专利名称：尤其应用于电开关的联轴器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种联轴器和联轴器在电开关中的应用。此外，本发明还涉及一种电开关。
背景技术：
在将电开关设备装入开关外壳、外罩或开关柜等中时，经常产生例如由于制造公差或安装时的不准确度引起的尺寸偏差。尤其当规定开关设备例如固定在开关柜的后壁上而操作手柄设在开关柜的设计为门的前壁上时，所述的尺寸偏差可能导致开关设备的操纵轴与门上联轴器旋转驱动装置之间配合工作难以进行或受阻。
由现有技术已知许多补偿此类配合误差的解决方案。例如DE3939715A1介绍了一种装置，其包括三个彼此贴靠可滑移的联轴器滑块，它们借助螺钉相互固定和由悬挂在联轴器滑块上的异型弹簧定心。在这里存在的缺点是联轴器的组装比较麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，用结构简单的方式补偿第一轴与要和它连接的第二轴或另一个构件之间的误差。
上述技术问题通过按照权利要求1所述的联轴器或通过在独立权利要求中说明的其他本发明的技术主题得以解决。据此，联轴器设有至少一个与轴对应配设的滑块，为了构成横向运动的联轴器该滑块在设计为间隙配合的情况下装入在联轴器外壳内，其中设置至少一个弹性元件，当滑块处于其静止位置之外时该弹性元件给滑块加载。
这种联轴器不仅可以用于将两根轴互相连接起来，也可以应用于将一根轴与另一个构件通过联轴器连接。在这里重要的是，将驱动轴的运动以相同的转速和旋转方向传给第二根轴或第二个构件。
优选地将联轴器的结构设计为，使联轴器各部分在工作时持续地互相接合。这种持续工作联轴器尤其设计为运动联轴器，它允许联轴器各部分有一定的运动能力。尤其保证联轴器各部分的径向移动，从而构成一种横向运动的联轴器。若轴的轴线以小的间距彼此平行地移动，正如在将电开关设备不准确地装入一个在开关柜门上带有一个附属于它的旋转手柄的开关柜内时可能发生的情况那样，则造成互相啮合的联轴器部分沿径向相对移动。为保证能横向移动，将一根轴的滑块在设计为间隙配合的情况下封装在外壳内。由此保证在联轴器各部分运动时滑块或轴与联轴器外壳的相对位置。所存在的间隙同时规定了在有尺寸偏差时最大可能的补偿范围。
按照本发明的联轴器的特征在于，为给滑块加载设有至少一个弹性元件。在这里，所述的弹性元件用于当滑块偏离其静止位置时使其重新返回静止位置。换句话说，始终实现联轴器相对于轴的轴线定心。即使在轴的轴线彼此移动的情况下，仍可在补偿误差的同时保证联轴器各部分可靠接合并因而可靠地传递旋转运动。
按照本发明的联轴器与由现有技术已知的方案相比特别重要的优点是，它的结构简单并由此使装配非常方便。这种联轴器不必由一些单个零件借助于要复杂地操作的螺钉连接装置组合而成。在这里只需要以简单的方式将滑块和弹性元件封装在已制备好的联轴器外壳内。
在从属权利要求中给出本发明有利的实施方式。
联轴器外壳可以与一个第二轴或另一构件刚性连接。但优选将第一滑块和第二滑块封装在一公共的联轴器外壳内，其中每个滑块与一根轴对应配设，从而构成两根轴的联轴器。
若在这种情况下将联轴器外壳设计为，第一滑块有沿第一横向的间隙，以及第二滑块有沿与之垂直延伸的第二横向的间隙，则得到一种可通用的联轴器，此时允许沿所有的径向实施误差补偿。
与之相应地，与滑块对应配设的弹性元件优选地交叉布置，所以滑块各自沿横向的间隙通过相应的弹性元件加载。
