CN203013540U - 开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种开关装置，包括：一动触头，该动触头包括能够运动的刀片状部件；以及一对静触头，该对静触头包括彼此相对地布置的一对旋转件，该对旋转件能够围绕彼此平行的旋转轴旋转，其中，该对旋转件分别具有主体部和从该主体部突出的突出部，当开关装置处于断开状态时，两个突出部彼此面对，当刀片状部件向着两个旋转件之间运动以闭合开关装置时，该刀片状部件抵压推动两个突出部以带动该对旋转件旋转，由此，刀片状部件运动到旋转件之间，开关装置闭合，实现电流导通。这样一方面能够保证动静触头之间较低的接触电阻，另一方面动触头进入或离开静触头对之间的操作也相对容易。

Description

开关装置

技术领域

本实用新型涉及一种开关装置，尤其涉及用于中压或高压场合的开关装置。

背景技术

开关装置是电气领域中的常用重要部件，用于接通或者断开电路。

传统地，开关装置一般包括一个刀片状动触头和一对夹片式静触头，刀片状动触头可以被夹持在这对静触头之间以接通电路；相应地，动触头也可以从一对静触头之间离开以断开电路。

为了降低动触头和静触头之间的接触电阻以提升开关装置的电气性能，动静触头之间必须保持一定的接触压力。特别地，对于中压或高压场合，由于通过开关装置的电流相对较大，相应地，与低压场合相比，要求动静触头之间的接触电阻相对更低，因此，动静触头之间必须保持相对更高的接触压力。

如图1所示，其示出了根据现有技术的一开关装置，刀片状动触头1被夹持在一对夹片式静触头2之间。当刀片状动触头1进入或者离开夹片式静触头2之间时，操作机构必须克服刀片状动触头1和夹片式静触头2之间的滑动摩擦。如前面提及的，由于动静触头之间保持相对较大的接触压力，从而导致摩擦力也相对较大，因此，断开或闭合开关装置变得困难。

这样，存在这样一种需求，即提供一种开关装置，其一方面能够保证动静触头之间较低的接触电阻，另一方面动触头进入或离开静触头对之间的操作也相对容易。

实用新型内容

根据上述的缺点和不足，本实用新型的目的是至少解决现有技术中存在的上述问题的一些或全部。

根据本实用新型的一优选实施例，提供一种开关装置，包括：一动触头，该动触头包括能够运动的刀片状部件；以及一对静触头，该对静触头包括彼此相对地布置的一对旋转件，该对旋转件能够围绕彼此平行的旋转轴旋转，其中，该对旋转件分别具有主体部和从该主体部突出的突出部，当开关装置处于断开状态时，两个突出部彼此面对，当刀片状部件向着两个旋转件之间运动以闭合开关装置时，该刀片状部件抵压推动两个突出部以带动该对旋转件旋转，由此，刀片状部件运动到旋转件之间，开关装置闭合，实现电流导通。

由此，在本实用新型中，即便静触头和动触头之间保持相对较大的接触压力以降低接触电阻，由于在动静触头的接合或分离过程中，动触头与旋转件之间基本不发生相对滑动，而是发生静触头的旋转件的旋转运动，因此，动触头的运动仅需克服旋转件与其旋转轴之间的摩擦所产生的摩擦力矩。进一步地，由于动触头作用在旋转件的外部边缘部分，因此其作用力相对于旋转轴的轴心的力臂大于前述摩擦力相对于轴心的力臂，由此，根据力矩平衡原理，操作装置提供较小的驱动力矩即可使得动触头发生运动以被夹持在静触头的旋转件之间或者从静触头的旋转件之间离开，由此，大大改善开关装置的可操作性，同时也能保证其良好的电气性能。

