脫扣機(jī)構(gòu)及漏電保護(hù)器的制造方法
【專利摘要】本公開的實(shí)施方式涉及一種脫扣機(jī)構(gòu)，包括：導(dǎo)磁框架(1)，其具有兩個(gè)支腿(11，12)和連接所述兩個(gè)支腿(11，12)的中間部分(13)；銷(2)，可軸向移動(dòng)地設(shè)置在所述兩個(gè)支腿(11，12)之間；導(dǎo)磁板(3)，耦合到所述兩個(gè)支腿(11，12)的自由端；偏壓機(jī)構(gòu)(5)，用于向所述銷(2)提供作用力；以及線圈(6)，其圍繞所述銷(2)并位于所述導(dǎo)磁框架(1)的所述兩個(gè)支腿(11，12)之間。還提供一種漏電保護(hù)器。該脫扣機(jī)構(gòu)及漏電保護(hù)器制造成本更低，批量生產(chǎn)時(shí)，質(zhì)量更可靠，脫扣功率更小，并且易于調(diào)節(jié)。
【專利說明】脫扣機(jī)構(gòu)及漏電保護(hù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的各實(shí)施方式涉及漏電保護(hù)器領(lǐng)域，尤其涉及漏電保護(hù)器中的的脫扣機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]漏電保護(hù)器是一種安全裝置，其用于在設(shè)備發(fā)生漏電故障時(shí)斷開工作電路，以保護(hù)設(shè)備和人身安全。漏電保護(hù)器監(jiān)測(cè)漏電信號(hào)。當(dāng)漏電大小達(dá)到脫扣閥值后。內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，觸發(fā)開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而關(guān)斷工作電流，實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)功能。脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作所需要的能量，有的來自于主回路，有的來自于電路中電容儲(chǔ)存的能量，有的直接來及于漏電電流的能量。在漏電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，在相同產(chǎn)品性能下，脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作需要的功率越小越好。
[0003]漏電保護(hù)器中的脫扣機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)器反應(yīng)的重要部件?，F(xiàn)有的一種漏電保護(hù)器的脫扣機(jī)構(gòu)位于封閉的筒狀殼體中，其通過沖壓工藝形成該筒狀殼體，并在將其余零件裝入該殼體中后，再次通過擠壓而使該筒狀殼體與內(nèi)部零件之間固定配合，以使內(nèi)部零件定位。由于沖壓工藝容易導(dǎo)致殼體開裂，這種制造工藝的廢品率高，從而導(dǎo)致制造成本較高。而且，這種脫扣機(jī)構(gòu)通常使用一塊環(huán)形永磁體為脫扣機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)元件提供鎖定磁力。該環(huán)形永磁體通常難以加工因而也導(dǎo)致脫扣機(jī)構(gòu)的成本上升。
[0004]該類型的脫扣機(jī)構(gòu)，在發(fā)生漏電時(shí)，其中的線圈帶電，從而產(chǎn)生一個(gè)和其中的永磁體反向的磁場，以抵消部分永磁體的磁場，使得永磁體對(duì)運(yùn)動(dòng)元件的吸力減小。當(dāng)吸力小于彈簧的回復(fù)力時(shí)，彈簧推動(dòng)運(yùn)動(dòng)元件動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
[0005]相同線圈電流的前提下，線圈產(chǎn)生的磁場大小和線圈的匝數(shù)及周圍磁回路的磁阻相關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí)，為增加線圈電流產(chǎn)生的磁場，可以增加線圈匝數(shù)。但線圈匝數(shù)的增加，會(huì)增加線圈阻抗，從而使脫扣功率上升。另外，上述筒狀殼體結(jié)構(gòu)的脫扣機(jī)構(gòu)由于其橫截面為圓形，其徑向尺寸不能設(shè)計(jì)得過大以避免造成過大的整體尺寸而妨礙安裝，因此也不能為該脫扣機(jī)構(gòu)設(shè)置匝數(shù)過多的線圈，從而導(dǎo)致其產(chǎn)生的感應(yīng)磁場有限。
