CN115188635A - 一种操作机构和小型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种操作机构和小型断路器，涉及低压电器技术领域，操作机构包括主动件、动作件、第一弹性件和动触头，其中，将主动件与动作件驱动连接，动作件与动触头转动连接，第一弹性件则与动触头连接，与动触头连接后的第一弹性件可以向动触头提供作用力，该作用力能够使得动触头具有与动作件抵接的趋势，且主动件和动作件同向转动，如此，通过操作机构中的主动件和动作件同向转动、动触头设置于动作件上以及通过第一弹性件实现不同状态的作用目的，从而有效的减少操作机构实现分合闸时所需要的零部件，不仅有利于提高操作机构的稳定性，降低故障率，还可以减少操作机构在断路器壳体内部的占用空间，进而便于实现断路器的小型化。

Description

一种操作机构和小型断路器

技术领域

本发明涉及低压电器开关技术领域，具体而言，涉及一种操作机构和小型断路器。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平的快速提高，对于家庭用电安全有了更高的需求。断路器可以安装于终端配电线路。同时其也能够接通、承载以及分断正常或非正常电路条件下的电流，对线路及电器设备形成有效的保护。

现有断路器通常在壳体内设置有操作机构，为实现分合闸操作，操作机构需要包含较多的传动零部件，但在实际使用中，较多的传动零部件不仅难以进行较好的配合，容易发生卡死现象，而且其占据空间较大，不利于断路器的小型化。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种，以解决的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例的一方面，提供一种操作机构，应用于断路器壳体，包括：主动件、动作件、第一弹性件和动触头；主动件与动作件驱动连接，动作件与动触头转动连接，第一弹性件与动触头连接，用于向动触头提供作用力以使动触头具有与动作件抵接的趋势；主动件受外力驱动动作件同向运动以带动动触头分闸或合闸。

可选的，动作件上的第一位置与断路器壳体转动连接，动作件上的第二位置与动触头转动连接，第一弹性件与动触头的连接位置位于第一位置和第二位置之间以使动触头靠近第一位置的一端具有与动作件抵接的趋势。

可选的，操作机构还包括连杆，主动件转动设置于断路器壳体，主动件经连杆驱动动作件且主动件与动作件同向转动。

可选的，操作机构还包括卡接件和脱扣件；卡接件的相对两端分别转动连接于动作件和连杆，脱扣件转动设置于断路器壳体，卡接件与脱扣件卡接以在主动件驱动连杆时，带动卡接件分别驱动动作件和脱扣件转动使动触头朝向合闸方向运动。

可选的，操作机构还包括第二弹性件，第二弹性件与脱扣件连接，用于在脱扣件与卡接件解除卡接状态时对脱扣件提供复位力。

可选的，在动作件上还设置有限位凸台，限位凸台用于在动触头朝向分闸方向运动时，与卡接件抵接限位。

可选的，第二弹性件为板簧、扭簧和拉簧中的一种；第二弹性件与脱扣件同轴设置，或，第二弹性件设置于断路器壳体。

可选的，操作机构还包括牵引杆，牵引杆的一端与脱扣件转动连接，牵引杆的另一端用于与热脱扣件对应设置。

可选的，在动作件上设置有通槽，动触头部分位于通槽且分别与通槽相对的两槽壁转动连接，第一弹性件与位于通槽内的动触头连接。

本发明实施例的一方面，提供一种小型断路器，包括断路器壳体、静触头以及上述任一种的操作机构；操作机构和静触头位于断路器壳体内，静触头与操作机构的动触头对应设置。

本发明的有益效果包括：

本发明提供了一种操作机构和小型断路器，操作机构包括主动件、动作件、第一弹性件和动触头，其中，将主动件与动作件驱动连接，动作件与动触头转动连接，第一弹性件则与动触头连接，与动触头连接后的第一弹性件可以向动触头提供作用力，该作用力能够使得动触头具有与动作件抵接的趋势，且主动件和动作件同向转动，如此，通过操作机构中的主动件和动作件同向转动、动触头设置于动作件上以及通过第一弹性件实现不同状态的作用目的，从而有效的减少操作机构实现分合闸时所需要的零部件，不仅有利于提高操作机构的稳定性，降低故障率，还可以减少操作机构在断路器壳体内部的占用空间，进而便于实现断路器的小型化。

