CN113972102A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器，涉及电气技术领域。包括壳体，以及设置在所述壳体内的操作组件，所述壳体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述操作组件与所述第一侧壁连接，所述操作组件与所述第二侧壁之间具有预设空间，所述预设空间内用于设置电路板、双金属片或者脱扣传动件的至少一种。能够优化断路器的布局结构，缩小断路器的体积，进而提升断路器的适用性。

Description

一种断路器

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体而言，涉及一种断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器能够对电源线路及负载等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，目前，已获得了广泛的应用。

断路器的通断一般通过操作机构控制动触头的运动以使动触头与静触头之间分离或抵持，从而实现断路器的分闸或合闸。现有断路器的操作机构零件多，并且零部件之间的连接结构较为复杂，操作机构依托壳体进行传动，当断路器内再增加灭弧组件、脱扣组件等必要器件时，造成断路器形体较大，而控电柜的内部空间有限，限制了断路器的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器，能够优化断路器的布局结构，缩小断路器的体积，进而提升断路器的适用性。

本发明的实施例是这样实现的：

一种断路器，包括壳体，以及设置在所述壳体内的操作组件，所述壳体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述操作组件与所述第一侧壁连接，所述操作组件与所述第二侧壁之间具有预设空间，所述预设空间内用于设置电路板、双金属片或者脱扣传动件的至少一种。

可选地，所述操作组件包括支撑架、扭转件、联动组件和动触头，所述扭转件的第一铰接部与所述支撑架铰接，且所述扭转件通过所述联动组件与所述动触头连接，以使所述动触头与静触头连通或断开。

可选地，所述联动组件包括第一连接件、摆动件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件的第一端与所述扭转件的第二铰接部铰接，所述第一连接件的第二端与所述第二连接件的第一端通过第一转轴转动连接，所述第二连接件的第二端与所述第三连接件的第一端转动连接，所述第三连接件与所述动触头均通过第二转轴与所述支撑架转动连接，且所述第三连接件转动时能够与所述动触头卡接，所述摆动件包括支撑本体，以及设置在所述支撑本体上的铰接孔和槽孔，所述摆动件通过所述铰接孔所述支撑架转动连接，所述第一转轴穿过所述槽孔，且与所述槽孔滑动连接。

可选地，所述动触头包括转动部以及与所述转动部连接的接触部，所述转动部包括与所述接触部连接的第一铰接壁，以及与所述第一铰接壁连接的支撑臂，所述第三连接件上对应设置有限位槽，以使所述支撑臂与所述限位槽内壁抵持。

可选地，所述转动部还包括第二铰接壁，所述第二铰接壁与所述第一铰接壁对应平行设置，且所述第一铰接壁与所述第二铰接壁通过所述支撑臂连接。

可选地，所述操作组件还包括弹性件，所述弹性件的一端通过与所述支撑架上的安装部连接，另一端与所述第三连接件的第二端连接，以使所述第三连接件的第二端具有朝向所述安装部转动的趋势。

可选地，所述操作组件还包括锁止件，所述锁止件包括旋转臂，所述旋转臂的一端通过第三转轴与所述支撑架转动连接，所述旋转臂上设置有锁扣，所述摆动件上对应设置有卡接部，所述第三转轴上设置有第一扭簧，所述第一扭簧的第一扭臂与所述支撑架抵持，所述第一扭簧的第二扭臂与所述旋转臂抵持，以使所述锁扣与所述卡接部锁定。

可选地，所述断路器还包括设置在所述壳体内的脱扣组件，所述脱扣组件包括电磁主体，以及与所述电磁主体配合的衔铁，所述旋转臂上对应设置解锁部，所述衔铁与所述电磁主体扣合时，能够带动设置在所述操作组件与所述第二侧壁之间的所述脱扣传动件碰撞所述解锁部，以使所述锁扣与所述卡接部解除锁定。

