具有帶有組合式樞軸和過肘節反向銷的託架的電氣開關設備的製作方法

2023-06-28 11:51:11

專利名稱：具有帶有組合式樞軸和過肘節反向銷的託架的電氣開關設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣開關設備操作機構，尤其涉及一種具有帶有樞軸的託架組 件的電氣開關設備操作機構打開組件，所述樞軸用作肘節組件(toggle assembly)的推動器 (kicker)。
背景技術：
電氣開關設備通常包括殼體、至少一個具有一對觸點的總線組件、脫扣裝置以 及操作機構。殼體組件構造成用於隔離和封裝其它部件。所述至少一對觸點包括固定觸 點和可動觸點，通常包括多對固定觸點和可動觸點。每個觸點與傳導總線相聯接並且電 連通，所述傳導總線與線路或者負載相聯接並電連通。脫扣裝置構造成用於檢測過電流 情況並致動操作機構。操作機構構造成用於通過手動或者隨著脫扣裝置致動來打開和閉 合觸點。S卩，該操作機構同時包括閉合組件和打開組件，它們可以具有共用的元件，所 述元件構造成用於在第一位置即打開位置和第二位置即閉合位置之間移動可動觸點，其 中在所述打開位置各觸點是分離的，在閉合位置各觸點相聯接並電連通。操作機構包括 可轉動的極軸，該極軸聯接於可動觸點並且構造成用於在閉合位置和打開位置之間移動 每個可動觸點。閉合組件和打開組件的各個元件聯接於該極軸從而實現觸點的閉合和打 開。在現有技術中，電氣開關設備操作機構閉合組件通常包括儲能裝置，例如閉合 彈簧，以及至少一個與所述極軸聯接的連杆。所述至少一個連杆通常包括作為一肘節組 件協同工作的兩個連杆。當觸點打開時，肘節組件處於第一摺疊構型，相反地，當觸點 閉合時，肘節組件通常處於第二直列(in-line)位置或輕微過肘節構型。在觸點被打開的 同時肘節組件通常移動通過第三構型，即復位構型，此構型是在閉合觸點之前操作機構 復位期間的構型。打開彈簧偏壓極軸以摺疊肘節組件。打開彈簧和肘節組件被脫扣裝置 保持在第二直列位置。閉合觸點所需的力通常比人能夠施加的力要大，因此操作機構通常包括用於閉 合觸點的機械閉合組件。該閉合組件通常包括至少一個儲能裝置，例如彈簧和/或馬 達。閉合彈簧通常具有大約2英寸的直徑和大約5-6英寸的長度。這些彈簧構造成可施 加大約1000磅的力。常用的構型包括在閉合組件內的壓縮一個或多個彈簧的馬達。艮口， 閉合彈簧聯接到凸輪滾子，該凸輪滾子與聯接到馬達的凸輪接合。當馬達旋轉凸輪時，閉合彈簧被壓縮或加載/儲能。肘節組件還包括通常在肘節接頭處的凸輪滾子。閉合組件還包括一個或多個與 閉合彈簧凸輪一起設置在共用凸輪軸上的凸輪。可選地，根據凸輪的構型，閉合彈簧凸 輪滾子和肘節組件凸輪滾子都與同一凸輪相接合。當閉合彈簧被釋放時，閉合彈簧凸輪 滾子向相關凸輪施加力並導致凸輪軸旋轉。也就是說，凸輪滾子與凸輪「操作性地接 合」。凸輪軸的旋轉還將導致與肘節組件凸輪滾子相關的凸輪旋轉。當與肘節組件凸 輪滾子相關的凸輪旋轉時，該凸輪導致肘節組件凸輪滾子、進而導致肘節組件，被移動 到選定的位置和/或構型。更具體地，肘節組件被移動以便將極軸旋轉到觸點閉合的位 置。因此，來自閉合彈簧的儲存能量經由凸輪、凸輪軸、肘節組件和極軸被傳遞到觸 點。可選地，如2007年3月29日遞交的序列號為No.ll/693,198的美國專利申請中所記 載的，閉合組件還可以利用活塞組件(ram assembly)作用於肘節組件，該專利申請通過引 用結合在此。即，與將肘節組件移動到第二過肘節位置的凸輪不同，一線性行進的活塞 在肘節接頭處作用於肘節組件。電氣開關設備操作機構打開組件構造成通過允許極軸轉動來打開觸點。S卩，脫 扣裝置包括過電流傳感器、閂鎖組件，還可以包括一個或多個聯接到肘節組件的附加的 連杆。可選地，R鎖組件與肘節組件直接聯接。當發生過電流情況時，R鎖組件被釋放 以允許打開彈簧使肘節組件摺疊。當肘節組件摺疊時，聯接於極軸的肘節組件連杆使極 軸轉動，從而移動可動觸點到打開位置。如有需要，還可以手動對閂鎖組件進行致動。電氣開關設備操作機構打開組件對閂鎖組件的釋放作出響應並構造成將肘節組 件移動到第一摺疊構型。通常閂鎖組件包括構造成在殼體組件內轉動或樞轉的閂鎖板。 該閂鎖板包括選擇性地接合D-軸的閂鎖邊緣。當D-軸處於第一位置時，D-軸允許閂 鎖板樞轉。當D-軸處於第二位置時，閂鎖板的閂鎖邊緣與D-軸相接合，閂鎖板不能轉 動。通過脫扣裝置或者人工輸入對D-軸進行控制。一個或多個連杆在閂鎖板和肘節組件之間延伸。當閂鎖板由D-軸保持就位時， 通過極軸的轉動和閉合組件來控制肘節組件的運動。當閂鎖板可自由樞轉時，閂鎖板經 由連杆使得肘節組件移動。因此，當脫扣裝置或人工輸入使得D-軸轉動時，閂鎖板可自 由樞轉，這繼而使得肘節組件從第二過肘節構型移動到第一摺疊構型，從而允許各觸點 分離。為了在通過閉合組件閉合觸點之前復位操作機構打開組件，肘節組件通常移動到 復位構型。在此構型中各觸點是打開的，但是D-軸被復位並且閂鎖板閂鎖邊緣與D-軸 再次接合。從而，如上所述，閂鎖板不再能自由轉動並且通過極軸和閉合組件來控制肘 節組件的運動。操作機構打開組件通常包括止動/推動銷。該止動/推動銷通常定位在兩個位置 之一，即，在位於閂鎖板和肘節組件之間的連杆上，或者固定在殼體組件上。止動/推 動銷最初在閉合期間停止肘節組件的運動。即，止動/推動銷作為止動銷定位成使得當 閉合組件移動肘節組件通過肘節時，止動/推動銷限制處於第二過肘節構型的肘節組件 的運動。