РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2015 года по МПК H01H33/42 

Варианты выполнения настоящего изобретения относятся к распределительному устройству и исполнительному механизму распределительного устройства.

В общем, в качестве исполнительного механизма распределительного устройства существуют исполнительный механизм, использующий гидравлическое рабочее усилие для распределительных устройств большой мощности, и исполнительный механизм, использующий рабочее усилие пружины для распределительных устройств средней/малой выходной мощности. Первый из упомянутых механизмов носит название «гидравлический исполнительный механизм», а последний носит название «пружинный исполнительный механизм». В последние годы разработки, связанные с уменьшением габаритов дугогасительной камеры газового выключателя, который является типом распределительного устройства, позволили прерывать ток повреждения с малым рабочим усилием, поэтому становится популярным пружинный исполнительный механизм. Однако газовый выключатель сверхвысокого напряжения требует высокоскоростной исполнительной способности, носящей название «двухцикловое отключение», которое является способностью к достижению отключения в пределах промежутка времени, соответствующего двухцикловым периодам времени для переменного тока. Обычный пружинный исполнительный механизм имеет исполнительную способность, эквивалентную приблизительно трехцикловому исполнению, и способность к двухцикловому отключению сложно обеспечить из-за плохой чувствительности механизма удерживания или механизма управления удерживания упругого усилия.

Первый стандартный пример исполнительного механизма такого распределительного устройства раскрыт в документе 1. В способе, раскрытом в документе 1, усилие отключающей пружины сохраняется удерживающим механизмом, состоящим из защелки, О-опоры (включающий крюковой рычаг) и фиксатора, с помощью выходного рычага. В этой конфигурации, когда ток срабатывания прикладывается к соленоиду, служащему в качестве регулирующего механизма удерживания, плунжер соленоида приводит в действие фиксатор для разъединения зацепления между фиксатором и опорой, что обеспечивает разъединение между выходным рычагом и защелкой с целью поворачивания выходного рычага для высвобождения упругой силы отключения и, тем самым, выполнения операции отключения.

Второй тип стандартного примера исполнительного механизма распределительного устройства раскрыт в документе 2. В пружинном исполнительном механизме, раскрытом в документе 2, предусмотрены вытягивающий рычаг и удерживающий рычаг для сохранения упругой силы отключения. В этой конфигурации удерживающий рычаг приводится в действие не упругой силой отключения, а силой ускоряющей пружины в период времени операции отключения с целью высвобождения упругой силы отключения.

Третий тип стандартного примера исполнительного механизма распределительного устройства раскрыт в документе 3. В пружинном исполнительном механизме, раскрытом в документе 3, усилие пружины отключения сохраняется с помощью удерживающего механизма, состоящего из защелки, кольца и вытяжного шарнирного механизма, с помощью выходного рычага. В этой конфигурации, когда ток срабатывания прикладывается к соленоиду, плунжер соленоида приводит в действие вытягивающее звено для разъединения зацепления между фиксатором и опорой, что обеспечивает разъединение между выходным рычагом и защелкой с целью поворачивания выходного рычага для высвобождения упругой силы отключения и тем самым выполнения операции отключения.

Документ 1: выложенная публикация японской патентной заявки №2007-294363.

Документ 2: японский патент №3,497,866.

Документ 3: выложенная публикация японской патентной заявки №2009-32560.

В вышеуказанном стандартном примере (Документ 1) исполнительного механизма распределительного устройства операция высвобождения упругой силы отключения (операция отключения) состоит из следующих трех этапов: действия фиксатора, приводимого в движение посредством возбуждения соленоида, действия О-упора и действия электрических контактов, включая сюда пружину отключения. Рабочее взаимодействие вышеуказанных компонентов показано на Фиг.19. Горизонтальная ось обозначает время, и вертикальная ось обозначает ход каждого компонента. На Фиг.19 самая нижняя кривая представляет колебание тока срабатывания, и выше показана кривая срабатывания (ход) фиксатора. Выше показаны ходы О-опоры и отключающей пружины. Самая верхняя кривая представляет сигнал запитывания контакта в дугогасительной камере газового выключателя.

Следует учесть, что промежуток времени от начала действия тока срабатывания до тех пор, пока не начнется функционирование О-опоры совместно с функционированием фиксатора, равняется T1. Принимается, что промежуток времени от начала действия О-опоры до начала действия отключающей пружины равняется T2. Промежуток времени от начала действия отключающей пружины до тех пор, пока отключающая пружина не достигнет точки размыкания контакта, равняется T3. Принимая, что период времени размыкания контакта равняется Т0, удовлетворяется равенство:

$$T0=T1+T2+T3(1)$$

Для выполнения двухциклового отключения необходимо уменьшить период времени размыкания контакта до заданного значения. Таким образом, в стандартном пружинном исполнительном механизме действия компонентов от фиксатора до отключающей пружины, которые имеют место после начала действия тока срабатывания, не начинаются одновременно. Другими словами, фиксатор действует в известной мере для разъединения зацепления между самим фиксатором и О-опорой с целью обеспечения начала действия О-опоры, и отключающая пружина начинает действие в известной мере после того, как начинает действие О-опора. Таким образом, механизм, который сохраняет отключающую упругую силу, действует пошагово, так что для уменьшения Т0 необходимо уменьшить соответствующие промежутки времени T1, T2 и T3.

Однако поскольку отключающая упругая сила определяется массой подвижного участка дугогасительной камеры, скоростью размыкания и энергией привода, существует ограничение по уменьшению T3. Что касается T2, уменьшение массы О-опоры и увеличение силы (удерживающей силы) при сохранении упругой силы отключения обеспечивают выполнение высокоскоростной операции. Однако когда удерживающее усилие увеличивается, размер О-опоры должен быть увеличен для обеспечения прочности, что ограничивает уменьшение массы О-опоры. Отсюда следует, что имеет место ограничение увеличения скорости операции на основе увеличения удерживающей силы. Кроме того, при увеличении удерживающей силы большее усилие прикладывается к участку зацепления между О-опорой и фиксатором, так что требуется увеличить размер фиксатора для обеспечения прочности и предусмотреть соленоид, имеющий большую электромагнитную энергию для приведения в действие фиксатора.

В настоящее время способ возбуждения, использующий конденсатор большого размера, предназначен для получения большой мощности соленоида. Однако верхнее предельное значение для величины тока, протекающего к соленоиду, определяется по стандарту, поэтому существует ограничение в отношении увеличения выходной мощности соленоида. Как описано выше, в стандартном исполнительном механизме сложно уменьшить период времени размыкания контакта.

Во втором стандартном примере (Документ 2) операция высвобождения отключающей упругой силы также состоит из трех следующих этапов: действие оттягивающего крюка, приводимого в движение электромагнитом; по существу, одновременное действие возвратного рычага, ускоряющей пружины и удерживающего рычага; и одновременное действие оттягивающего рычага и отключающей пружины. В этом стандартном варианте направление удерживающего усилия (усилие давления) отключающей пружины, по существу, совпадает с центром оси вращения удерживающего рычага, в результате чего уменьшается усилие, необходимое для действия удерживающего рычага.

Кроме того, скорость перемещения удерживающего рычага, которая учитывается в вышеуказанном втором этапе, увеличивается с помощью ускоряющей пружины с целью уменьшения периода времени исполнения. Однако физически сложно уменьшить период времени исполнения второго этапа до нуля и, следовательно, сложно значительно уменьшить полный период времени размыкания контакта также с учетом проблем, описанных в первом примере.

