CN100481297C - 断路器 - Google Patents

Abstract

本发明的断路器包括：一对设有静触点(2a、3a)的静触头(2、3)；具有一对动触点(4a)、并做成能桥接所述两静触头的动触头(4)；在静触头上流过过电流时动作的开关机构(10)；在开关机构动作时使动触头离开静触头的横杆(5)；一端与横杆结合、而另一端与动触头的大致中心部分结合并使动触头向静触头方向压紧的加压弹簧(7)；以及分设于动触头的两端附近、并熄灭动触头离开静触头时产生的电弧用的灭弧室(8)。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及在过电流流过电路时断开电流的断路器，尤其涉及在断开大电流时使得断开性能提高的桥接式断路器。

背景技术

以往的断路器的结构做成在模压外壳内放置有：横向地设置弯曲成近似U字形的一对金属板、并各自的弯曲部隔着一定间隔配置成面对面的静触头；设置于该静触头下方、并使上述静触头能桥接的动触头；利用设置在动触头两侧的侧壁能沿开关方向即上下方向移动并保持动触头、同时能沿动触头的开关方向移动的反U字形的动触头保持件；有设置在该动触头保持件侧壁的两外侧的导向部、并沿动触头的开关方向能滑动并保持动触头保持件的U字形保持支架；以及介于动触头和保持支架之间将动触头向动触头保持件一侧压紧的加压弹簧，在静触头上流过过电流时，通过开关机构抵消加压弹簧的压紧力，边压缩加压弹簧，边使动触头保持件向保持支架一侧移动，从而使动触头离开静触头。(例如参照专利文献1)

专利文献1：特开2003—16902号公报(段落0004—0007、图3—图5)

发明内容

以往的断路器的构成如以上所述，动触头和加压弹簧放置于反U字形的动触头保持件和U字形的保持支架之间，该加压弹簧即使在压缩时，由于不会小于等于规定尺寸，所以不能增大动触头离开静触头时的移动量，无法获得良好的断开性能。

还存在的问题是，由于动触头离开静触头时电弧触点间的绝缘电阻降低(因触点间无屏蔽物)，电弧难以向灭弧室移动，开路时断开性能恶化。

本发明为解决上述问题而提出，其目的在于提供一种断路器，能使动触头离开静触头时的移动量增大，同时通过增加开关电弧的触点间的绝缘电阻，而使开路时的断开性能得以改进。

本发明涉及的断路器包括：一对相对设置、并分别设置静触点的静触头；具有一对与上述静触点相对设置的动触点、并能使上述两静触头桥接的动触头；在上述静触头上流过过电流时动作的开关机构；从上述静触头一侧与上述动触头的大致中心部分结合、并在上述开关机构动作时使上述动触头离开上述静触头的横杆；一端与上述横杆结合、另一端与上述动触头大致中心部分结合并使上述动触头向上述静触头方向压紧的加压弹簧；以及分设于上述动触头两端部附近、熄灭上述动触头离开上述静触头时产生的电弧的灭弧室。

本发明涉及的断路器如以上所述构成，由于动触头离开静触头时加压弹簧不会妨碍，所以能加大动触头的移动量，提高开路时的断开性能。

附图说明

图1为表示本发明实施方式1的断路器闭路状态的断面图。

图2为表示本发明实施方式1的断路器开路状态的断面图。

图3为表示本发明实施方式1的断路器的电磁推斥造成的开路状态的断面图。

图4为本发明实施方式1的断路器的主要部分立体图。

图5为沿图4的A—A线的断面图。

图6为图4的分解立体图。

图7为图1的换流电极的立体图。

图8为图9中的中间构件的放大立体图。

图9为表示本发明实施方式1的断路器的其它实施例构成用的断面图。

图10为表示本发明实施方式2的断路器闭路状态的断面图。

图11为表示图10的U字形构件的构成的放大立体图。

图12为表示图10的横杆的主要部分放大立体图。

图13为表示本发明实施方式2的断路器开路状态的断面图。

图14为表示本发明实施方式2的断路器的电磁推斥造成的开路状态的断面图。

标号说明

1 壳体，2、3 静触头、4 动触头、5 横杆、7 加压弹簧、8 灭弧室、9 过电流检测部、10 开关机构、10a 连杆，12、13、14 销轴、15 遮盖构件、15c 第2凸部、16 换流电极、17 中间构件、17a 弯曲部、18U 字形构件、18a 本体、18b、18C 臂、18d 第1凸部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式1进行说明。

