电气开关装置及其加热器组件的制作方法

专利名称：电气开关装置及其加热器组件的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电气开关装置，更具体地涉及诸如断路器的电气开关 装置。本发明还涉及用于电气开关装置的加热器组件(加热组件)。
背景技术：
电气开关装置如塑壳断路器通常包括至少一对可分离触点，所述触点 或者通过设置在断路器壳体外部的手柄手动操作，或者通过脱扣(跳闸) 单元响应于脱扣条件(例如但不限于电流过栽条件；较高水平的短路或 故障条件；接地故障或电弧故障条件)自动操作。
例如用于住宅和轻工业应用中的较小的塑壳断路器通常包括具有加热 器组件和^兹脱扣才凡构的热》兹脱扣单元。如图1所示，加热器組件l包括多 个加热器元件(加热元件)3、 5和一双金属件7。在例如响应于过栽条件 的操作中，由负载(未示出)引出的电流加热加热器元件3、 5,加热器元 件3、 5又加热双金属件7，使其以公知的方式弯曲(例如沿图1中的箭头 9的方向)。当双金属件7弯曲时，其直接或间接地与断路器操作机构13 (以方框形式示出)的脱扣杆ll (用图1中的虚线图以简化的形式示出) 协作，从而使脱扣杆ll运动(例如枢转)，该脱扣杆使操作机构13松开以打开(例如分离)断路器(未示出)的可分离触点15、 17，并切断电流 的流动。这样，加热器组件l用于提供与由负载引出的电流的大小直接相 关的热脱扣响应。除其它缺点外，双金属件7的结构、特别是长度19被断路器壳体(未 示出)内可获得的有限量的空间所限制。双金属件7的受限的长度19限制 了双金属件7在弯曲时所提供的机械增益。因此，当双金属件7受热并弯 曲时，由双金属件7施加在脱扣杆11上的力的大小也不希望地受限。此夕卜， 加热器元件3、 5必须适当地联接(例如焊接)在一起，这增加了加热器组 件l的复杂性和成本。加热器元件3、 5之间的连接(例如焊接)还会产生 热阻，这对断路器(未示出)的热性能产生不利影响。因此，电气开关装置及其加热器组件仍有改进的空间。发明内容这些及其它需求由本发明的涉及用于电气开关装置的加热器组件的实 施例来满足。该加热器组件包括加热元件，该加热元件除其它优点外还能 适应长形的(伸长的)双金属件，从而改善电气开关装置的热性能。作为本发明的一个方面，提供了 一种用于电气开关装置的加热器組件。 电气开关装置包括壳体、可分离触点以及用于打开和闭合可分离触点的操 作机构。加热器组件包括构造成与电气开关装置的壳体联接的加热器元 件，加热器元件包括第一端部、第二端部、设置在笫一端部与笫二端部之 间的中间部分和设置在第一端部附近的孔口，加热器元件的第一端部包括 上表面和设置成与上表面相对的下表面；和长形双金属件，该长形双金属 件包括第一端部和设置成与长形双金属件的第一端部相对并远离该第一端 部的第二端部，长形双金属件构造成在对应于电气开关装置的可分离触点 可闭合的第一位置和对应于长形双金属件的第一端部与操作机构协作以打 开可分离触点的第二位置之间运动，长形双金属件的第二端部联接到加热 器元件的中间部分。当长形双金属件设置在笫一位置时，长形双金属件的 第一端部延伸超出加热器元件的第一端部的上表面而进入加热器元件的孔口中。加热器元件可以是包括一件(一片)连续材料的单个部件。加热器元 件的中间部分可包括多个弯曲部，所述多个弯曲部限定出多个部段，并且 加热器元件的孔口可从加热器元件的第一端部附近朝中间部分的所述部段 中的相应一个部段延伸。加热器元件的孔口可以是长形槽口，并且该长形 槽口可延伸穿过中间部分的所述部段中的所述相应一个部段。加热器元件 的第一端部可相对于加热器元件的笫二端部平行。加热器元件的中间部分 的所述多个弯曲部可包括第一弯曲部、第二弯曲部、第三弯曲部和第四弯 曲部，加热器元件的中间部分的所述多个部段可包括第一部分、第二部分 和第三部分。第一部段可设置在笫一弯曲部与第二弯曲部之间并可相对于 加热器元件的第一端部垂直，第二部段可设置在第二弯曲部与第三弯曲部 之间并可从第 一部段垂直向外延伸，第三部段可设置在第三弯曲部与第四 弯曲部之间并可基本平行于第一部段地从第二部段垂直向外延伸。加热器元件的第一部段可具有一长度，长形双金属件可具有一长度， 其中长形双金属件的长度大于加热器元件的第一部段的长度。长形双金属 件的第 一端部可包括从长形双金属件向外延伸的突出部。当长形双金属件 设置在第 一位置时，突出部的至少 一部分可延伸超出加热器元件的上表面 而进入加热器元件的孔口中。作为本发明的另一方面，电气开关装置包括壳体；由壳体包封的可 分离触点；构造成打开和闭合可分离触点的操作机构；和至少一个加热器 组件，该加热器组件包括与壳体联接的加热器元件，加热器元件包括第 一端部、第二端部、设置在笫一端部与第二端部之间的中间部分和设置在 第一端部附近的孔口 ，加热器元件的第一端部包括上表面和i殳置成与上表 面相对的下表面；和长形双金属件，该长形双金属件包括第一端部和设置 成与长形双金属件的第 一端部相对并远离该第一端部的第二端部，长形双 金属件可在对应于电气开关装置的可分离触点可闭合的第一位置和对应于 长形双金属件的第一端部与操作机构协作以打开可分离触点的第二位置之 间运动。