Кроме того, направление силы давления на участок, где вытягивающий рычаг и удерживающий рычаг зацепляются друг с другом, по существу, совпадает с центром оси вращения удерживающего рычага, поэтому, когда внешняя вибрация прикладывается к удерживающему рычагу, вытягивающий рычаг поворачивается в направлении действия по отключению, и исполнительный механизм отключения может начать действие без команды на отключение. Кроме того, направление силы прижимания колеблется относительно центра оси вращения удерживающего рычага из-за деформации поверхности зацепления между роликом, предусмотренным на вытягивающем рычаге, и удерживающим рычагом, так что когда сила давления действует в направлении операции отключения удерживающего рычага, вытягивающий рычаг может быть отпущен без команды на отключение.

Кроме того, хотя это и не описано в Документе 2, предполагается, что удерживающий рычаг действует в направлении отключения благодаря ударной силе, прикладываемой, когда ролик оттесняет удерживающий рычаг для повторного зацепления при операции включения с целью обеспечения начала операции отключения без команды на отключение. Как описано выше во втором стандартном примере, сложно значительно уменьшить период времени размыкания контакта, и вероятно, что состояние удерживания отключающей пружины становится нестабильным.

В третьем стандартном примере (Документ 3) операция высвобождения упругой силы отключения состоит из следующих двух этапов: действие, при котором фиксатор приводится в движение непосредственно возбуждаемым соленоидом с помощью вытягивающего рычага и вытягивающего звена для разъединения зацепления между фиксатором и роликовым пальцем; и действие отключающей пружины. Количество этапов, необходимое для операции отключения уменьшается до двух, как описано выше, что позволяет уменьшить период времени на операцию отключения. Это эквивалентно отсутствию T2 в выражении (1), представляющем период времени размыкания контакта. Однако момент в направлении, противоположном направлению, в котором вытягивается защелка, прикладывается к защелке упругой силой отключения от начала движения защелки с целью разъединения зацепления между роликовым пальцем и защелкой, так что значительное уменьшение периода времени операции отключения все же не достигается.

Кроме того, совместное действие защелки, вытягивающего рычага и вытягивающего звена увеличивает массу движущегося участка, тем самым предотвращая высокоскоростное действие.

Кроме того, защелка и вытяжное звено соединены пальцем, и, аналогично, вытяжное звено и вытяжной рычаг соединены пальцем, и между вышеуказанными компонентами существует небольшой зазор, тем самым препятствуя высокоскоростной операции.

Кроме того, несмотря на то что защелка возвращается в положение включения с помощью смещающего усилия возвратной пружины защелки непосредственно перед завершением операции включения, защелка и вытягивающее звено действуют совместно для увеличения массы подвижного участка. Таким образом, если усилие возвратной пружины защелки является недостаточным, возврат защелки задерживается, что приводит к невыполнению операции включения. Когда усилие возвратной пружины защелки увеличивается как противодействие этой проблеме, период времени размыкания контакта увеличивается.

Задача всех вариантов выполнения настоящего изобретения состоит в том, чтобы уменьшить период времени, необходимый для высвобождения упругой силы отключения, так чтобы уменьшить общий период времени размыкания контакта в распределительном устройстве для размыкания/включения электрической цепи и его исполнительного механизма.

Согласно аспекту настоящего изобретения предлагается исполнительный механизм распределительного устройства для возвратно-поступательного движения подвижного контакта распределительного устройства с целью переключения распределительного устройства между состоянием отключения и состоянием включения; исполнительный механизм включает в себя: раму, замыкающий вал, установленный с возможностью вращения относительно рамы; главный рычаг, прикрепленный к замыкающему валу и способный к перемещению совместно с подвижным контактом; отключающую пружину, расположенную таким образом, что она накапливает энергию, когда рабочее состояние распределительного устройства переключается из состояния отключения в состояние включения соответственно вращению замыкающего вала, при этом она высвобождает накопленную энергию, когда рабочее состояние распределительного устройства переключается из состояния включения в состояние отключения; промежуточный вал, расположенный таким образом, что он может вращаться относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала; промежуточный рычаг, прикрепленный с возможностью поворачивания к промежуточному валу; главное промежуточное соединительное звено, соединяющее с возможностью поворачивания передний конец промежуточного рычага и главный рычаг; кулачковый механизм, поворачивающий промежуточный вал соответственно вращению замыкающего вала; рычаг защелки, прикрепленный с возможностью поворачивания к промежуточному валу; роликовый штифт защелки, установленный с возможностью поворачивания на переднем конце рычага защелки; пусковой рычаг, расположенный таким образом, чтобы он мог поворачиваться относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала; пусковой роликовый штифт, установленный с возможностью поворачивания на переднем конце пускового рычага; возвратную пружину пускового рычага, отклоняющую пусковой рычаг с целью поворачивания пускового рычага в заданном направлении; защелку, прикрепленную к пусковому рычагу в положении, отличающемся от оси вращения пускового рычага с целью поворачивания вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющую передний конец, зацепляющийся с роликовым штифтом защелки; возвратную пружину защелки, смещающую защелку с целью поворачивания защелки в заданном направлении; соленоидный рычаг, расположенный относительно рамы таким образом, чтобы он мог поворачиваться вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющий передний конец, зацепляющийся с пусковым роликовым штифтом; возвратную пружину соленоидного рычага, отклоняющую соленоидный рычаг таким образом, чтобы соленоидный рычаг поворачивался в заданном направлении; и электромагнитный соленоид для отключения, который действует против отклоняющего усилия возвратной пружины соленоидного рычага, чтобы толкать соленоидный рычаг с целью переключения рабочего состояния распределительного устройства из состояния включения в состояние отключения; в состоянии, где рабочее состояние распределительного устройства переключается из состояния включения в состояние отключения, соленоидный рычаг толкается электромагнитным соленоидом для отключения с целью поворачивания в направлении, противоположном направлению отклонения возвратной пружины соленоидного рычага, для разъединения зацепления между пусковым роликовым штифтом и соленоидным рычагом, и пусковой рычаг и эксцентриковый палец поворачиваются за счет отклоняющего усилия роликового штифта защелки для разъединения зацепления между роликовым штифтом защелки и передним концом защелки, что вынуждает отключающую пружину высвобождать энергию для поворачивания рычага защелки.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается распределительное устройство, имеющее подвижный контакт, который может перемещаться возвратно-поступательно, и исполнительный механизм, который приводит в движение подвижный контакт и предназначен для переключения между состоянием отключения и состоянием включения за счет перемещения подвижного контакта; исполнительный механизм включает в себя: раму, замыкающий вал, установленный с возможностью вращения относительно рамы; главный рычаг, прикрепленный к замыкающему валу и способный к перемещению совместно с подвижным контактом; отключающую пружину, расположенную таким образом, что она накапливает энергию, когда рабочее состояние распределительного устройства переключается из состояния отключения в состояние включения соответственно вращению замыкающего вала, при этом она высвобождает накопленную энергию, когда рабочее состояние распределительного устройства переключается из состояния включения в состояние отключения; промежуточный вал, расположенный таким образом, что он мог вращаться относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала; промежуточный рычаг, прикрепленный с возможностью поворачивания к промежуточному валу; главное промежуточное соединительное звено, соединяющее с возможностью поворачивания передний конец промежуточного рычага и главный рычаг; кулачковый механизм, поворачивающий промежуточный вал соответственно вращению замыкающего вала; рычаг защелки, прикрепленный с возможностью поворачивания к промежуточному валу; роликовый штифт защелки, установленный с возможностью поворачивания на переднем конце рычага защелки; пусковой рычаг, расположенный таким образом, чтобы он мог поворачиваться относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала; пусковой роликовый штифт, установленный с возможностью поворачивания на переднем конце пускового рычага; возвратную пружину пускового рычага, отклоняющую пусковой рычаг с целью поворачивания пускового рычага в заданном направлении; защелку, прикрепленную к пусковому рычагу в положении, отличающемся от оси вращения пускового рычага с целью поворачивания вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющую передний конец, контактирующий с роликовым штифтом защелки; возвратную пружину защелки, смещающую защелку с целью поворачивания защелки в заданном направлении; соленоидный рычаг, расположенный относительно рамы таким образом, чтобы он мог поворачиваться вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющий передний конец, зацепляющийся с пусковым роликовым штифтом; возвратную пружину соленоидного рычага, отклоняющую соленоидный рычаг таким образом, чтобы соленоидный рычаг поворачивался в заданном направлении; и электромагнитный соленоид для отключения, который действует против отклоняющего усилия возвратной пружины соленоидного рычага, чтобы толкать соленоидный рычаг с целью переключения рабочего состояния распределительного устройства из состояния включения в состояние отключения; в состоянии, где рабочее состояние распределительного устройства переключается из состояния включения в состояние отключения, соленоидный рычаг толкается электромагнитным соленоидом для отключения с целью поворачивания в направлении, противоположном направлению отклонения возвратной пружины соленоидного рычага, для разъединения зацепления между пусковым роликовым штифтом и соленоидным рычагом, и пусковой рычаг и эксцентриковый палец поворачиваются за счет отклоняющего усилия роликового штифта защелки для разъединения зацепления между роликовым штифтом защелки и передним концом защелки, что вынуждает отключающую пружину высвобождать энергию для поворачивания рычага защелки.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - вид спереди состояния включения удерживающего узла и узла управления удерживанием исполнительного механизма распределительного устройства согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.2 - развернутый вид спереди состояния отключения пружинного исполнительного механизма распределительного устройства по Фиг.1;

