手自一体瞬间脱钩开关的制作方法

本申请涉及电子器件领域，特别涉及电子开关技术。

背景技术：

保护插座，又名漏电保护插座，是漏电开关的一种。是一种只要检测到电路中漏电、短路、电流超过额定电流、电弧等就会自动断开的开关。

空气开关，又名空气断路器，是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。

空气开关和保护插座都是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的电器，它们集控制和多种保护功能于一身。

空气开关和保护插座的问题在于一旦断开，只能手动恢复，无法自动恢复，更无法以远程遥控的方式恢复。

本申请的发明人发现，虽然可以以继电器作为替代品，配合一些传感器和控制电路，以实现自动的断开和接通，但继电器一般在其线圈通电时可以进入一个状态，在线圈不通电时维持另一个状态。如果接通和断开都有可能要长时间维持，则其中一个状态必须以继电器线圈长时间通电为代价。这会导致继电器寿命的严重缩短和电能的浪费。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种手自一体瞬间脱钩开关，实现了开关的自动通断，而且开关维持接通或断开的状态都不需要持续的通电。

为了解决上述问题，本申请公开了一种手自一体瞬间脱钩开关，包括，第一继电器组件和第二继电器组件；其中，

该第一继电器组件包括第一线圈、滑块、第一弹性部件、第一触点、和第二触点；该滑块上设置有用于锁定该滑块位置的锁定结构；该第一触点与该滑块物理连接；该第一和第二触点分别电连接外部电路；

该第二继电器组件包括第二线圈、第二弹性部件和锁入杆；

该第一线圈通电时，克服该第一弹性部件的弹力，驱动该滑块滑动，使得该第一和第二触点电导通，此时该锁定结构移至该锁入杆前方，该锁入杆在该第二弹性部件的驱动下伸入该锁定结构，锁定该滑块的位置；

该第二线圈通电时，克服该第二弹性部件的弹力，驱动该锁入杆退出该锁定结构，该滑块在该第一弹性部件的驱动下反向滑动，使得该第一和第二触点断开。

在一优选例中，还包括第一按钮，设置在该滑块一侧，该第一按钮被按下时推动该滑块滑动，使得该第一和第二触点电导通，此时该锁定结构移至该锁入杆前方，该锁入杆在该第二弹性部件的驱动下伸入该锁定结构，锁定该滑块的位置。

在一优选例中，还包括第三弹性部件，与该第一按钮物理连接，用于在该第一按钮被松开时推动该第一按钮回到预定位置。

在一优选例中，还包括第二按钮，设置在该锁入杆的一侧，该第二按钮被按下时推动该锁入杆退出该锁定结构，该滑块在该第一弹性部件的驱动下反向滑动，使得该第一和第二触点断开。

在一优选例中，该锁入杆的中部具有第一斜面，该第二按钮的一端具有第二斜面，该第二按钮被按下时，通过该第二斜面推动该第一斜面，使得该锁入杆退出该锁定结构。

在一优选例中，还包括第四弹性部件，与该第二按钮物理连接，用于在该第二按钮被松开时推动该第二按钮回到预定位置。

在一优选例中，该第一弹性部件和该第二弹性部件是弹簧。

在一优选例中，该锁定结构是一个形状和大小与该锁入杆匹配的孔。

在一优选例中，还包括控制电路，与该第一和第二线圈电连接，控制该第一和第二线圈的电通断。

在一优选例中，还包括无线接收电路，与该控制电路电连接，用于通过无线方式接收该开关的控制指令，输出给该控制电路用于控制第一和第二线圈的电通断。

本申请实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：

通过两个继电器组件的相互配合，实现了开关的自动通断，而且接通和断开都是稳定状态，只需要在状态改变时通一下电可以，维持接通或断开的状态都不需要持续的通电。大大提高了继电器的寿命，节约了电能。

