接觸臂組件及其組裝方法

2023-10-06 02:27:54 1

專利名稱：接觸臂組件及其組裝方法
技術領域：
本申請涉及一種接觸臂組件及用於組裝該接觸臂組件的方法。
背景技術：
斷路器用於保護電氣設備免受過電流狀況。然而，斷路器通常具有帶大量構件的接觸臂，這些構件製造較為昂貴。 此外，已研製出雙斷斷路器。然而，設計者們並未能夠將雙斷斷路器轉變成類似殼體構造內的單斷斷路器，導致生產成本增加。 因此，本文的發明人認識到，需要一種最大限度地減小和/或消除上述缺點的改進型接觸臂組件。

發明內容
提供了一種根據示例性實施例的接觸臂組件。該接觸臂組件包括具有第一端部和第二端部的第一接觸臂。第一端部具有設置在其上的第一觸點和設置在其上的第一彈簧座。第二端部具有用於將第一編織母線(strap)聯接至其上的第一接片部件。第一接觸臂具有延伸穿過其中的第一樞軸開孔。接觸臂組件還包括第一側板和第二側板。第一側板設置成鄰近第一接觸臂的第一側，而第二側板設置成鄰近第一接觸臂的第二側。第一側板具有位於其上的第一彈簧支承凹槽，以及延伸穿過其中的第一開孔。第二側板具有位於其上的第二彈簧支承凹槽，以及延伸穿過其中的第二開孔。接觸臂組件還包括分別設置在第一側板的第一彈簧支承凹槽和第二側板的第二彈簧支承凹槽中的第一彈簧支承銷。接觸臂組件還包括設置成穿過第一接觸臂的第一圓形樞軸開孔且分別進入第一側板的第一開孔和第二側板的第二開孔中的樞軸銷。接觸臂組件還包括設置在第一接觸臂的第一彈簧座部分與第一彈簧支承銷之間的第一彈簧。 該接觸臂組件的優點在於，其可在類似於雙斷斷路器殼體的單斷斷路器殼體中使用。
提供了一種根據另一示例性實施例的用於組裝接觸臂組件的方法。該方法包括將第一觸點聯接在第一接觸臂的第一端部上。該方法還包括將第一編織母線聯接在第一接觸臂的第二端部的第一接片部件上。該方法還包括將樞軸銷設置成穿過第一接觸臂的第一樞軸開孔。該方法還包括將第一側板設置成鄰近第一接觸臂的第一側。該方法還包括將第二側板設置成鄰近第一接觸臂的第二側，使得樞軸銷分別延伸進入第一側板的第一開孔和第二側板的第二開孔中，以形成第一組件。該方法還包括將第一組件設置在轉子殼體的腔室中。該方法還包括將第一彈簧支承銷分別設置在第一側板的第一彈簧支承凹槽和第二側板的第二彈簧支承凹槽中。該方法還包括將第一彈簧附接在第一接觸臂的第一彈簧座部分與第一彈簧支承銷之間，以獲得接觸臂組件。


圖1為根據示例性實施例的斷路器的示意圖；圖2為用於圖1的斷路器中的接觸臂組件的示意圖3為圖2中的接觸臂組件的示意圖4為用於圖3的接觸臂組件中的轉子的示意圖5為用於圖1的斷路器中的另一接觸臂組件的示意圖6為用於圖3的接觸臂組件中的彈簧組件的示意圖7為用於圖6的彈簧組件中的彈簧導板的示意圖8為用於圖6的彈簧組件中的彈簧固持器的示意圖9為處於燒斷工作狀態下的圖1中的斷路器的示意圖10為處於跳閘工作狀態下的圖1中的斷路器的示意圖11為處於斷路(off)工作狀態下的圖1中的斷路器的示意圖；以及
圖12至圖13為用於組裝圖3中的接觸臂組件的方法的流程圖。零件清單10斷路器30接觸臂組件32接觸臂組件34接觸臂組件38開關組件50接觸臂52接觸臂54接觸臂56接觸臂70觸點72觸點74觸點76觸點80側板82側板86樞軸銷88銷90彈簧組件92彈簧組件94彈簧組件96彈簧組件97轉子98靜觸點99線路母線100編織母線102編織母線
104編織母線
106編織母線
