CN107863279B - 断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种断路器。该断路器包括：壳体，壳体上设置有安装腔；脱扣复位装置，脱扣复位装置安装在安装腔内，脱扣复位装置包括推拉复位组件、横梁、动触头以及静触头，静触头固定安装在安装腔内并位于横梁的上方，动触头安装在横梁上，推拉复位组件具有带动横梁运动以使动触头和静触头相接触的合闸状态和使动触头和静触头相分离的脱扣状态；自检模块，自检模块设置在安装腔的底部，自检模块包括自检开关，推拉复位组件向下运动以开启自检开关。本发明能够防止断路器被意外损坏未被发现而继续复位使用，将无法给负载电路提供有效的安全保护现象，提高断路器的可靠性和稳定性。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及保护装置技术领域，具体而言，涉及一种断路器。

背景技术

随着生活水平的提高，大功率家用电器应用非常普遍。家用电器使用过程中，由于线路老化，连接不规范或使用不当，甚至因外力造成导线绝缘损伤，均有可能产生故障电弧，导致火灾隐患。据统计，电气线路引起火灾占比达到20％以上。为减少火灾造成的生命财产损失，随着对负载异常电流研究的深入和各方面的推广应用，各种电气安全保护装置不断涌现。

目前主要保护电器产品有：剩余电流保护器(RCD)、过电流断路器(CB)、电弧故障保护装置(AFDD)等。它们能够检测到对地泄露电流和电痕化电流、过载电流、故障电弧电流等，当某一个故障电流超过一定阀值时给予脱扣保护，从而降低发生火灾危险。

涉及的相关标准结构要求摘要如下：

以上保护装置应有自由脱扣机构。以上保护装置的结构，应使动触头只能置于闭合位置或断开位置，即使当操作件释放在某一中间位置也是如此。无论手动操作或自动断开，二极的动触头基本上同时闭合和同时断开。

此外，美国立维腾制造有限公司1998.8.24申请公开的专利US 6040967《带有复原锁定和反接线保护的电路中断装置以及该装置的制造方法》。美国立维腾公司2003年在中国公开的专利CN1457073A《电路断路设备的复位闭锁和脱扣》。

上述的断路器产品的脱扣器一般存在如下问题：

1、大多只有指示灯显示断路器的工作状态，没有触头开闭机械指示装置。

2、大多没有复位锁定功能，当断路器被意外损坏(如雷击)未被发现而继续复位使用，将无法给负载电路提供有效的安全保护。

3、大多没有独立的手动脱扣按键。大多只能用测试键模拟故障而使触头断开。

4、有很多产品结构简单，但装配动作复杂，不利于质量控制和大批量生产。

5、脱扣器存在可靠性问题。复位有时不能一次成功，需要多按几次。因时间推移，可能材料特性变化导致摩擦力变大而出现脱扣不成功，或者因轻微震动出现锁定实效而误脱扣的情况。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种断路器，以解决现有技术中的短路保护装置没有复位锁定功能无法给负载电路提供有效保护的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种断路器，包括：壳体，所述壳体上设置有安装腔；脱扣复位装置，所述脱扣复位装置安装在所述安装腔内，所述脱扣复位装置包括推拉复位组件、横梁、动触头以及静触头，所述静触头固定安装在所述安装腔内并位于所述横梁的上方，所述动触头安装在所述横梁上，所述推拉复位组件具有带动所述横梁运动以使所述动触头和所述静触头相接触的合闸状态和使所述动触头和所述静触头相分离的脱扣状态；自检模块，所述自检模块设置在所述安装腔的底部，所述自检模块包括自检开关，所述推拉复位组件向下运动以开启自检开关。

进一步地，所述壳体的顶部设置有第一定位孔，所述推拉复位组件包括：推拉轴，所述推拉轴竖直安装在所述安装腔内并穿过所述横梁，所述推拉轴的顶端位于所述第一定位孔内；复位按钮，所述复位按钮固定安装在所述推拉轴的顶端；第一弹性元件，所述第一弹性元件套设在所述推拉轴上，所述第一弹性元件的第一端抵顶在所述壳体的外部，所述第一弹性元件的第二端抵顶在所述复位按钮的底部；弹片，两块所述弹片悬空设置在所述安装腔内并分别位于所述横梁的两端的上方。

进一步地，所述安装腔的底部设置有第二定位孔，所述推拉轴的底部安装在所述第二定位孔内。

进一步地，所述推拉复位组件还包括锁扣组件，所述锁扣组件具有将所述推拉轴锁定以与所述推拉轴同步运动的锁定位置和对推拉轴解锁以与所述推拉轴可沿所述推拉轴的轴向相对运动的解锁位置。

进一步地，所述推拉轴的位于所述横梁底部的轴段上设置有外凸缘，所述锁扣组件包括：

锁扣，所述锁扣位于所述横梁的下方，所述锁扣上设置有腰形孔，所述推拉轴穿设在所述腰形孔内，所述锁扣具有沿所述腰形孔的长度方向运动到卡在所述外凸缘的顶部的第一锁定位置和卡在所述外凸缘底部的第二锁定位置、以及沿所述腰形孔的深度方向与所述推拉轴发生相对相对运动的解锁位置；

