专利名称：电气开关装置及其联接组件的制作方法
技术领域：
所公开的构思一般涉及电气开关装置，更具体地涉及例如为断路器的电气开关装置。所公开的构思还涉及用于电气开关装置的联接(联动，linking)组件。
背景技术：
电气开关装置如断路器为电气系统提供保护以免遭受电气故障状况，例如电流过载、短路、异常电压和其它故障状况。通常，断路器包括响应于例如由脱扣(跳闸)单元检测出的这类故障状况而打开电触点组件以中断流过电气系统的导体的电流的操作机构。图1A-1D示出包括操作机构3 (在图IA中以简化形式示出)的断路器1 (部分示出)的非限制性示例，操作机构3具有与极轴7协作(配合)以打开(例如，分离)和/或闭合(例如，电连接)断路器1的可分离触点17 (在图IA中以简化形式示出)的联接组件 5。在图1A-1D的示例中，联接组件5与弹性储能(加载，charging)组件9协作，但应认识到，不论具有或不具有这种储能机构，在多种不同的电气开关装置(未示出)中也都可采用这种联接组件(例如5)。除其它功能之外，联接组件5尤其用于减小断路器1的附件(未示出)为实现期望的断路器脱扣反应所需施加的力的大小。例如而不限于，在特定情况下可采用这种附件使D轴19枢转，由此释放联接组件5的斧形件21，或者以其它方式致动(例如，移动)联接组件5的一个或多个联接元件21、23、25、27、四和/或断路器操作机构3 (图1A)的相应部分。如图IC和ID所示，除了上面提到的斧形件21，示例性的联接组件5还包括联接元件23、25、27、29，从而产生三级减力(例如，在图IC和ID中标出的1级、2级和3级)。尽管这对于能够施加大力的较大的附件来说足够了，但仍希望提供进一步的减力，从而使现有的、便于获得的和较小的附件也能被采用。提供这样的减力是重大的设计挑战，因为其一般需要难以接受的、不可靠的或不可能的肘接角度(例如，联接组件的联接元件23、25、27、 四之间的角度)以便在斧形件21、支架(cradle) 25和联接元件23、27、四之间提供期望的运动。因此，例如为断路器的电气开关装置及其联接组件存在改进的空间。
实用新型内容这些及其它需求由所公开构思的实施例来满足，所述实施例涉及用于电气开关装置如断路器的操作机构的联接组件。除其它优点之外，优点尤其在于，该联接组件能实现附加的减力级以减小与电气故障状况相关的力。作为所公开构思的一个方面，为电气开关装置提供一种联接组件。所述电气开关装置包括壳体、由壳体包封的可分离触点、可枢转地联结到壳体的D轴、和操作机构。操作机构包括可枢转的极轴，所述极轴构造成使可分离触点在与可分离触点分离对应的打开 (分闸)位置和与可分离触点电连接对应的闭合(合闸)位置之间运动。D轴可在第一位置和第二位置之间枢转。联接组件包括斧形件，斧形件包括第一边缘、第二边缘、和在第一边缘与第二边缘之间延伸的弓形部，斧形件构造成在闭锁位置和解锁位置之间运动，闭锁位置与D轴设置在第一位置且斧形件的第一边缘与D轴接合对应，解锁位置与D轴设置在第二位置且斧形件相对于D轴枢转以对联接组件解锁对应；支架，支架包括第一端、配置成与第一端相对并离开第一端的第二端、和配置在第一端与第二端之间的中间部分；构造成可枢转地联结到壳体的闭锁板，闭锁板包括构造成与斧形件协作的突出部；配置在支架和闭锁板之间并与它们可枢转地联结的闭锁联接件；和肘接组件，肘接组件包括第一联接元件和第二联接元件，第一联接元件和第二联接元件各自包括第一端和第二端，第一联接元件的第一端构造成与极轴可枢转地联结，第一联接元件的第二端与第二联接元件的第一端可枢转地联结，第二联接元件的第二端与支架可枢转地联结。闭锁板的突出部可以是滚子，其中滚子从闭锁板向外延伸。当斧形件朝闭锁位置运动时，斧形件的弓形部可与滚子接合，从而使闭锁联接件与闭锁板一起运动。响应于斧形件与滚子接合并使闭锁联接件与闭锁板一起运动，斧形件的运动可被转移成支架的运动。 当斧形件设置在解锁位置且斧形件与滚子脱开接合时，闭锁板可相对于闭锁联接件运动， 从而使斧形件的运动基本上与支架的运动分开。电气开关装置可构造成响应于故障状况而脱开可分离触点，其中，响应于故障状况，需要脱扣力来使联接组件运动以脱开可分离触点。斧形件、支架、闭锁板、闭锁联接件和肘接组件可协作以建立至少四个减力级来减小脱扣力。肘接组件还包括驱动联接件，并且所述至少四个减力级可以是第一减力级、第二减力级、第三减力级和第四减力级。第一减力级可构造成设置在驱动联接件和极轴之间。第二减力级可构造成设置在极轴、肘接组件的第一联接元件、肘接组件的第二联接元件、和支架之间。第三减力级可设置在支架、闭锁联接件和闭锁板之间，以及第四减力级可设置在闭锁板的突出部和斧形件之间。当斧形件从闭锁位置运动到解锁位置时，斧形件可枢转小于30度。斧形件还可包括枢轴，其中枢轴将斧形件可枢转地联结到电气开关装置的壳体。斧形件的弓形部可构造成从枢轴大体背离极轴向外延伸。当斧形件从闭锁位置运动到解锁位置时，斧形件可绕枢轴顺时针枢转。