CN101393825B

CN101393825B - 电气开关设备及其轭组件和弹簧组件

Info

Publication number: CN101393825B
Application number: CN200810175645.3A
Authority: CN
Inventors: Y·C·斯皮茨伯格; R·M·斯莱皮恩; P·R·吉布森; D·A·帕克斯; D·C·马克斯; P·R·拉库斯; N·J·魏斯特尔; H·A·韦尔利三世
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-05-04
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2028-05-04
Also published as: US20080271981A1; CN101393825A; ATE482459T1; US7646270B2; DE602008002631D1; EP1988558B1; EP1988558A1

Abstract

本发明提供了一种用于电气开关设备(2)的轭组件(100，100’)的弹簧组件(200，200’)，其包括壳体(4)、被所述壳体(4)封装的可分离触头(8)、和构造成用于打开和闭合所述可分离触头(8)的操作机构(10)。操作机构(10)包括极轴(12)。轭组件(100，100’)结合到极轴(12)，并能在分别对应于可分离触头(8)被闭合和被打开的第一和第二位置之间运动。弹簧组件(200，200’)包括具有第一弹性系数和结合到轭组件(100，100’)的一定数量的第一弹簧(202，202’，204，204’)、和具有第二弹性系数和结合到轭组件(100，100’)的一定数量的第二弹簧(206，206’)。第二弹性系数与第一弹性系数不同。所述一定数量的第一弹簧(202，202’，204，204’)和所述一定数量的第二弹簧(206，206’)将轭组件(100，100’)朝向第二位置偏压。

Description

电气开关设备及其轭组件和弹簧组件

相关申请的交叉引用

本申请与共同未决、共同受让的如下申请相关：

美国专利申请No.11/696,810，2007年4月5日提交，名称为“ELECTRICAL SWITCHING APPARATUS AND TRIP ACTUATOR ASSEMBLYTHEREOF”；

美国专利申请序No.11/696,815，2007年4月5日提交，名称为“ELECTRICAL SWITCHING APPARATUS，AND TRIP ACTUATOR ASSEMBLY ANDRESET ASSEMBLY THEREOF”；以及

美国专利申请序No.11/696,812，2007年4月5日提交，名称为“ELECTRICAL SWITCHING APPARATUS AND TRIP ACTUATOR RESET ASSEMBLYTHEREOF”，这些申请结合在此作为参考。

技术领域

本发明总体涉及电气开关设备，更具体地涉及用于诸如断路器的电气开关设备的轭组件。本发明还涉及用于断路器轭组件的弹簧组件。

背景技术

电气开关设备、例如断路器保护电气系统免受电气故障情况，例如电流过载、短路、异常电压和其它故障情况。典型地，断路器包括一操作机构，其响应检测到的这些故障情况并例如通过跳闸单元打开电触头组件以中断流过电气系统中的导体的电流。

在其它部件中，例如一些低压断路器的操作机构典型地包括极轴和弹簧组件。该极轴可在打开位置和闭合位置之间枢转，其中打开位置对应于电触头组件的打开状态(如触头分离)，闭合位置对应于电触头组件的闭合状态(如触头电接触)。该弹簧组件包括至少一个典型地与断路器壳体和直接或间接地与极轴结合的弹簧。这个弹簧或这些弹簧构造成例如偏压极轴，以有助于这些电触头组件的打开。

希望能够优化弹簧组件的操作，以便例如通过使电触头组件能快速地打开来提高断路器的性能。还希望减小弹簧组件所需要的空间。这两个目标在一定程度上是相互矛盾的，并且也是难以实现的，因为在断路器内可使用的空间是有限的。特别是考虑到越来越趋向于减小断路器的整体尺寸时尤其如此。因此，将弹簧组件和/或相关结构以一种有效的方式地布置在断路器壳体中、以能够提供所希望的杠杆作用(leverage)和弹簧能量是很困难的。基于这种考虑，对已知的断路器设计还有很多要求。

因此，还存在对电气开关设备例如断路器及其弹簧组件进行改进的空间。

发明内容

通过本发明的涉及用于电气开关设备、例如断路器的轭组件和弹簧组件的实施方式来实现这些和其它的要求。

作为本发明的一个方面，提供了一种用于电气开关设备的轭组件的弹簧组件，该电气开关设备包括壳体、被壳体封装的可分离触头、和构造成用于打开和闭合这些可分离触头的操作机构。该操作机构包括极轴。轭组件结合到极轴并能在对应于可分离触头被闭合的第一位置和对应于可分离触头被打开的第二位置之间运动。弹簧组件包括：具有第一弹性系数和构造成与轭组件结合的一定数量的第一弹簧；以及具有第二弹性系数和构造成与轭组件结合的一定数量的第二弹簧。第二弹性系数与第一弹性系数不同。所述一定数量的第一弹簧和所述一定数量的第二弹簧构造成将轭组件朝向第二位置偏压。

