CN107452567B - 小型断路器的操作机构 - Google Patents

Abstract

一种小型断路器的操作机构，包括手柄、传动杆、安装在壳体内可做旋转运动的支承件和动触头，支承件和动触头枢转安装在同一公用轴上，弹簧的一端固定在基座上，另一端与动触头连接，手柄通过传动杆带动支承件转动，支承件推动动触头转动，所述动触头既能与支承件一起绕同一公用轴转动，又能相对于支承件滑移。本发明能够减少零部件数量与制造工艺，如省略原超程机构和超程弹簧，可进一步缩小断路器的体积空间。

Description

小型断路器的操作机构

技术领域

本发明属于低压电器领域，具体涉及一种小型断路器，特别是一种小型断路器的操作机构。

背景技术

操作机构是断路器必备的核心部件之一，用于驱动动触头与静触头的分断/闭合，并由分断/闭合的控制来实现断路器的合闸、分闸及跳闸三种基本工作状态。随着小型化和多功能的使用要求的不断提高，对小型断路器产品的使用空间限制尤为突出，再小型化具有相当的难度，其原因之一就是操作机构的零部件繁多，如现有小型断路器的操作机构一般都需设置三个弹性件，其中一个指通常所述的用于提供机构回位的储能弹簧，另一个指通常所述的用于提供触头压力及超程的超程弹簧，再一个指通常所述的用于提供跳扣件和锁扣件之间的可靠啮合的复位弹簧。再有，断路器的动触头通常需两个零件构成，其中一个是动触头，另一个是支撑动触头用的触头支持，如果缩小它们及与之相关的零件的体积和压缩零件之间的距离，如压缩导电件之间的间隔或导电件的尺寸，会导致电气性能和安全性能的变劣，因此这种措施存在很大的风险，是不可取的。此外，现有技术的双金属的过载脱扣动作通常需通过一个的联动件作用在锁扣件上，双金属片通过这个具有单向传动的联动件连接到锁扣件上，而联动件与锁扣件之间的传动关系只具有一个拉(或推)力的作用点，因此联动件和双金属的自由端需保留足够大的活动空间，否则在通过双金属作用在联动件上执行脱扣跳闸时，往往使双金属作用力不能完全作用于锁扣件上，会导致过载脱扣保护性能的不稳定。此外，触头需要与一支持件焊接后再与支持杠杆装配，不仅制造工艺复杂，可靠性性也不高，在产品内部还大大占用了空间，使产品小型化设计受阻。由此可见，以不降低产品性能为前提的操作机构的体积再小型化设计是实现断路器的再小型化的难点之一，因为小型化设计还必须同时满足易于大规模、高效率、低成本生产，否则还是不能有效增强产品的市场竞争力。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供小型断路器的操作机构，能够减少零部件数量与制造工艺。如省略原超程机构和超程弹簧，可进一步缩小断路器的体积空间，并且，能够减少双金属对机构锁扣件的作用力损失，提高断路器过载保护的可靠性。

一种小型断路器的操作机构，包括手柄2、传动杆3、安装在壳体内可做旋转运动的支承件4和动触头5，支承件4和动触头5枢转安装在同一公用轴11上，弹簧6的一端固定在基座1上，另一端与动触头5连接，手柄2通过传动杆3带动支承件4转动，支承件4推动动触头5转动，所述动触头5既能与支承件4一起绕同一公用轴11转动，又能相对于支承件4滑移。

优选的，所述动触头5上设有滑动槽孔51，滑动槽孔51的尺寸大于公用轴11的尺寸。

优选的，所述支承件4推动动触头5与静触头8接触，弹簧6为动触头5提供超程和与静触头8分离的作用力；在动触头5与静触头8闭合状态下，动触头5上的滑动槽孔51与公用轴11悬浮配合，所述弹簧6作用于动触头5上的弹力Fb与支承件4作用于动触头5的传动力Fa及静触头8作用于动触头5的接触力Fc平衡；在动触头5与静触头8分断状态下，动触头5上的滑动槽孔51与公用轴11支承配合，所述弹簧6作用于动触头5上的弹力Fb与支承件4作用于驱动头50的传动力Fa及公用轴11作用于滑动槽孔51的支承力Fd平衡。

优选的，还包括分别枢转安装在支承件4上的跳扣件91和锁扣件92，跳扣件91和锁扣件92搭接配合；所述跳扣件91与手柄2通过传动杆3相连接，手柄2通过传动杆3和跳扣件91带动支承件4转动，锁扣件92上设置有锁齿92a，锁扣件92的转动驱使其上的锁齿92a与跳扣件91上对应设置的扣齿91a啮合或分离。

