專利名稱：彈簧操作裝置及其安裝方法與開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，尤其涉及一種彈簧操作裝置及其安裝方法，本發(fā)明還涉及 一種包括彈簧操作裝置的開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中有一種如圖1所示的包括框架和彈簧裝置廠的開關(guān)裝置其中致 動器適用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動開關(guān)裝置的主軸并且可繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，安裝了彈簧裝置Γ，致動器具 有0位置、I位置以及位于0位置和I位置之間的第一死點，其中I位置相對于0位置沿第 一方向成給定的角度定位。致動器還具有測試位置，該測試位置相對于0位置沿第二方向 成預(yù)定角度定位，所述第二方向與所述第一方向相反。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在這種方案中，由于彈簧裝置f 一般為硬彈簧，且開關(guān)尺寸有限，所 以不能方便地對彈簧Γ進行蓄力壓縮，從而將彈簧Γ直接安裝到開關(guān)2、中十分不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種彈簧操作裝置及其安裝方法，以及一種開 關(guān)，以減少或避免前面所提到的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種彈簧操作裝置，包括一具有底壁 和側(cè)壁的支架，一端固定在所述底壁上的一彈簧，還包括一滑塊，在安裝狀態(tài)下，與所述彈簧的另一端接觸，在外力作用下，沿所述 彈簧的放置方向在所述側(cè)壁上基本作直線運動，—具有接觸軸和支撐軸的操作機構(gòu)，通過所述支撐軸放置在所述支架上，通過所 述接觸軸放置在所述滑塊上，其中，在與所述支撐軸基本成水平正交方向上，所述滑塊有延伸的波紋突起，在外 力作用下所述接觸軸緊貼所述突起運動。優(yōu)選地，所述波紋突起為條狀，優(yōu)選地，所述波紋突起沿所述支架的對稱軸軸線基 本對稱布置。優(yōu)選地，所述側(cè)壁上有一開口，用于容納所述支撐軸。優(yōu)選地，所述接觸軸與所述滑塊基本成切線接觸。優(yōu)選地，所述接觸軸為滾軸。本發(fā)明還公開了 一種開關(guān)裝置，包含上述彈簧操作裝置。本發(fā)明還公開了一種彈簧操作裝置的組裝方法，包括如下步驟提供一具有底壁 和側(cè)壁的支架，將一彈簧的一端固定在所述底壁上，提供一滑塊，將其與所述彈簧的另一端接觸，所述滑塊可以沿所述彈簧的放置方 向在所述側(cè)壁上基本作直線往復(fù)運動，提供一具有接觸軸和支撐軸的操作機構(gòu)，將所述接觸軸放置在所述滑塊上，并通 過所述支撐軸放置在所述支架上，
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其中，在與所述支撐軸基本成水平正交方向上，所述滑塊有延伸的波紋突起，在外 力作用下所述接觸軸緊貼所述滑塊運動。由于彈簧操作裝置上的滑塊存在平滑的波紋突起，在彈簧貯能結(jié)束的瞬間，此突 起可以在彈簧的作用下準(zhǔn)確而高效地推動操作機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)能量的釋放。另外，具 有大壓力的彈簧可以在產(chǎn)品總裝之前，在產(chǎn)品之外方便地預(yù)先安裝在本子部裝中，從而實 現(xiàn)大壓力彈簧的便捷安裝。


以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，圖1顯示的是現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)的示意圖。圖2顯示的是本發(fā)明實施例中的彈簧操作裝置的立體示意圖。圖3顯示的是本發(fā)明實施例中的彈簧操作裝置的分解示意圖。圖4a顯示的是本發(fā)明實施例中滑塊的示意圖。圖4b顯示的是本發(fā)明實施例中另外一種滑塊的示意圖。圖5顯示的是本發(fā)明實施例中的彈簧操作裝置打開過程的示意圖。圖6顯示的是本發(fā)明實施例中的彈簧操作裝置在打開過程中接觸軸的受力分解 示意圖。圖7顯示的是本發(fā)明實施例中的彈簧操作裝置關(guān)閉過程的示意圖。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā) 明的具體實施方式
