CN105830191A - 脱扣组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于断路器(10)的D/C脱扣组件(50)。D/C脱扣组件(50)包括磁体(30)、安装组件(52)和电枢组件(54)。安装组件(52)包括本体(60)，安装组件本体(60)包括枢转联接部(62)。电枢组件(54)包括磁性本体(110)和脱扣杆联动装置(130)，脱扣杆联动装置(130)从电枢组件本体(110)延伸。电枢组件本体(110)构造成第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，电枢组件本体(110)接近磁体(30)，而在所述第二位置，电枢组件本体(110)与磁体(30)间隔开。脱扣杆联动装置(130)构造成在第一位置与第二位置之间移动，脱扣杆联动装置(130)的位置与电枢组件本体(110)的位置相对应。脱扣杆联动装置(130)构造成与所述脱扣杆(42)联接。

Description

脱扣组件

对相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月19日提交的美国专利申请序列号No.14/133,691的优先权并要求其权益，该美国专利申请通过引用并入本文。

技术领域

所公开并要求权利的概念涉及断路器，更具体地涉及代替A/C脱扣组件的磁性D/C脱扣组件。

背景技术

断路器在本领域中是众所周知的。断路器包括一般构造成检测A/C电流或D/C电流中的一者中的过电流状态的脱扣单元组件。因而，具有仅构造成检测A/C过电流状态的脱扣单元的断路器无法检测D/C过电流状态。因此，存在对构造成代替A/C脱扣组件的D/C脱扣组件的需求。还存在对结合到已有的仅A/C断路器中的D/C脱扣组件的需求。

发明内容

这些需求和其它需求通过本发明的至少一个实施例和要求权利的概念来满足，其提供一种构造成替代断路器中的A/C脱扣组件的磁性D/C脱扣组件。断路器包括壳体组件、具有A/C脱扣组件的脱扣单元和导体组件。导体组件包括多个负载总线且脱扣单元包括脱扣杆。D/C脱扣组件包括磁体以及安装组件和电枢组件。安装组件包括本体，其中安装组件本体包括枢转联接部。安装组件本体构造成与断路器的壳体组件联接并且将安装组件本体的枢转联接部定位在磁体附近。电枢组件包括磁性本体和脱扣杆联动装置，该脱扣杆联动装置从电枢组件本体延伸。电枢组件本体与安装组件本体的枢转联接部枢转地联接。电枢组件本体构造成在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，电枢组件本体接近磁体，而在所述第二位置，电枢组件本体与磁体间隔开。脱扣杆联动装置构造成在第一位置与第二位置之间移动，脱扣杆联动装置的位置与电枢组件本体的位置相对应。脱扣杆联动装置构造成与脱扣杆联接。

附图说明

当结合附图阅读下文对优选实施例的描述时，可以获得对本发明的充分理解，在附图中：

图1是断路器的局部等轴测视图；图2是处于第一位置的不带壳体组件的断路器的侧视图。

图3是处于第二位置的不带壳体组件的断路器的侧视图。

图4是D/C脱扣组件的等轴测视图。

图5是D/C脱扣组件安装组件的等轴测视图。

图6是D/C脱扣组件的侧视图。

具体实施方式

应理解的是，这里在附图中示出并在以下说明书中描述的特定元件仅是所公开的概念的示例性实施例，其仅出于说明的目的而作为非限制性的示例提供。因此，与文中公开的实施例有关的特定尺寸、取向和其它物理特征不应认为对所公开的概念的范围构成限制。

