CN106206191B - 一种联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器，是在联锁机构的双金属片的固定端与动触头组件连接设置并具有一调节结构，通过该调节结构来改变双金属片的自由端与锁扣组件的驱动臂的相对位置，从而使双金属片的位置变为可调整，从而解决现有技术因不能对双金属片进行调整而导致生产效率和产品良率均较低的技术问题。

Description

一种联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器

技术领域

本发明涉及电路设备的一般技术领域，更具体地说，本发明涉及一种控制线或开关，以便保护人员或设备的一种联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器。

背景技术

线路保护用断路器包括有两个接入线路的接线端子，该两接线端子之间设置有可断开电路；该可断开电路包括动触头、静触头、以及控制动触头位置的联锁机构，还包括用于保护线路防止过载的热敏断开的双金属片以及一个包含线圈的电磁断开部件；电磁断开部的线圈中具有与推杆连接的插杆式铁心，用以在线路短路时，通过打开联锁机构，使一个或若干与静触头相接触的动触头复位而确保电路断开。

联锁机构通常由一个手柄型的控制元件手动操作并驱动一个传动杆或推动杆，用以推动一个承载着一个或几个动触头的摆动接头承载件，以使这些动触头压在一个静触头上，在该过程中，锁扣件压靠在接头承载件上，利用一个棘爪，阻止传动杆或推动杆脱开和释放，在正常情况下便可阻止摆动接头承载件朝着反方向的，即接头打开方向的回程运动。手动打开是通过反方向地操作该手柄而实现的，或通过双金属片的作用，或通过线圈的推杆逆着手柄位移方向的作用锁扣件而使断路器启动，以使棘爪释放，因而也使传动杆脱开，摆动接头承载件逆向运动从而打开电接头。

这种联锁机构例如在中国发明专利CN100386837C中有相应的描述。

在这种联锁机构结构下，因双金属片的一端通常是安装设置在动触头组件，从而其高温变形可以触发锁扣件，如该专利文献，双金属片（3）是固定在框架（4、5）上，于实际应用通常对铆接或焊接方式进行安装设置，双金属片另一端与驱动件（9）的凹口（10）的距离则只能依赖严格的装配工序和大量调试来保证，生产效率和产品良率均较低。

另，现有一些不同结构的断路器的联锁机构中也具有能够调节双金属片的结构，但只能适用在一些空间较大的情况，通常借助螺栓旋入和旋出的方式来调整改变。对于如CN100386837C这类较为紧凑的联锁机构中，则不能适用。如何巧妙地对此类结构中的双金属片进行调整以提高生产效率和产品良率，则是业界急需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器，以解决现有如CN100386837C这类紧凑的联锁机构、断路器或电控设备中因不能对双金属片进行调整而导致生产效率和产品良率均较低的技术问题。

本发明具体方案如下：

一种联锁机构，作用于动触头，使该动触头相对固定的静触头在闭合位和断开位之间移动，该联锁机构包括一安装轴、一主弹性件、一动触头组件、一锁扣组件、一推动件以及一热敏的双金属片，该锁扣组件与动触头组件被配置为绕安装轴转动，该主弹性件被配置为对动触头组件施加一使动触头由闭合位移动至断开位的作用力，该锁扣组件、动触头组件与推动件的一端配合形成一锁合结构，该双金属片一端为固定端，另一端为自由端，该锁扣组件对应双金属片自由端的位置成型有一驱动臂，该固定端与动触头组件连接设置并具有一调节结构，通过该调节结构来改变该自由端与驱动臂的相对位置。

进一步的，该动触头组件包括主体部和与主体部连接的调节部，该双金属片的固定端是连接设置在该调节部上，以及包括设置在该调节部上的调节部件，从而形成该调节结构，通过该调节结构改变该双金属片与该动触头组件的该主体部的相对关系，从而改变该自由端与驱动臂的相对位置。

其中再进一步的，该调节部是与主体部连接的“U”型结构，包括与主体部相连的后端面、前端面和衔接前、后端面的弧面，该双金属片的固定端是固定在该前端面，该调节部件调节该前、后端面的间距，以改变该双金属片与该动触头组件的该主体部的相对夹角关系。

