CN202423033U - 一种自动转换开关的电动操作机构 - Google Patents

Abstract

一种自动转换开关的电动操作机构，包括电机、齿轮减速机构以及离合机构，齿轮减速机构包括安装架、输入轴、输出轴以及输入轴和输出轴上的齿轮；离合机构包括一离合操作轴，该离合操作轴与输入轴、输出轴相并列架设于安装架上，离合操作轴上套设有离合齿轮；其特征在于：所述离合机构还包括一凸轮件，该凸轮件以其凸轮面与离合操作轴的端部相对设置，离合操作轴端部与凸轮件的凸轮面抵靠配合；由凸轮件驱动离合操作轴作轴向运动，切换离合齿轮状态，使离合齿轮将输入轴的齿轮和输出轴的齿轮传动连接或断开。本实用新型将整个离合机构融合在齿轮减速机构中，使整个机构更为简单，体积更加小巧，成本也降低，并能可靠地实现离合。

Description

一种自动转换开关的电动操作机构

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种自动转换开关的电动操作机构。

背景技术

自动转换开关是一种自动电源切换装置，主要用于医院、宾馆等需要确保不间断供电的重要场所。自动转换开关由常用电源和备用电源两组供电单元组成，每组供电单元包括触头系统、灭弧系统和传动装置。每组供电单元通过各自的电动操作机构驱动或者通过同一电动操作机构驱动，以实现由常用电源向备用电源的转换，或由备用电源向常用电源的转换，或者常用电源和备用电源同时断开。

现有自动转换开关的电动操作机构包括电机、齿轮减速机构以及离合机构，电机经齿轮减速机构与供电单元中的传动装置连接，而离合机构设于电机与齿轮减速机构的传动链中；所述离合机构包括杠杆、离合操作轴以及套设于离合操作轴上的离合齿轮；杠杆中部铰接固定，使杠杆的两端分别位于铰接点的两侧，杠杆的一端作为操作端由档位选择开关驱动，而其另一端被卡装在离合操作轴上。使用时，当操作者将档位选择开关打在电动档位时，此时电机经齿轮减速机构与供电单元中的传动装置连接，由电机驱动供电单元中的触头系统动作。而当需要手动操作时，操作者即可将档位选择开关打在手动档位，档位选择开关即给杠杆的操作端施加一个下压的力F，从而使杠杆绕着铰接点转动，杠杆的另一端上翘，从而带动离合操作轴向上移动，促使离合操作轴上的离合齿轮脱开，从而实现与电机的脱离，此时操作者可另用手柄扳转驱动供电单元中的触头系统动作。离合机构的作用是：在手动档位时，将电机与齿轮减速机构的传动链断开，以防止手动操作过程中操作力过大和操作过程中电气联锁失灵带来的危害。

上述现有自动转换开关的电动操作机构中，因采用了杠杆，整体机构体积大、结构复杂，而且杠杆对离合操作轴的作用力是沿着以铰接点为圆心的切线方向上，这使得离合机构的离合力比较大，不易离合且容易出现卡死现象。

发明内容

本实用新型目的是提供一种体积小、结构简单、容易实现离合的自动转换开关的电动操作机构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动转换开关的电动操作机构，包括电机、齿轮减速机构以及离合机构，所述齿轮减速机构包括安装架、输入轴、输出轴以及输入轴和输出轴上的齿轮；所述输入轴与电机的输出轴传动连接，所述离合机构包括一离合操作轴，该离合操作轴与输入轴、输出轴相并列架设于安装架上，离合操作轴上套设有离合齿轮；离合机构还包括一凸轮件，该凸轮件以其凸轮面与离合操作轴的端部相对设置，且离合操作轴上作用有一弹簧，该弹簧的弹簧力迫使离合操作轴端部与凸轮件的凸轮面抵靠配合；由凸轮件驱动离合操作轴作轴向运动，切换离合齿轮状态，使离合齿轮将输入轴的齿轮和输出轴的齿轮传动连接或断开。

