專利名稱：斷路器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種斷路器，其中各個組成部分可形成為單元，特別是，涉及一種斷路器，其中各個單元的構(gòu)成使其最好能夠以一個方向插入并包含在模壓外殼中，以改善裝配過程中的自動化效率。
本發(fā)明進一步涉及一種斷路器的制造方法，其中斷路器的各個組成部分可形成為單元，以便實現(xiàn)裝配中的自動化，特別是涉及一種斷路器的制造方法，其中各個組成單元均可沿蓋的打開方向以產(chǎn)品的一個方向裝入。
常用斷路器是由許多部件構(gòu)成。例如，如JP-A-4-190521的
圖1所公開的，常用斷路器是由單一機構(gòu)組成，其中各部件可直接地相互裝配，因此，在裝配中需要從左和右方向和上/下方向進行裝配操作，因此，難以實現(xiàn)裝配斷路器的自動化。
進一步地，在JP-A-5-217489中公開了一種由標準單極部件構(gòu)成的斷路器，其中裝配中需要從左和右方向和上/下方向進行裝配操作，使得這種斷路器非常不適合于裝配的自動化。
本發(fā)明的目的就是提供一種斷路器，它分成各部件成為單元，以便適用于裝配過程中的自動化，并且它是以這樣的方式構(gòu)成，使得各單元可按一個方向順序地插入并包含在模壓外殼中，以便改善裝配過程中的自動化程度。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種斷路器的制造方法，其中可將斷路器的各部件連接成各單元，并且將所有單元沿外蓋的敞開方向從一個方向順序地插入并包含在模壓外殼中，使得裝配過程中的自動化程度得到改善。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種斷路器，其可分成模壓外殼，外蓋，滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，過流斷路單元和手動操作桿等各部件，其中滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元和過流斷路單元可事先裝配成為各整體單元，使得各單元可按一個方向順序地插入并包含在模壓外殼中。
在一優(yōu)選實施例中，過流斷路單元具有一變流器(下面簡稱為“CT”)，用以檢測每相中流動的電流，CT的芯可分成U形下固定鐵芯部分和I形上固定鐵芯部分。
進一步地，本發(fā)明提供了一種斷路器的制造方法，其中斷路器可分成模壓外殼，蓋，滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，過流斷路單元和手動操作桿各部件。滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元和過流斷路單元可事先裝配成各整體單元，并且其中過流斷路單元的CT線芯可分成下固定線芯單元和上固定線芯部分。各單元可以按CT的下固定線芯單元，滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，手動操作桿，過流斷路單元和蓋的順序沿蓋敞開的方向從一個方向裝入模壓外殼中。
另外，本發(fā)明提供了一種斷路器的制造方法，其中斷路器可分成模壓外殼，蓋，滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，過流斷路單元和手動操作桿各部分。滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，和過流斷路單元可事先裝配成各整體單元。過流斷路單元的CT線芯可分成下固定鐵芯單元和上固定鐵芯，使得在總裝配過程中，所有各單元可沿蓋的敞開方向從一個方向裝入模壓外殼中。
按照本發(fā)明可以獲得下列效果。(1)通過將各部件制成整體單元使得容易實現(xiàn)自動裝配的機械化。(2)由于結(jié)構(gòu)在裝入所有單元的狀態(tài)下蓋是打開的，所以容易使自動裝配機械化。(3)用于裝配中的自動化機器可以按一個方向即重力方向操作，使得可以簡化裝配機器，由此改善可靠性。(4)由于各部分可制成各整體單元的結(jié)構(gòu)，所以在電子過流斷路系統(tǒng)和機械過流斷路系統(tǒng)之間很容易改變其規(guī)格。
附圖的簡要說明圖1是一平面圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器外形圖；圖2是一截面?zhèn)纫晥D，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器結(jié)構(gòu)；圖3是一分解透視圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器各單元部件裝配的方向；圖4是一分解透視圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器CT下固定線芯安裝到模壓外殼中的狀態(tài)；圖5是一分解透視圖，其表示將本發(fā)明第一實施例的斷路器滅弧室單元裝配到模壓外殼中的狀態(tài)；圖6是一分解透視圖，其表示將本發(fā)明第一實施例的斷路器轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元裝配到模壓外殼中的狀態(tài)；
