专利名称：故障电流保护开关或差动电流保护开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种故障电流保护开关或差动电流保护开关，其具有一个手 柄和一个测试键，所述手柄可在一接通位置和一断开位置之间发生偏转，以 便将所述开关接通和断开，所述测试键可从所述测试键的断开位置被向下按 压至接通位置，当所述测试键处于其接通位置时，测试触点闭合，从而接通 测试电流。
背景技术：
测试电流用于测试设备功能。在此情况下，测试电流取代真正的故障电流。
相关规范(例如有关规定爬电距离及电气间隙的规范)所规定的用于测 试键自身和与之相连元件的安装空间极其有限。由操作人员操纵的测试键须
布置在故障电流保护开关(又称FI保护开关)或差动电流保护开关(又称 DI保护开关)的操作区内。在占用空间为一水平节距的标准设备中，操作 区的面积为45mmX18mm。在这个操作区内，除测试键外还须布置手柄， 此外还应为标签的安置保留相应空间。标签的作用是为操作人员提供故障电 流保护开关或差动电流保护开关的特性数据。
为能给标签留下尽可能大的空间，人们可能倾向于将测试键靠近手柄布 置。但这样就有可能在操纵手柄时，因疏忽而将测试键按下。应避免这类误 操作。
发明内容
本发明的目的是对开篇所述类型的故障电流保护开关或差动电流保护 开关进行改进，使得操作区内的空间尽可能得到最佳利用。
这个目的通过一种具有权利要求1所述特征的故障电流保护开关或差动 电流保护开关而达成。
据此，测试键的布置方式是，当手柄处于其断开位置时，测试键对于操 作人员而言至少部分被手柄遮住(因而不能可操纵)。
本发明基于这样一种认识，即借助测试键进行测试原本就是只有在手 柄处于接通位置时才有意义。因此，手柄处于断开位置时发生在测试键上的 情况，对于测试键的合理应用而言并不重要。通过将测试键布置在手柄断开 位置区域内手柄的直接偏转区内，即测试键不远离手柄布置，可在故障电流 保护开关或差动电流保护开关的操作区内获得用于安置标签的空间。当手柄 处于断开位置时，测试键根本不可操纵，这一点并不会产生不利影响，其中， 测试键被部分遮住可以是测试键不可操纵的原因所在，此外，其他机构也有 可能导致测试键的不可操纵性。
在很多传统故障电流保护开关或差动电流保护开关中，当测试键受到操 纵时，手柄会从其接通位置弹回至其断开位置。为避免这种情况，进而避免 操作人员通过手指按压对测试键进行操作时受到回弹手柄的妨碍或伤害，保 护开关优选具有--个可随测试键一起运动的闭锁元件，当测试键被按下至其 接通位置时，这个闭锁元件将手柄闭锁，从而避免手柄从其接通位置(按下 测试键时，手柄必须处于这个位置)回复至其断开位置。
为使保护开关进一步具有紧凑结构，也可作如下设置当手柄处于其断 开位置时，手柄朝测试键的接通位置方向按下该测试键，当手柄处于其接通 位宽时，由--个弹簧将测试键推到该测试键的断开位置上。也就是说，当需要测试键具有可操纵性时，测试键略微凸出，这可以简 化操作。当手柄处于其断开位置，即没有必要对测试键进行操纵时，测试键 就隐藏在手柄的下面或旁边，以达到节省空间的目的。
手柄与测试键可能进行的相互作用可通过下述结构紧凑的机构实现手 柄具有一个可转动的辊子。辊子内构建有一空隙。 一个附装在测试键上的元 件从这个空隙中穿过，所述元件上构建有一个栓钉，所述栓钉嵌入辊子内。 通过附装所述元件，可将真正意义上的测试键布置在辊子旁边，相应的机构 则通过所述附装元件位于该空隙中。嵌在辊子中的栓钉与该辊子的一个内轮 廓面共同作用。辊子转动时，这个内轮廓面对栓钉发生作用，进而对附装元 件和测试键发生作用，必要时将测试键按下。
栓钉可有利地同吋起到上述闭锁元件的作用。在此情况下，栓钉可随测 试键一起被按下，经过一辊子壁的一个加厚部。由于存在这个加厚部，辊子 壁就无法再围绕栓钉转动。辊子壁的内侧构成上述内轮廓面。
作为使用栓钉这一方案的补充或替代方案，手柄也可通过一个缺口与测 试键相互作用。这个缺口应设计为测试键的一个轮廓的对应轮廓。在此情况 下，当手柄处于断开位置时，手柄会通过该缺口将测试键部分包围，并克服 弹簧的作用力使测试键保持被按下的状态。
当手柄处于其接通位置时，通过弹簧将测试键推到断开位置，在提供具 有这种作用的弹簧方面，存在两种优选实施方式
