熱迴路斷路器開關的製作方法
2023-08-02 07:34:41 2
專利名稱：熱迴路斷路器開關的製作方法
本申請是1999年6月8日提交的No.09/328107號系列申請的繼續申請。該No.09/328107號系列申請在本文中作為參考。
本發明涉及熱迴路保護裝置，該裝置也可用作開/關動作的開關，更具體地說，本發明涉及一種製造上更簡單且更便宜的結構。該熱迴路保護器/開關結構在試圖採用手動補償時也可防止過載工況連續不斷地進行或不斷循環地進行。
眾所周知，開關裝置可用作熱保護器迴路斷路器或開關。當雙金屬元件檢測到一過載工況時，快速動作的雙金屬元件已經嵌埋在採用一種凸伸入各開關觸點之間的絕緣材料信號發生器的類似熱保護器中。採用這種類型的信號發生器的熱保護開關的示例可參見美國專利US5089799和5264817。
作為一開關使用的其他熱保護裝置通過一個按鈕動作來操作，並要求該按鈕在該裝置斷開該迴路之後由手工拉出以便使該迴路保護器復位。Butler的美國專利US3311725公開了一種這樣的通用迴路斷路器/開關。
其他的恆溫開關也具有一個可由一按鈕進行復位的快速動作盤。這種裝置可參見美國專利US4791397和4628295。
儘管熱迴路斷路器的結構更複雜，製造成本也更高，但它還是廣泛採用並是公知的。例如可以參見美國專利US4931762；4937548和4258349。
由本發明者發明的另一種形式的熱迴路斷路器開關使用雙金屬元件作為接觸臂。參見美國專利US5847638。
美國專利US5491460中公開了另一種提供一種波動開關型熱迴路斷路器的方法。然而這個專利象其他專利一樣需要許多金屬零部件和金屬彈簧元件來獲得在這種保護斷路器中必須的「自動斷路」操作。還可以參見美國專利US5889457和5451729，其中為了提供一種自動斷路的波動開關型熱斷路器需要許多特別設計的金屬零部件和彈簧。
本發明的一般目的是為了提供一種熱迴路斷路器開關，該斷路器開關不需要一信號發生器，並且具有一常規波動開關的外形和功能，其中該裝置也能進行「自動斷路」操作，所以即使利用手動使其處於「接通」或閉合位置，它將不會使各觸點再閉合，因此不會使該雙金屬產生過熱。儘管該雙金屬設置在該迴路中，當用作一接觸臂時，本發明仍可避免作用在該雙金屬元件上的應力作用。設置單個觸點和斷路致動器以便避免作用在該雙金屬上的應力，從而改善運行的精確性和穩定性。儘管本發明比使用雙金屬作為接觸臂的實施例稍複雜且稍昂貴一點，但它比其他的具有雙金屬與觸點分開的結構的熱迴路斷路器設計製造成本仍然低一些。
根據本發明，設置一個模製而成的空心殼體，該殼體或者是一整體結構的，或者是分體結構的，並具有一底壁，且限定構成一個用於可繞樞軸旋轉地裝納一搖杆或球棒形操作件的頂部開口。該殼體內部具有一限定至少一個垂直導軌從而可運動地接收一接觸致動器的側壁。一個整體模製而成的承窩可旋轉地接收並支承一斷路致動器。該殼體底壁安裝固定有第一和第二接線端。該搖杆包括一個凸伸入所述殼體內部並與該接觸致動器接合的延伸件或輔助杆。所述搖杆包括一接合掛鈎與接觸致動器上的凸伸部或杆接合。該搖杆具有一個模製部分，至少當該搖杆處於「斷開」位置時，該模製部分具有限制該接觸致動器和搖杆的運動的表面。一單一壓縮彈簧將該搖杆偏壓至「斷開」位置，將該斷路致動器偏壓至正常的或復位位置。
一可動導電接觸臂的一端固定安裝在一導電安裝板上並電連接到第一接線端上。該接觸臂的另一相對自由端帶有一可動接觸元件，並且向上朝接觸致動器偏壓，從而正常地迫使所述可動接觸元件離開裝在第二接線端上的一固定接觸元件。
該接觸致動器包括可在所述殼體的垂直導軌中滑動的各個側向凸伸體，以致於至少當所述裝置作為一開關運行並在沒有過載的工況下工作時，該搖杆的運動可使該可動接觸臂運動。
