一种断路器的制作方法

1.本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器。


背景技术：

2.塑壳断路器包括灭弧装置、脱扣装置、触头系统和操作机构等部件。灭弧装置是断路器的重要组成部件，其作用是对触头系统上产生的电弧进行熄灭。灭弧装置中栅片是其核心零件，它能将故障电弧分割成很多段小的电弧，从而增加电弧电压来使故障电流强制减零最终熄灭电弧。
3.传统塑壳断路器中，如图1、图2所示，塑壳断路器的外壳1能将灭弧装置、脱扣装置、触头系统和操作机构内部机构防护起来以防止触电和防止灰尘进入内部等。现有的断路器，通过铆接将栅片21及隔弧壁22连接起来后，在组装过程中作为一个整体安装放入断路器的外壳中，组装工序较多。另外，由于外壳内部容设灭弧装置的腔体为朝向触头系统、操作机构的开口容腔，容腔的侧壁容易受到电弧气体的气压作用而产生变形，影响断路器寿命。
4.鉴于上述已有技术，灭弧栅片21的安装结构以及灭弧装置与外壳的配合还具有改进的空间，所以有必要对现有断路器的栅片安装结构加以合理的改进。为此，本技术人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种断路器，其减少了零件数量，降低了产品成本，结构简单，提高空间利用率，能灵活设计多片栅片的并排布置结构，且能增强外壳强度。
6.本实用新型的目的是这样来达到的，一种断路器，包括外壳，容设在外壳内的灭弧装置和触头系统，所述外壳具有第一侧壁和第二侧壁，所述灭弧装置包括数片栅片，每片所述栅片的一侧与第一侧壁插接，且每片所述栅片的另一侧与第二侧壁插接，使得数片所述栅片并排排列在第一侧壁和第二侧壁之间。
7.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述第一侧壁和第二侧壁上的彼此面对的一对内壁上以栅片排列方向布置有数个凹槽，所述栅片的两侧部分别插配在凹槽内。
8.在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述凹槽包括靠近触头系统的开口和远离触头系统的槽尾，所述凹槽的从开口至槽尾的延伸方向为以第一侧壁或者第二侧壁的高度方向延伸，或者，所述凹槽的从开口至槽尾的延伸方向为以与第一侧壁或者第二侧壁的高度方向具有一角度的倾斜方向延伸，所述开口在栅片排列方向上的宽度大于或等于槽尾在栅片排列方向上的宽度。
9.在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述外壳还包括连接第一侧壁和第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、第二侧壁和底壁围成容腔，所述栅片容设在容腔内，在底壁的面向容腔的面上设有数量与凹槽对应的限位凸台，在容腔的深度方向上，所述限位凸台相对于凹槽偏置设置。
10.在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述栅片的两侧部分别延设有凸耳，一对所述凸耳分别与第一侧壁和第二侧壁上的凹槽插配。
11.在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述第一侧壁和第二侧壁上分别以栅片排列方向布置有数个沉入自身内部的沉腔，所述沉腔在第一侧壁或者第二侧壁的高度方向延伸，每片栅片的两侧分别设有一插脚，所述插脚从栅片的顶部向着底部延伸并与所述沉腔容配。
12.在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述沉腔包括靠近触头系统的腔口和远离触头系统的腔底，所述腔口的在栅片排列方向上的宽度大于或等于腔底的在栅片排列方向上的宽度，所述沉腔的从腔口至腔底的延伸方向为以第一侧壁或者第二侧壁的高度方向延伸，或者，所述沉腔的从腔口至腔底的延伸方向为以与第一侧壁或者第二侧壁的高度方向具有一角度的倾斜方向延伸。
13.在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述外壳还包括连接第一侧壁和第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、第二侧壁和底壁围成容腔，所述栅片容设在容腔内，所述底壁的面向容腔的面上设有数量与沉腔对应的限位凸块，在容腔的深度方向上，所述限位凸块相对于沉腔偏置设置。
14.在本实用新型的再更而一个具体的实施例中，在外壳内嵌置有呈u形的支架，所述支架包括嵌置在第一侧壁内的第一侧板、嵌置在第二侧壁内的第二侧板、以及连接第一侧板和第二侧板且嵌置在底壁内的底板。
