專利名稱：用于傳遞旋轉運動的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于傳遞旋轉運動的設備，所述設備包括運動傳 遞構件，該運動傳遞構件用于將能繞旋轉軸線旋轉的驅動體轉變?yōu)槔@ 旋轉軸從動的主體的旋轉運動。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的設備的應用，在該應用中從動體適于操控轉換 開關的接觸。
背景技術：
在某些場合中，需要實現(xiàn)沿確定方向的短促有力的旋轉運動。在某些 情況下，如果可用的驅動源具有相應的運動特性，這會完全沒有問題。然 而，情況并非總是如此?？赡艹霈F(xiàn)可用的驅動源屬于這樣的類型，即其沿 一個方向并且沿另一個方向進行旋轉運動。還存在如下情況，即所包括的驅動源不能立即將所需的有力轉矩實現(xiàn) 必要的較短時長。就所關心的可用驅動源而言，以上這些缺陷還可能同時 出現(xiàn)。這種情況的一個示例是當操控用于控制變壓器電壓的帶負載抽頭變 換裝置中的轉換開關時。在這種情況下，操作運動總是沿相同方向發(fā)生可 能是有利的，并且應當出現(xiàn)相對較短的一段時期。通常，用于這種轉換開 關的驅動源是操作選擇器開關一一即在電壓即將發(fā)生變化時設置到變壓 器繞組的新接入點的連接的機構一一的驅動軸的形式。轉換開關的驅動軸 根據(jù)變壓器的電壓是升高還是降低而沿不同的方向旋轉。從WO 89/08924中已知一種運動傳遞^，該運動傳遞機構能夠將沿 一個或另一個方向的旋轉運動轉變?yōu)閱蜗蜻\動，同時就時間而言將旋轉運 動集中起來。單向運動是通過特殊設計的彈簧以及與該彈簧直接協(xié)作的單 元而發(fā)生的，該彈簧和單元聚集能量并將旋轉運動集中起來。4從SE 0401712-5中已知一種運動傳遞機構，該運動傳遞W^J將沿一個 或另一個方向的旋轉運動轉變?yōu)閱蜗蜻\動，該單向運動通過齒4^機構和軸 及其它M將旋轉運動傳遞到彈簧單元形式的儲能系統(tǒng)中。當具有鎖定設 備的彈簧單元被釋放時，運動被傳遞到最后的軸。轉換選擇器開關和整個 驅動組件用變壓器油包圍。該機構依附于旋轉脈沖從彈簧單元到齒輪的保持棘爪的M返回，以 確保它們相互嚙合。在極端溫度條件下，例如在非常低的油溫(-40匸) 下，油的粘度相對較高，并且返回的旋轉脈沖可能變得太弱而不能確保棘 輪傳動裝置會ii^鎖定位置中。本發(fā)明試圖提供一種用于傳遞旋轉運動的改進設備，其中在極端溫度 條件下也確保了傳遞功能。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了一種如權利要求l中所述的用于傳遞轉 換開關中的旋轉運動的設備。另外，本發(fā)明基于如下實現(xiàn)，即通過線性平移運動發(fā)生交替的旋轉運 動轉變成單向的旋轉運動。根據(jù)該第一方面的本發(fā)明的適當實施方式將從后續(xù)的從屬權利要求2 到10中變得清楚。根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了 一種如權利要求11所述的設備的應用。將參照附圖，通過本發(fā)明有利實施方式的下述詳細描述而僅以示例的 方式來更詳細地i兌明本發(fā)明的實施方式。


