专利名称：接触臂组件及其组装方法
技术领域：
本申请涉及一种接触臂组件及用于组装该接触臂组件的方法。
背景技术：
断路器用于保护电气设备免受过电流状况。然而，断路器通常具有带大量构件的接触臂，这些构件制造较为昂贵。 此外，已研制出双断断路器。然而，设计者们并未能够将双断断路器转变成类似壳体构造内的单断断路器，导致生产成本增加。 因此，本文的发明人认识到，需要一种最大限度地减小和/或消除上述缺点的改进型接触臂组件。
发明内容
提供了一种根据示例性实施例的接触臂组件。该接触臂组件包括具有第一端部和第二端部的第一接触臂。第一端部具有设置在其上的第一触点和设置在其上的第一弹簧座。第二端部具有用于将第一编织母线(strap)联接至其上的第一接片部件。第一接触臂具有延伸穿过其中的第一枢轴开孔。接触臂组件还包括第一侧板和第二侧板。第一侧板设置成邻近第一接触臂的第一侧，而第二侧板设置成邻近第一接触臂的第二侧。第一侧板具有位于其上的第一弹簧支承凹槽，以及延伸穿过其中的第一开孔。第二侧板具有位于其上的第二弹簧支承凹槽，以及延伸穿过其中的第二开孔。接触臂组件还包括分别设置在第一侧板的第一弹簧支承凹槽和第二侧板的第二弹簧支承凹槽中的第一弹簧支承销。接触臂组件还包括设置成穿过第一接触臂的第一圆形枢轴开孔且分别进入第一侧板的第一开孔和第二侧板的第二开孔中的枢轴销。接触臂组件还包括设置在第一接触臂的第一弹簧座部分与第一弹簧支承销之间的第一弹簧。 该接触臂组件的优点在于，其可在类似于双断断路器壳体的单断断路器壳体中使用。
提供了一种根据另一示例性实施例的用于组装接触臂组件的方法。该方法包括将第一触点联接在第一接触臂的第一端部上。该方法还包括将第一编织母线联接在第一接触臂的第二端部的第一接片部件上。该方法还包括将枢轴销设置成穿过第一接触臂的第一枢轴开孔。该方法还包括将第一侧板设置成邻近第一接触臂的第一侧。该方法还包括将第二侧板设置成邻近第一接触臂的第二侧，使得枢轴销分别延伸进入第一侧板的第一开孔和第二侧板的第二开孔中，以形成第一组件。该方法还包括将第一组件设置在转子壳体的腔室中。该方法还包括将第一弹簧支承销分别设置在第一侧板的第一弹簧支承凹槽和第二侧板的第二弹簧支承凹槽中。该方法还包括将第一弹簧附接在第一接触臂的第一弹簧座部分与第一弹簧支承销之间，以获得接触臂组件。
图1为根据示例性实施例的断路器的示意图；图2为用于图1的断路器中的接触臂组件的示意图3为图2中的接触臂组件的示意图4为用于图3的接触臂组件中的转子的示意图5为用于图1的断路器中的另一接触臂组件的示意图6为用于图3的接触臂组件中的弹簧组件的示意图7为用于图6的弹簧组件中的弹簧导板的示意图8为用于图6的弹簧组件中的弹簧固持器的示意图9为处于烧断工作状态下的图1中的断路器的示意图10为处于跳闸工作状态下的图1中的断路器的示意图11为处于断路(off)工作状态下的图1中的断路器的示意图；以及
图12至图13为用于组装图3中的接触臂组件的方法的流程图。零件清单10断路器30接触臂组件32接触臂组件34接触臂组件38开关组件50接触臂52接触臂54接触臂56接触臂70触点72触点74触点76触点80侧板82侧板86枢轴销88销90弹簧组件92弹簧组件94弹簧组件96弹簧组件97转子98静触点99线路母线100编织母线102编织母线
104编织母线
106编织母线
108负载母线120端部122端部124圆形枢轴开孔128弹簧座部分129凹槽130接片部件140端部142端部144圆形枢轴开孔148弹簧座部分149凹槽150接片部分160开孔162支承凹槽170开孔172弹簧支承凹槽190弹簧导板192弹簧194弹簧固持器196槽口198凸缘部分200凸缘部分202配合表面220壳体222壳体224壳体225接触臂组226接触臂组228接触臂组230腔室232侧壁234侧壁236凹槽238凹槽240腔室242侧壁244侧壁246凹槽
248凹槽250腔室252侧壁254侧壁256凹槽258凹槽260表面300手柄302上连杆303铰链销304下连杆306肘杆销308弹簧支承件310弹簧312托架314壳体部分316手柄杆318销319销320主闭锁件(latch)322销324副闭锁件326销328跳闸杆329销
具体实施例方式
