專利名稱：斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷路器，尤其涉及小型斷路器斷路性能的改進(jìn)。
圖10及圖11是日本發(fā)明專利公開1998-172409號(hào)公報(bào)所示的傳統(tǒng)斷路器局部切除后的內(nèi)部圖，圖10是其接通狀態(tài)的主視圖，圖11是表示跳開狀態(tài)的主視圖。
圖中，21是底座，22是罩子，都是用合成樹脂材料做成的絕緣框體。23是固定觸頭，24是固定在該固定觸頭23上的固定觸點(diǎn)，25是與該固定觸點(diǎn)接離自如的可動(dòng)觸頭，25a是固定在該可動(dòng)觸頭25上的可動(dòng)觸點(diǎn)，26是一體地支承該可動(dòng)觸頭25的支承臂，其上形成U字形槽26a、止動(dòng)卡合部26b、及供后述的軸27卡合的長(zhǎng)孔26c等。
27是成為支承臂26及可動(dòng)觸頭25的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的軸。28是始終將可動(dòng)觸頭25向脫離固定觸點(diǎn)24的方向加力的主彈簧，29是手柄，30是將手柄29向逆時(shí)針方向加力的復(fù)位彈簧，31是由圓棒材彎成U字形后形成的操作聯(lián)桿，該操作聯(lián)桿31的一端與手柄29卡合，另一端與后述的止動(dòng)銷32的聯(lián)桿卡合槽32a卡合。
32是軸支承在軸27上的止動(dòng)銷，在該止動(dòng)銷32上形成與操作聯(lián)桿31的另一端卡合的聯(lián)桿卡合槽32a、承受后述電磁跳開部34的桿37的推壓力的觸發(fā)片32b、承受用后述雙金屬片33的彎曲形成的推壓力將操作聯(lián)桿31與聯(lián)桿卡合槽32a的卡合釋放方向的力的觸發(fā)片32c等。
由上述支承臂26、主彈簧28、手柄29、復(fù)位彈簧30、操作聯(lián)桿31及止動(dòng)銷32等構(gòu)成開閉機(jī)構(gòu)。
33是對(duì)應(yīng)通電電流被加熱而向圖上右方彎曲的雙金屬片，34是電磁跳開部，具有因向電磁鐵35的通電電磁力而被驅(qū)動(dòng)的插棒式鐵心36和因該插棒式鐵心36的吸引動(dòng)作而向箭頭方向(左方)伸出的桿37。由上述雙金屬片33和電磁跳開部34形成過電流跳開裝置。
38是滅弧裝置，39是該滅弧裝置38的滅弧板。40是包括上述固定觸點(diǎn)24和可動(dòng)觸頭25的電弧發(fā)生室，充滿可動(dòng)觸頭25脫離時(shí)產(chǎn)生的電弧A。
21a是在底座21上向內(nèi)部方向伸出形成的、決定上述可動(dòng)觸點(diǎn)25a的斷路位置的止動(dòng)壁，其位置離開電弧發(fā)生室40而在上述可動(dòng)觸點(diǎn)25a和成為支承臂26轉(zhuǎn)動(dòng)中心的軸27的附近。41是將電弧向滅弧裝置38方向引導(dǎo)的電弧流道〔runner〕。
在上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)斷路器上，一旦有短路電流流入電路，電磁跳開部34的電磁鐵35立即感知，插棒式鐵心36被吸引，與之連動(dòng)的桿37向箭頭方向(圖11的左方)移動(dòng)，推壓止動(dòng)銷32的跳開片32b，使操作聯(lián)桿31的另一端從聯(lián)桿卡合槽32a脫出以作跳開動(dòng)作，使可動(dòng)觸頭25迅速離開而作斷路動(dòng)作。
