电路断路器

文档序号:1695748 发布日期:2019-12-10 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 电路断路器 (Circuit breaker ) 是由 井上裕太 滨田哲也 铃木诚 永野义隆 安井优太 于 2019-05-24 设计创作,主要内容包括:电路断路器(1)具备:绝缘性的基座(11);固定触点(31),其由基座(11)支撑;可动件(33),其安装了与固定触点(31)相对的可动触点(32);接触臂(34),其沿第1方向延伸,在顶端侧对可动件(33)进行保持;以及轴承部件(51),其以沿与第1方向正交的第2方向的旋转轴为中心可旋转地支撑接触臂(34)的基端。接触臂(34)具有沿第2方向凸出的多个凸出部。基座(11)及轴承部件(51)中的至少一者具有多个引导孔,该多个引导孔在接触臂(34)旋转时对多个凸出部进行引导。(A circuit breaker (1) is provided with: an insulating base (11); a fixed contact (31) supported by the base (11); a movable element (33) to which a movable contact (32) facing the fixed contact (31) is attached; a contact arm (34) that extends in the 1 st direction and that holds the movable element (33) on the distal end side; and a bearing member (51) that rotatably supports the base end of the contact arm (34) about a rotation axis in the 2 nd direction orthogonal to the 1 st direction. The contact arm (34) has a plurality of projections projecting in the 2 nd direction. At least one of the base (11) and the bearing member (51) has a plurality of guide holes that guide the plurality of projections when the contact arm (34) rotates.)

电路断路器

技术领域

本发明涉及配线用断路器及漏电断路器这样的电路断路器。

背景技术

如专利文献1公开所示,已知如下电路断路器,该电路断路器具备:可动件,其安装有与固定触点相对的可动触点;接触臂,其在顶端侧保持可动件;以及轴承部件,其可旋转地支撑接触臂的基端。在该电路断路器中,通过接触臂伴随着手柄的开闭动作而旋转,从而进行可动触点与固定触点的接触及分离。

专利文献1:日本实开平1-134349号公报

由于现有的电路断路器仅对接触臂的基端进行支撑,因此在接触臂的顶端侧经由可动件保持的可动触点有时会沿与接触臂的延伸方向正交的方向振动。因此,没有使可动触点与固定触点的接触位置稳定,有时对断路性能产生波动。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于得到能够降低断路性能的波动的电路断路器。

为了解决上述课题,达成目的,本发明的电路断路器具备:绝缘性的基座;固定触点,其由基座支撑;可动件,其安装了与固定触点相对的可动触点;接触臂,其沿第1方向延伸,在顶端侧对可动件进行保持;以及轴承部件,其以沿与第1方向正交的第2方向的旋转轴为中心可旋转地支撑接触臂的基端。接触臂具有沿第2方向凸出的多个凸出部。基座及轴承部件的至少一者具有多个引导孔,该多个引导孔在接触臂旋转时对多个凸出部进行引导。

