CN1881495A - 带有可转动锁定装置的电开关设备的致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子开关设备的致动器(1)，包括本体(10)，在该本体上安装有绕着主轴(A)转动的手柄(2)，合并有能够控制手柄(2)和传动轴(3)之间的弹性连接装置和电子开关设备的电触点打开或关闭的传动轴(3)。该致动器还包括用于锁定手柄(2)相对于本体(10)转动的装置(7)，当手柄(2)和传动轴(3)之间的角偏差超过特定阈值时使用。本发明的目的是限制当操作人员在触点焊接时试图使手柄(2)返回其“关”位置时对手柄和电子装置的损伤，及如果操作人员在转动手柄2时成功松开触点，则防止产生电弧。

Description

带有可转动锁定装置 的电开关设备的致动器

技术领域

本发明涉及如断路器之类的电开关设备的致动器。本发明还涉及合并有这种致动器的电开关设备。该致动器例如相对于电开关设备遥控。

背景技术

出于安全原因，必须只有在手柄处于“关”位置时才可能锁定电开关设备的致动器的手柄。为了该目的，已知为起动装置设置有用于在手柄处于“关闭”位置时将其锁定的装置。为了保持该手柄处于锁定位置，挂锁钩过形成在手柄上的一个或多个开口。专利US6,423,912特别描述了这种锁定装置。

然而，当电开关设备的触点由于例如短路而彼此焊接时，假定操作人员相信触点是开放的而实际上触点由于焊接而闭合，则手柄必须不可能可转动地锁定在“关”位置。

专利US6,797,903和US5,222,382(或相对应的EP0450699)描述了可能防止这种情况的技术方案。在这些专利中，当触点焊接在一起时手柄朝其“关”位置的转动使得元件的转动堵塞锁定装置必须通过的通道。即使操作人员为了使其返回“关”位置而推动手柄，仍然不可能锁定。

然而，当触点焊接在一起时为了强迫其返回其关位置而推动手柄，操作人员可能损坏手柄和电开关设备。而且，如果操作人员通过推动手柄而成功分开触点，则他会有产生电弧的危险，电弧已经证明是有害的。

文件EP0472477描述了当触点焊接时用于锁定断路器手柄的装置。当触点焊接时，在通过手动操作通过死点之后，手柄变得不可移动并锁定在位于开位置和关位置之间的稳定的中间位置处。在该中间位置处，可变形部件在手柄的作用下变形，使得它抵靠在该装置的固定止挡件上。

在这种装置中，可变形部件尤其受到压迫，并且当操作人员在触点焊接时试图使手柄返回开放位置时它执行扭矩探测的功能，以及通过当触点焊接时用固定止挡件阻止手柄转动而限制扭矩的功能。于是，为了执行这两个功能，该部件必须具有特定的柔性和特定的刚性。而且，当触点焊接时，在手柄的中间位置处，可变形部件永久受到压迫，尽管触点焊接，如果部件磨损的话，则可能导致返回开放位置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供可靠的致动器，当操作人员在触点焊接在一起时试图使手柄返回其“关”位置时，它避免损伤手柄和电子装置，并且如果操作人员在将手柄朝其“关”位置转动过程中成功分开触点，则防止了电弧的产生。

该目的通过电子开关设备的致动器实现，包括：

本体，在该本体上安装有绕着主轴转动的手柄，该本体合并有能够控制电子开关设备的电触点打开或闭合的传动轴，

手柄和传动轴之间的弹性连接装置，

用于将手柄相对于本体的转动锁定装置，当手柄和传动轴之间的角偏差超过特定阈值时使用，所述装置的特征在于

锁定装置包括可绕着与主轴平行的轴转动的锁定装置，及

每次手柄和传动轴之间的角偏差超过特定阈值，该锁定装置都以临时方式被手柄转动。

与上述引用的文件US5222382的公开内容相比，本发明的装置中手柄的转动锁定因此相对于装置的本体进行。而且，与文件EP0472477中描述的装置相比，通过两个不同装置实现扭矩的探测和限制功能，这两个不同装置允许装置的功能在整个过程中更加可靠。而且，在本发明中，锁定装置只是临时受到压迫，并在触点焊接时只在每次试图使手柄返回其关位置时才锁定手柄。该手柄不会处于锁定装置受到永久压迫的任何中间位置。