上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)斷路器一旦有短路電流等大電流流入電路，操作機(jī)構(gòu)部就工作以使可動(dòng)觸點(diǎn)25a脫離固定觸點(diǎn)24，但此時(shí)會(huì)在固定觸點(diǎn)24與可動(dòng)觸點(diǎn)25a之間產(chǎn)生電弧A(圖11)，并在固定觸點(diǎn)24與可動(dòng)觸點(diǎn)25a之間產(chǎn)生電弧電壓。
該電弧電壓隨著可動(dòng)觸點(diǎn)25a與固定觸點(diǎn)24的距離增大而上升。而且，電弧A同時(shí)受到驅(qū)動(dòng)而向滅弧板39的方向行走，進(jìn)而被滅弧板39的磁力吸引而拉長(zhǎng)，故會(huì)使電弧電壓更加上升。如此上升的電弧電壓會(huì)使電流受到抑制并減少。在這種情況下，電弧電流迎來電流零點(diǎn)，電弧A滅弧，結(jié)束斷路。
上述傳統(tǒng)斷路器的斷路動(dòng)作具有以下問題。
在短路電流等大電流斷路時(shí)產(chǎn)生的電弧A由于流入可動(dòng)觸頭25與固定觸頭23的電流而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，主要沿圖8所示的箭頭S1方向行走，但特別是在觸點(diǎn)使用金屬蒸氣壓力高的材料時(shí)，因從觸點(diǎn)產(chǎn)生的蒸氣壓力超過前述磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力，故電弧A會(huì)粘著于觸點(diǎn)之間，使斷路性能顯著降低。
另外，受箭頭S1方向的驅(qū)動(dòng)而與滅弧裝置38下游一側(cè)的壁(未圖示)碰撞的金屬蒸氣等熱氣體的一部分會(huì)倒流，并滯留在觸點(diǎn)附近，成為在觸點(diǎn)間再次產(chǎn)生電弧的原因，會(huì)降低斷路性能。
本發(fā)明的目的在于提供一種能解決上述問題、電弧不易在觸點(diǎn)附近粘著、可迅速地將電弧向滅弧板39引導(dǎo)以滅弧、斷路性能提高的斷路器。
本發(fā)明是一種斷路器，設(shè)有具有可動(dòng)觸點(diǎn)的可動(dòng)觸頭和具有固定觸點(diǎn)的固定觸頭，其特點(diǎn)是，可動(dòng)觸頭設(shè)有具有反射部的電弧反射構(gòu)件，將該反射部作為承受可動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間發(fā)生的電弧及電弧氣體的壓力并促使該可動(dòng)觸頭脫離固定觸頭的壓力承受部。
另外，本發(fā)明的特點(diǎn)是，電弧反射構(gòu)件具有使電弧反射的反射部和承受電弧氣體壓力的反射部。
另外，本發(fā)明是一種斷路器，具有由底座和罩子構(gòu)成的絕緣框體、安裝在該絕緣框體內(nèi)部的固定觸頭、面對(duì)該固定觸頭接觸和脫離的可動(dòng)觸頭、支承該可動(dòng)觸頭的支承臂、驅(qū)動(dòng)可動(dòng)觸頭的開閉機(jī)構(gòu)、根據(jù)過電流而使開閉機(jī)構(gòu)工作以使可動(dòng)觸頭離開的過電流跳開裝置、充滿上述可動(dòng)觸頭離開時(shí)發(fā)生的電弧的電弧發(fā)生室、及將該電弧發(fā)生室內(nèi)的電弧進(jìn)行滅弧的滅弧裝置，其特點(diǎn)是，電弧反射構(gòu)件與可動(dòng)觸頭一同設(shè)置在上述支承臂上，該電弧反射構(gòu)件用阻止電弧或電弧氣體向開閉機(jī)構(gòu)部一方流動(dòng)而使之向電弧行走方向反射的第一反射部和從該第一反射部的兩端延伸到電弧行走方向兩側(cè)面的第二反射部來從三方包圍上述可動(dòng)觸頭的可動(dòng)觸點(diǎn)。
另外，本發(fā)明的特點(diǎn)是，設(shè)有將從產(chǎn)生電弧的觸點(diǎn)周邊部到滅弧裝置為止的電弧行走路徑向著電弧行走方向擴(kuò)大該電弧行走路徑截面積的壓力斜坡。