发明的效果

根据本发明,取得能够降低断路性能的波动的效果。

附图说明

图1是对本发明的实施方式1涉及的电路断路器的局部进行了透视的局部透视正视图。

图2是实施方式1涉及的电路断路器的基座的正视图。

图3是沿着图1所示的III-III线的矢向剖视图。

图4是用于说明实施方式1涉及的电路断路器的断开状态的图。

图5是用于说明实施方式1涉及的电路断路器的接通状态的图。

图6是用于说明实施方式1涉及的电路断路器的脱扣状态的图。

图7是实施方式1涉及的接触臂的俯视图。

图8是实施方式1涉及的接触臂的侧视图。

图9是实施方式1涉及的接触臂的正视图。

图10是实施方式1涉及的轴承部件的侧视图。

图11是实施方式1涉及的一对轴承部件的正视图。

图12是实施方式1涉及的一对轴承部件的俯视图。

图13是实施方式1涉及的基座的侧视图。

标号的说明

1电路断路器,10框体,11基座,12壳,13电路断路单元,13A第1电路断路单元,13B第2电路断路单元,13C第3电路断路单元,14开闭机构部,15跳闸杆,16CT,17跳闸装置,21电源侧端子,22负载侧端子,23开闭机构,24,消弧装置,31固定触点,31a电弧固定触点,31b主固定触点,32可动触点,32a电弧可动触点,32b主可动触点,33可动件,33a电弧可动件,33b主可动件,34接触臂,35、35a、35b接触压力弹簧,36分流器,39固定部件,41消弧室,42引弧片,50手柄,51轴承部件,51a凸部,51b、51c、51d、70a、71b、71c、71d、72b、72c、72d开口,51e、111a、112a、113a、114a引导孔,52手柄臂,53下部连杆,54上部连杆,55横杆,56摇架,57托架,58主弹簧,60、81、82、83连接销,61跳闸继电器,62复位机构,62a连结板,70主体部,70b、71e、71f、72e、72f冲压部,70c安装孔,71第1侧部,71a第1凸出部,72第2侧部,72a第2凸出部,73a、73b、73c、73d切口部,111、112、113、114壁部,120A第1收容空间,120B第2收容空间,120C第3收容空间。

具体实施方式

下面,基于附图对本发明的实施方式涉及的电路断路器进行详细说明。此外,并不是通过该实施方式对本发明进行限定。

实施方式1.

图1是对本发明的实施方式1涉及的电路断路器的局部进行了透视的局部透视正视图。图2是实施方式1涉及的电路断路器的基座的正视图。图3是沿着图1所示的III-III线的矢向剖视图。

下面,为了方便说明,在附图中标记XYZ轴的坐标。在XYZ轴的坐标中,将Z轴正方向设为上方向,将Z轴负方向设为下方向,将X轴正方向设为右方向,将X轴负方向设为左方向,将Y轴正方向设为前方向,将Y轴负方向设为后方向。

图1所示的电路断路器1为例如配线用断路器或漏电断路器。该电路断路器1具备:壳体10,其具有分别由绝缘性部件形成的基座11及罩12;第1电路断路单元13A;第2电路断路单元13B;以及第3电路断路单元13C。此外,在图1中,第1电路断路单元13A为隐藏于罩12而观察不到的状态。

第1电路断路单元13A、第2电路断路单元13B及第3电路断路单元13C彼此并联地配置于壳体10的基座11,对3相交流的3个相中的彼此不同的相的电路进行断路。下面,在不对第1电路断路单元13A、第2电路断路单元13B及第3电路断路单元13C的每一者进行区别地表示的情况下,有时记载为电路断路单元13。

如图2所示,基座11具有各自在前后方向上延伸,沿左右方向隔开间隔地形成的多个壁部111至114。壁部111、112为外壁部,壁部113、114为分隔壁部。

通过多个壁部111至114,沿左右方向依次形成第1收容空间120A、第2收容空间120B及第3收容空间120C。第1收容空间120A形成于壁部112与壁部114之间,收容第1电路断路单元13A。第2收容空间120B形成于壁部114与壁部113之间,收容第2电路断路单元13B。第3收容空间120C形成于壁部113与壁部111之间,收容第3电路断路单元13C。

如图3所示,各电路断路单元13具备与未图示的电源侧电线连接的电源侧端子21、与未图示的负载侧电线连接的负载侧端子22、进行电路的开闭的开闭机构23、截断电弧的消弧装置24。下面,有时将电路断路器1中的电源侧端子21侧记载为电源侧,将电路断路器1中的负载侧端子22侧记载为负载侧。此外,在图3中,对壳体10之外的剖面标记阴影。

开闭机构23具备固定触点31、可动触点32、可动件33、接触臂34、接触压力弹簧35、分流器36。固定触点31固接于电源侧端子21的一端,由基座11支撑。该固定触点31包含电弧固定触点31a和主固定触点31b。

可动触点32与固定触点31相对而固接于可动件33。该可动触点32包含与电弧固定触点31a相对的电弧可动触点32a和与主固定触点31b相对的主可动触点32b。此外,虽未图示,但在各电路断路单元13中,设置有多个主固定触点31b和主可动触点32b的组。主固定触点31b和主可动触点32b的组的数量为例如4个。

