电气开关设备及其跳闸致动器组件的制作方法

专利名称：电气开关设备及其跳闸致动器组件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种电气开关设备，并且更具体地，涉及电气开关 设备例如断路器的跳闸致动器组件。
背景技术：
电气开关设备例如断路器为电气系统提供电气故障情况的保护，例如， 电流过载、短路、异常电压和其他故障情况。通常，断路器包括操作机构， 该操作机构响应于例如通过跳闸单元检测到的这些故障情况，打开电接触 组件以中断从电气系统的导体中流过的电流。
除了其他部件以外， 一些低压断路器的操作机构例如通常包括极轴和 跳闸致动器组件。极轴在断路器的打开和闭合操作期间枢转，断路器的上 述操作分别对应于电接触组件的打开(例如触点分离)和闭合(例如触点 电连接)。跳闸致动器组件通常包括跳闸杆、跳闸致动器例如螺线管、以 及托架组件。托架組件联接至极轴并且可以与其配合。跳闸致动器(例如 螺线管)具有弹簧、由跳闸单元响应于电气故障情况而激励的线闺、和致 动元件例如柱塞。在正常条件下(例如没有电气故障情况存在时)，柱塞 (例如通过磁体)被闩锁在收缩位置。当线圏响应于电气故障情况而被激 励时，将柱塞保持在收缩位置的磁力被克服，并且弹簧将柱塞偏压至延伸 位置并将柱塞保持在那里。当柱塞延伸时，导致跳闸杆枢转并且跳闸打开 电接触组件。
随后，必须复位电接触组件和跳闸致动器。跳闸致动器组件与极轴协 同工作以执行复位操作。具体地，当断路器操作机构复位时，极轴枢转， 从而移动托架组件。然后托架组件枢转复位臂，该复位臂继而压下致动元 件(例如柱塞)并且复位跳闸致动器(例如螺线管)。然而，柱塞的行程
和驱动力相对地受到限制。因此，为了保证跳闸致动器组件一致地、适当
地运行，必须很好地设计跳闸致动器组件，并且必须将该组件的跳闸致动
器准确地安装并保持在断路器内的一个精确的预定位置。
在这一方面，已知的跳闸致动器组件具有很多缺点。其中，跳闸致动
器组件的至少一个部件，尤其是跳闸致动器，通常固定在断路器的一部分
上，该部分与断路器的跳闸和/或复位功能没有关系。这个事实单独地或者 与以下事实相结合可能导致跳闸致动器的对中不良(未对准，
misalignment):即，通常使用硬部件(hardware,例如支架)和多个紧 固件将跳闸致动器固定至所述部分。换句话说，不仅硬部件和跳闸致动器 在安装过程中的定位可能导致跳闸致动器的对中不良，而且断路器的每个 部件例如由于制造公差而容易发生精确尺寸的改变的事实也可能导致跳闸 致动器的对中不良。当装配断路器时，从断路器的一个部分至下一部分的 公差变化会不合期望地累积或者"堆加，，起来。因此，跳闸致动器的安装 精度会受到损害，从而不利地影响断路器的性能。
已知的跳闸致动器组件的另 一缺点是它们趋向于相对复杂，并且包括 大量的部件。因此，它们需要多个上述的紧固件，还需要固定和/或移除这 些紧固件的独立工具(例如但不限于，螺丝刀)以及将跳闸致动器紧固在 断路器内的硬部件。
因此，需要提供一种跳闸致动器组件，其中跳闸致动器相对于与跳间 致动器配合的断路器的部件(例如但不限于，极轴；托架组件)保持在精 确的预定位置，同时可以比较迅速和容易地被精确安装或移除、替换和/ 或保持。
因此，电气开关设备例如断路器及其跳闸致动器组件具有改进的空间。

发明内容
通过本发明的实施方式可以满足这些以及其他需要，本发明涉及用于 电气开关设备例如断路器的跳间致动器组件，该跳闸致动器组件将跳闸致
动器精确地但是可移除地安装在断路器中，而不需要多个单独的紧固件。
作为本发明的一个方面，提供一种用于电气开关设备的跳闸致动器组 件，该电气开关设备包括具有安装表面的壳体、由壳体封装的可分离触点、
以及构造成打开和闭合可分离触点的操作机构。跳闸致动器组件包含构 造成能够与操作4几构配合的跳闸致动器；以及平面构件，其包含第一端、 与第一端相对设置并且远离第一端的第二端、第一边缘、与第一边^f目对 设置并且远离第一边缘的第二边缘、以及孔口。跳闸致动器构造成至少部 分地设置在该孔口中，并且还设置在平面构件和壳体的安装表面之间。平 面构件的第一边缘构造成可移除地联接至壳体的安M面，从而构造成将 跳闸致动器可移除地联接至壳体。
跳闸致动器可包含外壳，该外壳包括具有致动元件的第一端、和与第 一端相对设置并且远离第 一端的第二端。当跳闸致动器可移除地联接至壳 体的安装表面时，外壳的第 一端可在孔口处被平面构件接合并且外壳的第 二端可构造成邻近壳体的安M面设置。外壳的第一端还可包括凹槽，并 且该孔口可包含第一边缘、第二边缘和顶部。孔口的顶部可包括突起，该 突起构造成延伸进入外壳的第 一端的凹槽，以便将跳闸致动器固定在孔口 中，并且还相对于壳体将跳闸致动器保持在期望位置。跳闸致动器可以是 螺线管，其中螺线管的致动元件可以是柱塞。
电气开关设备的壳体的安装表面可包含具有笫一槽缝的第一端、以及
与壳体的安装表面的第一端相对设置并且远离笫一端的第二端，该第二端 具有第二槽缝。位于平面构件的第一端处或附近的平面构件的第一边缘可
构造成可移除地接合第一槽缝，并且平面构件可构造成被枢转直至位于平 面构件的第二端处或附近的平面构件的第一边缘可移除地接合第二槽缝。 平面构件可构造成将跳闸致动器可移除地联接至壳体，而不需要多个单独 的紧固件。
作为本发明的另一方面， 一种电气开关设备包含包括安装表面的壳 体；由壳体封装的可分离触点；构造成打开和闭合可分离触点的操作机构； 以及跳闸致动器组件，该跳闸致动器组件包含能够与操作机构配合的跳
闸致动器，以及平面构件，其包含第一端、与第一端相对设置并且远离第 一端的第二端、第一边缘、与第一边缘相对设置并且远离第一边缘的第二 边缘、以及孔口。跳闸致动器至少部分地设置在该孔口中，并且还设置在 平面构件和壳体的安装表面之间。平面构件的第一边缘可移除地联接至壳 体的安装表面，从而将跳闸致动器可移除地联接至壳体。
