CN117616527A - 用于断开电路的开关 - Google Patents
用于断开电路的开关 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117616527A CN117616527A CN202280048926.0A CN202280048926A CN117616527A CN 117616527 A CN117616527 A CN 117616527A CN 202280048926 A CN202280048926 A CN 202280048926A CN 117616527 A CN117616527 A CN 117616527A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cam
- switch
- rotation
- angle
- bridge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/02—Details
- H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
- H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
- H01H19/635—Contacts actuated by rectilinearly-movable member linked to operating part, e.g. by pin and slot
- H01H19/6355—Contacts actuated by rectilinearly-movable member linked to operating part, e.g. by pin and slot using axial cam devices for transforming the angular movement into linear movement along the axis of rotation
Landscapes
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
Abstract
本文提供了一种用于断开或连接电路的开关以及一种操作所述开关的方法。该开关包括第一凸轮,该第一凸轮可由用户接合并且可围绕第一轴线在接通位置与关断位置之间轴向旋转操作角度。该开关还包括接触该第一凸轮的第二凸轮,其中该第一凸轮的旋转引起该第二凸轮围绕该第一轴线的旋转。该第二凸轮包括轴向凸轮部分和横向凸轮部分,该横向凸轮部分包括沿着垂直于该第一轴线的方向延伸的突起部和对称地布置在该突起部的两侧的两个棘爪,其中这两个棘爪相对于彼此以倾斜角度θ布置。该开关还包括一个或多个偏置构件,这些偏置构件被配置为在该第二凸轮的该横向凸轮部分上施加力。该轴向凸轮部分被配置为在该第二凸轮通过该第一凸轮旋转和/或该第二凸轮响应于由该一个或多个偏置构件施加的该力而旋转时,引起通过该开关的电流传导路径的断开和闭合。以这种方式,断开或连接该电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于断开电路的开关。特别地,本发明涉及一种利用手动独立通电和断电机构来断开电路的开关。
背景技术
手动开关可以独立于用户输入(即,在实际开关操作期间用户不具有对移动的控制)或依赖于用户输入,其中开关操作的速度完全由用户输入控制而没有滞后或独立运动(即,通电/断电电路的速度反映用户的致动速度)。其他开关可以是半独立的,其中开关部件的运动的一部分由用户控制,然后存在突然的、不受控制的开关操作。
典型地,取决于装置的设计,手动独立开关可以提供快速通电和断电操作,而半独立开关可以提供快速通电或快速断电操作。然而,由于手动独立开关的实际通电/断电操作完全独立于用户控制,因此操作比半独立开关更快。这在其中传导路径的快速断开可能是减少或最小化装置内的电弧所必需的高电流应用中是重要的。
为此,通常比手动独立装置更简单且更紧凑的半独立装置通常仅用于较低电流应用。需要一种具有手动独立操作的更简单且更小的开关,用于在所有电流额定值下使用,并且与其他已知的手动独立开关机构相比具有降低的制造/组装成本和复杂性。
发明内容
本文提供了一种用于断开或连接电路的开关以及一种操作所述开关的方法。
该开关包括第一凸轮,该第一凸轮可由用户接合并且可围绕第一轴线在接通位置与关断位置之间轴向旋转操作角度。该开关还包括接触该第一凸轮的第二凸轮,其中该第一凸轮的旋转引起该第二凸轮围绕该第一轴线的旋转。该第二凸轮包括轴向凸轮部分和横向凸轮部分,该横向凸轮部分包括沿着垂直于该第一轴线的方向延伸的突起部和对称地布置在该突起部的两侧的两个棘爪,其中这两个棘爪相对于彼此以倾斜角度θ布置。该开关还包括一个或多个偏置构件,这些偏置构件被配置为在该第二凸轮的该横向凸轮部分上施加力。该轴向凸轮部分被配置为在该第二凸轮通过该第一凸轮旋转和/或该第二凸轮响应于由该一个或多个偏置构件施加的该力而旋转时,引起通过该开关的电流传导路径的断开和闭合。以这种方式,断开或连接该电路。
操作该开关以断开和闭合电流传导路径的该方法包括由用户使该第一凸轮围绕该第一轴线旋转至少该操作角度。该旋转可以通过该第一凸轮的直接或间接接合来实现。响应于该第一凸轮的该旋转,该方法还包括使接触该第一凸轮的第二凸轮围绕该第一轴线旋转。该方法还包括通过该一个或多个偏置构件在该第二凸轮的该横向凸轮部分上施加力。该方法还包括通过该第二凸轮通过该第一凸轮旋转和/或该第二凸轮响应于由该一个或多个偏置构件施加的该力而旋转,引起该轴向凸轮部分使通过该开关的该电流传导路径断开或闭合。该电流传导路径的该断开和闭合可以通过例如桥接部的一个或多个部件的横向运动或者通过任何其他合适的手段来实现。
可选地,该开关还包括联接到该一个或多个偏置构件的凸轮从动件,其中当该横向凸轮部分的该突起部与该凸轮从动件的相对突起部对准时,该开关的切换点发生,可选地其中该一个或多个偏置构件包括一个或多个弹簧。此切换点的位置限定了在该一个或多个偏置构件的影响下,用户手动旋转被独立旋转取代。该切换点的位置限定了开关的手动独立操作如何发生。优选地,该切换点位于该倾斜角度的中间,但是也可以提供其他布置。
例如,该第二凸轮朝向该切换点的旋转由该第一凸轮的用户旋转引起,并且其中该第二凸轮的所述用户旋转引起该横向凸轮部分压缩该一个或多个偏置构件,其中该一个或多个偏置构件的最大压缩发生在该切换点处。此外,在该切换点之后,该一个或多个偏置构件被配置为作用在该横向凸轮部分上以引起该第二凸轮的独立旋转,其中该第二凸轮的该独立旋转发生直到该凸轮从动件的该突起部与该横向凸轮部分的这两个棘爪中的一个棘爪对准并且被这两个棘爪中的一个棘爪接收。换句话说,直到切换点的旋转是手动的,该切换点之后的旋转是用户独立的。因此,通过使用本文描述的第二凸轮可提供改进的手动独立操作。