电磁驱动机构，所述电磁驱动机构与所述锁扣驱动连接以驱动所述锁扣沿垂直于所述推拉轴的方向运动以在所述第一锁定位置、所述第二锁定位置和所述解锁位置之间切换。

进一步地，所述断路器还包括主控板，所述主控板安装在所述安装腔的底部；所述电磁驱动机构包括：

支架，所述支架上设置有安装孔和用于与所述主控板电连接的插针；

铁芯，所述铁芯安装在所述安装孔内，所述锁扣与所述铁芯连接；

电磁线圈，所述电磁线圈绕设在所述支架上并位于所述铁芯的外周；

第二弹性元件，所述第二弹性元件套设在铁芯上，且所述第二弹性元件的两端分别抵顶在所述铁芯和所述支架上以使所述铁芯复位。

进一步地，所述支架包括圆管型主体、设置在所述圆管型主体的第一端的第一挡板和设置在所述圆管型主体的第二端的第二挡板，其中，

所述铁芯安装在所述圆管型主体内，且所述铁芯的第一端凸出于所述第一挡板，所述铁芯的第二端设置有台阶部；

所述电磁线圈绕设在所述圆管型主体的外周；

所述第二挡板上设置有弹性卡扣，所述第二弹性元件的第一端通过所述弹性卡扣固定，所述第二弹性元件的第二端固定抵顶在所述台阶部上。

进一步地，所述自检模块还包括按压件，所述按压件安装在所述横梁的底部并在所述推拉轴的带动下开启所述自检开关。

进一步地，所述按压件为套设在所述推拉轴的底部的测试压块。

进一步地，所述测试压块的相对的两端设置有轴头，所述横梁的底部设置有两块相对的第一耳块，所述第一耳块上设置有与所述轴头相适配的滑槽。

进一步地，所述横梁的底部设置有两块相对的第一耳块，所述第一耳块构成所述按压件。

进一步地，所述断路器还包括主控板，所述主控板安装在所述安装腔的底部；所述自检开关包括自检弹片，所述自检弹片的一端焊接在所述主控板上，另一端悬空设置在所述按压件的底部。

进一步地，所述横梁的两端均设置有导柱，所述安装腔的内壁上设置有与所述导柱相适配的导向槽。

进一步地，所述复位按钮的外周设置有限位凸台，所述第一定位孔的内壁上设置有与所述限位凸台相适配的限位槽。

进一步地，所述断路器还包括手动脱扣组件，所述手动脱扣组件用于手动使所述动触头和所述静触头相分离。

进一步地，所述壳体的上端还设置有第三定位孔，所述手动脱扣组件包括：

手动脱扣按钮，所述手动脱扣按钮安装在所述第三定位孔内，所述手动脱扣按钮的底部设置有第一楔形面；

第三弹性元件，所述第三弹性元件的两端分别抵顶在所述壳体的顶端和所述手动脱扣按钮上；

第一滑块，所述第一滑块安装在所述安装腔内，所述第一滑块上设置有与第一楔形面相适配的第二楔形面，所述第一滑块上设置有连接孔，所述锁扣上设置有插接段，当所述动触头和所述静触头相接处时，所述插接段插设在所述连接孔内，且所述第一楔形面与所述第二楔形面相配合；当所述动触头和所述静触头相分离时，所述插接段和所述连接孔相分离，且所述手动脱扣按钮的底部位于所述第一滑块上方且所述第一楔形面和所述第二楔形面相远离；

第四弹性元件，所述第四弹性元件的两端分别抵顶在所述安装腔的内壁和所述第一滑块远离所述推拉轴的侧面上。

进一步地，所述壳体上设置有视窗孔，所述横梁的上端设置有两块第二耳块，所述第二耳块上设置有第三楔形面；

所述断路器还设置有开闭指示装置，所述开闭指示装置包括：

第二滑块和复位件，所述第二滑块上设置有开启标识部和关闭标识部，所述第二滑块上设置有与所述第三楔形面相适配的第四楔形面；

当所述横梁带动所述动触头和所述静触头相接触时，所述第二滑块在所述第二耳块的驱动下运动以在所述视窗孔处显示所述开启标识部；

当所述横梁带动所述动触头和所述静触头相脱离时，所述第二滑块在所述复位件的作用下复位显示所述关闭标识部。

进一步地，所述第二滑块包括水平段和垂直设置在所述水平段的第一端的竖直段，所述开启标识部和所述关闭标识部设置在所述竖直段的顶端，所述第四楔形面设置在所述水平段的第二端。

进一步地，所述复位件为复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵顶在所述安装腔的内壁和所述第二滑块上。

进一步地，所述水平段的第一端设置有定位柱，所述复位弹簧套设在所述定位柱上。

进一步地，所述第一滑块固定设置在所述第二滑块上，所述第四弹性元件和复位件为同一部件。

进一步地，所述开启标识部和所述关闭标识部为涂覆不同颜色或不同文字不同图案的标识部。

进一步地，所述视窗孔上设置有透明罩。

应用本发明的技术方案，本发明中的断路器连接在电源和负载之间，断路器的静触头与输入中性导体连接，输入中性导体与电源线连接，动触头与输出中性导体连接，输出中性导体与负载连接，断路器上设置有传感器组件和主控板，主控板安装在安装腔的底部，当传感器组件检测和主控板检测到负载电路发生故障信号时，推拉复位组件执行脱扣动作，带动横梁运动，进而使动触头和静触头相分离，对负载电路进行保护。

本发明中断路器设置有自检模块，每次使用之前，通过推拉复位组件的作用，可以驱动自检模块的自检开关开启断路器的自检功能，防止断路器被意外损坏(如雷击)未被发现而继续复位使用，将无法给负载电路提供有效的安全保护，提高本发明中的断路器的可靠性和稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的第一实施例的断路器的立体图；

图2示意性示出了本发明的第一实施例的推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的组装图；

图3示意性示出了本发明的第一实施例的推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的分解图；

图4示意性示出了本发明的第一实施例的推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的俯视图；

图5示意性示出了本发明的第一实施例的推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的组装在一起时的侧视图；

