專利名稱：元件數量減少的低壓自動電路斷路器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種元件數量減少的低壓自動電路斷路器。特別是，本發明涉及一種自動低壓斷路器，其結構復雜性降低。
背景技術：
眾所周知，斷路器是保護裝置，當接入有斷路器的電路發生電氣故障時，該斷路器就跳閘并切斷電流；為了這個目的，它們具有由兩個導電的金屬部分構成的電觸頭，其中一個是固定的，稱為固定觸頭或靜觸頭，另一個是可動的，稱為活動觸頭。活動觸頭由運動鏈驅動，以使其與相應的固定觸頭連接或分開，因此閉合或斷開電路。實際上，所述運動鏈是用于將動作和力從驅動元件傳遞到活動觸頭，并增強所述動作和力以完成開關動作，特別是斷開動作，該動作越快越好。
盡管現有的運動鏈完全可完成其工作，但仍有缺點。
特別地，因為公知的運動鏈通常由大量元件構成，例如杠桿、接頭、彈簧等，因此，公知運動鏈的一個不足的方面在于其復雜性。
公知的具有相應運動鏈的自動電路斷路器1的示例如圖1中所示。根據實際中廣泛用到的實施例，斷路器1包括外殼2，從外殼上伸出一個驅動臂9，該外殼包括至少一個活動觸頭3和至少一個固定觸頭4，以及一個運動鏈10，該運動鏈包括多個杠桿，該多個杠桿可使活動觸頭3在斷開位置和閉合位置之間移動。通常，所述多個杠桿包括第一杠桿5，其上裝配有斷路器的活動觸頭，第二釋放杠桿6，其在功能上與故障保護裝置相聯系；圖1示意性的說明了一個具有釋放元件20的獨立保護裝置。所述杠桿5和6功能上通過彈簧11和用于與臂9相連接的元件而相互連接，該元件由附圖標記7所示，靠其完成的操作來連接/不連接兩個杠桿5和6的相應移動。并且，彈簧12通常與杠桿對5和6相聯系，并提供給運動鏈大量能量，以滿足快速達到適當的觸頭斷開速度的要求。而且，為確保在觸頭間有足夠的接觸壓力，通常在杠桿6和活動觸頭3之間使用一個附加彈簧13。最后，根據實際應用，運動鏈10可包括附加元件；特別地，圖1所示的實施例使用了一個附加杠桿8，其合適地構形，以使其在功能上與驅動臂9和活動觸頭3的本體相互作用，并在通過臂9閉合觸頭的操作過程中，使活動觸頭3保持在距相應的固定觸頭4預先設定的距離處。在這種情況下，扭轉彈簧14通常與保持杠桿8相聯系，并幫助其相對于臂9和活動觸頭3移動。
總結起來，很明顯的是，大量的元件導致了高制造成本，裝配、校準和安裝困難，設計復雜，工作裕度的靈敏度高，以及可能存在的松動和擺動。
發明內容
本發明的目的是提供一種元件數量減小的自動低壓斷路器，特別指的是斷路器的運動鏈。
在上述目的的范圍內，本發明的一個目標是提供一種自動低壓斷路器，其中在保持功能操作不變的情況下，提供一種相對于公知技術簡化了的結構并且元件數量減少的運動鏈。
本發明的另一個目標是提供一種自動低壓斷路器，其中制造和裝配成本以及設計運動鏈需要的時間都相對于公知的斷路器減少了。
本發明的另一個目標是提供一種低壓自動電路斷路器，其中運動鏈的松動和擺動減小了。
本發明的另一個目標是提供一種低壓自動電路斷路器，其通過減小整個元件的數量而減輕了重量。
本發明的另一個目標是提供一種自動低壓斷路器，其可靠性提高，相應地簡化了制造，并具有有競爭力的成本。
通過下文中的自動低壓斷路器，上述目的、目標和其它的目標都將變得很明顯，該自動低壓斷路器包括外殼，從其上伸出一驅動臂，所述外殼包括活動觸頭裝置和固定觸頭裝置，活動觸頭裝置包括至少一個活動觸頭，固定觸頭裝置包括至少一個固定觸頭，運動鏈包括多個杠桿，該多個杠桿可使活動觸頭在與固定觸頭分開的斷開位置和與所述固定觸頭相連的閉合位置之間移動，其特征在于，所述多個杠桿包括至少一個第一杠桿，其由一個單個本體構成，該單個本體包括至少一個第一剛性部分和至少一個第二剛性部分，第二剛性部分與所述第一剛性部分相鄰，并通過由第一彈性和回彈元件構成的第一撓性鉸鏈與第一剛性部分相連接。