可选地，所述断路器还包括手柄，所述手柄通过连杆与所述扭转件连接，所述扭转件的第一铰接部通过第四转轴与所述支撑架铰接，所述第四转轴上设置有第二扭簧，所述第二扭簧的第一端部与所述支撑架抵持，所述第二扭簧的第二端部与所述扭转件抵持。

可选地，所述预设空间内设置有双金属片，所述双金属片的一端与所述断路器的信号端子连接、另一端通过固定触点与所述动触头连接。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的断路器，通过设置在壳体内的操作组件，该操作组件与壳体的第一侧壁连接，能够优化断路器的布局结构，无需再将操作组件的各个零部件依附与壳体进行装配。操作组件与第二侧壁之间具有预设空间，该预设空间内可设置电路板、双金属片或者脱扣传动件等断路器的其他部件。避免其他组件与操作组件并排设置，能够充分利用断路器的内部空间结构，缩小断路器的体积，进而提升断路器的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的断路器的结构示意图；

图2为本发明实施例操作组件与壳体之间位置关系示意图；

图3为本发明实施例提供的操作组件的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的操作组件的结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的操作组件的结构示意图之三；

图6为本发明实施例提供的扭转件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的摆动件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的动触头的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第三连接件的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的锁止件的结构示意图。

图标：100-断路器；105-静触头；110-壳体；112-第一侧壁；114-第二侧壁；116-预设空间；120-操作组件；121-支撑架；1212-安装部；123-扭转件；1232-第一铰接部；1234-第二铰接部；1236-第四转轴；125-联动组件；1252-第一连接件；1253-第一转轴；1254-摆动件；1254a-支撑本体；1254b-铰接孔；1254c-槽孔；1254d-卡接部；1256-第二连接件；1258-第三连接件；1258a-限位槽；1259-第二转轴；127-动触头；1272-转动部；1274-接触部；1276-第一铰接壁；1277-支撑臂；1278-第二铰接壁；128-弹性件；129-锁止件；1292-第三转轴；1294-旋转臂；1296-锁扣；1298-解锁部；130-第一扭簧；140-脱扣组件；142-电磁主体；144-衔铁；146-脱扣传动件；150-手柄；152-连杆；160-双金属片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例提供一种断路器100，包括壳体110，以及设置在壳体110内的操作组件120，壳体110包括相对设置的第一侧壁112和第二侧壁114，操作组件120与第一侧壁112连接，操作组件120与第二侧壁114之间具有预设空间116，预设空间116内用于设置电路板、双金属片160或者脱扣传动件146的至少一种。

具体的，操作组件120与壳体110之间可直接对位安装，操作组件120与壳体110之间没有需要直接的传动连接关系，采用这种形式，可以节省出来壳体110内部的横向空间，即操作组件120与第二侧壁114之间的预设空间116。断路器100内与操作组件120并排设置的其他组件可以设置在该预设空间116内，有利于减小断路器100的长度，使得断路器100整体小型化。

本发明实施例提供的断路器100，通过设置在壳体110内的操作组件120，该操作组件120与壳体110的第一侧壁112连接，能够优化断路器100的布局结构，无需再将操作组件120的各个零部件依附与壳体110进行装配。操作组件120与第二侧壁114之间具有预设空间116，该预设空间116内可设置电路板、双金属片160或者脱扣传动件146等断路器100的其他部件。避免其他组件与操作组件120并排设置，能够充分利用断路器100的内部空间结构，缩小断路器100的体积，进而提升断路器100的适用性。

如图3和图6所示，操作组件120包括支撑架121、扭转件123、联动组件125和动触头127，扭转件123的第一铰接部1232与支撑架121铰接，且扭转件123通过联动组件125与动触头127连接，以使动触头127与静触头105连通或断开。

具体的，操作组件120通过支撑架121与壳体110固定连接，操作组件120的扭转件123、联动组件125和动触头127均与支撑架121进行定位传动，以壳体110之间没有直接关系，不需要依靠壳体110就可以实现机构的完整功能。其中，静触头105为固定在壳体110内的导体，用于和断路器100的接线端子连接，不参与分闸或合闸的传动，可以不作为操作组件120内的零部件，只要操作组件120与壳体110之间对位安装后，能够与静触头105正常配合即可。扭转件123的第一铰接部1232与支撑架121铰接，通过扭转件123的正向或反向转动，带动动触头127动作，使动触头127实现所需的状态切换。

