CN109509689B - 开关电器的操作机构 - Google Patents

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Abstract

一种开关电器的操作机构，其包括支架以及设置在支架上的摇臂、连杆、顶杆、锁扣和复位弹簧，摇臂、顶杆和锁扣分别枢转安装在支架上，在摇臂、顶杆和锁扣之间设有推动件，推动件的中部通过推动轴安装在支架的导向槽上，与导向槽转动和滑动配合，推动轴通过连杆与摇臂连接，推动件的一端与与顶杆滑动配合，另一端与锁扣搭接配合，复位弹簧与顶杆连接；摇臂转动会推动连杆，连杆推动推动件沿导向槽滑动且转动，推动件一端推动顶杆带动动触头与静触头接触，同时推动件另一端与锁扣搭接形成锁定，脱扣机构通过解锁杠杆推动锁扣解除与推动件的搭接锁定触发操作机构脱扣，推动件解锁锁扣的同时推动顶杆接通电气电路，脱扣和上扣的效率高。

Description

开关电器的操作机构
技术领域
本发明涉及低压电器领域，特别是涉及一种开关电器的操作机构。
背景技术
开关电器是电器工业的重要组成部分，已经得到了广泛的应用，当电气电路工作正常时，开关电器可以通过闭合或断开供应电能的电路，来达到停电、供电和转换电路等功能；当电气电路出现过载、失压、欠压或短路等异常时，开关电器又可以自动将电路切断，避免因为电路故障危及工作人员的安全和设备的正常运行。特别是用于保护电动机的电动机起动器，主要对电机的过载、断相、短路保护及不频繁的起动控制之用，但目前的电动机起动器的操作机构脱扣行程大，导致脱扣不可靠，不能及时有效地断开电气电路，而且造价成本也比较昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的开关电器的操作机构。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种开关电器的操作机构，其包括支架100以及设置在支架100上的摇臂110、连杆120、顶杆140、锁扣150和复位弹簧160,摇臂110、顶杆140和锁扣150分别枢转安装在支架100上，在摇臂110、顶杆140和锁扣150之间设有推动件130，推动件130的中部通过推动轴135b安装在支架100的导向槽135c上,与导向槽135c转动和滑动配合，推动轴135b通过连杆120与摇臂110连接，推动件130的一端与顶杆140滑动配合，另一端与锁扣150搭接配合，复位弹簧160与顶杆140连接；摇臂110转动会推动连杆120，连杆120推动推动件130沿导向槽135c滑动且转动，推动件130一端推动顶杆140带动动触头与静触头接触，同时推动件130另一端与锁扣150搭接形成锁定，脱扣机构通过解锁杠杆210推动锁扣150解除与推动件130的搭接锁定触发操作机构脱扣。
可选的，所述锁扣150包括枢转部152以及设置在枢转部152上的接触部154和搭接部153，搭接部153与推动件130搭接配合，接触部154上设有与解锁杠杆210配合的接触凸台155，所述接触凸台155上设有在脱扣开始时与解锁杠杆210接触的接触面150B,以及在脱扣过程中与解锁杠杆210配合的滑动面150D。
可选的，所述接触面150B为弧面形状，在脱扣开始时与解锁杠杆210线接触，所述滑动面150D设置在靠近枢转部152的一侧且与接触面150B连接,所述滑动面150D为球面，在脱扣过程中与解锁杠杆210点接触。
可选的，所述接触面150B为平面形状，在脱扣开始时与解锁杠杆210面接触，接触凸台155在靠近枢转部152的一侧设有平面形状的避让面150C，在接触面150B和避让面150C的连接处设有圆角面形状的滑动面150D,滑动面150D在脱扣过程中与解锁杠杆210线接触。
可选的，所述接触面150B和锁扣150的锁扣轴线150A设置在同一平面内，且接触面150B位于脱扣的初始位置时与解锁杠杆210的杠杆轴线210A平行。
可选的，所述锁扣150的枢转部152上还设有锁扣限位部1524和锁扣弹簧部1525，锁扣弹簧部1525通过锁扣复位弹簧156与支架100连接，支架100上设有与锁扣限位部1524配合的锁扣限位槽1524b，锁扣限位部1524在锁扣复位弹簧156的带动下抵在锁扣限位槽1524b上，使接触面150B位于与杠杆轴线210A平行的位置。
可选的，所述避让面150C和枢转部152之间形成避让解锁杠杆210的避让槽151,避让槽151的宽度大于解锁杠杆210的厚度。
