專利名稱：斷路器的限流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到斷路器的限流裝置，特別是涉及到這樣一種限流裝置，為主軸提供一個在觸頭分離時用來使動觸頭和主軸的轉(zhuǎn)動中心相同的導(dǎo)向槽，從而改善斷路器的可靠性以及元件的壽命。
通常被安裝在開關(guān)板內(nèi)的斷路器的作用是一個開關(guān)，用來在無載狀態(tài)下為負(fù)載一側(cè)供電/斷電，并且在加載狀態(tài)下用來檢測負(fù)載側(cè)電路中的異常，以便保護(hù)負(fù)載一側(cè)的電路和機(jī)器。
普通的斷路器具有一種限流的性能，用來在出現(xiàn)異常時快速切斷電路，防止電路和電氣設(shè)備起火或是損壞。
此處的限流特性被劃分成一個延遲跳閘，一個瞬時跳閘和一個短期跳閘。
具體地說，延遲跳閘意味著在電線達(dá)到某一溫度之前切斷電路的操作，以免在由于超過正常電流125％的過電流持續(xù)流動超過預(yù)定時間的情況下造成電線過熱。
瞬時跳閘是指通過瞬時釋放斷路器來切斷故障電流的操作，例如，這種故障電流可能是由于負(fù)載電路在負(fù)載狀態(tài)下的故障而產(chǎn)生的短路電流。
最后，短期跳閘是這樣一種操作，在用于主電路和分支電路的斷路器被串聯(lián)連接的情況下，如果在靠近負(fù)載一側(cè)的分支電路中產(chǎn)生了故障電流，就在釋放主電路的斷路器之前釋放分支電路的斷路器，從而延遲主電路斷路器的釋放時間。
如

圖1所示，盡管按照尺寸，極數(shù)，或是其框架的操作系統(tǒng)形式被制造成了各種類型，具有上述限流特性的普通斷路器通常都包括具有用來手動開/關(guān)電源的開關(guān)把手11的一個開關(guān)機(jī)構(gòu)10，一個限流器20利用彼此通過不同方向電流的觸頭之間的電磁排斥力斷開負(fù)載一側(cè)的電流，以斷開電路；連接到限流器20上的一個電弧屏蔽裝置30，用來迅速熄滅限流操作期間產(chǎn)生的電弧，以便保護(hù)觸點(diǎn)和內(nèi)部的設(shè)備；設(shè)在電孤屏蔽裝置30一側(cè)的一個釋放裝置40，用來檢測負(fù)載電路一側(cè)產(chǎn)生的過電流或是短路電流等等故障電流，并且通過開關(guān)動作來釋放斷路器；連接到電源側(cè)和負(fù)載側(cè)每一極上的端子50，用來將外部電路連接到內(nèi)部導(dǎo)線；以及用絕緣材料制成的用來容納上述部件的一個模壓外殼600。
在具有上述結(jié)構(gòu)的普通斷路器中，如圖2所示，限流器20上設(shè)有一個盤狀的主軸21，在它的中心有一個旋轉(zhuǎn)樞軸21a，并且在其上、下端部設(shè)有定位銷21b，21b′；一個動觸頭22，在其兩個端部具有觸點(diǎn)22a，22a′，并且讓主軸21的旋轉(zhuǎn)樞軸21a從其中穿過，通過主軸21的轉(zhuǎn)動或是負(fù)載側(cè)的異常電路狀態(tài)來斷開/閉合電路；對稱地布置在主軸21中心的旋轉(zhuǎn)樞軸21a上的一對螺旋彈簧23，23′，用來將動觸頭22固定在主軸21上；而對著動觸頭22上的每個觸點(diǎn)設(shè)置的定觸頭24，24′，并且在彎成“U”形的端部上具有各自連接的觸點(diǎn)24a，24a′；以及用來限制動觸頭22的移動范圍的一個擋塊25。
另外，在主軸21的上、下部件上分別設(shè)有凸輪槽22b，22b′，因此，在由于負(fù)載側(cè)電路的異常狀態(tài)而轉(zhuǎn)動時，動觸頭22通過固定在定位銷21b，21b′上可以保持在提升狀態(tài)(斷開狀態(tài))。
