磁脫扣機構及採用該磁脫扣機構的電氣開關裝置的製作方法
2023-12-12 13:11:32 2
專利名稱：磁脫扣機構及採用該磁脫扣機構的電氣開關裝置的製作方法
技術領域：
本發明 一般涉及電氣開關裝置，更具體地涉及用於電氣開關裝置的磁 脫扣(跳閘)機構。本發明還涉及電氣開關裝置。
背景技術：
電氣開關裝置如塑殼斷路器通常包括至少一對可分離觸點，所述觸點 或者通過設置在斷路器殼體外部的手柄手動操作，或者通過脫扣單元響應 於脫扣條件(例如但不限於電流過載條件；較高水平的短路或故障條件； 接地故障或電弧故障條件)自動操作。
例如用於住宅和輕工業應用中的較小的塑殼斷路器通常包括具有加熱 器組件(加熱組件)和》茲脫扣機構的熱磁脫扣單元。如圖1所示，加熱器 組件l包括多個加熱器元件(加熱元件)3、 5和一雙金屬件7。在例如響 應於過載條件的操作中，由負載(未示出)引出的電流加熱加熱器元件3、 5,加熱器元件3、 5又加熱雙金屬件7,使其以公知的方式彎曲(例如沿 圖1中的箭頭9的方向)。當雙金屬件7彎曲時，其直接或間接地與斷路 器操作機構13(以方框形式示出)的脫扣杆ll (用圖1中的虛線圖以簡化 的形式示出)協作，從而使脫扣杆ll運動(例如樞轉)，該脫扣杆使操作 機構13鬆開以打開(例如分離)斷路器(未示出)的可分離觸點15、 17，並切斷電流的流動。這樣，加熱器組件l用於提供與由負載引出的電流的 大小直接相關的熱脫扣響應。
除上述熱脫扣響應外，熱磁斷路器還構造成對例如由電流過載條件產 生的磁場作出反應，從而提供相對更快的磁脫扣響應。通常，對磁場的響
應形式是銜鐵21的運動，該銜鐵的運動又鬆開斷路器操作機構13以跳開 可分離觸點15、 17。在圖l的示例中，銜鐵21的運動由磁脫扣機構23控 制。具體而言，磁脫扣機構23包括將銜鐵21偏壓離開發出磁場的磁部件 27的彈簧25。磁脫扣機構23的向下彎的約束部29約束銜鐵21的離開磁 部件27的運動。因此，銜鐵21可在對應於銜鐵21與磁部件27接合併且 可分離觸點15、 17跳開(未示出)的第一位置和對應於銜鐵21離開磁部 件27並且可分離觸點15、 17可閉合至所示位置的第二位置之間運動。彈 簧25將銜鐵21朝第二位置偏壓在約束部29上。
除其它缺點外，用銷31聯接到磁部件27的彈簧25必須在組裝磁脫扣 機構23期間巻繞或旋繞在銷31上，以便對彈簧25加載(charge )以偏壓 銜鐵21。這使得較難進行磁脫扣機構23的組裝。另外，例如為了使磁脫 扣操作在不同的預定電流水平下產生而對機構23進行的調節需要拆卸磁 脫扣機構23,將彈簧25更換成不同的彈簧(未示出)，並重新組裝磁脫 扣機構23,這具有與如上所述相同的缺點(例如但不限於，在組裝時對彈 簧25加載)。
因此，電氣開關裝置及其磁脫扣機構仍有改進的空間。
發明內容
這些及其它需求由本發明的涉及用於電氣開關裝置的^茲脫扣機構的實 施例來滿足，所述磁脫扣機構除其它優點外還可拆卸和調節。
作為本發明的一個方面，提供了一種用於電氣開關裝置的磁脫扣機構。 電氣開關裝置包括殼體、可分離觸點以及用於打開和閉合可分離觸點的操 作機構。磁脫扣機構包括構造成與電氣開關裝置的殼體聯接的磁部件； 銜鐵，該銜鐵包括構造成與所述操作機構協作的第一端部、設置成與第一端部相對並遠離第一端部的第二端部、面向磁部件的第一側和背離磁部件 的笫二側，銜鐵構造成在對應於電氣開關裝置的可分離觸點跳開的第 一位
置和對應於可分離觸點可閉合的第二位置之間運動；銜鐵約束件，該銜鐵 約束件包括第一部分和遠離該第一部分的第二部分；和可拆卸地聯:接到銜 鐵約束件的第一部分的偏壓元件。當銜鐵設置在第一位置時，銜鐵的第一 側的一部分與磁部件接合。當銜鐵設置在第二位置時，銜鐵的第二側的一 部分與銜鐵約束件的第二部分接合。銜鐵約束件和偏壓元件包括子組件， 其中銜鐵約束件的第一部分構造成將子組件可拆卸地聯接到磁部件，並且 在子組件被可拆卸地聯接到磁部件之後，可對偏壓元件加載以將銜鐵朝第 二位置偏壓離開第一位置。
磁部件可包括體部、從體部垂直向外延伸的第一壁和與第一壁相對地 從體部垂直向外延伸的第二壁。銜鐵約束件的笫一部分可包括頂部、從頂 部垂直向外延伸的第一突片和與第一突片相對地從頂部垂直向外延伸的第 二突片。第一突片能可拆卸地聯接到磁部件的第一壁，第二突片能可拆卸 地聯接到磁部件的第二壁。磁部件的第 一壁和磁部件的第二壁均可包括突 出部，第一突片和第二突片均可包括孔口，其中當子組件聯接到磁部件時， 磁部件的第一側部的第一突出部設置在第一突片的孔口中，磁部件的第二 側部的第二突出部設置在第二突片的孔口中。
子組件還可包括銷，偏壓元件可以是彈簧，其中銷將彈簧可拆卸地聯 接到第 一突片和第二突片。磁部件的第 一壁和磁部件的第二壁都還可包括 支架部。彈簧可具有多個繞圈，並且銷可延伸穿過銜鐵約束件的第一突片、
穿過彈簧的繞圏並穿過銜4失約束件的第二突片。當子組件可拆卸地聯接到
磁部件時，銷可設置在第一支架部和第二支架部中。銷可包括第一端部、 第二端部、，沒置在銷的第二端部的頭部、在銷的第一端部與銷的頭部之間 延伸的柄杆以及設置在銷的第二端部附近的擴大部分。銷的擴大部分可與 銷的頭部隔開。銷的柄杆可具有第一直徑，銷的頭部可具有第二直徑，銷 的擴大部分可具有笫三直徑。擴大部分的第三直徑可大於柄杆的第一直徑 且小於頭部的第二直徑。
12銜鐵約束件的第一突片可包括栓鎖(鑰匙狀，keyed)孔口。銜鐵約束 件的第二突片可包括銷孔。栓鎖孔口可包括圓形開口和從圓形開口向外延
伸的徑向延伸部。圓形開口可具有直徑，其中圓形開口的直徑大於銷的擴 大部分的第三直徑。當銷可拆卸地聯接到銜鐵約束件時，銷的第一端部可 延伸穿過銜鐵約束件的第二突片的銷開口，銷的位於銷的擴大部分與銷的 頭部之間的柄杆可設置在栓鎖孔口的徑向延伸部內，以使銜鐵約束件的第 一突片設置在銷的擴大部分與銷的頭部之間。