图6示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于脱扣位置时的局部剖视图；

图7示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于合闸位置时的局部剖视图；

图8示意性示出了本发明的第一实施例的横梁的主视图；

图9示意性示出了本发明的第一实施例的横梁的第一立体图；

图10示意性示出了本发明的第一实施例的横梁的第二立体图；

图11示意性示出了本发明的第一实施例的推拉轴和复位按钮组装在一起时的俯视图；

图12示意性示出了图11中的B-B视图；

图13示意性示出了本发明的第一实施例的推拉轴和复位按钮组装在一起时的立体图；

图14示意性示出了本发明的第一实施例的推拉复位组件的立体图；

图15示意性示出了本发明的第一实施例的锁扣的俯视图；

图16示意性示出了图15中的C-C视图；

图17示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于合闸位置时推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的剖视图；

图18示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于脱扣位置时推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的剖视图；

图19示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于测试位置时推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的剖视图；

图20示意性示出了本发明的第一实施例的自检模块的俯视图；

图21示意性示出了本发明的第一实施例的自检模块的主视图；

图22示意性示出了本发明的第一实施例的自检模块的立体图；

图23示意性示出了本发明的第一实施例的按压件的立体图；

图24示意性示出了本发明的第一实施例的按压件的主视图；

图25示意性示出了本发明的第一实施例的电磁驱动组件的俯视图；

图26示意性示出了图25中的D-D剖视图；

图27示意性示出了本发明的第一实施例的电磁驱动组件的立体图；

图28示意性示出了本发明的第一实施例的电磁驱动组件的侧视图；

图29示意性示出了本发明的第一实施例的第二弹性元件组装在铁芯上时的俯视图；

图30示意性示出了图29中的E-E视图；

图31示意性示出了本发明的第一实施例的第二弹性元件组装在铁芯上时的立体图；

图32示意性示出了本发明的第一实施例的支架的立体图；

图33示意性示出了本发明的第一实施例的手动脱扣按钮的主视图；

图34示意性示出了本发明的第一实施例的手动脱扣按钮的侧视图；

图35示意性示出了本发明的第一实施例的第一滑块和第二滑块的俯视图；

图36示意性示出了图35中的F-F剖视图；

图37示意性示出了本发明的第一实施例的第一滑块和第二滑块的立体图；

图38示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于脱扣状态下的第二局部剖视图；

图39示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于合闸状态下的第二局部剖视图；

图40示意性示出了本发明的第一实施例的断路器处于手动脱扣状态时推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的剖视图；

图41示意性示出了本发明的第二实施例的推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的分解图；

图42示意性示出了本发明的第二实施例的推拉复位组件、手动脱扣组件和锁扣组件的俯视图；

图43示意性示出了图42中的H-H剖视图；

图44示意性示出了图42的侧视图；

图45示意性示出了图42的立体图；

图46示意性示出了本发明的第二实施例的第一滑块的俯视图；

图47示意性示出了图46中的I-I视图；

图48示意性示出了本发明的第二实施例的第一滑块的侧视图；

图49示意性示出了本发明的第二实施例的第一滑块的立体图；

图50示意性示出了本发明的第二实施例的横梁的俯视图；

图51示意性示出了图50中的K-K视图；

图52示意性示出了本发明的第二实施例的横梁的主视图；以及

图53示意性示出了本发明的第二实施例的横梁的立体图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、安装腔；12、第一定位孔；13、第二定位孔；14、第三定位孔；15、视窗孔；20、推拉复位组件；21、推拉轴；211、外凸缘；22、复位按钮；221、限位凸台；23、第一弹性元件；30、横梁；31、第一耳块；311、滑槽；32、导柱；33、第二耳块；331、第三楔形面；40、动触头；41、输出导体组件；50、静触头；51、输入导体组件；60、锁扣组件；61、锁扣；611、腰形孔；612、插接段；62、支架；621、圆管型主体；622、第一挡板；623、第二挡板；624、插针；63、铁芯；631、台阶部；64、电磁线圈；65、第二弹性元件；70、主控板；80、自检模块；81、按压件；811、轴头；82、自检开关；90、手动脱扣组件；91、手动脱扣按钮；911、第一楔形面；92、第三弹性元件；93、第一滑块；931、第二楔形面；932、连接孔；94、第四弹性元件；100、第二滑块；101、水平段；1011、第四楔形面；1012、定位柱；102、竖直段；1021、开启标识部；1022、关闭标识部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图1至图40所示，根据本发明的第一实施例，提供了一种断路器，本发明的断路器包括壳体10、脱扣复位装置以及自检模块80。

结合图1至图7所示，本实施例中的壳体10上设置有安装腔11；脱扣复位装置安装在安装腔11内，该脱扣复位装置包括推拉复位组件20、横梁30、动触头40以及静触头50，静触头50固定安装在安装腔11内并位于横梁30的上方，动触头40安装在横梁30上，在实际工作的过程中，推拉复位组件20具有带动横梁30运动以使动触头40和静触头50相接触的合闸状态(如图7所示)和使动触头40和静触头50相分离的脱扣状态(如图6所示)，自检模块80设置在安装腔11的底部，自检模块80包括自检开关82，推拉复位组件20向下运动以开启自检开关82。

在实际使用的过程中，本实施例中的断路器连接在电源和负载之间，断路器的静触头50与输入导体组件51连接，输入导体组件51与电源线连接，动触头40与输出导体组件41连接，输出导体组件41与负载连接，断路器上设置有传感器组件(图中未示出)和主控板70，主控板70安装在安装腔11的底部，当传感器组件检测和主控板70检测到负载电路发生故障信号时，推拉复位组件20执行脱扣动作，带动横梁30运动，进而使动触头40和静触头50相分离，对负载电路进行保护。

