CN103985615A - 电路断路器 - Google Patents

Abstract

本发明得到一种电路断路器，其具有即使在双金属件和跳闸杆之间的距离变化的情况下也能够节省空间的热动跳闸装置。该电路断路器具有：开闭触点，其使电路通断；开闭机构部，其用于使所述开闭触点断开；以及热动跳闸装置，其对所述开闭机构部进行驱动，所述热动跳闸装置具有：双金属件，其具有引导槽和卡合孔，其中，引导槽是在与跳闸杆相对的部位的端部处开口而形成的，该卡合孔在引导槽的长度方向上隔开规定的间隔而形成；以及调节件，其一条边插入卡合孔中，另一条边在引导槽内滑动，并且，使连结上述两条边的一条边形成与跳闸杆抵接的抵接部，调节件以在由于双金属件的变形而与跳闸杆抵接后，被跳闸杆推回的状态，固定在双金属件上。

Description

电路断路器

技术领域

本发明涉及一种电路断路器，特别涉及其热动跳闸装置的构造。

背景技术

在现有的电路断路器中的热动跳闸装置中，跳闸装置的动作点即双金属件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、材料特性的波动等所谓制造波动的累积而造成偏差，导致电路断路器的断开时间产生波动。因此，为了吸收上述制造波动，在双金属件的前端安装调节机构。作为调节机构的调节件向双金属件前端的固定以如下方式进行，即，在电路断路器中通入一定时间的电流，通过该电流使双金属件变形而使得调节件的抵接部与跳闸杆抵接，在被跳闸杆推回的位置处，通过激光焊接将调节件固定在双金属件上（例如，专利文献1）。除此之外，还提出了通过螺钉和螺母使调节机构固定的方法（例如，专利文献2）。

专利文献1：日本特开2001－15006号公报

专利文献2：日本特开2010－218765号公报

近年来，设置电路断路器的面板具有小型化的倾向，因此，要求电路断路器也小型化。在小型化后，即使是相同的通电电流，也会使得电路断路器内部的温度升高、弯曲变大，因此，为了防止弯曲的双金属件与其他的部件发生干涉，必须拉开双金属件和跳闸杆之间的距离。在专利文献1中，如图7所示，调节件45以双金属件43d（或43c）的轴部为中心进行旋转运动，因此，在双金属件43d与跳闸杆33分离而到达43c的位置的情况下，调节件45可能不会与跳闸杆33接触。

另外，对于上述情况，如图8所示，如果在调节件45上设置伸出部45a，则能够防止调节件45与跳闸杆33脱离，但调节件45由于进行旋转运动，因此，为了防止与罩部12等干涉，必须确保可动空间，无法使电路断路器小型化。

并且，如果如专利文献2所示通过调节螺钉和螺母实现调节机构，则所需的部件增加，因此，会妨碍对环境负荷的抑制和电路断路器的低成本化。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到一种具有热动跳闸装置的电路断路器，其中，即使在双金属件和跳闸杆之间的距离变化的情况下，该热动跳闸装置也能够节省空间且可靠性高。

本发明所涉及的电路断路器具有：开闭触点，其使电路通断；开闭机构部，其用于使所述开闭触点断开；以及热动跳闸装置，其对所述开闭机构部进行驱动，所述热动跳闸装置具有：双金属件，其具有引导槽和卡合孔，其中，该引导槽是在与跳闸杆相对的部位的端部处开口而形成的，该卡合孔在所述引导槽的长度方向上隔开规定的间隔而形成；以及调节件，其一条边插入所述卡合孔中，另一条边在所述引导槽内滑动，并且，使连结所述两条边的一条边形成与所述跳闸杆抵接的抵接部，所述调节件以在由于所述双金属件的变形而与所述跳闸杆抵接后，被所述跳闸杆推回的状态，固定在所述双金属件上。

发明的效果

根据本发明，能够得到一种具有热动跳闸装置的紧凑的电路断路器，该热动跳闸装置无需按照双金属件和跳闸杆之间的距离而改变调节件的形状，能够以同一形状的调节件实现跳闸动作。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电路断路器的侧面剖视图。

