本發(fā)明的領(lǐng)域整體涉及可熔的電路保護(hù)裝置，并且更具體地涉及被配置用于高電流工業(yè)應(yīng)用的可熔的斷路開關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

熔斷器廣泛用作過(guò)電流保護(hù)裝置，以防止對(duì)電路造成代價(jià)高的損害。熔斷器端子通常在電源和布置在電路中的電氣部件或部件的組合之間形成電連接。一個(gè)或多個(gè)可熔的連桿或元件或熔斷器元件組件連接在熔斷器端子之間，使得當(dāng)流過(guò)熔斷器的電流超過(guò)預(yù)定極限時(shí)，可熔的元件熔化并通過(guò)熔斷器斷開一個(gè)或多個(gè)電路，以防止電氣部件損壞。

在本領(lǐng)域中已知多種可熔的斷路開關(guān)裝置，其中熔斷的輸出功率可從電源輸入選擇性地切換。但是，現(xiàn)有的可熔的斷路開關(guān)裝置尚未完全滿足市場(chǎng)的需要，并且需要改進(jìn)。具體地，高電流應(yīng)用對(duì)可熔的開關(guān)斷開裝置提出了附加的要求，其通過(guò)現(xiàn)有的可熔的斷開裝置不能被很好地滿足。

附圖說(shuō)明

參考以下附圖描述非限制性和非窮盡性實(shí)施例，其中除非另有說(shuō)明，否則相同的附圖標(biāo)記在各個(gè)視圖中指代相同的部件。

圖1是觸摸安全功率熔斷器模塊的立體圖。

圖2是包括耦接到開關(guān)外殼的圖1中所示的觸摸安全功率熔斷器模塊的可熔開關(guān)斷路裝置的側(cè)視圖。

圖3是類似于圖2的視圖，但是該圖顯示開關(guān)外殼中的內(nèi)部部件。

圖4是類似于圖3的視圖，但是該圖以立體圖示出內(nèi)部部件。

圖5是移除觸摸安全功率熔斷器并且開關(guān)致動(dòng)器處于打開或斷開位置的開關(guān)外殼的立體圖。

圖6是類似于圖5視圖，但該圖示出處于閉合或接通位置的開關(guān)致動(dòng)器。

圖7是用于圖2-6中所示的開關(guān)外殼的開關(guān)機(jī)構(gòu)的放大立體圖。

圖8是用于圖7中所示的開關(guān)機(jī)構(gòu)的上滑塊元件的立體圖。

圖9是用于圖8中所示的上滑塊元件的示例性偏置元件的立體圖。

圖10是用于圖7中所示的開關(guān)機(jī)構(gòu)的下滑塊元件的立體圖。

圖11是用于圖10中所示的下滑塊元件的示例性偏置元件的立體圖。

圖12A、圖12B、圖12C和圖12D示出開關(guān)閉合操作中的開關(guān)機(jī)構(gòu)的順序致動(dòng)。

圖13A、圖13B、圖13C和圖13D示出開關(guān)打開操作中的開關(guān)機(jī)構(gòu)的順序致動(dòng)。

具體實(shí)施方式

下面描述了具有用于高電流工業(yè)電源的增強(qiáng)特征的可熔的斷路開關(guān)裝置的示例性實(shí)施例。方法方面將在下面的描述中部分地顯而易見(jiàn)并且部分地明確地進(jìn)行討論。

現(xiàn)在參考圖1-4，示例性可熔的斷路開關(guān)組件50包括非導(dǎo)電開關(guān)外殼52，其被配置成或適于接收可伸縮矩形觸摸安全功率熔斷器模塊54。觸摸安全功率熔斷器模塊54包括矩形外殼56，以及從外殼56延伸的端子葉片58。主要的熔斷器元件或熔斷器組件被定位在熔斷器外殼56內(nèi)，并且電連接在端子葉片58之間。在一些方面，熔斷器模塊54類似于從市場(chǎng)上可購(gòu)得的密蘇里州圣路易斯的Bussmann by Eaton的CUBEFuse^TM電力熔斷器模塊。但是，相比先前可購(gòu)得的CUBEFuse^TM電力熔斷器模塊能夠滿足的那些工業(yè)應(yīng)用，熔斷器模塊54被配置用于更高的電流的工業(yè)電源應(yīng)用。在所設(shè)想的示例中，熔斷器模塊54可具有500VDC的額定電壓，以及在200A、400A或600A的設(shè)想的示例中的載流容量額定值。開關(guān)外殼52同樣被設(shè)計(jì)成處理這種大電流應(yīng)用，包括但不限于下面描述的改進(jìn)的開關(guān)機(jī)構(gòu)，以更有能力地滿足高電流工業(yè)電力系統(tǒng)的需要。

熔斷器模塊54包括內(nèi)置手柄59，其相對(duì)于外殼56從如所示的縮回位置可滑動(dòng)地移動(dòng)到從外殼56提供間隙的延伸位置。如圖2至圖4中所示，當(dāng)熔斷器模塊54被插入到開關(guān)外殼52中時(shí)，手柄59可用手抓持，并且有助于改善機(jī)械杠桿作用，以從開關(guān)外殼52移除熔斷器54。由于熔斷器模塊54和開關(guān)外殼52的大電流能力，與先前可購(gòu)得的CUBEFuse^TM電力熔斷器模塊相比，抽出熔斷器模塊54的力的量增加。

