断路器及其合闸驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及断路器领域，更具体地说，涉及适用于小型断路器的合闸驱动装置。
【背景技术】
[0002]随着智能电网的发展，具有远程操作功能的小型断路器，比如预付费小型断路器的需求不断增大。预付费小型断路器要求能在用户付费用完后自动分闸，在用户续费后能自动合闸，通过远程控制的功能来实现智能电网的需求。
[0003]在现有的预付费小型断路器中，自动分闸功能主要由脱扣机构实现，自动合闸功能主要由电机和热敏原件来提供驱动力，再通过传动机构传动至手柄实现。以热敏原件作为驱动力的技术方案受外界环境温度影响大，且自动合闸时间间隔长，不能满足自动合闸的频率要求。
[0004]此外，在现有的预付费小型断路器中，在提供自动合闸/分闸功能的同时没有同时提供手动合闸和分闸的功能。这就造成在出现元器件损坏时，断路器无法工作的情况，给用户带来很大的不便。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在提出一种传动可靠且具备自动手动两种模式的合闸驱动装置，以及使用该合闸驱动模式的断路器。
[0006]根据本实用新型的一实施例，提出一种断路器的合闸驱动装置，包括:手柄机构、传动机构和电机。手柄机构具有驱动件。电机通过传动机构驱动手柄机构合闸。传动机构与手柄机构之间留有操作空间，操作空间足够手柄机构进行手动分闸或合闸操作。
[0007]根据本实用新型的一实施例，提出一种断路器的合闸驱动装置，包括:手柄机构、齿轮连杆机构和电机。手柄机构具有驱动件。电机通过齿轮连杆机构驱动手柄机构合闸。齿轮连杆机构与手柄机构之间留有操作空间，操作空间足够手柄机构进行手动分闸或合闸操作。
[0008]在一个实施例中，手柄机构能绕转轴转动，手柄机构包括位于转轴两侧的手柄和驱动件。齿轮连杆机构包括锥齿轮组和连杆，锥齿轮组包括上级锥齿轮和下级锥齿轮，下级锥齿轮的平面与手柄机构的转动平面平行，连杆的一端安装在下级锥齿轮的平面上，连杆的另一端朝向手柄机构的方向延伸。电机与上级锥齿轮相连。电机能驱动上级锥齿轮转动，带动下级锥齿轮转动，下级锥齿轮带动连杆移动。
[0009]在一个实施例中，手柄机构处于分闸位置，连杆处于初始位置，连杆与驱动件无相互作用。电机驱动锥齿轮组，带动连杆移动至动作位置，连杆推动驱动件移动，带动手柄机构转动至合闸位置。电机驱动锥齿轮组，带动连杆返回初始位置，连杆与驱动件分离，手柄机构停留在合闸位置。
[0010]在一个实施例中，连杆位于初始位置，手柄机构位于合闸位置或分闸位置，连杆均与驱动件无相互作用，手柄机构进行手动合闸或分闸操作。
[0011 ] 在一个实施例中，齿轮连杆机构包括开关机构，连杆位于初始位置，开关机构处于第一状态，连杆离开初始位置，开关处于第二状态，第一状态和第二状态分别是闭合或者断开的其中之一。
[0012]在一个实施例中，开关机构包括安装在下级锥齿轮的平面上的固定触点、弹性触点和凸台，连杆位于初始位置，凸台与弹性触点分离，弹性触点依靠弹性与固定触点接触，开关机构闭合；连杆离开初始位置，凸台挤开弹性触点，弹性触点与固定触点分离，开关机构断开。
[0013]根据本实用新型的一实施例，提出一种断路器，包括基座、手柄机构和脱扣机构，还包括合闸驱动装置和控制装置。合闸驱动装置是如前述的合闸驱动装置。控制装置控制电机的开关，还控制脱扣机构的脱扣。控制装置控制断路器于自动模式，由电机带动手柄机构合闸，由脱扣机构脱扣进行分闸。控制装置控制断路器于手动模式，电机关闭，通过手柄机构手动操作进行合闸或者分闸。
[0014]在一个实施例中，手柄机构安装在基座上，基座上具有滑槽，手柄机构中的驱动件和齿轮连杆机构中的连杆延滑槽滑动。
[0015]在一个实施例中，控制装置根据电机起停信号控制电机的启动或者暂停，起停信号由前述的开关机构产生。
[0016]本实用新型的合闸驱动装置以及使用该装置的断路器结构简单、制造成本低、体积小，适合于小型断路器使用。并且在提供自动合闸/分闸的同时还提供了手动的合闸/分闸功能。
【附图说明】
[0017]本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0018]图1揭示了根据本实用新型的一实施例的断路器的立体图，其中使用了合闸驱动
