CN108109890A - 新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构及断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构及断路器，新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构包括壳体、驱动电机、减速齿轮组、双层异型减速分闸不完全齿轮、空开脱扣器连杆、联动轴驱动合闸不完全齿轮和扳手联动轴；通过驱动电机带动减速齿轮组转动，进而带动双层异型减速分闸不完全齿轮和联动轴驱动合闸不完全齿轮转动，实现合闸；或者双层异型减速分闸不完全齿轮上的凸块撞击空开脱扣器连杆的一端，使得空开脱扣器连杆另一端的脱口联动轴带动断路器内部的脱扣联动结构脱扣，实现分闸。该新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构结构紧凑，体积小，实现了在9mm空间内对断路器进行自动合闸和分闸的控制。

Description

新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构及断路器

技术领域

本发明涉及低压电器保护技术领域，尤其涉及一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构及断路器。

背景技术

断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器。低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。

高楼、企业、民用建筑使用的民用断路器一般分为：1P、1P+N和2P三种类型。其中1P断路器是单极断路器，具有过载和短路保护功能，仅保护相线。1P+N断路器是单极+N断路器，同时控制相线、中线，但只有相线具有过载和短路保护功能，而N极所对应的中线只具有开闭功能并不具备过载和短路保护功能。2P断路器是单相2极断路器，同时控制相线和中线，且都具有热脱扣功能。现有的1P+N断路器往往是将2P断路器其中一极去除热脱扣和磁脱扣功能的2P断路器，体积较大，结构复杂，装配困难，且成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构及断路器，旨在解决现有技术中断路器体积较大，结构复杂、装配困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构包括：壳体、固定在壳体上的驱动电机、可转动地设置在壳体上的减速齿轮组、双层异型减速分闸不完全齿轮、空开脱扣器连杆、联动轴驱动合闸不完全齿轮和连接在联动轴驱动合闸不完全齿轮上的扳手联动轴；

驱动电机通过减速齿轮组与双层异型减速分闸不完全齿轮进行动力传递；双层异型减速分闸不完全齿轮带动联动轴驱动合闸不完全齿轮在分闸位和合闸位之间往返转动，进而旋转扳手联动轴，实现自动分合闸；驱动电机转动，当双层异型减速分闸不完全齿轮与联动轴驱动合闸不完全齿轮脱离，使得联动轴驱动合闸不完全齿轮自由转动，实现手动分合闸。

可选地，所述双层异型减速分闸不完全齿轮上设置有凸块，空开脱扣器连杆的一端与凸块配合，另一端与断路器主体内部的脱扣联动结构连接的脱扣联动轴；驱动电机通过减速齿轮组与双层异型减速分闸不完全齿轮进行动力传递，双层异型减速分闸不完全齿轮旋转到分闸位，凸块撞击空开脱扣器连杆的一端，使得空开脱扣器连杆另一端的脱扣联动轴带动断路器内部的脱扣联动结构脱扣，实现自动分闸。

可选地，所述双层异型减速分闸不完全齿轮包括不完全齿轮部和完全齿轮部；不完全齿轮部与完全齿轮部同轴固定连接，所述不完全齿轮部与联动轴驱动合闸不完全齿轮啮合，所述完全齿轮部与减速齿轮组啮合；所述完全齿轮部背离不完全齿轮部一侧设置有凸块。

可选地，所述减速齿轮组包括第一减速齿轮和第二减速齿轮，所述第一减速齿轮包括同轴布置的蜗轮和直齿轮，所述直齿轮与第二减速齿轮啮合，所述第二减速齿轮与双层异型减速分闸不完全齿轮啮合。

可选地，所述驱动电机的输出轴形成为蜗杆，所述蜗杆与第一减速齿轮上的蜗轮啮合。

可选地，所述双层异型减速分闸不完全齿轮上设置有检测合闸和分闸状态的第一齿轮位置检测传感器。

可选地，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构还包括与第一齿轮位置检测传感器和驱动电机电性连接的第一齿轮位置检测电路板。

可选地，所述联动轴驱动合闸不完全齿轮上设置有检测合闸和分闸状态的第二齿轮位置检测传感器。

可选地，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构还包括与第二齿轮位置检测传感器和驱动电机电性连接的第二齿轮位置检测电路板。

