本公開涉及一種模制殼體(moldedcase)斷路器，更具體地，涉及一種能夠縮短故障電流斷開時間的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)。

背景技術(shù)：

用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)是一種用于瞬時地檢測電力電路上的故障電流(例如比額定電流大幾十倍至幾百倍的短路電流)并觸發(fā)開關(guān)機構(gòu)以執(zhí)行脫扣操作的裝置。

可考慮以下已經(jīng)由本申請人應用的文獻作為瞬時脫扣機構(gòu)的相關(guān)技術(shù)。

[專利文獻1]kr10-0928936b1

[專利文獻2]kr10-1026306b1

然而，在那些專利文獻所公開的相關(guān)技術(shù)瞬時脫扣機構(gòu)中，當電磁體響應于故障電流而在離電樞距離最遠的位置(作為基本操作位置)處執(zhí)行磁吸引時，與在電磁體和電樞之間具有最短距離的最小設定位置執(zhí)行的操作相比，操作時間過度延長，這導致電力電路、電負載和模制殼體斷路器的損壞增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，詳細描述的一方面在于提供一種用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)，通過在產(chǎn)生故障電流時以縮短被電磁體吸引的電樞的操作距離的方式來縮短故障電流斷開時間，能夠改進模制殼體斷路器的性能和可靠性。

為了實現(xiàn)這些優(yōu)點及其他優(yōu)點，并根據(jù)如這里所體現(xiàn)并寬泛描述的本公開的目的，提供了一種用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)，該機構(gòu)包括：

調(diào)節(jié)盤，其設定用于執(zhí)行瞬時脫扣操作的電流；

瞬時桿，其可根據(jù)與調(diào)節(jié)盤的接觸位置而旋轉(zhuǎn)，并設置有可與調(diào)節(jié)盤接觸的上部、用作旋轉(zhuǎn)軸的軸部、以及從軸部向下延伸的下延伸部；

電磁體單元，其連接到電路以產(chǎn)生與電路上流動的電流量成比例的磁吸引力；

電樞，其能夠隨著由軸支撐的下端部旋轉(zhuǎn)，并通過磁吸引力被朝向電磁體單元吸引；以及

彈簧，其一端由電樞的上部支撐，而另一端由瞬時桿的下延伸部支撐，彈簧向電樞施加在電樞遠離電磁體單元的方向上變化的載荷。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，瞬時桿的下延伸部包括具有自其下端起的不同高度的多個彈簧支撐凹部，以允許改變彈簧的載荷。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選方面，彈簧被配置為，假設支撐彈簧的一端的電樞的上部高度是恒定的，當彈簧支撐凹部離下延伸部的下端的高度越高時，隨著彈簧支撐凹部和電樞的上部之間的距離越短，彈簧的載荷越減小。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選方面，調(diào)節(jié)盤的與瞬時桿的上部接觸的表面形成為螺旋面，使得通過改變所接觸的瞬時桿的旋轉(zhuǎn)角度，調(diào)節(jié)盤調(diào)節(jié)彈簧的載荷。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選方面，彈簧被配置成在拉伸狀態(tài)充以彈性能量的拉伸彈簧。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選方面，調(diào)節(jié)盤包括：上操縱部，其具有用于操縱調(diào)節(jié)盤的操縱凹部；頸部，其設置在上操縱部的下方，并且具有的直徑小于上操縱部的直徑；以及螺旋面部，其設置在頸部的下方，具有的直徑大于上操縱部和頸部的直徑，并與瞬時桿的上部接觸。

從下文中給出的詳細描述，本申請的進一步的適用范圍將變得更顯而易見。然而，應理解，雖然指出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但詳細描述和具體實例僅以示例方式給出，因為在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對于本領域技術(shù)人員來說，從該詳細描述中將變得顯而易見。

附圖說明

附圖被包括以提供對本發(fā)明的進一步理解并包含于本公開中且構(gòu)成其一部分，附圖示出了示例性實施例，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。

在附圖中：

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的具有瞬時脫扣機構(gòu)的模制殼體斷路器的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部分剖切透視圖；

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的瞬時脫扣機構(gòu)的主要部分的工作狀態(tài)的部分放大圖，該瞬時脫扣機構(gòu)處于將瞬時脫扣機構(gòu)設定為以最大瞬時電流工作的狀態(tài)；

圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的瞬時脫扣機構(gòu)的主要部分的工作狀態(tài)的部分放大圖，該瞬時脫扣機構(gòu)處于將瞬時脫扣機構(gòu)設定為以最小瞬時電流工作的狀態(tài)；

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的處于on(接通)狀態(tài)的模制殼體斷路器和瞬時脫扣機構(gòu)的部分剖切側(cè)視圖；

圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的瞬時脫扣機構(gòu)的各部件的部分放大側(cè)視圖，該瞬時脫扣機構(gòu)處于將瞬時脫扣機構(gòu)設定為以最大瞬時電流工作的狀態(tài)；

圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的瞬時脫扣機構(gòu)的各部件的部分放大側(cè)視圖，該瞬時脫扣機構(gòu)處于將瞬時脫扣機構(gòu)設定為以最小瞬時電流工作的狀態(tài)；

圖7是示出了處于脫扣狀態(tài)的瞬時脫扣機構(gòu)和開關(guān)機構(gòu)的工作狀態(tài)的側(cè)視圖；

圖8是示出了圖7所示的瞬時脫扣機構(gòu)的工作狀態(tài)的部分放大圖；

圖9是僅示出了根據(jù)本發(fā)明的在傾斜方向上觀察的瞬時脫扣機構(gòu)的調(diào)節(jié)盤的頂部透視圖；

圖10是僅示出了根據(jù)本發(fā)明的在傾斜方向上觀察的瞬時脫扣機構(gòu)的調(diào)節(jié)盤的底部透視圖；

圖11是僅示出了瞬時脫扣機構(gòu)的瞬時桿的構(gòu)造的透視圖，其中，圖11中的雙點圓內(nèi)的圖是示出了瞬時桿的下延伸部的構(gòu)造的部分放大透視圖。

具體實施方式

通過以下參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述，將更顯然地理解本發(fā)明的上述方面、本發(fā)明的構(gòu)造及這種構(gòu)造的操作效果。

圖1是示出了處于on狀態(tài)的模制殼體斷路器100的外觀和內(nèi)部構(gòu)造的部分剖切透視圖。

如圖1所示，模制殼體斷路器100包括構(gòu)成外殼部分的上蓋10和下殼體。

在圖1的部分剖切部分中，看到的是可包含于瞬時脫扣機構(gòu)中的調(diào)節(jié)盤31、瞬時桿32和脫扣桿40。在圖1的中央部分示出了設定在on狀態(tài)且包含于開關(guān)機構(gòu)50(見圖4)中的操縱手柄(參考標號未示出)，該手柄提供用于手動地接通/斷開模制殼體斷路器100的裝置。

在下文中，將參考圖2至圖6給出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的模制殼體斷路器100的瞬時脫扣機構(gòu)30的構(gòu)造的描述。

如圖所示，根據(jù)一個示例性實施例的模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)30包括調(diào)節(jié)盤31、瞬時桿32、電磁體單元37(見圖5和圖6)、電樞33(見圖5和圖6)和彈簧34。

調(diào)節(jié)盤31提供用于設定用來執(zhí)行瞬時脫扣操作的電流的裝置。

如圖2至圖6或者圖9和圖10所示，調(diào)節(jié)盤31設置有與瞬時桿32的上部32a接觸的螺旋面31c1。因此，調(diào)節(jié)盤31可通過改變瞬時桿32的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)彈簧34的載荷。

具體地，如圖9和圖10所示，調(diào)節(jié)盤31包括上操縱部31a、頸部31b和螺旋面部31c。

上操縱部31a是暴露于模制殼體斷路器100的上蓋10的外部以允許用戶接近的部分，并設置有用于操縱調(diào)節(jié)盤31的操縱凹部(根據(jù)實施例，是十字形凹部)。

