断路器的电动操作机构的制作方法
【专利摘要】一种断路器的电动操作机构，属于低压电器【技术领域】。包括罩壳、支架电机、驱动装置、滑动装置和离合器，特点：驱动装置包括电动操作驱动板，电动操作驱动板的中央位置设齿形槽，离合器上构成齿形凸台，齿形凸台与齿形槽相配合，离合器的中部构成拨叉配合凹槽，离合器与电机输出轴连接；支架上设拨杆，拨杆的中部铰接在支架上，拨杆的第一端在对应于拨叉配合凹槽的位置与离合器配合，拨杆的第二端用于手动操作致动，当电动操作时，齿形凸台与齿形槽处于彼此的啮合状，当手动操作时，由拨杆拨动离合器而使齿形凸台与齿形槽处于相互脱离的状态。有利保障电动操作与手动操作之间的可靠切换效果且有效地避免损及离合器。
【专利说明】断路器的电动操作机构
【技术领域】
[0001]本发明属于低压电器【技术领域】，具体涉及一种断路器的电动操作机构。
【背景技术】
[0002]已有技术中的断路器自动重合闸电动操作机构大多采用减速电机作为驱动源，通过齿轮、齿条形式将电机的旋转运动转化为直线运动，驱使断路器手柄进行合、分闸操作。当需要手动操作时，那么解除齿轮与齿条的啮合；当需要电动操作时，即需要电动合闸时，则将齿轮、齿条再次啮合。这种结构形式的电动操作机构在实际的工作(使用)过程中，具体而言在电动合闸的过程中存在齿轮与齿条啮合不到位的现象。此外，断路器的电动操作机构也有采用电机通过曲柄连杆带动断路器手柄实现合闸和分闸的结构形式，典型的如发明专利申请公布号CN103177911A推荐的“用于断路器的离合装置”和CN101763961A提供的“开关及断路器用电动操作机构的离合装置”，等等。以CN103177911A为例，手动操作时，通过操作杆将下连接器压下，解除减速电机与曲柄的连接，此类结构与操作者对该电动操作机构的操作熟悉程度有关，因为当下连接器压下行程不够时极易损坏离合机构，乃至使整个电动操作机构无法使用。因此这种结构不足以理想地体现电动操作与手动操作之间的切换效果。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于提供一种有助于充分保障电动操作与手动操作之间的可靠切换效果而藉以避免损及离合装置的断路器的电动操作机构。
[0004]本发明的任务是这样来完成的，一种断路器的电动操作机构，包括罩壳、设置于罩壳上的支架、在对应于支架的下方的位置设置于罩壳内的电机、设置在电机的电机输出轴上的驱动装置、滑动地设置在支架上的并且与所述驱动装置相配合的在驱动装置的带动下使断路器分闸或合闸的滑动装置和套置于所述电机输出轴上的并且在电动操作时与驱动装置相配合而在手动操作时与驱动装置解除配合的离合器，特征在于:所述的驱动装置包括有一电动操作驱动板，在该电动操作驱动板的中央位置以间隔状态开设有齿形槽，在所述离合器上并且位于离合器的下部围绕离合器的圆周方向以间隔状态构成有数量与齿形槽的数量相等并且形状与齿形槽相适应的齿形凸台，该齿形凸台与齿形槽相配合，在离合器的中部构成有拨叉配合凹槽，离合器与所述电机输出轴传动连接；在支架上设置有一用于拨动离合器的拨杆，该拨杆的中部铰接在所述支架上，拨杆的第一端在对应于所述拨叉配合凹槽的位置与离合器相配合，而拨杆的第二端用于手动操作致动，当电动操作时，所述齿形凸台与所述齿形槽处于彼此的啮合状，而当手动操作时，由所述拨杆拨动所述离合器而使所述齿形凸台与所述齿形槽处于相互脱离的状态。
[0005]在本发明的一个具体的实施例中，在所述支架上并且在对应于所述驱动装置的上方的位置设有一支撑件，在该支撑件的中部开设有一手动枢轴让位孔，在对应于该手动枢轴让位孔的位置设置有一手动枢轴，该手动枢轴与驱动装置相配合，在支撑件的一端折弯而构成有一第一支撑腿，另一端同样折弯而构成有一第二支撑腿，第一、第二支撑腿彼此对应并且均与所述支架固定，藉由第一、第二支撑腿而使支撑件以腾空状态对应于所述驱动装置的上方，所述拨杆的中部与第二支撑腿铰接，并且在该拨杆的第二端构成有一供手动操作用的拨杆致动杆；在所述的支架还设置有一对彼此并行的滑动导杆，所述的滑动装置与一对滑动导杆滑动配合。
