專利名稱：電觸點的斷開閉合的控制裝置及包括該裝置的電氣設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于控制電氣設備中的觸點的斷開和/或閉合的控制裝 置，該裝置包括操作曲柄、壓縮彈簧和連接桿，其中，所述操作曲柄以鉸接 的方式相對于機架被連接，并且能夠被控制機構驅動而在第一位置和第二位 置之間旋轉，該第一位置與觸點的閉合位置相對應，該第二位置與觸點的斷 開位置相對應，所述壓縮彈簧以鉸接的方式經由其被稱作第一端的一個端部 連接至所述曲柄，并經由其被稱作第二端的相反的端部機械地連接至可移動 觸點，所述連接桿以鉸接的方式經由其被稱作第一端的一個端部連接至所述 曲柄，并經由其被稱作第二端的相對端部機械地連接至可移動觸點，所述彈 簧能夠經由其第一端被所述曲柄壓縮至死點通過位置，并且在松弛時，作用 于可移動觸點以及操作曲柄以便移動可移動觸點。
背景技術：
已知尚未公開的法國專利申請No. 07/03471披露了前述類型的裝置。在 該文獻中描述的裝置僅能以獨立于操作者的速度實現觸點的高速閉合。
發明內容
本發明解決了該問題，并且提出了 一種在電氣設備中的觸點的操作裝 置，該裝置能以獨立于操作者的速度實現觸點的高速閉合和斷開。
為此，本發明的一個目的是提供一種上述類型的操作控制裝置，該裝置 的特征在于，所述裝置包括以鉸接的方式相對于機架被連接的操作曲柄和受 壓曲柄(compression crank),所述受壓曲柄以鉸接的方式連接到壓縮彈簧的 一個端部并且被所述控制機構驅動旋轉，所述操作曲柄以鉸接的方式連接至 所述連接桿；并且所述裝置包括使得操作曲柄在上述壓縮彈簧移動超過死點 通過位置之后能夠被受壓曲柄驅動以便引起可移動觸點的位置改變的機構， 以及在彈簧的壓縮期間在所述彈簧移動超過被稱為死點位置的位置之前用 于保持可移動觸點在其初始位置的機構。
根據本發明的特定實施例，用于在閉合操作期間保持可移動觸點在斷開 位置的機構包括保持閂鎖件，該保持閂鎖件與操作曲柄協作以便在彈簧壓縮 期間將所述操作曲柄保持在適當的位置，所述閂鎖件在彈簧移動超過死點位 置之后可通過屬于受壓曲柄的被稱為升降指的指部縮回。
根據本發明的特定特征，上述閂鎖件相對于機架被鉸接地安裝在兩個位 置之間，這兩個位置分別是稱為操作曲柄的閂鎖位置的第一位置和稱為松開
(unlatching)位置的第二位置，在該;卜>開位置中，所述閂鎖件縮回，所述閂 鎖件通過復位彈簧偏置到第一位置，所述復位彈簧包括以鉸接的方式連接至 機架的第 一端和以鉸接的方式連接至閂鎖件的第二端。
根據特定特征，上述閂鎖件包括設計成與操作曲柄在連接桿上的轉動銷 協作的切口。
根據另一特征，該操作裝置包括用于驅動可移動觸點的裝置，所述裝置 包括相對于機架樞轉連接且機械地與連接桿的上述第二端連接的凸輪軸、牢 固地旋轉附連至凸輪軸的凸輪、以鉸接的方式經由其一個端部連接至機架的 導桿，這些不同的部件通過包括銷的滾輪而被機械地連接在一起，所述銷牢 固地附連至承載可移動觸點的桿，所述滾輪滑動地安裝在凸輪的縫隙中，以 使得凸輪軸的旋轉導致滾輪銷的移動，該滾輪銷的移動引起可移動觸點的移 動。
根據另一特征，該操作裝置包括觸點壓力裝置，該觸點壓力裝置包括容 納觸點壓力彈簧的通道，且上述桿通過該通道，所述彈簧經由其一個端部壓
述部件被彈簧偏置到一位置，在該位置中，該部件壓在通道的與之前那個內 表面相對的內表面上以便提供可移動觸點的觸點壓力。
根據特定特征，上述凸輪的形狀使得在彈簧移動超過死點位置之前在觸 點斷開起始時，凸輪不施加轉矩，并且由壓縮彈簧施加的力被調整為當斷 開操作發生以及在彈簧移動超過死點位置之前，操作彈簧使觸點保持在閉合 位置。
根據另一特征，受壓曲柄包括兩個止動部(stop),分別為斷開止動部和 閉合止動部，所述止動部與操作曲柄協作以使得在彈簧超過死點位置之后， 受壓曲柄驅動操作曲柄。
