(57)【要約】  本発明は、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器であって、このエネルギーアキュームレータは、一つの駆動軸によって連続的に巻き上げ可能な駆動要素と被動部材を有し、この駆動要素は、少なくとも一つのエネルギーアキュームレータばねと機械的に接続されており、このエネルギーアキュームレータばねは、駆動要素の巻き上げの際に、緊張可能であり、および、この被動部材は、少なくとも一つのエネルギーアキュームレータばねの緊張の後に解除可能であって、かつ被動軸をジャンプ式に回転させる、負荷レベル切替器に関する。発明に従い、被動軸（８）に、カムプレート（１３）が、円形から逸脱した正面側の輪郭（１４）によって固定されていること、少なくとも一つの別の（追加的）ばね（２３，  ２５；  ２６）が設けられていること、少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、その一方の端部において固定されており、およびその他方の端部において、搖動可能な接続部材（１５）に連結されていること、および、接続部材（１５）が、その自由端部にロール（１６）を有し、カムプレート（１３）の回転の際に、少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、輪郭（１４）に応じて緊張可能または緊張緩和可能であるように、前記ロールが、輪郭（１４）上を走行することが、提案される。
2013500419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器であって、このエネルギーアキュームレータは、一つの駆動軸によって連続的に巻き上げ可能な駆動要素と被動部材を有し、この駆動要素は、少なくとも一つのエネルギーアキュームレータばねと機械的に接続されており、このエネルギーアキュームレータばねは、駆動要素の巻き上げの際に、緊張可能であり、および、この被動部材は、少なくとも一つのエネルギーアキュームレータばねの緊張の後に解除可能であって、かつ被動軸をジャンプ式に回転させる、負荷レベル切替器において、
被動軸（８）に、カムプレート（１３）が、円形から逸脱した正面側の輪郭（１４）によって固定されていること、
少なくとも一つの別の（追加的）ばね（２３，  ２５；  ２６）が設けられていること、
少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、その一方の端部において固定されており、およびその他方の端部において、搖動可能な接続部材（１５）に連結されていること、
および、接続部材（１５）が、その自由端部にロール（１６）を有し、カムプレート（１３）の回転の際に、少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、輪郭（１４）に応じて緊張可能または緊張緩和可能であるように、前記ロールが、輪郭（１４）上を走行することを特徴とする負荷レベル切替器。
【請求項２】
接続部材（１５）が、支点（１７）を中心に搖動可能であり、およびロッドヘッド（１８）を支えており、このロッドヘッドが、ガイドロッドを備え、このガイドロッドがその他方の端部において、支承架台（１９）に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器。
【請求項３】
ガイドロッドが、支承ボルト（２０）によって支承架台（１９）に搖動可能に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器。
【請求項４】
少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、ばね受け部（２１，２２）の間に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸の連続的な回転運動を、被動軸のジャンプ式の急速な回転運動に変換するための、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一または複数のエネルギーアキュームレータばねが、ジャンプ式に解除されることによって、被動軸のジャンプ式の回転動作を可能とするエネルギーアキュームレータが、すでに多数公知である。そのようなエネルギーアキュームレータばねは、引張ばねであることも、圧縮ばねであることも可能である。その際、原理は常に同じであって、一つの回転する駆動軸が、一または複数のばねを最大点まで緊張させ、その後これをジャンプ式に開放し、そしてこれによって被動軸をつれ動かす。そのようなエネルギーアキュームレータは、特許文献１より公知である。当然、この種のエネルギーアキュームレータにおいては、ばね特性に従い、その時まで緊張させられたばねの解除の初期にトルクが最大であり、最終位置に至るまでこれは減少していく。所定の場合、この上述した、ばね特性および各運動学に依存するトルク推移と、そしてこれより生じる被動軸の速度は、しかしながら望まれていない。これは、特に、多くの切替要素または負荷レベル切替器の他の部材が、一つの所定のシーケンスで連続して操作されるような場合に関する。
