专利名称：开关装置的离合组件及其开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关装置的离合组件，尤其涉及一种用于自动转换开关装置(Automatic Transfer Switching Equipment)的离合组件。本发明还提供了使用该离合组件的开关装置。
背景技术：
自动转换开关装置(以下简称开关装置)广泛应用于紧急状况下的供电系统的控制。图I是自动转换开关装置一种示意性立体结构图。如图所示，开关装置包括一个马达组件90，通过马达组件90的输出齿轮输出扭矩并传动至开关装置的切换齿轮的输出轴，实现开关装置连接状态的切换；另外开关装置的切换齿轮也可以被操作手柄92直接驱动而切换连接状态。开关装置分为自动模式和手动模式，一般情况下，开关装置处于自动模式，其状态的切换都由开关装置的远程控制端控制马达组件90完成；但当出现一些紧急情况，或者需要对开关装置维修时，需要在手动模式下通过操作手柄92切换开关装置的连接状态。当开关装置处于手动模式时，转动手柄92会带动驱动马达组件转动，即使在马达组件电源切断的情况下，仍然需要很大的扭矩才能带动马达组件转动并实现连接状态的切换，且如果马达组件被误操作而通电工作，手柄的转动会造成马达组件的损坏，并带来安全隐患。当开关装置处于自动模式时，如果手柄92被误操作同样可能导致马达组件的损坏，并带来安全隐
串
■/Qi、O
发明内容
本发明的目的是提供一种开关装置的离合组件，降低手动模式下手柄切换开关装置连接状态所需的扭矩，且保证马达组件的使用安全。本发明还提供了使用该离合组件的开关装置，在自动模式下避免开关装置的操作手柄被误操作，且在手动模式下切断对马达组件的供电和控制。本发明提供了一种开关装置的离合组件，包括一个离合齿轮和一个操作件。离合齿轮可由开关装置的马达组件驱动，并传动至开关装置的切换齿轮以完成开关装置连接状态的切换。操作件包括一个操作部和一个与操作部连接的接触部，且操作部可带动接触部运动，使接触部推压离合齿轮沿离合方向运动，使离合齿轮脱离与马达组件之间的传动。使用上述结构，当开关装置处于手动模式后，操作手柄驱动切换齿轮时，切换齿轮不会通过离合齿轮传动至马达组件，因此减小了操作手柄的操作扭矩，且即使马达组件仍在工作也不会与切换齿轮相互干涉而损毁或引起安全事故。在开关装置的离合组件的再一种示意性的实施方式中，操作部包括一个操作杆，操作杆可沿其轴向转动，且接触部包括一个带有推压面的推块，操作杆可带动推块转动，使推压面推压离合齿轮，从而使离合齿轮沿离合方向与切换齿轮之间脱离传动。使用上述离合结构，使得离合齿轮在离合动作中，只沿其轴向运动，运动稳定性高且结构简单。
在开关装置的离合组件的另ー种示意性的实施方式中，马达组件和离合齿轮之间还设有ー个第一传动齿轮。离合齿轮和切换齿轮之间还设有ー个第二传动齿轮。通过设置第一、第二传动齿轮，可以实现齿轮之间转速和扭矩的变换，可以根据需要在马达组件、离合齿轮和切换齿轮之间设置多个传动齿轮。在开关装置的离合组件的又一种示意性的实施方式中，还包括一个固定上板和一个固定下板，切换齿轮、离合齿轮和接触部安装于固定上板和固定下板之间，且离合齿轮和固定下板之间设有ー个第一弾性件，当接触部释放对离合齿轮的推压后，第一弾性件可沿离合方向推动离合齿轮，使其恢复与马达组件之间的传动。
在开关装置的离合组件的又一种示意性的实施方式中，还包括一个可容置第一弹性件的端帽，且端帽连接于固定下板上。在开关装置的离合组件的又一种示意性的实施方式中，第一弾性件套设离合齿轮的离合齿轮轴上的弹簧，弹簧的一端固定在离合齿轮轴的端部，另一端固定在端帽上。在开关装置的离合组件的又一种示意性的实施方式中，接触部与固定上板之间设有ー个第二弾性件，第二弾性件可协助操作杆的转动。第二弾性件是ー个扭簧。上述第二弾性件可协助操作杆转动，避免操作杆在自动模式位置和手动模式位置之间停顿。本发明还提供了一种开关装置，包括ー个上述离合机构和ー个操作手柄。当开关装置处于手动模式时，操作手柄可插设于开关装置中，以实现开关装置状态的切換，当开关装置处于自动模式吋，开关装置需将操作手柄拆除，且开关装置只能通过马达组件实现开关装置状态的切換。使用上述开关装置，由于自动模式下，操作手柄没有安装在开关装置上，避免了开关装置通过操作手柄被误操作的可能。在开关装置的再一种示意性的实施方式中，操作手柄还设有ー个微开关，当操作手柄安装入开关装置后，微开关可切断马达组件的供电。在开关装置的另ー种示意性的实施方式中，操作部还设有ー个辅助开关，当开关装置由自动模式切換到手动模式后，辅助开关可切断所述开关装置的远程控制端对开关装置的控制。