根据一个特征，锁定装置与传动轴整体转动。

根据另一特征，锁定装置可在不工作位置和工作位置之间移动，在不工作位置处，它与手柄整体转动，而在工作位置处，当手柄和传动轴之间的角偏差超过特定阈值时，它由手柄转动，压靠在设备的本体上并锁定手柄的转动。

根据另一特征，该锁定装置包括至少一个凸轮，为了在转动中受到驱动，手柄的一部分靠在该凸轮上。

根据另一特征，该锁定装置能够包括两个凸轮，它们相对于通过其轴线和主轴的平面对称形成。通过跟随其中一个凸轮，手柄的所述部分驱动锁定装置在一个方向或其他方向上转动。通过转动，锁定装置靠在设备的本体上，并因此锁定手柄的转动。在两个对称凸轮的情况下，该结构的锁定装置可以在转动的一个方向上或其他方向上锁定手柄。

根据本发明，锁定装置的转动发生在与手柄的转动方向相对的方向上。

根据本发明，锁定装置包括能够与形成在本体上的相对应齿结合的齿。

根据一个特征，该锁定装置通过回位弹簧从其工作位置朝其不工作位置受到驱动。通过在相反方向上跟随凸轮，该锁定装置能够自然返回其不工作位置。

根据本发明，弹性连接装置例如由片簧构成。其他连接装置的使用也是可以的。为了更好地分配施加在手柄和传动轴之间的力，片簧具有例如梯形形状。

上述致动器优选地适用于电子开关设备的控制，并可以安装在电子开关设备所放置的机壳中。在这种情况下，传动轴与电子开关设备的可移动旋转构件整体形成。

附图说明

在下面关于通过例子给出和附图中示出的实施例的详细描述中，其他特征和优点将变得明确，其中：

图1是本发明所述致动器横截面的示意性视图；

图2A和2B以图表方式示出了本发明的功能。图2A示出了正常工作的手柄的状态，而图2B示出了当电子开关设备的触点焊接时，手柄的可转动锁定装置的使用；

图3以图表方式示出了手柄的可转动锁定装置的变型的功能。

具体实施方式

为了允许操作人员在不打开电子机壳的情况下操作该电子装置，本发明所述致动器1例如相对于电子开关设备进行遥控，并安装在电子机壳的门上。只在致动器1处于“关”位置(图2A、2B和3中的OFF)，该机壳才可以打开。该致动器在现有技术中是已知的，并例如用于远程断路器控制。

参照图1，本发明所述遥控致动器1包括本体10，转动手柄2安装在该本体上，该手柄绕着主轴(A)的转动移动与传动轴3的转动整体进行，该传动轴的任务是将手柄2的移动传递给机壳中电子开关设备的转动构件，所述电子装置的转动构件控制电子开关设备中电子触点的打开或闭合。传动轴3与轴支架4整体形成，该轴支架具有帽子形状，包括容纳传动轴3的头部30的罩40，该罩通过环形盘41朝外延伸。轴支架4以相对于传动轴3同轴的方式设置。为了允许传动轴3相对于本体10转动，球轴承5同轴定位在本体10和轴支架4之间。

通过弹性连接装置的中介作用，如例如片簧6，轴支架4与手柄2整体转动。在正常功能下，片簧6具有传递给轴支架4，因此传递给传动轴3的任务，操作人员施加给手柄2的转动移动，或者在断路情况下，传动轴3的转动移动传递给手柄2。

片簧6具有足够的柔性，用于在正常操作中当轴支架由于触点之间的焊接而不可移动时将手柄2和轴支架4的转动结合在一起，当转动扭矩施加给手柄2时挠曲。

片簧6例如设置在设备1的轴平面中，并且为了在其挠曲时更好地将力分布在其长度上，而具有例如梯形。片簧6的小基座例如连接到手柄2上，而大基座连接到轴支架4上。

轴支架4还包括螺栓42，该螺栓沿着与主轴(A)平行的轴线突出到环形盘41之上，穿越本体10，并形成安装锁定装置7、7a、7b的心轴。在传动轴3且进而轴支架4的转动期间，螺栓42沿着穿过本体10形成的狭槽12移动。

