专利名称：储能闭合式开关设备的联锁结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及电开关设备，例如电力电路断路器、网络保护器和承载大电流的电力电路中使用的开关。具体来说，本发明涉及的这种设备利用大型弹簧以储存足够的能量，以便反抗大电流产生的相当大的磁性斥力以闭合设备的触头。更具体来说，本发明涉及一种联锁组件，当触头已闭合时或与打开可分开的触头的跳闸装置的启动的同时，该联锁组件可防止闭合弹簧的松释。
用于打开和闭合电力断路器的电开关设备一般采用一个或多个大型弹簧形式的储能装置来闭合设备的触头，使大电流通过电路。这种电气设备包括电力电路断路器和网络保护器，以及接通或断开电路器件或在交流电源间转换时使用的电开关。闭合弹簧可以通过手动加载手柄或电机加载。储存在弹簧中的能量可以通过断路器上的按压闭合按钮或通过可遥控的电磁线圈来释放以迅速闭合触头。
这种电力保护装置或开关也包括一个或多个打开弹簧，其可以迅速地分开触头，以中断电路中的电流。如上所述，闭合弹簧和打开弹簧中的任一种或两种可以是单一弹簧或复式弹簧，即使下文中为了方便使用了单数，也应该认为是两者中的任一种。打开弹簧在闭合弹簧闭合过程中被加载，因而闭合弹簧必须储存足够的能量，以便克服闭合及加载打开弹簧的机械力和磁力。在打开弹簧中储存的能量通过打开按钮或通过可以遥控的电磁线圈再次被释放。
当触头已经闭合时，闭合弹簧可以被再次加载以备其后的闭合。由于触头已经闭合，公知的作法是提供一种联锁，它可防止当触头闭合时闭合弹簧的卸载。还有一种公知的作法是提供一种联锁，它可防止打开按钮和闭合按钮的同时启动。在这种类型的其它断路器中，大家知道具有一种联锁，它为打开按钮或电磁线圈提供优先，使断路器可以总是被打开。虽然上述各种联锁可以有效地工作，但是仍有改进的余地。
本发明的目的是提供一种用于电开关设备的改进的联锁结构，特别是提供一种为打开电开关设备的触头提供优先的联锁结构。本发明的另一个目的是提供可防止闭合弹簧在触头闭合时松释的联锁结构。
这些目的和其它目的是通过一种电开关设备的联锁结构实现的，该电开关设备用于打开和闭合电力电路，例如是断路器、网络保护器或电开关，其它包一个联锁构件，该联锁构件在用于松释闭合弹簧的闭合弹簧松释杆和用于开始闭合弹簧的松释的闭合弹簧松释平台之间。该联锁构件具有第一位置和第二位置，在第一位置上，闭合弹簧松释平台的运动传至闭合弹簧松释杆以松释闭合弹簧，在第二位置上，闭合弹簧松释平台的运动不被转化成闭合弹簧松释杆的运动，因而不会实现闭合弹簧的松释。偏压装置将联锁构件偏压至第一位置，将闭合弹簧松释平台联结于闭合弹簧松释杆。
闭合的触头构件最好在电开关设备的触头已闭合时接合联锁构件以便将其移至第二位置。松开打开弹簧装置以便打开电开关设备的跳闸构件最好具有将联锁构件移至第二位置的装置，在第二位置上，松释平台无论何时跳闸构件被启动时都与闭合弹簧松释杆脱开。在本发明的一个实施例中，闭合弹簧松释平台具有一个销，当闭合弹簧松释平台随在第一位置上的联锁构件转动时，该销接合联锁构件。联锁构件具有一个凹部，如果联锁构件在第二位置上，联锁构件不转动时，闭合弹簧松释平台上的销转入所述凹部中。另外，上述销的尺寸使得在接合联锁构件后随着闭合弹簧松释平台的继续转动可滑离联锁构件，进入上述凹部，以便触头在联锁构件处于第一位置时开始闭合，从而提供一种“反泵送(anti-pumping)”特征，这可以防止闭合弹簧的分离启动(separate firing)。闭合弹簧松释杆最好固定在一个闭合弹键销上，该闭合弹键销通过松释杆的转动而转动以松释加载弹簧装置，闭合弹簧松释平台枢接于闭合弹键销但又独立于闭合弹键销转动。
本发明也涉及电开关设备，例如断路器、网络保护器或电力开关，其被打开和闭合以控制电力电路中的电流，其包括一个上述的联锁组件。在这种电开关设备的一个实施例中，跳闸构件包括一个弹键销，它可转至一个非锁闭位置以松释打开弹簧装置，还包括一个安装在弹键销上的杆，当弹键销转至非锁闭位置时接合联锁构件并使其滑至第二位置。电开关设备的操纵机构包括一个按压闭合按钮，当该按压闭合按钮启动时转动闭合弹簧松释平台，还包括一个按压打开按钮，当该按压打开按钮启动时转动跳闸杆，使弹键销转至非锁闭位置，将联锁构件移至第二位置。在本发明的一个推荐形式中，操纵机构包括一对以刚性间隔开来的关系固定的侧板构成的框架，闭合弹簧松释杆的安装装置、闭合弹簧松释平台和跳闸装置都完全由上述框架支承。
现在对照以下附图描述本发明的推荐实施例。
图1是按照本发明的低电压、高电流电力断路器的分解立体图。
图2是当打开过程中触头分开时通过图1所示断路器一个电极的垂向剖视图。
图3是构成电路操纵机构一部分的框架组件的分解立体图。
图4是说明操纵机构装配的分解立体图。
图5是通过摇杆组件的装配好的操纵机构的局部垂向剖视图。
图6是说明构成操纵机构一部分的闭合弹簧的安装方法的立体图。
图7是构成操纵机构一部分的凸轮组件的侧视图。
图8是说明操纵机构主要零件关系的视图，图中触头打开，闭合弹簧卸载。
图9与图8类似，图中触头打开，闭合弹簧负载。
图10与图8类似，图中触头闭合，闭合弹簧卸载。
图11与图8类似，图中触头闭合，闭合弹簧负载。
图12是控制闭合弹簧的松释的闭合支座的视图，图中表示与操纵机构凸轮件的关系，闭合弹簧卸载，闭合支座松释。
图13类似于图12，图中表示当闭合支座正在复位时闭合弹簧加载的过程。
图14类似于图12，表示闭合支座将弹簧保持在加载状态。
图15类似于图12，表示闭合支座刚刚松释以闭合触头。
图16是闭合支座组件的端视图。
图17是互锁组件的立体图，互锁组件使跳闸D弹键和闭合D弹键的工作互锁。
图18是图17所示互锁组件的侧视图，图中触头处于打开状态。
图19类似于图18，表示当闭合电磁线圈启动时互锁组件的操作。
图20类似于图18，处于“击穿(fire through)”状态，可防止闭合弹簧被闭合电磁线圈的连续激励而反复启动。
图21与图18类似，表示断路器主触头闭合时弹键组件的状态。
图22的前视图表示按钮在操纵机构上的安装情况。
图23的立体图表示按钮在弹键组件上的连接情况。
图24是操纵机构的前视图，表示面板和按钮及指示器的安装。
图25是前板后部的立体图，表示指示器罩的安装。
图26是沿图24中线26的面板的垂向剖视图。
图27是闭合弹簧状态指示器罩的立体图。
图28是操纵机构的侧视图，表示在弹簧卸载状态中闭合弹簧状态指示器的快速动作。
图29与图28类似，表示恰好在弹簧完全加载之前闭合弹簧指示器罩的状态。
图30与图28类似，表示闭合弹簧指示器罩处于加载状态中。
图31是断路器主触头闭合时触头状态指示器罩操纵机构的侧视图。
图32与图31类似，表示当断路器主触头打开时的开/闭指示器罩操纵机构。
