CN101807496B - 热动式脱扣装置以及断路器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于获得一种热动式脱扣装置，提高双金属部和调节件的调节精度，减少双金属部和调节件的固定不良。具备被电流加热的双金属部(11)、通过双金属件(11)的弯曲与脱扣条(8)抵接的调节件(12)。双金属件(11)具有在与脱扣条(8)抵接侧的一端开口的引导槽(11a)、卡合孔(11b)。调节件(12)具有：与卡合孔(11b)卡合的钩状部(12a)、能够转动地插入引导槽(11a)的弓状部(12c)、连结弓状部(12c)和钩状部(12a)并与脱扣条(8)抵接的抵接部(12d)、设置于弓状部(12c)且沿该弓状部(12c)延伸并向调节件(12)的厚度方向突出的突出部(12e)，该突出部12e在和不与抵接部(12d)连结侧的端部相比靠近抵接部(12d)处焊接固定在双金属部(11)的端部。

Description

热动式脱扣装置以及断路器

技术领域

本发明涉及一种用于例如断路器等的热动式脱扣装置。 

背景技术

以往的热动式脱扣装置具备双金属部和调节件，通过调节调节件的固定位置从而调节距脱扣条的距离(间隙)。调节件使下部的钩状部与设置于双金属部的孔卡合，将上部的弓状部嵌入双金属部顶端的槽部。调节件能够以钩状部为中心相对于双金属部旋转。在调节工序中，将调节件的旋转方向的位置与适当的位置对准，在双金属部顶端的槽部将双金属部与调节件焊接固定以便保持该位置。这样对调节件从双金属部的突出量进行调节。 

专利文献1：特开2002-260515号公报 

但是，以往的热动式脱扣装置中为了使调节件能够相对于双金属部旋转，而使双金属部槽的宽度比调节件的厚度宽。在槽宽较窄的情况下，为了使调节件旋转需要极其大的载荷而不能适当地进行调节，此外，对槽宽及调节件的厚度不能避免加工误差，因此不能够使槽宽和调节件厚度为相同值。因而，双金属部槽的槽宽需要设定为比调节件的厚度宽，在槽和调节件之间必然产生宽的间隙。 

在双金属部和调节件的固定时需要将双金属部的槽的端面和调节件的侧面瞬间地固定，例如使用激光焊接而焊接固定。此时，由于槽的端面与调节件的侧面之间存在宽的间隙，因此存在易产生焊接不良的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种双金属部和调节件的调节精度高、并减少了双金属部和调节件的固定不良的热动式脱扣装置。 

本发明的热动式脱扣装置具备：被电流加热的双金属部、和利用该双金属部的弯曲而与脱扣条抵接的调节件。双金属部具有：在与脱扣条抵接侧的一端开口的引导槽、和相对于该引导槽设置在另一端侧的卡合孔。调节件具有：与卡合孔卡合的钩状部、能够转动地插入引导槽的弓状部、连结该弓状部和钩状部并与脱扣条抵接的抵接部、设置于弓状部且沿该弓状部延伸并向调节件的厚度方向突出的突出部，该突出部在和不与抵接部连结侧的端部相比靠近抵接部处焊接固定在双金属部的端部。 

