專利名稱：帶有大型閉合壓簧的組合操縱機構(gòu)的電開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電開關(guān)設(shè)備，例如在承載大電流的配電電路中使用的保護器和開關(guān)。更具體來說，本發(fā)明涉及使用大型閉合壓簧的上述設(shè)備，以及涉及用于安裝和控制閉合壓簧中能量儲存和釋放的組合操縱機構(gòu)。
用于打開和閉合電力電路的電開關(guān)設(shè)備一般使用一個或多個大型彈簧形式的儲能裝置以閉合觸頭，從而在電力電路中形成大電流。這種電開關(guān)設(shè)備包括電力斷路器、網(wǎng)絡(luò)保護器及用來接通和斷開電路的零件并在交流電源間轉(zhuǎn)換的電開關(guān)。這些裝置也包括打開彈簧，即，迅速分開觸頭以中斷電力電路中的電流的彈簧。如上所述，閉合彈簧和打開彈簧中的任一種或兩種可以是單一的彈簧或復(fù)式彈簧，即使下文中為方便使用單數(shù)也應(yīng)認為是任意一種情況。打開彈簧在由閉合彈簧進行的閉合過程中被加載，因而閉合彈簧必須儲存足夠的能量以便克服閉合及加載打開彈簧的機械和彈力。
拉簧和壓簧都曾用來儲存足夠的能量以閉合觸頭及加載打開彈簧。拉簧更易于控制，但是壓簧可儲存更多的能量。在這兩種情形中的任一種情形中，為了安裝及控制彈簧的加載和卸載都需要堅固的操縱機構(gòu)。操縱機構(gòu)一般包括用于加載閉合彈簧的手柄，往往還包括電機。它也包括一個用于將閉合彈簧鎖閉在加載狀態(tài)中的彈鍵機構(gòu)、一個用于釋放閉合彈簧中儲存的能量的釋放機構(gòu)和一個用于將釋放的能量聯(lián)結(jié)在支承開關(guān)的活動觸頭的活動導(dǎo)體組件中的裝置。
上述電開關(guān)設(shè)備的許多種操縱機構(gòu)利用側(cè)板來提供對至少一些操縱機構(gòu)零件的部分支承作用。但是一般來說，零件至少部分地被設(shè)備的其它零件如外殼支承。例如，彈鍵和釋放機構(gòu)的軸可以具有一個由側(cè)板支承的端部，而另一端部則由外殼支承。另外，彈簧的一端常由其它結(jié)構(gòu)支承。這種布置需要調(diào)整裝置以適應(yīng)公差，這就增加了操縱機構(gòu)的制造和裝配的成本和復(fù)雜性。
加載閉合彈簧所需要的力一般隨著儲存能量的蓄積而增加。這就要求使用者在手動加載時施加增大的扭矩，有必要使用電機，它能夠產(chǎn)生在加載循環(huán)結(jié)束時需要的最大扭矩。大家知道在加載機構(gòu)中使用凸輪，其輪廓產(chǎn)生不變的加載扭矩要求。但是，對儲存的能量和釋放沒有控制，這樣由于過大的能量會導(dǎo)致觸頭回跳或觸頭損壞。
因此，上述類型的電開關(guān)設(shè)備，特別是安裝和控制閉合彈簧的加載和卸載的操縱機構(gòu)還有改進的余地。
具體來說，需要為上述設(shè)備的操縱機構(gòu)提供一種簡單的剛性支承結(jié)構(gòu)，它對裝置的操縱零件不要求調(diào)節(jié)特征。
需要一種操縱機構(gòu)，它可以控制儲存在閉合彈簧中的能量的釋放。
還需要為上述操縱機構(gòu)提供用于支承和控制閉合彈簧的改進的裝置。
還需要一種上述的操縱機構(gòu)，它為可選擇的電流額定值只要求最小的變化，特別是需要一種用于安裝可互換彈簧的簡單裝置。
還需要一種上述的操縱機構(gòu)，它是帶有可互換零件的自支承組合式單元。
還需要一種上述的操縱機構(gòu)，它制造和裝配簡便且成本低。
上述需要及其它需要是由本發(fā)明滿足的，本發(fā)明涉及一種操縱機構(gòu)及裝有這種操縱機構(gòu)的電開關(guān)設(shè)備，這種操縱機構(gòu)包括簡單、剛性、自支承的操縱機構(gòu)組件。這種自支承操縱機構(gòu)組件包括一對帶有對準孔的側(cè)板；多個長形構(gòu)件，其每端具有肩部和穿過對準孔的延伸部；以及接合所述延伸部并將側(cè)板夾緊在所述肩部上以便以間隔開來的關(guān)系固定所述側(cè)板的緊固件。該組件還包括操縱構(gòu)件如閉合彈簧、彈簧安裝裝置、凸輪組件和聯(lián)結(jié)閉合彈簧和凸輪組件的搖臂組件，所有這些都定位在側(cè)板之間并且基本完全由側(cè)板支承。由于這種結(jié)構(gòu)的剛度，操縱機構(gòu)無需適應(yīng)制造公差的調(diào)節(jié)裝置。側(cè)板最好是相同的，從而減少所需不同零件的數(shù)目并降低制造成本。
剛性間隔開來的側(cè)板也用來固定位于其間的零件，從而減少了零件數(shù)目。例如，由銷連接的零件只需要在銷上有一個鄰近于側(cè)板的擴大的頭部。這就消除了對止動件的需要，也消除了對安裝止動件的勞力需要。在固定的側(cè)板上的相對的孔提供了全部支承作用，將旋轉(zhuǎn)軸裝在側(cè)板之間。構(gòu)成操縱機構(gòu)一部分的凸輪組件包括一對襯套，其具有非圓形外周，裝在側(cè)板上的互補的非圓形孔中。這些襯套具有抵靠側(cè)板內(nèi)表面的凸緣、一個可轉(zhuǎn)動地裝在襯套之間的凸輪軸和安裝在凸輪軸上的凸輪構(gòu)件。因此，無需緊固件來安裝凸輪軸及其襯套。
構(gòu)成操縱機構(gòu)一部分的凸輪構(gòu)件具有一個聯(lián)結(jié)于閉合彈簧的加載凸輪和一個聯(lián)結(jié)于安裝設(shè)備的活動觸頭的承載件的驅(qū)動凸輪。加載凸輪具有一個加載輪廓，其用于在凸輪構(gòu)件角度轉(zhuǎn)動的第一部分中通過由加載裝置施加轉(zhuǎn)矩而在閉合彈簧中儲存能量。加載凸輪上的閉合輪廓用來在凸輪構(gòu)件的角度轉(zhuǎn)動的第二部分中通過儲存能量的釋放而轉(zhuǎn)動凸輪構(gòu)件并操縱承載件至一個閉合位置。加載凸輪設(shè)置上述閉合輪廓是為了控制儲存在閉合彈簧中的能量的釋放。加載凸輪的閉合輪廓最好在可分開的觸頭閉合之前可控地釋放閉合彈簧中所儲存的能量的大約50％，最好是大約50％至60％之間。在具有在主觸頭之前閉合的滅弧觸頭的設(shè)備中，閉合輪廓用于在滅弧觸頭閉合之前最好可控地釋放儲能的大約50％至60％之間。
作為本發(fā)明的另一個方面，螺旋壓簧用作閉合彈簧。該彈簧完全安裝在側(cè)板之間，這有助于在加載過程中箝制彈簧。可擺動地安裝在側(cè)板間在凸輪構(gòu)件和螺旋壓簧之間轉(zhuǎn)送力的搖臂由凸輪構(gòu)件搖動以便在加載過程中壓縮彈簧，并且在閉合過程中由于螺旋壓簧的膨脹而遙動。彈簧安裝裝置將螺旋壓簧安裝在側(cè)板之間并完全由側(cè)板支承，以便隨搖臂搖動，從而保持與螺旋壓簧基本成縱向的力。
彈簧安裝裝置包括縱向穿過螺旋壓簧的長形彈簧導(dǎo)向器。在彈簧第一端的第一安裝裝置可擺動地連接于搖臂。在彈簧第二端的第二安裝裝置包括橫向穿過長形構(gòu)件并由側(cè)板支承的一個安裝銷。為改變設(shè)備的電流額定值，彈簧是操縱機構(gòu)需要改變的唯一零件。因此，除了彈簧以外的所有零件可以預(yù)先組裝成一個自支承的組合單元。當確定了應(yīng)用場合時從彈簧范圍內(nèi)選擇適當?shù)穆菪龎夯梢蕴峁┬枰碾娏黝~定值。將彈簧插入并借助可卸式安裝銷將其固定在位。
螺旋壓簧的第一安裝裝置包括一個U形夾，該U形夾具有一個底部，該底部抵靠彈簧，長形彈簧導(dǎo)向器穿過該底部。一個搖臂銷將搖臂可擺動地連接于U形夾的腿部和長形彈簧導(dǎo)向器。長形彈簧導(dǎo)向器具有為銷設(shè)置的長孔。
為了有助于自支承操縱機構(gòu)組件的裝配，多個在側(cè)板之間延伸的軸具有共用減徑端部，這些減徑端部具有逐漸增加的長度，以便相繼地插入側(cè)板之一上孔中。
對照以下附圖閱讀下面對推薦實施例的描述可全面理解本發(fā)明。


圖1是按照本發(fā)明的低壓高電流電力斷路器的分解立體圖。
圖2通過圖1所示斷路器的一個電極截取的垂直剖視圖，圖中觸頭在打開過程中處于分開狀態(tài)。
圖3是構(gòu)成操縱機構(gòu)的框架組件的分解立體圖。
圖4是表明操縱機構(gòu)的裝配的分解立體圖。
圖5是通過搖臂組件截取的裝配好的操縱機構(gòu)的局部垂直剖視圖。
圖6是表明構(gòu)成操縱機構(gòu)一部分的閉合彈簧的安裝的立體圖。
圖7是構(gòu)成操縱機構(gòu)一部分的凸輪組件的側(cè)視圖。
圖8是表明操縱機構(gòu)的主要構(gòu)件的關(guān)系的視圖，圖中觸頭是打開的，閉合彈簧處于卸載狀態(tài)。
圖9類似于圖8，圖中觸頭是打開的，閉合彈簧處于加載狀態(tài)。
圖10類似于圖8，圖中觸頭是閉合的，閉合彈簧處于卸載狀態(tài)。
圖11類似于圖8，圖中觸頭是閉合的，閉合彈簧處于加載狀態(tài)。
圖12是控制閉合彈簧的松釋的閉合支座，圖中表示其與操縱機構(gòu)的凸輪構(gòu)件的關(guān)系，閉合彈簧處于卸載狀態(tài)，閉合支座處于松釋狀態(tài)。
圖13類似于圖12，圖中表示當閉合支座正復(fù)位時閉合彈簧的加載過程。
圖14類似于圖12，圖中表示閉合支座將彈簧保持在加載狀態(tài)。
圖15類似于圖12，表示閉合支座剛好在為閉合觸頭而松釋之后。
圖16是閉合支座組件的端視圖。