图33是组装后的操纵机构的立体图，部分地表示手动和电动加载系统。
图34是闭合弹簧的手动加载机构的分解立体图。
图35是构成弹簧加载机构一部分的棘轮一部分的放大视图。
图36是操纵机构的侧视图，表示组装后的闭合弹簧加载机构，图中为清楚起见去除了电机加载装置的一部分。
图37是用于电动加载闭合弹簧的电机操纵器的立体图。
图38的局部视图表示加载机构的一种替代实施例。
图39是简化操纵机构的组装的一个特征的示意图。
本发明是针对于应用于电力空气断路器时的情形进行描述的；但是，本发明也可应用于用来打开和闭合电力电路的其它电开关设备。例如，本发明也可用于断开分支电路的开关，以及用于配电系统的用来选择交流电源的转换开关。电力断路器和上述各种开关的主要区别在于，断路器具有提供过载保护的跳闸机构。本发明也可应用于网络保护器，其对于特定区域的配电电路提供保护和绝缘。
现在参阅图1，本发明的电力断路器具有一个壳体3，该壳体包括一个模制的前壳5和一个后壳7，以及一个盖9。这种典型的断路器1具有三个电极10，前、后壳5，7构成三个电极室11。每个电极10具有一个电弧室13，该电弧室由通风的电弧室盖15封闭。
断路器1具有一个操纵机构17，它安装在前壳5上并由盖9封闭。操纵机构17具有一个面板19，通过盖上的开口21可以够到。操纵机构17包括一个大弹簧18，它被加载储能以便闭合断路器。面板19装有一个推动闭合按钮23，驱动该按钮以便使闭合弹簧卸载，从而闭合断路器，还装有一个推动打开按钮25，其用于打开断路器。指示器27和29分别显示闭合弹簧的状态和触头开/闭状态。闭合弹簧18通过操纵加载手柄31加载，或者通过电机操纵器(未画出)遥控加载。
共用的操纵机构17通过一根极轴33分别连接于各电极，极轴33分别为每个电极设有一个凸起部35。象传统方式那样，断路器1包括一个支承在盖9中的电子跳闸组件37，它响应于流过断路器的预定电流特征驱动操纵机构17，通过极轴33的转动来打开断路器的所有电极10。
图2是通过一个电极室的垂向剖视图。电极10包括一个线路侧的导体39，它从后壳7伸出以便连接于交流电源(未画出)。负载导体41也从后壳7伸出以便连接于负载网络(未画出)的导体。
每个电极10也包括一对主触头，即，静止主触头45和活动主触头47。活动主触头47由活动导体组件49承载。活动导体组件49包括多个触销51，触销51以轴向间隔开来的关系安装在枢轴53上，枢轴53则固定在触头载件55中。触头载件55具有一个模制的本体57和一对腿部59(只画出一个)，腿部59具有可转动地支承在壳体3中的枢轴61。
触头载件55通过驱动机构17绕枢轴61转动，驱动机构17包括一个驱动销63，该驱动销装在本体57上的一条横向通道65中，通过一条槽67，驱动销63通过平面69键接于槽67。驱动销63固定在驱动联杆71上，驱动联杆71装在载件本体上的一条槽73中。驱动联杆的另一端通过一个销75可摆动地连接于极轴33上的有关极臂35，极轴33以类似的方式连接于断路器其它电极中的载件(未画出)。极轴33按照下述方式通过操纵机构17转动。
活动主触头在与触销51自由端间隔开来的一个点上固定在每个触销51上。触销邻近自由端的部分构成一个活动灭弧触趾77。静止灭弧触头79和灭弧触趾77一起构成一对灭弧触头83。整体灭弧触头和槽道81向上伸一个安装在电弧室13中的传统电弧沟85。
触销51借助装在载件55上的凹部89中的成对的螺旋压簧87，在图2中顺时针地偏压在载件55上。操纵机构17转动极轴33，极轴33又使触头载件55顺时针摆向闭合位置(未画出)以闭合主触头43。为了打开触头，操纵机构松开极轴33，压簧87使载件55逆时针加速运动至打开位置(未画出)。当载件顺时针转向闭合位置时，灭弧触趾77首先接触静止的灭弧触头79。当载件继续顺时针方向运动时，弹簧87由于触销51绕枢轴53摆动而压缩，直至主触头43闭合。进一步转动至完全闭合位置(未画出)导致灭弧触头83打开，而主触头43仍旧闭合。在该闭合位置上，从线路导体39通过闭合主触头43、挠性分流器91及负载导体41完成一个电路。
为了打开断路器1，操纵机构松开极轴33，因而受压的弹簧87使载件55在图2中看去逆时针方向加速运动。起初当载件55从线路导体39移开时，触销51摆动，使灭弧触头83闭合，而主触头保持闭合。当载件55继续逆时针方向运动时，主触头43打开，所有电流转送至处于图2所示状态的灭弧触头83。如果一个适当的电流由断路器承载，例如，当断路器响应于过载电流或短路电流跳开时，在静止灭弧触头79和活动灭弧触头或触趾77由于载件55继续逆时针方向转动而分开时，在上述触头之间发生电弧，当主触头43已分开时，电弧限制于灭弧触头83，这就保证了主触头43的寿命。电弧中持续的电流产生的电磁力将电弧向外推向灭弧沟85，因而静止灭弧触头79处的电弧的端部沿整体灭弧触头和槽道81上移并进入灭弧沟85。同时，载件55的迅速打开使灭弧触趾77邻近灭弧顶板93的自由端，如图2中虚线所示，因而电弧从灭弧触趾77延伸至灭弧顶板93并沿灭弧顶板移入灭弧板94，灭弧板94将电弧分成较短的部分，然后熄灭。
操纵机构17是具有框架95的自支承组件。如图3所示，框架95包括两个相同且可互换的侧板97。侧板97被四个长形构件99以间隔开来的关系固定，构件99由隔套101、螺杆103和将侧板97夹紧在隔套101上的螺母105构成。四个主要分组件和大弹簧18构成操纵机构17的运力部分。四个主要分组件是凸轮组件107、摇臂组件100、主联杆组件111和闭合弹簧支承组件113。这些分组件都装配在两个侧板97之间。现在参阅图3和4，凸轮组件107包括一根凸轮轴115，凸轮轴115装在非圆筒形衬套117中，衬套117装在侧板97上互补的非圆形孔119中。衬套117具有凸缘121，凸缘121抵靠侧板97的内表面123上，凸轮轴115具有肩部125，肩部125将凸轮轴115定位在衬套117之间，因而使凸轮轴115和衬套固定在两侧板97之间而无需紧固件。同样，摇臂组件109的摇臂销127具有肩部129，使其可固定在侧板之间，如图3至5所示。摇臂销127上的平面131接合侧板97上的孔135中的类似平面133以防止摇臂销的转动。凸轮轴115和摇臂销127增加了框架95的稳定性，框架95是自动对准的，在装配过程中无需专门的对准夹紧件。上述零件作为夹在两侧板97之间的主要零件无需另外的支承硬件。可以看出，这种夹置结构简化了操纵机构17的装配。
