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半独立式隔离开关的制作方法

2022-06-09 00:22:15 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于断开或中断电流传导路径的隔离开关。确切地说,涉及一种用于中断电流传导路径的具有半独立操作的隔离开关。


背景技术:

2.隔离开关、断开开关或隔离器开关用于断开电流传导路径,以确保电路断电并且可以安全地进行维修或维护。此类隔离开关或开关经常出现在配电和工业应用中。隔离开关可以手动或自动操作。
3.手动隔离开关可以是独立的(独立于用户输入,即开关被简单地接通或关断),也可以是相关的,其中开关操作的速度由用户输入(即用户致动的速度)控制,或两者的组合。举例来说,手动相关操作可以控制开关的接通,而独立操作(由用户起始,且接着独立于用户输入)可用于断开开关(反之亦然)。此操作可被称为半独立的。
4.需要一种具有半独立操作的更简单的隔离开关,与其它已知隔离开关相比,其具有降低的制造/组装成本和复杂性。


技术实现要素:

5.在第一方面中,如在第一随附独立设备权利要求中所定义,提供一种隔离开关,其具有在随附从属权利要求中所定义的任选的特征。在第二方面中,如在第二随附独立设备权利要求中所定义,提供一种隔离开关,其具有在随附从属权利要求中所定义的任选的特征。应理解,第一方面的特征可与第二方面的任何特征进行组合,且反之亦然。特征可以任何合适的组合进行组合。本文中使用术语“隔离开关”,但应理解,本文所描述的原理同样适用于其它隔离开关或隔离开关装置,例如断路器、负载隔离开关或任何其它形式的电气断开或隔离装置。
6.本文中所描述的是一种隔离开关(disconnector/switch disconnector),其包括:开关和致动机构。开关包括第一导体的第一固定接触端子、第二导体的第二固定接触端子和可在第一位置与第二位置之间移动的可移动桥接式触点。致动机构包括:凸轮从动件,其包括:从动表面;推动部件,其包括凸轮表面,其中推动部件可相对于凸轮从动件围绕轴向方向旋转,并且其中从动表面和凸轮表面中的至少一个包括倾斜部分,倾斜部分相对于轴向方向倾斜,使得推动部件的旋转在轴向方向上推动凸轮从动件,其中凸轮从动件配置成响应于推动而将可移动桥接式触点从第一位置移动到第二位置;以及偏置部件,其配置成作用于可移动桥接式触点以阻止可移动桥接式触点在轴向方向上的移动。
7.在一些实例中,偏置部件是可弹性变形的。因此,装置可以在张力或压缩下工作,从而允许半独立的接通或断开操作。可选地,偏置部件包括弹簧,所述弹簧配置成在可移动桥接式触点在轴向方向上被推动时压缩。因此,隔离开关可更便宜且更容易组装。
8.可选地,偏置部件包括两个或更多个弹簧(可选地,三个弹簧),其沿着可移动桥接式触点的长度等距布置,每个弹簧配置成在可移动桥接式触点在轴向方向上被推动时压
缩。此布置可以通过改进对桥接式触点108的用户独立运动的控制来改进半独立接通或断开操作(即,至少部分地独立于用户输入的操作)的稳定性和可靠性。举例来说,桥接式触点的摆动可能较小。
9.可选地,在存在三个或更多个弹簧的情况下,一个或多个中间弹簧可以初始地配置成在凸轮从动件在轴向方向上被推动时压缩。这可有助于防止装置的意外操作,并提供针对意外输入的稳健性,这是因为仅在施加预定量的旋转输入之后才移动桥接式触点。
10.在一个实例中,第一固定触点和第二固定触点布置于凸轮从动件与可移动桥接式触点之间,使得:在第一位置中,可移动桥接式触点与第一固定接触端子和第二固定触点端子电气接触,以限定第一导体与第二导体之间的电流传导路径,并且在第二位置中,可移动桥接式触点与第一固定接触端子和第二固定接触端子在电气上和物理上分离,并且电流传导路径是断开的。因此,可以提供受控的断开操作和至少部分独立的接通操作。这可以允许快速实现开关接通,这在需要快速电气连接的应用中可以是有益的。
