CN1082710C - 开关机器用的电动弹簧操作机构 - Google Patents

Abstract

一种小型且可靠性高的开关设备用的电动弹簧操作机构，由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，使该弹簧释放能量而将开关设备闭合，闭合弹簧由盘簧构成，一端与闭合凸轮相连接，在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部，一个与闭合凸轮能自由离开地相连；另一与断路弹簧相连；剩余一个在闭合状态与操作连接件连接，在断路状态与减震器连接，相对输出杆，由断路弹簧、闭合凸轮、操作连接件和减震器作用的各力的作用点在同一平面上。

Description

开关设备用的电动弹簧操作机构

本发明涉及开关设备用的电动弹簧操作机构，特别是关于一种带有开关设备闭合或断路用的制动机构的开关设备用电动弹簧操作机构。

最近几年，电力需求量的增大和电力消耗向城市集中的趋势年年增强，随此需要在城市里建设许多电力供应上不可少的配电所。由于配电所建设在城市里势必要求更高的可靠性和更大的容量，而配电所能用的地面又特别不足，因此除了要提高配电所内的开关设备的可靠性并将其容量增大，还强烈要求使其小型化。

但是，配电所内的开关设备大多把电动弹簧操作机构用作能得到这种操作力的操作机构。由于这种电动弹簧操作机构与空气压操作机构及油压操作机构不同，不是使用流体压力的操作机构，因而不需要压缩机和蓄能器等辅机，此外，还不必设置压力密封部。因此，有结构较简单、可靠性好等优点。

下面，用图13的分解斜视图来说明以前的开关设备用的电动操作机构。

图中，1、2是操作机构的一对构架，3是电动机。这个电动机3上连接着蜗杆4与蜗轮5及链轮6，而且在这个链轮6上借助链子7和链轮8连接着凸轮轴9。即、做成能将从电动机3输出的动力传递给凸轮轴9的结构。

而且在凸轮轴9的一部分上固定着偏心凸轮10。在这偏心凸轮10的附近设置着以轴11为中心地回转的闭合杆12，这个闭合杆12以它的一端与偏心凸轮10相接触，由偏心凸轮10的回转而驱动。闭合杆12的一端连接着闭合弹簧13，另一端固定在构架1上。这个闭合弹簧13由普通的螺旋弹簧构成。

在凸轮轴9的另一部分上固定着闭合凸轮14，在这闭合凸轮14的附近设置着连接杆15。连接杆15以其一端与闭合凸轮14相接触，能由闭合凸轮14的回转而驱动。连接杆15还固定在输出轴16上，与这输出轴16成一体地回转。在这连接杆15上能自由回转地设置着挂钩22。输出杆17固定在输出轴16上，在这输出杆17的一端连接着减震器21，在另一端，连接着图中没表示的开关设备的电极。

另一方面，连接杆15借助连接棒18与断路杆19相连接。这个断路杆19的一端与断路弹簧20的一端相连接，它的另一端固定在构架1上。断路弹簧20与闭合弹簧13一样，由螺旋弹簧构成。

下面说明上述以前的电动弹簧操作机构的动作。

在使闭合弹簧13贮能时，电动机3的驱动力由蜗杆4和蜗轮5的作用而减速，从链轮6经链子7、链轮8而减速。由传递到链轮8的驱动力使凸轮轴9和偏心凸轮10回转，把以轴11为中心地进行回转的闭合弹簧贮能杆12的一端推向图中的左方。结果，与闭合杆12的另一端相连接的闭合弹簧13被压缩，使闭合弹簧13成为贮能状态。这贮能状态由图中没表示的制动机构保持。

当在这种闭合弹簧贮能状态下，发出闭合指令时，解除了由图中没表示的由制动(トリガ-)机构对闭合弹簧13的保持，使闭合弹簧13释放能量。结果，使闭合杆12向释放能量侧回转，从而使偏心凸轮10回转，同时使凸轮轴9和闭合凸轮14回转。进而、由闭合凸轮14的回转使连接杆15以输出轴16为中心地回转，同时使输出杆17向闭合侧回转，将连接在输出杆17前端上的图中没表示开关设备的电极驱动，从而形成闭合状态。与此同时，与连接杆15相连接的连接棒18使断路杆19向贮能侧回转，从而使与断路杆19的一端相连接的断路弹簧20贮能。这时，设置在连接杆15上的挂钩22由图中没表示的制动机构保持，由此将断路弹簧20保持在贮能状态下。