为避免联轴器各部分作角运动，这两个滑块优选地以它们起导引面作用的端侧彼此支靠。换句话说，按照本发明的这一实施方式，滑块的间隙配合一方面通过联轴器外壳以及另一方面通过第二滑块形成。在这里沿轴的轴向有利地不存在间隙，因此只能实现沿横向的补偿。换句话说，误差补偿在一个垂直于轴的轴线的补偿平面内进行。
按照本发明的一种特别有利的实施方式，作为弹性元件采用弯曲弹簧，尤其杆状弹簧。由此在小的弹簧行程内提供一种特别均匀的作用力。弹性元件优选不强力张紧等，而是松弛地一侧装入滑块内以及另一侧装入联轴器外壳内。在这种情况下滑块和联轴器外壳的形状规定了弹簧的最大行程并因而最大可能的误差补偿。
按照本发明另一种实施方式，取代弯曲弹簧使用压力弹簧给滑块加载。压力弹簧有利地预紧以及支承在联轴器外壳上。
通过在电开关的操纵设备内使用按照本发明的联轴器，可以在产生尺寸误差时特别可靠地补偿误差。尤其在电开关设备与旋转手柄等之间需要连接的情况下，连接件的位置误差可以用简单的方式补偿。在这方面本发明不仅局限于具有旋转驱动装置的开关设备。也可以使用于具有摇臂等的开关设备中。为此本发明可以与偏转驱动装置之类结合使用。
下面借助用附图表示的实施例说明本发明。附图中图1表示轴段和联轴器段的联轴器透视图；图2表示部分拆除联轴器外壳后的联轴器处于静止位置；图3表示部分拆除联轴器外壳后的联轴器处于偏移位置；图4表示处于静止位置的联轴器段详图；图5表示处于偏移位置的联轴器段详图；图6表示处于静止位置的轴段详图；图7表示处于偏移位置的轴段详图；图8表示另一种有压力弹簧的实施方式详图；以及图9表示具有电开关联轴器的操纵设备透视图。
具体实施例方式
图1表示按照本发明的联轴器1用于联轴器段2与轴段3的连接。联轴器段2与一个第一滑块4固定连接。该滑块4与一个第二滑块5一起封装在联轴器外壳6内，该第二滑块5与轴段3固定连接(参见图2)。取代滑块4、5与轴段3或联轴器段2之间的固定连接，也可以采用这些构件之间任意可拆式连接，例如卡扣连接或卡锁连接。
联轴器外壳6由两个半壳7、8组成，它们通过四个铆钉9互相连接。铆钉9压注在优选地用塑料制成的半壳7、8上，以及通过孔10铆接在相配件上。
联轴器外壳6为了安装滑块4、5而具有彼此横向布置的安装腔11、12。安装在联轴器段2上的长方六面体形状的第一滑块4，在这里以这样的方式封装在联轴器外壳6的第一安装腔11内，即，它长的侧面13在两侧贴靠在安装腔11的内表面14上，而从滑块4短的侧面15到安装腔11的相应内侧的距离是可变的。基于所述的间隙，可以沿第一横向18实现联轴器段2的轴线16的位置相对于轴段3的轴线17的位置的误差补偿。安装在轴段3上的长方六面体形状的第二滑块5相对于第一滑块4错开90度地设置。相应地，用于安装第二滑块5的第二安装腔12也相对于第一安装腔11错开90度地布置。第二滑块5的长的侧面19也直接在安装腔12的内侧上沿着它导引，而短的侧面20离安装腔12相应的内侧21有间距。因此第二滑块5的间隙同样可以用于误差的补偿。在这里所述的补偿可沿相对于第一横向18错开90度的第二横向22进行。展开这两个横向18、22成为一个可在其中实现误差补偿的补偿面23。
滑块4、5的端侧24、25相互支靠以及构成各自安装腔11、12的对向的边界，从而避免轴线16、17脱离其平行布局产生角度偏离。
两个安装腔11、12具有指向相反方向的通孔26、27，联轴器段2或轴段3装入该通孔内。通过联轴器1的这种设计，得到一种自支承式联轴器，其中不需要附加的保持或固定元件。滑块4、5处于联轴器外壳6的一个基本上封闭的内腔中。因此它们是防尘的。此外。在通孔26、27上还可以设有其他密封装置，所以内腔也有足够的密封性，以便例如容纳液体润滑剂等。
