Автоматический выключатель Советский патент 1992 года по МПК H01H73/30 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для( защиты электрических цепей и потребителей от токов перегрузки, а также для предотвращения включения замыкающих контактов в цепь питания при случайном нажатии на нажимную кнопку,

Известны автоматические /выключатели, обеспечивающие автоматическое отключение электрической цепи при возникновении в них токов короткого замыкания и токов перегрузки. Коммутируют номинальный , ток с помощью органа управления в виде рукоятки-рычага или кнопки р, 2J.

Однако в конструкциях детали механизма гнутые, сборка ведется с использованием специальных деталей.

Наиболее близким техническим решением является автоматический выключатель з, обеспечивающий отключение

электрической цепи при токовых перегрузках.

Недостатками такого автоматического выключателя является то, что он состоит из большого количества деталей (65) и не обеспечивает предотвращения случайного замыкания контактов, из-за чего не соответствует требованиям, предъявляемым к автоматическим выключателям, используемых для защиты электрических цепей в товарах народного потребления по обеспечению безопасной работы в бытовой технике.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и повышения надежности в эксплуатации.

Это достигается тем, что выключатель снабжен блокирующей кнопкой, механизм включения состоит из силовой пружины и двух роликов, силовая пру

00 СП

жина выполнена плоской в виде скобы, на одной стороне скобы в средней части выполнены два прямоугольных выступа: внутренний и наружный, в нижней части выполнен заостренный выступ, на другой стороне скобы напротив прямоугольных выступов выполнен выступ с наклонным и плоским участками, нажимная кнопка в нижней части снабже- на двумя выступами,расположенными друг против друга, в которых выполнен внутренний пап, являющийся продолжением паза в кнопке, с наружной стороны одного выступа выполнено прямоугольное углубление, с наружной стороны другого выступа выполнен прямоугольный выступ, силовая пружина установлена во внутреннем пазу нажимной-кнопки, один ролик распо- ложен в прямоугольном углублении нажимной кнопки с возможностью взаимодействия с наклонным и плоским участками выступа скобы, а другой ролик установлен в глухих отверстиях корпуса и крышки с возможностью взаимодействия с выступом скобы, контактный мост выполнен из термочувствительного материала П-образнон формы, концы его с закрепленными на них контактами,, отогнуты в противоположные стороны, при этом внутренний выступ силовой пружины опирается на перемычку контактного моста, в корпусе выполнено прямоугольное от- верстие, в блокирующей кнопке вы полней вырез, при этом блокирующая кнопка установлена подпружиненно в упомянутом отверстии корпуса с возможностью взаимодействия выреза с вы ступом нажимной кнопки с прямоугольным углублением„

На фиг,1 главный вид автоматического выключателя в положении Ьклю-- на фиг,2 вид сверху авто- матического выключателя в положении Включено,1 на фиг.З главный вид автоматического выключателя в положении Выключено, на фиг,4 - вид сверху автоматического выключателя в

положении Выключено ; на фиг,5

положение контактного моста б и его конца 23 перед зацеплением с выступом 20 пружины k в выключенном состоянии автоматического выключателя; на фиг.6 - главный вид нажимной кноп ки и положение пружины 9 и свободном состоянии} на вид сбоку нажимной кнопки,, на фиг,8 - вид снизу

0

5

нажимной кнопки; на фиг. 9 главный вид плоской пружины; на фиг.10 - вид сбоку плоской пружины , на фиг. 11 - глав ный вид блокирующей кнопки , на фиг, 12- вид сбоку блокирующей кнопки} на- фиг,13 - главный вид контактного мое та| на фиг.14 - вид сбоку контактного мостам на фиг.15 - вид сверху контактного моста,

Автоматический выключатель (см, фиг.1 и 2) содержит корпус 1 и крышку 2, имеющие углубления и отверстия для установки нажимной кнопки 3 (см, фиг.6-8), плоской силовой пружины k (см. фиг.9), блокирующей кнопки 5 (см. фиг,11 и 12), контактного моста 6 (см, фиг.), плоских вставок 7, роликов Р и б1 (см. фиг.1), витой цилиндрической пружины 9, установленной в глухом отверстии нажимной кнопки 3 (см. фиг.6 и Р) витой цилиндрической пружины 11, прижимающей изолятор 12 к контактному мосту 6 (см, фиг, 1).

Механизм включения состоит из силовой пружины и двух роликов 8 и 84

Силовая пружина выполнена плоской в виде скобы, на одной стороне скобы в средней ее части выполнены два прямоугольных выступа 20 и 29 (см. фиг.9) и установлена во внутреннем пазу 33 нажимной кнопки 3 (см. фиг.8). Выступ 20 обращен внутрь, выступ 29 - наружу. В нижней части стороны, где расположены выступы 20 и 29, выполнен заостренный выступ 18 (см. фиг,9). На другой стороне скобы, напротив прямоугольных выступов 20 и 29 выполнен выступ 1 с наклонным и плоским участками.

