专利名称：断路器的辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将应用到低电压配电设备的配线用的断路器和漏电保护断路器作为对象的断路器的辅助装置，并更具体地涉及安装在断路器上并作为断路器的辅助装置的欠电压脱扣装置和外部操作手柄装置。
背景技术：
众所周知，各种辅助装置作为用于标题所述的断路器的选项来制备；一种这样的装置是欠电压脱扣装置。当所保护的电路电压(主电路或控制电路的电压)降低到预先规定的电压(例如，在额定电压的35%到85%范围内)以下时，该欠电压脱扣装置使断路器跳闸，由此切断主电路作为一个例子，已知有为了使用而插入并设置在断路器壳体内的内置型欠电压脱扣装置(例如参见专利文献1)。这种内置型欠电压脱扣装置设置有安装到断路器壳体内的盒式壳体上的脱扣机构，并由电磁体、致动件、电枢释放弹簧和连接到电枢的复位杆的组件构成，而该致动件连接到电磁体的电枢以与断路器的跳闸横杆相对。在专利文献1中详细描述这种欠电压脱扣装置的操作和功能；电磁体的线圈由流经以断路器的主电路作为其电源的控制电路的电流来激励，并在静止操作过程中与释放弹簧相对地吸引电磁体的电枢，以将致动件保持在缩回位置。另一方面，当主电路电压降低到规定范围以下时，电磁体的吸引力减小，对致动件的限制被解除。由此，致动件承受释放弹簧的偏置力、碰到跳闸横杆并引起断路器的跳闸操作。在跳闸操作之后，当将断路器的手柄从关闭位置操作到开启位置时，与该手柄连接的欠电压脱扣装置的复位杆使致动件返回到与释放弹簧相对的缩回位置。在此状态下， 如果主电路电压回到规定范围，则电磁体吸引和保持电枢，并且致动件保持在缩回位置，因而再次闭合断路器。作为断路器的欠电压脱扣装置，还已知具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置， 其将上述脱扣机构与早期闭合接触开关结合，其中早期闭合接触开关连接到电磁体线圈的电源电路(例如参见专利文献2)。该具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置可靠地和安全地使断路器闭合，并因此在上述将包括电磁体的脱扣机构与早期闭合接触开关结合的构造中，在该装置安装在断路器上的使用状态下，早期闭合接触开关机构连接至设置在断路器的手柄上的驱动杆(凸轮型杆)或类似物。当停在跳闸位置的断路器的手柄在为了于断路器的跳闸操作之后再次闭合而进行的手柄操作的过程中返回到关闭位置并然后朝向开启位置运动时，早期闭合接触件在断路器的主电路接触件闭合之前被闭合，并且通过电流来激励电磁线圈。此时，如果主电路的电压回到规定范围内的电压，则脱扣机构的电磁体的电枢被吸引和保持，且致动件保持在缩回位置，因而当手柄运动到开启位置时，断路器被再次闭合。另一方面，如果主电路电压未回到规定的电压，则电磁体电枢不被吸引，因而即使手柄运动到开启位置，断路器也不复位，并返回到跳闸状态。具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置相对于专利文献1中公开的内置型欠电压脱扣装置来说尺寸较大，并且若不作其它修改，则将难以包含到断路器的壳体内；因此， 通常单元壳体如专利文献2中那样从外部安装到断路器壳体的侧表面上，并经由驱动杆连接到驱动手柄上，该驱动手柄是断路器的转动手柄，早期闭合接触开关机构安装在该转动手柄上。另一方面，上述断路器(配线用的断路器、漏电保护断路器)一般安装在配线板、 配电板等上并用于其中，并且作为辅助装置，使用执行从面板门前部打开和闭合断路器的操作的外部操作手柄装置。