CN112151335A - 传动机构及断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动机构及断路器，涉及低压电器技术领域。包括相互扣合且转动连接的转动座和扇形齿轮，所述转动座包括转台，所述转台的第一台面上设置有凸台，所述扇形齿轮包括转动本体，所述转动本体包括第二台面，所述第二台面与所述第一台面相对，所述扇形齿轮和所述转动座之间设置有弹性件，以使所述第一台面与所述第二台面之间能够相对滑动，且所述转动本体与所述凸台之间设有超行程，所述传动机构用于和电动操作机构传动连接。能够提升断路器合闸时接触的稳定性。

Description

传动机构及断路器

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体而言，涉及一种传动机构及断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。当前市场上的断路器主要包括两种形式，一种是用手驱动断路器上的合分闸手柄，以实现合闸或分闸；另一种是在断路器内设置电动操作机构，通过电动操作机构实现远程控制断路器的合闸或分闸。

为了提升断路器使用时的可靠性，通常在具有远程控制功能的断路器上设置有手动分合闸机构，以使断路器可分别通过远程控制或手动控制。通过远程控制时，大多采用减速电机作为驱动源，通过齿轮啮合等形式驱使断路器的电动操作机构进行合、分闸操作。在实际的操作中，往往因微动开关检测位置不精确，齿轮转动不到位，或零件磨损变形等原因，造成断路器合闸不到位的情况，影响断路器接触的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传动机构及断路器，能够通过预设超行程的方式，解决机构合闸不到位的问题，进而提升断路器合闸时接触的稳定性。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例的一方面，提供一种传动机构，包括相互扣合且转动连接的转动座和扇形齿轮，所述转动座包括转台，所述转台的第一台面上设置有凸台，所述扇形齿轮包括转动本体，所述转动本体包括第二台面，所述第二台面与所述第一台面相对，所述扇形齿轮和所述转动座之间设置有弹性件，以使所述第一台面与所述第二台面之间能够相对滑动，且所述转动本体与所述凸台之间设有超行程，所述传动机构用于和电动操作机构传动连接。

可选地，所述转动本体上形成有第一圆弧结构，所述转台上对应有第二圆弧结构，所述第一圆弧结构与所述第二圆弧结构贴合。

可选地，所述弹性件为扭簧，所述扭簧包括扭簧本体，以及分别与所述扭簧本体连接的第一扭臂和第二扭臂，所述第一扭臂与所述转动座卡接，所述第二扭臂与所述扇形齿轮卡接。

可选地，所述转动座上设置有第一缺口，所述扇形齿轮上设置有第二缺口，所述第一扭臂卡接于所述第一缺口内，所述第二扭臂卡接于所述第二缺口内。

可选地，所述扇形齿轮上设置有限位柱，所述转动座上对应设置有容置腔，或，所述转动座上设置有限位柱，所述扇形齿轮上对应设置有容置腔；所述扭簧本体套设在所述限位柱上，且所述限位柱和所述扭簧本体位于所述容置腔内。

本申请实施例的另一方面，提供一种断路器，包括电动操作机构、动触头组件，以及如上所述任意一项所述的传动机构，所述电动操作机构通过所述传动机构带动所述动触头组件动作。

可选地，所述传动机构的转动座上设置有第一连接孔，所述动触头组件包括扭转件，所述扭转件通过第一连杆与所述转动座连接，且所述第一连杆的一端与所述扭转件连接，另一端与所述第一连接孔连接配合。

可选地，所述电动操作机构包括电机，以及与所述电机传动连接的传动齿轮，所述传动齿轮包括传动轮齿和第一扇形轮齿，所述传动机构的扇形齿轮对应设置有第二扇形轮齿，所述传动轮齿与所述电机传动连接，所述第一扇形轮齿能够与所述第二扇形轮齿啮合。

可选地，所述断路器还包括手动操作机构，所述手动操作机构包括手柄和第二连杆，所述转动座上设置有第二连接孔，所述第二连杆的一端与所述手柄连接，另一端与所述第二连接孔连接配合。

