CN110364378A - 锁定机构和双电源转换开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锁定机构和双电源转换开关，双电源转换开关包括动触头、两个静触头和中心轮，锁定机构包括位于中心轮上的锁定件、固定安装在机架上的阻挡件以及与阻挡件相关联的促动件，锁定件能够随着中心轮的旋转而旋转，阻挡件在锁定位置和解锁位置之间切换，在锁定位置，当双电源转换开关从第一电源接通位置或第二电源接通位置切换到双分位置时，阻挡件在锁定件的旋转路径上阻挡锁定件的旋转，将双电源转换开关锁定在双分位置，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置或第二电源接通位置切换时，阻挡件通过促动件的作用从锁定位置切换至解锁位置，释放对锁定件的阻挡，使双电源转换开关切换到第一电源接通位置或第二电源接通位置。

Description

锁定机构和双电源转换开关

技术领域

本发明一种用于双电源转换开关的锁定机构以及一种包括这种锁定机构的双电源转换开关。

背景技术

双电源自动转换开关(ATSE)的职责是供电保证，产品的可靠性是用户最关注的技术指标。而机构是该产品的关键部分，它对转换的可靠性有着非常大的权重，提供一种简单可靠的机构对提高ATSE的可靠性有着非常重要的意义，因而它是业内工程师们孜孜不倦的追求。

ATSE有二位置和三位置之分，二位置是指ATSE的动触头只能在电源I和电源II的静触头之间切换，即从电源I到电源II的转换时间是由开关设计时给定且固定不变；其动触头始终与其中之一静触头相联，从而使与动触头相联的负载接线端始终带电。这样的产品存在至少二种应用局限：不能通过控制器的控制改变电源的转换时间以满足程序转换的需要；不能提供设备维护时的电气隔离应用需求。三位置是指ATSE的动触头除了能停留在电源I和电源II的静触头上外，还能停留在与电源I和电源II的静触头都不接触的双分位置。这样的产品可以提供上面所述的二种应用功能。另外，ATSE的可靠性是用户非常关注的一个指标，而结构简单的自动转换开关机构是提供这种可靠性的关键。

由此，本技术提供了一种简单可靠的TSE机构，通过在双分位置的对中心轮的锁定，可靠地实现三位置ATSE转换。

发明内容

本发明涉及一种双电源转换开关，其包括动触头、两个静触头和中心轮，中心轮的旋转能够相应地导致动触头在两个静触头之间切换，从而使双电源转换开关在第一电源接通位置、双分位置和第二电源接通位置之间切换，其中，所述锁定机构包括位于中心轮上的锁定件、固定安装在机架上的阻挡件以及与阻挡件相关联的促动件，所述锁定件能够随着中心轮的旋转而旋转，所述阻挡件能够在锁定位置和解锁位置之间切换，在锁定位置，当所述双电源转换开关从第一电源接通位置或第二电源接通位置切换到双分位置时，所述阻挡件能够在所述锁定件的旋转路径上阻挡所述锁定件的旋转，从而将双电源转换开关锁定在双分位置，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置或第二电源接通位置切换时，所述阻挡件通过所述促动件的作用而从锁定位置切换至解锁位置，从而释放对锁定件的阻挡，使双电源转换开关能够切换到第一电源接通位置或第二电源接通位置。

优选地，所述阻挡件包括彼此间隔开的第一阻挡件和第二阻挡件，所述第一阻挡件和所述第二阻挡件之间的间隔至少等于所述锁定件的尺寸，以能够将所述锁定件卡在第一阻挡件和第二阻挡件之间。

优选地，第一弹簧和第二弹簧分别用于将第一阻挡件和第二阻挡件偏压至锁定位置。

优选地，所述促动件是第三电磁铁。

优选地，当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置转换时，所述中心轮沿第一方向旋转，动触头响应于中心轮的旋转而沿与第一方向相反的第二方向旋转，同时锁定件也沿第一方向旋转，当锁定件旋转成与第二锁定件接触时，所述锁定件会克服第二弹簧的压力使第二阻挡件暂时离开锁定位置，在锁定件完全旋转到第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间内之后，第二阻挡件会恢复至锁定位置，此时锁定件会受到第一阻挡件和第二阻挡件的阻挡，由此，第一阻挡件和第二阻挡件将锁定件锁定在其间的空间中，双电源转换开关被锁定在双分位置。

