CN201994192U

CN201994192U - 电源转换开关的齿轮传动机构

Info

Publication number: CN201994192U
Application number: CN2011201174799U
Authority: CN
Inventors: 丁晓辉; 王玮; 顾怡文; 褚文; 徐星
Original assignee: Changshu Switchgear Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Changshu Switchgear Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-04-20

Abstract

本实用新型公开了一种电源转换开关的齿轮传动机构，包括安装板，所述安装板上分别安装开关齿轮、扇形齿轮以及限位机构；开关齿轮和扇形齿轮相啮合，且扇形齿轮与输出轴同轴连接；限位机构包括限位齿轮、弹性限位部件以及销轴；所述限位齿轮与扇形齿轮相对设置，且限位齿轮与开关齿轮相啮合；所述弹性限位部件一端与安装板固定连接，另一端则与限位齿轮偏心连接；所述开关齿轮以其旋转中心对称地开设两个弧形槽。因此，本实用新型通过对开关齿轮配置限位机构，使得扇形齿轮对开关齿轮的驱动作用解除后，开关齿轮的位置能够得到维持，确保扇形齿轮再次与开关齿轮啮合时，扇形齿轮上的第一齿能够顺利、可靠、安全地与开关齿轮啮合。

Description

电源转换开关的齿轮传动机构

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮传动机构，主要应用于自动转换开关中，属于低压电器领域。

背景技术

齿轮传动具有传动平稳、噪声小、传动效率高等特点。因此，在各行各业中被得到广泛应用。目前，在低压电器中也越来越多的使用到了齿轮传动机构。特别是在自动转换开关电器这一领域，齿轮传动既实现了开关装置的精确动作，同时又能可靠地保证两路电源间的机械连锁。因此，许多这类产品上都使用到了齿轮传动机构。

在电源转换开关电器中，主动齿轮C一般均设计成扇形齿轮（或称为半齿轮）。如中国专利：200910047109.X，其所描述的扇形齿轮可分别带动A、B两个开关齿轮，实现两个开关齿轮所连接的开关装置的合、分闸动作。这种结构的优点在于结构简单，扇形齿轮啮合其中一只开关齿轮时，恰好与另一只开关齿轮开始分离，可有效保证两开关装置间的机械连锁。但这种扇形齿轮与开关齿轮的啮合存在着致命的缺点：首先，在扇形齿轮分别带动两个开关齿轮的过程中，当扇形齿轮从第一个开关齿轮啮合结束时，其最后一个齿将沿着开关齿轮的啮合齿的轮廓面的切线方向离开。当两者分离后，开关齿轮静止在最后分离时的位置状态。在理想化的传动过程中，当扇形齿轮返回，再与原开关齿轮啮合时，扇形齿轮的第一个齿（即上述分离时的最后一个齿）应沿着原来的切线方向进入开关齿轮进行啮合传动。但要达到这样的效果，则必须使开关齿轮保持在原来的位置状态而不发生变化。但在实际情况中，开关装置往往处于条件较差的环境中，容易使得开关齿轮由于振动或其他外部因素的影响下发生偏转。另外，因各零件之间均存在有装配间隙，所以当扇形齿轮与开关齿轮重新啮合时，就不能保证其沿着原来分离时的相互关系而进入开关齿轮。最坏的情况是，开关齿轮发生往回的略微偏转，则就可能使当扇形齿轮的第一个齿与开关齿轮其中的一个齿发生齿顶相碰。另一侧的开关齿轮传动也存在这样的情况。这样的传动结构容易造成传动失败，甚至损坏齿轮传动机构，更为严重的可能造成用电安全事故。

因此，有必要设计一种齿轮传动机构，其开关齿轮的位置被限定，能够保证扇形齿轮与开关齿轮啮合时，扇形齿轮上的第一啮合齿能够顺利、可靠、安全的进入开关齿轮。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种电源转换开关的齿轮传动机构，其通过对开关齿轮配置限位机构，使得扇形齿轮对开关齿轮的驱动作用解除后，开关齿轮的位置能够得到维持，确保扇形齿轮再次与开关齿轮啮合时，扇形齿轮上的第一齿能够顺利、可靠、安全地与开关齿轮啮合。

为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案：

一种电源转换开关的齿轮传动机构，包括安装板，所述安装板上分别安装开关齿轮和扇形齿轮；且扇形齿轮与电机输出轴同轴连接；所述安装板上还安装有限位机构，该限位机构包括限位齿轮以及弹性限位部件；所述限位齿轮与开关齿轮相啮合；所述弹性限位部件一端与安装板固定连接，另一端则与限位齿轮偏心连接；所述开关齿轮以其旋转中心对称地开设两个弧形槽，驱动触头的销轴分别配置在两个弧形槽中。

