CN105304363B - 电气开关装置、储能组件及其扭矩调节器组件 - Google Patents

电气开关装置、储能组件及其扭矩调节器组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电气开关装置(2)的储能组件(100，200，300)的扭矩调节器组件(140，240，340)。该扭矩调节器组件包括：包含齿轮(152，252，352)和设置在该齿轮上的传输组件(160，260，360)的驱动组件(150，250，350)，该齿轮构造成可以与该储能组件的至少一个加载机构(104，204，304)配合；以及延伸穿过该齿轮的轴(142，242，342)。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动。在该驱动位置，该齿轮可以与该传输组件配合以驱动该轴。在该非驱动位置，该齿轮相对于该传输组件独立旋转。

Description

电气开关装置、储能组件及其扭矩调节器组件
技术领域
本申请所公开的构想大体上涉及诸如断路器的电气开关装置。本申请所公开的构想还涉及用于电气开关装置的储能组件。本申请所公开的构想还涉及用于储能组件的扭矩调节器组件。
背景技术
例如为断路器的电气开关装置针对电气故障状态，例如电流过载、短路、异常电压和其他故障状态而保护电气***。通常，断路器包括操作机构，该操作机构响应例如通过脱扣单元检测到的这种故障状态而打开电触点组件，以中断通过电气***的导体的电流。
一些中压断路器例如使用弹簧操控的储能组件。具体地，这种断路器的操作机构通常包括具有有助于打开(例如，分开)电触点组件的至少一个弹簧的打开组件、包含闭合电触点组件的一定数量的弹簧的闭合组件、以及用于为弹簧加载/充能的加载/充能机构。通过释放闭合组件弹簧所存储的能量来闭合电触点组件。利用例如为加载手柄的手动加载机构手动地为闭合组件弹簧加载，或者利用例如马达驱动的加载机构或其他合适的电子机械式加载机构自动地为闭合组件弹簧加载。已知的储能组件的手动和自动加载机构均需要自身单独的部件的“链”或组件，以便将对应的动力源(例如，人力；马达动力)链接到必须被加载的弹簧。这些组件中的每一个都含有大量部件，其中一些部件的制造较复杂和/或难以安装或装配。此外，在操作时，已知的储能组件的部件可能无意中会过载。
因此，在电气开关装置和储能组件及其扭矩调节器组件中有改进空间。
发明内容
这些和其他需要通过所公开的构想的实施例而实现，其中，在电气开关装置的储能组件中设置有扭矩调节器组件，除了其他益处之外，该扭矩调节器组件还调节通过加载机构传输给储能机构的能量大小。
根据公开的构想的一个方面，提供用于电气开关装置的储能组件的扭矩调节器组件。该电气开关装置包括外壳、可分开的触点和用于打开和闭合该可分开的触点的操作机构。储能组件包括可拆卸地联接到外壳上的基座、设置在基座上并包括储能机构的传动组件和至少一个构造成为储能机构加载以存储能量的加载机构。扭矩调节器组件包括：包含齿轮和设置在齿轮上的传输组件(transfer assembly)的驱动组件，该齿轮构造成可以与至少一个加载机构配合；以及延伸穿过该齿轮的轴。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间运动。在驱动位置，齿轮可以与传输组件配合以驱动该轴。在非驱动位置，齿轮相对于该传输组件独立旋转。
根据公开的构想的另一方面，提供用于电气开关装置的储能组件。该电气开关装置包括外壳、可分开的触点和用于打开和闭合该可分开的触点的操作机构。储能组件包括：构造成可拆卸地联接到外壳上的基座；设置在该基座上的传动组件，该传动组件包括储能机构；以及至少一个用于给储能机构加载以存储能量的加载机构；以及扭矩调节器组件，其包括:包含齿轮和设置在齿轮上的传输组件的驱动组件，该齿轮可以与至少一个加载机构配合；以及延伸穿过该齿轮的轴。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间运动。在驱动位置，齿轮可以与传输组件配合以驱动该轴。在非驱动位置，齿轮相对于该传输组件独立旋转。
根据公开的构想的又一方面，一种电气开关装置包括：外壳；可分开的触点；用于打开和闭合该可分开的触点的操作机构；以及储能组件，其包括：可拆卸地联接到外壳上的基座，设置在该基座上并包括储能机构的传动组件，至少一个构造成给储能机构加载以存储能量的加载机构，以及扭矩调节器组件，其包括：包含齿轮和设置在齿轮上的传输组件的驱动组件，该齿轮可以与至少一个加载机构配合；以及延伸穿过该齿轮的轴。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间运动。在驱动位置，齿轮可以与传输组件配合以驱动该轴。在非驱动位置，齿轮相对于该传输组件独立旋转。
附图说明
通过结合附图阅读下面对优选实施例的说明，能够充分理解所公开的构想，其中：