進一步的特征和本發明的優點通過根據本發明的自動電路斷路器的優選的但不是唯一的實施例的描述將變得更加明顯，結合附圖對非限制性的例子進行說明，其中圖1是根據背景技術的自動電路斷路器一部分的示意圖；圖2是根據本發明的自動電路斷路器的局部圖；圖3是根據本發明的斷路器運動鏈的第一杠桿的詳圖；圖4是根據本發明的斷路器運動鏈的第二杠桿的視圖。
在下面的描述中，相同的附圖標記表示相同的元件或與本領域中公知的元件相同的元件。
具體實施例方式
參照圖2至4，如附圖標記1所示的根據本發明的自動電路斷路器包括外殼2，從外殼上向外伸出一驅動臂9；所述外殼包括活動觸頭裝置和固定觸頭裝置。活動觸頭裝置包括至少一個活動觸頭3，固定觸頭裝置包括至少一個固定觸頭4。
一個運動鏈設置在外殼2內，其包括多個杠桿，這些杠桿使活動觸頭3在與固定觸頭4相連接的斷開位置和與所述固定觸頭分開的閉合位置之間移動。
有利地，在根據本發明的自動電路斷路器中，上述運動鏈包括至少一個第一杠桿，其由一個本體構成，該本體整體地形成，并包括至少一個第一剛性部分和至少一個第二剛性部分，第二剛性部分與第一剛性部分相鄰，并通過一個由第一彈性和回彈元件構成的第一撓性鉸鏈與第一剛性部分相連接；特別地，根據實際應用的要求和/或需要，并像通過下面的詳細地描述中將明顯看到的，使剛性部分相互移動的撓性鉸鏈可通過一個至少部分地嵌入杠桿本體中的金屬插入物來構成，或通過減小所述杠桿本體的相對于相鄰部分的一部分的厚度而構成。
在這種方式中，所述杠桿可被看作是一種柔性機構(compliantmechanism)，也就是一種承受機械壓力時變形，之后就會恢復原始位置的機構，該機構整體上集成了在公知技術中通過具有相應彈簧的兩個或多個杠桿構成的結構及所完成的功能。
因此，相對于公知技術，所必需的元件數量大大地減少了，并可減少制造成本以及裝配成本和時間。而且，元件數量的減少可使自動電路斷路器的設計更加簡單，元件磨損減少，還減少或消除了松動以及振動和噪聲。
通過非限制性的示例描述了斷路器1的運動鏈中的杠桿的優選實施例。
特別地，在圖3中所示的實施例中，所述第一杠桿是一個保持杠桿8，其適于在通過操作臂9而實現的閉合期間，將活動觸頭3鎖定在距固定觸頭4預先設定距離的位置上。如圖2和3所示，所述保持杠桿8包括單個本體，其具有第一剛性部分8b，其剛性地樞支在一個固定在外殼2上的支點29上；第二剛性部分8a，其方便的與輪廓相符，使得具有一個適于嚙合活動觸頭3上一個相應的凸起26的凹口25，以及一個與輪廓相符外形的凸起27，其用于在由臂9的作用而形成的閉合期間，與臂9相互作用；這兩個部分8a和8b通過一個撓性鉸鏈8c而相互連接。如所示的，所述鉸鏈8c優選地通過在杠桿本體上減小與8a和8b相鄰的一部分的厚度而構成；作為一個可供選擇的方法，其還可通過至少部分地嵌入到所述杠桿本體中并在功能上相互連接上述兩部分的金屬插入物而得到。
在這種方式中，與公知技術不同的是，在工作過程中，杠桿8不再繞其支點旋轉；實際上，必要的活動是通過鉸鏈8c來完成的，鉸鏈8c使部分8a相對于8b移動，并通過它的彈性和回彈特性使所述杠桿變形并使其隨后恢復最初形狀，并在實際操作中完成以前是通過彈簧14來完成的功能，因此節省了元件和相應的裝配和校準操作。
圖4示出了另外用于根據本發明的斷路器的第二杠桿和/或前述杠桿8的一個另一選擇例。
這種情況下，附圖標記56所示的所述杠桿是用于驅動和支撐活動觸頭3的杠桿，其樞支在剛性連接到外殼2上的支點上，并也具有單個本體，該單個本體包括第一剛性部分5’，活動觸頭3裝配在其上，并且其在功能上通過連接元件7與臂9相聯系，通常，一個U型元件可滑入支座18內；第二剛性部分6’，其在功能上適于與斷路器的釋放裝置20相互作用，例如繼電器，并具有一個鉤型末端19，其與U型元件7相互作用，以與其相嚙合，并在需要的時候將它的活動與部分5’的活動相配合；以及至少一個第一撓性鉸鏈，用于使兩個剛性部分5’和6’彼此相連接。