根据图2A和2B中所示的第一实施例，锁定装置7a由杠杆构成，该杠杆安装使得在螺栓42上转动并能够在垂直于主轴(A)的平面中在不工作位置和工作位置之间转动。

锁定装置7a包括手柄2的一部分配合在其中的凹口，该手柄的一部分例如是形成在该手柄上的突起20。该凹口限定凸轮70a，当触点焊接时，因此当传动轴和轴支架不可移动时，为了使锁定装置7a绕着其轴线转动，突起20抵靠在该凸轮上。因此，手柄2的转动导致锁定装置7a的枢转，直到该锁定装置到达工作位置，靠在设备1的本体10上。手柄2在从其“开”(ON)位置朝其“关”(OFF)位置移动的方向上的转动导致锁定装置7a在相对方向上枢转。

锁定装置7a还包括齿71a，当锁定装置靠在本体10上时，该齿与形成在设备1的本体10上的相对应齿11啮合。

在正常功能下，手柄2在其“开”(ON)位置和“关”(OFF)位置之间的转动通过传动轴3和支承锁定装置7a的轴支架4的转动实现，移动的传递通过片簧6的中介作用进行。手柄2和轴支架4/传动轴3组件之间的角偏差因此为零。

当触点由于例如短路而焊接在一起时，传动轴3、轴支架4，因此锁定装置7a不可移动，并且手柄2因此处于其“开”(ON)位置。为了使其返回“关”(OFF)位置，在手柄2上施加的转矩导致片簧6挠曲，因此导致手柄2相对于轴支架4转动过一定角度。手柄2和轴支架4/传动轴3组件之间的角偏差在该转矩的作用下增大。在手柄2相对于轴支架4的转动且角偏差增大时，突起20压靠在锁定装置7a的凸轮70a上，在与手柄2的转动相对的方向上锁定装置7a开始枢转。当手柄2和轴支架4/传动轴3组件之间的角偏差超过特定阈值时，锁定装置7a通过枢转到达其工作位置，并因此靠在设备1的本体10上，其齿71a与本体10的相对应齿11啮合(图2B)。超过该阈值，手柄2不可能相对于本体10转动，于是手柄2的突起20抵靠在锁定装置7a上(图2B)。

根据图3中所示的第二实施例，锁定装置7b安装使得，它在螺栓42上转动并具有蝴蝶形，该蝴蝶形具有两个翼部，该翼部相对于通过其转轴的轴向平面对称，形成在这两个翼部之间的凹口限定两个对称凸轮70b、71b。手柄2的一部分，例如形成在手柄上的突起20接合在锁定装置7b的凹口中。该锁定装置7b还包括两个对称的支承表面，每个支承表面都形成在与凸轮70b、71b相对的边缘上。这两个支承表面设置有能够与装置1的本体10的相对应齿11啮合的齿72b、73b。

带有第二实施例所述锁定装置的本发明的功能与前述功能相同。

在正常功能下，手柄2的转动导致轴支架4和传动轴3转动。手柄2和轴支架4/传动轴3组件之间的角偏差为零。

当触点焊接在一起并且与轴支架40整体形成的锁定装置7b不可移动时，手柄2在任一方向上的转动都改变手柄2和轴支架4/传动轴3组件之间的角偏差，将手柄2连接到轴支架4上的片簧6在一个方向或另一方向上的挠曲允许这种改变。然后，为了在与手柄2的转动方向相对的方向上开始锁定装置7b的枢转，突起20接合到锁定装置7b的其中一个凸轮70b、71b上。当手柄2和轴支架4/传动轴3组件之间的角偏差大于特定阈值时，锁定装置在其工作位置处通过其中一个支承表面靠在本体10上，为了锁定手柄2的转动，其齿72b、73b与形成在本体10上的相对应齿11合并。超过该阈值，因此手柄2相对于本体10的转动是不可能的，手柄2的突起20抵靠在锁定装置7b上。

在第二实施例中，由于两个对称凸轮70b、71b，锁定装置7b具有能够通过在根据手柄2的推动转动方向的一个方向或其他方向上枢转而致动的优点。

根据本发明，锁定装置7、7a、7b从其工作位置返回到其不工作位置在例如手柄2返回到“开”(ON)位置过程中自然实现，手柄的突起20在相反方向上跟随凸轮，直到手柄2和轴支架4/传动轴2组件之间的角偏差返回接近于零的值。根据变型实施例，为了返回不工作位置，锁定装置7、7a、7b也能够安装在回位弹簧(未示出)上。