108負載母線120端部122端部124圓形樞軸開孔128彈簧座部分129凹槽130接片部件140端部142端部144圓形樞軸開孔148彈簧座部分149凹槽150接片部分160開孔162支承凹槽170開孔172彈簧支承凹槽190彈簧導板192彈簧194彈簧固持器196槽口198凸緣部分200凸緣部分202配合表面220殼體222殼體224殼體225接觸臂組226接觸臂組228接觸臂組230腔室232側壁234側壁236凹槽238凹槽240腔室242側壁244側壁246凹槽
248凹槽250腔室252側壁254側壁256凹槽258凹槽260表面300手柄302上連杆303鉸鏈銷304下連杆306肘杆銷308彈簧支承件310彈簧312託架314殼體部分316手柄杆318銷319銷320主閉鎖件(latch)322銷324副閉鎖件326銷328跳閘杆329銷
具體實施例方式
參看圖l和圖2，示出了根據示例性實施例的斷路器10。斷路器10包括接觸臂組 件30，32，34，以及開關組件38。斷路器10為單斷斷路器。如圖1中所示，接觸臂組件30 具有電流可流過其中的閉合工作位置。 由於接觸臂組件30，32，34具有大致相似的構造，故下文將僅更為詳細地描述接 觸臂組件30。參看圖1、圖2和圖3，接觸臂組件30包括接觸臂50，52，54，56、觸點70， 72， 74，76、側板80，82、樞軸銷86、銷88、彈簧組件90，92，94，96、轉子97、靜觸點98和三個其它 靜觸點(未示出)、線路母線99、編織母線100， 102， 104， 106，以及負載母線108。
接觸臂50， 52， 54， 56夾在側板80， 82之間，且在旋轉至閉合工作狀態時，將電流經 由靜觸點98和三個附加靜觸點(未示出)、觸點70，72，74，76和編織母線100， 102， 104， 106，從線路母線99傳導至負載母線108。由於接觸臂50， 52， 54， 56具有大致相似的構造， 故下文將僅更為詳細地闡述接觸臂50， 56。 參看圖1和圖3，接觸臂50具有端部120、端部122，以及圓形樞軸開孔124。端部
7120包括彈簧座部分128，其具有用於將彈簧組件90的末端保持在其上的凹槽129。觸點 70設置在端部120上，與彈簧座部分128相反。端部122具有聯接到編織母線100上的接 片部分130。接觸臂50設置在側板80與接觸臂52之間，而樞軸銷86延伸穿過接觸臂50 的圓形樞軸開孔124，並進入側板80的開孔中。可能會注意到，樞軸銷86還延伸穿過各個 接觸臂50， 52， 54， 56中的圓形樞軸開孔，使得接觸臂可圍繞樞軸銷86旋轉。
參看圖3和圖5，接觸臂56具有端部140、端部142，以及圓形樞軸開孔144。端部 140包括彈簧座部分148，其具有用於將彈簧組件96的末端保持在其上的凹槽149。觸點 76設置在端部140上與彈簧座部分148相反。端部142具有構造成用以聯接到編織母線 106上的接片部分150。接觸臂56設置在側板82與接觸臂54之間，而樞軸銷86延伸穿過 接觸臂56的圓形樞軸開孔144，並進入側板82的開孔中。 參看圖1、圖3和圖4，側板80， 82設置在接觸臂50， 52， 54， 56的相反側上，且構造 成用以分別設置在轉子97殼體220的凹槽238， 236內。因此，側板80， 82隨轉子97旋轉。