跳闸致动器组件还可包含至少 一个联结构件，该联结构件可枢转地联 接至断路器的操作机构，其中跳闸致动器和至少一个联结构件都联接至跳 闸致动器组件的平面构件。该电气开关设备可以是断路器。跳闸致动器组 件的平面构件可以是具有第一侧、第二侧、第一孔口和第二孔口的侧板。 该至少一个联结构件可以是托架组件和复位杆。该复位杆可包括第一端和 与第 一端相对设置并且远离第 一端的第二端。跳闸致动器可设置在侧板的 第一孔口中并且从侧板的第一侧和侧板的第二侧向外延伸，并且托架組件 可设置在侧板的第二侧上。复位杆能够可枢转地联接至侧板的第一侧，并 且复位杆的第一端能够与侧板的第一侧上的跳闸致动器配合。复位杆的第 二端可延伸穿过侧板的第二孔口并且与侧板的第二侧上的托架组件的 一部 分配合。
断路器的壳体还可包括附件托盘。外壳的主体可以是圆柱体，并且附 件托盘可包括具有弓形凹槽的第 一边缘以及与附件托盘的第 一边斜目对设 置并且远离笫一边缘的第二边缘。当插入附件托盘时，附件托盘的弓形凹 槽可以接合并固定圆柱体的一部分。


可以通过以下对优选实施方式的描述并结合附图获得对本发明的全面
理解，其中
图1是依照本发明的一个实施方式的断路器及其跳间致动器組件的立 体图，其中还通过虛线图以简化形式示出断路器的附件托盘；
图2是图1中的断路器及其跳闸致动器组件的侧视图，其中以框图形 式示出断路器的一些部分；图3是图2中的侧板和跳闸致动器的侧视图4是图1中的跳闸致动器组件的立体图，其中还示出断路器操作机 构的极轴和托架组件；
图5A是图4中的跳闸致动器组件和极轴以及托架组件的右侧视图， 其中示出的每个部件位于对应于断路器闭合的相应位置；
图5B和5C分别是图5A中的跳闸致动器组件和极轴以及托架组件的 右侧一见图和左侧一见图，这些视图改变为示出每个部件位于对应于断路器打 开的相应位置；
图6是依照本发明的另一个实施方式的跳间致动器组件的立体图，其 中还示出了断路器操作机构的极轴和托架组件；
图7A是图6中的跳闸致动器组件和极轴以及托架组件的右侧视图， 其中示出的每个部件位于对应于断路器闭合的相应位置；以及
图7B和7C分别是图7A中的跳闸致动器组件和极轴以及托架组件的 右侧;f见图和左侧;f见图，这些^L图改变为示出每个部件位于对应于断路器打 开的相应位置。
具体实施例方式
为了说明的目的，将描述应用于低压断路器的本发明的实施方式，但 是显然它们也可应用于除了低压断路器和低压电气开关设备以外的各种各 样的电气开关设备(例如但不限于，电路开关装置和其他电路断续器，例 如接触器、马达起动器、马达控制器和其他负载控制器)。
这里使用的方向性的词语，例如左、右、顶部、底部、上部、下部、 前、后、顺时针和逆时针以及衍生的词语，涉及附图中示出的元件的取向， 而不是对权利要求的限制，除非其中明确指出。
如这里使用的，术语"致动器"和"致动元件"涉及用于电气开关设 备(例如但不限于，电路开关装置、断路器和其他电路断续器，例如接触 器、马达起动器、马达控制器和其他负载控制器)的任何已知的或适合的 输出机构(例如但不限于，跳闸致动器；螺线管)和/或这些机构的进行移
动以便操控电气开关设备的另一部件的元件(例如但不限于，柄轴；柱塞； 杆；闸板〔paddle〕；臂)。
如这里使用的，术语"紧固件"指的是用以将两个或更多部件连接或 紧固在一起的单独的一个或多个元件，并且特别包括但不限于铆钉、销、 螺钉、螺栓，以及螺栓与螺母(例如但不限于，锁紧螺母)的组合，螺栓、 垫圏与螺母的组合。
如这里使用的，术语"孑L口"涉及进入或穿过部件的任何已知的或适 合的通道，并且特别包括但不限于开口、孔、缝隙、槽缝、裂缝、凹槽 和切口 。
如这里使用的，术语"跳闸状况，，涉及导致启动其中断路器的可分离 触点被跳闸打开的断路器操作的任何电气事件，并且特别包括但不限于 电气故障情况，例如电流过载、短路、异常电压和其他故障情况，接收输 入跳闸信号，以及跳闸线圈被激励。
如这里使用的，两个或更多部件"联接，，在一起的描述意味着所述部 件直接地或者通过一个或更多中间部件接合在一起。
如这里使用的，术语"数量"指的是一个或大于一个的整数(例如多 个)。
图1示出了电气开关设备例如低压断路器2及其跳闸致动器组件100 和跳闸致动器复位组件200。断路器2包括具有安^面6的壳体4，由壳 体4封装的可分离触点8 (在图2中以筒化形式示出)，以及构造成打开 和闭合可分离触点8 (图2)的搮作机构10 (在图2中以简化形式示出)。
跳闸致动器组件100包括跳闸致动器102 (例如但不限于，螺线管 102 ),其构造成可与断路器操作机构10 (图2 )协作，以及平面构件104。 平面构件104具有第一和第二端110、 112,第一和笫二边缘114、 116，以 及至少一个孔口 118、 120。这里示出和描述的示例性断路器2的平面构件 104是具有第一和第二孔口口 118、 120的第一侧板104。示例性断路器2 还包括第二侧板106。跳闸致动器102构造成至少部分地设置在第一孔口 118中并位于第一侧板104和壳体4的安装表面6之间。更具体地说，跳
闸致动器102包括外壳130,其包含具有致动元件138 (例如但不限于，柱 塞)的第一端132，和与第一端132相对设置并且远离第一端132的第二 端134。当跳闸致动器102可移除地联接至断路器壳体4的安M面6时， 如图1所示(也可参见图3)，跳闸致动器外壳130的第一端132在孔口 118处与第一侧板104接合，并且跳闸致动器外壳130的第二端134邻近 断路器壳体4的安装表面6设置。
