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电源转换 开关

阅读：10发布：2021-06-14

专利汇可以提供电源转换开关专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种电源转换开关，使具有可动触头(3)的横杆 (1)旋转并与配置在横杆(1)左右两侧的固定触头(4)、(5)中的一方接触。横杆(1)具有左右带突出片(21)的非圆形截面且旋转角度比左右固定触头(4)、(5)间的可动触头(3)的旋转容许角度大，在可动触头(3)的基部形成有带间隙地插通横杆(1)的贯通孔(23)，在贯通孔(23)的内部形成有承载横杆(1)的突出片(21)的阶梯部(24)以及在可动触头(3)的中心轴方向延伸的弹簧收纳部(25)，弹簧收纳部(25)收纳有压缩弹簧 (26)并使可动触头(3)弹性地保持在横杆(1)上。采用本发明，能够通过单一的压缩弹簧对左右任一固定触头都产生相同的接触压力。，下面是电源转换开关专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电源转换开关，使具有可动触头的横杆旋转，使可动触头与配置在横杆的左右两侧的固定触头中的一方接触，该电源转换开关的特征在于，
横杆具有在左右带有突出片的非圆形截面，该横杆的旋转角度比在左右固定触头间的可动触头的旋转容许角度大，
在可动触头的基部形成有带间隙地插通横杆的贯通孔，在该贯通孔的内部形成有承载横杆的突出片的阶梯部、以及在可动触头的中心轴方向延伸的弹簧收纳部，该弹簧收纳部收纳有压缩弹簧并使可动触头弹性地保持在横杆上。
2.如权利要求1所述的电源转换开关，其特征在于，在可动触头与固定触头接触后，通过横杆的进一步旋转使横杆一侧的突出片从可动触头的阶梯部上浮，利用压缩弹簧向使上浮的突出片返回到与可动触头的阶梯部接触的位置的方向推压可动触头的力，使可动触头与固定触头之间产生接触压力。
3.如权利要求1所述的电源转换开关，其特征在于，通过连杆机构使横杆旋转。

说明书全文

电源转换开关

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电源转换开关，其用于在与负载连接的商用电源停电的情况下，将电源从商用电源转换为应急电源等其它的电源，或者在商用电源恢复时自动转换成商用电源。

背景技术

[0002] 电源转换开关是用来对多个电源进行转换并供给给负载的装置，广泛用于具有用来应对停电的发电机等应急电源(备用电源)的家庭、设施。在电源转换时旋转横杆(日文：クロスバ一)，使保持在横杆上的可动触头与相反侧的固定触头接触，由此进行电源转换。

[0003] 这种电源转换优选在尽可能短的时间内进行，而且，转换后必须使可动触头与固定触头可靠地接触。因此，如专利文献1所述，采用如下结构：在电源转换时利用连杆机构使横杆瞬时旋转，同时将弹簧夹在横杆与可动触头之间，利用该弹簧力来维持可动触头与固定触头之间的接触压力。

[0004] 图1和图2是专利文献1所记载的以往的可动触头的动作说明图。可动触头51是基部52弯曲的金属板，基部52挠性地支撑在通过未图示的连杆机构旋转的横杆53上。另外，在横杆53上，竖立设置有在与可动触头51之间空有间隙的截面为L字型的突片54。
此外，在横杆53的与突片54相反的一侧设有压缩弹簧55，该压缩弹簧55向突片54的侧壁弹性推压可动触头51的下方部分。

[0005] 如图1所示，当横杆53向突片54的方向(图中的左方)旋转时，可动触头51顶端的触点首先与左侧的固定触头56的触点接触。但是，由于横杆53进一步以某个角度格外地进行旋转，因此可动触头51被突片54的侧壁下部推压。此时，由于设在可动触头51与横杆53之间的压缩弹簧55向突片54的侧壁推压可动触头51的下方部分，因此在可动触头51上产生以与侧壁下部的接触点A为支点的逆时针方向的转矩。因此，可动触头51前端的触点被向固定触头56的方向推压，维持触点间的接触压力。

[0006] 另外如图2所示，当横杆53向与突片54相反的方向(图中的右方)旋转时，可动触头51顶端的触点首先与右侧的固定触头57的触点接触。但是，由于横杆53进一步以某种角度格外地进行旋转，因此，可动触头51被突片54的侧壁上部推压。此时，由于设在可动触头51与横杆53之间的压缩弹簧55向突片54的侧壁推压可动触头51的下方部分，因此，在可动触头51上产生以与侧壁上部的接触点P为支点的顺时针方向的转矩。因此，可动触头51顶端的触点被向固定触头57的方向推压，维持触点间的接触压力。

[0007] 如上所述，专利文献1所记载的电源转换开关构成为利用单一的压缩弹簧55产生左右两侧的固定触头56、57与可动触头51之间的接触压力。但是，由于在图1的状态下，支点A为可动触头51的最下端，受力点B为压缩弹簧55的推压点，作用点C为可动触头51顶端的触点，因此杠杆比为AB/AC，与其相对地，由于在图2的状态下支点P位于受力点B与作用点C之间，因此杠杆比为PB/PC。如上所述，由于在图1的状态和图2的状态下，杠杆比不同，因此存在着由压缩弹簧55施加到触点上的接触压力不相等的问题。