Ролики 8 и 8 идентичны и изготовлены в виде гладких цилиндриков. Ролик 8 установлен в глухих отверстиях корпуса 1 и крышки 2 (см. фиг. 2), предназначен для опоры выступа 18 плоской силовой пружины .

Ролик 8 размещен в боковом прямоугольном углублении 30 нажимной кнопки 3 (см. фиг,6, 7) и обеспечивает сжатие силовой пружины kt

Витая цилиндрическая пружина 9 установлена в глухом отверстии нажимной кнопки 3 (см. фиг.6,8), 1 и- линдрическая пружина 10 установлена в блокирующей кнопке 5 и предназначена для ее возврата в выключенное состояние (см, фиг.4 и 3),

Витая цилиндрическая пружина 11 установлена в углублении корпуса и

предназначена для прижатия изолятора 12 к контактному мосту и перемеще- ния его в выключенное состояние.

Нажимная кнопка 3 (см. фиг.6-8) в нижней части снабжена двумя выступами 13 и 28, расположенными друг против друга, в которых выполнен внутренний паз, являющийся продолжением паза в кнопке 3. С наружной стороны выступа 13 выполнено прямоугольное углубление 30, с наружной стороны выступа 28 выполнен прямоугольный выступ. Во внутреннем пазу нажимной кнопки установлена силовая пружина А.

Блокирующая кнопка 5 установлена подпружиненно в отверстии корпуса с возможностью взаимодействия углубления 32 с выступом 31 (см, Лиг,7и11).

Выступ 31 препятствует движению нажимной кнопки 3 вниз, т.к. этот i выступ в выключенном состоянии находится в углублении 32 (см. фиг.7).

Контактный мост 6 (см. фиг.) выполнен из термочувствительного материала П-образной формы, концы его отогнуты в противоположные стороны, на концах закреплены контакты. Внутренний выступ 20 силовой пружины опирается на перемычку контактного моста

Автоматический выключатель работает в трех режимах:

в режиме размыкания электрической цепи;

в режиме замыкания электрической цепи с принудительным удерживанием кнопки 3 в положении Включено,

в режиме автоматического размыкания электрической цепи при принудительном удерживании рукой нажимной кнопки 3 в положении Включено.

Работа автоматического выключателя в режиме размыкания электрической цепи.

Для размыкания электрической цепи необходимо (см. фиг,1) нажимную кнопку 3 освободить от усилия нажатия руки. После чего нажимная кнопка 3 под действием пружины 9 будет перемещаться в положение Выключено, при этом плоскость 17 выступа 13 поднимает ролик 8, ролик 8 резко соскользнет с выступа плоской силовой пружины k, пружина k разожмется, а ее давление на ролик 8 снизится до нуля.

8 это же время зазор 15 между дном паза нажимной кнопки 3 и верхней ча0

5

0

5

стью плоской силовой пружины увеличится, зазор 16 между роликом 81 и плоскостью 17 углубления на выступе 13 нажимной кнопки 3 образуется вновь. Пружина 11 сместит контактный мост 6, изолятор 12 и плоскую силовую пружину в положение Выключено, электрическая цепь мгновенно разомкнется. Кнопка 3 плоскостью 2k опрется на плоскость 25 корпуса. Блокирующая кнопка 5 под действием пружины 10 также займет положение Выключено.

Работа автоматического выключателя в режиме замыкания электрической цепи,

,Лля замыкания электрическое цепи необходимо нажать большим пальцем на блокирующую кнопку 5 (см, фиг. 5), после чего остальными пальцами нажать на нажимную кнопку 3, При этом зазор 15 исчезнет, под действием плоскости 26 кнопки 3 ролик 8 по наклонной плоскости 27 (см. фиг.З) выступа k проскользнет на выступ 1, плоская силовая пружина k выступом 18 опрется на ролик 8 и сожмется. В пружине появится потенциальная сила. При продолжении давления на нажимную кнопку 3 кнопка 3, плоская силовая пружина k, изолятор 12, контактный мост 6 двигаются синхронно в сторону неподвижных контактов (вставок /). Плоская силовая пружина скользит по ролику 8 по наклонной поверхности своего выступа 18, продолжая сжиматься. Когда точка 19 выступа 18 пройдет с осевую линию ролика 8, плоская силовая пружина Ц под действием своей потенциальной силы и за счет второй наклонной плоскости выступа 18 будет резко перемещаться в сторону подвижных контактов и через свой внутренний выступ 20 увлекает контактный мост 6 5 до замыкания неподвижных контактов (плоских вставок 7). Одновременно образуется зазор 15. В то же время с небольшим отставанием нажимная кнопка 3 плоскостью 21 упрется в корпус и крышку и займет конечное положение Включено. В положении Включено, кнопку 3 необходимо постоянно удерживать рукой.

