ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2023 года по МПК H01H71/10 H01H3/30 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области низковольтных электрических устройств, в частности, к рабочему механизму автоматического выключателя.

Уровень техники

Универсальные автоматические выключатели широко применяются в низковольтных системах для выработки и распределения электропитания благодаря их превосходным защитным функциям. Автоматический выключатель включает в себя рабочий механизм, выполненный с возможностью осуществления операций размыкания/замыкания автоматического выключателя, причем рабочий механизм является основным компонентом автоматического выключателя. Важным компонентом рабочего механизма является система для накопления энергии. В ходе накопления энергии вал кулачка поворачивает кулачок, а кулачок приводит в действие рычаг для накопления энергии, сжимающий пружину для накопления энергии, чтобы осуществить накопление энергии.

Рабочий механизм содержит пружинный узел, узел рычага для накопления энергии, узел соединительной тяги и кулачковый узел. Когда рабочий механизм высвобождает энергию для выполнения действия замыкания, сначала разблокируется кулачковый узел, а кулачковый узел разблокирует узел рычага для накопления энергии; после разблокирования узла рычага для накопления энергии пружинный узел толкает узел рычага для накопления энергии, приводя его в действие, узел рычага для накопления энергии приводит в действие узел соединительной тяги, узел соединительной тяги выполнен с возможностью приведения в действие поворотного вала рабочего механизма, затем поворотный вал приводит в действие контактную систему для выполнения действия замыкания.

По мере улучшения характеристик автоматического выключателя усилие пружины для накопления энергии рабочего механизма постоянно увеличивается. Чтобы повысить эффективность системы для накопления энергии, на двух концах вала кулачка в узле кулачка часто устанавливают подшипники для уменьшения сопротивления повороту кулачка в узле кулачка. Однако по мере увеличения противодействующего усилия пружины и уменьшения сопротивления повороту кулачок будет чрезмерно поворачиваться под действием противодействующего усилия, когда механизм высвобождает энергию, и кулачок будет ударяться об узел рычага для накопления энергии, что приведет к сильному столкновению и повреждению механизма, неполному замыканию автоматического выключателя и другим неисправностям. В частности, как показано на фиг. 9, после чрезмерного поворота кулачкового узла 1 обод первой кулачковой пластины 11 на узле 1 кулачка ударится о неподвижный вал 24 на узле 2 рычага для накопления энергии. Следовательно, как первая кулачковая пластина 11, так и неподвижный вал 24 будут повреждены. Кроме того, первая кулачковая пластина 11 прикладывает крутящий момент к неподвижному валу 24 и этот крутящий момент уменьшает энергию качания узла 2 рычага для накопления энергии.

Ввиду вышеупомянутых проблем предшествующего уровня техники необходимо усовершенствовать рабочие механизмы существующих автоматических выключателей. С этой целью автор настоящего изобретения разработал полезную конструкцию. На основании указанных предпосылок создано техническое решение, которое будет описано ниже.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание рабочего механизма автоматического выключателя, выполненного с возможностью эффективного предотвращения сильного столкновения кулачкового узла и передачи энергии поворота кулачкового узла на узел рычага для накопления энергии, и, таким образом, повышения эффективности использования энергии в рабочем механизме.

Задачу настоящего изобретения решают следующим образом: рабочий механизм автоматического выключателя содержит пару боковых пластин, обращенных друг к другу, кулачковый узел и узел рычага для накопления энергии, размещенные с возможностью поворота между парой боковых пластин, а также пружинный узел, размещенный между парой боковых пластин, причем кулачковый узел содержит группу кулачковых пластин и вал кулачка, вал кулачка размещен с возможностью поворота между парой боковых пластин, а группа кулачковых пластин прикреплена к валу кулачка; кулачковый узел дополнительно содержит ударный элемент, причем ударный элемент поворачивается синхронно с группой кулачковых пластин; узел рычага для накопления энергии снабжен ударяемым элементом, и усилие пружинного узла обеспечивает поворот кулачкового узла таким образом, чтобы узел рычага для накопления энергии поворачивался в ходе процесса высвобождения энергии; после поворота кулачкового узла ударный элемент поворачивается и ударяет по ударяемому элементу, и ударный элемент прикладывает крутящий момент к ударяемому элементу в направлении, соответствующем направлению поворота узла рычага для накопления энергии.

