断路器的弹簧操作装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2016-0004704的优先权。在此通过引用将上述申请的内容并入本申请中。

本发明涉及一种断路器的弹簧操作装置，更为详细地，是关于一种利用弹簧的弹性恢复力驱动活动接触器的断路器的弹簧操作装置。

背景技术：

断路器作为一种在电力系统产生故障电流时用于分断电力系统的电流的装置。在此，该断路器需要在发生异常状态时通过驱动活动接触器快速分断电路系统中的电流。

为了执行这种断路器的合闸操作和分断操作，使用利用弹簧的弹性恢复力驱动活动接触器的弹簧操作装置。

这种弹簧操作装置配备有向活动接触器施加合闸驱动力的合闸弹簧，和向活动接触器施加分断驱动力的分断弹簧。

但是，根据现有技术的弹簧操作装置的合闸弹簧和分断弹簧是用单一弹簧实现，所以，为了得到足够大的能够驱动活动接触器的弹性恢复力，该单一弹簧使用能够储存大量能量的大体积(voluminous)的弹簧。另外，为了能够确保高的弹性恢复力和耐用性，该单一弹簧使用材料价格高的热卷线圈弹簧。

因此，根据现有技术的弹簧操作装置的缺点在于，因为热卷线圈弹簧导致制造费用高，并且有在减小装置的体积方面以及在部件的布置方面都存在限制。

另外，现有技术的弹簧操作装置中，合闸侧和分断侧配置为相互分离的轴，且使合闸侧轴和分断侧轴相互连动的机构包括多个连杆、凸轮及杠杆等部件，所以存在装置体积变大的缺点。

在韩国专利公开公报第2013-0072147号和专利授权公报第1132909号中公开了如上所述的使用单一弹簧的弹簧操作装置。

技术实现要素：

本发明的一方面的目的在于，提供一种断路器的弹簧操作装置，以减少制造费用，并减小装置体积。

根据本发明的一个方面，提供一种断路器的弹簧操作装置，包括：合闸轴，该合闸轴旋转以向断路器的活动接触器施加合闸驱动力；分断轴，该分断轴沿着轴向连接于所述合闸轴，并旋转以向断路器的所述活动接触器施加分断驱动力；多个弹簧，该多个弹簧的一端与所述合闸轴和所述分断轴连接，另一端位置固定，并沿着所述合闸轴和所述分断的圆周设置，从而向所述合闸轴和所述分断轴传输弹性恢复力以使所述合闸轴和所述分断轴旋转；及动力传动单元，该动力传动单元设置在所述合闸轴和所述分断轴连接的部位，当合闸操作时，该动力传动单元使所述合闸轴和所述分断轴相连接，当分断操作时，使所述合闸轴和分断轴之间的连接解除，其中所述多个弹簧具备关于所述合闸轴和所述分断轴的旋转轴的旋转对称结构，并且相互合作以使所述合闸轴和所述分断轴向单一方向旋转。

所述多个弹簧可以沿着所述合闸轴和所述分断轴的圆周设置在三个方向，以所述合闸轴和分断轴为中心，从而形成三角(delta)结构。

所述多个弹簧可以配置成各个延长线形成以所述合闸轴和所述分断轴为中心的正三角形(delta)结构。

沿着所述合闸轴和分断轴的圆周设置的多个弹簧中的每个可以配置为一对弹簧中的一个。

所述多个弹簧中的每个可以为拉伸弹簧。

所述多个弹簧中的每个可以配置为冷卷螺旋弹簧。

所述合闸轴与所述分断轴可以同轴地形成，并且相互独立地旋转，所述多个弹簧可以包括连接于所述合闸轴的多个合闸弹簧以及连接于所述分断轴的多个分断弹簧。

在所述合闸弹簧加载时，所述动力传动单元可以解除所述合闸轴和所述分断轴之间的连接。

所述动力传动单元可以包括：合闸驱动盘，该合闸驱动盘连接于所述合闸轴并随着所述合闸轴一同旋转运动；分断驱动盘，该分断驱动盘连接于所述分断轴并随着所述分断轴一同旋转运动，当合闸操作时接收所述合闸驱动盘的旋转力，当分断操作时以及所述合闸弹簧加载时，独立于所述合闸驱动盘旋转；及离合器单元，该离合器单元设置在所述合闸驱动盘和所述分断驱动盘上，合闸操作时，将所述合闸驱动盘的旋转力传输给所述分断驱动盘。

