CN2906901Y - 脱扣与复位的动作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱扣与复位的动作机构，包括基座和一杠杆；该机构还包括：安装在基座上支架；传动系统，与所述杠杆相连；整定电流调节系统，与所述传动系统相连；以及执行系统，包括一拉簧、刀片以及推杆，拉簧一端与所述传动系统相连，另一端与刀片相连；推杆上开有刀片的定位槽，并且连有常闭触头；刀片装在支架上，其顶端嵌入所述定位槽内，刀片连有常开触头。采用上述动作机构，杠杆的一端在外力作用下，产生一动作脱扣行程值，推杆在刀片推动下同时带动常闭和常开触头实现动断和动合，反之杠杆逆时针方向转动，行程减小到一定复位动作行程值后，刀片在拉簧的回复变形力下自动或手动操作反向翻转运动复位。

Description

脱扣与复位的动作机构

技术领域

本实用新型涉及一种脱扣与复位的动作机构，尤其涉及一种在作用力推动下，运动一定行程后能产生瞬时的翻转动作，实现常闭和常开触头的动断和动合的机构。

背景技术

目前有许多电子器件或者电器设备中的电路需要实现脱扣与复位的操作，其中最典型的如热过载继电器。众所周知，热过载继电器被设计用来为具有一定脱扣条件的用电设备(负载)提供与电流(过载和断相)相关的(过载和断相)保护，以防止其温升因过载和断相超过极限值而损坏。图1为过载继电器工作电气原理图。图中的触头95、96为常闭触头，触头97、98为常开触头。为了实现过载保护，就要同时触发常闭触头95、96的动断和常开触头97、98的动合。为了达到该目的，通常的热过载继电器都由热元件X’和动作机构Y’两大部分组成，一般都在同一壳体内，即连体式，如图2所示。热过载继电器工作时，主电路的工作电流通过热元件X中的加热元件19’加热主双金属片18’，当主双金属片18’被加热，产生具有一定作用力的弯曲行程，弯曲后推动导板21’、22’，导板21’、22’运动再推动和其连接的杠杆20’再推动动作机构的杠杆14’沿图示箭头所指的动作方向动作，当主电路中发生过载或断相的非正常工作状态时，主双金属片18’便产生与过载和断相电流相对应的弯曲行程，当杠杆20’推动杠杆14’的动作距离达到动作机构的过载或断相设定值时，动作机构便产生瞬时跳跃动作，而当主双金属片18’加热消失，主双金属片18’产生箭头反向的回复运动，当主双金属片18’冷却回复到一定行程，动作机构便能如前所述瞬时复位。如此来带动辅助触头动断和动合，实现热过载继电器工作回路中的设计程序，如连接于接触器控制线圈的常闭触头断开，使控制线圈断电，接触器主电路断开，负载被断开，达到了对用电设备的保护。

然而，现有的动作机构的设计不够合理，同步实现脱扣与复位的效果不理想，功能不够完善，且因为连体式集成在电气设备中，也使得其通用性大为下降。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种脱扣与复位的动作机构，以解决现有的动作机构设计不合理、通用性不强的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种脱扣与复位的动作机构，包括基座和一杠杆，杠杆在外力作用下，产生一动作脱扣或复位行程值；该机构还包括：支架，安装在基座上；传动系统，与所述杠杆相连；整定电流调节系统，与所述传动系统相连；以及执行系统，包括一拉簧、刀片以及推杆，拉簧一端与所述传动系统相连，另一端与刀片相连；推杆上开有刀片的定位槽，并且连有常闭触头；刀片装在支架上，其顶端嵌入所述定位槽内，刀片连有常开触头。

采用上述动作机构，杠杆的一端在外力作用下，产生一动作脱扣行程值，在杠杆的另一端推动传动系统，传动系统带动拉簧产生变形，而挂在拉簧上的刀片在拉簧变形力作用下产生脱扣方向的瞬时翻转脱扣动作，推杆在刀片推动下同时带动常闭和常开触头实现动断和动合，反之，当外界作用变化，杠杆逆时针方向转动，行程减小到一定复位动作行程值后，刀片在拉簧的回复变形力下自动或手动操作反向翻转运动复位。

基座两侧对应推杆的移动行程位置处分别开有接口结构，接口结构能安装外接模块，而外接模块可以方便地从两个接口处接收到推杆的脱扣信号和复位信号，而将脱扣信号和复位信号转化为输出一个离开和接近的机械信号。

