用于控制电气保护单元的设备及包括其的电气保护单元的制作方法

本发明涉及一种容纳在绝缘壳体内用于控制电气保护单元的设备，该设备包含一对固定和可移动触头，所述可移动触头能够或是经由控制杆手动或自动被操作，包括：

耦接到控制杆上的传动连杆；

用于支撑所述可移动触头的设备，其包括可旋转地安装在枢轴上并具有与所述传动连杆可断开机械连接的板件；以及

由脱扣设备控制的脱扣杆，以便在故障情况下断开所述机械连接，导致与控制杆独立地机构自动释放且触头分离；

所述可断开机械连接通过与可枢转安装在所述板件上的掣子配合的脱扣杆的保持凹坑来形成，所述机械连接的断开对应于所述掣子的解锁，并且当所述掣子处于锁定位置时所述传动连杆至少部分座靠在所述板件上。

本发明还涉及用于这种控制设备的电气保护单元，尤其是低压断路器。

背景技术：

已知前述类型的专利FR 2589 627，其中传动连杆通过承靠其上而与板件协作。在这设备中，机构的三分之二的力承载于板件上且三分之一的力在脱扣杆上。没有增效器效果。

也已知专利FR 2616 583，其描绘了用于控制具有上述特征的小型断路器的机构。

在这个文件中，包括传动连杆、掣子和脱扣杆的组件构成增效器级，这允许脱扣力减小。在这个机构中，连杆的力仅在掣子上施加扭矩。假设连杆的整个力被会聚在掣子上，在杆上产生明显的力。

也已知是专利F 2914 485，其中，连杆的力分布在板件和掣子上。

由此在杆上获得不太明显的力。从而，脱扣力被减小。

但是，在前面描述类型的某些设备中，连杆施加的力比这种类型设备中通常施加的大二到三倍，这可以在100N的量级。在这种情况下，因此，存在连杆在板件的承靠区域压紧的风险增大，并且当脱扣发生时存在大的摩擦系数。

技术实现要素：

本发明解决了这些问题并提供了一种用于控制电气保护单元的设备以及包括该设备的电气保护单元，其能够使脱扣力被减小并且消除了由于在对应于设备的触头的闭合位置的所述控制设备的所谓锁定位置中板件的承靠区域被传动连杆压紧而导致的脱扣失败现象。

为此目的，本发明涉及一种前述类型的控制设备，其特征在于，这个设备包括刚性插入件，该刚性插入件安装到所述板件上并意在插入传动连杆和板件的在前述锁定位置上形成这个连杆在板件上的承靠区域的区域之间，并包括用于将这个插入件无游隙地相对于所述板件保持就位的装置。

得益于这些特征，连杆不再导致在板件上的承靠区域内压紧，结果在脱扣发生时摩擦系数减小。

从而，由于板件被连杆压紧而导致的过渡的脱扣力和“脱扣失败”被消除。

根据特定特征，这个刚性插入件包括一片片材金属，该片材金属基本上弯曲成V形，这个片材旨在围绕形成轴的杆部分固定，这个形成轴的杆部分意在牢固安装在板件中并基本上垂直于所述V的板件延伸。

根据另一特征，上述杆部分紧密安装在板件中。

根据另一特征，前述插入件在杆部分上的组装通过激光焊接执行。

根据另一特征，所述插入件安装在板件内形成的凹陷中，使得所述V在其中延伸的所述平面基本上平行于所述板件的与所述传动连杆相对定位的表面。

根据另一特征，前述保持装置包括设置在前述凹槽的一个表面上的凸台，该凸台意在抵靠前述V的其中一个分支的外表面，所述凸台意在为包括杆部分和插入件的组件作为角度基准，所述凸台意在与术语所述凹陷的相对于前面一个的另一表面的突出部分配合，这个突出部分意在承靠前述V的这个相同分支的与前述外表面相反的内表面，所述凸台意在作为包括杆部分和插入件相对于所述轴的轴线的角度基准，并且前述突出部分与前述凸台协作，以产生插入件围绕前述杆部分的轴线相对于所述板件的旋转锁定。