轭组件可包括结合到极轴的第一端部、第二端部、第一侧部和第二侧部。轭组件的第一侧部可从极轴朝向轭组件的第二端部延伸，而轭组件的第二侧部相对并远离第一侧部布置。所述一定数量的第一弹簧和所述一定数量的第二弹簧可构造成布置在第一侧部和第二侧部之间。轭组件可还包括在第一侧部和第二侧部之间接近轭组件的第一端部延伸的第一跨接元件、在第一侧部和第二侧部之间接近轭组件的第二端部延伸的第二跨接元件、以及具有第一端部和第二端部的多个细长元件。细长元件的第一端部可固定地结合到第二跨接元件，细长元件的第二端部可延伸穿过第一跨接元件并能相对于第一跨接元件运动。所述一定数量的第一弹簧和所述一定数量的第二弹簧可构造成布置在第一跨接元件和第二跨接元件之间，并可包括多个线圈，所述线圈构造成用于接纳穿过其中的相应一个细长元件。

所述一定数量的第一弹簧可以是两个第一弹簧，而所述一定数量的第二弹簧可以是单个第二弹簧，其中，单个第二弹簧布置在相应一个细长元件上、位于两个第一弹簧之间。单个第二弹簧可包括第一端部和第二端部，其中，当轭组件布置在第一位置时，单个第二弹簧的第一端部构造成布置在第一跨接元件处或附近，而单个第二弹簧的第二端部构造成布置在第二跨接元件处或附近，以及，当轭组件布置在第二位置时，单个第二弹簧的第一端部构造成与第一跨接元件间隔开。第一弹性系数可以比第二弹性系数低。

作为本发明的另一方面，提供了一种用于电气开关设备的轭组件，该电气开关设备包括壳体、被该壳体封装的可分离触头、和构造成用于打开和闭合可分离触头的操作机构。该操作机构包括极轴。轭组件包括：构造成结合到极轴的第一端部；第二端部；从第一端部朝向第二端部延伸的第一侧部；相对并远离第一侧部的第二侧部；在第一端部和第二端部之间延伸的至少一个跨接元件；以及弹簧组件，该弹簧组件包括：具有第一弹性系数和结合到轭组件的一定数量的第一弹簧，以及具有第二弹性系数并结合到轭组件的一定数量的第二弹簧。第二弹性系数与第一弹性系数不同。轭组件构造成能在对应于可分离触头被闭合的第一位置和对应于可分离触头被打开的第二位置之间运动。所述一定数量的第一弹簧和所述一定数量的第二弹簧将轭组件朝向第二位置偏压。

电气开关设备的壳体可包括安装表面、从该安装表面向外延伸的第一侧板、与该第一侧板相对并从该安装表面向外延伸的第二侧板、和在第一侧板和第二侧板之间延伸的引导元件。轭组件可设置在第一侧板和第二侧板之间。当轭组件从第一位置朝向第二位置运动时，第一侧部和第二侧部中的至少一个可构造成与引导元件啮合和相对于引导元件滑动。壳体可还包括在第一侧板和第二侧板之间延伸的销元件。所述一定数量的第一弹簧和所述一定数量的第二弹簧中的每一个都包括第一部分和第二部分。第一部分可包括具有第一端部和第二端部的多个线圈，所述第二端部在轭组件的第二端部处或附近结合到轭组件。第二部分大体上是平的，并包括构造成结合到销元件的第一端部和在第一部分的第一端处或附近结合到第一部分的第二端部。

作为本发明的又一方面，电气开关设备包括：壳体；被壳体封装的可分离触头；构造成用于打开和闭合可分离触头的操作机构，该操作机构包括极轴；和结合到壳体的轭组件，该轭组件包括：结合到极轴的第一端部、第二端部、从第一端部朝向第二端部延伸的第一侧部、相对并远离第一侧部布置的第二侧部、在第一侧部和第二侧部之间延伸的至少一个跨接元件、和弹簧组件，该弹簧组件包括：具有第一弹性系数和结合到轭组件的一定数量的第一弹簧、和具有第二弹性系数和结合到轭组件的一定数量的第二弹簧。第二弹性系数与第一弹性系数不同。轭组件能在对应于可分离触头被闭合的第一位置和对应于可分离触头被打开的第二位置之间运动。所述一定数量的第一弹簧和所述一定数量的第二弹簧将轭组件朝向第二位置偏压。

所述电气开关设备可以是断路器。断路器的壳体可包括指示器和联锁装置中的至少一个。轭组件的第一侧部和轭组件的第二侧部中的至少一个直接结合到这种指示器和这种联锁装置中对应的一个。轭组件的运动可促动这种指示器和这种联锁装置中对应的一个。

作为本发明的再一方面，电气开关设备包括：壳体，该壳体包括安装表面、从该安装表面向外延伸的第一侧板、和与该第一侧板相对并从该安装表面向外延伸的第二侧板；在第一侧板和第二侧板之间延伸的引导元件；被壳体封装的可分离触头；构造成用于打开和闭合可分离触头的操作机构，该操作机构包括极轴；以及，布置在壳体的第一侧板和第二侧板之间的轭组件，该轭组件包括：结合到极轴的第一端部、第二端部、从第一端部向第二端部延伸的第一侧部、相对并远离第一侧部的第二侧部、和结合到轭组件的至少一个弹簧。轭组件能在第一位置和第二位置之间运动。当轭组件在第一位置和第二位置之间运动时，所述至少一个弹簧将轭组件朝向与引导元件啮合偏压，以便使引导元件引导该轭组件的运动。

