CN1319099C - 元件数量减少的低压自动电路断路器 - Google Patents

Abstract

一种自动低压断路器，包括外壳，该外壳包括活动触头装置(3)和固定触头装置(4)，活动触头装置包括至少一个活动触头，且固定触头装置包括至少一个固定触头，该自动低压断路器还包括运动链，该运动链包括多个杠杆，该多个杠杆可使活动触头在断开位置和闭合位置之间移动；其特征在于，杠杆(8)中至少有一个由单个本体构成，该单个本体包括至少一个第一刚性部分(8b)和至少一个第二刚性部分(8a)，第二刚性部分与第一刚性部分相邻，并通过由第一弹性和回弹元件构成的第一挠性铰链(8c)与第一刚性部分相连。

Description

元件数量减少的低压自动电路断路器

技术领域

本发明涉及一种元件数量减少的低压自动电路断路器。特别是，本发明涉及一种自动低压断路器，其结构复杂性降低。

背景技术

众所周知，断路器是保护装置，当接入有断路器的电路发生电气故障时，该断路器就跳闸并切断电流；为了这个目的，它们具有由两个导电的金属部分构成的电触头，其中一个是固定的，称为固定触头或静触头，另一个是可动的，称为活动触头。活动触头由运动链驱动，以使其与相应的固定触头连接或分开，因此闭合或断开电路。实际上，所述运动链是用于将动作和力从驱动元件传递到活动触头，并增强所述动作和力以完成开关动作，特别是断开动作，该动作越快越好。

尽管现有的运动链完全可完成其工作，但仍有缺点。

特别地，因为公知的运动链通常由大量元件构成，例如杠杆、接头、弹簧等，因此，公知运动链的一个不足的方面在于其复杂性。

公知的具有相应运动链的自动电路断路器1的示例如图1中所示。根据实际中广泛用到的实施例，断路器1包括外壳2，从外壳上伸出一个驱动臂9，该外壳包括至少一个活动触头3和至少一个固定触头4，以及一个运动链10，该运动链包括多个杠杆，该多个杠杆可使活动触头3在断开位置和闭合位置之间移动。通常，所述多个杠杆包括第一杠杆5，其上装配有断路器的活动触头，第二释放杠杆6，其在功能上与故障保护装置相联系；图1示意性的说明了一个具有释放元件20的独立保护装置。所述杠杆5和6功能上通过弹簧11和用于与臂9相连接的元件而相互连接，该元件由附图标记7所示，靠其完成的操作来连接/不连接两个杠杆5和6的相应移动。并且，弹簧12通常与杠杆对5和6相联系，并提供给运动链大量能量，以满足快速达到适当的触头断开速度的要求。而且，为确保在触头间有足够的接触压力，通常在杠杆6和活动触头3之间使用一个附加弹簧13。最后，根据实际应用，运动链10可包括附加元件；特别地，图1所示的实施例使用了一个附加杠杆8，其合适地构形，以使其在功能上与驱动臂9和活动触头3的本体相互作用，并在通过臂9闭合触头的操作过程中，使活动触头3保持在距相应的固定触头4预先设定的距离处。在这种情况下，扭转弹簧14通常与保持杠杆8相联系，并帮助其相对于臂9和活动触头3移动。

