專利名稱：開關(guān)的操作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在變電站、發(fā)電廠等中使用的開關(guān)的操作裝置，特別涉及 一種彈簧操作方式的開關(guān)的操作裝置，該操作裝置在儲(chǔ)能彈簧中存儲(chǔ)來自驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力，并利用所存儲(chǔ)的儲(chǔ)能彈簧的釋放力，以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行 開關(guān)動(dòng)作。
背景技術(shù)：
關(guān)于利用這樣的儲(chǔ)能彈簧的釋放力并以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作 的操作裝置，以前提出過很多方案。例如提出一種方案，是將彈簧設(shè)置為盤簧，
且通過在同一彈簧軸上連接2個(gè)以上的該盤簧，力圖在不發(fā)生危害的情況下增 大輸出(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
另外，在具有能夠手動(dòng)操作的手動(dòng)操作軸的開關(guān)中，提出一種方案，是當(dāng) 只對(duì)開路側(cè)與閉合側(cè)中的一方的動(dòng)作要求高速性時(shí)，使旋轉(zhuǎn)主軸旋轉(zhuǎn)，并使開 關(guān)觸點(diǎn)的開路動(dòng)作及閉合動(dòng)作的某一方進(jìn)行，同時(shí)進(jìn)行使儲(chǔ)能彈簧存儲(chǔ)能量的 動(dòng)作(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
再有，關(guān)于斷路器，以減小用于閉合與斷開的所需要的操作力為目的，而 提出以下的結(jié)構(gòu)。即，對(duì)于固定在杠桿軸上的連桿的前端，用銷子將連桿連接 起來，并在連桿的前端通過銷子安裝輥?zhàn)?。而且，在安裝斷路器的凸緣的低壓 室一側(cè)的操作機(jī)構(gòu)部上，設(shè)置與絕緣操作支桿的軸心線平行地引導(dǎo)輥?zhàn)拥牟郏?在杠桿軸上通過杠桿、連桿、杠桿來連接凸輪軸，在該凸輪軸的杠桿前端通過 銷子來連接引導(dǎo)筒的頭部。然后，提出一種向引導(dǎo)筒中插入成為肘節(jié)彈簧的壓 縮螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1特開2002—150898號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001—250458號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平9一161621號(hào)公報(bào)
但是，在上述以前的操作裝置中，分別具有以下的問題。例如專利文獻(xiàn)l的操作裝置中存在著下面的問題在減速機(jī)構(gòu)中使用蝸輪，旋轉(zhuǎn)軸相互垂直， 不僅傳遞效率差，而且結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。另外，專利文獻(xiàn)2的操作裝置中存在著 下面的問題在開關(guān)主體側(cè)上設(shè)置單向離合器，該結(jié)構(gòu)不適合要求在開路側(cè)與 閉合側(cè)的雙方都高速動(dòng)作的情況，同時(shí)該結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。再有，專利文獻(xiàn)3的 操作裝置，用于減小所用操作力的連桿結(jié)構(gòu)通過輥?zhàn)优c開關(guān)主體直接連接，不 僅結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，而且如果開關(guān)主體的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，則每次都必須根據(jù)這些 來重新評(píng)價(jià)用于減小該所用操作力的連桿結(jié)構(gòu)，這不適于標(biāo)準(zhǔn)化。
另一方面，在利用這樣的所存儲(chǔ)的儲(chǔ)能彈簧的釋放力使觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作 的彈簧操作方式的開關(guān)中，理想的是當(dāng)將需要的最大負(fù)荷的動(dòng)觸頭閉合時(shí)產(chǎn)生 最大的轉(zhuǎn)矩，并希望以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)它。
