專利名稱：電路斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路斷路器，尤其涉及在切斷流入電路的過電流時能使觸頭可靠地斷開的電路斷路器改進(jìn)。
背景技術(shù)：
通常，電路斷路器用作在電路中有稱為短路電流的故障電流成為過電流而流過電路時將電路切斷，它是通過用流入該電路斷路器的斷路電路中的過電流使磁鐵啟動、從而使觸頭脫開而進(jìn)行斷路的。在這種電路斷路器中設(shè)有消弧裝置，用以消除在觸頭脫開時所產(chǎn)生的電弧，避免斷路時間拉長。
作為傳統(tǒng)的電路斷路器，有例如圖5所示的、日本專利特開平10-172409號公報所示的電路斷路器(以下稱之為“傳統(tǒng)裝置”)。該傳統(tǒng)裝置中的絕緣框體20系由合成樹脂材料所做成的底座21及蓋子22構(gòu)成。在斷路電路中設(shè)有固定觸頭23、固定在固定觸頭23上的固定觸點(diǎn)24、以及具有對著該固定觸點(diǎn)接觸、脫開的活動觸點(diǎn)25a的活動觸頭25。26為一體地支承該活動觸點(diǎn)25的搖臂，它由U字形溝26a、擋塊卡合部26b以及供下述的軸27卡合的長孔26c構(gòu)成。
27是成為搖臂26和活動觸頭25的轉(zhuǎn)動中心的軸，它支承于絕緣框體上。28是對活動觸頭25向脫開固定觸點(diǎn)24的方向加力的主彈簧，29是由合成樹脂做成的、從外部進(jìn)行開閉操作的手柄，30是將手柄29向逆時針方向加力的復(fù)位彈簧，31是由圓形棒材彎曲成U字形后形成的操作連桿，其一端與手柄29卡合，而另一端與下述止動桿32的連桿卡合溝32a卡合。另外，手柄29系由突出于絕緣框體20之外的握手部29b和與操作連桿31相連接的突出部29c構(gòu)成。
32是軸支于27上的止動桿，它是由與操作連桿31的另一端相卡合的連桿卡合溝32a、接受下述電磁跳閘部34的桿37的按壓力的閘柄片32b、以及承受因下述雙金屬桿33的彎曲所產(chǎn)生的按壓力而使操作連桿31與連桿卡合溝32的卡合松開的方向的力的閘柄片32c構(gòu)成。此外，在搖臂26與止動桿32之間壓縮設(shè)置復(fù)位彈簧32d，它始終將止動桿32對搖臂26向反時針方向加力。嵌入U字形溝26a的操作連桿31的上述另一端因彈簧32d的彈力而被夾持在止動桿32的連桿卡合溝32a中成為鎖定狀態(tài)。另外，活動觸點(diǎn)25a對固定觸點(diǎn)24作彈性接觸，形成斷路電路(圖5的狀態(tài))。
這樣，通過上述搖臂26、主彈簧28、手柄29、復(fù)位彈簧30、操作連桿31以及止動桿32來構(gòu)成開閉機(jī)構(gòu)。
33是與通電電流相對應(yīng)、在圖5中向右方向加熱彎曲的雙金屬件，34是電磁跳閘裝置，它具有由磁鐵35通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動的柱塞36，以及因該柱塞36的吸引動作而在圖9中向左方向突出的桿37。上述雙金屬件33和電磁跳閘裝置34構(gòu)成過電流跳閘裝置。38是消弧裝置，39是該消弧裝置38的消弧板。40是包含有上述固定觸點(diǎn)24和活動觸點(diǎn)25的電弧發(fā)生室，充滿活動觸頭25脫開時產(chǎn)生的電弧。41是將電弧引向消弧裝置38方向的電弧導(dǎo)向板。