通常，如果沒有止動/推動銷，則肘節組件將在相反方向上摺疊。當閂鎖板被 釋放時，閂鎖板的運動將導致閂鎖板和肘節組件之間的連杆朝向肘節組件移動，或者， 如果推動銷被固定，則導致肘節組件朝向推動銷移動。當止動/推動銷正在接觸肘節組 件並且將肘節組件保持在第二過肘節構型時，止動/推動銷朝向肘節組件的相對運動使肘節組件向後通過直列位置，一旦肘節組件通過肘節，肘節組件就能夠摺疊。即，止動/ 推動銷使肘節組件移動到第一摺疊構型。通常，由於止動/推動銷通常與相關連杆或肘 節組件的樞轉點相隔一段距離，因此推動銷和肘節組件的相對運動存在一定延遲。艮口， 當組件移動時，最初將以較慢的角速度圍繞樞轉點移動，所述樞轉點與推動銷隔開一定 距離。因此，在閂鎖板的釋放和肘節組件的摺疊之間的時間被延長了。這是一個缺陷， 因為直到肘節被基本摺疊時各觸點才分離。在該構型中，操作機構打開組件和閉合組件彼此相鄰布置。這種操作機構打開 組件和閉合組件緊鄰的布置方式會產生相互幹擾的問題，必須予以解決。例如，在閉合 組件將肘節組件移動到第二過肘節構型之後，閉合組件的閉合裝置，例如前述的凸輪或 活塞，仍然緊鄰肘節組件。在正常的運行情況下，閉合組件閉合裝置被簡單的復位，從 而將閉合組件閉合裝置從肘節組件處移開。但是，如果在閉合觸點之後緊接著發生了過 電流的情況，則必須將閉合組件閉合裝置和肘節組件分離開以使肘節組件可以摺疊。操 作機構現有的構型通常使閉合組件閉合裝置移開或允許肘節組件的連杆分離。這些方案 都存在缺陷。構造成用於將閉合組件閉合裝置移離肘節組件的組件增加了加載難度。構 造成用於分離肘節連杆然後重新聯接這些肘節連杆的組件也給打開組件增加了複雜度。因此，需要一種電氣開關設備操作機構打開組件，其中推動銷和相關樞轉點相 互對應。還需要一種電氣開關設備操作機構打開組件，其中肘節組件被移離閉合組件閉 合裝置，而不是使肘節組件分離或者使閉合組件閉合裝置從肘節組件處移離。

發明內容
本發明所提供的電氣開關設備操作機構打開組件可以滿足這些需求和其它一些 需求，其中肘節組件止動/推動銷被分解為推動銷和止動銷。通過將止動/推動銷的功 能分解為單獨的銷，推動銷可以設置在相關連杆的樞轉點處。此外，所述推動銷和止動 銷設置於一託架上，與一延長連杆相對。該託架的初始轉動比現有技術中的連杆更快。 該託架還支撐肘節組件連杆之一。因此，託架的轉動使肘節組件移動。操作機構打開組 件構型為使得當相關閂鎖組件閂鎖板被釋放時，託架轉動以使肘節組件從閉合組件閉合 裝置處移開。因此，由於推動銷也是樞轉點並且託架轉動較快，閂鎖板的釋放和肘節組 件的摺疊之間的時間得以縮短。進一步地，對於這些改進，還需要一種裝置將託架相對於閂鎖板定位並且防止 託架相對於閂鎖板過度旋轉。即，該裝置對託架相對於閂鎖板的運動進行限制，從而在 觸點的打開和閉合期間控制託架的運動。該需求通過具有轉動停止組件的閂鎖板連杆得 以滿足。即，R鎖板組件包括過度旋轉銷，並且R鎖板連杆具有與過度旋轉銷相接合的 縱向延伸部。因此，當託架相對閂鎖板移動時，閂鎖板連杆也發生運動。當閂鎖板連杆 縱向延伸部與過度旋轉銷相接合時，託架相對於閂鎖板的移動被限制。因此，在觸點打 開和閉合期間，就可以對託架的運動進行控制。


通過結合附圖閱讀下文對優選的實施例的說明，可以充分地理解本發明，在附圖中圖1示出了電氣開關設備的等距視圖，其中前蓋被移除。圖2示出了打開組件的等距視圖，其中為了清晰起見移除了一個側板。圖3示出了當觸點閉合時的打開組件的側向示意圖。圖4示出了在打開期間當推動銷最初接合肘節組件時的打開組件的側向示意 圖。圖5示出了當觸點打開、 打開組件的側向示意圖。圖6示出了當觸點打開、 打開組件的側向示意圖。圖7示出了當觸點打開、 組件的側向示意圖。
具體實施例方式本申請中，「聯接(coupled) 」表示在兩個或更多元件之間的聯結，不管是直接 的還是間接的，只要有聯結髮生即可。本申請中，「直接聯接」表示兩個元件直接相互接觸。本申請中，「固定聯接」或者「固定」表示兩個部件聯接成作為一體移動。本申請中，當涉及直接與凸輪聯接的部件時所使用的「操作性地接合」表示通 過該部件施加給凸輪的力足以導致凸輪旋轉。本申請中，「樞轉點」是位於兩個或更多元件之間的、允許所述元件相對於彼 此樞轉的聯接部。樞轉點可以是(但不限於)各個元件上的開口以及一個單獨的杆，其 中所述杆穿過所述開口延伸，或者是位於第一元件上的杆和位於第二元件上的開口，其 中第一元件上的杆穿過第二元件上的開口延伸。本申請中，彼此「樞轉地聯接」的連杆或部件是在「樞轉點」處相聯接。本申請中，對於作用於肘節組件的推動銷，更具體地，對於「使」肘節組件折 疊的推動銷，用語「使」被廣泛地定義為包括加速摺疊。即，肘節組件，尤其是被保 持在直列構型的肘節組件可以在沒有接觸推動銷的情況下開始摺疊。但是，這種摺疊很 慢，與推動銷的接觸會大大增加摺疊的速度。如圖1所示，電氣開關設備10包括限定封閉空間14的殼體組件12。在圖1中， 殼體組件12的前蓋沒有被示出，但在本領域是公知的。電氣開關設備10還包括導體組 件20 (示意性示出)，該導體組件20具有至少一個線路端子22、至少一個線路導體24、 至少一對可分離觸點26、至少一個負載導體28和至少一個負載端子30。所述至少一對 可分離觸點26包括固定觸點32和可動觸點34。可動觸點34構造成在第一打開位置和 第二閉合位置之間移動，其中在第一打開位置觸點32、34是分離的，在第二閉合位置觸 點32、34相互接觸並且電連通。電氣開關設備10還包括脫扣裝置40以及操作機構50。 操作機構50通常構造成使所述至少一對可分離觸點26在第一打開位置和第二閉合位置之 間移動，對該操作機構50將在下面詳細描述。脫扣裝置40構造成檢測過電流狀況，並 且在檢測到這種狀況時致動操作機構50以打開所述至少一對可分離觸點26。
