專利名稱：使兩部件形成或脫離接觸的操作裝置和包括其的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動兩個部件形成接觸或脫離接觸的操作裝置，這
些部件中的至少一個可相對于另一個移動，該操作裝置包括相對于框架以 鉸接的方式連接的操作軸，所述操作軸能被驅(qū)動在第一位置和第二位置之間 旋轉(zhuǎn)，該第一位置對應(yīng)于兩個部件的接觸位置，且該第二位置對應(yīng)于兩個部 件的稱為分離位置的位置；壓縮彈簧，該壓縮彈簧能被所述操作軸壓縮，且 在解壓縮時能作用在可移動件上，以此方式使得所述可移動件進(jìn)入與固定件 的接觸位置；和用于分離該兩個部件的裝置，該裝置能使上述兩個部件移動 到上述分離位置，所述彈簧通過其稱為第一端的一個端部與操作軸一起操 作，且能通過其稱為第二端的另 一端部與可移動件一起操作。
背景技術(shù)：
上述類型的搡作裝置已知描述于文獻(xiàn)FR2609839,該裝置進(jìn)行分離或接 地控制。該裝置包括操作軸，該操作軸相對于框架旋轉(zhuǎn)地安裝且以鉸接的方 式連接到彈簧系統(tǒng)的一個端部，彈簧系統(tǒng)的相反端以鉸接的方式連接到輸出 軸，該輸出軸以鉸接的方式連接到所述框架且控制可移動件的運動。
在該裝置中，接地是通過旋轉(zhuǎn)操作軸使得彈簧壓縮直至經(jīng)過死點而進(jìn) 行。在彈簧的作用下，操作軸繼續(xù)其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過一些角度，從而通過連桿的方 式松開閉鎖滾輪。當(dāng)該滾輪由此被松開時，輸出軸由于彈簧的作用而旋轉(zhuǎn)， 且導(dǎo)致觸點的分離。在輸出軸的旋轉(zhuǎn)期間，輸出軸驅(qū)動閉鎖滾輪直至其接觸 在擋止件上。
接地分離是通過操作軸的反向旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)的。連桿則驅(qū)動滾輪，其反過來 驅(qū)動輸出軸。
在這種類型的機構(gòu)中，驅(qū)動彈簧的力隨其行進(jìn)而減小。為了在接觸完成 時獲得較大的力，不得不安裝強力彈簧，或者使用靠近死點的桿系統(tǒng)，該系 統(tǒng)要求良好的尺寸控制和由此導(dǎo)致的調(diào)整裝置。
另外，在彈簧的壓縮期間，輸出軸必須通過滾輪形式的鎖閉系統(tǒng)而保持就位，且一旦彈簧壓縮就被松開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種簡單設(shè)計的用于移動兩個部件形成彼此接觸或脫離接 觸的操作裝置，該操作裝置能夠使兩部件以與操作者無關(guān)的速度接觸，并且 確保大的接觸壓力。
為此，本發(fā)明的目的是提供一種操作裝置，用于移動兩個部件形成上述 類型的接觸和脫離該接觸，該裝置的特征在于其包括傳動裝置，在彈簧解壓 縮時，該傳動裝置把彈簧的第一端施加的力傳遞到可移動件，使得所述可移 動件受到分別由彈簧的兩端施加的兩個力，對應(yīng)這兩個力的兩個力合力確保 上述兩個部件之間的牢固固定。
根據(jù)本發(fā)明的特別實施例，這些傳動裝置包括驅(qū)動桿，該驅(qū)動桿以鉸接 的方式通過其稱為第一端的一個端部連接到操作軸，且通過其稱為第二端的 相反端部連接到可移動件。
根據(jù)本發(fā)明的特殊實施例，操作軸包括設(shè)置在框架上的鉸接軸線的各側(cè) 上的兩個端部，彈簧通過其稱為第 一端的 一個端部以鉸接的方式連接到操作 軸的稱為第二端的一個端部，且通過其稱為第二端的端部以鉸接的方式連接 到可移動件。
根據(jù)另 一特殊特征， 一方面框架上的操作軸的鉸接軸線和另 一方面操作 軸上的桿的鉸接軸線的分開距離大致對應(yīng)于框架上的軸的鉸接軸線和所述 操作軸上的彈簧的第一端的鉸接軸線的分開距離。
根據(jù)另一特征，操作軸、桿和彈簧的尺寸使得在固定件和可移動件接觸 時杠桿力臂的漸變能補償彈簧伸長時彈簧的力的減小，使得恒定的力作用于
動觸點。
根據(jù)另一特征，上述設(shè)備可獲得三個穩(wěn)定位置，即閉合平衡位置，其 中部件接觸且彈簧處于部分壓縮位置；打開平衡位置，其中部件是分開的且 彈簧處于完全壓縮位置；和死點行程位置，其中部件是分開的，并且操作軸