偏壓元件可以是彈簧。彈簧可包括一定數量的支腳。銜鐵約束件的第 一部分可包括頂部，該頂部包括第一端部、設置成與頂部的第一端部相對 並遠離該第一端部的第二端部、第一邊緣、設置成與該第一邊緣相對的第 二邊緣和彈簧孔口 。彈簧孔口可設置在頂部的第一端部與頂部的第二端部 之間，並且彈簧孔口可從頂部的第 一邊緣附近延伸穿過頂部的第二邊緣。 彈簧孔口可構造成接納彈簧的所述一定數量的支腳。頂部的第二邊緣可具 有至少一個調節部，彈簧可具有偏壓力，其中彈簧的所述一定數量的支腳 中的每一個都可與所述至少一個調節部中相應的一個調節部協作，以調節 彈簧的偏壓力。彈簧可具有第一支腳和第二支腳，所述至少一個調節部可 以是在頂部的第 一端部附近從頂部向外延伸出的第 一延伸部，和在頂部的 第二端部附近從頂部向外延伸出的第二延伸部。第 一延伸部和第二延伸部 均可包括多個凹部。當子組件可拆卸地聯接到磁部件時，彈簧的第一支腳 可運動到第一延伸部的所述多個凹部中相應的一個凹部，彈簧的第二支腳 可運動到第二延伸部的所述多個凹部中相應的一個凹部，以對彈簧加載。
作為本發明的另一方面，電氣開關裝置包括殼體；由殼體包封的可 分離觸點；構造成打開和閉合可分離觸點的操作機構；和磁脫扣機構，該 磁脫扣機構包括與電氣開關裝置的殼體聯接的磁部件；銜鐵，該銜鐵包 括可與操作機構協作的第一端部、設置成與第一端部相對並遠離第一端部 的第二端部、面向^f茲部件的第一側和背離^茲部件的第二側，銜鐵可在對應 於電氣開關裝置的可分離觸點跳開的第一位置和對應於可分離觸點可閉合 的第二位置之間運動；銜4失約束件，該銜鐵約束件包括第一部分和設置成遠離該第一部分的第二部分；和可拆卸地聯接到銜鐵約束件的第一部分的 偏壓元件。當銜鐵設置在第一位置時，銜鐵的第一側的一部分與磁部件接 合，當銜鐵設置在第二位置時，銜鐵的第二側的一部分與銜鐵約束件的第 二部分接合。銜鐵約束件和偏壓元件包括一子組件，其中銜鐵約束件的第 一部分將子組件可拆卸地聯接到磁部件，並且在子組件被可拆卸地聯接到 磁部件之後，可對偏壓元件加載以將銜鐵朝第二位置偏壓離開第 一位置。
在結合附圖閱讀時，從下文對優選實施例的說明中可獲得對本發明的 充分理解，在附圖中
圖1是熱磁脫扣單元的磁脫扣機構和加熱器組件的部分分解的軸測視
圖2是加熱器組件及其加熱器元件的軸測視圖； 圖3是圖2的加熱器元件的軸測視圖4是斷路器的一部分的側視圖，其中斷路器殼體的一部分被移去以 示出根據本發明 一個實施例的磁脫扣機構；
圖5是圖4的斷路器的一部分和磁脫扣機構的部分分解的軸測視圖； 圖6A是圖5的磁脫扣機構的一側的一部分的放大的軸測裝配視圖； 圖6B是圖6A的磁脫扣機構部分的前浮見圖；和 圖7是圖6B的磁脫扣機構的另一側的軸測視圖。
附圖標記列表
I 加熱器組件 3 加熱器元件 5 加熱器元件 7 雙金屬件
9 箭頭
II 脫扣杆13 操作機構
15 觸點
17 觸點
100 加熱器組件
102 加熱器元件
104 加熱器元件的第一端部
106 加熱器元件的第二端部
108 中間部分
110 孔口
112 上表面
114 下表面
120 長形雙金屬件
122 長形雙金屬件的第一端部
124 長形雙金屬件的第二端部
126 長形雙金屬件的長度
130 第一彎曲部
132 第二彎曲部
134 第三彎曲部
136 第四彎曲部
138 第一部段
140 第二部段
142 第三部段
144 第一部段的長度
146 孔
148 孔
150 緊固件
152 加熱器元件的笫一端部的第一側部
154 加熱器元件的第一端部的第二側部156跨接部段
158突出部
160分路
162分路
200斷路器
202殼體
204觸點
206觸點
208脫扣杆
210操作機構
212可動觸臂
214極
216極
218極
300磁脫扣機構
302磁部件
304體部
306第一壁
308第二壁
310銜鐵
312銜鐵的第一端部
314銜鐵的第二端部
316銜鐵的第一側
318銜鐵的第二側
320銜鐵約束件
322銜鐵約束件的第-一部分
324銜鐵約束件的第.二部分
326頂部328第一突片
330第二突片
332第一壁的突出部
334第二壁的突出部
336第一突片的孔口
338第二突片的孔口
340彈簧
342第一壁的支架部
344第二壁的支架部
346繞圏
347第一支腳
348第二支腳
350子組件
352頂部的第一端部
354頂部的第二端部
356頂部的第一邊緣
358頂部的第二邊緣
360銷
362銷的笫一端部
364銷的第二端部
366頭部
368柄杆
370擴大部分
372柄杆的第一直徑
374頭部的第二直徑
376擴大部分的笫三直徑
378栓鎖孔口
380銷孔382圓形開口
384徑向延伸部
386彈簧孔口
388第一調節部
390第二調節部
392A第一凹部
392B第一凹部
394A第二凹部
394B第二凹部
396A第三凹部
396B第三凹部
具體實施例方式
本文所用的方向用語例如前、後、頂、底以及它們的派生用語與圖中 所示的元件的取向有關，並且不對權利要求構成限制，除非在本文中明確 說明。
如本文所用，術語"緊固件"是指任意適當的連接或固緊機構，確切
地包括但不限於鉚接件、螺釘、螺栓以及螺栓和螺母(例如但不限於， 鎖緊螺母)的組合及螺栓、墊圏和螺母的組合，以及不需要單獨的緊固元 件(例如但不限於，鉚接件；螺釘；螺栓和螺母；螺栓、墊圈和螺母的組 合)的連接機構，例如但不限於，使突起(例如但不限於，突片；突出部) 和開口 (例如但不限於，凹部；孑L;槽口)互鎖的結構。
如本文所用，關於兩個或更多個部分"聯接"在一起的敘述是指各部 分直接地或通過一個或多個中間部分接合在一起。
如本文所用，術語"數量"是指l或大於l的整數(即多個)。 圖2示出用於電氣開關裝置如斷路器200 (在圖2中部分示出；還參 見圖4和5)的加熱器組件100。在圖4中最佳示出的斷路器200包括殼體 202、可分離觸點204、 206 (在圖4中以簡化形式示出；在圖5中最佳示出)和脫扣杆208(還參見在圖5中用虛線圖以簡化形式示出的脫扣杆208 )。 脫扣杆208構造成以一般公知的方式與操作機構(在圖4和5中總體以附 圖標記210表示)協作以打開和閉合可分離觸點204、 206 (圖4和5)。
