阅读说明：本技术 电气开关 (Electrical switch ) 是由 黄美媚 于 2019-03-28 设计创作，主要内容包括：一种电气开关(100),其具有壳体(200),设置在壳体(200)中的多个固定触点(400)和至少一个移动触点(500),以及支撑在壳体(200)中的转子(300),其用于围绕旋转轴线(X)旋转,以使移动触点(500)与至少一个固定触点(400)接触或脱离接触,从而执行切换动作。还提供了用于旋转转子(300)的操作机构(600)。固定触点(400)相对于旋转轴线(X)布置在转子(300)的一侧。(An electrical switch (100) has a housing (200), a plurality of fixed contacts (400) and at least one moving contact (500) disposed in the housing (200), and a rotor (300) supported in the housing (200) for rotation about an axis of rotation (X) to bring the moving contact (500) into and out of contact with the at least one fixed contact (400) to perform a switching action. An operating mechanism (600) for rotating the rotor (300) is also provided. The fixed contact (400) is arranged on one side of the rotor (300) with respect to the rotation axis (X).)

电气开关

技术领域

本发明涉及一种电气开关，其包括用于切换的内转子。

背景技术

这种电气开关通常称为旋转步进开关。在典型的结构中，开关具有壳体、 转子、安装在转子上的移动触点，以及围绕转子设置的多个固定触点，用于在 转子通过拉动链条或类似物以步进方式旋转时，通过接触移动触点以来进行切 换。

这种开关存在许多问题。围绕转子的固定触点的布置对开关的设计施加了 限制，并且特别是使得相对于壳体的设计难以改变固定触点的数量或者难以安 装多于四到五个固定触点。通过围绕后者的周边以不同方向连接到开关，电缆 在狭窄空间中的布置或运行是麻烦的。

本发明旨在通过提供改进的或新的电气开关来减轻或至少缓解上述问题 或缺点。

发明内容

根据本发明，提供了一种电气开关，包括壳体、设置在壳体中的多个固定 触点和至少一个移动触点，以及支撑在壳体中的转子，其用于绕旋转轴线旋转 前进，以将移动触点移动到与至少一个固定触点接触或脱离接触，从而执行切 换动作。还提供了用于使转子旋转地前进的操作机构。固定触点相对于旋转轴 线布置在转子的一侧。

优选地，固定触点被布置成一排，其沿基本平行于旋转轴线的第一方向延 伸。

更优选地，固定触点在第一方向上彼此对齐。

更优选地，固定触点沿第一方向以规则间隔定位。

优选的是，至少一个固定触点是细长的并且横向于旋转轴线延伸。

进一步优选的是，至少一个固定触点具有相对的第一端和第二端，并且支 撑在第一端处，以在第二端处通过转子进行枢转运动。

有利地，固定触点具有基本相同的结构并且以规则的方式被布置。

优选的是，移动触点延伸横跨所有固定触点，用于在不同时间和/或以不同 组合与固定触点执行切换动作。

在优选实施例中，移动触点由转子承载并随转子移动。

更优选地，转子具有空腔，移动触点位于空腔中，空腔具有至少一个开放 区域，移动触点通过该开放区域被暴露并且可与相关的固定触点接触。

更优选地，空腔包括至少一个封闭区域，用于覆盖和阻挡移动触点与相关 的固定触点接触。

还更优选地，与相同固定触点相关的开放区域和封闭区域一起相对于转子 周向延伸。

还更优选地，与每个固定触点相关的开放区域和封闭区域一起相对于转子 的相应部分周向延伸，并且所有这些部分沿着转子的旋转轴线被布置成一排， 其中开放区域在相邻部分之间偏移。

还更优选地，转子包括环形凸缘，环形凸缘在相邻的开放区域和/或封闭区 域之间延伸并将其分开。

优选地，转子包括至少一个倾斜突起，倾斜突起用于在释放所述操作机构 时通过相关的固定触点的邻接以抵抗旋转反向。

优选地，转子包括至少一个倾斜突起，倾斜突起用于在释放所述操作机构 时通过相关的固定触点的邻接以抵抗旋转反向，该倾斜突起在旋转轴线的方向 上并且沿着封闭区域的边缘延伸。

