CN100517544C - 包含具有用于操作机构连杆的止挡件的构架的断路器 - Google Patents

Abstract

一断路器(10)包括一壳体(18)，一固定地设置在该壳体(18)内的构架(52)，可分离触点(40)，和一用于打开和闭合该可分离触点(40)的操作机构(22)。该构架(52)包括一凸片或止挡件(230)。该操作机构(22)包括一操作手柄(46)，一闭合位置，一打开位置，一具有一第一端部和一第二端部的连杆机构(60；62，252)例如一对连杆，和一可枢转地安装在该壳体(18)和该连杆机构(60；62，252)的第一端部上的连杆(66)。该构架(52)的凸片(230)该在闭合位置接合该连杆(66)并阻止其运动。

Description

包含具有用于操作机构连杆的止挡件的构架的断路器

技术领域

本发明一般地涉及断路器，更具体地涉及包括一操作机构和一构架(frame)的电磁型断路器。

技术背景

例如，在美国专利Nos.3329913和4151386中示出电磁型断路器。

这种电磁型断路器通常包括一操作机构，该操作机构包括一构架、一安装在一活动臂上的活动触点，和一固定或静止触点。一操作手柄经由一连杆机构连接在该活动臂上，该连杆机构的一部分包括一可折叠的肘节组件。通过枢转该操作手柄，可在触点“打开”和触点“闭合”位置之间操作该活动触点和静止触点。该断路器还包括一电磁装置，其响应于一个或多个预先确定的电条件将该肘节组件折叠到一弯折状态(broken state)，以便电跳闸“打开”该可分离的活动和静止触点。

在某些断路器中，该活动臂通过销连接在连杆机构上，该连杆机构包括一卡合连杆(catch link)和一U形连杆(U-link)。该卡合连杆继而通过销连接在该操作手柄的一内延伸部分上。这种断路器使用一止挡件，以防止在闭合位置该操作机构摆动通过其预期的行程并使该活动触点离开该静止触点。该手柄止挡件包括该构架的一延伸部分，该延伸部分接合该操作手柄/肘节卡合连杆销的一端部，以便防止该操作手柄进一步移动，从而防止该操作手柄内延伸部分、该连杆机构、该活动臂和该活动触点进一步移动。

断路器还有改进的空间。

发明内容

本发明可满足这些以及其它的需要。本发明提供一凸片或止挡件，其从一构架的基部延伸以在断路器的闭合位置止挡一个或两个独立连杆。当这些连杆通过它们的机械装置(movement)摆动时，它们在该凸片的末端与该凸片接触并停止运动。这确立了该操作机构和活动触点臂的理想位置，以便在闭合位置相对于静止触点定位活动触点。这使可分离触点可以保持闭合并且还保持操作机构的所期望的触点压力。

作为本发明的一个方面，一断路器包括：一壳体；一固定地设置在该壳体内的构架，该构架包括一止挡件；可分离触点；和一用于打开和闭合该可分离触点的操作机构，该操作机构包括一操作手柄，一闭合位置，一打开位置，一具有一第一端部和一第二端部的连杆机构，和一可枢转地安装在该壳体和该连杆机构的第一端部上的连杆，该构架的止挡件在该闭合位置接合该连杆并阻止其移动。

该构架可包括一基部和两个平行侧面，该止挡件连接在该基部上并设置在该平行侧面之间。

该操作手柄可包括一对位于该壳体内的细长臂，该细长臂设置在该构架的平行侧面之间，并且该止挡件和该连杆设置在该细长臂之间。该操作机构还可包括一对拉伸弹簧和一位于该连杆和该连杆机构的第一端部之间的枢轴，每一个该拉伸弹簧在该细长臂中对应的一个和该枢轴之间延伸。

该连杆机构可包括一凸出部，并且该止挡件可在打开位置接合该连杆机构的凸出部并阻止该连杆机构移动。

作为本发明的另一方面，一断路器包括：一壳体；一固定地设置在该壳体内的构架，该构架包括一凸片；可分离触点；和一用于打开和闭合该可分离触点的操作机构，该操作机构包括一操作手柄，一闭合位置，一打开位置，一具有一第一端部和一第二端部的第一连杆，一可枢转地安装在该第一连杆的第二端部上的第二连杆，和一可枢转地安装在该壳体和该第一连杆的第一端部上的第三连杆，该构架的凸片在闭合位置接合该第三连杆并阻止其移动。

