CN217114131U - 电气设备和开关组件 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及一种电气设备和开关组件。电气设备包括：壳体；基底，设置在壳体内；致动结构，与壳体耦接，并且能够被操作以移动；设置基底上的第一触头元件；第二触头元件，设置在基底上与第一触头元件不同的位置处，并且其接触部被配置为在致动结构位于断开位置时与第一触头元件间隔开；以及绝缘间隔元件，设置在壳体内，并且能够相对于第一触头元件移动，绝缘间隔元件被配置为在接触部与第一触头元件间隔开时至少部分地位于接触部与第二触头元件之间。以此方式，利用绝缘间隔元件实现的物理隔离，能够确保第一触头元件与第二触头元件的接触部保持一定间隔，从而省去耗时的间隙检测程序，节省时间成本。

Description

电气设备和开关组件

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电气领域，更具体地涉及一种开关组件和具有开关组件的电气设备。

背景技术

在常规的一些电气设备中，设置有手动的开关。由于模块空间的限制，开关的触头(例如，弹簧触头)的尺寸设计受到了限制，并在制造时无法保证开关的触头在断开状态下维持规定的间隙。为此，例如可以在生产过程中，增加焊接后检查间隙的流程。然而，这一检查流程产生了较高的时间成本，同时一些不合格产品可能无法修复，导致整体成本提高。

实用新型内容

本公开的实施例提供了一种用于电气设备的开关组件，旨在至少部分地能够克服现有技术中的开关组件存在的上述以及其他潜在问题。

本公开的第一方面的实施例涉及一种电气设备。电气设备包括：壳体；基底，设置在壳体内；致动结构，与壳体耦接，并且能够被操作以在接通位置与断开位置之间移动；第一触头元件，设置基底上；第二触头元件，设置在基底上与第一触头元件不同的位置处，并且第二触头元件的接触部被配置为在致动结构位于接通位置时被致动结构致动以接触第一触头元件，并且在致动结构位于断开位置时与第一触头元件间隔开；以及绝缘间隔元件，设置在壳体内，并且能够相对于第一触头元件移动，绝缘间隔元件被配置为在接触部与第一触头元件间隔开时至少部分地位于接触部与第二触头元件之间。

根据本公开的实施例，致动结构例如可以在壳体的引导下，在被操作时从接通位置与断开位置之间移动。当致动结构位于接通位置时，致动结构致动第二触头元件使得第二触头元件的接触部被压向设置在基底上的第一触头元件，从而实现第一触头元件所连接的电路与第二触头元件所连接的电路的接通。当致动位于断开位置时，第二触头元件的接触部解除与第一触头元件的接触，并保持一定的间距。此时，绝缘间隔元件例如可以移动到接触部与第一触头元件之间，以保证接触部与第一触头元件之间的距离达到期望值，例如满足一定等级的电气安全要求的间距值。在这样的实施例中，利用绝缘间隔元件实现的物理隔离，能够确保第一触头元件与第二触头元件的接触部之间的间隔，从而能够省去耗时的间隙检测程序，节省时间成本。

应理解，绝缘间隔元件包括多种实施方式，例如绝缘间隔元件可以是在壳体内滑动的滑块，其可以经由位于壳体内的或壳体上的滑轨来移动。绝缘间隔元件在壳体内的移动可以根据壳体内其他元件的位置关系来设置。绝缘间隔元件例如可以设置有专门的致动元件以实现驱动。此外，基底可以是壳体的一部分。

在一些实施例中，绝缘间隔元件与致动结构耦接。在这些实施例中，通过致动结构的运动来带动绝缘间隔元件运动，能够省去针对绝缘间隔元件的专门致动元件的设计，使得结构更加紧凑。例如，绝缘间隔元件可以通过连杆与致动结构耦接。由此，致动结构无论在水平方向上的运动还是在竖直方向上的运动都能通过连杆转变为绝缘间隔元件的预设运动。