本实施例中断路器设置有自检模块80，每次使用之前，通过推拉复位组件20的作用，可以驱动自检模块80的自检开关82开启断路器的自检功能，防止断路器被意外损坏(如雷击)未被发现而继续复位使用，将无法给负载电路提供有效的安全保护，提高本实施例中的断路器的可靠性和稳定性。

为了便于对本实施例中的推拉复位组件20进行安装和定位，本实施例中的壳体10的顶部设置有第一定位孔12。

参见图2所示，本实施例中的推拉复位组件20包括推拉轴21、复位按钮22、第一弹性元件23以及弹片(图中未示出)。安装时，将推拉轴21竖直安装在安装腔11内并穿过横梁30，推拉轴21的顶端位于第一定位孔12内；复位按钮22固定安装在推拉轴21的顶端；第一弹性元件23套设在推拉轴21上，且第一弹性元件23的第一端抵顶在壳体10的外部，第一弹性元件23的第二端抵顶在复位按钮22的底部；两块弹片悬空设置在安装腔11内并分别位于横梁30的两端的上方。优选地，本实施例中的弹片为倒L性弹片。

为了保证推拉轴21的运动可靠性，防止推拉轴21发生倾斜或者偏移，本实施例中的安装腔11的底部设置有第二定位孔13，推拉轴21的底部安装在第二定位孔13内，此时，通过第二定位孔13和第一定位孔12的作用，能够对推拉轴21的运动进行有效限位。

结合图12和图16所示，本实施例中的推拉复位组件还包括锁扣组件60，锁扣组件60具有将推拉轴21锁定以与推拉轴21同步运动的锁定位置和对推拉轴21解锁以与推拉轴21可沿推拉轴21的轴向发生相对运动的解锁位置。通过锁扣组件60的作用，能够配合推拉轴21进行自检、合闸或脱扣作业。

本实施例中的推拉轴21的位于横梁30底部的轴段上设置有外凸缘211，锁扣组件60包括锁扣61和电磁驱动机构。

其中，锁扣61位于横梁30的下方，锁扣61上设置有腰形孔611，推拉轴21穿设在腰形孔611内，锁扣61具有沿腰形孔611的长度方向运动到卡在外凸缘211的顶部的第一锁定位置和卡在外凸缘211底部的第二锁定位置、以及沿腰形孔611的深度方向与推拉轴21发生相对相对运动的解锁位置。电磁驱动结构与锁扣61驱动连接以驱动锁扣61沿垂直于推拉轴21的方向运动以在第一锁定位置、第二锁定位置和解锁位置之间切换。

结合上述的结构具体介绍本实施例中的断路器的工作原理如下：

断路器处于初始位置时的状态如图6所示，初始断路器处于脱扣位置，将断路器连接在电源线和负载电路之间此时，锁扣61位于外凸缘211的底部并位于第二锁定位置，按压复位按钮22，推动推拉轴21向下运动，推拉轴21带动锁扣61同步向下运动，启动自检模块80工作，断路器自检合格后，电磁驱动机构得电带动锁扣61瞬间脱扣而处于解锁位置，继续按压推拉轴21，推拉轴21可沿锁扣61上的腰形孔611向下继续运动，直至推拉轴21的外凸缘211移动至锁扣61的底部，电磁驱动机构驱动锁扣61切换到第一锁定位置，此时，放开复位按钮22，推拉轴21在第一弹性元件23的作用力下带动锁扣61、横梁30向上运动，直至动触头40与静触头50接触而处于合闸状态，如图7所示。

在横梁30向上运动的过程中，会使得其两端的弹片变形，当断路器的传感器组件和主控板70检测到负载电路出现故障时，电磁驱动机构瞬间驱动锁扣61从第一锁定位置切换到解锁位置，此时，推拉轴21沿锁扣61上的腰形孔611的深度方向可发生相对运动，在弹片作用下，可以使得横梁30向下运动，进而带动锁扣61沿推拉轴21轴向方向向下运动；这时，弹片端部上的动触头40与静触头50分离，处于脱扣状态，，对负载短路进行保护，整个断路器回到初始位置。

参见图25至图31所示，本实施例中的电磁驱动机构包括支架62、铁芯63、电磁线圈64以及第二弹性元件65。

其中，支架62上设置有安装孔和用于与主控板70电连接的插针624；铁芯63安装在安装孔内，锁扣61与铁芯63连接，具体而言，锁扣61的端部设置有沿推拉轴21的轴向延伸的开槽，铁芯63的端部设置有环形凹槽，锁扣61通过开槽连接在铁芯63端部的环形凹槽内；电磁线圈64绕设在支架62上并位于铁芯63的外周；第二弹性元件65套设在铁芯63上，且第二弹性元件65的两端分别抵顶在铁芯63和支架62上以使铁芯63复位。

当电磁线圈64得电瞬间，对铁芯63施加作用力，使得铁芯63在安装孔内运动，进而带动锁扣61沿垂直于推拉轴21的方向运动，实现解锁，当电磁线圈64失电之后，铁芯63在第二弹性元件65的作用下复位，进而带动锁扣61从解锁位置切换到锁定位置，结构简单，便于实现。

结合图25和图32所示，本实施例中的支架62包括圆管型主体621、设置在圆管型主体621的第一端的第一挡板622和设置在圆管型主体621的第二端的第二挡板623，其中，铁芯63安装在圆管型主体621内，且铁芯63的第一端凸出于第一挡板622，便于与锁扣61连接，铁芯63的第二端设置有台阶部631；电磁线圈64绕设在圆管型主体621的外周；第二挡板623上设置有弹性卡扣，第二弹性元件65的第一端通过弹性卡扣固定，第二弹性元件65的第二端固定抵顶在台阶部631上。两个插针624和电磁线圈64的两端分别焊接在一起。

