CN104471665A - 小型断路器 - Google Patents

Abstract

一种设计紧凑的电路断流器。根据一些实施，该电路断流器包括从端子到触头的导体，该导体具有相对于壳体两侧成角度的部分。这样可使用来固定设备壳体的固定套被置于靠近该壳体质心的位置，从而减小该壳体的面积。在一些实施中，提供了一种电弧隔板，该电弧隔板包括相对于壳体两侧成角度的导电板，这种角度设置可使壳体的面积减小。在一些实施中，端子被设计成能够适合于不需要二次折回的连接，从而减小端子所需的间隙以及电路断流器的整个面积。

Description

小型断路器

技术领域

本发明一般涉及一种超小型(ultra low profile)断路器，特别涉及一种具有能够使断路器更加紧凑的改进设计的断路器。

背景技术

电路断流器是一种可切断电路从而中断电流的电器部件。电路断流器的一个基本示例就是开关，该开关通常由两个处于闭合和断开两种状态中的一个状态下的电触头组成。所谓的闭合意指两个触头进行接触并且电流可在它们之间流通，而断开意指两个触头分开。开关可直接由人来操纵以用作诸如计算机键盘按键那样的系统的控制信号，或者像照明开关那样来控制电路中的电能流。

电路断流器的第二示例是断路器。断路器在监测和控制通过电线输送的安培量的配电板中使用。断路器被设计用来保护电路免受过载或短路所带来的损害。若电线中发生电涌，则断路器就会断开。这会导致原先处于“闭合(on)”位置的断路器跳闸至“断开(off)”位置，并且会切断该断路器引导的电力。当断开断路器时，可防止过载电路上着火；还可防止充电设备损坏。

标准断路器具有线路和负荷。通常，线路是大多数来自电力公司的输入电。这有时可被称为断路器的输入。负荷有时可被称为输出，由断路器向外供电并且连接于由断路器供电的电气部件。还可存在直接连接于断路器的单独部件，例如仅是空调，或者断路器可通过终止于插座的电源线连接于多个部件。

断路器可用来代替熔断器。不同于一旦操作之后就必须进行更换的熔断器，断路器可重置(手动地或自动地)以恢复正常操作。虽然熔断器执行与断路器基本一样的功能，但是断路器比熔断器使用更安全并且更容易确定(fix)。若熔断器熔断，人们常常无法知道哪个熔断器控制哪个特定的电力区域。人们必须对该熔断器进行检查以确定哪个熔断器被烧坏或失效。之后，须将该熔断器从熔断器盒移除，并且必须安装新的熔断器。

断路器比熔断器更容易确定。当某区域断电时，人们可以观察配电板并且查看跳闸到“断开”位置的断路器。之后，可将该断路器扳到“闭合”位置以重新供电。通常，断路器具有两个位于壳体内的触头。第一触头是固定的，并且可连接于线路或者负荷。第二触头相对于第一触头是可活动的，使得当断路器处于“断开”或跳闸位置时，第一触头和第二触头之间存在间隙。

现有断路器的一个问题是体积相对较大，并要求较大体型。断路器的这种尺寸会极大地影响该断路器将要集成入的部件的设计。具体而言，部件或设备有可能由于断路器相对较大的尺寸而无法被制作的较小。

正如图1中所示，一种已知的断路器100具有被用来断开或闭合断路器的开关105。在闭合位置，电流可通过断路器自由流动。当电路中过载时，跳闸机构(trip mechanism)145可自动断开开关105，从而断开断路器100。断路器100具有固定至断路器100的壳体的第一触头110。该断路器100还具有相对于第一触头可活动的第二触头115。在闭合位置，第二触头115可直接接触到第一触头110。若电路中发生过载，则第二触头115会移动至远离第一触头110的位置。

