电气切换设备及用于其的接口组件和显示设备的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年2月20日提交的美国专利申请序列号14/627,250的优先权和权益，该专利申请通过引用的方式结合到本文中。

所公开的理念总体涉及电气切换设备，例如断路器。所公开的理念还涉及用于电气切换设备的接口组件和显示设备。

背景技术：

电气切换设备用于保护电路不受由于诸如过流状况、过载状况、欠压状况、相对高级别的短路或故障状况、接地故障或电弧故障状况等之类的跳闸状况而造成的损坏。例如，电子模制外壳断路器包括至少一对可分离触头，该对可分离触头通过被布置于外壳外侧上的手柄手动操作或者响应于跳闸状况通过脱扣单元自动操作。

随着技术发展，已对模制外壳断路器增加了其它的电子特征。通过位于断路器的外表面上的调节旋钮来控制这些电子特征中的多个。然而，当接口组件(其中例如包括旋转手柄)与断路器的主壳体连接时，通常无法观察和/或调节这些旋钮中的多个。因此，由于必须断开接口组件以接近操作旋钮，保养次数不期望地增加。

因此，具有改进电气切换设备及用于其的接口组件和显示设备的空间。

技术实现要素：

通过所公开理念的涉及用于电气切换设备的接口组件或显示设备的实施例满足了这些以及其它的需要，其中能够确定多个电气规格设置的大小。

根据所公开理念的一个方面，提供一种用于电气切换设备的接口组件。该电气切换设备包括壳体、部分地延伸穿过壳体的第一手柄、定位在壳体内的可分离触头、打开和关闭可分离触头的操作机构、定位在壳体内的主印刷电路板、以及与主印刷电路板相关联的多个电气规格设置。多个电气规格设置中的每一个都具有大小。该接口组件包括：包括基部的基部组件，该基部被构造成被布置于壳体上，该基部具有安装表面；以及联接到安装表面的第二手柄，该第二手柄和第一手柄被构造成彼此驱动。安装表面具有至少一个端口。多个电气规格设置中相应的一个的大小通过至少一个端口可见。

根据所公开理念的另一个方面，提供一种电气切换设备。该电气切换设备包括：壳体；部分地延伸穿过壳体的第一手柄；被布置于壳体内的可分离触头；被构造成打开和关闭可分离触头的操作机构；被布置于壳体内的主印刷电路板；与主印刷电路板相关联的多个电气规格设置，该多个电气规格设置中的每一个都具有大小；和接口组件，该接口组件包括：包括基部的基部组件，该基部被布置于壳体上，该基部具有安装表面；以及联接到安装表面的第二手柄，该第二手柄和第一手柄被构造成彼此驱动。安装表面具有至少一个端口。多个电气规格设置中相应的一个的大小通过至少一个端口可见。

根据所公开理念的另一个方面，提供一种电气切换设备。该电气切换设备包括本体，该本体包括：壳体；部分地延伸穿过壳体的手柄；被布置于壳体内的可分离触头；被构造成打开和关闭可分离触头的操作机构；被布置于壳体内的主印刷电路板；与主印刷电路板相关联的多个电气规格设置，该多个电气规格设置中的每一个都具有大小；和电气连接到主印刷电路板的显示设备。该显示设备显示多个电气规格设置中的至少一个的大小。