所述弹簧操作装置还可以包括：加载凸轮，该加载凸轮使所述合闸驱动盘沿所述合闸弹簧的加载方向旋转。

所述弹簧操作装置还可以包括：驱动单元，该驱动单元使所述加载凸轮旋转。

所述弹簧操作装置还可以包括：合闸闩锁，该合闸闩锁约束所述合闸驱动盘的旋转，并在合闸操作时解除所述合闸驱动盘的旋转约束。

所述弹簧操作装置还可以包括：分断闩锁，该分断闩锁约束所述分断驱动盘的旋转，并在分断操作时解除所述分断驱动盘的旋转约束。

所述离合器单元还可以包括：离合器框架，该离合器框架设置在所述分断驱动盘上；离合器杆，该离合器杆设置在所述合闸驱动盘上，移动或旋转地配置于第一位置和第二位置，在所述第一位置连接于所述离合器框架，在所述第二位置与所述离合器框架分离；其中，所述合闸驱动盘以所述合闸弹簧的加载完成旋转角度旋转时，所述离合器杆可以配置于第一位置，所述合闸驱动盘以合闸完成旋转角度旋转时，所述离合器杆可以配置于第二位置。

所述弹簧操作装置还可以包括：合闸侧支撑板，所述合闸轴可旋转地连接到所述合闸侧支撑板，配置为面向所述合闸驱动盘的一侧。

所述离合器杆可旋转地设置在所述合闸驱动盘的两侧，所述离合器杆具有从所述合闸驱动盘的一侧突出的离合器滚轮，所述合闸侧支撑板具有连接凸轮和解除凸轮，所述连接凸轮在所述合闸驱动盘以所述合闸弹簧的加载完成旋转角度旋转时，对所述离合器滚轮向上方加压，从而使所述离合器杆旋转至所述第一位置，所述解除凸轮在所述合闸驱动盘以合闸完成旋转角度旋转时，对所述离合器滚轮向下方加压，从而使所述离合器杆旋转至所述第二位置。

当合闸操作时，所述多个分断弹簧可以通过所述合闸轴及所述分断轴的旋转力而加载，所述合闸轴和所述分断轴通过所述多个合闸弹簧的弹性恢复力旋转。

所述弹簧操作装置还可以包括分断侧支撑板，所述分断轴可旋转地连接至所述分断侧支撑板。

所述动力传动单元可以设置在所述合闸侧支撑板和所述分断侧支撑板之间，所述多个合闸弹簧可以配置于所述合闸侧支撑板的外侧，所述多个分断弹簧可以配置于所述分断侧支撑板的外侧。

所述弹簧操作装置还可以包括：弹性传动部件，该弹性传动部件连接到所述合闸轴并随着所述合闸轴一同旋转运动，且沿所述合闸轴的径向方向延伸，所述多个弹簧连接于所述弹性传动部件的外部。

附图说明

本发明的上述和其它方面、特征和其它优点将根据下面结合附图的详细说明更清楚地理解，其中；

图1及图2为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置的从合闸弹簧侧观察的立体图；

图3为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置的从分断弹簧侧观察的立体图；

图4为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置的俯视图；

图5为图1中示出的弹簧操作装置沿线a-a’的截面图；

图6为动力传动单元及驱动单元包括在根据本发明典型实施例的弹簧操作装置中的侧视图；

图7为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置的动力传动单元的侧视图；

图8为图6中所示的包括在动力传动单元的离合器单元中的离合器杆配置于第一位置的立体图；

图9为图6中所示的包括在动力传动单元的离合器单元中的离合器杆配置于第二位置的立体图；

图10及图11为包括在根据本发明典型实施例的弹簧操作装置中的合闸弹簧加载时，动力传动单元和驱动部的工作状态图；

图12为包括在根据本发明典型实施例的弹簧操作装置中的合闸弹簧加载完成时，动力传动单元和驱动部的工作状态图；

图13为包括在根据本发明典型实施例的弹簧操作装置中的合闸弹簧加载完成状态的侧视图；

图14及图15为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置合闸时，动力传动单元的工作状态图；

图16为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置合闸操作时，杠杆、连杆及分断弹簧的工作的侧视图；