Фиг.3 - развернутый вид спереди состояния включения пружинного исполнительного механизма распределительного устройства по Фиг.1;

Фиг.4 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.1, где показано выполнение операции отключения;

Фиг.5 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.1, где показано продолжение выполнения операции отключения по Фиг.4;

Фиг.6 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.1, где показано продолжение выполнения операции отключения по Фиг.5;

Фиг.7 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.1, где показано продолжение выполнения операции отключения по Фиг.6;

Фиг.8 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.1, где показано выполнение операции включения;

Фиг.9 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.1, где показано продолжение выполнения операции включения по Фиг.8;

Фиг.10 - увеличенный вид спереди участка вокруг переднего конца соленоидного рычага по Фиг.1;

Фиг.11 - вид спереди состояния включения узла удерживания исполнительного механизма распределительного устройства по второму варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.12 - вид спереди состояния включения узла удерживания исполнительного механизма распределительного устройства по третьему варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.13 - увеличенный вид спереди участка вокруг переднего конца соленоидного рычага по Фиг.12;

Фиг.14 - увеличенный вид спереди участка вокруг переднего конца защелки по Фиг.12;

Фиг.15 - вид спереди состояния включения узла удерживания исполнительного механизма распределительного устройства по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.16 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.15, где показано состояние непосредственно перед завершением операции включения;

Фиг.17 - вид спереди основной части распределительного устройства по Фиг.15, где показано продолжение состояния по Фиг.16;

Фиг.18 - вид спереди, где показано состояние включения удерживающего узла исполнительного механизма распределительного устройства по пятому варианту выполнения настоящего изобретения;

Фиг.19 - временная диаграмма для объяснения операции отключения стандартного распределительного устройства.

Ниже приводится описание вариантов выполнения исполнительного механизма распределительного устройства по настоящему изобретению со ссылкой на приложенные чертежи.

Первый вариант выполнения

Прежде всего, со ссылкой на Фиг.1-10 будет приведено описание первого варианта выполнения исполнительного механизма распределительного устройства по настоящему изобретению. На Фиг.1 показан вид спереди включенного состояния удерживающего узла и узла управления удерживанием исполнительного механизма распределительного устройства. На Фиг.2 показано состояние отключения пружинного исполнительного механизма, включающего в себя узлы, показанные на Фиг.1. На Фиг.3 показано включенное состояние пружинного исполнительного механизма, включающего в себя узлы, показанные на Фиг.1. На Фиг.4-7 показано состояние, в котором рабочее состояние переключается из включенного состояния в отключенное состояние с помощью операции отключения. На Фиг.8 и 9 показано состояние, где рабочее состояние переключается из отключенного состояния во включенное состояние с помощью операции включения. На Фиг.10 показан увеличенный вид спереди участка вокруг переднего конца соленоидного рычага из Фиг.1.

На Фиг.2 и 3 подвижный контакт 2 соединен с левой стороной шарнирного механизма 1. Когда шарнирный механизм 1 движется вправо, как показано на Фиг.2, подвижный контакт 2 становится «разомкнутым» для достижения отключенного состояния. С другой стороны, когда шарнирный механизм 1 движется влево, как показано на Фиг.3, подвижный контакт 2 становится «замкнутым» для достижения включенного состояния. Один конец шарнирного механизма 1 соединен с возможностью поворачивания с передним концом главного рычага 3, и главный рычаг 3 крепится с возможностью поворачивания к замыкающему валу 4. Замыкающий вал 4 поддерживается с возможностью вращения подшипником (не показан), установленным в раме опорной конструкции 5.

Отключающая пружина 6 имеет один конец, прикрепленный к поверхности 5a крепления рамы 5, и другой конец, прикрепленный к приемнику 7 отключающей пружины. Демпфер 8 крепится к приемнику 7 отключающей пружины. В демпфере 8 содержится среда и установлен поршень 8a, совершающий поступательное движение со скольжением. Один конец демпфера 8 крепится к звену 9 отключающей пружины, которое крепится с возможностью поворачивания к пальцу 3a главного рычага 3.

Промежуточный вал 10 установлен с возможностью вращения относительно рамы 5, и промежуточный рычаг 11 крепится к промежуточному валу 10. На переднем конце промежуточного рычага 11 установлен палец 11a. Палец 3b, установленный в главном рычаге 3, и палец 11a соединяются главным промежуточным соединительным звеном 20. Рычаг 12 защелки крепится к промежуточному валу 10, и роликовый штифт 12a защелки крепится с возможностью поворачивания к переднему концу рычага 12 защелки. Кроме того, кулачковый рычаг 13 крепится к промежуточному валу 10, и кулачковый ролик 13a крепится с возможностью поворачивания к переднему концу кулачкового рычага 13.

Включающая пружина 21 имеет один конец, прикрепленный к поверхности 5a крепления рамы 5, и другой конец, прикрепленный к приемнику 22 включающей пружины. В приемнике 22 включающей пружины расположен палец 22a. Палец 22a соединен с пальцем 23a включающего рычага 23, который крепится к концевому участку замыкающего вала 4 с помощью включающего звена 24. Включающий кулачок 25 крепится к замыкающему валу 4 и зацепляется с возможностью разъединения с кулачковым роликом 13a соответственно вращению замыкающего вала 4.

Выступ 23b расположен на одном конце включающего рычага 23 и зацепляется с возможностью разъединения с полуцилиндрическим участком 26a, предусмотренным в крепежном рычаге 26 для включения, который установлен с возможностью поворачивания относительно рамы 5. Кроме того, на одном конце крепежного рычага 26 для включения предусмотрена возвратная пружина 27. Другой конец возвратной пружины 27 крепится к раме 5. Возвратная пружина 26 является пружиной сжатия, и усилие пружины всегда действует на крепежный рычаг 26 для включения в качестве момента по часовой стрелке. Однако вращение крепежного рычага 26 для включения ограничивается зацеплением между плунжером 28a электромагнитного соленоида 28 для включения, который крепится к раме 5, и крепежным рычагом 26 для включения.

