CN102157307B - 一种飞轮式的电动机单向传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞轮式的电动机单向传动机构，包括电机，联动部件、手动操作部件、轴承部件和执行部件，联动部件包括飞轮、飞轮卡件、弹性件、中间承载板以及分别固定安装在该中间承载板上、下端面的上固定板和下固定板，中间承载板开有一通槽，该通槽纵向两侧具有与所述飞轮外圆周面适配的圆弧面，所述飞轮卡件分别设置于所述飞轮在该通槽内的横向两侧，其中飞轮具有的两个卡槽分别与飞轮卡件具有的凸出部相对应，并且弹性件的设置位置为一端紧靠飞轮卡件上背向凸出部的侧面，一端顶在通槽的内侧面上，所述执行部件包括推板，该推板的一端开设有通槽，该通槽与安装在联动部件上的轴承部件滑动连接，设计合理新颖、功能稳定可靠，使用寿命长。

Description

一种飞轮式的电动机单向传动机构

技术领域

本发明涉及一种飞轮式的电动机单向传动机构，具体应用于剩余电流断路器手柄的驱动上。 

背景技术

目前市场上流通的采用电动机驱动的断路器的传动机构主要由以下几种：1、齿轮式联动，此种结构需要采用多个齿轮相互配合，从而造成齿轮之间的配合度不高，并且齿轮磨损比较严重，并且由于采用齿轮的成本较高，目前市场上应用此种结构的传动机构较少；2、推杆式联动，此种机构由于推杆之间采用联动连接，在推杆推动手柄动作时，推杆之间的联动点偏离中心位置，产生离心力，动作不准确；综上所述，由于传动机构存在的缺陷，极大的影响了产品的可靠稳定性能，从而降低了使用寿命。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构新颖、稳定可靠并能有效提高使用寿命的飞轮式的电动机单向传动机构。 

为实现上述目的，本发明采用一种飞轮式的电动机单向传动机构，包括电机，联动部件、手动操作部件、轴承部件和执行部件，所述联动部件套置在电机转轴上，轴承部件固定安装在联动部件上，其中所述联动部件包括飞轮、飞轮卡件、弹性件、中间承载板以及分别固定安装在该中间承载板上、下端面的上固定板和下固定板，其中中间承载板开有一通槽，该通槽纵向两侧具有与所述飞轮外圆周面适配的圆弧面，所述飞轮卡件分别设置于所述飞轮在该通槽内的横向两侧，并且飞轮卡件具有指向飞轮的凸出部，该凸出部与飞轮具有的其中两个卡槽相对应，弹性件的设置位置为一端紧靠飞轮卡件上背向凸出部的侧面，一端顶在通槽的内侧面上(该弹性件优选为弹簧，也可 以是其他具有弹性的缓冲件，如橡胶件等)，通过该弹性件的弹性可使飞轮卡件的凸出部卡在飞轮的卡槽内，所述联动部件上安装有支轴(该支轴可以是螺钉、铆钉或者其他等同物)，该支轴穿过上固定板、飞轮卡件和下固定板安装，所述飞轮具有与电机转轴相适配的通槽，并且电机转轴穿过该通槽带动飞轮转动；所述执行部件包括推板、支架和盖板，其中盖板固定安装在支架上并形成一供所述推板滑动的滑道，该滑道对推板构成纵向方向的限位，其中推板的一端开设有纵向通槽，该通槽与安装在联动部件上的轴承部件滑动连接，所述推板通过联动部件旋转并使得轴承部件在所述纵向通槽里相对滑动，从而带动推板横向来回运动，并触动分合闸。 

通过对现有技术的改进，由于本方案的结构采用了飞轮式设计，具体工作过程由电机转轴顺时针转动，从而带动飞轮转动，由于飞轮的卡槽与飞轮卡件的凸出部卡在一起，而飞轮卡件又设置在中间承载板的通槽内，因而转动的飞轮通过飞轮卡件带动整个联动部件转动，安装在联动部件上的轴承部件也随之转动，由于该轴承部件与推板上的纵向通槽滑动连接，而该推板设置在滑道内，对推板起到了只能进行横向运动的限位，联动部件转动一周，推板横向来回运动一次，因而通过推板的横向来回运动使处在方孔处的手柄达到分合闸的目的；另外，由于方孔通过内侧面推动手柄分合闸，使之与手柄之间实现面面接触，更完好的保护了触碰是对于柄的损坏；其有益技术效果是结构新颖，并且极大的提高了稳定性、可靠性和使用寿命。 

