本實(shí)用新型涉及低壓電器自動(dòng)開(kāi)關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電能表外置斷路器中合閘操作機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著斷路器各項(xiàng)指標(biāo)的不斷提高，使得斷路器的應(yīng)用場(chǎng)合也越來(lái)越廣。尤其是在低壓供電領(lǐng)域，國(guó)家電網(wǎng)對(duì)斷路器的能耗、可靠性、機(jī)械壽命以及抗干擾等性能方面有了更高的要求。為了滿足斷路器的更高性能的要求，國(guó)內(nèi)許多廠家對(duì)斷路器進(jìn)行了改進(jìn)。例如，公知申請(qǐng)?zhí)枮?01410837346.7的《一種用于微型斷路器的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)》和申請(qǐng)?zhí)枮?01310220676.7的《一種斷路器的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)》等展示的產(chǎn)品，通過(guò)采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)實(shí)行自動(dòng)合閘和自動(dòng)分閘的功能。上述斷路器雖有很多特點(diǎn)，但其操作機(jī)構(gòu)仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不足的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配合緊湊、性能可靠的電能表外置斷路器的合閘操作機(jī)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種電能表外置斷路器中合閘操作機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、操作手柄、連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和操作手柄的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接的線路板，線路板與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接，其特征在于：所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的輸出齒輪嚙合的主動(dòng)齒輪，該主動(dòng)齒輪上設(shè)有同軸設(shè)置的傘形齒輪和直齒齒輪，主動(dòng)齒輪通過(guò)傘形齒輪與輸出齒輪嚙合，主動(dòng)齒 輪通過(guò)直齒齒輪嚙合有平面從動(dòng)輪，平面從動(dòng)輪通過(guò)定位軸與操作手柄聯(lián)動(dòng)連接。

上述結(jié)構(gòu)中，齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中齒輪的行程與若干極小型斷路器的操作手柄的合閘行程相等，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)輸出齒輪與傘形齒輪嚙合，同時(shí)直齒齒輪將動(dòng)力傳遞到平面從動(dòng)輪上，平面從動(dòng)輪帶動(dòng)操作手柄動(dòng)作，完成電動(dòng)合閘功能。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述平面從動(dòng)輪和操作手柄之間還設(shè)有用于限制手柄單向操作的逆向鎖定裝置。

上述結(jié)構(gòu)中，合閘操作機(jī)構(gòu)在處于分閘的情況下具有鎖定手柄不能手動(dòng)合閘的優(yōu)點(diǎn)，避免小型斷路器在欠費(fèi)時(shí)被人為通過(guò)手動(dòng)合閘。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述逆向鎖定裝置包括帶有連接軸的撥動(dòng)輪，該撥動(dòng)輪外周設(shè)有撥動(dòng)塊，所述平面從動(dòng)輪朝向操作手柄的端面開(kāi)設(shè)有可供撥動(dòng)輪嵌設(shè)的齒輪安裝槽，該齒輪安裝槽內(nèi)壁設(shè)有擋塊，擋塊位于撥動(dòng)塊后方位置，該擋塊隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)可驅(qū)動(dòng)撥動(dòng)塊帶動(dòng)操作手柄單向操作，擋塊隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)與撥動(dòng)塊脫開(kāi)配合關(guān)系。

上述結(jié)構(gòu)中，擋塊位于撥動(dòng)塊后方，此處的前方和后方是以平面從動(dòng)輪隨著電機(jī)正轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?yàn)闇?zhǔn)，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，平面從動(dòng)輪通過(guò)擋塊推動(dòng)撥動(dòng)塊帶動(dòng)操作手柄運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)合閘操作；合閘動(dòng)作完成后，由于主動(dòng)齒輪上的導(dǎo)電彈片隨著主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電彈片與線路板接觸或斷開(kāi)進(jìn)而傳遞電信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，平面從動(dòng)輪與撥動(dòng)輪脫開(kāi)配合關(guān)系，保持手柄位置，撥動(dòng)輪退回原位以便斷路器在短路或過(guò)載時(shí)自由跳閘。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述撥動(dòng)輪上設(shè)有對(duì)稱設(shè)置的2個(gè)撥動(dòng)塊，齒輪安裝槽內(nèi)壁相應(yīng)設(shè)有2個(gè)擋塊，該擋塊呈倒錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)設(shè)置，撥動(dòng)塊外周面具有與齒輪安裝槽內(nèi)壁適配的凸弧邊，所述擋塊外邊緣具有與撥動(dòng)輪外周面適配的內(nèi)凹弧邊。

