CN222581073U - 断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及断路器。断路器包括：外壳；手柄，可运动地连接于所述外壳；触头机构，包括在所述外壳内的静触头和可相对于所述静触头运动的动触头；操作机构，连接在所述手柄与所述动触头之间并构造为能由所述手柄控制以驱动所述动触头与所述静触头接合，以及驱动所述动触头与所述静触头分离；触头偏压件，构造为向所述动触头施加朝向所述静触头的偏压力；快合止挡件，在所述外壳内可运动地设置并具有阻挡所述动触头靠近所述静触头的第一状态，以及避让开以允许所述动触头接合所述静触头的第二状态，其中在所述第一状态期间，所述触头偏压件受压蓄能。

Description

断路器

技术领域

本实用新型涉及电路保护技术领域，尤其涉及断路器。

背景技术

微型断路器(Micro Circuit Breaker，简称MCB)，又称小型断路器(MiniatureCircuit Breaker)，是电力系统重要的组成部分，其能够在正常回路条件下关合、承载和开断电流，并能在异常回路(例如短路或过载)条件下在规定的时间内开断电流，从而有效保护回路中的其他电器。

对于断路器的合闸速度有一定要求，因此一般会在断路器中设计快速合闸机构。现有的快速合闸机构较为复杂，涉及诸多零件，不仅增加了成本，而且降低可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种断路器，其至少能解决上述部分技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种断路器，包括：外壳；手柄，可运动地连接于所述外壳；触头机构，包括在所述外壳内的静触头和可相对于所述静触头运动的动触头；操作机构，连接在所述手柄与所述动触头之间并构造为能由所述手柄控制以驱动所述动触头与所述静触头接合，以及驱动所述动触头与所述静触头分离；触头偏压件，构造为向所述动触头施加朝向所述静触头的偏压力；快合止挡件，在所述外壳内可运动地设置并具有阻挡所述动触头靠近所述静触头的第一状态，以及避让开以允许所述动触头接合所述静触头的第二状态，其中在所述第一状态期间，所述触头偏压件受压蓄能。

根据本实施例提供的断路器，通过快合止挡件在外壳内运动至第一状态，阻止了动触头向静触头靠近并合闸。但是，驱动动触头合闸的力依旧存在，因此触头偏压件在持续受压且无法释放的情况下积蓄动能。直至快合止挡件运动至第二状态进行避让，允许动触头运动并靠近静触头，此时触头偏压件将积蓄的动能释放，推动动触头快速合闸。整个快速合闸过程主要由快合止挡件及其驱动件(例如手柄)配合实现，结构简单，能有效提高机构的可靠性并降低成本。

在一些实施例中，所述外壳限定出通道，所述快合止挡件沿所述通道可运动地设置，并在所述手柄驱动下从所述第一状态向所述第二状态切换。

在一些实施例中，所述快合止挡件在所述外壳内可枢转地设置，且所述快合止挡件的一部分可运动地嵌入所述通道中。

在一些实施例中，所述快合止挡件在靠近枢转轴线的位置形成有拐臂，所述手柄能驱动接合所述拐臂。

在一些实施例中，所述快合止挡件在靠近所述枢转轴线的位置还形成有向远离所述拐臂的方向伸出的弧形悬伸段，所述外壳内设有能由所述操作机构驱动的转动件，所述转动件能驱动接合所述弧形悬伸段，使其从所述第二状态向所述第一状态切换。

在一些实施例中，所述快合止挡件在所述第一状态期间运动至其远离所述拐臂的端部伸出所述外壳的通道并阻挡所述操作机构，并在所述第二状态期间运动至该端部缩回所述外壳的通道以让开所述操作机构。

在一些实施例中，所述手柄包括：基部，可枢转地连接于所述外壳并限定出开口，所述快合止挡件的所述拐臂伸入所述开口中，其中当所述拐臂靠至开口的一侧时，所述拐臂与所述开口的相对另一侧之间存在间隙；柄部，连接至所述基部并从所述外壳伸出。

在一些实施例中，快合止挡件是一体成型的弹性件。

在一些实施例中，所述操作机构包括：触头支撑，可枢转地连接于所述外壳，其中所述动触头连接至所述触头支撑，所述触头偏压件抵靠至所述触头支撑；锁扣，可枢转地连接于所述触头支撑并连接至所述手柄；脱扣件，可枢转地连接于所述外壳，所述脱扣件构造成能与所述锁扣锁合以将所述动触头保持在与所述静触头接合的位置，以及能与锁扣分离以允许所述动触头与所述静触头分开；其中，在所述快合止挡件处于所述第一状态期间，所述快合止挡件阻挡所述触头支撑。

