電氣開關設備、加載組件及其互鎖組件的製作方法

2023-06-30 02:52:46

專利名稱：電氣開關設備、加載組件及其互鎖組件的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及電氣開關設備，以及更特別地涉及諸如斷路器的電氣開關設 備。本發明還涉及用於電氣開關設備的加載組件。本發明進一步涉及用於電氣開關設備加 載組件的互鎖組件。
背景技術：
諸如斷路器的電氣開關設備保護電氣系統免受諸如例如電流過載、短路、異常電 壓和其它故障情形的電氣故障情形的影響。典型地，斷路器包括操作機構，其響應於例如由 跳閘單元檢測到的故障情形而斷開電氣接觸組件以中斷通過電氣系統導體的電流。電氣接 觸組件包括固定電氣觸頭以及相應的可與固定電氣觸頭分開的可動電氣觸頭。除其它部件之外，某些中低壓斷路器的操作機構例如典型地包括極軸、跳閘致動 器組件、閉合組件以及斷開組件。跳閘致動器組件響應於跳閘單元並致動操作機構。閉合 組件和斷開組件可具有某些共用的元件，其結構設置成在第一斷開位置和第二閉合位置之 間移動可動電氣觸頭，在所述第一斷開位置中，所述可動的和固定的觸頭分開，在所述第二 閉合位置中，所述可動的和固定的電氣觸頭電氣地連接。特別地，所述可動電氣觸頭耦聯至 極軸。閉合組件和斷開組件的也以可樞轉的方式耦聯至極軸的元件樞轉極軸以實現電氣觸 頭的閉合和斷開。閉合一些例如中低壓斷路器的電氣觸頭所需的力大於人通常能夠提供的力。為此 原因以及一些其它原因，已知的閉合組件通常包括至少一個儲能機構以便於閉合過程，諸 如舉例而非限制性的，包括一定數量的閉合彈簧。更特別地，閉合彈簧或者能夠自動地加 載——例如使用電動馬達加載，或者能夠人工地加載——例如通過操作加載手柄加載，為 此，可從斷路器殼體外操作所述加載手柄以進行加載。所述加載手柄是用於對閉合彈簧進 行加載的加載組件的一部分。在人工加載操作期間，存在加載手柄意外釋放的可能性(舉例而非限制性的，意 外掉落)。在此種情況下，根據加載手柄的位置，已經存儲的能量(例如部分加載的閉合彈 簧)可能突然釋放，造成對閉合組件和/或加載組件中的一個或多個部件的損害。因此，存在對諸如斷路器等的電氣開關設備、加載組件和其互鎖組件的改進空間。

發明內容
這些以及其它要求由本發明的實施方式滿足，所述實施方式涉及一種用於諸如斷 路器的電氣開關設備的加載組件的互鎖組件。所述互鎖組件防止例如在操作者人工對斷路 器加載時加載組件的加載手柄意外釋放(例如，非限制性的，意外地掉落)的情況下可能由 於閉合組件的儲能機構(例如非限制性的，閉合彈簧)中所存儲能量的意外釋放而導致的損害。作為本發明的一個方面，提供一種用於電氣開關設備的加載組件的互鎖組件。所 述電氣開關設備包括殼體、由所述殼體封閉的可分開的觸頭、以及結構設置為斷開或閉合所述可分開的觸頭的操作機構。所述操作機構包括儲能機構。所述加載組件包括凸輪軸、 閂機構、閂組件以及加載手柄。所述加載手柄的結構設置成樞轉所述凸輪軸，所述凸輪軸的 結構設置成移動所述閂組件以對所述儲能機構加載或卸載。所述閂機構在與所述閂機構閂 鎖住所述閂組件相對應的第一位置和與所述閂機構解鎖所述閂組件相對應的第二位置之 間是可樞轉的。所述互鎖組件包括杆，其結構設置成耦聯至所述加載組件的所述閂機構並 隨之運動；以及閂互鎖結構，其結構設置成以可樞轉的方式耦聯至所述電氣開關設備的殼 體，所述閂互鎖結構包括第一端部和與所述第一端部相對設置並遠離所述第一端部的第二 端部，所述閂互鎖結構在鎖定位置和解鎖位置之間是可移動的，其中所述鎖定位置對應於 所述閂互鎖結構的所述第一端部設置成移動所述杆而將閂機構定位在所述第二位置，所述 解鎖位置對應於所述閂互鎖結構的所述第一端部設置成移動所述杆而將所述閂機構定位 在所述第一位置。其中除非所述儲能機構已經基本上完全加載並直到所述儲能機構已經基 本上完全加載之前，所述R互鎖結構都設置成處在所述鎖定位置，以便所述R組件能夠相 對於所述閂機構移動。所述閂互鎖結構可以進一步包括偏置元件，其中所述偏置元件將所述閂互鎖結構 朝所述鎖定位置偏置。所述閂互鎖結構可以進一步包括樞轉銷和突起；其中所述樞轉銷的 結構設置成以可樞轉的方式將閂互鎖結構耦聯至所述電氣開關設備的所述殼體；以及其中 所述突起在所述閂互鎖結構的第一端部和所述閂互鎖結構的第二端部之間從所述閂互鎖 結構向外延伸。所述偏置元件可以是彈簧。所述彈簧可以包括第一端部和與所述彈簧的所 述第一端部相對設置並與之遠離的第二端部；其中所述彈簧的所述第一端部耦聯至所述閂 互鎖結構的所述突起；以及其中所述彈簧的所述第二端部的結構設置成耦聯至所述電氣開 關設備的所述殼體。所述彈簧的結構可以設置成繞著所述樞轉銷偏置所述閂互鎖結構。所 述閂互鎖結構可以進一步包括槽；其中所述樞轉銷以可移動的方式設置在所述槽內，以便 所述閂互鎖結構設置成關於所述電氣開關設備的所述殼體既是可樞轉的又是可平動的。所述閂機構可以是D軸；其中所述D軸在所述第一位置和所述第二位置之間是可 樞轉的。所述杆可以包括安裝部和從所述安裝部向外延伸的弧形部。所述安裝部的結構可 以設置成耦聯至所述D軸；並且所述弧形部可以具有凹入表面和與所述凹入表面相對地設 置的凸出表面。