当在上述断路弹簧20贮能状态下，发出断路指令时，解除了由图中没表示的制动机构对断路弹簧20的保持，使断路弹簧20释放能量。结果、使断路杆19向释放能量侧回转，由这回转、借助连接棒18，使连接杆15以输出轴16为中心地回转，同时使输出杆17向断路侧回转，从而使与输出杆17的前端相连接的图中没表示的开关设备的电极驱动而形成断路状态。这时，减震器21起缓冲作用。

如上所述，由于配电所的用地不足等缘故，因而要求开关设备小型化，由此，对使用于开关设备中的开关设备用的电动弹簧操作机构也要求小型化。

用以前的电动弹簧操作机构进行闭合动作过程中，由于由闭合杆12将闭合弹簧13的平移运动变换成回转运动而传递给闭合凸轮14，因而可动部分的质量和零件数目较多，这限制了操作机构整体小型化。

而且在速度必需比闭合动作大的断路动作中，有较大的力作用在缓冲的减震器21上。由于减震器21没设在构架1、2之间，因而输出轴16上有悬臂式的偏心力作用。输出轴16和支承这输出轴16的构架1、2必需有能够耐这减震器21的偏心力的强度，这也限制了操作机构的整体小型化。

还要求开关设备能以高速、并且反应灵敏地进行动作。虽然在以前的电动弹簧操作机构中，控制整个可动部分和动作的制动机构上有冲击力作用，但最好能减轻这动作时的冲击力，以便使操作机构小型化、可靠性得以提高。

本发明是为了克服现有技术的上述缺点而作出的，其目的是提供一种小型而且可靠性高的开关设备用的电动弹簧操作机构。

本发明的另一个目的是提供一种开关设备用的电动弹簧操作机构，它是设有小型的而且能进行可靠性高的闭合或断路的制动机构的。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的，其特征在于：上述闭合弹簧由盘簧构成，将一端与上述闭合凸轮相连接；在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部分，一个连接部分与上述闭合凸轮能自由离开地相连接，另一个连接部分与上述断路弹簧相连接，剩余一个连接部分在闭合状态下与操作连接件相连接、在断路状态下与减震器相连接，并且，相对于上述输出杆，由上述断路弹簧作用的力、由上述闭合凸轮作用的力、由上述操作连接件作用的力和由上述减震器作用的力的作用点都在同一平面上。

开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的，其特征在于：上述闭合弹簧由盘簧构成，一端与上述闭合凸轮相连接；在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部分，一个连接部分与上述闭合凸轮能自由离开地相连接，另一个连接部分在闭合状态下与操作连接件相连接、在断路状态下与减震器相连接，剩余一个连接部分与用来驱动电极的输出棒相连接，并且、相对于上述输出杆，由上述闭合凸轮作用的力、由上述操作连接件作用的力和由上述减震器作用的力的作用点都在同一平面上。

开关设备用的电动弹簧操作机构，其特征在于：由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且设有借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的闭合动作的制动机构，所述的制动机构，是能自由回转地设有沿回转轴方向贯通上述闭合凸轮的凸轮滚子，设有能自由回转地支承的叉状羊脚链构件(シ-プロツプ)，借助这个叉状羊脚链构件与上述凸轮滚子相接触而保持上述闭合凸轮位置的。

开关设备用的电动弹簧操作机构，其特征在于：由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且设有借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的断路动作的制动机构，所述的制动机构，它是在能自由回转地支承的操作连接件(オ-プロツプ)上还设有能自由回转的挂钩，在闭合状态下这个挂钩保持上述断路弹簧的位置。