該斷路致動器是L形的，並且具有直立腿和水平腿，該些腿的相鄰端固定連接。該L形斷路致動器的連接處可繞樞軸旋轉地支承在一個在殼體中限定而成的承窩中。該斷路致動器具有另外的表面，該表面在該斷路致動器處於復位或「斷開」位置時與該承窩對接，從而限制該方向的旋轉。該水平腿具有裝納在殼體中的垂直通道中的凸伸銷，並且該直立腿通過接觸致動器和斷路致動器兩者上的界面與所述接觸致動器接合。響應於過載電流，一雙金屬元件運動與該斷路致動器的水平腿接合，使該斷路致動器繞樞軸旋轉，因此使該斷路致動器的直立腿與該接觸致動器脫開。這樣，由於在雙金屬元件中過電流/過熱的原因，就允許該可動接觸臂的固有偏壓使各觸點打開。
該雙金屬元件是U形的，具有兩個臂。一臂的端部固定連接到第一接線端上，該相對臂的端部最好通過一導電搭接片固定連接到該接觸臂上。該雙金屬元件將該第一接線端電連接到該可動接觸臂和其可動觸點上。該雙金屬元件的熱響應在形狀或曲線形狀上都變化，以致於該U形沒有約束的自由端跟部響應於一個使該雙金屬元件的溫度上升的預定電流向上朝該斷路致動器的水平腿彎曲。
單一壓縮彈簧形式的偏壓裝置設置在該搖杆的下側和該斷路致動器的直立腿的上端之間。因此一單一彈簧可將該搖杆偏壓到其「斷開」位置，將該斷路致動器在沒有過載的情況下偏壓到與該接觸致動器接合的正常位置。即使該搖杆保持在「接通」位置，該搖杆的下部延伸部分也不能使該接觸致動器驅動該可動接觸臂進入接觸閉合狀態，原因在於該接觸致動器的一端沒有由與該斷路致動器通過接合而被限制。當該搖杆在過載期間沒有保持在「接通」位置時，該彈簧偏壓力迫使所述搖杆朝「斷開」位置運動。一旦該雙金屬元件進行足夠的冷卻以致於它不再與該斷路致動器接觸時，該彈簧使該斷路致動器恢復到「復位」位置，因此其直立腿可與該接觸致動器接合。
藉助於參考下列詳細說明並結合參考附圖可以更全面地理解本發明和其眾多的優點。幾個附圖中的相應參考標號表示相應的零部件，其中
圖1是發明實施例的分解圖。
圖2是該殼體的一單獨剖視圖。
圖3是該接觸致動器的一單獨透視圖。
圖4是該搖杆的一單獨透視圖。
圖5是本發明的一垂直剖視圖，示出了處於「斷開」位置的搖杆，各觸點打開，並且雙金屬元件沒有彎曲。
圖6是一個類似於圖5所述的垂直剖視圖，並示出了轉換到「接通」位置的搖杆，同時箭頭表示各零部件在轉換時的運動方向。
圖7是一個類似於圖5所述的垂直剖視圖，並示出了該搖杆在沒有過載的工況下處於「接通」位置的情況。
圖8是一個類似於圖5所述的垂直剖視圖，並示出了在運行中的「自動斷路」功能。當該搖杆由手動保持處於「接通」位置時，由於一過載工況的作用，該雙金屬元件朝上彎曲。
圖9是一個類似於圖8的垂直剖視圖，並示出了搖杆朝「斷開」位置轉換的情況，同時箭頭表示各零部件在轉換中的運動方向。
圖10是本發明的第一替換實施例的一垂直剖視圖。
圖11是該第一替換實施例所用的搖杆的一單獨透視圖。
圖12是本發明的第二替換實施例的一垂直剖視圖。
圖13是該第二替換實施例用的接觸致動器的單獨透視圖。
圖14是該第二替換實施例用的搖杆的一單獨透視圖。
各零部件的標號如下20，殼體；20a，軸向孔；20b，側壁；20c，垂直導軌；20d，承窩；20e，隔板；20f，殼體止動件；20h，垂直導軌元件的底部；20i，底壁；20j，垂直導軌內側壁開口；20k，垂直導軌外側壁；201，插座表面；22，搖杆或操作器；22a，軸向凸伸體；22b，延伸部分；22c，下表面可動觸點；22d，向內面對的凸伸體接線端；22e，「斷開」的搖杆止動件；22f，「接通」的搖杆止動件；22g，接觸止動件；22h，搖杆位置止動件；22i，致動器掛鈎；24，接觸致動器；24a，導軌凸伸體；24b，致動器止動件；24d，接合表面；24e，「接通」位置制動部；24f，槽；24g，復位表面；24h，凸伸表面；24i，接合杆；26，斷路致動器；26a，軸向凸伸體；26b，水平腿；26c，直立腿；26d，斷路止動件；26e，凸伸銷；26f，止動面；28，固定觸點元件；30，可動觸點；32，負載接線端；32a，螺紋；32b，偏置部分；33，中性接線端；34，接線端；36，校正螺絲；38，雙金屬元件；38a，臂；38b，臂；40，可動接觸臂；42，壓縮彈簧；52，導電搭接片。