本发明的热动式脱扣装置能够高精度地调节双金属部与调节件，能够减少双金属部和调节件的固定不良。 

附图说明

图1是表示具有本发明的实施方式1的热动式脱扣装置的断路器的局部剖视主视图。 

图2是图1的热动式脱扣装置的立体图。 

图3是图1的双金属部的主视图。 

图4是图1的调节件的立体图。 

图5是图1的双金属部上端部的放大图。 

图6是说明图1的热动式脱扣装置的间隙调节方法的图。 

图7是本发明的实施方式2的调节件的立体图。 

附图标记说明 

1...底座 

2...盖体 

4...固定接触件 

5...可动接触件 

8...脱扣条 

9...开闭机构 

11...双金属部 

11a...引导槽 

11b...卡合孔 

12...调节件 

12a...钩状部 

12c...弓状部 

12d...抵接部 

12e...突出部 

13...热动式脱扣装置 

30...绝缘壳体 

具体实施方式

实施方式1 

图1是表示具有本发明的实施方式1的热动式脱扣装置的断路器的局部剖视主视图。断路器的绝缘壳体30包括都利用合成树脂形成的底座1和盖体2。在底座1上安装有能够拆装地连接电源侧电线的电源端子3以及能够拆装地连接负载侧电线的负载端子6。在底座1上安装有在一端设置有电源端子3的固定接触件4。与固定接触件4对置并接触离开的可动接触件5与热动式脱扣装置13连接，所述热动式脱扣装置13与过电流对应地使开闭机构9动作。利用铆钉14将双金属部11固定于在一端设置有负载端子6的发热体7。 

热动式脱扣装置13包括发热体7、利用铆钉14固定在发热体7上的双金属部11和调节件12。使可动接触件5相对于固定接触件4开闭动作的开闭机构9具有脱扣条8，脱扣条8通过被热动式脱扣装置13推压而动作。在以下说明超过额定电流的过电流流经的情况下的动作。 

过电流流经发热体7或者双金属部11，从而发热体7以及双金属部11温度上升。随着双金属部11的温度的上升而双金属部11弯曲。双金属部11的弯曲量变大而调节件12与脱扣条8抵接，双金属部11的弯曲量进一步变大从而热动式脱扣装置13推压脱扣条8。脱扣条8被热动式脱扣装置13推压而使开闭机构9动作，可动接触件5瞬间地从固定接触件4离开而切断从电源端子3到负载端子6的电路(断开)。 

过电流流经时的动作特性(脱扣特性)的范围由JIS等规格规定，产品需要满足该范围。但是，脱扣机构的动作点，即双金属部11推压脱扣条8的位置由于构成热动式脱扣装置13以及开闭机构9的各部件的加工/组装误差、材料特性的偏差等、制造偏差等的累积而导致偏差，对脱扣特性产生偏差。因此，为了吸收这样的制造偏差，在作为热动式脱扣装置13的构成部件的双金属部11上组合调节件12，在组装工序中进行双金属部11与调节件12的位置调节/检查作业。 

详细叙述热动式脱扣装置13。图2是热动式脱扣装置的立体图，图3是双金属部的主视图，图4是调节件的立体图。双金属部11为，将板状的双金属部件冲裁而形成矩形，形成有在与脱扣条8抵接侧的一端开口的 引导槽11a，并从该引导槽11a隔开既定的间隔在纵长方向的另一端侧形成有卡合孔11b。此外，在另一端侧设置有安装孔11c。 

调节件12是对金属的板状部件冲裁并实施成形加工而形成的，在一端侧具备能够与双金属部11的卡合孔11b卡合的钩状部12a，在另一端侧形成有插入并嵌入引导槽11a的弓状部12c。弓状部12c即使以钩状部12a为中心转动也会嵌入引导槽11a。在弓状部12c的端部形成有用于限制旋转的突起部12b。 

弓状部12c在其外周形成有通过例如成形加工而弯曲的突出部12e，突出部12e呈以钩状部12a为中心的圆弧形状。调节件12与脱扣条8利用以连结钩状部12a与弓状部12c的方式形成的抵接部12d而抵接。突出部12e向调节件12旋转的旋转轴的轴向突出，即向调节件12的厚度方向突出，以呈以钩状部12a为中心的圆弧形状的方式沿弓状部12c延伸。 

在双金属部11上装配调节件12，双金属部11经由安装孔11c利用铆钉14被固定在发热体7上。另外，本实施例的抵接部12d的形状是一例，抵接部12d的形状可以与脱扣条8的运动及剖面形状对应地进行适当变更。 

