断路器中的电磁脱扣装置制造方法及图纸

提供一种电磁脱扣装置，它在检测到主电路里的过电流时使断路器执行脱扣动作，其中，设置在电磁体单元（７）的衔铁（１４）上的操作臂（１４ａ）和脱扣横杆（８）上的脱扣臂（８ａ）互相面对，在电磁体吸引动作过程中，操作臂推动脱扣横杆的脱扣臂，从而释放闩锁接受器（９），使断路器执行一脱扣动作。在操作臂和脱扣臂之间的接触力点在电磁体吸引动作过程中从Ｐ１改变至Ｐ２，从而在电磁体的吸引动作过程中与介于衔铁和接触端片之间的间隙长度的变化配合，其中，在吸引动作的前半部分－其中吸引力是小的－施加给衔铁的载荷量保持在低水平上，而在吸引动作的后半部分－其中电磁体的吸引力增加－将接触力点移动至Ｐ２，以便将脱扣横杆驱动至释放位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及断路器中的电磁脱扣装置，它可供自动断路器、接地泄漏断路器等使用。
技术介绍
首先，利用上述的自动断路器作为例子，涉及本专利技术实施例主题的断路器的结构如图3所示。在该图中，标号1表示断路器壳体，标号2表示电源接线端，标号3表示固定触头，标号4表示活动触头，标号5表示触头开/关机构，标号6表示开/关操作手柄，标号7表示过电流脱扣装置的电磁体单元，标号8表示与电磁体单元7形成连接的脱扣横杆，标号9表示在触头开/关机构4和脱扣横杆8之间形成连接的闩锁接受器，以及标号10表示一载荷接线端，而电磁体单元7的电磁线圈11装配在载荷接线端10和活动触头4之间，然后与主电路连接。此外，如图4所示，上述电磁体单元7包括一电磁线圈11；一插入电磁线圈11并具有向下取向的接触端片12a的油缓冲型线圈铁芯12；一L型轭13；一可摆动地铰接在轭13下端的摇杆式衔铁14；以及一从衔铁14的后端向轭13的后面弯曲成L型的操作臂14a；在这些零件被组装在单元壳体15中之后，它们被安装在图3中的断路器壳体1里。这种断路器的动作是众所周知的。在附图所示的ON状态时，主电路电流从电源接线端2通过固定触头3、活动触头4、电磁体单元7的电磁线圈11流向负载侧。此时，将操作手柄6向下推至OFF位置，开/关机构5使活动触头4移到OFF位置。接着，当过电流在主电路里流过时，由于电磁体单元7的吸引动作，衔铁14被吸至接触端片12a上，设置在衔铁14上的操作臂14a摆动至与图3所示的脱扣横杆8的脱扣臂8a邻接，从而释放脱扣横杆8与闩锁接受器9之间的连接。结果，触头开/关机构5执行脱扣动作，使活动触头4脱离、从而切断主电路电流。接着，参考图5(a)至5(d)描述在电磁体单元7的上述吸引动作过程中衔铁14和脱扣横杆8之间的连接动作。首先，图5(a)显示了一种稳定状态，其中，断路器处于OFF状态或额定电流流过主电路，而电磁体单元7的衔铁14受到返回弹簧16的弹力而返回到与接触端片12a隔开(间隙长度g)的位置上。此外，在该稳定状态中，在从衔铁14的后端向上延伸的操作臂14a和面向操作臂14a且从脱扣横杆8向下突伸的脱扣臂8a之间形成间隔，而闩锁接受器9的连接片9a与脱扣横杆8上的卡爪8b邻接并保持在该位置上。脱扣横杆8通过一返回弹簧(图中未画出)被弹性偏压在附图所示的等待位置上，而闩锁接受器9沿逆时针方向被弹性偏压，其上端构成摆动支点。另一方面，当一过电流在电磁体单元7的电磁线圈11里流过时，由于电磁体吸引力而使衔铁14被吸向接触端片12a，如图5(b)和5(c)所示，而与此运动对应，操作臂14a沿逆时针方向摆动，而铰接点O作为支点，这样，操作臂14a的臂端碰撞脱扣横杆8的脱扣臂8a，从而沿顺时针方向推动脱扣横杆8。脱扣臂8a与操作臂14a端部的碰撞处的接触力点(力的作用点)用符号P表示。经过图5(c)所示的状态，当衔铁14呈现与接触端片12a吸附的状态时，如图5所示，闩锁接受器9的连接片9a和脱扣横杆8的卡爪8b之间的连接结束，而闩锁接受器9由于偏压弹簧的作用沿逆时针方向摆动，从而释放触头开/关机构的闩锁。结果，开/关机构执行脱扣动作，而活动触头4脱离，从而切断主电路电流。在这点上，在促进断路器的小型化和降低电能消耗方面，当使用一小型的、小容量电磁体取代占用一大空间的电磁体时，上述现有技术中使用的电磁脱扣装置将产生一个问题，即断路器的脱扣动作将变得如下所述那样地不稳定。换句话说，在图2的特性曲线图(它基于本专利技术人和其它人所作的实际测试的数据)中，A表示当200％的过电流在一大的额定容量电磁体(330AT)里流动时的吸引力特性曲线，而B表示当200％的过电流在一小的额定容量电磁体(200AT)里流动时的吸引力特性曲线。如已众所周知的，电磁体的吸引力与衔铁和接触端片之间的间隙长度g(图5(a))的二倍成反比。因此，对于图5中的电磁脱扣装置来说，当脱扣横杆8由于电磁体单元7的吸引力而从等待位置驱动到释放位置时，载荷量当作自弹簧偏压的闩锁接受器9和脱扣横杆8，通过脱扣臂8a和与脱扣臂8a的端部(在接触力点P处)邻接的操作臂14a作用在衔铁14上的一个转矩，载荷量(反抗电磁体的磁吸引力并使衔铁离开接触端片的力)具有用符号C表示的特性曲线。