附图说明

结合附图阅读时，从下文对优选实施例的描述能够获得对所公开理念的全面理解，在附图中：

图1是根据所公开理念的非限制性实施例的电气切换设备及用于其的接口组件的等距视图；

图2是图1的电气切换设备及用于其的接口组件的俯视平面图；

图3是根据所公开理念的另一个非限制性实施例的电气切换设备及用于其的接口组件的等距视图，其中未示出联接构件并且将窗口示为打开；

图4是图3的电气切换设备及用于其的接口组件的俯视平面图；

图5是图3的电气切换设备及用于其的接口组件的另一个等距视图，其中示出联接构件并且将窗口示为关闭；

图6是图5的电气切换设备及用于其的接口组件的俯视平面图；

图7是图3的电气切换设备及用于其的接口组件的一部分以及调节组件的简化剖视图；

图8是示为用于调节旋钮上的图7的调节组件的一部分的侧视图；

图9是图7的调节组件的联接构件的仰视平面图；

图10是根据所公开理念的另一个非限制性实施例的电气切换设备的等距视图，该电气切换设备包括显示设备；

图11是图10的电气切换设备和显示设备的俯视平面图；和

图12是根据所公开理念的另一个非限制性实施例的电气切换设备的俯视平面图，该电气切换设备包括显示设备。

具体实施方式

当在本文中采用时，术语“数量”将表示一个或者大于一的整数个(即，多个)。

当在本文中采用时，术语“联接构件”指的是任何合适的连接或紧固机构，其中明确地包括但不限于拉链系带、线材系带、铆钉、螺钉、螺栓以及螺栓与螺母(例如但不限于，锁紧螺母)和螺栓、垫圈与螺母的组合。

当在本文中采用时，两个或更多个部分“连接”或“联接”在一起的表述应表示部分直接联结在一起或者通过一个或多个中间部分联结。

当在本文中采用时，两个或更多个部分或部件彼此“接合”的表述应表示该等部分直接地或者通过一个或多个中间部分或部件相对于彼此接触并且/或者施力。

图1示出了根据所公开理念的非限制性实施例的电气切换设备(例如，模制外壳断路器2)。示例性断路器2包括壳体4、操作手柄6(以简化形式示出)、定位在壳体内的可分离触头8(以简化形式示出)、和用于打开和关闭可分离触头8的操作机构10(以简化形式示出)。操作手柄6部分地延伸穿过壳体4。

参照图2，断路器2还具有定位在壳体4内的主印刷电路板12(以虚线画以简化形式示出)。断路器2还包括与主印刷电路板12相关联的多个电气规格设置(例如但不限于，当前规格设置14和地面故障设置16，均以简化形式示出)。当前规格设置14和地面故障设置16均具有由操作者预先确定的大小。继续参照图2，断路器2还具有多个旋钮(例如，见当前规格旋钮18和示例性接地故障旋钮20，示于图2中)。当前规格旋钮18显示当前规格设置14的大小并且调节该大小。接地故障旋钮20显示接地故障设置16的大小并且调节该大小。应当领会，当前规格旋钮18和接地故障旋钮20均大体定位在壳体4的内部。然而，根据所公开的理念，从位于断路器2外部的观察点均可见当前规格旋钮18和接地故障旋钮20。如下文将更详细地讨论的那样，断路器2还包括定位于壳体4上的经过改进的接口组件30，该接口组件例如通过允许当前规格设置14和接地故障设置16的大小可见而有利地克服了与现有技术相关的缺点。

接口组件30包括基部组件32和联接到基部组件32的旋转手柄38。基部组件32具有定位在壳体4上的基部34。基部34具有安装表面36并且旋转手柄38联接到安装表面36。旋转手柄38和操作手柄6被构造成彼此驱动。更具体地，当旋转手柄38例如被操作者旋转时，操作手柄6也导致旋转。类似地，当操作手柄6例如响应于断路器2跳闸打开而旋转时，旋转手柄38也导致相应地旋转。

安装表面36具有允许从断路器2和接口组件30的外部可见的相应的旋钮18、20的多个端口(在图1和图2中的例子中示出两个端口60、80)。端口60、80是与相应的旋钮18、20中的每一个对准的位于安装表面36中的开口。更具体地，当从俯视平面图(图2)观察时，当前规格旋钮18居中地定位在端口60中并且接地故障旋钮20居中地定位在端口80中。通过该方式并且参照图2，当操作者通过端口60查看时，由于当前规格旋钮18可见，通过端口60可见当前规格设置14的大小。类似地，当操作者通过端口80查看时，由于接地故障旋钮20可见，通过端口80可见接地故障设置16的大小。因此，与断路器2相关联的保养次数有利地减少。更具体地，如果操作者需要知道当前规格设置14的大小和/或接地故障设置16的大小，操作者不必从壳体4断开和移除接口组件30以便观察相应的当前规格旋钮18和相应的接地故障旋钮20。相反，操作者能够简单地通过相应的端口60、80查看，以观察分别显示当前规格设置14和接地故障设置16的大小的相应的旋钮18、20。

