CN102760618A - 断路器的脱扣机构及其断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种断路器的脱扣机构，包括复数个致动组件(20)、一个脱扣杆(30)和一个弹性件(40)。其中各致动组件包括一个支架(26)、一个双金属片(22)和/或一个衔铁(24)，双金属片和/或衔铁具有一个完成脱扣的致动方向；脱扣杆包括一个致动部(32)和一个连接于致动部的枢轴部(34)，且双金属片和/或衔铁可沿致动方向与致动部接触；弹性件一端与致动部连接，另一端与支架连接，且弹性件可驱动致动部沿致动方向运动。使用断路器的脱扣机构及其断路器，简化了致动组件对脱扣爪的致动，从而简化了断路器脱扣机构的结构和传动过程，从而提高了脱扣机构的响应速度和运行可靠性。

Description

断路器的脱扣机构及其断路器

技术领域

本发明涉及一种脱扣机构，尤其涉及一种用于断路器的磁热过电流脱扣机构。本发明还提供了使用上述脱扣机构的断路器。

背景技术

断路器用于当电路中发生过流状况是自动切断电路的连接以保护电路中的其他电器。通过安装在活动接触件上的活动触头与安装在静止接触件上的静止触头的分离，断路器可以切断电路中的电流。其中脱扣机构是驱动活动触头和静止触头分离的驱动机构，一般情况下是通过脱扣机构致动断路器中的脱扣爪来驱动活动接触件运动而脱离与静止接触件的接触。

图1是现有断路器中一个电极的致动组件的结构示意图。如图1所示，致动组件20包括一个衔铁24、一个双金属片22、一个磁轭21、一个支架26和一个连接件23。其中，衔铁24设有一个吸附端242和一个撞击端244，衔铁24通过其上设置的轴突246(图中只标识了一个)，可旋转地设置在支架26上。磁轭21连接于支架26上，且双金属片22一端穿设在磁轭21中，另一端与连接件23连接。当双金属片22和连接件23中通过超额电流时，双金属片22将受热变形。同时通过的超额电流会在磁轭21中产生磁场而吸引衔铁24的吸附端242，使衔铁22在支架26中转动。

现有断路器的脱扣机构中，在致动组件的双金属片及衔铁与脱扣爪之间还设有多个部件以实现传动，使得整个脱扣机构的结构复杂且传动过程繁琐，一方面增加了整个断路器的成本，另一方面繁琐的传动过程降低了整个脱扣机构反应速度和运行可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种断路器的脱扣机构，简化现有脱扣机构的结构，从而降低断路器的成本并提高脱扣机构的运行可靠性。

本发明的另一个目的是提供一种断路器，简化脱扣爪致动机构的结构，降低断路器的成本并提高断路器脱扣机构的反应速度和运行可靠性。

本发明提供了一种断路器的脱扣机构，包括复数个致动组件、一个脱扣杆和一个弹性件。其中致动组件包括一个支架、一个双金属片和一个衔铁，双金属片和衔铁可沿致动方向运动，以完成断路器的脱扣动作；脱扣杆包括一个致动部和一个连接于致动部的枢轴部，且双金属片和/或衔铁可沿致动方向与致动部接触；弹性件一端与致动部连接，另一端与支架连接，且弹性件可驱动致动部沿致动方向运动。通过设置脱扣杆，简化了致动组件对脱扣爪的致动，从而简化了断路器脱扣机构的结构和传动过程，从而提高了脱扣机构的响应速度和运行可靠性。

在断路器的脱扣机构的再一种示意性的实施方式中，双金属片的一端设有接触部，双金属片可通过接触部与致动部接触。

在断路器的脱扣机构的另一种示意性的实施方式中，接触部为穿设在双金属片上的撞钉。

在断路器的脱扣机构的又一种示意性的实施方式中，弹性件为螺旋拉簧。

在断路器的脱扣机构的又一种示意性的实施方式中，位于枢轴部上开设有与弹性件的安装位置相对应的容纳槽，当致动部沿致动方向运动时，容纳槽可容置弹性件。通过设置容纳槽，避免脱扣杆的转动中与脱扣机构的其他组件干涉。

在断路器的脱扣机构的又一种示意性的实施方式中，脱扣机构具有三个并排设置的致动组件，致动部为三个并排设置的驱动块，它们与个致动组件的双金属片和衔铁相对应，且位于中间位置的驱动块在远离枢轴部的一端设有一个垂直于致动部端面的第一凸起，致动部可通过第一凸起完成断路器的脱扣动作。通过设置第一凸起，避免脱扣杆的转动中与脱扣机构的其他组件干涉。

