CN204303720U - 小型断路器的热式可调脱扣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种小型断路器的热式可调脱扣装置，安装在小型断路器的基座内，包括：基座、脱扣机构、热变形元件和调节机构。脱扣机构具有伸出的脱扣连杆。热变形元件临近脱扣连杆设置，热变形元件与脱扣连杆之间保留间隔。调节机构调节脱扣连杆与热变形元件之间的间隔的距离。小型断路器所接入的回路中的电流使得热变形元件发热变形，热变形元件变形后朝向脱扣连杆移动，与脱扣连杆接触并推动脱扣连杆，触发脱扣机构脱扣。调节机构调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离以调节回路中整定电流的大小。本实用新型利用刚性件来调节脱扣连杆与热变形元件之间的距离，能够确保每一次操作中热变形元件与脱扣连杆之间的距离固定，本实用新型适用于电动机。

Description

小型断路器的热式可调脱扣装置

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，更具体地说，涉及断路器中的脱扣装置。

背景技术

断路器是低压配电网中主要的保护开关，为线路提供过载和短路保护。为了扩大断路器的使用范围，根据过载电流的大小或用电设备的保护特性，需要具有可调节断路器整定电流的功能。特别在为电动机提供保护时，为了适应不同功率电动机的选配，需要设有一定的电流调节范围，根据电动机额定电流值尽可能选择整定电流范围中间区域的值。

目前塑壳式断路器中已具有可调式的热式脱扣器，塑壳式断路器主要还是应用于大容量产品，随着目前家用电器及小容量产品的不断开发与应用，以及模式化产品的安装要求，塑壳式断路器已不能满足需求。而且目前大多应用的电子式脱扣系统虽然动作精度高，但对元器件的要求很高，电磁兼容也难通过，在模数化产品的有限空间内也很难设置，不能真正实现断路器的模数小型化要求，且制造成本也高，一定程度限制了断路器的使用范围。

专利号为CN98115470.0的中国专利揭示了一种单相断路器，含有可被过载跳闸元件启动的开关机构；可与其他单相断路器联接，当其中一个断路器过载时，所有的断路器的各极都断开；还可以加上由操作元件和与该操作元件相连的电流刻度盘组成的电流范围设置器件；在过载跳闸元件和支架之间设置楔形的调节片，支架作用于开关机构上；楔形的调节片通过弹性灵活的弹簧与中间导引片牢固连接；中间导引片安装在断路器的壳体上，能沿过载跳闸元件的动作方向移动。该方案通过楔形的调节片来弥补不同工作电流双金属元件所需的位移量，而楔形面作用在过载跳闸元件上的有效作用力会因斜面的存在而减小。该方案通过一个弹簧片来带动楔形面的位置，弹簧片作为一种柔性件，其对楔形块行程无法精确控制，存在较大的误差，每次操作调节旋转在同一刻度时，楔形块不一定在同一个固定位置，从而大大降低了产品的脱扣特性。

专利号为CN03137174.4的中国专利揭示了一种用于电路断路器的可调热跳闸组件。在一种热跳闸组件中的双金属片致动一个跳闸机构时的电路断路器的电流/时间特征值，通过一个包括可分别绕一个共同的枢轴线旋转的第一和第二枢摆元件的可调接合器调节。由于过电流引起的双金属片的折弯引起第一枢摆元件的旋转，该第一枢摆元件通过一个平行于共同的枢轴线延伸的接合元件与进行旋转以致动跳闸机构的第二枢摆元件接合。一个定位器使该接合元件朝向和背离共同的枢轴线移动以调节致动跳闸机构所需的双金属片的折弯量。该方案的调节装置结构复杂，零部件繁多，大大提高了制作难度，并且诸多零部件带来的配合会降低调节机构的调节精度与可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种结构简单、体积小、适用于小型断路器的热式可调脱扣装置。

根据本实用新型的一实施例，提出一种小型断路器的热式可调脱扣装置，安装在小型断路器的基座内，包括：基座、脱扣机构、热变形元件和调节机构。脱扣机构具有伸出的脱扣连杆。热变形元件临近脱扣连杆设置，热变形元件与脱扣连杆之间保留间隔。调节机构调节脱扣连杆与热变形元件之间的间隔的距离。小型断路器所接入的回路中的电流使得热变形元件发热变形，热变形元件变形后朝向脱扣连杆移动，与脱扣连杆接触并推动脱扣连杆，触发脱扣机构脱扣。调节机构调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离以调节回路中整定电流的大小。

