一种电的开关机构及电的开关的制作方法

本发明涉及低压电器，尤其涉及一种实现旋转开关90°分合的电的开关机构及电的开关。

背景技术：

1、光伏发电系统中的逆变器里的直流开关，最多具有12组进行层叠组合的旋转开关，在光伏发电系统中发生串联电弧故障时或逆变器内部产生短路故障时，需要自动切除电源，多组层叠组合的旋转开关，可手动进行分开或闭合开关，也可手动闭合开关和由一个电磁执行器打击操作机构中的一个锁扣使跳扣与锁扣分离，使操作机构失去支点作用，在弹簧力的作用下产生一个转动力矩，使开关分离达到分断电源的作用。

2、开关的分合位置以90°设置，功能上需求旋转开关在远程分励脱扣器断开触头后，主操作手柄不应阻碍触头的断开，原旋转开关的储能机构不能满足上述需求，本发明意在用塑壳断路器的5连杆机构来解决旋转开关断开后与主手柄不关联的要求，但是塑壳断路器的触头转角一般都在30°-60°之间，与旋转开关触头旋转90°设置无法匹配。

3、传统开关操作机构上，如实现输入和输出均为90度角时，因多连杆操作机构中的过死点角太小，使力矩损失至少50%以上，无法使开关进行分或合的功能。

4、中国发明专利申请公开号cn201610997503.x公开了一种断路器，通过优化连杆的工作长度与转轴的铰接点至转轴旋转中心的距离具有预定的比例关系，使得动触头在与静触头断开后形成的动触头转角大于30°，该发明通过优化杆件可将转角增大至58.5°。对于五连杆机构，机构末端连杆转角的加大势必会损失力矩，经计算某塑壳机构的五连杆增大末端连杆转角，转角由60°增加到90°时，输入力矩传递到连杆末端的力矩由60%下降到20%。力矩传递效率非常低，很难克服旋转开关本身的反力距。若考虑增大机构的主弹簧力值也会牺牲机构的寿命，得不偿失。

技术实现思路

1、基于上述背景，为解决上述问题的至少之一，本发明提供一种带弹簧的多连杆机构实现了电的开关机构及电的开关，可以实现旋转开关90°分合，在保证触头转角大于等于90°的情况下，机构的力矩传递效率不降低，开距增加有助于开关分断时灭弧能力的提升，克服上述问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明一方面提供一种电的开关机构，至少包括驱动机构和带弹簧的多连杆机构，所述驱动机构驱动所述带弹簧的多连杆机构做弧线运动输入转变为旋转运动输出，所述带弹簧的多连杆机构包括弧形运动输入端和旋转运动输出端，所述带弹簧的多连杆机构从所述弧线运动输入端至所述旋转运动输出端设置有至少由五个杆件构成的第一连杆结构。

4、优选地，所述带弹簧的多连杆机构设置有上连杆，所述旋转运动输出端至所述上连杆为至少由五个连杆构成的第二连杆结构。

5、优选地，所述电的开关机构处于脱扣状态时，所述带弹簧的多连杆机构包括一级第一转动副和五连杆机构，或一副连杆和所述五连杆机构；当所述电的开关机构由脱扣状态转变为储能状态时，所述五连杆机构转变为四连杆机构。

6、优选地，所述一级第一转动副与所述五连杆机构的末端杆固定相接，所述一级第一转动副旋转输出放大的转角并减少杆件传动力矩效率的损失。

7、优选地，所述驱动机构设置有至少一个做旋转运动输入转变为驱动所述带弹簧的多连杆机构做弧线运动输出的一级第二转动副。

8、优选地，所述驱动机构设置有至少一个连杆或至少一级第二转动副，也可设置有至少一个连杆和至少一级第二转动副。

9、优选地，所述驱动机构所设置的一级第二转动副与所述驱动机构上的力矩输入驱动轴连接，所述力矩输入驱动轴将输入的力矩直接或间接驱动所述带弹簧的多连杆机构上的一杠杆运动。