本发明还提供一种断路器，包括断路器主体，所述断路器还包括上述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其中，空开脱扣器连杆的另一端通过脱扣联动轴与断路器主体内部的脱扣联动结构连接。

本发明公开了一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构及断路器，通过驱动电机带动减速齿轮组与双层异型减速分闸不完全齿轮进行动力传递；双层异型减速分闸不完全齿轮，向顺时针方向旋转，带动联动轴驱动合闸不完全齿轮向逆时针方向旋转转动，进而旋转扳手联动轴，实现合闸；或者双层异型减速分闸不完全齿轮，向顺时针方向旋转，凸块撞击空开脱扣器连杆的一端，使得空开脱扣器连杆另一端的脱口联动轴带动断路器内部的脱扣联动结构脱扣，实现分闸。该新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构结构紧凑，体积小，实现了在9mm空间内对断路器进行自动合闸和分闸的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明断路器的一实施例的结构示意图；

图2为本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构一实施例的结构示意图；

图3为图2实施例的另一结构示意图；

图4为本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构另一实施例的结构示意图；

图5为本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构中双层异型减速分闸不完全齿轮的结构示意图；

图6为本发明断路器外观结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	壳体	2	驱动电机
3	减速齿轮组	4	双层异型减速分闸不完全齿轮
				5	联动轴驱动合闸不完全齿轮	6	扳手联动轴
7	断路器扳手	8	空开脱扣器连杆
				21	蜗杆	31	第一减速齿轮
311	蜗轮	312	直齿轮
				32	第二减速齿轮	41	不完全齿轮部
42	完全齿轮部	421	凸块
				43	第一齿轮位置检测传感器	431	第一齿轮位置检测电路板
51	第二齿轮位置检测传感器	511	第二齿轮位置检测电路板

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，如图1至5所示，在本发明一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的一实施例中，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构包括：壳体1、固定在壳体1上的驱动电机2、可转动地设置在壳体1上的减速齿轮组3、双层异型减速分闸不完全齿轮4、空开脱扣器连杆8、联动轴驱动合闸不完全齿轮5和连接在联动轴驱动合闸不完全齿轮5上的扳手联动轴6；

驱动电机2通过减速齿轮组3与双层异型减速分闸不完全齿轮4进行动力传递；双层异型减速分闸不完全齿轮4带动联动轴驱动合闸不完全齿轮5在分闸位和合闸位之间往返转动，进而旋转扳手联动轴6，实现自动分合闸；驱动电机2转动，当双层异型减速分闸不完全齿轮4与联动轴驱动合闸不完全齿轮5脱离，使得联动轴驱动合闸不完全齿轮5自由转动，实现手动分合闸。

上述驱动电机2电连接断路器主体上的控制电路板(图中未示出)，当断路器处在分闸状态时，驱动电机2根据控制电路板的控制指令在一个方向转动，例如正转，从而，减速齿轮组3转动，减速齿轮组3带动双层异型减速分闸不完全齿轮4向顺时针方向旋转，进而联动轴驱动合闸不完全齿轮5向逆时针方向转动，联动轴驱动合闸不完全齿轮5带动扳手联动轴6转动，当转动到合闸位时，使得断路器扳手7向合闸方向转动，实现自动合闸。

再者，控制电路板控制驱动电机2转动，当转动到双层异型减速分闸不完全齿轮4与联动轴驱动合闸不完全齿轮5脱离，此时，联动轴驱动合闸不完全齿轮5相对于双层异型减速分闸不完全齿轮4可以在一定范围内自由转动，从而断路器扳手7可以自由活动，实现手动分合闸。

如上所述的，该新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构能够实现自动分合闸，且可以手动分合闸等功能，通过减速齿轮组3、双层异型减速分闸不完全齿轮4、空开脱扣器连杆8、联动轴驱动合闸不完全齿轮5、连接在联动轴驱动合闸不完全齿轮5上的扳手联动轴6和连接在扳手联动轴6上的断路器扳手7之间相互配合，使得该新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构结构简单紧凑、分合闸联动性好，分合闸速度快，实现了在9mm空间内对断路器进行自动合闸和分闸的控制。