优选的，所述支承件4和动触头5层叠安装在同一公用轴11上，所述支承件4上设有凸起的驱动部40，所述动触头5的端部延伸设有与驱动部配合的驱动头50，通过动触头5上的驱动头50与支承件4上的驱动部40实现动触头5与支承件4之间的接触传动配合。

优选的，所述动触头5上设有滑动槽孔51，一端设有动触点53，另一端设有与支承件4配合的驱动头50；动触头5还设有与弹簧6连接的弹簧孔52，弹簧孔52位于动触头5的驱动头50与滑动槽孔51之间，并且滑动槽孔51位于驱动头50与动触点53之间。

优选的，所述动触头5上的滑动槽孔51包括一个与公用轴11支承配合的圆弧形支承面51a和一个与公用轴11滑动配合的U形滑动面51b；并且，所述滑动槽孔51为长度L大于宽度H的腰子形，其中长度L的延伸方向与弹簧6作用于动触头5上的弹力Fb的方向平行。

优选的，还包括与锁扣件92连接的联动件93，双金属片7通过联动件93驱动锁扣件92转动解除锁扣件92与跳扣件91的搭扣连接；所述联动件93在驱动配合时作用于锁扣件92的脱扣力为两个，其中一个为拉力M，另一个为推力N，并且，拉力M相对于锁扣件92的转动中心41的力矩的方向与推力N相对于锁扣件92的转动中心41的力矩的方向相同。

优选的，所述锁扣件92设置有与电磁脱扣器配合的第一脱扣驱动部921以及与联动件93配合的第二脱扣驱动部922和第三脱扣驱动部923，其中第二脱扣驱动部922与联动件93的第一端93a铰链连接，第三脱扣驱动部923与联动件93的驱动杆93b驱动配合。

优选的，所述的锁扣件92中部枢转安装在支承件4上，一端设有与跳扣件91配合的锁齿92a，另一端为脱扣驱动部，脱扣驱动部分别向两侧延伸形成第一脱扣驱动部921和第三脱扣驱动部923，第一脱扣驱动部921和第三脱扣驱动部923位于动触头5两侧，第二脱扣驱动部922为设置在脱扣驱动部上的铰接孔，且位于动触头5与第三脱扣驱动部923之间；在所述锁扣件92上还设置有用于锁扣件92和跳扣件91搭接的弹性复位角920。

和现有技术相比，本发明提出的小型断路器的操作机构方案具备如下的优点：

1)通过采用动触头5与支承件4接触传动配合的结构，使动触头5既能与支承件4一起绕同一个轴转动，又能作相对于支承件4滑移，能够实现超程所需的动触头5与静触头之间的接触力为可弹性位移的接触力的功能，可在省略常规超程机构和超程弹簧等零部件的情况下，仍然为动触头5与静触头8的闭合提供保证电接触可靠性所需的接触压力和超程弹力。

2)通过采用动触头5与支承件4接触传动配合的结构和在此基础采用进一步发展的操作机构的具体结构以及进一步改进锁扣件92与联动件93的多力驱动的结构的整体设计，能有效简化断路器的操作机构的结构，进一步提高操作机构的小型化程度，使得设计制造出小型化程度极高的操作机构成为可能。

3)技术方案力系平衡可靠且结构简单合理，实现了动触头5分合闸的力矩平衡，实现联动件93作用于锁扣件92的脱扣力矩的最大化，提升了过载保护的稳定性，能有效优化操作机构的动作性能、电气性能、工作稳定性与可靠性，以及易于获得低成本、高效率生产的经济性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，从附图所示实施例的描述中可更清楚地看出本发明的优点和特征，其中：

图1是本发明的动触头5与静触头8处于分断状态的小型断路器的操作机构的整体结构的平面示意图。

图2是本发明的动触头5与静触头8处于闭合状态的小型断路器的操作机构的整体结构的平面示意图。

图3是本发明的小型断路器的操作机构的立体结构示意图。

图4是图2的局部背视图。

图5是图1所示的本发明的小型断路器的操作机构中的动触头5与公用轴11的装配关系及力系平衡结构立体示意图，图中所示为处于分断状态的动触头5，它的滑动槽孔51与公用轴11处于支承配合状态。

图6是图2所示的本发明的小型断路器的操作机构中的动触头5与公用轴11的装配关系及力系平衡结构立体示意图，图中所示为处于闭合状态的动触头5，它的滑动槽孔51与公用轴11处于悬浮配合状态。