所述閂互鎖結構的第一端部的結構可以設置成與所述杆的所述弧形部的所 述凹入表面相協作，以便將所述D軸在所述第一位置和所述第二位置之間移動。所述閂互 鎖結構的第一端部包括弧形鉤；其中所述弧形鉤朝所述杆延伸。作為本發明的另一方面，提供一種用於電氣開關設備的加載組件。所述電氣開關 設備包括殼體、由所述殼體封閉的可分開的觸頭、以及結構設置為斷開或閉合所述可分開 的觸頭的操作機構。所述操作機構包括儲能機構。所述加載組件包括閂組件；閂機構，其 結構設置成以可動的方式耦聯至所述電氣開關設備的殼體，所述閂機構在與所述閂機構閂 鎖住所述閂組件相對應的第一位置和與所述閂機構解鎖所述閂組件相對應的第二位置之 間是可樞轉的；凸輪軸，其結構設置成移動所述閂組件以對所述儲能機構加載或卸載；耦 聯至所述凸輪軸的加載手柄，所述加載手柄的結構設置成樞轉所述凸輪軸；以及互鎖組件， 其包括耦聯至所述加載組件的所述閂機構並可隨之運動的杆；以及閂互鎖結構，其結構 設置成以可樞轉的方式耦聯至所述電氣開關設備的殼體，所述閂互鎖結構包括第一端部和 與所述第一端部相對設置並遠離所述第一端部的第二端部，所述閂互鎖結構在鎖定位置和解鎖位置之間是可動的，其中所述鎖定位置對應於所述閂互鎖結構的所述第一端部移動所 述杆而將所述閂機構定位在所述第二位置，所述解鎖位置對應於所述閂互鎖結構的所述第 一端部移動所述杆而將所述R機構定位在所述第一位置。除非所述儲能機構已經基本上完 全加載並直到所述儲能機構已經基本上完全加載之前，所述閂互鎖結構都設置成處在所述 鎖定位置，以便所述閂組件能夠相對於所述閂機構移動。所述閂互鎖結構可以進一步包括接觸邊緣，其中所述接觸邊緣的結構設置成與所 述儲能機構的一部分相協作，以便將所述閂互鎖結構朝所述解鎖位置樞轉。所述閂組件可 以包括閉合支撐和輥子，其中所述閉合支撐與所述D軸協作；以及其中所述輥子以可樞轉 的方式耦聯至所述閉合支撐。所述凸輪軸可以包括閂凸部；其中所述閂凸部與所述輥子協 作。當所述互鎖組件處在所述鎖定位置時，所述閉合支撐可以相對於所述D軸樞轉，以防止 所述閉合支撐和所述閂凸部之間的形狀接合。根據本發明的另一方面，一種電氣開關設備包括殼體；由所述殼體封閉的可分 開的觸頭；操作機構，其結構設置為斷開或閉合所述可分開的觸頭，所述操作機構包括儲能 機構；以及加載組件，其用於對所述儲能機構加載，所述加載組件包括閂組件；閂機構，其 以可動的方式耦聯至所述電氣開關設備的殼體，所述閂機構在與所述閂機構閂鎖住所述閂 組件相對應的第一位置和與所述閂機構解鎖所述閂組件相對應的第二位置之間是可樞轉 的；凸輪軸，其移動所述閂組件以對所述儲能機構加載或卸載；耦聯至所述凸輪軸的加載 手柄，所述加載手柄的結構設置成樞轉所述凸輪軸；以及互鎖組件，其包括杆，其耦聯至 所述加載組件的所述閂機構並可隨之運動；以及閂互鎖結構，其以可樞轉的方式耦聯至所 述電氣開關設備的殼體，所述閂互鎖結構包括第一端部和與所述第一端部相對設置並遠離 所述第一端部的第二端部，所述閂互鎖結構在鎖定位置和解鎖位置之間是可動的，其中所 述鎖定位置對應於所述閂互鎖結構的所述第一端部移動所述杆而將所述閂機構定位在所 述第二位置，所述解鎖位置對應於所述閂互鎖結構的所述第一端部移動所述杆而將所述閂 機構定位在所述第一位置。除非所述儲能機構已經基本上完全加載並直到所述儲能機構已 經基本上完全加載之前，所述R互鎖結構都設置成處在所述鎖定位置，以便所述R組件能 夠相對於所述閂機構移動。所述殼體的所述至少一個側板可以是第一側板和與所述第一側板相對地設置並 與之隔開的第二側板。所述第一側板和所述第二側板中的每一個可以包括第一側和與所述 第一側相對地設置的第二側；其中所述儲能機構和所述R組件處在所述第二側板的所述第 二側上，基本上處在所述第一側板和所述第二側板之間；以及其中所述R互鎖組件基本上 處在所述第二側板的所述第一側上。所述D軸可以包括以可樞轉的方式耦聯至第一側板的 第一端部，以及以可樞轉的方式耦聯至第二側板的第二端部，並且所述互鎖組件的所述杆 可以在所述第二側板的第一側處或附近耦聯至D軸。所述電氣開關設備可以是斷路器。所述互鎖組件的所述閂互鎖結構的第二端部包 括凸片。所述凸片可以從所述閂互鎖結構垂直地向外突出。所述斷路器的操作機構可以包 括釋放構件。當所述儲能機構被完全加載且所述斷路器的殼體以預定的方式運動時，所述 釋放構件可以接合所述閂互鎖結構的所述凸片，由此平移所述閂互鎖結構並使所述儲能機 構卸載。


