CN220021017U - 一种断路器省力脱扣机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器省力脱扣机构，包括跳扣、锁扣、触头支持件、动触头，触头支持件通过第一轴转动设置于断路器壳体，锁扣绕第一轴转动设置于触头支持件上，锁扣与跳扣之间设有锁钩结构，锁扣上设置有用于连接联动轴的脱扣孔，脱扣孔到锁扣的转动中心的距离L2大于锁钩结构到锁扣的转动中心的距离L1，这样设计降低了联动轴带动锁扣脱扣转动的解锁力值，该解锁力值要小于锁扣与跳扣之间的搭扣受力点力值，从而提升了多级断路器的脱扣机构极间联动的解锁反应速度，提高断路器限流能力，提升断路器短路分断能力，同样可以增加漏电脱扣器与断路器之间的联动可靠性，减少拒动而降低漏电失效的风险。

Description

一种断路器省力脱扣机构

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体涉及一种断路器省力脱扣机构。

背景技术

小型断路器是一种既有手动开关作用，又能自动进行过载和短路保护的电器，在正常情况下作为线路的不频繁分、合操作转换使用，可实现电路的通断。小型断路器在电路发生短路或过载故障时会被触发脱扣分闸，即为操作机构中的锁扣和跳扣解锁分离实现脱扣动作，其中，触发锁扣与跳扣解锁脱扣而致使操作机构解锁所需的力为脱扣力。

现有常见的一种操作机构，参考图4所示，其包括跳扣01、锁扣02、触头基架03和扭簧，由手柄、U形杆、触头基架、跳扣、锁扣构成的平面连杆结构，触头基架03通过第一转轴04转动设置于断路器壳体，跳扣01和锁扣02分别通过第二转轴和第三转轴转动设置于触头基架上，跳扣和锁扣之间设置有配合扣抵在一起的锁钩结构05，该锁扣02上设有脱扣面和脱扣孔06，根据断路器有1P+N、2P、3P等多极结构(多极断路器通常是由多个断路器本体拼装或是断路器本体与漏电脱扣器拼装组成)，多个断路器本体之间或漏电脱扣器与断路器之间是通过联动轴穿设在锁扣02的脱扣孔06中，从而实现多极断路器或漏电脱扣器与断路器之间的多极联动配合。

但从上操作机构的结构可以看出，其仍存在以下问题：这种锁扣的转动中心固定在触头基架上，且与操作机构的转动中心不重合，使得锁扣在自由解锁脱扣存在更大的分力，尤其是脱扣孔到锁扣转动中心的距离是明显小于锁钩结构到锁扣转动中心的距离，多极机构连动就存在外部脱扣力值叠加现象，导致锁扣实现脱扣转动的解锁力值大，使整个操作机构动作速度迟缓，这样严重影响产品短路分断能力，降低断路器限流能力，很大程度上增加短路分断能力失败概率；另外在拼装有漏电模块时，漏电模块内部的脱扣机构需增加放大机构来解决断路器本体带来的动作可靠性，从而增加成本。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的断路器采用多极结构或拼装有漏电脱扣器时，存在外部脱扣力值叠加现象，导致锁扣的解锁力值增大，使整个机构动作速度迟缓，从而降低断路器限流能力的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种断路器省力脱扣机构，包括跳扣、锁扣、触头支持件、动触头，所述动触头设置在所述触头支持件上，所述触头支持件通过第一轴转动设置于断路器壳体，所述第一轴沿其轴向延伸设在所述触头支持件两侧，所述锁扣穿设于所述第一轴，并绕第一轴转动设置于所述触头支持件上，所述锁扣和触头支持件为同轴心转动设置，所述跳扣通过第二轴转动设置于所述触头支持件上，所述锁扣与跳扣之间设有使二者形成联动配合的锁钩结构，所述锁扣上设置有用于连接联动轴的脱扣孔，所述脱扣孔到锁扣的转动中心的距离L2大于所述锁钩结构到锁扣的转动中心的距离L1。