得益于这些特征，插入件被保持和定位在板件中，而没有游隙，这有助于防止板件的压紧。

有利地是，这个突出部分具有尖点(point)。

有利地是，这个插入件是金属插入件。根据特定特征，所述杆是针，前述钩状件围绕该针相对于板件可旋转地安装。

根据特定实施方式，当所述钩状件处于锁定位置时，前述传动连杆被支撑在掣子并支撑在板件上。

根据这个实施方式，连杆的力分别在所述板件和所述掣子上，由此在杆上获得不太明显的力。

从而，脱扣力被进一步减小。

本发明还涉及电气保护设备，该电气保护设备包括具有单独取得或组合取得的前述特征的控制装置。

有利地是，该设备是低压断路器。

附图说明

但是，从随后并参照附图纯粹以示例方式给出的详细描述中，本发明的其他优点和特征将变得更清楚明显，且图中：

图1是示出配备有根据本发明的特定实施方式的控制设备的断路器的内部部分的局部平面图，这是在控制杆的触头处于打开位置；

图2和3是在根据本发明的插入件引入之前分别根据两个不同取向布置的板件的两个透视图；

图4是围绕形成钩状件的旋转轴线的杆安装的根据本发明的插入件的前视图；

图5和6分别是在插入件和杆安装到板件中之后这个相同板件的前视图和透视图；以及

图7、8和9是另外包括图5和6所示的元件、钩状件、传动杠杆和脱扣杆的控制机构的一部分分别处于所述机构的打开、闭合或脱扣位置的局部平面图。

具体实施方式

图1示出具有模制绝缘壳体1的微型断路器，其包括根据本发明的控制设备2。这个设备包括用于支撑可移动触头4的设备3，所述可移动触头4与固定触头5配合。

开口7设置在壳体的前表面8内，用于控制杆6的通过，该控制杆安装成在壳体的轴11上在触头4、5闭合的闭合位置以及对应于触头4、5的分离的打开位置之间有限摆动。控制杆6配备有内部基底9，该内部基底9耦接到传动杠杆10上，以形成肘节设备，该肘节设备的铰接点12相对于控制杆6的固定轴11偏心。

控制杆6被复位弹簧(未示出)在逆时针方向上朝向触头的打开位置触发。固定触头5刚性连接到电磁脱扣设备的框架上。可移动触头4固定到可移动触头4的支撑设备3上，所述支撑设备3铰接在枢轴40上，可移动板件15可旋转地围绕该枢轴14移动。

被电磁脱扣设备的撞针、热脱扣装置(未示出)的双金属元件或者外部附件驱动的脱扣杆16可枢转安装在销17上，该销17被板件15承载，且相对于所述枢轴14具有预定偏移。

可断开机械连杆设置在传动连杆10和触头4的支撑设备3的驱动板件15之间。

在锁定位置，连接允许该机构被控制杆6手动控制。通过脱扣装置的作用脱扣杆16朝向脱扣位置的运动导致机械连杆的瞬间断开，导致机构被自动脱扣，而与控制杆6无关。脱扣杆16与复位弹簧27相关联，在机械的故障脱扣之后，该复位弹簧27被设计成在控制杆6朝向打开位置触发时，将机械连接自动复位。

可断开的机械连接包括可枢转安装在板件15的销20上的钩状件19。与这个轴相对，钩状件19的尖端21(图4)在连接的锁定位置与位于脱扣杆16的臂上的保持凹坑22配合。传动连杆10通过枢转点耦接到掣子19并耦接到板件15，该枢转点在板件15的两个连续开口26中触发时易于移动。在图1中仅示出了这些开口中的一个。这个枢转点位于板件的钩状件19的铰接销20和掣子的尖端21之间。该连接由机构的动态链中的倍增器级构成，使得来自热磁脱扣装置的脱扣力能够减小。

掣子19也包括豆形或V形的开口25，该开口与板件的开口26一起在脱扣发生时允许触头支撑板件15的旋转，而连杆10被控制杆6阻挡，控制杆本身被保持在触头的闭合位置。为了更详细描述这个设备的操作。参照专利FR 2 914 485。

设置在板件15内的开口26也在脱扣发生之后控制杆返回到触头的打开位置时导引连杆的行程。

具有两个分支28、29的极化弹簧27围绕脱扣杆16的销17安装。其中一个分支28意在将脱扣杆16返回到其初始位置，而另一个分支29在选定的优选位置极化掣子19，以在脱扣杆16和掣子19之间产生足够的间隙，以实现卡持。

根据本发明并尤其如在图2至6中更具体示出的，这个控制装置2包括适于无游隙地安装和固定在板件中设置的凹陷31中的插入件30，所述插入件30意在放置在所述传动连杆10和板件15的固定部分32之间，以便在控制设备的锁定位置或触头的打开位置，即，在所述传动连杆10被支撑在所述板件15和掣子19二者上的位置，防止传动连杆10对板件15的压紧现象，如图8所示。

这个插入件30优选地是金属的。根据所描述的优选实施方式，这个插入件30采取固定V的形状，优选地借助于激光焊接(图4)，分别位于所述V的两个内表面上的两个位置处、在杆形成元件32处，这个元件被固定到板件15上，使得杆的轴基本上垂直于位于传动连杆10的一侧上的板件15的表面33的平面延伸，如图2至9所示。