在所示的示例中，手柄59附接到熔斷器外殼56的外部，并且始終存在并可用于使用。不需要單獨(dú)提供的工具來(lái)移除熔斷器，并且同樣消除了定位和使用單獨(dú)工具的相關(guān)困難。手柄59可以簡(jiǎn)單且高度可靠的運(yùn)動(dòng)在熔斷器外殼56上滑動(dòng)，并且包括細(xì)長(zhǎng)的引導(dǎo)狹槽，當(dāng)手柄59完全延伸時(shí)，引導(dǎo)狹槽與熔斷器外殼56上的突起57互鎖。當(dāng)處于其延伸位置時(shí)，通過(guò)在手柄59上向上拉動(dòng)，可從開關(guān)外殼52拉動(dòng)熔斷器端子葉片58，以相對(duì)容易地釋放熔斷器模塊54。

現(xiàn)在參考圖3和圖4，線路側(cè)熔斷器夾60可位于開關(guān)外殼52內(nèi)，并且可接收熔斷器模塊54的端子刀片58中的一個(gè)。負(fù)載側(cè)熔斷器夾62也可位于開關(guān)外殼52內(nèi)，并且可接收熔斷器端子葉片58中的另一個(gè)。線路側(cè)熔斷器夾60可電連接到包括固定開關(guān)觸點(diǎn)64的線路側(cè)端子63。負(fù)載側(cè)熔斷器夾62可電連接到負(fù)載側(cè)端子66。

旋轉(zhuǎn)開關(guān)致動(dòng)器68進(jìn)一步設(shè)置在開關(guān)外殼52上，并且形成有杠桿69，其從開關(guān)外殼52突出，用于在下述操作位置之間手動(dòng)定位致動(dòng)器68，以打開和閉合包括觸點(diǎn)74,76的開關(guān)機(jī)構(gòu)。開關(guān)致動(dòng)器68經(jīng)由從開關(guān)致動(dòng)器68的圓形主體徑向延伸的突出臂71機(jī)械地耦接到致動(dòng)器連桿70的一個(gè)端部。圓形主體安裝在開關(guān)外殼52中，用于圍繞其中心軸線在箭頭A和C的方向上旋轉(zhuǎn)，以操作開關(guān)機(jī)構(gòu)。

連桿70在其另一個(gè)端部又附連到滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72。致動(dòng)器桿組件72承載一對(duì)可移動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)74和76。還設(shè)置了包括固定觸點(diǎn)80的線路側(cè)端子78。可對(duì)線路側(cè)端子78進(jìn)行到電源電路的電連接，并且可以已知的方式對(duì)負(fù)載側(cè)端子66進(jìn)行到負(fù)載側(cè)電路的電連接。多種連接技術(shù)(例如，螺絲夾端子，箱形接線端子，螺栓連接，端子螺柱連接，母線連接等)是已知的，并且可用來(lái)建立到外部電路的線路和負(fù)載側(cè)連接，以便由熔斷器模塊54保護(hù)。

通過(guò)抓持杠桿69，并且在箭頭A(圖11)的方向上將開關(guān)致動(dòng)器68從如圖3和圖4所示的“斷開”或“閉合”位置旋轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)斷路切換，以使致動(dòng)器連桿70在下文進(jìn)一步解釋的順序的致動(dòng)階段中在箭頭B的方向上線性地移動(dòng)滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72，并且最終將開關(guān)觸點(diǎn)74和76朝向固定觸點(diǎn)64和80移動(dòng)。最終，當(dāng)觸點(diǎn)74和76機(jī)械地和電氣接合到固定觸點(diǎn)64和80時(shí)，開關(guān)機(jī)構(gòu)閉合。在開關(guān)機(jī)構(gòu)閉合的情況下，當(dāng)熔斷器端子葉片58被接收在線路和負(fù)載側(cè)熔斷器夾60和62中時(shí)，完成通過(guò)線路和負(fù)載側(cè)端子78和66之間的熔斷器54的電路路徑。

當(dāng)杠桿69被移動(dòng)以在由箭頭C(圖13)指示的相反方向上旋轉(zhuǎn)開關(guān)致動(dòng)器68時(shí)，連桿70使得滑動(dòng)桿組件72在下面進(jìn)一步解釋的順序的致動(dòng)階段中在箭頭D的方向上線性地移動(dòng)，并且最終拉動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)74和76離開固定觸點(diǎn)64和80，以打開通過(guò)熔斷器模塊54的電路路徑，如圖3和圖4中所示。這樣，通過(guò)用杠桿69將致動(dòng)器68移動(dòng)到期望的位置，熔斷器模塊54和相關(guān)聯(lián)的負(fù)載側(cè)電路可以與線路側(cè)電路連接和斷開，同時(shí)線路側(cè)電路在全功率操作中保持“帶電”。如圖3和圖4中所示，開關(guān)致動(dòng)器68被配置具有方形內(nèi)孔，其可接收外部軸，使得開關(guān)致動(dòng)器68可以自動(dòng)方式被遠(yuǎn)程旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，開關(guān)外殼52可包括內(nèi)部解除(trip)機(jī)構(gòu)，如果連接某些電流條件并因此防止熔斷器模塊54打開，則所述內(nèi)部跳閘機(jī)構(gòu)引起開關(guān)致動(dòng)器68旋轉(zhuǎn)。電流檢測(cè)和控制電路可被任選地提供，以在被提供時(shí)操作跳閘機(jī)構(gòu)。