。結(jié)合圖2和圖3所示，彈簧操作裝置包括一可以由例如鋼板等材料制成的支架1， 具有底壁Ia和側(cè)壁lb，支架1可以為一個具有兩個對稱側(cè)壁的大致成方框狀或者圓筒狀的 支架。其中支架側(cè)壁Ib上對稱地開有一開口 lc，可以用來容納例如軸之類的部件，在開口 Ic下也可以有一開口 ld，透過該開口 Id可以觀察到支架1的內(nèi)部大致情況。支架1與底 壁Ia相對的一端沒有封閉，可以用來放置其他部件。底壁Ia和側(cè)壁Ib形成一基本為空腔 的部分，可以用來收納其他部件，比如將彈簧一端固定在底壁Ia上收納在形成的空腔中。在底壁Ia上通過例如插入的方式安放一彈簧2，彈簧2可以由例如彈簧鋼絲等材 料制成，彈簧2的延展方向基本與底壁Ia垂直，朝向與底壁Ia相對的開口，優(yōu)選地，將彈簧 2的一端2a放到底壁Ia的中心處，這樣，彈簧2便在支架1的對稱軸線上基本對稱。當(dāng)然， 此處的彈簧可以為一個，也可以為多個長度相同的并聯(lián)彈簧，或者，為多個串聯(lián)的彈簧。還包括由例如鋼等材料制成的滑塊3，在外力作用下，沿彈簧2的放置方向在所述 側(cè)壁Ib上基本作直線運動，在安裝狀態(tài)下，與彈簧2的另一端2b接觸，滑塊3可以通過側(cè) 壁Ib上的溝槽實現(xiàn)相對運動，也可以通過自身的卡槽實現(xiàn)與側(cè)壁Ib的相對運動。滑塊3的一面與彈簧的一端2b接觸，使得彈簧可以定位在滑塊3里，另一面上則 有延伸的波紋突起，該波紋突起的延伸方向與側(cè)壁Ib的平面基本平行(俯視角度下)，突 起的截面的輪廓形成為由向外凸出的平滑曲線所構(gòu)成，截面形狀為“U”形、“V”形、“S”形、 “ Ω ”形或者圓弧形。波紋突起可以為條狀，基本沿支架的對稱軸線對稱，比如可以為如圖4a所示的多個沿長度方向平行布置的突起，也可以為一個(如圖4b所示)，當(dāng)然，突起在與 延伸方向垂直的支架對稱軸方向上可以為非對稱形式，而在與延伸方向平行的支架對稱軸 方向上基本對稱。在滑塊3的上方為由例如鋼板等材料制成的操作機構(gòu)4，包括接觸軸4a和支撐軸 4b，以及沿滑塊3波紋突起的延伸方向基本對稱布置的兩個搖臂4d，其中，支撐軸4b通過支 架1上的開口 Ic放置在支架1中，橫跨支架1的側(cè)壁lb，并與滑塊3的波紋突起的延伸方 向基本上成水平正交，而接觸軸4a則與滑塊3基本成切線接觸，切線的方向與波紋突起的 延伸方向基本垂直，并與支撐軸4b的軸線方向基本平行。比如，接觸軸4a可以是一個基本 上為圓軸的零件。操作機構(gòu)4還可以有一個操作部4c，操作部4c可以是一個軸，通過兩端 的突出部分，穿過搖臂4d橫放在支架1的側(cè)壁Ib上，在對操作機構(gòu)4進行操作時，可以通 過操作部4c進行施力。下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的彈簧操作裝置的工作原理。在通過操作部4c施力時，由于支撐軸4b安放在支架1中，操作機構(gòu)4便可以繞軸 轉(zhuǎn)動。首先介紹打開的過程，也就是從彈簧貯能到彈簧釋能的過程。如圖5所示，在這個 過程中，操作機構(gòu)的接觸軸會先接近突起頂點，然后再遠(yuǎn)離突起頂點。如圖6所示，當(dāng)在操作機構(gòu)的操作部外加動力源時，由于支撐軸4b的支撐，接觸軸 4a便會沿相反的方向緊貼著滑塊3運動，同時在與滑塊突起部分的接觸點上產(chǎn)生一個垂直 于切線方向的力F，將其分解后便會有兩個垂直的力，一個與外部施力的方向平行Fx，另外 一個力Fy則與此力Fx垂直，與彈簧的放置方向平行，也就是說，會對彈簧2產(chǎn)生一個壓力 Fy，不斷通過壓縮滑塊3來壓縮彈簧2。隨著波紋突起的不斷上升，F(xiàn)yF斷減少，直至到達波 紋突起的頂點時，F(xiàn) = Fx, Fy減少至0，此時到達死點位置(Dead point)，彈簧貯能結(jié)束，即 將釋能。當(dāng)繼續(xù)對操作機構(gòu)4施力，由于波紋突起不再阻擋接觸軸4a的運動方向，所以便 不再有對彈簧2的壓力，彈簧2的蓄力得到不斷的釋放，彈簧2便推動滑塊3實現(xiàn)完全復(fù)原， 從而完成了開關(guān)打開的過程。如圖7所示，關(guān)閉的過程與打開的過程類似，只不過是打開過程的逆過程。本發(fā)明實施例還提供了一種開關(guān)裝置，包括前述的各實施例中所描述的彈簧操作
