfacer las necesidades de un aparato eléctrico compacto o una herramienta eléctrica de mano delgada. Además, la conexión de cables entre el módulo de control electrónico y el conmutador de encendido y apagado, especialmente en condiciones de confinamiento del espacio, requiere mucho trabajo, así como tiempo y aumenta inevitablemente el costo de fabricación.
A menudo es difícil encontrar espacio adicional en el interior de un aparato eléctrico tal como una herramienta eléctrica de diseño delgado con un conmutador de encendido y apagado mecánico para acomodar un módulo de control electrónico adicional para introducir elementos nuevos o de valor agregado para la actualización del producto.
El documento US 2004/251119 A1 describe cuerpos elásticos para mantener una conexión eléctrica, interpuestos entre un miembro de control y los terminales de conmutación de una carcasa, de modo que el miembro de control y los terminales de conmutación pueden mantener una conexión estable incluso cuando se imparte vibración a la carcasa.
El documento US 4,734,629 A describe un conjunto de conmutadores eléctricos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, en forma de un conmutador a gatillo de velocidad variable particularmente adaptado para su uso con herramientas eléctricas.
La invención busca mitigar o al menos aliviar tales problemas o deficiencias proporcionando un conjunto de conmutadores eléctricos nuevo o mejorado que incluye elementos de control y, sin embargo, sigue siendo de tamaño compacto.
Resumen de la invención
La invención es un conjunto de conmutadores eléctricos de acuerdo con la reivindicación 1. Los aspectos preferidos adicionales de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá ahora más particularmente, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:
La Figura 1 es una vista frontal de una modalidad de un conjunto de conmutadores eléctricos de acuerdo con la invención;
La Figura 2 es una vista en perspectiva trasera del conjunto de conmutadores eléctricos de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista inferior en perspectiva del conjunto de conmutadores eléctricos de la Figura 1;
La Figura 4 es una vista frontal en perspectiva despiezada del conjunto de conmutadores eléctricos de la Figura 1, que muestra la mayoría de sus piezas y componentes;
La Figura 5 es una vista en perspectiva de una parte lateral izquierda del conjunto de conmutadores eléctricos de la Figura 4;
La Figura 6 es una vista en perspectiva despiezada correspondiente a
La Figura 5, que muestra un disipador de calor, una parte de carcasa izquierda y un dispositivo de conmutación de semiconductores; y
La Figura 7 es un diagrama de circuito esquemático del conjunto de conmutadores eléctricos de la Figura 4.
Descripción detallada de la modalidad preferida
Con referencia a los dibujos, se muestra un conjunto de conmutadores eléctricos 10, que incorpora la invención, para un aparato eléctrico, tal como una herramienta manual eléctrica, que incluye una carga eléctrica, es decir, un motor eléctrico 20. El conjunto de conmutadores eléctricos 10 tiene una carcasa 100 y una pluralidad de terminales de conmutación que consisten de dos terminales de entrada T1 y T2 para la conexión a una fuente de alimentación de CA 30 y dos terminales de salida T3 y T4 para la conexión al motor eléctrico 20. La carcasa 100 es sustancialmente cuboidal o en forma de caja, que tiene seis lados generalmente rectangulares, es decir, los lados frontal, trasero, izquierdo, derecho, superior e inferior (Figuras 1 y 2). Los terminales de entrada y salida T1/T2 y T3/T4 están localizados en lados opuestos posterior y frontal de la carcasa 100.
El conjunto de conmutadores eléctricos 10 incluye un módulo de conmutación 200 para conectar y desconectar mecánicamente el motor eléctrico 20 con respecto a la fuente de energía 30, un módulo de control electrónico 300 operable con un dispositivo de conmutación de semiconductores, que es un TRIAC 350, para controlar el funcionamiento del motor eléctrico 20, y un disipador de calor 400 en contacto térmico con el TRIAC 350 para disipar el calor del TRIAC 350 durante el funcionamiento.
La carcasa 100 tiene al menos dos partes de carcasa primera (derecha) y segunda (izquierda) 110 y 120 e incluye una tercera parte de carcasa (central) 130, todas las cuales son partes distintas o separadas y están conectadas o ensambladas juntas para formar la carcasa 100. La tercera parte de la carcasa 130 actúa como una división 130 que tiene el primer (derecho) y segundo (izquierdo) lados opuestos 131 y 132 en acoplamiento con la primera y segunda partes de la carcasa 110 y 120 respectivamente, con la división 130 que se conecta o intercala entre la primera y segundas partes de la carcasa 110 y 120. La división 130 divide la carcasa 100 en dos compartimientos.