В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения ударный элемент имеет форму пластины, а ударяемый элемент имеет форму вала.

В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения в момент, когда ударный элемент ударяет по ударяемому элементу, действующая сила, приложенная ударным элементом к ударяемому элементу, направлена по касательной по отношению к направлению поворота ударяемого элемента.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения в ударном элементе имеется крепежное отверстие, отверстие для позиционирующего вала и позиционирующий вал, ударная поверхность расположена на ободе ударного элемента, крепежное отверстие выполнено с возможностью пропускания через него вала кулачка, позиционирующий вал проходит через отверстие для позиционирующего вала, два конца позиционирующего вала соединены с группой кулачковых пластин, а ударная поверхность выполнена для ударения по ударяемому элементу.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения группа кулачковых пластин включает в себя первую кулачковую пластину и вторую кулачковую пластину; причем как первая кулачковая пластина, так и вторая кулачковая пластина насажены с закреплением на вал кулачка, имеются две первые кулачковой пластины, расположенные на расстоянии друг от друга, и два конца позиционирующего вала соединены, соответственно, с двумя первыми кулачковыми пластинами с двух сторон.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения узел рычага для накопления энергии содержит пару пластин рычага, расположенных на расстоянии друг от друга, и поворотный вал, неподвижный вал расположен между парой пластин рычага, каждая пластина рычага из пары пластин рычага снабжена первым отверстием для поворота, два конца поворотного вала расположены, соответственно, на паре боковых пластин после пропускания поворотного вала через первые отверстия для поворота, и узел рычага для накопления энергии качается вокруг поворотного вала; ударяемый элемент закреплен между парой пластин рычага.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения вал для крепления пружины расположен на одном качающемся конце пары пластин рычага, и пружинный узел обеспечивает качание вала для крепления пружины в ходе процесса высвобождения энергии рабочего механизма; а толкающий вал расположен на другом качающемся конце пары пластин рычага, и толкающий вал обеспечивает поворот кулачкового узла в ходе процесса высвобождения энергии рабочего механизма.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения имеется пара толкающих валов, расположенных симметрично на наружных боковых поверхностях пары пластин рычага, которые направлены в сторону друг от друга.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения втулки вала для ограничения положения насажены на секции вала кулачка между ударными элементами и первыми кулачковыми пластинами, соответственно, с двух сторон.

Еще в одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения ударная поверхность представляет собой выпуклую поверхность.

Благодаря вышеупомянутой конструкции, настоящее изобретение характеризуется следующими полезными эффектами: в ходе процесса высвобождения энергии рабочего механизма ударный элемент в узле кулачка ударяет по ударяемому элементу в узле рычага для накопления энергии с обеспечением при этом двух эффектов: во-первых, высвобождается кинетическая энергия кулачкового узла, эффективно предотвращается возможное сильное столкновение кулачкового узла и достигается амортизирующий эффект; во-вторых, энергия поворота кулачкового узла передается на узел рычага для накопления энергии, таким образом в ходе процесса замыкания дополнительно увеличивается энергия поворота узла рычага для накопления энергии и повышается эффективность использования энергии рабочего механизма.