当长形双金属件设置在第一位置时，长形双金属件的第一端部延伸超出加热器元件的第一端部的上表面而进入加热器元件的孔口中。操作机构可包括可动触臂，可分离触点可包括固定电触点和可动触点， 可动触点可设置在可动触臂上。加热器組件可还包括一定数量的分路(shunt),其中所述一定数量的分路将加热器元件电连接到可动触臂，并 且其中所述一定数量的分路基本设置在加热器元件的第一端部的跨接部段上，远离长形双金属件。电气开关装置可以是断路器，并且断路器的操作机构可包括脱扣杆。 断路器可具有多个极，其中脱扣杆延伸跨过断路器的所述极。所述至少一 个加热器组件可以是多个加热器组件，每个加热器组件用于断路器的所述 极中的一个，其中加热器组件的每一个可与脱扣杆的相应部分协作。


在结合附图阅读时，从下文对优选实施例的说明中可获得对本发明的充分理解，在附图中图l是加热器组件和磁脱扣机构的部分分解的轴测视图；图2是根据本发明 一 个实施例的加热器组件的轴测视图；图3是图2的加热器组件的加热器元件的轴测视图；图4是根据本发明另一实施例的断路器的一部分的侧视图，其中断路器壳体的一部分被移去以示出内部结构；图5是图4的断路器的加热器组件和磁脱扣机构的部分分解的轴测视图；图6A是图5的磁脱扣机构的一侧的一部分的放大的轴测装配视图； 图6B是图6A的磁脱扣机构部分的前视图；和 图7是图6B的磁脱扣组件的另一侧的轴测视图。附图标记列表1 加热器组件 3 加热器元件5加热器元件7双金属件9箭头11脱扣杆13操作机构15触点17触点100加热器组件102加热器元件104加热器元件的第一端部106加热器元件的第二端部108中间部分110孔口112上表面114下表面120长形双金属件122长形双金属件的第一端部124长形双金属件的第二端部126长形双金属件的长度130第一弯曲部132第二弯曲部134第三弯曲部136第四弯曲部138第一部段140第二部段142第三部段144第一部段的长度146孑匕1148 孔150 紧固件152 加热器元件的第一端部的第一侧部154 加热器元件的第 一端部的第二侧部156 跨接部段158 突出部160 分路162 分路200 断路器202 壳体204 触点206 触点208 脱扣杆210 操作机构212 可动触臂214 极216 极218 极300 磁脱扣才几构302 ;兹部件304 体部306 第一壁308 第二壁310 衔铁312 衔铁的第一端部314 衔铁的第二端部316 衔铁的第一侧318 衔铁的第二侧13320衔铁约束件322衔铁约束件的第一-部分324衔铁约束件的第二-部分326顶部328第一突片330第二突片332第一壁的突出部334第二壁的突出部336第一突片的孔口338第二突片的孔口340弹簧342第一壁的支架部344第二壁的支架部346绕圏347第一支脚348第二支脚350子组件352顶部的笫一端部354顶部的第二端部356顶部的第一边缘358顶部的第二边缘360销362销的第一端部364销的第二端部366头部368柄杆370扩大部分372柄杆的第一直径374头部的笫二直径376扩大部分的第三直径378栓锁孔口380销孔382圆形开口384径向延伸部386弹簧孔口388第一调节部390第二调节部392A第一凹部392B第一凹部394A第二凹部394B第二凹部396A第三凹部396B第三凹部具体实施方式
本文所用的方向用语例如前、后、顶、底以及它们的派生用语与图中 所示的元件的取向有关，并且不对权利要求构成限制，除非在本文中明确 说明。如本文所用，术语"紧固件"是指任意适当的连接或固紧机构，确切地包括但不限于铆接件、螺钉、螺栓以及螺栓和螺母(例如但不限于， 锁紧螺母)的组合及螺栓、垫圈和螺母的组合，以及不需要单独的紧固元 件(例如但不限于，铆接件；螺钉；螺栓和螺母；螺栓、垫圏和螺母的组 合)的连接机构，例如但不限于，使突起(例如但不限于，突片；突出部) 和开口 (例如但不限于，凹部；孑U槽口)互锁的结构。如本文所用，关于两个或更多个部分"联接"在一起的4又迷是指各部 分直接地或通过一个或多个中间部分接合在一起。15如本文所用，术语"数量"是指1或大于1的整数(即多个)。图2示出用于电气开关装置如断路器200 (在图2中部分示出；还参 见图4和5)的加热器组件100。在图4中最佳示出的断路器200包括壳体 202、可分离触点204、 206 (在图4中以简化形式示出；在图5中最佳示 出)和脱扣杆208(还参见在图5中用虚线图以简化形式示出的脱扣杆208 )。 脱扣杆208构造成以一般公知的方式与操作机构(在图4和5中总体以附 图标记210表示)协作以打开和闭合可分离触点204、 206 (图4和5)。加热器组件100包括与断路器壳体202联接的加热器元件102。如图3 所示，示例性的加热器元件102包括第一端部104、第二端部106和设置 在所述第一端部和第二端部之间的中间部分108。