熔斷器模塊54還可簡(jiǎn)單地插入到熔斷器夾60|62中或者從其中抽出,以安裝熔斷器模塊54或者從開關(guān)外殼52移除熔斷器模塊54。熔斷器外殼56從開關(guān)外殼52突出，并且可從開關(guān)外殼52的外部接近，使得人可抓持手柄59，并且在箭頭B的方向上拉動(dòng)它，以使熔斷器端子葉片58從線路和負(fù)載側(cè)熔斷器夾60和62脫離，使得熔斷器模塊54從開關(guān)外殼52完全釋放。同樣，更換的熔斷器模塊54可用手抓持，并且朝向開關(guān)外殼52移動(dòng)，以將熔斷器端子葉片58接合到線路和負(fù)載側(cè)熔斷器夾60和62。

熔斷器模塊54的這種插入式連接和移除有利地便于快速和方便地安裝和移除熔斷器54，同時(shí)不需要單獨(dú)供應(yīng)的熔斷器載體元件，并且不需要對(duì)其它已知的可熔的斷路開關(guān)裝置而言通用的工具或緊固件。另外，熔斷器端子葉片58從面向開關(guān)外殼52的熔斷器外殼56的下側(cè)突出。此外，熔斷器端子葉片58以突出遠(yuǎn)離熔斷器模塊54的下側(cè)的大致平行的方式延伸，使得熔斷器外殼56(以及在處理它時(shí)的人的手)與導(dǎo)電熔斷器端子58以及導(dǎo)線和負(fù)載側(cè)熔斷器夾60和62物理隔離。因此，當(dāng)安裝和移除熔斷器54時(shí)，熔斷器模塊54是觸摸安全的或手指安全的(即，可用手安全地操作，不存在電擊的危險(xiǎn))。

另外，斷路開關(guān)裝置50相當(dāng)緊湊，并且例如，相比于常規(guī)的在線熔斷器和斷路器組合，可容易地占據(jù)可熔的配電板組件中較少的空間。具體地，相比于具有可比的額定值和中斷能力的非矩形熔斷器，熔斷器模塊54在面板組件中占據(jù)更小的面積，有時(shí)稱為占用面積。因此，配電板的尺寸的減小是可能的，并且具有增加的中斷能力。

在普通使用中，電路優(yōu)選地在開關(guān)觸點(diǎn)64、74、76和80處而不是在熔斷器夾60和62處連接和斷開。當(dāng)連接/斷開電路時(shí)可發(fā)生的電弧可包含在遠(yuǎn)離熔斷器夾60和62的位置，以為安裝、移除或更換熔斷器的人提供額外的安全性。通過(guò)在安裝或移除熔斷器模塊54之前用開關(guān)致動(dòng)器68打開斷路模塊50，消除了在熔斷器模塊和外殼接口處的電弧或通電金屬帶來(lái)的任何風(fēng)險(xiǎn)。因此，認(rèn)為可熔的斷路開關(guān)50比許多已知的熔斷的斷路開關(guān)更安全。

但是，可熔的斷路開關(guān)裝置50還包括另外的特征，其在有人試圖在沒(méi)有首先操作開關(guān)致動(dòng)器68而通過(guò)熔斷器模塊54斷開電路就移除熔斷器模塊54的情況下提高了裝置50的安全性。

如圖5和圖6中所示，在一個(gè)示例中，開關(guān)外殼52包括敞開側(cè)插座或空腔82，當(dāng)熔斷器模塊54安裝有接合到熔斷器夾60,62的熔斷器端子葉片58時(shí)，所述開口側(cè)插座或空腔82接收熔斷器外殼56的一部分。熔斷器手柄59在熔斷器外殼56上方延伸并且易于接近，如圖2-4中所示。

開關(guān)外殼插座82還包括底表面84，有時(shí)稱為底板，其包括在其中形成的第一開口86和第二開口88，并且熔斷器端子葉片58可通過(guò)該底表面延伸，以將它們與線路和負(fù)載側(cè)熔斷器夾60和62接合，如圖3和圖4中所示。如圖3和圖4中所示，提供了可滑動(dòng)的不導(dǎo)電互鎖元件90，其包括偏置的安全蓋92(圖4)，當(dāng)開關(guān)致動(dòng)器68被定位在如圖6中所示的“閉合”或“接通”位置(即，在圖12中的箭頭A的方向上完全旋轉(zhuǎn))時(shí)，該安全蓋閉合開關(guān)外殼熔斷器插座82中的線路側(cè)開口86，并且防止線路側(cè)端子葉片58與線路側(cè)熔斷器夾60接觸。這樣，并且如圖6中所示，當(dāng)開關(guān)致動(dòng)器處于閉合開關(guān)觸點(diǎn)74和76并因此將線路側(cè)熔斷器夾60電連接到電源電路的“接通”位置時(shí)，安全蓋92防止安裝熔斷器模塊54。在這種情況下，線路側(cè)熔斷器夾60在正常工作功率下“帶電”或通電，并且通過(guò)防止線路側(cè)熔斷器端子58經(jīng)由安全蓋92與其接觸，完全避免以其它方式會(huì)產(chǎn)生電弧情況。

在所示的示例中，互鎖元件90經(jīng)由定位臂或連桿94耦接到開關(guān)致動(dòng)器68，并且連桿可在平行于熔斷器插座底板84的方向上沿方向E或F上的線性軸線移動(dòng)。