可选地,该第二凸轮的该倾斜角度(限定为这两个棘爪之间的角度)在105度与130度之间,可选地该倾斜角度在105度与120度之间,可选地该倾斜角度为110度。该倾斜角度可允许更快的通电和断电操作,从而有助于改进该开关的手动独立操作。
可选地,该第二凸轮具有与该第一突起部相反布置的第二突起部,以及在该第二突起部的两侧对称布置的另外两个棘爪,其中另外两个棘爪相对于彼此以该倾斜角度布置。这种布置可以便于在该第二凸轮的两侧上提供偏置构件,这可以便于该第二凸轮的更快的独立旋转。
可选地,该第二凸轮的该横向凸轮部分的突起部布置在该横向凸轮部分的一个或多个凸形区域的端部处。使用弯曲表面,例如凸形区域,可以减小转动该第二凸轮所需的扭矩。因此可以使用较小的偏置构件。因此可以提供更小并且更紧凑的开关。
该开关还可以包括与该第二凸轮的该轴向凸轮部分接触的桥接凸轮,其中该第二凸轮的该轴向凸轮部分的旋转引起该桥接凸轮围绕该第一轴线的旋转,并且其中该桥接凸轮的该旋转被配置为断开和闭合通过该开关的该电流传导路径。该开关还可包括桥接部,该桥接部可响应于该桥接凸轮的旋转而沿着该第一轴线轴向移位,其中该桥接部包括一个或多个可移动触点。可选地,该桥接凸轮包括凸轮表面,该凸轮表面包括两个相邻的螺旋状部分,这两个螺旋状部分具有不同的斜率,其中该桥接部被配置为沿循该桥接凸轮表面。换句话说,当该桥接部沿循该桥接凸轮表面时,该桥接凸轮(以及因此该桥接凸轮表面)的该旋转用于使该桥接部在轴向方向上(即,沿着旋转轴线)线性地移位。对于相同程度的旋转,这些螺旋状部分的这些不同斜率可引起该桥接部的变化量的线性运动。
在一些示例中,该开关还包括一个或多个固定触点,其中该桥接部被配置为当该第一凸轮处于该接通位置时使该一个或多个可移动触点与该开关的该一个或多个固定触点接触,以闭合该电流传导路径。以这种方式,该开关可以被配置为通过使该固定触点和该可移动触点进入和脱离彼此的电接触和物理接触来闭合和断开该电流传导路径。
可选地,在该第二凸轮围绕该第一轴线的该旋转相对于该第一凸轮围绕该第一轴线的该旋转之间存在第一旋转偏移α。附加地或另选地,该第二凸轮的该轴向凸轮部分的旋转可选地引起该桥接凸轮在第二旋转偏移β之后围绕该第一轴线的旋转。这可以提供更快且更容易的通电/断电操作,因为直到该第二凸轮的独立旋转开始才发生该桥接凸轮的运动。
在一些示例中,该第二旋转偏移的角度被配置为该倾斜角度的一半,即β=θ/2。在一些示例中,该第一旋转偏移的角度为α=(θ/2–(操作角度–θ/2),其中该操作角度可选地为90度。在一些示例中,该第一旋转偏移的该角度α在10度与30度之间,可选地该角度在15度与25度之间,并且可选地该角度为20度。在一些示例中,该第二旋转偏移的该角度在45度与65度之间,可选地该角度在50度与60度之间,并且可选地该角度为55度。
可选地,该开关还包括刚性地联接到该第一凸轮的旋钮,其中该旋钮被配置用于由用户接合,并且其中该旋钮由用户围绕该第一轴线的旋转引起该第一凸轮围绕该第一轴线的旋转。以这种方式,该第一凸轮可由该用户经由该旋钮间接接合。
本文还公开了一种系统,该系统包括该开关和被配置为电联接到该开关的一个或多个固定触点的电路。
附图说明
以下描述参考以下各图:
图1:图1示出了本文描述的示例性开关的内部的透视图,该开关处于断电(或关断)位置;
图2:图2A示出了处于断电-通电操作的切换位置的示例性开关的内部的透视图,并且图2B示出了处于通电(或接通)位置的开关的透视图;
图3:图3A示出了处于断电(或关断)位置的图1的开关的示例性桥接部分的透视图,并且图3B示出了处于通电位置的开关的示例性桥接部分的透视图;
图4:图4A示出了处于通电(接通)位置的图1的开关的一部分的横向视图,图4B示出了处于切换位置的开关的该部分的横向视图,并且图4C示出了处于断电(关断)位置的开关的该部分的横向视图;
图5:图5示出了图1的开关的第一凸轮的横向凸轮部分;
图6:图6示出了用于操作本文描述的开关以断开和闭合电流传导路径的方法的示例性流程图;
图7:图7A和图7B示出了本文描述的示例性桥接凸轮(图7A)以及在先前方法中使用的示例性凸轮(图7B)的俯视图和侧视图;并且
图8:图8示出了具有带有变化的螺旋状角度的凸轮表面的示例性桥接凸轮的透视图。
具体实施方式
参照图1,描述了用于连接到外部电路的开关100。开关100可以是断开装置、隔离开关或用于断开和闭合通过开关限定的电流传导路径以使电路通电/断电的任何其他形式的装置。
开关100包括第一凸轮106(在本文中也称为旋钮凸轮106),其被配置为响应于用户的接合而围绕第一轴线130旋转。开关100还包括第二凸轮102,其接触第一凸轮106,使得第一凸轮的旋转引起第二凸轮的旋转。第二凸轮102也被配置为围绕第一轴线130旋转。第一凸轮和第二凸轮沿着第一轴线对准并且共享相同的旋转轴线。
第二凸轮102包括轴向凸轮部分,该轴向凸轮部分被配置为在第二凸轮旋转时引起通过开关的电流传导路径的断开和闭合。第二凸轮102还包括横向凸轮部分(下面参照图5讨论)。该横向凸轮部分的特定几何形状允许实现具有手动独立的通电和断电操作的小型且紧凑的开关100,该开关适用于低电流和高电流应用。该开关也可以比具有类似功能的先前设备更简单。
第二凸轮102被设计用于大于90度的旋转角度,在本文描述的一些示例中,其被具体设计成具有110度的旋转角度。具有类似于第二凸轮102的凸轮的先前装置仅允许90度的旋转,这是由于这些先前凸轮关于四个平面(分开45度)的对称形状。这种对称布置在为手动独立开关操作提供桥接承载触点的有效横向运动方面提出了挑战。相比之下,本文描述的第二凸轮102设置有独特的形状,其关于分开90度的两个平面对称。第二凸轮102的设计允许独立旋转,并且还可允许设计具有比先前方法更平坦的螺旋角度的桥接凸轮108,这可有利于将力更有效地传递到桥接部114,如以下将参照图7和图8讨论的。
开关100的通电/断电操作的手动部分由用户接合提供。在图1的示例中,开关100包括可由用户直接接合的旋钮104。例如,该旋钮可以安装在开关的前部,在开关的壳体(未示出)的外部。在一些示例中,第一/旋钮凸轮106可以刚性地联接到旋钮104上,使得旋钮104和旋钮凸轮106两者一起旋转;旋钮104由用户直接接合,并且旋钮凸轮106因此可由用户间接接合(经由旋钮)。然而,替代布置是可能的。例如,旋钮凸轮106和旋钮104可以形成为单个整体部件,在该布置中,旋钮凸轮106被认为是由用户直接接合的。在其他示例中,一个或多个另外的部件可以设置在旋钮凸轮106与由用户接合以操作开关100的另一部件之间。
第一/旋钮凸轮106被配置为可至少部分地响应于用户的接合而围绕第一轴线130旋转操作角度,从而在“接通”(通电)位置与“关断”(断电)位置之间旋转。在接通位置,电流传导路径被限定为通过开关100。在关断位置(图1所示的位置),没有电流传导路径被限定为通过开关。下面参照图2更详细地讨论开关100的通电/断电操作的细节。
