适于断路器的轴组件和相关的断路器的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2013年6月21日提交的美国专利申请系列号13/923,653的权益和优先 权，所述美国专利申请在此并入作为参考，视同为全文引用于本文中。
技术领域
[0003] 本发明设及特别适于断路器的轴组件。
【背景技术】
[0004] 断路器是各种用于电路保护和隔离的过电流保护装置之一。不论何时发生电气故 障，断路器都提供电气保护。在断路器中，电流从电源线进入系统并经导线到达固定在导线 上的静止触头，然后到达可移动触头。可移动触头可固定地安装在枢转臂上。只要静止和可 移动触头物理接触，电流便从静止触头到达可移动触头并离开断路器到达下行线路电气设 备。
[0005] 在过电流状态(例如，短路)的情况下，可产生极高的电磁力。电磁力驱斥可移动触 头离开静止触头。如图1中通过现有技术断路器的示例所示，断路器10包括静止触头30、可 移动臂35和具有包括与凸轮随动件50相关联的"C"的凸轮组件100的机构组件10m。由于可 移动触头35c固定地附接在旋转臂35上，所W臂35枢转并且将静止触头30和可移动触头35c 物理地分离，从而使电路跳闽。在触头分离并且断开电路时，发生电弧放电状态。断路器的 跳闽单元将使断路器跳闽，运将引起触头分离。
[0006] 图2A和2B示出了具有凸轮组件100的机构组件1 Om的示例。通常，凸轮组件100经由 馴钉将构件保持在轴101上。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例设及具有包括与轴配合的自锁式保持环(定位环）的凸轮组件的 断路器。
[000引本发明的实施例设及用于断路器的凸轮组件。所述凸轮组件包括：（a)包括至少一 个凹槽的轴；（b)被保持在所述轴上的凸轮;和山)至少一个自保持锁环，所述锁环与所述至 少一个凹槽中的相应一个凹槽接合W将所述凸轮在所述轴上锁定就位。
[0009] 所述凸轮组件还可包括W与所述至少一个凹槽纵向地间隔开的方式被保持在所 述轴上的穀。所述凸轮能在所述穀与所述锁环之间被锁定在所述轴上的一个轴向位置。
[0010] 所述至少一个凹槽可W是多个紧密地隔开的、周向地延伸的凹槽，其中相邻凹槽 的中屯、线间隔开约0.0 Ol英寸到约0.020英寸之间。
[0011] 所述凸轮可包括利用所述至少一个锁环被靠接地保持在所述轴上的多个配合构 件。
[0012] 所述凸轮组件能与具有壳体的断路器组合，所述凸轮组件被保持在所述壳体内。 所述轴和凸轮可W是非铁磁性的铸造金属或金属合金构件。
[0013] 所述至少一个凹槽可包括围绕所述轴的周边不连续的至少一个周向地延伸的凹 槽，相应凹槽的对向周边部分由至少一个平坦部段分开。
[0014] 所述至少一个凹槽可W是多个间隔开的、周向地延伸的凹槽，凹槽之间具有更大 外径的壁部段。所述凹槽可具有平均在约0.010英寸到约0.020英寸之间的大致恒定的宽度 和平均在约0.001英寸到约0.010英寸之间的深度。
[0015] 所述至少一个凹槽可W是具有平均约0.005英寸的深度和平均在约0.010英寸到 约0.015英寸之间的大致恒定的宽度(沿轴线方向）的多个凹槽。
[0016] 所述至少一个凹槽可W是多个间隔开的、周向地延伸的凹槽，具有分别大致恒定 的宽度，且凹槽之间具有比凹槽的直径大的外径的所述壁部段。
[0017] 所述壁部段可具有比所述凹槽的宽度小的相应宽度。
[0018] 所述壁部段可具有与所述凹槽的宽度相同的相应宽度。
[0019] 所述壁部段可具有比所述凹槽的宽度大的相应宽度。
[0020] 所述至少一个锁环可与所述轴接合W限定出在约IOCUbf到约IOOCUbf之间的轴向 拉出力(分离力）。
[0021] 另一些实施例设及用于断路器的机构组件。所述组件包括凸轮组件和与所述凸轮 组件相关联的旋转触臂。所述凸轮组件包括:具有至少一个凹槽的轴;被保持在所述轴上的 凸轮;和至少一个自保持锁环，所述锁环与所述至少一个凹槽中的相应一个凹槽接合W将 所述凸轮在所述轴上锁定就位。
[0022] 所述至少一个凹槽可W是多个紧密地隔开的、周向地延伸的凹槽，其中相邻凹槽 的中屯、线间隔开约0.0 Ol英寸到约0.020英寸之间。
[0023] 所述凸轮可包括利用所述至少一个锁环被靠接地保持在所述轴上的限定的轴向 位置处的多个配合构件。