11.在另一实例中,可移动桥接式触点布置于凸轮从动件与第一固定触点和第二固定触点之间,使得:在第二位置中,可移动桥接式触点与第一固定接触端子和第二固定触点端子电气接触,以限定第一导体与第二导体之间的电流传导路径,并且在第一位置中,可移动桥接式触点与第一固定接触端子和第二固定接触端子在电气上和物理上分离,并且电流传导路径是断开的。因此,可以提供受控的接通操作和至少部分独立的断开操作。这可以允许快速实现开关断开,这在需要快速电气连接的应用中可以是有益的。
12.可选地,凸轮表面包括突出部分,并且从动表面包括棘爪或凹部,突出部分配置成由棘爪收纳;突出部分与凹部的此对准可限定推动部件的停止位置,其中当推动部件处于停止位置时,可移动桥接式触点处于第二位置。以此方式,可能需要用户输入来操作开关的后续接通/断开,这是因为突出部分需要从停止中释放。因此,可以防止意外操作。
13.可选地,推动部件在轴向方向上固定;这可以提高凸轮从动件的推动效率,并有利于较小的隔离开关装置。可选地,从动表面和凸轮表面两者均包括对应倾斜部分,当可移动桥接式触点处于第一位置时,所述对应倾斜部分彼此接触。这可以有利于较小的隔离开关装置,这是因为推动部件和凸轮从动件的凸轮部分可以至少部分地嵌套。
14.可选地,倾斜部分是倾斜的,使得可移动桥接式触点在轴向方向上从第一位置到第二位置的推动取决于用户输入,并且可移动桥接式触点通过偏置机构朝向第一位置的移动至少部分地独立于用户输入。
15.可选地,隔离开关进一步包括外壳,所述壳体配置成围封开关和致动机构。可选地,外壳包括两个部分,即前部/顶部部分和后部/底部部分。因此,隔离开关的制造和构造可更快速且更便宜。可选地,前部部分可至少为基本上平坦的。因此,可以提供更小的隔离开关,并且制造隔离开关所需的材料可能更少。因此,与其它隔离开关相比,本文所描述的隔离开关可能更便宜,且制造所需资源更少。
16.可选地,隔离开关进一步包括第二开关,其中,凸轮从动件还配置成响应于推动而移动第二开关的可移动桥接式触点,并且其中,致动机构包括配置成作用于第二开关的可移动桥接式部件的第二偏置部件。因此,更高额定值装置可与隔离开关隔离。
17.可选地,开关和第二开关沿着垂直于轴向方向的方向布置。此布置可以特别节省空间,并且可以允许提供更小且更紧凑的装置。
18.本文中所描述的是一种操作隔离开关的方法,可选地,所述隔离开关为本文中所描述的任何实例的隔离开关。所述方法包括:使推动部件相对于凸轮从动件围绕轴向方向在第一方向上旋转到停止位置,推动部件包括凸轮表面,并且凸轮从动件包括从动表面,其中从动表面和凸轮表面中的至少一个包括倾斜部分,倾斜部分相对于轴向方向倾斜;以及响应于旋转:在轴向方向上推动凸轮从动件以在轴向方向上将开关的可移动桥接器从第一位置推动到第二位置以断开或闭合开关,可移动桥接器配置成响应于凸轮从动件的推动而移动,并且用偏置部件阻止可移动桥接器的推动。
19.可选地,所述方法进一步包括:在与第一方向相反的第二方向上旋转推动部件,以使推动部件旋转经过停止位置;以及通过偏置部件将可移动桥接器朝向第一位置移动,以闭合或断开开关。
20.本发明公开一种电气设备,其包括本文中所描述的隔离开关的任何实例。
附图说明
21.以下描述参考以下各图:
22.图1:图1a示出隔离开关的透视图,且图1b示出图1b的隔离开关的分解透视图;
23.图2:图2a示出隔离开关的实例推动部件的透视图,且图2b展示对应于推动部件的实例凸轮从动件的透视图;
24.图3:图3a示出处于接通位置的实例隔离开关的透视图,且图3b示出处于断开位置的实例隔离开关的透视图;以及