接着，说明热动式脱扣装置13的组装以及调节方法。图5是双金属部11的上端部的放大图，图6是说明调节热动式脱扣装置13和脱扣条8的间隙的方法的图。 

首先，在底座1上组装固定于发热体7上的双金属部11、电源端子3、固定接触件4、可动接触件5、开闭机构9、负载端子6。在组装于底座1上的双金属部11上装配调节件12。使调节件12的钩状部12a与双金属部11的卡合孔11b卡合，同时将弓状部12c嵌入双金属部11的引导槽11a。如图6(a)所示，若将调节件12与双金属部11卡合，则调节件12向抵接部12d侧倾倒，突起部12b被双金属部11限制而成为保持调节件12的姿势的状态。这是由于调节件12的重心靠近抵接部。 

如图5所示，若使调节件12与双金属部11卡合，则突出部12e成为与双金属部11的上端部相接的状态，突出部12e的在双金属部11的上端侧的形状为以钩状部12a为中心的圆弧形状，所以即使在调节件12转动的情况下也总是维持与双金属部11的上端部相接的状态。因而突出部12e的焊接部位与双金属部11的上端部的间隙22能够尽量窄。 

在使双金属部11弯曲而调节调节件12与双金属部11的固定位置时， 与双金属部11的上端部对置的突出部12e的表面成为总是与双金属部11的上端部相接的接触面。在双金属部11的弯曲的情况下的双金属部11的上端部描绘的圆弧形状和调节件12的接触面的圆弧形状大致一致，由此能够几乎消除突出部12e的焊接部位和双金属部11的上端的间隙22。 

接着使用未图示的保持件保持脱扣条8以使组装于底座1的脱扣条8不运动。对双金属部11通电既定的电流值的电流，使双金属部11弯曲。如图6(b)所示若双金属部11弯曲，则调节件12的抵接部12d不久就与脱扣条8接触。如图6(c)所示若利用通电使双金属部11进一步弯曲，则调节件12由于与脱扣条8抵接而被限制所以从双金属部11的突出量变少，即相对于双金属部11向与双金属部11的弯曲方向相反的方向转动。 

这样继续通电，在达到既定的通电时间或者弯曲量的瞬间，将双金属部11与调节件12焊接固定。即使停止通电双金属部的弯曲量也暂时增加，所以双金属部11与调节件12需要瞬间地固定，作为固定方法优选焊接。例如使用激光焊接进行固定，从而完成调节。焊接是贯通焊接，即从突出部12e的上方照射激光，使调节件12的突出部12e贯通而焊接于双金属部11。 

另外，既定的电流值以及既定的通电时间是在由JIS等规格确定的范围内用于断路器断开的电流值及通电时间。若既定的电流值以及既定的通电时间选定为在规格范围的大致中央的电流值以及通电时间，则能够在检查满足JIS等规格的检查工序中减少规格范围外的不良。多数的情况下，为了在短时间完成断路器的间隙调节，使电流值比由规格确定的电流值大的电流流经比由规格确定的时间短的时间而进行调节。此外，双金属部11的弯曲量由电流的电流值以及通电时间决定，因此在变为基于既定的通电时间的既定的弯曲量的瞬间，将双金属部11与调节件12焊接固定，也能够调节双金属部11与调节件12的位置。 

利用通电使双金属部11弯曲、在达到既定的通电时间时将调节件12与双金属部11焊接固定的方法与特开2002-260515号公报所公开的方法相同。 

在实施方式1中，由于使调节件12的突出部12e的焊接部位与双金属部11的上端部的间隙22尽量窄，或者几乎消除，因此能够减少双金属部11和调节件12的焊接不良。 

在进行贯通焊接时，必须对双金属部11与调节件12重合的位置照射 激光。激光的位置对准中，需要使双金属部11的弯曲方向和与其垂直的调节件12的旋转轴的轴方向这两个方向一致。在调节调节件12与双金属部11的固定位置时，由于双金属部11弯曲，所以必须由传感器来掌握弯曲的双金属部11的上端部的位置，对双金属部11的板厚内照射激光，谋求弯曲方向的照射位置比较高精度地定位。 

