CN107017100B - 在控制机构中引导弹簧的装置和包括该装置的电气保护设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在控制机构中引导弹簧的装置，该装置包括两个杆和压缩弹簧，所述杆适于相对于彼此滑动并且在其自由端处分别铰接到两个轴，其中至少一个轴机械地连接到所谓的操作轴，所述压缩弹簧的两个相对的端部支承在所述轴中的分别的一个上，该装置的特征在于，其包括用于引导两个杆相对于彼此滑动的器件，在每个杆的一端形成闭合的椭圆形孔(20)，并在每个杆的另一端形成敞开的椭圆形孔(21)，这些杆头对尾安装，所述闭合的椭圆形孔(20)适于保持捕获所述两个轴(6、7)中分别的一个，并且所述两个敞开的椭圆形孔(21)适于允许所述两个轴(6、7)中的分别一个脱离以改变所述引导行程。

Description

在控制机构中引导弹簧的装置和包括该装置的电气保护设备

技术领域

本发明涉及在控制机构中引导弹簧的装置，该装置包括适于相对于彼此滑动并且分别铰接到两个轴的两个杆，其中至少一个轴机械地连接到操作轴上，以及压缩弹簧，该压缩弹簧的两个相对端部支承在前述两个轴的分别的一个。

背景技术

已知的这种类型的引导装置用于引导压缩弹簧，其功能是提供额外的辅助，旨在通过增加使用机构的输出轴的用户的操纵的动力和速度，或者通过压缩来装备弹簧并突然使弹簧减压而产生输出/驱动装置的驱动力。

因此，这种子组件可以安装在属于两个轴的分别的操纵曲柄的两个轴之间或者安装在操纵曲柄轴和固定轴之间。

例如，一种已知的弹簧引导装置使用两个相对于彼此滑动的导向底座，这两个底座支承并铰接在机械地连接到两个曲柄的分别的轴上。弹簧围绕上述两个基部安装，并且其两个相对端支承在两个分别的基部上。

上述装置具有以下缺点：

由于两个基部的尺寸小，这两个基部在弹簧的减压缩状态下具有小的重叠面积，这可能导致由于两个基部之间的楔入而卡住。

总的来说，尽管这些已知的引导装置适用于整体尺寸较大的具有大引导元件的长操作行程(stroke)的机构，或适用于整体尺寸较小的具有小引导元件的短操作行程的机构，它们不适用于整体尺寸较小的具有小引导元件的大操作行程的机构。

实际上，在这种整体尺寸较小的机构中，引导装置可能在大量操纵之后经受磨损，导致引导元件的楔入，因此阻止任何进一步的操纵。

发明内容

本发明解决了这些问题，并提出了一种弹簧引导装置，即使在该机构具有及较小的整体尺寸大操作行程的情况下，也能防止在彼此滑动的部件之间发生任何楔入现象。

本发明的另一个目的是提出一种对环境不敏感的引导装置。

为此，本发明提出上述类型的用于引导弹簧的装置，该装置的特征在于，它包括用于引导两个杆相对于彼此滑动的器件，在每个杆的一端形成闭合的椭圆形孔，并在每个杆的另一端形成敞开的椭圆形孔，所述杆头对尾安装，所述闭合的椭圆形孔适于保持捕获所述两个轴中分别的一个，并且所述两个敞开的椭圆形孔适于允许所述两个轴中的分别一个脱离以改变所述引导行程，从而：在弹簧的压缩阶段中，为了获得最小的引导行程，在彼此相向移动时，捕获在闭合的椭圆形孔中的轴在其行程结束时相邻接在其分别的椭圆形孔中并且驱动所述杆以使它们朝向彼此移动，

在弹簧的伸展阶段中，为了获得最大的行程，在彼此远离移动时，捕获在闭合的椭圆形开口中的轴在其行程结束时相邻接在其分别的椭圆形开口中并且驱动所述杆以使它们彼此远离。

根据一个特定特征，该装置包括分别安装在两个杆组件的相对端部周围的两个管状基部，所述基部的一个表面支承在分别的两个轴上，并且与前述表面相对的表面用作弹簧的支承表面。

