CN102169781B - 电路断路器 - Google Patents

Abstract

本发明得到一种电路断路器，其具有进行跳闸杆和调整件之间的距离调节的时间较短的热动跳闸装置。热动跳闸装置(42)具有：双金属片(43)，其具有在与跳闸杆(33)抵接侧的一端开口而形成的引导槽(43a)、以及与引导槽(43a)在长度方向上隔着规定间隔而形成的卡合孔(43b)；以及调整件(44)，其通过一端侧与卡合孔(43b)卡合，另一端侧以卡合孔(43b)为中心在引导槽(43a)内滑动，从而可以向与双金属片(43)变形相反的方向转动，在通过双金属片的变形而使调整件(44)与跳闸杆(33)抵接并被推回的状态下，将调整件(44)紧固在双金属片(43)上，调整件(44)具有在引导槽(43a)的底面上滑动的底面部(44c)。

Description

电路断路器

技术领域

本发明涉及一种电路断路器中的热动跳闸装置。

背景技术

在现有的电路断路器的热动跳闸装置中，跳闸机构的动作点、即双金属片按压跳闸杆的位置，由于构成跳闸机构的各部件的加工、组装误差、材料特性的波动等制造偏差累积而产生波动，使电路断路器的断路时间产生波动。因此，为了消除上述制造偏差，在双金属片的前端安装可移动的调整件，向电路断路器通入电流一定时间，在利用该通电使双金属片变形，使调整件的抵接部移动而与跳闸杆抵接并被推回的状态下，利用激光焊接将调整件紧固在双金属片上(例如，参照专利文献1)。

另外，由于在电路断路器的制造以及调整的过程中，存在调整件在利用激光焊接进行紧固之前脱落的问题，所以提出以下方法，即，在双金属片上设置轴部，使调整件的钩状部弹性变形而将调整件安装在双金属片的轴部上的方法，以及使调整件的钩状部与双金属片的轴部卡合，然后使钩状部塑性变形而防止调整件脱落的方法(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：特开2001-15006号公报(第0021段～第0023段、图4)

专利文献2：特开2009-123416号公报(第0022段、第0023段、第0036段～第0039段、图1、图2)

发明内容

但是，由于现有的电路断路器中的热动跳闸装置的调整件是通过对厚度为0.8mm左右的板进行冲压成型而进行制造的，所以存在下述问题，即，为了将调整件的弓状部等薄壁形状进行冲压成型，不得不使用柔软的铜合金等激光焊接性较差的材料。

另外，在向双金属片的引导槽放入调整件而将调整件与双金属片进行激光焊接时，必须对调整件的两端面与引导槽之间的边界部2个位置进行激光焊接，存在焊接花费时间的问题。

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种电路断路器，其具有调整时间较短且可靠性较高的热动跳闸装置。

本发明的电路断路器具有：开关触点，其对电路进行接通/断开；开关机构部，其使该开关触点分离；以及热动跳闸装置，其驱动该开关机构部，热动跳闸装置具有：双金属片，其具有在与跳闸杆抵接侧的一端开口而形成的引导槽、和与引导槽在长度方向上隔着规定间隔而形成的卡合孔；以及调整件，其通过一端侧与卡合孔卡合，另一端侧以卡合孔为中心在引导槽内滑动，从而可以向与双金属片变形相反的方向转动，在通过双金属片的变形而使调整件与跳闸杆抵接并被推回的状态下，将调整件紧固在双金属片上，调整件具有在引导槽的底面上滑动的底面部。

发明的效果

根据本发明，由于调整件具有在双金属片的引导槽内滑动的底面部，所以可以得到一种电路断路器，其具有进行跳闸杆和调整件之间的距离调节的时间较短且紧固可靠性较高的热动跳闸装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的电路断路器的侧视剖面图。

