小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，樞轉(zhuǎn)安裝在殼體上的手柄通過與連桿的第二端的鉸鏈聯(lián)接對(duì)連桿提供驅(qū)動(dòng)力，與跳扣鉸鏈聯(lián)接的杠桿和鎖扣通過復(fù)合鉸鏈與殼體聯(lián)接。連桿的第一端上有軸承，該軸承在杠桿上的分力槽內(nèi)可來回移動(dòng)，殼體上可設(shè)限制面，跳扣上設(shè)有與分力槽或者與限制面共同可對(duì)軸承形成約束的受力槽。連桿的驅(qū)動(dòng)力受杠桿和跳扣或殼體和跳扣的共同約束分為第一和第二分力，鎖扣上設(shè)有與跳扣上的跳扣齒可分離式搭接的鎖扣齒，通過鎖扣齒與跳扣齒的搭接或者分離，鎖扣實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿、跳扣和連桿第一端上的軸承的整體鎖定或者解鎖，鎖扣通過由鎖扣齒與跳扣齒搭接形成的搭接點(diǎn)提供作用于跳扣上的鎖扣力，連桿的驅(qū)動(dòng)力的第二分力通過平衡機(jī)構(gòu)與鎖扣力平衡。
【專利說明】小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)小型斷路器的閉合，斷開及脫扣操作。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有小型斷路器作為線路保護(hù)的低壓電器已得到了廣泛的運(yùn)用，伴隨小型斷路器的發(fā)展，對(duì)其的性能要求也越來越高，其中高分?jǐn)嗄芰痛箢~定電流是涉及產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要性能要求之一。然而，由于更高分?jǐn)嗄芰透蟮念~定電流規(guī)格，導(dǎo)致了小型斷路器內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)力增大，但另一方面，為了保證斷路器動(dòng)作的穩(wěn)定性和可靠性，要求斷路器動(dòng)作的脫扣力更小。在現(xiàn)有的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)中，普遍采用由手柄、U形桿、杠桿、跳扣、鎖扣構(gòu)成的平面連桿結(jié)構(gòu)，跳扣和鎖扣分別與杠桿鉸鏈連接，U形桿的兩端分別與手柄和跳扣鉸鏈連接，杠桿彈簧的彈力作用于桿桿。脫扣力是指觸動(dòng)鎖扣解鎖而致使操作機(jī)構(gòu)脫扣所需的力，確保操作機(jī)構(gòu)可靠脫扣需滿足脫扣力大于鎖扣作用于跳扣的鎖扣力。在操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不變的情況下，驅(qū)動(dòng)力的增大必然導(dǎo)致鎖扣力的增大，而鎖扣力的增大必然要求脫扣力增大，否則不能保證正常脫扣?？梢婒?qū)動(dòng)力增大與脫扣力減小是一對(duì)矛盾，所以要同時(shí)獲得驅(qū)動(dòng)力大和脫扣力小的效果，這對(duì)斷路器的操作機(jī)構(gòu)提出了更高的要求。
[0003]現(xiàn)有普遍采用由手柄、U形桿、杠桿、跳扣、鎖扣構(gòu)成的平面連桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，如名稱為“自由脫扣的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)”的200820041555號(hào)實(shí)用新型專利，這種操作機(jī)構(gòu)的工作原理是:在跳扣和鎖扣嚙合鎖定時(shí)，跳扣、鎖扣和杠桿三者相互制約不能自由運(yùn)動(dòng)并由此鎖定為一個(gè)整體，作用于手柄上的操作力通過U形桿兩端的兩個(gè)鉸鏈傳遞于所述整體，即由U形桿作用于跳扣的驅(qū)動(dòng)力能傳遞給杠桿，并且該驅(qū)動(dòng)力能克服杠桿彈簧的彈力驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)以完成合閘操作。在合閘狀態(tài)下，該驅(qū)動(dòng)力與杠桿彈簧的彈力平衡；當(dāng)跳扣和鎖扣分離解鎖時(shí)，跳扣和鎖扣能相對(duì)于杠桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由此使跳扣不能向杠桿傳遞驅(qū)動(dòng)力，由于杠桿上失去了平衡杠桿彈簧的彈力的驅(qū)動(dòng)力，所以杠桿在杠桿彈簧的彈力作用下會(huì)回轉(zhuǎn)并執(zhí)行脫扣跳閘動(dòng)作。在現(xiàn)有的操作機(jī)構(gòu)中，U形桿的一端套在跳扣上，在機(jī)構(gòu)的脫扣過程中，跳扣始終和U形桿一同轉(zhuǎn)動(dòng)，而不碰到鎖扣，因此限制了跳扣的尺寸，導(dǎo)致跳扣轉(zhuǎn)化力的比例偏小，一旦增大斷路器的復(fù)位力和觸頭壓力，脫扣力將超出適用范圍。顯然，現(xiàn)有的操作機(jī)構(gòu)不可能同時(shí)獲得驅(qū)動(dòng)力大和脫扣力小的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，通過整體結(jié)構(gòu)的合理巧妙改進(jìn)，可同時(shí)獲得驅(qū)動(dòng)力大和脫扣力小的效果，同時(shí)還妥善解決了摩擦阻力對(duì)操作機(jī)構(gòu)的脫扣動(dòng)作性能的影響問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)采用了如下技術(shù)方案。
[0006]根據(jù)第一種實(shí)施方式，包括樞轉(zhuǎn)安裝在該斷路器的殼體10上的手柄1、通過復(fù)合鉸鏈FJ共同聯(lián)接于殼體10的杠桿3和鎖扣5、通過鉸鏈軸ZO與杠桿3鉸鏈連接的跳扣4，以及連桿2、杠桿彈簧6、跳扣復(fù)位彈簧7、鎖扣復(fù)位彈簧和手柄復(fù)位彈簧。其中，所述的杠桿3上設(shè)有分力槽31，所述的連桿2的第一端21上設(shè)有可在該分力槽31內(nèi)來回移動(dòng)的軸承8，所述的跳扣4上設(shè)有與所述的分力槽31共同可對(duì)軸承8形成約束的受力槽42 ;所述的手柄I通過與連桿2的第二端22的鉸鏈連接向連桿2提供驅(qū)動(dòng)力F，該驅(qū)動(dòng)力F受杠桿3和跳扣4的共同約束分為作用在杠桿3上的第一分力Fl和作用在跳扣4上的第二分力F2。所述的鎖扣5上設(shè)有與跳扣4上的跳扣齒41可分尚式搭接的鎖扣齒51,通過鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接或者分離，鎖扣5實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21的軸承8的整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣5通過由鎖扣齒51與跳扣齒41搭接形成的搭接點(diǎn)DO提供作用于跳扣4上的鎖扣力Fs，所述的作用在跳扣4上第二分力F2通過平衡機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)與所述的鎖扣力Fs的平衡。
[0007]另外優(yōu)選采用的一種結(jié)構(gòu)是，所述的整體鎖定是指鎖扣齒51與跳扣齒41搭接使得分力槽31和受力槽4對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8形成共同約束，并且分力槽31對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，受力槽42對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，第二分力F2與鎖扣5作用于跳扣4的鎖扣力Fs平衡；所述的解鎖是指鎖扣齒51與跳扣齒41分離使得分力槽31和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8的約束被解除，并且鎖扣5對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2上的軸承8解除鎖定，軸承8保留在分力槽31內(nèi)、并能在分力槽31內(nèi)移動(dòng)。