頸部31b設置在上操縱部31a的下方，且直徑比上操縱部31a小。

螺旋面部31c設置在頸部31b的下方，且具有的直徑大于上操縱部31a和頸部31b的直徑。螺旋面部31c設置有與瞬時桿31的上部32a接觸的螺旋面31c1。

如圖2至圖5所示，瞬時桿32可根據(jù)與調(diào)節(jié)盤31接觸的位置而旋轉(zhuǎn)。

如在圖11中很好地示出的，瞬時桿32包括軸部32c、上部32a和下延伸部32b。

軸部32c是用作旋轉(zhuǎn)軸的部分，并且在水平方向上形成得較長。

上部32a是在軸部32c的縱向方向上從軸部32c的一個位置向上延伸以能夠與調(diào)節(jié)盤31接觸的部分。

由于上部32a必須與調(diào)節(jié)盤31接觸，所以可將軸部32c在縱向方向上的所述一個位置(上部32a的下端部分位于該位置上)確定為與調(diào)節(jié)盤31在水平方向上位于圖1的上蓋10上的位置對應。

下延伸部32b是從軸部32c向下延伸的部分。根據(jù)實施例，對于三相ac(交流)模制殼體斷路器，可設置三個下延伸部32b以對應于三相。

每個下延伸部32b包括多個彈簧支撐凹部32b1、32b2和32b3，這些彈簧支撐凹部具有自其下端起的不同高度，以改變彈簧34的載荷。

即，下延伸部32b包括第一彈簧支撐凹部32b1、第二彈簧支撐凹部32b2和第三彈簧支撐凹部32b3，第一彈簧支撐凹部具有自下端起的最低高度的第一高度h1，第二彈簧支撐凹部具有自下端起的中間高度的第二高度h2，第三彈簧支撐凹部具有自下端起的最高高度的第三高度h3。

假設支撐彈簧34的一端的電樞33的上部高度是恒定的，當彈簧支撐凹部32b1、32b2、32b3中的任何一個離下延伸部32b的下端越高時，離電樞33的上部的距離變的越短，從而彈簧34的載荷越減小。

根據(jù)一個優(yōu)選實施例，每個下延伸部32b具有三個彈簧支撐凹部32b1、32b2和32b3。然而，根據(jù)不同的實施例，可根據(jù)下延伸部32b的長度來設置更多或更少的彈簧支撐凹部。

如圖5和圖6所示，電磁體單元37連接到模制殼體斷路器100的電源側(cè)或電負載側(cè)的三個端子，這三個端子可分別連接到三相ac電路。因此，電磁體單元37向面對電磁體單元37安裝的電樞33施加與電路上流動的電流量成比例的磁吸引力。

仍參考圖5和圖6，電樞33可構(gòu)造為下端部由旋轉(zhuǎn)軸33a可旋轉(zhuǎn)地支撐的鐵板。

為了支撐彈簧34的一端，電樞33包括彈簧支撐突起，該彈簧支撐突起向上突出成窄長形，使得由此設置并支撐彈簧的一端。彈簧支撐突起還設置有形成于其中間位置的凹部，使得彈簧34的一端位于其上。

可通過磁吸引力朝向電磁體單元37吸引電樞33。

電樞33與電磁體單元37隔開的距離和調(diào)節(jié)盤31的操縱無關(guān)。

換句話說，即使通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)盤31來改變瞬時電流(即，瞬時脫扣電流)的設定值，也不會改變電樞33和電磁體單元37之間的間隔距離。

當彈簧34的一端由電樞33的上部支撐且其另一端由瞬時桿32的下延伸部32b支撐時，彈簧34向電樞33施加載荷，該載荷在電樞33遠離電磁體單元37的方向上根據(jù)旋轉(zhuǎn)的下延伸部32b的位置而變化。

根據(jù)優(yōu)選實施例，彈簧34被配置成在拉伸狀態(tài)(即“伸展狀態(tài)”)中充以彈性能量的拉伸彈簧。

在圖5和圖6中，參考標號35表示作為加熱器和雙金屬的組件的雙金屬組件。

根據(jù)優(yōu)選實施例的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)可進一步包括橫桿38、脫扣發(fā)射器39和脫扣桿40。

如圖2至圖6所示，橫桿38包括旋轉(zhuǎn)軸部、鉤部38a和驅(qū)動力接收部，鉤部從旋轉(zhuǎn)軸部以傾斜方式以預定角度向上延伸，以鉤住并停止脫扣發(fā)射器39，驅(qū)動力接收部從旋轉(zhuǎn)軸部向下延伸，并位于電樞33的上部的移動軌道(軌跡)上，以被電樞33的上部按壓，從而接收用于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力。