所述限位齿轮的分度圆直径小于开关齿轮的分度圆直径。

所述弹性限位部件为拉簧，所述拉簧的一端挂置在安装板上，另一端则挂置在限位齿轮上。

所述弹性限位部件为扭簧；所述扭簧定位安装在限位齿轮上，且扭簧的一端抵靠在安装板上，另一端则抵靠在与限位齿轮同心固定的凸轮轮廓面上。

根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：

本实用新型电源转换开关的齿轮传动机构通过增设限位机构，限位机构的限位齿轮在弹性限位部件的作用下绕其旋转中心有一个转矩，该转矩作用于与其啮合的开关齿轮上，也就使得开关齿轮也具有了一个转矩，又因开关齿轮上的弧形槽端面被销轴限制，所以使开关齿轮在此转矩的作用下被牢牢地限制在该位置上，即使有不良外界因素发生，如震动等，该弹性限位部件产生的转矩足以保证开关齿轮限制定位的正确性。能够保证扇形齿轮与开关齿轮啮合时，扇形齿轮上的第一啮合齿能够顺利、可靠、安全的进入开关齿轮。

附图说明

图1本实用新型优选的施实例的开关齿轮与扇形齿轮啮合示意图。

图2本实用新型优选的施实例的开关齿轮与扇形齿轮啮合初始示意图。

图3本实用新型优选的施实例的开关齿轮与扇形齿轮啮合过程示意图。

图4本实用新型优选的施实例的开关齿轮与扇形齿轮啮合终了示意图。

图5本实用新型优选的另一施实例的开关齿轮与扇形轮啮合初始示意图。

图1至图5中：扇形齿轮1 开关齿轮2 限位齿轮3 弹性限位部件4 安装板5 限位齿轮旋转中心6 电机输出轴7 销轴8 弧形槽9 凸轮31 凸轮轮廓面311。

具体实施方式

附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。

如图1至5所示，本实用新型所述电源转换开关的齿轮传动机构，用于驱动电源转换开关的触头，包括安装板5、枢置在安装板5上并与开关装置相连接的开关齿轮2、作为主输出齿轮的扇形齿轮1以及限位机构，限位机构包括枢置在安装板5上并与开关齿轮2相啮合的限位齿轮3、连接安装板5与限位齿轮3的弹性限位部件4。

所述限位齿轮的分度圆直径小于开关齿轮的分度圆直径。

优选地，弹性限位部件4为拉伸弹簧，一端挂置在安装板5上，另一端挂置在限位齿轮3上。

本实用新型的齿轮传动机构应用在双电源开关电器中时，包括两套图1所示的传动机构，所述的两套图1所示的传动机构的扇形齿轮1均设置在电机输出轴7上且两扇形齿轮的齿牙相背设置，所述的两套图1所示的传动机构的两个开关齿轮分别连接控制常用电源的开关装置和控制备用电源的开关装置。当第一套传动机构中的第一扇形齿轮逆时针转动驱动第一开关齿轮顺时针转动使控制常用电源的开关装置合闸时，控制备用电源的开关装置处于分闸状态。若要使控制备用电源的开关装置合闸，则必须首先使控制常用电源的开关装置分闸，即由第一套传动机构中的第一扇形齿轮顺时针转动驱动第一开关齿轮，反之亦然。因此，扇形齿轮1在整个双电源开关电器的常用电源和备用电源切换的工作过程中会出现正转和反转的过程。

为方便本实施例的说明，图2只示出了具有一套齿轮传动机构的传动关系图。

如图1所示，限位齿轮3与开关齿轮2始终啮合，并与扇形齿轮1置于同一安装板5上。在开关齿轮的中部具有两个弧形槽9，开关装置的驱动触头的两销轴8分别配置在两个弧形槽中，即两销轴8分别贯穿弧形槽9。限位齿轮3在拉簧4的拉力作用下绕其旋转中心6有一个顺时针方向的转矩，该转矩作用于与其啮合的开关齿轮2上，也就使得开关齿轮2也具有了一个绕其旋转中心10的逆时针方向的转矩，又因开关齿轮2上的弧形槽9的端面被销轴8限制，所以使开关齿轮2在此转矩的作用下被牢牢限制在该位置上，即使有不良外界因素发生，如震动等，该拉簧4产生的转矩足以保证开关齿轮2限制定位的正确性。

如图2，扇形齿轮1由电机输出轴7带动，作逆时针转动，由于有前述的有益效果存在，使扇形齿轮1的第一个齿刚好从开关齿轮2的两个齿之间进入，开始与开关齿轮2的顺利啮合。开关齿轮2的顺时针转动首先使弧形槽9转动，弧形槽9的另一端与销轴8相接触。