附图说明

通过与附图结合来阅读，可以从下面对优选实施方式的描述中充分理解本发明，其中，

图1是根据本发明一个实施例的断路器及其轭组件和弹簧组件的等比例视图；

图2A和2B是图1的轭组件和弹簧组件的等比例视图，分别示出了对应于断路器闭合和打开时轭组件所在的位置；

图3A和3B分别是图2A和2B的轭组件和弹簧组件的侧视图；以及

图4是根据本发明的另一实施例的轭组件和弹簧组件的等比例视图。

具体实施方式

为了说明性目的，将参照应用于低压断路器对本发明的实施例进行描述，但是很显然，除了低压断路器和低压电气开关设备之外，它们也可以被用于各种电气开关设备(例如但非限制性地包括电路开关设备和其它电路断续器，例如接触器、电机启动器、电机控制器和其它负载控制器)中。

这里使用的方向用语，例如顶部、底部、上、下、前，后、顺时针、逆时针及其派生用语，与图中示出的元件的方位有关，并且不是对权利要求的限定，除非在那里清楚地被引用。

如这里所使用的，术语“弹性系数”是指将弹簧压缩一定距离需要的重量。例如但不限于此，对于线性弹簧，与具有“高”弹性系数的弹簧相比，具有“低”弹性系数的弹簧相对较软，或者比较容易压缩。弹性系数受到例如但不限于弹簧的长度、弹簧线圈的数量、以及制造弹簧的材料(例如但不限于金属丝)的类型和尺寸(例如但不限于直径、厚度)等因素的影响。还可以理解，弹簧可具有多于一个的弹性系数。例如，当弹簧被开始压缩时，其可具有第一弹性系数，当弹簧被几乎全部压缩时，其可具有第二弹性系数，或者，例如在当弹簧被压缩时弹性系数增大的情况下，弹簧可具有可变的弹性系数。

如这里所使用的，术语“指示器”指的是任何已知的或者合适的指示电气开关设备的状态(例如但不限于启动、打开、闭合)的标识，明显地包括但不限于可视指示器——诸如有色指示器、发光二极管(LED)、跳闸标识、合适的词(如“TRIPPED”)或合适的字母(如“T”)或其它合适的术语或标识，以及可听指示器——例如哔声或预定的音调或合适的声音。本发明也可以设想指示电气开关设备的非跳闸状态的指示标识，例如词“ON”和“OFF”或正(+)和负(-)标记。

如这里所使用的，术语“联锁装置”指的是任何已知的或合适的用于将一个部件相对于另一部件锁定的锁定机构或组件，并且明显地包括但不限于用于防止抽出式断路器从盒子发生不希望的运动的锁定组件，和用于防止断路器促动器(例如但不限于操作把手)发生不希望的运动的锁定组件。

如这里所使用的，术语“连接元件”指的是任何已知的或合适的用于将一个部件连接到另一部件的机构，并且明显地包括但不限于刚性连接元件(例如但不限于臂、销、杆)、柔性连接元件(例如但不限于金属丝、链、绳)和弹性连接元件(例如但不限于弹簧)。

如这里所使用的，术语“轭”和“轭组件”指的是任何已知的或合适的部件或组件，它们分别地被构造成有助于电气开关设备的极轴的运动，例如为了根据需要打开、闭合或跳闸断开电气开关设备的可分离电触头。将能理解，轭组件的部件，如这里定义的，有时在相关领域中被叫做“托架组件”，在这种情况下，“轭组件”和“托架组件”同义并且可以相互替代地使用。

如这里所使用的，术语“紧固件(fastener)”的意思是一个或多个分离的元件，它们被用于将两个或更多个部件连接或绑紧在一起，并且明显地包括但不限于铆钉、销、螺钉、螺栓、螺栓和螺母的组合(例如但不限于锁紧螺母)、以及螺栓、垫圈和螺母的组合。

如这里所使用的，两个或更多个部分“结合(coupled)”在一起的表述是指将这些部分直接地或通过一个或多个中间部分接合在一起。

如这里所使用的，术语“数量”的意思是1或比1大的整数(例如多个)。

图1示出了一电气开关设备、例如低压断路器2，及其轭组件100和弹簧组件200。断路器2包括壳体4，其具有安装表面6、从安装表面6向外延伸的第一侧板20、以及与第一侧板20相对的从安装表面6向外延伸的第二侧板22。一引导元件24——其在示例中被示出和在这里被描述为销——在第一和第二侧板20、22之间延伸，并执行引导轭组件100的运动的功能，正如将要描述的那样。可分离触头8(在图3A中以简略形式示出)被壳体4(在图3A中以虚线部分示出)封装。一操作机构10(在图3A中以简略形式示出)构造成用于打开和闭合可分离触头8(图3A)。操作机构10(图3A)包括可枢转的极轴12(在图1中部分示出；在图2A、2B、3A、3B和4中更清楚地示出)。

轭组件100结合到极轴12，如在图2A、2B、3A和3B中清楚地示出，并且如下面将要讨论的，可在对应于可分离触头8(图3A)被闭合的第一位置(图1、2A和3A)和对应于可分离触头8(图3B)被打开的第二位置(图2B和3B)之间运动。当轭组件100在图1、2A和3A的第一或闭合位置与图2B和3B的第二位置或打开位置之间运动时，弹簧组件200向着与引导元件24啮合偏压轭组件100(在图3A、3B中清楚地示出)，以便使引导元件24引导轭组件100的运动。这样，引导元件24用作固定的支点，轭组件100相对于该支点有效和高效地以希望的方式运动。但是，还应该理解，引导元件(如24)可以具有任何已知的或合适的可供选择的形状、构型和/或相对于断路器壳体4、尤其是其第一和第二侧板20、22的位置，而不偏离本发明的范围。

