专利名称：手动操作系统和具有其的转换开关设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及转换开关设备(TSE)及其操作系统，特别是自动转换 开关(ATSE)和遥控转换开关(RTSE)的手动操作系统。
背景技术：
在双电源供电系统中，主电源和备用电源通过适当的电源转换开关设备 来实现对负载的轮流供电。在该电源转换开关设备中，可以通过例如电机转在自动转换失灵的情况下通过手动转动驱动齿轮来实现上述转换。该电源转 换设备可以是自动转换开关设备或遥控转换开关设备。在现有技术的TSE中，手动操作手柄与开关控制系统分开设置。当需要 手动操作时，需要首先找到手动操作手柄，再根据实际情况将手动操作手柄 插入设置在TSE的操作孔中，通过转动手动操作手柄驱动传动系统从而将相 应的开关转到希望的位置，例如与主电源接通、与备用电源接通的位置或断 开位置，来实现对TSE的操作系统的手动操作。然而，在TSE的生命周期中，自动转换或遥控转换的失灵或紧急状态极 少发生，因此传统上分开设置操作手柄与操作系统容易造成因长时间不使用 而遗忘或丟失操作手柄，导致在真正需要手动操作时难于找到或甚至无法搏 到操作手柄，可能给用户造成不应有的损失。因此，人们期望一种转换开关设备(TSE)，其具有一种操作方便且解决 上述问题的手动操作系统。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种手动操作系统和具有其的转换开关设备， 以解决现有技术中由于操作手柄与操作系统分开设置而引起的不方便。根据本实用新型的一个方面，提供一种转换开关设备(TSE)的手动操 作系统，该手动才喿作系统嵌入在该转换开关设备(TSE)的自动转换系统之
中与该自动转换系统融于一体。该手动操作系统包括主轴；驱动齿轮，套 在该主轴上；摇柄，安装在该主轴上，并且可以至少部分地容纳在该主轴中。优选地，在该手动操作系统的工作状态下，驱动齿轮与设置在该TSE 的电动轴上的从动齿轮啮合，并且该主轴的轴向移动使得该驱动齿轮与该从 动齿轮分离或啮合。优选地，在该手动操作系统的工作状态下与该TSE的电 动驱动齿轮相啮合。优选地，该驱动齿轮通过可离合的轴毂联接机构与该主轴联接，该主轴 的轴向移动使得该主轴与该驱动齿轮分离或啮合。根据本实用新型的另一个方面，提供了一种具有上述手动操作系统的转 换开关设备。本实用新型的手动操作系统简单实用，并且使得采用该手动操作系统的 转换开关设备结构紧凑、布局清晰、主次分明、操作方便。本实用新型的各 部件加工工艺简单，可通过传统的工艺予以实现。
通过
以下结合附图对实施例的描述，本实用新型的上述和/或其他方面和 优点将变得更清楚并更容易理解，其中图1为具有根据本实用新型优选实施例的TSE手动操作系统的转换开关 设备的示意图；图2A和2B为本实用新型优选实施例的TSE嵌入式手动操作系统与 TSE传动系统连接状态的示意图；图3为本实用新型优选实施例的TSE嵌入式手动操作系统结构的分解透 视图；以及图4为本实用新型优选实施例的TSE嵌入式手动操作系统装配结构的示意图。
具体实施方式
下面将根据优选实施例对本实用新型进行更加详细的说明。在所有附图 中，相同的元件以相同的标号指代。这些附图和相关的描述仅仅是说明性的 而非限制性的。另外，下文中多处提及的"另一个实施例"并非一定指代同 一个实施例。
图1示出了具有根据本实用新型的嵌入式手动搡作系统的转换开关设 备，其中所述嵌入式手动操作系统被拉出而处于工作状态。图2A和2B分别给出了手动操作系统分别处于工作状态以及嵌入状态 下的放大示意图。图3为根据本实用新型优选实施例的TSE嵌入式手动搡作系统结构的示 意图。参照图3，该TSE折叠嵌入式手动操作系统包括主轴100、驱动齿轮 200和摇柄300。主轴100总体上为中空的圓柱体形状并且包括三段，即平直段110、凸 键段130和在该平直段110和凸键段130之间的凹入段120。其中，该平直 段110在其端部上形成有至少一个凹口 111，该凹口 lll为U-型截面，优选 具有对称布置的两个凹口 111;该凸键段130上形成有至少一个凸出的凸键 131，优选具有轴向对称布置的4个凸键131，该凸键131的形状大体上为矩 形，并且优选在远离该主轴端部的一侧形成有倒角；该凹入段120具有圆柱 状的外表面，直径略小于平直段110和凸键段130的直径，可以在其上套装 卡簧(未示出)，且使得卡簧的两端卡在该凹入段120中。