В отключенном состоянии, показанном на Фиг.2, центр 4a оси вращения замыкающего вала 4 смещен влево относительно центральной оси 24a (ось, соединяющая центры оси 22a и оси 23a) включающего звена 24, так чтобы момент против часовой стрелки прикладывался к включающему рычагу 23 включающей пружиной 21. Однако поворачивание включающего рычага 23 сдерживается зацеплением между выступом 23b и полуцилиндрическим участком 26a.

Как показано на Фиг.1, крепежный рычаг 30 имеет выступающий опорный участок 30a. Выступающий опорный участок 30a находится в зацеплении с пальцем 55, прикрепленным к раме 5, которая фиксирует положение крепежного рычага относительно рамы 5.

Пусковой рычаг 31 крепится к эксцентриковому пальцу 32, установленному с возможностью поворачивания относительно концевого участка крепежного рычага 30, и пусковой роликовый штифт 31a крепится с возможностью поворачивания к переднему концу пускового рычага 31. Возвратная пружина 33 пускового рычага установлена между рамой 5 и пусковым рычагом 31. Концевой участок возвратной пружины 33 пускового рычага всегда создает момент по часовой стрелке для пускового рычага 31. Поворачивание по часовой стрелке возвратной пружины 33 пускового рычага ограничивается примыканием стопорного штифта 5c, расположенного на раме 5, и пускового рычага 31.

Защелка 34 расположена с возможностью поворачивания вокруг эксцентрикового пальца 32, так чтобы центр 34a оси вращения был расположен эксцентрично по отношению к центру 31b вращения пускового рычага 31. Защелка 34 имеет выступ 34b. Возвратная пружина 35 защелки расположена между крепежным рычагом 30 и защелкой 34. Концевой участок возвратной пружины 35 защелки зацепляется со штифтом 30b, прикрепленным к крепежному рычагу 30. Возвратная пружина 35 защелки всегда создает момент по часовой стрелке для защелки 34. Вращение по часовой стрелке защелки 34 ограничивается примыканием стопорного штифта 30c, расположенного на крепежном рычаге 30, и выступа 30b защелки 34. Передний конец 34c защелки 34 образован плоскостью, нормальной к линии, соединяющей центр оси вращения роликового штифта 12a защелки, центр 34a оси вращения защелки 34 и центр 34b оси вращения соленоидного рычага 36.

Защелка 34 имеет выступ 34d на переднем конце, который выступает от одной боковой поверхности переднего конца 34с. Во включенном состоянии, показанном на Фиг.1 и 3, боковая поверхность выступа 34d переднего конца толкает боковую поверхность роликового штифта 12a защелки у одной боковой поверхности, у которой передний конец 34c защелки и роликовый штифт 12a защелки зацепляются друг с другом за счет момента, прикладываемого по часовой стрелке возвратной пружиной 35 защелки к защелке 34.

Соленоидный рычаг 36 поворачивается вокруг центра 36b оси вращения, прикрепленного к раме 5, и имеет первую сторону 36c, продолжающуюся в направлении от цента 36b оси вращения, и вторую сторону 36d, продолжающуюся в направлении, перпендикулярном первой стороне 36c, от центра 36b оси вращения. Возвратная пружина 37 соленоидного рычага расположена на одном конце первой стороны 36c соленоидного рычага, и другая сторона возвратной пружины 37 соленоидного рычага крепится к раме 5. Возвратная пружина 37 соленоидного рычага является пружиной растяжения, и усилие пружины, которая поворачивает соленоидный рычаг 36 в направлении по часовой стрелке, всегда прикладывается к соленоидному рычагу 36. Однако поворачивание соленоидного рычага 36 ограничивается зацеплением стопорного штифта 5d с рамой 5 и первой стороной 36c соленоидного рычага 36.

Как показано на Фиг.10, выступ 36e переднего конца соленоидного рычага, выступающий от одной боковой поверхности переднего конца 36a соленоидного рычага второй стороны 36d соленоидного рычага 36 имеет плоскость, нормальную к линии, соединяющей центр оси вращения пускового роликового штифта 31a и центр 36b оси вращения соленоидного рычага.

Передний конец плунжера 38a электромагнитного соленоида 38 для отключения, который крепится к раме 5, зацепляется с возможностью разъединения с соленоидным рычагом 36, что вынуждает соленоидный рычаг поворачиваться в направлении против часовой стрелки при вводе команды на отключение.

Во включенном состоянии, показанном на Фиг.1 и 3, передний конец 34с защелки 34 зацепляется с роликовым штифтом 12a защелки, и роликовый штифт 12a защелки толкает передний конец 34с защелки к центру 34a оси вращения защелки 34 (направление, показанное стрелкой E). В это время центр 31b оси вращения пускового рычага 31 удаляется от линии, соединяющей центр роликового штифта 12a защелки и центр 34a оси вращения защелки 34 или продолженной линии к стороне промежуточного вала 10, и момент против часовой стрелки прикладывается к пусковому рычагу 31 и эксцентриковому пальцу 32. Однако поворачивание пускового рычага 31 ограничивается зацеплением между пусковым роликовым штифтом 31a и передним концом 36a соленоидного рычага 36. Кроме того, пусковой роликовый штифт 31a толкает передний конец 36a соленоидного рычага 36 к центру 36b оси вращения соленоидного рычага 36, чтобы остановить поворачивание соленоидного рычага 36 против часовой стрелки.

В замкнутом состоянии главный рычаг 3 всегда воспринимает действие момента по часовой стрелке, создаваемого упругой силой растяжения отключающей пружины 6. Усилие, передаваемое на главный рычаг, затем передается на промежуточный рычаг 11 через главное промежуточное соединительное звено 20. Передаваемое усилие создает момент для поворачивания промежуточного рычага 11 в направлении против часовой стрелки. Момент против часовой стрелки также прикладывается к рычагу 12 защелки.

Однако во включенном состоянии передний конец 34с защелки 34 и роликовый штифт 12a защелки зацепляются друг с другом для ограничения поворачивания против часовой стрелки рычага 12 защелки. Соответственно, последующие элементы от промежуточного рычага 11 до отключающей пружины 6 поддерживают их статическое состояние.

В настоящем варианте выполнения вращающиеся валы, такие как замыкающий вал 4 и промежуточный вал 10, и оси соответствующих пальцев параллельны друг другу и расположены нормально к поверхности чертежа на Фиг.1-10.

Операция отключения

В настоящем варианте выполнения, имеющем конфигурацию, описанную выше, будет описана операция отключения, вызывающая переключение с помощью состояний, показанных на Фиг.4-7, из включенного состояния, показанного на Фиг.1 и 3, в отключенное состояние, показанное на Фиг.2.

Прежде всего, во включенном состоянии, показанном на Фиг.1 и 3, при вводе внешней команды возбуждается электромагнитный соленоид 38 для отключения с целью перемещения плунжера 38a в направлении, показанном стрелкой A.

Поскольку соленоидный рычаг 36 находится в зацеплении с плунжером 38A, он поворачивается в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой B) для снятия зацепления между передним концом 36a соленоидного рычага 36 и пусковым роликовым штифтом 31a, в результате чего пусковой рычаг 31 и эксцентриковый палец 32 поворачиваются в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой C). Затем защелка 34 начинает поворачиваться, поддерживая при этом зацепление между передним концом 34с защелки 34 и роликовым штифтом 12a защелки, и рычаг 12 защелки воспринимает момент в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой D) от отключающей пружины 6 для поворачивания в направлении против часовой стрелки. Это состояние показано на Фиг.4.

