具有雙線性凸輪機(jī)構(gòu)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的制作方法
【專利摘要】一種具有雙線性凸輪機(jī)構(gòu)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，包括：電機(jī)組件，安裝在兩個(gè)電源裝置之間，具有電機(jī)和驅(qū)動(dòng)件；凸輪組件，包括：第一和第二支撐件；第一和第二凸輪，滑動(dòng)地安裝在兩個(gè)支撐件上且具有第一和第二輪廓部；滑動(dòng)促動(dòng)器，可沿第一方向滑動(dòng)，具有沿第二方向延伸的驅(qū)動(dòng)槽道，驅(qū)動(dòng)件可滑動(dòng)地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)槽道中；第一和第二從動(dòng)銷，固定在滑動(dòng)促動(dòng)器上，可滑動(dòng)地設(shè)置在兩個(gè)輪廓部中；兩個(gè)輪廓部設(shè)計(jì)為使得，當(dāng)驅(qū)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)凸輪中的一個(gè)處于開啟位置而另一個(gè)處于關(guān)閉位置，以使兩個(gè)電源裝置中對(duì)應(yīng)凸輪開啟位置的合閘，而另一個(gè)對(duì)應(yīng)凸輪關(guān)閉位置的分閘，或，兩個(gè)促動(dòng)器凸輪均處于關(guān)閉位置以使第一和第二電源裝置均分閘。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，特別是用于雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的線 性從動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)。 具有雙線性凸輪機(jī)構(gòu)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場(chǎng)上存在多種不同類型的轉(zhuǎn)換開關(guān)。在現(xiàn)有技術(shù)方法中，使用限位開關(guān)來 控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)與停止，這些限位開關(guān)可能需要非常精確的調(diào)整，以完成電源的切換 操作。但是，常規(guī)的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)不能保證雙電源的多狀態(tài)連續(xù)切換，如果限位開關(guān)失效或 失去調(diào)整功能，則存在機(jī)構(gòu)不能改變限位開關(guān)信號(hào)狀態(tài)，或不能使開關(guān)裝置的操作手柄分 閘的風(fēng)險(xiǎn)，從而破壞開關(guān)操作手柄或損壞驅(qū)動(dòng)電機(jī)。機(jī)構(gòu)到限位開關(guān)的尺寸鏈較長(zhǎng)，公差累 積效應(yīng)也使得精確操作非常困難。
[0003] 大多數(shù)裝置局限于電機(jī)的正弦運(yùn)動(dòng)，這意味著電機(jī)的扭矩?zé)o法優(yōu)化。大多數(shù)裝置 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不能保證兩個(gè)開關(guān)裝置具備可靠的機(jī)械互鎖。且大多數(shù)裝置要求電機(jī)通過正 反轉(zhuǎn)來完成電源切換。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型提供了一種經(jīng)濟(jì)且可靠的轉(zhuǎn)換開關(guān)機(jī)構(gòu)，其用于使用兩個(gè)分立的隔離 開關(guān)（PC型）或兩個(gè)分立的塑料外殼斷路器（CB型）的裝置。
[0005] 本實(shí)用新型提供了一種具有雙線性凸輪機(jī)構(gòu)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，雙 電源轉(zhuǎn)換開關(guān)包括：
[0006] 電機(jī)組件，安裝在第一電源裝置和第二電源裝置之間，并具有電機(jī)和電機(jī)凸輪驅(qū) 動(dòng)件，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件沿一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；
[0007] 凸輪組件，包括：
[0008] 第一促動(dòng)器凸輪支撐件，相對(duì)于電機(jī)固定安裝；
[0009] 第一促動(dòng)器凸輪，可滑動(dòng)地安裝在第一促動(dòng)器凸輪支撐件上，具有第一凸輪輪廓 部，該第一促動(dòng)器凸輪在其開啟位置促動(dòng)第一電源裝置合閘，在其關(guān)閉位置促動(dòng)第一電源 裝置分閘；
[0010] 第二促動(dòng)器凸輪支撐件，相對(duì)于電機(jī)固定安裝；
[0011] 第二促動(dòng)器凸輪，可滑動(dòng)地安裝在第二促動(dòng)器凸輪支撐件上，具有第二凸輪輪廓 部，該第二促動(dòng)器凸輪在其開啟位置促動(dòng)第二電源裝置合閘，在其關(guān)閉位置促動(dòng)第二電源 裝置分閘；
[0012] 滑動(dòng)促動(dòng)器，相對(duì)于電機(jī)可沿第一方向往復(fù)滑動(dòng)，其具有沿不同于第一方向的第 二方向延伸的驅(qū)動(dòng)槽道，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件可滑動(dòng)地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)槽道中；
