CN114783837A - 微型断路器的操作系统和具有其的微型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微型断路器的操作系统和具有其的微型断路器。该操作系统安装至该微型断路器的断路器主体，操作系统包括：手柄，其经由手柄转轴可转动安装至断路器主体；触头部件，其经由支撑转轴可转动地安装至断路器主体并与断路器主体上的静触头保持接触；锁扣，其可转动地安装至触头部件；连杆，其两端分别可转动地连接至手柄和锁扣；脱扣杆，其套设至支撑转轴并且能够相对于触头部件转动；手柄扭簧，其套设至手柄转轴并且其两端分别连接至手柄和脱扣杆，手柄扭簧始终处于储能状态以将脱扣杆推向锁扣以保持与锁扣的扣合。

Description

微型断路器的操作系统和具有其的微型断路器

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及微型断路器的操作系统和具有其的微型断路器。

背景技术

微型断路器作为一种重要的电气保护设备而被广泛应用，其通常安装至终端配电线路，从而用于正常电路和异常电路情况下的电流接通、承载或分断。微型断路器通常可包括操作系统和脱扣系统等结构，以实现其在正常或异常电路下的合闸和分闸状态切换。

微型断路器的操作系统可包括可转动地安装至外壳的支撑转轴、可转动地套接至支撑转轴的触头部件以及经由再扣扭簧套接至支撑转轴的脱扣部件，从而在断路器进行分闸操作时，脱扣部件克服再扣扭簧的偏压力移动至解锁状态，触头部件随后移动至分闸位置，最后脱扣部件在再扣扭簧的恢复力下再次移动至锁定状态。然而，现有技术中的再扣扭簧的弹簧线径通常较小，因此这会增加微型断路器的操作系统的装配难度且难以进行自动化装配。

此外，现有的触头部件通常包括一端连接至脱扣部件且大致中部区域套接至支撑转轴的触头支架，触头支架的另一端经由触头铆钉连接至设有动触头的触头杆，从而使脱扣部件首先带动触头支架转动，触头支架再带动触头杆使其绕触头铆钉转动。显然，这会存在装配零件较多且装配相应地较为复杂的缺陷。

因此，在本领域内对于结构和装配较为简单的微型断路器存在需求。

发明内容

本发明旨在提供一种至少能够解决上述部分问题的微型断路器的操作系统。

本发明还旨在提供一种应用上述改进的操作系统的微型断路器。

根据本发明的一个方面，提供了一种微型断路器的操作系统，该操作系统安装至该微型断路器的断路器主体，所述操作系统包括：手柄，其经由手柄转轴可转动安装至所述断路器主体；触头部件，其经由支撑转轴可转动地安装至所述断路器主体并与所述断路器主体上的静触头保持接触；锁扣，其可转动地安装至所述触头部件；连杆，其两端分别可转动地连接至所述手柄和所述锁扣；脱扣杆，其套设至所述支撑转轴并且能够相对于所述触头部件转动；手柄扭簧，其套设至所述手柄转轴并且其两端分别连接至所述手柄和所述脱扣杆，所述手柄扭簧始终处于储能状态以将所述脱扣杆推向所述锁扣以保持与所述锁扣的扣合；其中，所述脱扣杆受外力作用而克服所述手柄扭簧的推力相对于所述触头部件远离所述锁扣转动时，所述脱扣杆与所述锁扣脱扣，以使所述手柄转动至分闸位置时能够经由所述连杆和所述锁扣带动所述触头部件移动至与所述静触头脱离接触，并带动所述锁扣相对于所述触头部件转动至再次与所述脱扣杆扣合。

与现有技术相比，本发明中的操作系统可用于安装至微型断路器的断路器主体，该操作系统通过手柄、锁扣、触头部件和脱扣杆的配合可实现使微型断路器移动至合闸状态、脱扣状态以及分闸状态。触头部件和脱扣杆均经由支撑转轴可转动地安装至断路器主体，并且始终处于储能状态的手柄扭簧可提供将脱扣杆推向锁扣的作用力，从而使脱扣杆和锁扣在扣合时保持扣合状态并在脱扣杆和锁扣脱离扣合时驱动二者返回扣合状态，这省略了通常安装至支撑转轴的再扣扭簧，极大地降低了操作系统的装配难度并且可用于自动化装配，从而极大地提高了本发明的操作系统的装配效率。

优选地，所述触头部件包括套设至所述支撑转轴的触头支架和自所述触头支架朝向所述静触头延伸且面向所述静触头的一侧设有动触头的触头杆，所述触头支架和所述触头杆一体制成。