在一些实施例中，致动结构被配置为被操作以平行于基底移动，并且绝缘间隔元件被配置为在致动结构移动时同时平行于基底移动，并且在致动结构位于断开位置时至少部分地位于接触部与第二触头元件之间。在这些实施例中，致动结构与绝缘间隔元件都平行于基底移动，简化了它们之间的连接结构的设计。

在一些实施例中，致动结构与绝缘间隔元件一体构成。在这些实施例中，通过将致动结构与绝缘间隔元件构成为一体，使得它们以相同的移动方式，能够使对绝缘间隔元件的操作更加直观。

在一些实施例中，绝缘间隔元件包括：主体，平行于基底延伸；以及第一引导部，位于主体的一端，使得第一引导部先于主体移动到接触部与第二触头元件之间。在这些实施例中，设置有引导部的一端例如是在绝缘间隔元件位于远离第一触头元件与接触部之间时朝向第一触头元件的一端。引导部可以是在端部具有较小尺寸的结构，例如从与主体连接的部分向远离主体的一端逐渐缩小的结构，使得绝缘间隔元件更易于进入第一触头元件与接触部之间。

在一些实施例中，主体包括远离基底的顶面，并且顶面平行于基底延伸。在这些实施例中，当绝缘间隔元件位于第一触头元件与接触部之间之后继续移动时，此时接触部可能抵靠在主体的顶面上，通过将顶面设置为平行于基底的平面，能够使得绝缘间隔元件在第一触头元件与接触部之间的移动更加平滑。

在一些实施例中，主体还包括靠近基底的底面，并且底面平行于基底延伸并与基底间隔一定距离。在这些实施例中，通过将底面设置为平行于基底的平面，并使其与基底间隔一定距离，能够使得绝缘间隔元件在移动过程中不接触基底以及位于基底表面上的器件，例如第一触头元件，避免绝缘间隔元件的移动受到阻碍。

在一些实施例中，第一引导部包括引导面，引导面从主体的远离基底的顶面开始朝向基底延伸。在这些实施例中，通过在绝缘间隔元件的引导部上设置相对于其移动方向倾斜的引导面，能够使接触部与绝缘间隔元件的相对滑动更加平滑。

在一些实施例中，第二触头元件还包括第二引导部，第二引导部与接触部连接并且从接触部开始沿同时远离接触部和基底的方向延伸。在这些实施例中，通过使绝缘间隔元件首先接触第二触头元件的引导部，能够避免由于接触部与第一触头元件的间隔过小而阻碍绝缘间隔元件进入到接触部与第一触头元件之间。

本公开的第二方面的实施例涉及用于电气设备的开关组件。开关组件包括：基底；致动结构，与基底耦接，并且能够被操作以在接通位置与断开位置之间移动；第一触头元件，设置基底上；第二触头元件，设置在基底上与第一触头元件不同的位置处，并且第二触头元件的接触部被配置为在致动结构位于接通位置时被致动结构致动以接触第一触头元件，并且在致动结构位于断开位置时与第一触头元件间隔开；以及绝缘间隔元件，与致动结构耦接，并且能够相对于第一触头元件移动，绝缘间隔元件被配置为在接触部与第一触头元件间隔开时至少部分地位于接触部与第二触头元件之间。

根据本公开的实施例，开关组件可以用于多种电气设备。开关组件的基底可以是适于安装在电气设备或其他电气器件中的、可以具有任何合适的形状的部件。备选地，基底还可以是电气设备或电气器件中的一部分。在一些实施例中，开关组件还可以包括壳体，基底可以是壳体的一部分。在这样的实施例中，利用绝缘间隔元件实现的物理隔离，能够确保第一触头元件与第二触头元件的接触部之间的间隔，从而能够省去耗时的间隙检测程序，节省时间成本。

在一些实施例中，致动结构被配置为被操作以平行于基底移动，并且绝缘间隔元件被配置为在致动结构移动时同时平行于基底移动，并且在致动结构位于断开位置时至少部分地位于接触部与第二触头元件之间。在这样的实施例中，