上述技术方案中，有关解释和变化如下：

1、上述方案中，所述离合齿轮为一对，该对离合齿轮空套于离合操作轴上，且其中一者为第一离合齿轮，另一者为第二离合齿轮；所述第一离合齿轮和第二离合齿轮的相对面间，一者上开设传动凸台，另一者上对应开设传动槽，并且第一离合齿轮相对安装架在轴向上固定，而离合操作轴上对应第二离合齿轮设有抵压作用部，离合操作轴作轴向运动时通过抵压作用部带动第二离合齿轮也作轴向运动；所述第一离合齿轮和第二离合齿轮中，一者与输入轴上的齿轮传动连接，另一者与输出轴上的齿轮传动连接；当第二离合齿轮与第一离合齿轮相靠拢时传动凸台嵌入传动槽，构成接合状态，而当第二离合齿轮与第一离合齿轮分离时传动凸台脱出传动槽，构成分离状态。

再进一步，所述抵压作用部为离合操作轴中部上绕其周向的一段台阶，所述第一离合齿轮和第二离合齿轮分别空套在台阶的两侧；并且，所述弹簧为压簧，它位于第二离合齿轮背向台阶的另一侧且套装于离合操作轴上，其弹簧力作用于第二离合齿轮上，迫使第二离合齿轮向第一离合齿轮靠拢，同时也迫使离合操作轴端部与凸轮件的凸轮面抵靠配合。

所述第一离合齿轮和第二离合齿轮的相对面间，一者上绕轴心均布开设至少两个腰形的传动凸台，另一者上相对应绕轴心均布开设至少两个腰形的传动槽。

2、上述方案中，所述离合齿轮为一对，该对离合齿轮中一者为第一离合齿轮，另一者为第二离合齿轮；所述第一离合齿轮和第二离合齿轮的相对面间，一者上开设传动凸台，另一者上对应开设传动槽；并且，第一离合齿轮空套于离合操作轴上，且其相对安装架在轴向上固定，而第二离合齿轮固定于离合操作轴上，离合操作轴作轴向运动时带动第二离合齿轮也作轴向运动；所述第一离合齿轮和第二离合齿轮中，一者与输入轴上的齿轮传动连接，另一者与输出轴上的齿轮传动连接；当第二离合齿轮与第一离合齿轮相靠拢时传动凸台嵌入传动槽，构成接合状态，而当第二离合齿轮与第一离合齿轮分离时传动凸台脱出传动槽，构成分离状态。

3、上述方案中，所述齿轮减速机构还包括一手动操作轴，该手动操作轴也与输入轴、输出轴相并列架设于安装架上，手动操作轴上套设连接有齿轮，该齿轮与离合齿轮和输出轴上的齿轮啮合以此将两者传动连接；并且，手动操作轴的端部伸出作为手动操作端。

4、上述方案中，所述安装架由上固定板、下固定板以及多根连接柱组成，上固定板和下固定板相对设置，所述多根连接柱连接在上固定板和下固定板之间；所述输入轴、输出轴和离合操作轴均架设于上固定板和下固定板间，而所述输入轴和输出轴上的齿轮以及离合齿轮也均位于上固定板和下固定板之间。

5、上述方案中，所述的离合操作轴与凸轮件配合的端部为圆弧状，以便于凸轮件的驱动。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

由于本实用新型省却了杠杆等部件，并将整个离合机构融合在齿轮减速机构中，使整个机构更为简单，体积更加小巧，成本也降低，并能可靠地实现离合。

附图说明

附图1为本实用新型实施例整体立体示意图，该图中的外壳为局部剖；

附图2为附图1去除外壳和手柄后的的立体示意图；

附图3为本实用新型实施例的立体分解示意图，该图中未画出凸轮件、外壳和手柄；

附图4为本实用新型实施例中的离合机构立体分解示意图；

附图5为本实用新型实施例中的第一离合齿轮的底面立体示意图；

附图6为本实用新型实施例中的凸轮件的底面立体示意图。

以上附图中：1、电机；2、离合机构；3、安装架；4、输入轴；41、齿轮；42、齿轮；5、输出轴；51、输出扇形齿轮；52、输出扇形齿轮；53、齿轮；6、离合操作轴；7、凸轮件；8、凸轮面；9、弹簧；10、第一离合齿轮；11、第二离合齿轮；12、传动凸台；13、传动槽；14、抵压作用部；15、手动操作轴；151、齿轮；16、上固定板；17、下固定板；18、连接柱；19、齿轮；20、手柄；21、避让槽；22、折弯支撑部；23、折弯支撑部；24、轴套孔；25、挡圈；26、外壳。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1～附图6所示：