[0013] 第一從動(dòng)銷和第二從動(dòng)銷，分別固定在滑動(dòng)促動(dòng)器上，位于驅(qū)動(dòng)槽道的兩側(cè)，第一 從動(dòng)銷和第二從動(dòng)銷分別可滑動(dòng)地設(shè)置在第一凸輪輪廓部和第二凸輪輪廓部中；
[0014] 其中，第一凸輪輪廓部和第二凸輪輪廓部設(shè)計(jì)為使得，當(dāng)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件沿旋轉(zhuǎn) 方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一促動(dòng)器凸輪和第二促動(dòng)器凸輪中的一個(gè)處于開啟位置而另一個(gè)處于關(guān)閉 位置，以使第一電源裝置或第二電源裝置中對(duì)應(yīng)促動(dòng)器凸輪開啟位置的合閘，而另一個(gè)對(duì) 應(yīng)促動(dòng)器凸輪關(guān)閉位置的分閘，或，第一促動(dòng)器凸輪和第二促動(dòng)器凸輪均處于關(guān)閉位置以 使第一電源裝置和第二電源裝置均分閘。
[0015] 優(yōu)選地，第一凸輪輪廓部具有相互連通的沿第一方向延伸的第一段和相對(duì)于第一 方向向外傾斜的第二段，第二凸輪輪廓部具有相互連通的沿第一方向延伸的第一段和相對(duì) 于第一方向向外傾斜的第二段；第一凸輪輪廓部的第一段和第二段相連的位置設(shè)置為第一 凸輪輪廓部的第一位置，該第一段的與該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為第一凸輪輪廓部的第 二位置，該第二段的與該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為第一凸輪輪廓部的第三位置；第二凸 輪輪廓部的第一段和第二段相連的位置設(shè)置為第二凸輪輪廓部的第一位置，該第一段的與 該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為第二凸輪輪廓部的第二位置，該第二段的與該第一位置相對(duì) 的端部設(shè)置為第二凸輪輪廓部的第三位置；第一凸輪輪廓部設(shè)置尺寸為，當(dāng)?shù)谝粡膭?dòng)銷位 于第一凸輪輪廓部的第一位置到第二位置時(shí)，第一促動(dòng)器凸輪處于其關(guān)閉位置，當(dāng)?shù)谝粡?動(dòng)銷位于第一凸輪輪廓部的第三位置時(shí)，第一促動(dòng)器凸輪處于其開啟位置；第二凸輪輪廓 部設(shè)置尺寸為，當(dāng)?shù)诙膭?dòng)銷位于第二凸輪輪廓部的第一位置到第二位置時(shí)，第二促動(dòng)器 凸輪處于其關(guān)閉位置，當(dāng)?shù)诙膭?dòng)銷位于第二凸輪輪廓部的第三位置時(shí)，第一促動(dòng)器凸輪 處于其開啟位置。
[0016] 優(yōu)選地，凸輪組件具有第一滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件，相對(duì)于電機(jī)固定安裝；滑動(dòng)促動(dòng)器 還具有第一槽道，第一槽道沿第一方向延伸且設(shè)置在驅(qū)動(dòng)槽道的一側(cè)；第一滑動(dòng)促動(dòng)器引 導(dǎo)件設(shè)置在第一槽道中，使得滑動(dòng)促動(dòng)器相對(duì)于電機(jī)沿第一方向滑動(dòng)。
[0017] 優(yōu)選地，凸輪組件具有第二滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件，相對(duì)于電機(jī)固定安裝；滑動(dòng)促動(dòng) 器還具有第二槽道，第二槽道沿第一方向延伸且設(shè)置在驅(qū)動(dòng)槽道的與第二槽道相對(duì)的另一 偵h第二滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件設(shè)置在第二槽道中，使得滑動(dòng)促動(dòng)器相對(duì)于電機(jī)沿第一方向滑 動(dòng)。
[0018] 優(yōu)選地，在第一凸輪輪廓部的第三位置處設(shè)置有第一超程段，在第一凸輪輪廓部 的第二位置處設(shè)置有第二超程段；以及在第二凸輪輪廓部的第三位置處設(shè)置有第一超程 段，在第二凸輪輪廓部的第二位置處設(shè)置有第二超程段。
[0019] 優(yōu)選地，在第一凸輪輪廓部的第二段中設(shè)置有第一安全階梯，在所示第二凸輪輪 廓部的第二段中設(shè)置有第二安全階梯。
[0020] 優(yōu)選地，在第一凸輪輪廓部中設(shè)置有與其第二段連通的第一狹槽，該第一狹槽與 第一凸輪輪廓部的第二段形成第一彈性部分，在第一彈性部分上設(shè)置有第一突起，用于卡 住第一從動(dòng)銷；在第二凸輪輪廓部中設(shè)置有與其第二段連通的第二狹槽，該第二狹槽與第 二凸輪輪廓部的第二段形成第二彈性部分，在第二彈性部分上設(shè)置有第二突起，用于卡住 第二從動(dòng)銷。
[0021] 優(yōu)選地，第一方向與第二方向垂直。
[0022] 優(yōu)選地，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件包括電機(jī)凸輪和固定地安裝在電機(jī)凸輪上的電機(jī)凸輪驅(qū) 動(dòng)銷，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷可滑動(dòng)地安裝在滑動(dòng)促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)槽道中。
[0023] 優(yōu)選地，第一凸輪輪廓部的第一段的長(zhǎng)度與其第二段沿第一方向的投影長(zhǎng)度相 同，且其第二段沿第二方向的投影長(zhǎng)度等于第一促動(dòng)器凸輪使第一電源裝置從合閘到分閘 所行進(jìn)的長(zhǎng)度；以及第二凸輪輪廓部的第一段的長(zhǎng)度與其第二段沿第一方向的投影長(zhǎng)度相 同，且其第二段沿第二方向的投影長(zhǎng)度等于第二促動(dòng)器凸輪使第二電源裝置從合閘到分閘 所行進(jìn)的長(zhǎng)度。