此外，为了防止损坏当前规格旋钮18和接地故障旋钮20，基部组件32优选地还包括多个窗口(两个示例性窗口62、82示于图1和图2中)以及多个联接构件(四个示例性联接构件44、45、46、47示于图1和图2中)以用于将相应的窗口62、82联接到安装表面36。如图所示，窗口62、82中的每一个都包括相应的观察部分64、84、延伸离开相应的观察部分64、84的多个相应的凸起(两个示例性半环形凸起65、66示为位于窗口62上，并且两个示例性半环形凸起85、86示为位于窗口82上)。基部34具有延伸离开安装表面36的多个突出部(示出四个示例性突出部40、41、42、43)。突出部40、41、42、43以及安装表面36优选地由单件材料(例如，注射成型件)制成，从而有利地简化基部34的制造并且由此降低成本。类似地，相应的观察部分64、84以及相应的凸起65、66、85、86优选地由单件材料(例如，注射成型件)制成，从而有利地简化相应的窗口62、82的制造。

如图所示，相应的观察部分64、84中的每一个都定位在相应对的凸起65、66、85、86之间。此外，相应的窗口62、82中的每一个都定位在相应对的突出部40、41、42、43之间，从而有利地允许相应的窗口与相应的端口60、80对准。如图1中所示，相应的联接构件44、45、46、47中的每一个都延伸穿过突出部40、41、42、43中相应的一个和凸起65、66、85、86中相应的一个，以便将相应的窗口62、82联接到安装表面36。

此外，并且参照图1，窗口62、82中的每一个都具有多个开孔(两个示例性开孔68、69示为位于窗口62中，并且两个示例性开孔88、89示为位于窗口82中)。基部34具有延伸离开安装表面36的多个固定延伸部(示出四个示例性固定延伸部48、49、50、51)。固定延伸部48、49、50、51中的每一个都延伸到开孔68、69、88、89中相应的一个中，以便将相应的窗口62、82中的每一个都通过卡扣配合机构固定至安装表面36。除了提供相对牢固的机构来将窗口62、82连接到安装表面，固定延伸部48、49、50、51以及开孔68、69、88、89有利地提供可靠机构，以在相应的端口60、80上方对准相应的窗口62、82。

更具体地，窗口62、82中的每一个都基本覆盖端口60、80中相应的一个。换句话说，相应的窗口62、82中的每一个的外周都大体位于相应端口60、80外周的顶部上。此外，窗口62、82中的每一个都是透明的。通过该方式，当前规格旋钮18和接地故障旋钮20均通过相应的窗口62、82可见。因而断定，当前规格设置14的大小通过窗口62可见，并且接地故障设置16的大小通过窗口82可见。此外，由于窗口是固体，有利地避免了对当前规格旋钮18和接地故障旋钮20的不期望的损坏。

尽管已结合当前规格设置14和接地故障设置16通过相应的端口60、80以及相应的窗口62、82可见对断路器2进行了描述，但是应当领会，所公开理念适用于任何合适的备选电气规格设置(未示出或未指出)以及/或者任何合适的备选电气切换设备(未示出或未指出)。

图3至图6示出了根据所公开理念的非限制性实施例的另一个电气切换设备(例如，模制外壳断路器102)。示例性断路器102包括壳体104、操作手柄106(以简化形式示出)、定位在壳体内的可分离触头108(以简化形式示出)、以及用于打开和关闭可分离触头108的操作机构110(以简化形式示出)。操作手柄106部分地延伸穿过壳体104。

