断路器的制作方法

本发明涉及低压电器领域，特别涉及一种断路器。

背景技术：

随着电器设备逐渐增多，电网容量的逐步增大和断路器小型化的发展趋势，需要断路器具有更强的分断能力，作为断路器重要组成部分的灭弧系统和操作机构的性能变得尤其重要。随着用电设备的日益增多，产品的外观造型设计和用电安全问题越来越受到人们的重视。

现有灭弧系统中的灭弧室多为对称式结构，在小型断路器中，由于内部空间小、分断能力要求高，受限于触头的分布，灭弧室如果对称设计，则灭弧室的体积将减小，不利于分断能力的提高。同时灭弧系统多采用单通道、单位置的排气通道结构设计，容易造成分断试验时出气不畅，同时电弧容易在灭弧室背后短路击穿，大大减弱断路器的断路器分断能力。

现有断路器的操作机构，操作机构的杠杆的复位元件采用塑料材质，结构设计为波浪形弹性体，利用波浪形弹性体的挤压变形产生形变力实现杠杆复位，该复位技术受限于材质原因，易发生塑性变形引起失效，不利于产品的可靠性。

现有断路器结构存在接线端子深度浅人体容易与接线螺钉触碰到的危险，一部分生产商采用单个接线端子增加单个凸台结构设计，整体外观不连续，影响产品美观。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单紧凑，性能稳定，成本低的断路器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器，包括壳体1和置于壳体1内部的灭弧室15；所述灭弧室15包括一组灭弧栅片151，所述一组灭弧栅片151的一侧上端角部设有引弧槽150，还包括上引弧角16a，所述上引弧角16a位于灭弧室15的一侧，上引弧角16a的一端伸入到引弧槽150内将产生的电弧引入灭弧室15内。

进一步，所述引弧槽150呈V形，引弧槽150的两侧边分别延伸至灭弧栅片151的上端侧边和一侧侧边，引弧槽150在灭弧栅片151的一侧上端角部形成避让上引弧角16a的缺口，上引弧角16a固定后，一端可伸入灭弧栅片151的缺口处，引弧槽150从V形开口一端向底部一端倾斜向下延伸设置。

进一步，所述引弧槽150包括V形弧角150c，V形弧角150c的一端向灭弧栅片151的上端侧边倾斜向上延伸设有第一斜边150a，V形弧角150c的另一端向灭弧栅片151的一侧侧边倾斜向下延伸设有第二斜边150b。

进一步，所述第一斜边150a和第二斜边150b的夹角为钝角。

进一步，所述引弧槽150的上侧边的长度小于下侧边的长度。

进一步，还包括下引弧角16b，静触头10，动触头11，固定在壳体1上并裸露在壳体1外的手柄2以及与手柄2连接的操作机构，所述静触头10和下引弧角16b固定设置于壳体1内，所述动触头11的一端与操作机构连接，所述上引弧角16a为U型，另一端与静触头10连接，下引弧角16b位于壳体1的底部，下引弧角16b的一端伸向灭弧室15的下端底部，所述上引弧角16a和下引弧角16b之间形成引弧通道，引弧通道的一端靠近静触头10和动触头11的活动区域，另一端延伸向灭弧室15的引弧槽150。

进一步，还包括对灭弧栅片151进行固定的栅片定位板152，所述灭弧栅片151的两端设有容纳栅片定位板152的容纳凹槽151a，所述容纳凹槽151a底部凸出设有栅片固定柱151b，所述栅片定位板152设有与栅片固定柱151b相应的栅片固定孔152a。

进一步，所述操作机构包括U型杆3、跳扣4、锁扣5、触头支持6和支座9，所述U型杆3的一端与手柄2连接，另一端与跳扣4连接，所述锁扣5和跳扣4搭扣连接，所述锁扣5、跳扣4和触头支持6枢转连接在支座9上，支座9枢转连接在壳体1内部，所述锁扣5、跳扣4枢转连接在支座9的一端，触头支持6枢转连接在支座9的另一端。

进一步，还包括脱扣线圈12，双金属片8和脱扣挂钩7，所述脱扣挂钩7的一端与锁扣5连接，另一端与双金属片8相向设置，所述操作机构位于壳体1的一侧，脱扣线圈12位于壳体1中部与操作机构相对设置，所述灭弧室15设于壳体1底部，位于脱扣线圈12的下方；所述脱扣线圈12朝向锁扣5一端设有撞针121，当电路短路时，脱扣线圈12的撞针121顶出直接顶开锁扣5；当电路过载时，双金属片8弯曲触碰脱扣挂钩7带动跳扣4和锁扣5解扣切断电路。

