CN101373910A - 用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，通过以添加了玻璃纤维的塑料材质形成第一以及第二框架，使通过轴承的压入方式的插入作业变得容易，并通过省略用于刷握的绝缘所必须具备的现有的刷握绝缘部，节省驱动电动机的制造成本，而且，通过改善刷握以及由该刷握插入的第一框架的刷握插入孔的构造，不仅能够使刷握更容易且牢固地插入第一框架的刷握插入孔，还能够节省用于与定子线圈连接的锡焊作业以及减轻劳力。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动电动机，更详细地说，涉及一种用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，通过以添加了玻璃纤维的塑料材质形成第一以及第二框架，使通过轴承的压入方式进行的插入作业变得容易，并通过省略刷握(brush holder)的绝缘所必须具备的现有刷握绝缘部，节省驱动电动机的制造成本，而且，通过改善刷握以及由该刷握插入的第一框架的刷握插入孔的构造，不仅能够使刷握更容易且牢固地插入第一框架的刷握插入孔，还能够节省用于与定子线圈连接的锡焊作业，可减轻劳力。
背景技术
一般公知的空气断路器(ACB：Air Circuit Breaker)具有：固定触头；可动触头，其能够在与该固定触头接触并使通电电路闭合的接通位置从固定触头被分离并向使通电电路分断的开断(脱扣)位置移动。所述的空气断路器，常时使上述触头接触而使电流流通，当在途中线路的任意一个地方由于故障导致过电流发生时，通过迅速地使可动触头与固定触头分离而切断电流，从而在过电流发生时保护电子设备的内部电路以及附属元件，并且为了消灭此时发生的电弧而使两触头露出在空气中，并吹入压缩空气。
这种空气断路器为，在发电厂和变电所等场所用于接通/分断高压的强电而使用的装置，具有能够根据需要使接触的固定触头和可动触头的接点迅速地断开/分离的操动装置。该操动装置的驱动方式被大致分为手动操作方式、电磁线圈操作方式和电动弹簧操作方式。
其中，电动弹簧操作方式为，通常，开断弹簧与附设有与可动触头连接的连杆接触的储能凸轮的凸轮轴一侧弹性连接，在该凸轮轴上，连接有通过利用电动机的电动式或者通过手动操作手柄转动凸轮轴的储能装置，预先转动所述凸轮轴，以便达到利用该储能装置使转动力矩附加用的主能量被最大限度地蓄能在开断弹簧中的状态，必要时解除锁扣，通过被蓄能的开断弹簧的能量使凸轮轴转动，并通过依次连动的连杆使可动触头从固定触头分离，从而分断电流。
图1为表示现有的空气断路器的构造的立体图，图2a至图2c为阶段性地表示图1所示的操动机构部的构造以及操动状态的操动状态图。
如图1至图2c所示，现有的空气断路器，由用于开关通电电路，使固定触头3与可动触头5的接点选择性地分离以及接触的，包括接通弹簧11、连杆机构15、开断弹簧21、凸轮轴30等的操动机构部1，和包括使凸轮轴30转动的驱动电动机50、减速齿轮组60、输出齿轮70等的储能装置40构成。
下面，参照图2a至图2c，对现有的空气断路器的操动机构部1的作用进行说明。首先，图2a表示固定触头3与可动触头5的接点处于断开状态且操动机构部1处于初始状态。
接着，通过储能装置40的驱动电动机50或者储能手柄(未图示)，使凸轮轴30转动，并通过与其连动的储能凸轮12的转动使传动杆16转动，从而使接通弹簧11被压缩，成为如图2b所示的状态，即储能完成状态。这样，接通弹簧11处于蓄能状态时的储能凸轮12通过与接通制动片13接触的驱动杠杆14形成力的平衡状态。并且，接通按钮(未图示)或者与接通电磁线圈(未图示)接触的入扣联接器17处于能够使入扣杠杆14转动的位置。