En general, el módulo de conmutación 200 está contenido por o en la primera parte de la carcasa 110, que es principalmente el primer compartimiento. Y el módulo de control electrónico 300 con el disipador de calor 400 están contenidos por o en la segunda parte de la carcasa 120, que es principalmente el segundo compartimiento.
El primer lado de la división 131 incluye miembros de retención en forma de bucles 131L en acoplamiento con miembros de retención cooperables que son ganchos 110L previstos en la primera parte de la carcasa 110, por lo que las dos partes de la carcasa 110 y 130 se ensamblan juntas y forman un recinto 200e para el módulo de conmutación 200. Al estar alojado en el recinto 200E y con los terminales T1 y T3 localizados en los lados opuestos del mismo, el módulo de conmutación 200 es o puede manejarse como un conmutador mecánico independiente por derecho propio.
El segundo lado de división 132 incluye miembros de retención proporcionados por ganchos 132L en acoplamiento con miembros de retención cooperables en forma de bucles 120L proporcionados en la segunda parte de la carcasa 120, para la conexión posterior de la segunda parte de la carcasa 120 al recinto 200E. A continuación, se completa la carcasa 100, con el módulo de control electrónico 300 acoplado al módulo de conmutación mecánica 200 para implementar un control electrónico más sofisticado.
El módulo de control electrónico 300 se puede reemplazar fácilmente en caso de mal funcionamiento (por ejemplo, control de calidad defectuoso) o con fines de actualización. Esta flexibilidad es particularmente ventajosa para la fabricación.
El módulo de conmutación 200 está compuesto por al menos un contacto fijo 210 y un contacto móvil 220 soportado en la carcasa 100 para el movimiento entre una primera posición (ENCENDIDA) en contacto con el contacto fijo 210 para encender el motor eléctrico 20 para su funcionamiento conectándolo a la fuente de energía 30 y una segunda posición (APAGADA) fuera de contacto con el contacto fijo 210 para apagar el motor eléctrico 20 desconectándolo de la fuente de energía 30.
El contacto fijo 210 se extiende horizontalmente, teniendo un extremo delantero vuelto hacia arriba equipado con un perno de contacto 211 y un extremo trasero vuelto hacia arriba que actúa como el terminal de entrada T1, proporcionado con un tornillo 212 para conectar un cable desde la fuente de alimentación 30. El contacto móvil 220 es una palanca de contacto 220 equipada con un perno de contacto 221 y gira sobre el extremo superior de una tira de soporte fijo en forma de J invertida 230 para un movimiento giratorio entre la primera posición (ENCENDIDA), para hacer contacto con el contacto fijo 210 a través de sus pernos 221 y 211, y la segunda posición (APAGADA) para romper el contacto.
La tira de soporte 230 está hecha de cobre o de una aleación de cobre o, en general, de un material conductor de electricidad. Su extremo inferior está bifurcado para formar el terminal de salida T3, que proporciona conexión eléctrica a la palanca de contacto 220, y un terminal adicional T5 para la conexión de un condensador 500.
El módulo de conmutación 200 incorpora un miembro operativo 250 para, en el movimiento hacia arriba y hacia abajo, girar la palanca de contacto 220. El miembro operativo 250 tiene una bala 251 que, bajo la acción de un resorte horizontal 252, se apoya contra la palanca de contacto 220 para mover la palanca de contacto 220 a través de lados opuestos del fulcro, es decir, el extremo superior de la tira conductora 230. El miembro operativo 250 se desplaza hacia arriba por un resorte vertical 253 debajo de este, e incluye un eje vertical 254 de depresión para cerrar el módulo de conmutación 200, que normalmente está abierto. El eje 254 está protegido en su extremo superior por una tapa de goma 255, que está sellada con un orificio superior del recinto 200E, contra la entrada de polvo.