[0024] 根據(jù)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換原理，可以按照切換需求，通過改變從動(dòng)凸輪輪廓的構(gòu)造， 得到不同類型的促動(dòng)方式。在一個(gè)構(gòu)造中，可確保在一個(gè)裝置開始合閘之前，另一個(gè)裝置已 經(jīng)可靠分閘，這給出了兩個(gè)裝置之間的清晰雙分閘位置，保證使用安全。在另一個(gè)構(gòu)造中， 可允許兩個(gè)裝置同時(shí)操作，即一個(gè)裝置分閘的同時(shí)另一個(gè)合閘，這減少了總操作時(shí)間。該構(gòu) 造具有第三位置來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)裝置的雙分閘。
[0025] 根據(jù)本實(shí)用新型的凸輪，凸輪電機(jī)不需要反轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)電源相互切換。
[0026] 在從動(dòng)凸輪設(shè)計(jì)中添加超程段，降低了對(duì)限位開關(guān)精確控制電機(jī)停轉(zhuǎn)的要求。因 為開關(guān)裝置的開啟位置受凸輪位移控制而不受驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟停影響，防止過大的力施加在轉(zhuǎn) 換裝置操作手柄上，以至于破壞該轉(zhuǎn)換裝置操作手柄的問題。
[0027] 本實(shí)用新型的凸輪輪廓的設(shè)計(jì)可通過優(yōu)化在最高力位置處的凸輪的輪廓而有助 于減少電機(jī)扭矩。此外，凸輪可設(shè)計(jì)有特殊輪廓，例如安全階梯，一旦其中一個(gè)切換裝置發(fā) 生觸頭熔焊，則使電機(jī)停轉(zhuǎn)且使得轉(zhuǎn)換中斷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是包括凸輪組件、電機(jī)組件與斷路器的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)的分解圖；
[0029] 圖2是包括凸輪組件、電機(jī)組件與斷路器的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)的組裝之后的示意圖， 其中第一斷路器和第二斷路器均處于分閘狀態(tài)；
[0030] 圖3是包括凸輪組件、電機(jī)組件與斷路器的轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)的組裝之后的示意圖， 其中第一斷路器處于分閘狀態(tài)，第二斷路器處于合閘狀態(tài)；
[0031] 圖4示意性地示出了凸輪機(jī)構(gòu)如何工作；
[0032] 圖5示意性地示出了如何確定促動(dòng)器凸輪的輪廓部的一個(gè)例子；
[0033] 圖6A示出了促動(dòng)器凸輪的第一實(shí)施例；
[0034] 圖6B示出了促動(dòng)器凸輪的第二實(shí)施例；
[0035] 圖6C示出了促動(dòng)器凸輪的第三實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。應(yīng)指出，這里描述的術(shù)語"前部"、"后 部"、"向上"、"向下"、"向左"、"向右"和"逆時(shí)針"等僅是示意性的，且僅用于描述附圖，其并 不意圖限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定。任何 數(shù)字表示的指定，諸如"第一"或"第二"僅是說明性的，且不以任何方式意圖限制本發(fā)明的 范圍。
[0037] 在本實(shí)用新型的以下描述中，以使用斷路器的電源裝置的例子進(jìn)行描述，應(yīng)理解， 電源裝置也可以是使用塑料外殼開關(guān)的裝置。
[0038] 參見圖1，圖1示出了凸輪組件300、電機(jī)組件200與斷路器110和110'的組裝結(jié) 構(gòu)的分解圖。如圖1所示，電機(jī)組件200包括電機(jī)架210、電機(jī)凸輪軸承220、電機(jī)凸輪軸承 的支撐件230、電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240和電機(jī)凸輪250。促動(dòng)器凸輪組件300包括第一和第二 促動(dòng)器凸輪支撐件310和310'、第一和第二促動(dòng)器凸輪320和320'、第一和第二從動(dòng)銷330 和330'、滑動(dòng)促動(dòng)器340、以及第一和第二滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件350和350'。圖1還示出了第 一斷路器110和第二斷路器110'，如圖1所示，它們布置在電機(jī)架210的兩側(cè)且相對(duì)于電機(jī) 架210固定，這里第一斷路器110是常規(guī)電源斷路器，第二斷路器110'是替代電源斷路器。 圖1中還示出了兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)400、400'，將在下文中詳細(xì)描述。
[0039] 圖2和圖3示出了凸輪組件300、電機(jī)組件200與斷路器110、110'組裝之后的示 意圖。如圖所示，第一斷路器110和第二斷路器110'分別固定在電機(jī)架210的兩側(cè)。第一 和第二促動(dòng)器凸輪支撐件310和310'分別安裝至第一斷路器110和第二斷路器110'的前 部面上，且分別相對(duì)于第一斷路器110和第二斷路器110'固定。如圖1、2和3所示，第一 促動(dòng)器凸輪支撐件310包括兩個(gè)滑動(dòng)槽道311，所述兩個(gè)滑動(dòng)槽道沿縱向方向X相對(duì)地布置 在第一促動(dòng)器凸輪支撐件310的兩端，且沿與X方向垂直的Y方向延伸。第一促動(dòng)器凸輪 320具有兩個(gè)滑動(dòng)凸邊321，所述兩個(gè)滑動(dòng)凸邊321沿縱向方向X位于第一促動(dòng)器凸輪320 的兩端，且也沿Y方向延伸。當(dāng)組裝時(shí)，兩個(gè)滑動(dòng)凸邊321分別滑動(dòng)接合到第一促動(dòng)器凸輪 支撐件310的兩個(gè)滑動(dòng)槽道311中，從而第一促動(dòng)器凸輪320可相對(duì)于第一促動(dòng)器凸輪支 撐件310沿Y方向上下滑動(dòng)，如圖2和3中箭頭D。所示。第一促動(dòng)器凸輪320可還具有第 一凸輪輪廓部322。第二促動(dòng)器凸輪支撐件310'和第二促動(dòng)器凸輪320'具有與第一促動(dòng) 器凸輪支撐件310和第一促動(dòng)器凸輪320大致相似的結(jié)構(gòu)，其中，第二促動(dòng)器凸輪320'的 第二凸輪輪廓部322'與第一促動(dòng)器凸輪320的第一凸輪輪廓部322關(guān)于Y軸對(duì)稱。