闭合弹簧18是共用的、圆簧丝的、重型的螺旋压簧，其两端被磨平及封闭。使用压簧是因为它的能量密度高于拉簧。螺旋压缩闭合弹簧18由闭合弹簧支承组件以很独特方式支承，以防止应力上升和/或扭曲。在这种高能量应用场合中，下述两点是很重要的，即，保持弹簧18两端平行并均匀受到支承，以侧向将弹簧固定在位。特别如图4和6所示，以及由图8-11所示，这是通过下述方式完成的在U形托架137和一个接近方形的垫圈或导板139之间压缩螺旋压缩闭合弹簧18，上述U形托架137可自由转动并且在一端驱动摇臂组件109，上述导板139可反抗弹簧止动器或支承销141而摆动，该支承销141在另一端在侧板97之间延伸。弹簧18当装在两侧板97之间时保持不作“移动(walking)”，并且在侧向上由一长形导向件143限制，导向件143穿过弹簧中间、弹簧垫圈139和U形托架137的撑臂145。长形导向件143的一端由穿过孔147的弹簧止动销141固定，另一端由穿过U形托架137的腿部151的托架销149和长形导向件中的长形槽153。
摇臂组件109包括一个通过一对滚柱轴承157可摆动地安装在摇臂销127上的摇臂155，两个滚柱轴承安装在侧板97之间，并由套筒159以间隔开来的关系固定，如图5所示。摇臂155在一端具有一个U形部161，将摇臂155通过托架销149可摆动地连接于U形托架137。在摇臂155另一端上的一对腿部163与U形部成钝角，形成一对滚柱U形架，支承着摇臂滚柱165。摇臂滚柱165通过销167可转动地安装在滚柱U形架上。销167具有朝外面向侧板97，从而无需任何卡环或其它单独的保持件就可保持在位。当摇臂155绕摇臂销127摆动时，弹簧垫圈139在弹簧支承轴141上转动，因而不管摇臂155的位置如何，在弹簧18上的负载仍保持均匀。弹簧18、弹簧垫圈139和弹簧支承销141装配在机构17上的最后零件，因而弹簧可适当地依照情况确定尺寸。
U形托架销149将弹簧负载和能量全部传递至摇臂155上的托架U形部161。摇臂155上的平移负载传入不转动的摇臂销127，再从那儿传入两侧板97，而摇臂仍在侧板97间自由转动。
现在参阅图4-11，凸轮组件107除凸轮轴115外还包括凸轮构件171。凸轮构件171包括由一对加载凸轮板173a，173b构成的加载凸轮173，凸轮板173a，173b则安装在凸轮轴115上。加载凸轮板173a，173b夹着一个由第二对凸轮板175a，175b构成的驱动凸轮175。一个凸轮隔件177调整驱动凸轮板175a，175b之间的距离，而隔套179则使加载凸轮板173a，173b与驱动凸轮板及与侧板97分离。凸轮板173，175全部借助铆钉隔件183的铆钉181固定在板间。一个止动滚柱可转动地安装在驱动凸轮板175a和175b之间，一个复位销187在驱动凸轮板175a和加载凸轮板173a之间延伸。凸轮组件107是一个360度机构，在部分转动过程中，它压缩弹簧18以储存能量，而在其余转动过程中它借助释放储存在弹簧18中的能量而转动。这是通过摇臂滚柱165与加载凸轮板173a，173b的接合而实现的。弹簧18上的预加载使摇臂滚柱165保持与加载凸轮板173a，173b的接合。加载凸轮173具有一个凸轮轮廓189，它带有加载部分189a，该部分在与摇臂滚柱165的接合点上加大凸轮构件171顺时针转动的半径。凸轮轴115以及凸轮构件171可手动方式转动，也可由下文描述的电机421(见图33)转动。加载凸轮轮廓189的加载部分189a的形状要求以基本不变的扭矩压缩弹簧18。这为手动加载提供了良好的感觉，并可减小自动加载所需要的电机尺寸，这是由于不变的扭矩小于弹簧接近完全压缩状态时通常所需要的峰值扭矩。
加载凸轮173上的凸轮轮廓189也包括一个闭合部分189b，该部分可减小加载凸轮抵靠摇臂滚柱165转动时的半径，因而当机构以下文描述的方式松释时弹簧18中储存的能量可沿顺时针方向驱动凸轮构件171。
凸轮构件171的驱动凸轮175具有一个凸轮轮廓191，该轮廓在某些转动位置上被驱动滚柱193接合，驱动滚柱通过滚柱销197安装在主联杆组件111的主联杆195上。主联杆195的另一端借助销201可摆动地连接于极轴33上的驱动臂199。主联杆组件111连接于驱动凸轮175，以便借助跳闸机构203闭合断路开关1，跳闸机构203包括一个可摆动地安装在窗孔板销207上的窗孔板205，窗孔板销207由侧板97支承，窗孔板205受到弹簧219逆时针方向的偏压。一香蕉形联杆209在一端可摆动地连接于主联杆组件的滚柱销197的延伸部上，在另一端则可摆动地连接于窗孔板205的一端。窗孔板205的另一端具有一个弹键凸耳211，当跳闸D轴213转至弹键位置时弹键凸耳211接合该轴。窗孔板205闭锁时，香蕉形联杆209使驱动滚柱193保持与驱动凸轮175接合。在工作中，跳闸D轴213转动至跳闸位置时，弹键凸耳211滑离跳闸D轴213，窗孔板205穿过跳闸D轴上的一个凹口，跳闸D轴再次位于连接于窗孔板205的香蕉形联杆209的枢轴点，使驱动滚柱193独立于驱动凸轮175浮动。
闭合弹簧18的加载和卸载程度可对照图8-11来理解。在图8中，机构处于卸载打开位置，即，闭合弹簧18卸载，触头43打开。如图所示，凸轮构件171的定位使得加载凸轮173以其最小半径与摇臂滚柱165接触。因此，摇臂155转至完全逆时针位置，弹簧18处于最大伸展状态。还可以看出，跳闸机构203没有闭锁，虽然驱动滚柱193抵靠驱动凸轮175，但它是浮动的。当用手柄31或通过加载电机421的工作使凸轮轴115顺时针转动时，加载凸轮上的加载轮廓的半径逐渐加大的加载部分189a接合摇臂滚柱165并使摇臂155顺时针转动以压缩弹簧18。如上所述，轮廓的加载部分189a的形状选择得需要不变的扭距来压缩弹簧18。在弹簧18的上述加载过程中，驱动滚柱193与驱动凸轮轮廓191的具有不变半径的部分接触，因而驱动滚柱193继续浮动。
现在参阅图9，当弹簧18变得充分加载时，驱动滚柱193离开驱动凸轮轮廓191，进入一个凹部217中。这使复位弹簧219可逆时针转动窗孔板205，直至弹键凸耳211稍许超越跳闸D轴213。这使香蕉形联杆209在窗孔板205上的枢轴点抬高，因而驱动滚柱193抬高至一个位置，在该位置上它抵靠驱动凸轮175上的凹口217。同时，摇臂滚柱165到达一个凸轮构件170度转动后的一个点位，在该点位它们进入加载凸轮轮廓189的闭合部分189b。在加载凸轮轮廓的该部分189b上，加载凸轮173与摇臂滚柱165接触的半径随着凸轮构件171的顺时针转动而减小。因此，闭合弹簧18施加一个使凸轮构件171继续顺时针方向转动的力。但是，构成下面将要描述的闭合支座机构的一部分的一个闭合支座(在图9中未画出)接合止动滚柱185，防止凸轮构件171的进一步转动。因此，弹簧18仍旧充分加载，准备闭合断路器1的触头43。