基座上设有装配孔，可实现将独立的动作机构安装到相应电气件上。

所述传动系统包括传动件和拉杆；传动件第一端部以轴销方式连接在基座上，第二端部通过轴销方式与杠杆相连；拉杆通过调节螺钉固定在支架上，并与拉簧相连。这样，传动件可绕固定的第一端部和第二端部灵活转动。杠杆和传动件轴孔配合转动连接，绕第二端部灵活转动。动作机构转动误差小，动作稳定可靠。

整定电流调节系统包括整定电流调节头和补偿双金属元件；整定电流调节头安装在基座上，补偿双金属片一端同传动件焊接，另一端带有调节螺钉，调节螺钉与整定电流调节头相接触，两者的接触轮廓为阿基米德螺旋线。这样，本系统除传递主双金属件的弯曲行程外，还传递整定电流调节头的整定行程，该两个行程确定执行系统的动作行程。当调节头转动时，补偿双金属元件绕第一端部转动并改变第二端部的位置，第二端部位置变化导致杠杆和拉杆之间距离的改变，实现整定电流改变的目的。

所述基座上设有预备接线端子结构，该结构的导线通道由导线出线孔和补偿双金属元件的弧形处构成。这样既可以具有常规热过载继电器的一常闭和一常开辅助触头及其辅助触头端子支撑的四端子结构外，还具有另外一个辅助端子及其安装结构。

所述基座上设有安装孔，支架上、下端分别卡入安装孔中；所述基座上设有凸块，抵靠在支架的左右两侧。支架的上、下、左、右各个方向都获得定位稳定可靠，装配方便。

所述基座上开孔，孔内置有与推杆相连的凸台；该凸台可在所述孔内移动以带动推杆复位。将操作方式由便于操作的触动式改为不便于操作的推动式或拨动式，这样增加了手动操作的意识性，杜绝了人为和其他外界的无意识操作的可能性，防止了误动造成的误复位动作。

基座上设具有同一中心轴的定位孔，整定电流调节头与调节螺钉接触的部分的两端分别一体延伸有第一定位部和第二定位部；第一定位部和第二定位部分别卡入定位孔内，有效缓解了调节头的径向位移。

所述第一定位部外轮廓带齿痕结构，依靠多个齿痕与孔配合同光轴比较，不但能获得最大程度的接触面积，调节头在轴心方向摆动可能性大大减少，整定位置固定与孔的摩擦力也大大增加，因此整定电流调节头因冲击、振动或其他意外情况下位置不易改变，增加了产品的可靠性。

第二定位部一体延伸出第三定位部，该第三定位部的直径大于定位孔的直径，抵靠在基座的表面，有效缓解了调节头的轴向串动。

第二定位部和第三定位部中心开孔，利用孔的张力，使得第二定位部和定位孔获得良好的配合。

杠杆端部有一个凹坑。该凹坑一方面作为测量固定点，也便于测试头的测试。

附图说明

图1为过载继电器工作电气原理图；

图2为现有过载继电器的内部结构示意图；

图3为本实用新型的动作机构的结构示意图；

图4为图3中的动作机构的俯视图；

图5为图3中的动作机构的仰视图；

图6为图3中的动作机构的左视图；

图7为图3中的动作机构的右视图；

图8为图3动作机构的推杆的结构示意图；

图9为图3动作机构的基座装上支架后的立体图；

图10为图9中未装上支架的基座的立体图；

图11为本实用新型的动作机构中整定电流调节头的结构图。

具体实施方式

下面根据图3至图11，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。

图3为本实用新型的动作机构的结构示意图。如图所示，本实用新型的一种脱扣与复位的动作机构，包括基座18和一杠杆14，杠杆14在外力作用下(若在热过载继电器中，则是受到图2中杠杆20’的带动)，产生一动作脱扣或复位行程值。该机构还包括：安装在基座18上的支架13、由传动件15和拉杆11构成的传动系统、由整定电流调节头1和补偿双金属元件16构成的整定电流调节系统以及包括一拉簧10、刀片3和推杆2的执行系统。

