CN115513014A - 断路器的脱扣机构和断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及断路器的脱扣机构和断路器,脱扣机构包括可转动设置的跳扣、再扣和锁扣,所述再扣是省力杠杆结构,包括第一杠杆臂和第二杠杆臂,所述跳扣上设有第一搭接部,对应的在所述第一杠杆臂上设有第一压接部,所述第二杠杆臂上设有第二搭接部,对应的在所述锁扣上设有第二压接部,所述第一压接部的转动力臂小于所述第二搭接部的转动力臂。本发明在脱扣机构中加入了再扣,使得脱扣机构中是锁扣先锁定再扣,再扣再锁定跳扣,而再扣是一省力杠杆结构,跳扣通过省力杠杆结构的作用,施加在锁扣上的力更小,因此要解锁锁扣所需的电磁脱扣器的解扣力也变小,确保在发生漏电故障时,触头能够自动断开。
Description
技术领域
本发明涉及断路器制造技术领域,具体涉及脱扣机构的改进。
背景技术
脱扣机构是断路器中的常见机构之一,其作用在于当回路中产生异常情况需要快速断开回路时,通过脱扣机构解扣后跳扣的快速动作带动动触头快速分闸。现有的脱扣机构一般只包括跳扣和锁扣,跳扣和动触头联接且搭接于锁扣,锁扣又和脱扣器配合,当脱扣器作用在锁扣上时锁扣动作,使得跳扣和锁扣的配合被解除,引发跳扣的快速动作。然而,由于断路器内部空间的限制,跳扣的尺寸一般比较小(比较短),导致其施力的力臂较短,在跳扣扭矩不变的前提下,作用力臂越短,跳扣作用在锁扣上的力就比较大,与之相对的,锁扣要锁定跳扣的锁定力也比较大,进而导致要解锁锁扣所需的解锁力也更大。现有技术中常用的脱扣器(如电磁式的脱扣器)推杆的推力和推程都较小,所以锁扣所需的解扣力过大,脱扣器的推力可能无法推动脱扣机构解扣,当电路中产生异常情况时,无法保障触头间的快速断开。
发明内容
因此,针对上述问题,本发明提出一种结构优化的断路器的脱扣机构以及具有该脱扣机构的断路器。
本发明采用如下技术方案实现:
本发明提出一种断路器的脱扣机构,包括可转动设置的跳扣、再扣和锁扣,所述再扣是省力杠杆结构,包括第一杠杆臂和第二杠杆臂,所述跳扣上设有第一搭接部,对应的在所述第一杠杆臂上设有第一压接部,所述第二杠杆臂上设有第二搭接部,对应的在所述锁扣上设有第二压接部,所述跳扣、再扣和锁扣三者的相对位置被配置为:通过彼此间的相对转动,能够使得第二压接部压扣配合于第二搭接部的同时第一压接部压扣配合于第一搭接部,从而限制跳扣的转动,其中,所述第一压接部的转动力臂小于所述第二搭接部的转动力臂。
其中,优选的,所述第一杠杆臂和第二杠杆臂在所述再扣转动轴线上的投影相重叠或者呈“V”字形的锐角交错形状。
其中,优选的,所述再扣和锁扣的转动中心分别设于所述跳扣的转动中心的两侧位置,以使所述第二杠杆臂是从所述跳扣转动中心的一侧延长至另一侧。
其中,优选的,所述跳扣是摆臂结构,所述第一搭接部和第二搭接部分别设于所述跳扣和第二杠杆臂的末端。
其中,优选的,所述锁扣上设有一和所述第二杠杆臂末端抵接的凸台,通过改变所述凸台的凸起高度以控制第二搭接部和第二压接部的搭接量。
本发明还提出一种断路器,包括操作机构以及动触头和静触头组成的触头组件,所述动触头和操作机构联动连接并相对所述静触头具有实现断路器导通或断开的活动行程,还包括用于实现断路器脱扣分闸的脱扣机构和用于触发所述脱扣机构解扣的脱扣器,所述脱扣机构上述的的断路器的脱扣机构,所述跳扣和操作机构联动连接,所述脱扣器传动连接于所述锁扣。
其中,优选的,以断路器的长度方向为前后方向,以断路器的高度方向为上下方向,所述操作机构和触头组件大致呈上下布置,所述断路器的脱扣机构大致呈前后布置,从而形成“十”字形交叉布局。
其中,优选的,所述再扣铰接在所述跳扣的后侧,所述锁扣铰接在所述跳扣的前侧,以使得所述第二杠杆臂是从后至前伸的。
其中,优选的,还包括动触头转轴,所述动触头安装设置在所述动触头转轴上并随动于所述动触头转轴,所述再扣铰接在所述跳扣的正后侧,所述锁扣铰接在所述跳扣前侧的斜上方,以使第二杠杆臂呈斜向上延伸,且所述锁扣和动触头转轴形成一上一下布置。