圖7是一分解透視圖，其表示將本發(fā)明第一實施例的斷路器手動操作桿裝配到模壓外殼中的狀態(tài)；圖8是一分解透視圖，其表示將本發(fā)明第一實施例的斷路器過流斷路單元裝配到模壓外殼中的狀態(tài)；圖9是一分解透視圖，其表示將本發(fā)明第一實施例的斷路器蓋下放并由此蓋在模壓外殼上的狀態(tài)；圖10是一分解透視圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元的各組成部分和其裝配方向；圖11是一分解透視圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器過流斷路單元的各組成部分和其裝配方向；圖12是一分解透視圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器滅弧室單元的各組成部分和其裝配方向；圖13是一分解透視圖，其表示本發(fā)明第二實施例的斷路器滅弧室單元的各組成部分和其裝配方向；圖14是一透視圖，其表示本發(fā)明第一實施例的斷路器裝配方法的一個實例；圖15是本發(fā)明第一實施例的斷路器電路的方框圖；和圖16是本發(fā)明第一實施例的斷路器的CT輸出性能曲線圖。
下面參照附圖來描述按照本發(fā)明的斷路器結(jié)構(gòu)和裝配方法的實施例。
參照圖1至12，圖14和圖15來描述本發(fā)明第一實施例的斷路器結(jié)構(gòu)和裝配方法。
在圖15中所示該實施例的斷路器具有變流器(下面簡稱“CT”)750，用以檢測電路導線1中的電流，信號處理器619，用以基于由該CT750所檢測的電流值來控制斷路操作，和斷路單元621，部件750，619和621被安裝在外殼100中。
在本實施例中，斷路器可分成模壓外殼100，蓋200，滅弧室單元400，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500，過流斷路單元600，和手動操作桿300。滅弧室單元400，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500和過流斷路單元600可事先構(gòu)成各整體單元，使得各單元可按一個方向順序地插入并裝配在模壓外殼100中。
圖1是按照該實施例的斷路器由其頂部所見的外形平面圖。圖2是沿通過圖1中央柱的線II-II的截面?zhèn)纫晥D。
在按照本實施例的斷路器中，用于斷路的內(nèi)部機構(gòu)被安裝在模壓外殼100中，并且用蓋200蓋上。模壓外殼100和蓋200可保護安裝在其中的內(nèi)部機構(gòu)防止外來物質(zhì)，灰塵等，其處于模壓外殼100和蓋200結(jié)合成整體外殼的狀態(tài)，并且同時，它們還防止帶電部分的暴露，以便改善操作者相對于斷路器的安全性。內(nèi)部機構(gòu)可通過許多單元部件來構(gòu)成，即滅弧室單元500，過流斷路單元600，和變流器(下面簡稱為“CT”)750。順便說說，雖然因為在本實施例的過流斷路單元600中使用了信號處理器619來通過使用電子電路檢測過流而使用CT750，但在過流檢測器使用雙金屬或油壺式繼電器的情況下不能使用CT750。
在本實施例中，過流斷路器單元600具有繼電器單元殼體622，其中裝有信號處理器619和CT750的一部分。信號處理器619是由微機和其它電部件組成，其裝在電路板上并電氣聯(lián)接，以便執(zhí)行預定功能。CT的線圈620和斷路單元621通過引線與該電路板進行電氣和機械連接。由CT750所檢測的每相電流被提供給信號處理器619，信號處理器619則判斷電流值是否超過了預定水平。當電流值超過了預定水平時，信號處理器619將斷路信號提供給與該信號處理器619相連的斷路單元621，斷路單元621將該斷路信號變成機械輸出。
在本實施例中，可將CT750分成由繞于空心線軸上的線圈繞組組成的CT線圈620，U形下固定鐵芯單元700，和I形上固定鐵芯701，使得CT750可以自動地裝配。CT線圈620可與繼電器單元殼體622中的信號處理器619電氣連接，并且可將上固定鐵芯701插入CT線圈的線軸中。因此，在CT750中，可將CT線圈620和上固定鐵芯701裝于繼電器單元殼體622中。在此時，上固定鐵芯701被保持在CT線圈620的線軸上或繼電器單元殼體622中，以便與下固定鐵芯單元的U形底側(cè)相對。
CT750鐵芯的組成部分不限于此，上固定鐵芯和下固定鐵芯單元二者可以為L形，并且相互以點對稱形式設置，以便形成矩形或方形鐵芯。另外，上固定鐵芯可以為U形，下固定鐵芯單元可以為I形，使得它們可以組成矩形或方形鐵芯。在前者中，CT線圈620的線軸可與上固定鐵芯L形的水平和垂直側(cè)之一相固定，而在后者中，CT線圈620的線軸可與上固定鐵芯U形的兩個垂直側(cè)之一相固定。
下面參照圖11來說明過流斷路器單元600的裝配過程。