致动器1还包括锁定装置，该锁定装置安装在手柄2上并且在手柄处于其“关”(OFF)位置时可以锁定手柄2的转动。出于安全原因，必须只有当手柄2处于其“关”(OFF)位置时才可能锁定手柄2。为了该目的，锁定装置包括与手柄2整体形成并可从手柄缩回的滑动元件23，和锁定器21，它们都可沿着主轴(A)在未锁定位置和锁定手柄2的转动的位置之间移动。锁定器21包括例如杆210，为了在手柄2处于其“关”(OFF)位置时锁定手柄转动，该杆能够横过本体的孔100和轴支架4的孔43。

滑动元件23设置有例如长方形的开口24，为了防止滑动元件23返回到其外壳中，因此防止锁定致动器1，挂锁可以通过该开口。滑动元件23可沿着主轴(A)移动。通过使用安装在手柄2上的机构，锁定装置21的移动通过滑动元件23的相对应移动实现。由杆22构成的该驱动机构可在特定方向上将锁定装置21的移动转换成滑动元件23沿着主轴(A)和在与锁定装置21相对方向的移动。当手柄2处于其“关”位置时，按压锁定装置21的按钮211上导致滑动元件23缩回。

当然应该理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可想像在细节上的其它变型和改进，甚至使用等效装置。

Claims (12)

1.一种用于电子开关设备的致动器(1)，包括：

本体(10)，在该本体上安装有绕着主轴(A)转动的手柄(2)，结合有能够控制电子开关设备的电触点打开或闭合的传动轴(3)，

手柄(2)和传动轴(3)之间的弹性连接装置，

用于锁定手柄(2)相对于本体(10)转动的装置(7)，该装置在手柄(2)和传动轴(3)之间的角偏差超过特定阈值时使用，其特征在于，

锁定装置包括可绕着与主轴(A)平行的轴转动的锁定器(7，7a，7b)，及

每次手柄(2)和传动轴(3)之间的角偏差超过特定阈值时，该锁定器都以临时方式由手柄(2)枢转。

2.如权利要求1所述的致动器，其中，锁定器(7，7a，7b)与传动轴(3)整体转动。

3.如权利要求1或2所述的致动器，其中，锁定器(7，7a，7b)可在不工作位置和工作位置之间移动，在不工作位置处，它与手柄(2)整体转动，在工作位置处，当手柄(2)和传动轴(3)之间的角偏差超过特定阈值时由手柄(2)枢转，该锁定器压靠在设备的本体(10)上，并锁定手柄(2)的转动。

4.如权利要求1至3中任一项所述的致动器，其中，该锁定器(7，7a，7b)包括至少一个凸轮(70a，70b，71b)，为了被驱动枢转，手柄(2)的一部分(20)靠在该凸轮上。

5.如权利要求1至3中任一项所述的致动器，其中，锁定器(7b)包括两个凸轮(70b，71b)，它们相对于通过其轴线和主轴(A)的平面对称形成，为了驱动锁定器(7b)枢转，手柄的一部分(20)抵靠在其中一个凸轮上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的致动器，其中，锁定器(7，7a，7b)的枢转发生在与手柄(2)的转动方向相对的方向上。

7.如权利要求1至6中任一项所述的致动器，其中，锁定器(7，7a，7b)包括能够与形成在本体(10)上的相对应的齿(11)啮合的齿(71a，72b，73b)。

8.如权利要求3所述的致动器，其中，锁定装置(7，7a，7b)由回位弹簧从其工作位置朝其不工作位置驱动。

9.如权利要求1至8中任一项所述的致动器，其中，所述弹性连接装置由片簧(6)构成。

10.如权利要求9所述的致动器，其中，所述片簧(6)具有梯形。

11.如权利要求1至10中任一项所述的致动器，其中，所述致动器相对于电子开关设备进行遥控，并且传动轴(3)与电子开关设备的转动移动构件整体形成。

12.一种借助于权利要求1至11中任一项所述的致动器(1)控制的电子开关设备。

Images