專利名稱：帶隔離功能的手動操作電機起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于可人力操作的機電式斷路器領(lǐng)域，特別是涉及一種帶隔離功能的 手動操作電機起動器。
背景技術(shù)：
手動操作電機起動器是一種常用的低壓電器，它包括一個可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的操作 手柄、一個離合機構(gòu)、一個連桿機構(gòu)、一個觸頭推板和包括至少一對動觸頭和靜觸頭、觸頭 支持、觸頭彈簧的觸頭裝置。所述手柄可以在觸頭閉合和斷開位置之間轉(zhuǎn)動，離合機構(gòu)連接 于手柄與所述的連桿機構(gòu)之間，將手柄的轉(zhuǎn)動傳遞給連桿機構(gòu)。所述的連桿機構(gòu)包括鎖扣、 跳扣、頂板、儲能彈簧及多個連桿。當操作手柄旋轉(zhuǎn)時，通過離合機構(gòu)的轉(zhuǎn)動使連桿機構(gòu)的 頂板產(chǎn)生擺動，頂板的擺動推壓觸頭推板動作，觸頭推板的動作繼而帶動觸頭裝置的觸頭 支持和動觸頭動作，動觸頭的動作使動觸頭與靜觸頭之間實現(xiàn)斷開或閉合。當旋轉(zhuǎn)手柄旋 轉(zhuǎn)到閉合位置時，觸頭推板抬起，動觸頭在觸頭彈簧的彈力作用下與靜觸頭接觸閉合；在動 觸頭與靜觸頭未發(fā)生熔焊的情況下，當旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn)到斷開位置時，觸頭推板將動觸頭壓 下，從而使動觸頭與靜觸頭分離。觸頭熔焊是指由過電流導致的動觸頭與靜觸頭之間的熔焊，在熔焊狀態(tài)下，動 觸頭與靜觸頭之間不能正常分離。在觸頭熔焊的情況下，當操作人員在手動操作電機起 動器執(zhí)行斷開操作時，手柄可旋轉(zhuǎn)到斷開位置，但動觸頭與靜觸頭因熔焊在一起而仍保 持閉合，這是十分危險的。為了規(guī)避這種危險，國家標準GB14048. 1-2006. 7. 1.6. 1做出 要求，規(guī)定此類電器產(chǎn)品在執(zhí)行觸頭斷開操作并發(fā)生熔焊時，其手柄上的操作力在達到 GB14048. 1-2006. 8. 2. 5. 2. 1中給定的值之前，手柄不允許到達和置于斷開位置，以顯示出 熔焊故障的存在，保證操作人員的安全。但是實際上，目前市場上大部分產(chǎn)品在人為預(yù)留的 觸頭超程及配合公差和塑料材料的彈性變形的影響下，即使觸頭處于熔焊狀態(tài)，操作手柄 也能在一個小于國標標準給定值的操動力作用下達到和處于斷開位置。專利號為ZL200480003806. 0的發(fā)明專利公開了一種電磁斷路器，它有一個可在 閉合和斷開位置之間轉(zhuǎn)動并通過傳動件作用在觸橋托架上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，無需通過附加 的構(gòu)件，在所述觸橋與靜觸頭熔焊連接在一起的狀態(tài)下，當旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置向分斷位置旋轉(zhuǎn) 時，所述傳動件被觸橋托架通過轉(zhuǎn)向機構(gòu)保持在一個位置，在此位置上，所述傳動件阻止旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)到斷開位置。由于此種斷路器阻止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)到斷開位置的效果是 通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和傳動件上設(shè)有的兩個成型輪廓實現(xiàn)的，而這兩個成型輪廓在各自的零 件上分別是孤立的筋，其強度較小，如果用于大規(guī)格產(chǎn)品，則在較大的操作力下，其筋的強 度仍不能可靠保證旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置在觸頭熔焊時不能到達斷開位置。另外，這兩個成型輪廓 在阻擋接觸時，其中有一個成型輪廓所受到的阻擋力是軸向的，即阻擋作用力是沿著該成 型輪廓的安裝軸(傳動軸線)的軸向的，所以要求傳動件安裝為不能沿傳動軸線的軸向移 動。這樣的設(shè)計實際上存在一些不合理之處一是為實現(xiàn)傳動件不能軸向移動，需要增加阻 止傳動件軸向移動的結(jié)構(gòu)；二是由于增加了阻止傳動件軸向移動的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)會對傳動
4件的轉(zhuǎn)動靈活性產(chǎn)生影響，從而會對傳動機構(gòu)的傳動性能不利；三是成型輪廓所受到的軸 向力位于成型輪廓邊緣，且偏離傳動軸線的距離較大，所以該軸向力會形成一個較大的力 矩，該力矩的支點軸與成型輪廓的傳動軸線垂直，從而導致兩個成型輪廓的受力不對稱，并 且因該力矩載荷需增加成型輪廓的厚度，不利于產(chǎn)品小形化的設(shè)計。此外，此種斷路器只要 發(fā)生熔焊現(xiàn)象，不論熔焊程度如何，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置均不能被置于斷開位置。然而，目前人 們迫切需要的是一種在觸頭嚴重熔焊時確保手柄能夠與觸頭實際位置一致顯示、在觸頭輕 微熔焊時通過手動旋轉(zhuǎn)操作手柄能夠?qū)崿F(xiàn)觸頭分斷的新式的帶隔離功能的手動操作電機 起動器。

