CN105185640A - 电气开关旋转结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电气开关旋转结构，该旋转结构包括上盖，上盖设有穿过上盖的开关旋钮杆，开关旋钮杆上依次套有推板、限位连接部，推板与开关旋钮杆相固定，限位连接部绕开关旋钮杆的轴线转动的同时能相对于开关旋钮杆沿轴向移动，限位连接部的周向与推板的周向之间通过多个牵拉弹簧相连接。该电气开关旋转结构，通过多弹簧牵拉的设计，产生足够大的弹簧弹力，实现限位连接部的快速旋转，从而带动电气开关触片快速运动，以缩短触片的分开时间，快速熄灭电弧，并可随着需要切断的电功率的不同而选择弹力不同的弹簧和不同强度的材料，为产品应用于不同功率场合提供了便利性。<b />

Description

电气开关旋转结构

技术领域

本发明涉及一种电气开关旋转结构。

背景技术

基于旋转控制动触片和静触片开合的隔离开关是很常见的，但应用在1.5KV左右的高压直流电时，因为直流电不过零点，断开时电弧拉伸较长，就要求开关具有较好的灭弧性能，以减少拉弧。

目前大部分隔离开关应用在开断直流电时，大部分都存在灭弧时间过长甚至不能灭弧，导致部件烧毁的问题。这是由于很多直流开关是基于交流开关的基础上稍作修改而成，但交流电是有过零点的，因而交流开关不需要针对灭弧问题做特别设计，这些隔离开关的电路分断能力不强，不能以很快的速度分开电路触片。

为了提高直流开关的灭弧能力，目前已有的做法是增加开关几何尺寸、采用多级串联等，但这也带来了尺寸太大、可靠性低、易烧毁、适应不同功率时的配套生产成本高等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电气开关旋转结构，用于解决现有技术中的直流开关灭弧时间长、尺寸太大、可靠性低、易烧毁的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电气开关旋转结构，该旋转结构包括上盖，上盖设有穿过上盖的开关旋钮杆，开关旋钮杆上依次套有推板、限位连接部，推板与开关旋钮杆相固定，限位连接部绕开关旋钮杆的轴线转动的同时能相对于开关旋钮杆沿轴向移动，限位连接部与推板之间通过多个牵拉弹簧相连接。

优选的，限位连接部设有多个限位卡脚，上盖面向限位连接部的内表面设有多个限位卡槽，限位连接部的限位卡脚在牵拉弹簧的作用下陷入限位卡槽中，推板面向限位连接部的一面沿周向设有推板凸起；推板旋转时，推板凸起推动限位连接部沿轴向向远离上盖的方向移动，限位卡脚从限位卡槽中脱离，牵拉弹簧带动限位连接部绕轴线旋转。限位连接部的连接块上有凹槽，可以跟电路触片部件相连接，从而带动触片运动。

进一步的优选，多个限位卡槽沿周向均匀分布，多个限位卡槽以开关旋钮杆的轴线为中心对称分布。

优选的，多个牵拉弹簧沿周向均匀分布。

优选的，限位连接部包括凸梁、连接块、卡板、至少一个连接杆，卡板与连接块通过连接杆固定连接，凸梁固定在卡板上。

进一步的优选，连接块的中部设有沿径向贯穿的卡板连接孔，连接杆插入卡板连接孔中，连接杆的两端与卡板固定连接。

进一步的优选，连接杆的数量为一个时，连接杆与凸梁的轴线之间的角度为60°～120°。

进一步的优选，连接杆的数量为多个时，多个连接杆以一点为中心相互交叉，相邻两个连接杆的轴线之间的角度均相等。

优选的，推板设有沿径向向外延伸的推板限位脚，上盖面向推板的一面设有凸出的推板限位块；推板绕轴线旋转时，推板限位脚在推板限位块允许的空间里转动。

优选的，推板面向上盖的一面设有凸出的推板限位凸起，上盖面向推板的内表面设有与推板限位凸起相对应的上盖限位凸起，推板限位凸起在相对应的上盖限位凸起允许的空间里转动。

如上所述，本发明电气开关旋转结构，具有以下有益效果：

该电气开关旋转结构，通过多弹簧牵拉的设计，产生足够大的弹簧弹力，实现限位连接部的快速旋转，从而带动电气开关的电路触片部件迅速运动，以缩短电气开关触片的分开时间，快速熄灭电弧，并可随着需要切断的电功率的不同而选择弹力不同的弹簧、不同导电性能的接触材料和镀层，为产品应用于不同功率场合提供了便利性。

