双稳态双向自锁装置

摘要

本发明涉及双稳态双向自锁装置。摆动凸轮固定安装在连接轴上，摆动凸轮左右两侧各设有导向圆柱；固定底座设置在摆动凸轮下方，固定底座左右两侧安装有两个可自由转动的弹簧支架，弹簧支架上设有通孔；固定底座左两侧的弹簧支架与摆动凸轮两侧的导向圆柱分别通过弹簧组件连接；弹簧组件中，导杆下端穿过弹簧支架上的通孔与弹簧支架活动连接，导杆上端槽座上的U型槽嵌卡在摆动凸轮两侧的导向圆柱上并能相对转动，导向弹簧和储能弹簧共同套装在导杆上，导向弹簧置于储能弹簧内，导向弹簧和储能弹簧呈压缩状态安装在槽座和弹簧支架之间。本发明能在摆动机构双向摆动到位时实现稳定自锁功能，结构简单，装配方便，操作灵活，适合批量生产。

权利要求

1.双稳态双向自锁装置，其特征在于：包括固定底座（1）、弹簧支架（2）、弹簧组件、连接轴（8）和摆动凸轮（9），所述连接轴（8）用于连接起动电机（11）的输出轴，摆动凸轮（9）固定安装在连接轴（8）上，摆动凸轮（9）左右两侧各设有导向圆柱（9a）；所述固定底座（1）设置在摆动凸轮（9）下方，固定底座（1）左右两侧安装有两个可自由转动的弹簧支架（2），弹簧支架（2）上设有通孔（2a）；所述固定底座（1）左侧的弹簧支架（2）与摆动凸轮（9）左侧的导向圆柱（9a）通过一个弹簧组件连接，所述固定底座（1）右侧的弹簧支架（2）与摆动凸轮（9）右侧的导向圆柱（9a）通过另一个弹簧组件连接；所述弹簧组件包括导向弹簧（5）、储能弹簧（6）和导杆（7），导杆（7）下端穿过弹簧支架（2）上的通孔（2a）与弹簧支架（2）活动连接，所述导杆（7）上端设有槽座（7a），槽座（7a）顶部设有U型槽，该U型槽嵌卡在摆动凸轮（9）两侧的导向圆柱（9a）上并能相对转动，U型槽的内周表面与导向圆柱（9a）外周表面相适配，所述导向弹簧（5）和储能弹簧（6）共同套装在导杆（7）上，导向弹簧（5）置于储能弹簧（6）内，导向弹簧（5）和储能弹簧（6）呈压缩状态安装在槽座（7a）和弹簧支架（2）之间；

所述弹簧支架（2）两端设有轴头（2b），弹簧支架（2）通过两端的轴头（2b）可转动地安装在固定底座（1）上；

所述通孔（2a）位于弹簧支架（2）中心，所述导杆（7）下端穿过弹簧支架（2）中心通孔（2a）后安装有安全定位销（3）；

所述导杆（7）上套装有弹簧导套（4），所述弹簧导套（4）下端向下紧压在弹簧支架（2）上，弹簧导套（4）上端向上伸入导向弹簧（5）内；

所述摆动凸轮（9）上设有位置指示挡块（10）。

说明书

双稳态双向自锁装置

技术领域

[0001] 本发明涉及应用于断路器上的双向自锁式摆动机构，具体地说是一种双稳态双向自锁装置。

背景技术

[0002] 随着断路器行业的不断发展，断路器上的双向摆动机构应用越来越广泛，为了实现摆动机构的双向自锁，需要用到自锁结构，但传统的自锁结构复杂，很难实现双向自锁，已经无法满足小型化的要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种双稳态双向自锁装置，其能够在摆动机构双向摆动到位时实现稳定自锁功能，具有结构简单，装配方便，操作灵活等特点，适合批量生产。

[0004] 按照本发明提供的技术方案：双稳态双向自锁装置，其特征在于：包括固定底座、弹簧支架、弹簧组件、连接轴和摆动凸轮，所述连接轴用于连接起动电机的输出轴，摆动凸轮固定安装在连接轴上，摆动凸轮左右两侧各设有导向圆柱；所述固定底座设置在摆动凸轮下方，固定底座左右两侧安装有两个可自由转动的弹簧支架，弹簧支架上设有通孔；所述固定底座左侧的弹簧支架与摆动凸轮左侧的导向圆柱通过一个弹簧组件连接，所述固定底座右侧的弹簧支架与摆动凸轮右侧的导向圆柱通过另一个弹簧组件连接；所述弹簧组件包括导向弹簧、储能弹簧和导杆，导杆下端穿过弹簧支架上的通孔与弹簧支架活动连接，所述导杆上端设有槽座，槽座顶部设有U型槽，该U型槽嵌卡在摆动凸轮两侧的导向圆柱上并能相对转动，U型槽的内周表面与导向圆柱外周表面相适配，所述导向弹簧和储能弹簧共同套装在导杆上，导向弹簧置于储能弹簧内，导向弹簧和储能弹簧呈压缩状态安装在槽座和弹簧支架之间。

[0005] 作为本发明的进一步改进，所述弹簧支架两端设有轴头，弹簧支架通过两端的轴头可转动地安装在固定底座上。

[0006] 作为本发明的进一步改进，所述通孔位于弹簧支架中心，所述导杆下端穿过弹簧支架中心通孔后安装有安全定位销。

[0007] 作为本发明的进一步改进，所述导杆上套装有弹簧导套，所述弹簧导套下端向下紧压在弹簧支架上，弹簧导套上端向上伸入导向弹簧内。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述摆动凸轮上设有位置指示挡块。