圖17是用于聯(lián)鎖跳閘D彈鍵和閉合D彈鍵的工作的聯(lián)鎖組件的立體圖。
圖18是圖17所示聯(lián)鎖組件的側(cè)視圖，圖中觸頭處于打開狀態(tài)。
圖19類似于圖18，表示當閉合電磁線圈啟動時聯(lián)鎖組件的工作。
圖20類似于圖18，圖中處于“驅(qū)動通過(firing through)”狀態(tài)，這可以防止閉合彈簧被閉合電磁線圈的連續(xù)啟動而反復(fù)驅(qū)動。
圖21類似于圖18，表示當斷路器主觸頭閉合時，彈鍵組件的狀態(tài)。
圖22的前視圖表示按鈕在操縱機構(gòu)上的安裝情況。
圖23的立體圖表示按鈕在彈鍵組件上的連接情況。
圖24是操縱機構(gòu)的前視圖，表示面板，以及按鈕和指示器的安裝情況。
圖25是面板后部的立體圖，表示指示器的安裝情況。
圖26是沿圖24中線26截取的面板的垂直剖視圖。
圖27是閉合彈簧狀態(tài)指示器的立體圖。
圖28是操縱機構(gòu)的側(cè)視圖，表示在彈簧卸載狀態(tài)中閉合彈簧狀態(tài)指示器的快動。
圖29類似于圖28，表示恰好在彈簧變得完全加載之前閉合彈簧指示器的狀態(tài)。
圖30類似于圖28，表示在加載狀態(tài)中的閉合彈簧指示器。
圖31是當斷路器主觸頭閉合時觸頭狀態(tài)指示器操縱機構(gòu)的側(cè)視圖。
圖32類似于圖31，表示當斷路器主觸頭打開時的開/閉指示器操縱機構(gòu)。
圖33是組裝后的操縱機構(gòu)的立體圖，特別表示手動和電動加載系統(tǒng)。
圖34是閉合彈簧手動加載機構(gòu)的分解立體圖。
圖35是構(gòu)成彈簧加載機構(gòu)一部分的棘輪的一部分的放大視圖。
圖36是操縱機構(gòu)的側(cè)視圖，圖中閉合彈簧加載機構(gòu)已裝好，為圖面清晰起見電機加載裝置的一部分未畫出。
圖37是用于電動加載閉合彈簧的電機操縱器的立體圖。
圖38的局部視圖表示加載機構(gòu)的替代實施例。
圖39是簡化操縱機構(gòu)的裝配的特征的示意圖。
下面針對應(yīng)用于電力空氣斷路器的情況描述本發(fā)明；但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于打開和閉合電力電路的其它電開關(guān)設(shè)備。例如，本發(fā)明也可應(yīng)用于斷開分支電力電路的開關(guān)，以及用于配電系統(tǒng)選擇交流電源的轉(zhuǎn)換開關(guān)。電力斷路器和上述各開關(guān)的主要區(qū)別是，斷路器具有提供過流保護的跳閘機構(gòu)。本發(fā)明也可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)保護器，它為特定區(qū)域的配電電路提供保護的隔絕。
現(xiàn)在參閱圖1，本發(fā)明的電力空氣斷路器1具有一個包括模制的前殼5和后殼7的外殼3，以及一個蓋9。本實施例的斷路器1具有三個電極10，前殼5和后殼7形成三個電極室11。每個電極10具有一個電弧室13，電弧室由通風(fēng)的電弧室蓋15封蓋。
斷路器1具有安裝在前殼5前部的操縱機構(gòu)17并由蓋9封蓋。操縱機構(gòu)17具有一個面板19，它通過蓋上的開口21露出。操縱機構(gòu)17包括一個大型彈簧18，它被加載以便儲存用于閉合斷路器的能量。面板19裝有一個按壓閉合按鈕23，啟動該按鈕可使閉合彈簧卸載以便閉合斷路器，還裝有一個按壓打開按鈕25，其用于打開斷路器。指示器27和29分別顯示閉合彈簧的狀態(tài)和觸頭的開/閉狀態(tài)。操縱加載手柄31或遙控電機操縱器(未畫出)可以使閉合彈簧加載。
共用的操縱機構(gòu)17通過一根極軸33連接于各電極，極軸33為每個電極設(shè)有一個凸起部35。象傳統(tǒng)作法一樣，斷路器1包括一個裝在蓋9中的電子跳閘裝置37，響應(yīng)于流過斷路器的電流的預(yù)定特征，跳閘裝置啟動操縱機構(gòu)17，通過極軸33的轉(zhuǎn)動打開斷路器的全部電極10。
圖2是通過電極室之一的垂直剖視圖。電極10包括一個線路側(cè)導(dǎo)體39，它從后殼7伸出，連接于一個交流電源(未畫出)。一個負載導(dǎo)體41也從后殼伸出，一般是連接于負載網(wǎng)(也未畫出)的導(dǎo)體。
每個電極10也包括一對主觸頭43，其包括一個靜止主觸頭45和一個活動主觸頭47?；顒又饔|頭47由一個活動導(dǎo)體組件49承載。該活動導(dǎo)體組件49包括多個觸頭銷51，它們以軸向間隔開來的關(guān)系安裝在一個樞銷53上，該樞銷53固定在觸頭承載件55上。觸頭承載件55具有一個模制的主體57和一對腿部59(只畫出一個)，其樞軸61可轉(zhuǎn)動地支承在外殼3中。
觸頭承載件55借助驅(qū)動機構(gòu)17繞樞軸61轉(zhuǎn)動，驅(qū)動機構(gòu)17包括一個驅(qū)動銷63，該驅(qū)動銷通過槽67裝在承載件本體57中的一條橫向通道65中，驅(qū)動銷63借助平面69鍵接于槽67。驅(qū)動銷63固定在驅(qū)動聯(lián)桿71上，驅(qū)動聯(lián)桿71裝在承載件本體內(nèi)的槽73中。驅(qū)動聯(lián)桿的另一端由銷75可擺動地連接于極軸33上的有關(guān)極臂35上，極軸33以類似方式連接于斷路器其它電極的承載件(未畫出)上。極軸33以將要描述的方式由操縱機構(gòu)17轉(zhuǎn)動。
每個觸頭銷51在與觸頭銷自由端間隔開來的點上固定著一個活動主觸頭47。觸頭銷鄰近于自由端的部分構(gòu)成活動滅弧觸頭或“滅弧趾(arctoe)”77。靜止滅弧觸頭79設(shè)置在整體的滅弧觸頭和流道81的相面對的表面上，整體的滅弧觸頭和流道81安裝在紋路側(cè)導(dǎo)體39上。整體的滅弧觸頭和流道81向上伸向一個安裝在電弧室13中的傳統(tǒng)的熄弧溝85。
如圖2所示，觸頭銷51在承載件55的樞銷53上受到成對的螺旋壓簧87的順時針方向的偏壓，螺旋壓簧87安裝在承載件本體55中的凹部89中。操縱機構(gòu)17轉(zhuǎn)動極軸33，極軸33又使觸頭承載件55順時針方向擺至閉合位置(未畫出)，以便使主觸頭43閉合。為了打開觸頭，操縱機構(gòu)17松釋極軸33，壓縮的彈簧87使承載件55逆時針方向地加速擺至打開位置(未畫出)。當承載件順時針方向轉(zhuǎn)至閉合位置時，滅弧趾77首先接觸靜止滅弧觸頭。當承載件繼續(xù)順時針方向轉(zhuǎn)動時，由于觸頭銷57繞樞銷53擺動，彈簧87壓縮，直至主觸頭閉合。進一步的順時針方向轉(zhuǎn)動至完全閉合位置(未畫出)導(dǎo)致滅弧觸頭83打開，而主觸頭仍舊閉合。在該閉合位置上，從線路側(cè)導(dǎo)體39通過閉合的主觸頭43、觸頭銷51、撓性分流器91及負載導(dǎo)體41完成了電路。
為了打開斷路器1，操縱機構(gòu)17松釋極軸33，因而壓縮的彈簧87使承載件55在圖2中看去逆時針方向加速擺動。起初，當承載件55從線路側(cè)導(dǎo)體39移開時，觸頭銷51搖動，因而滅弧觸頭83閉合，而主觸頭43仍舊閉合。當承載件55繼續(xù)逆時針方向轉(zhuǎn)動，主觸頭43打開，全部電流流向處于圖2所示狀態(tài)的滅弧觸頭83。如果相當大的電流正由斷路器承載，例如當斷路器響應(yīng)于過流或短路而跳閘時，由于承載件55繼續(xù)逆時針方向轉(zhuǎn)動，靜止滅弧觸頭79和活動滅弧觸頭即滅弧趾77分開，因而在這兩個觸頭間形成電弧。當主觸頭43已經(jīng)分開時，起弧被限制于滅弧觸頭83，這可以延長主觸頭43的壽命。電弧中的電流產(chǎn)生的電磁力將電弧向外推向熄弧溝85，因而電弧在靜止滅弧觸頭79上的端部沿整體的滅弧觸頭和流道81移入熄弧溝85中。同時，承載件55的迅速打開使滅弧趾77鄰近熄弧頂板93的自由端，如圖2中虛線所示，因而電弧從滅弧趾77伸向熄弧頂板93，沿熄弧頂板移入熄弧板94，熄弧板94將電弧分成較短的部分，然后熄滅。
操縱機構(gòu)17是一個具有框架95的自支承組件。如圖3所示，框架95包括兩個一樣且可互換的側(cè)板97。側(cè)板97由四個長形構(gòu)件99以間隔開來的關(guān)系固定，長形構(gòu)件99由隔套101構(gòu)成，螺紋軸103和螺母105將側(cè)板97夾緊在隔套101上。四個主要的分組件和一個大型彈簧18構(gòu)成操縱機構(gòu)17的動力部分。四個主要的分組件是凸輪組件107、搖臂組件109、主聯(lián)桿組件111和閉合彈簧支承組件113。所有這些構(gòu)件都裝配在兩個側(cè)板97之間。現(xiàn)在參閱圖3和4，凸輪組件107包括一根凸輪軸115，該凸輪軸裝在非圓筒形襯套117中，非圓筒形襯套117裝在側(cè)板97上的互補的非圓筒形開口119中。襯套117具有抵靠側(cè)板97的內(nèi)表面123的凸緣121，凸輪軸115具有肩部125，肩部125將其定位在襯套117之間，因而凸輪軸115和襯套117被固定在側(cè)板97之間而無需使用緊固件。同樣，搖臂組件109的搖臂銷127具有使其固定在側(cè)板之間的肩部129，如圖3-5所示。搖臂銷127上的平面131接合側(cè)板97上的開口135內(nèi)的類似平面133以防止搖臂銷轉(zhuǎn)動。凸輪軸115和搖臂銷127增加了框架95的穩(wěn)定性，框架95是自對準的，在裝配過程中無需用于對準零件的專用工具。由上述主要構(gòu)件夾置在側(cè)板97之間，因而大多數(shù)構(gòu)件無需另外的支承硬件。可以看出這種夾置的結(jié)構(gòu)可以簡化操縱機構(gòu)17的裝配。