如圖4所示，所述第一鉸鏈由一個彈性和回彈金屬板15構成，其分別與兩個部分5’和6’相互連接，并使它們相互移動，因此可將公知技術中由兩個分離杠桿5和6以及相應彈簧11完成的功能組合在一個獨立元件中。根據在與本申請發明名稱相同的，審理中的意大利專利申請MI2001A001574中描述的一個解決辦法，作為一個可供選擇的方法，這兩個剛性部分5’和6’可通過由一個或多個比相鄰部分薄的部分構成的撓性鉸鏈而相互連接。
有利地，杠桿56可包括第二撓性鉸鏈，其適于將第一剛性部分5’連接到外殼2上，以允許相對于它的移動；如圖4所示，第二鉸鏈由彈性和回彈金屬薄片或插入物16構成，其一端嵌入第一剛性部分5’內，另一端設置成在外殼2的內表面上作用，例如相對于一個適當的突起，圖中未示出。在這種方式中，在公知技術中使用的彈簧12由于其功能已經被集成在杠桿56的本體內，因此其不再使用；因而，也就可免去相應的配置、設定和裝配操作。
而且，杠桿56本體可包括至少一個第三撓性鉸鏈，其適于將杠桿56連接到裝配在其上的活動觸頭3上，以允許與其相關的相互活動；優選地，第三鉸鏈由彈性和回彈金屬插入物20構成，其至少部分地嵌入第一剛性部分5’內。在這種方式中，一個附加的優點是，公知技術中由彈簧完成的功能已經集成到杠桿56的結構中了，該公知技術中的彈簧是用來將活動觸頭的本體連接到裝配有該彈簧的杠桿上。
特別地，圖4中用虛線示出了一個附加的金屬插入物21，其適于將杠桿56的本體連接到完全與第一活動觸頭等同的第二活動觸頭3上，并通常用于與相應的固定觸頭相聯系的斷路器中。
最后，杠桿56的本體可包括第四撓性鉸鏈17，其將鉤型末端19連接到第二部分6’的保持部上；這種情況下，所述第四撓性鉸鏈17也可通過減小與所述鉤型末端相鄰接的第二剛性部分的一部分的厚度而構成，或通過嵌入到與鉤型末端相鄰的杠桿本體內的金屬插入物而構成。在這種方式中，在斷路器的斷開過程中，鉤型末端繞鉸鏈17旋轉，并解除U型元件7，釋放兩個部分5’和6’使其相對于彼此旋轉；在動作的最后，末端19通過相應鉸鏈的彈性恢復而還原到原始結構并重新嚙合U型元件7。
實際上，可以看到，由于相應的運動鏈通過少量的元件構成，根據本發明的自動電路斷路器就完全達到了想要的將制造成本、安裝時間和裝置的可靠性的優點作為一個整體的預定的目的和目標。
從而，上述自動電路斷路器可做出多種修改和變型，但所有的修改和變型都在本發明原理的范圍內；而且，所有零件都可用技術上與其等同的其它元件替代。
實際中，只要與特殊用途一致，用到的材料，以及附帶的形狀和尺寸都可根據技術的需要和情況而是任何一種。
權利要求
1.一種自動低壓斷路器，包括一外殼，從其上伸出一驅動臂，所述外殼包括活動觸頭裝置和固定觸頭裝置，活動觸頭裝置包括至少一個活動觸頭，固定觸頭裝置包括至少一個固定觸頭，一運動鏈包括多個杠桿，這些杠桿使活動觸頭在與固定觸頭分開的斷開位置和與所述固定觸頭相連接的閉合位置之間移動，其特征在于，所述多個杠桿包括至少一個第一杠桿，其由單個本體構成，該單個本體包括至少一個第一剛性部分和至少一個第二剛性部分，第二剛性部分與所述第一剛性部分相鄰，并通過由第一彈性和回彈元件構成的第一撓性鉸鏈與第一剛性部分相連。
2.如權利要求1所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第一撓性鉸鏈適于使所述第一和第二剛性部分間的相互移動更容易。
3.如權利要求2所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述撓性鉸鏈由至少部分地嵌入所述杠桿本體內的金屬插入物提供。
