CN104733263A - 断路器的瞬时脱扣装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种断路器的瞬时脱扣装置，包括：磁铁；支架；衔铁，其被设置在磁铁和支架之间，并包括旋转中心部和被布置相对于所述旋转中心部能旋转的旋转部分；以及衔铁弹簧，其被构造为沿衔铁的旋转部分变得更加远离磁铁的方向施加弹性力，其中，其一侧开口的凹槽形成于支架处以支撑旋转中心部，其中，凸起部形成于旋转中心部处以插入凹槽中，并且其中，衔铁弹簧是拉伸弹簧，其中，所述衔铁弹簧的一端由包括在支架中的第一吊架支撑并且另一端由包括在旋转部分中的第二吊架支撑。

Description

断路器的瞬时脱扣装置

技术领域

本公开涉及断路器的瞬时脱扣装置，且特别地，涉及能够保证瞬时操作的可靠性并能够降低成本的断路器的瞬时脱扣装置。

背景技术

通常，断路器是一种类型的电子装置，其通过使用手柄来手动地接通或断开电路，或当诸如短路电流的故障电流出现时，检测出故障电流以自动切断电路，从而保护负载装置和电路。

图1是示出现有技术的断路器的剖视图。图2是示出图1的瞬时脱扣装置和横杆的主剖视图。图3是示出图2的瞬时脱扣装置的组装过程的立体图。图4是示出图3的组装完成状态的立体图。

如图1至图4所示，现有技术的断路器包括外壳10；固定触点20，其被固定地布置在外壳10处；动触点30，其被布置以与固定触点20能接触且能分离；开关机构40，其接通或断开动触点30；以及瞬时脱扣装置60，其当诸如短路电流的故障电流出现时，检测出故障电流并自动触发开关机构40以使开关机构40在瞬间时间内移动至脱扣位置。在外壳10的上部区域进一步提供手柄50以便于手动地接通或关断开关机构40。

瞬时脱扣装置60包括磁铁62，其在激磁中产生磁吸附力；衔铁66，其被布置在磁铁62的一侧且被磁铁62吸引；支架64，其在磁铁62相对于衔铁66的相对侧可旋转地支撑衔铁66；以及衔铁弹簧68，其沿衔铁66变得更加远离磁铁62的方向施加弹性力。

衔铁66包括第一移动板66a和弯曲成近似垂直于第一移动板66a的第二移动板66b。第二移动板66b包括轴孔66d，轴69插入轴孔66d中。

支架64包括第一固定板64a和弯曲成近似垂直于第一固定板64a的第二固定板64b。第二固定板64b包括可旋转地支撑衔铁66的轴支撑部分64c。插入轴69的轴插入孔64d形成于轴支撑部分64c处。

衔铁弹簧68是双扭力弹簧，且线圈68d通过轴69穿过衔铁弹簧68。衔铁弹簧68的一端被支架64支撑，而另一端被衔铁66支撑。

在衔铁66的一侧设置有横杆71、脱扣枪(trip shooter)73、脱扣杆75和闩座(latch holder)77。当衔铁66通过磁铁62旋转时，横杆71、脱扣枪73、脱扣杆75和闩座77执行拉紧开关机构40的闩(latch)(未示出)和解除对闩的拉紧的功能(触发功能)。

由于这样的结构，当故障电流流过磁铁62时，磁铁62被磁化以产生磁吸附力。当磁吸附力大于衔铁弹簧68的重量时，衔铁66被吸引至磁铁62侧，且旋转。当衔铁66旋转以便于使横杆71旋转时，脱扣枪73、脱扣杆75和闩座77连续地旋转以拉紧开关机构40的闩(未示出)和解除对闩的拉紧。当解除对闩(未示出)的拉紧时，动触点30通过开关机构40的脱扣弹簧(未示出)的弹性力快速地与固定触点20分离。

然而，在现有技术的断路器的瞬时脱扣装置60中，支架64的轴插入孔64d、衔铁66的轴孔66d和衔铁弹簧68的线圈68d被布置在同一轴线上排成一排，然后插入轴69以穿过各个元件，由此组装成瞬时脱扣装置。出于这个原因，组装过程是复杂的，导致可组装性降低。

而且，在现有技术的瞬时脱扣装置60中，由支架64的轴插入孔64d、衔铁66的轴孔66d、衔铁弹簧68的线圈68d和轴69之间的累积公差导致分散的问题、变形的问题和妨碍衔铁移动的问题。出于这个原因，瞬时操作的可靠性被降低。