15.在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述外壳由基座和与基座拼接的上盖构成，所述外壳内还设有一对侧板，所述侧板的上端部与上盖抵靠，下端部与栅片抵靠。
16.本实用新型由于采用了上述结构，具有的有益效果：
17.第一、相比现有灭弧装置结构，取消了两侧隔弧壁这两个零件，同时取消了栅片与隔弧壁之间的铆接工序，外部壳体兼有外壳、隔弧壁两个零件的功能，实现了一体化设计，减少了零件数量，提高了空间利用率，结构简单，也可以通过灵活设计外壳上与栅片的侧部配合的插接件（凹槽或沉腔）和限位凸台（限位凸块）的分布，实现栅片之间并排布置的形式，例如等距离并排布置或是扇形发散形布置，减少了产品成本。
18.第二、当动静触头之间产生电弧后，电弧进入外壳的灭弧装置的容腔，使得容腔内的气压突然大幅增强，栅片两侧的插脚与沉腔的配合，使得外壳上的第一侧壁和第二侧壁的自由端即没有被底壁连接的一端能够通过栅片被约束，防止电弧气体作用于第一侧壁和第二侧壁而产生变形，保证了外壳的强度。
19.第三、在外壳中嵌入支架，使栅片与支架贴合，提高了采用不饱和聚酯模塑料的外壳上定位栅片的局部强度。
附图说明
20.图1为现有技术所述断路器的结构示意图。
21.图2为现有技术所述断路器中的灭弧装置的结构示意图。
22.图3为本实用新型所述断路器一实施例的结构示意图。
23.图4为本实用新型所述断路器一实施例中安装有栅片的基座俯视图。
24.图5为图4的a-a剖视图。
25.图6为本实用新型所述断路器一实施例中安装有栅片的基座立体图。
26.图7为本实用新型所述断路器一实施例中基座的俯视图。
27.图8为图7的b-b剖视图。
28.图9为本实用新型所述断路器一实施例中基座的立体图。
29.图10为本实用新型所述断路器一实施例中栅片的立体图。
30.图11为本实用新型所述断路器实施例二的结构示意图。
31.图12为本实用新型所述断路器实施例二中安装有栅片的基座立体图。
32.图13为本实用新型所述断路器实施例二中基座的俯视图。
33.图14为本实用新型所述断路器实施例二中基座的立体图。
34.图15为本实用新型所述断路器实施例二中栅片的立体图。
35.图16为本实用新型所述断路器实施例三的结构示意图。
36.图17为本实用新型所述断路器实施例三中安装有栅片的基座的剖视图。
37.图18为本实用新型所述断路器实施例三中基座的立体图。
38.图19为本实用新型所述断路器实施例三中栅片的立体图。
39.图20为本实用新型所述断路器实施例四中安装有栅片的基座俯视图。
40.图21为图20的a-a剖视图。
41.图22为本实用新型所述断路器实施例四中安装有栅片的基座立体图。
42.图23为本实用新型所述断路器实施例四中基座的立体图。
43.图24为本实用新型所述断路器支架的立体图。
44.图中：1.外壳、11.第一侧壁、12.第二侧壁、13.内壁、14.凹槽、141.开口、142.槽尾、15.底壁、16.限位凸台、17.限位凸块、18基座、19.上盖；2.灭弧装置、21.栅片、210.上端部、211.凸耳、212.插脚、213.下端部、214.槽口、215.连接段、216.栅片主体、22.隔弧壁、23.侧板；3.触头系统、31.动触头、32.静触头；4.操作机构； 5.支架、51.第一侧板、511.第一端部、52.第二侧板、521.第二端部、53.底板；6.第一接线排；7.第二接线排；10.容腔；20.沉腔、201.腔口、202.腔底、203.内壁、2031.槽；301.第一腔、302.第二腔。
具体实施方式
45.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。
46.在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以对应附图所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。
47.本实用新型涉及一种断路器，以上下容腔结构的断路器为例，当然不限于操作机构上方布置，灭弧装置下方布置的结构形式，也可以是操作机构在右侧，灭弧装置在左侧的左右布置结构形式的断路器。下面参照图为例，说明上下布置结构的断路器的栅片安装结构。
48.实施例1
49.如图3至图10所示，所述的断路器包括外壳1，容设在外壳1内的灭弧装置2、触头系