La carcasa 100 tiene una pared externa 100W en el lado izquierdo (véanse en particular las Figuras 1 y 2), que tiene una abertura 121 o es un lado perforado. Más específicamente, la segunda parte de la carcasa 120 está perforada, tiene un orificio rectangular que es la abertura 121 y ocupa casi todo el lado principal de la segunda parte de la carcasa 120, excepto sus cuatro bordes. También hay una segunda abertura, más pequeña y alargada 122, en el lado superior de la segunda parte de la carcasa 120, adyacente a la abertura más grande 121.
En cuanto al disipador de calor 400, generalmente es rectangular y cierra la abertura 121, así como la otra abertura 122, de la pared 100W y forma parte de la carcasa 100. En términos de construcción, el disipador de calor 400 está hecho de una placa de cobre que se muestra en una posición vertical, que se dobla a lo largo de su borde superior 90° hacia abajo para formar un panel principal 410 con una brida estrecha horizontal 420 que tiene un extremo libre saliente extendido que se dobla 90° hacia abajo para formar una lengüeta dependiente 430 a lo largo del panel principal 410. El panel 410, la brida 420 y la lengüeta 430 son todas partes integrales del disipador de calor 400.
La pared 100W y, de hecho, la segunda parte de la carcasa 120 que en conjunto lleva la abertura 121 está montada sobre el disipador de calor 400 mediante un proceso de (o sobre) moldeo por inserción de inyección. Durante este proceso, se moldea material termoplástico alrededor del disipador de calor 400 que se ha colocado previamente en la cavidad de moldeo por inyección de plástico, lo que da como resultado una única estructura integrada fuertemente adherida, con el disipador de calor 400 completamente rodeado a lo largo de su perímetro distinto de la lengüeta 420.
En la estructura moldeada, el disipador de calor 400 tiene su panel principal 410 que se extiende internamente a través y se cierra para sellar la abertura 121 de la pared 100W y su brida 420 igualmente sella la otra abertura 122. El disipador de calor 400 y la pared 100W tienen sustancialmente el mismo grosor en o al menos a lo largo de su interfaz. El disipador de calor 400 está acoplado o integrado mecánicamente con la segunda parte de la carcasa 120 que tiene la abertura 121, formando juntos una estructura de una pieza.
La brida 420 se forma por dos razones: da al disipador de calor general 400 una sección transversal en forma de L o en ángulo, y en general una sección transversal no plana, para una integración rígida con la segunda parte de la carcasa 120, y también proporciona una base para la lengüeta 430. La lengüeta 430, que es una parte integral del disipador de calor 400, se proporciona o actúa como el otro terminal de salida T4.
El disipador de calor 400 está hecho de un material térmicamente conductor, así como eléctricamente conductor, tal como cobre o aleación de cobre. Como la abertura 121 ocupa casi todo el lado principal de la segunda parte de la carcasa 120 (es decir, la pared de la carcasa 100W) dentro de sus cuatro bordes, el disipador de calor 400 en la abertura 121 ocupa la mayor parte del lado perforado. Con este diseño, el área del disipador de calor 400 que está expuesta al exterior, es decir, el panel principal 410, es la posición más grande para maximizar la eficiencia de la disipación de calor.
El TRIAC 350 es un tiristor triodo bidireccional o un tiristor triodo bilateral que, bajo el control del módulo de control electrónico 300, proporciona un medio de conmutación de corriente adicional para la carga eléctrica/motor 20. Tiene un par de terminales A1 y A2 y un electrodo de puerta G, y el (primer) terminal A2 tiene forma de una gran capa de contacto sobre la parte posterior del TRIAC 350. El TRIAC 350 se une con su parte posterior, es decir, el terminal A2, sobre y se apoya contra el panel principal 410 del disipador de calor 400, en el lado interno del disipador de calor 400 en el interior de la segunda parte de la carcasa 120. Por tanto, el terminal A2 está en contacto eléctrico con el disipador de calor 400. Para una unión segura, el TRIAC 350 se conecta, con su terminal A2, al disipador de calor 400 por medio de uno de los medios de soldadura, soldadura por arco y remachado.
En base a lo anterior, el disipador de calor 400 está en conexión de circuito eléctrico con el terminal A2 del TRIAC 350 y también con uno de los terminales de conmutación, es decir, el terminal de salida T4.
Se prevé que al ser un dispositivo bidireccional, el TRIAC 350 se puede conectar en la dirección inversa en el módulo de control electrónico 300 en comparación con la conexión mostrada en la Figura 7, de modo que su terminal A2 y por lo tanto el disipador de calor 400 en contacto con este estén conectados con el terminal de entrada T2 en lugar de con el terminal de salida T4.
