CN105047469A - 转轴转动限位机构及使用该机构的轴系和三工位电气开关 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转轴转动限位机构及使用该机构的轴系和三工位电气开关，转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，顺时针挡杆和逆时针挡杆在其往复动作行程上具有挡止位和避让位，转轴转动限位机构包括驱动机构和复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。通过驱动机构和复位弹性作用力的配合实现顺时针挡杆和逆时针挡杆在挡止位和避让位之间的切换，通过机械传动的方式有效实现对待限位转轴的转动限位，操作准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种转轴转动限位机构及使用该机构的轴系和三工位电气开关。
背景技术
近年来，随着高压开关设备技术的不断进步，气动绝缘金属封闭开关向小型化、复合化、元件的多功能化，智能化方向发展，隔离开关和接地开关复合成三工位开关，可省去电气操作联锁，实现自然机械联锁，不存在隔离开关和接地开关之间常见的一些误操作，这就要求三工位开关的操动机构不仅要能够实现在接通位、接地位、隔离位这三工位之间的转换，同时，还要满足各种机械电气联锁要求，防止误操作，提高安全可靠度。
对于三工位开关来讲，可由电动或手动操作轴驱动动力输入轴转动，由动力输入轴通过一系列的传动连接机构驱动动力输出轴转动，动力输出轴驱动相应刀杆摆动，实现三工位开关中的接通位、接地位及隔离位的对应操作。实际上，在动力输入轴和动力输出轴所形成的传动轴系中，可认为动力输入轴为主动轴，动力输出轴为从动轴，主动轴驱动从动轴转动。为保证作为从动轴的动力输出轴在驱动刀杆转动到位后停止，多设置有极限位置开关，当动力输出轴转动到位后，碰触到极限限位开关，电动操动机构中的动力轴停止输入，或者是控制发出报警信号，提醒手动操作已到位，以避免出现过操作的问题。
现有的电气开关中，一般多设置使用电气信号工作的极限限位开关，没有机械限位装置，这样一来，在电气信号发生故障或出现延迟时，会出现在从动轴已转动到位的情况下主动轴还会继续转动的问题，不仅无法实现准确定位，不能满足操动机构的设计要求，同时，还会增大由主动轴和传动轴所形成的轴系中的传动连接机构的压力，影响轴系的使用寿命。
发明内容
本发明提供一种对转轴周向转动进行可靠机械限位的转轴转动限位机构；同时，本发明还提供一种使用上述转轴转动限位机构的轴系及使用该轴系的三工位电气开关。
本发明所提供的转轴转动限位机构的技术方案是：转轴转动限位机构，包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止转轴逆时针转动的逆时针避让位，
所述转轴转动限位机构包括用于向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动的驱动机构，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
所述的顺时针避让位在转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，所述驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
所述的两挡杆和两推杆均布置在转轴的同一侧，推挡件的两推杆构成通过中心铰接轴铰接在支架上的V形结构，该V形结构由平面四连杆机构驱动绕所述中心铰接轴转动，平面四连杆机构的末端输出杆与所述V形结构固定装配在一起；所述的顺时针挡杆和逆时针挡杆分别通过所述中心铰接轴铰接在所述支架上，所述复位弹性作用力由设置在所述支架上的所述复位弹簧结构提供，复位弹簧结构为布置在所述顺时针挡杆和逆时针挡杆之间的扭簧，扭簧的两输出端对应作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上。
所述支架上于所述顺时针避让位处设有顺时针限位杆，顺时针限位杆在转轴顺时针转动方向上位于所述顺时针挡杆的后方，顺时针限位杆的朝向所述顺时针挡杆的前侧面上设有用于与顺时针挡杆挡止限位配合以将顺时针挡杆挡止限位在顺时针避让位的顺时针限位部；所述支架上于所述逆时针避让位处设有逆时针限位杆，逆时针限位杆在转轴逆时针转动方向上位于所述逆时针挡杆的后方，逆时针限位杆的朝向所述逆时针挡杆的前侧面上设有用于与逆时针挡杆挡止限位配合以将逆时针挡杆挡止限位在逆时针避让位的逆时针限位部。