在本實施例的過流斷路器單元600中，各部件可由圖11的上面插入并裝配到繼電器單元殼體622中。電路板可插入繼電器單元殼體622中，其中CT的線圈620和斷路單元621可事先安裝在電路板上。開口部分623(圖11中只示出了右側(cè)開口)和上固定鐵芯701的鎖定部分可在繼電器單元殼體622每側(cè)的下部上形成，正如圖11中所示情況。當將CT的上固定鐵芯701通過該開口部分623插入時，上固定鐵芯701會被插入CT線圈620的線軸中，并且同時，上固定鐵芯701的相對端會被鎖定到繼電器單元殼體622上，使得可將CT線圈620和上固定鐵芯701安裝到繼電器單元殼體622上。接著，可將信號處理器619，CT線圈620和斷路單元621整體地放置于繼電器單元殼體622中。在本實施例中，各組成部分僅除插入CT的上固定鐵芯701的步驟以外，其余步驟均是從一個方向進行裝配的。因此，裝配可通過從上向下放置各部件而進行。
CT線圈620和上固定鐵芯701安裝到繼電器單元殼體622上的各安裝部分的結(jié)構(gòu)不限于本實施例。其結(jié)構(gòu)可以進行改變，使得與CT線圈620相連接的電路板，其上事先安裝有上固定鐵芯701，可安裝到繼電器單元殼體622上。在這種情況下，開口部分623和上固定鐵芯701的鎖定部分的結(jié)構(gòu)和形狀可適當?shù)馗淖?，使得上固定鐵芯701，其中只通過從上插入上固定鐵芯701來安裝CT線圈620，通過形成的彈性凸起等而鎖定。采用這種結(jié)構(gòu)，使各組成部件只在一個方向上進行裝配，使得可以實現(xiàn)從上向下放置各部件的裝配。
再有，在模壓外殼100的底部上設置有下固定鐵芯單元700，并且在下固定鐵芯單元700上設置上固定鐵芯701。CT線圈620被安裝在該上固定鐵芯701上。并且CT線圈620與信號處理器619的電路板構(gòu)成整體。因此，在安裝CT750時，不必在CT線圈620上進行布線，由此改善了加工性。換句話說，在本實施例中，可以提供適用于產(chǎn)品裝配自動化的CT750。
也就是說，在本實施例中這種定時特性由使用微機的信號處理器619來控制的斷路器中，電路的三相中任何一相的電流值只要使用條件是普通的一種均可由其它兩相的電流值來計算，因此，這里只使用兩個CT750，由此減少了部件數(shù)量。雖然在本實施例中描述了用于三相AC電路的三極斷路器，但本發(fā)明不限于該實施例，它可以應用于多相AC電路的斷路器，其具有使用微機的信號處理器619，并具有CT750，其數(shù)量比電路相數(shù)少一。再有，在單相電路的情況下，本發(fā)明可應用于只使用一個CT750的斷路器。進一步地，在具有中性線的三相四極斷路器的情況下，可以在任何三極中的兩個上提供CT750，其每個上均有相電流流動。
在多相AC電路的相數(shù)是奇數(shù)的情況下，可提供除中極以外的各極CT750，其數(shù)量比相數(shù)少一，通過各極使相電流流過。在本實施例中，CT750設置在除中極以外的三極中的兩個上，如圖3和11中所示。在具有中性線的三相四極斷路器的情況下，CT750設置在除中極以外的三極中的兩個上，其中具有相電流流過。以這種方式，由于中性極的右和左側(cè)二者的重量相互平衡，所以斷路器可以穩(wěn)定地安裝在控制板或類似物上。
下面將參照圖16來說明CT750的輸出特性。圖16表示CT750的輸出特性，其中橫軸表示導體1中的傳導電流，縱軸表示CT750的輸出電流。在本實施例中，CT750的構(gòu)成只使用一個CT線圈620。因此，在本實施例中，輸出電流在傳導電流較大的區(qū)域前期趨于飽和，如圖16中輸出特性曲線A所示。輸出電流隨著傳導電流而飽和，其小于輸出特性曲線B的情況，其中電流可通過使用在常用情況下兩個CT線圈620來檢測，例如在JP-A-5-135683中所公開的。
也就是說，雖然正比于傳導電流的輸出電流被求出的區(qū)域變窄，但實際應用中也沒有問題，因為檢測的電流值可在使用微機來控制象本實施例中的定時特性的情況下根據(jù)CT750的特性曲線通過算術運算來校正。
雖然在本實施例中過流斷路器單元是使用電子電路而構(gòu)成的，但本發(fā)明不限于該實施例，雙金屬或油壺式繼電器均可用來在過流時產(chǎn)生機械輸出，其可用于過流斷路裝置。在這種情況下，由于有必要使負載電流流過雙金屬或油壺式繼電器，因此，使雙金屬或油壺式繼電器在滅弧室單元400的負載側(cè)和其負載側(cè)端之間構(gòu)成串聯(lián)式電連接。
圖3是一分解透視圖，其表示當根據(jù)本發(fā)明的斷路器內(nèi)部機構(gòu)由單元部件構(gòu)成時，各單元部分的形狀。圖3還表示各單元部件裝配的順序。
如圖3中所示，模壓外殼100可制成基本為矩形，其一側(cè)表面為底面，用以防止所裝內(nèi)部機構(gòu)的脫落，并用以保證內(nèi)部機構(gòu)的電絕緣。用以裝入內(nèi)部機構(gòu)的開口部分100a可在與模壓外殼100底表面相對的表面上形成。在模壓外殼100中還形成有用以接納下固定鐵芯單元700的凹槽部分101，由斷壁103所確定的用以相應于多極而分別裝入滅弧室單元400的多個室體102，和由各壁限定的用以裝入過流斷路器單元600的空間107。在每個斷壁103上，形成有壁槽部104，用以接納轉(zhuǎn)軸439以便聯(lián)接設置在相鄰滅弧室單元400中的可動觸點基部431，和槽部105和106用以接納由過流斷路器單元600所伸出的絕緣壁601。