进一步地，在本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的另一实施例中，双层异型减速分闸不完全齿轮4上设置有凸块421，空开脱扣器连杆8的一端与凸块421配合，另一端与断路器主体内部的脱扣联动结构连接的脱扣联动轴；驱动电机2通过减速齿轮组3与双层异型减速分闸不完全齿轮4进行动力传递，双层异型减速分闸不完全齿轮4，向顺时针方向旋转，凸块421撞击空开脱扣器连杆8的一端，使得空开脱扣器连杆8另一端的脱口联动轴带动断路器内部的脱扣联动结构脱扣，实现自动分闸。

而当设置有所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的断路器检测到连接电路不处于正常使用范围时，驱动电机2根据控制电路板的控制指令进一步转动时，当转动到分闸位时，双层异型减速分闸不完全齿轮4上设置的凸块421撞击到空开脱扣器连杆8的一端以带动空开脱扣器连杆8转动，此时，空开脱扣器连杆8的另一端上的脱扣联动轴将带动断路器主体内部的脱扣联动结构脱扣，使得断路器自动分闸，达到保护电路的作用。

进一步地，在本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的另一实施例中，如图5所示，所述双层异型减速分闸不完全齿轮4包括不完全齿轮部41和完全齿轮部42；不完全齿轮部41与完全齿轮部42同轴固定连接，所述不完全齿轮部41与联动轴驱动合闸不完全齿轮5啮合，所述完全齿轮部42与减速齿轮组3啮合。所述凸块421设置于完全齿轮部42背离不完全齿轮部41一侧。

凸块421设置位置与不完全齿轮部41中齿轮所处的位置，不在完全齿轮部42的同一径向上，并且在所述凸块421撞击空开脱扣器连杆8时，不完全齿轮部41的齿轮与联动轴驱动合闸不完全齿轮5处于脱离状态。

如此，通过双层异型减速分闸不完全齿轮4的不完全齿轮部41、完全齿轮部42和凸块421，实现新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的传动、分闸、合闸一些列功能。

进一步地，在本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的另一实施例中，所述减速齿轮组3包括第一减速齿轮31和第二减速齿轮32，所述第一减速齿轮31包括同轴布置的蜗轮311和直齿轮312，所述直齿轮312与第二减速齿轮32啮合，所述第二减速齿轮32与双层异型减速分闸不完全齿轮4啮合。所述驱动电机2的输出轴形成为蜗杆21，所述蜗杆21与第一减速齿轮31上的蜗轮311啮合。

在驱动电机2通过减速齿轮组3合进行动力传递的一种结构形式中，为了使结构更紧凑，占用空间小，驱动电机2的输出轴形成为蜗杆21，而与驱动电机2连接的第一减速齿轮31同轴布置蜗轮311和直齿轮312，或者第一减速齿轮31包括同轴布置的斜齿轮和直齿轮312，其中蜗杆21与蜗轮311或者斜齿轮啮合，直齿轮312与第二减速齿轮32啮合，如此，通过双层齿轮结构，实现动力的可靠传递。

可选地，在本发明新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的另一实施例中，所述双层异型减速分闸不完全齿轮4上设置有检测合闸和分闸状态的第一齿轮位置检测传感器43。所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构还包括与第一齿轮位置检测传感器43和驱动电机2电性连接的第一齿轮位置检测电路板431。

通过在双层异型减速分闸不完全齿轮4上设置第一齿轮位置检测传感器43，从而可以更加准确的检测到齿轮所处的位置，处于分闸位或者处于合闸位，从而更加准确的控制驱动电机2转动，进而控制双层异型减速分闸不完全齿轮4运行。

所述联动轴驱动合闸不完全齿轮5上设置有检测合闸和分闸的第二齿轮位置检测传感器51。所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构还包括与第二齿轮位置检测传感器51和驱动电机2电性连接的第二齿轮位置检测电路板511。

通过在联动轴驱动合闸不完全齿轮5上设置第一齿轮位置检测传感器43，从而可以更加准确的检测到齿轮所处的位置，处于分闸位或者处于合闸位，从而更加准确的控制驱动电机2转动，进而控制联动轴驱动合闸不完全齿轮5运行。