如图2A、2B、3A和3B所示，示例的轭组件100包括结合到极轴12的第一端部102、相对并远离第一端部102布置的第二端部104、从第一端部102朝向第二端部104延伸的第一侧部106、以及相对并远离第一侧部106布置的第二侧部108(图2A、2B)。至少一个跨接元件110、112(示出了两个)在第一和第二侧部106、108(都在图2A、2B中示出)之间延伸。但是，还应当理解，轭组件200和单个的部件(例如但不限于侧部106、108；跨接元件110、112；下面描述的细长元件114、116、118)可以包括任何已知的或合适的可供选择的构型，而不偏离本发明的范围(例如参见图4和下面相应公开的内容)。

继续参照图2A和2B，弹簧组件200包括一定数量的具有第一弹性系数的第一弹簧202、204和一定数量的第二弹簧206，所述第二弹簧具有与第一弹簧202、204的第一弹性系数不同的第二弹性系数。弹簧202、204、206构造成偏压轭组件100，使其朝向图2B的第二位置。更具体地，示例的弹簧组件200包括两个第一弹簧202、204和单个第二弹簧206。示例的第一弹簧202、204中的每一个的弹性系数都比单个第二弹簧206的弹性系数低。还应理解，弹簧202、204、206在这里以有些夸大的形式被示出，这仅仅是为了示意的目的。具体地，示例的第二弹簧206被示出成明显比第一弹簧202、204短。尽管实际上也可以是这样的，但是，其中第二弹簧206与第一弹簧202、204长度相同(未示出)或者几乎相同的其它实施例也在本发明的范围内。另外，两个第一弹簧202、204被示出成包含线圈208、210，其多于单个第二弹簧206的线圈212，并且两个第一弹簧202、204的线圈208、210被示出成比单个第二弹簧206的线圈212小(如细)。通过使用弹簧(如202、204、206)的这种组合或者它们的一些合适的可供选择的组合，使得通过弹簧202、204、206施加到轭组件100和转而施加到极轴12的偏压力优选地被优化。

具体地，通过使用单个第二弹簧206——其相对于两个第一弹簧202、204具有较高的弹性系数和较短的长度(在图2B中清楚地示出)——来使能够获得相对较高的初始打开速度，本发明的弹簧组件200提供了更好的断路器性能。因此，单个第二弹簧206仅在断路器的打开过程开始时才参与到该过程中。然后，较长的两个第一弹簧202、204接替执行，并继续打开断路器，但是以较慢的速度。除其它优点外，这种设计可抵制轭组件100或者可分离触头(图3A)的不希望的反弹或回弹，并使得较小的闭合弹簧(未示出)或者多个弹簧(未示出)可以被闭合组件(未示出)使用。这是因为，与断路器闭合组件(未示出)的弹性力相反，打开弹簧202、204、206施加更小的偏压。

更具体地，示例的轭组件100包括两个跨接元件：在轭组件100的第一和第二侧部106、108之间延伸并接近轭组件100的第一端部102的第一跨接元件110，和在轭组件100的第一和第二侧部106、108之间延伸并接近其第二端部104的第二跨接元件112，如图1中所示。第二跨接元件112包括可枢转地分别结合到断路器2(图1；在图3A中以虚线部分地示出)的第一和第二侧板20、22(都在图1中示出)的第一和第二端部132、134，以便提供固定的枢点，以用于使轭组件100相对于第一和第二侧板20、22(都在图1中示出)运动。三个细长元件114、116、118分别具有固定地结合到第二跨接元件112的第一端部120、122、124，和延伸穿过第一跨接元件110并可以相对于此运动的第二端部126，128，130。将进一步通过将图2A与图2B比较、和将图3A与3B相比较理解到本发明的轭组件100的这一方面。具体地，两个第一弹簧202、204中的每一个分别被布置在相应的一个细长元件114、118上，同时细长元件114、118分别穿过弹簧202、204的线圈208、210延伸。单个的第二弹簧206布置在另一个细长元件116上，位于两个第一弹簧202、204之间，同时单个第二弹簧206的线圈212接纳穿过其中的细长元件116。

如前面所描述的，示例的单个第二弹簧206比示例的两个第一弹簧202、204要短，它们也可以优选地具有相同的长度，如图2B中清楚示出的那样。因此，当轭组件100布置在图2A的第一或闭合位置时，单个第二弹簧206的第一端部222布置在轭组件100的第一跨接元件110处或附近，而单个第二弹簧206的第二端部224布置在第二跨接元件112处或附近。但是，由于其长度较短(这里以夸大形式示出，仅仅是为了便于示意)，当轭组件100布置在图2B的第二或打开位置时，单个第二弹簧206的第一端部222与第一跨接元件110间隔开。相应地，如前面所述，将会理解，单个第二弹簧206——其具有比两个第一弹簧202、204高的弹性系数——执行在开始时将轭组件100偏压的功能，以便在轭组件开始从图2A的闭合位置向图2B的打开位置运动时提供相对较高的初始打开速度。然后，在单个第二弹簧206完全伸开后，具有较低的弹性系数且较长的两个第一弹簧202、204完成轭组件100向图2B的打开位置的运动。具体地，示例示出并在这里描述的两个第一弹簧202、204包括布置在第一跨接元件110处或附近的第一端部214、216，和布置在第二跨接元件112处或附近的第二端部218、220，当轭组件100布置在第一或闭合位置(图2A)和当轭组件100布置在第二或打开位置时(图2B)都是这样。但是，应当理解，轭组件100和特别地轭组件100的侧部(如106、108)可以具有任何已知的或合适的可供选择的构型(未示出)，例如相对于引导元件24，其还可以布置在合适的可供选择的位置(未示出)。还应当理解，弹簧组件200可以具有任何已知的或合适的可供选择的数量、类型(例如但不限于压缩、拉伸(未示出))和/或弹簧(如202、204、206)的构型。