側板80包括用於收容銷88的彈簧支承凹槽162，銷88保持彈簧組件90的末端。 因此，彈簧組件90設置在銷88與接觸臂50的彈簧座部分128之間。彈簧組件90在反時 針方向上朝靜觸點98偏壓接觸臂50。側板80還包括延伸穿過其中的開孔160，以用於將 樞軸銷86收容於其中。 參看圖4和圖5，側板82包括用於收容銷88的彈簧支承凹槽172，銷88保持彈簧 組件96的末端。因此，彈簧組件96設置在銷88與接觸臂56的彈簧座部分148之間。彈 簧組件96在反時針方向上朝相應的靜觸點偏壓接觸臂56。側板82還包括延伸穿過其中的 開孔170，以用於將樞軸銷86收容於其中。應當注意到，彈簧組件92，96分別設置在銷88 與接觸臂52，54上的彈簧座部分之間。 參看圖3，彈簧組件90，92，94，96構造成用以在反時針方向上朝相應的靜觸點偏 壓接觸臂50， 52， 54， 56。由於彈簧組件90， 92， 94， 96具有大致相似的結構，故下文將僅更為 詳細地闡述彈簧組件90。 參看圖6至圖8，彈簧組件90包括彈簧導板190、彈簧192，以及彈簧固持器194。 彈簧導板190構造成用以將彈簧190收容於其上，且支承彈簧192。彈簧導板190包括用於 將彈簧固持器194的一部分收容於其中的槽口 196。彈簧導板190還包括構造成用以將彈 簧90末端保持於其上的凸緣部分198， 200。彈簧導板190還包括構造成用以將銷88 (圖3 中所示)收容於其中的配合表面202。彈簧固持器194構造成用以與彈簧導板190的槽口 196 —起設置，使得彈簧192保持在彈簧固持器194與彈簧導板190的凸緣部分198， 200之 間。 參看圖1、圖2和圖4，轉子97提供成用以旋轉，且在已檢測到穿過接觸臂組件的 過電流狀況時將接觸臂保持在跳閘(即斷開)工作狀態下。轉子97包括殼體220，222，224。
殼體220將包括接觸臂50， 52， 54， 56的第一組接觸臂225保持在其中。具體而 言，殼體220包括用於將接觸臂50， 52， 54， 56保持在其中的腔室230。此外，殼體220包括 分別具有凹槽236，238以便將側板82，80分別收容在其中的側壁232,234。
殼體222將第二組接觸臂226保持在其中。具體而言，殼體222包括用於將第二 組接觸臂226保持在其中的腔室240。此外，殼體220包括分別具有凹槽246，248以便將兩 個側板收容在其中的側壁242,244。
殼體224將第三組接觸臂228保持在其中。具體而言，殼體224包括用於將第三 組接觸臂228保持在其中的腔室250。此外，殼體224包括分別具有凹槽256，258以便將兩 個側板收容在其中的側壁252,254。 參看圖3，編織母線100， 102， 104， 106分別電聯接到接觸臂50， 52， 54， 56上。此 外，編織母線100， 102， 104， 106電聯接到負載母線108上。 現在將關於接觸臂50提供對接觸臂組件30操作的一般性概述。應當理解，接觸 臂組件30中的其它接觸臂以與接觸臂50相似的方式工作。參看圖l，接觸臂組件30具有 閉合工作狀態，使得接觸臂50上的觸點70接觸靜觸點98。 此外，接觸臂組件30容許電流流過線路母線99、靜觸點98、觸點70、接觸臂50、編 織母線100，以及負載母線108。 參看圖9，當過電流狀況出現時，接觸臂50與靜觸點98之間的排斥力促使接觸臂 50朝順時針方向遠離靜觸點98，使得接觸臂50上的觸點70不再接觸靜觸點98，以及接觸 臂50具有燒斷工作狀態。 參看圖IO，在過電流狀況出現之後，轉子97通過開關組件38朝順時針方向旋轉， 使得轉子97的表面260接觸接觸臂50，以將接觸臂50保持在跳閘(即斷開)工作狀態下， 使得沒有電流流過接觸臂50。 參看圖11，當用戶朝順時針方向旋轉開關組件38的手柄300時，開關組件38促使 轉子97朝順指針方向旋轉。結果，轉子97的表面260接觸接觸臂50，且將接觸臂50移至 斷路工作狀態，使得沒有電流流過接觸臂50。 