在一个实施例中，调节机构包括推杆，推杆的第一端与脱扣连杆接触，推杆的第二端与一斜面接触，调节推杆的第二端与斜面接触的位置，推杆的第一端相应调节脱扣连杆的位置，以调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离。

在一个实施例中，调节机构包括：调节旋钮、联动件、推杆和弹簧。调节旋钮能旋转。联动件与调节旋钮联动，调节旋钮旋转，联动件沿调节旋钮的径向移动，联动件上具有所述斜面，斜面在沿径向的方向上，具有不同的轴向厚度。推杆沿轴向设置，推杆的第一端形成第一凸起，第一凸起与脱扣连杆接触，推杆的第二端形成第二凸起，第二凸起与斜面接触。弹簧的一端固定在基座上，弹簧的另一端固定在推杆上，弹簧将推杆的第二凸起压紧在斜面上。

在一个实施例中，调节旋钮包括：外圆柱、内圆柱、联动柱和限位件。外圆柱的外表面上开有箭头槽。内圆柱位于外圆柱的内侧，内圆柱的直径小于外圆柱，内圆柱与外圆柱同心。联动柱位于内圆柱的内侧，联动柱靠近内圆柱的边缘，联动柱与内圆柱不同心。限位件位于联动柱的端部，限位件的直径大于联动柱。

在一个实施例中，联动件的外侧为平面，内侧形成有所述斜面，联动件上形成有联动槽，联动柱位于所述联动槽中，调节旋钮旋转，联动柱带动所述联动件沿径向移动，限位件限制调节旋钮与联动件的轴向相对位移。

在一个实施例中，基座上开有圆孔，调节旋钮安装在圆孔中。基座在靠近圆孔的位置开设有第一槽，第一槽为径向，联动件在第一槽中滑动。基座在第一槽的一端开设有第二槽，第二槽为轴向，推杆在第二槽中滑动。

在一个实施例中，圆孔的直径与内圆柱的直径形成过盈配合。

在一个实施例中，脱扣连杆呈U型，脱扣连杆的第一臂与脱扣机构连接，脱扣连杆的U型顶点与推杆的第二凸起接触，脱扣连杆的第二臂与热变形元件之间保留间隔。

在一个实施例中，热变形元件是双金属片，电流使得双金属片发热变形，双金属片的一端朝向脱扣连杆的第二臂移动，与脱扣连杆的第二臂接触并推动脱扣连杆的第二臂，脱扣连杆的第一臂触发脱扣机构脱扣。

在一个实施例中，该小型断路器用于电动机。

本实用新型的小型断路器的热式可调脱扣装置利用刚性件来调节脱扣连杆与热变形元件之间的距离。刚性件能够确保每一次操作中热变形元件与脱扣连杆之间的距离固定，从而保证脱扣特性的稳定并增加热变形元件的受热弯曲行程及作用力。该热式可调脱扣装置结构简单、制作成本低、体积小。采用本实用新型的热式可调脱扣装置的小型断路器适用于电动机，尤其是家用电器中的小功率电动机。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中调节机构的结构图。

图2A和2B揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中调节旋钮的结构图。

图3揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中联动件的结构图。

图4揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中推杆的结构图。

图5揭示了用于安装根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置的基座的部分区域的结构图。

图6揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置的工作原理，其中整定电流是大电流。

图7揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置的工作原理，其中整定电流是小电流。

图8揭示了采用本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置的小型断路器的外观结构图。

具体实施方式

本实用新型的热式可调脱扣装置的基本设计是采用一个刚性件来调节脱扣连杆与热变形元件之间的间隔，以调节整定电流的大小。刚性件的特性使得每一次调节完成后，脱扣连杆与热变形元件之间的距离是固定的，不像弹性件那样不稳定，因此可以提高脱扣特性的稳定性。

根据本实用新型的一实施例，提出一种适用于小型断路器的热式可调脱扣装置，该热式可调脱扣机构安装在小型断路器的基座内，包括：脱扣机构、热变形元件和调节机构。脱扣机构具有伸出的脱扣连杆。热变形元件临近脱扣连杆设置，热变形元件与脱扣连杆之间保留间隔。调节机构调节脱扣连杆与热变形元件之间的间隔的距离。其中调节机构形成一刚性件。小型断路器所接入的回路中的电流使得热变形元件发热变形，热变形元件变形后朝向脱扣连杆移动，与脱扣连杆接触并推动脱扣连杆，触发脱扣机构脱扣。调节机构调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离以调节回路中整定电流的大小。