[0008] 专利文献1：日本特开2003-123597号公报

发明内容

[0009] 因此，本发明的目的在于提供一种解决上述以往的问题点的电源转换开关，该电源转换开关通过单一的压缩弹簧对左右任何一方的固定触头都能够产生相同的接触压力。

[0010] 为解决上述问题，本发明提供一种电源转换开关，该电源转换开关使具有可动触头的横杆旋转，使可动触头与配置在横杆的左右两侧的固定触头中的一方接触，其中，横杆具有在左右带有突出片的非圆形截面，该横杆的旋转角度比在左右固定触头间的可动触头的旋转容许角度大，在可动触头的基部形成有带间隙地插通横杆的贯通孔，在该贯通孔的内部形成有承载横杆的突出片的阶梯部、以及在可动触头的中心轴方向延伸的弹簧收纳部，该弹簧收纳部收纳有压缩弹簧并使可动触头弹性地保持在横杆上。

[0011] 发明效果

[0012] 本发明的电源转换开关，是一种利用压缩弹簧弹性保持横杆和可动触头的构造。并且，通过将横杆的旋转角度设定得比在左右固定触头间的可动触头的旋转容许角度大，由此，在可动触头与固定触头接触后，使横杆的突出片的一方仅对可动触头的一方的阶梯部进行推压并进行格外地旋转。此时，配置在可动触头中心轴上的压缩弹簧推压可动触头想要使从阶梯部浮起的另一方的突出片返回到原来的位置。由此，可动触头顶端的触点以突出片推压阶梯部的点为支点对固定触头进行推压。在本构造中，可以使从突出片推压阶梯部的点至压缩弹簧推压可动触头的点的距离、与从突出片推压阶梯部的点至可动触头顶端的触点推压固定触头的点的距离之比在左右都相同。因此，能够通过单一的压缩弹簧对左右任一固定触头都产生相同的接触压力。
附图说明

[0013] 图1是以往技术的说明图。

[0014] 图2是以往技术的说明图。

[0015] 图3是表示本发明实施形态的整体俯视图。

[0016] 图4是从图3上端向下看的图。

[0017] 图5是沿图3的A-A线的剖视图。

[0018] 图6是本发明实施方式的动作说明图。

[0019] 符号说明：

[0020] 1…横杆；2…连杆机构；3…可动触头；4…右侧固定触头；5…左侧固定触头；6…电源端子；7…电源端子；8…负载端子；9…传动摇柄；10…杆体；11…电磁线圈；12…电磁线圈；13…柱塞；14…柱塞；15…连接部件；16…长孔；17…连接臂；18…压缩螺旋弹簧；19…压缩螺旋弹簧；20…安装销；21…突出片；22…弹簧承载座；23…贯通孔；24…阶梯部；
25…弹簧收纳部；26…压缩弹簧；30…导向件；51…可动触头；52…基部；53…横杆；54…突片；55…压缩弹簧；56…固定触头；57…固定触头。

具体实施方式

[0021] 下面，详细说明本发明的实施方式。

[0022] 在图3及图4中，1是可向左右方向旋转支撑的截面为非圆形的横杆，2是使该横杆向左右任一方向旋转的连杆机构，3是支撑在该横杆1上的可动触头，4是右侧固定触头，5是左侧固定触头。右侧固定触头4与右侧电源端子6连接，左侧固定触头5与左侧电源端子7连接。另外，可动触头3与负载端子8连接。

[0023] 例如，使右侧电源端子6与商用电源连接，使左侧电源端子7与应急电源连接。使可动触头3始终与右侧固定触头4接触并使商用电源向负载端子8供电，在商用电源停电的情况下，传感器检测该情况并使横杆1向左侧旋转，使可动触头3与左侧固定触头5接触从而能够从应急电源向负载端子8供电。

[0024] 在横杆1上固定设有向图中的上方的传动摇柄(日文：ドライブハンドル)9，在该传动摇柄9的侧面设有杆体10。另外，在左右两侧设有相对的一对电磁线圈11、12，各电磁线圈的柱塞13、14的顶端间通过连接部件15连接。在该连接部件15上形成有长孔16，并插通传动摇柄9的杆体10。因此，当对电磁线圈11、12中的任一方通电时，连接部件15被向左或向右吸引，传动摇柄9随之向左或向右动作，使横杆1旋转。

