CN101170021B - 开关机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供能缩短缸体的行程方向尺寸、实现小型化的开关机构。本发明的开关机构，备有通过旋转来开闭接点的主轴、与主轴连接并将蓄积的力传递给主轴使其旋转的驱动弹簧、与主轴连接并缓冲主轴的旋转的缓冲器；缓冲器具有内部充填了油的壳体、收纳在壳体内部的缸体、设在缸体内部并可滑动的活塞，在缸体和活塞的至少一方上，形成了连通由壳体、缸体及活塞划分的若干空间并可供油通过的贯通孔；该开关机构还备有连接体，该连接体的一端部固定在主轴上，另一端可转动地与缓冲器连接着；在主轴朝一个方向转动时，活塞在缸体内往复一次。

Description

开关机构

技术领域

本发明涉及开关机构，该开关机构备有通过旋转来开闭接点的主轴、与上述主轴连接并将蓄积的力传给上述主轴使其旋转的驱动弹簧、和与上述主轴连接并缓冲上述主轴的旋转的缓冲器。 

背景技术

已往，已知的开关机构(例如见专利文献1)备有通过旋转来开闭接点的主轴、与上述主轴连接并将蓄积的力传给上述主轴使其旋转的驱动弹簧、与上述主轴连接并缓冲上述主轴的旋转的缓冲器、和一端部固定在上述主轴上而另一端部可转动地与上述缓冲器连接的连接体，在上述主轴朝一个方向转动时，上述缓冲器内的活塞在缸体内只朝一个方向移动。 

专利文献1：日本特开2002-150898号公报 

发明内容

但是，在上述已往的开关机构中，在接点从开位置移动到闭位置、主轴朝一个方向转动期间，由于活塞在缸体内只朝一个方向移动，所以，缸体的行程方向尺寸大，不容易实现开关机构的小型化。 

本发明是为了解决上述问题点而做出的，其目的是提供能缩短缸体的行程方向尺寸、实现小型化的开关机构。 

本发明的开关机构，备有通过旋转来开闭接点的主轴、与上述主轴连接并将蓄积的力传给上述主轴使其旋转的驱动弹簧、和与上述主轴连接并缓冲上述主轴的旋转的缓冲器，上述缓冲器具有内部充填了油的壳体、收纳在上述壳体内部的缸体、设在上述缸体内部并可滑动的活塞，在上述缸体和上述活塞的至少一方上，形成了连通由上述壳体、上述缸体及上述活塞划分的若干个空间并可供上述油通过的贯通孔；在该开关机构中，备有一端部固定在上述主轴上、另一端部可转动地与上述缓冲器连接的连接体，当上述主轴朝一个方向转动期间，上述活塞在上述缸体内往复一次。

根据本发明的开关机构，能缩短缸体的行程方向尺寸，实现小型化。 

附图说明

图1是实施方式1的开关机构的整体构造图。 

图2(a)～(c)是表示图1中的连接体的说明图。 

图3是图1中的缓冲器的剖面图。 

图4(a)～(c)是表示实施方式2的开关机构的、连接体与缓冲器的关系的说明图。 

图5是实施方式3的开关机构的缓冲器的剖面图。 

图6是表示实施方式4的开关机构中的、连接体与缓冲器的关系的说明图。 

图7是图6中的缓冲器的剖面图。 

图8(a)～(c)是表示实施方式5的开关机构中的、连接体与缓冲器的关系的说明图。 

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的各实施方式。各图中，对同一部件或相应的部件、部位注以相同标记，进行说明。 

实施方式1 

图1是表示实施方式1的开关机构1整体构造的立体图。图2(a)～(c)是表示图1中的连接体3的说明图。图3是图1中的缓冲器4的剖面图。 

实施方式1的开关机构1，备有自由旋转的主轴2、一端部固定在主轴2的中间部并以主轴2为中心转动的连接体3、通过与主轴2平 行的旋转轴3a而自由转动地与该连接体3连接着的缓冲器4。 

在主轴2的一端部，固定着与主轴2成一体的输出杆5，在该输出杆5的前端，设有自由转动的第1输出连杆6。 

在第1输出连杆6的、与输出杆5相反的一侧，设有自由转动的第2输出连杆7。在第2输出连杆7的、与第1输出连杆6相反的一侧，设有图未示的作为接点的可动元件。 

在输出杆5的上方和下方，分别设有第1止挡件8和第2止挡件9，用于限制输出杆5的可动范围。 

在主轴2的、与输出杆5相反的一侧，固定着周缘的一部分朝径向外侧突起的主轴杆10，当主轴2转动时，主轴杆10也以主轴2为中心转动。 

在主轴杆10的上侧，与主轴2平行地设置着能与主轴杆10相接的弹簧杆销(バネレバ一ピソ)11。 

在弹簧杆销11的、与主轴杆10相反的一侧设有第1弹簧连杆12，该第1弹簧连杆12的一端部将弹簧杆销11可转动地保持着，在第1弹簧连杆12的另一端部，通过轴设置着第2弹簧连杆13。 