如图3、图4和图6所示，联动组件125包括第一连接件1252、摆动件1254、第二连接件1256和第三连接件1258，第一连接件1252的第一端与扭转件123的第二铰接部1234铰接，第一连接件1252的第二端与第二连接件1256的第一端通过第一转轴1253转动连接，第二连接件1256的第二端与第三连接件1258的第一端转动连接，第三连接件1258与动触头127均通过第二转轴1259与支撑架121转动连接，如图7所示，摆动件1254包括支撑本体1254a，以及设置在支撑本体1254a上的铰接孔1254b和槽孔1254c，摆动件1254通过铰接孔1254b支撑架121转动连接，第一转轴1253穿过槽孔1254c，且与槽孔1254c滑动连接。

具体的，如图4所示，当扭转件123逆时针转动时，扭转件123的第二铰接部1234具有向右运动的趋势，带动第一连接件1252的第一端向右运动，从而带动第一连接件1252的第二端向右运动，第一连接件1252的第二端与第二连接件1256的第一端通过第一转轴1253转动连接，在第一连接件1252的第二端向右运动时，带动第二连接件1256的第一端以及第一转轴1253同步向右侧运动。第二连接件1256的第二端与第三连接件1258的第一端转动连接，在第二连接件1256的第一端沿槽孔1254c运动时，第二连接件1256的第二端位置发生偏移，进而带动第三连接件1258沿第二转轴1259与支撑架121转动，在第三连接件1258转动时，与动触头127卡接，使动触头127与静触头105接触(如图5所示)。

如图8和图9所示，动触头127包括转动部1272以及与转动部1272连接的接触部1274，转动部1272包括与接触部1274连接的第一铰接壁1276，以及与第一铰接壁1276连接的支撑臂1277，第三连接件1258上对应设置有限位槽1258a，以使支撑臂1277与限位槽1258a内壁抵持。

具体的，第一铰接壁1276与第二转轴1259转动连接，支撑臂1277与第一铰接壁1276之间具有预设夹角，该预设夹角优选采用90°。接触部1274可设置在操作组件120与第二侧壁114之间的预设空间116所在区域，且支撑臂1277朝向操作组件120延伸，以使第三连接件1258的限位槽1258a与支撑臂1277抵持。另外，在第二转轴1259上还可以设置扭簧或者弹片等，使支撑臂1277与第三连接件1258之间稳定的抵持。这样一来，可实现动触头127的超程，使得动触头127与静触头105之间稳定抵持，以保证电连接的稳定性。

如图8所示，转动部1272还包括第二铰接壁1278，第二铰接壁1278与第一铰接壁1276对应平行设置，且第一铰接壁1276与第二铰接壁1278通过支撑臂1277连接。

具体的，第一铰接壁1276与第二铰接壁1278共同形成转动部1272，第一铰接壁1276与第二铰接壁1278之间通过支撑臂1277连接，使得第一铰接壁1276与第二铰接壁1278之间相位位置的稳定。同时，第一铰接壁1276与第二铰接均与第二转轴1259转动连接，可实现多支点支撑，有利于使动触头127的转动更加平稳可靠。

如图4和图9所示，操作组件120还包括弹性件128，弹性件128的一端通过与支撑架121上的安装部1212连接，另一端与第三连接件1258的第二端连接，以使第三连接件1258的第二端具有朝向安装部1212转动的趋势。

具体的，该弹性件128可采用弹性绳或者拉伸弹簧等，只要能够提供所需的弹性力，使得第三连接件1258的第二端具有朝向安装部1212转动的趋势即可。这样一来，可以在动触头127远离动触头127时具有一定的回复力，有利于保证动触头127与静触头105分离的可靠性。另外，本发明实施例对安装部1212的设置形式不作具体限制，只要能够与弹性件128的一端稳定连接即可。示例的，该安装部1212可设置为定位轴、定位凸台或卡扣等形式，以满足所需的连接需求。

