CN1248275C - 模制盒断路器 - Google Patents

Description

模制盒断路器

发明的技术领域

本发明涉及一个模制盒断路器，更具体地说，是关于一个包括一个旋转桥型移动触靴的电流断路部分的组合结构。

背景技术

图5示意性地表示了一个模制盒断路器的构造。在该图中，标号1表示一个断路器的主盒体，2为一个开合手柄，3为一个肘杆式开合机构，4为一个过载跳闸装置，5为一个电流断路部分，它有一个包括一个固定触靴、一个移动触靴以及一个灭弧装置的单元结构，该单元结构与开合机构相连接。这样的一个电流断路器以人们熟知的方式来完成断开和闭合的操作。也就是说，当使用开合手柄来完成闭合/断开操作时，电流断路部分5的移动触靴就通过开合机构3来断开或者闭合。此外，如果有电流通过主电路，且过载电流触发了过载跳闸装置4，那么开合机构3就跳闸以断开电流断路部分5的移动触靴，从而切断通过主电路的电流。

此外，电流断路部分5是基于单断或双断方式，更具体地说，是公布于日本专利申请公开号6-028964和6-52777以及其它一些公告中的双断方式，其中移动触靴由一个旋转桥型移动触靴构成。电流断路部分一个相下的部分构造示于图6(a)和6(b)中。在这些图中，标号6表示电流断路部分5的绝缘盒，7为绝缘盒6中相互对角放置的供电端和负荷端固定触靴，7a为每个固定触靴的固定触点，8为连接两固定触靴7的移动触靴，9为一个用来固定移动触靴件8的旋转鼓状触靴固定件，以及10为一个灭弧装置(网格)。移动触靴件8宽松地装在触靴固定件9中心处的径向通槽9a中，由装在触靴固定件9中作为拉力弹簧的压紧弹簧11压紧和固定。

在所述的结构中，设有作为压紧弹簧11的四个拉力弹簧，在移动触靴件8左右侧中的每一侧放置它们中的两个。每一个拉力弹簧设置成垂直于移动触靴件8，并且是在圆棒12和相应的圆棒13之间延伸，圆棒12支承在触靴固定件9左右侧壁之间，相应的圆棒13则是从移动触靴件8的顶面伸到底面。在这种组合方式下，移动触靴件8就适当地定位并固定，以使其可摆动，并且移动触靴件8受压，一对力偶顺时针作用在其旋转中心上。因此，在触发的位置，如图所示，在移动触靴件8和每一个固定触靴7的触点7a之间就施加上一个预定的接触压力。

此外，固定触靴7的前端部分弯曲，使固定触靴7通常呈U形。因此，当有诸如短路电流之类的过载电流通过主电路时，施加在每个固定触靴7前端部分和移动触靴件8之间的电磁反力就用来在过载跳闸装置4触发之前向断开方向驱动移动触靴件8。而且，一个磁轭4与固定触靴7的弯卷部分联合，加强了作用在电路断路产生在固定触靴和移动触靴之间的电弧上的磁场，从而增加了施加在灭弧装置10上的电磁驱动力。

另一方面。在日本专利申请公告号1-66429中公布了一种压紧弹簧11由扭转螺旋弹簧而不是拉力弹簧组成的构造，这种构造是为人们所熟知的。这个组合结构示于图7(a)和7(b)中。在这个构造中，压紧弹簧11包括两个扭转螺旋弹簧，各自放置在移动触靴件8的左或右侧。弹簧中一个的相对端插入形成在移动触靴件8顶面上的凹槽8a和触靴固定件9中，而另一个弹簧的相对端则插入形成在移动触靴件8底面上的凹槽和触靴固定件9中。这样弹簧就促使移动触靴件8顺时针转动，以在移动触靴件8和每一个固定触靴7的触点7a之间施加一个预定的压力。

在这样的连接中，前面所述的电流断路部分存在以下的问题：

(1)在图6的结构中，移动触靴件8的压紧弹簧11由拉力弹簧组成，圆棒13设置在移动触靴件8的顶面和底面之间，圆棒12设置在触靴固定件9的左右侧壁之间，以使每一个拉力弹簧可以在圆棒13和圆棒12之间拉伸。所得的组合结构复杂，而且压紧弹簧11的安装过程也麻烦。不仅如此，由于拉力弹簧自身的性质，如果移动触靴件8在过载产生的电磁反力作用下断开，那么用来把移动触靴件8推回到闭合位置的弹簧力就增加了。因此，为了防止在触点间由于这个回复弹簧力而反复发生的无意接触，就要求采取特别的措施来把移动触靴件8锁定在其最终的断开位置上，使结构和装配变得更加复杂。