在断路器的脱扣机构的又一种示意性的实施方式中，脱扣机构设有两个弹性件，且位于两侧的驱动块上分别设有一个安装孔，弹性件一端可分别与安装孔324连接，另一端可分别与位于两侧的驱动组件的支架连接。通过设置两个弹性件，使得脱扣杆在转动的过程中受力均匀。

本发明还提供了一种断路器，包括一个脱扣爪、一个上述脱扣机构和一个操作手柄。脱扣机构可沿致动方向撞击脱扣爪完成脱扣动作；操作手柄设有一个复位杆，复位杆可在上扣时与致动部接触，以完成断路器脱扣后脱扣杆的复位。

本发明还提供了一种断路器，包括一个脱扣爪、一个上述脱扣机构和一个操作手柄。脱扣机构位于中间位置的驱动块在远离枢轴部的一端设有一个第二凸起，第二凸起与第一凸起彼此分离，脱扣杆上的第一凸起可沿致动方向撞击脱扣爪，以完成断路器的脱扣动作；操作手柄设有一个复位杆，复位杆可在上扣时与第二凸起接触，以完成断路器脱扣后脱扣杆的复位。通过设置第二凸起，避免脱扣杆的转动中与脱扣机构的其他组件干涉。通过设置脱扣机构，简化了致动组件对脱扣爪的致动，从而简化了断路器脱扣机构的结构和传动过程，从而提高了脱扣机构的响应速度和运行可靠性。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对断路器的脱扣机构及其断路器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是现有断路器中一个电极的致动组件的结构示意图。

图2是断路器的脱扣机构一种示意性实施方式的立体结构示意图。

图3是使用脱扣机构的断路器一种示意性实施方式的立体结构示意图。

图4A和图4B用于说明断路器的脱扣机构中的热脱扣过程。

图5A和图5B用于说明断路器的脱扣机构中的磁脱扣过程。

图6用于说明断路器脱扣后的复位过程。

标号说明

20致动组件

21磁轭

22双金属片

222接触部

23连接件

24衔铁

242吸附端

244撞击端

246轴突

26支架

30脱扣杆

32致动部

322第一凸起

324安装孔

326容纳槽

328第二凸起

34枢轴部

40弹性件

50脱扣爪

60外壳

70手柄

72复位杆

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在表示各实施方式的附图中，相同的后两位数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图2是断路器的脱扣机构一种示意性实施方式的立体结构示意图。如图2所示的断路器脱扣机构，包括三个致动组件20、一个脱扣杆30和两个弹性件40。通过致动组件20中设置的双金属片22和衔铁24沿图示的致动方向运动，间接地驱动断路器的脱扣爪50(参见图3)完成断路器的脱扣动作。其中，脱扣杆30包括一个致动部32和一个枢轴部34，在图示所示的具体实施方式中，脱扣杆具有三个致动部32。枢轴部34连接致动部32，枢轴部34可旋转地设置在断路器的外壳60中(参见图3)。致动组件20的双金属片22和衔铁24可沿图示的致动方向，同时或单独与致动部32接触。弹性件40一端与致动部32连接，另一端与制动组件20的支架26连接，弹性件40可驱动致动部32沿致动方向撞击脱扣爪50。

在图2所示的具体实施方式中，脱扣机构设置的三个致动组件分别与断路器的三个电极相连接，但也可以根据需要设置一个或多个与电极相对应的致动机构。设置弹性件40的目的是为了提高脱扣杆绕枢轴部的旋转速度以及对脱扣爪的撞击力，从而提高断路器脱扣机构的响应速度和脱扣动作的可靠性，本领域技术人员可以根据需要设置与制动部连接的弹性件数量，增加或减少弹性件40的数量可以调节脱扣杆的旋转速度和对脱扣爪的撞击力。

使用如上的断路器的脱扣机构，致动组件和脱扣爪之间通过一个脱扣杆传动以驱动脱扣爪完成断路器的脱扣动作，简化了断路器脱扣机构的结构和传动过程，从而提高了脱扣机构的响应速度和运行可靠性。

如图2所示，脱扣机构制动组件20的致动部32为三个并列设置在枢轴部34上的驱动块，但也可以将三个驱动块结合为一体。每一个驱动块与一个致动组件20相适应，即每一个驱动组件20的衔铁24和/或双金属片22可与其中一个的驱动块接触。其中，位于三个驱动块中间位置的驱动块在远离枢轴部34的一端设有第一凸起322，致动部32可通过第一凸起322撞击脱扣爪50。