此外，在如此構(gòu)成的用于普通斷路器的限流器20中，動觸頭22的中心部分穿過主軸21的旋轉(zhuǎn)樞軸21a，并且被拉力螺旋彈簧23，23′固定在主軸21a上。螺旋彈簧23的一端被固定在動觸頭22的上部，另一端固定在主軸21的下定位銷21b′上，螺旋彈簧23′的一端被固定在動觸頭22的下部，另一端固定在主軸21的下定位銷21b上，從而使動觸頭22上的觸點(diǎn)22a，22a′和兩個定觸頭24，24′上對應(yīng)的觸點(diǎn)24a，24a′彼此間保持足夠的接觸壓力。
以下要參照附圖來說明普通斷路器的限流器20的限流操作方式。
如圖3A和3B所示，當(dāng)開關(guān)10的切換手柄11處在正常負(fù)載狀態(tài)的接通位置時，動觸頭22上的觸點(diǎn)22a，22a′分別接觸到定觸頭24上對應(yīng)的觸點(diǎn)24a，24a′，從電源側(cè)的定觸頭24通過動觸頭22到負(fù)載側(cè)的定觸頭24′將電流從電源提供給負(fù)載側(cè)。
另一方面，在發(fā)生故障電流時，例如由于負(fù)載側(cè)的電路異常產(chǎn)生的過電流或是短路電流，在定觸頭24，24′上的觸點(diǎn)24a，24a′和動觸頭22上對應(yīng)的觸點(diǎn)22a，22a′之間就會產(chǎn)生電磁排斥力，使動觸頭22上的觸點(diǎn)22a，22a＇與定觸頭24，24′上的觸點(diǎn)24a，24a′分離，將電路斷開。
當(dāng)動觸頭22受到電磁排斥力的推動時，動觸頭22就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。如果轉(zhuǎn)矩超過了拉力螺旋彈簧23，23′使動觸頭22上的觸點(diǎn)22a，22a′與定觸頭24的觸點(diǎn)24a，24a′保持接觸的彈性恢復(fù)力，動觸頭22就會和處在中心的主軸21的旋轉(zhuǎn)樞軸21a一起順時針轉(zhuǎn)動。
當(dāng)動觸頭22的一個端部被擋塊25擋住，并且凸輪槽22b，22b′分別與主軸21上對應(yīng)的定位銷21，21b′嚙合時，動觸頭就停止轉(zhuǎn)動。因此，動觸頭22會保持在與定觸頭24，24′分離的提升狀態(tài)(斷開狀態(tài))，這樣就完成了限流操作。
然而，普通斷路器的限流器20存在這樣一個問題，那就是動觸頭22的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)可能與主軸21的不一致。
換句話說，為了保持動觸頭22的提升狀態(tài)，當(dāng)動觸頭由于負(fù)載側(cè)電路的異常隨著在動觸頭22的觸點(diǎn)22a，22a′和定觸頭24，24′上對應(yīng)的觸點(diǎn)24a，24a′之間產(chǎn)生的電磁排斥力而轉(zhuǎn)動時，設(shè)在動觸頭22上、下部位的凸輪槽22b，22b′應(yīng)該分別與定位銷21b，21b′準(zhǔn)確地嚙合。因此，如圖3B所示，一對拉力螺旋彈簧23，23′應(yīng)該移動到主軸21的旋轉(zhuǎn)樞軸21a的點(diǎn)上。
因此，在負(fù)載側(cè)電路發(fā)生異常的情況下，當(dāng)主軸21的旋轉(zhuǎn)樞軸21a通過動觸頭22的中心點(diǎn)時，由于動觸頭22的觸點(diǎn)22a，22a′和定觸頭24，24′上對應(yīng)的觸點(diǎn)24a，24a′之間的電磁排斥力相應(yīng)動觸頭22的轉(zhuǎn)動被拉緊的一對拉力螺旋彈簧被固定在主軸21的旋轉(zhuǎn)樞軸21a上，使動觸頭22不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)動。