传动件15端部O1以轴销方式连接在基座18上，端部O2通过轴销方式与杠杆14相连；拉杆11两端分别有一个挂钩，一个挂钩挂在调节螺钉12上，通过该调节螺钉12将拉杆11一端固定在支架13上。拉杆的另一端的挂钩与拉簧10相连。传动件15绕固定轴心O1灵活转动，补偿双金属片16一端同传动件15焊接，杠杆14和传动件轴孔配合转动连接，绕轴心O2灵活转动。

拉簧10一端与刀片3相连。推杆2上开有刀片3的定位槽21，并带有一个推动常闭触头8动断的止位台阶22(参阅图8)。刀片3装在支架13上的定位槽133(参阅图9)内，刀片3顶端嵌入所述定位槽21内，刀片3连有常开触头4。

杠杆14的一端在外力作用下(Z1方向)，产生一动作脱扣行程值，杠杆14的另一端推动拉杆11，拉杆11受杠杆14推动绕调节螺钉12顺时针转动，带动拉簧10产生变形，而挂在拉簧10上的刀片3在拉簧10变形力作用下产生瞬时翻转脱扣动作，并带动推杆2产生图示Z2方向的水平运动，推杆2同时带动常闭触头8、9断开，常开触头4、5闭合，输出两个电气控制信号。反之，当外界作用变化，拉杆11逆时针方向转动，行程减小到一定复位动作行程值后，刀片3在拉簧10的回复变形力下自动或手动操作反向翻转运动复位。

以热过载继电器为例，断开时间取决于过载电流与整定电流的比值，整定电流由负载大小决定，每个品种的热过载继电器有多个热元件，每个热元件的整定电流有一个调节范围，每一个电流整定值对应的杠杆动作行程由整定电流调节头1调节。本动作机构中，整定电流调节头1安装在基座18上，补偿双金属片16一端同传动件15焊接，另一端带有调节螺钉17，调节螺钉17与整定电流调节头1相接触，两者的接触轮廓为阿基米德螺旋线。因此，本动作机构除传递主双金属片的弯曲行程外，还传递整定电流调节头1的整定行程，该两个行程确定执行系统的动作行程。当调节头1转动时，补偿双金属元件16绕固定轴心O1转动并改变固定轴心O2的位置，固定轴心O2位置变化，杠杆14和拉杆11之间距离的改变，实现整定电流改变的目的。补偿双金属元件16上的调节螺钉17的作用是预置热过载继电器最小整定电流的动作行程，在某一最小整定电流下，热继电器具有一相应的冷态行程，该行程能使热过载继电器在1.2倍最小整定过载电流下动作，调节其螺钉17就能预置不同最小整定电流相对应的动作行程。而整定电流调节头1和调节螺钉17接触的轮廓是阿基米德螺旋线，因此当整定电流调节头1旋转时改变调节螺钉17所处位置，如上述实现了整定电流的调节。由于该调节系统装配在一个不受装配影响、位置固定的轴心为O1的转动轴上，动作机构转动误差小，动作稳定可靠。补偿双金属元件16具有一段“R”弧形状，其端部带有行程调节螺钉，动作机构的动作行程整定调节方便。同时杠杆14端部有一个小凹坑，该凹坑一方面作为测量固定点，第二个作用为测试头测试方便。

本实用新型的动作机构，它可以是一个单独产品，有如图5中所示的安装孔181和安装孔182，能单独安装固定，但它也可以是另一个产品的动作模块，也是利用这两个孔进行组合安装，如作为双金属片式热过载继电器中的动作机构模块，动作机构在双金属片受热弯曲推力下动作，或者在其他产品中在机械等传动力作用下动作。

图6为图3中的动作机构的左视图，图7为图3中的动作机构的右视图。如图所示，并结合图9，基座18两侧对应推杆2的移动行程位置处分别开有窗口M、N，窗口M、N处还设有T型接口结构T1、T2，接口结构T1、T2可同外接模块组合安装，当推杆2受力向图3中Z2方向移动时，推杆2的端部离开窗口M靠近窗口N。当推杆沿图3中Z2相反方向回复时，推杆2的端部离开窗口N靠近窗口M。这样，推杆2两端可以分别输出一个离开和接近的机械信号。这两个模块安装孔T1、T2不装模块时是封闭的，需要安装时外接模块能方便地对接安装。

本实用新型的动作机构具有结构合理，调节性强、动作稳定可靠，装配性好等优点，动作信号不但有电气的，也有机械式的，既能同外界实现电气联系，也能同外界模块实现机械式联系。