作为所公开构思的另一个方面，一种电气开关装置包括壳体；由壳体包封的可分离触点；包括可枢转的极轴的操作机构，可枢转的极轴构造成使可分离触点在与可分离触点分离对应的打开位置和与可分离触点电连接对应的闭合位置之间运动；与壳体可枢转地联结的D轴，D轴可在第一位置和第二位置之间枢转；和联接组件，联接组件包括斧形件，斧形件包括第一边缘、第二边缘、和在第一边缘与第二边缘之间延伸的弓形部，斧形件可在闭锁位置和解锁位置之间运动，闭锁位置与D轴设置在第一位置且斧形件的第一边缘与D轴接合对应，解锁位置与D轴设置在第二位置且斧形件相对于D轴枢转以对联接组件解锁对应；支架，支架包括第一端、配置成与第一端相对并离开第一端的第二端、和配置在第一端与第二端之间的中间部分；可枢转地联结到壳体的闭锁板，闭锁板包括可与斧形件协作的突出部；配置在支架和闭锁板之间并与它们可枢转地联结的闭锁联接件；和肘接组件，肘接组件包括第一联接元件和第二联接元件，第一联接元件和第二联接元件各自包括第一端和第二端，第一联接元件的第一端与极轴可枢转地联结，第一联接元件的第二端与第二联接元件的第一端可枢转地联结，第二联接元件的第二端与支架可枢转地联结。
在结合附图阅读时从下面对优选实施例的描述中可获得对所公开构思的充分理解，在附图中图IA是用于断路器的联接组件的侧视图，示出与断路器闭合弹簧被储能和断路器的可分离触点打开对应的联接组件位置；图IB是图IA的联接组件的侧视图，变为示出与闭合弹簧被部分储能对应的联接组件位置；图IC是图IA的联接组件的侧视图，变为示出与闭合弹簧未储能和可分离触点闭合对应的联接组件位置；图ID是图IA的联接组件的侧视图，变为示出与闭合弹簧未储能和可分离触点打开对应的联接组件位置；图2A是根据所公开构思的实施例的用于断路器的联接组件的侧视图，示出与断路器的闭合弹簧被储能和断路器的可分离触点打开对应的联接组件位置；图2B是图2A的联接组件的侧视图，变为示出在可分离触点打开且闭合弹簧被部分储能时的联接组件位置；图2C是图2A的联接组件的侧视图，变为示出在闭合弹簧未储能且可分离触点闭合时的联接组件位置；图2D是图2A的联接组件的侧视图，变为示出在闭合弹簧未储能且可分离触点打开时的联接组件位置；以及图3是采用了根据所公开构思的实施例的联接组件的断路器的一部分的侧视图。附图标记列表1 断路器3 操作机构5 联接组件7 极轴9 弹性储能组件11 闭合弹簧13 储能凸轮15 压缩臂100储能组件102 压缩臂104 枢轴106 第一支腿[0039]108第二支腿[0040]110第一支腿的第-""端[0041]112第二支腿的第-""端[0042]114第一支腿的第二端[0043]116第二支腿的第二端[0044]118接合部[0045]120成形接触面[0046]122第一边缘[0047]124第二边缘[0048]126角度[0049]128储能凸轮[0050]130外凸轮面[0051]132第一纵向轴线[0052]134第二纵向轴线[0053]136轴线之间的角度[0054]138可变半径[0055]140最小半径点[0056]142最大半径点[0057]144转换点[0058]146第一下坡[0059]148第二下坡[0060]150凸部[0061]152凹部[0062]200电气开关装置[0063]202壳体[0064]204可分离触点[0065]206操作机构[0066]208D轴[0067]210闭合组件[0068]212偏动元件[0069]214冲击构件[0070]216圆形突出部[0071]218外凸部[0072]220侧板[0073]222极轴[0074]300联接组件[0075]302斧形件[0076]304斧形件的第-[0077]306斧形件的第二边[0078]308斧形件的弓形部310支架312支架的第一端314支架的第二端316支架的中间部分318闭锁板320突出部322闭锁联接件324肘接组件326第一联接元件328第二联接元件330第一联接元件的第一端332第一联接元件的第二端334第二联接元件的第一端336第二联接元件的第二端338闭锁联接件的第一部分340闭锁联接件的第二部分342闭锁联接件的第一纵向轴线344闭锁板的第二纵向轴线346角度348驱动联接件350第一联接元件的第一纵向轴线352第二联接元件的第二纵向轴线354角度356枢轴360箭头362角度
具体实施方式
本文所用的方向用语例如左、右、顺时针、逆时针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“偏动元件”是指任何已知的或适当的能量储存机构，例如而不限于，弹簧和缸体(例如而不限于，液压缸；气动缸)。如本文所用，术语“下坡”是指在从外凸轮面上的一个预定位置(例如而不限于， 最大半径点)运动到外凸轮面上的另一个预定位置(例如而不限于，转换点)时所公开的储能凸轮的外凸轮面的减小的半径。如本文所用，关于两个或更多个部分“联结”在一起的叙述是指各部分直接地接合在一起或通过一个或多个中间部分接合在一起。如本文所用，术语“数量”是指1或大于1的整数(即多个)。[0110]图2A-3示出用于电气开关装置如断路器200(在图3中用假想线图以简化形式部分地示出)的储能组件100。如图3中的简化形式所示，断路器200包括壳体202 (以假想线图部分地示出)、由壳体202包封的可分离触点204 (以简化形式示出)、和操作机构206 (以简化形式示出)。