但是，當(dāng)開關(guān)致動(dòng)器68在箭頭C的方向(圖13)上旋轉(zhuǎn)到其中開關(guān)觸點(diǎn)74和76與固定觸點(diǎn)64和80接合的“打開”或“斷開”位置時(shí)，互鎖元件90由連桿94沿著線性軸線在箭頭E的方向上被拉動(dòng)，直到安全蓋92(圖4)中的孔或狹槽與熔斷器插座底板84中的線路側(cè)開口86對(duì)準(zhǔn)，因此允許通路，用于熔斷器的線路側(cè)端子葉片58延伸穿過(guò)開關(guān)外殼熔斷器插座82中的線路側(cè)開口86，如圖4和圖5中所示。在這種狀態(tài)下，安全蓋92留出線路側(cè)開口86，并且允許線路側(cè)端子葉片58插入連接到線路側(cè)熔斷器夾60，如圖4中所示。當(dāng)熔斷器54在該位置處用互鎖元件90插入時(shí)，線路側(cè)端子葉片58穿過(guò)互鎖元件90中的孔并進(jìn)入線路側(cè)熔斷器夾60，如圖3和圖4中所示。

當(dāng)開關(guān)致動(dòng)器68在箭頭A(圖12)的方向上被旋轉(zhuǎn)以閉合開關(guān)觸點(diǎn)74和76，并且如圖6和圖12中所示使裝置“接通”或“閉合”時(shí)，連桿94在箭頭F的方向上沿著線性軸線推動(dòng)互鎖元件90，直到安全蓋92中的孔變得與線路側(cè)開口86不對(duì)準(zhǔn)。這樣，安全蓋92有效地阻當(dāng)了通過(guò)線路側(cè)開口86到線路側(cè)熔斷器夾60的通路，并且將阻撓安裝熔斷器模塊54的任何努力。在這種條件下，在將熔斷器模塊54插入開關(guān)外殼插座82的任何嘗試期間，熔斷器模塊54的線路側(cè)端子葉片58將撞擊安全蓋92。這在圖6中最佳地示出，其中線路側(cè)開口86被互鎖元件90的實(shí)心部分阻擋。

安全蓋92可相對(duì)于互鎖元件90移動(dòng)，并且通過(guò)彈簧元件在箭頭F的方向上被偏置。當(dāng)熔斷器模塊54插入時(shí)，彈簧被壓縮，由此安全蓋92被偏置抵靠連接線路側(cè)熔斷器夾60的線路側(cè)端子葉片58。當(dāng)熔斷器模塊54被拔出時(shí)，偏置元件在箭頭F的方向上延伸安全蓋92，并且阻擋開口86，如圖6中所示。這樣，互鎖元件90和安全蓋92允許開關(guān)致動(dòng)器68在熔斷器模塊54插入的同時(shí)在箭頭A和C的方向上在打開位置和閉合位置之間旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，當(dāng)熔斷器端子58被接收在熔斷器夾60和62中時(shí)，互鎖元件90和安全蓋92不干擾開關(guān)機(jī)構(gòu)的閉合。相反，互鎖元件90和安全蓋92將僅在熔斷器54從插座82被移除時(shí)阻擋線路側(cè)開口86。

現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)明顯的是，開關(guān)致動(dòng)器68同時(shí)在箭頭B或D的方向上沿著第一線性軸線(即，如圖3所示的垂直軸線)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72，并且在箭頭E或F的方向上沿著第二線性軸線(即，如圖3中所示的水平軸線)驅(qū)動(dòng)互鎖元件90。具體地，當(dāng)滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72在箭頭B的方向上移動(dòng)時(shí)，互鎖元件90(和附接的安全蓋92)在箭頭F的方向上被驅(qū)動(dòng)。同樣，當(dāng)滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72在箭頭D的方向上被移動(dòng)時(shí)，互鎖元件90和安全蓋92在箭頭E的方向上被驅(qū)動(dòng)。用于滑動(dòng)桿組件72和互鎖元件90的相互垂直的軸線的優(yōu)點(diǎn)在于，致動(dòng)器68在打開的“斷開”位置(圖5)或閉合的“接通”位置(圖3,4和6)是穩(wěn)定的，并且保持?jǐn)嗦烽_關(guān)裝置50的緊湊尺寸。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這種相互垂直的運(yùn)動(dòng)軸線對(duì)于滑動(dòng)桿組件72和互鎖元件90不是必需的。其它運(yùn)動(dòng)軸線是可能的，并且可在替代實(shí)施例中被采用。在這一點(diǎn)上，這些元件起作用并不必須線性滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且如果需要，可對(duì)這些元件采用其它類型的運(yùn)動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。