操作角度(旋钮凸轮106旋转通过该操作角度)包括初始部分,该初始部分对应于由用户通过直接接合/旋转执行或控制的旋转角度。换句话说,初始部分是用户输入控制第一旋钮凸轮106的旋转所通过的角度。通过初始部分的旋转可以由(刚性连接的)旋钮4的用户旋转来控制,或者由用户通过旋钮凸轮106的直接接合来控制。然而,应当理解,可以提供响应于用户输入或控制而使第一/旋钮凸轮106旋转通过初始部分的任何合适的手段。
旋钮凸轮106通过初始部分的旋转引起接触旋钮凸轮106的第二凸轮102的旋转。用户可以使旋钮凸轮106旋转直到到达开关100的“切换点”。切换点由第二凸轮102的横向凸轮部分的几何形状限定,并且在下文中参照图2和图5更详细地讨论。在切换点之后,第二凸轮102独立于用户控制而旋转,以提供通电/断电操作的独立部分。在一些示例中,旋钮凸轮106通过第二凸轮的独立旋转而独立地旋转(即,没有用户输入或控制)通过操作角度的剩余部分。在其他示例中,旋钮凸轮106不响应于第二凸轮的旋转而旋转,并且初始部分等于操作角度。
为了向用户提供第二凸轮的独立旋转,开关100包括一个或多个偏置构件112,该一个或多个偏置构件被配置为在第二凸轮102的横向凸轮部分上施加力。取决于第二凸轮的角度位置,由一个或多个偏置构件施加的力可以引起第二凸轮独立于任何用户输入而围绕第一轴线130旋转。在图1所示的具体示例中,一个或多个偏置构件112被描绘为布置在开关100的相对侧上的六个弹簧。提供彼此相反的偏置构件可以有助于第二凸轮的改进的旋转,但是应当理解,可以仅需要一个偏置构件,通过在第二凸轮102的横向凸轮部分上作用/施加力来提供第二凸轮102的期望的独立旋转。例如,可以仅提供一个弹簧或一组弹簧,和/或可以使用除了图1所示的弹簧之外或代替这些弹簧的任何其他偏置构件。例如,可以适当地使用柔性臂或片簧和/或在压缩下布置的橡胶或弹性构件,以便可以通过偏置构件在第二凸轮的横向部分上施加力。
在一些示例中,一个或多个偏置构件联接到或连接到凸轮从动件100,使得由偏置构件112施加在第二凸轮102上的力经由或通过凸轮从动件110施加。凸轮从动件110被配置为接触第二凸轮的横向凸轮部分,使得当第二凸轮102在手动操作下旋转时,横向凸轮部分在垂直于第一轴线130的(大致)线性方向150上推进或推动凸轮从动件110。换句话说,凸轮从动件可以沿循横向凸轮部分的运动。然而,凸轮从动件也被配置为接触横向凸轮部分并且在所述横向凸轮部分上施加力以便引起第二凸轮的旋转,从而提供第二凸轮102的独立旋转。下面参照图2和图4更详细地描述横向凸轮部分和凸轮从动件的相互作用。
进一步参照图4,凸轮从动件110包括沿着垂直于第二凸轮102的第一轴线130的轴线150延伸的一个或多个突起部110a。一个或多个突起部110a被配置为接触凸轮102的横向凸轮部分。在第二凸轮102旋转期间,凸轮从动件110以横向凸轮部分的形状沿着轴线150线性地移位。通过使用偏置构件以便于凸轮从动件110的轴向移位,其中沿着轴线在方向150a上的所述轴向移位引起一个或多个偏置构件112压靠开关100的一个或多个固定支撑件(未图示)。被压缩的偏置构件112相应地沿着轴线150在方向150b上对横向凸轮部分施加力。
参照图5,第一/旋钮凸轮102的横向凸轮部分包括沿着垂直于第一轴线130的方向140延伸的突起部120,以及对称地布置在突起部两侧的两个棘爪122。这两个棘爪相对于彼此以倾斜角度(θ)布置,即,各自相对于突起部120延伸的方向140以θ/2的角度布置。突起部120提供或限定开关的“切换点”。在图5中,横向第二凸轮示出为具有第一突起部120和与第一突起部相反布置的第二突起部120b,以及在第二突起部120b的两侧对称布置的另外两个棘爪122b,其中另外两个棘爪相对于彼此以倾斜角度布置。然而,应当理解,第二突起部120b和棘爪122b是可选的。横向凸轮部分可通过单个突起部120和一组棘爪122提供本文描述的功能。特别地,横向凸轮部分的棘爪122和突起部120的布置使得第二凸轮可以在开关100内旋转倾斜角度,这可以有利于以稳健且持久的方式提供开关的手动独立操作。
如图5中进一步示出的,第二凸轮102的横向凸轮部分的突起部120、120b布置在横向凸轮部分的一个或多个凸形区域的端部处。弯曲的凸形区域160从棘爪122延伸到突起部120(并且可选地从棘爪122b延伸到突起部120b)。横向凸轮部分的此弯曲接合表面使得能够在凸轮102的横向凸轮部分与凸轮从动件110的突起部110a之间更有效地传递力,从而减小在手动用户接合下旋转第二凸轮102所需的扭矩。
开关100被配置为使得当第二凸轮通过第一凸轮旋转和/或第二凸轮响应于由一个或多个偏置构件(在横向凸轮部分上)施加的力而旋转时,轴向凸轮部分引起通过开关的电流传导路径的断开和闭合。
第二凸轮102可以以任何合适的方式配置以引起电流传导路径的断开和闭合。然而,在参照图1描述的具体示例中,开关100还包括可选的凸轮108(其在本文中也可被称为桥接凸轮108)。桥接凸轮108沿着第一轴线108与第二凸轮102对准并且被配置为接触第二凸轮的轴向凸轮部分,使得轴向凸轮部分的旋转(当第二凸轮102旋转时)引起桥接凸轮围绕第一轴线130的旋转。第二凸轮设置在第一凸轮与桥接凸轮之间,并且在由用户输入的旋转与桥接凸轮的旋转之间提供联动。桥接凸轮的旋转以任何合适的方式配置以断开和闭合通过开关100的电流传导路径。
进一步参照图1,开关100可以可选地包括桥接部114,该桥接部可响应于桥接凸轮的旋转而沿着第一轴线130轴向移位,其中该桥接部包括(或承载)一个或多个可移动触点116。桥接部被配置为当第一凸轮106处于“接通”位置时使一个或多个可移动触点116与开关的一个或多个固定触点118接触,从而闭合电流传导路径(通电操作)。类似地,桥接部被配置为在断电操作期间沿着相反方向移动以将可移动触点116与固定触点分离,从而断开电流传导路径。
电路被配置为电联接到开关的一个或多个固定触点118。这些触点是开关的分开的传导部件,被布置为通过一个或多个可移动触点116和一个或多个固定触点118与电路之间的电接触来限定电流传导路径。尽管图1显示了包括桥接凸轮108和桥接部114的示例性开关100,但是应当理解,第二凸轮102的旋转可以以任何合适的方式引起通过开关的电流传导路径的断开和闭合。特别地,将理解的是,第二凸轮的轴向部分可以被配置为以任何其他合适的方式断开和/或闭合电流传导路径,包括使电流传导路径永久地断电。