[0006]在本发明的另一个具体的实施例中，在所述罩壳上嵌设有一活门，在所述拨杆的所述中部构成有铰接耳，在铰接耳上开设有铰接孔，在所述第二支撑腿上开设有支撑腿铰接孔，铰接耳与第二支撑腿相配合，铰接孔通过铰接销轴在对应于支撑腿铰接孔的位置与第二支撑腿铰接，在所述活门上构成有一致动面，当活门在手动位置时，所述致动面推动所述拨杆致动杆，拨杆绕所述铰接销轴旋转，拨杆的所述第一端拨动所述离合器，离合器的齿形凸台与所述齿形槽相互脱离。
[0007]在本发明的又一个具体的实施例中，在所述拨杆的所述第一端构成有一拨叉，该拨叉与所述离合器的拨叉配合槽相配合。
[0008]在本发明的再一个具体的实施例中，在所述的活门上并且位于活门的长度方向的一侧构成有一电动操作卡槽和一手动操作卡槽，在所述罩壳上设置有弹性件，在该弹性件上设置有卡块，在电动位置时，卡块与电动操作卡槽相配合，在手动位置时，卡块与手动操作卡槽相配合。
[0009]在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的驱动装置还包括有一手动操作驱动板和一滑动板驱动轴，手动操作驱动板对应于所述电动操作驱动板的上方，滑动板驱动轴固定在手动操作驱动板与电动操作驱动板之间，所述的手动枢轴与所述手动操作驱动板相配合。
[0010]在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述手动枢轴的下部的壁体上构成有手动枢轴弧形凸台，而在所述驱动装置的手动操作驱动板上并且位于手动操作驱动板的居中位置开设有一手动枢轴配合孔，所述手动枢轴的下部插入手动枢轴配合孔内，并且手动枢轴弧形凸台与手动枢轴配合孔的孔壁相配合。
[0011]在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述离合器的上部构成有一连接槽，在所述电机的电机输出轴上开设有一连接销孔，在连接销孔上配设连接销，该连接销的两端位于所述连接槽内。
[0012]在本发明的又更而一个具体的实施例中，在所述罩壳上还构成有一对定位柱，在该对定位柱上设置有一信号采集器，在所述的活门上并且在对应于信号采集器的位置构成有一电动位置突起，该电动位置突起与信号采集器相配合，其中:所述的信号采集器为微动开关、行程开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。
[0013]在本发明的又进而一个具体的实施例中，在所述的离合器上还套设有一用于迫使所述齿形凸台与所述齿形槽相啮合的压簧。
[0014]本发明提供的技术方案通过构成于结构简练的离合器的下部的齿形凸台与驱动装置的电动操作驱动板上的齿形槽的配合而实现由电机工作下的合、分闸电动操作，使滑动装置运动而实现断路器的合、分闸；在拨杆的作用下使齿形凸台与齿形槽处于脱离的状态下由手动操作使驱动装置动作并由驱动装置带动滑动装置运动而实现断路器的合、分闸。因而有利充分保障电动操作与手动操作之间的可靠切换效果并且有效地避免了损及作为离合装置的离合器。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的断路器的外形示意图。
[0016]图2为图1撤去面板后的断路器的示意图。
[0017]图3为撤去罩壳后的本发明的电动操作机构的示意图。
[0018]图4为本发明的电动操作机构的正视图。
[0019]图5为图4的俯视图。
[0020]图6为本发明的电动操作机构的装配示意图。
[0021]图7为图6所示的离合器与驱动装置的电动操作驱动板的详细结构图。
[0022]图8为本发明的电动操作机构处于电动操作状态的示意图。
[0023]图9为本发明的电动操作机构处于手动操作状态的示意图。
