CN113707484B - 唇舌式双路开关单元以及唇舌式隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种长期使用过程中唇片仍然能够有效夹紧舌片、不会产生连接不良或者转换失效问题的隔离开关，其包括唇舌式双路开关单元，该唇舌式双路开关单元具有：基座，中部设有让旋转轴穿过的贯穿孔；多个接线机构，环绕贯穿孔分布在基座的一个表面上；旋转切换机构，具有一对相对向地设置的静导电片，其中，旋转切换机构包括安装在旋转轴处并且随旋转轴转动的动导电片，动导电片具有本体以及从该本体向外延伸的舌部，舌部随旋转轴的旋转而与不同的接线机构中的静导电片对接，动导电片具有本体以及从该本体向外延伸的舌部，该舌部随旋转轴的旋转而与不同的静导电片对接，基座上设有与静导电片的位置相对应的承托台阶。

Description

唇舌式双路开关单元以及唇舌式隔离开关

技术领域

本发明涉及一种隔离开关，具体涉及一种唇舌式双路开关单元以及含有该唇舌式双路开关单元的唇舌式隔离开关。

背景技术

隔离开关是设置在用电设备前端的一种开关，其能够将用电设备与供电断开，从而方便在不带电状态下进行检修。一些设备在使用市政供电运行的同时还可以使用备用供电（例如企业内部的紧急发电机），相应地，应用在这类设备上的隔离开关也应当具备将供电切换至市政供电、备用供电或者断开供电的功能。

现有技术的开关单元常采用唇片与舌片配合。例如，现有技术CN105470027A中公开了一种紧凑型唇舌式档位转换开关，其包含基座、贯穿设置在基座中部的旋转轴、多个具有舌片的档位接线片以及紧凑型唇舌档位切换构件，该紧凑型唇舌档位切换构件包含本体以及导电片组，导电片组包含静导电片以及形成有唇片的动导电片；本体安装在旋转轴上，当本体随旋转轴的旋转而转动时，动导电片随之转动并与不同的档位接线片上的舌片对接，使得静导电片与不同的档位接线片电连接。

上述开关的好处是旋转轴转动时能够一次性地带动多组动导电片转动，具有结构紧凑且小型化的优点。然而，该开关中，由于唇片需反复地夹住舌片或放开舌片，因此在长期使用过程中容易变形，导致唇片之间的间隙变大而不能有效地夹紧舌片形成接触，容易产生连接不良甚至切换失效的问题。

发明内容

为解决上述问题，提供一种长期使用过程中唇片仍然能够有效夹紧舌片、不会产生连接不良或者切换失效问题的唇舌式隔离开关，本发明采用了如下技术方案。

本发明提供了一种唇舌式双路开关单元，设置在唇舌式隔离开关中，该唇舌式隔离开关具有用于随使用者操作而旋转的旋转轴，其特征在于，包括：基座，中部设有让旋转轴穿过的贯穿孔；多个接线机构，环绕贯穿孔分布在基座的一个表面上；旋转切换机构，具有一对相对向地设置的静导电片，其中，旋转切换机构包括安装在旋转轴处并且随旋转轴转动的动导电片，动导电片具有本体以及从该本体向外延伸的舌部，舌部随旋转轴的旋转而与不同的接线机构中的静导电片对接，动导电片具有本体以及从该本体向外延伸的舌部，该舌部随旋转轴的旋转而与不同的静导电片对接，基座上设有与静导电片的位置相对应的承托台阶。

本发明提供的唇舌式双路开关单元，还可以具有这样的技术特征，其中，承托台阶呈环形，环绕贯穿孔设置，承托台阶的顶面与一对静导电片中靠近基座的一个的表面相接触。

进一步，还可以具有这样的技术特征，基座的另一个表面还设有与承托台阶位置相对应的压紧台阶，该压紧台阶的形状与承托台阶相同，压紧台阶的顶面与一对静导电片中的另一个的表面相接触。