所述的开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的，其特征在于：上述闭合弹簧由盘簧构成，一端与上述闭合凸轮相连接；在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部分，一个连接部分与上述闭合凸轮能自由离开地相连接，另一个连接部分与上述断路弹簧相连接，剩余一个连接部分在闭合状态下与操作连接件相连接、在断路状态下与减震器相连接，此外，相对于上述输出杆，由上述断路弹簧作用的力、由上述闭合凸轮作用的力、由上述操作连接件作用的力和由上述减震器作用的力的作用点都在同一平面上。

本发明所述的开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的，其特征在于：上述闭合弹簧由盘簧构成，一端与上述闭合凸轮相连接；在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部分，一个连接部分与上述闭合凸轮能自由离开地相连接，另一个连接部分在闭合状态下与操作连接件相连接、在断路状态下与减震器相连接，剩余一个连接部分与用来驱动电极的输出棒相连接，此外、相对于上述输出杆，由上述闭合凸轮作用的力、由上述操作连接件作用的力和由上述减震器作用的力的作用点都在同一平面上。

本发明所述的开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且设有借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的闭合动作的制动机构，其特征在于：有这样的制动机构，它是能自由回转地设有沿回转轴方向贯通上述闭合凸轮的凸轮滚子，设有能自由回转地支承的叉状羊脚链构件，借助这个叉状羊脚链构件与上述凸轮滚子相接触而保持上述闭合凸轮位置的。

本发明所述的开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且设有借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的断路动作的制动机构，其特征在于：有这样的制动机构，它是在能自由回转地支承的操作连接件上还设有能自由回转的挂钩，在闭合状态下这个挂钩保持上述断路弹簧的位置。

由于本发明的开关设备用的电动弹簧操作机构，具有由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能、通过使闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合的电动弹簧操作机构，而且具有使断路弹簧贮能、或者通过使这断路弹簧释放能量而将开关设备断路的制动机构，因而与现有技术相比，结构简单；又因为能使作用在可动部分的构件或制动机构和支撑构件上的偏心力或冲击力比现有技术小，因而能使开关设备用的电动弹簧操作机构小型化，并能提高可靠性。

以下参照附图详细说明本发明的实施例：

图1是表示本发明第1实施例处于断路状态下的结构图。

图2是第1实施例的侧视图。

图3是表示图2中的闭合弹簧的结构图。

图4是表示本发明第1实施例的盘簧外周侧端部的最合适移动距离L₀的解析结果的一个例子的示意图。

图5是图1中的羊脚状链构件的侧视图。

图6是图1中的闭合凸轮的放大图。

图7是表示本发明第1实施例处于图1的闭合状态下的结构图。

图8是本发明第2实施例的闭合用制动机构的结构图。图8(a)是正视图，图8(b)是图8(a)中的闭合凸轮的侧视图。

图9是本发明第3实施例的断路用制动机构的结构图。

图10是本发明第4实施例的开关设备用的电动弹簧操作机构的闭合弹簧支撑的结构图。

图11是本发明第5实施例的开关设备用的电动弹簧操作机构的结构图。

图12是本发明第6实施例的开关设备用的电动弹簧操作机构的电动机附近的结构图。

图13是以前的开关设备用的电动弹簧操作机构的分解斜视图。

下面参照着附图来说明本发明的实施方式。

图1是本发明第1实施例在断路状态下的主要部分的结构图，图2是图1的侧视图。在图1中为了表示内部的结构，没表示如图2所示的构架31、32。图3是图2中的闭合弹簧的结构图，图4是表示盘簧外周侧端部的最适合移动距离的解析结果的一个例子的示意图，图5是图1中的羊脚状链构件的侧视图，图6是图1中的闭合凸轮的放大图。图7是本实施例在闭合状态下的内部结构图。

如图1和图2所示，在本实施例的开关设备用电动弹簧操作机构中，在电动机33的输出齿轮34上连接着传动齿轮35、36和大齿轮37，在这大齿轮37上还固定着闭合弹簧支撑38，在闭合弹簧支撑38上固定着闭合弹簧39的外周侧端部。即、将本实施例的开关设备用的电动弹簧操作机构做成能由电动机33的驱动力使闭合弹簧支撑38和闭合弹簧39的外周侧端部与大齿轮37一起回转。电动机33内部装着单向离合器，不能由闭合弹簧39输出的力而反转。

