CN217544507U - 用于断路器的驱动机构和断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于断路器的驱动机构和断路器。具体地，本公开实施例提供了一种用于断路器(10)的驱动机构(100)，包括：丝杆(104)，用于使所述断路器(10)移动；驱动电机(102)，用于提供动力；传动机构(101)，用于将动力传递到丝杆(104)；其中所述传动机构(101)包括中间传动件(107)，所述中间传动件(107)能够在丝杆上移动，从而在电动操作模式和手动操作模式之间切换。本公开实施例还提供了一种包括所述驱动机构(100)的断路器(10)。根据本公开的实施例，中间传动件(107)可以丝杆上的不同位置之间移动，并且经由中间传动件(107)的传动作用，能够实现电动操作模式和手动操作模式之间的简单切换。

Description

用于断路器的驱动机构和断路器

技术领域

本公开实施例涉及用于断路器的驱动机构及相关的断路器。

背景技术

开关设备包括固定的柜体和可移开部件。柜体用隔板分成四个不同的功能单元，如母线室、断路器室、电缆室、低压室。在断路器室内装有导轨，供断路器在断路器室内行进。断路器能在工作位置与试验位置之间移动。断路器在开关设备内移动从而用于接通或者断开回路。

断路器的移动由驱动电机提供动力。驱动电机通过离合机构驱动传动机构，传动机构转而使得丝杆旋转驱动断路器前进或者后退。在一些常规方案中，驱动电机位于断路器的内部，这增加了安装难度，并且当出现故障时不易维护，因为需要拆开断路器进行维护或更换零部件。

常规断路器一般需要离合机构实现电动与手动的切换，这种额外的部件增加了制造成本和潜在故障点，并且增加了使用者的操作难度。此外，在一些常规方案中存在手动优先的需求。对于这种需求，需要增加额外的电气回路，这种电气回路的线路需要必须设计成伸缩结构(线路需要随着断路器的移动而伸缩)，这增加了故障风险、降低了可靠性。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述技术问题以及潜在的其他问题中的至少一部分，本公开实施例提供了一种断路器驱动机构和断路器。

根据第一方面，提供了一种用于断路器的驱动机构。驱动机构包括丝杆、驱动电机和传动机构。丝杆被配置为使断路器移动。驱动电机被配置为提供动力。传动机构联接至驱动电机，并且被配置为将动力传递到丝杆。传动机构包括中间传动件。中间传动件能够在丝杆上移动，从而在与驱动电机联接的电动操作模式和与驱动电机脱离联接的手动操作模式之间切换。以此方式，中间传动件可以丝杆上的不同位置之间移动，经由中间传动件的传动作用，本实用新型的驱动机构能够实现电动操作模式和手动操作模式之间的简单切换。

在一些实施例中，丝杆还包括头部，这个头部的外轮廓与中间传动件的内轮廓是相匹配的，在电动操作模式中，中间传动件移动到结合位置时，头部与中间传动机形成了形状配合，从而可以一起旋转。在手动操作模式中，中间传动件移动到分离位置时，这时头部不再与中间传动件形状配合，二者不再同步旋转。以此方式，本实用新型通过中间传动件实现了电动操作模式和手动操作模式之间的简单切换。

在一些实施例中，丝杆包括与头部相邻的圆形杆部分，在手动操作模式中，中间传动件移动到分离位置，这时中间传动件到达圆形杆部分的位置，在这个位置处，圆形杆部分被包含在中间传动件的内轮廓，二者之间只存在摩擦力，而不存在形状配合，使得中间传动件能够在圆形杆部分处自由旋转。以此方式，即使驱动电机还在旋转，仍然能够从电动操作模式切换到手动操作模式，由此可以简化对驱动电机的操作。

在一些实施例中，头部的外轮廓的形状是非圆形的，类似地，中间传动件的内轮廓是非圆形的。以此方式，本实用新型实现了中间传动件和丝杆的头部在结合位置的同步旋转。

在一些实施例中，进一步包括操作手柄，操作手柄的形状与丝杆的头部的形状是相匹配的，操作手柄插入时，丝杆的头部与中间传动件不再形状配合，这时候切换到手动操作模式。以此方式，操作者仅仅使用操作手柄，便可以实现从电动操作模式到手动操作模式的简单切换，不仅操作方便，而且可以确保操作者的安全。

在一些实施例中，圆形杆部分被包括在头部的外轮廓内。也就是说，头部的外轮廓比圆形杆部分的外轮廓更大。以此方式，本实用新型通过丝杆的圆形杆部分和头部实现了电动操作模式和手动操作模式之间的简单切换。

在一些实施例中，传动机构包括复位弹簧，在没有外力的情况下，复位弹簧处于松弛状态，这时中间传动件保持在对应于电动操作模式的结合位置。以此方式，本实用新型实现了从手动操作模式到电动操作模式的自动切换。