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是表示本发明的实施方式1的将调节件安装到电路断路器中的跳闸装置上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节件的侧视图。

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节件的斜视图。

图7是表示现有的电路断路器的跳闸装置的侧视图。

图8是表示现有的电路断路器的跳闸装置的侧视图。

标号的说明

21固定触点，22可动触点，30开闭机构部，33跳闸杆，42，热动跳闸装置，43双金属件，43a引导槽，43b卡合孔，44调节件，44a I字形状部，44c底面部，44d侧面部，44f抵接部，100电路断路器。

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所涉及的电路断路器的侧面剖视图，图2是表示跳闸装置的斜视图，图3是表示跳闸装置的侧视图，图4是表示将调节件安装到跳闸装置上之前的状态的斜视图，图5是表示跳闸装置的调节件的侧视图，图6是表示跳闸装置的调节件的斜视图。

在图1中，电路断路器100使用由基座11和罩部12组成的框体10而构成，其中，该基座11由绝缘材料形成，该罩部12与基座11相组合。在基座11上，对应于极数而并列配置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，配置具有公知的肘杆机构的开闭机构部30。罩部12覆盖基座11上的各相的电路断路单元和开闭机构部30，开闭机构部30的操作手柄31从罩部12凸出。此外，在罩部12上设有可开闭的上罩部12a，以能够将内部附属装置配置在电路断路器100的内部。

各相的电路断路单元形成为相同结构，各相的电路断路单元共用横杆32，且横杆32以与各相的电路断路单元正交的方式配置在基座11上。

各相的电路断路单元具有：电源侧端子24，其设在基座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；可动件23，其一端上设有该可动触点22，可自由转动地由横杆32保持；跳闸装置40，其经由可动件支架26而与该可动件23连接；以及负载侧端子25，其与跳闸装置40连接，设置在基座11上。由固定触点21和可动触点22构成使电路通断的开闭触点。如果可动触点22与固定触点21接触，则电源侧端子24和负载侧端子25之间的电路闭合，另外，如果可动触点22与固定触点21分离，则电源侧端子24和负载侧端子25之间的电路断开。

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

如图2及图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，其在瞬时断路时受到固定铁心41a吸引，对跳闸杆33进行驱动；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：加热器42a，其在一端具有负载侧端子25；以及双金属件43，其隔着该加热器42a通过铆钉41e而固定在固定铁心41a上。

如图4所示，双金属件43具有：引导槽43a，其在与跳闸杆33（参照图1）相对的部位的端部开口而形成；以及卡合孔43b，其在长度方向上与引导槽43a隔开规定的间隔而形成。在双金属件43上设有コ字形的调节件44，调节件44的一端侧插入卡合孔43b中，另一端侧沿引导槽43a进行滑动，该调节件44如后详述，以在双金属件43变形时，与跳闸杆33抵接而被推回的状态，固定在双金属件43上。

将热膨胀率不同的2片金属板粘合而得到的板状部件，冲制成长方形状而制成双金属件43。在双金属件43的与跳闸杆33相对的部位的端部处开口而形成引导槽43a，并在双金属件43的长度方向上距离引导槽43a规定间隔处设有纵向较长的卡合孔43b。引导槽43a的宽度设定为与后述的调节件44的底面部44c的宽度相比稍宽，以使得调节件44可在比跳闸杆33发生跳闸时的跳闸载荷小的力的作用下滑动。

如图5所示，调节件44形成大致コ字形状，由以下部分构成：剖面形成为I字形状的部分44a这条边，I字形状部44a插入在双金属件43的卡合孔43b中而滑动；剖面为L字形状、由部分44c（底面部）及44d（侧面部）构成的边，其与I字形状部44a这条边平行，在双金属件43的引导槽43a内滑动；以及抵接部44f，其连结上述两条边，并与跳闸杆33抵接。从图6可知，コ字形状的调节件44是对例如不锈钢薄板进行冲制而成的，从抵接部44f弯折出底面部44c，对底面部44c实施切割而使侧面部44d立起，并且，通过对抵接部44f实施切割并弯折而形成I字形状部44a。由此，能够简单地形成包含有与双金属件的长度方向一致的I字形状部44a及侧面部44d的调节件44。底面部44c和侧面部44d的剖面形成为L字形状。

