CN101785074A - 开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气开关(100)，其包括启动部件(140)和开关机构，所述启动部件可在分别对应于所述开关机构的接通位置和断开位置的第一位置与第二位置之间移动，所述启动部件设置成需要两级运动来使所述启动部件从所述断开位置移动到所述接通位置来操作所述开关机构，从而减少意外启动的危险。

Description

开关

技术领域

本发明涉及开关，更具体地说，本发明涉及具有防止意外启动的保险机构的电气开关。

背景技术

开关对于许多电气设备或电器的操作来说是必要的。在例如电动工具(尤其是电动切削工具)等电气设备中，设备的意外启动会很危险。因此，需要提供具有保险装置的电气开关，以减少意外启动的危险。

发明内容

根据本发明，提供一种电气开关，其包括启动部件和开关机构，其中，所述启动部件可在分别对应于所述开关机构的接通位置和断开位置的第一位置与第二位置之间移动；其特征在于，所述启动部件设置成需要两级运动来使所述启动部件从所述第二位置移动到所述第一位置，从而操作所述开关机构。

需要两级启动移动的开关减少了意外启动的危险。

开关可以包括：引导装置，其限定了路径，所述启动部件可沿着该路径在所述接通位置与所述断开位置之间移动；以及单向阻挡装置，其形成在所述引导装置上。所述单向阻挡装置构造成：所述启动部件可不受到所述阻挡装置的阻挡阻力的阻碍而从接通位置移动到断开位置，而所述启动部件可在克服所述阻挡装置的阻挡阻力之后从断开位置移动到接通位置。

单向阻挡装置提供了设计出需要两级运动来启动的开关的简单装置。另外，该单向阻挡装置具有不对称的阻力，这意味着仅需要一级运动就可以断开开关。

另外或者作为选择，所述开关可以包括引导装置，所述引导装置形成在壳体上并限定了路径，所述启动部件可沿着所述路径在所述接通位置与所述断开位置之间移动；所述启动部件可以包括推压装置，所述推压装置设置成在所述接通位置推压所述启动部件以闭合所述开关机构，而在所述断开位置推压所述启动部件以使所述启动部件与所述引导装置脱离接合。

因为启动部件在断开位置被迫与引导装置脱离接合，所以使用者必需沿着第一方向移动启动部件以使其与引导装置接合，然后沿着与第一方向不同的第二方向将启动部件移动到接通位置。这需要使用者具有清楚的意图，从而减少意外启动的危险。

作为一个便捷的实例，引导装置可以包括模制在壳体上的导轨，并且所述两级运动可以包括：在第一方向上的第一级运动，其使所述启动部件从所述断开位置移动进入所述导轨；以及在与第一方向不同的第二方向上的第二级运动，其使所述启动部件沿着所述导轨移动到所述接通位置。

具有需要使用者在不同方向上进行两级运动以将启动部件移动到接通状态的引导装置的开关，可以减少意外启动的危险，这是因为在启动开关之前，使用者必须具有清楚的启动意图。

断开位置附近的导轨的断开部分可设计成单向阻挡装置。作为选择，可以在导轨的断开端形成急剧的或者明显的转向以实现两级启动开关，使得使用者首先必须有意地使启动部件通过断开部分或急剧转向，然后移动到接通状态。

附图说明

下面参考附图通过实例更详细地阐述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出了本发明的具有保险机构的开关的第一侧视图，

