鎖緊彈簧構件及旋轉隔離開關的製作方法

2023-07-24 19:00:41

本發明涉及電氣設備技術領域，具體涉及一種鎖緊彈簧構件及旋轉隔離開關。

背景技術：

旋轉隔離開關用於在通電狀態下阻止或允許電流流動，使得配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠的隔離。旋轉隔離開關廣泛地應用於電力系統中。尤其地，在光伏系統中，每個光伏電池中產生的較小的電流被並聯地結合以便給利用系統提供所需的電流或總功率，利用旋轉隔離開關則可以實現單獨隔離、保護和斷開每個光伏電池的目的。

旋轉隔離開關的控制機構內設置有鎖緊彈簧構件。旋轉隔離開關的控制機構工作過程中，鎖緊彈簧構件需要承受衝擊力。對鎖緊彈簧構件的結構提出了很高的要求。現有鎖緊彈簧構件的結構較為複雜，在使用較短時間後容易發生損壞，導致旋轉隔離開關無法正常工作。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種鎖緊彈簧構件，結構簡單，包括的結構件數量少，從而提高了整體的自身強度，能夠提升承受載荷衝擊能力，不易發生損壞。

一方面，本發明實施例提出了一種用於旋轉隔離開關控制機構的鎖緊彈簧構件，其包括：環形部件，具有通孔以及沿通孔的徑向延伸的缺口，缺口與通孔相連通；芯軸連接件，包括相互連接的固定部和安裝部，芯軸連接件通過固定部與環形部件相連接，安裝部設置於通孔內，安裝部包括盤體及兩個以上的芯軸配合凸起，盤體上設置有定位孔，定位孔的軸線與通孔的軸線重合或平行，兩個以上的芯軸配合凸起圍繞定位孔、相互間隔設置且由盤體的與定位孔相鄰的邊緣沿定位孔的軸向延伸。

根據本發明實施例的一個方面，每個芯軸配合凸起為板狀結構，芯軸配合凸起包括徑向延伸板以及軸向延伸板，徑向延伸板沿定位孔的徑向延伸，軸向延伸板沿定位孔的軸向延伸，軸向延伸板通過徑向延伸板與定位孔的孔壁相連接。

根據本發明實施例的一個方面，軸向延伸板上朝向定位孔的內側表面的橫截面輪廓線為直線，所有軸向延伸板的橫截面的內側表面輪廓線的延長線相交形成多邊形。

根據本發明實施例的一個方面，軸向延伸板上背向定位孔的外側表面的橫截面輪廓線為圓弧，圓弧的圓心位於定位孔的軸線上，所有軸向延伸板的橫截面的外側表面輪廓線的延長線形成圓形。

根據本發明實施例的一個方面，軸向延伸板上背向定位孔的外側表面包括沿周向方向依次連接的第一圓柱面、平面以及第二圓柱面，第一圓柱面與第二圓柱面同軸。

根據本發明實施例的一個方面，兩個以上的芯軸配合凸起沿定位孔的周向均勻設置。

根據本發明實施例的一個方面，芯軸連接件為一體成型，環形部件與芯軸連接件的材料均為金屬材料。

根據本發明實施例提供的鎖緊彈簧構件，其包括相互固定連接的環形部件和芯軸連接件。芯軸連接件結構簡單，自身包括的結構件數量少，從而提高了整體的自身強度，能夠提升承受載荷衝擊能力，不易發生損壞。

另一個方面，本發明實施例提供一種旋轉隔離開關，其包括上述的鎖緊彈簧構件。

附圖說明

下面將參考附圖來描述本發明示例性實施例的特徵、優點和技術效果。

圖1是本發明實施例的旋轉隔離開關的部分結構的分解結構示意圖。

圖2是本發明一實施例的鎖緊彈簧構件的正面視角結構示意圖。

圖3是本發明一實施例的鎖緊彈簧構件的反面視角結構示意圖。

圖4是本發明一實施例的鎖緊彈簧構件的俯視結構示意圖。

圖5是本發明另一實施例的鎖緊彈簧構件的正面視角結構示意圖。

圖6是本發明又一實施例的鎖緊彈簧構件的正面視角結構示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖並未按照實際的比例繪製。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例的詳細描述和附圖用於示例性地說明本發明的原理，但不能用來限制本發明的範圍，即本發明不限於所描述的實施例。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，術語「第一」和「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性；「多個」的含義是兩個或兩個以上；術語「內」、「外」、「頂部」、「底部」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

