致動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于操作定位元件的致動(dòng)器。在這些致動(dòng)器中的公共要求是定位元件能夠與電馬達(dá)脫開(kāi)，該電馬達(dá)通過(guò)傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)定位元件。在一些用途中，致動(dòng)器非常緊湊，以至于脫開(kāi)致動(dòng)器的僅有方法是拆卸致動(dòng)器的部件。不過(guò)，為了使得定位元件再次與電馬達(dá)連接，需要拆卸整個(gè)致動(dòng)器，以便保證拆卸的部件合適地裝配。本發(fā)明通過(guò)提供一種致動(dòng)器來(lái)克服這種問(wèn)題，該致動(dòng)器包括兩個(gè)有齒的輪，這兩個(gè)有齒的輪能夠通過(guò)相互移動(dòng)而相互脫開(kāi)，兩個(gè)有齒的輪各自包括至少兩個(gè)有齒的輪緣，該至少兩個(gè)有齒的輪緣定位成有間距，該間距至少等于一個(gè)有齒的輪緣的寬度。因此，提供的致動(dòng)器非常緊湊，其中，用于脫開(kāi)定位元件所需的空間實(shí)際上減小至有齒的輪的寬度。而且，該結(jié)構(gòu)保證牢固嚙合，從而使得致動(dòng)器非常可靠。
【專利說(shuō)明】致動(dòng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分中所述的、用于操作定位元件的致動(dòng)器。
[0002]致動(dòng)器用于家具、醫(yī)院床、病人升降器等中。致動(dòng)器還有在工業(yè)領(lǐng)域中的用途，其中，它們例如用于制造設(shè)備和太陽(yáng)能面板中。在特定實(shí)施例中，致動(dòng)器設(shè)計(jì)為馬達(dá)操作器，用于操作在電源配電系統(tǒng)中使用的開(kāi)關(guān)設(shè)備。因此，本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求2的前序部分中所述的、用于打開(kāi)和關(guān)閉在電源配電系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)的馬達(dá)操作器，該電源配電系統(tǒng)例如公共中高壓配電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]實(shí)施為用于開(kāi)關(guān)設(shè)備的馬達(dá)操作器的致動(dòng)器為已知，例如見(jiàn)Chance C0.AB的US4804809、Chance C0.AB 的 US5254814、Linak Α/S 的 W02008/052548A1和 Viserge Ltd.的W02006/106364。這些馬達(dá)操作器是用于安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備前面的單獨(dú)單元，如在ChanceC0.AB的US4804809和Viserge Ltd.的W02006/106364中所述。馬達(dá)操作器包含在防風(fēng)雨和防破壞的外殼中，該外殼有相當(dāng)大的容積。而且，它應(yīng)當(dāng)完全能夠在所有的天氣條件下操作以及以可靠方式操作。開(kāi)關(guān)設(shè)備的前表面暴露于戶外，這是馬達(dá)操作器的總體尺寸并不很重要的原因。不過(guò)，還已知一種類型的開(kāi)關(guān)設(shè)備，其中，前表面由前門(mén)覆蓋，以便保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備的前表面和防止未經(jīng)許可地進(jìn)入開(kāi)關(guān)設(shè)備。該前門(mén)限制了可用于馬達(dá)操作器的空間，還使得安裝復(fù)雜，因?yàn)榻乖陂_(kāi)關(guān)設(shè)備的機(jī)柜中進(jìn)行打孔和焊接。
[0004]還應(yīng)當(dāng)考慮到馬達(dá)操作器可以就地或在遠(yuǎn)處被驅(qū)動(dòng)，以便打開(kāi)和關(guān)閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)。在一些情況下，可能需要執(zhí)行開(kāi)關(guān)設(shè)備的人工操作。這可能是在供電網(wǎng)中的輸電線(例如電纜)發(fā)生故障、損壞或斷開(kāi)時(shí)的情況，例如由于挖掘。這還可能是故障馬達(dá)操作器時(shí)的情況，或者當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員希望人工操作開(kāi)關(guān)設(shè)備和對(duì)輸電線進(jìn)行維護(hù)時(shí)。在這種情況下，輸電線必須通過(guò)操作開(kāi)關(guān)設(shè)備的接地開(kāi)關(guān)而與地電勢(shì)連接。在多種開(kāi)關(guān)設(shè)備中，這種動(dòng)作只能在開(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)為斷開(kāi)并且用于電源開(kāi)關(guān)的操作工具拔出時(shí)進(jìn)行。這意味著馬達(dá)操作器將不得不從開(kāi)關(guān)設(shè)備上拆卸。為了操作開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸，在彈簧力在電源開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)變操作中釋放之前，彈簧必須被壓縮。當(dāng)彈簧并不處于它的松弛狀態(tài)時(shí)，取出馬達(dá)操作器將是很困難的任務(wù)，且可能導(dǎo)致彈簧的突然釋放和引起操作軸旋轉(zhuǎn)，這應(yīng)當(dāng)避免。