优选地，空腔具有相对于旋转轴线的开口端，移动触点通过该开口端*** 入到空腔中，由此移动触点位于空腔中以与转子一起围绕旋转轴线旋转。

优选的是，移动触点具有部分圆柱形主体并且以同轴方式被固定到转子 上。

进一步优选的是，部分圆柱形主体具有围绕转子延伸超过180°的角度，并 且优选地约为270°的角度的横截面。

在优选实施例中，操作机构包括与转子的转子部件棘轮啮合的棘轮装置， 用于沿驱动方向操作棘轮装置以使转子前进的手动可操作构件，以及第一弹性 装置，第一弹性装置弹性偏置棘轮装置以在与驱动方向相反的非驱动方向上返 回。

更优选地，棘轮装置被支撑以在横向于旋转轴线的相反方向上进行线性运 动。

更优选地，棘轮装置包括棘轮构件，该棘轮构件被布置成在由手动可操作 构件操作时沿驱动方向啮合转子部件，并且在第一弹性装置的作用下沿非驱动 方向跳过转子部件。

进一步更优选地，棘轮构件可抵抗第二弹性装置的作用而枢转，以在非驱 动方向上跳过转子部件。

还更优选地，棘轮构件包括当棘轮构件在驱动方向上啮合转子部件时用于 刚性的刚性支撑件。

在特定结构中，转子部件包括围绕旋转轴线的转子上的环形突起布置。

更具体地，转子部件设置在转子的一端。

优选的是，手动可操作构件包括与棘轮装置连接的细长柔韧构件，细长柔 韧构件可为珠串或链条。

进一步优选的是，细长柔韧构件在接合部处与棘轮装置可释放地连接。

进一步优选的是，壳体具有可打开的部分，以露出用于连接或断开细长柔 韧构件的接合部。

在优选的布置中，壳体在其相对的第一侧和第二侧上具有多个开口，其中 手动可操作构件通过第一侧上的开口中的一个暴露以供用户操纵，并且电缆可 通过第二侧上的其他开口被***以用于分别连接到固定触点。

在优选实施例中，壳体具有保持固定触点和移动触点的第一隔间和保持操 作机构的第二隔间。

更优选地，第一隔间被分隔成由公共区域互连的单独空间，其中每个空间 保持相应的固定触点并且公共区域保持转子。

进一步更优选地，空间是椭圆形形状的并且以共同平行方式延伸。

进一步更优选地，空间具有相同的形状和尺寸并且彼此对齐。

在具体结构中，壳体具有包括第一隔间和第二隔间的第一壳体部分，以及 封闭在第一壳体部分上的第二壳体部分，其一起形成壳体。

更具体地，第二壳体部分具有整体连接的管，手动可操作构件通过该管延 伸到壳体外以供用户操纵，该管具有外部螺纹并且可与具有内部螺纹的螺母配 合使用，以将整个电气开关安装到电气设备的部件或壳体上以控制其操作。

附图说明

现在将参考附图，仅通过示例的方式更具体地描述本发明，其中：

图1是根据本发明的电气开关的第一实施例的前透视图；

图2是图1的电气开关的后透视图；

图3是图1和图2的电气开关的分解透视图，示出了其所有内部部件；

图4A至图4C是图3的电气开关的转子和移动触点的透视图，示出了移 动触点如何与转子配合；

图5是图4A至图4C的转子表面的示意性展开图；

图6A、图7A、图8A和图9A是具有图4A至图4C的移动触点的转子和 图3中的四个固定触点的透视图，示出了四个切换位置；

图6B、图7B、图8B和图9B分别是表示图6A、图7A、图8A和图9A 的切换位置的示意电路图；

图10A至图10F是图1和图2的电气开关的横截面侧视图，示出了切换动 作的顺序步骤；

图11是根据本发明的电气开关的第二实施例的前透视图；

图12是图1的电气开关的后透视图；以及

图13是图11和图12的电气开关的分解透视图，示出了其所有内部部件。

具体实施方式

首先参照附图的图1至图10，示出了体现本发明的第一电气开关，其采用 步进开关100的形式，该步进开关100通过珠状金属拉链90或绳或任何合适 的细长柔韧构件***作，其通常也称为拉链开关。电气开关100具有壳体200， 多个(例如四个)固定触点400以及至少一个(例如一个)移动触点500，全 都设置在壳体200中。电气开关100包括转子300，转子300支撑在壳体100 中，用于围绕旋转轴线X旋转，特别是旋转前进，以使移动触点500移动到与 固定触点400中的至少一个(例如所有四个固定触点400)接触或不接触，从 而执行切换动作。也容纳在壳体200中的是用于旋转(即推进转子300)的操 作机构600。