作为一个这种示例，已知断路器的摇动式手柄通过安装于外部操作手柄装置上的转动手柄的操作而被驱动到开启、关闭和复位位置的设计(参见专利文献3) O接下来，用图8来阐释外部操作手柄装置的传统示例的结构。在图8(a)到8 (c) 中，1是断路器(配线断路器)，而2是外部操作手柄装置，其作为断路器1的辅助装置而安装到断路器的壳体上。在此，断路器1构造成包括安装于壳体Ia内的打开/闭合机构lb、 可动触点lc、包括反向操作型肘杆机构的打开/闭合机构Id、设置在壳体Ia顶部上并连接到打开/闭合机构Id的摇动式手柄Ie以及过电流脱扣装置If等。fe是显示手柄4的开启、关闭、跳闸、复位位置的标示牌。已熟知上述断路器1的打开/闭合操作；当摇动式手柄Ie通过从开启位置如所示向右和向下运动到关闭位置而切换时，在此行程中途，打开/闭合机构Id进行反向操作，从而承受打开/闭合机构Id的打开/闭合弹簧的偏置力，以打开可动触点lc。此外，当探测到主电路过电流且过电流脱扣装置If进行操作时，打开/闭合机构Id进行释放操作，可动触点Ic被打开，进而主电路电流被切断。通过该跳闸操作，摇动式手柄Ie运动到在开启位置和关闭位置中间的位置，并显示跳闸操作状态。另一方面，外部操作手柄装置2包括转动手柄4、手柄盖5、滑动基座6和其它的驱动部件，它们安装在通过用螺钉紧固到断路器1的壳体Ia顶部而固定在位的基座3上；连接到手柄4的支承轴如的转动基座4b包括曲柄销如。滑动基座6沿平行于断路器1的摇动式手柄Ie的方向被滑动地引导和支承，而垂直于滑动方向的长孔6a在其板面内开口 ；曲柄销4c与此长孔6a匹配并与转动手柄4连接。此外，在将外部操作手柄装置2安装到断路器1上的状态下，滑动基座6包括推动件6b，该推动件从开启侧与从断路器1的壳体Ia 突出的摇动式手柄1的捏手部相对；以及偏置弹簧6c，该偏置弹簧从后面朝手柄Ie的捏手部按压推动件6b。在上述构造中，当转动手柄4以手动操作而从开启位置转到关闭位置时，滑动基座6经由曲柄销如向右滑动，而断路器1的摇动式手柄Ie经由推动件6b被驱动朝向关闭位置。在此，当手柄Ie移位到运动行程的基本中间位置时，设置在断路器1内的打开/闭合机构Id的肘杆机构进行反向操作。由此，可动触点Ic离开固定触点Ib并运动到打开位置，而断路器1被关闭。此外，当断路器1检测到过电流并执行跳闸操作时，连接到摇动式手柄Ie的外部操作手柄装置2的手柄4运动到位于开启位置和关闭位置中间的跳闸位置并停下。并且，为了由此状态再次闭合断路器1，首先，转动手柄4转到复位位置。由此，连接到断路器1的打开/闭合机构Id的脱扣机构被复位，然后，当转动手柄4反向并转到开启位置时，断路器 1的摇动式手柄Ie运动到关闭位置，且可动触点Ic与固定触点Ib接触，从而再次使断路器 1闭合。专利文献1 日本公开专利申请第H10-255639号专利文献2 专利公开第3867541号专利文献3 日本公开专利申请第2007-134148号(图7和图8)然而，由制造商作为用于断路器的辅助装置而制备的上述传统的欠电压脱扣装置和外部操作手柄装置在适应由用户指定的可选规格方面有问题。S卩，由制造商作为上述断路器的选项而制备的各种辅助装置被采用以适应用户要求的规格。在这种情况下，可选的欠电压脱扣装置产品如上所述包括没有设置早期闭合接触件的普通内置型欠电压脱扣装置(参见专利文献1)以及具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置(参见专利文献幻；这些规格还根据断路器的类型、额定电压和其它参数而不同。 