优选地，所述操作系统还包括布置在所述触头支架和所述断路器主体之间且处于储能状态的触头压簧。

优选地，所述触头支架上设有用于容置所述触头压簧的端部的凹槽。

优选地，所述锁扣上设有用于连接连杆的第一连接孔和用于连接所述触头支架的第二连接孔。

优选地，所述锁扣面向所述脱扣杆的一侧设有第一搭扣件，所述脱扣杆面向所述锁扣的一侧设有与所述第一搭扣件相配合的第二搭扣件。

优选地，所述脱扣杆上面向所述触头支架的一侧形成有第一限位部，并且所述触头支架形成有与所述第一限位部相互配合的第二限位部。

优选地，所述脱扣杆上设有用于抵靠所述手柄扭簧的端部的连接件。

根据本发明的另一个方面，提供了一种微型断路器，所述微型断路器包括断路器主体和前述的操作系统。

本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的微型断路器处于合闸状态时的示意图；

图2是根据本发明的微型断路器的操作系统处于合闸状态时的主视图；

图3是根据本发明的微型断路器的操作系统处于合闸状态时的后视图；

图4是根据本发明的微型断路器处于脱扣状态时的示意图；

图5是根据本发明的微型断路器的操作系统处于脱扣状态的示意图；

图6是根据本发明的微型断路器处于分闸状态时的示意图；

图7是根据本发明的微型断路器的操作系统处于分闸状态时的示意图。

附图标记说明：

100-微型断路器；10-操作系统；11-手柄；12-触头部件；121-触头支架；122-触头杆；123-动触头；124-安装柱；13-锁扣；131-第一搭扣件；14-连杆；15-脱扣杆；151-第二搭扣件；153-连接件；16-手柄扭簧；161-手柄扭簧的第一端；162-手柄扭簧的第二端；17-支撑转轴；18-触头压簧；20-外壳；21-静触头；22-脱扣系统；23-推杆。

具体实施方式

现参考附图，详细说明本发明所公开的微型断路器及其操作系统的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本发明中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本发明中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

本发明中所使用的术语“接合”、“连接”及其类似术语，在本发明中既包括两个部件借助中间层(例如粘合剂、焊接剂等)或中间件(例如连接件、过渡件等)间接地连接在一起，也包括两个部件不借助任何中间层(例如粘合剂、焊接剂等)或中间件(例如连接件、过渡件等)直接地连接在一起。

图1至图7以举例的方式示出了根据本发明的微型断路器100，该微型断路器100与传统的微型断路器100相比所涉及的零件数量较少，并且可采用自动化装配，从而极大地提高了装配效率且降低制造成本。其中，图1至图3所示的微型断路器100处于合闸状态，图4至图5所示的微型断路器100处于脱扣状态，图6至图7所示的微型断路器100处于分闸状态。

如图1所示，微型断路器100可包括断路器主体和安装至断路器本体的操作系统10。断路器本体可包括本领域技术人员已知的外壳、静触头和脱扣系统等结构。可以理解的是，本实施例中微型断路器100所涉及的结构未提及的其它功能以及其它未提及的结构可为本领域技术人员所熟知的那些，因此在此不再赘述。其中，操作系统10和包括手柄、触头部件12、锁扣13、连杆14、脱扣杆15和手柄扭簧16。

具体地，手柄可经由手柄转轴可转动地安装至外壳，从而能够在外力作用下旋转至合闸位置和分闸位置。锁扣13可转动地连接至触头部件12，同时连杆14的两端分别可转动地连接至手柄和锁扣13，触头部件12经由支撑转轴17可转动地安装至外壳，以使手柄可经由连杆14带动锁扣13相对于触头部件12转动，进而经由连杆14和锁扣13带动触头123部件12相对于外壳转动。其中，手柄的转动中心至连杆14与手柄的连接点的连线、连杆14与手柄的连接点至连杆14与锁扣13的连接点的连线、连杆14与锁扣13的连接点至触头部件12的转动中心的连线、以及触头部件12的转动中心至手柄的转动中心的连线可被视为四连杆机构，以在手柄的控制下使触头部件12转动至与静触头接触的合闸位置或与静触头脱离接触的分闸位置，从而使微型断路器100合闸或分闸。

脱扣杆15可转动地套设至支撑转轴17并且可相对于触头部件12转动。如图1和2所示，脱扣杆15可被视为位于触头部件12的前方。其中，脱扣杆15在微型断路器100处于合闸状态或分闸状态时与锁扣13扣合，从而可限制锁扣13转动而使微型断路器100保持至相应的合闸状态或分闸状态。