附图说明

图1显示为本发明电气开关旋转结构的结构示意图。

图2显示为图1所示的电气开关旋转结构的正视图。

图3显示为图2所示的电气开关旋转结构的A-A向剖视图。

图4显示为图1所示的电气开关旋转结构的内部结构图。

图5显示为图1所示的电气开关旋转结构的上盖与推板、开关旋钮杆组合的结构示意图。

图6显示为图5所示的电气开关旋转结构的开关旋钮杆的结构示意图。

图7a显示为图5所示的电气开关旋转结构的推板的第一种实施方式的结构示意图。

图7b至图7d显示为图5所示的电气开关旋转结构的推板的第二种实施方式的结构示意图。

图8a显示为图5所示的电气开关旋转结构的上盖的第一种实施方式的结构示意图。

图8b显示为图5所示的电气开关旋转结构的上盖的第二种实施方式的结构示意图。

图9显示为图1所示的电气开关旋转结构的推板与限位连接部组合的结构示意图。

图10显示为图9所示的电气开关旋转结构的推板与限位连接部组合的正视图。

图11显示为图1所示的电气开关旋转结构的限位连接部的结构示意图。

图12显示为图11所示的电气开关旋转结构的限位连接部的结构爆炸图。

图13显示为图11所示的电气开关旋转结构的限位连接部的卡板的的结构示意图。

图14a至14b为图1所示的电气开关旋转结构的限位连接部的另一种实施方式的结构示意图。

元件标号说明

1外壳主体

101转芯定位孔

2上盖

201限位卡槽

202推板限位块

203旋钮杆安装孔

204上盖限位凸起

205限位卡槽侧边

206限位卡槽侧边

7开关旋钮杆

701旋钮安装段

702上盖配合段

703推板固定段

704卡扣安装段

705连接段

8推板

801推板凸起

802推板限位脚

803推板弹簧连接孔

804推板安装孔

805推板外周面

806推板限位凸起

9限位连接部

901凸梁

902连接块

903卡板

904卡板连接孔

905连接杆

906限位连接凸块

907连接块安装孔

908凸梁安装边

909凸梁安装脚

910凸梁限位卡槽

911凸梁安装孔

912连接杆安装边

913连接杆安装脚

914连接杆限位卡槽

915连接杆安装孔

916旋钮杆通孔

917凸梁端部凸起

918连接杆端部凸起

919卡板凸起

920连接块凸梁

921限位挡板

922限位卡脚

10牵拉弹簧

12推板卡扣

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图14b。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图4所示，本发明提供一种电气开关旋转结构，该旋转结构包括上盖2，上盖2设有穿过上盖2的开关旋钮杆7，开关旋钮杆7上依次套有推板8、限位连接部9，推板8与开关旋钮杆7相固定，限位连接部9绕开关旋钮杆7的轴线转动的同时能相对于开关旋钮杆7沿轴向移动，限位连接部9的周向与推板8的周向之间通过多个牵拉弹簧10相连接，限位连接部9在静止状态下与上盖2相对固定；开关旋钮杆7带动推板8旋转，限位连接部9脱离上盖2，限位连接部9在牵拉弹簧10的作用下旋转。

限位连接部9设有多个限位卡脚922，上盖2面向限位连接部9的内表面设有多个限位卡槽201，限位连接部9的限位卡脚922在牵拉弹簧10的作用下陷入限位卡槽201中，推板8面向限位连接部9的一面沿周向设有推板凸起801；推板8旋转时，推板凸起801推动限位连接部9沿轴向向远离上盖2的方向移动，限位卡脚922从限位卡槽201中脱离，牵拉弹簧10带动限位连接部9绕轴线旋转。

在电气开关处于静止状态时，限位连接部9的限位卡脚922在牵拉弹簧10的作用下陷入限位卡槽201中，此时牵拉弹簧10的长度处于最短状态。

当该电气开关旋转结构需要动作时(从电路断开状态切换到导通状态，或者从导通状态切换到断开状态)，旋转开关旋钮杆7，开关旋钮杆7连同推板8一起转动，由于推板8上设有推板凸起801，当推板8旋转到一定角度时，推板凸起801推动限位连接部9，将限位卡脚922向远离上盖2的方向顶出，限位卡脚922从限位卡槽201中脱离。此时，由于推板8的转动，牵拉弹簧10被拉伸至一定的长度，对限位连接部9有一定的拉力，限位连接部9在牵拉弹簧10的作用下快速旋转。由于限位连接部9与电气开关的电路触片部分相连，限位连接部9旋转时将带动触片快速移动，与静触片分离，这样保证了该电气开关旋转结构的动触片与静触片的分离速度，可快速熄灭电弧，保证了该电气开关旋转结构的灭弧能力和可靠性。上述牵拉弹簧10，可根据需要切断的电功率的不同而选择弹力不同的弹簧。