[0008]優(yōu)選采用的另一種結(jié)構(gòu)是，所述的軸承8為滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)環(huán)81、外環(huán)82和多個(gè)滾動(dòng)體80，內(nèi)環(huán)81與連桿2的第一端21固定連接，在整體鎖定狀態(tài)下跳扣4上的受力槽42和杠桿3上的分力槽31同時(shí)與外環(huán)82接觸并共同對(duì)外環(huán)82形成約束，在解鎖狀態(tài)下外環(huán)82能在受力槽42和分力槽31內(nèi)滾動(dòng)。
[0009]根據(jù)第二種實(shí)施方式，包括樞轉(zhuǎn)安裝在該斷路器的殼體10上的手柄1、通過復(fù)合鉸鏈FJ共同聯(lián)接于殼體10的杠桿3和鎖扣5、通過鉸鏈軸ZO與杠桿3鉸鏈連接的跳扣4，以及連桿2、杠桿彈簧6、跳扣復(fù)位彈簧7、鎖扣復(fù)位彈簧和手柄復(fù)位彈簧。其中，所述的殼體10上設(shè)有限制面101，連桿2的第一端21上設(shè)有軸承8，跳扣4上設(shè)有與限制面101共同可對(duì)軸承8形成約束的受力槽42，杠桿3和/或殼體10上設(shè)有限定軸承8移動(dòng)軌跡的導(dǎo)向槽301，軸承8在該導(dǎo)向槽301內(nèi)可來回移動(dòng)。所述的手柄I通過與連桿2的第二端22的鉸鏈連接向連桿2提供驅(qū)動(dòng)力F，該驅(qū)動(dòng)力F受殼體10和跳扣4的共同約束分為作用在殼體10上的第一分力Fl和作用在跳扣4上的第二分力F2。所述的鎖扣5上設(shè)有與跳扣4上的跳扣齒41可分離式搭接的鎖扣齒51,通過鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接或者分離,鎖扣5實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21的軸承8的整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣5通過由鎖扣齒51與跳扣齒41搭接形成的搭接點(diǎn)DO提供作用于跳扣4上的鎖扣力Fs，所述的作用在跳扣4上第二分力F2通過平衡機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)與所述的鎖扣力Fs的平衡。
[0010]另外優(yōu)選采用的一種結(jié)構(gòu)是，所述的整體鎖定是指鎖扣齒51與跳扣齒41搭接使得限制面101和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8形成共同約束，并且限制面101對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，受力槽42對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，第二分力F2與鎖扣5作用于跳扣4的鎖扣力Fs平衡；所述的解鎖是指鎖扣齒51與跳扣齒41分離分使得限制面101和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8的約束被解除，鎖扣5對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2上的軸承8解除鎖定，軸承8保留在引導(dǎo)槽301內(nèi)、并能在引導(dǎo)槽301內(nèi)移動(dòng)。
[0011]還優(yōu)選采用的另一種結(jié)構(gòu)是，所述的軸承8為滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)環(huán)81、外環(huán)82和多個(gè)滾動(dòng)體80，內(nèi)環(huán)81與連桿2的第一端21固定連接，在整體鎖定狀態(tài)下跳扣4上的受力槽42和殼體10上的限制面101同時(shí)與外環(huán)82接觸并共同對(duì)外環(huán)82形成約束，在解鎖狀態(tài)下外環(huán)82能在限制面101上和受力槽42、引導(dǎo)槽301內(nèi)滾動(dòng)。
[0012]此外，第一種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式都可采用的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是，所述的平衡機(jī)構(gòu)為力矩平衡機(jī)構(gòu)，包括以跳扣4上的鉸鏈軸ZO為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的支點(diǎn)、第二分力F2相對(duì)于所述支點(diǎn)ZO的第一力臂LI以及鎖扣力Fs相對(duì)于所述支點(diǎn)ZO的第二力臂L2，并且第二力臂L2大于第一力臂LI。進(jìn)而，所述的鎖扣力Fs相對(duì)于跳扣4上的第二力臂L2為所述的驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2相對(duì)于跳扣4上的第一力臂LI的5至10倍。
[0013]此外，第一種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式都可采用的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是，所述的復(fù)合鉸鏈FJ包括形成在杠桿3上的I個(gè)銷孔32、形成在鎖扣5上的2個(gè)同軸孔50和I個(gè)插入銷孔32和同軸孔50內(nèi)的銷軸，并且所述的銷軸與銷孔32、同軸孔50轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
[0014]此外，第一種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式都可采用的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是，所述的跳扣復(fù)位彈簧7的兩端分別與杠桿3、跳扣4連接，所述的鎖扣復(fù)位彈簧的兩端分別與杠桿3、鎖扣5連接，所述的手柄復(fù)位彈簧作用于手柄I的彈性力矩Mb的方向、跳扣復(fù)位彈簧7作用于跳扣4的彈性力矩Mt的方向與杠桿彈簧6作用于杠桿3的彈性力矩Mg的方向相同，鎖扣復(fù)位彈簧作用于鎖扣5的彈性力矩Ms的方向與杠桿彈簧6作用于杠桿3的彈性力矩Mg的方向相反。
[0015]采用上述任一種技術(shù)方案，本實(shí)用新型通過分力原理，使操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力通過U形連桿作用于跳扣上的力僅是驅(qū)動(dòng)力的分力，另一方面使鎖扣的鎖扣力在跳扣上的力臂加大，而連桿在跳扣上的驅(qū)動(dòng)力的分力的力臂減小，即通過杠桿原理使得鎖扣作用于跳扣的鎖扣力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所述的驅(qū)動(dòng)力的分力。此外，由于U形連桿與跳扣之間的相對(duì)位移不可避免存在摩擦阻力，該摩擦阻力影響脫扣動(dòng)作的靈敏度和可靠性，所以本實(shí)用新型通過軸承結(jié)構(gòu)大幅度減小連桿與跳扣之間相對(duì)位移的摩擦力，在采用分力原理和力矩平衡方式的同時(shí)，還妥善解決了摩擦阻力對(duì)操作機(jī)構(gòu)的脫扣動(dòng)作性能的影響問題，從而實(shí)現(xiàn)在增加操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，使脫扣機(jī)構(gòu)對(duì)于鎖扣的脫扣力仍然保持在理想的范圍，甚至還可大幅度減小脫扣力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)的第一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0017]圖2是圖1所示的實(shí)施例的操作機(jī)構(gòu)的裝配關(guān)系立體示意圖。
