CN101341565B - 具有一体式滑动件的手柄组件和使用该手柄组件的电气开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于断路器(10)的手柄组件(400)，该断路器(10)包含限定容纳操作机构(200)的基本封闭的空间(46)的壳体组件(20)。手柄组件(400)优选地成一整体，并且包含联接到操作机构(200)的基部构件(402)和手柄构件(404)，该手柄构件(404)具有从壳体组件(20)的开口(52)突出的第一端(406)，和联接到基部构件(402)的第二端(408)。基部构件(402)包含第一和第二一体式弹性支脚(410，412)，该弹性支脚(410，412)设置在开口(52)内并且由从壳体组件(20)突出的支柱(29，31)支承，以便阻止不适当地进入基本封闭的空间(46)。第一和第二一体式弹性支脚(410，412)均包含增加该支脚(410，412)的弹性的凹槽(418，420)。手柄组件(400)优选地关于手柄构件(404)的纵向轴线(422)对称。

Description

具有一体式滑动件的手柄组件和使用该手柄组件的电气开关装置

技术领域

本发明涉及电气开关装置，尤其涉及包含手柄组件的断路器。本发明还涉及用于电气开关装置的手柄组件。

背景技术

用于电信系统的断路器通常小于与配电网相关联的断路器。当在操作手柄水平延伸且以垂直弧形移动的情况下观察典型的电信系统断路器时，该断路器测量为2.5英寸高、2.0英寸长以及0.75英寸厚。尽管尺寸减小，但是电信系统的断路器仍必须容纳与较大的断路器相关联的各种部件和装置(例如可分离触点；跳闸装置；操作机构)。因此，尽管电信系统断路器的常规部件可以不是独特的，但是尺寸减小的需要要求与配电网断路器不同的专用配置和坚固耐用部件。当电信系统断路器用于其中断路器预计运行超过10000个操作循环以及50个跳闸循环的环境时，情况尤其如此；但是，尺寸减小的电信系统断路器通常局限于30安培的额定电流。

电信系统断路器构造成设置在多层级支架内。该支架在每一层级上具有多个电信系统断路器。优选地，该支架的层级之间的间隔为1.75英寸；但是，如上所述，当前电信系统断路器的结构的高度为2.5英寸。因而，用户需要修改多层级支架以容纳较高的电信系统断路器。

因此，尽管现有的电信系统断路器较小，但是仍需要一种高度降低的电信系统断路器，尤其是一种高度为大约或小于1.75英寸的电信系统断路器；即，在支架的层级之间的优选的间隔。随着电信系统断路器的尺寸进一步减小，对在减小的空间内工作的坚固耐用的小型部件的需求增加。因此，需要一种尺寸减小而工作电流范围增大的电信系统断路器。

还需要阻止不适当地接近断路器的内部部件，这可能造成例如人身伤害或电气部件损坏。特别地，希望避免通过断路器壳体内的开口接近，断路器手柄构件从该开口突出。传统上，为了阻止这种接近，已经在开口内结合单独的、总体为刚性的滑动件构件，该滑动件构件联接到手柄构件的基部。滑动件通常包含用于接纳手柄构件的手柄端部的孔，并且构造成接合手柄构件的基部以便与其一起移动并同时提供阻止通过该开口进入的屏障。参见例如US专利No.6225882。这种设计需要两个或更多个单独制成的部件(例如但不限于，滑动件，以及手柄构件)，并且为了确保这些单独部件之间正确和充分地接合，需要复杂的接口几何构造，这样会增加手柄组件的成本。

因此，用于电气开关装置的手柄组件以及使用手柄组件的断路器仍存在改进空间。

发明内容

本发明可满足这些以及其它需求，本发明涉及一种用于电气开关装置的操作手柄。

作为本发明的一个方面，提供一种用于电气开关装置的手柄组件，该电气开关装置包含限定容纳操作机构的基本封闭的空间的壳体组件。该手柄组件包括：构造成联接到电气开关装置的操作机构的基部构件；以及手柄构件，该手柄构件具有构造成从壳体组件的开口突出的第一端，和联接到基部构件的第二端，其中该基部构件包含第一和第二一体式弹性支脚，该弹性支脚构造成设置在壳体组件的开口内以便阻止不适当地进入该基本封闭的空间。

该基部构件可与手柄构件成一体，从而手柄组件是一个整体。该整体式手柄组件可用模制塑料材料制成。

该基部构件和与其联接的手柄构件可在壳体组件的开口内、在ON和OFF位置之间移动，其中第一和第二一体式弹性支脚中的每一个为弓形并且构造成从基部构件总体向外延伸，以便无论手柄组件相对于壳体组件的位置如何，所述开口都基本被封闭。第一和第二一体式弹性支脚中的每一个可包含端部、厚度和底切部，该底切部位于手柄构件的第二端与所述端部之间，以便减小在该底切部的位置处的厚度，从而增加第一和第二一体式弹性支脚的弹性。该底切部可以是凹槽。

手柄构件可具有纵向轴线，其中手柄组件相对于该纵向轴线对称。基部构件可包含构造成接纳电气开关装置的操作机构的一部分的凹部。

作为本发明的另一个方面，一种电气开关装置包括：限定基本封闭的空间和手柄构件开口的壳体组件；被容纳在该基本封闭的空间内并包含手柄臂的操作机构；以及手柄组件，该手柄组件包含：联接到该操作机构的手柄臂的基部构件；以及手柄构件，该手柄构件具有从手柄构件开口突出的第一端和联接到基部构件的第二端，其中该基部构件包含第一和第二一体式弹性支脚，该弹性支脚从该基部构件总体向外延伸，以便阻止通过该手柄构件开口不适当地进入壳体组件的基本封闭的空间。

