CN113725019A - 开关操作装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种开关操作装置。该开关操作装置包括：行星机构，包括太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架，太阳轮在外部传动机构的驱动下转动，内齿轮围绕太阳轮设置，行星轮设置于行星架上并且与太阳轮和内齿轮啮合，内齿轮适于在太阳轮和行星轮的驱动下转动，行星架适于连接摇进/摇出机构并且能够在太阳轮和行星轮的驱动下转动，内齿轮的第一侧设置有凸起，第二侧设置有凸轮；推动机构，靠近第二侧设置，被配置为：当内齿轮转动时，被凸轮朝向远离内齿轮的方向推动；以及保护机构，靠近第一侧设置，被配置为：当保护机构与凸起接触时，阻止内齿轮的转动。在此描述的开关操作装置结构紧凑、可靠，操作简单，同时保证了外部传动机构的安全。

Description

开关操作装置

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电气设备领域，并且更具体地，涉及一种开关操作装置。

背景技术

现有的抽出式开关的操作装置通常采用电磁铁加电机相结合的方式，其中，电磁铁负责打开或关闭开关上的挡板以使得驱动杆能够进入开关内部，电机负责驱动操作杆进行摇进/摇出以使开关分离/连接。这些设备需要的零件比较多，导致操作装置的体积及重量较大，因而安装及移动都带来不便。同时，电磁铁的冲击功率很高，因而对电源的功率要求也比较高。另外，现有的抽出式开关的操作装置都没有采用安全装置，在驱动杆遇到阻力无法摇进或摇出时会导致电机损坏。

发明内容

在本公开的实施例的第一方面，提供了一种开关操作装置。该开关操作装置包括：行星机构，包括太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架，太阳轮适于在外部传动机构的驱动下转动，内齿轮围绕太阳轮设置，行星轮设置于行星架上并且与太阳轮以及内齿轮啮合，内齿轮适于在太阳轮和行星轮的驱动下转动，行星架适于连接开关的摇进/摇出机构并且能够在太阳轮和行星轮的驱动下转动，内齿轮的第一侧设置有凸起，内齿轮的与第一侧相背的第二侧设置有凸轮；推动机构，靠近内齿轮的第二侧设置，并且被配置为：当内齿轮转动时，被凸轮朝向远离内齿轮的方向推动；以及保护机构，靠近内齿轮的第一侧设置，并且被配置为：当保护机构与凸起接触时，阻止内齿轮的转动。

在根据本公开的实施例中，开关操作装置通过行星机构结合推动机构和保护机构来实现，装置结构紧凑、可靠，操作简单，体积及重量大幅降低，便于携带和安装，操作起来也更加方便。

在一个实施例中，保护机构还被配置为：当带动内齿轮转动的力超过第一阈值时，允许内齿轮转动。通过上述实施例，能够防止由于堵转而导致外部传动机构的损坏，也防止了由于外部传动机构的输出扭矩过大而破坏开关的摇进/摇出机构。

在一个实施例中，保护机构包括弹簧，当带动内齿轮转动的力超过第一阈值时，弹簧被凸起压缩。通过上述实施例，弹簧可以根据不同的设计要求和应用场合而更换，使得开关操作装置的适用性更广。

在一个实施例中，该开关操作装置还包括：预紧机构，与行星架接触，并且被配置为：当带动行星架转动的力低于第二阈值时，阻止行星架转动；当带动行星架转动的力超过第二阈值时，允许行星架转动。通过上述实施例，可以进一步确保内齿轮能够成功越过与推动机构接触的位置，实现了对开关操作装置的精确控制。

