专利名称：电气开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电气开关装置，特别是有关配电断路器，漏电断路器，电动机保护用断路器或类似装置，这类装置包括一个断路器操动机构，带有一个制成铰接式连杆形式的可旋转支撑的操作柄，它的第一杆臂用作操作手柄，它的第二杆臂的在一连接点上的自由端处旋转支撑有触头杆，该断路器机构还包括一个闭锁点和一根可旋转移动的触头杆。
本发明尤其是涉及一种自动断路器用的断路器操动机构。一般地，这种断路器操动机构带有一个闭锁点和予加载的弹簧，弹簧的能量在解锁时释放，并传给开关动触头元件，而使动触头元件与固定触头元件分离开。
已知的断路器操动机构是多种多样的。例如德国展出说明书2516594中描述的断路器操动机构具有一个可围绕第一固定轴旋转的触头杆，触头压力是由一弹簧产生的，该弹簧一方面支撑在该触头杆上，另一方面支撑在一个自身支撑在第二枢轴上的肘节杆上。这个肘节杆与一个支撑在第一枢轴的杆上的杆共同形成一个锁定点，一个撞击式衔铁作用在该杆上，以便解开锁定状态。该肘节杆由一支撑在固定的第三枢轴上的角形杆支撑着。图中未给出的还有一手动合闸用操作柄。如果没有该操作柄，这种操动机构由总共7个部分组成。
德国专利说明书3425996描述了这样一种自动断路器操动机构，它包括一个动触头元件，一根操作杆，一个手柄，一根锁定杆和带有两根杆臂的肘杆，其中一根杆臂铰链连接在一根支撑着动触头元件的操作杆上。该锁定杆靠在一个锁定点上。这种断路器操动机构也较复杂，总共由多于7个的部件组成。
德国专利说明书3717733提供了一种自动断路器操动机构，在它的一个固定轴上装有一个触头杆，一个释放杆，一个闭锁传送杆和一根支簧。该机构还具有一个操作柄，它通过一个不锁定的凸块耦联该闭锁传送杆上。在这种机构中，总部件数也多于7个。
类似结构设计的自动断路器操动机构还陈述在德国专利说明书3021867和EP0103167A1中。
在所有这些开关装置中，我们可以发现，操作柄的支承和触头杆的支承是相互分开的，这也就是说，在每种情况下，一根轴用于操作柄，另一根在空间上分隔开的轴用于触头杆。因此为了将操作柄接合到触头杆上，并且形成一个锁定点，则必需一个传输环节，该环节由多个部件构成。
本文开头所述类型的电开关装置的文献记载在法国专利说明书1239387中。在这种开关中，触头杆装在操作柄上，但没有锁定。而是代之以这样的结构，在合闸位置，该操作柄和铰接的杆臂设定一个第一静止位置，利用一个触击完成从第一静止位置经由一死点位置到第二静止位置的转变。
本发明的目的是提供一种本文开头所述类型的开关装置，它的断路器操动机构和锁定点的形成比已有的断路器操动机构简化得多，尤其是，它只需极少的组件。
本发明的目的是这样实现的，在操作柄和触头杆之间的第二杆臂范围内，装有一个锁定点，其中该触头杆由一个第一弹簧锁定。该第一弹簧使触头杆受到一个围绕操作柄的支点的力矩，从而产生所需的触头压力。
本发明的进一步的优选实施例中，可将一根闭锁杆整体模制到该触头杆上，并具有弹性。
这根整体模制在触头杆上的闭锁杆与触头杆一起动作，因为这两根杆相互形成一个锁定点，这些特征体现在权利要求3中。
此外，还有一根第二弹簧，用于产生一个反向转矩，第一弹簧的转矩在合闸位置时大于第二弹簧的转矩，而在分闸位置时小于第二弹簧的转矩。
本发明的一个推荐实施例中，第二弹簧作用力的方向是这样调整的，它使触头杆和操作柄处于断闸位置。
根据本发明的结构。所制成的断路器操动机构仅具有四个部件，也就是说，操作柄，触头杆及第一和第二弹簧。在锁定状态，第一弹簧始终作用在断路器合闸方向，而第二弹簧是这样校准，并且以一定角度作用在操作柄上，即与弹簧力相比较，作用于断闸方向的分力较小。当该触头杆移动到断闸位置，第二弹簧作用力的方向随着处于第二杆臂和触头杆间的枢轴点的移动而改变，从而使作用到操作柄上的力或力矩明显大于从第一弹簧产生的力矩。
由于第二弹簧的一侧在开关装置中是固定的，而另一侧在操作柄上可枢转，则第二弹簧的支点在该操作柄上交换位置，而固定支点保持固定，从而改变了它和第二弹簧的固定支点和操作柄的支点连线间的角度;该角度在合闸位置时很小，但在分闸位置则明显变大了。
本发明的进一步完善和改进进一步体现在从属权利要求的主题中。
下面参照附图详细描述本发明和其完善及改进。特别是照图讲解本发明的操动机构实施例和本发明的两个改进方案。附图为
