CN1184043A - 手动、自动转换装置 - Google Patents

Abstract

手动、自动转换装置,设有形成花键轴部的输出轴;在自动控制时使从动齿轮转动的驱动装置;在手动控制时使从动齿轮转动的手柄;以及转换部。转换部设有转换本体、转换保持体和弹性体,转换本体沿输出轴的方向可自由滑动地被支承、由转换杆的操作而使从动齿轮沿花键轴部滑动;转换保持体能自由转动地轴支在转换本体上、以轴支点为中心、使支持片和固定片沿2个方向突出;弹性体将转换保持体的支持片与其一端相结合、沿着从转换保持体的轴支点脱离方向施加拉力。

Description

手动、自动转换装置

本发明涉及手动、自动转换装置，它是用在能够对手动控制和自动控制进行转换的控制机器中、在手动控制动作和自动控制动作间进行转换的。

通过直接操作或者遥控操作对阀等被控制机器进行开关等控制的控制机器具有手动、自动转换装置，这种装置是在手动控制动作和自动控制动作间进行转换的，手动控制动作是发生故障等紧急状态时由工作人员在现场转动手柄而进行的(控制)；自动控制动作通常是由电动机或油压作用形成。这种手动、自动转换装置除了用现场的转换杆操作进行手动和自动转换外，还有另一种形式，这种形式具有电动机起动和从手动自动转换成自动的自动复归功能，这种手动自动转换装置有图7～图10所表示的以往的装置。图7是表示以往的自动、手动转换装置处于自动控制动作时的概略结构断面图，图8是表示以往的自动、手动转换装置处于手动控制动作时的概略结构断面图，图9是以往的手动、自动转换装置的转换部的概略结构示意图，图10是表示以往的手动、自动转换装置的锁紧杆的动作示意图。

在上述各图中，以往的手动、自动转换装置100的结构是设有如下所述的构件，即、在自动控制动作时使其产生驱动被控制部的驱动力的电动机(图中省略)；手动控制动作时使其转动而得到驱动力的手柄(图中省略)；将手动和自动进行转换的转换杆(图中省略)；传递由手柄得到的驱动力的手驱动轴102；配设在该手驱动轴102端部的手动齿轮103；与上述手驱动轴102平行地配设的而且能自由转动地支承在装置构架101上、并在轴体外周的一部分上形成花键轴部106a、驱动被控制部的输出轴106；能自由滑动地与该输出轴106的花键轴部106a啮合地配设、在外周部沿周向一周设置沟105a的从动齿轮105；由电动机作用而转到、在输出轴106上与从动齿轮105相对地将电动机输出的驱动力断续(输出)的爪形离合器104；配设在输出轴106上、将从动齿轮105推向爪形齿轮104侧的弹簧106b；能自由摆动地支承在装置101上、在上述从动齿轮105的沟105a的位置上、能自由地将从动齿轮105夹住地结合、并能通过上述转换的操作使从动齿轮105沿花键轴部106a滑动的拔叉107；围在爪形离合器104周围、能自由开关地支承在装置机构101上、在手动控制动作时将拔叉107的位置保持的锁紧杆108。从动齿轮105与输出轴106成一体地转动，而且与拔叉107的摆动相配合地从与同轴的爪形离合器104啮合的位置到与平行的手动齿轮103啮合的位置、能自由滑动地配设在输出轴106的花键轴部10ba上。在爪形离合器104的外周上突出地设置着自动复归用的锁紧杆开放突起104a。

下面，说明具有上述结构的以往的手动、自动转换装置100的手动、自动转换动作。先在电动机处在停止状态下、将转换杆移动到手动位置地使拔叉107摆动，使与拔叉107结合着的从动齿轮105在输出轴106的花键轴部10ba上滑动并与和手柄联动的手动齿轮103啮合，把手柄输出的回转从手动齿轮103通过从动齿轮105而传递给输出轴106，而且通过使从动齿轮105与传递来自电动机的驱动力的爪形离合器104脱离，切断与电动机的连接。从动齿轮105由弹簧106b作用、在输出轴106常被推向与电动机相连侧、即被推向推压爪形离合器104的方向，使从动齿轮105和拔叉107回到原来的位置，但由于在用转换杆使拔叉107移动时，锁紧杆108闭合，挡住拔叉107的锁栓部107a的移动而妨碍拔叉107的摆动，保持在所移动的位置，因而从动齿轮105和手动齿轮103的啮合被保持。而从手动向自动复归是当把转换杆退回后、使电动机起动时，进行回转的爪形离合器104的锁紧杆开放突起104a处于锁紧杆108内侧、将锁紧杆108推开，由于不能由锁紧杆108保持拔叉107，因而由弹簧106b的弹力使从动齿轮105与拔叉107一起退回而与爪形离合器104再次啮合，就形成将电动机输出的驱动力传递给被控制部的自动复归。

