CN105513905B - 一种微型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提出一种全新圆柱状外观的断路器，它具有至少部分的圆柱状外观，或者整体外观呈现圆柱状，它在不失传统微型断路器功能的前提下还具有传动更直接、机构更简单、部件更精简、体积更小的优点。一种微型断路器，其特征在于，包括：在其下部具有立柱的动触头，静触头，动触头的立柱的下端部与静触头相配合，具有至少部分圆柱形的壳体，在壳体顶部设置有顶部开口，启动按钮和断开按钮穿出该顶部开口，在壳体内壁开设有凹槽，在该凹槽中设置有锁片，锁片能够绕固定转轴转动，在动触头的顶端具有沿径向向外凸出的第一楔块，锁片上设置有与该楔块卡紧的锁紧凹口。

Description

一种微型断路器

技术领域

本发明涉及断路器，特别地，涉及一种具有至少部分圆柱状外观的微型断路器。

背景技术

现有技术中存在多种断路器，但是多为大致长方体状的盒体形式的，还没有出现圆柱状外观的断路器结构。

本发明旨在提出一种全新圆柱状外观的断路器，它具有至少部分的圆柱状外观，或者整体外观呈现圆柱状，它在不失传统微型断路器功能的前提下还具有传动更直接、机构更简单、部件更精简、体积更小的优点。它可以根据断路器的实际安装情况和环境的不同要求来因地制宜地选择其外壳的形状，以达到各部电气的综合布局和具有特殊要求的安装。因为它是圆柱状的，可以实现其体积仅是传统断路器的0.44倍，所以在不影响排气的前提下,非常有利于实现局部防水和较高等级的密封，这对特殊场合的特殊需求具有积极意义。

发明内容

本发明提出了一种新颖的至少部分圆柱状微型断路器，其体积小，能够应用于具有特殊要求的应用场合。

本发明的圆柱状微型断路器的技术方案为，一种微型断路器，其中，包括：在其下部具有立柱的动触头，静触头，动触头的立柱的下端部与静触头相配合，具有至少部分圆柱形的壳体，在壳体顶部设置有顶部开口，启动按钮和断开按钮穿出该顶部开口，启动按钮和断开按钮分别设置有与开口接合的止挡凸缘防止其从顶部开口脱出，在壳体上设置有用于限制动触头的顶部运动位置的第一止挡部，以及动触头的立柱穿过其且限制动触头的底部运动位置的第二止挡部，在动触头的顶端下部与第二止挡部的上端之间设置有动触头复位弹簧，在第二止挡部下端与静触头之间设置有当动触头的立柱通过第二止挡部时围绕动触头的灭弧栅片，在壳体内壁开设有凹槽，在该凹槽中设置有锁片，锁片能够绕固定转轴转动，在动触头的顶端具有沿径向向外凸出的第一楔块，锁片上设置有与该楔块卡紧的锁紧凹口，启动按钮邻接动触头顶端，当向下致动启动按钮，启动按钮推动动触头向下运动，使得动触头与静触头接触，锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动，动触头的第一楔块滑动进入锁紧凹口，此时，锁片绕固定转轴向壳体内侧的方向转动，并将第一楔块卡紧在锁紧凹口中；断开按钮具有一圆柱轴，在动触头顶端设置有横向复位推杆，该圆柱轴能够推动该横向复位推杆沿径向向外运动，当向下致动断开按钮，断开按钮经由圆柱轴推动横向复位推杆沿径向向外运动，横向复位推杆沿径向向外推动锁片，锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动，锁紧凹口释放第一楔块，动触头经由动触头复位弹簧复位，动，静触头断开。

优选地，横向复位推杆中设置有通槽，蛇形弹簧设置在该通槽中，蛇形弹簧用于使横向复位推杆回到初始位置，在断开按钮的下部与动触头之间设置有断开按钮复位弹簧。

优选地，还设置有用于锁片的复位弹簧片，其用于在锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动之后，推动锁片绕固定转轴向壳体内侧的方向转动，从而将锁片保持在原定位置。

优选地，在锁片底部还设置有底部推杆，该底部推杆能够在动触头和静触头接触且第一楔块锁紧在锁紧凹口中的情况下，推动锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动，从而锁紧凹口释放第一楔块，动触头和静触头分离。