一旦在這種結(jié)構(gòu)的電路斷路器中有短路電流流入電路，電磁跳閘裝置34的磁鐵35即感受到它而動作，吸引柱塞36，與其相連動的桿37就向左方移動。于是，閘柄片32b受桿37按壓，止動桿32克服復(fù)位彈簧32b的彈簧力而向順時針方向轉(zhuǎn)動。因連桿卡合溝32a而嵌入在U字形溝26a內(nèi)成為加鎖狀態(tài)的操作連桿31的另一端，由于止動桿32向順時針方向轉(zhuǎn)動而相對于搖臂成為自由狀態(tài)。因此，搖臂26因作為放開機(jī)構(gòu)的主彈簧28的彈力而以軸27為中心強(qiáng)制地向順時針方向轉(zhuǎn)動而作跳閘動作(脫開)。這樣，活動觸頭25快速脫開而作切斷動作。
可是，在上述傳統(tǒng)裝置中，在短路電流等大電流流入電路而使開閉機(jī)構(gòu)打開時，搖臂26因主彈簧28的彈力而急劇移動，故會撞在擋塊42上并彈回原位。由于彈回的搖臂26的動作不受止動桿32約束，故與止動桿32無關(guān)，一直反彈到桿37的前端為止。此時，活動融點(diǎn)85a與固定觸點(diǎn)24的脫開距離變短，向消弧室38方向移動的電弧再回到活動融點(diǎn)25與固定觸頭23之間，電弧容易在活動融點(diǎn)25a和固定觸點(diǎn)24之間滯留。
因此存在電弧滯留時間延長、斷路時間延長、容易發(fā)生斷路不良的問題。
另外，由于電弧滯留時間延長，還會增大活動觸點(diǎn)25a和固定觸點(diǎn)24的損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題的，其目的在于提供如下電路斷路器，通過在電路斷路器的過電流跳閘動作時阻電弧回跳來將觸頭間的脫開距離保持在給定值以上，以此來縮短在觸點(diǎn)間發(fā)生的電弧的滯留時間，以實(shí)現(xiàn)可靠斷路，同時減少活動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)的損耗。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電路斷路器設(shè)有電磁跳閘裝置具有絕緣框體；裝于該框體內(nèi)的固定觸頭；對著該固定觸頭接觸、脫開的活動觸頭；具有驅(qū)動該活動觸頭的搖臂和止動桿的開閉機(jī)構(gòu)；設(shè)于絕緣框體、與搖臂抵接而決定活動觸頭最大脫開位置的擋塊；具有在過電流下啟動而使開閉機(jī)構(gòu)的止動桿移動到跳閘位置的柱塞的電磁跳閘裝置，其特點(diǎn)為柱塞和止動桿具有相互卡合用的卡合部，這些卡合部在電磁跳閘裝置啟動、開閉機(jī)構(gòu)使活動觸頭脫開、搖臂撞上擋塊時也相互卡合，在柱塞保持在動作位置期間將止動桿保持在跳閘位置上，由此防止活動觸頭向閉合位置回跳。


圖1是將本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的電路斷路器的一部分剖開以表示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖，表示電路斷路器處于閉路狀態(tài)。
圖2是表示圖1的電路斷路器處于開路狀態(tài)時的主視圖。
圖3是表示圖1的電路斷路器的跳閘動作初始狀態(tài)的主視圖。
圖4是表示圖1的電路斷路器作跳閘動作且約束開閉機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的主視圖。
圖5是表示傳統(tǒng)電路斷路器的局部剖開主視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)圖1至圖4所示的一實(shí)施形態(tài)來詳細(xì)說明本發(fā)明。對于與圖5所示的傳統(tǒng)電路斷路器相同或相當(dāng)?shù)牟考?、部分采用相同的?biāo)號，并省略其說明。