图7是图1所示的本发明的小型断路器的操作机构中的支承件4和动触头5、静触头8共同安装在公用轴11上的结构示意图，图中所示的动触头5的滑动槽孔51与公用轴11处于支承配合状态。

图8是图2所示的本发明的小型断路器的操作机构中的支承件4和动触头5、静触头8共同安装在公用轴11上的结构示意图，图中所示的动触头5的滑动槽孔51与公用轴11处于悬浮配合状态。

图9是图3的A局部放大图，示出了传动装置9的跳扣件91的扣齿91a与锁扣件92的锁齿92a之间的啮合/分离配合结构。

图10是图2的B局部放大图，示出了传动装置9的锁扣件92与联动件93之间的驱动配合结构的力系分布结构。

图11是本发明的小型断路器的操作机构中的动触头5的结构示意图。

图12是本发明的小型断路器的操作机构中的联动件93的结构示意图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

参见图1、图2，本发明的小型断路器的包括基座1和壳盖形成的壳体、设置在壳体内的操作机构、以及固定安装在基座1内的带有静触点的静触头8；所述操作机构包括枢转安装在基座1的手柄轴12上的手柄2、一端与手柄2铰链连接的传动杆3、安装在基座1上且可做旋转运动的支承件4和动触头5。其中：手柄2由基座1限定使其具有分闸稳定位置(如图1所示的位置)和合闸稳定位置(如图2所示的位置)，手柄2上设有复位弹簧，断路器还包括用于过载保护的热脱扣器及其双金属片7、用于短路保护的电磁脱扣器及其顶杆(图中未示出)等断路器部件。

本发明的小型断路器的操作机构的一个有益特点是动触头5采用可滑移悬浮的动触头；所述的动触头5与支承件4接触传动配合，并且动触头5既能与支承件4一起绕同一个轴转动又能作相对于支承件4的滑移(即沿其转动轴的径向的移动)。可参见图5-8所示的实施方式：支承件4和动触头5枢转安装在同一公用轴11上，弹簧6的一端固定在基座1上，另一端与动触头5连接，手柄2通过传动杆3带动支承件4转动，支承件4推动动触头5转动，所述动触头5既能与支承件4一起绕同一公用轴11转动，又能相对于支承件4滑移。这里所述的“接触传动配合”是指支承件4与既能转动又能滑移动作的动触头5的传动配合，该传动配合排除非始终接触的或存在相对滑动的如由连杆直接驱动动触头的传动配合。该结构特点不仅有利于操作机构的小型化设计，如：通过动触头5的滑移可省略超程弹簧和超程机构，而且通过接触传动配合可有效克服影响动触头5的动作精度、平稳性、可靠性等问题，还能优化操作机构的动作性能、电气性能及工作稳定性和可靠性。因此，对于可滑移的动触头5结构而言，采用上述的接触传动配合结构显得特别重要。

本发明的另一个有益特点涉及在上述结构方案下进一步改进的操作机构的具体结构设计，它可有多种方案，一种优选的方案如图3、4所示：所述动触头5上设有滑动槽孔51，滑动槽孔51的尺寸大于公用轴11的尺寸；所述支承件4和动触头5层叠安装在同一公用轴11上，所述支承件4上设有凸起的驱动部40，所述动触头5的端部延伸设有与驱动部配合的驱动头50，通过动触头5上的驱动头50与支承件4上的驱动部40实现动触头5与支承件4之间的接触传动配合。所述支承件4通过驱动部40推动动触头5与静触头8接触，所述弹簧6为动触头5提供超程和与静触头8分离的作用力，弹簧6具有为驱动动触头5与静触头8的分断提供用于机构复位所需的储能弹力和保证闭合时触头电接触可靠性所需的接触压力和超程的双重功能。动触头5与支承件4接触传动配合具体为：在动触头5与静触头8闭合过程中，支承件4受来自手柄2的操作力的驱动而绕公用轴11转动，支承件4的转动带动其上的驱动部40转动，驱动头50与驱动部40接触配合将驱动部40的转动传递给驱动头50，使驱动头50带动动触头5既绕公用轴11转动又作相对于公用轴11(也是相对于支承件4)的径向(朝公用轴11的径向)移动(滑移)；在动触头5与静触头8闭合状态下，参见图6、图8，滑动槽孔51悬浮在公用轴11上，即：滑动槽孔51与公用轴11悬浮配合。在动触头5与静触头8分断过程中，动触头5受弹簧6的弹力作用既作相对于公用轴11(也是相对于支承件4)的滑移又作绕公用轴11的转动，动触头5的动作带动其上的驱动头50动作，通过驱动头50与驱动部40的接触配合，将驱动头50的动作传递给驱动部40，驱动部40带动支承件4绕公用轴11转动。参见图5、图7，在动触头5与静触头8分断状态下，滑动槽孔51支承在公用轴11上，即：滑动槽孔51与公用轴11支承配合。从图8到图7展示出从合闸到分闸的滑动由悬浮变为支承，从图5到图6则展示出从分闸到合闸的滑动由支承变为悬浮。上述的悬浮配合，是指动触头5的动作带动滑动槽孔51在公用轴11上滑移，并使公用轴11位于滑动槽孔51的中部位置(如图6、图8所示的位置)，在此悬浮配合状态下，公用轴11与滑动槽孔51的圆弧形支承面51a(参见图11)分离，以使动触头5与公用轴11之间解除支承关系(即形成悬浮状态)。上述的支承配合，是指动触头5的动作带动滑动槽孔51在公用轴11上滑移，并使公用轴11位于滑动槽孔51的一端(如图5、图7所示的位置)，在此支承配合状态下，公用轴11与滑动槽孔51的圆弧形支承面51a(参见图11)接触，以使动触头5通过滑动槽孔51的圆弧形支承面51a支承在公用轴11上。