本发明提供的唇舌式双路开关单元，还可以具有这样的技术特征，其中，基座上还设有多个引导凸台，各个引导凸台分布在相邻的两个接线机构之间，且位于承托台阶的外侧。

进一步，还可以具有这样的技术特征，其中，基座另一个表面还设有与引导凸台相对应的多个限位凸台。

另外，还可以具有这样的技术特征，其中，引导凸台的厚度大于承托台阶的厚度。

本发明提供的唇舌式双路开关单元，还可以具有这样的技术特征，其中，舌部为两个，分别从本体的两端向外延伸，二者的延伸方向在一条直线上。

本发明提供的唇舌式双路开关单元，还可以具有这样的技术特征，其中，接线机构包括用于进行电连接的连接片、相对向设置的两个静导电片以及设置在连接片上且分别连接两个静导电片的分隔片。

本发明还提供了另一种唇舌式双路开关单元，设置在唇舌式隔离开关中，该唇舌式隔离开关具有用于随使用者操作而旋转的旋转轴，其特征在于，包括：基座，中部设有让旋转轴穿过的贯穿孔；多个接线机构，环绕贯穿孔分布在基座的一个表面上；旋转切换机构，具有一对相对向地设置的静导电片，其中，旋转切换机构包括安装在旋转轴处并且随旋转轴转动的动导电片，动导电片具有本体以及从该本体向外延伸的舌部，舌部随旋转轴的旋转而与不同的接线机构中的静导电片对接，基座上还设有用于对舌部进行引导的多个引导凸台，引导凸台位于接线机构之间。

本发明还提供了一种唇舌式隔离开关，其特征在于，包括：多个叠加安装的唇舌式双路开关单元；以及旋转轴，穿过所有的唇舌式双路开关单元并控制所有的唇舌式双路开关单元同步进行隔离切换，其中，唇舌式双路开关单元为如上任一项的唇舌式双路开关单元。

发明作用与效果

根据本发明提供的唇舌式双路开关单元以及唇舌式隔离开关，由于接线机构环绕贯穿孔分布且具有一对静导电片，旋转切换机构包括安装在旋转轴处且随旋转轴转动的动导电片，因此，动导电片上的舌部能够随旋转轴转动而分别与不同的接线机构对接进行电连接关系的切换，从而实现档位转换，该过程中双静导电片构成的导电唇结构能够形成咬合空间，保证舌部与静导电片形成良好接触。由于基座上设有与静导电片相对应的承托台阶，因此能够对静导电片进行承托，保证静导电片的位置不发生偏移，使得舌部与静导电片能够切实对接。

附图说明

图1是本发明实施例的唇舌式隔离开关的结构示意图；

图2是本发明实施例的唇舌式双路开关单元的立体视图结构图；

图3是本发明实施例的唇舌式双路开关单元的爆炸视图结构图；

图4是本发明实施例的唇舌式双路开关单元的主视图结构图；

图5是本发明实施例的基座正面的结构图；

图6是本发明实施例的接线机构的结构图；

图7是本发明实施例的基座背面的结构图；

图8是本发明实施例的旋转切换机构的结构图；

图9是本发明实施例的旋转切换机构的爆炸视图结构图；

图10是图4的A-A剖视图；

图11是本发明实施例的唇舌式隔离开关的不同工作状态图。

附图标记：100-唇舌式隔离开关；10-安装板；20-旋柄；30-旋转轴；40-唇舌式双路开关单元；41-基座；411-贯穿孔；412-连接孔；413-安装槽；414-定位槽；415-承托台阶；416-压紧台阶；417-引导凸台；418-限位凸台；419，419’-安装凸台；42-接线机构；421-连接片；421A-安装孔；4211-螺栓；422-分隔片；423-静导电片；43-旋转切换机构；431-固定座；4311-固定凸台；4311A-第一凸部；4311B-第二凸部；4312-轴孔；4313-凸缘；4314-舌部缺口；4315-卡合缺口；4316-安装凸起；432-动导电片；4321-本体；4322-舌部；433-固定片；4331-固定孔；4332-卡扣。

具体实施方式

<实施例>

图1是本发明实施例的唇舌式隔离开关的结构示意图。

如图1所示，本实施例的唇舌式隔离开关（以下简称隔离开关）100是一种双路切换的隔离开关，包括两个安装板10、旋柄20、旋转轴30以及相互叠加设置的限位机构60、多个唇舌式双路开关单元（以下简称开关单元）40以及盖板50。