圖1是將本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的電路斷路器的一部分剖開以表示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖，它表示電路斷路器處于閉路狀態(tài)。圖2是表示圖1的電路斷路器處于開路狀態(tài)時的主視圖。圖3是表示圖1的電路斷路器的跳閘動作初始狀態(tài)的主視圖。圖4是表示圖1的電路斷路器作跳閘動作且約束開閉機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的主視圖。
在圖1中，電路斷路器具有由底座21和蓋子22構(gòu)成、用合成樹脂材料做成的絕緣框體20。在絕緣框體20的內(nèi)部裝有固定觸頭23，在該固定觸頭23上固定有固定觸點(diǎn)24。另外，還設(shè)有活動觸頭25，該活動觸頭25具有對著該固定觸點(diǎn)24接觸、脫開的活動觸點(diǎn)25a，該活動觸頭25由活動觸頭支座25H一體地支承。
在絕緣框體20內(nèi)還通過軸27大體水平地設(shè)置有搖臂26。在搖臂26的一端支承有活動觸頭支座25H，而在搖臂26的另一端形成U字形溝26a，作為可自由卡合、脫開地收容操作連桿31另一端的第一卡合溝。在搖臂26上還例如通過壓力加工彎折形成擋塊卡合固定部26b，該卡合固定部26b與下述的止動桿32抵接、且與設(shè)于底座21上的擋塊21a抵接。在搖臂26和絕緣框體20之間壓縮設(shè)置主彈簧28，用主彈簧28的彈力對搖臂26加力，使之始終向順時針方向轉(zhuǎn)動，從而將活動觸點(diǎn)25始終向脫離固定觸點(diǎn)24的方向加力。由于該轉(zhuǎn)動加力而轉(zhuǎn)動的擋塊卡合固定部26b與擋塊21a相抵接，從而限定搖臂26的最大轉(zhuǎn)動角度位置、即活動觸頭25的最大脫開位置。此外，搖臂26和活動觸頭25以支承于絕緣框體20上的軸27為旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。
電路斷路器還具有由合成樹脂做成的、從外部進(jìn)行開閉操作的手柄29，該手柄29由基部29a、從該基部29a突出到絕緣框體20之外的握手部29b、以及與下述的操作連桿31相連接的突出部29c所構(gòu)成。為了將手柄29向逆時針方向彈壓而設(shè)有復(fù)位彈簧30。操作連桿31系由圓形棒材彎曲成U字形后形成，其一端與手柄29的突出部29c卡合，另一端收容保持在U字形溝26a和作為形成于下述止動桿32上的第二卡合溝的連桿卡合溝32a中。
另一方面，止動桿32也通過軸27與搖臂26同軸支承，在其一端上設(shè)有卡合部32b，與在過電流下啟動而被吸引的電磁跳閘裝置34的柱塞36卡合，而在其另一端上設(shè)有連桿卡合溝32a，用于保持收容于U字形溝26a中的操作連桿31的另一端。在止動桿32的另一端和位于搖臂26另一端的擋塊卡合固定部26b之間，在如圖1所示的通常狀態(tài)時，相互間存在微小的間隙，在有過電流流過的初始動作時止動桿32轉(zhuǎn)動至與擋塊固定部26b相抵接的位置，由此使操作連桿31從連桿卡合溝32a中解脫。