這樣，凸輪槽22b，22b′不能分別與主軸21上、下部位上對應(yīng)的定位銷21b，21b＇準(zhǔn)確地嚙合，因此，動觸頭的提升狀態(tài)會變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致限流操作不準(zhǔn)確。
因此，普通斷路器的限流器的主軸上的旋轉(zhuǎn)樞軸不是位于穿過動觸頭中心的位置上，因此，動觸頭在異常狀態(tài)下相應(yīng)動觸頭上的觸點(diǎn)與定觸頭上對應(yīng)的觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的電磁排斥力旋轉(zhuǎn)的中心點(diǎn)發(fā)生變化而不固定，因而不能完成正常的導(dǎo)電和限流操作，導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性下降。
另外，當(dāng)動觸頭上的觸點(diǎn)與定觸頭上對應(yīng)的觸點(diǎn)分離時，觸點(diǎn)間的接觸面積會發(fā)生變化，這樣會縮短產(chǎn)品的壽命。
本發(fā)明提出了一種用于斷路器的限流器，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和缺陷。
本發(fā)明的目的之一是為斷路器提供一種限流器，可以使在動觸頭和主軸上的旋轉(zhuǎn)中心相同。
本發(fā)明的另一目的是為斷路器提供一種限流器，可以按照相同的接觸壓力使動觸頭和定觸頭的觸點(diǎn)在同一位置上彼此接觸。
為了獲得上述和其他的優(yōu)點(diǎn)，以下要概括說明按照本發(fā)明的具體內(nèi)容，用于斷路器的一種限流器包括一個動觸頭，在其兩個自由端上固定有一對觸點(diǎn)；用來旋轉(zhuǎn)支撐上述動觸頭的一個主軸；從主軸的兩個側(cè)面向外延伸并且穿過主軸和上述動觸頭的中心的一個主銷，用來構(gòu)成上述主軸和上述動觸頭的旋轉(zhuǎn)軸線；一對定觸頭，在面對著動觸頭的上述觸點(diǎn)的一個自由端上各自具有觸點(diǎn)，其中的每個定觸頭都彎成“U”形；從主軸兩個側(cè)面的邊緣部位上突出的一個彈簧銷；以及設(shè)在主銷的外圓周面上的一個扭力彈簧，其一端鉤在上述彈簧銷上，另一端固定在動觸頭上，用來在斷路器處在接通位置時在定觸頭和動觸頭的觸點(diǎn)之間施加一個接觸壓力，并且在動觸頭的觸點(diǎn)與定觸頭的兩個觸點(diǎn)分離過程中提供一個抵抗扭轉(zhuǎn)的彈性恢復(fù)力。
以上的概括性說明和以下的詳細(xì)說明都是舉例性和解釋性的，其作用是對權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明給予進(jìn)一步的解釋。
為了便于理解本發(fā)明而提供的附圖作為說明書的一部分表示了本發(fā)明的具體實施例，和以下的說明一起用來解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是一個普通斷路器的截面圖；圖2是普通斷路器使用的一個限流器的截面圖；圖3A是一個截面圖，用來表示普通斷路器的限流器在正常提供電流時的接通狀態(tài)；圖3B是一個截面圖，用來表示用于普通斷路器的限流器的動觸頭上的觸點(diǎn)由于限流操作與定觸頭上的觸點(diǎn)分離時的狀態(tài)；圖4是按照本發(fā)明用于斷路器的一個限流器的截面圖；圖5是具有本發(fā)明的限流器的一個斷路器的截面圖；圖6A是一個截面圖，用來表示按照本發(fā)明用于斷路器的限流器在正常提供電流時的接觸點(diǎn)連接狀態(tài)；以及圖6B是一個截面圖，用來表示按照本發(fā)明用于斷路器的限流器的觸點(diǎn)由于限流操作而彼此分離時的狀態(tài)。