该壳体组件可包含第一半壳和第二半壳，第一和第二半壳可联接到一起，其中，壳体组件的第一和第二半壳中的至少一个包含第一突出部和第二突出部。该第一和第二突出部可构造成分别支承第一和第二一体式弹性支脚。第一和第二一体式弹性支脚中的每一个可以为弓形，并且壳体组件的第一和第二半壳中的每一个可包含手柄侧，其中第一和第二突出部构造成分别在第一和第二突出部与第一和第二半壳中的至少一个的手柄侧之间支承该弓形支脚，从而无论手柄组件相对于壳体组件的位置如何，手柄构件开口都基本被封闭。该第一和第二突出部可以是从第一和第二半壳中的至少一个基本沿横向突出的第一和第二支柱。

电气开关装置的操作机构可包含托架，其中第一支柱总体为长形以便允许该托架的移动。操作机构的手柄臂可包含弯曲构件，其中该基部构件包含构造成接纳该弯曲构件以便将手柄组件固定到手柄臂上的凹部。

附图说明

当结合附图阅读下文对优选实施例的说明时可充分理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明的断路器的等距视图，其示出左侧。

图2是图1的断路器的等距视图，其示出右侧。

图3是图1的断路器的侧视图，其中壳体的半壳被除去。

图4是图1的断路器的后部侧视图，其中壳体的半壳被除去。

图5是图1的断路器的侧视图，其中壳体的半壳被除去，操作机构笼罩的侧板被除去，并且示出处于接通(on)位置的断路器。

图6是图1的断路器的侧视图，其中壳体的半壳被除去，操作机构笼罩的侧板被除去，并且示出就在过电流状况出现之后的断路器。

图7是图1的断路器的侧视图，其中壳体的半壳被除去，操作机构笼罩的侧板被除去，并且示出处于跳闸位置的断路器。

图8是图1的断路器的侧视图，其中壳体的半壳被除去，操作机构笼罩的侧板被除去，并且示出处于断开(off)位置的断路器。

图9是图1的断路器的侧视图，其中壳体的半壳被除去，操作机构笼罩的侧板被除去，并且示出在复位位置的断路器。

图10是处于断开位置的图1的断路器的操作机构的详细侧视图。

图11是图10的操作机构的局部分解视图。

图12是图1的断路器的操作机构的一部分以及导体组件的一部分的详细分解视图。

图13是处于跳闸位置的图5的跳闸装置的详细侧视图。

图14是处于跳闸位置的图5的跳闸装置的详细端视图。

图15是图1的断路器的跳闸装置和手柄组件的局部分解视图。

图16是图13的跳闸杆的分解视图。

图17是图10的中间锁闩的等距俯视图。

图18是图10的中间锁闩的等距底视图。

图19是本发明的手柄组件的等距视图。

具体实施方式

文中所用的方向性术语例如“垂直”、“水平”、“左”、“右”、“顺时针”等与大多数附图内所示的断路器10有关，即，与位于断路器10左侧的手柄组件400(图5)有关，而不构成对权利要求的限制。

本发明是结合电信系统断路器10被公开的，但是本发明可应用于在很大范围内应用的各种断路器，例如但不局限于住宅的或模制外壳断路器。

如图1-4所示，断路器10包括壳体组件20、电流通路组件100(图3)、操作机构200、跳闸装置300和手柄组件400。通常，电流通路组件100包含具有第一固定触点110和第二活动触点120的一对可分离触点105(图3)。活动触点120构造成被操作机构200在第一闭合位置和第二打开位置(图7)之间移动，在该第一闭合位置触点110、120电连通，在第二打开位置触点110、120分离，从而防止它们之间发生电连通。如图5-9所示，操作机构200构造成在四个构型或位置之间移动：作为正常工作位置的闭合位置(图5)、在过电流状况之后出现的跳闸位置(图7)、在用户手动地致动和打开断路器10之后出现的打开位置(图8)，以及重新定位下文所述的一些元件以便触点110、120可闭合的复位位置(图9)。图6示出就在过电流状况发生时处于过渡位置的操作机构200。当操作机构200处于闭合位置时，触点110、120也处于闭合位置。当操作机构200处于跳闸位置、打开位置或复位位置时，触点110、120处于打开位置。

跳闸装置300与电流通路组件100和操作机构200两者相互作用。跳闸装置300构造成检测电流通路组件100内的过电流状况，并且致动操作机构200以使触点110、120从第一闭合位置移动到第二打开位置。手柄组件400包含从壳体组件20突出的手柄构件404(下文说明)。手柄组件400还与操作机构200接口，并且允许用户手动地致动操作机构200并在接通位置、断开位置和复位位置之间移动操作机构200。

如图1和2所示，壳体组件20通常由非导电材料制成。壳体组件20包含具有第一基部构件24和第二基部构件26的基部组件22、第一侧板28和第二侧板30。壳体组件的第一侧板28可与壳体组件的第一基部构件24一体地形成，即形成为一个整体。类似地，壳体组件的第二侧板30可与壳体组件的第二基部构件26一体地形成。当壳体组件的基部构件24、26与壳体组件的侧板28、30一体地形成时，组合元件可被标识为壳体组件的半壳25、27。每个壳体组件半壳25、27均具有大致为细长矩形的形状，并且具有顶侧32、34，底侧36、38以及横向侧40、42。壳体组件的半壳25、27构造成沿大致平的界面44联接到一起，从而形成基本封闭的空间46(图5)。每个半壳的顶侧32、34沿界面44包含手柄凹槽48、50。当两个半壳25、27联接到一起时，两个凹槽48、50形成手柄构件开口52。每个半壳底侧36、38(图2)包含大致沿壳体组件20的纵向轴线设置的中心延伸部54、56。两个延伸部54、56形成安装底座58，该底座构造成与隔板上的任选卡扣件(snap)接合，该隔板构造成保持线路终端和负载终端之间的间隔(未示出)。每个半壳底侧36、38还沿界面44包含两个导体凹槽60、62、64、66。当两个半壳25、27联接在一起时，导体凹槽60、62、64、66形成两个导体开口68、70。