可动件33固接可动触点32。可动件33包含固接电弧可动触点32a的电弧可动件33a和固接主可动触点32b的主可动件33b。

接触臂34沿前后方向延伸。该接触臂34的顶端侧通过连接销81连结于可动件33的基端,可旋转地对可动件33的基端进行保持。接触臂34构成为将可动件33的一部分和分流器36的一部分包围。关于该接触臂34的结构,后面进行叙述。此外,接触臂34的延伸方向即前后方向为第1方向的一个例子。

接触压力弹簧35架设于可动件33和接触臂34,以连接销81为支点而对固定触点31与可动触点32之间赋予接触压力。该接触压力弹簧35包含架设于电弧可动件33a和接触臂34的接触压力弹簧35a、和架设于主可动件33b和接触臂34的接触压力弹簧35b。

分流器36的一端与负载侧端子22电性连接,另一端与可动件33连接。通过该分流器36,可动件33与负载侧端子22电性连接。分流器36例如由彼此独立的多个柔性导体构成。

消弧装置24具备:消弧室41,其对在固定触点31和可动触点32之间产生的电弧进行截断;以及引弧片42,其配置于电源侧端子21的上方,对在固定触点31和可动触点32之间产生的电弧进行吸引而引导至消弧室41。

电路断路器1包含进行3相电路的开闭的开闭机构部14、使开闭机构部14脱扣的脱扣条15、对流过电路的电流进行检测的CT(Current Transformer)16、基于由CT 16检测出的电流对脱扣条15进行驱动的跳闸装置17。

开闭机构部14具备上述3个电路断路单元13的开闭机构23、操作用的手柄50、一对轴承部件51、安装于手柄50且下端部由轴承部件51可旋转地支撑的手柄臂52。接触臂34的基端经由连接销83安装于一对轴承部件51,接触臂34以在连接销83的左右方向延伸的中心线为旋转轴可旋转地由一对轴承部件51及连接销83支撑。

另外,开闭机构部14具备:下部连杆53,其一端可旋转地安装于第2电路断路单元13B的接触臂34;以及上部连杆54,其一端通过连接销60可旋转地安装于下部连杆53的另一端。此外,下部连杆53的一端通过连接销82可旋转地安装于接触臂34的前后方向的中央部。

并且,开闭机构部14具备:横杆55,其通过固定部件39安装于手柄臂52的基端;以及摇架56,其一端由轴承部件51可旋转地支撑,中途部可旋转地安装于上部连杆54的另一端。另外,开闭机构部14具备:托架57,其与摇架56的另一端卡合;主弹簧58,其一端安装于手柄臂52的上端部,另一端安装于连接销60。

此外,开闭机构部14中的手柄50、轴承部件51、手柄臂52、下部连杆53、上部连杆54、摇架56、托架57、及主弹簧58配置于图2所示的第2收容空间120B。另外,横杆55从第1收容空间120A直至第3收容空间120C在左右方向上延伸,以跨过第1收容空间120A、第2收容空间120B、及第3收容空间120C的方式配置。第1电路断路单元13A的接触臂34和第3电路断路单元13C的接触臂34通过横杆55与第2电路断路单元13B的接触臂34连结。

跳闸装置17包含跳闸继电器61、复位机构62。跳闸继电器61具有由CT 16检测出的电流,在检测出电路的过电流或漏电的情况下进行动作。复位机构62将跳闸装置17设为复位状态。

下面,对电路断路器1的动作进行说明。图4是用于说明实施方式1涉及的电路断路器的断开状态的图。图5是用于说明实施方式1涉及的电路断路器的接通状态的图。图6是用于说明实施方式1涉及的电路断路器的脱扣状态的图。此外,在图4至图6中,省略了接触压力弹簧35等图示。

