开关装置的制作方法

本公开涉及开关装置，在一个应用方面，涉及一种切换开关。

背景技术：

广泛应用于工业和家庭应用的开关装置是众所周知的。电气自动切换开关是一种开关装置，通常用于配电系统中，用于检测和监测电源质量，并切换主电源与备用电源之间的供电。自动切换开关通常包括操作机构、指示器和多个端子。通常，多个端子耦合到主电源和备用电源，并且操作机构用于选择性地连接和断开至负载电路的一个电源，并由指示器来指示。此外，自动切换开关的类型至少包括两工位自动切换开关和三工位自动切换开关。

通常，一体的主轴从操作机构延伸并穿过指示器一直到端子。作为其结果，自动切换开关传统的操作机构不能单独拆卸，更不必说在多个端子保持正常供电或备用电源的开关状态的情况下进行拆卸。

技术实现要素：

本公开所描述的技术方案的实现方式提供了一种解决方案，以用于在不改变开关组件的开关状态的情况下，操作机构从开关组件分离。

在本公开中，提供了一种开关装置。开关装置包括开关部件，包括第一主轴，并且适于响应于第一主轴的旋转而选择性地连接或断开至少一个电路；以及操作机构，包括用于致动第一主轴旋转的第二主轴；其中开关部件还包括第一接口，操作机构还包括第二接口，并且响应于第一接口和第二接口的接合，第二主轴可拆卸地耦合至第一主轴。

与传统装置不同，具有上述结构的开关装置允许在保持开关部件的开关状态不变的情况下，单独地从开关部件拆卸操作机构。这使得开关装置能够更容易维护，从而降低维护成本。此外，上述结构可以在不关闭电源的情况下进行维护，从而不影响人们的日常生活。

在一些实施方式中，锁定构件布置在第一接口内部，用于将第一主轴锁定在与开关构件的开关状态相对应的旋转位置。

在一些实施方式中，第一主轴包括设置在其周向上的至少一个锁定槽，以及锁定构件包括可操作用于插入至少一个锁定槽中的一个锁定槽以限制第一主轴的旋转的锁定销。

通过第一主轴和锁定构件的上述布置，使得在维护期间，第一主轴可以锁定在特定位置。这确保了操作机构可以在不改变开关部件的开关状态的情况下与开关部件分离。

在一些实施方式中，锁定构件包括操作构件并且可操作以从释放位置移动到锁定位置，在释放位置，锁定销位于至少一个锁定槽中的一个锁定槽外部，并且在锁定位置，锁定销位于至少一个锁定槽中的一个锁定槽的内部。

在一些实施方式中，弹性元件耦合到锁定构件，以用于响应于操作构件的释放而驱动锁定构件从锁定位置移动到释放位置。

在一些实施方式中，开关装置还包括紧固凸缘，紧固凸缘布置在第二接口上并具有通孔；接纳槽，接纳槽布置在第一接口上，以用于接纳紧固凸缘；以及至少一个紧固螺柱，适于从开关部件上的操作孔插入紧固凸缘上的通孔中，并且旋拧到开关部件中。

利用上述结构，操作机构可以以紧凑和安全的方式耦合到开关部件。

在一些实施方式中，滑动件布置在第一接口内，并耦合至锁定构件，滑动件可由锁定构件驱动以覆盖或打开操作孔。

在一些实施方式中，锁定构件运动的第一方向垂直于滑动件运动的第二方向；斜槽布置在滑动件和锁定构件中的一个上，斜槽相对于第一方向和第二方向都是倾斜的，并且滑动件和锁定构件中的另一个上设置有引导销，引导销与斜槽接合以允许锁定构件驱动滑动件。

利用滑动件和锁定构件的上述布置，使得响应于锁定构件从释放位置到锁定位置的移动，滑动件可以从覆盖位置滑动到打开位置。换言之，只有当锁定构件处于锁定位置时，紧固螺柱才能被操作。因此，开关装置的维护将更加安全。

在一些实施方式中，操作构件包括用于允许锁止件穿过以将锁定构件保持在锁定位置的锁定孔。

在一些实施方式中，操作构件包括槽，槽用于与穿过其中的工具接合以将锁定构件从释放位置移动到锁定位置。

在一些实施方式中，第二主轴包括布置在外周上的多个突起；以及第一主轴包括布置在内周上的多个凹口，多个凹口用于接纳多个突起，以将第二主轴的旋转传递到第一主轴。

在一些实施方式中，第一主轴还包括对准轴，对准轴偏心地布置在第一主轴内并平行于第一主轴，以及第二主轴还包括从第二主轴的内周向内径向延伸的凸起部；其中凸起部中的一个凸起部从第二主轴的内周的高度超过对准轴与第二主轴的内周之间的最小距离，使得第二主轴适于仅在与第一主轴分离的同一旋转位置处被插入到第一主轴中。