在一个实施例中，预紧机构包括线簧。通过上述实施例，线簧可以根据不同的设计要求和应用场合而更换，使得开关操作装置的适用性更广。

在一个实施例中，太阳轮包括适于与外部传动机构连接的螺纹孔。通过上述实施例，可以实现太阳轮与外部传动机构的可靠连接。

在一个实施例中，行星轮的数目为多个。通过上述实施例，可以实现更稳定的齿轮传动。

在一个实施例中，行星轮的数目为三个，并且三个行星轮等间隔设置。通过上述实施例，可以使行星机构的受力更加均衡，提高行星机构的使用寿命。

在一个实施例中，行星架包括适于与开关的摇进/摇出机构连接的机构。通过上述实施例，可以实现行星架与开关的摇进/摇出机构的稳定连接。

在一个实施例中，推动机构包括推动杆。通过上述实施例，可以以简单的形式实现推动机构，降低了开关操作装置的成本。

通过下文描述将会理解，在此提出的开关操作装置取消了电磁铁的结构，利用行星机构实现了紧凑的设计，同时增加了保护机构，从而节省了成本，使整个开关操作装置结构紧凑、可靠，操作简单，同时保证了外部传动机构的安全。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的开关操作装置处于第一位置时的结构示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的开关操作装置处于第一位置时的横截面示意图；

图3示出了根据本公开的实施例的开关操作装置处于第二位置时的结构示意图；

图4示出了根据本公开的实施例的开关操作装置处于第二位置时的横截面示意图；以及

图5示出了根据本公开的实施例的内齿轮的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的实施例的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开的实施例，而并不意在以任何方式限制本公开的实施例的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开实施例的原理。

为了防止误操作，现有的抽出式开关的操作通道中通常设置挡板，挡板在不需要摇进/摇出开关时阻止与开关的摇进/摇出机构进行连接的机构进入开关内部。当需要摇进/摇出开关时，通过按下抽出式开关上的按钮，挡板被打开，从而使得开关的摇进/摇出机构可以被驱动，以摇进/摇出开关。如上所述，现有的抽出式开关的操作装置通常采用电磁铁加电机相结合的方式，这样的操作结构复杂、体积及重量较大，因而安装及移动都带来不便。同时，电磁铁的冲击功率很高，因而对电源的功率要求也比较高。另外，现有的抽出式开关的操作装置都没有采用安全装置，在驱动杆遇到阻力无法摇进或摇出时会导致电机损坏。

下面将结合图1至图5详细说明根据本公开的示例实施例的开关操作装置100的结构。首先参考图1，图1示出了根据本公开的实施例的开关操作装置处于第一位置时的结构示意图。

开关操作装置100适于在外部传动机构的驱动下按下开关的按钮以打开挡板，使得与开关的摇进/摇出机构进行连接的机构能够连接到开关的摇进/摇出机构，并在外部传动机构的驱动下实现开关的断开或连接。

总体上，开关操作装置100包括：行星机构101、推动机构108和保护机构109。行星机构101适于在外部传动机构的驱动下推动推动机构108，并且当连接开关的摇进/摇出机构时，能够操作摇进/摇出机构以实现开关的摇进/摇出。推动机构108适于在行星机构101的驱动下按下开关的按钮。保护机构109用于在推动机构108按下开关的按钮之后使行星机构101驱动开关的摇进/摇出机构，并且能够防止行星机构101卡死。

如图1所示，行星机构101包括太阳轮102、行星轮103、内齿轮104和行星架105。太阳轮102用于在外部传动机构(例如，电机)的驱动下转动，内齿轮104围绕太阳轮102设置，行星轮103设置于所述行星架105上并且设置在太阳轮102与内齿轮104之间，行星轮103与太阳轮102外啮合，与内齿轮104内啮合。在外部传动机构的驱动下，太阳轮102带动行星轮103转动，行星轮103的转动进一步带动内齿轮104和行星架105两者的转动，内齿轮104和行星架105中任一者被固定时，另一者可以继续转动。行星架105用于连接开关的摇进/摇出机构，内齿轮104的第一侧111设置有凸起106，内齿轮104的与第一侧111相背的第二侧112设置有凸轮107。

在某些实施例中，太阳轮102例如可以包括适于与外部传动机构连接的螺纹孔，以实现可靠的连接。在其他实施例中，太阳轮102可以以其他连接方式与外部传动机构连接，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

在某些实施例中，行星轮103的数目为多个，例如，3个，并且这些行星轮103等间隔设置，以提供稳定的传动。在其他实施例中，行星轮103的数目可以为其他数目，例如，1个，2个，4个等，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

