一种用于双电源转换开关的驱动装置的制作方法

本公开内容涉及一种用于双电源转换开关的驱动装置。

背景技术：

旁路型双电源转换开关由一个旁路双电源转换开关(以下简称旁路开关)和一个标准的双电源转换开关(以下简称tse)及一个抽架组成，其中旁路开关一般被固定安装在抽架上，而tse可通过一个抽架上的摇进摇出机构可插拔地安装在抽架上。驱动机构是旁路型双电源转换开关的关键功能部件，它驱动tse在抽架内运动与抽架实现电气联接或隔离。由于tse与抽架主电路的联接一般通过夹头实现，因而需要很大的插入力和拔出力。另一方面，考虑到操作人员操作的舒适性，驱动机构的操作力的最大值受到限制。现有技术通过齿轮变速箱来应对这种最大操作力的限制，这使得驱动机构变得复杂并且有较高的精度要求。此外，tse的单点受力驱动在尺寸较大的tse上容易造成受力不均匀、运动不平稳之缺点；齿轮箱方式来调节输入扭矩使得产品的结构较为复杂、体积较大。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述缺陷，本公开内容提供一种简单、可靠的驱动机构。

根据本公开内容提供一种用于双电源转换开关的驱动装置，所述驱动装置包括凸轮组件、驱动件、驱动杆；所述驱动杆的运动使得所述驱动件沿着所述驱动杆作线性运动；所述凸轮组件包括设置在所述双电源转换开关两侧的两组凸轮，所述两组凸轮相对于所述双电源转换开关左右对称分布，其中每一组凸轮中的两个成对凸轮相对于所述驱动杆上下对称分布；所述驱动件的线性运动驱动所述凸轮的旋转；所述凸轮上设置有弯曲的驱动槽；通过设置在所述双电源转换开关的侧板上的凸起与相对应的所述驱动槽之间的滑动配合，所述凸轮的旋转运动带动所述双电源转换开关在其隔离位置和连 接位置之间的运动。

所述驱动件是驱动螺母，所述驱动杆是驱动丝杠；所述驱动螺母与所述驱动丝杠通过螺纹配合，所述驱动丝杠的旋转运动使得所述驱动螺母沿着所述驱动丝杠作线性运动。

根据本公开内容的第一方面，设置在所述双电源转换开关两侧的呈左右对称分布的两个凸轮之间通过连杆连接；设置在所述双电源转换开关任一侧的呈上下对称分布的两个凸轮分别通过驱动杆与所述驱动螺母连接。

所述连杆与所述凸轮的连接点到所述驱动杆的垂直距离作为所述驱动杆对所述凸轮的驱动力臂。

所述驱动槽按如下方式设置：

在所述双电源转换开关从所述隔离位置运动到所述连接位置的过程中，当所述双电源转换开关的夹头与电源端子接触之前所述凸起在所述驱动槽中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度小于当所述双电源转换开关的夹头与电源端子相互作用时所述凸起在所述驱动槽中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度。

根据本公开内容的第二方面，设置在所述双电源转换开关两侧的呈左右对称分布的两个凸轮之间通过连杆连接；设置在所述双电源转换开关任一侧的呈上下对称分布的两个凸轮分别通过设置在其外轮廓上的凸轮齿与所述驱动螺母上设置的齿条的配合与所述驱动螺母连接。

所述凸轮齿与所述齿条的啮合半径作为所述驱动螺母对所述凸轮的驱动力臂。

所述驱动槽按如下方式设置：

在所述双电源转换开关从所述隔离位置运动到所述连接位置的过程中，当所述双电源转换开关的夹头与电源端子接触之前所述凸起在所述驱动槽中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度小于当所述双电源转换开关的夹头与电源端子相互作用时所述凸起在所述驱动槽中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度。

根据本公开内容的上述各个方面，

所述驱动丝杠通过设置在其两端处的轴承座被安装在用于安装所述双电源转换开关的轴架上。

所述双电源转换开关的侧板上还设置有滚轮，所述滚轮在所述驱动装置 和所述凸起的作用下沿着设置在用于安装双电源转换开关的轴架上的导轨运动。

基于本公开内容的驱动装置的有益效果在于：

·齿轮的左右对称分布和上下对称分布实现了对称的双受力点驱动，这使双电源转换开关的运动更稳定、插入和拔出更可靠；

·使用驱动丝杠和驱动螺母的配合实现了与变速箱相同的变速功能，有效的减小驱动机构的体积；

·通过对驱动杆的位置以及对凸轮的驱动槽的曲线的优化设计或者通过所述凸轮齿与所述齿条的啮合半径的调节以及对驱动槽的曲线的优化设计，实现了对丝杠驱动力矩的优化，使得此机构不需要变速箱调节丝杠驱动力矩。