現在詳細參見各附圖，圖1表示一個這樣的模製空心殼體20，即該殼體具有一個大致長方形的並用於裝納下列各零部件的朝上敞開的凹腔。一個可繞樞軸旋轉安裝的搖杆22或其他操作件具有側向延伸的軸，該軸具有裝納在該殼體側壁20b中的軸孔20a中的各凸伸體22a。該殼體側壁20b具有模製而成的垂直導軌20c，用於可滑動地裝納一接觸致動器24上的導軌導引凸伸體24a，承窩20d用於裝納在一斷路致動器26上的軸向凸伸體26a。因此L形斷路致動器26可繞樞軸旋轉地安裝在該殼體20中。該承窩20d具有與止動面26f抵靠住因此限制該斷路致動器26的旋轉的表面201。在該殼體中，一整體模製而成的隔板20e使接線端元件34絕緣，該接線端元件34具有一個支承在所述接線端元件34的一端上的固定觸點28。
一負載接線端和一接線接線端(分別是32和34)延伸通過該殼體底壁20i中的各槽。該負載接線端32具有一個裝納一調節或校正螺絲36的螺紋開口32a。該負載接線端32沿一殼體端壁20g朝上延伸並與一雙金屬元件38相連。該元件38如圖1所示是U形的並具有兩個基本上相互平行的臂38a和38b。該雙金屬元件38處於一個大致平行於該殼體底壁20i的平面中，並具有這樣的熱響應特性，以致於在過電流情況下，溫度上升使該雙金屬元件朝該斷路致動器26彎曲。該校正螺絲36的端部與該雙金屬元件38的下表面接觸，從而限定了該雙金屬元件38的正常結構形狀，及需要使該斷路致動器26斷路的變形程度。
該U形雙金屬元件可使一臂38a的端部通過一導電搭接片52連接到一可動接觸臂40的一固定端上。可選擇地，一個雙金屬元件的臂38a直接連接到所述可動接觸臂40的固定端上。該雙金屬元件的另一個相對的臂38b連接到該負載接線端32的一特定連接部分32b上，所以電流可流過該雙金屬元件38。該可動接觸臂40由一彈性金屬材料構成，並具有一個朝上偏壓且離開一固定接觸元件28的自由端。所述自由端具有一可動接觸元件30。該固定接觸元件28安裝在接線接線端34上，並且是如此定位的，以致於當該可動接觸臂40由該接觸致動器24作用受力向下時，該可動接觸元件30利用該固定接觸元件28使一迴路閉合。
該搖杆或操作件22可繞樞軸旋轉地安裝在殼體軸向開口20a中，並且由一彈簧42偏壓至使迴路斷開或「斷開」位置。一整體模製而成的延伸件22b或輔助杆設置在所述搖杆中，並且當該搖杆22處於「接通」位置時，其方向是大致垂直的。該搖杆延伸部分的表面22c構成一個第一接合裝置，該裝置至少在該搖杆朝「接通」位置運動時，可動地與該接觸致動器的上表面24d接合。在該搖杆延伸件22b中模製而成一個致動器掛鈎22i，該掛鈎作為一第二接合裝置，並且至少當該搖杆運動到「斷開」位置時，它可分開地與該接觸致動器上的一接合杆24i接合。
該接觸致動器24設置在朝上偏壓的可動接觸臂40和搖杆22之間。一致動器止動件24b在該搖杆的下表面處與該接觸止動件22g接觸，以便至少在該搖杆處於「斷開」位置時，限制右端(如圖5所示)的向上運動。該向上運動受到該接觸臂40相對該接觸致動器的表面24h的朝上偏壓的作用。該搖杆22由彈簧42偏壓到「斷開」位置，並且藉助於搖杆位置止動件22h與該殼體垂直導軌內側壁20j的接觸作用停止在合適的「斷開」位置上。在「接通」位置時，在該接觸致動器24的頂表面中的制動部24e利用足夠的壓力鎖緊該搖杆的表面22c，從而克服該搖杆的最小彈簧偏壓力使之處於「斷開」位置。該搖杆鎖緊在「接通」位置，並且在一「接通」的搖杆止動件22f如圖7所示抵靠在一垂直的導軌的外側壁20k上時停留於此處。該接觸致動器24的左端(如圖所示)具有搖杆槽24f，該槽可選擇地與一個斷路致動器的帶有槽的斷路止動件26d接合，以便實現所述的目的。
