專(zhuān)利名稱(chēng)：用于斷路器的過(guò)載斷開(kāi)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置于諸如自動(dòng)斷路器中的過(guò)載雙金屬斷開(kāi)裝置。
背景技術(shù)：
以自動(dòng)斷路器為例，參照?qǐng)D3(a)和3(b)說(shuō)明了采用本發(fā)明的斷路器的結(jié)構(gòu)。在該兩圖中，標(biāo)號(hào)1表示斷路器的主體盒(圖中盒上的蓋子已被去掉)，標(biāo)號(hào)2表示電源一側(cè)的主電路端子，標(biāo)號(hào)3表示載荷一側(cè)的電路端子，標(biāo)號(hào)4表示開(kāi)關(guān)操作的手柄，以及標(biāo)號(hào)5表示一調(diào)節(jié)盤(pán)，用于調(diào)節(jié)流經(jīng)熱力過(guò)載/開(kāi)相(open-phase)斷開(kāi)裝置的電源使達(dá)到一額定值(將在后面說(shuō)明)。盒1內(nèi)部有一斷路部分8，它包括一可移動(dòng)接觸瓦8a、一固定接觸瓦8b和一滅弧室8c；還有一開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9，用于驅(qū)動(dòng)斷路部分8的可移動(dòng)接觸瓦8a，使之到達(dá)開(kāi)啟或閉合的位置；還有一熱力過(guò)載/開(kāi)相斷開(kāi)裝置10、一電磁瞬時(shí)斷開(kāi)裝置11以及其它部件。
熱力過(guò)載/開(kāi)相斷開(kāi)裝置10由以下構(gòu)件組成一連接于主電路流各相的裝有加熱器的主雙金屬12、一和各相的主雙金屬操作端相連接以檢測(cè)雙金屬的動(dòng)作位移的差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)13、以及一溫度補(bǔ)償雙金屬14，它介于差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)13和一裝在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9中的掣子接受器之間，用以從差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)向掣子接受器傳遞輸出信號(hào)，使開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9斷開(kāi)，同時(shí)溫度補(bǔ)償雙金屬還充當(dāng)斷開(kāi)杠桿的作用。
此外，差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)13由以下構(gòu)件組成一滑動(dòng)推動(dòng)撥叉15和一拉動(dòng)撥叉16，它們分別位于各相的主雙金屬12的相對(duì)兩側(cè)，并安裝支承在盒1的分界面隔墻1b內(nèi)的凹槽中，有一輸出桿17，通過(guò)推動(dòng)撥叉15和拉動(dòng)撥叉16的頂部表面延伸，并由銷(xiāo)軸和這些撥叉嚙合，從而增加移動(dòng)范圍。從推動(dòng)撥叉15和拉動(dòng)撥叉16伸出的臂部相互面對(duì)，各相的主雙金屬12位于臂部之間。
在圖示例子中的溫度補(bǔ)償雙金屬14是由一段雙金屬?gòu)澢?，像一發(fā)夾，其一端樞接于和調(diào)節(jié)盤(pán)5連接的軸承18上，而另一端面對(duì)上述差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出軸17。還有，一操縱件從靠近軸承處向開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9延伸，面對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器。
當(dāng)上述結(jié)構(gòu)的過(guò)載斷開(kāi)裝置運(yùn)行時(shí)，一過(guò)載電流流經(jīng)主電路使主雙金屬12向一固定方向彎曲，差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)13的推動(dòng)撥叉15和拉動(dòng)撥叉16隨同主雙金屬12的彎曲而位移。然后輸出桿17推動(dòng)溫度補(bǔ)償雙金屬14的頂端。因此，溫度補(bǔ)償雙金屬14繞軸承18的軸支承點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较驑修D(zhuǎn)，使其中的操縱件推動(dòng)掣子接受器到釋放的位置。與此移動(dòng)的同時(shí)，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9松開(kāi)斷路部分8的可移動(dòng)接觸瓦8，從而斷開(kāi)主電路電流。此外，如果在主電路中發(fā)生某一相斷開(kāi)，差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)13的推動(dòng)撥叉15和拉動(dòng)撥叉16產(chǎn)生差動(dòng)，促使輸出桿17圍繞將輸出桿連接于拉動(dòng)撥叉的銷(xiāo)子沿逆時(shí)針?lè)较驑修D(zhuǎn)。從而如上所述，推動(dòng)溫度補(bǔ)償雙金屬14使斷路器斷開(kāi)。
由于當(dāng)主雙金屬?gòu)澢鴮囟妊a(bǔ)償雙金屬14繞心軸回轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的主雙金屬的驅(qū)動(dòng)力或位移很小，所以開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9的掣子接受器被設(shè)計(jì)成能用微弱的驅(qū)動(dòng)力將開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)移動(dòng)到釋放位置。