断路器1的触头43通过按照下述方式松释闭合支座而闭合。由于闭合支座与止动滚柱185脱开，弹簧能量释放以迅速使凸轮构件171转动至图10所示位置。当凸轮构件171转动时，驱动滚柱193被驱动凸轮175的凸轮轮廓191接合。凸轮轮廓191的半径随着凸轮轴转动而增大，并且由于香蕉形联杆209使驱动滚柱193保持与该表面接触，因而极轴33转动以便象对照图2进行的描述那样闭合触头43。在该点上，弹键凸耳211接合D弹键213，触头被锁闭闭合。如果在该点上断路器由于跳闸D轴213的转动而跳闸，使该弹键凸耳211与D轴213脱开，那么，通过主联杆195施加的由压缩的触头弹簧87(见图2)产生的很大的力顺时针向下地推动香蕉形联杆209在窗孔板205上的枢轴点，而且驱动滚柱193向下脱开驱动凸轮175，使极轴33转动并使触头43打开。由于触头43打开且弹簧18卸载，机构再次处于图8所示的状态。
一般来说，当断路器闭合时，闭合弹簧18再次被凸轮轴115的手动或电动方式的转动而再次加载。这使凸轮构件171返回图9所示的同一位置，但是，由于跳闸机构203闭锁，香蕉形联杆209使驱动滚柱193保持与驱动凸轮175上的驱动轮廓接合，如图11所示。如果断路器在此点被跳闸D弹键213的转动而断开，使窗孔板205顺时针转动，那么，驱动滚柱193将向下落入驱动凸轮175上的凹口217，断路器将打开。
如上所述，当凸轮构件171转动第一个180度时，弹簧18被加载，在转动第二个180度的过程中，弹簧中的能量以受控的速率送至触头结构。换言之，在后一阶段中，弹簧18、凸轮构件171和驱动滚柱193象一个马达那样动作。如上所述，为了使手动加载时给操纵者良好的“感觉”，也为了使电操纵器可制成适当尺寸以得到不变的而不是峰值的扭矩，都需要提供不变的加载扭矩。在加载的第一个10度中，扭矩逐渐升至选定的恒定值。这使得操纵者有一种友善的感觉，而不是使人象触到一个恒定扭矩的墙壁。如果使用加载电机的话，也使加载电机可以在达到最大扭矩之前提速。在加载循环的最后10度中，扭矩从一个最大正扭矩减至一个微小的负扭矩。这使凸轮组件107，特别是使止动滚柱185和闭合支座223相互抵靠以实现循环的闭合半周。加载凸轮173的轮廓189设计得使滚柱185和支座223之间的力为负5至15磅，这取决于压缩弹簧18的尺寸。当闭合支座223移置时，由于弹簧18的力和加载凸轮闭合轮廓189b的斜度，凸轮组件107开始转动余下的180度。
在180度和360度之间的闭合凸轮轮廓189b对于断路器的最佳工作是很关键的，这是本发明的一个独特的特征。在现有技术的机构中，由于未设驱动凸轮175，通常只是简单释放弹簧的能量，使触头43砰然闭合。弹簧18的通常尺寸使触头快速闭合并且没有触头反跳。上述目标可能是不相容的，需要作出折衷。但是，采用本发明的闭合凸轮173可以控制能量向活动导体组件49的释放。上述闭合凸轮轮廓189b可以选择得使触头迅速、有力地闭合而且不会发生触头反跳。我们已经发现，储存在弹簧18中的至少50％的能量应该在触头闭合之前释放，事实上，在灭弧触头83的接触之前释放。大约70％的能量最好在触头开始相触之间释放。为了使凸轮轮廓189，191最佳化，可以使用计算机模拟。在大多数应用场合中，加载凸轮轮廓189a的加载部分应保持大约相同。但是，加载凸轮轮廓189b的闭合部分，对于活动导体组件49(质量和几何形状)，以及对于所使用的触头43，83的类型来说是独特的。
由于与驱动机构有关的高的能量及大的力，采用的是淬硬不锈钢闭合凸轮173和驱动凸轮175。但是，应注意的是，通过使用夹住对称驱动凸轮175的双加载凸轮173a，173b，所有的力是关于凸轮组件107的中央平面平衡的，以便防止翘曲和扭曲，据信，对称的加载对机构的耐久性是很重要的。
闭合支座机构221表示在图12-16中。该机构包括闭合支座223、弹键组件225和复位装置227。如上所述，闭合支座223接合凸轮构件171上的止动滚柱185，以便将闭合弹簧18保持在加载状态。闭合支座223的枢轴229精确地设置在由止动滚柱185作用在闭合支座223上的力的直线上，以减小解锁力，并减小震开的可能性(触头由于振动而产生的意外打开)。一个大的扭簧231(见图4和16)将闭合支座223偏压向抵靠止动器233的松释位置，如图12所示。它由弹键组件225保持在图14所示的闭锁位置上。弹键组件225包括一个可摆动地安装在弹键板支承轴237上的闭合弹键板235，支承轴237则支承在侧板97中，以及一个安装在侧板上的闭合D弹键轴239。闭合弹键板235具有一个弹键凸耳241，它接合闭合D弹键轴239，使弹键轴239处于板起位置，但是当轴转至松释位置时则通过闭合D弹键轴239上的一个凹口243下落。弹键组件225也包括一个将闭合支座223连接于闭合弹键板235的弹键联杆245。闭合弹键板235被闭合D弹键轴239接合时，闭合支座223转至止动器即转至图14所示的复位位置。当闭合D弹键轴239转至松释位置时，闭合弹键板通过凹口243下落，扭簧231将闭合支座223顺时针转至图15所示的松释位置，随其拉动闭合弹键板235。
闭合支座机构221的复位装置227包括一根复位杆247，它可摆动地安装在与闭合支座223相同的轴229上，但是可独立于闭合支座转动。复位装置227也包括一个复位销187形式的复位件，其沿转向在止动滚柱185之前设置在闭合凸轮板173a和驱动凸轮板175之间。如图12所示，当闭合支座机构221非闭销时，闭合支座223被扭簧231偏压在止动器233上。当凸轮构件171转动以加载弹簧时，复位销187接合复位杆247上的一个销251。如图13所示，凸轮构件171的顺时针转动使复位杆逆时针转动。复位杆247具有一个凸缘253，该凸缘接合闭合支座223，使闭合支座随复位杆转动。或者，闭合支座223当然也可以具有一个由复位杆247接合的凸缘。联杆245将闭合弹键板235推向闭合D弹键轴239，闭合弹键板235的倒圆的角部235R转动闭合D弹键轴239，以便使弹键轴穿过凹口243。当闭合弹键板235在闭合D弹键轴239上方经过时，弹键轴239向回转动，因而当复位杆247滑离复位销187且扭簧231顺时针方向偏压闭合支座223时，弹键凸耳241接合闭合D弹键轴239，以便将闭合支座223保持在复位位置即图14所示的锁闭位置上。如上所述，复位杆247可独立于闭合支座223转动，但是它受到第二扭簧255(见图16)的偏压而抵靠闭合支座。然而由于手动加载系统具有棘轮机构，它使凸轮组件107在手柄31循环时退避(backoff)，因而复位销187可接合复位杆247并使其反抗第二扭簧235的偏压力顺时针转动而离开锁闭的闭合支座223。由于这可以防止对闭合支座机构221的损伤，因而是本发明的一个重要特征。