本发明所提供的使用上述转轴转动限位机构的轴系的技术方案是：轴系，包括输入转轴和输出转轴，输入转轴通过正向传动机构驱动输出转轴转动，所述的输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对输入转轴的转动进行限位，所述转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的输入转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡输入转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止输入转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与输入转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡输入转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止输入转轴逆时针转动的逆时针避让位，
所述转轴转动限位机构包括驱动机构，所述输出转轴通过该驱动机构向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
所述的顺时针避让位在输入转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在输入转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，所述的驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
所述的两挡杆和两推杆均布置在转轴的同一侧，推挡件的两推杆构成通过中心铰接轴铰接在支架上的V形结构，该V形结构由所述输出转轴通过平面四连杆机构驱动绕所述中心铰接轴转动，平面四连杆机构的末端输出杆与所述V形结构固定装配在一起。
所述的顺时针挡杆和逆时针挡杆分别通过所述中心铰接轴铰接在所述支架上，所述复位弹性作用力由设置在所述支架上的所述复位弹簧结构提供，复位弹簧结构为布置在所述顺时针挡杆和逆时针挡杆之间的扭簧，扭簧的两输出端对应作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上。
本发明所提供的使用上述转轴转动输入装置的三工位电气开关的技术方案是：三工位电气开关，包括手动输入转轴和末端输出转轴，手动输入转轴通过正向传动机构驱动末端输出转轴转动，所述的末端输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对手动输入转轴的转动进行限位，所述转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的手动输入转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡手动输入转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止手动输入转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与手动输入转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡手动输入转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止手动输入转轴逆时针转动的逆时针避让位，
支架上设有驱动机构，所述末端输出转轴可通过该驱动机构向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
所述的顺时针避让位在手动输入转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在手动输入转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
本发明所提供的有益效果是：本发明所提供的转轴转动限位机构中，通过顺时针挡杆和顺时针止挡块的配合实现对待限位转轴的顺时针的止转限位，通过逆时针挡杆和逆时针止挡块的配合实现对待限位转轴的逆时针的止转限位，并且，通过驱动机构和复位弹性作用力的配合实现顺时针挡杆和逆时针挡杆在相应挡止位和避让位之间的切换，通过机械传动的方式有效实现对待限位转轴的转动限位，操作准确可靠。
在将上述的转轴限位机构应用在轴系中时，输入转轴通过正向传动机构驱动输出转轴转动，而输出转轴则通过反向传动的转轴转动限位机构对输入转轴的转动进行限位，也就是说，在输入转轴驱动输出转轴转动至设定位置时，输出转轴可通过反向传动的转轴转动限位机构控制输入转轴的相应转动，避免输入转轴在输出转轴转动到位后继续转动导致输入转轴继续驱动输出转轴继续转动继而偏离设定位置出现的安全事故，提高安全性能。
而将上述转轴限位机构应用在三工位电气开关中时，手动输入转轴通过正向传动机构驱动末端输出转轴转动，而末端输出转轴则相应的通过反向传动的转轴转动限位机构对手动输入转轴的转动进行限位，换句话说，在末端输出转轴转动至设定位置时，末端输出转轴可通过转轴转动限位机构对手动输入转轴的继续转动进行限位，避免手动输入转轴在末端输出转轴转动到位后继续转动继而导致末端输出转轴继续转动而偏离设定位置的安全事故，提高安全性能。
