專利名稱：故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的故障電流保 護(hù)開(kāi)關(guān)。這種故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域是已知的。
背景技術(shù)：
已知的，故障電流^呆護(hù)開(kāi)關(guān)具有可圍繞:旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的手柄部 件，并且該手柄部件和固定的位置不同可選i也具有4妄通位置和斷開(kāi) 位置。與手柄部件以已知的方式形成有效連4妄的閉鎖沖幾構(gòu)作用在手 柄部件的接通位置中，并且通過(guò)閉鎖機(jī)構(gòu)幫助而移動(dòng)的觸點(diǎn)部件接 觸到位置固定的觸點(diǎn)部件，以使得電路閉合。在手柄部件從4妄通位 置轉(zhuǎn)移到其斷開(kāi)位置中時(shí)閉鎖才幾構(gòu)^皮解鎖，該閉鎖才幾構(gòu)從而爿尋移動(dòng) 的觸點(diǎn)部4牛與4立置固定的觸點(diǎn)部4牛分開(kāi)，并由此而中斷電^各。多個(gè)彈簧一方面起到穩(wěn)定接通位置并且另一方面起到穩(wěn)定斷開(kāi)位置的作用。當(dāng)前，所感興趣的中心是彈簧，該彈簧將手柄部件 才齊壓到其斷開(kāi)位置中。在現(xiàn)有技術(shù)中，在此通常使用到扭轉(zhuǎn)彈簧"丑簧)。然而，扭轉(zhuǎn)彈簧是有缺點(diǎn)的，即用于斷開(kāi)位置的彈簧力在這 里一直是較小的。為了手柄部件準(zhǔn)確的回復(fù)到斷開(kāi)位置中，理想的 情況是彈簧力將增大。在扭簧中彈簧力通常在接通位置中是過(guò)大 的，并且其隨后要產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)矩。在接通位置中過(guò)大的彈簧力起到， 即用于閉鎖機(jī)構(gòu)的作用力過(guò)大地i殳置，從而閉鎖才幾構(gòu)必須以4交大成 本地構(gòu)成。因此，出于多種原因則放棄了扭轉(zhuǎn)彈簧的使用。Crabtree公司公開(kāi)了 一種故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)，在該故障電流保 護(hù)開(kāi)關(guān)中安裝拉力彈簧用于在斷開(kāi)位置中連接手柄部件。拉力彈簧 作用于塑料部件上，該塑料部件另一方面安置在手柄部件上。使用 塑料部件具有優(yōu)點(diǎn)，杠桿臂，即彈簧的掛點(diǎn)對(duì)于手柄的轉(zhuǎn)矩的間距 在彈簧伸展的同時(shí)持續(xù)地變小。由此，對(duì)于^l妄通位置的轉(zhuǎn)矩的上升 在此凈皮避免。Crabtree 7>司的彈簧必須相對(duì)大的i殳置并且具有4交大 的彈簧力，因?yàn)樾枰粋€(gè)非常大的彈簧沖程。對(duì)此表現(xiàn)出較大的成 本，即塑沖+部件必須作為額外的組件來(lái)i殳置。在塑4牛部件i殳置在手 柄部件的區(qū)域中和拉力彈簧作用到塑料部件上的區(qū)域中很容易會(huì) 發(fā)生故障。塑沖+部件本身也會(huì)在持續(xù)地使用中出現(xiàn)磨損。it匕夕卜，在區(qū)欠洲專利申"i青EP 0299 291 Al中7>開(kāi)了一種線3各{呆護(hù) 開(kāi)關(guān)，其中拉力彈簧將手柄部件與把柄連接，其中拉力彈簧相對(duì)于 其轉(zhuǎn)軸偏心地直接作用到手柄部件上。US 51 73 676 A也公開(kāi)了一 種電氣開(kāi)關(guān)，在該電氣開(kāi)關(guān)中，拉力彈簧這樣安置在其手柄部件上， 即在手柄比肩乂人斷開(kāi)4立置轉(zhuǎn)移到"l妄通位置時(shí)4立力彈簧和手柄部件 的轉(zhuǎn)軸之間的間距將減小。另外，在歐洲專利申請(qǐng)EP 0140761 Bl 中公開(kāi)了 一種拉力彈簧在線路保護(hù)開(kāi)關(guān)中相同的設(shè)置方案。此夕卜已知的是，作用到手柄部件上的轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步這樣運(yùn)用，即 在該手柄部件上形成凸輪，該凸輪在開(kāi)關(guān)過(guò)程中作用到故障電流保 護(hù)開(kāi)關(guān)的其他的功能性部件上(參看DE 693 18 687T2)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，這樣來(lái)改進(jìn)根據(jù)沖又利要求1的前序部分所 述的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)，即該故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)可以克服現(xiàn)有技術(shù) 中的缺點(diǎn)并且特別是可以緊湊地構(gòu)成。