CN102822932A - 断路器电触点组件和使用断路器电触点组件的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种电触点组件(100)。电触点组件包括横杆(102),安装在横杆内的枢转销(104),枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线(107)可旋转的触点臂(106),从触点臂的第一臂部分(106A)中的枢转轴线分开的可运动电触点(108M),和在横杆和触点臂之间联接的弹簧组件(110),所述弹簧组件包括环头销(112A)和接收在其上的弹簧(114),其中环头销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆内的枢转凹陷(126)内。也公开了带有偏置杆端和限位止动件的电触点组件。提供了包括电触点组件的系统和电触点组件的运行方法作为其他方面。
Description
本申请要求2010年2月8日提交的名为“DIRECT COMPRESSIONSPRING CONTACT SYSTEM”的美国临时专利申请序号61/302,273的优先权,以及2010年2月8日提交的名为“OFFSET CLEVIS PIN FOR DIRECTCOMPRESSION SPRING CONTACT SYSTEM”的美国临时专利申请序号61/302,278的优先权,其公开通过引用完整合并于此。
技术领域
本发明一般地涉及断路器,且更特别地涉及适合于使用在断路器内的可运动电触点组件。
背景技术
在断路器内可提供一个或可运动电触点。典型地,这样的可运动电触点被包括在相对于断路器壳体枢转的可运动的触点臂上。一般地,弹簧将可运动触点偏压到闭合构造,使得在静止触点和可运动触点之间提供紧密的接触。当遇到触发断路器的中断情况时(例如,过流情况),凸轮跟随件机构允许触点臂相对于枢转点再定位,使得弹簧载荷被施加以将触点臂维持在断开位置。然而,这样的凸轮跟随件机构可能因为电触点腐蚀而松开运动电触点和静止电触点之间的接触压力。此外,它们可能具有足以使触发更困难的大的摩擦力。
因此,存在对于提供合适的接触压力、具有相对低的摩擦运行且在遇到中断情况时提供了合适的力以保持触点断开的电触点组件的长期存在且未满足的需求。
发明内容
在第一方面中,提供了一种电触点组件。所述电触点组件包括横杆;安装在横杆内的枢转销;枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转的触点臂;在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开的可运动电触点;和在与枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间的弹簧组件,所述弹簧组件包括弹簧和环头销(clevis pin),其中销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷内。
在系统方面中,提供了一种断路器。断路器包括断路器本体;枢转地联接到断路器本体的横杆;安装在横杆内的枢转销;枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转的触点臂;在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开的可运动电触点;和在从枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间的弹簧组件,所述弹簧组件包括弹簧和环头销,其中销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷内。
在方法方面,提供了一种电触点组件的运行方法。方法包括提供相对于横杆围绕枢转轴线可枢转的可运动触点臂,可运动触点臂包括第一臂部分和第二臂部分;将弹簧组件连接到第二臂部分,所述弹簧组件包括弹簧和环头销,其中销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷内;且当遇到中断情况时使得可运动触点臂围绕枢转轴线旋转,其中可运动触点臂的旋转导致当可运动触点臂从闭合构造运动到断开构造时作用在弹簧组件上的力向量越过枢转轴线,因此导致销的端部在枢转凹陷内枢转。