如图5和图10所示，操作组件120还包括锁止件129，锁止件129包括旋转臂1294，旋转臂1294的一端通过第三转轴1292与支撑架121转动连接，旋转臂1294上设置有锁扣1296，摆动件1254上对应设置有卡接部1254d，第三转轴1292上设置有第一扭簧130，第一扭簧130的第一扭臂与支撑架121抵持，第一扭簧130的第二扭臂与旋转臂1294抵持，以使锁扣1296与卡接部1254d锁定。

具体的，在动触头127与静触头105分离状态下，锁止件129受第一扭簧130弹性力的作用，使得锁扣1296与卡接部1254d锁定，在扭转件123转动使动触头127与静触头105连通时，锁扣1296与卡接部1254d一直处于锁定状态(如图4和图5所示)。当锁扣1296与卡接部1254d解除锁定时，联动组件125与动触头127之间的稳定态被破坏，并在弹性件128的作用下，使动触头127与静触头105分离。

如图1、图5和图10所示，断路器100还包括设置在壳体110内的脱扣组件140，脱扣组件140包括电磁主体142，以及与电磁主体142配合的衔铁144，旋转臂1294上对应设置解锁部1298，衔铁144与电磁主体142扣合时，能够带动设置在操作组件120与第二侧壁114之间的脱扣传动件146碰撞解锁部1298，以使锁扣1296与卡接部1254d解除锁定。

具体的，电磁主体142与断路器100所在电路串联，当串联电路中的电路过大时，电磁主体142产生的磁性力大于衔铁144自身受到的阻力(如弹性力)，使得衔铁144向电磁主体142靠近。在靠近过程中，衔铁144带动脱扣转动件运动，以使脱扣传动件146碰撞解锁部1298，从而实现锁扣1296与卡接部1254d之间的解锁。在锁扣1296与卡接部1254d解除锁定后，动触头127与静触头105分离，操作组件120恢复至如图4所示的状态，此时，可通过扭转件123带动联动组件125运动，使动触头127与静触头105重新连通。

旋转臂1294上设置的解锁部1298可以是杆状或者条状的凸起，并且向预设空间116所在的方向延伸，当位于预设空内的脱扣转动件在衔铁144的带动下运动时，可以与脱扣传动件146配合，以实现锁扣1296与卡接部1254d解除锁定。

如图1和图4所示，断路器100还包括手柄150，手柄150通过连杆152与扭转件123连接，扭转件123的第一铰接部1232通过第四转轴1236与支撑架121铰接，第四转轴1236上设置有第二扭簧，第二扭簧的第一端部与支撑架121抵持，第二扭簧的第二端部与扭转件123抵持。

具体的，当采用手动操作使断路器100合闸时，可以推动手柄150，由于手柄150通过连杆152与扭转件123连接，在推动手柄150时，可以带动扭转件123绕第四转轴1236转动，在扭转件123转动时，带动联动组件125运动，以通过联动组件125进行合闸。当分闸时，可以采用抽拉手柄150的形式，也可以在触发脱扣组件140动作时，通过脱扣组件140实现分闸操作。在分闸过程中，弹性件128带动第三连接件1258动作，使动触头127与静触头105分离。在动触头127与静触头105分离的同时，由于第二扭簧的第一端部与支撑架121抵持，第二扭簧的第二端部与扭转件123抵持，使得扭转件123具有远离联动组件125运动的趋势，可以依靠第二扭簧的弹性力是手柄150复位至断路器100分闸时的状态。

如图1所示，预设空间116内设置有双金属片160，双金属片160的一端与断路器100的信号端子连接、另一端通过固定触点与动触头127连接。

具体的，双金属片160是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片160的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。通过将双金属片160的一端与断路器100的信号端子连接、另一端通过固定触点与动触头127连接，正常情况下，在断路器100合闸时，可以构成连接通路，在电路过载，或者断路器100的温度过高时，通过双金属片160的变形，使双金属片160与固定触点断开，从而对断路器100起到保护的作用。