上的桿的、操作軸上的彈簧的、動觸點上的彈簧的三個各自的鉸接軸線對齊， 在該位置中，彈簧傳遞的力的方向使得沒有扭矩作用于操作軸，并且越過該 位置，彈簧開始驅(qū)動且移動操作軸和動觸點。
根據(jù)另一特征，操作軸包括擋止器，該擋止件設(shè)計成與桿一起操作，以在打開操作之后限制操作軸的旋轉(zhuǎn)行程超過死點行程位置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電保護設(shè)備，其包括靜觸點和動觸點，動
觸點由操作裝置控制，該搡作裝置包括上述單個特征或多個組合特征。 根據(jù)本發(fā)明的特殊特征，動觸點是接地觸點。 根據(jù)特殊特征，其為具有接通能力的接地開關(guān)。


本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將從下面的詳細(xì)描述中可更加清楚，該描述參
考僅用于示例目的的附圖，其中
圖1是處于觸點的打開位置的本發(fā)明電子設(shè)備的操作裝置的部分側(cè)視
圖2是前一視圖的相同視圖，其中裝置處于不穩(wěn)定平衡位置；
圖3是前面視圖的相同視圖，其中裝置處于閉合平衡位置；
圖4是前面視圖的相同視圖，其中裝置處于圖2中的所述不穩(wěn)定平衡位
置和圖3中的閉合平衡位置之間的中間位置；和
圖5是示出彈簧施加在動觸點上的以DaN表示的驅(qū)動力E相對于動觸
點的以mm表示的行程C的視圖。
具體實施例方式
在圖1-4中，根據(jù)本發(fā)明的接地開關(guān)的觸點的操作裝置O包括操作軸1, 該操作軸1以4史接的方式沿軸線X連接到框架2。該操作軸還通過其一個端 部la以鉸接的方式(在Y上)連接到驅(qū)動桿3的一個端部3a,且通過其相 反端部lb ( Z )連接到壓縮彈簧4。該驅(qū)動桿3和壓縮彈簧4通過它們的其 它端部3b、 4b以鉸接的方式彼此連接，并連接到連接軸U，該連接軸U以 鉸接的方式一方面連接到動觸點6且另 一方面連接到導(dǎo)向桿7，導(dǎo)向桿7也 以鉸接的方式連接到框架。靜觸點5剛性地連接到框架，以抵抗兩個觸點5、 6處于閉合位置的保持力。
該裝置具有兩個穩(wěn)定平衡位置和一不穩(wěn)定平衡位置。第一穩(wěn)定平衡位置 是圖l所示的打開位置。在該位置，驅(qū)動桿3被阻止頂靠著打開擋止件8， 該擋止件8牢固地固定到揭:作軸1。
第二穩(wěn)定平衡位置是圖3所示的閉合位置。在該位置，動觸點的移動被靜觸點形成的擋止件阻止。
圖2所示的不穩(wěn)定平衡位置是三個鉸接軸線對齊的位置，這三個鉸接軸
線分別為軸1上的桿3的鉸接軸線Y、彈簧4上的軸1的鉸接軸線Z和動觸 點6上的才干3的4交接軸線.U。在稱為死"f亍程位置(dead mort passage position) 的該位置中，彈簧傳遞的力的方向使得沒有扭矩作用到操作軸。該組件可由 此旋轉(zhuǎn)到打開位置或閉合位置。
在這兩個旋轉(zhuǎn)相位期間，如下面所述，由于壓縮彈簧的作用，該機構(gòu)以 自發(fā)的方式操作。
在該機構(gòu)的自發(fā)操作期間，操作軸經(jīng)受由兩個力施加的扭矩，這兩個力 根據(jù)彈簧的長度和根據(jù)杠桿力臂D1'、 D2，的漸變而變化(圖4)。稱為Fl的 第一力由彈簧4的底端4b直接施加，且通過驅(qū)動桿3傳遞到操作軸1。稱為 F2的第二力是由于彈簧4的頂端4a傳遞給操作軸1的力。該第二力F2借 助于兩個杠桿力臂D1和D2沿F3的方向再傳遞到動觸點6。
當(dāng)系統(tǒng)離開死點行程位置時，施加在操作軸上的扭矩傾向于使得操作軸 逆時針旋轉(zhuǎn)到達(dá)閉合位置或順時針旋轉(zhuǎn)到達(dá)打開位置。
為了使觸點從圖l所示的打開位置閉合，由此必須施加外部作用來驅(qū)動 操作軸逆時針旋轉(zhuǎn)，直至經(jīng)過死點行程線，如圖2所示的位置。 一旦經(jīng)過此 對齊，彈簧4開始其驅(qū)動作用，并且驅(qū)動軸1仍沿相同的方向旋轉(zhuǎn)，直至完 成觸點的閉合(圖3)。這是通過彈簧的解壓縮實現(xiàn)的，該彈簧通過其兩個相 反端部4a、 4b分別施加兩個力，F(xiàn)l作用在動觸點6上和操作軸上，而F2 作用在操作軸1上且通過桿3再傳遞到動觸點。
