TWM445249U - 一種開關連動機構及一種使用該開關連動機構之大電流斷路開關 - Google Patents

Description

一種開關連動機構及一種使用該開關連動機構之大電流斷路開關

本創作係有關於一種開關連動機構，特別係指一種適用於大電流斷路開關內部之開關連動機構及使用該開關連動機構之大電流斷路開關。

電力配送或重電設備常地處偏遠，因此維修上較不方便，其中相關設備中又以大電流斷路開關最為重要也最易損壞，當其損壞時，輕則耗費人力資源成本維修，重則造成相關零件損壞，因此雖不佔設備成本中多少比例，然而卻有舉足輕重的地位。

傳統的大電流斷路開關內部的連動機構設計主要有兩種方式，第一種方式請參考圖1，習知大電流斷路開關10包含自保持螺線管線圈11、第一前端接腳12、第二前端接腳13、第一後端接腳14、第二後端接腳15及中央軸塊16。其開關原理係採用自保持螺線管線圈11控制具有鐵片分別往外延伸到兩端的中央軸塊16，此導磁鐵片的兩端會與兩片永久磁鐵的極性產生相吸與相斥的作用，而形成蹺蹺板的動作，此蹺蹺板再帶動連桿拉動單側的銅導片，使銀接點121、131分別與銀接點141、151同時觸碰或同時分離，進而達到第一前端接腳12、第二前端接腳13分別與第一後端接腳14、第二後端接腳15連通或斷開的作用，唯此種方式只能拉動單側銅導片，因此接點阻抗大，大電流導通時 斷路開關之發熱量高，裝置壽命較短。

另一種方式是利用自保持螺線管垂直拉動一塑膠片，當塑膠片被向上拉動時，塑膠片會垂直插入兩側銅導片的間隙而使之互相隔開，進而達到電迴路斷開的作用，此種方式塑膠片因需加裝彈簧來防止被兩側的銅導片卡住，因此故障或損壞的機率較大。

因此，提供一種簡單又不易損壞的大電流斷路開關機構設計，以取代傳統的開關機構設計，使維修不易的電力配送或重電設備，可以減少開關本身或相關零件損耗甚至人力維修成本，實乃為此業界亟需努力之目標。

為解決前述問題，本創作之主要目的係在提供一種開關連動機構及一種使用該開關連動機構之大電流斷路開關，不僅簡單又不易損壞，且可取代傳統的開關機構設計。

為達前述目的，本創作提供一種用於大電流斷路開關內部之開關連動機構，其包括一自保持螺線管、至少一傳動桿、至少一旋轉扭桿以及至少一銅導片，其中銅導片自其上之彈性分支部處分出前端部及後端部，並以前端部電性連接於大電流斷路開關之前端，後端部可開闔地電性連接於大電流斷路開關之後端；自保持螺線管的每次瞬間通電後會改變其上中央軸桿伸縮或突出的位置；旋轉扭桿設置於銅導片旁，且固定於外殼並可繞本身之中心軸旋轉；傳動桿連結於中央軸桿的一端，而另一端連結於旋轉扭桿。

當中央軸桿維持在突出的位置時，傳動桿與中央軸桿之連結處是保持在下方的位置，如此會使旋轉扭桿位於一通路位置，此時銅導片之後端部電性連接於大電流斷路開關；而當自保持螺絲管通電產生動作之後，中央軸桿會維持在內縮的位置，傳動桿與中央軸桿之連結處因中央軸桿拉動而保持在上方的位置，而推動旋轉扭桿旋轉到斷路位置，此時旋轉扭桿撐開銅導片之後端部，造成銅導片與大電流斷路開關斷開其電性連接。

如此一來，本創作開關連動機構可於旋轉扭桿位於通路位置時，電流可自大電流斷路開關前端開始，一路經過銅導片之前端部及後端部，最後到達大電流斷路開關之後端，產生完整電流通路；而當自保持螺絲管通電產生動作之後而拉動中央軸桿使它往上位移之後，傳動桿與中央軸桿之連結處因自保持螺絲管帶動而推動旋轉扭桿旋轉到斷路位置，旋轉扭桿撐開其旁銅導片之後端部，造成電流無法順利通過，使大電流斷路開關產生斷路。