25.图4:图4a示出实例隔离开关的示意性侧视图,且图4b示出图4a的替代隔离开关的示意性侧视图。
具体实施方式
26.参考图1(图1a和1b),描述用于断开电流传导路径的隔离开关100。隔离开关100在本文中被描述为用于隔离电气组件的隔离开关(如果隔离开关具有低负载能力,则可在电流已被另一控制装置中断之后进行隔离),尽管应理解,本文中所描述的原理可以应用于负载或隔离开关或断路器或任何其它形式的电气断开装置。
27.隔离开关100包括开关102,开关102包括第一导体的第一接触端子104、第二导体的第二接触端子106和桥接式触点108。这些组件是开关的单独传导组件,其被布置成通过第一接触端子104和第二触点端子106与桥接式触点108之间的电气接触而限定电流传导路径(当接触端子104、106在安装隔离开关100后电连接到外部电路时)。
28.第一接触端子104和第二接触端子106是开关142的固定刚性组件,并且桥接式触点108是可移动开关组件。举例来说,在桥接式触点108的第一位置中,桥接式触点与第一接触端子104和第二触点端子106电气接触并限定电流传导路径。在此位置中,开关闭合并且电流可以流动通过开关102。在此实例中,桥接式触点108在方向122上朝向第二位置移动,其中桥接式触点与第一接触端子104和第二接触端子106在电气上分离,从而断开开关102。断开开关102会断开电流传导路径,并且将连接到其上布置有隔离开关的电路的任何设备与其电源隔离。确切地说,桥接式触点108在方向122上的致动使得通过桥接式触点108与第一接触端子和第二接触端子的物理分离而发生此电气分离。下文参考图3和4更详细地描述
此操作。
29.隔离开关100进一步包括至少围封开关102的组件的外壳126。确切地说,导体的第一接触端子104和第二接触端子106以及桥接式触点108安置于隔离开关100的外壳126内。换句话说,第一接触端子104和第二接触端子106是导体的末端部分,装置经由所述末端部分连接到外部电路,并且是在隔离开关的开关机构内使用的部分,即接通或断开电路的部分。与第一接触端子和第二接触端子相关联的导体可以通过任何合适的电气连接而连接到隔离开关的外壳126外部的外部电路,并且外壳126中的合适的开口可以允许此类连接。
30.本文中所描述的隔离开关布置的优点在于外壳126可以构造成两半;例如,开关和致动机构可以内置在外壳的下半部或底座126b中(或后半部,这取决于开关的定向),且接着前部部分126a可随后被提供。换句话说,外壳126包括两个外壳部分,即前部/顶部部分126a和后部/底部部分126b。因此,隔离开关的制造和构造可更快速且更便宜。
31.本文中所描述的隔离开关布置的另一优点在于外壳的前部部分126a可以是平坦的(除另外安装的旋转组件或旋钮132之外)。确切地说,由于致动机构和开关的布置不再需要在现有隔离开关装置中使用额外机构来辅助推动部件凸轮的操作的需要,因此隔离开关100的深度(此处,沿着方向122的厚度)可以显著减小。因此,可以提供更小的隔离开关,并且制造隔离开关所需的材料可能更少。因此,与其它隔离开关相比,本文所描述的隔离开关可能更便宜,且制造所需资源更少。
32.进一步参考图2(图2a和2b),桥接式触点108的致动由隔离开关100的致动机构110控制。在一个实例中,致动机构110的旋转组件132(此处展示为手动操作的旋钮,但可以使用任何其它合适的组件)的旋转移动130引起桥接式触点108在方向122上(即从第一位置到第二位置)的致动。确切地说,桥接式触点108在方向122上的线性致动由旋转组件132的手动用户输入控制,并且桥接式触点108回到第一位置的移动与用户输入无关,如下文将更详细地描述。
