CN1190813C - 开关装置的触压机构 - Google Patents

Abstract

一种开关装置的触压机构，是在连接杆的下部杆的下端部与摆动杆平行地钉设连接销。在与摆动杆的端部连接的连接托架上形成长孔，使连接销贯穿该长孔而把连接杆与连接托架连接。在支承于连接托架上部的弹簧板与设于连接杆中途部的绝缘板之间装入触压弹簧，使断路动作时伴随触压弹簧释放压力而产生的碰撞发生在连接销与长孔的上边缘之间。本发明可减小断路动作时在连接可动接点与摆动杆的连接杆上发生的弯矩，并通过缩小连接杆的尺寸而实现机构整体的小型化。

Description

开关装置的触压机构

技术领域

本发明涉及在断路器、开关等电力开关装置上为了在主接点接通时保持与固定接点之间的接触压力而对可动接点施加压力的触压机构。

背景技术

在断路器、开关等开关装置上，在通过使可动接点与固定接点接触而使主接点接通时，要把可动接点向固定接点推压，并使两者之间保持一定的接触压力，譬如日本发明专利公告1988-55737号公报所示的触压机构，是在作接通动作时将夹装在可动接点的动作机构中的触压弹簧蓄压，通过该蓄压力推压可动接点，以得到对于固定接点的接触压力。

图5和图6所示为结构与前述1988-55737号公报类似的传统断路器的侧剖视图，图5表示接通状态，图6表示断路状态。

该断路器系在真空开关管1的内部具有固定接点10及可动接点11的真空断路器。在真空开关管1的上部伸出的固定接点10的端部与绝缘支承于绝缘框2上部的主电路导体20连接，而向真空开关管1下部伸出的可动接点11的伸出部则经过可挠性连接导体22而与绝缘支承在绝缘框2中间部的主电路导体21连接。

在支承绝缘框2的下部的支架3的内部，设有中部受大致水平的支轴40支承的摆动杆4。该摆动杆4的端部经过连杆50而与和绝缘框2并排支承在支架3上的驱动装置5的内部连接，摆动杆4根据驱动装置5的动作而受前述连杆50推拉，并围绕支轴40摆动。

另一方面，到达绝缘框2下部的摆动杆4的另一端部经过触压机构而与前述可动接点11的下端部连接。图7是触压机构的放大剖视图，如该图所示，触压机构具有与可动接点11的下端部连接的连接杆70、与摆动杆4的另一端部连接的连接托架71、夹装在它们之间的触压弹簧7。

连接杆70经过绝缘材料制的连接板74而把上部杆72与下部杆73同轴地连接，并将上部杆72的端部与可动接点11的下端螺合固定。连接托架71是弯曲成L字形的板材，其一边经过连接销75而与摆动杆4的端部连接，前述下部杆73的下部穿过连接托架71另一边上的贯通孔，并通过用螺栓76固定在其端部的挡板77防止其脱出。

触压弹簧7是套在下部杆73外侧的螺旋弹簧，其下端与连接托架71的另一边弹性接触，而其上端与在下部杆73的中途部向外伸出的推压板78弹性接触，通过其弹力对二者向相反方向加力。

在具有上述结构的传统断路器上，当处于图5所示的接通状态时，下部杆73的下部向被摆动杆4推向上方的托架71的下方充分伸出，触压弹簧7在相互接近的连接托架71和推压板78之间被压缩，处于蓄压状态，在真空开关管1的内部与固定接点10接触的可动接点11上，触压弹簧7向上施加给对推压板78的弹力经过连接杆70而起作用，用足够的接触压力推压固定接点10，实现可靠的接通状态。

在这样的接通状态下，一旦前述驱动装置5作断路动作，摆动杆4便因前述连杆50的连接部上拉而向图中的顺时针方向摆动，由于这一摆动，连接托架71被向下拉，与下部杆73下端的挡板77抵接，而摆动杆4的进一步摆动便将连接杆70向下拉，与该连接杆70的上端连接的可动接点11便从固定接点10拉开，形成图6所示的断路状态。