在本实施例的开关设备用电动弹簧操作机构中还设有由凸轮40a和凸轮轴40b构成的闭合凸轮40，在这个凸轮轴40b的一端设有沿直径方向贯通的沟40c。闭合弹簧39的内周侧端部与这个沟40c相连接。如图3所示，将这个闭合弹簧39做成在释能状态下，与自由状态相比，外周侧端部沿中心方向偏离一定距离L。这距离L和闭合弹簧39的壁厚t之间有L＞t的关系。

输出杆42由输出轴42a、杆42b、连接销42c和连接滚子42d、42e构成，将这输出杆42设置成能自由回转。一个连接滚子42d能与闭合凸轮40自由离开地连接，另一连接滚子42e在闭合状态下与设置在操作连接件52上的挂钩52a相接，在断路状态下与减震器43相接。而连接销42c借助弹簧杆44和弹簧导引件45与断路弹簧46的一端相连接。此外，输出轴42a上连接着图中没表示的开关设备的电极。

另外，相对于输出杆42，由断路弹簧46借助弹簧杆44给出的作用力、由闭合凸轮40给出的作用力、由设置在操作连接件52上的挂钩52a给出的作用力和由减震器43给出的作用力等的作用点都处于同一平面上。

进行闭合动作的制动机构由沿回转轴的方向贯通闭合凸轮40的凸轮滚子48、能自由回转地支承着的叉形羊脚状链构件49、爪50和螺旋管51构成。如图5所示，羊脚状链构件(シ-プロツプ)49设有滚子49a和回转轴49b。借助使羊脚状链构件49和凸轮滚子48相接触，能将闭合凸轮40的位置保持住。另一方面，进行断路动作的制动机构由能自由回转地支持的操作连接件(オ-プロツプ)52、爪54和螺旋管55构成。在操作连接件52上设置着借助挂钩销轴52b而回转的挂钩52a、滚子52c和回转轴52d。在闭合状态下，借助这挂钩52a与输出杆42的连接滚子42e相接触而支持输出杆42的位置，进而保持断路弹簧46的位置。

一端固定的复位弹簧56、57分别与羊脚状链构件49和操作连接件52相接触。一端固定在操作连接件52上的复位弹簧58还与挂钩52a相接触。

在闭合凸轮40处于闭合状态下，如图6所示，由于闭合凸轮40与输出杆42的连接滚子42d的接触面的角度θ1相对于闭合凸轮40的回转轴比180度大，又因为闭合凸轮40由闭合弹簧39驱动，因而闭合弹簧39的位移角也比180度大。而且，闭合凸轮40的接触面的最后部分40d是以闭合凸轮40的回转轴为中心的半径为R的圆弧。这时，与闭合凸轮40的回转轴相对的最后部分40d的角度θ2比15度大，而且在最后部分40d与连接滚子42d相接触时，连接杆42e和挂钩52a前端之间有微小的间隙。

此外，断路弹簧46支承在由中空的管子47a和座47b构成的弹簧筒47里。弹簧导引件45在这弹簧筒47的管子47a外周侧滑动，在管子47a的内部设置着弹簧杆44。断路弹簧46的一端与弹簧导引件45相接触，另一端与弹簧筒47的座47b相接触。弹簧筒47的座47b固紧在构成电动弹簧操作机构的构架上。

下面，对本实施例开关设备用的电动弹簧操作机构的动作进行说明。

在使闭合弹簧39贮能时，用传动齿轮35、36把电动机33的输出齿轮34的驱动力减速，借助大齿轮37把驱动力传递给闭合弹簧支撑38，由此使闭合弹簧39的外周侧端部以闭合凸轮40的转轴为中心、沿图3的反时针方向回转，形成贮能状态。此时借助凸轮滚子48将连接着闭合弹簧39的内周侧端部的闭合凸轮40保持在羊脚状链构件49上。这时如图5所示，由于羊脚状链构件49呈叉状，因而在闭合凸轮40和羊脚状链构件49间偏心力几乎不起作用。