参照图4，断路器102还具有定位在壳体104内的主印刷电路板112(以虚线画以简化形式示出)。断路器102还包括与主印刷电路板112相关联的多个电气规格设置(例如但不限于，当前规格设置114和接地故障设置116，均以简化形式示出)。当前规格设置114和接地故障设置116均具有由操作者预先确定的大小。如下文将更详细地讨论的，断路器102还包括定位在壳体104上的接口组件130，该接口组件有利地允许确定和调节当前规格设置114和接地故障设置116的大小。

接口组件130包括基部组件132和联接到基部组件132的旋转手柄138。基部组件132具有定位在壳体104上的基部134。基部134具有安装表面136并且旋转手柄138联接到安装表面136。旋转手柄138和操作手柄106被构造成彼此驱动。换句话说，当旋转手柄138例如被操作者旋转时，操作手柄106也导致旋转。类似地，当操作手柄106例如通过断路器102跳闸而旋转时，旋转手柄138也导致旋转。

安装表面136具有多个端口(两个端口160、180示于图3至图6的例子中)。如图3至图6中可见并且如将参照图7至图9进一步领会的那样，基部组件132还包括多个调节组件(例如，示例性当前规格调节组件210和示例性接地故障调节组件250示于图3至图6中)。当前规格调节组件210包括当前规格调节构件212。当前规格调节构件212显示当前规格设置114的大小并且调节该大小(图4和图6)。类似地，接地故障调节组件250包括接地故障调节构件252。接地故障调节构件252显示接地故障设置116的大小并且调节该大小(图4和图6)。

如图所示，当前规格调节构件212通过端口160可见。类似地，接地故障调节构件252通过端口180可见。通过该方式，当操作者通过端口160查看时，由于当前规格调节构件212可见，当前规格设置114的大小通过端口160可见。类似地，当操作者通过端口180查看时，由于接地故障调节构件252可见，接地故障设置116的大小通过端口180可见。

因此，与断路器102相关联的保养次数有利地减少。更具体地，如果操作者需要了解当前规格设置114的大小和接地故障设置116的大小，操作者不必将接口组件130从壳体104断开。相反，操作者能够简单地通过相应的端口160、180查看以观察相应的调节构件212、252，该等调节构件分别显示当前规格设置114和接地故障设置116的大小。

当前规格调节构件212和接地故障调节构件252还有利地调节相应的电气规格设置114、116的大小。更具体地并且参照图7，断路器102(图3至图6)还包括均构造成调节电气规格设置114、116中相应一个的多个旋钮(示例性当前规格调节旋钮118在图7中以简化形式示出)。应当领会，当前规格调节旋钮118大体定位在壳体104的内部。此外，当前规格调节旋钮118连接到当前规格调节组件210。

当前规格调节组件210包括当前规格调节构件212、联接构件214、弹簧216、和保持构件218。参照图8和图9，联接构件214包括本体219和从本体219延伸的凸起220。类似地，当前规格调节旋钮118包括凹入部分119，该凹入部分的形状形成为与凸起220基本类似。图9示出了凸起220的形状，该形状可大体被描述成包括箭形本体，该箭形本体具有与其相交的线性本体。应当领会，凸起220延伸到并且固定于当前规格调节旋钮118的凹入部分119内。通过该方式并且如将进一步讨论的那样，当联接构件214旋转时，凸起220使当前规格调节旋钮118与联接构件214相应地一起旋转(即，具有相同转速)。

继续参照图7和图8，联接构件214的本体219具有槽222。类似地，当前规格调节构件212具有通孔224。保持构件218延伸穿过当前规格调节构件212的通孔224。此外，保持构件218至少部分地延伸穿过联接构件214的槽222，以便将弹簧216保持在联接构件214内。此外，该构型有利地允许从当前规格调节构件212向联接构件214传递转矩，这转而驱动当前规格调节旋钮118。因此，当操作者期望调节当前规格设置114时(图4和图6)，操作者只需要旋转当前规格调节构件212。由于保持构件218延伸穿过当前规格调节构件212和联接构件214中的每一个，联接构件214将导致以与当前规格调节构件212相同的转速旋转。由于当前规格调节旋钮118(图7和图8)与联接构件214相连接，当前规格调节旋钮118将同样地被导致旋转，从而有利地调节当前规格设置114(图4和图6)。因此，当前规格调节组件210调节当前规格调节旋钮118，这转而调节当前规格设置114的大小(图4和图6)。