另外，本發(fā)明的特點(diǎn)是，壓力斜坡在電弧行走路徑的兩個(gè)側(cè)壁上設(shè)有擴(kuò)大該兩個(gè)側(cè)壁間間隔的臺(tái)階部。
另外，本發(fā)明的特點(diǎn)是，電弧反射構(gòu)件的反射部用接受已發(fā)生的電弧的熱量后會(huì)產(chǎn)生氣體的合成樹脂做成。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是表示實(shí)施形態(tài)1斷路器接通時(shí)內(nèi)部狀態(tài)的局部切除主視圖。
圖2是表示實(shí)施形態(tài)1斷路器跳開時(shí)內(nèi)部狀態(tài)的局部切除主視圖。
圖3是裝有電弧反射構(gòu)件的可動(dòng)觸頭的主視圖。
圖4是圖3的側(cè)視圖。
圖5是電弧反射構(gòu)件的主視圖。
圖6是圖5的側(cè)視圖。
圖7是圖6的仰視圖。
圖8是表示實(shí)施形態(tài)2斷路器跳開時(shí)內(nèi)部狀態(tài)的局部切除主視圖。
圖9是圖8的A-A部分剖視圖。
圖10是表示傳統(tǒng)斷路器接通時(shí)內(nèi)部狀態(tài)的局部切除主視圖。
圖11是表示傳統(tǒng)斷路器跳開時(shí)內(nèi)部狀態(tài)的局部切除主視圖。
以下結(jié)合


本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
實(shí)施形態(tài)1圖1及圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的斷路器內(nèi)部狀態(tài)的局部切除主視圖，圖1是表示接通狀態(tài)的主視圖，圖2是表示跳開動(dòng)作狀態(tài)的主視圖。圖3是裝有電弧反射構(gòu)件的可動(dòng)觸頭的主視圖，圖4是圖3的側(cè)視圖，圖5是電弧反射構(gòu)件的主視圖，圖6是其側(cè)視圖，圖7是其仰視圖。在圖1到圖7中所示的符號(hào)21～24、26～41表示與圖10及圖11所示的傳統(tǒng)裝置同樣的構(gòu)件，在此省略對(duì)其詳細(xì)說明。
該斷路器具有由底座21和罩子22構(gòu)成的絕緣框體、安裝在該絕緣框體內(nèi)部的固定觸頭23、與該固定觸頭23接觸和脫離自如地轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)觸頭25、轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承該可動(dòng)觸頭25的支承臂26、對(duì)上述可動(dòng)觸頭25作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的開閉機(jī)構(gòu)、對(duì)應(yīng)過電流而使上述開閉機(jī)構(gòu)工作且使上述可動(dòng)觸頭25離開的過電流跳開裝置、充滿上述可動(dòng)觸頭25離開時(shí)發(fā)生的電弧A的電弧發(fā)生室40、對(duì)該電弧室發(fā)生40內(nèi)的電弧A進(jìn)行滅弧的滅弧裝置38。
本發(fā)明在上述斷路器中，在該可動(dòng)觸頭25上裝有與該可動(dòng)觸頭25一體動(dòng)作的電弧反射構(gòu)件。
電弧反射構(gòu)件的反射部作為壓力承受部，通過承受在可動(dòng)觸頭25的可動(dòng)觸點(diǎn)25a與固定觸點(diǎn)24之間發(fā)生的電弧A和與該電弧A同時(shí)發(fā)生的電弧氣體(熱氣體)的膨脹壓力來促使該可動(dòng)觸頭25離開固定觸點(diǎn)23a，為了有效地承受該壓力，該反射部設(shè)置在該可動(dòng)觸頭25的附近。