图1A为根据公开的构想的一个实施例的电气开关装置和一部分储能组件及其扭矩调节器组件的简化图；
图1B为图1的储能组件的正视图；
图1C为图1A和1B的储能组件的***等距视图，其中示出采用了储能机构；
图2为根据公开的构想的另一实施例的储能组件的一部分的***等距视图；
图3A为根据公开的构想的又一实施例的储能组件的一部分的等距视图；
图3B为用于图3A的储能组件的扭矩调节器组件的等距视图；
图3C为图3B的扭矩调节器组件的等距视图，其中的板件被移除以示出隐藏的结构；和
图3D为图3B的扭矩调节器组件的等距视图，其中的齿轮被移除以示出隐藏的结构。
具体实施方式
本文中所用的术语“数量(number)”指一或大于一的整数(即，多个)。
本文中所用的两个或更多部件彼此“接合”这一表述指部件直接地或者通过一个或多个中间部件而彼此接触和/或施加力。
图1A示出了根据公开的构想的一个非限制性实施例的电气开关装置(例如但不限于，中压真空断路器2)(以简化形式局部示出)的等距图。在图1A的示例中，断路器2包括外壳4、一对可分开的触点6(以简化形式示出)和用于打开和闭合该可分开的触点6的操作机构8(以简化形式示出)。断路器2还包括储能组件100(局部示出)，其具有可拆卸地联接到断路器2的外壳4上的基座102。储能组件100包括位于基座102上的传动组件110和加载机构(例如但不限于，马达104)。在操作时，如下文将详细讨论的，该传动组件110与马达104配合以便将能量转换成操作机构8的运动，以打开或闭合可分开的触点6。
图1B和1C局部地示出了储能组件100。储能组件100包括联接到马达104上的驱动小齿轮106，和可与该驱动小齿轮106配合的扭矩调节器组件140。此外，储能组件100具有可与扭矩调节器组件140和传动组件110中的每一个配合的中间小齿轮108。参考图1C，传动组件110包括传动齿轮112、储能机构(例如但不限于，螺旋弹簧114)和延伸穿过传动齿轮112和螺旋弹簧114中的每一个的主轴116。另外，如图所示，基座102位于调节器齿轮152和传动齿轮112之间。因此，通过使用这种构型以及通过使用螺旋弹簧114，储能组件100有利地能够更紧凑。然而，应该意识到，螺旋弹簧114和/或扭矩调节器组件140可以与任何合适的可选的储能组件(未示出)一起使用，而不会偏离公开的构想的范围。
参考图1B，示例性的扭矩调节器组件140包括中间轴142和驱动组件150，该驱动组件150具有调节器齿轮152、衬套154和传输组件160。衬套154构造成位于调节器齿轮152的中心，并且传输组件160位于调节器齿轮152上。此外，中间轴142延伸穿过调节器齿轮152。
在操作时，马达104构造成驱动该驱动小齿轮106，从而使对应的调节器齿轮152旋转。因此，调节器齿轮152可与马达104配合。如下文将更详细讨论的，当调节器齿轮152由于驱动小齿轮106而旋转时，调节器齿轮152可以导致中间小齿轮108以及传动齿轮112旋转，或者不导致它们旋转。当调节器齿轮152导致中间小齿轮108和传动齿轮112旋转时，马达104能够传输能量给螺旋弹簧114并对螺旋弹簧114加载(图1C)。
继续参考图1C，传动组件110还包括可与主轴116和断路器2(图1A)的操作机构8(图1A)中的每一个配合的一定数量的凸轮118。当被释放以后(例如，当螺旋弹簧114从加载位置移动到卸载位置时)，螺旋弹簧114与凸轮118配合以迫使操作机构8(图1A)打开或闭合可分开的触点6(图1A)。此外，储能组件100包括位于中间轴142的中间的单向轴承120，该单向轴承构造成允许齿轮106，108，112，152可以沿一个方向操作。
如图1C所示，扭矩调节器组件140的传输组件160包括锁定件(例如但不限于，螺母162)，和在螺母162和调节器齿轮152之间位于中间轴142上的一定数量的传输元件(例如但不限于，锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168和驱动摩擦表面件(facing)170)。如图所示，锁紧垫圈164位于螺母162和盘簧166之间。另外，盘簧166位于锁紧垫圈164和压力板件168之间。此外，压力板件168位于盘簧166和驱动摩擦表面件170之间。而且，驱动摩擦表面件170位于调节器齿轮152上并且在压力板件168和调节器齿轮152之间。为了支承调节器齿轮152，传输组件160还包括毂元件172和位于调节器齿轮152和毂元件172之间的支承摩擦表面件174。毂元件172和支承摩擦表面件174均位于调节器齿轮152和储能组件100的基座102之间。如下文将更详细讨论的，传输组件160包括更多或更少的组成部件并且仍然执行所希望的传输功能的情况也在所公开的构想的范围内。