固定触点400相对于旋转轴线X布置在转子300的一个单侧(例如，图3 中的下侧)上。固定触点400布置在沿第一方向Y基本上平行于旋转轴线X 延伸的一个单排中。固定触点400彼此对齐，并且以规则的间隔沿第一方向Y 定位。

固定触点400中的至少一个(例如每一个)都是细长的并且横向于旋转轴 线X延伸。每个固定触点400具有相对的第一端401和第二端402，并且支撑 在第一端401处以通过转子300在第二端402处进行枢转运动，类似于杠杆。 固定触点400具有基本相同的结构并且以规则的方式布置，例如端对端以规则 的间隔和相互对齐的方式布置。

在操作中，固定触点400以其第二端402支承在转子300上和/或由转子 300支撑的移动触点500上。

转子300具有大致圆柱形的主体309，其具有相对的第一端310和第二端 320以及与旋转轴线X重合的中心轴线。转子主体309形成有部分圆柱形空腔 330，其与转子主体309共享相同的中心轴线，或者围绕中心轴线同轴。空腔 330在转子主体309的外表面下方的小深度处形成，在转子的第二端320处相 对于中心轴线具有开口端331，并且围绕中心轴线延伸大约270°的角度。

移动触点500由转子300承载并且位于转子300上以便与转子300一起运 动(即旋转)。移动触点500具有部分圆柱形主体509，其具有横截面，横截面 围绕转子300延伸大约270°的角度，或者在不同实施例中延伸基本上超过180° 的角度，以用于电路连接。如图4A所示，移动触点500经由空腔的开口端331 沿轴向***转子主体309的空腔330中。空腔330被制成匹配并固定在其中的 移动触点500，使得移动触点500同轴地固定在空腔330中，以与转子300一 起围绕旋转轴线旋转。

转子主体309与沿中心轴线规则间隔的一系列的三个环形凸缘306整体形 成，从而将转子主体309分成一排的四个部分301、302、303和304。每个部 分的圆柱形表面被分为四个相等的区域A、B、C和D。在示意性展开图中观 察时，转子主体309的整个圆柱形表面被分成十六(16)个区域305，这些区 域以4×4阵列排列(图6)。

如图6所示，可以通过组合XY坐标数格式的相关参考数字来单独识别区 域305，即301A至301D、302A至302D、303A至303D和304A至304D。这 些区域305中的六个(即区域301A-301C、302A、303B和304C)统称为305a， 是开放的以暴露嵌入到转子300中的移动触点500的相应区域，用于与转子300 的相关部分301-304相关/对齐的固定触点400接触。其他区域301D、 302B-302D、303A、303C、303D、304A、304B和304D统称为305b，是完整 的(即封闭的)，以覆盖移动触点500的相应区域或者通过相关/对齐的固定触 点400来阻止它们的接触。

四个部分A-D沿着转子的旋转轴线X布置成一排，其中开口区域305a在 相邻部分之间偏移。每个凸缘306在相邻部分之间的开放和/或封闭区域305b 之间延伸并将它们分开。

四个固定触点400布置成在转子300的相应部分A-D的一侧上并且与转子 300的相应部分A-D对齐地平行并排延伸，其自由端402弹性地偏置在相应的 部分A-D上。在每个部分A-D中，存在暴露移动触点500的至少一个开放区 域305a和覆盖移动触点500的至少一个封闭区域305b，它们一起围绕转子300 周向延伸以与具有相同的相关固定触点400进行接触或断开接触，即切换动作。 移动触点500延伸横跨所有固定触点400，以取决于开放区域305a和封闭区域 305b如何布置在相关的固定触点400的每个部分中，在不同时间和/或以不同 组合对它们执行切换动作。

