CN104241055A - 断路器 - Google Patents
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Abstract
一种断路器,包括设有固定触头的固定触头板、设有可动触头的可动触头臂,以及脱扣机构。脱扣机构包括线圈,其中,固定触头板连接至线圈的一端。脱扣机构设计成用以当短路电流流经线圈时致动可动触头臂以断开触头部(可动触头和固定触头)。固定触头板和可动触头臂设计成使得在触头部的接通状态下固定触头板的一部分布置成与可动触头臂的一部分对齐。固定触头板连接至位于绕线的一端的与可动触头相反的一侧上的区域。
Description
技术领域
本发明涉及断路器。
背景技术
常规地,例如在JP4769263B2(下文中称为“文件1”)中公开有一种断路器。
文件1中所公开的断路器包括:触头部,其包括固定触头和可动触头;连杆机构,其设计成用以根据接通或切断操作来闭合或断开触头部;脱扣机构,其设计成用以响应于检测到异常电流而致动连杆机构强制地切断(断开)触头部;以及灭弧装置。固定触头固定至固定触头板,该固定触头板固定在断路器的壳体中的规定位置处。可动触头固定至可旋转地保持在壳体中的可动触头臂。
断路器包括作为脱扣机构的电磁释放机构部。电磁释放机构部包括一端连接至固定触头板的线圈。当短路电流流经该线圈时,电磁释放机构部致动连杆机构以使可动触头臂沿与固定触头分离的方向旋转,从而强制地切断触头部。
这种类型的断路器要求当在触头部的接通状态发生短路时尽可能快地增大电弧电压。为此,需要增强触头部的断开速度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种断路器,该断路器可在发生短路时增强触头部的断开速度。
根据本发明一个方面的断路器包括:设有固定触头的固定触头板;设有可动触头的可动接触器;以及脱扣机构。可动接触器设计成用以使可动触头与固定触头相接触或与固定触头分离。脱扣机构包括具有绕线的线圈。固定触头板连接至绕线的一端。脱扣机构设计成用以当短路电流流经线圈时致动可动接触器以强制地使可动触头与固定触头分离。固定触头板和可动接触器设计成使得在可动触头接触固定触头的状态下固定触头板的一部分布置成与可动接触器的一部分对齐。固定触头板连接至位于上述绕线的所述一端的与可动触头相反的一侧上的区域。
根据本发明的上述方面,由于固定触头板连接至位于上述绕线的所述一端的与可动触头相反的一侧上的区域,故相比于固定触头板连接至靠近可动触头的一侧上的区域的情形而言有可能增大布置成在闭合状态下彼此对齐的固定触头板的该部分和可动接触器的该部分中的每个的长度。在可动触头接触固定触头并且电流流经固定触头板和可动接触器的状态下,在固定触头板的该部分处的电流方向与在可动接触器的该部分处的电流方向相反。因此,通过增大所述长度,有可能增强分别作用在固定触头板的该部分和可动接触器的该部分上的洛伦兹力。相应地,提高了当短路电流流过时脱扣机构沿使可动触头与固定触头分离的方向致动可动接触器的速度。因此,有可能提高固定触头与可动触头断开的速度,并尽可能快地增大电弧电压。
附图说明
现在将更为详细地描述本发明的优选实施例。参照以下详细描述和附图,将更好地理解本发明的其它特征和优点,其中:
图1为根据一个实施例的断路器中的触头部的说明图;
图2为示出在盖已被移除的状态下,根据上述实施例的断路器处于切断状态的前视图;
图3为示出在盖已被移除的状态下,根据上述实施例的断路器处于切断状态的透视图;
图4为示出在盖已被移除的状态下,根据上述实施例的断路器处于接通状态的前视图;
图5为示出在盖已被移除的状态下,根据上述实施例的断路器在脱扣操作之后瞬间的前视图;
图6示出了根据上述实施例的断路器,图6中的A为前视图,图6中的B为左侧视图,图6中的C为右侧视图,以及图6中的D为顶视图;
图7为根据上述实施例的断路器中的另一触头部的说明图;