在另一个方面中,提供了一种电触点组件。电触点组件包括横杆;安装在横杆内的枢转销;枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转的触点臂;在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开的可运动电触点;和在从枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间的弹簧组件,所述弹簧组件包括弹簧,具有轴向轴线的环头销,其中环头销的端部延伸通过弹簧,联接到弹簧的弹簧保持器,和联接到触点臂的杆端,其中杆端从轴向轴线偏置。
在本发明的另一个方面中,提供了一种电触点组件。电触点组件包括横杆;安装在横杆内的枢转销;枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转的触点臂;在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开的可运动电触点;和在从枢转轴线分开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间的弹簧组件,所述弹簧组件包括弹簧,具有轴向轴线的环头销,其中环头销的端部延伸通过弹簧,联接到弹簧的弹簧保持器,和联接到触点臂的枢转连接器;以及联接到横杆的限位止动件,所述限位止动件适合于限制触点臂的旋转运动,所述限位止动件定向为在触点臂的包含可运动电触点的一侧上接合触点臂,所述限位止动件具有适合于相对于断路器壳体的表面运动的弯曲表面,以操作地将逸出断路器壳体的电弧室的电弧碎片最小化。
本发明的再另外的方面、特征和优点可从如下通过图示包括构思为执行本发明的最佳模式的多个典型实施例和应用的详细描述中容易地显见。本发明也可具有其他的和不同的实施例,且其数个细节可在多种方面修改,而所有修改都不偏离本发明的精神和范围。相应地,附图和描述本质上被视作是例证性的而非限制性的。本发明意图于覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等价和替代。
附图说明
图1A是根据本发明的实施例的电触点组件的透视图。
图1B是示出为处于闭合构造的根据本发明的实施例的电触点组件的部分横截面侧视图。
图1C是示出为处于断开构造的根据本发明的实施例的电触点组件的部分横截面侧视图。
图2是电触点组件的部分的部分透视图,示出了根据本发明的实施例的到触点臂的枢转连接器。
图3A和图3B是根据本发明的实施例的横杆插入件的透视图。
图3C和图3D是根据本发明的实施例的包括U形端枢转连接器的弹簧组件的各种侧视图。
图3E和图3F是根据本发明的实施例的包括杆端枢转连接器的替代的弹簧组件的各种侧视图。
图3G和图3H是根据本发明的实施例的示出为枢转到断开和闭合构造的弹簧组件的各种侧视图。
图3I是根据本发明的实施例的示出为具有尖顶的脊部的横杆插入件的横截面侧视图。
图4A是根据本发明的实施例的替代的电触点组件的等轴视图。
图4B是根据本发明的实施例的包括偏置杆端枢转连接器的替代的电触点组件的部分等轴视图。
图5A是根据本发明的另一实施例的替代的电触点组件的等轴视图。
图5B是根据本发明的另一方面的包括多个以并排取向联接的图5A中的电触点组件的多极触点组件的等轴视图。
图5C是根据本发明的实施例的示出为处于闭合(开启)构造的电触点组件的侧视图。
图5D是根据本发明的实施例的示出为处于断开(关闭)构造的电触点组件的侧视图。
图5E是根据本发明的实施例的示出为处于熔断(blown open)构造的电触点组件的侧视图。
图5F是示出为处于熔断构造的电触点组件的部分横截面侧视图,示出了图5E实施例的内部构造。
图5G是根据本发明的实施例的安装在电触点组件的触点臂和共同的横杆插入件之间的弹簧组件的等轴视图。