如上所述，跳闸D弹键轴213转动以打开断路器，它完全由两个侧板97支承，如图17所示。它位于机构17的顶部，具有在一端部上的一个咬合模制塑料平台257和另一端上的另外二个平台259和261，它们都在侧板97的外侧。模制塑料平台257和259键接于跳闸D弹键轴213在侧板97外侧的每个端部上。平台261可在跳闸D弹键轴213上自由转动，但是具有一个延伸部247，该延伸部接合平台259以便将其连接于跳闸D弹键轴。这些模制平台由电磁线圈接合以便转动跳闸D弹键轴213，从而按照上述方式打开断路器。平台257由低压电磁线圈(如果设置了的话)接合。平台259由可以遥控的辅助跳闸电磁线圈(未画出，而且如果设置了的话)转动。平台261由跳闸驱动器(未画出，而且如果设置了的话)接合，跳闸驱动器由跳闸组件37响应于被保护的电路中的过流或短路电流而被赋能。
如图17所示，闭合D弹键轴239平行于靠近机构17的顶部的跳闸D弹键轴213，完全由侧板97支承。现在同时也参阅图18至21，一个模制的闭合松释平台263安装在闭合D弹键轴239上，但是可以自由转动。这是由于闭合松释平台263是联锁机构265的一部分，该联锁机构265使触头43的跳开优先。该联锁机构265包括一对闭合弹簧松释杆267，它们在闭合松释平台263外侧键接于闭合D弹键轴239。每个闭合弹簧松释杆267具有从杆横向延伸的止动器269。止动器269被拉簧273(见图4)偏压在止动轴271上，以便将闭合D弹键轴239保持在板起位置上。闭合松释平台263被扭簧275(见图4)顺时针偏压向水平位置。一个滑板形式的联锁构件277设置在闭合弹簧松释平台263和在一侧的闭合弹簧松释杆267之间。长形滑板277松配合地安装在跳闸D弹键轴213上，弹键轴213穿过长槽279，滑板277具有在一端上的凸起281，当滑板处于图18所示的第一位置上时，该凸起与闭合弹簧松释平台263上的销283对准。因此，当滑板277处于该位置时，例如由闭合电磁线圈285引起的闭合弹簧松释平台263的向下转动使销283接合滑板277上的凸起281，将闭合弹簧松释平台的转动转变成闭合弹簧松释杆267的转动，如图19所示。这引起闭合D弹键销239转动，从而松开闭合弹键组件225，使闭合支座223退回，从而使闭合弹簧18和触头43松释。闭合弹簧松释平台263也可以由闭合按钮23转动，这将在下文描述。
凹部287邻近于滑板277上的凸起。闭合弹簧松释平台263的继续向下转动使销283滑离滑板上的凸起281并落入凹部287。这使闭合弹簧松释杆267，以及闭合D弹键销239返回锁闭位置，形成图20所示的状态。此时闭合弹簧18可以再次加载。如果没有本发明的联锁机构265，闭合电磁线圈285或按钮23的继续启动将导致闭合弹簧的再松释(rerelease)。如图20所示的状态可防止其发生，从而提供了一种“反泵送(anti-pumping)”特征。当销283开始滑离凸起281并进入凹部287时，它将滑板277向右推至图20所示位置。直至闭合弹簧松释杆267已显著转动以通过闭合D弹键销239的转动松开闭合支座弹键组件25时才发生上述状态，这一点是很重要的。这是通过销283的尺寸来保证的，该销的边缘不超越限定凹部287的凸起281的边缘，从而产生一个向右推滑板277的分力，直至闭合D弹键销已转动而松释闭合支座弹键组件25为止。
如图21所示，通过将滑板277向右移至第二位置，闭合弹簧松释平台263上的销283不再接合滑板上的凸起281，而是在凹部287中自由移动，因而闭合弹簧松释杆不随闭合弹簧松释平台转动，因而闭合弹簧18不被松释。滑板277被一个弹簧289偏压至图18所示的第一位置，在该位置上，闭合弹簧松释平台263的启动使闭合弹簧松释杆267转动。滑板277被一个触头闭合构件移至第二位置，该触头闭合构件呈现为在极轴33上的凸起部291的形式，极轴转动以接合滑板277的端部并将其移至第二位置，在该位置上，当触头43闭合时闭合弹簧松释被超越。滑板277也被跳闸平台259上的凸起93移至第二超越位置，该凸起293通常伸入滑板277顶部上的一个凹口295中。但是，如果跳闸D弹键销213被驱动，使跳闸平台259顺时针转动，那么，凸起293在凹口295的端部接合滑板277，并将其移至图21所示的第二位置。因此，如果跳闸机构203被启动，那么，闭合弹簧组件255的弹键则不能被启动。
应当注意的是，跳闸机构203及闭合弹簧弹键组件都不要求调整。侧板97上的接纳弹键销213和239的孔提供足够的对准作用，从而保证了良好的弹键接合。应当注意是，任何弹键及其有关零件都无需使用轴承。在侧板97上的冲孔由于上述零件负载轻、转速低可以提供全部的轴承要求。另外，由于零件是光滑的模制塑料件，因而无需润滑。
如上所述，为了闭合和打开断路器的触头43，分别设置按压闭合按钮23和按压打开按钮25。这些按钮直接装在标准化的操纵机构17上并构成其一部分。如图22-24和26所示，按钮23和25是模制的平面构件，在下端具有横向孔297，沿侧缘299敞开小于180度，最好大约为160度。这两个模制按钮可转动地安装在共用的枢轴构件301上，该构件穿过侧板97。共用枢轴构件301在侧板97之间的部分是由如上所述的确定侧板间距的隔件101之一构成的。螺纹轴103伸出图22中右侧板97并支承套筒303，该套筒为与隔件101直径相同的圆筒形构件。按压闭合按钮23如图26所示咬合在套筒303上，而按压打开按钮25咬合在隔件101上。固定在按压闭合按钮23顶部的操纵销305沿右侧板97延伸，在按压至启动位置时其与闭合弹簧松释平台263上的销283接合以松释闭合弹簧的部位上与共用枢轴成横向。按压闭合按钮23被拉簧307(见图26)和偏压弹簧松释平台263(见图4)的弹簧231偏压至非锁闭位置。同样，按压打开按钮25具有一个操纵销309，它沿图22中的左侧板97延伸，也与枢轴线成横向，并在启动时接合跳闸平台259以打开触头。按压打开按钮25被一个类似于弹簧307的拉簧(未画出)偏压至非锁闭位置。
如前所述，按钮在操纵机构17上的安装使按钮难于在壳体中与开口对准。本发明设置了面板19，通过面板可够到打开和闭合按钮23和25，从而避免了上述困难。面板19按照下面将描述的方式也固定在操纵机构上，因而不存在按钮相对于面板的问题。面板19在盖9上的开口21后对准，盖9构成断路器壳体3(见图1)的一部分。面板19的面积大于开口21，因而考虑进各零件的公差，开口21在盖放置在操纵机构上时总是由面板19充满。
本发明的另一个独特的特征是面板19安装在操纵机构17前面的固定位置上的方式。现在同时也参阅图24和25，可以看出面板19是一个模制的平面构件，带有整体的上、下安装凸缘315t和315b。面板借助穿过凸缘315和侧板97的安装棒317固定在侧板97上。下部凸缘315b侧向间隔开来，因而它们抵靠侧板97，因此侧向固定面板19的位置。从面板19的大致中央向后延伸的模制的凸起319接合一个侧板97的前缘上的凹口312，以便垂向固定面板的位置。