根據另 一特征，上述兩個止動部與操作曲柄在連接桿上的轉動銷協作。
根據另 一特征，受壓曲柄和操作曲柄繞同 一軸線以鉸接的方式連接在機 箱上。根據另 一特征，操作控制機構包括用于將壓縮彈簧保持在死點通過位置 的水平面處的機構，并且閂鎖件被制造為通過故意的動作可縮回以便使得設備可跳閘(trippable)。根據另 一特征，壓縮彈簧容納在包括用于操作彈簧的引導和壓縮的桿的 組件中，所述彈簧被安裝在桿的兩個部分之間，這兩個部分中稱為第一部分 的一個部分以鉸接的方式連接在受壓桿上，并且稱為第二部分的另一個部分被機械地連接至可移動觸點。根據另 一特征，桿的第二部分以鉸接的方式連接在凸輪軸的驅動曲柄上。本發明的另一個目的是提供一種諸如斷路器這樣的電開關設備，該設備 包括觸點的控制裝置，該控制裝置包括以單獨或結合形式采用的上述特征。
通過以下參考附圖的詳細描述，本發明的其它優點和特征將變得更加清 晰可見，這些附圖僅出于示例的目的而給出，其中 -圖1是根據本發明的控制裝置組件的側視圖；-圖2是該控制裝置的被設計用于提供觸點壓力的一部分的局部視圖，-圖3是處于斷開位置的上述控制裝置的一部分的局部視圖，-圖4是該同一裝置的一部分在閉合位置開始時的局部視圖，-圖5是該同一裝置閉合移動已經繼續之后的側視圖，-圖6是該同一裝置處于閉合位置的側視圖，以及-圖7是該同一裝置在斷開操作開始時的側視圖。
具體實施方式
在圖1中，可以看到根據本發明的諸如開關或斷路器這樣的電開關設備 的觸點的控制裝置D。該裝置包括圖2中示出的第一組件，所述組件包括以 鉸接的方式連接在機架上的凸輪軸1，所述軸牢固地旋轉附連在凸輪2上， 該第一組件還包括導桿3，該導桿3通過其一個端部(首先稱作第一端)3a 以鉸接的方式也連接在所述機架上。這些部件通過滾輪4彼此連接，該滾輪
4滑動安裝在凸輪2的彎曲凹槽5中并包括牢固附連至桿7的銷6。該桿7 滑動安裝在通道8內并且經由其與連接至滾輪4的端部相反的端部固定至設 備的可移動觸點(未示出)。該通道8還包括設計成容納彈簧10的殼體9， 所述彈簧IO經由其一個端部10a壓在通道的內表面8a上并且經由其相反端 部10b壓在部件10c上，該部件10c壓在通道的另一表面8b上，以便在可 移動觸點和靜止觸點之間提供觸點壓力。這些部件彼此連接以使得凸輪軸的 旋轉導致滾輪4的銷6的垂直移動并進而導致可移動觸點的垂直移動。
如其它圖所示，該裝置還包括相對于機架被旋轉連接的操作曲柄11。該 操作曲柄11以鉸接的方式經由其一個端部lla連接在連接桿12的端部12a、 12b中的被稱作第一端12a的一個端部上，所述連接桿12在其與第一端相反 的被稱為第二端12b的端部處以鉸接的方式連接至上述凸輪軸1的驅動曲柄 13。該裝置D還包括受壓曲柄14，該受壓曲柄以鉸接的方式繞與操作曲柄 11連接至機架所繞的軸線相同的軸線X而連接在機架上。該受壓曲柄14包 括以鉸接的方式連接在彈簧承載導桿15的端部15a上的端部14a。該導桿 15包括桿組件，該桿組件能實現設置在導桿兩個端部15a、 15b之間的操作 彈簧16的壓縮和引導。該受壓曲柄14包括下面將描述的斷開止動部14c和 閉合止動部14b。
該裝置還包括操作桿L(在圖4中示出)，該操作桿相對于機架旋轉安 裝并且能夠驅動上述受壓曲柄14。
該裝置最后包括對操作曲柄11的驅動銷Y進行固定的閂鎖件17，所述 銷11還是操作桿在連接桿上的轉動銷。為此，閂鎖件包括與所述銷協作的 切口20，并且通過張力彈簧18偏置到閉鎖位置，該張力彈簧經由其一個端 部18a連接至機架并且經由其相反端部18b連接至閂鎖件。銷Y通過設置在 受壓曲柄14上的升降指19被釋放。
裝置的操作將參考附圖在下面描述。
在圖3中，裝置處于斷開位置。當執行閉合操作時，如圖4所示，桿L 沿逆時針方向被向下驅動直到受壓曲柄14和彈簧承載桿15通過死點通過線 P。在該步驟期間，閂鎖件17將操作曲柄11的驅動銷Y保持在觸點的被稱 為斷開位置的位置。