[0006]而且，由于擠壓配合的精度不高，圓弧形殼體壁與其中的導(dǎo)磁零件的接觸可能不夠緊密，從而導(dǎo)致其形成導(dǎo)磁回路的各零件配合時(shí)，具有較大的氣體間隙，從而使磁回路中具有較大的磁阻，這也將減弱由線圈中的電流引起的感應(yīng)磁場強(qiáng)度。
[0007]上述兩個(gè)因素都導(dǎo)致產(chǎn)生相應(yīng)電磁場時(shí)，需要較大的電流，從而使該脫扣機(jī)構(gòu)需要較大的脫扣功率。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)的脫扣機(jī)構(gòu)可能無法可靠地用于需要脫扣機(jī)構(gòu)脫扣功率很小的工作場合。
[0008]另一方面，漏電保護(hù)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，需要不同脫扣功率的脫扣機(jī)構(gòu)。而前述現(xiàn)有技術(shù)中的脫扣機(jī)構(gòu)中由于使用一塊環(huán)形永磁體，其相對(duì)于運(yùn)動(dòng)元件的磁場分布很難調(diào)節(jié)，因此需要對(duì)不同靈敏度要求的脫扣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的永磁體以及其不同的安裝結(jié)構(gòu)。這使得制造不同靈敏度的脫扣機(jī)構(gòu)的靈活性降低并導(dǎo)致成本上升。
[0009]因此，人們希望脫扣機(jī)構(gòu)采用常規(guī)零件，易于制造，裝配工藝簡單，從而降低脫扣機(jī)構(gòu)的制造成本。同時(shí)希望減小脫扣機(jī)構(gòu)的尺寸，以便能開發(fā)尺寸更為精簡的漏電保護(hù)產(chǎn)品，以將其安裝于更多的有限空間內(nèi)。還希望工作電流更小、脫扣功率更小的脫扣機(jī)構(gòu)，從而為開發(fā)出工作電壓較低，高靈敏度的漏電保護(hù)產(chǎn)品提供可能。同時(shí)，還希望脫扣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更為簡單，質(zhì)量易于控制，從而在大批量生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)的脫扣機(jī)構(gòu)的脫扣功率穩(wěn)定。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]鑒于上述原因，本公開的實(shí)施例提供一種脫扣機(jī)構(gòu)及漏電保護(hù)器，其用于解決上述現(xiàn)有的脫扣機(jī)構(gòu)中所存在的問題的至少一部分。
[0011]根據(jù)本公開的一方面，提供一種脫扣機(jī)構(gòu)，包括:導(dǎo)磁框架，其具有兩個(gè)支腿和連接所述兩個(gè)支腿的中間部分，在所述中間部分上具有銷孔；銷，可軸向移動(dòng)地設(shè)置在所述兩個(gè)支腿之間并穿過所述銷孔，具有靠近所述銷孔的第一端和遠(yuǎn)離所述銷孔的第二端；導(dǎo)磁板，耦合到所述兩個(gè)支腿的自由端；偏壓機(jī)構(gòu)，用于向所述銷提供沿第一方向的作用力，其中所述第一方向沿著所述銷的軸向從所述銷的所述第二端朝向所述第一端；以及線圈，其圍繞所述銷并位于所述導(dǎo)磁框架的所述兩個(gè)支腿之間。本公開的脫扣機(jī)構(gòu)的框架僅通過將條狀或片狀材料彎折即可成形，其原材料制造及成型工藝都非常簡單并且廢品率低，從而降低了制造成本。并且開放的框架適于容納更大的線圈而至少在開放側(cè)不會(huì)導(dǎo)致脫扣機(jī)構(gòu)的過大尺寸。
[0012]根據(jù)本公開的另一方面，該脫扣機(jī)構(gòu)還包括線圈支架，導(dǎo)磁框架和導(dǎo)磁板都安裝在線圈支架上。
[0013]根據(jù)本公開的另一方面，在導(dǎo)磁框架的兩個(gè)支腿中的每個(gè)的自由端具有由開槽所限定的兩個(gè)彈性配合部，在線圈支架的底座上具有一對(duì)安裝孔，導(dǎo)磁框架的兩個(gè)支腿中的每個(gè)的自由端的兩個(gè)彈性配合部分別彈性配合到安裝孔中并發(fā)生變形，由此使得導(dǎo)磁框架的兩個(gè)支腿的自由端與安裝在線圈支架上的導(dǎo)磁板緊密結(jié)合。這種安裝方式使得構(gòu)成導(dǎo)磁回路的導(dǎo)磁框架與導(dǎo)磁板之間的間隙非常小，從而有效地降低了導(dǎo)磁回路的磁阻，使得在相同大小的電流下線圈能夠產(chǎn)生更大的感應(yīng)磁場，從而提高了脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作的可靠性和靈敏度。