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一种操作机构的分闸状态示意图；

图2为本发明实施例提供的一种操作机构的合闸状态示意图；

图3为本发明实施例提供的一种操作机构的爆炸图；

图4为本发明实施例提供的一种操作机构的结构示意图之一；

图5为本发明实施例提供的一种操作机构的结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的一种小型断路器的结构示意图。

图标：110-主动件；120-连杆；130-卡接件；140-动作件；141-第一位置；142-第二位置；143-限位凸台；144-通槽；150-第一弹性件；160-动触头；170-脱扣件；171-卡接位置；172-脱扣端；180-第二弹性件；190-牵引杆；200-静触头；300-断路器壳体；310-热脱扣件；320-电磁脱扣器；330-手柄。

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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本发明的保护范围内。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，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。

本发明实施例的一方面，如图1所示，提供一种操作机构，应用于断路器壳体300，在将其安装于断路器壳体300内部后，通过手柄330、电机等部件作为外力源驱动操作机构按照连接关系动作，进而使得操作机构末端的动触头160运动。当动触头160运动到分闸或合闸位置时，对应断路器处于断开或导通状态，如此，便可以实现对断路器所在导电回路进行通断电的控制。

如图1所示，操作机构包括主动件110、动作件140、第一弹性件150和动触头160，其中，将主动件110与动作件140驱动连接，动作件140与动触头160转动连接，第一弹性件150则与动触头160连接，与动触头160连接后的第一弹性件150可以向动触头160提供作用力，该作用力能够使得动触头160具有与动作件140抵接的趋势，如此，能够在动触头160朝向合闸方向运动的过程中使得动触头160与动作件140有两个接触位置，其中一个为动触头160与动作件140的转动连接位置，另一个则是在第一弹性件150的作用下动触头160与动作件140具有抵接位置，进而在合闸过程中动触头160能够和动作件140作为一个整体在主动件110的驱动下运动，可以提高动触头160的稳定性。同时，在主动件110受外力时，主动件110可以驱动动作件140与主动件110一起沿相同方向运动，例如顺时针转动或逆时针转动等，如此，可以有效简化驱动时所需要的零部件，提高驱动的效率和稳定性。

此外，如图1所示，由于动触头160设置于动作件140上，当动作件140被主动件110驱动时，动触头160跟随动作件140一起运动，如此，还可以避免设置额外的传动部件用来让动作件140驱动动触头160，从而进一步的减少操作机构的零部件。

如图1所示，第一弹性件150的设置可以在动触头160转动设置于动作件140的基础上，使得动触头160和动作件140之间还具有抵接位置，如此，鉴于第一弹性件150对动触头160提供的作用力的目的，在分闸位置以及合闸过程中，第一弹性件150对动触头160的作用力对应于操作机构来讲为合闸时的阻力，如此，能够通过第一弹性件150的作用力避免操作机构误合闸，进而提高断路器的安全性；如图2所示，在动触头160运动至静触头200位置且动触头160与静触头200接触时，还可以适应性的使得动触头160上用于与静触头200接触的接触位置、第一弹性件150与动触头160的连接位置分别位于动触头160与动作件140转动连接的位置的相对两侧，例如动触头160上用于与静触头200接触的接触位置位于图2中第二位置142的右侧，第一弹性件150与动触头160的连接位置位于图2中第二位置142的左侧，动触头160与动作件140的抵接位置和第一弹性件150与动触头160的连接位置位于第二位置142的同侧，此时，动触头160的右侧与静触头200抵接，随着主动件110的持续运动，动触头160将以其与动作件140的转动连接位置为中心相对动作件140反向转动，此时，动触头160和动作件140的抵接关系解除，第一弹性件150此时对动触头160的作用力的目的为提高动触头160和静触头200的接触压力，使得两者能够保持可靠的接触，如此，便可实现合闸时断路器的超程。由此，便可以通过第一弹性件150分别在断路器处于不同状态下对应提供不同的作用目的，避免现有设置多个弹性件实现上述功能，故可以进一步的减少操作机构的零部件。