本實(shí)施形態(tài)1所示的電弧反射構(gòu)件50如圖3及圖4所示，與可動(dòng)觸頭25一同固定在支承臂26的一端。該電弧反射構(gòu)件50用合成樹脂材料形成圖5至圖7所示的形態(tài)，安裝到可動(dòng)觸頭25上用的固定部50a及從該固定部50a向圖上左方平行地伸出的多個(gè)銷子50b、50b、從固定部50a向圖上右方延伸且阻止電弧A和電弧氣體向開閉機(jī)構(gòu)一側(cè)流動(dòng)以向相反方向反射的、即作為承受上述壓力的反射部的第一反射部50c、作為從該第一反射部50c的兩端部向圖上下方平行延伸的反射部的一對(duì)第二反射部50d、50d、作為從固定部50a向圖上下方延伸的反射部的一對(duì)第三反射部50e、50e等反射部，形成從三方包圍可動(dòng)觸點(diǎn)25a(見圖4)的形態(tài)。
在上述結(jié)構(gòu)的斷路器上，一旦有短路電流等大電流流入電路，電磁跳開部34的電磁鐵35即對(duì)此感知，插棒式鐵心36被吸引，與之連動(dòng)的桿37向箭頭方向移動(dòng)并推壓止動(dòng)銷32的觸發(fā)片32b，使操作聯(lián)桿31的另一端從聯(lián)桿卡合槽32a脫出，作跳開動(dòng)作，使可動(dòng)觸頭25迅速離開作斷路動(dòng)作。在這種場(chǎng)合，電弧反射構(gòu)件50與可動(dòng)觸頭25一體動(dòng)作。
在圖2所示的斷路器跳開動(dòng)作狀態(tài)中，在固定觸點(diǎn)24與可動(dòng)觸點(diǎn)25a之間發(fā)生的電弧A由于流入可動(dòng)觸頭25和固定觸頭23的電流而發(fā)生的磁場(chǎng)、以及由電弧反射構(gòu)件50的第一反射部50c和第二反射部50d反射的熱氣體等形成的反射壓力的驅(qū)動(dòng)而向箭頭S1方向行走，進(jìn)而被滅弧板39的磁力引導(dǎo)到滅弧裝置38內(nèi)，并由滅弧板39分隔及冷卻后滅弧。
另外，在觸點(diǎn)之間發(fā)生的電弧氣體的一部分與設(shè)在可動(dòng)觸點(diǎn)25a的兩側(cè)面附近的第三反射部50e碰撞，作為可動(dòng)觸頭25離開方向的力發(fā)揮作用，故可促進(jìn)可動(dòng)觸頭25的離開動(dòng)作，而且由于該促進(jìn)作用，可動(dòng)觸頭25就以更快的速度離開固定觸頭23。
從而，縮短了電弧A粘著于觸點(diǎn)之間的時(shí)間，使電弧A更迅速地向箭頭S1方向行走，將其迅速地引導(dǎo)到滅弧裝置38內(nèi)。
本實(shí)施形態(tài)1由于在可動(dòng)觸頭25上設(shè)置電弧反射構(gòu)件50，該電弧反射構(gòu)件50具有反射電弧氣體的第一反射部50c及第二反射部50d和承受電弧氣體壓力的第三反射部50e，故當(dāng)斷路器作跳開動(dòng)作時(shí)，在固定觸點(diǎn)24與可動(dòng)觸點(diǎn)25a之間發(fā)生的電弧A就被該反射構(gòu)件的一部分、即第三反射部50e阻擋，使電弧氣體的壓力加入到可動(dòng)觸頭25的斷開力中而加快斷開速度，同時(shí)用第一反射部50c及第二反射部50d使電弧氣體向與電弧反射構(gòu)件50相反的箭頭S1方向行走，將其迅速地引向滅弧裝置38方向，故可縮短滅弧時(shí)間、提高斷路性能。
如果在上述電弧反射構(gòu)件中，至少反射部采用那種因接受已產(chǎn)生的電弧A的熱量而產(chǎn)生氣體的合成樹脂，則效果更佳。如果電弧反射構(gòu)件50的材料用那種一接受熱量就會(huì)產(chǎn)生大量氣體的合成樹脂、譬如聚酰胺樹脂等做成，則可利用接受電弧A的高熱后從電弧反射構(gòu)件50產(chǎn)生的氣體將電弧A和電弧氣體更加迅速地向箭頭S1方向、即電弧A的行走方向引導(dǎo)，能進(jìn)一步提高斷路性能。