33.致动机构110包括推动部件114,其可在方向130上围绕在方向122上延伸的轴线旋转(所述旋转响应于用户对旋转组件132的致动)。因此,推动数目114在此方向上的旋转速度是用户相关的。推动部件114被配置为凸轮,并且致动机构进一步包括凸轮从动件112,所述凸轮从动件被布置成使得凸轮从动件的移动引起可移动桥接式触点108的对应移动。可选地,凸轮从动件耦合到可移动桥接式触点;当需要快速开关接通/断开时,这可能是有利的,这是因为用户输入对可移动桥接式触点的位置具有即时影响。可选地,凸轮从动件的一部分围绕可移动桥接式触点布置,使得凸轮从动件至少暂时接触可移动桥接式触点108,但不耦合到所述可移动桥接式触点。如本文所描述,推动部件114在轴向方向122上固定并且可相对于凸轮从动件112旋转,以通过凸轮从动件与推动部件之间的相互作用引起凸轮从动件(且因此桥接式触点108)的位移。
34.确切地说,推动部件114包括凸轮表面120,并且凸轮从动件112包括从动表面118,当推动部件旋转时凸轮表面沿着所述从动表面行进。从动表面118配置成与凸轮表面120接合,以使凸轮从动件114响应于推动部件114位置的旋转130而在线性方向122上移动(即,当凸轮表面120的高度改变时,凸轮从动件相应地移动以使得从动表面保持与凸轮表面接触),由此将桥接式触点108从第一位置朝向第二位置移动。此布置与其它半独立或独立机构相反,所述机构包括弹簧动力机构,所述弹簧动力机构操作以在横向或侧向方向上(即在
垂直于轴向方向122的方向上)移动触点承载桥以断开电流传导路径,并且可以促进更简单和更便宜的制造,这是因为可能需要更少的组件。举例来说,通过桥接式触点和偏置部件的所提议线性布置,可以消除对单独地驱动弹簧的机构和凸轮的需要。此布置还可提供开关的接通/断开布置的灵活性,如将参考图4进一步论述。
35.此外,本文所公开的布置与其它半独立或独立机构相反,所述机构操作以通过额外凸轮操作的弹簧和/或凸轮动力机构而在轴向方向上间接移动触点承载桥。举例来说,在一些先前开关布置中,凸轮的旋转引起凸轮从动件的侧向移动(即垂直于轴向方向的移动),所述侧向运动可作用于一个或多个弹簧机构以在不同方向上间接致动桥接式触点。相比之下,本发明的线性布置允许推动部件或凸轮组件旋转以在轴向方向上直接使凸轮从动件发生位移,且因此直接致动或更多地致动桥接式触点,且因此消除了对此类额外凸轮或基于弹簧机构的需要。通过消除在操作期间在不同方向之间平移移动的需要,可提供更小和更简单的装置。
36.为了在方向122上推动可移动桥接式触点108,即为了向桥接式触点108提供力以使其在方向122上移动,从动表面和凸轮表面中的至少一个包括倾斜部分118a、120a。当推动部件114在方向130上旋转时,凸轮表面120的倾斜部分120a可以沿着凸轮从动件112的从动表面118旋转(或凸轮表面120可以沿着从动表面118的倾斜部分118a旋转);推动部件112的固定位置相对于另一表面与倾斜部分118a或120a的旋转组合使得凸轮从动件112在轴向方向122上移动。
37.至少一个倾斜部分可以是笔直部分,或者凸轮可以布置成包括至少一个螺旋状或螺旋形部分。至少一个倾斜部分相对于轴向方向122倾斜,且可取决于组件的几何形状而以恒定或变化角度布置。在一些实例中,倾斜部分118a、120a两者可相对于方向122在30度与60度之间倾斜,可选地在40度与50度之间倾斜,可选地以45度或基本上以45度倾斜。可选地,按需要,倾斜部分可相对于方向122以更小或更大的角度倾斜。应理解,倾斜部分相对于方向122的角度影响操作开关所需的力,以及旋转组件132每旋转一度所提供的位移量。因此,可针对特定应用选择包含倾斜部分的角度的凸轮几何形状。如本文所描述,凸轮可经设计以使得各自包括倾斜部分,其中两个倾斜部分被布置成彼此对应,使得凸轮的表面可沿着倾斜部分的整个长度接触。
