專利名稱：元件數(shù)量減少的低壓自動(dòng)電路斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種元件數(shù)量減少的低壓自動(dòng)電路斷路器。特別是，本發(fā)明涉及一種自動(dòng)低壓斷路器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性降低。
背景技術(shù)：
眾所周知，斷路器是保護(hù)裝置，當(dāng)接入有斷路器的電路發(fā)生電氣故障時(shí)，該斷路器就跳閘并切斷電流；為了這個(gè)目的，它們具有由兩個(gè)導(dǎo)電的金屬部分構(gòu)成的電觸頭，其中一個(gè)是固定的，稱為固定觸頭或靜觸頭，另一個(gè)是可動(dòng)的，稱為活動(dòng)觸頭。活動(dòng)觸頭由運(yùn)動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)，以使其與相應(yīng)的固定觸頭連接或分開，因此閉合或斷開電路。實(shí)際上，所述運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)怯糜趯?dòng)作和力從驅(qū)動(dòng)元件傳遞到活動(dòng)觸頭，并增強(qiáng)所述動(dòng)作和力以完成開關(guān)動(dòng)作，特別是斷開動(dòng)作，該動(dòng)作越快越好。
盡管現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)鏈完全可完成其工作，但仍有缺點(diǎn)。
特別地，因?yàn)楣倪\(yùn)動(dòng)鏈通常由大量元件構(gòu)成，例如杠桿、接頭、彈簧等，因此，公知運(yùn)動(dòng)鏈的一個(gè)不足的方面在于其復(fù)雜性。
公知的具有相應(yīng)運(yùn)動(dòng)鏈的自動(dòng)電路斷路器1的示例如圖1中所示。根據(jù)實(shí)際中廣泛用到的實(shí)施例，斷路器1包括外殼2，從外殼上伸出一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂9，該外殼包括至少一個(gè)活動(dòng)觸頭3和至少一個(gè)固定觸頭4，以及一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈10，該運(yùn)動(dòng)鏈包括多個(gè)杠桿，該多個(gè)杠桿可使活動(dòng)觸頭3在斷開位置和閉合位置之間移動(dòng)。通常，所述多個(gè)杠桿包括第一杠桿5，其上裝配有斷路器的活動(dòng)觸頭，第二釋放杠桿6，其在功能上與故障保護(hù)裝置相聯(lián)系；圖1示意性的說明了一個(gè)具有釋放元件20的獨(dú)立保護(hù)裝置。所述杠桿5和6功能上通過彈簧11和用于與臂9相連接的元件而相互連接，該元件由附圖標(biāo)記7所示，靠其完成的操作來連接/不連接兩個(gè)杠桿5和6的相應(yīng)移動(dòng)。并且，彈簧12通常與杠桿對5和6相聯(lián)系，并提供給運(yùn)動(dòng)鏈大量能量，以滿足快速達(dá)到適當(dāng)?shù)挠|頭斷開速度的要求。而且，為確保在觸頭間有足夠的接觸壓力，通常在杠桿6和活動(dòng)觸頭3之間使用一個(gè)附加彈簧13。最后，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，運(yùn)動(dòng)鏈10可包括附加元件；特別地，圖1所示的實(shí)施例使用了一個(gè)附加杠桿8，其合適地構(gòu)形，以使其在功能上與驅(qū)動(dòng)臂9和活動(dòng)觸頭3的本體相互作用，并在通過臂9閉合觸頭的操作過程中，使活動(dòng)觸頭3保持在距相應(yīng)的固定觸頭4預(yù)先設(shè)定的距離處。在這種情況下，扭轉(zhuǎn)彈簧14通常與保持杠桿8相聯(lián)系，并幫助其相對于臂9和活動(dòng)觸頭3移動(dòng)。
總結(jié)起來，很明顯的是，大量的元件導(dǎo)致了高制造成本，裝配、校準(zhǔn)和安裝困難，設(shè)計(jì)復(fù)雜，工作裕度的靈敏度高，以及可能存在的松動(dòng)和擺動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種元件數(shù)量減小的自動(dòng)低壓斷路器，特別指的是斷路器的運(yùn)動(dòng)鏈。