Описание чертежей

На фиг. 1 представлена принципиальная схема одного положения внутренней части рабочего механизма в настоящем изобретении;

На фиг. 2 представлена принципиальная схема еще одного положения внутренней части рабочего механизма в настоящем изобретении;

На фиг. 3 представлена принципиальная структурная схема узла рычага для накопления энергии в настоящем изобретении;

На фиг. 4 представлено изображение в разобранном виде кулачкового узла в настоящем изобретении;

На фиг. 5 представлена принципиальная схема тормозных пластин в узле кулачка в настоящем изобретении;

На фиг. 6 представлена принципиальная схема одного положения взаимодействия между узлом кулачка и узлом рычага для накопления энергии в настоящем изобретении;

На фиг. 7 представлена принципиальная схема еще одного положения взаимодействия между узлом кулачка и узлом рычага для накопления энергии в настоящем изобретении;

На фиг. 8 представлена принципиальная схема еще одного положения взаимодействия между узлом кулачка и узлом рычага для накопления энергии в настоящем изобретении;

На фиг. 9 представлена принципиальная схема сильного столкновения между узлом кулачка и узлом рычага для накопления энергии в известном уровне техники.

На фигурах: 100 - боковая пластина, 101 - паз ограничения положения, 102 - упрочняющий элемент, 200 - втулка вала для ограничения положения;

1 - кулачковый узел, 11 - первая кулачковая пластина, 12 - вторая кулачковая пластина, 13 - вал кулачка, 14 - ударный элемент, 141 - крепежное отверстие, 142 - отверстие для позиционирующего вала, 143 - ударная поверхность, 15 - позиционирующий вал, 16 - фиксирующая пластина;

2 - узел рычага для накопления энергии, 21 - пластина рычага, 211 - отверстие для поворота, 22 - поворотный вал, 23 - вал для крепления пружины, 24 - неподвижный вал, 25 - толкающий вал, 26 - ударяемый элемент;

3 - пружинный узел; 4 - узел соединительной тяги.

Осуществление изобретения

Ниже будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако описание вариантов осуществления, представленное автором заявки, не предназначено для ограничения настоящего технического решения. Любая формальная, но несущественная модификация или вариация, сделанная на основании идеального варианта осуществления настоящего изобретения, считается входящей в объем защиты настоящего изобретения.

Любой из терминов направления или ориентации, используемых в нижеследующем описании, таких как «верхний», «нижний», «левый», «правый», «передний» и «задний» и т. д., основан на положениях, показанных на соответствующих прилагаемых чертежах, и не должен рассматриваться как налагающий какое-либо конкретное ограничение на техническое решение, представленное в настоящем изобретении.

Как показано на фиг. 1, настоящее изобретение относится к рабочему механизму автоматического выключателя. Автоматический выключатель содержит рабочий механизм и контактную систему. Рабочий механизм содержит пару боковых пластин 100, обращенных друг к другу, кулачковый узел 1, расположенный между парой боковых пластин 100, узел 2 рычага для накопления энергии, пружинный узел 3 и узел 4 соединительной тяги. Кулачковый узел 1 и узел 2 рычага для накопления энергии размещены с возможностью поворота между парой боковых пластин 100; пружинный узел 3 расположен между парой боковых пластин 100 и пружинный узел 3 выполнен с возможностью выдвижения и втягивания для высвобождения или накопления энергии; узел 4 соединительной тяги выполнен с возможностью передачи перемещения узла 2 рычага для накопления энергии на поворотный вал автоматического выключателя таким образом, чтобы поворотный вал автоматического выключателя поворачивался, приводя в действие контактную систему.

Как показано на фиг. 2 и 3, узел 2 рычага для накопления энергии содержит пару пластин 21 рычага, расположенных на расстоянии друг от друга, а неподвижный вал 24 расположен между парой пластин 21 рычага. Один конец неподвижного вала 24 соединен с одной пластиной 21 рычага, а другой конец неподвижного вала 24 соединен с другой пластиной 21 рычага. Предпочтительно имеется три неподвижных вала 24 для обеспечения устойчивого размещения пары пластин 21 рычага на расстоянии друг от друга. Каждая пластина рычага из пары пластин 21 рычага снабжена отверстием 211 для поворота для установки поворотного вала 22 и два конца поворотного вала 22 расположены на паре боковых пластин 100, соответственно, после пропускания поворотного вала 22 через отверстия 211 для поворота. Узел 2 рычага для накопления энергии качается вокруг поворотного вала 22, т.е. поворотный вал 22 является центром поворота узла 2 рычага для накопления энергии.

