专利名称：一种手电动一体化智能断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于断路器结构设计技术领域，具体涉及一种手电动一体化智能断 路器。
背景技术：
漏电断路器，是在规定的条件下，当剩余电流达到或超过规定值时能自动断开 电路的断路器，用于防止因触电、漏电引起的人身伤亡、设备损坏以及火灾等事故。传统的漏电断路器除了在漏电量、或过载量超过预设值时可完成自动分闸的功 能，其他时间要实现分闸或合闸都需要手动操作。例如中国专利200620105204.2公开的 一种漏电断路器，其基座中安装有灭弧罩、触头、漏电脱扣器、过电流脱扣器、软连接 铜线、电流互感器、零序电流互感器、上引出端子、操作机构、下引出端子。该种漏电 断路器可较好的实现漏电保护和过载保护，但是其缺点就是平时要实现分闸或合闸都需 要手动操作。现在的电器的发展潮流是向着智能化和自动化的方向发展，目前技术人员也已 经开发出了几种可自动实现合闸和分闸的漏电断路器。专利文献02284818.5公开了一种漏电断路器齿条式两用合闸装置，采用棘轮和 齿条啮合方式解决了自动和手动分合闸的问题，但是该方案也存在明显的不足；手动、 自动合闸需要离合装置进行转化，否则整个装置容易损坏，当手动转换到自动合闸时， 棘轮和齿条经常会啮合不成功导致整个装置失效。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可靠性好、不易损坏、成本较低的手电动一体化 智能断路器。实现本实用新型目的的技术方案是一种手电动一体化智能断路器，包括底 座、中盖和上盖；所述底座中设有断路器本体和露出中盖的分合间手柄；所述中盖上设 有电动式操作机构，所述上盖上设有手动操作机构；所述电动式操作机构包括具有输出 轴的电动机、受输出轴驱动用于带动分合闸手柄的传动机构、和单向离合机构；所述单 向离合机构包括相对固定设置在输出轴上的离合棘轮、设有圆形离合孔的驱动板、和用 于在离合棘轮作用下带动驱动板转动的离合件；所述偏心棘轮的四周边缘处均勻设置多 个离合棘齿，所述各离合棘齿的一端面是驱动面，另一端面是弧线状的滑面，所述偏心 棘轮位于驱动板的圆形离合孔中；所述驱动板的两侧面各设有一个与所述离合孔连通的 限位孔，所述限位孔的设置方向垂直于所述离合孔；所述离合件是设有缺口的卡簧，所 述缺口两端的簧体插入所述驱动板的限位孔中，并卡在离合棘轮相对两侧端的离合棘齿 上；所述传动机构包括一端与分合间手柄相连的连杆，所述连杆的另一端通过销轴与驱 动板的一端转动连接；所述手动操作机构包括设置在上盖上的转轴、设置在转轴内侧端 上的用于带动销轴转动的拨动件、和设置在转轴外侧端上的紧固件；所述电动机正向转动时，其输出轴带动离合棘轮，进而通过离合棘齿的驱动面推动卡簧绕输出轴转动，所 述卡簧带动驱动板绕输出轴转动，所述驱动板通过传动机构带动分合间手柄动作；所述 电动机停转后，紧固件在外力作用下通过转轴带动拨动件转动，所述拨动件拨动销轴绕 电动机输出轴转动，所述销轴同步带动连杆和驱动板，驱动板带动卡簧沿离合棘齿的滑 面滑过离合棘轮，所述连杆带动分合间手柄动作。上述方案中，所述驱动板的一侧端面上设有定位槽，所述卡簧的部分簧体位于 所述定位槽中。上述方案中，所述卡簧是矩形卡簧，所述缺口位于矩形卡簧一边的中心处。上述方案中，所述分合间手柄的顶端设有紧固螺栓，所述连杆的一端设有腰形 孔，所述金属螺栓位于该腰形孔内。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型中，由于设置有单向离合机构， 可以使得所述驱动板只沿同一个方向转动，例如只沿顺时针方向转动。