接着，当使用者按下接通按钮，使接通电磁线圈启动，并使入扣联接器17向下方移动，从而使入扣杠杆14转动时，接通制动片13解除储能凸轮12，被蓄能的接通弹簧11的力通过传动杆16被传递至连杆机构15，开关轴10在沿顺时针方向转动的同时，通过与其连动而转动的开关杠杆20，使固定触头3与可动触头5的接点接触，并且开断弹簧21被拉伸。此时的状态如图2c所示，这样，固定触头3与可动触头5的接点接触的状态，即断路器被接通的状态的平衡状态，经由连杆机构15和开断制动片22并通过脱扣杠杆23被维持。
接着，当由于线路的任意一个地方的故障，过电流的发生被感知，使用者按下开断按钮(未图示)，或通过开断电磁线圈(未图示)的动作，使脱扣杠杆23转动时，开断制动片22转动，被肘接的连杆机构15从接通动作中被解除，同时，开关轴10通过开断弹簧21的拉力向逆时针方向转动，使固定触头3与可动触头5的接点分离，并再次成为如图2a的状态。
另一方面，图3为表示图1所示的现有的驱动电动机构造的截面图。下面，参照附图，对在现有空气断路器的接通弹簧储能装置中使用的现有驱动电动机进行说明。
如图3所示，现有的驱动电动机50，由下述部件构成，包括：轴130，通过以压入方式被插入到铝材质的第一以及第二框架110、120中的轴承135，其被可转动地设置在第一以及第二框架110、120内部；换向器140，其被压入轴130的一侧；定子线圈170，其使轴130转动；刷握160，其被插入到第一框架110中；电刷150，其被插入刷握160内以便被弹簧(未图示)弹性支持，并与换向器140接触；刷握绝缘部180，用于使刷握160和第一框架110绝缘。
发明内容
但是，具有上述构造的现有的驱动电动机50，存在以下的问题点。
首先，为了连接刷握160和定子线圈170，与定子线圈170连接的电线被锡焊在刷握160的一侧上，这种锡焊不仅是非常麻烦的作业，而且当在锡焊作业时由于作业者的误操作而不能正确进行锡焊时，就会存在不能使驱动电动机50正确驱动，从而使空气断路器的开断作用不能正确地进行的问题。
此外，由于第一以及第二框架110、120是由通过压铸铸造法铸造的铝材质构成的，除了为使轴130顺利地转动而将轴承135以压入方式插入到第一以及第二框架110、120的插入作业有困难以外，由于为了与刷握160绝缘还必须具备使刷握160与第一框架110绝缘的刷握绝缘部180，从而存在使制造成本上升的问题。
本发明是用于克服上述的现有技术的问题的发明，本发明的目的在于提供一种用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，通过以添加了玻璃纤维的塑料材质形成第一以及第二框架，使通过轴承的压入方式的插入作业变得容易，通过省略刷握的绝缘所必须具备的传统的刷握绝缘部，能够节省驱动电动机的制造成本，而且，通过改善刷握以及由该刷握插入的第一框架的刷握插入孔的构造，不仅能够使刷握更容易且牢固地插入第一框架的刷握插入孔，还能够节省用于与定子线圈连接的锡焊作业。
为了达成上述的目的，本发明的用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机由以下部件构成，包括：第一框架，其形成有轴承插入槽和一对刷握插入孔；第二框架，其形成有轴承插入槽和轴贯通孔；轴承，其被分别插入在所述第一框架以及第二框架上形成的轴承插入槽；轴，其贯通所述第二框架的轴贯通孔，并通过所述轴承可转动地连接在所述第一框架以及第二框架上；换向器，其连接在所述轴上；定子线圈，其使所述轴转动；刷握，其被插入所述刷握插入孔，并通过电线与所述定子线圈连接；电刷，其以被弹簧弹性支持的状态被插入到所述刷握中，并与所述换向器接触。
在本发明的一个实施例中，优选所述第一以及第二框架由添加了玻璃纤维的塑料材质形成。
在本发明的一个实施例中，优选所述刷握形成为四角筒形，并且在下端具有通过弯曲作用弯曲以封闭开放的下端的下部关闭板，在外侧壁具有通过弯曲作用弯曲以连接固定所述电线的电线固定爪。
在本发明的一个实施例中，优选在所述刷握插入孔的内侧面上还形成有卡止突部，在所述刷握的外侧壁上还形成有被卡止在所述卡止突部的第一卡止爪和被卡止在所述刷握插入孔的上端的第二卡止爪。