Кроме того, как показано на фиг. 2 и 3, на одном качающемся конце пары пластин 21 рычага расположен вал 23 для крепления пружины, причем вал 23 для крепления пружины выполнен с возможностью взаимодействия с пружинным узлом 3, т.е. когда пружинный узел 3 выдвигается, пружинный узел 3 толкает вал 23 для крепления пружины и таким образом поворачивает узел 2 рычага для накопления энергии. На другом качающемся конце пары пластин 21 рычага расположен толкающий вал 25; в частности, толкающий вал 25 содержит пару толкающих валов, которые расположены симметрично на наружных боковых поверхностях пары пластин 21 рычага, которые направлены в сторону друг от друга. Толкающий вал 25 выполнен с возможностью толкания кулачкового узла 1 и взаимодействия с ним. В ходе осуществления процесса высвобождения энергии рабочего механизма пружинный узел 3 обеспечивает качание вала 23 для крепления пружины; толкающий вал 25 расположен на другом качающемся конце пары пластин 21 рычага, и толкающий вал 25 обеспечивает поворот кулачкового узла 1 в ходе процесса высвобождения энергии рабочего механизма. Предпочтительно, втулки вала установлены на валу 23 для крепления пружины и толкающем валу 25 для уменьшения силы трения в ходе осуществления операции толкания с другими компонентами, а также продления срока службы вала 23 для крепления пружины и толкающего вала 25.

Как показано на фиг. 3 и 7, ударяемый элемент 26 установлен на узле 2 рычага для накопления энергии. В этом варианте осуществления ударяемый элемент 26 имеет форму вала. Ударяемый элемент 26 расположен между парой пластин 21 рычага и закреплен между парой пластин 21 рычага. Когда узел 2 рычага для накопления энергии качается, ударяемый элемент 26 также качается вокруг центра поворота узла 2 рычага для накопления энергии (т.е. поворотного вала 22).

Как показано на фиг. 2 и 4, кулачковый узел 1 содержит группу кулачковых пластин и вал 13 кулачка, причем вал 13 кулачка размещен с возможностью поворота между парой боковых пластин 100. Группа кулачковых пластин прикреплена к валу 13 кулачка и включает в себя первую кулачковую пластину 11 и вторую кулачковую пластину 12; причем как первая кулачковая пластина 11, так и вторая кулачковая пластина 12 насажены с закреплением на вал 13 кулачка, т.е. первая кулачковая пластина 11 и вторая кулачковая пластина 12 не поворачиваются относительно вала 13 кулачка. Для первой кулачковой пластины 11 и второй кулачковой пластины 12 обеспечено замковое соединение с валом 13 кулачка, чтобы, соответственно, первая кулачковая пластина 11 и вторая кулачковая пластина 12 не поворачивались относительно вала 13 кулачка. В частности, на валу 13 кулачка образованы выступы замкового соединения, соответствующие канавки замкового соединения образованы на первой кулачковой пластине 11 и второй кулачковой пластине 12, и выступы замкового соединения совмещают с канавками замкового соединения. Вал для крепления кулачковой пластины закреплен между первой кулачковой пластиной 11 и второй кулачковой пластиной 12 для закрепления первой кулачковой пластины 11 и второй кулачковой пластины 12 на расстоянии друг от друга. Имеются две первые кулачковой пластины 11, расположенные на расстоянии друг от друга, причем одна первая кулачковая пластина 11 прикреплена к двум вторым кулачковым пластинам 12, а другая первая кулачковая пластина 11 прикреплена к одной второй кулачковой пластине 12 и одной фиксирующей пластине 16 путем наложения. Рычаг замыкания (не показан) для блокировки кулачкового узла 1 расположен на рабочем механизме, а фиксирующая пластина 16 прикреплена с фиксацией к рычагу замыкания. Рычаг замыкания фиксирует фиксирующую пластину 16; когда рабочий механизм высвобождает энергию для выполнения действия замыкания, рычаг замыкания разблокирует фиксирующую пластину 16, и таким образом рычаг замыкания разблокирует кулачковый узел 1.