进一步，所述壳体1在靠近灭弧室15一侧设有多个排气口，所述每个排气口向壳体1内部延伸设置多个出气通道与灭弧室15的一侧连接。

本发明断路器通过在灭弧室的灭弧栅片的角部设置引弧槽，上引弧角的一端可伸入灭弧室的引弧槽内；通过对灭弧室结构的优化，在断路器内部有限的空间内，使灭弧室的体积最大化，提高断路器的灭弧能力，进而保证断路器的分断能力，同时断路器的布局结构更加紧凑合理。引弧槽设计为V形，可以将电弧有效的吸入灭弧室，引弧槽采用非对称设计，使得灭弧室的下侧面可以沉入壳体底部，上侧面的较短边可以配合静触头的放置。

附图说明

图1是本发明断路器的内部结构示意图；

图2是本发明操作机构的结构示意图；

图3是本发明操作机构另一方位的结构示意图；

图4是本发明操作机构的分解图；

图5是本发明断路器锁扣与脱扣挂钩的示意图；

图6是本发明断路器触头支持的结构示意图；

图7是本发明断路器触头支持的平面图；

图8是本发明断路器扭力弹簧的结构示意图；

图9是本发明断路器内部灭弧系统的结构示意图；

图10是本发明支座和锁扣与复位弹簧的安装示意图；

图11是本发明支座和锁扣与复位弹簧的分解图；

图12是本发明灭弧室的结构示意图；

图13是本发明灭弧栅片的结构示意图；

图14是本发明灭弧系统的结构示意图；

图15是本发明断路器两侧接线座的环形凸台的结构示意图；

图16是本发明断路器两侧接线座的环形凸台的平面图。

具体实施方式

以下结合附图1至16给出的实施例，进一步说明本发明的断路器的具体实施方式。本发明的断路器不限于以下实施例的描述。

如图1、9所示，本发明断路器，包括壳体1，固定在壳体1上并裸露在壳体1外的手柄2，与手柄2连接的操作机构，延时脱扣系统、瞬时脱扣系统和灭弧系统。还包括动触头11和静触头10，静触头10固定设置于壳体内，所述操作机构与动触头11连接，操作机构可带动动触头11转动，使得动触头11和静触头10的触点闭合和分离，接通和切断电路。所述灭弧系统设于壳体1底部，用于消灭断路器通断时产生的电弧。

如图1-4所示，所述操作机构包括U型杆3、跳扣4、锁扣5、触头支持6和支座9，所述U型杆3的一端与手柄2连接，另一端与跳扣4连接，锁扣5和跳扣4搭扣连接，所述锁扣5、跳扣4和触头支持6枢转连接在支座9上，支座9枢转连接在壳体1内部，所述锁扣5、跳扣4枢转连接在支座9的一端，触头支持6枢转连接在支座9的另一端。

如图1-4所示，所述延时脱扣系统和瞬时脱扣系统分别设置于操作机构的两侧。

所述延时脱扣系统包括固定设置在壳体1操作机构一侧的双金属片8和脱扣挂钩7，所述脱扣挂钩7连接于锁扣5的一端，所述双金属片8的一侧与脱扣挂钩7相对设置，当电路过载时，双金属片8受热弯曲触碰脱扣挂钩7带动跳扣4和锁扣5解扣。

所述瞬时脱扣系统包括脱扣线圈12。所述脱扣线圈12朝向锁扣5一端设有撞针121，当电路短路时，脱扣线圈12的撞针121顶出直接顶开锁扣5，使得锁扣5和跳扣4解扣，切断电路。

如图9所示，所述灭弧系统包括灭弧室15，上引弧角16a，下引弧角16b，所述静触头10和下引弧角16b固定设置于壳体1内，所述动触头11的一端与操作机构连接，所述上引弧角16a为U型，另一端与静触头10连接，下引弧角16b位于壳体1的底部，下引弧角16b的一端伸向灭弧室15的下端底部，所述上引弧角16a和下引弧角16b之间形成引弧通道，引弧通道的一端靠近静触头10和动触头11的活动区域，另一端延伸向灭弧室15的引弧口处。所述灭弧室15的后侧还设有出气通道。灭弧系统使断路器在通断过程中产生的电弧进过引弧角迅速的进入灭弧室，并吸收和排出电弧产生的高热量气体。