电动机工作时， 其输出轴带动棘轮转动，所述卡簧的卡在棘轮上的部分簧体被离合棘齿的驱动面抵住， 从而带动卡簧及驱动板转动，进而通过设置在驱动板一端上的销轴带动连杆，最终带动 分合闸手柄实现分合闸动作。传统的电动操作机构中，当电动机停转后，由于其输出 轴一般都无法逆向转动，导致连杆也无法动作，所以其输出轴限制了手动操作机构的运 行；而本实用新型则通过单向离合机构，很好解决了这一弊端。本实用新型中，当电动 机停转后，可通过外接扳手，例如内六角扳手，扳动紧固件带动拨动件旋转，拨动件直 接扳动连接连杆与驱动杆的销轴，进而带动连杆转动；如果没有单向离合机构，此时是 不可能用拨动件拨动连杆，因为被电动机的输出轴制动了。由于本实用新型具有单向离 合机构，所述销轴在绕输出轴转动的同时，要带动驱动板及卡簧转动，此时所述卡簧沿 着棘齿的滑面转动，在转动的同时，卡簧的缺口增大，直至滑过该滑面，当卡簧滑过该 滑面后，由于不再被滑面撑开，所述卡簧在自身弹性作用下，其缺口又恢复原大小，重 新卡在棘轮两侧端，由于无需棘轮随转，所以不会受到电动机输出轴的限制，顺利实现 手动操作，且无需像专利文献02284818.5公开了一种漏电断路器齿条式两用合闸装置那 样，还要单独设置单独的手电动转换机构。综上所述，本实用新型具有可靠性好、不易 损坏、成本较低的优点。(2)本实用新型中，所述驱动板的一侧端面上设有定位槽，所述卡簧的部分簧体 位于所述定位槽中，利用该定位槽定位卡簧，使其位置固定，不会因振动移位。(3)本实用新型中，所述卡簧是矩形卡簧，所述缺口位于矩形卡簧一边的中心 处。这种形状的卡簧在其缺口被撑大或回复原形时，具有与驱动板上限位孔设置方向相 一致的形变力，特别适合本实用新型的单向离合结构。(4)本实用新型中，所述分合闸手柄的顶端设有紧固螺栓，所述连杆的一端设有 腰形孔，所述金属螺栓位于该腰形孔内。该腰形孔具有一定的缓冲以及抵消连杆的移位 作用，不会发生分合闸手柄被连杆损坏的现象。
图1为本实用新型的一种立体结构示意图；图2为图1所示手电动一体化智能断路器在移除上盖后的一种立体结构示意图；图3为图1所示断路器的电动式操作机构的爆炸图；图4为图1所示断路器中单向离合机构的一种结构示意图；图5为图1所示断路器中驱动板的一种立体结构示意图；图6为图1所示断路器中离合件的一种立体结构示意图。附图所示标记为底座1，分合闸手柄11，紧固螺栓111，液晶屏12，试验按 钮13，中盖2，上盖3，电动式操作机构4，电动机41，输出轴411，传动机构42，连 杆421，销轴422，腰形孔423，手动操作机构5，转轴51，拨动件52，紧固件53，单向 离合机构6，离合棘轮61，离合棘齿611，驱动面6111，滑面6112，驱动板62，离合孔 621，限位孔622，离合件63，缺口 631，簧体632，定位槽64，上夹板65，下夹板66。
具体实施方式
(实施例1)图1至图6显示了本实用新型的一种具体实施方式
，其中图1为本实用新型的一 种立体结构示意图；图2为图1所示手电动一体化智能断路器在移除上盖后的一种立体结 构示意图；图3为图1所示断路器的电动式操作机构的爆炸图；图4为图1所示断路器 中单向离合机构的一种结构示意图；图5为图1所示断路器中驱动板的一种立体结构示意 图；图6为图1所示断路器中离合件的一种立体结构示意图。本实施例是一种手电动一体化智能漏电断路器，见图1至图7，包括底座1、中 盖2和上盖3 ；所述底座1中设有断路器本体和露出中盖2的分合闸手柄11 ；所述中盖 2上设有电动式操作机构4，所述上盖3上设有手动操作机构5 ；所述电动式操作机构4 包括具有输出轴411的电动机41、受输出轴411驱动用于带动分合闸手柄11的传动机构 42、和单向离合机构6。