文中使用的方向用语，例如顺时针、逆时针、左、右、顶部、底部、向上、向下及其派生词涉及附图所示的元件的取向，并非对权利要求加以限制，除非在其中明确说明。

如文中所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文以其它方式明确指出。

如文中所用的，两个或更多部件或构件“联接”的表述是指所述部件直接或间接——即，通过一个或更多中间部件或构件——接合在一起或一起操作，只要发生联系即可。如文中所用的，“直接联接”是指两个元件彼此直接接触。如文中所用的，“固定地联接”或“固定”是指两个构件联接成一体地移动，同时相对于彼此维持不变的取向。因此，当两个元件被联接时，这些元件的所有部分都被联接。然而，第一元件的特定部分与第二元件联接——例如，轴第一端与第一轮联接——的描述是指第一元件的特定部分设置成比第一元件的其它部分更接近第二元件。

如文中所用的，两个或更多部件或构件互相“接合”的表述应指各部件直接地或通过一个或更多中间元件或构件相对于彼此施加力。

如文中所用的，用词“一体”指一个构件作为单个部件或单元形成。即，包括单独形成然后联接在一起作为一个单元的零件的构件不是“一体”构件或体部。

如文中所用的，用语“一定数量”应指1或大于1的整数(即，多个)。

如文中所用的，“联接组件”包括两个或更多联接部或联接构件。联接部或联接组件的构件通常不是同一元件或其它构件的一部分。因此，在下文的描述中不会同时描述“联接组件”的多个构件。

如文中所用的，“联接部”或“联接构件”是联接组件的一个或多个构件。即，联接组件包括构造成联接在一起的至少两个构件。应理解，联接组件的构件彼此兼容。例如，在联接组件中，如果一个联接构件为卡扣式插口，则另一联接构件为卡扣式插头，或者，如果一个联接构件为螺栓，则另一联接构件为螺母。

如文中所用的，“磁性元件”或“磁性体”是被吸向诸如铁或钢的材料的部件，例如常见的磁体，或吸引磁体的由铁或钢或类似材料形成的部件。

如文中所用的，磁体与能够磁性吸引的另一元件“操作性地间隔开”是指两个元件接近以便允许磁体以充分的力被吸引到另一元件，使得如果磁体或另一元件不受约束，则磁体或另一元件将移动成彼此接触。

如文中所用的，“相关联”是指元件是同一组件的部分和/或一起操作，或以某种方式彼此作用/与彼此一起作用。例如，汽车具有四个轮胎和四个轮毂盖。当所有元件作为汽车的一部分联接时，应理解为各轮毂盖与特定轮胎“相关联”。

如文中所用的，“构造成[动词]”指所表述的元件或组件具有一种结构，该结构的形状确定为、尺寸确定为、布置为、联接为和/或构造为执行所表述的动词。例如，“构造成移动”的部件与另一元件可移动地联接并且包括致使该部件移动的元件，或者该部件构造成响应于其它元件或组件而移动。

如文中所用的，“对应”表示两个结构部件尺寸确定为和形状确定为彼此相似并且能够以最小的摩擦量相联接。因此，与一个部件“对应”的开口的尺寸确定为稍微大于该部件，使得该部件能够以最小摩擦量从该开口通过。如果两个部件被表述为“贴合地”配合在一起或“贴合地对应”，则此定义被修改。在此情形中，部件之间的尺寸差异甚至更小，由此摩擦量增加。如果限定开口的元件和/或插入到该开口中的构件由可变形的或可压缩的材料制成，则该开口甚至可以稍微小于插入该开口中的部件。如果两个部件被描述为“基本上对应”，则该定义被进一步修改。“基本上对应”是指开口的尺寸非常接近插入其中的元件的尺寸；即，不会过于靠近而像贴合配合那样产生很大的摩擦，但接触和摩擦大于“对应地配合”，即“稍微更大”的配合。

如图1所示，且如已知的那样，断路器10包括壳体组件12、导体组件14、操作机构16、脱扣单元组件40(一些元件被示意性地示出或部分示出)以及其它构件。壳体组件12由非导电材料制成且限定出封闭空间18，其它构件可设置在该封闭空间中。在一个示例性实施例中，壳体组件的封闭空间18被分成一定数量的腔17，这些腔包括一定数量的长形通道19和脱扣单元腔(未示出)。