可选地，所述扇形齿轮的侧壁上还设置有弧形凹槽，所述断路器对应设置有与所述弧形凹槽配合的行程开关。

本发明实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的传动机构及断路器，通过相互扣合且转动连接的转动座和扇形齿轮，以使扇形齿轮可相对转动座转动。通过转动座的转台以及设置在转台上的凸台，在转动本体的第二台面与转台的第一台面相对滑动时，凸台可对扇形齿轮进行限位。通过设置在扇形齿轮和转动座之间的弹性件以及转动本体与凸台之间设有的超行程，在通过电动操作机构带动传动机构运动使断路器合闸时，可通过扇形齿轮的转动带动转动座转动进而使断路器合闸，在合闸完成时，扇形齿轮可通过转动本体与凸台之间设有的超行程持续转动预设角度，进而使弹性件弹性变形，通过转动座进一步提供合闸时的接触力，使断路器合闸时接触更加稳定可靠，能够提升断路器合闸时接触的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的传动机构的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的传动机构的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的转动座的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的扇形齿轮的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的扭簧的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的断路器的结构示意图之一；

图7为本发明实施例提供的断路器的结构示意图之二；

图8为本发明实施例提供的断路器的结构示意图之三；

图9为本发明实施例提供的传动齿轮的结构示意图。

图标：100-传动机构；110-转动座；112-转台；1122-第一台面；114-凸台；116-第一缺口；117-容置腔；118-第一连接孔；119-第二连接孔；120-扇形齿轮；122-转动本体；1222-第二台面；124-第二缺口；126-限位柱；128-第二扇形轮齿；130-超行程；140-扭簧；142-扭簧本体；144-第一扭臂；146-第二扭臂；200-断路器；210-传动齿轮；212-传动轮齿；214-第一扇形轮齿；220-动触头组件；222-扭转件；230-第一连杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图4，本实施例提供一种传动机构100，包括相互扣合且转动连接的转动座110和扇形齿轮120，转动座110包括转台112，转台112的第一台面1122上设置有凸台114，扇形齿轮120包括转动本体122，转动本体122包括第二台面1222，第二台面1222与第一台面1122相对，扇形齿轮120和转动座110之间设置有弹性件，以使第一台面1122与第二台面1222之间能够相对滑动，且转动本体122与凸台114之间设有超行程130，传动机构100用于和电动操作机构传动连接。

具体的，转动座110和扇形齿轮120之间具有共同的转动轴线，为了提升转动连接以及传动的稳定性，转动座110和扇形齿轮120的中心即为转动的中心。转动座110的第一台面1122与扇形齿轮120的第二台面1222相对且滑动连接，在转动座110和扇形齿轮120相对转动时可以提升转动的稳定性以及传动的可靠性。

通过转动本体122与凸台114之间形成设有的超行程130，以及扇形齿轮120与转动座110之间设置的弹性件，在初始状态下，扇形齿轮120通过转动本体122与转动座110的凸台114抵持，在通过传动机构100传动力矩时，扇形齿轮120与转动座110之间同步转动。当断路器合闸时，转动座110不再转动，扇形齿轮120受电动操作机构力的作用仍持续转动，使弹性件受力变形，并且使扇形齿轮120与转动座110之间发生相对转动。通过转动本体122与凸台114之间设有的超行程130，使扇形齿轮120具有预设的过冲行程，在弹性件恢复弹性形变时，对转动座110进一步施加力的作用，从而使断路器合闸的接触更加稳定可靠。

需要说明的是，本申请实施例对弹性件的结构和设置形式不做具体限制，只要能够提供所需的弹性力即可。示例的，弹性件可以为扭簧140、弹片或发条等。

可以理解的，为了保证转动座110与扇形齿轮120之间连接的稳定性，转动座110与扇形齿轮120可沿转动轴线轴向设置。此时，为了保证转动座110与扇形齿轮120之间能够发生相对转动，第一台面1122和第二台面1222所在平面与转动轴线垂直设置。

本申请实施例提供的传动机构100，通过相互扣合且转动连接的转动座110和扇形齿轮120，以使扇形齿轮120可相对转动座110转动。通过转动座110的转台112以及设置在转台112上的凸台114，在转动本体122的第二台面1222与转台112的第一台面1122相对滑动时，凸台114可对扇形齿轮120进行限位。通过设置在扇形齿轮120和转动座110之间的弹性件以及转动本体122与凸台114之间设有的超行程130，在通过电动操作机构带动传动机构100运动使断路器200合闸时，可通过扇形齿轮120的转动带动转动座110转动进而使断路器200合闸，在合闸完成时，扇形齿轮120可通过转动本体122与凸台114之间设有的超行程130持续转动预设角度，进而使弹性件弹性变形，通过转动座110进一步提供合闸时的接触力，使断路器合闸时接触更加稳定可靠，能够提升断路器合闸时接触的稳定性。