断路器100具有第一端子120和第二端子125。第一端子120和第二端子125分别位于断路器100的壳体的相反两侧。第一端子120和第二端子125两者均包括具有朝向上的方向行进的直段的导体。各导体均有一个90度的弯折，第一端子120的导体朝与第二端子125的导体弯折方向的相反的方向弯折。之后，各导体分别朝它们第一次弯折90度的相同方向再次弯折90度，从而使得各导体在其上二次折回。之后，导体终结于一个螺钉，在该螺钉处可进行电线连接。

端子120连接于沿平行于断路器100的侧面的方向行进的导体130。之后，该导体130弯折90度以沿垂直于断路器100的侧面的方向行进。固定套135位于导体130的下面及平面165的下面。该固定套可容纳螺钉、螺栓、铆钉或者类似物。断路器100还包括垂直于断路器100的侧面的电弧隔板(arc splitter)140。

这种已知的断路器的一个问题在于，其设计要求待将该断路器安装于其中的设备或部件具有相对较大的体型。由于部件变得越来越小，所以几十分之一的英寸都变得更加的重要，因此，断路器体型的任何缩小都是期望得到的。

因此，期望提供一种能够解决这些缺陷的断路器。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具有尺寸得到减小的构造的电路断流器。

本目的以及其它的目的可通过提供一种电路断流器来实现，该电路断流器包括：壳体，其具有第一触头和能够相对于所述第一触头活动的第二触头；第一端子，其位于所述壳体的第一侧上；第二端子，其位于所述壳体的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对；以及电导体，其电连接于所述第一端子和所述第一触头。所述电导体包括：第一部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第一侧的位置处，并朝所述壳体的第三侧的方向行进，所述第三侧与所述第一侧相邻；第二部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第三侧的位置处，并朝所述壳体的所述第二侧的方向行进；以及第三部分，其将所述第一部分连接至所述第二部分，所述第三部分相对于所述第一部分和所述第二部分均呈钝角；紧固构件，其位于由所述第一部分定出的平面和由所述第二部分定出的平面的交界处；以及电弧隔板，其与所述电导体的所述第一部分和所述第二部分相邻，所述电弧隔板相对于所述第二侧成角度；其中，所述第一端子和第二端子从所述壳体的所述第三侧延伸至所述壳体的第四侧，所述第四侧与所述第三侧相对，并且其中，相对于沿所述第一端子或所述第二端子的任意位置处定出的平行于所述第四侧的平面，所述第一端子和所述第二端子仅穿经该平面一次。

在一些实施中，所述电弧隔板包括多个间隔开的板。

在一些实施中，电路断流器包括跳闸机构，其电连接于所述第二触头，用于使所述电路断流器跳闸。在一些实施中，电路断流器包括断路器。在一些实施中，所述紧固构件为固定套。

本发明的另一个目的是通过提供一种电路断流器来实现的，该电路断流器包括：壳体，其具有第一触头和能够相对于所述第一触头活动的第二触头；第一端子，其位于所述壳体的第一侧上；第二端子，其位于所述壳体的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对；电导体，其电连接于所述第一端子和所述第一触头，所述电导体包括：第一部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第一侧的位置处，并朝所述壳体的第三侧的方向行进，所述第三侧与所述第一侧相邻；第二部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第三侧的位置处，并朝所述壳体的所述第二侧的方向行进；以及第三部分，其将所述第一部分连接至所述第二部分，所述第三部分相对于所述第一部分和所述第二部分均呈钝角；紧固构件，其位于由所述第一部分定出的平面和由所述第二部分定出的平面的交界处；以及其中，所述第一侧与所述第二侧之间的长度小于约3.65英寸，并且所述第三侧和第四侧之间的长度小于约1.66英寸，所述第四侧与所述第三侧相对。

在一些实施中，电路断流器包括与电导体的所述第一部分和所述第二部分相邻布置的电弧隔板。可选地，所述电弧隔板包括多个间隔开的板。可选地，该电弧隔板相对于所述第二侧成角度。