其中,优选的,所述操作机构包括可转动设于所述再扣上方的手柄,还包括一用于安装所述手柄的盘形连接座,所述再扣是匹配该盘形连接座外形的弯弧形延伸结构。
其中,优选的,以断路器的宽度方向为左右方向,所述再扣的第一压接部和第二搭接部是在左右方向相错开的,且与所述第一压接部相配合的所述跳扣和与所述第二搭接部相配合的所述锁扣在左右方向也是相错开的、不处在一个左右方向上的平面内。
其中,优选的,所述操作机构包括可转动设置的手柄,所述手柄分别具有分闸和合闸的两个停靠位置,所述手柄通过连杆机构同时和所述跳扣以及动触头联动连接,所述连杆机构传力于所述跳扣以使所述手柄从分闸向合闸位置摆动时拉动所述跳扣的所述第一搭接部抵向所述第一压接部、以及间接地推动第二搭接部抵向第二压接部,实现脱扣机构的锁定。
其中,优选的,所述手柄、再扣和锁扣分别对应配置有第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件,所述第一弹性件用于为所述手柄提供朝分闸方向转动的弹性力、并间接为所述跳扣提供解扣后复位的弹性力,所述第二弹性件用于为所述再扣提供解扣后复位的弹性力,所述第三弹性件用于为所述锁扣提供解扣后复位的弹性力。
其中,优选的,以断路器的高度方向为上下方向,所述第二搭接部设于所述锁扣转动轴线的上方,所述第二压接部下方设有一让位凹口以提供所述再扣复位的行程空间。
其中,优选的,还包括第一挡位部,所述第一挡位部固定设于所述跳扣和再扣的复位路径上以限位所述跳扣和再扣。
其中,优选的,所述跳扣能够先于所述再扣复位,所述再扣能够先于所述锁扣复位。
其中,优选的,所述再扣复位运动方向的一端设有第一限位面,所述跳扣设有能够与所述第一限位面抵接从而阻止所述再扣复位的第一止挡部,沿着所述跳扣的复位方向在所述第一限位面上设有第一抵接终止端,使得所述第一止挡部越过所述第一抵接终止端后和所述第一限位面相脱离从而解放所述再扣的复位行程,使得所述跳扣能够先于所述再扣复位。
其中,优选的,所述锁扣复位运动方向的一端设有第二限位面,所述再扣设有能够与所述第二限位面抵接从而阻止所述锁扣复位的第二止挡部,沿着所述再扣的复位方向在所述第二限位面上设有第二抵接终止端,使得所述第二止挡部越过所述第二抵接终止端后和第二限位面相脱离从而解放所述锁扣的复位行程,使得所述再扣能够先于所述锁扣复位。
本发明具有以下有益效果:本发明在脱扣机构中加入了再扣,使得脱扣机构中是锁扣先锁定再扣,再扣再锁定跳扣,而再扣是一省力杠杆结构,跳扣通过省力杠杆结构的作用,施加在锁扣上的力更小,因此要解锁锁扣所需的电磁脱扣器的解扣力也变小,确保在发生漏电故障时,触头能够自动断开。
附图说明
图1是实施例中断路器的整体示意图;
图2是实施例中断路器的结构分解图;
图3是实施例中断路器的立体示意图(隐去上盖);
图4是实施例中断路器导电***、操作机构和脱扣机构的示意图(合闸状态);
图5是实施例中操作联动组件的结构分解图;
图6是实施例中第一侧板的立体示意图;
图7是实施例中第二侧板的立体示意图(角度一);
图8是实施例中手柄的立体示意图;
图9是实施例中第二连杆的示意图;
图10是实施例中第三连杆的示意图;
图11是实施例中动触头转轴的示意图;
图12是实施例中跳扣的立体示意图;
图13是实施例中锁扣的立体示意图(角度一);
图14是实施例中锁扣的立体示意图(角度二);
图15是实施例中再扣的立体示意图;
图16是实施例中再扣和锁扣配合的示意图;
图17是实施例中断路器导电***、操作机构和脱扣机构的示意图(手动分闸状态);
图18是实施例中断路器导电***、操作机构和脱扣机构的示意图(脱扣分闸状态);
图19是实施例中电磁脱扣器、联动件和锁扣配合的示意图;
图20是实施例中联动件的立体示意图;
图21是实施例中第二侧板的立体示意图(角度二);
图22是实施例中再扣的第一限位面和跳扣的第一止挡部配合的示意图;
图23是实施例中锁扣的第二限位面和再扣的第二止挡部配合的示意图;
