CN108695099A - 一种定位灵活的多档手动转换开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定位灵活的多档手动转换开关，属于开光电器技术领域。该转换开关包括通过转轴依次同轴串接的前盖板、档位组件、一个或多个基板组件以及后盖板。其中，档位组件的轴档凸轮和定位凸轮随转轴联动旋转。滚轮与定位凸轮的外轮廓接触，通过定位凸轮的转动带动与滚轮连接的复位导杆压缩复位弹簧。挡板设置于轴档凸轮转动最大圆周处，通过与轴档凸轮接触实现对旋转角度的限位。通过档位基板中复位弹簧、定位凸轮，基板组件中凸轮，以及转轴配合，保证触点分断时达到快速分断电流的作用，降低触片银点因分断电弧灼烧的受损程度，提高转换开关的使用寿命。

Description

一种定位灵活的多档手动转换开关
技术领域
本发明涉及一种定位灵活的多档手动转换开关，属于开关电器技术领域。
背景技术
手动转换开关又称为组合开关，由多节触头组合而成，在附有手柄的转轴上，随转轴旋至不同位置使电路接通或分断。供手动不频繁接通和分断电路，作为控制或转换之用，也可作为电路控制开关、测试设备开关、主令控制开关，广泛应用于电力、工业自动化、过程自动化等行业，因其现有手动转换开关多应用于低负载接通和分断电路所以没有灭弧功能，现有手动转换开关存在容量较小通断能力较低、可承载电流不大等缺陷。现有转换开关除在灭弧功能上存在缺陷外，还存在以下问题：
第一，现有转换开关的限位角度往往是固定的，由于限位角度不够灵活，通常会导致用户对控制回路特定功能和要求无法实现的问题；
第二，开关的档位设置不够理想，档位数量有限：
第三，触片银点在分断电流的速度不够快，因分断时电弧的灼烧而受损，严重影响转换开关的使用寿命；
第四，现有的手动转化开关的内部结构过于复杂，零部件较多，既增加了制造难度和制造成本，又增加了开关的装配难度。
发明内容
为解决现有转换开关存在的限位角度不够灵活，档位数量有限，触片银点分断速度不够快，导致电弧灼烧触片，影响转换开关使用寿命，转化开关内部零件较多，转配复杂的技术问题，本发明提供了一种定位灵活的多档手动转换开关，所采取的技术方案如下：
一种定位灵活的多档手动转换开关，该开关包括通过转轴2依次同轴串接的前盖板3、档位组件4、一个或多个基板组件5，以及固定在末端基板组件5后侧的后盖板7；
所述档位组件4，包括构造于档位基板41内的轴档凸轮42、挡板43、复位弹簧44、滚轮45、复位导杆46以及定位凸轮47；其中，轴档凸轮42和定位凸轮47随转轴2联动旋转；
所述滚轮45与定位凸轮47的外轮廓接触，通过定位凸轮47的转动带动与滚轮45连接的复位导杆46压缩复位弹簧44；挡板43设置于轴档凸轮42转动最大圆周处，通过凸台与轴档凸轮42的坡角接触实现对旋转角度的限位；
所述基板组件5内与转轴2联动旋转的凸轮506，通过与凸轮506外轮廓接触的导杆505和连接在导杆505上的动触片502压缩动触片弹簧504实现动触片银点和静触片银点的接触和分离。
优选地，所述基板组件5，包括构造于基板509内的动触片502、定触片508、动触片弹簧504、导杆505、凸轮506和磁块503；所述凸轮506随转轴2联动旋转；所述导杆505与凸轮506外轮廓接触，安装于导杆505上的定触片508的银点与定触片的银点对应设置，动触片508与基板509之间设有动触片弹簧504；所述磁块503设于动触片502的行程外侧通过磁场拉长电流分断时动定触片间的电弧长度实现磁吹灭弧。
更优选地，在基板509上还设有多个接线螺钉501。
优选地，在转轴2的端部还设有便于扭转开关档位的手柄1。
优选地，在最后一个基板组件5与后盖板8之间还设有一个后内盖板6。
优选地，开关还包括在转换开关外侧将档位组件4、基板组件5以及后盖板7连接为一体的连杆8。
优选地，所述定位凸轮47的外轮廓上以几何中心对称设有偶数凸轮槽。
优选地，所述挡板43定位在档位基板41中，所述挡板43为Π型，在中间设有与侧面平行的凸台；所述轴档凸轮42的外轮廓设有坡角；当轴档凸轮42旋转时档位凸轮坡角与挡板43中间凸台接触实现限位功能，轴档凸轮42中间设有八角孔实现与定位凸轮同步旋转。
优选地，两个所述复位弹簧44以转轴2轴线为中心对称设置于档位基板41内；所述复位导杆46一端与复位弹簧44连接，另一端固定且可使复位导杆46以该端为支点转动。
优选地，所述基板组件5的数量小于或等于16个。
优选地，所述转轴为方轴。
相对于现有技术，本发明获得的有益效果：
1、转换开关的限位角度灵活，通过轴档凸轮的变化可根据具体要求设置任意限位角度；
2、通过档位基板中复位弹簧、定位凸轮，基板组件中凸轮，以及转轴配合，保证触点分断时达到快速分断电流的作用，降低触片银点因分断电弧灼烧的受损程度，提高转换开关的使用寿命；