在一些实施中，所述第一端子和第二端子不会在其自身上二次折回。

在一些实施中，电路断流器包括跳闸机构，其电连接于所述第二触头，用于使电路断流器跳闸。在一些实施中，电路断流器包括断路器。在一些实施中，所述紧固构件为固定套。

本发明的另一个目的是通过提供一种电路断流器来实现的，该电路断流器包括：壳体，其具有第一触头和能够相对于所述第一触头活动的第二触头；第一端子，其位于所述壳体的第一侧上；第二端子，其位于所述壳体的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对；电导体，其电连接于所述第一端子和所述第一触头，所述电导体包括利用连接构件而朝基本垂直于彼此的方向行进的两个部分，所述连接构件呈非钝角的角度；紧固构件，其位于由所述第一部分定出的平面和由所述第二部分定出的平面的交界处；并且其中，所述第一侧和所述第二侧之间的长度及所述第三侧与第四侧之间的长度的组合长度小于约5.31英寸，所述第四侧与所述第三侧相对；并且其中，所述第一端子和所述第二端子从所述壳体的所述第三侧延伸向所述壳体的所述第四侧，并且其中，相对于沿所述第一端子或所述第二端子的任意位置处定出的平行于所述第四侧的平面，所述第一端子和所述第二端子仅穿经该平面一次。

在一些实施中，电路断流器包括与电导体的所述第一部分和所述第二部分相邻布置的电弧隔板。可选地，所述电弧隔板包括多个间隔开的板。可选地，该电弧隔板相对于所述第二侧成角度。

在一些实施中，电路断流器包括跳闸机构，其电连接于所述第二触头，用于使所述电路断流器跳闸。在一些实施中，电路断流器包括断路器。在一些实施中，所述紧固构件为固定套。

结合以下附图和附带的详细描述，本发明的其它目的、具体特征及优点将会变得更加明显。

附图说明

图1为现有技术断路器的剖视侧视图；

图2为本发明的断路器的剖视侧视图。

具体实施方式

本发明的示例性实施例涉及一种小型电路断流器。具体地，该电路断流器的各组成部分经过重新设计因而可具有较小的体型。虽然本示例性实施例是参照断路器进行描述的，但本领域技术人员将理解的是，本发明可以在任何具有可断开和闭合的电触头的电气设备上应用。

正如所看到的，图2示出了一种断路器的剖视侧视图。该断路器200可在任何商业或非商业的应用中使用，并且可被设计用来在不需要更改已有设备的情况下更换电流断路器。该断路器200设计成比标准断路器具有更小的体型。随着需要断路器的部件被制作得越来越小，断路器的尺寸即使能够减小十分之一英寸都是有利的。例如，标准断路器的尺寸可达3.939英寸宽×1.78英寸深。而作为比较，该断路器200的尺寸则可以做到3.645宽×1.654英寸深，或者还能更小。断路器尺寸上的这种减小极大地增加了可将断路器安装在其内部的部件的数量。

断路器200具有被用来断开或闭合该断路器的开关205。在闭合位置，电流可以通过断路器自由流动。在电路过载的情况下，跳闸机构(tripmechanism)245可使开关205自动跳闸(断开)，从而断开断路器200。断路器200具有第一触头210，其固定在断路器200的壳体上。断路器200还具有第二触头215，其相对于第一触头210是可活动的。在闭合位置，第二触头215直接接触到第一触头210。若电路中过载，那么第二触头215会移动至远离第一触头210的位置。

断路器200具有第一端子220和第二端子225。所述第一端子220和第二端子225位于断路器200的壳体的相对两侧。第一端子220和第二端子225两者均包括具有朝向上方向行进的直段的导体。这两个导体均不含有在其上二次折回(double back)的部分。因此，假如沿第一端子220或第二端子225在其任意位置处定出一个平行于断路器200的壳体的顶部的平面，则任一导体均不会穿经该平面超过一次。这种对二次折回部分的排除可使断路器的宽度减小。