而在这样的断路状态下，一旦前述驱动装置5进行接通动作，摆动杆4便因前述连杆50的连接部下压而向图中的逆时针方向摆动，由于这一摆动，连接托架71被向上推，触压弹簧7在连接托架71和设在下部杆73上的推压板之间压缩，结果，由于该压缩反作用力和摆动杆4的摆动，连接杆70被向上推，与该连接杆70的上端连接的可动接点11便与固定接点10接触。在产生该接触之后，连接杆70的移动即停止，而连接托架71的上推仍在继续，接近前述推压板78，结果，触压弹簧7在二者间被强力压缩而蓄压，由于该触压弹簧7的弹力，如前所述，在可动接点11与固定接点10之间可得到充分的接触压力。

另外，上述的断路器作为三相交流用，可以经过同样的触压机构把针对三相而分别设置的主接点的可动接点11、11…与沿前述支轴40的轴长方向而并排设置的各自的摆动杆4、4…连接。

然而，在具有上述触压机构的断路器上，如前所述，在从接通状态变为断路状态之际，由于随着摆动杆4的摆动而将连接托架71向下拉，使在接通状态下处于蓄压状态的前述触压弹簧7的弹力得到释放，结果前述连接托架71会以高速碰撞下部杆73下端的前述挡板77。

图7表示该碰撞时刻的状态，这时，因触压弹簧7的弹力F的作用而导致的连接托架71和挡板77之间的碰撞除了连接托架71所连接的摆动杆4的方向与前述弹力F的方向精确正交的场合以外，一般如图中A点所示，是在挡板77的圆周方向的一处发生，在发生这类碰撞的场合，在与下部杆73的轴心相距L的碰撞点A上集中施加的前述弹力F的作用会使包括下部杆73在内的连接杆70整体都发生弯矩，因此必须在构成该连接杆70的各构件上都确保耐受前述弯矩的强度，这样就会导致触压机构整体的大型化，同时由于可动构件的重量增加，使接通/断路用的的驱动装置5的操作能量增大。

另外，在三相交流用断路器上，还必须进行调节作业，即，针对三相各自的触压机构而增减接通时的触压弹簧7的压缩尺寸，使各相的接通及断路定时一致。在图7所示的传统蓄压机构上，该调节作业如下进行：松开设在下部杆73中途的调节用螺帽79，调节在形成推压板78的下半部上的螺入长度，并再度旋紧调节用螺帽79，由此而增减下部杆73的长度，且如图5和图6所示，在前述绝缘框2背面的对应位置开设有调节用的窗孔23，经过该窗孔23而操作前述调节用螺帽79。

然而，由于开设了前述窗孔23，为了弥补由于这一开设而造成的强度降低，必须增加绝缘框2的厚度，结果导致装置重量增大，而且前述窗孔23的位置接近绝缘框2内部的连接导体22及其固定用螺栓等充电部的设置位置，必须确保它们与设在断路器背面的接地金属等导体零件的空气绝缘距离，这样就使断路器纵深尺寸的缩短受到限制，成为阻碍断路器小型化的一个因素。

发明内容

鉴于上述实情，本发明的目的在于提供触压机构，这种触压机构可减小伴随断路动作而在连接杆上发生的弯矩，通过连接杆的小尺寸化而实现整个结构小型化，同时可在远离绝缘框内侧的充电部的位置上对触压弹簧进行调节，可缩小开关装置的纵深尺寸。

本发明第1方案的开关装置的触压机构具有：一端部与开关装置的可动接点连接的连接杆；根据接通或断路操作而围绕轴摆动的摆动杆；一端部与该摆动杆连接的连接托架；与所述摆动杆的轴大致平行地钉入所述连接杆或所述连接托架的另一端部、贯穿在所述连接托架或所述连接杆的另一端部形成的长孔、把该连接托架与所述连接杆连接且可在所述长孔的长度范围内沿轴长方向移动的连接销；固定在所述连接杆的中途部的推压板；与该推压板对置而可滑动地保持在所述连接杆上、且与所述连接托架的另一端部抵接的弹簧板；以及夹装在它们之间的触压弹簧。

在该方案中，是在连接销在长孔中的滑动长度范围内将触压弹簧蓄压，使因断路动作时触压弹簧释放压力而导致的连接杆与连接托架的碰撞作为连接销向长孔端面的碰撞而产生在连接杆的大致轴心上，以减小伴随该碰撞而在连接杆上发生的弯矩。