例如，图4示出了在本发明范围内的一个可供选择的轭组件100’及其弹簧组件200’的非限制性示例。图4的示例仅仅是为了示意的目的，并无意限制本发明的范围。因此，应当理解，还可以使用许多其它的轭组件(未示出)与弹簧组件(未示出)的构型和组合，而不偏离本发明的范围。在图4的示例中，轭组件100’包括第一和第二相对端部102’、104’，以及第一和第二相对侧部106’、108’。但是，与前面关于图1、2A、2B、3A和3B所描述的轭组件100不同，轭组件100’仅包括一个跨接元件110’，其在第一和第二侧部106’、108’之间延伸，在轭组件100’的第二端部104’处或附近。还包括在断路器壳体4(图1)的第一和第二侧板20、22(都在图1中示出)之间延伸的销元件26。与前面描述的弹簧组件200类似，弹簧组件200’包括两个第一弹簧202’、204’和单个第二弹簧206’。但是，与弹簧组件200(图1、2A、2B、3A和3B)不同，弹簧202’、204’、206’中的每一个都分别包括第一部分226、228、230和第二部分232、234、236。第一部分226、228、230中的每一个都分别包括多个线圈208’、210’、212’，以及第一和第二端部214’、216’、222’和218’、220’、224’。线圈208’、210’、212’的第二端部218’、220’、224’在轭组件100’的第二端部104’处或附近结合到轭组件100’。线圈208’、210’、212’的第一端部214’、216’、222’分别结合到弹簧202’、204’、206’的第二部分232、234、236。更具体地，每个第二部分232、234、236具有结合到销元件26的相应的第一端部238、240、242，和分别结合到弹簧202’、204’、206’的第一部分226、228、230的第一端部214’、216’、222’的第二端部244、246、248。在第一和第二部分226、228、230和232、234、236之间的连接可以通过任何合适的方式来实现。例如但不限于，如关于单个第二弹簧206’以隐藏线简略示出的那样，单个第二弹簧206’的第二部分234的第二端部246可以插入到单个第二弹簧206’的第一部分228的线圈212’内，在第一端部216’处或附近，并例如但不限于通过干涉配合(如压配合、螺纹啮合)而被固定在其中。但是，应当理解，除了图4的示例中所示出和描述的两部分设计外，弹簧(如202’、204’、206’)的任何已知的或合适的可供选择的数量和构型都可以被应用。还可以理解，尽管示例弹簧202’、204’、206’的第二部分232、234、236分别大体上是平的，但是，在本发明的范围内也可以设想其它的形状(未示出)和/或构型(未示出)。

再次参照图2A和2B，现在将讨论本发明的轭组件100的其它优点。具体地，断路器2(图1)还可以包括如这里限定的指示器300(在图2A中以方块形式被示出)和如这里限定的联锁装置400(在图2B中以方块形式被示出)中的一个或两者。轭组件100的第一和第二侧部106、108中的至少一个构造成直接结合到相应的指示器300(参见例如在图2A中，轭组件100的第二侧部108结合到指示器300)和联锁装置400(参见例如在图2B中，第一侧部106直接结合到联锁装置400)。相应地，应当理解，由于轭组件100的第一和第二侧部106和108前后平移(参见例如第一侧部106，其相对于图3A和3B左右平移)，它们提供了一个参考点，从该参考点直接传递与断路器2(图1)的位置和因此其状态相关的信息。更具体地，断路器2(图1)的特征结构，例如但不限于之前提到的指示器300(图2A)和联锁装置400(图2B)可以直接结合到轭组件100的第一和/或第二侧部106、108，而没有多个分开的连接元件，如这里所限定的。这样，当轭组件100、尤其是其侧部106、108运动时，轭组件100促动相应的特征结构(例如但不限于指示器300(图2A)、联锁装置400(图2B))。

相应地，应当理解，本发明的轭组件100、100’及其弹簧组件200、200’优选地构造成优化断路器的性能，同时占据最小的空间。这将使断路器2(图1)的整体尺寸减小。轭组件100、100’还提供有效的机构以用于提供断路器2(图1)的状态信息和/或用于促动断路器2(图1)的特征结构(例如但不限于指示器300(图2A)、联锁装置400(图2B))，而不需要在这些特征结构和轭组件100、100’之间的多个中间连接元件。这将减小断路器2(图1)的部件的数目和其相应的费用。