[0018]圖3是圖1所示的實(shí)施例的操作機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)及力系分布平面示意圖。
[0019]圖4、5分別是圖1所示的實(shí)施例的操作機(jī)構(gòu)在脫扣過程中各運(yùn)動(dòng)件的位置狀態(tài)示意圖。
[0020]圖6是本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)及力系分布平面示意圖。
[0021]圖7是圖2中的B局部放大圖，示出了可適用于兩種實(shí)施方式的軸承8的外形結(jié)構(gòu)。
[0022]圖8是圖7剖視圖，示出了軸承8的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及與連桿2的第一端21的固定連接結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖1至8給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)不限于以下實(shí)施例的描述。
[0024]在圖1-8中給出了本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)的兩個(gè)不同的實(shí)施例，其中，圖1至圖5給出了第一個(gè)實(shí)施例，圖6給出了第二個(gè)實(shí)施例，這兩個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于它們采用的分力結(jié)構(gòu)方式不同。圖3中示出了第一種實(shí)施方式的分力結(jié)構(gòu)方式和力矩平衡方式的結(jié)構(gòu):由杠桿3上分力槽31和跳扣4上的受力槽42共同約束連桿2的第一端21上的軸承8，手柄I作用于連桿2的驅(qū)動(dòng)力F受共同約束分為作用在杠桿3上的第一分力Fl和作用在跳扣4上的第二分力F2。圖6中示出了第二種實(shí)施方式的分力結(jié)構(gòu)方式和力矩平衡方式的結(jié)構(gòu):由殼體10上形成的限制面301和跳扣4上的受力槽42共同約束連桿2的第一端21上的軸承8，手柄I作用于連桿2的驅(qū)動(dòng)力F受共同約束分為作用在殼體10上的第一分力Fl和作用在跳扣4上的第二分力F2。參見圖3和圖6，本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，由樞轉(zhuǎn)安裝在殼體上的手柄通過與連桿的第二端的鉸鏈聯(lián)接對(duì)連桿提供驅(qū)動(dòng)力，與跳扣鉸鏈聯(lián)接的杠桿和鎖扣通過復(fù)合鉸鏈與殼體聯(lián)接。連桿的第一端上有軸承，該軸承在杠桿上的分力槽內(nèi)可來回移動(dòng)，在殼體上也可設(shè)限制面，跳扣上設(shè)有與分力槽或者與限制面共同可對(duì)軸承形成約束的受力槽。連桿的驅(qū)動(dòng)力受杠桿和跳扣或殼體和跳扣的共同約束分為第一和第二分力，鎖扣上設(shè)有與跳扣上的跳扣齒可分離式搭接的鎖扣齒，通過鎖扣齒與跳扣齒的搭接或者分離，鎖扣實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿、跳扣和連桿第一端上的軸承的整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣通過由鎖扣齒與跳扣齒搭接形成的搭接點(diǎn)提供作用于跳扣上的鎖扣力，連桿的驅(qū)動(dòng)力的第二分力通過平衡機(jī)構(gòu)與鎖扣力平衡。本實(shí)用新型的操作機(jī)構(gòu)由于將連桿的工作桿使用軸承的方式，增加了一個(gè)可繞自身轉(zhuǎn)動(dòng)的局部自由度，這樣在與跳扣產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)時(shí),可以通過滾動(dòng)方式進(jìn)行，因滾動(dòng)摩擦系數(shù)大大小于滑動(dòng)摩擦系數(shù),這樣，即使可用摩擦系數(shù)的上限值很小，仍然可保證操作機(jī)構(gòu)的正常動(dòng)作。連桿受杠桿和跳扣或者殼體和跳扣兩個(gè)零件的作用，通過改變兩個(gè)受力面的方向，可調(diào)整機(jī)構(gòu)脫扣力的大小。而且對(duì)于跳扣來說，可以通過減小摩擦力力臂的大小，或者增大推力的力臂，均可以達(dá)到使可用摩擦系數(shù)上限增加的效果。
[0025]參見圖1至圖8，本實(shí)用新型的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)包括殼體10、樞轉(zhuǎn)安裝在殼體10上的手柄1、通過復(fù)合鉸鏈FJ共同聯(lián)接于殼體10的杠桿3和鎖扣5、通過鉸鏈軸ZO與杠桿3鉸鏈連接的跳扣4，以及連桿2、杠桿彈簧6、跳扣復(fù)位彈簧7、鎖扣復(fù)位彈簧(圖中未示出)和手柄復(fù)位彈簧(圖中未示出)。手柄I可采用例如圖1所示的轉(zhuǎn)動(dòng)副Zl的已知的結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)安裝在小型斷路器的殼體上，杠桿3和鎖扣5通過圖1所示的復(fù)合鉸鏈FJ與斷路器的殼體10聯(lián)接，復(fù)合鉸鏈FJ可有多種結(jié)構(gòu)方案，一種優(yōu)選的復(fù)合鉸鏈FJ方案如圖2所示，包括形成在杠桿3上的I個(gè)銷孔32、形成在鎖扣5上的2個(gè)同軸孔50和I個(gè)插入銷孔32和同軸孔50內(nèi)的銷軸(圖中未示出)，銷軸的兩端分別與殼體連接，銷軸與銷孔32、同軸孔50轉(zhuǎn)動(dòng)配合。跳扣4與杠桿3鉸鏈聯(lián)接，該鉸鏈聯(lián)接可通過例如圖2所示(但不限于)的已知的多種結(jié)構(gòu)方案實(shí)現(xiàn)，鉸鏈聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置在跳扣4上的第一鉸鏈孔40、設(shè)置在杠桿3上的第二鉸鏈孔30和鉸鏈軸Z0，鉸鏈軸ZO插入第一鉸鏈孔40和第二鉸鏈孔30內(nèi)形成常規(guī)安裝，并使跳扣4能繞鉸鏈軸ZO這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。參見圖2，連桿2的第二端22與圖1中的手柄I鉸鏈連接，該鉸鏈連接可采用將連桿2的第二端22直接插入手柄I上的連接孔(圖中未示出)實(shí)現(xiàn)的常規(guī)軸孔結(jié)構(gòu)。參見圖1至圖3，本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式的操作機(jī)構(gòu)，其所述的杠桿3上設(shè)有分力槽31，連桿2的第一端21上設(shè)有軸承8，同時(shí)在跳扣4上設(shè)有與分力槽31共同可對(duì)軸承8形成約束的受力槽42，軸承8在該分力槽31內(nèi)可來回移動(dòng)。所述連桿2的第二端22與手柄I鉸鏈連接，手柄I通過該鉸鏈連接作用于連桿2的驅(qū)動(dòng)力F受杠桿3和跳扣4的共同約束分為作用在杠桿3上的第一分力Fl和作用在跳扣4上的第二分力F2。