在本實施例中，如圖12中所示，用于各相的滅弧室單元400可通過使觸點部分和滅弧裝置成為整體單元而構(gòu)成。特別是，每個滅弧室可由滅弧單元殼體425和滅弧單元蓋424共同構(gòu)成。在該滅弧室中可裝入可轉(zhuǎn)動的可動觸點基部431，一對固定觸點基部426和427，和一對電弧槽428，使得接點部分和滅弧裝置整體構(gòu)成滅弧室單元400。
下面將特別說明用于一相的滅弧室單元400的結(jié)構(gòu)和裝配方法。滅弧單元外殼425和滅弧單元蓋424如此構(gòu)成，使得它們可組合成為基本矩形的滅弧室。滅弧單元外殼425和滅弧單元蓋424是由絕緣物制成的，其具有足夠的強度以承受在分別斷路過程中的電弧氣壓力。可使特定的熱固性樹脂作為絕緣物，如聚酯，苯酚，環(huán)氧樹脂；還有陶瓷；或類似物。這些材料在耐熱和機械強度方面要大于用于模壓外殼100和蓋200的熱塑性樹脂，如尼龍或類似物。
可動觸點基部431具有轉(zhuǎn)動中心，和兩個相對于該轉(zhuǎn)動中心點對稱位置上設置的并以串聯(lián)連接的可動觸點432。在可動觸點基部431的轉(zhuǎn)動中心上帶有定位孔，在可動觸點保護蓋430的轉(zhuǎn)動中心上所形成的凸起可裝配到該定位孔中，使得可動觸點保護蓋430可裝配到可動觸點基部431的一側(cè)表面(圖12中的下側(cè)表面)上，可動觸點保護蓋429可安裝到可動觸點基部431的另一側(cè)表面(圖12中上側(cè)表面)上。在可動觸點保護蓋430轉(zhuǎn)動中心上所形成的凸起可通過可動觸點基部431的定位孔，以便插入在可動觸點保護蓋429轉(zhuǎn)動中心上所形成的定位孔中。接著，將可動觸點基部431和可動觸點保護蓋429和430整體地組合在一起，由此構(gòu)成可動觸點單元460?？蓜佑|點保護蓋429和430可由熱固性樹脂制成，如聚酯，苯酚，環(huán)氧樹脂；陶瓷；等等。
固定觸點基部426可以以問號即“？”的形狀制成。電源側(cè)端子則在“？”形一端上相對于下側(cè)直線部分的部分上制成，并且在“？”形另一端上相對于向頂端內(nèi)折疊的部分上帶有對應于可動觸點基部431可動觸點432之一的固定觸點433。用以固定電線的端子螺母490可安裝到電源側(cè)端子上。固定觸點基部427也可以“？”形制成。負載側(cè)端子在“？”形一端上對應于下側(cè)直線部分的部分上制成，并且在“？”形另一端上對應于向頂端內(nèi)折疊的部分上帶有對應于可動觸點基部431另一可動觸點432的固定觸點433。用以固定電線的端子螺母490也安裝到負載側(cè)端子上。
由于在本實施例中提供了對應于各可動觸點432的固定觸點433，所以可以取消常用的柔軟導線。
就可動觸點單元460的可動觸點保護蓋429和430來說，通過在滅弧單元蓋424和滅弧單元外殼425上所形成的連接孔424a和425a會分別露出在與朝向可動觸點基部431側(cè)相反的側(cè)面上的轉(zhuǎn)動中心部分?？蓜佑|點單元460可轉(zhuǎn)動地安裝在滅弧單元外殼425和滅弧單元蓋424之間，使得可動觸點基部431可轉(zhuǎn)動地繞其轉(zhuǎn)動中心而固定。用以安裝聯(lián)接元件439的凹形部分429a可在由連接孔424a和425a露出的可動觸點單元460的每個部分上形成。該聯(lián)接元件439可插入在對應于各極的可動觸點單元460之間，用以將轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的通斷轉(zhuǎn)換操作同時傳遞給各極的可動觸點單元460。每個聯(lián)接元件439，其由絕緣材料制成，例如熱固性樹脂即聚酯，苯酚，環(huán)氧樹脂；陶瓷；等等，具有臂部439a，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的操作可通過它傳遞，和凸起部分439b，其安裝到可動觸點單元460的凹部429a上。聯(lián)接元件439的安置使得便于繞與可動觸點單元460相同的轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，并且通過其凸起部分439b插入可動觸點單元460的凹部429a使得用于多極的可動觸點單元460轉(zhuǎn)動。每個聯(lián)接元件439的凸起部分439b和每個可動觸點單元460的凹部429a的形狀，可以制成一定形狀，例如，多邊形，在凸起部分439b插入并聯(lián)接凹部429a時，通過它使轉(zhuǎn)動力的傳遞延遲不會由于滑動而產(chǎn)生。雖然在本實施例中其形狀是等邊六角形，但它還可以是三角形或四角形。
在靠近固定觸點433和可動觸點432的滅弧單元外殼425和滅弧單元蓋424的內(nèi)側(cè)適當位置上帶有用于滅弧槽428柵的定位凸起。以這種方式，就可以只通過將磁板分別與定位凸起相匹配使磁板安裝于滅弧單元外殼425和滅弧單元蓋424上，使得就可以將滅弧槽428與固定觸點基部426，427和可動觸點單元460一起裝配到滅弧室中。