虽然这里详细描述了本发明的具体实施例，本领域技术人员应当理解，在所公开内容的全面教导下，根据这些详细描述还可以发展出多种变形方案和可供选择的方案。因此，这里公开地具体布置仅是为了示意，并不对本发明的范围进行任何限定，本发明的范围由所附权利要求及其所有等同方案给出。

附图标记列表

2断路器 10操作机构

4壳体 12极轴

6安装表面 20第一侧板

8可分离触头 22第二侧板

24引导元件 202第一弹簧

26销元件 202’第一弹簧

100轭组件 204第一弹簧

100’轭组件 204’第一弹簧

102轭组件的第一端部 206第二弹簧

102’轭组件的第一端部 206’第二弹簧

104轭组件的第二端部 208第一弹簧的线圈

104’轭组件的第二端部 208’第一弹簧的线圈

106轭组件的第一侧部 210第一弹簧的线圈

106’轭组件的第一侧部 210’第一弹簧的线圈

108轭组件的第二侧部 212第二弹簧的线圈

108’轭组件的第二侧部 212’第二弹簧的线圈

110第一跨接元件 214第一弹簧的第一端部

110’第一跨接元件 214’第一弹簧的第一端部

112第二跨接元件 216第一弹簧的第一端部

114第一细长元件 216’第一弹簧的第一端部

116第二细长元件 218第一弹簧的第二端部

118第三细长元件 218’第一弹簧的第二端部

120第一细长元件的第一端部 220第一弹簧的第二端部

122第二细长元件的第一端部 220’第一弹簧的第二端部

124第三细长元件的第一端部 222第二弹簧的第一端部

126第一细长元件的第二端部 222’第二弹簧的第一端部

128第二细长元件的第二端部 224第二弹簧的第二端部

130第三细长元件的第二端部 224’第二弹簧的第二端部

132第二跨接元件的第一端部 226第一部分

134第二跨接元件的第二端部 228第一部分

200弹簧组件 230第一部分

200’弹簧组件 232第二部分

234第二部分 244第二部分的第二端部

236第二部分 246第二部分的第二端部

238第二部分的第一端部 248第二部分的第二端部

240第二部分的第一端部 300指示器

242第二部分的第一端部 400联锁装置

Claims

1.用于电气开关设备(2)的轭组件(100，100’)，包括壳体(4)、被所述壳体(4)封装的可分离触头(8)、和构造成用于打开和闭合所述可分离触头(8)的操作机构(10)，所述操作机构(10)包括极轴(12)，所述轭组件(100，100’)包括：

构造成用于结合到所述极轴(12)的第一端部(102，102’)；

第二端部(104，104’)；

从第一端部(102，102’)朝向第二端部(104，104’)延伸的第一侧部(106，106’)；

相对并远离第一侧部(106，106’)布置的第二侧部(108，108’)；

在第一侧部(106，106’)和第二侧部(108，108’)之间延伸的至少一个跨接元件(110，110’)；以及

弹簧组件(200，200’)，所述弹簧组件(200，200’)包括：

具有第一弹性系数和结合到所述轭组件(100，100’)的一定数量的第一弹簧(202，202’，204，204’)，和

具有第二弹性系数和结合到所述轭组件(100，100’)的一定数量的第二弹簧(206，206’)，

其中所述第二弹性系数与所述第一弹性系数不同，

其中所述轭组件(100，100’)构造成能在对应于所述可分离触头(8)被闭合的第一位置和对应于所述可分离触头(8)被打开的第二位置之间运动，以及

其中所述一定数量的第一弹簧(202，202’，204，204’)和所述一定数量的第二弹簧(206，206’)将所述轭组件(100，100’)朝向所述第二位置偏压。

2.根据权利要求1的轭组件(100)，其特征在于，所述至少一个跨接元件是在第一侧部(106)和第二侧部(108)之间接近所述轭组件(100)的第一端部(102)延伸的第一跨接元件(110)、和在第一侧部(106)和第二侧部(108)之间接近所述轭组件(100)的第二端部(104)延伸的第二跨接元件(112)；其中，所述弹簧组件(200)还包括固定地结合到所述第二跨接元件(112)和可动地结合到所述第一跨接元件(110)的多个细长元件(114，116，118)；所述弹簧组件(200)的所述一定数量的第一弹簧(202，204)和所述弹簧组件(200)的所述一定数量的第二弹簧(206)布置在所述第一跨接元件(110)和所述第二跨接元件(112)之间；所述一定数量的第一弹簧(202，204)和所述一定数量的第二弹簧(206)中的每一个都包括多个线圈(208，210，212)；以及，所述细长元件(114，116，118)中的每一个都布置在所述一定数量的第一弹簧(202，204)和所述一定数量的第二弹簧(206)中相应的一个的线圈(208，210，212)内。

3.根据权利要求2的轭组件(100)，其特征在于，所述弹簧组件(200)布置在第一侧部(106)和第二侧部(108)之间；其中，所述多个细长元件是三个细长元件(114，116，118)；所述一定数量的第一弹簧是两个第一弹簧(202，204)；所述两个第一弹簧(202，204)中的每一个都布置所述三个细长元件(114，116，118)中相应的一个上；所述一定数量的第二弹簧是单个第二弹簧(206)；以及，所述单个第二弹簧(206)布置在所述三个细长元件(114，116，118)中相应的一个上、位于所述两个第一弹簧(202，204)之间。