应当领会，断路器102还包括接地故障调节旋钮(未示出)，该接地故障调节旋钮大体定位在壳体104的内部并且连接到接地故障调节组件250。接地故障调节组件250包括以与当前规格调节组件210相同的方式连接的类似部件(未示出)。此外，接地故障调节组件250以与当前规格调节旋钮118和当前规格调节组件210基本相同的方式与接地故障调节旋钮(未示出)连接。因此，当操作者期望调节接地故障设置116时(图4和图6)时，操作者只需要旋转接地故障调节构件252，这使相应的接地故障调节旋钮(未示出)旋转，因此调节接地故障设置116(图4和图6)。

此外，为了防止损坏当前规格调节构件212和接地故障调节构件252，基部组件132优选地还包括可枢转地联接到安装表面136的多个窗口(两个示例性窗口162、182示于图3至图6中)。如图所示，窗口162、182中的每一个都包括相应的观察部分164、184、多个相应的固定构件(一个示例性固定构件165(见图3)、185(见图4)与每一个相应的窗口162、182一起示出)、以及多个相应的凸起(一个示例性半环形凸起166、186与每一个相应的窗口162、182一起示出)。相应的观察部分164、184、相应的固定构件165、185、以及相应的凸起166、186优选地由单件材料(例如，注射成型件)制成，从而有利地简化相应的窗口162、182的制造。凸起166、186延伸离开相应的观察部分164、184。固定构件165、185延伸离开相应的观察部分164、184。相应的凸起166、186以及相应的固定构件165、185定位在相应的观察部分164、184的相对侧上。此外，基部134具有从安装表面136朝向壳体104延伸的多个接收部分(两个示例性接收部分140、141示于图4中)。在操作中，固定构件165、185通过卡扣配合机构联接到相应的接收部分140、141，从而有利地将相应的窗口162、182固定到安装表面136。

为了提供用于将相应的窗口162、182固定到安装表面的其它机构并且防止损坏相应的调节构件212、252，基部组件132优选地还包括多个联接构件(两个示例性联接构件144、145示于图5和图6中)，以用于将相应的窗口162、182联接到安装表面136。更具体地，基部134具有从安装表面136延伸离开壳体104的多个突出部(示出两个示例性半环形突出部142、143)。相应的突出部142、143以及安装表面136优选地由单件材料制成，从而有利地简化基部134的制造。如图5和图6中所示，相应的联接构件144、145中的每一个都延伸穿过突出部142、143中相应的一个和凸起166、186中相应的一个，以便将相应的窗口162、182联接到安装表面136。

窗口162、182中的每一个基本覆盖端口160、180中相应的一个。换句话说，相应的观察部分164、184的外周大体位于相应的端口160、180的外周的顶部上。此外，窗口162、182中的每一个优选地是透明的。如图4和图6中所示，当从俯视平面图观察断路器102时，相应的调节构件212、252大体居中地定位在相应的端口162、182中。通过该方式，当前规格调节构件212和接地故障调节构件252均通过相应的窗口162、182可见。因而断定，当前规格设置114的大小通过窗口162可见并且接地故障设置116的大小通过窗口182可见。此外，由于窗口是固体，有利地避免了不期望地损坏当前规格调节构件212和接地故障调节构件252。

