脱扣器的制作方法

本实用新型涉及电路保护设备技术领域，具体而言，涉及一种脱扣器。

背景技术：

断路器属于能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，其可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，具有广泛的应用范围。脱扣器作为断路器实现上述功能的主要功能组件，能够实现对回路的过载保护和短路保护。

现有脱扣器的脱扣杆是用于过电流动作和瞬时动作的杠杆元件。在延时脱扣时，脱扣器能够依靠延时触发机构将断路器的开关断开，在瞬时脱扣时，脱扣器能够依靠瞬时触发机构将断路器断开。现有脱扣器虽然能够是实现上述过电流长延时脱扣和短路瞬时脱扣的脱扣功能，但当输入电流超过额定电流的数倍且低于短路电流时，现有脱扣器无法及时脱扣，仍然存在造成线路损坏的可能。

技术实现要素：

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够实现在输入电流超过额定电流且低于短路电流时的脱扣功能的脱扣器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种脱扣器，安装于断路器并与回路连接。所述脱扣器包括壳体、第一脱扣杆、第一切换开关和第一瞬时触发机构。所述第一脱扣杆可旋转地设于所述壳体，且具有第一杆体和设于其上的第一转臂和第一触头。所述第一切换开关设于所述壳体并与所述断路器的脱扣机构配合。所述第一瞬时触发机构设于所述壳体并串联于所述回路，以在所述回路中的输入电流达到预设的短路值时，瞬时推动所述第一转臂带动所述第一杆体旋转，致使所述第一触头触发所述第一切换开关，并经所述第一切换开关触发所述脱扣机构脱扣。其中，所述脱扣器还包括第二脱扣杆、第二切换开关以及第二瞬时触发机构。所述第二脱扣杆可与所述第一脱扣杆共轴旋转地设于所述壳体，且具有第二杆体和设于其上的第二转臂和第二触头。所述第二切换开关设于所述壳体并与所述脱扣机构配合。所述第二瞬时触发机构设于所述壳体并串联于所述回路，以在所述回路中的输入电流达到介于额定值与短路值之间的预设的中间值时，瞬时推动所述第二转臂带动所述第二杆体旋转，致使所述第二触头触发所述第二切换开关，并经所述第二切换开关触发所述脱扣机构脱扣。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体设有转轴，所述第一杆体可旋转地套设于所述转轴；其中，所述第一杆体上开设有缺口，所述第二杆体可旋转地套设于所述转轴且位于所述缺口中。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第二切换开关通过电子式短延时控制回路连接于所述脱扣机构；其中，所述第二切换开关经所述第二触头触发时产生输出信号，所述电子式短延时控制回路将所述输出信号延迟一第一延迟时间后发送至所述脱扣机构，以控制所述脱扣机构脱扣。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第一延迟时间小于或等于4s。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第二切换开关为微动开关。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述输入电流的短路值为额定值的14倍～18倍，所述输入电流的中间值为额定值的8倍～12倍。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第一瞬时触发机构包括第一脱扣线圈以及第一衔铁。所述第一脱扣线圈设于壳体且串联于所述回路。所述第一衔铁通过第一弹性件连接于所述壳体，且位于所述第一脱扣线圈的磁场作用范围内。其中，所述回路中的输入电流达到预设的短路值时，所述第一脱扣线圈产生的磁场作用于所述第一衔铁，使所述第一衔铁克服所述第一弹性件的弹性回复力运动，从而推动所述第一转臂带动所述第一杆体旋转。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第二瞬时触发机构包括第二脱扣线圈以及第二衔铁。所述第二脱扣线圈设于壳体且串联于所述回路。所述第二衔铁通过第二弹性件连接于所述壳体，且位于所述第二脱扣线圈的磁场作用范围内。其中，所述回路中的输入电流达到预设的中间值时，所述第二脱扣线圈产生的磁场作用于所述第二衔铁，使所述第二衔铁克服所述第二弹性件的弹性回复力运动，从而推动所述第二转臂带动所述第二杆体旋转。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述脱扣器还包括延时触发机构。所述延时触发机构设于所述壳体并串联于所述回路。所述第一杆体上设有第三转臂。其中，所述回路中的输入电流超过额定值时，所述延时触发机构延迟一第二延迟时间后推动所述第三转臂带动所述第一杆体旋转，致使所述第一触头触发所述第一切换开关，并经所述第一切换开关触发所述脱扣机构脱扣。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第二延迟时间小于或等于480s。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述延时触发机构包括电热元件以及双金属片。所述电热元件设于所述壳体并与所述回路连接。所述双金属片一端连接于所述电热元件，另一端延伸至所述第三转臂，所述双金属片包括主动层和被动层，且所述主动层的热膨胀系数大于所述被动层的热膨胀系数。其中，所述回路中的输入电流超过额定值时，所述双金属片受热产生形变并向所述被动层一侧弯曲，所述双金属片经所述第二延迟时间后接触并推动所述第三转臂带动所述第一杆体旋转。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的脱扣器的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的脱扣器，在现有脱扣器通过第一瞬时触发机构与第一脱扣杆配合而实现短路瞬时保护的基础上，通过第二瞬时触发机构与第二脱扣杆配合的结构设计，实现在输入电流超过额定电流且低于短路电流时的脱扣功能。另外，本实用新型通过第二脱扣杆与第一脱扣杆共轴旋转的设计，无需在壳体中额外增加与第二脱扣杆配合的转轴，结构简单，便于实现。