图8A为根据上述实施例的断路器中的又一触头部的说明图;
图8B为根据上述实施例的断路器中的又一触头部的说明图;
图9为根据上述实施例的断路器中的又一触头部的说明图;以及
图10为一个比较实例的断路器中的触头部的说明图。
具体实施方式
将参看图1至图10来描述本实施例的断路器。在以下描述中,竖直方向和横向方向基于图2中所示的断路器的方向予以限定,并且垂直于图2纸面的方向描述为前后方向,除非另有规定否则不作特别说明。然而,这些方向仅是为了方便描述而限定,并且断路器在使用状态中的方向不限于此类方向。
如图2、图3和图6中所示,根据本实施例的断路器包括:具有本体2和盖3的壳体1;端子装置4A和4B;具有固定触头7和可动触头8的触头部6;开闭机构9;以及电磁释放机构部11(脱扣机构)。除了上述构造,根据本实施例的断路器还包括:热释放机构部12;用于熄灭当触头部6断开或闭合时产生的电弧的灭弧装置13;以及显示部件15。
本体2和盖3中的每个均由绝缘合成树脂材料形成为大致盒形,其中,盒形沿宽度方向的一个表面是敞开的(参见图1、图3和图6)。当本体2的敞开部分与盖3的敞开部分对齐并且设在本体2的内表面处的多个凸台2d分别插入到设在盖3的侧壁处的多个通孔(未示出)中时,设在本体2的右侧壁和左侧壁处的两个锁定爪2c分别锁定在设在盖3的右壁和左壁中的两个锁定孔3a中。然后,通过对经由盖3的所述多个通孔露出到外部的所述多个凸台2d的梢部加热并通过使这些梢部变形,使本体2和盖3彼此联接。
如图2和图3中所示,端子装置4A包括端子板5A、端子金属配件16、端子螺钉17。与端子装置4A连接的是来自负载的电线(未示出)。端子板5A通过将金属板弯曲成U形而形成,并且固定在壳体1内。端子金属配件16通过将金属板弯曲成矩形管形状而形成,并且可动地沿竖直方向附接在壳体1内,同时端子板5A的下件插在该矩形管中。端子螺钉17设计成用以穿过设在端子板5A的上件中的通孔而螺纹连接到设在端子金属配件16的上件中的螺纹孔(未示出)中。这里,当将电线插在端子金属配件16的下件和端子板5A的下件之间的同时穿过设在壳体1的侧表面1a中的开口螺合端子螺钉17时,端子金属配件16向上移动,由此将电线保持在端子金属配件16的下件和端子板5A的下件之间。线圈18的绕线的一端18a例如通过焊接而固定至端子装置4A的端子板5A。线圈18为构成如下文所述的电磁释放机构部11的构件之一。
端子装置4B包括端子板5B、端子金属配件16,以及端子螺钉17。与端子装置4B连接的是来自外部电源的电线(未示出)。由于端子装置4B具有类似于端子装置4A的构造,故略去对其的描述。编织导线23a的一端固定至端子装置4B的端子板5B,而编织导线23a的另一端固定至双金属板19。
固定触头7设在固定触头板20上,该固定触头板固定在壳体1内的规定位置。如图1和图2中所示,固定触头板20通过弯曲金属带板形成。固定触头板20包括:中央部20a,该中央部具有固定触头7固定在其上的一个表面;以及安装部20b,该安装部与中央部20a一体地形成。安装部20b通过从中央部20a的上端以直角朝向与固定触头7设在其上的一侧相反的一侧弯曲形成。中央部20a的下端侧沿与安装部20b的相同方向弯曲。通过例如在安装部20b的下表面抵靠在线圈18的一端18a的上表面上的状态下焊接,固定触头板20连接至线圈18。
可动触头8形成在可动触头臂22(可动接触器)的一个端部,该可动触头臂通过对具有规定厚度的金属板进行加工例如冲压加工而形成。可动触头臂22受支撑使得其另一端部相对于第二旋转轴21可旋转,该第二旋转轴沿着形成在壳体1的内壁中的引导槽2b(参见图2)可动地附接。编织导线23b的一端侧固定至可动触头臂22的中间部分,而编织导线23b的另一端侧则固定在双金属板19的中间位置。因此,利用端子板5B、编织导线23a、双金属板19、编织导线23b、可动触头臂22、可动触头8、固定触头7、固定触头板20、线圈18和端子板5A按该顺序形成导电路径。在本实施例中,可动触头8与可动触头臂22一体地形成。然而,可动触头8可形成为与可动触头臂22分离的部件,并且独立形成的可动触头8可固定至可动触头臂22。