(2)在图7所示的结构中，压紧弹簧11由两个扭转螺旋弹簧组成，扭转螺旋弹簧各自放在移动触靴件8的左侧或右侧，并各自放置在移动触靴件8和触靴固定件9左侧壁或右侧壁之间的空间里，移动触靴件8和触靴固定件9左侧壁或右侧壁之间可能的空间很小，以致插在相应空间里的扭转螺旋弹簧卷长度也短，所以为了在移动触靴件8上施加预定的接触压力，扭转螺旋弹簧就必需有较大的弹簧常数。这样，即使压紧弹簧11由扭转螺旋弹簧组成，如图7所示，但是当移动触靴件8如前述(1)中那样在过载通过产生的电磁反力作用下断开时，扭转螺旋弹簧的弹簧力发生抵抗而使断开延迟。在另一方面，如果产生于触点之间的电弧的延伸限制了减小施加在移动触靴件上电磁反力的电流，那么用来把移动触靴件8推回其闭合位置的弹簧力就会造成触点间的再一次接触。

发明内容

本发明注意到这些问题，并且本发明的目的就是要提供一种模制盒断路器电流断路部分的组合结构，在该结构中装在电流断路部分的触靴固定件中的移动触靴件压紧弹簧能够方便地装入触靴固定件，并且相应于移动触靴件触发位置的弹簧力和相应于过载所产生电磁反力确定的断开位置的弹簧力的差值是最小的，以防止在接触断开时由于弹簧力作用而使移动触靴件发生再一次的接触，从而提高了断开操作的可靠性。

为了达到这个目的，本发明提供了一种模制盒断路器，其中置于断路器主体盒内的电流断路部分由一个组合体组成，该组合体包括：一个包含灭弧装置的绝缘盒、放置在该盒中并相互对角布置的一个供电端固定触靴和一个负荷端固定触靴、一个在固定触靴触点之间延伸的桥型移动触靴件、以及一个旋转的鼓状触靴固定件，该固定件固定移动触靴件并与断路器的开合机构连接，固定触靴设计使其利用过载时施加的电磁反力来向断开的方向驱动移动触靴件，例如，固定触靴可以弯曲成U形，移动触靴件宽松地插入触靴固定件的径向穿孔中，并通过装在触靴固定件内部的一对压紧弹簧压紧和固定在适当的位置上。

在该结构中，压紧弹簧由扭转螺旋弹簧组成，每一个扭转螺旋弹簧都有从螺旋弹簧中心伸出的U形偏置臂部分，每一对扭转螺旋弹簧放置在移动触靴件的上面部分或下面部分，每一个扭转螺旋弹簧位于其两端的脚部接合并锁定触靴固定件侧壁中，偏置臂部分在关于其旋转中心对称的位置上与移动触靴件啮合。特别地，断路器可以构造成如下的结构：

(1)位于每一个扭转螺旋弹簧两端的脚部弯曲成L形，并通过把脚部插入钻在触靴固定件相应侧壁上的孔来接合和锁定。可选择地，位于每一个扭转螺旋弹簧两端的脚部也弯曲成L形，并通过把脚部嵌入开在触靴固定件相应侧壁上的啮合槽来接合和锁定。

(2)在移动触靴件的顶面和底面对称于移动触靴件中心的位置上设置凹槽，扭转螺旋弹簧的偏置臂部分与相应的凹槽接合。可选择地，也可在移动触靴件的顶面和底面对称于移动触靴件中心的位置上设置台阶部分，扭转螺旋弹簧的偏置臂部分与相应的台阶部分接合。

如上所述，移动触靴件的压紧弹簧包括一对扭转螺旋弹簧，它们各有从螺旋弹簧中心伸出的偏置臂部分，且扭转螺旋弹簧分别放置在移动触靴件的上面部分和下面部分，并插入到触靴固定件左右壁中。因此，与传统的扭转螺旋弹簧分别放置在移动触靴件左侧或右侧(如在传统的例子中)的组合结构相比，通过选择更长的卷长，并因此使每个扭转螺旋弹簧的圈数增多，就能够使弹簧常数达到最小。这样，如果断路器利用过载产生的电磁反力向断开方向驱动移动触靴件，那么它就可以完成迅速的断开操作，并使移动触靴件基本不会在弹簧力作用下被推回到其闭合位置而造成触点再一次的相互接触。因此，这就提供了更为可靠的电流断路操作。