本发明第2方案的开关装置的触压机构是在连接托架与摆动杆间的连接部设置调节连接托架在摆动杆上的伸出长度的装置。

在该方案中，通过在摆动杆与连接托架的连接部、即在远离绝缘框内侧的充电部的位置上进行长度调节，可以调节触压弹簧的压缩长度。

本发明第3方案的开关装置的触压机构是在弹簧板上与推压板相对的一面设置作为触压弹簧的弹簧座的凹处。

在该方案中，在连接托架的弹簧板上设置凹处，并使触压弹簧与该凹处弹性接触，以防止触压弹簧在弹簧板上偏离。

本发明第4方案的开关装置的触压机构是把用连接销实现的连接杆与连接托架的连接位置设定在从摆动杆的摆动中心向连接杆轴心线延伸的垂线的附近。

在本方案中，摆动杆摆动时与连接杆之间的连接部的动作轨迹不会远离连接杆的轴心，且伴随摆动杆的摆动而发生的连接杆及可动接点动作时的摆幅较小。

附图说明

图1是表示具有本发明触压机构的断路器接通状态的侧剖视图。

图2是表示具有本发明触压机构的断路器断路状态的侧剖视图。

图3是本发明的触压机构的放大剖视图。

图4是沿图3的IV-IV线方向的视图。

图5是表示具有传统触压机构的断路器接通状态的侧剖视图。

图6是表示具有传统触压机构的断路器断路状态的侧剖视图。

图7是传统触压机构的放大剖视图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施形态。图1和图2是具有本发明触压机构的断路器的侧剖视图，图1表示接通状态，图2表示断路状态。

该断路器与图5和图6所示的断路器相同，是在保持真空的真空开关管1内部设有上下相对置的固定接点10及可动接点11的真空断路器。真空开关管1把固定接点10作为支承体而在绝缘框2的内部受到下垂支承，在真空开关管1的上部伸出的固定接点10的端部与绝缘支承在绝缘框2上部的主电路导体20连接。

可动接点11支承于真空开关管1上，可在接触和脱离固定接点10的方向自如移动。可动接点11向真空开关管1下部伸出的伸出部经过可挠性的连接导体22而与绝缘支承于绝缘框2中间部的主电路导体21连接，通过固定接点10与可动接点11之间的接触和脱离而实现主电路导体20和主电路导体21电气连接的接通状态和被切断的断路状态。

在支承绝缘框2下部的支架3的内部，设有中途被大致水平的支轴40支承的摆动杆4。该摆动杆4的一端部经过连杆50而与和绝缘框2并排设在支架3上部的驱动装置5的内部连接，摆动杆4根据驱动装置5的动作被前述50推拉而绕支轴40摆动。

另外，到达绝缘框2下部的摆动杆4的另一端部经过本发明的触压机构而与在真空开关管1的下方伸出的可动接点11的下端部连接。图3是本发明触压机构的放大剖视图，图4是沿图3的IV-IV线方向的视图。该触压机构具有与可动接点11的下端部连接的连接杆60、与摆动杆4的另一端部连接的连接托架61、以及夹装在它们之间的触压弹簧6。

连接杆60经过伞形绝缘板64而把上部杆62与下部杆63同轴相连，如图1和图2所示，上部杆62的上端部与可动接点11的下端部螺合固定。上部杆62通过与前述摆动杆4的支轴40平行的连接销62c将其上半部62a与下半部62b连接，

连接托架61具有凸出设置在其一侧的螺纹轴61a。摆动杆4为了确保其弯曲强度并与连接部61连接，如图4所示，其横截面呈下边缘具有水平部分的“コ”字形，连接托架61是将前述螺纹轴61a穿过摆动杆4的水平部分，并用与螺纹轴61a螺合的调节螺帽61b、61c将该穿过部分上下螺合紧固。使用该连接结构，可以通过松开调节螺帽61b、61c，增减螺纹轴61a穿过部分的长度后再度将调节螺帽61b、61c旋紧，而将连接托架61在摆动杆4上的伸出长度调到适当长度。

另外在连接托架61的上部形成其尺寸可供下部杆63插入的凹部61d，在与摆动杆4的支轴40的方向相对的该凹部61d的两侧壁形成在前述螺纹轴61a的轴长方向有一定长度的长孔65、65。另一方面，在下部杆63的下端部附近，与摆动杆4的支轴40大致平行地钉入连接销66，连接杆60与连接托架61通过把下部杆63的下端插入连接托架61的凹部61d，并使前述连接销66的两端穿过前述长孔65、65而连接。