目.ο
[0019]图2是图1所示的断路器的正面视图。
[0020]图3揭示了图1所示的断路器的工作原理，齿轮连杆机构将手柄机构由分闸位置推动到合闸位置。
[0021]图4揭示了图1所示的断路器的工作原理，齿轮连杆机构退回初始位置，手柄机构停留在合闸位置。
[0022]图5a、5b和5c揭示了合闸驱动装置中开关机构的结构以及工作原理。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型旨在提出一种传动可靠且具备自动手动两种模式的合闸驱动装置，以及使用该合闸驱动模式的断路器。根据本实用新型的一实施例，提出一种断路器的合闸驱动装置，包括手柄机构、传动机构和电机。手柄机构具有驱动件。电机通过传动机构驱动手柄机构合闸。传动机构与手柄机构之间留有操作空间，操作空间足够手柄机构进行手动分闸或合闸操作。
[0024]在一个实施例中，传动机构是齿轮连杆机构。参考图1和图2所示，图1揭示了根据本实用新型的一实施例的断路器的立体图，其中使用了合闸驱动装置，且使用的传动机构是齿轮连杆机构。图2是图1所示的断路器的正面视图。如图所示，该断路器的合闸驱动装置包括手柄机构102、齿轮连杆机构和电机106。
[0025]手柄机构102具有驱动件121。在图示的实施例中，手柄机构102能绕转轴转动，手柄机构102包括位于转轴两侧的手柄122和驱动件121。
[0026]齿轮连杆机构包括锥齿轮组和连杆104。锥齿轮组包括上级锥齿轮105和下级锥齿轮103，下级锥齿轮103的平面与手柄机构102的转动平面平行。在图示的实施例中，下级锥齿轮103的平面以及手柄机构102的转动平面都是竖直平面，而上级锥齿轮105的平面为水平平面。上级锥齿轮105与电机连接，电机的转动方向为水平向转动，通过锥齿轮组，可以将电机的转动转换为竖直平面内的转动，即与手柄机构102的转动平面平行的转动。锥齿轮组的另一个作用是对转速进行调节，通过上级锥齿轮105和下级锥齿轮103齿数的比例关系，可以对电机的输出转速进行调节。连杆104的第一端401安装在下级锥齿轮103的平面上，连杆104的第二端402朝向手柄机构102的方向延伸。
[0027]电机106通过齿轮连杆机构驱动手柄机构102合闸。在一个实施例中，电机106可以自带减速器。电机106以竖直方向布置，电机106的输出轴与上级锥齿轮105相连。电机106驱动上级锥齿轮105转动，上级锥齿轮105通过啮合的齿带动下级锥齿轮103转动，同时将转动方向有水平转动转换为竖直转动。下级锥齿轮103带动连杆104移动。
[0028]参考图3和图4所示，图3和图4揭示了合闸驱动机构的工作原理。首先参考图3所示，揭示了齿轮连杆机构将手柄机构由分闸位置推动到合闸位置的过程。手柄机构102处于分闸位置，连杆104处于初始位置，或者说，锥齿轮组处于初始位置。连杆104与手柄机构的驱动件121无相互作用。此处，无相互作用是指连杆104与驱动件121之间无相互作用力，两者可以相互接触，也可以留有间隙。电机106驱动锥齿轮组，由下级锥齿轮103的转动带动连杆104转动。在图示的实施例中，下级锥齿轮103是顺时针转动，连杆104随下级锥齿轮的转动而移动。在图3所示的实施例中，连杆104的第二端402是在一滑槽中移动。当下级锥齿轮103顺时针转动时，连杆104的第二端402由滑槽的右侧向左侧滑动。手柄机构102处于分闸位置时，驱动件121也位于滑槽中的右侧，连杆104的第二端402沿滑槽自右向左滑动至动作位置，或者说锥齿轮组转动至动作位置，连杆的第二端402推动驱动件121移动至滑槽的左侧，带动手柄机构102转动至合闸位置。在图示的实施例中，滑槽被示为是弧形的滑槽，需要说明的是，首先滑槽的形状可以根据需要进行设定，不一定局限在弧形。另外，此处“滑槽”的含义为一个限制连杆的第二端的移动路径的机构。由于连杆的第二端处于自由运动状态，为了限制其移动路径，提供了滑槽，本领域的技术人员可以理解，任何具有上述功能的机构都应被包含在“滑槽”的含义中。继续参考图4所示，揭示了齿轮连杆机构退回初始位置，手柄机构停留在合闸位置的状态。在手柄机构102合闸后，电机106继续驱动锥齿轮组转动，下级齿轮组103继续顺时针旋转，带动连杆104返回初始位置，此时锥齿轮组也回到初始位置。连