该构架可包括一基部和两个平行侧面，该凸片连接在该基部上并位于该平行侧面之间。

该操作手柄可包括一对位于该壳体内的细长臂，该细长臂设置在该构架的平行侧面之间，并且该凸片和该第三连杆设置在该细长臂之间。

该操作机构还可包括一对拉伸弹簧和一位于该第三连杆和该第一连杆的第一端部之间的枢轴，每一个该拉伸弹簧在该细长臂中相应的一个和该枢轴之间延伸。

该第二连杆可包括一凸出部，并且该凸片可在打开位置接合该第二连杆的凸出部并阻止该第二连杆移动。

附图说明

参照附图从下面对优选实施例的说明中可充分了解本发明。

图1是一根据本发明的断路器的立体图。

图2是移去一个半壳体的图1的断路器的垂直正视图，其中该操作机构位于打开位置。

图3是类似于在图2的上部中所示的局部垂直正视图，但其中该操作机构从打开位置移向闭合位置。

图4是类似于图3所示的局部垂直正视图，但其中该构架局部剖开，并且该操作手柄在该操作机构的闭合位置之前进一步朝该闭合位置移动。

图5是类似于图4中所示的局部垂直正视图，但其中该操作机构位于闭合位置。

图6是类似于图5中所示的局部垂直正视图，但其中该操作机构位于跳闸位置。

图7是图2的操作手柄的立体图。

图8是类似于图7所示的立体图，但其中该操作手柄被翻转以示出朝向该半壳体的表面，并且该构架/手柄销被分解以便清楚地说明。

图9是根据本发明的另一实施例的操作手柄的分解立体图。

图10是图3的操作机构的垂直正视图。

图11是图2的独立手柄连杆的立体图。

图12是类似于图4所示的局部垂直正视图，但其中示出该构架和该手柄拉伸弹簧之一。

图13是类似于图12所示的局部垂直正视图，但其中该操作机构位于闭合位置。

图14是图5的锁合件的立体图。

图15是类似于图14所示的立体图，但其中该锁合件被旋转以示出该锁合表面。

图16是图3的操作机构的立体图。

图17是图16的操作机构的垂直侧视图。

图18是图5的连杆机构和锁合件的分解立体图。

图19是类似于图18所示的分解立体图，但其中该锁合件穿过该U形连杆的切口。

图20是图5的连杆机构和锁合件的立体图，其中该U形连杆部分剖开。

图21是图5的锁合件偏压弹簧的立体图。

图22是图2的构架的立体图。

图23是类似于图22所示的立体图，但其中该构架被旋转以示出该止挡件的表面。

图24是根据本发明另一实施例的U形连杆的立体图。

图25是类似于图5的操作机构的局部垂直正视图，但其中包括图24的U形连杆，并且该操作手柄在该打开位置之前从闭合位置朝打开位置移动。

图26是类似于图25所示的局部垂直正视图，但其中该操作机构位于打开位置。

图27是图2的弹簧杆(snap lever)的立体图。

图28是图25的操作机构的立体图，但其中该操作机构位于打开位置。

图29是根据本发明另一实施例的独立手柄连杆的立体图。

图30是类似于图3所示的操作机构的局部垂直正视图，但其中包括图29的独立手柄连杆，并且该操作手柄从打开位置朝闭合位置移动。

图31是类似于图30所示的局部垂直正视图，但其中该操作机构位于闭合位置。

图32是类似于图31所示的局部垂直正视图，但其中该操作手柄从闭合位置朝打开位置移动。

参考标号列表

10    断路器

12    近似半壳体

14    近似半壳体

16    主腔室

18    壳体

20    适当的紧固件，例如铆钉

21    孔

22    操作机构或断路器组件

24    活动触点

26    活动触点臂

28    静止触点

30    负载终端

32    柔性导体，例如一编织层

34    线圈

35    柔性导体，例如一编织层

36    电磁装置

37    线路终端

38    连杆机构

40    可分离触点

46    手柄

47    主扭转弹簧

48    构架/活动触点臂销

50    两个开口

52    构架

54    位于活动触点臂内的销

56    止挡表面

58    销

60    连杆机构或可折叠肘节组件

62    第一连杆或肘节卡合连杆

64    第二连杆或U形连杆

65    平行支脚

66    第三连杆，例如一个或两个独立手柄连杆

68    连杆/弹簧销

69    第一枢轴

70    构架/手柄销

71    第二枢轴

72    两个开口

74    弹簧

75    表面

76    手柄部分

77    壳体的开口

78    内部部分

79    开口

80    电动机机座

81    延时电机管

82    电枢

83    电枢弹簧

84    电枢主弹簧销

85     孔

86     电极

88     相对延伸的跳闸指状件

89     卡合件或运动传递件

90     锁合件

92     复位杆

94     弹簧杆

98     跳闸机构

100    绕线管/绕线轴

102    内齿锁紧垫圈

103    螺纹开口

104    螺纹

106    子弹型端子

108    螺母

110    电弧隔板

111    凹槽

116    拉伸弹簧

118    拉伸弹簧

120    细长臂

122    细长臂

124    端部

126    端部

128    销

130    第一臂

131    表面

132    第二臂

133    表面

136    第一侧面

138    第二侧面

140    通常为圆筒形的表面

144    手柄部件

145    开口

146    操作手柄

148    第一部分

150    细长的第二部分

152    细长的第一臂

153    细长的第二臂

154    凹槽

155    匹配部分

156    开口

157    开口

158    锁合表面

159    匹配表面

160    耳状件

162    耳状件

164    凸出部

166    止挡表面

168    松开表面

170    构架/弹簧杆销

172    卡合/U形连杆紧固件

180    锁合件偏压线结构

182    基部

184    卡合表面

186    切口部分

188    枢轴部分

190    止挡部分

196    第一端部

198    第二端部

199    枢轴

202    支脚

204    支脚

206    开口

210    合适的金属线

212    第一L形部分

214    U形部分

216    第二L形部分

218    支脚部分

220    足形部分

222    基部

224    支脚

226    支脚

228    弯曲部分

230    凸片或止挡件

232    止挡表面

234    基部

236    平行侧面

238    平行侧面

240    第一端部

242    第二端部

246    第一端部

248    第二端部

252    U形连杆

254    操作机构

256    连杆机构

258    凸出部

260    第一端部

262    第二端部

266    杯形件

268    止挡件

270    表面

272    表面或肩部

274    第一臂部分

276    弯曲部分

278    第二臂部分

280    弹簧机构

282    第一平行臂

284    第二平行臂

286    独立手柄连杆

288    操作机构

290    柔性悬臂杆

292    壳体

294    凸出部

296    第一表面

298    基部

300    悬臂部分

301    端部表面

302    第二表面

具体实施方式

下面将本发明应用于用于直流(DC)通信系统(例如60VDC)的断路器而对本发明进行说明。很明显，本发明可应用于包括那些用于工作在不同频率的交流(AC)系统的断路器的其它类型的断路器；应用于相对较小或较大的断路器，例如超小型或微型断路器；以及应用于一个广泛范围内的断路器应用场合，例如住宅的、商业的、工业的、航天的和汽车的。作为进一步的非限制性的示例，可以进行在一个宽频率范围(例如50、60、120、400Hz)内的AC(例如120、220、480-600VAC)操作和进行DC操作(例如42、60VDC)。

参照图1-6，一断路器10包括形成一壳体18的主腔室16(图2)的两个近似的半壳体12、14。该两个半壳体12、14通过适当的紧固件例如铆钉20固定在一起，该铆钉穿过该半壳体中的孔21(图2)。如图2中所示，该主腔室16容纳一操作机构或断路器组件22。美国专利No.3329913中说明了一断路器组件的示例，该专利在这里作为参考文献。

