一种电磁脱扣器及断路器的制作方法

本实用新型涉及电气技术领域，具体而言，涉及一种电磁脱扣器及断路器。

背景技术：

断路器通常采用电磁脱扣器进行短路保护，当断路器控制的主电路中流过的电流达到或超过设定的短路电流阈值时，电磁脱扣器产生脱扣动作，该脱扣动作触动断路器的脱扣机构使其脱扣跳闸。

现有技术中，断路器通常采用与磁轭连接的电磁组件，电磁组件通过电流时能够使磁轭产生磁场，磁轭上方设置有衔铁，衔铁受磁轭产生的磁场作用能够绕转轴转动，衔铁连接有复位弹簧能够使其复位。当工作电路通过正常电流时，磁轭产生的电磁力小于复位弹簧提供的弹性力，衔铁不能被电磁铁吸合，断路器正常运行。而当工作电路出现短路故障时，短路电流超过正常电流的若干倍，磁轭产生的电磁力大于复位弹簧提供的弹性力，从而使电磁脱扣器产生脱扣动作。

但是，上述电磁脱扣器产生脱扣动作时，衔铁具有绕转轴的拍合动作，衔铁拍合运动时，具有一定的空气阻力，影响瞬时脱扣的稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电磁脱扣器及断路器，能够减小脱扣时的空气阻力，进而提升脱扣的稳定性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种电磁脱扣器，包括铁芯组件、衔铁和弹性件，所述铁芯组件接入所述断路器的工作电路，所述铁芯组件包括铁芯和套装在所述铁芯上的线圈，以及设置在所述铁芯相对两端的第一磁轭和第二磁轭，所述第一磁轭和所述第二磁轭共同形成有限位空间，所述衔铁的运动方向与所述线圈的轴线方向垂直，且所述衔铁可在所述限位空间内直线运动，所述弹性件用于使所述衔铁复位至远离所述第一磁轭和所述第二磁轭的初始位置。

可选地，所述第一磁轭和所述第二磁轭分别包括相互连接的固定部和折弯部，所述固定部与所述铁芯固定连接，所述折弯部与所述衔铁位于同一平面内，且两所述折弯部之间形成有间隙。

可选地，所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述折弯部上均设置有斜向切面，两所述斜向切面相对，且所述斜向切面的方向与所述线圈的轴线方向具有预设夹角，所述衔铁的相对两侧对应设置有与所述斜向切面平行的侧边。

可选地，所述电磁脱扣器还包括支撑架，所述支撑架上设置有导向槽，所述导向槽的延伸方向与所述衔铁的运动方向一致，所述衔铁沿所述导向槽滑动。

可选地，所述支撑架上还设置有限位柱，所述弹性件为扭簧，所述扭簧套设在所述限位柱上，所述衔铁上开设有过孔，所述扭簧的一端与所述支撑架抵持、另一端穿设于所述过孔内。

可选地，所述支撑架上还设置有挡块，所述衔铁上开设有通槽，所述通槽的延伸方向与所述导向槽的延伸方向一致，所述通槽远离所述铁芯组件的一侧壁上设置有限位座，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与限位座连接、另一端与所述挡块抵持。

可选地，所述支撑架上还设置有定位凸台，所述定位凸台用于所述衔铁复位时的限位。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种断路器，包括如上任意一项所述的电磁脱扣器以及脱扣机构，所述电磁脱扣器的衔铁与所述脱扣机构的脱扣执行件配合，以使所述衔铁驱动所述脱扣执行件脱扣。

可选地，所述断路器还包括壳体和支撑架，所述电磁脱扣器和所述脱扣机构分别设置在所述壳体内，且所述壳体和所述支撑架一体成型设置。

可选地，所述断路器还包括接线端子和静触头，线圈的一端通过导电板与接线端子连接、另一端与所述静触头连接。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的电磁脱扣器及断路器，通过将铁芯组件接入断路器的工作电路，使得铁芯组件的线圈带电，通过将线圈套装在铁芯上，使得线圈通电时具有更大的磁性。通过在铁芯相对两端设置的第一磁轭和第二磁轭，使线圈带电产生的磁性能够通过第一磁轭和第二磁轭传递至需要的位置，有利于提升线圈产生磁性的利用效果。通过第一磁轭和第二磁轭共同形成的限位空间，使得在该限位空间的衔铁受第一磁轭和第二磁轭的吸合力的作用下，从远离第一磁轭和第二磁轭的初始位置沿垂直于线圈轴线方向往第一磁轭和第二磁轭所在的位置直线运动，从而使断路器的脱扣机构脱扣。在衔铁被吸合运动时，侧边受磁力运动，无需使整个衔铁的面板作为运动的受力面，能够减小脱扣时的空气阻力，进而提升脱扣的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电磁脱扣器的结构示意图之一；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的轴测图；