图2是从图1的相反侧观察到的图1所示的开关的第二侧视图，

图3示出了图1所示的开关的端部视图，

图4是沿着图3中的剖面线A-A’截取的图1所示的开关的第一实施例的纵向剖视图，其中启动部件处于断开位置，

图4A示出了图4所示的开关壳体的下壳体部分，其中去除了启动部件、上壳体部分和开关机构，

图4B是沿着图4A中的线B-B’截取的图4A所示的下壳体部分的横向剖视图，

图4C示出了图4A所示的开关，其中启动部件处于接通位置；

图5是沿着图3中的剖面线A-A’截取的图1所示的开关的第二实施例纵向剖视图，其中启动部件处于断开位置，

图5A示出了图5所示的开关壳体的下壳体部分，其中去除了启动部件、上壳体部分和开关机构，

图5B是沿着图5A中的线C-C’截取的图5A所示的下壳体部分的横向剖视图，

图5C示出了图5A所示的开关，其中启动部件处于接通位置；

图6A和图6B分别示出了图4和图5所示的实施例的启动部件的第一侧视图和第二侧视图；

图6C是沿着图6B中的线D-D’截取的图1所示的开关的启动部件的纵向剖视图；

图7是本发明第三实施例的下壳体部分的纵向剖视图，以及

图8是本发明第四实施例的下壳体部分的纵向剖视图

具体实施方式

参考图1至图4C，本发明的开关的第一示例性实施例100包括安装在绝缘壳体上的开关机构、启动机构和保险机构。

开关机构包括可通过活动导电部件124连接的第一接触端子120和第二接触端子122。当第一接触端子120与第二接触端子122通过导电部件连接时，开关机构处于“接通”状态，并且形成闭合回路，使得电从电源流向负载，对应于开关的“接通”状态。另一方面，当第一接触端子与第二接触端子之间的传导通路断开时，开关机构处于“断开”状态，从而使负载与电源绝缘，对应于开关的“断开”状态。第一接触端子与第二接触端子固定安装在壳体的底部，并且分别与用于实现外接的第一开关端子130和第二开关端子132连接。

导电部件124包括桥状部件，该桥状部件与第一接触端子120永久电连接，并且该桥状部件的长度至少覆盖第一接触端子120与第二接触端子122之间跨度。导电部件124可以由钢(例如不锈钢)、刚性铜合金或者其它刚性合金制成，从而为重复操作提供良好的刚性和耐用性。导电部件的一个端部可以在接通位置与断开位置之间移动，其中在接通位置，导电部件124的所述一个端部与第二接触端子122电接触，在断开位置，导电部件124的所述一个端部从第二接触端子122上抬起，从而与第二接触端子122绝缘。通过使导电部件124在接触位置与非接触位置之间移动，使得开关机构分别在接通状态与断开状态之间转换。

如图4和图4C中更具体地示出，导电部件124设置为导电悬臂，其从作为基座的第一接触端子120伸出，并且在其纵向两端的中间位置支撑在导电支点126上。导电支点126是第一接触端子120的电延伸部分，并且包括横向延伸的刀形支承边或锐边，所述刀形支承边或锐边从基面上抬起以允许导电部件围绕导电支点枢转移动。所述刀形支承边适合于保证与导电部件的良好电连接，并且在开关操作中有利于使导电部件的转换更加高效。导电部件的远离基座的端部(即自由端)包括触头128，在受到下文所述的启动部件驱动时，该触头128可以在接触位置(图4C)与非接触位置(图4)之间移动。导电支点126的下侧与第一接触端子120永久电连接，从而无论导电部件的自由端的位置如何，导电部件都始终与第一接触端子120电连接。如图4所示，当开关机构处于断开状态时，导电部件的触头128从第二接触端子122上抬起，并且留出足以使第二接触端子122与桥状部件绝缘的空气间隙。相反，当开关机构处于接通状态时，触头被推动至与第二接触端子122压力接触以形成接触接合，从而实现第一接触端子120与第二接触端子122之间的电连接。

可以通过操作启动机构来使开关机构在接通状态与断开状态之间切换或转换，其中启动机构包括可移动地安装在壳体上的启动部件140。更具体地说，根据启动部件140相对于壳体的启动和停止动作，开关机构转换操作状态。

壳体由硬塑料制成，并且包括通过卡扣装置卡合在一起的上壳体部分160和下壳体部分162。如图4B所示，卡扣装置包括形成在下壳体部分162的相对外壁上的一对楔形突出翼部156。一对翼部156适合与形成在上壳体部分160上的一对相应窗口158可拆卸地接合。开关机构安装在下壳体部分162的底部，开关端子130和132从下壳体部分162的底板向下伸出。