本发明进一步设置为所述飞轮卡件与飞轮相对应的面为适配的圆弧面，所述凸出部位于该圆弧面的一端，其中所述卡槽内与该圆弧面对应的内侧面与飞轮外圆周面圆弧过渡，所述手动操作部件包括手动旋转片和上盖以及安装在上盖上的手动旋转件，手动旋转件的下端与手动旋转片固定连接，通过转动手动旋转件可带动手动旋转片随之转动，其中手动旋转片的旋转轨迹与所述轴承部件相交并与轴承部件触碰。 

经上述的进一步改进，由于设置了手动操作部件，当剩余电流断 路器因故障需要维修时，可方便的应用手动合闸进行试验，其具体过程为：外力转动手动旋转件，固定在该手动旋转件下端的手动旋转片随之转动，由于手动旋转片的旋转轨迹与推板纵向通槽处的轴承部件相交并触碰，并且轴承部件固定安装在联动部件上，而飞轮的卡槽内与该飞轮卡件凸出部所在的圆弧面对应的内侧面与飞轮外圆周面圆弧过渡，因此，在手动转动联动部件顺时针转动时，飞轮卡件的圆弧面与飞轮卡槽处的圆弧过渡面相互挤压，使得设置在背向于凸出部的弹簧压缩，从而联动部件转动，而飞轮固定不动，随着联动部件的圆周运动，推板来回运动。此种结构设计合理，达到了市场上的剩余电流断路器应有的手动合分闸的目的。 

本发明再进一步设置为所述执行部件还包括执行板，该执行板安装在推板下端面上，并具有一下凹区，该下凹区的底面开有一方孔，其中剩余电流断路器的手柄上端置于该方孔内，该方孔的内侧面可随着推板的来回运动以面面接触的方式触动于柄分合闸。 

本发明通过对现有技术的进一步改进，由于在推板下端面上设置了具有下凹区的执行板，而该下凹区底面上开有方孔，因此，在所述的推板与手柄的上端面高度差距较大，在运动过程中无法与手柄触碰时，可通过该执行板下凹区底面上的方孔实现与手柄的触碰，并达到分合闸的目的，使得结构设计更加合理，实用。 

本发明的再进一步设置为所述轴承部件包括滚动轴承和固定滚动轴承的上下两个轴承套，该轴承部件通过螺钉固定安装在联动部件上，其中滚动轴承圆周面与所述推板通槽的内侧面对应，所述手动旋转片的侧面与该轴承部件的上端轴承套侧面对应。 

