一种凸轮操作机构及自动转换开关的制作方法

1.本发明具体涉及一种凸轮操作机构及自动转换开关。


背景技术：

2.现阶段大部分atse操作机构都采用双拉簧，由于机械动作受的力，会使摩擦表面产生阻碍，两端动作不同步，导致机构动作放缓或失效，严重影响操作机构动作速度。还有就是大部分采用旋转支架转动，由于面接触，材料大部分采用热塑件，摩擦后起毛，或需依赖润滑剂来维持顺畅转动，但润滑剂依赖员工涂抹是否均匀，且会受气候和环境影响，使用不长久就出现机构卡滞或堵塞，影响操作机构使用寿命，甚至烧损电机。
3.如中国专利cn 109509647 a公开了一种操作机构及其开关装置，其利用第一驱动件及穿过壳体之后与驱动机构的第二动作杆通过两个拉簧连接，而且其第二动作杆也穿过壳体设置，即利用两个拉簧固定第一驱动件和第二动作杆，但是其可靠性依赖与壳体，外壳发生变形会导致无法转换，同时外壳润滑脂干涸或受气候因素影响会导致卡滞的现象出现，同时由于第一驱动杆及第二动作杆均穿过壳体设置，无左右固定，紧靠拉簧固定，会导致拉簧脱落，导致转换失效，另外采用两个拉簧，在磨损后会导致两个拉簧不同步，进而导致分合或储能失效。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种凸轮操作机构及自动转换开关。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种凸轮操作机构，其包括：
7.壳体，由第一壳体及第二壳体组合构成，两者之间形成空间，且所述第一壳体及第二壳体相对的一侧对称设有第一曲线槽及第二曲线槽；
8.旋转凸轮，可往复转动置于所述壳体的空间内，所述旋转凸轮设有中空的夹层，所述旋转凸轮的一侧设有垂直所述夹层设置的第一通道，所述旋转凸轮的一端设有穿过夹层设置的轴，所述轴的两端分别与第一曲线槽构成滑移配合；
9.凸轮轴，经由第一通道安装在所述旋转凸轮的夹层内，且可相对所述壳体往复转动，所述凸轮轴的一端设有联动轴，所述联动轴的两端与第二曲线槽构成滑移配合；
10.弹性件，设置在旋转凸轮的夹层内，其一端与轴连接，其另一端与联动轴连接，所述弹性件在所述旋转凸轮转动过程中积蓄能量，并在旋转凸轮转动至释放位置时释放能量驱使凸轮轴快速动作。
11.所述旋转凸轮包括第一夹板及第二夹板，所述第一夹板与第二夹板部分相连，并在两者之间形成可容纳凸轮轴的夹层，在所述第一夹板上设置连通夹层的第一通道。
12.所述第一通道由用于放置凸轮轴的非全圆部及用于限制联动轴移动路径的弧线部构成。
13.所述轴与旋转凸轮一体成型，位于夹层内的轴两端设有用于限制弹性件的限制件。
14.所述凸轮轴包括：
15.转动部，可转动设置在旋转凸轮的夹层内；
16.转动臂，与转动部连接，且为两层，其上设有可供联动轴穿过的腰型孔，且两层之间形成用于限制弹性件的夹持空间。
17.所述凸轮轴一端延伸形成指示件，所述指示件的转轴与凸轮轴的转动部同轴设置。
18.所述第二壳体的一侧设有消防反馈开关，所述指示件的转轴上对应设有与其适配的凹槽。
19.所述第一壳体及第二壳体位于第一曲线槽及第二曲线槽的上端设有第三曲线槽，所述旋转凸轮的两侧对应设有用于第三曲线槽构成滑移配合的滚珠。
20.所述第一壳体外侧设有线路板，所述线路板上设有多个用于位置指示的霍尔传感器，所述第一壳体上对应设有定位孔，所述定位孔与所述霍尔传感器对应设置，所述旋转凸轮位于轴的上方设有磁体安装槽，所述磁体安装槽内设有磁体。
21.一种采用上述凸轮操作机构的自动转换开关，其包括上述凸轮操作机构，所述凸轮操作机构的外侧设有与旋转凸轮构成联动设置的驱动机构。