图5H是根据本发明的实施例的安装在电触点组件的触点臂和横杆插入件之间的弹簧组件的侧视图。
图5I是根据本发明的实施例的适合于将电触点组件安装到断路器壳体的支架的等轴视图。
图5J是根据本发明的实施例的适合于安装到多个电触点组件的限位止动件组件的等轴视图。
图5K是根据本发明的实施例的包括多个弹簧组件的断路器的等轴视图。
图5L是根据本发明的实施例的包括多个安装在其内的电触点组件的断路器壳体的等轴视图。
图5M是根据本发明的实施例的包括安装在其内的电触点组件的断路器壳体的横截面侧视图。
图5N是根据本发明的实施例的包括安装在其内的电触点组件的断路器的横截面侧视图。
图6是图示了根据本发明的实施例的电触点组件的运行方法的流程图。
具体实施方式
考虑到前述困难,且特别地考虑到希望提供合适的接触压力、低的摩擦触发运行以及也在遇到中断情况时提供合适的力以保持触点断开,提供了改进的电触点组件。也提供了包括改进的电触点组件的断路器以及所述断路器的运行方法。
触点组件包括横杆,安装在横杆内的枢转销,枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转的触点臂,在触点臂的第一臂部分上从枢转轴线分隔开的可运动电触点,和在横杆和触点臂之间在与枢转轴线分开的连接位置处可枢转地联接的弹簧组件。弹簧组件包括弹簧和环头销,其中环头销的端部延伸通过弹簧且被接收在横杆内的枢转凹陷内。在一些实施例中,环头销可接收在横杆的横杆插入件内且在其内枢转。弹簧可以是螺旋弹簧且可在弹簧组件的弹簧保持器和横杆插入件的弯曲的或尖顶的脊部部分之间被预压缩。在一些实施例中,弹簧组件可通过偏置的杆端部安装到触点臂。
如将显见,本发明的电触点组件有利地提供了合适的触点闭合压力,相对低的摩擦阻力以允许相对不受阻碍的触点断开,且也在遇到中断情况时(例如在断路器触发之后)提供了合适的力以维持触点臂处于断开构造。此外,因为弹簧沿其长度被完全支承,所以可使用更长的弹簧而不发生扭结,因此提供了相对更线性的触点接合力。
电触点组件、包括一个或多个电触点组件的断路器以及电触点组件的运行方法的这些和其他实施例在下文中参考图1A至图6解释。附图不必按比例绘制。类似的附图标号在所有图中用于指示类似的元件。
现在参考图1A至图1C的具体细节,图中示出了电触点组件100。电触点组件100将在此称为“触点组件”或仅称为“组件”。电触点组件100可安装在断路器550的断路器壳体560内,如例如在图5L、5M和5N中所示。断路器550可包括多个触点组件500(例如,对于每个电极一个)。例如,三极断路器550可包括三个电触点组件500,如在图5B和图5L中所示。
再次参考图1A至图1C,每个电触点组件100可通过一个或多个柔性导体101互连到负载终端。在一些实施例中,柔性导体101可以是一个或多个编绞线或层叠线。柔性导体101可例如通过硬钎焊(braising)、熔焊(welding)或软钎焊(soldering)连接到第一臂部分106A。可使用用于连接的其他方式。在一些实施例中,柔性导体101可以是铜绞线或层压线,且可连接到每个相的负载终端。
电触点组件100可包括例如横杆102的主体结构,安装在横杆102内的枢转销104,和一个或多个触点臂106,触点臂106枢转地安装在枢转销104上且可围绕沿枢转销104的长度延伸的枢转轴线107旋转。枢转销104可由刚性材料制造,例如钢。在一些实施例中,枢转销104可以是铆钉。横杆102用作主体,以将触点组件100枢转地接附到断路器550的壳体,如在图5M中所示。横杆102可由合适的刚性材料制造,例如填充的塑料(filledplastic)或钢板,且可包括大体平行的第一侧壁102A和第二侧壁102B以及槽102C。在一些实施例中,枢转销104可在第一侧壁102A和第二侧壁102B之间延伸。在所示实施例中,多个触点臂106以并排的取向枢转地安装在销104上。合适的间隔件(例如,每个臂106上的凸起)可维持各触点臂106之间的适当间隔。在触点臂106的每个上,例如在第一臂部分106A上,安装了可运动的电触点108M。电触点108M在第一臂部分106A上与枢转轴线107间隔开第一距离。第一距离可在大约40mm至60mm之间,且例如在一些实施例中为大约54mm。也可使用其他的第一距离。