优选的是，该调节部件为螺锁件，该前、后端面均对应设有供螺锁件贯穿的通孔，通过该螺锁件调节该前、后端面的间距。

优选的是，该螺锁件包括一螺栓和由该后端面的通孔形成的内螺纹。

优选的是，该前端面具有一条形固定部，该双金属片的固定端开设有对应该条形固定部的条形槽孔，该条形槽孔插设于该条形固定部并焊接，使该双金属片的固定端固定在该前端面。

或者其中再进一步的，该调节部是与主体部连接的支架，与该主体部基本呈“L”型结构，该双金属片的固定端被定位设置在该支架，该调节部件调节该双金属片在支架的被定位的位置，以改变该双金属片与该动触头组件的该主体部的相对间距关系。

优选的是，该双金属片的固定端开设一安装孔，该双金属片的固定端通过将该安装孔套设在支架而被定位设置。

优选的是，该调节部件包括一弹性件和一螺锁件，该弹性件作用于该双金属片与该支架之间，并通过该螺锁件调节该双金属片对弹性件施加的形变量。

优选的是，支架设置有与双金属片的固定端的安装孔对应的安装柱，该弹性件是一卡簧，该卡簧套设在安装柱以作用于同样套设在该安装柱的该双金属片，该螺锁件包括形成与该安装柱的外螺纹和一螺母，通过该螺母与安装柱的外螺纹的配合来调节该双金属片对该卡簧施加的形变量。

进一步的，该锁扣组件与动触头组件被配置为绕安装轴转动的具体方式是：该锁扣组件与动触头组件分别套设于安装轴上且可绕安装轴转。

本发明还提供一种用于保护电路或者人员的电控设备，包括上述的联锁机构，该锁扣组件被配置为与电控设备的触发端所触发，而发生相对动触头组件的绕轴摆动。

本发明还提供一种断路器，包括绝缘的壳体，该壳体内包括有用于控制推动件的操作件，还包括至少一组接线组，每组接线组包括有静触头、与静触头电连接的第一接线端以及与动触头电连接的第二接线端；还包括一用于控制锁扣组件的磁性组件，以及上述的联锁机构，该联锁机构的安装轴固定于该壳体内，进而使该联锁机构的各个组件层叠装配于该壳体内，该推动件的第二端与操作件定位连接。

本发明的联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器，在双金属片的固定端与动触头组件连接设置具有一调节结构，以通过该调节结构来改变该自由端与驱动臂的相对位置，从而使二者具有调节功能，而无需依赖严格的装配工序和大量调试来保证双金属片的固定角度所带来的生产效率和产品良率均低下的技术问题。

同时，本发明针对这类联锁机构紧凑结构的情况，采用了层叠化的联锁机构设计，进一步使调节结构的实现具有空间且更易于实现，而不影响联锁机构的基础功能。

附图说明

图1是本发明实施例一的断路器的结构示意图（移除部分壳体）；

图2是本发明实施例一的联锁机构的正视图；

图3是本发明实施例一的联锁机构的立体图；

图4是本发明实施例一的联锁机构的主要部件分解图；

图5是本发明实施例一的联锁机构的锁扣组件与双金属片联锁机构的分解图（角度一）；

图6是本发明实施例一的联锁机构的锁扣组件与双金属片联锁机构的分解图（角度二）；

图7是本发明实施例二的断路器的结构示意图（移除部分壳体）；

图8是本发明实施例二的联锁机构的正视图；

图9是本发明实施例二的联锁机构的立体图；

图10是本发明实施例二的联锁机构的锁扣组件与双金属片联锁机构的分解图。

具体实施方式

本发明的联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器是在联锁机构的双金属片的固定端与动触头组件连接设置并具有一调节结构，通过该调节结构来改变双金属片的自由端与锁扣组件的驱动臂的相对位置，从而使双金属片的位置变为可调整，从而解决现有技术因不能对双金属片进行调整而导致生产效率和产品良率均较低的技术问题。

具体的，结合附图和以下具体两个实施例来进一步说明本发明。

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

实施例一：

参阅图1所示，该实施例为一个断路器，与现有的断路器一样，其包括由通常由塑料制成的壳体6，该壳体6通过由两个半壳结构扣合固定组成（为清楚表达，图中移除一个半壳结构），该壳体6内安装有第一接线端63、磁性组件631、静触头632、联锁机构、第二接线端64；该第一接线端63、磁性组件631以及静触头632依次串联电连接，同时该第二接线端64通过导电铜片以及软连接铜线等与联锁机构的双金属片4自由端电连接，以形成一可控接线组。

该壳体6内还安装有操作件62，在该实施例中，操作件62为与壳体6枢设连接的旋钮，联锁机构推动件1的第二端枢设安装于该操作件62上，旋转该操作件62即可控制推动件1位置的改变。