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。图I是自动转换开关装置一种示意性立体结构图。图2是处于自动模式的开关装置的离合组件一种示意性实施方式的示意图。图3是图2所示离合组件处于手动模式的示意图。图4是离合组件其他示意实施方式的立体分解图。图5用于说明图4所示离合组件的传动关系。图6是开关装置一种示意性实施方式的示意图。标号说明10，10A，IOB 离合齿轮12离合齿轮轴14齿轮分离面20操作件
22操作部222辅助开关24接触部242推压面30，30A, 30B 第一传动齿轮
40，40A，40B 第二传动齿轮50固定上板52固定下板54第一弹性件56 端帽60操作手柄62微开关58第二弹性件70马达组件72输出齿轮80切换齿轮。下文将以明确易懂的方式，结合
优选实施例，对开关装置的离合组件及其开关装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进ー步说明。
具体实施例方式为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
，在各图中相同的标号表不相同的部分。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的ー个，或仅标出了其中的ー个。图2是开关装置的离合组件示意性实施方式的示意图，如图2所示为开关装置处于自动模式。开关装置的离合组件包括ー个离合齿轮10和ー个操作件20。其中离合齿轮10可由开关装置的马达组件70驱动，在图2所示的自动模式，马达组件70的转动经由离合齿轮10传动至开关装置的切换齿轮80，切换齿轮80输出扭矩，完成开关装置连接、断开状态的切換。操作件20包括ー个操作部22和ー个接触部24，接触部24与操作部22的一端相接。图3用于说明图2所示的离合装置处于手动模式时的状态。当需要将开关装置由自动模式切換到手动模式时，操作人员转动操作杆22，使其从图2所示的自动模式位置转动至图3所示的手动模式位置。在此过程中，操作杆22带动接触部24转动，接触部24上帯有ー个推动离合齿轮10的推压面242，其中推压面242上设有ー个斜面(參见图2)，在接触部24转动的过程中推压面242的斜面沿图2所示箭头方向推压离合齿轮10。接触部24既可以直接推动离合齿轮10，也可如图2所示，经由ー个齿轮分离面14推动离合齿轮10。随着操作件20的转动，推压面242沿图2中箭头方向的推压离合齿轮10，当操作件20完全转动到手动模式时，在推压面242的推动下，如图3所示，离合齿轮10与切换齿轮80脱离。
开关装置中，离合组件相当于马达组件70到切换齿轮80之间的传动纽带，当开关装置处于手动模式时，离合齿轮10在操作件20的驱动下，脱离与切换齿轮80之间的传动连接。当开关装置处于手动模式后，操作手柄驱动切换齿轮时，切换齿轮不会通过离合齿轮传动至马达组件，因此减小了操作手柄的操作扭矩，且即使马达组件仍在工作也不会与切换齿轮相互干涉而损毁或引起安全事故。如图2所示，操作件20驱动离合齿轮10脱离与切换齿轮80的传动，其离合方向并不局限于图中箭头所示的方向，切换齿轮还可以在垂直于图示箭头方向的平面内脱离与切换齿轮之间的传动。图4是开关装置的离合组件其他示意性实施方式的立体分解示意图，图5是图4所示实施方式的传动链的示意图。参见图4和图5，离合齿轮10为一个塔齿轮，包括同轴设置的离合齿轮IOA和10B，离合机构还包括一个第一传动齿轮30和一个第二传动齿轮40，它们也是塔齿轮，第一传动齿轮30包括同轴设置的齿轮30A和30B，第二传动齿轮40包括同轴设置的齿轮40A和40B。 如图5所不,马达组件的输出齿轮72与第一传动齿轮30的齿轮30A相卩齿合,第一传动齿轮30中的齿轮30B与离合齿轮10中的齿轮IOB相啮合，离合齿轮10中的齿轮IOA与第二传动齿轮40中的齿轮40A相啮合，第二传动齿轮40中的齿轮40B与切换齿轮80相啮合。经由第一传动齿轮30、离合齿轮10、第二传动齿轮40，将马达组件70的转动传动至切换齿轮80。