[0040] 第一促動(dòng)器凸輪320被構(gòu)造為，當(dāng)?shù)谝淮賱?dòng)器凸輪320到達(dá)其開啟位置時(shí)，觸動(dòng)其 對(duì)應(yīng)的限位開關(guān)400,讓對(duì)應(yīng)的第一斷路器110合閘，當(dāng)?shù)谝淮賱?dòng)器凸輪320到達(dá)其關(guān)閉位 置時(shí)，其對(duì)應(yīng)的第一斷路器110分閘。第二促動(dòng)器凸輪320'被構(gòu)造為，當(dāng)?shù)诙賱?dòng)器凸輪 320'到達(dá)其開啟位置時(shí)，觸動(dòng)其對(duì)應(yīng)的限位開關(guān)400'，讓對(duì)應(yīng)的第二斷路器110'合閘，當(dāng) 第二促動(dòng)器凸輪320'到達(dá)其關(guān)閉位置時(shí)，其對(duì)應(yīng)的第二斷路器110'分閘。這將在下文中 詳細(xì)描述。
[0041] 現(xiàn)在參見圖1、2和3,電機(jī)凸輪軸承220和支撐件230安裝在電機(jī)架210的前部面 上，電機(jī)凸輪軸承220位于電機(jī)架210和支撐件230之間。支撐件230相對(duì)于電機(jī)架210 固定，并具有第一引導(dǎo)件安裝孔231和第二引導(dǎo)件安裝孔23Γ。在組裝時(shí)，第一和第二滑動(dòng) 促動(dòng)器引導(dǎo)件350和350'分別經(jīng)由第一引導(dǎo)件安裝孔231和第二引導(dǎo)件安裝孔23Γ固定 在軸承支撐件320上。
[0042] 電機(jī)凸輪250也相對(duì)于電機(jī)架210安裝，位于支撐件230的外側(cè)。電機(jī)凸輪250 可經(jīng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)而相對(duì)于電機(jī)架210旋轉(zhuǎn)?；瑒?dòng)促動(dòng)器340安裝在電機(jī)凸輪250的外側(cè)， 并具有驅(qū)動(dòng)槽道341，在此，驅(qū)動(dòng)槽道341是沿Y方向延伸的槽道。電機(jī)凸輪250具有驅(qū)動(dòng) 銷安裝孔251，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240從電機(jī)凸輪250面向軸承支撐件的一側(cè)穿過該驅(qū)動(dòng)銷安 裝孔251，然后穿過滑動(dòng)促動(dòng)器340的驅(qū)動(dòng)槽道341，從而電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240可隨電機(jī)凸 輪250 -起旋轉(zhuǎn)，如圖2中箭頭DA所示，并在驅(qū)動(dòng)槽道341內(nèi)上下滑動(dòng)。
[0043] 滑動(dòng)促動(dòng)器340還包括第一槽道342和第二槽道342'，固定在支撐件230上的第 一引導(dǎo)件350和第二引導(dǎo)件350'分別穿過第一槽道342和第二槽道342'，從而第一引導(dǎo) 件350可在第一槽道342中沿X方向滑動(dòng)，第二引導(dǎo)件350'可在第二槽道342'中沿X方 向滑動(dòng)，如圖2中箭頭D B所示。
[0044] 盡管圖中示出了兩個(gè)第一引導(dǎo)件安裝孔231、兩個(gè)第二引導(dǎo)件安裝孔23Γ、兩個(gè) 第一引導(dǎo)件350、兩個(gè)第二引導(dǎo)件350'、兩個(gè)第一槽道342和兩個(gè)第二槽道342'，但是這些 部件的數(shù)量在此僅是說明性的，它們也可具有其它數(shù)量，只要實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的中轉(zhuǎn)換開 關(guān)的功能即可。
[0045] 滑動(dòng)促動(dòng)器340可還包括第一從動(dòng)銷安裝孔343和第二從動(dòng)銷安裝孔343'。第一 從動(dòng)銷330穿過第一從動(dòng)銷安裝孔343,并可滑動(dòng)地設(shè)置于第一促動(dòng)器凸輪320的第一凸輪 輪廓部322中，從而當(dāng)?shù)谝粡膭?dòng)銷330隨滑動(dòng)促動(dòng)器340沿X方向平移時(shí)，其可在第一凸輪 輪廓部322中滑動(dòng)。
[0046] 現(xiàn)參考圖4,圖4中左圖示出了第一凸輪輪廓部322以及第一從動(dòng)銷330在第一 凸輪輪廓部322中所處的各位置（1-5)，右圖示出了第二凸輪輪廓部322'以及第二從動(dòng)銷 330'在第二凸輪輪廓部322'中所處的各位置（1-5)。第一凸輪輪廓部322可包括水平的第 一段3221和傾斜的第二段3222,類似地，第二凸輪輪廓部322'可包括水平的第一段3221' 和傾斜的第二段3222'。
