断路器 技术领域
本发明涉及一种断路器，用于一负载与一电源之间。
背景技术
为安全起见，断路器往往用于电器与主电源之间。在一种典型结构中，断路器具有至少一对内部触头，用于在负载与电源之间切换电气连接，并包括一致动器，用于推动两个触头之一而与另一触头接触。可以操纵一螺线管来将两个触头固定在一起。还包括一电子控制电路，以检测某一电路故障的出现并相应地使螺线管不能运作，从而使两个触头分离。
本发明一般地寻求提供一种这种类型的断路器，其具有新颖的结构。
发明内容
按照本发明的第一方面，提供一种用于一负载与一电源之间的断路器，其包括一壳体；壳体内部的至少两个可动的触头，用于分别电气连接于所述负载与电源；一可动的触头固定器，固定所述至少两个触头之中的第一个；第一弹性装置，推压触头固定器使之移动；以及一致动器，其配置成推动所述至少两个触头之中的第二个而与第一个触头接触。锁定件布置成抵抗第一弹性装置而把触头固定器并由此的第一触头锁定在一规定位置处而进入第二触头的运动路径中，用于由第二触头接触。锁定件被支承，以用于在把触头固定器锁定在所述规定位置上地第一位置和从所述规定位置释放触头固定器的第二位置之间移动。第二弹性装置朝向第二位置推压锁定件。一电磁装置可以操纵以抵抗第二弹性装置的作用、把锁定件保持在第一位置上，一电子控制电路适于检测某一电路故障并相应地使电磁装置不能运作。
优选地是，第一和第二弹性装置包括各分立的弹簧。
在一优先实施例中，断路器包括第三弹性装置，其推压致动器以推动第二触头接触于第一触头。
更优选地是，致动器具有在一个方向上接合触头固定器的部分，以通过第一弹性装置在相反方向上限制触头固定器的运动，并抵抗第一和第三弹性装置二者的作用力以间隔开的关系在所述一个方向上移动触头固定器。
优选地是，第一触头由触头固定器携带以便借此移动。
优选地是，第二触头由致动器携带以便借此移动。
优选地是，触头固定器和致动器可以沿着基本上平行的轴线移动，而电磁装置具有一中心轴线，后者基本上平行于触头固定器和致动器的轴线。
优选地是，电磁装置包括一螺线管和一铁磁芯，并可以操纵以通过磁性吸力保持锁定件在第一位置上。
在一特定结构中，锁定件被支承以用于枢转运动，并包括一邻近触头固定器的第一平面元件和一邻近电磁装置的第二平面元件，所述两个平面元件基本上彼此垂直地连接。
更具体地说，触头固定器包括一侧上的突起，而第一平面元件包括同一侧上的一卡销，用于啮合突起，并因而把触头固定器阻拦在所述规定位置上。
更具体地说，第二平面元件具有一自由端，其支承易受电磁装置磁性吸力作用的元件。
在一优先实施例中，断路器包括两个所述第一触头和两个所述第二触头，其中每对一个第一触头和一个第二触头设置在壳体的一个相应左/右侧上，所述一个第一触头和一个第二触头分别在一相应带电/中性电路中电气连接于所述负载和电源。
壳体可以为一电源插头形式，具有用于插进所述电源的插座的电源插销，并包括一后部孔口，以允许连接于所述负载的电缆接入。
按照本发明的第二方面，提供一种断路器，用于一负载与一电源之间，包括一壳体；壳体内部的至少两个可动的触头，他们用于分别电气连接于所述负载和电源；以及一个可动触头固定器，其固定所述至少两个触头中的第一个。弹性偏压的致动器布置成抵抗弹性作用力在一个方向上以间隔开的关系推动所述至少两个触头二者，并随之在弹性作用下，在相反方向上推动所述至少两个触头之中的第二个使之与第一触头接触，一可动锁定件配置成在所述相反方向上阻止第一触头的移动以便由第二触头接触；电磁装置可以被操纵成在所述相反方向上把锁定件保持在阻止第一触头移动的位置上，一电子控制电路适于检测某一电路故障的出现并相应地使电磁装置不能运作。
附图说明
现在将参照附图通过示例形式详细描述本发明，图中：
图1是根据本发明的断路器的一实施例的剖面侧视图；