图2-6和10的示例性断路器组件22包括一由一活动触点臂26支承并与一静止触点28接合的活动触点24(在图2、6和10中示出)，该静止触点由一负载终端30支承并固定在图1的壳体18内。该活动臂26通过一柔性导体例如编织层32与形成电磁装置36的一部分的线圈34的一端电连接(图2)。该线圈34的另一端通过一柔性导体例如编织层35或其它适当的导体与一线路终端37电连接。

响应于一个或多个预先确定的电条件，电磁装置36折叠一连杆机构38以跳闸打开由壳体18内的触点24和28形成的可分离触点40(如在图2的打开位置和图31的闭合位置所示)。该触点24、28具有一闭合位置(图5和31)、一打开位置(图2)和一跳闸打开位置(图6)，这些位置由断路器组件22的相应位置确定。在闭合位置，通过线路终端37、编织层35、线圈34、编织层32、活动触点臂26、活动触点24、固定触点28和负载终端30形成断路器10的电路。

可折叠的连杆机构38是以下这种类型的，即在该可分离触点40跳闸打开以及使用者将操作手柄46(在图7和8内最好地示出)移动到断开或打开位置(图2)后，重新设置/复位或重新锁定。该操作手柄46具有一对应于可分离触点40的打开位置的打开位置(图2)，一对应于该可分离触点的闭合位置的闭合位置(图5)，和一对应于该(可分离)触点的跳闸打开位置的跳闸打开位置(图6)。

活动臂26由一主扭转弹簧47偏压向可分离触点40的打开位置(图2)。该活动臂26可枢转地安装在一销48上，该销被支承在一构架52的两个开口50内(在图22和23中最好地示出)。该销48的端部伸入半壳体12和14的相对侧壁上形成的孔(未示出)内以便在壳体18内恰当地定位和支承组件22。由活动臂26支承的另一个销54的端部与构架52的止挡表面56(在图23最好地示出)相接合，以便在臂26的打开位置限制其逆时针旋转(相对于图2)。虽未示出，但可以看出，由图2的表面56所提供的止挡机构可由例如从该半壳体12、14之一或两者向内延伸的凸出部形成。

该活动臂26还通过一U形连杆/活动触点臂销58与连杆机构38相连接，该连杆机构包括一杆系/连杆机构或可折叠的肘节组件60(图18)，该组件具有一第一连杆或肘节卡合连杆62(图2和18)和一第二连杆或U形连杆64(图2和18)。如图18所示，该U形连杆64具有一对平行支脚65，其中一个在图2中示出。该连杆机构38还包括一第三连杆，例如一个或两个独立手柄连杆66(在图11和16内最好地示出)。该卡合连杆62通过一连杆/弹簧销68或第一枢轴69与该独立手柄连杆66可枢转地连接(图4)。该连杆66的相对端部由被支承在构架52的两个开口72(图22和23内最好地示出)内的一销70或第二枢轴71可枢转地连接(图4)。销70的端部伸入半壳体12和14(图1)的相对侧壁上形成的孔(未示出)内以便在壳体18内恰当地定位和支承连杆66和操作手柄46。该一对连杆62、64具有一对应于可分离触点40的闭合位置的未弯折状态(图5)和一对应于该触点的跳闸打开位置的弯折状态(如由图6的复位杆92基本复位后所示)。

该连杆/弹簧销68将该一对独立手柄连杆66与卡合连杆62可枢转地相连接。该销68还是两个拉伸弹簧116、118(图16)合适地连接(例如通过使上〔相对于图16〕端部缠绕在销68的相应端上)在连杆机构38上的位置。该拉伸弹簧116、118的下(相对于图16)端部分别适当地安装(例如通过缠绕)在操作手柄46的两个细长臂120、122的端部124、126上。

卡合连杆62在一端可枢转地安装在该第一枢轴销68上，并且在该卡合连杆62在另一端通过一卡合/U形连杆紧固件172(图18)可枢转地安装在U形连杆64上。销58在活动触点臂26和U形连杆64的支脚65之间提供一第三枢轴59。连杆66在其一端可枢转地安装在该第一枢轴销68上，在其另一端可枢转地安装在用于该操作机构22的操作手柄46的销70上。在本示例性实施例中，该操作手柄64也围绕销70枢转。

如图8所示，一弹簧74缠绕在图2的销70(由虚线图示出)上，该弹簧的一端被构架52(由虚线图示出)偏压而另一端与手柄46的一表面75接触。弹簧74总是被压缩以便将手柄46沿逆时针方向(相对于图2)偏压到打开位置(断路器“断开”)。如图2所示，用于手动操纵该操作机构22的操作手柄46包括一穿过该壳体18的一开口77的第一或手柄部分76，一位于壳体18内的第二或内部部分78和一位于部分76、78之间的用于枢轴销70的开口79(图7)。当将可枢转的手柄46从打开位置(图2)向闭合位置(图5)移动时，肘节组件60和活动臂26均克服弹簧47的偏压力向下移动(相对于图2)，并移动该活动触点24使之与固定触点28接合以到达图5中所示的闭合(断路器“接通”)位置。

例如，在连杆机构38响应于一过负载而跳闸后，手柄弹簧74自动地使操作手柄46从图5的闭合位置朝图2的打开位置移动，并到达图6的跳闸打开位置，同时该肘节组件60处于弯折状态。当用手将该操作手柄46从跳闸打开位置移动到打开位置时，或如果操作手柄46的弹簧(未示出)中存在适当的弹力，则肘节组件60被重新锁定(下面将结合图2的复位凸轮或杆92进行说明)。尽管图6的手柄跳闸打开位置与图2的手柄断开位置几乎是相同的，但也可使用一不同的跳闸打开位置(例如中央手柄位置)。可选择地，通过适当的弹力可使该跳闸打开位置与该断开位置是相同的，并且不需要人为的干预来重新锁定该肘节组件60。

继续参照图2，一电动机机座80形成电磁装置36的一部分，在该电磁装置36上可固定有一延时电机管81，该延时电机管容纳一可克服一种适当的液体(例如油)(未示出)的延迟作用而移动的弹簧偏压可磁化铁心(spring biased magnetizable core)(未示出)，以便在由于特定过负载而使机构22跳闸之前提供延时。在专利3329913中特别说明了该电磁装置36的操作，为简短起见，这里仅结合本断路器10对其作一般的说明。