参考图1B，螺母162与中间轴142固定连接(例如但不限于，螺纹连接)。此外，锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个都能够相对于调节器齿轮152独立旋转。换句话说，调节器齿轮152在被马达104驱动时可以与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个一起旋转，或者可以相对于它们中的每一个独立旋转。通过这种方式，驱动组件150构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动。
在驱动位置，位于摩擦表面件170，174之间的调节器齿轮152可以与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个配合并且与其一起旋转。在非驱动位置，调节器齿轮152不与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个配合，并且相对于它们中的每一个均独立旋转。换句话说，在驱动位置，调节器齿轮152和锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个均相对于中间轴142以相同的旋转速度运动。相反地，在非驱动位置，调节器齿轮152和锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个相对于中间轴142以不同的旋转速度运动。此外，由于驱动组件150的组成部件之间的摩擦，调节器齿轮152有利地能够驱动中间轴142。因此，在驱动位置，调节器齿轮152可与传输组件配合以有利地驱动中间轴142，而在非驱动位置，调节器齿轮152相对于传输组件160独立旋转。
更具体地，驱动摩擦表面件170在调节器齿轮152上施加力。当调节器齿轮152旋转时，驱动摩擦表面件170和调节器齿轮152之间的摩擦使得驱动摩擦表面件170与调节器齿轮152一起旋转。同样地，驱动摩擦表面件170和压力板件168之间的摩擦使得压力板件168与驱动摩擦表面件170和调节器齿轮152一起旋转。类似地，盘簧166和压力板件168之间的摩擦使得盘簧166与压力板件168、驱动摩擦表面件170和调节器齿轮152中的每一个一起旋转。此外，锁紧垫圈164和盘簧166之间的摩擦使得锁紧垫圈164与盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170和调节器齿轮152一起旋转。如上所述，螺母162与中间轴142(在图1A，1B中示出，并且在图1C中以虚线示出)固定连接。按照与刚才描述类似的方式，锁紧垫圈164和螺母162之间的摩擦使得螺母162与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170和调节器齿轮152一起旋转。因此，当调节器齿轮152在驱动位置旋转时，传输组件160有利地使得与螺母162固定连接的中间轴142旋转。
如上文所述，随着中间轴142旋转，能量被传输至螺旋弹簧114并且对螺旋弹簧114加载。然而，具有预定的扭矩极限的螺旋弹簧114在中间轴142上施加反作用力扭矩。当螺旋弹簧114被加载时，来自驱动组件150的扭矩和来自螺旋弹簧114的反作用力扭矩在中间轴142上施加相反的扭矩。此外，当在螺旋弹簧114上达到预定的扭矩极限时，中间轴142上的来自螺旋弹簧114的反作用力扭矩将超过中间轴142上的来自驱动组件150的扭矩。这时，为了确保额外的能量不被传输给螺旋弹簧114，驱动组件150有利地从驱动位置移动到非驱动位置。
在非驱动位置，由于中间轴142上的来自驱动组件150的扭矩不能克服来自螺旋弹簧114的反作用力扭矩，所以调节器齿轮152将相对于传输组件160独立旋转。更具体地，在非驱动位置，调节器齿轮152将相对于锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174以不同于它们的旋转速度独立旋转。因此，在非驱动位置，马达104不为螺旋弹簧114加载，而在驱动位置，马达104为螺旋弹簧114加载。因此，通过利用储能组件100中的扭矩调节器组件140，当达到螺旋弹簧114的预定扭矩极限时，额外的能量有利地不被传输给螺旋弹簧114。换句话说，扭矩调节器组件安全可靠地允许马达104传输能量给螺旋弹簧114并为其加载。
图2示出根据公开的构想的一个非限制性可选实施例的储能组件200的一部分，该储能组件200可以替代断路器2(图1A)中的上述储能组件100。在图2的示例中，储能组件200包括构造成可拆卸地联接到外壳4(图1A)上的基座202、加载机构(例如但不限于，马达204)和联接到马达204上的驱动小齿轮206。该储能组件还包括中间小齿轮208和扭矩调节器组件240，该扭矩调节器组件240可与驱动小齿轮206和中间小齿轮208中的每一个配合。