本实施例中的推拉轴21和锁扣61互相配合成不同的锁定状态：

锁扣61在Z向上极限位置，如图17所示，其被推拉轴21锁定，拉着横梁30进入其升位。这时动触头40和静触头50闭合。

锁扣61在Z向中间位置，如图18所示，横梁30在降位。这时动触头40和静触头50断开。

锁扣61在Z向下极限位置，如图19所示，其被推拉轴21锁定并下压，驱动推拉轴21下压自检模块80，启动测试自检电路。

铁芯63被设置有2个位置：当主控板70上的电磁线圈64通电时，锁扣组件60将产生磁力场，铁芯63受电磁力的作用，拉着其上的锁扣61，向压缩第二弹性元件65方向移动，进入锁扣61和推拉轴21的解锁位置。

电磁线圈64断电后，电磁力消失，铁芯63将受到第二弹性元件65的作用，顶着铁芯63上的锁扣61，向第二弹性元件65伸长的方向回到初始位置，进入锁扣61和推拉轴21的锁定位置。

在实际工作的过程中，本实施例中的推拉轴21在被锁扣组件60锁定的状态下向下运动以开启自检开关82，进而对断路器进行自检。

结合图1至图7、图20至图24所示，本实施例中的自检模块80还包括按压件81，该按压件81安装在横梁30的底部并在推拉轴21的带动下开启自检开关82。

在本发明的第一实施例中，按压件81为套设在推拉轴21的底部的测试压块，结构简单，便于实现。优选地，测试压块的相对的两端设置有轴头811，横梁30的底部设置有两块相对的第一耳块31，第一耳块31上设置有与轴头811相适配的滑槽311。横梁30上下运动的过程中，测试压块在滑槽311内滑动，结构稳定可靠。优选地，本实施例中的测试压块为注塑件，结构简单，便于实现和安装。测试压块是扁H型结构，其中间为平板，中心有一通孔，供推拉轴21穿过其中。其2端被设置为左右对称，端部上方各为1个轴头811；端部下方各为1个测试压指，便于按压自检开关82。

测试压块有2个位置：一个是只受自检开关82的支撑力；另一个受到锁扣61传递推拉轴21的下压力和自检开关82的支撑力的共同作用。

本实施例中的自检开关82包括自检弹片，该自检弹片的一端焊接在主控板70上，另一端悬空设置在按压件81的底部。优选地，本实施例中的自检弹片的悬空端设置有一开槽，推拉轴21插设在该开槽内，当推拉轴21下压带动按压件81下压时，能够稳定地开启自检开关82，结构稳定可靠。

参见图8至图10所示、图50至图53所示，在本发明的第二实施例中，断路器的结构与第一实施例的结构基本相同，所不同的是，本实施例中不用设置测试压块，而直接在横梁30的底部设置有两块相对的第一耳块31，将按压件81取消。当横梁30向下运动时，横梁的第一耳块直接下压自检开关82，对断路器进行自检，在此结构中，可以省去在第一耳块31上设置滑槽311的结构。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以将按压件81设置为其他结构件，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

参见图8至图10所示，在横梁30上下往复运动的过程中，为了保证横梁30的运动稳定性，本实施例中的横梁30的两端均设置有导柱32，安装腔11的内壁上设置有与导柱32相适配的导向槽(图中未示出)，通过导柱32和导向槽的配合导向作用，能够有效防止横梁30在推拉轴21和锁扣组件60的带动下稳定地上下运动。

结合图5所示，本实施例中的复位按钮22的外周设置有限位凸台221，第一定位孔12的内壁上设置有与限位凸台221相适配的限位槽(图中未示出)，通过限位凸台221和限位槽的限位作用，可以对复位按钮22进行限位，使得复位按钮22只能够沿限位槽滑动，便于用户使用和操作。本实施例中的限位槽为沿推拉轴21的轴向延伸的凹槽，不会出现固定和解锁不成功或轻易解锁的情况。

结合图17至图19、图33至图40所示，本实施例中的断路器还包括手动脱扣组件90，该手动脱扣组件90用于手动使动触头40和静触头50相分离，便于进一步提高本实施例中断路器的使用稳定性。

本实施例中的手动脱扣组件90包括手动脱扣按钮91、第三弹性元件92、第一滑块93以及第四弹性元件94。

为了安装手动脱扣组件90，本实施例中的壳体10上端还设置有第三定位孔14，安装时，将手动脱扣按钮91安装在第三定位孔14内，手动脱扣按钮91的底部设置有第一楔形面911；第三弹性元件92的两端分别抵顶在壳体10的顶端和手动脱扣按钮91上；第一滑块93安装在安装腔11内，第一滑块93上设置有与第一楔形面911相适配的第二楔形面931，第一滑块93上设置有连接孔932，锁扣61上设置有插接段612，第四弹性元件94的两端分别抵顶在安装腔11的内壁和第一滑块93远离推拉轴21的侧面上。

工作时，当动触头40和静触头50相接触处时(如图17、图39所示)，插接段612插设在连接孔932内，手动脱扣按钮91底部第一楔形面911与第一滑块93上的第二楔形面931相配合，此时，按压手动脱扣按钮91，可以使得第一滑块93向远离推拉轴21的方向运动，通过连接孔932带动插接段612运动，进而带动锁扣61向远离推拉轴21的方向运动，使得锁扣61进入解锁位置，此时，横梁30在弹片的作用下向下运动，使得动触头40和静触头50相分离，实现手动脱扣。