可选的，所述枢转部152包括一体成型的第一枢转部1521、第二枢转部1522和第三枢转部1523，第一枢转部1521上设有锁扣复位弹簧156和接触部154，第二枢转部1522的一侧设有与推动件130配合的搭接部153，另一侧设有使推动件130能穿过锁扣150的脱扣槽1526，第三枢转部1523设有锁扣限位部1524和锁扣弹簧部1525，锁扣复位弹簧156为扭簧，锁扣复位弹簧156的中部套在第一枢转部1521上，一端与支架100连接，另一端与锁扣弹簧部1525连接，支架100上设有与锁扣限位部1524配合的锁扣限位槽1524b。
可选的，所述推动件130包括搭接板132以及设置在搭接板132一端的两个推板131，搭接板132的另一端设有与锁扣150搭接配合的搭接凸台133，两个推板131分别设置在搭接板132的两侧并围成与连杆120和顶杆140配合的推动空间134。
可选的，所述推动件130的推板131上设有与推动空间134相对应的第一轴孔135a和第二轴孔136a，所述连杆120伸入到推动空间134中通过推动轴135b与第一轴孔135a铰接，在支架100上设有与推动轴135b相配合的导向槽135c；第二轴孔136a中设有连接在两个推板131之间的第二推动轴136b，顶杆140伸入到推动空间134与第二推动轴136b配合，顶杆140上设有与第二推动轴136b滑动配合的推动槽136c。
可选的，所述顶杆140包括与支架100枢转连接的顶杆枢转部142，以及设置在顶杆枢转部142两侧的主触发部143和辅助触发部144，主触发部143与复位弹簧160的一端连接，复位弹簧160的另一端与支架100连接，在顶杆枢转部142的一侧设有向推动件130延伸的顶杆动力部141，顶杆动力部141上设有与推动件130上的第二推动轴136b配合的推动槽136c，推动槽136c为的长度方向的延长线不与顶杆枢转部142相交，顶杆动力部141伸入到推动件130的推动空间134中配合。
可选的，所述摇臂110包括与支架100枢转连接的枢转臂111，以及设置在枢转臂111上的动力臂112、驱动臂113、第一加强臂114和第二加强臂115，动力臂112与驱动机构连接，驱动臂113通过第三推动轴113b与所述的连杆120铰接，在支架100上设有与第三推动轴113b相配合的摇臂导向槽113c。
可选的，所述的推动件130设置在摇臂110的右侧，所述锁扣150设置在推动件130的右侧，所述解锁杠杆210设置在锁扣150的顶侧，连杆120连接在摇臂110与推动件130之间，顶杆140设置在推动件130的下方，复位弹簧160设置在顶杆140的左侧、摇臂110的下方。
可选的，所述开关电器为电动机起动器，开关电器包括热脱扣模块320、差动机构340、补偿机构和差动机构340，热脱扣模块320包括主双金属片，解锁杠杆210为可根据温度改变自身形变量的热双金属结构，主双金属片与差动机构340对应设置，差动机构340与补偿机构连接；所述补偿机构包括解锁杠杆210以及安装在支架100上的支座220，支座220上设有枢转安装的支座板221，在支座板221上设有与解锁杠杆210配合的固定结构222，解锁杠杆210为U形，其包括与开关电器的脱扣机构配合的解锁动力臂211、与锁扣150配合的解锁驱动臂213，以及连接在解锁动力臂211与解锁驱动臂213之间的连接臂212，连接臂212与固定结构222配合。
本发明的操作机构，通过将连杆120连接在推动件130与摇臂110之间，同时在支架100上设置为推动件130导向的导向槽135c，摇臂110可以直接通过连杆120驱动推动件130在支架100上同时做旋转动作和推动动作，即推动件130能够在旋转解锁锁扣150的同时推动顶杆140带动触头机构接通电气电路，脱扣机构通过解锁杠杆210推动锁扣150解除与推动件130的搭接锁定触发操作机构脱扣，能够提高操作机构的上扣效率，同时也能够有效地提高操作机构的脱扣效率。此外，在锁扣150与解锁杠杆210配合的接触凸台155设计上，采用平面形状的接触面150B、圆角面形状的滑动面150D和平面形状的避让面150C的配合结构，在开始时平面形状的接触面150B与解锁杠杆210面接触，能够保证锁扣150与解锁杠杆210更有效地接触，脱扣过程中圆角面形状的滑动面150D与解锁杠杆210线接触，能够保证脱扣过程更平滑地进行，而且平面形状的接触凸台155对注塑模具的要求低，能够有效降低生产成本。此外，通过接触面150B平行于解锁杠杆210的杠杆轴线210A设置，可以降低解锁杠杆210在脱扣时需要走过的行程，解锁杠杆210走过更短的距离就可以使锁扣150转过足够的角度，锁扣150不会由于转动角度不够而无法推动件130脱扣。此外，通过避让槽151的设置可以紧凑锁扣150与解锁杠杆210相配合的结构，降低锁扣150的旋转半径，保证锁扣150能够可靠地脱扣，进一步降低解锁杠杆210在脱扣时需要走过的行程，提高对空间和制作材料的利用率。