作为一种优选方案，所述距离L2为所述距离L1的1-3倍。

作为一种优选方案，所述第一轴包括沿其轴向延伸设置的穿心孔，所述穿心孔中穿设有定位轴，所述定位轴伸出第一轴的两端分别连接于断路器壳体。

作为一种优选方案，所述锁扣包括套设于第一轴的转轴孔，以及以转轴孔为中心且相邻互成角度延伸的第一杆部、第二杆部和第三杆部，所述脱扣孔设置于所述第二杆部的一端上。

作为一种优选方案，所述锁钩结构包括设置于所述第一杆部一端上的第一钩面，和对应设置在所述跳扣上的第二钩面，所述锁扣和所述跳扣具有在第一钩面与第二钩面扣抵相连时的联动状态，以及在第一钩面与第二钩面分离时的脱扣状态，所述联动轴通过脱扣孔驱动所述锁扣转动时，以触发所述锁扣和所述跳扣由联动状态切换至脱扣状态。

作为一种优选方案，所述第三杆部的一端上设置有朝向电磁保护机构的脱扣凸台，所述电磁保护机构被触发时通过推动所述脱扣凸台以驱动所述锁扣转动，所述脱扣凸台到锁扣的转动中心的距离L3大于所述锁钩结构到锁扣的转动中心的距离L1。

作为一种优选方案，所述锁扣还包括连接所述第二杆部和第三杆部的弧形部，所述弧形部上设置有拉杆孔，断路器中的过载保护机构通过拉杆连接于所述拉杆孔中，所述拉杆孔到锁扣的转动中心的距离L4大于所述锁钩结构到锁扣的转动中心的距离L1。

作为一种优选方案，所述触头支持件与断路器壳体之间设置有反力弹簧，所述触头支持件背向锁扣的侧面上设置有定位槽，所述反力弹簧的一端设置于所述定位槽，其另一端抵接于所述断路器壳体内壁上。

作为一种优选方案，所述跳扣通过U形杆连接手柄，所述触头支持件上设置有弧形导向槽，所述U形杆的一端穿过跳扣后可滑动连接于所述弧形导向槽中；所述触头支持件上设置有用于限制所述跳扣转动角度的限位柱，所述跳扣上设置有与限位柱配合的限位槽。

本实用新型的技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本实用新型提供的断路器省力脱扣机构中，根据触头支持件通过第一轴转动设置于断路器壳体，锁扣是绕第一轴转动设置于触头支持件上，这样设计的锁扣与触头支持件的旋转中心为同一个，因此在脱扣机构解锁过程中形成相对运动并行，不会产生分力，脱扣反应速度更快，由于多极断路器之间或漏电脱扣器与断路器之间都是采用联动轴与锁扣的脱扣孔实现联动配合，根据脱扣孔到锁扣的转动中心的距离L2大于锁钩结构到锁扣的转动中心的距离L1，这样设计的好处在于，降低了联动轴带动锁扣脱扣转动的解锁力值，该解锁力值要小于锁扣与跳扣之间的搭扣受力点力值，从而提升了多级断路器的脱扣机构极间联动的解锁反应速度，提高断路器限流能力，提升断路器短路分断能力，另外在断路器拼装漏电脱扣器时，通过上述结构设计可以增加漏电脱扣器与断路器之间的联动可靠性，减少拒动而降低漏电失效的风险，提升产品的使用寿命和使用性能。

2.本实用新型提供的断路器省力脱扣机构中，所述距离L2为所述距离L1的1-2倍，具体设计优选为L1＝1/2L2，因此锁扣实现脱扣转动的解锁力值会降低到L1搭扣受力点力值的一半，使多极断路器之间的脱扣机构实现联动解锁更为省力，从而提升断路器产品的脱扣分闸反应速度，进而提升断路器短路分断能力。