进一步地，本实用新型的上述实施例还具有如下有益技术效果：由于两个静触头的旋转件都具有从主体部突出的突出部，当开关装置处于断开状态时，这两个突出部彼此面对，由此，当动触头向着两个静触头的旋转件之间运动以试图闭合开关装置时，动触头直接抵压推动两个突出部，由突出部的运动来带动静触头的旋转件的旋转，从而保证了静触头的旋转件正确地旋转到位以保证动静触头之间良好的接触。这可以避免以下情况的发生：如果旋转件上没有设置上述突出部，则通过动触头和旋转件的边缘之间的静摩擦来带动旋转件旋转，这样，如果旋转件与其旋转轴之间的摩擦力过大，或者在使用中由于某些原因而变大，则动触头和旋转件的外部边缘之间可能发生滑动，由此动触头无法将旋转件带到预定的期望位置，进而可能影响到动静触头之间的接触电阻。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，该对旋转件的两个主体部都具有弧形边缘，当开关装置闭合时，两个弧形边缘彼此面对，刀片状部件与两个弧形边缘之间分别形成线接触。由此，构造出一种动静触头之间线接触的开关装置。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，每个主体部的弧形边缘具有第一弧形部分和第二弧形部分，该第一弧形部分距离该旋转件的旋转轴的距离大于该第二弧形部分距离前述旋转轴的距离。由此，静触头的旋转件的边缘距离旋转轴并不是等距离，例如，可以将旋转件的边缘中的最终将要接触动触头以接通开关装置的部分设置为距离旋转轴更远，由此使得在动触头与旋转件的配合运动中，两个旋转件将越来越紧地夹持动触头，从而使得动触头的运动更为顺畅，并且保证动静触头最终具有适当的接触压力。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，该对旋转件的两个主体部分别具有大致直线形边缘，当开关装置闭合时，两个直线形边缘彼此平行地相互面对，刀片状部件与两个直线形边缘之间分别形成面接触。由此，由于动静触头之间为面接触，相较于前面实施例中的线接触，接触电阻更小，使得开关装置可以用于更高的电压或电流环境中。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，每个静触头包括支撑该静触头的旋转件的旋转轴且大致垂直于该旋转轴的支撑部件，该支撑部件外部套设有弹性部件，当开关装置闭合时，弹性部件弹性抵压旋转轴从而使得旋转轴上的旋转件向着刀片状部件压紧该刀片状部件。由此，可以将两个旋转件的主体部之间的距离设置为当动触头未插入静触头之间时该距离小于动触头的刀片状部件的厚度，由此，当动触头插入到静触头之间时，动触头将挤压静触头并使得弹性部件被压缩变形，相应地，弹性部件将对静触头施压以使得动静触头之间保持预定的接触压力，进而实现较低的接触电阻。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，旋转轴的穿过旋转件的部分为圆柱状的，旋转轴的被弹性部件抵压的部分为块状的。由此，旋转轴并不是全部为圆柱状的，而是旋转轴的被弹性部件抵压的部分为块状的，由此，该块状部分有利于弹性部件稳定地抵压在其上，从而有利于保证动静触头之间的接触压力。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，刀片状部件通过旋转运动来闭合或断开开关装置，该刀片状部件旋转扫过的平面与旋转件的旋转轴彼此平行。由此，实现一种动触头通过旋转运动来接合或离开静触头的开关装置。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，每个旋转件的主体部分具有圆心角小于360度，优选小于180度，更优选小于90度的扇形形状。由此，由于静触头的旋转件可以采用非整圆的扇形结构，与采用360度圆柱状旋转件相比，可以大大减小静触头的体积，从而有利于整个开关装置的小型化设计，更好地满足市场的需求。需要指出的是，采用非整圆（小于360度的圆心角）的旋转件设计并非容易想到的，因为，对于旋转件，设计者往往存在将其设计为圆形/圆柱形的惯常设计思路，这种设计思路使得市场上一直没有出现将圆心角小于360度的旋转件作为静触头的旋转件。

在根据本实用新型的上述实施例中，进一步优选地，当开关装置处于断开状态时，两个突出部相互接触。由于两个突出部相互接触，因此，不管动触头的刀片状部件的厚度如何，都必然能够通过运动抵压到突出部，而不会出现刀片状部件从突出部之间否则会具有的间隙中无阻碍地穿过而无法带动旋转件旋转。此外，两个突出部相互接触的设计也可以方便地使得弹性抵压静触头的旋转件的旋转轴的弹性元件设计为具有一定的预设弹性力，从而有利于弹性元件更好地经由旋转件压紧动触头。