[0047] 在操作中，參考圖2、3和4,當(dāng)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240位于滑動(dòng)促動(dòng)器340的第三槽 道341的頂端時(shí)，在此稱其為初始位置，第一斷路器和第二斷路器都處于分閘狀態(tài)。第一從 動(dòng)銷330位于第一凸輪輪廓部322的位置3 (第一凸輪輪廓部的第一位置）處，即第一段 3221和第二段3222相接處，第二從動(dòng)銷330'位于第二凸輪輪廓部322'的位置3 (第二凸 輪輪廓部的第一位置）處，即第一段3221'和第二段3222'相接處（見圖2)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)凸輪250逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（如箭頭D A所指示），從而電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)促動(dòng)器240 沿X方向向左（朝向第一促動(dòng)器凸輪支撐件310方向）平移，同時(shí)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240在 滑動(dòng)促動(dòng)器240的驅(qū)動(dòng)槽道341內(nèi)向下滑動(dòng)。由于第一從動(dòng)銷330隨滑動(dòng)促動(dòng)器240向左 平移，該第一從動(dòng)銷330從位置3沿第一凸輪輪廓部322的第二段3222向位置2 (第一凸 輪輪廓部的第三位置）滑動(dòng)，因此，第一促動(dòng)器凸輪320沿Y方向向上平移；同時(shí)，第二從動(dòng) 銷330'也隨滑動(dòng)促動(dòng)器240向左平移，但其在第二凸輪輪廓部322'的第一段3221'中水 平滑動(dòng)，因此，第二促動(dòng)器凸輪320'保持不動(dòng)。在相對(duì)于初始位置旋轉(zhuǎn)90度之后，電機(jī)凸 輪驅(qū)動(dòng)銷240位于驅(qū)動(dòng)槽道341的中間位置，而第一從動(dòng)銷330位于第一凸輪輪廓部322 的位置2處，S卩，第二段3222的底端處，此時(shí)，第二從動(dòng)銷330'位于第二凸輪輪廓部322' 的位置2 (第二凸輪輪廓部的第二位置）處，S卩，第一段3221'的左端處。此時(shí)，第一促動(dòng)器 凸輪320促動(dòng)限位開關(guān)400,使得第一斷路器110合閘且允許供電，而第二斷路器110'維持 分閘狀態(tài)。電機(jī)凸輪250繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)促動(dòng)器240 沿X方向向右（朝向第二促動(dòng)器凸輪支撐件310'方向）平移，同時(shí)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240在 滑動(dòng)促動(dòng)器240的驅(qū)動(dòng)槽道341內(nèi)從中間位置向下滑動(dòng)。由于第一從動(dòng)銷330隨滑動(dòng)促動(dòng) 器240向右平移，該第一從動(dòng)銷330在第一凸輪輪廓部322中從位置2沿第二段3222向位 置3滑動(dòng)，因此，第一促動(dòng)器凸輪320沿Y方向向下滑動(dòng)；同時(shí)，第二從動(dòng)銷330'也隨滑動(dòng) 促動(dòng)器240向右平移，但其在第二凸輪輪廓部322'的第一段3221'中水平滑動(dòng)，因此，第二 促動(dòng)器凸輪320'保持不動(dòng)。在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度之后，即相對(duì)于初始位置旋轉(zhuǎn)了 180度之后， 電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240位于驅(qū)動(dòng)槽道341的底部，而第一從動(dòng)銷330返回至第一凸輪輪廓部 322的位置3處，第二從動(dòng)銷330'也返回至第二凸輪輪廓部322'的位置3處。此時(shí)，第一 斷路器110與第二斷路器110'均分閘。
[0048] 電機(jī)凸輪250可繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)促動(dòng)器240沿X方 向向右平移，同時(shí)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240在滑動(dòng)促動(dòng)器240的驅(qū)動(dòng)槽道341內(nèi)從底端向上滑 動(dòng)。由于第一從動(dòng)銷330隨滑動(dòng)促動(dòng)器240向右平移，該第一從動(dòng)銷330從位置3沿第一 凸輪輪廓部322的第一段3221向位置4 (第一凸輪輪廓部322的第二位置）水平滑動(dòng)，因 此，第一促動(dòng)器凸輪320保持不動(dòng)；同時(shí)，第二從動(dòng)銷330'也隨滑動(dòng)促動(dòng)器240向右平移， 該第二從動(dòng)銷330'從位置3沿第二凸輪輪廓部322'的第二段3222'滑動(dòng)，因此，第二促動(dòng) 器凸輪320'沿Y方向向上滑動(dòng)。在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度之后，即相對(duì)于初始位置旋轉(zhuǎn)了 270度 之后，如圖3所示，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240位于驅(qū)動(dòng)槽道341的中間，而第一從動(dòng)銷330位于 第一凸輪輪廓部322的位置4處，第二從動(dòng)銷330'位于第二凸輪輪廓部322'的位置4 (第 二凸輪輪廓部322'的第三位置）處，即第二凸輪輪廓部322'的第二段3222'的底端。此 時(shí)，第一斷路器110分閘，而第二促動(dòng)器凸輪320'促動(dòng)限位開關(guān)400'使得第二斷路器110' 合閘且允許供電。