图17为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置分断操作时，动力传动单元的侧视图；

图18为根据本发明典型实施例的弹簧操作装置分断时，杠杆、连杆及分断弹簧的工作的侧视图。

附图标记说明：

10：弹簧操作装置101：合闸轴

102：分断轴110：弹簧

112：合闸弹簧；112a：第一合闸弹簧

112b：第二合闸弹簧112c：第三合闸弹簧

114：分断弹簧114a：第一分断弹簧

114b：第二分断弹簧114c：第三分断弹簧

120：底板130：合闸侧支撑板

140：分断侧支撑板150：杠杆

155：连杆161：合闸侧弹性传动部件

165：分断侧弹性传动部件200：动力传动单元

210：合闸驱动盘212：电机凸轮滚子

214：合闸闩锁面220：分断驱动盘

222：分断闩锁面230：离合器单元

231：离合器框架232：卡定突出

235：离合器杆236：离合器滚轮

238：连接凸轮238s：连接凸轮的倾斜面

239：解除凸轮239s：解除凸轮的倾斜面

240：加载凸轮250：驱动部

251：蜗轮252：蜗杆

253：驱动电机254：锥齿轮

260：合闸闩锁270：分断闩锁

具体实施方式

下文中，将参考附图对本发明的典型实施例进行描述。

然而，本发明可以以不同的形式举例说明且并不应被限定为在此提出的特定实施例。当然，提供这些实施例会使得本发明完全和完整，并充分地向本领域技术人员传达本发明的范围。

应可理解的是，整个说明书中，当元件(例如层、部位或薄片(基片))被称为“位于……上”、“连接到”或“结合到”另外的元件，该元件可直接地“位于……上”、“连接到”或“结合到”另外的元件，或存在介于中间的其它部件。相反地，当元件被称为“直接位于……上”、“直接连接到”或“直接结合到”另外的元件，可以是不存在介于中间的部件或层。整个说明书中，相似的编号参考相似的元件。在此所使用的术语“和/或”包括一个或多个所列出的相关的项目的任何和所有结合。

很明显地，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在此可用于描述不同的元件、部件、部位、层和/或部分，这些元件、部件、部位、层和/或部分不应被这些术语所限制，这些术语仅用于将一个元件、部件部位、层和/或部分区别于另外的部位、层或部分。因此，下面讨论的第一元件、部件、部位、层或部分可被称为第二元件、部件、部位、层或部分，而没有脱离所述典型实施的教导。

空间的相关术语，例如“上方”、“上部”、“下方”和“下部”等是为易于说明的目的，在此可用于描述显示在图中的一个元件相对于另一个元件的关系。应可理解的是，空间的相关术语适应于除图中所显示的方向外，还包括在使用中或操作中设备的不同的方向。例如，如果图中的设备被翻转，描述为其它元件“上方”或“上部”的元件将会定位为其它元件或特征的“下方”或“下部”。因此，术语“上方”可依靠图中的具体方向包括上方和下方。所述设备可定位为其它方向(旋转90度或其它方向)，在此所用的空间的相关术语可相应地被理解。

在此所使用的术语是仅为描述特定实施例，并不用于限定本发明。如在此所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”也适应于包括复数形式，除非文中清楚地表明。还应理解的是，用在本说明书中的术语“包括”和/或“包含”指存在有所陈述的特征、整数(integers)、步骤、操作、部件、元件和/或组件，但并不排除其它的一个或多个特征、整数、步骤、操作、部件、元件和/或组件。

下文中，将参考示意图对本发明的实施例进行描述。在图中，例如，由于生产技术和/或公差，所显示的形状的改变可被估计。因此，本发明的实施例不应被限制为在此所显示的特定形状，例如，包括生产中形状的改变。下面的实施例还可通过一个或多个实施例进行结合组成。

下面描述的本发明的内容在此仅具有需要的配置，但并不限于此，可具有多种配置或建议。

首先，参照图1至图9对根据本发明一实施例的弹簧操作装置的结构及构成元件进行说明。

为了便于理解本发明，下文中旋转的构成元件的旋转方向用顺时针方向和逆时针方向来表达，顺时针方向和逆时针方向是以在合闸弹簧112侧观看装置的视角为基准。

参照图1至图9，根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10可以包括旋转以驱动断路器的活动接触器(未图示)的轴101、102和向所述轴101、102传递弹性恢复力以使所述轴101、102旋转的多个弹簧112、114。

所述多个弹簧112、114中的每一个的一端偏心地与轴101、102连接，另一端位置固定，并且多个弹簧112、114沿着轴101、102中的每个的圆周设置。

此处，多个弹簧112、114可以配备成关于轴101、102的旋转轴的旋转对称结构，从而相互合作使轴101、102以顺时针方向或逆时针方向旋转。

在根据本发明的典型实施例的弹簧操作装置10中，由于多个弹簧112、114相互合作并可以向轴101、102施加大量的旋转驱动力，所以，相比现有技术的操作装置所使用的单一弹簧，可以使用弹性恢复力较低并且体积较小的小弹簧。

另外，根据本发明的典型实施例的弹簧操作装置10，具有向活动接触器施加合闸驱动力的合闸弹簧112和向活动接触器施加分断驱动力的分断弹簧114，并可利用合闸弹簧112合闸时产生的弹性恢复力来加载(charged)分断弹簧114。

图1至图18示出的根据本发明具体实施例的弹簧操作装置10中，多个弹簧112、114可以以所述轴101、102为中心沿着所述轴101、102的圆周在三个方向设置，从而形成三角(delta)结构，但是并不限定于此，也可以使两个弹簧，在轴101、102两侧各配置一个，还可以将四个或四个以上的弹簧配备成以轴101、102为中心地形成多角形的结构。

另外，图1至图18示出的根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10中，轴101和102可包括合闸轴101及分断轴102从而可产生活动接触器的合闸驱动力和分断驱动力。

