一种辅助脱扣器及具有该辅助脱扣器的断路器组件的制作方法

本实用新型涉及断路器技术领域，具体涉及一种能够触发与断路器相连的脱扣器脱扣并保证脱扣器可靠复位的辅助脱扣器及具有该辅助脱扣器的断路器组件。

背景技术：

在电气技术领域，断路器可通过动静触头的分闸、合闸来切断、连通电流，以及自动切断故障电路。通常，自动切断故障电流是通过设置在断路器中的(主)脱扣器实现。

为了实现另外的自动或受控地切断电流，断路器还可以装设辅助脱扣器。通常，辅助脱扣器可操作地连接(主)脱扣器，从而在辅助脱扣器脱扣时触发(主)脱扣器脱扣，以分断动静触头。辅助脱扣器可以具有磁通类的结构。

现有的辅助脱扣器存在着在脱扣后无法可靠复位的问题。而如果与断路器相连的辅助脱扣器没有形成可靠的复位，脱扣器就会失去保护断路器的功能，从而对线路或设备造成严重的安全影响。

为此，人们希望提供有良好的复位效果的辅助脱扣器以及装设有这样的脱扣器的断路器组件。

技术实现要素：

因此，本实用新型的任务是提供一种辅助脱扣器及具有该辅助脱扣器的断路器组件，该辅助脱扣器能够在脱扣后有效复位。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种辅助脱扣器，包括：具有容座的壳体；容纳在所述容座中的脱扣机构，包括线圈、静铁芯、活动安装在所述壳体中的动铁芯和用于向动铁芯施加偏压力的弹簧；以及设置在所述容座中位于所述壳体和脱扣机构之间的弹性件。

相比于相关技术中的辅助脱扣器，根据本实用新型实施例的辅助脱扣器在动铁芯相对于静铁芯的行程运动的基础上，借助于设置在壳体和脱扣机构之间的弹性件为动铁芯、甚至整个脱扣机构提供了超额行程，从而能够有助于根据本实用新型实施例的辅助脱扣器的有效复位。

优选的，所述弹性件具有大于弹簧的压缩力的弹性变形力。这样的优选构造有助于根据本实用新型实施例的辅助脱扣器可具有动铁芯运动且弹性件不发生压缩的第一阶段以及动静铁芯或脱扣机构整体刚性运动的第二阶段，进一步改善了辅助脱扣器的复位。

优选的，所述弹性件为选自由波形垫圈、板簧和塔形弹簧构成的组的独立弹性件。

优选的，所述辅助脱扣器选自由欠压脱扣器、分励脱扣器和漏电脱扣器构成的组。

优选的，所述脱扣机构还包括固定至所述动铁芯的移动杆或者所述动铁芯作为移动杆，所述辅助脱扣器还包括抵接所述移动杆的枢转式复位杆以及固定至或一体形成至所述枢转式复位杆的接合部。这提供了有效且紧凑的辅助脱扣器结构用于复位。

优选的，所述辅助脱扣器还包括滑动式脱扣操作杆，所述滑动式脱扣操作杆具有接触斜面，所述枢转式复位杆的一端抵接所述移动杆，所述枢转式复位杆的另一端抵接所述接触斜面。这提供了有效且紧凑的辅助脱扣器结构用于操作(主)脱扣器脱扣。

优选的，所述壳体还包括支承所述脱扣机构的支承板。由此，脱扣机构可以被可靠地支承在壳体内。

优选的，所述脱扣机构还包括支承线圈的线圈骨架、筒形罩壳、位于筒形罩壳口部的挡板和设置在挡板和线圈骨架之间的另外的弹性件。优选地，脱扣机构还可以包括用于固定所述挡板至罩壳的保持件，例如卡簧。这提供了结构紧凑的优选脱扣机构。

优选的，所述线圈骨架具有至少部分地容纳动铁芯的容纳通道，所述动铁芯具有与挡板形成止挡的凸缘部。由此，提供了结构简单且紧凑的动铁芯限位结构。

本实用新型还提供了一种断路器组件，包括：具有容纳部和操作件的断路器主体；根据前述的辅助脱扣器，所述辅助脱扣器容纳在所述容纳部中，且所述断路器主体的操作件与所述辅助脱扣器的动铁芯直接或间接地连接或接触。通过操作操作件运动，因而直接或间接连接(如连杆连接)或接触(如接触复位杆或接合部)动铁芯的移动杆造成动铁芯运动，该断路器组件中的辅助脱扣器能够实现可靠的复位。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本公开后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型实施例的断路器组件的立体图；