统3和操作机构4，所述灭弧装置2包括数片并排布置的栅片21。所述断路器还包括第一接线排6和第二接线排7，两者彼此同一水平方向布置，以第一接线排6和第二接线排7为分界将外壳1内腔划分为位于上方的第一腔301和位于第一腔301下方的第二腔302。所述操作机构4的转轴容设在第一腔301内，所述触头系统3的动触头31一端与操作机构4的转轴连接，另一端探入第二腔302与位于第二腔302内的触头系统3的静触头32配合，所述灭弧装置2容设在第二腔302内。所述外壳1由基座18和与基座18拼接的上盖19构成，所述第一侧壁11和第二侧壁12构成于基座18上。
50.图中表示的是三极断路器，三极断路器的基座18的内部容腔被划分为三个容腔10，每个容腔10均由第一侧壁11、第二侧壁12和底壁15围成。所述第一侧壁11和第二侧壁12上的彼此面对的一对内壁13上以栅片排列方向布置有数个凹槽14，所述栅片21的两侧部分别插配在凹槽14内。由此，第二腔302对应三个极分别设有一个灭弧装置2。当然断路器不限于上述实施例的三极，也可是单极或两极，对应的将第二腔302设置为包括单个容腔10或两个容腔10。
51.所述凹槽14包括靠近触头系统3的开口141和远离触头系统3的槽尾142，所述凹槽14的从开口141至槽尾142的延伸方向为以第一侧壁11或者第二侧壁12的高度方向（大致是竖直方向）延伸，或者，所述凹槽14的从开口141至槽尾142的延伸方向为以与第一侧壁11或者第二侧壁12的高度方向具有一角度的倾斜方向延伸，所述开口141在栅片排列方向上的宽度大于或等于槽尾142在栅片排列方向上的宽度。在本实施例中，凹槽14的深度即从开口141至槽尾142的长度大致为容腔10深度的三分之一。
52.在底壁15的面向容腔10的面上设有数量与凹槽14对应的限位凸台16，在容腔10的深度方向上，所述限位凸台16相对于凹槽14偏置设置。本实施例中，所述限位凸台16具有两排，分别靠近第一侧壁11和第二侧壁12。当然，所述限位凸台16也可以布置在底壁15的面向容腔10的面上的中部，只要满足限位凸台16相对于凹槽14偏置设置的要求。
53.如图5、图10所示，所述栅片21的两侧部分别延设有凸耳211，所述栅片21两侧的凸耳211分别与第一侧壁11上的凹槽14和第二侧壁12上的凹槽14插配。由此，当栅片21从基座18的上方朝着基座18的底壁15安装时，栅片21两侧的凸耳211沿着凹槽14的开口141插入至槽尾142，栅片21的下端部213与底壁15接触，并且本实施例中，下端部213的两侧分别被限位在相邻的两个限位凸台16之间，使得栅片21相对竖直方向具有一个微小角度的倾斜安装。
54.在本实施例中，各个凹槽14彼此之间等距离分布，同样，各个限位凸台16彼此之间也等距离分布，并且相邻两凹槽14之间的间距与相邻两限位凸台16之间的间距相等，使得各个栅片21之间以相同的倾斜角度且各个栅片21之间等距离并排布置。各个凹槽14彼此之间可以以不等距离分布，同样各个限位凸台16彼此之间可以以不等距离分布。凹槽14彼此之间的距离决定了栅片21的上端部210的疏密程度布置，限位凸台16彼此之间的距离决定了栅片21的下端部213的疏密程度布置。
55.实施例2
56.如图11至图15所示，所述凹槽14的深度延伸了整个第一侧壁11或第二侧壁12的高度，即凹槽14的槽尾142直达基座18的底壁15，栅片21通过其两侧部分别与第一侧壁11和第二侧壁12上的凹槽14配合定位在第二腔302内，无需再设置限位凸台16。在本实施例中，凹
槽14为竖直方向延伸，但不限于上述竖直方向延伸，也可为以竖直方向具有一微小角度的倾斜方向延伸，使得栅片21不依靠限位凸台16，仅依靠与凹槽14的配合，实现倾斜、并排布置。
57.在上述两个实施例中，先在基座18内部安装好栅片21后，再通过一对侧板23实现对栅片21的高度方向的定位，侧板23的上端与上盖19抵靠，下端与栅片21的上端部210抵靠，该对侧板23可以为产气材料，侧板23彼此之间保持间隔，该间隔空间用于供动触头31与静触头32的分离闭合运动，其在高度方向上从动静触点的起弧区域延伸至电弧进入灭弧装置2的入口区域即栅片21的上端部210位置处，在左右方向上覆盖所有并排布置的栅片21。
58.上述实施例1和实施例2中，所述栅片21是从上往下安装到基座18中，栅片21的安装也可以采用从基座18的底部往上安装的另一种安装方式。将所述基座18分为位于上侧的基座本体和位于基座本体下方的基座底盖，外壳1由上盖19、基座本体和基座底盖在高度方向上依次拼接构成，在此，凹槽14的开口面向基座底盖，而凹槽14的槽尾面向上盖19，即开口在下，槽尾在上。当栅片21从基座底盖的方向向着上盖19的方向插配入第凹槽14后，再由基座底盖和基座本体的拼接将栅片21限位。
59.实施例3