通过上述对现有技术的进一步改进，由于采用滚动轴承与推板的纵向通槽滑动连接，有效的减少了磨损。 

附图说明

图1是本发明实施例立体图。 

图2是图1中去掉上盖后的立体图。 

图3是本发明实施例中联动部件和轴承部件的立体示意图。 

图4是图3中联动部件去掉上固定板后的立体示意图。 

图5是图3中联动部件的中间承载板的立体示意图。 

图6是本发明实施例中飞轮的立体示意图。 

图7是本发明实施例中飞轮卡件的立体示意图。 

图8是本发明实施例中执行部件的立体示意图。 

图9是图9中去掉推板与执行板后的立体示意图。 

图10是图9中所示的执行板的立体示意图。 

图11是另一种形式的飞轮立体示意图。 

具体实施方式

如图1-10所示，本发明的具体实施例是一种飞轮式的电动机单向传动机构，主要适用于剩余电流断路器的驱动，包括电机1，联动部件2、手动操作部件、轴承部件3和执行部件5，联动部件2套置在电机1转轴上，轴承部件3通过螺钉固定安装在联动部件2上，由图3、图4可知，联动部件2包括飞轮20、飞轮卡件21、弹簧22、中间承载板24以及分别固定安装在该中间承载板上、下端面的上固定板23和下固定板25，结合图5可知，中间承载板24开有一通槽240，该通槽240纵向两侧具有与所述飞轮20外圆周面200适配的圆弧面2400，飞轮卡件21分别设置于所述飞轮20在该通槽240内的横向两侧，飞轮卡件21与飞轮20外圆周面200相对应的面为内圆弧面210，该内圆弧面210可以与飞轮20外圆周面200适配，也可以不适配，结合图7可知，飞轮卡件21具有指向飞轮20的凸出部211，该凸出部211与图6所示飞轮20具有的两个卡槽201相对应，飞轮卡件21的凸出部211位于该内圆弧面210的一端，其中所述卡槽201内与该内圆弧面210对应的内侧面与飞轮外圆周面200圆弧过渡，并形成圆弧过渡面202，弹簧22一端紧靠飞轮卡件21上背向凸出部211的侧面，即第一承压面210，一端顶在通槽240的内侧面上，即第二承压面2401，该弹簧22的弹性可使飞轮卡件21的凸出部211卡在飞轮20的卡槽201内，所述联动部件2上安装有螺钉，该螺钉穿过上固定板23、飞轮卡件21和下固定板25安装，该螺钉起着支轴的 作用，显然，本实施例中的螺钉也可以由铆钉或者其他等同物替代，飞轮20具有与电机1转轴相适配的通槽，并且电机1转轴穿过该通槽带动飞轮20转动；从图1和图2中可知，手动操作部件包括手动旋转片40和上盖41以及安装在上盖41上的手动旋转件42，手动旋转件42的下端与于动旋转片40固定连接，通过转动手动旋转件42可带动手动旋转片40随之转动，由图2、图3可知，轴承部件3包括滚动轴承30和固定滚动轴承30的上下两个轴承套31，该轴承部件3通过螺钉固定安装在联动部件2上，由图8和图9可知，执行部件包括推板50、支架51、盖板52和执行板53，盖板52固定安装在支架51上并形成一供所述推板50滑动的滑道54，该滑道54对推板50构成纵向方向的限位，推板50的一端开设有长圆孔形的纵向通槽500，结合图2可知，所述滚动轴承30外圆周面与所述推板50的纵向通槽500的内侧面对应并构成滑动连接，所述手动旋转片40的旋转轨迹与所述轴承部件3相交，并且所述手动旋转片40的侧面与轴承部件3的上端轴承套31侧面对应；结合图10可知，执行板53安装在推板50下端面上，并具有一下凹区530，该下凹区530的底面开有一方孔5300，其中剩余电流断路器的手柄上端置于该方孔5300内，该方孔5300的内侧面可随着推板50的来回运动触动手柄分合闸，很显然的，实际上只需要在推板50与手柄的相应位置开设一个方孔，也是可以实现对手柄分合闸的触动，然而采用在推板50下端面上设置执行板53的方式后，适用范围更广，也更方便安装，因为在实际中推板50和手柄上端的高度总是不一致的，使得许多推板50即使开设了方孔，也无法实现推动手柄，除非重新调整设计尺寸，比较繁琐，而执行板53具有的下凹区530弥补了这一缺陷，即使手柄上端离推板50下端面有一定距离，也可以通过该执行板53的下凹区530底面的方孔5300实现对手柄的触碰并分合闸，另外，本实施例的执行板53与手柄的接触是方孔5300的内侧面与手柄外表面的触碰，即面面接触，相对于市场上现有的诸多采用螺钉等点接触的推动方式优越了许多，可以更好的保护手柄的外表面不受损毁，适当的延长的使用寿 命；在实际使用中，市场上目前所使用的剩余电流断路器的传动机构普遍只有五千次左右的寿命，而经试验所知，本实施例的飞轮式结构的传动机构可以达到上万次的使用寿命，由此可见，采用这种结构后，极大的提高了使用寿命。 

图11中示意的是另一种形式的飞轮20，其主要区别为具有多个卡槽201，在产品中使用此种结构的飞轮20时，可以保障传动机构的稳定性和可靠性，因在长期的工作过程中，再加上某些特殊的天气环境下，比如霜冻等天气，飞轮20的卡槽201处容易出现崩裂，而采用了如图11所示的飞轮后，即使其中一个卡槽崩裂，也可以不更换飞轮，只需要另外选取飞轮20上的卡槽201与飞轮卡件21的凸出部211配合即可，极大的提高了便捷性。 

本发明的具体工作过程如下： 

电机驱动的传动机构由电机1转轴带动飞轮转动，飞轮通过卡槽与飞轮卡件的凸出部的配合带动整个联动部件转动，从而使得安装在联动部件上的轴承部件随之转动，由于轴承部件与执行部件上的推板纵向通槽滑动连接，执行部件上的滑道对推板构成了纵向限位，因此，在联动部件带动轴承部件转动的过程中，推板横向来回运动，设置在推板下端面上的执行板的方孔内侧面与手柄触碰，实现对剩余电流断路器的分合闸。 