閉合彈簧18是常見的圓簧絲的重型螺旋壓簧，其兩端封閉且磨平。使用壓簧的原因是其比拉簧具有更高的能量密度。螺旋閉合壓簧18是以很獨特的方式由閉合彈簧支承組件113支承，以防應(yīng)力上升和/或扭曲。在這種高能量應(yīng)用場合中，彈簧18的兩端保持平行且受到均勻的支承，彈簧在側(cè)向上保持就位，這些是很重要的。如圖4和6所示，以及如圖8-11所示，這是通過下述方式實現(xiàn)的，即，螺旋閉合壓簧18壓縮在U形托架137和近似方形的彈簧墊圈或?qū)О?39之間，U形托架137可自由轉(zhuǎn)動且可驅(qū)動在一端的搖臂組件109，導(dǎo)板139可以擺靠在一個彈簧止動件或支承銷141上，在另一端支承銷141在側(cè)板97之間延伸。彈簧18裝在兩側(cè)板97之間，因而可避免游動，并且在側(cè)向上受到穿過彈簧中部的長形導(dǎo)向構(gòu)件143、彈簧墊圈139和U形托架137的撐臂145的限制。長形導(dǎo)向構(gòu)件143又在一端由穿過孔147的彈簧止動銷141固定，在另一端則由穿過U形托架137的腿部151及長形構(gòu)件上的長槽153的撐臂銷149固定。
搖臂組件109包括一個搖臂155，它可擺動地借助一對滾柱軸承157安裝在搖臂銷127上，滾柱軸承157裝在側(cè)板97之間，借助套筒159以間隔開來的關(guān)系固定，如圖5所示。搖臂155在一端有一個U形夾161，其通過托架銷149可擺動地將搖臂155連接于U形托架137。在搖臂155與U形夾161成鈍觸延伸的另一端上的一對腿部163構(gòu)成一對支承搖臂滾柱165的滾柱U形夾。搖臂155可轉(zhuǎn)動地借助銷167安裝在滾柱U形夾上。銷167具有朝外面向側(cè)板97的頭部169，因而銷無需任何咬合環(huán)或其它單獨的止動件就可以固定就位。當搖臂155繞搖臂銷127搖動時，彈簧墊圈139在彈簧支承軸141上轉(zhuǎn)動，因而彈簧18上的負載保持均勻而不管搖臂155的位置如何。彈簧18、彈簧墊圈139和彈簧支承銷141是最后裝在完成的操縱機構(gòu)17上的零件，因而可以根據(jù)應(yīng)用適當選擇尺寸。
U形托架銷149將所有的彈簧負載和能量傳至搖臂155上的搖臂U形夾161。搖臂155上的平動負載傳入不轉(zhuǎn)動的搖臂銷127，再從搖臂銷127傳入兩個側(cè)板97，而搖臂155在側(cè)板97之間保持自由轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在參閱圖4-11，凸輪組件107除凸輪軸115外還包括一個凸輪構(gòu)件171。凸輪構(gòu)件171包括由一對安裝在凸輪軸115上的加載凸輪板173a，173b構(gòu)成的加載凸輪。加載凸輪板173a，173b外包驅(qū)動凸輪175，驅(qū)動凸輪175是由第二對凸輪板175a和175b構(gòu)成的。凸輪隔件177調(diào)整驅(qū)動凸輪板175a和175b之間的間距，而隔套179則使加載凸輪板173a，173b與驅(qū)動凸輪板及側(cè)板97分開。凸輪板173，175借助穿過板間鉚釘隔件183的鉚釘181全部固定在一起。一個止動滾柱185可轉(zhuǎn)動地安裝在驅(qū)動凸輪板175a和175b之間，一個復(fù)位銷187在驅(qū)動凸輪板175a和加載凸輪板173a之間延伸。凸輪組件107是一個360度機構(gòu)，它在部分轉(zhuǎn)動中壓縮彈簧18以儲存能量，而在其余的轉(zhuǎn)動中是借助彈簧18中儲存的能量轉(zhuǎn)動的。這是通過由搖臂滾柱165與凸輪板173a，173b的接合而實現(xiàn)的，在彈簧18上的預(yù)加載使搖臂滾柱165與加載凸輪板173a，173b保持接合。加載凸輪173具有一個帶有加載部分189a的凸輪輪廓189，在與搖臂滾柱165接合點上增加凸輪構(gòu)件171順時針方向轉(zhuǎn)動的半徑。凸輪軸115，以及凸輪構(gòu)件171可借助手柄31或借助電機421(見圖33)以下文將描述的方式轉(zhuǎn)動。加載凸輪輪廓189的加載部分189a的形狀使壓簧18壓縮需要基本不變的轉(zhuǎn)矩。這會使手動加載的有較好的感覺，而且可以減小自動加工所需的電機尺寸，這是由于上述不變的轉(zhuǎn)矩低于彈簧趨近完全壓縮狀態(tài)時所需要的峰值轉(zhuǎn)矩的緣故。
加載凸輪173上的凸輪輪廓189也包括一個閉合部分189b，它可減小加載凸輪173抵靠搖臂滾柱165轉(zhuǎn)動時的半徑，因而當機構(gòu)以將要描述的方式松釋時儲存在彈簧中的能量順時針方向轉(zhuǎn)動凸輪構(gòu)件171。
凸輪構(gòu)件171的驅(qū)動凸輪175具有一個凸輪輪廓191，在一定轉(zhuǎn)動位置上它由一驅(qū)動滾柱193接合，驅(qū)動滾柱借助滾柱銷197安裝在主聯(lián)桿組件111的主聯(lián)桿195上。主聯(lián)桿195的另一端借助銷201可擺動地連接于極軸33上的驅(qū)動臂199。該主聯(lián)桿組件111聯(lián)結(jié)于驅(qū)動凸輪175，以便通過跳閘機構(gòu)203閉合斷路器1，跳閘機構(gòu)203包括一棘輪板205，它可擺動地安裝在棘輪銷207上，棘輪銷207則由側(cè)板97支承，棘輪板205受到彈簧219逆時針方向的偏壓。一個香蕉形聯(lián)桿209可擺動地在一端連接于主聯(lián)桿組件的滾柱銷197上的延伸部，另一端可擺動地連接于棘輪板205的一端。棘輪板205的另一端具有一個彈鍵凸耳211，當跳閘D軸轉(zhuǎn)至鎖閉位置時彈鍵凸耳211接合跳閘D軸。棘輪板205鎖閉時，香蕉形聯(lián)桿209使驅(qū)動滾柱193保持與驅(qū)動凸輪175接合。在工作中，當跳閘D軸213轉(zhuǎn)至跳閘位置時，彈鍵凸耳211滑離跳閘D軸，棘輪板205穿過跳閘D軸上的一個凹口215，使香蕉形聯(lián)桿209連接于棘輪板205的樞軸點再次定位，使驅(qū)動滾柱193可獨立于驅(qū)動凸輪175浮動。
參閱圖8-11可理解閉合彈簧18的加載和卸截程序。在圖8中，機構(gòu)處于卸載的打開位置，即，閉合彈簧18卸載而觸頭43打開?？梢钥闯?，凸輪構(gòu)件171的定位使加載凸輪173具有與搖臂滾柱165接觸的最小半徑。因此，搖臂155轉(zhuǎn)至完全的逆時針位置，彈簧18處于最大拉伸狀態(tài)。還可以看出，跳閘機構(gòu)203未鎖閉，因而驅(qū)動滾柱193雖抵靠驅(qū)動凸輪175但正處于浮動狀態(tài)。當凸輪軸115借助手柄31或通過加載電機155的工作而順時針方向轉(zhuǎn)動時，加載凸輪上的加載輪廓的逐漸增大半徑的加載部分189a接合搖臂滾柱165并使搖臂155順時針方向轉(zhuǎn)動以壓縮彈簧18。如上所述，輪廓的該加載部分189a的形狀選擇得使壓縮彈簧18需要不變的轉(zhuǎn)矩。在彈簧18的上述加載過程中，驅(qū)動滾柱193與驅(qū)動凸輪輪廓191的具有不變半徑的部分接觸，因而驅(qū)動滾柱193繼續(xù)浮動。
現(xiàn)參閱圖9，當彈簧18變得完全加載時，驅(qū)動滾柱193脫離驅(qū)動凸輪輪廓191向下落入一個凹部217。這使復(fù)位彈簧219可逆時針方向轉(zhuǎn)動棘輪板205，直至彈鍵凸耳211稍許超越跳閘D軸213。這就抬高了香蕉形聯(lián)桿209在棘輪板205上的樞軸點，使驅(qū)動滾柱193升至一個位置，在該位置上它抵靠在驅(qū)動凸輪175上的凹口217下面。同時，搖臂滾柱165到達一個凸輪構(gòu)件剛好轉(zhuǎn)運170度的點位，在該點位搖臂滾柱進入加載凸輪輪廓189的閉合部分189b。在加載凸輪輪廓的該部分189b上，加載凸輪173與搖臂滾柱165接觸的半徑隨著凸輪構(gòu)件171的順時針方向轉(zhuǎn)動而減小。因此，閉合彈簧18施加一個使凸輪構(gòu)件171順時針方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動的力。但是，構(gòu)成閉合支座機構(gòu)一部分的一個閉合支座(在圖9中未畫出)接合止動滾柱185，防止凸輪構(gòu)件171進一步轉(zhuǎn)動。因此，彈簧18保持完全加載以備閉合斷路器1的觸頭43。