【０００３】
よって、そのような適用ケースにおいては、ジャンプ式の被動動作の推移を、各具体的な要求に対して意図的に適合することが達成されるという、一つのエネルギーアキュームレータが目指される。
【０００４】
これに対して、すでに特許文献２より、冒頭に記載した形式のエネルギーアキュームレータにおいて追加的エネルギーアキュームレータを設けることが公知である。その際、本来のエネルギーアキュームレータばねの他に、別のばねが設けられており、このばねが、エネルギーアキュームレータの解除の際に、ニージョイントを介して緊張させられる。その際、解除されたエネルギーアキュームレータの第一の動作シーケンス中における遅延は、この追加的なばねが緊張せしめられ、一方、動作シーケンスの終わりに対して、本来のエネルギーアキュームレータばねが、すでに十分に開放されているとき、追加的ばねも同様に開放し、これによってばね力が加算されることによって達成される。この公知の解決策は、切替過程が、全体としてあまりに急速に進行することなく、特に、周波数５０ヘルツの通常の交流の代わりに、１６と２／３ヘルツの交流に切り替えることができるように、エネルギーアキュームレータの解除の速度を遅くすることを、当時、構想していた。この公知のエネルギーアキュームレータは、さらに機械的に複雑に構築されており、これは、特にロールガイドによってと、エネルギーアキュームレータばねを操作するための追加的なトグル機構による。その上、これは、駆動軸の回転動作が、まず長手方向動作へと変換され、この長手方向動作中にエネルギーアキュームレータばねが緊張せしめられ、そしてその解除の後に急速な長手方向動作が再び被動軸の回転動作へと変換されるという、エネルギーアキュームレータに対してのみもっぱら設けられる。連続的な回転動作の、急速な回転動作への直接の変換に対しては、公知の解決策は適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第10 2006 008 338 B3号明細書
【特許文献２】独国特許第25 02 810号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器を提供することであり、その際、エネルギーアキュームレータが、本来のエネルギーアキュームレータばねまたは本来のばねの他に、別の手段を有し、この手段が、被動軸の回転動作の目的にかなった適合を可能とする、という負荷レベル切替器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明に従い解決される。
【０００８】
本発明において特に有利であるのは、その簡易な構造である。追加的に被動軸と接続されているカムプレートによって、接続部材は屈折され、これによって、（カムプレートの各現状位置に応じて）、追加的なばねが、緊張せしめられ、または開放される。追加的な一または複数のばねによって吸収または放出されるエネルギーは、被動軸の回転動作を、目的にかなってかつ要求に応じて減速または加速する一方で、本来のエネルギーアキュームレータばねは開放される。
【０００９】
以下に本発明を、図面に基づき例示的に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】斜視、簡略図で表した、発明に従う第一の、エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器
【図２】発明に従う負荷レベル切替器の第二の実施形
【図３】本発明の枠内における様々なばね形式の簡略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
参照符号１から１２によって表される部材は、すでに、冒頭に記載した特許文献１より公知であるが、全体機能の理解のために、ここでももう一度説明する。
【００１２】