开闭机构9包括手柄10、推杆27、支撑部件26、闩锁部件30、止动杆31、接触压力弹簧32,以及闩锁弹簧33。开闭机构9设计成响应于手柄10的操作来接通或切断触头部6。
手柄10为由合成树脂制成的模塑产品,并且受支撑以便在操作钮10a穿过形成在本体2的上壁中的窗孔2a而突出到外部的状态下可围绕设在本体2中的手柄轴24旋转。
支撑部件26通过使具有规定厚度的金属板进行加工例如冲压加工而形成,并且由设在壳体1中的第一旋转轴25支撑,使得其中间部分可围绕第一旋转轴25旋转。
推杆27通过使形成圆柱形状的金属杆的两端在一个方向上弯曲而形成U形。推杆27的一端侧的轴部可旋转地插入到形成在手柄10中的轴孔10b中。推杆27的另一端侧的轴部由设在支撑部件26的一端侧上的锁定部分26a锁定。
闩锁部件30通过使具有规定厚度的金属板进行加工例如冲压加工而形成。闩锁部件30由第一旋转轴25支撑,使得其中间部分连同支撑部件26一起可围绕第一旋转轴25旋转。用于锁定推杆27的端部的闭合空间形成在上述锁定部分26a和设在闩锁部件30的一端侧上的L型爪件28之间。长圆形的连杆孔29形成在闩锁部件30的另一端侧上,并且第二旋转轴21插入在该连杆孔29中。
止动杆31通过使形成圆柱形状的金属杆的两端在一个方向上弯曲而形成U形。止动杆31的一端侧的轴部插入到沿着周向方向形成在手柄10中的引导槽10c中,而止动杆31的另一端侧的轴部则由设在支撑部件26处的L型锁定部分26b锁定。
接触压力弹簧32为两端相互地沿相反的方向突出的扭转线圈弹簧。第一旋转轴25插入在接触压力弹簧32的中央孔中。接触压力弹簧32的一个端部抵靠设于本体2处的弹簧接收凸出部(未示出),而接触压力弹簧32的另一个端部抵靠可动触头臂22的弹簧接收部22a。弹簧接收部22a设在可动触头臂22的一个端部上,该端部位于第二旋转轴21的与可动触头臂22的一端侧相反的一侧上,可动触头8提供在可动触头臂的该一端侧上。当朝向图2中的右侧按压弹簧接收部22a时,接触压力弹簧32设为向可动触头臂22施加弹力,使得可动触头臂22围绕第二旋转轴21顺时针地旋转,从而施加接触压力至触头部6。另外,接触压力弹簧32设为向支撑部件26施加弹力,使得联接至可动触头臂22的支撑部件26围绕第一旋转轴25逆时针地旋转。
闩锁弹簧33为扭转线圈弹簧。第一旋转轴25插入在闩锁弹簧33的中央孔中。闩锁弹簧33的一个端部抵靠显示部件15,而闩锁弹簧33的另一个端部抵靠闩锁部件30。闩锁弹簧33设为向闩锁部件30施加弹力,使得爪件28变得更接近锁定部分26a并且闩锁部件30沿朝向闭合空间改变由爪件28和锁定部分26a所包绕的空间(也即,推杆27的轴部插入在其中的空间)的方向旋转。另外,闩锁弹簧33设为向显示部件15沿围绕第一旋转轴25逆时针地旋转显示部件15的方向施加弹力。
手柄10提供有用以施加弹力以便沿切断方向(图2中的逆时针方向)旋转手柄10的复位弹簧(未示出),以及用以沿使止动杆31的轴部朝向右侧在引导槽10c内移动的方向施加弹力的连杆弹簧34。
显示部件15为由合成树脂制成的模塑产品,并且设成在本体2的上表面中敞开的显示窗14中显示触头部6的状态(接通状态、切断状态和脱扣状态中的任一个)。
电磁释放机构部11包括线圈18、油柱塞37,以及托架(yoke)39。当检测到异常电流例如短路电流时,电磁释放机构部11设计成用以强制地断开触头部6。线圈18通过将平坦型导线卷绕成线圈形状而形成。油柱塞37包括由绝缘合成树脂材料形成圆筒形状的壳体。线圈18沿着该壳体的外周边定位。由磁性材料制成的固定铁芯(未示出)位于油柱塞37的壳体内部。另外,由磁性材料制成的可动铁芯(未示出)位于该壳体内部以便沿其轴线方向自由地可滑动地移动。联接至可动铁芯的按压销38穿过油柱塞37的一个端面(面向闩锁部件30的表面)突出到外部。复位弹簧(未示出)设成向可动铁芯沿与固定铁芯分离的方向施加弹力,且因此,按压销38随着可动铁芯的运动而沿与闩锁部件30分离的方向(朝向图2中的左侧)移动。托架39由磁性材料形成管状形状,其在前-后方向上的两个侧表面是敞开的。托架39定位成包绕线圈18的周边而形成磁路径。
