电动机保护用断路器的制作方法

本发明涉及低压电器领域，特别涉及一种电动机保护用断路器。

背景技术：

断路器，作为一种基本的低压电器，主要用于线路的过载、短路、失压、欠压及漏电保护。既可用于配电系统的保护，也可用于频繁启动的电动机的保护。当被用于电动机保护时，对产品的可靠性和灵敏性，以及机械寿命和电寿命要求更高、更苛刻。电动机用断路器主要通过操作机构来带动触头装置的断开和闭合，进而实现电路的分断和闭合。操作机构的好坏直接影响着断路器的性能和使用寿命。目前用于电动机保护用断路器的传统机构具有以下问题：1、操作机构齿轮配合不好，导致用户操作旋转手柄所需的力大，产品使用寿命低；2、不能在现有产品体积不变的情况下，实现触头间的大开距，短路分断能力有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单紧凑，性能安全稳定，成本低的电动机保护用断路器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电动机保护用断路器，包括安装于壳体内的触头支持8、静触头组6和安装于触头支持8上的动触头组4，还包括旋转手柄10和与旋转手柄10连接的连杆机构，所述连杆机构包括齿轮摆杆12和推杆16，旋转手柄10旋转驱动连杆机构，带动推杆16动作使触头支持8上的动触头组4与静触头组6接触和分离；所述旋转手柄10的一端设有与齿轮摆杆12相互啮合的上齿轮11，所述上齿轮11包括齿牙11a，相邻两个齿牙11a之间形成齿槽11b，齿轮摆杆12设有与齿槽11b相应的摆杆齿牙12a，所述摆杆齿牙12a之间形成与齿牙11a 相应的摆杆齿槽12b，所述齿牙11a由内朝外逐渐变窄，两侧面形成第一斜面111a，所述摆杆齿槽12b的两侧设有与第一斜面111a相应的第二斜面121b。

进一步，第二斜面121b为与第一斜面111a配合的渐开线面。

进一步，所述与旋转手柄10的上齿轮11首个接触的摆杆齿牙12a朝向上齿轮11的一侧的顶部凸出设有与上齿轮11的齿牙11a导向啮合的拨动凸起120，拨动凸起120朝向摆杆齿槽12b倾斜设置，拨动凸起120朝向摆杆齿槽12b的一侧顶部形成啮合卡扣槽1201，啮合卡扣槽1201与摆杆齿槽12b连通。

进一步，所述齿牙11a朝向齿轮摆杆12的一侧设有由上至下倾斜向内的第一斜坡111b，所述摆杆齿牙12a朝向上齿轮11的一侧设有与由上至下倾斜向外的第二斜坡122b，所述拨动凸起120凸出设于第二斜坡122b上。

进一步，所述上齿轮11包括上齿轮本体113，齿牙11a环状分布于上齿轮本体113的外侧壁，所述齿轮摆杆12包括齿轮摆杆本体123，齿轮摆杆本体123与上齿轮本体113垂直设置，摆杆齿牙12a环状分布于齿轮摆杆本体123的外侧壁，上齿轮11水平旋转带动齿轮摆杆12垂直旋转。

进一步，所述推杆16的侧边设有变曲率圆弧端面161；所述变曲率圆弧端面161形成渐开线。

进一步，还包括储能弹簧18，所述推杆16为三角型状，三角型的三个角部分别设有与第三固定轴101c安装配合的第一固定孔1601，与第二连杆15的一端连接的第二固定孔1602和与储能弹簧18的一个端臂连接的第三固定孔1603；所述的变曲率圆弧端面161设于第三固定孔1603所在的角部的侧边。

进一步，还包括支架17和储能弹簧18，支架17固定安装于基座2上，所述连杆机构还包括锁扣13，跳扣14，第一连杆、第二连杆15，所述锁扣13枢转连接在支架17上，跳扣14的中部通过第一连杆与齿轮摆杆12连接，跳扣14的一端与锁扣13搭扣连接，跳扣14的另一端通过第二连杆15与推杆16连接，推杆16枢转连接在支架17上，所述齿轮摆杆12枢转连接在支架17上；所述储能弹簧18固定于支架17上，储能弹簧18的一个端臂与推杆16连接。

进一步，所述支架17由两块相互平行的平板组成，齿轮摆杆12、锁扣13 和推杆16分别通过第一固定轴101a、第二固定轴101b和第三固定轴101c枢转连接在支架17的两块平板之间；锁扣13和齿轮摆杆12分别位于支架17一端两侧，推杆16和储能弹簧18分别位于支架17的另一端两侧。