其一，可将所述弹簧设计为用于将手柄推回断开位置的一个扭转弹簧上 的延长部。这种扭转弹簧通常是原本就存在的，且通过一个第一棒形延长部 支承在外壳中。在这个第一棒形延长部自身又通过一个第二棒形延长部(特 定而言垂直于所述第一棒形延长部延伸)得到延续的情况下，该第二延长部 由于支承在外壳中而同样起到弹簧的作用。这样就无需为测试键弹簧和扭转 弹簧提供两个彼此分离的外壳支承机构。
根据一种替代性实施方式，所述弹簧包括一个接触点，测试键被向下按压至其接通位置时，所述接触点压在一个对应接触部位上，从而使测试触点 闭合，其中，由此而接通的测试电流会流经弹簧。釆用这种实施方式的弹簧 具有双功能，即一方面是提供弹力，另一方面是取代一个通常情况下必须存 在的独立接触元件。借此可减少必要组件的总数，从而节约成本。
下面借助附图对本发明的优选实施方式进行说明，其中 图1为采用本发明第一实施方式的保护开关的透视前视图； 图2为图1所示的保护开关的透视内视图，所述保护开关处于接通状态， 测试键未按下；
图3为图2所示的保护开关的剖视图4为与图3相符的保护开关剖视图，其中，测试键被按下； 图5为与图2相符的冇关图1所示保护开关的透视内视图，所述保护开 关处于断开状态；
图6为与图3和图4相符的有关图5中处于断开状态的保护开关的剖视
图7为本发明第二实施方式处于接通状态时的透视内视图；以及
图8为图7所示的本发明第二实施方式处于断开状态时的透视内视图。
具体实施例方式
整体上用IO表示的故障电流保护开关包括一个操作区12。这个操作区 上构建有一个手柄14，手柄14可在图1所示的一个接通位置(见"I")和 一个断开位置(见"0")之间偏转。此外，从操作区12还可接触到一个测 试键16。手柄14构建在一个辊子18上，从图1中可以清楚看到，测试键 16直接布置在这个辊子18旁边。如果手柄处于其断开位置(参见图1中的"0"或另见图5和图6)，测试键16对于操作人员而言就完全被手柄14遮住。 这一点并不属于不利情况，因为测试键16应该在手柄14处于图1所示的接 通位置时才可以被接触到，而情况也的确如此。将测试键16直接布置在辊 子18旁边这一布置方式的优点在于，可在操作区12上为标签(图1中未作 图示)留出特别大的空间，借此可为操作人员提供所述故障电流保护开关的 特性数据。
如用于展示故障电流保护开关10内部情况的图2至图6所示，故障电 流保护开关10的结构也特别紧凑。这一点主要通过辊子上的空隙20而实现。 一个附装在真正意义上的测试键16上的元件22嵌在这个空隙20内。附装 元件22上固定有一个(金属)桥形件24。将测试键16和附装元件22 —并 按下吋，桥形件24被一起按下，从而将第一触点26和第二触点28跨接， 这样就可接通电路。借此可接通测试电流，进行测试时，这个测试电流会取 代故障电流。附图未作图示的其余的电路配置与传统故障电流保护开关的电 路并无二致。在提供可与附装元件22啮合的空隙20的情况下，桥形件24 并非位于测试键16的下方(若无空隙20，则桥形件24必须位于测试键16 下方)，而是布置在辊子18的下方，借此可达到节省空间的目的。
当手柄处于接通位置时，测试键应到达一个休止位置，且由一个弹簧推 入这个休止位置。
故障电流保护开关10已经具有一个可供使用的扭转弹簧30，这个扭转 弹簧的任务是对辊子18施加弹力，进而对手柄14施加弹力，手柄14一离 开接通位置，就将其推入断开位置。所述扭转弹簧包括一个第一棒形延长部 32，这个延长部支承在外壳中(图2未作图示)。第一延长部32与常规扭转 弹簧的延长部并无二致。但与常规扭转弹簧不同的是，第一延长部32过渡 至一个与之垂直、向其他方向弯曲的第二延长部34。由此在扭转弹簧30上 产生一个L形元件。这个第二延长部34支承在测试键16的一个空腔36中。 所述空腔(从图2中的"正面"看)为长方体，呈漏斗状延伸(从图2看是"向后"延伸)。
第二延长部34支承在空腔的一个壁上。当测试键16被按下时，扭转弹 簧30的第二延长部34相对于第一延长部32发生倾斜，从而产生真正意义 上的弹力。如果操作人员不再进一步施加压力，这个弹力就会将测试键16 重新推回图2所示的位置。