图24是实施例中第一压接部、跳扣和第二搭接部、锁扣在左右方向错开的示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参阅图1-4所示,作为本发明的优选实施例,提供一种断路器,更具体的说是一种剩余电流动作断路器,包括外壳体100和导电***3,该外壳体100是由上盖1001和底座1002接合固定形成的断路器外壳;导电***3设于该外壳体100内部,参阅图4,导电***3包括动触头301和静触头302组成的触头组件,还包括接线端子300和导电铜排等,以组成断路器的导电回路,其中动触头301相对静触头302具有一活动行程,以实现动触头301和静触头302的接触或分离,从而实现断路器的分、合闸。外壳体100内腔中还设有用于剩余电流测量的零序电流互感器1003、用于进行灭弧处理的灭弧栅片1004以及用于实现脱扣分闸的电磁脱扣器4,外壳体100上还安装有用于实现断路器漏电功能检测的测试按钮41。以上结构及布局为断路器的常规设置。为便于描述,本实施例中:定义断路器的高度方向,即图2中的Z1、Z2方向分别为上、下方向;定义断路器的宽度方向,即图2中的X1、X2方向分别为左、右方向;并定义断路器的长度方向,即图2中的Y1、Y2方向分别为前、后方向。
该断路器还包括操作联动组件2,参阅图4、5,操作联动组件2包括在左右方向对置的第一侧板22和第二侧板23,第一侧板22和第二侧板23相对接合以构成操作联动组件2的安装基座,还包括设置在第一侧板22和第二侧板23之间的手柄11、第一连杆13、第二连杆14、第三连杆15、跳扣17、再扣18和锁扣20。其中手柄11、第一连杆13、第二连杆14和第三连杆15组成断路器的操作机构,用于通过手动扳动手柄11操控动触头301的分、合闸运动;跳扣17、再扣18和锁扣20组成断路器的脱扣机构,用于配合电磁脱扣器4实现断路器的脱扣分闸。
具体的,手柄11可转动连接在第一侧板22上,参阅图6和图8,本实施例中,手柄11具体是以其手柄轴1101可转动插接在第一侧板22的第一插孔2201上。第一连杆13一端和手柄11铰接,另一端和第二连杆14、第三连杆15铰接在同一铰点,具体的,参阅图4、5以及图8-10,本实施例中第一连杆13是一U型杆,第二连杆14一端设有第二插孔1401、另一端设有第三插孔1402,第三连杆15一端设有第四插孔1501、另一端设有第五插孔1502,其中第二插孔1401和第四插孔1501重叠设置,第一连杆13一端可转动插接在手柄1上的第六插孔1103内,另一端同时可转动地插接在第二插孔1401和第四插孔1501中。
一动触头转轴16与第三连杆15铰接,具体的,参阅图4、10、11,第三连杆15的第五插孔1502与动触头转轴16所设有的第七插孔1601通过销轴铰接。动触头转轴16同时还通过其设有的凸柱1602铰接在外壳体100上,动触头301是安装设置在动触头转轴16上,并跟随动触头转轴16的运动而运动,例如动触头301可以是固接或铰接在动触头转轴16上。在本实施例中,动触头301铰接在动触头转轴16上,动触头301一端通过一弹性件限位在动触头转轴16的限位位置上,在动触头30超行程运动过程中,动触头301的另一端被静触头302限制住时,动触头301的一端在弹性件的作用下离开动触头转轴16的限位位置。
跳扣17和锁扣20可转动连接在第一侧板22上,再扣18可转动连接在第二侧板23上。其中,具体的,参阅图6-7以及图12-15,跳扣17以其设有的第八插孔1702通过销轴和第一侧板22设有的第九插孔2203铰接;再扣18以其设有第十插孔1802和第二侧板23所设有的再扣转轴2301上可转动地插接,锁扣20以其设有的锁扣转轴2002可转动地插接第一侧板22所设有的第十一插孔2204中。
该跳扣17在其长度中段区间还设有第十二插孔1701,第二连杆14的第三插孔1402与该第十二插孔1701通过销轴铰接在一起。
上述说明中例举了多种铰接方式,如孔和孔通过销轴实现铰接,或者孔和轴相插接实现的铰接,这些铰接设置手段在其他实施例中可以相互替代,凡能够实现铰接功能即为可行的方案。