超過該死點通過位置，系統通過操作彈簧16的作用而被自發地驅動， 如圖5所示。
在受壓曲柄14由于操作彈簧16的作用而旋轉期間，設置在所述曲柄14 上的升降指19順時針驅動鎖定閂鎖件17,以使得操作曲柄11的驅動銷lla 從將其保持的、設置在鎖定閂鎖件17中的切口 20中釋放。同時，受壓曲柄 14的閉合止動部14b已經開始與操作曲柄11的驅動銷Y接觸。這導致操作 曲柄11被受壓曲柄14驅動，從而導致連接桿12移動。由于連接桿12和操 作曲柄11施加的力Fl的作用(圖5)并且由于操作彈簧16的動作F2,該 連接桿12的移動逆時針驅動驅動曲柄13。這導致凸^^軸1的逆時針旋轉， 從而驅動觸點壓力子組件移動直到壓力施加在靜止和移動觸點上，并且此 后，在凸輪軸1的移動中通過滾輪4產生抵靠凸輪2的擋止內凹槽5而止動 (圖6)。觸點的閉合由于操作彈簧16的作用而被保持。傳遞至凸輪軸的力部分 地直接由操作彈簧16的底端16a施加的力提供，并且部分地由彈簧16的頂 端16b施加的、通過連接桿12借助操作曲柄11和受壓曲柄14中繼傳遞至 可移動觸點的力提供。由于操作期間安裝在機構的兩個可移動部分之間的彈 簧的位置，由此使用彈簧的兩個端部施加的力。斷開4喿作根據以下步驟執行從如圖6所示的閉合位置，桿L沿順時針方向被向上驅動，直到受壓曲 柄14和彈簧承載導桿15通過死點通過線P,如圖7所示。在該步驟期間， 由于所述彈簧施加的力和凸輪2的同心形狀，操作彈簧16將觸點保持在閉 合位置中，在閉合位置中凸輪2的同心形狀不傳遞任何斷開轉矩。在通過死點位置之后，系統通過操作彈簧16的作用而被自發驅動。這 導致受壓曲柄14的順時針移動，在其移動過程中，受壓曲柄14通過受壓曲 柄14的被稱作斷開驅動止動部的止動部14c而提起操作曲柄11的驅動銷Y。 斷開驅動止動部14c與操作曲柄11的驅動銷Y接觸，由操作彈簧16的動作 F2施加在操作曲柄11上的轉矩比由連接桿12的動作Fl施加的轉矩大。該 轉矩差通過連接桿12導致操作曲柄11的旋轉和凸輪軸1的旋轉，進而導致 觸點的斷開。觸點壓力子組件的驅動通過凸輪軸被凸輪的縫隙中的滾輪的止動部止 動而終止。本發明產生的主要優勢為該原理使得在狀態操作的改變期間觸點被保持在適當的位置。單個彈簧
被用于斷開和閉合。閉合傳遞的能量是斷開傳遞的能量的兩倍，這完全適于
真空盒(vacuum cartridge)的操作要求。使用彈簧的兩端的力使得能夠使用 較弱強度的彈簧。杠桿作用在觸點閉合時的展開補償了彈簧力的減小。這導 致力中繼傳遞至凸輪軸，該力在較長行進中保持恒定。這增強了借助凸輪傳 遞至可移動觸點的能量分布。
該裝置能夠在斷開時獲得沖擊，該沖擊能夠破壞任何粘結或焊接并且能 夠實現電觸點的輪廓清晰的分離。該沖擊在斷開時通過觸點壓力彈簧發生松 馳階段而獲得。在該階段期間，整個機構運動，但部件7和可移動觸點不移 動。在壓力彈簧10的松弛結束時，通道8的端部8b突然地提起桿7和可移 動觸點，產生沖擊。
應注意，該機構能通過機械化而被遠程操作，且如果必要，該操作能夠 通過單次運動或泵抽實現。該原理主要適用于需要大的行程端部力 (end-of-travel force )的觸點的驅動。
代替用于向可移動觸點傳遞運動的凸輪系統，該裝置可以使用桿系統， 該桿系統具有中繼傳遞非常弱的力以便在電觸點上施加壓力的特征。
本發明適用于以閉合和斷開容量(capacity)(特別是開關類型)執行電 路功能并且需要撥動類型操作的所有裝置。
本發明的原理還有利地用于執行包括閉合容量的接地斷路器(earth disconnector)功能的設備中。
本發明還可以用于通過結合閂鎖件以執行跳閘從而執行斷路器功能。
本發明自然地決不限制于所述和所示實施例，這些實施例僅出于示例的 目的而給出。