转子300包括至少一个倾斜的突起或齿340，倾斜突起用于在释放所述操 作机构600时通过相关的固定触点400的邻接以抵抗旋转反向。倾斜齿340具 有从转子300的表面上升的倾斜三角形的横截面，并且在旋转轴线X的方向上 横向延伸。更具体地，倾斜齿340在封闭区域305b的边缘上并沿着封闭区域305b的边缘延伸。倾斜齿340在与转子300的旋转方向Z相反的方向上倾斜 或歪斜，以抵消其旋转。

通常，转子300的每个部分形成有至少一个这样的倾斜齿340，用于与对 齐的固定触点400协作。在所述实施例中，在每个封闭区域305b上通常存在 一个倾斜齿340，因此第二至第三转子部分302-304各自具有三个倾斜齿340。 然而，剩余的第一转子部分301具有两个倾斜齿340，每一个沿着唯一封闭区 域305b的每个相对边缘。

参照壳体200，它具有第一主壳体部分210和第二副壳体部分220，其封 闭在主壳体部分210上并与主壳体部分210搭扣配合，以一起形成壳体200。 主壳体部分210被分隔成保持固定触点400和移动触点500的大的第一隔间 211，以及保持操作机构600的细长的第二隔间212。两个隔间211和212紧邻 彼此定位。

副壳体部分220包括整体连接的管221，拉链90(即，手动可操作构件620) 通过该管221延伸出壳体200，以供用户操纵。管221具有外部螺纹并且可与 具有内部螺纹的螺母(未示出)配合使用，以将整个电气开关100安装到电气 设备的部件或壳体上，以控制其操作。

壳体200在其相对的第一侧和第二侧上具有多个(例如五个)开口(孔) 201和204。开口中的一个开口(即开口201)位于对应于副壳体部分220的第 一侧上，手动可操作构件620通过该开口201被暴露以供用户操纵。其他四个 开口204位于对应于主壳体部分210的第二侧上，电缆(未示出)可以通过该 开口204被***以分别连接到固定触点400。

在主壳体部分210内，第一隔间211被分隔成由公共区域215互连的四个 独立空间214。空间214被制成椭圆形和狭窄的形状并且以共同平行的布置延 伸，并且还平行于隔壁的第二隔间212。空间214基本上具有相同的形状和尺 寸并且彼此对齐。每个空间214保持相应的固定触点400，其平行于空间214 延伸并从内部***其中。

公共区域215横向延伸穿过空间214的内开口端，且是更大的且容纳具有 移动触点500的转子300。公共区域215与第二隔间212成直角截取，其中转 子300的第一端310位于第二隔间212内。

现在转到操作机构600，它包括与转子300的转子部件311棘轮啮合的棘 轮装置610，以及用于在驱动方向Z上操作棘轮装置610以旋转转子300的手 动可操作构件620。转子部件311包括在转子300的第一端310上围绕旋转轴 线X的环形布置的四个径向突起或尖头311。相邻尖头311的对向角度为90°。

操作机构600还包括第一弹性装置，其形式为例如压缩螺旋弹簧630，其 弹性地偏置棘轮装置610以在与驱动方向Z相反的非驱动方向Z′上返回。手动 可操作构件620是上述拉链90，其内端与棘轮装置610连接，用于抵抗弹簧 630的作用拉动棘轮装置610。

棘轮装置610由弹性钩状棘爪611形式的棘轮构件实现，其位于块612中， 块612又支撑在主壳体部分210的第二隔间212中以用于线性滑动运动。棘爪 611向前和向上弯曲成约45°的角度。棘爪611可抵抗其自身弹性(即操作机 构600的第二弹性装置)的作用而向下枢转或弯曲，但被一对覆盖其后部的钩 形叉状物613阻挡以防止其向上枢转。棘爪611和叉状物613是块612的整体 部件。

具有棘爪611的块612可沿第二隔间212的纵向范围的相反方向上、横向 于转子300或其旋转轴线X滑动。具有棘爪611的块612由弹簧630弹性偏置， 以通常保持在第二隔间212的最内侧，在棘爪611的该位置处，相邻尖头311 位于棘爪611尖端的前方、在尖端的路径中(图10A)。