Dentro de la segunda parte de la carcasa 120, también se encuentra una tira conductora fija de tres partes 450, que se extiende a través de la parte de la carcasa 120 justo al lado del TRIAC 350 y se dobla varias veces a lo largo de su longitud para asumir una forma general de S. Un extremo de la tira conductora 450 actúa como el terminal de entrada T2, proporcionado con un tornillo 452 para conectar el cable desde la fuente de energía 30. El extremo opuesto forma un segundo terminal adicional T6 para la conexión del condensador 500. Aproximadamente a la mitad de la longitud, la tira conductora 450 proporciona un pasador 451 para la conexión directa al módulo de control electrónico 300.
Con referencia ahora al módulo de control electrónico 300, se compone de los siguientes circuitos funcionales principales:
- un circuito de control de suministro 310 con dos entradas 311 y 312 conectadas a los terminales de entrada T1 y T2 respectivamente
- un circuito de detección de encendido 320 con una entrada 321 conectada al contacto fijo 210 para detectar el cierre del módulo de conmutación 200
- una unidad de control 330 para deshabilitar la salida de potencia en caso de que el módulo de conmutación 200 esté en la posición cerrada mientras se conecta a la fuente de alimentación 30, con una función de arranque suave opcional (es decir, un limitador de corriente de entrada) y funciones de control adicionales (por ejemplo, intermitente o control de encendido temporizado y control interactivo con retroalimentación)
- circuito de control de estado sólido 340 con una salida 341 conectada al electrodo de puerta G del TRIAC 350 para controlar su funcionamiento, por ejemplo, el ángulo de fase en el cual encender el TRIAC 350
Estos circuitos funcionales 301 a 340 no se describirán en detalle para mayor claridad, ya que son generalmente conocidos en la técnica.
El módulo de control electrónico 300 está proporcionado o montado en una placa de circuito impreso 390 que está localizada en la segunda parte de la carcasa 120 en un lado de la tira conductora 450 opuesto al TRIAC 350. Con el TRIAC 350 (unido al disipador de calor 400) y la tira conductora 450 localizada dentro de la segunda parte de la carcasa 120, la placa de circuito 390 se extiende justo dentro y a través de un lado interno que de otro modo estaría abierto en la parte de la carcasa 120 opuesto al disipador de calor 400. Con esta disposición, la placa de circuito 390 queda expuesta en el lado interno de la segunda parte de la carcasa 120 que se orienta hacia la división 130.
Antes de montar la placa de circuito 390, se utilizan cables para conectar el electrodo de puerta G del TRIAC 350 a la placa de circuito 390 y el terminal A1 a la tira conductora 450. El pasador de la tira conductora 451 se suelda luego a la placa de circuito 390 para localizarla mecánicamente y conectarla eléctricamente a una entrada 312 del circuito de control de suministro 310 del módulo de control electrónico 300.
Se requieren al menos dos conexiones eléctricas para acoplar el módulo de control electrónico 300 al conjunto de conmutación mecánica 200 y, más específicamente, a sus contactos fijos y móviles 210 y 220. Dichas conexiones se realizarán mediante un par de conectores eléctricos en forma de dos resortes helicoidales 391 y 392 que están soldados en la placa de circuito 390 y al módulo de control electrónico 300.
Para el acoplamiento, la placa de circuito 390 incluye los dos resortes 391 y 392 para autoconectar el módulo de control electrónico 300 al módulo de conmutación 200 al acoplar la segunda parte de la carcasa 120 (indirectamente a través de la división 130) con la primera parte de la carcasa 110 durante el montaje de la carcasa 100.
En el circuito del módulo de control 300 que se muestra en la Figura 7, el primer resorte 391 se conecta o se proporciona en una entrada 311 del circuito de control de suministro 310 y el segundo resorte 392 a o en la entrada 321 del circuito de detección de encendido 320. Ambos resortes 391 y 392 están soldados en la placa de circuito 390 en las posiciones apropiadas, que sobresale en ángulos rectos de la misma.