由图1内的字母“L”代表的壳体组件20的长度优选地在大约5.0和4.0英寸之间，并且更优选地为大约4.6英寸。另外，由图1内的字母“H”代表的壳体组件20的高度优选地在大约1.75英寸和1.0英寸之间，并且更优选地为大约1.5英寸。此外，由图1内的字母“T”代表的壳体组件20的厚度优选地在大约1.0英寸和0.5英寸之间，并且更优选地为大约0.75英寸。两个半壳25、27优选地通过多个铆钉(未示出)保持在一起。这两个半壳25、27还包含多个紧固件开口80。

在封闭空间46(图5)内，每个紧固件开口80可被管状套环82环绕。紧固件，例如但不局限于螺母和螺栓(未示出)，延伸通过开口80和套环82，并且可用于将两个半壳25、27联接在一起。通过半壳25、27的联接将内部部件保持在合适位置。套环82优选地具有延长的长度，从而紧固件开口80内的紧固件基本与封闭空间46分隔开。如本领域内已知的，可在半壳25、27上模制支柱29、31(图3)、枢转销开口、凹部、以及其它支承结构，并且构造成将各种其它部件例如操作机构200支承或安装在壳体组件20内。因此，如文中使用的，当部件被描述为联接到壳体组件20时，应理解，壳体组件20包含与该部件接合所需的合适的支柱、枢转销开口、凹部或其它支承结构。

如图3-4和12内所示，电流通路组件100基本设置在壳体组件20内，并且包含多个导电构件104，如果触点110、120没有处于打开位置，则这些导电构件104将电连通。因而，只要触点110、120闭合则电流就可流过断路器10。沿从断路器10的线路侧到断路器10的负载侧的路径，导电构件104包含具有线路导体体部107、线路导体端部108和固定触点110的细长线路导体组件106，具有联接到活动臂122的活动触点120的活动触点组件118，第一分路器130(图4)，该第一分路器是柔性导电构件例如但不局限于编织线，线圈组件132，第二分路器134，以及具有负载导体端部138的负载导体136。

如图12可见，活动臂122包含细长体部123，该体部具有位于一端的安装延伸部125和设置在相对端上的偏置部(offset)121，优选地为弓形部127。偏置部121构造成相对于活动臂体部123的纵向轴线使活动触点120移位。弓形部127优选地在大约80-110度之间延伸，并且更优选地为大约90度。活动触点120设置在弓形部127的远端。该安装延伸部125包含安装端部131、中心枢转开口133和止动销端部135。线圈组件132包含卷轴140、支承卷轴140的线圈组件框架141，以及缠绕在卷轴140上的卷绕导体142。如本领域内已知的，当电流通过卷绕导体142时，产生磁场。通过线圈组件132的电流越大，则磁场越强。线圈组件132的尺寸形成为使得在过电流状况期间生成的磁场足以移动电枢组件的电枢308(图13)。因而，线圈组件132还是跳闸装置300(图5)的组成部分，并且也可被描述为跳闸装置300的一部分。电流通路组件100还包括设置在固定触点110和活动触点120附近的灭弧器组件150。

灭弧器组件150包含灭弧器侧板152、153，其中设有间隔开的、大致平行的、在角度上偏置的电弧隔板154和电弧滚环(arc runner)156。如本领域内已知的，灭弧器组件150的功能是当触点110、120从闭合位置移动到打开位置时，接收并消散在触点110、120分离时产生的电弧。灭弧器组件150还包含气体通道160(图3)。气体通道160可由从两个半壳25、27中的任一个延伸出的多个模制壁形成，或者优选地是构造成联接到两个半壁25、27的单独模制件162。气体通道160设置在灭弧器组件150的与触点110、120相对的一侧上，并且构造成将电弧气体引向壳体组件20内的一个或多个开口(未示出)。

当被安装在壳体组件20内时，线路导体端部108和负载导体端部138分别延伸通过其中一个导体开口68、70(图2)。在此构型中，线路导体端部108和负载导体端部138可分别联接到配电网(未示出)并与其电连通。线路导体组件106和负载导体136都延伸到封闭空间46内(图5)。线路导体组件106联接到壳体组件20以便固定触点110保持基本静止不动。活动臂122可动地联接到操作机构200，以便活动触点120可被定位成与固定触点110接触(图5)。当触点110、120处于第一闭合位置时，电流可在固定触点110和活动触点120之间流动。活动触点120还联接到第一分路器130的一端并且与其电连通(图12)。第一分路器130延伸通过封闭空间46，从而第一分路器130的另一端可联接到线圈组件132并且与其电连通。线圈组件132还联接到第二分路器134并且与其电连通。第二分路器134还联接到负载导体136并与其电连通。因而，当触点110、120处于第一闭合位置时，电流通路组件100为通过断路器10的电流提供通路，包括通过产生磁场的线圈组件132。当在第二位置时，触点110、120分隔开在大约0.400-0.550英寸之间并且更优选地为大约0.550英寸的距离。