圖1是根據(jù)SE-0401712-5的i殳備的縱向剖視圖。圖2示出了用于制動圖1中的部件16的i史備。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的機喊式單向設備的一部分。圖4示出了其上安裝了托架的圖3i殳備的一部分。圖5詳細地示出了托架的一部分。圖6a至6f示意性地示出了運動的順序。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)SE-0401712-5、專利SE-527506的設備。這里，驅動 體1包括輸入驅動軸la、連接到輸入驅動軸la的驅動滑輪lb、圓柱齒輪 4、驅動銷lc以及剛性連接到齒輪4的軸ld。圓柱齒輪4通過驅動銷lc 與驅動滑輪lb嚙合。中間體3包括中間軸3a和支承單元15。從動體2 包括從動軸2a和圓筒16。齒輪4與齒輪5嚙合，齒輪5又與齒輪6嚙合。齒輪5經(jīng)由具有保持 棘爪14的*傳動裝置12連接到軸10，齒輪6經(jīng)由相應的*傳動裝置 13連接到軸11，軸10剛性地連接到齒輪7，軸11剛性地連接到齒輪8。 各IN^傳動裝置12、 13布置成將順時針方向上的旋轉運動從下齒輪傳遞 到各上齒輪，并傳遞到空轉輪，即，允許在旋轉運動的情況下在各下齒輪 逆時針方向上的相對旋轉。兩個上齒輪7、 8中每一個與齒輪9驅動連接， 用以將旋轉運動傳遞到中間軸3。因此，無論輸入驅動軸la在順時針方向還是在逆時針方向上旋轉， 中間軸3a總是在一個相同的方向上旋轉。將中間軸3a連接到從動軸2a的蓄能器包括扁平螺旋彈簧類型的扭轉 彈簧17。該彈簧在一端處由保持裝置支撐在剛性地連接到從動軸2a的圓 筒16上。該螺旋彈簧的另一端與剛性地連接到中間軸3a的支承單元15 接觸。擋桿19設計成緊固圓筒16并因此也緊固從動軸2a，使它們不能旋 轉。擋桿設計成通過釋;^機構20而被釋放，從而允許圓筒16和從動軸旋 轉。在操作中，當中間軸3a順時針旋轉時，支承單元15伴隨該軸一起運 動，并且支承單元15通過與彈簧17接觸而將拉緊彈簧，以實現(xiàn)必需的能 量聚集。蓄能器中的螺旋彈簧總是在一個相同的旋轉方向上張緊。釋放機構設計成在預定的旋轉運動---般小于360。，優(yōu)選大約310° ——之后釋放擋桿。彈簧機構產(chǎn)生很強的時間比。盡管用于旋轉軸3s的時間一般可能總共達到約5秒，但是從動軸的旋轉發(fā)生大約0.2秒的時長。連接到從動軸2a的圓筒16設有用于在結束位置一一即在大約一周后 ——制動圓筒的旋轉的設備，由此制動力被傳遞到連接于中間軸3a的支 承單元15。在圖2中示意性地示出了該該:備，圖2示出了在擋桿即將^L釋 放以允許圓筒16旋轉之前的該設備。圓筒16設有布置在外側的外凸起24 和布置在內(nèi)側的內(nèi)凸起25。在圖中，外凸起與擋桿19接觸。在支承單元 15中安裝有制動彈簧26。支承單元15呈現(xiàn)出扇形凹部27,該扇形凹部 27允許制動彈簧26向外彎曲并因此被拉緊。當圓筒16通過釋放擋桿19而被釋放以旋轉時，圓筒將沿圖中的順時 針方向高速旋轉，直至圓筒16的內(nèi)凸起撞到制動彈簧26。當凸起25撞到制動彈簧26時，導致制動彈簧沿圖中的順時針方向彎 曲，并導致旋轉運動被傳遞到支承單元15。當支承單元一起旋轉時，這導 致螺旋彈簧17 (見圖1)再次張緊。這使得來自圓筒16的剩余能量被轉 移給螺旋彈簧17，以供下一個工作沖程使用。這樣，圓筒16使支承單元15與其一起旋轉直至已經(jīng)完成360。，由 此圓筒的外凸起24撞到擋桿19。當如上所述經(jīng)由制動彈簧通過彈性停止 而將旋轉運動傳遞到支承單元15時，運動脈沖也被傳送到支承單元，該 脈沖在驅動系統(tǒng)中向后分別傳播到驅動軸10和11，并分別傳播到相應的 齒輪5和6。根據(jù)該操作，動力矩將旋轉脈沖傳送到最后的從動齒輪，該 脈沖確保各棘爪14、 13再次分別緊固夾持在IM^傳動裝置12和13中。在極端的操作條件下，當油溫非常低例如-40"C并因此具有相對較高 的粘度時，已經(jīng)證實，所述旋轉脈沖可能會變得太弱而不能確保4iM^傳動 裝置中的掩^。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于使來自輸入驅動軸的運動單向化 并傳遞到中間軸3的改進系統(tǒng)，其中，其功能之一是該系統(tǒng)脫離隨后序列 的事件并因此不受極端操作條件的影響。