根据这个所示的优选实施方式，这个杆32形成轴，围绕所述轴，掣子19相对于板件15可旋转地安装。

用于相对于板件15将插入件30保持就位的装置包括凸台34，该凸台34形成在板件15的凹陷31的表面35上，该凸台设计成接收插入件，这个凸台适于抵靠在插入件形成的V的其中一个分支的外表面36上。这个凸台31被设计成与设置在凸台31的另一表面38上的尖的末端37配合，这个尖的元件意在与V的这个相同分支的内表面39形成接触。这个凸台34和这个尖点37一起能够将插入件30保持在凹陷31中的位置中，确保这个插入件30相对于板件15的固定位置。

这个组件在板件15上的安装如下：

首先，片材30固定到杆32上，有利地借助于激光焊接或任何其他适当装置。然后，通过将杆压配合到这个板件内的相对应的孔中，这个组件安装到板件15上。

V形片材然后定位在板件的外表面上，其中一个分支插入到凸台34和尖点37之间。

下面参照附图描述如上所述的控制设备的操作。

在图1和7中，控制设备2处于触头打开的位置，控制杆6处于打开位置。

在这个位置，传动连杆10在板件上不施加力。

当控制杆6被触发以闭合触头时，它借助于插入件30移动承载在板件15上的传动杠杆10，并承载在掣子19上。掣子19锁定在脱扣杆(或杆)16上(图7)。

承载在板件15和掣子19上的传动连杆10将板件15围绕其销20旋转，直到触头4、5闭合。

传动连杆继续其路线直到它穿过控制杆6和传动连杆10形成的肘节的中性点。该机构然后采取平衡位置，其保持触头4、5闭合，这个位置在图8中示出。在这个位置，传动连杆10施加力F，该力F根据施加在插入件30上的力F1和施加在脱扣杆16上的力F2分布。

当个人期望手动打开触头4、5时，控制杆6被触发，直到它在另一方向穿过肘节的中性点。该机构然后返回到平衡位置，触头被打开，当控制杆到达其形成末端时，其位置在图1和7中示出。

当触头被闭合且杆或脱扣杆16被触发时，掣子19被解锁，但是控制杆6不立即返回到其打开位置。

传动连杆10在机构上施加的力的平衡被打破。板件15围绕其枢轴14旋转并打开触头，其位置在图9中示出。设置在掣子19内侧的开口25(图1)允许掣子围绕销20、32旋转，并且掣子的这个开口25以及板件15的开口26允许板件选择，控制杆仍保持在触头闭合位置。

然后，控制杆的弹簧将控制杆返回到触头打开位置，并且传动连杆将掣子返回到初始位置。在控制杆被触发以闭合触头时，掣子的极化弹簧27且杆的复位将它们返回到使得掣子能够被锁定在杆上的位置。设置在板件15内的开口26有助于导引传动连杆10，以将其返回到板件上的承靠位置。

从而，在电路中没有故障的电路的正常操作位置，其位置在图8中示出，连接杆10在力F1作用下通过插入件30承靠在触头支撑板件15上，并且在力F2的作用下承靠在锁定掣子19上，两个承载表面的相对位置以及杠杆臂的比率被优化，使得锁定掣子的力减小到严格的最小。

从而，本发明包括两个倍增级。根据第一个倍增级，机构的较大部分的力在板件上承担而较小部分的力在掣子上承担。根据第二个倍增级，通过设定掣子上的杠杆臂，力被支撑在脱扣杆上。

得益于这个金属插入件30的存在，板件15的压紧现象不再发生，这防止了过渡脱扣力的发生，或甚至脱扣16缺乏的发生。

当本发明用于电气保护单元中，如上面描述和图示的电气保护单元中时，其中传动连杆的力分布在板件和掣子上，由于来自连杆的力的这种分别，在杆上获得较小的脱扣力。从而，脱扣力已经被减小。当根据本发明的金属插入件用在这种设备中时，由于板件的压紧被防止，而获得脱扣力的进一步减小。

当传动连杆施加到力较高，例如100N时，这种插入件的使用是特别有利的。

在这样的设备中，通常需要的是提供特定的差动保护装置，这是因为脱扣力保持高这个事实所致。

通过得益于本发明进一步减小这些脱扣力，由此有可能使用标准触发装置。

本发明因此有利地可应用于这种设备，其中连杆的力施加在板件和掣子上，但是不是排他的。本发明也有利地应用于如下的设备，其中传动连杆的力例如仅施加在板件上，由此减小脱扣力。

得益于本发明，由于包括形成轴的针以及容易制造和组装的片状金属的V形件的一组元件，断路器不能脱扣的问题由此得以解决，使得该组件在额定达到120A的断路器中实现脱扣力减小50％。

也应该指出的是脱扣力的这个减小也导致改善的热设定，由于减小的力；不太难于发现正确的双金属等级。

当然，本发明并不局限于仅借助于示例给出的所描述和图示的实施方式。而是，本发明包括所描述的装置的所有技术等价物及其组合，只要它们根据该精神实现。