本發(fā)明是鑒于上述問題而設(shè)計(jì)的，目的在于得到一種開關(guān)的操作裝置，該 操作裝置不僅能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，而且在閉合動(dòng)作的后半段時(shí)間內(nèi)能夠得到較大的 動(dòng)作力。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，到達(dá)目的，本發(fā)明的開關(guān)的操作裝置，其特征在于 在利用所存儲(chǔ)的彈簧的釋放力并以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的開關(guān)的 操作裝置中，具有儲(chǔ)能彈簧；產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及將驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在 儲(chǔ)能彈簧中、同時(shí)通過輸出軸將該儲(chǔ)能彈簧的釋放力傳遞到開關(guān)主體的輸出傳 遞機(jī)構(gòu)，輸出傳遞機(jī)構(gòu)包括以輸出軸為中心旋轉(zhuǎn)、且將釋放力傳遞到該輸出 軸的傳遞杠桿；利用第二連接銷子將一端與傳遞杠桿的前端連接起來的連桿； 以及由設(shè)置在與輸出軸不同的其它位置上的主軸支承的、利用第一連接銷子與 連桿的另一端連接并利用儲(chǔ)能彈簧的釋放力而旋轉(zhuǎn)的釋放杠桿，隨著開關(guān)主體 的從開路狀態(tài)到閉合狀態(tài)的動(dòng)作，開關(guān)主體為開路狀態(tài)時(shí)相互彎折地放置的傳 遞杠桿、連桿及釋放杠桿相應(yīng)延伸，從而使得主軸、第一連接銷子及第二連接 銷子的排列接近直線。
另外，本發(fā)明的開關(guān)的操作裝置，其特征在于，在利用所存儲(chǔ)的彈簧的釋 放力并以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的開關(guān)的操作裝置中，具有儲(chǔ)能彈 簧；產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及將驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在儲(chǔ)能彈簧中、同時(shí)通過輸出 軸將該儲(chǔ)能彈簧的釋放力傳遞到開關(guān)主體的輸出傳遞機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括將 手動(dòng)操作力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)力的手動(dòng)把手；安裝該手動(dòng)把手的驅(qū)動(dòng)操作軸；以及使手動(dòng)把手只在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)的單向離合器，在驅(qū)動(dòng)操作軸的兩端部上設(shè)置能 夠安裝拆卸的手動(dòng)把手的安裝部，從而能夠給予反方向的旋轉(zhuǎn)力。
如果采用本發(fā)明，則因?yàn)閷?duì)于輸出傳遞不使用蝸輪等，旋轉(zhuǎn)軸不會(huì)相互垂 直，所以不僅力圖簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，而且也提高了安裝作業(yè)性能，同時(shí)當(dāng)在需要最大 負(fù)載的閉合動(dòng)作后半段時(shí)間內(nèi)閉合動(dòng)觸頭時(shí)，能夠產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩。
另外，如果采用本發(fā)明，則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括將手動(dòng)操作力轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力的 手動(dòng)把手；安裝該手動(dòng)把手的驅(qū)動(dòng)操作軸；以及使手動(dòng)把手只在一個(gè)方向上旋 轉(zhuǎn)的單向離合器。而且，因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)操作軸的兩端部上設(shè)置能夠安裝拆卸的手 動(dòng)把手的安裝部，以能夠給予反方向的旋轉(zhuǎn)力，所以即使只對(duì)例如變電站或者 發(fā)電廠等的多臺(tái)開關(guān)附加l臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也能夠?qū)崿F(xiàn)功能，并且從變電站、發(fā) 電廠整體來看時(shí)，能夠力圖減少使用零部件的數(shù)量。