與之相對(duì)照，電磁瞬間斷開(kāi)裝置11包括一連接到主電路上的斷開(kāi)線圈11a、軛鐵11b、鐵心11c以及隨同鐵心11c移動(dòng)的斷開(kāi)杠桿11d。當(dāng)由于短路或類(lèi)似原因而使一過(guò)載電流流經(jīng)主電路時(shí)，鐵心11c產(chǎn)生一抽吸動(dòng)作，促使斷開(kāi)杠桿11d釋放開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分9的掣子接受器，由此即刻斷開(kāi)斷路器。
再有，在上述例子中的溫度補(bǔ)償雙金屬14被彎曲成像一發(fā)夾，并有一軸頸端。然而，溫度補(bǔ)償雙金屬也可制成直線狀，從而具有一縱向的中間點(diǎn)，在這里由軸承支承著，從而增加移動(dòng)范圍，使其一端面對(duì)差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出桿，其另一端通過(guò)中間杠桿面對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部件的掣子接受器。或者，溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端可以向掣子接受器延伸而不用中間杠桿，或者可以將另一個(gè)金屬臂部件焊接到溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端上，從而直接推動(dòng)掣子接受器，使傳遞信號(hào)更為有效。
在上述溫度補(bǔ)償雙金屬的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中(還充當(dāng)斷開(kāi)杠桿)，從搖擺軸支承點(diǎn)分別向差動(dòng)移位器和掣子接受器延伸的相對(duì)兩側(cè)具有不同的長(zhǎng)度和質(zhì)量。
在此情況下，如果溫度補(bǔ)償雙金屬被制成直線狀，從而具有一縱向的中間點(diǎn)，在這里由軸承支承著，從而增加了移動(dòng)范圍，并且溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端伸向掣子接受器，或者將另一金屬臂部焊接到溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端上，使之面對(duì)掣子接受器，那么相對(duì)于回轉(zhuǎn)軸支承點(diǎn)而言，頂端一側(cè)比相對(duì)一側(cè)具有較大的質(zhì)量并因此有較大的慣性矩。結(jié)果是，溫度補(bǔ)償雙金屬的相對(duì)兩側(cè)相對(duì)于回轉(zhuǎn)軸支承點(diǎn)是不平衡的。
所以，如果有外界的刺激例如震動(dòng)或沖擊施加于使用中的斷路器，溫度補(bǔ)償雙金屬由于上述慣性矩的差異會(huì)像鐘擺一樣繞回轉(zhuǎn)軸支承點(diǎn)擺動(dòng)，推動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部件的掣子接受器到其釋放的位置。這樣，即使沒(méi)有過(guò)載電流流經(jīng)主電路，斷路器也會(huì)被斷開(kāi)將主電路斷開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決這些問(wèn)題，為斷路器提供一種過(guò)載斷開(kāi)裝置，其特征在于改進(jìn)的抗震動(dòng)特性，從而防止斷路器由于諸如震動(dòng)或沖擊等外界刺激而被無(wú)意斷開(kāi)。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明為斷路器提供一種過(guò)載斷開(kāi)裝置，它由以下構(gòu)件組成用于檢測(cè)過(guò)載荷的主雙金屬；和主雙金屬連接的差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)；一溫度補(bǔ)償雙金屬，它介于差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出端和開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分之間，用以從差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)向開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器傳遞輸出信號(hào)。同時(shí)溫度補(bǔ)償雙金屬還用作斷開(kāi)杠桿，它有一縱向的中間部位，以此為樞軸，從而增加移動(dòng)的范圍。它的一端面對(duì)差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出桿。還有一操縱臂裝在溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端部，該操作臂由諸如塑料的模制材料制成，其比重比金屬輕，溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端通過(guò)操作臂面對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器(權(quán)利要求1)。
用這種結(jié)構(gòu)，溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端側(cè)比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(推動(dòng)掣子接受器的部分由金屬制成)較輕，這樣就減小了雙金屬兩相對(duì)側(cè)圍繞回轉(zhuǎn)軸支承點(diǎn)的慣性矩之間的差異，從而保持了兩側(cè)之間的基本相等的平衡。這又接著減少了溫度補(bǔ)償雙金屬被外界的刺激而引起搖擺震動(dòng)，從而使斷路器能很好地抗拒震動(dòng)，防止無(wú)意地?cái)嚅_(kāi)電路。