上述第一齿轮位置检测传感器43和第二齿轮位置检测传感器51至少设置一个；所述第一齿轮位置检测传感器43和第二齿轮位置检测传感器51可以单独设置使用，也可以两者均设置联合使用，进而，第一齿轮位置检测电路板431和第二齿轮位置检测电路板511也可以设置为一体，或者第一齿轮位置检测电路板431或者第二齿轮位置检测电路板511设置在断路器主体上的控制电路板上，这样，减少了构成新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构的零部件，使得结构更加紧凑。当然，第一齿轮位置检测传感器43和第二齿轮位置检测传感器51联合使用，可以更加准确的检测齿轮转动的位置，实现对分合闸的精确控制。

本发明还提供一种断路器，如图6所示，该断路器包括断路器主体，其特征在于，所述断路器还包括上述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其中，空开脱扣器连杆8的另一端通过脱扣联动轴与断路器主体内部的脱扣联动结构连接；并且该断路器为9mm空间内对电路实现自动合闸和分闸控制的装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构包括：壳体、固定在壳体上的驱动电机、可转动地设置在壳体上的减速齿轮组、双层异型减速分闸不完全齿轮、空开脱扣器连杆、联动轴驱动合闸不完全齿轮和连接在联动轴驱动合闸不完全齿轮上的扳手联动轴；

驱动电机通过减速齿轮组与双层异型减速分闸不完全齿轮进行动力传递；双层异型减速分闸不完全齿轮带动联动轴驱动合闸不完全齿轮在分闸位和合闸位之间往返转动，进而旋转扳手联动轴，实现自动分合闸；驱动电机转动，当双层异型减速分闸不完全齿轮与联动轴驱动合闸不完全齿轮脱离，使得联动轴驱动合闸不完全齿轮自由转动，实现手动分合闸。

2.如权利要求1所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述双层异型减速分闸不完全齿轮上设置有凸块，空开脱扣器连杆的一端与凸块配合，另一端与断路器主体内部的脱扣联动结构连接的脱扣联动轴；驱动电机通过减速齿轮组与双层异型减速分闸不完全齿轮进行动力传递，双层异型减速分闸不完全齿轮旋转到分闸位，凸块撞击空开脱扣器连杆的一端，使得空开脱扣器连杆另一端的脱扣联动轴带动断路器内部的脱扣联动结构脱扣，实现自动分闸。

3.如权利要求1或2所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述双层异型减速分闸不完全齿轮包括不完全齿轮部和完全齿轮部；不完全齿轮部与完全齿轮部同轴固定连接，所述不完全齿轮部与联动轴驱动合闸不完全齿轮啮合，所述完全齿轮部与减速齿轮组啮合；所述完全齿轮部背离不完全齿轮部一侧设置有凸块。

4.如权利要求1所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述减速齿轮组包括第一减速齿轮和第二减速齿轮，所述第一减速齿轮包括同轴布置的蜗轮和直齿轮，所述直齿轮与第二减速齿轮啮合，所述第二减速齿轮与双层异型减速分闸不完全齿轮啮合。

5.如权利要求4所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述驱动电机的输出轴形成为蜗杆，所述蜗杆与第一减速齿轮上的蜗轮啮合。

6.如权利要求1所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述双层异型减速分闸不完全齿轮上设置有检测合闸和分闸状态的第一齿轮位置检测传感器。

7.如权利要求6所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构还包括与第一齿轮位置检测传感器和驱动电机电性连接的第一齿轮位置检测电路板。

8.如权利要求1或6所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述联动轴驱动合闸不完全齿轮上设置有检测合闸和分闸状态的第二齿轮位置检测传感器。

9.如权利要求8所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其特征在于，所述新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构还包括与第二齿轮位置检测传感器和驱动电机电性连接的第二齿轮位置检测电路板。

10.一种断路器，包括断路器主体，其特征在于，所述断路器还包括如权利要求1至9任一项所述的新型小型断路器自动分合闸超小型控制机构，其中，空开脱扣器连杆的另一端通过脱扣联动轴与断路器主体内部的脱扣联动结构连接。