實用新型內(nèi)容本實用新型的一個目的是提供一種帶隔離功能的手動操作電機起動器，在動、靜 觸頭發(fā)生熔焊無法分離時，使手柄停留在能夠與觸頭實際狀態(tài)顯示一致的位置上，確保手 柄無法被置于斷開位置。本實用新型的另一個目的是提供一種帶隔離功能的手動操作電機起動器，在動、 靜觸頭發(fā)生輕微熔焊時，使操作人員通過手感能夠感知，并通過旋轉(zhuǎn)手柄的操作力協(xié)助消 除輕微熔焊，使動、靜觸頭恢復正常分斷，使手柄能夠到達與觸頭斷開實際狀態(tài)顯示一致的 斷開位置上。本實用新型的再一個目的是充分利用傳動機構(gòu)原有傳動性能的結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢，進一 步優(yōu)化和簡化其結(jié)構(gòu)，使設(shè)計結(jié)構(gòu)非常簡單且合理，能夠以簡單、可靠的方式實現(xiàn)符合國家 標準的工作，而且具有更高的觸頭熔焊安全保護的達標等級，能很好滿足產(chǎn)品小型化的設(shè) 計要求，并且能適用于大操作力的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的帶隔離功能的手動操作電機起動器采用了如下 技術(shù)方案。本實用新型的帶隔離功能的手動操作電機起動器包括一個可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的操作手柄1、一個離合機構(gòu)、一個連桿機構(gòu)4、一個觸頭推 板5和包括至少一對動觸頭和靜觸頭6，7的觸頭裝置100，其中所述操作手柄1可以在觸頭 閉合和斷開位置之間轉(zhuǎn)動，所述離合機構(gòu)連接于操作手柄1與所述的連桿機構(gòu)4之間，當操 作手柄1旋轉(zhuǎn)時，通過離合機構(gòu)的轉(zhuǎn)動，將手柄的轉(zhuǎn)動傳遞給連桿機構(gòu)4，當旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn) 到閉合位置A時，觸頭推板5抬起，動觸頭6在觸頭彈簧10的彈力作用下與靜觸頭7接觸 閉合；在動觸頭與靜觸頭6，7未發(fā)生熔焊的情況下，當旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn)到斷開位置B時，觸頭 推板5將動觸頭6壓下，從而使動觸頭與靜觸頭6，7分離。所述離合機構(gòu)由一對具有嚙合 關(guān)系的傳動齒輪2，3構(gòu)成，所述傳動齒輪2固定在操作手柄1的手柄軸上，當操作手柄1旋 轉(zhuǎn)時，傳動齒輪2隨手柄以手柄軸為中心轉(zhuǎn)動，通過所述傳動齒輪3及與傳動齒輪3連接的 連桿機構(gòu)4，將手柄的轉(zhuǎn)動作用到觸頭推板5上。一個凸臺8，形成在所述傳動齒輪2上，一 個阻擋面31形成在所述傳動齒輪3上，在動觸頭與靜觸頭6，7未發(fā)生熔焊的情況下，轉(zhuǎn)動 手柄1作“閉合”或“分斷”操作時，傳動齒輪2、3嚙合，所述凸臺8與阻擋面31都不接觸， 以使手柄1能正常進入“接通”位置A或“分斷”位置B ；當轉(zhuǎn)動手柄1作“分斷”操作時，在 動觸頭與靜觸頭6，7發(fā)生熔焊、且從手柄1施加的操作力加儲能彈簧46的彈力所形成的合 力不能克服觸頭彈簧10的彈力加觸頭熔焊焊接力所形成的合力的情況下，凸臺8與阻擋面31接觸，在凸臺8與阻擋面31接觸期間，傳動齒輪2、3不嚙合，由阻擋面31阻止凸臺8、傳 動齒輪2、手柄1轉(zhuǎn)動，以使手柄1只能到達“熔焊”位置C，而不能到達“分斷”位置B。所述的傳動齒輪2和傳動齒輪3是一對圓錐齒輪，并且是一對輪齒不布滿圓周的 不完全齒輪機構(gòu)，所述的凸臺8形成在傳動齒輪2面對齒輪3的沒有輪齒部分的圓周上，阻 擋面31形成在傳動齒輪3面對齒輪2的設(shè)有輪齒部分的圓周上。所述的圓錐齒輪是直齒 圓錐齒輪。所述的凸臺8與阻擋面31共同組成限位結(jié)構(gòu)，并且在凸臺8與阻擋面31接觸時， 凸臺8作用于阻擋面31的作用力的方向沿著傳動齒輪3轉(zhuǎn)動的圓周方向，阻擋面31作用 于凸臺8的反作用力的方向沿著傳動齒輪O)的轉(zhuǎn)動的圓周方向。所述的凸臺8與阻擋面 31之間的作用力與反作用力都不平行于手柄軸或樞軸49的軸線，使手柄軸和樞軸49不會 因凸臺8與阻擋面31的接觸而增加軸向力。所述的連桿機構(gòu)4包括鎖扣41、肘桿42、跳扣43、連桿44、頂板45、儲能彈簧46、 一對安裝板47、48、樞軸49、銷軸50、鎖扣軸51，該連桿機構(gòu)的各傳動部件和傳動齒輪3都 安裝在該對安裝板上。其中所述的樞軸49的兩端分別固定安裝在該對安裝板47，48上，所 述傳動齒輪3樞轉(zhuǎn)地安裝在處于該對安裝板47，48之間的樞軸49的中段部分上，所述肘桿 42的兩端分別與傳動齒輪3、跳扣43鉸鏈連接。