因此，通常使用這樣的馬達(dá)操作器，其中，馬達(dá)操作器的自鎖機(jī)構(gòu)能夠釋放。這也使得馬達(dá)操作器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并影響總體尺寸。這種相當(dāng)大容積類型的開(kāi)關(guān)設(shè)備在ABB Kraft Α/S的W097/16660中可見(jiàn)，該W097/16660公開(kāi)了一種基于蝸輪傳動(dòng)裝置的輸電裝置，該輸電裝置有基于彈簧的脫開(kāi)機(jī)構(gòu)，因此裝置在并不由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)可以人工操作。不過(guò)，這種裝置構(gòu)成相當(dāng)笨重的結(jié)構(gòu)，這很難改型。因此，裝置還很難拆卸以便允許人工操作開(kāi)關(guān)設(shè)備。
[0005]另一種具有更小尺寸的、基于蝸輪傳動(dòng)裝置的馬達(dá)操作器在Linak Α/S的W02010/034313A2中公開(kāi)。它的較小尺寸以及操作單元和驅(qū)動(dòng)該單元的馬達(dá)是兩個(gè)單獨(dú)單元的情況使得它很容易改型。能夠首先通過(guò)松開(kāi)保持器元件(從而釋放蝸輪傳動(dòng)裝置)然后通過(guò)拆卸操作器單元而人工操作這種馬達(dá)操作器。不過(guò)，拆卸操作器單元和重新連接它是費(fèi)時(shí)間和麻煩的任務(wù)。而且，通過(guò)松開(kāi)保持器元件，多個(gè)滾珠與蝸輪脫開(kāi)，從而釋放蝸輪。在釋放后，保持器元件不能再簡(jiǎn)單地緊固，因?yàn)闈L珠需要重新布置在蝸輪中的相應(yīng)數(shù)目的孔中。因此這可能需要由授權(quán)人員來(lái)維護(hù)馬達(dá)操作器。因此這可能進(jìn)一步增加開(kāi)關(guān)設(shè)備的停機(jī)時(shí)間。當(dāng)重新安裝馬達(dá)操作器時(shí)，使得馬達(dá)操作器的聯(lián)接部件的位置和開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸的位置對(duì)齊可能成為問(wèn)題。因此，需要一種馬達(dá)操作器，它克服了與已知馬達(dá)操作器相關(guān)聯(lián)的這些問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于開(kāi)關(guān)設(shè)備中的馬達(dá)操作器，它有較小尺寸、較低成本，且它可以以簡(jiǎn)單、可靠和快速的方式脫開(kāi)，以便能夠人工操作該開(kāi)關(guān)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明通過(guò)下列方案實(shí)現(xiàn)，其中，具有由電馬達(dá)通過(guò)傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)的定位元件的致動(dòng)器包括兩個(gè)有齒的輪，這兩個(gè)有齒的輪能夠通過(guò)相互移動(dòng)而相互脫開(kāi)，用于脫開(kāi)定位元件。兩個(gè)有齒的輪各自包括至少兩個(gè)有齒的輪緣，該至少兩個(gè)有齒的輪緣定位成有間距，該間距至少等于有齒的輪緣的寬度。致動(dòng)器非常緊湊，其中，用于脫開(kāi)定位元件所需的空間實(shí)際上減小至有齒的輪的寬度。而且，該結(jié)構(gòu)保證牢固嚙合，從而使得致動(dòng)器非?？?br> O
[0008]在一種結(jié)構(gòu)中，致動(dòng)器實(shí)施為用于電源配電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備的馬達(dá)操作器，其中，開(kāi)關(guān)設(shè)備包括機(jī)柜，該機(jī)柜有至少一個(gè)操作軸，用于位于機(jī)柜內(nèi)部的至少一個(gè)電源開(kāi)關(guān)。操作軸有聯(lián)接部件，該聯(lián)接部件可從機(jī)柜的前表面接近，且操作軸可在至少兩個(gè)位置之間旋轉(zhuǎn)，即對(duì)應(yīng)于電源開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)位置。馬達(dá)操作器包括殼體，該殼體有前表面和后表面以及連接該前表面和后表面的側(cè)表面。致動(dòng)器的定位元件實(shí)施為具有第一和第二端部的可旋轉(zhuǎn)適配器，其中，第一端部將與開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸的聯(lián)接部件接合。適配器布置在殼體的前表面中的開(kāi)口內(nèi)。馬達(dá)操作器還包括電馬達(dá)。在致動(dòng)器的該實(shí)施例中，傳動(dòng)裝置的有齒的輪包括用于驅(qū)動(dòng)適配器的第一有齒的輪和與該第一有齒的輪嚙合的第二有齒的輪。第二有齒的輪與電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連接。第一有齒的輪能夠相對(duì)于第二有齒的輪移動(dòng)或者反之亦然，這樣，第一有齒的輪被拉動(dòng)而與第二有齒的輪脫開(kāi)，從而中斷與電馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)連接。實(shí)施為馬達(dá)操作器的這種致動(dòng)器非常緊湊，從而使得它非常適用于操作開(kāi)關(guān)設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)。有齒的輪和它們與適配器連接的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化提供了對(duì)于所述問(wèn)題的非?？煽康慕鉀Q方案。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，在兩個(gè)有齒的輪緣上的齒相同地布置，并包括線性面。因此，兩個(gè)有齒的輪可以通過(guò)簡(jiǎn)單的單向運(yùn)動(dòng)而相互移動(dòng)。