本发明也克服了使闭合弹簧加载/卸载指示器27及触头开/闭指示器29与壳体上的开口对准时通常会遇到的问题。按照本发明，指示器27和29直接安装在面板19上的开口323和325中，如图24-27所示。模制的指示器如加载/卸载指示器27模制有一个拱形前面327，如图27所示。加载弹簧的第一和第二加载和卸载状态是由拱形前面327下半部的文字符号DISCHARGED(卸载)和弹簧松释符号，以及上半部的文字符号CHARGED(加载)和弹簧受压符号指示的。可分开的触头状态是由指示器29的拱形面上的文字符号OPEN(打开)和CLOSED(闭合)指示的。
指示器27和29借助模制在面板背面与开口并置且具有面对的枢轴331的整体凸缘可摆动地安装在面板19上的开口323和325中。指示器借助支承件可摆动地支承在枢轴331上，上述支承件呈整体向后延伸的凸缘333的形式，凸缘333具有孔335，枢轴331咬合在孔335中以便可摆动地安装指示器。
指示器27和29通过快动(snap action)”驱动器337和339在其各自的指示之间转动。“快动”的意思是指示器27和29具有指示闭合弹簧和触头的两种状态的分立的位置，它们不能缓慢地从一种指示变成另一种指示，而是从一种指示快速跳动至另一种指示。
闭合弹簧指示器27的“快动”驱动器337包括凸轮轴115。如前所述，安装在凸轮轴115上的凸轮构件171通过其一半的转动使闭合弹簧18加载，并将能量储存在弹簧中，以便在其另一半转动中使触头43闭合。因此，固定着凸轮构件171的凸轮轴115的转动位置提供了对弹簧18加载状态的可靠指示。如图28-30所示，伸出侧板97的凸轮轴115的外端具有一个圆周面341，该圆周面由于在凸轮轴115上的平面形成凹部343而具有径向不连续性。为了使凸轮轴115的转动位置与加载/卸载标识即指示器27相联系，杆345形式的驱动构件，其一端在摇臂销127上摆动，该驱动构件由拉簧347偏压向凸轮轴115。如图28所示，驱动杆345当闭合弹簧18充分卸载时抵靠在凸轮轴115的圆周面341上。在一端由驱动构件接合的钢丝件349由一对模制在面板19后部上导向件351(也可参阅图25)引导作垂向运动。钢丝件349上端上的销353接合在指示器27的枢轴向后的指示器凸缘333上的凹口355中。当闭合弹簧充分卸载时显示文字符号DISCHAGED。
闭合弹簧18通过凸轮构件115的转动而加载时，凸轮轴逆时针转动，如图28中箭头所示。当凸轮轴转动大约175度至图29所示位置时，驱动杆345抵靠凸轮轴115上的圆周面保持静止。如上所述，加载凸轮173在170度时已到达峰值，而现在正由加载弹簧驱动。如图29所示，驱动杆345恰好在凸轮轴115上的凹部343的边缘上。当弹簧18使凸轮转至图30所示的闭合位置时，驱动杆345的第二端离开凸轮轴115的圆周面341，落入凹部343中。这就使指示器27快动至加载位置，在窗口323中出现文字符号CHARGED。驱动杆345借助止动器357保持在凹部343中，该止动器357是由凸轮轴衬套117的环部上的凹口形成的。
闭合弹簧例如通过按压闭合按钮29或通过闭合电磁线圈驱动而松释。储存在闭合弹簧87(见图2)中的能量的突然释放使凸轮轴115沿图30中箭头所示方向迅速转动至图28所示的充分卸载位置。从图30可以看出，凸轮轴115上的平面向下推动驱动杆345，直至第二端再次接合圆周面341，如图28所示。
提供触头43的状态的指示的开/闭指示器29由极轴33驱动，对触头状态提供可靠的指示。如图31和32所示，指示器29的快动驱动器339包括一个基本呈L形的开/闭驱动器359，它可摆动地安装在闭合支座枢轴229上。安装在开/闭驱动器359的一个臂上的销361由拉簧367偏压在开/闭滑板365上的肩部363上。开/闭滑板365是个长形构件，它借助在一端的一个槽369安装在闭合支座枢轴229上，借助在另一端的一个长槽373安装在销371上。开/闭驱动器359的第二臂375具有一个槽377，它由钢丝件381上的弯曲下端379接合。钢丝件381的上端383侧向弯曲以接合指示器29上的凹口384。钢丝件381在两端的中间由面板19背面上模制的导向件385支承。开/闭滑板365、开/闭驱动器359和钢丝件381包括一个连接于开/闭指示器29的驱动联杆机构。
触头43闭合时，开/闭指示器29的快动驱动器339由弹簧367偏压至图31所示的位置，在该位置上，开一闭指示器29向下转动，在窗口325中显示文字符号CLOSED。当触头43打开时，极轴33转至图32所示位置，其中，极轴凸起部387接合开/闭滑板365并将其向右驱动。这使开/闭驱动器359顺时针转动，从而下向推动钢丝件381，以便使开/闭指示器29逆时针转动，在窗口325中显示文字符号OPEN。极轴33被闭合弹簧18迅速地从图32所示位置转至图31所示位置，使触头闭合。这种迅速的动作使开/闭指示器29从显示文字符号OPEN快动至显示触头在弹簧367作用在的CLOSED(闭合)状态。同样，当触头由弹簧87驱动打开时，极轴33迅速转至图32所示的位置。应当注意的是，开/闭指示器被偏压至“闭合”位置，只是在极轴转动的最后部分中才快动至打开位置。因此，如果触头焊合，指示器将继续显示不安全的“闭合”指示。
如前所述，闭合弹簧18可手动或电动地通过凸轮轴115的转动而被加载。手动或电动地转动凸轮轴115的驱动机构387表示在图33-37中。驱动机构387包括一对键接于凸轮轴115的平面上的棘轮389a和399b。手柄脱开凸轮391和电机脱开凸轮393也在棘轮389之间键接于凸轮轴。销395将凸轮391和393连接于棘轮389，从而使转矩从棘轮通过凸轮391和393以及直接通过棘轮传入凸轮轴115。
棘轮389由加载手柄31通过手柄驱动联杆397转动，联杆397由两根联杆397a和397b构成，联杆397b只在自由端附近具有凸轮表面399。手柄驱动联杆397的上述自由端在上述那对棘轮389之间延伸并具有一个手柄驱动销401，该销可以接合棘轮圆周上的棘齿403。手柄驱动联杆397的另一端通过枢轴405可摆地连接于手柄31。
手柄31可摆动地安装在摇臂销127的延伸部上并由C形夹407固定在位。由一对板409a和409b构成的止动器409也枢接在摇臂销127上。止动器409也在棘轮板389a和389b之间延伸并具有一个接合棘齿403的横向止动销411。一个拉簧413(见图36)相向偏压手柄驱动联杆397和止动器409，并将其偏压向与棘轮389接合的状态。另外，拉簧415安装在摇臂销127上并具有一个腿部415a，该腿部抵靠手柄下侧，将其偏压向图33所示的暂留位置(stowed position)，还具有一个臂部415b，它抵靠止动器的下侧，也将其偏压向棘轮389。
本发明的另一个独特的特征是棘齿403和驱动销401和止动销411的结构。如图35所示，棘齿403呈拱形，其根部的半径与手柄驱动销401及止动销411的半径互补。这种结构可减小棘齿403根部的应力集中，使棘齿389的制造更为简便，可从平的原材料冲压而成。手柄驱动销401和止动销411采用车制销(turned pins)也可消除使用通常的直缘驱动和止动齿引起的应力集中。