图1表示处于合闸位置的操作机构，图2表示处于分闸位置的操作机构，图3表示在跳闸位置的操作机构，图4表示在所谓自动断路位置的操作机构，图5表示本发明机构的特有的改进，和图6表示触头杆的侧视图。
为说明断路器操动机构方便起见，在图1至4中只用线条代表杆件，该操动机构的操作柄10制成铰链式杆，并围绕固定支点11旋转支撑，铰链式杆10的第一杆臂12形成一操作手柄，通过这一手柄可完成自动开关的手动合及分闸操作。操作柄10还具有一第二杆臂13，这两根杆臂12和13相互间构成一个钝角。第二杆臂13的长度约为第一杆臂12的两倍。
在距第二杆臂13的自由端距离为d之处，装有一个枢点14，在该点上旋转枢接有一根触头杆15。该距离d大约为第二杆臂13的长度1的1/5。触头支杆围绕着在杆臂13上的接点14的中心枢转，在触头杆远离支点11的一端带有一个触头元件16(图中仅示意出)，该触头元件用作动触点，用以与一个图中未示出的固定触点共同作用。在触头杆的朝向支点11的内端17上，大致垂直于杆臂13装有一个凸块18，这个凸块18如图1所示与杆臂13交叉，它们在背向端点17的自由端处相互作用，凸块上带有一个与杆臂13相连接的锁定杆19。这个锁定杆整体地弹性模制在杆臂13上。
杆臂13的自由端由一根压簧20咬合，图中只用箭头表示，杆臂的另一端以固定的方式咬接在一个筘位点21上。端点17由另一弹簧22咬合，该臂的另一端也以一种固定的方式钩在一个枢点23上。
如上所述，两根杆臂12和13相互构成一个钝角，这里用符号α2表示。弹簧20的力的方向与连接轴11和14的连线间构成一个角α1，触头杆15与连接轴11和14的连线构成角α3，角度α1和α3围绕着共轴14，处在连接轴11和14的连线范围内。弹簧22的枢点23布置在连接轴11和14的连接线的接触点一侧，或者是动触点及静触点一侧，弹簧22的作用力方向与该触头杆15构成了一个锐角α4。
例如当由于图中未详述的电磁系统的原因使自动开关跳闸时，弹性锁定杆19运动并离开凸起物18和弹簧22，该弹簧指定为第一弹簧，拉动触头杆逆时针转到操作柄10的位置，如图中箭头F1所示方向，而此时弹簧20的作用力方向保持不变，仍处于图3所示的位置。图4表示这样的位置，即触头杆15处于分闸位置，并且弹簧22的作用力方向是这样的，使弹簧20的分力趋向于推动操作柄逆时针旋转，于是操作柄10转动到图2所示的分闸位置。在执行这一过程期间，该锁定点在杆19和凸块18之间实现锁定。
图3示出了所谓自动跳闸位置I。在这个位置，操作手柄12和操作柄10是固紧的，锁定点受到一个用箭头F2代表的非锁定力的作用是非锁定的。如上所述，弹簧22的力产生一个围绕枢轴14的转矩，从而产生断开触点的力F1。如果操作手柄12继续固紧，动触头杆15如图4所示旋转直到抵住固定支点24上而停止。基于制动点24和旋转点14的连线，枢转点23可如下布置，弹簧22的力在触头杆上实质上变为零，并且当操作手柄12继而释放时，弹簧20将操作柄10旋到如图2所示的分闸位置。当操作手柄12被固紧时，图4为所谓的自动跳闸位置Ⅱ。这时已达到跳闸位置，因为弹簧力21使断路器操动机构运动到分闸位置，并保持在静止位置。
为了使断路器操动机构合闸，将操作手柄12顺时针围绕旋转轴11旋转，直到动触头元件16与定触头元件靠紧为止，图1用箭头F3大致性地表示出上述合闸情况。
图5示出一个开关壳体50的视图，在该视图下部区域中，壳体50的底部有一个凹部51，其上带有一个固定鼻状物52和一个活动鼻状物53，通过对鼻状物可使该开关壳体瞬间关合到一个端帽横梁上。壳体50带有连接端子54和55，其中连接端子54(图左侧)通过连接导体56连接到定触头元件57上，该定触头元件57与装在触头杆59上的一个动触头元件58相配合作用。
在壳体50内部，在轴61上旋转安装有一个操作柄60，它是铰接式连杆，其上具有用作操作手柄的第一杆臂62和第二杆臂63，触头杆59也是一种铰链接合杆，它通过轴承64安装在第二杆臂63的自由端上。在触头杆59的非动触头件58端上整体地固装有一个鼻状物65。在开关杆60上，大约在轴61附近，整体地安装有一个U形臂66，该U形件的开口侧指向轴61。在平行于第二杆臂63延伸的连接板67和腿68之间的交岔处通过一个凹槽69产生一个机械薄弱上，从而使自由支腿68能在其纵向范围内弹动。在它的外面，该自由支腿68具有一个锁紧端70，它与鼻状物65共同构成一个锁定点。带有支腿68和连接板67的臂66是与图1至4所示的实施例中的锁定杆19相一致的。鼻状物65是这样一个部件，它相当于图1-4实施例中标号为18的部件。
