伸缩机构的制作方法

本发明涉及用于电触头的伸缩机构。

背景技术：

US20100157512A1公开了用于将电源连接至具有可移动电触头的马达控制组件的子单元。子单元被包括在框架中。在框架被固定至隔间之后，电触头可以前进以啮合电源总线。对于断开，电触头可以在子单元本身从隔间移除之前缩回并与总线隔离。电触头通过安装在驱动轴杆上的线性致动器和刺组件来移动。

子单元还包括一组控制功率触头。在一种情况下，该组控制功率触头的位置相对于框架固定。在另一情况下，它们能够以与电触头类似的方式移动。

电触头的移动触发自动插销以使得框架与隔间啮合。在触发自动插销之后，电触头进一步延伸以最终与电源导体啮合。当缩回时，电触头首先被部分地缩回。当电触头被进一步缩回时，自动插销将再次从啮合释放。仅在自动插销解除之后，框架可以从隔间移除。

遮板或隔离器组件设置在刺组件和框架的外部之间。遮板组件的遮板隔离或暴露来自/至电源总线的电触头。遮板臂用于控制遮板指示机构，其经由前面板指示器显示遮板是打开还是关闭的。

前面板抵靠隔间的周边固定。框架在前面板上包括多个锁定机构以在安装时将框架锁定就位。当被安装在隔间中时，具有铰链的门允许对子单元中的组件的访问。

DE10216594A1公开了具有框架的抽屉，其设置有锁定机构的钩状部件，钩状部件用于将框架固定在开关柜中的接收隔间中。锁定机构通过设置在抽屉的前面板上的2个操作元件来操作。操作元件中的一个还间接地驱动遮板杆，其用于启动开关柜的遮板机构。经由操作元件和遮板杆之间的驱动轴杆来驱动遮板杆。每个操作元件驱动锁定机构的钩状部件。在锁定状态下，钩状部件与开关柜中的开口的较低水平边缘啮合。

第一组触头(在抽屉的背面上)以及第二组触头(在抽屉的侧面上)在连接位置和断开位置之间各自是可伸缩的。这通过伸缩机构来实现。伸缩机构经由在抽屉的前部的由第一部件和第二部件组成的汽缸操作。汽缸的第二部件的旋转经由轮齿传递至伸缩机构的第二部件的杆至第二组触头。汽缸的第一部件的旋转经由轮齿传递至伸缩机构的第一部件的杆至第一组触头。

汽缸的第二部件由短钥匙操作。汽缸的第一部件由长钥匙操作。当汽缸的第一部件旋转时，第二部件也旋转。

当框架未被锁定至接收隔间中时，锁定机构防止对汽缸的访问。长钥匙和短钥匙必须各自抵制弹簧力被插入以防止对汽缸的第一部件和汽缸的第二部件的意外操作。

当第二组触头被扩展有一突起且该突起与第二组触头一起延伸和缩回并与驱动钩状部件的机构中的开口啮合时，伸缩机构的第二部件将锁定机构锁定在锁定状态。

抽屉还包括用于开启和关闭抽屉中的电子组件的开关。当电子组件运行时，另一锁定系统锁定伸缩机构。

第一部件的杆需要相对大量的空间来移入。第二部件的杆包括枢转臂并且也需要相对大量的空间来移入以及相对大量的部件。

另外，需要两个不同的钥匙以能够在伸缩机构的三种状态之间区分。三种状态是：

1、第一组触头(12)和第二组触头(14)都被缩回

2、第二组触头(14)被延伸但第一组触头被缩回

3、第一组触头(12)和第二组触头(14)都被缩回。

用户可能误用错误的钥匙并且延伸第一组触头和第二组触头，而非仅延伸第二组触头。此外，在第一组触头和第二组触头被延伸时通过使用长钥匙以缩回第一组触头，第二组触头也被缩回。该选项被认为是不太安全的和不期望的。优选地，状态可以仅从第一改变为第二并从第二改变为第三，反之亦然。以任一方式的第一状态和第三状态之间的改变是不期望的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于电触头的可选的伸缩机构，其中，伸缩机构的伸缩状态可以被锁定。