其中，安装板10的数量为两个，分别安装在限位机构60以及盖板50的外侧，用于对隔离开关100整体进行固定安装，例如将隔离开关100整体安装在设备控制柜或者控制台上。

旋柄20用于让使用者进行旋转操作，其一侧固定安装有旋转轴30。使用者拧动旋柄20时，旋转轴30即随之旋转。本实施例中，旋转轴30为方形轴，即，截面为正方形的轴件。

图1中，开关单元40的数量为五个，其中每个都可以实现档位切换的功能。以下以附图为例，说明其中的一个的具体结构。

图2是本发明实施例的唇舌式双路开关单元的立体视图结构图，图3是本发明实施例的唇舌式双路开关单元的爆炸视图结构图，图4是本发明实施例的唇舌式双路开关单元的主视图结构图。

如图2~图4所示，本实施例的开关单元40包括基座41、多个接线机构42以及一个旋转切换机构43。

图5是本发明实施例的基座正面的结构图。

如图2~图5所示，基座41整体呈近似方形的形状，采用绝缘材料制成。基座41的中央设有一个贯穿孔411，用于让旋转轴20穿过，该贯穿孔411的尺寸大于旋转轴30，因此旋转轴30在其中活动时完全不受其阻碍。本实施例中，旋转轴20依次穿过了五个开关单元40中基座41的贯穿孔411。

基座41的边缘部位还设有多个连接孔412，各个开关单元15中的基座41通过螺栓穿过连接孔412后与螺母旋合的方式进行叠加安装。

本实施例中，接线机构42的数量为四个，该四个接线机构42围绕着贯穿孔411均匀分布在基座41的一个表面上，以下将该表面称为基座41的正面。另外，基座41的另一个表面上未设有接线机构42等，以下将该另一个表面称为背面。

图6是本发明实施例的接线机构的结构图。

如图2~4、图6所示，接线机构42包括一个连接片421、分隔片422以及两个静导电片423。

连接片421用于与设备或供电的电路进行电连接。连接片421处的基座41表面上设有安装槽413，连接片421插设在该安装槽413内；连接片421的端部设有一个安装孔421A，螺栓4211穿过该安装孔421A后旋合在基座41上，使得连接片421整体被固定在基座41上，不易位移。

图7是本发明实施例的基座背面的结构图。

如图7所示，基座41的背面还设有与连接片421相对应的定位槽414，当多个开关单元40叠加安装时，另一个开关单元40中的连接片421嵌入在该定位槽414中，从进一步加强该连接片421的定位作用，更不易位移。

分隔片422固定在连接片421的一端上，并大致朝向贯穿孔411的方向延伸；静导电片423分别固定在分隔片422的两个表面上，形成了相对向设置的结构，即，构成了导电唇结构。本实施例中，连接片421、分隔片422以及静导电片423均采用导电材料（例如铜）制成，相应地具有导电功能。

如图2~5所示，基座41的正面上设有一个环形的承托台阶415，该承托台阶415环绕贯穿孔411设置，其凸起顶面与成对的静导电片423中的一个（即更靠近基座41的静导电片423）的底面相接触，从而对该静导电片423进行承托。如图7所示，基座41的背面上还设有一个压紧台阶416，该压紧台阶416与承托台阶415的位置相对应，且形状与承托台阶415相同，当多个开关单元40叠加安装时，另一个开关单元40中的压紧台阶416对一对的静导电片423中的另外一个相抵接。由此，对于一对静导电片423来说，其所在的基座41上的承托台阶415以及另一个开关单元40中的压紧台阶416分别地同时抵接两个静导电片423，使得每一对静导电片423均被从两侧压住、压紧，两个静导电片423之间的间隙由此能够保持，不会产生间隙变大的问题。

图8是本发明实施例的旋转切换机构的结构图，图9是本发明实施例的旋转切换机构的爆炸结构图，图10是图4的A-A剖视图。

如图8~图10所示，旋转切换机构43包括固定座431、动导电片432以及固定片433。

固定座431呈圆盘状，其中部设有一个固定凸台4311，固定凸台4311整体呈台阶状，具有直径更大但厚度更小的第一凸部4311A，以及直径更小但厚度更大的第二凸部4311B。其中，第二凸部4311B的直径与贯穿孔411的直径相匹配。