38.致动机构110进一步包括偏置部件116,其构造成作用于可移动桥接式触点108以阻止其在轴向方向122上的移动。换句话说,偏置部件116对可移动桥接式触点108和/或凸轮从动件112施加力,所述凸轮从动件至少暂时接触桥接式触点108,当桥接式触点被致动时,力在与方向122相反的方向124上施加。由偏置部件116施加的力小于由推动部件114施加的力,使得可旋转组件132的手动致动通过上文所描述的可移动桥接式触点108的位移而引起电流传导路径的断开。然而,在不存在任何用户输入的情况下,在方向124上施加的力足以将可移动触点108移动回到第一位置。以此方式,提供了开关102的独立闭合(接通)。
39.偏置部件116此处展示为一系列弹簧(参见图1a),但是偏置部件可以是任何其它可弹性变形部件,所述可弹性变形部件配置成响应于由桥接式触点108移动引起的压缩或其它变形而在方向124上施加力。举例来说,可使用柔性臂或钢板弹簧和/或在张力或压缩下布置的橡胶或弹性部件。应理解,此处展示为压缩状态下的可弹性变形部件也可在张力状态下布置;例如,当桥接式触点108在方向122上被移动时,偏置部件可被放置在延伸部
中,其中在方向124上施加恢复力。举例来说,可在桥接式触点108移动时拉伸弹簧或橡胶或弹性部件。应理解,由偏置部件施加的力可足以使隔离开关100可被放置在任何定向上。举例来说,隔离开关可被定向成使得方向122垂直于图1a中所展示的布置。因此,可以提高隔离开关的实用性。
40.在本文中所描述的实例中,提供了一系列三个弹簧,所述三个弹簧沿着可移动桥接式触点108的长度等距布置。在一些实例中,凸轮从动件112耦合到可移动桥接式触点,使得凸轮从动件112的移动直接移动可移动桥接式触点108。每个弹簧配置成在可移动桥接式触点在轴向方向122上被推动时压缩,且因此在方向124上施加反作用力。然而,应理解,可提供两个弹簧,两者中的一个位于桥接式触点108的每一末端。替代地,可任选地在桥接式触点108的中间提供单个弹簧。弹簧或其它偏置部件116的数目和布置可基于特定应用而确定。举例来说,更多弹簧可通过控制桥接式触点108的移动来改进开关102的组件之间的接触,和/或增加接通操作(或断开操作,如下所述)的可靠性。然而,对于一些应用,较少弹簧或较小偏置部件可为成本较低、复杂性较低的装置的合适折衷。
41.参考图3a可以进一步看出,在本文中所描述的一些实例中,存在三个弹簧,所述三个弹簧可以在断开操作的不同部分实现不同的功能。举例来说,可以看出,弹簧中的两个(位于桥接式触点108任一末端的弹簧)位于可移动桥接式触点108的下方;这些是弹簧116a。弹簧116a可与桥接式触点108直接物理接触,或可例如经由绝缘部分进行间接接触。中间弹簧116b布置在桥接式触点108的中间下方,但与凸轮从动件112接触,而不是与桥接式触点108自身接触。
42.当推动部件或凸轮114在方向130上(此处,方向130为逆时针方向)旋转时,与凸轮从动件112相关联的弹簧116b被激活并被压缩,直到凸轮从动件112的一部分接触可移动桥接式触点108(参见图3a用于进一步描述凸轮从动件的布置),其中凸轮从动件112开始沿着方向122推动可移动桥接式触点108。桥接式触点的此移动随后使得弹簧116a开始压缩。由于桥接式触点与凸轮从动件之间的接触,偏置部件116的所有三个弹簧接着在凸轮从动件112上提供恢复力,以预期随后的开关接通操作。
