[发明专利]球致动器

说明书

                        技术领域

本发明涉及具有较高效率和较小尺寸的球致动器，其特别构造成用于控制电开关设备的开关机构，特别是用于控制动力电路断路器。

                        背景技术

文献DE2,340,450描述了具有用于闭锁电开关的制动球的闭锁装置，包括在壳体中平移滑动的闭锁螺栓以及控制子配件，该控制子配件由设置成垂直于螺栓的平移轴轴向移动的控制杆形成并且配备有用于两个球的支承板。在闭锁位置，两个球中的第一球一侧在螺栓的扁平端部上另一侧在杆上。螺栓扁平端部的表面平行于杆的接触表面，从而螺栓只将径向力传送至杆上。这些力被位于杆和壳体之间的第二球吸收。螺栓端部还包括在底部的形成斜坡的斜面。为了释放螺栓，杆必须移动，从而第一球滚动至一方面与杆接触而另一方面与螺栓的扁平端部接触，直到其面对螺栓的斜面。此时，球弹出并释放螺栓。这种装置具有较优的性能，但是它对于尺寸公差和部件的磨损极度敏感。由两个球施加到杆上的力较大并可在杆上留下印记。此外，如果第二球的直径没有精确的对应于杆和壳体之间的距离，则由第一球在闭锁位置传送至杆的径向力将不能全部传送至第二球上并将使杆变形。

文献DE1,131,304描述了高压电开关的保险器的闭锁装置，包括在壳体中滑动并承载于一排四个辊子上的闭锁螺栓。在闭锁位置，四个辊子以螺栓的平移轴对准，而且离螺栓最远的辊子承载在壳体壁上。按钮使得位于第二和第三位置中的中间辊子未对准，但是这些中间辊子通过回位弹簧偏压到对准位置。只要保持四个辊子的对准，由螺栓施加的力全部从辊子传送到辊子上直到壳体。当按钮启动时，两个中间辊子被设置成抵抗回位弹簧的偏压力而滚动到它们的未对准的位置。一旦辊子对准被破坏时，螺栓就被释放。保持中间辊子处于螺栓对准的能力取决于回位弹簧的校准。一旦中间辊子开始失准时，由螺栓施加的力的大部分实际上传送至回位弹簧。一旦装置受到冲击或震动使辊子失准，则回位弹簧因由螺栓施加的力而受到强烈压力。如果装置对冲击的敏感性减弱，则回位弹簧的刚性必须降低，从而将要施加到杆上以使装置失准的力增大。此外螺栓的行程受限。

在文献FR1060856中，致动器被描述成包括：限定平移几何轴的壳体；控制杆，其相对于壳体在平行于闭锁控制位置和解锁控制位置之间的平移几何轴的方向上可平移，并且包括滚动表面；撞击件，其相对于壳体在平行于装载位置和卸载位置之间的平移几何轴的方向上可平移，并包括轴承挡圈；撞击件的驱动装置，它以如下方式与撞击件协同工作，即，在撞击件处于其装载位置时，撞击件的驱动装置偏压撞击件以返回到卸载位置；一组四个制动球，各制动球可在闭锁位置和无障碍位置(clear position)之间移动，在闭锁位置，各制动球压抵撞击件的所述轴承挡圈，每个制动球具有一中心；一组四个控制球，每个控制球具有一中心；致动器使得当撞击件处于装载位置且杆处于闭锁控制位置时，制动球和控制球的中心位于垂直于平移几何轴的同一几何平面中。该装置不会使制动球和控制球之间的力减小。

对文献DE1,006,044来说，其描述了一种闭锁组件，该组件包括一个控制球和两个制动球，以使力的减小得以实现。具有一个控制球和两个制动球的相同类型的闭锁机构在文献FR2,417,177中描述。这种机构受限于少数量控制球和少数量制动球所提供的动力。此外，两个制动球对于一个控制球是必须的。

                          发明内容

因此本发明的目的是弥补现有技术中的上述缺点，从而提出了一种具有较高效率、需要极低工作能量来释放高机械能量的球致动器。

另一个目的是对于所给定的储存机械能来说，降低致动器的尺寸并且限制球的数量。另一个目的是增大传送储存动能的可动装置的行程。又一个目的是使致动器机构对于因制造公差或磨损而引起的尺寸变化相对不太敏感。另一个目的是使致动器对于机械冲击和震动相对不太敏感。再一个目的是增加致动器的速度。在一种更普遍的方式中，另一个目的是最终降低致动器的生产成本。

根据本发明，这些目的通过一种致动器实现，该致动器包括：

限定平移几何轴的壳体；

控制杆，其相对于壳体在平行于闭锁控制位置和解锁控制位置之间的平移几何轴的方向上可平移，并且包括滚动表面；

撞击件，其相对于壳体在平行于装载位置和卸载位置之间的平移几何轴的方向上可平移，并包括轴承挡圈；

撞击件的驱动装置，它以如下方式与撞击件协同工作，即，在撞击件处于其装载位置时，撞击件的驱动装置偏压撞击件以返回到卸载位置；