进一步地，驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，而推挡件则包括顺时针推杆和逆时针推杆，并且将顺时针挡杆和逆时针挡杆同步联动，通过控制顺时针推杆和逆时针推杆的施力，有效实现对待限位的转轴的单向转动。
进一步地，两推杆构成V形结构以保证两推杆的同步联动，且V形结构由输出转轴通过平面四连杆机构驱动转动，整个传动机构结构，故障点少，提高实现较高的锁定精度，安全可靠，能够满足在空间有效且限位精度要求严格的设计需求。
进一步地，由作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上的复位弹簧施加复位弹性作用力，一方面可以保证复位弹性作用力的大小，另一方面也简化了顺时针挡杆和逆时针挡杆的整体设计。
附图说明
图1是本发明所提供的使用转轴转动限位机构的轴系的一种实施例的结构原理图（图中转轴转动限位机构的推挡件处于避让转动工位）；
图2是图1所示轴系中的转轴转动限位机构的推挡件处于顺时针挡止工位时的动作原理图；
图3是图1所示轴系中的转轴转动限位机构的推挡件处于逆时针挡止工位时的动作原理图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种使用转轴转动限位机构的轴系的实施例，该实施例中的轴系包括输入转轴7和输出转轴1，输入转轴7通过正向传动机构驱动输出转轴1转动，此处的正向传动机构为现有轴系中常用的传动结构，此处的“正向”指的是在传动系中驱动力由输入转轴7向输出转轴1传递。
与现有技术中的轴系不同的是：本实施例所提供的轴系中，输出转轴1可通过反向传动的转轴转动限位机构对输入转轴7的转动进行限位，此处的转轴转动限位机构包括支架，支架上设有止挡组件4，此处的止挡组件4包括通过中间铰接轴10铰接装配在支架上的顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1，顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1可分别绕中间铰接轴10转动。顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1转动时对应与输入转轴7上的止挡块6对应顶压挡止配合以限制输入转轴7的转动，止挡块6包括设置在输入转轴7上的顺时针止挡块6-2和逆时针止挡块6-1。
具体来说，顺时针挡杆4-2在其绕中间铰接轴10转动的往复动作行程上具有顺时针挡止位和顺时针避让位，顺时针避让位在输入转轴7顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方。顺时针挡杆4-2位于顺时针挡止位时，顺时针挡杆4-2与待限位的输入转轴7上的顺时针止挡块6-2顶压挡止配合以阻挡输入转轴7顺时针转动，顺时针挡杆4-2位于顺时针避让位时，顺时针挡杆4-2在输入转轴转动周向上避让顺时针止挡块6-2以避免阻止输入转轴7顺时针转动。
逆时针挡杆6-1在其绕中间铰接轴转动的往复动作行程上具有逆时针挡止位和逆时针避让位，逆时针避让位在输入转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方。逆时针挡杆4-1位于逆时针挡止位时，逆时针挡杆4-1与输入转轴7上的逆时针挡块6-1顶压挡止配合以阻挡输入转轴7逆时针转动，当逆时针挡杆4-1位于逆时针避让位时，逆时针挡杆4-1在输入转轴转动周向上避让逆时针止挡块6-1以避免阻止输入转轴7逆时针转动。
本实施例中，由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，复位弹簧结构具体为布置在所述顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1之间的扭簧8，扭簧8安装在支架上，且扭簧8的两输出端对应作用在顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1上。
在支架上设有用于将对应挡杆挡止限位在相应避让位处的限位结构5，此处的限位结构具体包括于所述顺时针避让位处设有的顺时针限位杆5-2和于所述逆时针避让处设有的逆时针限位杆5-1。
顺时针限位杆5-2在输入转轴7的顺时针转动方向上位于所述顺时针挡杆4-2的后方，顺时针限位杆5-2的朝向所述顺时针挡杆4-2的前侧面上设有用于与顺时针挡杆4-2挡止限位配合以将顺时针挡杆4-2挡止限位在顺时针避让位的顺时针限位部。
逆时针限位杆5-1在输入转轴7的逆时针转动方向上位于所述逆时针挡杆4-1的后方，逆时针限位杆5-1的朝向所述逆时针挡杆4-1的前侧面上设有用于与逆时针挡杆4-1挡止限位配合以将逆时针挡杆4-1挡止限位在逆时针避让位的逆时针限位部。
本实施例中，所述转轴转动限位机构包括驱动机构，所述输出转轴1通过该驱动机构向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动。在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