启动部件140用于驱动开关机构，使开关机构在接通状态与断开状态之间操作。因此，启动部件需要驱动导电部件，使导电部件在接通位置与断开位置之间移动或转换。如图6A至图6C中更加具体所示，启动部件140包括启动杆142，启动杆142具有细长的主体，主体的下端限定用于容纳启动舌部146的轴向延伸的孔144。孔144的尺寸适合于允许启动舌部146在轴向上沿着孔相对于细长的主体滑动，从而在弹簧的压力作用下改变启动舌部146从细长的主体伸出的长度或范围。因此，孔144的长度短于启动舌部146的长度，同时孔144的横截面尺寸略微大于启动舌部146的横截面尺寸。与孔144基本上同轴的螺旋弹簧布置在启动舌部与孔的顶端之间，以推动启动舌部从细长的主体伸出。为了在螺旋弹簧与启动舌部之间提供更好的、受引导的机械连接，启动舌部还包括伸入螺旋弹簧内的较细的颈部。细长的主体的远离孔的上端的尺寸被设定为适于为使用者提供操作部位。

在启动杆的细长的主体的上部和下部之间形成有部分球体部分150。该部分球体部分150适合容纳在形成在上壳体部分的顶部的壳体颈部164内。通过与布置在壳体颈部内周上的密封圈170或密封环接合，该部分球体部分提高了开关的水密性并允许启动杆142相对于开关壳体进行枢转移动。

如图6B中更具体地示出，为了便于启动部件140相对于开关壳体进行受引导的枢转移动，在部分球体部分上沿径向形成一对横向突部152。一对横向突部152设置成与形成在壳体颈部内侧的一对轴向延伸槽(未示出)配合，从而将横向突部152限制为可在轴向上沿着一对槽滑动，同时进行枢转或旋转移动，以在接通位置与断开位置之间移动。在启动杆142的下部形成另一对径向延伸的引导突部154。一对引导突部154适合与引导装置接合，以便于启动部件沿着形成在壳体上的引导装置进行受引导的滑动移动(详见下文)。形成在启动杆142上的这两对突部152和154的轴线彼此平行并且都与启动杆142的纵轴线x-x’垂直。轴向延伸槽与纵轴线x-x’平行。

作为引导装置的一种形式的导轨166形成在壳体上，以便于启动部件沿着受引导的移动路径进行受引导的枢转移动，从而操作开关。导轨166包括例如通过模制法形成在壳体上部的相对壁上的一对弓形凹部(如图4A和图4B更清楚地示出)，该弓形凹部用于与形成在启动杆142的下部的一对引导突部154配合。由壳体侧壁上的上凸缘和下凸缘所限定的导轨166限定了移动路径，启动杆142被引导沿着该移动路径在开关机构接通时的第一位置(如图4C所示)与开关机构断开时的第二位置(如图4所示)之间移动。

为了提供减少开关意外接通的危险的保险措施，需要两级启动动作来接通开关。下面，参考图4至图4C描述通过启动部件与导轨的配合操作来实现的这种保险措施的示例性实施方式。

当开关处于图4C所示的接通状态时，启动部件枢转成使启动舌部146接近触头128。在该开关状态下，启动杆142上部的一对横向突部152被容纳在形成在壳体颈部上的一对槽中，一对引导突部154与导轨166接合，并且触头128被启动舌部牢固地按压成与第二接触端子122电接合。为了保证良好的电接触，弹簧偏压力被设计成足以使触头128与第二接触端子122之间形成牢固的压力接触。应当注意，当启动部件处于该状态时，由螺旋弹簧产生的弹簧推力将趋于沿轴向向上推动细长的主体。然而，由于一对横向突部154与导轨166之间的接合，导轨的上部(或者更确切地说为上凸缘)防止细长的主体向上移动。结果，弹簧推力迫使启动舌部向下按压，以使触头128与第二接触端子122闭合。

另一方面，当开关处于如图4所示的断开状态时，启动舌部离开触头128，并且在此时接近第一接触端子120。在该状态下，虽然启动杆142上部的一对横向突部152仍然被形成在壳体颈部上的一对槽所容纳，但是一对引导突部154此时与图4A所示的导轨脱离接合。由于作用在启动舌部146上的弹簧推力，启动舌部146在从接通状态移动到断开状态时将逐渐横扫导电部件，并且在整个横扫过程中与导电部件保持接触。当处于断开状态时，启动舌部146作用在导电部件的远离触头128的端部上，从而使触头128抬起并脱开与第二接触端子122的接触。此外，因为引导突部154不再与导轨166接合，所以由螺旋弹簧产生的弹簧推力将轴向向上推动细长的主体。壳体颈部上的轴向延伸槽的端部限制细长的主体的最大向上位移。

