專利名稱：帶有一個(gè)開關(guān)鎖的開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1所述的具有一個(gè)開關(guān)鎖的開關(guān)裝置。
具有一個(gè)開關(guān)鎖的開關(guān)裝置、尤其是一個(gè)保護(hù)開關(guān)裝置例如可以作為線路保護(hù)開關(guān)使用。目前，主要使用線路保護(hù)開關(guān)(也稱為LS開關(guān)或線路保護(hù)自動(dòng)裝置)來替代熔斷保護(hù)裝置。
線路保護(hù)開關(guān)是一些具有對一個(gè)開關(guān)鎖起作用的一個(gè)第一和一個(gè)第二脫扣機(jī)構(gòu)的過流保護(hù)開關(guān)。一個(gè)電磁脫扣器用于在短路時(shí)快速斷開電路。當(dāng)相關(guān)的線路危險(xiǎn)地發(fā)熱時(shí)，一個(gè)雙金屬的熱脫扣器用于在受持續(xù)過載時(shí)實(shí)施斷開。所述開關(guān)鎖也可以借助于一個(gè)可手動(dòng)操縱的開關(guān)手柄來操作，由此，所述各線路保護(hù)開關(guān)也可以用于切斷電路。
從US4,968,863已知一種這類具有一個(gè)開關(guān)鎖的線路保護(hù)開關(guān)，所述開關(guān)鎖具有一個(gè)可移動(dòng)的接觸臂、一個(gè)脫扣杠桿、一個(gè)棘爪以及多個(gè)框架構(gòu)件。其中，在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的作用力基本在一個(gè)平面內(nèi)傳遞。其中，所述可移動(dòng)的接觸臂和所述開關(guān)鎖的一個(gè)碟形彈簧可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地支承在一個(gè)軸上。
象線路保護(hù)開關(guān)這樣的批量產(chǎn)品要受到市場大小、成本預(yù)算等預(yù)定條件的約束，這些預(yù)定條件在很大程度上影響造壞的開關(guān)裝置構(gòu)件的數(shù)量。然而，在前面提到的現(xiàn)有技術(shù)中的線路保護(hù)開關(guān)就具有對這些預(yù)定條件產(chǎn)生不利影響的開關(guān)裝置構(gòu)件的數(shù)量。
另外，從DE1 904 731已知一種線路保護(hù)開關(guān)的減少構(gòu)件的開關(guān)鎖。這種開關(guān)鎖具有一個(gè)主要由一個(gè)可移動(dòng)的接觸臂、一個(gè)脫扣杠桿和一個(gè)棘爪組合而成的組件。其中，所述可移動(dòng)的接觸臂支承在一根軸上。一個(gè)線路保護(hù)開關(guān)的功能可靠性的重要標(biāo)準(zhǔn)是所述脫扣杠桿與棘爪之間的所謂的反向銜接。但是該專利文獻(xiàn)并沒有提供有利于這項(xiàng)功能的元件。
從DE33 39 398 A1同樣已知一種具有一個(gè)開關(guān)鎖的線路保護(hù)開關(guān)。所述開關(guān)鎖具有至少一段塑料件，但是該塑料件由于靠近所述接觸部位必須由一種持久耐用的以及進(jìn)而昂貴的材料制成。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種帶有一個(gè)開關(guān)鎖的開關(guān)裝置，通過該開關(guān)裝置可以解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
上述技術(shù)問題按照本發(fā)明通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的開關(guān)裝置得以解決。
按照本發(fā)明的規(guī)定，所述開關(guān)裝置設(shè)有一個(gè)殼體和一個(gè)開關(guān)鎖，其中，-所述開關(guān)鎖具有一個(gè)帶有一個(gè)脫扣杠桿、一個(gè)棘爪和一個(gè)可移動(dòng)的接觸臂的三件式組件，-所述組件基本上由一種金屬材料制成，以及-所述可移動(dòng)的接觸臂借助于一個(gè)連接元件在端部處與所述棘爪一起構(gòu)成一個(gè)鉸鏈關(guān)節(jié)，-一個(gè)支持所述開關(guān)鎖反向銜接的彈簧在該彈簧的第一末端處包圍所述鉸鏈關(guān)節(jié)，該彈簧還貼靠在所述回轉(zhuǎn)軸上并以其第二末端作用在所述脫扣杠桿上，-作用在所述組件上并在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的力的作用線基本上在一個(gè)平面內(nèi)。