在一些实施例中，所述断路器还包括手柄偏压件，所述手柄偏压件抵压在所述手柄与所述脱扣件之间，并向所述脱扣件施加朝向所述锁扣的偏压力。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1是根据本实用新型的实施例的断路器的内部布局；

图2是根据本实用新型的实施例的断路器的局部示意图，其中从一个角度示出了手柄、操作机构和快合止挡件；

图3是根据本实用新型的实施例的断路器的局部示意图，其中从另一个角度示出了手柄、操作机构和快合止挡件；

图4是根据本实用新型的实施例的快合止挡件的示意图；

图5是根据本实用新型的实施例的快合止挡件布置在外壳内的示意图。

附图标记说明：

1-断路器；2-外壳；21-第一凸起；211-第一部段；212-第二部段；213-支撑部；22-第二凸起；23-第三凸起；24-第四凸起；25-轴；31-第一接线端子；32-第二接线端子；4-手柄；41-连杆；42-手柄偏压件；421-第一支脚；422-第二支脚；43-基部；431-环形凸起；432-开口；44-柄部；5-操作机构；51-锁扣；52-脱扣件；53-触头支撑；531-突起；532-凸伸部；533-轴；54-触头偏压件；55-指示件；551-孔；552-滑槽；6-触头机构；61-静触头；62-动触头；7-快合止挡件；71-主体；711-第一端；712-第二端；72-孔；73-拐臂；74-悬伸段；75-止挡部；81-短路分闸机构；82-过载分闸机构；9-灭弧机构

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开的断路器的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本实用新型中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

图1示出了根据本实用新型的实施例的断路器1，该断路器1可以是任何需要短路保护的微型断路器(MCB)、带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)，以及与剩余电流动作保护器(RCD)组合使用的MCB产品。

如图1所示，断路器1包括限定出内部空间的外壳2，以容纳操作机构5、触头机构6、灭弧机构9、分闸机构和电路等。图1大体上示出了外壳2内部的结构和布局。如图所示，外壳2在相对两端分别安装有第一接线端子31和第二接线端子32。操作机构5、触头机构6、灭弧机构8和分闸机构等布置在第一接线端子31与第二接线端子32之间。第一接线端子31连接至触头机构6的静触头61，第二连接端子32连接至触头机构6的动触头62，而动触头62可枢转地安装在外壳2的内部空间中，以能接合静触头61实现合闸，或与静触头622分离实现分闸。借此，断路器1被接入回路中。

手柄4可枢转地连接于外壳2并驱动连接至操作机构5。通过手柄4的枢转，驱动操作机构5动作，从而推动动触头62靠近静触头61并合闸，或者将动触头62从静触头61拉开并分闸。

如图2和图3更详细的示出，操作机构5中，触头支撑53可枢转地安装至外壳2。在一个实施例中，外壳2的内壁固定有枢转轴，而触头支撑53形成有通孔。通过将外壳的枢转轴穿设于触头支撑的通孔中，触头支撑53可相对于外壳2旋转，但不可相对于外壳2沿枢转轴的径向或轴向运动。动触头61安装于触头支撑53，并可随动于触头支撑53。

触头支撑53还可以用于驱动状态指示件55以不同的标识对准外壳2上的窗口，借此向外界传递断路器1当前处于分闸还是合闸的状态信息。如图3所示，在一个实施例中，指示件55形成有孔551，用于穿设形成于外壳2的枢转轴。指示件55由此可以相对于外壳2旋转，但不可相对于外壳2沿枢转轴的径向或轴向运动。在与孔551间隔处，指示件55还形成有滑槽552，而触头支撑53形成有轴533，轴533可以穿设在滑槽552中并沿滑槽552移动。触头支撑53的旋转可以驱动指示件55旋转以进行断路器的状态切换指示。虽然图中示出了指示件是单独的部件，但本领域技术人员将理解，指示件可以是集成于触头支撑或锁扣的部段，这样，锁扣或触头支撑的运动直接驱动指示件转动以切换不同的指示状态。

锁扣51可枢转地连接于触头支撑4。在一个实施例中，触头支撑53设有枢转轴，而锁扣51具有通孔。通过将触头支撑53的枢转轴穿设于锁扣51的通孔中，使锁扣51可相对于触头支撑53旋转，但不能相对于触头支撑53沿枢转轴的径向或轴向运动。

