CN101916693B - 一种电动式智能断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动式智能断路器，其中盖上设有电动式操作机构，该机构包括电动机、受电动机驱动的传动机构、和单向离合机构；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；离合棘轮的四周边缘处均匀设置多个离合棘齿，各离合棘齿的一端面是驱动面，另一端面是弧线状的滑面，离合棘轮位于驱动板的圆形离合孔中；驱动板的两侧面各设有一个与离合孔连通的限位孔，限位孔的设置方向垂直于离合孔；离合件是设有缺口的卡簧，缺口两端的簧体插入驱动板的限位孔中，并卡在离合棘轮相对两侧端的离合棘齿上。本发明的优点是可靠性好、不易损坏、成本较低。
Description
技术领域
本发明属于断路器结构设计技术领域，具体涉及一种电动式智能断路器。
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。
发明内容
本发明的目的是提供一种可靠性好、不易损坏、成本较低的电动式智能断路器。
实现本发明目的的技术方案是：一种电动式智能断路器，包括底座和中盖；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；所述离合棘轮的四周边缘处均匀设置多个离合棘齿，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，所述离合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。
上述方案中，所述传动机构包括一端与分合闸手柄相连的连杆，所述连杆的另一端通过销轴与驱动板的一端转动连接。
上述方案中，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闸手柄动作；所述电动机逆向转动时，其输出轴带动离合棘轮，所述离合棘齿的滑面滑过卡簧，也即离合棘齿的驱动面不再推动卡簧。
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，所述紧固螺栓位于该腰形孔内。
本发明具有积极的效果：(1)本发明中，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。所述电动机逆向转动时，其输出轴带动离合棘轮，所述离合棘齿的滑面滑过卡簧，也即离合棘齿的驱动面不再推动卡簧。由于这种结构独特的单向离合机构，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，本发明具有可靠性好、不易损坏、成本较低的优点。
(2)本发明中，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)本发明中，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，特别适合本发明的单向离合结构。
(4)本发明中，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，所述紧固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。
附图说明
图1为本发明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；
图7为图1所示断路器中分合闸指示机构的一种结构示意图；
图8为图7所示分合闸指示结构的部分结构示意图。
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，分合闸指示机构7，指示孔71，分合闸指示滑牌72，承力斜面721，限位柱73，助推件74，盲孔741，滑柱742，滑块743，复位弹簧75，传动杆76，顶杆761，螺纹弹簧762，橡胶垫763，动触头81，静触头82。
具体实施方式
(实施例1)
图1至图7显示了本发明的一种具体实施方式，其中图1为本发明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；图7为图1所示断路器中分合闸指示机构的一种结构示意图；图8为图7所示分合闸指示结构的部分结构示意图。
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；所述离合棘轮的四周边缘处均匀设置多个离合棘齿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，所述离合棘轮位于驱动板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带动分合闸手柄11动作。
所述电动机41逆向转动时，其输出轴411带动离合棘轮61，所述离合棘齿611的滑面6112滑过卡簧63，也即离合棘齿611的驱动面6111不再推动卡簧63。
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，所述紧固螺栓位于该腰形孔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，所述合闸指示区上写有“合”字，所述指示滑牌在滑动过程中，所述分闸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。所述电动机41逆向转动时，其输出轴411带动离合棘轮61，所述离合棘齿611的滑面6112滑过卡簧63，也即离合棘齿611的驱动面6111不再推动卡簧63。由于这种结构独特的单向离合机构，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)本实施例中，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，特别适合本实施例的单向离合结构。
(4)本实施例中，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，所述紧固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。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电动式智能断路器，包括底座(1)和中盖(2)；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)；其特征在于：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)；
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)；
离合棘轮的四周边缘处均匀设置多个离合棘齿(611)，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)，离合棘轮位于驱动板(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。
2.根据权利要求1所述的电动式智能断路器，其特征在于：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。
3.根据权利要求2所述的电动式智能断路器，其特征在于：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)逆向转动时，其输出轴(411)带动离合棘轮(61)，所述离合棘齿(611)的滑面(6112)滑过卡簧(63)，并且离合棘齿(611)的驱动面(6111)不再推动卡簧(63)。
4.根据权利要求1所述的电动式智能断路器，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。
5.根据权利要求1所述的电动式智能断路器，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。
6.根据权利要求2所述的电动式智能断路器，其特征在于：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)，所述紧固螺栓位于该腰形孔(423)内。
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