60.如图16至图19所示，第一侧壁11和第二侧壁12上分别以栅片21排列方向布置有数个沉入自身内部的沉腔20，所述沉腔20在第一侧壁11或者第二侧壁12的高度方向延伸，每片栅片21的两侧分别设有一插脚212，所述插脚212从栅片21的顶部（即上端部210）向着栅片21的底部（即下端部213）延伸并与所述沉腔20容配。
61.所述栅片21包括栅片主体216和分布在栅片主体216两侧的插脚212使得栅片21大致呈m形，进一步的，两所述插脚212对称分布于栅片主体216的两侧。
62.所述沉腔20包括四个内壁203、由四个内壁203的靠近上盖19的一端边缘围构而成的腔口201以及连接四个内壁的靠近底壁15的腔底202，所述沉腔20的从腔口201至腔底202的延伸方向为以第一侧壁11或者第二侧壁12的高度方向延伸，即沉腔20的从腔口201向腔底202的延伸即深度方向的延伸为大致是竖直方向的，所述腔口201的在栅片21排列方向上的宽度大于或等于腔底202的在栅片21排列方向上的宽度。
63.在本实施例中，沉腔20的深度即从腔口201至腔底202的长度大致为第一侧壁11和第二侧壁12高度的四分之一位置。四个内壁203的靠近上盖19的一端边缘不一定是齐平的，例如本实施例中，靠近容腔10一侧的内壁203端部加工有槽2031，栅片主体216和插脚212之间的连接段215可置入槽2031中，使得安装好的栅片21不凸出于第一侧壁11和第二侧壁12。
64.所述底壁15的面向容腔10的面上设有数量与沉腔20对应的限位凸块17，在容腔10的深度方向上，所述限位凸块17相对于沉腔20偏置设置。由此，当栅片21从基座18的上方朝着底壁15安装时，插脚212沿着沉腔20的腔口201插入至腔底202，栅片21的下端部213与底壁15接触，并被限位在相邻的两个限位凸块17之间，使得栅片21呈相对竖直方向具有一个微小角度的倾斜安装。
65.在本实施例中，各个沉腔20彼此之间等距离分布，同样，各个限位凸块17彼此之间等距离分布，并且相邻两沉腔20之间的间距和相邻两限位凸块17之间的间距相等，使得各个栅片21之间以相同的倾斜角度且各个栅片21之间等距离并排布置。当然，不限于上述实施例，各个沉腔20彼此之间可以以不等距离分布，同样各个限位凸块17彼此之间可以不等
距离分布，以及相邻两沉腔20之间间距和相邻两限位凸块17之间间距可以不等。沉腔20彼此的距离决定了栅片21的上端部213的疏密程度，限位凸块17彼此之间的距离决定了栅片21的下端部213的疏密程度。
66.当然，也可以不设置限位凸块17，仅设置沉腔20，而沉腔20的深度延伸了整个第一侧壁11或第二侧壁12的高度的1/2至1倍之间，即沉腔20的深度大于或等于第一侧壁11或第二侧壁12的高度二分之一，栅片21通过其侧部插脚212与沉腔20的配合定位在容腔10内，无需再设置限位凸块17。沉腔20可以沿竖直方向延伸，但不限于上述竖直方向延伸，也可以以与第一侧壁11或者第二侧壁12的高度方向具有一角度的倾斜方向延伸，即与竖直方向具有一微小角度的倾斜方向延伸，使得栅片21不依靠限位凸块17，仅依靠与沉腔20的配合，实现倾斜、并排布置。
67.实施例4
68.如图20至图24所示，在实施例3的结构基础上，基座18内还嵌置有呈u形的支架5，所述支架5包括嵌置在第一侧壁11内的第一侧板51、嵌置在第二侧壁12内的第二侧板52，以及连接第一侧板51和第二侧板52且嵌置在底壁15内的底板53。所述支架5的数量与沉腔20相等，并嵌置在外壳1的沉腔20所在位置处，支架5的第一侧板51的第一端部511探入第一侧壁11上的沉腔20内，并构成为该侧沉腔20的靠近容腔10的一侧的内壁203，支架5的第二侧板52的第二端部521探入第二侧壁12上的沉腔20内，并构成为该侧沉腔20的靠近容腔10的一侧的内壁203。由于断路器的外壳1大多为高强度塑料，例如采用不饱和聚酯模塑料，在基座18内按需设计若干数量的支架5，作为嵌件在基座18成型时一次成型，以此提高基座18的强度，其位置与栅片21在同一竖直平面上，支架5的厚度可与栅片21一致或大于栅片21。栅片21的栅片主体216和位于其两侧部的插脚212之间具有槽口214，支架5的u型外侧上边缘与栅片的槽口214贴合，其余面与不饱和聚酯模塑料贴合。当然支架5的布置不限于上述实施例，支架5的数量及位置可根据需求自由选择。
69.同样，在上述实施例3和实施例4中，在基座18内部装好栅片21后，再通过一对侧板23实现对栅片21在高度方向上的定位，侧板23的上端部与上盖19抵靠，下端部与栅片21抵靠。该对侧板23可以为产气材料，侧板23彼此之间保持间隔，该间隔空间用于供动触头31与静触头32的分离闭合运动，其在高度方向上从动静触点的起弧区域延伸至电弧进入灭弧装置2的入口区域即栅片21的上端部213位置处，在左右方向上覆盖所有并排布置的栅片21。