直ο本發(fā)明實施例還提供了一種彈簧操作裝置的組裝方法，利用此方法，可以組裝本 發(fā)明前述實施例中所提供的彈簧操作裝置。在該方法中，需要提供一具有底壁和側(cè)壁的支架，將一個彈簧的一端固定在支架 的底壁上；提供一個滑塊，將其與彈簧的另一端接觸固定，這個滑塊可以沿彈簧的放置方向 在支架的側(cè)壁上基本作直線往復(fù)運動；提供一個具有接觸軸和支撐軸的操作機構(gòu)，將操作 機構(gòu)的接觸軸放置在滑塊上，并通過支撐軸放置在支架上。其中，在與操作機構(gòu)的支撐軸基本成水平正交方向上，滑塊有延伸的波紋突起，在 外力作用下操作機構(gòu)的接觸軸可以緊貼滑塊運動。本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，由于滑塊上存在平滑的波紋突起，在彈簧貯能結(jié)束的瞬 間，此突起可以在彈簧的作用下準(zhǔn)確而高效地推動操作機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)能量的釋放。
5本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，具有大壓力的彈簧可以在產(chǎn)品總裝之前，在產(chǎn)品之外方便地預(yù) 先安裝在本子部裝中，從而實現(xiàn)大壓力彈簧的便捷安裝。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然本發(fā)明是按照多個實施例的方式進行描述的，但 是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術(shù)方案 看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發(fā)明的保護范圍。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何 本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結(jié)合， 均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一彈簧操作裝置，包括一具有底壁和側(cè)壁的支架，一端固定在所述底壁上的一彈簧， 其特征在于，還包括一滑塊，在安裝狀態(tài)下，與所述彈簧的另一端接觸，在外力作用下，沿所述彈簧 的放置方向在所述側(cè)壁上基本作直線運動，一具有接觸軸和支撐軸的操作機構(gòu)，通過所述支撐軸放置在所述支架上，通過所述接 觸軸放置在所述滑塊上，其中，在與所述支撐軸基本成水平正交方向上，所述滑塊有延伸的波紋突起，在外力作 用下所述接觸軸緊貼所述突起運動。
2.如權(quán)利要求1所述的彈簧操作裝置，其特征在于，所述波紋突起為條狀。
3.如權(quán)利要求1所述的彈簧操作裝置，其特征在于，所述波紋突起沿所述支架的對稱 軸軸線基本對稱布置。
4.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的彈簧操作裝置，其特征在于，所述側(cè)壁上有一 開口，用于容納所述支撐軸。
5.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的彈簧操作裝置，其特征在于，所述接觸軸與所 述滑塊基本成切線接觸。
6.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的彈簧操作裝置，其特征在于，所述接觸軸為滾軸.
7.一種開關(guān)裝置，其特征在于，包含權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的彈簧操作裝置。
8.一種彈簧操作裝置的組裝方法，包括如下步驟提供一具有底壁和側(cè)壁的支架，將 一彈簧的一端固定在所述底壁上，其特征在于，提供一滑塊，將其與所述彈簧的另一端接觸，所述滑塊可以沿所述彈簧的放置方向在 所述側(cè)壁上基本作直線往復(fù)運動，提供一具有接觸軸和支撐軸的操作機構(gòu)，將所述接觸軸放置在所述滑塊上，并通過所 述支撐軸放置在所述支架上，其中，在與所述支撐軸基本成水平正交方向上，所述滑塊有延伸的波紋突起，在外力作 用下所述接觸軸緊貼所述滑塊運動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種彈簧操作裝置及其安裝方法，本發(fā)明還公開了一種包括彈簧操作裝置的開關(guān)裝置。在本發(fā)明所公開的彈簧操作裝置中，通過平滑的波紋突起，在彈簧貯能結(jié)束的瞬間，此突起可以在彈簧的作用下準(zhǔn)確而高效地推動彈簧操作裝置的操作機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)能量的釋放。
文檔編號H01H5/06GK101996789SQ20091016759
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者陳德州 申請人:西門子公司