专利名称：脱扣驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明属于断路器技术领域，具体涉及一种用于致动断路器的操作机构的脱扣驱动
装置。
背景技术：
断路器的主体由外壳、灭弧系统、操作机构和脱扣器等构成，脱扣器分热磁式脱扣 器和电子式脱扣器两种。电子式脱扣器由数据检测处理模块和脱扣驱动装置构成。当故障 被检测到或者收到脱扣指令，数据检测处理模块发出电源激励，在电源激励作用下，脱扣 驱动装置驱动脱扣机构，使脱扣机构解锁，实现脱扣的目的。
如业界所知之理，脱扣驱动装置至少应有两种状态，即脱扣状态和吸合状态。脱扣 驱动装置的基本要求是当断路器合闸时，脱扣驱动装置处于吸合状态；当出现脱扣信号 时，外部电源激励使磁脱扣装置的铁芯释放，铁芯推动脱扣驱动装置，使脱扣驱动装置处 于脱扣状态，同时使断路器的操作机构解锁。
已有技术中的脱扣驱动装置的结构如图1和图2所示，包括壳体1、磁脱扣机构2、 微动开关3和联动机构4，联动机构4包括推杆41、主弹簧42、锁扣43、主弹簧定位件 44、 45、指示按钮46和复位弹簧47。如图3和图4所示，当联动机构4处于脱扣位置， 断路器的操作机构的推力F3推动推杆41，推杆41抵抗主弹簧42的弹簧力F1，使推杆 41向主弹簧42的作用力的相反方向运动即向X方向运动(图4示)，推杆41与锁扣43 的第一接触面431接触并且作相对运动，当推杆41通过接触区域，锁扣43在复位弹簧47 的作用下向顺时针方向旋转，当断路器的操作机构的推力F3到位后撤销，推杆41在主弹 簧42的弹簧力Fl的作用下呈X方向的运动趋势，直至与锁扣43的对应于前述的第一接 触面431的背面即接触面432相接触，由于主弹簧42的力臂较短，因而产生的逆时针方 向的力矩M2 (图4示)无法抵销复位弹簧47提供的力矩M1，从而使系统处于由图4所 示的吸合位置。当出现脱扣信号时，外电源激励而使磁脱扣机构2的铁芯21释放，由铁 芯21推动锁扣43，锁扣43将推杆解锁，推杆41在主弹簧42的弹簧力Fl驱动下向X方 向运动，推动操作机构的牵引杆5，使操作机构解锁。
上述结构所存在以下技术问题: 一是在锁扣43的第二接触面432容易造成应力集中， 并且锁扣43耐受反复使用的能力低下而容易致损；二是联动机构4的零部件数量多，结 构复杂，例如作为构成联动装置的部件包括推杆41、主弹簧42、锁扣43、主弹簧定位件44、 45、指示按钮46、固定轴(图2所示两根但未冠以附图标记)和复位弹簧47，因此
制造和安装难度大，成品的检验合格率低。
发明内容
本发明的任务在于提供一种联动机构的零部件数目少及联动机构脱扣速度快脱扣效 果好并且机械寿命长而有助于体现结构简练、加工安装方便和縮小整体体积的脱扣驱动装 置。
本发明的任务是这样来完成的 一种脱扣驱动装置，包括壳体、设在壳体的壳腔中 的磁脱扣机构和铰设在壳体上的与所述的磁脱扣机构相配合的联动机构，所述的联动机构 包括铁芯推杆、操作机构推杆和牵引推杆，铁芯推杆与操作机构推杆相配合并且同轴地铰 设在壳体上，其中，铁芯推杆与所述的磁脱扣机构的铁芯相对应，牵引推杆滑动配设在壳 体的一侧，与所述铁芯推杆联结，该牵引推杆还与断路器的操作机构相对应。
在本发明的一个具体的实施例中，所述壳体的底部的一端延伸构成有一铁芯推杆铰