此外，再次参照图7，当前规格调节组件210从接近当前规格调节旋钮118延伸至接近安装表面136，从而有利地允许通过端口160(图3至图6)调节当前规格设置114(图4和图6)的大小。更具体地，当前规格调节构件212从接近当前规格调节旋钮118延伸至接近安装表面136。在操作中，如果操作者期望调节当前规格设置114(图4和图6)的大小，操作者只需要移除联接构件144并且打开可枢转联接的窗口162，以便接近和旋转当前规格调节构件212，该当前规格调节构件终止于接近安装表面136处。应当领会，接地故障调节组件250同样地从接近接地故障调节旋钮(未示出)延伸至安装表面136，并且能够以与当前规格设置114(图4和图6)基本相同的方式调节接地故障设置116(图4和图6)。

图10和图11示出了根据所公开理念的另一个非限制性实施例的另一个电气切换设备(例如，模制外壳断路器302)。示例性断路器302包括本体303。本体303包括壳体304、操作手柄306(以简化形式示出)、定位于壳体内的可分离触头308(以简化形式示出)、以及用于打开和关闭可分离触头308的操作机构310(以简化形式示出)。操作手柄306部分地延伸穿过壳体304。

参照图11，本体303还具有定位在壳体304内的主印刷电路板312(以虚线画以简化形式示出)。本体303还包括与主印刷电路板312相关联的多个电气规格设置(例如但不限于，当前规格设置314和接地故障设置316，均以简化形式示出)。当前规格设置314和接地故障设置316均具有由操作者预先确定的大小。如下文将更详细地讨论的那样，断路器302还包括显示设备360，该显示设备在图10和图11的例子中定位在本体303上，这有利地允许容易地确定和调节当前规格设置314和接地故障设置316的大小。

显示设备360与主印刷电路板312电气连接并且有利地允许操作者观察和调节当前规格设置的大小和接地故障设置316的大小。更具体地，显示设备360包括显示屏362和缆线364(以简化形式示出)。在图10和图11的例子中，显示屏362连接到本体303。此外，主印刷电路板312包括通用串行总线端口318。缆线364电气连接到显示屏362并且延伸到通用串行总线接口318中，以便将显示屏362与主印刷电路板312相连接。

图12示出了根据所公开理念的另一个非限制性实施例的另一个电气切换设备(例如，模制外壳断路器402)。示例性断路器402基本类似于断路器302(图10和图11)。具体而言，断路器402包括本体403和定位在本体上的显示设备460。本体403包括主印刷电路板412以及与主印刷电路板412相关联的多个电气规格设置(例如，均以简化形式示出的当前规格设置414和接地故障设置416)。主印刷电路板412包括通用串行总线端口418。显示设备460包括显示屏462和缆线464(以简化形式示出)。缆线464电气连接到显示屏462并且延伸到通用串行总线端口418中，以便将显示屏462与主印刷电路板412相连接。通过该方式，当前规格设置414和接地故障设置416的大小被显示在显示屏462上并且能够由操作者来调节。

此外，如图所示，显示屏462不与断路器402的本体403相连接(即，间隔开)。因此，应当领会，显示屏462可以安装于或者以其它方式布置于任何已知或合适的期望位置或者任何已知或合适的结构(例如，建筑物的墙壁，未示出)上。因此，具有可以在与断路器402的本体403分离并且间隔开的位置(例如，建筑物的墙壁，未示出)处观察并且/或者调节当前规格设置414和接地故障设置416的大小等益处。

因此，应当领会，所公开理念提供了改进的(例如但不限于，能够更容易地观察并且/或者调节电气规格设置14、16、114、116、314、316、414、416的大小)电气切换设备2、102及用于其的接口组件30、130，以及包括显示设备360、460的电气切换设备302、402，从而具有通过消除拆卸电气切换设备2、102、302、402的部件以观察并且/或者调节电气规格设置14、16、114、116、314、316、414、416的大小这一需要而减少保养次数等益处。

尽管已详细地描述了所公开理念的具体实施例，但是本领域技术人员应当领会，能够根据公开的总体教导内容对该等细节进行多种改型和替换。因此，所公开的具体布置仅仅意在是说明性的而非关于由所附权利要求书及其任何及所有等同形式给出的所公开理念的范围限制性的。