附图说明
图1是本发明开关电器用于电动机保护的示意图；
图2是本发明开关电器的操作机构的结构示意图；
图3是本发明开关电器的操作机构解除锁定状态的示意图；
图4是本发明开关电器的操作机构搭接锁定状态的示意图；
图5是本发明开关电器的操作机构去掉底板后的结构示意图；
图6是本发明锁扣的一种实施方式；
图7是本发明锁扣的另一种实施方式；
图8是本发明锁扣的又一种实施方式；
图9是本发明锁扣的又一种实施方式；
图10是接触面在初始位置的角度不同时的脱扣行程示意图；
图11是接触面在初始位置的半径不同时的脱扣行程示意图；
图12是本发明的补偿机构的爆炸图。
具体实施方式
以下结合附图1至12给出的实施例，进一步说明本发明的开关电器的操作机构的具体实施方式。本发明的开关电器的操作机构不限于以下实施例的描述。
如图1所示，本发明的开关电器的操作机构的一种实施例，图中开关电器为用于电动机保护的电动机起动器,电动机起动器包括操作机构、动触头、静触头和脱扣机构，操作机构带动动触头动作与静触头接触和分离实现线路的闭合和分断，所述脱扣机构包括热脱扣模块320和磁脱扣模块330，在检测到故障时脱扣机构触发操作机构解锁，带动动触头分离静触头将线路断开，起到保护作用。
如图1-4所示，本发明的开关电器的操作机构的一种实施例，操作机构包括支架100以及设置在支架100上的摇臂110、连杆120、顶杆140、锁扣150和复位弹簧160，摇臂110、顶杆140和锁扣150分别枢转安装在支架100上，在摇臂110、顶杆140和锁扣150之间设有推动件130，支架100上设有与推动件130配合的导向槽135c，推动件130的中部通过推动轴135b安装在支架100的导向槽135c上,与导向槽135c转动和滑动配合，推动轴135b通过连杆120与摇臂110连接，推动件130的一端与顶杆140滑动配合，另一端与锁扣150搭接配合，复位弹簧160与顶杆140连接。
顶杆140与开关电器的触头机构配合，摇臂110与开关电器的驱动机构配合，驱动机构能够带动摇臂110转动，驱动机构可以是由人工操作的手柄或是远程控制的电动机，顶杆140与开关电器的触头机构配合，顶杆140能够带动触头机构的动触头与静触头接触或分离以导通或断开电气电路，摇臂110转动后会推动连杆120，连杆120推动推动件130沿导向槽135c滑动且转动，推动件130一端推动顶杆140，顶杆140带动动触头向静触头靠近，动触头和静触头接触同时推动件130另一端与锁扣150搭接形成锁定，并将复位弹簧160约束在储能状态，实现操作机构的上扣，脱扣机构通过解锁杠杆210推动锁扣150,通过旋转锁扣150使锁扣150与推动件130搭接配合的部分相互分离，以解除与推动件130的搭接配合，触发操作机构脱扣,复位弹簧160开始释能并带动顶杆140和推动件130开始复位，顶杆140使触头机构的动触头与静触头分离，推动件130推动连杆120，连杆120推动摇臂110复位，实现操作机构的脱扣。
本发明的开关电器的操作机构，通过将连杆120连接在推动件130与摇臂110之间，同时在支架100上设置为推动件130导向的导向槽135c，摇臂110可以直接通过连杆120驱动推动件130在支架100上同时做旋转动作和推动动作，即推动件130能够在旋转解锁锁扣150的同时推动顶杆140带动触头机构接通电气电路，能够有效地提高操作机构的脱扣效率，同理的，也能够提高操作机构的上扣效率。
操作机构在脱扣时，锁扣150和解锁杠杆210的设计是一个重要因素，需要满足结构的配合要求，同时需要适于模具生产，通过生产的稳定性保证脱扣性能的稳定性，同时脱扣行程的设计是确保脱扣稳定性的另一个重要因素，如果操作机构脱扣行程大，将会增加开关电器的体积，且会对脱扣机构的性能要求也会提高，例如需要使用价格较高弯曲较大的双金属片，从而导致成本增加，并且容易使产品在小档位置锁扣量小，导致产品功能失效，影响产品质量，因此进一步需要提供一种脱扣行程小的操作机构。
如图5-图11所示，本发明还提供了一种锁扣的优化设计，其易于生产且脱扣行程小，特别适用于本发明的操作机构。