[0010]在致動(dòng)器的一個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)裝置的至少一個(gè)有齒的輪與釋放部件接合，該釋放部件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以在第一位置和第二位置之間移動(dòng)。這通過(guò)使得釋放部件有至少一個(gè)凸起(該凸起與固定環(huán)的至少一個(gè)引導(dǎo)件接合)而實(shí)現(xiàn)，其中，引導(dǎo)件的各端有擱置部分，分別對(duì)應(yīng)于第一和第二位置。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)釋放部件，適配器能夠與電馬達(dá)脫開(kāi)。當(dāng)致動(dòng)器實(shí)施為馬達(dá)操作器時(shí)，這將能夠通過(guò)使用該適配器或者通過(guò)取出適配器并因此直接接近開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸而人工操作該開(kāi)關(guān)設(shè)備。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器包括至少一個(gè)彈簧，該彈簧布置在第一有齒的輪和第二有齒的輪之間，這樣，第一有齒的輪相對(duì)于第二有齒的輪進(jìn)行彈簧負(fù)載。當(dāng)?shù)谝缓偷诙旋X的輪彼此相對(duì)移動(dòng)時(shí)，彈簧將幫助使得該第一和第二有齒的輪可靠哨合。
[0012]釋放部件能夠與檢測(cè)裝置聯(lián)接，該檢測(cè)裝置用于檢測(cè)釋放部件相對(duì)于固定環(huán)的位置。因此，能夠記錄兩個(gè)有齒的輪是否嚙合。
[0013]優(yōu)選是，馬達(dá)操作器將裝備有鎖定裝置，該鎖定裝置用于固定和記錄適配器是否插入和適配器是否正確插入。用于接收信號(hào)的接收器與控制箱連接，用于監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作狀態(tài)。
[0014]致動(dòng)器的傳動(dòng)裝置可以設(shè)計(jì)為蝸輪傳動(dòng)裝置，該蝸輪傳動(dòng)裝置有蝸桿和蝸輪。蝸輪傳動(dòng)裝置已知非?？煽坎⒂凶枣i特性。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器包括用于確定第一有齒的輪的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，該第一有齒的輪用于驅(qū)動(dòng)定位元件。當(dāng)致動(dòng)器實(shí)施為馬達(dá)操作器，且定位元件實(shí)施為適配器時(shí)，關(guān)于適配器的旋轉(zhuǎn)角度的信息能夠與關(guān)于電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變的信息一起記錄，且后一個(gè)信息用于確定電源開(kāi)關(guān)的位置。有利的是使用傳感器來(lái)確定適配器的角度，因此也確定電源開(kāi)關(guān)的操作軸的角度。開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變對(duì)于不同開(kāi)關(guān)設(shè)備(不僅對(duì)于不同制造商，而且對(duì)于相同類型和商標(biāo))以不同角度來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)將馬達(dá)操作器裝備和安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備上時(shí)的處理過(guò)程優(yōu)選是將執(zhí)行學(xué)習(xí)(learning)時(shí)期，其中，作為第一動(dòng)作，馬達(dá)操作器將迫使電源開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)至閉合狀態(tài)，并因此儲(chǔ)存關(guān)于在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)的角度的信息。然后，必須使用馬達(dá)操作器來(lái)執(zhí)行第二動(dòng)作，以便迫使電源開(kāi)關(guān)從閉合狀態(tài)往回至斷開(kāi)狀態(tài)，并因此儲(chǔ)存關(guān)于在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)的角度的信息。從儲(chǔ)存的角度可以描繪出至少三個(gè)不同的角度刻度，這三個(gè)角度刻度描述了電源開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)狀態(tài)、電源開(kāi)關(guān)在閉合狀態(tài)以及在這兩個(gè)明確狀態(tài)之間的中間狀態(tài)，在該中間狀態(tài)中，馬達(dá)操作器執(zhí)行開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)變。當(dāng)角度測(cè)量值處在長(zhǎng)時(shí)間不能確定開(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)的刻度內(nèi)時(shí)，將發(fā)出警報(bào)，因?yàn)樗赡鼙硎抉R達(dá)操作器的可能故障。優(yōu)選是，控制器能夠保持最后已知的穩(wěn)定連接的記錄，以便表示在故障馬達(dá)操作器情況下開(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)。