肘節組件處於第一摺疊構型並且活塞組件被卸載時的 肘節組件處於第一摺疊構型並且活塞組件被加載時的 肘節組件處於復位構型並且活塞組件被加載時的打開
電氣開關裝置10還包括至少兩個-通常是多個_側板27。側板27以基本平行 的取向設置在殼體組件12內部。側板27包括多個開口 29，其它部件可以附接到所述開 口或者其它部件可以延伸穿過所述開口。在兩個相鄰側板27上的開口 29通常是對齊的。 儘管側板27是優選實施例，但可以理解，殼體組件12還可適配成包括需要的開口和/或 附接點，從而有效地將側板27併入殼體組件12中(未示出)。電氣開關設備10可具有一個或多個極，S卩，分別具有相關導體和端子的一對或 多對可分離觸點26。如附圖中所示，殼體組件12包括三個腔室13A、13B、13C，每個 腔室均封裝作為電氣開關設備10的一個極的一對可分離觸點26。三極構型或具有一中 性極的四極構型在本領域是公知的。操作機構50構造成控制位於電氣開關設備10內的 所有成對的可分離觸點26。因此，可以理解，操作機構50的選定元件，例如(但不限 於)極軸70 (下面將討論)跨越全部三個腔室13A、13B、13C並與每對可分離觸點26相 接合。但是，下面的討論將不會具體地闡述每對特定的可分離觸點26。如圖2所示，操作機構50包括打開組件52和閉合組件54，該打開組件52構造 成將所述至少一對可分離觸點26從第二閉合位置移動到第一打開位置，該閉合組件54 構造成將所述至少一對可分離觸點26從第一打開位置移動到第二閉合位置。打開組件 52和閉合組件54都使用操作機構50的共用部件。閉合組件54的操作在美國專利申請 No.11/693,198中有詳細記載，該專利申請通過引用結合於此。應指出，閉合組件54包 括活塞60，該活塞60構造成接合肘節接頭94 (下文將描述)，並且將肘節組件80從復位 位置移動到閉合位置。因此，在此實施例中活塞60是連杆驅動裝置61。還應指出，當 活塞60處於卸載位置時，活塞60鄰近肘節組件80設置並且作為肘節組件80的摺疊阻擋 件62。打開組件52包括極軸70、肘節組件80、託架組件120，以及還可以包括閂鎖組 件140，該閂鎖組件140具有閂鎖板組件150和閂鎖板連杆170。應指出，閂鎖組件140 還可以被認為是脫扣裝置40的一部分。極軸70是可轉動地聯接於殼體組件12和/或側 板27的延長軸體部72。極軸70包括多個布置在從極軸體部72延伸的安裝塊76上的安 裝點74。如圖1示意性所示，極軸70聯接於可動觸點34。極軸70構造成在第一位置 和第二位置之間移動，其中在第一位置時，可動觸點34處於它的第一打開位置，在第二 位置時，可動觸點34處於它的第二閉合位置。如在同時遞交的名為「電氣開關設備及其 軛組件和彈簧組件」的美國專利申請Να_/—(代理人案號NO.07-EDP-132)中所記載 的，一個或多個閉合彈簧偏壓極軸70以便沿圖3的箭頭所示方向轉動。應指出，如圖2所示，在肘節組件80內的單個部件，例如第一連杆82可包括兩 個或更多個構件82Α、82Β，它們具有相似的形狀，被保持處於間隔開的關係，並且一致 地運動。使用多個單獨的構件82Α、82Β可用於例如為連杆82提供附加的強度，或者用 於基於空間考慮不允許使用單個厚的構件82Α、82Β的情況。因為這些連杆構件82Α、 82Β執行相同的功能，具有相似的形狀，並一致地運動，所以下面的討論將使用如圖4-7 的側視圖中所示的單個參考編號來簡單地標識連杆。可以理解，對這種部件的描述適用 於該部件的每個構件82Α、82Β。在關閉組件54中的其它部件還可以使用彼此堆疊的不 同疊層或者分層構成。還應指出，這些部件通常在單個平面內旋轉。因此，應該理解的 是，在圖4-7中示出的相重疊的部件處在不同的平面上。還應該理解的是，垂直於各個部件的平面延伸的部件可以與不止一個部件相接觸。當本文提及打開組件52時，置於部 件之前的用語「側向」表示該部件延伸穿過兩個或更多其它部件的平面。如圖3-7所示，肘節組件80包括第一連杆82和第二連杆84，它們均為大致扁平 的、延長的體部。如下文所述，第二連杆84的體部還是彎曲的。第一和第二連杆82、 84具有第一外端86、88(分別地)和第二內端90、92(分別地)。在第一和第二連杆的 第一外端86、88和第二內端90、92中的每一個處均設有樞轉點。第一連杆82和第二連 杆84在第一連杆的第二內端90和第二連杆的第二內端92處通過肘節接頭94可樞轉地聯 接在一起。在這個構型中，第一和第二連杆82、84形成了肘節接頭94。該肘節接頭94 可包括肘節滾子98。S卩，肘節接頭94可包括大致垂直於每個連杆82、84的平面延伸的 銷100。所述銷100還可限定肘節滾子98的軸，該肘節滾子實質上是一個輪。該肘節滾 子98的直徑具有足夠的尺寸以便延伸越過第一和第二連杆82、84的邊緣。託架組件120包括延長體部122、側向樞軸124和側向止動銷126。託架組件體 部122具有第一連杆樞轉點128。託架組件體部122聯接於託架組件側向樞軸124。