[0049] 電機(jī)凸輪250可還繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)促動(dòng)器240沿 X向左方向平移，同時(shí)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷240在滑動(dòng)促動(dòng)器240的驅(qū)動(dòng)槽道341內(nèi)從中間位 置向上滑動(dòng)。由于第一從動(dòng)銷330隨滑動(dòng)促動(dòng)器240向左平移，該第一從動(dòng)銷330從位置 4沿第一凸輪輪廓部322的第一段3221向位置3水平滑動(dòng)，因此，第一促動(dòng)器凸輪320保 持不動(dòng)；同時(shí)，第二從動(dòng)銷330'也隨滑動(dòng)促動(dòng)器240向左平移，該第二從動(dòng)銷330'從位置 4沿第二凸輪輪廓部322'的第二段3222'向位置3滑動(dòng)，因此，第二促動(dòng)器凸輪320'沿Y 方向向下滑動(dòng)。在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度之后，即旋轉(zhuǎn)了 360度返回初始位置之后，電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng) 銷240位于驅(qū)動(dòng)槽道341的頂端，而第一從動(dòng)銷330位于第一凸輪輪廓部322的位置3處， 第二從動(dòng)銷330'也位于第二凸輪輪廓部322'的位置3處。此時(shí)，第一斷路器110和第二 斷路器110'均分閘。
[0050] 值得注意的是，如圖4中左圖所示，第一凸輪輪廓部322的第一段3221和第二段 3222可分別包括設(shè)置在各自的末端處的超程段3221C和3222C，分別在位置4和5之間以及 位置1和2之間。這樣，當(dāng)從動(dòng)銷330滑動(dòng)到第一凸輪輪廓部322的位置2時(shí)，電機(jī)可進(jìn)一 步旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)其進(jìn)一步滑動(dòng)至位置1，此時(shí)，從動(dòng)銷330'也相應(yīng)地從第二凸輪輪廓部322' 的位置2滑動(dòng)至位置1 ;類似地，當(dāng)從動(dòng)銷330'滑動(dòng)到第二凸輪輪廓部322'的位置4時(shí)， 電機(jī)可進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)其進(jìn)一步滑動(dòng)至位置5,此時(shí)，從動(dòng)銷330也相應(yīng)地從第一凸輪輪 廓部322的位置4滑動(dòng)至位置5。超程的設(shè)置使得斷路器完全合閘后再觸發(fā)限位開關(guān)，，避 免斷路器分合閘過分依賴于電機(jī)旋轉(zhuǎn)精度，放大了電機(jī)旋轉(zhuǎn)公差范圍，從而斷路器合閘更 加可靠和穩(wěn)固。
[0051] 現(xiàn)在參考圖5描述如何確定第一和第二促動(dòng)器凸輪320和320'的輪廓部的形狀 和尺寸。針對(duì)第一促動(dòng)器凸輪320,首先確定斷路器開關(guān)的行進(jìn)距離A，即第一凸輪輪廓部 320的第二段3222在堅(jiān)直Y方向的投影長(zhǎng)度，再根據(jù)位移和力的函數(shù)關(guān)系限定凸輪導(dǎo)線角 度E，限定超程段3222C的長(zhǎng)度D以確保促動(dòng)器凸輪320能夠可靠地推動(dòng)斷路器開關(guān)，然后 計(jì)算水平距離B，最后使自由長(zhǎng)度C等于水平距離B，該自由長(zhǎng)度C即是第一凸輪輪廓部320 的第一段3221的長(zhǎng)度?？深愃频卮_定第二促動(dòng)器凸輪320'的輪廓部形狀和尺寸，在此不 再贅述。
[0052] 圖6A-6C分別示出了本實(shí)用新型的促動(dòng)器凸輪的第一至第三實(shí)施例。在圖6A所 示的第一實(shí)施例中，示出了正弦促動(dòng)的典型形式。在圖6B所示的第二實(shí)施例中，第一凸輪 輪廓部322的第二段3222和第二凸輪輪廓部322'的第二段3222'分別具有安全階梯323 和323'，以使得如果斷路器發(fā)生熔焊，則對(duì)應(yīng)的從動(dòng)銷落入對(duì)應(yīng)的安全階梯中以使電機(jī)停 轉(zhuǎn)，這避免了在斷路器的觸頭發(fā)生熔焊時(shí)電機(jī)還持續(xù)運(yùn)行，造成外部假性分閘，同時(shí)允許另 一斷路器合閘，發(fā)生供電事故對(duì)人員造成損傷的風(fēng)險(xiǎn)。在圖6C所示的第三實(shí)施例中，第一 促動(dòng)器凸輪320具有狹槽325,該狹槽325與第一凸輪輪廓部322的第二段3222相連通，由 此該狹槽325與該第二段3222可共同限定出具有彈性的部分326,在該彈性部分326上設(shè) 置有突起324,從而當(dāng)從動(dòng)銷330運(yùn)動(dòng)至第二段3222的底部時(shí)可被該突起324卡在這里，使 得第一斷路器110在合閘后仍允許從動(dòng)銷330繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段微小的位移，并最終卡入，令斷 路器110合閘的過程更加可靠，合閘后不易分閘。類似地，第二促動(dòng)器凸輪320'可具有狹 槽325'、彈性部分326'和突起324'，請(qǐng)參見圖6C右側(cè)視圖。
[0053] 應(yīng)注意到，盡管附圖中以及上述討論中均描述一些部件具有對(duì)稱或相似的結(jié)構(gòu)， 例如第一促動(dòng)器凸輪支撐件310和第二促動(dòng)器凸輪支撐件310'、第一促動(dòng)器凸輪320和第 二促動(dòng)器凸輪320'、第一凸輪輪廓部322和第二凸輪輪廓部322'、第一槽道342和第二槽 道342'等，但這不是必需的，因?yàn)榈谝粩嗦菲?10和第二斷路器110'可以是不同的斷路器， 相應(yīng)地，與其相關(guān)的凸輪結(jié)構(gòu)也可以是不同，只要實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能即可。此外，上 文僅對(duì)電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的情況進(jìn)行了描述，但其也可以沿順時(shí)針方向 旋轉(zhuǎn)，本實(shí)用新型中的電機(jī)可只沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，而不必反轉(zhuǎn)。
