螺线管开关和覆盖件.pdf

本申请涉及螺线管开关和覆盖件。螺线管包括支承件与位于该支承件的电绕组。可设有柱塞，该柱塞能响应于电绕组的通电而移动，且还可设有致动器，该致动器能相对于柱塞调整并与柱塞互连。该螺线管还可包括响应于柱塞的移动的至少一个开关。还提出了一种螺线管覆盖件。

1.  一种螺线管，包括：
支承件(26)；
位于所述支承件(26)的电绕组(54)；
柱塞(34)，其能响应于所述电绕组(54)的通电而移动；
致动器(32)，其能相对于所述柱塞(34)调整并与所述柱塞(34)互连；以及
响应于所述柱塞(34)的移动的至少一个开关。

2.  根据权利要求1所述的螺线管，其特征在于还包括能随着所述柱塞(34)而移动的开关致动器(78)，且所述至少一个开关包括能与所述开关致动器(78)接合的开关杆(94)。

3.  根据权利要求2所述的螺线管，其特征在于，所述开关致动器(78)包括安装部分(40)和刮擦部分(88)，所述安装部分(40)具有基本上平坦形状，且所述刮擦部分(88)在大体上与所述安装部分(40)正交的方向伸出，所述刮擦部分(88)终止于卷曲凸缘部分(90)。

4.  根据权利要求2所述的螺线管，其特征在于，所述开关杆(94)包括弹性构件，所述弹性构件被构造成响应于所述开关致动器(78)的移动而推进成与触发器(96)接合，所述开关杆(94)终止于弯曲顶端。

5.  根据权利要求1所述的螺线管，其特征在于，所述柱塞(34)包括末端部分(62)且所述螺线管还包括芯(28)，所述芯(28)与所述支承件(26)互连并关于所述支承件(26)固定，且所述芯(28)具有内孔(61)和渐缩部分(44)，所述致动器(32)穿过所述内孔滑动地安置且所述渐缩部分(44)被构造成与所述柱塞(34)的所述末端部分(62)的相对应的渐缩部分相配合。

6.  根据权利要求5所述的螺线管，其特征在于，
所述芯(28)的所述渐缩部分(44)包括圆锥形；
所述柱塞(34)的所述末端部分(62)的所述相对应的渐缩部分包括倒置的圆锥形；以及
所述圆锥形与所述倒置圆锥形中的每一个被相对应地构造以便配合在一起。

7.  一种螺线管，包括：
支承件(26)；
位于所述支承件(26)的电绕组(54)；
包括渐缩部分(44)的芯(28)；
柱塞(34)，其包括用于与所述芯(28)配合的相对应的渐缩部分且能响应于所述电绕组(54)的通电而移动；以及
响应于所述柱塞(34)的移动的至少一个开关。

8.  根据权利要求7所述的螺线管，其特征在于：
所述芯(28)的所述渐缩部分(44)包括圆锥形；
所述柱塞(34)的所述末端部分的相对应的渐缩部分包括倒置的圆锥形；以及
所述圆锥形和所述倒置圆锥形中的每一个相对应地构造以便配合在一起。

9.  根据权利要求7所述的螺线管，其特征在于还包括：
响应于所述柱塞(34)的移动的至少一个开关，
能随所述柱塞(34)移动的开关致动器(78)，且所述至少一个开关包括能由所述开关致动器(78)接合的开关杆(94)。

10.  一种用于装配到断路器的外壳(12)上的螺线管覆盖件(104)，所述断路器包括支承件(26)，位于所述支承件(26)的电绕组(54)，能响应于所述电绕组(54)的通电而移动的柱塞(34)，能相对于所述柱塞(34)调整并与所述柱塞(34)互连的致动器(32)，以及螺线管覆盖件(104)，所述螺线管覆盖件(104)包括：
工作表面(102)；
位于所述工作表面(102)的开关安装板；以及
由所述安装板支承的至少一个开关。

