本申請案主張2014年10月20日遞交的第14/518,059號美國專利申請案的優(yōu)先權(quán)并主張所述美國專利申請案的權(quán)益，所述美國專利申請案以引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開的概念大體上涉及電氣開關(guān)設(shè)備，并且更具體地說，涉及斷路器等電氣開關(guān)設(shè)備。所公開的概念還涉及用于電氣開關(guān)設(shè)備的變速箱總成。

背景技術(shù)：

例如斷路器等電氣開關(guān)設(shè)備為電氣系統(tǒng)提供保護(hù)，以使電氣系統(tǒng)免受電氣故障情況(例如電流過載、短路、異常電壓和其它故障情況)影響。通常，斷路器包含操作機(jī)構(gòu)，所述操作機(jī)構(gòu)響應(yīng)于如例如通過脫扣器檢測到的此類故障情況而斷開電觸頭總成以中斷電流流過電氣系統(tǒng)的導(dǎo)體。

例如，一些中壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)通常包含允許斷開和閉合電觸頭的凸輪總成。個別凸輪制造起來昂貴且困難。另外，凸輪總成需要大量勞動時間來組裝。

因此存在改進(jìn)電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

通過所公開的概念的實施例能滿足這些需要以及其它需要，其中提供一種變速箱總成，所述變速箱總成的優(yōu)勢之一是能經(jīng)濟(jì)且有效地允許斷開和閉合電氣開關(guān)設(shè)備的一對可分離觸頭。

根據(jù)所公開的概念的一個方面，提供一種用于電氣開關(guān)設(shè)備的變速箱總成。電氣開關(guān)設(shè)備包含外殼、耦合到外殼的座架、耦合到座架的至少一個充電機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置在外殼內(nèi)的一對可分離觸頭。變速箱總成包括：驅(qū)動總成，所述驅(qū)動總成包括構(gòu)造成耦合到充電機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件、儲能機(jī)構(gòu)，以及部分地延伸到儲能機(jī)構(gòu)中并且耦合到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的線性驅(qū)動部件；傳動總成，所述傳動總成與驅(qū)動總成配合并且構(gòu)造成與可分離觸頭配合，所述傳動總成包括構(gòu)造成設(shè)置在座架上的滑動傳動組件。變速箱總成構(gòu)造成在負(fù)載斷開位置、卸載閉合位置、負(fù)載閉合位置和卸載斷開位置之間移動。當(dāng)變速箱總成從負(fù)載斷開位置移動到卸載閉合位置時，線性驅(qū)動部件在大體線性方向上驅(qū)動滑動傳動組件，由此閉合可分離觸頭。

作為所公開的概念的另一方面，提供一種電氣開關(guān)設(shè)備。所述電氣開關(guān)設(shè)備包括：外殼、耦合到外殼的座架、耦合到座架的至少一個充電機(jī)構(gòu)、設(shè)置在外殼內(nèi)的一對可分離觸頭，以及變速箱總成，所述變速箱總成包括驅(qū)動總成和傳動總成，所述驅(qū)動總成包括耦合到充電機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件、儲能機(jī)構(gòu)，以及部分地延伸到儲能機(jī)構(gòu)中并且耦合到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的線性驅(qū)動部件，所述傳動總成與驅(qū)動總成和可分離觸頭中的每個配合，所述傳動總成包括設(shè)置在座架上的滑動傳動組件。變速箱總成構(gòu)造成在負(fù)載斷開位置、卸載閉合位置、負(fù)載閉合位置和卸載斷開位置之間移動。當(dāng)變速箱總成從負(fù)載斷開位置移動到卸載閉合位置時，線性驅(qū)動部件在大體線性方向上驅(qū)動滑動傳動組件，由此閉合可分離觸頭。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖理解時可以從優(yōu)選實施例的以下描述獲得對所公開的概念的充分理解，附圖中：

圖1是根據(jù)所公開的概念的實施例的電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的一部分的簡化視圖；

圖2是圖1的電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的一部分的等距前視圖；

圖3是電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的側(cè)視正視圖，示出處于負(fù)載斷開位置的變速箱總成；

圖3A是圖3的電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的一部分的放大視圖；

圖4是電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的側(cè)視正視圖，示出處于卸載閉合位置的變速箱總成；

圖5是電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的側(cè)視正視圖，示出處于負(fù)載閉合位置的變速箱總成；

圖6是電氣開關(guān)設(shè)備及其對應(yīng)的變速箱總成的側(cè)視正視圖，示出處于卸載斷開位置的變速箱總成；

圖7是圖1的電氣開關(guān)設(shè)備的一部分的等距前視圖，示出移除座架的一部分以展示隱藏的結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

如本文中所采用，術(shù)語“數(shù)目”應(yīng)指一或大于一的整數(shù)(即，多個)。

如本文中所采用，兩個或更多個部件“連接”或“耦合”在一起的表述應(yīng)指所述部件直接接合在一起或通過一個或多個中間部件接合。

如本文中所采用，兩個或更多個部件或組件彼此“嚙合”的表述應(yīng)指所述部件直接接觸和/或相對于彼此施加力或通過一個或多個中間部件或組件接觸和/或相對于彼此施加力。

