具有可调节的同时性的多极开关组件的制作方法

本申请要求2015年8月19日由Venkatesh Raikar等提交的并且名称为“MULTI-POLE SWITCH ASSEMBLY WITH ADJUSTABLE SIMULTANEITY”的印度临时专利申请No. 2557/DEL/2015的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用被合并到本文中，如同其全文被复制那样。

技术领域

本实用新型通常地涉及开关，并且更具体地涉及具有可调节的同时性的多极开关组件。

背景技术：

电气开关通常通过使一个或多个触点在触点位置之间移动来操作，以打开或关闭电气回路。用于控制一个回路的开关被称为单极开关。在许多实例中，两个或更多个开关被用于使两个或更多设备同时地接通和断开能源。对于这样的实例，可以使用多极开关的布置。取决于应用，开关极的开/关时间之间的时间差（the difference in timing）（即“同时性”）是重要的并且可以被调节为各种工业、协会或军事标准中的最大规定值。许多时候，实现规定的同时性将是相对困难的。这当需要精密开关具有非常精确和可重复的开/关位置和/或小的差动行程（其为开和关位置的差）时将尤其如此。慢的开关致动速度会使开关应用中的低的同时性进一步复杂化。

实现低的同时性（例如在各极的切换之间最大为0.06毫米（mm））会是相对困难的。这部分地是由于零件公差的和基本开关操作特性的变化。此外，在开关工作寿命的全过程保持低同时性也将是有挑战的，因为这过于要求相对窄的零件公差和相对高的工艺，而这两者都会提高整体的开关成本。

因此，需要一种这样的多极开关组件，该多极开关组件既可以实现并可以保持所需的相对低的同时性而不依赖于窄的零件公差、长的加工时间，并且其不会提高整体的开关成本。本实用新型至少解决这一需要。

技术实现要素：

所提供的发明内容将以简要的形式描述选定的概念，该选定的概念将在具体实施方式中进一步描述。本发明内容不意图指明所要求保护的主题的关键或必要的特征，也不意图用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个实施例中，一种多极开关组件包括壳体、多个开关以及致动器。开关设置在壳体中，并且每个开关被联接成接收致动力并被配置成在接收到致动力时在第一位置和第二位置之间移动。致动器至少部分地设置在壳体中并且被配置成至少基本同时地接合每个开关并由此向每个开关提供致动力，从而使得所有开关以实质同时性移动到第一或第二位置。致动器能够旋转到多个设定旋转位置，从而改变实质同时性。

在另一个实施例中，一种多极开关组件包括壳体、多个开关以及致动器。壳体具有形成在其上的第一分度特征部。开关设置在壳体中，并且每个开关被联接成接收致动力并被配置成在接收到致动力时在第一位置和第二位置之间移动。致动器至少部分地设置在壳体中并且被配置成至少基本同时地接合每个开关并由此向每个开关提供致动力，从而使得所有开关以实质同时性移动到第一或第二位置。致动器能够旋转到多个设定旋转位置从而改变实质同时性，并且致动器包括轴、开关接合部分和多个特征部。轴具有第一端部和第二端部，并且还具有形成在其上的第二分度特征部。开关接合部分连接到轴的第二端部并且具有第一侧面和第二侧面。第一侧面连接到轴并且背向开关。第二侧面面向开关并且至少基本同时地接合开关。特征部形成在开关接合部分的第二侧面上。每个特征部与多个设定旋转位置中的不同的一个关联。第一和第二分度特征部被配置成使致动器保持在设定旋转位置中的一个位置。

此外，根据随后的具体实施方式和所附的权利要求，结合附图和前述的背景，开关组件的其他期望的特征和特性将变得明显。

附图说明

下文将结合下列附图描述本实用新型，在附图中，相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是具有可调节的同时性的多极开关组件的一个实施例的示意图；

图2是图1示出的多极开关组件的一个具体的实体实施方式的截面图；

图3-6是可用于图1示出的多极开关组件的致动器的各种实施例的平面图；

图7是图2示出的多极开关组件的另一个截面图；

图8示出了可在图7示出的多极开关组件中实施的第一分度特征部的实施例；

图9示出了可在图7示出的多极开关组件中实施的具有第二分度特征部的致动器的平面图。

图10和图11示出了致动器的操作以及图8和图9的第一分度特征部和第二分度特征部是如何在操作期间配合的。

图12示出了可在图7示出的多极开关组件中实施的具有第二分度特征部的另一个实施例的致动器的平面图；

图13和图14示出了致动器的操作以及图8和图12的第一和第二分度特征部是如何在操作期间配合的。

图15-17示出了具有不同类型的第一和第二分度特征部的开关组件的另一个实施例；并且

图18和图19示出了本文所示的开关组件是如何提供可调节的同时性的。

具体实施方式

下面的具体实施方式仅仅是示例性质的而不意图限制本实用新型或本申请以及本实用新型的使用。如本文所使用的，词语“示例性的”意思是“用作示例、实例或例证”。因此，本文描述为“示例性的”的任何实施例不必被理解为较其他实施例是优选的或有利的。本文描述的所有实施例均是示例性的实施例，所提供的示例性的实施例使得本领域技术人员能够制造或使用本实用新型并且不限制本实用新型的范围，本实用新型的范围由权利要求书限定。