综上，通过主动件110和动作件140同向转动、动触头160设置于动作件140上以及通过第一弹性件150实现不同状态的作用目的，从而有效的减少操作机构实现分合闸时所需要的零部件，不仅有利于提高操作机构的稳定性，降低故障率，还可以减少操作机构在断路器壳体300内部的占用空间，进而便于实现断路器的小型化。

可选的，如图1和图2所示，动作件140上的第一位置141与断路器壳体300转动连接，动作件140上的第二位置142与动触头160转动连接，第一弹性件150与动触头160的连接位置位于第一位置141和第二位置142之间，如此，能够在分闸状态或合闸过程中使得动触头160在靠近第一位置141的一端与动作件140抵接(图中被遮挡未示出)，在合闸到位即经历超程后，虽然动触头160在靠近第一位置141的一端与动作件140分离，但是其依然具有保持抵接的趋势，即使得动触头160在靠近第一位置141的一端始终具有与动作件140抵接的趋势。通过将第一弹性件150的位置设置于第一位置141和第二位置142之间、动触头160在靠近第一位置141的一端与动作件140能够抵接，从而实现仅通过第一弹性件150在断路器处于不同状态时，提供不同目的的作用力，进而使得断路器在分闸时具有较好的防误操作性以及在合闸到位时具有较好的接触导通性能。

可选的，如图1和图2所示，为使得主动件110驱动动作件140同向转动，操作机构还可以包括连杆120，在包含连杆120时，主动件110转动设置于断路器壳体300，动作件140转动设置于断路器壳体300，连杆120的一端转动连接于主动件110，连杆120的另一端则转动连接于动作件140，如此，主动件110经连杆120便可以驱动动作件140与主动件110一起同向转动，结合图1和图2所示，在合闸时，主动件110受外力驱动顺时针转动，通过连杆120带动动作件140顺时针转动；在分闸时，动触头160在第一弹性件150的作用力下带动动作件140逆时针转动，通过连杆120同步带动主动件110也逆时针转动，直至恢复至初始状态。

可选的，结合图1至图3所示，操作机构还包括卡接件130和脱扣件170，通过卡接件130和脱扣件170能够使得操作机构在需要时，通过外部的电磁脱扣器320解除脱扣件170和卡接件130的抵接关系使得操作机构的自由度增加，进而破坏其保持合闸位置的稳定状态，从而在第一弹性件150的带动下完成分闸，实现方式如下：

结合前述主动件110、动作件140与断路器壳体300的转动设置位置，在此基础上，主动件110转动连接连杆120的一端，连杆120的另一端转动连接卡接件130的一端，卡接件130的另一端转动连接动作件140，脱扣件170转动设置于断路器壳体300，脱扣件170可以与动作件140同轴设置，也可以非同轴设置，卡接件130与连杆120转动连接的一端与脱扣件170卡接，卡接方式可以是示例的如图1至3所示，在卡接件130与连杆120转动连接的一端设置有凸台，在脱扣件170上设置有另一凸台，两者相互卡接形成图1至5中的卡接位置171。

