一种操作机构的滑块装置的制作方法

文档序号:15967386发布日期:2018-11-16 23:15阅读:182来源:国知局

本实用新型属于低压电器技术领域,具体涉及一种操作机构的滑块装置。



背景技术:

通常所说的开关的操作机构,一般包含有底座、传动机构组件、手动操作组件、电源控制单元等。当电动操作时,电源控制单元控制传动机构组件的电机进行旋转运动,传动机构组件将电机的旋转运动减速并转化为直线往复运动,进而带动开关的手柄运动,以完成开关的合分闸操作。

上面所涉的传动机构组件,通常包括电机组件、减速组件和滑块凸轮组件。

现有的开关的操作机构,其结构自上而下依次的排布为:电源控制单元、手动操作组件、电机组件和减速组件、滑块凸轮组件、底座等,由于采用多层设置,结构复杂,占用空间大,尤其是高度方向,工序环节多,导致整体高度高,空间浪费大,生产成本高。

因此,设计一种扁平化开关的操作机构是必不可少的,其可以降低操作机构的整体高度,节约空间,降低成本,提升产品的竞争力。同时对传动机构组件的结构和排布进行优化,有助于扁平化操作机构的设计和制造。



技术实现要素:

本实用新型的目的是要提供一种操作机构的滑块装置,其大幅降低了开关的操作机构的整体高度,节约了空间,且生产成本低,市场竞争力强。

本实用新型的目的是这样来达到的,一种操作机构的滑块装置,包括固定在操作机构的底板上的导向轴和用于与导向轴配合且可沿导向轴作往复运动的滑块,其特征在于:所述的滑块上开设有开口槽,所述的开口槽沿滑块的运动方向延伸,导向轴容设在开口槽内后,在导向轴的径向方向上,导向轴的外轮廓面与开口槽的开口面齐平或露出于开口面外。

在本实用新型的一个具体的实施例中,在开口槽的径向平面内,开口面相对于开口槽的内部呈收缩的趋势,以使导向轴容设在开口槽内后,开口槽对导向轴具有径向限位的作用。

在本实用新型的另一个具体的实施例中,所述的导向轴的横截面呈圆形,所述的开口槽的轮廓在径向平面内呈圆弧状,该圆弧是一大于半圆的优弧,其以导向轴横截面圆形的中心为圆心,圆心角在180°至360°之间。

在本实用新型的又一个具体的实施例中,所述的导向轴的横截面呈梯形,所述的开口槽的轮廓在径向平面内呈梯形,导向轴梯形的下底与开口槽梯形的下底相配合,导向轴梯形的高度大于开口槽梯形的高度,使得导向轴梯形的上底露出于开口面外。