将致动部分32立设置成驱动块，可以减少整个脱扣杆30的材料使用数量。同时，通过位处中间的驱动块上的第一凸起322，可以与现有断路器的脱扣爪配合使用，避免重新设计加工新的脱扣爪，且设置第一凸起322可以避免脱扣杆30在旋转中与脱扣装置的其他组件产生干涉。

如图2所示，位于枢轴部34两端的两个驱动块上分别设有一个安装孔324，弹性件40一端可穿射在安装孔324中，另一端穿设在与该驱动块对应的致动组件20的支架26上。通过在脱扣杆30两端的驱动块上安装弹性件，可以使脱扣杆30在旋转中受力均匀，但弹性件40还可以采用其他的形式与驱动块连接，例如在驱动块上设置可用于连接弹性件40的挂钩。

如图2所示，位于枢轴部34两端的驱动块与枢轴部34连接的一端分别设有一个容纳槽326。脱扣杆30的转动的过程中，容纳槽326可用于容纳弹性件40，避免弹性件40与脱扣杆30干涉而影响脱扣杆30的转动。

如图2所示，弹性组件40为弹簧，但弹性组件40可以根据实际需要，将弹簧替换为扭簧、压簧、拉簧或者板簧等弹性元件。

如图2所示，致动组件20的双金属片22设有接触部222，双金属片22通过接触部222与致动部32接触。设置接触部222可以调节双金属片22到致动部32的行程。在脱扣机构一种示意性实施方式中，接触部222为穿设在双金属片22端部的撞钉。

图3是使用脱扣机构的断路器一种示意性实施方式的立体结构示意图，图中只示意性的绘出了断路器的部分结构。如图所示，断路器包括一个脱扣爪50，一个如图2所示的脱扣机构和一个操作手柄70。其中，脱扣机构可沿图示的致动方向推动脱扣爪50，从而触发断路器的脱扣动作，使得活动接触件的动触头和静止接触件的静触头分离。操作手柄70设有一个复位杆72，复位杆72可沿与致动方向相反的方向推动脱扣杆30的致动部32，使得处于脱扣状态的脱扣杆30复位。

如图3所示，脱扣机构包括三个致动组件20，致动部32为三个并排设置在枢轴部34上的驱动块，且位于中间位置的驱动块在远离枢轴部34的一端设有一个第二凸起328，复位杆72可与第二凸起328接触以完成断路器脱扣后脱扣杆30的复位。通过设置第二凸起328和复位杆72，可以避免复位中，操作手柄70的运动与脱扣爪50发生干涉。

图4A和图4B用于说明断路器的脱扣机构中热脱扣的过程，图中只示意性的绘出断路器的部分结构。图4A显示了断路器处于接通状态时双金属片22的状态，此时接触部222的撞钉远离脱扣杆30的致动部32，且致动部32远离脱扣爪50。电流从双金属片22流入，从连接件23流出。当双金属片22中流过超额电流时，双金属片22出现变形，使撞钉沿图示的致动方向靠近致动部32。

如图4B所示，接触部222的撞钉与脱扣杆30的致动部32接触，并随着双金属片22的不断变形，推动整个脱扣杆30绕枢轴部34转动，当脱扣杆30越过竖直方向的死点后，在弹性件40的作用下，脱扣杆30迅速朝向脱扣爪50转动，使得致动部32的第一凸起322撞击脱扣爪50(参见图中虚线所示位置)。

图5A和图5B用于说明断路器的脱扣机构中磁脱扣的过程，图中只示意性的绘出断路器的部分结构。图5A显示了断路器处于接通状态时衔铁24的状态，此时衔铁24的撞击端244远离脱扣杆30的致动部32，且脱扣杆30远离脱扣爪50。电流从图中虚线所示的双金属片22中流过。当双金属片22中流过超额电流时，支架26中的磁轭21(参见图1)产生的磁性吸引力使得衔铁24绕轴突246在支架26中转动，使得撞击端244朝向脱扣杆30移动。

如图5B所示，当撞击端244接触到脱扣杆30的致动部32后，推动脱扣杆30绕枢轴部34转动，当脱扣杆30越过竖直方向的死点后，在弹性件40的作用下，脱扣杆迅速朝向脱扣爪50转动，使得致动部32的第一凸起322撞击脱扣爪(参见图中虚线所示位置)。