43.换句话说,偏置部件包括三个弹簧,所述三个弹簧沿着可移动桥接式触点的长度等距布置;每个弹簧配置成在可移动桥接式触点在轴向方向上被推动时压缩,但响应于不同的初始输入。三个弹簧的中间弹簧116b配置成在凸轮从动件在轴向方向上被推动时压缩,而其它两个弹簧116a(末端弹簧)配置成仅在可移动桥接式触点108移动时才随后压缩,即在凸轮从动件的预定位移使得凸轮从动件的一部分接触可移动桥接式触点并开始在轴向方向上推动所述可移动桥接式触点之后。此布置可以促进更稳健的开关,这是因为小的或意外的输入不会导致通过开关的电路断开(相反,开关116b可以吸收所述小的输入,并且只有大的输入会导致凸轮从动件发生足够的位移,从而使其接触桥接式触点,用以触发隔离开关100)。
44.在一些实例中,凸轮表面120可包括突出部分120b,其在推动部件114旋转时接触倾斜部分118a。包括倾斜部分118a的从动表面118遵循凸轮表面的突出部分120b的移动。确切地说,偏置部件116在方向124上对凸轮从动件施加力,所述力将从动表面推动到凸轮表面中;来自用户控制的推动部件14的向下力与来自偏置部件116的向上力之间的相互作用确保在隔离开关100的操作期间从动表面与凸轮表面之间的接触。另外或替代地,从动表面
118可包括与凸轮表面120的倾斜部分120a接触的突出部分118b或平坦部分。在一些实例中,从动表面和凸轮表面两者均包括对应倾斜部分,当可移动桥接式触点108处于第一位置时,所述对应倾斜部分彼此接触。以此方式,可提供更小的开关,这是因为当桥接式触点处于第一位置时,推动部件和凸轮从动件的相应倾斜部分可以配合。
45.在一些布置中,凸轮表面的突出部分布置成收纳于从动表面118中的棘爪或凹部118c内。当突出部分120b由棘爪118c收纳时,推动部件114的停止位置被限定。换句话说,当突出部分120b与凹部或棘爪118c对准时,可将停止位置视为推动部件114的位置。在本文中所描述的布置中,推动部件在到达停止位置之前在方向130上旋转90度。然而,应理解,取决于凸轮布置和几何形状,在到达停止位置之前,用户可提供或多或少的旋转。此外,为了将桥接式触点返回到第一位置,旋转可在与方向130相反的方向上,或推动部件114可继续在方向130上旋转,这取决于所使用的特定凸轮配置。
46.还将理解,在一些实例中,推动部件114在第一方向(方向130)上旋转到停止位置可至少部分地为用户独立的。确切地说,在用户旋转推动部件直到凸轮表面的突出部分120b与从动表面的突出部分118b对准的实例中(偏置部件的最大压缩点,其中桥接式触点处于与开关的其余部分相距的最大位移处),由于在突出部分118b与凹部118c之间延伸的从动表面的倾斜部分,推动部件的进一步旋转可为用户独立的。从动表面的此倾斜部分使得突出部分120b遵循从动表面到达凹部118c和停止位置,而无需任何用户输入。
47.在停止位置处,防止桥接式触点108在偏置部件116的反作用力下的移动。棘爪防止推动部件114在任一方向上的进一步旋转,而无需手动输入。如果用户希望将桥接式触点108移动回到第二位置,则可提供初始输入以从棘爪118c释放突出部分120b;偏置部件116接着在方向124上施加力,使得凸轮从动件在方向124上移动。在本实例中,凸轮从动件112用以推动推动部件114以在与方向130相反的方向上旋转,所述旋转由至少一个倾斜部分118a、120a促进(当推动部件旋转时,凸轮表面可以沿着从动表面滑动)。在其它布置中,棘爪可以设置在凸轮表面(而不是从动表面)上,且在从动表面上具有对应突出部分118b。取决于凸轮几何形状或布置,推动部件在方向130上的进一步旋转也可以/替代地将推动部件从停止位置释放并且使桥接式触点在偏置部件116的力的作用下返回到第一位置。