在本实用新型的其中一个实施方式中，当脱扣器进一步具有延时触发机构时，能够使脱扣器同时具备过载延时脱扣保护、短路瞬时脱扣保护和中间瞬时脱扣保护的三段式脱扣保护功能。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种脱扣器的立体结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种断路器的部分分解示意图；

图3是图2示出的断路器的第一脱扣杆和第二脱扣杆的分解示意图；

图4是根据另一示例性实施方式示出的一种断路器的部分分解示意图；

图5是图4示出的断路器的第一脱扣杆和第二脱扣杆的分解示意图。

其中，附图标记说明如下：

100.脱扣器；

110.壳体；

121.第一杆体；

1211.缺口；

122.第一转臂；

123.第一触头；

124.第三转臂；

130.第一切换开关；

140.第一瞬时触发机构；

151.第二杆体；

152.第二转臂；

153.第二触头；

160.第二切换开关；

170.第二瞬时触发机构；

180.转轴；

200.断路器；

210.外壳。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“端部”、“之间”、“侧”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

脱扣器实施方式

参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本实用新型的原理的脱扣器100的立体结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的脱扣器100是以安装在断路器200为例，进一步地，是以安装在塑壳式断路器200为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该脱扣器100应用于其他类型的断路器或其他类似的电路保护设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的脱扣器100的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本实用新型提出的脱扣器100安装在断路器200中并通过断路器200的连接端子与回路连接。其中，该脱扣器100主要包括壳体110、第一脱扣杆、第二脱扣杆、第一切换开关130、第二切换开关160、第一瞬时触发机构140以及第二瞬时触发机构170。以下结合附图，对本实用新型提出的脱扣器100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1所示，在本实施方式中，第一脱扣杆可旋转地设置在壳体110中，且具有第一杆体121和设于其上的第一转臂122和第一触头123。第二脱扣杆可与第一脱扣杆共轴旋转地设置在壳体110中，且具有第二杆体151和设于其上的第二转臂152和第二触头153。具体而言，第一脱扣杆和第二脱扣杆是通过一根转轴180可旋转地设置在壳体110中，该转轴180的两端分别连接于壳体110的两侧侧壁。第一脱扣杆共轴地套设在转轴180上，并可以该转轴180为轴旋转。第一脱扣杆上还开设有缺口1211，以供第二脱扣杆共轴地套设在转轴180上且位于该缺口1211中，并可以该转轴180为轴旋转，即第二脱扣杆与第一脱扣杆共轴旋转。

在其他实施方式中，第一脱扣杆与第二脱扣杆亦可不限于本实施方式的上述结构设计。例如，基于第一脱扣杆与第二脱扣杆共轴旋转的结构设计，即两者均套设在转轴180的结构设计，可将第二脱扣杆邻设在第一脱扣杆的一端，并相应调整相关元件或结构的位置，并不以本实施方式为限。

如图1所示，在本实施方式中，第一切换开关130设置在壳体110中并与断路器200的脱扣机构配合，且第一切换开关130的设置位置与第一脱扣杆的第一触头123的摆动位置对应。其中，第一切换开关130可参考现有脱扣器的脱扣开关的结构设计，例如具有弹簧的拨动开关等，在此不予赘述。

如图1所示，在本实施方式中，第一瞬时触发机构140设置在壳体110中并串联于回路。第一瞬时触发机构140能够在回路中的输入电流达到预设的短路值时，瞬时推动第一脱扣杆的第一转臂122，从而通过第一转臂122带动第一杆体121围绕转轴180旋转，致使第一触头123触发第一切换开关130，并经第一切换开关130触发断路器200的脱扣机构实现对回路的脱扣，即实现瞬时短路保护。