託架 組件側向樞軸124布置在殼體組件側板27之間並與殼體組件側板27可轉動地聯接。因 此，託架組件體部122可以繞固定軸線，即託架組件側向樞軸124樞轉。側向止動銷126 基本上置於託架組件側向樞軸124和第一連杆樞轉點128之間。託架組件體部122優選 地包括具有閂鎖板連杆樞轉點132的偏移部130。 閂鎖板組件150包括體部152和側向樞軸154。閂鎖板組件體部152具有閂鎖邊 緣153、閂鎖板連杆樞轉點156和側向過度旋轉銷158。閂鎖板組件體部152聯接於閂鎖 板組件側向樞軸154。閂鎖板組件側向樞軸154布置在殼體組件側板27之間並與殼體組 件側板27可轉動地聯接。因此，閂鎖板組件體部152可以繞固定軸線，即閂鎖板組件側 向樞軸154樞轉。側向過度旋轉銷158基本上置於閂鎖板組件側向樞軸154和閂鎖板組 件體部的閂鎖板連杆樞轉點156之間。閂鎖板組件體部的閂鎖邊緣153構造成與作為操 作機構50的一部分的D-軸160或類似裝置相接合。D-軸160及其操作的詳細說明記載 於序列號為11/737,219的美國專利申請中，該申請通過引用結合在此。為了本申請的目 的，應指出D-軸160構造成在第一位置和第二位置之間選擇性地轉動。閂鎖板連杆170具有延長體部172，該延長體部172帶有第一樞轉點174、第二 樞轉點176以及縱向延伸部178。縱向延伸部178大致沿縱向向外延伸超過閂鎖板連杆體 部的第一樞轉點174。縱向延伸部178構造成與閂鎖板組件的過度旋轉銷158相接合。打開組件52按照下文進行裝配。應指出，極軸70、託架組件側向樞軸124和 閂鎖板組件側向樞軸154是可轉動地聯接於殼體組件側板27的三個部件，因此，這三個 軸70、124、154是相對於殼體組件12不發生移動的樞轉點。如上所述，極軸70可轉動 地聯接於殼體組件側板27。第二連杆84聯接於極軸70，更具體地，第二連杆的第一外 端88樞轉地聯接於極軸安裝點74。由於極軸安裝點74從極軸70的軸線處偏移，極軸 70的轉動使第二連杆的第一外端88移動經過一弧形。如前文所述，第一連杆82和第二 連杆84在肘節接頭94處彼此樞轉聯接。第一連杆82聯接於託架組件體部122。S卩，第 一連杆的第一外端86樞轉地聯接於託架組件體部的第一連杆樞轉點128。由於託架組件 體部的第一連杆樞轉點128與託架組件側向樞軸124相間隔設置，當託架組件體部122樞 轉時，託架組件體部的第一連杆樞轉點128也移動經過一弧形。應指出，如圖2所示，銷1可以延伸穿過多個構件82A、82B並且延伸到側板27。由於銷1必須移動經過一弧 形，因此與其相關聯的側板開口 29是弧形的開口。閂鎖板連杆第二樞轉點176樞轉地聯接於託架組件體部的閂鎖板連杆樞轉點 132。閂鎖板連杆第一樞轉點174樞轉地聯接於閂鎖板組件體部的閂鎖板連杆樞轉點 156。閂鎖板連杆縱向延伸部178鄰近側向過度旋轉銷158延伸並且構造成與其相接合。肘節組件80構造成在第一摺疊構型(圖5)、復位構型(圖7)和第二略微過肘 節構型(圖3)之間移動。在過肘節構型中，肘節組件80通常越過肘節大約5-15度，優 選越過肘節大約10度。在第一摺疊構型中，第一和第二連杆外端86、88基本比肘節組 件80處於第二過肘節構型時更加靠近。在復位構型中，第一和第二連杆外端86、88更 加靠近，從而使肘節接頭94朝向活塞60發生偏移，如圖7所示。託架組件體部122和 閂鎖板組件體部152均構造成在第一位置和第二位置之間移動，如下文所述。打開組件52按照下文所述操作。如圖3所示，打開組件52和活塞60處於緊接 在閉合組件54發生卸載之後的相應位置，如美國專利申請No.11/693,198中所述。艮口， 極軸70處於第二位置，這意味著觸點26閉合，並且肘節組件80處於第二過肘節構型。 託架組件體部122也處於第二位置，其中側向止動銷126在鄰近肘節接頭94處與肘節組 件第一連杆82相接觸。側向止動銷126是防止肘節組件80超過肘節移動太遠的物體。 還應指出，託架組件側向樞軸124鄰近第二連杆84但不與其接觸。閂鎖板組件體部152 也處於它的第二位置，其中閂鎖板組件體部的閂鎖邊緣153與D-軸160相接合。D-軸 160位於第二位置，其中D-軸160延伸到閂鎖板組件體部152的行程路徑上。當閂鎖板 組件體部152接觸D-軸160時，閂鎖板組件體部152不能移動到第一位置。閉合彈簧在 極軸70上的偏壓經由這裡公開的各種聯動裝置進一步將閂鎖板組件體部152朝第一位置 偏壓。因此，正是閂鎖板組件體部152與D-軸160的接觸防止了打開組件52發生移動 和允許觸點26打開。閂鎖板連杆170在閂鎖板組件體部152和託架組件體部122之間延伸。應指出， 閂鎖板連杆的縱向延伸部178與閂鎖板組件的過度旋轉銷158在復位位置相接合，如下文 所述。此外，閂鎖板組件側向樞軸154、閂鎖板連杆第一樞轉點174以及閂鎖板連杆第 二樞轉點176大致沿一條線布置。這對於使接觸負載最小化是需要的。「接觸負載」是 閂鎖板組件體部152施加於D-軸160上的力。由於閂鎖板組件體部152和D-軸160之 間的實際接觸面積較小，因此希望產生最小的負載。此外，最小的負載可減小釋放D-軸 160所需的力。還應指出，如圖所示，活塞60處於向前的卸載位置。當啟動觸點26的打開(操作)時，例如(但不限於)在過電流情況的脫扣或者人 工打開之後，D-軸160轉動到第二位置，其中D-軸160沒有延伸到閂鎖板組件體部152 的行程路徑上。如圖4所示，閂鎖板組件體部的閂鎖邊緣153已經移動越過D-軸160並 且閂鎖板組件體部152正沿如圖所示的順時針方向樞轉。當閂鎖板組件體部152樞轉時， 閂鎖板連杆第一樞轉點174也被順時針移動。這種運動經由閂鎖板連杆170傳遞到託架 組件體部122上，使託架組件體部122圍繞託架組件側向樞軸124逆時針移動。此時， 由於肘節組件80仍處於過肘節構型中，極軸70沒有發生轉動或者轉動很小。因此，當 託架組件體部122圍繞託架組件側向樞軸124逆時針移動時，肘節組件80，更具體地說， 聯接於託架組件體部的第一連杆樞轉點128的肘節組件第一連杆82同樣也逆時針移動。