可选地，转动本体122上形成有第一圆弧结构，转台112上对应有第二圆弧结构，第一圆弧结构与第二圆弧结构贴合。

具体的，为了保证扇形齿轮120和转动座110相对转动时的定位精度，避免扇形齿轮120与转动座110转动时在径向上窜动，影响正常的传动，以通过第一圆弧结构与第二圆弧结构贴合的形式保证转动时的位置精度。可以理解的，可根据实际需要，使第一圆弧结构的外圈与第二圆弧结构的内圈配合，或第一圆弧结构的内圈与第二圆弧结构的外圈配合来保证扇形齿轮120和转动座110相对转动时的稳定性。

需要说明的是，本申请实施例对第一圆弧结构和第二圆弧结构的设置形式不做具体限制，只要能够保证扇形齿轮120和转动座110相对转动时的稳定性即可。示例的，第一圆弧结构和第二圆弧结构可以采用连续的或者不连续的环形凸起，以使相互间形成转动配合关系。也可以将第一圆弧结构设置成转轴，第二圆弧结构设置成圆孔，以形成相互间的配合关系。

如图1和图5所示，在本申请的可选实施例中，弹性件为扭簧140，扭簧140包括扭簧本体142，以及分别与扭簧本体142连接的第一扭臂144和第二扭臂146，第一扭臂144与转动座110卡接，第二扭臂146与扇形齿轮120卡接。

具体的，由于第一扭臂144与转动座110卡接，第二扭臂146与扇形齿轮120卡接，在转动座110与扇形齿轮120发生相对转动时，使扭簧本体142受力变形，在断路器合闸时，为转动座110进一步提供闭合的接触力，以保证合闸接触的可靠性。

如图3、图4和图5所示，转动座110上设置有第一缺口116，扇形齿轮120上设置有第二缺口124，第一扭臂144卡接于第一缺口116内，第二扭臂146卡接于第二缺口124内。

采用上述形式，当扭簧本体142受力变形时，使得第一扭臂144和第二扭臂146具有一定的活动余量。在第一扭臂144卡接于第一缺口116内时，第一扭臂144可以沿第一缺口116内壁小范围的窜动。同样的，在第二扭臂146卡接于第二缺口124内时，第二扭臂146可以沿第二缺口124内壁小范围的窜动。在扭簧本体142受力弹性变形时，可以保证卡接的稳定性。

需要说明的是，本申请对转动座110上设置的第一缺口116，以及扇形齿轮120上设置的第二缺口124的位置不做具体限制，可根据需要灵活设置。同样的，为了保证第一扭臂144与第一缺口116内壁，以及第二扭臂146与第二缺口124内壁更好的契合。第一扭臂144和第二扭臂146的弯折方位也可根据需要进行设置，以保证扭簧140分别与转动座110和扇形齿轮120更好的配合。

请继续参考图3、图4和图5，扇形齿轮120上设置有限位柱126,转动座110上对应设置有容置腔117，或，转动座110上设置有限位柱126，扇形齿轮120上对应设置有容置腔117；扭簧本体142套设在限位柱126上，且限位柱126和扭簧本体142位于容置腔117内。

具体的，通过将扭簧本体142套设在限位柱126上，在扭簧本体142受力变形时，只能在限位柱126与容置腔117之间的空间内轻微动作，不会因受力移位，影响连接的稳定性。另外，通过将扇形齿轮120和转动座110扣合，并将扭簧140套设在限位柱126上，使限位柱126和扭簧本体142位于容置腔117内，可以使传动机构100整体更加紧凑，有利于提升空间利用率。

如图6所示，本申请实施例还提供一种断路器200，包括电动操作机构、动触头组件220，以及前述实施例中的传动机构100，电动操作机构通过传动机构100带动动触头组件220动作。

具体的，当电动操作机构接收到合闸或分闸指令时，带动传动机构100动作，使动触头组件220执行分闸或合闸操作。该断路器200包含与前述实施例中的传动机构100相同的结构和有益效果。传动机构100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

如图3和图7所示，传动机构100的转动座110上设置有第一连接孔118，动触头组件220包括扭转件222，扭转件222通过第一连杆230与转动座110连接，且第一连杆230的一端与扭转件222连接，另一端与第一连接孔118连接配合。