斷路器1的觸頭43借助閉合支座以將要描述的方式的松釋而閉合。當閉合支座與止動滾柱185脫開時，彈簧能量釋放以便將凸輪構(gòu)件171迅速轉(zhuǎn)至圖10所示位置。當凸輪構(gòu)件171轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動滾柱193由驅(qū)動凸輪175的凸輪輪廓191接合。凸輪輪廓191的半徑隨凸輪軸轉(zhuǎn)動而增大，由于香蕉形聯(lián)桿209使驅(qū)動滾柱193保持與該表面接觸，因而象參閱圖2所作的描述那樣，極軸33轉(zhuǎn)動以閉合觸頭43。在該點上，彈鍵凸耳211接合D軸213，觸頭被鎖閉閉合。如果在該點上由于跳閘D軸213的轉(zhuǎn)動而使斷路器跳閘，使彈鍵凸耳211與D軸213脫開，那么，壓縮的彈簧87(見圖2)產(chǎn)生的通過主聯(lián)桿195作用的很大的力順時針方向向下拉動棘輪板205上的香蕉形聯(lián)桿209的樞軸點，驅(qū)動滾柱193脫離驅(qū)動凸輪175，使極軸33可以轉(zhuǎn)動并使觸頭43打開。當觸頭43打開且彈簧18卸載時，機構(gòu)將再次處于圖8所示狀態(tài)。
一般來說，當斷路器閉合時，再次手動或電動地轉(zhuǎn)動凸輪軸115而使閉合彈簧18再次加載。這使凸輪構(gòu)件171返回圖9所示的相同位置，但是由于跳閘機構(gòu)203被鎖閉，香蕉形聯(lián)桿209使驅(qū)動滾柱193保持與驅(qū)動凸輪175上的驅(qū)動輪廓191接合，如圖11所示。如果斷路器在此時由于跳閘D軸213的轉(zhuǎn)動而跳閘，使棘輪板205順時針方向轉(zhuǎn)動，那么，驅(qū)動滾柱193將向下落入驅(qū)動凸輪175上的凹口217，斷路器將打開。
如上所述，在凸輪構(gòu)件171轉(zhuǎn)動第一個180度的過程中，彈簧18被加載，而在轉(zhuǎn)動第二個180度的過程中，彈簧中的能量以受控的方式傳送至觸頭結(jié)構(gòu)。換言之，在后一階段中，彈簧18、凸輪構(gòu)件171和驅(qū)動滾柱193象馬達那樣發(fā)揮作用。如上所述，為了使操作者手動感覺良好，也為了使電機針對恒定的轉(zhuǎn)矩而非峰值轉(zhuǎn)矩而選定尺寸，最好提供不變的加載轉(zhuǎn)矩。在加載的第一個10度中，轉(zhuǎn)矩升至選定的恒定值。這使得使用者感覺舒適而不會使人感到好象觸及了一面恒定轉(zhuǎn)矩的墻壁。如果使用加載電機的話，也使加載電機在達到最大轉(zhuǎn)矩前提高轉(zhuǎn)速。在加載循環(huán)的最后10度中，轉(zhuǎn)矩從最大正轉(zhuǎn)矩減至小的負轉(zhuǎn)矩。這使凸輪組件107，特別是止動滾柱185和閉合支座223為循環(huán)的力閉合半部而相互抵靠。加載凸輪173的輪廓189設(shè)計得使?jié)L柱185和支座223之間的在負5至15磅之間，這取決于壓縮彈簧18的尺寸。當閉合支座223移開時，由于彈簧18的力和加載凸輪閉合輪廓189b的斜坡，凸輪組件107開始轉(zhuǎn)動剩下的180度。
在180度和360度之間的閉合凸輪輪廓189b對于斷路器的最佳工作是很關(guān)鍵的，是本發(fā)明的一個獨特之處。在現(xiàn)有技術(shù)的機構(gòu)中，沒有驅(qū)動凸輪175，通常是簡單地釋放彈簧能量，使觸頭43砰然閉合。彈簧18的尺寸通常使觸頭快速閉合而又不使觸頭回跳。這兩個目標是不相容的，因而要作出折衷。但是，本發(fā)明設(shè)有閉合凸輪173，因而能夠控制向活動導(dǎo)體組件149釋放的能量。閉合凸輪輪廓189b可選擇得使觸頭快速有力地閉合而又不發(fā)生觸頭回跳。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在觸頭閉合前，事實上，在滅弧觸頭83接觸之前，應(yīng)該釋放儲存在彈簧18中的能量的至少50％。在觸頭相觸之前最好釋放大約70％的能量?？梢圆捎糜嬎銠C模擬來使凸輪輪廓189，191最佳化。在大多數(shù)應(yīng)用中，加載凸輪輪廓189a的加載部分應(yīng)保持大致相同。但是，對于活動導(dǎo)體組件49(質(zhì)量和幾何形狀)，以及對于所使用的觸頭類型來說，加載凸輪輪廓189b的閉合部分是獨特的。
由于驅(qū)動機構(gòu)涉及高的能量和力，因而要使用淬硬不銹鋼的閉合凸輪173和驅(qū)動凸輪175。但是，應(yīng)注意的是，由于采用了外包對稱驅(qū)動凸輪175的雙加載凸輪173a，173b以防翹曲和扭曲，因而所有力是關(guān)于凸輪組件107的中心平面平衡的。據(jù)信，對稱的負載對機構(gòu)的耐用性是很重要的。
閉合支座機構(gòu)221表示在圖12-16中。該機構(gòu)包括閉合支座223、彈鍵組件225和復(fù)位裝置227。如上所述，閉合支座223接合凸輪構(gòu)件171上的止動滾柱185，以便將閉合彈簧18保持在加載狀態(tài)中。閉合支座的樞銷229精確地設(shè)置在由閉合支座223上的止動滾柱185所施加的力的直線上，以便盡量減小解鎖力，并減小振出(由于振動或震動觸頭意外打開)的可能性。大型拉簧231(見圖4和16)將閉合支座223偏壓在抵靠止動器233上的松釋位置上，如圖12所示。它由彈鍵組件235固定在圖14所示的鎖閉位置上。該彈鍵組件225包括一個閉合彈鍵板225，它可擺動地安裝在彈鍵板支承軸237上，支承軸237則支承在側(cè)板97中，還包括一個裝在側(cè)板上的閉合D彈鍵軸239。閉合彈鍵板235具有一個彈鍵凸耳241，其接合閉合D彈鍵軸239，閉合D彈鍵軸239處于閉合位置，但是當軸轉(zhuǎn)至松釋位置時則通過閉合D彈鍵軸239上的凹口243下落。彈鍵組件225也包括一個將閉合支座223連接于閉合彈鍵板235的彈鍵聯(lián)桿245。當閉合彈鍵板235由閉合D彈鍵軸239接合時，閉合支座223轉(zhuǎn)至止動或圖24所示的復(fù)位位置。當閉合D彈鍵軸239轉(zhuǎn)至松釋位置時，閉合彈鍵板235通過凹口243下落，拉簧231將閉合支座223順時針方向轉(zhuǎn)至圖15所示的松釋位置，隨其拉動閉合彈鍵板235。
閉合支座機構(gòu)221的復(fù)位裝置227包括一根復(fù)位桿247，它可擺動地安裝在與閉合支座223相同的軸上，但是可獨立于閉合支座轉(zhuǎn)動。復(fù)位裝置227也包括一個復(fù)位銷187形式的復(fù)位構(gòu)件，其設(shè)置在閉合凸輪板173a和驅(qū)動凸輪板175a之間，沿轉(zhuǎn)向在止動滾柱185之前。當閉合支座機構(gòu)221未鎖閉，如圖12所示時，閉合支座223被拉簧231偏壓在止動器233上。當凸輪構(gòu)件171轉(zhuǎn)動以加載彈簧時，復(fù)位銷187接合復(fù)位桿247上的一個銷251。如圖13所示，凸輪構(gòu)件171的順時針方向轉(zhuǎn)動使復(fù)位桿逆時針方向轉(zhuǎn)動。復(fù)位桿247具有一個接合閉合支座223的凸緣253，因而閉合支座隨復(fù)位桿轉(zhuǎn)動?；蛘?，閉合支座223當然也可以具有一個由復(fù)位桿247接合的凸緣。聯(lián)桿245將閉合彈鍵板235推向閉合D彈鍵軸239，閉合彈鍵板235上的倒圓的角部235R轉(zhuǎn)動閉合D彈鍵軸239，使彈鍵軸可穿過凹口243。當閉合彈鍵板235在閉合D彈鍵軸239上方經(jīng)過時，后者向回轉(zhuǎn)動，因而當復(fù)位桿247滑離復(fù)位銷187且拉簧231順時針方向偏壓閉合支座223時，彈鍵凸耳241接合閉合D彈鍵軸239，以便將閉合支座223保持在圖14所示的復(fù)位或鎖閉位置上。如上所述，復(fù)位桿247可獨立于閉合支座223轉(zhuǎn)動，但是它被第二拉簧255(見圖16)壓靠在閉合支座上。但是，由于手動加載系統(tǒng)具有一個棘輪機構(gòu)，該棘輪機構(gòu)在手柄再循環(huán)過程中使凸輪組件107可以退避(backoff)，因而復(fù)位銷187可以接合復(fù)位桿247，使其反抗第二拉簧255的偏壓力順時針方向轉(zhuǎn)動并離開鎖閉的閉合支座223。這是本發(fā)明的一個重要特征，可防止閉合支座機構(gòu)221的損壞。
如上所述，跳閘D彈鍵軸213被轉(zhuǎn)動以打開斷路器，該跳閘D彈鍵軸213完全由兩側(cè)板97支承，如圖17所示。跳閘D彈鍵軸設(shè)置在操縱機構(gòu)17的頂部，一端具有一個咬合的模制塑料平臺257，另一端有兩個另外的平臺259和261，都在側(cè)板97的外側(cè)。模制塑料平臺257和259鍵接于跳閘D彈鍵軸213在側(cè)板97外側(cè)的每端上的平面。平臺261可自由在跳閘D彈鍵軸213上自由轉(zhuǎn)動，但具有一個接合平臺259的延伸部以將其聯(lián)結(jié)于跳閘D彈鍵軸。這些模制平臺由電磁線圈接合以便轉(zhuǎn)動跳閘D彈鍵軸213，從而以上面描述的方式打開斷路器。平臺257由一個低電壓電磁線圈(如果設(shè)置的話)接合。平臺259由一個可遙控的輔助跳閘電磁線圈轉(zhuǎn)動(未畫出，如果設(shè)置的話)。平臺261由一個跳閘啟動器(未畫出，如果設(shè)置的話)接合，該跳閘啟動器響應(yīng)于受保護電路中的過流或短路由跳閘裝置37賦能。