實(shí)施形態(tài)2實(shí)施形態(tài)2是設(shè)置壓力斜坡的例子，以將從產(chǎn)生電弧的觸點(diǎn)周邊部到滅弧裝置為止的電弧行走路徑向著電弧的行走方向擴(kuò)大該電弧行走路徑的截面積。
圖8是表示斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部切除主視圖，圖9是圖8的A-A部分剖視圖。在圖8和圖9中，與圖1到圖7相同的符號(hào)表示相同部分，故省略其說明。
圖8及圖9所示的壓力斜坡是通過在電弧行走路徑的兩側(cè)壁上形成擴(kuò)大兩側(cè)壁間間隔的臺(tái)階部來形成。
圖中的符號(hào)60是用合成樹脂做成的絕緣板，安裝在電弧行走路徑的兩側(cè)壁上，在該電弧行走路徑上形成壓力斜坡。
該絕緣板60在其橫剖面上，由第1底座部60a、從該第1底座部60a延續(xù)且具有臺(tái)階部60b的第二底座部60c、及從該第二底座部60c的一端上升的凸出部60d構(gòu)成，通過從作為電弧行走路徑的側(cè)壁、即底座21的壁面向行走路徑伸出的多個(gè)銷子21b而固定在該行走路徑的壁面上。
在圖8所示的上述結(jié)構(gòu)斷路器的跳開動(dòng)作中，在固定觸點(diǎn)24與可動(dòng)觸點(diǎn)25a之間發(fā)生的電弧A與電弧反射構(gòu)件50碰撞而加速可動(dòng)觸頭25的斷開動(dòng)作，同時(shí)被反射壓力向箭頭S1方向驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而被滅弧板39的磁力向滅弧裝置38內(nèi)引導(dǎo)，并被滅弧板39分隔及冷卻后滅弧。
另一方面，受驅(qū)動(dòng)而向圖上箭頭S1方向行走并與滅弧裝置38下游側(cè)的壁(未圖示)碰撞的電弧氣體的一部分會(huì)向觸點(diǎn)方向倒流，要再度移動(dòng)到觸點(diǎn)附近，但該部分氣體會(huì)與絕緣板60的臺(tái)階部60b碰撞而倒流，這樣就通過該壓力斜坡阻止了電弧氣體進(jìn)入觸點(diǎn)附近。
本實(shí)施形態(tài)2在從產(chǎn)生電弧A的觸點(diǎn)周邊部到滅弧裝置38為止的電弧行走路徑上設(shè)有絕緣板60，其上設(shè)有沿電弧行走方向形成壓力斜坡用的臺(tái)階部60b，故可將電弧A迅速地向滅弧裝置38的方向引導(dǎo)，同時(shí)可用該臺(tái)階部60b防止電弧氣體從滅弧裝置38方向倒流，故能穩(wěn)定地滅弧，可實(shí)現(xiàn)斷路時(shí)間短的穩(wěn)定斷路。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，故具有以下效果。
在本發(fā)明的斷路器上，即使觸點(diǎn)使用金屬蒸發(fā)氣壓高的材料，也可利用電弧反射構(gòu)件的作用而使電弧不粘著于觸點(diǎn)之間、而是迅速地向滅弧板方向行走，故可縮短滅弧時(shí)間，提高斷路性能，能實(shí)現(xiàn)高限流斷路。
另外，本發(fā)明在從觸點(diǎn)周邊部到滅弧裝置為止的電弧行走路徑上沿電弧行走方向設(shè)置壓力斜坡、譬如臺(tái)階部，故可阻止與滅弧裝置下游側(cè)的壁碰撞的熱氣體的一部分向觸點(diǎn)間方向倒流，可防止在觸點(diǎn)之間等空間絕緣距離短的部分再次發(fā)生電弧，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高限流斷路。
另外，本發(fā)明用受到電弧的高熱時(shí)就產(chǎn)生大量氣體的合成樹脂做成電弧反射構(gòu)件的反射部，可以用接受高熱后從電弧反射構(gòu)件產(chǎn)生的氣體將電弧A和電弧氣體更快地向箭頭S1方向、即電弧A的行走方向引導(dǎo)，可進(jìn)一步提高斷路性能。
權(quán)利要求