进一步，还包括触头推板19，触头推板19设于触头支持1的上方，所述推杆16动作驱动触头推板19来带动触头支持8动作。

本发明电动机保护用断路器上齿轮的齿牙和齿轮摆杆的摆杆齿槽上设置第一斜面和第二斜面，通过优化齿轮结构，一方面改善了齿轮间的啮合关系和齿轮受力情况，减小齿轮啮合间的磨损量，另一方面减小人操作手柄所需的操作力矩和力，加强电路分断的可靠性。本发明采用具有可变曲率的曲面的推杆，可以缩短连杆机构触发触头推板和触头装置的时间，推杆绕其固定轴旋转相同角度时，触发驱动触头推板和触头支持的动作时间更短，可以大幅提高产品的灭电弧能力，并在保证产品体积不增加的情况下，实现触头大开距的功能，显著提高了产品的短路分断能力和分断电路的可靠性。变曲率圆弧端面为渐开线。

附图说明

图1是本发明电动机保护用断路器的整体结构剖面图；

图2是本发明旋转手柄与连杆机构的示意图；

图3是本发明电动机保护用断路器合闸状态示意图；

图4是本发明电动机保护用断路器分闸状态示意图；

图5是本发明旋转手柄和齿轮摆杆的结构示意图；

图6是本发明连杆机构的结构示意图；

图7是本发明连杆机构的另一结构示意图；

图8是本发明齿轮摆杆的结构示意图；

图9是本发明推杆的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至9给出的实施例，进一步说明本发明的电动机保护用断 路器的具体实施方式。本发明的电动机保护用断路器不限于以下实施例的描述。

如图1所示，本发明电动机保护用断路器，包括底座1和基座2，所述基座2安装于底座1上。底座1上安装有灭弧栅片组3，灭弧栅片组3的两组灭弧栅片分别位于底座1的两侧，底座1的中部安装有触头支持8，触头支持8上安装有动触头组4；基座2上安装有静触头组6，静触头组6的两组静触头分别设于基座2的两侧；还包括安装于基座2上的热磁组和绝缘板，其中一组静触头安装有热磁组，另一组静触头安装有绝缘板。所述动触头组4的动触头的两端触点分别伸向触头支持8的两侧与基座2两侧的两组静触头的触点相对设置，触头支持8带动动触头与静触头的触点接触和分离来闭合和断开电路。

如图1、5、6所示，本发明电动机保护用断路器，还包括旋转手柄10，与旋转手柄10连接的连杆机构，所述连杆机构包括齿轮摆杆12和推杆16，旋转手柄10旋转驱动连杆机构，带动推杆16动作使触头支持8上的动触头组4与静触头组6接触和分离。

如图2、5所示，所述旋转手柄10的一端设有与齿轮摆杆12相互啮合的上齿轮11，所述上齿轮11包括齿牙11a，相邻两个齿牙11a之间形成齿槽11b，齿轮摆杆12设有与齿槽11b相应的摆杆齿牙12a，所述摆杆齿牙12a之间形成与齿牙11a相应的摆杆齿槽12b，所述齿牙11a由内朝外逐渐变窄，两侧面形成第一斜面111a，所述摆杆齿槽12b的两侧设有与第一斜面111a相应的第二斜面121b。本发明电动机保护用断路器上齿轮的齿牙和齿轮摆杆的摆杆齿槽上设置第一斜面和第二斜面，通过优化齿轮结构，一方面改善了齿轮间的啮合关系和齿轮受力情况，减小齿轮啮合间的磨损量，另一方面减小人操作手柄所需的操作力矩和力，加强电路分断的可靠性。

如图5所示，所述第一斜面111a为平面，第二斜面121b为与第一斜面111a配合的渐开线面。也可以将第一斜面111a设为渐开线面，第二斜面121b为与第一斜面111a配合的平面。本发明通过将第一斜面与第二斜面设为平面与渐开线面的配合关系，进一步改善了齿轮间的啮合关系和齿轮受力情况，减小齿轮啮合间的磨损量，减小人操作手柄所需的操作力矩和力，加强电路分断的可靠性