如圖17所示，閉合D彈鍵軸239平行于機構(gòu)17頂部附近的跳閘D彈鍵軸213，也完全由側(cè)板97支承?，F(xiàn)在也參閱圖18至21，一個模制的閉合松釋平臺263安裝在閉合D彈鍵軸239上但可自由轉(zhuǎn)動。這是由于閉合松釋平臺263是聯(lián)鎖機構(gòu)265的一部分，該聯(lián)鎖機構(gòu)優(yōu)先使觸頭43跳閘。該聯(lián)鎖機構(gòu)265包括一對在閉合松釋平臺263外側(cè)鍵接于閉合D彈鍵軸239的閉合彈簧松釋桿267。每根閉合彈簧松釋桿267具有與桿成橫向延伸的止動器269。止動器269被一拉簧273(見圖4)偏壓在止動軸271上，以便將閉合D彈鍵軸保持在扳起的位置上。閉合松釋平臺263被一拉簧275(見圖4)順時針方向拉向圖18的水平位置。一個滑板形式的聯(lián)鎖構(gòu)件277夾置在閉合彈簧松釋平臺263和在一側(cè)的閉合彈簧松釋桿267之間。長形滑板277寬松地安裝在穿過長槽279的跳閘D彈鍵軸213上?；?77具有一個在一端上的凸起281，當滑板處于圖18所示的第一位置時，該凸起281與閉合彈簧松釋平臺263上的銷283對準。因此，當滑板277處于上述位置時，閉合彈簧松釋平臺263例如被閉合電磁線圈285向下轉(zhuǎn)動，這使銷283接合滑板277上的凸起281，從而將閉合彈簧松釋平臺的轉(zhuǎn)動變成閉合彈簧松釋桿267的轉(zhuǎn)動，如圖19所示。這使閉合D彈鍵銷239轉(zhuǎn)動以松釋閉合支座彈鍵組件225，從而使閉合支座223退回，導(dǎo)致閉合彈簧18的松釋，以及使觸頭43閉合。閉合彈簧松釋平臺263也可由閉合按鈕23轉(zhuǎn)動，這將在下面描述。
鄰近于滑板277上的凸起設(shè)有一凹部287。閉合彈簧松釋平臺263的繼續(xù)向下轉(zhuǎn)動使銷283滑離滑板上的凸起281并落入凹部287。這使閉合彈簧松釋桿267，以及閉合D彈鍵銷239返回銷閉位置，導(dǎo)致圖20所示的狀態(tài)。在這點上閉合彈簧18可再被加載。如果沒有本發(fā)明的聯(lián)鎖機構(gòu)165，那么，閉合電磁線圈285或閉合按鈕23的繼續(xù)啟動就會形成“驅(qū)動通過(firing through)”或閉合彈簧的再松釋。圖20所示的狀態(tài)可防止該情況發(fā)生，因而形成一種“防泵送(anti-pumping)”特征。當銷283開始滑離凸起281及進入凹部287時，它將滑板277向右拉至圖20所示位置。直至閉合彈簧松釋桿267已通過閉合D彈鍵銷239的轉(zhuǎn)動而充分轉(zhuǎn)動以松釋閉合支座彈鍵組件25時才出現(xiàn)上述狀態(tài)，這一點是很重要的。這是通過下述方式保證的，即，選定銷283的尺寸，使得直到閉合D彈鍵銷已經(jīng)轉(zhuǎn)動而松釋閉合支座彈鍵組件25時銷283的邊緣才超越限定凹部287的凸起281的邊緣，從而產(chǎn)生拉動滑板277的分力。
如圖21所示向右移動滑板277至第二位置，使閉合彈簧松釋平臺263上的銷283不再接合滑板上的凸起281而是在凹部287中自由移動，因而閉合彈簧松釋桿不隨閉合彈簧松釋平臺轉(zhuǎn)動，因而閉合彈簧18不被松釋?；?77被彈簧289偏壓至圖18所示的第一位置，在該位置上閉合彈簧松釋平臺263的啟動使閉合彈簧松釋桿267轉(zhuǎn)動?；?77被一個極軸33上的凸起部291形式的觸頭閉合構(gòu)件移至第二位置，極軸33轉(zhuǎn)動以接合滑板277的端部并將其移至第二位置，在該位置上，當觸頭43閉合時，閉合彈簧的松釋被超越?；?77也被跳閘平臺259上的凸起293移至一個第二超越位置，凸起293通常伸入在滑板277頂部上的凹口295中。但是，如果跳閘D彈鍵銷213被啟動，使跳閘平臺259順時針方向轉(zhuǎn)動，那么，凸起293則在凹口295的端部上接合滑板277，并將其移向圖21所示的第二位置。因此，如果跳閘機構(gòu)203被啟動，那么，閉合彈簧組件225就不能被啟動。
應(yīng)當注意的是，跳閘機構(gòu)203及閉合彈簧彈鍵組件225都無需作任何調(diào)節(jié)。裝有彈鍵銷213和239的側(cè)板97上的孔提供了足以保證彈鍵良好接合的對準作用。還應(yīng)當注意的是，任何彈鍵或其相關(guān)零件都無需使用軸承。側(cè)板97上的沖孔提供了所有軸承要求，這是由于上述零件有相對較輕的負載和低的速度。另外，聯(lián)鎖機構(gòu)無需潤滑，這是由于零件是很光滑的模制塑料件。
如上所述，為了閉合和打開斷路器的觸頭43分別設(shè)有按壓閉合按鈕23和按壓打開按鈕25。這些按鈕直接安裝在組合的操縱機構(gòu)上并是其一部分。如圖22-24和26所示，按鈕23和25是模制的基本呈平面的構(gòu)件，在下端具有橫向孔297，沿小于180度，最好大約為160度的側(cè)緣是敞開的。這兩個模制的按鈕23和25可轉(zhuǎn)動地安裝在一個穿過側(cè)板97的共用的樞軸構(gòu)件301上。共用樞軸構(gòu)件301的在側(cè)板之間的部分，如上所述，是由一個固定側(cè)板之間的間距的隔件101之一構(gòu)成的。螺紋軸103伸出圖22中的右側(cè)板97，支承一個構(gòu)成與隔件101直徑相同的圓筒形構(gòu)件的套筒303。按壓閉合按鈕23如圖26所示咬合在套筒303上，而按壓打開按鈕25則咬合在隔件101上。一個固定在按壓閉合按鈕23頂部的操縱銷305沿右側(cè)板97與共用樞軸成橫向延伸，當按壓至啟動位置時接合閉合彈簧松釋平臺263以松釋閉合彈簧。該按壓閉合按鈕23被拉簧307(見圖26)和偏壓彈簧松釋平臺263的彈簧231(見圖4)偏壓至非啟動位置。同樣，按壓打開按鈕25具有一個沿圖22中左側(cè)板97延伸，與樞軸成橫向，當啟動時接合跳閘平臺259上的鍵片311以打開觸頭。按壓打開按鈕25被一個類似于彈簧307的扭簧(未畫出)偏壓至非啟動位置。
如前所述，按鈕在操縱機構(gòu)17上的安裝時難于將按鈕與外殼上的開口對準。本發(fā)明中設(shè)置了面板19通過該面板可以夠到打開和閉合按鈕23和25，從而克服上述難點。面板19也固定在操縱機構(gòu)上，固定方式將在下文描述，這樣就沒有了按鈕相對于面板對準的問題。面板19在蓋9上的開口21后面對準，蓋9構(gòu)成斷路器(見圖1)外殼3的一部分。面板19的面積稍大于開口21，因而考慮到各零件的公差，當將蓋放置在操縱機構(gòu)上時，開口21也總能被面板19填滿。
本發(fā)明的另一個獨特的特征是面板19以固定的位置安裝在操縱機構(gòu)17的前部的方式?，F(xiàn)在也參閱圖24和25，可以看出，面板19是一個模制的平面構(gòu)件，帶有成對的整體上、下安裝凸緣315t和315b。面板借助穿過凸緣315和側(cè)板97的安裝棒317固定在側(cè)板97上。下凸緣315b在橫向上是間隔開來的，抵靠側(cè)板97，因而在橫向上固定面板19的位置。從面板19的大致中央向后延伸的模制凸起319接合一個側(cè)板97的前緣上的凹口321，以便在垂向上固定面板的位置。
本發(fā)明也克服了使閉合彈簧加載/卸載指示器27及觸頭打開/閉合指示器29與外殼上的孔對準時通常會遇到的問題。按照本發(fā)明，指示器27和29直接安裝在面板19上的開口323和325中，如圖24-27所示。如圖27所示，模制指示器如加載/卸載指示器27模制有一個拱形前面327。加載彈簧的第一和第二加載和卸載狀態(tài)是由拱形前面327下半部上的文字標號DISCHARGE(卸載)和松釋的彈簧的符號，以及由拱形前面上半部上的文字標號CHARGED(加載)和壓縮的彈簧的符號來指示的?？煞珠_的觸頭狀態(tài)是由指示器29的拱形面上的文字標號OPEN(打開)和CLOSED(閉合)指示的。
指示器27和29借助整體凸緣329可擺動地安裝在面板19中的開口323和325中，凸緣329模制在面板背面上，在開口旁邊并具有面對的樞銷331。指示器借助支承件可擺動地支承在銷331上，支承件是整體向后延伸的凸緣333形式的，凸緣333具有孔335，銷331咬合在孔335中可擺動地安裝指示器。
指示器27和29借助“快動(snap action)”啟動器337和339在其有關(guān)的指示之間轉(zhuǎn)動?！翱靹印钡囊馑际侵甘酒?7和29具有指示閉合彈簧和觸頭的兩種狀態(tài)的不同位置，它們不是緩慢地從一種指示變成另一種指示，而是快速地從一種指示跳向另一種指示。
閉合彈簧指示器27的“快動”啟動器337包括凸輪軸115。如前所述，安裝在凸輪軸115上的凸輪構(gòu)件171在其轉(zhuǎn)動的半部中加載閉合彈簧18，在其轉(zhuǎn)動的另一部分中則提供儲存在彈簧中的能量以閉合觸頭43。因此，固定著凸輪構(gòu)件171的凸輪軸115的轉(zhuǎn)動位置可提供彈簧18加載狀態(tài)的可靠指示。如圖28至30所示，超出側(cè)板97的凸輪軸115的外端具有一個圓周表3H，其徑向的不連續(xù)性是由一個凹部343提供的，凹部343是由凸輪軸115上的一個平面形成的。為了將凸輪軸115的轉(zhuǎn)動位置與指示器27的加載/卸載標識相連結(jié)，在搖臂銷127一端上擺動的桿345形式的一個驅(qū)動構(gòu)件由拉簧347拉向凸輪軸115。如圖28所示，驅(qū)動桿345的第二端當閉合彈簧18完全卸載時抵靠凸輪軸115的圓周面341。由驅(qū)動構(gòu)件在一端接合的鋼絲構(gòu)件349由一對在面板19后端模制的導(dǎo)向器351引導(dǎo)作垂向運動(也見圖25)。鋼絲構(gòu)件349上端的銷353接合指示器27的樞軸后面的指示器凸緣333上的凹口355。當閉合彈簧完全卸載時顯示文字標識DISCHARGED(卸載)。