该卡簧限定了该 主轴相对于套在其下端的驱动齿轮200 (将在下面介绍)向下运动的最大距 离。当该主轴相对于套在其下端的驱动齿轮200向下移动时，该卡簧的一端 接触并4齐压驱动齿4会200。驱动齿轮200为圓柱形中空体，其圓柱形的外表面上形成有例如渐开线 形驱动齿。如果驱动齿轮200与TSE的电动驱动齿轮直接啮合，则该驱动齿 轮200的模数与该TSE的电动驱动齿轮的模数相同；而当驱动齿轮200与 TSE单独设置在电动驱动轴上的从动齿轮相啮合时，则其模数与该从动齿轮 的模数相同。该驱动齿轮200的一个端面为平面，而另一端上可以有中空圆 柱体的凸出轮毂，该凸出轮毂的内径与该驱动齿轮200的盘状部分的内径相 同，该凸出轮毂的外径例如小于该驱动齿轮200齿根的直径，该凸出轮毂有 利于增强该驱动齿轮200的机械强度和提高该驱动齿轮200与其它部件的可 连接性。该驱动齿轮200套在轴套210上。该轴套210为中空的圆柱体，其外径基本上与该驱动齿轮200的内径相 同，以便部分地容放在该驱动齿轮200的孔中。该驱动齿轮200的轮毂部分 和该轴套210的对应部分形成有销孔，以便将剪断销220容放在其中，使该 驱动齿轮200和该轴套210连接起来。该剪断销具有预定的剪断强度，以便
传递该驱动齿4仑200和该轴套210之间的相互作用力，当该相互作用力超过 预定应力时，该剪断销220被剪断，从而保护该手动操作系统的其它部件和 该TSE不至于因不当操作而被损坏。该剪断销220可以为任何形状例如T-形螺钉状，并且可以任何方便装拆的形式固定在销孔中，例如其上形成有外 螺紋与该驱动齿轮200的轮毂部分的销孔中形成的内螺紋啮合。该轴套210的内径基本上等于或略大于该主轴100的凸键段130的直径。 该轴套210的内表面上形成有键槽，其个数与凸键段130上的凸键131的个 数相一致，其位置与该凸键段130上的凸键131的位置相对应，以便主轴100 相对于驱动齿轮200向上移动时，该凸键131可以相应地容放在该键槽中， 使该主轴100和该驱动齿轮200处于离合状态，反之亦然。为了该主轴IOO 和该驱动齿轮200之间的顺利离合，除了上述的在凸4定141的一端形成有倒 角外，还可以在该轴套210 ^t槽的离合起始端上形成有倾斜部分的离合导入 段。在离合的末端位置上，该键槽截止，以作为该主轴IOO相对于该驱动齿 轮200向上移动的限位。应该注意的是，本实用新型的轴套200与主轴之间的离合不限于此，可 以采用键连接，例如平键联接、楔键联接、切向键连接和花键联接等，也可 以采用无键联接，例如形面联接和弹性环联接等。而在另 一个实施例中，主轴100可以与驱动齿轮200直接联接进行离合， 其联接方式也可以采用例如平键联接、楔键联接、切向键连接和花键联接等， 也可以是形面联接和弹性环联接等摇柄300包括基杆310、连杆320和摇杆330。该基杆310为中空的圆 柱体形状，其外表面的直径基本上略小于主轴100的内径，以便该基杆310 容放在该主轴100中并可相对主轴IOO作上下移动。该基杆310的一端形成有凸缘311,其外缘直径至少大于主轴100的中 空内径，以便在该基杆310相对于该主轴IOO向上移动时，作为该基杆310 相对于该主轴100向上移动的限位。当该凸缘311与该主轴100的下端接触 时，该基杆310相对于该主轴100向上的移动被停止。当继续向上拉基杆310 时，该基杆310通过该凸缘311向上拉动该主轴100相对于驱动齿轮200向 上移动，而使该主轴100与该驱动齿轮200离合，反之亦然。该基杆在其侧 壁上还形成有相对于该基杆310轴心对称的两个轴向条形滑道312，该滑道 距离该基杆310的两端分别具有滑道终点。该基杆310的长度大于或等于该 主轴100的长度。该连杆320具有优选小于该基杆310的长度，以便其一端通过销钉可滑 动地连接到该基杆310的滑道312中，随着该连杆320沿着滑道312向下滑 动，可以完全容放在该基杆310的中空体中。