在本发明的一个实施例中，优选在所述第二框架上还形成有用于加强结构强度的第一肋和第二肋。
根据本发明的用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，由于以添加了玻璃纤维的塑料材质形成第一以及第二框架，不仅使通过轴承的压入方式的插入作业变得容易，还省略了用于刷握的绝缘所必须具备的现有的刷握绝缘部，从而能够节省驱动电动机的制造成本，而且，由于改善了刷握以及被该刷握插入的第一框架的刷握插入孔的构造，不仅能够使刷握更容易且牢固地插入第一框架的刷握插入孔，还能够节省用于与定子线圈连接的锡焊作业以及减轻劳力。
附图说明
图1为表示现有的空气断路器的构造的立体图。
图2a至图2c为阶段性地表示图1所示的操动机构部的构造以及操动状态的操动状态图。
图3为表示图1所示的现有驱动电动机构造的截面图。
图4为表示本发明中用于空气断路器的接通储能装置中的驱动电动机构造的截面图。
图5a为表示图4所示的驱动电动机的第一框架、电刷以及刷握的分解立体图。
图5b为刷握被插入状态的图5a的A-A’线截面图。
图5c为表示电刷和定子线圈连接用电线被连接在图5a所示的刷握上的状态的立体图。
图6为从不同方向看图4所示的驱动电动机的第二框架的立体图。
符号的说明
1 操动机构部
10 开关轴
11 接通弹簧
12 储能凸轮
13 接通制动片
14 入扣杠杆
15 连杆机构
16 传动杆
18 开关轴止动块
20 开关杠杆
21 开断弹簧
22 开断制动片
23 脱扣杠杆
30 凸轮轴
210 第一框架
212 轴承插入槽
214 刷握插入孔
214a卡止突部
220 第二框架
221 轴贯通孔
222 轴承插入槽
224 第一肋
226 第二肋
230 轴
235 轴承
240 换向器
250 电刷
260 刷握
261 主托架
262 第一卡止爪
264 第二卡止爪
266 下部关闭板
268 电线固定爪
270 定子线圈
290 定子线圈连接用电线
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机的具体实施方式进行详细地说明。
图4为表示用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机的构造的截面图，图5a为表示图4所示的驱动电动机的第一框架、电刷以及刷握的分解立体图，图5b为刷握被插入状态的图5a的A-A’线截面图，图5c为表示图5a所示的电刷和定子线圈连接用电线被连接在刷握上的状态的立体图，图6为从不同方向看图4所示的驱动电动机的第二框架的立体图。
如图4至图6所示，本发明的用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机200具备形成有轴承插入槽212和一对刷握插入孔214的第一框架210。在离该第一框架210规定间隔的位置上，配置了形成有轴贯通孔221和轴承插入槽222的第二框架220。第一以及第二框架210、220由添加了玻璃纤维的塑料材质形成。在第二框架220中，形成有用于加强结构强度的第一肋224和第二肋226。
轴承235以压入方式被分别插入到形成于第一以及第二框架210、220上的轴承插入槽212、222中。在本发明中，由于第一以及第二框架210、220与以铝材质形成的现有技术不同，是由添加了玻璃纤维的塑料材质形成的，从而使轴承的插入作业变得容易。
在由第一以及第二框架210、220组成的内部空间中，配置有贯通第二框架220的轴贯通孔221，并通过轴承235与第一以及第二框架210、220可转动地结合的轴230。轴230与图1说明的减速齿轮组60连接并向输出齿轮70传递转动力。换向器240被压入并结合在轴230中。在轴230的外部，配置有通过所施加的电流形成磁场，从而使轴230转动的定子线圈270。
内装有后述的电刷250的刷握260被插入到形成于第一框架210上的刷握插入孔214中。在本发明中，如上所述，由于第一以及第二框架210、220是由添加了玻璃纤维的塑料材质形成的，因而不需要如在现有技术中用于与刷握绝缘的刷握绝缘部180(参照图3)。