首先,对电路断路器1的投入动作进行说明。在电路断路器1中,从在主弹簧58没有积蓄弹簧力的图6所示的脱扣状态起,如果图3所示的手柄50向负载侧的方向移动,则如图4所示,由于摇架56与托架57卡合,因此在主弹簧58积蓄弹簧力。

另外,第2电路断路单元13B的接触臂34以连接销83为中心,顶端向朝向上方的方向旋转。伴随着第2电路断路单元13B的接触臂34的旋转,通过横杆55,第1电路断路单元13A的接触臂34和第3电路断路单元13C的接触臂34向与第2电路断路单元13B的接触臂34相同的方向旋转。

在电路断路器1中,从图4所示的状态起,如果图3所示的手柄50向电源侧的方向移动,则安装于手柄50的手柄臂52以轴承部件51的凸部51a为支点旋转。由此,如图5所示,主弹簧58向电源侧的方向倾斜,通过在主弹簧58积蓄的弹簧力,各电路断路单元13的接触臂34以连接销83为中心旋转。通过各电路断路单元13的接触臂34的旋转,固定触点31与可动触点32接触,电路成为关闭状态。

然后,对电路断路器1的断路动作进行说明。在图5所示的状态的电路断路器1中,跳闸继电器61在产生了过电流或漏电时,基于从CT 16输出的电流对过电流或漏电进行检测,开始动作。通过跳闸继电器61的动作开始,图3所示的复位机构62的连结板62a将图3所示的脱扣条15推入。由此,解除摇架56和托架57的卡合。

如果解除摇架56和托架57的卡合,则在各电路断路单元13的顶端侧设置的可动件33通过图3所示的接触压力弹簧35的施力,以连接销83为中心,向从固定触点31离开的方向旋转。因此,可动触点32和固定触点31开始分离,在可动触点32和固定触点31之间产生电弧。而且,随着可动触点32和固定触点31的分离变大,电弧被大幅拉长。该电弧由引弧片42吸引至消弧室41,在消弧室41中被消弧。由此,电路断路器1成为脱扣状态。

在实施方式1涉及的电路断路器1中,接触臂34、轴承部件51、及基座11具有用于降低断路性能的波动的结构。下面,依次对接触臂34的结构、轴承部件51的结构、及基座11的结构进行说明。

图7是实施方式1涉及的接触臂的俯视图。图8是实施方式1涉及的接触臂的侧视图。图9是实施方式1涉及的接触臂的正视图。

如图7至图9所示,接触臂34具备平板状的主体部70、各自从主体部70的左右方向的一端和另一端弯曲而向下方延伸且彼此相对的第1侧部71及第2侧部72。该接触臂34例如是通过对金属板进行冲裁加工、弯曲加工、及冲压加工等形成的。在第1侧部71和第2侧部72之间的区域中,配置分流器36的至少一部分。

主体部70形成有由下部连杆53***的开口70a、向下方冲压的冲压部70b、用于安装固定部件39的多个安装孔70c,该固定部件39用于固定横杆55。

第1侧部71在下端具有沿从主体部70离开的方向即右方向延伸的第1凸出部71a。另外,第2侧部72在下端具有沿从主体部70离开的方向即左方向延伸的第2凸出部72a。如后述所述,通过第1凸出部71a和凸出部沿轴承部件51的引导孔及基座11的引导孔移动,从而能够抑制可动触点32沿与接触臂34的延伸方向正交的方向即左右方向的振动,能够降低电路断路器1的断路性能的波动。此外,左右方向为第2方向的一个例子。

第1侧部71及第2侧部72形成为各自的上端与主体部70相连续,并且越从上端向下端,在左右方向上彼此越分离。因此,如后述所述,能够降低分流器36与第1侧部71的下端的毛刺和第2侧部72的下端的毛刺接触的风险。由此,例如,能够减少或无需分流器36的成型作业,另外,能够使组装分流器36时的操作性提高。

另外,第1侧部71具有由连接销81***的开口71b、由连接销82***的开口71c、由连接销83***的开口71d、向内侧即左方向冲压的冲压部71e、71f。冲压部71e、71f在前后方向上延伸。

