CN101752151A - 电路断路器的过电流跳闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路断路器的过电流跳闸装置，其通过改进跳闸电流调整机构的组装结构，使得能够确保稳定的过电流跳闸动作特性，并且，防止壳体的耐压强度下降。该电路断路器的过电流跳闸装置由热动型跳闸机构和电磁型跳闸机构的组装体构成，该热动型跳闸机构组装双金属部件(6)和加热导体(7)，与主电路的通电线路连接，该电磁型跳闸机构组装有包围主电路的通电线路并固定支承在上述加热导体(7)上的磁轭(8)，和与该磁轭(8)相对的电枢(9)，电枢(9)以能够转动的方式保持在与调整拨盘(15)连动的调整连杆(13)的轴部(13a)，轴支承保持板(18)嵌合在调整连杆(13)的轴部(13a)的两端，上述调整连杆(13)通过该轴承支保持板(18)直接支承组装在磁轭(8)的侧壁上。

Description

电路断路器的过电流跳闸装置

技术领域

本发明涉及一种搭载在配线用断路器等电路断路器上的热动-电磁型的过电流跳闸装置，详细而言，涉及设定电磁动作电流的调整机构的组装结构。

背景技术

作为电路断路器的过电流跳闸装置，以下方式的装置为人们所公知：组装具有延时跳闸特性的热动型跳闸机构和具有瞬时跳闸特性的电磁型跳闸机构，通过操作配置在电路断路器的盖一侧的调整拨盘，可变调整电磁动作电流(例如，参照专利文献1)。

该热动-电磁型的过电流跳闸装置将电磁型跳闸机构的电枢(armature，可动铁片)与调整拨盘相连，称为“瞬时杆”(instant bar)，可转动地保持在调整连杆的轴上，使得该调整连杆与调整拨盘连动转动，由此改变上述电枢和磁轭(固定铁片)的磁极端面之间的磁隙，设定电磁动作电流。

下面，以三极型配线用断路器为例，图7和图8表示专利文献1中公开的热动-电磁型的过电流跳闸装置的构成。图中，符号1是电路断路器的壳体(模制树脂壳体)，2是与R、S、T相各极对应的负荷侧端子，3是连接导体，4是与各极分别对应、搭载在壳体1中的热动-电磁型的过电流跳闸装置，5是连系过电流跳闸装置4与未图示的电路断路器的开闭机构之间、承受过电流跳闸装置4的动作、使开闭机构进行跳闸动作的跳闸横杆(trip cross-bar)。

在此，上述的过电流跳闸装置4由热动型跳闸机构和电磁型跳闸机构的组装体构成，其中，上述热动型跳闸机构由旁热式的双金属部件6和加热导体7构成，上述电磁型跳闸机构组装有U型磁轭(yoke)8和与该磁轭8的磁极端面相对的倾动式的电枢(armature)9，上述U型磁轭(yoke)8包围上述加热导体7，铆接在该加热导体7的背面而结合。并且，上述双金属部件6的操作端6a及电枢9的操作端9a分别与跳闸横杆5的杆5a相对。

此外，上述加热导体7使其L形基部与连接板10叠合，通过紧固螺钉11以立起姿势固定在壳体1的底部。并且，上述连接板10通过可挠引线12与没有图示的可动触头连接，加热导体7的上端通过连接导体3与负荷侧端子2连接。

另一方面，调整连杆13由树脂成形品构成，跨越各极配置有成为电枢9摆动支点的轴承部，电磁型跳闸机构的电枢9可转动地嵌合在调整连杆13的轴部13a的周面上并保持这种状态，由架设在两者间的回复弹簧14朝向从磁轭8离开的方向施力。此外，调整连杆13将其轴部13a的两端嵌入形成在壳体1的左右侧壁上的轴承槽并加以保持，进一步使从轴部13a朝上方延伸的臂13b的前端与配置在壳体1的盖上的调整拨盘15的凸轮部(偏心凸轮)15a相碰，压缩弹簧16从背后推压施力。符号17是调整拨盘15的安装框，该安装框15被压入保持在壳体1的内侧。此外，为了与用调整拨盘设定的跳闸电流值对应，调整磁轭8和电枢9之间的磁隙G，在调整连杆13上设有挡块，将电枢9保持在与磁轭8离开的位置。

在上述结构中，若在电路断路器的通电线路中流过短路电流那样的过大电流，则由于在加热导体7周围发生的磁场，电磁型的过电流跳闸机构的电枢9反抗回复弹簧14，被吸向磁轭8的磁极端面。由此，以调整连杆13的轴部13a为中心，电枢9朝逆时钟方向转动，上端的操作部9a敲击跳闸横杆5的杆5a，使其朝逆时钟方向转动。其结果是，至今由跳闸横杆5锁定的电路断路器的开闭机构发生瞬时跳闸动作，使得主电路的可动触头断开，电流断流。