Как показано на фиг. 4 и 5, ударный элемент 14 насажен на секцию вала 13 кулачка между парой первых пластин 11 кулачка. В этом варианте осуществления ударный элемент 14 представляет собой пластинчатую конструкцию. В ударном элементе 14 имеется крепежное отверстие 141 и отверстие 142 для позиционирующего вала, ударная поверхность 143 образована на ободе ударного элемента 14. Крепежное отверстие 141 выполнено с возможностью пропускания через него вала 13 кулачка. Отверстие 142 для позиционирующего вала выполнено с возможностью посадки в него позиционирующего вала 15, т.е. два конца позиционирующего вала 15 соединены с двумя первыми кулачковыми пластинами 11 и позиционирующий вал 15 проходит через отверстие 142 для позиционирующего вала. В такой конструкции ударный элемент 14 может поворачиваться синхронно с первой кулачковой пластиной 11 и второй кулачковой пластиной 12; аналогичным образом ударный элемент 14, первая кулачковая пластина 11 и вторая кулачковая пластина 12 находятся в неподвижном взаимодействии с валом 13 кулачка, т.е. поворачиваются синхронно в процессе поворота. Предпочтительно, ударная поверхность 143 представляет собой выпуклую поверхность, отвечающую эксплуатационным требованиям.

Как показано на фиг. 4, втулки 200 вала для ограничения положения насажены на секции вала 13 кулачка между ударным элементом 14 и первыми кулачковыми пластинами 11, соответственно, с двух сторон, т.е. имеются две втулки 200 вала для ограничения положения, определяющие положение ударного элемента 14 на валу 13 кулачка для предотвращения скольжения ударного элемента 14 по валу 13 кулачка.

Как показано на фиг. 3-4, ударный элемент 14 взаимодействует с ударяемым элементом 26. Когда они сталкиваются друг с другом, ударный элемент 14 прикладывает крутящий момент к ударяемому элементу 26 для увеличения энергии поворота узла 2 рычага для накопления энергии при выполнении действия замыкания. Т.е. ударный элемент 14 прикладывает крутящий момент к ударяемому элементу 26 в направлении, соответствующем направлению поворота узла 2 рычага для накопления энергии в процессе замыкания. В этом варианте осуществления, как показано на фиг. 8, крутящий момент, прикладываемый ударным элементом 14 к ударяемому элементу 26, используется для усиления качания узла 2 рычага для накопления энергии вверх.

Кроме того, в момент, когда ударный элемент 14 ударяет по ударяемому элементу 26, действующая сила, приложенная ударным элементом 14 к ударяемому элементу 26, направлена по касательной по отношению к направлению поворота ударяемого элемента 26, благодаря чему достигается оптимальная передача энергии.