该连杆320优选具有矩形形状， 乂人而与主轴100的凹口 111的形状相对应，以1更该基4干310向上移动到最高 点后侧向弯折连杆320时，该连杆320恰好部分地卡在该凹口 111中，使该 连杆320相对于该基杆310弯折大约90度而定位。该摇杆330可为任何熟知的摇杆，本实用新型优选采用轴-套式摇杆， 以便摇动摇杆时手与摇杆之间没有相对运动。该摇杆330具有圆柱形外形， 其外表面的直径基本上等于或略小于该主轴IIO的内径，以便该手动操作系 统处于嵌入位置时，该摇杆330可以容》文在该主轴100中。该摇杆330的一 端带有通透的对称凹口，以便该连杆圆柱形的一端容放在该凹口之中，通过 铰链连接将二者连接起来，并且使该摇杆330与该连杆320之间至少可以弯 折90度，以便使基杆310、连杆320和摇杆330形成摇把的形状。摇杆330 的另一端形成有凸缘331，该凸缘331的外径至少不小于该主轴IOO的外径， 以便限定该摇杆不致掉入到主轴100中，另外可以开始手动操作时，便于使 操作者用手将该摇杆从最低位拉出，进行后续的手动操作。当然，上述摇柄300中，即使没有摇杆330，也可以通过在连杆320的 远端施加力矩来转动主轴100和驱动齿轮200。或者，在另一个实施例中， 连杆320在从基杆310中拉出之后，将连杆与基杆的相对固定处设置在连杆 的中间部分，从而可以在连杆的两个端部施加力矩以进行转动。上述摇柄300通过连杆320卡在主轴100端部的凹口中，从而转动主轴。 或者也可以在通过基杆310与主轴之间的轴毂联接而使得它们相互耦合。如图3所示，本实用新型的TSE手动操作系统还可以包括弹簧(未示出)， 该弹簧在一端设置在主轴100的端部，而在另一端例如可以抵靠在TSE上。 该弹簧用于向上推动该主轴IOO到预定位置。除弹簧之外，还可以采用其它 比如板簧之类的弹性元件。图4为本实用新型优选实施例的TSE嵌入式手动#:作系统装配结构的示 意图，其中，驱动齿轮套在主轴上。在图1、 2A和2B所示的实施例中，TSE包括手动操作系统和电动操作 系统，电动操作系统包括由电机驱动的主轴以及套在该主轴上的电动驱动齿
轮500,该电动驱动齿4仑500可驱动TSE的传动/人而系统实现电动才喿作(或 自动切换)。在手动操作状态下电机停转，该齿轮500与手动操作系统的驱 动齿轮200相啮合而被驱动，所以，此时相对于手动操作系统而言，该电动 驱动齿轮500为从动齿轮。本实用新型的TSE手动操作系统可以安装在TSE上距TSE电动驱动轴 的距离等于啮合状态下驱动齿轮200半径与齿轮500半径之和的任何方便的 位置。但是该手动操作系统的安装方式并不限于此，例如可以平移一段距离 以使得驱动齿轮200与齿轮500相啮合。如图2A所示，在本实用新型的TSE手动操作系统非工作状态下，即该 手动操作系统处于嵌入状态下，该手动操作系统与TSE电动操作系统脱离， 并且该主轴100与驱动齿轮200之间也处于脱离状态。在图2B中，在TSE电动系统关闭、手动系统打开时，在弹簧作用下(例 如作用在基杆310的凸缘331上)，主轴100被弹起，并可以使得主轴100 和驱动齿轮200离合。可以通过拉出摇柄300使主轴100与驱动齿轮200离 合，以及使得驱动齿轮200与从动齿轮啮合。通过设置有限位结构，限制该 主轴100和驱动齿轮200向上移动的行程，从而使得驱动齿轮200能够位于 与从动齿轮相恰当啮合的位置。该限位结构可为设置在TSE中的肩台、销等。将基杆330移动到完全容放在主轴100中的位置，于是将连杆320旋转 以容放在凹口 111中，此时与基杆310成90度夹角。然后弯折摇杆330与 连杆320成90度夹角。绕该手动操作系统的轴线转动该摇杆330，就可以通 过转动驱动齿轮200,从而转动与之啮合的从动齿轮(例如齿轮500)而控 制TSE，使其处于与主电源接通、与备用电源接通和切断三个位置。在本实用新型的另 一个优选实施例中，在TSE电动系统的主轴上还设置 一个单独的从动齿轮。在这种情况下，需要将驱动齿轮200的模数调整到与 TSE电动系统的该单独的从动齿轮的模数相同。其他部分与如图2所示的本 实用新型优选实施例相同或相似，在此不再赘述。需要注意的是，在上述实施例的基础上，本实用新型另一个优选实施例 的TSE手动操作系统也可以将驱动齿轮200设定在常与TSE电动驱动主轴 的从动齿轮啮合的位置上，而通过调整主轴100与驱动齿轮200的离合或分 离来使该手动操作系统处于工作或不工作模式。在这种情况下，只需调整驱 动齿轮200的安装高度即可实现。