一种自动转换开关的电动操作机构，包括电机1、齿轮减速机构以及离合机构2；所述齿轮减速机构包括安装架3、输入轴4、输出轴5以及输入轴4和输出轴5上的齿轮。所述离合机构2包括一离合操作轴6，该离合操作轴6与输入轴4、输出轴5相并列架设于安装架3上，离合操作轴6上套设有离合齿轮。离合机构2还包括一凸轮件7，该凸轮件7以其凸轮面8与离合操作轴6的端部相对设置，且离合操作轴6上作用有一弹簧9，该弹簧9的弹簧力迫使离合操作轴6端部与凸轮件7的凸轮面8抵靠配合；由凸轮件7驱动离合操作轴6作轴向运动，切换离合齿轮状态，使离合齿轮将输入轴4的齿轮和输出轴5的齿轮传动连接或断开。

具体见附图4所示，离合机构2上套设的离合齿轮为一对，该对离合齿轮是空套于离合操作轴6上，且其中一者为第一离合齿轮10，另一者为第二离合齿轮11，如图4举例所示第一离合齿轮10位于上侧，而第二离合齿轮11位于下方。所述第一离合齿轮10和第二离合齿轮11的相对面间，第一离合齿轮10的端面（如图4即为第一离合齿轮10的底面）上绕周向均布设有两个腰形的传动凸台12，而第二离合齿轮11的端面（如图4即为第二离合齿轮11的顶面）上相对应绕周向均布开设有两个腰形的传动槽13，并且第一离合齿轮10相对安装架3在轴向上固定，而离合操作轴6上对应第二离合齿轮11设有抵压作用部14），离合操作轴6作轴向运动时通过抵压作用部14带动第二离合齿轮11也作轴向运动。当第二离合齿轮11与第一离合齿轮10相靠拢时传动凸台12嵌入传动槽13，构成接合状态，而当第二离合齿轮11与第一离合齿轮10分离时传动凸台12脱出传动槽13，构成分离状态。

且，如附图3所示，所述齿轮减速机构还包括一手动操作轴15，该手动操作轴15也与输入轴4、输出轴5相并列架设于安装架3上，手动操作轴15上套设连接有齿轮151。输入轴4上套设连接有齿轮41和齿轮42，而输出轴5上套设连接有输出扇形齿轮51、输出扇形齿轮52以及齿轮53。所述输入轴4上的齿轮42与电机1的输出轴上的齿轮19啮合，而输入轴4上的齿轮41与第一离合齿轮10啮合，第二离合齿轮11则与手动操作轴15上的齿轮151啮合，同时手动操作轴15上的齿轮151还与输出轴5上的齿轮53啮合，而输出轴5上的输出扇形齿轮51、输出扇形齿轮52则与各组供电单元中的连接触头的传动装置传动连接。从减速传动链上来看，齿轮减速机构具体是四级齿轮减速，输入轴4上的齿轮41和42为一级传动齿轮，离合操作轴6上的第一离合齿轮10和第二离合齿轮11为二级传动齿轮，而手动操作轴15上的齿轮151为三级传动齿轮，输出轴5上的输出扇形齿轮51、输出扇形齿轮52以及齿轮53为四级传动齿轮。

手动操作轴15的端部向上伸出作为手动操作端，该手动操作端设计为方轴以便套设手柄20。

并且，见附图4所示，抵压作用部14具体为离合操作轴6中部上绕其周向的一段台阶，所述第一离合齿轮10和第二离合齿轮11分别空套在台阶的两侧。并且，所述弹簧9为压簧，它位于第二离合齿轮11背向台阶的另一侧且套装于离合操作轴6上，其弹簧力作用于第二离合齿轮11上，迫使第二离合齿轮11向第一离合齿轮10靠拢，同时也迫使离合操作轴6端部与凸轮件7的凸轮面6抵靠配合。在第一离合齿轮10的底面上中部还对应抵压作用部14设有避让槽21，见附图5，以使离合操作轴6上移时抵压作用部14可嵌入避让槽21中，从而使第一离合齿轮10和第二离合齿轮11能更靠拢，传动凸块12能可靠嵌入传动槽13内，保证第一离合齿轮10和第二离合齿轮11可靠地接合。