应当认识到，上述描述仅仅是为了示例性的目的，而不是要限制本实用新型的范围。

附图说明

本实用新型的示例性实施例的上述和其它特征以及优点将从下面的结合附图的详细描述变得更加明显，并且该描述和附图仅用于示例性目的而不是以任何方式来限制本实用新型的范围，其中：

图1是示出根据现有技术的一开关装置的透视图；

图2是示出根据本实用新型的第一优选实施例的开关装置的透视图，其中动静触头尚未接合，开关装置处于断开状态；

图3是如图2所示的开关装置中的静触头的旋转件的透视图；

图4是如图2所示的开关装置的透视图，其中动静触头已经接合，开关装置处于闭合状态；

图5是示出根据本实用新型的第二优选实施例的开关装置的透视图，其中动静触头尚未接合，开关装置处于断开状态；

图6是如图5所示的开关装置中的静触头的旋转件的透视图；

图7是如图5所示的开关装置的透视图，其中动静触头已经接合，开关装置处于闭合状态；

具体实施方式

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。

首先参照图1，其是示出根据现有技术的一开关装置的透视图。如图1所示，现有技术中的开关装置包括一对夹片式静触头2和夹持在这对静触头2之间的刀片状动触头1。可以看出，在现有技术中，动静触头在相互接合或分离过程中，二者之间存在滑动摩擦。如前面提及的，由于静触头需要紧紧地夹持动触头以保证二者之间的接触电阻足够小，动静触头之间的摩擦力相对较大，从而使得动触头的运动变得困难，不利于操作装置通断开关装置。

现参照图2-4描述根据本实用新型的第一实施例的开关装置。

参照图2，其是示出根据本实用新型的第一优选实施例的开关装置的透视图，其中动静触头尚未接合，开关装置处于断开状态。如图2所示，根据本实用新型的开关装置包括：一动触头10，该动触头10包括能够运动的刀片状部件101；以及一对静触头20，该对静触头20包括彼此相对地布置的一对旋转件201，该对旋转件201能够围绕彼此平行的旋转轴203旋转。旋转轴203由支撑部件205进行支撑，该支撑部件205大致垂直于该旋转轴203，外部套设有弹性部件207，例如弹簧。可以看到，旋转轴203的被弹性部件207抵压的部分为块状的，可以想到，旋转轴203的穿过旋转件201的部分为圆柱状的。

由此，与现有技术中的动静触头之间的配合为滑动摩擦形式的不同，在本实用新型中，动触头与静触头的旋转部件之间基本没有滑动摩擦，在动静触头的配合过程中，通过旋转件201的旋转运动来实现动静触头的接合或分离。由于静触头的旋转设计，使得动静触头之间的接合力或分离力大大降低，从而有利于开关装置的通断操作的容易性。另一方面，弹性部件207弹性抵压旋转轴203从而使得旋转轴203上的旋转件201向着刀片状部件101压紧该刀片状部件101，如此，两个静触头可以紧紧地夹持动触头，从而保证了动静触头之间必要的接触压力，从而降低了接触电阻，有利于提高开关装置的电气性能。

同时参照图2-4，描述本实用新型在上述的旋转式静触头改进基础上的另一重要改进之处，即旋转件上的突出部的设置，其中图3是如图2所示的开关装置中的静触头的旋转件的透视图，图4是如图2所示的开关装置的透视图，其中动静触头已经接合，开关装置处于闭合状态。具体地，如图2和3所示，旋转件201具有主体部2011、从该主体部2011突出的突出部2013、以及位于主体部2011中的用于穿过旋转轴203的轴孔2015。在附图中示出的突出部2013与主体部2011是一体结构的，但是，显然，突出部2013也可以是连接在主体部2011上的另一单独的部件。如图2所示，当开关装置处于断开状态时，即动触头10尚未接触静触头20时，主体部201上的两个突出部2013彼此面对。如图4所示，当开关装置处于闭合状态时，即动触头10接合静触头20时，主体部201上的两个突出部2013已经被动触头的刀片状部件101推开。同时参照图2和4，可以明白，当刀片状部件101向着两个旋转件201之间旋转运动以闭合开关装置从而实现电流导通时，其中该刀片状部件101旋转扫过的平面与旋转件的旋转轴203彼此平行，该刀片状部件101将抵压推动两个突出部2013以带动该对旋转件201旋转，由此，刀片状部件运动到旋转件之间，开关装置闭合，如图4所示。可以看出，借助于突出部2013，动触头101的运动必然能够推动旋转件201旋转，而不管动静触头之间的静摩擦力的大小如何。由此，突出部2013的设置保证了动静触头之间能够配合到位，从而保证了开关装置的良好的电气性能。