图2为本实用新型实施例的断路器组件的立体图；

图3为本实用新型实施例的连接操作件的辅助脱扣器的立体图；

图4为本实用新型实施例的连接操作件的辅助脱扣器的立体图；

图5为本实用新型实施例的连接操作件的辅助脱扣器的立体图；

图6为本实用新型实施例的辅助脱扣器的壳体的立体图；

图7为本实用新型实施例的辅助脱扣器的部分剖视的立体图；

图8为本实用新型实施例的辅助脱扣器的立体图，示出了复位位置；

图9为本实用新型实施例的辅助脱扣器的立体图；

图10为本实用新型实施例的辅助脱扣器的立体图，示出了自由脱扣位置；

图11为本实用新型实施例的复位杆操作接合脱扣机构和脱扣操作杆的立体图；

图12为本实用新型实施例的复位杆操作接合脱扣机构的立体图；

图13为本实用新型实施例的脱扣机构的剖视图；

图14为本实用新型的位于壳体与脱扣机构之间的弹性件的一个实施例的立体图；

图15为图14所示的弹性件的立体图；

图16为本实用新型的位于壳体与脱扣机构之间的弹性件的另一实施例的立体图；

图17为本实用新型的位于壳体与脱扣机构之间的弹性件的又一实施例的立体图；

图18为本实用新型的位于壳体与脱扣机构之间的弹性件的再一实施例的立体图。

附图标记列表：

1、断路器组件； 1015、筒形罩壳；

10、辅助脱扣器； 1016、挡板；

100、壳体； 1017、保持件；

1000、容座； 1018、弹性件；

1001、支承板； 102、弹性件；

1002、滑槽； 103、枢转式复位杆；

101、脱扣机构； 104、接合部；

1010、线圈； 105、脱扣操作杆；

1011、静铁芯； 1050、接触斜面

1012、动铁芯； 20、断路器主体；

10120、凸缘部； 200、容纳部；

1013、弹簧； 201、操作件；

1014、线圈骨架； 2012、侧驱动杆。

10140、容纳通道；

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开的辅助脱扣器及装设有该辅助脱扣器的断路器组件的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本实用新型中所使用的术语“第一”、“第二”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

如图1-2所示，本实用新型的实施例提供了一种断路器组件1(也可简称断路器)。在所示的实施例中，该断路器为塑壳断路器，但可以想到根据本实用新型实施例的辅助脱扣器10还可以用于任何合适的断路器。该断路器组件1可包括断路器主体20和一个或多个辅助脱扣器10。断路器主体20可以包括动静触头、操作动静触头的操作件201、带有灭弧片的灭弧室、(主)脱扣器以及容纳这些功能部件的底座和覆盖底座的顶盖。在所示的实施例中，断路器主体20仅示出顶盖(未标示)和操作件201(图3-5)。如图1-2所示，断路器主体20、如顶盖还可以包括用于容纳辅助脱扣器10的容纳部200。由此，辅助脱扣器10被容纳在容纳部200中以与操作件201可操作地关联(如下文所述)。

由于断路器主体20及相关部件的设置和功能在本公开中并非是关键的，因此下文将仅描述根据本实用新型实施例的辅助脱扣器10及其关联部件的操作和运行。

参考图1-5，示例性地描述操作件201的操作。操作件201例如可通过操作传动机构(也可称作手操)而被外部手柄操作，从而操作件201可以在分闸位置和合闸位置之间运动，以操作动静触头分断和接合。例如当故障电路(如过载和短路)时或者因为辅助脱扣器10的操作，(主)脱扣器可以脱扣以自动造成动静触头分断。动触头的分断运动进而又可造成操作件201自合闸位置移动到自由脱扣位置，其例如位于合闸位置和分闸位置之间。为了允许再次合闸以使得动静触头接合，可操作操作件201从自由脱扣位置运动到分闸位置，这造成(主)脱扣器再扣。如果辅助脱扣器10此时处于脱扣位置，如在辅助脱扣器10触发(主)脱扣器脱扣时，操作件201的运动还可造成辅助脱扣器10复位，例如通过操作件201直接或间接地驱动接合辅助脱扣器10的运动部件。在所示的实施例中，操作件201包括用于操作辅助脱扣器10、具体而言为辅助脱扣器10的复位杆103的侧驱动杆2012，如下文所述。但是可以想到，根据本实用新型实施例的操作件可以以其它方式操作辅助脱扣器和/或操作辅助脱扣器的其它部件和/或断路器可具有被操作件操作且用于操作辅助脱扣器的中间传动或操作机构。

参考图6-12，说明根据本实用新型的一个实施例的辅助脱扣器10。所述辅助脱扣器10可选地为欠压脱扣器、分励脱扣器或漏电脱扣器。在本实用新型的一些实施例中，辅助脱扣器10还可以为任何合适的磁通脱扣器的结构。在附图所示的实施例中，断路器包括一个例如可以为欠压脱扣器或分励脱扣器的辅助脱扣器10。但人们可以想到，在本实用新型的一些实施例中，根据本实用新型的断路器可包括多于一个的辅助脱扣器和/或除欠压脱扣器或分励脱扣器之外的任何合适的脱扣器。