肘節組件80的逆時針運動帶來兩個特定的結果。首先，由於託架組件側向樞軸 124未改變位置，託架組件側向樞軸124作為託架組件體部122的轉動軸線，因此肘節組 件80被朝向託架組件側向樞軸124移動。如圖4所示，託架組件側向樞軸124在鄰近肘 節接頭94處與肘節組件第二連杆84相接觸。當肘節組件80繼續朝向託架組件側向樞軸 124移動時，託架組件側向樞軸124使肘節組件80從過肘節構型向後移動通過直列位置。 因此，託架組件側向樞軸124起到了推動銷200的作用。進一步地，當肘節組件第一連杆82繼續與託架組件體部的第一連杆樞轉點128 一起逆時針移動時，肘節組件80和肘節接頭94被拉離活塞60。因此，當肘節組件80通 過肘節點並且肘節組件80摺疊到第一摺疊構型時，如圖5所示，肘節組件80和肘節接頭 94被遠離活塞60移動，所述活塞60是肘節組件80的摺疊阻擋件62。此外，第二連杆 84具有彎曲體部85，其構造成當肘節組件80處於第一構型時彎曲地環繞摺疊阻擋件62。 通過這種方式，可以在無需移動摺疊阻擋件62的情況下使肘節組件80摺疊，如上所述， 該摺疊阻擋件62通常是閉合組件54的閉合裝置。一旦肘節組件80通過肘節點並且肘節組件80摺疊到第一摺疊構型，則閉合彈簧 在極軸70上的偏壓促使極軸70移動到第一位置，其中觸點26打開。此外，在此構型 中，託架組件體部122和閂鎖板組件體部152均處於相應的第一位置。在使用閉合組件54閉合觸點26之前，必須對打開組件52進行復位。最初，必 須移動示出為活塞60的閉合組件54的閉合裝置。通常，這通過對閉合組件54加載而實 現並且如圖6所示。然後，如圖7所示，閂鎖板組件體部152通過繞閂鎖板組件側向樞 軸154逆時針轉動而返回到第二位置。與之前一樣，閂鎖板組件體部152的運動經由閂 鎖板連杆170傳遞到託架組件體部122，使託架組件體部122繞託架組件側向樞軸124順 時針移動。由於極軸70被打開彈簧的偏壓保持在其位置，託架組件體部122的運動使 肘節組件80移動到復位構型。如前文所述，當肘節組件80處於復位構型時，肘節接頭 94朝向活塞60偏移。此外，作為復位操作的一部分，D-軸160返回到第二位置，其中 D-軸160延伸到閂鎖板組件體部152的行程路徑上。還應指出，在此構型中，閂鎖板連 杆的縱向延伸部178構造成與閂鎖板組件體部的過度旋轉銷158相接合併防止託架組件體 部122相對於閂鎖板組件體部152發生過度旋轉，並且停止閂鎖板組件體部152相對於託 架組件體部122的運動。最後，通過致動美國專利申請No.11/693,198中詳述的閉合組件 54，使觸點26閉合，並且打開組件52從該構型返回到圖3所示的構型。儘管已經對本發明的具體實施例進行了詳細說明，但本領域技術人員應理解， 根據本申請公開內容的全部教導可對這些細節作出各種修改和變化。因此，本文所公開 的具體設置僅作為示例而不是限制本發明的範圍，本發明的範圍由所附權利要求及其任 何和所有等同方案的全部範圍確定。
權利要求
1.一種用於電氣開關設備(10)的操作機構打開組件(52)，所述電氣開關設備(10) 具有殼體組件(12)和設置在所述殼體組件(12)內的包括固定觸點(32)和可動觸點(34) 的至少一對觸點(26)，所述可動觸點(34)構造成在第一打開位置和第二閉合位置之間移 動，其中在第一打開位置所述觸點(26)相分離，在第二閉合位置所述觸點(26)彼此接觸 並且電連通，所述操作機構打開組件(52)包括極軸(70)，所述極軸(70)可轉動地設置在所述殼體組件(12)內並且聯接到所述至 少一對觸點(26)，其中所述極軸(70)在第一位置和第二位置之間轉動，在所述極軸(70) 的第一位置，所述可動觸點(34)位於所述第一打開位置，在所述極軸(70)的第二位置， 所述可動觸點(34)位於所述第二閉合位置；具有第一連杆(82)和第二連杆(84)的肘節組件，每個連杆(82，84)具有第一外端 (86，88)和第二內端(90，92)，每個連杆的第一外端(86，88)具有樞轉點(128)並且每 個連杆的第二內端(90，92)具有樞轉點(128)；所述第一連杆(82)和第二連杆(84)在所述第一連杆的內端(90)和所述第二連杆的 內端(92)處樞轉地聯接在一起，從而形成肘節接頭(94)，所述肘節接頭(94)構造成在第 一摺疊構型、第二過肘節構型和第三復位/摺疊構型之間移動；所述肘節組件第二連杆的第二端(92)樞轉地聯接到所述極軸(70)，其中當所述肘節 組件(80)處於所述第一摺疊構型時，所述極軸(70)處於所述第一位置，當所述肘節組件 (80)處於所述第二過肘節構型時，所述極軸(70)處於所述第二位置；託架組件(120)，所述託架組件(120)具有帶有第一連杆樞轉點(128)的延長體 部(122)以及側向樞軸(124)，所述託架組件體部(122)聯接到所述託架組件側向樞軸 (124)；所述肘節組件第一連杆(82)在所述第一連杆樞轉點(128)處樞轉地聯接到所述託架 組件(120)；所述託架組件側向樞軸(124)可轉動地聯接到所述殼體組件(12)，其中所述託架組 件體部(122)構造成在第一位置和第二位置之間移動；以及其中所述託架組件側向樞軸(124)構造成用作推動銷(200)，以便當所述託架組件體 部(122)從所述第二位置移動到所述第一位置時，使所述肘節組件(80)從所述第二過肘 節構型移動到所述第一摺疊構型。