当动触头40和静触头50相分离时，插接段612和连接孔932相分离，手动脱扣按钮91的底部位于第一滑块93上方且第一楔形面911和第二楔形面931相远离，此时，无法按压手动脱扣按钮91，防止用户空压手动脱扣按钮91。在此状态下，断路器处于脱扣或者自检状态(参见图38、图18以及图19所示)。

本实施例中的手动脱扣按钮91设置一顶部，顶部的下边设置一推杆，推杆的根部2侧各设置一筋板，推杆的尾部设置一斜楔，即第一楔形面911；手动脱扣按钮91的2侧各设置一卡扣，使得手动脱扣按钮91安装在第三定位孔14内后被限位，防止脱出。

本实施例中的断路器还设置有开闭指示装置，开闭指示装置包括第二滑块100和复位件，第二滑块100上设置有开启标识部1021和关闭标识部1022，横梁30的上端设置有两块第二耳块33，第二耳块33上设置有第三楔形面331，第二滑块100上设置有与第三楔形面331相适配的第四楔形面1011，当横梁30向上运动的过程中，通过第三楔形面331和第四楔形面1011的作用，可以推动第二滑块100向远离横梁30的方向运动。

本实施例中的壳体10上设置有视窗孔15，当横梁30带动动触头40和静触头50相接触时，第二滑块100在第二耳块33的驱动下运动以在视窗孔15处显示开启标识部1021；当横梁30带动动触头40和静触头50相脱离时，第二滑块100在复位件的作用下复位显示关闭标识部1022，结构简单，便于用户观察和使用。

优选地，本实施例中的视窗孔15上设置有透明罩，通过透明罩作用，能够有效防止外部的灰尘或杂质进入到断路器的内部，保证断路器的使用安全性和可靠性。

结合图36所示，本实施例中的第二滑块100包括水平段101和垂直设置在水平端的第一端的竖直段102，开启标识部1021和关闭标识部1022设置在竖直段102的顶端，第四楔形面1011设置在水平段101的第二端。

优选地，本实施例中的复位件为复位弹簧，复位弹簧的两端分别抵顶在安装腔11的内壁和第二滑块100上。

更优选地，水平段101的第一端设置有定位柱1012，复位弹簧套设在定位柱1012上，便于对复位弹簧进行定位和安装。

再次结合图17至图19、图33至图40所示，本实施例中的第一滑块93固定设置在第二滑块100上，这里的第一滑块93和第二滑块100也可以为一体设置的零部件，也可以分体设置后固定在一起，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内，第四弹性元件94和复位件为同一部件。通过该结构的设置，使得本实施例中的断路器既可以实现开闭指示功能，有能够实现手动脱扣功能。

当然，在本发明的另一种实施例中，还可以只设置第一滑块93而不设置第二滑块100，参见图41至图53所示，此时，横梁30上不同设置第二耳块33，简化了本实施例中的断路器的结构，在本发明的其他实施例中，还可以不设置手动脱扣组件90，而仅仅设置开闭指示装置，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

优选地，本实施例中的开启标识部1021和关闭标识部1022为涂覆不同颜色或不同文字不同图案的标识部。

本实施例中的开闭指示装置被设置有3个位置：

一个是如图18所示，横梁30在降位，滑块端部斜楔与横梁30之间没有接触。如图19所示，滑块受安装其上的弹簧推力，停止在壳体的最左边。这时，如17所述的标识块绿色区正好对准触头视窗孔15。也即表示，动静触头处于断开状态。

一个是如图17所示，横梁30在升位，第二滑块100端部第四楔形面1011受横梁30的推动。如图39所示，第二滑块100压缩第四弹性元件94停留在右边。这时，关闭标识部1022红正好对准触头视窗孔15。也即表示，动触头40和静触头50相接处于合闸状态。

另一个是如图39所示动触头40和静触头50相接处于合闸状态下，手动脱扣按钮91被压下时，第一滑块93中间设置的第二楔形面931被手动脱扣按钮91底部的第一楔形面911推动，第一滑块93压缩第四弹性元件94向右移动。第一滑块93推动锁扣61的插接段612，使锁扣61向右移动，由锁定位置滑向解锁位置。

在脱扣状态下，如图38所示，第一滑块93的滑台处于手动脱扣按钮91的正下方，这时如果按压手动脱扣按钮91，压力将直接施加到第一滑块93和壳体10上，而非第一滑块93上的第二楔形面931上，因此阻止手动脱扣按钮91进一步往下移动，防止用户进行不必要的手动脱扣操作。

优选地，本实施例中的第一弹性元件23、第二弹性元件65、第三弹性元件92以及第四弹性元件94均为弹簧，结构简单，便于实现。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将上述弹性元件设置为弹性橡胶垫或橡胶圈，只要是在本人发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

再次结合图1至图53所示，根据上述的实施例可以知道，本发明的断路器包括横梁30、推拉复位组件20、自检模块80、锁扣组件60、手动脱扣组件90和开闭指示装置。为表述方便，用笛卡尔坐标轴来描述他们的装配关系，横梁30长度方向为Y方向，推拉复位组件20长度方向为Z方向，锁扣组件60长度方向为X方向。自检模块80在横梁Z方向的正下方；手动脱扣组件90和开闭指示装置在锁扣组件60Z方向的正上方。

横梁30可在断路器壳体10相应的Z向导向槽内滑动。横梁30设置有2个位置；一个位置为升位，这时动触头40与静触头50闭合；另一个位置为降位，这时动触头40与静触头50断开。

推拉轴21可在断路器壳体10相应的Z向滑动，锁扣61可沿着Z向滑动。推拉轴21与锁扣61联动配合，锁扣61设置有3个Z向位置：其上极限位置与推拉轴21锁定，这时横梁30进入升位(动触头静触头闭合)；其中间位置与推拉轴21锁定，这时横梁30在降位(动触头静触头断开)；其下极限位置被锁定推拉轴21下压，驱动其下的自检模块80。