所述的銷軸50的兩端分別固定安裝在該對 安裝板47，48上，所述頂板45樞轉(zhuǎn)地安裝在處于該對安裝板47，48之間的銷軸50的中段 部分上，所述連桿44的兩端分別與頂板45、跳扣43鉸鏈連接。所述的儲能彈簧46的一端 與頂板45連接，另一端與兩個安裝板47，48連接或與兩個安裝板47，48中之一連接。所述 的鎖扣41樞轉(zhuǎn)地安裝在鎖扣軸51上，該鎖扣軸51的兩端分別固定安裝在該對安裝板47， 48上，其中段部分處于安裝板47，48之間；頂板45與觸頭推板5之間以推壓接觸的方式配 合并傳遞力。所述的儲能彈簧06)的另一端與兩個安裝板47，48連接是通過一個過渡件連接 的，所述過渡件的的兩端分別固定安裝在該對安裝板47，48上。所述的安裝板47或48上設(shè)有一個人字形軌跡槽471，允許一個第一凸起431和 一個第二凸起432分別插入軌跡槽471內(nèi)，并且與軌跡槽471具有配合間隙，其中所述的第 一凸起431形成在跳扣43上，或者第一凸起431與肘桿42為同一體元件，所述的第二凸起 432形成在傳動齒輪3上，或者，第二凸起432與肘桿42為同一體元件。所述的第一凸起 431與肘桿42為同一體元件是指將第一凸起431和肘桿42與跳扣43形成鉸鏈連接并穿過 跳扣43上的鉸接孔的那個端頭制成同一體元件；所述的第二凸起432與肘桿42為同一體 元件是指將第二凸起432和肘桿42與傳動齒輪3鉸鏈連接并穿過傳動齒輪3上的鉸接孔 的那個端頭制成同一體元件。所述的操作手柄1的手柄軸的軸線垂直于所述樞軸49的軸線。
圖1是本實用新型的一個帶隔離功能的手動操作電機起動器的剖視圖，圖中起動 器處于合間狀態(tài)。圖2是本實用新型的帶隔離功能的手動操作電機起動器的手柄、傳動齒輪、連桿 機構(gòu)、觸頭裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖中各傳動件的位置為觸頭處于閉合狀態(tài)的位置。
6[0019]圖3是圖2的左側(cè)視圖。圖4是圖2的右側(cè)視圖。圖5是本實用新型的帶隔離功能的手動操作電機起動器的手柄、傳動齒輪、連桿 機構(gòu)、觸頭裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖中各傳動件的位置為觸頭處于熔焊狀態(tài)的位置。圖6是圖5的左側(cè)視圖。圖7是本實用新型的帶隔離功能的手動操作電機起動器的手柄、傳動齒輪、連桿 機構(gòu)、觸頭裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖中各傳動件的位置為觸頭處于斷開狀態(tài)的位置。圖8是圖7的左側(cè)視圖。圖9是本實用新型的帶隔離功能的手動操作電機起動器的俯視圖，圖中示出了旋 轉(zhuǎn)手柄的三個位置，包括閉合位置A、斷開位置B、熔焊位置C。
具體實施方式
根據(jù)以下對僅作為非限制性例子給出的并結(jié)合附圖中示出的本實用新型的具體 實施方式的描述，本實用新型相對于前述現(xiàn)有技術(shù)獨有的特性和優(yōu)點將變得更加清楚和更
易于理解。圖1表示處于合閘狀態(tài)的本實用新型的一個帶隔離功能的手動操作電機起動器 的剖視圖。如圖1所示的手動操作電機起動器包括一個可圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)的操作手柄1、 由一對具有嚙合關(guān)系的傳動齒輪2、3構(gòu)成的離合機構(gòu)，一個連桿機構(gòu)4、一個觸頭推板5和 觸頭裝置100。所述的手柄1上設(shè)有手柄軸(圖中未示出)，手柄1通過手柄軸樞轉(zhuǎn)地安裝 在電機起動器的外殼11上。所述的手柄1處于外殼11的外面以供手動操作，手柄軸的一 端伸入外殼U內(nèi)，其上固定有傳動齒輪2，當轉(zhuǎn)動手柄1時，傳動齒輪2隨手柄1以手柄軸 為中心轉(zhuǎn)動。所述的觸頭裝置100包括至少一個安裝在觸頭支持9上的動觸頭6、與動觸 頭6配對設(shè)置的靜觸頭7以及為動觸頭6與靜觸頭7的閉合接觸提供彈力的觸頭彈簧10。 觸頭支持9的數(shù)量由電機起動器的極數(shù)決定，每極設(shè)置一個觸頭支持，如圖1所示的三極電 機起動器設(shè)置三個觸頭支持，圖示的觸頭裝置為雙觸點觸橋裝置，兩個橋式布置的動觸點 同步移動，同時實現(xiàn)與兩個靜觸頭的接通/分斷。每個靜觸頭分別與接線裝置(圖中未示 出)連接，以使觸頭裝置接入主電路中。本實用新型的電機起動器的觸頭裝置不限于雙觸 點的方案，也可以是單觸點形式。觸頭彈簧10，用以驅(qū)動動觸頭6與靜觸頭7的閉合接通， 也就是說，在無操作力或其它外力作用于觸頭支持9的情況下，觸頭彈簧10自動驅(qū)使動觸 頭6與靜觸頭7閉合接通，并為動觸頭6與靜觸頭7的閉合提供彈性的接觸力。這種觸頭 裝置的接通/分斷動作之間存在以下聯(lián)動關(guān)系在“分斷”操作時，手動操作手柄1的動作 或連桿機構(gòu)4的跳閘動作產(chǎn)生一個操作力，該操作力作用于觸頭支持9，并克服觸頭彈簧10 的彈力，使動觸頭6與靜觸頭7分斷。在電機起動器處于分斷狀態(tài)下，所述的操作力始終作 用于觸頭支持9。