如在图5-12内最好地示出的，操作机构200包括多个构造成可在四个构型或位置之间移动的刚性构件204：作为正常工作位置的闭合位置(图5)；在过电流状况之后出现的跳闸位置(图7)；在用户手动地致动断路器10之后出现的打开位置(图8)；以及重新定位下文所述的特定构件204以便可闭合触点110、120的复位位置(图9)。在该优选实施例中，刚性构件204总体上以分层的/成镜像的构型设置。即，尽管位于中心层内的特定构件204是单个元件，但是位于外层内的其它构件204包含设置在中心元件任一侧的两个分立元件。如下文所述，每个构件204将具有单独一个参考标号，但是当需要描述分成两个元件的构件204时，该构件204的参考标号后面将加有字母“A”或字母“B”，其中每个字母对这两个分立元件进行区分。例如，操作机构200优选地包含两个第一联结件222A、222B(图12)。但是，当在作为侧视图的图10内示出时，只有一个第一联结件222可见并且被识别。对于例如但不局限于初级弹簧(primary spring)232和第二联结件224(下文说明)的元件同样如此。类似地，另一个构件204例如手柄臂228(下文说明)可被描述为联接到侧板212(下文说明)，并且应理解，除非另外说明，否则手柄臂228联接到位于笼罩210任一侧的两个侧板212A、212B(图3)。

操作机构200包含构造成联接到壳体组件20的笼罩210(图3)、托架220(图5)、第一联结件222、第二联结件224、活动壁支架226和手柄臂228。操作机构200还包括多个弹簧230，该弹簧230包含至少一个初级弹簧232。操作机构侧板212包含具有多个开口214的体部213。侧板212上的开口214包含手柄臂开口240(图3)和活动臂支架开口242(图3)。如在图12内最好地看到的，活动臂支架226包含具有两个横向侧板244A、244B的模制体部227，每个该横向侧板具有一个开口246。活动臂枢转销250设置在活动臂侧板开口246内，并且在活动臂支架侧板244A、244B之间延伸。活动臂支架的模制体部227优选地用于引导电弧气体远离断路器10的其它部件。活动臂支架226还包括从每个侧板244A、244B朝相邻的壳体组件侧板28、30向外延伸的枢转盘248。第一联结件222具有大致细长的体部260，该体部260在相对端具有第一和第二枢转销开口262、263。第二联结件224也具有大致细长的体部264，该体部264在相对端具有第一和第二枢转销开口266和267。如在图11内最好地看到的，托架220具有大致平面的体部270，该体部270具有细长的基部272，该基部272具有大致垂直的延伸部274。基部272在邻近一端处包含枢转销开口276，并在与枢转销开口276相对的一端上具有锁闩边缘278。延伸部274具有弧形支承面280。基部272还包含枢转销开口279和枢转销281，该枢转销281延伸通过开口279以便枢转销281在托架的平面体部270的每一侧上、大致垂直于托架的平面体部270的平面延伸。如下文所述，枢转销281用作第一联结件222A、222B的枢轴。延伸部274可具有相间(inter-phase)联结延伸部275，该联结延伸部275具有相间联结开口277。相间联结延伸部275朝锁闩边缘278延伸，并且具有足够的长度以便如下所述当操作机构200被组装时延伸到手柄臂228以外。

手柄臂228具有倒置的大致为U形的体部282，该体部282具有两个细长的侧板284A、284B和在手柄臂侧板284A、284B之间延伸的一个大致垂直的弯曲构件286。该弯曲构件286包含至少一个并且优选地两个弹簧垫架(安装座，mounting)288A、288B。每个手柄臂侧板284A、284B包含构造成与笼罩210接合并且用作枢轴的大致圆形的远端290。每个手柄臂侧板284A、284B还包含具有开口294的延伸部292。手柄臂侧板延伸部292A、292B大致垂直于相关联的手柄臂侧板284A、284B的纵向轴线延伸，同时与侧板284A、284B处于大致相同的平面内。托架复位销296在两个手柄臂侧板延伸部开口294A、294B之间延伸。

操作机构200如下进行组装。将笼罩210(图3)优选地在手柄构件开口52附近联接到壳体组件20。将手柄臂228枢转地联接到笼罩210，其中在每个笼罩侧板手柄臂开口240A、240B内设置一个手柄臂侧板圆形远端290A、290B。类似地，将活动臂支架226枢转地联接到笼罩210，其中在每个活动臂支架开口242A、242B内设置一个枢转盘248A、248B。如上所述，活动臂枢转销250设置在活动臂支架开口242A、242B内并且在活动臂支架侧板244A、244B之间延伸。将活动臂122联接到活动臂枢转销250，其中活动臂枢转销250延伸通过安装延伸部中心枢轴开口133。活动臂安装端131延伸到活动臂支架226内。可将活动臂弹簧298设置在活动臂支架226内。活动臂弹簧298是接触活动臂支架226并且围绕活动臂枢转销250偏压活动臂122以便活动臂细长体部123接触活动臂支架226的压缩弹簧。即，如图11所示，活动臂弹簧298沿图12所示的向上方向偏压活动臂安装端131，这继而产生围绕活动臂枢转销250的转矩，使得活动臂细长体部123被偏压成紧靠活动臂支架226。

第二联结件224也枢转地联接到活动臂枢转销250，并且大致朝手柄臂228延伸。更具体地说，活动臂枢转销250延伸通过第二联结件枢转销开口264。第二联结件224也枢转地联接到第一联结件222。更具体地说，联结件枢转销299延伸通过第一联结件的第二枢转销开口263和第二联结件的第一枢转销开口266。大致为U形槽缝的第一联结件第一枢转销开口262联接到托架体部枢转销281。初级弹簧232从手柄臂弯曲构件弹簧垫架288延伸到联结件枢转销299，该初级弹簧232为拉簧。

在此构型中，通常初级弹簧232大致朝手柄构件404偏压第二联结件224和托架220，这继而将活动臂122和活动触点120偏压到第二打开位置。在电流通过断路器10的正常操作期间，跳闸装置300保持操作机构200处于闭合位置。如上所述，当操作机构200处于闭合位置时，触点110、120电连通。更具体地说，在正常操作期间，托架锁闩边缘278与跳闸装置300接合，从而防止初级弹簧232的偏压使操作机构200移动到跳闸位置。当出现过电流状况时，跳闸装置300与托架锁闩边缘278脱离接合，从而使初级弹簧232的偏压能够将操作机构200移动到跳闸位置。在操作机构200处于跳闸位置的情况下，触点110、120分离。