如图5所示，所述支架100上设有枢转安装的解锁杠杆210，解锁杠杆210绕杠杆轴线210A转动并且能够推动锁扣150绕锁扣轴线150A转动，使锁扣150解除与推动件130的搭接锁定，解锁杠杆210的杠杆轴线210A与锁扣150的锁扣轴线150A垂直设置。
所述锁扣150包括枢转部152以及设置在枢转部152上的接触部154和搭接部153，搭接部153与推动件130搭接配合，接触部154伸出到支架100外与解锁杠杆210配合，在接触部154上设有与解锁杠杆210配合的接触凸台155。所述接触凸台155上设有在脱扣开始时与解锁杠杆210接触的接触面150B,以及在脱扣过程中与解锁杠杆210配合的滑动面150D。
如图6示出锁扣150的一种实施方式，所述接触凸台155上设有与解锁杠杆210配合的弧面形状的接触面150B和球面状的滑动面150D，滑动面150D设置在靠近枢转部152的一侧且与接触面150B连接，接触面150B为弧面形状，在脱扣开始时与解锁杠杆210线接触。滑动面150D为球面，在脱扣过程中与解锁杠杆210点接触，脱扣刚开始时，即解锁杠杆210在初始位置时，解锁杠杆210推动接触面150B触发锁扣150转动，弧面形状的接触面150B与解锁杠杆210线接触，能够保证锁扣150与解锁杠杆210有效接触，脱扣过程中通过滑动面150D配合解锁杠杆210。本实施例的弧面形状的接触面150B与解锁杠杆210线接触，适于模具的生产且能够保证锁扣150与解锁杠杆210的有效平滑接触。
如图7示出锁扣150的另一种实施方式，所述接触凸台155上设有与解锁杠杆210配合的平面的接触面150B，接触凸台155在靠近枢转部152的一侧设有与平面形状的避让面150C，在接触面150B和避让面150C的连接处设有圆角面形状的滑动面150D,所述接触面150B为平面形状在脱扣开始时与解锁杠杆210面接触，滑动面150D在脱扣过程中与解锁杠杆210线接触。解锁杠杆210推动接触面150B触发锁扣150转动，脱扣刚开始时，即解锁杠杆210在初始位置时，解锁杠杆210推动接触面150B触发锁扣150转动，平面形状的接触面150B与解锁杠杆210面接触，能够保证锁扣150与解锁杠杆210更有效地接触，脱扣过程中通过滑动面150D配合解锁杠杆210，圆角面形状的滑动面150D与解锁杠杆210线接触，能够保证脱扣过程更平滑地进行，而且锁扣150为一体注塑成型，平面形状的接触凸台155对模具的要求低，能够有效降低生产成本的基础上保证产品生产的稳定性,而且本实施例的圆角面形状的滑动面150D的接触点比前一实施例的接触点更靠近锁扣的转动中心，降低锁扣150的旋转半径，降低了脱扣行程，是本发明的优选实施例。
进一步的，如图7,所述接触面150B和锁扣150的锁扣轴线150A设置在同一平面内，且接触面150B与解锁杠杆210的杠杆轴线210A平行，即接触面150B位于脱扣的初始位置时与杠杆轴线210A平行。结合图10示出接触面150B两个不同的初始位置a和初始位置c，位置b的接触面150B与解锁杠杆210的杠杆轴线210A平行，位置a的接触面150B不与解锁杠杆210的杠杆轴线210A平行，位置a的接触面150B与解锁杠杆210的杠杆轴线210A之间的夹角为α，位置a和位置c的接触面150B到锁扣150的锁扣轴线150A的距离R都相同，位置a和位置c的接触面150B转过同样的角度θ后，由位置b转动到位置d过程中解锁杠杆210的行程A1最小，A1＝R[sinα+sin(θ-α)]，由位置a转动到位置c过程中解锁杠杆210的行程A2则大于A1，A2＝2Rsin(θ/2)，本发明的开关电器的操作机构通过接触面150B平行于解锁杠杆210的杠杆轴线210A设置，可以降低解锁杠杆210在脱扣时需要走过的行程，解锁杠杆210走过更短的距离就可以使锁扣150转过足够的角度，锁扣150不会由于转动角度不够而无法推动件130脱扣，保证锁扣150能够及时与推动件130分开，在电气电路出现异常时可靠地将电气电路切换，而且还节省了空间和材料成本，提高了脱扣的响应速度。
作为一种实施方式，所述锁扣150的枢转部152上还设有锁扣限位部1524和锁扣弹簧部1525，锁扣弹簧部1525通过锁扣复位弹簧156与支架100连接，支架100上设有与锁扣限位部1524配合的锁扣限位槽1524b，锁扣限位部1524在锁扣复位弹簧156的带动下抵在锁扣限位槽1524b上，使接触面150B位于与杠杆轴线210A平行的位置，当然也可以通过其它结构来限定接触面150B的初始位置，这里不做具体限定。