図１には、ベースプレート１が示されている。このベースプレート上には、全エネルギーアキュームレータと負荷レベル切替器のギア装置が配置されている。さらに駆動軸２が示されている。この駆動軸は一つの歯車３と接続され、そしてこれを連続的に駆動している。歯車３は、それ自身の側で、駆動要素４をその歯５を介して駆動している。駆動要素４は、対称的なストッパーを有している。これらストッパーは、駆動クランク６と対応しており、これを回転させることができる。駆動クランク６の上には、コネクティングロッドヘッド７が、回転可能に支承されている。このコネクティングロッドヘッドに、一つのロッドが存在している。駆動クランク６は、被動軸８に固定されており、この被動軸は、垂直にベースプレート１を通って下に向かって案内されている。接点を操作するための、これに接続される部材はここには示されていない。ロッドの周りには、ばね管９が設けられている。このばね管９は、一方の側で、支承架台１０にジョイントされており、垂直な支承ボルト１１によって水平方向に搖動可能である。ばね管９を中心としてこの周りに同軸に、またはこの中に同軸に、一または複数の圧縮ばねが設けられている。ここでは、単一の圧縮ばね１２のみが表されている。
【００１３】
これまで公知のエネルギーアキュームレータの機能方式は、以下の通りである。各切替の最初に、つまり負荷レベル切替器の各操作の最初に、モータ駆動装置が、駆動軸２を介して歯車３を回転させる。この回転動作は、歯５を介して駆動要素４に伝達される。次の負荷切替が「より高い」または「より低い」方へ行われるべきかによる各回転方向に応じて、駆動要素４の対称的なストッパーの一つが、駆動クランク６と当接し、これを連れ回すに至る。その際、コネクティングロッドヘッド７は、連れ動かされる。ロッドは屈折され、そして圧縮ばね１２は緊張せしめられる。駆動クランクの回転の後、ロッドはその新たな終端位置に達し、圧縮ばね１２は最大に緊張せしめられる。極点を越えると、駆動クランク６およびこれに伴う被動軸８の回転動作は、急速に終了するに至る。というのは、圧縮ばね１２がジャンプ式に開放されるからである。この急速な回転動作は、最終的に、負荷レベル切替器中の個々の接点の間の、迅速な切替へと通じる。
【００１４】
発明に従い、駆動クランク６には、これと堅固に接続されて、カムプレート１３が設けられている。このカムプレート１４は、正面側の輪郭１４を有している。この輪郭は、上から見ると、円形から逸脱している。これは、広い範囲の中から自由に選択可能であり、また、方向に応じて異なるよう形成されることも可能である。さらに接続部材１５が設けられている。この接続部材は、その一方の端部に、ロール１６を有しており、このロールが、カムプレート１３の正面側の輪郭１４上を走行する。接続部材１５は、回転軸１７の周りを搖動可能であり、そしてその他方の端部では、別のロッドヘッド１８を、ここでもまた回転可能に支持している。このロッドヘッドは、さらにまたガイドロッドを備え、このガイドロッドは、別のばね管内で他方の端部を別の支承架台１９に、別の支承ボルト２０によって回転可能に支承されている。ガイドロッドの両方の側には、ばね受け部２１，２２が存在し、これらの間には、別のばね２３が設けられている。ここでもまた、ばね受け部２２が固定される一方で、他のばね受け部２１は可動式である。
【００１５】
この追加的装置の機能方式は以下の通りである。極点を越えた後、駆動クランク６とこれに伴い被動軸８が急速に回転を始める、というのは、上述したように、圧縮ばね１２がジャンプ式に開放されるからである。被動軸８とともに、カムプレート１３もまた回転する。これによって、輪郭１４上を走行するロール１６およびこれらと共に全接続部材１５が搖動する。これによってばね２３が追加的に緊張または開放される。これは、圧縮ばね１２のエネルギーを減少させるか、または強め、そしてこれによってカムプレート１３およびこれに伴う被動軸８の回転動作を遅らせるか、または加速させる。被動軸８の更なる回転の際に、ロール１６は、よって他の位置へと至り、この位置において、ばね２３が開放され、そしてその、前もって蓄積されたエネルギーが、今現在減少している圧縮ばね１２のエネルギーに対して追加的に放出される。これによって全体として、各運動学的な要求に適合された急速な被動軸８の動作が、著しく最適化されたトルクにより達成される。
【００１６】
図２は、本発明の別の実施形を示す。ここでもまた、接続部材１５が、回転軸１６の周りを搖動可能であり、そしてさらに、ロッドヘッド１８を支持しており、このロッドヘッドがここでは、ばね受け部２４と堅固に接続されている。これと支承架台１９の間には、ばね２５が設けられている。この実施形においては、よって、ばね２５の動作方向は、図１に表された実施形に対して反対である。ばね２５は、支承架台１９に固定され、ばね受け部２４によって緊張せしめられている。図１および２中に記載した各ばね２３または２５は、それゆえに圧縮ばねとして形成されている。