固定凸台4311中央设有一个贯穿的轴孔4312，该轴孔4312呈方形，其形状及尺寸均与旋转轴30相匹配；旋转轴30贯穿该轴孔4312，旋转时能够带动固定座431随之转动。

本实施例中，固定座431上还设有沿其边缘延伸的凸缘4313。

动导电片432由导电材料制成，包括一个本体4321以及两个舌部4322。其中，本体4321呈环形，其内径与第一凸部4311A的外径相匹配，套设在该第一凸部4311A上。舌部4322分别从本体4321的两端向外径向延伸，形成两个突出于外部的片状结构；凸缘4313上与该两个舌部4322相对应的位置分别设有舌部缺口4314，当本体4321套设在第一凸部4311A上时，两个舌部4322即分别从舌部缺口4314处伸出。

固定片433呈环状，中央设有一个直径与第一凸部4311A相匹配的固定孔4331，边缘设有四个均匀分布的卡扣4332，凸缘4313的上还设有分别与卡扣4332相对应的卡合缺口4315。

装配旋转切换机构43时，先将本体4321套设在第一凸部4311A上，保持舌部4322从舌部缺口4314中伸出，然后再将固定片433罩在本体4321上，将固定孔4331对准第一凸部4311A、卡扣4332对准卡合缺口4315进行按压，即可让固定片433与固定座431扣合。此时，动导电片432就被夹在了固定片433与固定座431之间，在固定座431被旋转轴30带动而旋转时，动导电片431可以随之旋转，使得两个舌部4322的位置发生改变。本实施例中，固定座431、固定片433均采用绝缘材料制成。

如图2~4、图10所示，本实施例中，贯穿孔411周围的基座41表面上设有安装凸台419，固定座431的另一个表面（即设有固定凸台4311的表面的对侧表面）设有一个安装凸起4316，该安装凸起4316 的外径与贯穿孔411相匹配。在将旋转切换机构43装配至基座41时，固定座431就放置在该安装凸台419上，安装凸起4316嵌入贯穿孔411中。

如图10所示，安装状态下，舌部4322在轴向上的位置正好位于一对静导电片423之间的间隙中，一旦舌部4322随旋转轴30转动而从周向上转至静导电片423位置处，即可从侧部进入该间隙，并被两个静导电片423从两侧夹住。另外，如图7所示，基座41的背面上也设有一个与安装凸台419作用类似的安装凸台419’，当多个开关单元40叠加安装时，另一个开关单元40中的安装凸台419’将从如图10所示状态下的上方向下压住固定座431，其贯穿孔411也将套设在第二凸部4311B上，由此，安装凸台419’即可从上方对固定柱431进行限位。也就是说，本实施例的固定座431分别被从上方、下方进行限位，使得转动过程更为稳定。

如图2~4所示，本实施例中，基座41上承托台阶415的外侧还设有四个引导凸台417，各个引导凸台417分别位于两个接线机构42之间，由此在周向上形成了接线机构42、引导凸台417相交替的结构。各个引导凸台417的厚度大于承托台阶415，其凸起顶面与舌部4322的底面（即靠近基座41侧的表面）相对应，当固定座431在旋转轴30的带动下旋转并让舌部4322转动时，该引导凸台417的顶面就与舌部4322相接触，起到引导作用。

另外，如图7所示，基座41的背面还设有四个限位凸台418，该四个限位凸台418的位置分别与四个引导凸台417相对应。当多个开关单元40叠加安装时，另一个开关单元40中的限位凸台418从另一个方向上接触舌部4322。由此，限位凸台418与引导凸台417相配合，能够分别从两个方向上对舌部4322进行引导限位，起到了防止舌部4322在移动过程中发生窜动的作用，能够让舌部4322顺利地进入静导电片432之间的间隙。

此外，如图2~4、图7所示，基座41上，贯穿孔4311与承托台阶415之间形成有环形槽4191，安装凸台419上设有三个弧形槽4192，且引导凸台417之前具有间隙，该间隙也相当于一种槽结构。这些槽均起到了使空气流通、保证热量散发、节省材料的作用。另外，基座41的背面对应的位置也设有类似的环形槽、弧形槽和间隙，均起到了同样的作用。