进一步地，通过设置手动按钮推动滑块滑动，可以在电子控制失效或不方便的情况下恢复开关的接通状态，大大提高了本开关的实用性。

进一步地，通过在锁入杆的中部设置椎体，并设置手动按钮通过该椎体推动锁入杆退出锁定结构，可以在电子控制失效或不方便的情况下快速断开开关的接通状态，大大提高了本开关的实用性。

本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和实施方式中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。

附图说明

图1本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的爆炸图；

图2本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的俯视图；

图3本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的自动脱扣状态图2中A-A剖视图；

图4本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的自动脱扣状态图2中B-B剖视图；

图5本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的自动锁扣状态图2中A-A剖视图；

图6本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的自动锁扣状态图2中B-B剖视图；

图7本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的手动脱扣状态图2中A-A剖视图；

图8本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的手动脱扣状态图2中C-C剖视图；

图9本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的手动锁扣状态图2中A-A剖视图；

图10本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关的手动锁扣状态图2中C-C剖视图；

图11本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关在自动脱扣状态下图2中A-A剖视图；

图12本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关在自动锁扣状态下图2中A-A剖视图；

图13本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关在手动锁扣状态下图2中A-A剖视图；

图14本申请实施方式中手自一体瞬间脱钩开关在手动脱扣状态下图2中A-A剖视图。

附图标记说明如下：

1：上盖

2：第二按钮(又称为：解锁按钮)

3：解锁按钮弹簧

4：第一按钮(又称为：锁定按钮)

5：按钮弹簧

6：PCB板

7：端子压块

8：第二继电器组件(又称为：脱扣继电器组件)

9：第一继电器组件(又称为：锁入继电器组件)

10：灭弧罩

11：导电片

12：接线端子组件

13：第二触点

14：下壳

15：安装螺丝

16：杆

17：弹簧

18：锁入杆

19：弹簧

20：滑块

21：锁定孔

22：第一触点

23：触点压紧弹簧

24：第一线圈

25：第二线圈

26：弹簧

27：锁入杆中部的锥形结构

28：弹簧

29：第一斜面(锁入杆中段的)

30：第二斜面(第二按钮下端的)

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施方式涉及一种手自一体瞬间脱钩开关。为了清楚地说明该实施方式，下面结合图1-图10中记载的优选例来进行描述。其中图1是该开关的爆炸图，图2是该开关的俯视图，其中有A-A、B-B、C-C三个切割线，图3至图10分别是在自动脱扣、自动锁扣、手动脱扣、手动锁扣4种状态下各种剖视图。

该手自一体瞬间脱钩开关包括，第一继电器组件9和第二继电器组件8。其中，

第一继电器组件9包括第一线圈24、滑块20、第一弹性部件(例如图3中的弹簧19)、第一触点22、和第二触点13。滑块20上设置有用于锁定滑块20位置的锁定结构，在一个优选例中锁定结构是一个形状和大小与锁入杆18匹配的孔，例如图3中的孔21。第一触点22与滑块20物理连接。第一触点22和第二触点13分别电连接外部电路，例如，第一触点22和第二触点13作为手自一体瞬间脱钩开关的动、静触点连接在电源线中。在图8和图10示出的优选例中，第一触点22和第二触点13各有两个，构成两组触点对，分别控制电源的火线和零线。在图3中，弹簧19对滑块20有向上推的作用，第一线圈24在通电时杆16对有向下吸引的作用，而杆16与滑块20物理连接，所以第一线圈24在通电时会使得滑块20向下运动。

第二继电器组件8包括第二线圈25、第二弹性部件(例如图3中的弹簧17)和锁入杆18。在图3中，弹簧17对锁入杆18具有向右推动的作用，而第二线圈25在通电时对锁入杆18有向左吸引的作用。