导轨166被设计成为启动部件提供受引导的移动路径，从而使启动部件可以在接通状态与断开状态之间枢转移动。当在接通状态与断开状态之间移动时，启动舌部146在其接近导电支点126时逐渐沿轴向缩回，然后在通过了支点126的刀形支承边之后伸出并下压触头128或导电部件124的远端。更具体地说，启动舌部146在其处于稳定的接通状态或断开状态时完全伸出。

如图4A更具体地示出，导轨166的一个端部是断开的，该端部就是启动部件完成使触头128抬起并离开第二接触端子122的行程的端部。在该断开的位置上，启动部件上的一对引导突部154不再与导轨166接合，而是被释放并且可以沿着其纵向轴线和形成在壳体颈部上的轴向延伸槽滑动。因为启动舌部此时停留在导电部件上，所以启动舌部上的弹簧偏压力将沿轴向向上推动启动部件并使其突然离开导轨166的轨迹。一旦启动部件变为这种状态，就不能通过简单的反方向枢转移动而移回到接通状态，这是因为一对引导突部154此时被壳体的限定导轨166的部分(具体为导轨的入口)阻挡。

为了断开开关，使用者仅需要枢转移动启动部件，从而驱动启动部件从图4C所示的状态变为图4所示的状态。在达到图4的状态之后，启动部件就与导轨166脱离接合。

为了使启动部件从断开位置移动到接通位置，必需首先通过相对于启动舌部下压启动杆以将一对引导突部154与导轨入口对准，来使启动部件沿轴向向下朝着导轨入口或者导轨的断开位置移动。在一对引导突部154已经与导轨入口对准之后，接下来的步骤使启动部件沿着导轨166枢转移动，然后变为接通状态并如上所述接通开关机构。

简单地说，当使启动部件从断开状态移动到接通状态时，使用者必需首先使启动部件在第一轴向上朝断开位置移动以便与引导装置接合，然后沿着引导装置进行第二移动以使启动部件完全变为接通状态。另一方面，需要单个步骤动作来断开开关。因此，通过以下方式提供了保险措施：将导轨设计为在与开关机构的断开位置对应的位置上形成断开部分，尤其是突然断开部分，从而使启动部件与引导装置脱离接合。

在图5至图5C所示的第二实施例中，除了壳体上的导轨不同以外，开关200的部件与第一实施例的部件基本相同。这里通过引用方式并入第一实施例的部件，并且用同一附图标记加上100来表示与第一实施例的部件相同或等同的部件。

在本实施例中，导轨266同样在与启动杆处于断开状态时的位置相对应的位置上断开。与第一实施例不同，导轨266与延伸导轨连接，该延伸导轨作为导轨266的向上延伸部，沿轴向向上延伸并且在断开处以急转连接方式与导轨266连接。由于延伸导轨，使用者必需沿轴向下压启动部件，以使引导突部254与导轨266对准并且进入导轨266，然后突然改变移动方向以沿着导轨266移动，从而使启动部件变为接通状态。

在图7所示的第三实施例中，同样，除了壳体上的导轨不同以外，开关300的部件与第一实施例的部件基本相同。这里通过引用方式并入第一实施例的部件，并且用同一附图标记加上200来表示与第一实施例的部件相同或等同的部件。在本实施例中，导轨366由上弓形壁和下弓形壁限定。上弓形壁比下弓形壁长，并且下弓形壁在与启动部件达到断开状态时的位置相对应的位置终止。在该位置，由启动杆内的螺旋弹簧产生的弹簧推力作用在上弓形壁上，并且迫使启动杆342(更具体为一对引导部分354)沿轴向向下移动并与导轨366脱离接合。为了启动开关机构，使用者需要首先沿轴向向上提起启动部件以使其进入导轨，然后沿着导轨366将启动部件移动到接通位置，从而接通开关机构。

