一种断路器的制作方法

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种小型化的断路器。

背景技术：

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。断路器的动静触头在带负载或出现故障大电流而分断的动作过程中，动静触头之间的电压将引起空气介质放电，形成电弧。

为了确保断路器的可靠运行，通常在断路器中设置灭弧系统来熄灭电弧。但是，由于动静触头的分断操作一般为电路保护动作机构，例如带线圈的铁芯或者双金属片动作实现的，当动触头运动至与引弧板发生碰撞时，动触头会受到引弧板施加的朝向静触头方向运动的作用力，致使动触头反弹，甚至动触头可以反弹移动到电弧可以击穿的距离，电弧就会再次形成，造成电弧重燃。而为了解决该问题，现有技术中通常会将引弧板和静触头之间的距离设计足够大，虽然这样可以防止动触头反弹再次形成电弧，但是却增大了断路器的体积，不利于断路器的小型化。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的在动触头和静触头分开后，由于动触头与引弧板的碰撞接触，造成的动触头反弹以至于移动到电弧可以击穿的距离，引起电弧重燃的缺陷，从而提供一种可以有效避免动触头和静触头分开后，与引弧板发生碰撞接触，导致动触头反弹甚至移动到电弧可以击穿的距离，从而使得电弧重燃的小型化的断路器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种断路器，包括：

触头组件，包括动触头和静触头；

驱动机构，用于驱动所述动触头和所述静触头合闸或分闸；

灭弧装置，设置于所述触头组件一侧；

锁定结构，设置在所述动触头设有动触点的一端或所述灭弧装置上，所述锁定结构在所述动触头向分闸方向运动至远离所述静触头的最大位置时锁定所述动触头和所述灭弧装置，在所述驱动机构向所述动触头施加合闸力时解锁。

所述的断路器，所述锁定结构包括一可相对活动地设置在所述动触头设有动触点的一端或者所述灭弧装置上的活动件，在所述动触头运动至远离所述静触头的最大位置时，借助于所述活动件所述动触头与所述灭弧装置之间形成卡接结构。

所述的断路器，所述活动件设置在所述动触头设有动触点的一端；所述活动件在所述动触头运动至远离所述静触头的最大位置时在惯性作用下相对所述动触头继续运动，并与所述灭弧装置的对应端部形成所述卡接结构。

所述的断路器，所述活动件包括通过旋转轴安装于所述动触头的所述一端的旋转块和安装于所述旋转块和所述动触头之间的第一弹性件。

所述的断路器，所述旋转轴安装在所述旋转块远离所述静触头的一侧。

所述的断路器，所述旋转块安装有旋转轴的一侧向外延伸形成有一限制所述旋转块转动的限位凸起。

所述的断路器，所述旋转块为一端具有尖锐部的楔形状，所述尖锐部与所述旋转轴相向设置。

所述的断路器，所述动触头的前端成型有厚度依次减小的、阶梯状的安装部，所述活动件与所述安装部枢接。

所述的断路器，所述活动件设置在所述灭弧装置上端，所述活动件包括活动块以及设置在所述活动块和所述引弧板之间的第二弹性件，所述活动块具有将所述动触头与所述引弧板在所述最大位置时相互限定的限定位置和允许所述动触头在所述驱动机构的作用下在所述静触头和所述限位柱之间往复运动的转动位置。

所述的断路器，所述灭弧装置包括灭弧室和引弧板，所述引弧板的上端与所述动触头设有动触点的一端在所述动触头运动至远离所述静触头的最大位置时形成所述锁定结构。

所述的断路器，还包括设置在所述动触头远离所述静触头的最大位置处以抵挡所述动触头继续向远离所述静触头方向运动的限位柱；所述引弧板位于所述静触头和所述限位柱之间。

所述的断路器，所述活动件为铁质。

所述的断路器，所述限位柱为成型在所述壳体内部的、沿垂直于所述壳体所在的平面延伸的柱体，且所述限位柱的高度不低于所述动触头的高度。

所述的断路器，所述引弧板的上端成型有一用于与所述动触头卡接的折弯部。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的断路器，动触头在向分闸方向运动至远离静触头的最大位置时，设置在动触头设有动触点的一端或灭弧装置上的锁定结构将灭弧装置和动触头锁定，这样就会使得动触头在远离静触头时的位置相对固定，即使动触头与灭弧装置发生一定的接触碰撞，动触头也不会朝向静触头运动，只有在驱动机构向动触头施加合闸力时才能将其解除锁定，从而有效避免了动触头在灭弧装置的反作用力下向着静触头的方向运动，甚至移动到电弧可以击穿的距离的可能性，进而杜绝了电弧重燃对断路器造成的破坏，保证了断路器的可靠运行。

2.本发明提供的断路器，锁定结构包括一可相对活动地设置在动触头设有动触点的一端或者灭弧装置上的活动件，从而保证了动触头既可以在静触头和灭弧装置之间往复运动，实现合闸和分闸，又能在活动件的作用下与灭弧装置形成卡接，防止电弧重燃。