本实用新型由于采用上述结构后,大幅降低了开关的操作机构的整体高度,节约了空间,与现有技术相比改进效果明显,成本低,竞争力强。

附图说明

图1为本实用新型所述开关的操作机构的立体结构图。

图2为本实用新型所述开关的操作机构的立体分解图。

图3a为本实用新型第一实施例的滑块的立体图。

图3b为本实用新型第一实施例的滑块的正视图。

图3c为本实用新型第一实施例的滑块与导向轴配合的侧视图。

图3d为本实用新型第二实施例的滑块与导向轴配合的侧视图。

图4为本实用新型所述的凸轮的立体图。

图5a为本实用新型所述开关的操作机构内部结构图。

图5b为本实用新型所述开关的操作机构内部结构侧视图。

图6a为本实用新型所述开关的操作机构位于分闸位置的平面示意图。

图6b为本实用新型所述开关的操作机构位于分闸位置的面盖示意图。

图7a为本实用新型所述开关的操作机构位于合闸位置的示意图。

图7b为本实用新型所述开关的操作机构位于合闸位置的面盖示意图。

图8为本实用新型所述开关的操作机构位于脱扣位置的面盖示意图。

图中:1.底板、11.轴头孔、12.手柄孔、13.螺钉孔二、14.紧急脱扣杆、15.微动开关、16.螺钉孔一;2.滑块、21.开口槽、22.合闸面、23.分闸面、24.方孔、25.操作孔、26.开口面;3.导向轴、31.轴头、32.外轮廓面;4.凸轮、41.中心轴、42.驱动凸台;5.下安装板、51.第一圆孔、52.第二圆孔、53.孔、55.电机安装板;6.减速组件、61.第一减速齿轮、62.中间齿轮、63.第二减速齿轮、64.蜗轮;7.上安装板、71.第一螺钉孔、72.第二螺钉孔、73.第一螺钉、74.第二螺钉;8.盖、81.透明小盖;9.手柄、91.手动操作输入端、92.轴孔;10.摆杆、101.转动中心轴、102.手动操作输出端、1021.凸台;20.电机组件、201.输出蜗杆;30.电源控制单元。

具体实施方式

申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述,但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制,任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

本实用新型所述的操作机构优选地应用在塑壳断路器上,如图1~图5所示,操作机构呈盒状且固定安装在塑壳断路器上,其通过内部的电机组件20或人为操作手柄9,驱动塑壳断路器手柄动作,实现断路器的分闸、合闸、再扣。

操作机构包括底板1、滑块2、导向轴3、凸轮4、下安装板5、减速组件6、上安装板7、盖8、手柄9、摆杆10、电机组件20、电源控制单元30。

底板1的中间部位开设有用于供断路器手柄探入操作机构内部的手柄孔12,底板1通过其上的螺钉孔一16与螺钉的配合而固定安装在断路器高度方向的上方。

滑块2在面向底板1的一侧侧面上开设有开口槽21,开口槽21沿滑块2的运动方向延伸,导向轴3容设在开口槽21内,通过导向轴3两端的轴头31与底板1两侧的轴头孔11的配合,使得导向轴3固定在底板1上,而滑块2能在导向轴3上滑动,即滑块2可沿导向轴3的长度方向(轴向)相对于底板1作往复直线运动。为了保证滑块2的可靠滑动,通常将导向轴3设置为间隔一定距离平行设置的两根,当然数量不限于两根,开口槽21的数量与导向轴3的数量相同。导向轴3容设在开口槽21内后,在导向轴3的径向方向上,导向轴3的外轮廓面32与开口槽21的开口面26齐平或露出于开口面26外。开口槽21的位于滑块2的面向底板1的一侧侧面的开口为开口面26。由此,滑块2能紧贴底座1滑动,降低了滑块的安装高度。

在开口槽21的径向平面内,开口面26相对于开口槽21的内部呈收缩的趋势,以使导向轴3埋设在开口槽21内后,开口槽21对导向轴3具有径向限位的作用。优选地,在本实用新型中,所述的导向轴3的横截面呈圆形,所述的开口槽21的轮廓在径向平面内呈圆弧状,该圆弧是一大于半圆的优弧,其以导向轴3横截面圆形的中心为圆心,圆心角在180°~360°之间。开口槽21的设置使得导向轴3和滑块2之间不会相对脱落。当然开口槽21的轮廓不限于上述的圆弧状,也可为圆形,但需使得该圆形与滑块2的面向底板1的一侧侧面相切,切点构成为开口槽21的开口面26,使得导向轴3的外轮廓面32(此时为导向轴3外圆周面的位于操作机构高度方向的最低位置)与开口槽21的开口面26齐平。

另外,开口槽21与导向轴3的形状与配合不限于上述圆形、圆弧方式,也可以将导向轴3设置成横截面呈梯形的长直杆,开口槽21的轮廓在径向平面内也呈梯形,导向轴3梯形的下底与开口槽21梯形的下底相配合,导向轴3梯形的高度大于开口槽21梯形的高度,使得导向轴3梯形的上底露出于开口面26外。