具体来说，驱动机构包括平面四连杆机构3，平面四连杆机构3包括动力输入杆3-1和末端输出杆3-2。末端输出端3-2铰接在中间铰接轴10上，末端输出端3-2上一体的固设有推挡件9，推挡件9呈V形结构，V形结构的推挡件具有同步联动的顺时针推杆9-2和逆时针推杆9-1，顺时针推杆9-2用于顶推顺时针挡杆4-2上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆9-1用于顶推所述逆时针挡杆4-1上设有的逆时针顶压部。驱动机构的驱动力具体由顺时针推杆9-2和逆时针推杆9-1向止挡组件4施加，并与扭簧8向止挡组件4施加的复位弹性作用力配合使用。
由于此处的顺时针推杆9-2和逆时针推杆9-1同步联动，在顺时针推杆9-2顶推顺时针挡杆4-2朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆9-1在输入转轴7逆时针转动方向上朝着远离逆时针挡杆4-1的逆时针顶压部的方向移动，扭簧8向逆时针挡杆4-1施加的复位弹性作用力驱动逆时针挡杆4-1朝向逆时针避让位移动。在逆时针推杆9-1顶推逆时针挡杆4-1朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆9-2在输入转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针挡杆4-2的顺时针顶压部的方向移动，扭簧8向顺时针挡杆4-2施加的复位弹性作用力驱动顺时针挡杆4-2朝向顺时针避让位移动。
换句话说，此处的推挡件9在其随平面四连杆机构3的末端输出端3-2绕中间铰接轴10转动的行程上具有顺时针挡止工位和逆时针挡止工位。
在推挡件9位于顺时针挡止工位时，顺时针推杆9-2顶推顺时针挡杆4-2的顺时针顶压部以将顺时针挡杆4-2顶推移动至顺时针挡止位，此时，由于顺时针推杆9-2和逆时针推杆9-1的同步联动，逆时针推杆9-1将朝着远离逆时针挡杆4-1上的逆时针顶压部的方向移动，使得复位弹性作用力将驱动逆时针挡杆4-1移动至逆时针避让位。
在推挡件9位于逆时针挡止工位时，逆时针推杆9-1顶推逆时针挡杆4-1的逆时针顶压部以将逆时针挡杆4-1顶推移动至逆时针挡止位，此时，顺时针推杆9-2和逆时针推杆9-1的同步联动，顺时针推杆9-2将朝着远离所述顺时针挡杆4-2的顺时针顶压部的方向移动，使得复位弹性作用力将驱动顺时针挡杆4-2移动至顺时针避让位。
事实上，推挡件9在其绕中间铰接轴10转动的行程上于所述顺时针挡止工位和逆时针挡止工位之间还具有转动避让工位。当推挡件位于转动避让工位时，扭簧8向止挡组件的两挡杆施加的复位弹性作用力大于推挡件向两挡杆施加的驱动力，两挡杆在复位弹性作用里的作用下一同位于相应避让位，此时，输入转轴7可正常进行顺时针转动和逆时针转动。
上述平面四连杆机构的动力输入杆3-1为铰接在支架上的拐臂结构，在输出转轴1上设有用于与动力输入杆3-1的其中一个拐臂对应顶推配合的拨块2。在输出转轴1在其往复转动的行程上具有顺时针驱动工位和逆时针驱动工位。
输出转轴1在顺时针转动至顺时针驱动工位时，拨块2顶推动力输入杆3-1逆时针转动，通过平面四连杆机构驱动推挡件9绕中间铰接轴10逆时针转动至顺时针挡止工位，此时，顺时针推杆9-2顶推顺时针挡杆4-2的顺时针顶压部以将顺时针挡杆4-2顶推移动至顺时针挡止位。
输出转轴1在逆时针转动至逆时针驱动工位时，拨块2顶推动力输入杆3-1顺时针转动，通过平面四连杆机构驱动推挡件9绕中间铰接轴10顺时针转动至逆时针挡止工位，逆时针推杆9-1顶推逆时针挡杆4-1的逆时针顶压部以将逆时针挡杆4-1顶推移动至逆时针挡止位。
事实上，输入转轴7通过正向传动机构驱动输出转轴1顺时针、逆时针转动至设定位置时，输入转轴7应当停止转动，以避免输出转轴1转动过量。本实施例中，输入转轴7通过正向传动机构驱动输出转轴1顺时针转动的设定位置与顺时针驱动工位对应，此时，拨块2通过平面四连杆机构驱动推挡件9转动至顺时针挡止工位，处于顺时针挡止位的顺时针挡杆9-2与输入转轴7上的顺时针挡块6-2挡止配合，避免输入转轴继续顺时针转动而驱动输出转轴继续转动。相应的，输入转轴7通过正向传动机构驱动输出转轴1逆时针转动的设定位置与逆时针驱动工位对应，此时，拨块2通过平面四连杆机构驱动推挡件9转动至逆时针挡止工位，处于逆时针挡止位的逆时针挡杆9-1与输入转轴7上的逆时针挡块6-1挡止配合，避免输入转轴继续逆时针转动而驱动输出转轴继续转动。
这样一来，在输出转轴1转动到位后，通过反向反馈的转轴限位机构对输入转轴7进行转动限位，有效避免了输出转轴转动过量。
具体使用时，如图2所示，输入转轴7通过正向传动机构驱动输出转轴1顺时针转动至顺时针驱动工位，拨块2通过平面四连杆机构驱动推挡件9转动至顺时针挡止工位，此时，顺时针推杆9-2向顺时针挡杆4-2施加的驱动作用力克服扭簧8向顺时针挡杆4-2施加的复位弹性作用力，顺时针推杆9-2顶推顺时针挡杆4-2转动至顺时针挡止位，顺时针挡杆4-2与输入转轴7上的顺时针挡块6-2顶压挡止配合，对输入转轴7的顺时针转动进行限位。此时，由于顺时针推杆9-2与逆时针推杆9-1的同步联动，逆时针推杆9-1朝着远离逆时针挡杆4-1的逆时针顶压部的方向移动，在扭簧8的复位弹性作用力的驱动下，逆时针挡杆4-1转动至与逆时针限位杆5-1限位挡止配合的逆时针避让位。