此外，储能组件200包括位于基座202上的传动组件210。传动组件210具有可与中间小齿轮208配合的传动齿轮212。传动组件210还包括储能机构(例如，螺旋弹簧214(以虚线示出))、延伸穿过传动齿轮212和螺旋弹簧214中的每一个的主轴216、以及构造成可与主轴216和断路器2(图1A)的操作机构8(图1A)中的每一个配合的一定数量的凸轮218。另外，如图所示，基座202位于调节器齿轮252和传动齿轮212之间。因此，通过使用这种构型以及通过使用螺旋弹簧214，储能组件200有利地能够更紧凑。然而，应该意识到，螺旋弹簧214和/或扭矩调节器组件240可以与任何合适的可选的储能组件(未示出)一起使用，而不会偏离公开的构想的范围。
在操作时，马达204构造成传输能量给螺旋弹簧214并为其加载，该螺旋弹簧构造成在被释放时移动操作机构8(图1A)，以有利地打开或闭合断路器2(图1A)的可分开的触点6(图1A)。继续参考图2，扭矩调节器组件240包括中间轴242(以虚线示出)和驱动组件250。驱动组件250具有调节器齿轮252、构造成位于调节器齿轮252中的衬套254和位于调节器齿轮252上的传输组件260。另外，中间轴242延伸穿过调节器齿轮252。
在操作时，马达204构造成驱动该驱动小齿轮206和对应的调节器齿轮252。因此，调节器齿轮252可与马达204配合。另外，虽然没有示出，但是储能组件200还包括位于中间轴242的中间的单向轴承，该单向轴承构造成允许齿轮206，208，212，252可以沿一个方向操作。此外，类似于储能组件100的驱动组件150，储能组件200的驱动组件250构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动。在驱动位置，调节器齿轮252可与传输组件260配合以驱动中间轴242。在非驱动位置，调节器齿轮252相对于传输组件260独立旋转。
传输组件260包括与中间轴242固定连接(例如但不限于，螺纹连接)的锁定件(例如但不限于，螺母162)，以及在调节器齿轮252和螺母262之间位于中间轴242上的一定数量的传输元件(例如但不限于，弹簧266、板件268，269和轴承270)。弹簧266位于螺母262和板件268，269之间。此外，该板件位于弹簧266和轴承270之间。另外，轴承270位于板件268，269和调节器齿轮252之间。如下文将更详细讨论的，传输组件260包括更多或更少的组成部件并且仍然执行所希望的传输功能也在公开的构想的范围内。例如但不限于，传输组件260可以包括基本类似于传输组件160的毂元件172的毂元件(未示出)。因此，调节器齿轮252可以位于毂元件(未示出)和轴承270之间，以便为调节器齿轮252提供额外的支承。
在操作时，调节器齿轮252构造成与螺母262、弹簧266、板件268，269和轴承270一起旋转或者相对于它们独立旋转。如图所示，调节器齿轮252包括一定数量的凹陷部(例如但不限于，部分球形的槽256)，并且轴承270包括一定数量的滚动元件(例如但不限于，球形的球272)。在驱动位置，每个球272构造成位于对应的一个槽256中。与储能组件100的传输组件160类似，传输元件(例如但不限于，弹簧266、板件268，269和轴承270)和调节器齿轮252之间的紧密连接使得能量能够从调节器齿轮252通过传输组件260传输以驱动中间轴242。
更具体地，调节器齿轮252和传输组件260之间的摩擦使得中间轴242旋转。例如但不限于，传输组件260与调节器齿轮252接合并在调节器齿轮252上施加力。因此，在驱动位置，当轴承270的每个球272都位于调节器齿轮252的槽256中时，调节器齿轮252和轴承270之间的摩擦使得轴承270与调节器齿轮252一起旋转。在驱动位置，板件268，269和轴承270之间的类似的摩擦力使得板件268，269与轴承270和调节器齿轮252一起旋转。如图所示，轴承270包括具有直径271’的圆柱形切口271。此外，板件268，269中的每一个均具有基本类似于切口271的直径271’的对应的外径268’，269’。通过这种方式，板件268，269中的每一个均有利地构造成牢固地保持在轴承270的切口271中。此外，弹簧266和板件268之间的摩擦使得弹簧266与板件268，269、轴承270和调节器齿轮252一起旋转。
继续参考图2，螺母262包括槽缝262’(以隐藏线示出)，并且弹簧266包括构造成位于该槽缝262’中的端部266’，如图所示。因此，弹簧266与螺母262固定连接。通过这种方式，在驱动位置，弹簧266和螺母262之间的槽缝连接使得螺母262与弹簧266、板件268，269、轴承270和调节器齿轮252一起旋转。因此，由于螺母262与中间轴242固定连接，传输组件260有利地能够将能量从调节器齿轮252传输到中间轴242。
在操作时，储能组件200和对应的扭矩调节器组件240以与上述的储能组件100(图1A-1C)和对应的扭矩调节器组件140(图1A-1C)基本类似的方式发挥功能。因此，当中间轴242旋转时，能量传输给螺旋弹簧214并为其加载。然而，具有预定的扭矩极限的螺旋弹簧214在中间轴242上施加反作用力扭矩。随着螺旋弹簧214被加载，来自驱动组件250的扭矩和来自螺旋弹簧214的反作用力扭矩在中间轴242上施加相反的扭矩。此外，当在螺旋弹簧214上达到预定的扭矩极限时，中间轴242上的来自螺旋弹簧214的反作用力扭矩将超过中间轴242上的来自驱动组件250的扭矩。这时，驱动组件250有利地从驱动位置移动到非驱动位置，并防止额外的能量传输给螺旋弹簧214。