如图5至图8b所示，为了限制限位连接部9的旋转角度，限位卡槽201的数量为四个，四个限位卡槽201沿周向均匀分布，在电气开关旋转结构处于闭合状态时，两个限位卡脚922在牵拉弹簧10的作用下陷入相对应的两个限位卡槽201中；当电气开关旋转结构断开，限位连接部9旋转至另两个限位卡槽201的位置时，限位连接部9的两个限位卡脚922在牵拉弹簧10的作用下陷入这两个限位卡槽201中，这样就控制了限位连接部9每次的旋转角度均为90度。

如图8b所示，上盖2的一种优化的实施方式，将上盖2的限位卡槽201的两侧边205、206设有高度差，以阻止限位连接部9在转动时超过90度。限位卡槽201的两侧边205、206，侧边205与底面垂直，侧边206与底面成钝角，侧边206的高度高于侧边205的高度，这样可减缓限位卡脚922对限位卡槽201的撞击力，提高上盖2的受力强度。

如图7b至7d、图8b所示，推板8面向上盖2的一面设有凸出的推板限位凸起806，而上盖2面向推板8的内表面设有与推板限位凸起806相对应的上盖限位凸起204；在推板8旋转过程中，推板限位凸起806与上盖限位凸起204接触时，推板8停止转动。推板限位凸起806与上盖限位凸起204起到辅助限制推板8的旋转角度的作用。

如图9至图10所示，牵拉弹簧10的数量为四个，四个牵拉弹簧10沿周向均匀分布。推板8沿周向设有四个推板弹簧连接孔803，这四个牵拉弹簧10通过四个推板弹簧连接孔803与推板8连接，这四个推板弹簧连接孔803的位置与四个限位卡槽201的位置相对应。

如图5至图8b所示，为了防止推板8旋转的角度过大，推板8设有沿径向向外延伸的推板限位脚802，上盖2面向推板8的一面设有凸出的至少两个推板限位块202；推板8绕轴线旋转时，推板限位脚802在两个推板限位块202之间转动。

推板8的外周面可以为方形(如图7a所示)，也可以为圆形(如图7b至图7d所示)，圆形推板8可提高抗弹簧拉力的强度。

如图5至图8b所示，开关旋钮杆7依次划分为用于安装旋钮的旋钮安装段701、与上盖2配合的上盖配合段702、用于推板8固定的推板固定段703、用于安装推板卡扣12的卡扣安装段704和插入限位连接部9的连接段705。

旋钮安装段701的截面为方形，可将旋钮套在该旋钮安装段701上。

上盖配合段702的截面为圆形，依次分为直径较大和较小的两段，使上盖配合段702的周面形成一台阶，其中直径较大的一段与旋钮安装段701连接，而上盖2上设有与该上盖配合段702的周面相配合的旋钮杆安装孔203，开关旋钮杆7插入上盖2中的旋钮杆安装孔203中，由于上盖配合段702的台阶状设计，保证了开关旋钮杆7能绕轴线转动的同时，还能保证开关旋钮杆7与上盖2的轴向相对位置不变。

鉴于很多应用场合需要隔离开关具有防水性能，在上盖配合段702的台阶处可套上一个橡胶垫圈，以达到防水的作用。

推板固定段703的截面为方形，推板8中间设有与推板固定段703相对应的推板安装孔804，推板固定段703插入推板安装孔804中；卡扣安装段704的截面为圆形，卡扣安装段704的轴向宽度与推板卡扣12的宽度相等，且卡扣安装段704的直径小于推板固定段703的最小宽度，推板固定段703的最大宽度小于上盖配合段702的最小直径。

连接段705的截面为圆形，且连接段705的直径大于卡扣安装段704的直径，连接段705插入限位连接部9中。

开关旋钮杆7、推板8与上盖2安装时，先从上盖2的外表面一侧将开关旋钮杆7插入旋钮杆安装孔203中，使上盖配合段702与旋钮杆安装孔203配合，然后从上盖2的内表面一侧装上推板8，使推板安装孔804与推板固定段703相配合，最后再装上推板卡扣12，使推板8无法沿轴向移动，推板8与开关旋钮杆7相固定。