当流过比短路电流小的过负载电流时，因热动型跳闸机构的加热导体7的发热，双金属部件6弯曲，其前端的操作端将跳闸横杆5推压到释放位置，由此，电路断路器通过延时跳闸动作断开电流。

另一方面，当为了变更电磁动作电流的设定值，而从外部使上述调整拨盘15转动时，调整拨盘15的凸轮部15a和调整连杆13的臂13b的抵接位置变位，调整连杆13以轴部13a为中心倾动。由此，保持在调整连杆13的轴部13a的电枢9和磁轭8之间的间隙G发生增减变化，电磁动作电流被调整到所希望的值。

但是，上述的现有结构的过电流跳闸装置在电磁动作电流的调整功能及确保壳体的强度方面存在以下问题。

即，在如图7、图8所示的过电流跳闸装置的组装结构中，将电磁型跳闸机构的磁轭8铆接在作为热动型跳闸机构的构成部件的加热导体7的背面，将加热导体7的下端部用螺钉紧固在壳体1的底部。另一方面，保持电枢9的调整连杆13使其轴部13a的两端嵌入形成在电路断路器的壳体1的侧壁上的轴承槽而定位保持。

这样，若磁轭8和电枢9相对壳体1固定在不同的位置，则将过电流跳闸装置组装在壳体1中的组装作业很烦杂，此外，轴支承保持在壳体1上的调整连杆13的位置，以及铆接在加热导体7上的磁轭9的固定位置，加热导体7的安装到壳体底部的螺钉紧固位置的微妙的组装误差被累积，组装后的状态的磁轭8和电枢9的相对位置，以及两者间的磁隙G产生偏差。因此，难以确保与用调整拨盘15设定的跳闸电流值对应的电路断路器的过流跳闸动作稳定。

此外，若为了保持调整连杆13的轴部13a的两端而在壳体1的左右侧壁上形成轴承槽，则会产生如下问题，即，壳体侧壁的局部成为薄壁，壳体的耐压强度降低，或者必须将壳体侧壁设计成必要以上的厚度。

专利文献1：日本特开平5-334951号公报(图7、图8)

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种电路断路器的过电流跳闸装置，该电路断路器的过电流跳闸装置通过改进跳闸电流调整机构的组装结构，而解决上述问题，确保稳定的过电流跳闸动作特性，并防止壳体的耐压强度降低。

为了达到上述目的，按照本发明，电路断路器的过电流跳闸装置是搭载在电路断路器的壳体上的热动-电磁型的过电流跳闸装置，由热动型跳闸机构和电磁型跳闸机构的组装体构成，上述热动型跳闸机构组装有双金属部件和加热导体，与主电路的通电线路连接，上述电磁型跳闸机构组装有包围主电路的通电线路并固定支承在上述加热导体上的磁轭和与该磁轭相对的电枢，上述电枢以能够转动的方式保持在与调整拨盘连动的调整连杆的轴部，该电路断路器的过电流跳闸装置的特征在于：

轴支承保持部件嵌合在上述调整连杆的轴部两端，上述调整连杆通过该轴支承保持部件被支承组装在上述磁轭的侧壁上(技术方案1)。

此外，在本发明中，关于上述调整连杆及其支承结构，以下述的具体方式构成。

(1)将上述磁轭固定在热动型跳闸机构的加热导体上，在此基础上，将该加热导体的基部用螺钉紧固在电路断路器的壳体底部并以立起姿势固定(技术方案2)。

(2)在上述调整连杆的轴部周面，与各极的电枢分别对应地形成有挡块，该挡块将电枢保持在与用调整拨盘设定的跳闸电流值对应的位置(技术方案3)。

(3)在上述调整连杆的轴支承保持部件上设有卡合突起，并且，与该卡合突起相对，在电路断路器的壳体上形成有嵌入上述卡合突起的凹槽(技术方案4)。

发明的效果

根据上述过电流跳闸装置的组装结构，能够发挥以下效果。

(1)将保持电磁型跳闸机构的电枢的调整连杆的轴部通过轴支承保持部件支承在磁轭上，进行单元化，由此，与将调整连杆的轴部和磁轭相对于电路断路器壳体固定在不同位置的现有技术的组装结构相比，能够大幅度降低磁轭和电枢之间的磁隙的偏差，确保过电流跳闸动作特性的稳定，由此，提高电路断路器的可靠性。

此外，在电路断路器的壳体侧壁，没有必要形成嵌合保持调整连杆的轴部两端的轴承槽，由此，还能够消除在现有结构中成为问题的壳体的耐压强度的降低。此外，与现有结构相比，还能够改善将过电流跳闸装置组装到电路断路器的壳体中的工时、作业性。