图1为表示本发明实施方式1的断路器闭路状态的断面图。图2为表示本发明实施方式1的断路器开路状态的断面图。图3为表示本发明实施方式1的断路器的电磁推斥造成的开路状态的断面图。图4为本发明实施方式1的断路器的主要部分立体图。图5为沿图4的A—A线的断面图。图6为图4的分解立体图。图7为图1的换流电极的立体图。

在上述图中，断路器100的壳体1内放置有：在壳体1的大致中心部分隔开一定间隔横向地相对配置弯成近似U字形的金属板、并在各自的下方一端上固定着静触点2a、3a的一对静触头2、3；固定着与静触点2a、3a相对配置的动触点4a、在静触头的下方将静触头2、3桥接的动触头4；横杆5，该横杆5具有从静触头一侧通过静触头之间向活动触头一侧延伸的按压部6，且按压部6的下端与动触头4的近似中心部分结合使动触头4离开静触头2、3；检测流过静触头2、3的电流的过电流检测部9；根据过电流检测部9的检测结果而动作、并将横杆5向图中下方按压的开关机构10；一端与上述横杆5结合、而另一端与动触头4的近似中心部分结合将动触头4向静触头2、3一侧压紧的加压弹簧7；以及分设于动触头4的两端附近、熄灭在动触头4离开静触头2、3时产生的电弧的用多块平板状的格栅8a形成的灭弧室8。

开关机构10上安装手动使动触头4离开静触头2、3用的手柄11、及将开关机构10的动作传给横杆5用的连杆10a，连杆10a和横杆5靠插入设在横杆5上的椭圆孔5a中的销轴12而结合。在与加压弹簧7的一端(图中上端)结合的横杆5的结合部上设销轴13，该销轴13如图5所示，插入从横杆5的侧面向斜下方形成的斜沟5b中。

另外，加压弹簧7的另一端与卡在动触头4上的销轴14结合。如以上所述，横杆5的下端设置按压动触头4的按压部6，该按压部6上设置放置加压弹簧7的放置部6a，设置能沿横杆5外周面滑动而形成的筒状的遮盖构件15，遮盖该放置部6a及加压弹簧7，在该遮盖构件15的下端设置延伸部15a和保持部15b，作为该延伸部15a与动触头4间的固定部的接触面一直延伸到动触点4a附近，该保持部15b保持动触头4的凸部4c。

另外，动触头4的离开一侧的壳体1的底面1a上固定着使动触头4离开静触头2、3时产生的电弧换流的换流电极16，换流电极16如图7所示，设置动触头4开路时接触的接触面16a；设在动触头4的两端、并使在动触头4离开静触头2、3时静触点2a、3a和动触点4a间产生的电弧向灭弧室8移动的防闪络角形件4b能插入通过的插入通过孔16b；以及两端做成与格栅8a的平面近似平行的平行面16c。

以下，利用图1及图2对实施方式1的断路器动作进行说明。

(1)如图1所示，在闭路状态下，动触头4的动触点4a与静触头2、3的静触点2a、3a接触，同时利用加压弹簧7，使动触头4按压静触头2、3。

(2)当静触头2、3上流过过电流时，过电流检测部9检测出这一电流，根据该检测结果，开关机构10动作，连杆10a向图1的箭头B方向移动。

(3)横杆5的按压部6的下端按压动触头4，如图2所示，动触头4向图中下方移动，离开静触头2、3。

(4)动触头4在两端的防闪络角形件4b插入通过换流电极16的插入通过孔16b后，一直移动到壳体1的底面1a。

(5)在静触点2a、3a与动触点4a之间产生电弧，但该电弧在从防闪络角形件4b向灭弧室8移动之同时，换流至换流电极16并限流，断开静触头2、3上流动的过电流。

本实施方式的断路器采用以上的构成，由于动触头4离开静触头2、3时加压弹簧7不妨碍，所以能加大动触头4的移动量。另外，由于在开关电弧的触点间配置着遮盖构件15，所以绝缘电阻增大，其结果，电弧容易向灭弧室8一侧移动，能够提高开路时的断开性能。

再有，由于加压弹簧7放置于横杆5的放置部6a，同时，被遮盖构件15遮盖，所以加压弹簧7不会暴露在电弧中，加压弹簧7不会烧坏。

再有，连杆10a和横杆5靠插入形成于横杆5的椭圆孔5a中的销轴12结合，由于开关机构10和横杆5作有自由度的结合，所以能有效地将开关机构10的驱动力传给横杆5。再有，由于在横杆5上设斜沟5b，使得与加压弹簧7的一端结合的销轴13插入，因此销轴13容易装在横杆5上，同时销轴13能确实地定位保持在规定的位置。

