断路器的制作方法

1.本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器。


背景技术：

2.断路器按照安装方式分为固定式、插入式、抽屉式，是一种既能实现手动操作、又具备自动进行过载、短路、欠压等保护功能的电器开关。
3.现有断路器多存在以下问题：
4.1、现有断路器的电操机构采用涡轮涡杆、斜齿轮、直齿轮结合方式实现，但是涡轮涡杆传动效率低且可靠性较低，同时占用空间大。
5.2、现有断路器，其内部电路的导电板与接线端子连接时，多采用导电板与接线端子的夹线板(包括多个并排设置的梳齿板)焊接的接线方式，但是由于断路器设计存在误差、生产工艺存在不一致性以及安装设备的差异，导致上述接线方式不利于安装，给用户使用造成困扰。
6.3、现有断路器，其信号采样装置相对占用空间较大，不利于断路器的内部布局，对断路器的设计布局造成了困扰。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种断路器，其电动装置结构紧凑、工作可靠。
8.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
9.一种断路器，其包括外壳1a以及分别设置在外壳1a内的电动装置3和操作机构2，电动装置3包括驱动相连的电动机31和齿轮组，操作机构2包括枢转设置在外壳1a上且与齿轮组驱动配合的联动件20；所述电动装置3驱动联动件20转动使断路器合闸/分闸所述齿轮组包括多个齿轮，各齿轮均为直齿轮。
10.优选的，各所述齿轮与联动件20的轴线彼此平行，电动机31的轴向平行于联动件20的轴线。
11.优选的，所述断路器还包括与联动件20驱动相连的按钮机构1，按钮机构1驱动联动件20转动，使断路器合闸/分闸。
12.优选的，所述联动件20被驱动顺时针转动/逆时针转动，使断路器合闸/分闸。
13.优选的，所述电动装置3还包括设置在外壳1a内的齿轮箱3-0，齿轮箱3-0包括箱体30，齿轮组还包括与电动机31驱动相连的传动齿轮组32，电动机31和传动齿轮组32分别设置在箱体30内。
14.优选的，所述箱体30包括并排设置且彼此连通的电动机装配腔303和齿轮装配腔304，电动机31限位在电动机装配腔303内，传动齿轮组32设置在齿轮装配腔304内。
15.优选的，所述箱体30包括动力输出孔305，传动齿轮组32包括输出齿轮320，输出齿轮320穿过动力输出孔305与联动件20驱动配合。
16.优选的，所述箱体30包括配合的箱体基座302和箱体盖301，箱体30的动力输出孔305设置在箱体基座302和箱体盖301的连接处。
17.优选的，所述电动装置3包括与联动件20同轴设置且与电动装置3的输出齿轮320驱动配合的受动齿轮39，电动装置3通过受动齿轮39驱动联动件20顺时针转动使断路器合闸，电动装置3通过按钮机构1驱动联动件20逆时针转动使断路器分闸。
18.优选的，所述电动装置3包括分别与受动齿轮39、按钮机构1驱动配合的驱动齿轮件38，驱动齿轮件38还与电动装置3的输出齿轮320驱动相连。
19.优选的，所述按钮机构1包括依次相连的按钮件10、第一连杆11、传动件12和第二连杆13，第二连杆13还与联动件20驱动相连；所述电动装置3的驱动齿轮件38与传动件12驱动配合。
20.优选的，还包括控制线路板20a，控制线路板20a和齿轮箱3-0沿断路器的厚度方向层叠设置；所述电动机31的导线从齿轮箱3-0伸出，通过插头与控制线路板20a上的对应插座插接；或者，所述电动机31的插头从齿轮箱3-0伸出，与控制线路板20a上的对应插座插接。