在一些实施例中，驱动电机的驱动轴联接至蜗杆，与其相匹配地，传动机构包括蜗轮，蜗杆和蜗轮相互啮合以传递动力。以此方式，本实用新型以高效稳定的传输方式将驱动电机的动力传递至传动机构。

在一些实施例中，中间传动件与蜗轮在电动操作模式和手动操作模式中均保持形状配合。也就是说，无论在何种状态下，中间传动件和蜗轮总是一起旋转或者静止。以此方式，本实用新型实现了蜗轮和中间传动件与丝杆的同步结合与脱离。

在一些实施例中，中间传动件的外轮廓是非圆形的，相对应地，蜗轮的内轮廓是非圆形的。以此方式，由于具有非圆形状的部件在旋转时不会发生空转，本实用新型实现了蜗轮和中间传动件的同步旋转。

在一些实施例中，还设有电动模块组支架，用来保护其内部的零部件并且保护使用者的安全。蜗杆、蜗轮和中间传动件被放置在电动模组支架内，电动模组支架上设有开口，驱动电机的驱动轴可以穿过这种开口从而伸进电动模组支架内。以此方式，本实用新型能够对旋转部件进行封闭以保护旋转部件，同时也能够保护使用者以防止发生意外。

在一些实施例中，蜗杆的旋转轴线和蜗轮的旋转轴线彼此垂直。也就是说，蜗杆和蜗轮处于交叉的位置，从而使得驱动电机可以与丝杆处于交叉的位置。因为是交叉的位置，驱动电机不需要在水平方向上延伸，而是可以在竖直方向上延伸。以此方式，本实用新型能够将驱动电机放置在断路器的外部，由此降低了安装难度，并且当出现故障时易于维护或更换零部件，而且还节省了安装空间。

在一些实施例中，蜗轮包括蜗轮齿带，蜗轮齿带是蜗轮上的一条带有齿的齿形带，蜗轮齿带的宽度小于蜗轮的纵向长度，或者说蜗轮齿带只占蜗轮的一部分。以此方式，本实用新型降低了蜗轮的加工难度。

在一些实施例中，蜗杆的螺纹和蜗轮的螺旋齿相互啮合，为了使得啮合更加稳定，蜗杆的螺纹牙间距与蜗轮的齿厚相匹配，或者蜗轮的齿间距与蜗杆的螺纹牙厚相匹配。以此方式，本实用新型实现了蜗杆与蜗轮的更稳定的啮合。

在一些实施例中，将蜗杆替换为齿轮，并将蜗轮也替换为齿轮，二者形成齿轮传动。并且两个齿轮的旋转轴线相互平行，也就是说，驱动电机可以与丝杆平行布置。以此方式，本实用新型以齿轮传动的方式实现了齿轮之间的啮合。

在一些实施例中，丝杆包括螺纹部分，与丝杆相对应的是丝杆螺母，丝杆螺母固定在断路器从动框架上，丝杆与丝杆螺母通过螺纹连接，因此丝杆螺母具有与丝杆的螺纹部分相匹配的螺纹。以此方式，本实用新型通过丝杆与丝杆螺母的配合使得丝杆的旋转能够带动断路器前进和后退。

在一些实施例中，还包括横梁，横梁是一种支架，各种零部件可以安置在这种支架上。具体地，横梁固定在开关设备的柜体上，其中丝杆可以被横梁分为两段，其中螺纹部分位于横梁的内侧，丝杆的头部位于横梁的外侧，丝杆的圆形杆部分的至少一部分位于横梁的外侧。以此方式，本实用新型为驱动机构提供了支撑和安装的框架。

在第二方面，提供了一种断路器，断路器包括断路器本体，极柱，以及如上所述的驱动机构。本实用新型的驱动机构可以用于任意适合的断路器。

应当理解的是，本实用新型内容并非旨在标识本公开实施例的关键或必要特征，也非旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述，本公开的其它特征将变得易于理解。

附图说明

通过结合附图对本公开示例实施例的更详细描述，本公开的上述及其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的示例实施例中，相同附图标记通常表示相同部件。

图1示出了根据本公开的一个示意性实施例的断路器的立体图；

图2示出了根据本公开的一个示意性实施例的驱动机构的立体图；

图3示出了根据本公开的一个示意性实施例的驱动机构的立体图；

图4示出了根据本公开的一个示意性实施例的部件的分解图；

图5A-图5B示出了根据本公开的一个示意性实施例的蜗轮的立体图；

图5C示出了根据本公开的一个示意性实施例的蜗轮的侧视图；

图6示出了根据本公开的一个示意性实施例的齿轮传动及齿轮和齿轮的啮合图；

图7A-图7B示出了根据本公开的一个示意性实施例的中间传动件的立体图；

图7C示出了根据本公开的一个示意性实施例的中间传动件的侧视图；

图8A-图8B示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆的立体图；

图8C示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆的侧视图；

图8D示出了图8A的丝杆的局部放大图；

图8E示出了丝杆的头部和圆形杆部分的横截面图；

图9A-图9B示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆和中间传动件的组合图；

图10A-图10B示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆和中间传动件的组合图；

图11A-图11B示出了根据本公开的一个示意性实施例的中间传动件和蜗轮的组合图；

图12A-图12B示出了根据本公开的一个示意性实施例的中间传动件和蜗轮的组合图；

图13示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆、中间传动件、蜗轮的组合的侧视图；

图14A-图14B示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆、中间传动件、蜗轮的组合的立体图；