根据一个特定实施例，用于引导两个杆的滑动的这些器件包括两个圆柱形间隔件，每个圆柱形间隔件被捕获在设置在两个杆上的椭圆形形状的开口和分别的孔中，所述两个开口面对分别的孔。

根据另一个实施例，用于引导所述两个杆的滑动的这些器件包括中间部分和引导表面，所述中间部分形成设置在所述两个杆之间的靴，所述引导表面设置在与所述两个杆的外表面相应的适合形状滑动配合的所述基部的内表面上。在横截面中，杆有利地具有与和基部的内表面的相应的形状配合的半月形形状。

本发明还进一步包括一种电气保护设备，其包括单独或组合地具有上述特征的弹簧引导装置。

该设备有利的是其是中压隔离开关。

附图说明

然而，在以下详细描述中，参考仅作为示例提供的附图，本发明的其它优点和特征将变得更加明显，其中：

图1是示出构成根据本发明的第一实施例的弹簧引导装置的各种部件的分解透视图，

图2是示出根据本发明的第二实施例的弹簧引导装置的分解透视图，

图3是在弹簧的未压缩位置中从前面并且沿着图1的装置的弹簧的轴线的剖视图，

图4是沿图3中的线B-B截取的剖视图，

图5是从图3中的左手侧看的视图，

图6、图7和图8是对应于图3、图4和图5的视图，其中压缩弹簧处于压缩位置，

图9至图14是与图3至8相同的视图，但是用于根据图2所示的本发明的第二实施例的引导装置。

具体实施方式

附图示出了根据本发明的用于引导弹簧1的装置，该弹簧1可以形成电气保护设备、例如断路器的控制机构的一部分。

以本身已知的方式，该装置旨在放置在分别称为开关轴和对地隔离器轴的两个轴2、3之间。

在图1和图2所示的根据本发明的装置的两个实施例中，每个轴分别配备有双曲柄4、5，该双曲柄的两个元件4a，4b；5a，5b具有位于基本上垂直于轴2、3的旋转轴线的平面中的平面。

在这些曲柄4、5的每一个上安装有在基本上垂直于相应曲柄的平面的方向上延伸的轴6、7，所述轴6、7用于与一组两个所谓的连接杆8、9协作，所述杆通过其两个相对的端部机械连接到曲柄4、5的所述两个轴。

所谓的压缩弹簧1安装在杆8、9周围，所述压缩弹簧的一个端部1a通过所谓的第一基部11支承在一个曲柄4上，该第一基部11的一个表面11a在两个曲柄元件4a、5a之间的位置支承在相应的轴6上，两个曲柄元件5a，5b之间，相对的端部1b通过第二基部12支承在另一个曲柄5上，所述第二基部12支承在与曲柄关联的轴7上。因此，在图1和图2中可以看出，为此目的，基部11、12包括两个凹口13、14，用于与设置在相应的轴6、7中的分别的开口15、16配合。

该装置还包括与分别的基部相关联的两个金属轴承垫圈17、18，每个金属轴承垫圈17、18设置在基部的支承面11b、12b和弹簧1的相应端部之间。

在这两个实施例中，每个杆在其一个端部处具有闭合的椭圆形孔或孔眼20，并且在其相对的端部处具有敞开的椭圆形孔或孔眼21，这两个椭圆形孔均用于在与所述孔相同的端部与轴6、7协作。

因此，基部11、12支承在位于两个曲柄元件4a、4b；5a、5b之间相应的轴6、7上并且，杆与位于设置在相应的轴中的前述两个开口15、16之间的轴部协作。

在这两个实施例中，引导装置包括用于使得能够引导两个杆相对于彼此滑动同时在两个杆之间保持一定的功能间隙的器件。

根据图1、图3至图8所示的第一实施例，这两个杆由金属制成，并且通过两个组件在它们之间保持一定间隙，每个组件包括铆钉22和间隔件23，所述铆钉22和所述间隔件23穿过设置在一个杆中的椭圆形开口24和设置在另一个杆中的孔25，以便允许通过间隔件在凹槽中的移动而在这两个杆之间的相对滑动，这两个杆之间的功能间隙由间隔件的存在保证。