加熱器組件100包括與斷路器殼體202聯接的加熱器元件102。如圖3 所示，示例性的加熱器元件102包括第一端部104、第二端部106和設置 在所述第一端部和第二端部之間的中間部分108。在第一端部104附近設 置有孔口 IIO，該孔口延伸穿過第一端部104的相對的上和下表面112、114。 除其它不同之處外，與具有必須適當地接合(例如但不限於，焊接)在一 起的多個加熱器元件(圖1示出兩個加熱器元件3、 5)的傳統加熱器組件 (例如圖1的加熱器組件1)不同，示例性的加熱器元件102是由一件(一 片)連續的適當地導電和導熱的材料(例如但不限於，銅)構成的單一部 件。
再次參照圖2，亦參照圖4和5，加熱器組件IOO還包括具有相對的第 一和第二端部122、 124的長形(伸長的)雙金屬件120。長形雙金屬件120 可在第一位置(圖2中以實線圖示出；還在圖4中示出)和第二位置(圖 2中以虛線圖示出)之間運動，所述第一位置對應於斷路器可分離觸點204、 206 (圖4和5)可閉合，所述第二位置對應於長形雙金屬件120的第一端 部122彎曲成與上述脫扣杆208協作(圖4)。具體而言，長形雙金屬件 120被由預定電流在流過加熱器元件102時的流動產生的熱能加熱，因而 以一般公知的方式彎曲而使脫扣杆208 (圖4和5)運動，並使操作機構 210木>開以跳開可分離觸點204、 206 (圖4和5)。長形雙金屬件120的 第二端部124適當地聯接(例如但不限於，鉚接)至上述加熱器元件102 的中間部分108。
如下文中將更詳細說明的，示例性的加熱器組件100尤其獨特的是， 長形雙金屬件120比傳統雙金屬件(例如參見圖1的加熱器組件1的雙金 屬件7)長。具體而言，當長形雙金屬件120設置在第一位置(圖2中以 實線圖示出；還在圖4中示出)時，長形雙金屬件120的第一端部122延 伸超出加熱器元件102的第一端部104的上表面112而進入其孔口 110中。因此，長形雙金屬件120的長度126 (圖2 )大於加熱器元件102、特別是 其第一部段138 (下文說明)的長度144 (圖2 )。
如圖3最佳地示出，加熱器元件102的中間部分108包括多個彎曲部 (例如但不限於，130、 132、 134、 136)，這些彎曲部限定出多個部段(例 如但不限於，138、 140、 142)。在此處所示及所述的示例中，加熱器元件 102的第一和笫二端部104、 106相互平行，中間部分108的所述多個彎曲 部包括第一彎曲部130、第二彎曲部132、第三彎曲部134和第四彎曲部 136，這些彎曲部限定出第一部段138、第二部段140、第三部段142。具 體而言，第一部段138設置在第一彎曲部130和第二彎曲部132之間，並 與加熱器元件102的第一端部104垂直。笫二部段140設置在第二彎曲部 132和第三彎曲部134之間，並從第一部段138垂直向外延伸。第三部段 142設置在第三和第四彎曲部134、 136之間，並從笫二部段140垂直向外 延伸，基本平行於第一部段138。然而，應當認識到，加熱器元件(例如 102)可具有任意已知的或適當的替代數量和/或構型的彎曲部(未示出)。
示例性加熱器元件102的上述孔口 IIO處於一長形槽口 110中，如圖 所示，該長形槽口 110從加熱器元件102的第一端部104附近延伸穿過加 熱器元件102的中間部分108的第一部段138。這樣，長形槽口110基本 上將第一端部104分為第一和第二側部152、 154,其中長形雙金屬件120 的第一端部122在第一與第二側部152、 154之間延伸，如圖2和5所示。 加熱器元件102的第一端部104還包括在加熱器元件102的第一與第二側 部152、 154之間延伸並使第一與第二側部152、 154相互連接的跨接部段 156,以便在加熱器元件102的第一端部104中存在長形槽口 110的情況下 仍保持第一端部104的強度和剛度。應認識到，跨接部段156還用於防止 基本上相互平行的第一和第二側部152、 154例如響應於由通過側部152、 154的電流的流動產生的磁吸引力而不希望地吸引在一起。
如圖4所示，長形雙金屬件120還包括從長形雙金屬件120的第一端 部122向外延伸的突出部158 (還在圖2和5中示出)。當長形雙金屬件 120設置在圖4所示的第一位置時，突出部158的至少一部分延伸超出加
20熱器元件102的上表面112而進入加熱器元件102的孔口 110中，如圖所 示。這是與其中整個雙金屬件(例如參見圖1的雙金屬件7)都設置在加 熱器元件的第一端部的上表面(例如參見圖1的加熱器元件3的上表面(未 指定附圖標記))上方的傳統加熱器組件(例如參見圖1的加熱器組件1) 完全不同的結構。實際上，已知的加熱器元件並不具有延伸穿過其第一端 部的上和下表面的孔口。
如圖3和5所示，示例性加熱器元件102的第二端部106還包括多個 孔146、 148(示出兩個)。適當的緊固件例如圖5所示的螺釘150構造成 延伸穿過所述孔中相應的一個孔148，以將加熱器元件102緊固在斷路器 殼體202 (圖2和4)上。然而，可認識到，加熱器元件(例如102)可具 有任意已知的或適當的替代數量和/或構型的孔(未示出)和用於該孔的緊 固件(未示出)而不會脫離本發明的範圍。
繼續參照圖5，還可認識到，雖然為了節省公開篇幅在本文中僅示出 和詳細說明了一個加熱器組件100，但斷路器200可釆用多個加熱器組件 100、 100'、 100"。例如但非限制，圖5示出三極斷路器200，其中斷路器 200的各個極214、 216、 218均具有相應的加熱器組件100、 100'、 100"。 極216、 218和加熱器組件100'、 IOO"在圖5中以虛線圖示出。然而應認識 到，它們與以實線圖示出並詳細說明的極214和加熱器組件100基本相同。 示例性斷路器200的脫扣杆208 (用圖5中的虛線圖以簡化形式示出)延 伸跨過斷路器200的全部三個極214、 216、 218，且因此可與加熱器組件 100、 100'、 IOO"的每一個協作。