总结起来，很明显的是，大量的元件导致了高制造成本，装配、校准和安装困难，设计复杂，工作裕度的灵敏度高，以及可能存在的松动和摆动。

发明内容

本发明的目的是提供一种元件数量减小的自动低压断路器，特别指的是断路器的运动链。

在上述目的的范围内，本发明的一个目标是提供一种自动低压断路器，其中在保持功能操作不变的情况下，提供一种相对于公知技术简化了的结构并且元件数量减少的运动链。

本发明的另一个目标是提供一种自动低压断路器，其中制造和装配成本以及设计运动链需要的时间都相对于公知的断路器减少了。

本发明的另一个目标是提供一种低压自动电路断路器，其中运动链的松动和摆动减小了。

本发明的另一个目标是提供一种低压自动电路断路器，其通过减小整个元件的数量而减轻了重量。

本发明的另一个目标是提供一种自动低压断路器，其可靠性提高，相应地简化了制造，并具有有竞争力的成本。

通过下文中的自动低压断路器，上述目的、目标和其它的目标都将变得很明显，该自动低压断路器包括外壳，从其上伸出一驱动臂，所述外壳包括活动触头装置和固定触头装置，活动触头装置包括至少一个活动触头，固定触头装置包括至少一个固定触头，运动链包括多个杠杆，该多个杠杆可使活动触头在与固定触头分开的断开位置和与所述固定触头相连的闭合位置之间移动，其特征在于，所述多个杠杆包括至少一个第一杠杆，其由一个单个本体构成，该单个本体包括至少一个第一刚性部分和至少一个第二刚性部分，第二刚性部分与所述第一刚性部分相邻，并通过由第一弹性和回弹元件构成的第一挠性铰链与第一刚性部分相连接。

附图说明

进一步的特征和本发明的优点通过根据本发明的自动电路断路器的优选的但不是唯一的实施例的描述将变得更加明显，结合附图对非限制性的例子进行说明，其中：

图1是根据背景技术的自动电路断路器一部分的示意图；

图2是根据本发明的自动电路断路器的局部图；

图3是根据本发明的断路器运动链的第一杠杆的详图；

图4是根据本发明的断路器运动链的第二杠杆的视图。

在下面的描述中，相同的附图标记表示相同的元件或与本领域中公知的元件相同的元件。

具体实施方式

参照图2至4，如附图标记1所示的根据本发明的自动电路断路器包括外壳2，从外壳上向外伸出一驱动臂9；所述外壳包括活动触头装置和固定触头装置。活动触头装置包括至少一个活动触头3，固定触头装置包括至少一个固定触头4。

一个运动链设置在外壳2内，其包括多个杠杆，这些杠杆使活动触头3在与固定触头4相连接的断开位置和与所述固定触头分开的闭合位置之间移动。

有利地，在根据本发明的自动电路断路器中，上述运动链包括至少一个第一杠杆，其由一个本体构成，该本体整体地形成，并包括至少一个第一刚性部分和至少一个第二刚性部分，第二刚性部分与第一刚性部分相邻，并通过一个由第一弹性和回弹元件构成的第一挠性铰链与第一刚性部分相连接；特别地，根据实际应用的要求和/或需要，并像通过下面的详细地描述中将明显看到的，使刚性部分相互移动的挠性铰链可通过一个至少部分地嵌入杠杆本体中的金属插入物来构成，或通过减小所述杠杆本体的相对于相邻部分的一部分的厚度而构成。

在这种方式中，所述杠杆可被看作是一种柔性机构(compliantmechanism)，也就是一种承受机械压力时变形，之后就会恢复原始位置的机构，该机构整体上集成了在公知技术中通过具有相应弹簧的两个或多个杠杆构成的结构及所完成的功能。

因此，相对于公知技术，所必需的元件数量大大地减少了，并可减少制造成本以及装配成本和时间。而且，元件数量的减少可使自动电路断路器的设计更加简单，元件磨损减少，还减少或消除了松动以及振动和噪声。

通过非限制性的示例描述了断路器1的运动链中的杠杆的优选实施例。

特别地，在图3中所示的实施例中，所述第一杠杆是一个保持杠杆8，其适于在通过操作臂9而实现的闭合期间，将活动触头3锁定在距固定触头4预先设定距离的位置上。如图2和3所示，所述保持杠杆8包括单个本体，其具有：第一刚性部分8b，其刚性地枢支在一个固定在外壳2上的支点29上；第二刚性部分8a，其方便的与轮廓相符，使得具有一个适于啮合活动触头3上一个相应的凸起26的凹口25，以及一个与轮廓相符外形的凸起27，其用于在由臂9的作用而形成的闭合期间，与臂9相互作用；这两个部分8a和8b通过一个挠性铰链8c而相互连接。如所示的，所述铰链8c优选地通过在杠杆本体上减小与8a和8b相邻的一部分的厚度而构成；作为一个可供选择的方法，其还可通过至少部分地嵌入到所述杠杆本体中并在功能上相互连接上述两部分的金属插入物而得到。