在该特定实施例中，两个基部有利地由塑料制成，该基部的功能是使弹簧支承在轴上并使弹簧相对于两个杆定中心。

当组装所述引导装置时，两个杆8、9首先通过铆钉22和间隔件23相对于彼此固定。然后，在压缩弹簧1围绕杆安装之后，两个基部11、12及其相关联的垫圈17、18从杆的分别的自由端穿在杆上。在杆的对应的两端安放在两个曲柄元件4a，4b；5a，5b之间后，轴6、7随后安装在为此目的设置在曲柄元件4a，4b；5a，5b中的孔中并且同时安装在杆的对应的椭圆形孔20、21中。然后，当压缩弹簧1伸展时，两个基部11、12移动以支承在轴6、7上。

根据图2、9至14所示的第二实施例，这两个杆有利的由塑料材料制成，如两个基部一样。这两个杆在基本上垂直于杆的纵向轴线的平面在截面上具有半月形形状(图10)。当它们接合在一起时，这两个杆因此形成为圆形截面，其外表面28与相应基部的管状形状的内表面27协作，使得基部引导这些杆的滑动。因此，在该实施例中，基部具有引导滑动的功能，使压缩弹簧相对于两个杆定中心并用作弹簧的支承表面。

在该实施例中，杆的滑动由如上所述的基部引导，并且另外通过形成靴的滑动件26引导，滑动件26有利的由塑料制成并且设置在两个杆之间，以便执行引导这两个杆相对滑动的功能。

除了通过在两个杆之间安装滑动件26来替换铆钉和间隔件的安装之外，根据该第二实施例，该引导装置以与第一实施例相同的方式组装。

下面将参照用于第一实施例的图3至8和用于第二实施例的图9至14描述依据本发明的装置的操作。

在图3至图5中，引导装置处于在操纵所述开关轴2的所谓第一曲柄之后，弹簧1未被压缩的位置。在此位置，与一个曲柄4相关联的轴6中的其中一个插入到杆8上闭合的孔眼20中，而与另一个曲柄5相关联的两个轴中的另一个轴7插入到另一个杆9的闭合的孔眼中。在该位置，轴6、7抵靠在孔眼的内壁上，所述壁位于所述孔眼的外端20a、20b处。两个轴不再位于敞开的孔眼21内部。

当操纵曲柄4被驱动旋转时，与曲柄4相关联的轴6移动，这驱动相应的基部11的运动(相对于杆8、9滑动)以及弹簧1的压缩。该轴6在杆9的闭合的孔眼20和杆8的敞开的孔眼21内移动，直到它到达这两个孔眼的杆9的内端20a、和杆8的内端21b。在该运动期间，两个杆相对于彼此朝向彼此移动。

同时，当一个曲柄被驱动时，杆在另一个基部的水平相对于彼此滑动，并且轴7朝向杆9的内部部分21b和杆8的内部部分20b移动。

杆8的闭合的孔眼20和杆9的敞开的孔眼21相对于本身不移动的轴7移动，直到该轴7到达杆8的孔眼20b的内端和杆9孔眼21b的内端。

在导致弹簧1解压缩的操纵曲柄4的旋转运动期间，该弹簧驱动底座11相对于杆8、9的在使它们彼此远离的方向上的滑动运动。随后轴6沿使两个轴6、7彼此远离的方向运动。轴6抵靠杆9的表面20b的效果是驱动两个杆8、9相对于彼此的滑动运动，从而延长由两个杆组成的组件，移动它们彼此远离。

根据本发明的引导装置具有消除楔入现象(wedging phenomena)发生的优点。这使得可以增加控制机构的操纵次数，特别是其中整个动力链仅由复合材料构成的机构。