鎖扣5上設(shè)有與跳扣4上的跳扣齒41可分尚式搭接的鎖扣齒51，通過鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接或者分離，鎖扣5實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21的軸承8的整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣5通過由鎖扣齒51與跳扣齒41搭接形成的搭接點(diǎn)DO提供作用于跳扣4上的鎖扣力Fs，作用在跳扣4上第二分力F2通過平衡機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)與所述的鎖扣力Fs的平衡。這里所述的搭接配合是指鎖扣齒51與跳扣齒41之間可實(shí)現(xiàn)如圖1、3、4、5所示的可分離的搭接，在如圖1、3所示的鎖扣齒51與跳扣齒41搭接的狀態(tài)下，鎖扣5通過鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接配合，向跳扣4施加鎖扣力Fs，而在如圖4至5所示的鎖扣齒51與跳扣齒41分離的狀態(tài)下，鎖扣5與跳扣4之間不存在力的作用關(guān)系。
[0026]由于現(xiàn)有斷路器的操作機(jī)構(gòu)的U形連桿通過跳扣件中部的通孔連接起來，即U形連桿始終安裝在跳扣件中部的通孔中，U形連桿與跳扣件之間采用鉸鏈連接，所以U形連桿受鉸鏈的約束不能脫離跳扣件，這使得用于平衡杠桿彈簧的彈力的U形連桿的驅(qū)動(dòng)力全部作用于跳扣件，即跳扣件上受到的作用力是全部的驅(qū)動(dòng)力。而且，U形連桿與跳扣件之間的鉸鏈(即驅(qū)動(dòng)力作用點(diǎn))靠近跳扣件與鎖扣件之間的嚙合處(即脫扣力作用點(diǎn))，即驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于跳扣件轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的力臂與脫扣力相對(duì)于跳扣件轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的力臂的長(zhǎng)短相當(dāng)，所以要求脫扣力的大小要與驅(qū)動(dòng)力相當(dāng)，甚至有時(shí)存在脫扣力需大于驅(qū)動(dòng)力的問題。針對(duì)現(xiàn)有小型斷路器操作機(jī)構(gòu)連桿的驅(qū)動(dòng)力全部作用于跳扣件使脫扣力過大的問題，本實(shí)用新型的操作機(jī)構(gòu)通過將分力槽31形成在杠桿3上、并且由該分力槽31和跳扣4上的受力槽42對(duì)所連接的連桿2的第一端21及其上的軸承8共同形成約束，完全改變了杠桿3、跳扣4、鎖扣5之間整體鎖定/解鎖的約束配合關(guān)系和力的平衡關(guān)系，特別是實(shí)質(zhì)性改變了作用于由鎖扣齒51與跳扣齒41搭接形成的搭接點(diǎn)DO上的力所形成的力臂，增加了其與鎖扣力第二、第三力臂的比例關(guān)系，可以大幅度改變驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于跳扣件轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的力臂與脫扣力相對(duì)于跳扣件轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的力臂這兩個(gè)力臂的長(zhǎng)短比例，于是在增大斷路器復(fù)位力和觸頭壓力時(shí)，既能使隨之增大的U形桿對(duì)于操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力不完全作用于跳扣，同時(shí)可使U形桿作用于跳扣的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于跳扣轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的力臂，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鎖扣作用于跳扣的脫扣力相對(duì)于跳扣轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的力臂，從而可以實(shí)現(xiàn)在增加驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)減小鎖扣作用于脫扣的脫扣力，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的脫扣力不得不隨驅(qū)動(dòng)力增大而增大的問題，使機(jī)構(gòu)的脫扣力仍然保持在理想的范圍。下面參見圖1、3，具體說明所述的共同約束及其外力平衡是如何實(shí)現(xiàn)的。
[0027]當(dāng)斷路器閉合時(shí)，跳扣4和鎖扣5搭接在一起，使杠桿3、跳扣4、鎖扣5形成一個(gè)整體，它們受到的外力為復(fù)位彈簧和觸頭彈簧力及連桿2給它們的推力，即驅(qū)動(dòng)力F，并且彈簧力與連桿2的推力F形成力矩平衡。連桿2的受力F的方向如圖3沿兩工作點(diǎn)連線方向，其中右邊點(diǎn)同時(shí)受到杠桿3和跳扣4兩個(gè)零件的力，分別為Fl和F2，共同構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力F的兩個(gè)分力。跳扣4受力如圖3所示，為F2和鎖扣5作用的鎖扣力Fs，它們分別作用在鉸鏈軸ZO的兩邊，因此，F(xiàn)2和Fs是一對(duì)方向相同的平衡力。鉸鏈軸ZO的轉(zhuǎn)動(dòng)中心實(shí)際上就是跳扣4在杠桿3上的支點(diǎn)，因此，圖3中的LI和L2的線段分別為F2和Fs關(guān)于支點(diǎn)ZO的力臂，力臂大小的轉(zhuǎn)化關(guān)系為F2XL1 = FsXL2，在滿足L2大于LI的條件下能使Fs的值變小。脫扣方式一般為轉(zhuǎn)動(dòng)鎖扣，使鎖扣與跳扣分離，因此，F(xiàn)s力值的減小即可有效地減小脫扣力。在鎖扣齒51與跳扣齒41搭接狀態(tài)下，杠桿3的分力槽31和跳扣4的受力槽42對(duì)連桿2的第一端21及其上的軸承8形成共同約束，由于軸承8的內(nèi)環(huán)81 (見圖8)與連桿2的第一端21固定聯(lián)接，所以杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21被鎖扣5整體鎖定。這里的共同約束是指分力槽31和受力槽42共同對(duì)連桿2的第一端21施加約束力，并且在該約束力的作用下，使連桿2的第一端21不能自由運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，如圖3所示，分力槽31對(duì)連桿2的第一端21的約束力與由操作機(jī)構(gòu)的操作力通過連桿2傳遞而來的驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，同時(shí)受力槽42對(duì)連桿2的第一端21的約束力與所述的驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡。其中分力槽31對(duì)連桿2的第一端21的約束力是由杠桿彈簧6的彈力通過杠桿3傳遞而來的，受力槽42對(duì)連桿2的第一端21的約束力是由鎖扣5的鎖扣力Fs通過跳扣4傳遞而來的，驅(qū)動(dòng)力F的方向和作用點(diǎn)是在圖3所示的A— A連線(即過連桿2的第二端22的軸心J2和第一端21的軸心的連線的延長(zhǎng)線)上，在此共同約束狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)力F分為作用于分力槽31的第一分力Fl和作用于受力槽42的第二分力F2，因此，跳扣4上受到的驅(qū)動(dòng)力不是操作機(jī)構(gòu)的全部的驅(qū)動(dòng)力F，而是驅(qū)動(dòng)力F的分力，即圖3所示的第二分力F2。