第2弹簧连杆13能以弹簧连杆固定轴14为中心转动。 

在第2弹簧连杆13的、与第1弹簧连杆12相反的一侧，设有一端部能与第2弹簧连杆13相接的螺旋弹簧15。 

在弹簧杆销11上设有弹簧杆16，该弹簧杆16的一端部将弹簧杆销11可转动地保持着，弹簧杆16的另一端部能以弹簧杆旋转轴17为中心转动。 

在弹簧杆销11的下方，设有一部分周缘朝径向外侧突起的蓄能杆18，该蓄能杆18能以蓄能杆旋转轴19为中心旋转，当蓄能杆18旋转时，与弹簧杆销11相接。 

第1齿轮20，与蓄势杆18相向，通过蓄能杆旋转轴19可旋转地设置着。 

在第1齿轮20的附近，设有与第1齿轮20啮合的第2齿轮21，该第2齿轮21被马达22驱动旋转。 

连接体3具有第1缓冲器杆23和第2缓冲器杆25。第1缓冲器杆23的一端部固定在主轴2上。第2缓冲器杆25通过旋转结合部24可转动地设在第1缓冲器杆23的另一端部。 

在第2缓冲器杆25的、与第1缓冲器杆23相反的一侧，通过旋转轴3a设置着后述缓冲器4的活塞杆26。 

缓冲器4备有圆筒形壳体27、收纳在壳体27内部的缸体28、可在该缸体28内部滑动的活塞29。 

活塞29具有一边与缸体28的侧壁接触一边滑动的圆盘形活塞本体29a、和固定在活塞本体29a上并且沿缸体28的轴线伸出到缸体28外部的活塞杆26。 

在壳体27的内部充填着油30，在缸体28内的上部形成了空气层31。 

空气层31的作用是，当活塞杆26被推入到缸体28内时，借助空气层31的压缩、膨胀来吸收被密闭在缸体28内部的活塞杆26的体积变化量。 

在活塞杆26一侧的壳体27的端面上，设有覆盖活塞杆26的密封件39。 

该密封件39防止油30从壳体端面与活塞杆26之间漏出。 

下面，说明实施方式1的开关机构1的动作。 

当使马达22旋转时，第2齿轮21旋转，与第2齿轮21啮合着的第1齿轮20也旋转。 

借助第1齿轮20的旋转，蓄能杆18通过蓄能杆旋转轴19旋转。 

当蓄能杆18与弹簧杆销11相接后、进一步旋转时，弹簧杆销11以弹簧杆旋转轴17为中心转动。 

借助弹簧杆销11的转动，第2弹簧连杆13通过第1弹簧连杆12，以弹簧连杆固定轴14为中心转动，与螺旋弹簧15的端部相接，把螺旋弹簧15朝收缩方向推压。 

当蓄能杆18旋转到预定角度以上时，弹簧杆销11从蓄能杆18上脱开，收缩了的螺旋弹簧15一下子伸长，在该力的作用下，弹簧杆 销11通过第1弹簧连杆12和第2弹簧连杆13转动。 