图14C示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆、中间传动件、蜗轮的组合的侧视图；

图15A-图15B示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆、中间传动件、蜗轮的组合的立体图；

图15C示出了根据本公开的一个示意性实施例的丝杆、中间传动件、蜗轮的组合的侧视图；

图16示出了根据本公开的一个示意性实施例的操作手柄的立体图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记用于表示相同或相似元件。

具体实施方式

现在将结合几个示例实施例来讨论本公开。应当理解的是，讨论这些实施例的目的仅在于使本领域技术人员能够更好地理解并进而实现本公开，而非暗示对主题范围的任何限制。

如本文所使用的，术语“包括”及其变型应被理解为开放术语，意指“包括但不限于”。术语“基于”应被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其它实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指不同或相同的对象。术语“连接”或“联接”包括以各种形式将相关的部件关联在一起，既包括以机械方式，也包括以电气或磁性方式，既包括直接关联，也包括经由中间部件间接关联。其它显式和隐式定义可以包含在下文中。除非上下文中另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

断路器能在断路器室内在工作位置和试验位置之间移动。断路器在开关设备内移动从而用于接通或者断开回路。断路器的移动由驱动电机提供动力。驱动电机驱动传动机构，传动机构转而使得丝杆旋转，以带动断路器前进或者后退。

如前所述，在现有技术中，断路器的驱动电机的安装难度很大，并且在故障时不易维护。此外，操作者的操作难度较大，故障风险较高。

因此，本公开的实施例提出了一种改进的断路器，用来至少克服现有技术中存在的上述问题。根据本公开的实施例的方案，通过简单部件的形状配合的形成与脱离，实现了与驱动电机的快速结合与分离。

在下文中将参考附图结合示例性实施例来详细描述本公开的一些示例性实施例。

图1示出了根据本公开实施例的断路器10。如图1所示，断路器10包括驱动机构100、断路器本体200和极柱300。驱动机构100位于断路器本体200和极柱300之间。极柱300安装在断路器本体200上并与断路器本体200固定在一起。在一个实施例中，极柱300和断路器本体200可以为一体的。在一个实施例中，断路器10的驱动机构100可以是横梁丝杠结构。在其他实施例中，断路器10的驱动机构100也可以采用其他合适的结构。图1所示出的是手车式断路器，本实用新型也可以适用于其他类型的断路器。

继续参照图1，根据本实用新型的驱动机构100包括传动机构101、驱动电机102、横梁103、丝杆和电动模组支架(未示出)。

在工作中，可以通过把手400将断路器10推进到开关设备的柜体内。当断路器10完全到达试验位置后可释放该把手400。断路器10的驱动机构100的横梁103上的横梁固定销(未示出)可以在复位机构(如复位弹簧)的作用下向两侧伸出嵌入开关柜两侧的孔洞中从而将横梁103固定就位。在一个实施例中，在开关设备的断路器室内装有导轨，使得断路器10能够在断路器室内行进，以在工作位置与试验位置之间移动。

下面总体上介绍断路器10的工作过程。在一个实施例中，断路器10可以被电动远程驱动，在这种情况下，驱动电机102运行，并且通过传动机构101将动力传递至丝杆(未示出)，使得丝杆转动而行进，丝杆的行进(前进和后退)带动横梁103的同步行进，横梁103的行进使得驱动机构100带动断路器本体200移动。具体地，与丝杆配合作用的丝杆螺母(未示出)固定在断路器从动框架上。丝杆与横梁103在开关设备的柜体中位置保持不变。当将断路器10从试验位置推进到工作位置时，向一个方向(例如顺时针)旋转丝杆，丝杆在固定于断路器从动框架上的丝杆螺母中转动。断路器从动框架与断路器本体200是一体的，或者断路器从动框架与断路器本体200固定在一起。因此，当丝杆在丝杆螺母中转动时，丝杆的前后位置保持不变，而丝杆螺母与断路器从动框架以及断路器本体200一起被丝杆向柜体内部推动直至完全到达工作位置。

在到达工作位置后，丝杆可以被设置在开关设备柜体中的联锁机构锁定从而无法继续沿原旋转方向转动，从而使断路器从动框架不能继续前进，同时联锁机构驱动辅助开关动作，以给出辅助电信号用于指示断路器到达工作位置。当将断路器10从工作位置退回到试验位置时，使驱动电机102反转，从而使丝杆在与之前旋转方向相反的方向(例如逆时针)上旋转，由此带动断路器本体200回到试验位置。