該斷路致動器26是L形的，帶有水平和垂直腿(分別是26b和26c)，其中該水平腿26b位於可動接觸臂40和該雙金屬元件38之間。在該斷路致動器上形成的軸向凸伸體26a將該斷路致動器支承在由該殼體限定而成的模製承窩20d中。所述軸向形成的凸伸體的延伸部分構成了一止動面26f。該承窩20d具有表面201，該表面201在圖5所示的復位位置時與該斷路致動器的止動面26f接觸，從而在這個方向限制該斷路致動器的旋轉。該斷路致動器的直立腿26c上升到一個與該接觸致動器的槽24f進行法向接合的表面26d之上，從而防止該接觸致動器的槽端的向下運動。至少當該搖杆22運動到「接通」位置時，該搖杆下表面22c作用在該接觸致動器的表面24d之上，從而該接觸致動器24大致繞樞軸旋轉，此時它與該斷路致動器的表面26d接觸。這種繞樞軸旋轉的旋轉作用使該接觸致動器24的右端(如圖所示)朝下運動，並且表面24h朝下驅動該可動接觸臂40，從而使該接觸元件(28和30)閉合。
當該斷路致動器26因一過熱雙金屬38的朝上運動而繞樞軸旋轉或「斷路」時，該斷路致動器26的表面26d從該接觸致動器的槽24f中脫離出來。這樣就消除了在上述槽端的樞軸，所以不管該搖杆22如何運動，該接觸致動器24都不會朝下驅動該可動接觸臂40。一壓縮彈簧42設置在斷路致動器的直立腿26c的頂部和該搖杆22的下側之間，將所述搖杆偏壓至「斷開」位置。該彈簧42的方向是這樣確定的，即該彈性力矢量總是稍稍穿過該斷路致動器的樞軸軸線(大致在26g處示出)內側，因此總是既將該搖杆偏壓至「斷開」位置又將該斷路致動器偏壓至正常的或復位位置。
圖5表示該搖杆22在彈簧偏壓作用下處於「斷開」位置，該斷路致動器26處於「復位」位置，該接觸致動器24的槽端與所述致動器的斷路止動件26d接觸。該致動器掛鈎22i與該接合杆24i可有效地接合，從而保證該接觸致動器24的合適定位。該可動接觸臂40的向上偏壓朝上推動該接觸致動器24，直到該接觸致動器與該搖杆在表面22g和22c處接觸為止。
圖6示出發明的搖杆22在施加到該搖杆左端部分(如圖所示)的壓力作用下朝「接通」位置轉換。該搖杆的旋轉使下表面22c運動通過該接觸致動器表面24d，在該下表面以該槽端為樞軸旋轉時，朝下方向按壓該接觸致動器，該槽端由該斷路致動器26d保持就位。因此該接觸致動器24在24h處將朝下的壓力傳遞給該接觸臂40，使各接觸元件28和30關閉。
圖7示出了在沒有過載情況下處於閉合迴路位置的所述裝置。該搖杆22完全按壓到「接通」位置，其中該搖杆延伸件下表面22c處於「接通」位置，該接觸致動器24的制動部24e和所述接觸致動器使所述可動接觸臂40克服其偏壓而保持夾緊，從而使各接觸元件(28和30)連接。該搖杆由與垂直導軌外側壁20k接觸的「接通」位置止動件22f限制在「接通」位置處。該壓縮彈簧42的偏壓不足以克服該接觸致動器24的「接通」位置制動部24e中該搖杆延伸件下表面22c的阻力。
圖8示出了在過載工況期間在打開迴路的位置中的裝置，儘管搖杆22是由手動保持在「接通」位置。在過載工況期間，該裝置受到大於其匹配載荷的電載荷作用，從而使雙金屬元件38受熱並朝上彎曲且與該斷路致動器的水平腿26b接合。這樣的接合和該元件38本身的偏壓克服了該壓縮彈簧42的輕微偏壓，並使該斷路致動器繞其軸向凸伸體26a旋轉，該凸伸體26a安裝在該模製殼體承窩20d中。因此，該斷路致動器的直立腿26c朝外(反時針方向)朝殼體端壁20g旋轉。這種旋轉使該斷路致動器26d與該接觸致動器24的相應槽24f脫離接觸。然後，該槽端朝下落直到與該可動接觸臂40接觸為止。該接觸致動器在該槽24f和下表面24h處與該可動接觸臂接觸。如果該接觸致動器和搖杆的形狀可從圖中所示的形狀進行改進，則該可動接觸臂40的偏壓可驅動該接觸致動器朝該搖杆運動，直到在所述下表面22c處由接觸或由表面22g而限制為止。這個運動使該接觸致動器的平面產生移動，並且使該接觸致動器的「接通」位置制動部24e與該搖杆的表面22c脫開。圖8示出了「自動斷路」運行的情況，其中儘管該搖杆被迫保持在「接通」位置，但各觸點在過電流工況期間都是保持開啟的。