另一方面，在電磁跳閘裝置34的附近，設(shè)有與通電電流對應(yīng)而在圖1中向左方向加熱彎曲的雙金屬件33。雙金屬件33的彎曲變形所形成的按壓力使連桿42以軸43為中心逆時針方向轉(zhuǎn)動，閘柄片32c承受將操作連桿31與連桿卡合溝32a的卡合松開的方向的力。此外，由活動觸頭支座25H、搖臂26、主彈簧28、手柄29、復(fù)位彈簧30、操作連桿31以及止動桿32構(gòu)成開閉機(jī)構(gòu)。
電磁跳閘裝置34具有柱塞36，該柱塞36由向電磁鐵35通電形成的電磁力吸引驅(qū)動。由雙金屬件33和電磁跳閘裝置34來構(gòu)成過電流跳閘裝置。在消除觸點(diǎn)間所產(chǎn)生的電弧的消弧裝置38上設(shè)有消弧板39。還設(shè)有因雙金屬件33的彎曲而使卡合部42a受到按壓、以軸43為中心向逆時針方向轉(zhuǎn)動的連桿42。
一旦在圖1所示的閉合位置時有過電流流入電磁跳閘裝置34，在初始時間，柱塞36如圖3所示，向左方向移動。柱塞36的突起部36a與止動桿32的卡合部32b抵接而使止動桿32以軸27為中心順時針方向轉(zhuǎn)動。由于止動桿32的轉(zhuǎn)動，對嵌入U字形溝26a的操作連桿31進(jìn)行約束的搖臂26因作為鎖合裝置的止動桿32的連桿卡合溝32a從操作連桿31中脫開而從操作連桿31的約束力解放出來，且因主彈簧28的彈力而以軸27為中心順時針方向轉(zhuǎn)動。此時，主彈簧28的彈力中還加上了來自柱塞36的吸收力，搖臂26在止動桿32與搖臂26的擋塊卡合固定部26b抵接的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(圖4)。
此外，由于活動觸頭支座25H與搖臂26一體地轉(zhuǎn)動，如圖4所示，活動觸頭25從固定觸頭23脫離。此時，在活動觸點(diǎn)25與固定觸頭23之間產(chǎn)生電弧。另外，此時由于搖臂26以軸27為中心快速地向順時針方向轉(zhuǎn)動，故擋塊卡合固定部26b與擋塊21a碰撞，并因其反彈作用而以軸27為中心向逆時針方向轉(zhuǎn)動。
然而，搖臂26在擋塊固定部26b處與止動桿32接觸，而在活動觸頭25和固定觸頭23之間產(chǎn)生電弧，并因電弧作用而電氣導(dǎo)通。因此，在電磁鐵35上繼續(xù)有電流流過，柱塞36被電磁鐵吸引而繼續(xù)保持在動作位置上。另一方面，由于柱塞36的突起部36a與止動桿32的卡合部32b保持卡合狀態(tài)，故柱塞36阻止了止動桿34向逆時針方向轉(zhuǎn)動，并阻止搖臂26向逆時針方向轉(zhuǎn)動。在電路切斷后，如圖2所示，擋塊固定部26b因主彈簧28的彈力而按壓在擋塊21a上，斷路結(jié)束。
此外，在將電路斷路器復(fù)位、即再次回到閉合位置的場合，如圖2所示，將手柄29逆時針方向轉(zhuǎn)到閉合位置，使操作連桿31的另一端收容于搖臂26的U字形溝26a和止動桿32的連桿卡合溝32a中。此時，操作連桿31克服止動桿32的自重而將連桿卡合溝32a推開，從而收容到U字形溝26a中。一旦收容進(jìn)去，再次因止動桿32的自重而用搖臂26和止動桿32將操作連桿31的另一端捉住，使成為不會拔出的狀態(tài)。如在此狀態(tài)下克服復(fù)位彈簧30的彈力而將手柄29強(qiáng)制地向順時針方向轉(zhuǎn)動，就能如圖1那樣使之復(fù)位到通常的使用狀態(tài)以形成閉合位置供使用。