在上述目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種自動(dòng)低壓斷路器，其中在保持功能操作不變的情況下，提供一種相對于公知技術(shù)簡化了的結(jié)構(gòu)并且元件數(shù)量減少的運(yùn)動(dòng)鏈。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種自動(dòng)低壓斷路器，其中制造和裝配成本以及設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)鏈需要的時(shí)間都相對于公知的斷路器減少了。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種低壓自動(dòng)電路斷路器，其中運(yùn)動(dòng)鏈的松動(dòng)和擺動(dòng)減小了。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種低壓自動(dòng)電路斷路器，其通過減小整個(gè)元件的數(shù)量而減輕了重量。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種自動(dòng)低壓斷路器，其可靠性提高，相應(yīng)地簡化了制造，并具有有競爭力的成本。
通過下文中的自動(dòng)低壓斷路器，上述目的、目標(biāo)和其它的目標(biāo)都將變得很明顯，該自動(dòng)低壓斷路器包括外殼，從其上伸出一驅(qū)動(dòng)臂，所述外殼包括活動(dòng)觸頭裝置和固定觸頭裝置，活動(dòng)觸頭裝置包括至少一個(gè)活動(dòng)觸頭，固定觸頭裝置包括至少一個(gè)固定觸頭，運(yùn)動(dòng)鏈包括多個(gè)杠桿，該多個(gè)杠桿可使活動(dòng)觸頭在與固定觸頭分開的斷開位置和與所述固定觸頭相連的閉合位置之間移動(dòng)，其特征在于，所述多個(gè)杠桿包括至少一個(gè)第一杠桿，其由一個(gè)單個(gè)本體構(gòu)成，該單個(gè)本體包括至少一個(gè)第一剛性部分和至少一個(gè)第二剛性部分，第二剛性部分與所述第一剛性部分相鄰，并通過由第一彈性和回彈元件構(gòu)成的第一撓性鉸鏈與第一剛性部分相連接。


進(jìn)一步的特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)電路斷路器的優(yōu)選的但不是唯一的實(shí)施例的描述將變得更加明顯，結(jié)合附圖對非限制性的例子進(jìn)行說明，其中圖1是根據(jù)背景技術(shù)的自動(dòng)電路斷路器一部分的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)電路斷路器的局部圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的斷路器運(yùn)動(dòng)鏈的第一杠桿的詳圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的斷路器運(yùn)動(dòng)鏈的第二杠桿的視圖。
在下面的描述中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件或與本領(lǐng)域中公知的元件相同的元件。
具體實(shí)施例方式
參照圖2至4，如附圖標(biāo)記1所示的根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)電路斷路器包括外殼2，從外殼上向外伸出一驅(qū)動(dòng)臂9；所述外殼包括活動(dòng)觸頭裝置和固定觸頭裝置?；顒?dòng)觸頭裝置包括至少一個(gè)活動(dòng)觸頭3，固定觸頭裝置包括至少一個(gè)固定觸頭4。
一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈設(shè)置在外殼2內(nèi)，其包括多個(gè)杠桿，這些杠桿使活動(dòng)觸頭3在與固定觸頭4相連接的斷開位置和與所述固定觸頭分開的閉合位置之間移動(dòng)。