在第一端部104附近设 置有孔口 110,该孔口延伸穿过第一端部104的相对的上和下表面112、114。 除其它不同之处外，与具有必须适当地接合(例如但不限于，焊接)在一 起的多个加热器元件(图l示出两个加热器元件3、 5)的传统加热器组件 (例如图1的加热器组件1)不同，示例性的加热器元件102是由一件连 续的适当地导电和导热的材料(例如但不限于，铜)构成的单一部件。再次参照图2，亦参照图4和5，加热器组件100还包括具有相对的第 一和第二端部122、 124的长形双金属件120。长形双金属件120可在第一 位置(图2中以实线图示出；还在图4中示出)和第二位置(图2中以虛 线图示出)之间运动，所迷第一位置对应于断路器可分离触点204、 206(图 4和5)可闭合，所述第二位置对应于长形双金属件120的第一端部122 弯曲成与上述脱扣杆208协作(图4)。具体而言，长形双金属件120被 由预定电流在流过加热器元件102时的流动产生的热能加热，因而以一般 公知的方式弯曲而使脱扣杆208 (图4和5 )运动，并使操作机构210松开 以跳开可分离触点204、 206 (图4和5 )。长形双金属件120的第二端部 124适当地联接(例如但不限于，铆接)至上述加热器元件102的中间部 分108。如下文中将更详细说明的，示例性的加热器组件100尤其独特的是， 长形双金属件120比传统双金属件(例如参见图1的加热器组件1的双金属件7)长。具体而言，当长形双金属件120设置在第一位置(图2中以 实线图示出；还在图4中示出)时，长形双金属件120的第一端部122延 伸超出加热器元件102的第一端部104的上表面112而进入其孔口 110中。 因此，长形双金属件120的长度126 (图2 )大于加热器元件102、特别是 其第一部段138 (下文说明)的长度144 (图2 )。如图3最佳地示出，加热器元件102的中间部分108包括多个弯曲部 (例如但不限于，130、 132、 134、 136),这些弯曲部限定出多个部段(例 如但不限于，138、 140、 142)。在此处所示及所述的示例中，加热器元件 102的第一和第二端部104、 106相互平行，中间部分108的所述多个弯曲 部包括第一弯曲部130、第二弯曲部132、第三弯曲部134和第四弯曲部 136,这些弯曲部限定出第一部段138、第二部段140、第三部段142。具 体而言，第一部段138设置在第一弯曲部130和第二弯曲部132之间，并 与加热器元件102的第一端部104垂直。第二部段140设置在第二弯曲部 132和第三弯曲部134之间，并从第一部段138垂直向外延伸。第三部段 142设置在第三和第四弯曲部134、 136之间，并从第二部段140垂直向外 延伸，基本平行于第一部段138。然而，应当认识到，加热器元件(例如 102)可具有任意已知的或适当的替代数量和/或构型的弯曲部(未示出)。 示例性加热器元件102的上述孔口 110处于一长形槽口 110中，如图 所示，该长形槽口 IIO从加热器元件102的第一端部104附近延伸穿过加 热器元件102的中间部分108的第一部段138。这样，长形槽口110基本 上将笫一端部104分为第一和第二侧部152、 154，其中长形双金属件120 的第一端部122在第一与第二侧部152、 154之间延伸，如图2和5所示。 加热器元件102的第一端部104还包括在加热器元件102的第一与第二侧 部152、 154之间延伸并使第一与第二侧部152、 154相互连接的跨接部段 156，以^f更在加热器元件102的第一端部104中存在长形槽口 110的情况下 仍保持第一端部104的强度和刚度。应认识到，跨接部段156还用于防止 基本上相互平行的第一和第二側部152、 154例如响应于由通过侧部152、 154的电流的流动产生的磁吸引力而不希望地吸引在一起。如图4所示，长形双金属件120还包括从长形双金属件120的笫一端 部122向外延伸的突出部158(还在图2和5中示出)。当长形双金属件 120设置在图4所示的第一位置时，突出部158的至少一部分延伸超出加 热器元件102的上表面112而进入加热器元件102的孔口 110中，如图所 示。这是与其中整个双金属件(例如参见图1的双金属件7)都设置在加 热器元件的第一端部的上表面(例如参见图1的加热器元件3的上表面(未 指定附图标记))上方的传统加热器组件(例如参见图1的加热器组件1) 完全不同的结构。实际上，已知的加热器元件并不具有延伸穿过其第一端 部的上和下表面的孔口。如图3和5所示，示例性加热器元件102的第二端部106还包括多个 孔146、 148(示出两个)。适当的紧固件例如图5所示的螺钉150构造成 延伸穿过所述孔中相应的一个孔148，以将加热器元件102紧固在断路器 壳体202 (图2和4)上。然而，可认识到，加热器元件(例如102)可具 有任意已知的或适当的替代数量和/或构型的孔(未示出)和用于该孔的紧 固件(未示出)而不会脱离本发明的范围。继续参照图5，还可认识到，虽然为了节省公开篇幅在本文中仅示出 和详细说明了一个加热器组件100，但断路器200可采用多个加热器组件 100、 100，、 100"。