需要指出的是，在图2中，两个突出部2013示出为彼此接触，然而，这并不是必须的，只要能够保证在开关装置处于断开状态时两个突出部之间的间隙不大于动触头的刀片状部件的厚度即可，以避免出现刀片状部件直接通过两个突出部之间而不接触到突出部。另一方面，需要注意到，在开关装置处于断开状态时，两个突出部彼此接触是优选的，如前所述，其有利于弹性抵压旋转件的旋转轴的弹性部件的预设弹性力的设置。

此外，还需要指出的是，尽管在图中未示出，但是本领域技术人员能够预见到，在动触头的与将和静触头接触的一端相对的另一端可以设置与动触头压紧接触的转动部件，而静触头的旋转件可以具有与其紧密接触的软连接件，由此，当开关装置闭合时，电流流通路径为：与动触头的刀片状部件压紧接触的转动部件-动触头的刀片状部件-静触头的旋转件-与静触头的旋转件压紧接触的旋转轴或者与旋转件紧密接触的软连接件（此时前述旋转轴并不用作电流流经部件）。

为了进一步保证动静触头之间的接触压力，参照图3，在第一实施例中，每个主体部2011的弧形边缘设计为具有第一弧形部分20111和第二弧形部分20113，该第一弧形部分20111距离该旋转件的旋转轴（图3中轴孔2015处）的距离大于该第二弧形部分20113距离前述旋转轴的距离。由此，在两个旋转件201的同步旋转中，如果没有刀片状部件101的存在，两个旋转件之间的距离并不是恒定的，而是在两个第一弧形部分20111相对时二者的间距最小。由此，可以想到，当刀片状部件101挤压到两个旋转件201之间的过程中，弹性部件207经由旋转件201对刀片状部件101施加的压力并不是恒定的。由此，可以将两个旋转件201对刀片状部件101的夹持力设计为随着刀片状部件101进入到两个旋转件201之间而逐渐变大，从而一方面有利于刀片状部件101平稳地进入到两个旋转件201之间，另一方面保证最终两个旋转件201对刀片状部件101施以足够的夹持力。

此外，第一实施例还具有如下优点：如图2-4所示，每个旋转件的主体部分具有圆心角大致90度的扇形形状。显然，该圆心角并不仅限于图中所示的90度，其可以为小于180度，甚至可以为小于360度。由此，相较于360度的圆形旋转件，如前面提及的，本实用新型在结构紧凑性方面将具有较大优势。

在如上所述的第一实施例中，旋转件201的主体部2011具有弧形边缘，当开关装置闭合时，如图4所示，两个弧形边缘彼此面对，刀片状部件与两个弧形边缘之间分别形成线接触。为了进一步增大开关装置所能经受的最大电流，可以将动静触头之间的线接触修改为面接触，下面将对此予以介绍，其中将仅着重介绍与第一实施例的不同之处。

参照图5，其是示出根据本实用新型的第二优选实施例的开关装置的透视图，其中动触头30和两个静触头40尚未接合，开关装置处于断开状态；参照图7，其是如图5所示的开关装置的透视图，其中动触头30和两个静触头40已经接合，开关装置处于闭合状态。对比图5与图2、图7与图4，可以看出，除了旋转件的结构不同之外，第二实施例与第一实施例基本相同。