3.本发明提供的断路器，旋转轴安装在旋转块远离静触头的一侧，这样可以增大旋转块的张开角度，使得旋转块在打开前能够顺利通过引弧板的上端滑动至安全距离，而在打开后能够卡接在引弧板的上端，从而将动触头固定在当前位置。旋转块安装有旋转轴的一侧向外延伸形成有一限制旋转块转动的限位凸起，防止旋转块转动角度过大起不到限位作用。

4.本发明提供的断路器，还包括设置在动触头远离静触头的最大位置处以抵挡动触头继续向远离静触头方向运动的限位柱，这样既能保证动触头和静触头之间的安全距离，防止电弧击穿，又减小了断路器的整体体积和占用空间，利于断路器的小型化。

5.本发明提供的断路器，活动件通过第一弹性件与动触头枢接，这样在电动斥力和触头弹簧的作用下，动触头会高速撞击限位柱，此时活动件旋转至完全打开的位置，当动触头在限位柱的反作用力下朝向静触头运动时，活动件会卡接在引弧板的上端，从而有效阻止了动触头在反弹作用下移动到电弧可以击穿的距离的可能性，避免了电弧重燃。而当需要将动触头和静触头重新接触，以导通电路时，只需驱动驱动机构克服第一弹性件产生的弹力使得活动件旋转至初始位置，进而使得动触头向着接近静触头的方向运动即可。

6.本发明提供的断路器，动触头和引弧板还可以通过活动块以及设置在活动块和引弧板之间的第二弹性件实现转动和限位，在动触头向限位柱方向运动时，由于第二弹性件的弹性形变力小于使得动触头和静触头分离的电动斥力及触头弹簧力，活动块向限位柱侧倾斜，这样动触头就可以顺利越过引弧板的上端；而在动触头受到限位柱的作用力发生反弹时，由于反弹力远小于第二弹性件的弹性形变力，因此活动块不会发生倾斜，而是将动触头阻挡在引弧板和限位柱之间，以避免电弧重燃。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的断路器处于合闸状态的示意图；

图2为本发明的断路器处于分闸状态的示意图；

图3为本发明的断路器的动作原理示意图；

图4为图3的b局部放大示意图；

图5为图1的a局部放大示意图；

图6为动触头的爆炸示意图；

图7为旋转块的示意图。

附图标记说明：

1-壳体；2-驱动机构；3-灭弧装置；4-跳扣；5-锁扣；6-动触头；7-静触头；8-活动件；9-限位柱；21-旋钮；22-连杆；31-灭弧室；32-引弧板；61-安装部；81-旋转块；82-旋转轴；83-第一弹性件；321-折弯部；811-限位凸起；a-旋转块最大位置；b-旋转块轨迹；c-动触头轨迹。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1～4所示的断路器的一种具体实施方式，包括壳体1，内部设置有触头组件、驱动机构2和灭弧装置3。触头组件包括动触头6和静触头7。驱动机构2用于驱动所述动触头6和所述静触头7合闸或分闸，包括铰接于壳体1上的旋钮21和连杆22，连杆22的一端与旋钮21铰接，另一端与壳体1中的跳扣4连接，跳扣4与锁扣5连接，锁扣5上设置有动触头6，旋钮21通过连杆22依次驱动跳扣4、锁扣5和动触头6运动。灭弧装置3设置于所述触头组件一侧，包括相互连通的灭弧室31和引弧板32，引弧板32的上端接近动触头6设置，下端延伸至灭弧室31的入口。当遇到大电流时，电弧由静触头7和动触头6分断时产生，由引弧板32上端沿着引弧板32的导引进入灭弧室31中进行灭弧。锁定结构设置在所述动触头6设有动触点的一端，所述锁定结构在所述动触头6向分闸方向运动至远离所述静触头7的最大位置时锁定所述动触头6和所述灭弧装置3，在所述驱动机构2向所述动触头6施加合闸力时解锁，以使所述动触头6与所述静触头7接触。

当电路中出现短路、过载或过流等情况时，动触头6与静触头7分离，动触头6向远离静触头7的方向运动直至运动至最大位置，此时在锁定结构的作用下动触头6被限定在当前位置，不会出现由于动触头6和引弧板32的撞击作用使动触头6发生反弹，以至于运动到电弧可以击穿的位置，避免了电弧重燃现象；同时，当电路恢复正常，需要将动触头6和静触头7重新接触时，只需驱动旋钮21转动以向动触头施加合闸力即可，动触头6又能返回至初始位置，从而保证断路器的正常工作。

所述锁定结构包括一可相对活动地设置在所述动触头6设有动触点的一端的活动件8，在所述动触头6运动至远离所述静触头7的最大位置时，所述活动件8在惯性作用下相对所述动触头6继续运动，并与所述灭弧装置3的对应端部形成卡接结构。所述灭弧装置3包括灭弧室31和引弧板32，所述引弧板32的上端与所述动触头6设有动触点的一端在所述动触头6运动至远离所述静触头7的最大位置时形成所述锁定结构。如图2所示，动触头6在运动至最大位置时卡接在引弧板32的远离灭弧室31的一侧，且位于引弧板32的上端，即图2中的右侧。这样在断路器壳体有限的空间内，使得动触头6与静触头7之间的距离尽量大，避免电弧击穿，同时便于动触头6在外界驱动力的作用下，可以顺利越过引弧板32的上端，返回至与静触头7接触的初始位置。