通过以如图5所示的倾斜角度布置第二凸轮102的横向凸轮部分的棘爪122,在第二凸轮102的比现有方法中使用的常规凸轮可实现的更大旋转(即,以增大的角度旋转)之后到达开关的“切换点”,现有方法具有以小于倾斜角度的角度布置的棘爪(例如,已知的半独立方法提供相对于彼此以90度布置的棘爪)。第二凸轮的这种更大的旋转可以有效地促进可移动触点116与固定触点118的更大物理分离,与先前仅提供90度旋转的情况相比,这可以减少电弧并且便于开关100在更高电流应用中的使用。
在一些示例中,开关100的凸轮被布置成以“旋转偏移”相对于彼此旋转,该旋转偏移可以有助于提供手动独立操作,如参考图2进一步讨论的。本文描述了特定的旋转和旋转偏移,但是应当理解,可以根据需要实现其他布置。
在一些示例中,凸轮102可以被配置为最初与第一/旋钮凸轮106同步地或同时地旋转。换句话说,由用户使第一凸轮106从通电或断电位置旋转引起第二凸轮围绕第一轴线的对应旋转。第一凸轮106和第二凸轮102的这种同步旋转可以继续,直到到达切换点(即,在第一凸轮已经旋转通过操作角度的初始部分之后)。在切换点之后,旋转可以继续是同步的,直到第一/旋钮凸轮106已经围绕轴线130旋转了操作角度,但是在切换点之后的旋转由一个或多个偏置构件110驱动,而不是由用户驱动。
在旋转了操作角度之后,第二凸轮102可以继续独立地旋转额外的旋转角度(α,对应于第一“旋转偏移”,其中偏移被理解为意味着异步旋转,或者一个凸轮的旋转而没有另一个凸轮的对应旋转)。以这种方式,用户可以将第一凸轮106旋转操作角度的初始部分,以使第二凸轮102旋转通过相同的初始部分到达切换点,并且然后第二凸轮102将由于由一个或多个偏置构件施加的力而独立于用户输入进行旋转,以使第一凸轮106旋转操作角度的剩余部分。第二凸轮102然后将继续独立地旋转额外的角度(或第一旋转偏移)α。例如,第一凸轮106(总共)旋转操作角度,并且由于第一旋转偏移,第二凸轮旋转(操作角度+α)。
在一些示例中,桥接凸轮108可以被配置为在相对于凸轮102的第二旋转偏移之后旋转。例如,桥接凸轮108可以被配置为仅在凸轮102已经围绕第一轴线130旋转了对应于第二旋转偏移的初始角度β之后旋转。换句话说,在第二凸轮102的旋转与桥接凸轮108的旋转开始之间存在延迟或偏移。例如,如果第二凸轮旋转一个角度(操作角度+α),则桥接凸轮仅旋转一个角度(操作角度+α-β)。旋转偏移α和/或β可基于在棘爪122之间提供的倾斜角度来调节,以针对给定应用或使用情况优化手动独立操作。在一些具体实施中,桥接凸轮108被配置为仅在第一凸轮106的初始旋转角度之后开始旋转,即,桥接凸轮可以被配置为仅在到达切换点之后开始旋转。在切换点之后,桥接凸轮108可以在切换点之后与第二凸轮102同步旋转,直到第二凸轮102停止旋转。这种布置可以提供快速的通电/断电操作,因为桥接部114的运动仅由桥接凸轮108的用户独立旋转引起。
为了实现完美的手动独立机构,凸轮102与桥接凸轮108之间的延迟为β=θ/2=55度。换句话说,桥接凸轮108的旋转仅发生在切换点之后,在该点之后桥接凸轮108旋转角度θ/2。在这种布置中,凸轮102与旋钮凸轮106之间的延迟将为α=[θ/2–(操作角度-θ/2)]。在本文描述的示例中,操作角度为90度,使得α=20度。换句话说,第一旋钮凸轮将在90度之后,即在操作角度范围结束后停止旋转,并且第二凸轮继续旋转20度,直到第二凸轮的旋转等于倾斜角度θ。其他布置是可能的。
这些旋转偏移可以以任何适当的方式实现。例如,在接触的凸轮之间的对应的一组突起部可以被配置为实现旋转偏移。凸轮102的轴向凸轮部分可以包括一个或多个突起部,这些突起部在垂直于旋转轴线的方向上延伸,并且在旋钮凸轮106已经旋转了操作角度之后停止接触旋钮凸轮106的对应突起部。代替一个或多个突起部,可以是被配置为接收对应突起部的更多或更多接收部分。桥接凸轮108的靠近第二凸轮102的轴向凸轮部分的表面可以包括一个或多个类似的突起部/接收部分,以便将桥接凸轮108配置为仅在第二凸轮102已经旋转了第二旋转偏移时旋转。突起部(或被配置为实现两个不同凸轮之间的旋转偏移的其他部件/特征/元件)可相对于彼此对称地布置,使得当旋钮104(或旋钮凸轮106)由用户围绕第一轴线130沿着任一方向旋转时实现旋转偏移。以这种方式,可以提供手动独立通电和手动独立断电操作。因此,可以提供具有突然通电/断电操作的开关。
图1示出了处于断开的“断电”位置的开关100,其中没有限定电流传导路径。参照图2(图2A和图2B),更详细地描述了开关100的“通电”操作。在图2的示例中,桥接部114具有与图1的开关不同的配置。将理解,底层操作适用于这两个桥接部,并且对于开关100可以使用任何合适的桥接部配置。
作为第一步骤,用户使第一凸轮106(经由旋钮104或其他方式)从图1的断开、关断位置旋转。在图1的位置处,第二凸轮处于稳定位置,并且可被认为处于0度的旋转,其中凸轮从动件110的突起部110a由棘爪122中的一个接收(图4A中示出)。第一凸轮的旋转引起第二凸轮围绕轴线130的对应的同步旋转,使得第一凸轮和第二凸轮一起旋转相同的旋转角度。
第一(以及因此第二)凸轮在用户的控制或接合下(即,通过第一/旋钮凸轮106的旋转引起)从图1和图4A的稳定位置旋转操作角度的初始部分,到达图2A中所示的“切换点”。此时,一个或多个可移动触点116不接触一个或多个固定触点118,并且因此开关100断开,没有电流流过开关100。图4B中示出了第二凸轮在切换点处的具体位置;开关100的“切换点”或切换位置是第二凸轮102的旋转中的不稳定点,其在横向凸轮部分的突起部120与凸轮从动件110的相对突起部110a对准时发生。在第一/旋钮凸轮106从接通位置到关断位置的旋转期间以及在凸轮106从关断位置到接通位置的旋转期间都发生切换点。
换句话说,第二凸轮102被配置为在每次通电和断电操作期间围绕突起部120旋转倾斜角度θ。参照图5,第二凸轮102从稳定位置到不稳定切换位置的旋转等于棘爪122之间的倾斜角度的一半的旋转,即θ/2。为了说明的目的,在图5的特定示例中示出的倾斜角度为110度,但是该角度可以根据实现第二凸轮102的特定应用而调整。例如,倾斜角度可以在100度与130度之间,可选地在105度与120度之间,并且可选地可为110度。还可以理解,第二凸轮102可以不必是对称的,使得突起部120可以不在方向140上从每个棘爪122以发生角θ/2延伸。例如,在一些示例中,突起部可以与相应棘爪成θ/3和2θ/3的角度。其他角度是可能的。本文讨论的第一旋转偏移和第二旋转偏移可以被调整以考虑突起部的位置。
在此特定示例中,第二凸轮旋转55度,直到到达切换点。在切换点(图2A、图4B中所示)处,与图1的位置相比,第一凸轮106在用户的手动操作下也已经旋转了55度的初始角度(在90度的总操作角度中)。在图2A的切换点处,一个或多个可移动触点116不接触一个或多个固定触点118,并且因此开关100断开,没有电流流过开关100。