该电磁装置36包括一可枢转的钢电枢82和一围绕一电枢主弹簧销84设置的电枢弹簧83。该电枢82在该电枢主弹簧销84上枢转，该电枢主弹簧销84的端部被支承在机座80上的适当的孔85(仅示出一个孔)内。电枢82被电枢弹簧83顺时针偏压(相对于图2)，该电枢弹簧83的端部与机座80和电枢82的一部分相接合。当预先确定的过负载条件，例如流过可分离触点40的电流的一个或多个选定条件发生时，假设断路器10位于闭合位置(图5)，则根据该过负载条件，电枢82在一延时时间后或实际上立刻被吸向磁极86。电枢82朝磁极86的移动使相对延伸的跳闸指状件88逆时针(相对于图2和6)枢转并接合一运动传递件或卡合件(catch)89和使其枢转，该指状件88与该电枢82是一体的。

该运动传递件89是吸引在磁极86上的电枢82和锁合件90(图14和18-20)之间的连接件。该运动传递件89使电枢82的旋转方向反向并作用于锁合件90，以便使断路器10松开锁定和跳闸。具体地说，该可枢转的卡合件89相应地顺时针(相对于图2和6)枢转并与形成连杆机构38的一部分的锁合件90接合、使其枢转和跳闸。继而，在弹簧47的偏压下该肘节组件60折叠并且活动臂26向上移动以打开可分离触点24、28，如图6所示。该肘节组件60的折叠运动与操作手柄46的位置无关，该操作手柄46随后移动到图6的跳闸打开位置。

仍参照图2，操作机构或断路器组件22包括活动触点臂26、构架52、操作手柄46、连杆机构38、一复位凸轮或杆92、一弹簧杆94、一对拉伸弹簧116、118(图16)，以及一由电磁装置36形成的跳闸机构98。在可分离触点40的闭合位置(图5)该连杆机构38的锁合件90将连杆62、64保持在未弯折状态(图20)。锁合件90响应于跳闸机构98的卡合件89的顺时针(相对于图2)运动而逆时针枢转(参照图20)。继而，锁合件90释放连杆62、64以到达其弯折状态(图6)。

电磁装置36还包括一绕线管/绕线轴100，该绕线管/绕线轴100由一电动机机座80支承并且其上设有线圈34的绕线。一内齿锁紧垫圈102相对于电动机机座80固定该延时电机管81。

该线路终端和负载终端37、30还包括接纳子弹型端子106的螺纹104的螺纹开口103，该子弹型端子106由螺母108固定在适当的位置。

通常，优选地使用具有多个平行槽(未示出)的一电弧隔板110以熄灭在触点24、28之间延伸的电弧。

该主扭转弹簧47围绕该构架/活动触点臂销48设置，该弹簧47的一个或多个支脚(仅示出一个支脚)在图22的相应凹槽111处接合该构架52，该弹簧47的另一部分(仅示出尖端)与该活动触点臂26内的销54相接合，从而向可分离触点40的打开位置偏压活动触点臂26。该操作机构22还包括一触点超程弹簧(未示出)，其围绕活动触点臂26内的销54设置，该弹簧的一个支脚接合该活动触点臂26，该弹簧的另一支脚接合该U形连杆64，从而向该操作机构22的闭合位置偏压该触点臂26以使触点跳动最小。

如图16中最好地示出的，该示例性操作机构22还包括由枢轴销68形成的枢轴69。该操作手柄46的内部部分78包括位于图1的壳体18内的细长臂120、122。两个拉伸弹簧116、118分别在臂120、122的端部124、126和枢轴69之间延伸。该端部124、126设置在与手柄部分76相对的各细长臂120、122的末端上。每个拉伸弹簧116、118在操作手柄46的臂120、122中相应的一个和该第一枢轴销68之间在U形连杆64的相对侧上延伸。尽管(本申请)公开了两个拉伸弹簧116、118和两个细长臂120、122，但也可使用一组(例如，可去掉弹簧116或118；可去掉臂120或122)、两组或多组合适的弹簧和臂机构，其中该一个或多个弹簧机构中的每一个在一相应的臂机构和一枢轴之间延伸。可选择地，可使用任何合适的弹簧，例如一扭转弹簧或压缩弹簧。

拉伸弹簧116、118移动该操作机构22，以便通过在操作手柄46的端部124、126和操作机构22的枢轴69之间提供适当的力来闭合该可分离触点40。当该操作手柄46从打开位置(图2)朝其闭合位置(图5和13)移动时该拉伸弹簧116、118拉伸(通过图12中的弹簧116〔仅示出一个弹簧〕最好地示出)，以便适当地对该操作机构22的连杆62、64加载。

图2的复位凸轮或杆92通过一销128可枢转地安装在半壳体12、14上，并包括一第一臂130和一第二臂132。在本示例性的实施例中，该杆92是一模制件，该销128在(半壳体的)两个侧面上形成为两个凸出部(在图2中仅示出用于图1的半壳体14的一个凸出部)，该凸出部在半壳体12、14的凹槽(未示出)内枢转。当操作手柄46从跳闸打开位置(图6)移动到其打开位置(图2)时，该操作手柄46的臂120接合该复位杆92的第一臂130的一表面131。复位杆92相应地枢转(相对于图2顺时针)并移动其第二臂132，以使连杆62、64从弯折状态(图6)移动到其未弯折状态(图2)，该第二臂132具有一接合卡合连杆62并使其枢转的表面133。参照图5和图6，一弹簧(未示出)逆时针(相对于图2、5和6)偏压该复位杆92，以便在该操作手柄46的跳闸打开位置使该第一臂130和该表面131朝操作手柄46的臂120枢转。

参照图7和8，其中示出由模制塑料制成的操作手柄46的一个示例。该操作手柄46的第一或手柄部分76具有一第一侧面136、一第二侧面138、一通常为圆筒形的表面140、在该第一和第二侧面136、138之间通过的开口79、一设置在通常为圆筒形的表面140上的手柄部件144，和一用于接纳该连杆66的上(相对于图2)端部的开口145。该操作手柄46的第二部分78包括从该第一侧面136延伸的第一细长臂120和从该第二侧面138延伸的第二细长臂122。如在图16中最好地示出的，该细长的第一臂和第二臂120、122设置在该U形连杆64的相对侧面上。