本实施例中上述操作联动组件2的构件个别可转动连接在第一侧板22上(如跳扣17),个别可转动连接在第二侧板23上(如再扣18),但显而易见的是,在其他实施例中这些构件可以任意地更改为转动连接在第一侧板22和/或第二侧板23上,对本领域技术人员来说这其中不存在技术障碍。第一侧板22和第二侧板23只是一个具体的实施例,在其他实施例中只要是提供一安装基座,使这些构件(如跳扣17和再扣18等)能够可转动地设置在该安装基座上即可。此安装基座并非必须是本实施例的特定结构的第一侧板22和第二侧板23,其也可以是一块固定设置在外壳体100内的安装平板,甚至也可以是外壳体100的内壁。
归纳的说,在操作联动组件2中,手柄11以及脱扣机构(脱扣机构即跳扣17、再扣18和锁扣20)均为可转动设置;第一连杆13一端和手柄11铰接,另一端和第二连杆14、第三连杆15铰接在同一铰点;第二连杆14还同时铰接在跳扣17上;第三连杆15还同时和动触头转轴16铰接;动触头301是安装设置在动触头转轴16上,并跟随动触头转轴16的运动而运动。
接下来解释说明脱扣机构的锁扣以及解扣(脱扣)原理。参阅图4、12-18,该跳扣17上设有第一搭接部1703,对应的在再扣18上设有第一压接部1801;该再扣18上设有第二搭接部1803,对应的在锁扣20上设有第二压接部2001。其中,跳扣17、再扣18和锁扣20三者的相对位置被配置为:通过彼此间的相对转动,能够使得第二压接部2001压扣配合于第二搭接部1803的同时第一压接部1801压扣配合于第一搭接部1703,从而限制跳扣17的转动。如图4,当断路器处于合闸状态时,锁扣20以其第二压接部2001向下压扣在再扣18的第二搭接部1803上,与此同时再扣18以其第一压接部1801向下压扣在跳扣17的第一搭接部1703上,也就是此时跳扣17的向上摆动被限位锁定。
手柄11配设有第一弹性件1006(即手柄弹簧),可以理解的是,当锁扣20锁定、断路器经手柄11的摆动从手动分闸状态(图17)切换至手动合闸状态(图4)时,手柄弹簧蓄能,手柄11通过第一连杆13和第二连杆14会给予跳扣17一个向上摆动的力(拉动力),但由于再扣18和锁扣20对跳扣17的锁定,使得跳扣17无法向上摆动,亦即:合闸状态下,跳扣17处在和再扣18、锁扣20受力平衡的锁定状态。而由于跳扣17被锁定,因此手动分、合闸时,第二连杆14将以其与再扣18的铰接点A为支点转动,从而带动第三连杆15、动触头转轴16以及动触头301活动。当锁扣20解锁时,此受力平衡状态就会被打破,从而造成脱扣分闸。参阅图4,当锁扣20受到电磁脱扣器4驱动后第二压接部2001与再扣18的第二搭接部1803分离时(在图4的特定视图状态下顺时针转动),跳扣17则会向上推动再扣18向上摆动,直至再扣18的第一压接部1801无法压制住跳扣17的第一搭接部1703,则跳扣17解锁(解扣),快速地顺时针摆动(在图4的特定视图状态下),带动第二连杆14以跳扣17和安装基座的铰接点B为转轴转动,进而带动动触头301脱扣分闸,快速实现分断工作。图18示出了脱扣分闸阶段脱扣机构在脱扣瞬时的大致状态(最终状态还受到复位弹簧的影响,将在下面说明),可进行参阅。
上述的脱扣机构方案中,本实施例与现有技术的最大区别在于加入了再扣18。在常规的技术中,通常是锁扣20直接作用在跳扣17上,即单独通过锁扣20完成对跳扣17的锁定,例如,一种常见的方案中锁扣20是铰接在跳扣17后侧的位置(即大致铰接在本实施例中再扣18的铰接位置)。由于断路器内部空间的限制,跳扣17的尺寸一般比较小(比较短),导致其施力的力臂较短,在跳扣17扭矩不变的前提下,作用力臂越短,跳扣17作用在锁扣20上的力就比较大,与之相对的,锁扣20要锁定跳扣17的锁定力也比较大,进而导致要解锁锁扣20所需的解锁力也更大。然而,常用的电磁脱扣器的推力和推程都较小,锁扣20所需的解扣力过大,电磁脱扣器4的推力可能无法推动产品解扣,当电路中出现剩余电流并达到断路器的额定值(漏电)时,无法保障在发生漏电故障的情况下触头断开。