參看圖12和圖13，現在將闡述組裝接觸臂組件30的方法的流程圖。為了簡化起 見，該方法將包括用於組裝僅具有接觸臂50， 56的接觸臂組件30的步驟。然而，應當理解， 該方法備選地可適於組裝具有單個接觸臂或具有多個接觸臂如接觸臂50， 52， 54， 56的接 觸臂組件。還應當注意，在非限制的示例性流程圖中，可由操作人員來執行如下步驟中的一 些。然而，如下步驟可備選地以自動處理的方式由代替操作人員的一臺或多臺機器來執行。
在步驟270，操作人員將第一觸點70聯接在第一接觸臂50的第一端部120上。
在步驟272，操作人員將第一編織母線100聯接在第一接觸臂50的第二端部122 的第一接片部件130上。 在步驟274，操作人員將第二觸點76聯接在第二接觸臂56的第三端部140上。
在步驟276，操作人員將第二編織母線106聯接在第二接觸臂56的第四端部142 的第二接片部件150上。 在步驟278，操作人員將樞軸銷86設置成分別穿過第一接觸臂50和第二接觸臂 56的第一圓形樞軸開孔和第二圓形樞軸開孔。 在步驟280，操作人員將第一側板80設置成抵靠第一接觸臂50的一側。 在步驟282，操作人員將第二側板82設置成鄰近第二接觸臂56的一側，使得樞軸
銷86分別延伸穿過第一接觸臂50的第一圓形樞軸開孔和第二接觸臂56的第二圓形樞軸
開孔，並分別進入第一側板80的第一開孔和第二側板82的第二開孔中，以形成第一組件。 在步驟284，操作人員將第一組件設置在轉子殼體220的腔室230中。 在步驟286，操作人員將第一彈簧支承銷88分別設置在第一側板80的第一彈簧支
承凹槽和第二側板82的第二彈簧支承凹槽中。
在步驟288，操作人員將第一彈簧附接在第一接觸臂50的第一彈簧座部分與第一 彈簧支承銷88之間。 在步驟290，操作人員將第二彈簧附接在第二接觸臂56的第二彈簧座部分與第一 彈簧支承銷88之間。 在步驟292，操作人員將第一線路母線99的一部分設置成鄰近第一接觸臂50上的 第一觸點98。 在步驟294，操作人員將第一編織母線100聯接到第一負載母線108上。 在步驟296，操作人員將第二線路母線的一部分設置成鄰近第二接觸臂56上的第
二觸點76。 在步驟298，操作人員將第二編織母線106聯接到第一負載母線108上。
參看圖1，現在將闡述開關組件38。開關組件38提供成用以使接觸臂組件30，32， 34從閉合工作狀態變換到斷路(即斷開)工作狀態，在閉合工作狀態中，電流經由接觸臂組 件傳導，在斷路工作狀態中，沒有電流經由接觸臂組件傳導，反之亦然。為了簡化起見，如下 論述將集中在接觸臂組件30上的開關組件38的操作上。 開關組件38包括手柄300、上連杆302、鉸鏈銷303、下連杆304、肘杆銷306 、彈簧 支承件308、彈簧310、託架312、殼體部分314、手柄杆316、銷318、主閉鎖件320、銷322、副 閉鎖件324、銷326、跳閘杆328，以及銷329。 手柄300聯接到上連杆302上。上連杆302經由肘杆銷306可旋轉地聯接到下連 杆304上。肘杆銷306還聯接到託架312上以及彈簧支承件308的末端上。下連杆304還 聯接到轉子97上。 彈簧310設置在彈簧支承件308上，該彈簧支承件308在手柄300與肘杆銷306 之間延伸。彈簧310構造成用以偏壓上連杆302和下連杆304，使得下連杆304在手柄300 處於最左側位置上時朝靜觸點98推動接觸臂54。 