相反地，為了把觸點從圖3所示的閉合位置打開，必須施加外部作用， 以使得操作軸l旋轉(zhuǎn)，直至其移動越過圖2所示的死點位置。在該位置，彈 簧處于最大壓縮狀態(tài)。 一旦經(jīng)過該位置，彈簧開始驅(qū)動，并通過解壓縮驅(qū)動 操作軸旋轉(zhuǎn)直至打開擋止件8與該桿接觸，如圖1所示。
對圖3的閉合平衡位置的分析顯示該裝置一方面直接施加彈簧4的底端 的力Fl到動觸點6,且另一方面通過搡作軸1和驅(qū)動桿3傳遞力F2到動觸 點6。施加到動觸點的合力R由此大約是彈簧4的第一端部4a提供的力的 兩倍。
而且，在如圖5所示的最后三分之二行程期間，無論靜觸點5的位置如 何，合力R的數(shù)值變化非常小。杠桿力臂D1，和D2，的變化實際上補償了當(dāng)彈簧伸長時彈簧的力的減小。力F1和F2減小地越多，力F3增加地越多。
借助于本發(fā)明，可實現(xiàn)一種操作裝置，由此動觸點可被以與操作者無關(guān) 的速度移動到與靜觸點抵靠的位置。在運動的末端，由于彈簧的壓縮，該裝 置確保較高的接觸壓力，以使得電流流動。該系統(tǒng)通過在壓縮彈簧的作用下， 使得驅(qū)動桿接觸形成操作軸的擋止件的一部分而保持在打開位置。
利用彈簧裝置的兩個端部的力，可使用小力量(大約為要獲得的接觸力 的一半)的彈簧。
當(dāng)閉合觸點時，由于在最后三分之二行程上，杠桿力臂的漸變補償彈簧 的力的減小，導(dǎo)致傳遞給觸點的力在較大行程上保持恒定。
由于力不隨行程變化，確保了相同的力的水平，而無論觸點是否被腐蝕、 壓緊、蠕變、行程損失等。
由于力不隨行程變化，不需要觸點擠壓裝置或進(jìn)入接觸位置的調(diào)整裝置。
該裝置能夠使得部件的數(shù)量最少，而使組件最緊湊，并導(dǎo)致較低的生產(chǎn) 成本。
該原理在行程的終點處(例如，端到端接觸)需要較大力時，可很好地 適用于驅(qū)動觸點，或用于需要整個行程的所有觸點，以補償磨損、壓緊等。
其可應(yīng)用于所有無中斷能力的電氣場合，特別是斷路器類型。
該原理可被使用以簡單地施加保持力(如折邊)，或夾緊力以把多個部 件保持在一起。
其還較好地適于所有具有中斷能力的接地開關(guān)場合。
對于其它應(yīng)用，其可與軸結(jié)合，以把線性輸出運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。凸 輪系統(tǒng)還可與其關(guān)聯(lián)，以適于傳遞力到特殊要求的地方。
如果操作軸和驅(qū)動桿沒有牢固地彼此連接，其還可用于所有開關(guān)場合， 或甚至用于具有用于跳閘的閉鎖裝置的電路斷路器。
自然地本發(fā)明不限于圖示和說明的實施例，其僅為示例的目的而給出。
相反，本發(fā)明可延伸到涵蓋根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思而實現(xiàn)的那些裝置的技術(shù) 等同物和其組合。
權(quán)利要求
1.一種用于移動兩個部件形成接觸或脫離接觸的操作裝置，這些部件中的至少一個能夠相對于另一個移動，所述操作裝置包括相對于框架以鉸接的方式連接的操作軸，所述操作軸能被驅(qū)動而在第一位置和第二位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一位置對應(yīng)于所述兩個部件的接觸位置，并且所述第二位置對應(yīng)于所述兩個部件的稱為分離位置的位置；壓縮彈簧，該壓縮彈簧能被所述操作軸壓縮，且在解壓縮時能作用在可移動件上，以此方式使得所述可移動件進(jìn)入與固定件的接觸位置；和用于分離所述兩個部件的裝置，該裝置使上述兩個部件移動到上述分離位置，所述彈簧通過其稱為第一端的一個端部與所述操作軸一起操作，且通過其稱為第二端的另一端部與所述可移動件一起操作，其特征在于所述操作裝置包括傳動裝置(1、3)，以在所述彈簧(4)解壓縮時，將所述彈簧(4)的第一端(4a)施加到所述操作軸(1)的力傳遞到所述可移動件(6)，使得所述可移動件(6)受到由所述彈簧(4)的兩端(4a、4b)分別施加的兩個力，對應(yīng)這兩個力的兩個力F1、F2的合力確保上述兩個部件(5、6)之間的牢固固定。