当转动的弹簧杆销11与主轴杆10相接、进一步转动时，主轴2转动，输出杆5朝着与第1止挡件8相接的方向转动。 

当输出杆5转动时，与输出杆5连接着的第1输出连杆6及第2输出连杆7朝上方移动，作为接点的可动元件移动到闭位置。 

当主轴2转动时，活塞杆26被连接体3推入，活塞本体29a朝着与主轴2相反的一侧移动(参见图2(a))。 

这时，由于缸体28的内部充填了油30，所以，活塞本体29a的、与活塞杆26相反一侧的油30被压缩，从形成在缸体28侧壁上的贯通孔32被挤出到缸体28外部。 

另一方面，活塞本体29a的、活塞杆26一侧的油30膨胀，从形成在缸体28侧壁上的贯通孔32被吸引到缸体28内部。 

这时，虽然油30通过贯通孔32，但是由于贯通孔32形成得小，所以，在活塞杆26上作用着与推入力相反方向的力。 

结果，缓冲器4对旋转的主轴2作用了缓冲力。 

当主轴2继续旋转时，连接体3和活塞杆26排列在一条直线上。这时，在缸体28内，活塞本体29a与壳体27的端面接触(参见图2(b))。 

当主轴2继续旋转时，活塞杆26被连接体3拉出，活塞本体29a在缸体28内朝主轴2一侧移动(参见图2(c))。 

这时，在贯通孔32处，产生了与先前方向相反的油30的流动，缓冲器4对旋转的主轴2作用缓冲力。 

然后，活塞本体29a与壳体27的靠主轴2一侧的端面接触，活塞本体29a停止。同时主轴2也停止。 

如上所述，根据实施方式1的开关机构1，在接点从闭位置朝开位置移动、主轴2朝一个方向转动期间，缓冲器4往复一次，缓冲主轴2的旋转，所以，可以缩短缸体28的行程方向尺寸。结果，可以使缓冲器4小型化，可以使开关机构1整体小型化。另外，通过使缓冲器4小型化，可以提高缓冲器4在开关机构1内的配置性。 

在上述实施方式1中，对贯通孔32形成在缸体28侧壁上的缓冲器4进行了说明，但是，并不限定于此，也可以是贯通孔32形成在活塞本体29a上的缓冲器4，或者，也可以是形成在缸体28的侧壁和活塞本体29a双方上的缓冲器4。 

在上述实施方式1中，对设有第1止挡件8和第2止挡件9的开关机构1作了说明，该第1及第2止挡件8、9与接点的开位置及闭位置对应，用于限制固定在主轴2上的输出杆5的可动范围。但并不限定于此，也可以是通过活塞本体29a与壳体27的端面相接来限制输出杆5的可动范围的开关机构1。 

实施方式2 

图4(a)～(c)是表示实施方式2的开关机构1中的、连接体3与缓冲器4的关系的说明图。 

在实施方式2的开关机构1中，第1缓冲器杆23固定在主轴2上，缓冲器4的活塞杆26经由旋转轴3a可转动地连接在该第1缓冲器杆23的与主轴2相反的一侧。 

壳体27的、与活塞杆26相反的一侧，能以缓冲器旋转轴33为中心转动。 

其它的构造与实施方式1相同。 

根据实施方式2的开关机构1，随着主轴2的转动，缓冲器4以缓冲器旋转轴33为中心转动，所以，不需要实施方式1的开关机构1中的旋转结合部24及第2缓冲器杆25，所以构造更加简单。 

另外，由于缓冲器4以缓冲器旋转轴33为中心转动，所以，径向的力不容易作用到活塞杆26上，因此，活塞杆26与缸体28的接触、摩擦等不容易发生，可提高耐久性。 

实施方式3 

图5是实施方式3的开关机构1中的缓冲器4内部的剖面图。 

实施方式3的开关机构1的缓冲器4，除了在缸体28的侧壁上形成了贯通孔32外，在活塞本体29a上也形成了贯通孔32。 

在活塞本体29a的靠活塞杆26的一侧，设置了覆盖贯通孔32的 止回阀34。 

止回阀34具有可动阀35、螺旋弹簧36和弹簧压件37。可动阀35能在活塞本体29a附近沿活塞杆26的轴线方向移动。螺旋弹簧36设在该可动阀35的、与活塞本体29a相反的一侧。弹簧压件37设在该螺旋弹簧36的、与可动阀35相反的一侧。 

其它的构造与实施方式2相同。 

下面，说明实施方式3的开关机构1的动作。 

当主轴2转动、活塞杆26被推入、活塞本体29a在缸体28内部朝着与主轴2相反的一侧移动时，位于活塞本体29a的、与活塞杆26相反一侧的缸体28内部的油30，通过形成在缸体28上的贯通孔32和形成在活塞本体29a上的贯通孔32被挤出。 

主轴2继续转动，活塞杆26到达壳体27的端面，然后，当活塞杆26朝反方向移动时，油30虽然通过形成在缸体28上的贯通孔32而流入到活塞29的、与活塞杆26相反侧的缸体28内部，但是，由于止回阀34使油30不能通过形成在活塞本体29a上的贯通孔32，这样，缓冲器4的缓冲力增大。 

如上所述，根据实施方式3的开关机构1，由于在贯通孔32的附近设置了止回阀34，所以，活塞本体29a朝主轴2一侧移动时比朝主轴2相反侧移动时对主轴2作用的缓冲力大。结果，在开关机构1的开动作刚刚开始后，作用于主轴2的缓冲力小，在开动作结束时，可增大给与主轴2的缓冲力。 

另外，当接点的开动作开始时，由于给与主轴2的缓冲力小，所以，可以减小螺旋弹簧15的蓄能力，可以使螺旋弹簧15小型化。 

另外，在上述实施方式3中，对具有可动阀35、螺旋弹簧36和弹簧压件37的止回阀34作了说明，但是，并不限定于此，例如，也可以是采用了具有可动阀和螺旋弹簧两者功能的板簧的止回阀34。 