测试压块受锁扣61Z向下压时，自检开关82促使测试电路导通。

铁芯63可沿其轴向(X向)滑动。铁芯63头部被套在锁扣61的Z向开口槽里，使得两者之间可以联动配合。

铁芯63被设置有2个X向位置：一个位置只受铁芯63尾部的第二弹性元件65的作用，推动锁扣61贴近推拉轴21，使锁扣61进入推拉轴21上锁位；另一位置为电磁线圈64通电时电磁力的作用，压缩第二弹性元件65，拉动锁扣61远离推拉轴21，使锁扣61进入解锁位。

开闭指示装置被设置有3个位置：一个是当动静触头处于断开状态时，只由安装其上和壳体10之间的弹簧驱动，X向贴紧横梁30；一个是当动静触头处于闭合状态时，受横梁30推动，压缩安装其上的弹簧，X向滑向远离横梁30方向；另一个是动静触头闭合状态下，被压下的手动脱扣按钮91所推动，压缩安装其上的弹簧，X向滑向远离横梁30方向，直到第一滑块93将拨动锁扣61，使锁扣61X向滑向远离推拉轴21方向，由上锁位置滑向解锁位置。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、除故障保护功能外，还有复位锁定功能。

设置有一自检模块，在脱扣状态进行复位操作时，由按键推动推拉轴，通过锁扣推动测试压块，测试压块直接压下自检开关，启动系统自检。自检合格后才允许进行复位动作，否则进行锁定。这与用横梁上的第一耳块直接压测试片相比，测试完毕后，测试片受外力小，更加可靠；测试片也可以小型化、轻便化。

2、用户体验功能完善。如：具有手动脱扣功能，有触头开闭的机械指示。

3、复位脱扣机械动作可靠高。脱扣器拉杆由目前市场常见的结构(一头支撑，另一个头悬空)改为2头圆柱限位；可最大限度的减少脱扣解锁动作或复位锁定动作失效的可能。另外，跳闸脱扣后，第一滑块可顶住手动脱扣的按压，防止无效手动脱扣操作。

4、零部件进行多功能设计，减少单一功能零件种类，使得整个装配紧凑，制造成本低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种断路器，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)上设置有安装腔(11)；

脱扣复位装置，所述脱扣复位装置安装在所述安装腔(11)内，所述脱扣复位装置包括推拉复位组件(20)、横梁(30)、动触头(40)以及静触头(50)，所述静触头(50)固定安装在所述安装腔(11)内并位于所述横梁(30)的上方，所述动触头(40)安装在所述横梁(30)上，所述推拉复位组件(20)具有带动所述横梁(30)运动以使所述动触头(40)和所述静触头(50)相接触的合闸状态和使所述动触头(40)和所述静触头(50)相分离的脱扣状态；

自检模块(80)，所述自检模块(80)设置在所述安装腔(11)的底部，所述自检模块(80)包括自检开关(82)，所述推拉复位组件(20)向下运动以开启自检开关(82)；

所述壳体(10)的顶部设置有第一定位孔(12)，所述推拉复位组件(20)包括：

推拉轴(21)，所述推拉轴(21)竖直安装在所述安装腔(11)内并穿过所述横梁(30)，所述推拉轴(21)的顶端位于所述第一定位孔(12)内；

复位按钮(22)，所述复位按钮(22)固定安装在所述推拉轴(21)的顶端；

第一弹性元件(23)，所述第一弹性元件(23)套设在所述推拉轴(21)上，所述第一弹性元件(23)的第一端抵顶在所述壳体(10)的外部，所述第一弹性元件(23)的第二端抵顶在所述复位按钮(22)的底部；

弹片，两块所述弹片悬空设置在所述安装腔(11)内并分别位于所述横梁(30)的两端的上方。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述安装腔(11)的底部设置有第二定位孔(13)，所述推拉轴(21)的底部安装在所述第二定位孔(13)内。

3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述推拉复位组件还包括锁扣组件(60)，所述锁扣组件(60)具有将所述推拉轴(21)锁定以与所述推拉轴(21)同步运动的锁定位置和对所述推拉轴(21)解锁以与所述推拉轴(21)可沿所述推拉轴(21)的轴向相对运动的解锁位置。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述推拉轴(21)的位于所述横梁(30)底部的轴段上设置有外凸缘(211)，所述锁扣组件(60)包括：

锁扣(61)，所述锁扣(61)位于所述横梁(30)的下方，所述锁扣(61)上设置有腰形孔(611)，所述推拉轴(21)穿设在所述腰形孔(611)内，所述锁扣(61)具有沿所述腰形孔(611)的长度方向运动到卡在所述外凸缘(211)的顶部的第一锁定位置和卡在所述外凸缘(211)的底部的第二锁定位置，以及沿所述腰形孔(611)的深度方向与所述推拉轴(21)发生相对运动的解锁位置；

电磁驱动机构，所述电磁驱动机构与所述锁扣(61)驱动连接以驱动所述锁扣(61)沿垂直于所述推拉轴(21)的方向运动以在所述第一锁定位置、所述第二锁定位置和所述解锁位置之间切换。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括主控板(70)，所述主控板(70)安装在所述安装腔(11)的底部；所述电磁驱动机构包括：