如圖3和圖4中最佳地示出，互鎖軸96耦接到互鎖元件90的與連桿94相對(duì)的端部。當(dāng)致動(dòng)器68在箭頭A和C的方向上被旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72繼而在箭頭B和C的方向上移動(dòng)，互鎖軸96可與互鎖元件90一起在箭頭E和F的方向上移動(dòng)。當(dāng)開關(guān)致動(dòng)器68在箭頭A的方向上被完全旋轉(zhuǎn)時(shí)，互鎖軸96在箭頭F的方向上被移動(dòng)，直到當(dāng)熔斷器模塊54插入時(shí)，軸96穿過(guò)連接到負(fù)載側(cè)熔斷器夾62的負(fù)載側(cè)端子葉片58中的孔98(圖4)。這樣，熔斷器模塊54不能被移除，除非開關(guān)致動(dòng)器68在箭頭C的方向上被旋轉(zhuǎn)回到如圖3和圖4中所示的打開位置，在箭頭E的方向上拉動(dòng)互鎖元件90和軸94，以將軸96從負(fù)載側(cè)端子葉片58中的孔98釋放。只有這樣，才可移除熔斷器模塊54。當(dāng)在高功率，高電流操作中使用斷路開關(guān)組件50時(shí)，所描述的安全蓋和互鎖特征部是高度期望的，但是在某些實(shí)施例中，它們可被認(rèn)為是任選的，并且不需要包括在所有實(shí)施例中。

圖7是包括滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72的開關(guān)機(jī)構(gòu)的放大視圖?；瑒?dòng)致動(dòng)器桿組件72經(jīng)由連桿70聯(lián)結(jié)到開關(guān)致動(dòng)器68，并且響應(yīng)于開關(guān)致動(dòng)器68的位置以實(shí)現(xiàn)開關(guān)閉合操作或開關(guān)打開操作，如下面進(jìn)一步解釋的。

滑動(dòng)致動(dòng)器桿組件72包括第一或上部滑塊元件100和第二或下部滑塊元件102，每個(gè)滑塊元件相對(duì)于開關(guān)外殼52沿著線性軸線在箭頭B和D的方向上可滑動(dòng)地移動(dòng)。也就是說(shuō)，在所示的示例中，上滑塊元件100和下滑塊元件102分別可沿著重合的線性軸線移動(dòng)。第一滑塊元件100還可相對(duì)于第二滑塊元件102獨(dú)立地移動(dòng)。具體地，第一滑塊元件100在打開和閉合操作的第一階段中可相對(duì)于第二滑塊元件102移動(dòng)，而第二滑塊元件保持固定。第二滑塊元件102承載可移動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)74,76以建立或斷開與固定觸點(diǎn)64,80的電連接，并且在開關(guān)閉合操作和開關(guān)斷開操作的第二階段中由第一滑塊元件100移動(dòng)。

第一滑塊元件100由在第一滑塊元件100的上端的任一個(gè)側(cè)面上的一對(duì)偏置元件104,106偏置。如圖7-9中所示，當(dāng)偏置元件104的一個(gè)端部110延伸穿過(guò)第一滑塊元件100的擴(kuò)大頭部部分114中的開口112時(shí)，該端部110附連接到第一滑塊元件100。當(dāng)偏置元件104的另一個(gè)端部116延伸穿過(guò)開關(guān)外殼52中的開口118時(shí)，該端部116附連到開關(guān)外殼52。在端部110,116之間，偏置元件104包括螺旋壓縮彈簧部分120。

偏置元件106基本上與圖8中所示的偏置元件104相同地形成，并且類似地連接到第一滑塊元件100和開關(guān)外殼52。因?yàn)榈谝换瑝K元件100可沿著線性軸線在箭頭B和D的方向上移動(dòng)，所以當(dāng)?shù)谝换瑝K元件100被移動(dòng)時(shí)，機(jī)械連接到第一滑塊元件100的偏置元件104,106圍繞連接到開關(guān)外殼52的它們的端部樞轉(zhuǎn)，而偏置元件104,106的相對(duì)端部被保持在適當(dāng)位置。偏置元件104,106的樞轉(zhuǎn)安裝允許它們存儲(chǔ)和釋放力和能量，以便于在它們被樞轉(zhuǎn)到不同位置時(shí)的打開和閉合開關(guān)觸點(diǎn)74,46。

第一滑塊元件100可由本領(lǐng)域已知的塑料材料形成。在圖8中所示的示例性實(shí)施例中，第一滑塊元件100包括頭部部段114，其一部分被放大以便于偏置元件104,106的連接。放大的頭部部114從滑塊元件100的主體在相反方向上突出，并且在擴(kuò)大的頭部部中形成接收偏置元件104,106的端部的開口112。突起的頭部部段114還接合第二滑塊元件102，并且使其在如下面所解釋的開關(guān)打開操作的第二階段中移動(dòng)。開口122也在第一滑塊元件100中形成，用于連接到連桿70的端部。因此，每當(dāng)開關(guān)致動(dòng)器68旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿70被移位，并且使得第一滑塊元件100沿著線性軸線在箭頭B和D的方向上移動(dòng)。

第一滑塊元件100還包括以間隔開且大致平行的關(guān)系從頭部部段114懸垂的第一腿部124和第二腿部126。每個(gè)腿部124,126在其遠(yuǎn)側(cè)端部處被形成具有為鉤128形式的突起。鉤128從每個(gè)腿部126,128向內(nèi)并朝向彼此延伸，并且在如下所述的開關(guān)打開操作的第二階段中與第二滑塊元件102接合。腿部126,128還形成有外部肋129，其被接收在形成于開關(guān)外殼52中的通道中。肋129相對(duì)于外殼通道可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且被通道約束以僅在箭頭B或D的方向上移動(dòng)。