此外，无意被呈现在前述的技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中的任何明示或暗示的理论所束缚。就这一点而言，虽然本文所描述的多极开关的实施例被配置为两极双掷型开关，但将会意识到的是本文也构想了具有多于两极的开关。

现在参照图1，示出了具有可调节的同时性的多极开关组件的一个实施例的示意图。开关组件100包括壳体102、多个开关104（例如104-1、104-2）以及致动器106。开关104各自设置在壳体102中，并且各自被联接成接收来自致动器106的致动力。开关104中的每个开关被配置成在接收到致动力时在第一位置（其为图1中所示的位置）和第二位置（其未被示出）之间移动。虽然所示的开关组件100被实施为仅使用两个开关104，但将会意识到的是其可被实施为具有多于这个数量的开关。还将意识到的是可以以各种方式配置和实施开关104。在所示的实施例中，每个被配置并实施为单极双掷（SPDT）开关，由此，开关组件100被配置并实施为DPDT开关。

无论开关104的数量和类型如何，致动器106至少部分设置在壳体102中并且被配置成至少基本同时地接合每个开关104并由此向每个开关104提供致动力。作为结果，开关104可以以实质同时性移动到第一或第二位置。致动器106还被配置成可旋转的。特别地并且如下面进一步更详细描述的，其能够旋转到多个设定旋转位置从而改变实质同时性。

在进一步继续之前，需要指出的是本文使用的术语“实质同时性”的意思是当开关从第一位置移动到第二位置或反过来时，开关彼此的切换在0.06毫米（mm）之内。也就是说，致动器106在开关切换之间的行程不超过0.06mm。为更加清晰地说明此概念，假设向致动器106施加致动力以使得开关104从第一位置移动到第二位置（或者从第二位置移动到第一位置）时，并且假设第一开关104-1在第二开关104-2之前移动到第二位置（或者第一位置）。因此，为使得第二开关104-2移动到第二位置（或者第一位置），致动器106将需要进一步移动。如果致动器106的该进一步移动小于或等于0.06mm，那么开关104以实质同时性移动。如果该进一步的移动超过0.06mm，那么开关104没有以实质同时性移动。

再一次回到对本实用新型的描述，并且现在参照图2，将会提供开关组件100的更详细的描述，并更具体地描述致动器106以及该其如何被配置成实施其功能。如在图2中更清晰地示出，致动器106包括轴202和开关接合部分204。轴202具有第一端部206和第二端部208。第一端部206延伸穿过壳体102中的开口212并且第二端部208连接到开关接合部分204。开关接合部分204具有第一侧面214和第二侧面216。第一侧面214连接到轴202并且背向开关104。然而，第二侧面216面向开关104，另外还至少基本同时地接合开关104。

致动器106并且更具体地轴202的第一端部206被配置成接收图2所示的方向的力。当施加该力（F）到致动器106时，该力（F）经由轴接合部分204传递到开关104，由此，开关104以实质同时性在第一和第二位置之间移动。致动器106并且更具体地轴202的第一端部206还被配置成由手或合适的工具抓住以使致动器106旋转到设定旋转位置中的一个位置，从而按照需要改变开关102的实质同时性。

如在图3中更清晰地示出，致动器106另外包括多个特征部218。该特征部218形成在开关接合部分204的第二侧面216上，并且每个特征部与多个设定旋转位置中的不同的一个关联。特征部218在尺寸上变化并且对开关104的实质同时性实施变化。虽然图3所示的实施例仅包括两个特征部218，但将会意识到致动器106可以包括多于这个数量的特征部218。

将会意识到特征部218可以以各种方式来配置。例如，在图3所示的实施例中，每个特征部218被配置为具有深度的凹穴，并且每个凹穴的深度不同。在图3所示的实施例中，每个凹穴具有恒定的深度，然而在其他实施例中，如图4所示，每个凹穴被配置为凸轮面（cam surface）。在其他实施例中，例如图5所示的一个实施例中，每个特征部是具有高度的凸起，并且每个凸起的高度不同。如前面所描述的实施例那样，每个凸起可以被配置为具有恒定的高度（图5）或者被配置为凸轮面（图6）。

