专利名称：断路器的排斥断开机构及其断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种断开机构，尤其涉及一种用于断路器的排斥断开(blow open)机构。本发明还涉及使用该排斥断开机构的断路器。
背景技术：
断路器用于当电路中发生过流状况是自动切断电路的连接以保护电路中的其他电器。断路器具有成组的可分离触点，其中包括一个固定接触面和一个装在可移动接触臂上的可动接触面。可动接触臂可在两个位置之间由转轴操作转动，其中一个位置是可动接触面与固定接触面接触的闭合位置，另一位置是可动接触面与固定接触面分离以阻断电流的断开位置。一般情况下，可动接触臂与转轴连接，转轴驱动可动连接臂旋转，实现与固定接触面脱离。
当断路器中瞬时通过的电流，比断路器设计的最大额定电流还高一定百分数时，由于载有固定接触面的固定导体与可动接触臂之间通过一个方向相反的电流，从而固定导体和可动接触臂之间产生一个巨大的磁性排斥力，使得可动接触臂克服接触弹簧提供的接触力，与固定接触面脱离，此时的断开反应速度比断路器中其他的操作机构都要快，使得排斥断开发生后，断路器的其他机构仍保持原有的状态，例如转轴。现有断路器中的排斥断开机构使用了很多的弹簧和传动组件，使得整个排斥断开机构的结构复杂且传动过程繁琐，一方面增加了整个断路器的成本，另一方面繁琐的传动过程降低了整个排斥断开机构反应速度和运行可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种断路器的排斥断开机构，简化现有排斥断开机构的传动结构，提高断路器排斥断开机构的反应速度和运行可靠性。本发明的另一个目的是提供一种断路器的排斥断开机构，简化现有排斥断开机构的传动结构，降低整个断路器的成本。本发明的再一个目的是提供一种断路器，简化现有断路器中排斥断开机构的传动结构，提高断路器排斥断开机构的反应速度和运行可靠性，以及降低整个断路器的成本。本发明提供了一种断路器的排斥断开机构，它包括一个固定连接件、一个移动连接件、一个转轴、一个连接销和一个弹性件。其中，移动连接件设有一个接触端和一个连接臂，接触端可与固定连接件接触；移动连接件通过连接臂可旋转地设置在转轴上，且转轴与移动连接件连接的内侧端面上设有至少一个限位凸起，限位凸起可限制移动连接件相对于转轴朝固定连接件转动；连接销可穿设在连接臂中，移动连接件可相对于转轴转动，且连接销可相对于连接臂滑动；弹性件一端与移动连接件连接，另一端与转轴连接，弹性件可弹压移动连接件的接触端与固定连接件接触，当断路器的移动连接件的接触端与固定连接件脱离后，弹性件可弹压连接销，使其扣压在限位凸起上。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，通过设置连接销、导向部、限位凸起和弹性件实现了排斥断开功能并简化了现有排斥断开机构的结构，由于传动简单提高了排斥断开机构的反应速度和运行可靠性。在断路器的排斥断开机构的再一种示意性的实施方式中，限位凸起设有一个引导端面和一个限位端面，连接销可沿引导端面滑动，且连接销可扣压在所述限位端面上。在断路器的排斥断开机构的再一种示意性的实施方式中，连接臂上设有一个导向部，连接销可在导向部中滑动，导向部为一个导孔，连接销可穿设在导孔中。在断路器的排斥断开机构的另一种示意性的实施方式中，弹性件通过连接销与移动连接件连接。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，通过将弹性件连接于连接销，简化了弹性件与移动连接件的连接结构，同时提高了弹性件与移动连接件的连接可靠性。在断路器的排斥断开机构的又一种示意性的实施方式中，转轴与移动连接件连接的内侧端面上还设有导槽，限位凸起设置在导槽的外缘处。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，通过设置导槽，增加了移动连接件的运动平稳性。 在断路器的排斥断开机构的又一种示意性的实施方式中，断开机构设有两个弹性件，它们分别位于移动连接件朝向转轴的端面上。