分力槽31對(duì)連桿2的第一端21的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，其實(shí)質(zhì)是使分力槽31對(duì)連桿2的第一端21的約束力與第一分力Fl形成作用力與反作用力的關(guān)系，該關(guān)系及其作用力的大小可由分力槽31的形狀結(jié)構(gòu)決定。受力槽42對(duì)連桿2的第一端21的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，其實(shí)質(zhì)也是使受力槽42對(duì)連桿2的第一端21的約束力與第二分力F2形成作用力與反作用力的關(guān)系，該關(guān)系及其作用力的大小可由受力槽42的形狀結(jié)構(gòu)決定。由此可進(jìn)一步理解到，本實(shí)用新型的操作機(jī)構(gòu)可通過改變分力槽31和受力槽42的形狀結(jié)構(gòu)，來改變驅(qū)動(dòng)力F作用在跳扣4上的第二分力F2的大小，或者說，通過對(duì)分力槽31和受力槽42的形狀結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，可以使作用在跳扣4上的第二分力F2減小到理想的程度。由此可見，所述的整體鎖定是指鎖扣齒51與跳扣齒41搭接使得分力槽31和受力槽4對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8形成共同約束，并且分力槽31對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡,受力槽42對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，第二分力F2與鎖扣5作用于跳扣4的鎖扣力Fs平衡；所述的解鎖是指鎖扣齒51與跳扣齒41分離使得分力槽31和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8的約束被解除，并且鎖扣5對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2上的軸承8解除鎖定，軸承8保留在分力槽31內(nèi)、并能在分力槽31內(nèi)移動(dòng)。如圖7、8所示，所述的軸承8優(yōu)選為滾動(dòng)軸承，它包括內(nèi)環(huán)81、外環(huán)82和多個(gè)滾動(dòng)體80，內(nèi)環(huán)81與連桿2的第一端21固定連接，在整體鎖定狀態(tài)下跳扣4上的受力槽42和杠桿3上的分力槽31同時(shí)與外環(huán)82接觸并共同對(duì)外環(huán)82形成約束，在解鎖狀態(tài)下外環(huán)82能在受力槽42和分力槽31內(nèi)滾動(dòng)。
[0028]圖6所示的本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式的操作機(jī)構(gòu)與第一種實(shí)施方式同樣包括殼體10、樞轉(zhuǎn)安裝在殼體10上的手柄1、通過復(fù)合鉸鏈FJ共同聯(lián)接于殼體10的杠桿3和鎖扣5、通過鉸鏈軸ZO與杠桿3鉸鏈連接的跳扣4，以及連桿2、杠桿彈簧6、跳扣復(fù)位彈簧7、鎖扣復(fù)位彈簧和手柄復(fù)位彈簧，其連桿2的第一端21上也設(shè)有軸承8，同時(shí)在跳扣4上設(shè)有受力槽42。與第一種實(shí)施方式不同的是，第二種實(shí)施方式的分力結(jié)構(gòu)采用了殼體10上的限制面101與跳扣4上的受力槽42共同約束的方式，即:所述的殼體10上設(shè)有限制面101，連桿2的第一端21上設(shè)有軸承8，跳扣4上設(shè)有與限制面101共同可對(duì)軸承8形成約束的受力槽42。同時(shí)，在杠桿3上設(shè)有限定軸承8移動(dòng)軌跡的導(dǎo)向槽301，軸承8在該導(dǎo)向槽301內(nèi)可來回移動(dòng)。導(dǎo)向槽301的主要功能是在解鎖狀態(tài)下限定軸承8的移動(dòng)軌跡，同時(shí)還在解鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換到鎖定狀態(tài)的過程中，引導(dǎo)軸承8到達(dá)鎖定位置，使軸承8同時(shí)與限制面101和受力槽42接觸，以使限制面101和受力槽42能形成對(duì)軸承8的共同約束。導(dǎo)向槽301也可以設(shè)置在殼體10上，或者導(dǎo)向槽301采用兼設(shè)在杠桿3和殼體10上的槽結(jié)構(gòu)。所述連桿2的第二端22與手柄I鉸鏈連接，手柄I通過該鉸鏈連接作用于連桿2的驅(qū)動(dòng)力F受到殼體10和跳扣4的共同約束分為作用在殼體10上的第一分力Fl和作用在跳扣4上的第二分力F2。所述的鎖扣5上設(shè)有與跳扣4上的跳扣齒41可分離式搭接的鎖扣齒51，通過鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接或者分尚，鎖扣5實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21的軸承8整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣5通過由鎖扣齒51與跳扣齒41搭接形成的搭接點(diǎn)DO提供作用于跳扣4上的鎖扣力Fs，作用在跳扣4上第二分力F2通過平衡機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)與所述的鎖扣力Fs的平衡。同第一種實(shí)施方式，這里所述的搭接配合是指鎖扣齒51與跳扣齒41之間可實(shí)現(xiàn)如圖1、3所示的可分離的搭接，在如圖1、3所示的鎖扣齒51與跳扣齒41搭接的狀態(tài)下，鎖扣5通過鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接配合，向跳扣4施加鎖扣力Fs，而在如圖4所示的鎖扣齒51與跳扣齒41的分離的狀態(tài)下，鎖扣5與跳扣4之間不存在力的作用關(guān)系。與第一種實(shí)施方式不同的是，所述的整體鎖定是指鎖扣齒51與跳扣齒41搭接使得限制面101和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8形成共同約束，并且限制面101對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，受力槽42對(duì)連桿2上的軸承8的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，第二分力F2與鎖扣5作用于跳扣4的鎖扣力Fs平衡；所述的解鎖是指鎖扣齒51與跳扣齒41分離分使得限制面101和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21上的軸承8的約束被解除，鎖扣5對(duì)杠桿3、跳扣4和連桿2上的軸承8解除鎖定，軸承8保留在引導(dǎo)槽301內(nèi)、并能在引導(dǎo)槽301內(nèi)移動(dòng)。所述的軸承8如圖7和圖8所示，包括內(nèi)環(huán)81、外環(huán)82和多個(gè)滾動(dòng)體80，內(nèi)環(huán)81與連桿2的第一端21固定連接，在整體鎖定狀態(tài)下，跳扣4上的受力槽42和殼體10上的限制面101同時(shí)與外環(huán)82接觸并共同對(duì)外環(huán)82形成約束，在解鎖狀態(tài)下，外環(huán)82能在限制面101上和受力槽42、引導(dǎo)槽301內(nèi)滾動(dòng)。