通過結合附圖閱讀下面對優選實施方式的說明，能夠完全地理解本發明，在所述 附圖中圖1是根據本發明一實施方式的斷路器、加載組件和其互鎖組件的側視圖；圖2是圖1中加載組件和互鎖組件的分解立體圖；圖3A是沿圖2中3A-3A線的剖視圖，示出了處在卸載狀態的加載組件；圖3B是圖3A中加載組件及其互鎖組件的局部剖視圖，其改變以示出當儲能機構 已經部分加載時處在相應位置的加載組件的部件；圖3C是圖3B中加載組件及其互鎖組件的局部剖視圖，其改變以示出當儲能機構 已經完全加載時處在相應位置的加載組件的部件；圖4A-4C是分別與圖3A-3C相對應的側視圖，示出當加載組件的儲能機構卸載、部 分加載、以及完全加載時處在相應位置的互鎖組件的部件。附圖標記2斷路器；4殼體；6可分開的觸頭；8操作機構；10儲能機構；12滑塊；14彈簧；16 彈簧；18輥子；20輥子；22第一側板；24第二側板；26長形開口 ；28第一側板的第一側；30 第二側板的第一側；32第一側板的第二側；34第二側板的第二側；40釋放構件；100加載 組件；102凸輪軸；104D軸；105平坦表面；106閂組件；107臂；108閉合支撐；108A閉合支 撐構件；108B閉合支撐構件；109閉合支撐的第一端部；110輥子；111夾臂輥；112閂凸部； 114 D軸的第一端部；115凸輪凸部；116D軸的第二端部；120加載手柄；122棘齒組件；124 鏈輪；126齒；200互鎖組件；202桿；204閂互鎖結構；206閂互鎖結構的第一端部；208閂互 鎖結構的第二端部；210彈簧；212彈簧的第一端部；214彈簧的第二端部；216樞轉銷；218 突起；220槽；222安裝部；224弧形部；226凹入表面；228凸出表面；230弧形鉤；232接觸 邊緣；234凸片。
具體實施例方式為了說明的目的，將對本發明應用於中低壓斷路器時的實施方式進行描述，但是 顯然所述實施方式也能夠應用於任何已知的或適當的電氣開關設備的加載組件(例如非 限制性的，諸如中低壓斷路器之外的斷路器的電路開關設備以及電路斷流器、電網保護器、 接觸器、馬達啟動器、馬達控制器和其它負載控制器)。文中所使用的方向術語——諸如例如順時針方向、逆時針方向、左、右、頂、底、上、 下及其變例——涉及圖中所示元件的方位，但是除明確指明之外不限於權利要求。如文中所使用的，用語兩個或多個部分「耦聯」在一起意指所述部分通過一個或多 個中間部分直接或間接地結合在一起。如文中所使用的，術語「數量」意指一或大於一的整數(即多個)。圖1示出用於諸如斷路器2的電氣開關設備的加載組件100的互鎖組件200。斷 路器2總體上包括殼體4、由殼體4封閉的可分開的觸頭6 (在圖1中以虛線的簡化方式示 出)、以及操作機構8 (在圖1中以虛線的簡化方式示出)一一其結構設計為斷開或閉合所 述可分開的觸頭6。如圖2中所示，操作機構8包括儲能機構10，儲能機構10在圖示和文中說明的示例中包括滑塊12、至少一個彈簧14、16 (示出了兩個)以及一定數量的輥子18、20 (示出了 兩個)。加載組件100總體上包括凸輪軸102、閂機構104、閂組件106以及加載手柄120。 加載手柄120的結構設置成樞轉凸輪軸102以便移動凸輪軸102，凸輪軸102又移動閂組件 106以通常公知的方式人工地對儲能機構10進行加載。舉例且非限制性的，加載組件(例 如100)在共同受讓的美國專利申請第11/693，198號中被更詳細地說明，在此將該美國專 利申請以參引的方式結合入本文中。特別地，在文中示出和說明的示例中的閂機構是D軸 104，其可以在與D軸104閂鎖住閂組件106相對應的第一位置(圖3C)和與D軸104解鎖 閂組件106相對應的第二位置(圖3A和3B)之間樞轉。繼續參見圖2，也參考圖1和圖4A-4C，將理解的是，示例的互鎖組件200包括杆 202，杆202的結構設置成耦聯至D閂104並可與之一起樞轉，互鎖組件200還進一步包括閂 互鎖結構204，閂互鎖結構204以可樞轉的方式耦聯至斷路器殼體4。閂互鎖結構204具有 第一和第二相對的端部206、208，其中第一端部206的結構設置成移動所述杆202以根據需 要(下文更詳細地說明)定位D軸104。更具體地，閂互鎖結構204可以在鎖定位置(圖1、 4A和4B)和解鎖位置(圖4C)之間移動，其中所述鎖定位置對應於閂互鎖結構204的第一 端部206移動杆202以將D軸104定位在第二位置中(圖3A和3B)，所述解鎖位置對應於 閂互鎖結構204的第一端部206移動杆202以將D軸104定位在第一位置(圖3C)。如同 將要討論的，除非儲能機構10已經基本上完全加載並且直到儲能機構10已經基本上完全 加載之前——例如圖3C和4C中所示，閂互鎖結構204都設置在鎖定位置(例如，見圖1、4A 和4B)，以便閂組件106可相對於D軸104運動。以此方式，例如在人工加載操作期間—— 其中加載手柄120如圖1中的虛線圖所示被操作以人工地對儲能機構10(在圖1中部分地 示出)加載，如果加載手柄被無意地釋放(例如非限制性的，意外地掉落)，則本文中公開的 互鎖組件200阻礙部件(例如非限制性的，閂組件106、凸輪軸102、閂凸部112)之間不利 的破壞性形狀接合。例如，在沒有本文公開的互鎖組件200的情況下，如果在加載衝程(在 圖1中以虛線示出)中間加載手柄120掉落，被部分加載的儲能機構10(在圖1中部分地 示出)中存儲的能量有可能導致凸輪軸102(圖2和圖3A-3C)快速向後旋轉並撞擊閂組件 106的一部分(例如輥子110，下文討論)，導致對這些部件的損壞(例如非限制性的，彎折； 斷裂)。更具體地，加載手柄120包括棘齒組件122，棘齒組件122具有帶多個齒126的鏈 輪124。當加載手柄120被操作時，隨著鏈輪124旋轉，齒126以通常公知的方式遞增地接 合。隨著加載手柄120的操作，當棘齒組件122處在齒126之間時，本發明主要的關注點是 存儲的能量。