至此，为了本发明在此的详细描述可以得到更好的理解，以及为了本发明对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本发明的内容。当然，本发明的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。

同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础，用于实施本发明的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本发明的实质和范围。

附图说明

通过下面的附图本领域技术人员将对本发明有更好的理解，并且更能清楚地体现出本发明的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本发明的范围。

图1至图3示出包括根据本公开内容的第一实施例的驱动装置与双电源转换开关的示意图；

图4示出根据第一实施例的驱动杆对凸轮的驱动力臂；

图5示出根据第一实施例的凸轮的驱动槽的曲线的设计原理；

图6示出根据第一实施例的驱动装置处于隔离位置；

图7示出根据第一实施例的驱动装置处于连接位置；

图8至图10示出包括根据本公开内容的第二实施例的驱动装置与双电 源转换开关的示意图；

图11示出根据第二实施例的凸轮齿与齿条的啮合半径；

图12示出根据第二实施例的凸轮的驱动槽的曲线的设计原理；

图13示出根据第二实施例的驱动装置处于隔离位置；

图14示出根据第二实施例的驱动装置处于连接位置。

具体实施方式

以下将结合附图1至7来详细描述本公开内容的第一实施方案。

在图1-图3中示出一种用于双电源转换开关c(图2)的驱动装置，所述驱动装置对称地设置在双电源转换开关c的两侧上。为了清楚起见以及描述上的方便，以下主要针对在双电源转换开关c的一侧上的驱动装置进行描述。

所述驱动装置包括凸轮组件1、驱动件、驱动杆，所述驱动杆的运动使得所述驱动件沿着所述驱动杆作线性运动。

所述驱动件是驱动螺母3，所述驱动杆是驱动丝杠5；所述驱动螺母3与所述驱动丝杠5通过螺纹配合，所述驱动丝杠5的旋转运动使得所述驱动螺母3沿着所述驱动丝杠5作线性运动。

所述凸轮组件1包括设置在所述双电源转换开关两侧的两组凸轮(图1示出两组凸轮1-1、1-2以及1-3、1-4，图2示出其中一组凸轮1-1、1-2)，所述两组凸轮1-1、1-2以及1-3、1-4相对于所述双电源转换开关左右对称分布，即凸轮组1-1、1-2相对于所述双电源转换开关c与凸轮组1-3、1-4左右对称分布，其中每一组凸轮中的两个成对凸轮相对于所述驱动丝杠5上下对称分布，即两个凸轮1-1和1-2相对于所述驱动丝杠5上下对称分布，另外两个凸轮1-3和1-4也相对于所述驱动丝杠5上下对称分布。

所述驱动螺母3的线性运动驱动所述凸轮组件中的各个凸轮的旋转。

所述凸轮1-1上设置有弯曲的驱动槽1-1-1。

通过设置在所述双电源转换开关c的侧板上的凸起7与相对应的所述驱动槽1-1-1之间的滑动配合(图2)，所述凸轮1-1的旋转运动带动所述双电源转换开关c在其隔离位置和连接位置之间的运动。

设置在所述双电源转换开关c两侧的呈左右对称分布的两个凸轮1-1、1-3之间通过连杆2连接并且所述连杆2作为它们的旋转轴线，另外两个凸 轮1-2、1-4之间也通过另一连杆2连接并且所述该连杆2作为它们的旋转轴线。

设置在所述双电源转换开关任一侧的呈上下对称分布的两个凸轮分别通过驱动杆4与所述驱动螺母3连接，即其中一个驱动杆4连接在凸轮1-1和驱动螺母3之间，另一个驱动杆4连接在凸轮1-2和驱动螺母3之间。

所述连杆2与所述凸轮1-1的连接点到所述驱动杆4的垂直距离(如附图标记10所示，见图4)作为所述驱动杆4对所述凸轮1-1的驱动力臂。

由于在双电源转换开关推入的过程中，其在接线端子插入夹头过程中受到极大的力，因此设计此过程在如图4虚线范围内完成，在此范围内驱动力臂的有效长度最长，有效的降低了整个驱动系统所需要的最大驱动力矩。