В это время роликовый штифт 12a защелки толкает передний конец 34c защелки 34 к центру 34a оси вращения (направление, показанное стрелкой E) защелки 34, и центр 31b оси вращения пускового рычага 31 смещается к стороне промежуточного вала 10 относительно стрелки E. Таким образом, момент в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой C) прикладывается к эксцентриковому пальцу 32 и пусковому рычагу 31.

После состояния, показанного на Фиг.4, рычаг 12 защелки продолжает поворачиваться в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой D). Кроме того, эксцентриковый палец 32 и пусковой рычаг 31 также поворачиваются в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой C), чтобы выступ 34b защелки 34 достиг зацепления со стопорным штифтом 30c. Это состояние показано на Фиг.5.

После состояния, показанного на Фиг.5, рычаг 12 защелки продолжает поворачиваться в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой D). Кроме того, эксцентриковый палец 32 и пусковой рычаг 31 также поворачиваются в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой С). В то же время защелка 34 поворачивается в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой F), при этом находясь в зацеплении со штопорным штифтом 30c. Это состояние показано на Фиг.6. В результате передний конец 34с защелки 34 и роликовый штифт 12a защелки выходят из зацепления.

После состояния, показанного на Фиг.6, рычаг 12 защелки продолжает поворачиваться в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой D), при этом отталкиваясь от защелки 34. Это состояние показано на Фиг.7.

На Фиг.2 показано окончательное состояние после операции отключения. В этом состоянии защелка 34 была возвращена, по существу, в то же положение, что и во включенном состоянии (Фиг.1 и 3) возвратной пружиной 35 защелки (Фиг.1). Кроме того, пусковой рычаг 31 был возвращен, по существу, в то же положение, что и во включенном состоянии (Фиг.1 и 3) возвратной пружиной 33 пускового рычага (Фиг.1). Кроме того, соленоидный рычаг 36 был возвращен, по существу, в то же положение, что и во включенном состоянии (Фиг.1 и 3) возвратной пружиной 37 соленоидного рычага (Фиг.1).

Когда зацепление между защелкой 34 и роликовым штифтом 12a защелки размыкается во включенном состоянии, показанном на Фиг.3, кулачковый рычаг 13 и промежуточный рычаг 11, которые соединены с рычагом 12 защелки и промежуточным валом 10, поворачиваются в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой I), так чтобы отключающая пружина 6 и демпфер 8 перемещались в направлении, показанном стрелкой J. Затем шарнирный механизм 1 и подвижный контакт 2, соединенный с шарнирным механизмом 1, перемещаются вправо, чтобы начать операцию отключения.

Когда отключающая пружина 6 смещается на заданное расстояние, поршень 8a упирается в ограничитель 5e, прикрепленный к раме 5, для образования энергии торможения демпфера 8 с целью остановки движения отключающей пружины 6. Перемещения соединительных рычагов, соединенных с отключающей пружиной 6, соответственно, прекращаются, в результате чего операция отключения завершается. Это состояние показано на Фиг.2.

Операция включения

Далее будет описана операция включения, вызывающая переключение с помощью состояний, показанных на Фиг.8 и 9, из отключенного состояния, показанного на Фиг.2, во включенное состояние, показанное на Фиг.1 и 3.

На Фиг.2 показано состояние, где включающая пружина 21 сжата для накапливания энергии в отключенном состоянии. При вводе внешней команды возбуждается электромагнитный соленоид 28 для включения с целью перемещения плунжера 28a в направлении, показанном стрелкой K. В это время крепежный рычаг 26 для включения зацепляется с плунжером 28a, так чтобы он поворачивался в направлении против часовой стрелки. Затем разъединяется зацепление полуцилиндрического участка 26a и выступа 23b. Соответственно, включающий рычаг 23 и замыкающий вал 4 вращаются в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой L) за счет упругого усилия включающей пружины 21. Включающая пружина растягивается в направлении, показанном стрелкой M, и высвобождает накопленную энергию. Включающий кулачок 25, прикрепленный к замыкающему валу 4, поворачивается в направлении, показанном стрелкой N, для зацепления с кулачковым роликом 13a. Когда кулачковый ролик 13a толкается включающим кулачком 25, кулачковый рычаг 13 поворачивается в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой O), и в то же время промежуточный рычаг 11 поворачивается в направлении, показанном стрелкой P.

Поворачивание промежуточного рычага 11 передается на главный рычаг 3, и, соответственно, главный рычаг 3 поворачивается в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой Q). Затем шарнирный механизм 1 и подвижный контакт 2, соединенный с шарнирным механизмом 1, перемещаются влево, чтобы начать операцию включения. Совместно с вращением главного рычага 3 звено 9 отключающей пружины перемещается в направлении, показанном стрелкой R, в результате чего отключающая пружина 6 сжимается для накапливания энергии.

Во время операции включения кулачковый рычаг 13 поворачивается в направлении по часовой стрелке (направление, показанное стрелкой O) в состоянии, где функционирование переключается из состояние переключения, показанного на Фиг.2, и рычаг 12 защелки, который крепится к кулачковому рычагу 13, и промежуточный вал 10 также вращаются в направлении по часовой стрелке (направление, показанное стрелкой S). Это состояние показано на Фиг.8.

После состояния, показанного на Фиг.8, защелка 34 поворачивается в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой T) роликовым штифтом 12а защелки. Это состояние показано на Фиг.9.

Когда включающий кулачок 25 и кулачковый ролик 13a выходят из состояния зацепления, роликовый штифт 12a защелки возвращается в положение при включенном состоянии с помощью растягивающего усилия отключающей пружины 6. Кроме того, когда роликовый штифт 12a защелки и защелка 34 выходят из состояния зацепления, защелка 34 возвращается в положение при включенном состоянии с помощью смещающего усилия возвратной пружины 35 защелки, в результате чего передний конец 34с защелки 34 и роликовый штифт 12a защелки снова входят в зацепление друг с другом (Фиг.1 и 3).

В этом положении повторного зацепления роликовый штифт 12a защелки толкает передний конец 34с защелки 34 к центру 34a оси вращения защелки 34 (направление, показанное стрелкой E), так чтобы пусковой рычаг 31 и эксцентриковый палец 32 были подготовлены к поворачиванию в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой C). Однако поворачивание пускового рычага 11 ограничивается зацеплением между пусковым роликовым штифтом 31a и передним концом 36a соленоидного рычага 36. Кроме того, пусковой роликовый штифт 31a толкает передний конец 36a соленоидного рычага 36 к центру 36b оси вращения соленоидного рычага 36 для ограничения поворачивания против часовой стрелки соленоидного рычага 36, и перемещение соединительных рычагов, соответственно, прекращается, в результате чего завершается операция отключения. Это состояние показано на Фиг.1 и 3.

Согласно настоящему варианту выполнения после возбуждения электромагнитного соленоида 38 для отключения при вводе команды на отключение операция отключения завершается двумя рабочими этапами: первым рабочим этапом, на котором защелка 34 непосредственно приводится в движение соленоидным рычагом 36 и эксцентриковым пальцем 32 для разъединения зацепления между защелкой 34 и роликовым штифтом 12a защелки, и вторым рабочим этапом, на котором функционирует отключающая пружина 6. Как описано выше, количество рабочих этапов для завершения операции отключения уменьшается от трех (в случае обычного пружинного исполнительного механизма) до двух, что значительно уменьшает период времени на операцию отключения). Это означает, что T2 удаляется из выражения (1), показывающего период времени размыкания контакта, поэтому существует возможность периода времени размыкания контакта.