在操作中,横向凸轮部分被配置为在操作的手动部分期间(即,在图1与图2A之间或在图4A与图4B之间,在用户使第一凸轮106旋转通过操作角度的初始部分期间)压缩一个或多个偏置构件。当凸轮从动件110的突起部110a与第二凸轮102的横向凸轮部分的突起部120对准并相对时,发生凸轮从动件110的最大移位,并且因此发生偏置构件的最大压缩;换句话说,突起部110a、120的尖端彼此接触(并且轴线150和140彼此平行)。换句话说,在此示例中,当凸轮102处于切换点(见图4B)时,发生一个或多个偏置构件112的最大压缩。
凸轮102朝向切换点的旋转由旋钮104的用户旋转引起(换句话说,需要用户输入来压缩偏置构件/弹簧112)。这样,一个或多个偏置构件112被配置为在第二凸轮102朝向切换点旋转期间被压缩,在切换点处具有最大压缩。偏置构件的压缩提供第二凸轮102在切换点之后的独立旋转。
在切换点处,第二凸轮102处于不稳定位置,并且能够围绕第一轴线130在任一方向上旋转。然而,因为到切换点的旋转是用户控制的,所以直到切换点的用户的连续输入可以确定第二凸轮102的随后的独立旋转方向。特别地,在到达切换点之后,由(现在被完全压缩的)一个或多个偏置构件112施加的力作用在凸轮102的横向凸轮部分上,引起凸轮102在与用户(间接地)手动地使第二凸轮旋转的方向相同的方向上的独立旋转。一个或多个偏置构件112在作用于第二凸轮102上时开始解压缩,从而施加持续的力以引起凸轮102的持续独立旋转。
图2B显示了开关100处于随后的“接通”或通电位置,其中第二凸轮处于图4C所示的位置。在此示例中,第二凸轮102已经从图2A、图4B的位置进一步旋转55度,该旋转由一个或多个偏置构件施加的力驱动。特别地,在切换点之后,偏置构件112被配置为作用在横向凸轮部分上,以独立地驱动第二凸轮102或使该第二凸轮围绕第一轴线130旋转,而不需要用户的输入或控制。在此示例中,在第一凸轮106与第二凸轮102之间提供第一旋转偏移。第一旋转偏移的角度α在此被提供为20度,但是取决于装置设计,第一旋转偏移可以在15度与25度之间,可选地在10度与30度之间。第一旋转偏移允许第二凸轮102在第一凸轮106已经旋转了整个操作角度并且停止围绕轴线130旋转之后在偏置构件的力的作用下继续旋转。第一凸轮可以到达防止第一凸轮的进一步用户/独立旋转的物理止动件。
发生第二凸轮102的旋转,直到凸轮从动件110的突起部110a与布置在横向凸轮部分的突起部120的两侧的两个棘爪122中的一个棘爪对准并且由该棘爪接收。参照图2B和图4C,第二凸轮现在已经旋转了总共110度并且在稳定位置结束旋转,其中凸轮从动件110的突起部110a由棘爪122中的另一个棘爪接收(即,从图4A的位置在突起部120的另一侧的棘爪)。此时,第二凸轮102处于稳定位置,并且完成通电操作。在图2B的该稳定位置中,将理解的是,仍然可以由一个或多个偏置构件112施加力。换句话说,偏置构件仍可被横向凸轮部分的形状部分地压缩。这种部分压缩可以协助减小或最小化第二凸轮102从稳定位置旋转的机会。在其他示例中,在稳定接通/关断位置中,偏置构件可以是完全未压缩的并且可以没有力施加在第二凸轮102上。
如图2B中可见,在通电位置,一个或多个可移动触点116与一个或多个固定触点118电接触,并且因此开关100闭合并且电流可以流过开关100。下面参照图3更详细地讨论可移动触点116的这种移动。
旋钮凸轮106与第二凸轮102之间的旋转同步意味着,在第二凸轮的独立旋转期间也发生第一/旋钮凸轮的独立旋转,从而引起用户接合部分的卡扣效果,该卡扣效果允许用户理解正在发生通电/断电操作。如果用户没有将第一凸轮106旋转得足够远,即没有适当地到达切换点,则旋钮104和/或旋钮凸轮106可以沿着相反方向(朝向先前的稳定位置)往回旋转,并且用户将理解开关操作没有成功。换句话说,旋钮凸轮106(以及可选地旋钮104)在图2A的位置与在图2B的位置之间的旋转由第二凸轮102的独立旋转驱动。
以此方式,旋钮凸轮106已经通过用户的手动操作从图1的关断位置旋转到图2A的切换位置(旋转通过操作角度的初始部分),并且通过由一个或多个偏置构件施加的力引起的凸轮102的独立旋转从图2A的位置旋转到图2B的接通位置(旋转通过操作角度的剩余部分,这独立于用户接合或致动)。
在这些示例中,在通电操作期间旋钮凸轮106在图1的关断位置与图2B的接通位置之间旋转(并且在断电操作中反之亦然)的总操作角度被配置为90度。此外,操作角度的初始部分可被配置为任何合适的角度,但在本文描述的特定示例中,操作角度被配置为55度。然而,根据相应凸轮之间使用的倾斜角度和/或在旋转偏移的配置,其他布置也是可能的。
参照图3(图3A和图3B),示出了开关100的桥接凸轮108和桥接部分,并且讨论了它们在上述通电操作期间的操作。特别地,图3示出了在通电操作期间桥接凸轮108的位置,该旋转引起桥接部114的对应轴向移位并且因此使一个或多个可移动触点116与一个或多个固定触点118电接触。
在此特定示例中,开关100被配置为在第二凸轮102与桥接凸轮108之间具有第二旋转偏移β。第二旋转偏移的角度可以被配置为凸轮102的横向凸轮部分的倾斜角度的一半。第二旋转偏移的角度可以例如在45度与65度之间、在50度与60度之间,并且可选地可为55度。通过以这种方式基于倾斜角度定义旋转偏移,可以实现手动独立操作。然而,将理解的是,可以通过除了通过配置具有上述旋转偏移的凸轮102和108之外的其他手段来实现独立操作机构。例如,凸轮102和108可以彼此联接,并且可以利用水平凸轮部分,使得桥接部114直到到达切换点之后才轴向移位。
由于第二旋转偏移,桥接凸轮108可能不会在第二凸轮102旋转时开始旋转。由于在此特定示例中,第二旋转偏移被配置为55度,所以开关被配置为使得直到第二凸轮102的切换点并且在该切换点处,没有桥接凸轮108的对应旋转。换句话说,第二凸轮到切换点的手动旋转不会引起桥接凸轮的任何旋转。在第二凸轮102的独立旋转期间,仅在切换点之后桥接凸轮才开始移动。以此方式,直到第二凸轮102的旋转的独立部分才发生针对通电/断电操作的运动。第一凸轮106的用户/手动旋转对桥接凸轮或用于断开/闭合电流传导路径的任何其他机构没有影响。然而,根据应用的需要,可以提供任何其他第二旋转偏移β。
在这些示例中,并且参照图3,桥接凸轮108的旋转被配置为使桥接部114轴向移位。特别地,桥接部114包括突起部或凹槽,该突起部或凹槽与桥接凸轮108的相对(可选地螺旋状)突起部接触。在凸轮102的独立旋转期间,桥接凸轮108旋转并且引起桥接部114的轴向移位,其中桥接凸轮108的旋转引起桥接部114的突起部与桥接凸轮108的相对的螺旋状突起部之间的接触点相对应。
在上述示例中,第二凸轮旋转55度至切换点不会引起桥接部114的任何轴向移位。因此,图3A示出了在凸轮102到达切换点之前(即直到到达切换点)以及在切换点处的开关100的电触点的位置(即,图3对应于图1的断开、关断位置以及图2A的切换位置),其中固定触点118和可移动触点116彼此电分离和物理分离。没有限定电流传导路径。