由於加載組件的功能涉及所公開的互鎖組件200(圖1、2和4A-4C)，所以下面將參 考圖3A-3C討論加載組件100的功能。特別地，示例的閂組件106包括閉合支撐108和前 述的輥子110。閉合支撐108、特別是其第一端部109與D軸104協作。更具體地，當D軸 104處在圖3A和3B的第二位置中時，閉合支撐108的第一端部109不接合D軸104，以便 閉合支撐108可相對於D軸104自由樞轉。換句話說，D軸104的平坦表面105定位成使 得閉合支撐108的第一端部109能夠樞轉經過D軸104。相反地，當D軸104處在圖3C的 第一位置中時，D軸104接合閉合支撐108的第一端部109，由此將閂組件106保持於圖示 的閂鎖位置。具體地，D軸104的平坦表面105不再與閉合支撐108的第一端部109對齊， 使得閉合支撐108抵靠D軸104且不能相對於其樞轉。
輥子110以可樞轉的方式耦聯至閉合支撐108，且能夠與加載組件100的凸輪軸 102的閂凸部112協作。具體地，如圖3C所示，當儲能機構10被完全加載時，閂凸部112完 全結合閉合支撐輥子110。與所公開的互鎖組件200(圖1、2、4A-4C)特別相關的是，當儲能 機構10處在被加載的過程中時，如圖3B中所示，閂凸部112具有回彈(例如，沿圖3B視圖 的逆時針方向快速旋轉)並撞擊閉合支撐輥子110的可能。在此情況下，如前所述，所公開 的互鎖組件200 (圖1、2、4A-4C)起作用以將D軸104維持在其第二位置，以便閂組件106 的閉合支撐108能相對於D軸104以及凸輪軸102的閂凸部112自由運動(例如樞轉)。 以此方式，互鎖組件200 (圖1、2、4A-4C)防止閂凸部112和閉合支撐輥子110之間的形狀 接合，並且與之相反地在閂凸部112意外地接合閉合支撐輥子110的情況下(例如非限制 性的，在加載手柄120如前所述意外掉落的情況下)允許閂凸部112自由地樞轉閉合支撐 108。相應地，所公開的互鎖組件200 (圖1、2、4A-4C)有利地避免否則可能對加載組件100 的部件(例如非限制性的，閂凸部112 ；閉合支撐108 ；棍子110)所導致的損害。如圖2中所示，加載組件100的某些部件優選地但非必須地包括兩個基本上相同 的構件，這兩個構件保持間隔開的關係並且以一致的方式運動。舉例而非限制性的，示例的 閉合支撐108由基本上相同的閉合支撐構件108A和108B組成，這兩個閉合支撐構件保持 間隔開的關係並且以一致的方式運動。多個構件(例如108A、108B)的此種使用例如用於為 閂組件106提供增加的強度和/或因為出於空間的考慮不允許單個的、相當厚的構件。因 為所述多個構件(例如108A、108B)執行相同的功能，具有基本相同的形狀並且以一致的方 式運動，所以文中對於它們共同組成的機構(例如閉合支撐108)以單個標號(例如108) 來簡單地標識和討論。舉例而非限制性的，圖2中閉合支撐108的第一和第二構件108A和 108B在圖3A-3C中僅僅作為閉合支撐108示出和說明。可以理解，對此閉合支撐108的說 明同時適用於閉合支撐構件108A、108B。還可以理解，加載組件100和/或斷路器2(圖1) 的其它部件能夠由例如但非限制性的夾在一起(未示出)的各疊層、分層或構件構成，而不 脫離本發明的範圍。圖2中還示出示例斷路器殼體4包括第一和第二相對設置且間隔開的側板22、24。 第一和第二側板22和24中的每一個分別包括第一側28和30、以及第二側32和34。儲能 機構10和円組件106設置在第二側板24的第二側34上，基本上處在第一和第二側板22、 24之間，而示例互鎖組件200基本上設置在第二側板24的第一側30上。示例加載組件100的D軸104包括以可樞轉的方式耦聯至第一側板22的第一端 部114，以及以可樞轉的方式耦聯至第二側板24的第二端部116。如圖所示，在第二側板24 的第一側30處或附近，示例互鎖組件200的杆202耦聯至D軸104的第二端部116。以此 方式，杆202的結構設置成與D軸104 —起運動(例如樞轉)但不相對於D軸104運動。如圖4A-4C中所示，示例互鎖組件200的閂互鎖結構204進一步包括諸如彈簧210 的偏置元件和樞轉銷216。樞轉銷216以可樞轉的方式將閂互鎖結構204耦聯至第二側板 24的第一側30。彈簧210包括第一端部212和第二端部214，如圖所示，第一端部212耦 聯至閂互鎖結構204的突起218，第二端部214耦聯至第二側板24。彈簧210繞著樞轉銷 216朝著圖4A和4B的鎖定位置偏置閂互鎖結構204。從而，彈簧210提供一旋轉(例如圖 4A-4C視圖的順時針方向)偏置。然而，其還提供閂互鎖結構204的平移偏置。具體地，示 例閂互鎖結構204還包括位於其第一和第二端部206、208之間的槽220。樞轉銷216以可移動的方式設置在槽220內，以便閂互鎖結構204即能夠樞轉(例如相對於圖4A-4C順時 針和逆時針樞轉)又能夠平動(例如非限制性的，從圖4A-4C視圖左右、以及上下地平動)。 相應地，如圖4A中所示，可以理解，H互鎖結構204的兩個自由度(例如，平動；旋轉)使得 其即使未被致動也能夠由樞轉銷216在圖4A的槽220中的位置鎖定。