再有，因在换流电极16上形成插入通过动触头4的防闪络角形件4b的插入通过孔16b，故能加大动触头4的移动量。

再有，在换流电极16上设置与格栅8a的平面近似平行形成的平行面16c，故电弧从防闪络角形件4b向灭弧室8移动时，能顺利地进行向换流电极16换流。

以下，利用图1及图3说明在静触头2、3上流过像短路电流那样的大电流时利用作用于静触头2、3和动触头4间的电磁推斥力、动触头4不等过电流检测部9及开关机构10的动作便离开的动作。(1)当在静触头2、3上流过像短路电流那样的大电流时，流过静触头2的电流和流过动触头4的电流、以及流过静触头3的电流和流过动触头4的电流分别反方向，对动触头4产生图1的箭头C方向的推斥力。

(2)利用上述推斥力，动触头4抵消加压弹簧7的压紧力，遮盖构件15的内周面边沿横杆5的按压部6的外周面滑动，边向图中下方移动，动触头4离开静触头2、3。

(3)虽静触点2a、3a和动触点4a间产生电弧，但该电弧从防闪络角形件4b向灭弧室8移动，同时，换流至换流电极16并限流，断开静触头2、3上流动的大电流。

以上的动作中，由于遮盖构件15的内周面边沿横杆5的按压部6的外周面滑动，边移动，所以动触头4平稳离开静触头2、3。

又因遮盖构件15具有使作为和动触头4之间固定部的接触面一直延伸到动触点4a附近的延伸部15a，所以电弧容易向灭弧室8一侧移动，能提高开路时的断开性能。

还有上述实施方式1中，是对遮盖构件15直接与动触头4连接并保持的构成进行了说明，但若将如图8所示的例如用黄铜板形成的中间构件17其弯曲部17a如图9所示，并以向动触头4的两侧下垂的形式插入遮盖构件15的延伸部15a和动触头4之间，则动触头4和静触头2、3分合时产生的热能防止传给例如用热塑性树脂形成的遮盖构件15。

实施方式2

以下，参照附图说明本发明实施方式2。

图10为表示本发明实施方式2的断路器闭路状态的断面图。图11为表示构成实施形态2的主要部分的U字形构件构成的分开保持构件的放大立体图。图12为表示图10的横杆的主要部分放大立体图。图13为表示本发明实施方式2的断路器开路状态的断面图。图14为表示本发明实施方式2的断路器的电磁推斥造成的开路状态的断面图。

上述图中，对于和图1～图7相同或相当的部分标注相同标号，其说明省略。与图1～图7不同之处如以下详细所述，即在遮盖构件15的内表面形成凸部，同时以和加压弹簧7一并设置的形式将由U字形构件构成的分开保持构件放置在横杆5的按压部6的加压弹簧7的放置部中，形成于U字形构件的凸部和遮盖构件15内的凸部因电磁推斥力在动触头4离开时互相越过移动，能保持动触头的分开状态。

图11为表示放置在图10中横杆5的按压部6的加压弹簧7的放置部内的U字形构件18的立体图。如该图所示，U字形构件18将由弹性构件形成的本体18a弯成U字形，同时在两臂18b、18c的外表面形成第1凸部18d。

另外，在遮盖构件15的内表面如图12所示，形成向内凸出的第2凸部15c，使其和上述U字形构件18的两臂18b、18c的外表面面对面。

该第2凸部15c如图10所示，设于遮盖构件15的上端附近，在静触点2a、3a和动触点4a闭合的状态下，位于U字形构件的第1凸部18d的上方，而且位于横杆5的按压部6的上端附近。

在这样的构成中，在电路中流过大电流，过电流检测部9将其检测出并使开关机构10动作，动触头4离开静触头2、3的情况下，和图2说明过的一样，横杆5及按压部6向下移动，按压部6的下端按下动触头4，其结果，遮盖构件15也被按下，变成如图13所示的状态，U字形构件18和遮盖构件15间的相对关系如图10示出的状态几乎不变，直至动触头4分开。

但在静触头2、3上流过短路电流那样的大电流时，也如图3说明过的那样，利用静触头2、3与动触头4之间作用的电磁推斥力，动触头4不等过电流检测部9及开关机构10动作便分开，变成如图14所示的状态，现对此时的动作进行说明。