此外，还有断路器为了使用而与外部操作手柄装置相结合的情况，以这些和其它方式，辅助装置类型根据断路器的使用环境、用户规格等来变化。因此，断路器制造商必须制备各种类型的欠电压脱扣装置，这些欠电压脱扣装置具有根据用户所指定的选项的不同的规格和设计。然而，当采用上述具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置作为断路器的辅助装置 (参见专利文献2、时，有必要使断路器预先装备有专用的转动手柄，该转动手柄设置有连接到早期闭合接触开关机构的驱动杆。然而，在常见的断路器(参见图8)中，摇动式手柄并不作为标准来设置，且当采用具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置时，必须使用具有专用的转动手柄的各种断路器。 如果上述专用的转动手柄作为标准预先设置在断路器中，则在适应具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置的预期下，有如下问题，即在不使用具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置的情况下，该规格多余，且断路器产品的成本升高。
发明内容
鉴于上述问题设计了本发明，本发明的目的是提供一种用于断路器的辅助装置， 其中关于应用到断路器的欠电压脱扣装置，与欠电压脱扣装置有关的可选产品可被分成多个单元并预先构造，且根据由用户指定的规格选项来选择的单元可以结合并与断路器一起使用，以通过简单的手段来适应具有所指定的各种选项的规格。为了实现上述目的，根据本发明的一个实施例的断路器的辅助装置是具有作为辅助装置的外部操作手柄装置和欠电压脱扣装置的断路器辅助装置，其中，欠电压脱扣装置被分成两个模块，即包括脱扣机构的脱扣单元和包括早期闭合接触件的早期闭合接触单元；单元从内部设置在断路器的壳体内，早期闭合接触单元从外部设置在外部操作手柄装置上，因而，早期闭合接触件连接到外部操作手柄装置的内部机构，且早期闭合接触件在外部操作手柄装置的开启操作过程的中途并在断路器的主电路接触件闭合之前闭合。此外，根据本发明的一个实施例的断路器的辅助装置是外部操作手柄装置，其包括安装于断路器壳体上的基座；转动式手柄；滑动基座，该滑动基座将手柄的转动转化成直线运动并沿开启和关闭的方向驱动断路器的摇动式手柄；推动件，该推动件安装于滑动基座上并从开启的操作方向与摇动式手柄相对；以及弹簧，该弹簧从后面偏置推动件，外部操作手柄装置构造有设置在滑动基座和推动件之间的无效行程，且滑动基座根据无效行程的运动被捕捉，并且在开启断路器的过程中致使早期闭合接触单元的早期闭合接触件进行打开/闭合操作。此外，在根据本发明的一个实施例的断路器的辅助装置中，早期闭合接触单元包括设置有早期闭合接触件的限位开关和保持限位开关的具有端子的框架的组件；该框架可拆卸地安装于外部操作手柄装置的基座上，且限位开关的操作端部在此已安装位置连接到外部操作手柄装置的滑动基座。借助于本发明的断路器的辅助装置，通过如上所述将欠电压脱扣装置构造为断路器的辅助装置，可适当选择可选产品类型的最小数量并应用于断路器，因而，各种指定的选项规格可通过简单的手段来适应。S卩，当不具有早期闭合接触功能的普通欠电压脱扣装置作为断路器的辅助装置来应用时，可以通过将脱扣单元设置在断路器的壳体内部的而直接适应。此外，在此情况下， 外部操作手柄装置如有必要可安装在断路器上。另一方面，作为欠电压脱扣装置，当可选的规格改变成包括早期闭合接触功能时， 上述已有的脱扣单元不作修改地从内部设置在断路器的壳体内，且早期闭合接触单元可作为可选产品加入并从外部安装于安装在断路器上的外部操作手柄装置上，以通过简单的手段来适应该规格。因此，断路器制造商可制备比现有技术中少的可选产品，且由库存和管理这种可选产品所承担的成本大幅减少。