Как показано на фиг. 6, в этот момент узел 2 рычага для накопления энергии находится в положении накопления энергии, обод первой кулачковой пластины 11 кулачкового узла 1 упирается в толкающий вал 25 узла 2 рычага для накопления энергии и толкающий вал 25 прикладывает действующую силу F1 к первой кулачковой пластине 11, как показано на фиг. 6. Действующая сила F1 обеспечивается пружинным узлом 3. Кулачковый узел 1 не может быть приведен в действие до высвобождения энергии из-за фиксирующего эффекта рычага замыкания. Когда рабочий механизм высвобождает энергию, рычаг замыкания разблокирует кулачковый узел 1. Поскольку обод первой кулачковой пластины 11 имеет спиралевидную форму, действующая сила F1 вызывает поворот первой кулачковой пластины 11. Первая кулачковая пластина 11 поворачивается по часовой стрелке, если смотреть из положения, показанного на фиг. 6. В этот момент пружинный узел 3 высвобождает энергию и начинает выдвигаться и пружинный узел 3 отталкивает вал 23 для крепления пружины узла 2 рычага для накопления энергии, узел 2 рычага для накопления энергии поворачивается и поворачивает первую кулачковую пластину 11 по часовой стрелке, выводя из зацепления кулачковый узел 1 и узел 2 рычага для накопления энергии таким образом, что рабочий механизм переходит в положение, показанное на фиг. 7.

Как показано на фиг. 7, рабочий механизм находится в промежуточном положении в ходе процесса высвобождения энергии, обод первой кулачковой пластины 11 кулачкового узла 1 вышел из зацепления с толкающим валом 25 на узле 2 рычага для накопления энергии. Как показано на фиг. 2 и 8, ударный элемент 14 повторяет поворот вала 13 кулачка и ударный элемент 14 ударяет по ударяемому элементу 26 на узле 2 рычага для накопления энергии; в частности, ударная поверхность 143 ударного элемента 14 ударяет по ударяемому элементу 26. При столкновении ударный элемент 14 прикладывает действующую силу F2 к ударяемому элементу 26 таким образом, что узел 2 рычага для накопления энергии посредством ударяемого элемента 26 получает новое движущее усилие в процессе исходного перемещения высвобождения энергии. Другими словами, кинетическая энергия кулачкового узла 1 высвобождается за счет столкновения между ударной поверхностью 143 и ударяемым элементом 26, благодаря чему эффективно предотвращается сильное столкновение с узлом 1 кулачка. Кроме того, поскольку кинетическая энергия кулачкового узла 1 передается на узел 2 рычага для накопления энергии, действие замыкания узла 2 рычага для накопления энергии происходит быстрее, благодаря чему повышается эффективность использования энергии рабочего механизма. В положении, показанном на фиг. 7, узел 2 рычага для накопления энергии дополнительно подталкивается пружинным узлом 3 в положение, показанное на фиг. 8.

Как показано на фиг. 8, в этот момент пружинный узел 3 находится в положении высвобождения энергии, т.е. пружинный узел 3 выдвигается на максимальную длину. Два конца вала 23 для крепления пружины на узле 2 рычага для накопления энергии перемещаются в крайние положения вдоль пазов 101 ограничения положения в боковых пластинах 100. Пазы 101 ограничения положения расположены в симметричных положениях пары боковых пластин 100. Для повышения срока службы пазов 101, ограничивающих положение, по периферии пазов 101, ограничивающих положение, соответствующей положению высвобождения энергии пружинного узла 3, установлены упрочняющие элементы 102, прикрепленные к боковым пластинам 100. Два конца вала 23 для крепления пружины перемещаются в пазах 101 ограничения положения, таким образом ограничивая угол качания узла 2 рычага для накопления энергии. В положении, показанном на фиг. 8, узел 2 рычага для накопления энергии переместился в крайнее положение.

В каждом вышеописанном процессе кинетическая энергия кулачкового узла 1 высвобождается при столкновении ударного элемента 14 и ударяемого элемента 26. В то же время энергия поворота узла 2 рычага для накопления энергии увеличивается в процессе высвобождения энергии. Таким образом, эта конструкция может обеспечить эффективное предотвращение сильного столкновения кулачкового узла 1 и передачу энергии поворота кулачкового узла 1 на узел 2 рычага для накопления энергии, тем самым повышая эффективность использования энергии в рабочем механизме.