在一个实施例中，调节机构利用斜面来实现距离的调节。调节机构中包括推杆，推杆的第一端与脱扣连杆接触，推杆的第二端与一斜面接触，调节推杆的第二端与斜面接触的位置，由于斜面是倾斜的，使得推杆的位置发生变化，推杆的第一端相应调节脱扣连杆的位置，以调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离。

参考图1所示，图1揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中调节机构的结构图。该调节机构包括调节旋钮102、联动件103、推杆104和弹簧105。

参考图2A和2B，揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中调节旋钮的结构图。调节旋钮102能旋转。调节旋钮102包括：外圆柱122、内圆柱123、联动柱124和限位件125。外圆柱122的外表面上开有箭头槽121。内圆柱123位于外圆柱122的内侧，内圆柱123的直径小于外圆柱122，内圆柱123与外圆柱122同心。联动柱124位于内圆柱123的内侧，联动柱124靠近内圆柱123的边缘，联动柱124与内圆柱123不同心。联动柱124与内圆柱123形成偏心结构。限位件125位于联动柱124的端部，限位件125的直径大于联动柱124。调节旋钮102安装在基座101的一个圆孔112中，圆孔112位于基座101的前侧壁上。圆孔102的直径与内圆柱123的直径形成过盈配合的关系，安装之后，内圆柱123卡在圆孔102中，外圆柱122位于基座101之外。由于圆孔与内圆柱是过盈配合的关系，在没有外力驱动的情况下，调节旋钮102不会自己转动，因此能够确保所设置参数和脱扣性能的稳定。外圆柱122上的箭头槽121具有两个作用，第一个作用是可供工具插入后旋转，工具插入箭头槽121后提供旋转外力，来转动调节旋钮102。箭头槽121的另一个作用是箭头可以指向指定数值，该数值表示指定的整定电流。数值可以刻在圆孔周围的壳体上。联动柱124和限位件125的作用主要是为了与联动件103配合联动。下面会结合联动件进一步描述。

图3揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中联动件的结构图。联动件103与调节旋钮102联动，调节旋钮102旋转，联动件103沿调节旋钮的径向移动，联动件103上具有斜面，斜面在沿径向的方向上，具有不同的轴向厚度。为了描述方便，此处以调节旋钮作为参考，限定两个方向，其中一个是调节旋钮的径向方向，即与调节旋钮的各个圆柱的圆柱面平行的方向，另一个是调节旋钮的轴向方向，即与调节旋钮的圆柱的轴线平行的方向。本文中所称的“径向”是指调节旋钮的径向，“轴向”是指调节旋钮的轴向。参考图3所示，联动件103的外侧(图3中所示的背面)为平面，内侧(图3中所示的正面)形成有斜面131，该斜面131在沿着径向的方向上，具有不同的轴向厚度。需要说明的是，斜面131是工作斜面，而斜面133仅仅是为了配合斜面131的形状所设，并不具备实际意义。在不同的是实例中，斜面133可以具有不同的大小，或者不设置斜面133。联动件103上形成有联动槽132。调节旋钮102的联动柱124位于联动槽132中，由于联动柱124相对于调节旋钮102的中心是偏心的，因此在调节旋钮旋转时，联动柱124会产生径向的位移，联动柱124带动联动件103也沿径向移动。联动柱124的作用是与联动件103联动，因此其不一定要被设置成图示的圆柱形，考虑到在位移过程中，联动柱124在联动件103的联动槽132中还会产生相对旋转，因此圆柱形是一种较好的选择，但并不是必须。联动柱124的直径与联动槽132的直径相匹配。限位件125的作用是限制调节旋钮102与联动件103的轴向相对位移。因此限位件125的直径会大于联动柱124的直径，也大于联动槽132的直径。需要说明的是，此处“直径”具有广泛的含义，至径向的尺寸，即使不规则的形状也具有可测量的径向尺寸。虽然图示的限位件125也是圆柱形，但这并不是必须的。