即，如图2和3所示，每个导体组件14都包括但不限于负载总线22、可移动触头24、固定触头26和线路总线28。负载总线22与可移动触头24电连通。固定触头26与线路总线28电连通。操作机构16与每个可移动触头24联接，并且构造成使每个可移动触头24在断开的第一位置与闭合的第二位置之间移动，在所述断开的第一位置，每个可移动触头24都与相关联的固定触头26间隔开，而在闭合的第二位置，每个可移动触头24都与相关联的固定触头26直接联接并且电连通。此外，负载总线22包括电磁体30(下称“磁体30”)。应理解，当电流从负载总线22通过时，磁体30产生磁场。在一个示例性实施例中，磁体30与可移动触头24间隔开。此外，在一个示例性实施例中，磁体30包括具有大体平坦的上侧面34的大体圆柱形本体32。磁体30也是下述D/C脱扣组件50的一部分。如已知的那样，在一个示例性实施例中，断路器10包括多个导体组件14。此外，每个导体组件14都设置在壳体组件的通道19中并且基本与相邻的导体组件14隔开。

操作机构16包括将触头24、26偏压到断开的第一位置的偏压元件(未示出)，例如但不限于弹簧(未示出)。操作机构16包括用于使触头24、26移动到闭合的第二位置的把手(未示出)。操作机构16还包括将触头24、26维持在第二位置的阻挡件/拴扣件(catch)(未示出)，或类似装置。阻挡件或更宽泛地操作机构16与脱扣单元组件40机械地联接。在一个示例性实施例中，第一脱扣组件(未示出)构造成检测A/C电路中的过电流状态(下称“A/C脱扣组件”)。如已知的那样，当A/C脱扣组件检测到过电流状态时，与操作机构16联接的机械联动装置，例如但不限于脱扣杆42，使阻挡件被释放，由此引起操作机构16的偏压使触头24、26移动到断开的第一位置。即，脱扣单元组件40包括在第一位置与第二位置之间移动的脱扣杆42，在所述第一位置，脱扣杆42不约束操作机构16，而在所述第二位置，脱扣杆42约束操作机构16。如还已知的那样，操作机构16也可移动到“重置”构型中。

在一个示例性实施例中，A/C脱扣单元的元件由D/C磁性脱扣电枢组件50(下称“D/C脱扣组件50”)代替。即，各导体组件14包括D/C脱扣组件50，如图4和6所示。各D/C脱扣组件50构造成检测D/C脱扣状态。因而，D/C脱扣组件50替代A/C脱扣组件(未示出)。D/C脱扣组件50包括磁体30(上述)、安装组件52和电枢组件54。安装组件52包括本体60、偏压组件80和校准组件90。

如图5所示，安装组件本体60构造成与断路器的壳体组件12联接。安装组件本体60包括枢转联接部62和屏障部件64。在一个示例性实施例中，安装组件本体60包括大体平坦的基部部件66和两个大体平坦的侧面部件68、70。侧面部件68、70从平坦的基部部件66的侧面并大体与基部部件66垂直地延伸。因而，安装组件本体60具有大体U形的截面。安装组件本体60具有正面72和背面74，所述正面72是侧面部件68、70朝向其延伸的面，所述背面74是大体平坦的。在一个示例性实施例中，枢转联接部62是跨安装组件本体的背面74横向地延伸的沟槽63。枢转联接部62具有一运动平面，在一个示例性实施例中，所述运动平面与侧面部件68、70的平面大体平行。

屏障部件64是具有与断路器的壳体组件的通道19相对应的宽度的大体平坦的部件。即，屏障部件64与断路器的壳体组件的通道19一样宽。屏障部件64包括一定数量的通风通路65。屏障部件64构造成在断路器的壳体组件的通道19内与断路器的壳体组件12联接并且将安装组件本体60的枢转联接部62定位在导体组件14附近且在一个示例性实施例中定位在磁体30附近。在一个示例性实施例中，每个断路器的壳体组件的通道19都包括两个对向的沟槽21(图1)且屏障部件64尺寸确定为与其相对应。在此构型中，安装组件本体60可通过使屏障部件64滑动到沟槽21中而与断路器的壳体组件12联接。