該目的通過(guò)具有^又利要求1的特征的古史障電流^呆護(hù)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此，拉力彈簧相對(duì)于轉(zhuǎn)軸偏心地直接作用到手柄部件上。通過(guò)拉力彈簧的運(yùn)用避免了在現(xiàn)有技術(shù)中使用扭轉(zhuǎn)彈簧的問(wèn) 題，并且相比Crabtree公司的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)取消了額外的塑料 部件。當(dāng)拉力彈簧這樣作用到手柄部件上，即在從斷開(kāi)位置轉(zhuǎn)移到接通位置中時(shí)由4立力彈簧施加到手柄部件上的轉(zhuǎn)矩在^壬何地方上都 沒(méi)有增大，也就是單調(diào)地下降，這是特別有利的。特別優(yōu)選地是轉(zhuǎn) 矩嚴(yán)才各地以旋轉(zhuǎn)角度單調(diào)下降。根據(jù)本發(fā)明在手柄部件上構(gòu)成有突起部，并且彈簧作用到手柄 部件上這樣的位置上，即在手柄部件從其斷開(kāi)位置過(guò)渡到其4妄通位 置中時(shí)，業(yè)已到中間位置中彈簧的插入件(其優(yōu)選是棒形的)靠置 在突起部上并且直到4妄通位置上都保持接觸。因此，突起部將彈簧 分隔成兩個(gè)部分，并且為了避免彈簧沖程，彈簧側(cè)向地伸展，也就 是垂直于彈簧力本來(lái)的作用方向而不是自身進(jìn)一步地拉伸。避免過(guò) 大的彈簧沖程具有的優(yōu)點(diǎn)是，即在彈簧的相同的鋼絲直徑和相同的線圈數(shù)中在持續(xù)負(fù)載時(shí)彈簧斷裂的危險(xiǎn)被降低。當(dāng)然，突起部可以在手柄部件上獨(dú)特i也形成。當(dāng)突起部是i殳置 用于手柄部件圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承的部分，例如由掛孔 (Einhaengebohrung )來(lái)提供，通過(guò)該掛孔的幫助手柄部件懸掛到 配合件上，該配合件典型地是一種栓。因此，在手柄部件的4妄通位置中通過(guò)4立力彈簧施加到手柄部件 上的轉(zhuǎn)矩特別的小，從而閉鎖機(jī)構(gòu)可以緊湊地設(shè)計(jì)。拉力彈簧在手柄部件上的作用優(yōu)選這樣來(lái)進(jìn)行，即拉力彈簧的 棒形的端部銜接到手柄部件的留空部或孔中。這進(jìn)而取消了任何其 他的組件。相對(duì)于實(shí)施例來(lái)說(shuō)，拉力彈簧的纟奉形的端部插入到留空 部或孔中也是比較穩(wěn)定的，在該實(shí)施例中，在拉力彈簧上形成有扣 眼，該扣眼將可能固定到手柄部件的^f全上。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在到達(dá)斷開(kāi)位置時(shí)將額外的4吏用到相當(dāng)高 的轉(zhuǎn)矩。從而在手柄部件上可以設(shè)計(jì)有凸輪，該凸輪在手柄部件從 接通位置轉(zhuǎn)移到斷開(kāi)位置時(shí)將作用到故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的功能性 部件上。在此，這會(huì)關(guān)系到閉鎖機(jī)構(gòu)的功能性部件。該功能性部件 優(yōu)選是斷開(kāi)系統(tǒng)的功能性部件。當(dāng)凸輪移動(dòng)推桿，該推桿將作用到 從屬于故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(即從屬于其斷開(kāi)系統(tǒng))的保持磁體中或 其之上。因此取消了在現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)保持》茲體的電樞用于推桿復(fù) 位的復(fù)位桿，這目前有助于設(shè)備的緊湊的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不4又限于具有斷開(kāi)故障保護(hù)電流的唯一功能的i丈障電 流保護(hù)開(kāi)關(guān)，并且也適用于所有的、具有多種功能的故障電流保護(hù) 開(kāi)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明按照故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的概念也提出了一種由故 障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)和線路保護(hù)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的組合設(shè)備。