(2)此外，在上述的轴支承保持部件上设有卡合突起，当将过电流跳闸装置组装到电路断路器的壳体中时，将上述卡合突起嵌入形成在壳体的底部的凹槽中，定位支承于规定的安装位置，由此，不仅能够稳定地将过电流跳闸装置固定支承在壳体上，而且在组装工序中，能简单地进行部件定位，螺钉紧固作业。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的过电流跳闸装置的单元组装结构的外观立体图。

图2是从背面侧看图1的组装结构的外观立体图。

图3是表示图1中的调整连杆的结构的外形立体图。

图4A及图4B是图1中的电枢的结构图，其中，图4A是从正面看的外形立体图，图4B是从背面看的外形立体图。

图5是搭载图1的单元组装体的电路断路器的壳体底部的结构图。

图6是搭载有图1的过电流跳闸装置的电路断路器的结构截面图。

图7是搭载有现有技术例的过电流跳闸装置的电路断路器的主要部分截面图。

图8是图7的平面图。

符号的说明

1   电路断路器的壳体

1b  凹槽

7   热动型跳闸机构的加热导体

8   磁轭

9   电枢

11  紧固螺钉

13  调整连杆

13a 轴部

13c 电枢挡块

14  回复弹簧

15  调整拨盘

18  轴支承保持板

18a 卡合突起

G    磁隙

具体实施方式

下面，根据图1至图6所示的实施例说明本发明的实施方式。图1是从表面侧看过电流跳闸装置的单元组装体的立体图，图2是从背面侧看过电流跳闸装置的单元组装体的立体图，图3是调整连杆的外形立体图，图4A及图4B是电枢的外形立体图，图5是电路断路器的壳体底部的结构图，图6是搭载有过电流跳闸装置的电路断路器整体的结构截面图，在各图中，对与图7、图8对应的部件标注相同的符号。

在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例示，本发明并不局限于此。

图示实施例的过电流跳闸装置与图7、图8所示的现有技术装置的大的不同点在于调整连杆13的轴部13a的支承结构。即，在现有技术装置的组装结构中，跨越左右排列的R、S、T相的各极而配置的调整连杆13的轴部13a的两端被轴支承保持在电路断路器的壳体1的侧壁，与此相对，在图示实施例中，如图1及图2所示，调整连杆13的轴部13a的两端通过轴支承保持板(轴支承保持部件)18，如后所述，被固定支承在磁轭8的侧壁上。

下面，对于构成电磁型跳闸机构的磁轭8，电枢9，及调整连杆13，说明各部件的结构。

首先，与R、S、T相的各极分别对应的磁轭8如图2的组装图所示，成为左右的侧板8a、跨越左右的侧板8a之间形成磁轭的磁路的磁性体8b、和安装座8c的组装体，配置在包围热动型跳闸机构的加热导体7，以及敷设在该加热导体7的上端和负荷侧端子2之间的连接导体3的位置，上述安装座8c被铆接固定在加热导体7上。

另一方面，调整连杆13由模制树脂成形品构成，在该调整连杆13上，如图3所示，形成有轴部13a、调整臂13b、凸状的电枢挡块13c、和弹簧挂臂13d，其中，上述调整臂13b从轴部13a的中央部位朝上方延伸，与调整拨盘15的凸轮部15a(参照图1、图2)协同动作，上述凸状的电枢挡块13c与R、S、T相的各极分别对应地形成在轴部13a的周面上，上述弹簧挂臂13d从轴部13a朝背后突出，用于卡止电枢的回复弹簧的一端，上述轴部13a的两端通过轴支承保持板18被支承在磁轭8的侧壁8a上。

此外，与磁轭8相对且轴支承保持在上述调整连杆13的轴部13a的电枢9是磁性钢板的板料加工品，成为图4A和图4B所示那样的结构，在从电枢板9a的上缘朝背后突出的叉状的臂部，形成有朝上方延伸的操作端9b、与调整连杆13的轴部13a嵌合的圆弧状凹槽9c、和电枢的回复弹簧14(参照图1)的挂止座9d。此外，在电枢板9a的上缘，折曲成L形，形成有突起部9e，该突起部9e与形成与上述调整连杆13的轴部13a的电枢挡块13c(参照图3)相对。

并且，使上述的电磁型跳闸机构的各部件之间相互连系，在其上组装热动型跳闸机构和调整拨盘15，构筑图1、图2所示的单元组装体，将该过电流跳闸装置的单元组装体如图6所示那样装载在电路断路器的壳体1中。