图2是表示本发明的实施方式1的电路断路器中的跳闸装置的斜视图。

图3是表示本发明的实施方式1的电路断路器中的跳闸装置的侧视图。

图4是表示向本发明的实施方式1的电路断路器中的调整装置安装调整件之前的状态的斜视图。

图5是表示本发明的实施方式1的电路断路器中的跳闸装置的调整件的侧视图。

图6是表示本发明的实施方式1的电路断路器中的跳闸装置的调整件的斜视图。

图7是表示本发明的实施方式2的电路断路器中的跳闸装置的侧视图。

图8是表示本发明的实施方式2的电路断路器中的跳闸装置的调整件的侧视图。

图9是表示本发明的实施方式2的电路断路器中的跳闸装置的调整件的斜视图。

图10是用于说明本发明的实施方式2的电路断路器的效果的跳闸装置的俯视图。

图11是用于说明本发明的实施方式1的电路断路器的课题的跳闸装置的俯视图。

图12是表示本发明的实施方式3的电路断路器中的跳闸装置的调整件的侧视图。

图13是表示本发明的实施方式3的电路断路器中的跳闸装置的调整件的斜视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1中的电路断路器的侧视剖面图，图2是表示跳闸装置的斜视图，图3是表示调整装置的侧视图，图4是表示向跳闸装置安装调整件之前的状态的斜视图，图5是表示跳闸装置的调整件的侧视图，图6是表示跳闸装置的调整件的斜视图。

在图1中，电路断路器100使用由绝缘材料形成的基台11和盖体12构成的框体10而构成。在基台11上，彼此并列地配置与电极数量相应的各相的电路断路单元(例如，在3相的情况下为3个)，在中央的电路断路单元的上部配置有具有公知的肘杆机构的开关机构部30。盖体12覆盖基台11上的各相的电流断路单元和开关机构部30，开关机构部30的操作手柄31凸出于盖体12。此外，在盖体12上设有可以开合的上盖体12a，以可以在电路断路器100的内部配置内部附属装置。

各相的电路断路单元彼此相同地构成，横杆32在各相的电路断路单元中共通地配置，且以与各相的电路断路单元正交的方式配置在基台11上。

各相的电路断路单元具有：电源侧端子24，其设置在基台11上；固定触点21，其从电源侧端子24延伸设置；可动触点22，其与该固定触点21接触/分离；可动接触件23，其一端上设有该可动触点22，可自由转动地被横杆32保持；跳闸装置40，其经由可动件托架26与该可动接触件23连接；以及负载侧端子25，其设置在基台11上，与跳闸装置40连接。由固定触点21和可动触点22构成对电路进行接通/断开的开关触点。如果可动触点22与固定触点21接触，则端子24、25间的电路接通，另外，如果可动触点22与固定触点21分离，则端子24、25间的电路断开。

横杆32配置在基台11的底部，以与图1的纸面正交的方式延伸。该横杆32通过开关机构部30而以其轴心为中心进行转动，分别安装有各相的电路断路单元中的各个可动接触件23。在横杆32以其轴心为中心进行转动时，各相的电路断路单元的各可动接触件23同时进行转动，通过该可动接触件23的转动，可动触点22与固定触点21接触/分离。开关机构部30具有由跳闸装置40驱动的公知的跳闸杆33。

如图2、3所示，跳闸装置40由电磁跳闸装置41和热动跳闸装置42构成。电磁跳闸装置41具有：固定铁心41a；可动铁心41b，其在瞬时断路时吸附在固定铁心41a上，驱动跳闸杆33；复位弹簧41c，其对可动铁心41b进行预紧；以及轴41d，其轴支撑可动铁心41b。

热动跳闸装置42具有：发热体42a，其一端具有端子25；以及双金属片43，其隔着该发热体42a而通过铆钉41e(在图3中图示)紧固在固定铁心41a上。

如图4所示，双金属片43具有：引导槽43a，其在与跳闸杆33抵接侧的一端上开口而形成；以及卡合孔43b，其与引导槽43a在长度方向上隔着规定间隔而形成，在双金属片43上设置有调整件44，其通过一端侧与卡合孔43b卡合，另一端侧以卡合孔43b为中心在引导槽43a内滑动，从而可以向与双金属片43变形相反的方向转动，并且，在通过该变形而使调整件44与跳闸杆33抵接并被推回的状态下，将调整件44紧固在双金属片43上。

对于双金属片43，将热膨胀率不同的两块金属板粘合而成的板状部件进行冲裁而形成为长方形形状。双金属片43的一端上形成引导槽43a，从引导槽43a开始在双金属片43的长度方向上隔着规定间隔形成卡合孔43b。引导槽43a的宽度设置为与后述的调整件44的底面部的宽度相比稍宽，以使得调整件44可以以与跳闸杆33进行跳闸的跳闸负载相比较小的力滑动。