为了使断路器10返回正常操作构型，用户必须将操作机构200移动到复位位置，在该位置托架体部锁闩边缘278重新接合跳闸装置300。即，当操作机构200处于跳闸位置时，复位销296设在托架220上的弧形支承面280附近。当用户将手柄组件400(下文说明并且联接到手柄臂228)移动到复位位置时，复位销296接合托架220上的弧形支承面280，并且也将托架220移动到复位位置。在该复位位置，如图所示，托架体部锁闩边缘278在中间锁闩操作机构锁闩345(下文说明)下方移动，从而与跳闸装置300重新接合。一旦托架体部锁闩边缘278重新接合跳闸装置300，则用户可将操作机构200移动回闭合位置，在该位置触点110、120闭合。再次地，由于跳闸装置300被接合，所以初级弹簧232的偏压被抵抗，并且操作机构200被保持处于接通位置。

另外，用户可手动地将操作机构200移动到打开位置，这样在不与跳闸装置300脱离接合的情况下导致触点110、120分离。当用户将手柄组件400(下文说明并且联接到手柄臂228)移动到断开位置时，偏压初级弹簧232的方向-即初级弹簧232产生的力的方向-改变，从而第二联结件224独立于托架220移动。因此，初级弹簧232的偏压导致活动臂122从固定触点110移开，直到触点110、120处于第二打开位置。如上所述，当操作机构200处于断开位置时，跳闸装置300仍接合托架220。因此，为了从断开位置闭合触点110、120，用户仅需将手柄组件400移动回接通位置而不必移动到复位位置。当用户将手柄组件400移动到接通位置时，偏压初级弹簧232的方向导致第二联结件224从手柄构件404移开，从而朝固定触点110移动活动臂122并且使触点110、120返回第一闭合位置。

如图13和14所示，跳闸装置300设置在壳体组件20内并且构造成选择性地接合操作机构200，以便在正常操作期间操作机构200的运动被制动，并且在过电流状况期间，操作机构200将触点110、120从第一位置移动到第二位置。跳闸装置300包含电枢组件302、跳闸杆304、中间锁闩306和一个或多个弹簧390。如图15所示，电枢组件302包含电枢308和电枢回位弹簧310。线圈组件132生成的磁力作用于电枢308。在所示的实施例内，线圈组件132的轴线沿大致平行于壳体组件20的纵向轴线的方向延伸，并且电枢308是细长的弯曲构件。即，电枢308具有第一部分312和第二部分314，其中第一和第二部分312、314以大约90度的角度在顶点316处接合。具有邻近电枢顶点316的枢轴开口的突片317构造成枢转地联接到线圈组件框架141。电枢第一部分312由磁作用材料，即受磁场影响的材料例如钢制成。电枢第一部分312从电枢顶点316延伸到邻近线圈组件线轴140的位置。电枢第二部分314朝跳闸杆304延伸。

如图16所示，跳闸杆304包含大致为圆柱形的体部320，从跳闸杆体部320大致沿径向延伸的致动器臂322，以及从跳闸杆体部320大致沿径向延伸的锁闩延伸部324。在附图所示的实施例内，致动器臂322和锁闩延伸部324大致沿相反的方向延伸。跳闸杆体部320还包括两个轴向轴毂330、332。轴毂330、332大致为圆柱形，并且优选地其直径小于跳闸杆体部320的直径。轴毂330、332构造成可旋转地设置在操作机构侧板212A、212B上的相对的跳闸杆开口243A、243B(图11)内。锁闩延伸部324还包含凹部326和锁闩板328。锁闩板328部分地设置在凹部326内，并且具有其总体形状与锁闩延伸部324相同的外部部分。锁闩板328优选地由耐用金属制成。

如图17和18所示，中间锁闩306包含体部340，该体部340优选地用压铸金属制成，并且包含具有延伸的跳闸杆锁闩构件342的中心部341、托架导向件344和至少一个并且优选地两个轴构件346、348。轴构件346、348沿大致相反的方向从体部中心部341延伸。每个轴构件346、348包含局部轴毂350、352，圆柱形构件354、356，以及键接轴毂360、362。每个局部轴毂350、352是具有邻近圆柱形构件354、356的较厚的轴向基部364、366的渐缩的弓形构件，该轴向基部沿径向渐缩成较薄的边缘部368、370。即，圆柱形构件354、356从相关联的局部轴毂基部364、366延伸。优选地，局部轴毂轴向基部364、366的厚度在大约0.045-0.075英寸之间，并且更优选地为大约0.060英寸。局部轴毂边缘部368、370的厚度在大约0.025-0.065英寸之间，并且更优选地在邻近托架220设置的第一端上为大约0.032英寸，在邻近跳闸杆304设置的第二端上为大约0.060英寸。在每个圆柱形构件354、356和相关联的局部轴毂350、352之间为过渡部351、353。过渡部351、353是与局部轴毂350、352大致在相同的弧上延伸的弓形构件，并且在圆柱形构件354、356和相关联的局部轴毂350、352之间以一定角度延伸。在此构型中，过渡部351、353用于加固圆柱形构件354、356和相关联的局部轴毂350、352之间的接头。圆柱形构件354、356的直径小于局部轴毂350、352，并且大致从局部轴毂350、352的轴线沿相反方向延伸。因此，圆柱形构件354、356设置成分隔关系并且被中心部341分隔开。此外，圆柱形构件354、356形成中间锁闩306的分叉轴。托架通路371位于圆柱形构件354、356之间，该托架通路371的尺寸形成为使托架220能够从中通过。