圖9表示過載工況後本發明的搖杆在轉換時的情況。壓縮彈簧42驅動該搖杆到「斷開」位置，並且由於如前所述的接觸致動器24的平面產生移動，因此該搖杆表面22c從制動部24e滑動到該接觸致動器上的表面24d處。該搖杆致動器掛鈎22i與接合杆24i接合，使該接觸致動器的槽端上升，從而可有效地保證其相對該斷路致動器的斷路止動件26d處於合適的方向。該雙金屬元件38冷卻到並恢復到沒有彎曲的形狀，該斷路致動器26因該壓縮彈簧42的偏壓作用返回其復位位置(如圖所示順時針方向)旋轉，該斷路致動器的表面26d在該接觸致動器的表面24f下運動，使本發明恢復到圖5所示位置。
圖10示出了一個替換實施例，其中對殼體20進行了改進，使其具有一個模製而成的殼體止動件20f，該止動件起到第一實施例中搖杆止動面22g和22h的作用。該殼體止動件20f用於限制該接觸致動器24的右端(如圖所示)的朝上運動，另外還用作該搖杆20的一「斷開」位置止動件。改進用於第一替換實施例的搖杆單獨示出在圖11中。
圖12中示出了一第二替換實施例，其中搖杆延伸部分22b如第一接合裝置那樣具有各個朝內面對的凸伸體22d，並且至少當搖杆運動到「接通」位置時，當與第一實施例中致動器掛鈎相對時，它與該接觸致動器的下表面接觸。這樣就可保證該接觸致動器槽24f相對該斷路致動器槽26d實現有效的定位。在該第二替換實施例中，該接觸致動器24不包括搖杆接合杆，但具有特別適合於與該斷路致動器上的互補表面接合的復位表面24g。圖13和14分別示出了作了改進並用於第二替換實施例的接觸致動器和搖杆。
上述各實施例的各特徵與以前的系列申請中說明並具有參考作用的那些特徵可全部或部分結合在本文中，從而獲得用於不同用途的各種變形。這些特徵的幾種接合說明於下文中，並且可參考本文的和已公開的說明書的各附圖作出更好的理解。
上述任何一個實施例都可改進為帶有遙控檢測裝置。一種改進形式帶有完全與接線端32和34之間的開關迴路分離的雙金屬元件38，同時在該雙金屬元件的每個臂38a和38b上具有一個獨立的接線端。因此該雙金屬元件可連接到一個迴路上，從而藉助於將從一遙遠的電源來的過載電流施加到該雙金屬元件而使該開關迴路打開。
一第二遙感結構具有一固態傳感器，以便檢測限制在該迴路中一特定電壓的讀數，或者替換地，以便在該開關迴路已經關閉之後檢測一指定的預定時間期限的讀數。當所述傳感器的預定期限被讀取時，該傳感器迴路驅動一固態開關迴路將一合適量的電流分流流過該雙金屬元件38而接地。通過雙金屬元件接地而分流的該電流將足以使該雙金屬元件產生過熱，因此導致該雙金屬元件驅動該斷路致動器並打開該開關迴路的接觸28和30。因此，該雙金屬元件不但提供了正常的電流保護特性，而且同時用作驅動該分流迴路從而當由該傳感器引導時影響該開關接觸元件的打開的機構。取決於固態傳感器的程序設計，儘管能對許多工況進行檢測，但該固態開關的雙金屬元件分流接地位置是很重要的特徵。這個位置維持了該雙金屬元件的過電流保護的正常功能。用該傳感器可以檢測許多變換的或組合的工況，例如時間，接地故障，低的或脈動的電壓等等。
用一個諸如一螺線管之類的替換偏壓裝置替換該雙金屬元件38也處於本發明的範圍內，其中一螺線管的鐵芯設置得可施加作用力於該斷路致動器26上，使該迴路打開。在帶有固態傳感器的改進方案中，該螺線管設置於該雙金屬元件的位置處，並用作一個驅動該斷路致動器的替換裝置。用一螺線管替換該雙金屬元件38可取消對調節螺絲36和其螺孔32a的需要。
該螺線管也可由一個可連接到一中性接線端上的遙控斷路迴路控制。
上述各種變形的結合也處於本發明的範圍內。例如，利用不帶一固態傳感器迴路的一固態開關也可使用該雙金屬元件。在該技術方案中該固態開關可由一遙控傳感器迴路控制，該遙控傳感器迴路可施加一個信號給一接線端，從而驅動該固態開關，使它將一受控電流分流通過該雙金屬元件接地，或變成中性，因此斷開該機構，打開該機械開關。
另一個結合實例是一個取代帶有固態開關的雙金屬元件的螺線管。該固態開關由一個遙控傳感器迴路控制，該遙控傳感器迴路施加一個信號給一接線端以便驅動該固態開關使它施加電流給該螺線管，因此斷開該機構，打開該機械開關。