本实用新型的动作机构还在其他方面作了一系列改进，这将在下面进行一一说明。

参阅图3和图4并结合图9，本实用新型的动作机构的辅助触头包括常规热过载继电器的一常闭和一常开辅助触头及其辅助触头端子支撑的四端子结构95、96、97、98外，还具有另外一个辅助端子A2，其安装在图4所示的W处。它包括基座W处可安装A2接线端子的结构、基座A2的导线出线孔W1和补偿双金元件中间部分具有供A2端子导线通过的一段弧形结构，这些结构常规热过载继电器都不具备。

图9和图10分别显示了动作机构装上支架和未装支架的基座的立体图。参阅图9、图10并结合图3、图4及图5，基座18上设有安装孔131、132，支架13上、下端分别卡入安装孔131、132中。基座18上设有凸块187、188、189，当支架13安装后，抵靠在支架13的左右两侧，基座18的安装孔132处设有的U形定位槽186，从而使得支架的上、下、左、右各个方向都获得稳定可靠的定位效果，且装配方便。

图11显示了整定电流调节头1的结构，它由I、II、III、IV四部分组成。基座18上设具有同一中心轴的定位孔183、184，整定电流调节头1与调节螺钉17接触的部分IV的两端分别一体延伸有第一定位部I和第二定位部II，第一定位部I和第二定位部II分别卡入定位孔183、184内。第一定位部I外轮廓带齿痕结构。第二定位部II又一体延伸出第三定位部III，该第三定位部III的直径大于定位孔184的直径，抵靠在基座的表面。第二定位部II和第三定位部III中心开孔。本实用新型的整定电流调节头结构同现有产品不同之处如下：

1)整定电流调节头1的第I段固定在基座18定为孔184内，要求不松动，但又能旋转，对电流进行整定。当电路工作状态确定后，整定位置不能改变，否则将失去保护作用，第一定位部I带有齿痕的轴与孔配合状态优于通常的光滑轴和孔的配合，依靠多个齿痕与孔配合同光轴比较，不但能获得最大程度的接触面积，调节头1在轴心方向摆动可能性大大减少，整定位置固定与孔的摩擦力也大大增加，因此整定电流调节头因冲击、振动或其他意外情况下位置不易改变，增加了产品的可靠性。而通常的光滑轴和孔的配合状态，从理论上分析一个光滑轴和孔的配合只能是线接触甚至点接触，不但配合的松紧程度不一致，甚至还容易产生配合松动。

2)由于基座18定位孔183受结构限制不能太深，因此第一定位部I与孔183的配合长度也不会长，调节头1的阿基米德螺旋线部分IV在受到脱扣力的作用下，调节头1不但会产生轴心偏移，而且也会产生轴向串动，甚至径向位移，严重影响了阿基米德螺旋线所确定的整定电流值的精度。本实用新型的调节头1增加了一个第二定位部II和第三定位部III，且中心开孔，由前述该调节头1的带有齿痕的第一定位部I与基座18的大孔183配合、与大孔183同中心轴的另一个小孔184与第二定位部II配合。靠开孔的张力，定位孔184和第二定位部II获得良好的配合，而第三定位部III穿过定位孔184后，头部张开抵靠基座18上，调节头也得到良好的轴向定位。

接下来再次参阅图3并结合图4、图8，推杆2上还连有一个凸台185，如推动凸台左右运动可以操动动作机构动作和复位。基座18上还设有复位旋钮6、断开按钮7。旋转复位旋钮6就能设置复位状态，当复位旋钮上的箭头指向R时为自动复位，旋向L时为手动复位状态，手动复位的操作则是操作推杆2的凸台185向脱扣方向Z2反向运动，将凸台185由脱扣位置推到复位位置。复位旋钮6同现有产品的复位按钮比较，只有手动复位设置和自动复位设置功能，而没有手动复位操作功能。就名称而言本实用新型是旋钮，只有旋转运动，复位旋钮旋到自动复位处R为自动复位设置，旋到手动复位处L为手动复位设置，但现有产品的复位按钮除具有这两种功能，它还具有一种按钮式的手动操作功能，当人力按到一定程度，产品(动作机构)复位，而本实用新型的复位旋钮6不具备这种功能，动作机构的手动复位是人力操作另外的凸台185向左运动即可复位，分析可知这种把设置和操作分为两道操作，操作方式由便于操作的触动式改为不便于操作的推动式(或者较为不便操作的其他方式，如拨动)。这样增加了手动操作的意识性，杜绝了人为和其他外界的无意识操作的可能性，在现有产品中的复位按钮凸出产品外表面，又为操作力小的按钮式，很容易引起触摸、碰撞、误动造成的误复位动作，这在产品维修、电路检修过程中非常危险、容易造成电路、电机的误起动或人身触电事故，本专利这种设计是一种可靠的安全设计，这在现代文明社会中人身安全的重要性不言而喻。