[0024]图10为图2所示的活门与罩壳的装配示意图。
【具体实施方式】
[0025]请参见图1和图2，图1示意的是配备本发明电动操作机构的断路器的断路器本体10的外形图，当撤去断路器本体10上的面板101后便呈图2所示的得以察看到除了本发明电动操作机构的结构体系的罩壳6和活门7。
[0026]请参见图3至图7，作为本发明的断路器的电动操作机构，包括:罩壳6、设置于罩壳6上的支架9、在对应于支架9的下方的位置设置于罩壳6内的电机1、套设在电机I的电机输出轴11上的驱动装置2、滑动地设置在支架9上的并且与驱动装置2相配合的驱动装置2的带动下使断路器分闸或合闸的滑动装置3和套置于电机输出轴11上的并且在电动操作时与驱动装置2相配合而在手动操作时与驱动装置2解除配合的离合器4。
[0027]作为本发明提供的技术方案的技术要点:前述的驱动装置2包括有一电动操作驱动板22，在该电动操作驱动板22的中央位置以间隔状态开设有齿形槽221，藉由齿形槽221而使电动操作驱动板22的中央孔构成为梅花孔，在前述离合器4上并且位于离合器4的下部围绕离合器4的圆周方向以间隔状态构成有数量与齿形槽221的数量相等并且形状相适应的齿形凸台41，该齿形凸台41与齿形槽221相配合，在离合器4的中部构成有拨叉配合凹槽42，该拨叉配合凹槽42也可称为窄缩的颈，离合器4与前述电机输出轴11传动连接；在支架9上设置有一用于拨动离合器4的拨杆5，该拨杆5的中部铰接在所述支架9上，拨杆5的第一端在对应于所述拨叉配合凹槽42的位置与离合器4相配合，而拨杆5的第二端用于手动操作致动；当电动操作时，前述齿形凸台41与齿形槽221处于彼此的啮合状态，由电机I的电机输出轴11带动离合器4，由离合器4通过电动操作驱动板22带动驱动装置2，进而由驱动装置2带动滑动装置3，由滑动装置3在支架9上的滑动而使断路器本体10合、分闸；而当手动操作时，由前述拨杆5拨动所述离合器4使齿形凸台41与所述齿形槽221处于相互脱离的状态，由操作者通过操作手柄以手动方式对驱动装置2操作，由驱动装置2带动滑动装置3，由滑动装置3在支架9上的滑动而实现断路器本体10的合、分闸。驱动装置2顺时针方向运动即正向转动，则实现合闸操作，反之则实现分闸或再扣操作。
[0028]由图3至图6示，前述支架9上并且在对应于驱动装置2的上方的位置设置有一支撑件91，该支撑件91的中部开设有一手动枢轴让位孔911，在对应于该手动枢轴让位孔911的位置设置有一手动枢轴12，该手动枢轴12与驱动装置2相配合(下面还要说明)，在支撑件91的一端(图示状态的左端)折弯而构成有一第一支撑腿912，另一端(图示状态的右端)同样折弯而构成有一第二支撑腿913，第一、第二支撑腿912、913彼此对应并且均通过螺钉与前支架9固定，藉由第一、第二支撑腿912、913而使支撑件91以腾空状态对应于前述驱动装置2的上方。前述拨杆5的中部与第二支撑腿913铰接，并且在该拨杆5的第二端构成有一拨杆致动杆52，该拨杆致动杆52用于手动操作致动；前述的支架9还包括有一对彼此横向并行的滑动导杆92 (图3示)，前述的滑动装置3与一对滑动导杆92滑动配八口 ο
[0029]由图2至图5所示，在前述罩壳6上嵌设有一活门7，在前述拨杆5的所述中部构成有铰接耳53，在铰接耳53上开设有铰接孔531，在前述第二支撑腿913上开设有支撑腿铰接孔9131，铰接耳53与第二支撑腿913相配合，铰接孔531通过铰接销轴在对应于支撑腿铰接孔9131的位置与第二支撑腿913铰接。在前述活门7上构成有一致动面71，当活门7在手动位置时致动面71推动拨杆致动杆52，拨杆5绕前述铰接销轴旋转，拨杆5的所述第一端拨动前述离合器4，此时，离合器4的齿形凸台41与齿形槽221相互脱离。
[0030]由图6示，在前述拨杆5的第一端构成有一拨叉51，该拨叉51与离合器4的拨叉配合槽42相配合，具体地讲，拨叉具有一拨叉腔511，拨叉腔511在对应于拨叉配合槽42的位置与离合器4相配合。