另外，图1至图18示出的根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10中，多个弹簧112、114可以包括多个合闸弹簧112及多个分断弹簧114，所述多个合闸弹簧112使合闸轴101旋转，所述多个分断弹簧114使分断轴102旋转。

以下，对图1至图9示出的根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10进行具体说明。

如图1至图9所示，根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10可以包括底板120、合闸侧支撑板130、分断侧支撑板140、合闸轴101、分断轴102、杠杆150、连杆155、多个合闸弹簧112、合闸侧弹性传动部件161、多个分断弹簧114、分断侧弹性传动部件165、动力传动单元200、加载凸轮240、驱动单元250、合闸闩锁260以及分断闩锁270。

所述底板120可以支撑合闸侧支撑板130及分断侧支撑板140，从而使合闸侧支撑板130及分断侧支撑板140相互具有间距地固定。

另外，在典型实施例中，合闸闩锁260及分断闩锁270(下文描述)可以安装在底板120上。

所述合闸侧支撑板130可以竖立设于底板120的上表面，并构成能够安装所述合闸轴101及驱动单元250(下面描述)的构造。

所述分断侧支撑板140可以竖立设于底板120的上表面，并面向合闸侧支撑板130。

在典型实施例中，合闸侧支撑板130和分断侧支撑板140可以相互间隔地构成。

在此，可以在合闸侧支撑板130和分断侧支撑板140之间的空间配置下文描述的动力传动单元200、驱动单元250、合闸闩锁260以及分断闩锁270。

所述合闸轴101可以可旋转地设置在合闸侧支撑板130上。该合闸轴101可以接收合闸弹簧112的弹性恢复力而旋转(如下面所述)。

所述分断轴102可以可旋转地设置在分断侧支撑板140上。该分断轴102可以接收分断弹簧114的弹性恢复力而旋转(如下文所述)。

所述合闸轴101和分断轴102可以沿着轴向相互连接。此处，合闸轴101和分断轴102可以在合闸侧支撑板130和分断侧支撑板140之间的空间相互连接。

所述合闸轴101和分断轴102可以沿着轴向连接从而形成整体同轴的结构。

但是，合闸轴101和分断轴102可配置为相互独立地旋转。即，合闸轴101可以能够旋转地连接于分断轴102。

为此，作为一示例，如图5所示，分断轴102末端的一部分可以沿轴向插入合闸轴101的末端，但是并不限于此。

像这样，合闸轴101和分断轴102沿同轴设置的结构的优点是，用于合闸轴101和分断轴102与活动接触器之间的动力传输的机械连接结构简单化，所述合闸轴101和所述分断轴102沿相反方向向所述活动接触器施加动力。

可选择地，如果合闸轴101和分断轴102相互沿不同的轴构成时，由于将合闸轴101或分断轴102连接于活动接触器需要复杂的连杆及杠杆结构，所以有机械连接结构复杂、部件增加以及装置大型化的缺点。

另外，在根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10中，由于合闸轴101和分断轴102配置为可以相互独立旋转，当分断操作时，所述合闸轴101及所述合闸弹簧112(如下文所述)，不会妨碍分断轴102的旋转运动。

另外，虽然未进行图示，在典型实施例中，为了保证顺利旋转运动，可以通过轴承(未图示)将合闸轴101和分断轴102分别连接到合闸侧支撑板130和分断侧支撑板140。

所述杠杆150可以与所述分断轴102连接并随着一同旋转运动。这种杠杆150可以一端连接于分断轴102，另一端沿分断轴102的半径方向延长。

所述连杆155的一端可以以可旋转的方式连接到所述杠杆150的末端，另一端可以连接到断路器的活动接触器(未图示)。这种连杆155可以将杠杆150的旋转力传输给活动接触器。

所述多个合闸弹簧112可配置于合闸侧支撑板130的外侧，并且可以以逆时针方向向合闸轴101施加弹性恢复力。为此，多个合闸弹簧112可以关于合闸轴101对称地配置。

在典型实施例中，多个合闸弹簧112可以围绕合闸轴101设置在三个方向，形成三角(delta)结构。

在典型实施例中，多个合闸弹簧112可以包括水平配置于合闸轴101下方的第一合闸弹簧112a、以60度角倾斜配置于合闸轴101左侧的第二合闸弹簧112b，以及以120度角倾斜配置于合闸轴101上侧的第三合闸弹簧112c。

在这样的结构中，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c的延长线l1形成以合闸轴101为中心的正三角形三角(delta)结构。

在此，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c的一端可以可旋转地连接到底板120或合闸侧支撑板130，另一端可以可旋转地连接到合闸侧弹性传动部件161(如下文所述)。

另外，在典型实施例中，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c可以配置为大体相同的弹簧112、114，从而易于设计。

如果第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c的长度、厚度以及弹性恢复力等的规格不同，那么为了有效地利用弹性恢复力，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c的配置结构就会变得复杂。