所述驱动丝杠5通过设置在其两端处的轴承座6被安装在用于安装所述双电源转换开关c的轴架(未示出)上。

所述双电源转换开关的侧板上还设置有滚轮8(见图2)，所述滚轮8在所述驱动装置和所述凸起7的作用下沿着设置在用于安装双电源转换开关的轴架上的导轨9(见图3)运动。

图5示出根据第一实施例的凸轮1-1的驱动槽1-1-1的曲线的设计原理。

所述驱动槽1-1-1按如下方式设置：

在所述双电源转换开关从所述隔离位置运动到所述连接位置的过程中，当所述双电源转换开关的夹头(未示出)与电源端子(未示出)接触之前所述凸起7在所述驱动槽1-1-1中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度小于当所述双电源转换开关的夹头与电源端子相互作用时所述凸起7在所述驱动槽1-1-1中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度。

具体而言，当凸起7从位置k运动到a，则完成双电源转换开关c从隔离位置到连接位置的运动。将从a到k的整体在半径上的行程均分为10等分，可以通过每一等分与所需的凸轮旋转角度(所述凸轮旋转角度指的是以所述连杆2与所述凸轮1-1的连接点作为圆心画出11个等分圆，该11个等分圆与驱动槽的中心曲线1-1-1-1相交形成11个交点，相邻两个交点分别与所述连接点连线之间所形成的角度)之间的关系来调整输入力矩与输出力矩之间的关系，如图5所示，从位置k-d的双电源转换开关位置在夹头与电源端子接触之前，所受的阻力小，则每一等分所需的凸轮的旋转角度较小，从位置d-a的过程中，双电源转换开关的夹头与电源端子相互作用，有很大的 作用力，此时每一等分所需的凸轮的旋转角度明显增大，以降低对驱动系统所需的最大驱动力矩。

图6示出根据第一实施例的驱动装置处于隔离位置；图7示出根据第一实施例的驱动装置处于连接位置。

结合图6说明双电源转换开关从隔离位置至连接位置的操作：

将操作手柄(未示出)插入驱动丝杠5的配合孔(未示出)中并顺时针转动驱动丝杠5，驱动丝杠5为左手螺纹，驱使驱动螺母3沿着驱动丝杠5轴向从位置b(图6)向位置a(图7)运动，并通过驱动杆4驱动凸轮1-1逆时针转动，驱动凸轮1-2顺时针转动，驱动力通过凸轮1-1、1-2的驱动槽1-1-1、1-2-1与凸起7的配合驱动双电源转换开关c从隔离位置移动至连接位置。

结合图7说明双电源转换开关从连接位置至隔离位置的操作：

将操作手柄(未示出)插入丝杠5的配合孔中并逆时针转动丝杠5，丝杠5为左手螺纹，驱使驱动螺母3沿着驱动丝杠5轴向从位置a向位置b运动，并通过驱动杆4驱动凸轮1-1顺时针转动，驱动凸轮1-2逆时针转动，驱动力通过凸轮1-1、1-2的驱动槽1-1-1、1-2-1与凸起7的配合驱动双电源转换开关c从连接位置移动至隔离位置。

以下将结合附图8至14来详细描述本公开内容的第二实施方案，其中与第一实施例相同的部件具有相同的附图标记。

在图8-图10中示出一种用于双电源转换开关c的驱动装置，所述驱动装置对称地设置在双电源转换开关c的两侧上。为了清楚起见以及描述上的方便，以下主要针对在双电源转换开关的一侧上的驱动装置进行描述。

所述驱动装置包括凸轮组件1、驱动螺母3、驱动丝杠5。

所述驱动螺母3与所述驱动丝杠5通过螺纹配合，所述驱动丝杠5的旋转运动使得所述驱动螺母3沿着所述驱动丝杠5作线性运动。

所述凸轮组件1包括设置在所述双电源转换开关两侧的两组凸轮(图1示出两组凸轮1-1、1-2以及1-3、1-4，图2示出其中一组凸轮1-1、1-2)，所述两组凸轮1-1、1-2以及1-3、1-4相对于所述双电源转换开关c左右对称分布，即凸轮组1-1、1-2相对于所述双电源转换开关c与凸轮组1-3、1-4左右对称分布，其中每一组凸轮中的两个成对凸轮相对于所述驱动丝杠5上下对称分布，即两个凸轮1-1和1-2相对于所述驱动丝杠5上下对称分布， 另外两个凸轮1-3和1-4也相对于所述驱动丝杠5上下对称分布。

所述驱动螺母3的线性运动驱动所述凸轮组件中的各个凸轮的旋转。

所述凸轮1-1上设置有弯曲的驱动槽1-1-1。

通过设置在所述双电源转换开关的侧板上的凸起7与相对应的所述驱动槽1-1-1之间的滑动配合，所述凸轮1-1的旋转运动带动所述双电源转换开关c在其隔离位置和连接位置之间的运动。