而本实施例加入了再扣18,锁扣20先锁定再扣18,再扣18再锁定跳扣17,换言之,跳扣17是先施力于再扣18,再扣18再施力于锁扣20。且本实施例中,再扣18是一省力杠杆结构,如图15,再扣18包括第一杠杆臂181和第二杠杆臂182,其中第一压接部1801设置在第一杠杆臂181上,第二搭接部1803设置在第二杠杆臂182上,且述第一压接部1801的转动力臂小于第二搭接部1803的转动力臂。从而通过省力杠杆结构再扣18的作用,在跳扣17扭矩不变的前提下,跳扣17作用在锁扣20上的力就更小,要解锁锁扣20所需的电磁脱扣器4的解扣力也变小,确保在发生漏电故障时,触头能够自动断开。
跳扣17是一摆臂结构,本实施例中第一搭接部1703和第二搭接部1803是分别设于跳扣17和第二杠杆臂182的末端的搭接面(或也可以是搭接边)。使得一旦第一搭接部1703和第二搭接部1803被解扣,跳扣17就能快速脱扣跳起,提高了脱扣响应速度。第一压接部1801和第二压接部2001是由两个平面交接形成的边角结构,因此锁扣20转动一定角度时第二搭接部1803一旦滑出该边角状的第二压接部2001就能够快速和第二压接部2001分离,再扣18转动一定角度时第一搭接部1703旦滑出该边角状的第一压接部1801就能够快速和第一压接部1801分离。为了方便跳扣17的复位,构成第一压接部1801的两个平面中相对处于上方的那一个斜度更大,使得跳扣17解扣复位时此斜度更大的平面可以作为一引导面引导跳扣17可靠复位,对于构成第二压接部2001的两个平面也是同样的设计。
本实施例中,第一杠杆臂181的长度小于第二杠杆臂182的长度,且第二搭接部1803设于第二杠杆臂182的末端,以使得第一压接部1801的转动力臂小于第二搭接部1803的转动力臂。且本实施例中,第一杠杆臂181和第二杠杆臂182在再扣18转动轴线上的投影是相重叠的,亦即第一杠杆臂181和第二杠杆臂182是朝同向延伸、但不处在左右方向的同一平面内,如此设置能使再扣18的占用空间和长度最小化,节约安装空间,同时避免干涉到断路器内部的其他构件,另一方面,与第一压接部1801相配合的跳扣17和与第二搭接部1803相配合的锁扣20在左右方向是相错开的、不处在一个左右方向上的平面内的(可配合参阅图24),从而利用断路器左右方向上的空间,避免跳扣17和锁扣20的运动干涉,且能够使得脱扣机构可以设置得更加紧凑合理。在其他实施例中更次的选择是第一杠杆臂181和第二杠杆臂182呈小角度的“V”字形锐角夹角,这样设置虽然也能有效减小再扣18的空间占用,但还是有可能干涉到再扣18下方的部件如触头组件、灭弧栅片等。当然,在不考虑空间占用的情况下,在其他实施例中第一杠杆臂181和第二杠杆臂182也可以是异向延伸的两共线的杠杆臂,或者呈钝角夹角的,但这样设置在空间利用率和断路器小型化设计上的优势就不如本实施例。
本实施例中,操作机构和触头组件大致呈上下布置,而脱扣机构大致呈前后布置,从而形成“十”字形交叉布局,充分利用断路器长度和高度空间。为了在有限的断路器内部空间中尽量设置较长的再扣18,本实施例中再扣18约束端铰接在跳扣17的后侧,锁扣20铰接在跳扣17的前侧,再扣18从其约束端至自由端是从后至前伸的,从而尽量利用断路器在前后方向的长度空间,使第二搭接部1803的转动力臂更大。更进一步的,本实施例中再扣18约束端铰接在跳扣17的正后侧,锁扣20铰接在跳扣17前侧的斜上方,因此再扣18还是斜向延伸的,如此设置进一步增大了第二搭接部1803的转动力臂,另一方面,将锁扣20铰接在跳扣17前侧的斜上方,还能避免锁扣20和动触头转轴16的位置干涉,在本实施例中锁扣20和动触头转轴16是一上一下设置,提高了结构紧凑性。
本实施例中,手柄11和再扣18一上一下可转动连接在该安装基体上,安装基体上设有一用于安装手柄11的盘形连接座2309,再扣18是匹配该盘形连接座2309的弯弧形延伸摆臂结构,以为该盘形连接座2309让位,如此设置能够提高断路器内部结构的紧凑性。
在锁扣20上固定设有一凸台2006,凸台2006用于和再扣18自由端(即末端)抵接,从而控制第二搭接部1803和第二压接部2001的搭接量,可以理解的是,此搭接量越大,则锁扣20需要较大的脱扣行程才能和再扣18脱离,因此本实施例通过改变凸台2006的凸起高度就能够控制锁扣20的脱扣行程,便于配合实际的产品规格进行调校。