圖l是表示與本發(fā)明相關(guān)的實(shí)施形態(tài)l的開關(guān)的開路狀態(tài)的示意圖。
圖2是表示操作裝置的減速機(jī)構(gòu)的沿著圖1的A-A線的箭頭方向剖面圖。
圖3是表示操作裝置的儲(chǔ)能彈簧在儲(chǔ)能途中的狀態(tài)的示意圖。
圖4是表示開關(guān)從開路狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)的情況的示意圖。
圖5是表示開關(guān)在完全閉合位置上的狀態(tài)的示意圖。
標(biāo)號(hào)說明
10手動(dòng)驅(qū)動(dòng)部(第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))
11手動(dòng)把手
12驅(qū)動(dòng)操作軸
12a第一安裝部
12b第二安裝部
13單向離合器
14旋轉(zhuǎn)止擋
20電動(dòng)驅(qū)動(dòng)部(第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)) 21電動(dòng)機(jī) 22驅(qū)動(dòng)電路 23制動(dòng)電路
30減速齒輪組(減速機(jī)構(gòu))31第一齒輪 32第二齒輪
33第三齒輪
34第四齒輪(輸出側(cè)齒輪)
34a缺口
35主軸
36軸承
37推力軸承
40輸出傳遞機(jī)構(gòu)
41彈簧杠桿
42釋放杠桿
43連桿
44傳遞杠桿
45輸出軸
46第一連接銷子
47第二連接銷子
50儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)
51連接銷子
52彈簧支桿
53儲(chǔ)能彈簧
54旋轉(zhuǎn)軸
70操作裝置
80開關(guān)主體
81輸出杠桿
82輸出連桿
83動(dòng)觸頭
84靜觸頭
61第一角度
02第二角度
具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明與本發(fā)明相關(guān)的開關(guān)的操作裝置的實(shí)施形態(tài)。 另外，本發(fā)明也不僅限于該實(shí)施形態(tài)。 實(shí)施形態(tài)l
圖l是表示與本發(fā)明相關(guān)的實(shí)施形態(tài)l的開關(guān)的開路狀態(tài)的示意圖。圖2是 表示操作裝置的減速機(jī)構(gòu)的沿著圖1的A-A線的箭頭方向剖面圖。圖3是表示操
作裝置的儲(chǔ)能彈簧在儲(chǔ)能途中的狀態(tài)的示意圖。圖4是表示開關(guān)從開路狀態(tài)變 為閉合狀態(tài)的情況的示意圖。圖5是表示開關(guān)在完全閉合位置上的狀態(tài)的示意 圖。另外，在圖1及圖3至圖5中，使軸與軸對(duì)應(yīng)的點(diǎn)劃線、以及使銷子與銷子 對(duì)應(yīng)的點(diǎn)劃線，表示相對(duì)應(yīng)的兩者是同一部分。
在圖1及圖3至圖5中，本實(shí)施形態(tài)的開關(guān)由開關(guān)主體80(開關(guān)主體80只表示 主要部分)及其操作裝置70構(gòu)成。操作裝置70具有產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力(旋轉(zhuǎn)力)的2個(gè)
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)IO、 20;將該驅(qū)動(dòng)力減速的減速機(jī)構(gòu)30;存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)力的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)50;
以及將驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)50中、并且將儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)50的釋放力傳遞到開關(guān)主 體80以驅(qū)動(dòng)開關(guān)主體80的輸出傳遞機(jī)構(gòu)40。