具体如附图1、附图2和附图3所示，所述安装架3具体由上固定板16、下固定板17以及多根（如图上举例为两根）连接柱18组成，上固定板16和下固定板17上下相对设置，下固定板17的一侧的两角部向上翻折形成折弯支撑部22、23，而连接柱18对应设于下固定板17的另一侧的两角部位置，连接柱18连接在上固定板16和下固定板17之间，并通过螺钉将上固定板16与折弯支撑部22、23连接。所述输入轴4、输出轴5、离合操作轴6以及手动操作轴15均架设于上固定板16和下固定板17间，而齿轮41、42、第一离合齿轮10、第二离合齿轮11、齿轮151、齿轮53、输出扇形齿轮51以及输出扇形齿轮52均装设于上固定板16和下固定板17之间，输出扇形齿轮51以及输出扇形齿轮52从侧旁朝外露出。具体，如附图4所示，所述第一离合齿轮10上端面凸设有轴端，该轴端穿过上固定板16上的轴套孔24后，通过一挡圈25定位于上固定板16上，以使第一离合齿轮10只能在上固定板16上转动。

离合操作轴6与凸轮件7配合的端部为圆弧状，以便于凸轮件7驱动。

并且，如图1-3所示，所述电机1固定于下固定板17的底面上，使得电机、安装架3等结合成一体。

如附图6所示，凸轮件7具体由一柱状体和柱状体底端上的圆柱凸轮构成，圆柱凸轮的凸轮面8轨迹分为高位、低位两档，且该两档作用面间以斜面过渡连接。

如附图1所示，凸轮件7经由一外壳26的支撑，转动架设在上固定板16的顶面上，凸轮件7的顶端向上伸出供连接设于外壳26面板上的档位选择旋钮。

本实施例工作原理是：当操作者将档位选择旋钮打在电动档时，随档位选择旋钮的转动，凸轮件7即以其高位档与离合操作轴6的端部相抵触，使第二离合齿轮11在弹簧9的作用下通过离合操作轴6上的抵压作用部14带动离合操作轴6一起处于最上方，离合操作轴6上的抵压作用部14正好嵌入第一离合齿轮10的避让槽21中，而第一离合齿轮10上的传动凸台12正好插入第一离合齿轮11的传动槽13中，从而使第一离合齿轮10与第二离合齿轮11相接合；由于第一离合齿轮10与输入轴4的齿轮41相啮合，第二离合齿轮11与手动操作轴15上的齿轮151相啮合，从而实现由电机1驱动输出扇形齿轮51、52，而最终驱动触头的动作。

当操作者将档位选择旋钮打在手动档时，随档位选择旋钮的转动，凸轮件7即以其低位档下压离合器操作轴6，离合器操作轴6向下运动，并通过离合器操作轴6的抵压作用部14带动第二离合齿轮11一起向下运动，使第一离合齿轮10上的传动凸台12从第二离合齿轮11的传动槽13中抽出，从而使两离合齿轮相脱离。这时即使电气联锁失效，但由于第一离合齿轮10与第二离合齿轮11脱离，切断了电机1与手动操作轴15之间的传动，从而使电机1无法带动齿轮减速机构，实现了机械联锁保护。此时，只需将手柄20装在手动操作轴15的手动操作端上，就可通过手动旋转的方式驱动输出扇形齿轮51、52，而最终驱动触头的动作。

并且，为了使凸轮件7的作用撤消时，第一离合齿轮10与第二离合齿轮11顺利接合，对第二离合齿轮11与其相啮合的齿轮151的厚度有要求，其厚度要求是应保证当第二离合齿轮11与第一离合齿轮10脱离时，第二离合齿轮11仍与齿轮151处于啮合状态。

在设计时，还可以将第二离合齿轮10与离合操作轴6相固定或设计成一个一体件，离合操作轴6作轴向运动时即第二离合齿轮11也作轴向运动，第二离合齿轮11转动时离合操作轴6也转动，这并不影响整个功能的实现。

第一离合齿轮10和第二离合齿轮11上的传动凸台12和传动槽13也可以有其他多种地形式，只要保证两齿轮靠拢时能可靠接合，两齿轮脱离时能分离均可。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种自动转换开关的电动操作机构，包括电机（1）、齿轮减速机构以及离合机构（2），所述齿轮减速机构包括安装架（3）、输入轴（4）、输出轴（5）以及输入轴（4）和输出轴（5）上的齿轮；所述输入轴（4）与电机的输出轴传动连接，所述离合机构（2）包括一离合操作轴（6），该离合操作轴（6）与输入轴（4）、输出轴（5）相并列架设于安装架（3）上，离合操作轴（6）上套设有离合齿轮；其特征在于：离合机构（2）还包括一凸轮件（7），该凸轮件（7）以其凸轮面（8）与离合操作轴（6）的端部相对设置，且离合操作轴（6）上作用有一弹簧（9），该弹簧（9）的弹簧力迫使离合操作轴（6）端部与凸轮件（7）的凸轮面（8）抵靠配合；由凸轮件（7）驱动离合操作轴（6）作轴向运动，切换离合齿轮状态，使离合齿轮将输入轴（4）的齿轮和输出轴（5）的齿轮传动连接或断开。