Кроме того, момент в направлении против часовой стрелки (направление, показанное стрелкой C) всегда прикладывается к эксцентриковому пальцу 32 во время ввода команды на отключение для разъединения зацепления между передним концом 34с защелки 34 и роликовым штифтом 12a защелки, в результате чего обеспечивается уменьшение периода времени размыкания контакта.

Кроме того, защелка 34 непосредственно не приводится в движение электромагнитным соленоидом 38 для отключения, так что влияние восстанавливающего усилия возвратной пружины 35 защелки на период времени размыкания контакта является незначительным. Таким образом, увеличение восстанавливающего усилия возвратной пружины 35 защелки обеспечивает ускорение возврата защелки 34 во время операции отключения без увеличения периода времени размыкания контакта, что повышает стабильность операции размыкания.

Соленоидный рычаг, сохраняющий восстанавливающее усилие отключающей пружины 6, остается в положении, где он должен находиться во время завершения операции включения, тем самым обеспечивая повышение стабильности операции включения.

Поверхность зацепления переднего конца 36a соленоидного рычага 36 образована плоскостью, и пусковой роликовый штифт 31a толкает передний конец 36a соленоидного рычага 36 к центру 36b оси вращения соленоидного рычага 36 во время операции включения, так что во включенном состоянии никакой момент не прикладывается от пускового роликового штифта 31a к соленидному рычагу 36. Это обеспечивает уменьшение размера соленоидного рычага 36 с целью сведения к минимуму усилия, необходимого для выдвигания соленоидного рычага 36, который, в свою очередь, сведет к минимуму размер электромагнитного соленоида 38 для отключения.

Кроме того, уменьшается количество компонентов по сравнению со стандартным примером, и может быть значительно снижена стоимость материалов и количество этапов сборки.

Согласно первому варианту выполнения, описанному выше, в распределительном устройстве для размыкания/включения электрической цепи и его исполнительном механизме удерживание и высвобождение упругой силы отключения осуществляется посредством комбинации защелки и ее механизма предотвращения неисправного функционирования. С этой конфигурацией имеется возможность уменьшить время, необходимое для высвобождения упругой силы отключения и, тем самым, уменьшить общий период времени размыкания контакта. Одновременно может быть повышена стабильность и надежность состояния удерживания упругой силы отключения.

Второй вариант выполнения

На Фиг.11 показан вид спереди основной части защелки и соленоидного рычага исполнительного механизма распределительного устройства по второму варианту выполнения настоящего изобретения и окружающего их участка. Одинаковые или подобные части по первому варианту выполнения имеют такие же ссылочные номера, и повторное описание будет опущено.

В настоящем варианте выполнения соленоидный рычаг 36 расположен с возможностью поворачивания относительно крепежного рычага 30. Возвратная пружина 37 соленоидного рычага является пружиной растяжения, и упругая сила всегда действует на соленоидный рычаг 36 как момент по часовой стрелке. Однако поворачивание соленоидного рычага 36 ограничивается зацеплением между стопорным штифтом 30d, прикрепленным к крепежному рычагу 30, и соленоидным рычагом 36. Кроме того, концевой участок возвратной пружины 33 пускового рычага зацепляется со штифтом 30b, прикрепленным к крепежному рычагу 30

В настоящем варианте выполнения, имеющем вышеописанную конфигурацию, соленоидный рычаг 36 может быть расположен на крепежном рычаге 30 подобно защелке 34 и пусковому рычагу 31, так чтобы уменьшить ошибку в относительном расположении компонентов.

Третий вариант выполнения

На Фиг.12 показан вид спереди основной части защелки и соленоидного рычага исполнительного механизма распределительного устройства по третьему варианту выполнения настоящего изобретения и окружающего их участка. На Фиг.13 показан увеличенный вид спереди участка вокруг переднего конца соленоидного рычага из Фиг.12. На Фиг.14 показан увеличенный вид спереди участка вокруг переднего конца защелки из Фиг.12. Одинаковые или подобные части по первому варианту выполнения имеют такие же ссылочные номера, и повторное описание будет опущено.

Как показано на Фиг.13, в настоящем варианте выполнения передний конец 36a соленоидного рычага 36 имеет выпуклую дугообразную поверхность (выпуклую цилиндрическую поверхность), и центр дугообразной поверхности, по существу, расположен на линии 40, соединяющей центр оси вращения пускового роликового штифта 31a во включенном состоянии и центр 36b оси вращения соленоидного рычага 36. В результате, усилие, необходимое для разъединения зацепления между пусковым роликовым штифтом 31a и передним концом 36a соленоидного рычага 36 в начальное время операции отключения уменьшается, обеспечивая уменьшение размера электромагнитного соленоида и уменьшение периода времени размыкания контакта.

Кроме того, как показано на Фиг.14, передний конец 34с защелки 34 имеет выпуклую дугообразную поверхность (выпуклую цилиндрическую поверхность), и центр дугообразной поверхности, по существу, расположен на линии 41, соединяющей центр оси вращения роликового штифта 12a защелки во включенном состоянии и центр 34a оси вращения защелки 34. В результате, усилие, необходимое для разъединения зацепления между защелкой 34 и роликовым штифтом 12a защелки уменьшается, обеспечивая уменьшение периода времени размыкания контакта.

Четвертый вариант выполнения

На Фиг.15 показан вид спереди основной части защелки исполнительного механизма распределительного устройства по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения и окружающего их участка. Одинаковые или подобные части по первому варианту выполнения имеют такие же ссылочные номера, и повторное описание будет опущено.

В настоящем варианте выполнения палец 34e защелки расположен на защелке 34, и кольцо 42 расположено на пальце 34e защелки и может перемещаться в радиальном направлении пальца 34e защелки. Внутренний диаметр кольца 42 превышает наружный диаметр пальца 34e защелки.

Состояние сразу же после завершения операции включения по настоящему варианту выполнения, имеющего вышеуказанную конфигурацию, показано на Фиг.16 и 17.

Когда защелка 34 возвращается в положение состояния включения возвратной пружиной 35 защелки, передний концевой выступ 34d защелки 34 сталкивается с роликовым штифтом 12a защелки и «отскакивает», так что защелка 34 не останавливается в положении состояния включения, а поворачивается в направлении против часовой стрелки, что может привести к разъединению зацепления между передним концом 34с защелки 34 и роликовым штифтом 12a защелки и ненадлежащему функционированию.

Однако в настоящем изобретении, когда передний концевой выступ 34d защелки 34 и роликовый штифт 12a защелки сталкиваются друг с другом, кольцо 42 перемещается в направлении, показанном стрелкой U (Фиг.16) в направлении, противоположном направлению отскакивания защелки 34, за счет внутренней силы для сталкивания с пальцем 34e защелки (Фиг.17). Это может препятствовать поворачиванию против часовой стрелки защелки 34 и служит в качестве механизма препятствования ненадлежащего функционирования для защелки 34.

По настоящему варианту выполнения отсоединение защелки 34, которое может иметь место в случае, когда передний концевой выступ 34d защелки 34 и роликовый штифт 12a защелки сталкиваются друг с другом во время операции включения, предотвращается с помощью кольца 42, в результате чего повышается эксплуатационная надежность пружинного исполнительного механизма.

Кроме того, установочное положение кольца 2 не ограничивается до положения, показанного на Фиг.15, и такой же эффект может быть получен в случае, когда кольцо 42 расположено в любом положении на защелке 34.