圖1示出根據(jù)所公開的概念的非限制性實施例的電氣開關(guān)設(shè)備(例如，非限制性地，中壓真空斷路器2)。在圖1的實例中，斷路器2包含外殼4(以幻線繪線圖中的簡化形式示出)、耦合到外殼4的座架6、耦合到座架6的充電機(jī)構(gòu)(例如，非限制性地，電機(jī)8)，以及變速箱總成100。斷路器2還可以包含除電機(jī)8以外的手動充電機(jī)構(gòu)10，如圖2中所示。如將在下文中論述，斷路器2進(jìn)一步包含一對可分離觸頭12(圖3、4、5和6)。所公開的變速箱總成100的優(yōu)勢之一是能有效且經(jīng)濟(jì)地允許斷開和閉合可分離觸頭12。

參考圖3，變速箱總成100包含驅(qū)動總成102和傳動總成152。驅(qū)動總成102與充電機(jī)構(gòu)8、10(圖2)和傳動總成152配合。傳動總成152與驅(qū)動總成102和可分離觸頭12配合。驅(qū)動總成102具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件104和耦合到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件104的多個線性驅(qū)動部件106、108(示出兩個)。應(yīng)了解，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件104進(jìn)一步耦合到電機(jī)8和手動充電機(jī)構(gòu)10。驅(qū)動總成102還包含耦合到座架6并與線性驅(qū)動部件108配合的控制部件107。另外，驅(qū)動總成102具有儲能機(jī)構(gòu)(例如，非限制性地，壓縮彈簧110)。線性驅(qū)動部件106、108中的每個線性驅(qū)動部件至少部分地延伸到彈簧110中，如圖所示。

傳動總成152包含滑動傳動組件160和連桿總成170。滑動傳動組件160與驅(qū)動總成102和連桿總成170中的每一個配合。此外，連桿總成170與可分離觸頭12配合。如所見，連桿總成170具有多個旋轉(zhuǎn)連桿部件171、174(示出兩個)和多個耦合連桿部件177、178(示出兩個)。旋轉(zhuǎn)連桿部件171、174和耦合連桿部件178具有對應(yīng)的端部部分172、173、175、176和179、180。旋轉(zhuǎn)連桿部件171的端部部分172構(gòu)造成嚙合滑動傳動組件160，并且耦合連桿部件177將旋轉(zhuǎn)連桿部件171的端部部分173耦合到旋轉(zhuǎn)連桿部件174的端部部分175。另外，耦合連桿部件178的端部部分179耦合到旋轉(zhuǎn)連桿部件174的端部部分176，并且耦合連桿部件178的端部部分180耦合到可分離觸頭12。

如圖3A的放大視圖中所見，滑動傳動組件160具有多個底座邊緣161、162和多個滑動邊緣163、165，所述多個滑動邊緣位于底座邊緣161、162之間。底座邊緣161與底座邊緣162間隔開并平行于底座邊緣162?；瑒舆吘?63與滑動邊緣165相對設(shè)置并與滑動邊緣165間隔開。滑動傳動組件160進(jìn)一步包含連接邊緣164，所述連接邊緣將滑動邊緣163連接到底座邊緣162。在本文中示出且描述的實例中，滑動邊緣165具有彎曲部分166和線性部分167。

再次參考圖3，傳動總成152包含耦合到座架6的底座總成200。底座總成200具有耦合到座架6的底座組件202。底座組件202具有細(xì)長線性槽203。滑動傳動組件160位于細(xì)長線性槽203中。應(yīng)了解，圖3和3A示出了處于負(fù)載斷開位置的變速箱總成100，對應(yīng)于處于縮回位置的連桿總成170。

在操作中，控制部件107經(jīng)配置以被致動(例如，非限制性地，通過位于斷路器2上的手動按鈕(未示出)致動)。當(dāng)被致動時，控制部件107釋放線性驅(qū)動部件108和彈簧110。當(dāng)發(fā)生這種情況時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件104旋轉(zhuǎn)，并且線性驅(qū)動部件106、108在大體線性方向109上移動，以便驅(qū)動滑動傳動組件160。當(dāng)滑動傳動組件160開始移動時，滑動傳動組件160在槽203內(nèi)滑動，并且變速箱總成100從負(fù)載斷開位置(圖3)移動到卸載閉合位置(圖4)，由此閉合可分離觸頭12。

參考圖3和4，應(yīng)了解，當(dāng)變速箱總成100從負(fù)載斷開位置(圖3)移動到卸載閉合位置(圖4)時，連桿總成170從縮回位置(圖3)移動到延伸位置(圖4)。此外，當(dāng)變速箱總成100從負(fù)載斷開位置(圖3)移動到卸載閉合位置(圖4)時，耦合連桿部件178在與方向109大體相反且平行的方向181上移動。另外，旋轉(zhuǎn)連桿部件171的端部部分172從滑動傳動組件160的彎曲部分166滑動到滑動傳動組件160的線性部分167。以此方式，變速箱總成100有效地允許彈簧110使可分離觸頭12閉合。因此，所公開的變速箱總成100的優(yōu)勢之一是能省略現(xiàn)有技術(shù)所需要的凸輪總成，并且因此比傳統(tǒng)的變速箱總成(未示出)制造起來明顯更便宜且更容易。