而这点是已知的，即、使闭合弹簧39的外周侧端部沿中心方向比自由状态偏离一定距离L，就可将贮能状态下闭合弹簧39的应力分布均匀(参见日本专利公报特开平7-217478号)。因此就能使闭合弹簧39小型化。其中，向中心方向移动距离L大小的最合适值因构成闭合弹簧39的盘簧的圈数n而不同。

图4是表示用于使应力分布均匀的最适合移动距离L₀和盘簧的圈数n之间关系的一个例子的结果示意图。其中的应力分布由应力分析得知，图中，纵轴经盘簧的板厚t处理而无量网化。从图而见，为了使闭合弹簧39小型化，必需将圈数n设计成较少。这时，与圈数n较多的情况相比，必需增大最适合的移动距离L₀。在本实施例中，由于把移动距离L增加成比盘簧的板厚t还大，因而能充分得到使应力均匀的效果。

从上述的闭合弹簧39处于贮能状态开始、将闭合指令输入到螺旋管51时，由螺旋管51的动作使爪50沿反时针方向回转，从而使羊脚状链构件49反时针方向回转。由此解除了对闭合凸轮40的支持，使闭合弹簧39内周侧的端部与闭合凸轮40一起沿顺时针方向回转，使闭合弹簧39释放能量。此后，由复位弹簧56的作用而将羊脚状链构件49恢复到原来的位置。

当闭合凸轮40回转时，使输出杆42沿反时针方向回转，将与输出杆42的输出轴42a相连的图中没表示的开关设备的电极驱动，由此形成闭合状态。与此同时，压缩上述的借助连接棒44、导引件45与连接销42c相连接的断路弹簧46，由此形成贮能状态。借助连接滚子42e与挂钩52a相接触而将这个贮能状态保持住。挂钩52a在闭合过程中与连接滚子42e相接触而沿时针方向回转，但由复位弹簧58的作用，在短时间里就恢复到原来位置，将连接杆42和断路弹簧46的位置保持住。在闭合动作时，挂钩销轴52b的位置不动。

在闭合动作过程中，在闭合凸轮40的接触表面的最后部分40d与连接滚子42d相接触时，图7所示的连接滚子42e和挂钩52a之间有微小的间隙。因此，一旦使连接滚子42e在微微脱离挂钩52e的位置上静止，则连接滚子42d就脱离闭合凸轮40的最后部分40d后，与挂钩52d相接触。

由于本实施例通过将最后部分40d的角度θ2做成比15度大，使连接滚子42e在经过充分时间静止之后与挂钩52a接触，因而作用于挂钩52a和操作连接件52上的冲击力较小。图7表示了以上所说的闭合凸轮形成的闭合状态。

当从上述的闭合状态开始，将断路指令输入到螺线管55时，由螺线管55的动作使爪54沿时针方向回转，从而使挂钩52a与操作连接件52成一体地沿时针方向回转。由此解除对输出杆42的支持，使断路弹簧46释放能量。由断路弹簧46的驱动力使输出杆42沿顺时针方向回转，将与输出杆42的输出轴42a相连的图中没表示的开关设备的电极驱动而形成断路状态。这时减震器43与连接滚子42e相接触，对输出轴42起缓冲作用。此后操作连接件52由复位弹簧57的作用而恢复到原位。

又因为在本实施例中，由断路弹簧46、闭合凸轮40和操作连接件52与减震器43作用于输出杆42的力的作用点都处在同一平面上，所以偏心力几乎不起作用，能使可动部分的零件和支承构件小型化。

而在现有技术中，在进行闭合动作时是使挂钩22和连接杆15一起移动，与此相对，在本实施例进行闭合动作时，在静止的操作连接件52上设置着挂钩52a，用板弹簧构成挂钩和操作连接件52、羊脚状链构件49的复位弹簧。由此能使挂钩和复位弹簧的动作稳定，能提高电动弹簧操作机构的可靠性。

图8是本发明第2实施例的开关设备闭合用的制动机构的结构图，图8(a)是正视图、图8(b)是侧视图。与上述第1实施例说过的结构相同的构件都标上相同的符号，并省略对其说明。