此外，与压紧弹簧由拉力弹簧组成的传统结构相比，本发明不需要任何诸如固定拉力弹簧用的圆棒之类的装配部分，因此使结构得到简化。不仅如此，只要简单地把弹簧按入到已插装好移动触靴件的触靴固定件中，就可以把移动触靴件压紧并固定到适当的位置来完成装配。

附图的简要说明

图1所示为根据本发明一个实施例的模制盒断路器的电流断路部分的构造，其中图1(a)和1(b)分别为俯视图和侧视图，所示的为电流断流部分的内部构造，图1(c)为图1(b)中的移动触靴件和触靴固定件组合体的外观透视图。

图2为与图1(c)相应的另一个例子的外部构造透视图。

图3为图1(c)和图2核心部分结构的俯视图。

图4为与图3相应的侧视图，其中图4(a)和4(b)为不同实施例的侧视图。

图5为一模制盒断路器结构的简图。

图6所示为传统例子的图5中电流断流部分的结构，其中图6(a)为内部结构的侧视图，图6(b)为图6(a)中移动触靴件和触靴固定件组合体的透视图。

图7所示为与图6所示不同的一个传统例子，其中图7(a)和7(b)分别为一个电流断流部分内部结构的俯视图和侧视图。

具体实施方式

下文将参照图1至4中的例子对本发明的一个实施例进行阐述。在这些例子的图中，与图6中相应的部分标识了同样的标号，并且省略对它们的描述。

首先，在图1(a)至(c)中，模制盒断路器的电流断路部分5的主要构造与图6所示例子的构造类似，但是固定在触靴固定件9中的移动触靴件8的支承结构是这样构造的：在所述的例子里，作为压紧弹簧的扭转螺旋弹簧15带有偏置臂部分，如图1(c)所示，它们各自放在移动触靴件8的上面部分部或者下面部分，以压紧并固定移动触靴件8在适当的位置上。

带有偏置臂部分的扭转螺旋弹簧15有一个偏置臂部分15a，它形成在螺旋弹簧的中心处，呈U形，并从螺旋弹簧中横向伸出，如图3所示。脚部15b分别位子螺旋弹簧两端，并弯成L形。每一个脚部15b都接合并锁定到触靴件9的左或右侧壁中，并且偏置臂部分15a的端部与移动触靴件8相接合，以横跨过它。在这种情况下，放置在移动触靴件8上面部分的扭转螺旋弹簧15的偏置臂部分15a就与移动触靴件8的顶面接合。以及，放置在移动触靴件8下面部分的扭转螺旋弹簧15的偏置臂部分15a就与移动触靴件8的底面接合。还有，为了在移动触靴件8上产生力偶，上下弹簧的接合点设置在关于移动触靴件8的旋转中心O对称的位置上。这样，就固定了移动触靴件8，使其相对于触靴固定件9可浮动，并且弹簧强迫移动触靴件8绕旋转中心O顺时针旋转，所以在图1(b)所示的触发位置上，移动触靴件8和固定触靴7之间就施加了一个预定的接触压力。

为了将位于扭转螺旋弹簧15两端的脚部15b接合并锁定在触靴固定件9上，可以把每一个脚部15b各自插入钻在触靴固定件左侧壁或右侧壁上的孔中，如图1(c)所示，或者也可以把各脚部15b接合并锁定在形成在触靴固定件9左侧壁或右侧壁周边上的切口槽中，如图2所示。此外，为了把扭转螺旋弹簧15的偏置臂部分15a接合并锁定在移动触靴件8上，可以在移动触靴件8上形成一个凹槽8a，以使偏置臂部分15a的端部可以与之接合，如图4(a)所示，或者可以在移动触靴件8上形成一个台阶部分8b，以使偏置臂部分15a的端部可以于与之接合

有着上述的结构，在装配中，只要简单地把弯曲的扭转螺旋弹簧15压紧并插入到其中已宽松地装配好移动触靴件8的触靴固定件9的上下部空间中，就可以通过扭转螺旋弹簧15把移动触靴件8压紧并固定在适当的位置上。

现在，将把前面所述的例子与传统的结构相比。本例子先与图6中的传统结构相比，在该传统结构中，作为压紧弹簧11的拉力弹簧分别放置在移动触靴件8的左侧或右侧。本发明的这个例子不需要圆棒12和13，这些圆棒是用来支承拉力弹簧的组合部分，以使弹簧在圆棒之间拉伸，就像在传统的结构中那样。因此组合结构简化了，把移动触靴件8装配到触靴固定件中的操作可以使用装配机器人或者类似的机械来完成。