通過本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)一個(gè)開關(guān)鎖的低成本的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，同樣會(huì)使一個(gè)開關(guān)裝置的制造成本降低。這尤其是通過所述開關(guān)鎖的三件式組件來實(shí)現(xiàn)。所述組件由簡單的、金屬的、也許是材料統(tǒng)一的、沖壓-折彎件制成。另外，所述接觸臂和脫扣杠桿的單軸支承有利于制造。所述有助于力平衡和反向銜接的彈簧這樣安置或設(shè)計(jì)，使得其既可以跟隨所述組件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)程、又以一個(gè)小的預(yù)緊力達(dá)到高效能。不需要另一個(gè)用于補(bǔ)償產(chǎn)生的顛覆力矩的構(gòu)件，因?yàn)樽饔迷谒鼋M件上的或者在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的力只作用在一個(gè)平面內(nèi)。
有利的是，所述彈簧設(shè)計(jì)為板簧或盤條彈簧，因此按照不同的用途和開關(guān)裝置類型存在特殊的選擇可能性。
有利的是，作用在所述組件上的并且在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的力基本上作用在所述可移動(dòng)的接觸臂的平面內(nèi)。因此避免產(chǎn)生引起摩擦損失和對力平衡產(chǎn)生不利影響的顛覆力矩。
下面借助于附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)。附圖中

圖1以側(cè)視圖表示一個(gè)處于斷開位置中的具有一個(gè)開關(guān)鎖的開關(guān)裝置，圖2表示一個(gè)圖1所示的開關(guān)裝置的正視圖，圖3表示一個(gè)圖1所示的開關(guān)裝置的俯視圖。
在以下說明書中各附圖中的相同構(gòu)件以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注或者含意相同的構(gòu)件以類似的附圖標(biāo)記標(biāo)注。
圖1表示一個(gè)處于所謂的斷開位置AS中的具有一個(gè)殼體2和一個(gè)開關(guān)鎖3的開關(guān)裝置1。所述開關(guān)鎖3具有一個(gè)脫扣杠桿4、一個(gè)棘爪5、一個(gè)可移動(dòng)的接觸臂6以及一個(gè)固定在殼體上的回轉(zhuǎn)軸7。所述開關(guān)鎖3的構(gòu)件、亦即脫扣杠桿4和棘爪5均由一種金屬材料制成的沖壓-折彎件構(gòu)成，所述金屬材料尤其是指鋼、黃銅、銅、青銅和/或黃銅。為了組裝所述開關(guān)鎖3的構(gòu)件、尤其是所述脫扣杠桿4、棘爪5和接觸臂6，所述脫扣杠桿4和棘爪5圍夾住所述接觸臂6并且通過所述已插入的回轉(zhuǎn)軸7和所述銷釘9與該接觸臂6相連。該接觸臂6在該視圖中具有一個(gè)近似鏡反像形成的S形的形狀并且在其構(gòu)件長度上大約在中心設(shè)有一個(gè)用于在其中安裝所述回轉(zhuǎn)軸7的凹槽8。
所述凹槽8可以設(shè)計(jì)為敞開式的或封閉式的并且在關(guān)于所述接觸臂6的構(gòu)件寬度上基本上指向所述脫扣杠桿4的方向。
相對于所述回轉(zhuǎn)軸7，所述凹槽8具有一個(gè)過盈尺寸，由此達(dá)到方便地安裝所述裝置構(gòu)件的目的。該凹槽8與所述回轉(zhuǎn)軸7結(jié)合僅僅用于組裝所述裝置構(gòu)件?；剞D(zhuǎn)軸7具有極大自由度地設(shè)置在凹槽8中并且需要時(shí)作為止擋實(shí)現(xiàn)限制功能或回轉(zhuǎn)功能。
所述棘爪5在其末端借助于一個(gè)銷釘9這樣耦連在所述接觸臂6的一個(gè)第一端頭10上，使得可以形成一個(gè)鉸鏈關(guān)節(jié)。所述銷釘9本身可移動(dòng)地在由殼體構(gòu)成的一個(gè)承接元件11中導(dǎo)引。所述承接元件11也可以設(shè)計(jì)為一個(gè)弓形的滑環(huán)機(jī)構(gòu)，其中，所述承接元件11以及可能是滑環(huán)機(jī)構(gòu)同樣具有一個(gè)弓形的孔12。