而且，在现有技术的瞬时脱扣装置60中，当移动和保持元件时，轴69偏离正常位置。

而且，在现有技术的瞬时脱扣装置60中，由于单独使用轴69而增加了元件的数量，且由于使用了昂贵的双扭力弹簧而增大了成本。

发明内容

因此，本详细说明书的一个方案是提供了一种断路器的瞬时脱扣装置，其结构被简化，因而，能够增强可组装性。

本详细说明书的另一个方案是提供了一种断路器的瞬时脱扣装置，其解决了分散的问题、变形的问题和妨碍衔铁移动的问题，从而增强了瞬时操作的可靠性。

本详细说明书的另一个方案是提供了一种断路器的瞬时脱扣装置，其解决了轴偏离正常位置的问题。

本详细说明书的另一个方案是提供了一种断路器的瞬时脱扣装置，其中，元件的数量和成本都被减少。

为了实现这些和其他优点，并根据本说明书的目的，正如在此具体实施和宽泛描述的，一种断路器的瞬时脱扣装置包括：磁铁，其被构造为由于施加到其上的电源而产生磁吸附力；支架，其被布置在与磁铁相对的一侧；衔铁，其被设置在磁铁和支架之间，并包括旋转中心部和被布置相对于旋转中心部可旋转的旋转部分；以及衔铁弹簧，其被构造为沿衔铁的旋转部分变得更加远离磁铁的方向施加弹性力，其中一侧开口的凹槽形成于所述支架处以支撑衔铁的旋转中心部，其中凸起部形成于衔铁的旋转中心部处以插入凹槽中，且其中衔铁弹簧是拉伸弹簧，其一端由包括在支架中的第一吊架支撑且另一端由包括在衔铁的旋转部分中的第二吊架支撑。

所述凹槽的开口的一侧可以沿旋转部分的方向形成。

所述第一吊架可以被设置在比第二吊架更邻近凹槽的位置处，并可以沿保持凹槽和凸起部之间的接触状态的方向施加弹性力。

所述支架可以包括形成于第一吊架一侧以穿过支架的弹簧容纳部分，使得支架和衔铁弹簧之间不相互干涉。

受凸起部施压的凹槽的一部分可以形成为半圆形形状，所述凸起部可以形成为圆柱形形状，且所述凹槽的半圆形部分的曲率半径可以等于或大于所述凸起部的半径。

成对的凸起部可以被设置在衔铁的旋转轴上以相对于衔铁对称，以及对应于所述成对的凸起部可以设置成对的凹槽。

通过下面给出的详细描述，本申请进一步的适用范围将变得更加显而易见。然而，应该可以理解的是，由于在本发明的精神和范围内的各种变化和修改通过详细描述对本领域的技术人员来说将变得显而易见，所以仅仅通过说明的方式给出详细描述和具体示例，而详细描述和具体示例表示本发明的优选方案。

附图说明

所包括的附图提供了对本公开的进一步理解，其包含在本说明书中且构成本说明书的一部分，附图中示了示例性实施例，并且与本说明书一起用于解释本公开的原理。

在附图里：

图1是示出现有技术的断路器的剖视图；

图2是示出图1的瞬时脱扣装置和横杆的主剖视图；

图3是示出图2的瞬时脱扣装置的组装过程的立体图；

图4是示出图3的组装完成状态的立体图；

图5是示出根据本发明的实施例的瞬时脱扣装置和横杆的主剖视图；

图6是示出图5的瞬时脱扣装置的衔铁组件的主剖视图；

图7是示出图6的衔铁组件的组装过程的立体图；

图8是示出图7的组装完成状态的立体图；以及

图9是当从衔铁方向观察图8的立体图。

具体实施方式

现在将参照附图给出示例性实施例的详细说明。为了简化参照附图的说明，相同或等同的部件将被提供相同的附图标记，并且将不再重复其说明。

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例。

图5是示出根据本发明的实施例的瞬时脱扣装置和横杆的主剖视图。图6是示出图5的瞬时脱扣装置的衔铁组件的主剖视图。图7是示出图6的衔铁组件的组装过程的立体图。图8是示出图7的组装完成状态的立体图。图9是当从衔铁方向观察时图8的立体图。