[0014]根據(jù)本公開的另一方面，導(dǎo)磁板定位在線圈支架的底座上的導(dǎo)磁板安裝槽中，導(dǎo)磁板在兩端分別形成寬度變窄的臺(tái)階部，臺(tái)階部伸入安裝孔中，從而配合到每個(gè)安裝孔中的兩個(gè)彈性配合部夾緊臺(tái)階部，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)磁框架的兩個(gè)支腿的自由端與安裝在線圈支架上的導(dǎo)磁板的緊密結(jié)合。通過這種方式，導(dǎo)磁框架與導(dǎo)磁板實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合具有較小的氣體間隙，從而降低接合處的磁阻，而增大感應(yīng)磁場，使得脫扣機(jī)構(gòu)的動(dòng)作更加可靠，并使得脫扣機(jī)構(gòu)具有較小的脫扣功率。也可以通過各種已知的緊固連接方式將導(dǎo)磁框架的自由端與導(dǎo)磁板緊密連接在一起，例如卡扣連接、螺紋連接等。
[0015]根據(jù)本公開的另一方面，線圈支架具有用于固定導(dǎo)磁框架的中間部分的框架支撐部。
[0016]根據(jù)本公開的另一方面，該脫扣機(jī)構(gòu)還包括耦合到導(dǎo)磁板的永磁體，永磁體為關(guān)于銷的軸線對(duì)稱分布的至少兩個(gè)永磁體。永磁體為長方體、正方體等常見形狀。這使得永磁體的制造變得簡單，從而降低成本。對(duì)稱布置的永磁體使得銷受到的磁吸力僅沿著其軸向方向，從而避免了發(fā)生傾斜。
[0017]根據(jù)本公開的另一方面,永磁體定位在線圈支架的底座上的永磁體安裝槽中。
[0018]根據(jù)本公開的另一方面，在線圈支架的永磁體安裝槽中還設(shè)有間隔物，以調(diào)節(jié)永磁體相對(duì)于銷的軸線的距離。這使得能夠通過調(diào)整永磁鐵之間的位置而獲得不同的磁場分布以適應(yīng)不同的靈敏度要求，使得不同規(guī)格的脫扣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造更加靈活高效，從而進(jìn)一步降低成本。
[0019]由于本公開的脫扣機(jī)構(gòu)中的零件都通過與線圈支架配合來定位，而線圈支架可由模具成型等方式精確成形，因此，本公開的脫扣機(jī)構(gòu)的制造及裝配精度相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的沖壓成形及配合的精度更高。因此，構(gòu)成導(dǎo)磁回路的各零件之間的間隙將更小，從而導(dǎo)致導(dǎo)磁回路的磁阻更小。因而本公開的脫扣機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到更高的可靠性和更小的脫扣功率。而且，由于制造和裝配精度提高，在大批量生產(chǎn)時(shí)，該脫扣機(jī)構(gòu)的質(zhì)量更易于控制，其脫扣功率將更加穩(wěn)定。
[0020]根據(jù)本公開的另一方面，導(dǎo)磁框架、銷和導(dǎo)磁板為不銹鋼材質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)磁性能。導(dǎo)磁框架、銷和導(dǎo)磁板也可以為其他導(dǎo)磁材料材質(zhì)。
[0021]根據(jù)本公開的另一方面，提供一種漏電保護(hù)器，包括開關(guān)機(jī)構(gòu)和前述的任一項(xiàng)的脫扣機(jī)構(gòu)，其中脫扣機(jī)構(gòu)的線圈電連接到漏電保護(hù)器所連接的工作電路，脫扣機(jī)構(gòu)與開關(guān)機(jī)構(gòu)配合以使得當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，線圈通電以觸發(fā)開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作以切斷工作電路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下文對(duì)示范性實(shí)施方式的詳細(xì)描述時(shí)，這些以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附圖中:
[0023]圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)的剖視圖；