第一端子220连接于一导体，该导体具有第一部分250，该第一部分大致平行于断路器200的壳体的两侧。该导体还具有平行于断路器200的壳体的顶部和底部的第二部分255。第一部分250和第二部分255通过有角度部分230相连接。该有角度部分230相对于第一部分250和第二部分255均呈钝角。有角度部分230在断路器200的壳体的角部区域与该有角度部分230之间形成一空间。但这种空间在图1中并不存在。这种新形成的空间可允许固定套(fastener sleeve)235布置于此。该固定套可以采用螺纹衬套、铆钉衬套、或者其它可用来闭合断路器200的壳体的衬套类型。第二部分255经由包括跳闸机构245在内的各种部件电连接于第二端子225。

由于固定套可以被置于壳体的角部区域与有角度部分230之间，所以固定套235可位于由第一部分250定出的平面和由第二部分255定出的平面中。具体地，第一部分250限定平面260，第二部分255限定第二平面265。这种平面交叉所形成的虚线位于有角度部分230与壳体的角部区域之间。由于有角度部分230将第一部分250连接至第二部分255，在有角度部分与壳体的角部区域之间形成一间隙，所以固定套230可被布置在这种虚线上。由此可使断路器200的壳体的深度和宽度尺寸均变得更小。

与上述内容相对比，现有技术的断路器需要在深度和宽度之间找到一种折衷。返回看图1所示，固定套135被置于平面165下面。这就要求断路器100要具有较大的深度。固定套135虽然可以被布置在平面165上，但其必须位于平面160的右边，这样会使断路器100的宽度增大。基于断路器100的构造，用固定套的不同布置是无法将宽度和深度均增大的，因为减小其中一个的尺寸就会增加另一个的尺寸。而断路器200的改型却可使宽度和深度尺寸均减小。

断路器200还包括电弧隔板240。该电弧隔板240由多个间隔开的板组成。电弧隔板240用来在断路器200由于过载而自动跳闸之后，冷却和平息第一触头210与第二触头215之间所形成的电弧。电弧隔板240相对于断路器200的两侧是成角度的而不是垂直的。电弧隔板240这种成角度的设置可使断路器200的壳体具有更小的体型。而作为对比，图1中所示的电弧隔板140的板相对于壳体的两侧是垂直的。这种结构要求壳体具有较大的宽度来容纳板的整个长度。通过使电弧隔板240的板相对于断路器200的壳体的侧面成角度，可将壳体做的更窄，这是因为不需要在宽度方向为板的整个长度提供空间。成角度的板可使壳体的宽度和长度均可以被用来容纳板的长度。

本设备的优点在于其通过减小宽度和深度来使其具有较小的体型。由此可允许断路器在较小的部件中使用，而常规的断路器却不可能被合并入这种较小的部件中。本领域技术人员将会理解的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对本示例性的实施例进行各种改变和修改，但所有这些修改和改变均应包含在本发明之内。

尽管本发明结合零件的具体布置方式、特征等进行了描述，但这并不意在排除所有可能的布置方式或特征。实际上，许多修改和变型对本领域技术人员而言都应该是可发现的。

Claims (20)

1.一种电路断流器，包括：

壳体，其具有第一触头和能够相对于所述第一触头活动的第二触头；

第一端子，其位于所述壳体的第一侧上；

第二端子，其位于所述壳体的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对；

电导体，其电连接于所述第一端子和所述第一触头，所述电导体包括：

第一部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第一侧的位置处，并朝所述壳体的第三侧的方向行进，所述第三侧与所述第一侧相邻；

第二部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第三侧的位置处，并朝所述壳体的所述第二侧的方向行进；以及