操作机构206构造成使可分离触点204在与可分离触点204分离对应的打开位置和与可分离触点204电连接对应的闭合位置之间运动。操作机构206包括联接组件300和闭合组件210。闭合组件210包括偏动元件，例如而不限于此处所示和所述的弹簧 212。然而，应认识到，可采用任何已知的或适当的替换数量、类型和/或构型的偏动元件而不会脱离所公开构思的范围。如所示，冲击构件214联结到弹簧212，并且可与弹簧212 —起在图2A所示的弹簧212被压缩的储能位置与图2C和2D所示的弹簧212伸展的未储能位置之间运动。当弹簧212从图2A的储能位置运动到未储能位置时，如图2C所示，冲击构件214与联接组件 300 (下面将更详细地描述)接合并使联接组件300运动，由此使可分离触点204 (图3)运动到前述闭合位置。示例性的储能组件100包括通过枢轴104与断路器200的壳体202可枢转地联结的压缩臂102。更具体地，压缩臂102、特别是其枢轴104优选地枢转联结到侧板220，侧板 220又联结到断路器壳体的一部分，如图3中的简化形式所示。因此，应认识到，断路器可包括多于一个的侧板(仅示出了一个侧板220)，并且如所示，闭合组件210基本上配置在相应的一个侧板220上。压缩臂102包括具有相对的第一端和第二端110、112的第一支腿106，和具有相对的第一端和第二端114、116的第二支腿108。更具体地，第一支腿106的第一端110配置在压缩臂102的枢轴104处或附近，而第一支腿106的第二端112从枢轴104沿第一方向向外延伸。类似地，如所示，第二支腿108的第一端114配置在压缩臂102的枢轴104处或附近，而第二端116从枢轴104沿第二方向向外延伸，第二方向与第一支腿106的第一方向不同。在此处所示和所述的示例中，第一支腿包括从压缩臂102的枢轴104沿第一方向延伸穿过第一支腿106的第二端112的第一纵向轴线132，第二支腿108包括从枢轴104沿第二方向延伸穿过第二支腿108的第二端116的第二纵向轴线134，如图2A所示。优选地，第一支腿106的第一纵向轴线132相对于第二支腿108的第二纵向轴线134成在约80度到约 110度之间的角度136。更优选地，如所示，压缩臂102的第二支腿108配置成大体垂直于第一支腿106，以使得压缩臂102具有大致L形。因此，可认识到，随着示例性的压缩臂102 的支腿106、108从压缩臂102的枢轴104向外延伸，它们基本上是直的，而不像已知的压缩臂(例如见图1A-1D的压缩臂15)那样，已知的压缩臂不是基本上直的，而是包括一定数量的较大的弧形部或弯曲部(例如见图1A-1D中的压缩臂15的第一支腿的弯曲部)。储能组件100还包括配置在第一支腿106的第二端112处或附近的接合部118，和配置在第二支腿108的第二端116处或附近的成形接触面120。示例性的成形接触面120 包括第一边缘122和相对于第一边缘122成角度126 (见图2B)的第二边缘124。优选地， 第一边缘和第二边缘122、124之间的角度126 (图2B)小于90度。示例性的压缩臂102的第二支腿108的成形接触面120还包括配置在成形接触面120的第一边缘和第二边缘122、 124之间的凸部150，由此提供边缘122、124之间的较平滑的过渡。凸部150与闭合组件的冲击构件214的圆形突出部216协作，圆形突出部216也具有外凸部218。具体地，随着断路器闭合组件210的弹簧212从未储能位置(图2C和2D)运动到图2A的储能位置(也见图2B的部分储能位置)，压缩臂的成形接触面120的凸部150与冲击构件的圆形突出部 216(例如而不限于枢销)的外凸部218接合以使之移动并压缩(例如，储能)弹簧212。 换言之，第二支腿108的两个边缘122、IM对于储能弹簧212的力产生差别很大的(绕枢轴140的)力矩臂。例如而不限于，分别参见图2A和2B的力矩臂160和170。与第二边缘 124的力矩臂160(图2A)相比，第一边缘122的力矩臂170(图2B)绕枢轴140产生大得多的转矩，且由此在第一支腿106与储能凸轮1 之间产生更大的力。因此，当断路器200 被完全储能时(图2A)，所产生的使压缩臂102转动的转矩的量变得小很多。由于产生的力更小，储能凸轮128的形状有利地对凸轮轴转矩具有更小的绝对影响。在此进一步描述该形状敏感度降低的其它优点。例如而不限于，作用在凸轮轴上的力减小，这也导致联接组件 300的负荷减小(下面描述)。储能组件100还包括储能凸轮128。优选地，如所示，储能凸轮128在压缩臂102 附近可枢转地联结到断路器壳体202的侧板220。储能凸轮1 包括外凸轮面130，其与压缩臂102的第一支腿106的接合部118协作以便于储能组件100的操作，如现在将要更详细地描述的那样。具体地，当储能凸轮1 枢转(例如，沿图2A和2B所示的箭头的方向、 逆时针)时，外凸轮面130与压缩臂102的第一支腿106的接合部118接合，从而使压缩臂 102绕枢轴104枢转(例如，从图2A-3的角度、顺时针)。响应于压缩臂102绕该枢轴104 枢转，如图2B所示，第二支腿108的成形接触面120的第一边缘122与断路器闭合组件210 的冲击构件214接合并使之运动。这继而使闭合组件210的弹簧212从图2C和2D的未储能位置朝图2A的储能位置运动。