3、开关档位多样，通过档位凸轮的变化可根据具体要求最多设置12档位的开关；
4、开关基板设有磁块，具有永磁磁吹灭弧功能，提高了手动转换开关的开断能力和可靠性，直流分断能力达到DC-13220V4A，并通过第三方机构检测试验，取得3C证书。
附图说明
图1为本发明一种优选实施方式中手动转换开关的立体结构示意图。
图2为本发明一种优选实施方式中档位组件的结构示意图。
图3为本发明一种优选实施方式中基板组件的结构示意图。
图4为本发明第二种优选实施方式中手动转换开关的立体结构示意图。
图5为本发明第二种优选实施方式中档位组件的结构示意图。
图6为本发明一种优选实施方式中轴档凸轮的立体结构示意图。
图7为本发明一种优选实施方式中挡板的立体结构示意图。
图8为本发明一种优选实施方式中轴档凸轮和挡板配合时的结构示意图。
其中，1，手柄；2，转轴；3，前盖板；4，档位组件；5，基板组件；6，后内盖板；7，后盖板；8，连杆；9，标牌；41，档位基板；42，轴档凸轮；43，挡板；44，复位弹簧；45，滚轮；46，复位导杆；47，定位凸轮；501，接线螺钉；502，动触片；503，磁块；504，动触片弹簧；505，导杆；506，凸轮；507，定触片银点；508，定触片；509，基板；510，动触片银点；511，通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
以下实施例所用的材料、试剂、方法、仪器等，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法、仪器。本领域技术技术人员均可通过商业渠道获得。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
本发明的具体方案不仅包含以下具体实施方式，还包括以下具体实施方式的任意组合。具体实施方式一
图1为本发明一种优选实施方式中手动转换开关的立体结构示意图。从图1中可知，该手动转换开关是由手柄1、转轴2、前盖板3、1个档位组件4、5个基板组件5、后内盖板6、后盖板7，连杆8以及标牌9组成。其中，手柄1安装于转轴2的端部。标牌9、前盖板3、档位组件4、基板组件5、后盖板6以及后盖板7依次串接在转轴2上。同时，两个连杆8贯穿于后盖板、基板组件5的档位基板41的侧面通孔511中，从侧面将上述部件连接为一体。标牌9的四个角通过螺栓或螺钉与前盖板3固定连接为一体。
具体实施方式二
图2为本发明一种优选实施方式中档位组件的结构示意图。从图2可知，该档位组件由一个四个顶角经过切角的档位基板41和位于档位基板41内的轴档凸轮42、挡板43、两个复位弹簧44、两个滚轮45、两个复位导杆46，两个定位凸轮47组成。其中，轴档凸轮42和定位凸轮47与转轴2连接，可与转轴2联动旋转。定位凸轮47的外轮廓与滚轮45接触，而滚轮45则安装在复位导杆46内。复位导杆46的一端可转动式固定，另一端则与复位弹簧44连接。复位弹簧44的另一端与档位基板41固定连接。另外，挡板43固定于轴档凸轮42旋转圆周的外侧，并与其接触从而实现任意的角度限位。其中，定位凸轮47为中心对称的在外轮廓上设有四个凸轮槽的结构。
具体实施方式三
图3为本发明一种优选实施方式中基板组件的结构示意图。从图3可知，该实施方式中的基板组件是由四个接线螺钉501、动触片502、磁块503、动触片504、导杆505、凸轮506、定触片508和基板509组成。其中，动触片的动触片银点510和定触片508的定触片银点507相对设置。动触片502、磁块503、动触片504、导杆505、凸轮506和定触片508均设置于基板509内。转轴2贯穿凸轮506的通孔并与凸轮506连接，使凸轮506可随着转轴2的转动而转动。同时，在凸轮506的外轮廓上设有两个与导杆505配合的凸轮槽。两个导杆506对称设置在凸轮505的两侧，在导杆506上固定安装有动触片502，而动触片502下设有动触片弹簧504，从而可使在导杆505的带动下借助于动触片502来压缩动触片弹簧504，进而实现对应设置的定触片508和动触片502银点之间的接触和分断。
具体实施方式四
图4为本发明第二种优选实施方式中手动转换开关的立体结构示意图。从图4可知，该实施方式与具体实施方式一种的不同在于：所用的手柄1形状为花瓣形，同时，基板组件5的数量仅为一个。
具体实施方式五
图5为本发明第二种优选实施方式中档位组件的结构示意图。从图5可知，该具体实施方式所采取用的定位凸轮501的外轮廓上设置的凸轮槽为两个。
具体实施方式六