第三部分，其将所述第一部分连接至所述第二部分，所述第三部分相对于所述第一部分和所述第二部分均呈钝角；

紧固构件，其位于由所述第一部分定出的平面与由所述第二部分定出的平面的交界处；以及

电弧隔板，其与所述电导体的所述第一部分和所述第二部分相邻，所述电弧隔板相对于所述第二侧成角度；

其中，所述第一端子和第二端子从所述壳体的所述第三侧延伸至所述壳体的第四侧，所述第四侧与所述第三侧相对，并且

其中，相对于沿所述第一端子或所述第二端子的任意位置处定出的平行于所述第四侧的平面，所述第一端子和所述第二端子仅穿经该平面一次。

2.如权利要求1所述的电路断流器，其中，所述电弧隔板包括多个间隔开的板。

3.如权利要求1所述的电路断流器，还包括跳闸机构，其电连接于所述第二触头，用于使所述电路断流器跳闸。

4.如权利要求1所述的电路断流器，其中，所述电路断流器包括断路器。

5.如权利要求1所述的电路断流器，其中，所述紧固构件为固定套。

6.一种电路断流器，包括：

壳体，其具有第一触头和能够相对于所述第一触头活动的第二触头；

第一端子，其位于所述壳体的第一侧上；

第二端子，其位于所述壳体的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对；

电导体，其电连接于所述第一端子和所述第一触头，所述电导体包括：

第一部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第一侧的位置处，并朝所述壳体的第三侧的方向行进，所述第三侧与所述第一侧相邻；

第二部分，其位于基本上接近于所述壳体的所述第三侧的位置处，并朝所述壳体的所述第二侧的方向行进；以及

第三部分，其将所述第一部分连接至所述第二部分，所述第三部分相对于所述第一部分和所述第二部分均呈钝角；

紧固构件，其位于由所述第一部分定出的平面与由所述第二部分定出的平面的交界处；以及

其中，所述第一侧与所述第二侧之间的长度小于约3.65英寸，并且所述第三侧与第四侧之间的长度小于约1.66英寸，所述第四侧与所述第三侧相对。

7.如权利要求6所述的电路断流器，还包括电弧隔板，其与所述电导体的所述第一部分和所述第二部分相邻布置。

8.如权利要求7所述的电路断流器，其中，所述电弧隔板包括多个间隔开的板。

9.如权利要求7所述的电路断流器，其中，所述电弧隔板相对于所述第二侧成角度。

10.如权利要求6所述的电路断流器，其中，所述第一端子和所述第二端子不会在其自身上二次折回。

11.如权利要求6所述的电路断流器，还包括跳闸机构，其电连接于所述第二触头，用于使所述电路断流器跳闸。

12.如权利要求6所述的电路断流器，其中，所述电路断流器包括断路器。

13.如权利要求6所述的电路断流器，其中所述紧固构件为固定套。

14.一种电路断流器，包括：

壳体，其具有第一触头和能够相对于所述第一触头活动的第二触头；

第一端子，其位于所述壳体的第一侧上；

第二端子，其位于所述壳体的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对；

电导体，其电连接于所述第一端子和所述第一触头，所述电导体包括利用连接构件而朝基本垂直于彼此的方向行进的两个部分，所述连接构件呈非钝角的角度；

紧固构件，其位于由所述第一部分定出的平面和由所述第二部分定出的平面的交界处；

其中，所述第一侧与所述第二侧之间的长度及所述第三侧与第四侧之间的长度的组合长度小于约5.31英寸，所述第四侧与所述第三侧相对；并且

其中，所述第一端子和所述第二端子从所述壳体的所述第三侧延伸向所述壳体的所述第四侧，并且

其中，相对于沿所述第一端子或所述第二端子的任意位置处定出的平行于所述第四侧的平面，所述第一端子和所述第二端子仅穿经该平面一次。

15.如权利要求14所述的电路断流器，还包括电弧隔板，其与所述电导体的所述第一部分和所述第二部分相邻布置。

16.如权利要求15所述的电路断流器，其中，所述电弧隔板包括多个间隔开的板。

17.如权利要求15所述的电路断流器，其中，所述电弧隔板相对于所述第二侧成角度。

18.如权利要求14所述的电路断流器，还包括跳闸机构，其电连接于所述第二触头，用于使所述电路断流器跳闸。

19.如权利要求14所述的电路断流器，其中所述电路断流器包括断路器。

20.如权利要求14所述的电路断流器，其中所述紧固构件为固定套。