图4揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置中推杆的结构图。参考图1和图4，推杆104沿轴向设置。推杆104的第二端形成第二凸起142，第二凸起142与斜面131接触，推杆104的第一端形成第一凸起141，第一凸起141与脱扣连杆接触。如图所示，第二凸起142和第一凸起141并不是与推杆141的本体在一直线上，而是存在一定的径向偏移，如此设计是与推杆104在基座101中的安装位置有关，下面会详细描述。推杆104的第一端还形成有一个端面143，端面143用来安装弹簧105。

弹簧105的一端固定在基座101上，弹簧105的另一端固定在推杆104上，在图示的实施例中，固定在端面143上。弹簧105将推杆104的第二凸起142压紧在斜面131上。由于弹簧105的存在，推杆104的第二凸起142始终与斜面131啮合。

参考图5所示，图5揭示了用于安装根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置的基座的部分区域的结构图。如图5所示，基座101上开有圆孔112，圆孔位于基座101的前侧壁上。圆孔112的直径与内圆柱123的直径形成过盈配合。调节旋钮102安装在圆孔112中。基座101在靠近圆孔112的位置开设有第一槽114，第一槽为径向，联动件103安装在第一槽114中并在第一槽114中滑动。基座101在第一槽的一端开设有第二槽111，第二槽111为轴向，推杆104安装在第二槽111中并在第二槽中滑动。在图5所示的实施例中，在第二槽111的尾段还设置有一个弹簧槽113，弹簧槽113用于放置弹簧105，弹簧105的两端分别固定在推杆的端面143和弹簧槽113的壁上。

图6和图7揭示了根据本实用新型的一实施例的热式可调脱扣装置的工作原理，图6和图7对应不同的整定电流，图6对应的整定电流是大电流，图7对应的整定电流是小电流。

参考图6和图7所示，调节机构中的调节旋钮102、联动件103、推杆104和弹簧105分别安装在基座101上的圆孔、第一槽、第二槽和弹簧槽中。联动件103能径向移动，推杆104能轴向移动。脱扣机构106位于调节机构的侧方，脱扣机构106的脱扣连杆161延伸至调节机构的轴向尾端，脱扣连杆161呈U型，或者说类似U型。脱扣连杆161的第一臂与脱扣机构106连接，脱扣连杆的U型顶点与推杆104的第一凸起141接触，脱扣连杆161的第二臂悬空并与热变形元件107之间保留间隔。热变形元件107位于基座101内，在一个实施例中，热变形元件107是双金属片。该小型短路器所接入的回路中的电流使得双金属片发热变形，变形的双金属片107的一端朝向脱扣连杆161的第二臂移动，与脱扣连杆161的第二臂接触，由于脱扣连杆161的U型顶点被推杆104的第一凸起141顶住，因此当双金属片107继续变形，其一端继续移动时，将推动脱扣连杆161的第二臂，此时脱扣连杆161会以U型顶点为支点转动，脱扣连杆161的第一臂会动作并触发脱扣机构106脱扣，以切断电路。切断电路后，双金属片逐步冷却并恢复原始形状。

继续参考图6和图7所示，旋转调节旋钮102，由于联动柱124的偏心结构，联动柱124会带动联动件103产生径向位移。由于推杆104只能轴向移动，不能径向移动，而推杆104的第二凸起142被弹簧105压紧于斜面131上，在联动件103径向移动时，第二凸起142与斜面131的不同位置接触，斜面131的不同位置具有不同的轴向厚度，相当于推动推杆104沿轴向移动。因为推杆104是刚性的，所以推杆104第一端的第一凸起141也发生轴向移动，第一凸起141会推动脱扣连杆161的U型顶点轴向移动，相应地，脱扣连杆161的第二臂与双金属片107的一端之间的距离改变。如图所示，由于推杆104是紧靠基座101的一个侧壁设置，因此第二凸起142与推杆104的本体有径向的偏移，以使得第二凸起142能够与斜面131的全部区域接触，获得更大的调节范围。在图示的实施例中，第一凸起141也与推杆104的本体有一定的径向偏移。在图6所示的实施例中，推杆104的第二凸起142与斜面131的较薄处接触，脱扣连杆161的第二臂与双金属片107一端的距离较大，对应较大的整定电流，即需要较大电流，双金属片发生较大的弯曲变形时，脱扣连杆才会触动脱扣机构脱扣。在图7所示的实施例中，推杆104的第二凸起142与斜面131的最厚处接触，脱扣连杆161的第二臂与双金属片107一端的距离较小，对应较小的整定电流，即只需要较小的电流，双金属片发生较小的弯曲变形时，脱扣连杆就会触动脱扣机构脱扣。