Работа автоматического выключателя в режиме автоматического размыкания электрической цепи.

При возникновении в электрической цепи токовых перегрузок происходит автоматическое отключение ее с

0

5

0

0

5

8,

помощью контактного моста 6 (см, фиг.13), изготовленного из термочувствительного материала.

Под действием токов перегрузки контактный мост 6 нагревается, конец 23 прогибается по часовой стрелке, расцепляется с внутренним выступом 20 (см, фиг. 1) плоской силовой пружиной . Контактный мост б, лишенный опоры, под действием пружины 11 мгновенно разомкнет электрическую цепь.

Лля перевода нажимной кнопки 3, изолятора 12, плоской1силовой пружины в положение Выключено необходимо нажимную кнопку 3 освободить от усилия нажатия руки. После чего кнопка 3 под действием пружины 9 будет перемещаться в положение Выключено при этом плоскостью 17 выступ 13 (см, фиг. 1 и 6) поднимает ролик ролик резко соскользнет с выступа 1 плоской силовой пружины 4, пружина разожмется и ее давление на ролики 8 и 8 снизится до нуля. При дальнейшем движении вверх нажимная кнопка 3 перемычкой 22 паза в наружном выступе 28 зацепит наружный выступ 29 плоской силовой пружиной 4 и поднимет плоскую пружину в положение Выключено, Выступ 20 пружины k войдет в зацепление с концом 23 контактного моста 6 (см. фиг-, 5) за сче поворота пружиной 11 контактного моста против часовой стрелки. На этом процесс автоматического отключения электрической цепи и выход кнопки 3, пружины 1 контактного моста в выключенное положение закончен.

После охлаждения автоматический выключатель готов к последующему циклу эксплуатации.

Автоматический выклю атель имеет меньшее количество простых по конструкции и изготовлению деталей (12 вместо 65) и сборочных единиц, а также не позволяет случайно замкнуть неподвижные контакты, I

Простая конструкция деталей и сборочных единиц позволяют резко снизить трудоемкость всего изделия в -5 раз.

77185

Ф о

8

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

рмула изобретения Автоматический выключатель, содержащий корпус, крышку, нажимную кнопку с внутренним пазом посредине, неподвижные контакты и подвижные контакты в виде контактного моста, механизм включения, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения надежности в эксплуатации, он снабжен блокирующей кнопкой, механизм включения состоит из силовой пружины и двух роликов, силовая пружина выполнена плоской в виде скобы, на одной стороне скобы в средней ее части выполнены два прямоугольных выступа - внутренний и наружным, а в нижней ее части выполнен заостренный выступ, на другой стороне скобы напротив прямоугольных выступов выполнен выступ с наклонным и плоским участками, нажимная кнопка в нижней части снабжена двумя выступами, расположенными друг против друга, в которых выполнен внутренний паз, являющийся продолжением паза в кнопке, с наружной стороны одного выступа выполнено прямоугольное углубление, а с наружной стороны другого выступа выполнен прямоугольный выступ, силовая пружина установлена во внутреннем пазу нажимной кнопки,один ролик расположен в прямоугольном углублении нажимной кнопки с возможностью взаимодействия с наклонным и плоским участками выступа кнопки, а другой ролик установлен в глухих отверстиях корпуса и крышки с возможностью взаимодействия с заостренным выступом скобы, контактный мост выполнен из термочувствительного материала П-образной формы, концы его с закрепленными на них контактами отогнуты в противоположные стороны, при этом внутренний выступ силовой пружины опирается на перемычку контактного моста, в корпусе выполнено прямоугольное отверстие, в блокирующей кнопке выполнен вырез, при этом блокирующая кнопка установлена подпружиненно в упомянутом отверстии корпуса с возможностью взаимодействия выреза с выступом нажимной кнопки с прямоугольным углублением.

бяя. ;/

Фиг.1

Использование: выключатели,предназначенные для защиты электрических цепей от токов перегрузки. Сущность изобретения: механизм включения состоит из силовой пружины 4 и двух роликов 8 и 8 , Силовая пружина 4 выполнена плоской в виде скобы с выступами и установлена во внутреннем пазу нажимной кнопки 3. Блокирующая кнопка установлена в отверстии корпуса с возможностью взаимодействия с выступом нажимной кнопки, Контактный мост 6 выполнен из термочувствительного материала П-образной формы, Один из выступов силовой пружины 4 опирается на перемычку контактного моста, 15 ил.

Фиг. 2

I/I I

91 &

ТТЛ

-оi i i

Ј Жф

U Zt 9 8

11/

ItLLl

22

V

Фиг. 5

Фиг. 6

С

Фиг.7

Z9

го

Ч

Фиг.9

Фиг.11

Фие.8

27 14

29

Фиг.Ю

Фиг.12

Фиг. /J

Фиг. 15

25 /

+

ФигЛ