优选地，所述复位弹簧片设置在底部推杆上，当复位弹簧片使锁片回复原定位置时，锁片推动底部推杆向下回复到原定位置。

优选地，所述底部推杆由磁钢片致动，磁钢片受磁场力而动作。

优选地，磁钢片嵌在底部推杆中。

优选地，所述底部推杆由双金属片致动，双金属片设置在底部推杆下部，并邻接底部推杆，当双金属片受热以使得双金属片变形而得到致动底部推杆。

优选地，在动触头中还设置有动触头嵌件。

优选地，所述锁片，横向复位推杆，底部推杆均为两个，其分别关于至少部分圆柱状的壳体的径向中心对称设置。

优选地，所述断路器的壳体为圆柱状。

采用上述结构的微型断路器，具有至少部分的圆柱状外观，或者整体外观呈现圆柱状，在此，至少部分的圆柱状外观是指，圆柱体被沿平行于轴向的平面切割了部分体积的外观。根据本发明的微型断路器在不失传统微型断路器功能的前提下还具有传动更直接、机构更简单、部件更精简、体积更小的优点。它可以根据断路器的实际安装情况和环境的不同要求来因地制宜地选择其外壳的形状，以达到各部电气的综合布局和具有特殊要求的安装。因为它是圆柱状的，可以实现其体积仅是传统断路器的0.44倍，所以在不影响排气的前提下,非常有利于实现局部防水和较高等级的密封，这对特殊场合的特殊需求具有积极意义。

附图说明

本发明的其它优点和特征将从接下来的仅以非限制性示例的目的给出的并表示在附图中的本发明的特定实施例的说明变得更加清楚明显，在附图中：

图1至图3示出了根据本发明的断路器的轴向截面视图，其中，图2是根据本发明的断路器的侧视轴向截面视图，图1和图3分别是沿图2中的A-A方向和B-B方向的轴向截面视图；

图4示出了图2中的断路器的俯视图；

图5示出了根据本发明的断路器在图2中所示的A方向上的分闸状态下的剖视的结构示意图；

图6示出了根据本发明的断路器在图2中所示的A方向上的合闸状态下的剖视的结构示意图；

图7示出了根据本发明的断路器在合闸状态下的剖视的侧视结构示意图；

图8至图10分别示出了根据本发明的启动按钮剖视的正视图，侧视图和俯视图；

图11至图13分别示出了根据本发明的动触头剖视的正视图，侧视图和俯视图；

图14示出了复位弹簧片的剖视的结构示意图；

图15示出了锁片的结构示意图；

图16至17分别示出了根据本发明的断路器在锁片和第一楔块卡扣的状态下的剖视的结构示意图以及使用断开按钮使根据本发明的断路器脱扣时，断路器的剖视的结构示意图；

图18至图20分别示出了根据本发明的断开按钮的剖视的正视图，侧视图和俯视图；

图21示出了横向复位推杆的结构示意图；

图22示出了蛇形弹簧的结构示意图；

图23和图24分别示出了根据本发明的断路器在锁片和第一楔块卡扣的状态下的结构示意图以及使用磁钢片使根据本发明的断路器脱扣时，断路器的剖视的结构示意图；

图25至图27分别示出了根据本发明的底部推杆的剖视的正视图，侧视图和俯视图；

图28是剖视的静触头和磁导线的结构示意图；

图29和图30分别示出了根据本发明的断路器在锁片和第一楔块卡扣的状态下的剖视的结构示意图以及使用双金属片使根据本发明的断路器脱扣时，断路器的剖视的结构示意图。

附图标记说明

1 启动按钮；

2 断开按钮；

3 断开按钮复位弹簧；

4 蛇形弹簧；

5 横向复位推杆；

6 动触头；

7 动触头复位弹簧；

8 动触头嵌件；

9 锁片；

10 固定转轴；

11 复位弹簧片；

12 双臂推杆；

13 磁铁；

14 灭弧栅片；

15 静触头；

16 磁支架；

17 超程弹簧；

18 磁导线；

19 磁钢片；

20 双金属片

21 锁紧凹口

22 圆柱轴

23 止挡凸缘

24 第一止挡部

25 第二止挡部

26 槽

具体实施方式

下面参照图1至图30，详细介绍根据本发明的断路器的结构及其工作原理。

图1至图3示出了根据本发明的断路器的轴向截面视图，其中，图2是根据本发明的断路器的侧视轴向截面视图，图1和图3分别是沿图2中的A-A方向和B-B方向的轴向截面视图；图4示出了图2中的断路器的俯视图。