滑块2在面向盖8的一侧侧面上延设有合闸面22、分闸面23,并且在滑块2上还开设有用于供断路器手柄探入的方孔24、用于供摆杆10的凸台1021探入的操作孔25。

滑块2的上方设置有凸轮4和摆杆10,凸轮4的中心轴41穿过下安装板5上的第一圆孔51,位于上安装板7和下安装板5之间的减速组件6中的第一减速齿轮61套装在中心轴41上,使得凸轮4与第一减速齿轮61同步旋转,第一螺钉73穿过上安装板7上的第一螺钉孔71拧入中心轴41内,从而将凸轮4转动地设置在上、下安装板7、5上,凸轮4在面向滑块2的一侧侧面上延伸有一驱动凸台42,该驱动凸台42分别用于与合闸面22、分闸面23配合。摆杆10的转动中心轴101穿过下安装板5上的第二圆孔52,手柄9套装在转动中心轴101上,具体地,手柄9的一端构成为手动操作输入端91、另一端具有轴孔92,摆杆10的一端具有转动中心轴101、另一端构成为手动操作输出端102,摆杆10通过转动中心轴101与轴孔92的配合而实现与手柄9的连接,使得手柄9与摆杆10同步旋转,转动中心轴101由摆杆10的一端朝向上延伸而构成,第二螺钉74穿过上安装板7上的第二螺钉孔72拧入转动中心轴101内,从而将摆杆10转动地设置在上、下安装板5、7上,摆杆10的另一端朝向下延伸而构成有一凸台1021,该凸台1021探入滑块2的操作孔25中。

合闸面22、分闸面23和驱动凸台42三者位置关系:在滑块2的动作方向上,合闸面22和分闸面23两者间隔设置,本实用新型优选地,合闸面22和分闸面23为滑块2上分别向上延设构成的两个凸起面,两者面对面设置,如图6a中表示的滑块2驱动断路器完成再扣动作行程结束后,驱动凸台42与分闸面23即将脱离时刻,分闸面23的位置;与,如图7a中表示的滑块2驱动断路器完成合闸动作行程结束后,驱动凸台42与合闸面22即将脱离时刻,合闸面22的位置,两个位置以凸轮4的中心轴41的转动中心呈对称,并且两个位置之间间隔驱动凸台42所在圆周的直径的距离。合闸面22沿垂直于滑块2滑动方向的方向延伸,在垂直于滑块2的滑动方向上,合闸面22以凸轮4的转动中心为起点,延伸至驱动凸台42所在的圆周位置;同样,分闸面23沿垂直于滑块2滑动方向的方向延伸,分闸面23以凸轮4的转动中心为起点,延伸至驱动凸台42所在的圆周位置;在垂直于滑块2滑动方向的方向上,合闸面22和分闸面23以凸轮4的转动中心为分界点交错设置。凸轮4在驱动滑块2完成断路器的合闸动作行程结束时,即断路器合闸到位时,如图7a,驱动凸台42与合闸面22的靠近凸轮4转动中心的一端端部接触,此时,驱动凸台42所在的位置,与,凸轮4在驱动滑块2完成断路器的再扣动作行程结束时,即断路器再扣完成时,如图6a,驱动凸台42与分闸面23的靠近凸轮4转动中心的一端端部接触,此时,驱动凸台42的上述两个位置位于驱动凸台42所在圆周的同一直径上,即两者间隔180°。当断路器合闸完成后,凸轮4继续旋转,使得驱动凸台42与合闸面22分离,传动连接断开,到达第一脱离位置,如图7a;当断路器分闸完成后,凸轮4继续旋转,使得驱动凸台42与分闸面23分离,传动连接断开,到达第二脱离位置,如图6a,驱动凸台42的上述两个位置位于驱动凸台42所在圆周的同一直径上,即两者间隔180°。

下安装板5由螺钉穿过其上的孔53拧入底板1上的立柱内部开设的螺钉孔二13中,从而将下安装板5与底板1相固定,滑板2、导向轴3、凸轮4和摆杆10均位于下安装板5和底板1之间。

电机组件20横向设置,下安装板5的一侧向下折弯有电机安装板55,螺钉穿过电机安装板55上的孔,拧入电机组件20上,从而将电机组件20与下安装板5相固定。另外,电机组件20的输出蜗杆201穿过电机安装板55上的孔后与减速组件6的涡轮64相啮合。

减速组件6包括与凸轮4同步转动的第一减速齿轮61、与第一减速齿轮61啮合的中间齿轮62、与中间齿轮62啮合的第二减速齿轮63、与第二减速齿轮63同轴转动的涡轮64。减速组件6通过中间齿轮62的齿轮轴、第二减速齿轮63和涡轮64的齿轮轴固定在上安装板7和下安装板5之间。