在一些实施例中，致动结构与绝缘间隔元件一体构成。

在一些实施例中，绝缘间隔元件包括：主体，平行于基底延伸；以及第一引导部，位于主体的一端，使得第一引导部先于主体移动到接触部与第二触头元件之间。

在一些实施例中，主体包括远离基底的顶面，并且顶面平行于基底延伸。

在一些实施例中，主体还包括靠近基底的底面，并且底面平行于基底延伸并与基底间隔一定距离。

在一些实施例中，第一引导部包括引导面，引导面从主体的远离基底的顶面开始朝向基底延伸。

在一些实施例中，第二触头元件还包括第二引导部，第二引导部与接触部连接并且从接触部开始沿同时远离接触部和基底的方向延伸。

针对本公开的第一方面的实施例的描述以及相应的优点也都适用于本公开的第二方面的对应实施例。

根据本公开的实施例，通过按键无损拆装的设计，可以提高用户使用的便利性。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1示出了根据本公开的一个示例性实施例的电气设备的示意图；

图2A示出了根据本公开的一个示例性实施例的处于接通状态的开关组件的截面示意图；

图2B示出了图2A中的开关组件的俯视示意图；

图3A示出了根据本公开的一个示例性实施例的处于断开状态的开关组件的截面示意图；以及

图3B示出了图3A中的开关组件的俯视示意图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开的原理。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

本公开的实施例提供了一种具有物理绝缘间隔元件的开关组件的电气设备以解决上述问题。根据本公开的实施例，利用绝缘间隔元件实现的物理隔离，能够确保第一触头元件与第二触头元件的接触部之间的间隔，从而能够省去耗时的间隙检测程序，节省时间成本。

图1示出了根据本公开的一个示例性实施例的电气设备1的示意图。电气设备1例如是I/O模块。如图1所示，电气设备1包括壳体60以及开关组件2。开关组件2的一部分设置在壳体60内，例如开关组件2的基底10、致动结构20的一部分以及设置在基底10上的第一触头元件30和第二触头元件40，还有用于实现物理隔离的绝缘间隔元件50。虚线圆框A所指示的开关组件2的具体结构将结合其他附图在之后详细描述。

基底10例如可以是承载各种电气元件的基板的一部分，例如 PCB板。基底10还可以是壳体60的一部分。致动结构20还可以包括从壳体60中伸出的操作部21，例如按钮。操作部21能够被人为地操作以使得致动结构20移动。致动结构20与壳体60耦接，并且能够被操作以在接通位置与断开位置之间移动。

下面将结合图2A至图3B，来描述根据本公开的一个示例性实施例的开关组件的开关过程和原理。

图2A示出了根据本公开的一个示例性实施例的处于接通状态的开关组件2的截面示意图。如图2A所示，开关组件2包括基底 10。在基底10上设置有第一触头元件30以及第二触头元件40的一部分。第一触头元件30例如是片状的静触头。第二触头元件40例如是动触头，其一部分固定在基底10上，并从基底10开始沿远离基底10的方向延伸，在离基底10最远端处形成有弯折部，从弯折部开始沿朝向基底10的方向继续延伸，在弯折部的一端形成接触部 41。

开关组件2还包括致动结构20。致动结构20在第二触头元件 40上方平行于基底10延伸并且被配置为被操作以平行于基底10移动。在图2A所示的实施例中，致动结构20位于接通位置，其底面按压在第二触头元件40的弯折部并使第二触头元件40的接触部41 接触第一触头元件30，从而使开关组件2处于接通状态。

在该实施例中，开关组件2还包括与致动结构20一体构成的绝缘间隔元件50。绝缘间隔元件50与致动结构20一同移动，即在致动结构20移动时绝缘间隔元件50也平行于基底10移动。此时，绝缘间隔元件50距第一触头元件30一定距离处。绝缘间隔元件50包括主体51和在主体51朝向第一触头元件30的一端处设置的第一引导部52。第一引导部52例如是倒棱结构。主体51例如为长方体，其具有平行于基底10延伸并背离基底10的顶面511以及平行于基底10延伸并朝向基底10的底面512。底面512与基底10的表面间隔一定距离使得绝缘间隔元件50顺利地贴着基底移动。