第一线圈24通电时，克服第一弹性部件(如弹簧17)向上的弹力，驱动滑块20向下滑动，带动第一触点22，使得第一触点22和第二触点13电导通，此时锁定结构(孔21)正好移至锁入杆18前方，锁入杆18在第二弹性部件(如弹簧19)的驱动下伸入锁定结构(如孔21)，从而锁定滑块20的位置。之后即使第一线圈24断电，因为锁入杆18已经伸入孔21中(如图5所示)，可以克服弹簧17的弹力，所以依然可以维持第一触点22和第二触点13电导通(如图6所示)。

第二线圈25通电时，克服第二弹性部件(如弹簧19)的弹力，驱动锁入杆18退出锁定结构(如孔21)，滑块20在第一弹性部件(如弹簧17)的驱动下向上滑动，带动第一触点22，使得第一触点22和第二触点13断开(如图3所示)。之后即使第二线圈25断电，因为锁入杆18已经错过了孔21，所以无法对滑块20起到作用，因为第一线圈24也处在断电状态，所以滑块20在弹簧17的作用下保持第一触点22和第二触点13断开(如图4所示)。

通过两个继电器组件巧妙的相互配合，实现了开关的自动通断，而且接通和断开都是稳定状态，只需要在状态改变时通一下电可以，维持接通或断开的状态都不需要持续的通电。大大提高了继电器的寿命，节约了电能。

在一个优选例中，如图7所示，手自一体瞬间脱钩开关还包括第一按钮4(图7中是第一按钮4被按下的状态)，设置在滑块20一侧，第一按钮4被按下时与滑块20物理接触(如图8所示)，推动滑块20向下滑动，使得第一触点22和第二触点13电导通(如图8所示)。此时锁定结构(孔21)正好移至锁入杆18前方，锁入杆18在第二弹性部件(如弹簧19)的驱动下伸入锁定结构(如孔21)，从而锁定滑块20的位置。之后即使松开第一按钮4，在第三弹性部件(如弹簧26)的作用下回弹到原来位置，因为锁入杆18已经伸入孔21中(如图7所示)，可以克服弹簧17的弹力，所以依然可以维持第一触点22和第二触点13电导通(如图8所示)。

在一个优选例中，如图9所示，手自一体瞬间脱钩开关还包括第二按钮2，设置在锁入杆18的一侧，第二按钮2被按下时推动锁入杆18退出锁定结构，滑块20在第一弹性部件的驱动下反向滑动，使得第一和第二触点13断开。优选地，锁入杆18的中部具有锥形结构27，第二按钮2的一端(下端)具有斜面，第二按钮2被按下时，通过第二按钮2下端斜面推动锥形结构27的斜面，使得锁入杆18退出锁定结构。之后即使松开第二按钮2，在第四弹性部件(如弹簧28，图10所示)的作用下回弹到原来位置，因为锁入杆18已经错过了孔21，所以无法对滑块20起到作用，因为第一线圈24也处在断电状态，所以滑块20在弹簧17的作用下保持第一触点22和第二触点13断开(如图10所示)。在另一个实施例中，锁入杆18也可以不用锥形结构27，而是在锁入杆18的中部设置一个斜面29，与第二按钮2下端的斜面30相对应，在第二按钮2被按下时，通过第二按钮2下端斜面30推动锁入杆18中部的斜面29，使得锁入杆18退出锁定结构。这个方案在自动脱扣状态、自动锁扣状态、手动锁扣状态、和手动脱扣状态的A-A截面图分别由图11、图12、图13和图14示出。锥形结构27的斜面实质上是斜面29的一种优选形式。

通过设置手动按钮推动滑块20滑动，可以在电子控制失效或不方便的情况下恢复开关的接通状态，大大提高了本开关的实用性。通过在锁入杆18的中部设置椎体，并设置手动按钮通过该椎体推动锁入杆18退出锁定结构，可以在电子控制失效或不方便的情况下快速断开开关的接通状态，大大提高了本开关的实用性。