以下要參照附圖詳細(xì)地解釋本發(fā)明的最佳實施例，在其中與現(xiàn)有技術(shù)中相同的部件采用了相同的標(biāo)號。
如圖4所示，按照本發(fā)明用于斷路器的一種限流器包括一個動觸頭230，在其兩個自由端上固定有一對觸點(diǎn)；用來旋轉(zhuǎn)支撐上述動觸頭230的一個主軸210；從主軸210的兩個側(cè)面向外延伸并且穿過主軸210和上述動觸頭230的中心的一個主銷220，用來構(gòu)成上述主軸210和上述動觸頭230的旋轉(zhuǎn)軸線；一對定觸頭24，24′，在面對著動觸頭230的上述觸點(diǎn)的一個自由端上各自具有觸點(diǎn)，其中的每個定觸頭24彎成“U”形；從主軸210的兩個側(cè)面的邊緣部位上突出的一個彈簧銷250；以及設(shè)在主銷220的外圓周面上的一個扭力彈簧240，其一端鉤在上述彈簧銷250上，另一端固定在動觸頭230上，用來在斷路器處在接通位置時在定觸頭21和動觸頭230的觸點(diǎn)之間施加一個接觸壓力，并且在動觸頭230的觸點(diǎn)與定觸頭24的兩個觸點(diǎn)分離過程中提供一個抵抗扭轉(zhuǎn)的彈性恢復(fù)力。
另外，從主軸210的一個圓周面在徑向上延伸到超過主軸中心的預(yù)定位置的一個用來接收主銷220的導(dǎo)向槽211，并且在長度方向上從主軸210的一個側(cè)面延伸到另一側(cè)面。
導(dǎo)向槽211從主軸210的中心起的延伸長度正比于主軸210從動觸頭230的觸點(diǎn)接觸到定觸頭24的觸點(diǎn)起的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的角度，讓動觸頭230不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)動。
在動觸頭230的上表面上具有一個固定槽232，用來接收扭力彈簧240的一端，以及位置與固定槽232對稱的一個凸輪槽233，用來當(dāng)動觸頭230在電磁排斥力的作用下轉(zhuǎn)動時被彈簧銷鉤住并且受到阻擋。
為了裝配按照本發(fā)明用于斷路器的限流器200，首先將主銷220插入動觸頭230和扭力彈簧240的中心孔，將它們連接到一起，并且將連接著動觸頭230和扭力彈簧240的主銷220推入導(dǎo)向槽211，直到主銷220接觸到設(shè)在主軸210兩側(cè)的端部。
此處需要指出，動觸頭230是裝在斷路器中的，因此，當(dāng)開關(guān)手柄11處在接通位置時，電源側(cè)的觸點(diǎn)231首先接觸到處在電源側(cè)的定觸頭24的觸點(diǎn)24a。
進(jìn)而安裝扭力彈簧240，將其一端接收在動觸頭230上表面上的固定槽232中，并且讓另一端鉤住從主軸210的側(cè)壁上突出的彈簧銷250一側(cè)的外圓周面。
如圖6A所示，在限流器200的上述正常負(fù)載狀態(tài)下，電流從電源側(cè)的固定觸頭24通過動觸頭230流動負(fù)載側(cè)的定觸頭24′。另一方面，如圖6B所示，在由于負(fù)載側(cè)電路的任何異常狀態(tài)而產(chǎn)生故障電流時，在動觸頭230的觸點(diǎn)231，231′和定觸頭24，24′上對應(yīng)的觸點(diǎn)24a，24a′之間就會產(chǎn)生電磁排斥力，使得動觸頭230與定觸頭24，24′分離，從而完成切斷故障電流的限流操作。
以下參照附圖來說明按照本發(fā)明的用于斷路器的限流器200的限流操作。