弹簧组件110枢转地联接到触点臂106的第二臂部分106B。弹簧组件110通过枢转连接器在与枢转轴线107间隔开第二距离的连接位置处枢转地连接到第二臂部分106B。第二距离可在大约15mm至25mm之间,且例如在一些实施例中为大约19mm。可使用其他的第二距离。一般地,第二距离小于第一距离。此外,触点臂106的第二臂部分106B可定位为与触点臂106的第一臂部分106A相对,且在枢转轴线107的相对侧上间隔开。
在一些实施例中,弹簧组件110可包括支柱。弹簧组件110联接在横杆102和触点臂106的第二臂部分106B之间。弹簧组件110(如在图1B至图1C和图3C至图3H中所示)可包括环头销112和接收在环头销112上的弹簧114。环头销112可以是圆柱形销,其包括构造为且适合于相对横杆102被接收且相对于横杆102枢转的端部部分112A。
在一些实施例中,横杆102可包括横杆插入件124。在图1B和图1C所示的实施例中,弹簧组件110通过横杆插入件124联接到横杆102。横杆插入件124可接收在横杆102的槽102C内或另外地被维持以在其内旋转。插入件124可通过螺钉紧固在槽102C内。代表性的横杆插入件124在图3A和图3B中示出。横杆插入件124适合于接收弹簧组件110的环头销112的端部112A,在图3A和图3B中分别具有五个和两个弹簧组件。应理解的是,可提供其内具有任何数量的弹簧组件的电触点组件,例如具有一个、两个、三个、四个、五个等弹簧组件。每个相应弹簧组件110接合横杆插入件124。
特别地,例如,每个环头销112可接收在形成在横杆插入件124内的枢转凹陷126内。枢转凹陷126可相对于环头销112在端部112A处的外部尺寸是过尺寸的(例如尺寸上更大)。例如,环头销112可包括直径在大约3mm至5mm之间的圆柱形部分,且在一些实施例中所述直径可大约为4mm。可使用其他的直径。在一些实施例中,枢转凹陷126可在一个方向上是延长的(见图3A至图3B),例如沿环头销112在横杆插入件124内的枢转方向。该延长提供了沿枢转方向比环头销112的端部更大的尺寸,这与垂直于枢转方向的尺寸成对比,该垂直于枢转方向的尺寸可仅略微大于环头销112的端部112A。由于触点组件100从闭合(开启)构造(图1B)到断开(关闭)构造(见图1C)的触发导致了枢转。
为最小化由于弹簧组件110相对于横杆插入件124的枢转导致的约束(例如,摩擦),可在横杆插入件124被弹簧114接触的部分上包括弯曲表面124A。横杆插入件124可以是例如钢制的铸造金属件。横杆插入件124的表面也可在其上包括润滑或其他低摩擦表面处理。在一些实施例中,横杆插入件124的结构可与横杆102成一体。
如在图3C至图3F中最好地示出,弹簧组件110可包括与弹簧114的第一端接触的弹簧保持器116。弹簧保持器116可以是独立部件或弹簧组件110的枢转连接器的部分,例如U形端(clevis)118的部分(图3C至图3D)或杆端(rod end)128(图3E至图3H)的部分,如在此所述。在所描绘的实施例中,弹簧114可以是螺旋弹簧。弹簧114的弹簧常数(K)可例如在大约8N/mm至75N/mm之间。弹簧114的长度例如可在大约30mm至50mm之间。螺旋弹簧114的外径可在大约6mm至14mm之间。弹簧114的线径可在大约1mm至3mm之间。可使用其他的弹簧刚度、长度、外径和线径。
可在环头销112上使用且接收其他类型的弹簧,例如锥形弹簧,碟形弹簧,涡形弹簧,波形弹簧,拱形弹簧,等。如下的表1描述了可被用于数个设计的多种螺旋弹簧。然而,在一些实施例中,不同的弹簧常数可用于组件101内的不同的弹簧。如将在下文中描述,杆端128到触点臂106的第二臂部分106B的某些连接可允许使用略微更大的弹簧直径。在一些实施例中,更大的弹簧的使用可改进断路器550的耐受等级(断路器可抵抗而不使触点断开的最大短时电流)。
表1 弹簧示例