[0016]使得馬達(dá)操作器裝備有或連接有用于檢測(cè)接地模式的傳感器將很有利，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)能夠通過(guò)控制系統(tǒng)而在遠(yuǎn)處被監(jiān)測(cè)。對(duì)于用于開(kāi)關(guān)設(shè)備的控制器和測(cè)量系統(tǒng)的更多信息，參考Linak Α/S的W02008/052550A1。在該文獻(xiàn)中所述的、關(guān)于控制馬達(dá)操作器的處理過(guò)程和特征將被理解為能夠如其所述地在控制單元中實(shí)施和實(shí)現(xiàn)。還有，角度檢測(cè)和儲(chǔ)存的設(shè)置點(diǎn)以及自動(dòng)處理將被理解為通過(guò)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0017]而且，所述系統(tǒng)為優(yōu)選，因?yàn)樗軌蛲ㄟ^(guò)使用裝配在開(kāi)關(guān)設(shè)備的外部框架上或者裝配在開(kāi)關(guān)設(shè)備殼體的已有可用的安裝部件上的安裝托架而改型和非侵入地安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備上?？蓞⒖糒inak Α/S的W02008/052549A1獲得關(guān)于怎樣將馬達(dá)操作器改型和非侵入地安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備上的更多信息。
[0018]下面將參考附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1表示了第一類型的開(kāi)關(guān)設(shè)備的頂部和前部部件的透視圖；
[0020]圖2表示了圖1中的開(kāi)關(guān)設(shè)備，該開(kāi)關(guān)設(shè)備裝備有馬達(dá)操作器；
[0021]圖3表示了第二類型的開(kāi)關(guān)設(shè)備的頂部和前部部件的透視圖；
[0022]圖4表示了圖3中的開(kāi)關(guān)設(shè)備，該開(kāi)關(guān)設(shè)備裝備有馬達(dá)操作器；[0023]圖5表示了控制箱的結(jié)構(gòu)的總體圖；
[0024]圖6表示了在圖5中的控制箱的透視圖；
[0025]圖7表示了馬達(dá)操作器的第一實(shí)施例從前表面看的視圖；
[0026]圖8表示了沿圖7中的線F-F的縱剖圖；
[0027]圖9表示了沿圖7中的線B-B的橫剖圖；
[0028]圖10表示了圖6-8中的馬達(dá)操作器的分解圖；
[0029]圖11表示了馬達(dá)操作器的第二實(shí)施例的透視圖；
[0030]圖12表示了圖11中的馬達(dá)操作器的分解圖；
[0031]圖13表示了馬達(dá)操作器的正視圖，該馬達(dá)操作器包括鎖定裝置；以及
[0032]圖14表示了馬達(dá)操作器的后視透視圖，該馬達(dá)操作器包括鎖定裝置，其中該鎖定裝置以分解圖表示。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1中表示了開(kāi)關(guān)設(shè)備I的第一實(shí)施例的透視圖，該開(kāi)關(guān)設(shè)備I包括封閉的機(jī)柜2，兩組電源開(kāi)關(guān)布置在該封閉的機(jī)柜2內(nèi)部。在機(jī)柜2的前面有鉸接門(mén)3，該鉸接門(mén)3覆蓋機(jī)柜2的前表面4。各電源開(kāi)關(guān)有操作軸，該操作軸有聯(lián)接部件(未示出)，該聯(lián)接部件可通過(guò)機(jī)柜的前表面4上的孔5、6來(lái)接近。操作軸可以通過(guò)扳手(未示出)來(lái)人工操作，該扳手的端部設(shè)計(jì)為用于與操作軸的聯(lián)接部件接合的聯(lián)接部件(未示出)。當(dāng)電源開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置時(shí)，能夠使得開(kāi)關(guān)設(shè)備接地。用于接地的操作軸具有與用于電源開(kāi)關(guān)的操作軸相同的聯(lián)接部件，因此扳手可以用于接地。由于安全原因，接地應(yīng)當(dāng)總是人工進(jìn)行。用于接地的操作軸可以通過(guò)孔7、8而到達(dá)。
[0034]如圖2中所示，用于開(kāi)關(guān)設(shè)備I的電源開(kāi)關(guān)的操作軸可以通過(guò)馬達(dá)操作器9、10來(lái)操作，各馬達(dá)操作器9、10包括安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備I上的殼體11、12。而且，馬達(dá)操作器包括電馬達(dá)，該電馬達(dá)在遠(yuǎn)處布置在開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)柜2的頂部上的單獨(dú)控制箱13中。柔性連接軸
14、15使得電馬達(dá)(在單獨(dú)的控制箱13中)和馬達(dá)操作器9、10相互連接。柔性連接軸14、15與在馬達(dá)操作器9、10中的蝸輪傳動(dòng)裝置的蝸桿(未示出)連接。蝸輪傳動(dòng)裝置的蝸輪(未示出)有通孔，定位元件(未示出)能夠裝配在該通孔中。定位元件與用于開(kāi)關(guān)設(shè)備I的電源開(kāi)關(guān)的操作軸接合。當(dāng)電馬達(dá)操作時(shí)，定位元件將通過(guò)柔性連接軸14、15和馬達(dá)操作器9,10的蝸輪傳動(dòng)裝置來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此能夠轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)備I的電源開(kāi)關(guān)。