根据本发明的第一实施例，提供一种用于电触头的伸缩机构，其特征在于，

-具有外螺纹的驱动轴杆，其被布置为可旋转地驱动伸缩机构，驱动轴杆由框架支撑在相对于框架的固定位置；

-具有内螺纹的螺纹领部，其被布置为与驱动轴杆的外螺纹啮合，螺纹领部被布置为通过驱动轴杆的旋转沿着驱动轴杆移动；以及

-用于关于框架锁定螺纹领部的位置的部件。

因为驱动轴杆由框架支撑在相对于框架的固定位置，并且随着领部的内螺纹与驱动轴杆的外螺纹啮合，关于框架锁定螺纹领部的位置也锁定至驱动轴杆的方向。当驱动轴杆的方向被锁定时，触头的位置，即触头或伸缩机构的伸缩状态被锁定。

与US20100157512A1相比，本发明具有电触头的位置可以被锁定的优点。通过锁定电触头的位置，电触头不能被无意地移动至例如缩回和延伸(或连接和断开)位置之间的位置。另外，锁定触头的位置改进了触头的特性，其较少受到振动影响。

在主轴已经存在用于驱动伸缩机构的情况下，添加领部需要很少的空间，其相比于DE10216594A1是有利的。此外，在不独立地将框架锁定至其他部件的情况下，伸缩机构的伸缩状态被锁定。

根据本发明的第二实施例，提供根据第一实施例的伸缩机构，其中部件包括锁定构件，锁定构件包括边缘，边缘被布置为使得螺纹领部沿着驱动轴杆的移动对应于沿着边缘的同时行进并且被布置为在螺纹领部沿着边缘行进的同时保持与螺纹领部接触，边缘包括被布置为容纳螺纹领部的凹口。

因为边缘被布置为保持与螺纹领部接触，所以在螺纹领部沿着驱动轴杆和边缘移动的同时，当螺纹领部到达凹口时，凹口捕获螺纹领部。当螺纹领部被边缘中的凹口捕获时，沿着驱动轴杆的位置也被固定。当沿着驱动轴杆的位置被固定时，驱动轴杆的方向被固定，并且触头的位置被固定。

技术人员可以理解，当将螺纹领部容纳在凹口中时，锁定构件将移动，即位移或旋转，因为螺纹领部仅可以沿着主轴移动。

具有凹进边缘的锁定构件是相对简单、便宜和可靠的部件。将边缘布置为保持与螺纹领部接触也容易。

根据本发明的第三实施例，提供根据第二实施例的伸缩机构，其中，用于锁定螺纹领部的位置的部件包括弹簧，弹簧被布置为迫使锁定构件的边缘抵靠螺纹领部。

弹簧是相对可靠和便宜的，并且应用是简单的。

因为边缘保持接触，锁定螺纹领部自动地发生。将领部逆着弹簧力从凹口移出将需要力来实现。因为用户需要传递该力，因此当伸缩机构被锁定时并且当他对它进行解锁时，用户将具有清晰的指示。

根据本发明的第四实施例，提供根据第二或第三实施例的伸缩机构，其中，锁定构件被布置为当将螺纹领部容纳在凹口中时枢转。

根据本发明的第五实施例，提供根据第二、第三或第四实施例的伸缩机构，包括杠杆，其被布置为移动锁定构件，以从凹口释放螺纹领部。

杠杆允许锁定构件被设置在离用户操作伸缩机构的所述伸缩机构的侧面一定距离处。

根据本发明的第六实施例，提供根据第五实施例的伸缩机构，其中，锁定构件包括面对边缘的另一边缘，杠杆被布置为抵靠螺纹领部移动另一边缘，另一边缘包括另一凹口，其被布置为至少部分地将螺纹领部容纳在沿着另一边缘的位置处，以使得在螺纹领部在另一凹口中时释放杠杆导致螺纹领部容纳在凹口中。

通过提供用于容纳螺纹领部的另一凹口，当用户到达释放杠杆导致螺纹领部容纳在凹口中的位置时，用户得到指示。

另一边缘可以与边缘平行。在这种情况下，如果锁定构件是可枢转的，另一凹口可以具有与凹口稍微不同的位置。

在优选实施例中，边缘和另一边缘是狭槽的边缘。

根据本发明的第七实施例，提供根据前述权利要求中任一项的伸缩机构，其中，驱动轴杆被布置为可旋转地驱动另一电触头的缩回和延伸，以及其中，驱动轴杆的持续旋转对应于在电触头和另一电触头处于断开位置的第一状态、电触头处于断开位置并且另一电触头处于连接位置的第二状态、以及电触头和另一电触头都处于连接位置的第三状态之间的转变。

