CN1077328C - 电路断路器的警报装置 - Google Patents

Abstract

一种警报装置，装在电路断路器的本体内；用于捕捉因过电流而引起的跳闸动作，并输出警报信号。其部件数量少；并且可以长时间获得稳定的警报动作。将内部装有自动复位接点的按钮式警报开关、摇动杆式动作器及操作杆等一并装入外壳内，随着电路断路器的跳闸动作，随着可动触头夹具的动作而动作的操作杆驱动动作器。推压警报开关的按钮，使其内部的接点做反转动作，并输出警报信号。

Description

电路断路器的警报装置

本发明涉及一种警报装置，该警报装置装入电路断路器的本体内，用于捕捉断路器因过电流引起的跳闸动作或通过开闭操作手柄进行的断开动作，并向外部输出警报信号。

将配线用断路器等作为实施对象，把警报装置装入断路器本体内的设置，例如日本实用新型公开公报平1-137048号等公开的装置，是一种众所周知的装置。

另外，如日本专利公开公报平6-52778号所提出的那样，产生过电流跳闸动作时，使断路器的操作手柄停在通常的接通、断开动作位置的中间，在这样构成的电路断路器中作为选择构件所采用的警报装置的具体构成，是由本发明的同一申请人作为日本专利公开公报平8-087946号提出的。

此种警报装置是这样构成的，即将内部装有自动复位接点的按钮式警报开关(微动开关)、与该开关的按钮相对地配置的摇动杆式动作器、通过动作器对警报开关的按钮施加推压力的施力弹簧以及连接断路器可动触头夹具和动作器的操作杆等装入装置外壳内。

在这样的结构中，电路断路器在正常的接通状态下通电时，通过上述施力弹簧施加弹力，以推压警报装置的按钮。另外，在产生过电流跳闸动作或通过开闭操作手柄进行断开动作时，随着可动触头夹具(该可动触头夹具是开闭机构的构成部件)的动作而动作的操作杆驱动动作器，使其脱离警报开关的按钮，在这种情况下，通过开关接点的判定动作，向外部输出警报信号。

但是，采用上述的具有以往结构的警报装置，在警报动作以及成本、耐用性方面存在以下问题。即：

1)附设在警报装置动作器上的施力弹簧，除了作为负荷施加在断路器的开闭机构(肘杆机构)上以外，还会使装在断路器本体内的警报装置各部件的位置精度、施力弹簧的弹力产生波动，这样，当断路器作断开动作时，有时施加在警报装置的动作杆上的驱动力不足，而使警报开关不能确实地动作。

2)电路断路器通常处于接通的通电状态，通过手柄操作或过电流跳闸动作而使触头处于断开动作状态的时间与通常的接通时间相比极短。因此，在电路断路器接通状态下，长时间保持由施力弹簧推压警报开关的按钮的负荷状态时，断路器伴随着通电引起的发热也使温度上升，这样，施力弹簧本身以及装在警报开关内的自动复位接点的触头片(板簧片)因蠕变而降低弹簧弹性等，使警报开关有可能失去功能。

3)将作为独立部件的施力弹簧附设在警报装置的动作器上，这也带来部件数量和占有空间增加等问题。

本发明是鉴于上述问题而研制成功的。本发明的目的是为了解决上述课题而提供一种部件数量少、而且能长时期稳定地作警报动作的可靠性高的电路断路的警报装置。

为了达到上述目的，本发明的构成是在将内装有自动复位接点的按钮式警报开关、与该开关的按钮相对配置的摇动杆式动作器以及连接该动作器和断路器的开闭机构之间的操作杆等一并装入装置外壳内的警报装置中，在电路断路器处于接通状态时，上述动作器保持自由状态，在电路断路器作断开动作时，随着所述断路器的可动触头夹具的动作而动作的操作杆便驱动动作器，推压警报器的按钮，使其内部的接点作反转动作，所述的警报装置中，将所述操作杆的一端结合在动作器上，同时使分为两个分支的另一端在装入断路器本体的位置上分别与设在断路器的可动触头夹具上的凸爪和设在开闭操作手柄上的凸爪相对置，并且在电路断路器接通状态下，在操作杆的前端与所述可动触头夹具的凸爪之间设有间隙。