见图2至图6，所述单向离合机构6包括相对固定设置在输出轴411上的离合棘 轮61、设有圆形离合孔621的驱动板62、和用于在离合棘轮61作用下带动驱动板62转 动的离合件63;所述偏心棘轮的四周边缘处均勻设置多个离合棘齿611，所述各离合棘 齿611的一端面是驱动面6111，另一端面是弧线状的滑面6112，所述偏心棘轮位于驱动 板62的圆形离合孔621中；所述驱动板62的两侧面各设有一个与所述离合孔621连通的 限位孔622，所述限位孔622的设置方向垂直于所述离合孔621 ；所述离合件63是设有缺 口 631的卡簧，所述缺口 631两端的簧体632插入所述驱动板62的限位孔622中，并卡 在离合棘轮61相对两侧端的离合棘齿611上。见图3，另外，为了限位离合棘轮61，还在驱动板62上表面设有上夹板65，在 驱动板62下表面设有下夹板66，所述上夹板65和下夹板66封堵住驱动板62上离合孔 621的上下两端开口，有效限位住离合棘轮61.见图2，所述传动机构42包括一端与分合闸手柄11相连的连杆421，所述连杆 421的另一端通过销轴422与驱动板62的一端转动连接。见图2，所述手动操作机构5包括设置在上盖3上的转轴51、设置在转轴51内 侧端上的用于带动销轴转动的拨动件52、和设置在转轴51外侧端上的紧固件53。所述电动机41正向转动时，其输出轴411带动离合棘轮61，进而通过离合棘齿611的驱动面6111推动卡簧63绕输出轴411转动，所述卡簧63带动驱动板62绕输出轴 411转动，所述驱动板62通过传动机构42带动分合间手柄11动作。所述电动机41停转后，紧固件53在外力作用下通过转轴51带动拨动件52转 动，所述拨动件52拨动销轴422绕电动机41输出轴411转动，所述销轴422同步带动 连杆421和驱动板62，驱动板62带动卡簧63沿离合棘齿611的滑面6112滑过离合棘轮 61，所述连杆421带动分合闸手柄11动作。见图5，所述驱动板62的一侧端面上设有定位槽64，所述卡簧的部分簧体位于 所述定位槽64中。本实施例中，所述卡簧是矩形卡簧，所述缺口 631位于矩形卡簧一边 的中心处。见图2，所述分合闸手柄11的顶端设有紧固螺栓111，所述连杆421的一端设有 腰形孔423，所述金属螺栓位于该腰形孔423内。见图7和图8，所述上盖3上设有分合闸指示机构7，所述分合闸指示机构7包 括设置在上盖3上的指示孔71，设置在上盖3内壁上的分合闸指示滑牌72、用于限位滑 牌滑动方向的限位柱73、用于推动指示滑牌滑动的助推件74、用于为指示滑牌提供复位 弹力的复位弹簧75，和穿过中盖2的用于随着动触头81移动进而推动所述助推件74带 动指示滑牌滑动的传动杆76。所述传动杆76包括顶杆761、螺纹弹簧762和设置在顶杆 761底端的橡胶垫763，所述橡胶垫抵在动触头81上，所述螺纹弹簧762设置在顶杆761 的顶部且高出顶杆761;所述助推件74在其接近中盖2的一侧端设有盲孔741，所述顶杆 761的顶部及螺纹弹簧762位于助推件74的盲孔741中。所述助推件74包括固定在上盖3内壁上的滑柱742、和可沿所述滑柱742滑动的 滑块743，所述盲孔741设置在滑块743的接近中盖2的一侧端，所述滑块743可被传动 杆76顶起并沿滑柱742滑动。