[0029]應(yīng)當(dāng)能理解到，圖3和圖6所示的第一種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式的跳扣4、鎖扣5上的受力是相同的，它們的力平衡或力矩平衡結(jié)構(gòu)也是相同的，S卩:鎖扣力Fs的作用點(diǎn)是在跳扣4的跳扣齒41與鎖扣齒51的搭接點(diǎn)DO上，而第二分力F2的作用點(diǎn)是在跳扣4的受力槽4與連桿2的第一端21上的軸承8的接觸點(diǎn)上。上述的鎖扣5通過由鎖扣齒51與跳扣齒41搭接形成的搭接點(diǎn)DO作用于跳扣4上的鎖扣力Fs，是控制受力槽4對(duì)連桿2的第一端21形成共同約束的外部力之一，它只需與第二分力F2平衡。而形成共同約束的外部力之二是由杠桿3的分力槽31或殼體10的限制面101提供，它們提供的外部力與第一分力Fl平衡，以實(shí)現(xiàn)鎖扣力Fs只需與第二分力F2平衡即可控制杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21的整體鎖定或者解鎖。顯然，由于第一分力Fl不作用于跳扣4，所以使得鎖扣5和跳扣4上的受力(力矩)大大減小，這不僅有利于減小脫扣力，而且還十分有利于機(jī)構(gòu)的小型化、脫扣靈敏度、脫扣可靠性、使用壽命等性能的改善。
[0030]上述的鎖扣力Fs與第二分力F2的平衡是通過平衡機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，即通過平衡機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二分力F2與鎖扣5作用于跳扣4的鎖扣力Fs的平衡。平衡機(jī)構(gòu)的方案可有兩種:一種是力平衡機(jī)構(gòu)，另一種是力矩平衡機(jī)構(gòu)。力平衡機(jī)構(gòu)的Fs/F2力比約等于1，也就是說，鎖扣力Fs與第二分力F2相當(dāng)，由于本實(shí)用新型采用了分力槽31和受力槽4對(duì)連桿2的第一端21形成共同約束的結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)第二分力F2遠(yuǎn)小于驅(qū)動(dòng)力F的效果，所以即使在采用力平衡機(jī)構(gòu)的情況下，也能達(dá)到在增加操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，仍然可達(dá)到脫扣機(jī)構(gòu)對(duì)于鎖扣的脫扣力保持在理想的范圍的效果。另一種力矩平衡機(jī)構(gòu)的Fs/F2力比可小于1，也就是說，鎖扣力Fs可遠(yuǎn)小于第二分力F2，因此，為進(jìn)一步減小機(jī)構(gòu)的脫扣力，以實(shí)現(xiàn)在增加操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，還可達(dá)到脫扣機(jī)構(gòu)對(duì)于鎖扣的脫扣力減小的效果，后一種力矩平衡機(jī)構(gòu)是優(yōu)選的方案。圖3和圖4所不的平衡機(jī)構(gòu)為力矩平衡機(jī)構(gòu)，它包括以跳扣4上的鉸鏈軸ZO為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的支點(diǎn)、第二分力F2相對(duì)于所述支點(diǎn)ZO的第一力臂LI以及鎖扣力Fs相對(duì)于所述支點(diǎn)ZO的第二力臂L2，并且第二力臂L2大于第一力臂LI。第一力臂LI和第二力臂L2的取值范圍可根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定，若從減小鎖扣力Fs、優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸和保證脫扣可靠性的綜合要求出發(fā)，取值范圍可按以下原則優(yōu)選:所述的鎖扣力Fs在跳扣4上的第二力臂L2為驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2在跳扣4上的第一力臂LI的5至10倍。
[0031]參見圖1，手柄復(fù)位彈簧的彈性力矩Mb、跳扣復(fù)位彈簧7的彈性力矩Mt、杠桿彈簧6的彈性力矩Mg和鎖扣復(fù)位彈簧的彈性力矩Ms的作用方向可根據(jù)結(jié)構(gòu)布局選擇多種具體組合方案，優(yōu)選的方案是:所述的手柄復(fù)位彈簧作用于手柄I的彈性力矩Mb的方向、跳扣復(fù)位彈簧7作用于跳扣4的彈性力矩Mt的方向與杠桿彈簧6作用于杠桿3的彈性力矩Mg的方向相同，鎖扣復(fù)位彈簧作用于鎖扣5的彈性力矩Ms的方向與杠桿彈簧6作用于杠桿3的彈性力矩Mg的方向相反。另外，手柄復(fù)位彈簧、跳扣復(fù)位彈簧7、杠桿彈簧6和鎖扣復(fù)位彈簧的安裝連接結(jié)構(gòu)也可有多種具體結(jié)構(gòu)方案，優(yōu)選的方案是:所述的手柄復(fù)位彈簧的兩端分別與手柄1、殼體10連接，所述的杠桿彈簧6的兩端分別與杠桿3、殼體10連接，所述的跳扣復(fù)位彈簧7的兩端分別與杠桿3、跳扣4連接，所述的鎖扣復(fù)位彈簧的兩端分別與杠桿
3、鎖扣5連接。應(yīng)當(dāng)能理解到，手柄復(fù)位彈簧、跳扣復(fù)位彈簧7、杠桿彈簧6和鎖扣復(fù)位彈簧的彈性力矩Ms的結(jié)構(gòu)與分力結(jié)構(gòu)的方式無關(guān)，或者說，第一種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式的手柄復(fù)位彈簧、跳扣復(fù)位彈簧7、杠桿彈簧6和鎖扣復(fù)位彈簧的結(jié)構(gòu)方式可以是相同的。
[0032]第一種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式的操作機(jī)構(gòu)的工作原理和動(dòng)作過程是相同的，下面結(jié)合圖1、4、5給出的第一種實(shí)施方式，說明本實(shí)用新型的操作機(jī)構(gòu)的工作原理和動(dòng)作過程。
[0033]圖1所示的操作機(jī)構(gòu)處于合閘的穩(wěn)定狀態(tài)，鎖扣齒51與跳扣齒41的搭接處于穩(wěn)定狀態(tài)，分力槽31和受力槽4對(duì)連桿2的第一端21形成共同約束，并且杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21及其上的軸承8被鎖扣5整體鎖定。在圖1狀態(tài)下，小型斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)跳扣4向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)圖4所示的瞬間過渡狀態(tài)，在此狀態(tài)，鎖扣齒51與跳扣齒41分離，分力槽31和受力槽42對(duì)于連桿2的第一端21上的軸承8的約束被解除，即受力槽42和分力槽31撤去對(duì)連桿2的第一端21的約束力，鎖扣5對(duì)于杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21解除鎖定(即跳扣4和連桿2的第一端21相對(duì)于杠桿3能運(yùn)動(dòng))，從而使杠桿3在杠桿彈簧6的彈力作用下向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿2的第一端21上的軸承8保留在分力槽31內(nèi)并能在分力槽31內(nèi)滑動(dòng)，連桿2的第一端21的滑動(dòng)驅(qū)使跳扣4向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)圖5所示的狀態(tài)，手柄I在手柄復(fù)位彈簧(圖中未示出)的彈力作用下向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)跳閘(分閘)的穩(wěn)定狀態(tài)，手柄I的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿2的第一端21在分力槽31內(nèi)往回滑動(dòng)，以使跳扣4在跳扣復(fù)位彈簧7的彈力作用下能往回(逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖扣5在鎖扣復(fù)位彈簧(圖中未示出)的彈力作用下往回(順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到所示的鎖扣齒51與跳扣齒41自動(dòng)復(fù)位到搭接穩(wěn)定狀態(tài)。