接座，所述的铁芯推杆和操作机构推杆通过第一销轴同轴铰设在铁芯推杆铰接座上，所述 牵引推杆通过第二销轴与铁芯推杆联结，所述的联动机构还包括有一工作弹簧，该工作弹 簧的第一弹簧脚联结在所述第二销轴上，而工作弹簧的第二弹簧脚联结在所述铁芯推杆铰 接座上。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的铁芯推杆上开设有铁芯推杆嵌槽，所述 的操作机构推杆的中部嵌置在铁芯推杆嵌槽内，并且操作机构推杆的两端各向下延伸构成 有一铰接臂， 一对铰接臂与铁芯推杆的侧面贴触，在一对铰接臂的下部各开设有一第一轴 孔，在所述的铁芯推杆的下部开设有一第二轴孔，并且在所述的铁芯推杆铰接座上开设有 一第三轴孔，第一、第二、第三轴孔相对应，所述的第一销轴穿入第一、第二、第三轴孔 将铁芯推杆和操作机构推杆共同铰设于铁芯推杆铰接座上，其中在操作机构推杆的一端还 延伸有一用于供断路器的操作机构驱动的触脚。
在本发明的还一个具体的实施例中，所述壳体上并且在对应于铁芯推杆铰接座上部 的部位构成有微动开关座，在该微动开关座上设置有微动开关，所述壳体的长度方向的一 侧上沿开设有一缺口，所述微动开关的触动杆的自由端的端部探出于该缺口，并且在开设 有所述缺口的壳体的壁体上还构成有第一、第二导块，第一、第二导块彼此呈对角关系， 其中第一导块构成有一第一导滑槽，而第二导块构成有一第二导滑槽，所述的牵引推杆 与所述的第一、第二导滑槽滑配。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的牵引推杆的长度方向的上部构成有一厚 度比牵引推杆的杆体薄的第一导滑壁并且在第一导滑壁上延伸构成有一第一推耳，其中，
5第一导滑壁与所述的第一导滑槽相配合，而推耳与所述的触动杆相配合，在牵引推杆的长 度方向的下部构成有一厚度同样比牵引推杆的杆体薄的第二导滑壁，该第二导滑壁与所述 的第二导滑槽相配合，牵引推杆的末端延伸构成有一用于与断路器的操作机构相配合的第 二推耳。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的第一推耳在所述的第一导滑壁上的位置 是居中第一导滑壁的中部，而所述的第二导滑壁位于牵引推杆的中部。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的第一导滑槽的槽口向下，而所述的第 二导滑槽的槽口向上。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的铁芯推杆上还开设有缓冲片嵌槽，该 缓冲片嵌槽内嵌置有一缓冲片。
在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的铁芯推杆铰接座的一侧开设有一导 槽和一小轴凹槽，其中，小轴凹槽位于铁芯推杆铰接座的底部与导槽相通，并且与导槽构 成十字关系，在所述的小轴凹槽内置入有小轴，所述的工作弹簧的第二弹簧脚联结在小轴 上。
在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的缓冲片为弹簧片。
本发明所提供的技术方案的优点在于由于联动机构仅由铁芯推杆、操作机构推杆、 牵引推杆和工作弹簧构成，因此零部件数目相对于已有技术显著减少，不仅有利于简化结 构而且有利于制造和安装；整体体积小而有助于体现小型化。
图1为已有技术中的脱扣驱动装置的结构示意图。
图2为图1结构的部件分解图。
图3为图1结构的脱扣驱动装置的脱扣原理图。
图4为图1的剖视图。
图5为本发明脱扣驱动装置的结构图。
图6为本发明脱扣驱动装置配置在断路器上与断路器的操作机构相配合的应用例示意图。
具体实施例方式