优选地，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置转换时，在第三电磁铁的作用下，使第一阻挡件和第二阻挡件分别克服第一弹簧和第二弹簧的压力而从锁定位置切换至解锁位置，从而使锁定件能够继续沿第一方向旋转出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，动触头继续沿第二方向旋转，最终到达第二电源接通位置。

优选地，所述锁定件是从中心轮向外凸出的凸台，第一阻挡件的一端固定在机架上，另一端具有第一长圆孔，第二阻挡件的一端固定在机架上，另一端具有第二长圆孔，第三连杆具有位于两端的第一开口和第二开口，第一连接件穿过第一长圆孔和第一开口将第一阻挡件和第三连杆连接起来，一推杆的一端可移动地固定在机架上，另一端具有第三长圆孔，第二连接件穿过第二长圆孔、第二开口和第三长圆孔将第三连杆、第二阻挡件和推杆连接起来，第一弹簧沿第二方向偏压第一阻挡件，第二弹簧沿第一方向偏压第二阻挡件。

优选地，当双电源转换开关处于第一电源接通位置时，第一阻挡件通过第一弹簧被偏压成与所述凸台接触，当中心轮沿第二方向旋转时，所述凸台脱离与第一阻挡件的接触，从而旋转进第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间中，此时第一阻挡件在第一弹簧的作用下被偏压到锁定位置，同时第二阻挡件在相对侧也位于锁定位置，从而将凸台锁定在第一阻挡件和第二阻挡件之间。

优选地，当第三电磁铁被激励，从而向下推压推杆时，第三连杆带动第一连接件分别在第一长圆孔内移动从而使第一阻挡件克服第一弹簧的作用沿第一方向旋转，第三连杆带动第二连接件在第二长圆孔内移动从而使第二阻挡件克服第二弹簧的作用沿第二方向旋转，这使得第一阻挡件和第二阻挡件从锁定位置切换至解锁位置，随着中心轮沿第二方向的进一步旋转，所述凸台旋转出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，使双电源转换开关到达第二电源接通位置。

优选地，所述双电源转换开关还包括用于第一电源的第一电磁铁和用于第二电源的第二电磁铁。

优选地，所述双电源转换开关还包括与第一电磁铁和第二电磁铁相关联的第一拨叉以及可旋转地安装在机架上的第二拨叉，一第一连杆以中心轮的中心为轴线可旋转地安装在机架上，第一连杆的第一末端容纳在第一拨叉内，第一连杆的第二末端容纳在第二拨叉内，动触头构造成响应于第一连杆的旋转而旋转。

优选地，所述双电源转换开关包括还包括与第一电磁铁和第二电磁铁连接并围绕中心轮的皮带，第二拨叉可移动地安装在机架上，另一连杆的一端可旋转地安装在机架上，另一端容纳在第二拨叉内，动触头构造成响应于另一连杆的旋转而旋转。

本发明还涉及一种双电源转换开关，包括如上所述的锁定机构。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是示出根据本发明的第一实施例的锁定机构的示意图，其中，双电源转换开关处于第一电源接通位置。

图2是示出根据本发明的第一实施例的锁定机构的示意图，其中，双电源转换开关被锁定在双分位置。

图3是示出根据本发明的第一实施例的锁定机构的示意图，其中，双电源转换开关处于第二电源接通位置。

图4示出根据本发明的第二实施例的锁定机构的示意图，其中，双电源转换开关处于第一电源接通位置。

图5示出根据本发明的第三实施例的锁定机构的示意图，其中，双电源转换开关处于第一电源接通位置。

图6示出根据本发明的第三实施例的锁定机构的透视图。

图7示出根据本发明的第三实施例的锁定机构的分解图。

图8-12示出在双电源转换开关从第一电源接通位置向第二电源接通位置转换时，根据本发明的第三实施例的锁定机构的工作过程。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技术的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“联接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则相对位置关系也相应地改变。