上述結(jié)構(gòu)中，撥動(dòng)輪通過(guò)2個(gè)撥動(dòng)塊與平面從動(dòng)輪背面的齒輪安裝槽內(nèi)壁的2個(gè)擋塊對(duì)應(yīng)，形成穩(wěn)定的配合關(guān)系。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述撥動(dòng)輪上的連接軸開(kāi)設(shè)有限位軸孔，平面從動(dòng)輪上設(shè)有與限位軸孔形狀一致且同軸等徑的軸孔，所述定位軸穿過(guò)平面從動(dòng)輪、連接軸后與操作手柄形成周向定位配合。

上述結(jié)構(gòu)中，平面從動(dòng)輪、撥動(dòng)輪與操作手柄之間通過(guò)定位軸連接形成聯(lián)動(dòng)配合關(guān)系，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將動(dòng)力通過(guò)平面從動(dòng)齒輪和撥動(dòng)輪傳遞到操作手柄，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘功能。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述撥動(dòng)輪上連接軸的限位軸孔以及平面從動(dòng)輪上的軸孔均呈三角形結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述定位軸為與限位軸孔以及平面從動(dòng)輪上的軸孔形狀一致的三角軸結(jié)構(gòu)。

上述結(jié)構(gòu)中，鋼質(zhì)三角軸與若干極小型斷路器的操作手柄以及與撥動(dòng)輪連接軸、平面從動(dòng)齒輪中心三角軸孔貫穿聯(lián)動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘、跳閘功能。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述主動(dòng)齒輪的背面嵌設(shè)有與線路板電連接的導(dǎo)電彈片，該導(dǎo)電彈片隨著主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)與線路板間隙性滑移接觸。

上述結(jié)構(gòu)中，主動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)通過(guò)與其同步旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)電彈片傳遞到線路板，并由線路板輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)生正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合閘、分閘或跳閘保持等功能。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述導(dǎo)電彈片為中間凸起的弓形結(jié)構(gòu)。

上述結(jié)構(gòu)中，主動(dòng)齒輪背面的圍邊內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電彈片與線路板貼面滑動(dòng)接觸，導(dǎo)電彈片呈弓形，其凸起部分對(duì)線路板保持彈性壓力，導(dǎo)電彈片隨著主動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生同步旋轉(zhuǎn)，并將主動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)傳遞給線路板，線路板輸出電信號(hào)傳遞到驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng) 電機(jī)達(dá)正、反轉(zhuǎn)一定角度而實(shí)現(xiàn)斷路器的合、分閘以及跳閘保持等功能。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有錐形輸出齒輪，所述主動(dòng)齒輪包括齒輪端面，該齒輪端面邊緣設(shè)有傘形齒條，所述直齒齒輪設(shè)置于齒輪端面中心。

上述結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)錐形輸出齒輪與傘形齒條配合并由同軸設(shè)置的直齒齒輪傳遞到平面從動(dòng)齒輪上。

采用上述方案，本實(shí)用新型通過(guò)齒輪傳動(dòng)組件將驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)力傳遞到操作手柄實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘，齒輪傳動(dòng)組件通過(guò)撥動(dòng)輪以及連接軸與操作手柄聯(lián)動(dòng)配合同時(shí)使得該操作手柄操作，而當(dāng)用戶欠費(fèi)后電路板傳遞信號(hào)給電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)組件傳動(dòng)使得撥動(dòng)凸臺(tái)推動(dòng)脫扣杠桿的操作端上翹，從而觸動(dòng)小型斷路器的脫扣針上移，使若干極斷路器跳閘，撥動(dòng)凸臺(tái)推動(dòng)脫扣杠桿操作端停止在上翹脫扣狀態(tài)，若用戶人為手動(dòng)合閘雖能動(dòng)作手柄合閘但斷路器觸頭依然保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)，當(dāng)用戶交費(fèi)后，線路板傳遞相反的信號(hào)給電機(jī)，使得電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)手柄動(dòng)作，才可以實(shí)現(xiàn)再次電動(dòng)合閘；齒輪齒輪傳動(dòng)組件通過(guò)安裝于主動(dòng)齒輪背面的導(dǎo)電彈片將齒輪傳動(dòng)組件的旋轉(zhuǎn)位置傳遞到線路板，并由線路板輸出信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；上述電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，部件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配合緊湊、性能可靠。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)分解圖；

附圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例齒輪傳動(dòng)組件與操作手柄的連接結(jié)構(gòu)爆炸圖；

附圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例齒輪傳動(dòng)組件與操作手柄的連接結(jié)構(gòu)剖視圖；

附圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例齒輪傳動(dòng)組件與操作手柄的連接結(jié)構(gòu)主視圖；

附圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例主動(dòng)齒輪與導(dǎo)電彈片的安裝結(jié)構(gòu)圖；

附圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例平面從動(dòng)輪背面的結(jié)構(gòu)示意圖；

驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、輸出齒輪11、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、主動(dòng)齒輪21、傘形齒輪211、直齒齒輪212、圍邊214、平面從動(dòng)輪22、齒輪安裝槽221、擋塊222、內(nèi)凹弧邊222a、軸孔223、定位軸3、線路板41、導(dǎo)電彈片42、撥動(dòng)輪5、撥動(dòng)塊51、凸弧邊511、連接軸52、限位軸孔521、操作手柄8、殼體9。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如圖1-6所示是電能表外置斷路器，包括殼體9和電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)包括合閘操作機(jī)構(gòu)，該合閘操作機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、操作手柄8、連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和操作手柄8的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2電連接的線路板41，線路板41與驅(qū)動(dòng)電機(jī)1電連接，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)1上的輸出齒輪11嚙合的主動(dòng)齒輪21，該主動(dòng)齒輪21上設(shè)有同軸設(shè)置的傘形齒輪211和直齒齒輪212，主動(dòng)齒輪21通過(guò)傘形齒輪211與輸出齒輪11嚙合，主動(dòng)齒輪21通過(guò)直齒齒輪212嚙合有平面從動(dòng)輪22，平面從動(dòng)輪22通過(guò)定位軸3與操作手柄8聯(lián)動(dòng)連接。齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中齒輪的行程與若干極小型斷路器的操作手柄8的合閘行程相等，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1通過(guò)輸出齒輪11與傘形齒輪211嚙合，同時(shí)直齒齒輪212將動(dòng)力傳遞到平面從動(dòng)輪22上，平面從動(dòng)輪22帶動(dòng)操作手柄8動(dòng)作，完成電動(dòng)合閘功能。

上述平面從動(dòng)輪22和操作手柄8之間還設(shè)有用于限制手柄單向操作的逆向鎖定裝置。合閘操作機(jī)構(gòu)在處于分閘的情況下具有鎖定手柄不能手動(dòng)合閘的優(yōu)點(diǎn)，避免小型斷路器在欠費(fèi)時(shí)被人為通過(guò)手動(dòng)合閘。

上述逆向鎖定裝置包括帶有連接軸52的撥動(dòng)輪5，該撥動(dòng)輪5外周設(shè)有撥動(dòng)塊51，平面從動(dòng)輪22朝向操作手柄8的端面開(kāi)設(shè)有可供撥動(dòng)輪5嵌設(shè)的齒輪安裝槽221，該齒輪安裝槽221內(nèi)壁設(shè)有擋塊222， 擋塊222位于撥動(dòng)塊51后方位置，該擋塊222隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)1正轉(zhuǎn)可驅(qū)動(dòng)撥動(dòng)塊51帶動(dòng)操作手柄8單向操作，擋塊222隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)1反轉(zhuǎn)與撥動(dòng)塊51脫開(kāi)配合關(guān)系。擋塊222位于撥動(dòng)塊51后方，此處的前方和后方是以平面從動(dòng)輪22隨著電機(jī)正轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?yàn)闇?zhǔn)，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，平面從動(dòng)輪22通過(guò)擋塊222推動(dòng)撥動(dòng)塊51帶動(dòng)操作手柄8運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)合閘操作；合閘動(dòng)作完成后，由于主動(dòng)齒輪21上的導(dǎo)電彈片42隨著主動(dòng)齒輪21轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電彈片42與線路板41接觸或斷開(kāi)進(jìn)而傳遞電信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)1開(kāi)始反轉(zhuǎn)，平面從動(dòng)輪22與撥動(dòng)輪5脫開(kāi)配合關(guān)系，保持手柄位置，撥動(dòng)輪5退回原位以便斷路器在短路或過(guò)載時(shí)自由跳閘。上述撥動(dòng)輪5上設(shè)有對(duì)稱設(shè)置的2個(gè)撥動(dòng)塊51，齒輪安裝槽221內(nèi)壁相應(yīng)設(shè)有2個(gè)擋塊222，該擋塊222呈倒錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)設(shè)置，撥動(dòng)塊51外周面具有與齒輪安裝槽221內(nèi)壁適配的凸弧邊511，擋塊222外邊緣具有與撥動(dòng)輪5外周面適配的內(nèi)凹弧邊222a。撥動(dòng)輪5通過(guò)2個(gè)撥動(dòng)塊51與平面從動(dòng)輪22背面的齒輪安裝槽221內(nèi)壁的2個(gè)擋塊222對(duì)應(yīng)，形成穩(wěn)定的配合關(guān)系。