在圖5的分閘或跳閘后的穩(wěn)定狀態(tài)下，連桿2的第二端22的軸心J2和第一端21的軸心的連線的延長(zhǎng)線轉(zhuǎn)換到手柄I的轉(zhuǎn)動(dòng)副Zl的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的上面，分力槽31和受力槽42對(duì)連桿2的第一端21又形成共同約束，并且杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21又被鎖扣5整體鎖定。如果在圖5所示的分閘狀態(tài)下扳動(dòng)手柄I向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則由于杠桿3、跳扣4和連桿2的第一端21已被鎖扣5整體鎖定，所以手柄I的轉(zhuǎn)動(dòng)能通過連桿2推動(dòng)杠桿3、跳扣4、鎖扣5整體向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并使杠桿彈簧6儲(chǔ)能，直到連桿2的第二端22的軸心J2和第一端21的軸心的連線的延長(zhǎng)線轉(zhuǎn)換到手柄I的轉(zhuǎn)動(dòng)副Zl的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的下面，使操作機(jī)構(gòu)回到圖1所示的合閘穩(wěn)定狀態(tài)。
[0034]參見圖3和圖6，由于連桿2的第一端21上的軸承8與跳扣4的受力槽42之間存在相對(duì)移動(dòng)的配合，同時(shí)，軸承8與杠桿3上的分力槽31或殼體10上的限制面101也存在，相對(duì)移動(dòng)的配合，因此在脫扣的過程在，所述的相對(duì)移動(dòng)的配合必然使得軸承8分別與受力槽42、分力槽31或限制面101之間產(chǎn)生摩擦力，這些摩擦力的存在需要加大操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力(其中包括執(zhí)行合閘、分閘操作的操作力和具有儲(chǔ)能功能的杠桿彈簧6的彈力)，其中軸承8與受力槽42之間的摩擦力FM如果過大還可能會(huì)導(dǎo)致操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度減慢或脫扣動(dòng)作的可靠性下降。為了解決摩擦力FM對(duì)于操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度減慢或脫扣動(dòng)作的可靠性下降的問題，可通過合理設(shè)計(jì)第二分力F2相對(duì)于支點(diǎn)ZO的第一力臂L1、摩擦力Fm相對(duì)于支點(diǎn)ZO的第三力臂L3來解決，即所述的驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2作用于跳扣4上的力矩應(yīng)大于所述的摩擦力Fm作用于跳扣4上的力矩。當(dāng)然，這里所述的力矩都是相對(duì)于跳扣4的鉸接軸即支點(diǎn)ZO而言的，根據(jù)力矩平衡原理可以轉(zhuǎn)換成下面的力臂解決方案:所述的作用在跳扣4上的第二分力F2相對(duì)于支點(diǎn)ZO的第一力臂LI小于作用在跳扣4上的摩擦力Fm相對(duì)于支點(diǎn)ZO的第三力臂L3 ;或者選擇與摩擦力Fm相關(guān)的材料和結(jié)構(gòu)的摩擦系數(shù)U< (L1/L3)。顯然，這些解決方案，給操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造增添了困難，同時(shí)還可能與操作機(jī)構(gòu)的小型化設(shè)計(jì)相矛盾。為此，本實(shí)用新型采用了軸承8的解決方案，利用滾動(dòng)軸承的彈性，大大降低了與摩擦力Fm相關(guān)的摩擦系數(shù)，從而不僅可降低操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造難度，有利于操作機(jī)構(gòu)的小型化設(shè)計(jì)，同時(shí)還可減小驅(qū)動(dòng)力的增大，使得操作機(jī)構(gòu)的性能得到進(jìn)一步改善。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的推薦實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求做出的技術(shù)等效變化與修改，皆應(yīng)視為本實(shí)用新型的涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，包括樞轉(zhuǎn)安裝在該斷路器的殼體(10)上的手柄(I)、通過復(fù)合鉸鏈FJ共同聯(lián)接于殼體(10)的杠桿(3)和鎖扣(5)、通過鉸鏈軸ZO與杠桿(3)鉸鏈連接的跳扣⑷，以及連桿⑵、杠桿彈簧(6)、跳扣復(fù)位彈簧(7)、鎖扣復(fù)位彈簧和手柄復(fù)位彈簧，其特征在于: 所述的杠桿(3)上設(shè)有分力槽(31)，所述的連桿(2)的第一端(21)上設(shè)有可在該分力槽(31)內(nèi)來回移動(dòng)的軸承(8)，所述的跳扣(4)上設(shè)有與所述的分力槽(31)共同可對(duì)軸承(8)形成約束的受力槽(42)； 所述的手柄(I)通過與連桿(2)的第二端(22)的鉸鏈連接向連桿(2)提供驅(qū)動(dòng)力F，該驅(qū)動(dòng)力F受杠桿(3)和跳扣(4)的共同約束分為作用在杠桿(3)上的第一分力Fl和作用在跳扣⑷上的第二分力F2 ； 所述的鎖扣(5)上設(shè)有與跳扣(4)上的跳扣齒(41)可分離式搭接的鎖扣齒(51)，通過鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)的搭接或者分離，鎖扣(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿(3)、跳扣(4)和連桿(2)的第一端(21)的軸承⑶的整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣(5)通過由鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)搭接形成的搭接點(diǎn)DO提供作用于跳扣(4)上的鎖扣力Fs，所述的作用在跳扣(4)上第二分力F2通過平衡機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)與所述的鎖扣力Fs的平衡。