在“合閘”操作時，手動操作手柄1使連桿機構(gòu)4撤去作用于觸頭支持9 上的操作力，在觸頭彈簧10的彈力驅(qū)動下，動觸頭6與靜觸頭7自動閉合接通。在觸頭發(fā) 生熔焊時若執(zhí)行分斷操作，不管手動操作分斷還是連桿機構(gòu)4的跳閘動作，所述的操作力 雖然還作用于觸頭支持9，但當該操作力不足以克服觸頭熔焊的焊接力和觸頭彈簧10的彈 性力時，觸頭支持9不能被驅(qū)動移動，即不能驅(qū)使動觸頭6與靜觸頭7實現(xiàn)分斷。在多極觸 頭支持的情況下，通過觸頭推板5實現(xiàn)多極觸頭支持的統(tǒng)一聯(lián)動，或者說觸頭推板5控制了多極觸頭支持9的同步移動，即來自連桿機構(gòu)4的操作力先作用于觸頭推板5，再由觸頭推 板5同時分別作用于各個觸頭支持9。在觸頭未發(fā)生熔焊的情況下，通過連桿機構(gòu)4向觸頭 推板5施加操作力或撤去操作力，可使觸頭推板5產(chǎn)生移動，從而帶動各個動觸頭6同步執(zhí) 行與靜觸頭7的分斷或接通。在觸頭發(fā)生熔焊且分斷操作的情況下，由于觸頭熔焊而觸頭 支持9不能移動，即無法被觸頭推板5推動。如圖2至4所示，起動器的連桿機構(gòu)4包括鎖扣41、肘桿42、跳扣43、連桿44、頂 板45、儲能彈簧46和一對安裝板47、48。肘桿42具有如圖4所示的鉸鏈連接的結(jié)構(gòu)肘桿 42兩端的端頭分別與肘桿的桿身形成大約90度彎曲，其中一個端頭插入傳動齒輪3上的鉸 接孔內(nèi)，另一個端頭插入跳扣43上的鉸接孔內(nèi)，使肘桿42的兩端分別與傳動齒輪3、跳扣 43鉸鏈連接。連桿44具有如圖4所示的鉸鏈連接的結(jié)構(gòu)連桿44兩端的端頭分別與連桿 的桿身形成大約90度彎曲，其中一個端頭插入跳扣43上的另一個鉸接孔內(nèi)，另一個端頭插 入頂板45上的鉸接孔內(nèi)，使連桿44的兩端分別與跳扣43、頂板45鉸鏈連接。頂板45樞轉(zhuǎn) 地安裝在一對安裝板47、48之間的并固定在安裝板47、48上的銷軸50上，也就是說，銷軸 50的一端與安裝板47固定連接，銷軸50的另一端與安裝板48固定連接，位于兩個安裝板 47、48之間的銷軸50的中段部分(指處于該對安裝板之間的部分)與頂板45樞轉(zhuǎn)連接，使 頂板45可繞銷軸50擺動，而該擺動可推壓觸頭推板5移動，將頂板45擺動的力和位移傳 遞給觸頭推板5 ；反之，觸頭推板5的移動也可推壓頂板45擺動，將觸頭推板5移動的力和 位移傳遞給頂板5。由此可見，頂板45與觸頭推板5之間是以推壓接觸的方式配合并傳遞 力。本實用新型這種設(shè)計結(jié)構(gòu)的推壓接觸必定在以下三種情況下存在。一種情況是分 斷操作過程，是指不管觸頭是否發(fā)生熔焊，在電機起動器執(zhí)行分斷操作的全過程中所述的 推壓接觸始終存在，該推壓接觸的主動方是頂板45。在觸頭未發(fā)生熔焊的情況下，頂板45 能推動壓板45移動，而在觸頭發(fā)生熔焊的情況下，頂板45不能推動觸頭壓板5移動。由此 可見，在電機起動器執(zhí)行分斷操作過程中，如果頂板45不能推動觸頭壓板5移動，則標志著 觸頭發(fā)生熔焊故障。第二種情況是電機起動器處于正常的分斷狀態(tài)，在該狀態(tài)下，所述的推 壓接觸始終存在，主動方還是頂板45。第三種情況是合間操作過程，在電機起動器執(zhí)行合閘 操作的動作過程中，所述的推壓接觸也存在，但主動方是觸頭推板5。然而在電機起動器進 入閉合接通狀態(tài)后，頂板45與觸頭推板5之間是否還保持推壓接觸關(guān)系是不一定的，通常 情況下，為了滿足動觸頭超程的需要設(shè)計成頂板45與觸頭推板5之間有一個間隙，在二者 分離的情況下，當然他們之間也就不存在推壓接觸的關(guān)系。頂板45與觸頭推板5之間的推 壓接觸的配合方式的優(yōu)點在于當推壓接觸關(guān)系存在時，頂板45與觸頭推板45之間可傳遞 力和位移；當推壓接觸關(guān)系不存在時，它們之間不存在相互的作用力。圖4中，儲能彈簧46是為頂板45推壓觸頭推板5提供驅(qū)動力的元件。儲能彈簧 46的一端與頂板45連接，另一端與安裝板47或者安裝板48連接，或者儲能彈簧46的另一 端也可以與兩個安裝板47、48連接，這種與兩個安裝板47、48連接的具體結(jié)構(gòu)方案是儲能 彈簧46的另一端與一個過渡件(如連接銷，圖中未示出)連接，而該過渡件的一端與安裝 板47固定連接，該過渡件的另一端與安裝板48固定連接。在電機起動器的觸頭“閉合”操 作過程中，手動操作力通過手柄1經(jīng)傳動齒輪2、3和連桿機構(gòu)4使儲能彈簧46儲能，此操 作過程也是連桿機構(gòu)4向觸頭推板5撤去操作力的過程，在該過程中，由于觸頭彈簧10的彈力作用，頂板45與觸頭推板5之間的推壓接觸關(guān)系還存在，但主動方是觸頭推板5，即觸 頭推板5推壓頂板45。在電機起動器的觸頭進入“閉合”狀態(tài)后，連桿機構(gòu)4的機構(gòu)約束力 克服儲能彈簧46的彈性力，使連桿機構(gòu)4處于穩(wěn)定狀態(tài)，儲能彈簧46保持儲能，此時，在觸 頭彈簧10的彈力作用下，動觸頭6與靜觸頭7閉合。