实施方式4 

图6是表示实施方式4的开关机构1中的、连接体3与缓冲器4的说明图。图7是图6所示缓冲器4的剖面图。 

在实施方式4的开关机构1中，连接体3和缓冲器4设在主轴2的下方，缸体28设置在大致垂直方向。 

缓冲器4在缸体28与壳体27之间没有间隙，缸体28和壳体27是用一个部件形成的。 

在活塞本体29a上，形成了油30可通过的贯通孔32。 

在缸体28的内部上部，形成了空气层31。 

其它的构造与实施方式2相同。 

如上所述，根据实施方式4的开关机构1，由于缓冲器4沿大致垂直方向设置，所以，缓冲器4内部的空气层31形成在缸体28的上面附近。因此，由于空气不通过贯通孔32，所以，不必像实施方式1的开关机构1那样在缸体28与壳体27之间设置间隙，两者可用一个部件形成。结果，缓冲器4的构造更加简单，可以使开关机构1小型化。 

实施方式5 

图8(a)～(c)是表示实施方式5的开关机构1中的、连接体3与缓冲器4的关系的说明图。 

在实施方式5的开关机构1中，连接体3是扇形的连接板38，在该连接板38上形成了用于导引活塞杆26的端部的导引部38a。 

导引部38a的中间部最靠近主轴2。 

活塞杆26的端部可滑动地卡合在导引部38a内。 

其它的构造与实施方式1相同。 

下面，说明实施方式5的开关机构1的动作。 

当主轴2转动时，连接板38同时转动。 

当连接板38转动时，首先，导引部38a与主轴2的距离渐渐变短。结果，活塞杆26的端部被朝着主轴2一侧拉出，活塞本体29a在缸体28内朝主轴2一侧移动(参见图8(a))。 

当活塞杆26的端部在导引部38a内移动到最靠近主轴2的位置时，活塞本体29a与缸体28内的、靠主轴2一侧的端面相接(参见图8(b))。 

当主轴2继续转动时，连接板38转动，活塞杆26的端部朝着离开主轴2的方向移动，所以，活塞本体29a在缸体28内朝着与主轴2相反的一侧移动(参见图8(c))。 

当活塞杆26的端部移动到导引部38a的端部时，活塞29与缸体28内的、与主轴2相反侧的端面相接。 

如上所述，根据实施方式5的开关机构1，由于连接体3是形成有导引部38a的连接板38，所以，比实施方式1的开关机构1的构造简单。 

在上述各实施方式中，对为了使螺旋弹簧15蓄能而备有马达22的开关机构1作了说明。但是也可以是没有马达22而备有操纵部的开关机构1，利用该操纵部，手动地使螺旋弹簧15蓄能。 

另外，上面对使连接体3与缓冲器4的活塞29连接的开关机构1作了说明，但是，也可以是使连接体3与缓冲器4的壳体27连接的开关机构1。这时，使活塞29固定，使壳体27滑动。 

Claims (5)

1.一种开关机构，备有主轴、驱动弹簧、和缓冲器；上述主轴通过旋转使接点开闭；上述驱动弹簧与上述主轴连接，把蓄积的力传递到上述主轴使其旋转；上述缓冲器与上述主轴连接，缓冲上述主轴的旋转；其特征在于，备有连接体，该连接体的一端部固定在上述主轴上，另一端可转动地与上述缓冲器连接；上述缓冲器具有壳体、配置在上述壳体内部的缸体、设在上述缸体内部并可滑动的活塞，在上述缸体的内部填充有油，在上述活塞上，形成了连通由上述缸体及上述活塞划分的若干空间并可供上述油通过的贯通孔；当上述主轴朝一个方向转动时，上述活塞在上述缸体内往复一次，上述缓冲器的活塞的行程方向是垂直方向，上述壳体和上述缸体以相互之间没有间隙的方式形成为一体。

2.如权利要求1所述的开关机构，其特征在于，上述缓冲器以设置在上述缓冲器的与主轴相反的一侧、并且与上述主轴平行的缓冲器旋转轴为中心自由转动。

3.如权利要求1或2所述的开关机构，其特征在于，上述贯通孔有若干个，在至少一个上述贯通孔上设置了止回阀。

4.如权利要求1或2所述的开关机构，其特征在于，上述连接体是形成有导引部的连接板，上述缓冲器的一端部可滑动地与该导引部卡合。

5.如权利要求1或2所述的开关机构，其特征在于，在上述接点的开位置和闭位置，上述缓冲器的上述活塞与上述壳体的端面相接，限制上述活塞的运动。

Images