图2A和2B是图1断路器的一内部切换机构的侧视图和局部剖面侧视图，所述机构处于初始或跳闸状态；
图3A和3B是对应于图2A和2B的侧视图和局部剖面侧视图，表明处于复位状态的切换机构；
图4A和4B是对应于图3A和3B的侧视图和局部剖面侧视图，表明处于正常操作状态的切换机构；
图5是图2A和2B的操纵机构的剖面侧视图；以及
图6是沿着直线VI-VI所取的图5操作机构的剖面端视图。
具体实施方式
参照附图，图中表明体现本发明的一种断路器100，此断路器100具有一电源插头形式的壳体110，其由上、下部分112和114组成并具有一组从下壳体部分114伸出的带电、中性和接地电源插销118，用于插进主电源插座中。壳体110在其后端包括一开口116，以允许电源线进入，后者在其远端处连接于诸如电器的负载上。断路器100包括一内部切换机构200、上壳体部分112上的复位和测试按钮120和130、以及一内部电子控制电路300，用于检测某一电路故障的出现，诸如出现在负载处的接地故障。
印刷电路板310沿水平方向在上壳体部分112内延伸，上壳体部分具有上、下两侧，其上分别设置复位和测试按钮并安装控制电路300。电路板310还在其下侧支承切换机构200。
切换机构200包括以下各部分，它们沿着壳体110的纵向中心轴线对称并依次设置：一致动器210，在其对置两侧上承载一对左和右下触头212；一触头固定器220，在其对置两侧上承载一对左和右上触头222，他们与下触头212在垂直方向上对齐；一闭锁框架230，用于锁定相互接触中的每一侧上的上和下触头222和212；以及一电磁装置，诸如一螺线管，其电气连接于控制电路300中。每一侧上的上和下触头222和212分别电气连接于带电/中性电源插销118和电源线的带电/中性电缆，或者反之亦然，并且在负载的带电/中性电路中起到一个通/断开关的作用。
致动器210可以沿着垂直轴线滑动并由第一压缩螺旋弹簧214弹性向上偏压。触头固定器220可以沿着相邻的垂直轴线滑动并由第二压缩螺旋弹簧弹性向上偏压。致动器210具有垂直顶轴216，他从下面接合复位按钮120。当复位按钮压下时，复位按钮120将抵抗第一弹簧214的作用而向下推动致动器210。
致动器210包括一水平上板218，其向后伸过并用于从上方接合触头固定器220，抗衡第二弹簧224的作用。随着复位按钮120被压下，并在触头固定器220与板件218相互接合的同时，致动器210将抵抗两个弹簧214和224的作用而同时向下推动触头固定器220，在此期间每侧上的下和上触头212和222被保持于间隔开的关系。
触头固定器220具有一对对齐的左和右突起的侧面旋钮226，为长圆形并沿垂直方向取向。
闭锁框架230具有一大体上L形的主体，该主体包括一垂直板231和一从垂直板231向后伸展的水平板232。垂直板231在其外前表面上具有一对对置的左和右侧壁233，后者一起形成一个从后面围绕触头固定器220一部分的垂直通道。每一侧壁233具有前缘部分，包括一平坦的凹槽234，在凹槽234以上和以下构成一对对置的上部和下部突起235和236。每一突起235/236具有一向外倾斜的内部边缘。闭锁框架230配置成使得当它处在直立位置上时(图3B/4B)，其凹槽234捕获触头固定器220的相应的侧面旋钮226，由此抵抗弹簧234的作用而把触头固定器220锁定在最低位置上(图3B/4B)。
闭锁框架230借助于在其各下部突起236处的一铰链237支承，以便围绕一直立位置(图3B/4B)与一向后倾斜位置(图2B)之间的一水平轴线枢转运动。压缩螺旋弹簧238在铰链237右侧上的一位置处作用在水平板232上，以朝向直立位置弹性偏压闭锁框架230。水平板232在其自由端处承载软铁圆盘239，该圆盘239易受磁性吸力作用并被铰接，以便为自行找正而作有限活动。