由于驱动轴杆不能跳过旋转状态，转变是受限的。

这相比于DE10216594A1是有利的，其中，用户的错误可能使得电触头和另一电触头同时缩回或延伸。

由于电触头和另一电触头都由驱动轴杆可旋转地驱动，因此单个驱动工具可以用于缩回和延伸电触头和另一电触头。

对于本领域技术人员来说清楚的是，根据设计，缩回状态可以指触头的断开或连接位置。通常，延伸状态用于连接位置。

根据本发明的第八实施例，提供根据第七实施例的伸缩机构，其中，当电触头处于断开位置并且另一电触头处于连接位置中时，凹口的位置对应于螺纹领部沿着驱动轴杆的位置。

将电触头的缩回和延伸状态之间的转变限制为另一电触头被延伸的那些情形提供了附加的安全性。因为当触头和另一电触头处于该状态中时，凹口对应于领部的位置，因而该状态可以被锁定。

根据本发明的第九实施例，提供包括根据前述实施例中任一项所述的伸缩机构的开关装置，其包括用于可切换地将电触头连接至另一电触头的开关。

当电触头或另一电触头移动至连接位置或从连接位置移开时，这种开关的存在通过能够断开电触头和另一电触头之间的连接而增加安全性。

根据本发明的第十实施例，提供根据第九实施例的开关装置，包括锁定机构，其用于当开关处于电触头连接至另一电触头的状态时关闭开口以防止驱动工具可旋转地驱动所述驱动轴杆。根据该实施例的开关装置确保电触头和另一电触头可以仅在电触头和另一电触头上无电流通过时被移动。因此，电弧的可能性减小。

现在将参考所附的示意图来描述本发明的实施例的示例。示意图中相应的附图标记指示相应的部件。示意图不必须按比例，并且特定特征可以被扩大以更好地示出和解释本发明。特定特征可以不在所有图中显示以更好地示出和解释本发明。此外，示例不意图是穷举的，或以其他方式将本发明限定或限制至图中所示和以下详细说明中公开的精细构造。

附图说明

图1是包括具有根据本发明的伸缩机构的抽屉的低压配电系统的柜。

图2是包括根据本发明的伸缩机构的抽屉。

图3是锁定在第一状态中的伸缩机构的示意概述。

图4是锁定在第二状态中的伸缩机构的示意概述。

具体实施方式

为了解释本发明的目的，利用x方向、y方向和z方向，这些方向都是垂直的并在右手方向上被选择。也使用相应的笛卡尔坐标。

在本发明的以下示例中，正z方向是垂直向上的方向，即，负z方向是重力的方向。

在本发明的示例中，存在外壳，其包括用于低压配电系统的开关设备。外壳包括并排相互抵靠放置的多个柜(1)(图1)。每个柜具有可由人接近的正面(与x方向平行)。

柜(1)各自包括主汇流条隔间(2)。邻近的柜的主汇流条隔间通过开口(3)连接。四个主汇流条(4)容纳在主汇流条隔间中。四个主汇流条与x方向平行地延伸并且连接至每个柜的四个配电汇流条。四个配电汇流条垂直地放置(即，它们与z方向平行地延伸)在柜的背面处的绝缘汇流条室中。四个配电汇流条中的每一个容纳在与z方向平行延伸的单独玻璃纤维增强聚酯汇流条管道中。四个配电汇流条各自通过连接条连接至水平主汇流条中的一个。

柜(1)包括与隔间的左壁对准的多个开关设备和控制齿轮隔间。在柜(1)的右侧上是线缆连接隔间(5)。

开关设备隔间中的一个由抽屉(6)占据，抽屉(6)框住根据本发明的伸缩机构(7)(图2)。在图2中，为了清晰，伸缩机构(7)的部件(诸如滑动门(1017)和开关(2008))未被示出。伸缩机构包括固定地安装在第一接触外壳(8)中的四个触头(9)。四个触头(9)通过玻璃纤维增强聚酯的壁相互隔离。第一接触外壳(8)可以沿着y方向被延伸和缩回，由此延伸和缩回四个触头(9)以将四个触头(9)与四个配电汇流条连接或断开。触头(9)的连接状态对应于延伸状态，其中，触头对于y坐标具有最大值。断开状态对应于缩回状态，其中，触头(9)对于y坐标具有最小值。