第二滑塊元件102(圖7和圖10)也可由本領(lǐng)域已知的塑料材料形成。第二滑塊元件102包括接收第一滑塊元件100的腿部124,126的相對(duì)的U形通道130,132。在開關(guān)閉合操作和開關(guān)打開操作的一部分期間，腿部124,126可在通道130,132中自由滑動(dòng)。U形通道的腿部的遠(yuǎn)側(cè)端部被接收在開關(guān)外殼52中形成的通道中。第二滑塊元件102因此相對(duì)于外殼通道可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且被外殼通道約束以僅在箭頭B或D的方向上移動(dòng)。

第二滑塊元件102的每個(gè)通道130,132還包括為扣件形式的突起134，其在開關(guān)打開操作的第二階段中由第一滑塊元件100的鉤124,126接合。第二滑塊元件102還包括垂直于通道130,132延伸的橫向狹槽136。包括開關(guān)觸點(diǎn)74,76的導(dǎo)體橋安裝在狹槽136中，使得開關(guān)觸點(diǎn)74,76固定地安裝到第二滑塊元件102。第二滑塊元件102還包括底部138，其包括開口140,142，所述開口140,142接收偏置元件144,146的端部，而偏置元件的另外的端部連接到開關(guān)外殼52。與底部138相反，第二滑塊元件102包括嘴部分143。

用于第二滑塊元件102的示例偏置元件144在圖11中示出，并且被看作類似于圖9中所示的偏置元件104，但尺寸較小并具有相對(duì)較小的彈簧常數(shù)。與偏置元件104類似，偏置元件144包括第一端部150、第二端部152以及在其間的線圈部段154。偏置元件144的一個(gè)端部152經(jīng)由底部138中的開口140連接到第二滑塊元件102，并且另一個(gè)端部152延伸到開關(guān)外殼52的底部附近的開口中。偏置元件146與偏置元件144基本上相同地形成，并且類似地連接到第二滑塊元件100和開關(guān)外殼52。因?yàn)榈诙瑝K元件100可沿著線性軸線在箭頭B和D的方向上移動(dòng)，所以機(jī)械地連接到第二滑塊元件102的偏置元件144,146圍繞連接到開關(guān)外殼52的它們的端部樞轉(zhuǎn)，在第二滑塊元件102被移動(dòng)時(shí)，所述端部被保持在適當(dāng)位置。偏置元件144,166的樞轉(zhuǎn)安裝允許它們存儲(chǔ)和釋放力和能量，從而當(dāng)偏置元件144,146被樞轉(zhuǎn)到不同位置時(shí)，便于開關(guān)觸點(diǎn)74,46的打開和閉合。

開關(guān)閉合操作在圖12A至圖12D中示出。在圖12A中，開關(guān)致動(dòng)器68處于打開或斷開位置，并且開關(guān)觸點(diǎn)74,76與開關(guān)觸點(diǎn)64,80分離。

在圖12B中，開關(guān)致動(dòng)器68在箭頭A的方向上被旋轉(zhuǎn)，并且示出開關(guān)閉合操作的第一階段。在第一階段中，隨著開關(guān)致動(dòng)器68旋轉(zhuǎn)，第一滑塊元件100通過(guò)連桿70在箭頭B的方向上被向下移動(dòng)，同時(shí)將第二滑塊元件102保持固定。隨著第一滑塊元件100下降，附連到第一滑塊元件100的偏置元件104,106被壓縮并存儲(chǔ)能量。下降的第一滑塊元件100還使得偏置元件104,106從圖12A中示出的它們的初始位置樞轉(zhuǎn)。但是，第二滑塊元件102及其偏置元件144,146與第一滑塊元件100機(jī)械隔離，并且不受這個(gè)操作階段的影響。

圖12C示出開關(guān)閉合操作的第二階段。第一滑塊元件100現(xiàn)在進(jìn)一步下降，并且第一滑塊元件100的擴(kuò)大頭部部分114接觸第二滑塊元件102的嘴部分143。在該階段中，第二滑塊元件102由第一滑塊元件100驅(qū)動(dòng)，并且第二滑塊元件102與第一滑塊元件100一起移動(dòng)。也就是說(shuō)，在該階段中，兩個(gè)滑塊元件100,102一起下降。隨著第二滑塊元件102開始在箭頭B的方向上向下移動(dòng)，偏置元件144,146被壓縮以存儲(chǔ)能量，以及如所示的被樞轉(zhuǎn)。開關(guān)觸點(diǎn)74,76借助第二滑塊元件102朝向固定的開關(guān)觸點(diǎn)64,80被向下承載。在圖12C中所示的位置中，附連到第一滑塊元件100的偏置元件104,106達(dá)到最大壓縮狀態(tài)。

當(dāng)它們樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)圖12C中所示的平衡點(diǎn)時(shí)，樞轉(zhuǎn)偏置元件104和106開始減壓。除了使開關(guān)致動(dòng)器68旋轉(zhuǎn)之外，當(dāng)彈簧減壓時(shí)彈簧中的儲(chǔ)存力被釋放，以將第一滑塊元件100向下驅(qū)動(dòng)。在這開始發(fā)生后不久，連接到第二滑塊元件102的樞轉(zhuǎn)偏置元件144,146達(dá)到它們的最大壓縮狀態(tài)，并且當(dāng)它們被進(jìn)一步樞轉(zhuǎn)時(shí)也開始釋放存儲(chǔ)的力。偏置元件144,146此后還向下驅(qū)動(dòng)第二滑塊元件102。偏置彈簧104,106,144,146中的力的組合釋放導(dǎo)致開關(guān)觸點(diǎn)74,76快速且牢固地閉合。因?yàn)榈谝换瑝K元件100直接聯(lián)結(jié)到開關(guān)致動(dòng)器68，所以致動(dòng)器在力的作用下被移動(dòng)到完全閉合位置。一旦偏置元件104,106,144,146移動(dòng)經(jīng)過(guò)它們的平衡點(diǎn)，開關(guān)機(jī)構(gòu)以安全且自動(dòng)的快動(dòng)作閉合。這種快速自動(dòng)閉合對(duì)于呈現(xiàn)嚴(yán)重的電弧放電潛力的高電壓、高電流電力系統(tǒng)是有利的。