为了使专利局的审査员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效 果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对 本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换 都应视为本发明的技术方案范畴。敬请参见图5，给出了一个材料优选为塑料并且通过模具而制取的壳体l，在该壳体 l的上部的一侧构成有壳腔ll,在该壳腔ll内以卧置状态地设置磁脱扣机构2，磁脱扣机 构2的铁芯21对应于壳腔隔板111上的铁芯孔1111并且与下面还要详述的联动机构4相 对应。在壳体1的上部的另一侧延伸构成有一微动开关座12 (当然，当不需要向外部输出 本发明所述脱扣驱动装置的吸合或脱扣状态信号时，则无需设置所述的微动开关座12，下 述的微动开关3同样就无需设置)，由于本实施例是针对需要输出脱扣驱动装置的吸合或 脱扣状态信号而言的，因此在该微动开关座12上构成有限位柱121，微动开关3通过其上 的限位孔32与前述的限位柱121相配合而定位于微动开关座12上。由图所示，在壳体l 一侧的侧壁(图示右侧壁)的上沿并且大体上居于壳体l的长度方向的中部构成有一缺口 13,前述的微动开关3的触动杆31的自由端对应于该缺口 13并且侧向探出于该缺口 13， 以便供联动机构4对其作用。在开设有缺口 13的壳体1的侧壁上还构成有第一、第二导 块15、 16，第二导块16位于第一导块15的下方并且与第一导块15构成对角关系，第一 导块15形成有一开口向下的第一导滑槽151，而第二导块16形成有一开口向上的第二导 滑槽161。在壳体1的底部并且在对应于前述的微动开关座12的下方延伸构成有一铁芯推 杆铰接座14，'该铁芯推杆铰接座14的中部凹陷而构成有一铁芯推杆活动腔144，在铁芯 推杆铰接座14上开设有一第三轴孔141和凹设有一轴头座145,该轴头座145与第三轴孔 141相对应。在铁芯推杆铰接座14上(即图示的左侧)还开设有一导槽142，导槽142 从铁芯推杆铰接座14的表面贯穿到底部并且与开设在铁芯推杆铰接座14底部的小轴凹槽 143相通。从图5中可以看到导槽142与小轴凹槽143两者构成为十字关系。前述的微动 开关座12的较为优选的位置是对应于铁芯推杆铰接座14的上方。此外，由上述说明可知， 微动开关3是可有可无的。
请继续见图5，作为构成本发明脱扣驱动装置的联动机构4的铁芯推杆41是与操作 机构推杆42同轴地即采用同一根第一销轴411而枢设即铰设在前述的铁芯推杆铰接座14 上的，具体是在铁芯推杆41上开设铁芯推杆嵌槽413，将操作机构推杆42的中部可靠 地插嵌在该铁芯推杆嵌槽413内，操作机构推杆42的两端各延伸构成有一铰接臂421，该 对铰接臂421与铁芯推杆41的两侧贴触，并且在各铰接臂421的下部开设有一第一轴孔 4211， 一对第一轴孔4211与开设在铁芯推杆41下部的第二轴孔414相对应，由铁芯推杆 41携操作机构推杆42对应到前述的铁芯推杆活动腔144，由第一销轴411穿入第一轴孔 4211、第二轴孔414和第三轴孔141，并且使第一销轴411的轴头即第一销轴411置于前 述的轴头座145上，从而实现了将铁芯推杆41和操作机构推杆42同轴铰设在铁芯推杆铰 接座14上，并且铁芯推杆41的上部的一侧还与前述的磁脱扣机构2的铁芯21相对应。为了保护铁芯推杆41免遭冲击致损，因此在铁芯推杆41上还开设有一缓冲片嵌槽415， 缓冲片嵌槽415内嵌入缓冲片4151，在本实施例中，采用弹簧片充任缓冲片4151。缓冲 片4151的设置有利于防止断路器的操作机构5的杠杆52 (图6示)由于行程误差而对本 发明脱扣驱动装置造成机构破坏(冲击破坏)并且起到改善铁芯21吸合的适应性。