另外，根据本发明，上述结构的警报装置可以以下述具体形态构成。

1)将操作杆的一端结合在动作器上，使另一端在装入断路器本体的位置上与设在断路器的可动触头夹具上的凸爪相对置，而且在电路断路器接通状态下，操作杆的前端与可动触头夹具的凸爪之间设有间隙。

2)将操作杆的一端结合在动作器上，将被分为两个分支的另一端在装入断路器本体的位置上分别与设在断路器的可动触头夹具上的凸爪和设在开闭操作手柄上的凸爪相对置，并且在电路断路器处于接通状态下，在操作杆的前端与可动触头夹具的凸爪之间设有间隙。

3)在上述1)、2)项中，动作器由具有弹性的板簧材料构成，该板簧材料的弹力大于警报开关的按钮的复位力。

4)警报装置的外壳由树脂成形材料构成，并且支承脚部整体成形在该外壳上，该支承脚部分别用于将警报开关、动作器及操作杆安装在规定位置上。

根据上面所述的结构，电路断路器在通电的通常接通状态下，警报装置的动作器不受约束，警报开关的内部接点作复位动作，按钮保持突出状态。因此，即使经过长期使用，警报开关的可动触头片也不会因蠕变现象而变形，不会降低自动复位所必需的弹簧弹性。另外，不需在动作器上附设施力弹簧，警报装置的组装部件的数量少，产品组装简单。

另外，由于过电流跳闸动作或通过手柄操作而使电路断路器作断开动作时，这时随着开闭机构的动作而动作的警报装置的操作杆，通过动作器推压操作警报开关的按钮，使其内部接点作反转动作，并输出警报信号。当电路断路器重新复位到接通位置时，解除动作器的约束，警报开关自动复位。

关于装入警报装置的操作杆，根据电路断路器用户的要求，可以有选择地采用上述1)或2)项中的任一种形式，仅在因过电流引起跳闸动作时，或因过电流引起跳闸动作和通过开闭操作手柄作断开动作时，可以输出警报信号。并且，电路断路器在接通状态下，警报装置的操作杆与断路器的作为充电部的可动触头夹具之间设有间隙，因此，随着断路器的通电引起的触头片的发热不会传递到操作杆上，这样，可以防止因操作杆的热变形而造成警报开关的误动作。

如上面3)项所述，由于动作器是由具有弹性(拉伸弹性模量)的、且弹性力大于警报开关的按钮的复位力的板簧材料构成的，因此可以消除电路断路器与警报装置的相对位置精度波动的影响，并可利用动作器的挠曲力推压警报开关的按钮，使开关接点作反转动作。也就是说，由于如上所述的位置精度的波动造成动作器被推压的行程大于警报开关动作行程时，动作器自身能以挠曲余量吸收过剩的行程。因此，在将警报装置装入电路断路器中时允许组装精度稍有波动。

而且，根据上面4)项的结构，装入警报装置中的各部件容易安装和定位，从而提高了装置的组装性。

附图的简要说明：

图1为表示对应于本发明实施例1的警报装置的组装结构的分解轴测图；

图2为图1的动作说明图，图2(a)表示电路断路器的接通状态图，图2(b)表示通过操作手柄而做断开动作的状态图，图2(c)表示与因过电流而引起的跳闸动作联动的警报装置的动作状态图；

图3为表示对应于本发明实施例2的警报装置的组装结构的分解轴测图；

图4为图3的动作说明图，图4(a)表示电路断路器的接通状态图，图4(b)表示与通过操作手柄而做断开动作相联动的警报装置的动作状态图，图4(c)表示与因过电流而引起的跳闸动作联动的警报装置的动作状态图。

下面，结合附图对本发明的实施例加以说明。

图1和图2是与本发明的权利要求2相对应的警报装置的实施例，即只检测电路断路器的过电流跳闸动作、并输出警报信号。在图中，1是警报装置的装置外壳，在该装置外壳1的底座上按图示的平面布置方式安装有警报开关2、动作器3和操作杆4。在此，装置外壳1是由树脂成形材料构成的，在其底座部上与该底座整体地形成有支承脚1a～1d，这些支承脚用于将上述各构件安装在规定位置上。5是外部连接端子。