具有上述结构的以往的手动自动转换装置100，由于在没必要进行手动控制动作时，用遥控操作使电动机一起动就自动地复归到自动控制状态，因而能节省在现场进行操作的工夫，作业性较好。

如上所述结构的以往的手动、自动转换装置由于机构复杂、另件数较多，因而有装置组装时为了正常挪动就必需对各构件的动作、位置进行微调，有费工时和成本较高的问题。因而由上述转换杆的操作而进行动作的拔叉107的形状较复杂，因此还有难加工、制造成本高的问题。

本发明的目的是提供一种机构简单、另件少、组装时不必微调能确实动作、用简单结构能使成本降低的手动、自动转换装置。

本发明的手动、自动转换装置设有下列构件，即、轴支在装置构架上、形成所要求的长度的花键轴部、并将从动齿轮能自由滑动地装在该花键轴部上、驱动被控制部的输出轴；在自动控制动作时使上述从动齿轮转动的驱动装置；在手动控制动作时使上述从动齿轮转动的手柄；由转动杆的操作使上述输出轴的从动齿轮沿花键轴部滑动、由上述手柄使输出轴转动的转换部，其特征在于：上述转换部设有转换本体、转换保持体和弹性体，上述转换本体是沿着与上述输出轴平行的方向能自由滑动地被支承、由上述转换杆的操作而使从动齿轮沿花键轴部滑动的；上述转换保持体是能自由转动地轴支在该转换本体上、以该轴支点为中心、使支持片和固定片沿2个方向突出的；上述弹性体是将该转换保持体的支持片与其一端相结合、沿着从转换保持体的轴支点脱离方向施加拉力的；当操作上述转换部的转换杆时，转换本体使从动齿轮沿花键轴部滑动，形成手动控制状态，同时转换保持体由弹性体的作用、使它的固定片转动到妨碍转换本体退回的位置、从而将转换本体和从动齿轮的位置保持。这样，在本发明中，通过转换本体随着从动齿轮而滑动，对手动控制和自动控制进行转换，使转换部的动作简单，就能用较少的零件数形成简单的结构，能使制造成本降低，而且由于结构简单、调整部分少，因而能节省组装的工时。

而且、本发明的手动、自动转换装置可根据需要设置自动复归机构，其是随着驱动装置的起动而动作、将处于手动控制状态的转换保持体的固定片的位置移动到不妨碍转换本体退回的位置，而且使转换本体和从动齿轮退回、形成自动控制状态的。这样，在本发明中，当通过遥控操作使电动机起动时，由于是自动地以手动控制状态复归到自动控制状态，因而能节省在现场操作的工夫，能使作业效率提高。

本发明的手动、自动转换装置可根据需要而设置下列构件，即、将上述转换本体和从动齿轮从手动控制时的位置推向自动控制时位置的弹性体；能自由转动地配设在输出轴上、由驱动装置驱动而转动、在手动控制动作时使转换保持体的固定片与端面相接触的大致圆柱体；在该圆柱体端面部形成的在手动控制动作时使转换保持体的固定片与外周相接触，使它的外周中的一部分与圆柱体的外周离转动中心距离相同的板凸轮；在手动控制动作时、转换保持体的固定片与大致圆柱体的端面和板凸轮的外周接触，相对于上述弹性体的作用低住地保持转换本体的位置；当使驱动装置从停止状态起动时，板凸轮回转，使转换保持体的固定片向外周方向移动、与圆柱体端面脱离，使转换本体和从动齿轮从固定片的保持中解脱而复归成自动控制状态。这样，由于本发明通过只使板凸轮的回转而将固定片脱离的简单动作就自动复归，因而能使结构大幅度地简化、能降低成本。