[0035]圖3表示了開(kāi)關(guān)設(shè)備16的第二實(shí)施例的透視圖，該開(kāi)關(guān)設(shè)備16包括封閉的機(jī)柜17，兩組電源開(kāi)關(guān)(未示出)布置在該封閉的機(jī)柜17內(nèi)部。各電源開(kāi)關(guān)有操作軸，該操作軸有聯(lián)接部件18、19，該聯(lián)接部件18、19可在機(jī)柜17的上部前表面20上接近。操作軸可以通過(guò)扳手(未示出)來(lái)人工操作，該扳手的端部設(shè)計(jì)為用于與操作軸的聯(lián)接部件18、19接合的聯(lián)接部件。當(dāng)電源開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置時(shí)，能夠使得開(kāi)關(guān)設(shè)備接地。用于接地的操作軸具有與用于電源開(kāi)關(guān)的操作軸相同的聯(lián)接部件21、22，因此扳手可以用于接地。由于安全原因，接地應(yīng)當(dāng)總是人工進(jìn)行。
[0036]如圖4中所示，用于開(kāi)關(guān)設(shè)備16的電源開(kāi)關(guān)的操作軸可以通過(guò)馬達(dá)操作器23、24來(lái)操作，各馬達(dá)操作器23、24包括安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備16上的殼體25、26。而且，馬達(dá)操作器包括電馬達(dá)，該電馬達(dá)在遠(yuǎn)處布置在開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)柜17的頂部上的單獨(dú)控制箱27中。柔性連接軸28、29使得電馬達(dá)(在單獨(dú)的控制箱27中)和馬達(dá)操作器23、24相互連接。柔性連接軸28、29與在馬達(dá)操作器23、24中的蝸輪傳動(dòng)裝置的蝸桿(未示出)連接。蝸輪傳動(dòng)裝置的蝸輪(未示出)有通孔，定位元件30、31能夠裝配在該通孔中。定位元件30、31與用于開(kāi)關(guān)設(shè)備16的電源開(kāi)關(guān)的操作軸18、19 (見(jiàn)圖3)接合。當(dāng)電馬達(dá)操作時(shí)，定位元件30、31將通過(guò)柔性連接軸28、29和馬達(dá)操作器23、24的蝸輪傳動(dòng)裝置來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此能夠轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)備16的電源開(kāi)關(guān)。
[0037]馬達(dá)操作器9、10、23、24將在圖7_12中更詳細(xì)介紹。
[0038]由圖5可見(jiàn)(圖5表示了控制箱13、27的結(jié)構(gòu)的總體圖)，控制箱13、27包含用于操作開(kāi)關(guān)設(shè)備1、16的控制系統(tǒng)和馬達(dá)32、33。控制系統(tǒng)包括印刷電路板34，該印刷電路板34有:動(dòng)力電子元件，以便驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32、33 ;以及控制器35，優(yōu)選是呈微控制器形式，該控制器35還有與開(kāi)關(guān)設(shè)備的總控制系統(tǒng)交接的特征。用于將電源附接在系統(tǒng)上以及用于通用輸入和輸出的連接器36裝備在印刷電路板34上。在印刷電路板上的連接器36布置在控制箱13、27的機(jī)柜的壁附近，以便很容易地將電源和接口電纜37直接從機(jī)柜的外部插入插座通孔中。其中一個(gè)輸入是用于接收電位計(jì)，該電位計(jì)用于確定開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸的角度旋轉(zhuǎn)，它可以由基于磁的裝置(使用Hall傳感器)來(lái)代替?？梢杂谐蔬壿嬢斎胄问降牧硪惠斎耄员阒甘径ㄎ辉欠裾_插入蝸輪中的通孔內(nèi)。輸入/輸出還用于多向數(shù)據(jù)總線，該多向數(shù)據(jù)總線用于通過(guò)例如通信模塊38而與遙控裝置交接數(shù)據(jù)。當(dāng)沒(méi)有干線電源用于控制箱13、26和通信模塊38時(shí)，能夠從電池39供電。盡管圖2中所示的開(kāi)關(guān)設(shè)備I只表示為有控制箱13，但是這也可以包括通信模塊和電池，如上所述。為了連接馬達(dá)32、33，印刷電路板34裝備有連接器40、41，并能夠容易和可靠地電連接馬達(dá)，該馬達(dá)也布置在控制箱13、27的機(jī)柜的內(nèi)部。柔性連接軸14、15、28、29安裝在電馬達(dá)32、33的軸上，以便驅(qū)動(dòng)馬達(dá)操作器 8、9、23、24。
[0039]圖6表示了圖5中所述的控制箱13、27的透視圖?？刂葡?3、27的殼體包括細(xì)長(zhǎng)擠出招管42,具有前部蓋43和后部蓋44,其通過(guò)螺釘而固定在管的各端上。在招管42中在兩個(gè)側(cè)壁上內(nèi)部形成狹槽，用于將印刷電路板34 (該印刷電路板34用于控制系統(tǒng))固定和定位在控制箱13、27中的位置。類似的，狹槽能夠用于固定安裝框架，該安裝框架用于將電馬達(dá)32、33安裝在控制箱13、27中。馬達(dá)軸在控制箱殼體的第一端中凸出，且柔性軸14、