图8揭示了采用本发明的一实施例的热式可调脱扣装置的小型断路器的外观结构图。在装配后，在基座101的外壳上能够见到调节旋钮102，在调节旋钮102的周边可以加注数值，数值代表整定电流的调节范围。

本实用新型的小型断路器的热式可调脱扣装置，适用于电动机，尤其是家用电器的小功率电动机。

本实用新型的小型断路器的热式可调脱扣装置利用刚性件来调节脱扣连杆与热变形元件之间的距离。刚性件能够确保每一次操作中热变形元件与脱扣连杆之间的距离固定，从而保证脱扣特性的稳定并增加热变形元件的受热弯曲行程及作用力。该热式可调脱扣装置结构简单、制作成本低、体积小。采用本实用新型的热式可调脱扣装置的小型断路器适用于电动机，尤其是家用电器中的小功率电动机。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，安装在小型断路器的基座内，包括：

脱扣机构，脱扣机构具有伸出的脱扣连杆；

热变形元件，热变形元件临近脱扣连杆设置，热变形元件与脱扣连杆之间保留间隔；

调节机构，调节机构调节脱扣连杆与热变形元件之间的间隔的距离；

所述小型断路器所接入的回路中的电流使得热变形元件发热变形，热变形元件变形朝向脱扣连杆移动，与脱扣连杆接触并推动脱扣连杆，触发脱扣机构脱扣；

调节机构调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离以调节回路中整定电流的大小。

2.如权利要求1所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，

所述调节机构包括推杆，推杆的第一端与脱扣连杆接触，推杆的第二端与一斜面接触，调节推杆的第二端与所述斜面接触的位置，推杆的第一端相应调节脱扣连杆的位置，以调节热变形元件与脱扣连杆之间的距离。

3.如权利要求2所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，所述调节机构包括：

调节旋钮，调节旋钮能旋转；

联动件，与调节旋钮联动，调节旋钮旋转，联动件沿调节旋钮的径向移动，联动件上具有所述斜面，所述斜面在沿径向的方向上，具有不同的轴向厚度；

推杆，推杆沿轴向设置，推杆的第一端形成第一凸起，第一凸起与脱扣连杆接触，推杆的第二端形成第二凸起，第二凸起与所述斜面接触；

弹簧，弹簧的一端固定在基座上，弹簧的另一端固定在推杆上，弹簧将推杆的第二凸起压紧在所述斜面上。

4.如权利要求3所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，所述调节旋钮包括：

外圆柱，外圆柱的外表面上开有箭头槽；

内圆柱，内圆柱位于外圆柱的内侧，内圆柱的直径小于外圆柱，内圆柱与外圆柱同心；

联动柱，联动柱位于内圆柱的内侧，联动柱靠近内圆柱的边缘，联动柱与内圆柱不同心；

限位件，位于联动柱的端部，限位件的直径大于联动柱。

5.如权利要求4所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，

所述联动件的外侧为平面，内侧形成有所述斜面，联动件上形成有联动槽，所述联动柱位于所述联动槽中，调节旋钮旋转，联动柱带动所述联动件沿径向移动，所述限位件限制调节旋钮与联动件的轴向相对位移。

6.如权利要求5所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，

所述基座上开有圆孔，所述调节旋钮安装在圆孔中；

所述基座在靠近圆孔的位置开设有第一槽，第一槽为径向，所述联动件在第一槽中滑动；

所述基座在第一槽的一端开设有第二槽，第二槽为轴向，所述推杆在第二槽中滑动。

7.如权利要求6所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，所述圆孔的直径与所述内圆柱的直径形成过盈配合。

8.如权利要求6所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，

所述脱扣连杆呈U型，脱扣连杆的第一臂与脱扣机构连接，脱扣连杆的U型顶点与推杆的第二凸起接触，脱扣连杆的第二臂与热变形元件之间保留间隔。

9.如权利要求8所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，

所述热变形元件是双金属片，电流使得双金属片发热变形，双金属片的一端朝向脱扣连杆的第二臂移动，与脱扣连杆的第二臂接触并推动脱扣连杆的第二臂，脱扣连杆的第一臂触发脱扣机构脱扣。

10.如权利要求1-9中任一项所述的小型断路器的热式可调脱扣装置，其特征在于，所述小型断路器用于电动机。