在一个实施例中,如在图3C和图3D中所示,弹簧组件110的第一端包括枢转连接器,所述枢转连接器包括枢转地联接到触点臂106的第二臂部分106B的终端的U形端118(仅示出了触点臂106的端部部分)。到第二臂部分106B的枢转连接可通过使横向销120穿过形成在U形端118的每侧内的孔口119且穿过形成在触点臂106的第二臂部分106B的终端处的孔121实现。横向销120可具有任何合适的构造。例如,在一些实施例中,横向销120可以是钢制铆钉。在一些实施例中,横向销120可合适地压配合到U形端118内。在一些实施例中,横向销120可包括头部120A。在所有实施例中,通过接收在枢转连接器内且在形成在触点臂106的第二臂部分106B中的孔121内的销120在第一端处形成了低摩擦枢转连接。
在所示的实施例中,弹簧保持器116包括连接U形端118的各侧的U形端118的部分。弹簧保持器116的尺寸应足以允许弹簧114在安装时在横杆插入件124和弹簧保持器116之间被适当地压缩。在一些实施例中,弹簧保持器116与弹簧114接触的接触表面积可至少与弹簧114的端部一样大。弹簧保持器116可包括接触弹簧114的第一端的平面表面。环头销112的直径应足以最小化弹簧114在被压缩状态中的任何扭结。环头销的合适的直径在大约3mm至8mm之间。可使用其他尺寸。在安装时,弹簧114可在弹簧保持器116的表面和横杆插入件124之间被充分地预压缩,以在静止触点108S和运动触点108M之间提供大约25N至120N之间的接触力。可使用其他的接触力。
在替代的实施例中,弹簧组件110的第一端可包括枢转连接器,所述枢转连接器包括利用横向销120枢转地联接到触点臂106的第二臂部分106B的终端的杆端128,如在图3E中所示。杆端128可直接联接到弹簧保持器116。在优选实施中,杆端128与弹簧保持器116一体。杆端128包括围绕接收横向销120的孔122的材料的刚性环。然而,在一些实施例中,弹簧保持器116和杆端128可以是分开的部件。
图3G至图3I图示了根据本发明的实施例的横杆插入件324的另一个实施例。在此实施例中,被弹簧114的第二端接合的前表面包括尖顶脊部325,所述尖顶脊部325沿横杆插入件324的横向宽度延伸。尖顶脊部325可通过形成在横杆插入件324的前表面327的上侧和下侧上的两个平面327U、327L的相交而形成,如在图3I中所示。在脊部上可提供小的半径。包括尖顶脊部325可降低当弹簧组件110从闭合构造(图3H)到断开构造(图3G)枢转时的枢转阻力。
如在图2中所示,一个或多个另外的触点臂106可提供为且适合于在触点组件200的公共的枢转销上旋转(销和横杆为清晰起见未示出,弹簧以虚线示出)。为降低触点组件200的总宽度,可提供具有作为一个或多个杆端128和一个或多个U形端118的枢转连接器的弹簧组件110的组合。例如,如在图2中所示,外部两个弹簧组件110可包括作为杆端128的枢转连接器,而中心的弹簧组件可包括作为U形端118的枢转连接器。可利用杆端128和U形端118的任何组合。在所示的实施例中,环头销112的端部112A的每个示出为插入在横杆插入件124内,且端部112A适合于在其内枢转。
再次参考图1A至图1C,限位销130可提供为且适合于限制触点臂106在相对于横杆102的第一方向上的旋转运动(例如,当在断开构造时)。限位销130可包括铆钉且可在横杆102的各侧之间延伸。限位销130可侧向延伸且将多个触点组件相互连接。
在运行中,当发生触发情况时,例如由于超过额定相电流的电流导致的触发情况,发生可运动触点臂106的旋转。这导致触点臂106迅速旋转且从闭合构造(图1B)运动到熔断构造(图5E)。最初(在闭合构造中),力向量FC(图1B)定向为且指向为从横杆插入件124通过弹簧114和弹簧保持器116到弹簧组件110到触点臂106的第二臂部分106B的枢转连接位置。此力向量FC提供在枢转轴线107的第一侧上。相应地,弹簧组件110的作用提供了弹簧力以维持可运动触点108M和静止触点108S处于紧密接触,且处于适当的接触压力下。当触发时,当触点臂106从闭合构造运动到断开构造时(图1C),力向量越过枢转轴线107。在断开构造中,如在图1C中所示,力向量FO从横杆插入件124延伸通过弹簧114和弹簧保持器116且通过弹簧组件110到触点臂部分106B的连接,且力向量FO现在提供在枢转轴线107的相对侧上。相应地,通过弹簧组件110提供的弹簧力现在将触点臂106保持在断开构造中。触点臂106到闭合构造(例如,图1B)的复位可通过适当机械机构590接触一个或多个触点臂106以导致一个或多个触点臂106移回到闭合构造来提供。
