CN101681747A - 电开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电开关，其包括具有主触点(10)的主电流通路、具有分离触点(37)的副电流通路、用以操作主触点(10)和分离触点(37)的开关锁定件、以及开关杆(24)，其中电流在短路情况下从主电流通路转换到副电流通路。主触点和分离触点借助控制杆(17)被断开。控制杆(17)的一端通过转动轴颈(18)与第一中间杠杆(19)铰接，第一中间杠杆(19)与第二中间杠杆(21)和开关杆(24)构成铰链。断路弹簧(51)作用于连接控制杆(17)和第一中间杠杆(19)的转动轴颈(18)并通过转动轴颈(18)对控制杆(17)施以使主触点(10)断开的力。断路弹簧(51)的力传递给转动轴颈(18)，较小的第一分力(56)作用于啮合点(31)，较大的第二分力(57)作用于控制杆(17)。

Description

电开关

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的电开关。

背景技术

例如在DE 195 26 591 A1和DE 195 26 592 C2中描述了这种开关。

它具有主电流通路，主电流通路中有主触点，该主触点包括静触头和动触头，其中动触头被固定在触点杠杆臂上，该触点杠杆臂可摆动地支撑在位置不变的转轴中。

另外，此类型的开关具有副电流通路，副电流通路中有分离触点(也称为副触点)，分离触点同样包括静触头和动触头，其中动触头被固定在可摆动地支撑在位置不变的转轴中的触点座上，在短路情况下，电流从主电流通路转换至副电流通路。

主触点和副触点可以利用开关杆和开关锁定件操作，其中开关锁定件的各个部件支撑在板架中。

触点杠杆是双臂杠杆，该双臂杠杆的与动触头相对的臂由控制杆作用，该双臂杠杆的另一端通过转动轴颈与第一中间杠杆铰接，中间杠杆的另一端与铰接在开关杆上的第二中间杠杆连接。

连接两个中间杠杆的铰接轴颈穿过可转动地支撑的棘爪杠杆的长孔。

另外设有脱扣杠杆，棘爪杠杆与脱扣杠杆形成啮合点。

在脱扣杠杆处，触发部件(即热磁性触发机构)作用于开关锁定件，其中杠杆的布置和相互作用使得当再次接通时，实现副触点超前和主触点滞后的开关顺序。

接触压簧作用于触点杠杆并使动触头以一定接触力压到静触头上。

在已知的同类型开关中，呈压簧形式的断路弹簧作用于控制杆并克服接触压簧力朝向主触点断开位置对控制杆施压。断路弹簧此时占空间很大，其弹簧力总是以相同方向作用于控制杆。此时，断路弹簧必须即使在部分减压状态下仍能对控制杆施加很大的力，以克服接触压簧的力。此时，断路弹簧的压力直接作用于啮合点，并且限定必须由热触发机构产生的实现脱扣的释放力。

因此，在已知的同类型开关中有以下问题，即断路弹簧必须满足两个完全相反的要求。为了保证可靠的断开，其施加在控制杆上的力应尽量大。而为了保证通过热触发机构实现可靠脱扣，其施加在控制杆上的力应该尽量小。在已知的同类型开关中，一直采取无法完全满足要求的折中方案。

发明内容

因此，本发明的任务是改进上述类型的开关，从而对控制杆施加大的力并同时对啮合点施加小的力。

根据本发明，通过具有权利要求1的特征部分的特征的同类型开关来完成该任务。

就是说，根据本发明，断路弹簧作用于连接控制杆和第一中间杠杆的转动轴颈并且通过转动轴颈对控制杆施以使主触点断开的力，其中断路弹簧的力传递给转动轴颈，使得较小的第一分力作用于啮合点，较大的第二分力作用于控制杆。

就是说，根据本发明，断路弹簧不再直接作用于控制杆，而是作用于连接控制杆和第一中间杠杆的转动轴颈。这样，可选择力传导方向并且可以使断路弹簧的力被分解为两个分力，其中一个朝啮合点方向作用，另一个朝断开方向作用于控制杆。此时，力传导使朝向啮合点方向作用的第一分力尽量小，只有作用于控制杆的第二分力尽量大。

按照本发明的一种特别有利的实施方式，断路弹簧是扭簧，其第一支腿支撑在位置不变的点上，通过其第二支腿实现对转动轴颈的传力。

扭簧是空间上卷绕的弯曲弹簧，其具有线性力矩特性曲线。力传导或力矩传导通过在弹簧头尾上的支腿来实现。扭簧能以各种方式适应当前存在的空间状况。就是说，通过用扭簧来实现本发明，可以很充分地利用在本发明电开关内的有限空间。