在与穿设枢转轴的通孔相间隔处，锁扣51设有另一通孔，用于安装连杆41，而连杆41还连接于手柄4。借此，锁扣51的动作可以被手柄4控制。手柄4的枢转可以通过连杆41带动锁扣51一并运动，进而带动触头支撑53绕枢转轴旋转。

操作机构5还脱扣件52。脱扣件52一方面能够与锁扣51锁合以将动触头62保持在与静触头61接合的状态，防止两个触头分开，另一方面也能与锁扣61解锁以允许动触头62与静触头61分离。在一个实施例中，脱扣件52可枢转地连接至触头支撑53，并可在外力驱动下抵靠至锁扣51，以形成锁合，或与锁扣51分离以形成解锁。可以是由触头支撑53设置枢转轴，并在脱扣件52设置通孔，通过将触头支撑的枢转轴穿设在脱扣件的通孔中，实现两者的枢转连接。进一步地，触头支撑53的用于安装脱扣件52的枢转轴可以与外壳2的用于安装触头支撑52的枢转轴同轴。在一个实施例中，脱扣件52可以与触头支撑53共用同一根枢转轴。

正常情况下，脱扣件52在外力作用下始终抵靠至锁扣51，以限制锁扣51连同触头支撑53沿分闸方向的运动，从而确保安装在触头支撑53上的动触头62可以与静触头61稳定接合，实现回路导通。当手柄4沿分闸方向(例如图1所示的顺时针方向)转动时，拉动锁扣51和触头支撑53(例如沿图1所示的逆时针方向)克服脱扣件52的压力而转动，从而驱动动触头62远离静触头61并分闸。当手柄14沿合闸方向(例如图1所示的逆时针方向)转动时，推动锁扣51连同触头支撑53(例如沿图1所示的顺时针方向)旋转，驱动动触头62靠近静触头61并合闸。

在脱扣件52与手柄4之间设有手柄偏压件42。如图1和图2所示，手柄偏压件42在一个实施例中可构造为抵接在手柄4与脱扣件52之间的扭簧。进一步地，手柄4具有基部43和从基部43伸出的柄部44，其中基部43套接在从外壳2伸出的枢转轴上。扭簧形式的手柄偏压件42也套接在该枢转轴上，其中扭簧的第一支脚421抵靠至手柄4，而扭簧的第二支脚422从脱扣件52的背向锁扣51的一侧抵靠至脱扣件52。借此，手柄偏压件42向手柄4施加使其沿分闸方向转动的偏压力，同时手柄偏压件42向脱扣件52施加使其抵靠至锁扣51的偏压力。

除了手柄4提供的外力，触头支撑53带着动触头62靠向静触头61的力还由触头偏压件54提供。触头偏压件54在此尤其提供使动触头62快速合闸的偏压力。如图1所示，触头偏压件54在一个实施例中构造为抵接在触头支撑53与外壳2之间的压簧。触头支撑53可设有突起531，用于套接压簧。借此，触头偏压件54向触头支撑53施加朝向静触头61的偏压力。本领域技术人员可以理解，触头偏压件54可以替换为任何合适的弹簧构型，比如在另一个实施例中，触头偏压件可以构造为抵接在触头支撑与外壳之间的扭簧。

为了实现断路器1的快速合闸，在外壳2内安装有快合止挡件7。借助在合闸期间，由快合止挡件7阻挡尚未接合至静触头的动触头，使得触头偏压件54蓄能。一旦快合止挡件7放开动触头，则触头偏压件54将动能全部施加至动触头，实现快速合闸。

在一个实施例中，快合止挡件7是一体成型的弹性件或阻尼件，其中手柄4驱动接合至快合止挡件7，使得快合止挡件7能够在外壳2内沿着预定轨迹运动，以在能阻挡动触头合闸的第一状态(或称初始状态或复位状态)和能避让动触头以允许其合闸的第二状态之间切换。预定轨迹例如可以由外壳2形成的通道所构建。如图5所示，外壳2形成有大致沿垂直于第一接线端子31与第二接线端子32之间连线方向延伸的第一凸起21以及间隔开的第二凸起22和第三凸起23，其中第二凸起22和第三凸起23在第一凸起21的同侧与第一凸起21相对设置，由此在第一凸起21、第二凸起22和第三凸起23之间形成供快合止挡件7运动的通道。

在手柄4沿合闸方向转动期间，先是推动锁扣51连同触头支撑53转动，带动动触头62靠向静触头61。此时快合止挡件7从通道中伸出并处于第一状态，而手柄4尚未接合至快合止挡件7。