该L字形状部分在引导槽43a的底部上滑动，底面部44c的宽度大于或等于双金属件43的板厚，并且，在引导槽43a中受到微小的阻力而进行滑动。侧面部44d与引导槽43a的侧面接触，使所述滑动稳定地进行，在上述例子中，在底面部44c的单侧设置侧面部44d，但也可以在两侧进行设置。在此情况下，L字形状部变成剖面呈コ字形状的コ字形状部。在底面部44c的前端形成有卡止部44e。

在将调节件44向双金属件43上安装时，使调节件44暂时弹性变形，使卡止部44e跃过引导槽43a，从而将调节件44安装在双金属件43上。在调节件44被安装在双金属件43上后，由于卡止部44e与引导槽43a的底部卡合，因此，调节件44不会从双金属件43脱落。

下面，对热动跳闸装置42的调节方法进行说明。

热动跳闸装置42在双金属件43由于通电电流等而变为高温后，由于线膨胀系数的差异而使得双金属件43产生弯曲。通过该弯曲引起的位移而使双金属件43的调节件44与跳闸杆33抵接，以该抵接为契机，跳闸杆33对开闭机构部30进行驱动。关于调节件44，为了将通过热动跳闸装置42与跳闸杆33抵接而使跳闸杆33进行跳闸动作的通电电流调节为规定值，而预先对跳闸杆33和调节件44之间的距离进行了调节。

为了进行跳闸杆33和调节件44之间的距离调节，首先，将热动跳闸装置42和跳闸杆33组装在电路断路器100的基座11上，使安装在双金属件43上的调节件44靠近跳闸杆33侧，将调节件44的卡止部44e卡止在引导槽43a上，成为限制滑动而保持姿态的状态。在该状态下，向热动跳闸装置42通入用于驱动跳闸杆33而使跳闸装置40动作的规定值的电流。然后，加热器42a因规定值的电流而发热，因此双金属件43的温度上升，双金属件43变形而向跳闸杆33侧倾斜。此时，调节件44的抵接部44f与跳闸杆33抵接，伴随通电，双金属件43进一步持续变形，因此，调节件44的底面部44c在引导槽43a内滑动，另外，调节件44的I字形状部44a在卡合孔43b内滑动，调节件44在与双金属件43的移动相反的方向上大致直线地移动。然后，在该状态下通电一定时间后，通过至少1次的激光焊接而使调节件44的底面部44c和双金属件43的引导槽43a固定，使调节件44和双金属件43固定一体化。除了激光焊接之外，该固定也可以使用粘接材料实现。另外，也可以通过激光焊接对双金属件43的引导槽43a的侧面部和调节件44的侧面部44d进行固定而加强。

下面，对电路断路器100的跳闸动作进行说明。

如果使大于或等于规定电流的电流流过加热器42a，则加热器42a发热，双金属件43通过该发热被加热而发生变形。如果双金属件43变形，则调节件44由于固定在双金属件43上，因此调节件44的抵接部44f按压跳闸杆33，开闭机构部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，切断电流的跳闸动作完成。

另外，在流过如短路电流这种过大电流的情况下，由于在电磁跳闸装置41的固定铁心41a上产生的磁力，可动铁心41b受到固定铁心41a吸引，可动铁心41b以轴41d为转动轴而抵抗复位弹簧41c的预紧力进行转动。通过该转动，可动铁心41b按压跳闸杆33，开闭机构部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，过大电流被断开，跳闸动作完成。

