CN108630481A - 电气开关的壳体、电气开关操作机构及旋转式电气开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气开关的壳体、电气开关操作机构及旋转式电气开关，属于电气开关技术领域，为解决现有电气开关壳体连接不稳定等问题而设计。本发明电气开关的壳体包括底座和壳盖，壳盖上设置有通孔，通孔的边缘或围绕边缘处向壳盖的外侧面延伸形成安装柱，安装柱的外侧至少部分地形成有螺纹结构；在壳盖的内侧面上设置有凸台结构。本发明电气开关的壳体、电气开关操作机构及旋转式电气开关解决了壳盖与旋转式电气开关中其它结构之间连接困难、连接不稳定的问题，拆装方便。

Description

电气开关的壳体、电气开关操作机构及旋转式电气开关

技术领域

本发明涉及电气开关技术领域，尤其涉及一种电气开关的壳体、包括该壳体的电气开关操作机构、以及包括该操作机构的旋转式电气开关。

背景技术

随着电气行业的发展，对能够提供高容量、高精准控制的电气开关的性能要求越来越高。操作机构作为电气开关的重要部件，其性能的好坏直接影响到电气开关的性能优劣。

现有操作机构的壳盖结构简单，缺少安装连接结构，导致操作机构与电气开关中其它结构连接不方便、不稳定。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种拆装方便的电气开关的壳体。

本发明的另一个目的在于提出一种连接结构稳定的电气开关操作机构。

本发明的再一个目的在于提出一种工作性能稳定的旋转式电气开关。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种电气开关的壳体，包括底座和壳盖，所述壳盖上设置有通孔，所述通孔的边缘或围绕所述边缘处向所述壳盖的外侧面延伸形成安装柱，所述安装柱的外侧至少部分地形成有螺纹结构；在所述壳盖的内侧面上设置有凸台结构。

特别是，在所述壳盖的内侧面上设置有限位槽，所述限位槽相对于所述凸台结构更靠近所述通孔。

进一步，所述限位槽为扇形凹槽或圆环形凹槽。

更进一步，所述扇形凹槽的圆心角为90°-130°。

特别是，在所述安装柱的外侧面上形成有两个避让部，所述避让部为光面；两个所述避让部关于所述安装柱的轴线对称设置。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种电气开关操作机构，包括上述的电气开关的壳体；在所述底座和所述壳盖之间设置有旋转凸轮、旋转弹簧组件和旋转驱动结构。

特别是，旋转驱动结构上设置有C形弹性件，所述C形弹性件的两个端头处均弯折形成弹性件凸起部；所述旋转驱动结构上设置有限位钩，所述限位钩位于壳盖内侧面上的限位槽中。

特别是，所述旋转驱动结构的边缘向外弯折延伸形成两个卡锁部。

特别是，所述旋转弹簧组件包括第一扭簧、第二扭簧、隔离片和驱动轴，所述隔离片设置在所述第一扭簧和所述第二扭簧之间，所述驱动轴依次穿过所述第一扭簧、所述隔离片和所述第二扭簧的中部；所述第一扭簧和所述第二扭簧均为一端位于中部、另一端位于外边缘且扭簧主体在两端之间呈螺旋状，所述第一扭簧和所述第二扭簧的旋转方向相反。

再一方面，本发明采用以下技术方案：

一种旋转式电气开关，包括堆叠在一起的多个开关模块，还包括上述的电气开关操作机构；所述电气开关操作机构的外壳与所述开关模块连接在一起；每个开关模块包括旋转触点、静触点和芯轴模块，所述电气开关操作机构的旋转驱动结构上设置有芯轴连接部，所述芯轴模块和所述芯轴连接部相连接。

本发明电气开关的壳体在壳盖上设置有安装柱，解决了壳盖与旋转式电气开关中其它结构之间连接困难、连接不稳定的问题，拆装方便。

本发明电气开关操作机构包括上述的壳体，本发明的旋转式电气开关包括上述的电气开关操作机构，令电气开关操作机构能通过壳体很方便地连接在旋转式电气开关中其它的结构上，连接结构稳定。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的电气开关操作机构的***图；