作为一个具体的实施例，将铁芯推杆41的上部采用第二销轴412与牵引推杆43联 结，如果采用一铰接螺钉将铁芯推杆41的上部与牵引推杆43铰连连接，那么应视为与采 用第二销轴412等效，在这种情况下只要在铁芯推杆41的上部的左端延伸构成一用于供 工作弹簧44的第一弹簧脚441挂着联结的轴耳，从而使工作弹簧44的第一弹簧脚441直 接挂置在轴耳上。然而在本实施例中，既然优选使用了第二销轴412，因此，工作弹簧44 的第一弹簧脚441便挂着在第二销轴412上，而工作弹簧44的第二弹簧脚442在穿过前 述的导槽142后挂着在嵌置于小轴凹槽143内的小轴4421上。由于工作弹簧44的第一弹 簧脚441挂着在铁芯推杆41上，更具体地讲挂着在第二销轴412上，而第二弹簧脚442 挂着在小轴4421上，又由于铁芯推杆41的第一销轴411设置在工作弹簧44的运动轨迹 内，使工作弹簧44的第一弹簧脚441的挂着点(即第二销轴412)与第一销轴411的连线 处于工作弹簧44运动的第一位置即脱扣位置和第二位置即吸合位置区域之间。因此，在 脱扣状态时，工作弹簧44助力于铁芯推杆41;在吸合状态时，工作弹簧44使铁芯推杆 41受到与脱扣状态相反方向的力。由于工作弹簧44在拐点前后分别向铁芯推杆41提供方 向不同的力矩，因此当工作弹簧44向内即向铁芯21的方向产生力矩(顺时针力矩)有利 于铁芯21吸合，提高吸合的有效性，反之则提供脱扣力，提高脱扣速度和脱扣有效性， 增加输出功。可见，如此设计类似于设计了一力矩阀值，阀值两端为两种状态，十分适合 于脱扣驱动装置的双稳态型式。
仍请见图5，牵引推杆43的长度方向的上部加工成有一厚度比牵引推杆43的杆体厚 度薄的第一导滑壁431，该第一导滑壁431与第一导滑槽151相配合，在第一导滑壁431 的居中部位延伸有一第一推耳4311，该第一推耳4311与探出于缺口 13的微动开关3的触 动杆31的自由端或称末端相配合。在牵引推杆43的下部并且大体上居于中间的位置构成 有一厚度同样比牵引推杆43的杆体薄的第二导滑壁432，该第二导滑壁432与第二导滑槽 161相滑配。在牵引推杆43的尾部向下延伸有一第二推耳433。
见图6并且继续结合图5，本发明存在两种状态，即脱扣状态和吸合状态。脱扣状 态时，在断路器的操作机构5 (图6示)的作用下，操作机构5的杠杆52上的凹部521 与操作机构推杆42上所延伸而成的触脚422相配合(触脚422也可称为压合面)，也就是 说由操作机构5的杠杆52上的凹部521压合触脚422，操作机构推杆42绕第一销轴411如图5所示作顺时针旋转，带动铁芯推杆41顺时针旋转，通过铁芯推杆41压合磁脱扣机 构2的铁芯21，牵引推杆43回至吸合状态，即牵引推杆43的第一导滑壁431上的第一推 耳4311与微动开关3的触动杆31松开(分离)，由微动开关3发出了吸合状态信号，此 时，脱扣驱动装置处于吸合状态，操作机构5合闸后，杠杆52与操作机构推杆42的压合 触脚422脱离，断路器处于合闸状态。当电子器件接到来自于外部脱扣指令时，外部电源 激励使磁脱扣机构2的铁芯21释放，推动铁芯推杆41绕第一销轴411逆时针转动，带动 牵引推杆43向X方向运动，牵引推杆43的第二推耳433推动断路器的操作机构5的牵引 杆51 (图6示)，使操作机构5解锁，达到脱扣目的。牵引推杆43的第一导滑壁431的第 一推耳4311推及微动开关3的触动杆31，脱扣驱动装置的脱扣状态信号。铁芯推杆41转 动时带动操作机构推杆42回复到脱扣位置，脱扣驱动装置实现了收到脱扣指令后使操作 机构5脱扣的功能，同时发出脱扣驱动装置脱扣的信号。