如图1至图2所示，在分闸位置或合闸过程中，卡接件130与连杆120转动连接的一端与脱扣件170卡接，卡接件130的另一端与动作件140转动连接，此时，主动件110被外力驱动进行顺时针转动，通过连杆120推动卡接件130，使得卡接件130的相对两端作用于动作件140和脱扣件170，并在主动件110的持续顺时针转动下，推动动作件140和脱扣件170均以顺时针方向转动，基于第一弹性件150的作用，此时，动触头160和动作件140抵接形成整体随动作件140朝向合闸方向运动，即靠近静触头200的方向运动。当动触头160和静触头200接触时，主动件110继续顺时针转动，此时，整个操作机构实现超程，当超程位置结束后，整个操作机构保持稳定状态，即断路器处于合闸位置。如图6所示，脱扣件170在动触头160朝向静触头200方向运动以及实现超程的过程中，均以顺时针方向转动，当操作机构合闸到位后，此时脱扣件170的脱扣端172位于断路器壳体300内的电磁脱扣器320的作用端。

如图6所示，在需要分闸时，电磁脱扣器320的作用端击打脱扣件170的脱扣端172，带动脱扣件170沿逆时针方向转动，此时，由于操作机构中的其它零部件均属于稳定状态，脱扣件170会在与卡接件130的卡接位置171发生相对滑动，直至两者解除卡接状态，此时，整个操作机构的自由度增加，保持合闸位置的稳定状态被破坏，在第一弹性件150的作用下，通过动触头160带动动作件140、主动件110等操作机构的零部件朝向分闸方向运动，在分闸过程中，主动件110、动作件140和脱扣件170均进行逆时针方向转动，从而恢复至初始的分闸位置。

此外，操作机构还可以包括有第三弹性件，第三弹性件可以作用于主动件110，其可以为主动件110提供朝向分闸方向运动的作用力，如此，既能够进一步降低操作机构被误操作的可能性，同时，在需要分闸时，还可以与第一弹性件150一起对整个操作机构提供更强的复位力，从而提高整个操作机构分闸的速度。

可选的，如图3、图4至图5所示，操作机构还可以包括第二弹性件180，第二弹性件180与脱扣件170连接，通过第二弹性件180能够对脱扣件170提供复位力，从而在脱扣件170与卡接件130解除卡接状态后，对脱扣件170提供恢复至初始位置时的复位力，如此，能够在操作机构恢复至初始位置后，卡接件130与脱扣件170继续恢复卡接状态，便于减少操作机构的自由度，重新建立操作机构的稳定传动状态，为下一次合闸做好准备。

可选的，如图4所示，还可以在动作件140上还设置有限位凸台143，限位凸台143位于卡接件130靠近主动件110的一侧，如此，便可以在脱扣件170与卡接件130解除卡接状态后，在整个操作机构复位过程中对卡接件130的初始位置状态进行定位，避免其过度运动，便于脱扣件170在第二弹性件180的作用下与卡接件130重新建立卡接关系。

可选的，如图3和图4所示，第二弹性件180可以为板簧、扭簧和拉簧中的一种，应当需要注意的是，无论第二弹性件180为哪种形式，其提供的作用力应当保持一致。第二弹性件180在设置时，其可以如图4所示，设置于断路器壳体300，即将第二弹性件180和脱扣件170非同轴设置，如此，可以避免操作机构在断路器厚度方向的厚度增加，便于实现轻薄化的断路器。如图5所示，第二弹性件180的设置位置还可以是和脱扣件170同轴设置，如此，能够提高脱扣件170的整体性。在设置时，第二弹性件180的一端与脱扣件170抵持，另一端与断路器壳体300上的凸台抵持，以便于使得脱扣件170能够在分闸过程中较为准确的复位，从而与卡接件130重新建立卡接关系。同理，第一弹性件150、第三弹性件均可以参照第二弹性件180的设置位置、设置形式进行合理设置，此处不再赘述。

可选的，如图6所示，操作机构还可以包括牵引杆190，将牵引杆190的一端与脱扣件170转动连接，牵引杆190的另一端则滑动设置于断路器壳体300上的滑槽内，同时，牵引杆190的另一端还应当与热脱扣件310对应设置或位置对应，如图6所示，热脱扣件310与牵引杆190的另一端抵接，如此，在断路器所接回路出现负载异常导致热脱扣件310受热膨胀变形后拉动牵引杆190运动进而带动脱扣件170逆时针转动，解除与卡接件130的卡接状态，从而完成分闸操作，进一步的提高断路器的安全性能。