[0054] 上述轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)使用雙線性從動(dòng)凸輪，其允許兩個(gè)開關(guān)裝置的更精確地操作順 序。線性從動(dòng)凸輪具有如下優(yōu)點(diǎn)：從動(dòng)凸輪提供所需的機(jī)械互鎖，從而兩個(gè)開關(guān)裝置不能 同時(shí)處于合閘位置；從動(dòng)凸輪輪廓部可根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而完成對(duì)促動(dòng)器的速度、電機(jī) 扭矩和位置的精確控制；從動(dòng)凸輪的設(shè)計(jì)可以獲得較短的尺寸鏈，從而能夠在裝配和公差 要求較低的情況下保證開關(guān)裝置的操作；從動(dòng)凸輪允許在分閘和合閘位置處的驅(qū)動(dòng)電機(jī)超 程，從而降低了對(duì)限位開關(guān)的位置的精度要求；該雙線性凸輪允許兩種不同的斷路器用在 相同的產(chǎn)品中，這是因?yàn)橥馆喪仟?dú)立的。
[0055] 盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本實(shí)用新型的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實(shí)施本實(shí)用新型的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有雙線性凸輪機(jī)構(gòu)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，所述雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)包 括： 電機(jī)組件，安裝在第一電源裝置和第二電源裝置之間，并具有電機(jī)和電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件， 所述電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件沿一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)； 凸輪組件，包括： 第一促動(dòng)器凸輪支撐件，相對(duì)于所述電機(jī)固定安裝； 第一促動(dòng)器凸輪，可滑動(dòng)地安裝在所述第一促動(dòng)器凸輪支撐件上，具有第一凸輪輪廓 部，該第一促動(dòng)器凸輪在其開啟位置促動(dòng)所述第一電源裝置合閘，在其關(guān)閉位置促動(dòng)所述 第一電源裝置分閘； 第二促動(dòng)器凸輪支撐件，相對(duì)于所述電機(jī)固定安裝； 第二促動(dòng)器凸輪，可滑動(dòng)地安裝在所述第二促動(dòng)器凸輪支撐件上，具有第二凸輪輪廓 部，該第二促動(dòng)器凸輪在其開啟位置促動(dòng)所述第二電源裝置合閘，在其關(guān)閉位置促動(dòng)所述 第二電源裝置分閘； 滑動(dòng)促動(dòng)器，相對(duì)于所述電機(jī)可沿第一方向往復(fù)滑動(dòng)，其具有沿不同于第一方向的第 二方向延伸的驅(qū)動(dòng)槽道，所述電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件可滑動(dòng)地設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)槽道中； 第一從動(dòng)銷和第二從動(dòng)銷，分別固定在所述滑動(dòng)促動(dòng)器上，位于所述驅(qū)動(dòng)槽道的兩側(cè)， 所述第一從動(dòng)銷和第二從動(dòng)銷分別可滑動(dòng)地設(shè)置在所述第一凸輪輪廓部和所述第二凸輪 輪廓部中； 其中，所述第一凸輪輪廓部和第二凸輪輪廓部設(shè)計(jì)為使得，當(dāng)所述電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件沿 所述旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一促動(dòng)器凸輪和第二促動(dòng)器凸輪中的一個(gè)處于開啟位置而另 一個(gè)處于關(guān)閉位置，以使第一電源裝置或第二電源裝置中對(duì)應(yīng)促動(dòng)器凸輪開啟位置的合 閘，而另一個(gè)對(duì)應(yīng)促動(dòng)器凸輪關(guān)閉位置的分閘，或，所述第一促動(dòng)器凸輪和第二促動(dòng)器凸輪 均處于關(guān)閉位置以使第一電源裝置和第二電源裝置均分閘。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，所述第一凸輪輪廓部具有相互 連通的沿第一方向延伸的第一段和相對(duì)于第一方向向外傾斜的第二段，所述第二凸輪輪廓 部具有相互連通的沿第一方向延伸的第一段和相對(duì)于第一方向向外傾斜的第二段； 所述第一凸輪輪廓部的第一段和第二段相連的位置設(shè)置為所述第一凸輪輪廓部的第 一位置，該第一段的與該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為所述第一凸輪輪廓部的第二位置，該 第二段的與該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為所述第一凸輪輪廓部的第三位置； 所述第二凸輪輪廓部的第一段和第二段相連的位置設(shè)置為所述第二凸輪輪廓部的第 