2.如權利要求1所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於 所述託架組件(120)包括側向止動銷(126)；所述側向止動銷(126)固定於所述託架組件體部(122)上，並且總體設置在所述託架 組件側向樞軸(124)和所述第一連杆樞轉點(128)之間；以及所述側向止動銷(126)構造成當所述肘節組件(80)處於第二過肘節構型時，所述 側向止動銷(126)與所述肘節接頭(94)相接合。
3.如權利要求2所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述側向止動銷(126) 不用作推動銷(200)。
4.如權利要求3所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述電氣開關設備 (10)包括閉合組件(54)，所述閉合組件(54)具有連杆驅動裝置(61)，所述連杆驅動裝置 (61)構造成將所述肘節組件(80)從所述第三復位構型移動到所述第二過肘節構型，當所述肘節組件(80)處於所述第三復位構型時所述連杆驅動裝置(61)處於第一位置，當所述 肘節組件(80)移動到所述第二過肘節構型時所述連杆驅動裝置(61)處於第二位置，其中 當所述連杆驅動裝置(61)處於所述第二位置時，所述連杆驅動裝置(61)位於所述肘節接 頭(94)的行程路徑上並且作為摺疊阻擋件(62)，其中當所述託架組件體部(122)從所述第二位置移動到所述第一位置時，所述第一連杆 樞轉點(128)和所述肘節接頭(94)被遠離所述摺疊阻擋件(62)移動。
5.如權利要求4所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於， 所述肘節組件第二連杆(84)具有延長的彎曲體部(85)；以及所述肘節組件第二連杆的彎曲體部(85)構造成當所述肘節組件(80)處於所述第一構 型時彎曲地圍繞所述摺疊阻擋件(62)。
6.—種用於電氣開關設備(10)的操作機構打開組件(52)，所述電氣開關設備(10) 具有殼體組件(12)和設置在所述殼體組件(12)內的包括固定觸點(32)和可動觸點(34) 的至少一對觸點(26)，所述可動觸點(34)構造成在第一打開位置和第二閉合位置之間移 動，其中在第一打開位置所述觸點(26)相分離，在第二閉合位置所述觸點(26)彼此接觸 並且電連通，所述電氣開關設備(10)還包括閉合組件(54)，所述閉合組件(54)具有連杆 驅動裝置(61)，所述連杆驅動裝置(61)構造成將所述肘節組件(80)從所述第三復位構型 移動到所述第二過肘節構型，當所述肘節組件(80)處於所述第三復位構型時所述連杆驅 動裝置(61)處於第一位置，當所述肘節組件(80)移動到所述第二過肘節構型時所述連杆 驅動裝置(61)處於第二位置，其中當所述連杆驅動裝置(61)處於所述第二位置時，所述 連杆驅動裝置(61)位於所述肘節接頭(94)的行程路徑上並且作為摺疊阻擋件(62)，所述 操作機構打開組件(52)包括極軸(70)，所述極軸(70)可轉動地設置在所述殼體組件(12)內並且聯接到所述至 少一對觸點(26)，其中所述極軸(70)在第一位置和第二位置之間轉動，在所述極軸(70) 的第一位置，所述可動觸點(34)位於所述第一打開位置，在所述極軸(70)的第二位置， 所述可動觸點(34)位於所述第二閉合位置；具有第一連杆(82)和第二連杆(84)的肘節組件(80)，每個連杆(82，84)具有第一 外端(86，88)和第二內端(90，92)，每個連杆的第一外端(86，88)具有樞轉點(128)並 且每個連杆的第二內端(90，92)具有樞轉點(128)；所述第一連杆(82)和第二連杆(84)在所述第一連杆的內端(90)和所述第二連杆的 內端(92)處樞轉地聯接在一起，從而形成肘節接頭(94)，所述肘節接頭(94)構造成在第 一摺疊構型、第二過肘節構型和第三復位/摺疊構型之間移動；所述肘節組件第二連杆外端(88)樞轉地聯接到所述極軸(70)，其中當所述肘節組件 (80)處於所述第一摺疊構型時，所述極軸(70)處於所述第一位置，當所述肘節組件(80) 處於所述第二過肘節構型時，所述極軸(70)處於所述第二位置；託架組件(120)，所述託架組件(120)具有帶有第一連杆樞轉點(128)的延長體 部(122)以及側向樞軸(124)，所述託架組件體部(122)聯接到所述託架組件側向樞軸 (124)；所述肘節組件第一連杆(82)在所述第一連杆樞轉點(128)處樞轉地聯接到所述託架 組件(120)；以及所述託架組件側向樞軸(124)可轉動地聯接到所述殼體組件(12)，其中所述託架 組件體部(122)構造成在第一位置和第二位置之間移動，並且其中當所述託架組件體部 (122)從所述第二位置移動到所述第一位置時，所述第一連杆樞轉點(128)和所述肘節接 頭(94)被遠離所述摺疊阻擋件(62)移動。