有利地，在根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)電路斷路器中，上述運(yùn)動(dòng)鏈包括至少一個(gè)第一杠桿，其由一個(gè)本體構(gòu)成，該本體整體地形成，并包括至少一個(gè)第一剛性部分和至少一個(gè)第二剛性部分，第二剛性部分與第一剛性部分相鄰，并通過一個(gè)由第一彈性和回彈元件構(gòu)成的第一撓性鉸鏈與第一剛性部分相連接；特別地，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求和/或需要，并像通過下面的詳細(xì)地描述中將明顯看到的，使剛性部分相互移動(dòng)的撓性鉸鏈可通過一個(gè)至少部分地嵌入杠桿本體中的金屬插入物來構(gòu)成，或通過減小所述杠桿本體的相對于相鄰部分的一部分的厚度而構(gòu)成。
在這種方式中，所述杠桿可被看作是一種柔性機(jī)構(gòu)(compliantmechanism)，也就是一種承受機(jī)械壓力時(shí)變形，之后就會(huì)恢復(fù)原始位置的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)整體上集成了在公知技術(shù)中通過具有相應(yīng)彈簧的兩個(gè)或多個(gè)杠桿構(gòu)成的結(jié)構(gòu)及所完成的功能。
因此，相對于公知技術(shù)，所必需的元件數(shù)量大大地減少了，并可減少制造成本以及裝配成本和時(shí)間。而且，元件數(shù)量的減少可使自動(dòng)電路斷路器的設(shè)計(jì)更加簡單，元件磨損減少，還減少或消除了松動(dòng)以及振動(dòng)和噪聲。
通過非限制性的示例描述了斷路器1的運(yùn)動(dòng)鏈中的杠桿的優(yōu)選實(shí)施例。
特別地，在圖3中所示的實(shí)施例中，所述第一杠桿是一個(gè)保持杠桿8，其適于在通過操作臂9而實(shí)現(xiàn)的閉合期間，將活動(dòng)觸頭3鎖定在距固定觸頭4預(yù)先設(shè)定距離的位置上。如圖2和3所示，所述保持杠桿8包括單個(gè)本體，其具有第一剛性部分8b，其剛性地樞支在一個(gè)固定在外殼2上的支點(diǎn)29上；第二剛性部分8a，其方便的與輪廓相符，使得具有一個(gè)適于嚙合活動(dòng)觸頭3上一個(gè)相應(yīng)的凸起26的凹口25，以及一個(gè)與輪廓相符外形的凸起27，其用于在由臂9的作用而形成的閉合期間，與臂9相互作用；這兩個(gè)部分8a和8b通過一個(gè)撓性鉸鏈8c而相互連接。如所示的，所述鉸鏈8c優(yōu)選地通過在杠桿本體上減小與8a和8b相鄰的一部分的厚度而構(gòu)成；作為一個(gè)可供選擇的方法，其還可通過至少部分地嵌入到所述杠桿本體中并在功能上相互連接上述兩部分的金屬插入物而得到。
在這種方式中，與公知技術(shù)不同的是，在工作過程中，杠桿8不再繞其支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)；實(shí)際上，必要的活動(dòng)是通過鉸鏈8c來完成的，鉸鏈8c使部分8a相對于8b移動(dòng)，并通過它的彈性和回彈特性使所述杠桿變形并使其隨后恢復(fù)最初形狀，并在實(shí)際操作中完成以前是通過彈簧14來完成的功能，因此節(jié)省了元件和相應(yīng)的裝配和校準(zhǔn)操作。
圖4示出了另外用于根據(jù)本發(fā)明的斷路器的第二杠桿和/或前述杠桿8的一個(gè)另一選擇例。
這種情況下，附圖標(biāo)記56所示的所述杠桿是用于驅(qū)動(dòng)和支撐活動(dòng)觸頭3的杠桿，其樞支在剛性連接到外殼2上的支點(diǎn)上，并也具有單個(gè)本體，該單個(gè)本體包括第一剛性部分5’，活動(dòng)觸頭3裝配在其上，并且其在功能上通過連接元件7與臂9相聯(lián)系，通常，一個(gè)U型元件可滑入支座18內(nèi)；第二剛性部分6’，其在功能上適于與斷路器的釋放裝置20相互作用，例如繼電器，并具有一個(gè)鉤型末端19，其與U型元件7相互作用，以與其相嚙合，并在需要的時(shí)候?qū)⑺幕顒?dòng)與部分5’的活動(dòng)相配合；以及至少一個(gè)第一撓性鉸鏈，用于使兩個(gè)剛性部分5’和6’彼此相連接。
如圖4所示，所述第一鉸鏈由一個(gè)彈性和回彈金屬板15構(gòu)成，其分別與兩個(gè)部分5’和6’相互連接，并使它們相互移動(dòng)，因此可將公知技術(shù)中由兩個(gè)分離杠桿5和6以及相應(yīng)彈簧11完成的功能組合在一個(gè)獨(dú)立元件中。根據(jù)在與本申請發(fā)明名稱相同的，審理中的意大利專利申請MI2001A001574中描述的一個(gè)解決辦法，作為一個(gè)可供選擇的方法，這兩個(gè)剛性部分5’和6’可通過由一個(gè)或多個(gè)比相鄰部分薄的部分構(gòu)成的撓性鉸鏈而相互連接。