所述承接元件11即可以設(shè)計(jì)為所述殼體2的成型部段，也可以設(shè)計(jì)為單獨(dú)的殼體構(gòu)件。所述單獨(dú)的殼體構(gòu)件位置可變化地安置在殼體2中，因此，就產(chǎn)生多種可能結(jié)構(gòu)。在與銷釘耦連的末端側(cè)相對的另一端，所述棘爪5與一個(gè)弓形件13相連，而該弓形件13又與一個(gè)具有鎖緊手柄的輥?zhàn)?4(Knebelwalze)有效相連。所述可能由絕緣材料制成的殼體2可以由兩個(gè)各帶有一個(gè)承接元件11的殼體件構(gòu)成，所述銷釘9在兩側(cè)的承接元件11中導(dǎo)引。
所述銷釘9被一個(gè)支持所述開關(guān)鎖3反向銜接的彈簧15在該彈簧的第一末端16處包圍。所述反向銜接保證在斷開位置上時(shí)所述開關(guān)鎖處于一個(gè)確定的開關(guān)工作狀態(tài)中。所述彈簧15貼靠在回轉(zhuǎn)軸7上并且以其第二末端17作用在所述脫扣杠桿4的一個(gè)凸肩18上。在所述閉合位置ES中所述彈簧15作為防止所不期望的脫扣發(fā)生的防震結(jié)構(gòu)。
所述在此設(shè)計(jì)為蝶形彈簧的彈簧15可以說自由地支承在所述鉸鏈關(guān)節(jié)上并且可以跟隨所述開關(guān)鎖3的構(gòu)件一起運(yùn)動(dòng)。因此由所述彈簧在閉合位置上產(chǎn)生的扭矩與其在斷開位置上產(chǎn)生的扭矩是一樣的。另外，所述彈簧15也可以設(shè)計(jì)為一個(gè)板簧或盤條彈簧形式的蝶形彈簧或螺旋彈簧或者一個(gè)等效的結(jié)構(gòu)形式。
所述接觸臂6在所述凹槽8與銷釘9之間具有一個(gè)用于在其中嵌入一根拉簧20的嚙合孔19。在此，所述拉簧20被安裝在一個(gè)支架22的一個(gè)安裝孔21中并且同時(shí)被預(yù)緊。所述支架22可以這樣在一個(gè)第一角形區(qū)域α內(nèi)安裝或調(diào)整，使得對應(yīng)于不同的接觸力有利地設(shè)置不同的拉簧位置，由此可確定可定義的開關(guān)裝置類型。在所述接觸臂6的一個(gè)第二端頭23上安置一個(gè)大約與一個(gè)第二接觸件25等高的一個(gè)第一接觸件24。所述第二接觸件25定位在一個(gè)固定觸頭支架26上，該固定觸頭支架26是一個(gè)在此未詳細(xì)說明的組件的一部分。
與一個(gè)傳統(tǒng)的開關(guān)鎖不同，所述開關(guān)鎖3除了具有回轉(zhuǎn)軸7之外，還具有作為用于所述可移動(dòng)的接觸臂6的轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)元件的所述承接元件11。因此，不是通過一個(gè)由回轉(zhuǎn)軸7與凹槽8的組合結(jié)構(gòu)來導(dǎo)引所述可移動(dòng)的接觸臂6，而是通過所述承接元件11、它的孔12以及導(dǎo)引在該孔中的銷釘9來導(dǎo)引所述可移動(dòng)的接觸臂6。所述回轉(zhuǎn)軸7和銷釘9也可以在需要時(shí)由一種塑料制成。
按照從所述斷開位置AS切換到所謂的接通位置ES來操作所述具有鎖緊手柄的輥?zhàn)?4，在此只粗略地?cái)⑹鲆幌略摬僮鬟^程，所述具有鎖緊手柄的輥?zhàn)?4將它的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到所述弓形件13上轉(zhuǎn)變成一種平移運(yùn)動(dòng)。該弓形件13將其本身的平移運(yùn)動(dòng)繼續(xù)傳遞到所述棘爪5上，在該棘爪5上借助于從屬于該棘爪的銷釘9推動(dòng)所述接觸臂6進(jìn)行這樣一個(gè)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。通過所述可變支架22形成的第一角度區(qū)域α表現(xiàn)為所述接觸件24、25的接觸點(diǎn)處的一個(gè)由所述開關(guān)鎖3的運(yùn)動(dòng)引起的第二角度區(qū)域β。
