[發明專利]具有可繞第一旋轉軸旋轉的第一傳遞元件的傳動單元尤其是操作頭

有效

• 申請號: 200680055902.9
• 申請日: 2006-09-22
• 公開（公告）號: CN101512696A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 維爾納·普里;約阿希姆·塞德爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H3/16
• 分類號: H01H3/16;H01H19/62
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;李 慧

技術領域

本發明涉及一種具有一個可繞一第一旋轉軸旋轉的第一傳遞元件的傳動單元，尤其是操作頭，其用于借助一個挺桿對至少一個開關單元進行操縱，其中，所述第一傳遞元件可借助與一傳動軸至少處于有效連接的一個凸輪和/或凹槽發生旋轉。此外，本發明還涉及一種具有這種傳動單元的鉸鏈開關。

背景技術

傳動單元例如應用于所謂的鉸鏈開關，鉸鏈開關是用于對可偏轉保護設備(例如門或活蓋)進行監測和安全保護的機電開關設備。舉例而言，鉸鏈開關對安全門的監測方式是，如果有人試圖在機器或設備工作時打開已采取安全措施的門或護板，鉸鏈開關就會立即停止對機器或設備的供電。作為切斷電源的替代方案，也可在一預定開關角被超過時發出報警信號。

一個鉸鏈開關通常包括一個操作系統、一個開關系統和一個連接系統。其中，所述操作系統用于吸收和傳遞旋轉運動或偏轉運動。在作用力的傳遞過程中，這個運動被轉化為對所述開關系統的操縱。為此，往往需要將旋轉運動轉化為直線操縱運動。這種操縱運動被用來對常閉觸點和/或常開觸點進行操縱。所述連接系統用于實現導線連接，從而使得對電路的監測成為可能。

為確保鉸鏈開關正常及持續穩定地工作，現有技術中的已知鉸鏈開關所需完成的匹配工作量相當大。由于對運動的吸收是以機械方式進行，鉸鏈與開關元件的操作元件之間的連接必須為形狀配合式連接，因而需要精確保持很多元件之間的相對位置。這會增大制備成本和裝配耗費。

鉸鏈開關還具有人身安全防護的功能，通常使用的是符合IEC?60947-5-1強制斷開要求的動斷觸點。就這一情況而言，強制斷開的實現需要通過形狀配合式有效連接來進行操縱運動。在將鉸鏈開關用作安全開關的情況下，達到預定的開關角時可以實現斷路或接通。常用的開關角為6°至8°。近來應市場的需求，出現了門開啟寬度越來越小的趨勢，這勢必導致所用開關角也越來越小，例如開關角范圍縮小為2°至5°。其中，任何時候都須確保對運動的吸收以機械方式進行，并且被監測目標物與操作系統之間的連接為形狀配合連接。

DE?195?08?153中公開過一種用于一鉸鏈的操縱裝置，所述操縱裝置具有一個整合在鉸鏈中的傳遞元件，這個傳遞元件成形在鉸鏈被目標物驅動的部分上，可以引起直線操縱運動。

事實證明，這種方案的缺點在于開口寬度受到限制，或者在張角較小的情況下，不甚方便。此外還需使用一個裸露的操縱凸輪來將旋轉運動轉化為直線運動。鉸鏈軸或凸輪盤與操縱凸輪之間的這個支承點可能會受到機械損傷和環境因素的影響，以及由于使用者操作不當而導致的損壞。

這種或其他類型的鉸鏈開關方案可能具有這樣的缺點，即操作系統由于凸輪盤的原因在尺寸上設計過大，或者操作系統具有極大的操縱力，而由于凸輪盤和開關元件滑塊之間存在摩擦，這種操縱力又會引起較大磨損。

此外事實還證明，這種鉸鏈開關不具有可對目標物起機械穩定作用的支承功能，因而還需設置其它的具有純機械功能的附加鉸鏈，從而花費較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種節省空間、安全和易用的傳動單元，借助這種傳動單元可最大程度地避免上述缺點。

這個目的通過開篇所述類型的傳動單元達成，即：所述第一傳遞元件的第一旋轉軸基本垂直于傳動軸布置。上述目的還通過一種具有一個這種傳動單元的鉸鏈開關而達成。

根據本發明，例如實施為操作頭的傳動單元具有一個可旋轉的第一傳遞元件，所述第一傳遞元件可繞一個第一旋轉軸進行旋轉。所述可旋轉的第一傳遞元件用于將一傳動軸的旋轉運動傳遞到一個挺桿上，其中，所述挺桿引起一個開關單元的一滑塊或一操縱器的直線運動。其中，所述傳動軸以形狀配合的方式與需要在標準使用條件下加以驅動的目標物(例如一個安全門)相連。所述目標物的運動引起該傳動軸的旋轉運動。從傳動軸到第一傳遞元件的力傳遞通過一個凸輪和一個凹槽而實現。其中，可在第一傳遞元件上設置一凸輪，在傳動軸上設置一凹槽，或者在傳動軸上設置一凸輪，在第一傳遞元件上設置一凹槽。此外，也可通過設置復數個凸輪和/或凹槽來對這些布置方式進行組合使用，其中，這些凸輪和/或凹槽均可用于從傳動軸到第一傳遞元件的力傳遞。通過這種力傳遞將傳動軸的旋轉運動傳遞到所述第一傳遞元件上。除布置所述凸輪和/或凹槽外，還可通過其他成形元件來實現從傳動軸到傳遞元件的有效連接。第一傳遞元件的一個第一旋轉軸基本垂直于所述傳動軸布置。其優點在于，可將傳動單元或操作頭布置在該傳動軸的末端，從而使傳動單元或操作頭位于目標物和/或鉸鏈的運動范圍之外。此外，通過對第一傳遞元件進行相應設計，還可減小結構空間。其中，所述第一傳遞元件可有利地實施為杠桿，所述杠桿可以至少部分地由金屬或塑料構成。