有利地，杠桿56可包括第二撓性鉸鏈，其適于將第一剛性部分5’連接到外殼2上，以允許相對于它的移動(dòng)；如圖4所示，第二鉸鏈由彈性和回彈金屬薄片或插入物16構(gòu)成，其一端嵌入第一剛性部分5’內(nèi)，另一端設(shè)置成在外殼2的內(nèi)表面上作用，例如相對于一個(gè)適當(dāng)?shù)耐黄?，圖中未示出。在這種方式中，在公知技術(shù)中使用的彈簧12由于其功能已經(jīng)被集成在杠桿56的本體內(nèi)，因此其不再使用；因而，也就可免去相應(yīng)的配置、設(shè)定和裝配操作。
而且，杠桿56本體可包括至少一個(gè)第三撓性鉸鏈，其適于將杠桿56連接到裝配在其上的活動(dòng)觸頭3上，以允許與其相關(guān)的相互活動(dòng)；優(yōu)選地，第三鉸鏈由彈性和回彈金屬插入物20構(gòu)成，其至少部分地嵌入第一剛性部分5’內(nèi)。在這種方式中，一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)是，公知技術(shù)中由彈簧完成的功能已經(jīng)集成到杠桿56的結(jié)構(gòu)中了，該公知技術(shù)中的彈簧是用來將活動(dòng)觸頭的本體連接到裝配有該彈簧的杠桿上。
特別地，圖4中用虛線示出了一個(gè)附加的金屬插入物21，其適于將杠桿56的本體連接到完全與第一活動(dòng)觸頭等同的第二活動(dòng)觸頭3上，并通常用于與相應(yīng)的固定觸頭相聯(lián)系的斷路器中。
最后，杠桿56的本體可包括第四撓性鉸鏈17，其將鉤型末端19連接到第二部分6’的保持部上；這種情況下，所述第四撓性鉸鏈17也可通過減小與所述鉤型末端相鄰接的第二剛性部分的一部分的厚度而構(gòu)成，或通過嵌入到與鉤型末端相鄰的杠桿本體內(nèi)的金屬插入物而構(gòu)成。在這種方式中，在斷路器的斷開過程中，鉤型末端繞鉸鏈17旋轉(zhuǎn)，并解除U型元件7，釋放兩個(gè)部分5’和6’使其相對于彼此旋轉(zhuǎn)；在動(dòng)作的最后，末端19通過相應(yīng)鉸鏈的彈性恢復(fù)而還原到原始結(jié)構(gòu)并重新嚙合U型元件7。
實(shí)際上，可以看到，由于相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)鏈通過少量的元件構(gòu)成，根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)電路斷路器就完全達(dá)到了想要的將制造成本、安裝時(shí)間和裝置的可靠性的優(yōu)點(diǎn)作為一個(gè)整體的預(yù)定的目的和目標(biāo)。
從而，上述自動(dòng)電路斷路器可做出多種修改和變型，但所有的修改和變型都在本發(fā)明原理的范圍內(nèi)；而且，所有零件都可用技術(shù)上與其等同的其它元件替代。
實(shí)際中，只要與特殊用途一致，用到的材料，以及附帶的形狀和尺寸都可根據(jù)技術(shù)的需要和情況而是任何一種。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)低壓斷路器，包括一外殼，從其上伸出一驅(qū)動(dòng)臂，所述外殼包括活動(dòng)觸頭裝置和固定觸頭裝置，活動(dòng)觸頭裝置包括至少一個(gè)活動(dòng)觸頭，固定觸頭裝置包括至少一個(gè)固定觸頭，一運(yùn)動(dòng)鏈包括多個(gè)杠桿，這些杠桿使活動(dòng)觸頭在與固定觸頭分開的斷開位置和與所述固定觸頭相連接的閉合位置之間移動(dòng)，其特征在于，所述多個(gè)杠桿包括至少一個(gè)第一杠桿，其由單個(gè)本體構(gòu)成，該單個(gè)本體包括至少一個(gè)第一剛性部分和至少一個(gè)第二剛性部分，第二剛性部分與所述第一剛性部分相鄰，并通過由第一彈性和回彈元件構(gòu)成的第一撓性鉸鏈與第一剛性部分相連。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第一撓性鉸鏈適于使所述第一和第二剛性部分間的相互移動(dòng)更容易。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述撓性鉸鏈由至少部分地嵌入所述杠桿本體內(nèi)的金屬插入物提供。