为确保致动器保持在所期望的设定旋转位置，开关组件100另外包括一对分度特征部，即第一分度特征部和第二分度特征部。第一分度特征部形成在壳体102上并且第二分度特征部形成在轴202上，并且分度特征部被配置成使致动器106维持在设定旋转位置中的一个位置。可以意识到的是配置和实施分度特征部的方式可以变化。现在将描述配置和实施方式的一些变体。

在图7和图8中示出的一个实施例中，第一分度特征部包括多个悬臂特征部702（例如702-1，702-2，……，702-N）。每个悬臂特征部702从壳体102向开关104延伸并且如在图8中最清晰地示出，每个悬臂特征部702与两个其他相邻的悬臂特征部702间隔开以形成间隙。如可以意识到的，这些间隙的每个对应于设定旋转位置中的不同的一个。如另外可以意识到的，悬臂特征部702的数量（以及因此间隙的数量）可以按照需要或期望改变。在所示的实施例中，第一分度特征部被实施为具有六个悬臂特征部702，从而提供六个不同的设定旋转位置。

如上面提到的，第二分度特征部形成在轴202上。在图9所示的一个实施例中，其包括具有多个相等尺寸的侧面的多面棱体（polygon）902。因此，如图10所示，当致动器106在设定旋转位置中的一个位置时，多面棱体902的角部与间隙中的一个相邻，并且致动器106被限制为不能旋转到设定旋转位置之外。优选地，悬臂特征部702被配置成轻微弯曲，由此如图11所示，当致动器106旋转到不同的设定旋转位置时，在悬臂特征部702和多面棱体902的角部之间提供了轻微的干涉。

在图12所示的另一个实施例中，第二分度特征部包括凸起1202，该凸起1202从轴202径向地向外延伸。如图13所示，当致动器106在设定旋转位置中的一个位置时，凸起1202设置在间隙中的一个内，并且致动器106被限制为不能旋转到设定旋转位置之外。如图14所示，当致动器106旋转到不同的设定旋转位置时，在悬臂特征部702和凸起1202之间提供了轻微的干涉。

在图15-17所示的又一个实施例中，第一分度特征部包括具有多边形截面的开口1602（见图16），并且第二分度特征部包括被配置为与开口1602配合的多面棱体1702（见图17）。如图15还示出的，当实施该实施例时，开关组件100另外包括偏置弹簧1502。该偏置弹簧1502设置在壳体102和致动器106之间并且接合壳体102和致动器106，并且向致动器106提供力，其使得多面棱体1702维持在开口1602内。为了使致动器106在设定旋转位置之间旋转，抵抗偏置弹簧1502的力向上拉致动器106，直到多面棱体1702位于开口1602之外。然后，致动器106可以被旋转到所期望的设定旋转位置，并且然后被释放。来自偏置弹簧1502的力接着将多面棱体1702推回到开口1602中。

本文所描述的开关组件的实施例提供了多极开关组件，该多极开关组件既可以实现又可以保持相对低的同时性。为了说明这是如何实现的，现在应参照图18和图19。当致动器106在图18所示出的位置时，如果其中的一个开关104-1在另一个开关104-2之前切换位置0.06mm的致动器行程，则没有实现实质同时性。作为结果，如图19所示，致动器106被旋转到另一个设定旋转位置，由此使特征部218中的一个与首先动作的开关104-1对准。因此，开关接合部分204的第二侧面216和首先动作的开关104-1之间的间隙现在增大，由此改善了同时性。可以意识到的是，如果需要进一步改善同时性，则致动器106可以被再一次旋转到另一个设定旋转位置。

在本文件中，关系术语例如第一和第二等可以仅仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分，而不是必然地在这样的实体或动作中规定或暗示任何实际的这样的关系或顺序。数字序数例如“第一”、“第二”、“第三”等仅仅表明了多个中的不同个体并且没有暗示任何顺序或次序，除非权利要求的用语作出特别的限定。在任何权利要求中的文本的次序并不暗示过程的步骤必须根据这样的次序按时间或逻辑顺序执行，除非权利要求的用语作出特别的限定。过程的步骤可以以任何顺序相互交换而不会偏离本实用新型的范围，只要这样的相互交换没有与权利要求的用语矛盾并且不是逻辑上无意义的。

此外，依照上下文，例如“连接”或“联接到”这样的用于描述不同元件之间的关系的用语并不暗示在这些元件之间必须形成直接的物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个另外的元件在物理上、电子上、逻辑上或以其他任何方式彼此连接。

虽然在前述的本实用新型的具体实施方式中呈现了至少一个示例性的实施例，但应意识到存在大量的变体。还应意识到该一个或多个示例性的实施例仅为示例，并且并不意图以任何方式限制本实用新型的范围、适用性或构造。相反，前述的具体实施方式将向本领域技术人员提供用于实施本实用新型的示例性实施例的方便的路线图。需要理解是对示例性实施例中所描述的元件的功能和布置可以进行多种改变而不偏离由所附的权利要求书阐明的本实用新型的范围。