伸缩机构(7)还包括具有四个另外的电触头(109)的第二接触外壳(108)，四个另外的电触头(109)通过玻璃纤维增强聚酯的壁相互隔离。第二接触外壳(108)可以沿着y方向被延伸和缩回以由此延伸和缩回四个另外的电触头(109)以将四个另外的电触头(109)与辅助电路的相应线缆连接或断开。

抽屉(6)包括开关(2008)，用于通过内部线缆可切换地将四个触头(9)中的每一个连接至四个另外的电触头(109)中的一个。内部在这里指的是线缆在抽屉(6)内部延伸。

触头(9)和另外的电触头(109)的延伸和缩回运动被螺纹式驱动轴杆(20)驱动。螺纹式驱动轴杆是圆柱形的并且具有螺旋形状的外部螺纹。螺纹式驱动轴杆(20)在y方向从抽屉(6)的前部延伸至抽屉(6)的后部。齿轮同心地安装在螺纹式驱动轴杆(20)上。齿轮与另一齿轮啮合以将螺纹式驱动轴杆(20)的旋转运动传递至在x方向上延伸的螺纹式传动轴杆的旋转运动。所述另一齿轮被同心地固定至螺纹式传动轴杆。螺纹式传动轴杆由支撑框架(14)中的两个轴承支撑。螺纹式传动轴杆和两个轴承的位置是固定的，螺纹式传动轴杆的方向在使用时通过围绕x方向中的轴的旋转而改变。

支撑框架(14)支撑传输构件(11)。第一接触外壳(8)通过螺丝固定至传输构件(11)。传输构件(11)包括伸缩槽(12)，其具有与螺纹式传动轴杆平行的部分以及与螺纹式传动轴杆成一角度的部分。传输构件(11)被可滑动地布置在支撑框架(14)中以使得其可以在y方向上移动以延伸或缩回四个触头(9)。传输构件(11)中的伸缩槽(12)的边缘与围绕螺纹式传动轴杆布置的伸缩领部啮合。伸缩领部包括内螺纹，其与螺纹式传动轴杆的螺纹啮合。因此，伸缩领部随着螺纹式传动轴杆的旋转而沿着螺纹式传动轴杆移动。当伸缩领部在与螺纹式传动轴杆成一角度的伸缩槽(12)的部分中使用时，螺纹式传动轴杆的旋转以及因此伸缩领部沿着螺纹式传动轴杆的移动使传输构件(11)移动，即，其延伸传输构件(11)或缩回传输构件(11)。当伸缩领部在与螺纹式传动轴杆平行的伸缩槽(12)的部分中时，螺纹式传动轴杆的旋转(以及因此伸缩领部沿着螺纹式传动轴杆的移动)不会使传输构件(11)移动。

支撑框架(14)也支撑另一传输构件(111)。第二接触外壳(108)通过螺丝被固定至另一传输构件(111)。用于延伸和缩回另外的电触头(109)的机构与触头(9)的机构类似。另一传输构件(111)包括另一伸缩槽(112)，其具有与螺纹式传动轴杆平行的部分和与螺纹式传动轴杆成一角度的部分。另一传输构件(111)被可滑动地布置在支撑框架(14)中以使得其可以在y方向上移动以延伸或缩回四个另外的电触头(109)。传输构件(11)中的另一伸缩槽(112)的边缘与围绕螺纹式传动轴杆布置的另一伸缩领部(113)啮合。另一伸缩领部(113)包括与螺纹式传动轴杆的螺纹啮合的内螺纹。因此，另一伸缩领部(113)随着螺纹式传动轴杆的旋转沿着螺纹式传动轴杆移动。当另一伸缩领部(113)在与螺纹式传动轴杆成一角度的伸缩槽(112)的部分中使用时，螺纹式传动轴杆的旋转以及因此另一伸缩领部(113)沿着螺纹式传动轴杆的移动使另一传输构件(111)移动，即，其延伸另一传输构件(111)或缩回另一传输构件(111)。当另一伸缩领部(113)在另一伸缩槽(112)的与螺纹式传动轴杆平行的部分中时，螺纹式传动轴杆的旋转以及因此伸缩领部沿着螺纹式传动轴杆的移动不会使传输构件(11)移动。