Кроме того, поскольку кольцо 42 изготовлено из металла, имеющего высокую твердость и высокий удельный вес, высокомолекулярного полимера или их комбинации, имеется возможность повысить эффект отсоединения защелки 34.

Пятый вариант выполнения

На Фиг.18 показан вид спереди основной части защелки и соленоидного рычага исполнительного механизма распределительного устройства по пятому варианту выполнения настоящего изобретения и окружающего их участка. Одинаковые или подобные части по первому варианту выполнения имеют такие же ссылочные номера, и повторное описание будет опущено. В настоящем варианте выполнения вибропоглощающий элемент 43, имеющий высокую вибропоглощаюшую способность, например высокомолекулярный материал, расположен на одной стороне переднего концевого выступа 34d защелки 34, который упирается в роликовый штифт 12a защелки во включенном состоянии. Это ослабляет отскакивание защелки 34 из-за соударения между защелкой 34 и роликовым штифтом 12a защелки, увеличивая эффект препятствования отсоединению защелки 34.

Другие варианты выполнения

Несмотря на то что в вышеуказанных вариантах выполнения цилиндрические пружины сжатия используются в качестве отключающей пружины и включающей пружины 21, как вариант, могут использоваться другие упругие тела, такие как торсионные пружины, тарельчатые пружины, спиральные пружины, листовые пружины, пневмопружины и пружины растяжения. Кроме того, несмотря на то что цилиндрическая пружина или цилиндрическая пружина растяжения используется в качестве возвратных пружин 27, 33, 35 и 37, предусмотренных в крепежном рычаге 26 для включения, пусковом рычаге 31, защелке 34 и соленоидном рычаге 36, как вариант, могут использоваться другие упругие тела, такие как тарельчатые пружины, спиральные пружины или листовые пружины.

Настоящее изобретение также может применяться для устройства, имеющего некоторое количество отключающих пружин или некоторое количество включающих пружин.

Несмотря на то что штифт 5b, зацепляющийся с концевым участком возвратной пружины 33 пускового рычага, и штифт 30b, зацепляющийся с концевым участком возвратной пружины 35 защелки, расположены отдельно в первом варианте выполнения, функции двух вышеуказанных штифтов могут выполняться одним штифтом. Несмотря на то что стопорный штифт 5с для ограничения поворачивания пускового рычага 31 и стопорный штифт 30c для ограничения поворачивания защелки 34 расположены отдельно в первом варианте выполнения, функции двух вышеуказанных штифтов могут выполняться одним штифтом.

Кроме того, поскольку крепежный рычаг 30 крепится к раме 5, он может быть опущен. В этом случае штифт 30b и стопорный штифт 30c и т.д. могут быть непосредственно прикреплены к раме 5. Кроме того, штифт 30b и стопорный штифт 30с могут быть объединены с крепежным рычагом 30 или рамой 5.

Несмотря на то что стопорный штифт 5d используется для ограничения поворачивания по часовой стрелке соленоидного рычага 36 с помощью возвратной пружины 37 соленоидного рычага, плунжер 38a электромагнитного соленоида 38 для отключения может использоваться вместо стопорного штифта 5d.

Кроме того, имеется возможность предусмотреть некоторое количество колец 42 из четвертого варианта выполнения (Фиг.15-17). В этом случае, за счет отличия внутренних диаметров и наружных диаметров соответствующих колец 42 друг от друга, кольца 42 соударяются с пальцем 34e защелки с выдержкой времени, что повышает эффект предотвращения отсоединения защелки 34.

Следует учесть, что кольцо 42 по четвертому варианту выполнения имеет полую форму тороида, при этом форма кольца 42 не ограничивается до этой формы, и такой же эффект может быть получен даже с формой, которая отличается от полой формы тороида.

Поскольку штифт 34e защелки и кольцо 42 крепятся к защелке 34 из первого варианта выполнения в четвертом варианте выполнения, то штифт 34e защелки и кольцо 42 могут крепиться к защелке 34 из второго, третьего или пятого варианта выполнения.

Вибропоглощающий элемент 43 крепится к защелке из первого варианта выполнения в пятом варианте выполнения (Фиг.18), однако этот вибропоглощающий элемент, как вариант, может крепиться к переднему концевому выступу 34d защелки 34 из второго, третьего или четвертого варианта выполнения.

Несмотря на то что выше были описаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения, эти варианты выполнения являются только пояснительными и не ограничивают объем настоящего изобретения. Эти ранее не существовавшие варианты выполнения могут иметь практическое применение в других различных формах, и различные опущения, замены или изменения могут выполняться без отклонения от объема изобретения. Варианты выполнения и модификации включены в объем или соответствуют сущности настоящего изобретения и включены в приложенную формулу изобретения и ее эквиваленты.

Исполнительный механизм распределительного устройства приводит в действие подвижный контакт, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения для переключения распределительного устройства между состоянием отключения и состоянием включения. При этом соленоидный рычаг (36) толкается и поворачивается плунжером (38a) электромагнитного соленоида для отключения (38), так чтобы соленоидный рычаг (36) поворачивался в направлении, противоположном направлению действия возвратной пружины (37) соленоидного рычага. Пусковой роликовый штифт (31a) и соленоидный рычаг (36) разъединяются друг с другом. Эксцентриковый штифт (32) и пусковой рычаг (31) поворачиваются за счет принудительного усилия от переднего конца (34c) защелки и разъединяются друг с другом, в результате чего рычаг (12) защелки поворачивается за счет высвобождаемой энергии отключающей пружины. Технический результат - уменьшение периода времени, необходимого для высвобождения упругой силы отключения, а также общего периода времени размыкания контакта в распределительном устройстве. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Исполнительный механизм распределительного устройства для возвратно-поступательного движения подвижного контакта распределительного устройства, предназначенный для переключения распределительного устройства между состоянием отключения и состоянием включения, содержащий:
раму;
замыкающий вал, установленный с возможностью вращения относительно рамы;
главный рычаг, прикрепленный к замыкающему валу с возможностью перемещения совместно с подвижным контактом;
отключающую пружину, расположенную таким образом, что она накапливает энергию, когда распределительное устройство переключается из состояния отключения в состояние включения соответственно вращению замыкающего вала, при этом она высвобождает накопленную энергию, когда распределительное устройство переключается из состояния включения в состояние отключения;
промежуточный вал, установленный с возможностью вращения относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала;
промежуточный рычаг, прикрепленный с возможностью поворота к промежуточному валу;
главное промежуточное соединительное звено, соединяющее с возможностью поворота передний конец промежуточного рычага и главный рычаг;
кулачковый механизм, предназначенный для поворота промежуточного вала соответственно вращению замыкающего вала;
рычаг защелки, прикрепленный с возможностью поворота к промежуточному валу;
роликовый штифт защелки, установленный с возможностью поворота на переднем конце рычага защелки;
пусковой рычаг, установленный с возможностью поворота относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала;
пусковой роликовый штифт, установленный с возможностью поворота на переднем конце пускового рычага;
возвратную пружину пускового рычага, предназначенную для отклонения пускового рычага для поворота пускового рычага в заданном направлении;
защелку, прикрепленную к пусковому рычагу в положении, отличающемся от оси вращения пускового рычага для поворота вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющую передний конец, зацепляющийся с роликовым штифтом защелки;
возвратную пружину защелки, предназначенную для смещения защелки для поворота защелки в заданном направлении;
соленоидный рычаг, установленный относительно рамы с возможностью поворота вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющий передний конец, зацепляющийся с пусковым роликовым штифтом;
возвратную пружину соленоидного рычага, предназначенную для отклонения соленоидного рычага таким образом, чтобы соленоидный рычаг поворачивался в заданном направлении;
электромагнитный соленоид для отключения, который действует против отклоняющего усилия возвратной пружины соленоидного рычага, чтобы толкать соленоидный рычаг для переключения распределительного устройства из состояния включения в состояние отключения; а в состоянии, в котором распределительное устройство переключается из состояния включения в состояние отключения, соленоидный рычаг толкается электромагнитным соленоидом для отключения для поворота в направлении, противоположном направлению отклонения возвратной пружины соленоидного рычага, для разъединения зацепления между пусковым роликовым штифтом и соленоидным рычагом, при этом пусковой рычаг и эксцентриковый палец поворачиваются за счет отклоняющего усилия роликового штифта защелки для разъединения зацепления между роликовым штифтом защелки и передним концом защелки, при этом отключающая пружина высвобождает энергию для поворота рычага защелки.