如圖1所示，本發明實施例的旋轉隔離開關包括外殼1、設置於外殼1內的芯軸(圖中未示出)、與外殼1相配合的蓋體2、設置於蓋體2上的旋轉軸3以及設置於蓋體2和外殼1之間的控制機構。本實施例的控制機構包括旋轉操作構件5、旋轉彈簧6以及鎖緊彈簧構件7。本實施例的外殼1具有圓柱形容納孔4，芯軸的一個端部設置於容納孔4內，且芯軸的軸線與容納孔4的軸線重合。本發明實施例的鎖緊彈簧構件7用於旋轉隔離開關的控制機構。本實施例的鎖緊彈簧構件7可圍繞容納孔4的軸線轉動地設置於容納孔4內，且與芯軸相連接。轉動蓋體2上的旋轉軸3時，旋轉軸3會帶動旋轉操作構件5、旋轉彈簧6以及鎖緊彈簧構件7轉動，進而鎖緊彈簧構件7會帶動芯軸轉動。

如圖2、圖3所示，本實施例的鎖緊彈簧構件7包括環形部件8以及芯軸連接件9。本實施例的環形部件8包括通孔81以及沿通孔81的徑向延伸的缺口82，其中，缺口82與通孔81相連通。本實施例的通孔81的橫截面呈圓形。本實施例的環形部件8包括形成上述缺口82的兩個彎折的自由端部。兩個彎折的自由端部位於環形部件8的同一側，且沿通孔81的軸向延伸。本實施例的芯軸連接件9包括相互連接的固定部9a和安裝部9b，例如通過鉚接、焊接、螺釘或螺栓連接的方式實現連接。芯軸連接件9通過固定部9a與環形部件8相連接。本實施例中，如圖3所示，固定部9a與環形部件8上與缺口82相對的部分相連接。本實施例的固定部9a通過兩個鉚釘與環形部件8鉚接連接，連接方式簡單、高效且牢固可靠。安裝部9b設置於通孔81內。安裝部9b包括盤體90及兩個以上的芯軸配合凸起。盤體90上設置有定位孔91。定位孔91的軸線與通孔81的軸線重合或平行。兩個以上的芯軸配合凸起92圍繞定位孔91、相互間隔設置且由盤體90的與定位孔91相鄰的與定位孔91相鄰的邊緣沿定位孔91的軸向延伸。芯軸位於外殼1容納孔4中的端部能夠插入到芯軸配合凸起92圍繞形成的空間內以完成彼此的插接配合。芯軸位於外殼1容納孔4中的端部與芯軸配合凸起92之間為過渡配合或過盈配合，能夠保證兩者之間連接的穩定性以及兩者之間的轉動同步性。

本實施例的鎖緊彈簧構件7通過安裝部9b與芯軸連接配合，並能夠通過安裝部9b將轉動力矩傳遞到芯軸部分。本實施例的鎖緊彈簧構件7結構簡單，包括的結構件數量少，從而提高了整體的自身強度，能夠提升承受載荷衝擊能力。本實施例的鎖緊彈簧構件7的安裝部9b的結構簡單，且與芯軸的端部的連接配合更加牢固可靠。由於安裝部9b與芯軸的端部之間插接配合後不存在間隙，從而能夠保證鎖緊彈簧構件7與芯軸同步轉動，避免鎖緊彈簧構件7與芯軸之間出現轉動不同步而導致鎖緊彈簧構件7受到載荷衝擊的情況，進而保證鎖緊彈簧構件7傳動穩定性，延長鎖緊彈簧構件7的使用壽命。