参看图l和图2，示出了根据示例性实施例的断路器10。断路器10包括接触臂组 件30，32，34，以及开关组件38。断路器10为单断断路器。如图1中所示，接触臂组件30 具有电流可流过其中的闭合工作位置。 由于接触臂组件30，32，34具有大致相似的构造，故下文将仅更为详细地描述接 触臂组件30。参看图1、图2和图3，接触臂组件30包括接触臂50，52，54，56、触点70， 72， 74，76、侧板80，82、枢轴销86、销88、弹簧组件90，92，94，96、转子97、静触点98和三个其它 静触点(未示出)、线路母线99、编织母线100， 102， 104， 106，以及负载母线108。
接触臂50， 52， 54， 56夹在侧板80， 82之间，且在旋转至闭合工作状态时，将电流经 由静触点98和三个附加静触点(未示出)、触点70，72，74，76和编织母线100， 102， 104， 106，从线路母线99传导至负载母线108。由于接触臂50， 52， 54， 56具有大致相似的构造， 故下文将仅更为详细地阐述接触臂50， 56。 参看图1和图3，接触臂50具有端部120、端部122，以及圆形枢轴开孔124。端部
7120包括弹簧座部分128，其具有用于将弹簧组件90的末端保持在其上的凹槽129。触点 70设置在端部120上，与弹簧座部分128相反。端部122具有联接到编织母线100上的接 片部分130。接触臂50设置在侧板80与接触臂52之间，而枢轴销86延伸穿过接触臂50 的圆形枢轴开孔124，并进入侧板80的开孔中。可能会注意到，枢轴销86还延伸穿过各个 接触臂50， 52， 54， 56中的圆形枢轴开孔，使得接触臂可围绕枢轴销86旋转。
参看图3和图5，接触臂56具有端部140、端部142，以及圆形枢轴开孔144。端部 140包括弹簧座部分148，其具有用于将弹簧组件96的末端保持在其上的凹槽149。触点 76设置在端部140上与弹簧座部分148相反。端部142具有构造成用以联接到编织母线 106上的接片部分150。接触臂56设置在侧板82与接触臂54之间，而枢轴销86延伸穿过 接触臂56的圆形枢轴开孔144，并进入侧板82的开孔中。 参看图1、图3和图4，侧板80， 82设置在接触臂50， 52， 54， 56的相反侧上，且构造 成用以分别设置在转子97壳体220的凹槽238， 236内。因此，侧板80， 82随转子97旋转。
侧板80包括用于收容销88的弹簧支承凹槽162，销88保持弹簧组件90的末端。 因此，弹簧组件90设置在销88与接触臂50的弹簧座部分128之间。弹簧组件90在反时 针方向上朝静触点98偏压接触臂50。侧板80还包括延伸穿过其中的开孔160，以用于将 枢轴销86收容于其中。 参看图4和图5，侧板82包括用于收容销88的弹簧支承凹槽172，销88保持弹簧 组件96的末端。因此，弹簧组件96设置在销88与接触臂56的弹簧座部分148之间。弹 簧组件96在反时针方向上朝相应的静触点偏压接触臂56。侧板82还包括延伸穿过其中的 开孔170，以用于将枢轴销86收容于其中。应当注意到，弹簧组件92，96分别设置在销88 与接触臂52，54上的弹簧座部分之间。 参看图3，弹簧组件90，92，94，96构造成用以在反时针方向上朝相应的静触点偏 压接触臂50， 52， 54， 56。由于弹簧组件90， 92， 94， 96具有大致相似的结构，故下文将仅更为 详细地阐述弹簧组件90。 参看图6至图8，弹簧组件90包括弹簧导板190、弹簧192，以及弹簧固持器194。 弹簧导板190构造成用以将弹簧190收容于其上，且支承弹簧192。弹簧导板190包括用于 将弹簧固持器194的一部分收容于其中的槽口 196。弹簧导板190还包括构造成用以将弹 簧90末端保持于其上的凸缘部分198， 200。弹簧导板190还包括构造成用以将销88 (图3 中所示)收容于其中的配合表面202。弹簧固持器194构造成用以与弹簧导板190的槽口 196 —起设置，使得弹簧192保持在弹簧固持器194与弹簧导板190的凸缘部分198， 200之 间。 参看图1、图2和图4，转子97提供成用以旋转，且在已检测到穿过接触臂组件的 过电流状况时将接触臂保持在跳闸(即断开)工作状态下。转子97包括壳体220，222，224。