再将本例子与图7所示的传统结构相比。图7所示的传统结构中，作为压紧弹簧11的两个扭转螺旋弹簧各自放置在移动触靴件8的左侧或右侧，并分离地插入移动触靴件8和各个固定触靴7之间。即使有相同的触靴固定件9外直径，如图3所示的带有偏置臂部分的螺旋弹簧的长度可以增加到图7中扭转螺旋弹簧长度两倍，以及因此弹簧的圈数也增加到图7中螺旋弹簧数的两倍，所以其弹簧常数就减小到一半左右。

因此，当如图6所述那样移动触靴件8在过载产生的电磁反力作用下断开时，所观察到的扭转螺旋弹簧的行为可能如下：所述例子中的带有偏置臂部分的扭转螺旋弹簧15减小了在接触触发位置上用来把移动触靴件8压紧的弹簧力和在断开位置上回推移动触靴件8的弹簧力之间的差值。这个差值减小到图7中较短扭转螺旋弹簧的弹簧力差值的一半左右。这减小了在断开操作过程中弹簧与电磁反力联合施加在移动触靴件8上的荷载，使断开操作得以迅速、无延迟地完成。不仅如此，在断开位置上把移动触靴件8回推的弹簧力减小，就减小了触点会被无意合上又再接通断路器的可能性，因此提高了相应的电流断路操作的可靠性。

如上所述，根据本发明，压紧和固定电流断路部分旋转桥型移动触靴件的压紧弹簧由扭转螺旋弹簧组成，每一个扭转螺旋弹簧都具有一个从螺旋弹簧中心部分伸出的U形偏置臂部分；每一对扭转螺旋弹簧放置在移动触靴件上面部分或者下面部分中。此外，位于每个螺旋弹簧两端的脚部都接合并锁定在触靴固定件的各侧壁上，并且偏置臂部分与移动触靴件接合在对称于移动触靴件旋转中心的位置上。因此，与传统的用拉力弹簧作压紧弹簧的结构相比，该结构所需部分的数量减少并且装配操作也得到简化。不仅如此，压紧弹簧的弹簧常数减小到另一个把两个扭转螺旋弹簧放置在移动触靴件左右侧的传统结构的弹簧常数的一半左右，因而提高了使用过载产生的电磁反力来断开和驱动移动触靴件的模制盒断路器的断开操作可靠性。

标号说明：

1：断路器主盒体；

3：开合机构；

5：电流断路部分；

6：绝缘盒；

7：固定触靴；

8：移动触靴件；

8a：凹槽；

8b：台阶部分；

9：触靴固定件；

10：灭弧装置；

11：压紧弹簧；

15：带有偏置臂部分的扭转螺旋弹簧；

15a：偏置臂部分；

15b：脚部；

9a：切口槽。

Claims (5)

1.一种模制盒断路器，其中置于断路器主体盒内的电流断路部分由一个组合体组成，该组合体包括：一个包含一灭弧装置的绝缘盒、放置在该盒中并相互对角布置的一个供电端固定触靴和一个负荷端固定触靴、一个在固定触靴触点间延伸的桥型移动触靴件、以及一个旋转的鼓状触靴固定件，该固定件固定移动触靴件并与断路器的开合机构连接，所述的移动触靴件宽松地插入触靴固定件的径向穿孔中，并通过装在触靴固定件内部的一对压紧弹簧压紧和固定，所述的断路器的特征在于：所述的压紧弹簧包括一对扭转螺旋弹簧，每一个所述的扭转螺旋弹簧都有从螺旋弹簧中心部分伸出的偏置臂部分，所述的一对扭转螺旋弹簧分别放置在移动触靴件的上面部分或下面部分，每一个所述扭转螺旋弹簧的两端接合并锁定触靴固定件侧壁中，偏置臂部分在移动触靴件于旋转中心对称的位置上与移动触靴件接合。

2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于：位于每一个扭转螺旋弹簧两端的脚部弯曲成L形，并通过把脚部插入钻在触靴固定件相应侧壁上的孔来接合和锁定

3.如权利要求1所述的断路器，其特征在于：位于每一个扭转螺旋弹簧两端的脚部弯曲成L形，并通过把脚部嵌入开在触靴固定件相应侧壁上的啮合槽来接合和锁定。

4.如权利要求1所述的断路器，其特征在于：在移动触靴件的顶面和底面对称于移动触靴件中心的位置上设置凹槽，并且扭转螺旋弹簧的偏置臂部分与相应的凹槽接合。

5.如权利要求1所述的断路器，其特征在于：在移动触靴件的顶面和底面对称于移动触靴件中心的位置上设置台阶部分，并且扭转螺旋弹簧的偏置臂部分与相应的台阶部分接合。

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