因此,在电磁释放机构部11中,按压销38(通过复位弹簧的弹力联接至可动铁芯)在没有电流流经线圈18的状态(初始状态)下位于电磁释放机构部11的左端。另一方面,当电流在端子装置4A和4B之间流过且因此线圈18通电时,电磁吸引力作用在可动铁芯和固定铁芯之间以便减小经过固定铁芯、托架39和可动铁芯按该顺序的磁路径的磁阻。这里,当流经线圈18的电流过量例如短路电流时,可动铁芯克服复位弹簧的弹力向固定铁芯的一侧移动。此时,联接至可动铁芯的按压销38移动以便沿图2的右方方向突出,并且闩锁部件30利用按压销38的梢部向右侧被按压,且因此通过开闭机构9执行脱扣操作。当触头部6通过脱扣操作强制地断开时,流经线圈18的电流降低并且作用在可动铁芯上的吸引力减小。因此,可动铁芯通过复位弹簧的弹力移动至初始位置,并且按压销38退回至左端(初始位置)。
热释放机构部12设计成当检测到异常电流例如超载电流时强制地断开触头部6。构成热释放机构部12的双金属板19可为通过自加热而弯曲的直接加热型双金属板,或者为通过层叠在其上的板型加热器来加热并弯曲的间接加热型双金属板。双金属板19在没有电流流经双金属板19的状态时并不弯曲,且因此,双金属板19的梢部并未抵靠闩锁部件30。另一方面,当过量的电流例如超载电流在端子装置4A和4B之间流过时,双金属板19的温度由于超载电流流经导电路径而升高,并响应其而使双金属板19弯曲。当双金属板19弯曲并且其梢部朝向右侧按压闩锁部件30时,开闭机构9执行脱扣操作。当触头部6通过脱扣操作强制地断开时,流经双金属板19的电流降低并且温度下降。因此,双金属板19的弯曲程度变小,且然后双金属板19的梢部返回至初始状态,在其中该双金属板的梢部处在与闩锁部件30分开的位置。
如图2和图3中所示,灭弧装置13包括电弧流动板13a和灭弧格栅13b。电弧流动板13a通过将带板型金属板弯曲形成。双金属板19的基部联接至电弧流动板13a的一端。电弧流动板13a设计成用以沿着壳体1的下壁朝向壳体1的左侧延伸。电弧流动板13a的另一端位于托架39的下侧上。灭弧格栅13b位于电弧流动板13a的另一端与托架39的下侧件之间。灭弧格栅13b通过交替地堆叠多个灭弧板13c和多个绝缘板件形成,每个灭弧板均由导电材料形成为平坦板。以此方式,灭弧格栅13b的所述多个灭弧板13c位于电弧流动板13a和托架39的下件之间。因此,当通过可动触头8与固定触头7分离而产生电弧时,灭弧装置13设计成用以使电弧延伸并使其熄灭。由于可用于灭弧装置13的是众所周知的事情,故在本实施例中略去对其的详细描述。
接下来,将参照图2至图5来描述根据本实施例的断路器的操作。图2和图3是对于切断状态(断开状态)的说明图,而图4是对于接通状态(闭合状态)的说明图,以及图5是对于在脱扣操作之后瞬间的状态的说明图。
如图2和图3中所示,在切断状态,手柄10通过接收手柄弹簧的弹簧力而沿切断旋转方向(图2中的逆时针方向)旋转,并且操作钮10a在抵靠窗孔2a的左边缘的位置处止动。推杆27和止动杆31随着手柄10的旋转而停下,从而消除推杆27施加至支撑部件26的按压力。此时,通过接触压力弹簧32的复位力,支撑部件26围绕第一旋转轴25逆时针地旋转,并且可动触头臂22围绕第二旋转轴21顺时针地旋转。支撑部件26在第二旋转轴21被移动至引导槽2b的终端位置(图2中的右端)的位置处止动,而可动触头臂22在止动器部22b抵靠锁定部分26b的位置处止动,且因此,可动触头8与固定触头7分离。止动器部22b设计成用以从可动触头臂22的上端部的左边缘突出。闩锁部件30通过接收闩锁弹簧33的弹簧力而在图2中顺时针地旋转。这里,闩锁部件30在爪件28由推杆27的轴部锁定的位置处止动。