第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)即手動(dòng)驅(qū)動(dòng)部10是在圖1中用雙點(diǎn)劃線圍住的部分，具有 設(shè)置成能夠自由安裝拆卸的移動(dòng)式的手動(dòng)把手ll;以及與該手動(dòng)把手ll連接的 驅(qū)動(dòng)操作軸12。如上所述，在圖1中，使軸與軸對(duì)應(yīng)的點(diǎn)劃線表示相同的部分， 手動(dòng)把手11及驅(qū)動(dòng)操作軸12實(shí)際上配置成與后述的減速齒輪組30垂直，即配置 成與紙面垂直。
作為安裝手動(dòng)把手ll的安裝口，分別在驅(qū)動(dòng)操作軸12的兩端形成第一安裝 部12a及第二安裝部12b。然后，選擇第一安裝部12a及第二安裝部12b中的某一 側(cè)，就在這一側(cè)安裝手動(dòng)把手ll,而另一側(cè)的安裝部與減速機(jī)構(gòu)30連接。
對(duì)該驅(qū)動(dòng)操作軸12，還設(shè)置了單向離合器13與旋轉(zhuǎn)止擋14。單向離合器13 僅單向傳遞驅(qū)動(dòng)力，并防止因后述的儲(chǔ)能彈簧53的釋放力而使機(jī)構(gòu)反繞的情況 (抑制手動(dòng)操作途中的旋轉(zhuǎn)反向力)。利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使單向離合器13與 開關(guān)的開路動(dòng)作與閉合動(dòng)作的兩方向的操作動(dòng)作對(duì)應(yīng)。因?yàn)槭謩?dòng)驅(qū)動(dòng)部10通常 只需要對(duì)設(shè)置在變電站、發(fā)電廠等中的多臺(tái)開關(guān)主體80附加1臺(tái)就足夠了，所 以單向離合器13與以前的情況不同，當(dāng)從變電站或者發(fā)電廠整體來看時(shí)，能夠
力圖減少使用零部件的數(shù)量。
第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)即電動(dòng)驅(qū)動(dòng)部20具有與驅(qū)動(dòng)操作軸12直接連接的電動(dòng)機(jī)21。 與上述手動(dòng)驅(qū)動(dòng)部10相同，配置電動(dòng)機(jī)21，從而實(shí)際上使其旋轉(zhuǎn)軸與減速齒輪組30垂直、即與紙面垂直。與電動(dòng)機(jī)21連接驅(qū)動(dòng)電路22及制動(dòng)電路23的控制電 路。驅(qū)動(dòng)電路22驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21，將電能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力(旋轉(zhuǎn)力)。制動(dòng)電路23通 過對(duì)釋放后述的儲(chǔ)能彈簧53后的電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生抑制力，從而對(duì)電動(dòng)驅(qū) 動(dòng)部20及減速機(jī)構(gòu)30的慣性旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)。這樣，2個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10、 20通過從 外部取入手動(dòng)操作力，或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力(旋轉(zhuǎn)力)。
驅(qū)動(dòng)操作軸12與用減速齒輪組構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)30的第一齒輪31連接。減速 齒輪組30具有依次嚙合的第一齒輪31、第二齒輪32、第三齒輪33及第四齒輪34。 在4個(gè)齒輪中，由第一齒輪31(小齒輪)與第二齒輪32(大齒輪)構(gòu)成第1對(duì)減速齒輪 組，由第三齒輪33(小齒輪)與第四齒輪34(大齒輪)構(gòu)成第2對(duì)減速齒輪組。在本 實(shí)施形態(tài)中，將第1對(duì)齒輪組的第一齒輪31相對(duì)于第2對(duì)的齒輪組配置在后述的 輸出軸45—側(cè)，從而力圖減小空間。另外，如本實(shí)施形態(tài)所述，通過用簡(jiǎn)單的 結(jié)構(gòu)將上述單向離合器13與用傳遞效率高的平齒輪等構(gòu)成的減速齒輪組30進(jìn) 行組合，從而發(fā)揮有效的作用。