如图5-8所示，旋转手柄10与齿轮摆杆12为不完全齿轮。所述与旋转手柄10的上齿轮11首个接触的摆杆齿牙12a朝向上齿轮11的一侧的顶部凸出设有与上齿轮11的齿牙11a导向啮合的拨动凸起120，拨动凸起120朝向摆杆齿槽12b倾斜设置，拨动凸起120朝向摆杆齿槽12b的一侧顶部形成啮合卡扣槽1201，啮合卡扣槽1201与摆杆齿槽12b连通。从图7可以看出只有齿轮摆杆12与上齿轮11配合的首个摆杆齿牙12a上设置啮合卡扣槽1201，其他两个摆杆齿牙12a只有摆杆齿槽12b两侧的渐开面。螺旋转旋转手柄10时，上齿轮11的齿牙11a首先与拨动凸起120卡扣配合，继续旋转再通过第一斜面111a和第二斜面121b啮合。特别地，所述齿牙11a朝向齿轮摆杆12的一侧设有由上至下倾斜向内的第一斜坡111b，所述摆杆齿牙12a朝向上齿轮11的一侧设有与由上至下倾斜向外的第二斜坡122b，所述拨动凸起120凸出设于第二斜坡122b上。如图5所示，所述上齿轮11包括上齿轮本体113，齿牙11a环状分布于上齿轮本体113的外侧壁，所述齿轮摆杆12包括齿轮摆杆本体123，齿轮摆杆本体123与上齿轮本体113垂直设置，摆杆齿牙12a环状分布于齿轮摆杆本体123的外侧壁，上齿轮11水平旋转带动齿轮摆杆12垂直旋转。上齿轮11和摆杆齿牙12a的配合结构，也可以用一个单独的摇杆代替。

如图5-8所示，所述齿牙11a的上端部朝向齿轮摆杆12设有倾斜向下的第三斜坡111c，所述摆杆齿牙12a的上端部朝向上齿轮11设有倾斜向下的第四斜坡121c。

如图9所示，所述推杆16的侧边设有用于驱动触头推板19和触头支持8的变曲率圆弧端面161；所述变曲率圆弧端面161为渐开线或者其他函数拟合曲面。本发明采用具有可变曲率的曲面的推杆16，可以缩短连杆机构触发触头装置的时间，推杆16绕其固定轴旋转相同角度时，触发驱动触头推板19和触头支持8的动作时间更短，可以大幅提高产品的灭电弧能力，并在保证产品体积不增加的情况下，实现触头大开距的功能，显著提高了产品的短路分断能力和分断电路的可靠性。

如图9所示，所述推杆16为三角型状，三角型的三个角部分别设有与第三固定轴101c安装配合的第一固定孔1601，与第二连杆15的一端连接的第二固定孔1602和与储能弹簧18的一个端臂连接的第三固定孔1603；所述的变曲率 圆弧端面161设于第三固定孔1603所在的角部的侧边；第一固定孔1601所在的角部的侧边为圆弧形侧边，该圆弧形侧边与变曲率圆弧端面161之间设有开口槽1604。推杆16也可以设置为其他形状。

如图6-7所示，支架17和储能弹簧18，支架17固定安装于基座2上。所述连杆机构包括齿轮摆杆12、锁扣13、跳扣14、第一连杆(图中未示出)、第二连杆15和推杆16；所述锁扣13枢转连接在支架17上，跳扣14的中部通过第一连杆与齿轮摆杆12连接，跳扣14的一端与锁扣13搭扣连接，跳扣14的另一端通过第二连杆15与推杆16连接，推杆16枢转连接在支架17上，所述齿轮摆杆12枢转连接在支架17上；所述储能弹簧18固定于支架17上，储能弹簧18的一个端臂与推杆16连接；旋转手柄10旋转驱动连杆机构，带动推杆16动作带动触头支持8上的动触头组4与基座2两侧的静触头组6分离来断开电路。还包括触头推板19，触头推板19设于触头支持8的上方，所述推杆16动作驱动触头推板19来带动触头支持8动作。本实施例连杆机构是一个优选的方案，具有装配方便传动可靠的特点。当然，也可以采用其它方式的传动结构，采用旋转手柄10与齿轮摆杆12配合的结构，这均属于本发明的保护范围。

如图6、7所示，所述支架17由两块相互平行的平板组成，齿轮摆杆12、锁扣13和推杆16分别通过第一固定轴101a、第二固定轴101b和第三固定轴101c枢转连接在支架17的两块平板之间；锁扣13位于支架17的上端一侧，跳扣14位于锁扣13的下方，跳扣14的一个端臂与锁扣13搭扣连接，锁扣13和齿轮摆杆12分别位于支架17一端两侧，推杆16位于支架17的下端，位于跳扣14和齿轮摆杆12的下方，储能弹簧18位于推杆16的右侧，储能弹簧18的一个端臂固定，另一个端臂与推杆16连接，为推杆16提供复位弹力。

图3、4结合图1给出本发明电动机保护用断路器的动作过程：当人手操作断路器分闸时，旋转旋转手柄10带动齿轮摆杆12旋转进一步带动连杆机构动作，驱动推杆16顺时针旋转向下动作，推杆16推动触头推板19，触头推板19向下推动触头支持8向下动作，动静触头分离切断电路；反之为断路器合闸动作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能 认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。