因此，所公開的加熱器組件IOO(還參見圖5的加熱器組件100，、 100") 包括具有延長的長度126 (圖2)的長形雙金屬件120,該長形雙金屬件提 供了用於致動脫扣杆208 (在圖5中以簡化形式示出)的機械增益(例如 但不限於，增大的槓桿臂及相關的致動力)。這是由獨特的加熱器元件102 實現的，除其它優點外，該加熱器元件102是由一件連續的適當地導電和 導熱的材料製成的單一部件，並且包括孔口 110以適應長形金屬件120的 延長的長度126 (圖2 )。另外，如圖5所示，將加熱器元件102電連接到
21斷路器200的可動觸臂212的分路(shunt) 160、 162有利地安置成比已 知的加熱器組件(例如參見圖1的加熱器組件1)更遠離長形雙金屬件120 和脫扣杆208。這有利地降低了分路160、 162無意地與脫扣杆(例如208 ) 千涉(例如纏結)的可能性。具體而言，如圖2中最佳示出的，示例性加 熱器組件100包括第一和第二分路160、 162 (圖2中部分示出)。第一分 路160在加熱器元件102的第一端部104的笫一側部152電連接到加熱器 元件102,而笫二分路162與第一分路160相對，在加熱器元件102的第 一端部104的第二側部154電連接到加熱器元件102。兩個分路160、 162 基本上都設置在加熱器元件102的跨接部段156上，遠離長形雙金屬件 120。
除上述加熱器組件100外，示例性的斷路器200 (圖2、 4和5 )還包 括磁脫扣機構300 (在圖2中部分示出；還參見圖4-7)。磁脫扣機構300 包括與斷路器殼體202聯接的磁部件302,如圖2所示，和銜鐵310，如圖 4所示。以一般公知的方式，銜鐵310 (圖4)可相對於磁部件302運動以 提供期望的脫扣響應。更具體而言，銜鐵310包括構造成與脫扣杆208協 作的第一端部312、設置成與第一端部312相對並遠離第一端部312的第 二端部314、面向》茲部件302的第一側316和背離》茲部件302的第二側318。 銜鐵310可在對應於斷路器200的可分離觸點204、 206 (在圖4中以簡化 形式示出；還參見圖5)跳開的第一位置(以虛線圖示出)和對應於可分 離觸點204、 206可閉合的第二位置(圖4示出)之間運動。
磁脫扣機構300還包括具有第一部分322及遠離該第一部分的第二部 分324的銜鐵約束件320。 一偏壓元件340可拆卸地聯接到第一部分322， 如下文所述。當銜鐵310設置在第一位置時，銜鐵310的第一側316的一 部分與磁部件302接合，當銜鐵310設置在第二位置時，銜鐵310的第二 側318的一部分與銜4失約束件320的第二部分324接合，如圖4所示。
如圖5中最佳示出的，銜鐵約束件320和在本文示出和說明的示例中 為彈簧340 (在圖5中由虛線圖示出；還在圖6B和7中由實線圖部分地示 出)的偏壓元件340形成子組件350。如下文所述，銜鐵約束件320的笫一部分322將子組件350可拆卸地聯接到磁部件302。因此，除其它優點 外，子組件350還構造成較快地和較容易地與磁部件302連接和拆分，而 不需要使分離的單獨部件(彈簧340;下文所述的銷366;銜鐵約束件320) 相對於磁部件302各自排布以將它們安裝到磁部件302上。因此，應認識 到，磁脫扣機構300可較快地和較容易地修改或更換成適用於多種不同的 應用。此外，所公開的子組件350有利地無需彈簧340在組裝磁脫扣機構 300之前或期間被加載。而是，示例性磁脫扣機構300的彈簧340可在子 組件350已4皮可拆卸地聯接到磁部件302之後被加載而使銜鐵310朝第二 位置偏離第一位置(如圖4所示)，如下文所述。這大大簡化了組裝過程， 因為不需要在組裝磁脫扣機構(例如，300)期間巻繞或旋繞偏壓元件(例 如但不限於，彈簧340)。
現在更詳細地說明所公開的磁部件302與子組件350之間的快速連接 和拆分功能。具體而言，在本文示出和說明的示例中，磁部件302包括體 部304和從體部304垂直向外延伸的相對的第一和第二壁306、 308。各個 壁306、 308分別具有突出部332 (圖5和6A ) 、 334 (圖2和7 )。銜鐵 約束件320的第一部分322包括頂部326、從頂部326垂直向外延伸的第 一突片328 (圖5、 6A和6B)和與第一突片328相對地從頂部326垂直向 外延伸的第二突片330 (圖7)。第一突片328構造成可拆卸地聯接到磁部 件302的笫一壁306,而第二突片330構造成可拆卸地聯接到磁部件302 的第二壁308。更具體而言，當子組件350可拆卸地聯接到磁部件302時， 磁部件302的第一壁306的第一突出部332設置到第一突片328的孔口 336 中，如圖6A所示，而磁部件302的第二壁308的第二突出部334設置到 第二突片330的孔口 338中，如圖7所示。
再次參照圖5，示例性磁脫扣機構300的子組件350還包括銷360 (在 圖5中以虛線圖示出；在圖5中的安裝位置還以實線圖部分地示出頭部 366 )。銷360將彈簧340可拆卸地聯接到銜鐵約束件320的第一和第二突 片328、 330 (均在圖7中示出)。更具體而言，第一和第二磁部件壁306、 308分別包括支架部342、 344，彈簧340具有多個繞圏346 (在圖5中以虛線圖示出；還參見圖4、 6B和7)。銷360延伸穿過銜鐵約束件320的 笫一突片328、穿過彈簧340的繞圏346並且穿過銜鐵約束件320的笫二 突片330，如圖7中最佳示出。當子組件350可拆卸地聯接到磁脫扣機構 300的磁部件302時，銷360分別設置在磁部件302的第一和第二側部306、 308的第一和第二支架部342、 344中。因此，應認識到，支架部342、 344 有利於子組件350的有利的快速連接和拆分能力。