图1是本发明的示例的分解立体图，其中辅助装置外部操作手柄装置和欠电压脱扣装置安装在断路器上；图2示出具有应用于图1的断路器的早期闭合接触件的欠电压脱扣装置的构造， 其中图2(a)和2(b)分别是脱扣单元和早期闭合接触单元的立体图；图3示出图1中外部操作手柄装置的组装好的结构，其中图3(a)是整个装置的分解立体图，而图3(b)是图3(a)中滑动基座的分解立体图；图4示出图3中所示的外部操作手柄装置的操作状态，其中图4(a)和4(b)分别示出将手柄转动到开启和关闭位置的状态；图5是当图2的早期闭合接触单元从外部安装到图3的外部操作手柄装置上时的状态的外部立体图，该外部操作手柄装置安装到断路器上；图6是移除了图5中的早期闭合接触单元的使用状态的外部立体图；图7阐释在图5的早期闭合接触单元的使用状态下的手柄操作，其中图7(a)到 7(d)示出当外部操作手柄装置的手柄从关闭位置转动到开启位置时手柄位置的过渡，而图 7(e)到7(h)示出与图7(a)到7 (d)分别相对应的对滑动基座、推动件、断路器摇动手柄和早期闭合接触单元进行的操作的过渡；以及图8示出传统的安装于断路器上的外部操作手柄装置的使用状态的结构，其中图 8(a)是侧向剖视图，图8(b)是平面图，而图8(c)是示出外部操作手柄装置的内部机构的立体图。
具体实施例方式下面，基于图1至图7阐释本发明的实施例。在实施例中，与图8中构件相对应的构件被标有相同的符号，并略去说明。首先，图1示出本发明的示例，该示例是作为辅助装置而安装在断路器上的外部操作手柄装置和欠电压脱扣装置。在附图中，1是断路器，该断路器包括位于壳体Ia顶部的摇动手柄le，2是外部操作手柄装置，7是欠电压脱扣装置的脱扣单元，其从内部设置在断路器1的壳体Ia内，而8是欠电压脱扣装置的早期闭合接触单元，其可拆卸地从外部安装到外部操作手柄装置2的基座3的背面侧上，并设置在基座3与断路器1之间。在此，脱扣单元7构造有脱扣机构，其包括如图2(a)中所示安装在盒型单元壳体上的电磁体，类似于上述专利文献1。7a是与断路器的跳间横杆相对的致动件，该致动件从单元壳体中突出，而7b是复位杆。另一方面，如图2(b)中所示，早期闭合接触单元8包括设置有早期闭合接触件的08a和保持该限位开关8a的安装框架8b的组件；安装框架8b 包括外部连接端子8c、端子螺钉8d和从安装框架8b的两端向上突出的一对支撑腿(卡配件)8e。此外，外部操作手柄装置2具有与图8中所示的传统的外部操作手柄装置基本相同的构造；在图3中示出其具体的结构。即，沿直线引导和支承的、安装在外部操作手柄装置的基座3上的滑动基座6具有立于其上表面侧上的销6d，该销6d与转动基座4b内的凹槽4b-l匹配并经由支承轴如连接到转动手柄4。此外，切出窗孔6e，该窗孔呈在较大的侧向矩形上放置小的正方形的形状，并在滑动基座6的板表面内开口，并且，如下解释地，在此窗孔6e内设置有推动件6b和弱弹簧(卷簧)6c，推动件6b从开启侧由断路器1的摇动手柄Ie (参见图1)所相对，并设定有相对于滑动基座6的无效行程，而弱弹簧从后面偏置推动件6b。此外，起到止挡件作用而打开和闭合上述早期闭合接触单元8限位开关8a(参见图2 (b))的凸轮槽6f沿运动方向形成于滑动基座6的侧表面内。图4(a)和4(b)示出外部操作手柄装置2的组装状态；当转动手柄4手动地转到开启和关闭位置时，连接到手柄4的滑动基座6沿直线方向滑动和运动，并如图8中所示， 将断路器1的摇动手柄Ie驱动到打开和关闭位置。