[0024]圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)的分解視圖；
[0025]圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0026]圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)的線圈支架的剖視圖；
[0027]圖5是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)的立體圖，其中去除了線圈和線圈支架；
[0028]圖6A示出了處于鎖定位置的根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)；
[0029]圖6B示出了處于脫扣位置的根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)；
[0030]圖7A-7B示出了根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)，其中在圖7A中，脫扣機(jī)構(gòu)處于鎖定位置，在圖7B中，脫扣機(jī)構(gòu)處于脫扣位置。

【具體實(shí)施方式】
[0031]現(xiàn)在將僅通過示例性方式來詳細(xì)地描述本公開的各種實(shí)施方式。
[0032]參考圖1-3，其示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)。該脫扣機(jī)構(gòu)包括:導(dǎo)磁框架1，其具有兩個(gè)支腿11、12和連接所述兩個(gè)支腿11、12的中間部分13，優(yōu)選形成U形的導(dǎo)磁框架I。在導(dǎo)磁框架I的中間部分13上具有銷孔14。可以通過彎折條狀材料而容易地形成該框架I。
[0033]該脫扣機(jī)構(gòu)還包括線圈支架7，該線圈支架7包括底座71、框架支撐部72和連接底座71與框架支撐部72的線圈支撐部73。導(dǎo)磁框架I的中間部分13由該框架支撐部72支撐，而導(dǎo)磁框架I的兩個(gè)支腿11、12末端則固定到線圈支架7的底座71。
[0034]該脫扣機(jī)構(gòu)還包括銷2，其可軸向移動(dòng)地設(shè)置在兩個(gè)支腿11、12之間并穿過銷孔24，并具有靠近所述銷孔14的第一端21和遠(yuǎn)離所述銷孔14的第二端22。該銷2還位于貫穿整個(gè)線圈支架7而形成的通孔75中(參見圖4)并可在該通孔75中軸向移動(dòng)。可以提供例如塑料的引導(dǎo)環(huán)8來支撐并導(dǎo)向銷2。在銷2上沿其軸向套設(shè)有一彈簧5。該彈簧5一端固定到銷2上的卡槽中以相對(duì)于銷2固定連接，另一端抵接到線圈支架7中的通孔75的端面。該彈簧5作為偏壓機(jī)構(gòu)用于向銷2提供沿第一方向的作用力，其中該第一方向沿著銷2的軸向從銷2的第二端22朝向第一端21。
[0035]該脫扣機(jī)構(gòu)還包括線圈6，其圍繞銷2并位于導(dǎo)磁框架I的兩個(gè)支腿11、12之間。具體地，該線圈6纏繞在線圈支架7的線圈支撐部73外圍，以用于在通入電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)磁場。
[0036]該脫扣機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)磁板3，其耦合到框架的兩個(gè)支腿11、12的自由端，以與導(dǎo)磁框架結(jié)合形成導(dǎo)磁回路。參見圖1和4，導(dǎo)磁板3配合到線圈支架7的底座71上的導(dǎo)磁板安裝槽中，以相對(duì)于線圈支架7準(zhǔn)確牢固地定位。
[0037]參見圖5，在根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式中，在導(dǎo)磁框架I的兩個(gè)支腿11、12中的每個(gè)的自由端具有由開槽15所限定的兩個(gè)彈性配合部16，該彈性配合部16由于具有較小的截面尺寸和較大的長度而具有一定的彈性。在線圈支架7的底座71上具有一對(duì)安裝孔74。導(dǎo)磁框架I的兩個(gè)支腿11、12中的每個(gè)的自由端的兩個(gè)彈性配合部16分別彈性配合到安裝孔74中。該安裝孔74的尺寸設(shè)置為其在沿每條支腿11或12上的兩個(gè)彈性配合部16的排列方向上寬度略小于或剛好等于支腿在該方向的寬度，從而當(dāng)將支腿末端的彈性配合部16插入安裝孔74時(shí)，安裝孔74能擠壓每條支腿末端的相互間隔的兩個(gè)彈性配合部16相對(duì)彼此發(fā)生彎曲變形，從而實(shí)現(xiàn)支腿11和12與線圈支架7的底座71之間的彈性擠壓配合。