如图2和3所示，在一个示例性实施例中，偏压组件80包括一定数量的弹簧82。如图所示，在一个示例性实施例中，存在两个弹簧82，每个弹簧都与安装组件本体的侧面部件68、70联接或直接地联接。弹簧82还与下述的电枢组件本体110联接，并且将电枢组件本体110朝向安装组件本体60偏压。

在一个示例性实施例中，校准组件90包括校准模块92和校准部件94。在一个示例性实施例中，校准模块92在安装组件本体的枢转联接部62附近与安装组件本体60联接。在另一示例性实施例中，如图所示，校准模块92与安装组件本体60一体化。如图所示，校准模块92在安装组件本体的侧面部件68、70之间设置在安装组件本体的正面72上。校准模块92包括螺纹通路96。校准组件的螺纹通路96在安装组件本体的枢转联接部62的运动平面中延伸或与其平行地延伸。校准部件94包括带螺纹部分100的长形本体98。校准部件94与所述校准模块92螺纹联接。

电枢组件54包括本体110和脱扣杆联动装置130。在一个示例性实施例中，电枢组件本体110是大体平坦的并且包括长形的矩形部分112和联接部分114。矩形部分112是磁性本体。矩形部分112具有与安装组件本体的枢转联接部的运动平面大体垂直地延伸的纵向轴线。在一个示例性实施例中，联接部分114从矩形部分112延伸或与其一体化。联接部分114包括枢转杆116、偏压装置联接部118和校准装置联接部120。

在一个示例性实施例中，联接部分114是大体平坦的并且设置在与矩形部分112大体相同的平面中。此外，联接部分114从邻近矩形部分112的宽端到在枢转杆116处的窄端渐缩，或具有如图所示的渐缩部分。电枢组件的枢转杆116尺寸确定为与枢转联接部的沟槽63相对应。即，电枢组件的枢转杆116构造成与枢转联接部的沟槽63枢转地联接。尺寸确定成与安装组件本体60相对应的通路122与电枢组件的枢转杆116邻接。如图所示，联接部分114包括附加通路124。

偏压装置联接部118构造成与偏压组件80联接。在一个示例性实施例中，其中偏压组件80包括弹簧82，偏压装置联接部118构造成与弹簧82联接。如图所示，偏压装置联接部118是由附加通路124限定的薄的长形撑架(brace)128。

校准装置联接部120是联接部分114的设置在校准模块92附近的平坦部分。校准装置联接部120提供了用于校准部件94接合的表面。

在一个示例性实施例中，脱扣杆联动装置130是构造成与脱扣杆42联接的刚性联动装置。如图所示，并且在一个示例性实施例中，脱扣杆联动装置130包括长形杆132和托架134。脱扣杆联动杆112与大体平坦的电枢组件本体110大体垂直地延伸。脱扣杆联动托架134与脱扣杆的联动杆132和脱扣杆42两者联接并且在其间延伸。

D/C脱扣组件50以如下方式组装。电枢组件本体110与安装组件本体的枢转联接部62枢转地联接。即，在一个示例性实施例中，电枢组件的枢转杆116与枢转联接部的沟槽63枢转地联接。安装组件本体60设置在电枢组件的联接部分的通路122中，其中校准装置联接部120设置在校准模块92附近。校准部件94螺纹联接地穿过校准模块92且其下端定位成紧邻校准装置联接部120。偏压组件80与电枢组件本体110联接。即，在一个示例性实施例中，偏压组件弹簧82与安装组件本体60和偏压装置联接部的撑架128联接并且在其间延伸。