另外，如果将相互不同规格的弹簧112、114配置成正三角形结构，那么多个弹簧112、114向合闸轴101施加的力就会不均衡，从而会使得部分弹簧112、114的疲劳度增加。

另外，在典型实施例中，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c可配置为一对相同的弹簧112和114平行设置，但是并不限于此。作为参考，在平行配置多个弹簧112、114的情况中，可以向合闸轴101施加更多的弹性恢复力。

因此，作为一示例，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c可以配置为冷卷螺旋弹簧112、114，该冷卷螺旋弹簧112、114比热卷螺旋弹簧112、114相比，弹性恢复力低并且体积小，但是并不限于此，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c也可以配置为其它材质及形状形成的弹性体。

一般，由于材料及制造方法上的差异，冷卷螺旋弹簧112、114与热卷螺旋弹簧112、114相比，成本低。因此，相比于现有技术的弹簧操作装置，根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10使用冷卷螺旋弹簧112、114具有节省制造费用的优点。

同时，如果所述第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c配置为压缩弹簧112、114，那么当压缩量大时，由于弹簧112、114的本体被折叠，从而导致失灵。因此，在典型实施例中，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c可以配置为拉伸弹簧112、114，该拉伸弹簧112，114在第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c从张力状态向被压缩的方向施加弹性恢复力，但是并不限于此。

但是，如果沿着合闸轴101的旋转方向接收力的多个合闸弹簧112配置为压缩弹簧，该压缩弹簧的两端简单地固定而没有单独的引导件，那么为了加载而压缩弹簧时，压缩弹簧可能会弯曲，从而导致失灵。

所述合闸侧弹性传动部件161可连接到合闸轴101并随着合闸轴101一同旋转运动，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c可以连接于所述合闸侧弹性传动部件161的外部。

该合闸侧弹性传动部件161可以将第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c的弹性恢复力传输给合闸轴101。

所述多个分断弹簧114可以配置于分断侧支撑板140的外侧，并且可以沿顺时针方向向分断轴102施加弹性恢复力。为此，分断弹簧114可以关于断轴102对称地配置。

即，多个分断弹簧114可以向分断轴102施加与上述多个合闸弹簧112相反的方向弹性恢复力。

在典型实施例中，多个分断弹簧114围绕分断轴102沿3个方向设置，形成三角(delta)结构。

在典型实施例中，多个分断弹簧114可以包括水平配置于分断轴102下方的第一分断弹簧114a、以60度角倾斜配置于分断轴102左侧的第二分断弹簧114b以及以120度角倾斜配置于分断轴102上侧的第三分断弹簧114c。

在像这样的结构中，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c的延长线l2可以形成以分断轴102为中心的正三角形(delta)结构。

在此，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c的一端可以可旋转地连接到底板120或分断侧支撑板140，另一端可以可旋转地结合于分断侧弹性传动部件165(如下文所述)。

在典型实施例中，与上述第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c类似，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c可以配置为大体相同的弹簧112、114，从而易于设计。

在典型实施例中，与上述第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c类似，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c可配置为一对相同的弹簧112和114平行设置，并且可配置为冷卷螺旋弹簧112、114，或可配置为拉伸拉簧112、114，但是本发明并不限于此，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c也可以配置为其它材质及形状形成的弹性体。但是，如上述所提及的合闸弹簧101，因为多个分断弹簧114也沿着分断轴102的旋转方向接收力，所以，如果多个分断弹簧114配置为压缩弹簧，该压缩弹簧的两端简单地固定而没有单独的引导件，那么为了加载而压缩弹簧时，压缩弹簧可能会弯曲，从而导致失灵。

所述分断侧弹性传动部件165可连接到分断轴102由此随着所述分断轴102一同旋转运动，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c可以连接于所述分断侧弹性传动部件165的外部。

该分断侧弹性传动部件165可以将第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c的弹性恢复力传输给分断轴102。

所述动力传动单元200连接合闸轴101和分断轴102，合闸操作时，所述动力传动单元200连接合闸轴101和分断轴102，从而使合闸轴101和分断轴102一同旋转，分断操作时以及合闸弹簧112加载时，该动力传动单元200可解除合闸轴101和分断轴102的连接，从而使合闸轴101和分断轴102独立旋转。

此处，合闸弹簧112加载的含义是指合闸轴101以顺时针方向旋转时，合闸弹簧112被拉伸由此将弹性张紧能储存在合闸弹簧112中的操作。

为了实现这种操作，在典型实施例中，动力传动单元200可以包括合闸驱动盘210、分断驱动盘220以及离合器单元230。

所述合闸驱动盘210可以设置在合闸轴101上，这样合闸驱动盘随着合闸轴101一同旋转运动。

在典型实施例中，合闸驱动盘210可以包括电机凸轮滚子212、离合器单元230的离合器杆235(下文描述)以及合闸闩锁面214。

此处，所述电机凸轮滚子212可以偏心配置于合闸驱动盘210，并起到将加载凸轮240的旋转力传输给合闸驱动盘210的媒介体的作用，从而让加载凸轮240(下面描述)能够使合闸驱动盘210旋转。