圖13A至圖13D示出開關(guān)打開操作。在圖13A中，開關(guān)致動(dòng)器68處于閉合位置(圖12D中所示的相同位置)。閉合開關(guān)觸點(diǎn)74,76，并且完成通過(guò)它們的電路路徑。

圖13B示出打開操作的第一階段，其中開關(guān)致動(dòng)器68在箭頭C的方向被旋轉(zhuǎn)。在第一階段中，第一滑塊元件100在箭頭D的方向向上被拉動(dòng)，而第二滑塊元件102保持固定。附連到第一滑塊元件100的偏置元件104,106被壓縮，并且當(dāng)它們從圖13A中示出的它們的初始位置樞轉(zhuǎn)時(shí)開始存儲(chǔ)能量。第二滑塊元件102及其偏置元件144,146與第一滑塊元件100機(jī)械隔離，并且不受這個(gè)操作階段的影響。

在圖13C中，開關(guān)致動(dòng)器68被進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，并且第一滑塊元件100已經(jīng)被提升了足夠的量，以使第一滑塊元件腿部126,128和鉤突起128(圖8)接合第二滑塊元件102的止動(dòng)突起134(catch protrusion)(圖10)。第一滑塊元件100和第二滑塊元件102現(xiàn)在機(jī)械地附連并且與第一滑塊元件100一起上升，從而驅(qū)動(dòng)第二滑塊元件102向上移動(dòng)。當(dāng)?shù)诙瑝K元件102開始移動(dòng)，它們從圖13A中所示的它們的初始位置樞轉(zhuǎn)時(shí)，連接到第二滑塊元件102的偏置元件144,146被壓縮，并且開始儲(chǔ)存能量。

如圖13C中所示，附連到第一滑塊元件100的偏置元件104,106已經(jīng)樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)平衡點(diǎn)，并且現(xiàn)在釋放存儲(chǔ)的能量，以迫使第一滑塊元件100向上并驅(qū)動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)74,76遠(yuǎn)離固定觸點(diǎn)64,80。第一滑塊元件100上的釋放力加速了現(xiàn)在接合到第一滑塊元件100的第二滑塊元件102的向上移動(dòng)，并且使得連接到第二滑塊元件102的偏置元件144,146樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)它們的平衡點(diǎn)。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，偏置元件144,146也開始釋放存儲(chǔ)的能量，用增大的力以向上驅(qū)動(dòng)第二滑塊元件102，并且驅(qū)動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)74,76遠(yuǎn)離固定觸點(diǎn)64,80。在該階段中，所有偏置元件104、106、144、146協(xié)作以將開關(guān)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)到完全打開位置。

偏置彈簧104、106、144146中的力的組合釋放使得開關(guān)觸點(diǎn)74,76快速打開和分離。因?yàn)榈谝换瑝K元件100直接聯(lián)結(jié)到開關(guān)致動(dòng)器68，致動(dòng)器68在力的作用下移動(dòng)到圖13D中所示的最終打開位置(圖12A中所示的相同位置)。一旦偏置元件104、106、144、146移動(dòng)經(jīng)過(guò)它們的平衡點(diǎn)，開關(guān)機(jī)構(gòu)就以安全自動(dòng)的快動(dòng)作打開。這種快速自動(dòng)打開對(duì)于呈現(xiàn)嚴(yán)重的電弧放電潛力的高電壓，高電流電力系統(tǒng)是有利的。

現(xiàn)在相信已經(jīng)相對(duì)于所公開的示例性實(shí)施例充分地示出了所描述的本發(fā)明構(gòu)思的益處。

已經(jīng)公開了一種可熔的斷路開關(guān)裝置的實(shí)施例，其包括：開關(guān)外殼，其被配置成接受可插入的熔斷器模塊；開關(guān)外殼中的線路側(cè)端子和負(fù)載側(cè)端子；開關(guān)致動(dòng)器，其可選擇性地定位在打開位置和閉合位置之間；以及滑塊組件，其鏈接到開關(guān)致動(dòng)器，并且響應(yīng)于開關(guān)致動(dòng)器的位置，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)閉合操作或開關(guān)打開操作；其中滑塊組件包括第一滑塊元件和第二滑塊元件，每個(gè)滑塊元件相對(duì)于開關(guān)外殼沿著線性軸線可滑動(dòng)地移動(dòng)；其中第一滑塊元件可相對(duì)于第二滑塊元件獨(dú)立地移動(dòng)；并且其中第二滑塊元件承載至少一個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)以建立或斷開到線路和負(fù)載側(cè)端子中的一個(gè)的電連接。