根据以上的构造，如热动跳闸装置42的调节方法的说明所述，在将跳闸装置40安装在基座11上的状态下，由于使双金属件43达到规定温度而对调节件44进行固定，因此，即使基座11及跳闸装置40存在制造误差、安装误差，也能够通过调节件44高精度地进行调节。

另外，由于调节件44的底面部44c和I字形状部44a平行地构成，因此，调节件44在组装到双金属件43的引导槽43a和卡合孔43b中的状态下，由于与跳闸杆33的动作方向平行地直线运动，因此，能够以较小的空间确保更大的抵接部。特别是由于电路断路器的高度方向受到外形尺寸的制约而靠近罩部，因此，难以确保调节件和罩部之间的距离，但在本构造中没有该问题。

另外，能够将与跳闸杆33抵接的抵接部44f在上下方向上设置得较大，即使组装中存在跳闸杆33和双金属件43的安装高度误差，也能够使调节件44和跳闸杆33稳定地接触，因此，调节件44的焊接固定变得容易。

另外，由于能够由激光焊接性较好的不锈钢等的薄板形成调节件44，因此，能够提高双金属件43和调节件44的焊接固定的可靠性。

另外，调节件44的底面部44c由于具有大于或等于双金属件43的板厚的宽度，因此，在对跳闸杆33和调节件44之间的距离进行调节时，能够抑制调节件44在引导槽43a中滑动时向具有多个极的电路断路单元的排列方向倾斜。

另外，调节件44的底面部44c由于具有大于或等于双金属件43的板厚的宽度，因此，双金属件43的引导槽43a的槽宽比底面部44c的宽度稍宽即可，能够形成为比与双金属件43的板厚大致相当的宽度大，能够容易地进行形成引导槽43a的冲压加工。

此外，在本实施方式中，对调节件44是将在引导槽43a的底部上滑动的底面部44c、用于抑制调节件倾斜的I字形状部44a、和与跳闸杆33接触的抵接部44f组合而形成コ字形状的例子进行了说明，但对于例如U字形状等类似的形状也适用，且具有同样的效果。

此外，在本实施方式中，示出了作为热动跳闸装置，通过加热器加热双金属件的旁热式的例子，但对于向双金属件通电而使其直接发热的直热式及直旁热式也适用，并具有同样的效果。

根据本实施方式，调节件44具有底面部44c，能够在进行跳闸杆33和调节件44的距离调节时，通过至少1次激光焊接而对调节件44的底面部44c和双金属件43的引导槽43a进行固定，因此，能够缩短跳闸杆33和调节件44之间的距离调节时间。另外，由于将进行固定的部位构成在继电器部的上部，因此，激光焊接等固定作业变得容易。

以上，通过实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于实施方式，能够在该发明的范围内适当地进行变形。

Claims (5)

1.一种电路断路器，其特征在于，

所述电路断路器具有：开闭触点，其使电路通断；开闭机构部，其用于使所述开闭触点断开；以及热动跳闸装置，其对所述开闭机构部进行驱动，

所述热动跳闸装置具有：

双金属件，其具有引导槽和卡合孔，其中，该引导槽是在与跳闸杆相对的部位的端部处开口而形成的，该卡合孔在所述引导槽的长度方向上隔开规定的间隔而形成；以及

调节件，其一条边插入所述卡合孔中，另一条边在所述引导槽内滑动，并且，使连结所述两条边的一条边形成与所述跳闸杆抵接的抵接部，

所述调节件以在由于所述双金属件的变形而与所述跳闸杆抵接后，被所述跳闸杆推回的状态，固定在所述双金属件上。

2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

作为所述调节件，所述各条边由连续的板材形成为コ字形状。

3.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

所述调节件的插入在所述卡合孔中的边形成为与所述双金属件的长度方向一致的I字形状。

4.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

所述调节件的在所述引导槽中滑动的边由底面部和侧面部构成，其中，该底面部与所述引导槽底部接触，该侧面部从该底面部的至少单侧立起。

5.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

所述调节件通过在所述引导槽中滑动的一条边，被固定在所述双金属件上。