并且所述合闸闩锁面214为形成于合闸驱动盘210的边缘的一部分的倾斜面，合闸闩锁面214设置为卡定于合闸闩锁260(下文描述)并约束合闸驱动盘210的逆时针方向的旋转。

将在下面对离合器单元230的说明部分对所述离合器杆235进行后续说明。

所述分断驱动盘220可以配备于分断轴102上，这样分断驱动盘220随着分断轴102一同旋转运动，合闸操作时，所述分断驱动盘220可接收合闸驱动盘210的旋转力，从而随合闸驱动盘210一同旋转运动，分断操作时以及合闸弹簧112加载时，分断驱动盘220独立于合闸驱动盘210旋转。

在典型实施例中，分断驱动盘220可以具备离合器单元230的离合器框架231(下文描述)以及分断闩锁面222。

此处，将在后面离合器单元230的说明部分说明所述离合器框架231。

所述分断闩锁面222为形成于分断驱动盘220的边缘的一部分的倾斜面，分断闩锁面222设置为卡定于分断闩锁270(下文描述)以约束分断驱动盘220的顺时针方向的旋转。

所述离合器单元230可以设置为使合闸驱动盘210和分断驱动盘220连动，合闸操作时，离合器单元230可连接合闸驱动盘210和分断驱动盘220，从而将合闸驱动盘210的旋转力传输给分断驱动盘220，分断操作时以及合闸弹簧112加载时，离合器单元230可解除合闸驱动盘210和分断驱动盘220的连接。

为了实现这种操作，在典型实施例中，离合器单元230可以包括离合器框架231、离合器杆235、离合器滚轮236、连接凸轮238以及解除凸轮239。

所述离合器框架231可以从分断驱动盘220的边缘突出，并可固定于分断驱动盘220。

当离合器杆235随着合闸驱动盘210逆时针方向的旋转而向逆时针方向旋转时，这种离合器框架231可以通过离合器杆235卡定，从而将合闸驱动盘210的旋转力传输给分断驱动盘220。

与此相反，如果离合器杆235随着合闸驱动盘210顺时针方向的旋转而向顺时针方向旋转时，离合器框架231可以解除和离合器杆235的连接，从而使合闸驱动盘210和分断驱动盘220能够独立地操作。

为此，在典型实施例中，如图8及图9所示，离合器框架231可具有板状结构及卡定突出232，所述板状结构从分断驱动盘220的边缘突出并允许离合器杆235与此相接，所述卡定突出232允许离合器杆235在逆时针方向的侧被卡定，并且顺时针方向的侧开放以允许离合器杆235自由通过。

所述离合器杆235可以配备成从合闸驱动盘210的边缘突出，并可在合闸驱动盘210的两个表面方向旋转或移动。

这种离合器杆235可以配置于卡定在离合器框架231的卡定突出232的第一位置以及未卡定在离合器框架231的卡定突出232的第二位置。

在所述第一位置，离合器杆235可以处于与离合器框架231相接的状态，因此，当合闸驱动盘210向逆时针方向旋转时，离合器杆235可以卡定于卡定突出232以将合闸驱动盘210的旋转力传输给离合器框架231。

另外，在所述第二位置，离合器杆235可以从离合器框架231分离，因此，当分断驱动盘220向顺时针方向旋转时，离合器杆235可以独立于合闸驱动盘210旋转。

在典型实施例中，如图8及图9所示，离合器杆235的下端部可以铰链连接于合闸驱动盘210并旋转。图8示出离合器杆235配置于第一位置的状态，图9示出离合器杆235配置于第二位置的状态。

所述离合器杆235可以通过离合器滚轮236旋转，离合器滚轮236移动经过连接凸轮238以及解除凸轮239(下文描述)。

离合器滚轮236可以从离合器杆235的外表面突出，并可通过连接凸轮238和解除凸轮239加压，从而使离合器杆235旋转。

所述连接凸轮238可以固定于合闸侧支撑板130，并在合闸驱动盘210以合闸弹簧112的加载完成旋转角度旋转时，该连接凸轮238对离合器滚轮236向上方加压，从而将离合器杆235旋转到第一位置。在此，合闸弹簧112的加载完成旋转角度的含义是指当合闸弹簧112的加载完成时，合闸驱动盘210的旋转角度。

在典型实施例中，连接凸轮238可以具备沿顺时针方向向上倾斜的倾斜面238s，倾斜面238s能够使离合器滚轮236向上移动。当合闸驱动盘210沿顺时针方向旋转时，离合器滚轮236可沿顺时针方向旋转，并在连接凸轮238的倾斜面238s上移动。