[0031]请参见图10，在前述的活门7上并且位于活门7的长度方向的一侧构成有一电动操作卡槽73和一手动操作卡槽74，在罩壳6上设置有弹性件61，在该弹性件61上设置有卡块611，在电动位置时，卡块611与电动卡槽73相配合，在手动位置时，卡块611与手动操作卡槽74相配合。通过电动操作卡槽73和手动操作卡槽74与弹性件61上的卡块611的卡合，使活门7在罩壳6上具有两个稳定的位置；位置一，当电动操作卡槽73与卡块611的卡合为电动操作状态，该状态对应于图8 ;位置二，当手动操作卡槽74与卡块611卡合为手动操作状态，该状态对应于图2和图9。
[0032]仍参见图10，在前述罩壳6上还构成有一对定位柱62，在该对定位柱62上设置有一信号米集器621,在前述的活门7上并且在对应于信号米集器621的位置构成有一电动位置突起72，该电动位置突起72与信号采集器621相配合，当电动位置突起72压及信号采集器5时，令电源电路接通，反之同例。在本实施例中，前述的信号采集器621为微动开关，但是如果采用行程开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件则应当视为等效。
[0033]重点见图6,前述的驱动装置2还包括有一手动操作驱动板21和一滑动板驱动轴23，手动操作驱动板21对应于技术性这电动操作驱动板22的上方，滑动板驱动轴23固定在手动操作驱动板21与电动操作驱动板22之间，并且在手动操作驱动板21与电动操作驱动板22之间还设置有一固定轴24,该固定轴24的作用为手动操作驱动板21与电动操作驱动板22结构稳定与滑动驱动轴23围绕电动操作驱动板22的圆周方向彼此相隔180°，该手动操作驱动板21与电动操作驱动板22和滑动板驱动轴23及固定轴24构成有一容纳离合器4的容纳腔25，前述的手动枢轴12与前述手动操作驱动板21相配合。具体是:在手动枢轴12的下部的壁体上构成有手动枢轴弧形凸台121，而在驱动装置2的手动操作驱动板
21上并且位于手动操作驱动板21的居中位置开设有一手动枢轴配合孔211，前述手动枢轴12的下部插入手动枢轴配合孔211内，并且手动枢轴弧形凸台121与手动枢轴配合孔211的孔壁相配合。手动操作时，由操作者将手柄与手动枢轴上的手柄槽122相配合。
[0034]仍见图6和图7,在前述离合器4上开设有轴向孔44,前述电机I的电机输出轴11穿过电动操作驱动板22的齿形槽221置于离合器4的轴向孔44内，在离合器4的上部相对于轴向孔44垂直方向构成有一连接槽43 (图7不),在前述电机I的电机输出轴11上开设有一连接销孔111，在连接销孔111上配设连接销1111，该连接销1111枢置在所述连接槽43内，即连接销1111伸展到连接销孔111外的两端(两端指一端以及另一端)与连接槽43相配合，并且当离合器4在容纳腔25内上下移动时，前述连接槽43相对于轴向孔44平行方向的深度尺寸足够使连接销1111 一直置于离合器4的连接槽43内。
[0035]由图4所示，作为优选的方案，在前述的离合器4上还套设有一用于迫使所述齿形凸台41与齿形槽221相哨合的压簧8,所述的压簧8 一端抵靠在离合器4上,另一端抵靠在手动操作驱动板21上。
[0036]请参见图8，图8为电动操作状态，此时活门7处于前述的位置一，电动操作卡槽73与弹性件61上的卡块611的卡合为电动操作状态，将罩壳6上的手动操作孔封闭，且活门7与拨杆5无接触。离合器4在压簧8压力作用下迫使齿形凸台41与电动操作驱动板
22上的齿形槽221相啮合，电机输出轴11上的轴销1111置于离合器4的连接槽43内。当电机I工作时，电机输出轴11转动，轴销1111带动离合器4转动，离合器4驱动电动操作驱动板22转动，由电动操作驱动板22的转动而带动滑动装置3前后移动,进而由滑动装置3带动断路器手柄实现合分闸操作，其电机I正反转可分别实现合闸和分闸操作。