图9示出另一操作手柄146，其包括一由模制塑料制成的第一部分148，和一具有一对由钢制成的细长的第一和第二臂152、153的细长的第二部分150。该操作手柄146的作用与图2-8的操作手柄46的作用是相同的。该模制部分148包括用于连杆66的上(相对于图2)端部的开口145和一对凹槽154(仅示出一个凹槽)，在该凹槽内适当地接合(例如压配合)臂152、153的相应的匹配部分155。尽管(本申请)公开了两种示例性的操作手柄46、146，但是也可使用采用一个或多个臂并由广泛的材料制成的一个广泛范围内的操作手柄。

参照图11，其中示出图2的独立手柄连杆66。如图16中所示，该操作机构22包括一对平行连杆66，每个该平行连杆66都在一端具有一开口155以便通过枢轴销68可枢转地安装在卡合连杆62的上端部(相对于图16)上，而在另一端具有一开口156以便通过枢轴销70可枢转地安装在操作手柄46上。

图14和15示出图2的锁合件90，其中图15示出一锁合表面158，其接合图18的卡合连杆62的一匹配表面159。该锁合件90还包括一对耳状件160、162，一凸出部164，一对止挡表面166和一松开表面168。

参照图16和17，操作机构22包括多种销和紧固件，其中包括：(1)构架/手柄销70，(2)一构架/弹簧杆销170，(3)位于活动触点臂26中的销54，(4)构架/活动触点臂销48，(5)用于独立手柄连杆66和卡合连杆62的连杆/弹簧销68，(6)卡合/U形连杆紧固件172(图18)，和(7)U形连杆/活动触点臂销58。在图17的右侧上，销58在该侧面上延伸以便于组装。销70、170和48安装在图1的两个半壳体12、14的对应开口(未示出)中。销54为可分离触点40的打开位置提供超程止挡。如在图17中最好地示出的，销54的长度稍短于销70、170和48的长度。

图18-21示出图2的连杆机构38，它包括图18-20的连杆机构或可折叠的肘节组件60和锁合件90，以及一弹簧部件，例如图21中示例性的锁合件偏压线结构(lock bias wire form)180。该肘节组件60包括肘节卡合连杆62、具有一基部182和平行支脚65的U形连杆64，和卡合/U形连杆紧固件172。如图20所示，该锁合件90可枢转地安装在该U形连杆支脚65上并基本上位于该U形连杆支脚65之间。该卡合连杆62通过该卡合/U形连杆紧固件172可枢转地安装在该U形连杆支脚65之间。锁合件90优选地由锌基压铸合金铸件制成，但也可使用任何合适的材料和制造方法。卡合连杆62和U形连杆64在该操作机构22的闭合位置(图5)具有第一或未弯折状态(图20)，并在图6的跳闸打开位置具有第二或弯折状态。当锁合件90的锁合表面158接合并固定该卡合连杆62的匹配表面159(图18)时，该锁合件90在闭合位置保持未弯折状态。图2的跳闸机构98的卡合件89形成具有一表面184的部件，该表面184接合该锁合件90的松开表面168。继而，该锁合件90逆时针(相对于图18-20)枢转，从而使得锁合表面158释放卡合连杆62的匹配表面159，这样在跳闸打开位置释放连杆62、64到弯折状态。该卡合连杆62优选地由压铸材料制成，该U形连杆64优选地由不锈钢制成，但是也可使用任何合适的材料。

该U形连杆的基部182和支脚65形成U形，其中每个支脚包括一切口部分186、一枢轴部分188和一止挡部分190。如图18、19和20所依次示出的，在锁合件90的每一个耳状件160、162可枢转地接合U形连杆64的支脚枢轴部分188中的对应的一个之前，该锁合件90穿过该支脚切口部分186。

如图14和20中所示，锁合件90的止挡表面166与凸出部164相对，其中每一个该止挡表面166与U形连杆支脚65的对应的止挡部分190相接合。在图20中移去其中一个支脚65以示出与锁合件90的锁合表面158相接合的该卡合连杆62的匹配表面159，以便在操作机构22的闭合位置保持连杆62、64的未弯折状态。跳闸卡合件89的表面184接合锁合件松开表面168(图18)以使锁合件90围绕该U形连杆64的支脚枢轴部分188枢转。这使得锁合件锁合表面158与卡合连杆的匹配表面159脱离接合，并在跳闸打开位置释放连杆62、64到弯折状态。

如图2和21所示，锁合件偏压线机构180包括一第一端部196和一第二端部198，该第二端部198在锁合件90的凸出部164附近接合该锁合件90，以防止该线结构180从锁合件90滑落并在该U形连杆支脚65之间将该锁合件可枢转地固定在适当位置。该线结构180还保持锁合件90紧靠在U形连杆止挡部分190上。该锁合件偏压弹簧/锁合件偏压线机构180通常设置在图18的U形连杆支脚65之间。一枢轴199由该构架/活动触点臂销48形成。该弹簧第一端部196接合该枢轴199，该弹簧第二端部198接合该锁合件90。该弹簧第一端部196包括一对支脚202、204。该U形连杆支脚65包括开口206(仅示出一个开口)，其中每个弹簧支脚202、204穿过开口206中相应的一个并接合枢轴199。

弹簧180优选地由一根合适的金属线210形成，该金属线210包括一形成第一支脚202的第一L形部分212，一形成弹簧第二端部198的U形部分214，和一形成第二支脚204的第二L形部分216。第一和第二L形部分212、216中的每一个均具有一支脚部分218和一足形部分220，其中每个足形部分220穿过U形连杆支脚65的开口206中相应的一个。该U形部分214具有一接合锁合件90的基部222，还具有一对支脚224、226。每一个该支脚224、226与弹簧第一端部196的支脚202、204中相应的一个同等延伸并形成一弯曲部分228。该弯曲部分228接合图2的枢轴199。