在触头部6的切断状态(参见图2),当手柄10的操作钮10a从切断位置沿接通方向(图2中的顺时针方向)旋转时,推杆27的轴部随着手柄10的旋转而按压支撑部件26的锁定部分26a。因此,支撑部件26围绕第一旋转轴25在图2中顺时针地旋转,且然后第二旋转轴21(附接在支撑部件26的后端处)沿着引导槽2b在变得更接近固定触头板20(图2中的左侧)的方向上滑动。由于弹簧接收部22a由接触压力弹簧32沿右侧方向按压,故整个的可动触头臂22随着第二旋转轴21的滑动移动而向图2中的左侧移动,并且可动触头臂22围绕第二旋转轴21在图2中顺时针地旋转。这里,当止动杆31的下轴部随着手柄10的旋转向下移动并抵靠可动触头臂22的止动器部22b时,可动触头臂22的旋转由止动杆31止动,并且在可动触头臂22的旋转位置相对于壳体1保持不变的同时第二旋转轴21向图2中的左侧滑动。于是,响应于第二旋转轴21的滑动移动,止动杆31的轴部(插入手柄10的引导槽10c中)在连接手柄轴24和止动杆31的另一轴部的线段上向图2中的左侧移动,由此消除止动杆31的轴部施加至止动器部22b的按压力。因此,通过在旋转运动由止动杆31止动的期间累积在接触压力弹簧32中的偏置力,可动触头臂22围绕第二旋转轴21在图2中顺时针地快速旋转,且因此,可动触头8在短时间内切换至与固定触头7相接触的状态(参见图4)。
于是,在手柄10旋转至图4中所示的接通位置的状态,推杆27的一个端侧(插入在轴孔10b中的一侧)的轴部在连接手柄轴24和推杆27的另一端的轴部之间的线段上向相反侧(下侧)移动。在此状态,接触压力弹簧32的弹簧力与手柄弹簧等的弹簧力平衡,并且手柄10保持在接通位置,且因此,触头部6进入闭合状态。闩锁部件30通过接收闩锁弹簧33的弹簧力而在图4中顺时针地旋转。然而,闩锁部件30的旋转在爪件28由推杆27的轴部锁定的位置处止动。在接通状态,通过接触压力弹簧32的弹簧力在可动触头8和固定触头7之间产生接触压力。
另外,在触头部6的接通状态(参见图4),当手柄10的操作钮10a从接通位置沿切断方向旋转时,推杆27和止动杆31随着手柄10的旋转而停下。此时,由于消除了推杆27施加至支撑部件26的按压力,支撑部件26通过接触压力弹簧32的复位力围绕第一旋转轴25逆时针地旋转,并且可动触头臂22围绕第二旋转轴21顺时针地旋转。支撑部件26在第二旋转轴21被移动至引导槽2b的终端位置的位置处止动,而可动触头臂22在止动器部22b抵靠支撑部件26的锁定部分26b的位置处止动,且因此,触头部6断开。当推杆27的轴部(插入轴孔10b中)随着手柄10的旋转而在连接手柄轴24和推杆27的另一端的轴部的线段上向相反侧移动时,手柄10通过手柄弹簧的弹簧力沿切断方向快速地旋转。因此,可动触头8在短时间内切换至与固定触头7分离的状态,且因此有可能防止电弧的出现。在触头部6的切断状态,闩锁部件30的旋转在爪件28与推杆27的轴部锁定的位置处止动。
接下来,将描述脱扣操作,其通过热释放机构部12和电磁释放机构部11来执行。对于脱扣操作,将首先描述热释放机构部12的操作。
在触头部6的接通状态(参见图4),当异常电流例如超载电流流经导电路径时,双金属板19的温度由于流经导电路径的过量电流而升高,且然后双金属板19弯曲。当双金属板19弯曲时,闩锁部件30利用双金属板19的上端部克服闩锁弹簧33的弹簧力沿右方方向受到按压。此时,爪件28通过闩锁部件30围绕第一旋转轴25逆时针地旋转而沿与支撑部件26分离的方向移动,且因此,由爪件28和锁定部分26a包绕的空间成为敞开的空间(参见图5)。当该空间成为敞开的空间时,推杆27的轴部(插入轴孔10中)移动到由爪件28和支撑部件26所包绕的空间外。此时,由于消除了手柄10施加至支撑部件26的力,支撑部件26通过接触压力弹簧32的复位力围绕第一旋转轴25逆时针地旋转,并且可动触头臂22围绕第二旋转轴21顺时针地旋转。