4.根据权利要求3的轭组件(100)，其特征在于，所述单个第二弹簧(206)包括第一端部(222)和第二端部(224)；其中，当所述轭组件(100)布置在所述第一位置时，所述单个第二弹簧(206)的第一端部(222)布置在所述第一跨接元件(110)处或附近，而所述单个第二弹簧(206)的第二端部(224)布置在所述第二跨接元件(112)处或附近；当所述轭组件(100)布置在所述第二位置时，所述单个第二弹簧(206)的第一端部(222)从所述第一跨接元件(110)间隔开；所述两个第一弹簧(202，204)包括第一端部(214，216)和第二端部(218，220)；以及，当所述轭组件(100)布置在所述第一位置时和当所述轭组件(100)布置在所述第二位置时，所述两个第一弹簧(202，204)的第一端部(214，216)布置在所述第一跨接元件(110)处或附近，而所述两个第一弹簧(202，204)的第二端部(218，220)布置在所述第二跨接元件(112)处或附近。

5.根据权利要求1的轭组件(100，100’)，其特征在于，所述电气开关设备(2)的所述壳体(4)包括安装表面(6)、从所述安装表面(6)向外延伸的第一侧板(20)、从所述安装表面(6)相对所述第一侧板(20)向外延伸的第二侧板(22)、和在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间延伸的引导元件(24)；其中，所述轭组件(100，100’)布置在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间；以及，当所述轭组件(100，100’)从所述第一位置向所述第二位置运动时，所述轭组件(100，100’)的第一侧部(106，106’)和所述轭组件(100，100’)的第二侧部(108，108’)中的至少一个构造成用于与所述引导元件(24)啮合和相对于所述引导元件(24)滑动。

6.根据权利要求5的轭组件(100)，其特征在于，所述至少一个跨接元件是在所述轭组件(100)的第一侧部(106)和所述轭组件(100)的第二侧部(108)之间接近所述轭组件(100)的第一端部(102)延伸的第一跨接元件(110)、和在所述轭组件(100)的第一侧部(106)和所述轭组件(100)的第二侧部(108)之间接近所述轭组件(100)的第二端部(104)延伸的第二跨接元件(112)；以及，所述第二跨接元件(112)包括构造成可枢转地结合到所述第一侧板(20)的第一端部(132)、和构造成可枢转地结合到所述第二侧板(22)的第二端部(134)，以便提供固定的枢点，以用于使所述轭组件(100)相对于所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)运动。

7.根据权利要求5的轭组件(100)，其特征在于，所述壳体(4)还包括在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间延伸的销元件(26)；其中，所述弹簧组件(200’)的所述一定数量的第一弹簧(202’，204’)和所述弹簧组件(200’)的所述一定数量的第二弹簧(206’)中的每一个都包括第一部分(226，228，230)和第二部分(232，234，236)；所述第一部分(226，228，230)包括多个线圈(208’，210’，212’)，所述线圈(208’，210’，212’)具有第一端部(214’，216’，222’)和第二端部(218’，220’，224’)，所述第二端部(218’，220’，224’)在所述轭组件(100’)的第二端部(104’)处或附近结合到所述轭组件(100’)；以及，所述第二部分(232，234，236)大体上是平的，并包括构造成结合到所述销元件(26)的第一端部(238，240，242)、和构造成在所述第一部分(226，228，230)的第一端部(214’，216’，222’)处或附近结合所述第一部分(226，228，230)的第二端部(244，246，248)。

8.一种电气开关设备(2)，包括：

壳体(4)；

被所述壳体(4)封装的可分离触头(8)；

构造成用于打开和闭合所述可分离触头(8)的操作机构(10)，所述操作机构(10)包括极轴(12)；和

结合到所述壳体(4)的轭组件(100，100’)，所述轭组件(100，100’)包括：

结合到所述极轴(12)的第一端部(102，102’)，

第二端部(104，104’)，

从第一端部(102，102’)朝向第二端部(104，104’)延伸的第一侧部(106，106’)，

相对并远离第一侧部(106，106’)布置的第二侧部(108，108’)，

在第一侧部(106，106’)和第二侧部(108，108’)之间延伸的至少一个跨接元件(110，110’)，和

弹簧组件(200，200’)，所述弹簧组件(200，200’)包括：

具有第一弹性系数并结合到所述轭组件(100，100’)的一定数量的第一弹簧(202，202’，204，204’)，和

具有第二弹性系数并结合到所述轭组件(100，100’)的一定数量的第二弹簧(206，206’)，

其中所述第二弹性系数与所述第一弹性系数不同，

其中所述轭组件(100，100’)能在对应于所述可分离触头(8)被闭合的第一位置和对应于所述可分离触头(8)被打开的第二位置之间运动，以及

9.根据权利要求8的电气开关设备(2)，其特征在于，所述至少一个跨接元件是在所述轭组件(100)的第一侧部(106)和所述轭组件(100)的第二侧部(108)之间接近所述轭组件(100)的第一端部(102)延伸的第一跨接元件(110)、和在所述轭组件(100)的第一侧部(106)和所述轭组件(100)的第二侧部(108)之间接近所述轭组件(100)的第二端部(104)延伸的第二跨接元件(112)；其中，所述弹簧组件(200)还包括固定地结合到所述第二跨接元件(112)和可动地结合到所述第一跨接元件(110)的多个细长元件(114，116，118)；所述弹簧组件(200)的所述一定数量的第一弹簧(202，204)和所述弹簧组件(200)的所述一定数量的第二弹簧(206)布置在所述第一跨接元件(110)和第二跨接元件(112)之间；所述一定数量的第一弹簧(202，204)和所述一定数量的第二弹簧(206)中的每一个都包括多个线圈(208，210，212)；以及，所述细长元件(114，116，118)中的每一个布置在所述一定数量的第一弹簧(202，204)和所述一定数量的第二弹簧(206)中对应的一个的线圈(208，210，212)内。