在非驱动位置，由于中间轴242上的来自驱动组件250的扭矩不能克服来自螺旋弹簧214的反作用力扭矩，所以调节器齿轮252将相对于传输组件260独立旋转。更具体地，调节器齿轮252和轴承270之间的摩擦将被克服并且调节器齿轮252将脱离接合并相对于轴承270、板件268，269和弹簧266独立旋转。换句话说，在非驱动位置，调节器齿轮252将以不同于轴承270、板件268，269和弹簧266的旋转速度旋转。因此，在非驱动位置，马达204不为螺旋弹簧214加载，而在驱动位置，马达204为螺旋弹簧214加载。因此，通过利用储能组件200中的扭矩调节器组件240，当达到螺旋弹簧214的预定的扭矩极限时，额外的能量有利地不被传输给中间轴242。换句话说，扭矩调节器组件安全可靠地允许马达204传输能量给螺旋弹簧214并为其加载。
图3A示出根据公开的构想的另一非限制性可选实施例的储能组件300的一部分，该储能组件300可以替代上述储能组件100，200中的每一个。在图3A的示例中，储能组件300包括构造成可拆卸地联接到外壳4(图1A)上的基座302(以虚线示出)、加载机构(例如但不限于，马达304)和联接到马达304上的驱动小齿轮306。储能组件300还包括中间小齿轮308和扭矩调节器组件340，该扭矩调节器组件340可与驱动小齿轮306和中间小齿轮308中的每一个配合。
此外，储能组件300具有位于基座302上的传动组件310。该传动组件具有可与中间小齿轮308配合的传动齿轮312。传动组件310还包括储能机构(例如但不限于，螺旋弹簧314)、延伸穿过传动齿轮312和螺旋弹簧314中的每一个的主轴316、以及可与主轴316和断路器2(图1A)的操作机构8(图1A)中的每一个配合的一定数量的凸轮318。在操作时，马达304与驱动小齿轮306、扭矩调节器组件340和中间小齿轮308配合，以传输能量给螺旋弹簧314并为其加载。当被释放时，螺旋弹簧314有利地构造成移动操作机构8(图1A)以打开或闭合可分开的触点6(图1A)。
参考图3B，扭矩调节器组件340包括中间轴342和位于中间轴342上的驱动组件350。驱动组件350包括调节器齿轮352和位于调节器齿轮352上的传输组件360。而且，中间轴342延伸穿过调节器齿轮352。在操作时，马达304(图3A)构造成驱动该驱动小齿轮306和对应的调节器齿轮352。因此，调节器齿轮352可与马达304(图3A)配合。另外，储能组件300(图3A)具有位于中间轴342的中间的单向轴承320，该单向轴承构造成允许齿轮306，308，312，352(图3A)可以沿一个方向操作。
传输组件360具有与中间轴342固定连接的锁定件(例如但不限于，闩锁环362)。此外，传输组件360包括均位于中间轴342上的弹簧364和板件366。如图所示，板件366位于调节器齿轮352和闩锁环362之间。此外，弹簧364连接闩锁环362与板件366。
参考图3C，其示出没有板件366的扭矩调节器组件340，调节器齿轮352包括一定数量的突出部(例如但不限于，部分圆柱形的凸起353，353’)。参考图3D，其示出没有调节器齿轮352的扭矩调节器组件340，板件366具有一定数量的凹陷部(例如但不限于，槽缝367，367’)。与上文所述的驱动组件150，250类似，扭矩调节器组件340的驱动组件350构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动。在驱动位置，调节器齿轮352可与传输组件360配合以驱动中间轴342。在非驱动位置，调节器齿轮352有利地不与传输组件360配合并且相对于传输组件360独立旋转。
更具体地，在驱动位置，调节器齿轮352的每一个凸起353，353’都位于板件366的一个对应的槽缝367，367’中。因此，在驱动位置，板件366和调节器齿轮352之间的摩擦使得板件366以与调节器齿轮352相同的旋转速度与调节器齿轮一起旋转。另外，虽然仅示出了调节器齿轮352的六个凸起353，353’中的两个和板件366的六个槽缝367，367’中的两个，但是，应该意识到，扭矩调节器组件340可以使用任意数量、形状、尺寸和/或构型的突出部(未示出)和凹陷部(未示出)，以执行所希望的能够使马达304驱动或不驱动中间轴342的功能，而不会偏离公开的构想的范围。