所述指示滑牌的一端设有承力斜面721，所述助推件74的远离所述中盖2的一 侧端端面是与该承力斜面721形状相配合的斜面，所述助推件74在被传动杆76带动时， 其斜面向上顶压指示滑牌的承力斜面721，进而推动指示滑牌沿限位柱73的限位方向滑 动；所述指示滑牌上设有分闸指示区和合闸指示区，所述分闸指示区上写有“分”字， 所述合间指示区上写有“合”字，所述指示滑牌在滑动过程中，所述分间指示区和合闸 指示区经过盖上的指示孔71。本实施例中，所述上盖3上设有液晶屏12和试验按钮13，配合相应的控制电 路，可达到实时监测、故障报警、故障记录、智能查询、在线上传等功能。本实施例具有积极的效果(1)本实施例中，由于设置有单向离合机构，可以 使得所述驱动板只沿同一个方向转动，例如只沿顺时针方向转动。电动机工作时，其输 出轴带动棘轮转动，所述卡簧的卡在棘轮上的部分簧体被离合棘齿的驱动面抵住，从而 带动卡簧及驱动板转动，进而通过设置在驱动板一端上的销轴带动连杆，最终带动分合 闸手柄实现分合闸动作。传统的电动操作机构中，当电动机停转后，由于其输出轴一般 都无法逆向转动，导致连杆也无法动作，所以其输出轴限制了手动操作机构的运行；而 本实施例则通过单向离合机构，很好解决了这一弊端。本实施例中，当电动机停转后， 可通过外接扳手，例如内六角扳手，扳动紧固件带动拨动件旋转，拨动件直接扳动连接 连杆与驱动杆的销轴，进而带动连杆转动；如果没有单向离合机构，此时是不可能用拨动件拨动连杆，因为被电动机的输出轴制动了。由于本实施例具有单向离合机构，所述 销轴在绕输出轴转动的同时，要带动驱动板及卡簧转动，此时所述卡簧沿着棘齿的滑面 转动，在转动的同时，卡簧的缺口增大，直至滑过该滑面，当卡簧滑过该滑面后，由于 不再被滑面撑开，所述卡簧在自身弹性作用下，其缺口又恢复原大小，重新卡在棘轮两 侧端，由于无需棘轮随转，所以不会受到电动机输出轴的限制，顺利实现手动操作，且 无需像专利文献02284818.5公开了一种漏电断路器齿条式两用合闸装置那样，还要单独 设置单独的手电动转换机构。综上所述，本实施例具有可靠性好、不易损坏、成本较低 的优点。(2)本实施例中，所述驱动板62的一侧端面上设有定位槽64，所述卡簧的部分 簧体位于所述定位槽64中，利用该定位槽定位卡簧，使其位置固定，不会因振动移位。(3)本实施例中，所述卡簧是矩形卡簧，所述缺口 631位于矩形卡簧一边的中心 处。这种形状的卡簧在其缺口被撑大或回复原形时，具有与驱动板上限位孔设置方向相 一致的形变力，特别适合本实施例的单向离合结构。(4)本实施例中，所述分合闸手柄11的顶端设有紧固螺栓111，所述连杆421的 一端设有腰形孔423，所述金属螺栓位于该腰形孔423内。该腰形孔具有一定的缓冲以及 抵消连杆的移位作用，不会发生分合闸手柄被连杆损坏的现象。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例， 而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述 说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方 式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属 于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种手电动一体化智能断路器，包括底座(1)、中盖(2)和上盖(3)；所述底座(I)中设有断路器本体和露出中盖(2)的分合闸手柄(11)；所述中盖(2)上设有电动式操 作机构(4)，所述上盖(3)上设有手动操作机构(5)；其特征在于所述电动式操作机构 ⑷包括具有输出轴(411)的电动机(41)、受输出轴(411)驱动用于带动分合闸手柄(11) 