更进一步，在避让面150C和枢转部152之间形成避让解锁杠杆210的避让槽151,避让槽151的宽度优选为略大于解锁杠杆210的厚度。通过避让槽151的设置可以紧凑锁扣150与解锁杠杆210相配合的结构，降低锁扣150的旋转半径，保证锁扣150能够可靠地脱扣，进一步降低解锁杠杆210在脱扣时需要走过的行程，提高对空间和制作材料的利用率，如图11示出接触面150B两个不同的初始位置e和初始位置g，接触面150B在位置g的旋转半径小于位置e，走过相同的角度θ时，位置g到位置h的行程B2要小于位置e到位置f的行程B1，有效地降低了锁扣150脱扣时的行程。
如图5、7所示，所述枢转部152包括一体成型的第一枢转部1521、第二枢转部1522和第三枢转部1523，第一枢转部1521上设有锁扣复位弹簧156和接触部154，第二枢转部1522的一侧设有与推动件130配合的搭接部153，另一侧设有使推动件130能穿过锁扣150的脱扣槽1526，第三枢转部1523设有锁扣限位部1524和锁扣弹簧部1525，锁扣复位弹簧156为扭簧，锁扣复位弹簧156的中部套在第一枢转部1521上，一端与支架100连接，另一端与锁扣弹簧部1525连接，支架100上设有与锁扣限位部1524配合的锁扣限位槽1524b，锁扣限位槽1524b的形状为弧形，锁扣限位部1524伸入到锁扣限位槽1524b中滑动配合为锁扣150动作提供引导。
进一步的，所述接触部154包括由枢转部152沿锁扣150径向延伸而成的第一接触板1541，以及由第一接触板1541沿锁扣150轴向延伸而成的第二接触板1542，第一接触板1541的延长线不与锁扣轴线150A相交，接触凸台155设置在第一接触板1541靠近锁扣轴线150A的一侧，第一接触板1541远离锁扣轴线150A的另一侧与所述的接触面150A平行，该侧侧面与杠杆轴线210A的夹角也为α，第二接触板1542与枢转部152的端面之间形成与锁扣150的锁扣复位弹簧156配合的限位台阶1543。第一接触板1541优选为梯形，在第一接触板1541远离枢转部152的一侧上设有避让斜面1544，在接触面150B上设有与避让斜面1544相配合的配合斜面1545。
如图8示出锁扣150的又一种实施方式，所述接触凸台155沿锁扣轴线150A朝向解锁杠杆210一侧的端面，与第二接触板1542沿锁扣轴线150A朝向解锁杠杆210一侧的端面齐平，在接触凸台155的该端面上设有与接触面150B连接的圆角状的弧形面150E，通过弧形面150E的设置可以便于加工接触凸台155，降低对模具的要求，进一步降低生产的成本，或者如图9示出锁扣150的又一种实施方式，所述接触凸台155沿锁扣轴线150A朝向解锁杠杆210一侧的端面，与第二接触板1542沿锁扣轴线150A朝向解锁杠杆210一侧的端面间隔设置，接触凸台155与第二接触板1542之间形成凹槽1547。
本发明的推动件130包括搭接板132以及设置在搭接板132一端的两个推板131，搭接板132的另一端设有与锁扣150搭接配合的搭接凸台133，两个推板131分别设置在搭接板132的两侧并围成与连杆120和顶杆140配合的推动空间134，推板131和搭接板132一体成型。
如图5示出推动件130的一种实施方式，所述推动件130的推板131上设有与推动空间134相对应的第一轴孔135a和第二轴孔136a，所述连杆120伸入到推动空间134中通过推动轴135b与第一轴孔135a铰接，在支架100上设有与推动轴135b相配合的导向槽135c，导向槽135c的形状为弧形，推动轴135b在连接连杆120与推动件130的同时伸入到导向槽135c中滑动配合以约束推动件130的运动,使推动件130可以同时转动和滑动；在第二轴孔136a中设有连接在两个推板131之间的第二推动轴136b，顶杆140伸入到推动空间134与第二推动轴136b配合，顶杆140上设有与第二推动轴136b滑动配合的推动槽136c，第二推动轴136b伸入到推动槽136c中推动推动槽136c的侧壁带动顶杆140转动，复位时推动槽136c通过侧壁推动第二推动轴136b带动推动件130移动。
如图2-3示出顶杆140的一种实施方式，所述顶杆140包括与支架100枢转连接的顶杆枢转部142，以及设置在顶杆枢转部142两侧的主触发部143和辅助触发部144，主触发部143用于触发触头机构动作并与复位弹簧160的一端连接，复位弹簧160的另一端与支架100连接，复位弹簧160优选为扭簧，辅助触发部144与开关电器的辅助触头触头机构配合，在顶杆枢转部142的一侧设有向推动件130延伸的顶杆动力部141，顶杆动力部141上设有与推动件130上的第二推动轴136b配合的推动槽136c，推动槽136c为的长度方向的延长线不与顶杆枢转部142相交，顶杆动力部141伸入到推动件130的推动空间134中配合，推动槽136c与第二推动轴136b配合，推动槽136c的长度大于第二推动轴136b的直径；主触发部143可以推动触头机构分离来断开线路，主触发部143也可以通过推动与多个触头机构联动的压板(图中未示出)，通过压板使触头机构分离来断开线路。