伸缩槽(12)、另一伸缩槽(112)、伸缩领部(13)和另一伸缩领部(113)被布置以使得当伸缩领部在伸缩槽(12)的与螺纹式传动轴杆平行的部分中时，另一伸缩领部(113)在另一伸缩槽(112)的与螺纹式传动轴杆成一角度的部分中。另外，当伸缩领部在伸缩槽(12)的与螺纹式传动轴杆成一角度的部分中时，另一伸缩领部(113)在另一伸缩槽(112)的与螺纹式传动轴杆平行的部分中。该布置确保了随着螺纹式传动轴杆的旋转，四个触头(9)或四个另外的电触头(109)二者择一地在延伸和缩回位置之间移动。

此外，伸缩槽(12)、另一伸缩槽(112)、伸缩领部(13)和另一伸缩领部(113)被布置以使得传输构件(11)和另一传输构件(111)可以同时处于与伸缩机构(7)的第一状态(图3)相对应的缩回位置，或者可以同时处于与伸缩机构(7)的第三状态相对应的延伸位置。在第二状态(图4)中，另一传输构件(111)处于延伸位置，而传输构件(11)处于缩回位置。随着伸缩领部(13)和另一伸缩领部(113)沿着螺纹式传动轴杆线性地移动，仅可以从第一状态转变为第二状态、从第二状态转变为第三状态、从第三状态转变为第二状态并从第二状态转变为第一状态。

抽屉(6)形成用于伸缩机构(7)的可抽出的框架。螺纹式驱动轴杆(20)由在螺纹式驱动轴杆(20)的各个端上的轴承来支撑(图3和4)。在抽屉(6)正面附近的轴承由抽屉(6)支撑。螺纹式驱动轴杆(20)的位置相对于抽屉(6)是静止的，当螺纹式驱动轴杆(20)围绕与y方向平行的轴旋转时，螺纹式驱动轴杆(20)的方向在使用时改变。

螺纹领部(1008)在抽屉(6)的正面和支撑框架(14)之间围绕螺纹式驱动轴杆(20)布置。螺纹领部(1008)具有与螺纹式驱动轴杆(20)的外螺纹啮合的内螺纹。螺纹领部(1008)突出至锁定构件(1000)的槽(1001)中。

锁定构件(1000)是固定在可枢转布置的锁定元件(1009)的臂上的金属板。锁定元件(1009)被布置为围绕在x方向上延伸的枢轴(1019)枢转。枢轴(1019)被安装在抽屉(6)的侧壁中，侧壁在y方向上延伸。

槽(1001)包括边缘(1002)。在锁定元件(1009)的方向上，槽(1001)的边缘(1002)平行于螺纹式驱动轴杆(20)延伸的方向、即与螺纹式驱动轴杆(20)在使用时旋转围绕的轴平行。

弹簧在压缩状态下安装在抽屉(6)的底部和锁定元件(1009)的臂之间。因此，弹簧将边缘(1002)抵靠螺纹领部(1008)推动，在该示例中当从正x方向观看时以顺时针方向。边缘包括第一凹口(1011)、第二凹口(1012)以及第三凹口(1013)。每个凹口(1011,1012,1013)具有适于接收螺纹领部(1008)的形状。

当螺纹领部(1008)到达凹口时，假设第一凹口(1011)，弹簧(1010)向上推动臂部，以使得其在顺时针方向上枢转(当从正x方向观看时)。当锁定元件(1009)的臂部枢转时，锁定元件(1000)随着其枢转。螺纹领部(1008)容纳在第一凹口(1011)中。

第一凹口(1011)在槽(1001)的第一端部；第三凹口(1013)在槽(1001)的第二端部。第一凹口(1011)和第三凹口(1013)对应于伸缩机构(7)的第一状态和第三状态。第二凹口(1012)对应于伸缩机构(7)的第二状态，并且在第一凹口(1011)和第三凹口(1013)之间的位置。