如图11至图12所示，限位连接部9包括凸梁901、连接块902、卡板903、连接杆905，卡板903与连接块902通过连接杆905固定连接，凸梁901固定在卡板903上。其中，凸梁901固定于卡板903面向上盖2的一面，限位卡脚922固定于卡板903上且位于凸梁901的两端，而连接块902远离卡板903的端部可用于连接电气开关的转芯。

当该电气开关旋转结构需要动作时(从电路断开状态切换到导通状态，或者从导通状态切换到断开状态)，旋转开关旋钮杆7，开关旋钮杆7连同推板8一起转动，由于推板8上设有推板凸起801，当推板8旋转到一定角度时，推板凸起801推动凸梁901，将卡板903、限位卡脚922向远离上盖2的方向顶出，限位卡脚922从限位卡槽201中脱离。

连接块902的中部设有沿径向贯穿的卡板连接孔904，卡板连接孔904中插入连接杆905，连接杆905的两端与卡板903固定连接，连接杆905与凸梁901的轴线之间的角度为60°～120°，最好相互垂直。

为保证更好的连接关系，卡板903中部设有连接块安装孔907，连接块902放置在该连接块安装孔907内，令卡板连接孔904与连接杆905配合的平面与卡板903与连接杆905配合的表面位于同一平面上。

为了保证更大的连接强度，连接块902与凸梁901相接触的表面还设有连接块凸梁920，连接块凸梁920的外表面与凸梁901的内表面相配合；连接块凸梁920还能阻止连接块凸梁920在推板8的推动时因受力而产生的变形。

如图13所示，卡板903的连接块安装孔907的边缘还可设有向连接块902的方向伸出的限位挡板921，该限位挡板921与连接块902的侧边贴合，这样在卡板903带动连接块902转动时，限位挡板921承担了一部分力，减小了连接块安装孔907的受力强度。

凸梁901的两侧设有与卡板903配合的凸梁安装边908，每个凸梁安装边908上均设有两个向外延伸的凸梁安装脚909，每个凸梁安装脚909的侧面均设有向内凹陷的凸梁限位卡槽910，多个凸梁限位卡槽910的开口方向一致，凸梁限位卡槽910的宽度与卡板903的厚度相同。卡板903上设有多个与凸梁安装脚909一一对应的凸梁安装孔911。凸梁901与卡板903安装时，凸梁安装脚909插入凸梁安装孔911中，凸梁901向平行于凸梁901的方向移动，凸梁限位卡槽910卡在卡板903上，即可实现凸梁901与卡板903的安装。

连接杆905与卡板903的安装，与凸梁901类似。连接杆905的两侧设有与卡板903配合的连接杆安装边912，每个连接杆安装边912上均设有两个向外延伸的连接杆安装脚913，每个连接杆安装脚913的侧面均设有向内凹陷的连接杆限位卡槽914，多个连接杆限位卡槽914的开口方向一致，连接杆限位卡槽914的宽度与卡板903的厚度相同。卡板903上设有多个与连接杆安装脚913一一对应的连接杆安装孔915。连接杆905与卡板903安装时，先将连接杆905插入连接块902的卡板连接孔904中，连接杆安装脚913插入连接杆安装孔915中，连接杆905向平行于连接杆905的方向移动，连接杆限位卡槽914卡在卡板903上，即可实现连接杆905与卡板903的安装。

限位连接部9设有贯穿凸梁901、位于凸梁901和连接杆905之间的连接块902、连接杆905的旋钮杆通孔916，开关旋钮杆7插入该旋钮杆通孔916中。

凸梁901的凸梁安装边908的两端部设有凸梁端部凸起917，连接杆905的连接杆安装边912的两端部设有连接杆端部凸起918，卡板903设有与凸梁端部凸起917、连接杆端部凸起918位置相对应的卡板凸起919。牵拉弹簧10的端部可套在卡板凸起919上，当凸梁901、连接杆905固定在卡板903上时，凸梁端部凸起917、连接杆端部凸起918将牵拉弹簧10卡住，限制牵拉弹簧10从卡板凸起919上脱离，这样便实现了牵拉弹簧10与限位连接部9的连接。