如图5至图15所示，其示出了根据本发明的断路器的合闸的过程，其结构和工作原理如下：

当启动按钮1下压时，紧贴于启动按钮的动触头6在压力的作用下垂直向下运动，在动触头6上方两侧设置有带有45度斜面的相对刚性支承体，所以在启动按钮下压的过程中，该斜面首先会碰到锁片9的内侧上端，在斜面的施压作用下，迫使锁片以固定转轴10为圆心，朝逆时针方向旋转，造成紧贴于锁片的复位弹簧片11正面受压，形成锁片9与复位弹簧片11处于抗衡状态。随着启动按钮1的继续下压，直至动触头6上端左右两臂完全进入锁片9的锁紧凹口21时，始终作用于锁片9的动触头6的横向力顿时消失，遭失衡的复位弹簧片11顷刻之间得到了释放，并直接作用于锁片9的下内侧，使锁片以固定转轴10为圆心，沿顺时针转回到了原始的位置，并把动触头6牢牢地扣在所需的设计位置，此时的动触头上端部被锁片9紧扣着，下端部被动触头复位弹簧7紧顶着，处于稳定的锁扣状态。这一锁片9逆时针转动和顺时针转动的运动过程就是动触头6和静触头15合闸的过程。而此时的断开按钮2由于断开按钮复位弹簧3的作用，仍保持原来的状态。

如图16至图22所示，其示出了使用断开按钮使根据本发明的断路器脱扣时，根据本发明的断路器的脱扣的过程，其结构和工作原理如下：

从图18至20可见，在断开按钮2的中心处设置有一根圆柱轴，优选其直径为4mm，并且在其下端为45度过渡的小圆锥。当断开按钮2下压时，其圆柱轴22下端首先会碰到左右各一的横向复位推杆的两个突出小球头，受横向力的小球头随即把力传递给蛇形弹簧4，蛇形弹簧4设置在横向复位推杆的槽26中，灵敏度极高的蛇形弹簧4顿时受压变形，此时的两两侧向复位推杆5在连续不断的断开按钮2的圆柱轴的挤压作用下，顺从地沿着蛇形弹簧4的压缩方向朝锁片9顶去，蛇形弹簧4的压缩量就是横向复位推杆5迫使锁片9转动至动触头脱扣所需的量，被解扣的动触头6在蓄势待发的复位弹簧7的弹力释放下，瞬间向上弹去，因为有断开按钮复位弹簧3的弱势抵抗，加之动触头复位弹簧7回复原位的趋势，故断路器平稳地回复到设计所指定的脱扣位置，完成了手动脱扣的全部过程。此时的锁片9，在横向复位推杆5的作用下，锁片9以固定转轴10为圆心，朝逆时针方向旋转，锁片9的转动，造成了锁片复位弹片11反向受压，受压后的锁片复位弹片11紧紧地反作用于锁片9的下内侧，所以，当动触头6脱离锁片9时，锁片9自然地又回到了设计所指定的位置。同时断开按钮2在按钮复位弹簧3的作用下，脱离了双侧的横向复位推杆5的挤压，也同时回到了设计所指定的位置。横向复位推杆5在蛇形弹簧4的弹力释放作用下，返回到了原来的位置。该脱扣动作的整个过程都是在瞬间同时完成的，有效地实现了快速脱扣。

图23至图28示出了使用磁钢片使根据本发明的断路器脱扣时，根据本发明的断路器的脱扣的过程，其工作原理如下：

当由磁钢片所带来的磁脱扣发生时，磁钢片19在向上磁场力的作用下向紧挨着的底部推杆12推去,在该实施例中，底部推杆12为关于该断路器的中心线对称的两个推杆，即整体为一个一体的U形的双臂推杆，该底部推杆12推向锁片9，锁片9底部的受力点与固定转轴10偏心设置，当受到大于锁扣凹槽与第一楔块的卡扣连接所带来的卡扣力的外力时，便会以固定转轴10为圆心，朝逆时针方向旋转，使原来紧扣于动触头6的锁片9发生脱扣，被解扣的动触头6在复位弹簧7的弹力作用下，瞬间回复到脱扣状态的位置，而此时的锁片9在复位弹簧片11的弹力释放作用下，朝顺时针方向旋转至静止的位置，锁片9在旋转的过程中带动双臂推杆，使其回复到原来的位置，完成了磁脱扣的全部过程。

图29至图30示出了使用双金属片使根据本发明的断路器脱扣时，根据本发明的断路器的脱扣的过程，其结构和工作原理如下：

使用双金属片致动底部推杆的热脱扣原理与前述的磁脱扣原理很相近,区别在于使用不同的致动装置致动底部推杆，在磁脱扣中，致动装置是磁钢片，在热脱扣中致动装置是双金属片。