下面參照附圖來(lái)i兌明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖表示圖1示出了故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的局部的4黃截面圖，該故障電流軸線設(shè)置的拉力彈簧，圖2示出了圖1的局部》文大圖，圖3示出了在斷開(kāi)狀態(tài)中圖1的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的相同的示圖，圖4示出了圖3的局部》文大圖，圖5示出了在接通狀態(tài)中根據(jù)本發(fā)明的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的對(duì) 應(yīng)于圖1的示圖，圖6、圖7示出了對(duì)應(yīng)于圖5的》文大的局部，其中圖6示出了 從斷開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到接通狀態(tài)時(shí)的手柄部件并且圖7和圖5—樣示出 了接通狀態(tài)中的手柄部件，圖8是在本發(fā)明中使用的拉力彈簧的側(cè)3見(jiàn)圖。
具體實(shí)施方式
在圖1和3中以片黃截面示出的、總的以10標(biāo)i只的故障電淨(jìng)i/f呆 護(hù)開(kāi)關(guān)包括殼體12，總的以16標(biāo)識(shí)的手柄部件的柄狀件14從該殼 體中伸出，該手柄部4?？梢試@4t專爭(zhēng)軸線18族)爭(zhēng)，并且即乂人圖1 和2中示出的4妄通位置到圖3和4中示出的斷開(kāi)位置或反之亦然， 在手柄部4牛16上可以4卡用產(chǎn)生4#矩的力，由此該手柄部^f牛不〗又可 以停留在接通位置中，也可以停留在斷開(kāi)位置中。這隨后才艮據(jù)圖2 來(lái)詳細(xì)描述。在圖8中完整示出并以20標(biāo)識(shí)的拉力彈簧通過(guò)下方的鉤子22 掛到在殼體12上構(gòu)成的栓24上。彈簧具有多個(gè)線圏25。在最后一 個(gè)線圈之后向外形成一個(gè)棒形的插入件26，并且為了構(gòu)成L形狀垂 直于棒形的插入件26向外形成彈簧20的纟奉形的端部28。該端部 28插入到手柄部4牛16的孔(在附圖中看不到)中。該孔偏心于凝: 轉(zhuǎn)軸線18?？缀蛷椈?0這樣相對(duì)地彼此設(shè)置，即具有長(zhǎng)度a的杠桿臂在手柄部件16的"l妄通位置中是盡可能最短的并且在手柄部件 轉(zhuǎn)移到其斷開(kāi)位置中是特別長(zhǎng)的，所比較的圖2和圖4中各自以標(biāo) 記"a"表示杠桿臂的長(zhǎng)度。彈簧20起的作用是，使手柄部件16在斷 開(kāi)位置中是穩(wěn)定并且在離開(kāi)接通位置后在一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度之 后力求達(dá)到該斷開(kāi)位置。因此，手柄部件16在4妄通4立置中也是穩(wěn)、 定的，通過(guò)另一才幾構(gòu)施力o到手柄部^f牛16上的逆4爭(zhēng)矩M2與由^立力彈 簧20施力o的壽爭(zhēng)頭巨N^相反^f乍用，該逆專爭(zhēng)矩M2大于Mp該才幾構(gòu)在古文 障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)中是已知的，并且即彈簧30通過(guò)中間物32、肘桿 34、魚(yú)尾板36、另一肘桿38和彎形物40將轉(zhuǎn)矩M2作用到手柄部 件16上，該彎形物也作用到手柄部件16上。彈簧30的主要目的 是這樣來(lái)連接觸點(diǎn)，即移動(dòng)的觸點(diǎn)部件41向位置固定的觸點(diǎn)部件 42沖齊壓。閉合的電路以已知的方式在故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)中由此而中 斷，即該故障電流產(chǎn)生》茲場(chǎng)和相應(yīng)的》茲力并移動(dòng)設(shè)置在推桿46上 的銜鐵(在附圖中未示出)，以此使得故障電流克服保持磁體44的 力的作用。