具体而言，在本实施方式中，第一瞬时触发机构140可以采用基于电磁原理的瞬时触发设计。例如，第一瞬时触发机构140可以包括第一脱扣线圈以及第一衔铁。其中，第一脱扣线圈设置在壳体110中且串联于回路。第一衔铁通过第一弹性件(例如弹簧)连接于壳体110，且位于第一脱扣线圈的磁场作用范围内，并与第一脱扣杆的第一转臂122的摆动位置对应。据此，当回路中的输入电流达到预设的短路值时，第一脱扣线圈产生的磁场作用于第一衔铁，使第一衔铁克服第一弹性件的弹性回复力而向第一转臂122运动，从而推动第一转臂122并带动第一杆体121旋转，从而实现瞬时短路保护。

如图1所示，在本实施方式中，第二切换开关160设置在壳体110种并与断路器200的脱扣机构配合，且第二切换开关160的设置位置与第二脱扣杆的第二触头153的摆动位置对应。

如图1所示，在本实施方式中，第二瞬时触发机构170设置在壳体110中并串联于回路。第二瞬时触发机构170能够在回路中的输入电流达到介于额定值与短路值之间的预设的中间值时，瞬时推动第二脱扣杆的第二转臂152，从而通过第二转臂152带动第二杆体151围绕转轴180旋转，致使第二触头153触发第二切换开关160，并经第二切换开关160触发断路器200的脱扣机构实现对回路的脱扣，即实现电流中间值的瞬时保护。

具体而言，在本实施方式中，第二瞬时触发机构170亦可采用基于电磁原理的瞬时触发设计。例如，第一瞬时触发机构140可以包括第二脱扣线圈以及第二衔铁。其中，第二脱扣线圈设置在壳体110中且串联于回路。第二衔铁通过第二弹性件(例如弹簧)连接于壳体110，且位于第二脱扣线圈的磁场作用范围内，并与第二脱扣杆的第二转臂152的摆动位置对应。据此，当回路中的输入电流达到预设的中间值时，第二脱扣线圈产生的磁场作用于第二衔铁，使第二衔铁克服第二弹性件的弹性回复力而向第二转臂152运动，从而推动第二转臂152并带动第二杆体151旋转，从而实现电流中间值的瞬时保护。

进一步地，在本实施方式中，第二切换开关160可以优选地通过电子式短延时控制回路连接于断路器200脱扣机构。例如，第二切换开关160可在其被第二触头153触发时产生输出信号，电子式短延时控制回路将该输出信号延迟一第一延迟时间后再发送至断路器200的脱扣机构，从而控制脱扣机构脱扣。

进一步地，在本实施方式中，第一延迟时间优选为小于或等于4s。在其他实施方式中，当需要调整第一延迟时间时，可通过电子式短延时控制回路进行调整，并不以本实施方式为限。

进一步地，在本实施方式中，第二切换开关160优选为微动开关。

进一步地，在本实施方式中，以输入电流的额定值为In为例，则输入电流的短路值可以优选地预设为14In～18In，即为额定值的14倍～18倍。更进一步地，输入电流的短路值可以优选为16In，即为额定值的16倍。

进一步地，在本实施方式中，同样以输入电流的额定值为In为例，则输入电流的中间值可以优选地预设为8In～12In，即为额定值的8倍～12倍。更进一步地，输入电流的短路值可以优选为10In，即为额定值的10倍。

需说明的是，根据不同类型回路的特性，或根据不同的保护需要，上述输入电流的短路值和中间值可以灵活选择，但须使中间值介于额定值与短路值之间，并不以本实施方式为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的脱扣器100仅仅是能够采用本发明原理的许多种脱扣器100中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的脱扣器100的任何细节或脱扣器100的任何部件。

举例而言，在本实施方式中，脱扣器100还包括延时触发机构。具体而言，该延时触发机构设置在壳体110中并串联于回路。相应地，如图1所示，第一杆体121上还设有第三转臂124。据此，当回路中的输入电流超过额定值时，延时触发机构延迟一第二延迟时间后推动第三转臂124，并通过第三转臂124带动第一杆体121旋转，致使第一脱扣杆的第一触头123触发第一切换开关130，并经第一切换开关130触发断路器200的脱扣机构脱扣，从而实现对回路的过载延时保护。据此，当脱扣器100进一步具有上述延时触发机构时，能够使脱扣器100同时具备过载延时脱扣保护、短路瞬时脱扣保护和中间瞬时脱扣保护的三段式脱扣保护功能。