21.本发明的断路器，其电动装置3与现有的采用蜗轮蜗杆、斜齿轮、直齿轮结合方式实现的电动装置相比，一则提高了电动装置3的可靠性、同时使电动装置3的结构更加紧凑，有利于节约外壳1a的内部空间，而且便于装配。此外，所述齿轮箱3-0将电动机31和传动齿轮组32集成在一起，有利于进一步提高电动装置3的结构紧凑性，而且简化了外壳1a的内部结构，更加便于装配。
附图说明
22.图1是本发明断路器的第一实施例结构示意图，至少示出了电动装置；
23.图2是本发明齿轮箱的立体结构示意图；
24.图3是本发明齿轮箱的侧面投影示意图；
25.图4是本发明第一接线端子与直通极导电板连接的结构示意图；
26.图5是本发明第一接线端子、直通极导电板和外壳的装配结构示意图；
27.图6是本发明断路器的第二实施例的结构示意图，至少示出了信号采样装置；
28.图7是本发明断路器的第二实施例的结构示意图，断路器去除了外壳；
29.图8是本发明信号采样装置的结构示意图；
30.图9是本发明第一采样器件的结构示意图。
具体实施方式
31.以下结合附图1-9给出的实施例，进一步说明本发明的断路器的具体实施方式。本发明的断路器不限于以下实施例的描述。
32.如图1、6、7所示，本发明的断路器，优选为一种插入式断路器，其包括外壳1a、按钮机构1以及分别设置在外壳1内的一个直通极电路和至少一个断路极电路；所述断路极电路包括操作机构2、短路保护机构4、过载保护机构6、灭弧室5、第一接线端子8和第二接线端子4a；所述按钮机构1与操作机构2驱动相连，操作按钮机构1能通过操作机构2使断路器合闸/分闸。具体的，本发明断路器是一种两相断路器，外壳1a内设有一个直通极电路和一个断路
极电路，按压/拉拔按钮机构1，通过操作机构2使断路器合闸/分闸。进一步的，所述断路极电路是具有开断/闭合功能的电路。
33.优选的，如图1-3所示，所述断路极电路还包括设置在外壳1a内的电动装置3，电动装置3包括驱动相连的电动机31和齿轮组，操作机构2包括枢转设置在外壳1a上且与齿轮组驱动配合的联动件20；所述电动装置3驱动联动件20转动使断路器合闸/分闸；所述齿轮组包括多个齿轮，各齿轮均为直齿轮。本发明的断路器，其电动装置3与现有的采用蜗轮蜗杆、斜齿轮、直齿轮结合方式实现的电动装置相比，一则提高了电动装置3的可靠性、同时使电动装置3的结构更加紧凑，有利于节约外壳1a的内部空间，而且便于装配。进一步的，如图2和3所示，所述电动装置3还包括设置在外壳1a内的齿轮箱3-0，齿轮箱3-0包括箱体30，齿轮组还包括与电动机31驱动相连的传动齿轮组32，电动机31和传动齿轮组32分别设置在箱体30内。进一步的，如图2所示，所述箱体30包括并排设置且彼此连通的电动机装配腔303和齿轮装配腔304，电动机31限位在电动机装配腔303内，传动齿轮组32设置在齿轮装配腔304内。进一步的，如图2所示，所述箱体30包括动力输出孔305，传动齿轮组32包括输出齿轮320，输出齿轮320穿过动力输出孔305与联动件20驱动配合。所述齿轮箱3-0将电动机31和传动齿轮组32集成在一起，有利于进一步提高电动装置3的结构紧凑性，而且简化了外壳1a的内部结构，更加便于装配。
34.需要指出的，所述电动装置3并不仅限用于插入式断路器，还可应用于其他类的断路器，例如塑壳断路器，电动装置3与手柄驱动配合等，在此不再一一枚举和详述。