如圖2所示，本實施例的芯軸配合凸起92為板狀結構。芯軸配合凸起92包括徑向延伸板92a以及軸向延伸板92b。徑向延伸板92a沿定位孔91的徑向延伸。軸向延伸板92b沿定位孔91的軸向延伸。軸向延伸板92b通過徑向延伸板92a與定位孔91的孔壁相連接。芯軸位於外殼1容納孔4中的端部能夠插入到芯軸配合凸起92的軸向延伸板92b圍繞形成的空間內以完成彼此之間的插接配合。上述芯軸配合凸起92的結構能夠提高自身強度，提升承載能力，另外，這樣的結構也便於芯軸連接件9的整體加工製造，例如可以通過衝壓或鑄造的方式大批量、一體成型加工製造具有上述結構的芯軸配合凸起92的芯軸連接件9，生產效率高。

如圖2所示，本實施例的安裝部9b包括的每個芯軸配合凸起92的軸向延伸板92b包括朝向定位孔91的內側表面93以及背向定位孔91的外側表面94。芯軸配合凸起92的軸向延伸板92b與芯軸的端部插接配合後，軸向延伸板92b的內側表面93可以與芯軸的端部的外周表面相貼合，提升芯軸配合凸起92與芯軸連接穩定性。本實施例的外殼1還包括與容納孔4相連通且同軸設置的限位孔(圖中未示出)。本實施例的限位孔為圓柱形。芯軸配合凸起92的軸向延伸板92b能夠插入限位孔內，使得軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁相配合。

如圖4所示，本實施例的軸向延伸板92b的橫截面的內側表面93輪廓線為直線，且所有軸向延伸板92b的橫截面的內側表面93輪廓線的延長線相交形成邊數大於三的多邊形。優選地，上述多邊形為正多邊形，例如正三角形、正方形、正五邊形等。優選地，本實施例的所有軸向延伸板92b的橫截面的內側表面93輪廓線的延長線相交形成正四邊形。由於芯軸的端部的橫截面通常大致呈正方形，因此方便與芯軸的端部進行配合。

當鎖緊彈簧構件7轉動時，軸向延伸板92b會相對限位孔沿限位孔的周向轉動。在一個實施例中，軸向延伸板92b的橫截面的外側表面94輪廓線為圓弧，所有軸向延伸板92b的橫截面的外側表面94輪廓線的延長線形成圓形。軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁相接觸配合，從而由於軸向延伸板92b受到限位孔的限制且軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁在周向方向上均形成有接觸區域，因此使得軸向延伸板92b轉動過程中受力均衡，降低鎖緊彈簧構件7在轉動過程中受到額外的衝擊載荷的影響，提升了鎖緊彈簧構件7轉動過程的平穩性。

在一個實施例中，如圖1、圖4所示，軸向延伸板92b的外側表面94包括沿周向方向依次連接的第一圓柱面941、平面942以及第二圓柱面943，第一圓柱面941與第二圓柱面943同軸且與定位孔91同軸。所有的軸向延伸板92b的第一圓柱面941以及第二圓柱面943均同軸設置，從而保證所有的第一圓柱面941以及第二圓柱面943都處於同一圓柱面上。當芯軸配合凸起92的軸向延伸板92b插入限位孔內時，軸向延伸板92b的外側表面94的第一圓柱面941和第二圓柱面943與限位孔的孔壁接觸配合，軸向延伸板92b的外側表面94的平面942與限位孔的孔壁形成有間隙。這樣，軸向延伸板92b的外側表面94與外殼1上的限位孔的孔壁的接觸面積會變小，從而在保證軸向延伸板92b的外側表面94受到限位孔的限制作用前提下，能夠降低軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁之間的摩擦阻力，有利於降低驅動鎖緊彈簧構件7所需的轉動力，避免鎖緊彈簧構件7轉動過程中出現頓挫情況，提升鎖緊彈簧構件7轉動過程的平穩性。