如图1、 3(在虛线图中所示)、4和6所示，跳闸致动器外壳130的 第一端132还包括凹槽140。如图3所示，示例性的第一侧板104的第一 孔口 118是具有第一边缘122、笫二边缘124和顶部126的切口。第一孔 口 118的顶部126包括突起128,其延伸进入跳闸致动器外壳130的第一 端132的凹槽140，以便将跳闸致动器102固定在第一孔口 118中。第一 侧板104还包括第一侧150和第二侧152，并且跳闸致动器102的外壳130 还包括主体，其在这里所示和描述的示例中为圆柱体136。圆柱体136在 跳闸致动器外壳130的第一和第二端132、 134之间延伸，并且延伸穿过第 一侧板104的第 一孔口 118，以便设置在第 一侧板104的第一和第二侧150、 152两者上。更具体地，圆柱体136具有中心142。如图1和4所示，跳闸 致动器102的柱塞138设置在圆柱体136的中心142内。如图1所示，设 置在第一侧板104的第一侧150上的圆柱体136的第一部分大于设置在第 一侧板104的第二侧152上的圆柱体136的第二部分，以便柱塞138设置 在第一侧板104的笫一侧150上'
从上面的描述应该理解，所公开的跳闸致动器组件100有效地将跳闸 致动器102保持在断路器2中的期望位置。具体地，应该理解，直接通过 第一侧板104将跳闸致动器102固定至断路器壳体4的安M面6。另夕卜， 第一侧板104优选地基本为平面并且没有变形(例如但不限于，弯曲)。 因此，应该理解，跳闸致动器102直接通过第一侧板104固定，而不需要 任何中间部件(例如但不限于，安装支架)或例如安装凸缘。因此，正是 第一侧板104本身起到了用于将跳闸致动器102精确地安装在断路器2中 的安装元件的功能。这与以下事实一起导致跳闸致动器102的精确的、一 致的操作即，与跳闸致动器102相互作用的断路器部件(例如但不限于， 在下文中参照图4、 5A、 5B描述的跳闸致动器复位组件200的托架组件 202和复位杆204)直接联接至第一侧板104。这样，所公开的跳闸致动器 组件100克服了与已知跳闸致动器组件的设计相关的前述缺点(例如但不 限于，对中不良)。
作为一种附加的优点，示例性的跳闸致动器组件IOO还减少了用于将 跳闸致动器102精确定位在断路器2中所需的部件和/或紧固件的数量，并 且因此还简化了跳闸致动器102的安装、移除和/或保持。具体地，如现在 将要论述的，第一侧板104将跳闸致动器102可移除地联接至断路器壳体 4，而不需要多个单独的紧固件。具体地，如图1和2所示，断路器壳体4 的安装表面6包括具有第一槽缝14 (如图2中的虚线所示)的第一端12, 以及与第一端12相对设置并且远离第一端12的第二端16,并且该第二端 16包括第二槽缝18 (如图2中的虛线所示)。继续参照图1和2，并且也 参照图3,应该理解，示例性第一侧板104的第一边缘114包括笫一延伸 部分154 (如图2中的虛线所示)，其位于第一侧板104的第一端110处 或附近，以及设置位于第一侧板104的第二端112处或附近的笫二延伸部 分156。第一延伸部分154构造成可移除地接合断路器壳体4的笫一槽缝 14，并且第二延伸部分156构造成可移除地接合断路器壳体4的笫二槽缝 18。因此，应该理解，示例性第一侧板104的第一延伸部分154相对于第 一槽缝14可以枢转，以便第二延伸部分156可以接合和脱离第二槽缝18， 从而按照所期望的比较容易地分别固定和释放跳闸致动器102。然而，应 该理解，第一侧板104、尤其是该第一侧板104的第一边缘114可以具有 任4可已知的或适合的可选数量和/或构型的延伸部分(例如154、 156),或 者构造成适当地接合断路器壳体4的其他适合的固定机构(未示出)，而 不会背离本发明的范围。
如在下文中更详细地描述的，示例性断路器2还包括至少一个联结构 件，例如但不限于，图1、 2、 4、 5A、 5B和5C的托架组件202 (也可参 见图6、 7A、 7B和7C的托架组件302)和图1、 2、 4、 5A、 5B和5C的
复位杆204 (也可参见图6、 7A、 7B和7C的复位杆304)。这些部件联 接至操作机构10 (图2 )并且具体地，联接至断路器2的极轴20 (如图2 中的虛线所示；也可参见图4、 5A、 5B、 5C、 6、 7A、 7B和7C)，并且 如前面论述的，也联接至示例性跳闸致动器组件100的第一侧板104。将 参照图4、 5A、 5B和5C更详细地描述，复位杆204包括第一端206、第 二端208和枢轴210，如图1所示，该枢轴210构造成将复位杆204可枢 转地联接至第一侧板104的第一侧150。如图1和5C所示，托架组件202 设置在第一侧板104的第二侧152上。复位杆204的第一端206可以与第 一侧板104的笫一侧150上的跳闸致动器102的柱塞138配合。如下文将 要论述的，示例性复位杆204的第二端208延伸穿过第一侧板104的第二 孔口 120并且与第一侧板104的第二侧152上的托架组件202的一部分配 合。
为了更进一步地将跳闸致动器102相对于断路器2尤其是相对于操作 机构10 (图2)固定在期望位置，示例性断路器2的壳体4的安a面6 还包括一定数量的向外延伸的突起30、 32 (图1)。当把跳闸致动器102 可移除地联:接至安装良面6时，跳闸致动器外壳130的主体136在其第二 端134处或附近由至少一个所述向外延伸的突起30、 32固定。在图1的示 例中，示出从安M面6向外延伸的两个模制突起30、 32固定跳闸致动器 外壳130的第二端134。然而，应该理解，可以使用任何已知的或适合的 可选数量和/或构型的突起，或者其他适合的固定机构(未示出)，而不会 背离本发明的范围。还应该理解，跳闸致动器102可以例如"嵌，，入合适 数量的突起(例如30、 32)之间的位置从而被固定。示例性突起32还包 括孔34,并且接纳紧固件，例如在图1中在分解方位上示出的螺钉36。螺 钉36可以固定在孔34中以更进一步地固定跳闸致动器102。
示例性断路器2的壳体4还包括附件托盘40,为了节约公开篇幅，在 图1中以简化形式的虚线示出。如图所示，附件托盘40可以插在壳体4 的安装表面6上，并且也是可移除的。当被插入时(如图所示)，附件托 盘40紧靠跳闸致动器外壳130的主体136,从而更进一步地将跳闸致动器