具体的，当电动操作机构动作时，带动传动机构100转动，传动机构100转动时，推动扭转件222动作，扭转件222动作时，使动触头组件220脱扣合闸(如图8所示)。当需要分闸时，使传动机构100反向转动，以使动触头组件220恢复至合闸前的分闸状态。

在本申请可选实施例中，电动操作机构包括电机，以及与电机传动连接的传动齿轮210，传动齿轮210包括传动轮齿212和第一扇形轮齿214(如图9所示)，传动机构100的扇形齿轮120对应设置有第二扇形轮齿128，传动轮齿212与电机传动连接，第一扇形轮齿214能够与第二扇形轮齿128啮合。

具体的，传动齿轮210通过传动轮齿212与电机传动连接，在合闸的动作中，第一扇形齿轮120与第二扇形齿轮120啮合，以带动传动机构100转动，实现所需的合闸操作。

在本申请实施例另一可选方案中，断路器200还包括手动操作机构，手动操作机构包括手柄和第二连杆，转动座110上设置有第二连接孔119，第二连杆的一端与手柄连接，另一端与第二连接孔119连接配合。

具体的，当需要对断路器200进行手动操作时，通过推拉手柄，以使第二连杆带动传动机构100转动，实现对断路器200的分闸或合闸操作。

在本申请的可选实施例中，扇形齿轮120的侧壁上还设置有弧形凹槽，断路器200对应设置有与弧形凹槽配合的行程开关。

具体的，行程开关可采用微动开关，这样一来，当带动扇形齿轮120运动，使断路器200合闸过程中，微动开关的动作杆处于弧形凹槽内，时控制电路处于第一状态。当完成合闸动作后，扇形齿轮120持续转动过程中，使微动开关的动作杆处于弧形凹槽外，触发动作杆动作，使控制电路及时切断，保证合闸过程控制的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动机构，其特征在于，包括相互扣合且转动连接的转动座和扇形齿轮，所述转动座包括转台，所述转台的第一台面上设置有凸台，所述扇形齿轮包括转动本体，所述转动本体包括第二台面，所述第二台面与所述第一台面相对，所述扇形齿轮和所述转动座之间设置有弹性件，以使所述第一台面与所述第二台面之间能够相对滑动，且所述转动本体与所述凸台之间形设有超行程，所述传动机构用于和电动操作机构传动连接。

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述转动本体上形成有第一圆弧结构，所述转台上对应有第二圆弧结构，所述第一圆弧结构与所述第二圆弧结构贴合。

3.根据权利要求1或2所述的传动机构，其特征在于，所述弹性件为扭簧，所述扭簧包括扭簧本体，以及分别与所述扭簧本体连接的第一扭臂和第二扭臂，所述第一扭臂与所述转动座卡接，所述第二扭臂与所述扇形齿轮卡接。

4.根据权利要求3所述的传动机构，其特征在于，所述转动座上设置有第一缺口，所述扇形齿轮上设置有第二缺口，所述第一扭臂卡接于所述第一缺口内，所述第二扭臂卡接于所述第二缺口内。

5.根据权利要求3所述的传动机构，其特征在于，所述扇形齿轮上设置有限位柱，所述转动座上对应设置有容置腔，或，所述转动座上设置有限位柱，所述扇形齿轮上对应设置有容置腔；所述扭簧本体套设在所述限位柱上，且所述限位柱和所述扭簧本体位于所述容置腔内。

6.一种断路器，其特征在于，包括电动操作机构、动触头组件，以及权利要求1-5任意一项所述的传动机构，所述电动操作机构通过所述传动机构带动所述动触头组件动作。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，所述传动机构的转动座上设置有第一连接孔，所述动触头组件包括扭转件，所述扭转件通过第一连杆与所述转动座连接，且所述第一连杆的一端与所述扭转件连接，另一端与所述第一连接孔连接配合。

8.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，所述电动操作机构包括电机，以及与所述电机传动连接的传动齿轮，所述传动齿轮包括传动轮齿和第一扇形轮齿，所述传动机构的扇形齿轮对应设置有第二扇形轮齿，所述传动轮齿与所述电机传动连接，所述第一扇形轮齿能够与所述第二扇形轮齿啮合。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括手动操作机构，所述手动操作机构包括手柄和第二连杆，所述转动座上设置有第二连接孔，所述第二连杆的一端与所述手柄连接，另一端与所述第二连接孔连接配合。

10.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述扇形齿轮的侧壁上还设置有弧形凹槽，所述断路器对应设置有与所述弧形凹槽配合的行程开关。

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