图8中还标出了推杆2的一个止位台阶22，在正常工作时动作机构的触头8是由台阶22定位的，如图示，当主电路过载和断相时，动作机构动作，推杆2向图示右向运动，推动触头8同步运动，分断图1中的常闭触头95、96，刀片3翻转运动时常开触头97、98闭合也是同步的，因此保证了常开和常闭触头的同步动作。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本实用新型。对该较佳实施例，本领域内的技术人员在不脱离本实用新型原理的基础上，可以作出各种修改或者变换。应当理解，说明书中所举的实施例仅是一种较佳实施例，对该实施例做出的修改或者变换都不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1、一种脱扣与复位的动作机构，包括基座和一杠杆(14)，杠杆(14)在外力作用下，产生一动作脱扣或复位行程值；其特征在于，该机构还包括：

支架(13)，安装在基座上；

传动系统，与所述杠杆(14)相连；

整定电流调节系统，与所述传动系统相连；以及

执行系统，包括一拉簧(10)、刀片(3)以及推杆(2)，拉簧(10)一端与所述传动系统相连，另一端与刀片(3)相连；推杆(2)上开有刀片(3)的定位槽，并且具有推动常闭触头(8)的止位台阶(22)；刀片(3)装在支架(13)上，其顶端嵌入所述定位槽内，刀片(3)连有常开触头(4)。

2、如权利要求1所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，基座两侧对应推杆(2)的移动行程位置处分别开有窗口(M、N)，推杆两端分别输出一个离开和接近的机械信号。

3、如权利要求2所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，窗口(M、N)处有两个对称的T型外接模块接口安装孔(T1、T2)，安装外接模块。

4、如权利要求1所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，基座上设有装配孔(181、182)。

5、如权利要求1所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，所述传动系统包括传动件(15)和拉杆(11)；传动件(15)端部(O1)以轴销方式连接在基座上，端部(O2)通过轴销方式与杠杆(14)相连；拉杆(11)通过调节螺钉(12)固定在支架(13)上，并与拉簧(10)相连。

6、如权利要求5所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，所述整定电流调节系统包括整定电流调节头(1)和补偿双金属元件(16)；整定电流调节头(1)安装在基座上，补偿双金属片(16)一端同传动件(15)焊接，另一端带有调节螺钉(17)，调节螺钉(17)与整定电流调节头(1)相接触，两者的接触轮廓为阿基米德螺旋线。

7、如权利要求6所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，补偿双金属元件(16)中间为一段弧形。

8、如权利要求7所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，所述基座上设有预备接线端子结构，该结构的导线通道由导线出线孔W1和补偿双金属元件(16)的弧形处构成。

9、如权利要求1至8中任一权利要求所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，所述基座上设有安装孔(131、132)，支架(13)上、下端分别卡入安装孔(131、132)中；所述基座上设有凸块(187、188、189)，抵靠在支架(3)的左右两侧。

10、如权利要求1至8中任一权利要求所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，所述基座上开孔，孔内置有与推杆(2)相连的凸台；该凸台可在所述孔内移动以带动推杆(2)复位。

11、如权利要求6所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，基座上设具有同一中心轴的定位孔(183、184)，整定电流调节头(1)与调节螺钉(17)接触的部分(IV)的两端分别一体延伸有第一定位部(I)和第二定位部(II)；第一定位部(I)和第二定位部(II)分别卡入定位孔(183、184)内。

12、如权利要求11所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，所述第一定位部(I)外轮廓带齿痕结构。

13、如权利要求11所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，第二定位部(II)一体延伸出第三定位部(III)，该第三定位部(III)的直径大于定位孔(184)的直径，抵靠在基座的表面。

14、如权利要求13所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，第二定位部(II)和第三定位部(III)中心开孔。

15、如权利要求1所述的脱扣与复位的动作机构，其特征在于，杠杆(14)端部有一个凹坑(141)。

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