Ударяемый элемент 26 в вышеприведенном варианте осуществления может представлять собой отдельную часть или может быть выполнен за одно целое с другими частями узла 2 рычага для накопления энергии. Например, ударяемый элемент 26 образуют путем изгибания пластины 21 рычага или создания выступа, образованного штампованием, без ограничения указанными способами формования, при условии, что ударяемый элемент 26 будет удовлетворять требованиям настоящего изобретения. Любая форма ударяемого элемента 26 находится в пределах объема защиты настоящего изобретения.

Ударный элемент 14 в вышеприведенном варианте осуществления может иметь различные формы и в вышеприведенном варианте осуществления имеет форму пластины. Ударный элемент 14 может быть закреплен между парой первых пластин 11 кулачка с помощью позиционирующего вала 15, описанного в вышеприведенном варианте осуществления. Конечно, проще говоря, ударный элемент 14 может быть прикреплен непосредственно к валу 13 кулачка или может быть образован с использованием комбинации указанных двух способов для улучшения эффекта закрепления ударного элемента 14 и лучшего противодействия удару.

По окончании выполнения рабочим механизмом действия высвобождения энергии вал 13 кулачка поворачивается под действием внешнего усилия. Обычно внешнее усилие соответствует приведению оператором в действие вала 13 кулачка с помощью рукоятки управления или вал 13 кулачка приводят в действие с помощью электрического рабочего механизма. Когда вал 13 кулачка поворачивается, кулачковый узел 1, прикрепленный к валу 13 кулачка, также поворачивается. В положении, показанном на фиг. 8, кулачковый узел 1 поворачивается по часовой стрелке, обод первой кулачковой пластины 11 находится в контакте с толкающим валом 25 и обеспечивает качание толкающего вала 25, таким образом узел 2 рычага для накопления энергии поворачивается против часовой стрелки; по мере поворота узла 2 рычага для накопления энергии пружинный узел 3 сжимается до тех пор, пока не окажется в положении, показанном на фиг. 6. И наконец, кулачковый узел 1 фиксируется рычагом замыкания в положении накопления энергии. Вышеупомянутый процесс является процессом накопления энергии рабочего механизма.

Настоящее изобретение относится к технической области низковольтных электрических устройств. Технический результат заключается в повышении эффективности использования энергии в исполнительном механизме за счет предотвращения чрезмерного поворота кулачкового узла, а также возможности передачи энергии, сгенерированной при повороте кулачкового узла, на узел рычага для накопления энергии. Исполнительный механизм автоматического выключателя содержит: пару боковых пластин, обращенных друг к другу; кулачковый узел и узел рычага для накопления энергии, которые размещены с возможностью поворота между парой боковых пластин; и пружинный узел, расположенный между парой боковых пластин. Кулачковый узел содержит группу кулачковых пластин и вал кулачка. Вал кулачка размещен с возможностью поворота между парой боковых пластин. Группа пластин кулачка закреплена на валу кулачка. Кулачковый узел дополнительно содержит ударный элемент, поворачивающийся синхронно с группой кулачковых пластин; узел рычага для накопления энергии снабжен ударяемым элементом и в ходе выполнения процесса высвобождения энергии пружинный узел обеспечивает поворот кулачкового узла и вызывает поворот узла рычага для накопления энергии; и когда кулачковый узел поворачивается, ударный элемент поворачивается и ударяет по ударяемому элементу, и ударный элемент прикладывает крутящий момент к ударяемому элементу в направлении, соответствующем направлению поворота узла рычага для накопления энергии в ходе выполнения процесса замыкания. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Рабочий механизм автоматического выключателя, содержащий пару боковых пластин (100), обращенных друг к другу, кулачковый узел (1) и узел (2) рычага для накопления энергии, размещенные с возможностью поворота между парой боковых пластин (100), а также пружинный узел (3), размещенный между парой боковых пластин (100),