图1-3示出根据本发明的第一实施例的锁定机构1的示意图。锁定机构包括位于双电源转换开关的中心轮25上的锁定件11以及安装在机架上的第一阻挡件12和第二阻挡件13。锁定机构还包括与第一阻挡件和第二阻挡件相关联的促动件，以使第一阻挡件和第二阻挡件在锁定位置和解锁位置之间切换。在本实施例中，促动件是第三电磁铁，但是本领域技术人员应该明白，促动件还可以是其它形式，只要能够实现第一阻挡件和第二阻挡件在锁定位置和解锁位置之间切换即可。第一阻挡件12和第二阻挡件13彼此间隔开，其间的间隔距离大于或等于锁定件11的尺寸。双电源转换开关包括用于第一电源的第一电磁铁21和用于第二电源的第二电磁铁22。第一拨叉23与第一电磁铁21和第二电磁铁22的动芯连接，能够在第一电磁铁21和第二电磁铁22激励时，随着动芯一起移动。第二拨叉24可移动地设置在机架上。第一连杆26以中心轮25的中心为轴线可旋转地设置在机架上，并且第一连杆的第一末端261容纳在第一拨叉23的内部，第一连杆的第二末端262容纳在第二拨叉24的内部。动触头能够响应于中心轮的旋转而旋转，从而在第一电源的静触头和第二电源的静触头之间切换。第一弹簧14沿顺时针方向偏压第一阻挡件12，使第一阻挡件12处于锁定位置。第二弹簧15沿逆时针方向偏压第二阻挡件13，使第二阻挡件13处于锁定位置。

参见图1，当双电源转换开关处于第一电源接通位置时，当第二电磁铁22被激励，第二电磁铁的动芯向图中左侧移动，从而推动第一拨叉23向左侧移动，中心轮25沿逆时针旋转。同时，第一连杆26沿逆时针旋转，第一末端261在第一拨叉内大致向上滑动，第二末端262在第二拨叉内大致向下滑动。动触头相应于第一连杆的旋转而沿顺时针旋转。当锁定件11旋转成与第二阻挡件13接触时，会克服第二弹簧的作用向上顶起第二阻挡件13以旋转入第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间内，然后，第二阻挡件在第二弹簧的回复力的作用下返回锁定位置，锁定件的进一步旋转会被第一阻挡件和第二阻挡件阻挡。由此，锁定件被锁定在第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间内，动触头保持在双分位置，如图2所示。

接着，当第三电磁铁27受到激励时，会使第一阻挡件12和第二阻挡件13从锁定位置切换至解锁位置，从而解除对锁定件11的锁定。在该实施例中，第三电磁铁经由中间机构(未示出)按压第一阻挡件12和第二阻挡件13的相隔最远的两端(当然，也可以拉动第一阻挡件和第二阻挡件的相隔最近的两端)，从而使第一阻挡件沿逆时针旋转，第二阻挡件沿顺时针旋转，如图3所示，以使锁定件能够继续旋转出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，动触头继续旋转以与第二电源的静触头接触，从而到达第二电源接通位置。此时，第三电磁铁可以停止作用，第一阻挡件和第二阻挡件分别在第一弹簧和第二弹簧的作用下恢复至初始位置。

图4示出根据本发明的第二实施例的锁定机构的示意图。第二实施例的锁定机构与第一实施例的锁定机构的不同之处在于：在第二实施例中，第一电磁铁和第二电磁铁通过皮带传动而实现中心轮的旋转。具体地，皮带28围绕中心轮25，并连接到第一电磁铁和第二电磁铁，能够在第一电磁铁和第二电磁铁的作用下使中心轮进行相应旋转。第二拨叉可移动地安装在机架上，第二连的一端可旋转地安装在机架上，另一端容纳在第二拨叉内。第二实施例的锁定机构在双电源转换开关中的工作过程与图1-3的第一实施例的锁定机构的工作过程类似，在此不再赘述。

图5示出根据本发明的第三实施例的锁定机构的示意图，6示出根据本发明的第三实施例的锁定机构的透视图，图7示出根据本发明的第三实施例的锁定机构的分解图。参见图5，与上述实施例类似，双电源转换开关包括用于第一电源的第一电磁铁21和用于第二电源的第二电磁铁22。第一电磁铁21和第二电磁铁22分别经由连接机构与中心轮25连接起来，以能够在受到激励时驱动中心轮旋转。主轴31与中心轮25固定在一起，使得主轴31的旋转能够带动中心轮25旋转。