10、优选地，所述驱动机构设置的一级第二转动副、所述带弹簧的多连杆机构设置的一级第一转动副可为齿轮传动或链条链轮传动。

11、优选地，所述驱动机构上设置的力矩输入驱动轴与所述带弹簧的多连杆机构上设置的驱动轴可同轴心活动设置也可非同轴心活动设置。

12、优选地，所述驱动机构与所述带弹簧的多连杆机构一体化设置或分体化设置。

13、本发明还提供一种电的开关，包括多层开关和所述的电的开关机构，所述电的开关机构驱动所述多层开关转动，实现所述电的开关的闭合或断开。

14、优选地，所述电的开关包括电的驱动器，所述带弹簧的多连杆机构设置有锁扣件和跳扣件，所述跳扣件受所述电的驱动器直接或间接作用下运动。

15、本发明的有益效果如下：

16、1.带弹簧的多连杆机构实现了电的开关机构的更大输出转角，有利于增加动触点和静触点之间的开距，开距增加有助于开关分断时灭弧能力的提升；

17、2.本发明在结构上采用塑壳的五连杆机构和转动副的设置方案可实现更大的输出转角，改善了现有在塑壳五连杆机构的上直接增大其末端连杆的转角方案力矩传递效率低的问题，采用多连杆机构实现90°转角时，传递到末端的力矩与原塑壳机构相同，力矩传递效率基本无损失。

18、3.所述驱动机构的转动副设置为“省力杠杆”，可减小输入端的扭矩，即可减小开关的操作力或力矩。

技术特征：

1.一种电的开关机构，至少包括驱动机构和带弹簧的多连杆机构，所述驱动机构驱动所述带弹簧的多连杆机构做弧线运动输入转变为旋转运动输出，其特征在于：所述带弹簧的多连杆机构包括弧形运动输入端和旋转运动输出端，所述带弹簧的多连杆机构从所述弧线运动输入端至所述旋转运动输出端设置有至少由五个杆件构成的第一连杆结构。

2.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述带弹簧的多连杆机构设置有上连杆，所述旋转运动输出端至所述上连杆为至少由五个连杆构成的第二连杆结构。

3.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述电的开关机构处于脱扣状态时，所述带弹簧的多连杆机构包括一级第一转动副和五连杆机构，或一副连杆和所述五连杆机构；当所述电的开关机构由脱扣状态转变为储能状态时，所述五连杆机构转变为四连杆机构。

4.根据权利要求3所述的电的开关机构，其特征在于：所述一级第一转动副与所述五连杆机构的末端杆固定相接，所述一级第一转动副旋转输出放大的转角并减少杆件传动力矩效率的损失。

5.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述驱动机构设置有至少一个做旋转运动输入转变为驱动所述带弹簧的多连杆机构做弧线运动输出的一级第二转动副。

6.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述驱动机构设置有至少一个连杆或至少一级第二转动副，也可设置有至少一个连杆和至少一级第二转动副。

7.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述驱动机构所设置的一级第二转动副与所述驱动机构上的力矩输入驱动轴连接，所述力矩输入驱动轴将输入的力矩直接或间接驱动所述带弹簧的多连杆机构上的一杠杆运动。

8.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述驱动机构设置的一级第二转动副、所述带弹簧的多连杆机构设置的一级第一转动副可为齿轮传动或链条链轮传动。

9.根据权利要求1所述的开关机构，其特征在于：所述驱动机构上设置的力矩输入驱动轴与所述带弹簧的多连杆机构上设置的驱动轴可同轴心活动设置也可非同轴心活动设置。

10.根据权利要求1所述电的开关机构，其特征在于：所述驱动机构与所述带弹簧的多连杆机构一体化设置或分体化设置。

11.一种电的开关，其特征在于：包括多层开关和权利要求1-10任一项所述的电的开关机构，所述电的开关机构驱动所述多层开关转动，实现所述电的开关的闭合或断开。

12.根据权利要求11所述电的开关，其特征在于：所述电的开关包括电的驱动器，所述带弹簧的多连杆机构设置有锁扣件和跳扣件，所述跳扣件受所述电的驱动器直接或间接作用下运动。

技术总结
本发明公开一种电的开关机构，至少包括驱动机构和带弹簧的多连杆机构，所述驱动机构驱动所述带弹簧的多连杆机构做弧线运动输入转变为旋转运动输出，所述带弹簧的多连杆机构包括弧形运动输入端和旋转运动输出端，所述带弹簧的多连杆机构从所述弧线运动输入端至所述旋转运动输出端设置有至少由五个杆件构成的第一连杆结构。本发明可以实现旋转开关90°分合，在保证触头转角大于等于90°的情况下，机构的力矩传递效率不降低，触头开距增加有助于开关分断时灭弧能力的提升。

技术研发人员：谷春雷,于雷,南添,南寅
受保护的技术使用者：天津首瑞智能电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13