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的驅動系統(tǒng)的一部分的視圖，其中轉 換開關的驅動軸la根據(jù)變壓器的電壓是增大還是減小而在不同的方向上 旋轉。輸出中間軸3a連接到未示出的中間體3 (見圖1)、相關聯(lián)的蓄能 構件以及具有從動軸2a的從動體2 (見圖1)。為了將驅動軸la的交替旋轉運動轉變?yōu)閺膭虞S2a的單向旋轉運動， 將中間運動構件101 (圖3和圖4)經(jīng)由曲柄;W^ 100連接到驅動軸la。 驅動軸la的交替旋轉運動因此轉變成運動構件101的交替直線運動。該 構件又i殳有干涉裝置102，該干涉裝置用于經(jīng)由驅動構件103將直線運動 轉變?yōu)橹虚g軸(3a)的單向旋轉運動。曲柄機構100由連接到驅動軸la的曲柄盤100a組成，所述曲柄盤連 接到曲柄銷107。該曲柄銷經(jīng)由軸銷112連接到中間運動構件101，所述 構件101包括設有^^裝置102的可移動托架104。掩^裝置102包括第一棘爪114和第二棘爪115，所i^爪，沒計成通 過交替地M驅動構件103而將托架104的直線運動轉變?yōu)轵寗訕嫾?03 的單向旋轉運動。該構件包括設有鉤盤105、 106的軸108以及緊固到該 軸的齒輪109a，所述齒輪109a與設置于中間軸3a的齒輪109b有條件地 驅動連接。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，來自驅動軸la的旋轉運動因此經(jīng)由布置在 上鉤盤105和下鉤盤106之間的可移動托架4 (圖4 )被傳遞到驅動構件 103的輸出軸108。鉤盤105和106各分別設有沿對角設置的突出鉤105a、 105b和106a、 106b (在圖中被遮住了 )。如從圖3中清楚看到的，鉤盤 緊固到軸108，但它們相互錯開90° 。軸108緊固到與齒輪109b，齒輪 109a與齒輪109b嘧合。如從圖3中清楚看到的，這些齒輪相互直接嚙合 的，但它們也可以通過鏈機構(未示出)而有^NiM目互驅動連接。圖5詳細地示出了托架104的一部分。該托架設有平行布置的上蓋板 和下蓋板IIO，在圖中上蓋板被移走了。連桿107在一端處設有與曲柄銷 100b配合的圓形套管111,并在其另一端處活動地軸頸連接到軸銷112， 軸銷112設置在蓋板110之間。蓋板110設計有狹縫113，狹縫113的寬 度適于軸108的直徑。在該狹縫的每側，在蓋板之間與狹縫平行地布置第一棘爪114和第二 棘爪115。每個棘爪分別繞銷114a和115a軸頸連接，銷114a和115a布 置在蓋板之間，其不同之處在于，第一棘爪的銷114a布置在狹縫113的 開口處，而第二棘爪的銷115a布置在狹縫113的內(nèi)端處，這能從圖5中 清楚地看到。在棘爪的軸頸連接的內(nèi)端處，棘爪分別設有滑件114b和 115b，滑件114b和115b分別繞軸銷114c和115c (115c未示出)滑動，軸銷114c和115c與各蓋板平面垂直地布置，其中滑件114b布置在上蓋 板110外，而滑件115b布置在下蓋板110外。在上蓋板和下蓋板110中 設有凹部116和117,以使得各棘爪能夠繞各銷114a和115a平行于蓋板 平面并且沿從狹縫113出來的方向旋轉。片簧118和119布置成沿朝向狹 縫113的向內(nèi)方向彈性地壓按各棘爪114、 115。由于棘爪114、 115在托架104中對稱地布置，所以實現(xiàn)了它們可以 在保持功能的情況下改變位置，使得如果下棘爪115設置成其銷115a位 于狹縫的開口處，則上棘爪114設置成其銷114a位于狹縫的內(nèi)端處。齒 輪109a和109b具有這樣的齒輪齒數(shù)比，以使得當齒輪109a運動一周時， 齒輪109b和輸出中間軸3a運動4周。