當用戶將手柄300朝順時針方向旋轉以使接觸臂組件30從閉合工作狀態轉換至 斷路(即斷開)工作狀態時，上連杆302移動下連杆304，使得下連杆304沿順時針方向旋 轉轉子97，以使觸點70遠離靜觸點98移動。 託架312經由銷313可旋轉地聯接到殼體部分314上。此外，託架312經由上連 杆302的鉸鏈銷303聯接到上連杆302上。託架312還可拆卸地聯接到主閉鎖件320上。 主閉鎖件320圍繞銷322旋轉。主閉鎖件320還可旋轉地聯接到副閉鎖件324上。副閉鎖 件324圍繞銷326旋轉。副閉鎖件324還可旋轉地聯接到跳閘杆328上。跳閘杆328圍繞 銷329旋轉。 參看圖9和圖IO，在工作期間，當出現穿過接觸臂組件30的過電流狀況且接觸臂 組件30具有燒斷工作狀態時，跳閘杆328朝反時針方向旋轉。響應於跳閘杆328朝反時針 方向旋轉，副閉鎖件324朝順時針方向旋轉。此外，副閉鎖件324促使主閉鎖件320朝順時 針方向旋轉。結果，託架312朝反時針方向移動，促使下連杆304向上移動，使得轉子97朝 順時針方向旋轉。此外，轉子97朝順時針方向旋轉引起轉子97的表面260接觸接觸臂50 以便使接觸臂50保持在遠離靜觸點98的斷開位置上，以及接觸臂組件具有跳閘工作狀態。
參看圖10和圖ll，在接觸臂組件30具有跳閘工作狀態之後，用戶可通過朝順時 針方向旋轉手柄300來使接觸臂組件30重置成斷路工作狀態。具體而言，手柄300聯接到
10圍繞銷318旋轉的手柄杆316上。手柄杆316還包括銷319。在手柄300和手柄杆316 二 者朝順時針方向旋轉期間，銷319接觸託架312且向右移動託架，使得託架312由主閉鎖件 320閉鎖。 該接觸臂組件及用於組裝該接觸臂組件的方法提供了優於其它組件和方法的較 大優點。具體而言，該接觸臂組件及方法提供了利用較少數量的構件的技術效果，這相比於 其它組件，大大降低了生產成本。 儘管已參照示例性實施例描述了本發明，但本領域的技術人員將會理解到，在不 脫離本發明範圍的情況下，可作出多種改變，並且可用等同物代替其元件。此外，在不脫離 本發明範圍的情況下，可作出許多修改以使本發明所教導的內容適合特定的情勢。因此期 望的是，本發明不限於用於執行本發明而公開的實施例，而是本發明包括落入所附權利要 求範圍內的所有實施例。此外，用語"第一"、"第二"等的使用並不表示任何重要次序，而是 使用用語"第一"、"第二"等來將一個元件與另一個相區別。
權利要求
一種接觸臂組件(30)，包括具有第一端部(140)和第二端部(142)的第一接觸臂(56)，所述第一端部(140)具有設置在其上的第一觸點(76)和設置在其上的第一彈簧座部分，所述第二端部(142)具有用於將第一編織母線(106)聯接至其上的第一接片部件(150)，所述第一接觸臂(56)具有延伸穿過其中的第一樞軸開孔(144)；第一側板(82)和第二側板(80)，所述第一側板(82)設置成鄰近所述第一接觸臂(56)的第一側，以及所述第二側板(80)設置成鄰近所述第一接觸臂(56)的第二側，所述第一側板(82)具有位於其上的第一彈簧支承凹槽(172)和延伸穿過其中的第一開孔(170)，所述第二側板(80)具有位於其上的第二彈簧支承凹槽和延伸穿過其中的第二開孔；分別設置在所述第一側板(82)的第一彈簧支承凹槽和所述第二側板(80)的第二彈簧支承凹槽中的第一彈簧支承銷(88)；樞軸銷(86)，其設置成穿過所述第一接觸臂(56)的第一樞軸開孔(144)且分別進入所述第一側板(82)的第一開孔和所述第二側板(80)的第二開孔中；以及設置在所述第一接觸臂(56)的第一彈簧座部分(148)與所述第一彈簧支承銷(88)之間的第一彈簧(96)。