如图33，34和36所示，向下顺时针方向拉动手柄31可手动地使闭合弹簧18加载。当向下拉动手柄时，手柄驱动销401接合每个棘轮389a和389b的齿403以便顺时针转动凸轮轴115。弹簧413和415可以使止动器在顺时针方向转动的棘齿403上通过。在手柄行程的末端，拉簧415使手柄向暂留位置返回。弹簧413再次使手柄驱动销在由止动器409保持静止的齿上经过。当手柄31安装在摇臂销127上而不是安装在凸轮轴115上，使其围绕与棘轮轴线平行但侧向间隔开来的一根轴线转动时，驱动联杆397可由销405连接于手柄31，连接点比棘轮389a和389b的半径更靠近摆臂销127提供的轴线。这种布置为手柄31提供了更大的机械效率，手柄31当然显著长于棘轮389a和389b的半径。
手柄31反复往复运动逐渐转动棘轮389，以及凸轮轴115，以便使弹簧18加载，当弹簧18变得完全加载时，手柄脱开凸轮391转至一个位置，在该位置上，凸轮凸起部391a使凸轮表面399接合在手柄驱动联杆板397b上，并将驱动联杆397向上抬起，使驱动销401与棘轮389的棘齿403脱开。因此，当闭合弹簧18已加载且闭合支座223抵靠凸轮构件171时(如图14所示)，手柄31脱开连接，力不再能够用来使凸轮轴115抵抗闭合支座223转动。
当闭合弹簧18松释时，凸轮轴115迅速转动。已经发现，发生这种情况时，手柄驱动销401由于棘齿403迅速转动引起的反跳会使手柄31跳离暂留位置。在一个实施例中，发挥这种功能的是在手柄驱动联杆397顶部上的侧向凸起，该凸起呈盖板417的形式。该盖板417盖在棘齿403的顶部，手柄处于暂留位置，从而使手柄驱动销抬离棘齿403，如图33所示。这并不干涉手柄31的正常工作，因为当手柄向下拉时盖板417沿齿滑动，直至手柄驱动销401向下进入与每个棘轮399上的齿463接合状态。盖板417最好是用弹性树脂材料模制的。
驱动机构387也包括一个电机操纵器419，该操纵器包括一个小型高转矩电机421，其带有一个减速齿轮箱423。安装板425将可选择采用的电机操纵器419安装在操纵机构17的支承点侧，其包括弹簧支承销141。如图36和37所示，齿轮箱的输出轴(未画出)具有一个偏心装置427，该偏心装置借助枢轴429安装在电机驱动联杆431上。驱动联杆431由两块板431a和431b构成，这两块板在自由端附近支承一横向的电机驱动销433。电机驱动联杆431a具有一个邻近电机驱动销433的凸轮表面435。托架437支承拉簧439，该拉簧在图37中看去逆时针方向偏压电机驱动联杆431。一个V形塑料止动器432由托架437上的凸缘支承，使电机驱动联杆431定心，以便适当地对准而接合棘轮389。如图36所示，当电机操纵器419安装在操纵机构17侧时，弹簧439偏压电机驱动销433进入与棘轮389的棘齿403的接合状态。电机421的工作使偏心装置427转动，从而使电机驱动联杆431往复运动，逐渐使棘轮389转动。当闭合弹簧18变得完全加载时，电机脱开凸轮393转至一个位置(未画出)，在该位置上，凸起部393a接合电机驱动联杆413a上的凸轮表面435，使电机驱动联杆431抬离棘轮389，从而使电机驱动销433与棘齿403脱开。这就再次防止了转矩继续施加在正在由闭合支座223限止转动的凸轮轴上。同时，在棘轮389外装在凸轮轴115端部的电机停止凸轮441(见图33)转至一个位置，在该位置上，它接合一个装在一个平台445上的电机停止微动开关443，上述平台则固定在安装板425上。轴向延伸的凸轮表面441c驱动开关以关断电机421。
图38表示使手柄驱动销401与棘齿403和棘轮389脱开的另一种布置。在这个实施例中，例如套筒447形式的一个抬升构件或止动器借助螺栓449邻近于棘轮389固定在侧板97上。当手柄31返回图38实线所示暂留位置时，驱动联杆397b上的凸轮表面399接合抬升构件447，如图所示顺时针转动驱动联杆，以便使驱动销401与棘齿403脱开。因此，当闭合弹簧松释，棘轮迅速转动时，驱动联杆保持脱开棘轮，手柄31不受干扰。当手柄被顺时针方向拉动时，它转过15度至图38中虚线所示位置，在该位置上，驱动销401再次接合棘齿403。提升构件447和盖板417在棘齿接合前形成手柄的大约15度的运动。这样，在手柄加载之前使用户可牢握在手柄上。
如前所述，操纵机构17的主要构件安装在侧板97之前并由其支承。这样就形成了一个可以单独装配的标准化操纵机构。所有构件都是标准的，只有闭合弹簧对于不同的电流额定值而各不相同。因此，操纵机构可以完全装配和是盘存的，只是闭合弹簧可根据其体应用场合而加以选配。
这种将所有构件在侧板之间或在侧板上安装的布置，如上所述，由于零件是夹置在侧板之间的，因而无需许多紧固件。另外，对于轻负载的旋转轴来说，由于侧板的固定的对准可保证轴的对准，而且侧板上的孔可提供适当的支承作用，因而无需设置单独的轴承。与此有关，轴的孔是冲出的，大家知道，这可以在冲出的孔中形成一个薄的环形表面，它比板的厚度薄，用作轴承。
这种标准化结构也可简化操纵机构17的装置。如图4所示，操纵机构可以在侧板97之一上构制。所有的零件装配好时，再将另一侧板放置在顶部，由螺母105(见图3)固定。为了便于装配，各轴具有相同的长度以便夹置在侧板之间，其装在侧板上的孔中的减径的端部的长度是变化的。因此，如图39所示，销451a至451d都具有插在侧板971之一的孔455a至455d中的相同长度的减径端部。在所有其它零件(在图40中未画出)已装好后，第二侧板972放置在顶部，使轴451a至451d的第二端部457a至457d可对准于孔459a至459d。因此，所有的销不必同时插入上部的侧板972上的孔中，减径端部457a比其它端部长，自己首先插入自己的孔中。当侧板972降下时，销415b的较短的端部457b插入它的孔459b中。当侧板接续降下时，每个轴各自插入侧板972上的有关孔中，但是所有的销不必同时地对准。
虽然上面已详述了本发明的具体实施例，但是本专业技术人员懂得，按照本说明的描述可以对它们的细节作各种修改和变化。因此，各实施例只是描述性的，而并不是对本发明范围的限定。
权利要求
1.电开关设备的联锁组件，其用于打开和闭合电力电路，具有用于闭合电力电路的闭合弹簧装置和用于打开电力电路的打开弹簧装置，所述联锁组件包括一个闭合弹簧松释杆，其用于在被转动时松释所述闭合弹簧装置以闭合所述电力电路；一个闭合弹簧松释平台，其被转动以开始所述闭合弹簧装置的松释；以及一个在所述闭合弹簧松释杆和所述闭合弹簧松释平台之间的联锁机构，其包括一个可在第一位置和第二位置之间活动的联锁构件，在所述第一位置上，所述联锁构件将所述闭合弹簧跳闸平台的转动转化成所述闭合弹簧松释杆的转动，以便松释所述闭合弹簧装置，并操纵所述电开关设备以闭合所述电力电路，在上述第二位置上，所述闭合弹簧松释平台的转动不转化成所述闭合弹簧松释杆的转动，还包括将所述联锁构件偏压向所述第一位置的装置。