在某些实施例中，行星架105例如可以包括适于与开关的摇进/摇出机构连接的机构，例如方形套管。在其他实施例中，行星架105可以以其他连接方式与开关的摇进/摇出机构连接，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

图5示出了根据本公开的实施例的内齿轮的结构示意图。在一些实施例中，如图5所示，内齿轮104的第二侧112上设置有凸轮107，凸轮107沿着内齿轮104的主体设置，具有一最高顶点。凸轮107的位置和高度可以根据设计要求进行调整。在其他实施例中，凸轮107可以设置在内齿轮104的其他位置，并且可以具有其他形状，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

返回图1，如图1所示，推动机构108靠近内齿轮104的第二侧112设置。当内齿轮104转动时，推动机构108被凸轮107朝向远离内齿轮104的方向推动。

在某些实施例中，推动机构108例如可以是推动杆。在其他实施例中，推动机构108也可以是其他传动结构，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

在某些实施例中，推动机构108内部还具有弹簧结构，当推动机构108被凸轮107朝向远离内齿轮104的方向推动时，该弹簧机构被压缩；当凸轮107的顶点远离推动机构108时，推动机构108在该弹簧机构的作用下返回到初始位置。

如图1所示，保护机构109靠近内齿轮104的第一侧111设置。当保护机构109与凸起106接触时，由于凸起106的阻挡，内齿轮104停止转动。

在某些实施例中，保护机构109还被配置为：当带动内齿轮104转动的力超过第一阈值时，允许内齿轮104转动，该第一阈值可以根据外部传动机构的参数来确定。

在某些实施例中，保护机构109包括弹簧，当带动内齿轮104转动的力超过第一阈值时，弹簧被凸起106压缩。弹簧的参数可以根据保护机构109的输出扭矩要求来选择。在其他实施例中，保护机构109可以包括其他弹性元件，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

下面结合图1至图4来说明开关操作装置100的工作过程。如图1和图2所示，此时开关操作装置100处于未开始对开关进行操作的第一位置，开关的操作通道中的挡板处于闭合状态。当需要对开关进行操作时，外部传动机构带动太阳轮102转动，通过行星轮103进行传动，带动内齿轮104和行星架105转动。此时，由于开关的按钮未被按下，操作通道中的挡板阻止与开关的摇进/摇出机构进行连接的机构与摇进/摇出机构连接。

接着，当内齿轮104转动到如图3和图4所示的位置处时，推动机构108被压下。由于推动机构108的另一端连接开关的按钮，从而开关的按钮被按下，开关的操作通道中的挡板被打开。此时，与开关的摇进/摇出机构进行连接的机构可以穿过操作通道进入开关，与开关的摇进/摇出机构连接。然而，此时由于内齿轮104和行星架105都在转动，行星架105输出的力矩较小，尚不能带动开关的摇进/摇出机构进行操作。

然后，太阳轮102继续通过行星轮103带动内齿轮104转动到与保护机构109接触的位置。由于保护机构109对凸起106的阻挡，内齿轮104的转动被阻止。此时，太阳轮102通过行星轮103带动行星架105转动。此时，由于内齿轮104的转动被阻止，行星架105输出的力矩大大增强，能够带动开关的摇进/摇出机构操作，实现开关的摇进/摇出。

当开关的摇进/摇出机构被卡住时或超过行星机构101的设计输出扭矩时，行星架105被固定住。此时，凸起106将会越过保护机构109，太阳轮102通过行星轮103带动内齿轮104转动。这样就防止了太阳轮102被卡死，同时也防止了由于堵转而导致外部传动机构的损坏，也防止了由于外部传动机构的输出扭矩过大而破坏开关的摇进/摇出机构。

根据本公开的实施例，只需要驱动外部传动机构的正反转就可以实现开关的摇进/摇出，不需要额外驱动电磁铁来操作按钮，节省了成本，并且整个装置结构紧凑、可靠，操作简单。

如图1所示，在某些实施例中，开关操作装置100例如还可以包括预紧机构110，其与行星架105接触。当带动行星架105转动的力低于第二阈值时，预紧机构110阻止行星架105转动；当带动行星架105转动的力超过第二阈值时，预紧机构110允许行星架105转动。该第二阈值可以根据按动开关的按钮所需要的力来确定。

