专利名称：带有一个开关锁的开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有一个壳体和一个开关锁的开关装置，所述开关锁具有一个脱扣杠杆、一个棘爪、一个可移动的接触臂以及一个固定在壳体上的回转轴。所述可移动的接触臂设有一个在其中安置所述回转轴的凹槽，以及其中所述棘爪借助于一个销钉与所述接触臂在末端处耦连。
具有一个开关锁的开关装置、尤其是一个保护开关装置例如可以作为线路保护开关使用。目前，主要使用线路保护开关(也称为LS开关或线路保护自动装置)来替代熔断保护装置。
线路保护开关是一些具有对一个开关锁起作用的一个第一和一个第二脱扣机构的过流保护开关。一个电磁脱扣器用于在短路时快速断开电路。当相关的电路危险地发热时，一个双金属的热脱扣器用于在受持续过载的情况下断开所述电路。所述开关锁也可以借助于一个可手动操纵的开关手柄来操作，由此，所述各线路保护开关也可以用于切断电路。
从US 4,968,863已知一种这类线路保护开关，对于一个线路保护开关而言，一个固定的第一接触件与一个安置在一个可移动的接触臂上的第二接触件之间的接触力是一个重要的参数。然而在上面提到过的现有技术中的线路保护开关具有一个对这个参数产生不利影响的结构。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种在其中应该存在恒定的接触力的开关装置。
上述技术问题通过一种本文开头所述类型的开关装置得以解决，其中，按照本发明所述销钉可移动地导引在由所述壳体构成的一个承接元件中。
利用这种开关装置达到使所述两个接触件之间的接触力保持恒定。此外，在采用少量的装置构件的情况下就获得所述恒定的接触力，由此可以实现使所述开关锁具有一个低成本的设计结构以及进而使所述开关装置具有一个低成本的设计结构。
所述导向功能在此是通过所述销钉来实现的，该销钉可移动地导引在由所述壳体构成的一个承接元件中。基于这个扩展结构在所述可移动的接触臂的凹槽的轮廓上不会再产生由所述回转轴引起的横向力。因此，可以防止由于横向力引起的摩擦损失而使接触力减小以及使装置的温度升高。
此外，所述开关锁和与之相邻的其他装置构件在所述开关装置的不同开关位置时的结构方面的设计自由度不会受到所述开关锁的新型的扩展结构的影响。尤其是可以不考虑使所述触头、一个拉簧以及所述棘爪的力的作用线尽可能地相互平行定向。因此同样取消了一个用于补偿可能出现的横向力的元件。
有利的是，所述承接元件设计为所述壳体上的成型部段。因此获得一个简单的、可以由铸造件或挤压件制成的一体式组件。因此有助于减少在制造和装配所述单个的开关装置构件方面的费用。
在另一个扩展结构中，所述承接元件设计为独立的壳体构件并且可位置变化地安置在所述壳体中。由此可有利地进行与所述开关装置的不同要求、尤其是与所述运动和所述作用力的匹配。
所述承接元件优选地设计为弓形的、具有一个弓形孔的滑环结构。因此，可以按照所述开关装置具体的设计方案，来强制导引和优化所述可移动的接触臂的由上述结构所引起的运动进程。
有利的是，所述凹槽设计为敞开式的或封闭式的。由此，在装配所述装置构件、尤其是所述可移动的接触臂时达到进一步节约和简化的目的。
有利的是，所述壳体由两个各带有一个承接元件的壳体件构成，其中，所述销钉导引在两侧的承接元件中。由此获得一个高的导向稳定性和更精确的运动行程。
所述壳体优选由绝缘材料制成。其中，绝缘材料的绝缘特性在满足目前对于接触保护的规定以及另外实现在各装置构件和组件之间的电脱扣或热脱扣方面是有利的。
下面借助于附图详细阐述本发明的其他优点和细节。附图中
图1表示一个处于断开位置中的开关装置，图2表示图1所示的开关装置处于接触位置中，图3表示图1所示的开关装置处于闭合位置中。
在以下说明书中各附图中的相同构件以相同的附图标记标注或者含意相同的构件以类似的附图标记标注。
图1表示一个处于所谓的断开位置AS中的具有一个壳体2和一个开关锁3的开关装置1。所述开关锁3具有一个脱扣杠杆4、一个棘爪5、一个可移动的接触臂6以及一个固定在壳体上的回转轴7。所述接触臂6在该视图中具有一个近似镜反像形成的S形的形状并且在其构件长度上大约在中心、尤其是以长度比1∶2设置一个用于在其中安装所述回转轴7的凹槽8。
所述凹槽8可以设计为敞开式的或封闭式的并且在关于所述接触臂6的构件宽度上基本上指向所述脱扣杠杆4的方向。关于所述回转轴7，所述凹槽8具有一个过盈尺寸，由此达到方便地安装所述装置构件的目的。该凹槽8与所述回转轴7结合仅仅用于组装所述装置构件。回转轴7具有极大自由度地设置在凹槽8中并且需要时作为止挡具有限制功能或回转功能。
所述棘爪5在其末端借助于一个销钉9耦连在所述接触臂6的一个第一末端10上。所述销钉9本身可移动地导引在由所述壳体构成的一个承接元件11中。
所述承接元件11也可以设计为一个弓形的滑环结构，其中，所述承接元件11以及可能是滑环结构同样具有一个弓形的孔12。所述承接元件11既可以设计为所述壳体2的成型部段，也可以设计为单独的壳体构件。所述单独的壳体构件可位置变化地安置在壳体2中，因此，就产生多种构造可能性。在与销钉耦连的末端侧相对的另一端，所述棘爪5与一个弓形件13相连，而该弓形件13又与一个具有锁紧手柄的辊子14(Knebelwalze)有效连接。所述可能由绝缘材料制成的壳体2可以由两个各带有一个承接元件11的壳体件构成，其中，所述销钉9在两侧的承接元件11中导引。