[0024] 所述轴和凸轮可W是非铁磁性的铸造金属或金属合金构件。
[0025] 所述至少一个凹槽可包括在周向上不连续的多个凹槽，所述凹槽具有由至少一个 平坦部段分开的对向的周边部分。
[0026] 所述至少一个凹槽可W是多个间隔开的凹槽，凹槽之间具有比凹槽的外径大的外 径的壁部段。所述凹槽可具有平均在约0.010英寸到约0.020英寸之间的宽度和平均在约 0.001英寸到约0.010英寸之间的深度。
[0027] 再另一些实施例设及一种轴组件。所述轴组件包括具有多个紧密地间隔开的、周 向地延伸的外部凹槽的细长轴，所述凹槽之间具有比凹槽的外径大的外径的壁部段。所述 凹槽可具有平均在约0.010英寸到约0.020英寸之间的宽度和平均在约0.001英寸到约 0.010英寸之间的深度。所述组件可包括与所述凹槽中的一个凹槽接合W在所述轴上轴向 地锁定就位并提供在约IOCUbf到约IOOCUbf之间的拉出力的至少一个自保持锁环。
[0028] 所述至少一个凹槽可W是具有平均约0.005英寸的深度和平均在约0.010英寸到 约0.015英寸之间的宽度的多个凹槽。
[0029] 通过阅读附图和下文对优选实施例的详细描述，本领域的普通技术人员将了解本 发明的更多特征、优点和细节，运种描述对本发明来说仅仅是说明性的。
[0030] 应指出，关于一个实施例描述的本发明的方面可结合在不同实施例中，尽管未具 体地描述所述不同实施例。亦即，所有实施例和/或任何实施例的特征可W W任何方式和/ 或组合而结合。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的 权利，包括可W将任何原始提交的权利要求修改为从属于和/或加入任何其它权利要求的 任何特征的权利，尽管本来未W该方式主张权利。在下面阐述的说明书中详细说明本发明 的运些和其它目的和/或方面。
【附图说明】
[0031 ]图1是示例性的现有技术断路器的侧面局部剖视图。
[0032] 图2A是用于断路器中的现有技术机构组件的前侧面局部剖视透视图。
[0033] 图2B是机构组件的后透视图。
[0034] 图3是根据本发明的实施例的凸轮组件的放大局部侧面透视图。
[0035] 图4是根据本发明的实施例的图3所示的凸轮组件的端视图。
[0036] 图5是图4所示的凸轮组件的侧面透视图。
[0037] 图6是图3所示的凸轮组件的分解视图。
[0038] 图7是图3所示的凸轮组件的侧视图。
[0039] 图8A是根据本发明的实施例的适合用于图3的凸轮组件中的凸轮轴的一部分的放 大视图。
[0040] 图8B是根据本发明的实施例的示例性尺寸和相关的轴向拉出力(磅)的表。
[0041] 图9是根据本发明的一些实施例的可包括图3所示的凸轮组件的示例性断路器。
【具体实施方式】
[0042] 现将在下文中参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的说明性实 施例。同样的标号表示同样的元件，并且可使用不同数量的上标指示撇号（例如，40,40'， 40"，40" '）来表示同样的元件的不同实施例。
[0043] 图中，为了清楚可能夸大了各区域或特征结构的相对尺寸。然而，本发明可W采用 多种不同形式来实施并且不应该被解释为局限于文中陈述的实施例；确切地说，提供运些 实施例W使本
【发明内容】
全面和完整，并且将向本领域的技术人员完整地传达本发明的范 围。
[0044] 将会理解，尽管用语第一、第二等在文中可用于描述各种元件、构件、区域、层和/ 或区段，但运些元件、构件、区域、层和/或区段不应当受运些用语限制。运些用语仅用于将 一个元件、构件、区域、层或区段与另一区域、层或区段相区分。因此，下文说明的第一元件、 构件、区域、层或区段可被称为第二元件、构件、区域、层或区段而不脱离本发明的教导。
[0045] 文中为了易于说明可能使用诸如"在...之下"、"下方'、"下部"、"上方'、"上部"等 空间相对术语W描述如图所示的一个元件或特征结构与另一（多个)元件或特征结构的关 系。可W理解的是，空间相对术语旨在除图中所示的取向外还涵盖装置在使用或操作中的 不同取向。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为在其它元件或特征结构"之下"或"下 方"的元件于是将定向在其它元件或特征结构"上方"。因此