锁定机构1包括从中心轮25的边缘向外凸出的凸台，该凸台充当锁定件。第一阻挡件12的一端固定安装在机架上，另一端具有第一长圆孔121。第二阻挡件13的一端固定安装在机架上，另一端具有第二长圆孔131。第三连杆29的两端分别具有第一开口和第二开口，第一连接件(例如销)穿过第一长圆孔121和第一开口将第一阻挡件12和第三连杆29连接起来。推杆30的一端安装在机架上，另一端具有第三长圆孔301。第二连接件(例如销)穿过第二长圆孔、第二开口和第三长圆孔将第二阻挡件、第三连杆和推杆连接起来。在如图5中，双电源转换开关处于第一电源接通位置，第一弹簧14沿顺时针偏压第一阻挡件12，使其靠在凸台上。第二弹簧15沿逆时针偏压第二阻挡件13，使其靠在中心轮上。

下面，参见图8-12来描述根据本发明的第三实施例的锁定机构的工作过程。

如图8所示，显示双电源转换开关处于第一电源接通位置，此时，第一阻挡件12在第一弹簧的作用下靠在凸台上。当第二电磁铁受到激励，使中心轮沿顺时针旋转时，凸台脱离与第一阻挡件的接触，从而旋转进第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间中，此时第一阻挡件在第一弹簧的作用下被偏压成与中心轮接触，并能够与凸台的下部抵接，同时第二阻挡件在相对侧也与凸台的下部抵接，从而将凸台保持在第一阻挡件和第二阻挡件之间，如图9所示。优选地，在本实施例中，第一阻挡件和第二阻挡件之间的间距大于凸台的大小，这使得凸台能够在第一阻挡件和第二阻挡件之间振荡，最终稳定在第一阻挡件和第二阻挡件之间。否则，如果第一阻挡件和第二阻挡件之间的间距正好等于凸台的大小，则有可能凸台会振荡出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，造成锁定失效。

如图10所示，当需要从双分位置切换到第二电源接通位置时，首先第三电磁铁被激励，从而向下推压推杆，第三连杆带动第一连接件在第一长圆孔内移动从而使第一阻挡件克服第一弹簧的作用沿逆时针旋转，第三连杆带动第二连接件在第二长圆孔内移动从而使第二阻挡件克服第二弹簧的作用沿顺时针旋转，这使得第一阻挡件和第二阻挡件脱离与所述凸台的下部的抵靠，随着中心轮沿顺时针的进一步旋转，所述凸台旋转出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，使双电源转换开关到达第二电源接通位置，如图11所示。然后，如图12所示，第三电磁铁停止作用，第一阻挡件被第一弹簧偏压到锁定位置，第二阻挡件被第二弹簧偏压到锁定位置。

以上介绍了本发明的双电源转换开关的锁定机构。由此可以得出，本发明的锁定机构能够将双电源转换开关可靠地锁定在双分位置，实现第一电源接通位置、双分位置和第二电源接通位置之间的可靠切换。

而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (13)

1.一种用于双电源转换开关的锁定机构，所述双电源转换开关包括动触头、两个静触头和中心轮，中心轮的旋转能够相应地导致动触头在两个静触头之间切换，从而使双电源转换开关在第一电源接通位置、双分位置和第二电源接通位置之间切换，

其特征在于，所述锁定机构包括位于中心轮上的锁定件、固定安装在机架上的阻挡件以及与阻挡件相关联的促动件，所述锁定件能够随着中心轮的旋转而旋转，所述阻挡件能够在锁定位置和解锁位置之间切换，在锁定位置，当所述双电源转换开关从第一电源接通位置或第二电源接通位置切换到双分位置时，所述阻挡件能够在所述锁定件的旋转路径上阻挡所述锁定件的旋转，从而将双电源转换开关锁定在双分位置，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置或第二电源接通位置切换时，所述阻挡件通过所述促动件的作用而从锁定位置切换至解锁位置，从而释放对锁定件的阻挡，使双电源转换开关能够切换到第一电源接通位置或第二电源接通位置。

2.如权利要求1所述的锁定机构，其特征在于，所述阻挡件包括彼此间隔开的第一阻挡件和第二阻挡件，所述第一阻挡件和所述第二阻挡件之间的间隔至少等于所述锁定件的尺寸，以能够将所述锁定件卡在第一阻挡件和第二阻挡件之间。