图6为本发明一种优选实施方式中轴档凸轮的立体结构示意图。从图6可知，该轴档凸轮42中部设有八角孔以便于与转轴2连接。同时，在轴档凸轮42的外轮廓设有因缺失一部分弧形边缘形成的坡角。坡角可与挡板的凸台部位配合以实现对位置的限定。
具体实施方式七
图7为本发明一种优选实施方式中挡板的立体结构示意图。从图7可知，该挡板43主体为Π型结构，在中间区段设有与两个侧边相平行的凸台结构。该凸台结构可与轴档凸轮42的外轮廓坡角配合进行限位。
具体实施方式八
图8为本发明一种优选实施方式中轴档凸轮和挡板配合时的结构示意图。从图8可知，挡板43与档位基板41所在平面垂直设置，而轴档凸轮42则与档位基板41所在平面平行设置。同时，挡板43的凸台设置在轴档凸轮42的外轮廓边缘运动路径上，从而使得轴档凸轮42在转动过程中其坡角可以被凸台挡住实现位置限定。
实施例1
本实施例提供了一种具体的转换开关，参见图1、2、3、6、7和8。该转换开关由手柄1、转轴2、档位组件4、基板组件5、后内盖板6、后盖板7、连杆8、前盖板3、标牌9组成。其中，基板组件5后端设有后内盖板6、后端盖7、档位基组件4前端设置有前端盖3和标牌9，转轴2贯穿与其中与手柄1连接，档位组件4与基板组件5通过连杆8连接成一体，组成手动转换开关。
档位组件包括档位基板41、轴档凸轮42、挡板43、复位弹簧44、滚轮45、复位导杆46、定位凸轮47。通过定位凸轮47外轮廓上以几何中心对称设有的不同数量的凸轮槽实现开关最多12档位的控制和轴档凸轮42的坡角角度的不同实现任意角度限位。
基板组件包括基板509、动触片银点510、接线螺钉501、动触片502、磁块503、动触片弹簧504、导杆505、凸轮506、定触片银点507、定触片508，其功能由凸轮506推动导杆505，使动触片移动，实现接通或断开来控制电气回路。
在使用过程中，手动施加一定扭矩旋转手柄，手柄1与转轴2连接进而带动转轴2旋转，转轴2旋转带动档位基板组件内的轴档凸轮42和定位凸轮47旋转，滚轮45与定位凸轮47外轮廓接触，随着定位凸轮47的旋转，滚轮45带动复位导杆46压缩复位弹簧44，当复位弹,44压缩到最大程度时，转轴2带动定位凸轮47继续旋转，在复位弹簧44自身弹力作用下，快速推动复位导杆46，使滚轮45带动定位凸轮47旋转移动到定位凸轮47凹点处实现快速定位动作，同时轴档凸轮42与定位凸轮47联动旋转，当旋转都某一固定角度时，轴档凸轮42与挡板43接触实现旋转角度限位功能，通过轴档凸轮42和定位凸轮47的变化，最多能实现开关12档位的控制。基板组件其特征在于在基板509中心设于有随方轴旋转的凸轮506，通过转轴2带动凸轮506旋转，凸轮506上下分别设有导杆505，导杆505与动触片502连接，在凸轮506旋转过程中，凸轮506推动导杆505移动，动触片502在基板509设有定触片弹簧504，在定触片弹簧504作用下实现复位，上下两侧的动触片在两端分别设有动触片银点510，在基板上下两端分别设有定触片508，每个定触片上都设有定触片银点507，当动触片弹簧504复位时，动触片银点510与定触片银点507接触接通，在基板509内靠近定触片银点507的部位，设置有磁块503，其磁块503的磁场作用可以将动静触片银点之间因较大电流分断而产生的电弧拉长，加速电弧熄灭，提高了手动转换开关的开断能力和可靠性。
实施例2
本实施例提供了一种具体的转换开关，参见图4、5、6、7和8。该转换开关由手柄1、档位组件4、基板组件5、后内盖板6、后盖板7、连杆8、前盖板3、标牌9组成，基板组件5后端设有后内盖板6、后盖板7、档位组件4前端设置有前盖板3和标牌9，转轴2贯穿与其中与手柄1连接，档位组件4与基板组件5通过连杆8连接成一体，组成手动转换开关。
档位组件包括档位基板41、轴档凸轮42、挡板43、复位弹簧44、滚轮45、复位导杆46、定位凸轮47，其功能主要由复位弹簧44作用实现旋轴自复位的功能。
基板组件包括基板509、动触片银点510、接线螺钉501、动触片502、磁块503、动触片弹簧504、导杆505、凸轮506、定触片银点507、定触片508，其功能由凸轮506推动导杆505，使动触片移动，实现接通或断开来控制电气回路。