如图5、6所示，调整件44在一侧端部形成有与双金属片43的卡合孔43b卡合的钩状部44a，在另一侧端部形成有在双金属片43的引导槽43a内滑动的弓状部44b。对于弓状部44b，例如通过对不锈钢薄板进行冲压成型而使其剖面成型为L字状。弓状部44b在引导槽43a的底面上滑动，优选该弓状部44b构成为具有：底面部44c，其具有与双金属片43的板厚相比较宽的宽度；以及侧面部44d，其与底面部44c大致垂直。调整件44的底面部44c成为具有大致以钩状部44a为中心的曲率的曲面。在弓状部44b的前端设置有与引导槽43a卡合的卡止部44e。另外，在弓状部44b的另一端和钩状部44a之间设置有与跳闸杆33抵接的抵接部44f，抵接部44f兼作为配重部，使得在将调整件44安装在双金属片43上后，调整件44的重心落在跳闸杆33侧。配重部并不必须由抵接部44f兼任，配重部只要位于抵接部44f和钩状部44a之间即可，可以另行设置。

在将调整部44向双金属片43安装时，暂时使调整件44弹性变形，使卡止部44e越过引导槽43a而将调整件44安装在双金属片43上。如果将调整件44安装在双金属片43上，则卡止部44e与引导槽43a的底面卡合。由此，可以防止调整件44从双金属片43上脱落。此外，在本实施方式中，在卡止部44e上不设置底面部44c。

下面，说明热动跳闸装置42的调整方法。

在热动跳闸装置42中，如果由于通电电流等使双金属片43处于高温，则由于线膨胀系数不同而双金属片43产生弯曲。通过由该弯曲引起的位移而与跳闸杆33抵接，借助于该抵接，使跳闸杆33进行开关机构部30的驱动。对跳闸杆33和调整件44之间的距离进行调节，以将通电电流调节为规定值，在该规定值的通电电流下，热动跳闸装置42与跳闸杆33抵接，从而使跳闸杆33进行跳闸动作。

在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，首先，在电路断路器100的基台11上组装热动跳闸装置42和跳闸杆33，使得调整件44的重心落在跳闸杆33侧，形成调整件44的卡止部44e保持与引导槽43a卡止而滑动被限制的姿势的状态。在该状态下，向热动跳闸装置42通入用于驱动跳闸杆33而使开关机构40动作的规定值的电流。然后，由于规定值的电流使发热体42a发热，所以双金属片43的温度上升，双金属片43变形而向跳闸杆33侧倾斜，调整件44的抵接部44f与跳闸杆33抵接，但由于伴随着通电而双金属片43持续变形，所以调整件44的底面部44c在引导槽43a内滑动，向与双金属片43移动相反的方向移动。然后，在该状态下通电一定时间的情况下，利用至少1次激光焊接将调整件44的底面部44c与双金属片43的引导槽43a紧固，将调整件44和双金属片43固定为一体。对于该紧固，除了激光焊接以外也可以利用粘结材料进行紧固。另外，也可以利用激光焊接将双金属片43的引导槽43a的侧面部与调整件44的侧面部44d紧固而进行加固。

下面，说明电流断路器100的跳闸动作。

大于或等于规定电流的电流流过发热体42a，使发热体42a发热，该发热使双金属片43被加热，从而使其变形。由于如果双金属片43变形，则调整件44紧固在双金属片43上，所以调整件44的抵接部44f推压跳闸杆33，开关机构部30被驱动而使可动件23转动。通过可动件23的转动，可动触点22与固定触点21分离，电流断路的跳闸动作完成。

另外，在流过短路电流这样的过电流的情况下，利用电磁跳闸装置41的固定铁心41a产生的磁力，将可动铁心41b吸附在固定铁心41a上，可动铁心41b以轴41d为转动轴，抵抗复位弹簧41c的预紧力进行转动。通过该转动，可动铁心41b推压跳闸杆33，开关机构部30被驱动而使可动件23转动。通过可动件23的转动，可动触点22与固定触点21分离，将过电流断路，从而跳闸动作完成。

此时，如在热动跳闸装置42的调整方法中进行的说明所示，由于在将跳闸装置40安装在基台11上的状态下，在双金属片43成为规定温度时紧固调整件44，所以即使存在基台11以及跳闸装置40的制造上的误差、安装误差，也可以利用调整件44高精度地进行调整。

根据本实施方式，调整件44具有底面部44c，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，可以利用至少1次激光焊接将调整件44的底面部44c和双金属片43的引导槽43a之间进行紧固。由此，可以缩短进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节的时间。

另外，调整件44可以由激光焊接性较好的不锈钢等薄板形成。由此，可以提高双金属片43和调整件44之间通过焊接而进行紧固的可靠性。

另外，调整件44的底面部44c具有大于或等于双金属片43的板厚的宽度。由此，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，在使调整件44在引导槽43a内滑动时，可以抑制调整件44向具有多个电极的电路断路单元的排列方向倾斜。