4.如權利要求2所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述撓性鉸鏈是通過在杠桿本體上相對于相鄰部分減小一部分的厚度而提供。
5.如前述權利要求中的一個或多個所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第一杠桿是一個柔性機構。
6.如前述權利要求中的一個或多個所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第一杠桿是一個保持杠桿，其適于在閉合期間，將活動觸頭鎖定在距固定觸頭預先設定距離的位置上，所述保持杠桿具有樞支到剛性地連接到外殼上的一個支點上的第一剛性部分，和功能上適于與所述活動觸頭和所述驅動臂相互作用的第二剛性部分，所述第一和第二剛性部分通過一個撓性鉸鏈而相互連接。
7.如前述權利要求中的一個或多個所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第一杠桿是用于驅動和支撐活動觸頭的杠桿，所述驅動和支撐杠桿具有第一剛性部分，其上裝配有所述活動觸頭，所述剛性部分在功能上通過一個連接元件與驅動臂相聯系；第二剛性部分，其適于在功能上與斷路器的釋放裝置相互作用；以及至少一個第一撓性鉸鏈，用于相互連接所述第一和第二剛性部分。
8.如權利要求7所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述驅動杠桿包括第二撓性鉸鏈，其適于將第一剛性部分連接到所述外殼上，以使其可相對于所述外殼移動。
9.如權利要求8所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第二撓性鉸鏈包括至少一個金屬板，其一邊嵌入驅動杠桿的所述第一剛性部分，并適于在另一邊相對于外殼的內表面作用。
10.如權利要求7至9中的一個或多個所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述驅動杠桿包括至少一個第三撓性鉸鏈，其適于連接到活動觸頭上，以使其可相對于所述觸頭移動。
11.如權利要求10所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第三撓性鉸鏈由至少部分地嵌入所述第一剛性部分的金屬插入物構成。
12.如權利要求7至11中的一個或多個所述的自動電路斷路器，其特征在于，驅動杠桿的所述第二剛性部分包括鉤型末端，其適于在功能上與所述連接元件相互作用，并通過第四撓性鉸鏈連接到第二部分的保持部分上。
13.如權利要求12所述的自動電路斷路器，其特征在于，所述第四撓性鉸鏈通過減小鄰近鉤型末端的第二剛性部分上一部分的厚度而提供，或由嵌入到鄰近鉤型末端的杠桿本體內的金屬插入物而提供。
全文摘要
一種自動低壓斷路器，包括外殼，該外殼包括活動觸頭裝置(3)和固定觸頭裝置(4)，活動觸頭裝置包括至少一個活動觸頭，且固定觸頭裝置包括至少一個固定觸頭，該自動低壓斷路器還包括運動鏈，該運動鏈包括多個杠桿，該多個杠桿可使活動觸頭在斷開位置和閉合位置之間移動；其特征在于，杠桿(8)中至少有一個由單個本體構成，該單個本體包括至少一個第一剛性部分(8b)和至少一個第二剛性部分(8a)，第二剛性部分與第一剛性部分相鄰，并通過由第一彈性和回彈元件構成的第一撓性鉸鏈(8c)與第一剛性部分相連。
文檔編號B29C45/14GK1465082SQ02802185
公開日2003年12月31日 申請日期2002年7月23日 優先權日2001年6月22日
發明者B·G·貝爾托洛托, D·馬拉卡爾扎 申請人:Abb服務有限公司