而且，本发明的手动、自动转换装置可根据需要而在上述从动齿轮的一侧端面上形成离合齿，而且设有下列构件，即、能自由转动地配设在上述输出轴上、由驱动装置驱动、在自动控制动作时与从动齿轮的离合齿啮合而传递驱动力的大致圆柱形状的离合器；在离合器的与从动齿轮相对着的端部上形成的、在手动控制动作时使转换保持体的固定片与外周相接触的板凸轮。这样，由于本发明使自动复归机构和向从动齿轮传递驱动力的传递部形成一体，因而能使另件数减少，能进一步降低成本。

图1是表示本发明的实施例的手动、自动转换装置在自动控制动作时的概略结构断面图，

图2是表示本发明实施例的手动、自动转换装置在手动控制动作时的概略结构断面图，

图3是表示本发明实施例的手动、自动转换装置的转换机构的后视图，

图4是表示本发明实施例的手动、自动转换装置的转换机构的左侧视图，

如5A是表示发明实施例的手动、自动转换装置的爪形离合器的主要部分概略结构图，

图5B是图5A的A方向视图，

图5C是图5A的B方向视图，

图6A是表示本发明实施例的手动、自动转换装置的自动复归动作的开放状态示意图，

图6B是表示本发明实施例的手动、自动转换装置的自动复归动作中的从手动向自动移动的中间状态示意图，

图6C是表示本发明实施例的手动、自动转换装置的自动复归动作中的结束状态示意图，

图7是表示以往的手动、自动转换装置在自动控制动作时的概略结构断面图，

图8是表示以往的手动、自动转换装置在手动控制动作时的概略结构断面图，

图9是表示以往的手动、自动转换装置的转换部的概略结构示意图，

图10A是表示以往的手动、自动转换装置的锁紧杆的手动状态的动作示意图，

图10B是表示以往的手动、自动转换装置的锁紧杆的移动成自动状态的复归动作示意图。

下面，参照着附图1～6来说明本发明的手动、自动转换装置的实施例。图1是本实施例的手动、自动转换装置处在自动控制动作时的概略结构断面图、图2是本发明实施例的手动、自动转换装置处在手动控制动作时的概略结构断面图、图3是本实施例的手动、自动转换装置的转换机构的后视图、图4是本发明实施例的手动、自动转换装置的转换机构左视图、图5是本发明实施例手动、自动转换装置的爪形离合器的主要部分概略结构图、图6是本发明实施例的手动、自动转换装置的自动复归动作示意图。

如图1～图6所示，本实施例的手动、自动转换装置1的结构是设有下列各构件，即、在自动控制动作时使其产生驱动力的电动机(图中省略)；在手动控制动作时使其转动而得到驱动力的手柄(图中省略)；进行手动和自动转换的转换杆(图中省略)；传递上述的使手柄转动而得到的驱动力的手驱动轴2；配设在手驱动轴2一端的手驱动齿轮3；与上述手动轴3平行、能自由转动地支承在装置构架1a上、且在其一部分上形成花键轴部6a、并能驱动被控制部的输出轴6；能自由滑动地与输出轴b的花键轴部6a啮合地配设的从动齿轮5；由电动机转动、在输出轴6上与从动齿轮5相对着、使电动机输出的驱动力断续的爪形离合器4；配设在输出轴b上、将从动齿轮5推向爪形离合器4一侧的弹簧6b；与上述输出轴6平行地自由转动地配设、与转换杆直接结合、随着它的操作而转动的操作轴7；能自由滑动地配设在上述操作轴7上、由上述转换杆的操作使从动齿轮5沿着花键轴部6a滑动的作为转换本体的转换机构8；用大致呈“L”字形的金属件形成的、把该金属件的弯曲部分作为轴支点9c而支承在上述转换机构8上、转换保持在由上述电动机进行的自动控制动作时或由手柄进行的手动控制动作时的任何一种状态的转换保持杆9；将拉力作用在该转换保持杆9上的弹簧10。

从动齿轮5是做成靠爪形离合器4一侧的外周上、并沿周向设置与齿沟不同的沟5a，而且在靠爪形离合器4一侧的端面上形成与爪形离合器4啮合的2个离合齿5b。从动齿轮5是设置成与输出轴6成一体回转、同时在输出轴上、从与爪形离合器4啮合的位置到与平行的手动齿轮3啮合的位置、与转换机构8的滑动相配合地滑动的。