如图4所示,操作件20的操作部22包括一个操作杆,且操作杆可绕其轴向转动并带动接触部24转动。与图I相同，当操作杆带动接触部24转动时，推压面242推压离合齿轮10，使离合齿轮10与切换齿轮80脱离传动(参见图5中虚线所示的离合齿轮的位置)。使用上述离合结构，使得离合齿轮在离合动作中，只沿其轴向运动，运动稳定性高且结构简单。通过设置第一、第二传动齿轮，可以实现齿轮之间转速和扭矩的变换，可以根据需要在马达组件、离合齿轮和切换齿轮之间设置多个传动齿轮。另外，如图4所示，离合机构还包括一个固定上板50和一个固定下板52。离合齿轮10、马达组件70的输出齿轮72、第一传动齿轮30、第二传动齿轮40和切换齿轮80和操作件20的接触部24容置于固定上板50和固定下板52之间。离合齿轮10的离合齿轮轴12与固定下板52之间设有一个第一弹性件54，且离合机构还包括一个保护第一弹性件54的端帽56，端帽56可容置第一弹性件54，且端帽56连接于固定下板52上。在图4所示的实施方式中，第一弹性件54是一个套设有离合齿轮轴12上的螺旋弹簧，其一端固设在离合齿轮轴12的端部，另一端固定在端帽56上。当接触部24推动离合齿轮10脱离切换齿轮80时，离合齿轮轴12的端部向下运动，将第一弹性件54压缩，产生弹性变形力。当接触部24脱离与离合齿轮10的接触后，第一弹性件54在弹性恢复力的作用下，可沿图示的箭头方向带动离合齿轮轴12运动，进而推动离合齿轮10，使其恢复与第二传动齿轮40的啮合，从而恢复与切换齿轮80之间的传动。虽然图4所述的实施方式中，第一弹性件54是一个固定在离合齿轮轴12的端部和固定下板52之间的弹簧，但也可以使用板簧、片簧等。如图4所示，离合机构还包括一个第二弹性件58，它设置在接触部24与固定上板50之间，在图示的实施方式中，第二弹性件58是一个扭簧，扭簧的一端与固定上板50连接，另一端与操作杆连接，第二弹性件58可以协助操作杆转动，避免操作杆在自动模式位置和手动模式位置之间停顿，出现离合齿轮10与第二传动齿轮40处于半啮合半脱离的过渡状态，影响整个离合机构使用的可靠性和安全性。离合机构ー种具体的实施方式中，第二弹性件是ー个扭簧，但也可以采用其他形式协助操作杆的转动。图6是开关装置一种示意性实施方式的结构示意图，此时开关装置处于自动模式。如图所示，开关装置包括ー个上述离合机构和ー个操作手柄60。其中当开关装置处于手动模式时，操作手柄60可插入开关装置中以实现开关装置连接状态的切換；但当开关装置处于图示的自动模式时，操作手柄60从开关装置中拆除，且开关装置连接状态的切換只能通过马达组件70驱动完成。使用上述开关装置，由于自动模式下，操作手柄60没有安装在开关装置上，避免了开关装置通过操作手柄60被误操作的可能。当开关装置处于手动模式时，将操作手柄60安装于开关装置上，且上述离合结构切断马达组件到切换齿轮的传动连 接，操作手柄60可直接驱动切換齿轮实现开关装置连接状态的切換。在开关装置一种示意性实施方式中，操作手柄60还设有ー个微开关62，当操作手柄60安装入开关装置后，微开关62可切断马达组件70的供电，避免手动状态下马达组件70被误操作。如图5所示，操作件20的操作部22还设有ー个辅助开关222，当开关装置有自动模式切換到手动模式后，辅助开关222会发送ー个控制信号至开关装置的远程控制端，从而切断远程控制端对开关装置的控制，避免在手动模式下，远程控制端被误操作而导致开关装置出现安全事故。本发明提供了一种开关装置的离合组件，包括ー个离合齿轮(10)和ー个操作件
(20)。离合齿轮可由开关装置的马达组件(70)驱动，并传动至开关装置的切换齿轮(80)以完成开关装置连接状态的切換。操作件包括ー个操作部(22)和ー个接触部(24),且操作部可带动接触部运动，使接触部推压离合齿轮沿离合方向运动，使离合齿轮脱离与马达组件之间的传动。使用上述结构，当开关装置处于手动模式后，操作手柄驱动切換齿轮时，切换齿轮不会通过离合齿轮传动至马达组件，因此减小了操作手柄的操作扭矩，且即使马达组件仍在工作也不会与切换齿轮相互干渉而损毁或引起安全事故。在本文中，“上”、“下”仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为ー种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为ー个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.