斷開(kāi)系統(tǒng)在根據(jù)本發(fā)明的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)中基本上起到和 現(xiàn)有沖支術(shù)中相同的作用并在此不必贅述。也才是供了 一種由多種組件 構(gòu)成的閉鎖沖幾構(gòu)48,對(duì)于其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)在此不用單獨(dú)i兌明。具有重大 意義的是，在銜接面50的區(qū)域中出現(xiàn)閉鎖機(jī)構(gòu)的銜接，并且閉鎖 才幾構(gòu)要解鎖，由此手柄部^f牛16可以返回到其斷開(kāi)〗立置中。由此， 即手柄部件16可以通過(guò)4立力彈簧20復(fù)位到其斷開(kāi)位置中并JU立力 彈簧20產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在接通位置中是特別小的，嚙合力本身被減'J、， 并且閉鎖機(jī)構(gòu)48相比其他的閉鎖機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上更簡(jiǎn)單地構(gòu)成。閉 鎖機(jī)構(gòu)可以在使用較少的杠桿部件的情況下使移動(dòng)的觸點(diǎn)部件41 從位置固定的觸點(diǎn)部件42上分離并且從而產(chǎn)生在圖3中示出的情 況。因此，施加到手柄部件16上的轉(zhuǎn)矩在到達(dá)斷開(kāi)位置中時(shí)特別 地大，從而手柄部件16可以用于其他的目的。目前，在手柄部件 16上即形成凸輪52。凸輪52在轉(zhuǎn)移到斷開(kāi)位置中時(shí)擠壓板簧54， 并且板簧54擠壓推桿46又回到其起始位置中。具有推桿的電樞的 復(fù)位在現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)另外的杠桿來(lái)實(shí)現(xiàn)，該杠桿在故障電流保護(hù) 開(kāi)關(guān)10中可以通過(guò)凸4侖52來(lái)取消，其中凸4侖的使用本身可以通過(guò) 4立力彈簧20在手柄部件16上的直4妻作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。在根據(jù)圖1到圖4的實(shí)施例中，彈簧沖程還是相對(duì)較大。為了 減小彈簧沖程，實(shí)施例可以進(jìn)行變換。根據(jù)本發(fā)明的故障電流保護(hù) 開(kāi)關(guān)10'在圖5到7中示出。故障電流-床護(hù)開(kāi)關(guān)10'基本上具有和故障電流^呆護(hù)開(kāi)關(guān)IO相同 的組件，從而這些組件也以相同的標(biāo)識(shí)標(biāo)注。僅僅是手柄部件16' 中的孔不同于在手柄部件16中的。在手柄部件16中，例如在圖2 中看出，當(dāng)?shù)竭_(dá)接通位置中時(shí)，彈簧20的插入件26隨之直接完美 地接觸到手柄部件16上。特別是接觸到掛孔56上，其用于使手柄 部件16卡到軸承蓋螺栓58上，其中掛孔56在旋轉(zhuǎn)中引導(dǎo)手柄部 件16。插入件26通過(guò)掛孔56在故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)10中不受影響。相對(duì)而言，在故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)10'中彈簧20的棒形的插入件 26業(yè)已在圖6中示出的手柄部件16'的中間位置中接觸到掛孔58 上。在接通位置中進(jìn)一步地旋轉(zhuǎn)起到彈簧20本身^皮完全彎曲的作 用，見(jiàn)圖7。具有兩個(gè)相同的、具有間距d和e的杠桿臂來(lái)代替具 有間3巨a的^Mt臂(圖6)。彈簧20的側(cè)向的彎曲在圖6的情況和 圖7的情況之間出現(xiàn)在彈簧沖程的位置上拉力彈簧20基本上不 與長(zhǎng)度b相同地改變其長(zhǎng)度g+e+d直至接通位置中(圖7),該拉力 彈簧在中間位置中具有該長(zhǎng)度b,該中間位置在圖6中示出。因此， 在故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)10'中，手柄部件16在乂人斷開(kāi)位置到4妄通位置 進(jìn)行到旋轉(zhuǎn)角度的從大約三分之二到四分之三之后將停止其他的彈簧沖程。因此，拉力彈簧16可選地具有較小的彈簧力或較小的 絲直徑。4奐而言之，該4立力彈簧也可以和在故障電流^呆護(hù)開(kāi)關(guān)10 中一樣相同地設(shè)置(則例如在附圖中示出的)，從而相對(duì)于持續(xù)負(fù) 載而抵抗力較弱。