在合闸的下一个阶段，手柄4继续沿合闸方向转动，而触头支撑53接触到快合止挡件7。由于触头支撑53无法越过快合止挡件7，因此动触头62的合闸动作被阻挡。在这个阶段，随着手柄4沿合闸方向转动，通过连杆41抵推锁扣和触头支撑，同时手柄偏压件42持续向脱扣件52施压，迫使其压靠锁扣51，使锁扣51连同触头支撑53和动触头62产生靠向静触头61的趋势，在此期间触头偏压件54始终受压。由于快合止挡件7的阻挡，动触头62暂时无法合闸，这种趋势转化为积蓄于触头偏压件54中的动能。

之后，手柄4继续沿合闸方向转动，并能接合至快合止挡件7，驱使快合止挡件7移动并让开触头支撑53的行进路径。触头支撑53连同动触头62得以能够靠向静触头61。此时触头偏压件54释放积蓄的动能，推动触头支撑53连同动触头62快速旋转，实现快速合闸。

在断路器处于分闸状态或从合闸状态向分闸状态切换期间，可以由指示件55抵靠至快合止挡件7，将快合止挡件7保持在第一状态或复位回到第一状态。

图4示出了快合止挡件7的一个示例构型。如图所示，快合止挡件7包括狭长的主体71。在主体71的第一端711形成有孔72，而轴25固定设于外壳2。通过将轴25穿设于孔72中，使得快合止挡件7可以绕轴25枢转。在外壳2上、在轴25的下方，设有第四凸起24。第四凸起24构造成与轴25同轴的弧形，以支撑快合止挡件7的套装在轴25上的部分。在主体71的与第一端711相对的第二端712设有止挡部75。在快合止挡件7处于第一状态期间，该止挡部75从外壳2的通道中伸出并阻挡动触头62合闸，而在快合止挡件7处于第二状态期间，该止挡部75缩回外壳2的通道中以允许动触头62合闸。

适配于主体71的狭长构型，外壳2的第一凸起21具有靠近主体71的第一端的第一部段211、靠近主体71的第二端的支撑部213和连接在第一部段211与支撑部213之间的第二部段212，其中第一部段211相比于第二部段212更加从外壳2突出，而支撑部213用于支撑主体71的第二端712处的止挡部75。第二凸起22位于主体71的例如大致中间位置，限制主体71的运动路径，而第三凸起23对应于快合止挡件7的止挡部75。当止挡部75超出第三凸起23时，快合止挡件7从外壳2的通道中伸出并处于第一状态，而当止挡部75进入第三凸起23的范围内时，快合止挡件7缩回到外壳2的通道中并处于第二状态。

与止挡部75相对应地，触头支撑53可以设有延伸出的凸伸部532，用于抵靠至止挡部75。

手柄4对快合止挡件7的驱动可以通过设置在主体71的第一端711的拐臂73来实现。如图4所示，拐臂73在靠近快合止挡件7的枢转轴线的位置从主体71伸出。相应地，如图3所示，手柄4的基部43设有周向上不连续延伸的环形凸起431，在环形凸起431在不连续处形成开口532。快合止挡件7的拐臂73伸入开口532中。开口532的尺寸构造成，当拐臂73靠在开口532的一侧时，拐臂73与开口532的相对另一侧之间存在间隙。借此，手柄4的合闸运动可以在延时一段时间后驱动接合至快合止挡件7，以允许触头偏压件54在此之前蓄能。

在快合止挡件7的第一端711，在靠近快合止挡件7的枢转轴线的位置，还延伸出悬伸段74，其背向拐臂73以弧形状态延伸。当手柄4在分闸位置或者从合闸位置向分闸位置转动期间，指示件55推抵快合止挡件7的悬伸段74，使快合止挡件7保持在第一状态或复位回到第一状态。

虽然在所示出的实施例中，由触头支撑驱动指示件运动，将快合止挡件保持或复位至第一状态，但本领域技术人员将理解，该保持和复位功能还可以通过可由操作机构5(例如由触头支撑或锁扣)驱动的其他可转动件实现，该转动件例如枢转安装至外壳或直接集成于操作机构(例如集成于触头支撑或锁扣)。

操作机构5的分闸动作除了可以由手柄4触发，还可以由分闸机构触发。当规定电流条件(例如短路电流或过载电流)出现时，脱扣件52将在分闸机构的驱动下枢转并与锁扣脱接。此时，原本施加于锁扣51和触头支撑53的限制被解除，断路器1被允许分闸。一旦规定电流条件被排除，分闸机构施加至脱扣件的驱动力消失，则脱扣件52将再次被抵压至锁扣51，两者重新锁合。

