JPH026587Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は大電流を開閉する電動式開閉器に関す
る。

従来、大電流を開閉する開閉器としては電磁式
のものが一般的であるが、このものにおいては接
点間を閉成状態に保持する間はコイルに保持電流
を流し続ける必要があり、このため時間の経過と
ともにコイルからの発熱量が大となつてコイルが
焼損する恐れがあつた。これを防止するためにコ
イル及びコイル枠を耐熱性のものにすると高価な
ものになる欠点があつた。また特に接点の開放時
に発生するアークを早く切るために接点間の開閉
ストロークを大きく取ると大きな力が必要になる
ので大電力を必要とし装置が大型化する欠点があ
る。従つて開閉ストロークをあまり大きく取るこ
とができず、その結果アークが切れにくくなり、
接点間が溶着したり或いは接点の摩耗が早められ
て寿命が低下する欠点があつた。

また、上記した欠点を解消するものとして例え
ば特開昭54−79476号公報に開示されている如く
モータを駆動源とした電動式開閉器が公知であ
る。しかしながら、このものは接点を開閉する操
作機構が複雑であり部品点数も多く必要とし高価
なものとなる欠点がある。

本考案は、これら従来の欠点に鑑み案出したも
のであり、構成が簡単で且つ部品点数が少なく安
価なものとなるとともに、接点の開放に際して自
由端に可動接点を設けた可動片の回動を早めるこ
とができ、特に接点の開放時に発生する大きなア
ークを極めて短時間のうちに切ることが可能とな
るとともに、接点間が溶着した時のように可動片
が復帰ばねによる予め定めた復帰力より大きな復
帰力を必要とする際には可動接点を固定接点から
強制的に離反させることができる電動式開閉器を
提供することを目的としている。

以下本考案を図に示す一実施例に基づき説明す
る。

第１図は本考案に係る電動式開閉器の一実施例
を示す全体の斜視図であり、第１図イ及び第１図
ロは夫々接点が開放、閉成状態を示し、第２図は
第１図における歯車減速機構の最終段を示す分解
斜視図であり、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視図、
第４図は第１図ロのＢ−Ｂ線断面図である。第１
図乃至第４図において、１はケースであり、２は
一方向に回転する電動機である。この電動機２の
回転を減速する歯車減速機構３は電機子軸の先端
に形成したウオーム４と噛合うウオームホイール
５と、このウオームホイール５の中心上に一体に
設けたピニオン５ａと噛合う平歯車６と、一方向
クラツチ７と、この一方向クラツチ７の従動側に
固定されケース１に固着した軸受９，９に回転自
在に支承された出力軸８とから構成する。前記歯
車減速機構３の最終段に設けた一方向クラツチ７
は、第２図及び第３図に示すように駆動側となる
前記平歯車６の一側面に設けた凹所７ａと、この
凹所７ａ内に配置した従動側となるクラツチホイ
ール７ｂとから成る。尚平歯車６は前記出力軸８
に支承されている。前記クラツチホイール７ｂ
は、その外周に切欠部７ｃを設け該切欠部７ｃか
らクラツチホイール７ｂの外径よりも外方へ回転
方向に傾斜して延びた弾性を有する板ばね部材か
らなるクラツチ爪７ｄをインサートモールドして
いる。一方駆動側となる凹所７ａには、その外周
に前記クラツチ爪７ｄの先端部を収納する溝７ｆ
が設けてあり、第３図の矢印Ｃ方向に平歯車６が
回転したときにクラツチ爪７ｄが該溝７ｆの係合
壁７ｇに係合しクラツチホイール７ｂは平歯車６
と共に回転する。逆に電動機２が停止状態のとき
従動側であるクラツチホイール７ｂを矢印Ｃ方向
に回転してもクラツチ爪７ｄはその弾性により内
方へたわみ凹所７ａの外周及び溝７ｆの外周を摺
動するのみでクラツチホイール７ｂは空転状態と
なる。クラツチホイール７ｂは前記出力軸８に固
定されている。図の実施例においては出力軸８に
ピン９を貫通して固着しクラツチホイール７ｂに
このピン９と係合する係合溝７ｅを形成し該ホイ
ール７ｂを出力軸８に対して回転方向に固定し
た。またクラツチホイール７ｂ及び平歯車６は出
力軸８に形成した周溝８ａにストツプリング１
０，１０を挿着することにより出力軸８に対して
軸方向に固定した。