2. 根據權利要求1所述的接觸臂組件(30)，其特徵在於，所述接觸臂組件(30)還包括具有第三端部和第四端部的第二接觸臂(50)，所述第三端部具有設置在其上的第二觸 點(70)和設置在其上的第二彈簧座部分，所述第四端部具有用於將第二編織母線聯接至 其上的第二接片部件，所述第二接觸臂(50)具有延伸穿過其中的第二樞軸開孔； 所述第二接觸臂(50)設置在所述第一接觸臂(56)與所述第二側板(80)之間； 所述樞軸銷(86)設置成穿過所述第一接觸臂(56)的第一樞軸開孔(144)、所述第二接 觸臂(50)的第二樞軸開孔且分別進入所述第一側板(82)的第一開孔和所述第二側板(80) 的第二開孔中；以及設置在所述第二接觸臂(50)的第二彈簧座部分與所述第一彈簧支承銷(88)之間的第 二彈簧(90)。
3. —種用於組裝接觸臂組件(30)的方法，包括 將第一觸點(76)聯接在第一接觸臂(56)的第一端部(140)上； 將第一編織母線(106)聯接在所述第一接觸臂(56)的第二端部(142)的第一接片部件(150)上；將樞軸銷(86)設置成穿過所述第一接觸臂(56)的第一樞軸開孔(144); 將第一側板(82)設置成鄰近所述第一接觸臂(56)的第一側；將第二側板(80)設置成鄰近所述第一接觸臂(56)的第二側，使得所述樞軸銷(86)分 別延伸進入所述第一側板(82)的第一開孔和所述第二側板(80)的第二開孔中，以形成第 一組件；將所述第一組件設置在轉子殼體(224)的腔室(250)中；將第一彈簧支承銷(88)分別設置在所述第一側板(82)的第一彈簧支承凹槽和所述第 二側板(80)的第二彈簧支承凹槽中；將第一彈簧(96)附接在所述第一接觸臂(56)的第一彈簧座部分與所述第一彈簧支承銷(88)之間，以獲得所述接觸臂組件(30)。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 將第二觸點(70)聯接在第二接觸臂(50)的第二端部上；將第二編織母線(100)聯接在所述第二接觸臂(50)的第三端部的第二接片部件上； 將所述第二接觸臂(50)設置在所述第一接觸臂(56)與所述第二側板(80)之間，使得所述樞軸銷(86)分別延伸穿過所述第一接觸臂(56)的第一樞軸開孔和所述第二接觸臂(50)的第二樞軸開孔，且分別進入所述第一側板(82)的第一開孔和所述第二側板(80)的第二開孔，以獲得所述第一組件；將第二彈簧(90)附接在所述第二接觸臂(50)的第二彈簧座部分與所述第一彈簧支承銷之間，以獲得所述接觸臂組件(30)。
全文摘要
本發明涉及接觸臂組件及其組裝方法。具體而言，提供了一種接觸臂組件(30)及用於組裝該接觸臂組件的方法。接觸臂組件(30)包括具有第一端部(140)和第二端部(142)的第一接觸臂(56)。第一端部(140)具有設置在其上的第一觸點(76)和設置在其上的第一彈簧座部分(148)。第二端部(142)具有用於將第一編織母線(106)聯接至其上的第一接片部件(150)。第一接觸臂(56)具有延伸穿過其中的第一樞軸開孔(144)。接觸臂組件(30)還包括第一側板(82)和第二側板(80)。第一側板(82)設置成鄰近第一接觸臂(56)的第一側，而第二側板(80)設置成鄰近第一接觸臂(56)的第二側。
文檔編號H01H69/00GK101714484SQ20091020521
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年10月1日
發明者G·H·姆魯圖恩賈亞, J·M·馬魯 申請人:通用電氣公司