屏障部件64然后与断路器的壳体组件12联接。在一个示例性实施例中，屏障部件64在断路器的壳体组件的通道19内与断路器的壳体组件的对向的沟槽21联接。脱扣杆联动装置130例如通过未示出的紧固件与脱扣杆42联接。

在此构型中，电枢组件本体的磁性矩形部分112设置在磁体30附近。此外，电枢组件本体110构造成在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，电枢组件本体110接近磁体30，而在所述第二位置，电枢组件本体110与磁体30间隔开。注意，这些位置是相对位置。在一个示例性实施例中，电枢组件本体的磁性矩形部分112构造成在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，电枢组件本体的磁性矩形部分112与磁体30相接触，而在所述第二位置，电枢组件本体的磁性矩形部分112与磁体30间隔开。

如已知的那样，从导体组件14通过的电流量影响磁体30中的磁场强度。即，电流越强，磁场越强。当电枢组件本体110处于第二位置——该位置是其在断路器10正常操作期间的位置——时，电枢组件110且更具体地电枢组件本体的磁性矩形部分112与磁体30操作性地间隔开。然而，电枢组件本体110由于偏压组件80的力量而被保持在第二位置。因而，在正常操作期间，即，在不存在过电流状态时，电枢组件本体110不会被吸向磁体30。

当发生过电流状态时，磁体30生成的磁场的强度提高。当磁体30生成的磁场的强度提高时，磁场的强度克服由偏压组件80产生的偏压并且电枢组件本体110被吸向导体组件14，更具体地被吸向磁体30。电枢组件本体110的运动引起脱扣杆联动装置130也移动并导致脱扣杆42旋转。如已知的那样，脱扣杆42的移动引起脱扣单元组件40释放操作机构16并使触头24、26移动到第一位置。因而，脱扣杆联动装置130也在第一位置与第二位置之间移动。此外，电枢组件本体110、脱扣杆联动装置130、脱扣杆42和触头24、26的位置彼此对应。即，当电枢组件本体110处于第二位置时，脱扣杆联动装置130和脱扣杆42处于它们的第二位置，由此允许操作机构16将触头24、26维持在它们的第二位置。在过电流状态之后，电枢组件本体110移动到第一位置，这又使脱扣杆联动装置130和脱扣杆42移动到它们的第一位置，这释放了操作机构16而使触头24、26移动到它们的第一位置。

校准组件90构造成改变电枢组件本体110的第二位置的部位。即，校准组件90允许电枢组件本体110在处于第二位置时稍微移动靠近或远离磁体30。例如，通过使校准部件94朝电枢组件本体110移动，校准部件94在较低(如图所示)位置与校准装置联接部120接触，因而将电枢组件本体110定位在比如果不存在校准部件94的情况下稍低的位置处。因而，校准组件90允许电枢组件本体110在处于第二位置时在上部第二位置与下部第二位置之间移动。换句话说，当电枢组件本体110处于所述第二位置时，校准组件90构造成将电枢组件本体110定位在一定数量的校准位置中的一个位置，电枢组件本体110的校准位置设置在上部第二位置与下部第二位置之间。

虽然已详细描述了本发明的特定实施例，但本领域的技术人员应理解，可借鉴公开内容的全部教导发展这些细节的各种改型和变型。因此，所公开的具体设置仅为说明性的而非限制本发明的范围，所述范围将由所附权利要求及其任何和全部等同方案的全部涵盖内容给出。

Claims (10)

1.一种构造成检测A/C断路器(10)中D/C脱扣状态的D/C脱扣组件(50)，其中所述断路器(10)包括壳体组件(12)、脱扣单元组件(40)和导体组件(14)，所述导体组件(14)包括一定数量的负载导体，所述脱扣单元组件(40)包括脱扣杆(42)，所述D/C脱扣组件(50)包括：