当以手动的方式将断路器10从试验位置推进到工作位置时，将操作手柄插入横梁103外侧的丝杆的头部，向一个方向(例如顺时针)转动操作手柄，丝杆将在其带动下在固定于断路器10从动框架上的丝杆螺母中转动，丝杆的前后位置保持不变，而丝杆螺母与断路器从动框架以及断路器本体200一起被丝杆向柜体内部推动直至完全到达工作位置。当将断路器10从工作位置退回到试验位置时，向与之前旋转方向相反的方向(例如逆时针)转动操作手柄，从而使丝杆在与之前旋转方向相反的方向(例如逆时针)上旋转，由此带动断路器本体200回到试验位置。

具体的细节将在下文详细描述。

图2示出了根据本公开实施例的驱动机构100。驱动机构100包括传动机构101、驱动电机102、横梁103、丝杆104和电动模组支架(未示出)。驱动电机102的驱动轴上设置有蜗杆105，蜗杆105可以具有螺纹，或者一个或多个螺旋齿。在其他实施例中，蜗杆105可以具有其他任意合适的传递扭矩的构造。传动机构101包括蜗轮106、中间传动件107和复位弹簧108。中间传动件107的外轮廓与蜗轮106的内轮廓在形状上相互匹配，从而使得中间传动件107的外轮廓与蜗轮106可以同步旋转。同时中间传动件107还可以在蜗轮106内部沿着蜗轮106的旋转轴线方向平移。在图示的实施例中，驱动电机102可以位于断路器10的外部，由此降低了安装难度，并且当出现故障时易于维护或更换零部件。

蜗杆105可以与蜗轮106啮合而组成交错轴齿轮副，从而实现蜗杆传动。蜗杆传动在空间交错的蜗杆105的旋转轴线和蜗轮106的旋转轴线之间传递动力。蜗杆105的旋转轴线和蜗轮106的旋转轴线之间的夹角可以是90度，也可以是其他合适的角度。

丝杆104穿过传动机构101和横梁103延伸。图2中的丝杆104仅仅为了示出目的，图2中的丝杆104并未示出螺纹。

在图2所示的驱动机构100中，中间传动件107处于结合位置，在该位置中，中间传动件107处于远离横梁103的位置，复位弹簧108处于松弛状态。中间传动件107的外轮廓与蜗轮106的内轮廓在形状上相互匹配，中间传动件107的内轮廓与丝杆104的头部的外轮廓在形状上相互匹配，由此中间传动件107、蜗轮106、丝杆104三者可以通过形状配合而同步旋转。

在这种情况下，驱动电机102的驱动轴上的蜗杆105旋转，带动蜗轮106、中间传动件107、丝杆104一起旋转，从而实现了丝杆104带动断路器10的推进和后退。图2的实施例适用于由驱动电机电动驱动丝杆104的情况。

图3示出了根据本公开实施例的驱动机构100。在图3所示的驱动机构100中，中间传动件107处于分离位置，在该位置中，中间传动件107处于靠近横梁103的位置，复位弹簧108处于压缩状态。中间传动件107的外轮廓与蜗轮106的内轮廓仍然在形状上相互匹配，即，中间传动件107仍然与蜗轮106同步旋转。而中间传动件107向靠近横梁103的方向上的移动使得中间传动件107的内轮廓脱离了与丝杆104的头部的外轮廓在形状上的相互匹配，由此中间传动件107和蜗轮106可以同步旋转，但是二者的同步旋转将不会带动丝杆104的头部旋转，这是由于中间传动件107从丝杆104的头部脱离，进入到了丝杆104的圆形杆部分，丝杆104的圆形杆部分的横截面为圆形，该圆形可以内切于中间传动件107的内部轮廓，从而使得中间传动件107和蜗轮106可以在圆形杆部分上空转。

在这种情况下，即使驱动电机102继续运行并且驱动轴上的蜗杆105继续旋转，蜗杆105只能带动蜗轮106和中间传动件107二者在丝杆104上空转，而不会由驱动电机102驱动丝杆104以带动断路器10推进和后退。图3的实施例适用于由手动驱动丝杆104的情况，操作手柄可以应用到丝杆104的头部上，通过操作手柄带动丝杆104旋转，从而实现了丝杆104带动断路器的推进和后退。

在一个实施例中，电动模组支架(未示出)可以通过安装孔安装到横梁103上，蜗杆105以及驱动电机的驱动轴至少一部分放置在电动模组支架内，并且蜗轮106和中间传动件107放置在电动模组支架内。电动模组支架上设有开口以供驱动电机的驱动轴穿过开口进入电动模组支架内。并且电动模组支架还设有开口以供操作手柄插入。

图4示出了根据本公开实施例的部件的分解图。复位弹簧108套在丝杆104的位于横梁外侧的部分上。中间传动件107可以设置于蜗轮106的通孔中，丝杆104的头部可以穿过中间传动件107的通孔。操作手柄109可以应用到丝杆104的头部上，操作手柄109的插入端的外部尺寸小于中间传动件107的通孔的内径。驱动电机102上的蜗杆105可以与蜗轮106交错形成齿轮副。关于蜗轮106、中间传动件107、丝杆104、操作手柄109等部件的具体构造将在后文详细描述。

图5A-图5B示出了根据本公开实施例的蜗轮106的立体图。图5C示出了根据本公开实施例的蜗轮106的侧视图。在图示的实施例中，蜗轮106可以包括蜗轮本体1061、蜗轮齿带1062和蜗轮通孔1063。蜗轮齿带1062围绕蜗轮本体1061并位于蜗轮本体1061的外部。在图5A-图5B的实施例中，蜗轮齿带1062的宽度(纵向长度)小于蜗轮本体1061的纵向长度。或者说，蜗轮齿带1062的宽度(纵向长度)是蜗轮本体1061的纵向长度的一部分。在另一个实施例中，蜗轮齿带1062的宽度(纵向长度)可以等于蜗轮本体1061的整个纵向长度。在另一个实施例中，蜗轮齿带1062与蜗轮本体1061为一体。

继续参照图5A-图5B并参照图2和图3，蜗轮齿带1062上具有多个齿，用于与蜗杆105的螺纹相啮合，从而由驱动电机102传递动力给蜗轮106。在一个实施例中，蜗轮106的齿为螺旋齿，其在蜗轮106的圆周上相对于纵向方向按一定角度倾斜。相应地，蜗杆105的螺纹可以为左旋螺纹或右旋螺纹。在另一个实施例中，蜗杆105也可以具有在圆周上相对于纵向方向按一定角度倾斜的螺旋齿。为了实现蜗杆105与蜗轮106的更好的啮合，蜗杆105的螺纹牙间距与蜗轮106的齿厚相匹配，或者蜗轮106的齿间距与蜗杆105的螺纹牙厚相匹配。

图6示出了根据本公开实施例的另一种啮合方式。在图6的实施例中，驱动电机的蜗杆替换为齿轮，传动部件的蜗轮也替换为齿轮，两个齿距之间可以实现齿轮传动，其中两个齿轮彼此啮合。在这种布置下，驱动电机的齿轮的旋转轴线与传动部件的齿轮的旋转轴线平行设置。

在其他实施例中，驱动电机与传动部件之间也可以是其他合适的传动方式，例如链条传动、皮带传动等等。

图7A-图7B示出了根据本公开实施例的中间传动件107的立体图。图7C示出了根据本公开实施例的中间传动件107的侧视图。中间传动件107包括中间传动件通孔1071，用于使丝杆104延伸穿过其中。为了便于安装，可以在中间传动件通孔1071的处于两个面上的4个棱边处加工以产生倒角1072。在一个实施例中，可以在中间传动件107的纵向延伸的4个棱边处加工以产生倒角1073。在图7A-图7C中示出的实施例中，中间传动件通孔1071的横截面为方形。在其他实施例中，中间传动件通孔1071的横截面可以为非圆的任何形状，例如椭圆形、三角形、矩形、多边形、星形、不规则形状等。

图8A-图8B示出了根据本公开实施例的丝杆104的立体图。图8C示出了根据本公开实施例的丝杆104的侧视图。丝杆104包括头部1041，圆形杆部分1042，螺纹部分1043。螺纹部分1043可以为左旋螺纹或右旋螺纹，其在丝杆104的螺纹部分的圆周上相对于纵向方向按一定角度倾斜。相应地，固定在断路器10的从动框架上的丝杆螺母具有与丝杆104的螺纹部分相匹配的螺纹，从而使得二者可以配合以使断路器10能够前后移动。在一个实施例中，丝杆104的螺纹部分的一部分或全部可以开槽。

继续参照图8A-图8C并返回参照图2-图3，丝杆104的螺纹部分1043位于横梁103的内侧，丝杆104的头部1041位于横梁103的外侧，圆形杆部分1042的至少一部分位于横梁103的外侧。

图8D示出了图8A的丝杆104的局部放大图。在一个实施例中，丝杆104的头部1041的边长等于或稍大于丝杆104的圆形杆部分1042的直径，即，丝杆104的圆形杆部分1042的外轮廓被包括在丝杆104的头部1041的外轮廓之内。

图8E示出了丝杆的头部和圆形杆部分的横截面图。在图8E的实施例中，丝杆的圆形杆部分1042的圆形内切于丝杆的头部1041的方形。在其他实施例中，丝杆的头部和丝杆的圆形杆部分也可以采用其他任何合适的形状，需要保证丝杆的头部的外轮廓的尺寸大于丝杆的圆形杆部分的外轮廓的尺寸。

图9A-图9B示出了根据本公开实施例的丝杆104和中间传动件107的组合，其中中间传动件107位于结合位置。在该结合位置，中间传动件107套在丝杆104的头部1041的外部，中间传动件107的内轮廓(即，中间传动件通孔1071的形状)与头部1041的外轮廓形成形状配合，从而使得中间传动件107和头部1041一起同步旋转。

图10A-图10B示出了根据本公开实施例的丝杆104和中间传动件107的组合，其中中间传动件107位于分离位置。在外力的作用下，例如在图4所示的操作手柄109的推动下，中间传动件107可以从结合位置移动到分离位置，即，中间传动件107可以移动从而脱离与头部1041的形状配合。当中间传动件107从头部1041的外部平移到丝杆104的圆形杆部分1042时，丝杆104的圆形杆部分1042的圆形杆内切于中间传动件107的通孔。举例来说，由于中间传动件107的内轮廓与丝杆104的头部1041的外轮廓是相匹配或者相同的，丝杆104的圆形杆部分1042与中间传动件107的横截面图也如图8E所示。由于丝杆104的圆形杆部分1042与中间传动件107的内轮廓(即，中间传动件通孔1071的形状)并不形成形状配合，二者之间仅存在可以忽略的摩擦力，因此在该状态下，中间传动件107可以在丝杆104的圆形杆部分1042上自由转动(即，空转)。以此方式，实现了丝杆104与中间传动件107的脱离，继而实现了丝杆104与驱动电机的脱离。

在图9A-图9B和图10A-图10B的实施例中，中间传动件107的内轮廓的横截面为方形。在其他实施例中，中间传动件107的内轮廓的横截面可以为非圆的任何形状，例如椭圆形、三角形、矩形、多边形、星形、不规则形状等。此外，在图9A-图9B和图10A-图10B的实施例中，头部1041的外轮廓的横截面为方形。在其他实施例中，头部1041的外轮廓的横截面可以为非圆的任何形状，例如椭圆形、三角形、矩形、多边形、星形、不规则形状等。头部1041的外轮廓的形状与中间传动件107的内轮廓的形状可以是大致相同的，以确保稳定的传动。

图11A-图11B示出了根据本公开实施例的中间传动件107和蜗轮106的组合，其中中间传动件107位于结合位置。在该结合位置，蜗轮106套在中间传动件107的外部，蜗轮106的内轮廓与中间传动件107的外轮廓形成形状配合，从而使得蜗轮106和中间传动件107一起同步旋转。

图12A-图12B示出了根据本公开实施例的中间传动件107和蜗轮106的组合图，其中中间传动件107位于分离位置。在外力的作用下，例如在操作手柄的推动下，中间传动件107可以从结合位置移动到分离位置，但是在分离位置，蜗轮106仍然保持套在中间传动件107的外部，蜗轮106的内轮廓保持与中间传动件107的外轮廓的形状配合，从而使得蜗轮106和中间传动件107仍然一起同步旋转。这可以多种方式来实现，例如在图11A-图11B和图12A-图12B所示的实施例中，中间传动件107的纵向长度小于蜗轮106的纵向长度，从而使得即使中间传动件107从结合位置移动到分离位置，其仍保持处于蜗轮106的内部。在其他的实施例中，中间传动件107的纵向长度可以大于蜗轮106的纵向长度，只需要保证在中间传动件107通过移动脱离与头部1041的形状配合时，中间传动件107仍保持与蜗轮106的形状配合。

总之，在工作过程中，蜗轮106的内轮廓始终保持与中间传动件107的外轮廓的形状配合，从而使得蜗轮106和中间传动件107始终保持一起同步旋转。

在图11A-图11B和图12A-图12B的实施例中，蜗轮106的内轮廓的横截面为方形。在其他实施例中，蜗轮106的内轮廓的横截面可以为非圆的任何形状，例如椭圆形、三角形、矩形、多边形、星形、不规则形状等。此外，在图11A-图11B和图12A-图12B的实施例中，中间传动件107的外轮廓的横截面为方形。在其他实施例中，中间传动件107的外轮廓的横截面可以为非圆的任何形状，例如椭圆形、三角形、矩形、多边形、星形、不规则形状等。

图13示出了根据本公开实施例的丝杆104、中间传动件107、蜗轮106的组合的侧视图。如图13所示，丝杆104的头部的外轮廓、中间传动件107的内轮廓和蜗轮106的内轮廓在能够彼此形成形状配合。

图14A-图14B示出了根据本公开实施例的丝杆104、中间传动件107、蜗轮106的组合的立体图。图14C示出了根据本公开实施例的丝杆104、中间传动件107、蜗轮106的组合的侧视图。如图所示，中间传动件107位于结合位置。在该结合位置，蜗轮106套在中间传动件107的外部，蜗轮106的内轮廓与中间传动件107的外轮廓形成形状配合，从而使得蜗轮106和中间传动件107一起同步旋转。中间传动件107套在丝杆104的头部1041的外部，中间传动件107的内轮廓与头部1041的外轮廓形成形状配合，从而使得中间传动件107和头部1041一起同步旋转。因此，在该结合位置，丝杆104、中间传动件107、蜗轮106三者能够一起同步旋转。