本發明實施例的軸向延伸板92b上背向定位孔91的外側表面94上設置有凹槽944。具有凹槽944的軸向延伸板92b的外側表面94與外殼1上的限位孔的孔壁的接觸面積會變小，從而在保證軸向延伸板92b的外側表面94受到限位孔的限制作用前提下，能夠降低軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁之間的摩擦阻力，有利於降低驅動鎖緊彈簧構件7所需的轉動力，避免鎖緊彈簧構件7轉動過程中出現頓挫情況，提升鎖緊彈簧構件7轉動過程的平穩性。

在一個實施例中，如圖5所示，凹槽944設置在軸向延伸板92b的外側表面94上且沿定位孔91的周向延伸。進一步地，凹槽944周向貫穿軸向延伸板92b的整個外側表面94。優選地，多個凹槽944沿定位孔91的軸向間隔設置在軸向延伸板92b的外側表面94上，進一步降低軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁之間的摩擦阻力。

在另一個實施例中，如圖6所示，每個芯軸配合凸起92的軸向延伸板92b包括頂部以及底部。軸向延伸板92b通過底部與徑向延伸板92a相連接，頂部遠離徑向延伸板92a。凹槽944設置在軸向延伸板92b的外側表面94上，且從頂部沿定位孔91的軸向朝底部延伸。進一步地，凹槽944在定位孔91的周向方向上設置於軸向延伸板92b的中間位置。優選地，多個凹槽944沿定位孔91的周向間隔設置在軸向延伸板92b的外側表面94上，進一步降低軸向延伸板92b的外側表面94與限位孔的孔壁之間的摩擦阻力。

本實施例的兩個以上的芯軸配合凸起92沿定位孔91的周向均勻設置。這樣，一方面，方便加工製造安裝部9b，提高生產效率；另一方面，周向均勻設置的芯軸配合凸起92中的每個芯軸配合凸起92受力更加均勻，承受的衝擊載荷更均衡，有利於提升鎖緊彈簧構件7轉動過程的平穩性，避免鎖緊彈簧構件7過早發生損傷，延長鎖緊彈簧構件7的使用壽命。

本實施例的芯軸連接件9為一體成型部件，從而提高了鎖緊彈簧構件7的整體強度，提升了鎖緊彈簧構件7的承受衝擊載荷的能力，不易發生變形、損壞，進而延長了鎖緊彈簧構件7的使用壽命，保證具有本實施例的鎖緊彈簧構件7的旋轉隔離開關能夠長期正常工作。本實施例的環形部件8和芯軸連接件9的材料均為金屬材料，例如鋼或鋁合金等。由金屬材料加工製造的環形部件8和芯軸連接件9的強度更高。本實施例一體成型的芯軸連接件9可以通過衝壓或鑄造的加工工藝進行製造。上述的加工工藝簡單、難度低，從而簡化芯軸連接件9的生產工藝，減少了生產工序，進而提高了芯軸連接件9的生產效率，降低了人力和材料成本。

本實施例的環形部件8為板狀部件。本實施例的芯軸連接件9除芯軸配合凸起92之外整體上為板狀部件。

本發明實施例的鎖緊彈簧構件7包括相互連接的環形部件8和芯軸連接件9。芯軸連接件9具有用於與芯軸連接配合使用的定位孔91以及芯軸配合凸起92，通過芯軸配合凸起92傳遞轉動力矩，傳動過程平穩。鎖緊彈簧構件7整體結構簡單，自身強度高，從而能夠提升承載能力，降低額外載荷衝擊造成的損傷程度，有利於延長鎖緊彈簧構件7的壽命，保證旋轉隔離開關長期正常地工作。

本發明還涉及一種旋轉隔離開關。本實施例的旋轉隔離開關包括上述的鎖緊彈簧構件7。本實施例的旋轉隔離開關操作省力、簡便。由於鎖緊彈簧構件7具有良好的承載性能，因此本實施例的旋轉隔離開關能夠保持長期正常工作狀態，提升了旋轉隔離開關的可靠性和工作穩定性。

雖然已經參考優選實施例對本發明進行了描述，但在不脫離本發明的範圍的情況下，可以對其進行各種改進並且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構衝突，各個實施例中所提到的各項技術特徵均可以任意方式組合起來。本發明並不局限於文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的範圍內的所有技術方案。