102固定在期望位置。更具体地，附件托盘40包括第一和第二边缘42、 44。 第一边缘42具有对应于跳闸致动器外壳130的圆柱形主体136的弓形凹槽 46。因此，如图1所示，当插入附件托盘40时，附件托盘40的弓形凹槽 46接合并固定圆柱形主体136的一部分。
鉴于上文，应该理解，所公开的跳闸致动器组件100起到将跳闸致动 器102可移除地固定在断路器2(图l和2)中的精确方位的作用。如现在 将要论述的，除上述优点以外(例如但不限于，精确对准；跳闸致动器的 一致操作)，跳闸致动器102的精确安装还有助于保证跳闸致动器102在 断路器2响应于跳闸状况而跳闸以后有效地并一致地复位。
图4、 5A、 5B和5C示出了用于断路器2的跳闸致动器复位组件200。 具体地，跳闸致动器复位组件200包括上述托架组件202、复位杆204和 跳闸致动器102,以及弹性元件220和引导构件230。托架组件包括可枢转 地联接至断路器2 (图1和2 )的极轴20的第一端212,和与第一端212 相对设置并且远离第一端212的第二端214。托架组件202可以在对应于 闭合断路器2(图l和2)的可分离触点8(图2)的第一位置(图4和5A; 也可参见图7A中托架组件302的第一位置)和对应于打开可分离触点8 (图2 )的第二位置(图5B和5C;也可参见图7B和7C中托架组件302 的第二位置)之间移动。响应于跳闸状况，跳闸致动器102的柱塞138构 造成移动(相对于图5A向上)复位杆204的笫一端206。随后，必须复位 跳闸致动器102。
弹性元件220可枢转地联接至断路器壳体4 (图1)。在这里示出和描 述的示例中，弹性元件220是具有第一端222的片簧，该第一端222可枢 转地联接至第一侧板104的第二侧152并靠近复位杆204的第二端208。 片簧220的第二端224与第一端222相对设置并且远离笫一端222，并且 片簧220的中间部分226设置在第一和笫二端222、 224之间。当托架组件 202从笫一位置(图4和5A)向第二位置(图5B和5C)移动时(例如， 相对于图5A顺时针枢转)，引导构件230引导托架组件202与弹性元件 220接合，从而枢转复位杆204。更具体地，托架组件202被极轴20拉动， 并且相应地具有枢转的倾向，然而，如图4所示，当托架组件202开始枢 转时，第一和第二侧216、 218 (均在图l和4中示出)的顶部边缘接合引 导构件230，从而阻止其继续枢转，并且促使其滑动至与弹性元件220接 合。具体地，从托架组件202的第一侧216向外延伸的突起219接合并移 动弹性元件220。然后弹性元件220枢转复位杆204 ^f吏得复位杆204的第 一端206压下跳闸致动器102的柱塞138,从而复位跳闸致动器102。如图 5B和5C中以放大形式示出的，在跳闸致动器102复位之后，如果托架组 件202具有继续移动并超过笫二位置(图5B和5C )的倾向，则弹性元件 220的中间部分226弯曲。这样，弹性元件220 (例如但不限于，片簧)吸 纳托架組件202可能具有的任何额外的能量和相关运动(例如过度旋转)。 因此，所公开的跳闸致动器复位组件200克服了与已知的跳闸致动器复位 组件相关的前述缺点(例如但不限于，过度旋转；对柱塞138的损害)。
更具体地，如图1和4所示，引导构件230包括第一和第二端232、 234，以及在第一和笫二端之间延伸的伸长主体236。如图1所示，伸长主 体236在断路器2的第一和第二侧板104、 106之间延伸。示例性复位杆 204还包括偏压元件，例如但不限于所示的弹簧250。偏压元件250构造成 偏压复位杆204的第二端208,以便朝向图4和5A中所示的位置偏压复位 杆204的笫一端206并因此使其枢转(例如，从图4、 5A和5B的透视图 中逆时针方向枢转；从图5C的透视图中顺时针方向枢转)。如图5C中的 虚线以简化形式部分示出的，示例性偏压元件250设置在笫一侧板104(也 可参见图l和2)的第二孔口或孔120中。这样，复位杆204的第一端206 -故偏压远离跳闸致动器102的柱塞138。
托架组件202的上述第一侧216 (图4、 5A和5B )从极轴20向托架 组件202的第二端214延伸。示例性托架组件202还包括第二侧218 (图 5C)，其与第一侧216相对设置并且与笫一侧216分隔开。设置成接近托 架组件202的第一端212的第一横向构件240在第一和第二侧216、 218 之间延伸，并且构造成不会相对于第一和第二侧216、 218独立移动。第二 -镜向构件242设置在托架組件202的第二端214处或附近，并且构造成在
断路器2 (图1和2 )的第一和第二侧板104、 106之间延伸并且可枢转地 联接至第一和第二侧板104、 106。因此，第二横向构件242为托架组件202 提供相对于第一和第二侧板104、 106以及跳闸致动器102的固定枢转点。 至少一个伸长构件-例如但不限于图4所示的第一和第二杆244、 246 -固 定地联接至第二横向构件242,并且延伸穿过第一横向构件240。具体地， 参照图4中的第二杆246可以理解，每个示例性伸长构件244、 246延伸穿 过托架组件202的第一横向构件240中的相应通孔(图4中仅示出一个通 孔252;也可参见图6中杆344、 346延伸穿过的通孔351、 352)。因此， 应该理解，托架组件202的一部分(例如但不限于，第一和第二侧216、 218;枢轴219;第一横向构件240 )可以在伸长构件244、 246上相对于托 架组件202的第二部分(例如但不限于，第二横向构件242)移动，以便 吸纳极轴20和/或托架组件202例如在跳闸致动器102的复位操作期间的 运动。
在图4的示例中，第一和第二杆244、 246还分别包括第一和第二弹簧 248、 249。弹簧248、 249设置在托架组件202的笫一和第二横向构件240、 242之间，并且杆244、 246分别穿过弹簧248、 249的线圏。弹簧248、 249 具有向第二位置(图5B和5C;也可参见图7B和7C中位于第二位置的托 架组件302)偏压托架组件202的倾向。然而，应该理解，相对于图4所 示和描述的这种弹簧(例如248、 249)不是旨在作为所公开的跳闸致动器 复位组件200的限制性元件。例如，托架组件202可以没有这样的弹簧， 而不会背离本发明的范围。