下面结合图1和图3解释预紧机构110的作用。参考图1，当太阳轮102转动时，通过行星轮103进行传动，由于行星架105被预紧机构110固定，从而太阳轮102转动时会通过行星轮103带动内齿轮104转动。此时，由于行星架105被预紧机构110固定，内齿轮104有足够的力可以推动开关的按钮。然后，参考图3，当太阳轮102继续通过行星轮103带动内齿轮104转动到保护机构109接触的位置时，由于保护机构109的设计扭矩比预紧机构110大很多，所以内齿轮104停止转动。此时，太阳轮102通过行星轮103带动行星架105转动，通过行星架105来带动开关的摇进/摇出机构的操作轴来转动，实现开关的摇进摇出。

在本公开的实施例中，预紧机构110进一步确保内齿轮104能够成功越过与推动机构108接触的位置，实现了对开关操作装置100的精确控制。

在某些实施例中，预紧机构110例如可以是线簧。在其他实施例中，预紧机构110也可以是其他弹性元件，这可以根据具体的设计要求和成本来确定。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的实施例的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。申请人据此告知，新的权利要求可以在本申请的审查过程中或由其衍生的任何进一步的申请中被制定成这些特征和/或这些特征的组合。

Claims (10)

1.一种开关操作装置(100)，包括：

行星机构(101)，包括太阳轮(102)、行星轮(103)、内齿轮(104)和行星架(105)，所述太阳轮(102)适于在外部传动机构的驱动下转动，所述内齿轮(104)围绕所述太阳轮(102)设置，所述行星轮(103)设置于所述行星架(105)上并且与所述太阳轮(102)以及所述内齿轮(104)啮合，所述内齿轮(104)适于在所述太阳轮(102)和所述行星轮(103)的驱动下转动，所述行星架(105)适于连接开关的摇进/摇出机构并且能够在所述太阳轮(102)和所述行星轮(103)的驱动下转动，所述内齿轮(104)的第一侧(111)设置有凸起(106)，所述内齿轮(104)的与所述第一侧(111)相背的第二侧(112)设置有凸轮(107)；

推动机构(108)，靠近所述内齿轮(104)的所述第二侧(112)设置，并且被配置为：当所述内齿轮(104)转动时，被所述凸轮(107)朝向远离所述内齿轮(104)的方向推动；以及

保护机构(109)，靠近所述内齿轮(104)的所述第一侧(111)设置，并且被配置为：当所述保护机构(109)与所述凸起(106)接触时，阻止所述内齿轮(104)的转动。

2.根据权利要求1所述的开关操作装置(100)，所述保护机构(109)还被配置为：当带动所述内齿轮(104)转动的力超过第一阈值时，允许所述内齿轮(104)转动。

3.根据权利要求2所述的开关操作装置(100)，所述保护机构(109)包括弹簧，当带动所述内齿轮(104)转动的力超过所述第一阈值时，所述弹簧被所述凸起(106)压缩。

4.根据权利要求1所述的开关操作装置(100)，还包括：

预紧机构(110)，与所述行星架(105)接触，并且被配置为：当带动所述行星架(105)转动的力低于第二阈值时，阻止所述行星架(105)转动；当带动所述行星架(105)转动的力超过所述第二阈值时，允许所述行星架(105)转动。

5.根据权利要求4所述的开关操作装置(100)，其中所述预紧机构(110)包括线簧。

6.根据权利要求1所述的开关操作装置(100)，其中所述太阳轮(102)包括适于与所述外部传动机构连接的螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的开关操作装置(100)，其中所述行星轮(103)的数目为多个。

8.根据权利要求7所述的开关操作装置(100)，其中所述行星轮(103)的数目为三个，并且三个所述行星轮(103)等间隔设置。

9.根据权利要求1所述的开关操作装置(100)，其中所述行星架(105)包括适于与所述开关的摇进/摇出机构连接的机构。

10.根据权利要求1所述的开关操作装置(100)，其中所述推动机构(108)包括推动杆。

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