当弹簧212设置在储能位置时，如图2A所示，压缩臂102 的第二支腿108的成形接触面120的第二边缘124与冲击构件214接合。因此，可认识到，压缩臂102的成形接触面120的独特构型结合所公开的储能组件 100的改进的储能凸轮1 (下面更详细地描述)通过减小作用在压缩臂102上的转矩的量而克服了与已知的储能组件(例如见图1A-1D的储能组件1)有关的缺点。结果，对压缩臂 102和储能凸轮128的磨损和损耗减小，并且储能组件设计的健壮性得以改善。此外，非常精密地控制储能凸轮的几何形状以求尽量减小这种过大转矩的必要性被有利地最小化。这样，与储能组件100相关的制造成本降低。如在图2A中最佳地示出，示例性的压缩臂102的第二支腿108还包括凹部152。 具体地，如所示，凹部152配置在第二支腿108的成形接触面120的第一边缘122上。因此，如图2D所示，当储能凸轮1 枢转而最初使压缩臂102运动成与断路器闭合组件210 的冲击构件214接合时，压缩臂102的凹部152与闭合组件的冲击构件214的圆形突出部 216(例如而不限于，枢销)的外凸部218协作(例如，接合)。再次参照储能组件100的储能凸轮128，可认识到，储能凸轮128的外凸轮面130 具有可变半径138。具体地，可变半径138包括最小半径点140和最大半径点142，其中可变半径138从最小半径点140到最大半径点142逐渐增大。因此，在操作中，当断路器闭合组件210的弹簧212设置在储能位置时，如图2A所示，储能凸轮128的最大半径点142与压缩臂102的第一支腿106的接合部118协作(例如，接合)。然后，当闭合组件210的弹簧212设置在未储能位置时，如图2C所示，储能凸轮128的外凸轮面130上的最小半径点 140与压缩臂102的第一支腿106的接合部118协作(例如，接合)。[0119]储能凸轮128的外凸轮面130还包括转换点144，使得可变半径138具有设置在最大半径点142和转换点144之间的第一下坡146，以及设置在转换点144和最小半径点140 之间的第二下坡148。优选地，如所示，第二下坡148比第一下坡146大。换言之，外凸轮面 130的半径在从最大半径点146到转换点144的第一下坡146的区域内更缓和地减小，而外凸轮面130的半径在转换点144的相对侧在第二下坡148的区域内更快地转变(例如，减小)。结果，例如通过在断路器闭合组件210的弹簧212被储能时经由外凸轮面130与压缩臂102的接合部118的受控的相互作用来控制部件102、128之间的转矩的量，有利地改善了储能组件100的操作，特别是储能凸轮128与压缩臂102的接合部118的协作。现在将继续参照图2A-3更详细地描述前述的联接组件300。应认识到，尽管在此是结合前述的储能组件100示出和描述了联接组件300，但是例如而不限于，所公开的联接组件300也可在不需要这种组件的任何已知的或适当的替换电气开关装置(未示出)中被独立地采用。示例性的联接组件300包括斧形件302，斧形件302包括第一边缘和第二边缘 304,306以及在第一边缘和第二边缘之间延伸的弓形部308。斧形件302可在如图2A(以实线图示出)、2C和3所示的闭锁位置与在图2A中以假想线图部分地示出(也在图2B和 2D中示出)的解锁位置之间运动。更具体地，斧形件302与D轴208协作，D轴208优选地从前述的断路器侧板220向外延伸，并且可在第一位置和第二位置之间运动(例如，可枢转)。当斧形件302设置在闭锁位置时，D轴208设置在第一位置，使得斧形件302的第一边缘304与D轴208接合，从而将斧形件302保持在如图2A(以实线图示出)、2C和3所示的位置。当D轴208例如响应于故障状况而枢转到第二位置时，D轴208枢转成不与斧形件302的第一边缘304接合，使得斧形件302相对于D轴208枢转以对联接组件300解锁， 如图2B和2D所示。联接组件300还包括支架310，支架310具有第一端312和相对的第二端314 (都在图2A和2B中示出)以及配置在它们之间的中间部分316(图2A和2B)。闭锁板318与断路器壳体202可枢转地联结并包括突出部，在此处所示和所述的示例中该突出部为滚子 320。如下面将要更详细描述的那样，滚子320与斧形件302协作。如所示，闭锁联接件322 配置在支架310和闭锁板318之间并与它们可枢转地联结。肘接组件324包括第一和第二联接元件326、328。如图2A、2B和3所示，第一联接元件326的第一和第二端330、332分别与断路器极轴222和第二联接元件328的第一端334可枢转地联结，而第二联接元件328 的第二端336与支架310可枢转地联结。除其它优点之外，所公开的联接组件300的闭锁板318和闭锁联接件322的优点尤其在于可提供额外的减力级，其减小与响应于故障状况而脱开断路器200 (图3)相关的力。与已知的联接组件(例如见图1A-1D的联接组件5)相比，这些部件(例如而不限于， 318,322)在特定情况下还有效地分开斧形件302和支架310 (下面描述)，从而在联接组件 300的部件之间提供更能接受的运动和构型(例如而不限于，肘接组件324的第一和第二联接元件326、328之间的角度和运动；斧形件302的摆动或运动的程度)。