7.如權利要求6所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述肘節組件第二連杆(84)具有延長的彎曲體部(85)；以及所述肘節組件第二連杆的彎曲體部(85)構造成當所述肘節組件(80)處於所述第一構 型時彎曲地圍繞所述摺疊阻擋件(62)。
8.如權利要求7所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述託架組件側向樞 軸(124)構造成用作推動銷(200)，以便當所述託架組件體部(122)從所述第二位置移動 到所述第一位置時，使所述肘節組件(80)從所述第二過肘節構型移動到所述第一摺疊構 型。
9.如權利要求8所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述託架組件(120)包括側向止動銷(126)；所述側向止動銷(126)固定於所述託架組件體部(122)上，並且總體設置在所述託架 組件側向樞軸(124)和所述第一連杆樞轉點(128)之間；以及所述側向止動銷(126)構造成當所述肘節組件(80)處於第二過肘節構型時，所述 側向止動銷(126)與所述肘節接頭(94)相接合。
10.—種託架組件(120)，所述託架組件(120)位於電氣開關設備(10)的操作機構打 開組件(52)內，所述操作機構打開組件(52)包括肘節組件(80)，所述肘節組件(80)構 造成在第一摺疊構型和第二過肘節構型之間移動，所述託架組件(120)包括具有第一連杆樞轉點(128)的延長體部(122)以及側向樞軸(124)，所述託架組件體 部(122)聯接到所述託架組件側向樞軸(124)；以及其中所述託架組件側向樞軸(124)構造成用作推動銷(200)，以使所述肘節組件(80) 從所述第二過肘節構型移動到所述第一摺疊構型。
11.如權利要求6所述的託架組件(120)，其特徵在於，所述託架組件(120)包括側向止動銷(126)；所述側向止動銷(126)固定於所述託架組件體部(122)上，並且總體設置在所述託架 組件側向樞軸(124)和所述第一連杆樞轉點(128)之間；以及所述側向止動銷(126)構造成當所述肘節組件(80)處於第二過肘節構型時，所述 側向止動銷(126)與所述肘節組件(80)相接合。
12.—種用於電氣開關設備(10)的操作機構打開組件(52)，所述電氣開關設備(10) 具有殼體組件(12)和設置在所述殼體組件(12)內的包括固定觸點(32)和可動觸點(34) 的至少一對觸點(26)，所述可動觸點(34)構造成在第一打開位置和第二閉合位置之間移 動，其中在第一打開位置所述觸點(26)相分離，在第二閉合位置所述觸點(26)彼此接觸 並且電連通，所述電氣開關設備(10)還包括D-軸(160)，所述D-軸(160)構造成選擇 性地在第一位置和第二位置之間轉動，所述操作機構打開組件(52)包括極軸(70)，所述極軸(70)可轉動地設置在所述殼體組件(12)內並且聯接到所述至 少一對觸點(26)，其中所述極軸(70)在第一位置和第二位置之間轉動，在所述極軸(70)的第一位置，所述可動觸點(34)位於所述第一打開位置，在所述極軸(70)的第二位置， 所述可動觸點(34)位於所述第二閉合位置；具有第一連杆(82)和第二連杆(84)的肘節組件(80)，每個連杆(82，84)具有第一 外端(86，88)和第二內端(90，92)，每個連杆的第一外端(86，88)具有樞轉點(128)並 且每個連杆的第二內端(90，92)具有樞轉點(128)；所述第一連杆(82)和第二連杆(84)在所述第一連杆的內端(90)和所述第二連杆的 內端(92)處樞轉地聯接在一起，從而形成肘節接頭(94)，所述肘節接頭(94)構造成在第 一摺疊構型、第二過肘節構型和第三復位/摺疊構型之間移動；所述肘節組件第二連杆外端(88)樞轉地聯接到所述極軸(70)，其中當所述肘節組件 (80)處於所述第一摺疊構型時，所述極軸(70)處於所述第一位置，當所述肘節組件(80) 處於所述第二過肘節構型時，所述極軸(70)處於所述第二位置；具有帶有第一連杆樞轉點(128)的延長體部(122)的託架組件(120)、閂鎖板連杆 樞轉點(156)和側向樞軸(154)，所述託架組件體部(122)聯接到所述託架組件側向樞軸 (124)；所述肘節組件第一連杆(82)在所述第一連杆樞轉點(128)處樞轉地聯接到所述託架 組件(120)；所述託架組件側向樞軸(124)可轉動地聯接到所述殼體組件(12)，其中所述託架組 件體部(122)構造成在第一位置和第二位置之間移動；具有體部(152)和側向樞軸(154)的閂鎖板組件(150)，所述閂鎖板組件體部(152) 具有閂鎖邊緣(153)、閂鎖板連杆樞轉點(156)和側向過度旋轉銷(158)，並且所述閂鎖 板組件體部(152)聯接到所述閂鎖板組件側向樞軸(154)；所述閂鎖板組件閂鎖邊緣(153)構造成當所述D-軸(160)位於所述第二位置時， 所述閂鎖板組件閂鎖邊緣(153)與所述D-軸(160)相接合；所述閂鎖板側向樞軸(154)可轉動地聯接到所述殼體組件(12)，其中所述閂鎖板組 件體部(152)構造成在第一位置和第二位置之間移動，當所述閂鎖板組件體部(152)在 