如果涉及的是传统故障电流保护开关，当测试键被按下时，手柄会被推 回至其断开位置。这一点对于本发明而言是不利的，因为在按下测试键16 时，手柄14可能会使操作人员的手指受伤。为避免手柄14伤害操作人员， 附装元件22上布置有栓钉38。附装元件22嵌在空隙20中，栓钉38则卡在 辊子18的一个壁40下面。壁40在其的一个位置42 (在本实施方式中为其 末端)上被加厚。当键16被按下时，壁40的加厚位置42不会妨碍栓钉38 向下运动，参见图3和图4。但加厚部42可以防止辊子18发生转动，因为 当辊子18从图4所示的状态(测试键16被按下)出发朝逆时针方向转动时， 加厚部42会撞在栓钉38上，从而防止手柄14离开接通位置。
艳钉38还有利地具有其他功能。当手柄14偏转至其断开位置时，测试 键16并非由操作人员按下，因为手柄14正好阻碍了操作人员对测试键16 进行操作。但如果当手柄14到达其断开位置时，测试键16处于按下位置， 则是有利的，这样就无需为测试键提供过多的空间。在此情况下，当辊子18 转动时，附装元件22和测试键16就通过栓钉38被按下 一个由壁40构成 的自由空间44终止于辊子18的一个径向支臂46。由此形成的辊子的内轮廓 面(壁40的内轮廓和支臂46指向栓钉38的轮廓)使得栓钉38在辊子18 从图3所示的状态出发朝逆时针方向转动时，最初并不受到力的作用，而是 停留在自由空间44中。最后，径向支臂46与栓钉38接触，并在辊子18转 动的过程中驱使栓钉与之一起向下运动。通过这种方式将附装元件22和测 试键16—起按下，参见图5和图6。在本实施方式中，当手柄14处于其断 开位置时，只是朝测试键的接通位置方向按下测试键16，而非完全将测试按到其接通位置上，在此情况下，桥形件24并不跨接触点26和28。根据故 障电流保护开关中的其他电路配置(附图未作图示)，还有可能会有电流流 经桥形件24。但这一点并非是必须的。如果由于手柄14处于其断开位置而 使所有电流都受到抑制，也可将测试键16完全按到其接通位置上。但在本 实施方式中，测试键16朝其接通位置方向的位移程度已足以为到达断开位 置的手柄14创造足够大的空间。
图7和图8显示的是本发明的故障电流保护开关10'的第二实施方式。 此处所示的结构与故障电流保护开关10基本一致(对比图2和图7)。手柄 14构建在一个辊子18上。该辊子具有一个空隙20，测试键16'的一个附装 元件22'构建在这个空隙中。这个附装元件22'上安装有一个栓钉38，该辊子 18的其余部分结构也与故障电流保护开关10的辊子一致，因此，该辊子可 以上文所说明的方式与栓钉38相互作用。
故障电流保护丌关10'与故障电流保护开关10的不同之处一方面在于， 测试键16'并非齐平地构建在故障电流保护开关外壳的边缘上，故障电流保 护开关10'具有一个附加外壳壁48。
另一方面，测试键16'的接触方式和对其施加弹力的方式也不同于故障 电流保护开关10。在对测试键16'施加弹力方面，使用的是自有弹性元件50， 而非扭转弹簧，这个弹性元件抵靠在附装元件22'上。按下测试键16'时需要 闭合的触点不再通过桥形件24的那种方式闭合，而是弹簧50自身即带电， 随后导电。按卜—测试键16'时，弹簧50的一个接触点(在图7和图8中均被 附装元件22'遮住)压在作为对应接触部位的一个接触面52上，从而将电路 和测试电流接通。这种实施方式之所以有利的原因是对弹簧50进行了双重 利用。此外，弹簧50不受测试键16'被外壳壁48界定这一事实的影响，也
可用于第一实施方式的变体中。
故障电流保护开关10'还具有将其区别于故障电流保护开关10的第三特 征在手柄14上手柄14与辊子18之间的过渡区内设置有一个空隙54。当手柄14到达其断开位置，向下按压测试键16'时，空隙54会将测试键16' 包围。空隙54的在图8中位于上方的壁56对测试键16'的表面直接发生作 用。在图8所示的情形下，测试键16'被完全按下，从而使弹簧50和接触面 52所构成的触点保持闭合状态。这在故障电流保护开关10'中通过其余的电 路配置而实现，这部分电路配置可以防止手柄14处于其断开位置时有电流 流动。必要时，此处也可采取不让测试键16'完全到达其接通位置的措施。