图4A至图4B图示了电触点组件400的另一个实施例(图4B中示出了仅一部分)。此实施例类似于图1A的实施例,但其包括的弹簧组件410仅包括通过横向销420枢转地联接到触点臂406的杆端428。每个杆端428包括偏置构造,其中杆端428的环从环头销412的轴向中心线侧向偏置。这允许弹簧组件410以多个不同的构造安装到触点臂406(示出了三个不同的安装构造)。特别地,弹簧组件410的枢转连接器包括杆端428和弹簧保持器416。偏置杆端428的提供允许在弹簧组件410内使用更大直径的弹簧,同时保持触点臂406之间的间隔为小间隔。更大的弹簧提供了更大的接触力。
图5A至图5J图示了电触点组件500及其部件的另一替代实施例。此实施例类似于图1A至图1C的实施例,但差异在于横杆502由弯曲板材形成,例如由钢形成。此外,弹簧组件510的每个包括从环头销512的中心线侧向偏置的杆端528(见图5G)。这样的侧向偏置可允许使用更大的弹簧。弹簧组件510通过销连接而枢转地连接到触点臂506。横向销520插入穿过偏置的杆端528且可被冷锻(peened)以用于保持。另外,槽535可形成在触点臂506内,且适合于接收(例如,通过硬钎焊、软钎焊、熔焊等)导体(未示出)以用于连接到负载终端。弹簧514在横杆插入件524和联接到杆端528的整体的弹簧保持器516之间预压缩。角形避雷器(arc horn)540可提供在触点臂506的与可运动触点508M相对的端部上。触点组件500可通过支架570枢转地安装到断路器壳体560,如在图5M中所示,且如在下文中进一步描述。
另外,限位止动件530可提供在触点臂506下方(如在图5B、图5C至图5F和图5L至图5N中所示)且适合于在触点臂506的包含可运动触点508M的一侧上接合触点臂506。将限位止动件530提供在触点臂506下方可允许触点组件500的更低的总体轮廓高度。限位止动件530不仅可限制弹簧组件510的运动和触点臂506的旋转,而且可用作分隔壁以最小化从电弧室558进入到断路器壳体560的分隔开的区域555内的电弧碎片(见图5M)。如在图5M中最好地可见,限位止动件530包括弯曲的前表面530C,该前表面530C与形成在断路器壳体560上的弯曲的表面560C紧密啮合。例如,在弯曲的前表面530C和弯曲的表面560C之间可提供小的间隙(例如,大约0.5mm)。可使用其他尺寸的小间隙。在ON构造(见图5C)中,弯曲的前表面530C被接收为靠近断路器壳体560的表面(例如,弯曲的表面560C)。当触发或断开时,弯曲的前表面530C相对于断路器壳体560的表面560C运动(例如,旋转)。表面530C、560C在其最大行程处可仍略微重叠。这有效地形成了分隔壁,所述分隔壁可操作地最小化逸出断路器壳体560的电弧室558的电弧碎片。因此,到分隔开的室555中的碎片飞溅可被最小化,该室555包含触点组件500的其他部件(例如,枢转连接器,弹簧组件510,断路器570等)。
久而久之,这样的碎片可能影响断路器550的平滑的触发动作。因此,最小化这样的碎片飞溅的行进是希望的。图5J图示了用于三极断路器550的限位止动件530,其中三个触点组件500(见图5L)通过限位止动件组件529联接在一起。因此,横杆502都一致旋转。每个限位止动件530由通过孔接收且联接(例如,通过螺纹孔)到形成在横杆502的侧部上的凸片532的螺钉或其他紧固件而联接到各横杆502(见图5A至图5B)。限位止动件530可由合适的塑料制成,例如用于断路器壳体560的塑料。强化钢棒可被接收穿过所有限位止动件530和连接器部分530B(图5J)。