在一些实施方式中，紧固凸缘包括至少一个上紧固凸缘和至少一个下紧固凸缘，并且在上紧固凸缘和下紧固凸缘的至少一个上的通孔是与紧固螺柱上的螺纹部分接合的螺纹孔。

通过第一主轴和第二主轴的上述布置，防止了第二主轴错误地在与从第一主轴分离的旋转位置不同的旋转位置插入。这有效地提高了开关装置的安全性。

在一些实施例中，第一接口包括第一定位装置；第二接口包括第二定位装置，第二定位装置与第一定位装置耦合以将第二接口相对于第一接口定位。

在一些实施方式中，第一接口包括第一电连接接口，以及第二接口包括第二电连接接口，第二电连接接口与第一电连接接口耦合以提供操作机构和开关部件之间的电连接。

在一些实施方式中，开关部件包括用于指示开关部件的开关状态的指示器，并且其中第一接口被布置在指示器上，第一主轴穿过指示器。

在一些实施方式中，开关装置是电源切换开关，并且开关部件可操作用于选择性地将至少两个电源中的一个电源耦合到负载电路。

应当理解，本公开并不旨在标识本公开描述的技术方案的实施方式的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制本公开所描述的技术方案的范围。通过下面的描述，本公开描述的技术方案的其它特征将变得容易理解。

附图说明

通过结合附图更详细地描述本公开所描述的技术方案的示例性实施方式，本公开所描述的技术方案的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的技术方案的实施方式中，相同附图标记通常表示相同的部件。

图1是根据本公开的实施方式的开关装置的透视图；

图2是根据本公开的实施方式的开关装置的分解图；

图3a-3b示出了根据本公开的实施方式的指示器的横截面视图，图3a示出了处于锁定位置的锁定构件，图3b示出了处于释放位置的锁定构件；

图4a-4b示出了根据本公开的实施方式的指示器的侧视图，图4a示出了处于释放位置的锁定构件，图4b示出了处于锁定位置的锁定构件；

图5是根据本公开的实施方式的开关装置的分解图，其中紧固螺柱从指示器移除；

图6示出了根据本公开的实施方式的开关装置的局部剖视图；

图7a-8b示出了根据本公开的实施方式的指示器的侧视图，图7a和8a示出了处于释放位置的锁定构件，7b和8b示出了处于锁定位置的锁定构件；

图9a-9b示出根据本公开的实施方式的指示器的透视图；其中图9a示出了处于释放位置的锁定构件，图9b示出了处于锁定位置的锁定构件；以及

图10a-10b示出了根据本公开的实施方式的开关装置的横截面图；其中图10b是图10a所示的第一主轴和第二主轴的局部放大图；

在整个附图中，相同或相似的附图标记用于表示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在将参考几个实施方式来讨论本公开所描述的技术方案。应当理解，这些实施方式仅为了使本领域技术人员能够更好地理解并因此实现本公开所描述的技术方案而进行讨论，而不是暗示对技术方案范围的任何限制。

如本公开所使用的，术语“包括”及其变体将被视为公开术语，其表示“包括但不限于”。术语“基于”应被视为“至少基于”，术语“一个实施方式”和“实施方式”应被视为“至少一个实施方式”。术语“另一个实施方式”应被视为“至少一个其他实施方式”。术语“第一”、“第二”等可以指不同的或相同的对象。下面还包括其他定义、显式和隐含特征。术语的定义在整个描述中是一致的，除非上下文另有明确指出。

在一些传统设计中，开关装置包括从操作机构延伸到端子的一体轴。该结构使得操作机构不能被单独地拆卸。因此，这对开关装置的维护带来很多不便。例如，如果只是在操作机构中发生了小问题，则必须要切断电源，整个开关装置被完全移除，从而导致维护成本的增加。