示例性的銷360包括相對的第一和笫二端部362、 364、設置在銷360 的第二端部364的頭部366、在第一端部362與頭部366之間延伸的柄杆 368以及設置在第二端部364附近的擴大部分370，如圖5中的虛線圖所示。 更具體而言，銷360的擴大部分370與頭部366隔開。銷360的柄杆368 具有第一直徑372 (圖7 )，銷360的頭部366具有第二直徑374,銷360 的擴大部分370具有第三直徑376 (圖6B)，其中擴大部分370的第三直 徑376大於柄杆368的第一直徑372,但小於頭部366的第二直徑374,如 圖所示。
如圖5和6A部分示出的，銜鐵約束件320的第一突片328包括栓鎖 孔口 378,如圖7所示，銜鐵約束件320的第二突片330包括銷孔380。栓 鎖孔口 378由具有直徑386的圓形開口 382和從圓形開口 382向外延伸的 徑向延伸部384構成，如圖6A所示。栓鎖孔口 378有利於銷360將彈簧 340可拆卸地聯接到銜^^約束件320的能力。具體而言，圓形開口 382的 直徑386大於銷360的擴大部分370的第三直徑376。因此，當銷360可 拆卸地聯接到銜鐵約束件320時，銷360的第一端部362延伸穿過銜鐵約 束件320的第二突片330的銷開口 380，如圖7所示，而銷360的位於銷 360的擴大部分370與銷360的頭部366之間的柄杆368設置在栓鎖孔口 378的徑向延伸部384內。這樣，銜鐵約束件320的第一突片328設置在 銷360的擴大部分370與銷360的頭部366之間，如圖6B最佳地示出。
如參照圖7可認識到，除了由上述子組件350提供的快速連接和拆分 的優點外，示例性的磁脫扣機構300、特別是其銜鐵約束件320還構造成 使得彈簧340能夠在子組件350已被可拆卸地聯接到磁部件302之後被加載，還使得由彈簧340提供的偏壓力能夠被調節。更具體而言，彈簧340 包括一定數量的支腳347、 348。在將子組件350安裝到磁部件302之前， 支腳347、 348設置在銜鐵約束件320的頂部326的彈簧孔口 386內，如圖 5所示。在該取向上，彈簧340未被加載，而是優選地保持在該位置以便 於接近其端部352、 354。彈簧孔口 386設置在銜鐵約束件320的頂部326 的第一與第二端部352、 354之間，並從頂部326的第一邊緣356附近延伸 穿過頂部326的第二邊緣358，如圖所示。因此，彈簧孔口 386的結構允 許彈簧340的支腳347、 348從圖5所示的未加載位置運動到圖7的加載位 置。
此外，示例性銜^^約束件320的頂部326的第二邊緣358具有至少一 個調節部388、 390，彈簧支腳347、 348可與所述調節部協作以調節(例 如，增大；減小)彈簧340的偏壓力。在圖7的示例中，調節部由在銜鐵 約束件320的頂部326的第一端部352附近從頂部326向外延伸的第一延 伸部388和在頂部326的第二端部354附近從頂部326向外延伸的第二延 伸部3卯構成。各個延伸部388和390分別包括多個凹部392A、 394A、 396A和392B、 394B、 396B。當子組件350可拆卸地聯接到磁部件302時， 如圖所示，彈簧340的第一支腳347可運動到第一延伸部388的凹部392A、 394A、 396A中相應的一個，彈簧340的第二支腳348可運動到第二延伸 部3卯的凹部392B、 394B、 396B中相應的一個，以便加載彈簧340。此 外，可通過改變供彈簧支腳347、348分別安置的凹部(例如但不限於，392A、 394A、 396A、 392B、 394B、 396B )來增大或減小彈簧340的偏壓力。例 如而非限制，使彈簧支腳347從凹部392A運動到凹部394A並使彈簧支腳 348從凹部392B運動到凹部394B將導致加在銜鐵310 (圖4 )上的彈簧偏 壓力增大。同樣，例如而非限制，彈簧支腳347從凹部396A運動到凹部 394A以及彈簧支腳348從凹部396B運動到凹部394B將導致彈簧力減小。 應認識到，磁脫扣機構300可採用具有任意已知或適當的數量和/或構型的 凹部(未示出)的任意已知的或適當的替代數量和/或構型的調節部(未示 出)，或者其它適當的調節機構(未示出)。因此，所公開的磁脫扣機構300提供了這樣一種子組件350，該子組 件除其它優點外，還可快速地和容易地連接和拆分，其中在子組件350已 被可拆卸地聯接到磁部件302之前和期間都不需要對子組件350的彈簧 340進行加載。另外，僅通過調節現有彈簧340的支腳347、 348以改變其 提供的偏壓力便可較快速地和較容易地調節磁脫扣機構300的操作特性， 而無需拆卸磁脫扣機構300和/或用另外的不同(例如，尺寸不同)的彈簧
(未示出)來更換彈簧340。
應認識到，儘管本文示出和說明的斷路器200既包括上述加熱器組件 100也包括上述磁脫扣機構300，但是本發明也可"^殳想僅採用加熱器組件 100和磁脫扣機構300中的一個或另一個的多種不同構型的電氣開關裝置
(未示出)。因此，同時設置有加熱器組件100和》茲脫扣機構300兩者除 其它優點外還可用於單獨地和/或共同地有利於斷路器200的組裝和改善斷 路器200的操作性能。
儘管已詳細說明了本發明的具體實施例，但本領域技術人員應認識到， 可根據本公開的全部教導對這些細節作出各種變型和替代方案。因此，所 公開的特定結構僅是例述性的而非限制本發明的範圍，本發明的範圍將給 定為所附權利要求及其任意和所有等同物的全部範圍。
2權利要求