48.在一些布置中,突出部分118b连同凸轮表面120的突出部分120b与棘爪118c组合地设置于从动表面118上(应理解,参考凸轮表面描述的特征可以其它方式设置于从动表面上,且反之亦然)。通过在从动表面上设置此类突出部分,此处位于倾斜部分118a与棘爪118c之间,突出部分120b在到达棘爪118c中的停止位置之前必须在突出部分118b上方行进。当凸轮的两个突出部分接触时,可施加偏置部件116的最大压缩(或张力);当推动部件的突出部分在棘爪或凹部118c处朝向停止位置行进时,偏置部件116的随后释放可以向用户提供到达停止位置的物理反馈。这可以提高隔离开关的操作的可靠性,且因此提高安全性。
49.如图1b所示,隔离开关100包括三个单独开关102,所述三个单独开关沿着垂直于轴向方向122的方向128布置。在本文所示的实例中,每个单独开关102包括单独偏置部件116(在此布置中,一组三个个别弹簧沿着每个桥接式触点108的长度对准)。然而,应理解,可针对整个系列的开关102提供单个偏置部件116。开关102的数目和位置关系可由隔离开关100的特定应用来确定,例如开关的大小和/或额定容量;在一些实例中,可存在仅一个开
关102,可存在两个开关102,可存在三个开关,或可存在三个或更多开关等等。
50.如图2b所示,其展示了图1b的布置的凸轮从动件,凸轮从动件112包括三个区段,所述区段中的每一者支撑三个桥接式触点108中的单独一者。以此方式,隔离开关100的每个开关102可响应于旋转组件132对单个推动部件114的致动而同时操作。然而,应理解,当多个开关102设置于单个外壳126内时,可以本文中所描述的方式用单独致动机构110个别地致动每个开关。
51.参考图3a和3b进一步描述可移动桥接式触点的第一位置302和第二位置304。如上文所论述,在桥接式触点108的第一位置302中,桥接式触点与第一接触端子104和第二触点端子106电气接触并限定电流传导路径。在此位置中,开关闭合并且电流可以流动通过开关102(参见例如图3b)。推动部件和凸轮从动件的凸轮表面和从动表面分别各自包括倾斜部分118a、120a。凸轮(或推动部件)和凸轮从动件布置成使得两个倾斜部分对准并且凸轮表面和从动表面至少沿着倾斜部分接触。这最小化隔离开关100的深度,从而有助于提供更小的隔离开关装置。
52.在用户旋转旋转组件132后,推动部件在方向122上推动凸轮从动件。换句话说,通过在第一方向130上旋转旋转组件,推动部件114相对于凸轮从动件围绕轴向方向122旋转,可选地直到到达停止位置。旋转推动部件使得在轴向方向上推动凸轮从动件。此推动可以压缩(或按需要拉伸)偏置部件(此处为弹簧116b)的一部分,所述偏置部件的一部分耦合到凸轮从动件112或布置成与所述凸轮从动件接触。
53.此处的凸轮从动件包括空隙306,可移动桥接式触点108位于所述空隙中,所述空隙在方向122上由第一表面308和第二表面310界定(也参见图2b)。应理解,由装置提供的防止意外旋转或输入的保护可以部分地取决于空隙的尺寸
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沿着轴向方向122(即,在第一表面308与第二表面310之间)的较大空隙深度意味着凸轮从动件在接触可移动桥接式触点之前必须进一步行进,因此在激活开关之前用户需要施加更大程度的旋转。因此,可以通过改变空隙尺寸来预先确定或预先配置防止意外操作的保护。
54.当凸轮从动件在轴向方向122上被推动时,第一表面308接触可移动桥接式触点的表面108a。凸轮从动件112的推动使得表面308在表面108a上向下推动,所述推动引起凸轮从动件与桥接式触点之间的暂时接触,以及可移动桥接式触点108在方向122上的对应移动。当桥接式触点108移动时,偏置部件(此处为弹簧116a)的另一部分压缩(或按需要拉伸),这使得偏置部件116阻止可移动桥接器108的推动。在不存在持续的用户输入的情况下,偏置部件将因此迫使可移动桥接器108回到第一位置302。出于此原因,提供棘爪。在其它实例中,桥接式触点108(可选地刚性地)耦合到凸轮从动件112,并且响应于凸轮从动件的推动而对应地在方向122上朝向图3a中所展示的第二位置304移动。