与负载总线(22)联接的磁体(30)；

包括本体(60)的安装组件(52)，所述安装组件本体(60)包括枢转联接部(62)；

所述安装组件本体(60)构造成与所述断路器的壳体组件(12)联接并且将所述安装组件本体的枢转联接部(62)定位在所述磁体(30)附近；

包括磁性本体(110)和脱扣杆联动装置(130)的电枢组件(54)，所述脱扣杆联动装置(130)从所述电枢组件本体(110)延伸；

所述电枢组件本体(110)与所述安装组件本体的枢转连接部(62)枢转地联接；

所述电枢组件本体(110)构造成在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述电枢组件本体(110)接近所述磁体(30)，而在所述第二位置，所述电枢组件本体(110)与所述磁体(30)间隔开；

其中，所述脱扣杆联动装置(130)构造成在第一位置与第二位置之间移动，所述脱扣杆联动装置(130)的位置与所述电枢组件本体(110)的位置相对应；并且

所述脱扣杆联动装置(130)构造成与所述脱扣杆(42)联接。

2.根据权利要求1所述的D/C脱扣组件(50)，其中：

所述安装组件本体的枢转联接部(62)具有运动平面；

所述电枢组件本体(110)包括具有纵向轴线(111)的长形矩形部分(112)；并且

所述电枢组件本体的平坦部分的纵向轴线(111)与所述安装组件本体的枢转联接部(62)的运动平面大体垂直地延伸。

3.根据权利要求1所述的D/C脱扣组件(50)，其中：

所述安装组件(52)包括偏压组件(80)；

所述偏压组件(80)与所述电枢组件本体(110)联接；并且

所述偏压组件(80)将所述电枢组件本体(110)偏压到所述第二位置。

4.根据权利要求3所述的D/C脱扣组件(50)，其中，所述偏压组件(80)包括一定数量的弹簧(82)。

5.根据权利要求1所述的D/C脱扣组件(50)，其中：

所述安装组件(52)包括校准组件(90)；并且

其中，当所述电枢组件本体(110)处于所述第二位置时，所述校准组件(90)构造成将所述电枢组件本体(110)定位在一定数量的校准位置中的一个位置，所述电枢组件本体(110)的校准位置设置在上部第二位置与下部第二位置之间。

6.根据权利要求5所述的D/C脱扣组件(50)，其中：

所述校准组件(90)包括校准模块(92)和校准部件(94)；

所述校准模块(92)在所述安装组件本体的枢转联接部(62)附近与所述安装组件本体(60)联接；

所述校准模块(92)包括螺纹通路(96)；

所述校准部件(94)包括带螺纹部分(100)的长形本体(98)；并且

所述校准部件(94)与所述校准模块(92)螺纹地联接。

7.根据权利要求1所述的D/C脱扣组件(50)，其中，所述断路器的壳体组件(12)限定出一定数量的通道(19)，每个所述通道(19)都具有宽度，并且其中：

所述安装组件本体(60)包括屏障部件(64)；

其中，所述屏障部件(64)是具有与断路器的壳体组件的通道(19)相对应的宽度的平坦部件；并且

所述屏障部件(64)构造成在断路器的壳体组件的通道(19)内与所述断路器的壳体组件(12)联接。

8.根据权利要求7所述的D/C脱扣组件(50)，其中，所述屏障部件(64)包括一定数量的通风通路(65)。

9.根据权利要求1所述的D/C脱扣组件(50)，其中：

所述安装组件本体(60)包括屏障部件(64)和校准模块(92)；并且

其中，所述安装组件本体的枢转联接部(62)、所述屏障部件(64)和校准模块(92)是一体的。

10.一种断路器(10)，包括：

壳体组件(12)、脱扣单元组件(40)、导体组件(14)和根据权利要求1-9中任一项所述的D/C脱扣组件(50)；

所述壳体组件(12)限定出一定数量的通道(19)；

所述导体组件(14)包括一定数量的负载总线(22)；

每个所述负载总线(22)都设置在一个所述通道(19)中；并且

所述脱扣单元组件(40)包括脱扣杆(42)。