手柄9与摆杆10的转动中心轴101设置在上安装板7和下安装板5之间。盖8通过螺钉固定在上安装板7上,盖8在对应手柄9的用于操作人员驱动的自由端即手动操作输入端91的位置上设置有一透明翻盖81,透明翻盖81盖置在手动操作输入端91上。手动操作时,翻开透明翻盖81,解除与电机控制线路的连接,切断电机,实现手动操作与电动操作的电气联锁。盖8上还标识有断路器合闸、脱扣、分闸的三个位置标志,手柄9呈杆状,其在手动操作输入端91的位置上标识有箭头标志,当手柄9处于不同位置时,箭头指向对应的合闸、脱扣、分闸的三个位置标志,从而直观的在操作机构上指示出断路器的状态位置。

电源控制单元30安装在盖8与底板1之间,其与电机组件20的启停控制线路连接,控制电机的启停。底板1上还固定有微动开关15,滑块2在不同位置时触发微动开关15,微动开关15与电源控制单元30连接,输出断路器的位置状态。

操作机构内部还设有紧急脱扣杆14,其可沿操作机构的高度方向动作,一端探出盖8外,另一端与断路器上的紧急脱扣按钮配合,当按下紧急脱扣杆14时,触动紧急脱扣按钮,强制断路器脱扣。

结合图5a、5b,本申请对断路器的操作机构的各功能部件结构和布置进行合理优化,滑块2紧贴底座1滑动;凸轮滑块传动结构与断路器手柄处于同一高度;电机组件20水平布置且与滑块2并列,不占用下安装板5的上方空间;由于电机组件传动、凸轮滑块传动、摆杆滑块传动三者均处于下安装板下方,且,减速组件结构简单,减速组件、手动组件、电源控制单元位于上下安装板之间,从而大幅降低了高度。即大幅降低了操作机构整体高度,节约了空间。

如图6b、7b、8,盖8上从上至下依次表示了对应断路器的“合闸”、“脱扣”、“分闸”三个位置,本申请的断路器,其“再扣”为非稳定位置,相对“分闸”位置稍有向下方的偏差,但基本与“分闸”位置相同。为了保证断路器分合闸到位,滑块推动断路器手柄动作的行程与断路器到位均为过盈配合:在图6a位置,凸轮4在驱动滑块2向下运动完成断路器的再扣动作行程结束时,即断路器再扣完成时,驱动凸台42与分闸面23的靠近凸轮4转动中心的一端端部接触,此时,断路器手柄已经向下越过断路器的分闸位置,使得断路器完成再扣,当凸轮4继续旋转,使得驱动凸台42与分闸面23分离,传动连接断开时,滑块2失去了驱动凸台42的限制,滑块2将稍微向上滑动微小行程,稳定在断路器“分闸”位置;同样,在图7a位置,凸轮4在驱动滑块2向上运动完成断路器的合闸动作行程结束时,即断路器合闸到位时,驱动凸台42与合闸面22的靠近凸轮4转动中心的一端端部接触,此时,断路器手柄已经向上越过断路器的合闸位置,保证断路器可靠合闸,当凸轮4继续旋转,使得驱动凸台42与合闸面22分离,传动连接断开时,滑块2失去了驱动凸台42的限制,滑块2将稍微向下滑动微小行程,稳定在断路器“合闸”位置。

当断路器处于合闸位置,如图7a所示,进行电动分闸/再扣操作时,电机组件20将扭矩传递至凸轮4,带动凸轮4作顺时针转动,凸轮4上的驱动凸台42随凸轮转动,与滑块2的分闸面23接触并推动滑块2向下运动,带动套在滑块方孔24中的断路器手柄进行分闸/再扣操作;同时带动手动操作摆杆10作顺时针摆动,手柄9随之同步摆动,手动操作输入端91的指示从图7b位置运动至图6b位置。在图6a位置,凸轮4在驱动滑块2向下运动完成断路器的再扣动作行程结束时,即断路器再扣完成时,驱动凸台42与分闸面23的靠近凸轮4转动中心的一端端部接触,此时,断路器手柄已经向下越过断路器的分闸位置,使得断路器完成再扣,当凸轮4继续旋转,使得驱动凸台42与分闸面23分离,到达分闸脱离位置,传动连接断开,滑块2失去了驱动凸台42的限制,滑块2将随着断路器手柄稍微向上滑动微小行程,稳定在断路器“分闸”位置,通过盖8上的透明小盖81可以看出手动操作输入端91上的箭头指示标记指向对应罩盖上的分闸位置标记,如图6b。