例如但非限制，图5示出三极断路器200，其中断路器 200的各个极214、 216、 218均具有相应的加热器组件100、 100'、 100"。 极216、 218和加热器组件100，、 IOO"在图5中以虚线图示出。然而应认识 到，它们与以实线图示出并详细说明的极214和加热器组件100基本相同， 示例性断路器200的脱扣杆208 (用图5中的虚线图以简化形式示出)延 伸跨过断路器200的全部三个极214、 216、 218，且因此可与加热器组件 100、 100'、 IOO，'的每一个协作。因此，所公开的加热器组件IOO(还参见图5的加热器组件100，、 100") 包括具有延长的长度126 (图2)的长形双金属件120，该长形双金属件提 供了用于致动脱扣杆208 (在图5中以简化形式示出)的机械增益(例如 但不限于，增大的杠杆臂及相关的致动力)。这是由独特的加热器元件102实现的，除其它优点外，该加热器元件102是由一件连续的适当地导电和 导热的材料制成的单一部件，并且包括孔口 110以适应长形金属件120的 延长的长度126 (图2 )。另外，如图5所示，将加热器元件102电连接到 断路器200的可动触臂212的分路160、 162有利地安置成比已知的加热器 组件(例如参见图1的加热器組件1)更远离长形双金属件120和脱扣杆 208。这有利地降低了分路160、 162无意地与脱扣杆(例如208 )干涉(例 如缠结)的可能性。具体而言，如图2中最佳示出的，示例性加热器组件 100包括第一和第二分路160、 162 (图2中部分示出)。第一分路160在 加热器元件102的第一端部104的第一侧部152电连接到加热器元件102, 而第二分路162与笫一分路160相对，在加热器元件102的第一端部104 的第二侧部154电连接到加热器元件102。两个分路160、 162基本上都i殳 置在加热器元件102的跨接部段156上，远离长形双金属件120。除上述加热器組件100外，示例性的断路器200 (图2、 4和5 )还包 括磁脱扣机构300 (在图2中部分示出；还参见图4-7)。磁脱扣机构300 包括与断路器壳体202联接的磁部件302，如图2所示，和衔铁310，如图 4所示。以一般公知的方式，衔铁310 (图4)可相对于磁部件302运动以 提供期望的脱扣响应。更具体而言，衔铁310包括构造成与脱扣杆208协 作的第一端部312、设置成与第一端部312相对并远离第一端部312的第 二端部314、面向万兹部件302的第一侧316和背离磁部件302的第二侧318。 衔铁310可在对应于断路器200的可分离触点204、 206 (在图4中以简化 形式示出；还参见图5)跳开的第一位置(以虚线图示出)和对应于可分 离触点204、 206可闭合的第二位置(图4示出)之间运动。磁脱扣机构300还包括具有第一部分322及远离该第一部分的第二部 分324的衔铁约束件320。 一偏压元件340可拆卸地联接到第一部分322， 如下文所述。当衔铁310设置在第一位置时，衔铁310的第一侧316的一 部分与磁部件302接合，当衔铁310设置在第二位置时，衔铁310的第二 侧318的一部分与衔铁约束件320的第二部分324接合，如图4所示。如图5中最佳示出的，衔铁约束件320和在本文示出和说明的示例中19为弹簧340 (在图5中由虛线图示出；还在图6B和7中由实线图部分地示 出)的偏压元件340形成子组件350。如下文所述，衔^^失约束件320的第 一部分322将子组件350可拆卸地联接到磁部件302。因此，除其它优点 外，子组件350还构造成较快地和较容易地与磁部件302连接和拆分，而 不需要使分离的单独部件(弹簧340;下文所述的销366;衔铁约束件320) 相对于》兹部件302各自排布以将它们安装到磁部件302上。因此，应认识 到，磁脱扣机构300可较快地和较容易地修改或更换成适用于多种不同的 应用。此外，所>^开的子组件350有利地无需弹簧340在組装磁脱扣机构 300之前或期间i皮加载(charge)。而是，示例性磁脱扣机构300的弹簧 340可在子组件350已被可拆卸地联接到磁部件302之后,皮加载而使衔铁 310朝第二位置偏离第一位置(如图4所示)，如下文所述。这大大简化 了组装过程，因为不需要在組装磁脱扣机构(例如，300 )期间巻绕或旋绕 偏压元件(例如但不限于，弹簧340)。现在更详细地说明所公开的磁部件302与子组件350之间的快速连接 和拆分功能。具体而言，在本文示出和说明的示例中，磁部件302包括体 部304和从体部304垂直向外延伸的相对的第一和第二壁306、 308。各个 壁306、 308分别具有突出部332 (图5和6A) 、 334 (图2和7)。衔铁 约束件320的第一部分322包括顶部326、从顶部326垂直向外延伸的第 一突片328 (图5、 6A和6B )和与第一突片328相对地从顶部326垂直向 外延伸的第二突片330 (图7)。