CN1166889A - 用于低压开关装置的开关锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个开关锁，其用于功率开关具有一个开关变位机构，两个弯曲杠杆，它们通过一个弯曲杠杆轴相互连接，还具有一个螺旋形的锁弹簧和一个用于控制翻转点的释放杠杆，并依此，控制开关轴的释放。

Description

用于低压开关装置的开关锁

本发明涉及一种开关锁，其用于低压开关装置，特别是功率开关或负载分离开关并具有壳体，在壳体中置有一个借助操作件为了接通和断开的目的而可运动及偏转的开关变位机构，还具有两个通过一轴相互连接的弯曲杠杆，它们可与一锁弹簧的力作用相反偏转地安置，其中，可偏转的包含弯曲杠杆轴的杠杆端部被延伸到一个在壳体中可转动安置的开关轴上，它设置有可运动的接触件，并且锁弹簧安置在开关变位机构和弯曲杠杆轴之间。

这种类型的开关锁例如已在DE4227213A1中公开。它的内容被包含在本申请中。

在该DE-4227213A1中描述了一个可靠打开的开关锁，它由于适当的结构在制造时具有优点。特别是，开关变位机构，弯曲杠杆和锁弹簧构成一个简单的，而且有效翻转的跃进机构。

在低压开关装置中的许多场合下都力图通过提高接触件之间的接触力以改进开关特性。但是，与此相反，该开关锁的力提供却是有限制的。

而且已经确认，在公知结构方式的开关锁中，例如由DE4227213A1所公知的，为了接通开关锁的翻转点是由锁弹簧决定的，在该弹簧的力作用下，弯曲杠杆安置在支承杠杆上，上述翻转点是在摩擦和加工误差的前提下可以控制的，但是可能进入不希望的区域。如果，翻转点过早地被控制，那么就会发生，锁弹簧的张力不能使带有触点的开关轴完全地实现开关转换。这样就又会导致在水开关装置本身中接触的不良和进而由此引起的连接系统的电气性能有缺陷。因为辅助装置，例如辅助开关是根据开关锁翻转杠件的位置操作的，所以翻转点的强制控制变得困难了，也就是说，辅助装置控制点之随时间和进行逻辑的协调工作困难了。

如果开关锁慢慢地被接通，那么可能发生，由于摩擦作用开关轴不具备为了使触点完全闭合所必需的动力能。而且这样还导致电气系统特性的缺陷。

本发明任务在于，能实现一个较高的接触力，同时不需要一个较强的锁弹簧。

这一任务在上述开关锁的基础上如此解决：设置一个围绕一位置固定轴可转动的并处在一个张紧弹簧力作用下的释放杠杆，它借助至少一个衔接限位件可卡接到开关轴的运动轨道中；该运动轨道的释放是借助操作件并通过对释放杠杆的控制实现的，且如此结构设置，即，在借助操作件的接通过程中，开关轴的运动只有在超过锁弹簧的理论翻转点以后才被释放以闭合触点。

按照发明要求，设置一个予张紧的释放杠杆。它要阻止一个衔接表面，亦即包含触点对的开关轴之衔接限位表面。这个释放杠杆根据操作件的位置被控制，也就是说，被释放，应如此结构设置，即上述释放是在超过锁弹簧的理论翻转点以后才发生的。亦即，按照发明要求，可能的是，越过理论上的翻转点，然后才利用一个所谓的“可控的翻转点”以启动开关轴的接通，也就是说，以启动开关轴的运动用于接通触点。按照发明要求，该开关轴在超过理论上的翻转点过程中都被衔接；而所述释放工作通过操作件的运动才发生，也就是说，借助一个与操作件的运动耦合的限位肋板并随着操作件继续超越的运动实现上述释放工作，亦即上述限位肋板到达开关锁希望的时间点和位置上就与释放杠杆断开，这样才允许通过开关轴接通触点。

在本发明范围内，作为操作件，例如可以应用开关装置的翻转杠杆，此时，它设置为翻转开关的结构或者可以应用一个转动驱动装置的操作手柄。

通过本发明，开关轴和触点由于过早地脱离，也就是说，由于锁弹簧翻转点的提前被释放所造成的接合问题被防止了。因为，锁弹簧的翻转点的释放被置于理论上的翻转点之后，所以，相对于锁弹簧形成作用力的杠杆比例被改善了，进而，当开关轴被释放时，接通力也提高了，以便更能有效地实现接通运动。