如图8所示，在闭合凸轮70上借助自动调心轴承71能自由回转地设置着凸轮滚子48，这里，所谓自动调心轴承一般是为了自动地调整轴心的偏差而使用的。借助这个凸轮滚子48和能自由回转地设置的羊脚状链构件49相接触而保持闭合凸轮70的位置。

具有上述结构的本实施例，能得到与上述第1实施例中的进行闭合动作的制动机构同样的作用和效果，此外在有加工误差等影响下，还能使偏心力难作用在羊脚状链构件49和闭合凸轮40之间。

图9是本发明第3实施例的开关设备断路用的制动机构正视图。与上述第1实施例中己说明过的结构零件相同的构件都用相同的符号，并省略对其说明。

如图9所示，本实施例是在能自由回转地设置的操作连接件72上能自由回转地设置挂钩72a，借助这挂钩72a与输出杆42的连接滚子42e的接触，保持图中没表示的断路弹簧的位置。其中，挂钩72a的与连接滚子42e相接一侧的端部和另一端部相对于包含挂钩的回转中心的那一表面是呈对称形状的。

具有这样结构的本实施例除了能得到与上述第1实施例的进行断路动作的制动机构相同的作用和效果，还具有这样的效果，即、整个机构不易受到挂钩72a动作时振动的影响，能使挂钩72a动作稳定。

图10是本发明第4实施例的开关设备的电动弹簧操作机构的结构图。

如图所示，本实施例与上述第1实施例不同的结构是闭合弹簧支撑74、孔75和紧固销76，由于其他结构都相同，因而与上述第1实施例说明过的结构零件相同的构件都用相同符号，并省略对其说明。

本实施例是把闭合弹簧固定在图中没表示的大齿轮上，在闭合弹簧支撑74上设置多个孔75，紧固销76通过这孔75而将闭合弹簧39固定。借助上述通过紧固销76的孔75位置的改变，能改变闭合弹簧39在释放能量状态下的初始力矩。

具有上述结构的本实施例不但能取得与上述第1实施例同样的作用和效果，而且能取得可调整闭合弹簧39的输出力矩的效果。

图11是本发明第5实施例的开关设备的电动弹簧操作机构的结构图。

如图所示，本实施例与上述第1实施例同样地、把主要构件设置在一对构架之间，但为了表示其内部结构，图中没表示构架。本实施例是在上述第1实施例的结构中，不设置弹簧棒44、弹簧导引件45、断路弹簧46和弹簧筒47，替代这些构件地设置输出棒77。由于除此以外的结构零件都是与上述第1实施例说明过的结构零件是相同的，因而对相同构件加上相同符号，并省略对其说明。

如图所示，本实施例与上述第1实施例同样地，能回转地设置输出杆42，它由输出轴42a、杆42b、连接销42c和连接滚子42d、42e构成。一个连接滚子42d能自由离开地与闭合凸轮40相连接，另一个连接滚子42e在闭合状态下、与设置在操作连接件52上的挂钩52a相连接，在断路状态下与减震器43相连接。此外，连接销42c借助输出棒77与图中没表示的开关设备的电极相连接。断路弹簧设置在将连接销42c和开关设备的电极相连接部分的任意位置上。例如，可把3个电极做成放在多个不同油槽内的3层断路器，而且每一个油槽里都有一个断路弹簧。而且由闭合凸轮40作用于输出杆42上的力的作用点、由操作连接件52上所设置的挂钩52a作用于输出杆42上的力的作用点、由减震器43作用于输出杆42上的力的作用点都在同一平面上。

本实施例有以下的效果，即、现有技术中必需采用闭合杆12等，由它们把由螺旋弹簧构成的闭合弹簧13的平移运动变换成闭合凸轮14的回转运动，但在本实施例就不必采用，因此能形成比现有技术更简单的结构。偏心力和冲击力几乎不会作用于输出杆42、闭合凸轮40、操作连接件52和减震器43之间和制动机构上，由于能使闭合弹簧39的应力均匀，因而能使整个电动弹簧操作机构小型化。