一位置，該第一段的與該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為所述第二凸輪輪廓部的第二位置，該 第二段的與該第一位置相對(duì)的端部設(shè)置為所述第二凸輪輪廓部的第三位置； 所述第一凸輪輪廓部設(shè)置尺寸為，當(dāng)所述第一從動(dòng)銷位于所述第一凸輪輪廓部的第一 位置到第二位置時(shí)，所述第一促動(dòng)器凸輪處于其所述關(guān)閉位置，當(dāng)所述第一從動(dòng)銷位于所 述第一凸輪輪廓部的第三位置時(shí)，所述第一促動(dòng)器凸輪處于其所述開啟位置； 所述第二凸輪輪廓部設(shè)置尺寸為，當(dāng)所述第二從動(dòng)銷位于所述第二凸輪輪廓部的第一 位置到第二位置時(shí)，所述第二促動(dòng)器凸輪處于其所述關(guān)閉位置，當(dāng)所述第二從動(dòng)銷位于所 述第二凸輪輪廓部的第三位置時(shí)，所述第一促動(dòng)器凸輪處于其所述開啟位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 所述凸輪組件具有第一滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件，相對(duì)于電機(jī)固定安裝； 所述滑動(dòng)促動(dòng)器還具有第一槽道，所述第一槽道沿第一方向延伸且設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)槽 道的一側(cè)； 所述第一滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件設(shè)置在所述第一槽道中，使得所述滑動(dòng)促動(dòng)器相對(duì)于所述 電機(jī)沿第一方向滑動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 所述凸輪組件具有第二滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件，相對(duì)于電機(jī)固定安裝； 所述滑動(dòng)促動(dòng)器還具有第二槽道，所述第二槽道沿第一方向延伸且設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)槽 道的與所述第二槽道相對(duì)的另一側(cè)； 所述第二滑動(dòng)促動(dòng)器引導(dǎo)件設(shè)置在所述第二槽道中，使得所述滑動(dòng)促動(dòng)器相對(duì)于所述 電機(jī)沿第一方向滑動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求2所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 在所述第一凸輪輪廓部的第三位置處設(shè)置有第一超程段，在所述第一凸輪輪廓部的第 二位置處設(shè)置有第二超程段；以及 在所述第二凸輪輪廓部的第三位置處設(shè)置有第一超程段，在所述第二凸輪輪廓部的第 二位置處設(shè)置有第二超程段。
6. 如權(quán)利要求2所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 在所述第一凸輪輪廓部的第二段中設(shè)置有第一安全階梯，在所示第二凸輪輪廓部的第 二段中設(shè)置有第二安全階梯。
7. 如權(quán)利要求2所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 在所述第一凸輪輪廓部中設(shè)置有與其第二段連通的第一狹槽，該第一狹槽與所述第一 凸輪輪廓部的第二段形成第一彈性部分，在所述第一彈性部分上設(shè)置有第一突起，用于卡 住所述第一從動(dòng)銷； 在所述第二凸輪輪廓部中設(shè)置有與其第二段連通的第二狹槽，該第二狹槽與所述第二 凸輪輪廓部的第二段形成第二彈性部分，在所述第二彈性部分上設(shè)置有第二突起，用于卡 住所述第二從動(dòng)銷。
8. 如權(quán)利要求1所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 所述第一方向與第二方向垂直。
9. 如權(quán)利要求1所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 所述電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)件包括電機(jī)凸輪和固定地安裝在所述電機(jī)凸輪上的電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng) 銷，所述電機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)銷可滑動(dòng)地安裝在所述滑動(dòng)促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)槽道中。
10. 如權(quán)利要求2所述的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于， 所述第一凸輪輪廓部的第一段的長(zhǎng)度與其第二段沿第一方向的投影長(zhǎng)度相同，且其第 二段沿第二方向的投影長(zhǎng)度等于第一促動(dòng)器凸輪使所述第一電源裝置從合閘到分閘所行 進(jìn)的長(zhǎng)度；以及 所述第二凸輪輪廓部的第一段的長(zhǎng)度與其第二段沿第一方向的投影長(zhǎng)度相同，且其第 二段沿第二方向的投影長(zhǎng)度等于第二促動(dòng)器凸輪使所述第二電源裝置從合閘到分閘所行 進(jìn)的長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】H01H3/42GK203882832SQ201420258632
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】C·韋登, 屈昊 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司