在上述脱扣与吸合的动作过程中，由于第一销轴411的位置处于工作弹簧44的运动 (摆动)轨迹内，从而使工作弹簧44的第一弹簧脚441的挂着点与第一销轴411的连线 处于工作弹簧44的脱扣状态与吸合状态的区域之间。因此，在脱扣状态时，工作弹簧44 向牵引推杆43提供脱扣力矩；而在吸合状态时，则向牵引推杆43提供与吸合状态相反的 脱扣力矩。可见，工作弹簧44在拐点前后分别为铁芯推杆41提供方向不同的力矩，工作 弹簧44朝向铁芯21—侧的力矩为顺时针方向的力矩，有利于铁芯21吸合，提高系统稳 定性；拐点背离铁芯21 —侧的力矩为逆时针方向的力矩，有助于提供脱扣力，提高脱扣 速度和脱扣有效性(可靠性)，增加输出功。如前述，工作弹簧44类似于一力矩阀值的效 应，阀值两端为两种状态——吸合状态与脱扣状态，从而非常适合于脱扣驱动装置的双稳 态型式。本发明的联动机构4的铁芯推杆41所存在的两种运动状态与磁脱扣机构2的铁 芯21的状态完全对应，以及牵引推杆43的两种运动状态与断路器的操作机构5的牵引杆 51以及与微动开关3的状态完全对应。此外，缓冲片4151介于铁芯推杆41与操作机构推 杆42之间，起到了杠杆超程机构的作用，既改善了铁芯21吸合的适应性，又起到了缓冲 效果。
权利要求
1、一种脱扣驱动装置，包括壳体(1)、设在壳体(1)的壳腔(11)中的磁脱扣机构(2)和铰设在壳体(1)上的与所述的磁脱扣机构(2)相配合的联动机构(4)，其特征在于所述的联动机构(4)包括铁芯推杆(41)、操作机构推杆(42)和牵引推杆(43)，铁芯推杆(41)与操作机构推杆(42)相配合并且同轴地铰设在壳体(1)上，其中，铁芯推杆(41)与所述的磁脱扣机构(2)的铁芯(21)相对应，牵引推杆(43)滑动配设在壳体(1)的一侧，与所述铁芯推杆(41)联结，该牵引推杆(43)还与断路器的操作机构相对应。
2、 根据权利要求1所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述壳体(l)的底部的一端延 伸构成有一铁芯推杆铰接座(14)，所述的铁芯推杆(41)和操作机构推杆(42)通过第一销轴 (411)同轴铰设在铁芯推杆铰接座(14)上，所述牵引推杆(43)通过第二销轴(412)与铁芯推杆 (41)联结，所述的联动机构(4)还包括有一工作弹簧(44)，该工作弹簧(44)的第一弹簧脚(441) 联结在所述第二销轴(412)上，而工作弹簧(44)的第二弹簧脚(442)联结在所述铁芯推杆铰 接座(14)上。
3、 根据权利要求2所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的铁芯推杆(41)上开设有 铁芯推杆嵌槽(413)，所述的操作机构推杆(42)的中部嵌置在铁芯推杆嵌槽(413)内，并且 操作机构推杆(42)的两端各向下延伸构成有一铰接臂(421), —对铰接臂(421)与铁芯推杆 (41)的侧面贴触，在一对铰接臂(421)的下部各开设有一第一轴孔(4211)，在所述的铁芯推 杆(41)的下部开设有一第二轴孔(414)，并且在所述的铁芯推杆铰接座(14)上开设有一第三 轴孔(141)，第一、第二、第三轴孔(4211、 414、 141)相对应，所述的第一销轴(411)穿入第 一、第二、第三轴孔(4211、 414、 141)将铁芯推杆(41)和操作机构推杆(42)共同铰设于 铁芯推杆铰接座(14)上，其中在操作机构推杆(42)的一端还延伸有一用于供断路器的操作 机构驱动的触脚(422)。