笫一突片328构造成可拆卸地联接到磁部 件302的第一壁306，而第二突片330构造成可拆卸地联接到磁部件302 的第二壁308。更具体而言，当子組件350可拆卸地联接到磁部件302时， 磁部件302的第 一壁306的第 一突出部332设置到第 一突片328的孔口 336 中，如图6A所示，而^兹部件302的第二壁308的第二突出部334i殳置到 第二突片330的孔口 338中，如图7所示。再次参照图5，示例性磁脱扣机构300的子组件350还包括销360 (在 图5中以虛线图示出；在图5中的安装位置还以实线图部分地示出头部 366 )。销360将弹簧340可拆卸地联接到衔铁约束件320的第一和第二突片328、 330 (均在图7中示出)。更具体而言，第一和第二磁部件壁306、 308分别包括支架部342、 344，弹簧340具有多个绕圏346 (在图5中以 虛线图示出；还参见图4、 6B和7)。销360延伸穿过衔铁约束件320的 第一突片328、穿过弹簧340的绕圏346并且穿过衔铁约束件320的第二 突片330，如图7中最佳示出。当子组件350可拆卸地联接到磁脱扣机构 300的磁部件302时，销360分别i殳置在磁部件302的第一和第二侧部306、 308的第一和第二支架部342、 344中。因此，应认识到，支架部342、 344 有利于子组件350的有利的快速连接和拆分能力。示例性的销360包括相对的第一和笫二端部362、 364、设置在销360 的第二端部364的头部366、在第一端部362与头部366之间延伸的柄杆 368以及设置在第二端部364附近的扩大部分370，如图5中的虚线图所示。 更具体而言，销360的扩大部分370与头部366隔开。销360的柄杆368 具有第一直径372 (图7 ),销360的头部366具有第二直径374,销360 的扩大部分370具有第三直径376 (图6B)，其中扩大部分370的第三直 径376大于柄杆368的第一直径372，但小于头部366的第二直径374，如 图所示。如图5和6A部分示出的，衔铁约束件320的第一突片328包括栓锁 (钥匙状，keyed)孔口 378，如图7所示，衔铁约束件320的第二突片330 包括销孔380。栓锁孔口 378由具有直径386的圆形开口 382和从圓形开 口 382向外延伸的径向延伸部384构成，如图6A所示。栓锁孔口 378有 利于销360将弹簧340可拆卸地联接到衔铁约束件320的能力。具体而言， 圆形开口 382的直径386大于销360的扩大部分370的第三直径376。因 此，当销360可拆卸地联接到衔铁约束件320时，销360的第一端部362 延伸穿过衔铁约束件320的第二突片330的销开口 380,如图7所示，而 销360的位于销360的扩大部分370与销360的头部366之间的柄杆368 设置在栓锁孔口 378的径向延伸部384内。这样，衔铁约束件320的第一 突片328设置在销360的扩大部分370与销360的头部366之间，如图6B 最佳地示出。如参照图7可认识到，除了由上述子组件350提供的快速连接和拆分 的优点外，示例性的磁脱扣机构300、特别是其衔铁约束件320还构造成 使得弹簧340能够在子组件350已被可拆卸地联接到磁部件302之后被加 载，还使得由弹簧340提供的偏压力能够被调节。更具体而言，弹簧340 包括一定数量的支脚347、 348。在将子组件350安装到磁部件302之前， 支脚347、 348设置在衔铁约束件320的顶部326的弹簧孔口 386内，如图 5所示。在该取向上，弹簧340未被加载，而是优选地保持在该位置以^更 于接近其端部352、 354。弹簧孔口 386设置在衔铁约束件320的顶部326 的第一与第二端部352、 354之间，并从顶部326的第一边缘356附近延伸 穿过顶部326的第二边缘358,如图所示。因此，弹簧孔口 386的结构允 许弹簧340的支脚347、348从图5所示的未加载位置运动到图7的加栽位 置。此外，示例性衔铁约束件320的顶部326的第二边缘358具有至少一 个调节部388、 390，弹簧支脚347、 348可与所述调节部协作以调节(例 如，增大；减小)弹簧340的偏压力。在图7的示例中，调节部由在衔铁 约束件320的顶部326的第一端部352附近从顶部326向外延伸的第一延 伸部388和在顶部326的第二端部354附近从顶部326向外延伸的第二延 伸部390构成。各个延伸部388和3卯分别包括多个凹部392A、 394A、 396A和392B、 394B、 396B。当子组件350可拆卸地联接到磁部件302时， 如图所示，弹簧340的第 一支脚347可运动到第 一延伸部388的凹部392A、 394A、 396A中相应的一个，弹簧340的第二支脚348可运动到第二延伸 部390的凹部392B、 394B、 396B中相应的一个，以便加载弹簧340。此 外，可通过改变供弹簧支脚347、348分别安置的凹部(例如但不限于，392A、 394A、 396A、 392B、 394B、 396B)来增大或减小弹簧340的偏压力。