电路断路器 |
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| 申请号 | CN200810171584.3 | 申请日 | 2008-10-29 | 公开(公告)号 | CN101552159B | 公开(公告)日 | 2013-05-08 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 渡边和昌; 伏见征浩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 得到一种在实现 开关 机构部的部件标准化的同时，还使其操作 手柄 位置 得到统一的单极双断及单极单断的 电路 断路器 。该电路断路器的壳体具备、或不具备双断单元盒，该双断单元盒构成为具有两对可动接点和固定接点，并且，在固定于上述壳体上的 框架 上同时设有：第一固定部，其用于向具备上述双断单元盒的壳体上进行固定；以及第二固定部，其用于向不具备上述双断单元盒的壳体上进行固定。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电路断路器，其由壳体、固定在上述壳体上的框架、以及开关机构部构成，该开关机构部具有：可动接触件，其至少一端具有可动接点；固定接触件，其具有与上述可动接点接触/分离的固定接点；保持部件，其保持上述可动接触件；下连杆，其驱动该保持部件；杠杆，其与过电流跳闸装置的弹键卡合，在该电路断路器跳闸时转动；上连杆，其轴支撑在该杠杆上，经由弹簧销与上述下连杆结合，并与该下连杆一起构成肘杆；主弹簧，其从动侧与上述弹簧销结合；以及大致U字型的手柄臂，其与该主弹簧的驱动侧结合，可自由转动地轴支撑在上述框架上， |
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| 说明书全文 | 电路断路器技术领域背景技术[0002] 电路断路器不仅具有通过对该电路断路器中设置的操作手柄进行操作，从而将电路接通/断开的功能、即开关功能，还具有为了事先防止由于过电流流过使电线或负载设备烧毁而将电路切断这样的重要作用。对于该电路的断开，例如在JIS(日本工业标准)C8370中作为“额定切断电流”定义了1kA～200kA这样的范围，众所周知，各个厂商均在致力于丰富产品线，以能够对应于该电路的状况、即与变压器之间的距离、电线的粗细等，适当地选择具有合适的额定切断电流的电路断路器。 [0003] 但是在切断时，由可动接点和固定接点构成的所谓的一对接点间产生电弧，为了快速消除该电弧，优选提高用于维持电弧本身的电弧电压，因此如果设置例如2组一对接点(所谓单极双断)，则电弧电压相应地变成两倍，自然特别适用于高切断容量的产品。作为该单极双断的具体例子已知如下结构，相对于可以进行转动的可动接点座的转动中心将电源侧及负载侧接点座配置于点对称位置，其中，该可动接点座在两端具有两个可动接点，该电源侧及负载侧接点座分别具有与各可动接点成对的固定接点(例如，参照专利文献1)。 [0004] 专利文献1：特开平10-223115号公报(第2页右栏第45行～第3页左栏第1行、图1) 发明内容[0005] 作为该单极双断(以下，也称为旋转动作(roto-active)式)的结构上的特征，根据专利文献1的图1可知，由于切断时向负载侧(纸面上的右侧)排气，所以需要使电源侧可动接点(标号3)向与壳体底面远离的方向进行断开。另一方面，通常，在电路断路器中，为了确保接点间的接触可靠性，与接点分离方向相比，在接点接触方向上需要更大的力。在这里，空间利用率最高的主弹簧的配置是该图1的方向(即，垂直方向)，并且，根据由上连杆和下连杆构成肘杆的结构(在图示的接通时大致成一直线，在未图示的断开时大致为“く”字型)，在开关机构部驱动下连杆时，从底面拉起的力(所谓顺时针的断开方向)相对较小，但可以向底面方向产生较大的推压力(所谓逆时针的接通方向)。 [0006] 因此，在考虑向所述负载侧的排气、以及接点接触压力的情况下，该配置及结构具有产品能够获得高可靠性的优点。另一方面，因为由下连杆驱动可动接点座(以下称为转动件)的点，与该转动件的旋转轴相比位于电源侧(纸面上的左侧)，因此包含下连杆的开关机构部也自然会靠近该电路断路器的电源侧，操作手柄也同样地配置在电源侧。 [0007] 如果电路断路器全部是这种旋转动作式，则这种“靠近电源侧”并不成问题。但是，如前所述，额定切断容量具有多种，实际情况是，各厂商必须以与其额定切断容量相对应的制造成本进行生产，即，电路断路器的额定切断容量越低，必须以越低的制造成本进行生产，因此并不是所有的电路断路器都采用单极双断，也有很多产品采用性价比优异的、所谓的单极单断。 [0008] 然而，即使是这种单极单断当然也要提高切断性能，作为其措施，例如使可动接触件尽量长，以确保接点间的分离距离。为此，保持可动接触件的横杆无论如何也必须靠近负载侧，与此相伴，包含操作手柄的开关机构部也配置在该电路断路器的大致中央。 [0009] 其结果，对于单极双断和单极单断来说，虽然从操作手柄至下连杆的所谓的开关机构部可以通用，但是必然存在操作手柄相关的各附属装置必须具有两种这样的麻烦，还存在如操作手柄的位置不同引起的外观设计上的差异这样，用户使用性方面较差的问题。另外，如果使操作手柄的位置一致而具有各自专用的开关机构部，则在部件标准化这一点上相应地变差，必然会失去成本竞争力。 [0010] 本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到在实现开关机构部的部件标准化的同时，还使其操作手柄位置得到统一的单极双断及单极单断的电路断路器。 [0011] 本发明所涉及的电路断路器，其由下述部分构成：可动接触件，其至少一端具有可动接点；固定接触件，其具有与上述可动接点接触/分离的固定接点；保持部件，其保持上述可动接触件；下连杆，其驱动该保持部件；杠杆，其与过电流跳闸装置的弹键卡合，在该电路断路器跳闸时转动；上连杆，其轴支撑在该杠杆上，经由弹簧销与上述下连杆结合，并与该下连杆一起构成肘杆；主弹簧，其从动侧与上述弹簧销结合；以及大致U字型的手柄臂，其与该主弹簧的驱动侧结合，可自由转动地轴支撑在框架上，该框架固定在该电路断路器的壳体上，其中，上述壳体具备、或不具备双断单元盒，该双断单元盒构成为具有两对上述可动接点和上述固定接点，并且，上述框架上同时设有：第一固定部，其用于向具备上述双断单元盒的壳体上进行固定；以及第二固定部，其用于向不具备上述双断单元盒的壳体上进行固定。 [0012] 发明的效果 [0014] 图1是表示本发明的实施方式1的单极双断电路断路器的将外壳拆下后的外观斜视图。 [0015] 图2是图1的跳闸状态的侧视剖面图。 [0016] 图3是沿图2中的A-A线的剖面图。 [0017] 图4是图1中的接通状态的侧视剖面图。 [0018] 图5是图1中的断开状态的侧视剖面图。 [0019] 图6是表示本发明的实施方式1的单极单断电路断路器的与图2相当的图。 具体实施方式[0020] 实施方式1 [0021] 图1～图5表示本发明的实施方式1中的单极双断电路断路器，详细地说，图1是拆下外壳后的外观斜视图，图2是跳闸状态的侧视剖面图，图4是接通状态的侧视剖面图，图5是断开状态的侧视剖面图。另外，图3是沿图2中的A-A线的剖面图。此外，图6是表示本发明的实施方式1中的单极单断电路断路器的与图2相当的图。 [0022] 在图1中，3极用单极双断电路断路器101的绝缘壳体由外壳1(参照图2)及基座2A构成，其中，在基座2A上配置有：开关机构部51，其具有操作手柄3；与极数对应的(该情况下为3个)双断单元盒52；以及过电流跳闸装置53。另外，操作手柄3从外壳1的手柄用开孔1a(参照图2)突出，由此可以向接通或断开方向操作这一点，以及根据双断单元盒52和过电流跳闸装置53的位置关系，4是电源侧端子、5是负载侧端子这一点，分别与公知的相同。 [0023] 对于双断单元盒52，除了后述转动件连杆之外也是公知技术。即，如图2所示，双断单元盒52由下述部分构成，即：电源侧固定接触件6，其从电源侧端子4延伸设置，一端具有电源侧固定接点7；负载侧固定接触件12，其经由过电流跳闸装置53与负载侧端子5连接，一端具有负载侧固定接点11；可动接触件9，其由例如作为树脂成形品的转动件13进行保持，两端具有与电源侧及负载侧固定接点7、11接触/分离的电源侧及负载侧可动接点8、10；以及消弧装置14、15，其将由于电源侧固定接点7和电源侧可动接点8之间、以及负载侧可动接点10和负载侧固定接点11之间的分离所产生的电弧截断。另外，转动件13上配置有用于在接点7和8、以及10和11之间形成接触压力的接压弹簧32(参照图3)，同时，该转动件13与未图示的连结棒连接，以与开关机构部51的动作对应而使各极的可动接触件9转动。即，该图2的侧视剖面图表示的是中极，其示出了与作为本发明要部的开关机构部51间的结合。 [0024] 下面，对开关机构部51的结构进行说明。如图1所示，开关机构部51由大致U字型的手柄臂17、以及紧固在该手柄臂17上的操作手柄3而进行所谓的单元化，该手柄臂17可自由转动地轴支撑在由彼此相对的一对框架板16A、16B形成的框架16上，对于该开关机构部51的内部，再次返回图2，由下述部分构成：杠杆19，其与过电流跳闸装置53的弹键18卡合，通过转动轴19a轴支撑在框架16上；上连杆20，其轴支撑在该杠杆19上；下连杆21，其经由弹簧销22而与该上连杆20结合，由此构成肘杆；以及主弹簧23，其从动侧23a(参照图3)张紧架设在弹簧销22上，驱动侧23b(参照图3)张紧架设在手柄臂17上。在这里，本发明的第一要点在于，该单元化的开关机构部51分别可以用于具有基座2A的电路断路器101、以及具有后述基座2B的电路断路器102。 [0025] 下面，根据图2、图4、及图5，对电路断路器101中的开关机构部51与双断单元盒52间的结合、及其动作进行说明。