橫桿38的旋轉(zhuǎn)軸部是在水平方向上較長的桿(棒)形狀的構(gòu)件，并可從扭力彈簧(未示出)接收彈力，以便沿一個方向(圖5和圖6中的逆時針方向)旋轉(zhuǎn)。

橫桿38的鉤部38a是通過其鉤住并停止脫扣發(fā)射器39的部分。

通過接收由電樞33的上部施加的推力，橫桿38的驅(qū)動力接收部沿圖5和圖6中的順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而導致橫桿38的順時針旋轉(zhuǎn)。

脫扣發(fā)射器39是可以旋轉(zhuǎn)軸(參考標號未給出)為中心旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。脫扣發(fā)射器39包括上延伸部和閂鎖部39a，上延伸部從旋轉(zhuǎn)軸向上延伸并推動脫扣桿40旋轉(zhuǎn)，閂鎖部在橫向方向上(圖中向右)從上延伸部朝向橫桿38的鉤部38a延伸。

脫扣發(fā)射器39的旋轉(zhuǎn)軸可從扭力彈簧(未示出)接收彈力，以沿一個方向(圖5和圖6中的逆時針方向)旋轉(zhuǎn)。

脫扣桿40是可以旋轉(zhuǎn)軸40a為中心旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。當被脫扣發(fā)射器39的上延伸部按壓時，脫扣桿40沿圖5和圖6中的順時針方向旋轉(zhuǎn)。

而且，脫扣桿40可設置為鎖定或釋放包含在開關(guān)機構(gòu)50中的閂鎖保持器41的構(gòu)件。

閂鎖保持器41可設置為鎖定或釋放包含在開關(guān)機構(gòu)50中的閂鎖42的裝置。

當脫扣桿40沿圖5和圖6中的順時針方向旋轉(zhuǎn)時，被彈簧(未示出)彈性按壓的閂鎖保持器41沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。

當閂鎖保持器41沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，釋放閂鎖42。因此，實現(xiàn)了可動觸點通過開關(guān)機構(gòu)50與相應的固定觸點分離的脫扣操作(即，自動電路斷開操作)。

在下文中，將參考圖2至圖8描述根據(jù)優(yōu)選實施例的具有這種構(gòu)造的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)的操作。

首先，將描述根據(jù)優(yōu)選實施例的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)的瞬時電流設定操作。

如圖2或圖5所示，將螺絲刀連接到調(diào)節(jié)盤31的上操縱部31a(見圖9)，以使調(diào)節(jié)盤31沿順時針方向(彎曲箭頭指示的方向)旋轉(zhuǎn)直到最大限度(即，將瞬時電流設定為最大值)。

然后，瞬時桿32的上部32a由調(diào)節(jié)盤31的下表面向下按壓，如圖5所示，相應地沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

而且，彈簧34的一端由電樞33的上端部固定，但是彈簧34的另一端(圖5中的右端)響應于瞬時桿32的逆時針旋轉(zhuǎn)向圖中的右側(cè)移動。因此，彈簧34延伸，并且施加至電樞33的載荷增加到最大。

因此，僅當電磁體單元37響應于在電路上流動的大瞬時電流而提供(產(chǎn)生)大的足以承受最大載荷的磁吸引力時，才朝向電磁體單元37吸引電樞33。

在這種情況中，模制殼體斷路器處于如圖4所示的狀態(tài)。即，包含在開關(guān)機構(gòu)50中的操縱手柄指示on位置，并處于向圖4中的左側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。而且，瞬時脫扣機構(gòu)30的狀態(tài)如圖4所示。

如圖3至圖6所示，將螺絲刀插入調(diào)節(jié)盤31的上操縱部31a(見圖9)，以使調(diào)節(jié)盤31沿逆時針方向(彎曲箭頭指示的方向)旋轉(zhuǎn)直到最大限度(即，將瞬時電流設定為最大值)。

使瞬時桿32的上部32a沿著調(diào)節(jié)盤31的螺旋面31c1向上升高，如圖6所示，相應地沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。

而且，彈簧34的一端由電樞33的上端部固定，但是彈簧34的另一端(圖5中的右端)響應于瞬時桿32的順時針旋轉(zhuǎn)向圖中的左側(cè)移動。因此，彈簧34收縮，并且施加至電樞33的載荷減小到最小。