图2是本发明具体实施方式提供的壳盖的正面结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的壳盖的第一种结构的背面结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的壳盖的第二种结构的背面结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的旋转弹簧组件的***图。

图中：

1、底座；2、壳盖；3、旋转凸轮；4、旋转弹簧组件；5、旋转驱动结构；6、C形弹性件；7、芯轴；21、通孔；22、安装柱；23、凸台结构；24、避让部；25、限位槽；31、翼片；41、第一扭簧；42、第二扭簧；43、隔离片；44、驱动轴；45、方孔；46、圆孔；47、拆装把手；48、外边缘端；51、卡锁部；61、弹性件凸起部。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明公开一种电气开关的壳体、包括该壳体的电气开关操作机构、以及包括该操作机构的旋转式电气开关。旋转式电气开关是模块化开关，包括堆叠在一起的多个开关模块和操作机构，操作机构的外壳与开关模块连接在一起；在内部，每个开关模块包括旋转触点、静触点和芯轴模块，操作机构的旋转驱动结构上设置有芯轴连接部，芯轴模块和芯轴连接部相连接。

如图1和图5所示，电气开关操作机构包括底座1和壳盖2，在底座1和壳盖2之间设置有旋转凸轮3、旋转弹簧组件4和旋转驱动结构5；旋转弹簧组件4包括第一扭簧41、第二扭簧42、隔离片43和驱动轴44，隔离片43设置在第一扭簧41和第二扭簧42之间，驱动轴44依次穿过第一扭簧41、隔离片43和第二扭簧42；第一扭簧41和第二扭簧42均为一端位于中部、另一端位于外边缘且扭簧主体在两端之间呈螺旋状，第一扭簧41和第二扭簧42的旋转方向相反。旋转凸轮3的边缘向外弯折延伸形成两个翼片31；旋转驱动结构5的边缘向外弯折延伸形成两个卡锁部51；旋转驱动结构5上设置有C形弹性件6，C形弹性件6的两个端头处均弯折形成弹性件凸起部61。

如图2至图4所示，包括底座1和壳盖2，壳盖2上设置有通孔21，通孔21的边缘或围绕边缘处(即在壳盖2的外侧面上直径大于通孔21且将通孔21包围在其中的位置处)向壳盖2的外侧面延伸形成安装柱22，安装柱22的外侧至少部分地形成有螺纹结构。当安装柱22的底部起始于通孔21的边缘时，安装柱22的内径等于通孔21的直径；当安装柱22的底部起始于围绕通孔21边缘处时，安装柱22的内径大于通孔21的直径。

具体的，在安装柱22的外侧面上形成有两个避让部24，避让部24为光面、其余部分设置有螺纹结构；两个避让部24关于安装柱22的轴线对称设置。在壳盖2的内侧面上设置有凸台结构23，凸台结构23的数量根据具体结构而定。当凸台结构23为四个时，四个凸台结构23绕通孔21的中心对称设置。

在壳盖2的外表面上设置外侧面带有螺纹的安装柱22，解决了壳盖2与旋转式电气开关中其它结构之间连接困难、连接不稳定的问题。避让部24的设计能避让开与壳盖2靠近器件上的凸起结构，令安装更加顺畅；而且，在圆筒状安装柱22外侧面上相对设置两个避让部24令对安装柱22外侧面圆度的要求降低了，相应地减低了加工难度。

在壳盖2的内侧面上设置有限位槽25，限位槽25相对于凸台结构23更靠近通孔21。限位槽25可以为圆环形凹槽，如图3所示；限位槽25也可以为扇形凹槽，圆心角在90°-130°范围内，如图4所示。在实际使用中，通常需要的是开关每90°步进旋转，但因为与限位槽25相配合的旋转驱动结构5的限位钩本身具有一定的宽度，所以扇形凹槽的圆心角需要设计到130°左右。

当限位槽25为扇形凹槽时，在壳盖2的内侧面可以只设置两个凸台结构23，两个凸台结构23分别位于扇形凹槽的两端或者靠近两端的位置处。在弹性件凸起部61与凸台结构23配合的同时，旋转驱动结构5上的限位钩与限位槽25配合，当限位钩沿限位槽25滑动到限位槽25的端头时旋转驱动结构5停止转动。在用户在使用的过程中提供了防呆作用，防止了误操作，提高了安全性能，避免了人身伤亡的风险。