另外，在滅弧單元蓋425上可設置L形可動鐵芯438，如圖2和3中所示，并且將U形瞬時斷路固定鐵芯434安裝在負載側(cè)固定觸點基部427上，如圖12中所示。當大電流流過時，在瞬時斷路固定鐵芯434和瞬時斷路可動鐵芯438L形底側(cè)438a之間形成磁路，并且底側(cè)438a通過電磁力而吸引，因此，在瞬時斷路可動鐵芯438L形的另一側(cè)上所形成的接合臂438b也按圖2中順時針方向轉(zhuǎn)動。當安裝了轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500時，接合臂438b與轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的傳遞桿522相配合，以便順時針轉(zhuǎn)動，由此機械地斷開轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500。接著，基本同時進行用于各相的瞬時斷路操作。
下面將參照圖10來描述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的結(jié)構(gòu)和裝配步驟。為了便于描述，成對設置的各部件名稱將通過在圖10設置的情況下加上字如上和下，左和右等等來區(qū)別。然而，這些字即上和下，左和右等等不用來限定本發(fā)明，而只是用來說明本發(fā)明實施例描述中的各部件。這一點也適用于其它附圖。
轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500具有連接機構(gòu)，用以通過操縱桿300的手動操作進行滅弧室400中可動觸點單元440的轉(zhuǎn)換操作，和斷路機構(gòu)，用以在電氣異常條件即過流時通過過流斷路器單元600的斷路單元621的機械輸出而斷開連接機構(gòu)。連接機構(gòu)和斷路機構(gòu)安裝在左右固定框架508和518之間。連接機構(gòu)是由通過驅(qū)動彈簧511而提供彈力的操縱桿512，用以將上操縱桿515和下操縱桿517在正常通斷狀態(tài)下保持在直線上的鉤509，和通過桿銷516而相互耦合的上和下操縱桿515和517組成的。手動桿300可安裝到操縱桿512的上部512a上，如圖2和7中所示。斷路機構(gòu)是由傳遞桿522，斷路桿514，和斷路元件510組成的。
斷路桿514具有基本上為L形的側(cè)面形狀，并且其可轉(zhuǎn)動地支撐在靠近斷路桿514L形彎曲部分的左右框架508和518之間。在圖10中，斷路桿514L形的豎直側(cè)向下延伸，并且水平側(cè)伸向左邊。傳遞桿522與斷路桿514的轉(zhuǎn)動軸平行地安裝在靠近其下端部的斷路桿514L形的豎直側(cè)上。傳遞桿522具有的長度足以與用于本實施例的各極瞬時斷路可動鐵芯438的連接臂438b相配合。傳遞桿522不僅可獲取用于各極的瞬時斷路可動鐵芯438的操作，而且通過在中央極部上與過流斷路器單元600的斷路單元621相配合而獲得斷路單元621的操作。連接臂438b和斷路單元621基于過流檢測的基礎上通過其操作而將基本水平向左的力(圖10)提供給傳遞桿522，使得斷路桿514順時針轉(zhuǎn)動。用以同斷路元件510相配合的連接部分514a在靠近斷路桿514彎曲部分上形成。形成片狀的斷路元件510可轉(zhuǎn)動地支撐在左右固定架508和518之間其下端部上和在斷路桿514的支撐部下。通過恢復513而對斷路元件510施加彈力，使得斷路元件510順時針轉(zhuǎn)動，如圖10或圖2。在斷路元件510片狀部分的中心部分上形成開口部分510a。
在通斷狀態(tài)下，斷路桿514的接合部514a與斷路元件510的上端部相配合，用以防止斷路元件510的順時針轉(zhuǎn)動。在鉤509的一端上所形成的凸起部分519被插入左右固定架的桿接收部分520中，使得鉤509可轉(zhuǎn)動地支撐在左右固定架508之間。鉤509的另一端伸入斷路元件510的開口部分510a中，用以同開口部分510a的上端相配合，以便防止鉤509順時針轉(zhuǎn)動。
上操作桿515的上端部可轉(zhuǎn)動地支撐在鉤509基本中部上，同時上操作桿515的下端部通過銷516可轉(zhuǎn)動地與下操作桿517相連接。下操作桿517的下端部可轉(zhuǎn)動地與接合元件439相連接。驅(qū)動彈簧511在操作桿512的桿300安裝部分和銷516之間伸拉，用以對鉤509施加順時針轉(zhuǎn)動力。桿300和傳遞桿522均是由絕緣材料制成，如樹脂，陶瓷等等，并且其它部件主要是由鋼板制成的。在本實施例中，由于連接元件439和傳遞桿522是絕緣材料，使轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500成為非帶電部分，使得在維護，檢查等方面的安全性得以改善。