于是,支撑部件26在第二旋转轴21被移动至引导槽2b的终端位置的位置处止动,而可动触头臂22在止动器部22b抵靠支撑部件26的锁定部分26b的位置处止动,且因此,可动触头8与固定触头7强制地分离。在脱扣操作中,手柄10通过手柄弹簧的复位力从接通位置旋转至切断位置。推杆27的轴部随着手柄10的旋转而向图5中的左侧拉动,并在由闩锁部件30的爪件28和支撑部件26的锁定部分26a所包绕的空间内移动。因此,断路器进入除了显示部件15的旋转位置外类似于切断状态的状态。
另外,在触头部6的接通状态(参见图4),当异常电流例如短路电流流经导电路径时,通过流经线圈18的电流产生磁场,并且磁性吸引力作用在可动铁芯和固定铁芯之间,而且可动铁芯向固定铁芯的一侧移动。这里,按压销38响应于可动铁芯的移动而向右方方向突出,并且闩锁部件30利用按压销38向右侧受到按压,且因此,闩锁部件30围绕第一旋转轴25在图4中逆时针地旋转。此时,爪件28沿与支撑部件26的锁定部分26a分离的方向移动,并且由爪件28和锁定部分26a所包绕的空间成为敞开的空间,而且推杆27的轴部移动到该空间外。因此,上述脱扣操作得以执行,并且触头部6被强制地断开。
这里,在根据本实施例的断路器中,固定触头板20和可动触头臂22设计成使得固定触头板20的一部分(下文中称为第一部件40)布置成在触头部6的接通状态中(图1和图4)与可动触头臂22的一部分(下文中称为第二部件41)平行地对齐。另外,固定触头板20连接至(线圈18的绕线的)一端18a的区域60(图1中一端18a的上表面),该区域位于上述一端18a的与可动触头8相反的一侧上。
因此,相比于固定触头板20连接至上述一端18a的位于如图10中所示靠近可动触头8的一侧上的区域(图10中上述一端18a的下表面)的情形,有可能增大布置成彼此对齐的第一部件40和第二部件41中的各个的长度(参见图1中的D1和图10中的D3)。这里,当电流流经固定触头板20和可动触头臂22时,在布置成与第二部件41平行的第一部件40处的电流方向与在第二部件41处的电流方向相反。由此,分别在第一部件40和第二部件41处产生具有彼此排斥方向的洛伦兹力。因此,当电磁释放机构部11和热释放机构部12强制地断开触头部6时,在固定触头板20和可动触头臂22处产生的洛伦兹力作用为以便将可动触头8与固定触头7分离。因此,有可能提高触头部6的断开速度。另外,由于电弧电压急剧地增大,故减小了短路电流。因此,有可能获得良好的电路断路性能。
当手柄10从切断位置旋转至接通方向(图5中的顺时针方向)以使断路器从脱扣状态返回时,推杆27的轴部随着手柄10的旋转而按压支撑部件26的锁定部分26a。此时,支撑部件26围绕第一旋转轴25在图1中顺时针地旋转,并且第二旋转轴21(附接在支撑部件26的后端处)沿着引导槽2b在变得更接近固定触头板20(图5中的左侧)的方向上滑动。由于弹簧接收部22a由接触压力弹簧32沿右侧方向按压,故整个的可动触头臂22随着第二旋转轴21的滑动移动而向图5中的左侧移动,并且可动触头臂22围绕第二旋转轴21在图5中顺时针地旋转。此时,当止动杆31的下轴部随着手柄10的旋转向下移动并抵靠可动触头臂22的止动器部22b时,可动触头臂22的旋转由止动杆31止动,并且在可动触头臂22的旋转位置相对于壳体1保持不变的同时第二旋转轴21向图5中的左侧滑动。于是,响应于第二旋转轴21的滑动移动,止动杆31的轴部(插入手柄10的引导槽10c中)在连接手柄轴24和止动杆31的另一轴部的线段上向图5中的左侧移动,由此消除止动杆31的轴部施加至止动器部22b的按压力。因此,通过在旋转运动由止动杆31止动的期间累积在接触压力弹簧32中的弹力,可动触头臂22围绕第二旋转轴21在图5中顺时针地快速旋转,且因此,可动触头8在短时间内切换至与固定触头7相接触的状态。于是,在手柄10旋转至接通位置的状态,推杆27的一个端侧(插入在轴孔10b中的一侧)的轴部在连接手柄轴24和推杆27的另一端的轴部之间的线段上向相反侧(下侧)移动。因此,接触压力弹簧32的弹簧力与手柄弹簧等的弹簧力平衡,并且手柄10保持在接通位置(参见图4)。