支架(62)，所述支架(62)上设置有安装孔和用于与所述主控板(70)电连接的插针(624)；

铁芯(63)，所述铁芯(63)安装在所述安装孔内，所述锁扣(61)与所述铁芯(63)连接；

电磁线圈(64)，所述电磁线圈(64)绕设在所述支架(62)上并位于所述铁芯(63)的外周；

第二弹性元件(65)，所述第二弹性元件(65)套设在铁芯(63)上，且所述第二弹性元件(65)的两端分别抵顶在所述铁芯(63)和所述支架(62)上以使所述铁芯(63)复位。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于，所述支架(62)包括圆管型主体(621)、设置在所述圆管型主体(621)的第一端的第一挡板(622)和设置在所述圆管型主体(621)的第二端的第二挡板(623)，其中，

所述铁芯(63)安装在所述圆管型主体(621)内，且所述铁芯(63)的第一端凸出于所述第一挡板(622)，所述铁芯(63)的第二端设置有台阶部(631)；

所述电磁线圈(64)绕设在所述圆管型主体(621)的外周；

所述第二挡板(623)上设置有弹性卡扣，所述第二弹性元件(65)的第一端通过所述弹性卡扣固定，所述第二弹性元件(65)的第二端固定抵顶在所述台阶部(631)上。

7.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述自检模块(80)还包括按压件(81)，所述按压件(81)安装在所述横梁(30)的底部并在所述推拉轴(21)的带动下开启所述自检开关(82)。

8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述按压件(81)为套设在所述推拉轴(21)的底部的测试压块。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述测试压块的相对的两端设置有轴头(811)，所述横梁(30)的底部设置有两块相对的第一耳块(31)，所述第一耳块(31)上设置有与所述轴头(811)相适配的滑槽(311)。

10.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述横梁(30)的底部设置有两块相对的第一耳块(31)，所述第一耳块(31)构成所述按压件(81)。

11.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括主控板(70)，所述主控板(70)安装在所述安装腔(11)的底部；所述自检开关(82)包括自检弹片，所述自检弹片的一端焊接在所述主控板(70)上，另一端悬空设置在所述按压件(81)的底部。

12.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述横梁(30)的两端均设置有导柱(32)，所述安装腔(11)的内壁上设置有与所述导柱(32)相适配的导向槽。

13.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述复位按钮(22)的外周设置有限位凸台(221)，所述第一定位孔(12)的内壁上设置有与所述限位凸台(221)相适配的限位槽。

14.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括手动脱扣组件(90)，所述手动脱扣组件(90)用于手动使所述动触头(40)和所述静触头(50)相分离。

15.根据权利要求14所述的断路器，其特征在于，所述壳体(10)的上端还设置有第三定位孔(14)，所述手动脱扣组件(90)包括：

手动脱扣按钮(91)，所述手动脱扣按钮(91)安装在所述第三定位孔(14)内，所述手动脱扣按钮(91)的底部设置有第一楔形面(911)；

第三弹性元件(92)，所述第三弹性元件(92)的两端分别抵顶在所述壳体(10)的顶端和所述手动脱扣按钮(91)上；

第一滑块(93)，所述第一滑块(93)安装在所述安装腔(11)内，所述第一滑块(93)上设置有与第一楔形面(911)相适配的第二楔形面(931)，所述第一滑块(93)上设置有连接孔(932)，所述锁扣(61)上设置有插接段(612)，当所述动触头(40)和所述静触头(50)相接触时，所述插接段(612)插设在所述连接孔(932)内，且所述第一楔形面(911)与所述第二楔形面(931)相配合；当所述动触头(40)和所述静触头(50)相分离时，所述插接段(612)和所述连接孔(932)相分离，且所述手动脱扣按钮(91)的底部位于所述第一滑块(93)上方且所述第一楔形面(911)和所述第二楔形面(931)相远离；

第四弹性元件(94)，所述第四弹性元件(94)的两端分别抵顶在所述安装腔(11)的内壁和所述第一滑块(93)远离所述推拉轴(21)的侧面上。

16.根据权利要求15所述的断路器，其特征在于，所述壳体(10)上设置有视窗孔(15)，所述横梁(30)的上端设置有两块第二耳块(33)，所述第二耳块(33)上设置有第三楔形面(331)；

所述断路器还设置有开闭指示装置，所述开闭指示装置包括：

第二滑块(100)和复位件，所述第二滑块(100)上设置有开启标识部(1021)和关闭标识部(1022)，所述第二滑块(100)上设置有与所述第三楔形面(331)相适配的第四楔形面(1011)；

当所述横梁(30)带动所述动触头(40)和所述静触头(50)相接触时，所述第二滑块(100)在所述第二耳块(33)的驱动下运动以在所述视窗孔(15)处显示所述开启标识部(1021)；

当所述横梁(30)带动所述动触头(40)和所述静触头(50)相脱离时，所述第二滑块(100)在所述复位件的作用下复位显示所述关闭标识部(1022)。

17.根据权利要求16所述的断路器，其特征在于，所述第二滑块(100)包括水平段(101)和垂直设置在所述水平段(101)的第一端的竖直段(102)，所述开启标识部(1021)和所述关闭标识部(1022)设置在所述竖直段(102)的顶端，所述第四楔形面(1011)设置在所述水平段(101)的第二端。

18.根据权利要求17所述的断路器，其特征在于，所述复位件为复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵顶在所述安装腔(11)的内壁和所述第二滑块(100)上。

19.根据权利要求18所述的断路器，其特征在于，所述水平段(101)的第一端设置有定位柱(1012)，所述复位弹簧套设在所述定位柱(1012)上。

20.根据权利要求16所述的断路器，其特征在于，所述第一滑块(93)固定设置在所述第二滑块(100)上，所述第四弹性元件(94)和复位件为同一部件。

21.根据权利要求16所述的断路器，其特征在于，所述开启标识部(1021)和所述关闭标识部(1022)为涂覆不同颜色或不同文字或不同图案的标识部。

22.根据权利要求16所述的断路器，其特征在于，所述视窗孔(15)上设置有透明罩。

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