每个圆柱形构件354、356的远端终止于键接轴毂360、362。每个键接轴毂360、362包含大致为圆形的部分372、374和径向延伸部376、378。键接轴毂360、362构造成用于设置在操作机构侧板212A、212B上的键接开口241A、241B(图11)内。跳闸杆锁闩构件342从锁闩体部340向外延伸并且超出局部轴毂350、352。跳闸杆锁闩构件342构造成接合跳闸杆304(图13)。托架导向件344具有邻近托架通路371的内缘，该内缘构造成接合操作机构200并且在下文被称为操作机构锁闩345。

跳闸装置300如下进行组装。将电枢顶点突片317(图15)枢转地联接到线圈组件框架141。如图13和14所示，电枢第一部分312从电枢顶点316延伸到邻近线圈组件线轴140的位置。电枢第二部分314朝跳闸杆304延伸。电枢回位弹簧310构造成偏压电枢第一部分312离开线圈组件132。在此构型中，电枢308可在由图13内的箭头309指示的部分弧上枢转。即，当出现过电流状况时，线圈组件132产生的磁场克服电枢回位弹簧310的偏压，并且电枢308枢转，其中如下所述，电枢第一部分312朝线圈组件132移动，电枢第二部分314朝跳闸杆致动器臂322移动。

将跳闸杆304可旋转地联接到笼罩210，其中轴毂330、332设置在相对的跳闸杆开口243A、243B内。致动器臂322远离手柄构件404朝电枢第二部分314延伸并且进入其行进路径。在此构型中，跳闸杆304构造成当与电枢第二部分314接合时被旋转。跳闸杆弹簧391将跳闸杆304偏压到第一接通位置。当被电枢308作用于其上时，跳闸杆304旋转到第二跳闸位置(图6)。因此，跳闸杆304构造成在两个位置之间移动：第一大致水平的位置，其中锁闩延伸部324大致水平地延伸，以及第二位置，其中致动器臂322已经被电枢第二部分314接合，致动器臂322和锁闩延伸部324如图6所示被逆时针旋转。即，锁闩延伸部324旋转离开操作机构200。

中间锁闩306联接到笼罩210，同时键接轴毂360、362可旋转地设置在每个侧板212A、212B上的键接开口241A、241B内。当中间锁闩306旋转时，跳闸杆锁闩构件342具有弓形行进路径。中间锁闩306正好设置在跳闸杆304上方，以便跳闸杆锁闩构件342的行进路径在锁闩延伸部324上方延伸，并且托架通路371与托架220对齐。在此构型中，当操作机构200处于接通位置时，托架220设置在托架通路371内，并且托架锁闩边缘278与操作机构锁闩345接合。如上所述，初级弹簧232朝手柄构件404偏压托架220。因此，托架220的偏压对中间锁闩306进行偏压以使其如图5所示逆时针旋转；但是，当跳闸杆304处于正常操作位置时，锁闩延伸部324-更优选地锁闩板328-与跳闸杆锁闩构件342接合，从而防止中间锁闩306旋转。此构型是当断路器10和操作机构200处于接通位置并且可分离触点105闭合时的正常操作构型。

当出现过电流状况时，线圈组件132产生足以克服电枢回位弹簧310的偏压的磁场。如图6所示，当电枢回位弹簧310的偏压被克服时，电枢308沿顺时针方向旋转，从而电枢第二部分314与致动器臂322接合并移动致动器臂322。致动器臂322的移动导致跳闸杆304沿逆时针方向旋转，直到锁闩延伸部324(图16)与跳闸杆锁闩构件342(图17)脱离接合。一旦跳闸杆锁闩构件342被释放，则中间锁闩306可自由旋转。因此，初级弹簧232的偏压导致托架220朝手柄构件404移动并且与操作机构锁闩345(图18)脱离接合。此时，如图7所示，操作机构200移动到如上所述的跳闸位置，从而由于过电流状况而使触点110、120分离。还如上所述，当操作机构200移动到复位位置时，如图9所示，托架220与跳闸装置300重新接合。更具体地说，当操作机构200移动到复位位置时，托架220离开手柄构件404移动到托架通路371内，直到托架锁闩边缘278位于操作机构锁闩345(图18)的右侧，如图9所示。如图7和9所示，当托架220移动远离手柄构件404时，托架锁闩边缘278与中间锁闩306上的托架导向件344(图17)接合，并且导致中间锁闩306沿顺时针方向旋转，如图9所示。中间锁闩306的运动使跳闸杆锁闩构件342返回大致水平的位置。当跳闸杆锁闩构件342移动通过跳闸杆304时，跳闸杆304可被暂时移位，然后跳闸杆弹簧391使跳闸杆304返回跳闸杆第一位置。因此，跳闸杆锁闩延伸部324被重新定位到如图9所示的跳闸杆锁闩构件342的右侧。当手柄组件400上的压力被释放并且操作机构200返回接通位置时，初级弹簧232朝手柄构件404偏压托架220，从而托架锁闩边缘278与操作机构锁闩345(图18)重新接合。因此，如上所述，托架220的偏压对中间锁闩306进行偏压以使其逆时针旋转，从而跳闸杆锁闩构件342接触跳闸杆锁闩延伸部324，更优选地锁闩板328。当跳闸杆304被中间锁闩306重新接合并且操作机构200的运动被制动时，断路器10再次处于接通位置。