減速齒輪組30全部由平齒輪構(gòu)成，按一定的比例對(duì)所輸入的驅(qū)動(dòng)力(旋轉(zhuǎn)力) 進(jìn)行減速。輸出側(cè)齒輪即第四齒輪34支承在主軸35上。在該第四齒輪34的外周 部上形成只有規(guī)定長(zhǎng)度的圓弧的缺口34a。該缺口34a與后述的連接銷子51卡合。 這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，通過在減速齒輪組30的輸出側(cè)齒輪(第四齒輪34)上設(shè) 置缺口34a，從而兼用作為儲(chǔ)能杠桿，以力圖減少零部件數(shù)量。而且，決定第四 齒輪34的齒輪的直徑，從而成為兼用作為該儲(chǔ)能杠桿的第四齒輪34的動(dòng)作旋轉(zhuǎn) 角度不到l周那樣的減速比。這樣，通過在不與輸出傳遞機(jī)構(gòu)40的齒輪卡合的 角度范圍中設(shè)置缺口34a,從而能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)半徑較大的儲(chǔ)能杠桿。利用這樣的 結(jié)構(gòu)，能夠得到較大的輸出轉(zhuǎn)矩?；蛘呷绻窍嗤妮敵鲛D(zhuǎn)矩，則能夠減小彈 簧負(fù)載及電動(dòng)機(jī)的容量或者手動(dòng)操作轉(zhuǎn)矩。
另外，本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)操作軸12雖然與第一齒輪31連接，但是也可以未 必要與第一齒輪31連接，也可以考慮到兼顧手動(dòng)操作的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，而與最適 當(dāng)?shù)凝X輪軸連接。另外，本實(shí)施形態(tài)的減速機(jī)構(gòu)30雖然由齒輪組構(gòu)成，但是也 可以未必是齒輪組，也可以用鏈條或皮帶連接的機(jī)構(gòu)來進(jìn)行減速。另外，也能 夠?qū)p速齒輪組集中在電動(dòng)機(jī)的齒輪頭上，從而對(duì)減少零部件數(shù)量及節(jié)省空間 是有效的。
在主軸35上，除了第四齒輪34的齒輪，還支承著輸出傳遞機(jī)構(gòu)40的彈簧杠 桿41與釋放杠桿42。在彈簧杠桿41的前端，通過連接銷子51與儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)50的彈簧支桿52連接。在釋放杠桿42上，形成圓弧狀的長(zhǎng)孔42a。彈簧支桿52前端的連 接銷子51卡合在該釋放杠桿42的長(zhǎng)孔42a中，并且與第四齒輪34的缺口34a卡合。 缺口34a及長(zhǎng)孔42a的角度范圍是輸出軸動(dòng)作角或者對(duì)其加上間隙角的大小，一 般不到180° 。如圖2所示，支承在主軸35上的第四齒輪34、彈簧杠桿41及釋放 杠桿42，分別由軸承36及推力軸承37支持，以使它們能夠各自獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。另 外，為了更好地平衡負(fù)載，這樣配置具有缺口34a的第四齒輪34與具有長(zhǎng)孔42a 的釋放杠桿42，以使它們對(duì)向地夾住彈簧支桿52。
在與釋放杠桿42的長(zhǎng)孔42a卡合的連接銷子51上，連接構(gòu)成儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)50的 儲(chǔ)能彈簧53。儲(chǔ)能彈簧53通過從一端沿著軸線延伸的彈簧支桿52與連接銷子51 連接。另一方面，利用旋轉(zhuǎn)軸54來支持儲(chǔ)能彈簧53的另一端，儲(chǔ)能彈簧53能夠 傾斜擺動(dòng)。利用這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)能夠沿軸線方向壓縮儲(chǔ)能彈簧53。另外， 本實(shí)施形態(tài)的儲(chǔ)能彈簧53雖然是螺旋彈簧，但是不僅限于螺旋彈簧，也可以是 碟形彈簧或者板彈簧。
在釋放杠桿42上，利用第一連接銷子46與連桿43的一端連接。另一方面， 傳遞杠桿44與輸出軸45固定成一體，并以該輸出軸45為旋轉(zhuǎn)中心來旋轉(zhuǎn)。在傳 遞杠桿44的前端，利用第二連接銷子47與連桿43的另一端連接。儲(chǔ)能彈簧53中 所存儲(chǔ)的驅(qū)動(dòng)力(釋放力)，按照釋放杠桿42、連桿43及傳遞杠桿44的順序進(jìn)行 傳遞，通過與輸出軸45固定成一體的輸出杠桿81，向開關(guān)主體80輸出。所輸出 的儲(chǔ)能彈簧53的釋放力通過開關(guān)主體80的輸出杠桿81及輸出連桿82，向動(dòng)觸頭 83傳遞，使動(dòng)觸頭83與靜觸頭84閉合，以使開關(guān)主體80變成閉合狀態(tài)。而且， 輸出軸45與未圖示的緩沖器連接，利用該緩沖器的動(dòng)作在開路動(dòng)作及閉合動(dòng)作 結(jié)束的區(qū)域中，對(duì)開關(guān)主體80進(jìn)行平穩(wěn)的減速控制。