上述任何實施例或改進也可應用在一雙極或多極熱迴路斷路器開關中，因此在任何一極或多極情況下通過雙金屬元件或螺線管的單一斷路動作可使所有使用的電極打開。這種多極功能可包括在一個殼體中並列安裝的兩個或多個熱迴路斷路器開關迴路。藉助於使用一個用於多極的單一斷路致動器或在每個電極處內連的分離斷路致動器可影響該多極的同時斷路，各分離斷路致動器可用一連接銷或杆連接起來。
在本文公開的內容的教導下，上述實施例的改進和變形對本技術領域的普通技術人員是顯而易見的，其中各示例和替換方案只是起說明作用，而不是起排他作用。下列各權利要求的範圍包括了這些根據等效原則得出的改進和變形。
權利要求
1.一種既具有迴路斷路器又具有迴路開關功能的裝置，所述裝置包括一個模製而成的殼體，該殼體構成一個帶有至少一個構成一導軌的側壁的空腔，並且所述殼體也構成一個與所述導軌隔開的承窩；一固定觸點，和一可動觸點；一個接觸臂，其固定端電連接到設置在其自由端的所述可動觸點上，並且所述接觸臂通常用於使所述可動觸點受偏壓離開所述固定觸點；一個具有至少一個沿側向伸出的部分的接觸致動器，其可滑動地裝納在所述殼體側壁的所述導軌中；一個可手動控制的開關操作件，具有一延伸入所述空腔中的延伸部分，所述操作件，可在「接通」和「斷開」位置之間運動，並具有使所述接觸致動器朝該「接通」位置運動的第一接合裝置和使所述接觸致動器朝該「斷開」位置運動的第二接合裝置；一斷路致動器，可運動地安裝在所述承窩中並具有一個直立腿，該直立腿通常與所述接觸致動器的一端接合，當所述斷路致動器處於正常位置時，允許所述操作件在和接觸致動器進行正常的開關作用、使所述接觸臂在關閉所述觸點和打開所述觸點的位置之間運動；在一個包含用於使所述斷路致動器移出所述正常工作位置並使所述斷路致動器的直立腿與所述接觸致動器脫離、從而防止所述開關操作件影響所述接觸臂的「接通」和「斷開」運動的所述固定和可動觸點的迴路中、根據一預定的電工況作出響應的裝置。
2.如權利要求1所述裝置，其特徵在於根據一預定的電工況作出響應從而將所述斷路致動器移出其正常位置的所述裝置包括一個在與所述可動觸點串聯的迴路中的彈性雙金屬元件，所述雙金屬元件具有一個在過電流工況下因加熱作用產生變形的部分，所述斷路致動器具有一個設置在所述接觸臂和所述雙金屬元件之間的第二腿，從而使所述變形部分可與所述斷路致動器的所述第二腿接合併對之進行偏壓，以便迫使所述斷路致動器移出所述正常位置，因此如上所述使所述直立腿脫離。
3.如權利要求2所述裝置，其特徵在於具有至少兩個伸出所述殼體的接線端，其中所述雙金屬元件是大致U形的，並具有一個跟部和第一和第二臂部，所述雙金屬元件的第一臂部電連接到一接線端上，並且所述第二臂部電連接到所述可動觸點上，所述雙金屬元件的所述跟部在一過電流工況下因加熱作用可產生彈性變形。
4.如權利要求3所述裝置，其特徵在於該雙金屬元件還包括用於將所述雙金屬元件電連接到其他電流源上的另外接線端。
5.如權利要求3所述裝置，其特徵在於一固態傳感器和開關從該雙金屬元件的一端連接到一中性接線端上，所以該固態傳感器通過使該雙金屬元件接地能控制分流電流。
6.如權利要求5所述裝置，其特徵在於一固態開關從該雙金屬元件的一端連接到所述中性接線端上，並連接到一信號接線端上，因此在該殼體外，一傳感器迴路可發信號給該固態傳感器，從而通過該雙金屬元件接地產生分流。
7.如權利要求1所述裝置，其特徵在於作用在所述斷路致動器的所述直立腿和所述開關操作件之間的偏壓裝置在正常情況下使所述開關操作件回位到其「斷開」位置，並且所述偏壓裝置也可動作迫使所述斷路致動器進入其承窩中。
8.如權利要求7所述裝置，其特徵在於根據一預定的電工況作出響應從而將所述斷路致動器移出其正常位置的所述裝置包括一個螺線管，該螺線管具有一個能根據一電輸入信號進行延伸的鐵芯元件，所述斷路致動器具有一個設置在所述接觸臂和所述螺線管元件之間以便在進行這樣的延伸時可由所述螺線管元件接合的第二腿。