在電機起動器的“分斷”操作過程中， 手動操作力通過手柄1移動跳扣43或者脫扣機構(gòu)(圖中未示出)的觸動力觸動鎖扣41，使 連桿機構(gòu)4的機構(gòu)約束力瓦解，儲能彈簧46釋放能量，并驅(qū)動頂板45推壓觸頭推板5。鎖 扣軸51的一端固定在安裝板47上，另一端固定在安裝板48上，處于兩個安裝板之間的中 段部分與鎖扣41樞轉(zhuǎn)連接，使鎖扣41樞轉(zhuǎn)地安裝在鎖扣軸51上，因而鎖扣41可繞鎖扣軸 51轉(zhuǎn)動。在鎖扣41與跳扣43上分別設(shè)有一個相互配合的互鎖結(jié)構(gòu)，當該結(jié)構(gòu)處于互鎖狀 態(tài)時，鎖扣41對跳扣43提供一個互鎖用的較小的作用力，該作用力使連桿機構(gòu)4能形成較 大的機構(gòu)約束力，而該機構(gòu)約束力能克服儲能彈簧46的彈力，而使連桿機構(gòu)4處于穩(wěn)定狀 態(tài)。當外力(通常是來自脫扣裝置的觸動力)觸動鎖扣41使它繞鎖扣軸51轉(zhuǎn)動時，會導 致互鎖結(jié)構(gòu)由互鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換為解鎖狀態(tài)，在解鎖狀態(tài)下，連桿機構(gòu)4的機構(gòu)約束力瓦解，導 致儲能彈簧46釋放能量，頂板45可在儲能彈簧46的彈力作用下，繞銷軸50轉(zhuǎn)動(除非觸 頭發(fā)生熔焊)。如圖2或圖5所示，安裝板47、48不僅用于安裝連桿機構(gòu)4，而且還用于安裝傳動 齒輪3。手柄1通過由一對具有嚙合關(guān)系的傳動齒輪2、3構(gòu)成的離合機構(gòu)以及與傳動齒輪 3連接的連桿機構(gòu)4作用在觸頭推板5上。傳動齒輪3樞轉(zhuǎn)地安裝在該對安裝板47、48之 間的并固定在安裝板47、48上的樞軸49上，即樞軸49的一端固定在安裝板47上，樞軸49 的另一端固定在安裝板48上，樞軸49的中段部分處于該對安裝板47、48之間，其上樞轉(zhuǎn)地 安裝有一個傳動齒輪3，使傳動齒輪3可繞樞軸49轉(zhuǎn)動。樞軸49與手柄軸(圖中未示出) 垂直，傳動齒輪2、3是一對圓錐齒輪，優(yōu)選采用直齒圓錐齒輪，但它們的輪齒不布滿圓周， 是一對不完全齒輪機構(gòu)。轉(zhuǎn)動手柄1，則帶動固定在手柄軸上的傳動齒輪2轉(zhuǎn)動，在傳動齒 輪2和傳動齒輪3嚙合的情況下，傳動齒輪2的轉(zhuǎn)動則會驅(qū)動傳動齒輪3轉(zhuǎn)動。由于傳動 齒輪2、3是不完全齒輪機構(gòu)，所以它們之間存在不嚙合的情況，這種不嚙合的情況，正好配 合連桿機構(gòu)4利用儲能彈簧的彈力實現(xiàn)觸頭的快速分斷或閉合。在觸頭未發(fā)生熔焊的情況 下，由于儲能彈簧46的彈力能克服觸頭彈簧10的彈力而使觸頭推板5移動，實現(xiàn)動觸頭6 與靜觸頭7的分斷。但在觸頭發(fā)生熔焊的情況下，儲能彈簧46的彈力不能克服觸頭彈簧10 的彈力加觸頭熔焊的焊接力的合力，所以頂板45不能推動觸頭推板5移動。然而，觸頭彈 簧10的彈力與觸頭熔焊的焊接力的合力，使觸頭推板5對頂板45形成了反作用力，該反作 用力不僅使頂板45保持在某一位置，而且還通過頂板45、連桿44、跳扣43、肘桿42的力傳 遞，可以使傳動齒輪3保持在某一位置，而該位置通過形成在傳動齒輪2的適當位置上的一 個凸臺與傳動齒輪3上的一個阻擋面組成的限位結(jié)構(gòu)，使手柄1牢固地保持在圖9所示對 應(yīng)的熔焊位置C處，此時儲能彈簧46的能量不能釋放，動觸頭6與靜觸頭7繼續(xù)保持熔接 狀態(tài)。如圖5和6所示，在傳動齒輪2上設(shè)有一個凸臺8，傳動齒輪3上設(shè)有一個阻擋面 31，凸臺8與阻擋面31共同組成所述的限位結(jié)構(gòu)。凸臺8形成在傳動齒輪2面對齒輪3的 沒有輪齒部分的圓周上，阻擋面31形成在傳動齒輪3面對齒輪2的設(shè)有輪齒部分的圓周 上，以使在傳動齒輪2、3嚙合時，凸臺8與阻擋面31不接觸。而在凸臺8與阻擋面31接觸期間，傳動齒輪2、3不嚙合。通過凸臺8和阻擋面31形成的這樣的限制結(jié)構(gòu)，確保了當觸 頭發(fā)生嚴重熔焊時可靠阻止操作手柄1被操縱力強行旋轉(zhuǎn)到達觸頭正常“分斷”位置。下 面說明這種結(jié)構(gòu)的工作原理。在動觸頭6與靜觸頭7無熔焊情況下，轉(zhuǎn)動手柄1作“閉合” 或“分斷”操作，都不會導致阻擋面31與凸臺8接觸，以使手柄1能正常進入如圖9所示的 “閉合”位置A或“分斷”位置B。在動觸頭6與靜觸頭7發(fā)生熔焊的情況下，轉(zhuǎn)動手柄1作 “分斷”操作時，會導致阻擋面31與凸臺8接觸，以將傳動齒輪2連同手柄1停留在如圖9 所示的“熔焊”位置C上，而不能到達“分斷”位置B。