如图5至图9所示，根据本发明的实施例的瞬时脱扣装置160可以包括：磁铁162，其由于施加到其上的电源而产生磁吸附力；支架164，其被布置在与磁铁162相对的一侧；衔铁166，其中布置有旋转部分RM以相对于旋转中心部RC在磁铁162和支架164之间沿第一方向和第二方向可旋转；和衔铁弹簧168，其沿衔铁166的旋转部分RM变得更加远离磁铁162的方向施加弹性力。

作为参考，由支架164、衔铁166和衔铁弹簧168一起构造成的机构被称为衔铁组件。

磁铁162可以被连接至固定触点(未示出)以便于能够导电。

支架164可以包括第一固定板164a和弯曲成近似垂直于第一固定板164a的第二固定板164b。

第一固定板164a可以包括第一吊架164c和弹簧容纳部分164e。

第一吊架164c可以由凹槽形成使得衔铁弹簧186的一端悬挂在第一固定板164a的下侧。换言之，第一吊架164c可以由凹槽形成，使得衔铁弹簧168的一端悬挂在邻近下述的第一固定板164a的凸起部容纳凹槽164d的位置处。

弹簧容纳部分164e可以由凹槽形成，其在第一吊架164c的一侧穿过第一固定板164a，使得当组装衔铁组件时在第一固定板164a和衔铁弹簧168之间不相互干涉。

第二固定板164b可以包括一对凹槽164d(下文被称为凸起部容纳凹槽)，其一侧是开口的。

下述的衔铁166的凸起部166d可以被插入凸起部容纳凹槽164d中，因而，衔铁166的旋转中心部RC可以被设置在凸起部容纳凹槽164d中。在这种情况下，凸起部容纳凹槽164d可以形成为U形，其中凸起部容纳凹槽164d的一侧沿从旋转中心部CM到旋转部分RM的方向是开口的，且受凸起部166d施压的部分具有半圆形的形状。

第一吊架164c可以相对于下述的第二吊架166c被设置在第一固定板164a下方。换言之，第一吊架164c可以比下述的第二吊架166c更邻近凸起部容纳凹槽164d，且可以被设置在相对于凸起部容纳凹槽164d与磁铁162相对的位置处。

衔铁166可以包括第一移动板166a，其为旋转部分RM；和第二移动板166b，其弯曲成近似垂直于第一移动板166a。

第二吊架166c形成为凹槽形式，可以被设置在第一移动板166a的一侧使得衔铁弹簧168的另一端悬挂在第二吊架166c上。

第二移动板166b可以包括一对凸起部166d，一对凸起部166d被插入支架164的凸起部容纳凹槽164d中，且形成为圆柱形的形状以便于构造成旋转中心部RC。

在这种情况下，为了使衔铁166平稳地旋转，凸起部166d可以形成为圆柱形的形状，凸起部容纳凹槽164d可以形成为U形，其中受凸起部166d施压的部分具有半圆形形状，且凸起部容纳凹槽164d的半圆形部分的曲率半径可以等于或大于凸起部166d的圆形横截面的半径。然而，当衔铁166有可能旋转时，凸起部166d和凸起部容纳凹槽164d可以形成为不同形状。

而且，成对的凸起部166d可以被提供在衔铁166的旋转轴上以相对于衔铁166对称，且对应于所述成对的凸起部166d，成对的凸起部容纳凹槽164d可以被设置在衔铁166的旋转轴上以相对于支架164对称。

衔铁弹簧168是拉伸弹簧。衔铁弹簧168的一端可以被第一吊架164c支撑，且另一端可以被第二吊架166c支撑。

在附图里，相同的附图标记表示相同的元件。

在下文中，将详细描述根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160的操作和效果。

可以通过以下过程顺序地组装根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160。也就是，与衔铁166形成为一体的凸起部166d可以被插入和容纳在凸起部容纳凹槽164d中，因而，衔铁166可以可旋转地联接至支架164。衔铁弹簧168的一端可以悬挂在第一吊架164c上，另一端可以悬挂在第二吊架166c上。所以，保持了衔铁166和支架164的联接状态，且单独设置的磁铁162可以与其联接。

在以这种方式组装的瞬时脱扣装置160中，通常可以通过衔铁弹簧168的弹性力来保持支架164的凸起部容纳凹槽164d和衔铁166的凸起部166d之间的接触状态。换言之，在瞬时脱扣装置160中，通常可以通过衔铁弹簧168的弹性力来保持支架164和衔铁166之间的可旋转联接状态。另外，在瞬时脱扣装置160中，由于衔铁弹簧168的弹性力，衔铁166的旋转部分RM可以变得更加远离磁铁162，但可以保持受支架164的第一固定板164a支撑的状态。