此外，图5示出欠电压脱扣装置的早期闭合接触单元8附加地安装于安装在断路器1上的外部操作手柄装置2上的使用状态(尽管未示出，但上述欠电压脱扣装置的脱扣单元7从内部设置在断路器的壳体内)。在此，通过从背面侧将设置在框架8b内的支撑腿 Se按压到在外部操作手柄装置2的基座3内开口的配合孔3e (参见图1)中，将早期闭合接触单元8卡配和可拆卸地接合。此外，在此组装状态下，早期闭合接触单元8的端子8c连接到结合于脱扣单元7内的电磁体线圈的激励电路。另一方面，图6示出不使用早期闭合接触单元8、且脱扣单元7从内部设置在断路器1的壳体内的使用状态。S卩，通过采用将欠电压脱扣装置分成两个可选部件、即脱扣单元7和早期闭合接触单元8的构造，作为选项而采用的没有早期闭合接触功能的欠电压脱扣装置的情况可通过在断路器1的壳体Ia内插入、设定和使用脱扣单元7而直接适用。此外，在该欠电压脱扣装置设置有早期闭合接触功能的情况下，通过如图5中那样加入早期闭合接触单元8并安装到外部操作手柄装置2上，可通过简单手段来适用用于具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置的可选规格。下面，在早期闭合接触单元8安装于外部操作手柄装置2上的使用状态下，图7用于阐释对应于手柄操作的早期闭合接触件的操作的过渡。首先，图7(a)和7(e)示出外部操作手柄装置2的转动手柄4停在关闭位置的状态。在此状态下，滑动基座6通过返回弹簧9 (拉伸卷簧)的偏置力而停在运动行程的左端上，并且在此位置，在由弹簧6c偏置的推动件6b的后端与在滑动基座6中开口的窗孔6e 的后端之间保持有无效行程Li。此外，在此位置，设置在滑动基座6的侧表面上的早期闭合接触单元8的限位开关8a与滑动基座6的凸轮槽6f相对，且早期闭合接触件是关闭的。当转动手柄4从此状态开始朝开启位置转动(参见图7(b))时，通过这种转动而被驱动的滑动基座6开始向右运动。在此情况下，恰好在对应于上述无效行程Ll (参见图 7 (e))的运动开始之后的行程范围内，从后面由弱弹簧6c偏置的推动件6b与断路器的摇动手柄Ie邻接，但摇动手柄Ie保持停在关闭位置，限位开关8a从滑动基座6的凸轮槽6f中脱出，且早期闭合接触件闭合(开启操作)。由此，由电流来激励欠电压脱扣装置的结合在脱扣单元7 (参见图2(a))内的电磁体的线圈。并且，当转动手柄4从图7(b)的位置继续朝开启位置转动时，滑动基座6按压与推动件6b成一体的断路器的摇动手柄le，并且，在此运动行程的中途，断路器的打开/闭合机构Id的肘杆机构(参见图8)迅速进行反向操作。由此，主电路接触件承受肘杆机构的开/关弹簧的偏置力并闭合，同时，摇动手柄Ie到达图7(e)中所示的行程末端，并停在此开启位置。在附图中用L2标示伴随主电路接触件的这一闭合操作的摇动手柄Ie操作行程。此外，当断路器的摇动手柄Ie到达开启位置时，外部操作手柄装置2的转动手柄 4如图7(c)中所示稍微越过开启位置，并在这种超越之后停在图7(d)的开启位置。此外， 伴随转动手柄4的这一操作，滑动基座6和推动件8b经过图7 (g)的位置而停在图7 (h)的位置。早期闭合接触单元8的限位开关8a甚至在断路器的主电路接触件闭合之后还保持开启状态，并维持结合在脱扣单元7内的电磁线圈(参见图2(a))中的激励电流。如从上述阐释中清楚可见，此实施例的欠电压脱扣装置结合有脱扣单元7和早期闭合接触单元8，并因此可具有与在专利文献2中所述的具有早期闭合接触件的欠电压脱扣装置相同的操作和功能。