设置在所述双电源转换开关c两侧的呈左右对称分布的两个凸轮1-1、1-3之间通过连杆2连接并且所述连杆2作为它们的旋转轴线，另外两个凸轮1-2、1-4之间也通过另一连杆2连接并且该连杆2作为它们的旋转轴线。

设置在所述双电源转换开关任一侧的呈上下对称分布的两个凸轮1-1、1-2分别通过设置在其外轮廓上的凸轮齿1-1-2、1-2-2与所述驱动螺母3上设置的齿条3-1的配合。

所述凸轮齿与所述齿条的啮合半径作为所述驱动螺母对所述凸轮的驱动力臂(见图11中的标记r)。

由于在双电源转换开关推入的过程中，其在接线端子插入夹头过程中受到极大的力，因此设计此过程在如图11虚线范围内完成。

所述驱动丝杠5通过设置在其两端处的轴承座6被安装在用于安装所述双电源转换开关的轴架(未示出)上。

所述双电源转换开关的侧板上还设置有滚轮8(见图9)，所述滚轮8在所述驱动装置和所述凸起7的作用下沿着设置在用于安装双电源转换开关的轴架上的导轨9(见图10)运动。

图12示出根据第二实施例的凸轮的驱动槽的曲线的设计原理。

所述驱动槽按如下方式设置：

在所述双电源转换开关从所述隔离位置运动到所述连接位置的过程中，当所述双电源转换开关的夹头(未示出)与电源端子(未示出)接触之前所述凸起在所述驱动槽中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度小于当所述双电源转换开关的夹头与电源端子相互作用时所述凸起在所述驱动槽中的单位行程所需的所述凸轮的旋转角度。

具体而言，当凸起7从位置k运动到a，则完成双电源转换开关从隔离位置到连接位置的运动。将从a到k的整体在半径上的行程均分为10等分，可以通过每一等分与所需的凸轮旋转角度(所述凸轮旋转角度指的是以所述 连杆2与所述凸轮1-1的连接点作为圆心画出11个等分圆，该11个等分圆与驱动槽的中心曲线1-1-1-1相交形成11个交点，相邻两个交点分别与所述连接点连线之间所形成的角度)之间的关系来调整输入力矩与输出力矩之间的关系，如图12所示，从位置k-d的双电源转换开关位置在夹头与端子接触之前，所受的阻力小，则每一等分所需的凸轮旋转角度较小，从位置d-a的过程中，双电源转换开关的夹头与电源端子相互作用，有很大的作用力，此时每一等分所需的凸轮旋转角度明显增大，以降低对驱动系统所需的最大驱动力矩。

图13示出根据第一实施例的驱动装置处于隔离位置；图14示出根据第一实施例的驱动装置处于连接位置。

结合图13说明双电源转换开关从隔离位置至连接位置的操作：

将操作手柄(未示出)插入驱动丝杠5的配合孔(未示出)中并顺时针转动驱动丝杠5，驱动丝杠5为左手螺纹，驱使驱动螺母3沿着丝杠轴向从位置b(图13)向位置a(图14)运动，并通过固定在驱动螺母3上的齿条3-1与凸轮1-1、1-2上的凸轮齿1-1-2、1-2-2进行配合，驱动凸轮1-1逆时针转动，驱动凸轮1-2顺时针转动，驱动力通过凸轮1-1、1-2的驱动槽1-1-1、1-2-1与凸起7的配合驱动双电源转换开关从隔离位置移动至连接位置。

结合图14说明双电源转换开关从连接位置至隔离位置的操作：

将操作手柄(未示出)插入丝杠5的配合孔中并逆时针转动丝杠5，丝杠5为左手螺纹，驱使驱动螺母3沿着丝杠轴向从位置a向位置b运动，并通过固定在驱动螺母3上的齿条3-1与凸轮1-1、1-2上的凸轮齿1-1-2、1-2-2进行配合，驱动凸轮1-1顺时针转动，驱动凸轮1-2逆时针转动，驱动力通过凸轮1-1、1-2的驱动槽1-1-1、1-2-1与凸起7的配合驱动双电源转换开关从连接位置移动至隔离位置。

参考具体实施例，尽管本发明已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本发明范围的情况下，所属技术领域人员可作出多种改变以及多种等同物可替代其中多种元件。而且，本文中具体实施例之间的技术特征、元件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施例中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个具体实施例中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本发明的教导，在不脱离本发明本质的范围，适 应特殊的情形或材料可以作出许多改变。因此，本发明并不限于附图所图解的个别的具体实施例，以及说明书中所描述的作为目前为实施本发明所设想的最佳实施方式的具体实施例，而本发明意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。