權(quán)利要求
1.一種故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(10′)，具有可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(18)旋轉(zhuǎn)的手柄部件(16′)，所述手柄部件二者擇一地占據(jù)接通位置和斷開(kāi)位置，其中在所述手柄部件(16′)的接通位置中與所述手柄部件(16′)形成有效連接的閉鎖機(jī)構(gòu)(48)閉鎖并且借助于所述閉鎖機(jī)構(gòu)(48)可移動(dòng)的觸點(diǎn)部件(41)接觸到位置固定的觸點(diǎn)部件(42)，以便于接通電路，并且其中在所述手柄部件(16′)從接通位置轉(zhuǎn)移到其斷開(kāi)位置中時(shí)，所述閉鎖機(jī)構(gòu)(48)被解鎖并且所述閉鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)而使所述可移動(dòng)的觸點(diǎn)部件(41)與所述位置固定的觸點(diǎn)部件(42)分開(kāi)，以便斷開(kāi)電路，所述故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)還具有拉力彈簧(20)，該拉力彈簧偏心于旋轉(zhuǎn)軸線(18)地直接作用到所述手柄部件(16′)上，其特征在于，在所述手柄部件(16′)上形成有突起部(56)，其中，所述彈簧(20)作用到所述手柄部件(16′)中的這樣的位置上，即在所述手柄部件(16′)從其斷開(kāi)位置過(guò)渡到其接通位置中時(shí)，在中間位置中所述彈簧(20)的插入件(26)抵靠在突起部(56)上并且直到接通位置一直保持抵靠在突起部(56)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(10、 10')，其特征 在于，所述拉力彈簧(20)這樣地作用到所述手柄部件(16、 16')上，即在所述手柄部4牛(16、 16') 乂人斷開(kāi)^f立置到"l妄ii/f立 置中的轉(zhuǎn)變中由所述4立力彈簧(20 )施加到所述手柄部件(16、 16')上的轉(zhuǎn)矩在任何地方都沒(méi)有增大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(10、 10')，其 特征在于，所述拉力彈簧(20)的棒形的端部(28)接合到所 迷手柄部件(16、 16')中的留空部或孔中。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(10、 10'),其凈爭(zhēng)4i在于，在所述手柄部件(16、 16')上形成有凸壽侖(52)，所述凸輪在所述手柄部件(16、 16')從斷開(kāi)位置到接 通位置的轉(zhuǎn)變中作用到所述故障電流4呆護(hù)開(kāi)關(guān)(10、 10')的 功能性部件(46)上。
5. 才艮據(jù)—又利要求4所述的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(10、 10'),其特4正 在于，所述凸輪(52)移動(dòng)推桿(46)，所述推桿接合到屬于 所述故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(10、 10')的^f呆持》茲體(44)中或4妄 合到所述保持》茲體上。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)'(10')， 其特征在于，所述突起部(56)是設(shè)置用于所述手柄部件(16') 圍繞旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承的 一部分。
全文摘要
拉力彈簧(20)直接偏心地作用到故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的手柄部件(16)上。由拉力彈簧施加到手柄部件上的轉(zhuǎn)矩一直增大直到斷開(kāi)位置上并且在接通位置的區(qū)域中相對(duì)地減小。因此，在故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)中力的比例關(guān)系被優(yōu)化。
文檔編號(hào)H01H73/36GK101256921SQ20081000637
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者約瑟夫·赫施貝格爾 申請(qǐng)人:西門子公司