9.如權利要求8所述裝置，其特徵在於一固態傳感器和開關從所述螺線管元件連接到一中性接線端上，所以，該固態傳感器能通過螺線管元件接地控制分流電流。
10.如權利要求9所述裝置，其特徵在於所述固態開關還包括電連接到遙控傳感器上的另外接線連接端，因此該遙控傳感器可給該固態開關電信號，從而給螺線管施加電流。
11.如權利要求1所述裝置，其特徵在於還包括至少一個與所述裝置並列的另外裝置，和一個在所述各裝置之間的共同斷路連接，以致於一斷路致動器的運動會對至少一個另外的斷路致動器的運動產生影響。
12.如權利要求11所述裝置，其特徵在於所述共同斷路連接包括一個延伸通過相鄰殼體中開口從而與所述斷路致動器形成有效連接的連杆。
13.如權利要求12所述裝置，其特徵在於所述連杆構成所述相鄰並列裝置殼體中的斷路致動器的樞軸。
14.如權利要求11所述裝置，其特徵在於所述共同斷路連接包括一個斷路致動器，該斷路致動器具有延伸通過相鄰殼體，並在所述相鄰殼體中傳遞所述斷路致動器部件的旋轉運動的部件。
15.如權利要求1所述裝置，其特徵在於使所述接觸致動器朝「斷開」位置運動的所述第二接合裝置包括至少一個在所述開關操作件上的掛鈎和至少一個在所述接觸致動器上並可與所述掛鈎接合的凸伸體。
16.如權利要求1所述裝置，其特徵在於使所述接觸致動器朝「斷開」位置運動的所述第二接合裝置包括至少一個在所述開關操作件上並在所述接觸致動器下延伸的凸伸體，所述凸伸體可與所述接觸致動器的下表面接合。
17.如權利要求1所述裝置，其特徵在於所述斷路致動器包括一個凸伸體，至少在所述斷路致動器處於正常位置時，該凸伸體與所述殼體承窩對接。
18.如權利要求1所述裝置，其特徵在於所述斷路致動器包括一個可裝納在所述殼體導軌中的凸伸銷，至少在所述斷路致動器處於正常位置時，所述銷與所述導軌的底部接觸。
19.一種既具有迴路斷路器又具有迴路開關功能的裝置，所述裝置包括一個模製而成的殼體，該殼體構成一個帶有至少一個構成一導軌的側壁的空腔，並且所述殼體也構成一個與所述導軌隔開的承窩；一固定觸點，和一可動觸點；一個接觸臂，其固定端電連接到設置在其自由端的所述可動觸點上，並且所述接觸臂通常用於使所述可動觸點受偏壓離開所述固定觸點；一個具有至少一個沿側向伸出的部分的接觸致動器，其可滑動地裝納在所述殼體側壁的所述導軌中；一斷路致動器，其可運動地安裝在所述承窩中並具有一個直立腿，該直立腿通常與所述接觸致動器的一端接合，當所述斷路致動器處於正常位置時，允許所述操作件和接觸致動器進行正常的開關作用使所述接觸臂在關閉所述觸點和打開所述觸點的位置之間運動；一個可手動控制的開關操作件，具有一延伸入所述空腔中的延伸部分，所述操作件，可在「接通」和「斷開」位置之間運動，所述操作件具有一個至少當該開關操作件處於「斷開」位置並且該斷路致動器處於正常位置時與所述接觸致動器接觸的表面；在一個包含用於使所述斷路致動器移出所述正常工作位置並使所述斷路致動器的直立腿與所述接觸致動器脫離、從而防止所述開關操作件影響所述接觸臂的「接通」和「斷開」運動的所述固定和可動觸點的迴路中、根據一預定的電工況作出響應的裝置。
20.如權利要求19所述裝置，其特徵在於該開關操作件具有一個至少在所述操作件處於「斷開」位置時與所述殼體導軌接觸的表面。
21.如權利要求19所述裝置，其特徵在於根據一預定的電工況作出響應從而將所述斷路致動器移出其正常位置的所述裝置包括一個在與所述可動觸點串聯的迴路中的彈性雙金屬元件，所述雙金屬元件具有一個在過電流工況下因加熱作用產生變形的部分，所述斷路致動器具有一個設置在所述接觸臂和所述雙金屬元件之間的第二腿，從而使所述變形部分可與所述斷路致動器的所述第二腿接合併對之進行偏壓，以便迫使所述斷路致動器移出所述正常位置，因此如上所述使所述直立腿脫離。
22.如權利要求21所述裝置，其特徵在於具有至少兩個伸出所述殼體的接線端，其中所述雙金屬元件基本是U形的，並具有一個跟部和第一和第二臂部，所述雙金屬元件的第一臂部電連接到一接線端上，並且所述第二臂部電連接到所述可動觸點上，所述雙金屬元件的所述跟部在一過電流工況下因加熱作用可產生彈性變形。