示例性断路器2 (图l和2)的操作机构10 (图2中以简化形式示出) 还包括跳闸杆(trip bar) 24和跳闸柄(trip lever) 22，都在图1、 5A和 5B (也可参见图7A和7B)中用虚线以简化形式示出。跳闸柄22包括叠 置在跳闸致动器102的柱塞138上的第一端26，和联接至跳闸杆24的第 二端28。示例性跳闸柄22的第一端26还可与跳闸致动器复位组件200的 复位杆204的第一端206配合，从而跳闸柄22和复位杆204在特定的操作 模式中(例如，如图5A的虛线所示，当跳闸致动器102的柱塞138推动
它们时)可以一起移动。更具体地，如图l的虛线部分示出的，示例性跳
闸柄22构造成叠置(例如但不限于，跨置)在复位杆204的第一端206 上。
现在将参照图5A、 5B和5C论述在跳闸状况以后跳闸致动器复位组 件200复位跳闸致动器102的操作。应该理解，除了这里论述的区别以夕卜， 下面参照图6、 7A、 7B和7C论述的跳闸致动器复位组件300以基^目同 的方式运行。具体地，如上所述，示例性跳闸致动器是具有作为其致动元 件的柱塞138的螺线管102。如图5A的虚线图所示，柱塞138响应于跳闸 状况延伸从而枢转复位杆204和跳闸柄22。在跳闸状况之后，柱塞138保 持延伸直至被复位杆204压下从而复位跳闸致动器102和跳闸柄22。具体 地，如上所述，为了开始复位操作-在该操作期间极轴20和托架组件202 从图5A中所示的位置向图5B和5C中所示的位置移动-托架组件202的 突起219接合弹性元件220 (例如但不限于，片簧)并且使该弹性元件220 围绕其第一端222枢转。然后如图5B所示，弹性元件220的中间部分226 接合复位杆204的第二端208，从而枢转复位杆204直至复位杆204的第 一端206接合并压下柱塞138。当柱塞138被完全压下时，跳闸致动器102 复位。同时，在这里所示和描述的示例中与复位杆204配合(例如叠置) 的跳闸柄22也复位。
如上所述，所公开的跳闸致动器复位组件200的独特性在于，在跳闸 致动器102复位之后，如果托架组件202具有继续移动的倾向，例如因此 具有过度旋转复位杆204并且可能损害柱塞138和/或跳闸致动器102或跳 闸致动器复位组件200的部件(例如但不限于，托架组件202)的倾向， 则弹性元件220的中间部分226有利地弯曲以吸收这种移动。因此，所公 开的跳闸致动器复位组件200防止了例如与托架组件202过度旋转有关的 不期望的后果。
然而，应该理解，跳闸致动器复位组件(例如200)和部件(例如但 不限于，托架组件202;复位杆204;弹性元件220 )可以包括任何已知或 适合的可选构型。例如，图6、 7A、 7B和7C示出了跳闸致动器复位组件
300，其与参照图4、 5A、 5B和5C论述的跳闸致动器复位组件200基本 相同，但是包括与跳闸致动器复位组件200的弹性元件220相反的刚性元 件320。应该理解，对跳闸致动器复位组件300的类似部件^使用与上述有 关跳闸致动器复位组件200的那些部件基本相同的标号，但是使用300序 列的参考标号代替200序列的参考标号。例如，托架组件302包括第一和 第二端312、 314,第一和笫二侧316、 318，第一和笫二横向构件340、 342， 以及笫一和第二杆344、 346,所有这些部件与前面参照图4、 5A、 5B和 5C的跳闸致动器复位组件200描述的同一部件基^目似。为了节约公开篇 幅，与上文中论述的跳闸致动器复位组件200基^目同的跳闸致动器复位 组件300的某些方面将不再重复论述。
刚性元件320不同于上述弹性元件220 (例如但不限于，片簧)，其 不趋向于弯曲或偏斜，除此区别以外，跳闸致动器复位组件300与跳闸致 动器复位组件200的区别还在于弹簧348、 349，或者合适的等同弹性元 件是托架组件302所需要的元件。这是因为例如托架组件302在复位操作 过程中经历的任何额外的移动(例如但不限于，过度旋转)必须由弹簧348、 349吸纳。换句话说，如图7B的虚线图所示，在跳闸致动器102复位之后， 如果托架组件302继续移动并超过第二位置，则托架组件302的弹簧348、 349 (都在图6中示出)伸缩(例如延伸)以吸收额外的移动，并且因此防 止对跳闸致动器复位组件300的部件，例如但不限于柱塞138、跳闸致动 器102、复位杆304和/或托架组件302的损害。因此，通过比较图7B和 前面结合跳闸致动器复位组件200描述的图5B应当理解，不同于图5B中 以放大形式示出的弯曲或偏斜弹性元件220，为了吸收托架组件202的额 外的移动，图7B的示例中的刚性元件320的中间部分326不弯曲或偏斜。 而是由托架组件302本身并且具体地由其弹簧348、 349吸收额外的移动。 应该理解，跳闸致动器复位组件300的复位跳闸致动器102和跳闸柄22 的剩余操作与上述跳闸致动器复位组件200基;M目同。还应该理解，代替 弹簧348、 349或者除了弹簧348、 349以外，可以使用断路器(图1和2 ) 的打开弹簧(未示出)，以便例如通过允许托架组件302伸缩来吸纳托架
组件302的过度移动。
因此，应该理解，所公开的跳闸致动器复位組件200、 300可以吸纳例 如但不限于对中不良和/或与其相关的过度旋转，从而有效地、 一致地复位