以機械方式連接到馬達裝置(未示出)的驅動軸la在每次操作中進 行沿任一方向的半周(180° )運動。通過驅動軸la的旋轉，支撐滾子120a、 120b、 120c、 120d之間的線性往復運動在曲柄;M^ 100的幫助下被傳送到 托架104。在向前或向后的往復運動中，取決于哪個鉤位于適當?shù)奈恢茫?滑件114b或115b與上鉤盤的一個鉤114a或114b #^，或者替代地，與 下鉤盤的鉤115a或115b #^。相對側上的不進行^的相對鉤就將相應 的滑件壓到凹部116或117中。一旦驅動軸la完成每個半周，不管驅動軸la旋轉方向如何，軸108 與齒輪109a都始終在相同的方向上一起旋轉90。。由于齒輪109b的齒輪 齒數(shù)比，因此一個整周(360° )的旋轉^L傳送到輸出中間軸3a?，F(xiàn)在將參照圖6a至6f簡要地描述操作模式，圖6a至6f示意性地示 出了運動的順序。在圖6a至6f中，上鉤盤105以整體示出，而下鉤盤106僅示出了輪廓。在圖6a中，曲柄機構位于其后部位置，棘爪115與下鉤盤106中的 滑件115b #^。在圖6b中，曲柄機構已經(jīng)順時針旋轉，并且第一棘爪114與其滑件 114b —起與鉤105a接合，并將沿逆時針的旋轉運動傳送給鉤盤105 (和 軸108 )。在圖6c中，曲柄機構已經(jīng)沿順時針方向進一步旋轉，并且棘爪1159與其滑件115b —起已經(jīng)到達了極限位置，在這里棘爪115處于M入的 過程，與片簧119一起，抵靠鉤盤106以與其鉤106a^。在圖6d中，曲柄機構已經(jīng)沿順時針方向進一步旋轉，并JLi昧爪115 已經(jīng)沿朝狹縫113的方向被壓到它最里面的位置中。在圖6e中，曲柄機構已經(jīng)沿順時針方向進一步旋轉到它的遠端位置 (距最初位置108° )，并且棘爪114已經(jīng)停止在鉤105a處驅動鉤盤105。在圖6f中，曲柄機構已經(jīng)開始其逆時針方向的旋轉，并且^J昧爪115 通過鉤106a驅動下鉤盤106 (到圖中的右側)，并因此將持續(xù)的逆時針旋 轉傳送給軸108。當曲柄機構已經(jīng)到達其最初位置(根據(jù)圖6a)時，當驅動軸la沿任 一方向再次旋轉180。時重復如上循環(huán)。實現(xiàn)了不管驅動軸la的方向如何，都能將單向的旋轉運動經(jīng)由齒輪 109a和109b傳送到軸108并且傳送到連接到軸108的中間軸3a。此外， 與軸108的驅動運動有關的超程被傳送到運動構件101的托架104，所述 超程在圖中用圖6a至6b中托架的中間位置表示，其中在根據(jù)圖6b的位 置中棘爪114僅僅通過鉤105a與上鉤盤105驅動接合。當托架離開根據(jù) 圖6e的位置、直至第二棘/Mi過鉤106a與下鉤盤106掩^時，出現(xiàn)托架 的相應超程。由于該超程，確保了驅動軸la的旋轉運動總是轉變?yōu)橹虚g 軸3a和蓄能構件的必要旋轉運動，并然后經(jīng)由從動軸2a被傳遞到從動體 2。根據(jù)蓄能構件的操作模式，可在驅動系統(tǒng)中從驅動構件103到驅動軸 2a處布置空轉輪(未示出)，以僅僅允許沿一個方向的旋轉，從而確保驅 動運動不會逆轉。根據(jù)蓄能構件的組成，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，中間軸3a和相關聯(lián)的中 間體可形成集成單元。根據(jù)本發(fā)明的方面，還涉及一種用于傳遞轉換開關中的旋轉運動的設 ^^在控制變壓器、電抗器或電容器中的應用。
權利要求