在拉动拉链620时，块612被拉动以使其在驱动方向Z上向前滑动，其中 棘爪611紧随其后，邻接并推动尖头311(图10B)，然后使转子300前进90° 的角度(图10C至图10D)。

棘轮构件610包括覆盖棘爪611的后部的钩形叉状物613，钩形叉状物613 用作为当棘爪611在驱动方向Z上作用在转子尖头311上时，提供刚性的刚性 支撑件。

在释放拉链620时，弹簧630推动块612以使其在非驱动方向Z′上向后滑 动，其中棘爪611紧随其后，当转子300通过与其相关联的相应固定触点400 邻接的一些倾斜齿340被阻止反向旋转时，棘爪611跳过下一个转过来的尖头 311a(图10E至图10F)。

下一个尖头311a现在替换第一个提到的尖头311，用于在拉动拉链620时 重复棘爪611的动作，以执行下一个切换动作。

步进开关100在通过四个切换位置以循环方式重复拉动拉链620时执行切 换动作，如图6A-6B、图7A-7B、图8A-8B和图9A-9B所示。在这些图中， 固定触点400从第一端310处的第一部分301到转子300的第二端320处的最 后部分304分别指定为“0”、“1”、“2”和“3”。

固定触点“0”用作刀，因此相关的转子部分301仅具有一个封闭区域305b， 其对应于断开位置。因此，在图9A-9B中，没有一个掷“1”到“3”连接到刀 “0”。

另外三个固定触点“1”、“2”和“3”用作三个掷，刀可选择性地连接到 该三个掷，因此相关的转子部分301至303仅具有一个开放区域305a，其对应 于各个连接到刀的掷的切换位置。因此，掷“1”在图6A-6B中连接到刀“0”， 掷“2”在图7A-8B中连接到刀“0”，并且掷“3”在图8A-8B中连接到刀“0”， 其中连接中的相关触点以灰色突出显示。

这是步进开关100的单刀三掷开关设计。开关设计由设计布置决定，特别 是转子300上的开放区域305a和封闭区域305b的布置决定，以用于暴露移动 触点500的期望区域，以在转子300的四个角度位置(相隔90°)中的每一处 与相应的固定触点400接触。

拉链620在接合部614处与块612可释放地连接，接合部614是块612的 最前端。在该接合部614处形成球窝614a，其接收并因此接合拉链620的最内 侧珠。块612完全隐藏在壳体200内，即使当拉链620被拉出时，接合部614 也在壳体的管221内。为了显示用于连接或断开拉链620的接合部614，壳体 200具有紧邻接合部614的壁部分，该壁部分被制成可打开(图3)，其通常由 相同形状的小盖222封闭并且卡扣到适当位置。

现在参考附图的图11至图13，其中示出了体现本发明的第二电气开关， 其是与上述第一电气开关100非常相似的步进开关900，具有几乎相同的结构 和操作。同样部分由后缀为撇号的相同附图标记表示。

唯一的主要区别在于仅使用两个而不是四个固定触点400′，转子400′、移 动触点500′和壳体200′的设计随之相应变化。转子300′和移动触点500′较短， 前者仅具有两个部分301′和302′。壳体200′在穿过固定触点400′的方向上也较 短，仅包括两个空间214′。

除了上述部件，即壳体200′、转子300′和移动触点500′之外，所有其他部 件与第一电气开关100中的部件相同。因此，这些部件可以共用以用于制造相 同类型的电气开关，从而大大节省了生产成本和库存控制。

应注意的是，电缆可以全部在壳体200的一侧经由开口204连接到固定触 点400、而拉链90/620设置在相对侧的设计，允许将电气开关100放置在电气 设备中相对狭窄的空间中。这种设计还允许电缆延伸到远侧或向内延伸，而不 需要围绕壳体200转动或弯曲，从而简化了电缆的运行。

本发明仅以示例的方式给出，并且本领域技术人员可以在不脱离所附权利 要求中所限定的本发明的范围的情况下对所描述的实施例进行各种修改和/或 改变。