在本实施例中，为了保证联动组件125传动使的稳定性，在支撑架121上还可以设置限位销或者限位凸起等限位部。示例的，可根据第一连接件1252或者摆动件1254的有效运动空间设置限位部的位置，在无法保证同时限位时，可以在第一连接件1252或者摆动件1254上的合适位置增加凸起或者设置缺口的形式，以实现所需的限位，在此不作具体限制。

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 (10)

1.一种断路器，其特征在于，包括壳体，以及设置在所述壳体内的操作组件，所述壳体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述操作组件与所述第一侧壁连接，所述操作组件与所述第二侧壁之间具有预设空间，所述预设空间内用于设置电路板、双金属片或者脱扣传动件的至少一种。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述操作组件包括支撑架、扭转件、联动组件和动触头，所述扭转件的第一铰接部与所述支撑架铰接，且所述扭转件通过所述联动组件与所述动触头连接，以使所述动触头与静触头连通或断开。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述联动组件包括第一连接件、摆动件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件的第一端与所述扭转件的第二铰接部铰接，所述第一连接件的第二端与所述第二连接件的第一端通过第一转轴转动连接，所述第二连接件的第二端与所述第三连接件的第一端转动连接，所述第三连接件与所述动触头均通过第二转轴与所述支撑架转动连接，且所述第三连接件转动时能够与所述动触头卡接，所述摆动件包括支撑本体，以及设置在所述支撑本体上的铰接孔和槽孔，所述摆动件通过所述铰接孔所述支撑架转动连接，所述第一转轴穿过所述槽孔，且与所述槽孔滑动连接。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述动触头包括转动部以及与所述转动部连接的接触部，所述转动部包括与所述接触部连接的第一铰接壁，以及与所述第一铰接壁连接的支撑臂，所述第三连接件上对应设置有限位槽，以使所述支撑臂与所述限位槽内壁抵持。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述转动部还包括第二铰接壁，所述第二铰接壁与所述第一铰接壁对应平行设置，且所述第一铰接壁与所述第二铰接壁通过所述支撑臂连接。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的断路器，其特征在于，所述操作组件还包括弹性件，所述弹性件的一端通过与所述支撑架上的安装部连接，另一端与所述第三连接件的第二端连接，以使所述第三连接件的第二端具有朝向所述安装部转动的趋势。

7.根据权利要求3-5任意一项所述的断路器，其特征在于，所述操作组件还包括锁止件，所述锁止件包括旋转臂，所述旋转臂的一端通过第三转轴与所述支撑架转动连接，所述旋转臂上设置有锁扣，所述摆动件上对应设置有卡接部，所述第三转轴上设置有第一扭簧，所述第一扭簧的第一扭臂与所述支撑架抵持，所述第一扭簧的第二扭臂与所述旋转臂抵持，以使所述锁扣与所述卡接部锁定。

8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括设置在所述壳体内的脱扣组件，所述脱扣组件包括电磁主体，以及与所述电磁主体配合的衔铁，所述旋转臂上对应设置解锁部，所述衔铁与所述电磁主体扣合时，能够带动设置在所述操作组件与所述第二侧壁之间的所述脱扣传动件碰撞所述解锁部，以使所述锁扣与所述卡接部解除锁定。

9.根据权利要求2-5任意一项所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括手柄，所述手柄通过连杆与所述扭转件连接，所述扭转件的第一铰接部通过第四转轴与所述支撑架铰接，所述第四转轴上设置有第二扭簧，所述第二扭簧的第一端部与所述支撑架抵持，所述第二扭簧的第二端部与所述扭转件抵持。

10.根据权利要求2-5任意一项所述的断路器，其特征在于，所述预设空间内设置有双金属片，所述双金属片的一端与所述断路器的信号端子连接、另一端通过固定触点与所述动触头连接。

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