15、28、29安裝在這些馬達(dá)軸上。動(dòng)力和接口電纜37連接在殼體的遠(yuǎn)側(cè)第二端中。在優(yōu)選實(shí)施例中，連接器通過(guò)在外殼中(優(yōu)選是在后部蓋44中)形成的孔口而直接插入在印刷電路板上的連接插座中。應(yīng)當(dāng)知道，該孔口裝備有用于保護(hù)控制箱13、27防止水或灰塵侵入的裝置，以便保持馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的可靠功能。
[0040]對(duì)于圖5-6中的控制箱13、27的結(jié)構(gòu)和功能的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，可參考Linak A/S 的 W02010/034313。
[0041]圖7-10表示了馬達(dá)操作器45的實(shí)施例，該馬達(dá)操作器45等于圖2中所示的馬達(dá)操作器9、10。殼體包括底部部件46。前部蓋47通過(guò)螺釘48而附接在底部部件46上，并有用于防水和防塵目的的墊圈49。在底部部件46中有蝸桿50，該蝸桿50在兩端處有球軸承51、52和徑向軸承53、54，其通過(guò)鎖定彈簧55、56而保持就位。蝸桿50的軸端部設(shè)計(jì)有花鍵連接件57、58，用于接收柔性連接軸的端部(見(jiàn)例如在圖2和4中參考標(biāo)號(hào)14、15、28、29)。蝸桿50的端部可通過(guò)在底部部件46的側(cè)壁中的孔59、60來(lái)使用?？?9、60能夠通過(guò)塞子61、62來(lái)關(guān)閉。因此，人們可以自由地選擇在蝸桿50的任一端處連接柔性連接軸(見(jiàn)例如在圖2和4中參考標(biāo)號(hào)14、15、28、29)。蝸桿50與布置在襯套頂部64和襯套底部65之間的蝸輪63嚙合。
[0042]蝸輪63包括在內(nèi)周上的有齒的輪緣66，該有齒的輪緣66與布置在蝸輪63的開(kāi)口中的連接部件68的外部有齒的輪緣67嚙合。連接部件68基本為有齒的輪，其中，內(nèi)周包括兩個(gè)相同形狀的有齒的輪緣69、70，這兩個(gè)有齒的輪緣69、70相對(duì)于連接部件68的縱向軸線布置在一定相互距離處。驅(qū)動(dòng)器71布置在連接部件68的開(kāi)口內(nèi)部。驅(qū)動(dòng)器71包括圓形板元件72和從該圓形板元件72延伸的管形凸肩73。管形凸肩73的外周包括兩個(gè)相同形狀的有齒的輪緣74、75，這兩個(gè)有齒的輪緣74、75與連接部件68的有齒的輪緣69、70嚙合。有齒的輪緣74、75相對(duì)于驅(qū)動(dòng)器71的縱向軸線布置在一定相互距離處。圓形板元件72的、朝向凸肩73的一側(cè)包括多個(gè)孔76，各孔76能夠接收和承載彈簧77 (為了簡(jiǎn)明，只標(biāo)記了一個(gè)孔和一個(gè)彈簧)。圓形板元件72還包括通孔78，彈簧鎖銷(plunger) 79插入該通孔78中。彈簧鎖銷79包括彈簧負(fù)載的滾珠，該彈簧負(fù)載的滾珠壓靠在布置于底部部件46的底部處的電位計(jì)80上。電位計(jì)80能夠通過(guò)PCB (印刷電路板)組件(未標(biāo)記)而與控制箱13、27連接。電位計(jì)80檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器71的角度位置。
[0043]連接部件68抵靠在彈簧77上。連接部件68通過(guò)墊片81而分離地承載釋放部件82，該釋放部件82實(shí)施為環(huán)形環(huán)。釋放部件82包括在它的外周的下端處的三個(gè)凸起83(只標(biāo)記了一個(gè))。各凸起83與固定環(huán)85的引導(dǎo)件84 (只標(biāo)記了一個(gè))嚙合。釋放部件82包括空心圓形板元件86，管形凸肩87從該空心圓形板元件86延伸。引導(dǎo)件84布置在固定環(huán)85的內(nèi)周上。固定環(huán)85的圓形板元件86的底部擱置在襯套頂部64上。固定環(huán)85的圓形板元件86的頂部和管形凸肩87的外周固定抵靠著前部蓋47的開(kāi)口 88。
[0044]定位元件89插入驅(qū)動(dòng)器71的開(kāi)口中，用于使得馬達(dá)操作器45與開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸聯(lián)接。為了容易拆卸定位元件89，引導(dǎo)它穿過(guò)彈簧90，該彈簧90擱置在驅(qū)動(dòng)器71中的凹口(未標(biāo)記)上。定位元件89通過(guò)固定部件91而保持在驅(qū)動(dòng)器71中，該固定部件91包括螺紋(未標(biāo)記)，用于將固定部件91螺紋連接至驅(qū)動(dòng)器71中。因此，驅(qū)動(dòng)器71包括在管形凸肩73的內(nèi)周上的相應(yīng)螺紋(未標(biāo)記)。固定部件91的頂表面與驅(qū)動(dòng)器71的管形凸肩73的頂端表面近似對(duì)齊。當(dāng)定位元件89插入和固定在驅(qū)動(dòng)器71中時(shí)(如上所述)，彈簧90壓縮。通過(guò)除去固定部件91，彈簧90將使得定位元件89局部被推出驅(qū)動(dòng)器71外。