相反地，本發明延及包括根據本發明的精神而執行的所述機構的技術等 效物及其結合。
權利要求
1、一種用于控制電氣設備中的觸點的斷開和/或閉合的裝置，該裝置包括相對于機架以鉸接的方式被連接的操作曲柄、壓縮彈簧和連接桿，其中，所述操作曲柄能夠被控制機構驅動而在相應于觸點的閉合位置的第一位置和相應于觸點的斷開位置的第二位置之間旋轉，所述壓縮彈簧以鉸接的方式經由其被稱作第一端的一個端部連接至所述曲柄，并經由其被稱作第二端的相反端部機械地連接至可移動觸點，所述連接桿以鉸接的方式經由其被稱作第一端的一個端部連接至所述曲柄，并經由其被稱作第二端的相反端部機械地連接至所述可移動觸點，所述彈簧能夠經由其第一端被所述曲柄壓縮至死點通過位置，并且在松弛時作用于所述可移動觸點以及所述操作曲柄以便移動所述可移動觸點，所述裝置包括以鉸接的方式相對于所述機架被連接的操作曲柄(11)和受壓曲柄(14)，所述受壓曲柄(14)以鉸接的方式連接在所述壓縮彈簧(16)的一個端部上并且被所述控制機構L驅動旋轉，所述操作曲柄(11)以鉸接的方式連接至所述連接桿(12)，所述裝置包括使得所述操作曲柄(11)在上述壓縮彈簧(16)移動超過死點通過位置(P)之后能夠被所述受壓曲柄(14)驅動以便引起所述可移動觸點的位置改變的機構(14b，14c)，以及在所述彈簧(16)的壓縮期間在所述彈簧移動超過被稱為死點位置(P)的位置之前用于將所述可移動觸點保持在其初始位置的機構(17)，其特征在于，用于在閉合操作期間將所述可移動觸點保持在斷開位置的所述機構包括保持閂鎖件(17)，該保持閂鎖件與所述操作曲柄(11)協作以便在所述彈簧(16)壓縮期間將所述操作曲柄保持在適當的位置，所述閂鎖件在所述彈簧(16)已經移動超過死點位置(P)之后能通過屬于所述受壓曲柄(14)的被稱為升降指(19)的指部縮回。
2、 如權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，上述閂鎖件(17)相 對于所述機架被鉸接地安裝在兩個位置之間，這兩個位置分別是被稱為所述 操作曲柄(11)的閂鎖位置的第一位置和被稱為松開位置的第二位置，在該 松開位置中，所述閂鎖件(17)縮回，所述閂鎖件(17)通過復位彈簧(18) 偏置到第一位置，所述復位彈簧包括以鉸接的方式連接至所述機架的第一端(18a)和以鉸接的方式連接至所述閂鎖件(17)的第二端(18b)。
3、 如權利要求2所述的控制裝置，其特征在于，上述閂鎖件(17)包 括設計成與所述操作曲柄(11)在所述連接桿(12)上的轉動銷(Y)協作 的切口 (20)。
4、 如前述權利要求中任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述裝置 包括用于驅動所述可移動觸點的裝置，所述裝置包括相對于所述機架被樞轉 連接并且機械地與所述連接桿(12 )的上述第二端(12b )連接的凸輪軸(1 )、 牢固地旋轉附連至所述凸輪軸(1)的凸輪(2)、以鉸接的方式經由其一個 端部(3a)連接至所述機架的導桿(3)，這些不同的部件通過包括銷(6) 的滾輪(4)而被機械地連接在一起，所述銷(6)牢固地附連至承載所述可 移動觸點的桿(7),所述滾輪(4)滑動地安裝在所述凸輪(2)的縫隙(5) 中，以使得所述凸輪軸(1)的旋轉導致所述滾輪銷(6)的移動，該滾4侖銷(6)的移動引起所述可移動觸點的移動。
5、 如權利要求4所述的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括觸點壓 力裝置，該觸點壓力裝置包括容納觸點壓力彈簧(10)的通道(8),且上述 桿(7)通過該通道，所述彈簧(10)經由其一個端部(10a)壓在所述通道(8)的內表面(8a)上并且經由其相反的端部(10b)壓在牢固地附連至所 述桿(7)的部件(10c)上，所述部件(10c)被所述彈簧(10)偏置到一 位置，在該位置中，所述部件(10c)壓在所述通道(8)的與之前所述內表 面相對的內表面(8b)上，以便提供所述可移動觸點的觸點壓力。