爪形离合器4做成容易吸收冲击的、由合成树脂制的大致呈圆柱形状的、在轴向被分割成二部分的结构，各自借助轴承衬4c而能自由转动地配设在输出轴6上，在各自的相互面对着的端面上形成3个离合齿4d，由此形成相互啮合的状态。将离合齿4d做成在啮合的状态下、沿回转方向相互间能产生间隙那样的间隔，在传递回转力时不紧密啮合，使加在离合齿4d上的冲击减少。在该爪形离合器4的与从动齿轮5相接一侧的端面样形成与从动齿轮5的离合齿5b相啮合的2个离合齿4b，而且形成自动复归用的偏心圆板凸轮4a。与从动齿轮5的离合齿5b相啮合的爪形离合器4的离合齿4b也被做成在与上述同样的啮合状态下、沿回转方向相互间产生间隙那样地形成大的间隔，使啮合时不会形成剧烈地啮合、以减少加到离合齿4b上的冲击，而且以两段形式吸收从手动转换成自动时的冲击，防止把冲击力传递给被控制部而造成不好影响。

转换机构8是由能滑动地装在操作轴7上的圆筒部8a、在从动齿轮5能转动的状态下从从动齿轮5的外侧挤入到它的周向的沟5a部分地与其结合的叉子部8b构成。在圆筒部8a上形成螺栓状的导向面8c，它是与突出地设置在操作轴7上的导向突起7a相接的，通过由操作轴7的转动形成的导向突起7a的移动，根据进给螺栓的原理，使转换机构8在操作轴7上滑动，同时使从动齿轮5滑动。

转换保持杆9由下列构件构成，即、位于大致呈“L”字形的金属件的弯曲中心、能自由转动地轴支在转换机构8的圆筒部8a和叉子部8b的中间部分上的轴支点9c；以该轴支点9c为中心、向操作轴7侧、与转换机构8的圆筒部8a不干扰地在上述大致成“L”字形的金属件的一方突出的部分构成的支持片9a；在上述大致成“L”字形的金属件的另一方突出、朝着与输出轴6大致平行方向延伸地形成的固定片9b。在该转换保持杆9的支持片9a和装置机架1a之间配设着弹簧10，该弹簧10在从动齿轮5和爪形离合器4啮合的自动控制状态时，产生使转换保持杆9以轴支点9c为中心沿着反时针转动方向的拉力；在从动齿轮5与手动齿轮3啮合的手动控制状态时，产生相反转动方向的拉力。

下面，说明具有上述结构的本实施例的手动、自动转换装置的转换动作。当在电动机停止的状态下使转换杆移动到手动位置时，转动操作轴7，使操作轴7上的导向突起7a沿周向移动。转换机构8如它的导向面8c受导向突起7a推压那样地在操作轴7上滑动，以而使与转换机构8的叉子部8b结合着的从动齿轮5在输出轴6的花键轴部6a上滑动，与手动齿轮3啮合，从手驱动轴2输出的驱动力就能从手动齿轮3通过从动齿轮5而传递给输出轴6，而且将从动齿轮5与爪形离合器4脱离，切断与电动机侧的连接。

虽然从齿轮5和转换机构8平时由弹簧6b作用、在输出轴6上与电动机相连，即、被推向朝爪形离合器4压的方向，但在转换机构8移动了的位置上，由于转换保持杆9的支持片9a被弹向原来的位置，随此、使固定片9b移动，使它的前端顶在爪形离合器4的端面上，使固定片9b与轴支点9c形成位于与弹力作用方向平行的直线上的状态，从而起到支开棒的作用，由于这妨碍转换机构8的移动，因而从动齿轮5和手动齿轮3的啮合被保持。

从图6A所示的手动状态复归到图6c所示的自动状态的场合是当使电动机起动时，爪形离合器4就向图6A中的箭头所示方向回转，将转换保持杆9的固定片9b与爪形离合器4的偏心圆板凸轮4a结合。当该固定片9b与偏心圆板凸轮4a相结合的状态下进一步回转时，固定片9b向偏心圆板凸轮4a的外周每次稍小地移动，由于转一圈会使其从爪形离合器4的端面向外周移动，因而将固定片9b起支开棒的作用消除，由此解除将转换机构8保持在规定位置。同时用弹簧6b的弹力将从动齿轮5和转换机构8一起退回到原来的位置后再与爪形离合器4啮合，形成图1所示的自动控制状态，不经操作者的手动操作就自动进行。