开关装置的离合机构，包括 一个离合齿轮(10)，所述离合齿轮(10)可由所述开关装置的马达组件(70)驱动，并传动至所述开关装置的切换齿轮(80)以完成所述开关装置连接状态的切换；和 一个操作件(20)，所述操作件(20)包括一个操作部(22)和一个与所述操作部(22)连接的接触部(24)，且所述操作部(22)可带动所述接触部(24)运动，使所述接触部(24)推压所述离合齿轮(10)沿离合方向运动，使离合齿轮(10)脱离与所述马达组件(70)之间的传动。
2.如权利要求I所述的离合机构，其中所述操作部(22)包括一个操作杆，所述操作杆可沿其轴向转动，且所述接触部(24)包括一个带有推压面(242)的推块，所述操作杆可带动所述推块转动，使所述推压面(242)推压所述离合齿轮(10)，从而使所述离合齿轮(10)沿所述离合方向与所述切换齿轮(80)之间脱离传动。
3.如权利要求I所述的离合机构，其中所述马达组件(70)和所述离合齿轮(10)之间 还设有一个第一传动齿轮(30)。
4.如权利要求I所述的离合机构，其中所述离合齿轮(10)和所述切换齿轮(80)之间还设有一个第二传动齿轮(40)。
5.如权利要求I所述的离合机构，其中还包括一个固定上板(50)和一个固定下板(52)，所述切换齿轮(80)、所述离合齿轮(10)和所述接触部(24)安装于所述固定上板(50)和所述固定下板(52)之间，且所述离合齿轮(10)和所述固定下板(52)之间设有一个第一弹性件(54)，当所述接触部(24)释放对所述离合齿轮(10)的推压后，所述第一弹性件(54)可沿所述离合方向推动所述离合齿轮(10)，使其恢复与所述马达组件(70)之间的传动。
6.如权利要求5所述的离合机构，其中还包括一个可容置所述第一弹性件的端帽(56)，且所述端帽(56)连接于所述固定下板(52)上。
7.如权利要求6所述的离合机构，其中所述第一弹性件(54)套设所述离合齿轮(10)的离合齿轮轴(12)上的弹簧，所述弹簧的一端固定在所述离合齿轮轴(12)的端部，另一端固定在所述端帽(56)上。
8.如权利要求5所述的离合机构，其中所述接触部(24)与所述固定上板(50)之间设有一个第二弹性件(58)，所述第二弹性件(58)可协助所述操作杆的转动。
9.如权利要求8所述的离合机构，其中所述第二弹性件(58)是一个扭簧。
10.开关装置，其包括 一个如权利要求I至9任意一项所述的离合机构；和 一个操作手柄(60)，当所述开关装置处于手动模式时，所述操作手柄(60)可插设于所述开关装置中，以实现所述开关装置状态的切换，当所述开关装置处于自动模式时，所述开关装置需将所述操作手柄(60)拆除，且所述开关装置只能通过所述马达组件(70)实现所述开关装置状态的切换。
11.如权利要求10所述的开关装置，其中所述操作手柄(60)还设有一个微开关(62)，当所述操作手柄(60)安装入所述开关装置后，所述微开关(62)可切断所述马达组件(70)的供电。
12.如权利要求10所述的开关装置，其中所述操作部(22)还设有一个辅助开关(222)，当所述开关装置由自动模式切换到手动模式后，所述辅助开关(222)可切断所述开关装置的远程控制端对所述开关装 置的控制。
全文摘要
本发明提供了一种开关装置的离合组件，包括一个离合齿轮(10)和一个操作件(20)。离合齿轮可由开关装置的马达组件(70)驱动，并传动至开关装置的切换齿轮(80)以完成开关装置连接状态的切换。操作件包括一个操作部(22)和一个接触部(24)，且操作部可带动接触部运动，使接触部推压离合齿轮沿离合方向运动，使离合齿轮脱离与马达组件之间的传动。使用上述结构，当开关装置处于手动模式后，操作手柄驱动切换齿轮时，切换齿轮不会通过离合齿轮传动至马达组件，因此减小了操作手柄的操作扭矩，且即使马达组件仍在工作也不会与切换齿轮相互干涉而损毁或引起安全事故。
文档编号H01H3/58GK102856091SQ20111018023
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者宋建康, 姜禹, 蒲恩强, 宋磊, 李翔, 姜晓军, 刘云, 吕远, 尹茂林 申请人:西门子公司