如图15所示，手柄组件400包含基部构件402和手柄构件404。手柄组件基部构件402联接到操作机构200的手柄臂228。当断路器10被完全组装好时，手柄构件404延伸通过手柄构件开口52(图1)。因此，用户可通过移动手柄构件404操纵操作机构200的位置。壳体组件20可包含标记，该标记指示特定的手柄构件404位置对应于特定的操作机构200位置。此外，手柄组件基部构件402可包含位于选定位置的彩色标记，通常是亮红色，当操作机构200处于接通位置时该彩色标记位于壳体组件20内，但是当操作机构200处于跳闸、断开或复位位置时该彩色标记通过手柄构件开口52可见。因此，用户可通过视觉判定断路器10闭合还是打开。

图19示出包含基部构件402和手柄构件404的手柄组件400。在图19的示例中，基部构件402和手柄构件404相互成一体，从而手柄组件400是一个整体。

如图所示，例如，在图5和19内，手柄构件404包含构造成从壳体组件20的手柄构件开口52突出的第一端406。手柄构件404的第二端408联接到基部构件402，该基部构件402包含第一和第二一体式弹性支脚410、412，该弹性支脚构造成设置在手柄构件开口52内，以便阻止不适当地进入基本封闭的空间46。

基部构件402和与其联接的手柄构件404可在手柄构件开口502内、例如在图5所示的ON位置和OFF位置(图3)之间移动。第一和第二一体式弹性支脚410、412中的每一个为弓形，并且从基部构件402总体向外延伸，从而不管手柄组件400相对于壳体组件20的位置如何，手柄构件开口52都基本被密封。更具体地说，如图19最佳所示，第一和第二一体式弹性支脚410、412中的每一个包含端部414、416，一定厚度和位于手柄构件404的第二端408和对应端部414、416之间的底切部418、420。该底切部—其在图19的示例中为凹槽418、420-在该底切部418、420的位置处减小了对应的一体式弹性支脚410、412的厚度，从而增加了该支脚410、412的弹性。这样，在操作时，第一和第二一体式弹性支脚410、412可在必要时挠曲(即偏转)，以便当手柄组件400在其多个操作位置(例如但不限于，图3的OFF位置；图5的ON位置；图7的TRIP位置；图9的RESET位置)之间枢转时保持手柄构件开口52基本闭合。更具体地说，当手柄组件400位于图5所示的ON位置时，第一一体式弹性支脚410(图19)弯曲或偏转成具有小于第二一体式弹性支脚412(图19)的曲率半径的弓形，从而支脚410(图19)装配在壳体组件20内，而支脚412(图19)保持手柄构件开口52的密封或闭合，如图所示。当手柄组件400处于图3所示的OFF位置时，出现手柄组件400的精确相对位置。第二一体式弹性支脚412(图19)比支脚410更多地挠曲或偏转，同时支脚410保持阻止通过手柄构件开口52进入的屏障。在例如图7所示的TRIPPED位置，两个支脚410、412(图19)弯曲或挠曲相同的量。

基部构件402还包括凹部424，凹部424构造成将手柄组件400联接到操作机构200(图5)的手柄臂228(图5)。特别地，如前文所述和例如图3所示，该示例性手柄臂228包含咬合构件286。如图所示，凹部424接纳并保持咬合构件286以便将手柄组件400固定到手柄臂228上。

继续参照图5和19将会理解，壳体组件20的第一和第二半壳25、27(图5内示出半壳25)中的至少一个包含第一突出部29和第二突出部31，例如图5所示的第一和第二支柱29、31，该支柱从半壳25基本沿横向突出以便支承第一和第二一体式弹性支脚410、412。更具体地说，第一和第二支柱29、31构造成将弓形的第一和第二一体式弹性支脚410、412支承在第一和第二支柱29、31与半壳25的手柄侧32之间。这样，如前文所述，不管手柄组件400相对于壳体组件20的位置如何，手柄构件开口52都基本保持闭合。

在图5的示例中，第一支柱29大致为长形以便适应操作机构200的托架220的运动。但是，应理解，除了该示例性的第一和第二支柱29、31之外，突出部29、31可以是任何已知的或合适的替代形状和构型。还应理解，尽管整体式手柄组件400及其一体式弹性支脚410、412设想用模制塑料材料制成，但是可使用任何已知的或合适的替代弹性材料。还应理解，该示例性手柄构件404包含纵向轴线422，尽管设想手柄组件400相对于轴线422对称以便简化手柄组件400的生产并且降低相关的成本，但是可使用任何已知的或合适的替代构型(未示出)(例如但不限于，非对称构型)。

尽管已经详细说明了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员应理解，按照所公开的全部教导可对这些细节做出各种修改和变型。因此，所公开的具体设置仅是说明性的而不是限制本发明的范围，本发明的范围将由所附权利要求及其任何和全部等同方案的全部内容给出。

Claims (19)

1.一种用于电气开关装置(10)的手柄组件(400)，该电气开关装置(10)包含限定容纳操作机构(200)的基本封闭的空间(46)并且具有开口(52)的壳体组件(20)，所述手柄组件(400)包括：

构造成联接到所述电气开关装置(10)的所述操作机构(200)的基部构件(402)；以及

手柄构件(404)，该手柄构件(404)具有构造成从所述壳体组件(20)的所述开口(52)突出的第一端(406)，和联接到所述基部构件(402)的第二端(408)，其中所述基部构件(402)包含第一和第二一体式弹性支脚(410，412)，该弹性支脚(410，412)构造成设置在所述壳体组件(20)的所述开口(52)内以便阻止对所述基本封闭的空间(46)的不适当的接近，

其中，所述基部构件(402)和与所述基部构件(402)联接的所述手柄构件(404)可在所述壳体组件(20)的所述开口(52)内、在ON和OFF位置之间移动，

其中，所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的每一个为具有一定曲率半径的弓形并且构造成从所述基部构件(402)总体向外延伸，以便无论所述手柄组件(400)相对于所述壳体组件(20)的位置如何，所述开口(52)都基本被封闭，以及