23.如權利要求22所述裝置，其特徵在於該雙金屬元件還包括用於將所述雙金屬元件電連接到其他電流源上的另外接線端。
24.如權利要求22所述裝置，其特徵在於一固態傳感器和開關從該雙金屬元件的一端連接到一中性接線端上，所以該固態傳感器通過該雙金屬元件接地能控制分流電流。
25.如權利要求24所述裝置，其特徵在於一固態開關從該雙金屬元件的一端連接到所述中性接線端上，並連接到一信號接線端上，因此在該殼體外，一傳感器迴路可發信號給該固態傳感器，從而通過該雙金屬元件接地產生分流。
26.如權利要求19所述裝置，其特徵在於作用在所述斷路致動器的所述直立腿和所述開關操作件之間的偏壓裝置通常使所述開關操作件回位到其「斷開」位置，並且所述偏壓裝置也可動作迫使所述斷路致動器進入其承窩中。
27.如權利要求26所述裝置，其特徵在於根據一預定的電工況作出響應從而將所述斷路致動器移出其正常位置的所述裝置包括一個螺線管，該螺線管具有一個能根據一電輸入信號進行延伸的鐵芯元件，所述斷路致動器具有一個設置在所述接觸臂和所述螺線管元件之間以便在進行這樣的延伸時可由所述螺線管元件接合的第二腿。
28.如權利要求27所述裝置，其特徵在於一固態傳感器和開關從所述螺線管元件連接到一中性接線端上，所以，該固態傳感器能通過螺線管元件接地控制分流電流。
29.如權利要求28所述裝置，其特徵在於所述固態開關還包括電連接到遙控傳感器上的另外接線連接端，因此該遙控傳感器可給該固態開關電信號，從而給螺線管供應電流。
30.如權利要求19所述裝置，其特徵在於還包括至少一個與所述裝置並列的另外裝置，和一個在所述各裝置之間的共同斷路連接，以致於一斷路致動器的運動會對至少一個另外的斷路致動器的運動產生影響。
31.如權利要求30所述裝置，其特徵在於所述共同斷路連接包括一個延伸通過相鄰殼體中開口從而與所述斷路致動器形成有效連接的連杆。
32.如權利要求31所述裝置，其特徵在於所述連杆構成所述相鄰並列裝置殼體中的斷路致動器的樞軸。
33.如權利要求30所述裝置，其特徵在於所述共同斷路連接包括一個斷路致動器，該斷路致動器具有延伸通過相鄰殼體，並在所述相鄰殼體中傳遞所述斷路致動器部件的旋轉運動的部件。
34.如權利要求19所述裝置，其特徵在於所述開關操作件具有迫使所述接觸致動器朝在所述斷路致動器處於正常位置時關閉所述觸點的位置運動的第一接合裝置，和迫使所述接觸致動器朝使所述各觸點開啟的位置運動的第二接合裝置。
35.如權利要求34所述裝置，其特徵在於所述第二接合裝置包括至少一個在所述開關操作件上的掛鈎和至少一個在所述接觸致動器上並可與所述掛鈎接合的凸伸體。
36.如權利要求34所述裝置，其特徵在於所述第二接合裝置包括至少一個在所述開關操作件上並在所述接觸致動器下面延伸的凸伸體，所述凸伸體可與所述接觸致動器下表面接合。
37.如權利要求19所述裝置，其特徵在於所述斷路致動器包括一個至少在所述斷路致動器處於正常位置時與所述殼體承窩對接的凸伸體。
38.如權利要求19所述裝置，其特徵在於所述斷路致動器包括一個可裝納在所述殼體導軌中的凸伸銷，所述銷至少在所述斷路致動器處於正常位置時與所述導軌的底部對接。
全文摘要
熱迴路斷路器開關,具有固定和可動觸點,和不導電接觸與斷路致動器。該可動觸點設置在一槓桿臂的自由端,當沒有過載工況時,該接觸致動器將運動從一搖杆傳遞給該可動接觸臂。該斷路致動器是L形的,並在與一熱敏雙金屬元件接合的一承窩中旋轉。該雙金屬元件在過電流情況下過熱變形時,只與該斷路致動器接合併使之旋轉。一壓縮彈簧在該斷路致動器的直立腿和該搖杆的下側之間,用於將該搖杆偏壓到「斷開」位置並且將該斷路致動器偏壓到復位位置。
文檔編號H01H71/52GK1276617SQ00102249
公開日2000年12月13日 申請日期2000年2月18日 優先權日1999年6月8日
發明者理察·W·索倫森 申請人:理察·W·索倫森