手柄扭簧16可以以储能状态安装至手柄并且其两端分别连接至手柄和脱扣杆15，手柄扭簧16连接脱扣杆15的一端即手柄扭簧16的第二端162由此可将脱扣杆15推向锁扣13而使脱扣杆15和锁扣13保持扣合状态。如图2所示的微型断路器100处于合闸状态，手柄扭簧16处于第一储能状态而使手柄扭簧16的第一端161具有顺时针转动趋势，而第二端162具有逆时针转动趋势，因此手柄扭簧的第一端161会使手柄受到顺时针方向的推力，而手柄扭簧16的第二端162使脱扣杆15受到顺时针方向的推力，使得脱扣杆15被推向锁扣13。需要注意的是，此处手柄和脱扣杆15所受推力的方向分别以手柄转动中心和脱扣杆15转动中心进行限定。

当电路异常如短路或过载时，微型断路器100的脱扣系统如电磁脱扣系统的推杆会伸向脱扣杆15，并推动脱扣杆15克服手柄扭簧16施加的推力而逆时针转动，脱扣杆15随之与锁扣13脱扣，前述四连杆机构可在相应外力作用下移动。此时微型断路器100可被视为处于合闸脱扣状态。

然后，手柄可在脱扣杆15与锁扣13脱扣时执行分闸操作。示例性地，手柄可从图1和2所示的合闸位置顺时针转动一定角度至图4和图5中所示的位置，连杆14连接手柄的第一端沿手柄的周向顺时针移动，连杆14连接锁扣13的第二端162带动锁扣13顺时针转动，同时触头部件12经由锁扣13和连杆14被手柄带动至与静触头脱离接触的分闸位置，此时脱扣杆15与锁扣13保持脱扣状态。此时，微型断路器100可被视为处于分闸脱扣状态。

随后，手柄从图4和图5所示的位置继续顺时针转动至图6和图7所示的分闸位置，连杆14的第一端继续沿手柄的周向顺时针移动，连杆14的第二端拉动锁扣13逆时针转动至与脱扣杆15再次扣合，此时的微型断路器100可视为处于分闸状态。由此，手柄扭簧16在微型断路器100从合闸状态至合闸脱扣状态至分闸脱扣状态最后至分闸状态期间，从初始的第一储能状态移动至结束的第二储能状态，因此始终处于储能状态的手柄扭簧16连接脱扣杆15的第二端162可在合闸状态和分闸状态时始终将脱扣杆15推向锁扣13而保持二者的扣合状态，从而限制前述四连杆机构移动。

此外，本发明提供的操作系统10中的脱扣杆15和触头部件12均绕支撑转轴17转动，并且基于手柄扭簧16的布置可省略套设至支撑转轴17的传统再扣扭簧，这可将本发明中的微型断路器100的操作系统10使用自动化装配，从而极大地提高了装配效率。示例性地，可首先将触头部件12套设至支撑转轴17，再将脱扣杆15套设至支撑转轴17，随后将锁扣13安装至触头部件12，由此即可形成相应的操作机构部分。

可选地，触头部件12包括一体制成的触头支架121和动触杆。触头支架121可套设至支撑转轴17并且可绕支撑转轴17转动，动触杆从触头支架121朝向静触头延伸如大致向下延伸并且其面向静触头的一侧可设有动触头123，因此动触杆跟随触头支架121绕支撑转轴17的转动至合闸位置时动触头123与静触头接触，相应地至分闸位置时动触头123与静触头脱离接触。以此方式，相较于传统的触头支架121和经由触头铆钉安装至触头支架121的动触杆而言，本发明所提供的触头部件12所需的零件数量可减少并且相应地装配效率可得以提高。

可选地，操作系统10还可包括以储能状态被布置在触头支架121和外壳之间的触头压簧18。示例性地，微型断路器100处于分闸状态时，触头压簧18可处于自然状态，并在微型断路器100合闸时储能，从而在微型断路器100移动至合闸状态时提供动触杆上的动触头123与静触头之间的接触压力，使得微型断路器100的动触头123和静触头之间可靠接触。可选地，触头支架121可设有用于容置触头压簧18的一端的凹槽，制造简单并且相较于传统的拉簧安装过程如人工将拉簧的一端卡扣至触头支架121，装配过程也可得以简化。

可选地，触头支架121相对于动触杆的一侧如上侧可设有安装柱124，锁扣13上可设有分别连接至连杆14和安装柱124的第一连接孔和第二连接孔。以此方式，锁扣13制造简单并且易于装配。