当断路器所在的电路发生过载时,双金属片20发生热变形，双金属片20其形状是中心对称的，且设置双金属片的结构使其变形方向是向内朝上的，当发生热形变就会向与它紧挨着的双臂推杆推去。双臂推杆推向锁片9，使原来紧扣于动触头的锁片发生脱扣，被解扣的动触头6在复位弹簧7的弹力作用下，瞬时回复到了脱扣状态的位置，完成了热脱扣的全部过程。

根据本发明的微型断路器，具有至少部分的圆柱状外观，或者整体外观呈现圆柱状，在此，至少部分的圆柱状外观是指，圆柱体被沿平行于轴向的平面切割了部分体积的外观，例如，壳体的径向横截面如图13中所示的形状。根据本发明的微型断路器在不失传统微型断路器功能的前提下还具有传动更直接、机构更简单、部件更精简、体积更小的优点。它可以根据断路器的实际安装情况和环境的不同要求来因地制宜地选择其外壳的形状，以达到各部电气的综合布局和具有特殊要求的安装。因为它是圆柱状的，可以实现其体积仅是传统断路器的0.44倍，所以在不影响排气的前提下,非常有利于实现局部防水和较高等级的密封，这对特殊场合的特殊需求具有积极意义。

以上对本发明进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上的改变不应认为偏离了本发明保护的范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种微型断路器，其特征在于，包括：在其下部具有立柱的动触头，静触头，动触头的立柱的下端部与静触头相配合，具有至少部分圆柱状的壳体，在壳体顶部设置有顶部开口，启动按钮和断开按钮穿出该顶部开口，启动按钮和断开按钮分别设置有与开口接合的止挡凸缘防止其从顶部开口脱出，在壳体上设置有用于限制动触头的顶部运动位置的第一止挡部，以及动触头的立柱穿过其且限制动触头的底部运动位置的第二止挡部，在动触头的顶端下部与第二止挡部的上端之间设置有动触头复位弹簧，在第二止挡部下端与静触头之间设置有当动触头的立柱通过第二止挡部时围绕动触头的灭弧栅片，在壳体内壁开设有凹槽，在该凹槽中设置有锁片，锁片能够绕固定转轴转动，在动触头的顶端具有沿径向向外凸出的第一楔块，锁片上设置有与该楔块卡紧的锁紧凹口，启动按钮邻接动触头顶端，当向下致动启动按钮，启动按钮推动动触头向下运动，使得动触头与静触头接触，锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动，动触头的第一楔块滑动进入锁紧凹口，此时，锁片绕固定转轴向壳体内侧的方向转动，并将第一楔块卡紧在锁紧凹口中；断开按钮具有一圆柱轴，在动触头顶端设置有横向复位推杆，该圆柱轴能够推动该横向复位推杆沿径向向外运动，当向下致动断开按钮，断开按钮经由圆柱轴推动横向复位推杆沿径向向外运动，横向复位推杆沿径向向外推动锁片，锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动，锁紧凹口释放第一楔块，动触头经由动触头复位弹簧复位，动，静触头断开。

2.根据权利要求1所述的微型断路器，其特征在于：横向复位推杆中设置有通槽，蛇形弹簧设置在该通槽中，蛇形弹簧用于使横向复位推杆回到初始位置，在断开按钮的下部与动触头之间设置有断开按钮复位弹簧。

3.根据权利要求2所述的微型断路器，其特征在于：还设置有用于锁片的复位弹簧片，其用于在锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动之后，推动锁片绕固定转轴向壳体内侧的方向转动，从而将锁片保持在原定位置。

4.根据权利要求3所述的微型断路器，其特征在于：在锁片底部还设置有底部推杆，该底部推杆能够在动触头和静触头接触且第一楔块锁紧在锁紧凹口中的情况下，推动锁片绕固定转轴向壳体外侧的方向转动，从而锁紧凹口释放第一楔块，动触头和静触头分离。

5.根据权利要求4所述的微型断路器，其特征在于：所述复位弹簧片设置在底部推杆上，当复位弹簧片使锁片回复原定位置时，锁片推动底部推杆向下回复到原定位置。

6.根据权利要求5所述的微型断路器，其特征在于：所述底部推杆由磁钢片致动，磁钢片受磁场力而动作。

7.根据权利要求6所述的微型断路器，其特征在于：磁钢片嵌在底部推杆中。

8.根据权利要求5所述的微型断路器，其特征在于：所述底部推杆由双金属片致动，双金属片设置在底部推杆下部，并邻接底部推杆，当双金属片受热以使得双金属片变形而得到致动底部推杆。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的微型断路器，其特征在于：所述断路器的壳体为圆柱状。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的微型断路器，其特征在于：锁片，横向复位推杆，底部推杆均为两个，其分别关于至少部分圆柱状的壳体的径向中心对称设置。