當閉合彈簧18通過凸輪軸115的轉(zhuǎn)動而加載時，凸輪軸如圖28中箭頭所示逆時針方向轉(zhuǎn)動。當凸輪軸轉(zhuǎn)動大約175度至圖29所示位置時，驅(qū)動桿345一直抵靠凸輪軸115上的圓周面341。如上所述，加載凸輪173在170度時已達峰點，現(xiàn)在正由加載彈簧驅(qū)動。如圖29所示，驅(qū)動桿345正在凸輪軸115上的凹部343的邊緣上。當彈簧18將凸輪轉(zhuǎn)至圖30所示的閉合位置時，驅(qū)動桿345的第二端脫離凸輪軸115上的圓周面341，落入凹部343中，這使指示器27快動至加載位置，在窗口中顯示CHARGED(加載)文字標識。驅(qū)動桿345被止動器357擋在凹部343中，止動器357是由凸輪軸襯套117環(huán)部上的一個凹口形成的。
例如通過按壓閉合按鈕29或啟動閉合電磁線圈，閉合彈簧被松釋。閉合彈簧87(見圖2)中儲存的能量的突然釋放使凸輪軸115沿圖30中箭頭所示方向迅速轉(zhuǎn)至圖28所示的完全閉合位置。從圖30可以看出，凸輪軸115上的平面向下推動驅(qū)動桿345，直至第二端再次接合圓周面341，如圖28所示。
提供觸頭43狀態(tài)指示的打開/閉合指示器29由極軸33驅(qū)動，這可以提供觸頭狀態(tài)的可靠指示。如圖31和32所示，指示器29的快動啟動器339包括一個基本呈L形的打開/閉合驅(qū)動器359，該驅(qū)動器可擺動地安裝在閉合支座樞銷229上。安裝在打開/閉合驅(qū)動器359的一條臂上的銷361被拉簧367拉靠在打開/閉合滑板365上的一個肩部363上。打開/閉合滑板365是一個長形構(gòu)件，一端可滑動地通過槽369安裝在閉合支座樞銷229上，另一端通過長槽373安裝在一個銷371上。打開/閉合驅(qū)動器359上的第二臂375具有一條槽377，該槽由鋼絲構(gòu)件381上的彎曲下端379接合。鋼絲構(gòu)件381的上端383側(cè)向彎曲以接合指示器29上的凹口384。鋼絲構(gòu)件381通過面板19背面上模制的導(dǎo)向器385支承在兩端的中部。打開/閉合滑板365、打開/閉合驅(qū)動器359和鋼絲構(gòu)件381具有一個連接于打開/閉合指示器29的驅(qū)動聯(lián)桿機構(gòu)。
觸頭43閉合時，打開/閉合指示器29的快動啟動器339被彈簧367偏壓至圖31所示的位置，在該位置上，打開/閉合指示器29向下轉(zhuǎn)動以便在窗口325中顯示文字標識CLOSED(閉合)。當觸頭43打開時，極軸33轉(zhuǎn)至圖32所示位置，其中，極軸凸起部387接合打開/閉合滑板365，將其向右驅(qū)動。這使打開/閉合驅(qū)動器359順時針方向轉(zhuǎn)動。將鋼絲構(gòu)件381向下拉動，以便使打開/閉合指示器29逆時針方向轉(zhuǎn)動，從而在窗口325中顯示文字標識OPEN(打開)。極軸33被閉合彈簧18迅速從圖32所示的打開位置轉(zhuǎn)至圖31所示位置以閉合觸頭。這使打開/閉合指示器29在彈簧367的作用下從顯示文字標識OPEN(打開)快動至顯示文字標識CLOSED(閉合)。同樣，當觸頭被彈簧87打開時，極軸33迅速轉(zhuǎn)至圖32所示位置。應(yīng)當注意的是，打開/閉合指示器被偏壓至“閉合”位置，只是在極軸轉(zhuǎn)動的很快的那個部分中快動至打開位置。因此，如果觸頭被焊合，指示器將繼續(xù)顯示不安全的“閉合”指示。
如前所述，閉合彈簧18可以手動或電動地通過凸輪軸115的轉(zhuǎn)動而加載。手動或電動使凸輪軸115轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)387表示在圖33-37中。該驅(qū)動機構(gòu)387包括一對鍵接于凸輪軸115上的平面的棘輪389a和389b。一個手柄脫開凸輪391和一個電機脫開凸輪393也在棘輪389之間鍵接在凸輪軸上。銷395將凸輪391和393連接于棘輪389，因而轉(zhuǎn)矩可從棘輪通過凸輪391和393傳入凸輪軸115，以及通過棘輪直接傳入凸輪軸115。
棘輪389由加載手柄31通過手柄驅(qū)動聯(lián)桿397轉(zhuǎn)動，聯(lián)桿397由兩根聯(lián)桿397a和397b構(gòu)成，聯(lián)桿397b只有靠近自由端的一個凸輪表面399。手柄驅(qū)動聯(lián)桿397的自由端在成對的棘輪389之間延伸，并具有一個可接合棘輪上的圓周棘齒403的手柄驅(qū)動銷401。手柄驅(qū)動銷397的另一端通過樞銷405可擺動地連接于手柄31。
手柄31可擺動地安裝在搖臂銷127的延伸部上并由一個C形夾限位。由一對板409a和409b構(gòu)成的止動器409也樞接在搖臂銷127上。止動器409也在棘輪板389a和389b之間延伸，并具有一個接合棘齒403的橫向止動銷411。一個拉簧413(見圖36)相向偏壓手柄驅(qū)動聯(lián)桿397和止動器409，并將它們偏壓向與棘輪389接合的狀態(tài)。另外，一個拉簧415安裝在搖臂銷127上并具有一個腿部415a，該腿部抵靠手柄的下側(cè)并將其偏壓向一個圖33所示的暫停位置，還具有一個第二臂415b，它抵靠止動器的下側(cè)，將其偏壓向棘輪389。
本發(fā)明的另一個獨特的特征是棘齒403和驅(qū)動銷401和止動銷411的結(jié)構(gòu)。如圖35所示，棘齒403為拱形結(jié)構(gòu)，其根部403r的半徑與手柄驅(qū)動銷401及止動銷411的半徑互補。這種結(jié)構(gòu)可減少棘齒403根部的應(yīng)力集中，使棘輪389易于制造，可方便地從平板原料沖壓制成。手柄驅(qū)動銷401和止動銷采用車制銷消除了采用普通的直邊緣的驅(qū)動和止動齒形成的應(yīng)力集中。
閉合彈簧18是通過沿圖33，34和36中的順時針方向向下拉動手柄31而手動加載的。當向下拉動手柄31時，手柄驅(qū)動銷401接合每個棘輪389a和389b上的棘齒403，使凸輪軸115順時針方向轉(zhuǎn)動。彈簧413和415使止動器在順時針方向轉(zhuǎn)動的棘齒403上經(jīng)過。在手柄行程結(jié)束時，扭簧415使手柄返回暫停位置。彈簧413再次使手柄驅(qū)動銷在由止動器409保持靜止的棘齒上經(jīng)過。由于手柄31安裝在搖臂銷127上而不是凸輪軸115上，使其繞平行于棘輪軸線但又與該軸線側(cè)向間隔開來的軸線轉(zhuǎn)動，因而驅(qū)動聯(lián)桿397可在下述點上通過銷405連接于手柄31，該點比棘輪389a和389b的半徑更靠近搖臂銷127形成的軸線。這種布置為手柄31提供了更大的機械效率，手柄31當然比棘輪389a和389b的半徑長得多。
手柄31往復(fù)移動，逐步使棘輪389轉(zhuǎn)動，因而轉(zhuǎn)動凸輪軸115，使彈簧18加載，當彈簧18變得完全加載時，手柄脫開凸輪391轉(zhuǎn)至凸輪凸起部391a接合手柄驅(qū)動聯(lián)桿板397b上的凸輪表面399且抬起驅(qū)動聯(lián)桿397的位置，因而手柄驅(qū)動銷401與棘輪389的棘齒脫開。因此，當閉合彈簧18已經(jīng)加載，閉合支座223抵靠凸輪構(gòu)件171時(如圖14所示)，手柄31脫開連接，使力不再轉(zhuǎn)動抵靠閉合支座223的凸輪軸115。
當閉合彈簧18松釋時，凸輪軸115迅速轉(zhuǎn)動。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當發(fā)生上述情況時，由于迅速轉(zhuǎn)動棘齒403引起的手柄驅(qū)動銷401的回跳使手柄突然脫開暫停位置。這可以通過下述布置防止，即，當手柄處于暫停位置時使驅(qū)動銷401與棘齒403脫開。在一個實施例中，一個在手柄驅(qū)動聯(lián)桿397頂部上的蓋板417形式的側(cè)向凸起發(fā)揮上述作用。該蓋板417當手柄處于暫停位置上時處于棘齒403頂部上，因而使手柄驅(qū)動銷401抬離棘齒403，如圖33所示。這并不干擾手柄31的正常工作，因為當向下拉動手柄時，蓋板417沿齒滑動直至手柄驅(qū)動銷401下落而與每個棘輪389上的齒463接合。蓋板417最好是彈性樹脂材料的模制件。