此外，在这个例子里，衔铁的返回弹簧16也作为一载荷量(5g)。这样，如果使用大额定容量的电磁体作为电磁体单元7，吸引力(特性曲线A)大于衔铁的载荷量(特性曲线C)，这意味着脱扣横杆8可被驱动至释放位置而没有困难。因此，当为了支持和促进断路器如上所述那样小型化而使用一小额定容量电磁体时，其吸引力特性曲线B和衔铁的载荷量特性曲线C在区域C1(在图中用斜线表示)处相交(对应于图5(b)中的状态)，在该区域，衔铁的载荷量超过电磁体的吸引力。因此，有时候电磁体的衔铁会悬置在该位置上，如不进一步推动脱扣横杆的脱扣臂，断路器的脱扣不可能获得。因此，当使用具有传统结构的电磁脱扣装置时，在电磁体单元里使用小型的、小容量的电磁体、以便使断路器小型化是有问题的。有鉴于此，本专利技术的一个目的是提供一种断路器中的已改进的电磁脱扣装置，当利用电磁体单元的吸引动作而驱动脱扣横杆时，作为作用在电磁体的衔铁上的反作用力的载荷(功)被重配置，以图与电磁体的吸引力特性曲线相一致，有效地产生具有小额定容量的电磁体的吸引力，从而可执行一稳定的脱扣动作。
技术实现思路
为了达到上述目的，按照本专利技术，提供一种断路器的电磁脱扣装置，它在检测到主电路里的过电流时工作，通过一脱扣横杆和一闩锁接受器使主电路触头的开/关机构执行脱扣动作，其中，设置在检测到过电流时执行吸引动作的电磁体单元里的摇杆式衔铁上的操作臂和设置在脱扣横杆上的脱扣臂互相面对，在电磁体单元动作过程中接受该吸引力，与衔铁一起摆动的操作臂推动脱扣横杆的脱扣臂，从而释放闩锁接受器，使开/关机构执行一脱扣动作，其中，操作臂和脱扣臂的接触力点沿操作臂的纵向方向成阶梯形变化，从而在电磁体单元的吸引动作过程中与衔铁和接触端片之间的间隙长度的变化配合；其中，通过在吸引动作的前半部分(其中间隙长度是大的)将接触力点设定在操作臂的基部侧而使施加给衔铁的载荷保持在低水平上，而在吸引动作的后半部分(其中间隙长度是小的)将接触力点移动至操作臂的末端侧。断路器的电磁脱扣装置的一个特定方面是，设置在电磁体单元的衔铁上的操作臂和设置在脱扣横杆上的脱扣臂从相对方向延伸，以使互相面对，当操作臂是一直线臂时，成阶梯形变化的一阶梯部分沿脱扣臂的纵向方向形成于面对操作臂一侧的脱扣臂上。按照上述结构，当在电磁体单元吸引动作中驱动脱扣横杆到释放位置时，在吸引动作的前半部分(衔铁和接触端片之间的间隙长度是大的而电磁吸引力是小的)，操作臂和脱扣横杆的脱扣臂之间的接触力点位于操作臂的基部侧，这意味着由脱扣横杆施加给电磁体单元的衔铁的力矩按照杠杆原理保持在低值上。因此，即使电磁体是具有相当小吸引力的小容量电磁体，也可通过操作臂将脱扣横杆的脱扣臂推动至释放位置而不会使衔铁中途悬置。另一方面，当衔铁的吸引动作继续而间隙长度减少时，与衔铁连接的操作臂的倾斜角度变化，操作臂与脱扣臂邻接的接触力点移动至操作臂的末端。因此，当由脱扣横杆侧施加给衔铁的力矩变大和衔铁的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器的电磁脱扣装置，它在检测到主电路里的过电流时工作，并通过一脱扣横杆和一闩锁接受器使主电路触头的开／关机构执行脱扣动作，其中，设置在检测到过电流时执行吸引动作的电磁体单元的摇杆式衔铁上的操作臂和设置在脱扣横杆上的脱扣臂互相面对，在电磁体单元动作过程中通过接受该吸引力，与衔铁一起摆动的所述操作臂推动脱扣横杆的脱扣臂，从而释放闩锁接受器，使开／关机构执行一脱扣动作， 其特征在于，所述操作臂和脱扣臂的接触力点沿操作臂的纵向方向成阶梯形变化，从而在电磁体单元的吸引动作过程中与介于衔铁和接触端片之间的间隙长度的变化配合；其中，通过在吸引动作的前半部分－－其中间隙长度是大的－－将接触力点设定在操作臂的基部侧而使施加给衔铁的载荷保持在低水平上，而在吸引动作的后半部分－－其中间隙长度是小的－－将接触力点移动至操作臂的末端侧。

【技术特征摘要】
JP 2001-5-28 2001-1580571.一种断路器的电磁脱扣装置，它在检测到主电路里的过电流时工作，并通过一脱扣横杆和一闩锁接受器使主电路触头的开/关机构执行脱扣动作，其中，设置在检测到过电流时执行吸引动作的电磁体单元的摇杆式衔铁上的操作臂和设置在脱扣横杆上的脱扣臂互相面对，在电磁体单元动作过程中通过接受该吸引力，与衔铁一起摆动的所述操作臂推动脱扣横杆的脱扣臂，从而释放闩锁接受器，使开/关机构执行一脱扣动作，其特征在于，所述操作臂和脱扣臂的接触力点沿操作臂的纵向方向成阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛善明，高桥定男，大谷健吾，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]