[0037]请参见图9,图9为手动操作状态,此时活门7处于前述的位置二,手动操作卡槽74与弹性件61上的卡块611的卡合为手动操作状态,让出手动操作孔。同时活门7通过致动面71推动拨杆5的拨杆致动杆52令其转动，拨杆5绕铰接孔531 (孔内置入有销轴)旋转，套设在拨叉配合凹槽42上的拨叉51拨动离合器4，并且带动离合器4向上方移动，离合器4的齿形凸台41与电动操作驱动板22上的齿形槽221脱离啮合，而手动操作驱动板21上的手动枢轴配合孔211与手动枢轴12的手动枢轴弧形凸台121啮合，通过操作手柄20驱动手动枢轴12，带动手动操作驱动板21并且同时通过手动操作驱动板21带动电动操作驱动板22旋转，此时的电动操作驱动板22的转动与电机输出轴11无关，且不会带动电机输出轴11旋转，可实现手动分、合闸操作。
[0038]总之，本发明提出的断路器的电动操作机构的结构简练，离合器能实现自动操作和手动操作方便而可靠的转换，在电动操作状态，电机I通过驱动装置2带动断路器手柄实现合、分闸，在手动操作状态，操作手柄20驱动驱动装置2，再通过驱动装置2带动断路器手柄实现合、分闸。该结构保证了电动与手动操作的联锁。具有电动操作和手动操作转换可靠等优点。
【权利要求】
1.一种断路器的电动操作机构，包括罩壳(6)、设置于罩壳(6)上的支架(9)、在对应于支架(9)的下方的位置设置于罩壳(6)内的电机(I)、设置在电机⑴的电机输出轴(11)上的驱动装置(2)、滑动地设置在支架(9)上的并且与所述驱动装置(2)相配合的在驱动装置(2)的带动下使断路器分闸或合闸的滑动装置(3)和套置于所述电机输出轴(11)上的并且在电动操作时与驱动装置(2)相配合而在手动操作时与驱动装置(2)解除配合的离合器(4)，其特征在于:所述的驱动装置(2)包括有一电动操作驱动板(22)，在该电动操作驱动板(22)的中央位置以间隔状态开设有齿形槽(221)，在所述离合器(4)上并且位于离合器(4)的下部围绕离合器(4)的圆周方向以间隔状态构成有数量与齿形槽(221)的数量相等并且形状与齿形槽(221)相适应的齿形凸台(41)，该齿形凸台(41)与齿形槽(221)相配合，在离合器⑷的中部构成有拨叉配合凹槽(42)，离合器(4)与所述电机输出轴(11)传动连接；在支架(9)上设置有一用于拨动离合器(4)的拨杆(5)，该拨杆(5)的中部铰接在所述支架(9)上，拨杆(5)的第一端在对应于所述拨叉配合凹槽(42)的位置与离合器(4)相配合，而拨杆(5)的第二端用于手动操作致动，当电动操作时，所述齿形凸台(41)与所述齿形槽(221)处于彼此的啮合状，而当手动操作时，由所述拨杆(5)拨动所述离合器(4)而使所述齿形凸台(41)与所述齿形槽(221)处于相互脱离的状态。
2.根据权利要求1所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述支架(9)上并且在对应于所述驱动装置(2)的上方的位置设有一支撑件(91)，在该支撑件(91)的中部开设有一手动枢轴让位孔(911)，在对应于该手动枢轴让位孔(911)的位置设置有一手动枢轴(12)，该手动枢轴(12)与驱动装置(2)相配合，在支撑件(91)的一端折弯而构成有一第一支撑腿(912)，另一端同样折弯而构成有一第二支撑腿(913)，第一、第二支撑腿(912、913)彼此对应并且均与所述支架(9)固定，藉由第一、第二支撑腿(912、913)而使支撑件(91)以腾空状态对应于所述驱动装置(2)的上方，所述拨杆(5)的中部与第二支撑腿(913)铰接，并且在该拨杆(5)的第二端构成有一供手动操作用的拨杆致动杆(52);在所述的支架(9)还设置有一对彼此并行的滑动导杆(92)，所述的滑动装置(3)与一对滑动导杆(92)滑动配合。