在这种方式中，与公知技术不同的是，在工作过程中，杠杆8不再绕其支点旋转；实际上，必要的活动是通过铰链8c来完成的，铰链8c使部分8a相对于8b移动，并通过它的弹性和回弹特性使所述杠杆变形并使其随后恢复最初形状，并在实际操作中完成以前是通过弹簧14来完成的功能，因此节省了元件和相应的装配和校准操作。

图4示出了另外用于根据本发明的断路器的第二杠杆和/或前述杠杆8的一个另一选择例。

这种情况下，附图标记56所示的所述杠杆是用于驱动和支撑活动触头3的杠杆，其枢支在刚性连接到外壳2上的支点上，并也具有单个本体，该单个本体包括第一刚性部分5’，活动触头3装配在其上，并且其在功能上通过连接元件7与臂9相联系，通常，一个U型元件可滑入支座18内；第二刚性部分6’，其在功能上适于与断路器的释放装置20相互作用，例如继电器，并具有一个钩型末端19，其与U型元件7相互作用，以与其相啮合，并在需要的时候将它的活动与部分5’的活动相配合；以及至少一个第一挠性铰链，用于使两个刚性部分5’和6’彼此相连接。

如图4所示，所述第一铰链由一个弹性和回弹金属板15构成，其分别与两个部分5’和6’相互连接，并使它们相互移动，因此可将公知技术中由两个分离杠杆5和6以及相应弹簧11完成的功能组合在一个独立元件中。根据在与本申请发明名称相同的，审理中的意大利专利申请MI2001A001574中描述的一个解决办法，作为一个可供选择的方法，这两个刚性部分5’和6’可通过由一个或多个比相邻部分薄的部分构成的挠性铰链而相互连接。

有利地，杠杆56可包括第二挠性铰链，其适于将第一刚性部分5’连接到外壳2上，以允许相对于它的移动；如图4所示，第二铰链由弹性和回弹金属薄片或插入物16构成，其一端嵌入第一刚性部分5’内，另一端设置成在外壳2的内表面上作用，例如相对于一个适当的突起，图中未示出。在这种方式中，在公知技术中使用的弹簧12由于其功能已经被集成在杠杆56的本体内，因此其不再使用；因而，也就可免去相应的配置、设定和装配操作。

而且，杠杆56本体可包括至少一个第三挠性铰链，其适于将杠杆56连接到装配在其上的活动触头3上，以允许与其相关的相互活动；优选地，第三铰链由弹性和回弹金属插入物20构成，其至少部分地嵌入第一刚性部分5’内。在这种方式中，一个附加的优点是，公知技术中由弹簧完成的功能已经集成到杠杆56的结构中了，该公知技术中的弹簧是用来将活动触头的本体连接到装配有该弹簧的杠杆上。

特别地，图4中用虚线示出了一个附加的金属插入物21，其适于将杠杆56的本体连接到完全与第一活动触头等同的第二活动触头3上，并通常用于与相应的固定触头相联系的断路器中。

最后，杠杆56的本体可包括第四挠性铰链17，其将钩型末端19连接到第二部分6’的保持部上；这种情况下，所述第四挠性铰链17也可通过减小与所述钩型末端相邻接的第二刚性部分的一部分的厚度而构成，或通过嵌入到与钩型末端相邻的杠杆本体内的金属插入物而构成。在这种方式中，在断路器的断开过程中，钩型末端绕铰链17旋转，并解除U型元件7，释放两个部分5’和6’使其相对于彼此旋转；在动作的最后，末端19通过相应铰链的弹性恢复而还原到原始结构并重新啮合U型元件7。