1.一種用於電氣開關裝置(200)的磁脫扣機構(300)，所述電氣開關裝置(200)包括殼體(202)、可分離觸點(204、206)以及用於打開和閉合所述可分離觸點(204、206)的操作機構(210)，所述磁脫扣機構(300)包括構造成與所述電氣開關裝置(200)的殼體(202)聯接的磁部件(302)；銜鐵(310)，該銜鐵包括構造成與所述操作機構(210)協作的第一端部(312)、設置成與所述第一端部(312)相對並遠離該第一端部(312)的第二端部(314)、面向所述磁部件(302)的第一側(316)和背離所述磁部件(302)的第二側(318)，所述銜鐵(310)構造成在對應於所述電氣開關裝置(200)的所述可分離觸點(204、206)跳開的第一位置和對應於所述可分離觸點(204、206)可閉合的第二位置之間運動；銜鐵約束件(320)，該銜鐵約束件包括第一部分(322)和遠離該第一部分(322)的第二部分(324)；和可拆卸地聯接到所述銜鐵約束件(320)的第一部分(322)的偏壓元件(340)，其中，當所述銜鐵(310)設置在所述第一位置時，所述銜鐵(310)的第一側(316)的一部分與所述磁部件(302)接合；其中，當所述銜鐵(310)設置在所述第二位置時，所述銜鐵(310)的第二側(318)的一部分與所述銜鐵約束件(320)的第二部分(324)接合；其中，所述銜鐵約束件(320)和所述偏壓元件(340)包括子組件(350)，其中，所述銜鐵約束件(320)的第一部分(322)構造成將所述子組件(350)可拆卸地聯接到所述磁部件(302)，以及其中，在所述子組件(350)被可拆卸地聯接到所述磁部件(302)之後，可對所述偏壓元件(340)加載以將所述銜鐵(310)朝所述第二位置偏壓離開所述第一位置。
2. 根據權利要求1所迷的磁脫扣機構(300),其特徵在於，所迷 磁部件(302)包括體部(304)、從所述體部(304)垂直向外延伸的第一 壁(306)和與所述第一壁(306 )相對地從所述體部(304)垂直向外延伸 的笫二壁(308 );所迷銜鐵約束件(320 )的第一部分(322 )包括頂部(326 )、 從所述頂部(326 )垂直向外延伸的第一突片(328 )和與所迷第一突片(328 ) 相對地從所述頂部(326)垂直向外延伸的第二突片(330);所述第一突 片(328)可拆卸地聯接到所迷磁部件(302)的第一壁(306);所迷第二 突片(330)可拆卸地聯接到所迷磁部件(302)的第二壁(308)。
3. 根據權利要求2所述的磁脫扣機構(300)，其特徵在於，所述 磁部件(302)的笫一壁(306)和所述磁部件(302)的第二壁(308)均 包括突出部(332、 334);所述第一突片(328)和所述第二突片(330) 均包括孔口 (336、 338);當所述子組件(350)可拆卸地聯接到所迷磁部 件(302)時，所述磁部件(302)的第一壁(306)的第一突出部(332) 設置在所述第一突片(328)的孔口 (336)中，所述磁部件(302)的第二 壁(308)的第二突出部(334)設置在所述第二突片(330)的孔口 (338) 中。
4. 根據權利要求2所述的磁脫扣機構(300)，其特徵在於，所迷 子組件(350)還包括銷(360 );所述偏壓元件是彈簧(340);所述銷(360) 將所述彈簧(340)可拆卸地聯接到所述第一突片(328)和所述第二突片(330)
5. 根據權利要求4所述的磁脫扣機構(300)，其特徵在於，所述 磁部件(302)的第一壁(306)和所述磁部件(302)的第二壁(308)都 還包括支架部(342、 344);所述彈簧(340)具有多個繞圏(346);所 述銷(360)延伸穿過所迷銜鐵約束件(320)的第一突片(328)、穿過所 述彈簧(340 )的繞圏(346)並穿過所迷銜鐵約束件(320 )的第二突片(330 ); 當所述子組件(350 )可拆卸地聯接到所迷磁部件(302 )時，所述銷(360 ) 設置在所述第一支架部(342)和所述第二支架部(344)中。
6. 根據權利要求4所述的磁脫扣機構(300)，其特徵在於，所述銷(360)包括第一端部(362)、第二端部(364)、設置在所述銷(360) 的第二端部(364)的頭部(366)、在所述銷(360)的第一端部(362) 與所述銷(360)的頭部(366)之間延伸的柄杆(368)以及i殳置在所述銷(360)的第二端部(364)附近的擴大部分(370);所述銷(360)的擴 大部分(370)與所述銷(360)的頭部(366)隔開；所述銷(360)的柄 杆(368)具有第一直徑(372);所述銷(360)的頭部(366)具有第二 直徑(374);所述銷(360)的擴大部分(370)具有第三直徑(376); 所述擴大部分(370)的笫三直徑(376)大於所述柄杆(368)的笫一直徑(372)且小於所述頭部(366)的第二直徑(374)。
7. 根據權利要求6所述的磁脫扣機構(300),其特徵在於，所述 銜鐵約束件(320)的第一突片(328)包括栓鎖孔口 (378);所述銜鐵約 束件(320)的第二突片(330)包括銷孔(380);所述栓鎖孔口 (378) 包括圓形開口( 382 )和從所述圓形開口( 382 )向外延伸的徑向延伸部(384 ); 所述圓形開口 (382)具有直徑(386);所述圓形開口 ( 382 )的直徑(386 ) 大於所述銷(360 )的擴大部分(370 )的第三直徑(376 );當所述銷(360 ) 可拆卸地聯接到所述銜鐵約束件(320 )時，所述銷(360 )的第 一端部(362 ) 延伸穿過所述銜鐵約束件(320)的第二突片(330)的銷開口 (380)，所 述銷(360)的位於所述銷(360)的擴大部分(370)與所述銷(360)的 頭部(366)之間的柄杆(368)設置在所述栓鎖孔口 (378)的徑向延伸部(384)內，以使所述銜鐵約束件(320)的第一突片(328)設置在所述銷 (360)的擴大部分(370)與所述銷(360)的頭部(366)之間。