参阅图2、图19-21,电磁脱扣器4对锁扣20解锁的驱动通过一联动件24实现,电磁脱扣器4和联动件24均设置在第二侧板23背离脱扣机构的一侧,本实施例中该联动件24是一跷跷板结构,联动件24通过其设有的第十三插孔2401可转动插接在第二侧板23的转轴2303上。联动件24上径向向外延伸设有第一拨动部2403和第二拨动部2402,其中第一拨动部2403靠近设置于电磁脱扣器4的推杆。配合参阅图14,锁扣20上设有一凸柱2005,该凸柱2005是穿过第二侧板23延伸至第二拨动部2402附近,电磁脱扣器4的推杆动作时,推动第一拨动部2403致使联动件24转动,进而第二拨动部2402推动凸柱2005致使锁扣20转动解锁。
该联动件24还配设有一复位件,用于在断路器脱扣分闸后驱使联动件24和电磁脱扣器4的推杆复位。本实施例中该复位件是扭簧25,扭簧25安装在联动件24上,扭簧25第一臂抵接在联动件24所设有的第一抵接面2404上,第二臂靠近设置于动触头转轴16(具体是靠近设置于动触头转轴的第二抵接面1603),当动触头转轴16转动到分闸位置时,其上的第二抵接面1603推动扭簧25第二臂,使得扭簧25第一臂产生扭转的弹性力推动联动件24转动,进而联动件24推动电磁脱扣器4推杆复位。电磁脱扣器4在其他实施例中也可以是其他的脱扣器类型,如过热脱扣器、欠压脱扣器。
如图5,手柄11、再扣18和锁扣20分别对应配置有第一弹性件1006、第二弹性件1007和第三弹性件1008。该第一弹性件1006一端作用于安装基座(例如本实施例中作用于第一侧板22或第二侧板23),另一端作用于手柄11,以为手柄11提供朝分闸方向转动的弹性力;该第二弹性件1007一端作用于安装基座,另一端作用于再扣18,以为再扣18提供弹性力,该弹性力是使再扣18向着对跳扣17进行压扣配合锁定的锁定位置转动,从而在脱扣机构解扣、再扣18和跳扣17的压扣配合解除后复位再扣18;该第三弹性件1008一端作用于安装基座,另一端作用于锁扣20,以为锁扣20提供弹性力,该弹性力是使锁扣向着对再扣18进行压扣配合锁定的锁定位置转动,从而在脱扣机构解扣、锁扣20和再扣18的压扣配合解除后复位锁扣20。为便于理解,简单的说,以本实施例图18脱扣瞬时的大致状态的特定视图角度而言,第一弹性件1006即是提供使手柄顺时针转动的弹性力,第二弹性件1007即是提供使再扣顺时针转动的弹性力,第三弹性件1008即是提供使锁扣20逆时针转动的弹性力(图18中以箭头标示了转动方向)。则断路器脱扣分闸时,在第一弹性件1006的弹性力作用下,手柄11转动至分闸位置,且通过第一连杆13和第二连杆14的传力驱动跳扣17向下摆动复位,接着,在第二弹性件1007和第三弹性件1008的作用下再扣18和锁扣20分别复位。本实施例中,为使脱扣机构的结构更为紧凑,再扣18的自由端是设于锁扣20转动轴线的上方位置,而由于锁扣20处在再扣18的复位路径上,因此锁扣20第二压接部2001下方设有一让位凹口2007(图16)以提供再扣18的向下复位的行程空间。如图18所示,在跳扣17和再扣18的下方设有第一挡位部2306,跳扣17和再扣18向下摆动复位时抵触于第一挡位部2306而被限位出一合适的最低极限位置,防止二者向下摆动幅度过大而无法回到压扣配合的状态,本实施例中该第一挡位部2306是第二侧板23的底壁,其他实施例中也可以是额外设置的一挡位件,如一独立设置的挡板。此时,处在脱扣分闸状态下的断路器若手动扳回合闸状态,则跳扣17又会在手柄11的传动作用下向上翘起抵接在再扣18上形成压扣配合,并推动再扣18向上摆动抵接在锁扣20上形成压扣配合,由此完成一个完整的脱扣机构的复位动作。
另外,在再扣18上方还设有第二挡位部2307(本实施例中第二挡位部2307是第二侧板23的顶壁,其他实施例中还可以是其他挡位件),以控制再扣18向上摆动的最高极限位置,保证再扣18能够可靠复位。
本实施例中第一弹性件1006、第二弹性件1007和第三弹性件1008均为扭簧,在其他实施例中也可以是拉簧、压簧等其他弹性件,只是安装和连接部位需要适应性地变更,以能提供同等运动效果的势能。