调节件12的旋转轴方向的照射位置也需要对准，若对调节件12的突出部12e和双金属部11的上端部重合的重复部分照射激光则能够焊接。调节件12的突出部12e的在厚度方向即旋转轴方向上的突出长度比调节件12的板厚及双金属部11的板厚长，因此激光的位置对准在比较长的重复部分的范围内照射激光即可，旋转轴方向的照射位置即使是比较低的精度也没关系。 

与此相对，以往的热动式脱扣装置由于必须进行双金属部11与调节件12的对接焊接，所以激光的位置对准不仅在双金属部11的弯曲方向，而且在调节件12的旋转轴方向也要求高精度地进行。 

因而，实施方式1的热动式脱扣装置与以往的装置相比能够容易地进行激光的位置对准。此外，由于激光能够照射范围较广，因此双金属部11与调节件12的焊接能够适当地实施，能够减少双金属部11与调节件12的焊接不良。 

在实施方式1中，由于在突出部12e进行贯通焊接，所以如图5所示，即使将调节件12的弓状部12c和双金属部11的引导槽11a的间隙取得较宽也没有问题。通过将引导槽11a的槽宽与弓状部12c的板厚相比充分地扩宽，使得间隙21变宽，能够将在引导槽11a的槽侧面和弓状部12c之间产生的摩擦抑制为极小。由此，在调节双金属部11与调节件12的位置时，不对双金属部11施加不需要的载荷，能够使调节精度提高。 

为了减少双金属部11与调节件12的焊接不良，需要将突出部12e的焊接部位和双金属部11的上端的间隙22尽量变窄，优选几乎消除。在使双金属部11弯曲从而调节调节件12与双金属部11的固定位置时，调节件12的突出部12e总是与双金属部11的上端部相接，因此会在互相接触的接触部分产生摩擦力。但是，在此仅调节件12的自重产生作用，由于调节件12极其轻，所以产生的摩擦力极其小，能够忽略。 

因而，在使双金属部11弯曲而调节与调节件12的固定位置时，调节件12的突出部12e的接触面与双金属部11的上端部相接并且转动，且由 于接触而产生的摩擦力极小，因此能够以高精度进行双金属部11与调节件12的位置调节。 

实施方式1的断路器由于热动式脱扣装置13能够高精度地调节双金属部11与调节件12，因此能够高精度地进行脱扣条8和热动式脱扣装置13的间隙调节。因而，能够使断路器的脱扣特性稳定化，能够将断路器间的脱扣特性均一化。此外，实施方式1的断路器由于热动式脱扣装置13能够减少双金属部11与调节件12的固定不良，因此能够减少产品不良。 

如上所述，根据本发明的实施方式1的热动式脱扣装置13，双金属部11具有在与脱扣条8抵接侧的一端开口的引导槽11a和卡合孔11b，调节件12具有：与卡合孔11b卡合的钩状部12a、能够转动地插入引导槽11a的弓状部12c、连结该弓状部12c和钩状部12a并与脱扣条8抵接的抵接部12d、设置于弓状部12c且沿该弓状部12c延伸并向调节件12的厚度方向突出的突出部12e，该突出部12e在和不与抵接部12d连结侧的端部相比靠近抵接部12d处焊接固定在双金属部11的端部，因此与以往的易于产生固定不良的装置不同，能够高精度地调节双金属部11与调节件12，能够减少双金属部11与调节件12的固定不良。 

根据本发明的实施方式1的断路器，在热动式脱扣装置13中，双金属部11具有在与脱扣条8抵接侧的一端开口的引导槽11a和卡合孔11b，调节件12具有：与卡合孔11b卡合的钩状部12a、能够转动地插入引导槽11a的弓状部12c、连结该弓状部12c和钩状部12a并与脱扣条8抵接的抵接部12d、设置于弓状部12c且沿该弓状部12c延伸并向调节件12的厚度方向突出的突出部12e，该突出部12e在和不与抵接部12d连结侧的端部相比靠近抵接部12d处焊接固定在双金属部11的端部，因此能够高精度地进行脱扣条8和热动式脱扣装置13的间隙调节，能够使脱扣特性稳定化，能够减少产品不良。 