為了裝配該轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500，可將左固定架508用作基部，可預先安裝裝有恢復彈簧513的斷路元件510和斷路桿514，然后，將操作桿512的下端可轉(zhuǎn)動的與鉤509凸起部分相耦合，并且上操作桿515上端部通過銷516與下操作桿517相連接，其可轉(zhuǎn)動地與鉤509中部相耦合，然后，準備裝配，其中驅(qū)動彈簧511在操作桿512的桿300安裝部分和銷516之間伸拉，并且該裝配被裝入用作基部的左固定架508中。將右固定架518放于其上，并且鉤509，斷路元件510和斷路桿514可轉(zhuǎn)動地支撐在左和右固定架508和518之間。然后，將左和右固定架508和518填隙，并完成裝配。以這種方式，將轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500向左固定架508的方向安裝，使得實現(xiàn)以一個方向的裝配。特別是當下放左固定架508并且各部件也向下安裝時，可以實現(xiàn)下放系統(tǒng)中的裝配。
由于如上所述在本實施例中各組件被制成各整體單元，所以就可以實現(xiàn)制造斷路器的方法，其中各單元以CT下固定鐵芯單元，滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，手動操縱桿，過流斷路器單元和蓋的順序沿蓋打開的方向順序地從一個方向裝入模壓外殼中。另外，在裝配時不僅各單元部件安裝的方向相互一致，而且斷路器各單元本身的構(gòu)成也便于自動化的裝配，從而可以實現(xiàn)從每個單元的裝配到斷路器整體的裝配整個過程中的自動化。
下面將描述在本實施例中制造斷路器的方法。在下列表述中使用一段話“沿蓋打開方向的方向”，也就是說，一段話“沿蓋打開方向的方向”意指方向，其中可將蓋200放置在已裝配好的斷路器模壓外殼100上，也就是說，一段話“沿蓋打開方向的方向”意指在模壓外殼100水平放置的情況下進行裝配時的豎直方向(上/下方向)，不用說，這段話在模壓外殼100垂直放置情況下進行裝配時意指水平方向。因此，這段話“沿蓋打開方向的方向”意指圖3中豎直方向，用以說明裝配過程。換句話說，在圖3中，以“沿蓋打開方向的方向”裝配各單元部件意味著單元部件的裝配，同時以豎直方向?qū)卧考惭b到模壓外殼100上，特別是，在模壓外殼100帶有下側(cè)底的情況下，其意味著各單元部件裝配的同時單元部件下放。
在按照本實施例的斷路器中，內(nèi)部機構(gòu)是由上述各單元部件組成的，使得裝配可按下列步驟進行。
(1)將模壓外殼100定位并固定在裝配位置上，將CT的下固定鐵芯單元700以沿蓋打開方向的方向插入模壓外殼100中，此時，CT下固定鐵芯單元700插入在模壓外殼100壁103上所形成的槽部101中(見圖4)。
(2)將滅弧室單元400以沿蓋打開方向的方向插入模壓外殼100中。在三極斷路器的情況下，三個滅弧室單元400可預先通過耦合元件439而相互連接，并且將對應于三極的耦合滅弧室單元400插入由模壓外殼100上所形成壁103而間隔開的多個空間102中(見圖5)，此時，放置在各滅弧室單元內(nèi)部的可動觸點單元460之間的連接元件439被置于模壓外殼100壁103上所形成的凹槽104中(見圖13)。相鄰的各滅弧室單元400以一定距離相互耦合，其足以插入由轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500所伸出的下操作桿517。
(3)轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500以沿蓋打開方向的方向插入模壓外殼100中以便安裝在滅弧室單元400上，此時，由轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500伸出的下操作桿517插入滅弧室單元400相鄰單元之間所形成的間隙G440中(見圖6)，用以同耦合元件439相配合(見圖13)。在本實施例中，由于在耦合元件439(見圖12)上形成配合孔，并在下操作桿517(見圖10)上形成凸起，所以下操作桿517可彈性地變換，使凸起插入配合孔中，以便使下操作桿517與耦合元件439相配合。
(4)操縱桿300可以沿蓋打開方向的方向插入模壓外殼100中，用以同轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的頂部相配合(見圖7)。此時，手動操縱桿300被安裝到轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500操作桿512的頂部上(見圖10)。
(5)過流斷路器單元600可以蓋打開方向的方向插入模壓外殼100中，此時，過流斷路器600插入模壓外殼100中，使得上固定鐵芯701與下固定鐵芯單元700的上端部相接觸，從而在上固定鐵芯701和下固定鐵芯單元700之間形成磁路。另外，此時，由過流斷路器單元600的殼體622所伸出的絕緣壁601會插入在模壓外殼100間隔壁103的負載側(cè)部分上所形成的槽部105和106中(見圖8)。
(6)最后，將裝入模壓外殼中的內(nèi)部機構(gòu)以沿蓋打開方向的方向用殼蓋200蓋上，以完成按照本發(fā)明的斷路器(見圖9)。
如上所述，所有單元部件均可只以沿蓋打開的方向的一個方向插入并裝入模壓外殼100中成為整體，因此，如果模壓外殼100水平設置，便可通過使所有各單元下放而裝配斷路器。
另外，在本實施例中，不僅斷路器可以用各單元自動裝配，而且每個單元也可以用各部件自動裝配。
下面將通過用圖14來描述在組裝按照本發(fā)明的斷路器過程中下放系統(tǒng)中特定步驟的一例。在該例中，滅弧室單元可裝入殼體中(相應于上述步驟(2))。
殼體100可通過傳送機801傳送，條件是其放置在定位托板805上。在所示殼體100中，CT的下固定鐵芯單元700已按步驟(1)下放并安裝。在托板805上提供用以控制安裝殼體100位置的控制部件806和807，由此控制在各單元部件下放時使殼體的位置進入預定位置。然后，將裝有殼體100的托板805通過所需裝置傳送到裝配位置802上。
裝配自動裝置800可靠近裝配位置802而提供。相互耦合的三極滅弧室單元400可通過與裝配位置802垂直設置的傳送機804向裝配位置802傳送。裝配自動裝置800持握住相互耦合的滅弧室單元400，將它們傳送至殼體100的上方，然后將它們下放入殼體100中。已裝有滅弧室單元400的殼體100由適當裝置放置在傳送機803上，并使裝配工序進入下一步驟(3)。
下面，將描述本實施例中斷路器的操作。
在ON狀態(tài)下(圖2的狀態(tài))，當在連接有該斷路器的負載電路中產(chǎn)生過流時，在CT線圈620中所感應的電壓會增加，當感應的電壓值達到相應于預置電流值用的斷開電路的閾值時，在電路板裝置619上所建立的過流檢測裝置會產(chǎn)生輸出。斷路單元621會通過該輸出來驅(qū)動斷開機構(gòu)部分，使可動觸點基部順時轉(zhuǎn)動，由此斷開電路。
在手動操作時，借助于蓋200上凸起的操作桿300的ON-OFF操作通過轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的肘節(jié)連接而傳遞給設置在滅弧室單元400中的可動觸點基部431，如此使可動觸點基部431進行ON-OFF操作。圖2表示斷路器ON狀態(tài)，當操作桿300在該狀態(tài)下順時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的肘節(jié)連接會操作將可動觸點基部431帶入OFF狀態(tài)。為了由該狀態(tài)通過手動到ON狀態(tài)，與上述OFF操作相反，使操縱桿300順時針轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元500的肘節(jié)連接操作，用以將可動觸點基部431帶入ON狀態(tài)。
圖13表示本發(fā)明第二實施例中斷路器的滅弧室單元400。在該實施例中，滅弧室單元本身采用與模壓外殼100和殼蓋200相同的方式豎直地或以上/下方向進行裝配。其它部件類似于第一實施例，因此省略對其說明和描述。滅弧室單元400由滅弧室外殼436，滅弧室蓋435，和可動觸點單元465組成。可動觸點基部431相對其轉(zhuǎn)動中心具有一對點對稱位置上的可動觸點432。可轉(zhuǎn)動地支撐滅弧室外殼436和滅弧室蓋435之間可動觸點基部431的連接軸437可裝配到可動觸點基部431的轉(zhuǎn)動中心上。該連接軸437是由絕緣材料制成，如樹脂，陶瓷等等。固定觸點基部在圖13中未示出，并且使用與第一實施例中相同的固定觸點基部。采用與第一實施例中相同的方式將瞬時斷路可動鐵芯438裝入滅弧室蓋435中，其中瞬時斷路可動鐵芯438可在大電流流過時瞬時斷路。另外，在圖13中未示出，采用與第一實施例中相同的方式將瞬時斷路固定鐵芯安裝在負載側(cè)固定觸點基部上。當提供對應于多極的滅弧室單元時，耦合元件439可插入在各滅弧室單元的連接軸437之間，以便使滅弧室單元相互連接。接著，可在基本上同時進行各相的斷路和轉(zhuǎn)換。
權利要求
1.一種斷路器，其特征在于它包括一模壓外殼；一蓋；和使用所述模壓外殼和所述蓋蓋上的內(nèi)部機構(gòu)，所述內(nèi)部機構(gòu)包括各單元，即滅弧室，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分，過流斷路裝置，變流器下固定鐵芯，和手動操縱桿。
2.根據(jù)權利要求1的斷路器，其特征在于所述內(nèi)部機構(gòu)包括一過流斷路器，一轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分和一手動操作桿，并且所述滅弧室數(shù)等于極數(shù)，其中所述滅弧室在其內(nèi)部分別具有可動觸點基部，并且提供耦合元件，以便連接所述滅弧室相鄰部分上所提供的可動觸點基部轉(zhuǎn)軸，所述耦合元件可與所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分的操作桿相配合。
3.一種斷路器，其中采用模壓外殼并蓋有蓋，并且其電路可通過手動操縱桿來通/斷；其特征在于，各部分可采用整體單元的形式構(gòu)成，并且所述各單元可以沿蓋打開方向的一個方向插入所述模壓外殼中。