3.根据权利要求2所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述罩壳(6)上嵌设有一活门(7)，在所述拨杆(5)的所述中部构成有铰接耳(53)，在铰接耳(53)上开设有铰接孔(531)，在所述第二支撑腿(913)上开设有支撑腿铰接孔(9131)，铰接耳(53)与第二支撑腿(913)相配合，铰接孔(531)通过铰接销轴在对应于支撑腿铰接孔(9131)的位置与第二支撑腿(913)铰接，在所述活门(7)上构成有一致动面(71)，当活门(7)在手动位置时，所述致动面(71)推动所述拨杆致动杆(52)，拨杆(5)绕所述铰接销轴旋转，拨杆(5)的所述第一端拨动所述离合器(4)，离合器(4)的齿形凸台(41)与所述齿形槽(221)相互脱离。
4.根据权利要求1所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述拨杆(5)的所述第一端构成有一拨叉(51)，该拨叉(51)与所述离合器(4)的拨叉配合槽(42)相配合。
5.根据权利要求3所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述的活门(7)上并且位于活门(7)的长度方向的一侧构成有一电动操作卡槽(73)和一手动操作卡槽(74)，在所述罩壳(6)上设置有弹性件(61)，在该弹性件￠1)上设置有卡块￠11)，在电动位置时，卡块￠11)与电动操作卡槽(73)相配合，在手动位置时，卡块￠11)与手动操作卡槽(74)相配合。
6.根据权利要求2所述的断路器的电动操作机构，其特征在于所述的驱动装置(2)还包括有一手动操作驱动板(21)和一滑动板驱动轴(23)，手动操作驱动板(21)对应于所述电动操作驱动板(22)的上方，滑动板驱动轴(23)固定在手动操作驱动板(21)与电动操作驱动板(22)之间，所述的手动枢轴(12)与所述手动操作驱动板(21)相配合。
7.根据权利要求6所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述手动枢轴(12)的下部的壁体上构成有手动枢轴弧形凸台(121)，而在所述驱动装置(2)的手动操作驱动板(21)上并且位于手动操作驱动板(21)的居中位置开设有一手动枢轴配合孔(211)，所述手动枢轴(12)的下部插入手动枢轴配合孔(211)内，并且手动枢轴弧形凸台(121)与手动枢轴配合孔(211)的孔壁相配合。
8.根据权利要求1所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述离合器(4)的上部构成有一连接槽(43)，在所述电机(I)的电机输出轴(11)上开设有一连接销孔(111)，在连接销孔(111)上配设连接销(1111)，该连接销(1111)的两端位于所述连接槽(43)内。
9.根据权利要求5所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述罩壳(6)上还构成有一对定位柱(62)，在该对定位柱￠2)上设置有一信号采集器￠21)，在所述的活门(7)上并且在对应于信号采集器￠21)的位置构成有一电动位置突起(72)，该电动位置突起(72)与信号采集器(621)相配合，其中:所述的信号采集器￠21)为微动开关、行程开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。
10.根据权利要求1所述的断路器的电动操作机构，其特征在于在所述的离合器(4)上还套设有一用于迫使所述齿形凸台(41)与所述齿形槽(221)相啮合的压簧(8)。
【文档编号】H01H71/10GK104409294SQ201410821977
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】孙建波, 张洵初, 陈志刚 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂）