CN218333664U - 一种智能微型断路器按钮机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能微型断路器按钮机构,其包括安装在断路器外壳内的基座与滑动安装在基座上的按钮，所述按钮与断路器操作机构联动，在按钮侧面设有导向滑槽；在基座上安装有直线驱动器与锁定拉杆；所述直线驱动器与按钮联动并能带动按钮在基座上朝着断路器合闸方向平移；所述锁定拉杆一端转动安装在基座上预设的孔内，另一端与导向滑槽配合并能在合闸时锁定按钮。本实用新型只需要通过控制直线驱动器运行，带动按钮滑动，使按钮与断路器操作机构联动，并靠设置在按钮上的导向滑槽与锁定拉杆的配合，即可实现断路器的合分闸；整个机构结构简单，零件数量少，占用空间小、安装方便、动作可靠稳定。

Description

一种智能微型断路器按钮机构

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种智能微型断路器按钮机构。

背景技术

因现在低压电器领域均往智能化方向发展，如智能家居、5G通讯均是如此，因5G网络建设方兴正艾。现配电行业的普通智能微型断路器，在进行分合闸时，通常采用电机驱动多级齿轮组来直接带动操作机构进行自动分合闸，而按钮机构作用仅仅是用于手动驱动操作机构实现分合闸，其存在零件多，占用空间大，时间长了动作不可靠的问题。

如专利号为CN202120573346.6 的中国专利公开了一种断路器，涉及电器开关技术领域，包括壳体以及设置于壳体内的电动机构和操作机构，电动机构包括电机、驱动齿轮和脱扣器，操作机构包括手柄，电机可驱动驱动齿轮转动以带动手柄正转实现合闸，电机可驱动脱扣器转动以带动手柄反转实现分闸；还包括设置于壳体内的定位件，定位件上设置有限位部和抵持部，限位部用于限定定位件的安装位置，当实现合闸或分闸后，电机处于断电状态，驱动齿轮可在惯性作用下转动至与抵持部实现抵持固定。该断路器即是采用电机驱动多级齿轮组来直接带动操作机构进行自动分合闸，其不仅零件多，占用空间大，不符合断路器小型化发展的趋势，不能满足5G通讯机柜小型化、智能化需求，而且该断路器在进行手动、自动切换时，齿间有碰撞，有磨损，时间长后，动作不可靠，会影响断路器的自动分合闸。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种智能微型断路器按钮机构，所述按钮机构的按钮能在直线驱动器驱动下单向滑动并带动断路器的操作机构动作，实现断路器的自动分合闸，能使断路器节省大量零件，占用空间小，且动作可靠。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种智能微型断路器按钮机构,包括安装在断路器外壳内的基座与滑动安装在基座上的按钮（按钮一端伸入断路器外壳内并能在基座上左右滑动，另一端位于断路器外壳外），所述按钮与断路器操作机构联动，在按钮侧面设有导向滑槽；在基座上安装有直线驱动器与锁定拉杆；所述直线驱动器与按钮联动并能带动按钮在基座上朝着断路器合闸方向平移（在合闸时，直线驱动器拉动按钮向断路器合闸方向平移，同时按钮再带动断路器操作机构合闸）；所述锁定拉杆一端转动安装在基座上预设的孔内，另一端与导向滑槽配合并能在合闸时锁定按钮，完成合闸。

进一步的，所述导向滑槽为设置在按钮前侧面的闭环槽，其依次由第一滑槽、第二滑槽、第三滑槽构成，其中第一滑槽倾斜设置在导向滑槽左侧（由下向上倾斜），第二滑槽设置在导向滑槽右侧（竖向设置，其左侧壁能在断路器操作机构合闸后顶紧锁定拉杆，进而限制按钮弹出外壳外），第三滑槽设置在导向滑槽下侧；第一滑槽上端与第二滑槽上端接通，第二滑槽下端与第三滑槽右端接通，第三滑槽左端与第一滑槽下端接通；所述第二滑槽用于在合闸时锁定按钮；所述锁定拉杆右端设置在导向滑槽内并能在导向滑槽内顺时针循环滑动。

进一步的，第二滑槽左侧壁向左凹陷形成限位凹槽，用于在断路器操作机构合闸后，卡住锁定拉杆，进而使按钮被锁定拉杆锁定而难以弹出外壳外。

进一步的，第二滑槽的深度大于第一滑槽上端的深度，第三滑槽的深度大于第二滑槽的深度；第一滑槽下端的深度大于第三滑槽的深度；在第一滑槽与第二滑槽接通处、第二滑槽与第三滑槽接通处、第三滑槽与第一滑槽接通处分别设有阶梯型的导向台阶；所述导向台阶由深度小的滑槽向深度大的滑槽方向倾斜，即第一滑槽与第二滑槽接通处的导向台阶就是从第一滑槽槽底向第二滑槽槽底倾斜的斜面，第二滑槽与第三滑槽接通处的导向台阶就是从第二滑槽槽底向第三滑槽槽底倾斜的斜面，第三滑槽与第一滑槽接通处的导向台阶就是从第三滑槽槽底向第一滑槽下端槽底倾斜的斜面。

进一步的，所述第一滑槽与第二滑槽接通处的导向台阶数量为两个且沿第一滑槽至第二滑槽方向排列。

进一步的，所述导向滑槽呈b型结构，该b型结构横向设置（弯曲侧在上，直线侧在下）。

进一步的，所述直线驱动器可以是电磁驱动器，采用常规的电磁驱动器，电磁驱动器通电后，动铁芯朝着静铁芯移动并吸合，动铁芯拉动按钮向左（向合闸方向）移动，带动执行机构动作，进而推动操作机构合闸。

进一步的，所述直线驱动器还可以是直线电机，选用常规的直线电机，直线电机通电后拉动按钮向左（向合闸方向）移动，带动执行机构动作，进而推动操作机构合闸。

进一步的，所述按钮通过执行机构与断路器操作机构联动；所述执行机构包括传动轮、第一连杆、第二连杆；所述传动轮通过预设在其中心的轮轴转动安装在基座上，在传动轮边沿上设置有第一连接孔与第二连接孔；所述第一连杆左端与断路器操作机构转动连接，右端与第一连接孔转动连接；所述第二连杆左端与第二连接孔转动连接，右端与按钮左端预设的安装孔转动连接。

进一步的，所述执行机构还包括扭簧，所述扭簧套设在传动轮的轮轴上并位于传动轮与基座之间，扭簧的其中一个扭臂安装在传动轮上，另一个扭臂安装在基座上，用于给按钮滑出断路器外壳提供推力。

进一步的，所述的智能微型断路器按钮机构还包括拉杆弹簧，所述拉杆弹簧一端安装在断路器外壳内壁上，另一端压在锁定拉杆上（压在锁定拉杆左端），使锁定拉杆与按钮的导向滑槽底部可靠接触。

本实用新型的有益效果如下：

（1）结构简单：本实用新型只需要通过控制直线驱动器，带动按钮滑动，并靠设置在按钮上的导向滑槽与锁定拉杆的配合，即可实现断路器的合分闸。

（2）零件数量少：本实用新型只需电磁铁、按钮、锁定拉杆，压簧，即可实现断路器的合分闸功能。

（3）占用空间小、安装方便、可靠稳定：因本实用新型结构简单，零件数量少，只作简单的滑动，故占用空间小且安装方便，同时能可靠稳定运行。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型所述智能微型断路器按钮机构的结构示意图；

图2为本实用新型所述智能微型断路器按钮机构处于合闸状态的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型所述智能微型断路器按钮机构处于分闸状态的结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图；

图6为本实用新型所述智能微型断路器按钮机构中按钮的结构示意图；

图7为本实用新型所述智能微型断路器按钮机构中按钮与锁定拉杆的连接示意图；

图中所示：1-按钮、2-锁定拉杆、3-拉杆弹簧、4-直线驱动器、5-基座、6-执行机构、7-断路器外壳。

具体实施方式

下面由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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。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实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1-7所示，本实用新型的一种智能微型断路器按钮机构,包括基座5、按钮1、直线驱动器4、锁定拉杆2、执行机构6。

所述基座5安装在断路器外壳7内侧壁上，作为承载与安装基体。

所述按钮1左端伸入断路器外壳7内（分别同断路器操作机构与直线驱动器4联动）并滑动安装在基座5上预设的滑槽（该滑槽基座5上横向设置的结构筋构成）内，按钮1右端位于断路器外壳7外，通过基座5内的滑槽对按钮1进行限位，使得按钮1在基座5内只能进行左右方向的平动运动。

在按钮1左端顶部设有安装孔1f，用于安装锁定拉杆2的左端（如图6与图7所示），按钮1左端前侧面设有导向滑槽。

所述导向滑槽为设置在按钮1前侧面的闭环槽，导向滑槽呈b型结构，该b型结构横向设置，弯曲侧在上，直线侧在下（如图6所示）。

如图6所示，导向滑槽依次由第一滑槽1a、第二滑槽1b、第三滑槽1c构成。其中，第一滑槽1a倾斜设置在导向滑槽左侧（由下向上倾斜），第二滑槽1b设置在导向滑槽右侧（竖向设置，其左侧壁能在断路器操作机构合闸后顶紧锁定拉杆2右端，进而限制按钮1弹出断路器外壳7外），第三滑槽1c设置在导向滑槽下侧；第一滑槽1a上端与第二滑槽1b上端接通，第二滑槽1b下端与第三滑槽1c右端接通，第三滑槽1c左端与第一滑槽1a下端接通，如此形成闭环槽；所述第二滑槽1b用于在合闸时通过其上的限位凹槽1d（与锁定拉杆2配合）锁定按钮1；锁定拉杆2右端设置在导向滑槽内并能在导向滑槽内顺时针循环滑动。

所述第二滑槽1b左侧壁向左凹陷形成限位凹槽1d，限位凹槽1d用于在断路器操作机构合闸后，卡住锁定拉杆2右端，进而使按钮1被锁定拉杆2锁定而难以弹出断路器外壳7外。

所述第二滑槽1b（上端）的深度大于第一滑槽1a上端的深度，第三滑槽1c（右端）的深度大于第二滑槽1b（下端）的深度；第一滑槽1a下端的深度大于第三滑槽1c（左端）的深度。

在第一滑槽1a与第二滑槽1b接通处、第二滑槽1b与第三滑槽1c接通处、第三滑槽1c与第一滑槽1a接通处分别设有阶梯型的导向台阶1e，其中所述第一滑槽1a与第二滑槽1b接通处的导向台阶1e数量为两个且沿第一滑槽1a至第二滑槽1b方向排列；所述导向台阶1e由深度小的滑槽向深度大的滑槽方向倾斜，即第一滑槽1a与第二滑槽1b接通处的导向台阶1e是从第一滑槽1a（上端的）槽底向第二滑槽1b（上端的）槽底倾斜的斜面（使锁定拉杆2右端能轻易的从第一滑槽1a上端滑入第二滑槽1b），第二滑槽1b与第三滑槽1c接通处的导向台阶1e是从第二滑槽1b（下端的）槽底向第三滑槽1c（右端的）槽底倾斜的斜面（使锁定拉杆2右端能轻易的从第二滑槽1b滑向第三滑槽1c），第三滑槽1c与第一滑槽1a接通处的导向台阶1e是从第三滑槽1c槽底向第一滑槽1a下端槽底倾斜的斜面（使锁定拉杆2右端能轻易的从第三滑槽1c滑向第一滑槽1a下端）。

所述直线驱动器4安装在断路器外壳7内的基座5上并位于按钮1左侧，用于拉动按钮1向左平移，所述直线驱动器4采用常规的电磁驱动器，其主要包括中空壳体、绕在壳体外的线圈、固定在壳体内部右侧的静铁芯、滑动安装在壳体内部右侧的动铁芯、拉杆；在动铁芯与静铁芯之间设有复位弹簧；壳体安装在基座上并位于按钮左侧；拉杆一端固定在动铁芯右侧，另一端滑动伸出壳体右侧后与按钮1左端连接；当线圈通电后动铁芯磁化并向着静铁芯方向移动，直至吸合在静铁芯上，同时动铁芯拉动拉杆向左移动，拉杆同步拉动按钮1向左（向合闸方向）平移，带动执行机构6动作，进而推动断路器操作机构合闸。

所述锁定拉杆2为U型结构，其左端转动安装在基座5上预设的孔内，右端与导向滑槽配合（在导向滑槽内顺时针循环滑动）并能在断路器操作机构合闸时锁定按钮1，完成合闸。

所述执行机构6包括传动轮61、第一连杆62、第二连杆63、扭簧64。

所述传动轮61通过预设在其中心的轮轴转动安装在基座5上，在传动轮61边沿上设置有第一连接孔（位于传动轮61左侧）与第二连接孔（位于传动轮61右侧）。

所述第一连杆62左端与断路器操作机构（跳扣）转动连接，右端与第一连接孔转动连接，用于拉动断路器操作机构转动分闸。

所述第二连杆63左端与第二连接孔转动连接，右端与按钮1的安装孔1f转动连接，用于带动传动轮6转动。

所述扭簧64套设在传动轮61的轮轴上并位于传动轮61与基座5之间，其有两个扭臂，其中一个扭臂安装在传动轮61上，另一个扭臂安装在基座5上，用于给按钮1滑出断路器外壳7提供推力。

工作原理：

自动合闸：

当断路器由分闸状态（如图5所示，此时锁定拉杆右端位于导向滑槽的第一滑槽1a下端）自动转换为合闸状态时，即由图4所示状态自动转换为图2所示状态时，其转换过程如下：

直线驱动器4通电吸合到位并立即断电释放（即电磁驱动器的线圈通电，动铁芯（电磁铁）磁化并向着静铁芯方向移动（向左移动），直至吸合在静铁芯上，吸合到位后，直线驱动器4再立即断电的过程），在该过程中，动铁芯移动并拉动拉杆向左移动，拉杆同步拉动按钮1向左（向合闸方向）移动，按钮1通过第二拉杆63带动执行机构6的传动轮61顺时针转动（扭簧64压缩蓄能），传动轮61顺时针转动的同时，通过第一拉杆62推动断路器操作机构转动（逆时针转动，操作机构主弹簧压缩蓄能），使断路器操作机构的动触头与静触头重新贴紧，进而使操作机构合闸，断路器到达合闸位置。

按钮1向左（向合闸方向）移动过程中，锁定拉杆2的右端（与导向滑槽配合的一端）会沿着第一滑槽1a滑动（从第一滑槽1a下端滑动到第一滑槽1a上端），然后到达第一滑槽1a与第二滑槽1b接通处的阶梯型导向台阶1e，再该导向台阶1e的导向滑动下滑动至第二滑槽1b处，此时电磁铁已经吸合到位并释放（动铁芯与静铁芯吸合到位后，断电，动铁芯失去磁性，动铁芯处于可活动状态），此时按钮1在传动轮61与操作机构的反推力下往右（分闸方向）滑动（反推力主要由扭簧64与操作机构主弹簧提供，且此时动铁芯也会在按钮1拉动下向右移动一定距离），该滑动位移极小，不会影响动触头与静触头的可靠接触，此时锁定拉杆2右端（与按钮1配合的一端）于第二滑槽1b中（相对向左）移动至限位凹槽1d处，按钮1被限位凹槽1d锁住不动（难以移动），进而使动触头与静触头保持可靠接触，断路器合闸成功。

自动分闸：

当断路器由合闸状态（如图3所示，此时锁定拉杆2右端位于卡在导向滑槽的限位凹槽1d内）自动转换为分闸状态时，即由图2所示状态自动转换为图4所示状态时，其转换过程如下：

直线驱动器4再次通电吸合到位并立即断电释放（即电磁驱动器的线圈通电，动铁芯（电磁铁）磁化并向着静铁芯方向移动（向左移动），直至吸合在静铁芯上，吸合到位后，直线驱动器4再立即断电的过程），在该过程中，动铁芯拉动拉杆左移，同时拉杆带动按钮1向左（向合闸方向）平移，此时锁定拉杆2右端就相对按钮1右移并脱出限位凹槽1d，直线驱动器4断电，然后锁定拉杆2右端就在自身重力作用下，沿着第二滑槽1b与第三滑槽1c接通处的阶梯型导向台阶1e导向滑动到第三滑槽1c中，此时锁定拉杆2解除对按钮1上限位凹槽1d处的锁定（按钮解锁），按钮1在传动轮61与操作机构的反推力下往右（分闸方向）滑动弹出断路器外壳7，断路器分闸成功。

至于手动分合闸，则如常规方式一样，手动推拉按钮1，利用按钮1带动操作机构动作，即可实现断路器分合闸。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：

本实施例所用的直线驱动器4为直线电机，选用常规的直线电机，其主要直线电机的动子的滑动来拉动按钮1向左（向合闸方向）平移，即直线电机的动子与按钮1左端连接，直线电机通电后，动子向左滑动并拉动按钮1向左（向合闸方向）移动，带动执行机构6动作，进而推动操作机构合闸。

其自动合闸原理与自动分闸原理与实施例同样的原理。

自动合闸时，直线电机先通电拉动按钮1左移，推动操作机构合闸，同样，锁定拉杆2右端由第一滑槽1a滑入第二滑槽1b，之后直线电机断电，动子处于自由活动状态（可在按钮1拉动下滑动），按钮1在传动轮61与操作机构的反推力下往右（分闸方向）滑动一定距离(带动直线电机动子滑动），使锁定拉杆2右端刚好卡在限位凹槽1d，按钮1即被锁定，完成合闸。

自动分闸时，直线电机先通电拉动按钮1左移一定距离，锁定拉杆2右端相对向右移并脱出限位凹槽1d，直线电机断电，然后锁定拉杆2右端就在自身重力作用下，沿着第二滑槽1b与第三滑槽1c接通处的阶梯型导向台阶1e导向滑动到第三滑槽1c中，此时锁定拉杆2解除对按钮1上限位凹槽1d处的锁定（按钮解锁），按钮1在传动轮61与操作机构的反推力下往右（分闸方向）滑动弹出断路器外壳7，断路器分闸成功。

实施例3：

本实施例与实施例1或实施例2的区别在于：

为了使锁定拉杆2在导向滑槽内循环滑动过程中，始终保持与导向滑槽底部的可靠接触。

所述智能微型断路器按钮机构还包括拉杆弹簧3，所述拉杆弹簧3一端安装在断路器外壳7内壁上，另一端压在锁定拉杆2上（压在锁定拉杆2左端）。

本实用新型其它未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本实用新型的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能微型断路器按钮机构,包括安装在断路器外壳内的基座与滑动安装在基座上的按钮，所述按钮与断路器操作机构联动，其特征在于:在按钮侧面设有导向滑槽；在基座上安装有直线驱动器与锁定拉杆；所述直线驱动器与按钮联动并能带动按钮在基座上朝着断路器合闸方向平移；所述锁定拉杆一端转动安装在基座上预设的孔内，另一端与导向滑槽配合并能在合闸时锁定按钮。

2.根据权利要求1所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:所述导向滑槽为设置在按钮前侧面的闭环槽，其由第一滑槽、第二滑槽、第三滑槽构成，其中第一滑槽倾斜设置在导向滑槽左侧，第二滑槽设置在导向滑槽右侧，第三滑槽设置在导向滑槽下侧；第一滑槽上端与第二滑槽上端接通，第二滑槽下端与第三滑槽右端接通，第三滑槽左端与第一滑槽下端接通；所述第二滑槽用于在合闸时锁定按钮；所述锁定拉杆右端设置在导向滑槽内并能在导向滑槽内顺时针循环滑动。

3.根据权利要求2所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:第二滑槽左侧壁向左凹陷形成限位凹槽。

4.根据权利要求3所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:第二滑槽的深度大于第一滑槽上端的深度，第三滑槽的深度大于第二滑槽的深度；第一滑槽下端的深度大于第三滑槽的深度；

在第一滑槽与第二滑槽接通处、第二滑槽与第三滑槽接通处、第三滑槽与第一滑槽接通处分别设有阶梯型的导向台阶；所述导向台阶由深度小的滑槽向深度大的滑槽方向倾斜。

5.根据权利要求2所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:所述第一滑槽与第二滑槽接通处的导向台阶数量为两个且沿第一滑槽至第二滑槽方向排列。

6.根据权利要求2所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:所述导向滑槽呈b型结构。

7.根据权利要求1所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:所述直线驱动器为电磁驱动器或直线电机。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:所述按钮通过执行机构与断路器操作机构联动；所述执行机构包括传动轮、第一连杆、第二连杆；

所述传动轮通过预设在其中心的轮轴转动安装在基座上，在传动轮边沿上设置有第一连接孔与第二连接孔；

所述第一连杆左端与断路器操作机构转动连接，右端与第一连接孔转动连接；

所述第二连杆左端与第二连接孔转动连接，右端与按钮左端预设的安装孔转动连接。

9.根据权利要求8所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:所述执行机构还包括扭簧，所述扭簧套设在传动轮的轮轴上并位于传动轮与基座之间，扭簧的其中一个扭臂安装在传动轮上，另一个扭臂安装在基座上。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的智能微型断路器按钮机构,其特征在于:还包括拉杆弹簧，所述拉杆弹簧一端安装在断路器外壳内壁上，另一端压在锁定拉杆上。

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