参照图22、23、25和26，其中示出图2的构架52。该构架52固定地设置在壳体18内，并包括一凸片或止挡件230，一止挡表面232，一基部234和两个平行侧面236、238。如图25所最好地示出的，凸片230在闭合位置(图5)接合独立手柄连杆66并阻止其运动。凸片230与基部234相连接并设置在平行侧面236、238之间。凸片230具有一第一端部240和一第二端部242，其中该第一端部240连接到基部234上并位于平行侧面236、238之间，而该第二端部242在闭合位置接合独立手柄连杆66并阻止其运动。该第二端部242具有止挡表面232，该止挡表面232平行于基部234，并且在闭合位置接合独立手柄连杆66并阻止其运动。该构架52还包括用于图2的枢轴199的开口50和枢轴71的开口72，其中该活动触点臂26可枢转地安装在枢轴199上。两个平行侧面236、238具有一第一端部246和一第二端部248。操作手柄46可枢转地安装在该第一端部246上。活动触点臂26可枢转地安装在第二端部248上。每个该构架侧面236、238都具有止挡表面56。如图2所示，在操作机构22的打开位置活动触点臂26的销54接合这些止挡表面56。

图24-26示出一可选择的U形连杆252和一相应的操作机构254。除了增加U形连杆252来代替图2的U形连杆64之外，操作机构254与操作机构22相同。U形连杆252和卡合连杆62形成一连杆机构256。该U形连杆252包括一凸出部258，其中构架52的凸片230在打开位置(图26)接合该凸出部258并阻止连杆机构256运动。与图2的U形连杆64不同，U形连杆252的凸出部258在打开位置(图26)接合构架的凸片230并阻止连杆机构256运动，从而防止活动触点臂26超程。该凸出部258还偏压U形连杆252和卡合连杆62，以便当断路器跳闸时连杆62、252以合适的方式折叠。否则，如果这些连杆以错误的方式(即，朝图26右侧的锐角)折叠，则复位杆92将不能正确地工作。

从图2(操作手柄46和操作机构22都位于相应的打开位置)，到图3(操作手柄46从打开位置向闭合位置移动，操作机构22位于打开位置)，到图4(操作手柄46进一步朝闭合位置移动，所示为正好在可分离触点40的闭合位置之前以及正好在操作手柄46的快速闭合位置(snap closedposition)之前，并且操作机构22位于打开位置)，到图5(操作手柄46、可分离触点40和操作机构22均位于闭合位置)的转变表示出闭合操作机构22、254的可分离触点40的顺序。

在图27中最好地示出图2的弹簧杆94。从功能上看，该弹簧杆94在可分离触点40的打开位置(图2-4)保持该活动触点臂26，并当操作手柄46从打开位置(图2)向其闭合位置(图5)移动时释放该活动触点臂26(在图4和5之间)。这一释放位置是操作手柄46的快速闭合位置。当操作手柄46到达该位置时，通过一个快速闭合动作而释放拉伸弹簧116、118的负载。具体地说，弹簧杆94最初保持包括U形连杆64的连杆机构60(图18)(或包括图25的U形连杆252的连杆机构256)，从而在可分离触点40的打开位置保持活动触点臂26。当操作手柄46从打开位置(图2)朝闭合位置(图5)移动到快速闭合位置时，该弹簧杆94在图4和5的位置之间释放连杆机构60、U形连杆64和活动触点臂26。因为在闭合可分离触点40时U形连杆252和操作机构254与U形连杆64和操作机构22的作用方式相同，因此弹簧杆94对于操作机构22、254的作用均相同。该弹簧杆94可与任何合适的连杆机构和操作机构一起使用。

参照图4、5和27，该弹簧杆94在构架/弹簧杆销170上枢转。该弹簧杆94包括一第一端部260和一第二端部262。该第一端部260靠在构架52(在图4和5中切去其一部分以示出该弹簧杆94)上，以便提供弹力推回该弹簧杆94以保持U形连杆64(如图3所示)。该弹簧杆第二端部262包括一表面或杯形件266。该U形连杆64还具有一被该杯形件266保持(如图3所示)的膝状部分或止挡件(detent)268。在操作手柄46的快速闭合位置(图4和5之间)，该操作手柄46的细长臂120、122上的表面270(仅示出一个表面)与弹簧杆94的表面或肩部272相接合。继而，该弹簧杆的第二端部262顺时针(相对于图4和5的销170)枢转，并且该杯形件266释放该U形连杆止挡件268，从而使拉伸弹簧116、118的负载可以驱动连杆62、64，继而驱动支承活动触点24的活动触点臂26朝固定触点28移动，以便快速闭合该可分离触点40。如图5所示，臂120、122还按压该弹簧杆94，以便在闭合位置避开U形连杆64。

图2、3和16示出操作机构22在操作机构22的打开位置(图2)和保持位置(capture position)(图3和16)之间的转变。图28类似地示出操作机构254的打开位置。该保持位置为相应的操作机构22、254随后的快速闭合操作作准备。当操作手柄46从操作机构22的闭合位置(图5)移动到打开位置(图2)时，U形连杆止挡件268朝该弹簧杆第一端部260(图27)和构架52压缩该弹簧杆第二端部262(如图2所示)。然后，当操作手柄46从打开位置(图2和28)向闭合位置(图5)移动时，U形连杆止挡件268朝该弹簧杆的杯形件266移动，该杯形件266在操作机构22的保持位置(图3和16)保持该U形连杆止挡件268。

图27的示例性的弹簧杆94优选地由弹性材料，例如弹簧钢制成，且通常为V型并具有一第一臂部分274、一弯曲部分276和一第二臂部分278。该部分274、278形成一弹簧机构280，同时该第二臂部分278包括弹簧杆表面266、272。该第一臂部分274包括与弯曲部分276相连接的一对弹簧机构，例如平行臂282、284。该弹簧杆弯曲部分276环绕枢轴销170设置(图4和5)，其中该第一和第二臂部分274、278设置在该销的相对侧面上。