如图5a所示，刷握260形成为四角筒形，并在下端具有通过弯曲作用弯曲以封闭开放的下端的下部关闭板266。即，通过弯曲的下部关闭板266对连接在被插入到刷握260内的电刷250下端的弹簧252提供支撑，从而使电刷250以被弹簧252弹性支持的状态被插入到刷握中。电刷250被配置成，通过弹簧252的弹性作用与换向器240接触。
在刷握260的外侧壁上，设置有通过弯曲作用被弯曲，并连接固定用于与定子线圈270电连接的电线290的电线固定爪268。即，如图5c所示，通过在将脱皮的电线290的末端放在设于刷握260外侧壁上的电线固定爪268处之后，弯曲电线固定爪268，从而使脱皮的电线290末端被加压贴合在刷握260的外侧壁上，就能够容易地将电线290连接固定在刷握260上。因此，与现有技术不同，不仅能够省去用于电线290的连接的锡焊作业，还能够防止因锡焊作业的错误而产生的问题点。
在刷握260的外侧壁上，设置有具有弹力的一对第一卡止爪262，由该第一卡止爪262卡止的卡止突部214a，被形成在第一框架210的刷握插入孔214的内侧面上。此外，在刷握260的外侧壁上，设置有具有弹力的第二卡止爪264。因此，如图5a及图5b所示，当将刷握260插入第一框架210的刷握插入孔214时，刷握260的第二卡止爪264被刷握插入孔214的上端214b卡止，刷握260的第一卡止爪262被形成于刷握插入孔214的内侧面上的卡止突部214a卡止，从而使刷握260被固定在第一框架210的刷握插入孔214中。反之，当将刷握260从刷握插入孔214中拔出时，通过按压第二卡止爪264解除卡止状态，并将电刷250向图面左侧推出，就能够容易地将刷握260取出。
上面通过具体的实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不仅限于此，在不超过本发明的范围内，本领域的技术人员可以对本发明进行各种变更。因此，本发明的权利范围不仅限于上述实施方式，而应当由附上的权利要求书及其同等物限定。
Claims (5)
1.一种用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机包括：
第一框架，其形成有轴承插入槽和一对刷握插入孔；第二框架，其形成有轴承插入槽和轴贯通孔；轴承，其被分别插入在所述第一框架以及第二框架上形成的轴承插入槽；轴，其贯通所述第二框架的轴贯通孔，并通过所述轴承可转动地结合在所述第一框架以及第二框架上；换向器，其连接在所述轴上；定子线圈，其使所述轴转动；刷握，其被插入所述刷握插入孔，并通过电线与所述定子线圈连接；电刷，其被弹簧弹性支持的状态被插入到所述刷握中，并与所述换向器接触。
2.如权利要求1所述用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，其特征在于，所述第一框架以及第二框架由添加了玻璃纤维的塑料材质形成。
3.如权利要求1所述用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，其特征在于，所述刷握形成为四角筒形，并且在下端具有通过弯曲作用弯曲以封闭开放的下端的下部关闭板，在外侧壁具有通过弯曲作用弯曲以连接固定所述电线的电线固定爪。
4.如权利要求3所述用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，其特征在于，在所述刷握插入孔的内侧面上还形成有卡止突部；在所述刷握的外侧壁上还形成有，被卡止在所述卡止突部的第一卡止爪和被卡止在所述刷握插入孔的上端的第二卡止爪。
5.如权利要求1所述用于空气断路器的接通弹簧储能装置中的驱动电动机，其特征在于，在所述第二框架上还形成有用于加强结构强度的第一肋和第二肋。
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