所述第一位置時，所述閂鎖板組件閂鎖邊緣(153)不與所述D-軸(160)相接合，當所述 閂鎖板組件體部(152)在所述第二位置時，所述閂鎖板組件閂鎖邊緣(153)與所述D-軸 (160)相接合併且所述閂鎖板組件體部(152)不能自由轉動；具有延長體部(172)的閂鎖板連杆(170)，所述延長體部(172)具有第一樞轉點 (174)、第二樞轉點(176)和縱向延伸部(178)，所述縱向延伸部(178)總體上沿縱向向外 延伸超過所述第一樞轉點(174)；所述閂鎖板連杆第一樞轉點(174)樞轉地聯接到所述閂鎖板組件體部閂鎖板連杆樞 轉點，並且所述閂鎖板連杆縱向延伸部(178)在所述閂鎖板組件體部過度旋轉銷(158)附 近延伸並且構造成與所述閂鎖板組件體部過度旋轉銷(158)相接合；所述R鎖板連杆(170)在R鎖板連杆樞轉點(132)處樞轉地聯接到所述託架組件體部 (122)；以及其中，所述閂鎖板連杆縱向延伸部(178)構造成當所述閂鎖板組件體部(172)位於 所述第二位置並且所述託架組件體部(122)位於所述第二位置時，所述閂鎖板連杆縱向 延伸部(178)與所述閂鎖板組件體部過度旋轉銷(158)相接合。
13.如權利要求12所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，當所述肘節組件 (80)位於所述復位構型時，所述閂鎖板連杆縱向延伸部(178)與所述閂鎖板組件體部 過度旋轉銷(158)相接合併且防止所述託架組件體部(122)相對於所述閂鎖板組件體部 (152)過度旋轉。
14.如權利要求12所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，當所述閂鎖板組件 側向樞軸(154)、所述閂鎖板連杆第一樞轉點(174)和所述閂鎖板連杆第二樞轉點(176) 總體位於一條線上時，所述閂鎖板連杆縱向延伸部(178)與所述閂鎖板組件體部過度旋 轉銷(158)相接合。
15.如權利要求14所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述託架組件側向 樞軸(124)構造成用作推動銷(200)，以便當所述託架組件體部(122)從所述第二位置移 動到所述第一位置時，使所述肘節組件(80)從所述第二過肘節構型移動到所述第一摺疊 構型。
16.如權利要求15所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述託架組件(120)包括側向止動銷(126)；所述側向止動銷(126)固定於所述託架組件體部(122)上，並且總體設置在所述託架 組件側向樞軸(124)和所述第一連杆樞轉點(128)之間；以及所述側向止動銷(126)構造成當所述肘節組件(80)處於第二過肘節構型時，所述 側向止動銷(126)與所述肘節接頭(94)相接合。
17.如權利要求14所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述電氣開關設備 (10)包括閉合組件(54)，所述閉合組件(54)具有連杆驅動裝置(61)，所述連杆驅動裝置 (61)構造成將所述肘節組件(80)從所述第三復位構型移動到所述第二過肘節構型，當所 述肘節組件(80)處於所述第三復位構型時所述連杆驅動裝置(61)處於第一位置，當所述 肘節組件(80)移動到所述第二過肘節構型時所述連杆驅動裝置(61)處於第二位置，其中 當所述連杆驅動裝置(61)處於所述第二位置時，所述連杆驅動裝置(61)位於所述肘節接 頭(94)的行程路徑上並且作為摺疊阻擋件(62)，其中當所述託架組件體部(122)從所述第二位置移動到所述第一位置時，所述第一連杆 樞轉點(128)和所述肘節接頭(94)被遠離所述摺疊阻擋件(62)移動。
18.如權利要求17所述的操作機構打開組件(52)，其特徵在於，所述肘節組件第二連杆(84)具有延長的彎曲體部(85)；以及所述肘節組件第二連杆的彎曲體部(85)構造成在所述肘節組件(80)處於所述第一構 型時彎曲地圍繞所述摺疊阻擋件(62)。
19.一種用於電氣開關設備操作機構打開組件(52)的閂鎖板組件(150)，所述閂鎖板 組件(150)包括體部(152)，所述體部(152)具有閂鎖邊緣(153)、閂鎖板連杆樞轉點(156)，以及側 向過度旋轉銷(158)；側向樞軸(154)；以及所述體部(152)聯接到所述側向樞軸(154)。
20.如權利要求19所述的閂鎖板組件(150)，其特徵在於，所述側向過度旋轉銷 (158)在鄰近所述閂鎖板連杆樞轉點(156)處聯接到所述體部(152)。
全文摘要
本發明提供一種電氣開關設備操作機構打開組件，其中肘節組件止動/推動銷已被分解為推動銷和止動銷。通過將止動/推動銷的功能分為單獨的銷，則推動銷可位於相關連杆的樞轉點處。此外，推動銷和止動銷設置在託架組件上，與一個延長連杆相對。託架組件還支撐其中一個肘節組件連杆。因此，託架組件的轉動使得肘節組件移動。操作機構打開組件構造為，當相關閂鎖組件閂鎖板組件被釋放時，託架組件轉動以使得肘節組件遠離閉合組件閉合裝置移動。
文檔編號H01H71/52GK102017043SQ200880129041
公開日2011年4月13日 申請日期2008年5月7日 優先權日2008年5月7日
發明者D·C·馬克斯, D·M·奧爾謝夫斯基, P·R·吉布森, P·R·拉特庫斯, R·M·斯萊皮恩 申請人:伊頓公司