4、 根据权利要求2所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述壳体(l)上并且在对应于 铁芯推杆铰接座(14)上部的部位构成有微动开关座(12)，在该微动开关座(12)上设置 有微动开关(3)，所述壳体(1)的长度方向的一侧上沿开设有一缺口(13)，所述微动开关(3)的触动杆(31)的自由端的端部探出于该缺口(13)，并且在开设有所述缺口(13)的壳体(1)的 壁体上还构成有第一、第二导块(15、 16)，第一、第二导块(15、 16)彼此呈对角关系，其 中第一导块(15)构成有一第一导滑槽(151)，而第二导块(16)构成有一第二导滑槽(161》 所述的牵引推杆(43)与所述的第一、第二导滑槽(151、 161)滑配。
5、 根据权利要求4所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的牵引推杆(43)的长度方 向的上部构成有一厚度比牵引推杆(43)的杆体薄的第一导滑壁(431)并且在第一导滑壁 (431)上延伸构成有一第一推耳(4311)，其中，第一导滑壁(431)与所述的第一导滑槽(151) 相配合，而推耳(4311)与所述的触动杆(31)相配合，在牵引推杆(43)的长度方向的下部构 成有一厚度同样比牵引推杆(43)的杆体薄的第二导滑壁(432)，该第二导滑壁(432)与所述 的第二导滑槽(161)相配合，牵引推杆(43)的末端延伸构成有一用于与断路器的操作机构相 配合的第二推耳(433)。
6、 根据权利要求5所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的第一推耳(4311)在所述 的第一导滑壁(431)上的位置是居中第一导滑壁(431)的中部，而所述的第二导滑壁(432)位 于牵引推杆(43)的中部。
7、 根据权利要求4或5所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的第一导滑槽(151) 的槽口向下，而所述的第二导滑槽(161)的槽口向上。
8、 根据权利要求1或2或3所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的铁芯推杆(41) 上还开设有缓冲片嵌槽(415)，该缓冲片嵌槽(415)内嵌置有一缓冲片(4151)。
9、 根据权利要求2所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的铁芯推杆铰接座(14) 的一侧开设有一导槽(142)和一小轴凹槽(143)，其中，小轴凹槽(143)位于铁芯推杆铰接座 (14)的底部与导槽(142)相通，并且与导槽(142)构成十字关系，在所述的小轴凹槽(143)内 置入有小轴(4421)，所述的工作弹簧(44)的第二弹簧脚(442)联结在小轴(4421)上。
10、 根据权利要求8所述的脱扣驱动装置，其特征在于所述的缓冲片(4151)为弹簧片。
全文摘要
一种脱扣驱动装置，属于断路器技术领域。包括壳体、设在壳体的壳腔中的磁脱扣机构和铰设在壳体上的与所述的磁脱扣机构相配合的联动机构，所述的联动机构包括铁芯推杆、操作机构推杆和牵引推杆，铁芯推杆与操作机构推杆相配合并且同轴地铰设在壳体上，其中，铁芯推杆与所述的磁脱扣机构的铁芯相对应，牵引推杆滑动配设在壳体的一侧，与所述铁芯推杆联结，该牵引推杆还与断路器的操作机构相对应。优点不仅有利于简化结构，而且有利于制造和安装；整体体积小而有助于体现小型化。
文档编号H01H71/12GK101533743SQ20091002969
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者何艳峰, 刘洪武, 王云峰, 管瑞良 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)