接著說明動(dòng)作。如果從手動(dòng)把手11或者電動(dòng)機(jī)21輸入驅(qū)動(dòng)力，則用減速齒 輪組30進(jìn)行減速之后，將該驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在儲(chǔ)能彈簧53中。具體地說，如果第四 齒輪34旋轉(zhuǎn)到規(guī)定角度，連接銷子51與長(zhǎng)孔42a的一端卡合，則彈簧杠桿41開始 旋轉(zhuǎn)，且將驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在儲(chǔ)能彈簧53中。如圖3所示，當(dāng)連接主軸35與連接銷 子51的線與儲(chǔ)能彈簧53的軸線一致時(shí)，儲(chǔ)能強(qiáng)度最強(qiáng)，之后馬上釋放。當(dāng)釋放 儲(chǔ)能彈簧53時(shí)，通過使連接銷子51在缺口34a內(nèi)自由移動(dòng)，與長(zhǎng)孔42a的一端接 觸，從而使釋放杠桿42旋轉(zhuǎn)。當(dāng)連接銷子51與長(zhǎng)孔42a的一端接觸之后，與電動(dòng) 機(jī)21連接的驅(qū)動(dòng)電路22馬上斷開，第四齒輪34雖然有慣性旋轉(zhuǎn)，但是該慣性旋 轉(zhuǎn)通過在斷開驅(qū)動(dòng)電路22之后馬上閉合同樣與電動(dòng)機(jī)21連接的制動(dòng)電路23，從而平穩(wěn)地進(jìn)行減速控制。
這里，將以第一連接銷子46為中心而連接第一連接銷子46和主軸35的直線 與連接第一連接銷子46和第二連接銷子47的直線所構(gòu)成的角度、即釋放杠桿42 與連桿43所構(gòu)成的角度設(shè)定為第一角度ei，另外，將以第二連接銷子47為中心 而連接第二連接銷子47和第一連接銷子46的直線與連接第二連接銷子47和輸 出軸45的直線所構(gòu)成的角度、即連桿43與傳遞杠桿44所構(gòu)成的角度設(shè)定為第二 角度92。
當(dāng)開關(guān)主體80為開路狀態(tài)時(shí)(圖1)，第一角度ei與第二角度02成為規(guī)定的角 度，釋放杠桿42、連桿43及傳遞杠桿44處于相互彎折的配置，這樣配置輸出軸 45，以使其離開減速機(jī)構(gòu)30及儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)50中的任何一個(gè)都置于適當(dāng)?shù)木嚯x，以 能夠避免相互干涉。更加詳細(xì)地說，配置儲(chǔ)能彈簧53的旋轉(zhuǎn)軸54和主軸35與第 二齒輪32及第三齒輪33的旋轉(zhuǎn)中心大致在一條直線上，并且在從主軸35大致與 該虛擬直線垂直的方向上配置輸出軸45。然后，隨著開關(guān)主體80從開路狀態(tài)到 閉合狀態(tài)的動(dòng)作，第一角度ei的角度變大(圖3、圖4)，當(dāng)變成完全閉合位置時(shí)， 釋放杠桿42、連桿43及傳遞杠桿44相互延伸地配置，從而使主軸35、第一連接 銷子46及第二連接銷子47的排列接近于直線(圖5)。
當(dāng)開關(guān)主體80在完全閉合位置時(shí)，第一角度ei接近180。比較好。在本實(shí) 施形態(tài)中，將當(dāng)開關(guān)主體80在完全閉合位置時(shí)的第一角度ei設(shè)定為僅小于180 °幾度。這是為了防止由于構(gòu)成輸出傳遞機(jī)構(gòu)40及開關(guān)主體80的各零部件的 尺寸偏差及安裝誤差等，而使閉合動(dòng)作時(shí)第一角度ei超過180。，傳遞杠桿44 反向旋轉(zhuǎn)，因而可動(dòng)觸頭83的動(dòng)作方向相反。
關(guān)于連桿43與傳遞杠桿44所構(gòu)成的角度即第二角度02，當(dāng)?shù)诙嵌?2為90 °時(shí)，儲(chǔ)能彈簧53所輸出的釋放力起最大的作用。在本實(shí)施形態(tài)中，開始閉合 觸點(diǎn)的時(shí)間即將動(dòng)觸頭83向靜觸頭84壓緊動(dòng)作時(shí)(圖4)，第二角度62大概變成90 ° 。利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠增大閉合途中的輸出軸45的轉(zhuǎn)矩。更加詳細(xì)地說， 因?yàn)樵陂]合動(dòng)作的后半段時(shí)間內(nèi)輸出軸45的轉(zhuǎn)矩成為最大，所以當(dāng)需要最大負(fù) 載的動(dòng)觸頭83閉合時(shí)，能夠以高效率產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩。
另外，如果當(dāng)開關(guān)主體80在完全閉合位置上時(shí)，第二角度e2是銳角(0。 <92<90° )，且當(dāng)開關(guān)主體80在完全開路位置上時(shí)，第二角度02是鈍角(卯。 <92<180° )，則能夠得到上述的規(guī)定效果。