当电路中出现诸如短路电流的故障电流时，磁铁162可以被磁化以产生磁吸附力。当磁吸附力大于衔铁弹簧168的重量时，衔铁166的第一移动板166a可以被吸至磁铁162侧，并可以旋转。换言之，当磁吸附力大于衔铁弹簧168的重量时，在图5中衔铁166的旋转部分RM可以顺时针旋转。当在图5中衔铁顺时针旋转时，开关机构(未示出)的闩(未示出)可以被拉紧，但对闩的拉紧可以被解除。当对闩的拉紧被解除时，动触点(未示出)可以快速地与固定触点(未示出)分离。

这里，在根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160中，衔铁166的旋转中心部RC可以由支架164的一侧开口的凸起部容纳凹槽164d和与衔铁166形成为一体的凸起部166d来实现。另外，在根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160中，由于衔铁弹簧168可以沿衔铁166偏离磁铁162的方向施加弹性力，且可以通过衔铁弹簧168来保持支架164和衔铁166之间的可旋转联接状态。

由于这样的结构，在根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160中，结构被简化，因而，能够增强可组装性。另外，根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160解决了均由旋转中心部的累积公差导致的分散的问题、变形的问题、妨碍衔铁移动的问题，由此增强了瞬时操作的可靠性。另外，当移动和保持元件时，根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160能够解决由单独使用轴所导致的轴偏离正常位置的问题。另外，与现有技术相比，元件的数量和成本都减少了。

除了根据本发明的实施例的断路器的瞬时脱扣装置160以外，该断路器的其他元件、操作和效果与现有技术的均相同，因而，不再提供对它们的详细描述。

前述实施例和优点仅为示例性的而不应当解释为限制本公开。本教导能够易于应用于其他类型的装置。本说明书旨在示例性的，而不是限制权利要求的范围。许多可选方案、改进和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这里说明的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以各种方式组合以获得另外的和/或可选的示例性实施例。

由于可以在不偏离其特点的情况下以多种形式来实施本特征，还应当理解的是，除非另外指出，上述实施例不受前述说明书的任一细节所限制，而是应当在如所附权利要求限定的范围内被宽泛地解释，因此落在权利要求的边界和界限或者这些边界和界限的等同布局内的全部改变和改进因而旨在被所附的权利要求所包含。

Claims (6)

1.一种断路器的瞬时脱扣装置，所述瞬时脱扣装置包括：

磁铁，其被构造为由于施加到其上的电源而产生磁吸附力；

支架，其被布置在与所述磁铁相对的一侧；

衔铁，其被设置在所述磁铁和所述支架之间，并包括旋转中心部和被布置相对于所述旋转中心部可旋转的旋转部分；

衔铁弹簧，其被构造为沿所述衔铁的所述旋转部分变得更加远离所述磁铁的方向施加弹性力，其特征在于，

一侧开口的凹槽形成于所述支架处以支撑所述衔铁的所述旋转中心部，

凸起部形成于所述衔铁的所述旋转中心部处以插入所述凹槽中，以及

所述衔铁弹簧是拉伸弹簧，其中，所述衔铁弹簧的一端由包括在所述支架中的第一吊架支撑，且另一端由包括在所述衔铁的所述旋转部分中的第二吊架支撑。

2.根据权利要求1所述的瞬时脱扣装置，其中，所述凹槽的开口的一侧沿所述旋转部分的方向形成。

3.根据权利要求2所述的瞬时脱扣装置，其中，所述第一吊架被设置在比所述第二吊架更邻近所述凹槽的位置处，并沿保持所述凹槽和所述凸起部之间的接触状态的方向施加弹性力。

4.根据权利要求1所述的瞬时脱扣装置，其中，所述支架包括形成于所述第一吊架的一侧以穿过所述支架的弹簧容纳部分，使得所述支架和所述衔铁弹簧之间不相互干涉。

5.根据权利要求1所述的瞬时脱扣装置，其中，

受所述凸起部施压的所述凹槽的一部分形成为半圆形形状，

所述凸起部形成为圆柱形形状，以及

所述凹槽的半圆形部分的曲率半径等于或大于所述凸起部的半径。

6.根据权利要求1所述的瞬时脱扣装置，其中，

成对的所述凸起部被设置在所述衔铁的旋转轴上以相对于所述衔铁对称，以及

对应于成对的所述凸起部设置成对的所述凹槽。