螺线管开关和覆盖件
技术领域
本文所描述的主题大体涉及用于切换的电装置和方法，且更特定而言涉及螺线管。
背景技术
一般而言，螺线管是熟知的。例如，美国专利第6,724,286号描述了一种用于断路器的可调整的螺线管，其包括支承件、柱塞和机械偏压机构以及绕组。可设有定子，其具有接合于封壳的螺纹开口内的第一螺纹部分，这使得在向定子施加旋转力时定子在第一位置与第二位置之间行进。第一位置比第二位置更靠近柱塞，且定子具有用于接合支承件的螺纹部分的第二螺纹部分。定子的第二螺纹部分使支承件在第一位置与第二位置之间行进，支承件的第二位置提供具有比第一位置更大的偏压力的机械偏压机构。
可调整的螺线管，虽然适用于预期目的，却具有相对较大占据面积/体积的缺点。现需要提供减小占据面积/体积的螺线管。
发明内容
根据本发明的实施例，螺线管包括支承件和位于支承件的电绕组(electrical winding)。可设有柱塞，柱塞能响应于电绕组的通电(energization)而移动，且还可设有致动器，该致动器能相对于柱塞进行调整并与柱塞互连。螺线管还可包括响应于柱塞的移动的至少一个开关。
在本发明的另一方面，螺线管包括支承件、位于支承件的电绕组和芯(core)，该芯包括渐缩部分。可设有柱塞，柱塞包括相对应的渐缩部分用于与芯相配合并且能响应于电绕组的通电而移动。设有能响应于柱塞的移动的至少一个开关。
在本发明的另外方面，提出了装配到断路器外壳上的螺线管覆盖件。该断路器可包括支承件，位于支承件的电绕组，能响应于电绕组的通电而移动的柱塞以及能相对于柱塞调整并与柱塞互连的致动器。该螺线管覆盖件可包括工作表面、位于工作表面的开关安装板以及由安装板支承的至少一个开关。
附图说明
参看附图做出下文的具体说明，在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的包括欠压(UV)脱扣器的螺线管组件的透视图；
图2是包括具有处于伸出位置的柱塞的螺线管的图1的UV脱扣器的示意剖视图；
图3是示出图1的UV脱扣器的另一示意剖视图，其中该柱塞处于缩回位置。
图4是根据本发明的另一实施例的包括螺线管的分流脱扣器的示意剖视图，且该分流脱扣器包括被示出处于伸出位置的柱塞；
图5是示出图4的分流脱扣器的另一示意剖视图，该分流脱扣器的柱塞处于缩回位置；
图6是示出图2的螺线管中的通量回路和通量浓度的通量图；
图7是包括状态指示模块的图1的螺线管组件的分解图；以及
图8是图7的状态指示模块的透视图。
具体实施方式
本发明的一个实施例关于一种螺线管，这种螺线管具有减小的占据面积同时具有增加的通量密度，且能够发出关于螺线管通电状态的信号。在一个特定实施例中，这种螺线管包括：支承件，位于支承件的电绕组，能响应于电绕组的通电而移动的柱塞，能相对于柱塞调整并与柱塞互连的致动器，以及，能响应于柱塞的移动而闭合的至少一个开关。
现参看图1，整体上以10说明根据本发明的一个实施例的螺线管组件。在这个实施例中，螺线管组件10被构造为欠压脱扣器(undervoltage release，UVR)且包括外壳12、安装扣件14、配件插塞16、状态指示连接器18和另一状态指示连接器20。
外壳12可包括诸如塑料材料的绝缘聚合材料并与安装扣件14互连，安装扣件14在适当构造的配电板(未图示)中支承外壳。安装扣件14包括钩状部分22和24，钩状部分22和24由弹簧26以已知方式分隔。
配件插塞16和状态连接器18和20连接到开关(在下文中更详细地描述)，该开关在螺线管(也在下文中更详细地描述)通电时被致动。配件插塞16可被构造成通过二次断接器(secondary disconnect，SD)(未图示)连接到电源。状态指示连接器18可被构造成连接到SD，且状态指示连接器20可被构造成连接到断路器的电子保护装置。
现参看图2和图3，螺线管组件10还可包括安置于外壳12内的支承件26、芯28、线圈组件30、致动器32和柱塞34。支承件26可为包括诸如铁或钢的铁磁材料的整体部件。