此外，不需要如专利文献2中所述在断路器中安装连接到早期闭合接触件的专用转动手柄，并且，仅通过稍微修改外部操作手柄装置的滑动基座并将上述早期闭合接触单元8附加地从外部安装到该外部操作手柄装置上，可将已有的内置型欠电压脱扣装置(参见专利文献1)按原状使用，并且可通过简单的手段来适应用于具有早期闭合接触功能的欠电压脱扣装置的可选规格。由此，与先前相比，断路器制造商可减少作为用于欠电压脱扣装置的辅助装置而制备的可选产品的数目，且由这种产品的库存和管理中所承担的成本可降低。工业应用性如上所述，在本发明的断路器的辅助装置中，与欠电压脱扣装置相关的可选产品被分成多个单元并预先构造，且根据由用户指定的可选规格而选择的单元可组合并与断路器一起使用，以能通过简单的手段适用具有所指定的各种选项的规格。
附图标记说明
1断路器
Ia断路器基座
Ie摇动手柄
2外部操作手柄装置
3基座
4转动手柄
6滑动基座
6b推动件
6c弹簧
6f凸轮槽
7脱扣单元
8早期闭合接触单元
8a限位开关
8b框架
Se支撑腿
权利要求
1.一种断路器的辅助装置，所述断路器具有作为所述辅助装置的外部操作手柄装置和欠电压脱扣装置，其特征在于所述欠电压脱扣装置被分成两个模块，所述两个模块是包括脱扣机构的脱扣单元和包括早期闭合接触件的早期闭合接触单元，所述脱扣单元从内部设置在所述断路器的壳体内，所述早期闭合接触单元从外部设置在所述外部操作手柄装置上，从而所述早期闭合接触件连接到所述外部操作手柄装置的内部机构，以及所述早期闭合接触件在所述外部操作手柄装置的开启操作过程的中途并且在所述断路器的主电路接触件闭合之前被闭合。
2.如权利要求1所述的断路器的辅助装置，其特征在于，所述外部操作手柄装置包括 安装在所述断路器的所述壳体上的基座；转动式手柄；滑动基座，所述滑动基座将所述手柄的转动转化成直线运动并沿开启和关闭的方向驱动所述断路器的摇动式手柄；推动件， 所述推动件安装在所述滑动基座上并从开启操作的方向与所述摇动式手柄相对；以及，从后面偏置所述推动件的弹簧，所述外部操作手柄装置构造有设定在所述滑动基座和所述推动件之间的无效行程，以及在开启所述断路器的过程中，所述滑动基座对应于所述无效行程的运动被捕捉，且使所述早期闭合接触单元的所述早期闭合接触件执行打开/闭合操作。
3.如权利要求1或2所述的断路器的辅助装置，其特征在于，所述早期闭合接触单元包括设置有所述早期闭合接触件的限位开关和保持所述限位开关、具有端子的框架的组件， 以及所述框架可拆除地安装在外部操作手柄装置的基座上，且在所述框架的安装位置，所述限位开关的操作端部连接到所述外部操作手柄装置的所述滑动基座。
全文摘要
可以是外部操作手柄装置和/或欠电压脱扣装置的所公开的断路器辅助装置被构造成将欠电压脱扣装置分成两个模块，这两个模块是电磁体释放单元(7)和快速闭合接触单元(8)，而释放单元(7)被设置在断路器(1)的壳体(1e)内。此外，快速闭合接触单元(8)从外部附连于外部操作手柄装置(2)的基座(3)，快速闭合接触件的限位开关(8a)连接到外部操作手柄装置的滑动基座(6)，并且对应于所包含的快速关闭接触功能的可选规格，在开启外部操作手柄装置(2)的转动手柄(4)时，致使前述快速闭合接触单元在比断路器(1)的主电路接触件闭合早的阶段闭合。
文档编号H01H73/02GK102576632SQ20108004525
公开日2012年7月11日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年12月4日
发明者佐藤佑高, 浅川浩司, 浜田佳伸 申请人:富士电机机器制御株式会社