22.本发明的有益效果：将旋转凸轮设置成具有夹层的结构，将凸轮轴固定设置在夹层内，进而使得用于连接两者的弹性件被限制在夹层能，可以保证弹性件的固定可靠性，不易脱落，同时提高了同步性，而且利用轴与壳体之间的滑动配合，提高运动可靠性。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图。
24.图2为本发明的剖面示意图。
25.图3为本发明（省去驱动机构）的一侧的示意图。
26.图4为本发明（省去驱动机构）的另一侧的示意图。
27.图5为本发明的旋转凸轮与凸轮轴的配合示意图。
28.图6为本发明的第二壳体的结构示意图。
29.图7为本发明的第一壳体的结构示意图。
30.图8为本发明的凸轮轴的结构示意图。
31.图9为本发明的旋转凸轮的结构示意图。
32.图10为本发明的旋转凸轮的侧面示意图。
33.图11为本发明的旋转凸轮的另一侧的侧面示意图。
34.图12为本发明的凸轮轴的爆炸示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
39.如图所示，一种凸轮操作机构，其包括：
40.壳体1，由第一壳体5及第二壳体6组合构成，两者之间形成空间，且所述第一壳体及第二壳体相对的一侧对称设有第一曲线槽及第二曲线槽，所述第一壳体设有可供驱动机构的驱动轴穿过的通孔，第一曲线槽52及第二曲线槽均以该通孔为圆心分布，其中第二曲线槽51包括弧线槽及多个与弧线槽连通的限位槽53，其中限位槽为3个，分别位于弧线槽的两端及中间，当联动轴位于左、右限位槽内时，触头机构处于接通状态，动触头与常用静触头或备用静触头接触连通，当联动轴位于中间的限位槽内时，触头机构处于断开状态，动触头不与常用静触头或备用静触头接触连通，其中限位槽的数量可以根据需求进行选择，且所述限位槽的形状可以是半圆或u型，可以根据需求进行设定；
41.旋转凸轮2，可往复转动置于所述壳体的空间内，所述旋转凸轮设有中空的夹层，所述旋转凸轮的一侧设有垂直所述夹层设置的第一通道23，所述旋转凸轮的一端设有穿过夹层设置的轴，所述轴的两端分别与第一曲线槽构成滑移配合；
42.所述旋转凸轮包括第一夹板24及第二夹板25，所述第一夹板与第二夹板部分相连，并在两者之间形成可容纳凸轮轴的夹层26，在所述第一夹板上设置连通夹层的第一通道。
43.旋转凸轮的厚度与壳体内部空间的宽度一致，保证旋转凸轮置于壳体内之后，其两个面分别与壳体接触，且内部夹层的厚度与凸轮轴的厚度相适配。保证在将凸轮轴装入旋转凸轮之后，该凸轮轴可相对旋转凸轮转动，其中旋转凸轮的第一夹板上设有定位轴，凸轮轴与定位轴配合，可相对该定位轴转动，定位轴中心设有与驱动轴联动的孔，即可被驱动机构带动动作。
44.所述第一通道由用于放置凸轮轴的非全圆部231及用于限制联动轴移动路径的弧线部232构成，其中凸轮轴经由第一通道可以放入旋转凸轮的夹层，另外非全圆部为圆型结构，其下侧与弧线部连接，构成一个非完整圆，而凸轮轴的转动部置于该非全圆部内，而与转动部相连的转动臂置于弧线部内，而与转动臂联动的联动轴则一转动部为圆心，沿弧线
部往复移动。
45.而在旋转凸轮的一端，即突出的一端，双面均设有凸点21，该凸点在其装入壳体之后，嵌设于第一曲线槽内，并可沿第一曲线槽滑移，而两个凸点之间连接形成轴，用于挂持弹性件，而为了保证弹性件不会左右移动，在该轴两端设置限位件22，利用两个限位件之间的间隙来限制弹性件，防止其左右晃动。
46.所述轴与旋转凸轮一体成型，其还可以起到支撑两个夹板的作用，使得旋转凸轮不易变形。
47.凸轮轴7，经由第一通道23安装在所述旋转凸轮的夹层内，且可相对所述壳体往复转动，所述凸轮轴的一端设有联动轴14，所述联动轴的两端与第二曲线槽构成滑移配合，凸轮轴用于驱动触头机构切换动作，触头机构包括常用静触头、备用静触头以及在常用静触头和备用静触头之间转换的动触头；