的传动机构(42)、和单向离合机构(6)；所述单向离合机构(6)包括相对固定设置在输出轴(411)上的离合棘轮(61)、设有圆 形离合孔(621)的驱动板(62)、和用于在离合棘轮(61)作用下带动驱动板(62)转动的离 合件(63)；所述偏心棘轮的四周边缘处均勻设置多个离合棘齿(611)，所述各离合棘齿(611)的 一端面是驱动面(6111)，另一端面是弧线状的滑面(6112)，所述偏心棘轮位于驱动板 (62)的圆形离合孔(621)中；所述驱动板(62)的两侧面各设有一个与所述离合孔(621)连通的限位孔(622)，所述 限位孔(622)的设置方向垂直于所述离合孔(621)；所述离合件(63)是设有缺口(631)的卡簧，所述缺口(631)两端的簧体(632)插入 所述驱动板(62)的限位孔(622)中，并卡在离合棘轮(61)相对两侧端的离合棘齿(611) 上；所述传动机构(42)包括一端与分合闸手柄(11)相连的连杆(421)，所述连杆(421) 的另一端通过销轴(422)与驱动板(62)的一端转动连接；所述手动操作机构(5)包括设置在上盖(3)上的转轴(51)、设置在转轴(51)内侧端 上的用于带动销轴转动的拨动件(52)、和设置在转轴(51)外侧端上的紧固件(53)；所述电动机(41)正向转动时，其输出轴(411)带动离合棘轮(61)，进而通过离合棘 齿(611)的驱动面(6111)推动卡簧(63)绕输出轴(411)转动，所述卡簧(63)带动驱动 板(62)绕输出轴(411)转动，所述驱动板(62)通过传动机构(42)带动分合闸手柄(11) 动作；所述电动机(41)停转后，紧固件(53)在外力作用下通过转轴(51)带动拨动件(52) 转动，所述拨动件(52)拨动销轴(422)绕电动机(41)输出轴(411)转动，所述销轴(422) 同步带动连杆(421)和驱动板(62)，驱动板(62)带动卡簧(63)沿离合棘齿(611)的滑面 (6112)滑过离合棘轮(61)，所述连杆(421)带动分合闸手柄(11)动作。
2.根据权利要求1所述的手电动一体化智能断路器，其特征在于所述驱动板(62) 的一侧端面上设有定位槽(64)，所述卡簧的部分簧体位于所述定位槽(64)中。
3.根据权利要求1所述的手电动一体化智能断路器，其特征在于所述卡簧是矩形 卡簧，所述缺口(631)位于矩形卡簧一边的中心处。
4.根据权利要求1所述的手电动一体化智能断路器，其特征在于所述分合闸手柄(II)的顶端设有紧固螺栓(111)，所述连杆(421)的一端设有腰形孔(423)，所述金属螺 栓位于该腰形孔(423)内。
专利摘要本实用新型公开了一种手电动一体化智能断路器，包括底座、中盖和上盖；所述底座中设有断路器本体和露出中盖的分合闸手柄；所述中盖上设有电动式操作机构，所述上盖上设有手动操作机构；其特征在于所述电动式操作机构包括具有输出轴的电动机、受输出轴驱动用于带动分合闸手柄的传动机构、和单向离合机构；所述单向离合机构包括相对固定设置在输出轴上的离合棘轮、设有圆形离合孔的驱动板、和用于在离合棘轮作用下带动驱动板转动的离合件；所述离合件是设有缺口的卡簧，所述缺口两端的簧体插入所述驱动板的限位孔中，并卡在离合棘轮相对两侧端的离合棘齿上。本实用新型的优点是可靠性好、不易损坏、成本较低。
文档编号H01H71/70GK201796838SQ20102029515
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者张存源, 朱志强, 王秀伦, 颜福随 申请人:乐清市公认电气有限公司