3.本实用新型提供的断路器省力脱扣机构中，所述锁扣包括以第一轴为中心互成角度延伸的第一杆部、第二杆部和第三杆部，以及连接第二杆部和第三杆部的弧形部，通过分别在第二杆部、第三杆部和弧形部上设置有脱扣孔、脱扣凸台和拉杆孔，使脱扣凸台到锁扣的转动中心的距离L3要大于距离L1，以及拉杆孔到锁扣的转动中心的距离L4要大于距离L1，这样设计后使L2、L3、L4的力臂长度均要大于L1的力臂长度，从而降低脱扣机构实现脱扣动作的解锁力值，脱扣反应速度更快，从而提高断路器对于短路和过载故障的限流能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的断路器省力脱扣机构的结构示意图；

图2为本实用新型的断路器省力脱扣机构隐藏壳体后的结构示意图；

图3为本实用新型的锁扣的结构示意图；

图4为现有技术的一种脱扣机构的结构示意图；

附图标记说明：1、触头支持件；11、第一轴；12、第二轴；13、限位柱；14、弧形导向槽；2、锁扣；20、转轴孔；21、第一杆部；22、第二杆部；23、第三杆部；24、弧形部；3、跳扣；31、限位槽；4、动触头；5、锁钩结构；6、脱扣孔；7、脱扣凸台；8、拉杆孔；9、断路器壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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实用新型中的具体含义。

实施例1

下面结合附图对本实施例进行具体说明：

本实施例提供如图1-3所示的一种断路器省力脱扣机构，包括跳扣3、锁扣2、触头支持件1、动触头4，所述动触头4设置在所述触头支持件1上，所述触头支持件1通过第一轴11转动设置于断路器壳体9，所述第一轴11沿其轴向延伸设在所述触头支持件1两侧，所述锁扣2穿设于所述第一轴11，并绕第一轴11转动设置于所述触头支持件1上，所述锁扣2和触头支持件1为同轴心转动设置，所述跳扣3通过第二轴12转动设置于所述触头支持件1上，所述锁扣2与跳扣3之间设有使二者形成联动配合的锁钩结构5，所述锁扣2上设置有用于连接联动轴的脱扣孔6，所述脱扣孔6到锁扣2的转动中心的距离L2大于所述锁钩结构5到锁扣2的转动中心的距离L1，其中，所述联动轴既可以用于多极断路器之间的联动配合，也可以用于断路器与漏电脱扣器之间的联动配合，例如漏电脱扣器发生脱扣动作时通过联动轴带动脱扣机构解锁脱扣，以触发断路器实现脱扣跳闸。

上述实施方式是本实施例的核心技术方案，根据锁扣2是绕第一轴11转动设置于触头支持件1上，这样设计使锁扣2与触头支持件1的旋转中心为同一个，因此在脱扣机构解锁过程中形成相对运动并行，不会产生分力，脱扣反应速度更快，由于多极断路器之间或漏电脱扣器与断路器之间都是采用联动轴与锁扣2的脱扣孔6实现联动配合，根据脱扣孔6到锁扣2的转动中心的距离L2大于锁钩结构5到锁扣2的转动中心的距离L1，这样设计的好处在于，降低了联动轴带动锁扣2脱扣转动的解锁力值，该解锁力值要小于锁扣与跳扣之间(锁钩结构)的搭扣受力点力值，从而提升了多级断路器的脱扣机构极间联动的解锁反应速度，提高断路器限流能力，提升断路器短路分断能力，另外在断路器拼装漏电脱扣器时，通过上述结构设计也可以增加漏电脱扣器与断路器之间的联动可靠性，减少拒动而降低漏电失效的风险，提升产品的使用寿命和使用性能。

作为一种优选实施方式，所述距离L2为所述距离L1的1-3倍，具体设计优选为L1＝1/2L2，因此锁扣实现脱扣转动的解锁力值会降低到L1搭扣受力点力值的一半，使多极断路器之间的脱扣机构实现联动解锁更为省力，从而提升断路器产品的脱扣分闸反应速度，进而提升断路器短路分断能力。