在使用时手动施加一定扭矩旋转手柄，手柄1与转轴2连接进而带动转轴2旋转，转轴2旋转带动档位组件内的轴档凸轮42和定位凸轮47旋转，滚轮45与定位凸轮47外轮廓接触，随着定位凸轮47的旋转，滚轮45带动复位导杆46压缩复位弹簧44，同时轴档凸轮42与定位凸轮47联动旋转，当旋转都某一固定角度时，轴档凸轮42与挡板43接触实现旋转角度限位功能，这时复位弹簧44压缩到最大程度，当手释放对手柄1的扭力时复位弹簧44在自身弹力作用下，快速推动复位导杆46，使滚轮45带动定位凸轮47旋转移动到定位凸轮47凹点处实现快速复位动作。基板组件其特征在于在基板509中心设于有随方轴旋转的凸轮506，通过转轴2带动凸轮506旋转，凸轮506上下分别设有导杆505，导杆505与动触片502连接，在凸轮506旋转过程中，凸轮506推动导杆505移动，动触片502在基板509设有动触片弹簧504，在动触片弹簧504作用下实现复位，上下两侧的动触片在两端分别设有动触片银点510，在基板上下两端分别设有定触片508，每个定触片上都设有定触片银点507，当动触片弹簧504复位时，动触片银点510与定触片银点507接触接通，在基板509内靠近定触片银点507的部位，设置有磁块503，其磁块503的磁场作用可以将动静触片银点之间因较大电流分断而产生的电弧拉长，加速电弧熄灭，提高了手动转换开关的开断能力和可靠性。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，包括通过转轴(2)依次同轴串接的前盖板(3)、档位组件(4)、一个或多个基板组件(5)，以及固定在末端基板组件(5)后侧的后盖板(7)；
所述档位组件(4)，包括构造于档位基板(41)内的轴档凸轮(42)、挡板(43)、复位弹簧(44)、滚轮(45)、复位导杆(46)以及定位凸轮(47)；其中，轴档凸轮(42)和定位凸轮(47)随转轴(2)联动旋转；所述滚轮(45)与定位凸轮(47)的外轮廓接触，通过定位凸轮(47)的转动带动与滚轮(45)连接的复位导杆(46)压缩复位弹簧(44)；挡板(43)设置于轴档凸轮(42)转动最大圆周处，通过凸台与轴档凸轮(42)的坡角接触实现对旋转角度的限位；
所述基板组件(5)内与转轴(2)联动旋转的凸轮(506)，通过与凸轮(506)外轮廓接触的导杆(505)和连接在导杆(505)上的动触片(502)压缩动触片弹簧(504)实现动触片银点和静触片银点的接触和分离。
2.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，所述基板组件(5)，包括构造于基板(509)内的动触片(502)、定触片(508)、动触片弹簧(504)、导杆(505)、凸轮(506)和磁块(503)；所述凸轮(506)随转轴(2)联动旋转；所述导杆(505)与凸轮(506)外轮廓接触，安装于导杆(505)上的定触片(508)的银点与定触片的银点对应设置，动触片(508)与基板(509)之间设有动触片弹簧(504)；所述磁块(503)设于动触片(502)的行程外侧通过磁场拉长电流分断时动定触片间的电弧长度实现磁吹灭弧。
3.根据权利要求2所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，在基板(509)上还设有多个接线螺钉(501)。
4.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，在转轴(2)的端部还设有便于扭转开关档位的手柄(1)。
5.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，在最后一个基板组件(5)与后盖板(7)之间还设有一个后内盖板(6)。
6.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，还包括在转换开关外侧将档位组件(4)、基板组件(5)以及后盖板(7)连接为一体的连杆(8)。
7.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，所述定位凸轮(47)的外轮廓上以几何中心对称设有偶数凸轮槽。
8.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，所述挡板(43)定位在档位基板(41)中，所述挡板(43)为Π型，在中间设有与侧面平行的凸台；所述轴档凸轮(42)的外轮廓设有坡角；当轴档凸轮(42)旋转时档位凸轮坡角与挡板(43)中间凸台接触实现限位功能，轴档凸轮(42)中间设有八角孔实现与定位凸轮同步旋转。
9.根据权利要求1所述一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，两个所述复位弹簧(44)以转轴(2)轴线为中心对称设置于档位基板(41)内；所述复位导杆(46)一端与复位弹簧(44)连接，另一端固定且可使复位导杆(46)以该端为支点转动。
10.根据权利要求1所述的一种定位灵活的多档手动转换开关，其特征在于，所述基板组件(5)的数量小于或等于16个。
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