这又使得断路器 200 (图3)能采用较小的或常规的附件(未示出)，因为相关的脱扣力被联接组件300有利地减小。这还使得断路器200 (图3)的总体尺寸能减小。如所示，例如，在图2A和2B中，示例性的闭锁联接件322包括与支架310的中间部分316联结的第一部分338，和在闭锁板318的滚子320处或附近与闭锁板318可枢转地联结的第二部分340。滚子320从闭锁板318向外延伸，使得当斧形件302朝图2A、2C和 3的闭锁位置运动时，斧形件302的弓形部308与滚子320接合，从而使闭锁联接件322与闭锁板318 —起运动。换言之，在这种情况下，闭锁板318与闭锁联接件322共同一起而不是相对于彼此独立地运动。结果，响应于斧形件302、特别是其弓形部308与滚子320接合以及使闭锁联接件322与闭锁板318 —起运动，斧形件302的运动基本上直接转移成支架 310的运动。另一方面，当斧形件302设置在图2B和2D的解锁位置时，斧形件302与滚子 320脱开接合，使得闭锁板318相对于闭锁联接件322运动，从而使斧形件302的运动基本上与支架310的运动分开。这是一种独特的设计，其完全不同于已知的单个闭锁元件设计 (例如见图1A-1D的联接组件5的斧形件21与支架25之间的单个闭锁元件23)。具体地， 这种分开功能使得联接组件300能进行充分的运动以产生必要的脱扣力，同时在断路器壳体202 (在图3中以假想线图部分地示出)内占用较小的空间。继续参照图2A和2B，可认识到，闭锁联接件322包括第一纵向轴线342，闭锁板 318包括第二纵向轴线344。当斧形件302设置在闭锁位置时(图2A)，闭锁联接件322的第一纵向轴线342相对于闭锁板318的第二纵向轴线344成大约180度的角度346，如图 2A所示。当斧形件302设置在解锁位置时(图2B)，闭锁联接件322的第一纵向轴线342 相对于闭锁板318的第二纵向轴线344成大约90度到大约160度之间的角度346。因此，可认识到，所公开的联接组件300的斧形件302、支架310、闭锁板318、闭锁联接件322和肘接组件324优选地共同协作以实现至少四级减力，以减小例如响应于故障状况而脱开可分离触点204(在图3中以简化形式示出)所需的前述脱扣力。具体地，如图 2C和2D所示，在此所示和所述的非限制示例性的联接组件300包括设置在驱动联接件348 和断路器极轴222之间的第一减力级，设置在极轴222、肘接组件324的第一联接元件326、 肘接组件324的第二联接元件328和支架310之间的第二减力级，设置在支架310、闭锁联接件322和闭锁板318之间的第三减力级，和设置在闭锁板318的突出部(例如，滚子320) 和斧形件302之间的第四减力级。在联接组件300设置在闭锁和解锁位置时各级(例如， 1-4级)的相对位置分别在图2C和2D中标记和示出。再次参照图2A，可认识到，肘接组件324的第一联接元件326包括第一纵向轴线 350，肘接组件324的第二联接元件328包括第二纵向轴线352。当斧形件302被闭锁且可分离触点204(图3)设置在与图2A对应的打开位置时，第一联接元件326的第一纵向轴线 350相对于第二联接元件328的第二纵向轴线352形成大约90度的角度354。另外，如前所述，所公开的联接组件300的斧形件302与已知的联接组件设计(例如见图1A-1D的联接组件5)的斧形件(例如见图1A-1D的斧形件21)相比有利地运动(例如，枢转)较小的距离。例如，将在图2A中以实线图示出的斧形件302的位置(对应于闭锁位置)与以假想线图部分地示出的斧形件302的位置(对应于解锁位置)相比，斧形件302枢转一距离362， 该距离优选地小于大约30度。因此，所公开的斧形件302比已知的斧形件例如图1A-1D的斧形件21运动(例如，枢转)得小很多，其中斧形件21在从图IA和IC的闭锁位置运动到图ID的完全解锁位置时枢转超过40度。这种减小的斧形件运动允许联接组件具有比较紧凑的设计，这继而使得断路器200 (图3)的总体尺寸能够有利地减小。所公开的联接组件300的斧形件302可进一步区别于现有技术设计之处在于，斧形件302的弓形部308从将斧形件302可枢转地联结到壳体202的枢轴356沿大体背离断路器极轴222的方向向外延伸。换言之，斧形件302向上延伸(从图2A-3的角度)，这与已知斧形件(例如见图1A-1D的斧形件21，其大体向下延伸)的构型大体相反。此外，当斧形件302从图2A、2C和3的闭锁位置运动到图2B和2D的解锁位置时，其沿图2A的箭头 360的方向绕枢轴356顺时针枢转。这也与图1A-1D的斧形件21在其从闭锁位置(图IA 和1C)运动到解锁位置(图IB和1D)时枢转的方向(例如，从图1A-1D的角度、逆时针) 相反。因此，所公开的联接组件300提供了一种尽量减小其部件(例如，斧形件302 ；支架310 ；闭锁板318 ；闭锁联接件322 ；肘接组件324)的相对运动的、比较紧凑的设计。这有利地使得断路器(图3)的总体尺寸能够减小。此外，在需要时，联接组件300使斧形件302 与支架310分开，并提供额外的减力级(例如，图2C和2D所示的第四减力级)以有利地减小断路器200(图3)承受的脱扣力。尽管已详细描述了所公开构思的具体实施例，但本领域技术人员应认识到，可根据本公开的总体教导作出这些细节的各种变型和替换。因此，所公开的特定配置仅仅是例示性的而非限制所公开构思的范围，所公开构思的范围由所附权利要求及其任意和所有等同物的完整范围给定。