[0045]在馬達(dá)操作器的正常操作過(guò)程中，連接部件68的有齒的輪緣69、70分別與驅(qū)動(dòng)器71的有齒的輪緣74、75嚙合。當(dāng)需要人工操作開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸時(shí)，這能夠通過(guò)使用定位元件89或者通過(guò)拆卸定位元件89 (因此直接接近開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸)而進(jìn)行。不過(guò)，這需要使得定位元件89從自鎖的蝸輪傳動(dòng)裝置(蝸桿50和蝸輪63)上脫開(kāi)或釋放。這通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)釋放部件82來(lái)進(jìn)行，因此，凸起83從固定環(huán)85的引導(dǎo)件84的第一端部位置被引導(dǎo)至引導(dǎo)件84的第二端部位置。因此，釋放部件82沿朝著底部部件46的底部的方向運(yùn)動(dòng)。這使得連接部件68沿相同方向運(yùn)動(dòng)，從而壓縮彈簧77。因此，在連接部件68上的兩個(gè)相同有齒的輪緣68、70與驅(qū)動(dòng)器71的兩個(gè)相同有齒的輪緣74、75脫開(kāi)。從而脫開(kāi)在驅(qū)動(dòng)器71和蝸輪63之間的、通過(guò)連接部件68的驅(qū)動(dòng)連接。定位元件89因此被釋放，從而能夠使用定位元件89或者通過(guò)拆卸定位元件89以便直接接近開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸而人工操作開(kāi)關(guān)設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)。對(duì)于一些類型的開(kāi)關(guān)設(shè)備，需要拆卸定位元件89，以便能夠使得開(kāi)關(guān)設(shè)備接地。因此，通過(guò)拆卸定位元件89，能夠使得滑動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)，以使得它覆蓋通向開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸的孔5、6。這樣，通過(guò)孔7、8將接近用于接地的操作軸。
[0046]馬達(dá)操作器45能夠通過(guò)往回轉(zhuǎn)動(dòng)釋放部件82而重新連接。因此，釋放部件82的凸起83從第二端部位置往回運(yùn)動(dòng)至固定環(huán)85的引導(dǎo)件84的第一端部位置。彈簧77將保證連接部件68跟隨著釋放部件82的移動(dòng)，從而幫助使得連接部件68的有齒的輪緣69、70與驅(qū)動(dòng)器71的有齒的輪緣74、75嚙合。
[0047]馬達(dá)操作器45包括彈簧負(fù)載的滑動(dòng)器92，該滑動(dòng)器92實(shí)施為細(xì)長(zhǎng)元件，其通過(guò)在固定環(huán)85中的凹口而與釋放部件82的外周中的引導(dǎo)件(未示出)嚙合。釋放部件82的引導(dǎo)件沿周邊(圓弧)的一部分延伸，并且長(zhǎng)度與固定環(huán)85的引導(dǎo)件84的長(zhǎng)度基本相同。釋放部件82的引導(dǎo)件的深度從第一端部位置向第二端部位置減小。釋放部件82的引導(dǎo)件的第一和第二端部位置適應(yīng)固定環(huán)85的引導(dǎo)件84的第一和第二端部位置。因此，當(dāng)釋放部件82的凸起83處于固定環(huán)85的引導(dǎo)件84的第一端部位置中時(shí)，彈簧負(fù)載的滑動(dòng)器92位于釋放部件82的引導(dǎo)件的第一端部位置中。當(dāng)釋放部件82轉(zhuǎn)動(dòng)而使得凸起83運(yùn)動(dòng)至固定環(huán)85的引導(dǎo)件84的第二端部位置時(shí)，彈簧負(fù)載的滑動(dòng)器92同樣沿釋放部件82的引導(dǎo)件運(yùn)動(dòng)至它的第二端部位置。由于釋放部件82的引導(dǎo)件84的深度減小，因此彈簧負(fù)載的滑動(dòng)器92將在它到達(dá)第二端部位置時(shí)往回(沿離開(kāi)釋放部件82的方向)運(yùn)動(dòng)，因此激發(fā)在PCB (印刷電路板)組件(未標(biāo)記)上的開(kāi)關(guān)93。這產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)由控制箱13、27記錄(例如見(jiàn)圖5和6)。
[0048]釋放部件82的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠通過(guò)將工具插入在釋放部件82的頂表面上的開(kāi)口 94中來(lái)進(jìn)行。釋放部件82也可以與例如布置在馬達(dá)操作器45的殼體內(nèi)部的金屬線連接。該金屬線可以與可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋鈕連接。
[0049]圖11-12表示馬達(dá)操作器95的另一實(shí)施例。在結(jié)構(gòu)和功能方面，該馬達(dá)操作器95非常類似于馬達(dá)操作器45，但是區(qū)別將如下面所介紹。固定部件由直接固定在釋放部件82上的旋鈕96代替。當(dāng)需要人工操作開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作軸時(shí)，這能夠簡(jiǎn)單地通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕96來(lái)進(jìn)行，因此釋放部件82被推向底部部件46。馬達(dá)操作器95的區(qū)別還在于定位元件97與馬達(dá)操作器45包含的定位元件不同。定位元件97通過(guò)旋鈕96而保持在開(kāi)關(guān)設(shè)備95中。
[0050]馬達(dá)操作器45、95還能夠包括鎖定裝置98，用于固定和記錄定位元件89、97在馬達(dá)操作器45、95中的位置(見(jiàn)圖13和14)。鎖定裝置98固定在底部板46的、朝向開(kāi)關(guān)設(shè)備的外表面上。鎖定裝置包括彈簧負(fù)載的滑動(dòng)器99，該滑動(dòng)器99有鑰匙孔形的通孔100。彈簧負(fù)載的滑動(dòng)器99固定在保持器101上。當(dāng)定位元件87、97正確地插入馬達(dá)操作器45、95中時(shí)，鑰匙孔形通孔100的下部部分裝配至定位元件97的凹口 102 (見(jiàn)圖12)中。因此，當(dāng)定位元件89、97不正確地插入時(shí)，滑動(dòng)器99不能沿向上方向滑動(dòng)。在馬達(dá)操作器45、95的印刷電路板上的傳感器103能夠檢測(cè)滑動(dòng)器99的位置，因此檢測(cè)定位元件89、97是否正確地插入馬達(dá)操作器45、95中。當(dāng)不正確時(shí)，控制箱13、27將防止馬達(dá)操作器45、95的任何操作。