伸缩机构(7)还包括杠杆(1014)。杠杆(1014)枢转地连接至锁定元件(1009)并沿着抽屉(6)的侧壁延伸至抽屉(6)的前面，即，其在y方向上延伸。杠杆(1014)在y方向上可滑动。杠杆(1014)的一端部是弯曲的。弯曲的端部可通过抽屉(6)的形成挂钩的前部被操作，以使得其可以被拉。杠杆(1014)和锁定元件(1009)之间的可枢转连接在与锁定元件(1009)枢转所围绕的枢轴(1019)相比较小的y坐标和较大的z坐标处。通过拉杠杆(1014)，锁定元件(1009)在逆时针方向枢转(再次从正x方向观察)，即，逆着弹簧力。随着锁定元件(1009)在逆时针方向枢转，锁定构件(1000)包括狭槽(1001)同样地枢转。如果螺纹领部(1008)容纳在第一凹口(1006)中，凹口远离螺纹领部(1008)移动，并且螺纹领部(1008)可以沿着螺纹式驱动轴杆(20)移动。如果螺纹领部(1008)容纳在第二凹口(1012)或第三凹口(1013)中，则类似的效果发生。

狭槽(1002)包括另一边缘(1004)，该另一边缘(1004)包括另一凹口(1005)。另一边缘(1004)与边缘(1002)平行，明显地除了在第一凹口(1011)、第二凹口(1012)、第三凹口(1013)和另一凹口(1005)处。另一凹口(1005)被布置为部分地容纳螺纹领部(1008)。另一凹口(1005)的位置与第二凹口(1012)相反。

在使用时，在通过驱动螺纹主轴(20)旋转以移动螺纹领部(1008)的同时，杠杆(1014)可以被拉。因此，螺纹领部可以与另一边缘(1004)啮合并不与边缘(1002)啮合。在这种情况下，当达到第二状态时，用户将被警告。这是因为螺纹领部(1008)容纳在另一凹口(1005)中。通过释放杠杆(1014)，锁定元件(1009)以及因此锁定构件(1000)将在顺时针方向枢转(再次从正x方向观察)，并且螺纹领部(1008)将离开另一凹口(1005)并容纳在第二凹口(1012)中。

驱动轴杆(20)可以通过经由抽屉(6)的前面的开口将驱动工具(1015)插入至驱动轴杆(20)的一端部中由用户从抽屉(6)的前面驱动。

抽屉(6)包括滑动门(1017)，其被布置为在x方向上滑动。当门的位置具有针对x坐标的最小值时，滑动门(1017)阻塞开口。当开口被阻塞时，驱动工具(1015)不能用于驱动驱动轴杆(20)。

开关(2008)包括布置在抽屉(6)的前面的可旋转旋钮。可旋转旋钮安装在在y方向上延伸的开关轴上。开关轴具有正方形的横截面。

滑动门(1017)包括与开关轴相对应的凹口。当滑动门(1017)的位置针对y坐标具有最大值时，开关轴容纳在凹口中。凹口与开关轴啮合，以防止开关轴旋转，由此锁定开关(2008)的状态。

波顿(Bowden)线缆(2001)的内部线缆(2000)的一端部被夹紧至螺纹领部(1008)上。波顿线缆(2001)进一步包括中空外部线缆壳体(2002)。中空外部线缆壳体(2002)的一个端部被附接至布置在抽屉(6)中的第一线缆支撑件(2003)，抽屉(6)由此用作框架。中空外部线缆壳体(2002)的另一端部被附接至抽屉(6)的前面附近的第二线缆支撑件(2004)。第二线缆支撑件(2004)的位置和方向在抽屉(6)内是固定的。内部线缆(2000)的一部分从中空外部线缆壳体(2002)的另一端部延伸至滑轮(2005)并回到第二线缆支撑件上的夹具由此以延伸成一U形环路。夹具形成针对内部线缆(2000)的固定锚。滑轮(2005)安装在可枢转臂的一端部上。可枢转臂的另一端指示伸缩机构(7)的状态并经由在抽屉(6)的前面的窗口(2006)可见。在抽屉(6)的前面，在与可枢转臂的另一端的位置相对应的位置处，存在具有状态指示器的贴纸。

扭转弹簧强迫可枢转臂旋转以使得当螺纹领部(1008)朝向第一线缆支撑件(2003)移动时，滑轮(2005)保持与内部线缆(2000)接触。