本发明的上述两种实施方式，即故障电流保护开关10 (图1至图6)和 故障电流保护开关10'(图7和图8)，均具有下述优点，即通过对测试键16 或16'进行灵活定位，可以实现紧凑结构，特别参阅上文对辊子18的空隙20 和附装元件22或22'的说明。借此可在操作区(参见图1中的操作区12)上 为可能安置的标签获得特别大的空间。
权利要求
1.一种故障电流保护开关(10，10′)或差动电流保护开关，包括一个手柄(14)和一个测试键(16，16′)，所述手柄可在一接通位置和一断开位置之间发生偏转，以便将所述开关(10，10′)接通和断开，所述测试键可从所述测试键(16，16′)的一断开位置被按下至一接通位置，当所述测试键处于其接通位置时，触点闭合从而接通测试电流，其特征在于，所述测试键(16，16′)的布置方式是，当所述手柄(14)处于其断开位置时，所述测试键对于操作人员而言至少部分被所述手柄(14)遮住。
2. 根据权利要求1所述的故障电流保护开关(10， 10')或差动电流保护 开关，其特征在于，所述故障电流保护开关(10， 10')或差动电流保护开关具有一个可随所 述测试键(16， 16') —起运动的闭锁元件(38)，当所述测试键(16， 16') 被按下至其接通位置时，所述闭锁元件将所述手柄(14)闭锁，从而避免所 述手柄从其接通位置回复至其断开位置。
3. 根据权利要求1或2所述的故障电流保护开关(10， 10')或差动电流保护开关，其特征在于，当所述手柄(14)处于其断开位置时，所述手柄朝所述测试键的接通位 置方向按下所述测试键(16， 16')，当所述手柄(14)处于其接通位置时， 由一个弹簧(30， 32， 34; 50)将所述测试键推到所述测试键的断开位置上。
4. 根据权利要求3所述的故障电流保护开关或差动电流保护开关，其特 征在于，所述手柄(14)构建在一个可转动的辊子(18)上，所述辊子具有一空 隙(20)， 一个附装在所述测试键(16， 16，)上的元件(22, 22，)从所述空 隙中被引导穿过，所述元件上构建有一个栓钉(38)，所述栓钉嵌入所述辊 子(18)内，其中，所述辊子(18)具有一个内轮廓面，所述辊子(18)转动时，所述内轮廓面对所述栓钉(38)发生作用，进而对所述附装元件(22， 22')和所述测试键(16， 16')发生作用。
5. 根据权利要求4及其对权利要求2的引用所述的故障电流保护开关或 差动电流保护开关，其特征在于，所述栓钉(38)用作闭锁元件。
6. 根据权利要求3至5中任一项权利要求所述的故障电流保护开关或差 动电流保护开关，其特征在于，所述手柄(14)中构建有一缺口 (54)，所述缺口具有一个与所述测试 键(16')的轮廓相对的轮廓，其中，所述手柄(14)在其断开位置上克服所 述弹簧(50)的作用力使被所述缺口 (54)部分包围的测试键(16')保持被 按下的状态。
7. 根据权利要求3至6中任一项权利要求所述的故障电流保护开关或差 动电流保护开关，其特征在于，所述弹簧(32， 34)设计为构建在一个扭转弹簧上(30)的延长部，所 述扭转弹簧(30)用于将所述手柄(14)推回至其断开位置。
8. 根据权利要求3至6中任一项权利要求所述的故障电流保护开关或差 动电流保护开关，其特征在于，所述弹簧(50)包括一个接触点，所述测试键(16')被按下至其接通位 置时，所述接触点压在一个对应接触部位(52)上，从而使所述测试触点闭 合，其中，由此而接通的测试电流会流经所述弹簧(50)。
全文摘要
本发明涉及一种故障电流保护开关或差动电流保护开关，其中，测试键(16，16′)布置在手柄(14)的偏转区内，借助所述手柄可将所述保护开关接通和断开。所述测试键的布置方式是，当所述手柄(14)处于其断开位置时，测试键对于操作人员而言至少部分被所述手柄(14)遮住，其中，所述测试键不具有可操纵性。通过这种紧凑结构可在所述故障电流保护开关(10)的操作区(12)上获得用于安置标签的空间。
文档编号H01H83/04GK101542669SQ200780044102
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月20日 优先权日2006年11月29日
发明者伯恩哈德·施密德, 约翰·赫尔曼 申请人:西门子公司