參考圖4和5，變速箱總成100還包含負(fù)載閉合位置(圖5)。當(dāng)變速箱總成100從卸載閉合位置(圖4)移動到負(fù)載閉合位置(圖5)時，線性驅(qū)動部件108從滑動傳動組件160移開。負(fù)載閉合位置(圖5)是當(dāng)斷路器2可操作時變速箱總成100的位置。

繼續(xù)參考圖5，傳動總成152進(jìn)一步包含旋轉(zhuǎn)軸組件184和耦合到旋轉(zhuǎn)軸組件184的短柄斧狀組件186。旋轉(zhuǎn)軸組件184耦合到斷路器2的座架6。短柄斧狀組件186嚙合滑動傳動組件160的滑動邊緣163。另外，傳動總成152具有各自耦合到旋轉(zhuǎn)連桿部件174的接觸彈簧188和開放型彈簧190。如所見，接觸彈簧188進(jìn)一步耦合到可分離觸頭12并且開放型彈簧190耦合到座架6。

參考圖5和6，變速箱總成100還包含卸載斷開位置(圖6)。當(dāng)變速箱總成100從負(fù)載閉合位置(圖5)移動到卸載斷開位置(圖6)時，接觸彈簧188和開放型彈簧190各自釋放能量，由此允許連桿總成172從延伸位置移動到縮回位置。此外，滑動傳動組件160有利地構(gòu)造成傾斜的，因此旋轉(zhuǎn)連桿部件171的端部部分172能夠在滑動邊緣165的線性部分167上滑動，而不是被固定的滑動傳動組件160阻擋。當(dāng)變速箱總成100從負(fù)載閉合位置(圖5)移動到卸載斷開位置(圖6)時，旋轉(zhuǎn)軸組件184旋轉(zhuǎn)并且短柄斧狀組件186在滑動傳動組件160的滑動邊緣163上滑動。以此方式，變速箱總成100有利地允許斷開可分離觸頭12。

如圖7中所見，底座總成200進(jìn)一步包含耦合到底座組件202的鎖定組件204。當(dāng)變速箱總成100從負(fù)載斷開位置(圖3)移動到卸載閉合位置(圖4)時，線性驅(qū)動部件108將滑動傳動組件160驅(qū)動到驅(qū)動位置。當(dāng)變速箱總成100處于卸載閉合位置(圖4)時，鎖定組件204有利地將滑動傳動組件160維持在驅(qū)動位置中。以此方式，鎖定組件204提供用于滑動傳動組件160的合適的機(jī)構(gòu)以保持可分離觸頭12閉合。

繼續(xù)參考圖7，斷路器2進(jìn)一步包含耦合到線性驅(qū)動部件108和滑動傳動組件160的復(fù)位彈簧14。當(dāng)變速箱總成100從卸載斷開位置(圖6)移動到負(fù)載斷開位置(圖3)時，復(fù)位彈簧14有利地使滑動傳動組件160、短柄斧狀部件186和旋轉(zhuǎn)軸組件184能夠移動到圖3中示出的位置。以此方式，斷路器2復(fù)位并且準(zhǔn)備好閉合可分離觸頭12。

因此，應(yīng)了解，所公開的概念提供改進(jìn)的(例如，非限制性地，制造起來更便宜且更容易)電氣開關(guān)設(shè)備(例如，非限制性地，中壓真空斷路器2)及其對應(yīng)的變速箱總成100，所述變速箱總成的優(yōu)勢之一是能提供改進(jìn)的機(jī)構(gòu)以允許斷開和閉合一對可分離觸頭12。

另外，雖然已經(jīng)結(jié)合具有底座邊緣161、162和滑動邊緣163、165的滑動傳動組件160描述了所公開的概念，但是應(yīng)了解，滑動傳動組件(未示出)可以具有任何合適的替代形狀和/或配置以便執(zhí)行以下期望功能：允許線性驅(qū)動部件108與連桿總成170以如本文所描述的類似方式配合以斷開和閉合可分離觸頭12。此外，連桿總成(未示出)具有任何合適的替代數(shù)目和/或配置的連桿部件(未示出)以便執(zhí)行允許滑動傳動組件160與可分離觸頭12配合的期望功能，這在所公開的概念的范圍內(nèi)。

雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了所公開的概念的特定實施例，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可以考慮本發(fā)明的整體教示而完善對那些詳細(xì)描述的各種修改和替代方案。因此，所揭示的具體布置僅意指說明性的而不限制關(guān)于所公開的概念的范圍，所公開的概念的范圍由所附權(quán)利要求書以及其任何和所有等效物的完整范圍指定。