如图4所示，具体地，所述操作机构还包括触头支持固定轴95，所述锁扣5、跳扣4和触头支持6枢转连接在支座9上；所述支座9的一端设有第一固定柱92和第二固定柱93，所述锁扣5枢转安装在第一固定柱92上，所述跳扣4枢转安装在第二固定柱93上，支座9的中部设有第一固定孔94，所述触头支持6通过触头支持固定轴95和第一固定孔94枢转安装在支座9上，触头支持6通过扭力弹簧13进行固定，支持固定轴95穿过第一固定孔94安装在壳体1上，支座9可绕支持固定轴95转动。

如图4所示，所述支座9的另一端设有第一限位柱91和第二限位柱96，所述触头支持6的一端位于第一限位柱91和第二限位柱96之间。支座9的另一侧设有第一限位柱91和第二限位柱96，触头支持6的一端位于第一限位柱91和第二限位柱96之间，触头支持6的运动行程被第一限位柱91和第二限位柱96所限位。

如图4、5所示，所述锁扣5包括第一锁扣端臂51和第二锁扣端臂52，所述第一锁扣端臂51的端部与跳扣4搭扣配合，所述脱扣挂钩7与第二锁扣端臂52固定，所述第二锁扣端臂52的端部设有朝向脱扣线圈12的撞针121的脱扣连杆53；所述第二锁扣端臂52的一侧凸出设有限位凸起54所述锁扣5的中部设有第三固定柱55，所述锁扣5通过第三固定柱55枢转安装在第一固定柱92上。

本发明断路器，所述触头支持6为两个，分别为相线触头支持和中性线触头支持，还设置两对分别与相线触头支持和中性线触头支持配合的静触头10和动触头11；支座9的中部设有第一固定孔94，所述相线触头支持和中性线触头支持通过触头支持固定轴95和第一固定孔94枢转安装在支座9的两侧。本发明断路器设置相线触头支持和中性线触头支持，相线触头支持和中性线触头支持分别相应设置一对动触头和静触头，手柄一次操作可同时控制相线和中性线电流回路，使得电器迅速与电网断开。

如图6-8所示，所述触头支持6包括定位臂61和操作臂62；所述操作臂62的一端与动触头11连接，所述定位臂61的中部设有第二凹槽611，第二凹槽611内设有扭力弹簧固定轴601，第二凹槽611的一侧形成簧臂限位凸块63，所述定位臂61向一侧凸出设有抵触凸块612。还包括两个扭力弹簧13，所述支座9的两侧分别设有第一限位柱91，所述两个扭力弹簧13分别固定于两个触头支持6的扭力弹簧固定轴601上，两端簧臂压缩后分别被第一限位柱91和簧臂限位凸块63所限位；所述扭力弹簧13的一端簧臂向触头支持6一侧延伸设有扭力弹簧固定端133，所述两个触头支持6分别设有与扭力弹簧固定端133配合的第二固定孔602。

所述操作机构还包括使整个操作机构复位的主簧19，主簧19的一端与操作机构连接，另一端与壳体1相抵连接。

断路器操作机构的动作过程如下：断路器合闸时，手柄2带动跳扣4转动，进一步带动锁扣5，触头支持6以及支座9转动，锁扣5和跳扣4搭扣连接在一起，触头支持6一端的动触头11和固定在壳体1内部的静触头10闭合接通电路，此时，主簧19被压缩储能，扭力弹簧13两端端臂也被压缩储能；当断路器分闸时，锁扣5和跳扣4解扣带动触头支持6和支座9转动，扭力弹簧13为触头支持6触头支持复位提供动力，被压缩的主簧19为整个操作机构的复位提供动力。

如图10、11所示，本发明断路器，锁扣5和支座9之间设有使得锁扣5复位的复位弹簧18，断路器脱扣时，锁扣5和跳扣4解扣并带动断路器分闸后，复位弹簧18带动锁扣5和跳扣4搭扣连接在一起。本发明断路器，通过在枢转连接在支座上的锁扣和支座之间设置复位弹簧，实现锁扣的可靠复位，解决了塑料弹性体易变形失效，复位不可靠的问题。