通過所述拉簧16的力的作用，所述脫扣杠桿4同樣一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且同時(shí)被所述棘爪5逐漸遮蓋。有利的是，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)產(chǎn)生顛覆力矩，因?yàn)樽饔迷谒鼋M件上的力或在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的力只作用在一個(gè)平面中、尤其是作用在所述可移動(dòng)的接觸臂6的平面EK中。因此不需要另一個(gè)用于補(bǔ)償所產(chǎn)生的顛覆力矩的構(gòu)件。為了在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行力傳遞，所述脫扣杠桿4的一個(gè)區(qū)段拐入到所述接觸臂6的所述中間平面中，在此處一個(gè)沖制的輪廓構(gòu)成了所述銜接部位。描述這個(gè)組裝的且緊湊的組件的外形厚度的結(jié)構(gòu)尺寸AM可以界于2mm至20mm之間、尤其為5mm。
圖2和圖3分別表示帶有從屬殼體2和相應(yīng)的開關(guān)鎖3的開關(guān)裝置1的正視圖和俯視圖。為了簡明起見，在示意圖中沒有表示所述承接元件11、支架22以及固定觸頭支架26。
本文開頭所提到的電磁式或熱式脫扣器在各斷開情況下產(chǎn)生一個(gè)第一作用力KE和一個(gè)第二作用力KT，這兩個(gè)作用力作用在所述脫扣杠桿4上并且使所述開關(guān)鎖3以及進(jìn)而使所述具有鎖緊手柄的輥?zhàn)?4回置到所述斷開位置AS中。
本發(fā)明的中心思想是，通過有利地將所述開關(guān)鎖3和開關(guān)裝置1的一些單獨(dú)的構(gòu)件組合達(dá)到明顯地節(jié)省構(gòu)件和在所述開關(guān)鎖3的整個(gè)制造過程中節(jié)約的目的。所述整個(gè)的開關(guān)鎖3可以自動(dòng)化地制造并且尤其可以自動(dòng)化地組裝。這種情況也涉及到將所述彈簧裝入到開關(guān)鎖3中，由此顯著地簡化了制造過程。此外，整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是所述開關(guān)鎖3似乎“自由懸掛”在殼體2中，因?yàn)樵撻_關(guān)鎖3一方面僅僅貼靠在所述回轉(zhuǎn)軸7上，另一方面也可運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)引在所述孔12中。由所述彈簧15產(chǎn)生的力基本上只作用在所述開關(guān)鎖3的各構(gòu)件之間。
權(quán)利要求
1.一種帶有一個(gè)殼體(2)和一個(gè)開關(guān)鎖(3)的開關(guān)裝置(1)，-所述開關(guān)鎖(3)具有一個(gè)帶有一個(gè)脫扣杠桿(4)、一個(gè)棘爪(5)和一個(gè)可移動(dòng)的接觸臂(6)的三件式組件，其中，-所述組件基本上由一種金屬材料制成，-所述可移動(dòng)的接觸臂(6)借助于一個(gè)連接元件在端部處與所述棘爪(5)一起構(gòu)成一個(gè)鉸鏈關(guān)節(jié)，-一個(gè)支持所述開關(guān)鎖(3)反向銜接的彈簧(15)在該彈簧的第一末端(16)處包圍所述鉸鏈關(guān)節(jié)，該彈簧(15)還貼靠在所述回轉(zhuǎn)軸(7)上并以其第二末端(17)作用在所述脫扣杠桿(4)上，-作用在所述組件上并在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的力的作用線基本上在一個(gè)平面內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述彈簧(15)設(shè)計(jì)為板簧或盤條彈簧。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述作用在所述組件上并在所述組件的各構(gòu)件之間產(chǎn)生的力的作用線在所述可移動(dòng)的接觸臂(6)的平面(EK)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有一個(gè)開關(guān)鎖(3)的開關(guān)裝置(1)。為了提供一種可低成本制造的且可簡便地安裝的開關(guān)裝置，按照本發(fā)明，所述開關(guān)鎖(3)基本上由一個(gè)金屬材料的三件式的組件構(gòu)成，以及具有一個(gè)支持所述開關(guān)鎖(3)反向銜接的彈簧(15)和一些在開關(guān)鎖中基本上作用在一個(gè)平面內(nèi)的作用力。
文檔編號(hào)H01H71/52GK1526150SQ02813872
公開日2004年9月1日 申請日期2002年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者溫弗里德·維爾林, 溫弗里德 維爾林 申請人:西門子公司