這樣，若采用本發(fā)明的電路斷路器，一旦有過電流流過，通過抑制搖臂26向逆時針方向的轉(zhuǎn)動、即回跳，不會縮小活動觸頭25和固定觸頭23的脫開距離，因此能縮短在活動觸頭25和固定觸頭23之間產(chǎn)生的電弧的滯留時間，可順利地使之向消弧室38的方向移動而消弧，在短時間里斷路，減少斷路不良現(xiàn)象。此外，由于縮短了電弧的滯留時間，能減少活動觸點(diǎn)25a和固定觸點(diǎn)24的損耗。另外，由于搖臂26配設(shè)成止動桿32在通常使用狀態(tài)中在電磁跳閘裝置34的上方大體呈水平狀態(tài)，就能利用止動桿32的自重，因此，即使搖臂26和止動桿32之間不象上述傳統(tǒng)裝置那樣設(shè)置復(fù)位彈簧32d也行。其結(jié)果，卡合部32b也可不象述傳統(tǒng)裝置那樣設(shè)置在柱塞36的移動設(shè)線上，因此，能減少橫向尺寸，得到結(jié)構(gòu)緊湊的電路斷路器。
本發(fā)明的電路斷路器是一種設(shè)有絕緣框體；裝于該框體內(nèi)的固定觸頭；可對著該固定觸頭接觸、脫開的活動觸頭；具有驅(qū)動該活動觸頭的搖臂和止動桿的開閉機(jī)構(gòu)；設(shè)于絕緣框體并與搖臂抵接以決定活動觸頭最大脫開位置的擋塊；具有由于過電流而啟動、以使開閉機(jī)構(gòu)的止動桿移動到跳閘位置上的柱塞的電磁跳閘裝置，其特點(diǎn)為柱塞和止動桿具有相互卡合的卡合部，這些卡合部在電磁跳閘裝置啟動后通過開閉機(jī)構(gòu)使活動觸頭脫開且搖臂與擋塊碰撞時也相互卡合，在柱塞保持在作動位置期間將止動桿保持在跳閘位置上，由此防止活動觸頭向閉合位置回跳。
因此，即使搖臂因擋塊而回跳，搖臂的逆向轉(zhuǎn)動也會被因電弧電流而保持在作動位置上的柱塞所阻止，由此能可靠地保持活動觸頭與固定觸頭的脫開距離，縮短電弧在活動觸頭和固定觸頭之間滯留的時間，減少斷路不良，同時又可減小活動觸頭和固定觸點(diǎn)的損耗。
權(quán)利要求
1.一種電路斷路器，設(shè)有絕緣框體；裝于該框體內(nèi)的固定觸頭；可對著該固定觸頭接觸、脫開的活動觸頭；具有驅(qū)動該活動觸頭的搖臂和止動桿的開閉機(jī)構(gòu)；設(shè)于上述絕緣框體、與上述搖臂抵接而決定上述活動觸頭的最大脫開位置的擋塊；具有在過電流下啟動、以使上述開閉機(jī)構(gòu)的上述止動桿移動到跳閘位置上的柱塞的電磁跳閘裝置，其特征在于，上述柱塞和上述止動桿具有相互卡合用的卡合部，這些卡合部在上述電磁跳閘裝置作動后通過上述開閉機(jī)構(gòu)使上述活動觸頭脫開、上述搖臂與上述擋塊碰撞時也相互卡合，在上述柱塞保持在上述作動位置期間，將上述止動桿保持在上述跳閘位置，由此防止上述活動觸頭向閉合位置回跳。
全文摘要
一種電路斷路器,設(shè)有:安裝于絕緣框體(20)內(nèi)部的固定觸頭(23);對著該固定觸頭接觸、脫開的活動觸頭(25);具有驅(qū)動該活動觸頭的搖臂(26)和止動桿(32)的開閉機(jī)構(gòu)(300);決定活動觸頭最大脫開位置的擋塊(21a);具有在過電流下啟動以使開閉機(jī)構(gòu)作動的柱塞(36)的電磁跳閘裝置(34),在有過電流流過、活動觸頭脫開且搖臂碰撞擋塊時,通過止動桿(32)與因電弧電流而保持被吸引狀態(tài)的柱(32)卡合來阻止搖臂(26)回跳。由此可縮短在觸點(diǎn)間發(fā)生的電弧的滯留時間,不易發(fā)生斷路不良,活動觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)的損耗也可減小。
文檔編號H01H73/36GK1353439SQ0112438
公開日2002年6月12日 申請日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月13日
發(fā)明者河上正 申請人:三菱電機(jī)株式會社