这样，在图1所示的在自动控制状态的由电动机进行的运转场合下，能使大致成“L”字形的转换保持杆9的固定片9b与爪形离合器4的偏心圆板凸轮4a脱离，使爪形离合器4的离合齿4b和从动齿轮5的离合齿5b啮合地形成连接状态；而在图2所示的在手动控制状态的由手柄进行的运转场合下，能使大致成“L”字形的转换保持杆9的固定片9b与爪形离合器4的偏心圆板凸轮4a相接，使爪形离合器4的离合齿4b和从动齿轮5的离合齿5b不啮合而脱开的状态。在自动控制状态下，由于能使固定片9b与偏心圆板凸轮4a脱离地不接触，因而能防止偏心圆板凸轮4a和固定片9b间的接触噪声。

本实施例的手动、自动转换装置是使转换机构连同从动齿轮一起滑动而转换的简单的机构，另件数少、组装时不要微调、动作能确实可靠地进行。而且结构简单，制造成本低。

Claims (4)

1.手动、自动转换装置，它设有下列构件，即、轴支在装置构架上、形成所要求的长度的花键轴部、并将从动齿轮能自由滑动地装在该花键轴部上、驱动被控制部的输出轴；在自动控制动作时使上述从动齿轮转动的驱动装置；在手动控制动作时使上述从动齿轮转动的手柄；由转动杆的操作使上述输出轴的从动齿轮沿花键轴部滑动、由上述手柄使输出轴转动的转换部，其特征在于：上述转换部设有转换本体、转换保持体和弹性体，上述转换本体是沿着与上述输出轴平行的方向能自由滑动地被支承、由上述转换杆的操作而使从动齿轮沿花键轴部滑动的；上述转换保持体是能自由转动地轴支在该转换本体上、以该轴支点为中心、使支持片和固定片沿2个方向突出的；上述弹性体是将该转换保持体的支持片与其一端相结合、沿着从转换保持体的轴支点脱离方向施加拉力的；当操作上述转换部的转换杆时，转换本体使从动齿轮沿花键轴部滑动，形成手动控制状态，同时转换保持体由弹性体的作用、使它的固定片转动到妨碍转换本体退回的位置、从而将转换本体和从动齿轮的位置保持。

2.如权利要求1所述的手动、自动转换装置，其特征在于：它设有自动复归机构，其是随着驱动装置的起动而动作、将处于手动控制状态的转换保持体的固定片的位置移动到不妨碍转换本体退回的位置，而且使转换本体和从动齿轮退回、形成自动控制状态的。

3.如权利要求2所述的手动、自动转换装置，其特征在于：它设有下列构件，即、将上述转换本体和从动齿轮从手动控制时的位置推向自动控制时位置的弹性体；能自由转动地配设在输出轴上、由驱动装置驱动而转动、在手动控制动作时使转换保持体的固定片与端面相接触的大致圆柱体；在该圆柱体端面部形成的在手动控制动作时使转换保持体的固定片与外周相接触，使它的外周中的一部分与圆柱体的外周离转动中心距离相同的板凸轮；在手动控制动作时、转换保持体的固定片与大致圆柱体的端面和板凸轮的外周接触，相对于上述弹性体的作用低住地保持转换本体的位置；当使驱动装置从停止状态起动时，板凸轮回转，使转换保持体的固定片向外周方向移动、与圆柱体端面脱离，使转换本体和从动齿轮从固定片的保持中解脱而复归成自动控制状态。

4.如权利要求3所述的手动、自动转换装置，其特征在于：在上述从动齿轮的一侧端面上形成离合齿，而且设有下列构件，即、能自由转动地配设在上述输出轴上、由驱动装置驱动、在自动控制动作时与从动齿轮的离合齿啮合而传递驱动力的大致圆柱形状的离合器；在离合器的与从动齿轮相对着的端部上形成的、在手动控制动作时使转换保持体的固定片与外周相接触的板凸轮。

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