图15A-图15B示出了根据本公开实施例的丝杆104、中间传动件107、蜗轮106的组合的立体图。图15C示出了根据本公开实施例的丝杆104、中间传动件107、蜗轮106的组合的侧视图。如图所示，中间传动件107位于分离位置。在外力的作用下，例如在操作手柄109的推动下，中间传动件107可以从结合位置移动到分离位置。在分离位置，蜗轮106的内轮廓保持与中间传动件107的外轮廓的形状配合，从而使得蜗轮106和中间传动件107仍然一起同步旋转。而在分离位置，中间传动件107可以脱离与头部1041的形状配合，由此中间传动件107可以在丝杆104的圆形杆部分上自由转动。因此，在该结合位置，中间传动件107和蜗轮106二者能够一起同步旋转，丝杆104与中间传动件107以及蜗轮106脱离同步旋转。

在图13、图14A-图14B和图15A-图15B的实施例中，丝杆104的头部的外轮廓、中间传动件107的内轮廓和蜗轮106的内轮廓的横截面为方形。在其他实施例中，丝杆104的头部的外轮廓、中间传动件107的内轮廓和蜗轮106的内轮廓的横截面可以为非圆的任何形状，例如椭圆形、三角形、矩形、多边形、星形、不规则形状等。

图16示出了根据本公开实施例的操作手柄的立体图。操作手柄109包括操作手柄本体1091和操作手柄头部1092。操作手柄本体1091用于由使用者抓握从而旋转手柄以驱动丝杆104转动。操作手柄头部1092的外轮廓小于蜗轮106的蜗轮通孔1063，从而使得操作手柄头部的插入不会被蜗轮106阻碍。操作手柄头部1092具有开孔1093，该开孔1093的内轮廓与丝杆104的头部的外轮廓相匹配，使得二者可以同步旋转。在一个实施例中，开孔1093的在端面上的4个棱边也可以倒角，以便于安装。

在电动操作模式中，驱动电机102的驱动轴上蜗杆105驱动蜗轮106旋转，中间传动件107在复位弹簧108的作用下保持在原理横梁103的位置，中间传动件107的外轮廓和蜗轮106的内轮廓形成形状配合，中间传动件107的内轮廓和丝杆104的头部形成形状配合，从而将驱动电机102的蜗杆105施加给蜗轮106的扭矩通过中间传动件107传递给丝杆104，进而实现推进或者摇出操作，这取决于驱动电机102的转动方向。

在手动操作模式中，操作手柄通过电动模组支架上的开口插入，使得操作手柄头部1092的开孔1093和丝杆104的头部形成形状配合，同时操作手柄头部1092克服弹簧力将中间传动件107向内推入，使得丝杆104的头部的外轮廓和中间传动件107的内轮廓脱离形状配合，中间传动件107的外轮廓和蜗轮106的内轮廓保持形状配合，丝杆104的圆形杆部分的外轮廓内切于中间传动件107的内轮廓，使得中间传动件107可以在丝杆104的圆形杆部分上自由旋转。此时丝杆104和驱动电机102断开，即使此时驱动电机102的蜗杆105带动蜗轮106和中间传动件107空转，也不会影响手动操作。这时操作手柄头部1092的开孔1093的内轮廓与丝杆104的头部的外轮廓相匹配，二者可以同步旋转，由此使得操作手柄109驱动丝杆104旋转，进而实现推进或者摇出操作，这取决于操作手柄109的转动方向。当操作手柄109被移除时，复位弹簧108使得中间传动件107恢复到与丝杆104的头部形状配合的位置，由此可以进行电动操作。

并且，即便在电动操作的情况下，该设计也可以通过插入操作手柄推动中间传动件107从而切断驱动电机102的传动，以实现电动过程中转手动操作以及实现手动操作优先。利用这种方式，通过简单的方式实现手动优先的需求，而无需增加额外的电气回路，从而降低了故障风险、提高了可靠性。

在一个实施例中，电动模块化组件可以安装于横梁的外侧，通过电动模组支架上的多个(例如4个)螺栓孔与横梁的多个(例如4个)安装孔的连接，实现了拆装和维护方便且结构简单的优点。

在一个实施例中，驱动电机102向一个方向(例如正转)旋转推进断路器10，驱动电机102向相反方向(例如反转)旋转摇回断路器10，反之亦然。在一个实施例中，操作手柄109向一个方向(例如正转)旋转推进断路器10，操作手柄109向相反方向(例如反转)旋转摇回断路器10，反之亦然。

相比于现有的方式，本实用新型省去了实现电动与手动的切换的离合机构，从而降低了制造成本并减少了潜在故障点，而且降低了使用者的操作难度。

应当理解的是，本公开的以上详细实施例仅用于例示或解释本公开的原理，并非旨在限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改、等同替换和改进等均应包含在本公开的保护范围之内。同时，本公开所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界或范围和边界的等同形式内的所有变型和修改。

Claims (18)