8. 4艮據權利要求1所述的磁脫扣機構(300)，其特徵在於，所述 偏壓元件是彈簧(340 );所述彈簧(340 )包括一定數量的支腳(347、 348 ); 所述銜鐵約束件(320)的第一部分(322)包括頂部(326),該頂部包括 第一端部(352)、設置成與所述頂部(326)的第一端部(352)相對並遠 離該第一端部(352)的第二端部(354)、第一邊緣(356)、設置成與該 第一邊緣(356)相對的第二邊緣(358)和彈簧孔口 (386);所述彈簧孔 口 (386)設置在所述頂部(326)的第一端部(352)與所述頂部(326)的第二端部(354)之間；所述彈簧孔口 (386)從所述頂部(326)的第一 邊緣(356)附近延伸穿過所述頂部(326)的第二邊緣(358);所述彈簧 孔口 ( 386 )構造成接納所述彈簧(340 )的所述一定數量的支腳(347、 348 )。
9. 根據權利要求8所述的磁脫扣機構(300)，其特徵在於，所述 頂部(326)的第二邊緣(358)具有至少一個調節部(388、 390);所述 彈簧(340)具有偏壓力；所述彈簧(340)的所述一定數量的支腳(347、 348)中的每一個都可與所述至少一個調節部(388、 390)中相應的一個調 節部協作，以調節所迷彈簧(340)的偏壓力。
10. 根據權利要求9所述的磁脫扣機構(300),其特徵在於，所述 彈簧(340)具有第一支腳(347)和第二支腳(348);所述至少一個調節 部是在所述頂部(326)的第一端部(352)附近從所述頂部(326)向外延 伸出的第一延伸部(388)，和在所述頂部(326)的第二端部(354)附近 從所述頂部(326 )向外延伸出的第二延伸部(390 );所述第一延伸部(388 ) 和所述第二延伸部(3卯)均包括多個凹部(392A、 392B、 394A、 394B、 396A、 396B);當所述子組件(350)可拆卸地聯接到所述磁部件(302) 時，所述彈簧(340)的第一支腳(347)可運動到所述第一延伸部(388) 的所述多個凹部(392A、 394A、 396A )中相應的一個凹部，所述彈簧(340) 的第二支腳(348 )可運動到所迷第二延伸部(390 )的所述多個凹部(392B、 394B、 396B)中相應的一個凹部，以對所述彈簧(340)加載。
11. 一種電氣開關裝置(200)，包括 殼體(202 );由所述殼體(202)包封的可分離觸點(204、 206); 構造成打開和閉合所述可分離觸點(204、 206)的操作機構(210);和磁脫扣機構(300)，該磁脫扣機構包括與所述電氣開關裝置(200)的殼體(202 )聯接的磁部件(302 ); 銜鐵(310),該銜鐵包括可與所迷操作機構(210)協作的第一 端部(312)、設置成與所述笫一端部(312)相對並遠離該第一端部(312)的第二端部(314)、面向所述J茲部件(302)的第一側(316)和背離所述 磁部件(302)的第二側(318)，所述銜鐵(310)可在對應於所述電氣開 關裝置(加0)的所述可分離觸點"04、 206)跳開的第一位置和對應於所 述可分離觸點(204、 206)可閉合的第二位置之間運動；銜鐵約束件(320)，該銜鐵約束件包括第一部分(322)和設置 成遠離該第一部分(322)的第二部分(324);和可拆卸地聯接到所述銜鐵約束件(320)的第一部分(322)的偏 壓元件(340 )，其中，當所述銜鐵(310)設置在所述第一位置時，所述銜鐵(310) 的第一側(316)的一部分與所述磁部件(302)接合；其中，當所迷銜鐵(310)設置在所述第二位置時，所述銜鐵(310) 的第二側(318)的一部分與所述銜鐵約束件(320)的第二部分(324)接合；其中，所述銜鐵約束件(320)和所述偏壓元件(340)包括子組 件(350)，其中，所述銜鐵約束件(320)的第一部分(322)將所述子組件 (350)可拆卸地聯接到所述磁部件(302)，以及其中，在所述子組件(350 )被可拆卸地聯接到所述磁部件(302 ) 之後，可對所述偏壓元件(340)加載以將所述銜4失(310)朝所述第二位 置偏壓離開所述第一位置。
12.根據權利要求ll所述的電氣開關裝置(200)，其特徵在於，所 述磁脫扣機構(鄧0)的所述磁部件(302)包括體部(304)、從所述體部 (304)垂直向外延伸的第一壁(306)和與所述第一壁(306)相對地從所 述體部(304)垂直向外延伸的第二壁(308);所述銜鐵約束件(320)的 第一部分(322)包括頂部(326)、從所述頂部(326)垂直向外延伸的第 一突片(328)和與所述第一突片(328)相對地從所述頂部(326)垂直向 外延伸的第二突片(330);所述第一突片(328)可拆卸地聯接到所述磁 部件(302)的第一壁(306);所述第二突片(330)可拆卸地聯接到所述磁部件(302)的第二壁(308)。
13. 根據權利要求12所述的電氣開關裝置(200)，其特徵在於，所 述磁部件(302)的第一壁(306)和所i^磁部件(302)的第二壁(308) 均包括突出部(332、 334);所述第一突片(328)和所述第二突片(330) 均包括孔口 (336、 338);當所述子組件(350)可拆卸地聯接到所ii^磁部 件(302)時，所述磁部件(302)的第一壁(306)的第一突出部(332) 設置在所述第一突片(328)的孔口 (336、 338)中，所述磁部件(302) 的第二壁(308)的第二突出部(334)設置在所述第二突片(330)的孔口(338)中。
14. 根據權利要求12所述的電氣開關裝置(200),其特徵在於，所 述子組件(350)還包括銷(360);所述偏壓元件是彈簧(340);所迷銷(360)將所述彈簧(340)可拆卸地聯接到所述第一突片(328)和所述第 二突片(330)。