进一步的，所述辅助触发部144包括顶杆第一延长杆145和顶杆第二延长杆146，在顶杆第二延长杆146与顶杆第一延长杆145之间形成与辅助触头机构配合的顶杆凹陷槽147，在支架100上设有避让辅助触头机构的顶杆避让口147b(图2)，顶杆140触发触头机构动作时，通过顶杆凹陷槽147带动辅助触头机构动作。
如图4示出摇臂110的一种实施方式，所述摇臂110包括与支架100枢转连接的枢转臂111，以及设置在枢转臂111上的动力臂112、驱动臂113、第一加强臂114和第二加强臂115，枢转臂111上设有摇臂弹簧，动力臂112与驱动机构连接，驱动臂113通过第三推动轴113b与所述的连杆120铰接，在支架100上设有与第三推动轴113b相配合的摇臂导向槽113c。
所述的推动件130设置在摇臂110的右侧，所述锁扣150设置在推动件130的右侧，所述解锁杠杆210设置在锁扣150的顶侧，连杆120连接在摇臂110与推动件130之间，顶杆140设置在推动件130的下方，复位弹簧160设置在顶杆140的左侧、摇臂110的下方。
如图1所示，还包括所述脱扣机构包括热脱扣模块320、磁脱扣模块330和差动机构340，热脱扣模块320包括主双金属片，主双金属片与差动机构340对应设置，差动机构与补偿机构连接；主双金属片受热弯曲到一定程度后推动差动机构340，差动机构340推动解锁杠杆210，解锁杠杆210推动锁扣150转动与推动件130脱扣，磁脱扣模块330的线圈根据通过的电流产生驱动动铁心动作的磁场力，当磁场力足以克服动铁心的阻力时会驱动动铁心动作并触发操作机构解锁，实现对电气电路的短路保护，脱扣机构可以只具有一种保护功能，也可以两者都具备。
结合图2所示，所述支架100与开关电器的壳体分体设置，其包括底板101和顶板，底板101和顶板间隔设置并通过固定轴连接，底板101和顶板在之间围成容纳摇臂110、连杆120、推动件130、顶杆140和锁扣150的空间，底板101和顶板与锁扣150的锁扣轴线150A垂直设置，底板101和顶板与解锁杠杆210的杠杆轴线210A平行设置，底板101和顶板均对应设有与锁扣150配合的锁扣限位槽1524b、与推动件130配合的导向槽135c，以及与摇臂110配合的摇臂导向槽113c。
如图1、12所示，所述解锁杠杆210也是可根据温度改变自身形变量的热双金属结构，解锁杠杆210可以根据工作环境的温度弯曲，消除环境温度对主双金属片带来的影响，所述支架100的顶板的侧边上设有支座220，支座220上设有枢转安装的支座板221，在支座板221上设有与解锁杠杆210配合的固定结构222，解锁杠杆210为U形，其包括与开关电器的脱扣机构配合的解锁动力臂211、与锁扣150配合的解锁驱动臂213，以及连接在解锁动力臂211与解锁驱动臂213之间的连接臂212，连接臂212与固定结构222配合。当然也可以不对工作环境进行补偿，解锁杠杆210可以是热脱扣模块320或磁脱扣模块330中用来直接触发锁扣150脱扣的机构。进一步的，所述支座220上还设有与解锁杠杆210配合的凸轮机构230，旋拧凸轮机构可以推动解锁杠杆210调整解锁杠杆210脱扣时的初始位置。
当上扣时，如图4所示，通过齿轮带动摇臂110旋转，摇臂110的驱动臂113沿着支架100上的摇臂导向槽113c往上走(向靠近锁扣150的方向移动)，驱动臂113推动连杆120往前走，连杆2带动推动件130推动顶杆140旋转，同时推动件130在支架100的导向槽130b的作用下旋转，使搭接板132向锁扣150靠近，推动件130上的第二推动轴136b通过推动顶杆140上的推动槽136c侧壁，带动顶杆140旋转使得触头机构闭合，在触头机构闭合后推动件130与锁扣150形成搭接锁定；
当延时过载脱扣时，如图1和图3所示，热脱扣模块320的主双金属片推动差动机构340，差动机构340推动解锁动力臂211，解锁动力臂211带动解锁驱动臂213推动锁扣150旋转，使锁扣150不与推动件130接触并解除搭接锁定，在复位弹簧160的作用下，顶杆140旋转并带动推动件130沿推动槽136c移动实现脱扣，然后摇臂110在自身摇臂弹簧的作用下沿支架100上的摇臂导向槽113c向下移动(向远离锁扣150的方向移动)，同时通过连杆120带动推动件130沿导向槽130b旋转实现复位。