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的整體鎖定是指鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)搭接使得分力槽(31)和受力槽(42)對(duì)連桿(2)的第一端(21)上的軸承(8)形成共同約束，并且分力槽(31)對(duì)連桿(2)上的軸承(8)的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，受力槽(42)對(duì)連桿(2)上的軸承(8)的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，第二分力F2與鎖扣(5)作用于跳扣(4)的鎖扣力Fs平衡； 所述的解鎖是指鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)分離使得分力槽(31)和受力槽(42)對(duì)連桿(2)的第一端(21)上的軸承(8)的約束被解除，并且鎖扣(5)對(duì)杠桿(3)、跳扣(4)和連桿⑵上的軸承⑶解除鎖定，軸承⑶保留在分力槽(31)內(nèi)、并能在分力槽(31)內(nèi)移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的軸承(8)為滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)環(huán)(81)、外環(huán)(82)和多個(gè)滾動(dòng)體(80)，其中內(nèi)環(huán)(81)與連桿(2)的第一端(21)固定連接，在整體鎖定狀態(tài)下，跳扣(4)上的受力槽(42)和杠桿(3)上的分力槽(31)同時(shí)與所述的外環(huán)(82)接觸并共同對(duì)外環(huán)(82)形成約束，在解鎖狀態(tài)下，所述的外環(huán)(82)能在受力槽(42)和分力槽(31)內(nèi)滾動(dòng)。
4.小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，包括樞轉(zhuǎn)安裝在該斷路器的殼體(10)上的手柄(I)、通過復(fù)合鉸鏈FJ共同聯(lián)接于殼體(10)的杠桿(3)和鎖扣(5)、通過鉸鏈軸ZO與杠桿(3)鉸鏈連接的跳扣⑷，以及連桿⑵、杠桿彈簧(6)、跳扣復(fù)位彈簧(7)、鎖扣復(fù)位彈簧和手柄復(fù)位彈簧，其特征在于: 所述的殼體(10)上設(shè)有限制面(101)，所述的連桿(2)的第一端(21)上設(shè)有軸承(8)，所述的跳扣(4)上設(shè)有與該限制面(101)共同可對(duì)軸承(8)形成約束的受力槽(42)，導(dǎo)向槽(301)設(shè)置在杠桿(3)和/或殼體(10)上，用于限定軸承(8)的移動(dòng)軌跡，軸承(8)在該導(dǎo)向槽(301)內(nèi)可來回移動(dòng)；所述的手柄(I)通過與連桿(2)的第二端(22)的鉸鏈連接向連桿(2)提供驅(qū)動(dòng)力F，該驅(qū)動(dòng)力F受殼體(10)和跳扣(4)的共同約束分為作用在殼體(10)上的第一分力Fl和作用在跳扣(4)上的第二分力F2 ；所述的鎖扣(5)上設(shè)有與跳扣(4)上的跳扣齒(41)可分離式搭接的鎖扣齒(51)，通過鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)的搭接或者分離，鎖扣(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)杠桿(3)、跳扣(4)和連桿(2)的第一端(21)的軸承⑶的整體鎖定或者解鎖，并且，鎖扣(5)通過由鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)搭接形成的搭接點(diǎn)DO提供作用于跳扣(4)上的鎖扣力Fs，所述的作用在跳扣(4)上第二分力F2通過平衡機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)與所述的鎖扣力Fs的平衡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的整體鎖定是指鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)搭接使得限制面(101)和受力槽(42)對(duì)連桿(2)的第一端(21)上的軸承(8)形成共同約束，并且限制面(101)對(duì)連桿(2)上的軸承(8)的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第一分力Fl平衡，受力槽(42)對(duì)連桿(2)上的軸承(8)的約束力與驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2平衡，第二分力F2與鎖扣(5)作用于跳扣(4)的鎖扣力Fs平衡； 所述的解鎖是指鎖扣齒(51)與跳扣齒(41)分離使得限制面(101)和受力槽(42)對(duì)連桿⑵的第一端(21)上的軸承⑶的約束被解除，鎖扣(5)對(duì)杠桿(3)、跳扣(4)和連桿⑵上的軸承⑶解除鎖定，軸承⑶保留在引導(dǎo)槽(301)內(nèi)、并能在引導(dǎo)槽(301)內(nèi)移 動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的軸承(8)為滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)環(huán)(81)、外環(huán)(82)和多個(gè)滾動(dòng)體(80)，其中內(nèi)環(huán)(81)與連桿(2)的第一端(21)固定連接，在整體鎖定狀態(tài)下，跳扣(4)上的受力槽(42)和殼體(10)上的限制面(101)同時(shí)與外環(huán)(82)接觸并共同對(duì)外環(huán)(82)形成約束，在解鎖狀態(tài)下，所述的外環(huán)(82)能在限制面(101)上和受力槽(42)、引導(dǎo)槽(301)內(nèi)滾動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的復(fù)合鉸鏈FJ包括形成在杠桿(3)上的I個(gè)銷孔(32)、形成在鎖扣(5)上的2個(gè)同軸孔(50)和I個(gè)插入銷孔(32)和同軸孔(50)內(nèi)的銷軸，并且所述的銷軸與銷孔(32)、同軸孔(50)轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的跳扣復(fù)位彈簧(7)的兩端分別與杠桿(3)、跳扣(4)連接，所述的鎖扣復(fù)位彈簧的兩端分別與杠桿(3)、鎖扣(5)連接，所述的手柄復(fù)位彈簧作用于手柄(I)的彈性力矩Mb的方向、跳扣復(fù)位彈簧(7)作用于跳扣⑷的彈性力矩Mt的方向與杠桿彈簧(6)作用于杠桿(3)的彈性力矩Mg的方向相同，所述的鎖扣復(fù)位彈簧作用于鎖扣(5)的彈性力矩Ms的方向與杠桿彈簧(6)作用于杠桿⑶的彈性力矩Mg的方向相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的平衡機(jī)構(gòu)為力矩平衡機(jī)構(gòu)，包括以跳扣(4)上的鉸鏈軸ZO為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的支點(diǎn)、第二分力F2相對(duì)于所述支點(diǎn)ZO的第一力臂LI以及鎖扣力Fs相對(duì)于所述支點(diǎn)ZO的第二力臂L2，并且第二力臂L2大于第一力臂LI。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的鎖扣力Fs相對(duì)于跳扣⑷上的第二力臂L2為所述的驅(qū)動(dòng)力F的第二分力F2相對(duì)于跳扣⑷上的第一力臂LI的5至10倍。
【文檔編號(hào)】H01H71/10GK203859083SQ201420133126
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】嚴(yán)鵬斌, 周勇, 魯騫, 鄧彥軍 申請(qǐng)人:上海諾雅克電氣有限公司