在图8所示的第四实施例中，同样，除了壳体上的导轨不同以外，开关400的部件与上述第一实施例的部件基本相同。这里通过引用方式并入第一实施例的部件，并且用同一附图标记加上300来表示与第一实施例的部件相同或等同的部件。在本实施例中，形成在导轨的断开入口端的轴向轨道允许启动部件上下轴向移动，从而使用者可以提起或下压启动部件以使其进入导轨，然后沿着导轨466移动启动部件，从而接通开关机构。

虽然参考上述实例或优选实施例阐述了本发明，但是这些实例都是用于帮助理解本发明而不是用于限制本发明的。对本领域技术人员而言明显或轻微的变化或修改以及在此基础上的改进，都应当认为与本发明等同。

例如，虽然描述了导轨端部的断开部分，但是断开部分可以为导轨上的单向阻挡装置的形式，例如位于启动部件的断开位置附近的中间部分的楔形阻挡装置，使得启动部件在沿着轨道移动到接通状态之前必需越过该阻挡装置。

此外，虽然参考转换开关阐述了本发明，但是本发明可以在修改或不修改的情况下应用于其它开关而不丧失通性。

Claims (29)

1.一种电气开关，包括启动部件和开关机构，其中，所述启动部件能够在分别对应于所述开关机构的接通位置和断开位置的第一位置与第二位置之间移动；

其特征在于，

所述启动部件设置成需要两级运动来使所述启动部件从所述第二位置移动到所述第一位置，以便操作所述开关机构。

2.根据权利要求1所述的电气开关，

其中，所述电气开关包括：引导装置，其限定了路径，所述启动部件能够沿着所述路径在所述接通位置与所述断开位置之间移动；以及单向阻挡装置，其形成在所述引导装置上；并且

所述单向阻挡装置构造成：所述启动部件能够不受到所述阻挡装置的阻挡阻力的阻碍而从所述接通位置移动到所述断开位置，并且所述启动部件能够在克服所述阻挡装置的阻挡阻力之后从所述断开位置移动到所述接通位置。

3.根据权利要求2所述的电气开关，

其中，所述引导部件设置成：当所述启动部件处于所述接通位置时，所述启动部件与所述引导装置接合并且受到所述引导装置推压而闭合所述开关机构，并且当所述启动部件处于所述断开位置时，所述启动部件脱开与所述引导装置的接合。

4.根据权利要求2或3所述的电气开关，

其中，所述启动部件和所述引导装置设置成：所述启动部件可移动至与所述引导装置接合，然后在克服所述阻挡装置的阻挡阻力之后到达所述接通位置。

5.根据权利要求1所述的电气开关，

其中，所述电气开关包括引导装置，所述引导装置形成在壳体上并限定了路径，所述启动部件可沿着所述路径在所述接通位置与所述断开位置之间移动；所述启动部件包括推压装置，所述推压装置设置成在所述接通位置推压所述启动部件以闭合所述开关机构，而在所述断开位置推压所述启动部件以使所述启动部件与所述引导装置脱离接合。

6.根据权利要求5所述的电气开关，

其中，所述引导装置包括模制在所述壳体上的导轨，并且所述两级运动包括：在第一方向上的第一级运动，其使所述启动部件从所述断开位置移动进入所述导轨；以及在与第一方向不同的第二方向上的第二级运动，其使所述启动部件沿着所述导轨移动到所述接通位置。

7.根据权利要求6所述的电气开关，

其中，所述导轨的入口端断开，所述启动部件在该入口端在所述断开位置与所述导轨之间转换；所述断开对所述启动部件从所述断开位置向所述导轨的移动形成单向阻挡，而对于所述启动部件从所述导轨向所述断开位置的移动不形成阻挡。

8.根据权利要求6所述的电气开关，

其中，所述第一级运动包括所述启动部件沿着其纵轴线的轴向移动，以使所述启动部件向所述导轨移动，所述第二级运动包括枢转移动，以使所述启动部件向所述第一位置移动。

9.根据权利要求8所述的电气开关，

其中，所述第一级运动包括所述启动部件克服弹簧推力向所述壳体方向的轴向移动。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的电气开关，

其中，所述导轨限定了具有预定轨迹的移动路径，所述启动部件可沿着所述预定轨迹在所述接通位置与所述断开位置之间移动；所述启动部件在处于所述断开位置时被迫与所述预定轨迹成角度地离开所述移动路径。