2.根据权利要求1所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述离合齿轮为一对，该对离合齿轮空套于离合操作轴（6）上，且其中一者为第一离合齿轮（10），另一者为第二离合齿轮（11）；所述第一离合齿轮（10）和第二离合齿轮（11）的相对面间，一者上开设传动凸台（12），另一者上对应开设传动槽（13），并且第一离合齿轮（10）相对安装架（3）在轴向上固定，而离合操作轴（6）上对应第二离合齿轮（11）设有抵压作用部（14），离合操作轴（6）作轴向运动时通过抵压作用部（14）带动第二离合齿轮（11）也作轴向运动；所述第一离合齿轮（10）和第二离合齿轮（11）中，一者与输入轴（4）上的齿轮传动连接，另一者与输出轴（5）上的齿轮传动连接；当第二离合齿轮（11）与第一离合齿轮（10）相靠拢时传动凸台（12）嵌入传动槽（13），构成接合状态，而当第二离合齿轮（11）与第一离合齿轮（10）分离时传动凸台（12）脱出传动槽（13），构成分离状态。

3.根据权利要求2所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述抵压作用部（14）为离合操作轴（6）中部上绕其周向的一段台阶，所述第一离合齿轮（10）和第二离合齿轮（11）分别空套在台阶的两侧；并且，所述弹簧（9）为压簧，它位于第二离合齿轮（11）背向台阶的另一侧且套装于离合操作轴（6）上，其弹簧力作用于第二离合齿轮（11）上，迫使第二离合齿轮（11）向第一离合齿轮（10）靠拢，同时也迫使离合操作轴（6）端部与凸轮件（7）的凸轮面（6）抵靠配合。

4.根据权利要求2所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述第一离合齿轮（10）和第二离合齿轮（11）的相对面间，一者上绕轴心均布开设至少两个腰形的所述传动凸台（12），另一者上相对应绕轴心均布开设至少两个腰形的所述传动槽（13）。

5.根据权利要求1所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述离合齿轮为一对，该对离合齿轮中一者为第一离合齿轮（10），另一者为第二离合齿轮（11）；所述第一离合齿轮（10）和第二离合齿轮（11）的相对面间，一者上开设传动凸台（12），另一者上对应开设传动槽（13）；并且，第一离合齿轮（10）空套于离合操作轴（6）上，且其相对安装架（3）在轴向上固定，而第二离合齿轮（11）固定于离合操作轴（6）上，离合操作轴（6）作轴向运动时带动第二离合齿轮（11）也作轴向运动；所述第一离合齿轮（10）和第二离合齿轮（11）中，一者与输入轴（4）上的齿轮传动连接，另一者与输出轴（5）上的齿轮传动连接；当第二离合齿轮（11）与第一离合齿轮（10）相靠拢时传动凸台（12）嵌入传动槽（13），构成接合状态，而当第二离合齿轮（11）与第一离合齿轮（10）分离时传动凸台（12）脱出传动槽（13），构成分离状态。

6.根据权利要求1所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述齿轮减速机构还包括一手动操作轴（15），该手动操作轴（15）也与输入轴（4）、输出轴（5）相并列架设于安装架（3）上，手动操作轴（15）上套设连接有齿轮，该齿轮与离合齿轮和输出轴（5）上的齿轮啮合以此将两者传动连接；并且，手动操作轴（15）的端部伸出作为手动操作端。

7.根据权利要求1所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述安装架（3）由上固定板（16）、下固定板（17）以及多根连接柱（18）组成，上固定板（16）和下固定板（17）相对设置，所述多根连接柱（18）连接在上固定板（16）和下固定板（17）之间；所述输入轴（4）、输出轴（5）和离合操作轴（6）均架设于上固定板（16）和下固定板（17）间，而所述输入轴（4）和输出轴（5）上的齿轮以及离合齿轮也均位于上固定板（16）和下固定板（17之间。

8.根据权利要求1所述自动转换开关的电动操作机构，其特征在于：所述的离合操作轴（6）与凸轮件（7）配合的端部为圆弧状，以便于凸轮件（7）驱动。

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