而在另 一个实施例中，手动操作系统的驱动齿轮200可以与该TSE的传 动系统相联接，从而直接驱动该传动系统来实现例如主电源和备用电源之间 的转换。在这种情况下，该TSE的传动系统中在驱动齿轮200工作时与之相 啮合的齿轮(或蜗轮、蜗杆)则是从动齿轮。根据本实用新型的TSE可以应用于低压开关设备和控制设备的自动转 换开关(ATSE)和遥控转换开关(RTSE)。而且本实用新型的手动操作系统不限于应用在ATSE和RTSE中，也可 应用于其他的嵌入式分离/离合的齿轮驱动系统。本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精 神和范围的情况下，可作各种的改变和替换。因此，本实用新型的保护范围 当以权利要求及其等同特征所界定的为准。
权利要求1、一种用于转换开关设备的手动操作系统，其特征在于，所述手动操作系统嵌入在所述转换开关设备中并且包括主轴(100)；套在所述主轴上的驱动齿轮(200)；摇柄(300)，安装在所述主轴上并至少部分地容纳在所述主轴中；其中，所述驱动齿轮在非工作状态与所述转换开关设备的从动齿轮分离，在工作状态与所述转换开关设备的从动齿轮啮合。
2、 如权利要求1所述的手动操作系统，其特征在于，所述驱动齿轮通 过可离合的轴毂联接机构与所述主轴相联接。
3、 如权利要求2所述的手动操作系统，其特征在于，所述驱动齿轮套 在轴套(210)上，所述轴套通过所述可离合的轴毂联接机构与所述主轴相 联接。
4、 如权利要求2或3所述的手动操作系统，其特征在于，所述可离合 的轴毂联接机构包括键联接和无键联接。
5、 如权利要求1~3中任一所述的手动操作系统，其特征在于，所述摇 柄(300)包4舌基杆(310)，至少部分容纳在所述主轴中；连杆(320),活动地容纳在所述基杆中，并与所述基杆相连接；其中，所述连杆从所述基杆中拉出之后能垂直于所述基杆定位，并且所 述摇柄与所述主轴联接从而当旋转所述连杆时能旋转所述主轴。
6、 如权利要求5所述的手动操作系统，其特征在于，所述摇柄还包括 摇杆(330)，在所述连杆的端部与所述连杆相连接；其中，所述连杆从基杆中拉出之后在一端垂直于所述基杆定位，在另一 端垂直于所述摇杆定位，并且所述摇杆平行于所迷基杆。
7、 如权利要求6所述的手动操作系统，其特征在于，所述基杆与所述 主轴通过轴毂联接^U构联接，或在所述主轴端部形成凹口，所述连杆从基杆 拉出之后能垂直于所述主轴地卡在所述凹口中。
8、 如权利要求6所述的手动操作系统，其特征在于，所述在所述基杆 的侧壁上形成有滑道，所述连杆在所述滑道内沿所述基杆的轴向方向移动。
9、 如权利要求1所述的手动操作系统，其特征在于，还包括 限位结构，设置在所述主轴的轴向移动的路径上并限制所述主轴的轴向移动的行程。
10、 如权利要求1所述的手动搡作系统，其特征在于，还包括 弹性元件，设置在所述驱动齿轮与所述主轴相对的一侧以推动所述驱动齿轮或所述主轴。
11、 如权利要求1所述的手动操作系统，其特征在于，还包括 剪断销，设置在所述驱动齿轮和所述轴套的销孔中。
12、 如权利要求1所述的手动操作系统，其特征在于，所述从动齿轮为 设置在所述转换开关设备的电动驱动轴上的齿轮。
13、 一种转换开关设备，其特征在于，具有如权利要求1-12任意一项 所述的手动操作系统。
14、 如权利要求13所述的转换开关设备，其特征在于，所述转换开关 设备是自动转换开关设备或遥控转换开关设备。
专利摘要本实用新型提供一种嵌入式的手动操作系统和使用该手动操作系统的转换开关设备(TSE)。该手动操作系统包括主轴；套在该主轴上的驱动齿轮；和摇柄，安装在该主轴上，并可至少部分地容纳在该主轴中。其中，该驱动齿轮在非工作状态与该TSE的从动齿轮分离，在工作状态与该TSE的从动齿轮啮合，并且该主轴的轴向移动使得该驱动齿轮与该从动齿轮分离或啮合。该手动操作系统简单实用。
文档编号H01H3/00GK201032611SQ200620157188
公开日2008年3月5日 申请日期2006年11月21日 优先权日2006年11月21日
发明者伯纳德·比扎德, 刘振忠, 方文辉 申请人:施耐德电器工业公司