非常有利的是这样一种实施方式，其中扭簧围绕分离触点的触点座的位置不变的转轴。于是，触点杠杆的转轴起到工作心轴的作用，扭簧以其内孔贴靠在工作心轴上并且由此得以保持。分离触点的触点座的转轴由此获得附加功能，无需为扭簧设置单独的保持机构。

附图说明

结合表示本发明的实施例的附图来详细说明和描述本发明以及本发明的其他优选设计和改进方案，其中：

图1表示处于闭合位置的本发明开关的开关锁定件；

图2表示主触点和副触点断开时的图1所示开关锁定件。

具体实施方式

开关锁定件具有主触点10，其包括静触头11和被固定在触点杠杆12上的动触头13。

触点杠杆12可转动地支撑在位置不变的转轴14上并且呈双臂杠杆的形式，其第一臂15上设有动触头13，其第二臂16由控制杆17作用，控制杆使触点杠杆12从接通位置(参见图1)移动到断开位置(参见图2)。

未示出的接触压簧作用于触点杠杆并且造成动触头13以用箭头50表示的接触力压到静触头11上。

控制杆17通过转动轴颈18与第一中间杠杆19相连，第一中间杠杆19通过铰接轴颈20与第二中间杠杆21铰接，第二中间杠杆21铰接在具有开关把手25的开关杆24上的铰接轴23上。开关杆24支撑在位置不变的轴22上。

铰接轴颈20可在棘爪杠杆27的长孔26内移动。棘爪杠杆27可以位置不变地绕转轴28转动支撑。棘爪杠杆27与可绕位置不变地支撑的轴29转动支撑的脱扣杠杆30一起构成啮合点31。

脱扣杠杆30以双臂杠杆的形式构成，在其接近啮合点的第一臂301上设有突起302，该突起与棘爪杠杆27的突起271一起构成啮合点31。在脱扣杠杆30的远离啮合点31的第二臂303上设有突起304。开关的热触发机构例如通过在此未示出的滑块作用于突起304。热触发机构的作用导致脱扣杠杆30在脱扣过程中顺时针转动，结果，突起302放开突起271，由此脱开啮合点31。此时，热触发机构必须至少克服突起271作用于突起302的力，因此该力在这里被称为释放力。

在连接棘爪杠杆27的位置不变的转轴28和开关杆24的位置不变的轴22的连线和主触点10之间，设有位置不变的转轴33，在该转轴33上支撑有载有触点杠杆35的触点座34。

在触点杠杆35的自由端上固定有分离触点37的动触头36。分离触点37具有静触头38，静触头38可以位置不变且导电地同主触点10的静触头11相连(用虚线画出的连线138表示)。

触点座34以双臂支座的形式构成，在其朝向主触点10的第一臂39上设有触点杠杆35和动触头36。在向相反方向伸出的第二臂40上具有伸出部49。

凸起部48成型在控制杆17上，该凸起部48与伸出部49一起作用于触点座34，触点座34具有如下构造，即：在主触点10的断开过程中，分离触点37在主触点10断开之后断开；在主触点10的闭合过程时，分离触点37在主触点10闭合之前已经闭合。

铰接轴颈20与铰接轴23的连线用标记46表示，其在图2的断开位置上在连线47下面延伸，连线47在铰接轴颈20和开关杆24的位置不变的轴22之间延伸。这是在断开位置上的开关机构第一稳定位置。

在根据图1的接通位置，连线46在位置不变的轴22的上方延伸，这是接通位置上的开关机构第二稳定位置。

扭簧51围绕触点座34的位置不变的转轴33。扭簧51的第一支腿52支撑在位置固定不变的点53上。位置固定不变的点53可以是在开关壳壁的内表面上的凸起或者凹槽，也可以是在开关锁定件的板架上的支撑点。

扭簧51的第二支腿54的自由端支撑在转动轴颈18上，该转动轴颈连接控制杆17和第一中间杠杆19。因此，通过扭簧51的第二支腿54，弹簧力传递给轴颈18。垂直于第二支腿54的弹簧力在支腿54和转动轴颈18之间的接触点传给轴颈，该弹簧力用箭头55表示。该力分解为用箭头56表示的传入第一中间杠杆19的较小的第一分力和用箭头57表示的造成控制杆17在主触点10断开方向上移动的较大的第二分力。

只有传给第一中间杠杆19的较小的第一分力56产生了啮合点31上的释放力。此力较小，因此热触发机构也只需产生很小的、作用于脱扣杠杆30的突起304的触发力。

较大的第二分力57能克服触点压力50并且通过控制杆17断开主触点10和分离触点37。必要时，可以通过另一个拉簧的力来辅助扭簧51的第二分力57，拉簧一方面铰接在控制杆17上，另一方面铰接在触点座34的第二臂40上。在这里，没有示出所述另一个拉簧，但其功能在上述文献DE 195 26 591和DE 195 26 592中已经描述了。所述另一个拉簧也不是本发明的重点，对本发明开关发挥功能来说不是必需的。