图4为本实用新型实施例提供的电磁脱扣器的结构示意图之二；

图5为图4的俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的断路器的结构示意图之一；

图7为本实用新型实施例提供的断路器的结构示意图之二。

图标：100-电磁脱扣器；110-铁芯组件；112-铁芯；114-线圈；116-第一磁轭；1162-固定部；1164-折弯部；118-第二磁轭；119-斜向切面；120-衔铁；122-过孔；124-通槽；126-限位座；130-弹性件；140-导向槽；150-限位柱；160-挡块；170-定位凸台；200-断路器；205-壳体；210-脱扣机构；220-接线端子；230-静触头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例提供一种电磁脱扣器100，应用于断路器的脱扣机构使其脱扣跳闸，包括铁芯组件110、衔铁120和弹性件130，铁芯组件110接入断路器的工作电路，铁芯组件110包括铁芯112和套装在铁芯112上的线圈114，以及设置在铁芯112相对两端的第一磁轭116和第二磁轭118，第一磁轭116和第二磁轭118共同形成有限位空间，衔铁120的运动方向与线圈114的轴线方向垂直，且衔铁120可在该限位空间内直线运动，弹性件130用于使衔铁120复位至远离第一磁轭116和第二磁轭118的初始位置。

需要说明的是，第一，铁芯组件110接入断路器的工作电路，正常工作状态下，通过线圈114的工作电流并未达到断路器跳闸的预设电流，此时，通过线圈114产生的磁性相对较小，不足以克服弹性件130的弹性力使衔铁120运动。当发生短路或接入负载消耗的电流大于设置的预设电流时，通过线圈114产生的磁性力大于弹性件130的弹力。这样一来，使衔铁120在远离第一磁轭116和第二磁轭118的限位空间初始位置，受到第一磁轭116和第二磁轭118吸合力，向第一磁轭116和第二磁轭118直线运动，从而触发脱扣机构使其脱扣，对电路起到了保护的作用。

第二，本实用新型实施例对套装在铁芯112上的线圈114缠绕的匝数以及线圈114的粗细不做具体的限制，只要能够满足达到预设电流时，通过第一磁轭116和第二磁轭118产生的吸合力能够克服弹性件130的弹力，使其向特定位置移动，完成所需的脱扣功能即可。另外，本实用新型实施例中，线圈114的轴线方向即铁芯112的轴线方向。

本实用新型实施例提供的电磁脱扣器100，通过将铁芯组件110接入断路器的工作电路，使得铁芯组件110的线圈114带电，通过将线圈114套装在铁芯112上，使得线圈114通电时具有更大的磁性。通过在铁芯112相对两端设置的第一磁轭116和第二磁轭118，使线圈114带电产生的磁性能够通过第一磁轭116和第二磁轭118传递至需要的位置，有利于提升线圈114产生磁性的利用效果。通过第一磁轭116和第二磁轭118共同形成的限位空间，使得在该限位空间的衔铁120受第一磁轭116和第二磁轭118的吸合力的作用下，从远离第一磁轭116和第二磁轭118的初始位置沿垂直于线圈114轴线方向往第一磁轭116和第二磁轭118所在的位置直线运动，从而使断路器的脱扣机构脱扣。在衔铁120被吸合运动时，侧边受磁力运动，无需使整个衔铁120的面板作为运动的受力面，能够减小脱扣时的空气阻力，进而提升脱扣的稳定性。

如图2和图3所示，第一磁轭116和第二磁轭118分别包括相互连接的固定部1162和折弯部1164，固定部1162与铁芯112固定连接，折弯部1164与衔铁120位于同一平面内，且两折弯部1164之间形成有间隙。

具体的，第一磁轭116和第二磁轭118可以分别设置为具有一定厚度的板状结构，使固定部1162与铁芯112固定连接，并将磁性导通至折弯部1164，使折弯部1164作为吸合衔铁120的磁极使用。折弯部1164与衔铁120位于同一平面内，使衔铁120受到的磁性力更加集中，便于提升对衔铁120的吸合强度，进而有利于提升脱扣的稳定性。通过形成于两折弯部1164之间的间隙，当衔铁120受磁性力的作用向第一磁轭116和第二磁轭118直线运动时，衔铁120朝向第一磁轭116和第二磁轭118的端部可以直接推动脱扣执行件触发脱扣机构脱扣。

如图2和图3所示，第一磁轭116和第二磁轭118的折弯部1164上均设置有斜向切面119，两斜向切面119相对，且斜向切面119的方向与线圈114的轴线方向具有预设夹角，衔铁120的相对两侧对应设置有与斜向切面119平行的侧边。

具体的，该斜向切面119为磁极的磁性端面，以便于吸合衔铁120，示例的，两斜向切面119可以形成等腰梯形的腰，由于衔铁120的相对两侧对应设置有与斜向切面119平行的侧边，每一个斜向切面119均与对应的侧边具有磁性吸合力，两侧边的磁性吸合力形成使衔铁120沿垂直于线圈114轴线方向运动的合力，确保铁芯112动作时，使脱扣机构瞬时脱扣。