在切换点之后,桥接凸轮108响应于第二凸轮102的用户独立旋转而开始旋转,并且桥接部114轴向移位。以此方式,仅在从关断位置旋转到接通位置的旋钮凸轮106到达凸轮102的切换点之后,桥接部114的轴向移位才开始,于是第二凸轮102的独立旋转驱动或引起一个或多个可移动触点116朝向一个或多个固定触点118移动(通电操作)。因此,图3B示出了在桥接凸轮108已经旋转之后开关100的这些部件的位置。换句话说,图3B中的桥接凸轮108和桥接部114的位置对应于图2B的位置,其中一个或多个可移动触点116和一个或多个固定触点118电接触,并且电流传导路径被限定为通过开关100。
类似地(尽管未示出),在断电操作期间,在从接通位置旋转到关断位置的旋钮凸轮106到达第二凸轮102的切换点之后,桥接部114的轴向移位引起一个或多个可移动触点116远离一个或多个固定触点118移动,从而使触点之间的电接触断电并断开电流传导路径(断电操作)。由第二凸轮102的独立旋转驱动的分离速度有助于提供电路的快速通电/断电,从而降低操作期间固定导体与可移动导体之间的电弧的风险。
参照图4(图4A、图4B和图4C),示出了开关100的横向视图,示出了在以上参照图2和图3讨论的开关的操作期间处于不同配置的凸轮102的横向凸轮部分。图4A至图4C的一系列配置示出了开关从断开位置(其中第二凸轮被认为处于0度的旋转)到闭合位置(其中第二凸轮被认为处于110度的旋转)的操作。
在此示例中,并且参照图5,凸轮102的横向凸轮部分包括沿着垂直于凸轮102的旋转轴线130的轴线140延伸的突起部120和对称地布置在突起部的两侧的两个棘爪122,其中这两个棘爪相对于彼此以倾斜角度布置。两个棘爪之间的倾斜角度示为角度θ。
图4和图5中所示的横向凸轮部分包括额外的棘爪122b和突起部120b,使得凸轮102能够以稳健的方式操作,不论是围绕旋转轴线顺时针还是逆时针旋转。特别地,来自布置在横向凸轮部分两侧的偏置构件112的可施加力可以有助于第二凸轮102的旋转。
图4A示出了处于断电位置的凸轮102的横向凸轮部分。在此位置,凸轮从动件110的突起部与凸轮102的横向凸轮部分的一个或多个棘爪122对准并由其接收。在此位置,一个或多个偏置构件处于部分或完全解压缩状态,并且开关断开并且没有电流流过开关。
图4B示出了处于切换点/位置的凸轮102的横向凸轮部分,用户通过与开关100的手动接合间接引起第二凸轮102的旋转而到达该切换点/位置。在此位置,凸轮从动件110的突起部110a接触凸轮102的横向凸轮部分的一个或多个突起部120。在此位置,一个或多个偏置构件112被最大程度地压缩,并且可移动触点116的轴向移位尚未发生。结果,开关仍然断开并且没有电流流过开关。在此切换点之后,由一个或多个偏置构件释放能量,并且由偏置构件施加力,作用在横向凸轮部分102上以引起第二凸轮102的独立旋转。
图4C示出了由第二凸轮102的独立旋转引起的处于通电位置的凸轮102的横向凸轮部分。此时,第二凸轮102已经从图4A的位置旋转了110度。在此位置,凸轮从动件110的突起部与凸轮102的横向凸轮部分的一个或多个棘爪122对准并由其接收(另一个棘爪接收图4A中的突起部110a)。由于凸轮102的独立旋转,开关的一个或多个可移动触点116已经轴向移位,从而引起可移动触点与一个或多个固定触点118之间的接触。因此,开关闭合,从而允许电流流过开关。
图6显示了说明用于操作开关100以断开和闭合电流传导路径的示例性方法600的流程图。此流程图说明操作开关(例如先前所描述的开关100)以断开和闭合电流传导路径的方法的概述。
在步骤6.1中,用户使第一(或旋钮)凸轮围绕第一轴线旋转操作角度的至少初始部分。旋转可以由用户间接接合第一凸轮来实现。操作角度可以在70度与110度之间,在80度与100度之间,并且可选地可为9度。第一轴线是如上文关于图1描述的旋转轴线130。
在步骤6.2中,响应于第一凸轮的旋转,使接触第一凸轮的第二凸轮围绕第一轴线旋转对应的旋转角度。
在步骤6.3中,通过一个或多个偏置构件在第二凸轮的横向凸轮部分上施加力。一个或多个偏置构件112可以包括一个或多个弹簧,然而除了弹簧之外或代替弹簧,可以使用任何其他偏置构件。
在步骤6.4中,第二凸轮通过第一凸轮旋转和/或第二凸轮响应于由一个或多个偏置构件施加的力而旋转,引起轴向凸轮部分使通过开关的电流传导路径断开或闭合。如关于图1所描述的,开关可以可选地包括桥接部,该桥接部包括一个或多个可移动触点,该一个或多个可移动触点轴向地移位以使与一个或多个固定触点的电接触通电/断电,并且因此断开和闭合通过开关的电流传导路径。桥接部可以可选地由设置在桥接部与第二凸轮之间的桥接凸轮移位或移动。
参照图7,与现有设计(图7B)相比描述了本公开的桥接凸轮108的尺寸的示意图(图7A)。在上述示例中,第二凸轮102的倾斜角度θ是第二凸轮102旋转的角度。如上文所讨论,在这些示例中,桥接凸轮108旋转θ/2(即,仅在到达切换点之后旋转)。对于给定的桥接凸轮的高度h和半径r,桥接凸轮的凸轮表面的斜率可以根据P=(2*θ/2*r)/360计算,其中P是具有中心角度θ/2的圆扇区的周长。换句话说,P是扇区的弧长,并且可以被认为是圆边缘上的点在旋转θ/2之后行进的距离。
对于示例性倾斜角度θ1=110度(图7A的左侧图像,示出了桥接凸轮108的俯视图),桥接凸轮表面的斜率为δ1(图7A的右侧图像,示出了桥接凸轮108的侧视图)。该斜率可以计算为δ1=tan-1(h/0.1527*r)。扇区的中心角度越大,线性距离P就越大,这引起更小的倾斜角度δ。例如,参照图7B,对于现有的凸轮设计,其仅被设计用于90度而不是110度的旋转(θ2=90),桥接凸轮表面的斜率可以表示为δ2=tan-1(h/0.125*r)。
由于δ2>δ1,先前已知的设计需要比本文描述的装置100更大的力来提供相同的桥接部114的移位。因此,与已知方法相比,通过使用倾斜角度可提供更有效的力传递。特别地,第二凸轮102的形状和倾斜角度可以有助于有效的独立开关机构。通过提供如参照图8所讨论的桥接凸轮,该机构的功效还可以进一步提高,而不会相应地增加倾斜角度。
在图8中,桥接凸轮108的示例被示出为具有螺旋状斜面(即,斜面围绕桥接凸轮的圆周延伸)。在通电/断电操作中,螺旋的斜度控制从桥接凸轮108的旋转运动到桥接部114的线性或轴向运动的力的有效传递。特别地,已经认识到移动桥接部114所需的力/能量通过通电/断电操作而变化。例如,桥接凸轮108的旋转的一部分是提升桥接部114,并且作用在桥接凸轮上的唯一外力是桥接部114和可移动触点116的重量。然而,在通电操作期间,可能需要增加量的力来推动可移动触点116与固定触点118接触,并且确保这些触点保持触碰,直到第二凸轮102的旋转停止并且通电操作完成。因此,理想的是在桥接凸轮108的该区域中提供较浅的斜面,以便于将旋转力更容易地传递成线性力。