Partes del contacto fijo 210 y la tira de soporte 230, que está en acoplamiento con el contacto móvil 220, quedan expuestas a través de pequeños orificios respectivos a través de la división 130, en posiciones que están alineadas con los resortes 392 y 391 respectivamente. Por tanto, al acoplar la segunda parte de la carcasa 120 a través de la división 130 con la primera parte de la carcasa 110 durante el montaje de la carcasa 100, el módulo de control electrónico 300 se autoconecta al módulo de conmutación 200 a través del contacto físico de los resortes 392 y 391 con las partes expuestas de los contactos fijo y móvil 210 y 220 respectivamente.
Tal diseño de conexión mecánica/eléctrica no solo permite un acoplamiento conveniente del módulo de control electrónico 300 al módulo de conmutación 200, sino también un desacoplamiento conveniente de los dos módulos 200 y 300 si es necesario, por ejemplo, para reemplazo durante la fase de producción o reparación posterior.
Para ayudar a reducir la emisión y aumentar la inmunidad a las interferencias de radio, el módulo de control electrónico 300 incluye un condensador 500 para su uso a través de la fuente de alimentación 30, que es un condensador de película de supresión de interferencias electromagnéticas, es decir, EMI. El condensador 500 se conecta a través de los terminales de entrada T1 y T2 y el módulo de conmutación 200, de modo que cuando el módulo de conmutación 200 está cerrado [es decir, con el contacto móvil 220 en la primera posición (ENCENDIDA)], el condensador 500 se conecta a través de la fuente de alimentación 30 para filtrar los ruidos indeseables que de otro modo provocarían emisiones e interferencias de radio.
El condensador 500 usualmente es voluminoso y de forma rectangular. La carcasa 100 incluye preferiblemente un soporte 510 que sostiene el condensador 500. El soporte 510 es una cubierta de plástico ajustada en el lado frontal de la carcasa 100 (véanse en particular las Figuras 1 y 4), que tiene una cavidad al lado de la carcasa 100 con un extremo inferior abierto 511 en forma de bolsillo lateral.
El conjunto de conmutadores eléctricos 10 de acuerdo con la invención del tema es de tamaño y dimensiones compactos, generalmente dentro de 50 mm x 50 mm x 50 mm, teniendo en cuenta el hecho de que incluye el módulo de control electrónico 300.
Dependiendo de los requisitos de rendimiento, aunque el dispositivo de conmutación de semiconductores (350) es implementado por un TRIAC, alternativamente puede ser un transistor IGBT (es decir, un transistor bipolar de puerta aislada) también para la fuente de alimentación de CA 30 o un transistor MOSFET (es decir, transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) para una fuente de alimentación de CC. En general, en lugar de los componentes analógicos discretos usados como se describió anteriormente, el módulo de control electrónico (300) puede incorporar control digital tal como MCU o ASIC para controlar el funcionamiento del dispositivo de conmutación de semiconductores (350).
Se prevé que la carga eléctrica a controlar por el conjunto de conmutadores eléctricos 10 puede ser una carga resistiva (por ejemplo, un calentador) en lugar de una carga inductiva, es decir, un motor eléctrico 20 como se describió anteriormente. Los terminales de entrada y salida T1 a T6 pueden implementarse en parte mediante lengüetas para una conexión rápida o emplear una conexión de tornillo o soldadura, o similar. Puede instalarse un resorte de retroceso opcional en el módulo de conmutación 200 o en el conjunto del sistema de contacto para proporcionar fuerza de retorno al liberar el eje de accionamiento 254.
También se prevé que cualquiera de los terminales T1 a T6 pueda comprender o estar previamente conectado con hilos o cables para facilitar la conexión. El módulo de control electrónico 300 se puede proporcionar o montar en una placa de circuito de cualquier otro tipo adecuado, tal como placa no impresa, cerámica, sustrato de cobre o placa de sustrato de aluminio. Los resortes 391 y 392, que están hechos de cobre en la modalidad descrita, pueden reemplazarse por medios o elementos conductores elásticos tales como tiras de caucho conductoras.
En general, la presente invención se refiere a un conjunto de conmutadores eléctricos que tiene una electrónica de control integrada que incluye un dispositivo de conmutación de semiconductores, de dimensiones exteriores compatibles con las de los conmutadores mecánicos existentes. El conjunto del conmutador eléctrico es de tamaño compacto e incorpora terminales de entrada/salida equivalentes, ya que los conmutadores existentes ayudan a enfrentar los desafíos de las nuevas necesidades del mercado. El rediseño mecánico o la actualización de aparatos eléctricos o herramientas eléctricas de mano para incluir nuevos elementos pueden evitarse o al menos facilitarse.