3.如权利要求2所述的锁定机构，其特征在于，第一弹簧和第二弹簧分别设置成将第一阻挡件和第二阻挡件偏压至锁定位置。

4.如权利要求1所述的锁定机构，其特征在于，所述促动件是第三电磁铁。

5.如权利要求4所述的锁定机构，其特征在于，当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置转换时，所述中心轮沿第一方向旋转，动触头响应于中心轮的旋转而沿与第一方向相反的第二方向旋转，同时锁定件也沿第一方向旋转，当锁定件旋转成与第二锁定件接触时，所述锁定件会克服第二弹簧的压力使第二阻挡件暂时离开锁定位置，在锁定件完全旋转到第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间内之后，第二阻挡件会恢复至锁定位置，此时锁定件会受到第一阻挡件和第二阻挡件的阻挡，由此，第一阻挡件和第二阻挡件将锁定件锁定在其间的空间中，双电源转换开关被锁定在双分位置。

6.如权利要求5所述的锁定机构，其特征在于，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置转换时，在第三电磁铁的作用下，使第一阻挡件和第二阻挡件分别克服第一弹簧和第二弹簧的压力而从锁定位置切换至解锁位置，从而使锁定件能够继续沿第一方向旋转出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，动触头继续沿第二方向旋转，最终到达第二电源接通位置。

7.如权利要求4所述的锁定机构，其特征在于，所述锁定件是从中心轮向外凸出的凸台，第一阻挡件的一端固定在机架上，另一端具有第一长圆孔，第二阻挡件的一端固定在机架上，另一端具有第二长圆孔，第三连杆具有位于两端的第一开口和第二开口，第一连接件穿过第一长圆孔和第一开口将第一阻挡件和第三连杆连接起来，一推杆的一端可移动地固定在机架上，另一端具有第三长圆孔，第二连接件穿过第二长圆孔、第二开口和第三长圆孔将第三连杆、第二阻挡件和推杆连接起来，第一弹簧沿第二方向偏压第一阻挡件，第二弹簧沿第一方向偏压第二阻挡件。

8.如权利要求7所述的锁定机构，其特征在于，当双电源转换开关处于第一电源接通位置时，第一阻挡件通过第一弹簧被偏压成与所述凸台接触，当中心轮沿第二方向旋转时，所述凸台脱离与第一阻挡件的接触，从而旋转进第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间中，此时第一阻挡件在第一弹簧的作用下被偏压到锁定位置，同时第二阻挡件在相对侧也位于锁定位置，从而将凸台锁定在第一阻挡件和第二阻挡件之间。

9.如权利要求8所述的锁定机构，其特征在于，当第三电磁铁被激励，从而向下推压推杆时，第三连杆带动第一连接件分别在第一长圆孔内移动从而使第一阻挡件克服第一弹簧的作用沿第一方向旋转，第三连杆带动第二连接件在第二长圆孔内移动从而使第二阻挡件克服第二弹簧的作用沿第二方向旋转，这使得第一阻挡件和第二阻挡件从锁定位置切换至解锁位置，随着中心轮沿第二方向的进一步旋转，所述凸台旋转出第一阻挡件和第二阻挡件之间的空间，使双电源转换开关到达第二电源接通位置。

10.如权利要求2所述的锁定机构，其特征在于，所述双电源转换开关还包括驱动中心轮旋转的第一电磁铁和第二电磁铁。

11.如权利要求10所述的锁定机构，其特征在于，所述双电源转换开关还包括与第一电磁铁和第二电磁铁相关联的第一拨叉以及可旋转地安装在机架上的第二拨叉，一第一连杆以中心轮的中心为轴线可旋转地安装在机架上，第一连杆的第一末端容纳在第一拨叉内，第一连杆的第二末端容纳在第二拨叉内，动触头构造成响应于第一连杆的旋转而旋转。

12.如权利要求10所述的锁定机构，其特征在于，所述双电源转换开关包括还包括与第一电磁铁和第二电磁铁连接并围绕中心轮的皮带，第二拨叉可移动地安装在机架上，另一连杆的一端可旋转地安装在机架上，另一端容纳在第二拨叉内，动触头构造成响应于另一连杆的旋转而旋转。

13.一种双电源转换开关，包括如上述权利要求中任一项所述的锁定机构。