参阅图2至图4所示，并同时参阅图1，该实施例的联锁机构作用于动触头30并控制动触头30所在位置，使该动触头30相对一个固定的静触头632在两个稳定位置之间移动切换，该两稳定位置分别为动触头30与静触头632接触以使电路导通的闭合位、以及动触头30远离该静触头632以使电路断开的断开位。

该实施例的联锁机构包括有安装轴61、主弹性件5、安装有动触头30的动触头组件3、锁扣组件2、推动件1以及热敏的双金属片4。该锁扣组件2与动触头组件3被配置为绕安装轴61转动，该主弹性件5被配置为对动触头组件3施加一使动触头30由闭合位移动至断开位的作用力，该锁扣组件2、动触头组件3与推动件1的一端配合形成一锁合结构，该锁合结构的锁合状态的解除由该锁扣组件2发生相对动触头组件3的绕轴摆动实现。该实施例的工作原理与现有技术一样，亦可参阅CN100386837C，于此不再赘述。

该双金属片4一端为固定端41，另一端为自由端42，该锁扣组件2对应双金属片4的自由端42的位置成型有一驱动臂22，该固定端41与动触头组件3连接设置并具有一调节结构，通过该调节结构来改变该自由端42与驱动臂22的相对位置，从而使该双金属片4在过热情况下形变推动该驱动臂22以使该锁扣组件2产生摆动的范围可以轻易地被调整准确。

于该实施例中，动触头组件3包括有一连杆件31，动触头30与连杆件31枢设连接，以实现成一行程补偿机构，在其他实施例结构中，该动触头组件3可以采用一体结构而不具有行程补偿功能，而在如静触头上设置行程补偿结构。下面仅是以具有该行程补偿的动触头组件3结构为例说明，实际应用中并不以此为限。

参阅图5和图6所示，该动触头组件3的连杆件31包括主体部311和与主体部311连接的调节部312，该双金属片4的固定端41是连接设置在该调节部312上，以及包括设置在该调节部312上的调节部件，从而形成该调节结构，通过该调节结构改变该双金属片4与该主体部311的相对关系，从而改变该自由端与驱动臂的相对位置。

具体的，该调节部312是与主体部311连接的“U”型结构，包括与主体部311相连的后端面3121、前端面3122和衔接前、后端面3122、3121的弧面3123，该双金属片4的固定端41是固定在该前端面3122，该调节部件调节该前、后端面3122、3121的间距，以改变该双金属片4与该连杆件31的该主体部311的相对夹角关系。

其中，该调节部件为螺锁件，该前、后端面3122、3121均对应设有供螺锁件贯穿的通孔31220、31210，通过该螺锁件调节该前、后端面3122、3121的间距。具体的，该螺锁件包括一螺栓9和由该后端面3121的通孔31210形成的内螺纹。补充说明的是，在其他实施例中，后端面3121的通孔31210也可以仅为供螺栓9贯穿的通孔，螺锁件采用螺栓和螺母实现。

另外，改变该双金属片4与该连杆件31的该主体部311的相对夹角关系的调节部件除该实施例的螺锁件外，还可以采用其他的方式的调节部件，例如采用齿步进的夹紧调节装置。

其中，该前端面3122具有一条形固定部31221，该双金属片4的固定端41开设有对应该条形固定部31221的条形槽孔411，该条形槽孔411插设于该条形固定部31221并焊接，使该双金属片4的固定端41固定在该前端面3122。补充说明的是，使该双金属片4的固定端41固定在该前端面3122的方式还可以采用现有技术的铆接以及螺栓连接等其他方式进行固定。

该实施例中，由于双金属片4被固定在前端面3122，只要调节该“U”型结构的该前、后端面3122、3121的间距，即可以改变该双金属片4与该连杆件31的该主体部311的相对夹角关系，从而使该双金属片4的自由端42与驱动臂22的相对位置（参阅图2、3）。

再次参阅图1至图3，于该实施例中，该安装轴61是在壳体6内直接成型的，该主弹性件5优选采用扭簧，该扭簧套设于安装轴61上，动触头组件3以及锁扣组件2上分别开设有与安装轴61配合的枢接孔，并通过枢接孔分别套设于安装轴61上，该动触头组件3以及锁扣组件2大致上呈片状，且可相互独立的绕安装轴61枢转，从而实现了联锁机构层叠式设计。该实施例中主弹性件5、安装有动触头30的动触头组件3、锁扣组件2依次套设于该安装轴61上，推动件1的第一端可卡设于锁扣组件2与动触头组件3之间，实现了联锁机构的各个组件层叠装配于所述的壳体6内。