11.根据权利要求10所述的电气开关，

其中，所述启动部件在处于所述断开位置时被迫垂直地离开所述预定轨迹。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的电气开关，

其中，在处于所述断开位置时，所述启动部件能够沿其纵轴线移动；而当在第一位置与第二位置之间移动时，所述启动部件克服沿其纵轴线的移动而与所述导轨接合。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的电气开关，

其中，当在所述接通位置与所述断开位置之间移动时，所述启动部件与所述导轨接合；而在处于所述断开位置时，所述启动部件与所述导轨脱离接合。

14.根据权利要求6至13中任一项所述的电气开关，

其中，在处于所述断开位置时，所述启动部件与所述导轨脱离接合，并且被迫沿着其纵轴线离开所述导轨。

15.根据权利要求6至14中任一项所述的电气开关，

其中，一对所述导轨相互平行地模制在所述壳体的相对内侧，并且被设置成用于与所述启动部件接合，以便于所述启动部件在所述接通位置与所述断开位置之间的受引导的移动。

16.根据权利要求15所述的电气开关，

其中，所述导轨是弓形凹部。

17.根据权利要求15所述的电气开关，

其中，所述一对导轨由从所述壳体的相对内侧突出的一对模制轨道限定。

18.根据前述权利要求中任一项所述的电气开关，

其中，所述启动部件包括启动杆和启动舌部，所述启动舌部活动安装在所述启动杆上并且从所述启动杆轴向伸出；

并且，所述启动杆和所述启动舌部设置成：所述启动舌部从所述启动杆的轴向伸出的范围随着所述启动杆从所述断开位置移动到所述接通位置而变化。

19.根据权利要求18所述的电气开关，

其中，所述启动杆安装在所述电器开关的壳体上，并且能够相对于所述壳体枢转移动，从而在所述接通位置与断开位置之间移动。

20.根据权利要求18所述的电气开关，

其中，所述启动舌部克服轴向推力而与所述启动杆连接，所述轴向推力迫使所述启动舌部沿着所述启动杆的轴线离开所述启动杆，并且所述启动部件设置成：所述启动舌部对所述开关机构的作用迫使所述启动杆靠在所述引导装置以与引导装置接合。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的电气开关，

其中，所述启动杆包括一对横向突部，所述横向突部设置成与所述引导装置接合。

22.根据权利要求21所述的电气开关，

其中，当所述启动部件在所述接通位置与所述断开位置之间移动时，所述一对横向突部与所述引导装置接合；并且当所述启动部件处于所述第二位置时，所述一对横向突部与所述引导装置脱离接合。

23.根据前述权利要求中任一项所述的电气开关，

其中，所述开关包括具有颈部的壳体，并且所述启动杆包括部分球体部分，所述部分球体部分设置成通过与所述颈部形成球体联接而使所述壳体的颈部密封。

24.根据权利要求23所述的电气开关，

其中，在所述启动杆的所述部分球体部分上沿径向形成一对相对延伸的突部，以与形成在所述壳体的所述颈部上的一对轴向延伸的凹部接合，从而允许所述启动杆相对于所述壳体的枢转移动。

25.根据前述权利要求中任一项所述的电气开关，

其中，所述开关机构包括导电部件，其设置成相应于所述启动部件在所述接通位置与断开位置之间的扫动，而在所述接通位置与断开位置之间转换。

26.根据权利要求25所述的电气开关，

其中，当所述启动部件在所述接通位置与断开位置之间移动时，所述导电部件与所述启动部件滑动接触。

27.根据权利要求25所述的电气开关，

其中，当所述启动部件在所述接通位置与所述断开位置之间移动时，所述导电部件与所述启动舌部压力接触。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的电气开关，

其中，所述开关机构包括能够通过所述导电部件连接的第一接触端子和第二接触端子，当所述第一接触端子与所述第二接触端子通过所述导电部件连接或断开时，所述开关机构分别处于所述接通状态和所述断开状态；所述导电部件可围绕位于所述第一接触端子与所述第二接触端子中间的导电枢转支撑件枢转移动，从而在所述接通状态与所述断开状态之间转换。

29.根据权利要求28所述的电气开关，

其中，所述枢转支撑件与所述第一接触端子和所述第二接触端子之一永久连接。

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