首先，在正常的負(fù)載狀態(tài)下，從圖5和6A中可見，當(dāng)斷路器的開關(guān)手柄11處在接通位置時，動觸頭230的負(fù)載側(cè)觸點(diǎn)231首先接觸到電源側(cè)的定觸頭的觸點(diǎn)24a，與此相應(yīng)，與主軸210的導(dǎo)向槽211的端部相接觸的主銷220會沿著導(dǎo)向槽211上升，逐漸移動到主軸210的中心點(diǎn)。
具體地說，在動觸頭230的電源側(cè)觸點(diǎn)231接觸到定觸頭24的觸點(diǎn)24a的狀態(tài)下，由于僅有主軸210轉(zhuǎn)動了預(yù)定的角度，動觸頭230不再發(fā)生轉(zhuǎn)動，主銷220沿著朝向一條垂直線傾斜的導(dǎo)向槽211上升，直到主銷220隨著位于導(dǎo)向槽211端部延伸通過主軸210中心的主銷220與主軸210的導(dǎo)向槽211的傾斜側(cè)之間的相對運(yùn)動到達(dá)主軸210的中心。
導(dǎo)向槽211從主軸210中心起的延伸長度L正比于主軸210從動觸頭230的電源側(cè)觸點(diǎn)231接觸到定觸頭24的觸點(diǎn)24a的狀態(tài)下進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的角度，從而讓動觸頭230不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，主銷220處在主軸210的中心。
另外，當(dāng)主銷220朝著主軸210的中心移動時，它連帶著動觸頭230的中心一起上升。因此，動觸頭230的負(fù)載側(cè)觸點(diǎn)231′會按照相同的接觸壓力接觸到負(fù)載側(cè)定觸頭24′的觸點(diǎn)24a′，以便通過定觸頭和動觸頭230向負(fù)載側(cè)提供電流。
另一方面，當(dāng)負(fù)載側(cè)電路中產(chǎn)生諸如過電流，短路電流等等故障電流時，如圖6B所示，定觸頭24，24′就會在動觸頭230的觸點(diǎn)231，231′和定觸頭24，24′上對應(yīng)的觸點(diǎn)24a，24a′之間產(chǎn)生的電磁排斥力的作用下推動動觸頭230，從而使動觸頭230產(chǎn)生一個超過扭力彈簧240的彈性恢復(fù)力的轉(zhuǎn)矩，使動觸頭230以主銷220為中心順時針轉(zhuǎn)動。
動觸頭230在電磁排斥力的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動，直到設(shè)在動觸頭230下側(cè)的一個凸輪槽233接收到彈簧銷250，彈簧銷250從主軸210的兩側(cè)邊沿上突出，其端部的外圓柱面被固定在扭力彈簧240的端部，從而維持提升狀態(tài)(斷開狀態(tài))，通過斷開電路而完成限流操作。
由于動觸頭230在主銷220上繞樞軸旋轉(zhuǎn)，觸頭230具有一個精確的旋轉(zhuǎn)半徑，從而可以使動觸頭230的凸輪槽233準(zhǔn)確地連接到彈簧銷250上，這樣就能執(zhí)行可靠的限流操作。
另外，由于動觸頭230是在具有固定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的主銷220上繞樞軸旋轉(zhuǎn)，可以防止動觸頭230在沒有固定的情況下移動，因此，在按照開關(guān)手柄11的動作對電路進(jìn)行切換時，可以均勻地保持動觸頭230的觸點(diǎn)231，231′和定觸頭24，24′上對應(yīng)的觸點(diǎn)之間的接觸壓力和接觸面積，從而避免供電操作中的故障以及各部件由于觸點(diǎn)之間的不良接觸而發(fā)生磨損。
為了保證準(zhǔn)確地完成限流操作，可以在主銷220的左、右兩側(cè)和動觸頭230的上、下兩側(cè)對稱地安裝扭力彈簧240，彈簧銷250，固定槽232和凸輪槽233。