2.根据权利要求1所述的联锁组件，其特征在于所述联锁机构包括将所述闭合弹簧松释杆偏压向所述闭合弹簧装置不被松释的位置的装置。
3.根据权利要求2所述的联锁组件，其特征在于所述联锁机构还包括一个触头闭合构件，该构件当所述电开关设备被闭合时将所述联锁构件移至所述第二位置。
4.根据权利要求2所述的联锁组件，其特征在于所述联锁机构包括一个跳闸构件，所述跳闸构件松释所述打开弹簧装置以打开所述电开关设备，并且具有当所述跳闸构件被启动时将所述联锁构件移至所述第二位置的装置。
5.根据权利要求4所述的联锁组件，其特征在于所述联锁机构包括一个触头闭合构件，该构件当所述电开关设备被闭合时将所述联锁构件移至所述第二位置。
6.根据权利要求2所述的联锁组件，其特征在于所述闭合弹簧松释平台上有一个销，当所述闭合弹簧松释平台被转动，使所述联锁构件处于所述第一位置时接合所述联锁构件，所述联锁构件具有一个凹部，所述闭合弹簧松释平台上的所述销转动进入所述凹部而不转动所述联锁构件，使所述联锁构件处于所述第二位置。
7.根据权利要求6所述的联锁组件，其特征在于所述松释杆固定在一个闭合弹键销上，该闭合弹键销由所述松释杆转动以松释闭合弹簧，所述闭合弹簧松释平台枢接在所述闭合弹键销上但独立于闭合弹键销转动。
8.根据权利要求6所述的联锁组件，其特征在于所述联锁构件处于所述第一位置时，所述闭合弹簧松释平台的继续转动使所述销滑离所述联锁构件，进入所述联锁构件中的所述凹部，从而将所述联锁构件拉向所述第二位置，并防止所述闭合弹簧装置在没有所述闭合弹簧松释平台松释的情况下再次松释。
9.根据权利要求8所述的联锁组件，其特征在于所述销的尺寸大小使其延迟滑入所述凹部及将所述联锁构件拉向所述第二位置，直至所述闭合弹簧松释杆已被充分转动而松释所述闭合弹簧装置为止。
10.电开关设置，它被打开和闭合以控制电力电路中的电流，所述电开关设备包括可分开的触头，包括固定触头装置和活动触头装置；一个触头承载件，所述活动触头装置安装在其上以便作打开和闭合所述可分开的触头的运动；一个操纵机构，其用于移动所述触头承载件以打开和闭合所述可分开的触头并包括闭合弹簧装置，它被加载以储存能量并被松释以释放储存的能量，以便移动所述触头承载件，从而闭合所述可分开的触头；打开弹簧装置，它通过闭合所述可分开的触头而加载，它被松释以打开所述可分开的触头；以及一个联锁组件，它包括一个松释杆，其用于当移动时松释所述闭合弹簧装置以释放所述储存的能量并闭合所述可分开的触头；一个闭合松释平台，它可活动而开始所述闭合弹簧装置的松释；一个在所述松释杆和所述闭合弹簧松释平台之间的联锁构件，它可在第一位置和第二位置之间移动，在上述第一位置上，所述联锁构件将所述闭合弹簧松释平台的运动传至所述松释杆以松释所述闭合弹簧装置，在上述第二位置上，所述闭合弹簧松释平台的运动不传至所述松释杆；以及一个跳闸构件，它可移至一个跳闸位置以松释所述打开弹簧装置，从而打开所述可分开的触头，并且将所述联锁构件移至所述第二位置。
11.根据权利要求10所述的电开关设备，其特征在于所述联锁组件还包括一个触头闭合构件，当所述可分开的触头闭合时该构件可移至一个闭合位置，在该闭合位置上，所述联锁构件由所述触头闭合构件接合并移至所述第二位置以防止所述闭合弹簧装置的松释。
12.根据权利要求10所述的电开关设备，其特征在于所述联锁组件还包括第一枢轴装置，它用于安装所述松释杆以便转动，从而松释所述闭合弹簧，以及一个第二枢轴装置，它用于安装所述闭合弹簧松释平台以便转动，只有当所述联锁构件处于所述第一位置时，所述联锁构件才将所述闭合弹簧松释平台的转动转化成所述松释杆的转动。
13.根据权利要求12所述的电开关设备，其特征在于所述联锁组件包括第三安装装置，它用于安装所述联锁构件以便在所述第一和第二位置之间滑动，使在所述第一位置上的所述联锁构件的转动转化为所述松释杆的转动。
14.根据权利要求13所述的电开关设备，其特征在于所述闭合弹簧松释平台上有一个销，当所述闭合弹簧松释平台随所述第一位置上的所述联锁构件转动时，该销接合所述联锁构件，所述联锁构件具有一个凹部，在所述闭合弹簧松释平台上的销如果所述联锁构件不随所述第二位置上的所述联锁构件转动时则转入所述凹部中。
15.根据权利要求14所述的电开关设备，其特征在于所述跳闸构件包括一个弹键销，它可转至一个非锁闭位置以松释所述打开弹簧装置；以及一个跳闸杆，它安装在所述弹键销上，并且当所述弹键销转至所述非锁闭位置时使所述联锁构件滑至所述第二位置。
16.根据权利要求15所述的电开关设备，其特征在于所述操纵机构包括一个按压闭合按钮，以及当启动所述按压闭合按钮时转动所述闭合弹簧松释平台的装置，还包括一个按压打开按钮，以及当启动所述按压打开按钮时转动所述跳闸杆以便将所述弹键销转至所述非锁闭位置并将所述联锁构件移至所述第二位置的装置。
17.根据权利要求13所述的电开关设备，其特征在于所述第一安装装置包括一个闭合弹簧弹键销，所述松释杆固定在所述闭合弹簧弹键销上并由所述松释杆转动以松释所述闭合弹簧装置，所述第二安装装置包括将所述闭合弹簧松释平台安装在所述闭合弹簧弹键销上但又独立于所述闭合弹簧弹键销转动的装置。
18.根据权利要求13所述的电开关设备，其特征在于所述操纵机构包括一个由一对侧板构成的框架，以及按照严格间隔开来的关系固定所述侧板的装置，所述第一、第二和第三安装装置由所述框架完全支承。
19.根据权利要求18所述的电开关设备，其特征在于所述第一安装装置包括一个闭合弹簧弹键销，它安装在所述侧板的对准的孔中。
20.根据权利要求19所述的电开关设备，其特征在于所述第二安装装置包括用于将所述闭合弹簧松释平台安装在所述闭合弹簧弹键销上但又独立于所述闭合弹簧弹键销转动的装置。
全文摘要
电开关设备包括螺旋压缩闭合弹簧,它通过摇臂连接于凸轮构件以保持弹簧纵向力。凸轮构件有加载凸轮。带有压缩闭合弹簧的加载轮廓,以及驱动凸轮构件以实现储能的可控释放,从而闭合设备触头的闭合轮廓。由弹簧偏压至非锁闭位置的闭合支座由弹键组件锁闭,将闭合弹簧固定在加载状态,弹键组件由与闭合支座分开的复位杆复位,闭合支座则在加载中由凸轮构件的转动复位。当触头闭合或启动跳闸松释时,联锁机构防止闭合弹簧松释。
文档编号H01H33/28GK1242591SQ9910633
公开日2000年1月26日 申请日期1999年5月6日 优先权日1999年5月6日
发明者亨利·安东尼·威利三世, 雷蒙德·克里德·多兰, 菲利普·里德·乌勒里西 申请人:尹顿公司