在图2所示的状况下联轴器段2和轴段3的轴线16、17彼此重合，而当联轴器段2的轴线16相对于轴段3的轴线17平行错开时，借助按照本发明的联轴器1仍可以将旋转运动从联轴器段2传递给轴段3上(或反之)。图3表示了这样的状况，在这种状况时联轴器段2移到一个在外部(向后)的偏移位置，而轴段3处于一个在外部(向右)的偏移位置。在这种情况下，第一滑块4的(后方)短的侧面挡靠到第一安装腔11的后面(没有画出)的内侧上，而第二滑块5的(右方)短的侧面20贴靠在第二安装腔12的右面的内侧21上。在此位置达到联轴器段2以及轴段3从它们如图2中所画的静止位置或标准位置的最大移动。离开静止位置的最大偏移量，在用于门上联轴器旋转驱动装置的操纵设备的情况下例如为+/-5mm。
图4和5表示没有在轴段3上安装第二滑块5的联轴器1。在联轴器外壳6没有第二半壳8时允许看到第一安装腔11的内部，它直接与在这里空出的第二安装腔12相连。固定在联轴器段2上的第一滑块4具有一个基本上平行于短的侧面15延伸、将两个长的侧面13互相连接起来的安装孔28。该安装孔28设计为朝滑块4的端侧方向开口的槽，以及大体在滑块4的中央延伸。
在安装孔28中心其横截面强烈收缩，而此横截面从中心出发朝滑块4长的侧面13的方向连续增大。在安装孔28内装入圆的杆状弹簧29，该杆状弹簧29在静止位置平行于滑块4的短的侧面15延伸。杆状弹簧29朝滑块4两侧从安装孔28伸出延伸到安装腔11内。为此安装腔11在滑块4两侧具有朝弹簧端方向缩小的支承孔30，它们在滑块4从其静止位置偏移时构成一个用于杆状弹簧29的支座。
图5表示这种偏移。在这里，滑块4沿偏移方向31横向于联轴器段2轴线16的位置移动。一方面，杆状弹簧29贴靠在安装孔28起点状支承作用的缩窄点32上。另一方面，在滑块4两侧在安装腔11内的支承孔30起支座的作用。通过杆状弹簧29的作用，逆偏移方向31给滑块4朝其静止位置的方向加载。支承孔30的深度和杆状弹簧29的长度在这里设计为，使杆状弹簧29甚至在滑块4从其静止位置最大偏移时仍能可靠地封装在支承孔30内。
图6和7表示安置在轴段3上的第二滑块5是如何封装在联轴器外壳6的第二安装腔12内的。图中没有画第一滑块4，所以仍允许看到第二安装腔12的内部。形式上为杆状弹簧33的弹性元件在滑块5内的配置，与由图4和5已知的方案相同，借助一个在滑块5内的安装孔34。此外，在第二滑块5的安装腔12内仍设有支承孔35，在朝偏移方向36偏移时它们起支座的作用。图7表示这种偏移，而图6则表示未偏移时的静止位置。
相应于滑块4、5在安装腔11、12内错开的配置，杆状弹簧29、33也按90度角彼此错开地布置。换句话说，杆状弹簧29、33的弹簧力平行于偏移方向31、36延伸的作用线彼此相交。
图8表示按照本发明的联轴器1另一种实施方式处于其静止位置。取代装入滑块4、5的安装孔28内的杆状弹簧29，使用形式上为螺旋弹簧的压力弹簧37，以便当从它们的静止位置移位时给滑块4、5加载。在这里压力弹簧37设在滑块4、5两侧，将它们装入在滑块4、5短的侧面15、20与安装腔11、12相应的内侧21之间的可变的间距38内。为了固定压力弹簧37，优选地既在滑块4、5的侧面15、20也在安装腔11、12的内侧21，设置例如形式上为承接销钉或安装孔的固定元件(图中未表示)。它们用于固定弹簧端部的位置。相应于两个滑块4、5沿两个各自90度错开的横向18、22的间隙，与滑块4、5对应配设的压力弹簧对37同样布置为使它们的作用线成90度角相交。