[0038]導(dǎo)磁板3在兩端分別形成寬度變窄的臺(tái)階部31，臺(tái)階部31伸入安裝孔74中(參見附圖1-2)。當(dāng)將支腿11或12末端的彈性配合部16插入安裝孔74時(shí)，每側(cè)的臺(tái)階部31正好位于插入孔74中的兩個(gè)彈性配合部16之間的開槽15中，這在圖5中清楚地示出。因此，當(dāng)安裝孔74擠壓孔中的兩個(gè)彈性配合部16朝向彼此彎曲時(shí)，該彈性配合部16將被迫夾緊其間的臺(tái)階部31，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)磁框架I的兩個(gè)支腿11、12的自由端與安裝在線圈支架7上的導(dǎo)磁板3之間的緊密結(jié)合。該緊密結(jié)合對(duì)于形成驅(qū)動(dòng)銷2動(dòng)作的磁回路是有利的，這將在后面介紹。
[0039]在一個(gè)實(shí)施方式中，該脫扣機(jī)構(gòu)還包括耦合到導(dǎo)磁板3的永磁體4。永磁體4優(yōu)選為關(guān)于銷2的軸線對(duì)稱分布的至少兩個(gè)永磁體，以提供關(guān)于銷2的軸線對(duì)稱的磁場，以避免銷2受到除軸線方向以外的其他方向的磁力影響而傾斜。在圖1-5所示的實(shí)施方式中，該永磁體4為相同材質(zhì)、大小和形狀的兩塊永磁體，其關(guān)于銷2的軸線對(duì)稱地布置在銷2的兩側(cè)。應(yīng)當(dāng)理解，也可以設(shè)置其它數(shù)量的永磁體4，例如三塊或四塊。該兩個(gè)永磁體4安裝在線圈支架7的底座71上的永磁體安裝槽中(參見附圖1和4)以相對(duì)于線圈支架7和銷2定位。而且，該兩個(gè)永磁體4直接通過磁力吸附或通過膠粘等方式耦合到導(dǎo)磁板3，以將永磁體4的磁場引導(dǎo)到導(dǎo)磁板3上。應(yīng)當(dāng)理解，該永磁體4可以耦合到導(dǎo)磁板3的任一偵U。由于將永磁鐵4設(shè)置為分體的多個(gè)，使得每個(gè)永磁體的形狀簡單而便于制造，并且容易通過調(diào)整永磁鐵之間的位置而獲得不同的磁場分布，這使得不同規(guī)格的脫扣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造更加靈活高效，從而進(jìn)一步降低成本。
[0040]為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)磁和產(chǎn)生磁力，導(dǎo)磁框架1、銷2和導(dǎo)磁板3都由優(yōu)良的導(dǎo)磁材料制成，優(yōu)選為不銹鋼材質(zhì)。
[0041]由永磁體4產(chǎn)生的磁場經(jīng)由導(dǎo)磁板3引導(dǎo)到導(dǎo)磁板3中間位于銷2的正下方的位置。由于兩個(gè)永磁體4是關(guān)于銷2的軸對(duì)稱布置的，兩個(gè)永磁體4傳導(dǎo)到銷2的正下方的位置的磁場在沿銷2的軸向方向上疊加，而在垂直于銷2的軸向方向上由于二者產(chǎn)生的磁場方向相反因而相互抵消。在兩個(gè)永磁體4產(chǎn)生的沿軸向的疊加磁場的作用下，銷2被磁化以產(chǎn)生與疊加磁場相同方向的磁場，從而被磁力吸附在導(dǎo)磁板3上。另一方面，由通電線圈6所產(chǎn)生的磁場將形成在由導(dǎo)磁框架I的每個(gè)支腿11或12、導(dǎo)磁板3和銷2所構(gòu)成的導(dǎo)磁回路中，該磁場方向在銷2的軸向上與由永磁體4所產(chǎn)生的軸向的疊加磁場方向相反，因而部分抵消由永磁體4所產(chǎn)生的軸向的疊加磁場,從而該抵消后的總磁場對(duì)銷2的磁吸力將降低。由于導(dǎo)磁框架I的每個(gè)支腿11或12與導(dǎo)磁板3之間的緊密結(jié)合，其間只有較小的氣體間隙，因此，二者形成的導(dǎo)磁回路中在接合位置處的磁阻較小，由于較小的磁阻，所以，在相同電流大小和線圈匝數(shù)下，線圈能提供較大的感應(yīng)磁場。相對(duì)來說，這能降低該脫扣機(jī)構(gòu)的脫扣功率。另外，由于導(dǎo)磁框架I和線圈支架7的結(jié)構(gòu)適于精確制造，并且導(dǎo)磁框架I能夠相對(duì)于線圈支架7精確定位安裝，因此導(dǎo)磁框架I上的銷孔14與銷2之間的間隙也能夠得到精確地控制，使得該間隙在不妨礙銷2的運(yùn)動(dòng)的情況下能夠盡可能地小，從而降低了同樣構(gòu)成導(dǎo)磁回路的導(dǎo)磁框架I與銷2之間的磁阻，進(jìn)而使得線圈能提供較大的感應(yīng)磁場。