如图10-11所述，所述复位弹簧18为扭簧，所述复位弹簧18固定于支座9的另一侧，包括第一簧臂181和第二簧臂182，所述支座9上设有固定复位弹簧18的第四固定柱97，所述第四固定柱97的中部设有与第一簧臂181配合的间隙971，所述锁扣5设有与第二簧臂182配合的锁扣凸柱56，所述复位弹簧18的第一簧臂181和第二簧臂182分别被第四固定柱97的间隙971和锁扣5的锁扣凸柱56所限位。所述第四固定柱97中部设置的间隙971可以使第四固定柱97从中间向两侧散开，这样复位弹簧18的固定就更加稳定可靠。安装时，复位弹簧18的第一簧臂181卡入第四固定柱97的间隙971中，第二簧臂182受力形变后被锁扣凸柱56限位，当锁扣5与支座9之间发生相对位移后，复位弹簧18为锁扣5提供复位的回复力。

如图10-11所示，所述锁扣凸柱56向一侧凸出设有与第一簧臂181卡扣配合的锁扣卡扣凸块561，所述第一簧臂181的端部朝向锁扣凸柱56弯折延伸设有与锁扣卡扣凸块561配合的第一延伸簧臂184。锁扣凸柱56一侧凸出设置锁扣卡扣凸块561，防止第一簧臂181受力动作时滑出，第一簧臂181朝向锁扣凸柱56弯折延伸设有第一延伸簧臂184，第一延伸簧臂184与锁扣卡扣凸块561相互配合，使得复位弹簧18的安装更加可靠稳定。

如图11所示，所述复位弹簧18还包括螺旋状的复位弹簧本体183，所述复位弹簧本体183套装在第四固定柱97上固定，所述复位弹簧本体183的一端向一侧延伸形成第一簧臂181，所述复位弹簧本体183的另一端从复位弹簧本体183内部空腔穿过向复位弹簧本体183的一端延伸设有第二簧臂182。

如图12-13所示，本发明断路器灭弧室15包括一组灭弧栅片151和对一组灭弧栅片151进行固定的栅片定位板152；所述一组灭弧栅片151的一侧上端角部设有引弧槽150，还包括上引弧角16a，所述上引弧角16a位于灭弧室15的一侧，上引弧角16a的一端伸入到引弧槽150内将产生的电弧引入灭弧室15内。本发明断路器通过在灭弧室的灭弧栅片的角部设置引弧槽，上引弧角的一端可伸入灭弧室的引弧槽内；通过对灭弧室结构的优化，在断路器内部有限的空间内，使灭弧室的体积最大化，提高断路器的灭弧能力，进而保证断路器的分断能力，同时断路器的布局结构更加紧凑合理。

如图13所示，所述引弧槽150呈V形，引弧槽150的两侧边分别延伸至灭弧栅片151的上端侧边和一侧侧边，引弧槽150在灭弧栅片151的一侧上端角部形成避让上引弧角16a的缺口，上引弧角16a固定后，一端可伸入灭弧栅片151的缺口处，引弧槽150从V形开口一端向底部一端倾斜向下延伸设置。引弧槽150设计为V形，可以将电弧有效的吸入灭弧室15，引弧槽150采用非对称设计，使得灭弧室15的下侧面可以沉入壳体1底部，上侧面的较短边可以配合静触头的放置。所述引弧槽150的上侧边的长度小于下侧边的长度。引弧通道的一端靠近静触头10和动触头11的活动区域，另一端延伸向灭弧室15的引弧槽150。所述引弧槽150包括V形弧角150c，V形弧角150c的一端向灭弧栅片151的上端侧边倾斜向上延伸设有第一斜边150a，V形弧角150c的另一端向灭弧栅片151的一侧侧边倾斜向下延伸设有第二斜边150b。所述第一斜边150a和第二斜边150b的夹角为钝角。第一斜边150a和第二斜边150b的夹角设置为钝角，最大限度的将电弧引入引弧槽150处，后经过V形弧角150c可以相对少的阻碍将电弧引入灭弧室15中进行灭弧。

如图12所示，所述灭弧栅片151的两端设有容纳栅片定位板152的容纳凹槽151a，所述容纳凹槽151a底部凸出设有栅片固定柱151b，所述栅片定位板152设有与栅片固定柱151b相应的栅片固定孔152a。栅片定位板152安装于容纳凹槽151a中，栅片定位板152上的栅片固定孔152a与灭弧栅片151上的栅片固定柱151b配合安装，一组灭弧栅片151的上端与一块栅片定位板152固定，下端与两块栅片定位板152固定。