另外，本发明能实现，通过开关变位机构的行程与释放杠杆的协调设置，使得用于开关轴接通的翻转点稳定化，也就是说，可限定在一个狭窄的误差范围内，因此，与之相关的性能，如辅助开关器，低压释放器之性能就可以设置得更加可靠。

本发明能够实现，通过使翻转点配置得超过理论的翻转点以使接通向后位移，也就是说，这种更可靠的触点接通迟后发生。以此方式，提高了辅助开关的可靠性，亦即，在到达翻转点之前就必须转换的辅助开关器是特别在提前接通的，造成提高可靠性的原因是，为接通辅助开关器提供了更多的时间。

通过本发明，亦即使翻转点后移的配置人们赢得了时间，这对于辅助开关器的可靠转换以及低压释放器的可靠运转都会产生积极的影响。

在断开位置时，对于确定的应用场合而和提前的辅助开关器耦合的低压释放器没有了电压，在又接通时，首先是辅助开关器被接通，这样，低压释放器获得了电压，然后，机械的联锁装置被消除，所以该低压释放器就可以被操作了。因为低压释放器与衔铁和磁场配合工作，所以必须设置足够的时间，以便电压施加在低压释放器上，建立一个磁场并直至触点借助开关锁的开关轴被闭合，进而释放开关。通过使开关锁的翻转点向后位移配置就可以赢得许多时间，以使低压释放器能可靠地建立一个磁场并依此，可以更可靠地释放。

本发明优选的结构方案可以由从属权利要求的特征内容中获得。

特别是还规定，该释放杠杆围绕固定轴可转动地安置在开关锁中，该固定轴安置在支承杠杆上。开关变位机构，支承杠杆和释放杠杆具有大致U形的结构，因此，它们可以简单的方式相互配置及相互运动。而且，弯曲杠杆基本上通过使两个杠杆相互连接的轴构成一个U-形结构，它可以置入由开关变位机构包含的空间内并在其中可运动。

在释放杠杆和开关轴之间的衔接表面应能防止开关轴的提前的运动和防止在接通时触点的提前闭合，为此，该衔接表面最好在开关轴成形的凸块上构成至少一个在径向上伸出的限位鼻，它与释放杠杆的至少一个衔接限位件配合作用。

在开关变位机构运动时为了释放翻转点，特别地规定，作为翻转杠杆保持器的操作件起作用的翻转杠杆与开关变位机构固定相连接，并构置一个限位肋板，它在为了闭合触点到达希望的用于开关轴运动的释放位置时限位在释放杠杆上并携带其运动，因此在释放杠杆和开关轴之间的衔接被松开，从而开关轴可以使触点可靠地闭合。

下面，借助附图中的一个实施例详细解释本发明。

图1是带有提起的翻转杠杆保持器的开关锁立体图；

图2是图1开关锁在接通状态的侧视简图。

图3是图1开关锁在断开状态的侧视简图同时设有摇柄杠杆装置。

图4是图3的B向右侧视图；

图5是图2的A向右侧视图；

图6a-d是开关锁在不同的开关位置即从断开，理论上的翻转点，真实的翻转点和接通时的功能简图描述；

图7a-c是释放杠杆在三个视图中的描述；

图1中描述了开关锁1，它作为一个功率开关器的构件安装在一个未描述的成型壳体中。该开关锁没有描述载有可运动的接点的开关轴。该开关锁1包括两个侧边的锁板21，借助它可被固定在未描述的成型壳体上。另外，该开关锁1包括开关变位机构11(Kulisse)，它是U形结构并用两个U形腿可回转地安置在锁板21的支承位置27中，还包括两个弯曲杠杆19，其借助弯曲杠杆轴13相互固定连接，还包括螺旋形的锁弹簧12，以及衔接装置，其具有摇柄杠杆23，摇柄弹簧24和摇柄25以及带予张紧弹簧17的释放杠杆16，见图2和3，并用于释放未描述的开关。

如从图1至5看出的，开关变位机构11基本上是U形的结构并具有两个侧边的腿11c和11b，它们可回转地支承在开锁板1的凹槽27中如箭头p1的方向回转。在开关变位机构11的使两个腿11c、11b相互连接的搭桥上成形有伸出的翻转杠杆11a。