即，在图1和图2中，在作为金属板加工品的轴支承保持板18上穿孔而形成有轴承孔，调整连杆13的轴部13a的两端嵌合在上述轴承孔中，该轴支承保持板18铆接在排列在左右两端的与R相、T相对应的磁轭8的侧板8a上被固定。此外，与磁轭8的磁极端面相对的电枢9以能够转动的方式将图4所示的圆弧状的凹槽9c嵌合在调整连杆13的轴部13a的周面上加以保持，并且，在电枢9的弹簧挂止座9d(参照图4)和调整连杆13的弹簧挂臂13d(参照图3)之间架设回复弹簧14(拉伸螺旋弹簧)。通过该回复弹簧14的弹簧施力，形成在电枢9的板上缘的突起部9e(参照图4)碰撞形成在调整连杆13的轴部周面上的电枢挡块13c，与磁轭8的磁极端面之间确保规定的磁隙。

另一方面，从调整连杆13的轴部13a朝上方延伸的调整臂13b(参照图3)将其前端部按压在调整拨盘15的凸轮部15a上，从背后被压缩弹簧16按压。调整拨盘15的支承框17在组装到电路断路器的壳体1中时，压入壳体1的相间隔壁之间，被保持在规定位置。

此外，在上述的调整连杆的轴支承保持板18上形成有从下端呈臂状突出的卡合突起18a。此外，与该卡合突起18a相对，在电路断路器的壳体1的内侧，如图5所示，在底壁1a的侧方形成有凹槽1b，在将上述的过电流跳闸装置的单元组装体从上方插入壳体1中时，使得卡合突起18a嵌合到凹槽1b中，将单元组装体的安装位置定位。

图6是表示将过电流跳闸装置组装到壳体1中的状态的电路断路器的结构截面图，热动型跳闸机构的加热导体7支承磁轭8，并通过轴支承保持板18支承电枢9、调整连杆13，上述热动型跳闸机构的加热导体7的基部用紧固螺钉11以立起姿势固定在壳体1的底壁上。在该组装位置，热动型跳闸机构、电磁型跳闸机构的各操作端与跳闸横杆5相对。在图6中，符号19表示可动触头，20表示固定触头，21表示肘杆式开闭机构，21a表示闩锁，22表示开闭操作手柄，23表示栅片式灭弧室，24表示电源侧的主电路端子。

上述的结构的过电流跳闸装置的动作及功能与图7、图8所示的现有技术结构相同，当在主电路中流过用调整拨盘15设定的电磁动作电流值以上的过电流时，电枢9被磁轭8吸附，以调整连杆13的轴部13a为中心朝逆时钟方向转动，敲击跳闸横杆5，使电路断路器发生跳闸动作。

此外，若转动调整拨盘15，变更电磁动作电流的设定值，则与该调整操作连动，调整连杆13以轴部13a为支点倾动，磁轭8和电枢9之间的磁隙发生变化。

在此场合下，上述磁隙由磁轭8和电枢9的相对位置决定，其中，电枢9轴支承保持在与调整拨盘15协同动作的调整连杆13上，但是，如上所述，调整连杆13的轴部13a的两端通过轴支承保持板18固定支承在磁轭8的侧壁上，被单元化，因此，不会受到现有技术结构那样的部件的组装误差的影响，由此，能使得过电流跳闸动作特性稳定。

此外，通过在组装到电路断路器的壳体1中之前预先构成上述过电流跳闸装置的单元组装体，能够方便地实行向壳体1的组装作业。此外，通过将上述的形成在轴支承保持板18上的卡合突起18a嵌合到壳体1的凹槽1b中，能简单地对安装位置进行定位，方便地实行螺钉紧固作业。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电路断路器的过电流跳闸装置，其是装载在电路断路器的壳体中的热动-电磁型的过电流跳闸装置，由热动型跳闸机构和电磁型跳闸机构的组装体构成，所述热动型跳闸机构组装有双金属部件和加热导体，与主电路的通电线路连接，所述电磁型跳闸机构组装有包围主电路的通电线路并固定支承在所述加热导体上的磁轭和与该磁轭相对的电枢，所述电枢以能够转动的方式保持在与调整拨盘连动的调整连杆的轴部，该电路断路器的过电流跳闸装置的特征在于：

轴支承保持部件嵌合在所述调整连杆的轴部两端，通过该轴支承保持部件被固定支承在所述磁轭的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于：

将磁轭固定在热动型跳闸机构的加热导体上，在此基础上，将该加热导体的基部用螺钉紧固在电路断路器的壳体底部并以立起姿势固定。

3.根据权利要求1所述的电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于：

在调整连杆的轴部周面，与各极的电枢分别对应地形成有挡块，该挡块将电枢保持在与用调整拨盘设定的跳闸电流值对应的位置。

4.根据权利要求1所述的电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于：

在调整连杆的轴支承保持部件上设有卡合突起，并且，与该卡合突起相对，在电路断路器的壳体上形成有所述卡合突起嵌入的凹槽。

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