上述撥動(dòng)輪5上的連接軸52開(kāi)設(shè)有限位軸孔521，平面從動(dòng)輪22上設(shè)有與限位軸孔521形狀一致且同軸等徑的軸孔223，定位軸3穿過(guò)平面從動(dòng)輪22、連接軸52后與操作手柄8形成周向定位配合。平面從動(dòng)輪22、撥動(dòng)輪5與操作手柄8之間通過(guò)定位軸3連接形成聯(lián)動(dòng)配合關(guān)系，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1將動(dòng)力通過(guò)平面從動(dòng)齒輪和撥動(dòng)輪5傳遞到操作手柄8，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘功能。

上述撥動(dòng)輪5上連接軸52的限位軸孔521以及平面從動(dòng)輪22上的軸孔223均呈三角形結(jié)構(gòu)設(shè)置，定位軸3為與限位軸孔521以及平面從動(dòng)輪22上的軸孔223形狀一致的三角軸3結(jié)構(gòu)。鋼質(zhì)三角軸3與若干極小型斷路器的操作手柄8以及與撥動(dòng)輪5連接軸52、平面從動(dòng)齒輪中心三角軸3孔223貫穿聯(lián)動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘、跳閘功能。

上述主動(dòng)齒輪21的背面嵌設(shè)有與線路板41電連接的導(dǎo)電彈片42，該導(dǎo)電彈片42隨著主動(dòng)齒輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)與線路板41間隙性滑移接 觸。主動(dòng)齒輪21的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)通過(guò)與其同步旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)電彈片42傳遞到線路板41，并由線路板41輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)1發(fā)生正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合閘、分閘或跳閘保持等功能。

上述導(dǎo)電彈片42為中間凸起的弓形結(jié)構(gòu)。主動(dòng)齒輪21背面的圍邊214內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電彈片42與線路板41貼面滑動(dòng)接觸，導(dǎo)電彈片42呈弓形，其凸起部分對(duì)線路板41保持彈性壓力，導(dǎo)電彈片42隨著主動(dòng)齒輪21的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生同步旋轉(zhuǎn)，并將主動(dòng)齒輪21的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)傳遞給線路板41，線路板41輸出電信號(hào)傳遞到驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)1達(dá)正、反轉(zhuǎn)一定角度而實(shí)現(xiàn)斷路器的合、分閘以及跳閘保持等功能。

上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的輸出軸上設(shè)有錐形輸出齒輪11，主動(dòng)齒輪21包括齒輪端面，該齒輪端面邊緣設(shè)有傘形齒條，直齒齒輪212設(shè)置于齒輪端面中心。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1通過(guò)錐形輸出齒輪11與傘形齒條配合并由同軸設(shè)置的直齒齒輪212傳遞到平面從動(dòng)齒輪上。

本實(shí)用新型通過(guò)齒輪傳動(dòng)組件將驅(qū)動(dòng)電機(jī)1動(dòng)力傳遞到操作手柄8實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘，齒輪傳動(dòng)組件通過(guò)撥動(dòng)輪5以及連接軸52與操作手柄8聯(lián)動(dòng)配合同時(shí)使得該操作手柄8操作；齒輪傳動(dòng)組件通過(guò)安裝于主動(dòng)齒輪21背面的導(dǎo)電彈片42將齒輪傳動(dòng)組件的旋轉(zhuǎn)位置傳遞到線路板41，并由線路板41輸出信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，進(jìn)而控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；上述電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，部件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配合緊湊、性能可靠。本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容，可以采用其他多種具體實(shí)施方式實(shí)施本實(shí)用新型的，或者凡是采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和思路，做簡(jiǎn)單變化或更改的，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。