第一引导部52包括引导面521。引导面521从主体51的远离基底10的顶面511开始朝向基底10延伸。与第一引导部52相对应地，第二触头元件40包括第二引导部42。第二引导部42与接触部41 连接并且从接触部41开始沿同时远离接触部41和基底10的方向延伸。

图2B示出了图2A中的开关组件2的俯视示意图。在图2B中可以清楚地看到绝缘间隔元件50在断开位置时与接触部41的相对位置关系。如图2B所示，绝缘间隔元件50包括呈矩形的顶面511。顶面511与朝向第二引导部42的引导面521连接。

图3A示出了根据本公开的一个示例性实施例的处于断开状态的开关组件2的截面示意图。致动结构20被操作从如图2A和2B 所示的接通位置移动到断开位置。当致动结构20移动到断开位置时，致动结构20不再按压第二触头元件40，使得第二触头元件40能够在垂直于基底10的方向上移动。在绝缘间隔元件50随致动结构20 一同移动时，如果接触部41与第一触头元件30的间隔小于所期望的电气安全距离，那么第一引导部52的引导面521与第二引导部42 接触。之后，随着绝缘间隔元件50的继续移动，第二引导部42在引导面521上滑动并滑动到绝缘间隔元件50的顶面511上。当致动结构20位于断开位置时，绝缘间隔元件50停止在接触部41与第一触头元件30之间，并且接触部41抵靠在顶面511上，使得接触部 41不再与第一触头元件30接触。此时，接触部41与第一触头元件 30之间至少相距绝缘间隔元件50的厚度的距离，从而满足一定等级的电气安全要求。

在图3A所示的实施例中，致动结构20还包括开设在第二触头元件40上方的开口，使得致动结构20位断开位置时，第二触头元件40能够在远离基底10的方向上移动到该开口中，从而不阻碍第二触头元件40接触与第一触头元件40的接触。

在备选实施例中，致动结构20也可以不设置相应的开口，而是设置柔性的第二触头元件40。即使第二触头元件40在离开第一触头元件30的过程中被上方的致动结构20止挡，第二触头元件40也可以在绝缘间隔元件50的推动下沿平行于基底10的方向伸展，从而确保与第一触头元件30的间隔距离满足相应的电气安全要求。

图3B示出了图3A中的开关组件2的俯视示意图。在此，可以透过致动结构20上方的开口看到，接触部41抵靠在绝缘间隔元件 50的顶面511上，而绝缘间隔元件50的一部分位于接触部与第一触头元件30之间。

在一些实施例中，开关组件2可以包括自身的开关壳体，以形成单独的电气开关部件。开关组件2的基底10例如是开关壳体的一部分，致动结构20可以与开关壳体可移动地耦接。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。

Claims (17)

1.一种电气设备，其特征在于，所述电气设备包括：

壳体(60)；

基底(10)，设置在所述壳体(60)内；

致动结构(20)，与所述壳体(60)耦接，并且能够被操作以在接通位置与断开位置之间移动；

第一触头元件(30)，设置所述基底(10)上；

第二触头元件(40)，设置在所述基底(10)上与所述第一触头元件(30)不同的位置处，并且所述第二触头元件(40)的接触部(41)被配置为在所述致动结构(20)位于所述接通位置时被所述致动结构(20)致动以接触所述第一触头元件(30)，并且在所述致动结构(20)位于所述断开位置时与所述第一触头元件(30)间隔开；以及

绝缘间隔元件(50)，设置在所述壳体(60)内，并且能够相对于所述第一触头元件(30)移动，所述绝缘间隔元件(50)被配置为在所述接触部(41)与所述第一触头元件(30)间隔开时至少部分地位于所述接触部(41)与所述第二触头元件(40)之间。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述绝缘间隔元件(50)与所述致动结构(20)耦接。

3.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述致动结构(20)被配置为被操作以平行于所述基底(10)移动，并且所述绝缘间隔元件(50)被配置为在所述致动结构(20)移动时同时平行于所述基底(10)移动，并且在所述致动结构(20)位于所述断开位置时至少部分地位于所述接触部(41)与所述第二触头元件(40)之间。