如上所述，在本實(shí)施形態(tài)的開關(guān)的操作裝置中，具有儲(chǔ)能彈簧53;產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)IO、 20;對(duì)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行減速并放大的平齒輪組的減速機(jī)構(gòu)30;
以及將驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在儲(chǔ)能彈簧53中并且通過輸出軸45將該儲(chǔ)能彈簧53的釋放 力傳遞給開關(guān)主體80的輸出傳遞機(jī)構(gòu)40。而且，輸出傳遞機(jī)構(gòu)40具有以輸出 軸45為中心旋轉(zhuǎn)并將釋放力傳遞給輸出軸45的傳遞杠桿44;在傳遞杠桿44的前 端利用第二連接銷子47與一端連接的連桿43;以及由設(shè)置在與輸出軸45不同的 其它位置上的主軸35支承的、利用第一連接銷子46與連桿43的另一端連接并利 用儲(chǔ)能彈簧53的釋放力而旋轉(zhuǎn)的釋放杠桿42。然后，隨著開關(guān)主體80的從開路 狀態(tài)到閉合狀態(tài)的動(dòng)作，開關(guān)主體80為開路狀態(tài)時(shí)相互彎折地放置的傳遞杠桿 44、連桿43及釋放杠桿42相應(yīng)延伸，從而使得主軸35、第一連接銷子46及第二 連接銷子47的排列接近直線。因此，對(duì)于輸出傳遞不使用蝸輪等，能夠力圖簡(jiǎn) 化機(jī)構(gòu)，另外，當(dāng)需要最大負(fù)載的閉合動(dòng)作后半段時(shí)間的動(dòng)觸頭83閉合時(shí)，能 夠產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩。
工業(yè)上的實(shí)用性
如上所述，與本發(fā)明相關(guān)的開關(guān)的操作裝置適用于一種彈簧操作方式的開 關(guān)的操作裝置，該操作裝置將來自驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在儲(chǔ)能彈簧中，并且 利用所存儲(chǔ)的儲(chǔ)能彈簧的釋放力以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。
權(quán)利要求
1. 一種開關(guān)的操作裝置，利用所存儲(chǔ)的彈簧的釋放力以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，其特征在于，具有儲(chǔ)能彈簧；產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及將所述驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在所述儲(chǔ)能彈簧中、同時(shí)通過輸出軸將該儲(chǔ)能彈簧的釋放力傳遞到開關(guān)主體的輸出傳遞機(jī)構(gòu)，所述輸出傳遞機(jī)構(gòu)包括以所述輸出軸為中心旋轉(zhuǎn)、且將釋放力傳遞到該輸出軸的傳遞杠桿；利用第二連接銷子將一端與所述傳遞杠桿的前端連接起來的連桿；以及由設(shè)置在與所述輸出軸不同的其它位置上的主軸支承、利用第一連接銷子與所述連桿的另一端連接并利用所述儲(chǔ)能彈簧的釋放力而旋轉(zhuǎn)的釋放杠桿，隨著所述開關(guān)主體的從開路狀態(tài)到閉合狀態(tài)的動(dòng)作，所述開關(guān)主體為開路狀態(tài)時(shí)相互彎折地放置的所述傳遞杠桿、所述連桿以及所述釋放杠桿相應(yīng)延伸，從而使得所述主軸、所述第一連接銷子及所述第二連接銷子的排列接近直線。
2. 如權(quán)利要求l中所述的開關(guān)的操作裝置，其特征在于，當(dāng)所述開關(guān)主體在完全閉合的位置上時(shí)，所述釋放杠桿與所述連桿所構(gòu)成的第一角度(ei)比i80。小幾度。
3. 如權(quán)利要求1或2中所述的開關(guān)的操作裝置，其特征在于， 所述傳遞杠桿與所述連桿所構(gòu)成的第二角度(92)，當(dāng)所述開關(guān)主體在完全閉合位置上時(shí)為銳角(O。 <92<90° )，當(dāng)所述開關(guān)主體在完全開路位置時(shí)為鈍角 (90° <92<180° )。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的開關(guān)的操作裝置，其特征在于， 至少有一組減速齒輪組，該減速齒輪組用于對(duì)從所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為旋轉(zhuǎn)力所傳遞的所述驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速，并且該減速齒輪組的輸出側(cè)齒輪由所述主軸支 承。