此外，本創作開關連動機構之傳動桿可以塑料材料成形，而旋轉扭桿可以塑料材料成形，但皆不在此限。

本創作之另一目的係在提供一種大電流斷路開關，包含如前述之開關連動機構，更包含外殼、前端接腳及後端接腳，其中前端接腳電性連接於開關連動機構之銅導片之前端部；後端接腳可因應開關連動機構之作用而與後端部產生電性連接；自保持螺線管可藉由電流導通產生磁力而使中央軸桿突出或內縮；外殼容置銅導片、中央軸桿、旋 轉扭桿、及傳動桿於其內部，前端接腳及後端接腳則是半露於外殼之外。如此一來，本創作大電流斷路開關即可達到如上開關連動機構所述之開路與斷路功能。

綜上所述，本發明藉由前述之配置及實施方式，即可提供一種簡單又不易損壞的大電流斷路開關機構設計，以取代傳統的開關機構設計，應用於維修不易的電力配送或重電設備時，可以減少開關本身或相關零件損耗甚至人力維修成本。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本創作之其他目的，以及本創作之技術手段及實施態樣。

以下將透過實施例來解釋本創作之一種用於大電流斷路開關內部之開關連動機構及一種使用該開關連動機構之大電流斷路開關。需說明者，本創作之實施例並非用以限制本創作需在如下所述之任何特定之環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本創作之目的，而非用以限制本創作。

首先，請先參考圖2，其為本創作之開關連動機構20應用於大電流斷路開關之立體圖。根據本創作之一較佳實施例，本創作開關連動機構20可用於一大電流斷路開關，大電流斷路開關具有一外殼19、一第一前端接腳12、一第二前端接腳13、一第一後端接腳14以及一第二後端接腳 15。以此配置，大電流斷路開關可將第一前端接腳12、第二前端接腳13、第一後端接腳14及第二後端接腳15分別與其他裝置做電性連接，再利用其內部本身迴路之通路或斷路來控制其他裝置迴路之開關。

根據本創作之一較佳實施例，本創作開關連動機構20包含一自保持螺絲管11、一第一銅導片組、一第二銅導片組、一中央軸桿23、一第一旋轉扭桿24、一第二旋轉扭桿25、一第一傳動桿26以及一第二傳動桿27。

本創作開關連動機構20之第一銅導片組具有一第一彈性分支部212，第一銅導片組自第一彈性分支部212處分為一前端部211、一第一後端部213及一第二後端部214，其中第一銅導片組之前端部211電性連接於大電流斷路開關之第一前端接腳12，而第一後端部213及第二後端部214可開闔地電性連接於大電流斷路開關之第一後端接腳14。依此類推，本創作開關連動機構20之第二銅導片組，自第二彈性分支部222處分為一前端部221、一第一後端部223及一第二後端部224，其中前端部221電性連接於大電流斷路開關之第二前端接腳13，第一後端部223及第二後端部224可開闔地電性連接於大電流斷路開關之第二後端接腳15。因此，當大電流斷路開關以第一前端接腳12、第二前端接腳13、第一後端接腳14及第二後端接腳15分別與其他裝置做電性連接時，可利用第一銅導片組和第二銅導片組之第一後端部213、223和第二後端部214、224與大電流斷路開關 之第一後端接腳14和第二後端接腳15之開闔來決定外部所連接之裝置迴路是否連通。

本創作開關連動機構20之第一旋轉扭桿24是設置於第一銅導片組之第一後端部213及第二後端部214之間，固定於外殼19並可繞第一旋轉扭桿的中心軸旋轉；同理，第二旋轉扭桿25設置於第二銅導片組之第一後端部223及第二後端部224之間，固定於外殼19並繞第二旋轉扭桿25的中心軸旋轉；第一傳動桿26一端連結於第一旋轉扭桿24，另一端連結於中央軸桿23；同理，第二傳動桿27一端連結於第二旋轉扭桿25，另一端連結於中央軸桿23。