因此，當電磁體單元37響應于在電路上流動的電流而提供大的足以承受最小載荷的磁吸引力時，可朝向電磁體單元37吸引電樞33。

在下文中，將參考圖7和圖8描述根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)在脫扣操作時的操作。

當在與模制殼體斷路器連接的電力電路上流動大的故障電流(例如，額定電流的幾倍至幾十倍大的短路電流)時，該故障電流使電磁體單元37磁化，以產(chǎn)生大的磁吸引力。

因此，電樞33通過電磁體單元37的大吸引力被朝向電磁體單元37吸引，并且，電樞以旋轉(zhuǎn)軸33a為中心沿逆時針方向從圖5或圖6所示的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到圖8所示的狀態(tài)。

橫桿38被沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)的電樞33的上部按壓，且由此沿圖中的順時針方向旋轉(zhuǎn)。

因此，橫桿38的鉤部38a釋放閂鎖部39a，并且因此脫扣發(fā)射器39沿圖中的逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

然后，脫扣桿40被脫扣發(fā)射器39的上延伸部按壓，從而以旋轉(zhuǎn)軸40a為中心沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

因此，由脫扣桿40鎖定的閂鎖保持器41被釋放，并被彈簧(未示出)彈性地按壓，從而沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。

當閂鎖保持器41沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，釋放閂鎖42。因此，實現(xiàn)了可移觸點通過開關(guān)機構(gòu)50與相應的固定觸點分離的脫扣操作(即，自動電路斷開操作)。

即，當釋放閂鎖42時，根據(jù)連桿和軸之間的互鎖由軸支撐的可動觸點通過包含在開關(guān)機構(gòu)50中的脫扣彈簧(未示出)的彈性能量與相應的固定觸點分離，從而能夠進行脫扣操作(自動電路斷開操作)。

這里，開關(guān)機構(gòu)的構(gòu)造和詳細操作是眾所周知的，因此將省略其詳細描述。

根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)包括電樞和彈簧，電樞與電磁體單元具有不會影響調(diào)節(jié)盤的操縱的間隔距離，彈簧的一端由電樞的上部支撐，而另一端由瞬時桿的下延伸部支撐，并向電樞施加載荷，該載荷在電樞遠離電磁體單元的方向上根據(jù)旋轉(zhuǎn)的下延伸部的位置而變化。因此，當在電磁體和電樞未彼此過度隔開的初始狀態(tài)下在電力電路上產(chǎn)生故障電流時，由于電樞的短移動距離，模制殼體斷路器可快速地執(zhí)行脫扣操作。這可導致改進模制殼體斷路器的瞬時脫扣性能和可靠性。

在根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)中，瞬時桿的下延伸部包括具有自其下端起的不同高度的多個彈簧支撐凹部。因此，通過響應于選擇其中一個彈簧支撐凹部而改變彈簧的載荷，可調(diào)節(jié)瞬時電流的設定。

在根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)中，假設支撐彈簧的一端的電樞的上部高度是恒定的，當彈簧支撐凹部離下延伸部的下端越高時，離電樞的上部的距離會越短，從而越減小彈簧的載荷。

在根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)中，調(diào)節(jié)盤可設置有與瞬時桿的上部接觸的螺旋面。因此，瞬時桿的旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)與螺旋面的接觸位置而變化，從而調(diào)節(jié)彈簧的載荷。

在根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)中，彈簧可配置成在拉伸狀態(tài)充以彈性能量的拉伸彈簧。因此，通過根據(jù)瞬時桿的下延伸部的位置改變彈簧的延伸長度，可以改變彈簧中所充的彈性能量，從而改變由彈簧施加至電樞的彈性載荷。

在根據(jù)本發(fā)明的用于模制殼體斷路器的瞬時脫扣機構(gòu)中，調(diào)節(jié)盤可包括：上操縱部，其具有用于操縱調(diào)節(jié)盤的操縱凹部；頸部，其設置在上操縱部的下方，并且具有的直徑小于上操縱部的直徑；以及螺旋面部，其設置在頸部的下方，具有的直徑大于上操縱部和頸部的直徑，并與瞬時桿的上部接觸。因此，可將螺絲刀連接到操縱凹部，以能夠設定瞬時電流。而且，瞬時桿的旋轉(zhuǎn)角度可根據(jù)螺旋面部與瞬時桿的上部接觸的位置而變化，從而調(diào)節(jié)彈簧的載荷。