壳体220将包括接触臂50， 52， 54， 56的第一组接触臂225保持在其中。具体而 言，壳体220包括用于将接触臂50， 52， 54， 56保持在其中的腔室230。此外，壳体220包括 分别具有凹槽236，238以便将侧板82，80分别收容在其中的侧壁232,234。
壳体222将第二组接触臂226保持在其中。具体而言，壳体222包括用于将第二 组接触臂226保持在其中的腔室240。此外，壳体220包括分别具有凹槽246，248以便将两 个侧板收容在其中的侧壁242,244。
壳体224将第三组接触臂228保持在其中。具体而言，壳体224包括用于将第三 组接触臂228保持在其中的腔室250。此外，壳体224包括分别具有凹槽256，258以便将两 个侧板收容在其中的侧壁252,254。 参看图3，编织母线100， 102， 104， 106分别电联接到接触臂50， 52， 54， 56上。此 外，编织母线100， 102， 104， 106电联接到负载母线108上。 现在将关于接触臂50提供对接触臂组件30操作的一般性概述。应当理解，接触 臂组件30中的其它接触臂以与接触臂50相似的方式工作。参看图l，接触臂组件30具有 闭合工作状态，使得接触臂50上的触点70接触静触点98。 此外，接触臂组件30容许电流流过线路母线99、静触点98、触点70、接触臂50、编 织母线100，以及负载母线108。 参看图9，当过电流状况出现时，接触臂50与静触点98之间的排斥力促使接触臂 50朝顺时针方向远离静触点98，使得接触臂50上的触点70不再接触静触点98，以及接触 臂50具有烧断工作状态。 参看图IO，在过电流状况出现之后，转子97通过开关组件38朝顺时针方向旋转， 使得转子97的表面260接触接触臂50，以将接触臂50保持在跳闸(即断开)工作状态下， 使得没有电流流过接触臂50。 参看图11，当用户朝顺时针方向旋转开关组件38的手柄300时，开关组件38促使 转子97朝顺指针方向旋转。结果，转子97的表面260接触接触臂50，且将接触臂50移至 断路工作状态，使得没有电流流过接触臂50。 参看图12和图13，现在将阐述组装接触臂组件30的方法的流程图。为了简化起 见，该方法将包括用于组装仅具有接触臂50， 56的接触臂组件30的步骤。然而，应当理解， 该方法备选地可适于组装具有单个接触臂或具有多个接触臂如接触臂50， 52， 54， 56的接 触臂组件。还应当注意，在非限制的示例性流程图中，可由操作人员来执行如下步骤中的一 些。然而，如下步骤可备选地以自动处理的方式由代替操作人员的一台或多台机器来执行。
在步骤270，操作人员将第一触点70联接在第一接触臂50的第一端部120上。
在步骤272，操作人员将第一编织母线100联接在第一接触臂50的第二端部122 的第一接片部件130上。 在步骤274，操作人员将第二触点76联接在第二接触臂56的第三端部140上。
在步骤276，操作人员将第二编织母线106联接在第二接触臂56的第四端部142 的第二接片部件150上。 在步骤278，操作人员将枢轴销86设置成分别穿过第一接触臂50和第二接触臂 56的第一圆形枢轴开孔和第二圆形枢轴开孔。 在步骤280，操作人员将第一侧板80设置成抵靠第一接触臂50的一侧。 在步骤282，操作人员将第二侧板82设置成邻近第二接触臂56的一侧，使得枢轴
销86分别延伸穿过第一接触臂50的第一圆形枢轴开孔和第二接触臂56的第二圆形枢轴
开孔，并分别进入第一侧板80的第一开孔和第二侧板82的第二开孔中，以形成第一组件。 在步骤284，操作人员将第一组件设置在转子壳体220的腔室230中。 在步骤286，操作人员将第一弹簧支承销88分别设置在第一侧板80的第一弹簧支
承凹槽和第二侧板82的第二弹簧支承凹槽中。
在步骤288，操作人员将第一弹簧附接在第一接触臂50的第一弹簧座部分与第一 弹簧支承销88之间。 在步骤290，操作人员将第二弹簧附接在第二接触臂56的第二弹簧座部分与第一 弹簧支承销88之间。 在步骤292，操作人员将第一线路母线99的一部分设置成邻近第一接触臂50上的 第一触点98。 在步骤294，操作人员将第一编织母线100联接到第一负载母线108上。 在步骤296，操作人员将第二线路母线的一部分设置成邻近第二接触臂56上的第
二触点76。 在步骤298，操作人员将第二编织母线106联接到第一负载母线108上。
参看图1，现在将阐述开关组件38。开关组件38提供成用以使接触臂组件30，32， 34从闭合工作状态变换到断路(即断开)工作状态，在闭合工作状态中，电流经由接触臂组 件传导，在断路工作状态中，没有电流经由接触臂组件传导，反之亦然。为了简化起见，如下 论述将集中在接触臂组件30上的开关组件38的操作上。 开关组件38包括手柄300、上连杆302、铰链销303、下连杆304、肘杆销306 、弹簧 支承件308、弹簧310、托架312、壳体部分314、手柄杆316、销318、主闭锁件320、销322、副 闭锁件324、销326、跳闸杆328，以及销329。 手柄300联接到上连杆302上。上连杆302经由肘杆销306可旋转地联接到下连 杆304上。肘杆销306还联接到托架312上以及弹簧支承件308的末端上。下连杆304还 联接到转子97上。 弹簧310设置在弹簧支承件308上，该弹簧支承件308在手柄300与肘杆销306 之间延伸。弹簧310构造成用以偏压上连杆302和下连杆304，使得下连杆304在手柄300 处于最左侧位置上时朝静触点98推动接触臂54。 当用户将手柄300朝顺时针方向旋转以使接触臂组件30从闭合工作状态转换至 断路(即断开)工作状态时，上连杆302移动下连杆304，使得下连杆304沿顺时针方向旋 转转子97，以使触点70远离静触点98移动。 托架312经由销313可旋转地联接到壳体部分314上。此外，托架312经由上连 杆302的铰链销303联接到上连杆302上。托架312还可拆卸地联接到主闭锁件320上。 主闭锁件320围绕销322旋转。主闭锁件320还可旋转地联接到副闭锁件324上。副闭锁 件324围绕销326旋转。副闭锁件324还可旋转地联接到跳闸杆328上。跳闸杆328围绕 销329旋转。 参看图9和图IO，在工作期间，当出现穿过接触臂组件30的过电流状况且接触臂 组件30具有烧断工作状态时，跳闸杆328朝反时针方向旋转。响应于跳闸杆328朝反时针 方向旋转，副闭锁件324朝顺时针方向旋转。此外，副闭锁件324促使主闭锁件320朝顺时 针方向旋转。结果，托架312朝反时针方向移动，促使下连杆304向上移动，使得转子97朝 顺时针方向旋转。此外，转子97朝顺时针方向旋转引起转子97的表面260接触接触臂50 以便使接触臂50保持在远离静触点98的断开位置上，以及接触臂组件具有跳闸工作状态。
参看图10和图ll，在接触臂组件30具有跳闸工作状态之后，用户可通过朝顺时 针方向旋转手柄300来使接触臂组件30重置成断路工作状态。具体而言，手柄300联接到
10围绕销318旋转的手柄杆316上。手柄杆316还包括销319。在手柄300和手柄杆316 二 者朝顺时针方向旋转期间，销319接触托架312且向右移动托架，使得托架312由主闭锁件 320闭锁。 该接触臂组件及用于组装该接触臂组件的方法提供了优于其它组件和方法的较 大优点。具体而言，该接触臂组件及方法提供了利用较少数量的构件的技术效果，这相比于 其它组件，大大降低了生产成本。 尽管已参照示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将会理解到，在不 脱离本发明范围的情况下，可作出多种改变，并且可用等同物代替其元件。此外，在不脱离 本发明范围的情况下，可作出许多修改以使本发明所教导的内容适合特定的情势。因此期 望的是，本发明不限于用于执行本发明而公开的实施例，而是本发明包括落入所附权利要 求范围内的所有实施例。此外，用语"第一"、"第二"等的使用并不表示任何重要次序，而是 使用用语"第一"、"第二"等来将一个元件与另一个相区别。
权利要求
一种接触臂组件(30)，包括具有第一端部(140)和第二端部(142)的第一接触臂(56)，所述第一端部(140)具有设置在其上的第一触点(76)和设置在其上的第一弹簧座部分，所述第二端部(142)具有用于将第一编织母线(106)联接至其上的第一接片部件(150)，所述第一接触臂(56)具有延伸穿过其中的第一枢轴开孔(144)；第一侧板(82)和第二侧板(80)，所述第一侧板(82)设置成邻近所述第一接触臂(56)的第一侧，以及所述第二侧板(80)设置成邻近所述第一接触臂(56)的第二侧，所述第一侧板(82)具有位于其上的第一弹簧支承凹槽(172)和延伸穿过其中的第一开孔(170)，所述第二侧板(80)具有位于其上的第二弹簧支承凹槽和延伸穿过其中的第二开孔；分别设置在所述第一侧板(82)的第一弹簧支承凹槽和所述第二侧板(80)的第二弹簧支承凹槽中的第一弹簧支承销(88)；枢轴销(86)，其设置成穿过所述第一接触臂(56)的第一枢轴开孔(144)且分别进入所述第一侧板(82)的第一开孔和所述第二侧板(80)的第二开孔中；以及设置在所述第一接触臂(56)的第一弹簧座部分(148)与所述第一弹簧支承销(88)之间的第一弹簧(96)。
2. 根据权利要求1所述的接触臂组件(30)，其特征在于，所述接触臂组件(30)还包括具有第三端部和第四端部的第二接触臂(50)，所述第三端部具有设置在其上的第二触 点(70)和设置在其上的第二弹簧座部分，所述第四端部具有用于将第二编织母线联接至 其上的第二接片部件，所述第二接触臂(50)具有延伸穿过其中的第二枢轴开孔； 所述第二接触臂(50)设置在所述第一接触臂(56)与所述第二侧板(80)之间； 所述枢轴销(86)设置成穿过所述第一接触臂(56)的第一枢轴开孔(144)、所述第二接 触臂(50)的第二枢轴开孔且分别进入所述第一侧板(82)的第一开孔和所述第二侧板(80) 的第二开孔中；以及设置在所述第二接触臂(50)的第二弹簧座部分与所述第一弹簧支承销(88)之间的第 二弹簧(90)。
3. —种用于组装接触臂组件(30)的方法，包括 将第一触点(76)联接在第一接触臂(56)的第一端部(140)上； 将第一编织母线(106)联接在所述第一接触臂(56)的第二端部(142)的第一接片部件(150)上；将枢轴销(86)设置成穿过所述第一接触臂(56)的第一枢轴开孔(144); 将第一侧板(82)设置成邻近所述第一接触臂(56)的第一侧；将第二侧板(80)设置成邻近所述第一接触臂(56)的第二侧，使得所述枢轴销(86)分 别延伸进入所述第一侧板(82)的第一开孔和所述第二侧板(80)的第二开孔中，以形成第 一组件；将所述第一组件设置在转子壳体(224)的腔室(250)中；将第一弹簧支承销(88)分别设置在所述第一侧板(82)的第一弹簧支承凹槽和所述第 二侧板(80)的第二弹簧支承凹槽中；将第一弹簧(96)附接在所述第一接触臂(56)的第一弹簧座部分与所述第一弹簧支承销(88)之间，以获得所述接触臂组件(30)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 将第二触点(70)联接在第二接触臂(50)的第二端部上；将第二编织母线(100)联接在所述第二接触臂(50)的第三端部的第二接片部件上； 将所述第二接触臂(50)设置在所述第一接触臂(56)与所述第二侧板(80)之间，使得所述枢轴销(86)分别延伸穿过所述第一接触臂(56)的第一枢轴开孔和所述第二接触臂(50)的第二枢轴开孔，且分别进入所述第一侧板(82)的第一开孔和所述第二侧板(80)的第二开孔，以获得所述第一组件；将第二弹簧(90)附接在所述第二接触臂(50)的第二弹簧座部分与所述第一弹簧支承销之间，以获得所述接触臂组件(30)。
全文摘要
本发明涉及接触臂组件及其组装方法。具体而言，提供了一种接触臂组件(30)及用于组装该接触臂组件的方法。接触臂组件(30)包括具有第一端部(140)和第二端部(142)的第一接触臂(56)。第一端部(140)具有设置在其上的第一触点(76)和设置在其上的第一弹簧座部分(148)。第二端部(142)具有用于将第一编织母线(106)联接至其上的第一接片部件(150)。第一接触臂(56)具有延伸穿过其中的第一枢轴开孔(144)。接触臂组件(30)还包括第一侧板(82)和第二侧板(80)。第一侧板(82)设置成邻近第一接触臂(56)的第一侧，而第二侧板(80)设置成邻近第一接触臂(56)的第二侧。
文档编号H01H69/00GK101714484SQ20091020521
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年10月1日
发明者G·H·姆鲁图恩贾亚, J·M·马鲁 申请人:通用电气公司