本实施例中，盖板50的表面结构与基座41的背面完全相同。由此，多个开关单元40叠加安装时，该安装板10的表面结构可以起到与基座41背面相同的配合作用，例如限位凸台418与引导凸台417之间的配合、承托台阶415与压紧台阶416之间的配合。

限位机构60用于对旋转轴30的旋转位置进行限位，使得旋转轴随旋柄20转动后能够停止在预定的位置（即与不同的接通状态相对应的位置），该限位机构60可以采用现有技术中的结构（例如本申请人此前已申请的CN201285727Y中所描述的结构），在此不再赘述。

以下结合附图说明本实施例的隔离开关100的工作原理。本实施例中，开关单元40为双路型开关单元。相应地，接线机构42的数量为四个，其中的两个与一个档位对应，另两个则与另一个档位对应。

为了方便说明，以下将本实施例的四个接线机构42分别依照顺时针顺序记为接线机构42A、42B、42C、42D。其中，接线机构42A、42C对应于一个档位，接线机构42B、42D对应于另一个档位。

图11是本发明实施例的唇舌式隔离开关的不同工作状态图。其中，图11（A）表示关断状态，图11（B）表示将接线机构42A、42C电连接的状态，图11（C）表示将接线机构42B、42D电连接的状态。

如图1所示，本实施例的旋转轴30的一端与旋柄20相固定。使用者需要进行档位转换时，旋转该旋柄20即可让旋转轴30随时旋转。

如图11（A）所示，在关断状态下，两个舌部4322不与任何一个接线机构42中的静导电片423对接，此时任何一个接线机构42均未与其他接线机构42电连接。

如图11（B）所示，当使用者顺时针或逆时针旋转旋柄20使得旋转轴30随之旋转时，固定座431在旋转轴30的带动下旋转并同时带动动导电片432旋转，使得舌部4322的位置发生改变，并分别与接线机构42A、42C相对接，使得接线机构42A、42C电连接。这种状态下，接线机构42A、42C所电连接的外部电路被连通，相应的供电与设备随之接通，处于一种供电状态。

如图11（C）所示，当使用者再次旋转时，可以让使得舌部4322的位置再次发生改变，并分别与接线机构42B、42D相对接，使得接线机构42B、42D所电连接的外部电路被连通，相应的供电与设备也随之接通，处于另一种供电状态。

如上所述，使用者通过旋转旋柄20、带动旋转轴30旋转，即可让接线机构42之间的电连接关系发生改变，实现相应的供电状态转换或者将设备与供电断开，即，实现双路供电或断开状态的切换。

本实施例中，旋转轴30旋转时，五个开关单元40中的各个接线机构42的电连接关系同时地发生改变，实际使用时可以将各个接线机构42连接至不同的受控设备的电源或负载，以满足不同的控制需求。另外，五个开关单元40中的舌部4322的方位可以不完全一致，例如，两个开关单元40中的舌部4322朝向具有一定夹角，使得一个开关单元40中的接线机构42A、42C电连接时，另一个开关单元40中的接线机构42B、42D进行电连接；这种不同的舌部4322朝向也可以根据控制需求具体设置。

此外，旋转轴30旋转时可以带动所有的开关单元40同步转动，使得所有的唇舌式单路隔离装置100同步进行隔离切换。

实施例的作用与效果

根据本实施例提供的唇舌式双路开关单元以及唇舌式隔离开关，由于接线机构环绕贯穿孔分布且具有一对静导电片，旋转切换机构包括安装在旋转轴处且随旋转轴转动的动导电片，因此，动导电片上的舌部能够随旋转轴转动而分别与不同的接线机构对接进行电连接关系的切换，从而实现档位转换；由于基座上设有与静导电片相对应的承托台阶，因此能够对静导电片进行承托，即使长期使用过程中静导电片发生形变，该承托台阶也能保证静导电片的位置不发生偏移，保证舌部与静导电片能够切实对接。