在根据本实施例的断路器中,如图7中所示,优选的是固定触头板20包括突出部分20c,该突出部分形成在固定至线圈18(绕线)的一端18a上的区域70与固定触头7提供在其处的区域80之间。在固定触头板20中,突出部分20c设计成用以向区域70(固定至绕线的一端18a)的与固定触头7相反的一侧突出。
以此方式,通过在固定触头板20中形成突出部分20c,布置成彼此对齐的固定触头板20的该部分(第一部件40)和可动触头臂22的该部分(第二部件41)中的每个的长度D2可设定成长于图1的情形中的长度D1。因此,在触头部6的接通状态,有可能更大地提高在彼此平行布置的固定触头板20和可动触头臂22处产生的洛伦兹力,并且有可能更加增大短路时的断开速度。因此,由于电弧电压更加急剧地增大,故短路电流减小并且有可能获得良好的电路断路性能。
在本实施例中,如图8A和图8B中所示,优选的是断路器还包括设在连接至固定触头板20的绕线的一端18a处的加强部分50。在这种情形中,优选的是加强部分50设计成用以在可动触头8与固定触头7相接触的状态,从固定触头板20的该部分(第一部件40)的与可动触头臂22相反的一侧接触布置成与可动触头臂22的该部分(第二部件41)对齐的固定接触板20的部分(第一部分40)。
在触头部6的接通状态,固定触头板20接收通过可动触头8以规定的接触压力与固定触头7形成接触而朝向线圈18的一侧(图8A和8B中的左侧)施加的力,且因此,存在固定触头板20塑性地变形的可能性。如果固定触头板20塑性地变形,则存在无法在可动触头8和固定触头7之间获得足够接触压力的可能性。有鉴于此,如图8A和8B中所示,优选的是在线圈18的一端18a处提供加强部分50。可能的是通过加强部分50从固定触头板20的与可动触头8相反的一侧接触固定触头板20来支撑固定触头板20。因此,固定触头板20难以塑性地变形。
加强部分50可由导电材料或绝缘材料形成。在加强部分50具有导电性的情形中,由于加强部分50的梢部与固定触头板20接触,流经固定触头板20的一部分电流经由加强部分50流动至线圈18。然而,加强部分50和固定触头板20仅是彼此接触而没有彼此固定。因此,在加强部分50与固定触头板20接触处的接触部分的电阻大于它们彼此固定情形中的电阻。因此,从固定触头板20经由加强部分50流动至线圈18的电流明显地小于从固定触头板20直接地流动至线圈18的电流。为此,类似于未提供加强部分50的情形,有可能增大固定触头板20的该部分(第一部件40)和可动触头臂22的该部分(第二部件41)中每个的电流方向在其中彼此平行并相反的长度,并且还有可能通过在固定触头板20和可动触头臂22处产生的洛伦兹力而增大断开速度。
这里,如图9中所示,固定触头板20连接至其的线圈18的一端18a可设计成延伸以便从固定触头板20的该部分(第一部件40)的与可动触头臂22相反的一侧直接地与中央部20a接触。也就是说,上述加强部分可通过延伸部分18b来构造,该延伸部分通过使线圈18的一端18a延伸形成。通过使加强部分由与线圈18的绕线相同的材料形成,有可能降低构件的数目和断路器的成本。
在根据本实施例的断路器中,如图8B和图9中所示,优选的是通过利用铆钉51铆接将线圈18的绕线连接至固定触头板20。在这种情形下,有可能以低成本将线圈18的绕线连接至固定触头板20。
根据本实施例的断路器除了如上所述的电磁释放机构部11外还包括热释放机构部12。然而,热释放机构部12并非必要的。此外,端子装置4A和4B以及开闭机构9并不限于上述构造,并且视情况可采用任何适合的构造。