继续参考图6-12，该辅助脱扣器可包括具有容座1000的壳体100、脱扣机构101、在此例如为可枢转复位杆103的复位机构、与复位杆103一体形成的接合部104以及脱扣操作机构、如滑动式脱扣操作杆105。

继续参考图6-12，根据本实用新型的一个实施例的脱扣机构101容纳壳体100的容座1000中。在本实用新型的一些实施例中，该容座1000的基部(在图示中位于顶部)是封闭的。优选地且在所示的实施例中，该壳体100还可以包括与容座1000的基部相对置的支承板1001，更具体地，该支承板1001可设置在容座1000的口部，从而脱扣机构101可被支承板1001支承在容座中(在图示中为倒置支承)。

在本实用新型的一些实施例中，壳体100还可包括有用于容纳该滑动式脱扣操作杆105的滑槽1002。在本实用新型的一些实施例中，壳体100还可以包括用于容纳可枢转复位杆103的枢轴(未标示)的枢轴孔。可以想到，根据本实用新型的一些实施例中，在壳体100中还可设置任何合适的起到容纳、加强、定位和/或其它可用于辅助脱扣器或断路器的功能的部件。作为举例而非限制地，壳体100可包括面向断路器主体20的操作件201的侧壁，其中该侧壁中可具有允许接合部104伸出和/或在其中运动的避让槽(未标示)，例如图3-4所示。

下文结合图6-12和图13描述根据本实用新型的一个实施例的脱扣机构101。在所示的实施例中，该脱扣机构101可包括线圈1010、静铁芯1011、活动安装动铁芯1012和用于向动铁芯1012施加偏压力的弹簧1013。

在所示的实施例中，动铁芯1012自身作为移动杆形式运动，以与复位机构、如复位杆103操作式接触。但可以想到，在本实用新型的一些实施例中，脱扣机构101可以包括独立于动铁芯的移动杆，该移动杆被固定至或以与动铁芯联动的方式连接至动铁芯，这落入本实用新型的范围内。

在所示的实施例中，所示静铁芯1011包括两片叠置的材料片。在本实用新型的一些实施例中，辅助脱扣器可构造成欠压脱扣器，静铁芯1011包括两片电工铁类材料，如两片硅钢片。在本实用新型的一些实施例中，辅助脱扣器可构造成分励脱扣器，静铁芯1011包括一片电工铁类材料、如硅钢片，和一片永磁材料，从而辅助脱扣器例如在未通电时，动铁芯仍可被保持接触或接近静铁芯或被趋向于保持接触或接近静铁芯。但可以想到，静铁芯可以具有其他构造，例如但不限于具有单件或多于两件的部件，或者还有另外的部件补充或替代上述的两片材料，或者可以具有除片状外的其他形状。

如图6-12和图13所示的实施例中，该脱扣机构101可以是单元式的脱扣机构。在所示的实施例中，该脱扣机构101还可包括支承线圈1010的线圈骨架1014、用于容纳脱扣机构101的各部件、如线圈1010、动静铁芯1011、1012、弹簧1013和/或线圈骨架1014的筒形罩壳1015、位于筒形罩壳1015口部以支承脱扣机构101的各部件的挡板1016。可选地，该脱扣机构101还可包括用于保持所述挡板1016的保持件1017。在所示的实施例中，该保持件可以包括卡簧。可选地，该脱扣机构101还可包括设置在挡板和线圈骨架之间的弹性件1018。该弹性件1018具有特别的优势。尽管不受理论之约束，该弹性件有利于挡板1016的固定，且稳固地保持线圈骨架1014。在所示的实施例中，该脱扣机构101、具体地该线圈骨架1014还包括用于可动地容纳动铁芯1012的容纳通道10140。该动铁芯1012还可以包括侧面伸出的凸缘部10120，其可以与挡板1016形成止挡以获得预定的动铁芯运动范围。尽管示出了具体的容纳和限位构造，但是可以想到脱扣机构可以包括替代或附加的用于动铁芯和/或移动杆的容纳和/或限位构造。例如而非限制地，可以在单独的移动杆而非动铁芯设置运动范围的限位结构。

继续参考图13和图10-12，作为示例而非限制地描述根据本实用新型的一些实施例的脱扣机构，在此为磁通脱扣机构的操作。

在所示的实施例中，辅助脱扣器例如为分励脱扣器或欠压脱扣器，其在工作时，例如在断路器的控制电路接收到分励或欠压信号时，线圈1010的电流消失，从而动静铁芯之间的磁力消失或不足以克服弹簧1013的偏压力，从而动铁芯在弹簧1013的作用下向下运动以使得辅助脱扣器10脱扣，进而动铁芯1012可以推动复位杆103的临近动铁芯的端部被动铁芯推动而转动。由此，复位杆103临近脱扣操作杆105的端部因为该枢转而推动脱扣操作杆105的接触斜面1050，使得该脱扣操作杆105沿着滑槽1002滑动，并朝(主)脱扣器(未示出)突伸，以使(主)脱扣器脱扣。