权利要求1.一种用于电气开关装置(200)的联接组件(300)，其特征在于，所述电气开关装置 (200)包括壳体(202)、由所述壳体(202)包封的可分离触点(204)、与所述壳体(202)可枢转地联结的D轴(208)、和操作机构(206)，所述操作机构(206)包括可枢转的极轴(222)， 所述极轴构造成使所述可分离触点(204)在与所述可分离触点(204)分离对应的打开位置和与所述可分离触点(204)电连接对应的闭合位置之间运动，所述D轴(208)可在第一位置和第二位置之间枢转，所述联接组件(300)包括斧形件(302)，所述斧形件包括第一边缘(304)、第二边缘(306)、和在所述第一边缘 (304)与所述第二边缘(306)之间延伸的弓形部(308)，所述斧形件(302)构造成在闭锁位置和解锁位置之间运动，所述闭锁位置与所述D轴(208)设置在所述第一位置且所述斧形件(302)的第一边缘(304)与所述D轴(208)接合对应，所述解锁位置与所述D轴(208) 设置在所述第二位置且所述斧形件(302)相对于所述D轴(208)枢转以对所述联接组件 (300)解锁对应；支架(310)，所述支架包括第一端(312)、配置成与所述第一端(312)相对并离开所述第一端的第二端(314)、和配置在所述第一端(312)与所述第二端(314)之间的中间部分 (316)；闭锁板(318)，所述闭锁板构造成与所述壳体(202)可枢转地联结，所述闭锁板(318) 包括构造成与所述斧形件(302)协作的突出部(320)；闭锁联接件(322)，所述闭锁联接件配置在所述支架(310)和所述闭锁板(318)之间并与它们可枢转地联结；以及肘接组件(324)，所述肘接组件包括第一联接元件(326)和第二联接元件(328)，所述第一联接元件(326)和所述第二联接元件(328)各自包括第一端(330，334)和第二端 (332，336)，所述第一联接元件(326)的第一端(330)构造成与所述极轴(222)可枢转地联结，所述第一联接元件(326)的第二端(332)与所述第二联接元件(328)的第一端(334) 可枢转地联结，所述第二联接元件(328)的第二端(336)与所述支架(310)可枢转地联结。
2.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，所述闭锁联接件(322)包括第一部分(338)和第二部分(340)；所述闭锁联接件(322)的第一部分(338)与所述支架(310) 的中间部分(316)联结；并且所述闭锁联接件(322)的第二部分(340)在所述突出部(320) 处或附近可枢转地联结到所述闭锁板(318)。
3.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，所述闭锁板(318)的所述突出部 (320)是滚子(320)；所述滚子(320)从所述闭锁板(318)向外延伸；当所述斧形件(302) 朝所述闭锁位置运动时，所述斧形件(302)的所述弓形部(308)与所述滚子(320)接合，从而使所述闭锁联接件(322)与所述闭锁板(318) —起运动；响应于所述斧形件(302)与所述滚子(320)接合并使所述闭锁联接件(322)与所述闭锁板(318) —起运动，所述斧形件 (302)的运动被转移为所述支架(310)的运动；并且，当所述斧形件(302)设置在所述解锁位置且所述斧形件(302)与所述滚子(320)脱开接合时，所述闭锁板(318)相对于所述闭锁联接件(322)运动，从而使所述斧形件(302)的运动基本上与所述支架(310)的运动分开。
4.如权利要求3所述的联接组件(300)，其特征在于，所述闭锁联接件(322)还包括第一纵向轴线(342)；所述闭锁板(318)包括第二纵向轴线(344)；当所述斧形件(302)设置在所述闭锁位置时，所述闭锁联接件(322)的所述第一纵向轴线(342)相对于所述闭锁板 (318)的所述第二纵向轴线(344)成大约180度的角度(346)；并且，当所述斧形件(302) 设置在所述解锁位置时，所述闭锁联接件(322)的所述第一纵向轴线(34 相对于所述闭锁板(318)的所述第二纵向轴线(344)成大约90度到大约160度之间的角度(346)。
5.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，所述电气开关装置(200)构造成响应于脱扣条件而脱开所述可分离触点(204)；响应于所述脱扣条件，需要脱扣力来使所述联接组件(300)运动以脱开所述可分离触点O04)；并且，所述斧形件(302)、所述支架 (310)、所述闭锁板(318)、所述闭锁联接件(32 和所述肘接组件(324)协作以建立至少四个减力级来减小所述脱扣力。