本发明的另一个有益特点是关于动触头5的结构改进，一种优选的动触头5的结构如图11所示：所述动触头5上设有滑动槽孔51，一端设有动触点53，另一端设有与支承件4配合的驱动头50；动触头5还设有与弹簧6连接的弹簧孔52，弹簧孔52位于动触头5的驱动头50与滑动槽孔51之间，并且滑动槽孔51位于驱动头50与动触点53之间。驱动头50与支承件4上的驱动部40始终接触，弹簧孔52用于挂接多功能弹簧6的另一端，滑动槽孔51安装在公用轴11上，动触点53与静触头8闭合/分断配合。一种优选的滑动槽孔51的形状结构如图11所示：所述的动触头5上的滑动槽孔51包括由一个圆弧形支承面51a和一个U形滑动面51b，圆弧形支承面51a与公用轴11支承配合，U形滑动面51b与公用轴11滑动配合，即动触头5在滑移过程中，其U形滑动面51b的两个较长的面与公用轴11滑动配合，以引导动触头5的滑移方向；滑动槽孔51为长度L大于宽度H的腰子形，使得动触头5在长度L方向是具有滑移的行程；其中长度L的延伸方向与多功能弹簧6作用于动触头5上的弹力Fb的方向大致平行，以减少动触头5在滑移过程中的摩擦阻力。合闸操作时，在弹簧6的作用下，动触头上的滑动槽孔51一侧与公用轴11接触，动触头5随手柄2的转动进行合闸运动，直至动触头5与静触头8接触后，动触头上的滑动槽孔51与公用轴11分离，并保持一定距离。

本发明的动触头5及其滑动槽孔51的结构改进还包括以下的力系平衡的结构，这些结构可有多种具体方式，但采用优选的方式对于进一步优化操作机构的性能至关重要。一种优选的动触头5的力系平衡结构如图1至图6所示。在动触头5与静触头8闭合状态下(如2和图6所示)，弹簧6作用于动触头5上的弹力Fb与支承件4的驱动部40作用于驱动头50的传动力Fa及静触头8作用于动触头5的接触力Fc平衡，即由弹力Fb抵抗传动力Fa与接触力Fc的合力实现动触头5上的外力平衡(参见图6)；显然，闭合状态下的力系平衡是由滑动槽孔51与公用轴11的悬浮配合构成的，它与公用轴11的支承力无关，静触头8作用于动触头5的接触力Fc为弹性接触力，因此可省略传统的超程机构。在动触头5与静触头8分断状态下(如1和图5所示)，多功能弹簧6作用于动触头5上的弹力Fb与驱动部40作用于驱动头50的传动力Fa及公用轴11作用于滑动槽孔51的支承力Fd平衡(参见图5)，即由弹力Fb抵抗传动力Fa与支承力Fd的合力实现动触头5上的外力平衡；显然，分断状态下的力系平衡的结构是由滑动槽孔51与公用轴11的支承配合构成的，它无需静触头的参与。现有操作机构的动触头通常需完全支承在固定轴上，只能绕固定轴转动，不能作相对于固定轴的滑移和悬浮，因此这种机构必须要增加超程机构，以实现对动触头与静触头闭合所需的超程动作的补偿，而本发明的动触头5不仅可支承在公用轴11上，而且还可作相对于公用轴11的滑移和悬浮，以此即可实现对动触头5的超程动作的补偿。第二，现有操作机构的储能弹簧和超程弹簧需采用两根弹簧，其中储能弹簧须连接在转板与基座之间，超程弹簧须连接在转板与动触头之间，不仅机构复杂，而且体积大；而本发明的弹簧6兼具有储能和超程双重功能，其一端与基座1连接，其另一端直接与动触头5连接，不仅大大简化了结构，而且还可有效压缩操作机构占用的空间。再有，现有操作机构的转板通常安装在基座的一个支承轴上，而动触头通常安装在转板的另一个支承轴上，这种两个支承轴的结构，不仅机构复杂，而且体积大；而本发明采用一个公用轴11，并且将支承件4和动触头5共同安装在公用轴11上(即共轴安装)以及驱动头50与驱动部40之间的接触传动配合结构，不仅大大简化了结构，可进一步有效压缩操作机构的体积，而且能有效提高动触头5与支承件4之间传动的精度、平稳性及可靠性，因为动触头5的动作中包括转动和滑移，如果动触头5与支承件4之间采用其它配合(如带有滑移的配合、可接触/分离的配合)，则无法确保动触头5的运动精度，从而影响操作机构的动作性能、动静触头的接触性能及分断能力。