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 (13)

1.一种开关电器的操作机构，其特征在于：包括支架(100)以及设置在支架(100)上的摇臂(110)、连杆(120)、顶杆(140)、锁扣(150)和复位弹簧(160),摇臂(110)、顶杆(140)和锁扣(150)分别枢转安装在支架(100)上，在摇臂(110)、顶杆(140)和锁扣(150)之间设有推动件(130)，推动件(130)的中部通过推动轴(135b)安装在支架(100)的导向槽(135c)上,与导向槽(135c)转动和滑动配合，推动轴(135b)通过连杆(120)与摇臂(110)连接，推动件(130)的一端与顶杆(140)滑动配合，另一端与锁扣(150)搭接配合，复位弹簧(160)与顶杆(140)连接；摇臂(110)转动会推动连杆(120)，连杆(120)推动推动件(130)沿导向槽(135c)滑动且转动，推动件(130)一端推动顶杆(140)带动动触头与静触头接触，同时推动件(130)另一端与锁扣(150)搭接形成锁定，脱扣机构通过解锁杠杆(210)推动锁扣(150)解除与推动件(130)的搭接锁定触发操作机构脱扣；所述锁扣(150)包括枢转部(152)以及设置在枢转部(152)上的接触部(154)和搭接部(153)，搭接部(153)与推动件(130)搭接配合，接触部(154)上设有与解锁杠杆(210)配合的接触凸台(155)，所述接触凸台(155)上设有在脱扣开始时与解锁杠杆(210)接触的接触面(150B),以及在脱扣过程中与解锁杠杆(210)配合的滑动面(150D)。
2.根据权利要求1所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述接触面(150B)为弧面形状，在脱扣开始时与解锁杠杆(210)线接触，所述滑动面(150D)设置在靠近枢转部(152)的一侧且与接触面(150B)连接,所述滑动面(150D)为球面，在脱扣过程中与解锁杠杆(210)点接触。
3.根据权利要求1所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述接触面(150B)为平面形状，在脱扣开始时与解锁杠杆(210)面接触，接触凸台(155)在靠近枢转部(152)的一侧设有平面形状的避让面(150C)，在接触面(150B)和避让面(150C)的连接处设有圆角面形状的滑动面(150D),滑动面(150D)在脱扣过程中与解锁杠杆(210)线接触。
4.根据权利要求3所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述接触面(150B)和锁扣(150)的锁扣轴线(150A)设置在同一平面内，且接触面(150B)位于脱扣的初始位置时与解锁杠杆(210)的杠杆轴线(210A)平行。
5.根据权利要求4所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述锁扣(150)的枢转部(152)上还设有锁扣限位部(1524)和锁扣弹簧部(1525)，锁扣弹簧部(1525)通过锁扣复位弹簧(156)与支架(100)连接，支架(100)上设有与锁扣限位部(1524)配合的锁扣限位槽(1524b)，锁扣限位部(1524)在锁扣复位弹簧(156)的带动下抵在锁扣限位槽(1524b)上，使接触面(150B)位于与杠杆轴线(210A)平行的位置。
6.根据权利要求3所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述避让面(150C)和枢转部(152)之间形成避让解锁杠杆(210)的避让槽(151),避让槽(151)的宽度大于解锁杠杆(210)的厚度。
7.根据权利要求1所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述枢转部(152)包括一体成型的第一枢转部(1521)、第二枢转部(1522)和第三枢转部(1523)，第一枢转部(1521)上设有锁扣复位弹簧(156)和接触部(154)，第二枢转部(1522)的一侧设有与推动件(130)配合的搭接部(153)，另一侧设有使推动件(130)能穿过锁扣(150)的脱扣槽(1526)，第三枢转部(1523)设有锁扣限位部(1524)和锁扣弹簧部(1525)，锁扣复位弹簧(156)为扭簧，锁扣复位弹簧(156)的中部套在第一枢转部(1521)上，一端与支架(100)连接，另一端与锁扣弹簧部(1525)连接，支架(100)上设有与锁扣限位部(1524)配合的锁扣限位槽(1524b)。