可选的，如图3所示，还可以在动作件140上设置有通槽144，将动触头160的部分设置于通槽144内，且使得动触头160分别与通槽144相对的两个槽壁转动连接，通槽144的设置，还可以为第一弹性件150与通槽144内的动触头160连接让位，如此，能够进一步的提高动触头160与动作件140的连接以及相互动作时的稳定性。

本发明实施例的一方面，如图6所示，提供一种小型断路器，包括断路器壳体300、静触头200以及上述任一种的操作机构；操作机构和静触头200位于断路器壳体300内，静触头200与操作机构的动触头160对应设置，如此，通过操作机构中的主动件110和动作件140同向转动、动触头160设置于动作件140上以及通过第一弹性件150实现不同状态的作用目的，从而有效的减少操作机构实现分合闸时所需要的零部件，不仅有利于提高操作机构的稳定性，降低故障率，还可以减少操作机构在断路器壳体300内部的占用空间，进而便于实现断路器的小型化。

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)

1.一种操作机构，应用于断路器壳体，其特征在于，包括：主动件、动作件、第一弹性件和动触头；所述主动件与所述动作件驱动连接，所述动作件与所述动触头转动连接，所述第一弹性件与所述动触头连接，用于向所述动触头提供作用力以使所述动触头具有与所述动作件抵接的趋势；所述主动件受外力驱动所述动作件同向运动以带动所述动触头分闸或合闸。

2.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，所述动作件上的第一位置与所述断路器壳体转动连接，所述动作件上的第二位置与所述动触头转动连接，所述第一弹性件与所述动触头的连接位置位于所述第一位置和所述第二位置之间以使所述动触头靠近所述第一位置的一端具有与所述动作件抵接的趋势。

3.如权利要求1或2所述的操作机构，其特征在于，还包括连杆，所述主动件转动设置于所述断路器壳体，所述主动件经连杆驱动所述动作件且所述主动件与所述动作件同向转动。

4.如权利要求3所述的操作机构，其特征在于，还包括卡接件和脱扣件；所述卡接件的相对两端分别转动连接于所述动作件和所述连杆，所述脱扣件转动设置于所述断路器壳体，所述卡接件与所述脱扣件卡接以在所述主动件驱动所述连杆时，带动所述卡接件分别驱动所述动作件和所述脱扣件转动使所述动触头朝向合闸方向运动。

5.如权利要求4所述的操作机构，其特征在于，还包括第二弹性件，所述第二弹性件与所述脱扣件连接，用于在所述脱扣件与所述卡接件解除卡接状态时对所述脱扣件提供复位力。

6.如权利要求4所述的操作机构，其特征在于，在所述动作件上还设置有限位凸台，所述限位凸台用于在所述动触头朝向分闸方向运动时，与所述卡接件抵接限位。

7.如权利要求5所述的操作机构，其特征在于，所述第二弹性件为板簧、扭簧和拉簧中的一种；所述第二弹性件与所述脱扣件同轴设置，或，所述第二弹性件设置于所述断路器壳体。

8.如权利要求5所述的操作机构，其特征在于，还包括牵引杆，所述牵引杆的一端与所述脱扣件转动连接，所述牵引杆的另一端用于与热脱扣件对应设置。

9.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，在所述动作件上设置有通槽，所述动触头部分位于所述通槽且分别与所述通槽相对的两槽壁转动连接，所述第一弹性件与位于所述通槽内的所述动触头连接。

10.一种小型断路器，其特征在于，包括断路器壳体、静触头以及如权利要求1至9任一项所述的操作机构；所述操作机构和所述静触头位于所述断路器壳体内，所述静触头与所述操作机构的动触头对应设置。

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