图5K至图5N图示了包括断路器壳体560的断路器550,所述断路器壳体560内接收了一个或多个电触点组件500。如在图5M和图5N中最好地示出,一个或多个电触点组件500可通过支架570枢转地接附到壳体560。支架570也在图5I中示出。支架570包括被接收在引导件536上的孔570A、570B。引导件536从横杆502在每侧上延伸以允许触点组件500相对于支架700枢转,且因此相对于断路器壳体560枢转。图5N图示了断路器550的一些其它部件,例如弧板堆叠件(arc plate stack)580和适合于在触发情况之后将断路器550复位到“ON”构造或另外地将断路器550返回到“OFF”构造的手柄组件590。
图6是图示了根据本发明的方面的电触点组件(例如,100、400和500)的运行方法的流程图。方法600包括:在602中,提供围绕枢转轴线可枢转的可运动触点臂(例如,106、406、506),可运动触点臂包括第一臂部分和第二臂部分;和在604中,枢转地将弹簧组件(例如,110、410、510)连接到第二臂部分,其中弹簧组件包括弹簧(例如,114、414、514)和环头销(例如,112、412、512),其中环头销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷(例如,126、326、436、526)内。在606中,当遇到中断情况时,触发力可导致可运动触点臂围绕枢转轴线旋转。可运动触点臂的旋转导致当可运动触点臂从闭合构造运动到断开构造时作用在弹簧组件上的力向量越过枢转轴线。弹簧组件的第一端通过例如U形端(例如,118)或杆端(例如,128、428、528,偏置或不偏置的)的枢转连接器枢转地联接到触点臂。因此,应显见的是可运动触点臂的旋转导致环头销相对于横杆的平滑的枢转。在优选实施例中,环头销的端部接收在横杆插入件的放大的孔内。另外,应认识到的是,触点臂从闭合构造到断开构造的旋转导致弹簧组件的弹簧在弹簧保持器和横杆插入件的弯曲的或尖顶脊部表面之间的可变的压缩。
虽然本发明具有多种修改和替代形式,但特定的实施例及其方法已通过示例在附图中示出且在此详细描述。然而,应理解的是,本发明不意图限制于所公开的特定的装置、系统或方法,而是相反地,意图于覆盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和替代。
Claims (20)
1.一种电触点组件,包括:
横杆;
枢转销,安装在横杆内;
触点臂,枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转;
可运动电触点,在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开;和
弹簧组件,在与枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间,所述弹簧组件包括弹簧和环头销,其中销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷内。
2.根据权利要求1所述的电触点组件,其中弹簧组件包括与弹簧的第一端接触的弹簧保持器,所述弹簧保持器的尺寸与弹簧的外部尺寸一样大或大于弹簧的外部尺寸。
3.根据权利要求1所述的电触点组件,其中弹簧包括螺旋弹簧。
4.根据权利要求1所述的电触点组件,其中弹簧组件的第一端包括通过销联接到触点臂的第二臂部分的终端的U形端,触点臂的第二臂部分与第一臂部分相对地定位且在枢转轴线的相对侧上分隔开。
5.根据权利要求1所述的电触点组件,其中弹簧组件的第一端包括联接到触点臂的第二臂部分的终端的杆端,所述触点臂的第二臂部分与第一臂部分相对地定位且在枢转轴线的相对侧上分隔开。
6.根据权利要求5所述的电触点组件,所述电触点组件包括从环头销的轴向轴线偏置的杆端。
7.根据权利要求1所述的电触点组件,所述电触点组件包括一个或多个另外的触点臂,其适合于在枢转销上旋转。
8.根据权利要求7所述的电触点组件,所述电触点组件包括在与枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和所述一个或多个另外的触点臂的每个之间的弹簧组件,每个弹簧组件包括弹簧和环头销,其中销延伸通过弹簧且接收在横杆中的凹陷内且适合于在所述凹陷内枢转。