１１は電動機２の出力軸８に回転方向の遊び機
構１２を介して係合させ該出力軸８の回転により
回転駆動するカムである。前記遊び機構１２は、
カム１１に第１図ロ及び４図に示すように出力軸
８と嵌合する貫通孔１１ａを設けるとともに該貫
通孔１１ａに側断面形状が略扇状の段部１１ｂを
形成し、この段部１１ｂ内に出力軸８を貫通して
固着した係合ピン１３を配置することにより得ら
れ、該ピン１３が出力軸８と一体に回転し係合ピ
ン１３が前記段部１１ｂの側壁１１ｃに当接する
ことによりはじめてカム１１は出力軸８とともに
回転駆動するようになつている。カム１１の軸方
向の固定は前記係合ピン１３と出力軸８に挿着し
たストツプリング１３ａで行なう。またカム１１
には例えば後述する可動接点１７が固定接点２２
に溶着した時のように予め定めたより大きな復帰
力を必要とする際に出力軸８の回軸により後述す
るローラ１６ａに係合して可動片１６を強制的に
駆動させる係合爪１４を備えている。図の実施例
においてはカム１１と係合爪１４を一体に形成し
たが、別体のものを出力軸８に固定しても良い。

１７は可動接点であり、この可動接点１７は、
後述する固定接点２２の該可動接点１７との接触
面の延長上から外れた位置に回動支点を持つ可動
片１６の自由端に設けてある。この可動片１６を
前記カム１１の回転駆動によりケース１に固着し
た支持軸１５を回動支点とした往復回動させるよ
うにした。可動接点１７は可動片１６の先端部近
傍に固着したボルト１８に遊嵌されており、ばね
１９及びワツシヤ２０を介してナツト２１をボル
ト１８のねじ部に螺合することにより該可動接点
１７は可動片１６に圧接される。尚、可動接点１
７と可動片１６との相互回動の規制は、可動接点
１７の略中央部に形成した小判型の貫通孔１７ａ
と該貫通孔１７ａに係合するボルト１８の基部近
傍に形成した平担面１８ａとによりなされる。ま
た可動片１６は前記カム１１と係合するローラ１
６ａを備えており、このローラ１６ａを介してカ
ム１１により該可動片１６を往復回動することに
より可動片１６の動きが滑らかになる。

２２，２２は夫々前記可動接点１７に対向して
配置した固定接点であり、各固定接点２２はケー
ス１の外部に突出した外部接続用の端子２２ａを
有する。２３は復帰ばねであり、可動接点１７を
固定接点２２に対し離反する方向に可動片１６を
付勢するためのものである。尚可動片１６はカム
１１の回転駆動により回動されるので可動接点１
７と固定接点２２，２２間の開閉ストロークは該
カム１１の形状及び大きさによつて自由に大きく
取ることができ且つカム１１を駆動する出力軸８
の回転力は歯車減速機構３の減速比により自由に
可変できる。

前記出力軸８の一端側には外部から手動で該出
力軸８を回転できる手動操作用摘み２４を固着し
ており、ケース１の外方から出力軸８を回転する
ことができる。

２５は前記出力軸８に設けられ該出力軸８を所
定の停止位置に停止させるオートストツプスイツ
チであり、前記出力軸８に固定した絶縁性の回転
板２６の一面上に設けた導電板２７，２７ａと、
ケース１にその一端を固定した固定の接点２８
ａ，２８ｂ，２８ｃとから成る。第５図は電動式
開閉器の回路図を示しており、前記接点２８ａは
常時導電板２７とのみ摺動接触する接点で電源２
９の正極に接続する。接点２８ｂ及び接点２８ｃ
は互いに略180度の間隔をおいて同一円周上に配
置され、回転板２６の回転により導電板２７と導
電板２７ａに切替え接触する接点であり、接点２
８ｂは操作スイツチ３０の一方の接点３０ｂに接
続し接点２８ｃは他方の接点３０ｃに接続する。
電動機２の一方はサーキツトブレーカ３１を介し
て前記操作スイツチ３０の可動接触片３０ａに接
続し、他方は接地した電源２９の負極に接続す
る。導電板２７ａは電動機２の他方と電源２９の
負極間に接続する。

