切换装置的驱动机构及其切换装置.pdf

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310390565.0(22)申请日 2013.08.30H01H 3/38(2006.01)H01H 5/04(2006.01)H01H 5/06(2006.01)(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人刘明华 宋磊 沈建良 陈松林蒲恩强(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司 11240代理人李慧(54) 发明名称切换装置的驱动机构及其切换装置(57) 摘要切换装置的驱动机构，包括一个驱动轴（10）、一个滑动件（20）、一个传动轴（30）和一个弹性驱动组件（40）。驱动轴具有一个断开位置和一个闭合位置。滑

2、动件具有一个第一驱动部（22）。弹性驱动组件可连接于滑动件，在驱动轴由闭合位置向断开位置转动的过程中，弹性驱动组件具有一个死点位置。滑动件沿滑动方向的运动可带动该传动轴转动，该传动轴具有一个第一传动部（32）。当驱动轴由闭合位置向断开位置转动且弹性驱动组件未达到死点位置，第一驱动部开始作用于第一传动部，以带动传动轴转动。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图3页(10)申请公布号 CN 104425146 A(43)申请公布日 2015.03.18CN 104425146 A1/1页21.切换装置的驱动机构，其特征在于它包

3、括：一个可转动地设置于所述切换装置的驱动轴（10），它具有一个使所述切换装置的活动触点与固定触点分离的断开位置和一个使所述切换装置的活动触点与固定触点接触的闭合位置；一个滑动件（20），所述驱动轴（10）的转动可带动该滑动件（20）沿滑动方向运动，它具有一个第一驱动部（22）；一个可连接于所述滑动件（20）的弹性驱动组件（40），在所述驱动轴（10）由所述闭合位置向所述断开位置转动的过程中，所述弹性驱动组件（40）具有一个使所述弹性驱动组件（40）的弹性回复力最大的死点位置；和一个传动轴（30），所述滑动件（20）沿所述滑动方向的运动可带动所述传动轴（30）转动，它具有一个第一传动部（32）；

4、当所述驱动轴（10）由所述闭合位置向所述断开位置转动且所述弹性驱动组件（40）未达到所述死点位置，所述第一驱动部（22）开始作用于所述第一传动部（32），以带动所述传动轴（30）转动。2.如权利要求1所述的切换装置的驱动机构，其中由所述第一驱动部（22）开始作用于所述第一传动部（32）起，至所述弹性驱动组件（40）到达所述死点位置止，所述传动轴（30）可转动510。3.如权利要求1所述的切换装置的驱动机构，其中所述弹性驱动组件（40）包括：一个框架（46）；一个设置于所述框架的弹性件（42），它的一端可抵靠于所述框架（46）；一个设置于所述框架的连接件（48），所述弹性件（42）的另一端可抵靠

5、于所述连接件（48）；和一个设置于所述框架的传动件（44），它具有一个可与所述连接件（48）接触的接触端（442）和一个可与所述滑动件（20）连接的传动端（444）。4.如权利要求1所述的切换装置的驱动机构，其中所述第一驱动部（22）是两个沿所述滑动方向并排设置于所述滑动件（20）的端壁，且所述第一传动部（32）是两个沿所述滑动方向并排设置于所述传动轴（30）的凸起，所述第一驱动部（22）的端壁可沿所述滑动方向推动所述第一传动部（32）的凸起，以带动所述传动轴（30）转动。5.如权利要求1所述的切换装置的驱动机构，其中所述驱动轴（10）在其周向上具有一个驱动凸台（14），且所述滑动件（20）具

6、有一个可与所述驱动凸台（14）作用以推动所述滑动件（20）沿所述滑动方向运动的传动壁（24）。6.切换装置，其特征在于它包括：一个外壳（50）；和如权利要求1至5任意一项所述的驱动机构，其可设置于所述外壳（50）。权 利 要 求 书CN 104425146 A1/5页3切换装置的驱动机构及其切换装置技术领域0001 本发明涉及驱动机构，尤其涉及一种用于切换装置的驱动机构。本发明还提供了使用该驱动机构的切换装置。背景技术0002 开关装置中，通过操作驱动轴，可以实现活动触点与固定触点接触与分离，从而实现对供电线路的通断电控制。为了实现开关装置中活动触点与固定触点接触与分离动作的快速完成，通常设有

7、弹性驱动机构，主要是利用弹簧储存或释放弹性能以完成驱动活动触点与固定触点接触与分离动作的完成。同时可以利用弹簧在切换动作中产生的大扭矩，增加驱动力，保证在较大额定电流的开关装置中安全实现活动触点与固定触点接触与分离。0003 在开关装置的使用中，存在因通过大电流而使得活动触点与固定触点熔接的情形，如果活动触点与固定触点之间发生轻微熔接，且它们之间的熔接摩擦力大于弹性驱动机构的驱动力，则无法通过弹性驱动机构完成活动触点与固定触点的分离。发明内容0004 本发明的目的是提供一种切换装置的驱动机构，在活动触点与固定触点轻微熔接且熔接摩擦力大于弹性驱动机构的驱动力时，实现活动触点与固定触点的分离。00