当限位槽25为圆环形凹槽时，在壳盖2的内侧面上均匀地设置有四个凸台结构23，通过C形弹性件6的两个弹性件凸起部61与凸台结构23的配合实现开关的每90°步进旋转。圆环形凹槽的设置容许了旋转驱动结构5上的限位钩存在，即，不需要设计带有限位钩和不带有限位钩的两种旋转驱动结构5，带有限位钩的旋转驱动结构5即可以用于带扇形凹槽的壳盖2上，也可以用于带有圆环形凹槽的壳盖2上，旋转驱动结构5的通用性更强，加工成本更低。如图5所示，驱动轴44为方轴，第一扭簧41和第二扭簧42的中部为方孔45，隔离片43的中部为圆孔46，圆孔46的直径大于等于方孔45对角线的长度。驱动轴44将第一扭簧41、隔离片43和第二扭簧42组合在一起，降低了人员劳动强度，提高了生产力。方轴可以使得第一扭簧41和第二扭簧42的中心部位在压缩过程中保持原有形状，扭簧在压缩过程中保持精准的扭力，去除了由于扭簧中心压缩导致的扭力偏移；使得控制模块能精准地转动触点模块，提高了触点灭弧性能，提高了产品寿命，避免人身伤亡的危害。隔离片43的边缘向外凸出形成拆装把手47，便于拆装；另外，拆装把手47上至少一部分结构是位于第一扭簧41和第二扭簧42之间的，也具有避免第一扭簧41和第二扭簧42直接摩擦的作用，进一步提高了第一扭簧41和第二扭簧42的使用寿命。第一扭簧41和第二扭簧42是由片状材料卷制呈平板状结构，外边缘端48向外弯折；第一扭簧41的外边缘端48和第二扭簧42的外边缘端48错位设置，用于分别与旋转驱动结构5上的卡锁部51连接。

使用两个旋转方向相反的扭簧替代现有的一个旋转弹簧，两个扭簧的张紧(弹性形变)方向相反，即使多次工作后两个扭簧的弹性力依然能保持在很高的水平，延长了使用寿命，控制的精确度高。隔离片43设置在第一扭簧41和第二扭簧42之间，令第一扭簧41和第二扭簧42不直接接触、中心部位不进行直接摩擦，提高了第一扭簧41和第二扭簧42的使用寿命。

安装和使用方法：在上盖2的底面上设置有四个凸台结构23，初始时C形弹性件6的两个弹性件凸起部61抱紧某个凸台结构23(例如图1中右下角的凸台结构23)的两侧。

转动芯轴7(绕芯轴7的轴线顺时针或逆时针转动均可)，旋转凸轮3和联动轴44分别跟随芯轴7转动；因为此时C形弹性件6的两个弹性件凸起部61被凸台结构23固定住、C形弹性件6安装在旋转驱动结构5上、而旋转驱动结构5的两个卡锁部51分别连接对应的第一扭簧41的外边缘端48和第二扭簧42的外边缘端48，所以此时旋转驱动结构5不能转动、第一扭簧41的外边缘端48和第二扭簧42的外边缘端48被固定、第一扭簧41和第二扭簧42自内而外地发生弹性形变(进行储能)。

芯轴7继续转动到一定位置处(例如芯轴7旋转角度达到80°左右时)，旋转凸轮3的翼片31接触到C形弹性件6的边缘处。再继续转动，翼片31切斜的侧边越过C形弹性件6的边缘，翼片31压在C形弹性件6的表面上，将C形弹性件6的弹性件凸起部61抬起(图1为了展示各部件的结构而降具体装置在竖直方向内旋转了180°，所以在正常使用时是翼片31将弹性件凸起部61下压)，令弹性件凸起部61脱离凸台结构23。此时C形弹性件6和旋转驱动结构5都处于自由状态，旋转弹簧组件4驱动旋转驱动结构5旋转，旋转驱动结构5带动C形弹性件6旋转。