以下結(jié)合附圖2至8分別展示的對應(yīng)“閉合”、“斷開”、“熔焊”的起動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 進一步說明該動作功能是如何保證實現(xiàn)的。圖2-4的閉合過程和狀態(tài)當轉(zhuǎn)動手柄1向“閉合”位置旋轉(zhuǎn)操作時，手柄1由圖9所示的“分斷”位置B，沿 圖9所示的紙平面順時針轉(zhuǎn)到“閉合”位置A，手柄1的轉(zhuǎn)動帶動傳動齒輪2繞手柄軸(圖 中未示出)轉(zhuǎn)動，傳動齒輪2通過嚙合傳動，驅(qū)動傳動齒輪3轉(zhuǎn)動，儲能彈簧46儲能，直到 手柄轉(zhuǎn)到圖9所示的“閉合”位置時，連桿機構(gòu)4的機構(gòu)約束力自動形成，并使連桿機構(gòu)4 處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時傳動齒輪2、3及與固定在手柄軸上的傳動齒輪2 —體形成的凸臺8與 阻擋面31以及連桿機構(gòu)4、動觸頭6、靜觸頭7等各運動件的位置如圖2-4所示。在“閉合” 操作的全過程直到手柄到達“閉合”位置，凸臺8與阻擋面31始終不接觸。圖7-8的正常斷開過程和狀態(tài)當在正常情況下，轉(zhuǎn)動手柄1向“分斷”位置旋轉(zhuǎn)操作時，手柄1由圖2-4所示的 “閉合”位置，沿圖9所示的紙平面逆時針轉(zhuǎn)動，手柄1的轉(zhuǎn)動帶動傳動齒輪2繞手柄軸(圖 中未示出)轉(zhuǎn)動，傳動齒輪2通過嚙合傳動，驅(qū)動傳動齒輪3轉(zhuǎn)動，傳動齒輪3的轉(zhuǎn)動帶動 肘桿42、跳扣43移動，而導致連桿機構(gòu)4的機構(gòu)約束力瓦解，儲能彈簧46釋放能量，儲能 彈簧46的彈力驅(qū)動頂板45繞銷軸50轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動方向為圖8所示的順時針方向)，頂板45 的轉(zhuǎn)動一方面推壓觸頭推板5移動，而使動觸頭6與靜觸頭7分斷，另一方面通過連桿44、 跳扣43、肘桿42驅(qū)動傳動齒輪3繞樞軸49轉(zhuǎn)動一個角度，并到達圖7所示的位置。由于傳 動齒輪3轉(zhuǎn)動了一個足夠大的角度，該角度使得阻擋面31遠離凸臺8較大的距離，所以在 “分斷”操作的全過程中，凸臺8與阻擋面31始終不發(fā)生接觸，從而不影響手柄1轉(zhuǎn)動到圖 9所示的“分斷”位置B。傳動齒輪2、3及凸臺8與阻擋面31以及連桿機構(gòu)4、動觸頭6、靜 觸頭7等各運動件的位置如圖7和8所示。圖5-6的熔焊時分斷過程和狀態(tài)當在觸頭發(fā)生熔接情況下，如轉(zhuǎn)動手柄1作“分斷”操作，手柄1由圖2-4所示的觸 頭接觸位置，沿圖9所示的紙平面逆時針轉(zhuǎn)動，手柄1的轉(zhuǎn)動帶動傳動齒輪2繞手柄軸(圖 中未示出)轉(zhuǎn)動，傳動齒輪2通過嚙合傳動，驅(qū)動傳動齒輪3轉(zhuǎn)動，傳動齒輪3的轉(zhuǎn)動帶動 肘桿42、跳扣43移動，而導致連桿機構(gòu)4的機構(gòu)約束力瓦解(該機構(gòu)約束力的瓦解還可以 由前述的脫扣機構(gòu)的脫扣動作所致)。但是，由于觸頭熔焊無法分離所致，頂板45使儲能彈 簧46不能釋放彈性力，頂板45通過連桿44、跳扣43、肘桿42將傳動齒輪3限制停留在如 圖5、6所示位置，從這兩個圖對比可見，由于傳動齒輪3被觸頭推板5通過連桿機構(gòu)4限制 保持在某一固定位置，傳動齒輪3不能轉(zhuǎn)動足夠大的角度，使阻擋面31不能遠離凸臺8足 夠大的距離，所以再轉(zhuǎn)動手柄1時，凸臺8與阻擋面31接觸，阻擋面31阻擋凸臺8運動，限制了傳動齒輪2和手柄1繞手柄軸(圖中未示出)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，手柄1保持在圖9所示的“熔 焊”位置C。此時，由于本實用新型通過凸臺8與阻擋面31組成的限制結(jié)構(gòu)具有足夠的強 度，所以對手柄1施加的手動操作力不可能克服阻擋面31對于凸臺8的阻擋力，故而不可 能使手柄1到達圖9所示的“分斷”位置。除非在觸頭熔接較輕微的情況下，只有當該手動 操作力加儲能彈簧46的彈力的合力能克服觸頭彈簧10的彈力加觸頭輕微熔焊焊接力的合 力，才能迫使動觸頭6與靜觸頭7擺脫輕微熔接實現(xiàn)分斷。 由圖6所示可見，所述的凸臺8與阻擋面31接觸配合時，凸臺8作用于阻擋面31 的作用力的方向是沿著傳動齒輪3繞樞軸49轉(zhuǎn)動的圓周方向，而阻擋面31作用于凸臺8 的反作用力的方向是沿著傳動齒輪2繞手柄軸轉(zhuǎn)動的圓周方向，因此，凸臺8與阻擋面31 之間的作用力與反作用力的方向是與離合機構(gòu)的傳動齒輪2、3之間嚙合所形成的作用力 與反作用力的方向一致，即都是沿著傳動齒輪2、3轉(zhuǎn)動的圓周方向，這一結(jié)構(gòu)設(shè)計與前述 的現(xiàn)有技術(shù)具有本質(zhì)的不同，該不同使本實用新型產(chǎn)生了現(xiàn)有技術(shù)所沒有的功能效果在 觸頭發(fā)生輕微熔焊時，從手柄1施加的手動操作力加儲能彈簧46的彈力所形成的合力一 般能夠克服觸頭彈簧10的彈力加觸頭輕微熔焊焊接力所形成的合力，使動觸頭6與靜觸頭 7在手動操作下實現(xiàn)了強行分斷，這一方面提高了裝置的安全等級，另一方面可通過手感獲 知觸頭熔焊故障發(fā)生的前兆。