此外，板件366优选地与中间轴342通过槽缝连接。如图3D所示，板件366包括切口366’，并且中间轴342包括延伸到切口366’中的突出部342’。因此，板件366构造成沿中间轴342纵向移动。通过这种方式，扭矩调节器组件340可以有利地被自动地重置。例如但非限制性地，当板件366沿中间轴342纵向移位时(例如，当板件366沿突出部342’滑动时)，位移传感器(未示出)能够向马达304发出信号以停止加载，从而有利地提供了用于调节传输给螺旋弹簧314的能量大小的机构。此外，一旦板件366重新与调节器齿轮352接合，则位移传感器(未示出)能够向马达304发出信号以恢复加载，从而有利地重置扭矩调节器组件340。另外，弹簧364优选地与板件366固定连接(例如但不限于，通过槽缝连接)并被压靠在闩锁环362上。因此，在驱动位置，弹簧364和板件366之间的固定连接使得弹簧364与板件366和调节器齿轮352一起旋转。
而且，弹簧364还优选地与闩锁环362固定连接(例如但不限于，通过槽缝连接)。因此，在驱动位置，闩锁环362与弹簧364、板件366和调节器齿轮352一起旋转。由于闩锁环362与中间轴342固定连接，所以当闩锁环362旋转时，中间轴342也旋转。因此，在驱动位置，传输组件360有利地使得调节器齿轮352能够驱动中间轴342。
储能组件300以与上述储能组件100，200(图1A-2)基本类似的方式操作。重要的差别在扭矩调节器组件340中。因此，当中间轴342旋转时，能量被传输给螺旋弹簧314并为其加载。然而，具有预定的扭矩极限的螺旋弹簧314在中间轴342上施加反作用力扭矩。当螺旋弹簧314被加载时，来自驱动组件350的扭矩和来自螺旋弹簧314的反作用力扭矩在中间轴342上施加相反的扭矩。此外，当在螺旋弹簧314上达到预定的扭矩极限时，中间轴342上的来自螺旋弹簧314的反作用力扭矩将超过中间轴342上的来自驱动组件350的扭矩。这时，驱动组件350有利地从驱动位置移动到非驱动位置。
在非驱动位置，由于中间轴342上的来自驱动组件350的扭矩不能克服来自螺旋弹簧314的反作用力扭矩，所以调节器齿轮352和板件366之间的摩擦将被克服，并且调节器齿轮将相对于传输组件360独立旋转。更具体地，凸起353，353’将从槽缝367，367’退出，并且调节器齿轮352将以不同于板件366的旋转速度相对于板件366独立旋转。此外，由于板件366没有被调节器齿轮352驱动，所以弹簧364、闩锁环362和中间轴342也都同样地不会被调节器齿轮352驱动。因此，在非驱动位置，马达304(图3A)不对螺旋弹簧314(图3A)加载或者不会传输能量给螺旋弹簧314，而在驱动位置，马达304为螺旋弹簧314加载并将能量传输给螺旋弹簧314。因此，通过使用储能组件300中的扭矩调节器组件340，当达到螺旋弹簧314的预定扭矩极限时，额外的能量有利地不被传输给中间轴342。换句话说，扭矩调节器组件340安全可靠地允许马达304传输能量给螺旋弹簧314并对其加载。
此外，扭矩调节器组件340替代储能组件100，200(图1A-2)中的扭矩调节器组件140，240(图1A-2)中的任一个在所公开的构想的范围内，而不会偏离所公开的构想的范围。另外，储能组件100，200，300的扭矩调节器组件140，240，340可以采用任何已知的或合适的替代尺寸、形状、数量和/或构型的组成部件来执行所希望的功能，即调节从加载机构(例如但不限于，马达104，204，304)输送给储能机构(例如但不限于，螺旋弹簧114，214，314)的能量大小，而不会偏离所公开的构想的范围。而且，应该意识到，储能组件100，200，300可以利用任何已知的或合适的可选加载机构(例如但不限于，包括加载手柄(未示出)的手动加载机构和/或储能机构(未示出))，而不会偏离所公开的构想的范围。
因此，应该意识到，所公开的构想提供了改进的(例如但不限于，更安全、更可靠、更紧凑的)电气开关装置(例如但不限于，中压真空断路器2)和储能组件100，200，300及其扭矩调节器组件140，240，340，除了其它益处以外，该扭矩调节器组件尤其提供了一种用于调节从加载机构(例如但不限于，马达104，204，304)传输给储能机构(例如但不限于，螺旋弹簧114，214，314)的能量大小的机构。
虽然已经详细描述了公开的构想的特定实施例，但是本领域技术人员应该意识到，可以根据所公开内容的所有教导对那些细节进行各种改变和替代。因此，所公开的特定设置对于公开的构想的范围仅仅是示例性而非限制性的，该范围将由所附权利要求及其任何和所有等同方案的全部内容给出。
参考标号列表:
2 电气开关装置
4 外壳
6 可分开的触点
8 操作机构
100 储能组件
102 基座
104 马达
106 驱动小齿轮
108 中间小齿轮
110 传动组件
112 传动齿轮
114 螺旋弹簧
116 主轴
118 凸轮
120 单向轴承
140 扭矩调节器组件
142 中间轴
150 驱动组件
152 调节器齿轮
154 衬套
160 传输组件
162 螺母
164 锁紧垫圈
166 盘簧
168 压力板件
170 驱动摩擦表面件
172 毂元件
174 支承摩擦表面件
200 储能组件
202 基座
204 马达
206 驱动小齿轮