由于用现有技术进行闭合动作时是使挂钩22与连接杆15一起移动，而与此相对，本实施例是把挂钩52a设置在闭合动作时处于静止的操作连接件52上，又用板弹簧构成挂钩52a、操作连接件52和羊脚状链构件49的复位弹簧并接触上，因而挂钩等的回转运动难传给复位弹簧，能稳定制动机构的动作，能提高电动弹簧操作机构的可靠性。而且能与电极侧的结构合在一起自由地设计出断路弹簧。

图12是本发明第6实施例的开关设备的电动弹簧操作机构的结构图。

如图所示，由于本实施例与上述第1实施例不同的结构是电动机78、电动机的输出轴79、扭矩限制器80和输出齿轮81，其他结构都是同样的，因而与第1实施例说明过的结构零件相同的构件都用相同的符号，并省略对它们的说明。

如图所示，在本实施例中，电动机78的输出轴79与扭矩限制器80的内周侧相连接，而扭矩限制器80的外周侧经输出齿轮81与传动齿轮35、36相连接。这个扭矩限制器一般是为了防止传递过大的扭矩而使用的，在过大扭矩作用时能使内周侧和外周侧进行空转。

具有这样结构的本实施例，能取得与上述第1实施例同样的作用和效果，而且能取得这样的效果，即、在控制电动机的限位开关等电气系统发生异常时可防止过大的力传递到齿轮和闭合弹簧上。

本发明并不局限与上面所说的各个实施例。例如，即使用多个盘簧或游丝等构成闭合弹簧，也能得到与第1实施例同样的效果。通过将多个板弹簧重叠构成由板弹簧构成的复位弹簧能得到更大的复位力。另外，与挂钩等接触的部位也不局限于上述实施例的形状，虽然没特别示例，但肯定能容易地提供种种变形例子。

本发明的效果

如上所述，如果采用本发明，能提供一种电动弹簧操作机构，它是用电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，借助这闭合弹簧释放能量而将开关机械闭合，而且能用简易的结构形成使断路弹簧贮能的开关设备用电动弹簧操作机构和开关设备用的制动机构。又由于能使作用于可动部分的构件、制动机构和支持构件的偏心力和冲击力比现有技术小，因而能使开关设备用的电动弹簧操作机构小型化，能提高可靠性。

Claims (4)

1、开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的，其特征在于：上述闭合弹簧由盘簧构成，将一端与上述闭合凸轮相连接；在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部分，一个连接部分与上述闭合凸轮能自由离开地相连接，另一个连接部分与上述断路弹簧相连接，剩余一个连接部分在闭合状态下与操作连接件相连接、在断路状态下与减震器相连接，并且，相对于上述输出杆，由上述断路弹簧作用的力、由上述闭合凸轮作用的力、由上述操作连接件作用的力和由上述减震器作用的力的作用点都在同一平面上。

2、开关设备用的电动弹簧操作机构，它是由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的，其特征在于：上述闭合弹簧由盘簧构成，一端与上述闭合凸轮相连接；在能自由回转地支承的输出杆上设有3个连接部分，一个连接部分与上述闭合凸轮能自由离开地相连接，另一个连接部分在闭合状态下与操作连接件相连接、在断路状态下与减震器相连接，剩余一个连接部分与用来驱动电极的输出棒相连接，并且、相对于上述输出杆，由上述闭合凸轮作用的力、由上述操作连接件作用的力和由上述减震器作用的力的作用点都在同一平面上。

3、开关设备用的电动弹簧操作机构，其特征在于：由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且设有借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的闭合动作的制动机构，所述的制动机构，是能自由回转地设有沿回转轴方向贯通上述闭合凸轮的凸轮滚子，设有能自由回转地支承的叉状羊脚链构件，借助这个叉状羊脚链构件与上述凸轮滚子相接触而保持上述闭合凸轮位置的。

4、开关设备用的电动弹簧操作机构，其特征在于：由电动机的驱动力使闭合弹簧贮能，通过使这闭合弹簧释放能量而将开关设备闭合，而且设有借助闭合凸轮使断路弹簧贮能的断路动作的制动机构，所述的制动机构，它是在能自由回转地支承的操作连接件上还设有能自由回转的挂钩，在闭合状态下这个挂钩保持上述断路弹簧的位置。

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