这样做以闭合触点并使通过开关100的电流传导路径通电的凸轮表面的“有效”区域是图8中的点“a”与点“b”之间的斜面部分。点“a”与点“c”之间的凸轮表面的区域仅用于提升桥接部114。在操作的这些不同部分中的力传递可以通过提供具有螺旋状斜面的桥接凸轮108来优化,该螺旋斜面包括变化角度的斜面部分。换句话说,凸轮表面包括在点“a”处相交的两个重叠的螺旋形或螺旋状轮廓。点“c”与点“a”之间的第一螺旋形轮廓具有斜率δ11,并且“a”与点“b”之间的第二螺旋形轮廓具有斜率δ12,如图8所示。换句话说,桥接凸轮包括凸轮表面(桥接凸轮表面),该凸轮表面包括两个相邻的螺旋状部分,这两个螺旋状部分具有不同的斜率。
斜率δ11大于斜率δ12,如从图8的示意图可见,其中每个区段或部分的螺旋形角度/斜率是相对于水平或相对于横向轴线140或150测量的。此特定示出的几何形状将被理解为仅是示例,并且根据应用可以使用角度的其他组合。桥接部被配置为沿循桥接凸轮的凸轮表面。在一些示例中,桥接部114可被配置为具有与具有斜率δ12的第二螺旋形轮廓匹配的轮廓,以便在通电操作期间使力传递的效率最大化。应当理解,桥接凸轮108和桥接部114的螺旋形轮廓在从“c”到“a”的倾斜区域中不匹配,但是这并不影响整体功能或机构,因为斜率的差异可能较小并且除了桥接部组件114的重量之外没有力作用于这些轮廓上。
使用图8中描述的桥接凸轮108可以提高开关机构的功效,而不增加第二凸轮102的倾斜角度。例如,这可以为给定的致动器强度提供更稳健的设计,并且允许使用更大的接触力。因此,该开关可用于更高的容量或电流应用。此外,在较高的力的区域中使用较浅的斜率并且在较低的力的区域中使用较陡的斜率可以允许改进的力传递,而不增加桥接凸轮108的大小。因此可以提供更小并且更紧凑的装置。
在本文中应注意,虽然以上描述第一方面的开关的各种示例,但不应以限制意义检视这些描述。实际上,存在可在不脱离如所附权利要求书中所定义的本发明的范围的情况下进行的若干变化和修改。
Claims (20)
1.一种开关,所述开关包括:
第一凸轮,所述第一凸轮能够由用户接合并且能够围绕第一轴线在接通位置与关断位置之间轴向旋转操作角度;
第二凸轮,所述第二凸轮与所述第一凸轮接触,其中:
所述第一凸轮的旋转引起所述第二凸轮围绕所述第一轴线的旋转,并且
所述第二凸轮包括轴向凸轮部分和横向凸轮部分,所述横向凸轮部分包括沿着垂直于所述第一轴线的方向延伸的突起部和对称地布置在所述突起部的两侧的两个棘爪,其中所述两个棘爪相对于彼此以倾斜角度θ布置;以及
一个或多个偏置构件,所述一个或多个偏置构件被配置为在所述第二凸轮的所述横向凸轮部分上施加力,
其中所述轴向凸轮部分被配置为在所述第二凸轮通过所述第一凸轮旋转和/或所述第二凸轮响应于由所述一个或多个偏置构件施加的所述力而旋转时,引起通过所述开关的电流传导路径的断开和闭合。
2.根据权利要求1所述的开关,还包括联接到所述一个或多个偏置构件的凸轮从动件,其中当所述横向凸轮部分的所述突起部与所述凸轮从动件的相对突起部对准时,所述开关的切换点发生,可选地其中所述一个或多个偏置构件包括一个或多个弹簧。
3.根据权利要求2所述的开关,其中所述第二凸轮朝向所述切换点的旋转由所述第一凸轮的用户旋转引起,并且其中所述第二凸轮的所述用户旋转引起所述横向凸轮部分压缩所述一个或多个偏置构件,其中所述一个或多个偏置构件的最大压缩发生在所述切换点处。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的开关,其中在所述切换点之后,所述一个或多个偏置构件被配置为作用在所述横向凸轮部分上以引起所述第二凸轮的独立旋转,其中所述第二凸轮的所述独立旋转发生直到所述凸轮从动件的所述突起部与所述横向凸轮部分的所述两个棘爪中的一个棘爪对准并且被所述两个棘爪中的一个棘爪接收。
5.根据任一前述权利要求所述的开关,其中所述两个棘爪之间的所述倾斜角度在105度与130度之间,可选地其中所述倾斜角度在105度与120度之间,可选地其中所述倾斜角度为110度。[
6.根据任一前述权利要求所述的开关,其中所述第二凸轮具有与所述第一突起部相反布置的第二突起部,以及在所述第二突起部的两侧对称布置的另外两个棘爪,其中所述另外两个棘爪相对于彼此以所述倾斜角度布置。
7.根据任一前述权利要求所述的开关,其中所述第二凸轮的所述横向凸轮部分的所述突起部布置在所述横向凸轮部分的一个或多个凸形区域的端部处。
8.根据任一前述权利要求所述的开关,其中在所述第二凸轮围绕所述第一轴线的所述旋转相对于所述第一凸轮围绕所述第一轴线的所述旋转之间存在第一旋转偏移α。
9.根据权利要求8所述的开关,还包括与所述第二凸轮的所述轴向凸轮部分接触的桥接凸轮,
其中所述第二凸轮的所述轴向凸轮部分的旋转引起所述桥接凸轮围绕所述第一轴线的旋转,
并且其中所述桥接凸轮的所述旋转被配置为断开和闭合通过所述开关的所述电流传导路径。
10.根据权利要求9所述的开关,其中所述第二凸轮的所述轴向凸轮部分的旋转引起所述桥接凸轮在第二旋转偏移β之后围绕所述第一轴线的旋转。
11.根据权利要求9所述的开关,还包括桥接部,所述桥接部能够响应于所述桥接凸轮的旋转而沿着所述第一轴线轴向移位,其中所述桥接部包括一个或多个可移动触点。
12.根据权利要求11所述的开关,其中所述桥接凸轮包括凸轮表面,所述凸轮表面包括两个相邻的螺旋状部分,所述两个螺旋状部分具有不同的斜率,其中所述桥接部被配置为沿循所述桥接凸轮的所述凸轮表面。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的开关,还包括一个或多个固定触点,其中所述桥接部被配置为当所述第一凸轮处于所述接通位置时使所述一个或多个可移动触点与所述开关的所述一个或多个固定触点接触,以闭合所述电流传导路径。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的开关,其中所述第二旋转偏移的角度被配置为所述倾斜角度的一半,即β=θ/2。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的开关,其中所述第一旋转偏移的角度为α=(θ/2–(操作角度–θ/2),并且可选地,其中所述操作角度为90度。
16.根据权利要求15所述的开关,其中所述第一旋转偏移的所述角度α在10度与30度之间,可选地其中所述角度在15度与25度之间,并且可选地其中所述角度为20度。
17.根据权利要求15或16所述的开关,其中所述第二旋转偏移的所述角度在45度与65度之间,可选地其中所述角度在50度与60度之间,并且可选地其中所述角度为55度。