如图3所示，在形成长孔65、65的连接托架61两侧壁的上边缘形成中央有顶部的山形凸部61e，该凸部61e通过从下方的抵接而支承贯穿下部杆63的圆板形弹簧板67，

前述触压弹簧6是套在下部杆63外侧的螺旋弹簧，其下端与如前述那样支承在连接托架61上的弹簧板67弹性接触，其上端与在弹簧板67的上方相对置的绝缘板64弹性接触，用其弹力对二者向相反方向加力。在弹簧板67的上测面形成边缘倒角的凹处67a，前述触压弹簧6的下端嵌入前述凹处67a，以防止在进行后述的蓄压及释放压力之际在弹簧板67上的弹性接触位置发生偏离。

另外，在本实施形态中，是使触压弹簧6的上端与绝缘板64弹性接触，且在进行后述的动作时将该绝缘板64兼用作推压触压弹簧6的推压板，当然也可以与图7所示的传统触压机构上的推压板78同样，在下部杆63的中途部设置专用的推压板。

在具有上述结构的触压机构的断路器上，当处于图1所示的接通状态时，下部杆63的下端进入被摆动杆4向上方推压的连接托架61的凹部61d内，钉在下部杆63上的连接销66沿在连接托架61上形成的长孔65滑动而成为接近该长孔65下边缘的状态。这时触压弹簧6在支承于连接托架61上的弹簧板67与作为推压板的绝缘板64之间受到压缩而蓄压，触压弹簧6向上施加给绝缘板64的弹力经过上部杆62而作用于在真空开关管1的内部与固定接点10接触的可动接点11上，用足够的接触压力推压固定接点10，以实现可靠的接通状态。

在这种接通状态下，一旦前述驱动装置5实行断路动作，摆动杆4便因前述连杆50的连接部上拉而沿图中的顺时针方向摆动，这一摆动将连接托架61下拉，由于连接销66沿连接托架61上形成的长孔65滑动，该下拉动作在前述长孔65的长度范围内不向下部杆63传递，但在连接销66与长孔65的上边缘抵接后，摆动杆4的进一步摆动就会在下部杆63上作用下拉力，把经过绝缘板64及上部杆62而连接的可动接点11从固定接点10拉开，得到图2所示的断路状态，

在这样的断路状态下，一旦前述驱动装置5作接通动作，摆动杆4便由于前述连杆50的连接端部的下推而向图中逆时针方向摆动，把与另一端部连接的连接托架61向上推。由于该上推动作，支承在连接托架61上的弹簧板67接近前述绝缘板64，触压弹簧6在二者之间受到压缩，通过该压缩反力的作用而经过绝缘板64将上部杆62向上推，与该上部杆62上端连接的可动接点11向上移动并与固定接点10接触，

在发生这一接触之后，由于可动接点11的限制，连接杆60序止移动，而连接托架61则通过连接销66沿其上形成的长孔65滑动，一边使下部杆63的下端更深地进入凹部61d内一边被上推。这样，支承在连接托架61上的弹簧板67就被上推而接近绝缘板64，触压弹簧6在二者间受到强力压缩而蓄压，该触压弹簧6的弹力经过连接杆60而施加给可动接点11，在与固定接点10之间得到足够的接触压力。

在从如上进行的接通状态向断路状态转变时，本发明的触压机构是通过伴随摆动杆4的摆动发生的连接托架61的下拉而使接通状态下处于蓄压状态的触压弹簧6的弹力F得到释放，结果，前述连接托架61被经过弹簧板67而起作用的前述弹力F向下方强力推压，连接连接托架61和下部杆63的连接销66沿长孔65滑动，并碰撞该长孔63的上边缘。

图3和图4表示该碰撞时刻的状态。在本发明的触压机构中，伴随触压弹簧6释放压力而发生的碰撞如前所述，是发生在形成于连接托架61上的长孔65与钉于下部杆63上的连接销66之间，由于该连接销66与摆动杆4的支轴40大致平行，故前述弹簧F集中的碰撞点A如图3所示，大致处于下部杆63的轴心线上。

从而，伴随该碰撞而在包括下部杆63在内的整个连接杆60上发生的弯矩较小，在设计构成连接杆60的各构件的强度时，不必考虑前述弯矩的影响，通过缩小连接杆60的尺寸，可以大幅度缩小整个触压机构的体积，而且减轻了包括连接杆60在内的可动构件的重，其结果，可以使接通/断路用的驱动装置5小型化，且使整个断路器小型化。