2. Исполнительный механизм по п.1, содержащий эксцентриковый палец, прикрепленный к пусковому рычагу на участке центра вращения пускового рычага для поддерживания с возможностью поворота относительно рамы и поддерживания защелки, при этом защелка выполнена с возможностью поворота вокруг центра оси вращения, отличающегося от центра оси вращения пускового рычага.

3. Исполнительный механизм по п.1 или 2, в котором передний конец соленоидного рычага, введенный в зацепление с пусковым роликовым штифтом, имеет плоскость, нормальную к линии, соединяющей центр оси вращения пускового роликового штифта и центр оси вращения соленоидного рычага.

4. Исполнительный механизм по п.1 или 2, в котором передний конец соленоидного рычага, введенный в зацепление с пусковым роликовым штифтом, имеет выпуклую цилиндрическую поверхность, которая имеет центральную ось кривизны на линии, соединяющей центр оси вращения пускового роликового штифта и центр оси вращения соленоидного рычага.

5. Исполнительный механизм по п.1 или 2, в котором передний конец защелки, введенный в зацепление с роликовым штифтом защелки, имеет плоскость, нормальную к линии, соединяющей центр оси вращения роликового штифта защелки и центр оси вращения защелки.

6. Исполнительный механизм по п.1 или 2, в котором передний конец защелки, введенный в зацепление с роликовым штифтом защелки, имеет выпуклую цилиндрическую поверхность, которая имеет центр на линии, соединяющей центр оси вращения роликового штифта защелки и центр оси вращения защелки.

7. Исполнительный механизм по п.1 или 2, содержащий штифт защелки, прикрепленный к защелке; и кольцо, имеющее внутренний диаметр, превышающий наружный диаметр штифта защелки, и расположенное вокруг наружной периферии штифта защелки в радиальном направлении для перемещения в радиальном направлении штифта защелки.

8. Исполнительный механизм по п.1 или 2, в котором выступ переднего конца выступает от переднего конца защелки и выполнен с возможностью введения в зацепление с роликовым штифтом защелки с одной стороны в положении, в котором передний конец защелки зацепляется с роликовым штифтом защелки перед пребыванием во включенном состоянии или после пребывания в этом состоянии.

9. Исполнительный механизм по п.8, в котором вибропоглощающий элемент, поглощающий вибрации, возникающие, когда роликовый штифт защелки и выступ переднего конца введены в зацепление друг с другом непосредственно перед тем, как рабочее состояние распределительного устройства переключается во включенное состояние, крепится к выступу переднего конца.

10. Исполнительный механизм по п.1 или 2, содержащий: рычаг, прикрепленный к замыкающему валу; включающее звено, соединенное с возможностью поворота с включающим рычагом; и включающую пружину, расположенную между передним концом включающего звена и рамой для отклонения переднего конца включающего звена в направлении от замыкающего вала.

11. Исполнительный механизм по п.10, в котором включающая пружина расположена таким образом, что она накапливает энергию во включенном состоянии или отключенном состоянии соответственно вращению замыкающего вала, и при этом высвобождает накопленную энергию когда распределительное устройство переключается из отключенного состояния во включенное состояние.

12. Исполнительный механизм по п.10, содержащий: выступ, расположенный на переднем конце включающего рычага; и удерживающий узел, зацепляющийся с выступом; а также удерживающий узел, содержащий крепежный рычаг для включения, имеющий полуцилиндрический участок; возвратную пружину для отклонения крепежного рычага для включения в заданном направлении; и электромагнитный соленоид для включения, приводящий в действие удерживающий узел против отклоняющего усилия возвратной пружины для перемещения крепежного рычага для переключения распределительного устройства из отключенного состояния во включенное состояние.

13. Распределительное устройство с подвижным контактом, который выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и с исполнительным механизмом, который приводит в действие подвижный контакт и предназначен для переключения между отключенным состоянием и включенным состоянием посредством перемещения подвижного контакта; при этом исполнительный механизм содержит:
раму;
замыкающий вал, установленный с возможностью вращения относительно рамы;
главный рычаг, прикрепленный к замыкающему валу и выполненный с возможностью перемещения совместно с подвижным контактом;
отключающую пружину, расположенную таким образом, что она накапливает энергию, когда распределительное устройство переключается из состояния отключения в состояние включения соответственно вращению замыкающего вала, при этом она высвобождает накопленную энергию, когда распределительное устройство переключается из состояния включения в состояние отключения;
промежуточный вал, установленный с возможностью вращения относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала;
промежуточный рычаг, прикрепленный с возможностью поворота к промежуточному валу;
главное промежуточное соединительное звено, соединяющее с возможностью поворота передний конец промежуточного рычага и главный рычаг;
кулачковый механизм, предназначенный для поворота промежуточного вала соответственно вращению замыкающего вала;
рычаг защелки, прикрепленный с возможностью поворота к промежуточному валу;
роликовый штифт защелки, установленный с возможностью поворота на переднем конце рычага защелки;
пусковой рычаг, установленный с возможностью поворота относительно рамы вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала;
пусковой роликовый штифт, установленный с возможностью поворота на переднем конце пускового рычага;
возвратную пружину пускового рычага, предназначенную для отклонения пускового рычага для поворота пускового рычага в заданном направлении;
защелку, прикрепленную к пусковому рычагу в положении, отличающемся от оси вращения пускового рычага для поворота вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющую передний конец, зацепляющийся с роликовым штифтом защелки;
возвратную пружину защелки, предназначенную для смещения защелки для поворота защелки в заданном направлении;
соленоидный рычаг, установленный относительно рамы с возможностью поворота вокруг оси вращения, по существу, параллельной оси вращения замыкающего вала, и имеющий передний конец, зацепляющийся с пусковым роликовым штифтом;
возвратную пружину соленоидного рычага, предназначенную для отклонения соленоидного рычага таким образом, чтобы соленоидный рычаг поворачивался в заданном направлении;
электромагнитный соленоид для отключения, который действует против отклоняющего усилия возвратной пружины соленоидного рычага, чтобы толкать соленоидный рычаг для переключения распределительного устройства из состояния включения в состояние отключения; а в состоянии, в котором распределительное устройство переключается из состояния включения в состояние отключения, соленоидный рычаг толкается электромагнитным соленоидом для отключения для поворота в направлении, противоположном направлению отклонения возвратной пружины соленоидного рычага, для разъединения зацепления между пусковым роликовым штифтом и соленоидным рычагом, при этом пусковой рычаг и эксцентриковый палец поворачиваются за счет отклоняющего усилия роликового штифта защелки для разъединения зацепления между роликовым штифтом защелки и передним концом защелки, при этом отключающая пружина высвобождает энергию для поворота рычага защелки.