La invención se ha proporcionado sólo a modo de ejemplo, y los expertos en la técnica pueden realizar otras modificaciones y/o alteraciones a la modalidad descrita sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un conjunto de conmutadores eléctricos (10) para un aparato eléctrico, el aparato que incluye una carga eléctrica, que comprende:
    una carcasa (100) que es sustancialmente cuboidal y tiene una pluralidad de lados y paredes externas (100W), que incluye una primera pared externa que tiene una abertura (121) que ocupa casi todo el lado de la carcasa que incluye la primera pared externa;
    una pluralidad de terminales de conmutación (T1, T2, T3, T4) que comprenden dos terminales de entrada (T1, T2) para la conexión a una fuente de alimentación (30) y dos terminales de salida (T3, T4) para la conexión a dicha carga eléctrica;
    un módulo de conmutación mecánico (200) localizado dentro de una primera parte (110) de la carcasa, dicho módulo de conmutación (200) que comprende al menos un contacto fijo (210) y un contacto móvil (220) soportado en la carcasa (100) para el movimiento entre una primera posición (ENCENDIDA) en contacto con dicho al menos un contacto fijo (210) para encender dicha carga eléctrica para el funcionamiento y una segunda posición (APAGADA) fuera de contacto con dicho al menos un contacto fijo (210) para apagar dicha carga eléctrica;
    un módulo de control electrónico (300) y un dispositivo de conmutación de semiconductores (350) localizados dentro de una segunda parte (120) de la carcasa, dicho módulo de control electrónico (300) que es operable con el dispositivo de conmutación de semiconductores (350) para controlar el funcionamiento de dicha carga eléctrica; y
    un disipador de calor (400) localizado dentro de la segunda parte (120) de la carcasa, dicho disipador de calor (400) que está en contacto térmico con el dispositivo de conmutación de semiconductores (350) para disipar el calor del dispositivo de conmutación de semiconductores (350);
    caracterizado porque la carcasa comprende al menos dos partes primera y segunda distintas (110, 120), la primera y la segunda parte (110, 120) de la carcasa comprenden compartimientos separados y distintos de la carcasa que están separados por una tercera parte (130) de la carcasa que comprende una división (130) formada en la carcasa, la división (130) que incluye el primer y el segundo lado opuestos configurados para la conexión con la primera y la segunda parte de la carcasa (110, 120) respectivamente, y en donde dichas primera y segunda parte (110, 120) de la carcasa son capaces de separarse de la conexión con el primer y el segundo lado respectivos de la división para su reemplazo; y
    el disipador de calor (400) que se configura para cerrar la abertura (121) en la primera pared externa (100W) y que forma la mayor parte de la primera pared externa (100W), y en donde, el disipador de calor (400) es eléctricamente conductor como para formar un terminal de salida del conjunto de conmutadores eléctricos (10) y que también está configurado para la conexión del circuito eléctrico con un primer terminal del módulo de conmutación mecánico (200) a través de la carga eléctrica.
  2. 2. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en la reivindicación 1, en donde el primer terminal del dispositivo de conmutación de semiconductores (350) está en contacto eléctrico con el disipador de calor (400) y preferentemente se conecta al disipador de calor (400) por medio de uno de soldadura, soldadura por arco y remachado.
  3. 3. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera pared externa (100W) que tiene la abertura (121) está montada sobre el disipador de calor (400) mediante un proceso de moldeo por inserción de inyección.
  4. 4. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el disipador de calor (400) y la primera pared externa (100W) tienen sustancialmente el mismo grosor en su interfaz.
  5. 5. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la división (130) entre la primera y la segunda parte de la carcasa (110, 120) constituye una tercera parte de la carcasa distinta y tiene un primer y un segundo lado opuestos (131, 132) conectados con la primera y la segunda parte de la carcasa (110, 120), respectivamente.
  6. 6. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en la reivindicación 5, en donde el primer lado (131) de la división (130) incluye los miembros de retención en acoplamiento con los miembros de retención cooperativos proporcionados en la primera parte de la carcasa (110), formando juntos un recinto (200E) para el módulo de conmutación mecánico (200), y preferentemente el segundo lado (132) de la división (130) incluye los miembros de retención en acoplamiento con los miembros de retención cooperativos proporcionados en la segunda parte de la carcasa (120), para posteriormente conectar la segunda parte de la carcasa (120) al recinto (200E).