芯28包括诸如铁的铁磁材料、安装部分40、基部42和渐缩部分44。安装部分40、基部42和渐缩部分44中的每一个可绕中心内孔46安置。安装部分40可经由(例如)铆接而固定到支承件26上。基部42可包括相对于安装部分40增加的直径且包括相对的肩部48和50。在示范性实施例中，渐缩部分44可大体上包括在远离安装部分的方向减小的外径。例如，在一个特定实施例中，渐缩部分可具有大体上圆锥形的外形，但本发明也构想到诸如大体上阶梯形外形的其它实施例。这种渐缩构造有助于增强通量浓度，这在下文中更详细地描述。
线圈组件30包括绕线轴52和绕组54。绕线轴52包括诸如塑料的可模制材料和内孔54，内孔54的尺寸适于接纳芯28的基部42。绕线轴52可邻近诸如波形垫圈56的间隔件安置，该波形垫圈56在支架36与38之间提供绕线轴的弹性配合。绕组54可包括以已知方式绕着绕线轴52缠绕的一或多根绝缘线。在这个实施例中，绕组54可连接到将要被监控欠压的电路(未图示)。
致动器32的外形可为杆状且可包括诸如铁或钢的铁磁材料。致动器32可包括相对的螺纹端部58和60。
柱塞34可包括诸如铁或钢的铁磁材料且尺寸适于可滑动地装配于绕线轴52的内孔54内。柱塞包括中心内孔61和渐缩末端部62，渐缩末端部62被构造成与芯28的渐缩部分44相对应。在示范性实施例中，渐缩末端部62可大体上包括嵌入部分64，嵌入部分64在朝向末端部62的方向具有增加的内径。例如，在一个特定实施例中，嵌入部分64可具有大体上倒置圆锥形的构造，但本发明也构想到诸如大体上阶梯内部形状的其它实施例。
现参看图6，可以看出由于每个相对应的渐缩部分44和嵌入部分64所提供的增加的表面积，示出所形成的通量线66在它们之间集中在一起。在渐缩部分44与嵌入部分64之间增加的通量浓度或密度在它们之间形成增强的吸引力，而这种增强的吸引力使柱塞34和芯28能具有减小的大小或直径，并且因此螺线管组件10能具有减小的尺寸。
现再次参看图3，致动器32通过暗销70与柱塞34连接。柱塞34包括突起72，连接器74可利用卡簧68安装到突起72上。连接器74用于固持压缩弹簧76就位。
根据本发明的另一实施例，开关致动器78可与致动器32互连。在这个实施例中，开关致动器78包括诸如金属片的大体上较硬但弹性的材料并经由螺母82和垫圈84邻近挡块80夹持。开关致动器78包括安装部分86和刮擦部分(wiper portion)88。刮擦部分可终止于卷曲凸缘90。
现也参看图7和图8，螺线管组件10还可包括信号发出开关(signaling switch)92，该信号发出开关92包括开关杆94和触发器(toggle)96。开关杆94包括诸如金属片的相对较硬但柔性的材料且可以悬臂形式从信号发出开关的外壳98伸出。开关杆94在触发器96上伸出且当由开关致动器79推进时，开关杆94将触发器移动到外壳98内。
如在图7和图8中最佳地看出且在本发明的一个特定实施例中，一对信号发出开关92可安装到诸如翅片100的安装板上，翅片100从覆盖件104的工作表面102伸出。信号发出开关92可安装成使信号发出开关92的纵向轴线106与自工作表面102的正交投影108成锐角(α)。覆盖件104还包括用于将覆盖件安装到外壳12上的弹性臂110。
现只参看图7，覆盖件104可安置于绝缘套管112内以与电子包装114隔离。
操作中，当线圈绕组54充分通电使得其并不处于欠压条件时，柱塞34和致动器32从如图2所示的伸出位置移动到图3所示的缩回位置。在缩回位置，渐缩部分44和嵌入部分64接合且开关致动器78移动开关杆94以将开关92拨到“接通”位置。然后可经由与状态指示连接器18和20的连接而观察到这种变化。在到线圈绕组54的能量停止时，压缩弹簧76将使柱塞返回到如图2所示的伸出位置。
现参看图2、图4和图5，整体上以200示出线圈组件的另一实施例。线圈组件200可类似于线圈组件10，但线圈组件200被构造成分流脱扣器的形式且因此在下文中示出和描述与线圈组件10的某些不同。如图所示，线圈组件200包括柱塞234和芯228，芯228关于线圈组件34倒置安装且省略了顶端68、垫圈70和连接器74。而且，压缩弹簧276安置到与柱塞34相反的柱塞234相对末端。
虽然就目前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但应了解本发明并不限于这些在本文中公开的实施例。而是本发明预计涵盖包括于所附权利要求的精神和范畴内的全部各种修改和等效构造。