在此，警报开关2是内装有自动复位接点(该自动复位接点是在具有弹性的触头片上所设的可动接点)2a的按钮式微动开关，将在开关盒上穿的孔2b插到设在装置外壳1上的支承脚1a、1b上而安装在一定位置上。另外，与警报开关2的按钮2c相对、并在其前方，将用板簧材料构成的动作器3的合页部(hinge)3a支承在装置外壳1的支承脚1c上，并能自由摇动。操作杆4是由绝缘材料构成的，其形状呈L字形，以枢轴方式支承在上述支承脚1d上，而且将设在其一端A上的结合销4a结合在动作器3上，另一端B从装置外壳1向侧面突出，并在装入电路断路器本体的位置上与可动触头6上形成的凸爪6a(参照图2)相对置。7为电路断路器的开闭操作手柄，7a为其支轴，在手柄7的半月状凸起部的后端设有凸爪7b，该凸爪7b用于驱动操作杆(将在后面本发明实施例2中阐述)。另外，关于通过操作手柄7对电路断路器进行的开闭动作、因过电流而产生跳闸的跳闸动作，已在以前发表的专利公报开平6-52778号中详细阐述，在此省略其说明。

下面，根据图2(a)～图2(c)对上述结构的警报装置的动作加以说明。在此，图2(a)表示电路断路器的接通(ON)状态，图2(b)表示通过操作手柄7而使电路断路器断开(OFF)的状态，图2(c)表示因过电流而跳闸的跳闸动作状态。通过通常的手柄操作，断路器接通或断开动作时，警报装置的操作杆4的前端B与可动触头夹具6的凸爪6a是分离的。因此，操作杆4、动作器3处于不受约束的自由状态，警报开关2的内部接点2a自动复位，按钮2c保持从开关盒突出的状态，这样，不能从警报装置输出警报信号。

另一方面，电路断路器因过电流跳闸而做跳闸动作时，如图2(c)所示，可动触头夹具6的凸爪6a向逆时针方向摇动，推出操作杆4的前端B。这样，操作杆4以支轴为中心，向顺时针方向摇动，并向顺时针方向驱动动作器3，其前端推压警报开关2的按钮2c。其结果，警报开关2的接点2a作反转动作，并输出警报信号。在这种情况下，动作器3推压按钮2a的同时，由板簧材料构成的动作器自身也产生挠曲，由于其挠曲力，使警报开关2保持在反转动作位置，并且由电路断路器的可动触头夹具6，通过操作杆4而吸收加在动作器3上的过剩的推压行程部分。另外，在因过电流而引起跳闸动作后，对操作手柄7进行复位操作时，可动触头夹具6复位到图2(a)的状态，解除操作杆4的约束，动作器3重新成为自由状态。这样，警报开关2的接点2a自动复位，停止发出警报信号。

图3、图4为表示对应于本发明权利要求3的应用实施例。即，与上述实施例1的构成(实施例1是这样构成的，警报开关只在因过电流而引起跳闸动作时输出警报信号)不同，实施例2是这样构成的，仅将实施例1中的装入警报装置的操作杆更换成别的形状，电路断路器因过电流跳闸而发生跳闸动作以及通过开闭操作手柄而作断开动作时，警报开关的接点作反转动作，并向外部输出断路器断开的警报信号(辅助信号)。

因此，在该实施例中，与上述实施例1的结构相比，操作杆的形状不同，除此以外的结构与图1相同。即，在该实施例中采用的操作杆40的整体形状呈锚形，向三处分支的前端部A、B、C之中，前端部A、B与实施例1的结构相同，动作器3与电路断路器的可动触头夹具6的凸爪6a相对置，还有一个前端部C从装置外壳突出而与断路器的开闭操作手柄7上形成的凸爪7b相对置。

下面，利用图4(a)～图4(c)对这种结构的警报装置的动作加以说明。首先，电路断路器在图4(a)所示的接通(ON)状态下，与实施例1中所述的情况相同，操作杆40、动作器3处于非约束状态，警报开关2的接点2a自动复位，按钮2b保持向动作器3的前端突出的状态。