208 中间小齿轮
210 传动组件
212 传动齿轮
214 螺旋弹簧
216 主轴
218 凸轮
240 扭矩调节器组件
242 中间轴
250 驱动组件
252 调节器齿轮
254 衬套
256 槽
260 传输组件
262 螺母
262’ 槽缝
266 弹簧
266’ 端部
268 板件
268’ 外径
269 板件
269’ 外径
270 轴承
271 切口
271’ 直径
272 球
300 储能组件
302 基座
304 马达
306 驱动小齿轮
308 中间小齿轮
310 传动组件
312 传动齿轮
314 螺旋弹簧
316 主轴
318 凸轮
320 单向轴承
340 扭矩调节器组件
342 中间轴
342’ 突出部
350 驱动组件
352 调节器齿轮
353 凸起
353’ 凸起
360 传输组件
362 闩锁环
364 弹簧
366 板件
366’ 切口
367 槽缝
367’ 槽缝

Claims (20)

1.一种用于电气开关装置(2)的储能组件(100，200，300)的扭矩调节器组件(140，240，340)，所述电气开关装置包括外壳(4)、可分开的触点(6)和用于打开和闭合所述可分开的触点(6)的操作机构(8)，所述储能组件包括可拆卸地联接到所述外壳上的基座(102，202，302)、设置在所述基座上并包括储能机构(114，214，314)的传动组件(110，210，310)、以及构造成对所述储能机构加载以存储能量的至少一个加载机构(104，204，304)，所述扭矩调节器组件包括：
包含齿轮(152，252，352)和设置在所述齿轮上的传输组件(160，260，360)的驱动组件(150，250，350)，所述齿轮构造成能与所述至少一个加载机构配合；和
延伸穿过所述齿轮的轴(142，242，342)，
其中，所述驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动，
其中，在所述驱动位置，所述齿轮能与所述传输组件配合以驱动所述轴，以及
其中，在所述非驱动位置，所述齿轮相对于所述传输组件独立旋转。
2.根据权利要求1所述的扭矩调节器组件(140，240，240)，其特征在于，所述传输组件(160，260，360)包括设置在所述轴(142,242,342)上的一定数量的传输元件(164，166，168，170，266，268，269，270，364，366)和与所述轴连接的锁定件(162，262，362)；并且其中，所述一定数量的传输元件设置在所述齿轮(152，252，352)和所述锁定件之间。
3.根据权利要求2所述的扭矩调节器组件(140)，其特征在于，所述一定数量的传输元件(164，166，168，170)包括设置在所述齿轮(152)上的摩擦表面件(170)、弹簧(166)以及设置在所述摩擦表面件和所述弹簧之间的板件(168)；并且其中，所述弹簧设置在所述锁定件(162)和所述板件之间。
4.根据权利要求3所述的扭矩调节器组件(140)，其特征在于，所述传输组件(160)还包括毂元件(172)和另一摩擦表面件(174)；其中，所述另一摩擦表面件设置在所述毂元件和所述齿轮(152)之间；所述齿轮设置在所述摩擦表面件(170)和所述另一摩擦表面件之间；在所述驱动位置，所述齿轮和每一个所述摩擦表面件一起旋转；而在所述非驱动位置，所述齿轮相对于每一个所述摩擦表面件独立旋转。
5.根据权利要求4所述的扭矩调节器组件(140)，其特征在于，所述锁定件(162)为螺母(162)，所述螺母能与所述轴(142)螺纹连接；所述弹簧(166)为盘簧(166)。
6.根据权利要求5所述的扭矩调节器组件(140)，其特征在于，所述一定数量的传输元件(164，166，168，170)还包括设置在所述盘簧(166)和所述螺母(162)之间的垫圈(164)。
7.根据权利要求2所述的扭矩调节器组件(240)，其特征在于，所述一定数量的传输元件(266，268，269，270)包括板件(268)、设置在所述板件和所述锁定件(262)之间的弹簧(266)、以及设置在所述板件和所述齿轮(252)之间的轴承(270)。
8.根据权利要求7所述的扭矩调节器组件(240)，其特征在于，所述轴承(270)包括一定数量的球(272)；所述齿轮(252)具有一定数量的部分球形的槽(256)，每个槽均构造为接纳对应的一个所述球；在所述驱动位置，每个所述球都设置在对应的一个所述槽中；而在所述非驱动位置，所述齿轮相对于所述轴承独立旋转。
9.根据权利要求8所述的扭矩调节器组件(240)，其特征在于，所述传输组件(260)还包括毂元件；其中，所述齿轮(252)设置在所述毂元件和所述轴承(270)之间；所述锁定件(262)是能与所述轴(242)螺纹连接的螺母(262)；所述螺母具有槽缝(262’)；所述弹簧(266)具有设置在所述槽缝中的端部(266’)；所述轴承包括具有一定直径(271’)的圆柱形的切口(271)；所述板件(268)具有与所述切口的所述直径基本相同的外径(268’)；所述板件设置在所述切口中。