本领域技术人员可以理解，当流经双金属片的电流达到一定数值时，可以使双金属片上的撞针和衔铁上的撞击端同时与脱扣杆的致动部接触。

图6用于说明脱扣杆完成脱扣操作后的复位过程。如图6所示，在脱扣状态下，复位杆72与脱扣杆30的第二凸起328接触，沿图示的复位方向搬动手柄70，复位杆72即可推动脱扣杆30沿着与致动方向相反的方向转动，以完成断路器脱扣后脱扣杆30的复位。

使用断路器的脱扣机构及其断路器，通过设置脱扣杆，简化了致动组件对脱扣爪的致动，从而简化了断路器脱扣机构的结构和传动过程，从而提高了脱扣机构的响应速度和运行可靠性。

在断路器的脱扣机构及其断路器中，设置第一凸起和第二凸起，可以避免脱扣杆的转动中与脱扣机构的其他组件干涉。

使用断路器的脱扣机构及其断路器，通过设置两个弹性件，使得脱扣杆在转动的过程中受力均匀。另外，通过设置容纳槽，避免脱扣杆的转动中与弹性件的运动干涉。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.断路器的脱扣机构，包括：

一个致动组件(20)，所述致动组件(20)包括一个支架(26)、一个双金属片(22)和一个衔铁(24)，所述双金属片(22)和所述衔铁(24)可沿致动方向运动，以完成所述断路器的脱扣动作；

一个脱扣杆(30)，所述脱扣杆(30)包括一个致动部(32)和一个连接于所述致动部(32)的枢轴部(34)，且所述双金属片(22)和/或所述衔铁(24)可沿所述致动方向与所述致动部(32)接触；和

一个弹性件(40)，其一端与所述致动部(32)连接，另一端与所述支架(26)连接，且所述弹性件(40)可驱动所述致动部(32)沿所述致动方向运动。

2.如权利要求1所述的脱扣机构，其中所述双金属片(22)的一端设有接触部(222)，所述双金属片(22)可通过所述接触部(222)与所述致动部(32)接触。

3.如权利要求2所述的脱扣机构，其中所述接触部(222)为穿设在所述双金属片(22)上的撞钉。

4.如权利要求1所述的脱扣机构，其中所述弹性件(40)为螺旋拉簧。

5.如权利要求1所述的脱扣机构，其中位于所述枢轴部(34)上开设有与所述弹性件(40)的安装位置相对应的容纳槽(326)，当所述致动部(32)沿所述致动方向运动时，所述容纳槽(326)可容置所述弹性件(40)。

6.如权利要求1所述的脱扣机构，其中所述脱扣机构具有三个并排设置的所述致动组件(20)，所述致动部(32)为三个并排设置的驱动块，它们与各所述致动组件(20)的所述双金属片(22)和所述衔铁(24)相对应，且位于中间位置的所述驱动块在远离所述枢轴部(34)的一端设有一个垂直于所述致动部(32)端面的第一凸起(322)，所述致动部(32)可通过所述第一凸起(322)完成断路器的脱扣动作。

7.如权利要求6所述的脱扣机构，其中所述脱扣机构设有两个弹性件(40)，且位于两侧的所述驱动块上分别设有一个安装孔(324)，所述弹性件(40)一端可分别与所述安装孔(324)连接，另一端可分别与位于两侧的所述驱动组件(20)的支架(26)连接。

8.一种断路器，包括：

一个脱扣爪(50)；

一个如权利要求1至5任意一项所述的脱扣机构，所述脱扣机构可沿所述致动方向撞击所述脱扣爪(50)完成脱扣动作；和

一个操作手柄(70)，所述操作手柄(70)设有一个复位杆(72)，所述复位杆(72)可在上扣时与所述致动部(32)接触，以完成所述断路器脱扣后所述脱扣杆(30)的复位。

9.一种断路器，包括：

一个脱扣爪(50)；

一个如权利要求6或7任意一项所述的脱扣机构，且所述位于中间位置的驱动块在远离所述枢轴部(34)的一端设有一个第二凸起(328)，所述第二凸起(328)与所述第一凸起(322)彼此分离，所述脱扣杆(30)上的所述第一凸起(328)可沿所述致动方向撞击所述脱扣爪(50)以完成所述断路器的脱扣动作；和

一个操作手柄(70)，所述操作手柄(70)设有一个复位杆(72)，所述复位杆(72)可在上扣时与所述第二凸起(328)接触，以完成所述断路器脱扣后脱扣杆(30)的复位。

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