8、05 本发明的另一个目的是提供使用上述驱动机构的切换装置。0006 本发明提供了一种切换装置的驱动机构，包括一个驱动轴、一个滑动件、一个传动轴和一个弹性驱动组件。驱动轴可转动地设置于切换装置，它具有一个使切换装置的活动触点与固定触点分离的断开位置和一个使切换装置的活动触点与固定触点接触的闭合位置。驱动轴的转动可带动该滑动件沿滑动方向运动，该滑动件具有一个第一驱动部。弹性驱动组件可连接于滑动件，在驱动轴由闭合位置向断开位置转动的过程中，弹性驱动组件具有一个使弹性驱动组件的弹性回复力最大的死点位置。滑动件沿滑动方向的运动可带动该传动轴转动，该传动轴具有一个第一传动部。当驱动轴由闭合位置向断开位置转

9、动且弹性驱动组件未达到死点位置，第一驱动部开始作用于第一传动部，以带动传动轴转动。0007 切换装置的驱动组件，在弹性驱动组件到达死点位置前，滑动件就开始带动传动轴旋转，从而可以极大地减小活动触点和固定触点之间的熔接摩擦力。另外，即使活动触点和固定触点之间没有发生熔接，通过传动轴带动活动触点旋转，可以使得活动触点与固定触点之间的静摩擦力转变为动摩擦力，从而极大地减小活动触点与固定触点之间的分离阻力。由此可以增加弹性驱动组件的动作速度，加快活动触点和固定触点的分离速度，减小电弧对固定触点和活动触点的影响，增加切换装置的使用寿命。0008 在切换装置的驱动机构的再一种示意性的实施方式中，第一驱动部

10、开始作用于第一传动部起，至弹性驱动组件到达死点位置止，传动轴可转动510。0009 在切换装置的驱动机构的另一种示意性的实施方式中，弹性驱动组件包括一个框架、一个弹性件、一个连接件和一个传动件。弹性件设置于框架，它的一端可抵靠于框架。连说 明 书CN 104425146 A2/5页4接件设置于框架，弹性件的另一端可抵靠于连接件。传动件设置于框架，它具有一个可与连接件接触的接触端和一个可与滑动件连接的传动端。0010 在切换装置的驱动机构的又一种示意性的实施方式中，第一驱动部是两个沿滑动方向并排设置于滑动件的端壁，且第一传动部是两个沿滑动方向并排设置于传动轴的凸起，第一驱动部的端壁可沿滑动方向推

11、动第一传动部的凸起，以带动传动轴转动。0011 在切换装置的驱动机构的又一种示意性的实施方式中，驱动轴在其周向上具有一个驱动凸台，且滑动件具有一个可与驱动凸台作用以推动滑动件沿滑动方向运动的传动壁。0012 本发明还提供了一种切换装置，包括一个外壳和上述驱动机构，其中驱动机构设置于外壳。附图说明0013 以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。0014 图1用于说明切换装置的驱动机构一种示意性实施方式的结构示意图。0015 图2至图5用于说明切换装置的驱动机构的运动过程。0016 图6显示了切换装置一种示意性实施方式的结构示意图。0017 标号说明0018 0019 说 明

12、 书CN 104425146 A3/5页5具体实施方式0020 为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。0021 在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。0022 为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。0023 在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个

13、”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。0024 图1用于说明切换装置的驱动机构一种示意性实施方式的结构示意图，图中滑动件被剖视以清楚地显示其结构。参见图1和图2，切换装置的驱动机构包括一个驱动轴10、一个滑动件20、一个传动轴30和一个弹性驱动组件40。0025 其中，驱动轴10设置在切换装置中，驱动轴10可以被操作手柄或者驱动电机驱动旋转，进而通过滑动件20传动给传动轴30，从而切换活动触点与固定触点之间的电连接。驱动轴10在旋转的过程中，设置有一个断开位置和一个闭合位置。当驱动轴10处于断开位置时，活动触点与固定触

14、点之间分离；当驱动轴10处于闭合位置时，活动触点与固定触点接触。0026 滑动件20可由驱动轴10在闭合位置和断开位置之间的转动而带动，沿图2中箭头所示直线的滑动方向运动。滑动件20具有一个第一驱动部22。在切换装置的驱动机构一种示意性实施方式中，驱动轴10在其周向上具有一个驱动凸台14，且滑动件20具有一个传动壁24。当驱动轴10由闭合位置向断开位置转动时，驱动凸台14作用于传动壁24，使得驱动轴10的旋转转换为滑动件20沿箭头所示的滑动方向运动。0027 滑动件20可带动传动轴30转动，从而实现活动触点和固定触点之间由接触变为说 明 书CN 104425146 A4/5页6断开。传动轴30