如图3所示，扇形齿轮1由电机输出轴7带动继续作逆时针转动，带动开关齿轮2顺时针转动，弧形槽9的另一端带动销轴8动作，驱动开关装置进行合闸。

如图4所示，开关装置合闸终了时，扇形齿轮1即将与开关齿轮2分离，开关齿轮的弧形槽9端面与销轴8之间还存在一定间隙，当扇形齿轮1与开关齿轮2完全分离后，限位齿轮3会在拉簧4的作用下使开关齿轮2继续旋转，直至销轴8与弧形槽9的一端相接触，此时，限位齿轮3在拉簧4的拉力作用下绕其旋转中心6有一个逆时针方向的转矩，该转矩作用于与其啮合的开关齿轮2上，也就使得开关齿轮2也具有了一个绕其旋转中心10的顺时针方向的转矩，又因开关齿轮2上的弧形槽9的端面被销轴8限制，所以使开关齿轮2在此转矩的作用下被牢牢限制在该位置上，即使有不良外界因素发生，如震动等，该拉簧4产生的转矩足以保证开关齿轮2限制定位的正确性。此时，若要驱动开关装置分闸，则扇形齿轮顺时针转动，刚好可以使其第一个齿从开关齿轮的两个齿的中间进入，从而开始正确的啮合。

需要说明的是，如果扇形齿轮的圆心角大于上述施实例中的圆心角，即当开关装置完成合闸过程后，扇形齿轮1与开关齿轮2继续啮合并不分离，由于此时若要使开关装置分闸，扇形齿轮1将在仍与开关齿轮2保持啮合的状态下顺时针转动。在这种情况下，在开关装置的合闸、分闸过程或者两个过程的切换时刻，开关齿轮2 始终与扇形齿轮啮合，开关齿轮2的动作及停止以及停止位置完全由扇形齿轮决定，因此，在传动机构中省去本实用新型的优选施实例的限位机构也是可以的。

在扇形齿轮的圆心角比较大的情况下，即在开关装置的合闸、分闸过程或者两个过程的切换时刻，开关齿轮2 始终与扇形齿轮1啮合，开关齿轮2的动作及停止以及停止位置完全由扇形齿轮1决定的情况，这种情况下，只要保证在扇形齿轮1与开关齿轮啮合的初始位置时，不受外界的干扰而产生偏转，而在开关装置完成合闸后或完成一次合闸要进入分闸时或分闸后或完成一次分闸要进入合闸时，由于开关齿轮2 始终与扇形齿轮1啮合，开关齿轮2的位置被扇形齿轮限制，此时限位机构是否存在、是否起作用已经不重要。

对于上述情况，可采用本实用新型的第二施实例，弹性限位部件为扭簧，如图5，所述的扭簧的中部固定在安装板5上，一端抵靠在安装板5上，另一端抵靠在固定在限位齿轮3上的凸轮31上，分闸时，当扇形齿轮1与开关齿轮2分离后，扭簧刚好抵靠在限位齿轮3的凸轮31的轮廓面311上，使限位齿轮3始终具有一个顺时针方向的转矩，该转矩作用于与其啮合的开关齿轮2上，也就使得开关齿轮2也具有了一个绕其旋转中心10的逆时针方向的转矩，又因开关齿轮2上的弧形槽9的端面被销轴8限制，所以使开关齿轮2在此转矩的作用下被牢牢限制在该位置上，即使有不良外界因素发生，如震动等，该扭簧产生的转矩足以保证开关齿轮2限制定位的正确性。保证扇形齿轮与开关齿轮啮合时，扇形齿轮上的第一啮合齿能够顺利、可靠、安全的进入开关齿轮。

Claims

1.一种电源转换开关的齿轮传动机构，用于驱动电源转换开关的触头，包括安装板，所述安装板上分别安装开关齿轮和扇形齿轮；且扇形齿轮与电机输出轴同轴连接；其特征在于：所述安装板上还安装有限位机构，该限位机构包括限位齿轮以及弹性限位部件；所述限位齿轮与开关齿轮相啮合；所述弹性限位部件一端与安装板固定连接，另一端则与限位齿轮偏心连接；所述开关齿轮以其旋转中心对称地开设两个弧形槽，驱动触头的销轴分别配置在两个弧形槽中。

2.根据权利要求1所述电源转换开关的齿轮传动机构，其特征在于：所述限位齿轮的分度圆直径小于开关齿轮的分度圆直径。

3.根据权利要求1所述电源转换开关的齿轮传动机构，其特征在于：所述弹性限位部件为拉簧，所述拉簧的一端挂置在安装板上，另一端则挂置在限位齿轮上。

4.根据权利要求1所述电源转换开关的齿轮传动机构，其特征在于：所述弹性限位部件为扭簧；所述扭簧定位安装在限位齿轮上，且扭簧的一端抵靠在安装板上，另一端则抵靠在与限位齿轮同心固定的凸轮轮廓面上。