示例互鎖組件200的杆202包括安裝部222和從安裝部222向外延伸的弧形部 224。安裝部222將杆202安裝至加載組件100的D軸104(在圖4A-4C中部分地示出；也 可參見圖2)。弧形部224包括凹入表面226和與凹入表面226相對設置的凸出表面228。 示例互鎖組件200的閂互鎖結構204的第一端部206是弧形鉤230，弧形鉤230朝杆202延 伸且與互鎖組件杆202的弧形部224的凹入表面226相協作，參見圖4A-4C。繼續參考圖4A-4C，斷路器殼體4的第二側板24包括長形開口 26。如圖所示，儲 能機構10的滑塊12的輥子18、20以可動的方式設置在長形開口 26中。如圖2部分示出 的，可以理解，滑塊12的相對側也包括與輥子18和20基本相同的輥子，且斷路器殼體4的 第一側板22也包括長形開口(部分示出)，該長形開口與第二側板24的長形開口 26基本 上相同。從而，可以理解，滑塊12以可動的方式耦聯至斷路器殼體4。示例閂組件106還包括臂107 (在圖4A-4C中部分地示出；還可參見圖2)，臂107 的結構設置成接合儲能機構10的滑塊12的輥子18並將之移動(至圖4A-4C視圖的右方)， 以便對儲能機構10加載並將之朝圖4C的完全加載位置移動。更具體地，如圖所示，例如在 圖3A和3C中，示例加載組件100的凸輪軸102進一步包括一定數量的凸輪凸部115 ( —個 在圖3A-3C的側視圖中示出，還可以參見圖2的立體圖中示出的成對凸輪凸部115)，所述凸 輪凸部115接合併移動閂組件106，並特別是接合併移動夾臂輥111——其以可樞轉的方式 耦聯至閂組件106的臂107。臂107又接合和移動滑塊12的相應輥子18，以移動(例如從 圖3A-3C的視圖向右移動)滑塊12以及由此對儲能機構10的閉合彈簧14(在圖3A-3C的 剖視圖中示出，還可以參見圖2的第一和第二閉合彈簧14和16)進行加載。示例互鎖組件200的閂互鎖結構204進一步包括靠近閂互鎖結構204的第二端部 208設置的接觸邊緣232。當儲能機構10被加載時，如圖4B中所示，儲能機構10的滑塊12 的一相應的輥子18接合接觸邊緣232，以繞樞轉銷216朝解鎖位置(圖4C)樞轉(例如從 圖4B的圖示逆時針樞轉)閂互鎖結構204。進一步地，當儲能機構10被完全加載時，滑塊 12的相應輥子18完全接合閂互鎖結構204的接觸邊緣232，由此將閂互鎖結構204定位和 保持在解鎖位置，如圖4C所示。示例閂互鎖結構204的第二端部208進一步包括一凸片234，凸片234從閂互鎖結 構204垂直向外突出，並且其結構設置成與斷路器2(圖1)的操作機構8(圖1)的釋放構 件40 (整體上由箭頭40指示，箭頭40在圖4C中以虛線示出)相協作。具體地，當斷路器 2(圖1)從盒體(未示出)或開關設備箱(未示出)移除時，釋放構件40接合併移動(例 如從圖4C的圖示向左移動)閂互鎖結構204的凸片234，以便使得閂互鎖結構204平動並 對儲能機構10卸載；其中，釋放構件40優選地設置在斷路器2(圖1)的槓桿機構(未詳細 地示出)上，但是能夠替代地設置在盒體(未示出)上或開關設備箱(未示出)上。以此方 式，所公開的互鎖組件200還提供進一步的功能用作一安全特徵以避免對操作者的傷害， 例如，用於當斷路器2從盒體(未示出)或開關設備箱(未示出)移除時自動地對儲能機 構10卸載。
儘管已經詳細說明了本發明的特定實施方式，但是本領域的普通技術人員可以理 解的是，在本發明所公開內容的總體教示下，能夠對那些細節進行各種修改和替代。相應 地，所公開的特定設置方式僅僅是示例性的而非對本發明範圍的限制，本發明的範圍完全 由所附權利要求及其所有等同方案確定。
權利要求
一種用於電氣開關設備(2)的加載組件(100)的互鎖組件(200)，所述電氣開關設備(2)包括殼體(4)、由所述殼體(4)封閉的可分開的觸頭(6)、以及其結構設計為斷開或閉合所述可分開的觸頭(6)的操作機構(8)，所述操作機構(8)包括儲能機構(10)，所述加載組件(100)包括凸輪軸(102)、閂機構(104)、閂組件(106)以及加載手柄(120)，所述加載手柄(120)的結構設置成樞轉所述凸輪軸(102)，所述凸輪軸(102)的結構設置成移動所述閂組件(106)以對所述儲能機構(10)加載或卸載，所述閂機構(104)能夠在與所述閂機構(104)閂鎖住所述閂組件(106)相對應的第一位置和與所述閂機構(104)解鎖所述閂組件(106)相對應的第二位置之間樞轉，所述互鎖組件(200)包括杆(202)，其結構設置成耦聯至所述加載組件(100)的所述閂機構(104)並隨之運動；以及閂互鎖結構(204)，其結構設置成以可樞轉的方式耦聯至所述電氣開關設備(2)的殼體(4)，所述閂互鎖結構(204)包括第一端部(206)和與所述第一端部(206)相對設置並遠離所述第一端部(206)的第二端部(208)，所述閂互鎖結構(204)能夠在鎖定位置和解鎖位置之間移動，其中所述鎖定位置對應於所述閂互鎖結構(204)的所述第一端部(206)設置成移動所述杆(202)而將閂機構(104)定位在所述第二位置，所述解鎖位置對應於所述閂互鎖結構(204)的所述第一端部(206)設置成移動所述杆(202)而將所述閂機構(104)定位在所述第一位置，其中，除非所述儲能機構(10)已經基本上完全加載並直到所述儲能機構(10)已經基本上完全加載之前，所述閂互鎖結構(204)都設置成處在所述鎖定位置，以便所述閂組件(106)能夠相對於所述閂機構(104)移動。