所述接触臂6在所述凹槽8与销钉9之间具有一个用于在其中嵌入一根拉簧16的啮合孔15。在此，所述拉簧16被安装在一个支架18的一个安装孔17中并且同时被预紧。所述支架18可以这样在一个第一角形区域α内安装或调整，使得对应于不同的接触力有利地设置不同的拉簧位置，由此可确定可定义的开关装置类型。在所述接触臂6的一个第二末端19上安置一个大约与一个第二接触件21等高的一个第一接触件20。所述第二接触件21定位在一个固定触头支架22上，该固定触头支架22是一个在此未详细说明的组件的一部分。
与一个传统的开关锁不同，所述开关锁3除了具有一个回转轴之外，还具有所述作为转动和摆动元件的用于所述可移动的接触臂6的承接元件11。因此，不是通过一个由回转轴7与凹槽8的组合结构来导引所述可移动的接触臂6，而是通过所述承接元件11、它的孔12以及导引在该孔中的销钉9来导引所述可移动的接触臂6。
按照从所述断开位置AS切换到图2所示的所谓的接触位置KS来操作所述具有锁紧手柄的辊子14，所述具有锁紧手柄的辊子14将它的旋转运动传递到所述弓形件13上转变成一种平移运动。该弓形件13借助于一个插塞力(Klinkenkraft)K1将其本身的平移运动继续传递到所述棘爪5上，在该棘爪5上借助于从属于该棘爪的销钉9推动所述接触臂6进行这一弧形的摆动运动。通过所述拉簧16的力的作用，所述脱扣杠杆4借助于一个拉簧作用力同样一起转动并且同时被所述棘爪5逐渐遮盖。
图2表示图1所示的开关装置处于接触位置中。所述开关锁的一个临时的中间位置以接触位置KS表示，此时，所述两个接触件接触。此时，所述销钉9在承接元件11的是一个弧形的壳体槽的孔12中滑动；所述承接元件11同心围绕着所述接触臂6的回转轴7地设置；所述从属于该接触臂6的第一接触件20位于所述第二接触件21上，但是此时尚未达到所述完全的接触力K3。通过所述可变支架18形成的第一角度区域α表现为所述接触件20、21的接触点处的一个由所述开关锁3的运动引起的第二角度区域β。
作用在所述接触臂6上的横向力通过所述销钉9导入到所述承接元件11中以及并没有通过所述回转轴7传导到所述凹槽8的内轮廓上。所述销钉9上的小半径可能有助于摩擦损失产生。比较有利的是，有妨害作用的横向力明显地被减小，由此本身在具有更少开关装置构件的情况下，也就是说在没有一些起到补偿颠覆力矩的开关装置构件的情况下，就获得一个恒定的接触力K3。此外，为了使可能出现的横向力保持更小，所述棘爪、拉簧和触头的力作用线L1、L2和L3必须不再相互平行地布设。
图3表示图1所示的开关装置处于所谓的闭合位置ES上。此时，完全的接触力K3作用在所述两个接触件20、21上，因为所述棘爪5最大程度地被脱扣杠杆6遮盖和卡锁，以及所述接触臂6此时通过肘杆效应将开关锁3移置到所述脱扣位置中。
本发明的中心思想是，将所述可移动的接触臂的导向结构从所述在其内设有回转轴的凹槽转移到所述导引在承接元件中的销钉上。
权利要求
1.一种带有一个壳体(2)和一个开关锁(3)的开关装置(1)，所述开关锁(3)具有一个脱扣杠杆(4)、一个棘爪(5)和一个可移动的接触臂(6)以及一个固定在壳体上的回转轴(7)，其中，所述可移动的接触臂(6)设有一个在其中安置所述回转轴(7)的凹槽(8)，以及所述棘爪(5)借助于一个销钉(9)与所述可移动的接触臂(6)在末端处耦连，其特征在于，所述销钉(9)可移动地导引在一个由所述壳体(2)构成的承接元件(11)中。
2.按照权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述承接元件(11)设计为所述壳体(2)上的成型部段。
3.按照权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述承接元件(11)设计为独立的壳体构件并且可位置变化地安置在所述壳体(2)。
4.按照权利要求1至3之一所述的开关装置，其特征在于，所述承接元件(11)设计为弓形的、具有一个弓形孔(12)的滑环结构。
5.按照权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述凹槽(8)设计为敞开式的或封闭式的。
6.按照上述任一项权利要求所述的开关装置，其特征在于，所述壳体(2)由两个各带有一个承接元件(11)的壳体件构成，其中，所述销钉(9)导引在两侧的承接元件(11)中。
7.按照上述任一项权利要求所述的开关装置，其特征在于，所述壳体(2)由绝缘材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种带有一个壳体(2)和一个开关锁(3)的开关装置(1)。其中，所述开关锁(3)具有一个脱扣杠杆(4)、一个棘爪(5)和一个可移动的接触臂(6)以及一个固定在壳体上的回转轴(7)，为了在所述开关装置(1)中建立一个恒定的接触力(K3)，按照本发明，所述棘爪(5)借助于一个销钉(9)与所述可移动的接触臂(6)在末端处耦连。同时，所述销钉(9)可移动地导引在一个由所述壳体(2)构成的承接元件(11)中。
文档编号H01H71/52GK1529895SQ02813870
公开日2004年9月15日 申请日期2002年7月5日 优先权日2001年7月12日
发明者温弗里德·维尔林, 温弗里德 维尔林 申请人:西门子公司