如上所述，按照本發(fā)明的用于斷路器的限流器具有以下多方面的優(yōu)點(diǎn)。
首先，由于主軸的凸輪槽從主軸的中心延伸到預(yù)定的長度，并且動觸頭的觸點(diǎn)與定觸頭上對應(yīng)的觸點(diǎn)相接觸的接觸壓力是一致的，這樣就能避免供電操作中的故障以及部件的磨損，從而明顯地改善了產(chǎn)品的壽命和可靠性。
第二，在按照本發(fā)明的限流器中，由于動觸頭與主軸的旋轉(zhuǎn)中心保持一致，可以防止處在提升狀態(tài)的動觸頭在沒有固定的情況下朝任何方向移動，這樣就能執(zhí)行準(zhǔn)確的限流操作。
顯而易見，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神的條件下還可以對本發(fā)明的用于斷路器的限流器實現(xiàn)各種各樣的變更和修改。本發(fā)明的目的是要覆蓋屬于權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有此類修改和變更及其等效物。
權(quán)利要求1.用于斷路器的一種限流器，包括一個動觸頭，在其兩個自由端上固定有一對觸點(diǎn)；用來旋轉(zhuǎn)支撐上述動觸頭的一個主軸；從主軸的兩個側(cè)面向外延伸并且穿過主軸和上述動觸頭的中心的一個主銷，用來構(gòu)成上述主軸和上述動觸頭的旋轉(zhuǎn)軸線；一對定觸頭，在面對著動觸頭的上述觸點(diǎn)的一個自由端上各自具有觸點(diǎn)，其中的每個定觸頭彎成“U”形；從主軸兩個側(cè)面的邊緣部位上突出的一個彈簧銷；以及設(shè)在主銷的外圓周面上的一個扭力彈簧，其一端鉤在上述彈簧銷上，另一端固定在動觸頭上，用來在斷路器處在接通位置時在定觸頭和動觸頭的觸點(diǎn)之間施加一個接觸壓力，并且在動觸頭的觸點(diǎn)與定觸頭的兩個觸點(diǎn)分離過程中提供一個抵抗扭轉(zhuǎn)的彈性恢復(fù)力。
2.按照權(quán)利要求1的限流器，其特征是在主軸上具有從主軸的圓周面在徑向上延伸到超過主軸中心的預(yù)定位置的一個用來接收主銷的導(dǎo)向槽，并且在長度方向上從主軸的一個側(cè)面延伸到另一側(cè)面。
3.按照權(quán)利要求2的限流器，其特征是導(dǎo)向槽從主軸中心起的延伸長度正比于主軸從動觸頭的觸點(diǎn)接觸到定觸頭的觸點(diǎn)起的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的角度，讓動觸頭不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)動。
4.按照權(quán)利要求1的限流器，其特征是動觸頭的上表面上具有一個固定槽，用來在動觸頭被電磁排斥力轉(zhuǎn)動時接收扭力彈簧的一端以及位置與被彈簧銷鉤住并且阻擋的固定槽對稱的一個凸輪槽。
專利摘要一種斷路器的限流器，包括一個動觸頭，在其兩個自由端上固定有一對觸點(diǎn)；用來旋轉(zhuǎn)支撐動觸頭的主軸；從主軸的兩個側(cè)面向外延伸并且穿過主軸和動觸頭的中心的主銷，構(gòu)成主軸和動觸頭的旋轉(zhuǎn)軸線；一對定觸頭，在面對著動觸頭的觸點(diǎn)的一個自由端上具有觸點(diǎn)，每個定觸頭彎成“U”形；從主軸兩個側(cè)面的邊緣部位上突出的一個彈簧銷；以及設(shè)在主銷的外圓周面上的扭力彈簧，其一端鉤在彈簧銷上，另一端固定在動觸頭上。
文檔編號H01H73/00GK2356418SQ98250818
公開日1999年12月29日 申請日期1998年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月11日
發(fā)明者金容起 申請人:Lg產(chǎn)電株式會社