TW434620B - Circuit breaker mechanism for a rotary contact system - Google Patents

Description

434620 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明領域 本發明針對一模造外殼之電路斷路器的機構，可使一 轉動接觸結構在開、關、及鬆脫位置間切換。 發明背景 本發明針對一模造外殼之電路斷路器，它具有一機構 ，可使一轉動接觸結構在開、關、及鬆脫位置間切換。 美國專利5，281，776 ('776)描述一種模 造外殼的電路斷路器，它具有一肘節型式的機構，用以切 換一轉動接觸系統。此機構使用一下連桿直接接附於驅動 軸，驅動軸延伸通過並轉動接觸系統，如圖1所示。一曲 柄接附於一驅動銷，該銷也用來驅動延伸通過接觸系統的 其它銷。由於驅動軸穿過接觸系統，因此可能受到幾何關 係的限制，此軸可能無法位於能將開關機構之力量傳送給 轉子的最佳位置。此經常使得使用’7 6 6之開關機構的電 路斷路器所能達到的性能水準受到限制。 因此吾人希望在所描述之機構與接觸系統的界面間結 合一種增進的開關機構’它允許機構的配置及設計具有彈 性。 發明槪述 本發明提供一種電路斷路器機構，它包括一側框架， 其上接附一搖架。一肘節式連桿，包括具有第—及第二端 的上連桿，接附於搖架’以及一下連桿，以彈簧轉軸與上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x297公釐） -4 - (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434620 A7 ___B7__ 五、發明說明（2 ) 連桿的第二端連接。接附於側框架的—曲柄構件接附於下 連桿。曲柄提供機構所產生的輸出扭力。 同樣是根據本發明，假設本發明具有一底座、上蓋及 與曲柄連接操作的柄（handle )，則提供一種使用該開關 機構的電路斷路器。本較佳實施例具有一對相對面的側框 架’接附於基座，每一個提供搖架的固定，該搖架可在被 閂鎖及鬆脫位置間移動。一肘節式連桿，包括具有第一及 第二端的上連桿，上連桿的第一端附近接附於該搖架。上 連桿的第二端接附於下連桿的第一端。下連桿具有第二端 ’接附曲柄。曲柄接附於側框架的對側可轉動，且具有第 一端接附於下連桿 > 以及第二端與驅動銷耦合。驅動銷延 伸通過一轉子總成。轉子總成可以在閉路與閗路位置間移 動'^ 圖式簡述 從以下對本發明之非限制說明實施例的描述並配合附 圖’將可更明瞭本發明的其它優點及特徵，其中： 圖1習知技術機構在閉路位置時的橫剖面圖。 圖2是本發明之電路斷路器的頂視透視圖。 圖3是圖2所示本發明之另件在閉路位置時的前視平 面圖。 圖4是圖2所示本發明之另件在開路位置時的前視平 面圖。_ 圖5是圖2所示本發明之另件在鬆脫位置時的前視平 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------—訂！I-----線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） -5- A7 434S20 五、發明說明（3 ) 面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印S衣 主要元件對照 10 電路斷路器 22 底座 24 上蓋 14 極 16 轉動接觸總成 18 驅動軸 12 機構總成 60 轉子 26 接觸臂 28 ' 28' 可移動接點 30、 30' 靜止接點 32 負載金屬帶 34 線金屬帶 62 曲柄 61 銷 13 側框架 38 下連桿 39 連接銷 40 上連桿 48 彈簧轉軸 50 彈簧機構 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蹵） -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434620 A7 B7 五、發明說明（4 ) 42 搖架 56 銷 52 銷 46 柄 58 銷 61 曲柄轉軸 較佳實施例描述 現請參閱圖2，本發明的電路斷路器1 0是由底座 2 2及上蓋2 4所構成。封在底座2 2及上蓋2 4內的是 3個極1 4C、1 4L、1 4R，每一個分別對應於電氣 電路中的一個相。每一個極14C、14L、14R分別 包括一個轉動接觸總成1 6 C、1 6 L、1 6 R，可以接 通或切斷電氣電路。驅動軸1 8連接3個極1 4C、 1 4 L、1 4 R。 此外，一機構總成1 2跨於中央極1 4 C上。機構 12以驅動軸18連接極14C、14L、 14R。極 14C、14L、14R可以在開路、閉路及反應機構 1 2的操作鬆脫等3個位置間移動。 如圖3所示，每一個極1 4是由一個其內固定有接觸 臂2 6的轉子6 0，及一對可移動接點2 8、2 8 —所構 成。當機構在圖中所示的閉路位置時，可移動接點2 8、 28 /與一對靜止接點30、30 —配合。靜止接點30 、3 0 '分別焊接在負載金屬帶3 2及線路金屬帶3 4上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -7- ------------装·------—訂--------線' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