[0042]下面將結(jié)合附圖6A-6B介紹該脫扣機(jī)構(gòu)的工作原理。在正常狀態(tài)下，工作電路中沒有發(fā)生漏電時(shí)，線圈6 (圖6A-6B中未示出)中沒有電流流過，因而也不產(chǎn)生感應(yīng)磁場。僅有永磁體4所產(chǎn)生的磁場將銷2磁吸附到導(dǎo)磁板3上。此時(shí),彈簧5的固定到銷2的一端被銷2帶動(dòng)而位于較低的位置，從而彈簧5被壓縮。雖然被壓縮的彈簧5向銷2提供沿軸向從銷2的第二端22朝向第一端21的方向的彈簧回復(fù)力(即與磁吸力方向相反的力)，但是由于永磁體4對(duì)銷2的磁吸力略大于該彈簧回復(fù)力，銷2將仍保持在吸附到導(dǎo)磁板3上的鎖定位置(如圖6A所示)。此時(shí)，脫扣機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，工作電路正常接通。
[0043]當(dāng)工作電路中發(fā)生漏電時(shí)，由漏電檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到漏電并通過控制器導(dǎo)線脫扣機(jī)構(gòu)的線圈回路，使線圈6帶電。由于線圈6中有電流通過，在線圈6周圍的由導(dǎo)磁框架I的每個(gè)支腿11或12、導(dǎo)磁板3和銷2所構(gòu)成的導(dǎo)磁回路中將產(chǎn)生感應(yīng)磁場。該感應(yīng)磁場在銷2的軸向位置的方向與銷2被永磁體4所磁化的磁場方向相反，因而該感應(yīng)磁場將部分抵消銷2被永磁體4所磁化的磁場。被抵消后的磁場將使得導(dǎo)磁板3對(duì)銷2的磁吸力減小到小于彈簧5對(duì)銷2的彈簧回復(fù)力。此時(shí)，銷2將在彈簧回復(fù)力的作用下朝向第一方向運(yùn)動(dòng)，使得銷2的第一端21伸出框架I之外更長距離，從而觸發(fā)與該脫扣機(jī)構(gòu)配合的開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以關(guān)斷該發(fā)生漏電的工作電路。
[0044]從上述介紹可以看出，由于線圈中電流的大小有限以及脫扣機(jī)構(gòu)的線圈匝數(shù)有限，所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的大小也極為有限，其僅能用于抵消掉永磁體4對(duì)銷2的磁吸力略大于彈簧回復(fù)力的部分而使彈簧回復(fù)力變得大于磁吸力。由于本公開的實(shí)施方式中的導(dǎo)磁框架I與導(dǎo)磁板3之間的緊密可靠的接合方式，以及構(gòu)成導(dǎo)磁回路的各零件之間的精確的間隙控制，導(dǎo)致整個(gè)導(dǎo)磁回路中較小的氣體間隙，從而避免了其間產(chǎn)生大的磁阻，從而能夠保證以同樣的線圈電流產(chǎn)生最大的感應(yīng)磁場，以保證在發(fā)生漏電時(shí)可靠地觸發(fā)銷2的動(dòng)作。而且，由于該結(jié)構(gòu)的磁回路具有更小的磁阻，該脫扣機(jī)構(gòu)需要較小的脫扣功率。可以設(shè)計(jì)出性能更好的漏電保護(hù)產(chǎn)品。另一方面，由于導(dǎo)磁框架I為開放結(jié)構(gòu)，其僅在一個(gè)方向包圍線圈6，因此，即使將線圈6的匝數(shù)增加，使線圈6變大，也不會(huì)使得該脫扣機(jī)構(gòu)在沒有框架I的開放側(cè)的尺寸過分增大(因?yàn)樵陂_放側(cè)沒有框架或外殼的厚度)。這樣，能夠?yàn)槊摽蹤C(jī)構(gòu)設(shè)置更大的線圈以提高靈敏度或可靠性，同時(shí)仍保證其尺寸適于安裝。
[0045]另外，本公開的脫扣機(jī)構(gòu)的框架I僅通過將條狀或片狀材料彎折即可成形，其工藝簡單并且廢品率低，從而降低了制造成本。
[0046]另外，由于本公開的脫扣機(jī)構(gòu)中的零件都通過與線圈支架7配合來定位，而線圈支架7可由模具等方式精確成形，因此，本公開的脫扣機(jī)構(gòu)的制造及裝配精度相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的沖壓成形及配合的精度更高，因而本公開的脫扣機(jī)構(gòu)能夠在大批量生產(chǎn)時(shí)達(dá)到更高的可靠性和適于更高的靈敏度。而且，通過線圈支架7來定位脫扣機(jī)構(gòu)中的各零件的裝配方式也使得該脫扣機(jī)構(gòu)的裝配極為簡單可靠。裝配時(shí)，只需將各零件定位到線圈支架7上相應(yīng)的定位槽、孔或支撐部上，然后通過將框架I的自由端卡緊在線圈支架7上的安裝孔74中，即可將所有零件相對(duì)于線圈支架7固定定位，從而完成裝配。