例 如而非限制，使弹簧支脚347从凹部392A运动到凹部394A并使弹簧支脚 348从凹部392B运动到凹部394B将导致加在衔铁310 (图4 )上的弹簧偏 压力增大。同样，例如而非限制，弹簧支脚347从凹部396A运动到凹部 394A以及弹簧支脚348从凹部396B运动到凹部394B将导致弹簧力减小。应认识到，磁脱扣机构300可采用具有任意已知或适当的数量和/或构型的 凹部(未示出)的任意已知的或适当的替代数量和/或构型的调节部(未示 出)，或者其它适当的调节机构(未示出)。因此，所公开的磁脱扣机构300提供了这样一种子組件350，该子组 件除其它优点外，还可快速地和容易地连接和拆分，其中在子组件350已 被可拆卸地联接到磁部件302之前和期间都不需要对子组件350的弹簧 340进行加载。另外，仅通过调节现有弹簧340的支脚347、 348以改变其 提供的偏压力便可较快速地和较容易地调节磁脱扣机构300的操作特性， 而无需拆卸磁脱扣机构300和/或用另外的不同(例如，尺寸不同)的弹簧(未示出)来更换弹簧340。应认识到，尽管本文示出和说明的断路器200既包括上述加热器组件 100也包括上述磁脱扣机构300，但是本发明也可设想仅采用加热器组件 100和磁脱扣机构300中的一个或另一个的多种不同构型的电气开关装置(未示出)。因此，同时设置有加热器组件100和磁脱扣机构300两者除 其它优点外还可用于单独地和/或共同地有利于断路器200的组装和改善断 路器200的操作性能。尽管已详细说明了本发明的具体实施例，但本领域技术人员应认识到， 可根据本^^开的全部教导对这些细节作出各种变型和替代方案。因此，所 公开的特定结构仅是例述性的而非限制本发明的范围，本发明的范围将给 定为所附权利要求及其任意和所有等同物的全部范围。
权利要求
1.一种用于电气开关装置(200)的加热器组件(100)，所述电气开关装置(200)包括壳体(202)、可分离触点(204、206)以及用于打开和闭合所述可分离触点(204、206)的操作机构(210)，所述加热器组件(100)包括构造成与所述电气开关装置(200)的壳体(202)联接的加热器元件(102)，所述加热器元件(102)包括第一端部(104)、第二端部(106)、设置在所述第一端部(104)与所述第二端部(106)之间的中间部分(108)和设置在所述第一端部(104)附近的孔口(110)，所述加热器元件(102)的第一端部(104)包括上表面(112)和设置成与所述上表面(112)相对的下表面(114)；和长形双金属件(120)，所述长形双金属件包括第一端部(122)和设置成与所述长形双金属件(120)的第一端部(122)相对并远离该第一端部(122)的第二端部(124)，所述长形双金属件(120)构造成在对应于所述电气开关装置(200)的可分离触点(204、206)可闭合的第一位置和对应于所述长形双金属件(120)的第一端部(122)与所述操作机构(210)协作以打开所述可分离触点(204、206)的第二位置之间运动，所述长形双金属件(120)的第二端部(124)联接到所述加热器元件(102)的中间部分(108)，其中，当所述长形双金属件(120)设置在所述第一位置时，所述长形双金属件(120)的第一端部(122)延伸超出所述加热器元件(102)的第一端部(104)的上表面(112)而进入所述加热器元件(102)的孔口(110)中。
2. 根据权利要求1所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102)是包括一件连续材料的单个部件。
3. 根据权利要求1所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102)的中间部分(108)包括多个弯曲部(130、 132、 134、136)，所述多个弯曲部限定出多个部段(138、 140、 142);所迷加热器 元件(102)的孔口 (110)从所述加热器元件(102)的第一端部(104) 附近朝所述中间部分(108)的所述部段中的相应一个部段(138)延伸。
4. 根据权利要求3所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102)的孔口 (IIO)是长形槽口 (110);所述长形槽口 (110) 延伸穿过所述中间部分(108)的所迷部段中的所iM目应一个部段(138)。
5. 根据权利要求3所述的加热器组件(100),其特征在于，所述 加热器元件(102 )的第一端部(104 )相对于所述加热器元件(102 )的第 二端部(106)平^f亍；所述加热器元件(102)的中间部分(108)的所迷多 个弯曲部(130、 132、 134、 136)包括第一弯曲部(130)、第二弯曲部(132)、 第三弯曲部(134)和第四弯曲部(136);所述加热器元件(102)的中间 部分(108)的所述多个部段(138、 140、 142)包括第一部分(138)、第 二部分(140)和第三部分(142);所述第一部段(138)设置在所述第一 弯曲部(130)与第二弯曲部(132)之间，并相对于所述加热器元件(102) 的第一端部(104 )垂直；所述第二部段(140 )设置在所述第二弯曲部(132 ) 与第三弯曲部(134)之间，并从所迷第一部段(138)垂直向外延伸；所 述第三部段(142)设置在所述第三弯曲部(134)与第四弯曲部(136)之 间，并基本平行于所述第一部段(138)地从所述第二部段(140)垂直向 外延伸。