另外，调整件44的底面部44c具有大于或等于双金属片43的板厚的宽度。由此，只要使双金属片43的引导槽43a的槽宽与底面部44c的宽度相比略大即可，可以使引导槽43a的槽宽比相当于双金属片43的板厚的宽度更宽，因此，可以容易地进行形成引导槽43a的冲压加工。

另外，调整件44具有弓状部44b。弓状部44b具有侧面部44d，其相对于引导槽43a的侧面滑动，与底面部44c大致垂直。弓状部44b的曲率稳定地形成。由此，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节中，可以使调整件44的滑动顺畅，可以提高距离调节的精度而使热动跳闸的精度提高。

另外，调整件44在一端侧具有可以与双金属片43的卡合孔43b卡合的钩状部44a，在另一端侧具有可以在双金属片43的引导槽43a内滑动且以钩状部44a为中心转动的弓状部44b。弓状部44b的曲率稳定地形成。由此，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节中，调整件44的滑动顺畅，可以提高距离调节的精度而使热动跳闸的精度提高。

另外，调整件44在弓状部44b的前端具有与引导槽43a卡合的卡止部44e。由此，可以防止在将调整件44安装在双金属片43上的状态下调整件44脱落，提高电路断路器的安装以及调整的成品率。

另外，在卡止部44e上不设置底面部44c。由此，可以容易地形成调整件44。

另外，调整件44在钩状部44a和弓状部44b之间具有兼作为抵接部44f的配重部，在将调整件44安装在双金属片43上后，可以使调整件44的重心落在跳闸杆33侧。由此，跳闸杆33和调整件44之间的距离调节变得容易，可以缩短距离调节的时间。

此外，在本实施方式中，作为热动跳闸装置，示出了由发热体对双金属片进行加热的间热式的例子，但也可以应用向双金属片通电而使其直接发热的直热式以及直热间热式，可以实现相同的效果。

另外，示出了具有一个与底面部44c大致垂直的侧面部44d的剖面大致L字状的调整件的例子，但也可以是在底面部44c的两端分别具有侧面部44d的剖面大致U字状的调整件。

实施方式2

图7是表示本发明的实施方式2的电路断路器中的跳闸装置的侧视图，图8是表示跳闸装置的调整件的侧视图，图9是表示跳闸装置的调整件的斜视图，图10是用于说明实施方式2中的电路断路器的效果的调整装置的俯视图，图11是用于说明实施方式1中的电路断路器的课题的跳闸装置的俯视图。

在实施方式1中，由于在调整件44的卡止部44e上没有设置底面部44c，所以具有易于进行用于形成卡止部44e的加工的优点。其反面，在为了进行热动跳闸装置42和跳闸杆33之间的距离调节而使得调整件44的重心落在跳闸杆33侧，卡止部44e保持与双金属片43的引导槽43a卡止而移动被限制的姿势时，由于在卡止部44e上没有延伸设置底面部44c，所以调整件44容易倾斜。

如图11所示，如果调整件44以倾斜的状态安装在双金属片43上，则有可能底面部44c的前端44c1与引导槽43a的侧面抵接，如果在上述状态下进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节，则在调整件44与跳闸杆33抵接时，有可能调整件44无法在引导槽43a内顺畅地滑动。

在本实施方式中，如图7～9所示，通过设置为将底面部44c延伸设置至卡止部44e的前端为止，而在形成卡止部44e之前，在弓状部整体上形成底面部44c，然后通过深冲加工，形成具有底面部44c的卡止部44e。对于其它的结构，由于与实施方式1相同，所以省略说明。

如图10所示，由于设置为底面部44c延伸设置至卡止部44e的前端为止，所以底面部44c与双金属片43的引导槽43a的侧面抵接，可以抑制调整件44在纸面上下方向(多电极的电路断路单元的排列方向)上倾斜，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，使调整件44的滑动更顺畅。

根据本实施方式，设置为底面部44c延伸设置至卡止部44e的前端为止。由此，底面部44c与双金属片43的引导槽43a的侧面抵接，可以抑制调整件44在多电极的电路断路单元的排列方向(图10中的上下方向)上倾斜，因此，使得在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，调整件44的滑动更顺畅，可以提高距离调节的精度而使热动跳闸的精度提高。