[0047]為了制造適用于不同靈敏度要求(即不同脫扣功率)的脫扣裝置，可以通過在線圈支架7的永磁體安裝槽中設(shè)置間隔物，以調(diào)節(jié)永磁體4相對(duì)于銷2的軸線的距離，來改變永磁體4的磁場分布，使得該永磁體4的磁場對(duì)銷2的吸力變大或變小，以調(diào)節(jié)部分抵消該吸力所需的感應(yīng)磁場(對(duì)應(yīng)于脫扣電流)的大小。這樣，不同規(guī)格的脫扣裝置可以使用通用的零件組裝，這降低了制造成本，并使得對(duì)于單個(gè)脫扣裝置的調(diào)節(jié)也更為簡單。
[0048]圖7A-7B示出了根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)。該實(shí)施方式與前述實(shí)施方式的區(qū)別在于，在脫扣機(jī)構(gòu)中不提供永磁體。在電路正常工作時(shí)，線圈并不帶電，銷2僅在彈簧5的作用下(此時(shí)彈簧5自然伸長)最大程度地伸出導(dǎo)磁框架I，但此時(shí)銷2并不觸發(fā)開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作(如附圖7A所示)。當(dāng)工作電路中發(fā)生漏電時(shí)，脫扣機(jī)構(gòu)的線圈6(圖7A-7B中未示出)帶電，產(chǎn)生的感應(yīng)磁場對(duì)銷2產(chǎn)生磁吸力，使得銷2克服彈簧5的阻力而朝著壓縮彈簧的方向運(yùn)動(dòng)，即銷2向框架I中退縮。銷2的第一端21的凸臺(tái)23在退縮的運(yùn)動(dòng)中帶動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而關(guān)斷工作電路(如附圖7B所示)。該實(shí)施方式的脫扣機(jī)構(gòu)具有與前一實(shí)施方式類似的導(dǎo)磁回路結(jié)構(gòu)，因而具有與前一實(shí)施方式同樣的有利技術(shù)效果。
[0049]本公開的脫扣機(jī)構(gòu)適用于漏電保護(hù)器中。這種漏電保護(hù)器包括開關(guān)機(jī)構(gòu)和本公開的脫扣機(jī)構(gòu)，其中脫扣機(jī)構(gòu)的線圈6電連接到漏電保護(hù)器所連接的工作電路，脫扣機(jī)構(gòu)與開關(guān)機(jī)構(gòu)配合以使得當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，線圈6通電以觸發(fā)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作以切斷所述工作電路，從而達(dá)到漏電保護(hù)的功能。該漏電保護(hù)器可以是漏電保護(hù)開關(guān)、漏電保護(hù)繼電器、漏電保護(hù)插座等各種電氣組件。
[0050]應(yīng)當(dāng)了解，出于方便描述的目的，本文基于脫扣機(jī)構(gòu)的銷豎直放置的方位進(jìn)行描述。本文中的“上、下、左、右”的方向都是基于該定位而描述的。顯然，根據(jù)需要，該脫扣機(jī)構(gòu)可以以各種朝向進(jìn)行布置。而本文中所述的各特征之間的“上、下、左、右”的方向性描述都將隨著脫扣機(jī)構(gòu)放置朝向的變化而相應(yīng)的變化，但各特征之間的相對(duì)位置關(guān)系將不會(huì)變化。
[0051]已經(jīng)出于示出和描述的目的給出了本公開的說明書，但是其并不意在是窮舉或者限制于所公開形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到很多修改和變體。例如，可以通過各種已知的緊固連接方式將導(dǎo)磁框架I的自由端與導(dǎo)磁板緊密連接在一起，例如卡扣連接、螺紋連接等。