2. 如權(quán)利要求1所述的操作裝置，其特征在于所述傳動裝置包括驅(qū)動 桿(3)，所述驅(qū)動桿以鉸接的方式經(jīng)由其稱為第一端的一個端部(3a)連接 到所述操作軸(1)，且經(jīng)由其稱為第二端的相反端部(3b)連接到所述可移 動件(6),
3. 如權(quán)利要求2所述的操作裝置，其特征在于所述操作軸(1)包括 設(shè)置在所述框架上的鉸接軸線X的各側(cè)上的兩個端部(la、 lb),所述彈簧(4)經(jīng)由其稱為第一端(4a)的端部以鉸接的方式連接到所述操作軸的稱 為第二端的一個端部(lb),且經(jīng)由其稱為第二端(4b)的端部以鉸接的方 式連接到所述可移動件(6)。
4. 如權(quán)利要求3所述的操作裝置，其特征在于 一方面所述框架(2) 上的所述操作軸(1 )的鉸接軸線X和另一方面所述操作軸(1 )上的所述桿(3)的鉸接軸線Y的分開距離大致對應(yīng)于所述框架(2)上的所述軸(1) 的鉸接軸線X和所述操作軸(1 )上的所述彈簧(4)的第一端(4a)的鉸接 軸線的分開距離。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項所述的操作裝置，其特征在于所述操作軸(1)、桿(3)和彈簧(4)的尺寸使得在所述固定件和可移動件(5、 6) 接觸時，杠桿力臂Dl，和D2，的漸變能補償所述彈簧(4 )伸長時所述彈簧(4 ) 的力的減小，使得恒定的力作用于所述可移動件(6)。
6. 如權(quán)利要求3至5中任一項所述的操作裝置，其特征在于上述裝置 可獲得三個穩(wěn)定位置，即閉合平衡位置，其中所述部件(5、 6)接觸且所 述彈簧(4)處于部分壓縮位置；打開平衡位置，其中所述部件(5、 6)是 分開的且所述彈簧(4)處于完全壓縮位置；和死點行程位置，其中所述部 件(5、 6)是分開的，并且所述操作軸(1)上的桿(3)的鉸接軸線Y、所 述操作軸(1)上的彈簧(4)的鉸接軸線Z、所述可移動件(6)上的彈簧(4)的鉸接軸線U這三個鉸接軸線分別對齊，在該位置中，所述彈簧(4) 傳遞力的方向使得沒有扭矩作用于所述操作軸(1),并且越過該位置，所述 彈簧(4)開始驅(qū)動且移動所述操作軸(1)和可移動件(6)。
7. 如權(quán)利要求2至6中任一項所述的操作裝置，其特征在于所迷操作 軸(1)包括擋止件(8),所述擋止件設(shè)計成與所述桿(3) —起操作，以在 打開操作之后限制所述操作軸(1)超過所述死點行程位置的旋轉(zhuǎn)行程。
8. —種電氣保護設(shè)備，包括靜觸點(5 )和動觸點(6 ),所述動觸點(6 ) 由根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的操作裝置D控制。
9. 如權(quán)利要求8所述的電氣保護設(shè)備，其特征在于所述動觸點(6) 是接地觸點。
10. 如權(quán)利要求9所述的電氣保護設(shè)備，其特征在于其為具有接通能 力的接地開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動兩部件形成接觸或脫離接觸的操作裝置，包括相對于框架以鉸接方式連接的操作軸，其能被驅(qū)動而在對應(yīng)兩部件接觸位置的第一位置和對應(yīng)兩部件的稱為分離位置的第二位置之間旋轉(zhuǎn)；壓縮彈簧，其能被操作軸壓縮且在解壓縮時能作用在可移動件上，使得可移動件進(jìn)入與固定件的接觸位置；和分離兩部件的裝置，其使兩部件移動到分離位置，彈簧通過其稱為第一端的端部與操作軸一起操作，且通過其稱為第二端的另一端部與可移動件一起操作。該操作裝置特征在于包括傳動裝置，以在彈簧解壓縮時，將彈簧的第一端施加到操作軸的力傳遞到可移動件，使得可移動件受到由彈簧兩端分別施加的兩個力，對應(yīng)這兩個力的合力確保兩部件之間牢固固定。
文檔編號H01H3/30GK101308734SQ20081009926
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者丹尼斯·佩林 申請人:施耐德電器工業(yè)公司