如图3所示，输入转轴7通过正向传动机构驱动输出转轴1逆时针转动至逆时针驱动工位，拨块2通过平面四连杆机构驱动推挡件9转动至逆时针挡止工位，此时，逆时针推杆9-1向逆时针挡杆4-1施加的驱动作用力克服扭簧8向逆时针挡杆4-1施加的复位弹性作用力，逆时针推杆9-1顶推逆时针挡杆4-1转动至逆时针挡止位，逆时针挡杆4-1与输入转轴7上的逆时针挡块6-1顶压挡止配合，对输入转轴7的逆时针转动进行限位。此时，由于顺时针推杆9-2与逆时针推杆9-1的同步联动，顺时针推杆9-2朝着远离顺时针挡杆4-2的顺时针顶压部的方向移动，在扭簧8的复位弹性作用力的驱动下，顺时针挡杆4-2转动至与顺时针限位杆5-2限位挡止配合的顺时针避让位。
在输入转轴驱动输出转轴1正常转动时，输出转轴1未转动至设定位置时，止挡组件4的顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1在扭簧8和限位结构5的共同作用下，保持在如图1所示的位置，顺时针挡杆4-2和逆时针挡杆4-1均位于相应的避让位处，不影响输入转轴7的正常转动。
上述实施例中，顺时针挡杆和逆时针挡杆均通过中间铰接轴铰接在支架上，通过扭簧8向两挡杆施加复位弹性作用力。在其他实施例中，如果将顺时针挡杆和逆时针挡杆直接固定支架上的话，此时，可将两挡杆设计成呈弹性杆，此时，复位弹性作用力将由弹性杆自身提供，即在自身弹性作用下，相应挡杆回复至相应的避让位。
上述实施例中，驱动机构包括平面四连杆机构和推挡件，由平面四连杆机构驱动推挡件转动以向顺时针挡杆和逆时针挡杆施加作用力以迫使相应挡杆朝向相应挡止位移动。在其他实施例中，推挡件也可以沿直线往复移动而向顺时针挡杆和逆时针挡杆施加作用力以迫使相应挡杆朝向相应挡止位移动。还可以省去推挡件而直接通过末端输出轴的拨块对应驱动顺时针挡杆和逆时针挡杆转动至相应的挡止位。
上述实施例中，设置有相应的限位结构将顺时针挡杆和逆时针挡杆挡止限位在避让位位置处，在其他实施例中，也可以省去限位杆，而仅通过扭簧将相应挡杆驱动至避让位，只要不会妨碍输入转轴的正常转动即可。
本发明还提供一种用于对待限位的转轴进行限位的转轴转动限位机构，该转轴转动限位机构与上述轴系实施例中的转轴转动限位机构的结构相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种三工位电气开关，该三工位电气开关包括手动输入转轴和末端输出转轴，手动输入转轴通过正向传动机构驱动末端输出转轴转动，并且，在末端输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对手动输入转轴的转动进行限位，此处的转轴转动限位机构的结构与上述轴系实施例中的转轴转动限位机构的结构相同，在此不再赘述。
需要注意的是，三工位电气开关中，末端输出转轴经常作为显示三工位开关工位的辅助开关的动力轴，当手动输入转轴通过正向传动机构驱动末端输出转轴转动至设定位置时，表示三工位电气开关动作到某一工位，此时，需要由末端输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对手动输入转轴进行相应方向的转动限位，避免手动输入转轴继续转动导致末端输出转轴随之过量转动而发生安全事故。
Claims (10)
1.转轴转动限位机构，其特征在于：包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止转轴逆时针转动的逆时针避让位，
所述转轴转动限位机构包括用于向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动的驱动机构，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
2.根据权利要求1所述的转轴转动限位机构，其特征在于：所述的顺时针避让位在转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，所述驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
3.根据权利要求2所述的转轴转动限位机构，其特征在于：所述的两挡杆和两推杆均布置在转轴的同一侧，推挡件的两推杆构成通过中心铰接轴铰接在支架上的V形结构，该V形结构由平面四连杆机构驱动绕所述中心铰接轴转动，平面四连杆机构的末端输出杆与所述V形结构固定装配在一起；所述的顺时针挡杆和逆时针挡杆分别通过所述中心铰接轴铰接在所述支架上，所述复位弹性作用力由设置在所述支架上的所述复位弹簧结构提供，复位弹簧结构为布置在所述顺时针挡杆和逆时针挡杆之间的扭簧，扭簧的两输出端对应作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上。