其中，当所述基部构件(402)和与所述基部构件(402)联接的所述手柄构件(404)位于所述ON和OFF位置之一时，所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的一个挠曲成的弓形的曲率半径小于所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的另一个的弓形的曲率半径。

2.根据权利要求1的手柄组件(400)，其特征在于，所述基部构件(402)与所述手柄构件(404)成一体，从而所述手柄组件(400)是一个整体。

3.根据权利要求2的手柄组件(400)，其特征在于，所述整体式手柄组件(400)用模制塑料材料制成。

4.根据权利要求1的手柄组件(400)，其特征在于，所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的每一个包含端部(414，416)、一定厚度和底切部(418，420)，该底切部(418，420)位于所述手柄构件(404)的第二端(408)和所述端部(414，416)之间，以便减小在所述底切部(418，420)的位置处的所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)的所述厚度，从而增加所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)的弹性。

5.根据权利要求4的手柄组件(400)，其特征在于，所述底切部是凹槽(418，420)。

6.根据权利要求1的手柄组件(400)，其特征在于，所述手柄构件(404)具有纵向轴线(422)；并且所述手柄组件(400)相对于所述纵向轴线(422)对称。

7.根据权利要求1的手柄组件(400)，其特征在于，所述基部构件(402)包含凹部(424)，所述凹部(424)构造成接纳所述电气开关装置(10)的所述操作机构(200)的一部分。

8.一种电气开关装置(10)，包括：

限定基本封闭的空间(46)和手柄构件开口(52)的壳体组件(20)；

被容纳在所述基本封闭的空间(46)内并包含手柄臂(228)的操作机构(200)；和

手柄组件(400)，该手柄组件(400)包括：

联接到所述操作机构(200)的所述手柄臂(228)的基部构件(402)；以及

手柄构件(404)，该手柄构件(404)具有从所述手柄构件开口(52)突出的第一端(406)，和联接到所述基部构件(402)的第二端(408)，其中所述基部构件(402)包含第一和第二一体式弹性支脚(410，412)，该弹性支脚(410，412)从所述基部构件(402)总体向外延伸，以便阻止通过所述手柄构件开口(52)不适当地接近所述壳体组件(20)的所述基本封闭的空间(46)，

其中，所述基部构件(402)和与所述基部构件(402)联接的所述手柄构件(404)可在所述壳体组件(20)的所述开口(52)内、在ON和OFF位置之间移动，

其中，所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的每一个为具有一定曲率半径的弓形并且从所述基部构件(402)总体向外延伸，以便无论所述手柄组件(400)相对于所述壳体组件(20)的位置如何，所述开口(52)都基本被封闭，以及

其中，当所述基部构件(402)和与所述基部构件(402)联接的所述手柄构件(404)位于所述ON和OFF位置之一时，所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的一个挠曲成的弓形的曲率半径小于所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的另一个的弓形的曲率半径。

9.根据权利要求8的电气开关装置(10)，其特征在于，所述壳体组件(20)包含第一半壳(25)和第二半壳(27)，所述第一半壳(25)和第二半壳(27)联接到一起；所述壳体组件(20)的所述第一半壳(25)和第二半壳(27)中的至少一个包含第一突出部(29)和第二突出部(31)；并且所述第一突出部(29)和第二突出部(31)构造成分别支承所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)。

10.根据权利要求9的电气开关装置(10)，其特征在于，所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)中的每一个为弓形；所述壳体组件(20)的所述第一和第二半壳(25，27)中的每一个包含手柄侧(32，34)；并且所述第一和第二突出部(29，31)构造成分别在所述第一和第二突出部(29，31)与所述第一和第二半壳(25，27)中的所述至少一个的所述手柄侧(32，34)之间支承所述弓形支脚(410，412)，从而无论所述手柄组件(400)相对于所述壳体组件(20)的位置如何，所述手柄构件开口(52)都基本被封闭。

11.根据权利要求9的电气开关装置(10)，其特征在于，所述第一和第二突出部是从所述第一和第二半壳(25，27)中的所述至少一个基本沿横向突出的第一和第二支柱(29，31)。

12.根据权利要求11的电气开关装置(10)，其特征在于，所述操作机构(200)包含托架(220)；并且所述第一支柱(29)总体为长形以便适应所述托架(220)的运动。

13.根据权利要求8的电气开关装置(10)，其特征在于，每个所述支脚(410，412)包含端部(414，416)、一定厚度和底切部(418，420)，该底切部(418，420)位于所述手柄构件(404)的第二端(408)与所述端部(414，416)之间，以便减小在所述底切部(418，420)的位置处的所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)的厚度，从而增加所述第一和第二一体式弹性支脚(410，412)的弹性。

14.根据权利要求13的电气开关装置(10)，其特征在于，所述底切部是凹槽(418，420)。

15.根据权利要求8的电气开关装置(10)，其特征在于，所述手柄构件(404)具有纵向轴线(422)；并且所述手柄组件(400)相对于所述纵向轴线(422)对称。

16.根据权利要求8的电气开关装置(10)，其特征在于，所述操作机构(200)的所述手柄臂(228)包含弯曲构件(286)；并且所述基部构件(402)包含构造成接纳所述弯曲构件(286)以便将所述手柄组件(400)固定到所述手柄臂(228)上的凹部(424)。

17.根据权利要求8的电气开关装置(10)，其特征在于，所述基部构件(402)与所述手柄构件(404)成一体，从而所述手柄组件(400)是一个整体。

18.根据权利要求17的电气开关装置(10)，其特征在于，所述整体式手柄组件(400)用弹性的模制塑料材料制成。

19.根据权利要求8的电气开关装置(10)，其特征在于，所述电气开关装置是断路器(10)。

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