实施方式2 

图7是本发明的实施方式2的调节件的立体图。和实施方式1的调节件12相比，不同点在于在弓状部12c以外也设置突出部12e。突出部12e利用弯曲加工而形成。通过扩展突出部12e的延伸范围而提高调节件12的刚性，因此能够防止调节件在处理时变形。 

另外，设置在弓状部12c以外的突出部可以是与设置在弓状部12c 的突出部12e不同的突出长度。此外，设置在弓状部12c以外的突出部不需要与设置在弓状部12c的突出部12e是连续的，也可以分离地设置。通过使弓状部12c的突出部12e和其以外的突出部分离，使得突出部12e以外的突出部的形状能够独立，能够以高精度形成弓状部12c的突出部12e的圆弧形状。 

另外，在实施方式1和实施方式2中以调节件12的突出部12e利用弯曲加工而形成的例子进行了说明，但也可以利用焊接固定来形成突出部12e，或者利用铸造而一体形成调节件12。此外突出部12e也可以设置在调节件12的侧面。 

此外，以在将调节件12与双金属部11卡合时限制调节件12的转动的突起部12b被设置在弓状部12c上的例子进行了说明，但限制该调节件12的转动的突起部也可以设置在突出部12e上。 

本发明的热动式脱扣装置能够高精度地进行与脱扣条的间隙调节，能够减少双金属部与调节件的固定不良，因此能够将其适当地应用于具有电路的开闭机构的断路器等。 

Claims (6)

1.一种热动式脱扣装置，具备：被过电流加热的双金属部、通过该双金属部的弯曲与脱扣条抵接的调节件，其特征在于，

上述双金属部具有：在与上述脱扣条抵接侧的一端开口的引导槽、相对于该引导槽设置在另一端侧的卡合孔，

上述调节件具有：与上述卡合孔卡合的钩状部、能够转动地插入上述引导槽的弓状部、连结该弓状部和上述钩状部并与上述脱扣条抵接的抵接部、设置于上述弓状部且沿该弓状部延伸并向上述调节件的厚度方向突出的突出部，该突出部在和不与上述抵接部连结侧的端部相比靠近上述抵接部处焊接固定在上述双金属部的端部。

2.如权利要求1所述的热动式脱扣装置，其特征在于，上述调节件的突出部的上述双金属部侧的形状是以上述钩状部为中心的圆弧形状。

3.如权利要求1所述的热动式脱扣装置，其特征在于，上述调节件的突出部具有接触面，在使上述双金属部弯曲而调节上述调节件与该双金属部的固定位置时，所述接触面与上述双金属部的端部相接并且转动。

4.如权利要求1至3的任意一项所述的热动式脱扣装置，其特征在于，上述调节件还在上述抵接部上设置有向上述调节件的厚度方向突出的突出部。

5.一种断路器，其特征在于，具备：由底座和盖体构成的绝缘壳体、安装在该绝缘壳体的底座上的固定接触件、与该固定接触件对置地设置的可动接触件、具有脱扣条且使上述可动接触件相对于上述固定接触件进行开闭动作的开闭机构、与上述可动接触件连接并与过电流对应地使上述开闭机构动作的热动式脱扣装置，

该热动式脱扣装置是权利要求1至3的任意一项所述的热动式脱扣装置。

6.一种断路器，其特征在于，具备：由底座和盖体构成的绝缘壳体、安装在该绝缘壳体的底座上的固定接触件、与该固定接触件对置地设置的可动接触件、具有脱扣条且使上述可动接触件相对于上述固定接触件进行开闭动作的开闭机构、与上述可动接触件连接并与过电流对应地使上述开闭机构动作的热动式脱扣装置，

该热动式脱扣装置是如权利要求4所述的热动式脱扣装置。

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