如图1和5所示，还包括设置在所述动触头6远离所述静触头7的最大位置处以抵挡所述动触头6继续向远离所述静触头7方向运动的限位柱9；所述引弧板32位于所述静触头7和所述限位柱9之间，且引弧板32的最高点不影响动触头6的正常运动，限位柱9位于引弧板32的最高点的右上方，引弧板32与限位柱9之间预留有一定的空间。所述限位柱9为成型在壳体1内部的、沿垂直于壳体1所在的平面延伸的柱体，且限位柱9的高度不低于动触头6的高度，这是由于当限位柱9的高度低于动触头6的高度时，动触头6在远离静触头7的运动过程中就会直接越过限位柱9，使得限位柱9并不能起到真正的限位作用。引弧板32的上端成型有一用于与动触头6卡接的折弯部321，在本实施例中，引弧板32的上端向靠近静触头7的一侧向外弯折形成s形状，在动触头6运动至最大位置时，其由于引弧板32上端折弯部321的限制被限定在此位置。

如图5和6所示，所述活动件8包括通过旋转轴82安装于所述动触头6的所述一端的旋转块81和安装于所述旋转块81和所述动触头6之间的第一弹性件83。旋转块81由动触头6的前端一部分形成，所述第一弹性件83安装在所述旋转块81和所述动触头6之间，以实现旋转块81和动触头6的转动连接，所述旋转轴82依次穿过所述旋转块81和所述第一弹性件83安装在所述动触头6上，在本实施例中，第一弹性件83为扭簧。在动触头6撞击到限位柱9后，动触头6向静触头7方向运动，此时由于旋转块81与动触头6为活动连接，在撞击力和惯性力的作用下，旋转块81绕旋转轴82转动直至完全打开，这样旋转块81就会处于如图4中的最大位置a，卡持在限位柱9和引弧板32之间，并与引弧板32接触，此时动触头6上的金属游离物就可以通过引弧板32快速进入灭弧室31中，达到快速灭弧的目的；在动触头6反弹旋转过程中，旋转块81轨迹如图4中b所示，动触头6轨迹如图4中c所示；且在本实施例中，旋转块81和引弧板32均为铁质，即使在高温下，也不会发生粘连。所述旋转轴82安装在所述旋转块81远离所述静触头7的一侧，即靠近引弧板32的一侧，这样可以使得旋转块81在旋转同样的角度时，向外延伸的部分长度更长，便于与引弧板32的卡接。

如图7所示，所述旋转块81安装有旋转轴82的一侧向外延伸形成有一限制所述旋转块81转动的限位凸起811。限位凸起211可以与旋转块81一体成型，位于旋转块81与动触头6连接的内侧，当旋转块81旋转至最大位置a时，由于限位凸起811的阻挡，旋转块81不会转动过度，以致旋转块81不能卡持在引弧板32的上端，失去限位作用。

如图5所示，所述旋转块81为一端具有尖锐部的楔形状，所述尖锐部与所述旋转轴82相向设置，以尽量增大旋转块81在转动打开时伸出动触头6的长度。在加工时，可以将动触头6前端的一部分切割，然后再通过旋转轴82和第一弹性件83将其活动连接在动触头6的前端。将旋转块81设置为楔形状是为了在旋转块81完全打开时其尖锐部刚好能够与引弧板32的上端相抵触，实现用平面接触代替弧面接触，限位更加可靠。

如图6所示，所述动触头6的前端成型有厚度依次减小的、阶梯状的安装部61，安装部61由动触头6的前端被依次削薄形成，最上层被切削的面积最大，中层和最下层被切削的面积依次减小，以与旋转块81的形状相配，并预留第一弹性件83的安装空间，所述活动件8与所述安装部61通过旋转轴82枢接。

作为一种替代实施方式，所述活动件8设置在所述灭弧装置3上端，即引弧板32的上端，所述活动件8包括活动块以及设置在所述活动块和所述引弧板32之间的第二弹性件，在本实施例中，第二弹性件为压缩弹簧。所述活动块具有将所述动触头6与所述引弧板32在所述最大位置时相互限定的限定位置和允许所述动触头6在所述驱动机构2的作用下在所述静触头7和所述限位柱9之间往复运动的转动位置。只需选择合适弹性形变力的压缩弹簧即可实现将动触头6与引弧板32相互锁定或解除锁定的目的，弹性形变力的具体要求为小于使得动触头6和静触头7分离的电动斥力及触头弹簧力，这样动触头6就可以顺利越过引弧板32的上端，而大于动触头6在与限位柱9碰撞后受到的反弹力，从而将动触头6阻挡在引弧板32和限位柱9之间，以避免电弧重燃。

作为另一种替代实施方式，限位柱9也可以为限位块，可以与引弧板32一体成型设置，中间预留有动触头6前端的卡持空间即可。限位块设置在引弧板32的右上方，既能够阻止动触头6的进一步运动，又能将其限定在限位块和引弧板32之间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。