>[0039]動觸頭20a和轉軸30a利用彈簧、彈簧穿軸和承力軸連接并通過彈簧的作用力使前述各元件安裝為觸頭轉軸系統(tǒng)。該觸頭轉軸系統(tǒng)可以被構造成,當彈簧施加于承力軸上的作用力對旋轉軸12a形成的轉矩、使得動觸頭20a與轉軸30a貼合時,動觸頭位于第一穩(wěn)定位置;當彈簧施加于承力軸上的作用力對旋轉軸12a形成的轉矩、使得動觸頭20a與轉軸30a分離并能夠穩(wěn)定在分離位置時,動觸頭位于第二穩(wěn)定位置。
[0040]利用本發(fā)明的方案,在動觸頭的斥開過程中,可將動觸頭20a穩(wěn)定在第二穩(wěn)定位置,以降低動觸頭頻繁顫動的頻率和次數(shù),改善了分斷過程中,動觸點與靜觸點之間頻繁接觸、斥開、再接觸造成的燒損。同時,當動觸頭處于第二穩(wěn)定位置時,動觸點和靜觸點之間產(chǎn)生的電弧容易受到滅弧柵片的磁吸作用而進入滅弧室,可以加速對電弧的切割,縮短短路分斷時間。
[0041]上述的觸頭轉軸系統(tǒng),本發(fā)明中公開兩種實施例,下面將結合附圖對每一種實施例進行詳細說明。
[0042]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的觸頭轉軸系統(tǒng)俯視圖。
[0043]如圖1?2所示,觸頭轉軸系統(tǒng)I主要包括動觸頭20a、轉軸30a,彈簧穿軸16a和兩拉簧18a。動觸頭20a上焊接有動觸點208a,遠離動觸點208a的一側設置有旋轉軸12a、承力軸14a0
[0044]兩拉簧18a以動觸頭20a的中間對稱平面對稱地設置在動觸頭20a兩側。彈簧穿軸16a位于動觸頭20a的讓位凹槽210內。拉簧18a的一端掛接于彈簧穿軸16a上,另一端掛接于承力軸14a上,且彈簧穿軸16a的兩端同時掛接在轉軸30a的曲面部上并可沿著曲面部移動。在拉簧18a的拉力作用下,動觸頭20a與轉軸30a可安裝成如圖1所示的第一穩(wěn)定位置。
[0045]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的動觸頭的主視圖。如圖3所示,長條狀動觸頭20a在遠離動觸點208a的部分設置有旋轉孔202a、承力孔204a。根據(jù)本實施例,旋轉軸12a穿過旋轉孔202a,承力軸14a穿過承力孔204a。
[0046]動觸頭20a遠離動觸點208a的部分形成有讓位凹槽210,在動觸頭20a斥開過程中,讓位凹槽210為彈簧穿軸16a從斥開臨界位置移動到第二穩(wěn)定位置讓位。優(yōu)選地,讓位凹槽210具有兩個相對設置的高側壁214和低側壁215,高側壁214和低側壁215具有高度差。當動觸頭20a斥開時,由高側壁214的壁面推動彈簧穿軸16a;當動觸頭復位時,由低側壁215的頂端的棱邊216推動彈簧穿軸16a。棱邊216對彈簧穿軸16a的推力的作用線與旋轉孔202a的距離較大,即對旋轉孔202a處形成力矩的力臂較大,因此動觸頭20a復位時所需的復位力相對較小。當然,讓位凹槽210的結構還有其他實施例,本領域技術人員能夠根據(jù)預期要達到的功能及效果選擇設置。
[0047]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的轉軸的剖視圖。如圖4所示,轉軸30a具有空腔308a。動觸頭20a能夠穿過轉軸30a的空腔308a。轉軸30a朝向空腔308a的兩個相對內壁具有第一定位槽302a(另一個未示出),動觸頭20a的旋轉軸12a安裝于(例如,鉸接到)兩個對稱的第一定位槽302a內。安裝時,旋轉軸12a的兩端同時從第一定位槽302a的開口端滑入至圓弧端,并與圓弧端貼合,實現(xiàn)動觸頭20a與轉軸30a的安裝。安裝后,動觸頭20a能夠以旋轉軸12a為中心相對于轉軸30a旋轉。
[0048]如圖4所示,轉軸30a與讓位凹槽210對應的部分形成有連續(xù)的曲面部,當彈簧穿軸16a安裝在讓位凹槽210內時,其兩端可同時沿曲面部運動。曲面部可以包括第一凹部310、第二凹部311和位于第一凹部310和第二凹部311之間的第一凸部312。當彈簧穿軸16a位于第一凸部312時,拉簧18a達到最大伸長量,動觸頭位于斥開臨界位置;當拉簧18a施加于承力軸14a上的作用力對旋轉軸12a形成的轉矩、使得動觸頭20a與轉軸30a貼合時、且當彈簧穿軸16a位于第一凹部310內,動觸頭位于第一穩(wěn)定位置;當彈簧18a施加于承力軸14a上的作用力對旋轉軸12a形成的轉矩、使得動觸頭20a與轉軸30a分離并穩(wěn)定在分離位置、且當彈簧穿軸16a位于第二凹部311內,動觸頭位于第二穩(wěn)定位置。