48.所述凸轮轴7包括：
49.转动部76，可转动设置在旋转凸轮的夹层内，转动部设有一与定位轴相适配的定位槽，转动部可相对旋转凸轮转动；
50.转动臂73，与转动部连接，且为两层，其上设有可供联动轴穿过的腰型孔74，且两层之间形成用于限制弹性件的夹持空间75。
51.所述凸轮轴一端延伸形成指示件72，所述指示件的转轴与凸轮轴的转动部同轴设置，将凸轮轴与指示件一体成型，减少安装步骤，可防止分合惯性，致使指示件断裂。
52.其中凸轮轴与指示件可以是分体结构，所述指示件包括具有通孔的转轴，所述凸轮轴的转动部延伸插设于所述通孔内，并与其构成整体，而为了保证转动部可带动指示件转动，将通孔设置成非圆结构，在转轴的下端设有与消防反馈开关9相适配的凹槽，用于触发消防反馈开关。
53.弹性件8，其为拉簧，设置在旋转凸轮的夹层内，其一端与轴连接，其另一端与联动轴连接，所述弹性件在所述旋转凸轮转动过程中积蓄能量，并在旋转凸轮转动至释放位置时释放能量驱使凸轮轴快速动作。
54.通过居中固定弹性件，进行储能，当旋转过死点时触动扳机，瞬间动作，使得机构加速运动，并通过左右限位，防止拉簧脱落。
55.所述第二壳体的一侧设有消防反馈开关9，所述指示件的转轴上对应设有与其适配的凹槽71，通过凸轮轴上设置半圆，来触控微动，实现消防联动的联锁，防止消防启动，反馈假信号。较以往采用继电器输出消防联动信号的方式，该方式信号联锁可靠性强。
56.所述第一壳体及第二壳体位于第一曲线槽及第二曲线槽的上端设有第三曲线槽54，所述旋转凸轮的两侧对应设有用于第三曲线槽构成滑移配合的滚珠13，为了使得转动顺畅，减少阻力，在壳体内设置第三曲线槽，同时在旋转凸轮的两侧设置滚珠，使得滚珠与第三曲线槽适配，进而使得切换更加顺畅，通过滚珠与第一壳体及第二壳体的配合沿第三曲线槽运动，有效减小摩擦。
57.所述第一壳体外侧设有线路板12，所述线路板上设有多个用于位置指示的霍尔传感器，所述第一壳体上对应设有定位孔55，所述定位孔与所述霍尔传感器对应设置，所述旋转凸轮位于轴的上方设有磁体安装槽，所述磁体安装槽内设有磁体，所述磁体的转动路径与多个霍尔传感器构成的弧线相适配，并在磁体移动至定位孔处时，被对应的霍尔传感器
感应到。
58.将机械微动控制分合改为霍尔无损感应器件，提高使用寿命。
59.在所述线路板上设置两个微动开关11，驱动机构的驱动杆联动设有凸轮控制件10，在其动作时，通过控制凸轮控制件的转动对两个微动开关进行触发，进而输出不同的信号。
60.在装配时，需要先将凸轮轴由第一通道插入旋转凸轮，然后通过将联动轴插入凸轮轴的转动臂的腰型孔内，并将弹性件一端挂设在该联动轴上，另一端挂设于旋转凸轮的轴上，进而完成旋转凸轮组件的组装，而后将该旋转凸轮组件放置在第二壳体内侧，且在装配时将滚珠嵌入旋转凸轮的安装槽内，而后在另一侧放置另一颗滚珠及磁体，再盖合第一壳体，完成组装，后续在对壳体的两侧进行其他零件的组装。
61.一种采用上述凸轮操作机构的自动转换开关，其包括上述凸轮操作机构，所述凸轮操作机构的外侧设有与旋转凸轮构成联动设置的驱动机构。
62.所述壳体的一侧与安装支架4固定连接，所述安装支架4上设有电机3，所述电机的驱动杆与凸轮操作机构的旋转凸轮联动设置，所述安装支架与壳体之间设有线路板，所述线路板以驱动杆为圆心设有一半圆豁口，在该半圆豁口两侧设置两个微动开关，驱动杆上联动设有凸轮控制件，随驱动杆转动而转动，进而分别触发两个微动开关，所述壳体的另一侧设置指示件，该指示件与凸轮轴连接，同时在壳体上设置一消防反馈开关，该消防反馈开关的开关则与指示件上的半圆凹槽适配。
63.实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。