實際作動方式請參考圖3A及圖3B，是本創作開關連動機構20之通路位置及斷路位置圖。中央軸桿23維持在突出的位置時第一傳動桿26與第二傳動桿27之連結處是保持在下方的位置時，如此使第一旋轉扭桿26與第二旋轉扭桿27位於一通路位置，第一銅導片組之第一後端部213及第二後端部214電性連接於第一後端接腳14，且第二銅導片組之第一後端部223及第二後端部224電性連接於第二後端接腳15，此時電流可自大電流斷路開關前端開始，一路經過第一銅導片組與第二銅導片組之前端部211、221、第一後端部213、223及第二後端部214、224，最後到達大電流斷路開關之後端，產生完整電流通路，使大電流斷路開關外部所連接的裝置是呈現通路的狀態；當自保持螺絲管11通電產生動作之後而吸住中央軸桿23使其維持在內縮的位置，第一傳動桿26與第二傳動桿27之連結處因自保持螺絲管11 拉動而保持在上方的位置，而使第一旋轉扭桿24與第二旋轉扭桿25旋轉到一斷路位置，第一旋轉扭桿24撐開第一銅導片組之第一後端部213及第二後端部214而同時第二旋轉扭桿25撐開第二銅導片組之第一後端部223及第二後端部224，造成第一銅導片組和第二銅導片組分別與第一後端接腳14和第二後端接腳15斷開其電性連接，此時電流無法通過，使大電流斷路開關外部所連接的裝置是呈現斷路的狀態。

據此，本創作開關連動機構可應用於大電流斷路開關。包含本創作開關連動機構的大電流斷路開關，可對外連結於各種裝置上作為其開關，尤其是使用大電流的電器裝置。因本創作開關連動機構20是利用第一銅導片組和第二銅導片組之第一後端部213、223及第二後端部214、224來斷開電流，在此實施例中即有四個電流接觸點，但數量不在此限，由於此創作開關連動機構設計是可以搭配許多個電流接觸點同時導通或斷開，使得電流回路的接觸阻抗低，進而降低了發熱量，所以即使本創作開關連動機構使用於大電流(例如200安培)的電器裝置，也不會因瞬間電流過大而造成損壞或過熱。

根據本創作開關連動機構20之另一較佳實施例，請參考圖4A及圖4B，係本創作之另一實施例之開關連動機構之作動圖。此一實施例類似上述實施例，本創作開關連動機構20包含一自保持螺絲管11、一第一銅導片組、一第二銅 導片組、一中央軸桿23、一第一旋轉扭桿24、一第二旋轉扭桿25、一第一傳動桿26以及一第二傳動桿27。

本創作開關連動機構20之第一銅導片組具有一第一彈性分支部212，第一銅導片組自第一彈性分支部212處分為一前端部211及一第一後端部213，其中第一銅導片組之前端部211電性連接於大電流斷路開關之第一前端接腳12，而第一後端部213可開闔地電性連接於大電流斷路開關之第一後端接腳14。依此類推，本創作開關連動機構20之第二銅導片組，自第二彈性分支部222處分為一前端部221及一第一後端部223，其中前端部221電性連接於大電流斷路開關之第二前端接腳13，第一後端部223可開闔地電性連接於大電流斷路開關之第二後端接腳15。因此，當大電流斷路開關以第一前端接腳12、第二前端接腳13、第一後端接腳14及第二後端接腳15分別與其他裝置做電性連接時，可利用第一銅導片組和第二銅導片組之第一後端部213、223與大電流斷路開關之第一後端接腳14和第二後端接腳15之開闔來決定外部所連接之裝置迴路是否連通。與前述實施例最大差異在於只需使用一片銅導片作為後端部，不但更省成本構造更簡單，亦可達到大電流斷路開關之實用功效。

綜上所述，本創作藉由前述之配置及實施例，不僅可應用於大電流斷路開關，更可以簡單之結構而達到不易損壞的大電流斷路開關需求，以取代傳統的開關機構設計，使維修不易的電力配送或重電設備，可以減少開關本身或 相關零件損耗甚至人力維修成本，是故本發明係可有效地解決先前技術之問題。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