第2侧部72与第1侧部71相同地,具有由连接销81***的开口72b、由连接销82***的开口72c、由连接销83***的开口72d、向内侧即右方向冲压的冲压部72e、72f。冲压部72e、72f在前后方向上延伸。

如上所述,第1侧部71和第2侧部72以越从上端向下端,在左右方向上彼此越分离的方式向左右方向倾斜,如上所述,在接触臂34形成冲压部71e、71f、72e、72f。因此,与没有冲压部71e、71f、72e、72f的结构相比,接触臂34能够对分流器36的动作进行限制。

另外,在主体部70和第1侧部71之间形成多个切口部73a、73b,在主体部70和第2侧部72之间形成多个切口部73c、73d。通过该切口部73a、73b、73c、73d,能够缓和应力集中,能够抑制接触臂34的弯曲部分的裂缝的产生。由此,例如,在制造接触臂34时能够消除弯曲方向的制约,能够使冲压操作性提高。

下面,对轴承部件51的结构进行说明。图10是实施方式1涉及的轴承部件的侧视图。图11是实施方式1涉及的一对轴承部件的正视图。图12是实施方式1涉及的一对轴承部件的俯视图。

实施方式1涉及的轴承部件51例如是通过对金属板进行冲裁加工、弯曲加工、及冲压加工等形成的。如图10所示,实施方式1涉及的轴承部件51具有:凸部51a,其对手柄臂52进行可旋转地支撑;开口51b,其由连接销81***;开口51c,其由连接销82***;以及开口51d,其由连接销83***。

如图11及图12所示,一对轴承部件51形成为彼此镜像对称。该一对轴承部件51具有第2电路断路单元13B中的接触臂34的第1凸出部71a及对第2凸出部72a进行引导的一对引导孔51e。一对引导孔51e分别形成为以图3所示的连接销83为中心的圆弧状。

如图4至图6所示,第2电路断路单元13B中的接触臂34的第1凸出部71a在形成于一对轴承部件51的一者的引导孔51e中滑动。相同地,第2电路断路单元13B中的接触臂34的第1凸出部71a在形成于一对轴承部件51的另一者的引导孔51e中滑动。

这样,由于第2电路断路单元13B中的接触臂34的第1凸出部71a及第2凸出部72a沿一对引导孔51e移动,因此能够抑制可动触点32沿横杆55的延伸方向振动。因此,能够降低电路断路器1的断路性能的波动。此外,在图10至图12所示的例子中,引导孔51e为贯穿于板厚度方向即左右方向的孔,但引导孔51e也可以是没有贯穿板厚度方向即左右方向的孔。

下面,对基座11的结构进行说明。图13是实施方式1涉及的基座的侧视图。如图2及图13所示,在实施方式1涉及的基座11的壁部111至114形成引导孔111a至114a。

具体而言,如图2所示,在壁部112、114形成第1电路断路单元13A中的接触臂34的第1凸出部71a及对第2凸出部72a进行引导的一对引导孔112a、114a。另外,在壁部111、113形成第3电路断路单元13C中的接触臂34的第1凸出部71a及对第2凸出部72a进行引导的一对引导孔111a、113a。这些引导孔111a、112a、113a、114a形成为以图3所示的连接销83为中心的圆弧状。

第1电路断路单元13A中的接触臂34的第1凸出部71a及第2凸出部72a在一对引导孔112a、114a中滑动。另外,第3电路断路单元13C中的接触臂34的第1凸出部71a及第2凸出部72a在一对引导孔111a、113a中滑动。

这样,第1电路断路单元13A及第3电路断路单元13C中的接触臂34的第1凸出部71a及第2凸出部72a沿一对引导孔112a、114a及一对引导孔111a、113a移动。因此,能够抑制横杆55的沿延伸方向的可动触点32的振动。由此,能够降低电路断路器1的断路性能的波动。