另外，调整件44具有底面部44c，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，可以利用至少1次激光焊接将调整件44的底面部44c和双金属片43的引导槽43a紧固。由此，可以缩短进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节的时间。

另外，调整件44可以由激光焊接性较好的不锈钢等薄板形成。由此，可以提高双金属片43和调整件44之间通过焊接而进行紧固的可靠性。

另外，调整件44的底面部44c具有大于或等于双金属片43的板厚的宽度。由此，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时，在调整件44在引导槽43a内滑动时，可以抑制调整件44向具有多个电极的电路断路单元的排列方向倾斜。

另外，调整件44的底面部44c具有大于或等于双金属片43的板厚的宽度。由此，只要使双金属片43的引导槽43a的槽宽与底面部44c的宽度相比略大即可，可以使引导槽43a的槽宽与大致相当于双金属片43的板厚的宽度相比较宽，因此，可以容易地进行形成引导槽43a的冲压加工。

另外，调整件44具有侧面部44d，其相对于引导槽43a的侧面滑动，与底面部44c大致垂直，可以稳定地形成弓状部44b的曲率。由此，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节中，可以使调整件44的滑动顺畅地进行。

另外，调整件44在一端侧具有可以与双金属片43的卡合孔43b卡合的钩状部44a，在另一端侧具有可以在双金属片43的引导槽43内滑动且以钩状部44a为中心转动的弓状部44b。由此，在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节中，调整件44的滑动变得顺畅，可以提高距离调节的精度而使热动跳闸的精度提高。

另外，调整件44在弓状部44b的前端具有与引导槽43a卡合的卡止部44e。由此，可以防止在将调整件44安装在双金属片43上的状态下调整件44脱落，提高电路断路器的组装以及调整的成品率。

实施方式3

图12是表示本发明的实施方式3的电路断路器中的跳闸装置的调整件的侧视图，图13是表示跳闸装置的调整件的斜视图。

在实施方式1以及实施方式2中，在调整件44中抵接部兼作为配重部，但在本实施方式中，如图12、13所示，将调整件44的配重部44g在钩状部44a附近与抵接部44f分体设置。对于其它的结构，由于与实施方式2相同，所以省略说明。

根据本实施方式，由于调整件44的配重部44g在钩状部44a附近与抵接部44f分体设置，所以调整件44的重心更加靠近钩状部44a侧。由此，可以在进行跳闸杆33和调整件44之间的距离调节时抑制调整件44的倾斜，使调整件44在引导槽43a内更顺畅地滑动，可以提高距离调节的精度而使热动跳闸的精度提高。

Claims (8)

1.一种电路断路器，其具有：

开关触点，其对电路进行接通/断开；

开关机构部，其使所述开关触点分离；以及

热动跳闸装置，其驱动所述开关机构部，

该电路断路器的特征在于，

所述热动跳闸装置具有：

双金属片，其具有在与跳闸杆抵接侧的一端开口而形成的引导槽、和与所述引导槽在长度方向上隔着规定间隔而形成的卡合孔；以及

调整件，其通过一端侧与所述卡合孔卡合，另一端侧以所述卡合孔为中心在所述引导槽内滑动，从而可以向与所述双金属片变形相反的方向转动，

在通过所述双金属片的所述变形而使所述调整件与所述跳闸杆抵接并被推回的状态下，将所述调整件紧固在所述双金属片上，

所述调整件具有相对于所述引导槽的底面滑动的底面部。

2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

所述调整件的所述底面部具有大于或等于所述双金属片的板厚的宽度。

3.根据权利要求2所述的电路断路器，其特征在于，

所述调整件具有侧面部，其相对于所述引导槽的侧面滑动，与所述底面部大致垂直。

4.根据权利要求3所述的电路断路器，其特征在于，

所述调整件的所述底面部和所述侧面部形成大致L字状的剖面。

5.根据权利要求3所述的电路断路器，其特征在于，

所述调整件在一端侧具有可以与所述双金属片的所述卡合孔卡合的钩状部，在另一端侧具有可以在所述双金属片的所述引导槽内滑动且以所述钩状部为中心进行转动的弓状部。

6.根据权利要求5所述的电路断路器，其特征在于，

所述调整件在所述弓状部的前端具有与所述引导槽卡合的卡止部。

7.根据权利要求6所述的电路断路器，其特征在于，

设置所述调整件的所述底面部延伸设置至所述卡止部为止。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的电路断路器，其特征在于，

所述调整件在所述钩状部和所述弓状部之间具有配重部。

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