在所示出的实施例中，断路器1可以设有两套分闸机构，分别是短路分闸机构81和过载分闸机构82。

短路分闸机构81例如是电磁脱扣机构。在一个实施例中，电磁脱扣机构包括固定于外壳2内的套筒、围绕于套筒的外周的线圈、沿轴向可运动地安装于套筒中的分闸杆、在套筒内套设于分闸杆的一端的衔铁和套设于分闸杆的另一端的磁轭。衔铁与分闸杆形成驱动配合。在分闸杆与衔铁之间抵接有复位弹簧。线圈的一端连接至第一接线端子31，线圈的另一端连接至静触头61。

过载分闸机构82例如是双金属片，其中双金属片连接在动触头62与第二接线端子32之间。当电流过载时，双金属片受热变形并通过传动件驱动脱扣件52旋转以与锁扣51脱接。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例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，各实施例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它实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，包括：

外壳(2)；

手柄(4)，可运动地连接于所述外壳(2)；

触头机构(6)，包括在所述外壳(2)内的静触头(61)和可相对于所述静触头(61)运动的动触头(62)；

操作机构(5)，连接在所述手柄(4)与所述动触头(62)之间并构造为能由所述手柄(4)控制以驱动所述动触头(62)与所述静触头(61)接合，以及驱动所述动触头(62)与所述静触头(61)分离；

触头偏压件(54)，构造为向所述动触头(62)施加朝向所述静触头(61)的偏压力；

快合止挡件(7)，在所述外壳(2)内可运动地设置并具有阻挡所述动触头(62)靠近所述静触头(61)的第一状态，以及避让开以允许所述动触头(62)接合所述静触头(61)的第二状态，其中在所述第一状态期间，所述触头偏压件(54)受压蓄能。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述外壳(2)限定出通道，所述快合止挡件(7)沿所述通道可运动地设置，并在所述手柄(4)驱动下从所述第一状态向所述第二状态切换。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述快合止挡件(7)在所述外壳(2)内可枢转地设置，且所述快合止挡件(7)的一部分可运动地嵌入所述通道中。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述快合止挡件(7)在靠近枢转轴线的位置形成有拐臂(73)，所述手柄(4)能驱动接合所述拐臂(73)。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述快合止挡件(7)在靠近所述枢转轴线的位置还形成有向远离所述拐臂(73)的方向伸出的弧形悬伸段(74)，所述外壳(2)内设有能由所述操作机构(5)驱动的转动件，所述转动件能驱动接合所述弧形悬伸段(74)，使其从所述第二状态向所述第一状态切换。

6.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述快合止挡件(7)在所述第一状态期间运动至其远离所述拐臂(73)的端部伸出所述外壳的通道并阻挡所述操作机构(5)，并在所述第二状态期间运动至该端部缩回所述外壳的通道以让开所述操作机构(5)。

7.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述手柄(4)包括：

基部(43)，可枢转地连接于所述外壳(2)并限定出开口(432)，所述快合止挡件(7)的所述拐臂(73)伸入所述开口(432)中，其中当所述拐臂(73)靠至开口(432)的一侧时，所述拐臂(73)与所述开口(432)的相对另一侧之间存在间隙；

柄部(44)，连接至所述基部(43)并从所述外壳(2)伸出。

8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，快合止挡件(7)是一体成型的弹性件。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的断路器，其特征在于，所述操作机构(5)包括：

触头支撑(53)，可枢转地连接于所述外壳(2)，其中所述动触头(62)连接至所述触头支撑(53)，所述触头偏压件(54)抵靠至所述触头支撑(53)；

锁扣(51)，可枢转地连接于所述触头支撑(53)并连接至所述手柄(4)；

脱扣件(52)，可枢转地连接于所述外壳(2)，所述脱扣件(52)构造成能与所述锁扣(51)锁合以将所述动触头(62)保持在与所述静触头(61)接合的位置，以及能与锁扣(51)分离以允许所述动触头(62)与所述静触头(61)分开；

其中，在所述快合止挡件(7)处于所述第一状态期间，所述快合止挡件(7)阻挡所述触头支撑(53)。

10.根据权利要求9所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括手柄偏压件(42)，所述手柄偏压件(42)抵压在所述手柄(4)与所述脱扣件(52)之间，并向所述脱扣件(52)施加朝向所述锁扣(51)的偏压力。