显然,跳扣17、再扣18和锁扣20的复位需要依照一定的顺序。可以理解的是,假如锁扣20先于再扣18复位,则会对再扣18的复位形成止挡;假如再扣18先于跳扣17复位,则会对跳扣17的复位形成止挡。因此三者需要以“跳扣17、再扣18、锁扣20”的先后顺序依次复位。为了保证此依次复位的可靠进行,参阅图22和图23,本实施例中,再扣18复位运动方向的一端(本实施例即再扣18下端)设有第一限位面1806,该跳扣17设有能够与该第一限位面1806抵接从而阻止再扣18复位的第一止挡部1705,本实施例中该第一止挡部1705是跳扣17上延伸设置的一凸轴,第一限位面1806是配合该第一止挡部1705运动轨迹的曲面,沿着跳扣17的复位方向在该第一限位面1806上设有第一抵接终止端18061,第一止挡部1705越过该第一抵接终止端18061后和第一限位面1806相脱离从而解放再扣18进一步的复位行程;类似的,在锁扣20复位运动方向的一端设有第二限位面2008,再扣18自由端作为与该第二限位面2008抵接从而阻止锁扣20复位的第二止挡部,第二限位面2008是配合该第二止挡部运动轨迹的曲面,沿着再扣18的复位方向在该第二限位面2008上设有第二抵接终止端20081,第二止挡部越过该第二抵接终止端20081后和第二限位面2008相脱离从而解放锁扣20进一步的复位行程。
该断路器还包括测试机构,如图19,测试机构包括测试按钮41、第一测试弹簧42、第二测试弹簧43、动触头弹簧44、屏蔽罩45(为一带电体)、连接弹簧46、电阻47。测试按钮41装配在外壳体100上,仅能在一定范围内上下运动,第一测试弹簧42是装在第二侧板23上的扭簧,其一扭臂搭接在测试按钮41上,另一扭臂搭接在屏蔽罩45上,第二测试弹簧43也是装在第二侧板23上的扭簧,其两扭臂搭接在第二侧板23上的不同位置,动触头弹簧44是安装在动触头转轴16上的扭簧,其一扭臂搭接在动触头301上,另一扭臂搭接在动触头转轴16上,且处于第二测试弹簧43的一扭臂附近,动触头弹簧44随动触头转轴16而运动,屏蔽罩45套在电磁脱扣器4上并安装在第二侧板23上,连接弹簧46安装在第二侧板23上,其一扭臂搭接在屏蔽罩45上,另一扭臂将电阻47的引脚压在屏蔽罩45上,电阻47安装在第一侧板22和第二侧板23之间,电阻47另一只引脚固联在进接线板上。当断路器处于合闸位置时,动触头弹簧44与第二测试弹簧43接触在一起,此时按动测试按钮41可使测试回路导通,断路器断开;当断路器处于断开位置时,动触头弹簧44和第二测试弹簧43没有电连接,按动测试按钮41也无法使测试回路导通,可以保护电路不损坏。本实施例的测试回路全部使用弹簧连接,不使用信号线锡焊,降低了断线、虚焊风险;测试回路中的零件功能集成:屏蔽罩即用来屏蔽外磁场对电磁脱扣器的影响,又用来当测试回路中的导体,动触头弹簧即用来产生触头压力,又用来当测试回路中的导体,节省了零件数量。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上对本发明做出的各种变化,均落入本发明的保护范围。
Claims (16)
1.断路器的脱扣机构,其特征在于,包括可转动设置的跳扣、再扣和锁扣,所述再扣是省力杠杆结构,包括第一杠杆臂和第二杠杆臂,所述跳扣上设有第一搭接部,对应的在所述第一杠杆臂上设有第一压接部,所述第二杠杆臂上设有第二搭接部,对应的在所述锁扣上设有第二压接部,
所述跳扣、再扣和锁扣三者的相对位置被配置为:通过彼此间的相对转动,能够使得第二压接部压扣配合于第二搭接部的同时第一压接部压扣配合于第一搭接部,从而限制跳扣的转动,其中,所述第一压接部的转动力臂小于所述第二搭接部的转动力臂。
2.根据权利要求1所述的断路器的脱扣机构,其特征在于,所述第一杠杆臂和第二杠杆臂在所述再扣转动轴线上的投影相重叠或者呈“V”字形的锐角交错形状。
3.根据权利要求2所述的断路器的脱扣机构,其特征在于,所述再扣和锁扣的转动中心分别设于所述跳扣的转动中心的两侧位置,以使所述第二杠杆臂是从所述跳扣转动中心的一侧延长至另一侧。
4.根据权利要求1所述的断路器的脱扣机构,其特征在于,所述跳扣是摆臂结构,所述第一搭接部和第二搭接部分别设于所述跳扣和第二杠杆臂的末端。