本发明的再一个有益特点是为配合上述结构所作的脱扣传动结构的进一步改进，目的在于优化现有功能，增加脱扣力的传动效率，以满足机构小型化后的脱扣动作的灵敏度、稳定性、可靠性要求，进一步改善操作机构的合闸、分闸、跳闸动作的性能。脱扣传动结构可有多种方案，一种优选的方案如图1至图3所示：所述的小型断路器的操作机构还包括安装在支承件4上的脱扣传动装置9，它包括与传动杆3的第二端铰链连接的跳扣件91、锁扣件92和与双金属片7配合的联动件93，其中跳扣件91和锁扣件92分别枢转安装在支承件4上，跳扣件91和锁扣件92搭接配合；所述跳扣件91与手柄2通过传动杆3相连接，手柄2通过传动杆3和跳扣件91带动支承件4转动，锁扣件92上设置有锁齿92a，锁扣件92的转动驱使其上的锁齿92a与跳扣件91上对应设置的扣齿91a啮合或分离。短路时电磁脱扣器可驱动锁扣件92转动使锁扣件92与跳扣件91解锁，过载时，双金属片7通过联动件93驱动锁扣件92转动解锁，特别是，所述联动件93在驱动配合时作用于锁扣件92的脱扣力为两个。所述的锁扣件92中部枢转安装在支承件4上，一端设置有锁齿92a，另一端为脱扣驱动部，脱扣驱动部上设有与电磁脱扣器配合的第一脱扣驱动部921以及与联动件93配合的第二脱扣驱动部922和第三脱扣驱动部923，其中第二脱扣驱动部922与联动件93的第一端93a铰链连接，第三脱扣驱动部923与联动件93的驱动杆93b驱动配合。其中，脱扣驱动部分别向两侧延伸形成第一脱扣驱动部921和第三脱扣驱动部923，第一脱扣驱动部921和第三脱扣驱动部923位于动触头5两侧，第二脱扣驱动部922为设置在脱扣驱动部上的铰接孔，且位于动触头5与第三脱扣驱动部923之间。

锁扣件92与跳扣件91的啮合和分离分别实现操作机构的联动和脱扣。具体地说，在锁齿92a与扣齿91a啮合状态下，锁扣件92与跳扣件91均不能作相对于支承件4的自由转动，以使机构处于锁定状态。在锁齿92a与扣齿91a分离状态下，锁扣件92与跳扣件91均能作相对于支承件4的自由转动，使操作机构处于解锁状态。由于传动杆3的第一端与手柄2铰链连接，传动杆3的第二端与跳扣件91铰链连接，所以：在锁定状态下，手柄2的转动能通过传动杆3驱动支承件4绕公用轴11转动，以实现操作机构的合闸和分闸操作，手柄2的由基座1限定的合闸稳定位置和分闸稳定位置下的基座1对于手柄2的反作用力能与弹簧6的弹力平衡，以使操作机构稳定在合闸状态或分闸状态；在解锁状态下，由于跳扣件91能自由转动，因此基座1作用于手柄2的反作用力不能平衡弹簧6的弹力，于是使操作机构自动执行跳闸。