这里关于力的作用，弹簧配置和类似机构与图1-4的情况相同。
图5的开关带有一个灭弧室71(图中可看见)，它进行过零电流遮断。此外，图5的开关带有一个电磁系统72，用于激励开关动作，而且开关中例如臂68沿箭头V的方向弯曲，从而将锁定点65/70解锁。
图6只示出一个操作柄80。通过轴81将该操作柄旋转支承在壳体50内，轴81是与轴61相对应的。这个操作柄80也是铰接式杆，它具有用作操作手柄的第一杆臂82和第二杆臂83，后者为自返式形状，并且在它的自由端上装有轴承84，其上可以装配一根触头杆(图中未示出)，该杆是与触头杆59相对应的。在操作柄80上还具有整块模制的大致为V形的部件85，它类似于操作柄60，该整体模件85通过一个臂86接合到该操作柄80上，它的另一支腿87朝向第二杆臂83。在第二臂87的外侧。带有一个凸起88，它与锁紧端头70相类似，可与一个类似于触头杆59的鼻状物65的鼻状端头相啮合。图5和6实施例间的主要区别为，整体模块85安装在操作柄80的另一侧，而不是一个臂66位于该操作柄60上。
第一杆臂62，82分别与图1的第一杆臂12相对应，第二杆臂63和83分别与第二杆臂13相对应，支点64和84分别与支点14对应，而触头杆59对应于触头杆15。
本发明并不局限于在上述说明中描述的具体实施例，不言而喻，本发明构思可由许多实例和完善方案实现，特别是，它可用于各种有锁定的电开关，例如用于配电断路器、漏电断路器，电动机保护用断路器或电气开关。
权利要求
1.电开关，特别是电力断路器，包括一个操作机构，带有一个旋转支撑的操作柄，它制成铰链接合式杆，操作柄的第一杆臂(12)用作操作手柄，并且在它的第二杆臂(13)上的自由端附近的接合点(14)上旋转安装着触头杆，这个接合点与操作机构相连接，该操作机构还包括一个锁定点和一个旋转运动的触头杆(15)，其特征在于，位于第二杆臂(13)的区域内的操作柄(10)和触头杆(15)之间的位置，形成有一锁定点(18、19)，在该点内触头杆(15)由第一弹簧(22)闭锁住，第一弹簧(22)在围绕操作柄的支点(11)的触头杆上施加一个转矩，从而产生接触力。
2.根据权利要求1的开关，其特征在于，其中的锁定点(18、19)是一根整体模制在触头杆(15)上的锁定杆(19)，并且该杆具有弹性。
3.根据权利要求2的开关，其特征在于，该锁定杆(19)与一个在触头杆(15)上的鼻状物共同作用构成所述锁定点。
4.根据权利要求之一的开关，其特征在于，第一弹簧(22)施加一个转矩在操作柄(10)上，使触头杆(15)围绕该操作柄的旋转轴(11)朝合闸方向移动，第二弹簧(20)朝相反方向施加一个转矩，其中第一弹簧(22)的转矩在合闸位置时大于第二弹簧(20)的转矩，而在分闸位置时反之。
5.根据权利要求4的开关，其特征在于，第二弹簧(20)加载于第二杆臂(13)的自由端，方向大约为连接操作柄(10)的旋转轴(11)和接点(14)的连线方向。
6.根据权利要求1至5之一的开关，其特征在于，第二弹簧(20)在分闸操作后维持触头杆和操作柄在分闸位置。
7.根据权利要求6的开关，其特征在于，在合闸位置，第二弹簧(20)的力的方向沿着背向平面触点侧延伸，该平面跨在操作柄(10)的旋转轴(11)和接点(14)构成的拉线空间上。
8.根据权利要求5和6之一的开关，其特征在于，在合闸位置，第二弹簧(20)所用力的方向仅偏离连接操作柄(11)的旋转轴和弹簧(20)的固定枢点的连线一个小角度(α1)。
9.根据前述权利要求之一的开关，其特征在于，弹簧(20)作用力的方向在操作柄旋转运动到分闸位置期间增大。
10.根据前述权利要求之一的开关，其特征在于，弹簧(22)作用力的方向大致沿垂直于在合闸位置的触头杆延伸。
全文摘要
一种自动开关带有一操作机构，包括—旋转支撑的操作柄(10)，一个锁定点(18、19)，和一个旋转运动的触头杆(15)，为减少各组件的数量，将该操作柄制成铰链接合式杆，它的第一杆臂(12)用作操作手柄，触头杆旋转支撑在一个接点(14)上，该接点处于第二杆臂(13)的自由端附近的第二杆臂上。在操作柄和触头杆之间，在第二杆臂范围内，装有一个锁定点，在该锁定点中利用第一弹簧(22)将触头杆锁紧，第一弹簧在围绕操作柄的支点运动的触头杆上施加一个转矩，从而产生所需的接触力。
文档编号H01H71/10GK1105148SQ9312174
公开日1995年7月12日 申请日期1993年12月31日 优先权日1993年12月31日
发明者R·康默特, K·P·艾帕 申请人:Abb.专利有限公司