10.根据权利要求2所述的扭矩调节器组件(340)，其特征在于，所述一定数量的传输元件(364，366)包括板件(366)和弹簧(364)；其中，所述板件设置在所述锁定件(362)和所述齿轮(352)之间；所述弹簧将所述板件连接到所述锁定件。
11.根据权利要求10所述的扭矩调节器组件(340)，其特征在于，所述板件(366)通过槽缝与所述轴(342)连接。
12.根据权利要求10所述的扭矩调节器组件(340)，其特征在于，所述板件(366)具有一定数量的凹陷部(367，367’)；所述齿轮(352)包括一定数量的突出部(353，353’)；在所述驱动位置，每个所述突出部都设置在对应的一个所述凹陷部中；而在所述非驱动位置，所述齿轮相对于所述板件独立旋转。
13.根据权利要求12所述的扭矩调节器组件(340)，其特征在于，所述一定数量的凹陷部(367，367’)是多个槽缝(367，367’)；并且所述一定数量的突出部(353，353’)是多个凸起(353，353’)。
14.一种用于电气开关装置(2)的储能组件(100，200，300)，所述电气开关装置包括外壳(4)、可分开的触点(6)和用于打开和闭合所述可分开的触点的操作机构(8)，所述储能组件包括：
构造成可拆卸地联接到所述外壳上的基座(102，202，302)；
设置在所述基座上的传动组件(110，210，310)，所述传动组件包括储能机构(114，214，314)；和
用于对所述储能机构加载以存储能量的至少一个加载机构(104，204，304)；和
扭矩调节器组件(140，240，340)，其包括:
包含齿轮(152，252，352)和设置在所述齿轮上的传输组件(160，260，360)的驱动组件(150，250，350)，所述齿轮能与所述至少一个加载机构配合；和
延伸穿过所述齿轮的轴(142，242，342)，
其中，所述驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动，
其中，在所述驱动位置，所述齿轮能与所述传输组件配合以驱动所述轴，以及
其中，在所述非驱动位置，所述齿轮相对于所述传输组件独立旋转。
15.根据权利要求14所述的储能组件(100，200，300)，其特征在于，在所述驱动位置，所述至少一个加载机构(104，204，304)对所述储能机构(114，214，314)加载；而在所述非驱动位置，所述至少一个加载机构不对所述储能机构加载。
16.根据权利要求15所述的储能组件(100，200，300)，其特征在于，所述储能机构(114，214，314)是螺旋弹簧(114，214，314)；所述螺旋弹簧具有预定的扭矩极限；当达到所述预定的扭矩极限时，所述驱动组件(150，250，350)从所述驱动位置移动到所述非驱动位置。
17.根据权利要求14所述的储能组件(100，200，300)，其特征在于，所述传动组件(110，210，310)还包括能与所述扭矩调节器组件(140，240，340)配合的另一个齿轮(112，212，312)、主轴(116，216，316)、以及能与所述主轴配合并且构造成能与所述操作机构(8)配合的一定数量的凸轮(118，218，318)；所述主轴延伸穿过所述另一个齿轮和所述储能机构(114，214，314)。
18.根据权利要求17所述的储能组件(100，200)，其特征在于，所述基座(102，202)设置在所述齿轮(152，252)和所述另一个齿轮(112，212)之间。
19.一种电气开关装置(2)，包括：
外壳(4)；
可分开的触点(6)；
用于打开和闭合所述可分开的触点的操作机构(8)；和
储能组件(100，200，300)，其包括：
可拆卸地联接到所述外壳上的基座(102，202，302)，
设置在所述基座上并包括储能机构(114，214，314)的传动组件(110，210，310)，
构造成对所述储能机构加载以存储能量的至少一个加载机构(104，204，304)，和
扭矩调节器组件(140，240，340)，其包括：
包含齿轮(152，252，352)和设置在所述齿轮上的传输组件(160，260，360)的驱动组件(150，250，350)，所述齿轮能与所述至少一个加载机构配合，和
延伸穿过所述齿轮的轴(142，242，342)，
其中，所述驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动，
其中，在所述驱动位置，所述齿轮能与所述传输组件配合以驱动所述轴，以及
其中，在所述非驱动位置，所述齿轮相对于所述传输组件独立旋转。
20.根据权利要求19所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述电气开关装置是中压真空断路器(2)。
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