螺线管240包括一铁磁轴241，其沿垂直方向延伸，具有上和下端242和243。螺线管240包括围绕轴241设置的绕组244，以及外部铁磁板245。铁磁板245从轴241上端242伸出并达到下端243附近，以与之形成一间隙246。测试按钮130设置在螺线管240上方。闭锁框架230的圆盘239定位在间隙246的紧下面，用于当闭锁框架230枢转到直立位置时封闭间隙，从而当螺线管240被供电时完成其磁路。
现在说明断路器100的操作。在初始或跳闸状态下(图2A和2B)，致动器210和触头固定器220二者在弹簧214和224的作用下都处在其上部位置上，在触头固定器20位于上部位置的同时，其侧旋钮226停在闭锁框架230的各个凹槽234之外并阻挡相应的上部突起235，以致抵抗弹簧238的作用将闭锁框架230推出进入其倾斜位置。当触头固定器220处在上部位置上时，其(上)触头222与致动器210的(下)触头212间隔开，从而负载与交流电源断开。
在负载处没有电路故障或在其被排除之后，断路器100可以由使用者即刻按下复位按钮120而复位，同时螺线管240得以供电。当压下复位按钮120时，致动器210及由此的触头固定器220将双双抵抗弹簧214和224的作用而向下移动。当触头固定器220向下移动时，其侧旋钮226将从闭锁框架230的上侧进入其各相应的凹槽234中。结果，上部突起235成为不锁定状态，且闭锁框架230被释放而在弹簧238的作用下枢转到其直立位置(图3A和3B)。
在闭锁框架230达到直立位置时，自行找正圆盘239与轴241和板245的下端形成接触并封闭间隙246，由此完成了螺线管240的磁路。借助于磁性吸力，圆盘239被吸靠在螺线管240上，而闭锁框架230接着被保持在直立位置上。当闭锁框架230直立时，其凹槽234阻挡触头固定器220的相应的侧旋钮226。
断路器100紧接在复位按钮120被松开之后将采取一正常的工作状态(图4A和4B)。当松开复位按钮120时，致动器210和触头固定器220二者将一起同时(但只是在开始时)在弹簧214和224的作用下向上移动。由于各侧旋钮226被约束在直立闭锁框架230的相应凹槽234之内，所以触头固定器220只能向上移动一个很短的有限距离。一旦侧旋钮226碰上并被相应的上部突起235所阻拦，触头固定器220将被停止在一个特定的(中间)位置上。
与断路器100的初始状态(图2A和2B)相比，上触头222现在位于一显著低的位置处，而进入下触头212向上移动的路径中。致动器210将继续承载下触头212向上移动，直至下触头212撞上并开始接触上触头222为止，于此，负载的带电和中性电路二者都被接通。
一旦检测出某一电路故障，控制电路300立即通过使之断电而停止螺线管240的运作，于此，螺线管240释放闭锁框架230。闭锁框架230的每一上部突起235具有向外倾斜的内缘(如上所提及)，触头固定器220的相应侧旋钮226与之接合。在没有螺线管240的吸持力时，弹簧238单独不足够强以至于抵抗弹簧224的作用而将闭锁框架230保持直立，由于弹簧224向上推动触头固定器220并从而向上推动侧旋钮226，后者将推动闭锁框架230上部突起235的倾斜内缘。
一旦螺线管240的吸引力消失，触头固定器220就在其弹簧224的作用下向上移动，从而推动上触头222超过致动器210下触头的向上移动路径。起初，下触头212将由弹簧214同时向上移动，但是一旦致动器210在其上部位置处停下，上触头222将脱离和并与相应的下触头212分开。断路器100于是返回到断开状态(图2A和2B)，其中带电和中性电路二者都被断开而负载与电源断开。
本发明已经通过示例予以提出，而本领域技术人员可以对所述实施例作出多种修改和/或变更而不偏离权利要求书中限定的本发明的范围。