5. 如權(quán)利要求4中所述的開關(guān)的操作裝置，其特征在于， 具有由所述主軸支承、且在端部利用連接銷子連接所述儲(chǔ)能彈簧的彈簧杠桿，在所述減速齒輪組的輸出側(cè)齒輪上，沿著圓周方向形成規(guī)定弧長(zhǎng)的缺口，通過在所 述缺口上卡合所述連接銷子，以使所述儲(chǔ)能彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能，當(dāng)釋放所述儲(chǔ)能彈簧時(shí), 通過使所述連接銷子在所述缺口內(nèi)自由移動(dòng)并與所述釋放杠桿接觸，從而使所述 釋放杠桿旋轉(zhuǎn)。
6. 如權(quán)利要求5中所述的開關(guān)的操作裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有將電能轉(zhuǎn)換成所述驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)，在該電動(dòng)機(jī)中設(shè)置將 所述儲(chǔ)能彈簧釋放之后的所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)電路。
7. —種開關(guān)的操作裝置，利用所存儲(chǔ)的彈簧的釋放力以高速使開關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn) 行開關(guān)動(dòng)作，其特征在于，具有儲(chǔ)能彈簧；產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及將所述驅(qū)動(dòng)力存儲(chǔ)在所述儲(chǔ)能彈簧中、同時(shí)通過輸出軸將該儲(chǔ)能彈簧的釋 放力傳遞到開關(guān)主體的輸出傳遞機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括將手動(dòng)操作力轉(zhuǎn)換為所述驅(qū)動(dòng)力的手動(dòng)把手；安裝該 手動(dòng)把手的驅(qū)動(dòng)操作軸；以及使所述手動(dòng)把手只在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)的單向離合器，在所述驅(qū)動(dòng)操作軸的兩端部上設(shè)置能夠安裝拆卸的所述手動(dòng)把手的安裝 部，從而能夠給予反方向的旋轉(zhuǎn)力。
8. 如權(quán)利要求7中所述的開關(guān)的操作裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少具有一組減速齒輪組，所述驅(qū)動(dòng)操作軸與所述減速齒輪 組的輸入側(cè)齒輪的某一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸連接。
全文摘要
得到一種開關(guān)的操作裝置，該操作裝置能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，并且在閉合動(dòng)作的后半段時(shí)間內(nèi)能夠得到較大的動(dòng)作力。輸出傳遞機(jī)構(gòu)(40)具有以輸出軸(45)為中心旋轉(zhuǎn)并將釋放力傳遞給輸出軸(45)的傳遞杠桿(44)；在傳遞杠桿(44)的前端利用第二連接銷子(47)與一端連接的連桿(43)；以及由設(shè)置在與輸出軸(45)不同的其它位置上的主軸(35)支承的、利用第一連接銷子(46)與連桿(43)的另一端連接并利用儲(chǔ)能彈簧(53)的釋放力而旋轉(zhuǎn)的釋放杠桿(42)。隨著開關(guān)主體(80)的從開路狀態(tài)到閉合狀態(tài)的動(dòng)作，開關(guān)主體(80)為開路狀態(tài)時(shí)相互彎折地放置的傳遞杠桿(44)、連桿(43)及釋放杠桿(42)相應(yīng)延伸，從而使得主軸(35)、第一連接銷子(46)及第二連接銷子(47)的排列接近直線。
文檔編號(hào)H01H33/42GK101414527SQ20081000543
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者中島敦哉, 田中直也, 藤田大輔, 貞國仁志 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社