如图9、14所示，本发明断路器，还包括设置在壳体1两侧的接线座17，所述灭弧室的一侧设置多个出气通道与灭弧室15相连，所述壳体1在靠近灭弧室15一侧设有多个排气口与出气通道的另一端相连。本发明断路器通过在灭弧室的后侧设置多个出气通道，壳体上设置多个排气口与出气通道相连，可有效降低断路器分断时产生的高气压，减小对电弧运动的阻力，使断路器能够快速灭弧。

如图9、14所示，所述出气通道分多层设置，每层设置多个出气通道。所述灭弧室15的一侧平行于壳体1分层设有两层出气通道层，分别为上层出气通道和下层出气通道，上层出气通道和下层出气通道分别由垂直于壳体1的隔板分为两个出气通道，使得经过灭弧室15排出的气流可以通过不同层面的出气通道排出，达到快速灭弧的效果。所述排气口为两个，所述两个排气口分别为第一排气口102和第二排气口103，所述第一排气口102设于壳体1内靠近接线座17的一侧，所述第二排气口103设于壳体1靠近底部一侧。出气通道分两层设置，经过灭弧室15排出的气流可以通过上下两层的出气通道排出，并且壳体1在靠近接线座17一侧和底部一侧各设置一个排气口，大大增强断路器内部气体的排出，提高灭弧效果。

如图9、14所示，所述上层出气通道包括壳体1向灭弧室15延伸设置的上层隔板104，上层隔板104为圆弧形隔板，将上层出气通道分隔为第一上层出气通道105和第二上层出气通道106，第一上层出气通道105和第二上层出气通道106的一端延伸至灭弧室15的一侧，另一端延伸至第二排气口103处。上层出气通道设置上层隔板104，将上层出气通道分为第一上层出气通道105和第二上层出气通道106，第一上层出气通道105和第二上层出气通道106共用一个第二排气口103。所述下层出气通道包括壳体1向灭弧室15延伸设置的下层隔板109，将下层出气通道分隔为第一下层出气通道107和第二下层出气通道108，第一下层出气通道107的一端延伸至灭弧室15的一侧，另一端延伸至第一排气口102处，第二下层出气通道108的一端延伸至灭弧室15的一侧，另一端延伸至第二排气口103处。下层出气通道设置下层隔板109，将下层出气通道107分为第一下层出气通道107和第二下层出气通道108，第一下层出气通道107和第二下层出气通道108的另一端分别与一侧接线座17的第一排气口102和壳体1底部的第二排气口103连接。

另外，所述第一下层出气通道107也可以设置为缓冲室，缓冲室朝向灭弧室15的一侧设有进气口107a，缓冲室的另一侧与第一排气口102的连接。第一下层出气通道107为缓冲室，从灭弧室15一侧排出的部分气体从进气口107a进入到缓冲室缓冲，部分气体经过第一排气口102排出，另一部分气体经过缓冲室进气口107a进入到第二下层出气通道108经第二排气口103排出。

如图15、16所示，本发明断路器，包括多极断路器单元，每极断路器单元的的接线座17包括在接线座17上开设的接线螺钉窗口171，所述多极断路器单元的多个接线座17上环绕多个断路器单元的接线螺钉窗口171设有一个环形凸台172。本实用断路器为多极断路器，多极断路器一侧的环绕多个接线螺钉窗口周围设置一个防止手指误触电的环形凸台，便于加工，外形美观。

如图15、16所示，所述环形凸台172的中部设有环形凹槽173。环形凸台172的中部设有环形凹槽173，防止手指滑入接线座17中发生触电危险。

如图15、16所示，所述环形凸台172为跑道式凸台，包括两段平行设置的直线段172a和连接在两段直线段172a两端的圆弧段172b。所述环形凸台172为椭圆形或者方形凸台。

所述断路器为两极，断路器的两侧分别设有两个接线座17，每侧的两个接线座17上端分别设有一个接线螺钉窗口171，两侧接线座17的上端环绕两个接线螺钉窗口171分别设有一个环形凸台172。所述壳体1包括底座，盖和设置于底座和盖之间的隔板1a，底座、盖和隔板1a共同拼成断路器两侧的接线座17，所述两端的圆弧段172b分别设于底座和盖上，所述两侧直线段172a设于隔板1a上。环形凸台172分别由底座和盖和隔板1a上的部分共同拼凑而成，结构简单，实用美观。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。