驅(qū)動機構(gòu)387也包括一個電機操縱器419，該電機操縱器包括一個小型高轉(zhuǎn)矩電機421及一個減速齒輪箱423。安裝板425將可選用的電機操縱器安裝在操縱機構(gòu)17的側(cè)面上，支承點包括彈簧支承銷141。如圖36和37所示，齒輪箱的輸出軸(未畫出)具有一個偏心輪427，電機驅(qū)動聯(lián)桿431通過樞銷429安裝在偏心輪427上。驅(qū)動聯(lián)桿431由兩塊板431a和431b構(gòu)成，它們在自由端附近支承一個橫向車制的電機驅(qū)動銷433。電機驅(qū)動聯(lián)桿431a具有一個鄰近于電機驅(qū)動銷433的凸輪表面435。托架437支承一個拉簧439，如圖37所示，該拉簧逆時針方向偏壓電機驅(qū)動聯(lián)桿431。一個由托架437上的凸緣支承的V形塑料止動器432使電機驅(qū)動聯(lián)桿431定心，以適當對準而接合棘輪389。如圖36所示，電機操縱器419安裝在操縱機構(gòu)17的側(cè)面上，彈簧439偏壓電機驅(qū)動銷433與棘輪389的棘齒403接合。電機421的運轉(zhuǎn)使偏心輪427轉(zhuǎn)動，從而使電機驅(qū)動聯(lián)桿43往復(fù)運動，逐步轉(zhuǎn)動棘輪389。當閉合彈簧18變得完全加載時，電機脫開凸輪393轉(zhuǎn)至一個位置(未畫出)，在該位置上，凸起部393a接合電機驅(qū)動聯(lián)桿413a上的凸輪表面435，將電機驅(qū)動聯(lián)桿431抬離棘輪389，因而電機驅(qū)動銷433與棘齒403脫開。這防止了轉(zhuǎn)矩繼續(xù)施加在凸輪軸上，此時凸輪軸由閉合支座223限制不能轉(zhuǎn)動。同時，裝在凸輪軸115的在棘輪389外側(cè)的端部上的電機斷開凸輪441(見圖33)轉(zhuǎn)至一個位置，在該位置上，它接合一個關(guān)斷電機的微動開關(guān)443，微動開關(guān)443安裝在平臺445上，平臺445則固定在安裝板425上。軸向延伸的凸輪表面441c驅(qū)動微動開關(guān)443以關(guān)斷電機421。
使手柄驅(qū)動銷401與棘齒403和棘輪389脫開的另一種布置表示在圖38中。在這種布置中，一個提升構(gòu)件或例如套筒447形式的止動器借助螺栓449鄰近于棘輪389固定在側(cè)板97上。當手柄31返回圖38中實線所示的暫停位置時，驅(qū)動聯(lián)桿397b上的凸輪表面399接合提升構(gòu)件447并如圖所示順時針方向轉(zhuǎn)動驅(qū)動聯(lián)桿，使驅(qū)動銷401與棘齒403脫開。因此，當閉合彈簧松釋，棘輪迅速轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動聯(lián)桿保持與棘輪脫離，手柄31不受干擾。當手柄順時針方向被拉動時，它轉(zhuǎn)動大約15度至圖38中虛線所示位置，在該位置上，驅(qū)動銷401再次接合棘齒403。在棘齒被接合前，提升構(gòu)件447和蓋板417都可提供手柄的這種大約15度的運動。這使得使用者在手柄加載前可以牢握手柄。
如前所述，操縱機構(gòu)17的主要構(gòu)件都安裝在側(cè)板97之間并由其支承。這樣就可形成一種可以分開裝配的操縱機構(gòu)組件。所有構(gòu)件都是標準的，只有閉合彈簧因不同的電流額定值而不同。因此，除閉合彈簧要根據(jù)確定的應(yīng)用場合而加以選擇以外，操縱機構(gòu)可以完全裝好，庫存待用。
在側(cè)板之間或在側(cè)板上安裝所有構(gòu)件的這種布置，如上所述，當將零件裝在側(cè)板間時可消除對于許多緊固件的需要。另外，為了轉(zhuǎn)動負載輕的軸，無需單獨的軸承，這是由于側(cè)板的固定的對準保證了軸的對準，側(cè)板上的孔提供了適宜的支承。與此有關(guān)，為軸設(shè)置的孔是沖出的，大家知道，這可以在沖出的孔中產(chǎn)生薄的環(huán)形表面，它比用作軸承的板的厚度更薄。
這種標準化組合結(jié)構(gòu)也可簡化操縱機構(gòu)17的裝配。如圖4所示，操縱機構(gòu)可以在側(cè)板97之一上構(gòu)制起來。當所有零件裝好時將另一側(cè)板放置在頂部上，由螺母105(見圖3)固定。為了便于裝配，各軸具有裝在側(cè)板之間的相同的長度，但是具有裝在側(cè)板上的孔中的不同長度的減徑端部。因此，如圖39所示，銷451a-451d都具有插入一個側(cè)板971上的孔455a-455d中相同長度的減徑端部453a-453d。在所有構(gòu)件(圖40中未畫出)都已裝好后，第二側(cè)板972放置在頂部，使軸451a-451d的第二端部457a-457d與孔459a-459d對準。各銷不必同時插入上部的側(cè)板972上的孔中，減徑端部457a較其余的更長，可以首先插入與其相關(guān)的孔中。隨著側(cè)板972的下降，銷451b的較短的端部457b插入其孔459b中。同樣，隨著側(cè)板的連續(xù)下降，每根軸也裝在側(cè)板972中，但是不必使所有的銷同時對準。
雖然已詳述了本發(fā)明的具體實施例，但是本專業(yè)技術(shù)人員懂得，按照所公開的技術(shù)內(nèi)容可對其細節(jié)作各種修改和變化。因此，所公開的具體布置只是描述性的，并非對本發(fā)明范圍的限定。
權(quán)利要求
1.用于電開關(guān)設(shè)備(1)的自支承操縱機構(gòu)組件(17)，包括一對側(cè)板(97)，其上有多個對準的孔(135)；多個長形構(gòu)件(97)，每個長形構(gòu)件具有鄰近每端的肩部、穿過所述一對側(cè)板(97)上相應(yīng)的所述多個對準的孔的延伸部(103)和接合所述延伸部(103)且將所述側(cè)板(97)夾緊在所述肩部上以便以間隔開來的關(guān)系緊固所述側(cè)板的緊固件(105)；以及操縱構(gòu)件(18，107，109，113)，包括一個閉合彈簧(18)、一個凸輪組件(107)和一個聯(lián)結(jié)所述閉合彈簧(18)和所述凸輪組件(107)的搖臂組件(109)，所有這些都設(shè)置在所述側(cè)板(97)之間并基本完全由其支承。
2.如權(quán)利要求1所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述側(cè)板(97)是基本相同的且是可以互換的。
3.如權(quán)利要求1所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于設(shè)置在所述側(cè)板(97)之間且由其支承的所述操縱構(gòu)件(18，107，109，113)包括由與所述側(cè)板(97)成橫向延伸的銷(167)支承且具有面對所述側(cè)板(97)以便所述銷(167)保持在位的頭部(169)的零件(165)。
4.如權(quán)利要求1所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述操縱構(gòu)件(18，107，109，113)包括直接裝在所述側(cè)板(97)上的面對的孔(455，459)中的旋轉(zhuǎn)軸(451)。
5.如權(quán)利要求1所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述操縱構(gòu)件(18，107，109，113)包括多根軸，每個軸具有裝在所述側(cè)板(97)上的面對的孔(455，459)中的減徑端部(453，457)，在所述多根軸(451)的共同端部上的減徑端部(457)具有逐漸增加的長度，以便在裝配過程中相繼地插入所述一個側(cè)板(972)上的所述孔(459)中。
6.如權(quán)利要求1所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述凸輪組件(107)包括一對具有非圓形周面的襯套(117)，其裝在所述側(cè)板(97)上的互補的非圓形的面對的孔(119)中，所述襯套(117)具有抵靠所述側(cè)板的內(nèi)表面(123)的凸緣(121)；一根可轉(zhuǎn)動地裝在所述襯套(117)之間的凸輪軸(115)；以及一個安裝在所述凸輪軸(115)上的凸輪構(gòu)件(171)。
7.如權(quán)利要求1所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述凸輪組件(107)包括一根帶有支承在所述側(cè)板(97)中的凸輪軸(117)，所述搖臂組件(109)包括一個繞搖臂銷(127)轉(zhuǎn)動的搖臂(155)，所述搖臂銷(127)支承在所述側(cè)板(97)中，以便在所述凸輪構(gòu)件(171)和所述螺旋壓簧(18)之間傳遞力，所述彈簧支承組件(113)將所述螺旋壓簧(18)安裝在所述側(cè)板(97)之間，以便隨所述搖臂(155)搖動，在所述螺旋壓簧(18)和所述搖臂(155)之間總是?；驹谒雎菪龎夯?18)縱向上的力。