U形的支承杠杆22安置在开关变位机构11的内部并以两个侧边的腿可回转地并与锁弹簧12的作用力相反地支承在两个位于锁板21里侧安装的支承铆柱29上，其构成一个位置固定的轴29以用于支承杠杆22的回转。该支承杠杆22可被开关变位机构从脱扣的(位置)运动到断开的位置上。这两个相同的弯曲杠杆19以其一个端部和弯曲杠杆轴13固定连接并保持间距。该锁弹簧握在弯曲杠杆轴13的中间，见支承位置12b，并以其另一端部作用在开关变位机构11的上边区域上，见支承位置12a。与锁簧12的作用力相反，弯曲杠杆19支承在支承杠杆22上并在由凹槽形成的支承位置18的区域内。以此方式，该开关变位机构11，支承杠杆22，弯曲杠杆19和锁弹簧12构成一个简单有效的翻转跃进机构。在该翻转跃进机构的过度延伸状态，也就是说，在开关锁1之断开状态和接通状态之间的一个中间位置时，弹簧12为最大的延伸情况下-理论上的翻转点-该支承杠杆之支承位置18的弯曲杠杆接触点位于一个含有锁簧12在开关变位机构11或弯曲杠杆轴13上之作用点的平面内。通过弯曲杠杆轴13而保持间距的弯曲杠杆19在侧边各被一个在支承杠杆22之侧边腿上成形的导引凸块33所导引。

该摇柄25在侧边可回转地支承在锁板21上。该摇柄杠杆23同样以侧边的凸起可回转地支承在锁板21的凹槽26中。该螺旋形的摇柄弹簧24钩挂在摇柄25和杠杆23之间且同时在轻微的拉应力状态下。

该支承杠杆22在中间具有一个从U形区域突出的臂22a，其上构成一个闩锁表面221，其在开关锁1的断开和接通状态时与衔接装置处于作用连接。该衔接装置是例如在DE4227213A1已描述的。

未详细描述的开关轴载有带可运动的接触件的接触臂，该开关轴可转动地安置在功率开关的壳体中并通过锁板21的支承位置28而运行。

释放杠杆16具有如图7a-c中描述的结构同样可转动地安置在形成位置固定轴29的支承铆柱上，它们在里侧安置于锁板21上。该释放杠杆16另外处在张紧弹簧17之轻微的予张力作用下，弹簧17例如在壳体上具有第二支座。在远离该张紧弹簧17的侧边，亦即对着开关轴的侧边，该释放杠杆16具有衔接限位件161。

该开关变位机构，亦即翻转杠杆11a的操作是与一个翻转杠杆保持器10固定连接的。该翻转杠杆保持器10在其底侧上具有一个限位肋板10a，借助其保持器10在开关变位机构11的回转运动p1的一个确定位置上就与释放杠杆亦即与限位突起162发生作用连接。

该锁弹簧12的轴线X通过其支承点12a，12b在开关变位机构或弯曲杠杆轴13上的而被确定，它(X)按照翻转杠杆11a亦即开关变位机构的位置而改变其位置。

该弯曲杠杆13是在一个轴承30中导行的，它(30)在一个未描绘的开关轴上构成。为此，涉及一个支承轨道，也就是说，弯曲杠杆轴13是位置变化地被支承的，并且它随着开关变位机构的运动而在曲线轨道中移动，如从图2和3的比较中看出的那样。

在图7a-c中描述了释放杠杆，是如何安装在图1至5描述的锁中的。而且，该释放杠杆16具有一个基本U形的结构并带侧边的腿164，其通过一个连接肋板162连接，其(162)同时构成限位肋以用于和操作件亦即翻转杠杆保持器的限位肋板形成作用连接。

在释放杠杆16的侧边腿164中构制通孔160，以用于安装到支承铆柱29亦即固定轴29上。在腿164的纵向侧，亦即在安装到开关锁中时表明了朝开关轴方向的或者表明了的衔接装置方向的纵向侧上构成衔接表面161，其在相应的构成于开关轴上的闩锁表面或限位鼻件上进行限位并实现一个对开关轴运动的阻力。