  7. 7. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo de control electrónico (300) se proporciona en una placa de circuito.
  8. 8 El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo de control electrónico (300) se proporciona en una placa de circuito (390), y la placa de circuito (390) está localizada en la segunda parte de la carcasa (120) en un lado del dispositivo de conmutación de semiconductores (350) opuesto al disipador de calor (400), y preferentemente la placa de circuito (390) incluye una pluralidad de conectores eléctricos para conectar el módulo de control electrónico (300) con el módulo de conmutación mecánico (200) al acoplar la segunda parte de la carcasa (120) directa o indirectamente con la primera parte de la carcasa (110) durante el montaje de la carcasa (100), y preferentemente, además, los conectores eléctricos comprenden uno de resortes y miembros conductores elásticos.
  9. 9 El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo de control electrónico (300) incluye un condensador (500) conectado a través de los terminales de entrada (T1, T2) cuando el módulo de conmutación mecánico (200) está cerrado con el contacto móvil (220) en la primera posición (ENCENDIDA), y la carcasa (100) incluye un soporte (510) que sostiene el condensador (500), y preferentemente el soporte (510) tiene una cavidad al lado de la carcasa (100 ), y preferentemente, además, el soporte (510) comprende un bolsillo.
  10. 10. El conjunto de conmutadores eléctricos (10) como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de conmutación de semiconductores (350) es uno de un TRIAC y un IGBT para una fuente de alimentación de CA o un MOSFET para una fuente de alimentación de CC.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106206123A (zh) * 2016-09-23 2016-12-07 贵州遵义鑫阳电子科技有限公司 温控机械式开关
CN108692002A (zh) * 2017-04-03 2018-10-23 余姚市宏波电工电器有限公司 一种模内注塑挡位微调开关
CN217608150U (zh) * 2019-06-24 2022-10-18 米沃奇电动工具公司 电动工具
DE102019122640A1 (de) * 2019-08-22 2021-02-25 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Haltevorrichtung zur thermischen Kontaktierung eines auf einer Leiterplatte montierten elektronischen Bauteils mit einem Kühlkörper
DE102021204082A1 (de) * 2021-04-23 2022-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Schneller Sicherheitsschalter und schnelles Sicherheitsschaltersystem

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4563592A (en) * 1983-10-13 1986-01-07 Lutron Electronics Co. Inc. Wall box dimmer switch with plural remote control switches
US4995094A (en) * 1985-07-19 1991-02-19 Omron Tateisi Electronics Co. DC motor control circuit providing variable speed operation
US4649245A (en) * 1985-08-09 1987-03-10 Black & Decker Inc. Variable speed trigger switch
US4734629A (en) * 1985-08-09 1988-03-29 Black & Decker Inc. Variable speed trigger switch
DE4038786A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Bsg Schalttechnik Vorrichtung zur steuerung oder regelung von durch akkus versorgter geraete
US6535409B2 (en) * 2000-11-27 2003-03-18 Invensys Systems, Inc. Industrial power supply modules
US6794594B2 (en) * 2003-01-13 2004-09-21 Defond Manufacturing Limited Power tool trigger assembly
JP4427274B2 (ja) * 2003-05-28 2010-03-03 佐鳥エス・テック株式会社 電動工具用スイッチ
EP1691385B1 (en) * 2005-02-09 2010-05-05 Satori S-Tech Co., Ltd. Trigger switch
US7756556B2 (en) * 2006-11-14 2010-07-13 Leviton Manufacturing Company, Inc. RF antenna integrated into a control device installed into a wall switch box
US7723632B2 (en) * 2007-04-30 2010-05-25 Defond Components Limited Electrical switch
JP5033543B2 (ja) * 2007-08-29 2012-09-26 佐鳥エス・テック株式会社 トリガースイッチ
JP2009199981A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Satori S-Tech Co Ltd 電動工具用スイッチ
US20110109297A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Leviton Manufacturing Co., Inc. Parallel ac switching with sequential control
US8643220B1 (en) * 2010-03-24 2014-02-04 Pass & Seymour, Inc. Toggle switch and variable actuator control

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