当剩余电流断路器需要维修或者强行停电的时候，就要用到手动操作部件，其具体过程如下：通过外力转动设置在上盖上的手动旋转件，从而带动安装在手动旋转件下端的手动旋转片随之转动，在手动旋转片的旋转过程中与设置在联动部件上的轴承部件的上端轴承套触碰并推动该轴承部件转动，由于在联动部件里的飞轮卡槽处的过渡圆弧面与飞轮卡件的圆弧面对应，因此，在手动转动联动部件顺时针转动时，飞轮卡件的圆弧面与飞轮卡槽处的圆弧过渡面相互挤压，使得设置在背向于凸出部的弹簧压缩，从而联动部件转动，而飞轮固定不动，随着联动部件的圆周运动，推板横向来回运动，设置在推板下端面上的执行板的方孔内侧面与手柄触碰，同样实现对剩余电流断路 器的分合闸。 

显然，本发明不仅仅局限于实施例的技术方案，比如将本方案的电机用可逆旋转的电机或者用逆时针旋转的电机替代，再进一步的将卡槽与卡件的位置形状进行相适应的设计，是显而易见的；又或者仅仅改变飞轮卡件的形状，比如将飞轮卡件与中间承载板的内侧面的接触形式改为面面接触、圆弧面与通槽内侧面接触等形式，也都是可预见的，再或者将本发明技术方案中的轴承部件用其它的螺钉、铆钉等竖立安装在联动部件上来替代，亦或者仅仅改变手动旋转片与轴承部件的接触位置等，以及根据本实施例可预想到的在推板与手柄对应的位置直接开设方孔，并推动手柄分合闸等，这一系列所述的改进都是基于本发明的精神所引申出的显而易见的内容，落入本发明的保护范围之中。 

Claims (2)

1.一种飞轮式的电动机单向传动机构，包括电机，联动部件、手动操作部件、轴承部件和执行部件，所述联动部件套置在电机转轴上，轴承部件固定安装在联动部件上，其特征在于：所述联动部件包括飞轮、飞轮卡件、弹性件、中间承载板以及分别固定安装在该中间承载板上、下端面的上固定板和下固定板，其中中间承载板开有一通槽，该中间承载板通槽纵向两侧具有与所述飞轮外圆周面适配的圆弧面，所述飞轮卡件分别设置于所述飞轮在该中间承载板通槽内的横向两侧，并且飞轮卡件具有指向飞轮的凸出部，该凸出部与飞轮具有的其中两个卡槽相对应，并且弹性件的设置位置为一端紧靠飞轮卡件上背向凸出部的侧面，一端顶在中间承载板通槽的内侧面上，通过该弹性件的弹性可使飞轮卡件的凸出部卡在飞轮的卡槽内，所述联动部件上安装有支轴，该支轴穿过上固定板、飞轮卡件和下固定板安装，所述飞轮具有与电机转轴相适配的通槽，并且电机转轴穿过该飞轮通槽带动飞轮转动；所述执行部件包括推板、支架和盖板，其中盖板固定安装在支架上并形成一供所述推板滑动的滑道，该滑道对推板构成纵向方向的限位，其中推板的一端开设有纵向通槽，该推板通槽与安装在联动部件上的轴承部件滑动连接；所述飞轮卡件与飞轮相对应的面为适配的圆弧面，所述凸出部位于该圆弧面的一端，其中所述卡槽内与该圆弧面对应的内侧面与飞轮外圆周面圆弧过渡，所述手动操作部件包括手动旋转片和上盖以及安装在上盖上的手动旋转件，手动旋转件的下端与手动旋转片固定连接，通过转动手动旋转件可带动手动旋转片随之转动，其中手动旋转片的旋转轨迹与所述轴承部件相交并与轴承部件触碰；所述执行部件还包括执行板，该执行板安装在推板下端面上，并具有一下凹区，该下凹区的底面开有一方孔，该方孔的内侧面可随着推板的来回运动触动手柄分合闸；所述轴承部件包括滚动轴承和固定滚动轴承的上下两个轴承套，该轴承部件通过螺钉固定安装在联动部件上，其中滚动轴承圆周面与所述推板通槽的内侧面对应，所述手动旋转片的侧面与该轴承部件的上端轴承套侧面对应。

2.根据权利要求1所述的飞轮式的电动机单向传动机构，其特征在于：所述弹性件为弹簧或者具有弹性的橡胶件；所述联动部件上的支轴为固定上固定板、飞轮卡件和下固定板的螺钉；所述飞轮至少具有两个卡槽。