脱离了翼片31的C形弹性件6恢复到初始高度，弹性件凸起部61沿着两个凸台结构23之间的上盖2边沿滑动，直至抵达第一个凸台结构23边缘处(弹性件凸起部61是滑动到图1中左下角处的凸台结构23边缘处还是滑动到图1中右上角处的凸台结构23边缘处是根据芯轴7顺时针还是逆时针转动而定的)。因为转动惯性力的存在，两个弹性件凸起部61中靠近凸台结构23的那个弹性件凸起部61会沿着凸台结构23的外侧面继续滑动、进而越过凸台结构23，而惯性力不足以支撑另一个弹性件凸起部61越过该凸台结构23，于是两个弹性件凸起部61分别位于该凸台结构23的两侧，凸台结构23起到了固定C形弹性件6的作用。当上盖2上均匀地设置四个凸台结构23时，能实现开关每90°步进旋转；当壳盖2上设置有130°左右的扇形凹槽时，弹性件凸起部61与凸台结构23配合，同时旋转驱动结构5上的限位钩与限位槽25配合也起到90°限位作用，实现开关每90°步进旋转。

C形弹性件6将其相对较突然和迅速的旋转施加给相连接的一个或多个旋转触点上的开关芯轴部分，以允许在两个分开触点之间的快速切换，起电弧时间相对较短。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电气开关的壳体，包括底座(1)和壳盖(2)，其特征在于，所述壳盖(2)上设置有通孔(21)，所述通孔(21)的边缘或围绕所述边缘处向所述壳盖(2)的外侧面延伸形成安装柱(22)，所述安装柱(22)的外侧至少部分地形成有螺纹结构；在所述壳盖(2)的内侧面上设置有凸台结构(23)。

2.根据权利要求1所述的电气开关的壳体，其特征在于，在所述壳盖(2)的内侧面上设置有限位槽(25)，所述限位槽(25)相对于所述凸台结构(23)更靠近所述通孔(21)。

3.根据权利要求2所述的电气开关的壳体，其特征在于，所述限位槽(25)为扇形凹槽或圆环形凹槽。

4.根据权利要求3所述的电气开关的壳体，其特征在于，所述扇形凹槽的圆心角为90°-130°。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电气开关的壳体，其特征在于，在所述安装柱(22)的外侧面上形成有两个避让部(24)，所述避让部(24)为光面；两个所述避让部(24)关于所述安装柱(22)的轴线对称设置。

6.一种电气开关操作机构，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的电气开关的壳体；在所述底座(1)和所述壳盖(2)之间设置有旋转凸轮(3)、旋转弹簧组件(4)和旋转驱动结构(5)。

7.根据权利要求6所述的电气开关操作机构，其特征在于，所述旋转驱动结构(5)上设置有C形弹性件(6)，所述C形弹性件(6)的两个端头处均弯折形成弹性件凸起部(61)；所述旋转驱动结构(5)上设置有限位钩，所述限位钩位于壳盖(2)内侧面上的限位槽(25)中。

8.根据权利要求6所述的电气开关操作机构，其特征在于，所述旋转驱动结构(5)的边缘向外弯折延伸形成两个卡锁部(51)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电气开关操作机构，其特征在于，；所述旋转弹簧组件(4)包括第一扭簧(41)、第二扭簧(42)、隔离片(43)和驱动轴(44)，所述隔离片(43)设置在所述第一扭簧(41)和所述第二扭簧(42)之间，所述驱动轴(44)依次穿过所述第一扭簧(41)、所述隔离片(43)和所述第二扭簧(42)的中部；所述第一扭簧(41)和所述第二扭簧(42)均为一端位于中部、另一端位于外边缘且扭簧主体在两端之间呈螺旋状，所述第一扭簧(41)和所述第二扭簧(42)的旋转方向相反。

10.一种旋转式电气开关，包括堆叠在一起的多个开关模块，其特征在于，还包括如权利要求6至9中任一项所述的电气开关操作机构；所述电气开关操作机构的外壳与所述开关模块连接在一起；每个开关模块包括旋转触点、静触点和芯轴模块，所述电气开关操作机构的旋转驱动结构(5)上设置有芯轴连接部，所述芯轴模块和所述芯轴连接部相连接。