2.根據權利要求1所述的互鎖組件(200)，其中，所述閂互鎖結構進一步包括偏置元件 (210)；並且所述偏置元件(210)朝所述鎖定位置偏置所述閂互鎖結構(204)。
3.根據權利要求2所述的互鎖組件(200)，其中，所述閂互鎖結構(204)進一步包括樞 轉銷(216)和突起(218)；其中所述樞轉銷(216)的結構設置成以可樞轉的方式將閂互鎖 結構(204)耦聯至所述電氣開關設備(2)的所述殼體(4)；其中所述突起(218)在所述閂 互鎖結構(204)的第一端部(206)和所述閂互鎖結構(204)的第二端部(208)之間從所述 閂互鎖結構(204)向外延伸；其中所述偏置元件是彈簧(210)；其中，所述彈簧(210)包括 第一端部(212)和與所述彈簧(210)的所述第一端部(212)相對設置並與之遠離的第二端 部(214)；其中所述彈簧(210)的所述第一端部(212)耦聯至所述閂互鎖結構(204)的所述 突起(218)；其中所述彈簧(210)的所述第二端部(214)的結構設置成耦聯至所述電氣開 關設備⑵的所述殼體⑷；以及其中所述彈簧(210)的結構設置成繞著所述樞轉銷(216) 偏置所述閂互鎖結構(204)。
4.根據權利要求3所述的互鎖組件(200)，其中，所述閂互鎖結構(204)進一步包括槽 (220)；以及其中所述樞轉銷(216)以可移動的方式設置在所述槽(220)內，以便所述閂互 鎖結構(204)設置成關於所述電氣開關設備(2)的所述殼體(4)既是可樞轉的又是可平動 的。
5.根據權利要求1所述的互鎖組件(200)，其中所述閂機構是D軸(104)；其中所述 D軸(104)能夠在所述第一位置和所述第二位置之間樞轉；其中所述杆(202)包括安裝部 (222)和從所述安裝部(222)向外延伸的弧形部(224)；其中所述安裝部(222)的結構設置成耦聯至所述D軸(104)；以及其中所述弧形部(224)具有凹入表面(226)和與所述凹入 表面(226)相對地設置的凸出表面(228)。
6.根據權利要求5所述的互鎖組件(200)，其中，所述閂互鎖結構(204)的第一端部 (206)的結構設置成與所述杆(202)的所述弧形部(224)的所述凹入表面(226)相協作，以 便在所述第一位置和所述第二位置之間移動所述D軸(104)。
7.根據權利要求1所述的互鎖組件(200)，其中所述閂互鎖結構(204)的第一端部 (206)包括弧形鉤(230)；以及其中所述弧形鉤(230)朝所述杆(202)延伸。
8.根據權利要求1所述的互鎖組件(200)，其中，所述閂互鎖結構(204)進一步包括接 觸邊緣(232)；以及其中所述接觸邊緣(232)的結構設置成與所述儲能機構(10)的一部分 (18)相協作，以便朝所述解鎖位置樞轉所述閂互鎖結構(204)。
9.根據權利要求8所述的互鎖組件(200)，其中，當所述儲能機構(10)被完全加載時， 所述閂互鎖結構(204)的所述接觸邊緣(232)設置成接合所述儲能機構(10)的所述部分 (18)，由此將所述閂互鎖結構(204)定位在所述解鎖位置。
10.一種用於電氣開關設備(2)的加載組件(100)，所述電氣開關設備(2)包括殼體 (4)、由所述殼體(4)封閉的可分開的觸頭(6)、以及其結構設置為斷開或閉合所述可分開 的觸頭(6)的操作機構(8)，所述操作機構⑶包括儲能機構(10)，所述加載組件(100)包 括閂組件(106)；閂機構(104)，其結構設置成以可動的方式耦聯至所述電氣開關設備(2)的殼體(4)， 所述閂機構(104)能夠在與所述閂機構(104)閂鎖住所述閂組件(106)相對應的第一位置 和與所述閂機構(104)解鎖所述閂組件(106)相對應的第二位置之間樞轉運動；凸輪軸(102)，其結構設置成移動所述閂組件(106)以對所述儲能機構(10)加載或卸載，加載手柄(120)，其耦聯至所述凸輪軸(102)，所述加載手柄(120)的結構設置成樞轉 所述凸輪軸(102)；以及互鎖組件(200)，其包括杆(202)，其耦聯至所述加載組件(100)的所述閂機構(104)並能夠隨之運動；以及閂互鎖結構(204)，其結構設置成以可樞轉的方式耦聯至所述電氣開關設備(2)的殼 體(4)，所述閂互鎖結構(204)包括第一端部(206)和與所述第一端部(206)相對設置並遠 離所述第一端部(206)的第二端部(208)，所述閂互鎖結構(204)能夠在鎖定位置和解鎖位 置之間移動，其中所述鎖定位置對應於所述閂互鎖結構(204)的所述第一端部(206)移動 所述杆(202)而將所述閂機構(104)定位在所述第二位置，所述解鎖位置對應於所述閂互 鎖結構(204)的所述第一端部(206)移動所述杆(202)而將所述閂機構(104)定位在所述 第一位置，其中，除非所述儲能機構(10)已經基本上完全加載並直到所述儲能機構(10)已經基 本上完全加載之前，所述閂互鎖結構(204)都處在所述鎖定位置，以便所述閂組件(106)能 夠相對於所述閂機構(104)移動。