43462U B7___ 五、發明說明（5 ) 。曲柄6 2連接機構1 2及轉子總成1 6 C。曲柄6 2以 銷6 1爲軸旋轉，銷6 1組裝於側框架1 3上。必須瞭解 ’轉子總成1 6 R、1 6 L與轉子總成1 6 C完全相同。 轉子總成1 6 C的操作與1 9 9 8年5月2 9日所提出共 同待審之美國專利申請案SN09/087，038中所 描述的操作實質上相同，該案倂入本文參考。 機構1 2包括一下連桿3 8，以連接銷3 9與曲柄 6 2連接。下連桿3 8的另一端經由一彈簧轉軸4 8與上 連桿4 0連接。上連桿4 0依次再經由銷5 6連接到搖架 42，它再接附到閂機構（未顯示）。機構彈簧50連接 於彈簧轉軸4 8與柄4 6上之銷5 2之間。當接附於上連 桿4 0的銷5 8接觸到搖架4 2時，它防止機構1 2進一 步逆時針旋轉。 機構1 2所能產生的扭力，是由機構彈簧5 0經由下 連桿3 8所傳送的力F及力矩臂決定。圖3中顯示的力矩 臂是垂直距離d。該垂直距離d是從曲柄轉軸6 1到作用 力F直線間的垂直長度。因此扭力是力F與距離d的乘積 ，必須瞭解，在一機構中，距離d愈大，所產生的扭力愈 大。當距離d與連接銷3 9相合時，所產生的扭力最大。 在本發明中，銷3 9的作用僅是將下連桿3 8連接到曲柄 6 2。但必須瞭解，在習知技術的機構中，銷3 9也是驅 動銷，它延伸通過並連接所有的轉子。 通常，轉子總成1 6 C的組件並不允許驅動銷置於此 最佳位置。例如，如圖3所不，如果使用銷3 9做爲連接 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---— I!丨訂 - - - - - ---I ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8- A7 434620 B7_ 五、發明說明（6 ) 所有轉子總成的驅動軸，則它需要直接穿過接觸臂2 6。 因此，如果想要做到最佳化的機構配置，下連掙3 8必須 與驅動軸及轉子總成1 6 耦。本發明p由將下連桿 3 8接附到曲柄6 2，再依次將力傳送.到驅動軸1 8而做 到此點。驅動軸1 8可以置於轉子的任何位置，都不影響 機構所產生的扭力。經由使用曲柄6 2，無論轉+4悤成 1 6 C或機構1 2，都可以做到最佳化，而不需要與其它 性能折衷，因此，電路斷路器的設計可以有最大的彈性， 同時可以維持最佳化的次總成。 現請參閱圖4，在正常的開關位置，柄4 6逆時針轉 動將電路斷路器1 0從ON切換到OFF。當柄4 6被轉 動，簧5 0的直線動作從轉軸5 6的右側移到左側。此移 動橫過機構1 2的中心點，且儲存在簧中的力致使機構 1 2打開轉子總成1 6 C、1 6 R、1 6 L。此打開的動 作使可移動接點28、28 '與靜止接點30、30 <分 開，藉以阻止任何電流流過電路斷路器1 0。 當電路斷路器的漏電斷路器（未顯示）偵測到不正常 情況，閂機構（未顯示）被釋放，允許搖架4 2順時針方 向轉動。閂及漏電斷路器與美國專利4，789，848 相同，列入本文參考。搖架4 2移動的結果，致使轉子總 成1 6 C經由上連桿4 0及下連桿3 8使可移動接點2 8 、2 8 ~脫離靜止接點3 0、30 /。接點的脫離藉以阻 止任何電流流過電路斷路器1 0。 雖然本發明是以較佳實施例說明，但熟悉此方面技術 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - --------- 瞧 1!^--------訂---------線 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 f- 4346^ y A7 _B7_ 五、發明說明（7 ) 之人士可對其做許多變化與修改，因此，本發明不受本文 特定揭示的限制，僅受以下申請專利範圍的限制。 ------------^-.-------訂---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -10-

Claims (1)