断路器(图l和2)的跳闸致动器102。还应该理解，可以按照多种可选方 案(未示出)设置跳闸致动器复位组件200、 300的部件的形状和构型，以 便实现本发明的目标。例如，尽管在图6、 7A、 7B和7C的示例中示出和 描述的刚性元件320是伸长部件，其具有可枢转地联接至第一侧板104(如 图7C的虚线图中所示)的第二侧152的第一端322,与第一端322相对设 置并且远离第一端322的第二端324，以及位于第一端322和第二端324 之间的中间部分326,但是该刚性元件320也可以选择性地具有任何合适 的形状和/或构型(未示出)。例如，托架组件(例如302)的突起(未示 出)本身可以枢转复位杆304，因此消除了对单独的刚性元件(例如320) 的需要。
尽管已经详细描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域技术人员应 该理解根据这里^Hf的全面指导可以对这些细节进行各种修改和替换。因 此，所公开的具体方案只用于说明而不限制本发明的范围，本发明的保护 范围将由所附权利要求及其任何和所有等同形式的全部内容给出。
参考标记列表
2 断路器
4 壳体
6 安装表面
8 可分离触点
10 操作机构
12 安装表面的笫一端
14 第一槽缝
16 安装表面的第二端
18 第二槽缝
20极轴
22跳闸柄
24跳闸杆
26跳闸柄的第一端
28跳闸柄的第二端
30突起
32突起
34孑匕
36螺钉
40附件托盘
42附件托盘的第一边缘
44附件托盘的第二边缘
46弓形凹槽
100跳闸致动器组件
102跳闸致动器
104第一侧板
106第二侧板
110第一侧板的第一端
112第一侧板的第二端
114第一侧板的第一边缘
116第一侧板的第二边缘
118第一侧板的第一孔口
120第一侧板的第二孔口
122第一孔口的第一边缘
124第一孔口的第二边缘
126笫一孔口的顶部
128突起
130跳闸致动器的外壳 132外壳的第一端
134 外壳的第二端
136 外壳的主体
138 柱塞
140 跳闸外壳的凹槽
142 主体的中心
150 第一侧板的第一侧
152 第一侧板的第二侧
154 第一延伸部分
156 第二延伸部分
200跳闸致动器复位组件
202托架组件
204 复位杆
206 复位杆的第一端
208 复位杆的第二端
210 枢轴
212托架組件的第一端 214托架组件的第二端 216托架组件的第一侧 218托架组件的第二侧
219 突起
220 弹性元件 222 片簧的第一端 224 片簧的第二端 226 片簧的中间部分 230引导构件
232引导构件的第一端 234引导构件的第二端
236 伸长主体
240托架组件的第一横向构件
242托架组件的第二横向构件
244 第 一杆
246 第二杆
248第一弹簧
249第二弹簧
250 复位杆的偏压元件
252 第二横向构件的通孔
300跳闸致动器复位组件
302 托架组件
304 复位杆
306 复位杆的第一端
308 复位杆的第二端
310 枢轴
312托架组件的第一端 314托架组件的第二端 316托架组件的第一侧 318托架组件的第二侧
319 突起
320 弹性元件 322 片簧的第一端 324 片簧的第二端 326片簧的中间部分 330引导构件
332引导构件的第一端 334引导构件的第二端
336 伸长主体
340托架组件的第一横向构件
342托架组件的第二横向构件
344 第一杆
346 第二杆
348第一弹簧
349第二弹簧
350复位杆的偏压元件
351 第一横向构件的通孔
352 第二横向构件的通孔
权利要求
1.一种用于电气开关设备(2)的跳闸致动器组件(100)，该电气开关设备(2)包括具有安装表面(6)的壳体(4)、由所述壳体(4)封装的可分离触点(8)、以及构造成打开和闭合所述可分离触点(8)的操作机构(10)，所述跳闸致动器组件(100)包含构造成能够与所述操作机构(10)配合的跳闸致动器(102)；以及平面构件(104)，该平面构件(104)包含第一端(110)、与第一端(110)相对设置并且远离第一端(110)的第二端(112)、第一边缘(114)、与第一边缘(114)相对设置并且远离第一边缘(114)的第二边缘(116)、以及孔口(118)，其中所述跳闸致动器(102)构造成至少部分地设置在所述孔口(118)中，并且还设置在所述平面构件(104)和所述壳体(4)的所述安装表面(6)之间，并且其中所述平面构件(104)的第一边缘(114)构造成可移除地联接至所述壳体(4)的所述安装表面(6)，从而构造成将所述跳闸致动器(102)可移除地联接至所述壳体(4)。
2. 根据权利要求1所述的跳闸致动器组件(100),其中所述跳闸 致动器(102)包含外壳(130)，该外壳(130)包括具有致动元件(138) 的第一端(132)、和与所述跳闸致动器(102)的所述外壳(130)的第一 端(132)相对设置并且远离第一端(132)的第二端(134);并且其中当 所述跳闸致动器(102 )可移除地联接至所述壳体(4 )的所述安f^面(6 ) 时，所述跳闸致动器(102)的所述外壳(130)的第一端(132)在所述孔 口 (118)处与所述平面构件(104)接合，并且所述跳闸致动器(102)的 所述外壳(130)的第二端(134 )构造成邻近所述壳体(4)的所述安^ 面(6)设置。
3. 根据权利要求2所述的跳闸致动器组件(100),其中所述跳闸 致动器(102)的所述外壳(130)的第一端(132)还具有凹槽(140); 所述孔口 (118)包含第一边缘(122)、笫二边缘(124)和顶部(126); 所述孔口 (118)的顶部(126)包括突起(128);并且所述突起(128) 构造成延伸进入所述跳闸致动器(102 )的所述外壳(130 )的笫一端(132 ) 的所述凹槽(140)，从而将所述J^闸致动器(102)固定在所述孔口 (118) 中，并且还相对于所述壳体(4)将所述跳闸致动器(102)保持在期望位 置。
4. 根据权利要求2所述的跳闸致动器组件(100),其中所述跳闸 致动器是螺线管(102 ),并且其中所述螺线管(102 )的所述致动元件(138 ) 是柱塞(138 )。