18.根据任一前述权利要求所述的开关,还包括刚性地联接到所述第一凸轮的旋钮,其中所述旋钮被配置用于由用户接合,并且其中所述旋钮由用户围绕所述第一轴线的旋转引起所述第一凸轮围绕所述第一轴线的旋转。
19.一种系统,所述系统包括:
根据任一前述权利要求所述的开关;以及
电路,所述电路被配置为电联接到所述开关的一个或多个固定触点。
20.一种用于操作根据权利要求1至18中任一项所述的开关以断开和闭合电流传导路径的方法,所述方法包括:
由用户使所述第一凸轮围绕所述第一轴线旋转至少所述操作角度;
响应于所述第一凸轮的所述旋转,使接触所述第一凸轮的第二凸轮围绕所述第一轴线旋转;
通过所述一个或多个偏置构件在所述第二凸轮的所述横向凸轮部分上施加力;以及
通过所述第二凸轮通过所述第一凸轮旋转和/或所述第二凸轮响应于由所述一个或多个偏置构件施加的所述力而旋转,引起所述轴向凸轮部分使通过所述开关的所述电流传导路径断开或闭合。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IN202111031236 | 2021-07-12 | ||
IN202111031236 | 2021-07-12 | ||
GB2113250.1 | 2021-09-16 | ||
PCT/EP2022/025321 WO2023284999A1 (en) | 2021-07-12 | 2022-07-11 | Switch for disconnecting an electrical circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117616527A true CN117616527A (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=84602731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280048926.0A Pending CN117616527A (zh) | 2021-07-12 | 2022-07-11 | 用于断开电路的开关 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117616527A (zh) |
GB (1) | GB2608869A (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB594589A (en) * | 1945-02-17 | 1947-11-14 | Andrew Murdoch Craig | Improvements in rotary electric switches |
FR1179488A (fr) * | 1957-06-25 | 1959-05-25 | Labinal Ets | Perfectionnements apportés aux commutateurs rotatifs, notamment à plusieurs éléments étagés |
BE570831A (zh) * | 1957-09-16 | |||
AT328026B (de) * | 1973-02-23 | 1976-02-25 | Naimer H L | Drehschalter |
-
2021
- 2021-09-16 GB GB2113250.1A patent/GB2608869A/en active Pending
-
2022
- 2022-07-11 CN CN202280048926.0A patent/CN117616527A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2608869A (en) | 2023-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3567622B1 (en) | Dual power supply transfer switch and switching mechanism thereof | |
JP5471925B2 (ja) | 接地開閉器付断路器 | |
JP4629754B2 (ja) | 低電圧サーキット・ブレーカ | |
JP4024410B2 (ja) | 回路遮断器用の電気接続機構、該機構を備えた電気接続組立体、回路遮断器および回路遮断器用の外部フレーム | |
US4791255A (en) | Twin break transfer switch | |
JP2015505130A (ja) | アーク接点の分離を加速させるためのスプリングを含むブレーカ用の可動導電性ユニット | |
WO2015162534A1 (en) | Circuit breakers with clock spring drives and/or multi-lobe drive cams and related actuators and methods | |
EP3284096B1 (en) | Electric switch | |
CN1761011A (zh) | 正面或侧面控制式电断路器 | |
CN117616527A (zh) | 用于断开电路的开关 | |
CN108987138B (zh) | 电触头系统 | |
US20220301791A1 (en) | Semi-independent switch-disconnector | |
CN101307859B (zh) | 三脚架头 | |
CN110400717B (zh) | 开关装置 | |
EP4371137A1 (en) | Switch for disconnecting an electrical circuit | |
CN101840807B (zh) | 电气安装设备的开关模块 | |
CN212032924U (zh) | 一种按钮开关 | |
CN110249403A (zh) | 中压开关设备 | |
CN107871636B (zh) | 开关 | |
CN109378232B (zh) | 一种应用于消防泵星三角降压启动的机械强制启动装置 | |
RU2735632C2 (ru) | Электрический переключатель | |
CN107871637A (zh) | 开关 | |
CN109360754B (zh) | 一种应用于两台断路器的星三角电气回路操作装置 | |
CN216624014U (zh) | 开关结构和用电设备 | |
CN219180410U (zh) | 一种旋转隔离开关及其助力机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |