专利名称：电气开关装置及用于该电气开关装置的负载导体的制作方法
电气开关装置及用于该电气开关装置的负载导体技术领域
本发明总的涉及电气开关装置，尤其涉及诸如断路器的电气开关装置。本发明 还涉及用于断路器的负载导体。
背景技术：
电气开关装置如断路器为电气系统提供电气故障情况下的保护，电气故障情况 例如电流过载、短路、异常电压及其它故障情况。典型地，断路器包括操作机构，该操 作机构响应于这样的故障情况打开电触点组件以中断流过电气系统导体的电流。
例如，图1、2A和2B示出了包括模制外壳3 (部分地示出)的断路器。操作机 构5被外壳3围绕，并且包括作为枢轴的极轴7(图2B)，该极轴7构造成打开和关闭电 触点组件9，该电触点组件也被设置在模制外壳3内。电触点组件9 一般包括导体组件 11，该导体组件包括具有多个活动触点/动触点15的动触点组件13 (其中在图2B中示 出一个动触点15)以及具有多个相应的固定触点/静触点19(在图2B中示出一个静触点 19)的静触点组件17。动触点组件13由通常被称为分路23 (图2B)的柔性导体/软导线 电连接到导体组件11的大致刚性的导体21 (例如，负载导体)。
安装硬件组件25将负载导体21安装到断路器外壳3内。也就是说，多个紧固 件(例如参见全部在图1中示出的紧固件27、29、31、33、35)必须被装配和固定以便使 负载导体21相对于断路器1的预定部分37固定(例如，紧固)。在图1、2A和2B的非 限制性实例中，安装硬件组件25包括螺栓27、第一垫圈和第二垫圈四、31 (两者均在图 1中示出)、套筒33和螺母板35。螺母板35被确定尺寸和构造成设置在断路器外壳3的 相应凹槽37内，如图2A和2B所示。由此，螺栓27穿过负载导体21和套筒33插入并 且固定(例如，上紧)到凹槽37内的螺母板35上，以将负载导体21紧固到外壳3上。
在电气开关装置及用于电气开关装置的负载导体中存在改进的空间。发明内容
这些以及其它的需求通过实施本发明得到满足，本发明的实施方式涉及一种用 于电气开关装置比如断路器的负载导体，其中该负载导体不需要使用一定数量的单独的 紧固件而联接到该断路器。
作为本发明的一个方面，提供一种用于电气开关装置的负载导体。该电气开关 装置包括外壳，该外壳包括一定数量的凹槽/凹部。该负载导体包括第一侧；离开该 第一侧并与其相对设置的第二侧；在第一侧和第二侧之间延伸的中间部分；以及从第二 侧向外伸出的一定数量的凸起部，每个凸起部构造成在该外壳的相应的一个凹槽内设置 成不需要单独的紧固件地固定该负载导体。
每个凸起部可包括第一部分和从第一部分向外伸出的第二部分。第一部分可以 是基本直的第一部段，该第一部段包括第一端、离开该第一端并与其相对设置的第二端 以及在第一端和第二端之间延伸的中间部分，第二部分可以是基本直的第二部段。该基5本直的第二部段可从该基本直的第一部段的中间部分垂直地向外伸出。
一定数量的凸起部可为第一T形凸起部和第二T形凸起部，并且该外壳的一定数 量的凹槽可为第一凹槽和第二凹槽。第一T形凸起部可构造成基本设置在第一凹槽内， 第二 T形凸起部可构造成基本设置在第二凹槽内。
作为本发明的另一个方面，电气开关装置包括包括一定数量的凹槽的外壳； 和至少一个负载导体，该负载导体包括第一侧、离开该第一侧并与其相对设置的第 二侧、在第一侧和第二侧之间延伸的中间部分以及一定数量的从第二侧向外伸出的凸起 部，每个凸起部在该外壳的相应的一个凹槽内设置成不需要单独的紧固件地固定所述至 少一个负载。
电气开关装置可为断路器，其中该断路器包括多个极，并且所述至少一个负载 导体为多个负载导体，一个负载导体对应于该断路器的一个极。
当结合附图阅读以下对优选实施例的描述时，能够充分地理解本发明，其中
图1为断路器的一部分及用于该断路器的多个负载导体组件的部分分解的等角 视图2A为图1的断路器及用于该断路器的负载导体组件的部分剖开的顶部平面视 图2B为沿着图2A的线2B-2B所作的剖视图3为根据本发明实施例的断路器的一部分及用于该断路器的一定数量的负载 导体组件的部分分解的等角视图4为图3的负载导体之一的等角视图5A为图3的断路器及用于该断路器的负载导体组件的部分剖开的顶部平面视 图；以及
图5B为沿着图2A的线5B-5B所作的剖视图。
附图标记列表
1断路器
3模制外壳
5操作机构
7 杆轴
9电触点组件
11导体组件
13动触点组件
15动触点
17静触点组件
19静触点
21负载导体
23 分路
25安装硬件组件
27 螺栓
四垫圈
31 垫圈
33 套筒
35螺母板
37外壳的凹槽
100负载导体
100'负载导体
100〃负载导体
102负载导体的第一侧
104负载导体的第二侧
106中间部分
108第一凸起部
110第二凸起部
112第一凸起部的第一部分
114第二凸起部的第一部分
116第一凸起部的第二部分
118第二凸起部的第二部分
120基本直的第一部段的第一端
122基本直的第一部段的第二端
124基本直的第二部段的第一端
126基本直的第二部段的第二端
1 基本直的第一部段的中间部分
130基本直的第二部段的中间部分
132纵向轴线
1；34纵向轴线
136纵向轴线
138纵向轴线
140突出部
142突出部的第一侧
144突出部的第二侧
146 第一边缘
148 第二边缘
150圆形周边
152 角部
154 角部
156 角部
158 角部
200电气开关装置
202外壳
204 第一-凹槽/ζ凹部
206 第二.凹槽/ζ凹部
208 第一-通道
210 第二-通道
212极
214极
216极具体实施方式
如本文所用，术语“紧固件”指的是用来将两个或更多部件紧固在一起的单独 的一个或多个元件，并且明确地包括但不限于螺钉、螺栓、螺栓与螺母(例如但不限于 锁定螺母)的组合以及螺栓、垫圈与螺母的组合。
如本文所用，术语“邻接”指的是一个部件、部分或部段与另一个部件、部分 或部段紧邻/直接地相邻，或者与另一个部件、部分或部段成靠接的关系，以使这两个 组件沿着边界或点接触。
如本文所用，两个或更多部分“联接”在一起的表述指的是这些部分直接连接 在一起或通过一个或多个中间部分连接在一起。
如本文所用，术语“一定数量”指的是1或大于1的整数(即，多个)。
图3示出负载导体100，其用于电气开关装置，例如但不限于断路器200(部分地 示出)。在图3的实例中，断路器200包括三个极212、214、216和三个负载导体100、 100'、100〃，一个负载导体分别对应一个极212、214、216。然而，应理解的是，任何 已知或适当数量和/或构型的负载导体100、100'、100"都可以用于任何已知或适当的 可选/替代的电气开关装置(未示出)，该可选的电气开关装置具有任何已知或适当数量 和/或构型的极。
断路器200包括外壳202(在图3的分解视图中部分地示出)，该外壳包括一定 数量的凹槽204、206(也参见极214的凹槽204'、206'，以及极216的凹槽204〃、 206")。为了简要起见，在此仅详细描述一个负载导体100。可以理解的是，其它的负 载导体100'，100"是基本相同的。具体地，每个负载导体100包括相对的第一侧和第 二侧102、104以及在它们之间延伸的中间部分106。
如图4的非限制性实例所示，一定数量的凸起部108、110从负载导体100的第 二侧104向外伸出。如图5A所示，凸起部108、110构造成分别设置在断路器外壳202 的相应凹槽204、206内，以便将负载导体100固定到断路器200内而不需要使用单独的 一个或多个紧固件。因此，可以理解的是，本发明的负载导体(例如但不限于，100、 100'，100"(在图3中全部示出))有利地消除了对于将负载导体固定到断路器外壳202 的相应凹槽(例如但不限于，204、206 ； 204'、206' ； 204〃、206〃 )的单独的硬件 (例如但不限于紧固件)的需求，这种单独的硬件是现有的负载导体所需要的(例如参见 将图1-2B的负载导体21固定到断路器外壳3的所需的安装硬件组件25和用于该安装硬 件组件的螺栓27、垫圈四、垫圈31、套筒33及螺母板35)。在其它有利方面，不使用8这样的紧固件避免了耗时的装配以及在断路器外壳的相对较小的内部使用这些紧固件的 困难。还减少了电气开关装置零部件的总数量，从而有利地降低了制造费用。以下将更 详细地描述一个根据本发明的能避免这样的紧固件的非限制性实例。
具体地，如图4清楚地所示，典型负载导体100包括第一 T形凸起部和第二 T形 凸起部108、110，但是，可以理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，可以采用任何 已知或适当的可选数量、形状和/或构型的凸起部(未示出)。例如但不限于，尽管在 此示出和描述了两个T形凸起部108、110，但也可以采用单个相对较大的凸起部(未示 出)。
作为示例的各个凸起部108、110分别包括第一部分112、114和从第一部分 112、114向外伸出的第二部分116、118。在图4的实例中，第一 T形凸起部108包括 基本直的第一部段112，该基本直的第一部段112具有相对的第一端和第二端120、122， 并且第二 T形凸起部110包括基本直的第一部段114，该基本直的第一部段114具有相对 的第一端和第二端124、126。基本直的第一部段112、114还分别包括中间凸起部128、 130。各个T形凸起部108、110的第二部分分别为基本直的第二部段116、118。具体 地，第一 T形凸起部的基本直的第二部段116从该第一 T形凸起部的基本直的第一部段 112的中间部分1 垂直地向外伸出。类似地，第二 T形凸起部110的基本直的第二部段 118从该第二 T形凸起部的基本直的第一部段114的中间部分130垂直地向外伸出。因 此，如前所述，可以理解的是作为示例的负载导体100的凸起部108、110通常为T形， 如图4和5A清楚地所示。
如图3和5A所示，断路器外壳202还包括从第一凹槽204向外延伸的第一通道 208，以及从第二凹槽206向外延伸的第二通道210。因此，如图5A最佳地所示，当负载 导体100装配在外壳202内时，第一 T形凸起部108的基本直的第一部段112设置在第一 凹槽204内，并且第一 T形凸起部108的基本直的第二部段116设置在第一通道208内。 类似地，第二 T形凸起部110的基本直的第一部段114设置在第二凹槽206内，并且第二 T形凸起部110的基本直的第二部段118设置在第二通道210内。通过这种方式，位于 负载导体100和断路器外壳202之间的凸起部和凹槽的对接建立并维持负载导体100在断 路器外壳202内的固定配合，而不需要使用单独的一个或多个紧固件。
再参考图4，第一 T形凸起部108的基本直的第一部段112包括纵向轴线132， 该纵向轴线优选与第二 T形凸起部110的基本直的第一部段114的相应纵向轴线134对 齐。另外，基本直的第二部段118具有纵向轴线136，该纵向轴线优选关于第二 T形凸 起部110的基本直的第二部段118的相应纵向轴线138平行，如图所示。还可以理解的 是，多个凸起部108、110(示出了两个T形凸起部108、110)优选基本相同，但这不是必 须的。
如图4所示，突出部140从负载导体100的第二侧104大致垂直地向外伸出。该 突出部140包括相对的第一侧和第二侧142、144以及相对的第一边缘和第二边缘146、 148。如图所示，第一 T形凸起部108的基本直的第二部段116在突出部140的第一侧 142和第一 T形凸起部108的基本直的第二部段116之间从突出部140的第一侧142向 外伸出。类似地，第二 T形凸起部110的基本直的第二部段118在突出部140的第一侧 142与第二 T形凸起部110的基本直的第二部段118之间从突出部140的第一侧142向外9伸出。作为示例的负载导体100的第二侧104具有圆形周边(在图4中总体上以附图标 记150标示)。如图所示，上述突出部140横跨导体100的第二侧104延伸，使得突出 部140的第一边缘和第二边缘146、148沿相反的方向延伸超出圆形周边150。然而，应 当注意，优选的是，凸起部108、110中任一者都没有延伸超出负载导体100的圆形周边 150。更具体地，在图4的实例中，基本直的第一部段为包括多个角部152、154、156、 158的基本矩形的部段112。如图所示，相应的角部152邻接负载导体100的圆形周边 150。然而，可以理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，除了本文示出和描述的这些 之外，还可以采用任何已知或适当的可选数量、类型和/或形状或构型的凸起部。
因此，可以理解的是，本发明的凸起部108、110(两者都在图4和5A中示出) 提供了用于有用且有效地将负载导体100、100'、100〃(在图3和5A中全部示出)固定 到断路器外壳202的相应部分(例如但不限于，凹槽204、206 ； 204'、206' ； 204"、 206"(在图3中全部示出))的独特机构，而不需要使用一定数量的单独的紧固件。这有 利地减少了断路器200的零部件数量，简化了断路器200的装配，并且降低了断路器200 的成本。
虽然已经详细描述了本发明的具体实施例，但是，可以理解的是，在本发明总 的教导的下，本领域技术人员还可对这些细节进行各种修改和替换。因此，本发明的特 定结构仅仅是示意性的，而不是对本发明范围的限制，至于本发明的范围将由附加的权 利要求及其任何和所有等效技术方案的全部范围确定。
权利要求
1.一种用于电气开关装置(200)的负载导体(100)，所述电气开关装置(200)包括外 壳(202)，所述外壳(202)包括一定数量的凹槽(204、206)，所述负载导体(100)包括第一侧(102)；离开第一侧(102)并与所述第一侧相对设置的第二侧(104)；在第一侧(102)和第二侧(104)之间延伸的中间部分(106)；以及从第二侧(104)向外伸出的一定数量的凸起部(108、110)，每个所述凸起部(108、 110)构造成设置在外壳(202)的相应的一个所述凹槽(204、206)内，以便不需要单独的 紧固件地固定所述负载导体(100)。
2.根据权利要求1的负载导体(100)，其特征在于，所述凸起部(108、110)中的每一 个包括第一部分(112、114)和从第一部分(112、114)向外伸出的第二部分(116、118)。
3.根据权利要求2的负载导体(100)，其特征在于，所述第一部分为基本直的第一 部段(112、114)，所述基本直的第一部段包括第一端(120、124)、离开第一端(120、 124)并与所述第一端相对设置的第二端(122、126)、以及在第一端(120、124)和第二端 (122、126)之间延伸的中间部分(128，130)；所述第二部分为基本直的第二部段(116、 118)；并且所述基本直的第二部段(116、118)从所述基本直的第一部段(112、114)的中 间部分(128、130)垂直地向外伸出。
4.根据权利要求3的负载导体(100)，其特征在于，所述一定数量的凸起部为第一T 形凸起部(108)和第二 T形凸起部(110)；所述外壳(202)的所述一定数量的凹槽(204、 206)为第一凹槽(204)和第二凹槽(206)；所述第一 T形凸起部(108)构造成基本上设置 在所述第一凹槽(204)内；并且所述第二 T形凸起部(110)构造成基本上设置在所述第二 凹槽(206)内。
5.根据权利要求4的负载导体(100)，其特征在于，所述外壳(202)还包括从所述第 一凹槽(204)向外延伸的第一通道(208)和从所述第二凹槽(206)向外延伸的第二通道 (210)；所述第一 T形凸起部(108)的所述基本直的第一部段(112)构造成基本上设置在 所述第一凹槽(204)中；所述第一 T形凸起部(108)的所述基本直的第二部段(116)构造 成基本上设置在所述第一通道(208)中；所述第二 T形凸起部(110)的所述基本直的第一 部段(114)构造成基本上设置在所述第二凹槽(206)中；并且所述第二 T形凸起部(110) 的所述基本直的第二部段(118)构造成基本上设置在所述第二通道(210)中。
6.根据权利要求4的负载导体(100)，其特征在于，所述基本直的第一部段(112、 114)和所述基本直的第二部段(116、118)中的每一个具有纵向轴线(132、134、136、 138)；所述第一 T形凸起部(108)的所述基本直的第一部段(112)的纵向轴线(132)与所 述第二 T形凸起部(110)的所述基本直的第一部段(114)的纵向轴线(134)对齐；所述第 一 T形凸起部(108)的所述基本直的第二部段(116)的纵向轴线(136)与所述第二 T形凸 起部(110)的所述基本直的第二部段(118)的纵向轴线(138)平行。
7.根据权利要求3的负载导体(100)，其特征在于，所述负载导体(100)的第二侧 (104)包括突出部(140)；所述突出部(140)从所述负载导体(100)的第二侧(104)大致 垂直地向外突出；所述突出部(140)包括第一侧(142)和与所述突出部(140)的第一侧 (142)相对设置的第二侧(104)；并且所述基本直的第二部段(116、118)在所述突出部 (140)的第一侧(142)和所述基本直的第二部段(116、118)之间从所述突出部(140)的第一侧(142)向外伸出。
8.根据权利要求7的负载导体(100)，其特征在于，所述突出部(140)还包括第一边 缘(146)和离开所述第一边缘(146)并与所述第一边缘相对设置的第二边缘(148)；所述 负载导体(100)的第二侧(104)包括圆形周边(150)；所述突出部(140)横跨所述负载导 体(100)的第二侧(104)延伸；所述突出部(140)的第一边缘(146)在第一方向上延伸超 出所述负载导体(100)的圆形周边(150)；所述突出部(140)的第二边缘(148)在与第一 方向相反的第二方向上延伸超出所述负载导体(100)的圆形周边(150)；并且所述凸起部 (108、110)不延伸超出所述负载导体(100)的圆形周边(150)。
9.根据权利要求8的负载导体(100)，其特征在于，所述基本直的第一部段是基本矩 形的部段(112)；所述基本矩形的部段(112)包括多个角部(152、154、156、158)；并 且相应的一个所述角部(152)邻接所述负载导体(100)的圆形周边(150)。
10.根据权利要求1的负载导体(100)，其特征在于，所述一定数量的凸起部为多个 凸起部(108、110)；并且所有的所述凸起部(108、110)基本上相同。
11.一种电气开关装置(200)，包括包括一定数量的凹槽(204、206)的外壳(202)；和至少一个负载导体(100、100'、100")，所述负载导体包括第一侧(102)，离开第一侧(102)并与所述第一侧相对设置的第二侧(104)，在第一侧(102)和第二侧(104)之间延伸的中间部分(106)，以及从第二侧(104)向外伸出的一定数量的凸起部(108、110)，每个所述凸起部(108、 110)构造成设置在所述外壳(202)的相应的一个所述凹槽(204、206)内，以便不需要单 独的紧固件地固定所述至少一个负载导体(100)。
12.根据权利要求11的电气开关装置(200)，其特征在于，所述至少一个负载导 体(100、100'、100〃 )的所述凸起部(108、110)中的每一个包括基本直的第一部段 (112、114)和基本直的第二部段(116、118)；所述基本直的第一部段(112、114)包括 第一端(120、124)、离开第一端(120、124)并与所述第一端相对设置的第二端(122、 126)、以及在第一端(120、124)和 第二端(122、126)之间延伸的中间部分(128、130)； 并且所述基本直的第二部段(116、118)从所述基本直的第一部段(112、114)的中间部分 (128、130)垂直地向外伸出。
13.根据权利要求12的电气开关装置(200)，其特征在于，所述至少一个负载导体 (100、100'、100〃 )的所述一定数量的凸起部(108、120)为第一 T形凸起部(108)和 第二 T形凸起部(110)；所述外壳(202)的所述一定数量的凹槽(204、206)为第一凹槽 (204)和第二凹槽(206)；所述第一 T形凸起部(108)基本上设置在所述第一凹槽(204) 内；并且所述第二 T形凸起部(110)基本上设置在所述第二凹槽(206)内。
14.根据权利要求13的电气开关装置(200)，其特征在于，所述外壳(202)还包括从 所述第一凹槽(2013)向外延伸的第一通道(208)和从所述第二凹槽(206)向外延伸的第 二通道(210)；所述第一 T形凸起部(108)的所述基本直的第一部段(112)设置在所述第 一凹槽(204)中；所述第一 T形凸起部(108)的所述基本直的第二部段(116)设置在所述第一通道(208)中；所述第二 T形凸起部(110)的所述基本直的第一部段(114)设置在 所述第二凹槽(206)中；并且所述第二 T形凸起部(110)的所述基本直的第二部段(118) 设置在所述第二通道(210)中。
15.根据权利要求13的电气开关装置(200)，其特征在于，所述基本直的第一部段 (112、114)和所述基本直的第二部段(116、118)中的每一个具有纵向轴线(132、134、 136、138)；所述第一T形凸起部(108)的所述基本直的第一部段(112)的纵向轴线(132) 与所述第二 T形凸起部(110)的所述基本直的第一部段(114)的纵向轴线(134)对齐；并 且所述第一 T形凸起部(108)的所述基本直的第二部段(116)的纵向轴线(136)与所述第 二 T形凸起部(110)的所述基本直的第二部段(118)的纵向轴线(138)平行。
16.根据权利要求12的电气开关装置(200)，其特征在于，所述至少一个负载导体 (100、100'、100〃 )的第二侧(104)包括突出部(140)；所述突出部(140)从所述负载 导体(100)的第二侧(104)大致垂直地向外突出；所述突出部(140)包括第一侧(142)和 与所述突出部(140)的第一侧(142)相对设置的第二侧(104)；并且所述基本直的第二部 段(116、118)在所述突出部(140)的第一侧(142)和所述基本直的第二部段(116、118) 之间从所述突出部(140)的第一侧(142)向外伸出。
17.根据权利要求16的电气开关装置(200)，其特征在于，所述突出部(140)还包括 第一边缘(146)和离开第一边缘(146)并与所述第一边缘相对设置的第二边缘(148)；所 述负载导体(100)的第二侧(104)具有圆形周边(150)；所述突出部(140)横跨所述负载 导体(100)的第二侧(104)延伸；所述突出部(140)的第一边缘(146)在第一方向上延 伸超出所述负载导体(100)的圆形周边(150)；所述突出部(140)的第二边缘(148)在与 第一方向相反的第二方向上延伸超出所述负载导体(100)的圆形周边(150)；所述基本直 的第一部段为基本矩形的部段(112)；所述基本矩形的部段(112)包括多个角部(152、 154、156、158)；并且相应的一个所述角部(152)邻接所述负载导体(100)的圆形周边 (150)。
18.根据权利要求11的电气开关装置(200)，其特征在于，所述至少一个负载导体 (100、100'、100〃 )的所述一定数量的凸起部(108、110)为多个凸起部(108、110)； 并且所有的所述凸起部(108、110)基本上相同。
19.根据权利要求11的电气开关装置(200)，其特征在于，所述电气开关装置为断路 器(200)；所述断路器(200)包括多个极(212、214、216)；并且所述至少一个负载导体 为多个负载导体(100、100'、100")，一个所述负载导体对应于所述断路器(200)的一 个极(212、214、216)。
20.根据权利要求19的电气开关装置(200)，其特征在于，所述多个负载导体(100、 100"、100")中的每一个包括第一凸起部(108)和第二凸起部(110)；所述断路器 (200)的外壳(202)的所述一定数量的凹槽(204、206)为用于所述断路器(200)的各个极 (212、214、216)的各对凹槽(204、206)；每对凹槽(204、206)包括第一凹槽(204)和 第二凹槽(206)；每个所述负载导体(100、100'、100")的所述第一凸起部(108)设置 在相应的一个所述第一凹槽(204)内；并且每个所述负载导体(100、100'、100")的 所述第二凸起部(110)设置在相应的一个所述第二凹槽(206)内。
全文摘要
本发明涉及一种用于电气开关装置如断路器(200)的负载导体(100)。该断路器(200)包括具有一定数量的凹槽(204、206)的外壳(202)。该负载导体(100)包括相对的第一侧和第二侧(102、104)、在第一侧和第二侧(102、104)之间延伸的中间部分(106)以及从第二侧(104)向外伸出的一定数量的凸起部(108、110)。每个凸起部(108、110)设置在外壳(202)的相应的一个凹槽(204、206)内以固定负载导体(100)而无需单独的紧固件。
文档编号H01H71/02GK102024627SQ20101053512
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者A·L·戈特沙尔克, B·J·沙尔滕布兰德, M·A·亚努塞克, Y·C·斯皮茨伯格 申请人:伊顿公司