[0049]具體地,如圖5所示,圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的轉軸的曲面部的一個實施例的示意圖。曲面部包括弧形段901、902、903、904、906和直線段905。優(yōu)選地,弧形段901、906的曲面直徑與彈簧穿軸16a的直徑相同,第一凹部310形成于弧形段901的圓弧面部分,第二凹部311由弧形段906的圓弧面部分和直線段905組成。第一凹部310對應于動觸頭20a的第一穩(wěn)定位置;第二凹部311對應于動觸頭20a的第二穩(wěn)定位置,第二穩(wěn)定位置在第二凹部311內的具體位置由拉簧18a的剛度決定。此外,第一凸部312例如是由弧形段902、903、904連接而成的曲面部分。
[0050]更優(yōu)地,弧形段902與901相切,弧形段903的兩端分別與弧形端902、904相切,弧形段904還與直線段905相切。此外,弧形段903的直徑優(yōu)選地小于弧形段902。較小直徑的弧形段903可起到加速作用,可以使動觸頭30a在斥開過程初始階段,拉簧18a的伸長量盡快達到最大,觸頭轉軸系統(tǒng)可盡早到達斥開臨界位置。類似地,弧形段904可以對到達斥開臨界位置后的斥開過程進行加速。
[0051]本領域技術人員應當理解,上文描述的第一凹部、第二凹部和第一凸部的弧形段和相互關系僅僅是示例性的。除此之外,任何能夠實現(xiàn)本發(fā)明目的的任何形狀和結構都可以應用于第一凹部、第二凹部和第一凸部。
[0052]結合圖5所示,L0、L1和L2分別表示動觸頭20a在第一穩(wěn)定位置、斥開臨界位置和第二穩(wěn)定位置下彈簧穿軸16a與承力軸14a軸心距,其對應于拉簧18a的長度。在斥開臨界位置,LI對應拉簧18a的最大伸長量。LO和L2均小于LI,S卩,第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置時的拉簧長度均小于斥開臨界位置時拉簧的長度。優(yōu)選地,L0、L1和L2的大小關系可以表示為:L0<L2<<L1,(LI —L0) > (LI — L2)。動觸頭30a到達斥開臨界位置時拉簧18a的儲能最大,動觸頭繼續(xù)張開的速度能夠更快。斥開穩(wěn)定后,與拉簧力直接相關的動觸頭的復位力能夠更小,復位更容易。
[0053]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的動觸頭位于斥開臨界位置的示意圖。此時,彈簧穿軸16a位于第一凸部312。
[0054]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的動觸頭位于斥開極限位置的示意圖。斥開極限位置是動觸頭在電動斥力的作用下所能斥開的最大位置,根據(jù)設置的拉簧18a的剛度的不同,動觸頭由第一穩(wěn)定位置運動至第二穩(wěn)定位置的行程小于或等于動觸頭由第一穩(wěn)定位置運動至斥開極限位置的行程。
[0055]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的動觸頭分別位于第一穩(wěn)定位置、第二穩(wěn)定位置和斥開極限位置時的示意圖。如圖8所示,當動觸頭20a在承力軸14a處受到沿拉簧18a軸心并指向彈簧穿軸16a的拉力Fii,F(xiàn)ii對旋轉軸12a產(chǎn)生的力矩使得動觸頭20a貼合在轉軸30a上并位于第一穩(wěn)定位置;當動觸頭20a受到指向棱邊216的拉簧拉力的分力F12,F(xiàn)12對旋轉軸12a產(chǎn)生的力矩使得動觸頭20a與轉軸30a分離并穩(wěn)定在第二穩(wěn)定位置;斥開極限位置為動觸頭被斥開的最大位置。
[0056]本發(fā)明提供的觸頭轉軸系統(tǒng),能夠保證在動觸頭20a斥開和復位過程中,彈簧穿軸16a可始終沿著轉軸30a上的曲面部同步運動而不偏斜。具體地,如圖2所示,彈簧穿軸16a設有兩個導向片602,兩個導向片602對稱的設置在動觸頭20a的兩側并為動觸頭20a的運動提供導向。兩個導向片602的設置可以是與動觸頭20a貼合,也可以是與動觸頭20a形成較小的配合間隙。動觸頭20a在斥開或復位過程中,可沿著導向片602運動以保證其對中性。導向片602可以是單獨的部件套裝并固定在彈簧穿軸16a上,也可直接形成在彈簧穿軸16a上。
[0057]進一步地,觸頭轉軸系統(tǒng)還包括用于限定動觸頭20a斥開的極限位置的限位結構。具體地,如圖3?4所示,動觸頭20a靠近承力孔204a的部位形成有斥開限位凸起212,轉軸30a與斥開限位凸起212對應的部位形成有內凹的圓弧面316,動觸頭20a斥開后,斥開限位凸起212與內凹的圓弧面316抵靠實現(xiàn)限位