在以上实施形态中，是在连接托架61上形成长孔65，而在下部杆63上钉入连接销66，当然也可以是相反，即，在下部杆63上形成长孔，而在连接托架61上钉入连接销66，通过使后者贯穿前者而构成连接状态。

另外，在本发明的触压机构中，如前所述，连接托架61在摆动杆4上的伸出长度可通过对调节螺帽61b、61c的操作而进行调节，通过该调节可以增减包括连接杆60在内的触压机构的长度，故为了调节接通及断路定时而增减触压弹簧6的压缩尺寸的调节作业可在摆动杆4与连接托架61之间的连接位置上进行，如图1和图2所示，可以将前述调节作业用的窗孔24设在绝缘框2的下方，即远离绝缘框2内侧的充电部的位置。这样就很容易保证设在断路器背面的导体零件与前述充电部之间必要的空气绝缘距离，且可以大幅度缩减断路器的纵深尺寸，从而更加小型化。

还有，由连接销66实现的连接托架61和下部杆63之间的连接位置如图3所示，设定在从摆动杆4的摆动中心、即支轴40的中心向包括下部杆63在内的连接杆60的轴心线下垂的垂线的附近。因此，伴随摆动杆4的摆动而发生的前述连接部分的动作轨迹不会远离连接杆60的轴心，可将接通及断路动作时连接杆60的摆幅量保持在低水平，可稳定地动作。

如上所述，在本发明第1方案的开关装置的触压机构中，对与可动接点连接的连接杆和与摆动杆连接的连接托架，通过把在它们中的一方与摆动杆的支轴大致平行地钉入的连接销贯穿在另一方形成的长孔而把二者连接，故断路动作时因触压弹簧释放压力而导致的连接杆与连接托架的碰撞通过连接销对长孔端的碰撞而发生在连接杆的大致轴心上，可以减小伴随该碰撞而在连接杆上发生的弯矩，通过缩小包括连接杆在内的可动构件的尺寸而实现小型化。

在本发明第2方案的开关装置的触压机构中，在连接托架与摆动杆之间的连接部设有调节连接托架在摆动杆上伸出长度的调节装置，故可以在远离绝缘框内侧的充电部的位置上调节触压弹簧的压缩长度，容易保证与设在背面一侧的导体零件之间的空气绝缘距离，可以缩减开关装置的纵深尺寸。

在本发明第3方案的开关装置的触压机构中，在弹簧板上与推压板相对的一面设置凹处，并把该凹处作为触压弹簧的弹簧座使用，故在触压弹簧蓄压及释放压力之际，可以防止触压弹簧在弹簧板上的偏离，可稳定地动作，

在本发明第4方案的开关装置的触压机构中，通过连接销而实现的连接杆与连接托架之间的连接位置设定在从摆动杆的摆动中心向连接杆的轴心线下垂的垂线的附近，故伴随摆动杆的摆动而发生的连接部的移动轨迹不会远离连接杆的轴心，可以减少连接杆及可动接点动作时的摆幅，实现稳定的动作。

Claims (4)

1.一种开关装置的触压机构，其特征在于，具有：一端部与开关装置的可动接点连接的连接杆；根据接通或断路操作而围绕轴摆动的摆动杆；一端部与该摆动杆连接的连接托架；与所述摆动杆的轴大致平行地钉入所述连接杆或所述连接托架的另一端部、贯穿在所述连接托架或所述连接杆的另一端部形成的长孔、把该连接托架与所述连接杆连接且可在所述长孔的长度范围内沿轴长方向移动的连接销；固定在所述连接杆的中途部的推压板；与该推压板对置而可滑动地保持在所述连接杆上、且与所述连接托架的另一端部抵接的弹簧板；以及夹装在它们之间的触压弹簧。

2.根据权利要求1所述的开关装置的触压机构，其特征在于，在连接托架与摆动杆的连接部设置调节所述连接托架在该摆动杆上的伸出长度的装置。

3.根据权利要求1或2所述的开关装置的触压机构，其特征在于，弹簧板在与推压板相对的一面设置作为触压弹簧的弹簧座的凹处。

4.根据权利要求1或2所述的开关装置的触压机构，其特征在于，把用连接销实现的连接杆与连接托架的连接位置设定在从摆动杆的摆动中心向连接杆轴心线延伸的垂线的附近。

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