现有操作机构的过载保护的热脱扣器的双金属片，通过拉杆与锁扣建立传动关系，双金属片的热脱扣动作拉动拉杆，拉杆再拉动锁扣(即单一拉力驱动)，其缺点在于，在拉杆拉动锁扣的拉力方向偏离锁扣转动的切线方向时，拉杆作用于锁扣的力矩会出现损耗，损耗的程度与偏离的大小正相关，而机构小型化通常会涉及到加剧所述的偏离的问题，如缩小相关零部件的体积、压缩零部件之间的间距，都难免会出现偏离的加剧。对此问题，参见图10，本发明的多力驱动的脱扣传动装置9的联动件93与锁扣件92之间的脱扣驱动力不仅包括拉力M，而且还包括推力N，即以具有拉力M和推力N的多力驱动来补偿由所述偏离造成的力矩损耗，实现了联动件93作用于锁扣件92的脱扣力矩的最大化。具体地说，如图10所示，所述的联动件93在驱动配合时作用于锁扣件92的脱扣力为两个，其中一个为拉力M，另一个为推力N，拉力M相对于锁扣件92的转动中心41的力矩(拉力M×力臂Am)的方向与推力N相对于锁扣件92的转动中心41的力矩(拉力N×力臂Am)的方向相同，即联动件93的第一端93a作用于第二脱扣驱动部922的拉力M驱使锁扣件92转动的方向与联动件93的驱动杆93b作用于第三脱扣驱动部923的推力N驱使锁扣件92转动的方向相同。如图10所示，在联动件93与双金属片7驱动配合时，联动件93的驱动杆93b与双金属片7之间的夹角a大于90°，以使双金属片7的活动端在朝R的脱扣方向摆动时，由双金属片7的活动端与联动件93的第二端93c的驱动配合驱使联动件93的第二端93c向上位移，该向上位移使得联动件93的驱动杆93b形成向上的推力N，以使推力N始终保持并与拉力M方向相同。简言之，本发明的多力驱动是通过以下的结构这样实现：第二脱扣驱动部922与联动件93的第一端93a铰链连接的用于实现联动件93对锁扣件92的拉力驱动的结构；第三脱扣驱动部923与联动件93的驱动杆93b驱动配合的用于实现联动件93对锁扣件92的推力驱动的结构。在此所述的驱动配合是指可接触/分离的配合，即：在联动件93驱动锁扣件92的过程中(即过载脱扣动作的过程中)，联动件93的驱动杆93b与锁扣件92的第三脱扣驱动部923接触；而在其它状态下，联动件93的驱动杆93b与锁扣件92的第三脱扣驱动部923可以是分离的。此外，本发明采用上述的锁齿92a与扣齿91a啮合/分离的结构、跳扣件91和锁扣件92分别枢转安装(即枢转支承)在支承件4上的结构、以及支承件4枢转安装(即枢转支承)在公用轴11上的结构，其还具有的有益效果在于，使得传动杆3-跳扣件91-锁扣件92-支承件4-驱动部40-驱动头50-动触头5的传动链中都不存在影响传动精度的移动环节，因此能有效确保传动杆3与动触头5之间的传动精度、传动平稳性和传动可靠性，这对于可滑移的动触头5结构而言，是特别重要的优良性能。

本发明的又一个有益特点是关于脱扣传动装置9的具体结构的进一步改进，这些改进的优选方案包括如下各项。例如，如图12所示，所述的脱扣传动装置9的联动件93由其第一端93a、驱动杆93b、第二端93c依次连接并弯曲成凹字形，并且第一端93a、驱动杆93b、第二端93c分别为具有独立传动配合关系的部位，即第一端93a、驱动杆93b、第二端93c分别直接与锁扣件92或双金属片7上的一个部位传动配合，具体为：其第一端93a与锁扣件92上的第二脱扣驱动部922铰链连接，其第二端93c与操作机构热脱扣装置的双金属片7的活动端传动配合，驱动杆93b与锁扣件92上的第三脱扣驱动部923传动配合。再如，如图4所示，所述的脱扣传动装置9的锁扣件92上还设置有弹性复位角920，用于实现图9所示的锁扣件92的锁齿92a与扣齿91a的啮合。弹性复位角920与锁扣件92可一体注塑成型，以获得优异的工艺性和几乎无需增加成本的经济性。弹性复位角920的端头成曲形的触角形，它与支承件4或基座1滑动配合，在机构解锁过程中：脱扣力驱动锁扣件92转动以带动锁齿92a和弹性复位角920的移动，使得锁齿92a与跳扣件91上的扣齿91a分离的同时，支承件4或基座1滑动配合使得弹性复位角920弹性变形以储能；一旦撤销脱扣力，则弹性复位角920释放能力并恢复弹性变形，该变形恢复能够驱动锁扣件92回转，直到锁齿92a与扣齿91a复位啮合。弹性复位角920的结构不仅体积小，而且弹力柔和，可以压缩和弯曲，适用于同时压缩和滑动的配合，能有效改善锁扣件92的复位动作特性。