15、具有一个第一传动部32。在切换装置的驱动机构一种示意性实施方式中，第一驱动部22是两个沿图2中箭头所示的滑动方向并排设置于滑动件20的端壁，且第一传动部32是两个沿图中箭头所示的滑动方向并排设置于传动轴30的凸起。当滑动件20沿图2中箭头所示的滑动方向运动时，第一驱动部22的两个端壁可分别作用于第一传动部32的两个凸起，从而将滑动件20沿图2中箭头所示的滑动方向运动转换为传动轴30的转动。通过在第一驱动部22中并排设置两个端壁，以及在第一传动部32中并排设置两个凸起，可以实现滑动件20与传动轴30之间的平稳传动，但不局限于此，可以根据需要将第一驱动部设置为一个端壁且第一传动部为一个凸起。002

16、8 弹性驱动组件40可带动滑动件20沿图中箭头所示的滑动方向。参见图1和图2，在切换装置的驱动机构一种示意性实施方式中，弹性驱动组件40包括一个框架46、一个弹性件42、一个连接件48和一个传动件44。其中，弹性件42、连接件48和传动件44设置在框架46中。弹性件42一端抵靠在框架46上，其另一端抵靠在连接件48朝向弹性件42的端面上。传动件44具有一个接触端442和一个传动端444，接触端442可与连接件48朝向传动件44的一端接触，且传动端44连接于滑动件20。当接触端442、传动端444和弹性件42的压缩方向处于同一直线时，弹性驱动组件40处于死点位置，此时弹性件42的弹性形变最大且弹

17、性回复力最大。当弹性驱动组件40处于死点之前，滑动件20可驱动弹性件42压缩变形，且当弹性驱动组件40越过死点后，弹性驱动组件40可带动滑动件20沿图中箭头所示的滑动方向运动。0029 图2至图5用于说明切换装置的驱动机构的运动过程。如图2所示，此时驱动轴10处于闭合位置。驱动凸台14抵靠在传动壁24上；第一驱动部22的端壁没有和第一传动部32的凸起接触。弹性驱动组件40的弹性件42未被压缩。0030 如图3所示，此时驱动轴10开始由闭合位置向断开位置转动，且弹性驱动组件40未到达死点位置。驱动凸台14通过推动传动壁24，将驱动轴10的转动转换成滑动件20沿图中箭头所示的滑动方向运动。第一驱动

18、部22的端壁开始与第一传动部32的凸起接触并相互作用，滑动件20继续沿图中箭头所示的滑动方向运动将带动传动轴30转动。滑动件20推动弹性驱动组件40的传动件44转动使得弹性件42压缩。0031 如图4所示，此时，驱动轴10继续由闭合位置向断开位置转动。驱动凸台14通过推动传动壁24，将驱动轴10的转动转换成滑动件20沿图中箭头所示的滑动方向运动。滑动件20推动传动件44转动，使得弹性驱动组件40到达死点位置。由于在到达死点位置以前，滑动件20已开始带动传动轴30转动，使得活动触点相对于固定触点旋转一个很小的角度，从而极大地减小活动触点和固定触点之间的熔接摩擦力。在切换装置的驱动机构一种示意性实

19、施方式中，从第一驱动部22开始与第一传动部32接触作用开始，到弹性驱动组件40到达死点位置结束，传动轴30转动了5。考虑到切换装置的结构，以及结构内部的间隙和形变，可以增加传动轴30转动的角度，在切换装置的驱动机构其他的实施方式中，从第一驱动部22开始与第一传动部32接触作用开始，到弹性驱动组件40到达死点位置结束，传动轴30可以在510的范围内转动。0032 如图5所示，此时，驱动轴10继续由闭合位置向断开位置转动，使得弹性驱动组件40越过死点位置。活动触点和固定触点之间的熔接摩擦力小于弹性件42的回复力，弹性驱动组件40驱动滑动件20继续沿图中箭头所示的滑动方向运动，使得活动触点和固定触点

20、说 明 书CN 104425146 A5/5页7之间完全脱离接触，且驱动轴转动到断开位置。0033 切换装置的驱动组件，在弹性驱动组件到达死点位置前，滑动件就开始带动传动轴旋转，从而可以极大地减小活动触点和固定触点之间的熔接摩擦力。另外，即使活动触点和固定触点之间没有发生熔接，通过传动轴带动活动触点旋转，可以使得活动触点与固定触点之间的静摩擦力转变为动摩擦力，从而极大地减小活动触点与固定触点之间的分离阻力。由此可以增加弹性驱动组件的动作速度，加快活动触点和固定触点的分离速度，减小电弧对固定触点和活动触点的影响，增加切换装置的使用寿命。0034 图6显示了切换装置一种示意性实施方式的结构示意图。

21、如图所示，切换装置包括一个外壳50和一个设置在外壳50中的上述驱动机构。驱动轴10穿设在滑动件20中。传动轴30的轴向与驱动轴10的轴向垂直。弹性驱动组件40连接在滑动件20的一端。0035 应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。0036 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。说 明 书CN 104425146 A1/3页8图1说 明 书 附 图CN 104425146 A2/3页9图2图3说 明 书 附 图CN 104425146 A3/3页10图4图5图6说 明 书 附 图CN 104425146 A10