8.根据权利要求1-7任一所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述推动件(130)包括搭接板(132)以及设置在搭接板(132)一端的两个推板(131)，搭接板(132)的另一端设有与锁扣(150)搭接配合的搭接凸台(133)，两个推板(131)分别设置在搭接板(132)的两侧并围成与连杆(120)和顶杆(140)配合的推动空间(134)。
9.根据权利要求8所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述推动件(130)的推板(131)上设有与推动空间(134)相对应的第一轴孔(135a)和第二轴孔(136a)，所述连杆(120)伸入到推动空间(134)中通过推动轴(135b)与第一轴孔(135a)铰接，在支架(100)上设有与推动轴(135b)相配合的导向槽(135c)；第二轴孔(136a)中设有连接在两个推板(131)之间的第二推动轴(136b)，顶杆(140)伸入到推动空间(134)与第二推动轴(136b)配合，顶杆(140)上设有与第二推动轴(136b)滑动配合的推动槽(136c)。
10.根据权利要求1-7任一所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述顶杆(140)包括与支架(100)枢转连接的顶杆枢转部(142)，以及设置在顶杆枢转部(142)两侧的主触发部(143)和辅助触发部(144)，主触发部(143)与复位弹簧(160)的一端连接，复位弹簧(160)的另一端与支架(100)连接，在顶杆枢转部(142)的一侧设有向推动件(130)延伸的顶杆动力部(141)，顶杆动力部(141)上设有与推动件(130)上的第二推动轴(136b)配合的推动槽(136c)，推动槽(136c)为的长度方向的延长线不与顶杆枢转部(142)相交，顶杆动力部(141)伸入到推动件(130)的推动空间(134)中配合。
11.根据权利要求1-7任一所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述摇臂(110)包括与支架(100)枢转连接的枢转臂(111)，以及设置在枢转臂(111)上的动力臂(112)、驱动臂(113)、第一加强臂(114)和第二加强臂(115)，动力臂(112)与驱动机构连接，驱动臂(113)通过第三推动轴(113b)与所述的连杆(120)铰接，在支架(100)上设有与第三推动轴(113b)相配合的摇臂导向槽(113c)。
12.根据权利要求1-7任一所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述的推动件(130)设置在摇臂(110)的右侧，所述锁扣(150)设置在推动件(130)的右侧，所述解锁杠杆(210)设置在锁扣(150)的顶侧，连杆(120)连接在摇臂(110)与推动件(130)之间，顶杆(140)设置在推动件(130)的下方，复位弹簧(160)设置在顶杆(140)的左侧、摇臂(110)的下方。
13.根据权利要求1-7任一所述的开关电器的操作机构，其特征在于：所述开关电器为电动机起动器，开关电器包括热脱扣模块(320)、差动机构(340)、补偿机构和差动机构(340)，热脱扣模块(320)包括主双金属片，解锁杠杆(210)为可根据温度改变自身形变量的热双金属结构，主双金属片与差动机构(340)对应设置，差动机构(340)与补偿机构连接；所述补偿机构包括解锁杠杆(210)以及安装在支架(100)上的支座(220)，支座(220)上设有枢转安装的支座板(221)，在支座板(221)上设有与解锁杠杆(210)配合的固定结构(222)，解锁杠杆(210)为U形，其包括与开关电器的脱扣机构配合的解锁动力臂(211)、与锁扣(150)配合的解锁驱动臂(213)，以及连接在解锁动力臂(211)与解锁驱动臂(213)之间的连接臂(212)，连接臂(212)与固定结构(222)配合。
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