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，通过设置两个弹性件，增加了移动连接件的运动平稳性。在断路器的排斥断开机构的又一种示意性的实施方式中，移动连接件的所述连接臂设有一个可穿设其中的枢轴，移动连接件通过枢轴与转轴连接并可相对转轴转动。在断路器的排斥断开机构的又一种示意性的实施方式中，弹性件为扭簧，其套设在枢轴上。在断路器的排斥断开机构的又一种示意性的实施方式中，接触端朝向固定连接件的端面上设有一个银质移动接触块，相应的固定连接件上设有一个与银质移动连接块接触的银质固定接触块。本发明还提供了使用上述断路器的排斥断开机构的断路器。
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。图I是断路器的排斥断开机构一种示意性实施方式的机构示意图。图2显示了断路器处于接通状态时排斥断开机构的结构示意图。图3显示了断路器处于断开状态时排斥断开机构的结构示意图。图4和图6用于说明断路器的排斥断开机构的运动过程。图5显示了连接销在导槽中的运动轨迹。标号说明10固定连接件12银质固定接触块20移动连接件22接触端224银质移动接触块24连接臂244 枢轴242导向部
30 转轴32限位凸起322引导端面324限位端面34 导槽40连接销50弹性件
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
，在各图中相同的标号表不相同的部分。在表不各实施方式的附图中，相同的后两位数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。图I是断路器的排斥断开机构一种示意性实施方式的结构示意图。如图所示，断路器的排斥断开机构包括一个固定连接件10、一个移动连接件20、一个转轴30、一个连接销40和两个弹性件50。图示的具体实施方式
中，转轴30上设有三个排斥断开机构的安装位置(图中只显示了一个安装位置中安装的排斥断开机构)，它们分别与断路器所控制的三个电极相对应，可以根据需要增加或减少安装位置的数量。其中，移动连接件20设有一个接触端22和一个连接臂24，接触端22可与固定连接件10接触，在图示的具体实施方式
中，连接臂24上设有一个导向部242。移动连接件20可通过连接臂24旋转地设置在转轴30上，在图示的具体实施方式
中，移动连接件20的连接臂24上穿设有一个枢轴244，移动连接件20通过枢轴244与转轴30连接，图中用虚线表示显示了枢轴244与转轴30连接的其中一个轴孔，枢轴244在轴孔中的转动带动移动连接件20相对于转轴30转动。转轴30与移动连接件20连接的内侧端面上设有一对限位凸起32，它设有一个引导端面322和一个限位端面324。连接销40穿设于导向部242中，移动连接件20相对于转轴30转动时，连接销40既可沿着限位凸起32移动，也可在导向部242中滑动。使得连接销40可沿限位凸起32的引导端面322滑动，通过限位凸起32的限位端面324可以限制连接销40的位置，从而限制移动连接件20相对于转轴30的位置。在图I的实施方式中，导向部242为一个导孔，但还可以使用其他的连接方式，使得连接销40可相对于连接臂24滑动，例如在连接臂24的两侧设置导槽与两个连接销连接。对称地在连接臂24两端设置两个限位凸起32，使得连接销40相对于连接臂24滑动平稳，但只设置一个限位凸起32也可完成连接销40的限位功能。弹性件50 —端与连接销40连接，另一端与转轴30连接，图中只示意性地表示了其中一个弹性件的连接关系，并用虚线表示了弹性件50与转轴30的一个连接位置，弹性件50可弹压移动连接件20的接触端22与固定连接件10接触。当断路器的移动连接件20的接触端22与固定连接件10脱离后，弹性件50可弹压连接销40，使其扣压在限位凸起32的限位端面324上。虽然设置一个弹性件即可以实现对移动连接件20和连接销40的扣压，但设置两个弹性件50能够使移动连接件受力均衡。