【權(quán)利要求】
1.一種致動(dòng)器，包括: 定位元件(89、97)； 電馬達(dá)(32、33);以及 傳動(dòng)裝置(50、63)； 其中，定位元件(89、97)由電馬達(dá)(32、33)通過(guò)傳動(dòng)裝置(50、63)來(lái)驅(qū)動(dòng)； 兩個(gè)有齒的輪(71、74)，所述兩個(gè)有齒的輪能夠通過(guò)相互移動(dòng)而相互脫開(kāi)，用于脫開(kāi)定位元件(89、97)； 其特征在于:所述兩個(gè)有齒的輪(71、74)各自包括至少兩個(gè)有齒的輪緣(69、70 ;74、75)，該至少兩個(gè)有齒的輪緣(69、70 ;74、75)定位成有間距，該間距至少等于有齒的輪緣(69,70 ;74、75)的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其特征在于:該致動(dòng)器實(shí)施為用于電源配電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備(1、16)的馬達(dá)操作器(9、10、23、24、45、95)， 開(kāi)關(guān)設(shè)備(1、16)包括: 機(jī)柜(2、17)，該機(jī)柜有至少一個(gè)操作軸，用于位于機(jī)柜內(nèi)部的至少一個(gè)電源開(kāi)關(guān)，該操作軸有聯(lián)接部件(18、 19)，該聯(lián)接部件可從機(jī)柜(2、17)的前表面(4、20)接近，且操作軸能在至少兩個(gè)位置之間旋轉(zhuǎn)，所述兩個(gè)位置對(duì)應(yīng)于電源開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)位置； 馬達(dá)操作器(9、10、23、24、45、95)包括: 殼體(11、12、25、26)，該殼體有前表面和后表面以及連接該前表面和后表面的側(cè)表面； 定位元件(87、97)包括第一端部和第二端部，第一端部用于與開(kāi)關(guān)設(shè)備(1、16)的操作軸的聯(lián)接部件(18、19)接合；定位元件(87、97)布置在殼體(11、12、25、26)的前表面中的開(kāi)口內(nèi)； 傳動(dòng)裝置的所述有齒的輪包括用于驅(qū)動(dòng)定位元件(87、97)的第一有齒的輪(71)和與該第一有齒的輪(71)嚙合的第二有齒的輪(68)，其中，第二有齒的輪(68)與電馬達(dá)(32、33)驅(qū)動(dòng)連接； 第一有齒的輪(71)能夠相對(duì)于第二有齒的輪(68)移動(dòng)或者反之亦然，這樣，第一有齒的輪(71)能夠與第二有齒的輪(68)脫開(kāi)，從而中斷與電馬達(dá)(32、33)的驅(qū)動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:在兩個(gè)有齒的輪緣(69,70 ;74、75)上的齒均勻地布置，并設(shè)計(jì)為具有線性面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:至少一個(gè)有齒的輪(68、71)與釋放部件(82)接合，該釋放部件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的致動(dòng)器，其特征在于:釋放部件(82)包括至少一個(gè)凸起(83)，該凸起與固定環(huán)(85)的至少一個(gè)引導(dǎo)件(84)接合，其中，引導(dǎo)件(84)的各端有擱置部分，分別對(duì)應(yīng)于第一位置和第二位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:致動(dòng)器包括至少一個(gè)彈簧，該彈簧布置在第一有齒的輪(71)和第二有齒的輪(68)之間，這樣，第一有齒的輪(71)相對(duì)于第二有齒的輪(68 )進(jìn)行彈簧加載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:釋放部件(82)與檢測(cè)裝置(80 )聯(lián)接，該檢測(cè)裝置用于檢測(cè)釋放部件(82 )相對(duì)于固定環(huán)(85 )的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:致動(dòng)器還包括鎖定裝置(98)，用于固定和記錄定位元件(89、97)是否正確定位在馬達(dá)操作器(9、10、23、24、45、95)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:傳動(dòng)裝置包括蝸輪傳動(dòng)裝置，該蝸輪傳動(dòng)裝置有蝸桿(50 )和蝸輪(63 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任意一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于:致動(dòng)器包括用于確定第一有齒的輪(71)的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器。
【文檔編號(hào)】H01H3/58GK103703531SQ201280019616
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】C·H·索倫森 申請(qǐng)人:利納克有限公司