[发明专利]用于空气断路器的开关机构的轴承组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气断路器的开关机构，该空气断路器是一种低压断路器，更具体地说，涉及一种支撑至少一根转动轴以使其能平滑地转动的轴承组件，该轴承组件能够有效地支撑承受大量轴向载荷的轴承。

背景技术

空气断路器包括：开关机构，该开关机构接通或断开导电回路；托架装置，用于围住所述开关机构，该托架装置具有与外部电源和负载相连的终端部分；和电路监测和控制装置，该电路监测和控制装置监测相连的导电回路的故障电流，并提供用于将所述开关机构自动移到断开(跳闸)位置的驱动力。

本发明涉及被称为空气断路器的主要零件的主电路部分的开关机构，现在将描述现有技术的轴承组件。

在空气断路器中，闭合弹簧的压缩(charging)操作，闭合操作，和断开(跳闸)操作是空气断路器的基本操作。具体来说，在压缩操作期间，根据闭合弹簧的高弹性系数，通过大量的压缩弹性能对压缩闭合弹簧的凸轮轴施加大量载荷。

因此，为了容许大量负载和平滑转动，使用了轴承，在与支撑该轴承的结构相对应的轴线方向上的载荷作用下，该支撑结构可能会变形或损坏。

如图1所示的用于空气断路器的开关机构安装在两块侧板6a、6b之间，其中附图标记1是用于压缩闭合弹簧(未示出)的压缩凸轮(参见图2中的附图标记2)的凸轮轴，即转动轴，而附图标记5是与凸轮轴1的一个端部相连的把手，用以手动地转动凸轮轴1。凸轮轴1穿过两块侧板6a、6b之间并从侧板6a、6b中的一块延伸。

如图2所示，开关机构的轴承组件分别安装在凸轮轴1上的两个压缩凸轮2的外侧，用于支撑凸轮轴2，使得凸轮轴2能够平滑地转动。

参照图3，根据现有技术的轴承组件包括具有凸缘部分并基本上具有环形形状的推力轴承3，和以可旋转的方式支撑该推力轴承3的推力轴承支撑元件4。

现在将参照图4来描述根据现有技术的轴承组件中的、以可旋转的方式支撑推力轴承3的推力轴承支撑元件4的详细结构。

根据现有技术的推力轴承支撑元件4包括：凸缘部分4a，该凸缘部分4a允许推力轴承3安装于其上；内径部分4，所述推力轴承在转动时与该内径部分4c相接触；圆形部分4b，该圆形部分4b形成在凸缘部分4a和内径部分4c之间；和允许凸轮轴1从中穿过的轴向孔壁4d。

现在将参照图5和图6来描述根据现有技术的用于制造所述轴承组件的方法。

首先，准备基本呈长方形的推力轴承支撑元件4的原材料(未示出)。

然后，如图5所示，该原材料被向下冲压，以获得具有凸缘的基本呈U形的半加工材料。

然后，如图6所示，该半加工材料的直径方向上的中间部分被冲孔，以形成具有中间通孔的基本呈U形的推力轴承支撑元件4。

其后，推力轴承3插入到基本呈U形的推力轴承支撑元件4的内径部分，以完成如图3所示的轴承组件的制造。

然而，在根据现有技术的轴承组件中，圆形部分4b形成得较大(即图4中圆形部分4b的高度形成得较长)，而与推力轴承3相接触的内径部分4c被缩短。

因此，承受大量轴向载荷的推力轴承的负载集中于短的内径部分4c，这就产生一个问题，即推力轴承支撑元件4变形和损坏。

发明内容

因此，为了解决上述问题，构思出了在此描述的各种特征。示意性实施例的一个方面是要提供一种用于空气断路器的开关机构的轴承组件，在该轴承组件中，与推力轴承相接触的内径部分是长的，以分散施加于推力轴承支撑元件的轴向载荷。

示意性实施例的另一个方面是要提供一种用于制造用于空气断路器的开关机构的轴承组件的方法。

本说明书提供了一种用于具有多个转动轴的空气断路器的开关机构的轴承组件，该轴承组件可包括：推力轴承，该推力轴承支撑至少一个所述转动轴，使得该转动轴能够平滑地转动，该轴承包括环形主体部分和从该主体部分延伸的凸缘部分；和推力轴承支撑元件，该推力轴承支撑元件包括：形成轴向孔的轴向孔壁，所述转动轴穿过该轴向孔，从该轴向孔壁延伸并与所述推力轴承相接触的内径部分，从该内径部分延伸的凸缘部分，形成在所述内径部分和所述凸缘部分之间的圆形部分，和通过冲压形成在所述凸缘部分的下部的环形凹部，以延长所述内径部分并缩短所述圆形部分的长度，从而增加与所述推力轴承相接触的面积。