该实施例的联锁机构优选的通过设置安装轴61，动触头组件3、锁扣组件2分别套设于该安装轴61上且可枢转，实现了该联锁机构的层叠化设计，该实施例双金属片4与动触头组件3的固定调节结构是建立在采用锁扣组件2和动触头组件3套设在安装轴61的层叠化设计的基础上的，其主要优点有：层叠化套设锁扣组件2和动触头组件3后，并将动触头30锁合于闭合位，可以使动触头组件3具有足够的安装和调试空间，从而可以方便地确定出双金属片4的安装位置，再将双金属片4焊接于连杆件31上，该实施例的双金属片4安装固定方便、位置可调节，进一步降低了组装难度；同时，由于采用层叠化的组装方式，双金属片4的安装调试空间被预留出来，利于对调节结构进行调节操作。

补充说明的是，图1所示的该实施例虽然以主弹性件5、动触头组件3、锁扣组件2的顺序套设安装在安装轴61上的结构进行展示，但是本领域技术人员可以料想到，在一些应用场合下，采用这种层叠化设计联锁机构中，可以根据不同主弹性件5、动触头组件3、锁扣组件2的具体部件机构而以其他顺序先后安装这些部件。

实施例二：

参阅7至图10，该实施例的联锁机构和断路器与实施例一基本相同，其主要区别在于该实施例的联锁机构中的调节结构略有不同，该实施例的联锁机构中的调节结构具体是：该调节部是与动触头组件30的主体部311连接的支架33，与该主体部311基本呈“L”型结构，该双金属片4的固定端41被定位设置在该支架33，该调节部件调节该双金属片4在支架33的被定位的位置，以改变该双金属片4与该动触头组件30的该主体部311的相对间距关系，从而改变双金属片4该自由端42与驱动臂22的相对位置。

于该实施例中，该双金属片4的固定端41开设一安装孔410，该双金属片4的固定端41通过将该安装孔410套设在支架33而被定位设置。具体的，该调节部件包括一弹性件7和一螺锁件，该弹性件7作用于该双金属片4与该支架33之间，并通过该螺锁件调节该双金属片4对弹性件7施加的形变量。

优选的，支架33设置有与双金属片4的固定端41的安装孔410对应的安装柱331，该弹性件7是一卡簧，具有一对应安装柱331的安装孔，该卡簧套设在安装柱331以作用于同样套设在该安装柱331的该双金属片4，该螺锁件包括形成与该安装柱331的外螺纹和一螺母8，通过该螺母8与安装柱331的外螺纹的配合来调节该双金属片4对作为该弹性件7（卡簧）施加的形变量。

其中，为了避免调节过度，该支架33还形成一限位部332，该限位部332设置在该安装柱331的下方，以对该双金属片4进行抵触限位。

该实施例中，由于双金属片4弹性地定位设置在支架33的安装柱331，只要通过螺母8调节该双金属片4位于安装柱331的深度，即可以改变该双金属片4与该主体部311的相对间距关系，从而使该双金属片4的自由端42与驱动臂22的相对位置（参阅图8）。

补充说明的是，虽然该实施例例举了卡簧的弹性件7和螺锁件来调节套设在该安装柱331的该双金属片4的方式，但是本领域技术人员在其他实施例中可以采用其他调节结构来改变与主体部311连接的该支架33定位设置该双金属片4的位置，例如采用弹簧作为弹性件和螺锁件配合调节，或者采用支架连接一齿步进的线性调节装置，来将固定在线性调节装置的活动齿条上的双金属片进行调节。

实施例三：

该实施例是在实施例二的基础上进行改进，将该实施例的作为弹性件7的卡簧进行调整设计（变成弧面结构的卡簧），使其形变发生的是弧面变化，从而该双金属片4与此结构卡簧的弧面抵触，该调节部件调节该双金属片4在支架33的被定位的位置变成弧面变化（螺母位置调节使其弹性形变），以改变该双金属片4与该动触头组件30的该主体部311的相对角度关系（与实施例1一样，是发生角度摆动），从而改变双金属片4该自由端42与驱动臂22的相对位置。