图1是根据本公开的实施方式的开关装置的透视图、以及图2是根据本公开的实施方式的开关装置9的分解图。总体上，根据本公开的实施方式的开关装置9包括操作机构1和开关部件8。操作机构1用于控制开关部件8与任何一个电源的开关状态。具体而言，开关状态是指电源与负载电路的连接状态。例如，对于两工位切换开关而言，有两个开关状态，其中一个是主电源与负载电路连接，另一个是备用电源与负载电路连接。此外，对于三工位切换开关，除了上述两个开关状态之外，还具有断开状态，这意味着没有电源与负载电路连接，此时负载电路处于断电状态。

与传统的开关装置不同，操作机构1和开关部件8分别包括单独的主轴。为了便于描述，将开关部件8的主轴称为第一主轴5，将操作机构1的主轴称为第二主轴4。第二主轴4用于致动第一主轴5旋转。响应于第一主轴5的旋转，开关部件8可以选择性地将电源中的一个电源与至少一个电路连接或断开。

此外，开关部件8和操作机构1还包括协作接口。为了便于描述，将开关部件8的接口称为第一接口，将操作机构1的接口称为第二接口。响应于第一接口和第二接口的接合，第二主轴4可拆卸地耦合至第一主轴。第一接口和第二接口的接合包括在第一接口和第二接口之间的定位、锁定、紧固和电连接。

因此，操作机构1和开关部件8的上述结构允许操作机构1单独地从开关部件8分离，即从开关装置9分离。这有助于开关装置9的维护，并因此降低了成本保养。

在一些实施方式中，在正常使用期间，开关部件8可以通过紧固支架81固定到板或壁。紧固支架81可以经由螺栓等固定在开关部件8的壳体上。在一些实施方式中，紧固支架81可以与开关部件8的壳体是一体的。

开关部件8可以以各种方式固定到板或壁。例如，可以使螺栓穿过每个紧固支架81的孔并拧入板或壁以将开关部件8固定在其上。在一些实施方式中，开关部件8可以通过紧固支架81的孔穿过壁上诸如钉子的突起而悬挂在板或壁上。

然后，操作机构1可以可拆卸地耦合至开关部件8，操作机构1和开关部件8的组合(即开关装置9)可以因此固定在板或壁上。在一些实施方式中，至少有分别位于开关部件8的下角或任何其它适当位置的4个紧固支架81。

在一些实施方式中，操作机构1本身还具有紧固支架(未示出)。例如，在操作机构1过重而不能通过操作机构1和开关部件8之间的紧固装置固定的情况下，操作机构1可以在可拆卸地耦合至开关部件8的同时，通过其紧固支架进一步固定在板或壁上。在一些实施方式中，操作机构1的紧固支架可以位于操作机构1的所有下角处或者仅位于远离开关部件8的下角处。

如图1所示，在一些实施方式中，根据本公开的开关装置9可以是电源切换开关，并且包括指示器2和多个端子3，其适于选择性地将至少两个电源中的一个电源连接到负载电路。指示器2可以位于多个端子3的一侧，并且可以指示开关状态。在一些实施方式中，第一接口可以设置在指示器2上，并且第一主轴5可以穿过指示器2到多个端子3的另一侧。

在一些实施方式中，第一主轴5本身可以使用单独的结构，该单独的结构包括类似于第一主轴5和第二主轴4的单独的主轴。换言之，在指示器2和多个端子3中或在多个端子3中的任何一个端子之间存在单独的主轴。因此，在发生故障的情况下，指示器2和多个端子3中的任一个端子可以单独地维护或更换。这进一步使得开关装置9的任何一个部分易于维护。

此外，上述结构允许操作机构1与开关部件8分离，同时保持开关部件8的开关状态不变。换言之，即使在至少两个电源中的至少一个电源和负载电路连接的状态下，也可以从开关部件8上移除操作机构1。

在第二主轴4与第一主轴5分离的情况下，为了防止第一主轴5不期望的旋转，在一些实施方式中，如图3a至图4b所示，可以在第一接口中设置锁定构件6。这确保了第一主轴5可以保持与开关部件8的开关状态相对应的旋转位置。因此，当操作机构1再次组装到开关部件8时，锁定部件6可以确保第一主轴5的旋转位置与和第二主轴4分离时相同。因此，这能够防止发生第一主轴5和第二主轴4的错位组装。

在一些实施方式中，如图3a和图3b所示，可以在第一主轴5的周向上设置至少一个锁定槽51。相应地，锁定构件6可以包括锁定销61，锁定销61可以插入到至少一个锁定槽51中的一个锁定槽中以限制第一主轴5的旋转。在一些实施方式中，锁定构件6可以位于指示器2的腔中并且可以在两个位置之间滑动，为了便于描述，这两个位置分别被称为释放位置和锁定位置。