此外,在上述例子中,在基座11和轴承部件51各自设置了引导孔,但电路断路器1也可以是仅在基座11及轴承部件51中的一者设置引导孔的结构。另外,在上述例子中,在第2收容空间120B配置了一对轴承部件51,但电路断路器1也可以是在第1收容空间120A及第3收容空间120C各自配置一对轴承部件51的结构。

如上所述,实施方式1涉及的电路断路器1具备绝缘性的基座11、固定触点31、可动件33、接触臂34、轴承部件51。固定触点31由基座11支撑。可动件33安装了与固定触点31相对的可动触点32。接触臂34沿第1方向延伸且在顶端侧对可动件33进行保持。轴承部件51以沿与第1方向正交的第2方向的旋转轴为中心对接触臂34的基端可旋转地支撑。接触臂34具有沿第2方向凸出的第1凸出部71a及第2凸出部72a。基座11及轴承部件51的至少一者具有多个引导孔,该多个引导孔在接触臂34旋转时对第1凸出部71a及第2凸出部72a进行引导。在基座11形成的引导孔为引导孔111a、112a、113a、114a,轴承部件51的引导孔为引导孔51e。这样,通过使基座11及轴承部件51中的至少一个具有引导功能,从而能够实现开闭机构部14的开闭动作的稳定化,能够降低电路断路器1的断路性能的波动。

另外,接触臂34具有主体部70、各自从主体部70的第2方向的一端和另一端弯曲地延伸且彼此相对的第1侧部71及第2侧部72。第1侧部71及第2侧部72在从主体部70离开的方向延伸。由此,在电路断路器1中,能够高精度地抑制可动触点32沿横杆55的延伸方向的振动,能够降低电路断路器1的断路性能的波动。

另外,电路断路器1具备分流器36,该分流器36在第1侧部71和第2侧部72之间形成的区域配置至少一部分,与可动件33连接。第1侧部71及第2侧部72形成为各自一端与主体部70相连续,并且越从一端向另一端,在横杆55的延伸方向彼此越分离。由此,能够降低分流器36与第1侧部71及第2侧部72的下端的毛刺接触的风险。因此,在电路断路器1中,例如,能够减少或无需分流器36的成型作业,另外,能够使组装分流器36时的操作性提高。

另外,第1侧部71及第2侧部72具有向彼此接近的方向冲压的冲压部71e、71f、72e、72f。由此,能够限制分流器36的动作。

另外,接触臂34在主体部70和第1侧部71之间及主体部70和第2侧部72之间具有多个切口部73a、73b、73c、73d。因此,通过接触臂34能够缓和应力集中,能够抑制接触臂34的弯曲部分的裂缝的产生。由此,例如,在制造接触臂34时能够消除弯曲方向的制约,能够使冲压操作性提高。

另外,基座11具有各自在第1方向上延伸,沿第2方向隔开间隔地形成的多个壁部111至114。通过多个壁部111至114,沿第2方向依次形成各自收容第1电路断路单元13A、第2电路断路单元13B及第3电路断路单元13C的第1收容空间120A、第2收容空间120B、及第3收容空间120C。第1电路断路单元13A、第2电路断路单元13B及第3电路断路单元13C各自包含可动件33及接触臂34。轴承部件51配置于第2收容空间120B。第1电路断路单元13A、第2电路断路单元13B及第3电路断路单元13C各自的接触臂34彼此通过横杆55连结。一对壁部112、114形成第1收容空间120A。一对壁部111、1134形成第3收容空间120C。电路断路器1包含由第1电路断路单元13A中的接触臂34的第1凸出部71a和第2凸出部72a各自***的多个引导孔112a、114a、由第3电路断路单元13C中的接触臂34的第1凸出部71a和第2凸出部72a各自***的多个引导孔111a、113a、形成于轴承部件51且由第2电路断路单元13B中的接触臂34的第1凸出部71a和第2凸出部72a***的多个引导孔51e。由此,由于对各电路断路单元13中的接触臂34进行引导,因此能够更高精度地降低电路断路器1的断路性能的波动。

以上的实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子,也可以与其它的公知的技术组合,在不脱离本发明的主旨的范围,也可以对结构的一部分进行省略、变更。

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