這一結(jié)構(gòu)設(shè)計還產(chǎn)生了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果凸臺8與 阻擋面31之間的作用力與反作用力都不平行于手柄軸或樞軸49的軸線，也就是說手柄軸 和樞軸49不會因凸臺8與阻擋面31的接觸而增加軸向力，這使得由傳動齒輪2、3、手柄軸 和樞軸49組成的傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)十分簡單，傳動齒輪2、3的轉(zhuǎn)動靈活性很好，不存在軸向 力所致的機殼等零部件的變形，有利于產(chǎn)品的小型化設(shè)計，而且能適用于操作力大的大規(guī) 格產(chǎn)品。 本實用新型的連桿機構(gòu)4采用了一對安裝板47、48，連桿機構(gòu)4的各零件和傳動齒 輪3都安裝在這對安裝板47、48上。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得頂板45、傳動齒輪3等受力 件顯著提高了承受載荷的能力，大大減小了這些元件受力后的形狀與位置變化，從而有助 于同樣體積的連桿機構(gòu)4可適用于操作力更大的大規(guī)格產(chǎn)品。為了更好地適用于操作力大的大規(guī)格產(chǎn)品，如圖3、6、8所示，本實用新型裝置在 安裝板47上設(shè)有一個人字形軌跡槽471，允許一個第一凸起431和一個第二凸起432分別 插入軌跡槽471內(nèi)。所述的第一凸起431形成在跳扣43上，或者，將第一凸起431和肘桿 42與跳扣43形成連接的那個端頭制成同一體元件，即第一凸起431與肘桿42為同一體元 件。在第一凸起431與肘桿42為同一體元件時，其安裝結(jié)構(gòu)為肘桿42與跳扣43鉸鏈連 接的那個端頭穿過跳扣43上的鉸接孔后，再插入軌跡槽471內(nèi)。所述的第二凸起432形成 在傳動齒輪3上，或者，將第二凸起432和肘桿42與傳動齒輪3連接的那個端頭制成同一 體元件，即第二凸起432與肘桿42為同一體元件。在第二凸起432與肘桿42為同一體元 件時，其安裝結(jié)構(gòu)為肘桿42與傳動齒輪3鉸鏈連接的那個端頭穿過傳動齒輪3上的鉸接 孔后，再插入軌跡槽471。通過控制所述的兩個凸起432，431與軌跡槽471的配合間隙，可改 善連桿機構(gòu)4的運動精度，也可減小大操作力下連桿機構(gòu)4的各運動件的位置誤差與形變。應(yīng)該理解到的是，上述實施方式只是對本實用新型的說明，而不是對本實用新型 的限制，任何不超出本實用新型實質(zhì)精神范圍內(nèi)的實用新型創(chuàng)造，均落入本實用新型的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶隔離功能的手動操作電機起動器，它包括一個可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的操作手柄 (1)、一個離合機構(gòu)、一個連桿機構(gòu)G)、一個觸頭推板(5)和包括至少一對動觸頭和靜觸頭 (6,7)的觸頭裝置(100)，其中所述操作手柄(1)可以在觸頭閉合和斷開位置之間轉(zhuǎn)動，所述離合機構(gòu)連接于操作手 柄(1)與所述的連桿機構(gòu)(4)之間，當操作手柄(1)旋轉(zhuǎn)時，通過離合機構(gòu)的轉(zhuǎn)動，將手柄 的轉(zhuǎn)動傳遞給連桿機構(gòu)G)，當旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn)到閉合位置A時，觸頭推板( 抬起，動觸頭 (6)在觸頭彈簧(10)的彈力作用下與靜觸頭(7)接觸閉合；在動觸頭與靜觸頭(6，7)未發(fā) 生熔焊的情況下，當旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn)到斷開位置B時，觸頭推板(5)將動觸頭(6)壓下，從而 使動觸頭與靜觸頭(6，7)分離，其特征在于所述離合機構(gòu)由一對具有嚙合關(guān)系的傳動齒輪(2，3)構(gòu)成，所述傳動齒輪O)固定在 操作手柄⑴的手柄軸上，當操作手柄⑴旋轉(zhuǎn)時，傳動齒輪⑵隨手柄以手柄軸為中心轉(zhuǎn) 動，通過所述傳動齒輪C3)及與傳動齒輪C3)連接的連桿機構(gòu)G)，將手柄的轉(zhuǎn)動作用到觸 頭推板(5)上，一個凸臺(8)，形成在所述傳動齒輪( 上，一個阻擋面(31)形成在所述傳動齒輪3 上，在動觸頭與靜觸頭(6，7)未發(fā)生熔焊的情況下，轉(zhuǎn)動手柄(1)作“閉合”或“分斷”操作 時，傳動齒輪0、3)嚙合，所述凸臺⑶與阻擋面(31)都不接觸，以使手柄⑴能正常進入 “接通”位置A或“分斷”位置B，當轉(zhuǎn)動手柄(1)作“分斷”操作時，在動觸頭與靜觸頭(6，7)發(fā)生熔焊、且從手柄(1)施 加的操作力加儲能彈簧G6)的彈力所形成的合力不能克服觸頭彈簧(10)的彈力加觸頭熔 焊焊接力所形成的合力的情況下，凸臺(8)與阻擋面(31)接觸，在凸臺(8)與阻擋面(31) 接觸期間，傳動齒輪(2、3)不嚙合，由阻擋面(31)阻止凸臺(8)、傳動齒輪(2)、手柄(1)轉(zhuǎn) 動，以使手柄(1)只能到達“熔焊”位置C，而不能到達“分斷”位置B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動器，其特征在于，所述的傳動齒輪(2)和傳動齒輪(3)是 