6. 根据权利要求5所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102 )的第一部段(138 )具有一长度(144 );所述长形双金 属件(120 )具有一长度(126 );所述长形双金属件(120 )的长度(126 ) 大于所述加热器元件(102)的第一部段(138)的长度(144)。
7. 才艮据权利要求1所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102)的第二端部(106)包括多个孔(146、 148)和至少一 个紧固件(150);所述至少一个紧固件(150)构造成延伸穿过所述多个 孔中相应的一个孔(148)以将所述加热器元件(102)紧固在所述电气开 关装置(200)的壳体(202)上。
8. 根据权利要求1所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102)的孔口(110)将所述加热器元件(102)的第一端部(104) 基本上分为第一侧部(152 )和第二侧部(154);所述长形双金属件(120 ) 的第一端部(122)在所述加热器元件(102)的第一侧部(152)与所述加 热器元件(102)的第二侧部(154)之间延伸。
9. 根据权利要求8所述的加热器组件(100)，其特征在于，所述 加热器元件(102)还包括跨接部段(156);所迷跨接部段(156)设置在 所述加热器元件(102 )的第一端部(104 )处；所述跨接部段(156 )在所 述加热器元件(102)的第一侧部(152)与所述加热器元件(102)的第二 侧部(154)之间延伸。
10. 根据权利要求1所述的加热器组件(100),其特征在于，所述 长形双金属件(120)的第一端部(122)包括从所述长形双金属件(120) 向外延伸的突出部(158);当所述长形双金属件(120)设置在所述第一 位置时，所述突出部(158)的至少一部分延伸超出所述加热器元件(102) 的上表面(112)而进入所述加热器元件(102)的孔口 (110)中。
11. 一种电气开关装置(200),包括 壳体(202 );由所述壳体(202)包封的可分离触点(204、 206); 构造成打开和闭合所述可分离触点(204、 206)的操作机构(210);和至少一个加热器组件(100)，该加热器组件包括与所述壳体(202)联接的加热器元件(102),所迷加热器元件 (102 )包括第一端部(104 )、第二端部(106 )、设置在所述第一端部(104 ) 与所述第二端部(106 )之间的中间部分(108 )和设置在所述第一端部(104 ) 附近的孔口 (110),所述加热器元件(102)的第一端部(104)包括上表 面(112)和设置成与所述上表面(112)相对的下表面(114);和长形双金属件(120)，所述长形双金属件包括第一端部(122) 和设置成与所述长形双金属件(120)的第一端部(122)相对并远离该第一端部(122)的第二端部(124)，所述长形双金属件(120)可在对应于 所述电气开关装置(200)的可分离触点(204、 206)可闭合的第一位置和 对应于所述长形双金属件(120 )的第一端部(122 )与所述操作机构(210 ) 协作以打开所迷可分离触点(204、 206)的第二位置之间运动，其中，当所述长形双金属件(120)设置在所述第一位置时，所述 长形双金属件(120)的第一端部(122)延伸超出所述加热器元件(102) 的第一端部(104)的上表面(112)而ii^所述加热器元件(102)的孔口 (110)中。
12. 根据权利要求ll所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所 述至少一个加热器組件(100)的所述加热器元件(102)是包括一件连续 材料的单个部件。
13. 根据权利要求ll所述的电气开关装置(200),其特征在于，所 迷加热器元件(102)的中间部分(108)包括由多个弯曲部(130、 132、 134、 136)限定的多个部段(138、 140、 142);所述加热器元件(102) 的孔口 (110)从所述加热器元件(102)的第一端部(104)附近朝所述中 间部分(108)的所述部段中的相应一个部段(138)延伸。
14. 根据权利要求13所述的电气开关装置(200),其特征在于，所 述加热器元件(102)的孔口 (IIO)是长形槽口 (110);所述长形槽口 (110) 延伸穿过所述中间部分(108)的所述部段中的所勤目应一个部段(138)。