35.优选的，如图4和5所示，所述第一接线端子8为一体式结构，包括第一连接部82、第一夹线板80和第一接线板81，两个第一夹线板80相对设置且分别与第一连接部82两端相连，第一接线板81与第一连接部82相连且第一接线板81和第一夹线板80向反方向延伸；所述第一接线板81一端是与第一连接部82相连的接线板外端，另一端是与插入式断路器的内部电路的导电板连接的接线板接合部，接线板接合部和接线板外端之间设有连接板桥臂所述第一接线端子8设有专用于连接的第一接线板81，一则便于第一接线端8与插入式断路器的内部电路之间的连接，二来接线板接合部和接线板外端之间设有连接板桥臂，使得在第一接线端子8在位置上存在一定偏差时，在外部导线或母排的作用下，在一定程度下摆动，有利于断路器顺畅和可靠的与外部电路相连。
36.优选的，如图6-9所示，本发明断路器还包括信号采样装置2a，信号采样装置2a包括控制线路板20a以及分别与控制线路板20a相连的第一采样器件21a和第二采样器件22a；所述直通极电路为直通电路，中间不设置断点；所述断路极电路还包括配合使用的动触头70和静触头71；所述第一采样器件21a与直通极电路相连，第二采样器件22a与断路极电路相连。本发明断路器，其信号采样装置2a，第一采样器件21a用于检测断路器所在的系统电压状态，第二采样器件22a用于监测断路器合闸/分闸状态，二者均通过控制线路板20a传输至断路器外部，采样方法简单、信号采样装置2a结构简单。进一步的，如图6和7所示，所述直通极电路包括直通极导电板9，第一采样器件21a与直通极导电板9相连；所述静触头71包括静触头710以及设置在静触板710上的静触点，第二采样器件22a与静触板710相连；进一步的，如图6和7所述，所述第一采样器件21a和第二采样器件22a均为插接型端子，第一采样器件21a和第二采样器件22a分别设置在控制线路板20上且分别与直通极导电板9和静触头710插接配合。所述信号采样装置结构简单、装配简便。
37.如图1-3所示，为本发明断路器的一个实施例。
38.如图1所示，本发明断路器包括外壳1a、按钮机构1，以及分别设置在外壳1a内直通极电路和断路极电路，直通极电路用于连接电源n极，具有断路极电路用于连接电源l极；所述断路极电路包括电动装置3、操作机构2、配合使用的动触头70和静触头71；所述操作机构2与动触头70驱动相连，操作机构2包括枢转设置在外壳1a上的联动件20，操作机构1与联动件20驱动相连，电动装置3与联动件20驱动配合，操作机构1和电动装置3均能驱动联动件20转动，使断路器合闸/分闸。
39.需要指出的，当本发明断路器与直流电源相连使，直通极电路与直流电源的负极相连，断路极电路与直流电源的正极相连。
40.需要指出的，根据实际需要，如图1所示，本发明断路器还包括短路保护机构4、灭弧室5和过载保护机构6；所述灭弧室5用于熄灭动触头70和静触头71闭合/分断时产生的电弧；所述短路保护机构4和过载保护机构6分别与操作机构2驱动配合，断路器出现短路或过载故障时，短路保护机构4或过载保护机构6驱动操作机构2动作，使断路器分闸(或跳闸)。
41.优选的，如图1所示，本发明断路器还包括分别设置在外壳1a两端的第一接线端子8和第二接线端子4，第一接线端子8包括并排设置的第一直通极端子8-0和第一断路极端子8-1，第二接线端子4包括第二直通极端子40a和第二断路极端子41a，直通极电路包括第一直通极端子8-0和第二直通极端子40a且分别通过第一直通极端子8-0和第二直通极端子40a与外部电路(即电源和负载)相连，断路极电路包括第一断路极端子8-1和第二断路极端子41a且分别通过第一断路极端子8-1和第二断路极端子41a与外部电路相连。具体的，如图1所示，所述第一直通极端子8-0和第一断路极端子8-1左右并排设置在外壳1a下端，第二直通极端子40a和第二断路极端子41a设置在外壳1a上端且位于按钮机构1右侧。
42.优选的，如图1所示，所述联动件20被驱动顺时针转动/逆时针转动，使断路器合闸/分闸。进一步的，所述电动装置3驱动联动件20顺时针转动/逆时针转动，使断路器合闸/分闸；或者，按压/拉拔所述按钮机构1驱动联动件20顺时针转动/逆时针转动，使断路器合闸/分闸。
43.优选的，如图1-3所示，所述电动装置3包括驱动相连的电动机31和齿轮组，齿轮组还与联动件20驱动配合；所述齿轮组包括多个齿轮，各齿轮均为直齿轮。进一步的，如图1-3所示，各所述齿轮与联动件20的轴线彼此平行，电动机31的轴向平行于联动件20的轴线，垂直于断路器的长度方向。
44.优选的，如图1-3所示，所述电动装置3还包括设置在外壳1a内的齿轮箱3-0，齿轮箱3-0包括箱体30，齿轮组还包括与电动机31驱动相连的传动齿轮组32，电动机31和传动齿轮组32分别设置在箱体30内。进一步的，如图2所示，所述箱体30包括并排设置且彼此连通的电动机装配腔303和齿轮装配腔304，电动机31限位在电动机装配腔303内，传动齿轮组32设置在齿轮装配腔内。
45.优选的，如图2和3所示，所述箱体30包括动力输出孔305，传动齿轮组32包括输出齿轮320，输出齿轮320穿过动力输出孔305与联动件20驱动配合。进一步的，如图2和3所示，所述箱体30包括配合的箱体基座302和箱体盖301，动力输出孔305设置在箱体基座302和箱体盖301的连接处。
46.优选的，如图1所示，所述电动装置3还包括驱动齿轮件38和受动齿轮39，驱动齿轮
件38枢转设置在外壳1a上且与输出齿轮320驱动相连(二者啮合)，受动齿轮39与联动件20同轴设置，驱动齿轮件38分别与按钮机构1、受动齿轮39驱动配合；所述电动装置3的电动机31通过传动齿轮组、驱动齿轮件38、受动齿轮39驱动联动件20顺时针转动，使断路器合闸；所述电动装置3的电动机31通过传动齿轮组、驱动齿轮件38、按钮机构1驱动联动件20逆时针转动，使断路器分闸。具体的，如图1所示，所述受动齿轮39为扇形齿轮、驱动齿轮件38包括第一驱动齿轮381和第二驱动齿轮382，第一驱动齿轮381为扇形齿轮，此时断路器分闸，第一扇形齿轮381未与受动齿轮39啮合；本发明断路器合闸时，第一驱动齿轮381转动至与受动齿轮39啮合后继续通过受动齿轮39驱动联动件20顺时针转动，使断路器合闸，第一驱动齿轮381继续转动至与受动齿轮39脱离啮合；本发明断路器分闸时，第二驱动齿轮382驱动按钮机构1动作，按钮机构1驱动联动件20逆时针转动，使断路器分闸。需要指出的，所述电动装置3驱动断路器合闸/分闸的实现方式并不仅限于上述一种，例如还可以设置与按钮机构1驱动配合的齿条，电动装置3通过齿条驱动按钮机构1往复滑动，从而使断路器合闸/分闸。
47.优选的，如图1所示，本发明断路器还包括控制线路板20a(图中未示出)，控制线路板2a通过导线与电动机31相连，控制线路板20a和齿轮箱3-0沿断路器的厚度方向层叠设置。优选的，所述电动机31的导线从齿轮箱3-0伸出，通过插头(图中未示出)与控制线路板20a上的对应插座插接，方便装配与安装；或者，所述电动机31的插头从齿轮箱3-0伸出，与控制线路板20a上的对应插座插接。
48.优选的，如图1所示，所述按钮机构1包括依次相连的按钮件10、第一连杆11、传动件12和第二连杆13，第二连杆13还与联动件20驱动相连；所述电动装置3的驱动齿轮件38的第二驱动齿轮382与传动件12驱动配合，进而驱动联动件20逆时针转动，使断路器分闸。所述按钮机构1设计为多个零部件的组件，一则降低了按钮机构1生产难度，二来便于按钮机构1装配至外壳1a内；第三，根据实际需求断路器会设置锁定装置(断路器合闸状态下，按钮件10与锁定装置限位配合，使锁定装置保持与断路器装配位的壳体限位配合，阻止断路器在合闸状态下被取出，保证用户用电安全性和持续性)，按钮机构1设计为包括按钮件10和传动件12则便于按钮机构1同时与不同结构配合。
49.优选的，如图1所述，为所述操作机构2的一个实施例：所述操作机构2包括联动件20、第三连杆21、转动板24、锁扣件22和跳扣件23，联动件20和转动板24分别转动设置在外壳1a上，锁扣件22和跳扣件23分别枢转设置在转动板24上且锁扣配合，联动件20通过第三连杆21与锁扣件22驱动相邻。
50.如图6-9所示，为本发明断路器的第二实施例。
51.如图6和7所示，本发明断路器还包括信号采样装置2a，信号采样装置2a包括控制线路板20a以及分别与控制线路板20a相连的第一采样器件21a、第二采样器件22a；所述直通极电路为直通电路；所述第一采样器件21a与直通极电路相连以监测断路器所处的系统电压状态，第二采样器件22a与断路极电路相连以监测断路器合闸/分闸状态。进一步的，所述第二采样器件22a与断路极电路的输出端子(即与负载相连的端子，可以是第一断路极端子8-1和第二断路极端子41a中的任何一个)相连。
52.优选的，如图6和7所示，所述直通极电路包括直通极导电板9，第一采样器件21a与直通极导电板9相连；所述静触头71包括静触板710以及设置在静触头710上的静触点，第二
采样器件22a与静触板710相连。
53.优选的，如图6和7所示，所述操作机构2和过载保护机构6并排设置在外壳1a中部，按钮机构1设置在外壳1a一端且位于操作机构2一侧，灭弧室5和短路保护机构4并排设置且位于操作机构2另一侧；所述控制线路板20a，与短路保护机构4和灭弧室5，沿外壳1a厚度方向层叠设置，短路保护机构4和灭弧室5位于控制线路板20a一侧。进一步的，如图6和7所示，所述灭弧室5和短路保护机构4位于操作机构2和第一接线端子8之间，第二接线端子4a和操作机构1位于外壳1a的同一侧，第二接线端在4a设置在操作机构1一侧。具体的，如图6所示方向，以图6的上、下、左、右侧以及面向读者的一侧为断路器的上、下、左、右侧以及前侧；所述过载保护机构6和操作机构2左右并排设置在外壳1a中部，按钮机构1设置在外壳1a上端且位于操作机构2上方，灭弧室5和短路保护机构4左右并排设置且位于操作机构2下方；所述控制线路板20a设置在灭弧室5和短路保护机构4的后侧；所述第二接线端子4a和第一接线端子8分别设置在外壳1a的上下两端，灭弧室5和短路保护机构4位于第一接线端子8和操作机构2之间，第二接线端子4设置在按钮机构1的左侧。
54.优选的，如图6和7所示，所述直通极电路的直通极导电板9两端分别与第一直通极端子8-0、第二直通极端子40a相连；所述动触头70、短路保护机构4和第一断路极端子8-1依次串联，静触头71、过载保护机构6和第二断路极端子41a依次串联。进一步的，如图7所示，所述断路极电路还包括接触板5a，作为载流导体串接在第二断路极端子41a和过载保护机构6之间。
55.优选的，如图8和9所示，所述信号采样装置2a的一个实施例，具体的：所述第一采样器件21a和第二采样器件22a均为插接型端子，第一采样器件21a和第二采样器件22a分别设置在控制线路板20a上且分别与直通极导电板9和静触板710插接配合。进一步的，如图8和9所示，所述第一采样器件21a和第二采样器件22a结构相同，均包括u字形结构的第二连接部210、相对设置的两个第二夹线板212和相对设置的两个第二插脚213；所述第二连接部210的两端分别与两个第二夹线板212相连，两个第二夹线板212均为弧形结构且分别向反方向弯曲，整体成x字形结构；所述第二插脚213分别与第二连接部210的中部两边沿相连，第二插脚213和第二夹线板212分别向反方向延伸，每个第二插脚213均位于两个第二夹线板212之间。进一步的，如图8所示，所述控制线路板20a上设有与第二插脚213配合的第二插孔，控制线路板20a上共设有两组第二插孔，每组第二插孔包括两个并排设置的第二插孔，一组与第一采样器件21a的两个第二插脚213配合，另一组与第二采样器件22a的两个第二插脚213配合。
56.优选的，如图9所示，所述第一采样器件21a和第二采样器件22a均为一体式构件，均由弹性金属材料制成。
57.优选的，如图6和7所示，本发明断路器还包括电流采样装置3a，电流采样装置3a包括串接在第一断路极端子8-1和短路保护机构4之间的锰铜分流器，锰铜分流器还与控制线路板20a相连。
58.如图4和5所示，为本发明断路器的第三实施例。
59.本实施例的断路器，其第一接线端子8为一体式结构，由具有弹性的导电片弯折而成，包括第一连接部82、第一夹线部80和第一接线板81，两个第一夹线板81相对设置且分别与第一连接部82两端相连，第一接线板81与第一连接部82相连且第一接线板81和第一夹线
板80向反方向延伸；所述第一接线板81一端是与第一连接部82相连的连接板内端，另一端是与插入式断路器的内部电路的导电板连接的接线板接合部，接线板接合部和连接板内端之间设有连接板桥臂。具体的，如图5所示，所述第一接线板81的上端与直通极导电板9的下端相连，为接线板接合部，第一接线板81下端与第一连接板82相连，为接线板外端，接线板接合部和接线板外端之间设有接线板桥臂，即直通极导电板9仅与第一接线板81的一部分焊接，第一接线板81另一部分成为接线板桥臂且能够摆动，第一接线板81有摆动的活动间隙，第一接线端子8在受外力作用时，第一夹线部80和第一连接部82可以绕第一接线板81摆动。进一步的，如图7所示，所述第一直通极端子8-0的第一接线板81与直通极导电板9相连，第一断路极端子8-1的第一接线板81与锰铜分流器的下端相连。
60.优选的，如图4所示，所述第一连接部82为u字形结构，提供弹性支撑，第一接线板81是从第一连接部82中部裁出的矩形板，具有摆动弹性，矩形板的一端与连接板82相连。
61.优选的，如图4所示，所述第一夹线板80为弧形结构，包括多个并排设置的梳齿板，两个第一夹线板80向反方向延伸，整体成x字形结构，形成便于插接的弹性夹线结构。
62.优选的，所述第一接线板81与导电板通过点焊方式相连。
63.优选的，如图5所示，所述外壳1a包括用于装配第一接线端子8的第一装配腔，第一装配腔一端设有接线插孔11a，外部导线或母排穿过接线插孔11a后插入第一接线端子8的两个第一夹线板80之间被两个第一夹线板80夹紧，接线插孔11a内侧两端各设有一个限位凸起，两个限位凸起位于两个第一夹线板80之间，分别与两个第一夹线板80限位配合，第一装配腔另一端设有限位槽10a，第一接线板81和导电板的连接处卡置在限位槽10a内，限位槽10a的宽度大于第一接线板81和导电板的连接处的厚度，使得第一接线端子8具有一定的活动空间，保证第一接线端8和外部导线或母排顺利配合。
64.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。