实施例四：

该实施例公开了一种用于保护电路或者人员的电控设备，包括实施例一或二或实施例一、二中列明的其他替代变形实施例所述的联锁机构，该锁扣组件被配置为与电控设备的触发端所触发，而发生相对动触头组件的绕轴摆动。例如，联锁机构的锁扣组件可关联至手动紧急按钮，当操作人员按动紧急按钮，触发该锁扣组件发生相对动触头组件的绕轴摆动，实现锁合结构的锁合状态的解除；当然，该锁扣组件也可以由设备电路电控触发、设备联锁触发或机械触发等，均可实现电路、人员保护的功能。

补充说明的，虽然上述实施例以特定的动触头组件3和锁扣组件2为例进行说明，但是本发明的调节结构也是可以被应用到其他的联锁机构、具备该连锁机构的电控设备以及断路器中的，例如CN100386837C所揭示的联锁机构、具备该联锁机构的电控设备以及断路器。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种联锁机构，作用于动触头，使该动触头相对固定的静触头在闭合位和断开位之间移动，该联锁机构包括一安装轴、一主弹性件、一动触头组件、一锁扣组件、一推动件以及一热敏的双金属片，该锁扣组件与动触头组件被配置为绕安装轴转动，该主弹性件被配置为对动触头组件施加一使动触头由闭合位移动至断开位的作用力，该锁扣组件、动触头组件与推动件的一端配合形成一锁合结构，其特征在于：该动触头组件以及该锁扣组件大致上呈片状，分别套设于该安装轴上且可绕安装轴枢转，以实现联锁机构的层叠装配；该双金属片一端为固定端，另一端为自由端，该锁扣组件对应双金属片自由端的位置成型有一驱动臂，该固定端与动触头组件连接设置并具有一调节结构，通过该调节结构来改变该自由端与驱动臂的相对位置。

2.根据权利要求1所述的联锁机构，其特征在于：该动触头组件包括主体部和与主体部连接的调节部，该双金属片的固定端是连接设置在该调节部上，以及包括设置在该调节部上的调节部件，从而形成该调节结构，通过该调节结构改变该双金属片与该动触头组件的该主体部的相对关系，从而改变该自由端与驱动臂的相对位置。

3.根据权利要求2所述的联锁机构，其特征在于：该调节部是与主体部连接的“U”型结构，包括与主体部相连的后端面、前端面和衔接前、后端面的弧面，该双金属片的固定端是固定在该前端面，该调节部件调节该前、后端面的间距，以改变该双金属片与该动触头组件的该主体部的相对夹角关系。

4.根据权利要求3所述的联锁机构，其特征在于：该调节部件为螺锁件，该前、后端面均对应设有供螺锁件贯穿的通孔，通过该螺锁件调节该前、后端面的间距。

5.根据权利要求2所述的联锁机构，其特征在于：该调节部是与主体部连接的支架，与该主体部基本呈“L”型结构，该双金属片的固定端被定位设置在该支架，该调节部件调节该双金属片在支架的被定位的位置，以改变该双金属片与该动触头组件的该主体部的相对间距关系。

6.根据权利要求5所述的联锁机构，其特征在于：该双金属片的固定端开设一安装孔，该双金属片的固定端通过将该安装孔套设在支架而被定位设置。

7.根据权利要求6所述的联锁机构，其特征在于：该调节部件包括一弹性件和一螺锁件，该弹性件作用于该双金属片与该支架之间，并通过该螺锁件调节该双金属片对弹性件施加的形变量。

8.根据权利要求7所述的联锁机构，其特征在于：支架设置有与双金属片的固定端的安装孔对应的安装柱，该弹性件是一卡簧，该卡簧套设在安装柱以作用于同样套设在该安装柱的该双金属片，该螺锁件包括形成与该安装柱的外螺纹和一螺母，通过该螺母与安装柱的外螺纹的配合来调节该双金属片对该卡簧施加的形变量。

9.一种用于保护电路或者人员的电控设备，其特征在于：包括权利要求1至8任意一项权利要求的该联锁机构，该锁扣组件被配置为与电控设备的触发端所触发，而发生相对动触头组件的绕轴摆动。

10.一种断路器，包括绝缘的壳体，该壳体内包括有用于控制推动件的操作件，还包括至少一组接线组，每组接线组包括有静触头、与静触头电连接的第一接线端以及与动触头电连接的第二接线端；还包括一用于控制锁扣组件的磁性组件，其特征在于：还包括权利要求1至8任意一项权利要求的该联锁机构，该联锁机构的安装轴固定于该壳体内，进而使该联锁机构的各个组件层叠装配于该壳体内，该推动件的第二端与操作件定位连接。