1.一種斷路器，設(shè)有具有可動(dòng)觸點(diǎn)的可動(dòng)觸頭和具有固定觸點(diǎn)的固定觸頭，其特征在于，在可動(dòng)觸頭上設(shè)有具有反射部的電弧反射構(gòu)件，將該反射部作為承受可動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的電弧及電弧氣體的壓力并促使該可動(dòng)觸頭脫離固定觸頭的壓力承受部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，電弧反射構(gòu)件具有使電弧反射的反射部和承受電弧氣體壓力的反射部。
3.一種斷路器，具有由底座和罩子構(gòu)成的絕緣框體、安裝在該絕緣框體內(nèi)部的固定觸頭、面對(duì)該固定觸頭接觸和脫離的可動(dòng)觸頭、支承該可動(dòng)觸頭的支承臂、驅(qū)動(dòng)可動(dòng)觸頭的開閉機(jī)構(gòu)、根據(jù)過電流而使開閉機(jī)構(gòu)工作以使所述可動(dòng)觸頭離開的過電流跳開裝置、充滿所述可動(dòng)觸頭離開時(shí)發(fā)生的電弧的電弧發(fā)生室、及將該電弧發(fā)生室內(nèi)的電弧進(jìn)行滅弧的滅弧裝置，其特征在于，電弧反射構(gòu)件與可動(dòng)觸頭一同設(shè)置在所述支承臂上，該電弧反射構(gòu)件用阻止電弧和電弧氣體向開閉機(jī)構(gòu)部一方流動(dòng)以使之向電弧行走方向反射的第一反射部和從該第一反射部的兩端延伸到電弧行走方向兩側(cè)面的第二反射部來從三方包圍所述可動(dòng)觸頭的可動(dòng)觸點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的斷路器，其特征在于，設(shè)有將從產(chǎn)生電弧的觸點(diǎn)周邊部到滅弧裝置為止的電弧行走路徑向著電弧行走方向擴(kuò)大該電弧行走路徑截面積的壓力斜坡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷路器，其特征在于，壓力斜坡在電弧行走路徑的兩個(gè)側(cè)壁上設(shè)有擴(kuò)大該兩個(gè)側(cè)壁間間隔的臺(tái)階部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3及5中任一項(xiàng)所述的斷路器，其特征在于，電弧反射構(gòu)件的反射部用接受已產(chǎn)生的電弧的熱量后產(chǎn)生氣體的合成樹脂做成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷路器，其特征在于，電弧反射構(gòu)件的反射部用接受已產(chǎn)生的電弧的熱量后會(huì)產(chǎn)生氣體的合成樹脂做成。
全文摘要
一種斷路器,設(shè)有具有可動(dòng)觸點(diǎn)的可動(dòng)觸頭和具有固定觸點(diǎn)的固定觸頭,其特征在于,在可動(dòng)觸頭上設(shè)有電弧反射構(gòu)件,將該電弧反射構(gòu)件作為承受可動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的電弧及電弧氣體的壓力并促使該可動(dòng)觸頭脫離固定觸頭的壓力承受部,故斷路性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)H01H73/00GK1264147SQ9910854
公開日2000年8月23日 申請(qǐng)日期1999年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月16日
發(fā)明者池幡洋司, 池田龍典 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社