在一个优选例中，弹性部件都是金属弹簧。在另一些例子中，弹性部件也可以是弹性片，或弹性橡胶，或海绵等其他结构或材质。

在一个优选例中，手自一体瞬间脱钩开关还包括控制电路，与第一线圈24和第二线圈25电连接，控制第一线圈24和第二线圈25的电通断。

在一个优选例中，手自一体瞬间脱钩开关还包括无线接收电路，与控制电路电连接，用于通过无线方式接收开关的控制指令，输出给控制电路用于控制第一和第二线圈25的电通断。

本申请所述的手自一体瞬间脱钩开关有多种应用场景。在一个优选例中，该手自一体瞬间脱钩开关应用于电源的通断，属于电源开关。在另一个例子中，该手自一体瞬间脱钩开关也可以用于电信号线路，作为电信号的开关。

下面再总结一下手自一体瞬间脱钩开关的主要的几种动态工作过程：

通过第一继电器组件9通电驱动滑块20移动，此时锁定结构移至锁入杆18前方，由第二继电器组件8的第二弹性件弹力作用下将锁入杆18推入滑块20的锁定结构内锁住滑块20，通过第二继电器组件8通电驱动锁入杆18从滑块20的锁定结构内退出，由第一继电器组件9的第一弹性件弹力作用下将滑块20退出锁住状态，循环使用两个继电器组件组件的相互配合，实现了开关的自动开和自动关的组合功能。而且接通和断开都是稳定状态，只需要在状态改变时通一下电可以，维持接通或断开的状态都不需要持续的通电，大大提高了继电器组件的寿命。

通过第一继电器组件9通电驱动滑块20移动，此时锁定结构移至锁入杆18前方，由第二继电器组件8的第二弹性件弹力作用下将锁入杆18推入滑块20的锁定结构内锁住滑块20，通过手动按解锁按钮推动第二继电器组件8的锁入杆18从滑块20的锁定结构内退出，由第一继电器组件9的第一弹性件弹力作用下将滑块20退出锁住状态，使用第一继电器组件9组件与使用手动按解锁按钮推动第二继电器组件8组件的相互配合，实现了开关的自动开和手动关的组合功能。而且解锁按钮在使用手动按解锁按钮时当松开手在第四弹性件弹力作用下自动快速回位并且不影响继电器组件的使用。

通过手动按锁定按钮推动第一继电器组件9的滑块20移动，此时锁定结构移至锁入杆18前方，由第二继电器组件8的第二弹性件弹力作用下将锁入杆18推入滑块20的锁定结构内锁住滑块20，通过第二继电器组件8通电驱动锁入杆18从滑块20的锁定结构内退出，由第一继电器组件9的第一弹性件弹力作用下将滑块20退出锁住状态。使用手动按按钮推动第一继电器组件9组件与第二继电器组件8组件的相互配合，实现了开关的手动开和自动关的组合功能。而且按钮在使用手动按按钮时当松开手在第三弹性件弹力作用下自动快速回位并且不影响继电器组件的使用。

通过手动按多订按钮推动第一继电器组件9的滑块20移动，此时锁定结构移至锁入杆18前方，由第二继电器组件8的第二弹性件弹力作用下将锁入杆18推入滑块20的锁定结构内锁住滑块20，通过手动按解锁按钮推动第二继电器组件8的锁入杆18从滑块20的锁定结构内退出，由第一继电器组件9的第一弹性件弹力作用下将滑块20退出锁住状态。使用手动按按钮推动第一继电器组件9组件与使用手动按解锁按钮推动第二继电器组件8组件的相互配合，实现了开关的手动开和手动关的组合功能。

上面叙述的优选例可以有各种各样的变化，例如在另一个例子中，可以没有第一按钮4和/或第二按钮2。

在本申请的描述中，术语、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅用于描述不同的个体，而不能理解为指示或暗示这些个体具有顺序或相对重要性。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。本领域的普通技术人员可以理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。

在本申请提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本申请的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。