4.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述撓性鉸鏈?zhǔn)峭ㄟ^在杠桿本體上相對于相鄰部分減小一部分的厚度而提供。
5.如前述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第一杠桿是一個(gè)柔性機(jī)構(gòu)。
6.如前述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第一杠桿是一個(gè)保持杠桿，其適于在閉合期間，將活動(dòng)觸頭鎖定在距固定觸頭預(yù)先設(shè)定距離的位置上，所述保持杠桿具有樞支到剛性地連接到外殼上的一個(gè)支點(diǎn)上的第一剛性部分，和功能上適于與所述活動(dòng)觸頭和所述驅(qū)動(dòng)臂相互作用的第二剛性部分，所述第一和第二剛性部分通過一個(gè)撓性鉸鏈而相互連接。
7.如前述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第一杠桿是用于驅(qū)動(dòng)和支撐活動(dòng)觸頭的杠桿，所述驅(qū)動(dòng)和支撐杠桿具有第一剛性部分，其上裝配有所述活動(dòng)觸頭，所述剛性部分在功能上通過一個(gè)連接元件與驅(qū)動(dòng)臂相聯(lián)系；第二剛性部分，其適于在功能上與斷路器的釋放裝置相互作用；以及至少一個(gè)第一撓性鉸鏈，用于相互連接所述第一和第二剛性部分。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)杠桿包括第二撓性鉸鏈，其適于將第一剛性部分連接到所述外殼上，以使其可相對于所述外殼移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第二撓性鉸鏈包括至少一個(gè)金屬板，其一邊嵌入驅(qū)動(dòng)杠桿的所述第一剛性部分，并適于在另一邊相對于外殼的內(nèi)表面作用。
10.如權(quán)利要求7至9中的一個(gè)或多個(gè)所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)杠桿包括至少一個(gè)第三撓性鉸鏈，其適于連接到活動(dòng)觸頭上，以使其可相對于所述觸頭移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第三撓性鉸鏈由至少部分地嵌入所述第一剛性部分的金屬插入物構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求7至11中的一個(gè)或多個(gè)所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，驅(qū)動(dòng)杠桿的所述第二剛性部分包括鉤型末端，其適于在功能上與所述連接元件相互作用，并通過第四撓性鉸鏈連接到第二部分的保持部分上。
13.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)電路斷路器，其特征在于，所述第四撓性鉸鏈通過減小鄰近鉤型末端的第二剛性部分上一部分的厚度而提供，或由嵌入到鄰近鉤型末端的杠桿本體內(nèi)的金屬插入物而提供。
全文摘要
一種自動(dòng)低壓斷路器，包括外殼，該外殼包括活動(dòng)觸頭裝置(3)和固定觸頭裝置(4)，活動(dòng)觸頭裝置包括至少一個(gè)活動(dòng)觸頭，且固定觸頭裝置包括至少一個(gè)固定觸頭，該自動(dòng)低壓斷路器還包括運(yùn)動(dòng)鏈，該運(yùn)動(dòng)鏈包括多個(gè)杠桿，該多個(gè)杠桿可使活動(dòng)觸頭在斷開位置和閉合位置之間移動(dòng)；其特征在于，杠桿(8)中至少有一個(gè)由單個(gè)本體構(gòu)成，該單個(gè)本體包括至少一個(gè)第一剛性部分(8b)和至少一個(gè)第二剛性部分(8a)，第二剛性部分與第一剛性部分相鄰，并通過由第一彈性和回彈元件構(gòu)成的第一撓性鉸鏈(8c)與第一剛性部分相連。
文檔編號(hào)B29C45/14GK1465082SQ02802185
公開日2003年12月31日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月22日
發(fā)明者B·G·貝爾托洛托, D·馬拉卡爾扎 申請人:Abb服務(wù)有限公司