6、 如權利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，上述凸輪(2)的 形狀使得在所述彈簧移動超過死點位置之前所述觸點斷開起始時，所述凸輪(2)不施加轉矩；并且由所述壓縮彈簧(15)施加的力被調整為當發生 斷開操作并且在所述彈簧移動超過死點位置之前，所述操作彈簧使所述觸點 保持在閉合位置。
7、 如前述權利要求中任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述受壓 曲柄(14)包括分別為斷開止動部(14c)和閉合止動部(14b)的兩個止動 部(14b， 14c)，所述兩個止動部與所述操作曲柄(11)協作以使得在所述 彈簧(16)已經移動超過死點位置(P)之后，所述受壓曲柄(14)驅動所 述操作曲柄(11 )。
8、 如權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，上述兩個止動部(14b， 14c)與所述操作曲柄(11)在所述連接桿(12)上的轉動銷(Y)協作。
9、 如前述權利要求中任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述受壓曲柄(14)和所述操作曲柄(11)繞同一軸線(X)以鉸接的方式連接在機 箱上。
10、 如前述權利要求中任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述裝置 包括用于將所述壓縮彈簧(16)保持在死點通過位置(P)的水平面處的機 構，并且所述閂鎖件(17)被制造為能通過故意的動作縮回以便能使得所述 設備跳閘。
11、 如前述權利要求中任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述壓縮 彈簧(16 )容納在包括用于所述操作彈簧(16 )的引導和壓縮的桿的組件中， 所述彈簧(16)被安裝在桿的兩個部分(15a， 15b)之間，該兩個部分的被 稱為第一部分的一個部分(15a)以鉸接的方式連接在受壓桿(14)上，并 且被稱為第二部分的另一個部分(15b)機械地連接至所述可移動觸點。
12、 如權利要求11所述的控制裝置，其特征在于，所述桿的第二部分 (15b)以4交接的方式連接在所述凸輪軸(1 )的驅動曲柄(13)上。
13 、 一種包括根據前述權利要求中的任一項所述的觸點控制裝置的電開 關設備。
14、 一種包括如權利要求IO所述的控制裝置的電氣斷路器。
全文摘要
本發明涉及一種電觸點的斷開閉合的控制裝置及包括該裝置的電氣設備，該裝置包括能被控制機構驅動旋轉的曲柄、壓縮彈簧(16)和連接桿(12)。根據本發明，該裝置包括以鉸接的方式連接到機架的操作曲柄(11)和受壓曲柄(14)，所述受壓曲柄(14)以鉸接的方式連接到壓縮彈簧(16)的一端并且被所述操作控制機構驅動旋轉，所述操作曲柄(11)以鉸接的方式連接在所述連接桿(12)上，并包括在彈簧(16)移動超過死點通過位置之后通過受壓曲柄(14)驅動操作曲柄(11)以便引起可移動觸點的位置改變的機構，以及在彈簧(16)的壓縮期間在經過稱為死點位置P的位置之前用于保持可移動觸點在其初始位置的機構。
文檔編號H01H5/00GK101393804SQ20081014943
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月12日 優先權日2007年9月18日
發明者丹尼斯·佩林 申請人:施耐德電器工業公司