8.如權(quán)利要求7所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述彈簧支承組件(113)包括一個縱向穿過所述螺旋壓簧(18)且基本平行于所述側(cè)板(97)的長形導(dǎo)向構(gòu)件(143)，以及一個抵靠所述螺旋壓簧(18)一端的托架(137)，所述長形導(dǎo)向構(gòu)件(143)穿過該托架并借助也穿過所述長形導(dǎo)向構(gòu)件(143)的托架銷(149)可擺動地連接于所述搖臂(155)。
9.如權(quán)利要求8所述的操縱機構(gòu)組件(17)，其特征在于所述凸輪構(gòu)件(171)包括一對外包一個驅(qū)動凸輪(175)的加載凸輪板(173a，173b)，所述搖臂(155)具有一對抵靠所述一對加載凸輪板(173a，173b)的滾柱(165)，一對用于支承所述一對滾柱(165)的U形夾(163)，以及將所述滾柱(165)安裝在所述U形夾(163)上的樞銷(167)，所述樞銷(167)在其外端具有擴大的頭部(169)，因而所述側(cè)板(97)將所述樞銷(167)保持在位。
10.電開關(guān)設(shè)備(1)，包括至少一個電極(10)，其具有包括固定觸頭裝置(45)和活動觸頭裝置(47)的可分開的觸頭(43)，以及安裝所述活動觸頭裝置(47)以便作打開和閉合所述可分開的觸頭(43)的運動的承載件(55)；以及一個操縱機構(gòu)(17)，其用于在打開和閉合位置之間移動每個電極(10)的所述承載件(55)，以便打開和閉合所述可分開的觸頭(43)，所述操縱機構(gòu)(17)包括一個閉合彈簧(18)；一個凸輪構(gòu)件(171)，它具有一個聯(lián)結(jié)于所述閉合彈簧(18)的加載凸輪(173)和一個聯(lián)結(jié)于每個電極(10)的所述承載件(55)的驅(qū)動凸輪(175)；以及施加轉(zhuǎn)矩以轉(zhuǎn)動所述凸輪構(gòu)件(171)，以便加載所述閉合彈簧(18)的加載裝置(387)，所述加載凸輪(173)具有一個加載輪廓(189a)，其用于在所述凸輪構(gòu)件(171)角度轉(zhuǎn)動的第一部分過程中由所述加載裝置施加轉(zhuǎn)矩而在所述閉合彈簧(18)中儲存能量，所述加載凸輪(173)具有一個閉合輪廓(189b)，其用于在所述凸輪構(gòu)件的角度轉(zhuǎn)動的第二部分過程中通過釋放儲存在所述閉合彈簧(18)中的能量來轉(zhuǎn)動所述凸輪構(gòu)件(173)并將所述至少一個電極(10)的所述承載件(55)操縱至所述閉合位置，所述加載凸輪(171)的所述閉合輪廓(189b)用于可控地釋放儲存在所述閉合彈簧(18)中的能量。
11.如權(quán)利要求10所述的電開關(guān)設(shè)備(1)，其特征在于所述加載凸輪(171)的所述閉合輪廓(189b)用于在所述可分開的觸頭(43)閉合之前可控地釋放儲存在所述閉合彈簧(18)的能量的至少大約50％。
12.如權(quán)利要求10所述的電開關(guān)設(shè)備(1)，其特征在于所述閉合彈簧(18)是螺旋壓簧。
13.如權(quán)利要求12所述的電開關(guān)設(shè)備(1)，其特征在于所述可分開的觸頭(43)包括主觸頭(43，45)和首先閉合的滅弧觸頭(83)，所述閉合輪廓(189b)用于在所述可分開的觸頭的閉合過程中所述滅弧觸頭(83)相觸之前可控地釋放儲存在所述螺旋壓簧(18)中的能量的至少大約50％。
14.如權(quán)利要求13所述的電開關(guān)設(shè)備(1)，其特征在于所述凸輪構(gòu)件(171)的所述閉合輪廓(189b)用于在所述滅弧觸頭(83)相觸之前可控地釋放儲存在所述螺旋壓簧(18)中的能量的大約50％至大約70％之間。
15.如權(quán)利要求10所述的電開關(guān)設(shè)備(1)，其特征在于所述加載凸輪(173)的所述加載輪廓(189a)用于基本在所述凸輪構(gòu)件(171)的角度轉(zhuǎn)動的整個所述第一部分中由所述加載裝置(387)施加基本均勻的轉(zhuǎn)矩而在所述閉合彈簧(18)中儲存能量。
16.用于電開關(guān)設(shè)備中的操縱機構(gòu)(17)，包括一個由一對間隔開來的側(cè)板(97)構(gòu)成的框架(95)；一個可轉(zhuǎn)動地安裝以便在所述側(cè)板(97)之間轉(zhuǎn)動的凸輪構(gòu)件(171)；一個螺旋壓簧(18)；一個可搖動地安裝在所述側(cè)板(97)之間以便在所述凸輪構(gòu)件和所述螺旋壓簧(18)之間傳遞力的搖臂(155)，所述搖臂(155)被所述凸輪構(gòu)件(171)搖動以便壓縮所述螺旋壓簧(18)，以及被所述螺旋壓簧(18)的膨脹搖動以便轉(zhuǎn)動所述凸輪構(gòu)件(171)；以及彈簧安裝裝置(113)，它將所述螺旋壓簧(18)安裝在所述側(cè)板(97)之間并由其完全支承，從而隨所述搖臂(155)搖動，總是保持所述力基本在所述螺旋壓簧(18)的縱向上。
17.如權(quán)利要求16所述的操縱機構(gòu)(17)，其特征在于所述彈簧安裝裝置(113)包括一個縱向穿過所述螺旋壓簧(18)的長形彈簧導(dǎo)向器(143)；在所述彈簧第一端可擺動地連接于所述搖臂(155)的第一安裝裝置(137)，所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)從其中穿過；以及在所述彈簧(18)第二端上的第二安裝裝置(139，141)，它包括橫向穿過所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)且受所述側(cè)板(97)支承的安裝銷(141)。
18.如權(quán)利要求17所述的操縱機構(gòu)(17)，其特征在于所述第一安裝裝置(137，149)包括一個抵靠所述螺旋壓簧(18)第一端的托架(137)，所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)穿過該托架；一對平行于所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)的腿部(151)；以及一個搖臂銷(149)，它可擺動地將所述搖臂(155)連接于所述一對腿部(151)并穿過所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)，所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)具有孔(147，153)，所述樞銷(141)和所述搖臂銷(149)穿過上述孔，一個上述孔(153)是長形的。
19.如權(quán)利要求18所述的操縱機構(gòu)(17)，其特征在于所述搖臂銷(149)穿過的在所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)上的所述孔(153)是長形的。
20.如權(quán)利要求19所述的操縱機構(gòu)(17)，其特征在于所述第二安裝裝置(139，141)包括一個在所述螺旋壓簧(18)的所述第二端和所述安裝樞銷(141)一側(cè)之間的安裝板(139)，所述長形彈簧導(dǎo)向器(143)穿過其中，所述安裝板(139)抵靠所述安裝樞銷(141)的所述一側(cè)搖動。
21.如權(quán)利要求18所述的操縱機構(gòu)(17)，其特征在于所述螺旋壓簧(18)從一個螺旋壓簧范圍中選擇以提供預(yù)定的電流額定值，所述安裝樞銷(141)可卸去以便安裝所選擇的螺旋壓簧(18)。
22.用于電開關(guān)設(shè)備(1)的操縱機構(gòu)(17)，包括一對以間隔開來的關(guān)系固定以形成一個框架(95)的側(cè)板(97)；以及多個安裝在所述框架上并由其支承的構(gòu)件(18，107，109，113)，包括一個確定所述電開關(guān)設(shè)備(1)的電流額定值的閉合彈簧(18)，以及彈簧安裝裝置(113)，它最后單獨地將所述閉合彈簧(18)安裝在所述框架(95)中，因而除了所述閉合彈簧(18)以外的所有所述構(gòu)件可以安裝在所述框架(95)上，當確定了所述電流額定值時安裝適當選擇的閉合彈簧(18)。
全文摘要
電開關(guān)設(shè)備如電力斷路器、網(wǎng)絡(luò)保護器或開關(guān)具有自支承操縱機構(gòu)組件,它包括由一對側(cè)板形成的框架,側(cè)板借助隔件以間隔開來的關(guān)系牢固夾緊?？蚣苤С兴械牟倏v機構(gòu)的構(gòu)件,包括一螺旋壓簧,它完全裝在側(cè)板之間、通過搖臂銷聯(lián)結(jié)于凸輪構(gòu)件、保持力與彈簧成縱向。凸輪構(gòu)件具有一加載凸輪,該加載凸輪帶有用于壓縮閉合彈簧的加載輪廓和閉合輪廓,彈簧通過閉合輪廓驅(qū)動凸輪構(gòu)件以實現(xiàn)儲能的可控釋放,從而閉合設(shè)備的觸頭。
文檔編號H01H3/30GK1244024SQ9910650
公開日2000年2月9日 申請日期1999年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月7日
發(fā)明者亨利·安東尼·威爾利三世, 雷蒙德·克里德·多蘭, 愛德華·路易斯·韋林納 申請人:尹頓公司