如图2所示，所述第一轴11包括沿其轴向延伸设置的穿心孔，所述穿心孔中穿设有定位轴，所述定位轴伸出第一轴11的两端分别连接于断路器壳体9，实现所述触头支持件1通过第一轴11绕定位轴转动设置于断路器壳体9，同时，所述锁扣2可转动的套设于第一轴11上，所述第一轴11还套设有连接锁扣2的复位扭簧，所述复位扭簧用于驱动锁扣2的复位转动，使锁扣2与跳扣3重新扣抵在在一起形成联动状态，这样设计的锁扣与触头支持件的转动中心是重合的，从而简化了结构，整个脱扣机构可以实现自动化组装，增加机构可靠性和一致性，有效降低产品生产成本。

下面结合图1-3对锁扣和跳扣的具体设置方式做详细说明：

所述锁扣2包括套设于第一轴11的转轴孔20，以及以转轴孔20为中心且相邻互成角度延伸的第一杆部21、第二杆部22和第三杆部23，所述脱扣孔6设置于所述第二杆部22的一端上，进一步优选设置的，所述锁钩结构5包括设置于所述第一杆部21一端上的第一钩面，和对应设置在所述跳扣3上的第二钩面，在正常使用时，所述锁扣2通过第一钩面与跳扣3的第二钩面扣抵在一起形成联动配合，即所述锁扣2和所述跳扣3具有在第一钩面与第二钩面扣抵相连时的联动状态，以及在第一钩面与第二钩面分离时的脱扣状态，所述第一轴11上套设有与锁扣2相连的复位扭簧，所述复位扭簧用于驱动锁扣2的复位转动，使分离后的第一钩面和第二钩面重新扣抵相连，其中，所述触头支持件1与所述断路器壳体9之间设置有反力弹簧，在锁扣与跳扣处在脱扣状态时，所述触头支持件会在反力弹簧的作用下带动所述动触头4向远离静触头方向转动，使动、静触头断开。这种结构设置，当漏电脱扣器或是多极断路器中任一极发生脱扣动作时会带动联动轴动作(附图中未显示联动轴)，所述联动轴通过脱扣孔6驱动所述锁扣2转动时，以触发所述锁扣2和所述跳扣3由联动状态切换至脱扣状态，即为所述锁扣与所述跳扣分离，从而实现脱扣机构的自由解锁动作，以触发断路器实现脱扣跳闸。

为了实现断路器的短路保护功能，所述断路器内是设置有与脱扣机构配合的电磁保护机构，具体参考图2所示，所述第三杆部23的一端上设置有朝向电磁保护机构的脱扣凸台7，这种结构设置，所述电磁保护机构在发生短路故障时被触发并通过推动所述脱扣凸台以驱动所述锁扣2转动，从而实现锁扣2与跳扣3的分离，所述脱扣凸台7到锁扣2的转动中心的距离L3大于所述锁钩结构5到锁扣2的转动中心的距离L1，这种结构设置，所述电磁保护机构作用于所述锁扣2上的解锁力值是要小于锁扣与跳扣之间的搭扣受力点力值，使脱扣机构的解锁反应速度更加灵敏，提升断路器在短路故障下的分断能力。

为了实现断路器的过载保护功能，所述断路器内是设置有与脱扣机构配合的过载保护机构，过载保护机构主要是由双金结构和连杆组成，具体参考图2所示，所述锁扣2还包括连接所述第二杆部22和第三杆部23的弧形部24，所述弧形部24上设置有拉杆孔8，所述过载保护机构通过拉杆连接于所述拉杆孔8中，所述拉杆孔8到锁扣2的转动中心的距离L4大于所述锁钩结构5到锁扣2的转动中心的距离L1。这种结构设置，当发生过载故障时，所述过载保护机构会触发并通过拉杆驱动所述锁扣2转动，以实现锁扣与跳扣的分离，其中，所述过载保护机构作用于锁扣2上的解锁力值是要小于锁扣2与跳扣3之间的搭扣受力点力值，使脱扣机构的解锁反应速度更加灵敏，提升断路器在过载故障下的分断能力。综上可知，这样设计后使L2、L3、L4的力臂长度均要大于L1的力臂长度，具体设计可优选为L2＝L3＝L4，使作用于L2、L3、L4三处位置的解锁力值都能降低到L1搭扣受力点力值的一半，从而降低脱扣机构实现脱扣动作的解锁力值，脱扣反应速度更快，从而提高断路器对于短路和过载故障的限流能力，提升产品使用性能。