在图示的实施方式中，弹性件50通过连接销40与移动连接件20连接，但弹性件与移动连接件的连接并不局限于此种方式，还可以单独在移动连接件的连接臂上设置与弹性件的连接机构。断路器的排斥断开机构，弹性件、连接销和限位凸起相互配合，可以实现断路器排斥断开状态的传动和限位功能，结构简化，反应速度和运行可靠性。如图I所示的断路器的排斥断开机构还包括一个设置在转轴30上的导槽34，它设置在转轴30与移动连接件20连接的内侧端面上。连接销40在相对于转轴30滑动时，它可以在导槽34上滑动，提高了连接销40的运动稳定性，从而提高了整个移动连接件20相对于转轴30转动的稳定性。 在图I所示的具体实施方式
中，弹性件50为扭簧，它套设在枢轴244上。但弹性件还可以将扭簧替换为压簧、拉簧或者板簧等弹性元件。同时，将扭簧套设在枢轴244上，可以防止转轴和移动连接件20之间相对运动时，扭簧错位而影响其功能。如图I所示的断路器的排斥断开机构还包括一个银质移动接触块224和一个银质固定接触块12，其中银质移动接触块224设置在移动连接件20的接触端22朝向固定连接件10的端面上，而银质固定接触块12设置在固定连接件10上，且银质移动接触块224可与银质固定接触块12接触以实现断路器的导通。通过设置银质移动接触块224和银质固定接触块12可以降低移动连接件20和固定连接件10之间的导通电阻。本发明还提供了使用上述断路器排斥断开机构的断路器。图2至图5是沿用图I中II-II线的局部剖视示意图，用以说明排斥断开机构不同的状态。图2显示了断路器处于合闸状态时排斥断开机构的结构示意图。如图2所示，此时转轴30所处的位置为合闸位置，弹性件50弹压在连接销40上，使得移动连接件20接触端22的银质移动接触块224扣压在固定连接件10的银质固定接触块12上。图3显示了断路器处于分闸状态时排斥断开机构的结构示意图。如图3所示，在断路器从合闸状态切换为分闸状态时，转轴30发生转动，从而带动移动连接件20转动，使得接触端22的银质移动接触块224与银质固定接触块12分离，切断断路器的导电通路，且移动连接件20并未相对于转轴30转动，此时转轴所处的位置为分闸位置。图4、图5和图6用于说明断路器的排斥断开机构的运动过程。当断路器的移动连接件20和固定连接件10之间通过超额电流时，它们之间产生巨大的电磁排斥力，如图4所示，此时转轴30仍处于图2所示的接通位置，在电磁力的作用下，移动连接件20沿图4的逆时针方向相对于转轴30转动，使得移动连接件20的银质移动接触块224与固定连接件10的银质固定接触块12分离，并带动设置在连接臂24上的连接销40沿转轴30内的导槽34滑动，同时连接销40的滑动使弹压在连接销40上的弹性件50扭曲，此时连接销40还未与转轴30上的限位凸起32接触。图5显示了连接销在导槽中的运动轨迹。移动连接件20继续相对于转轴30转动，使得连接销40继续在导槽34中滑动，当连接销40触及限位凸起32的引导端面322时，一方面移动连接件20继续带动连接销40相对于转轴30转动，另一方面连接销40在连接臂24的导孔242中相对于移动连接件20滑动，使得连接销40在限位凸起32的引导端面322上滑动并最终越过限位凸起32而继续转动，此时弹性件50继续扭曲。当移动连接件20的运动惯性不足以克服弹性件50的弹性力或者触及导槽34的尽头时，移动连接件20停止运动。在弹性件50弹性力的作用下，移动连接件20朝向限位凸起32转动，如图6所示，连接销40扣压在限位凸起32的限位端面324上，以防止移动连接件继续转动而与固定连接件接触，此时转轴30虽仍处于图2所示的合闸位置，但此时断路器的电路已断开连接。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，简化了现有排斥断开机构的结构，由于传动简单提高了排斥断开机构的反应速度和运行可靠性。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，增加了移动连接件的运动平稳性。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，简化了弹性件与移动连接件的连接结构，同时提高了弹性件与移动连接件的连接可靠性。