11.如權利要求10所述的加載組件(100)，其中所述閂機構是D軸(104)；其中所述 D軸(104)能夠在所述第一位置和所述第二位置之間樞轉；其中所述杆(202)包括安裝部(222)和從所述安裝部(222)向外延伸的弧形部(224)；其中所述安裝部(222)耦聯至所述 D軸(104)；其中所述弧形部(224)具有凹入表面(226)和與所述凹入表面(226)相對地設 置的凸出表面(228)；以及其中所述閂互鎖結構(204)的第一端部(206)與所述杆(202)的 所述弧形部(224)的所述凹入表面(226)相協作。
12.如權利要求10所述的加載組件(100)，其中所述閂互鎖結構(204)進一步包括接 觸邊緣(232)；以及其中所述接觸邊緣(232)的結構設置成與所述儲能機構(10)的一部分 (18)相協作，以便朝所述解鎖位置樞轉所述閂互鎖結構(204)。
13.如權利要求10所述的加載組件(100)，其中所述閂機構是D軸(104)；其中所述D 軸(104)能夠在所述第一位置和所述第二位置之間樞轉；其中所述閂組件(106)包括閉合 支撐(108)和輥子(110)；其中所述閉合支撐(108)與所述D軸(104)協作；其中所述輥 子(110)以可樞轉的方式耦聯至所述閉合支撐(108)；其中所述凸輪軸(102)包括閂凸部 (112)；其中所述閂凸部(112)與所述輥子(110)協作；以及其中，當所述互鎖組件(200)處 在所述鎖定位置時，所述閉合支撐(108)能夠相對於所述D軸(104)樞轉，以防止所述閉合 支撐(108)和所述閂凸部(112)之間的形狀接合。
14.一種電氣開關設備(2)，包括 殼體⑷；由所述殼體(4)封閉的可分開的觸頭(6)；操作機構(8)，其結構設置為斷開或閉合所述可分開的觸頭(6)，所述操作機構(8)包 括儲能機構(10)；以及加載組件(100)，其用於加載所述儲能機構(10)，所述加載組件(10)包括 閂組件(106)；閂機構(104)，其以可動的方式耦聯至所述電氣開關設備(2)的殼體(2)，所述閂機構 (104)能夠在與所述閂機構(104)閂鎖住所述閂組件(106)相對應的第一位置和與所述閂 機構(104)解鎖所述閂組件(106)相對應的第二位置之間樞轉運動；凸輪軸(102)，其移動所述閂組件(106)以對所述儲能機構(10)加載或卸載； 加載手柄(120)，其耦聯至所述凸輪軸(102)，所述加載手柄(120)的結構設置成樞轉 所述凸輪軸(102)；以及互鎖組件(200)，其包括杆(202)，其耦聯至所述加載組件(100)的所述閂機構(104)並可隨之運動；以及 閂互鎖結構(204)，其以可樞轉的方式耦聯至所述電氣開關設備(2)的殼體(4)，所述 閂互鎖結構(204)包括第一端部(206)和與所述第一端部(206)相對設置並遠離所述第 一端部(206)的第二端部(208)，所述閂互鎖結構(204)能夠在鎖定位置和解鎖位置之間 移動，其中所述鎖定位置對應於所述閂互鎖結構(204)的所述第一端部(206)移動所述杆 (202)而將所述閂機構(104)定位在所述第二位置，所述解鎖位置對應於所述閂互鎖結構 (204)的所述第一端部(206)移動所述杆(202)而將所述閂機構(104)定位在所述第一位 置，其中，除非所述儲能機構(10)已經基本上完全加載並直到所述儲能機構(10)已經基 本上完全加載之前，所述閂互鎖結構(204)都處在所述鎖定位置，以便所述閂組件(106)能 夠相對於所述閂機構(104)移動。
15.如權利要求14所述的電氣開關設備(2)，其中所述閂機構是D軸(104)；其中所述 D軸(104)能夠在所述第一位置和所述第二位置之間樞轉；其中所述互鎖組件(200)的所 述杆(202)包括安裝部(222)和從所述安裝部(222)向外延伸的弧形部(224)；其中所述安 裝部(222)耦聯至所述D軸(104)；其中所述弧形部(224)具有凹入表面(226)和與所述凹 入表面(226)相對地設置的凸出表面(228)；以及其中所述互鎖組件(200)的所述閂互鎖 結構(204)的第一端部(206)與所述杆(202)的所述弧形部(224)的所述凹入表面(226) 相協作。
16.如權利要求14所述的電氣開關設備(2)，其中所述閂機構是D軸(104)；其中所述 D軸(104)能夠在所述第一位置和所述第二位置之間樞轉；其中所述閂組件(106)包括閉 合支撐(108)和輥子(110)；其中所述閉合支撐(108)與所述D軸(104)協作；其中所述輥 子(110)以可樞轉的方式耦聯至所述閉合支撐(108)；其中所述凸輪軸(102)包括閂凸部 (112)；其中所述閂凸部(112)與所述輥子(110)協作；以及其中，當所述互鎖組件(200)處 在所述鎖定位置時，所述閉合支撐(108)能夠相對於所述D軸(104)樞轉，以防止所述閉合 支撐(108)和所述閂凸部(112)之間的形狀接合。