在本实施例中，如图1所示，所述跳扣3通过U形杆连接手柄，所述触头支持件1上设置有弧形导向槽14，所述U形杆的一端穿过跳扣3后可滑动连接于所述弧形导向槽14中，通过弧形导向槽14对U形杆起到运动导向作用，其中，所述触头支持件1上设置有用于限制所述跳扣3转动角度的限位柱13，所述跳扣3上设置有与限位柱13配合的限位槽31，通过限位槽与限位柱的配合限定了所述跳扣的转动范围。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种断路器省力脱扣机构，包括跳扣(3)、锁扣(2)、触头支持件(1)、动触头(4)，所述动触头(4)设置在所述触头支持件(1)上，其特征在于：所述触头支持件(1)通过第一轴(11)转动设置于断路器壳体(9)，所述第一轴(11)沿其轴向延伸设在所述触头支持件(1)两侧，所述锁扣(2)穿设于所述第一轴(11)，并绕第一轴(11)转动设置于所述触头支持件(1)上，所述锁扣(2)和触头支持件(1)为同轴心转动设置，所述跳扣(3)通过第二轴(12)转动设置于所述触头支持件(1)上，所述锁扣(2)与跳扣(3)之间设有使二者形成联动配合的锁钩结构(5)，所述锁扣(2)上设置有用于连接联动轴的脱扣孔(6)，所述脱扣孔(6)到锁扣的转动中心的距离L2大于所述锁钩结构(5)到锁扣的转动中心的距离L1。

2.根据权利要求1所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述距离L2为所述距离L1的1-3倍。

3.根据权利要求2所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述第一轴(11)包括沿其轴向延伸设置的穿心孔，所述穿心孔中穿设有定位轴，所述定位轴伸出第一轴(11)的两端分别连接于断路器壳体(9)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述锁扣(2)包括套设于第一轴(11)的转轴孔(20)，以及以转轴孔(20)为中心且相邻互成角度延伸的第一杆部(21)、第二杆部(22)和第三杆部(23)，所述脱扣孔(6)设置于所述第二杆部(22)的一端上。

5.根据权利要求4所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述锁钩结构(5)包括设置于所述第一杆部(21)一端上的第一钩面，和对应设置在所述跳扣(3)上的第二钩面，所述锁扣(2)和所述跳扣(3)具有在第一钩面与第二钩面扣抵相连时的联动状态，以及在第一钩面与第二钩面分离时的脱扣状态，所述联动轴通过脱扣孔(6)驱动所述锁扣(2)转动时，以触发所述锁扣(2)和所述跳扣(3)由联动状态切换至脱扣状态。

6.根据权利要求5所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述第三杆部(23)的一端上设置有朝向电磁保护机构的脱扣凸台(7)，所述电磁保护机构被触发时通过推动所述脱扣凸台以驱动所述锁扣(2)转动，所述脱扣凸台(7)到锁扣(2)的转动中心的距离L3大于所述锁钩结构(5)到锁扣(2)的转动中心的距离L1。

7.根据权利要求6所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述锁扣(2)还包括连接所述第二杆部(22)和第三杆部(23)的弧形部(24)，所述弧形部(24)上设置有拉杆孔(8)，断路器中的过载保护机构通过拉杆连接于所述拉杆孔(8)中，所述拉杆孔(8)到锁扣(2)的转动中心的距离L4大于所述锁钩结构(5)到锁扣(2)的转动中心的距离L1。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述跳扣(3)通过U形杆连接手柄，所述触头支持件(1)上设置有弧形导向槽(14)，所述U形杆的一端穿过跳扣(3)后可滑动连接于所述弧形导向槽(14)中。

9.根据权利要求8所述的断路器省力脱扣机构，其特征在于：所述触头支持件(1)上设置有用于限制所述跳扣(3)转动角度的限位柱(13)，所述跳扣(3)上设置有与限位柱(13)配合的限位槽(31)。