4.根据权利要求1或2或3所述的转轴转动限位机构，其特征在于：所述支架上于所述顺时针避让位处设有顺时针限位杆，顺时针限位杆在转轴顺时针转动方向上位于所述顺时针挡杆的后方，顺时针限位杆的朝向所述顺时针挡杆的前侧面上设有用于与顺时针挡杆挡止限位配合以将顺时针挡杆挡止限位在顺时针避让位的顺时针限位部；所述支架上于所述逆时针避让位处设有逆时针限位杆，逆时针限位杆在转轴逆时针转动方向上位于所述逆时针挡杆的后方，逆时针限位杆的朝向所述逆时针挡杆的前侧面上设有用于与逆时针挡杆挡止限位配合以将逆时针挡杆挡止限位在逆时针避让位的逆时针限位部。
5.轴系，包括输入转轴和输出转轴，输入转轴通过正向传动机构驱动输出转轴转动，其特征在于：所述的输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对输入转轴的转动进行限位，所述转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的输入转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡输入转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止输入转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与输入转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡输入转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止输入转轴逆时针转动的逆时针避让位，
所述转轴转动限位机构包括驱动机构，所述输出转轴通过该驱动机构向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
6.根据权利要求5所述的轴系，其特征在于：所述的顺时针避让位在输入转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在输入转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，所述的驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
7.根据权利要求6所述的轴系，其特征在于：所述的两挡杆和两推杆均布置在转轴的同一侧，推挡件的两推杆构成通过中心铰接轴铰接在支架上的V形结构，该V形结构由所述输出转轴通过平面四连杆机构驱动绕所述中心铰接轴转动，平面四连杆机构的末端输出杆与所述V形结构固定装配在一起。
8.根据权利要求7所述的轴系，其特征在于：所述的顺时针挡杆和逆时针挡杆分别通过所述中心铰接轴铰接在所述支架上，所述复位弹性作用力由设置在所述支架上的所述复位弹簧结构提供，复位弹簧结构为布置在所述顺时针挡杆和逆时针挡杆之间的扭簧，扭簧的两输出端对应作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上。
9.三工位电气开关，包括手动输入转轴和末端输出转轴，手动输入转轴通过正向传动机构驱动末端输出转轴转动，其特征在于：所述的末端输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对手动输入转轴的转动进行限位，所述转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的手动输入转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡手动输入转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止手动输入转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与手动输入转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡手动输入转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止手动输入转轴逆时针转动的逆时针避让位，
支架上设有驱动机构，所述末端输出转轴可通过该驱动机构向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
10.根据权利要求9所述的三工位电气开关，其特征在于：所述的顺时针避让位在手动输入转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在手动输入转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
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