5. 根据权利要求2所述的跳闸致动器组件(100)，其中所述平面 构件(104)还包括第一侧(150 )和第二侧(152 );所述跳闸致动器(102 ) 的所述外壳(130)还包括主体(136)，该主体(136)在所迷跳闸致动器(102)的所述外壳(130)的笫一端(132)和所述跳闸致动器(102)的 所迷外壳(130)的第二端(134)之间延伸；并且所迷主体(136)延伸穿 过所述孔口 (118)，以便所述主体的第一部分没置在所述平面构件(104) 的第一侧(150)上，并且所述主体(136)的第二部分设置在所述平面构 件(104)的第二侧(152)上。
6. 根据权利要求5所迷的跳闸致动器组件(100)，其中所述电气 开关设备(2)包括至少一个侧板(104, 106);所述平面构件是所述至少 一个侧板(104， 106)中相应的一个；所述主体是具有中心(142)的圓柱 体(136 );所述致动元件(138)设置在所述圆柱体(136)的中心(142 ); 并且设置在所述至少一个侧板(104， 106 )中所述相应的一个的第一侧(150 ) 上的所述圆柱体(136 )的所迷第一部分大于设置在所述至少一个侧板(104， 106)中所^目应的一个的第二侧(152)上的所迷圆柱体(136)的第二部 分，以便所述致动元件(138)设置在所述至少一个侧板(104， 106)中所 述相应的一个的第一侧(150)上。
7. 根据权利要求1所述的跳闸致动器组件(100),其中所迷电气 开关i殳备(2 )的所述壳体(4 )的所述安^面(6 )包含具有第一槽缝(14 ) 的笫一端(12)，以及与所述壳体(4 )的所述安装表面(6 )的第一端(12 ) 相对设置并且远离第一端(12)的笫二端(16),所述安a面(6)的所 述第二端(16)具有第二槽缝(18 );位于所述平面构件(104 )的第一端 (110)处或附近的所述平面构件(104)的第一边缘(114)构造成可移除 地接合所述第一槽缝(14 );并且所述平面构件(104 )构造成被枢转直至 位于所述平面构件(104 )的第二端(112 )处或附近的所述平面构件(104 ) 的笫一边缘(114)可移除地接合所述第二槽缝(18)。
8. 根据权利要求1所述的跳闸致动器组件(100)，其中所述平面 构件(104 )构造成将所述跳闸致动器(102 )可移除地联接至所述壳体(4 ), 而不需要多个单独的紧固件。
9. 一种电气开关设备(2),包含 具有安装表面(6)的壳体(4); 由所述壳体(4)封装的可分离触点(8);构造成打开和闭合所述可分离触点(8)的操作机构(10);以及 跳闸致动器组件(100)，该跳闸致动器组件(100)包含能够与所述操作机构(10)配合的跳闸致动器(102)，以及 平面构件(106)，该平面构件(106)包含第一端(110)、与第 一端(110)相对设置并且远离第一端(110)的第二端(112)、第一边缘 (114)、与第一边缘(114)相对设置并且远离第一边缘(114)的第二边 缘(116)、以及孔口 (118)，其中所述跳闸致动器(102)至少部分地设置在所述孔口 (118) 中，并且还设置在所述平面构件(106)和所述壳体(4)的所述安装表面 之间，并且其中所述平面构件(106)的第一边缘(114)可移除地联接至所 述壳体(4)的所述安装表面(6)，从而将所iii^闸致动器(102)可移除 地联接至所述壳体(4 )。
10. 根据权利要求9所述的电气开关设备(2)，其中所述跳闸致动 器(102)包含外壳(130),该外壳(130)包括具有致动元件(138)的笫一端(132)、以及与所述跳闸致动器(102)的所述外壳(130)的第一 端(132)相对设置并且远离第一端(132)的第二端(134);并且其中当 所述跳闸致动器(102 )可移除地联接至所述壳体(4 )的所迷安M面(6 ) 时，所述跳闸致动器(102)的所述外壳(130)的第一端(132)在所述孔 口 (118)处与所述平面构件(104)揍合，并且所iii兆闸致动器(102)的 所述外壳(130)的第二端(134 )设置成靠近所述壳体(4)的所述安^ 面(6)。
11. 根据权利要求10所述的电气开关设备(2)，其中所述跳闸致动 器(102 )的所述外壳(130)的第一端还具有凹槽(140 );所述孔口 ( 118 ) 包含第一边缘(122 )、第二边缘(124 )和顶部(126 );所述孔口 ( 118 ) 的顶部(126 )包括突起(128 );并且所述突起(128 )延伸进入所述跳闸 致动器(102)的所述外壳(130)的第一端(132)的所述凹槽(140), 以便将所述跳闸致动器(102)固定在所述孔口 (118)中，从而相对于所 述壳体(4)将所述跳闸致动器(102)保持在期望位置。
12. 根据权利要求10所述的电气开关设备(2 )，其中所述跳闸致动 器组件(100)的所述平面构件(104 )还包含第一侧(150)和第二侧(152 ); 所述跳闸致动器(102 )的所迷外壳(130 )还包括主体(136 ),该主体(136 ) 在所述跳闸致动器(102)的所迷外壳(130)的第一端(132)和所述跳闸 致动器(102)的所迷外壳(130)的第二端(134)之间延伸；并且所述主 体(136)延伸穿过所述孔口 (118)，以便所述主体(136)的第一部分设 置在所述平面构件(104)的笫一侧(150)上，并且所述主体(104)的第 二部分设置在所述平面构件(104)的第二侧(152)上。
13. 根据权利要求12所述的电气开关设备(2),其中所述跳闸致动 器组件(100 )的所述平面构件(104 )是侧板(104 );所述主体是具有中 心(142 )的圆柱体(138 );所述致动元件(138 ) ^没置在所述圆柱体(138 ) 的中心(142);并且设置在所述侧板(104)的第一侧(150)上的所述圆 柱体(138)的所述第一部分大于设置在所述侧板(104)的第二侧(152) 上的所迷圃柱体(138)的第二部分，以便所述致动元件(138)设置在所述侧板(104)的笫一侧(150)上。