在图6a-6d中简图描述了带有释放杠杆和触点系统的开关锁的功能过程，其中，与包含支承杠杆的衔接装置相关的构件则没有考虑在内。

图6a表明了开关锁的断开位置。带有开关20和触点臂71的触点装置以及固定安置的静止触点件80都被描述清楚，其中，触点臂71载有运动的触点件70。在开关轴20上，构成两个突出的凸块15，其分别设有凸块隙缝14，它构成曲线轨道以用于其中导行的弯曲杠杆轴13。在凸块周边之一侧某个位置上构成突出的限位鼻151，其可与释放杠杆16的衔接限位表面161到达作用连接。按照图6a表明的断开位置，该释放杠杆16在该张紧弹簧17的予张力作用下不与开关轴20处于作用接触。操作件，亦即翻转杠杆11a从现在起以箭头方向P2朝着接通触点的位置运动。图6b表明了在锁弹簧12到达了理论上的翻转点时的位置。在这一位置时，释放杠杆16与开关轴20到达作用连接，其中，衔接限位表面161在开关轴的限位鼻151上限位并因此，开关轴沿箭头方向P3的运动被阻止了。

图6c表明了在开关变位机构11通过操作件11a、10沿箭头方向p2继续运动情况下，图6b表明了理论的翻转点就被超过并且在一个规定的行程之后，该释放杠杆16就从与开关轴20之限位鼻151的卡锁状态松开，然后沿箭头方向P移出。上述规定之行程按照释放杠杆16和限位鼻151的尺寸设置决定的。这种释放杠杆16沿箭头方向P的移出是如此实现的，即，位于操作件之翻转杠杆保持器10之底侧上的限位肋板10a在开关变位机构11沿箭头方向P2运动时碰到释放杠杆16的限位板162并且将其携带，因此，在释放杠杆16的另一端部上并且在肋板161的区域内发生了对限位鼻151的释放。在开关轴20被释放以后亦即在释放杠杆16和限位鼻51之间的作用连接松开以后，该开关轴20就可以沿箭头方向P3。见图6，在锁簧12的作用下以冲击形式运动，因而触点70、80闭合并且具有提高的接触压力。

通过图6b和6c的比较表明了，在理论的翻转点和控制的翻转点(相对于锁簧12之轴线X的位置)之间存在一个差别，并且这个在两个翻转位置之间的行程距离差包括了翻转点向后的位移，因此，锁开关的安全性被提高了。同时，通过翻转点的向后位移，以及通过释放杠杆16到理论上翻转点时刻的闩锁作用就可实现，总有足够高的作用力施加在接触点上，以使它们可靠地闭合，因此，实现了如图6d所示的一个可靠的接通位置。

Claims (4)

1、开关锁，其用于低压-开关装置，特别是用于一个功率开关或一个负载分离开关，具有壳体，在壳体中置有借助一个操作件为了接通和断开的目的可运动并可偏转的开关变位机构，还具有两个通过一轴相互连接的弯曲杠杆，它们可与一锁弹簧的力作用相反偏转地安置，其中，可偏转的包含弯曲杠杆轴的杠杆端部被延伸到一个在壳体中可转动安置的开关轴上，安设置有可运动的接触件，并且，锁弹簧安置在开关变位机构和弯曲杠杆轴之间，其特征在于：

设置一个围绕一个位置固定轴(29)可转动的并处在一个张紧弹簧(17)力作用下的释放杠杆(16)，它借助至少一个衔接限位件(161)可卡接到开关轴(20)的运动轨道中，该运动轨道的释放是借助操作件(11a)并通过对释放杠杆(16)的控制实现的，并如此结构设置，即在借助操作件(11a)的接通过程中，该开关轴(20)的运动，只有在超过锁弹簧(12)的理论翻转点以后才被释放以闭合触点(70，80)。

2、按权利要求1所述的开关锁，其特征在于：

该释放杠杆(16)是围绕位置固定轴(29)可转动安置的，而围绕该固定轴(29)，可偏转地安置一个支承杠杆(22)，它可通过开关变位机构(11)而被携带并且以其自由端(221)与衔接装置(22，23，24)配合作用。

3、按权利要求1或2所述的开关锁，其特征在于：

在至少一个成形于开关轴(20)的凸块(15)上并径向上伸出地构成一个限位鼻(151)，它与释放杠杆(16)的衔接限位件(161)配合作用。

4、按权利要求1至3之一所述的开关锁，其特征在于：

开关变位机构(11)的翻转杠杆(11a)与翻转杠杆保持器(10)固定连接，它(10)在其底侧具有一个伸出的限位肋板(10a)，其在为了闭合触点(70，80)而到达开关轴(20)运动轨道之希望的释放位置时限位于释放杠杆(16)上，并将其携带，因此，在释放杠杆(16)和开关轴(20)之间的衔接被松开了。

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