另一方面，如图4(b)所示，使开闭操作手柄7向断开位置、即向逆时针方向作摆动操作而使电路断路器作断开动作时，操作手柄7的凸爪7b推出装在警报装置上的操作杆40的前端部C，使操作杆40向顺时针方向摆动。这样，动作器3随之动作而推压警报开关2的按钮2c，使接点2a作反转动作，并输出警报信号。也就是说，通过警报信号使外部知道电路断路器已处于断开状态。另外，如图4(c)所示，当电路断路器作过电流跳闸动作时，与实施例1的动作一样，可动触头夹具6的凸爪6a向顺时针方向推出操作杆40，与上述一样，通过动作器3使警报开关2的接点2a作反转动作，并输出警报信号。

还可以这样进行使用，将该实施例的操作杆40更换成实施例1中所述形状的操作杆4，则警报开关2只在因过电流而作跳闸动作时输出警报信号。

如上所述，根据本发明的结构，与现有结构的警报装置相比，具有以下效果。

即，电路断路器在处于接通的通常状态下，装在警报装置内的动作器保持自由状态，只在电路断路器作断开动作时，随着开闭机构的动作而动作的操作杆才驱动动作器，推压警报开关的按钮，使警报开关作反转动作，并输出警报信号。由于本发明的电路断路器采用上述结构，其效果如下：

1)平时对警报开关内的自动复位接点不施加推压负荷，可以防止在反转动作位置上因长时间被推压，产生蠕变现象而使触头片变形，可防止不能自动复位之类动作上的故障，使装置的可靠性提高。另外，操作杆的前端与电路断路器的可动触头夹具之间设有间隙，使伴随断路器通电而产生的触头片的发热不会传递到操作杆上。这样，便可防止因操作杆的热变形而引起警报开关的误动作。

2)由于不需要现有结构中附设的施力弹簧，所以相应地可以减少部件数量、组装工时数，并可降低成本。

3)将警报装置的操作杆制成权利要求2、3所述的形状，这样，仅通过选择操作杆的形状，就可以仅在电路断路器作过电流跳闸动作时，或作过电流跳闸动作和通过操作手柄而作断开动作时，输出警报信号，这样，也可简便地满足用户的要求。

4)如权利要求4所述，利用具有弹性的板簧材料制造动作器，这样，利用其挠曲余量可以消除装入电路断路器内的警报装置的组装精度的波动及过剩行程所产生的影响，并且可以利用动作器的挠曲力，确实地推压操作警报开关的按钮。

5)关于警报装置的装置外壳，采用如权利要求5所述的结构，因此构件易于安装，改善了装置的装配性。

Claims (3)

1.一种电路断路器的警报装置，所述警报装置装在电路断路器的本体内，用于捕捉断路器因过电流引起的跳闸动作或通过开闭操作手柄进行的断开动作，并发出警报信号，所述电路断路器的警报装置是这样构成的，即将内部装有自动复位接点的按钮式警报开关、与所述开关的按钮相对地配置的摇动杆式动作器以及连接该动作器和断路器的开闭机构间的操作杆一并装入装置外壳内，其特征在于，在断路器接通状态下，所述动作器保持自由状态，在电路断路器做断开动作时，随着所述断路器的可动触头夹具的动作而动作的操作杆驱动动作器，推压警报开关的按钮，使其内部接点做反转动作，所述的警报装置中，将所述操作杆的一端结合在动作器上，同时使分为两个分支的另一端在装入断路器本体的位置上分别与设在断路器的可动触头夹具上的凸爪和设在开闭操作手柄上的凸爪相对置，并且在电路断路器接通状态下，在操作杆的前端与所述可动触头夹具的凸爪之间设有间隙。

2.如权利要求1所述的电路断路器的警报装置，其特征在于，所述的警报装置中，所述动作器是由具有弹性的板簧材料构成的，所述板簧材料的弹力大于警报开关的按钮的复位力。

3.如权利要求1所述的电路断路器的警报装置，其特征在于，所述的警报装置中，装置外壳是由树脂成形材料构成的，并且将支承脚部整体成形在外壳上，该支承脚部分别用于将警报开关、动作器及操作杆安装在规定位置上。

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