图29-32示出一可选择的独立手柄连杆286和包括一柔性悬臂杆290的操作机构288，该悬臂杆290固定在壳体292内。该独立手柄连杆286具有一凸出部294，其接合该柔性悬臂杆290的第一表面296并在操作机构288的打开位置保持该连杆286。尽管使用两个相同的连杆(仅示出一个)286以便减小元件数量，但连杆286中只有一个需要(设置)凸出部294。当操作手柄46从打开位置顺时针(相对于图30)移动到闭合位置时，该柔性悬臂杆290向下(相对于图30)弯曲并释放连杆286的凸出部294。因此，这在操作手柄46使操作机构288从打开位置(刚好在图30之前)朝闭合位置(图31)移动到快速闭合位置(刚好在图30之后)时，释放了连杆286和连杆62、64。

该柔性悬臂杆290延迟独立手柄连杆286和由连杆62、64形成的连杆机构或可折叠的肘节组件60的运动。这使得当操作手柄46从操作机构288的打开位置移动到快速闭合位置时，拉伸弹簧116和118(如图16中所示)能够拉伸。因此，这对连杆机构60加载直到柔性悬臂杆29弯曲并释放独立手柄连杆286的凸出部294。通过一快速闭合动作而释放拉伸弹簧116、118的负载，以便该弹簧驱动连杆机构60并朝固定触点28驱动支承活动触点24的活动触点臂26。

如图30所示，该示例性的柔性悬臂杆290的形状为反向的T形，并具有一固定在壳体292上的基部298和一在该壳体内延伸的悬臂部分300。该悬臂部分300具有一带有第一表面296的第一侧面和一带有第二表面302的相对的第二侧面。该独立手柄连杆凸出部294接合该第一侧面并将该独立手柄连杆286保持在该操作机构288的打开位置。当操作手柄46使操作机构288从打开位置向闭合位置移动时，该连杆凸出部294将首先接触该柔性悬臂杆290的侧面296。当连杆286、62、64移动时，它们使得悬臂杆290相对于图30向下变形，并且凸出部294沿该侧面296滑动直到到达端部表面301。当凸出部294脱离(与该侧面的)接触并且悬臂杆290向上弹回到图30的水平位置时，仍可能与端部表面301存在一些接触。

相反地，参照图32，当操作手柄46从闭合位置朝打开位置移动时，悬臂部分300弯曲(相对于图32向上)并最终释放凸出部294。除了增加柔性悬臂杆290和独立手柄连杆286，以及去掉独立手柄连杆66、弹簧杆94和复位杆92以外，该操作机构288与图2的操作机构22是相同的。

由于操作机构288不使用复位杆92，所以使用另一合适的复位机构将连杆62、64从其弯折状态(未示出)复位到未弯折状态(图30)。这里，有利地使用柔性悬臂杆290将连杆62、64锁合在适当位置。

尽管没有示出，但一位置指示器，例如一钢冲压件适当地安装在图2的活动触点臂26上。该位置指示器可包括例如一永久磁铁(未示出)。一霍尔探头(未示出)可安装在断路器10的外侧。该霍尔探头检测该永久磁铁并从而指示该活动触点臂26的打开或闭合位置。

本(发明的)构架52和凸片230为弹簧杆94提供了适当的空间。这防止操作机构22、254在闭合位置移动太远。构架254和U形连杆252也防止在打开位置活动触点臂26干扰细长的操作手柄臂120、122和拉伸弹簧116、118。U形连杆252的凸出部258也被凸片230接合和止挡，以便阻止该连杆在打开位置的运动并避免操作机构254被卡住。

尽管已经详细说明了本发明的特定实施例，但是本技术普通技术人员应理解，根据本申请所公开的所有教导可对这些细节进行多种变型和选择。因此，所公开的具体结构仅是示例性的而并不限制本发明的范围，该范围将由后附的权利要求书的全部内容以及其任何的和所有的等同物给定。

Claims (21)

1.一种断路器(10)，包括：

一壳体(18)；

一固定地设置在所述壳体(18)内的构架(52)，所述构架(52)包括一止挡件(230)；

可分离触点(40)；以及

一用于打开和闭合所述可分离触点(40)的操作机构(22)，所述操作机构(22)包括一操作手柄(46)，一闭合位置，一打开位置，一具有一第一端部和一第二端部的连杆机构(60；62，252)，和一可枢转地安装在所述壳体(18)和所述连杆机构(60；62，252)的第一端部上的连杆(66)，所述构架(52)的止挡件(230)在所述闭合位置接合所述连杆(66)并阻止其运动。

2.根据权利要求1的断路器(10)，其特征在于，所述可分离触点(40)包括一固定触点(28)和一活动触点(24)；所述操作机构(22)还包括一支承所述活动触点(24)的活动触点臂(26)；并且所述连杆机构(60；62，252)的第二端部可枢转地安装在所述活动触点臂(26)上，所述连杆机构(60；62，252)移动所述活动触点臂(26)以提供所述操作机构(22)的闭合位置和打开位置。

3.根据权利要求1的断路器(10)，其特征在于，所述构架(52)还包括一基部(234)和两个平行侧面(236，238)，所述止挡件(230)与所述基部(234)相连接并设置在所述平行侧面(236，238)之间。

4.根据权利要求3的断路器(10)，其特征在于，所述操作手柄(46)包括一对位于所述壳体(18)内的细长臂(120，122)，所述臂(120，122)设置在所述构架(52)的平行侧面(236，238)之间，所述止挡件(230)和所述连杆(66)设置在所述细长臂(120，122)之间；并且所述操作机构(22)还包括一对拉伸弹簧(116，118)和一位于所述连杆(66)和所述连杆机构(60；62，252)的第一端部之间的枢轴(69)，每一个所述拉伸弹簧(116，118)在所述细长臂(120，122)中相应的一个和所述枢轴(69)之间延伸。

5.根据权利要求1的断路器(10)，其特征在于，所述连杆机构(62，252)包括一凸出部(258)；并且在所述打开位置，所述止挡件(230)接合所述连杆机构(62，252)的凸出部(258)并阻止所述连杆机构(62，252)运动。