任選地，可熔的斷路開關(guān)裝置可包括耦接到第一滑塊元件的至少一個(gè)偏置元件。至少一個(gè)偏置元件可在開關(guān)閉合操作的第一階段中存儲(chǔ)能量，并且可在開關(guān)閉合操作的第二階段中釋放能量。至少一個(gè)偏置元件可在開關(guān)打開操作的第一階段中存儲(chǔ)能量，并且可在開關(guān)打開操作的第二階段中釋放能量。至少一個(gè)偏置元件可樞轉(zhuǎn)地安裝在開關(guān)外殼中。至少一個(gè)偏置元件可包括一對(duì)偏置元件。

作為另外的選擇，第一偏置元件可作用在第一滑塊元件上，并且第二偏置元件可作用在第二滑塊元件上，其中第二偏置元件在開關(guān)閉合操作的第一階段中與開關(guān)致動(dòng)器機(jī)械隔離。第一偏置元件和第二偏置元件各自可在開關(guān)閉合操作的第二階段中提供閉合力。在開關(guān)打開操作的第一階段中，第二偏置元件可與開關(guān)致動(dòng)器機(jī)械隔離。第一偏置元件和第二偏置元件各自可在開關(guān)打開操作的第二階段中提供打開力。

在開關(guān)閉合操作的第一階段中，第一滑塊元件由開關(guān)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以移動(dòng)，而第二滑塊元件保持固定。在開關(guān)閉合操作的第二階段中，第二滑塊元件可由第一滑塊元件驅(qū)動(dòng)。在開關(guān)打開操作的第一階段中，第一滑塊元件可由開關(guān)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以移動(dòng)，而第二滑塊元件保持固定。在開關(guān)打開操作的第二階段中，第二滑塊元件可由第一滑塊元件驅(qū)動(dòng)。

第一滑塊元件可包括第一突起，該第一突起被配置成在開關(guān)閉合操作中接合第二滑塊元件的第一部分。第一滑塊元件還可包括第二突起，該第二突起被配置成在開關(guān)打開操作中接合第二滑塊元件的第二部分。第一滑塊元件可包括頭部部分和從頭部部分懸垂的相對(duì)的第一腿部第二腿部。第一突起可從頭部部分延伸，并且第二突起可從第一腿部和第二腿部中的一個(gè)延伸。第二滑塊元件可被配置成接收第一滑塊元件。第二滑塊元件可限定至少一個(gè)通道，第一滑塊元件的一部分可被接收在至少一個(gè)通道中。第二滑塊元件可包括被配置成在開關(guān)打開操作中接合第一滑塊元件的扣件。

第二滑塊元件可承載一對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)。還可提供第一機(jī)械連桿，并且將開關(guān)致動(dòng)器連接到第一滑塊元件。還可提供可滑動(dòng)的互鎖元件，并且第二機(jī)械連桿可連接第一滑塊元件和可滑動(dòng)的互鎖元件?？苫瑒?dòng)的互鎖元件可沿著線性軸線移動(dòng)。還可提供安全蓋，并且其可沿著線性軸線移動(dòng)。安全蓋可防止在第一位置中安裝將熔斷器模塊。開關(guān)致動(dòng)器可旋轉(zhuǎn)地安裝到開關(guān)外殼。熔斷器模塊可包括間隔開的端子葉片，同時(shí)開關(guān)外殼包括端子葉片開口以接受端子葉片。

已經(jīng)公開了可熔的斷路開關(guān)裝置的另一個(gè)實(shí)施例，其包括：開關(guān)外殼；在開關(guān)外殼中的一對(duì)固定的開關(guān)觸點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)開關(guān)致動(dòng)器，其可選擇性地定位在打開位置和閉合位置之間；以及滑塊組件，其聯(lián)結(jié)到開關(guān)致動(dòng)器，并且響應(yīng)于開關(guān)致動(dòng)器的位置，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)閉合操作或開關(guān)打開操作，其中滑塊組件包括：第一滑塊元件，其相對(duì)于開關(guān)外殼沿著線性軸線可滑動(dòng)地移動(dòng)；第一對(duì)偏置元件，其作用在第一滑塊元件上；第二滑塊元件，其沿著與第一軸線重合的線性軸線相對(duì)于開關(guān)外殼可滑動(dòng)地移動(dòng)；第二對(duì)偏置元件，其作用在第二滑塊元件上；其中第一滑塊元件可相對(duì)于第二滑塊元件獨(dú)立地移動(dòng)，并且其中第二對(duì)偏置元件在開關(guān)打開操作和開關(guān)閉合操作的至少一部分中與第一對(duì)偏置元件機(jī)械隔離；并且其中第二滑塊元件承載一對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)，以建立或斷開與一對(duì)固定觸點(diǎn)的電連接。

任選地，第一對(duì)偏置元件和第二對(duì)偏置元件共同地存儲(chǔ)和釋放能量，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)打開操作和開關(guān)閉合操作。在開關(guān)打開操作的第一階段中，第一滑塊元件可以是可移動(dòng)的，而第二滑塊元件是固定的。在開關(guān)打開操作的第二階段中，第二滑塊元件可由第一滑塊元件驅(qū)動(dòng)。第一滑塊元件可以是可移動(dòng)的，而第二滑塊元件在開關(guān)閉合操作的第一階段中可以是固定的。在開關(guān)閉合操作的第二階段中，第二滑塊元件可由第一滑塊元件驅(qū)動(dòng)。

本書面描述使用示例來(lái)公開本發(fā)明，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒(méi)有不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它示例旨在處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。