5.根据权利要求4所述的断路器的脱扣机构,其特征在于,所述锁扣上设有一和所述第二杠杆臂末端抵接的凸台,通过改变所述凸台的凸起高度以控制第二搭接部和第二压接部的搭接量。
6.断路器,包括操作机构以及动触头和静触头组成的触头组件,所述动触头和操作机构联动连接并相对所述静触头具有实现断路器导通或断开的活动行程,还包括用于实现断路器脱扣分闸的脱扣机构和用于触发所述脱扣机构解扣的脱扣器,其特征在于,所述脱扣机构是权利要求1-5任一所述的断路器的脱扣机构,所述跳扣和操作机构联动连接,所述脱扣器传动连接于所述锁扣。
7.根据权利要求6所述的断路器,其特征在于,以断路器的长度方向为前后方向,以断路器的高度方向为上下方向,所述操作机构和触头组件大致呈上下布置,所述断路器的脱扣机构大致呈前后布置,从而形成“十”字形交叉布局。
8.根据权利要求7所述的断路器,其特征在于,所述再扣铰接在所述跳扣的后侧,所述锁扣铰接在所述跳扣的前侧,以使得所述第二杠杆臂是从后至前伸的。
9.根据权利要求8所述的断路器,其特征在于,还包括动触头转轴,所述动触头安装设置在所述动触头转轴上并随动于所述动触头转轴,所述再扣铰接在所述跳扣的正后侧,所述锁扣铰接在所述跳扣前侧的斜上方,以使第二杠杆臂呈斜向上延伸,且所述锁扣和动触头转轴形成一上一下布置。
10.根据权利要求7所述的断路器,其特征在于,所述操作机构包括可转动设于所述再扣上方的手柄,还包括一用于安装所述手柄的盘形连接座,所述再扣是匹配该盘形连接座外形的弯弧形延伸结构。
11.根据权利要求6所述的断路器,其特征在于,以断路器的宽度方向为左右方向,所述再扣的第一压接部和第二搭接部是在左右方向相错开的,且与所述第一压接部相配合的所述跳扣和与所述第二搭接部相配合的所述锁扣在左右方向也是相错开的、不处在一个左右方向上的平面内。
12.根据权利要求6所述的断路器,其特征在于,所述操作机构包括可转动设置的手柄,所述手柄分别具有分闸和合闸的两个停靠位置,所述手柄通过连杆机构同时和所述跳扣以及动触头联动连接,所述连杆机构传力于所述跳扣以使所述手柄从分闸向合闸位置摆动时拉动所述跳扣的所述第一搭接部抵向所述第一压接部、以及间接地推动第二搭接部抵向第二压接部,实现脱扣机构的锁定。
13.根据权利要求12所述的断路器,其特征在于,所述手柄、再扣和锁扣分别对应配置有第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件,所述第一弹性件用于为所述手柄提供朝分闸方向转动的弹性力、并间接为所述跳扣提供解扣后复位的弹性力,所述第二弹性件用于为所述再扣提供解扣后复位的弹性力,所述第三弹性件用于为所述锁扣提供解扣后复位的弹性力。
14.根据权利要求13所述的断路器,其特征在于,以断路器的高度方向为上下方向,所述第二搭接部设于所述锁扣转动轴线的上方,所述第二压接部下方设有一让位凹口以提供所述再扣复位的行程空间;和/或者还包括第一挡位部,所述第一挡位部固定设于所述跳扣和再扣的复位路径上以限位所述跳扣和再扣。
15.根据权利要求13所述的断路器,其特征在于,所述跳扣能够先于所述再扣复位,所述再扣能够先于所述锁扣复位。
16.根据权利要求15所述的断路器,其特征在于,所述再扣复位运动方向的一端设有第一限位面,所述跳扣设有能够与所述第一限位面抵接从而阻止所述再扣复位的第一止挡部,沿着所述跳扣的复位方向在所述第一限位面上设有第一抵接终止端,使得所述第一止挡部越过所述第一抵接终止端后和所述第一限位面相脱离从而解放所述再扣的复位行程,使得所述跳扣能够先于所述再扣复位;和/或者所述锁扣复位运动方向的一端设有第二限位面,所述再扣设有能够与所述第二限位面抵接从而阻止所述锁扣复位的第二止挡部,沿着所述再扣的复位方向在所述第二限位面上设有第二抵接终止端,使得所述第二止挡部越过所述第二抵接终止端后和第二限位面相脱离从而解放所述锁扣的复位行程,使得所述再扣能够先于所述锁扣复位。
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