6.一种断路器(10)，包括：

一壳体(18)；

一固定地设置在所述壳体(18)内的构架(52)，所述构架(52)包括一凸片(230)；

可分离触点(40)；以及

一用于打开和闭合所述可分离触点(40)的操作机构(22)，所述操作机构(22)包括一操作手柄(46)，一闭合位置，一打开位置，一具有一第一端部和一第二端部的第一连杆(62)，一可枢转地安装在所述第一连杆(62)的第二端部上的第二连杆(64；252)，和一可枢转地安装在所述壳体(18)和所述第一连杆(62)的第一端部上的第三连杆(66)，所述构架(52)的凸片(230)在所述闭合位置接合所述第三连杆(66)并阻止其运动。

7.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述构架(52)还包括一基部(234)和两个平行侧面(236，238)，所述凸片(230)连接到所述基部(234)上并位于所述平行侧面(236，238)之间。

8.根据权利要求7的断路器(10)，其特征在于，所述操作手柄(46)包括一对位于所述壳体(18)内的细长臂(120，122)，所述臂(120、122)设置在所述构架(52)的平行侧面(236，238)之间，所述凸片(230)和所述第三连杆(66)设置在所述细长臂(120，122)之间。

9.根据权利要求8的断路器(10)，其特征在于，所述操作机构(22)还包括一对拉伸弹簧(116，118)和一位于所述第三连杆(66)和所述第一连杆(62)的第一端部之间的枢轴(69)，每一个所述拉伸弹簧(116，118)在所述细长臂(120，122)中相应的一个和所述枢轴(69)之间延伸。

10.根据权利要求7的断路器(10)，其特征在于，所述凸片(230)具有一第一端部(240)和一第二端部(242)，该第二端部(242)具有一平行于所述基部(234)的表面(232)，所述凸片(230)的第二端部(242)的所述表面(232)在所述闭合位置接合所述第三连杆(66)并阻止其运动。

11.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述第二连杆(252)包括一凸出部(258)；并且所述凸片(230)在所述打开位置接合所述第二连杆(252)的凸出部(258)并阻止所述第二连杆(252)运动。

12.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述壳体(18)具有一开口(77)；所述操作机构(22)还包括一位于所述第一和第三连杆(62，66)之间的枢轴(69)，至少一个用于移动所述操作机构(22)以闭合所述可分离触点(40)的拉伸弹簧(116，118)，和一用于操作所述操作机构(22)的操作手柄(46)，所述操作手柄(46)包括一穿过所述壳体(18)的开口(77)的第一部分(76)和一位于所述壳体(18)内的第二部分(78)，所述至少一个拉伸弹簧(116，118)在所述第二部分(78)和所述枢轴(69)之间延伸。

13.根据权利要求12的断路器(10)，其特征在于，所述操作机构(22)还包括一活动触点臂(26)；并且所述第一连杆(62)在所述第一连杆(62)的第一端部可枢转地安装在所述枢轴(69)上，所述第二连杆(64；252)具有一第一端部和第二端部，所述第二连杆(64；252)在所述第二连杆(64；252)的第一端部可枢转地安装在所述第一连杆(62)的第二端部上，并在所述第二连杆(64；252)的第二端部可枢转地安装在所述活动触点臂(26)上。

14.根据权利要求13的断路器(10)，其特征在于，所述操作手柄(46)具有一打开位置和一闭合位置，当所述操作手柄(46)从其打开位置朝其闭合位置移动时，所述至少一个拉伸弹簧(116、118)被拉伸，以便对所述操作机构(22)的第一和第二连杆(62，64；252)加载；并且所述可分离触点(40)具有一闭合位置和一打开位置，所述可分离触点(40)包括一固定在所述壳体(18)内的固定触点(28)和一被所述活动触点臂(26)支承的活动触点(24)。

15.根据权利要求14的断路器(10)，其特征在于，所述枢轴(69)是一第一枢轴(69)；所述第三连杆(66)具有一第一端部和一第二端部；所述操作手柄(46)还包括一位于所述第一和第二部分(76，78)之间的第二枢轴(71)，所述第三连杆(66)在所述第三连杆(66)的第一端部可枢转地安装在所述第二枢轴(71)上，并在所述第三连杆(66)的第二端部可枢转地安装在所述第一枢轴(69)上。

16.根据权利要求15的断路器(10)，其特征在于，所述构架(52)还包括一用于所述第二枢轴(71)的开口(72)。

17.根据权利要求16的断路器(10)，其特征在于，所述构架(52)还包括一用于一第三枢轴(199)的开口(50)；并且所述活动触点臂(26)可枢转地安装在所述第三枢轴(199)上。

18.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述操作机构(22)还包括一平行于所述第三连杆(66)的第四连杆，所述第四连杆在其一端可枢转地安装在所述第一连杆(62)的第一端部上，并且所述第四连杆在其另一端可枢转地安装在所述操作手柄(46)上。

19.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述构架(52)还包括一基部(234)和两个具有一第一端部(246)和一第二端部(248)的平行侧面(236，238)，所述凸片(230)与所述基部(234)相连接并设置在所述平行侧面(236，238)之间；并且所述操作机构(22)还包括一可枢转地安装在所述基部(234)的平行侧面(236，238)的第一端部(246)上的操作手柄(46)，和一可枢转地安装在所述平行侧面(236，238)的第二端部(248)上的活动触点臂(26)。

20.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述断路器(10)是一通信断路器(10)。

21.根据权利要求6的断路器(10)，其特征在于，所述可分离触点(40)包括一固定触点(28)和一活动触点(24)；所述操作机构(22)还包括一支承所述活动触点(24)的活动触点臂(26)；所述第二连杆(64；252)具有一第一端部和一第二端部，所述第二连杆(64；252)的第一端部可枢转地安装在所述第一连杆(62)的第二端部上，所述第二连杆(64；252)的第二端部可枢转地安装在所述活动触点臂(26)上，所述第二连杆(64；252)移动所述活动触点臂(26)以提供所述操作机构(22)的闭合和打开位置；所述构架(52)包括一基部(234)和两个侧面(236，238)，所述构架(52)的每一个侧面(236，238)均具有一表面(56)；并且所述活动触点臂(26)包括一销(54)，该销(54)在所述操作机构(22)的打开位置接合所述构架(52)的侧面(236，238)的表面(56)。

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