(1)当静触头2、3上流过短路电流那样的大电流时，流过静触头2的电流和流过动触头4的电流、以及流过静触头3的电流和流过动触头4的电流由于分别为反方向，所以对动触头4产生按照图14中箭头E示出的方向的电磁推斥力。

(2)利用上述电磁推斥力，动触头4抵消加压弹簧7的压紧力，遮盖构件15的内周面边沿横杆5的按压部6的外周面滑动，边沿箭头E示出的方向移动，动触头4离开静触头2、3。利用遮盖构件15的移动，形成于其内表面的第2凸部15c也沿箭头E方向移动，但因横杆5没有动作，U字形构件18固定在图10的位置不动，所以以遮盖构件15的第2凸部15c与U字形构件18的第1凸部18d的上表面相撞的形式结合。

若动触头4再向图14的箭头E方向移动，则第2凸部15c越过U字形构件18的第1凸部18d，使U字形构件18的两臂18b、18c向内挠曲，从而第2凸部15c越过第1凸部18d，如图14所示，就位于其下方。

(3)此后，过电流检测部9检测出过电流，根据这一检测结果，开关机构10动作，连杆10a向图14中的箭头G方向移动，动触头4与壳体1的内部底面1a接触并按压，所以和上述相反的力施加在遮盖构件15的第2凸部15c和U字形构件18的第1凸部18d上，边使U字形构件18的两臂18b及18c向内挠曲，边从图14的状态开始第1凸部18d越过遮盖构件15的第2凸部15c，U字形构件18的第1凸部18d向比第2凸部15c更下方移动，回到原来的状态。在该动作过程中，由于开关机构10动作，所以动触头4不会返回静触头2、3一侧。

在以上的动作中，利用电磁推斥力在动触头4离开静触头2、3后，在刚断开结束之前的电流小的区域，想要使动触头4返回静触头2、3一侧，但由于遮盖构件15的第2凸部15c与U字形构件18的第1凸部结合，防止返回，所以动触头4不会再与静触头2、3接触，能确实地断开。

还有，上述动作中，U字形构件18在遮盖构件15内也可以对称地和加压弹簧7一起设置，位于其两侧，另外，也可以在各臂18b、18c上左右对称地分别设置多个U字形构件18的第1凸部18d。在这种情况下，能更加提高上述断开性能。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，包括

一对相对设置、并分别设置静触点的静触头；具有一对与所述静触点相对设置的动触点、并能使所述两静触头桥接的动触头；在所述静触头上流过过电流时动作的开关机构；从所述静触头一侧与所述动触头的中心部分结合、并在所述开关机构动作时使所述动触头离开静触头的横杆；一端与所述横杆结合、另一端与所述动触头中心部分结合并使所述动触头向所述静触头方向压紧的加压弹簧；以及分设于所述动触头两端部附近、熄灭所述动触头离开所述静触头时产生的电弧的灭弧室，所述横杆有向所述动触头一侧延伸并与动触头的中心部位结合并按压的按压部，该按压部中设置放置所述加压弹簧的放置部，

所述断路器具有覆盖所述按压部的外周面并能滑动、同时与所述动触头固定的筒状的遮盖构件。

2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，

在所述横杆上形成从侧面向斜下方的斜沟，同时将销轴插入所述斜沟，作为使该销轴和所述加压弹簧的一端结合的结合部。

3.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，

所述遮盖构件上的固定该遮盖构件与所述动触头的固定部一直延伸设置到所述动触头的附近。

4.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，

中间构件装在将所述遮盖构件和动触头固定的固定部上。

5.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，

设置所述动触头因电磁推斥力进行分开动作时使所述动触头保持在分开状态的分开保持构件。

6.如权利要求5所述的断路器，其特征在于，

所述分开保持构件为U字形并在两臂的外表面上有第1凸部，在所述按压部内和所述加压弹簧一起设置，同时所述第1凸部能和所述遮盖构件内表面的第2凸部结合。

7.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，

有与所述开关机构连动的连杆、和设于所述横杆上的椭圆孔，通过插入所述椭圆孔的销轴，所述连杆和横杆结合。

8.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，

在所述动触头的与静触头接触的相反一侧，设置使所述动触头离开所述静触头时产生的电弧换流的换流电极。

9.如权利要求8所述的断路器，其特征在于，

所述换流电极具有通过孔，所述动触头离开所述静触头时，动触头两端的防闪络角形件能插入该通过孔。

10.如权利要求8所述的断路器，其特征在于，

在所述换流电极的两端设置与所述灭弧室的格栅平面平行形成的平行面。

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