此外，按照本發(fā)明，為了進(jìn)一步改進(jìn)過(guò)載斷開(kāi)裝置的抗震動(dòng)性能，在溫度補(bǔ)償雙金屬上另外加上平衡塊以糾正其相對(duì)兩側(cè)相關(guān)于其軸支承點(diǎn)的慣性矩之間的不平衡(權(quán)利要求2)。
利用在溫度補(bǔ)償雙金屬上增加平衡塊，上述慣性矩的平衡得以進(jìn)一步增強(qiáng)。平衡塊是一金屬錘，并被裝在一最佳位置上，視溫度補(bǔ)償雙金屬的重心偏離其正確位置的偏離度而定。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是按照本發(fā)明一實(shí)施例的變化，顯示過(guò)載斷路裝置主要部件的結(jié)構(gòu)。圖1(a)、1(b)和1(c)分別為其俯視圖、前視圖和側(cè)視圖。
圖2說(shuō)明了圖1中的裝置完成的動(dòng)作。圖2(a)和2(b)為斷開(kāi)裝置的俯視圖，分別說(shuō)明穩(wěn)定狀態(tài)和斷開(kāi)動(dòng)作狀態(tài)。圖2(c)和2(d)為斷開(kāi)裝置的側(cè)視圖，分別說(shuō)明穩(wěn)定狀態(tài)和斷開(kāi)狀態(tài)。
圖3表示自動(dòng)斷路器的完整結(jié)構(gòu)，其中裝有傳統(tǒng)的過(guò)載斷開(kāi)裝置。圖3(a)和圖3(b)分別為俯視圖和側(cè)視圖，表示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一實(shí)施例將說(shuō)明如下。圖1和2為該實(shí)施例的變化型，在圖中示出其變化情況。凡與圖3中相符的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示，并省略了它們的說(shuō)明。
首先，在圖1(a)至圖1(c)中，溫度補(bǔ)償雙金屬14仍充當(dāng)斷路器過(guò)載斷開(kāi)杠桿的作用，它包括一扁平條雙金屬，其上具有一縱向的中間位置，被樞接在雙金屬保持器5b上，而5b又裝在夾持調(diào)節(jié)盤(pán)的保持架5a上，從而使雙金屬可如圖中箭頭所示的方向擺動(dòng)。溫度補(bǔ)償雙金屬14的右端面對(duì)差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出桿17，如圖3所示。此外，溫度補(bǔ)償雙金屬14的左端裝有一操縱臂19，它用例如尼龍的塑料模制而成，比金屬輕，操縱臂19的頂端推動(dòng)位于操縱臂下方的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器9a。雙金屬保持器5b和調(diào)節(jié)盤(pán)5的凸輪部件(未圖示)連接，用以按照額定電流的設(shè)定值來(lái)移動(dòng)和調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償雙金屬14的軸支承點(diǎn)A的位置。
參閱圖2(a)至2(d)來(lái)說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的斷開(kāi)動(dòng)作。圖2(a)和2(c)表示穩(wěn)定狀態(tài)，而圖2(b)和2(d)表示過(guò)載斷開(kāi)狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)中，輸出桿17被停止在后退位置，這里它和溫度補(bǔ)償雙金屬14分離。因此，溫度補(bǔ)償雙金屬14處在自由中性狀態(tài)，設(shè)在雙金屬頂端的操縱臂并不推動(dòng)掣子接受器9a，因而斷路器的斷路部分保持閉合，如圖3所示。
另一方面，當(dāng)圖3所示的主雙金屬檢測(cè)到主電路中有過(guò)載或開(kāi)相時(shí)，差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)隨同主雙金屬?gòu)澢馆敵鰲U17推動(dòng)溫度補(bǔ)償雙金屬14。這樣，溫度補(bǔ)償裝置14繞搖擺軸支承點(diǎn)A作順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，這樣，操縱臂19的頂端19a在圖中箭頭所示方向推動(dòng)掣子接受器9a。結(jié)果是，掣子接受器9a以支承軸9a-1作支承點(diǎn)向其釋放位置移動(dòng)，從而將開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分?jǐn)嚅_(kāi)。在這斷開(kāi)動(dòng)作的同時(shí)，斷路部分?jǐn)嚅_(kāi)。
在這種情況下，如上所述，因?yàn)檠b在溫度補(bǔ)償金屬14頂端的操作臂19是由塑料模制而成，其比重比金屬輕，溫度補(bǔ)償雙金屬14的右側(cè)和左側(cè)，包括操縱臂19，相對(duì)于搖擺軸支承點(diǎn)A的慣性矩的平衡基本得以保持，從而約束了重心偏離其正確位置。
結(jié)果是，即使有一外界的刺激，如震動(dòng)或沖擊，施加到斷路器上，溫度補(bǔ)償金屬14將不會(huì)被激發(fā)而像擺錘那樣繞搖擺軸支承點(diǎn)A作擺動(dòng)，致使推動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器9a到其釋放位置，從而無(wú)意地?cái)嚅_(kāi)斷路器。那樣，該斷開(kāi)裝置能更恰當(dāng)?shù)乜咕苷饎?dòng)。