现参照图6，介绍第二实施例的旋转件401的结构。如图6所示，旋转件401包括主体部分4011和从主体部分4011上突出的突起部4013。主体部分4011具有大致直线形边缘40111，当开关装置闭合时，参照图7，两个直线形边缘彼此平行地相互面对，动触头30的刀片状部件与两个静触头40的旋转件的直线形边缘之间分别形成面接触，由此可以进一步降低接触电阻。由此，根据本实用新型的开关装置能够用于中压或高压场合。

在前述的第一和第二实施例中，动触头的材料可以但并不仅限于采用紫铜、黄铜，旋转件的材料可以但并不限于采用紫铜、黄铜、锡磷青铜，旋转轴可以但并不限于采用钢、黄铜、锡磷青铜，支撑部件的材料可以但并不仅限于钢、铜、铝及其合金，甚至是聚合物材料。

应当注意到，在本实用新型中，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其它一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当地相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。例如，第一实施例中的弹性部件的设置方式同样适用于第二实施例，第一实施例中的静触头的旋转件的圆心角小于360度的设计同样适用于第二实施例。

此外，还应注意到，实施例中的某些技术特征对于解决特定的技术问题可能并不是必需的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成。例如，尽管在附图中示出了通过弹性部件来增大动静触头的接触压力，但是，也可以没有弹性部件，而将旋转件本身设计为可以弹性变形的。

最后，应当注意到，尽管在参照各个实施例的基础上，本实用新型已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，本实用新型并不限于此。

Claims (11)

1.一种开关装置，其特征在于，该开关装置包括：

一动触头，该动触头包括能够运动的刀片状部件；以及

一对静触头，该对静触头包括彼此相对地布置的一对旋转件，该对旋转件能够围绕彼此平行的旋转轴旋转，

其中，该对旋转件分别具有主体部和从该主体部突出的突出部，当所述开关装置处于断开状态时，两个突出部彼此面对，当所述刀片状部件向着两个旋转件之间运动以闭合开关装置时，该刀片状部件抵压推动两个突出部以带动该对旋转件旋转，由此，所述刀片状部件运动到所述旋转件之间，开关装置闭合，实现电流导通。

2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，该对旋转件的两个主体部都具有弧形边缘，当所述开关装置闭合时，两个弧形边缘彼此面对，所述刀片状部件与两个弧形边缘之间分别形成线接触。

3.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，每个主体部的所述弧形边缘具有第一弧形部分和第二弧形部分，该第一弧形部分距离该旋转件的旋转轴的距离大于该第二弧形部分距离前述旋转轴的距离。

4.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，该对旋转件的两个主体部分别具有大致直线形边缘，当所述开关装置闭合时，两个直线形边缘彼此平行地相互面对，所述刀片状部件与两个直线形边缘之间分别形成面接触。

5.如权利要求1-4之一所述的开关装置，其特征在于，每个静触头包括支撑该静触头的旋转件的旋转轴且大致垂直于该旋转轴的支撑部件，该支撑部件外部套设有弹性部件，当所述开关装置闭合时，所述弹性部件弹性抵压所述旋转轴从而使得旋转轴上的旋转件向着所述刀片状部件压紧该刀片状部件。

6.如权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述旋转轴的穿过所述旋转件的部分为圆柱状的，所述旋转轴的被弹性部件抵压的部分为块状的。

7.如权利要求1-4之一所述的开关装置，其特征在于，所述刀片状部件通过旋转运动来闭合或断开所述开关装置，该刀片状部件旋转扫过的平面与所述旋转件的旋转轴彼此平行。

8.如权利要求1-3之一所述的开关装置，其特征在于，每个旋转件的主体部分具有圆心角小于360度的扇形形状。

9.如权利要求8所述的开关装置，其特征在于，每个旋转件的主体部分具有圆心角小于180度的扇形形状。

10.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于，每个旋转件的主体部分具有圆心角小于90度的扇形形状。

11.如权利要求1-4之一所述的开关装置，其特征在于，当所述开关装置处于断开状态时，两个突出部相互接触。

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