6.如权利要求5所述的联接组件(300)，其特征在于，所述肘接组件(324)还包括驱动联接件(348)；所述至少四个减力级为第一减力级、第二减力级、第三减力级和第四减力级；所述第一减力级构造成设置在所述驱动联接件(348)和所述极轴(22 之间；所述第二减力级构造成设置在所述极轴022)、所述肘接组件(3M)的所述第一联接元件(3 )、 所述肘接组件(324)的所述第二联接元件(3 )、和所述支架(310)之间；所述第三减力级设置在所述支架(310)、所述闭锁联接件(32 和所述闭锁板(318)之间；以及所述第四减力级设置在所述闭锁板(318)的所述突出部(320)和所述斧形件(30 之间。
7.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，所述肘接组件(324)的所述第一联接元件(326)包括第一纵向轴线(350)；所述肘接组件(324)的所述第二联接元件(328) 包括第二纵向轴线(352)；并且，当所述斧形件(30 被闭锁且所述可分离触点(204)设置在所述打开位置时，所述第一联接元件(3 )的所述第一纵向轴线(350)相对于所述第二联接元件(3 )的所述第二纵向轴线035 形成大约90度的角度(3M)。
8.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，当所述斧形件(302)从所述闭锁位置运动到所述解锁位置时，所述斧形件(30 枢转小于30度。
9.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，所述斧形件(302)还包括枢轴 (356)；所述枢轴(356)将所述斧形件(30 可枢转地联结到所述电气开关装置(200)的壳体Q02)；并且，所述斧形件(302)的所述弓形部(308)构造成从所述枢轴(356)大体背离所述极轴022)向外延伸。
10.如权利要求1所述的联接组件(300)，其特征在于，当所述斧形件(302)从所述闭锁位置运动到所述解锁位置时，所述斧形件(30 绕所述枢轴(356)顺时针枢转。
11.一种电气开关装置000)，其特征在于包括壳体(202)；由所述壳体(20 包封的可分离触点(204)；操作机构006)，所述操作机构包括可枢转的极轴022)，所述可枢转的极轴(222)构造成使所述可分离触点(204)在与所述可分离触点(204)分离对应的打开位置和与所述可分离触点O04)电连接对应的闭合位置之间运动；D轴008)，所述D轴可枢转地联结到所述壳体002)，所述D轴(208)可在第一位置和第二位置之间枢转；和联接组件(300)，所述联接组件包括斧形件(302)，所述斧形件包括第一边缘(304)、第二边缘(306)、和在所述第一边缘(304)与所述第二边缘(306)之间延伸的弓形部(308)，所述斧形件(302)可在闭锁位置和解锁位置之间运动，所述闭锁位置与所述D轴(208)设置在所述第一位置且所述斧形件 (302)的第一边缘(304)与所述D轴(208)接合对应，所述解锁位置与所述D轴(208)设置在所述第二位置且所述斧形件(302)相对于所述D轴(208)枢转以对所述联接组件(300) 解锁对应，支架(310)，所述支架包括第一端(312)、配置成与所述第一端(312)相对并离开所述第一端的第二端(314)、和配置在所述第一端(312)与所述第二端(314)之间的中间部分 (316)，闭锁板(318)，所述闭锁板与所述壳体(202)可枢转地联结，所述闭锁板(318)包括可与所述斧形件(302)协作的突出部(320)，闭锁联接件(322)，所述闭锁联接件配置在所述支架(310)和所述闭锁板(318)之间并与它们可枢转地联结，以及肘接组件(324)，所述肘接组件包括第一联接元件(326)和第二联接元件(328)，所述第一联接元件(326)和所述第二联接元件(328)各自包括第一端(330，334)和第二端 (332，336)，所述第一联接元件(326)的第一端(330)与所述极轴(222)可枢转地联结，所述第一联接元件(326)的第二端(332)与所述第二联接元件(328)的第一端(334)可枢转地联结，所述第二联接元件(328)的第二端(336)与所述支架(310)可枢转地联结。
12.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述联接组件(300)的所述闭锁联接件(322)包括第一部分(338)和第二部分(340)；所述闭锁联接件(322)的第一部分(338)与所述支架(310)的中间部分(316)联结；并且所述闭锁联接件(322)的第二部分(340)在所述突出部(320)处或附近可枢转地联结到所述闭锁板(318)。