如上所述,根据本实施例,断路器包括:提供有固定触头7的固定触头板20;提供有可动触头8的可动接触器(可动触头臂22);以及脱扣机构(电磁释放机构部11)。可动接触器(可动触头臂22)设计成用以使可动触头8与固定触头7接触或分离。脱扣机构(电磁释放机构部11)包括具有绕线的线圈18。固定触头板20连接至绕线的一端18a。脱扣机构(电磁释放机构部11)设计成用以当短路电流流经线圈18时致动可动接触器(可动触头臂22)以强制地使可动触头8与固定触头7分离。固定触头板20和可动接触器(可动触头臂22)设计成使得在可动触头8与固定触头7接触的状态下固定触头板20的一部分(第一部件40)布置成与可动接触器(可动触头臂22)的一部分(第二部件41)对齐。固定触头板20连接至位于绕线的一端18a的与可动触头8相反的一侧上的区域60。
在断路器中,优选地,固定触头板20包括突出部分20c,该突出部分形成在固定至绕线的区域70和固定触头7所在的区域80之间。在这种情况下,优选地,突出部分20c设计成用以向固定至绕线的区域70的与固定触头7相反的一侧突出。
优选地,断路器还包括加强部分50,该加强部分提供在连接至固定触头板20的绕线的一端18a处。在这种情形中,优选地,加强部分50设计成用以在可动触头8与固定触头7相接触的状态,从固定触头板20的该部分(第一部件40)的与可动接触器(可动触头臂22)相反的一侧接触固定接触板20的该部分(第一部分40)。
在断路器中,优选地,加强部分50由与线圈18的绕线相同的材料形成。
在断路器中,优选地,线圈18的绕线通过铆接连接至固定触头板20。
在断路器中,优选地,可动触头8与可动接触器(可动触头臂22)一体地形成,备选地,可动触头8与可动接触器(可动触头臂22)单独地形成并且固定至可动接触器(可动触头臂22)。
虽然本发明已参照某些优选实施例进行了描述,但本领域技术人员在不背离本发明的实质精神和范围(也即权利要求)的情况下可作出多种修改和变型。
Claims (7)
1.一种断路器,包括:
设有固定触头的固定触头板;
设有可动触头的可动接触器,所述可动接触器设计成使所述可动触头与所述固定触头接触或分离;以及
脱扣机构,所述脱扣机构包括具有绕线的线圈,所述固定触头板连接至所述绕线的一端,所述脱扣机构设计成在短路电流流经所述线圈时致动所述可动接触器以强制地使所述可动触头与所述固定触头分离,
其中,所述固定触头板和所述可动接触器设计成使得在所述可动触头与所述固定触头接触的状态下所述固定触头板的一部分布置成与所述可动接触器的一部分对齐,以及
其中,所述固定触头板连接至位于所述绕线的所述一端的与所述可动触头相反的一侧上的区域。
2.根据权利要求1所述的断路器,其中,所述固定触头板包括突出部分,所述突出部分形成在固定至所述绕线的区域和所述固定触头所在的区域之间,以及
其中,所述突出部分设计成向固定至所述绕线的区域的与所述固定触头相反的一侧突出。
3.根据权利要求1或2所述的断路器,其中,还包括加强部分,所述加强部分设在所述绕线的连接至所述固定触头板的所述一端,
其中,所述加强部分设计成在所述可动触头与所述固定触头接触的状态下,从所述固定触头板的所述部分的与所述可动接触器相反的一侧接触所述固定触头板的所述部分。
4.根据权利要求3所述的断路器,其中,所述加强部分由与所述线圈的绕线相同的材料形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的断路器,其中,所述线圈的绕线通过铆接连接至所述固定触头板。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的断路器,其中,所述可动触头与所述可动接触器一体地形成。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的断路器,其中,所述可动触头与所述可动接触器单独地形成,并且固定至所述可动接触器。
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