55.在第二位置304中,桥接式触点108与第一接触端子104和第二接触端子106电气分离,从而断开开关102。这是开关断开操作。断开开关102会断开电流传导路径,并且将连接到其上布置有隔离开关的电路的任何设备与其电源隔离。确切地说,桥接式触点108在方向122上的致动通过推动部件凸轮和凸轮从动件的相对运动使桥接式触点108与第一接触端子和第二接触端子物理分离而发生此电气分离。
56.在对应接通操作期间,偏置部件在方向124上(参见图3b)对凸轮从动件112和桥接式触点108施加恢复力。当可移动部件和凸轮从动件移动回到第一位置时,界定空隙306的
第二表面310可暂时接触可移动桥接式触点的第二表面108b,所述接触可有助于在接通操作期间(通过支撑桥接式触点的中部以及末端)提高桥接式触点移动的稳定性。当开关闭合时,由直接作用于桥接式触点108的偏置部件116(此处为弹簧116a)的部分施加的力可有助于确保桥接式触点108与第一固定触点104和第二固定触点106之间的良好电气接触。
57.可移动桥接式触点通过偏置机构朝向第一位置的移动(此处为接通操作)至少部分地独立于用户输入。在本文中所描述的实例中,响应于初始用户输入(从棘爪释放突出部分,如上文所轮式,且由此从停止位置释放推动部件)而发生接通操作。在使推动部件在与第一方向相反的第二方向上旋转以使推动部件旋转经过停止位置之后,偏置部件116用以使可移动桥接器在方向124上朝向第一位置移动以闭合开关;确切地说,偏置部件116在轴向方向122上的恢复力以将偏置部件从其在桥接式触点108保持在第二位置304时所经受的压缩(或张力)中恢复。在此方面,接通操作(大部分)独立于用户输入。此布置可提供受控的断开操作和至少部分独立的接通操作。这允许快速实现开关接通,这在需要快速电气连接的应用中可以是有益的。
58.图3a和3b的隔离开关100在图4a中进一步示出。由此示意图可以看出,第一固定触点106和第二固定触点108布置于凸轮从动件112与可移动桥接式触点108之间(即,桥接式触点108在方向122上比固定触点106、108更远离凸轮从动件112)。
59.图4b中示出了替代隔离开关,其中可移动桥接式触点108布置于凸轮从动件112与第一固定触点104和第二固定触点106之间(即,桥接式触点108在方向122上比固定触点106、108更接近凸轮从动件112)。在此布置中,在第一位置中(其中推动部件114和凸轮从动件112配合且偏置部件116不处于张力或压缩下),可移动桥接式触点108与第一固定接触端子104和第二固定接触端子106在电气上和物理上分离,并且电流传导路径是断开的。
60.在第二位置中(即,推动部件处于停止位置且偏置部件按需要被压缩或在张力下),可移动桥接式触点与第一固定接触端子和第二固定接触端子电气接触,以限定第一导体与第二导体之间的电流传导路径。作为图4a的布置的替代方案,此布置可提供受控的接通操作(这是因为在方向122上的位移是用户输入相关的),以及至少部分地用户独立的断开操作,其中断开操作在停止位置处从凹部118c初始地释放推动部件之后处于偏置部件116的控制下。这允许快速实现开关断开,这在需要快速断开的应用中可以是有益的。
61.在本文中应注意,虽然以上描述第一方面的隔离或隔离开关的各种实例,但不应以限制意义检视这些描述。实际上,存在可在不脱离如所附权利要求书中所定义的本发明的范围的情况下进行的若干变化和修改。
再多了解一些

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