具体地，在释放位置，如图3b和图4a所示，锁定销61位于至少一个锁定槽51中的一个锁定槽的外侧。如图3a和4b所示，在锁定位置，锁定销61位于锁定槽51中的一个锁定槽51内。在一些实施方式中，锁定构件6可以包括具有槽66的操作构件62。工具(未示出)可以插入槽66中以驱动操作构件62从指示器2的壳体的内部移动到外部，从而使得锁定构件6被驱动以从释放位置移动到锁定位置。此外，在一些实施方式中，锁定槽51和锁定销61可以使用诸如齿轮等其他的相互配合的形式。

如图3a所示，在一些实施方式中，锁定孔65设置在操作构件62上，操作构件62用于使锁止件(未示出)穿过来将锁定构件6保持在锁定位置。应当理解，锁定构件62也可以例如通过摩擦、卡扣连接等其他方式保持在锁定位置。

在一些实施方式中，如图3b所示，在释放位置，操作构件62的外端基本上与指示器2的外表面平齐。可以在指示器2与操作构件62相邻的外表面的位置处设置凹部，以便于将工具插入到锁定孔65中。

在一些实施方式中，如图3a和图3b所示，弹性元件63(例如弹簧)可以设置成连接到锁定构件6。在一些实施方式中，弹性元件63的端部可以固定在指示器2的壳体上，另一个端部可以连接到锁定构件6的钩67上，以响应于操作构件62的释放(即释放槽66和工具之间的接合)而驱动锁定构件6从锁定位置移动到释放位置。

图5是根据本公开的实施方式的开关装置9的分解图、以及图6示出了根据本公开的实施方式的开关装置9的局部剖视图。如图2、图5和图6，在一些实施方式中，至少提供一个紧固螺柱7来将操作机构1固定在开关部件8的适当位置。为此，在一些实施方式中，可以分别在第一接口和第二接口上分别设置具有通孔的紧固凸缘11和相对应的用于接纳紧固凸缘11的接纳槽21。

如图6所示，紧固螺柱7可以从操作孔24插入到通孔中并旋拧到开关部件8中。这样，操作机构1可以紧凑地连接到开关部件8。此外，仅当第一主轴5被锁定时，紧固螺柱7才可以从操作孔24旋入或旋出，这将在下面详细讨论。因此，操作机构1可以以更安全的方式连接到开关部件8。

在一些实施方式中，紧固凸缘11可以包括至少一个上紧固凸缘111和至少一个下紧固凸缘113。上紧固凸缘111或下紧固凸缘113中的通孔可以是螺纹孔112，螺纹孔112可以与紧固螺柱7上的螺纹部分接合。在一些实施方式中，上紧固凸缘111和下紧固凸缘113中的通孔都可以是螺纹孔。

为了防止在开关装置9的正常使用期间，紧固螺柱7被错误地移除，可以在第一接口中，优选地在指示器2中，设置可覆盖操作孔24的滑动件22，如图7a至图9b所示。在一些实施方式中，滑动件22可以耦合到锁定构件6。因此，滑动件22可以由锁定构件6从操作孔24被覆盖的覆盖位置驱动到打开位置，在该位置操作孔24是打开的。

具体地，在锁定构件6从释放位置移动到锁定位置的情况下，滑动件22可以从覆盖位置被驱动到打开位置，如图9b所示。相应地，操作孔24被打开，这允许工具插入操作孔24中以将紧固螺柱7拧出，从而可以将操作机构1从开关部件8拆卸。应当理解，在维护期间操作孔24保持打开状态。在维护完成之后，紧固凸缘11可以再次插入到接纳槽21中，然后紧固螺柱7可以从操作孔24插入到紧固凸缘11的通孔中。

在紧固螺柱7旋入开关部件8之前，紧固螺柱7的至少一部分从开关部件8伸出。因此，这时即使在锁定孔65中不使用锁止件，滑动件22也不能从打开位置移动回到覆盖位置。这是因为滑动件22被紧固螺柱7的至少一部分阻挡。在紧固螺柱7被完全拧入开关部件8中之后，且在工具从槽66释放以及锁止件从锁定孔65移除，滑动件22才可以由锁定构件6从打开位置驱动到覆盖位置，如图9a所示。