[0009] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：

[0010] （1）本发明能够在摆动机构双向摆动到位时实现稳定自锁功能，结构简单，具有装配方便，操作灵活的特点，适合批量生产，能够满足市场小型化要求。

[0011] （2）导杆与弹簧支架之间设有安全定位销，储能弹簧在意外脱开时，会被安全定位销挡住，比普通的储能机构更加安全可靠。

附图说明

[0012] 图1为本发明实施例处于自锁位置一时的结构示意图。

[0013] 图2为本发明实施例处于自锁位置二时的结构示意图。

[0014] 图3为图1中弹簧支架的结构主视图。

[0015] 图4为图3的侧视图。

[0016] 图5为本发明的应用情况示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

[0018] 如图所示：实施例中的双稳态双向自锁装置主要由固定底座1、弹簧支架2、安全定位销3、弹簧导套4、导向弹簧5、储能弹簧6、导杆7、连接轴8、摆动凸轮9和位置指示挡块10组成。

[0019] 如图1、图2所示，所述连接轴8用于连接起动电机11的输出轴，摆动凸轮9固定安装在连接轴8上，摆动凸轮9左右两侧各设有导向圆柱9a；所述固定底座1设置在摆动凸轮9下方，固定底座1左右两侧安装有两个可自由转动的弹簧支架2，弹簧支架2上设有通孔2a；所述固定底座1左侧的弹簧支架2与摆动凸轮9左侧的导向圆柱9a通过一个弹簧组件连接，所述固定底座1右侧的弹簧支架2与摆动凸轮9右侧的导向圆柱9a通过另一个弹簧组件连接；所述弹簧组件主要由导向弹簧5、储能弹簧6和导杆7组成，导杆7下端穿过弹簧支架2上的通孔2a与弹簧支架2活动连接，所述导杆7上端设有槽座7a，槽座7a顶部设有U型槽，该U型槽嵌卡在摆动凸轮9两侧的导向圆柱9a上并能相对转动，U型槽的内周表面与导向圆柱9a外周表面相适配，所述导向弹簧5和储能弹簧6共同套装在导杆7上，导向弹簧5置于储能弹簧6内，导向弹簧5和储能弹簧6呈压缩状态安装在槽座7a和弹簧支架2之间。

[0020] 如图3、图4所示，本发明实施例中，所述弹簧支架2两端设有轴头2b，弹簧支架2通过两端的轴头2b可转动地安装在固定底座1上。所述通孔2a位于弹簧支架2中心，所述导杆7下端穿过弹簧支架2中心通孔2a后安装有安全定位销3，当操作不当或摆动机构失效，导杆7的槽座7a与摆动凸轮9的导向圆柱9a脱开时，导杆7会被安全定位销3拉住，不会使弹簧组件飞出造成安全隐患。

[0021] 如图1、图2所示，本发明实施例中，所述导杆7上套装有弹簧导套4，所述弹簧导套4下端向下紧压在弹簧支架2上，弹簧导套4上端向上伸入导向弹簧5内。所述摆动凸轮9上设有位置指示挡块10。

[0022] 本发明的工作过程及工作原理如下（如图5所示）：

[0023] 1、当起动电机11通电顺时针旋转时，起动电机11的输出轴带动连接轴8顺时针转动，连接轴8带动摆动凸轮9顺时针转动，摆动凸轮9上的导向圆柱9a同步摆转；在两个弹簧组件中，导杆7上端槽座7a上的U型槽随着导向圆柱9a的摆转而滑动转动，导杆7另一端带动弹簧支架2旋转，两个弹簧组件中的储能弹簧6开始储能，当摆动凸轮9转动到一定角度后，两个弹簧组件中的储能弹簧6被压缩到最短距离时，储能弹簧6开始释能；当摆动凸轮9继续转动到图1所示位置时，摆动到位，位置指示挡块10左边被挡住，起到定位的作用，同时给起动电机11一个到位信号，使起动电机11断电；由于两个弹簧组件中的储能弹簧6在摆动凸轮9到位时还没有完全释能，此时左侧弹簧组件中的储能弹簧6给摆动凸轮9连接轴8下方施加向右的推力，右侧弹簧组件中的储能弹簧6给摆动凸轮9连接轴8上方施加向左的推力，从而使摆动凸轮9-9实现自锁定位。

[0024] 2、当起动电机11通电逆时针旋转时，起动电机11的输出轴带动连接轴8逆时针转动，连接轴8带动摆动凸轮9逆时针转动，摆动凸轮9上的导向圆柱9a同步摆转；在两个弹簧组件中，导杆7上端槽座7a上的U型槽随着导向圆柱9a的摆转而滑动转动，导杆7另一端带动弹簧支架2旋转，两个弹簧组件中的储能弹簧6开始储能，当摆动凸轮9转动到一定角度后，两个弹簧组件中的储能弹簧6被压缩到最短距离时，储能弹簧6开始释能；当摆动凸轮9继续转动到图2所示位置时，摆动到位，位置指示挡块10右边被挡住，起到定位的作用，同时给起动电机11一个到位信号，使起动电机11断电；由于两个弹簧组件中的储能弹簧6在摆动凸轮9到位时还没有完全释能，此时左侧弹簧组件中的储能弹簧6给摆动凸轮9连接轴8上方施加向右的推力，右侧弹簧组件中的储能弹簧6给摆动凸轮9连接轴8下方施加向左的推力，从而使摆动凸轮9实现自锁定位。