1.一種用于傳遞轉換開關中的旋轉運動的設備，所述設備包括運動傳遞構件，該運動傳遞構件用于將驅動軸(1a)的交替旋轉運動轉變?yōu)槔@從動軸(2a)從動的從動體(2)的單向旋轉運動，其中所述運動傳遞構件包括可繞中間軸(3a)旋轉的中間體(3)；連接到從動體(2)的機械能蓄能構件(17)，所述蓄能構件(17)適于接收來自中間軸(3a)的能量；以及用于將聚集在所述蓄能構件中的機械能傳遞到從動體(2)的裝置，其特征在于，用于將所述驅動軸(1a)的交替旋轉運動轉變?yōu)樗鰪膭虞S(2a)的單向旋轉運動的所述運動傳遞構件包括中間運動構件(101)，該中間運動構件(101)通過曲柄機構(100)連接到所述驅動軸(1a)，以用于將所述交替的旋轉運動轉變?yōu)榻惶娴木€性運動，所述運動構件(101)設有接合裝置(102)，該接合裝置(102)用于經(jīng)由驅動構件(103)將所述線性運動轉變?yōu)樗鲋虚g軸(3a)的單向旋轉運動，并且所述運動構件(101)被設計成表現(xiàn)出與所述被傳遞的旋轉運動相關的超程。
2.如權利要求l所述的設備，其特征在于，所述驅動構件(103)包 括軸(108)，該軸(108)經(jīng)由齒輪(109a、 109b )與所述中間軸(3a) 有條件地驅動連接。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述中間運動構件(IOI) 包括托架(104)，并且所述接合裝置(102)包括第一保持棘爪(114) 和第二保持棘爪(115)，所述第一和第二棘爪適于在所述托架的往復運 動期間交替地與緊固到所述軸(108)的鉤盤(105、 106)接合，從而將 所述單向旋轉運動傳送給所述軸(108 )。
4.如權利要求1至3所述的設備，其特征在于，所述曲柄機構(IOO) 包括緊固到所述驅動軸(la)的曲柄盤(100a)，并且連桿(107)通過 曲柄銷(100b)偏心地軸頸連接，所述連桿軸頸連接到所述托架(104)。
5.如權利要求3至4所述的設備，其特征在于，所述托架(104)布 置在上鉤盤(105 )和下鉤盤(106)之間。
6.如權利要求3至5所述的設備，其特征在于，上鉤盤(105)和下 鉤盤(106)分別設有分別沿直徑設置的鉤(105a、 105b)和鉤(106a、 106b)，并且所述鉤盤及其鉤以90°彼此錯開。
7.如權利要求3至6所述的設備，其特征在于，所述托架(104)的 第一棘爪(114)和第二棘爪(115)在它們的一端處通過銷(114a、 115a) 軸頸連接在所述托架(104)上，而在它們的另一端處設有滑件(114c、 115b)。
8.如權利要求1至7所述的設備，其特征在于，所述驅動軸(la) 的旋轉運動的至少10%適于引起所1^動構件的線性超程。
9.如權利要求1至8所述的設備，其特征在于，所述中間體(103 ) 構成所述蓄能構件(17)的整體部分。
10.如權利要求1至9所述的設備，其特征在于，所述驅動軸(la) 和所ii^動軸(2a)是平行的。
11. 一種如權利要求1至10所述的用于傳遞轉換開關中的旋轉運動的 i史備在控制變壓器、電抗器或電容器中的應用。
全文摘要
一種用于傳遞轉換開關中的旋轉運動的設備，該設備包括運動傳遞構件，該運動傳遞構件用于將驅動軸(1a)的交替旋轉運動轉變?yōu)槔@從動軸(2a)從動的從動體(2)的單向旋轉運動。該運動傳遞構件包括可繞中間軸(3a)旋轉的中間體(3)。機械能蓄能構件(17)連接到所述從動體。用于將驅動軸(1a)的交替旋轉運動轉變?yōu)閺膭虞S(2a)的單向旋轉運動的所述運動傳遞構件包括連接到曲柄機構(100)的中間運動構件。該運動構件設有接合裝置(102)，用于經(jīng)由驅動構件(103)將線性運動轉變?yōu)橹虚g軸(3a)的單向旋轉運動。
文檔編號H01H9/00GK101326602SQ200680046068
公開日2008年12月17日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權日2005年12月9日
發(fā)明者拉爾斯·榮松 申請人:Abb研究有限公司