本節(jié)將描述上述實(shí)施例按本發(fā)明權(quán)利要求2的一個(gè)應(yīng)用變化型，其中上述斷開(kāi)裝置具有更為改進(jìn)的抗震性。也就是說(shuō)，在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)裝在溫度補(bǔ)償雙金屬14上的操縱臂19是由比重比金屬輕的塑料模制成時(shí)，若溫度補(bǔ)償雙金屬14的右側(cè)和左側(cè)相對(duì)于軸支承點(diǎn)A不平衡，則可以在溫度補(bǔ)償雙金屬的軸支承點(diǎn)A的右側(cè)額外增加一平衡塊20，如在圖示的本實(shí)施例變化型中，從而使相對(duì)于軸支承點(diǎn)A的慣性矩得以糾正，達(dá)到保持雙金屬左右兩側(cè)間穩(wěn)定平衡的目的。平衡塊20是一金屬錘，并被裝在最佳位置上，溫度補(bǔ)償雙金屬14的平衡獨(dú)以保持。
下面將描述本發(fā)明的效果。如上所述，按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為了讓位于差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)輸出端和開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分之間的溫度補(bǔ)償雙金屬?gòu)牟顒?dòng)移位器向開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分傳遞一輸出信號(hào)，同時(shí)溫度補(bǔ)償雙金屬又作為一斷開(kāi)杠桿，在溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端裝上由輕模制材料制成的操縱臂，使溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端經(jīng)過(guò)操縱臂面對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器。結(jié)果，在溫度補(bǔ)償雙金屬左右兩側(cè)相對(duì)于搖擺軸支承點(diǎn)的慣性矩之間的差異被降低，從而基本保持了兩側(cè)之間的穩(wěn)定平衡。這樣能減少由于外界刺激引發(fā)的溫度補(bǔ)償雙金屬的擺錘式震動(dòng)，從而使斷路器能更恰當(dāng)?shù)乜拐?，避免無(wú)意的斷路。
利用在溫度補(bǔ)償雙金屬上增加平衡塊以糾正雙金屬相對(duì)兩側(cè)相對(duì)于其上的軸支承點(diǎn)的慣性矩之間的不平衡，能進(jìn)一步增強(qiáng)慣性矩的平衡，并改進(jìn)抗震性。
權(quán)利要求
1.用于斷路器的過(guò)載斷開(kāi)裝置，由以下構(gòu)件組成一用于檢測(cè)過(guò)載荷的主雙金屬；一和主雙金屬連接的差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)；一溫度補(bǔ)償雙金屬，它介于差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出端和一開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分之間，用以從差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)向開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器傳遞輸出信號(hào)，同時(shí)溫度補(bǔ)償雙金屬還用作斷開(kāi)杠桿，它有一縱向的中間部位，以此為樞軸，從而增加移動(dòng)的范圍，并有一端面對(duì)差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)的輸出桿，該過(guò)載斷開(kāi)裝置的特征在于，一由輕模制材料制成的操縱臂裝在所述溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端處，從而使溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端通過(guò)操作臂面對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器。
2.如權(quán)利要求1所述的用于斷路器的過(guò)載斷開(kāi)裝置，其特征在于，溫度補(bǔ)償雙金屬上另外加裝有一平衡塊，以糾正其相對(duì)兩側(cè)相對(duì)于其上的軸支承點(diǎn)的慣性矩之間的不平衡。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)斷開(kāi)裝置的抗震性以求防止斷路器由于外界施加的震動(dòng)或沖擊以致被無(wú)意斷開(kāi)。過(guò)載斷開(kāi)裝置含有一溫度補(bǔ)償雙金屬14,它位于與主雙金屬連接的差動(dòng)移位機(jī)構(gòu)和斷路器的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分的掣子接受器9a之間,以從差動(dòng)移位器向開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)部分傳遞輸出信號(hào)。同時(shí)該溫度補(bǔ)償雙金屬還充當(dāng)斷開(kāi)杠桿的作用,并具有一縱向的中間點(diǎn),在這里由一裝在雙金屬保持器上的軸承支承著,從而增加移動(dòng)范圍。在溫度補(bǔ)償雙金屬的頂端裝有一用輕模制材料如塑料制成的操縱臂19,用以推動(dòng)掣子接受器。另外,如有需要,可在溫度補(bǔ)償雙金屬上裝一平衡塊20,以平衡雙金屬的相對(duì)兩側(cè)相對(duì)于搖擺軸支承點(diǎn)的慣性矩,從而防止由于外界的刺激導(dǎo)致斷路器無(wú)意地?cái)嚅_(kāi)。
文檔編號(hào)H01H71/10GK1373489SQ01142908
公開(kāi)日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2001年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者永廣勇, 內(nèi)田直司, 久保山勝典, 小山淳 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社