[0052]因此，實(shí)施方式是為了更好地說明本公開的原理、實(shí)際應(yīng)用以及使本領(lǐng)域技術(shù)人員中的其他人員能夠理解以下內(nèi)容而選擇和描述的，即，在不脫離本公開精神的前提下，做出的所有修改和替換都將落入所附權(quán)利要求定義的本公開保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括: 導(dǎo)磁框架(1)，其具有兩個(gè)支腿(11，12)和連接所述兩個(gè)支腿(11，12)的中間部分(13)，在所述中間部分(13)上具有銷孔(14)； 銷(2)，可軸向移動(dòng)地設(shè)置在所述兩個(gè)支腿(11，12)之間并穿過所述銷孔(14)，具有靠近所述銷孔(14)的第一端(21)和遠(yuǎn)離所述銷孔(14)的第二端(22)； 導(dǎo)磁板(3)，耦合到所述兩個(gè)支腿(11，12)的自由端； 偏壓機(jī)構(gòu)(5)，用于向所述銷(2)提供沿第一方向的作用力，其中所述第一方向沿著所述銷(2)的軸向從所述銷(2)的所述第二端(22)朝向所述第一端(21);以及 線圈(6)，其圍繞所述銷(2)并位于所述導(dǎo)磁框架(I)的所述兩個(gè)支腿(11，12)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括線圈支架(7)，所述導(dǎo)磁框架(I)和所述導(dǎo)磁板⑶都安裝在所述線圈支架(7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述導(dǎo)磁框架(I)的所述兩個(gè)支腿(11，12)中的每個(gè)的自由端具有由開槽(15)所限定的兩個(gè)彈性配合部(16)，在所述線圈支架(7)的底座(71)上具有一對(duì)安裝孔(74)，所述導(dǎo)磁框架⑴的所述兩個(gè)支腿(11，12)中的每個(gè)的自由端的兩個(gè)彈性配合部(16)分別彈性配合到所述安裝孔(74)中并發(fā)生變形，由此使得所述導(dǎo)磁框架(I)的所述兩個(gè)支腿(11，12)的自由端與安裝在所述線圈支架(7)上的導(dǎo)磁板(3)緊密結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)磁板(3)定位在所述線圈支架(7)的所述底座上的導(dǎo)磁板安裝槽中，所述導(dǎo)磁板(3)在兩端分別形成寬度變窄的臺(tái)階部(31)，所述臺(tái)階部(31)伸入所述安裝孔(74)中，從而配合到每個(gè)所述安裝孔(74)中的兩個(gè)彈性配合部(16)夾緊所述臺(tái)階部(31)，以實(shí)現(xiàn)所述導(dǎo)磁框架(I)的所述兩個(gè)支腿(11，12)的自由端與安裝在所述線圈支架(7)上的導(dǎo)磁板(3)的緊密結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述線圈支架(7)具有用于固定所述導(dǎo)磁框架(I)的中間部分(13)的框架支撐部(72)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項(xiàng)所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括耦合到所述導(dǎo)磁板(3)的永磁體(4)，所述永磁體(4)為關(guān)于所述銷(2)的軸線對(duì)稱分布的至少兩個(gè)永磁體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述永磁體(4)定位在所述線圈支架(7)的所述底座(71)上的永磁體安裝槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述線圈支架(7)的所述永磁體安裝槽中還設(shè)有間隔物，以調(diào)節(jié)所述永磁體⑷相對(duì)于所述銷⑵的軸線的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)磁框架(I)、所述銷(2)和所述導(dǎo)磁板(3)為不銹鋼材質(zhì)。
10.一種漏電保護(hù)器，其特征在于，包括開關(guān)機(jī)構(gòu)和根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的脫扣機(jī)構(gòu)，其中所述脫扣機(jī)構(gòu)的所述線圈(6)電連接到所述漏電保護(hù)器所連接的工作電路，所述脫扣機(jī)構(gòu)與所述開關(guān)機(jī)構(gòu)配合以使得當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，所述線圈(6)通電以觸發(fā)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作以切斷所述工作電路。
【文檔編號(hào)】H01H71/32GK204118015SQ201420317914
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】F·阿拉伯, 余剛 申請(qǐng)人:施耐德電氣工業(yè)公司