причем кулачковый узел (1) содержит группу кулачковых пластин и вал (13) кулачка, вал (13) кулачка размещен с возможностью поворота между парой боковых пластин (100), а группа кулачковых пластин прикреплена к валу (13) кулачка;

причем кулачковый узел (1) дополнительно содержит ударный элемент (14), причем ударный элемент (14) выполнен с возможностью синхронного поворота с группой кулачковых пластин;

узел (2) рычага для накопления энергии снабжен ударяемым элементом (26), и усилие пружинного узла (3) обеспечивает поворот кулачкового узла (1) таким образом, чтобы узел (2) рычага для накопления энергии поворачивался в ходе процесса высвобождения энергии;

после поворота кулачкового узла (1) ударный элемент (14) поворачивается и ударяет по ударяемому элементу (26), и ударный элемент (14) прикладывает крутящий момент к ударяемому элементу (26) в направлении, соответствующем направлению поворота узла (2) рычага для накопления энергии.

2. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 1, в котором ударный элемент (14) имеет форму пластины, а ударяемый элемент (26) имеет форму вала.

3. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 1, в котором в момент, когда ударный элемент (14) ударяет по ударяемому элементу (26), действующая сила, приложенная ударным элементом (14) к ударяемому элементу (26), направлена по касательной по отношению к направлению поворота ударяемого элемента (26).

4. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 1, в котором в ударном элементе (14) имеется крепежное отверстие (141), отверстие (142) для позиционирующего вала и позиционирующий вал (15), ударная поверхность (143) расположена на ободе ударного элемента (14), крепежное отверстие (141) выполнено с возможностью пропускания через него вала (13) кулачка, позиционирующий вал (15) проходит через отверстие (142) для позиционирующего вала, два конца позиционирующего вала (15) соединены с группой кулачковых пластин, а ударная поверхность (143) выполнена для ударения по ударяемому элементу (26).

5. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 4, в котором группа кулачковых пластин содержит первую кулачковую пластину (11) и вторую кулачковую пластину (12);

причем как первая кулачковая пластина (11), так и вторая кулачковая пластина (12) насажены с закреплением на вал (13) кулачка, имеются две первые кулачковые пластины (11), расположенные на расстоянии друг от друга, и два конца позиционирующего вала (15) соединены с двумя первыми кулачковыми пластинами (11) с двух сторон.

6. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 1, в котором узел (2) рычага для накопления энергии содержит пару пластин (21) рычага, расположенных на расстоянии друг от друга, и поворотный вал (22), неподвижный вал (24) расположен между парой пластин (21) рычага, каждая пластина рычага из пары пластин (21) рычага снабжена первым отверстием (211) для поворота, два конца поворотного вала (22) расположены на паре боковых пластин (100) после пропускания поворотного вала (22) через первые отверстия (211) для поворота, и узел (2) рычага для накопления энергии качается вокруг поворотного вала (22); ударяемый элемент (26) закреплен между парой пластин (21) рычага.

7. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 6, в котором вал (23) для крепления пружины расположен на одном качающемся конце пары пластин (21) рычага, и пружинный узел (3) обеспечивает качание вала (23) для крепления пружины в ходе процесса высвобождения энергии рабочего механизма; а толкающий вал (25) расположен на другом качающемся конце пары пластин (21) рычага, и толкающий вал (25) обеспечивает поворот кулачкового узла (1) в ходе процесса высвобождения энергии рабочего механизма.

8. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 7, в котором толкающий вал (25) содержит пару толкающих валов, которые расположены симметрично на наружных боковых поверхностях пары пластин (21) рычага, которые направлены в сторону друг от друга.

9. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 4, в котором втулки (200) вала для ограничения положения насажены на секции вала (13) кулачка между ударным элементом (14) и первыми кулачковыми пластинами (11), соответственно, с двух сторон.

10. Рабочий механизм автоматического выключателя по п. 3, в котором ударная поверхность (143) представляет собой выпуклую поверхность.