如图1和图6所示，电磁脱扣器100还包括支撑架，支撑架上设置有导向槽140，导向槽140的延伸方向与衔铁120的运动方向一致，衔铁120沿导向槽140滑动。

示例的，支撑架上对应设置有一对条形凸起，两条形凸起之间则形成所需的导向槽140，以便于对衔铁120进行限位，使衔铁120位于上述限位空间内，并且沿特定轨迹滑动，有利于提升脱扣时的稳定性。

如图1、图2和图6所示，可选地，支撑架上还设置有限位柱150，弹性件130为扭簧，扭簧套设在限位柱150上，衔铁120上开设有过孔122，扭簧的一端与支撑架抵持、另一端穿设于过孔122内。

具体的，扭簧主体的套设在限位柱150上，在扭簧受力发生弹性形变时，扭簧的位置由于限位柱150的限位作用，扭簧的位置比较稳定。扭簧的一端与支撑架抵持、另一端穿设于过孔122内，并伸出过孔122一定的长度，在衔铁120受到吸合力时，克服扭簧的弹力运动，此时，扭簧伸入过孔122的一端可以在过孔122内滑动，不会影响衔铁120向第一磁轭116和第二磁轭118运动以及复位。

如图4、图5和图7所示，可选地，支撑架上还设置有挡块160，衔铁120上开设有通槽124，通槽124的延伸方向与导向槽140的延伸方向一致，通槽124远离铁芯组件110的一侧壁上设置有限位座126，弹性件130为压缩弹簧，压缩弹簧的一端与限位座126连接、另一端与挡块160抵持。

具体的，衔铁120上开设的通槽124用于容纳压缩弹簧，压缩弹簧的一端与限位座126连接、另一端与挡块160抵持，当衔铁120受到第一磁轭116和第二磁轭118的吸合力大于压缩弹簧的反向作用力时，衔铁120向第一磁轭116和第二磁轭118运动，以实现脱扣的目的。脱扣后，工作电路断开，线圈114无电流通过，第一磁轭116和第二磁轭118不在为衔铁120提供磁性的吸合力，压缩弹簧恢复弹性形变，在压缩弹簧的作用下，使衔铁120运动至初始位置。

本实施例中，支撑架上设置的挡块160位置固定，在衔铁120运动时，使得挡块160与限位座126之间的距离缩短，进而使压缩弹簧压缩，积蓄弹性力。从而保证电路中通过的电流大于预设电流时，衔铁120向第一磁轭116和第二磁轭118运动，使脱扣机构脱扣，脱扣完成后衔铁120再复位至初始位置。另外，本实施例中，也可以采用拉伸弹簧等其他形式，只要能够保证电磁脱扣器100的正常工作即可，实现原理与压缩弹簧类似，在此不再赘述。

如图7所示，支撑架上还设置有定位凸台170，定位凸台170用于衔铁120复位时的限位。

具体的，在工作电路的电流正常时，弹性件130提供的弹性力大于第一磁轭116和第二磁轭118产生的磁性力。此时，衔铁120处于初始位置，并且衔铁120具有远离第一磁轭116和第二磁轭118运动的趋势，为了保证衔铁120初始位置的稳定，通过在支撑架上设置定位凸台170，则可以保证衔铁120初始位置的确定性。另外，在衔铁120复位时，也起到了限位的作用，有利于电磁脱扣器100持续有效的工作。

如图6所示，本实用新型实施例还提供一种断路器200，包括前述实施例的电磁脱扣器100以及脱扣机构210，电磁脱扣器100的衔铁120与脱扣机构210的脱扣执行件配合，以使衔铁120驱动脱扣执行件脱扣。

具体的，当工作电路中的电流大于预设电流时，电磁脱扣器100的衔铁120运动，衔铁120触动电磁脱扣机构210的脱扣执行件脱扣，触动电磁脱扣机构210脱扣所需的力较小，可以认为是一个机械开关，当触动该开关后，电磁脱扣机构210的弹性组件使工作电路断开，从而保证了工作电路的使用安全。

可选地，如图6和图7所示，断路器200还包括壳体205和支撑架，电磁脱扣器100和脱扣机构210分别设置在壳体205内，且壳体205和支撑架一体成型设置。

具体的，电磁脱扣器100和脱扣机构210分别设置在壳体205内，避免外界环境对电磁脱扣器100和脱扣机构210之间的配合造成干扰，有利于提升使用时的稳定性。另外，壳体205和支撑架一体成型设置，可以使壳体205内各个组件之间更加紧凑稳定。示例的，支撑架上设置的导向槽140、限位柱150、挡块160以及定位凸台170即直接设置在壳体205上的对应位置，以保证电磁脱扣器100的正常使用。

如图6和图7所示，断路器200还包括接线端子220和静触头230，线圈114的一端通过导电板与接线端子220连接、另一端与静触头230连接。

这样一来，当工作电路中电流异常时，如发生短路或电流过大时，接入工作电路中的电磁脱扣器100使脱扣机构210脱扣，脱扣机构210进行脱扣动作，使与脱扣机构210连接的动触头与静触头230之间断开连接，以保护工作电路。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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。