15. 根据权利要求ll所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所 述至少一个加热器组件(100)还包括至少一个紧固件(150);所述至少 一个加热器组件(100)的所述加热器元件(102)的第二端部(106)包括 多个孔(146、 148);所迷至少一个紧固件(150)中相应的一个紧固件延 伸穿过所述多个孔中相应的一个孔(146)以将所述加热器元件(102)紧 固在所述壳体(202)上。
16. 根据权利要求ll所述的电气开关装置(200),其特征在于，所 述加热器元件(102)的孔口 (110)将所述加热器元件(102)的第一端部(104 )基本上分为第一侧部(152 )和第二侧部(154 );所述长形双金属件(120)的第一端部(122)在所述加热器元件(102)的第一侧部(152) 与所述加热器元件(102)的第二侧部(154)之间延伸；所述加热器元件 (102 )还包括跨接部段(156);所*接部段(156)设置在所述加热器 元件(102)的第一端部(104)处；所述跨接部段(156)在所述加热器元 件(102)的第一侧部(152)与所述加热器元件(102)的第二侧部(154) 之间延伸。
17. 根据权利要求16所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所 述操作机构(210)包括可动触臂(212);所述可分离触点包括固定电触 点(204)和可动触点(206);所迷可动触点(206)设置在所述可动触臂(212 )上；所述加热器组件(100 )还包括一定数量的分路(160、 162 ); 所述一定数量的分路(160、 162 )将所述加热器元件(102 )电连接到所述 可动触臂(212 );所述一定数量的分路(160、 162 )基本设置在所述加热 器元件(102)的第一端部(104)的所述跨接部段(156)上，远离所述长 形双金属件(120)。
18. 根据权利要求17所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所 述一定数量的分路是第一分路(160)和第二分路(162);所述第一分路(160)在所述加热器元件(102)的第一端部(104)的第一侧部(152) 处电连接到所述加热器元件(102);所述第二分路(162)与所述第一分 路(160)相对地、在所述加热器元件(102)的第一端部(104)的第二侧 部(154)处电连接到所述加热器元件(102)。
19. 根据权利要求ll所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所 述长形双金属件(120 )的第一端部(122 )包括从所述长形双金属件(120 ) 向外延伸的突出部(158);当所述长形双金属件(120)设置在所述第一 位置时，所述突出部(158)的至少一部分延伸超出所述加热器元件(102) 的上表面(112)而进入所述加热器元件(102)的孔口 (110)中。
20. 根据权利要求ll所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所 述电气开关装置是断路器(200);所述断路器(200)具有多个极(214、 216、 218 );所述断路器(200)的所述操作机构(210 )包括脱扣杆(208 );所述脱扣杆(208 )延伸跨过所述断路器(200 )的所迷极(214、 216、 218 ); 所述至少一个加热器组件是多个加热器组件(100、 100'、 100")，每个加 热器组件用于所述断路器(200 )的所述极中的一个；所述加热器组件(100、 100'、 100")的每一个与所述脱扣杆(208)的相应部分协作。
全文摘要
本发明涉及电气开关装置(200)及其加热器组件(100)。加热器组件包括加热器元件(102)和长形双金属件(120)。加热器元件包括第一和第二端部、设在这两个端部之间的中间部分(108)和设在第一端部附近的孔口(110)。长形双金属件包括相对的第一和第二端部且可在对应于电气开关装置的可分离触点(204、206)可闭合的第一位置和对应于长形双金属件的第一端部与脱扣杆(208)协作以使操作机构(210)打开可分离触点的第二位置之间运动。长形双金属件的第二端部联接到加热器元件的中间部分。当长形双金属件设在第一位置时，其第一端部延伸超出加热器元件的第一端部的上表面(112)而进入加热器元件的孔口中。
文档编号H01H71/16GK101593640SQ20091013827
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月31日 优先权日2008年5月30日
发明者C·J·普哈拉, D·E·利特尔, K·J·麦卡锡, R·W·米勒, W·E·林赛 申请人:伊顿公司