4.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，所述致动结构(20)与所述绝缘间隔元件(50)一体构成。

5.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，所述绝缘间隔元件(50)包括：

主体(51)，平行于所述基底(10)延伸；以及

第一引导部(52)，位于所述主体(51)的一端，使得所述第一引导部(52)先于所述主体(51)移动到所述接触部(41)与所述第二触头元件(40)之间。

6.根据权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述主体(51)包括远离所述基底(10)的顶面(511)，并且所述顶面(511)平行于所述基底(10)延伸。

7.根据权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述主体(51)还包括靠近所述基底(10)的底面(512)，并且所述底面(512)平行于所述基底(10)延伸并与所述基底(10)间隔一定距离。

8.根据权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述第一引导部(52)包括引导面(521)，所述引导面(521)从所述主体(51)的远离所述基底(10)的顶面(511)开始朝向所述基底(10)延伸。

9.根据权利要求8所述的电气设备，其特征在于，所述第二触头元件(40)还包括第二引导部(42)，所述第二引导部(42)与所述接触部(41)连接并且从所述接触部(41)开始沿同时远离所述接触部(41)和所述基底(10)的方向延伸。

10.一种开关组件，其特征在于，所述开关组件包括：

基底(10)；

致动结构(20)，与所述基底(10)耦接，并且能够被操作以在接通位置与断开位置之间移动；

第一触头元件(30)，设置所述基底(10)上；

第二触头元件(40)，与所述第一触头元件(30)电气隔离地设置在所述基底(10)上，并且所述第二触头元件(40)的接触部(41)被配置为在所述致动结构(20)位于所述接通位置时被所述致动结构(20)致动以接触所述第一触头元件(30)，并且在所述致动结构(20)位于所述断开位置时与所述第一触头元件(30)间隔开；以及

绝缘间隔元件(50)，与所述致动结构(20)耦接，并且能够相对于所述第一触头元件(30)移动，所述绝缘间隔元件(50)被配置为在所述接触部(41)与所述第一触头元件(30)间隔开时至少部分地位于所述接触部(41)与所述第二触头元件(40)之间。

11.根据权利要求10所述的开关组件，其特征在于，所述致动结构(20)被配置为被操作以平行于所述基底(10)移动，并且所述绝缘间隔元件(50)被配置为在所述致动结构(20)移动时同时平行于所述基底(10)移动，并且在所述致动结构(20)位于所述断开位置时至少部分地位于所述接触部(41)与所述第二触头元件(40)之间。

12.根据权利要求11所述的开关组件，其特征在于，所述致动结构(20)与所述绝缘间隔元件(50)一体构成。

13.根据权利要求11所述的开关组件，其特征在于，所述绝缘间隔元件(50)包括：

主体(51)，平行于所述基底(10)延伸；以及

第一引导部(52)，位于所述主体(51)的一端，使得所述第一引导部(52)先于所述主体(51)移动到所述接触部(41)与所述第二触头元件(40)之间。

14.根据权利要求13所述的开关组件，其特征在于，所述主体(51)包括远离所述基底(10)的顶面，并且所述顶面(511)平行于所述基底(10)延伸。

15.根据权利要求13所述的开关组件，其特征在于，所述主体(51)还包括靠近所述基底(10)的底面(512)，并且所述底面(512)平行于所述基底(10)延伸并与所述基底(10)间隔一定距离。

16.根据权利要求13所述的开关组件，其特征在于，所述第一引导部(52)包括引导面(521)，所述引导面(521)从所述主体(51)的远离所述基底(10)的顶面(511)开始朝向所述基底(10)延伸。

17.根据权利要求16所述的开关组件，其特征在于，所述第二触头元件(40)还包括第二引导部(42)，所述第二引导部(42)与所述接触部(41)连接并且从所述接触部(41)开始沿同时远离所述接触部(41)和所述基底(10)的方向延伸。

Images