1.一种用于断路器(10)的驱动机构(100)，其特征在于，包括：

丝杆(104)，被配置为使所述断路器(10)移动；

驱动电机(102)，被配置为提供动力；以及

传动机构(101)，联接至所述驱动电机(102)，并且被配置为将所述动力传递到所述丝杆(104)；

其中所述传动机构(101)包括中间传动件(107)，所述中间传动件(107)能够在所述丝杆(104)上移动，从而在与所述驱动电机(102)联接的电动操作模式和与所述驱动电机(102)脱离联接的手动操作模式之间切换。

2.根据权利要求1所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述丝杆(104)包括头部(1041)，

如果所述中间传动件(107)移动到对应于所述电动操作模式的结合位置，则所述头部(1041)的外轮廓与所述中间传动件(107)的内轮廓形成形状配合，

如果所述中间传动件(107)移动到对应于所述手动操作模式的分离位置，则所述头部(1041)的外轮廓与所述中间传动件(107)的内轮廓脱离形状配合。

3.根据权利要求2所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述丝杆(104)包括与所述头部(1041)相邻的圆形杆部分(1042)，如果所述中间传动件(107)移动到对应于所述手动操作模式的所述分离位置，则所述中间传动件(107)处于所述圆形杆部分(1042)处并且所述圆形杆部分(1042)内切于所述中间传动件(107)的内轮廓，使得所述中间传动件(107)能够在所述圆形杆部分(1042)处自由旋转。

4.根据权利要求2所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述头部(1041)的外轮廓具有非圆形状，并且所述中间传动件(107)的内轮廓具有非圆形状。

5.根据权利要求2所述的驱动机构(100)，其特征在于，进一步包括操作手柄(109)，所述操作手柄(109)被配置为与所述丝杆(104)的所述头部(1041)形成形状配合，并使所述丝杆(104)的所述头部(1041)的外轮廓与所述中间传动件(107)的内轮廓脱离形状配合，从而切换到所述手动操作模式。

6.根据权利要求3所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述圆形杆部分(1042)内切于所述头部(1041)的外轮廓。

7.根据权利要求1所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述传动机构(101)包括复位弹簧(108)，所述复位弹簧(108)被配置为在没有外力的情况下将所述中间传动件(107)保持在对应于所述电动操作模式的结合位置。

8.根据权利要求1所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述驱动电机(102)的驱动轴联接至一蜗杆(105)，所述传动机构(101)包括蜗轮(106)，所述蜗杆(105)被配置为与所述蜗轮(106)相互啮合以传递动力。

9.根据权利要求8所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述中间传动件(107)的外轮廓与所述蜗轮(106)的内轮廓在所述电动操作模式和所述手动操作模式中均保持形状配合。

10.根据权利要求9所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述中间传动件(107)的外轮廓具有非圆形状，并且所述蜗轮(106)的内轮廓具有非圆形状。

11.根据权利要求8所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述蜗杆(105)、所述蜗轮(106)和所述中间传动件(107)放置在电动模组支架内，所述电动模组支架上设有开口以供所述驱动电机(102)的所述驱动轴穿过所述开口进入所述电动模组支架内。

12.根据权利要求8所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述蜗杆(105)的旋转轴线和所述蜗轮(106)的旋转轴线彼此垂直。

13.根据权利要求8所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述蜗轮(106)包括蜗轮齿带(1062)，所述蜗轮齿带(1062)的宽度小于所述蜗轮(106)的纵向长度。

14.根据权利要求8所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述蜗杆(105)的螺纹和所述蜗轮(106)的螺旋齿相互啮合，所述蜗杆(105)的螺纹牙间距与所述蜗轮(106)的齿厚相匹配，或者所述蜗轮(106)的齿间距与所述蜗杆(105)的螺纹牙厚相匹配。

15.根据权利要求8所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述驱动电机(102)的驱动轴联接至一齿轮，所述传动机构(101)包括齿轮，所述驱动电机(102)的齿轮被配置为与所述传动机构(101)的齿轮相互啮合以传递动力，其中所述驱动电机(102)的齿轮的旋转轴线和所述传动机构(101)的齿轮的旋转轴线相互平行。

16.根据权利要求1所述的驱动机构(100)，其特征在于，所述丝杆(104)包括螺纹部分(1043)，丝杆螺母固定在断路器从动框架上，所述丝杆螺母具有与所述丝杆(104)的螺纹部分相匹配的螺纹，所述丝杆(104)与所述丝杆螺母通过螺纹连接。

17.根据权利要求16所述的驱动机构(100)，其特征在于，还包括横梁(103)，所述横梁(103)固定在开关设备的柜体上，其中所述丝杆(104)的所述螺纹部分(1043)位于所述横梁(103)的内侧，所述丝杆(104)的头部(1041)位于所述横梁(103)的外侧，所述丝杆(104)的圆形杆部分(1042)的至少一部分位于所述横梁(103)的外侧。

18.一种断路器(10)，其特征在于，包括：

断路器本体(200)；

极柱(300)；以及

根据权利要求1-17中任一项所述的驱动机构(100)。

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