当断路器处于如图6a所示的分闸位置,需进行电动合闸操作时,电机组件20将扭矩传递至凸轮4,带动凸轮4作顺时针转动,凸轮4上的驱动凸台42随凸轮转动,与滑块的合闸面22接触并推动滑块向前运动,带动套在滑块方孔24中的断路器手柄进行合闸操作;同时带动手动操作摆杆10作逆时针摆动,手柄9随之同步摆动。在图7a位置,凸轮4在驱动滑块2向上运动完成断路器的合闸动作行程结束时,即断路器合闸到位时,驱动凸台42与合闸面22的靠近凸轮4转动中心的一端端部接触,凸轮4继续旋转,使得驱动凸台42与合闸面22分离,到达合闸脱离位置,传动连接断开,滑块2稳定在断路器“合闸”位置。通过盖8上的透明小盖81可以看出手动操作输入端91上的箭头指示标记指向对应罩盖上的合闸位置标记,如图7b。

在如图7b所示的断路器合闸位置,进行手动分闸/再扣操作时,将盖8中的透明小盖81打开,露出手柄9的手动操作输入端91,扳动该手动操作输入端91作顺时针摆动,与手动操作输入端91同步摆动的手动操作输出端102随之向下摆动推动滑块2向下滑动,带动套在滑块方孔24中的断路器手柄进行分闸/再扣操作;滑块的合闸面22与凸轮的驱动凸台42脱离,即此时滑块2的向下滑动与静止的驱动凸台42不会干涉,传动机构的电动部分组件,如凸轮、减速组件和电机组件与滑块脱离,不会妨碍手动操作分闸/再扣。断路器分闸/再扣到位后,手动操作输入端91上的指示标记指向对应罩盖上的分闸位置标记,如图6b。

手动合闸操作时,将盖8中的透明小盖81打开,露出手柄9的手动操作输入端91,扳动该手动操作输入端91作逆时针摆动,与手动操作输入端91同步摆动的手动操作输出端102随之向上摆动推动滑块2向上滑动,带动套在滑块方孔24中的断路器手柄进行合闸操作;滑块的分闸面23与凸轮的驱动凸台42脱离,即此时滑块2的滑动与静止的驱动凸轮42不会接触,传动机构的电动部分组件,如凸轮、减速组件和电机组件与滑块脱离作用,不会妨碍手动操作合闸。断路器合闸到位后,手动操作输入端91上的指示标记(箭头)指向对应罩盖上的合闸位置标记,如图7b。

在断路器合闸位置,断路器脱扣时,断路器手柄向下运动,带动滑块2向下运动从而带动摆杆10顺时针转动,进而带动手动操作扳手(手柄9)作顺时针摆动。滑块的分闸面 23、合闸面22与驱动凸台42均脱离,即此时滑块2的向下滑动与静止的驱动凸轮42不会接触,传动机构的电动部分组件如凸轮、减速组件和电机组件与滑块脱离作用,不会妨碍滑块向下滑动。断路器脱扣到位后,滑块随断路器手柄停止运动而停止滑动,手柄停止摆动,通过透明小盖可以看出:手动操作输入端91上的指示标记(箭头)指向对应罩盖上的脱扣位置标记。

当然,本申请的操作机构不局限于塑壳断路器上的应用,也可应用于只具有“合”、“分”两位置,而不具有“再扣位置”的隔离开关上,本申请所述的开关在第一位置、第二位置之间转换,指的是开关改变位置所具有的最大行程,在此即指隔离开关在“合”、“分”两位置之间转换。

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