下面结合图1至图12进一步说明本发明的小型断路器的操作机构的操作过程。

合闸过程：即从图1所示的动触头5与静触头8分断的状态，经人为操作转换为图2所示的动触头5与静触头8闭合的状态。在图1所示的分断状态下，锁齿92a与扣齿91a啮合，滑动槽孔51与公用轴11支承配合，即圆弧形支承面51a与公用轴11处于图5所示的接触状态；当人为操作手柄2驱使其向顺时针方向转动，手柄2推动与其偏心铰链连接的传动杆3移动，传动杆3的移动推动跳扣件91及与其锁定在一起的锁扣件92和支承件4一起绕公用轴11向顺时针方向转动，支承件4的转动通过驱动部40与驱动头50的接触传动配合，驱动动触头5绕公用轴11向顺时针方向转动，直到动触头5的动触点53与静触头8接触闭合；然后支承件4继续转动，并继续通过驱动部40与驱动头50接触传动配合，驱动动触头5向右(图6所示的Fa的方向)滑移，直到圆弧形支承面51a与公用轴11分离并转换为图6所示的悬浮配合，并且传动杆3的位置越过其拐点、手柄2及机构转换到图2所示的合闸稳定位置。

分闸过程：即从图2所示的动触头5与静触头8闭合的状态，经人为操作转换为图1所示的动触头5与静触头8分断的状态。在图2所示的闭合状态下，锁齿92a与扣齿91a啮合，滑动槽孔51与公用轴11悬浮配合，即圆弧形支承面51a与公用轴11处于图6所示的分离状态；当人为操作手柄2驱使其向逆时针方向转动时，手柄2推动与其偏心铰链连接的传动杆3移动，传动杆3的移动推动跳扣件91及与其锁定在一起的锁扣件92和支承件4一起绕公用轴11向逆时针方向转动，支承件4的转动通过驱动部40与驱动头50的接触传动配合和弹簧6的弹力作用，驱使动触头5向左(图6所示的Fb的方向)滑移，直到圆弧形支承面51a与公用轴11接触，即转换为图5所示的支承配合状态；然后支承件4继续转动，并继续通过驱动部40与驱动头50接触传动配合，使动触头5绕公用轴11向逆时针方向转动，动触头5的动触点53与静触头8开始分离，直到传动杆3的位置越回其拐点、动触点53与静触头8完全分离、手柄2及机构转换到图1所示的分闸稳定位置。

跳闸过程：即从图2所示的动触头5与静触头8闭合的状态经自动跳闸转换为图1所示的动触头5与静触头8分断的状态。在图2所示的闭合状态下，锁齿92a与扣齿91a啮合，滑动槽孔51与公用轴11悬浮配合，即圆弧形支承面51a与公用轴11处于图6所示的分离状态；当出现过载和短路故障时，电磁脱扣器(图中未示出)或热脱扣器的双金属片7驱使锁扣件92绕其转动中心41向逆时针方向转动(电磁脱扣器通过其顶杆向右推动锁扣件92上的第一脱扣驱动部921；或者双金属片7活动端向右上方拉动联动件93)，锁扣件92的转动带动其上的锁齿92a与扣齿91a分离，使机构解锁，使得传动杆3通过铰链连接作用于跳扣件91的力不能抵抗弹簧6通过动触头5及驱动部40与驱动头50的接触传动配合传递到支承件4上的弹力，于是使支承件4及与其连接在一起的跳扣件91、锁扣件92、联动件93、传动杆3绕公用轴11向逆时针方向转动，支承件4的转动通过驱动部40与驱动头50的接触传动配合和弹簧6的弹力作用，驱使动触头5向左(图6所示的Fb的方向)滑移，直到圆弧形支承面51a与公用轴11接触，即转换为图5所示的支承配合状态；然后在弹簧6的弹力作用下，支承件4继续转动并继续通过驱动部40与驱动头50的接触传动配合，使动触头5绕公用轴11向逆时针方向转动，动触头5的动触点53与静触头8开始分离，直到传动杆3的位置越过拐点、动触点53与静触头8完全分断、锁齿92a与扣齿91a恢复啮合、手柄2及机构转换到图1所示的分闸稳定位置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种小型断路器的操作机构，包括手柄(2)、传动杆(3)、安装在壳体内可做旋转运动的支承件(4)和动触头(5)，其特征在于：支承件(4)和动触头(5)枢转安装在同一公用轴(11)上，弹簧(6)的一端固定在基座(1)上，另一端与动触头(5)连接，手柄(2)通过传动杆(3)带动支承件(4)转动，支承件(4)推动动触头(5)转动，所述动触头(5)既能与支承件(4)一起绕同一公用轴(11)转动，又能相对于支承件(4)滑移。