可选地，锁扣13和脱扣杆15相对于彼此的一侧分别设有可相互配合的第一搭扣件131和第二搭扣件151，例如锁扣13上可设有朝向脱扣杆15突出的搭扣突起而脱扣杆15上可设有相应的搭扣凹部。显然，锁扣13和脱扣杆15上设置其它可相互配合的搭扣件也是可行的。

可选地，脱扣杆15面向触头支架121的一侧可形成第一限位部如限位槽，触头支架121面向脱扣杆15的一侧可形成与该限位槽的槽壁相互配合的第二限位部如限位突起，从而在脱扣杆15与锁扣13脱扣时限制脱扣杆15能够顺时针旋转的角度。当脱扣杆15处于脱扣状态时，脱扣杆15的逆时针转动角度由手柄扭簧16的第二端162约束。此外，当脱扣杆15与锁扣13扣合时，脱扣杆15的转动行程由手柄扭簧16的第二端和锁扣13约束。可以理解地，脱扣杆15和触头支架121上彼此相互配合实现限位作用的其它结构也是可行的。

可选地，脱扣杆15上还可设有用于抵靠手柄扭簧16的第二端162的连接件153，以接受来自处于储能状态的手柄扭簧16的第二端162对脱扣杆15的推力。在实际装配过程中，仅需将手柄扭簧16的第二端162放置于连接件153关于脱扣杆15的转动中心的逆时针方向侧，装配及其简单。

可选地，锁扣13和安装柱124之间可设有锁扣扭簧，以及触头支架121和支撑转轴17之间也可设有触头扭簧，这些弹性件的布置可在微型断路器100处于合闸状态时处于储能状态，从而在脱扣杆15和锁扣13之间脱扣后，提供触头支架121和锁扣13移动至分闸位置的弹力，进而使得微型断路器100的运行可靠。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种微型断路器(100)的操作系统(10)，该操作系统(10)安装至该微型断路器(100)的断路器主体，其特征在于，所述操作系统(10)包括：

手柄，其经由手柄转轴可转动安装至所述断路器主体；

触头部件(12)，其经由支撑转轴(17)可转动地安装至所述断路器主体并与所述断路器主体上的静触头保持接触；

锁扣(13)，其可转动地安装至所述触头部件(12)；

连杆(14)，其两端分别可转动地连接至所述手柄和所述锁扣(13)；

脱扣杆(15)，其套设至所述支撑转轴(17)并且能够相对于所述触头部件(12)转动；

手柄扭簧(16)，其套设至所述手柄转轴并且其两端分别连接至所述手柄和所述脱扣杆(15)，所述手柄扭簧(16)始终处于储能状态以将所述脱扣杆(15)推向所述锁扣(13)以保持与所述锁扣(13)的扣合；

其中，所述脱扣杆(15)受外力作用而克服所述手柄扭簧(16)的推力相对于所述触头部件(12)远离所述锁扣(13)转动时，所述脱扣杆(15)与所述锁扣(13)脱扣，以使所述手柄转动至分闸位置时能够经由所述连杆(14)和所述锁扣(13)带动所述触头部件(12)移动至与所述静触头脱离接触，并带动所述锁扣(13)相对于所述触头部件(12)转动至再次与所述脱扣杆(15)扣合。

2.根据权利要求1所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述触头部件(12)包括套设至所述支撑转轴(17)的触头支架(121)和自所述触头支架(121)朝向所述静触头延伸且面向所述静触头的一侧设有动触头(123)的触头杆(122)，所述触头支架(121)和所述触头杆(122)一体制成。

3.根据权利要求2所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述操作系统(10)还包括布置在所述触头支架(121)和所述断路器主体之间且处于储能状态的触头压簧(18)。

4.根据权利要求3所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述触头支架(121)设有用于容置所述触头压簧(18)的端部的凹槽。

5.根据权利要求1所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述锁扣(13)上设有用于连接连杆(14)的第一连接孔和用于连接所述触头支架(121)的第二连接孔。

6.根据权利要求1所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述锁扣(13)面向所述脱扣杆(15)的一侧设有第一搭扣件(131)，所述脱扣杆(15)面向所述锁扣(13)的一侧设有与所述第一搭扣件(131)相配合的第二搭扣件(151)。

7.根据权利要求2所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述脱扣杆(15)面向所述触头支架(121)的一侧形成有第一限位部，并且所述触头支架(121)形成有与所述第一限位部相互配合的第二限位部。

8.根据权利要求1所述的微型断路器(100)的操作系统(10)，其特征在于，所述脱扣杆(15)设有用于抵靠所述手柄扭簧(16)的端部的连接件(153)。

9.一种微型断路器(100)，其特征在于，所述微型断路器(100)包括断路器主体和根据权利要求1至8中任一项所述的操作系统(10)。

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