通过利用设置在框架板16A(16B)上的第一固定部16a1、 16a2，将开关机构部51与双断单元盒52紧固，从而使相对于框架16在纸面上向下方突出的下连杆21，插入至设置于双断单元盒52上的转动用孔52a中，与转动件连杆24的一端 24a结合。该转动件连杆24具有大致“く”字的形状，在其弯曲点处的长孔24b内卡合有设置在转动件13上的转动件销钉25。即，下连杆21的动作经由该转动件连杆24传递到转动件13上。另外，转动件连杆24的另一端24c，换句话说，转动件转动轴13a的电源侧(纸面上的右侧)成为该转动件连杆24的转动轴。 [0026] 在图5的断开状态下，如果使操作手柄3在纸面上绕顺时针方向转动，则驱动侧23b以手柄臂17的转动轴17a为中心，如图4所示进行移动。通过该移动，主弹簧23的载荷方向变化，使弹簧销22也如图4所示移动，由此使下连杆21动作，使转动件连杆24向下方压下。通过该压下，使转动件13绕转动件销钉25向顺时针方向转动，如图4所示，接点 7和8、以及10和11之间接触，转移至所谓的接通状态。 [0027] 在该图4的接通状态下，这次如果使操作手柄3在纸面上向逆时针方向转动，则与前述相反地，通过使弹簧销22向左方移动，从而使下连杆21动作，将转动件连杆24向上方拉起。通过该拉起，使转动件13绕转动件销钉25向逆时针方向转动，如图5所示，接点7和8、以及10和11之间分离，转移至所谓的断开状态。 [0028] 此外，在图4的接通状态下，如果检测到过电流等而使过电流跳闸装置53动作，则通过跳闸杆26(参照图1)的从动而使弹键18转动，该弹键18和杠杆19间的卡合解除。在这里，如公知那样，因为杠杆19始终由主弹簧23在纸面上向顺时针方向预紧，因此开始以转动轴19a为中心向顺时针方向转动。通过该转动，驱动侧23b与弹簧销22相对移动，最终开始在弹簧销22上作用向上方的力，使下连杆21动作。在该下连杆21的动作之后，则与所述的从接通到断开的转移相同地，如图2所示成为所谓的跳闸状态。 [0029] 这样，通过将下连杆21的动作传递至转动件连杆24，由该转动件连杆24使转动件13转动，可以列举出下述特征。即，与专利文献1相反地，在下连杆21的转动件驱动端(相当于转动件连杆24的一端24a)相对于转动件13的转动轴13a位于负载侧(图2纸面上的左侧)的基础上，转动件连杆13的作用点(相当于转动件销钉25的位置)相对于转动轴13a位于电源侧(纸面上的右侧)。另外，通过上述结构，作用点与力点(相当于一端24a的位置)相比更靠近支点(相当于另一端24c的位置)，与没有该转动件连杆24的情况相比具有更大的驱动，详细地说，根据图4中示出的距离L1及L2，可以得到相当于L2/L1的力，特别是可以提高接点的接触可靠性。另外，通过变更转动件销钉25的位置，还可以得到能够比较容易地进行接点接触所需载荷或接点分离距离的调整等辅助效果。 [0030] 下面，说明本发明的第二要点。如上所述，前述开关机构部51如图6所示，还可以用于3极用单极单断电路断路器102，此时，通过如前所述对开关机构部51和双断单元盒52间的结合进行设计，即，再次重复上述说明，使转动件连杆24介于下连杆21和转动件13之间，从图2也可以清楚地看出，开关机构部51与转动件13相比更靠近负载侧，更简单地说，配置在电路断路器101的大致中央，由此即使不改变该开关机构部51的位置，而如图6所示那样直接用于单极单断电路断路器102，也可以确保充分的接点间的分离距离。因此，本发明的第二要点在于，在框架板16A(16B)上设置可以压入基座2B的未图示的凹部中的第二固定部16b，将开关机构部51固定在该基座2B上，同时，使下连杆21与横杆29结合，由此可以形成与单极双断电路断路器101不同的单极单断电路断路器102，其中，该基座2B具有适合收容构成单极单断电路断路器102的各部件(固定接触件27、可动接触件28、横杆29、可动件支撑部30、消弧装置31等)的形状。另外，该单极单断电路断路器102的一系列动作是公知的，因此省略详细说明。 [0031] 由此，本发明的本质在于，在使其开关机构部既可以用于双断也可以用于单断的基础上，通过在作为外框的框架16上同时设置各自的固定部，并且在双断时设置转动件连杆24，通过上述措施，从而统一了开关机构部的位置、以及两种电路断路器101、102的操作手柄3的位置。其结果，可以向用户提供使用性优良、性价比优异的电路断路器，其不但可以实现部件标准化，而且能够消除在同时设置有两种电路断路器101、102时的外观上的不协调感，并且可以实现与操作手柄3相关的、例如操作把手或电动操作装置等的通用。另外，在上述说明中对电路断路器进行了说明，但本发明当然可以在所有这种开关器中应用，即使进行了细微的变更也没有脱离本发明的范围。 |
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