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.断路器的排斥断开机构，包括 一个固定连接件(10)； 一个移动连接件(20)，其设有一个接触端(22)和一个连接臂(24)，所述接触端(22)可与所述固定连接件(10)接触； 一个转轴(30)，所述移动连接件(20)通过所述连接臂(24)可旋转地设置在所述转轴(30)上，且所述转轴(30)与所述移动连接件(20)连接的内侧端面上设有至少一个限位凸起(32)，所述限位凸起(32)可限制所述移动连接件(20)相对于所述转轴(30)朝所述固定连接件(10)转动； 一个连接销(40)，所述连接销(40)可穿设于所述连接臂(24)中，所述移动连接件(20)可相对于所述转轴(30)转动，且所述连接销(40)可相对于所述连接臂(24)滑动； 一个弹性件(50)，其一端与所述移动连接件(20)连接，另一端与所述转轴(30)连接，所述弹性件(50)可弹压所述移动连接件(20)的所述接触端(22)与所述固定连接件(10)接触；当所述断路器中通过过载电流时，所述断路器的所述移动连接件(20)的所述接触端(22)与所述固定连接件(10)脱离后，所述弹性件(50)可弹压所述连接销(40)，使其扣压在所述限位凸起(32)上。
2.如权利要求I所述的排斥断开机构，其中所述限位凸起设有一个引导端面(322)和一个限位端面(324)，所述连接销(40)可沿所述引导端面(322)滑动，且所述连接销(40)可扣压在所述限位端面(324)上。
3.如权利要求I所述的排斥断开机构，其中所述连接臂(24)上设有一个导向部(242)，所述连接销(40)可穿设在所述导向部(242)中，并在所述导向部(242)中滑动，所述导向部(242)为一个导孔，所述连接销(40)可穿设在所述导孔中。
4.如权利要求I所述的排斥断开机构，其中所述弹性件(50)通过所述连接销(40)与所述移动连接件(20)连接。
5.如权利要求I所述的排斥断开机构，其中所述转轴(30)与所述移动连接件(20)连接的内侧端面上还设有导槽(34)，所述限位凸起(32)设置在该导槽(34)的外缘处。
6.如权利要求I所述的排斥断开机构，其中所述断开机构设有两个弹性件(50)，它们分别位于所述移动连接件(20)朝向所述转轴(30)的端面上。
7.如权利要求6所述的排斥断开机构，其中所述移动连接件(20)的所述连接臂(24)设有一个可穿设其中的枢轴(244)，所述移动连接件(20)通过所述枢轴(244)与所述转轴(30)连接并可相对所述转轴(30)转动。
8.如权利要求7所述的排斥断开机构，其中所述弹性件(50)为扭簧，其套设在所述枢轴(244)上。
9.如权利要求I所述的排斥断开机构，其中所述接触端(22)朝向所述固定连接件(10)的端面上设有一个银质移动接触块(224)，相应的所述固定连接件(10)上设有一个与所述银质移动接触块(224)接触的银质固定接触块(12)。
10.使用如权利要求I至9任意一项所述排斥断开机构的断路器。
全文摘要
本发明提供了一种断路器的排斥断开机构，它包括一个固定连接件、一个移动连接件、一个转轴、一个连接销和一个弹性件。移动连接件设有一个接触端和一个连接臂，接触端可与固定连接件接触；连接臂可旋转地设置在转轴上，且转轴与移动连接件连接的内侧端面上设有至少一个限位凸起；连接销可穿设连接臂中，且连接销可在连接臂中滑动；弹性件一端与移动连接件连接，另一端与转轴连接，当断路器的接触端与固定连接件脱离后，弹性件可弹压连接销，使其扣压在限位凸起的限位端面上。本发明还提供了使用上述排斥断开机构的断路器。使用断路器的排斥断开机构及其断路器，简化了结构提高了反应速度。
文档编号H01H71/10GK102768921SQ20111011322
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者孙云泽, 张登科, 武军, 渠涛, 范磊磊, 莘星敏, 赵峰 申请人:西门子公司