10‧‧‧習知大電流斷路開關

11‧‧‧自保持螺線管線圈

12‧‧‧第一前端接腳

121‧‧‧銀接點

13‧‧‧第二前端接腳

131‧‧‧銀接點

14‧‧‧第一後端接腳

141‧‧‧銀接點

15‧‧‧第二後端接腳

151‧‧‧銀接點

16‧‧‧中央軸塊

19‧‧‧外殼

20‧‧‧開關連動機構

211‧‧‧前端部

212‧‧‧第一彈性分支部

213‧‧‧第一後端部

214‧‧‧第二後端部

221‧‧‧前端部

222‧‧‧第二彈性分支部

223‧‧‧第一後端部

224‧‧‧第二後端部

23‧‧‧中央軸桿

24‧‧‧第一旋轉扭桿

25‧‧‧第二旋轉扭桿

26‧‧‧第一傳動桿

27‧‧‧第二傳動桿

圖1係習知之大電流斷路開關內部結構之示意圖；圖2係本創作開關連動機構之立體圖；及圖3A與圖3B係本創作之一實施例之開關連動機構之作動圖。

圖4A與圖4B係本創作之另一實施例之開關連動機構之作動圖。

11‧‧‧自保持螺線管線圈

12‧‧‧第一前端接腳

13‧‧‧第二前端接腳

14‧‧‧第一後端接腳

15‧‧‧第二後端接腳

19‧‧‧外殼

20‧‧‧開關連動機構

211‧‧‧前端部

212‧‧‧第一彈性分支部

213‧‧‧第一後端部

214‧‧‧第二後端部

221‧‧‧前端部

222‧‧‧第二彈性分支部

223‧‧‧第一後端部

224‧‧‧第二後端部

23‧‧‧中央軸桿

24‧‧‧第一旋轉扭桿

25‧‧‧第二旋轉扭桿

26‧‧‧第一傳動桿

27‧‧‧第二傳動桿

Claims (10)

1. 一種開關連動機構，包括：一自保持螺線管，係含有可內縮或突出之一中央軸桿；至少一傳動桿，係一端連接於該中央軸桿，另一端連接於下述旋轉扭桿；至少一旋轉扭桿，係含有一中心軸，且可被該傳動桿帶動而旋轉；以及至少一銅導片，該銅導片係接觸於該旋轉扭桿之一端，可被該旋轉扭桿撐開產生變形。
2. 如申請專利範圍第1項所述之開關連動機構，係以該等傳動桿推動該等旋轉扭桿之一端，使得該等旋轉扭桿產生轉動力，此轉動力能撐開該等銅導片，進而達到多接點低發熱量之電迴路快速斷開之作用。
3. 如申請專利範圍第1項所述之開關連動機構，其中該自保持螺線管之內部含有一螺線管線圈，當施加瞬間電流時該中心軸桿能產生直線位移運動，且斷電後能以其內部之磁力作用使該中心軸桿保持在位移後之位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之開關連動機構，其中該等傳動桿其材質可為塑料材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之開關連動機構，其中該等旋轉扭桿其材質可為塑料材料。
6. 一種大電流斷路開關，其包含： 一自保持螺線管，係含有可內縮或突出之一中央軸桿；至少一傳動桿，係一端連接於該中央軸桿，另一端連接於下述旋轉扭桿；至少一旋轉扭桿，係含有一中心軸，且可被該傳動桿帶動而旋轉；至少一銅導片，該銅導片係接觸於該旋轉扭桿之一端，可被該旋轉扭桿撐開產生變形；以及一外殼，係容置該銅導片、該中央軸桿、該旋轉扭桿、及該傳動桿於其內部。
7. 如申請專利範圍第6項所述之大電流斷路開關，係以該等傳動桿推動該等旋轉扭桿之一端，使得該等旋轉扭桿產生轉動力，此轉動力能撐開該等銅導片，進而達到多接點低發熱量之電迴路快速斷開之作用。
8. 如申請專利範圍第6項所述之大電流斷路開關，其中該自保持螺線管之內部含有一螺線管線圈，當施加瞬間電流時該中心軸桿能產生直線位移運動，且斷電後能以其內部之磁力作用使該中心軸桿保持在位移後之位置。
9. 如申請專利範圍第6項所述之大電流斷路開關，其中該等傳動桿其材質可為塑料材料。
10. 如申請專利範圍第6項所述之大電流斷路開關，其中該等旋轉扭桿其材質可為塑料材料。