4.一種斷路器，其特征在于；它包括一模壓外殼；一殼蓋；和使用所述模壓外殼和所述蓋蓋上的內(nèi)部機構(gòu)，所述內(nèi)部機構(gòu)包括各個單元，即滅弧室單元，其中對應于多極的滅弧室整體裝配而成，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，過流斷路器單元，變流器下固定鐵芯單元，和手動操縱桿；所述模壓外殼形成有槽部，用以接收所述下固定鐵芯單元，由壁截成的多個空間，用以分別接收所述滅弧室單元的各滅弧室，壁槽部，用以接收由所述滅弧室單元的相鄰所述滅弧室伸出并相互連接的轉(zhuǎn)動軸，和槽部，用以接收由所述過流斷路器單元伸出的絕緣壁；所述滅弧室單元如此形成，使得所述滅弧室整體地結(jié)合在一起，其具有足夠的間隙以插入由所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元伸出的下操作桿在所述相鄰滅弧室之間。
5.一種斷路器的制造方法，其內(nèi)部機構(gòu)使用模壓外殼并蓋有蓋；其特征在于，構(gòu)成所述內(nèi)部機構(gòu)的各單元即滅弧室，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分，過流斷路裝置，變流器下固定鐵芯和手動操縱桿可以沿所述蓋打開方向的一個方向裝配到所述模壓外殼中。
6.一種斷路器的制造方法；其特征在于，所述斷路器可分成各組成單元，即模壓外殼，滅弧室，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分，手動操作桿，過流斷路裝置，下固定鐵芯和蓋，并且其中在總裝配過程中，預先分別自動裝配好的所述各單元可以沿所述蓋打開的方向的一個方向裝配到所述模壓外殼中。
7.一種斷路器的制造方法，其具有內(nèi)部機構(gòu)，該機構(gòu)具有模壓外殼并蓋有蓋，并且其是由各單元構(gòu)成，即滅弧室，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分，過流斷路裝置，變流器下固定鐵芯，和手動操作，桿；其特征在于，所述各單元沿所述蓋打開方向的一個方向裝配到所述模壓外殼中，其裝配是按照各單元的順序即所述變流器的所述下固定鐵芯，所述滅弧室單元，所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，所述手動操縱桿，和所述過流斷路器單元。
8.一種斷路器的制造方法，其斷路器具有內(nèi)部機構(gòu)，它采用模壓外殼和蓋包封，并且它是由各單元組成的，即滅弧室，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分，過流斷路裝置，變流器下固定鐵芯，和手動操縱桿；其特征在于，所述各單元是沿所述蓋打開方向的一個方向裝配到所述模壓外殼中，其裝配是按照各單元的順序，即所述變流器的所述下固定鐵芯單元，所述滅弧室單元，所述過流斷路裝置單元，所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，和所述手動操縱桿。
9.一種斷路器的制造方法，其斷路器具有內(nèi)部機構(gòu)，它采用模壓外殼和蓋包封，并且它是滅弧室單元，其中對應于多極的滅弧室組合整體，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，過流斷路裝置單元，變流裝置下固定鐵芯單元，和手動操縱桿；所述斷路器制造方法的特征在于包括下列各步驟將所述下固定鐵芯單元插入在所述模壓外殼上所形成的槽部中；將所述滅弧室單元的所述滅弧室分別插入在所述模壓外殼上所形成的多個空間中；將由所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元伸出的下操作桿插入在所述滅弧室單元的所述相鄰滅弧室之間所形成的間隙中；將所述手動操縱桿插入并安裝到所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元的操作配合面中；將由所述過流斷路裝置單元所伸出的絕緣壁插入在所述模壓外殼所截壁面部分上所形成的槽部中；和最后，用所述蓋蓋上所述內(nèi)部機構(gòu)和模壓外殼。
全文摘要
本發(fā)明的目的就是提供一種斷路器及其裝配方法，其中各組成單元可以按一個相同方向順序地插入外殼中，以便改善自動裝配過程中的效率。在本發(fā)明中，斷路器的內(nèi)部機構(gòu)可以分成各組件或單元，即滅弧室單元，轉(zhuǎn)換機構(gòu)部分單元，過流斷路裝置單元和手動操縱桿，使得各單元可按一個方向順序地插入和裝配到模壓外殼中，以制成斷路器。按照本發(fā)明，可以提供一種斷路器及其裝配方法，其中自動裝配的效率可以得到改善。
文檔編號H01H73/06GK1164117SQ9710316
公開日1997年11月5日 申請日期1997年2月2日 優(yōu)先權日1996年2月2日
發(fā)明者佐藤榮悅, 茶木秀昭, 山田幸英, 藍原和哉, 野輝美, 橫山孝一 申請人:株式會社日立制作所