实施例中，由于承托台阶呈环形，因此能够同时对各个接线机构中的静导电片均进行承托。此外，实施例中基座的背面还设有与承托台阶位置对应的压紧台阶，多个开关单元叠加安装时，该承托台阶能够对另一个开关单元中的静导电片进行抵接，使得一对静导电片实际上能够分别被从两侧压住、压紧，二者之间的间隙能够长久保持。另外，由于舌部是动导电片的一部分，而导电唇结构是由静导电片构成的，因此，导电唇不需要移动，可以方便地采用上述承托台阶、压紧台阶直接对静导电片进行压紧，不会发生导电唇与压紧部件摩擦而导致磨损的问题；与之相比，现有技术中由于导电唇结构是随转轴转动的，因此无法设置对导电唇进行压紧的部件，即使设置了，也会因为相对运动摩擦而导致磨损。

实施例中，由于基座上还设有对舌部进行引导的引导凸台，该引导凸台位于相邻的两个接线机构之间，形成了接线机构-引导凸台相互交替的结构，因此，舌部在两个接线机构之间移动时，引导凸起就能够对舌部进行引导，避免移动过程中的舌部窜动所导致的舌部不能准确进入静导电片之间的问题。同时，引导凸台的厚度大于承托台阶的厚度，因此能够保证引导凸台的顶面对舌部表面进行接触引导。

另外，基座的背面还设有对应的多个限位凸台，因此，多个开关单元叠加安装时，限位凸台能够与另一个开关单元中的引导凸台分别从两侧对舌部进行引导，进一步防止舌部窜动。

上述实施例用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明的唇舌式双路开关单元以及唇舌式隔离开关不限于上述实施例所描述的形式。

例如，实施例中，隔离开关包括五个叠加安装的开关单元，但在本发明中，该叠加安装的开关单元的数量可以根据需求设置得更多或者更少。另外，实施例中隔离开关安装在面板处，因此采用安装板进行配合安装；在本发明中，安装在其他位置时也可以不设置安装板，或者根据实际工况设置其他类型的安装机构。

Claims (9)

1.一种唇舌式双路开关单元，设置在唇舌式隔离开关中，该唇舌式隔离开关具有用于随使用者操作而旋转的旋转轴，其特征在于，包括：

基座，中部设有让所述旋转轴穿过的贯穿孔；

多个接线机构，环绕所述贯穿孔分布在所述基座的一个表面上；

旋转切换机构，具有一对相对向地设置的静导电片，

其中，所述旋转切换机构包括安装在所述旋转轴处并且随所述旋转轴转动的动导电片，

所述动导电片具有本体以及从该本体向外延伸的舌部，所述舌部随所述旋转轴的旋转而与不同的所述接线机构中的所述静导电片对接，

所述基座上设有与所述静导电片的位置相对应的承托台阶，该承托台阶的凸起顶面与一对所述静导电片中靠近所述基座的一个的表面相接触，

一对所述静导电片中的另一个与和所述唇舌式双路开关单元相邻的另一个所述唇舌式双路开关单元中的所述基座上设置的压紧台阶相抵接，或与所述唇舌式隔离开关的盖板上设置的压紧台阶相抵接。

2.根据权利要求1所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述承托台阶呈环形。

3.根据权利要求2所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述压紧台阶呈与所述承托台阶相同的环形。

4.根据权利要求1所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述基座上还设有用于对所述舌部进行引导的多个引导凸台，

各个所述引导凸台分别位于相邻的两个所述接线机构之间。

5.根据权利要求4所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述基座另一个表面还设有与所述引导凸台相对应的多个限位凸台。

6.根据权利要求4所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述引导凸台的厚度大于所述承托凸起的厚度。

7.根据权利要求1所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述舌部为两个，分别从所述本体的两端向外延伸，二者的延伸方向在一条直线上。

8.根据权利要求1所述的唇舌式双路开关单元，其特征在于：

其中，所述接线机构包括用于进行电连接的连接片、相对向设置的两个静导电片以及设置在所述连接片上且分别连接两个所述静导电片的分隔片。

9.一种唇舌式隔离开关，用于对设备的运行进行档位转换控制，其特征在于，包括：

多个叠加安装的唇舌式双路开关单元；以及

旋转轴，穿过所有的所述唇舌式双路开关单元并控制所有的所述唇舌式双路开关单元同步进行隔离切换，

其中，所述唇舌式双路开关单元为如权利要求1~8中任一项所述的唇舌式双路开关单元。