上述限位连接部9的凸梁901、连接块902、卡板903、连接杆905的设计，能保证限位连接部9的受力强度，即使遇到撞击也不会产生变形。

如图14a和14b所示为限位连接部9的另一种实施方式，采用两个连接杆905安装在卡板903的同一侧，以提高限位连接部9的受力强度。连接杆905两端设计成并拢的机构，并在卡板903上对应位置开孔，以适应小口径弹簧的安装，弹簧挂钩穿过卡板903上的开孔后套在连接杆905两端上，凸梁901长度有所缩短以确保弹簧有充足的空间运动；限位卡脚922和连接块902的形状也做相应调整以利于连接杆905的安装。

为保证绝缘效果，连接块902由绝缘材料制成。

从上述描述中可知，该电气开关旋转结构，通过本身结构的设计，可实现简单、快速的组装，不需要使用螺钉等连接部件，利于生产组装，也免去了通过螺丝链接引起的部件松动，提高了产品可靠性。

上盖2和开关中其他外壳的固定，可以用粘性较好的胶水，也可以在适当位置开孔后通过螺丝固定，或者设计成卡扣结构。相互接触部位的凹槽起到加固作用。

综上所述，本发明电气开关旋转结构，通过多弹簧牵拉的设计，产生足够大的弹簧弹力，实现限位连接部更快地旋转，并带动电路的触片快速运动，缩短触片分开时间，快速熄灭电弧，并可随着需要切断的电功率的不同而选择弹力不同的弹簧和不同强度的材料，为产品应用于不同功率场合提供了便利性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电气开关旋转结构，其特征在于：所述旋转结构包括上盖(2)，所述上盖(2)设有穿过上盖(2)的开关旋钮杆(7)，所述开关旋钮杆(7)上依次套有推板(8)、限位连接部(9)，所述推板(8)与所述开关旋钮杆(7)相固定，所述限位连接部(9)绕所述开关旋钮杆(7)的轴线转动的同时能相对于所述开关旋钮杆(7)沿轴向移动，所述限位连接部(9)与所述推板(8)之间通过多个牵拉弹簧(10)相连接。

2.根据权利要求1所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述限位连接部(9)设有多个限位卡脚(922)，所述上盖(2)面向限位连接部(9)的内表面设有多个限位卡槽(201)，所述限位连接部(9)的限位卡脚(922)在牵拉弹簧(10)的作用下陷入限位卡槽(201)中，所述推板(8)面向限位连接部(9)的一面沿周向设有推板凸起(801)；所述推板(8)旋转时，所述推板凸起(801)推动所述限位连接部(9)沿轴向向远离上盖(2)的方向移动，所述限位卡脚(922)从所述限位卡槽(201)中脱离，所述牵拉弹簧(10)带动所述限位连接部(9)绕轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述多个限位卡槽(201)沿周向均匀分布，所述多个限位卡槽(201)以所述开关旋钮杆(7)的轴线为中心对称分布。

4.根据权利要求1所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述多个牵拉弹簧(10)沿周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述限位连接部(9)包括凸梁(901)、连接块(902)、卡板(903)、至少一个连接杆(905)，所述卡板(903)与连接块(902)通过所述连接杆(905)固定连接，所述凸梁(901)固定在卡板(903)上。

6.根据权利要求5所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述连接块(902)的中部设有沿径向贯穿的卡板连接孔(904)，所述连接杆(905)插入所述卡板连接孔(904)中，所述连接杆(905)的两端与卡板(903)固定连接。

7.根据权利要求5所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述连接杆(905)的数量为一个时，所述连接杆(905)与凸梁(901)的轴线之间的角度为60°～120°。

8.根据权利要求5所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述连接杆(905)的数量为多个时，所述多个连接杆(905)以一点为中心相互交叉，相邻两个连接杆(905)的轴线之间的角度均相等。

9.根据权利要求1所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述推板(8)设有沿径向向外延伸的推板限位脚(802)，所述上盖(2)面向推板(8)的一面设有凸出的推板限位块(202)；所述推板(8)绕轴线旋转时，所述推板限位脚(802)在推板限位块(202)允许的空间里转动。

10.根据权利要求1所述的电气开关旋转结构，其特征在于：所述推板(8)面向所述上盖(2)的一面设有凸出的推板限位凸起(806)，所述上盖(2)面向推板(8)的内表面设有与所述推板限位凸起(806)相对应的上盖限位凸起(204)，所述推板限位凸起(806)在相对应的上盖限位凸起(204)允许的空间里转动。