在本实用新型的一些实施例中且如图7-10所示，在上述辅助脱扣器10处于脱扣状态且需要进行复位时，例如如前所述地通过操作断路器主体20的操作件201从自由脱扣位置朝分闸位置移动(此运动例如还可造成(主)脱扣器再扣)，在所示的实施例中例如借助于设置在操作件201侧面的侧驱动杆2012，如图3-4所示，接触并驱动接合部104并带动复位杆103枢转，在图示的实施例中为逆时针枢转。由此，复位杆103的临近动铁芯1012的端部推动该动铁芯1012动铁芯1012克服弹簧1013的弹力沿脱扣机构101的轴向向上运动，如沿着容纳通道10140朝静铁芯1011方向运动，直到与静铁芯1011贴合并保持在一起以完成复位。

尽管在所示的实施例中示出并描述了如前所述的辅助脱扣器操作(主)脱扣器实现断路器脱扣的具体构造，但本领域技术人员可以想到辅助脱扣器的动铁芯(或与动铁芯联动的操作杆)直接或间接地驱动连接(主)脱扣器以使其脱扣的其他构造、位置和/或连接方式。尽管在所示的实施例中示出并描述了如前所述的断路器主体20的操作件201操作辅助脱扣器复位的具体构造，但本领域技术人员可以想到断路器主体的操作件直接或间接地驱动连接辅助脱扣器的动铁芯(或与动铁芯联动的操作杆)以使辅助脱扣器复位的其他构造、位置和/或连接方式。例如但不限于，操作件可以有其他的驱动结构，以及/或者动铁芯或移动杆与操作件有与所示复位杆和接合部不同的中间连接构造。

下面结合图7-12和图14-15描述根据本实用新型的一些实施例的设置在辅助脱扣器10中的弹性件102，其位于壳体100和脱扣机构101之间，更具体而言位于容纳脱扣机构101的容座1000和脱扣机构101各自的基部之间。在所示的实施例中，该弹性件102例如为波形垫圈。

在根据本实用新型的实施例中，通过提供该位于壳体100和脱扣机构101之间的弹性件102能够相比于脱扣机构和壳体件刚性接触的相关技术提供了更好的复位效果，例如通过提供相比于该相关技术更长的超额行程。根据本实用新型的一个优选的实施例，弹性件102可以是具有大于脱扣机构101的弹簧1013的压缩力的弹性变形力。尽管不受理论之约束且在本实用新型的一些实施例中，例如从图8到图9，据信这能够提供动静铁芯接触前动铁芯运动且弹性件不发生压缩的第一阶段以及在动静铁芯接触后的作为超额行程的第二阶段，其中，在动铁芯接触静铁芯后的超额行程中，脱扣机构整体、或至少动静铁芯的组件刚性运动，从而有效地保持动静铁芯在一起，从而改善了复位效果。本领域技术人员将明白，在本实用新型的一些实施例中，弹性件102的弹性变形力可以仅部分地大于脱扣机构101的弹簧1013的压缩力，例如弹性件102可具有部分范围内大于弹簧1013压缩力的变化的弹性变形力，和/或，例如弹性件102的弹性变形力仅在压缩到一定程度下大于弹簧1013的压缩力。

本领域技术人员将明白，弹性件102可以呈其他构造。如图16-17示出了根据本实用新型的另外的实施例的弹性件102可以包括或是板簧。如图16所示，弹性件102包括或是矩形板簧。如图17所示，弹性件102可以包括或是具有矩形本体和一对端部支耳的板簧。如图18所示的根据本实用新型的另外的实施例，弹性件102可以包括或是塔形弹簧。在本实用新型的一些优选实施例中，弹性件102可以包括上述具体部件的组合或替代。在本实用新型的一些优选实施例中，弹性件102可以是独立构件，但可以想到本实用新型的一些实施例的弹性件包括壳体和/或脱扣机构101(的基部)处的一体的弹性体部分。本领域技术人员可以想到，根据本实用新型实施例的弹性件可以具有作为补充或替代的其他材质、形状、构造、数量和性质，这都落入本实用新型的范围内。例如但不限于，根据图示或其他实施例中的波形垫圈或板簧可以具有在压力下突变的第一和第二弹性位置，和/或，塔形弹簧可以具有在压力下逐渐变形的弹簧位置。

以上描述作为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。