图9表示在开关柜42内的一个电开关41。此分解图还表示了具有装配孔44及可安装在那里的旋转手柄45的开关柜门43。在开关柜门43关闭时，旋转手柄与联轴器1的联轴器段2连接。由此，通过将旋转手柄45旋转90度或180度，根据设计可将旋转手柄45的旋转运动传给轴段3，轴段3穿过孔46延伸到电开关41的开关外壳47内并触发相应的开关过程。
权利要求
1.一种联轴器(1)，包括至少一个与轴(2、3)对应配设的滑块(4、5)，为了构成横向运动的联轴器所述滑块在设计为间隙配合的情况下封装在联轴器外壳(6)内，以及包括至少一个弹性元件(29、33、37)，当所述滑块(4、5)处于其静止位置之外时该弹性元件给滑块加载。
2.按照权利要求1所述的联轴器(1)，其中，与第一轴(2)对应配设的第一滑块(4)和与第二轴(3)对应配设的第二滑块(5)封装在一个公共的联轴器外壳(6)内。
3.按照权利要求2所述的联轴器(1)，其中，所述联轴器外壳(6)对于封装的第一滑块(4)可以具有沿第一横向(18)的间隙，以及对于封装的第二滑块(5)可以具有沿与之错开90度的第二横向(22)的间隙。
4.按照权利要求2或3所述的联轴器(1)，其中，与所述第一滑块(4)对应配设的第一弹性元件(29；37)和与所述第二滑块(5)对应配设的第二弹性元件(33；37)配置为，使它们的作用线按90度角相交。
5.按照权利要求2至4中任一项所述的联轴器(1)，其中，所述第一滑块(4)在所述联轴器外壳(6)内的角运动受第二滑块(5)的限制。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的联轴器(1)，包括一个作为弹性元件的弯曲弹簧(29；33)。
7.按照权利要求6所述的联轴器(1)，其中，所述弹性元件(29；33)装入滑块(4、5)的一个确定弹簧行程的槽(28、34)内。
8.按照权利要求6或7所述的联轴器(1)，其中，所述弹性元件(29；33)的一个端部装入在所述联轴器外壳(6)的支座(30、35)内。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的联轴器(1)，包括一个作为弹性元件的压力弹簧(37)。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的联轴器(1)在电开关(41)中的应用。
11.一种电开关(41)，包括按照权利要求1至9中任一项所述的联轴器(1)。
全文摘要
本发明涉及一种联轴器(1)和联轴器(1)在电开关(41)中的应用。此外，本发明还涉及一种电开关(41)。为了用结构简单的方式补偿第一轴(2)与要和它连接的第二轴(3)或另一个构件之间的误差，建议了一种包括至少一个与轴(2、3)对应配设的滑块(4、5)的联轴器(1)，其中，为了构成横向运动的联轴器所述滑块(4)在设计为间隙配合的情况下封装在联轴器外壳(6)内，以及设置至少一个弹性元件(29、33；37)，当滑块(4、5)处于其静止位置之外时该弹性元件给滑块加载。
文档编号F16D3/04GK101048835SQ200580036797
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月27日 优先权日2004年11月5日
发明者曼弗雷德·克罗内斯, 于尔根·库默 申请人:西门子公司