10.根据权利要求9的电气开关设备(2)，其特征在于，所述多个细长元件是三个细长元件(114，116，118)；其中，所述一定数量的第一弹簧是两个第一弹簧(202，204)；所述两个第一弹簧(202，204)中的每一个布置在所述三个细长元件(114，116，118)中对应的一个上；所述一定数量的第二弹簧是单个第二弹簧(206)；以及，所述单个第二弹簧(206)布置在所述三个细长元件(114，116，118)中相应一个上、位于所述两个第一弹簧(202，204)之间。

11.根据权利要求10的电气开关设备(2)，其特征在于，所述单个第二弹簧(206)包括第一端部(222)和第二端部(224)；其中，当所述轭组件(100)布置在所述第一位置时，所述单个第二弹簧(206)的第一端部(222)布置在所述第一跨接元件(110)处或附近，而所述单个第二弹簧(206)的第二端部(224)布置在所述第二跨接元件(112)处或附近；当所述轭组件(100)布置在所述第二位置时，所述单个第二弹簧(206)的第一端部(222)与所述第一跨接元件(110)间隔开；所述两个第一弹簧包括第一端部(214，216)和第二端部(218，220)；以及，当所述轭组件(100)布置在所述第一位置和当所述轭组件(100)布置在所述第二位置时，所述两个第一弹簧(202，204)的第一端部(214，216)布置在所述第一跨接元件(110)处或附近，而所述两个第一弹簧(202，204)的第二端部(218，220)布置在所述第二跨接元件(112)处或附近。

12.根据权利要求8的电气开关设备(2)，其特征在于，所述电气开关设备(2)的所述壳体(4)包括安装表面(6)、从所述安装表面(6)向外延伸的第一侧板(20)、从所述安装表面(6)并相对所述第一侧板(20)向外延伸的第二侧板(22)、和在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间延伸的引导元件(24)；其中，所述轭组件(100，100’)布置在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间；以及，当所述轭组件(100，100’)从所述第一位置向所述第二位置运动时，所述轭组件(100，100’)的第一侧部(106，106’)和所述轭组件(100，100’)的第二侧部(108，108’)中的至少一个啮合所述引导元件(24)，以便使所述轭组件(100，100’)相对于所述引导元件(24)滑动。

13.根据权利要求8的电气开关设备(2)，其特征在于，所述电气开关设备是断路器(2)；其中，所述断路器(2)的所述壳体(4)包括指示器(300)和联锁装置(400)中的至少一个；所述轭组件(100，100’)的第一侧部(106，106’)和所述轭组件(100，100’)的第二侧部(108，108’)中的至少一个直接结合到所述指示器(300)和所述联锁装置(400)中的相对应的一个；以及，所述轭组件(100，100’)的运动促动所述指示器(300)和所述联锁装置(400)中的所述相对应的一个。

14.一种电气开关设备(2)，包括：

壳体(4)，所述壳体(4)包含安装表面(6)、从所述安装表面(6)向外延伸的第一侧板(20)、和从所述安装表面(6)相对所述第一侧板(20)向外延伸的第二侧板(22)；

在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间延伸的引导元件(24)；

被所述壳体(4)封装的可分离触头(8)；

布置在所述第一侧板(20)和所述第二侧板(22)之间的轭组件(100，100’)，所述轭组件(100，100’)包括：

结合到所述极轴(12)的第一端部(102，102’)，

第二端部(104，104’)，

相对并远离第一侧部(106，106’)布置的第二侧部(108，108’)，和

结合到所述轭组件(100，100’)的至少一个弹簧(202，202’，204，204’，206，206’)，

其中所述轭组件(100，100’)能在第一位置和第二位置之间运动，以及

其中，当所述轭组件(100，100’)在所述第一位置和所述第二位置之间运动时，所述至少一个弹簧(202，202’，204，204’，206，206’)将所述轭组件(100，100’)朝向与所述引导元件(24)啮合偏压，以便使所述引导元件(24)引导所述轭组件(100，100’)的运动。

15.根据权利要求14的电气开关设备(2)，其特征在于，所述至少一个弹簧是具有第一弹性系数的两个第一弹簧(202，202’，204，204’)和具有第二弹性系数的单个第二弹簧(206，206’)；其中，所述两个第一弹簧(202，202’，204，204’)中的每一个包括一定数量的具有第一直径的第一线圈(208，208’，210，210’)；所述单个第二弹簧(206，206’)包括一定数量的具有第二直径的第二线圈(212，212’)；以及，所述一定数量的第二线圈(212，212’)少于所述一定数量的第一线圈(208，208’，210，210’)，所述第二线圈(212，212’)的直径大于所述第一线圈(208，208’，210，210’)的直径，以便使所述第二弹性系数比所述第一弹性系数高。