在一些实施方式中，滑动件22可以由锁定构件6通过以下装置来驱动。具体地，如图7a和图7b所示，可以在锁定构件6上设置斜槽64，并且可以在滑动件22上布置引导销23，引导销23插入在斜槽64中。因此，锁定构件6的运动可以经由引导销23而驱动滑动件22滑动。在一些实施方式中，锁定构件6在锁定位置和释放位置之间移动的方向(为了便于描述，被称为第一方向)垂直于滑动滑动件22在打开位置和覆盖位置之间移动的方向(为了便于描述而被称为第二方向)。相应地，斜槽64可以相对于第一方向和第二方向倾斜。

应当理解，斜槽64和引导销23的位置可以互换。换言之，斜槽64可以设置在滑动件22上，并且引导销23可以可选地布置在锁定构件6上。此外，在一些实施方式中，斜槽64和引导销23可以使用诸如连杆机构等其他相互配合的形式。

从上面可以看出，在一些实施方式中，锁定构件6可以优选地用作将第一主轴5锁定在适当位置的锁定装置和用来驱动滑动件22的驱动装置。应当理解，在一些实施方式中，锁定构件6可以用作锁定装置和驱动装置中的任何一个。例如，锁定构件6可以用作锁定装置以锁定第一主轴5，而滑动件22可以由其他装置驱动，反之亦然。

在操作机构1安装在开关部件8上之后，第一主轴5和第二主轴4彼此耦合的方式有很多种。在一些实施方式中，如图10a和图10b所示，可以在第二主轴4的外周上设置多个突起41。相应地，在第一主轴5的内周上布置多个凹口53。因此，多个突起41可以插入多个凹口53中的一个凹口中，以将第二主轴4的旋转传递到第一主轴5。应当理解，突起41和凹口53可以均匀或不均匀分布在外周或内周上。

应当理解，上述实施方式是示例性实施方式，并且可以使用其它适当的装置来传递第二主轴4的旋转。例如，可以可选地使用键和凹槽配合、齿轮等。

在一些实施方式中，为了防止第二主轴4的错误插入，即第二主轴4不是在与第一主轴5分离的相同旋转位置处插入到第一主轴5中，可以使用防误插结构。优选地，如图10b所示，对准轴52可以偏心地设置在第一主轴5内并且平行于第一主轴5。相应地，两个凸起部42可以从第二主轴4的内周向内径向延伸并彼此相面对地设置。

两个凸起部42中的每一个凸起部从第二主轴4的内周的高度可以大于对准轴52与第二主轴4的内周之间的最小距离。在一些实施方式中，凸起部42可以具有大致半圆形的横截面，其在第二主轴4的内周方向的跨度优选为45度以上。应当理解，凸起部42可以具有其他形状，例如楔形形状等。此外，凸起部42和对准轴52可以是中空的或实体的。

在这种情况下，假设如图10a所示的第一主轴5和第二主轴4的位置处于主电源与负载电路连接的状态，并且在该状态下，操作机构1与开关部件8分离来进行维护。如果在维护期间发生第二主轴4的意外旋转，例如，第二主轴4从与主电源对应的位置意外转动到与备用电源对应的位置或断开位置，则两个凸起部42相应地旋转到与对准轴52干涉的位置。

因此，第二主轴4由于干涉而不能插入到第一主轴5中，并且第二主轴4仅在与第一主轴5分离的相同的旋转位置处才能被插入到第一主轴5中。因此，这可以防止误插的发生。

返回参考图2和图5，在一些实施方式中，定位装置设置在第一接口和第二接口上以确保第一接口和第二接口的定位。优选地，第一定位装置26可布置在第一接口上，并且对应的第二定位装置12可布置在第二接口上。因此，第一定位装置26可以与第二定位装置12耦合，以将第二接口相对于第一接口定位。在一些实施方式中，第一定位装置26可以是从第一接口突出的突起，并且第二定位装置12是用于接纳突起的孔，如图2和图5所示。应当理解，突起和孔可以互换。

在一些实施方式中，第一接口和第二接口还设置有电连接接口以将操作机构1电连接到开关部件8。优选地，诸如母连接器的第一电连接接口27可以布置在第一接口上，并且诸如公连接器的第二电连接接口13可以布置在第二接口上，公连接器可插入母连接器中。因此，可以在第一接口和第二接口之间容易地建立电连接。应当理解，公连接器和母连接器可以互换。