13.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述联接组件(300)的所述闭锁板(318)的所述突出部(320)是滚子(320)；所述滚子(320)从所述闭锁板(318) 向外延伸；当所述斧形件(302)朝所述闭锁位置运动时，所述斧形件(302)的所述弓形部 (308)与所述滚子(320)接合，从而使所述闭锁联接件(322)与所述闭锁板(318) —起运动；响应于所述斧形件(302)与所述滚子(320)接合并使所述闭锁联接件(322)与所述闭锁板(318) —起运动，所述斧形件(302)的运动被转移为所述支架(310)的运动；并且，当所述斧形件(302)设置在所述解锁位置且所述斧形件(302)与所述滚子(320)脱开接合时，所述闭锁板(318)相对于所述闭锁联接件(322)运动，从而使所述斧形件(302)的运动基本上与所述支架(310)的运动分开。
14.如权利要求13所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述闭锁联接件(322) 还包括第一纵向轴线(342)；所述闭锁板(318)包括第二纵向轴线(344)；当所述斧形件 (302)设置在所述闭锁位置时，所述闭锁联接件(322)的所述第一纵向轴线(342)相对于所述闭锁板(318)的所述第二纵向轴线(344)成大约180度的角度(346)；并且，当所述斧形件(302)设置在所述解锁位置时，所述闭锁联接件(322)的所述第一纵向轴线(342)相对于所述闭锁板(318)的所述第二纵向轴线(344)成大约90度到大约160度之间的角度 (346)。
15.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述电气开关装置(200) 响应于故障状况而脱开所述可分离触点(204)；响应于所述故障状况，需要脱扣力来使所述联接组件(300)运动以脱开所述可分离触点(204)；并且，所述斧形件(302)、所述支架 (310)、所述闭锁板(318)、所述闭锁联接件(322)和所述肘接组件(324)协作以建立至少四个减力级来减小所述脱扣力。
16.如权利要求15所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述肘接组件(324)还包括驱动联接件(348)；所述至少四个减力级为第一减力级、第二减力级、第三减力级和第四减力级；所述第一减力级设置在所述驱动联接件(348)和所述极轴(222)之间；所述第二减力级设置在所述极轴(222)、所述肘接组件(324)的所述第一联接元件(326)、所述肘接组件(324)的所述第二联接元件(328)、和所述支架(310)之间；所述第三减力级设置在所述支架(310)、所述闭锁联接件(322)和所述闭锁板(318)之间；以及所述第四减力级设置在所述闭锁板(318)的所述突出部(320)和所述斧形件(302)之间。
17.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述联接组件(300)的所述肘接组件(324)的所述第一联接元件(326)包括第一纵向轴线(350)；所述肘接组件 (324)的所述第二联接元件(328)包括第二纵向轴线(352)；并且，当所述斧形件(302)被闭锁且所述可分离触点(204)设置在所述打开位置时，所述第一联接元件(326)的所述第一纵向轴线(350)相对于所述第二联接元件(328)的所述第二纵向轴线(352)形成大约90 度的角度(354)。
18.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，当所述联接组件(300)的所述斧形件(302)从所述闭锁位置运动到所述解锁位置时，所述斧形件(302)枢转小于30度。
19.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，所述联接组件(300)的所述斧形件(302)还包括枢轴(356)；所述枢轴(356)将所述斧形件(302)可枢转地联结到所述电气开关装置(200)的壳体(202)；并且，所述斧形件(302)的所述弓形部(308)从所述枢轴(356)大体背离所述极轴(222)向外延伸。
20.如权利要求11所述的电气开关装置(200)，其特征在于，当所述联接组件(300)的所述斧形件(302)从所述闭锁位置运动到所述解锁位置时，所述斧形件(302)绕所述枢轴 (356)顺时针枢转。
专利摘要本实用新型涉及一种电气开关装置及其联接组件。为电气开关装置如断路器(200)提供联接组件(300)。联接组件包括斧形件(302)，其具有第一和第二边缘(304，306)及在它们之间延伸的弓形部(308)。斧形件在闭锁位置和解锁位置之间运动，在闭锁位置，第一边缘与D轴(208)接合，在解锁位置，斧形件相对于D轴枢转以对联接组件解锁。支架(310)包括相对的第一和第二端(312，314)及设置在它们之间的中间部分(316)。可枢转地联结到壳体(202)的闭锁板(318)包括与斧形件协作的突出部(320)。闭锁联接件(322)设置在支架和闭锁板之间并与它们可枢转地联结。肘接组件(324)包括联结在断路器极轴(222)和支架之间的第一和第二联接元件(326，328)。
文档编号H01H3/30GK202003928SQ20102058971
公开日2011年10月5日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者A·L·戈特沙尔克, R·M·斯莱皮恩 申请人:伊顿公司