进一步地，在本实施方式中，延时触发机构可以优选地采用热脱扣结构的设计。具体而言，该延时触发机构可以包括电热元件以及双金属片。其中，电热元件设置在壳体110中并与回路连接。双金属片一端连接于电热元件，另一端延伸至第三转臂。双金属片包括主动层和被动层，且主动层的热膨胀系数大于被动层的热膨胀系数。据此，当回路中的输入电流超过额定值时，电热元件发热并将热量传递至双金属片，双金属片的主动层和被动层受热产生形变，由于主动层和被动层的膨胀系数差异，是的双金属片整体向其被动层一侧弯曲，双金属片经第二延迟时间后接触并推动第三转臂124带动第一杆体121旋转。

进一步地，在本实施方式中，第二延迟时间优选为小于或等于480s。在其他实施方式中，当需要调整第二延迟时间时，可对双金属片与第三转臂124的位置关系进行调整，或调整双金属片的主动层和被动层的材料，并不以本实施方式为限。

断路器实施方式一

参阅图2，图2中代表性地示出了能够体现本实用新型的原理的断路器200的部分分解示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的断路器200是以另一种现有断路器(例如TD160)为结构基础进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该断路器200的设计应用于其他型号或类型的断路器中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的断路器200的原理的范围内。

如图2所示，在本实施方式中，本实用新型提出的断路器200主要包括外壳210以及脱扣机构。其中，脱扣机构设置在外壳210内，且外壳210内还安装有本实用新型提出的且在上述实施方式中具体说明的脱扣器100，该脱扣器100与脱扣机构相配合。

另外，为使更进一步理解上述脱扣器100的脱扣杆组的结构设计(第一脱扣杆与第二脱扣杆的结构设计)，配合参阅图3，图3是图2示出的断路器200中安装的脱扣器100的第一脱扣杆和第二脱扣杆的分解示意图。如图3所示，第一脱扣杆包括第一杆体121以及设于其上的第一转臂122、第三转臂124和第一触头123，且第一杆体121上开设有缺口1211。第二脱扣杆包括第二杆体151以及设于其上的第二转臂152和第二触头153，且第二脱扣杆的结构、形状和尺寸与第一杆体121的缺口1211匹配，以供第二脱扣杆设置在该缺口1211中。

断路器实施方式二

参阅图4，图4中代表性地示出了能够体现本实用新型的原理的另一断路器200的部分分解示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的断路器200是以一种现有断路器(例如TS250)为结构基础进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该断路器200的设计应用于其他型号或类型的断路器中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的断路器200的原理的范围内。

如图4所示，在本实施方式中，本实用新型提出的断路器200主要包括外壳210以及脱扣机构。其中，脱扣机构设置在外壳210内，且外壳210内还安装有本实用新型提出的且在上述实施方式中具体说明的脱扣器100，该脱扣器100与脱扣机构相配合。

另外，为使更进一步理解上述脱扣器100的脱扣杆组的结构设计(第一脱扣杆与第二脱扣杆的结构设计)，配合参阅图5，图5是图4示出的断路器200中安装的脱扣器100的第一脱扣杆和第二脱扣杆的分解示意图。如图5所示，第一脱扣杆包括第一杆体121以及设于其上的第一转臂122、第三转臂124和第一触头123，且第一杆体121上开设有缺口1211。第二脱扣杆包括第二杆体151以及设于其上的第二转臂152和第二触头153，且第二脱扣杆的结构、形状和尺寸与第一杆体121的缺口1211匹配，以供第二脱扣杆设置在该缺口1211中。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的断路器仅仅是能够采用本发明原理的许多种断路器中的两个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的断路器的任何细节或断路器的任何部件。

综上所述，本实用新型提出的脱扣器，在现有脱扣器通过第一瞬时触发机构与第一脱扣杆配合而实现短路瞬时保护的基础上，通过第二瞬时触发机构与第二脱扣杆配合的结构设计，实现在输入电流超过额定电流且低于短路电流时的脱扣功能。另外，本实用新型通过第二脱扣杆与第一脱扣杆共轴旋转的设计，无需在壳体中额外增加与第二脱扣杆配合的转轴，结构简单，便于实现。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的脱扣器的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的脱扣器进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。