1. A8B8C8D8 434620 六、申請專利範圍 1 . 一種用於多極電路斷路器的機構，包括： 至少一個側框架； 一搖架接附於該側框架，該搖架可在被閂鎖及被鬆脫 位置間移動： 由上連桿構件構成的肘節連桿具有第一及第二端，且 該第一端可轉動地接附於該搖架，以及一下連桿具有第一 及第二端，該下連桿的第一端經由一彈簧轉軸固定於該上 連桿； 一曲柄構件接附於該側框架可轉動，具有第一及第二 端，該曲柄的第一端接附於該下連桿的第二端可轉動； 至少一個轉動接觸總成，固定在該曲柄附近可轉動。 2 .如申請專利範圍第1項的機構，進一步包括： 一柄槓桿接附於該側框架可轉動； 一彈簧接附於該肘節連桿之彈簧轉軸以及該柄槓桿。 3 .如申請專利範圍第2項的機構，其中該轉動接觸 總成進一步包括： 一轉子，可在閉路及開路位置間移動，且具有相對的 第一及第二側面； _·-接觸臂，具有第一及第二端，該接觸臂固定於該轉 子可以轉動；以及 至少一個接點固定於該接觸臂上的該端點其中之一。 4 ·如申請專利範圍第3項的機構，其中： 該曲柄以轉軸接附於該側框架； 該曲柄以銷接附於該下連桿，且該曲柄的第一端經過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂-------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434620 六、申請專利範圍 安排，俾使該曲柄轉軸中心與該銷中心間的直線垂直於該 彈簧產生力的直線，當該轉子在閉路位置時，所產生的力 經由該下連桿傳送。 5 .如申請專利範圍第4項的機構，其中： 該轉子總成具有第一孔，貫穿該轉子的該第一及第二 面。 6 ·如申請專利範圍第5項的機構，其中： 一驅動軸延伸通過該轉動接觸總成的孔，並與該曲柄 的第二端耦合3 7 .如申請專利範圍第6項的機構，其中： 該至少一個側框架是包括平行的第一及第二側框架， 該側框架位於該轉子總成的兩側； 該曲柄接附於該第一側框架。 8 .如申請專利範圍第7項的機構，其中： 第二曲柄連接到該第二側框架； 第二上連桿接附到該搖架； 第二下連桿具有第一及第二端，該第一端接附於該第 二上連桿，該下連桿的第二端接附於該第二曲柄。 9 ,如申請專利範圍第8項的機構，其中： 該第二曲柄包括第一及第二端，其中該第一端接附於 該第二下連桿，以及該曲柄的第二端與該驅動軸耦合。 1 0 . —種多極的電路斷路器，包括： --底座； 第一側框架固定於該底座； 1'---„---—---^ - I I I I---訂---------線.I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -12- ABCS 43462 0 六、申請專利範圍 一搖架接附於該側框架可轉動，該搖架可在被閂鎖及 被鬆脫位置間移動； {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由上連桿構件構成的肘節連桿具有第一及第二端，且 該第一端接附於該搖架可轉動，以及一下連桿構件具有第 一及第二端，該下連桿的第一端經由一彈簧轉軸固定於該 上連桿； 一曲柄構件接附於該側框架可轉動，且具有第一及第 二端，該曲柄的第一端接附於該下連桿的第二端可轉動； 第一轉動接觸總成，固定在該底座內該曲柄附近可轉 動。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項的電路斷路器，進一 步包括： 相對於該第一側框架的第二側框架，該第二側框架以 銷接附於該第一側框架； 一柄槓桿接附於每一個該側框架可轉動； 一彈簧接附於該肘節連桿之彈簧轉軸以及該柄槓桿。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 .如申請專利範圍第1 0項的電路斷路器’進一一 步包括： 一轉子，可在閉路及開路位置間移動，且具有相對的 第一及第二側面； •一接觸臂，具有第一及第二端，該接觸臂固定於該轉 子可以轉動：以及 至少一個接點固定於該接觸臂上的該端點其中之一。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項的電路斷路器’其中 -13- 本紙張尺度適用中國S家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） A8i ^34620 力、申請專利範圍 該曲柄以轉軸接附於該側框架： (請先閲讀背面之注帝W*項再填寫本頁) 該曲柄以銷接附於該下連桿，且該曲柄的第一端經過 安排，俾使該曲柄轉軸中心與該銷中心間的直線垂直於該 彈簧產生力的直線，當該轉子在閉路位置時’所產生的力 經由該下連桿傳送。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項的電路斷路器，其中 該轉子總成具有第一孔，貫穿該轉子的該第一及第二 面。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項的電路斷路器，其中 一驅動軸延伸通過該轉動接觸總成的孔，並與該曲柄 的第二端耦合。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項的電路斷路器，其中 第二轉動接觸總成在該底座內毗鄰該第一接觸總成， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 並與其間隔一距離，該第二轉動接觸總成具有延伸貫穿的 第一孔； 該第二接觸總成經過安排，俾使該驅動軸延伸通過該 第二接觸總成的第一孔。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項的電路斷路器，進一 步包括： 第三轉動接觸總成在該底座內位於第二接觸總成對面 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 434620 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 毗鄰該第一接觸總成，並與其間隔—距離，該第三接觸總 成具有延伸貫穿的第一孔’ 該第三接觸總成經過安排，俾使該驅動軸延伸通過該 第三接觸總成的第一孔。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項的電路斷路器，其中 該第一接觸總成進一步包括一轉子，具有第一及第二 相對的側面，該第一接觸總成的第一孔延伸通過該第一接 觸總成的該第 側面 .如申請專利範圍第1 6項的電路斷路器，其中 該第二接觸總成進一步包括一轉子，具有第一及第二 相對的側面，該第二接觸總成的第一孔延伸通過該第二接 觸總成的該第一及第二側面。 2 0 _如申請專利範圍第1 8項的電路斷路器，其中 --Γ ---1 — ！！ 裝·! I J I I — 訂 — — — — — — —--, ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該第三接觸總成進一步包括一轉子，具有第一及第二 相對的側面，該第三接觸總成的第一孔延伸通過該第三 接觸總成的該第一及第二側面。 耒紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -15-