【００１７】
本発明の枠内において、これに替えて、引張ばねを使用することもまた可能である。これは図３中に簡略的に表されている。接続部材１５の回転軸１７の空間的配置と、カムプレート１７の輪郭１４上を走行するロール１６の位置によって、接続部材１５に、様々なばね形式を使用することが可能である。図３ａは、屈折可能な引張ばね２６を示す。図３ｂは、押しつぶすことが可能な圧縮ばね２３，２５を示す。本発明の枠内で、各２またはそれ以上のこのようなばね２３，２５または２６の、各同軸の配置が考え得る。
【００１８】
本発明の枠台で、直進ガイドとしての実施形もまた可能である。
【００１９】
エネルギーアキュームレータの具体的な構造に依存することなく、本発明の本質は、エネルギーアキュームレータばねによって、その解除の後に、被動軸８がジャンプ式に回転され、そしてこの被動軸８にカムプレート１３が、その正面側の輪郭１４でももって固定されており、このカムプレートによって別のばね２３，２５または２６が要求に応じて開放されまたは緊張せしめられ、そしてこれに伴い、エネルギーの吸収または放出によって回転運動の速度が目的にかなって影響される、という点に極めて一般的に存在する。ジャンプ式の動作の終わりには、別のばね２３，２５または２６の緊張によって、余剰の運動エネルギーが吸収され、これによって穏やかなブレーキングが有利な方式で図られる。すでに上述したように、エネルギー吸収は、引張ばね２６の引き離しによってか、または圧縮ばね２３，２５の押しつぶしによって可能である。
【符号の説明】
【００２０】
1  ベースプレート
2  駆動軸
3  歯車
4  駆動要素
5  歯
6  駆動クランク
7  コネクティングロッドヘッド
8  被動軸
9  ばね管
10  支承架台
11  支承ボルト
12  圧縮ばね
13  カムプレート
14  輪郭
15  接続部材
16  ロール
17  支点
18  ロッドヘッド
19  支承架台  
20  支承ボルト
21  ばね受け部
22  ばね受け部
23  ばね
24  ばね受け部
25  ばね
26  ばね
【図１】
2013500419.tif 000003
【図２】
2013500419.tif 000004
【図３ａ）】
2013500419.tif 000005
【図３ｂ）】
2013500419.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月29日(2010.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーアキュームレータを有する負荷レベル切替器であって、このエネルギーアキュームレータは、一つの駆動軸によって連続的に巻き上げ可能な駆動要素と被動部材を有し、この駆動要素は、少なくとも一つのエネルギーアキュームレータばねと機械的に接続されており、このエネルギーアキュームレータばねは、駆動要素の巻き上げの際に、緊張可能であり、および、この被動部材は、少なくとも一つのエネルギーアキュームレータばねの緊張の後に解除可能であって、かつ被動軸をジャンプ式に回転させる、負荷レベル切替器において、
被動軸（８）に、カムプレート（１３）が、円形から逸脱した正面側の輪郭（１４）によって固定されていること、
少なくとも一つの別の（追加的）ばね（２３，  ２５；  ２６）が設けられていること、
少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、その一方の端部において固定されており、およびその他方の端部において、支点（１７）を中心として搖動可能な接続部材（１５）に連結されていること、
接続部材（１５）が、ロッドヘッド（１８）を支えており、このロッドヘッドが、ガイドロッドを備え、このガイドロッドがその他方の端部において、支承架台に搖動可能に固定されていること、
ガイドロッドの両方の側に、ばね受け部（２１，２２）が存在し、これらばね受け部の間に、別のばね（２３，  ２５；  ２６）が設けられていること、
および、接続部材（１５）が、その自由端部にロール（１６）を有し、カムプレート（１３）の回転の際に、少なくとも一つの別のばね（２３，  ２５；  ２６）が、輪郭（１４）に応じて緊張可能または緊張緩和可能であるように、前記ロールが、輪郭（１４）上を走行することを特徴とする負荷レベル切替器。 
【国際調査報告】
2013500419.tif 000007
2013500419.tif 000008
2013500419.tif 000009
2013500419.tif 000010