9.根据权利要求1所述的电触点组件,所述电触点组件包括联接到横杆的限位止动件,所述限位止动件适合于限制触点臂在第一方向上的旋转运动,所述限位止动件定向为在触点臂的包含可运动电触点的一侧上接合触点臂。
10.根据权利要求9所述的电触点组件,其中限位止动件包括弯曲表面,该弯曲表面适合于被接收为靠近断路器壳体的表面,所述弯曲表面相对于该断路器壳体的表面可运动以操作地将逸出断路器壳体的电弧室的电弧碎片最小化。
11.根据权利要求10所述的电触点组件,其中限位止动件安装到形成在横杆的侧部上的凸片。
12.根据权利要求1所述的电触点组件,其中横杆包括适合于接收环头销的端部的横杆插入件。
13.根据权利要求12所述的电触点组件,其中横杆插入件包括所述凹陷,且所述凹陷被延长以使其在第一方向上的尺寸大于在第二方向上的尺寸,其中第一方向是枢转方向。
14.根据权利要求12所述的电触点组件,其中横杆插入件在接触弹簧的表面部分上包括尖顶的脊部。
15.根据权利要求1所述的电触点组件,所述电触点组件包括固定在触点臂的槽内的柔性导体。
16.一种断路器,包括:
断路器本体;
横杆,枢转地联接到断路器本体;
枢转销,安装在横杆内;
触点臂,枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转;
可运动电触点,在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开;和
弹簧组件,在与枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间,所述弹簧组件包括弹簧和环头销,其中销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷内。
17.一种电触点组件的运行方法,包括:
提供相对于横杆围绕枢转轴线可枢转的可运动触点臂,可运动触点臂包括第一臂部分和第二臂部分;
将弹簧组件连接到第二臂部分,所述弹簧组件包括弹簧和环头销,其中销的端部延伸通过弹簧且接收在横杆中的枢转凹陷内;和
当遇到中断情况时使得可运动触点臂围绕枢转轴线旋转,其中当可运动触点臂从闭合构造运动到断开构造时可运动触点臂的旋转导致作用在弹簧组件上的力向量越过枢转轴线,因此导致环头销的端部在枢转凹陷内枢转。
18.根据权利要求17所述的方法,所述方法包括使环头销的端部在横杆插入件内枢转。
19.一种电触点组件,包括:
横杆;
枢转销,安装在横杆内;
触点臂,枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转;
可运动电触点,在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开;和
弹簧组件,在与枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间,所述弹簧组件包括:
弹簧,
包括轴向轴线的环头销,其中环头销的端部延伸通过弹簧,
联接到弹簧的弹簧保持器,和
联接到触点臂的杆端,其中杆端从轴向轴线偏置。
20.一种电触点组件,包括:
横杆;
枢转销,安装在横杆内;
触点臂,枢转地安装在枢转销上且围绕枢转轴线可旋转;
可运动电触点,在触点臂的第一臂部分上且与枢转轴线分隔开;和
弹簧组件,在与枢转轴线分隔开的连接位置处联接在横杆和触点臂之间,所述弹簧组件包括:
弹簧,
包括轴向轴线的环头销,其中环头销的端部延伸通过弹簧,
联接到弹簧的弹簧保持器,和
联接到触点臂的枢转连接器;和
联接到横杆的限位止动件,所述限位止动件适合于限制触点臂的旋转运动,所述限位止动件定向为在触点臂的包含可运动电触点的一侧上接合触点臂,所述限位止动件具有弯曲表面,该弯曲表面适合于相对于断路器壳体的表面运动,以操作地将逸出断路器壳体的电弧室的电弧碎片最小化。
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