一對圓錐齒輪，并且是一對輪齒不布滿圓周的不完全齒輪機構(gòu)，所述的凸臺(8)形成在傳 動齒輪( 面對齒輪C3)的沒有輪齒部分的圓周上，阻擋面(31)形成在傳動齒輪C3)面對 齒輪O)的設(shè)有輪齒部分的圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起動器，其特征在于，所述的凸臺(8)與阻擋面(31)共 同組成限位結(jié)構(gòu)，并且在凸臺(8)與阻擋面(31)接觸時，凸臺(8)作用于阻擋面(31)的作 用力的方向沿著傳動齒輪(3)轉(zhuǎn)動的圓周方向，阻擋面(31)作用于凸臺(8)的反作用力的 方向沿著傳動齒輪O)的轉(zhuǎn)動的圓周方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起動器，其特征在于，所述的凸臺(8)與阻擋面(31)之間的 作用力與反作用力都不平行于手柄軸或樞軸G9)的軸線，使手柄軸和樞軸G9)不會因凸 臺(8)與阻擋面(31)的接觸而增加軸向力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起動器，其特征在于，所述的圓錐齒輪是直齒圓錐齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動器，其特征在于，所述的連桿機構(gòu)(4)包括鎖扣(41)、肘 桿(42)、跳扣(43)、連桿(44)、頂板(45)、儲能彈簧(46)、一對安裝板(47、48)、樞軸(49)、 銷軸(50)、鎖扣軸(51)，其中所述的樞軸G9)的兩端分別固定安裝在該對安裝板(47，48)上，所述傳動齒輪(3)樞轉(zhuǎn)地安裝在處于該對安裝板(47，48)之間的樞軸09)的中段部分上，所述肘桿G2)的兩 端分別與傳動齒輪(3)、跳扣鉸鏈連接，所述的銷軸(50)的兩端分別固定安裝在該對安裝板(47，48)上，所述頂板05)樞轉(zhuǎn) 地安裝在處于該對安裝板(47，48)之間的銷軸(50)的中段部分上，所述連桿G4)的兩端 分別與頂板(45)、跳扣03)鉸鏈連接，所述的儲能彈簧G6)的一端與頂板0 連接，另一端與兩個安裝板(47，48)連接或 與兩個安裝板G7，48)中之一連接；所述的鎖扣Gl)樞轉(zhuǎn)地安裝在鎖扣軸(51)上，該鎖扣軸(51)的兩端分別固定安裝在 該對安裝板(47，48)上，其中段部分處于安裝板(47，48)之間；頂板0 與觸頭推板( 之間以推壓接觸的方式配合并傳遞力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的起動器，其特征在于，所述的儲能彈簧06)的另一端與兩個 安裝板(47，48)連接是通過一個過渡件連接的，所述過渡件的的兩端分別固定安裝在該對 安裝板(47，48)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的起動器，其特征在于，所述的安裝板07)或08)上設(shè)有一 個人字形軌跡槽G71)，允許一個第一凸起031)和一個第二凸起(43 分別插入軌跡槽 (471)內(nèi)，并且與軌跡槽071)具有配合間隙，其中所述的第一凸起G31)形成在跳扣03)上，或者第一凸起G31)與肘桿02)為同一 體元件，所述的第二凸起(43 形成在傳動齒輪C3)上，或者，第二凸起032)與肘桿02)為 同一體元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起動器，其特征在于，所述的第一凸起031)與肘桿02)為 同一體元件是指將第一凸起(431)和肘桿0 與跳扣形成鉸鏈連接并穿過跳扣G3) 上的鉸接孔的那個端頭制成同一體元件；所述的第二凸起(43 與肘桿0 為同一體元件 是指將第二凸起(43 和肘桿0 與傳動齒輪( 鉸鏈連接并穿過傳動齒輪( 上的鉸 接孔的那個端頭制成同一體元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動器，其特征在于，所述的操作手柄(1)的手柄軸的軸線 垂直于所述樞軸G9)的軸線。
專利摘要一種帶隔離功能的手動操作電機起動器，手柄可以在觸頭閉合和斷開位置之間轉(zhuǎn)動，一對具有嚙合關(guān)系的傳動齒輪連接于手柄與連桿機構(gòu)之間，固定在手柄軸上的傳動齒輪上形成一凸臺，其后連接連桿機構(gòu)的傳動齒輪上形成一阻擋面，在動、靜觸頭未發(fā)生熔焊情況下，轉(zhuǎn)動手柄作閉合或分斷操作時，傳動齒輪嚙合，凸臺與阻擋面都不接觸，以使手柄能正常進入與觸頭狀態(tài)一致的閉合位置或分斷位置，在觸頭裝置發(fā)生熔焊且從手柄施加的操作力加儲能彈簧的彈力所形成的合力不能克服觸頭彈簧的彈力加觸頭熔焊焊接力所形成的合力的情況下，轉(zhuǎn)動手柄作分斷操作時，凸臺與阻擋面接觸，并由阻擋面通過凸臺阻止手柄轉(zhuǎn)動，以使手柄只能到達熔焊位置而不能到達分斷位置。
文檔編號H02P1/10GK201878064SQ20102053450
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者李偉, 胡吉慶 申請人:上海諾雅克電氣有限公司