实际上，可以看到，由于相应的运动链通过少量的元件构成，根据本发明的自动电路断路器就完全达到了想要的将制造成本、安装时间和装置的可靠性的优点作为一个整体的预定的目的和目标。

从而，上述自动电路断路器可做出多种修改和变型，但所有的修改和变型都在本发明原理的范围内；而且，所有零件都可用技术上与其等同的其它元件替代。

实际中，只要与特殊用途一致，用到的材料，以及附带的形状和尺寸都可根据技术的需要和情况而是任何一种。

Claims (13)

1.一种自动低压断路器，包括一外壳，从其上伸出一驱动臂，所述外壳包括活动触头装置和固定触头装置，活动触头装置包括至少一个活动触头，固定触头装置包括至少一个固定触头，一运动链包括多个杠杆，这些杠杆使活动触头在与固定触头分开的断开位置和与所述固定触头相连接的闭合位置之间移动，

其特征在于，

所述多个杠杆包括至少一个第一杠杆，其由单个本体构成，该单个本体包括至少一个第一刚性部分和至少一个第二刚性部分，第二刚性部分与所述第一刚性部分相邻，并通过由第一弹性和回弹元件构成的第一挠性铰链与第一刚性部分相连，所述第一刚性部分枢支于所述外壳上。

2.如权利要求1所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第一挠性铰链适于使所述第一和第二刚性部分间的相互移动更容易。

3.如权利要求2所述的自动电路断路器，其特征在于，所述挠性铰链由至少部分地嵌入所述杠杆本体内的金属插入物设置。

4.如权利要求2所述的自动电路断路器，其特征在于，所述挠性铰链是通过在杠杆本体上相对于相邻部分减小一部分的厚度而设置。

5.如权利要求1所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第一杠杆是一个柔性机构。

6.如权利要求5所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第一杠杆是一个保持杠杆，其适于在闭合期间，将活动触头锁定在距固定触头预先设定距离的位置上，所述保持杠杆具有枢支到刚性地连接到外壳上的一个支点上的第一刚性部分，和功能上适于与所述活动触头和所述驱动臂相互作用的第二刚性部分，所述第一和第二刚性部分通过一个挠性铰链而相互连接。

7.如权利要求5所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第一杠杆是用于活动触头的驱动和支撑杠杆，所述驱动和支撑杠杆具有第一刚性部分，其上装配有所述活动触头，所述第一刚性部分在功能上通过一个连接元件与驱动臂相联系；第二刚性部分，其适于在功能上与断路器的释放装置相互作用；以及至少一个第一挠性铰链，用于相互连接所述第一和第二刚性部分。

8.如权利要求7所述的自动电路断路器，其特征在于，所述驱动和支撑杠杆包括第二挠性铰链，其适于将第一刚性部分连接到所述外壳上，以使其可相对于所述外壳移动。

9.如权利要求8所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第二挠性铰链包括至少一个金属板，其一边嵌入驱动杠杆的所述第一刚性部分，并适于在另一边相对于外壳的内表面作用。

10.如权利要求7所述的自动电路断路器，其特征在于，所述驱动和支撑杠杆包括至少一个第三挠性铰链，其适于连接到活动触头上，以使其可相对于所述触头移动。

11.如权利要求10所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第三挠性铰链由至少部分地嵌入所述第一刚性部分的金属插入物构成。

12.如权利要求7所述的自动电路断路器，其特征在于，驱动和支撑杠杆的所述第二刚性部分包括钩型末端，其适于在功能上与所述连接元件相互作用，并通过第四挠性铰链连接到第二部分的保持部分上。

13.如权利要求12所述的自动电路断路器，其特征在于，所述第四挠性铰链通过减小邻近钩型末端的第二刚性部分上一部分的厚度而设置，或由嵌入到邻近钩型末端的杠杆本体内的金属插入物而设置。

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