2.根据权利要求1所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述动触头(5)上设有滑动槽孔(51)，滑动槽孔(51)的尺寸大于公用轴(11)的尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述支承件(4)推动动触头(5)与静触头(8)接触，弹簧(6)为动触头(5)提供超程和与静触头(8)分离的作用力；在动触头(5)与静触头(8)闭合状态下，动触头(5)上的滑动槽孔(51)与公用轴(11)悬浮配合，所述弹簧(6)作用于动触头(5)上的弹力Fb与支承件(4)作用于动触头(5)的传动力Fa及静触头(8)作用于动触头(5)的接触力Fc平衡；在动触头(5)与静触头(8)分断状态下，动触头(5)上的滑动槽孔(51)与公用轴(11)支承配合，所述弹簧(6)作用于动触头(5)上的弹力Fb与支承件(4)作用于驱动头(50)的传动力Fa及公用轴(11)作用于滑动槽孔(51)的支承力Fd平衡。

4.根据权利要求1所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：还包括分别枢转安装在支承件(4)上的跳扣件(91)和锁扣件(92)，跳扣件(91)和锁扣件(92)搭接配合；所述跳扣件(91)与手柄(2)通过传动杆(3)相连接，手柄(2)通过传动杆(3)和跳扣件(91)带动支承件(4)转动，锁扣件(92)上设置有锁齿(92a)，锁扣件(92)的转动驱使其上的锁齿(92a)与跳扣件(91)上对应设置的扣齿(91a)啮合或分离。

5.根据权利要求1所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述支承件(4)和动触头(5)层叠安装在同一公用轴(11)上，所述支承件(4)上设有凸起的驱动部(40)，所述动触头(5)的端部延伸设有与驱动部配合的驱动头(50)，通过动触头(5)上的驱动头(50)与支承件(4)上的驱动部(40)实现动触头(5)与支承件(4)之间的接触传动配合。

6.根据权利要求1所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述动触头(5)上设有滑动槽孔(51)，一端设有动触点(53)，另一端设有与支承件(4)配合的驱动头(50)；动触头(5)还设有与弹簧(6)连接的弹簧孔(52)，弹簧孔(52)位于动触头(5)的驱动头(50)与滑动槽孔(51)之间，并且滑动槽孔(51)位于驱动头(50)与动触点(53)之间。

7.根据权利要求2或6所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述动触头(5)上的滑动槽孔(51)包括一个与公用轴(11)支承配合的圆弧形支承面(51a)和一个与公用轴(11)滑动配合的U形滑动面(51b)；并且，所述滑动槽孔(51)为长度L大于宽度H的腰子形，其中长度L的延伸方向与弹簧(6)作用于动触头(5)上的弹力Fb的方向平行。

8.根据权利要求4所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：还包括与锁扣件(92)连接的联动件(93)，双金属片(7)通过联动件(93)驱动锁扣件(92)转动解除锁扣件(92)与跳扣件(91)的搭扣连接；所述联动件(93)在驱动配合时作用于锁扣件(92)的脱扣力为两个，其中一个为拉力M，另一个为推力N，并且，拉力M相对于锁扣件(92)的转动中心(41)的力矩的方向与推力N相对于锁扣件(92)的转动中心(41)的力矩的方向相同。

9.根据权利要求8所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述锁扣件(92)设置有与电磁脱扣器配合的第一脱扣驱动部(921)以及与联动件(93)配合的第二脱扣驱动部(922)和第三脱扣驱动部(923)，其中第二脱扣驱动部(922)与联动件(93)的第一端(93a)铰链连接，第三脱扣驱动部(923)与联动件(93)的驱动杆(93b)驱动配合。

10.根据权利要求9所述的小型断路器的操作机构，其特征在于：所述的锁扣件(92)中部枢转安装在支承件(4)上，一端设有与跳扣件(91)配合的锁齿(92a)，另一端为脱扣驱动部，脱扣驱动部分别向两侧延伸形成第一脱扣驱动部(921)和第三脱扣驱动部(923)，第一脱扣驱动部(921)和第三脱扣驱动部(923)位于动触头(5)两侧，第二脱扣驱动部(922)为设置在脱扣驱动部上的铰接孔，且位于动触头(5)与第三脱扣驱动部(923)之间；在所述锁扣件(92)上还设置有用于锁扣件(92)和跳扣件(91)搭接的弹性复位角(920)。

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