[0025] 另外，在横杆1上固定设有沿左右两侧延伸的连接臂17，在其两端设有压缩螺旋弹簧18、19从两侧对连接臂17进行反弹。由于连接臂17的旋转轴即横杆1与安装在压缩螺旋弹簧18、19本体上的安装销20、20处于一直线上，所以连接臂17在该直线上是不稳定的，如图4所示，需要取得连接臂17向左或向右倾斜的稳定位置。因此，传动摇柄9通过电磁线圈11、12进行动作直至越过中性点，并且通过压缩螺旋弹簧18、19的反弹力使连接臂17急剧地活动到倾斜位置。其结果是，横杆1瞬时旋转并使可动触头3与相反侧的固定触头接触。

[0026] 该横杆1的旋转角度被传动摇柄9与本体接触的角度限制。该横杆1的旋转角度设定得比在左右固定触头4、5之间的可动触头3的旋转容许角度大。利用上述连杆机构的横杆1的旋转构造与以往相同，也如专利文献1所记载的那样。下面，参照图5～图7来说明本发明的特征即可动触头3相对于横杆1的安装构造。

[0027] 如图5所示，横杆1的可动触头3安装部分为在左右具有突出片21的非圆形截面。在本实施方式中，横杆1大致为正方形，四个角部被倒角成以横杆1的旋转中心轴为中心的圆弧状。另外，在上表面形成有弹簧承载座22。

[0028] 在可动触头3的基部形成有带间隙地插通横杆1的贯通孔23，在该贯通孔23的内部在左右形成有承载横杆1的左右突出片21的阶梯部24。另外，形成有在可动触头3的中心轴方向延伸的弹簧收纳部25。在该弹簧收纳部25的内部收纳有压缩弹簧26。压缩弹簧26是压缩螺旋弹簧，其下端与横杆1的弹簧承载座22嵌合，其上端与弹簧收纳部25的顶面紧密接触。因此，可动触头3弹性地保持为呈相对于横杆1始终被向上方推举的状态。

[0029] 这样一来，在本发明中，可动触头3相对于横杆1被弹性地保持而未被固定。因此，在本实施方式中，如图3所示，在两个可动触头3的中央及两侧设有导向件30，支撑可动触头3并使其不会在横杆1的轴线方向产生松动支撑。但是，可动触头3的数量是任意的，不受本实施方式的限制。

[0030] 接着，说明本发明的作用。图5所示为横杆1旋转到右侧的状态。可动触头3也与横杆1一起向右侧旋转，但是由于横杆1的旋转角度设定得比在左右固定触头4、5间的可动触头3的旋转容许角度大，因此，在可动触头3的顶端的触点碰到固定触头4停止之后，横杆1继续向右方旋转。因此，如图所示，横杆1的右侧的突出片21与可动触头3的右侧的阶梯部24抵接，左侧的突出片21呈从左侧的阶梯部24上浮的状态。

[0031] 此时，收纳于弹簧收纳部25的压缩弹簧26以横杆1右侧的突出片21与可动触头3右侧的阶梯部24抵接的点X为支点，向使上浮的横杆1左侧的突出片21返回到与可动触头3左侧的阶梯部24接触的位置Y的方向推压可动触头3。其结果是，可动触头3顶端的触点Z1以横杆1右侧的突出片21与可动触头3右侧的阶梯部24抵接的点X为支点推压固定触头4，产生接触压力。

[0032] 接着，当为了转换电源而利用前述的连杆机构向左方旋转横杆1时，可动触头3也向左侧旋转，在可动触头3顶端的触点碰到左侧的固定触头5停止之后，横杆1继续向左方旋转。因此，如图6所示，横杆1左侧的突出片21与可动触头3左侧的阶梯部24抵接，右侧的突出片21呈从右侧的阶梯部24上浮的状态。此时，收纳于弹簧收纳部25的压缩弹簧26以横杆1左侧的突出片21与可动触头3左侧的阶梯部24抵接的点Y为支点，向使上浮的横杆1右侧的突出片21返回到与可动触头3右侧的阶梯部24抵接的位置X的方向推压可动触头3。其结果是，可动触头3顶端的触点Z2以横杆1左侧的突出片21与可动触头3左侧的阶梯部24抵接的点Y为支点推压固定触头4，产生接触压力。

[0033] 在本发明中，由于比值(XS/XZ1)与比值(YS/YZ2)形成为相同，所以，可动触头3和固定触头4接触时的接触压力、与可动触头3和固定触头5接触时的接触压力也均等，该比值(XS/XZ1)为从横杆1右侧的突出片21和可动触头3右侧的阶梯部24抵接的点X到压缩弹簧26推压可动触头3的点S的距离、与从横杆1右侧的突出片21和可动触头3右侧的阶梯部24抵接的点X到可动触头3顶端的触点推压固定触头4的点Z1的距离的比，该比值(YS/YZ2)为从横杆1左侧的突出片21和可动触头3左侧的阶梯部24抵接的点Y到压缩弹簧26推压可动触头3的点S的距离与从横杆1左侧的突出片21和可动触头3左侧的阶梯部24抵接的点Y到可动触头3顶端的触点推压固定触头5的点Z2的距离的比。因此，使用单一的压缩弹簧26，也能够消除如以往技术那样的接触压力不均等。

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