所述解除凸轮239可以固定于合闸侧支撑板130，并在合闸驱动盘210以合闸完成旋转角度旋转时，该解除凸轮239对离合器滚轮236向下方加压，从而将离合器杆235旋转到第二位置。此处，合闸完成旋转角度的含义是指活动接触器(未图示)合闸完成时，合闸驱动盘210的旋转角度。

在典型实施例中，解除凸轮239可以具备沿逆时针方向向下倾斜的倾斜面239s，倾斜面239s能够使离合器滚轮236向下运动。当合闸驱动盘210沿逆时针方向的旋转时，离合器滚轮236可沿逆时针方向旋转，并在解除凸轮239的倾斜面239s上移动。

在这样的结构中，如果合闸弹簧112的加载完成时，离合器杆235和离合器框架231可以相互连接，当活动接触器的合闸完成时，可以解除离合器杆235和离合器框架231之间的连接。

如图6所示，所述加载凸轮240可以配置于合闸驱动盘210的一侧，并使合闸驱动盘210向合闸弹簧112的加载方向(即逆时针方向)旋转。

在典型实施例中，加载凸轮240可以通过驱动单元250沿逆时针方向旋转，旋转时，加载凸轮240的边缘对合闸驱动盘210的电机凸轮滚子212加压，从而使合闸驱动盘210沿顺时针方向旋转。

所述驱动单元250可以使加载凸轮240沿顺时针方向旋转。

在典型实施例中，驱动单元250可以包括连接到加载凸轮240的蜗轮251、旋转以使蜗轮251旋转的蜗杆252、使蜗杆252旋转的驱动电机253和将驱动电机253的动力传输给蜗杆252的锥齿轮254，但是并不限于此，只要是配置为能够使加载凸轮240旋转的机械元件即可。

所述合闸闩锁260可以配备于合闸驱动盘210的一侧，并可卡定于合闸驱动盘210的合闸闩锁面214，以约束合闸驱动盘210沿逆时针方向旋转，并合闸时，所述合闸闩锁260解除与合闸闩锁面214的接触，从而解除合闸驱动盘210的旋转约束。

这种合闸闩锁260可以根据外部信号控制操作，当传输合闸信号时，则合闸闩锁260逆时针方向旋转，从而解除合闸驱动盘210的旋转约束。

所述分断闩锁270可以配备于分断驱动盘220的一侧，并均可卡定于分断驱动盘220的分断闩锁面222，以约束分断驱动盘220的顺时针方向旋转，并在分断操作时，分断闩锁270可解除与分断闩锁面222的接触，以解除分断驱动盘220的旋转约束。

与合闸闩锁260相同，这种分断闩锁270可以通过外部信号控制操作，当传输分断信号时，该分断闩锁270可向顺时针方向旋转，从而解除分断驱动盘220的旋转约束。

在如上所述的根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10中，动力传动单元200、驱动单元250、合闸闩锁260以及分断闩锁270可以配置于合闸侧支撑板130和分断侧支撑板140之间，并且合闸弹簧112可以配置于合闸侧支撑板130的外侧，分断弹簧114可以配置于分断侧支撑板140的外侧。

在根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10中，形成弹簧操作装置10的基本框架的合闸侧支撑板130和分断侧支撑板140中每个的两侧可用于安装部件，有利于减小装置的体积以及部件的数量。

以下，参照图10至图18，对根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10的加载操作、合闸操作以及分断操作进行说明。

首先，参照图10至图13，对合闸弹簧112的加载操作进行说明。

图10及图11中示出合闸弹簧112加载时的动力传动单元和驱动单元250的工作状态，图12中示出合闸弹簧112加载完成时的动力传动单元和驱动单元250，图13中示出合闸弹簧112的加载完成时的状态。

如图10所示，活动接触器(未图示)合闸完成时，合闸驱动盘210为逆时针方向旋转的状态，离合器杆235通过解除凸轮239而配置于第二位置。

此处，如果驱动单元250工作，则如图11所示，加载凸轮240沿逆时针方向旋转以对合闸驱动盘210的电机凸轮滚子212加压，从而使合闸驱动盘210向顺时针方向旋转。

当合闸驱动盘210沿顺时针方向旋转，合闸轴101和合闸侧弹性传动部件161沿顺时针方向旋转，从而拉伸第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c并储存弹性张紧能。

此时，离合器单元230的离合器杆235可以从离合器框架231沿顺时针方向移动，所以，合闸驱动盘210与分断驱动盘220可独立旋转，并且分断驱动盘220可固定。

另外，如图12所示，如果合闸驱动盘210旋转至合闸弹簧112的加载完成的角度时，加载凸轮240继续沿顺时针方向旋转，从而不再移动电机凸轮滚子212，并且合闸闩锁260卡定于合闸闩锁面214。