就是说，在脱扣情况下将使脱扣杠杆30顺时针摆动，此时在克服较小的释放力56的情况下放开啮合点31。这样一来，在棘爪杠杆27的长孔26中的铰接轴颈20被放开，控制杆17可以通过较大的第二分力57被压迫离开由主触点10的静触头11和触点杠杆12的转轴14限定的固定平面。此时，控制杆17通过导销58拨动触点杠杆12的第二臂16并使第二臂克服触点压力50逆时针摆动，结果，主触点10被断开。

由第一中间杠杆19、第二中间杠杆21和开关杆24构成的、通过在长孔26中延伸的铰接轴颈20与棘爪杠杆27配合作用的铰链的配置结构，使开关杆24顺时针转动，使棘爪杠杆27马上又摆入其啮合位置，从而当热触发机构又被冷却且已经回撤到其初始位置时，啮合点31又被锁定。在图2中示出了该位置。

从图2所示的位置起，通过开关手柄25进而开关杆24的逆时针转动，可以实现开关机构的再次接通。此时，扭簧51也随后又被张紧。

附图标记一览表

10-主触点；

11-主触点的静触头；

12-主触点的触点杠杆；

13-主触点的动触头；

14-转轴；

15-触点杠杆的第一臂；

16-触点杠杆的第二臂；

17-控制杆；

18-转动轴颈；

19-第一中间杠杆；

20-铰接轴颈；

21-第二中间杠杆；

22-位置不变的轴；

23-铰接轴；

24-开关杆；

25-开关手柄；

26-长孔；

27-棘爪杠杆；

271-突起；

28-棘爪杠杆的转轴；

29-脱扣杠杆的轴；

30-脱扣杠杆；

301-脱扣杠杆的第一臂；

302-突起；

303-脱扣杠杆的第二臂；

304-突起；

31-啮合点；

33-触点座

34-位置不变的转轴；

34-触点座；

35-分离触点的触点杠杆；

36-分离触点的动触头；

37-分离触点；

38-分离触点的静触头；

138-连线；

39-触点座的第一臂；

40-触点座的第二臂；

46-连线20-23；

47-连线20-22；

48-凸起部；

49-伸出部；

50-触点压力；

51-扭簧，断路弹簧；

52-扭簧的第一支腿；

53-位置不变的点；

54-扭簧的第二支腿；

55-弹簧力；

56-第一分力；

57-第二分力；

58-导销；

Claims (3)

1.一种电开关，包括：主电流通路，其中有主触点(10)，该主触点具有动触头(13)和静触头(11)，所述动触头(13)被固定在可摆动地支撑在位置不变的转轴(14)上的触点杠杆臂(12，15)上；具有分离触点(37)的副电流通路，该分离触点具有动触头(36)和静触头(38)，所述动触头(36)被固定在可摆动地支撑在位置不变的转轴(33)中的触点座(34)上，电流在短路情况下将从主电流通路转换到副电流通路；各个部件支撑在板架中的且能够操作主触点(10)和分离触点(37)的开关锁定件；能够操作开关锁定件和主触点和分离触点的开关杆(24)，其中触点杆(12)是双臂杠杆，该双臂杠杆的与动触头(13)相对的臂由控制杆(17)作用，控制杆(17)的另一端通过转动轴颈(18)与第一中间杠杆(19)铰接，第一中间杠杆(19)的另一端与铰接在开关杆(24)上的第二中间杠杆(21)铰接，用以连接第一和第二中间杠杆(19，21)的铰接轴颈(20)在可转动地支撑的棘爪杠杆(27)的长孔(26)中移动；设有脱扣杠杆(30)，棘爪杠杆(27)与脱扣杠杆一起构成啮合点(31)，其特征在于，断路弹簧(51)作用于连接控制杆(17)和第一中间杠杆(19)的转动轴颈(18)并且通过转动轴颈(18)对控制杆(17)施以使主触点(10)断开的力，其中断路弹簧(51)的力传递给转动轴颈(18)，使得较小的第一分力(56)作用于啮合点(31)，较大的第二分力(57)作用于控制杆(17)。

2.如权利要求1所述的电开关，其特征在于，断路弹簧(51)是扭簧，其第一支腿(52)支撑在位置不变的点(53)上并且通过其第二支腿(54)向转动轴颈(18)传导力。

3.如权利要求2所述的电开关，其特征在于，扭簧(51)围绕分离触点(37)的触点座(34)的位置不变的转轴(33)。

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