17.如權利要求14所述的電氣開關設備(2)，其中所述儲能機構(10)包括滑塊(12)、 一定數量的輥子(18、20)以及至少一個彈簧(14、16)；其中所述電氣開關設備(2)的所述 殼體(4)包括至少一個側板(22、24)；其中所述至少一個側板(24)包括長形開口(26)；其 中所述滑塊(18)的一定數量的輥子(18、20)置於所述長形開口(26)中以便以可動的方式 將所述滑塊(12)耦聯至所述電氣開關設備(2)的所述殼體(4)；其中所述加載組件(100) 的所述凸輪軸(102)包括一定數量的凸輪凸部(115)；其中所述一定數量的凸輪凸部(115) 接合併移動所述閂組件(106)；以及其中所述閂組件(106)接合和移動所述儲能機構(10) 的所述一定數量的輥子(18、20)中的相應一個(18)，由此移動所述滑塊(12)並對所述儲能 機構(10)的所述至少一個彈簧(14、16)加載。
18.如權利要求17所述的電氣開關設備(2)，其中所述閂互鎖結構(204)進一步包括 接觸邊緣(232)；以及其中，當所述儲能機構(20)基本上完全加載時，所述滑塊(12)的一 定數量的輥子(18、20)中的相應一個(18)接合所述閂互鎖結構(204)的接觸邊緣(232)， 由此朝所述解鎖位置移動所述閂互鎖結構(204)。
19.如權利要求17所述的電氣開關設備(2)，其中所述殼體(4)的所述至少一個側 板(22、24)是第一側板(22)和與所述第一側板(22)相對地設置並與之隔開的第二側板 (24)；其中所述第一側板(22)和所述第二側板(24)中的每一個包括第一側(28、30)和與 所述第一側(28、30)相對地設置的第二側(32、34)；其中所述儲能機構(10)和所述閂互 鎖組件(106)設置在所述第二側板(24)的所述第二側(34)上，基本上處在所述第一側板 (22)和所述第二側板(24)之間；以及其中所述閂互鎖組件(200)基本上設置在所述第二 側板(24)的所述第一側(30)上。
20.如權利要求19所述的電氣開關設備(2)，其中所述閂機構是D軸(104)；其中所述 D軸(104)能夠在所述第一位置和所述第二位置之間樞轉；其中所述D軸(104)包括以可 樞轉的方式耦聯至所述第一側板(22)的第一端部(114)、以及以可樞轉的方式耦聯至所述 第二側板(24)的第二端部(116)；以及其中所述互鎖組件(200)的杆(202)在所述第二側 板(24)的第一側(30)處或附近耦聯至所述D軸(104)。
21.如權利要求19所述的電氣開關設備(2)，其中所述互鎖組件(200)的閂互鎖結構 (204)進一步包括偏置元件(210)和樞轉銷(216)；其中所述樞轉銷(216)以可樞轉的方 式將所述閂互鎖結構(204)耦聯至所述電氣開關設備(2)的所述殼體(4)的所述第二側 板(24)的第一側(30)；其中所述偏置元件(210)包括第一端部(212)和與所述偏置元件 (210)的所述第一端部(212)相對地設置並與之遠離的第二端部(214)；其中所述偏置元件 (210)的第一端部(212)耦聯至所述閂互鎖結構(204)；其中所述偏置元件(210)的第二端 部(214)耦聯至所述第二側板(24)；以及其中所述偏置元件(210)繞所述樞轉銷(216)朝 所述鎖定位置偏置所述閂互鎖結構(204)。
22.如權利要求14所述的電氣開關設備(2)，其中所述電氣開關設備是斷路器(2)；其 中所述互鎖組件(200)的所述閂互鎖結構(204)的第二端部(208)包括凸片(234)；其中 所述凸片(234)從所述閂互鎖結構(204)垂直地向外突出；其中所述斷路器(2)的所述操 作機構(8)包括釋放構件(40)；以及其中，當所述儲能機構(10)基本上完全加載且所述斷 路器(2)的所述殼體(4)以預定的方式運動時，所述釋放構件(40)接合所述閂互鎖結構 (204)的所述凸片(234)，由此平移所述閂互鎖結構(204)並卸載所述儲能機構(10)。
全文摘要
本發明提供一種用於斷路器加載組件(100)的互鎖組件(200)。加載組件(100)包括凸輪軸(102)；諸如D軸(104)的閂機構；閂組件(106)；以及加載手柄(120)。加載手柄(120)樞轉凸輪軸(102)。D軸(104)可在分別與D軸(104)閂鎖住和解鎖閂組件(106)相對應的第一和第二位置之間樞轉。互鎖組件(200)包括耦聯至D軸(104)並可隨之樞轉的杆(202)以及可樞轉地耦聯至斷路器殼體(4)的閂互鎖結構(204)。閂互鎖結構(204)在分別與閂互鎖結構(204)的第一端部(206)移動杆(202)而將D軸(104)定位在第二和第一位置相對應的鎖定和解鎖位置之間移動。除非儲能機構(10)基本上完全加載並直到儲能機構(10)基本上完全加載之前，閂互鎖結構(204)都設置成處在鎖定位置，且閂組件(106)可相對於閂機構(104)移動。
文檔編號H01H3/30GK101981640SQ200980111326
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月30日 優先權日2008年4月1日
發明者A·L·戈特沙爾克, P·R·拉庫斯 申請人:伊頓公司