在根据本发明的装置中使用塑料材料部分使得弹簧引导件能够集成到其中所有的动力链仅由复合材料构成的现有机构中。

因此，所述的包括由更多数量的复合材料制成的部件的第二实施例是更有利的。

本发明的固有优点是通过伸缩杆组件获得的，该伸缩杆组件包括两个相对于彼此平移引导的杆，每个杆在其一个端部包括闭合的椭圆形孔，使其可以接收所谓的第一捕获轴，在另一个端部包括敞开的椭圆形孔，允许第二轴脱离，以便可以增加引导行程，因而增加这组杆的长度。

应当注意，在对应于该组杆的最大长度的最大行程情况下，压缩弹簧始终保持预加应力。

本发明有利地应用到用于引导安装在两个轴之间的压缩弹簧的任何装置，其中轴之间的距离在最小距离90mm和最大距离145mm之间变化，其总行程较大(对应于40％压缩)，一切都安装在一个小的空间内。

当然，本发明不限于所描述和示出的仅作为示例提供的实施例。

相反，本发明包括所描述的装置的在所有技术等同物以及在精神本范围内的组合。

Claims (7)

1.一种用于在控制机构中引导弹簧的装置，该装置包括两个杆和压缩弹簧，所述杆适于相对于彼此滑动并且在其自由端处分别铰接到两个轴，其中至少一个轴机械地连接到操作轴，所述压缩弹簧的两个相对的端部支承在所述轴中的分别的一个上，

其特征在于，该装置包括用于引导两个杆相对于彼此滑动的器件，在每个杆的一端形成闭合的椭圆形孔(20)，并在每个杆的另一端形成敞开的椭圆形孔(21)，这些杆头对尾安装，所述闭合的椭圆形孔(20)适于保持捕获所述两个轴(6、7)中分别的一个，并且所述两个敞开的椭圆形孔(21)适于允许所述两个轴(6、7)中的分别一个脱离以改变引导行程：

在压缩弹簧(1)的压缩阶段中，为了获得最小的引导行程，在彼此相向移动时，捕获在闭合的椭圆形孔(20)中的轴(6、7)在其行程结束时相邻接在其分别的闭合的椭圆形孔中并且驱动所述杆以使它们朝向彼此移动，

在压缩弹簧的伸展阶段中，为了获得最大的行程，在彼此远离移动时，捕获在闭合的椭圆形孔(20)中的轴(6、7)在其行程结束时相邻接在其分别的闭合的椭圆形孔中并且驱动所述杆(8、9)以使它们彼此远离。

2.根据权利要求1所述的用于在控制机构中引导弹簧的装置，其特征在于，它包括分别安装在两个杆(8、9)的相对端部周围的两个管状基部(11、12)，所述基部(11、12)的一个表面(11a)支承在分别的两个轴(6、7)上，并且与前述表面相对的表面用作压缩弹簧(1)的支承表面(11b)。

3.根据权利要求1或2所述的用于在控制机构中引导弹簧的装置，其特征在于，用于引导两个杆的滑动的这些器件包括两个圆柱形间隔件(23)，每个圆柱形间隔件被捕获在设置在两个杆(8、9)上的椭圆形形状的开口(24)和分别的孔(25)中，两个开口面对分别的孔。

4.根据权利要求2所述的用于在控制机构中引导弹簧的装置，其特征在于，用于引导所述两个杆的滑动的这些器件包括中间部分(26)和引导表面(27)，所述中间部分形成设置在所述两个杆(8、9)之间的靴，所述引导表面设置在与所述两个杆(8、9)的外表面(28)相应的适合形状滑动配合的所述基部(11、12)的内表面上。

5.根据权利要求4所述的用于在控制机构中引导弹簧的装置，其特征在于，在横截面中，所述杆具有与所述基部的内表面(28)的相应的形状配合的半月形形状。

6.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的用于在控制机构中引导弹簧的装置的电气保护设备。

7.根据权利要求6所述的电气保护设备，其特征在于，所述设备是中压隔离开关。

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