14. 根据权利要求9所述的电气开关设备(2)，其中所述电气开关 设备(2)的所述壳体(4)的所述安^面(6)包含具有第一槽缝(14) 的第一端(12)，以及与所述壳体(4)的所述安装表面(6)的第一端(14) 相对设置并且远离第一端(14)的第二端(16)，所述安^面(6)的所 述第二端(16)具有第二槽缝(18);位于所述平面构件(104)的第一端(110)处或附近的所述跳闸致动器组件(100)的所述平面构件(104)的 第一边缘(114)包括第一延伸部分(154);位于所述平面构件(104)的 第二端(112 )处或附近的所述平面构件(104 )的第一边缘(114)包括第 二延伸部分(156);所述第一延伸部分(154)可移除地接合所述第一槽 缝(14 );并且所述平面构件(104 )能够相对于所述第一槽缝(14 )枢转， 并且所述第二延伸部分(156)可移除地接合所述第二槽缝(18)。
15. 根据权利要求9所迷的电气开关设备(2),其中所述跳闸致动 器组件(100 )还包含可枢转地联接至所述断路器(2 )的所述操作机构(10 ) 的至少一个联结构件(202, 204);并且其中所述跳闸致动器(102)和所 述至少一个联结构件(202， 204)都联接至所述i^闸致动器组件(100)的 所述平面构件(104)。
16. 根据权利要求15所述的电气开关设备(2),其中所述电气开关 设备是断路器(2);所述跳闸致动器组件(100)的所述平面构件(104) 是具有第一侧(150)、笫二侧(152)、第一孔口 (118)和第二孔口 (120) 的侧板(104 );所迷至少一个联结构件是托架组件(202 )和复位杆(204 ); 所述复位杆(204)包括第一端(206)和与第一端(206)相对设置并且远 离第一端(206)的第二端(208);所述跳闸致动器(102)设置在所述侧 板(104)的所述第一孔口 (118)中并且从所述侧板(104)的所述第一侧(150)和所述侧板(104 )的所述第二侧(152 )向外延伸；所述托架组件 (202 )设置在所述侧板(104 )的所述第二侧(152 )上；所述复位杆(204 ) 可枢转地联接至所述侧板(104 )的所述第一侧(150 );所述复位杆(204 ) 的第一端(206)能够与所述侧板(104)的所述第一侧(150)上的所^匕 闸致动器(102)配合；并且所述复位杆(204)的第二端(208)延伸穿过 所述侧板(104)的所述第二孔口 (120)并且与所述侧板(104)的所述笫 二侧(152)上的所述托架组件(202)的一部分配合。
17. 根据权利要求16所迷的电气开关设备(2)，其中所述跳闸致动 器组件(100)的所述跳闸致动器(102)包含外壳(130), 该外 壳(130)具有第一端(132)、与所述外壳(130)的第一端(132)相对 设置并且远离笫一端(132)的第二端(134)、以及在所迷外壳(130)的 第一端(132 )和所述外壳(130 )的第二端(134 )之间延伸的主体(136 ); 所述断路器(2)的所述壳体(4)的所述安^面(6)包含一定数量的向 外延伸的突起(30, 32);并且当所述跳闸致动器(102)可移除地联接至 所述壳体(4)的所述安装表面(6)时，所述J^闸致动器(102)的所述外 壳(130)的所述主体(136)在所述跳闸致动器(102)的所述外壳(130) 的第二端(134)处或附近通过至少一个所述向外延伸的突起(30， 32)固 定，从而将所述跳闸致动器(102)相对于所述断路器(2)的所述操作机 构(10)固定在预定位置。
18. 根据权利要求17所述的电气开关设备(2 )，其中所迷断路器(2 ) 的所述壳体U)还包括附件托盘(40);所述附件托盘(40)能够插置在 所述壳体(4)的所迷安装表面(6)上，并且能够从所述壳体(4)的所述 安装表面(6)移除；并且当插入所述附件托盘(40)时，所述附件托盘(40) 紧靠所迷跳闸致动器(102)的所迷外壳(130)的所述主体(136)，从而 更进一步地将所述跳闸致动器(102)固定在所述预定位置。
19. 根据权利要求18所述的电气开关设备(2 ),其中所述跳闸致动 器(102)的所迷外壳(130)的所述主体(136)是圆柱体(136);所述 附件托盘(40)包括具有弓形凹槽(46)的第一边缘(42)，以及与所述 附件托盘(40)的第一边缘(42)相对设置并且远离第一边缘(42)的第 二边缘(44);并且当插入所述附件托盘(40)时，所迷附件托盘(40) 的所迷弓形凹槽(46)接合并固定所迷圆柱体(136)的一部分。
20. 根据权利要求9所述的电气开关设备(2),其中所述跳闸致动 器组件(100 )的所述平面构件(106 )将所^(L闸致动器(102 )可移除地 联接至所述壳体(4)，而不需要多个单独的紧固件。
全文摘要
本发明涉及电气开关设备及其跳闸致动器组件。具体地，提供一种用于断路器的跳闸致动器组件，该断路器包括具有安装表面的壳体、由壳体封装的可分离触点、以及构造成打开和闭合可分离触点的操作机构。跳闸致动器组件包括与操作机构配合的跳闸致动器，以及具有第一和第二端、第一和第二边缘以及孔口的平面构件。跳闸致动器至少部分地设置在孔口中，并且还设置在平面构件和壳体的安装表面之间。平面构件的第一边缘可移除地联接至安装表面，从而将跳闸致动器可移除地联接至壳体。断路器可包括附件托盘，其可插在安装表面上并且可从安装表面移除。当被插入时，附件托盘紧靠跳闸致动器外壳的主体，从而进一步固定跳闸致动器。
文档编号H01H71/02GK101354991SQ20081016114
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年4月5日
发明者L·古拉, N·J·魏斯特尔 申请人:伊顿公司