此时，合闸闩锁260可以约束由合闸弹簧112的弹性恢复力引起的合闸驱动盘210以及合闸轴101沿顺时针方向旋转的操作。

合闸弹簧112加载完成时，离合器单元230的离合器杆235通过连接凸轮238配置于第一位置。

另外，如果合闸弹簧112的加载完成，并且合闸驱动盘210的旋转被合闸闩锁260约束时，如图13所示，第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c被拉伸，从而保持储存弹性张紧能的状态。

另外，根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10可以配置为，在断路器的合闸完成之后，合闸弹簧112的加载操作立即自动执行。

随后，参照图14至图16说明合闸操作。

图14及图15示出了合闸操作时动力传动单元的工作状态，图16示出合闸操作时杠杆150、连杆155以及分断弹簧114的操作。

如图14所示，为了合闸活动接触器，要以电力系统为开路的分断状态为前提。在分断状态中，分断驱动盘220为沿顺时针方向旋转的状态，从而使离合器框架231配置于连接凸轮238的位置。

在这种状态下，如图15所述，如果合闸闩锁260操作为解除合闸驱动盘210的旋转约束，合闸轴101以及合闸驱动盘210通过第一合闸弹簧112a、第二合闸弹簧112b以及第三合闸弹簧112c的弹性恢复力而沿逆时针方向旋转。

此时，由于离合器杆235配置于第一位置并卡定于离合器框架231的卡定突出232，从而通过离合器杆235以及离合器框架231将合闸驱动盘210的旋转力传输给分断驱动盘220。

由此，合闸操作时，分断驱动盘220沿逆时针方向旋转，随着分断驱动盘220的旋转，分断轴102也向逆时针方向旋转。

另外，如图16所示，因为分断轴102沿逆时针方向旋转，杠杆150沿逆时针方向旋转，从而连接于杠杆150的连杆155移动至使活动接触器向合闸方向移动。

此时，通过分断侧弹性传动部件165连接于分断轴102的第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c可以随着分断轴102的逆时针方向旋转而拉伸，进而储存弹性张紧能。

换句话说，根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10，断路器合闸时，可以利用通过合闸弹簧112的释放(discharging)操作产生的弹性恢复力，而使分断弹簧114加载。

另外，断路器的合闸完成时，当分断闩锁270卡定于分断闩锁面222时，分断驱动盘220的旋转被约束。此时，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c可以以顺时针方向向分断驱动盘220施加弹性恢复力。

最后，参照图17及图18对分断操作进行说明。

图17示出分断操作时动力传动单元的工作状态，图18示出分断操作时杠杆150、连杆155以及分断弹簧114的操作。

首先，为了执行断路器的分断操作，要以断路器为合闸状态为前提。

断路器被合闸时，分断驱动盘220为如图15所示的沿逆时针方向旋转的状态。此时，如上所述，当合闸操作时，第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c通过逆时针方向旋转的分断轴102而被加载。

另外，加载的第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c以顺时针方向向分断轴102及分断驱动盘220施加弹性恢复力。但是，分断驱动盘220的顺时针方向旋转由于分断闩锁270而被约束。

此处，如图17所述，如果系统发生故障电流而使分断闩锁270向顺时针方向工作，分断闩锁270解除分断驱动盘220的旋转约束，从而通过第一分断弹簧114a、第二分断弹簧114b以及第三分断弹簧114c的弹性恢复力使分断驱动盘220以及分断轴102沿顺时针方向旋转。

如果分断驱动盘220以及分断轴102沿顺时针方向旋转，如图18所示，杠杆150随着分断轴102的旋转沿顺时针方向旋转，并且连接于杠杆150的连杆155向活动接触器的引出方向移动。

另外，即使合闸驱动盘210沿如图17所示的逆时针方向旋转，离合器杆235也通过解除凸轮239配置于第二位置，并保持与离合器框架231分离的状态。因此，分断操作时，分断驱动盘220可以独立于合闸驱动盘210而沿顺时针方向旋转。

如上所述的根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10，由于使用能够储存低容量能量的多个小型弹簧112、114，所以具有减少制造费用的优点。

另外，根据本发明典型实施例的弹簧操作装置10，将多个弹簧112、114配置成三角(delta)结构，从而具有多个弹簧112、114的输出特性一致(uniform)并缩减设计的优点。

另外，根据本发明一实施例的弹簧操作装置10，由于合闸轴101和分断轴102具有同轴结构，且配置为通过离合器单元230相互连动，所以装置具有小型化的优点。

如上所提出的，根据本发明的具体实施例，因为设置多个低容量小弹簧，由此使得输出特性一致，装置可在尺寸及成本上缩减。

虽然本发明对典型的实施例进行图示并如上进行了说明，但很明显地，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想及领域的范围内，可以对本发明进行各种修改及变更。