15. 根據權利要求14所述的電氣開關裝置(200)，其特徵在於，所 述磁部件(302)的第一壁(306)和所述磁部件(302 )的第二壁(308) 都還包括支架部(342、 344);所述彈簧(340)具有多個繞圏(346); 所述銷(360)延伸穿過所述銜鐵約束件(320)的第一突片(328)、穿過 所述彈簧(340)的繞圏(346)並穿過所述銜鐵約束件(320)的第二突片(330);當所述子組件(350)可拆卸地聯接到所i^磁部件(302)時，所 述銷(360)設置在所述第一支架部(342)和所述第二支架部(344)中。
16. 根據權利要求14所述的電氣開關裝置(200),其特徵在於，所 述銷(360 )包括第一端部(362 )、第二端部(364 )、設置在所述銷(360 ) 的第二端部(364)的頭部(366)、在所述銷(360)的第一端部(362) 與所述銷(360)的頭部(366)之間延伸的柄杆(368)以及設置在所述銷(360)的第二端部(364)附近的擴大部分(370);所述銷(360)的擴 大部分(370)與所述銷(360)的頭部(366)隔開；所述銷(360)的柄 杆(368)具有第一直徑(372);所述銷(360)的頭部(366)具有第二 直徑(374);所述銷(360)的擴大部分(370)具有第三直徑(376);所述擴大部分(370)的第三直徑(376)大於所述柄杆(368)的第一直徑 (372)且小於所述頭部(366)的笫二直徑(374)。
17. 根椐權利要求16所述的電氣開關裝置(200)，其特徵在於，所 述銜鐵約束件(320)的第一突片(328)包括栓鎖孔口 (378);所述銜鐵 約束件(320)的第二突片(330)包括銷孔(380);所述栓鎖孔口 (378) 包括圓形開口( 382 )和從所述圓形開口( 382 )向外延伸的徑向延伸部(384 ); 所述圓形開口 ( 382 )具有直徑(386 );所述圓形開口 ( 382 )的直徑(386 ) 大於所述銷(360 )的擴大部分(370 )的第三直徑(376 );當所述銷(360 ) 可拆卸地聯接到所述銜鐵約束件(320 )時，所述銷(360 )的第 一端部(362 ) 延伸穿過所述銜^l失約束件(320)的第二突片(330)的銷開口 (380)，所 述銷(360)的位於所述銷(360)的擴大部分(370)與所述銷(360 )的 頭部(366)之間的柄杆(368)設置在所述栓鎖孔口 (378)的徑向延伸部(384)內，以使所述銜鐵約束件(320)的第一突片(328)設置在所述銷 (360)的擴大部分(370)與所述銷(360)的頭部(366)之間。
18. 根椐權利要求ll所述的電氣開關裝置(200),其特徵在於，所 l磁脫扣機構(300)的所述偏壓元件是彈簧(340);所述彈簧(340)包 括一定數量的支腳(347、 348 );所述銜鐵約束件(320 )的第一部分(322 ) 包括頂部(326),該頂部包括第一端部(352)、設置成與所述頂部(326) 的第一端部(352)相對並遠離該第一端部(352)的第二端部(354)、第 一邊緣(356)、設置成與該第一邊緣(356)相對的第二邊緣(358)和彈 簧孔口 (386);所述彈簧孔口 (386)設置在所述頂部(326)的第一端部(352)與所述頂部(326)的第二端部(354)之間；所述彈簧孔口 (386) 從所述頂部(326)的第一邊緣(356)附近延伸穿過所述頂部(326)的第 二邊緣(358);所述彈簧孔口 (386)構造成接納所述彈簧(340)的所述 一定數量的支腳(347、 348)。
19. 根據權利要求18所述的電氣開關裝置(200)，其特徵在於，所 述頂部(326)的第二邊緣(358)具有至少一個調節部(388、 390);所 述彈簧(340 )具有偏壓力；所述彈簧(340 )的所述一定數量的支腳(347、348)中的每一個都可與所述至少一個調節部(388、 390)中相應的一個調 節部協作，以調節所述彈簧(340)的偏壓力。
20.根據權利要求19所述的電氣開關裝置(200)，其特徵在於，所 述彈簧(340)具有第一支腳(347)和第二支腳(348);所述至少一個調 節部是在所述頂部(326)的第一端部(352)附近從所述頂部(326)向外 延伸出的第一延伸部(388)，和在所述頂部(326)的笫二端部(354)附 近從所述頂部(326)向外延伸出的第二延伸部(3卯)；所述第一延伸部 (388)和所述第二延伸部(390)均包括多個凹部(392A、 392B、 394A、 394B、 396A、 396B);當所述子組件(350)可拆卸地聯接到所i^J茲部件 (302)時，所述彈簧(340)的第一支腳(347)可運動到所述第一延伸部 (388)的所述多個凹部(392A、 394A、 396A)中相應的一個凹部，所述 彈簧(340)的第二支腳(348)可運動到所述第二延伸部(390)的所述多 個凹部(392B、 394B、 396B)中相應的一個凹部，以對所述彈簧(340) 加載。
全文摘要
本發明涉及磁脫扣機構(300)及採用該機構的電氣開關裝置(200)。該機構包括磁部件(302)、具有相對的第一和第二端部(312、314)及第一和第二側(316、318)的銜鐵(310)、銜鐵約束件(320)和偏壓元件(340)。銜鐵在分別對應於電氣開關裝置的可分離觸點(204、206)跳開和可閉合的第一和第二位置之間運動。銜鐵約束件包括第一和第二部分(322、324)。在第一位置銜鐵的第一側與磁部件接合。在第二位置銜鐵的第二側與銜鐵約束件的第二部分接合。銜鐵約束件和偏壓元件包括可拆卸地聯接到磁部件的子組件(350)。在可拆卸地聯接到磁部件後偏壓元件可被加載以將銜鐵朝第二位置偏壓離開第一位置。
文檔編號H01H71/24GK101593641SQ20091013827
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月31日 優先權日2008年5月30日
發明者B·J·沙爾滕布蘭德, C·J·普哈拉, K·E·託馬斯, K·J·麥卡錫 申請人:伊頓公司