本実施例の電動式開閉器の構成は以上の通りで
あり、構成が簡単であるとともに部品点数が少な
く、従つて安価なものとなる。

次に上記構成になる本考案の電動式開閉器の作
動を説明する。

操作スイツチ３０の可動接触片３０ａを第５図
に破線で示すように接点３０ｃ側に投入すると、
電源２９の正極、接点２８ａ、導電板２７、接点
２８ｃ、接点３０ｃ、可動接触片３０ａ、サーキ
ツトブレーカ３１、電動機２、電源２９の負極の
回路により電動機２が作動し、平歯車６が第３図
の矢印Ｃ方向に回転することにより出力軸８も同
一方向に回転し該出力軸８に固着した係合ピン１
３がカム１１に設けた略扇状の段部１１ｂの側壁
１１ｃに当接して第６図イに示すように矢印Ｄ方
向にカム１１を回転駆動させ復帰ばね２３の付勢
力に抗して可動片１６を支持軸１５を支点とし
て、矢印Ｅ方向に回動させる。図の実施例におい
てはローラ１６ａを介して可動片１６を回動させ
た。カム１１の回転により第６図ロの位置で可動
接点１７が固定接点２２，２２に接触し固定接点
２２，２２間が導通状態となるがなおもカム１１
は回転し続けるので可動接点１７は固定接点２２
の上面をばね１９により圧接されながら摺動す
る。即ち接点間にワイピング作用が生じ接点相互
間の接触不良が防止できる。第６図ハの位置つま
り出力軸８が略180度回転したところで導電板２
７と接点２８ｃの通電がたたれ、導電板２７ａと
該接点２８ｃが接触するので、電動機２、サーキ
ツトブレーカ３１、可動接触片３０ａ、接点３０
ｃ、接点２８ｃ、導電板２７ａ、電動機２の短絡
回路が形成され、電動機２、即ち出力軸８は所定
の停止位置で自動的に急停止する。このとき可動
接点１７と固定接点２２，２２との閉成状態は維
持されており、従来の電磁式のように接点の閉成
状態を維持するために保持電流を流し続けること
は必要なくなる。次に可動接触片３０ａを接点３
０ｂ側に投入すると、電源２９の正極、接点２８
ａ、導電板２７、接点３０ｂ、可動接触片３０
ａ、サーキツトブレーカ３１、電動機２、電源２
９の負極の回路により電動機２が同一方向に回転
しカム１１が矢印Ｄ方向に回転駆動され、該カム
１１の回転にともない復帰ばね２３の反力により
支持軸１５を支点として矢印Ｆ方向に付勢されて
いる可動片１６は除々に矢印Ｆ方向に回動し、第
６図ニの位置で可動接点１７と固定接点２２，２
２の接触状態は第６図ロと同じになる。ここで出
力軸８とカム１１との係合部には回転方向の遊び
機構１２を設けてあるので、第６図ニの位置直後
においてローラ１６ａがカム１１の凹面部に係合
しはじめると、復帰ばね２３により支持軸１５を
支点として矢印Ｆ方向に付勢されている可動片１
６の付勢力により、カム１１は第６図ニに二点鎖
点で示すように急速に矢印Ｄ方向に回転させら
れ、該可動片１６もまた矢印Ｆ方向に急速に回動
する。このため、可動接点１７の固定接点２２，
２２からの開放を早めることができ、特に接点の
開放時に発生する大きなアークを極めて短時間の
うちに切ることができる。

その後、第６図イの位置で導電板２７と接点２
８ｂの通電がたたれ、導電板２７ａと該接点２８
ｂが接触するので、電動機２、即ち出力軸８は所
定の停止位置で自動的に急停止する。

尚仮に可動接点１７が固定接点２２に溶着した
ときのようにカム１１が回転したとき予め定めた
復帰ばね２３による復帰力では可動片１６がＦ方
向に回動しない場合には第６図ハに二点鎖線で示
すように出力軸８の回転により係合爪１４がロー
ラ１６ａに係合して可動片１６を回動させ前記可
動接点１７を固定接点２２から強制的に離反させ
ることが可能となる。また歯車減速機構３は、そ
の最終段に一方向クラツチ７を備え、従動側とな
るクラツチホイール７ｂを出力軸８に固定したの
でケース１の外側から出力軸８の一端に固着した
手動操作用摘み２４を手動で第３図の矢印Ｃ方向
に回転させることにより該出力軸８を歯車減速機
構３から切り離して回転させることが可能となり
接点間の開閉を手動で行なうこともできる。

以上の如く本考案に係る電動式開閉器は、構成
が簡単であり且つ部品点数が少なく、安価なもの
となる。また、出力軸とカム間に介在させた回転
方向の遊び機構と、可動接点を固定接点に対し離
反する方向に可動片を付勢する復帰ばねとを備え
ているから、接点の開放時に可動片がカムの凹面
部に係合しはじめると、復帰ばねの復帰力により
カムは該遊び機構によつて急速にその回転方向に
駆動させられることと相まつて該可動片は常に急
速に回動し、従つて可動片の自由端に設けた可動
接点の固定接点からの開放を一層早めることがで
き、特に接点の開放時に発生する大きなアークを
極めて短時間のうちに切ることが可能となる。

更に、接点間が溶着した時のように可動片が復
帰ばねによる予め定めた復帰力より大きな復帰力
を必要とする際には、出力軸の回転により係合爪
が可動片を強制的に駆動し可動接点を固定接点か
ら強制的に離反させることができる等優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る電動式開閉器の一実施例を示
し、第１図は全体の斜視図であり、第１図イ及び
第１図ロは夫々接点が開放、閉成状態を示し、第
２図は第１図における歯車減速機構の最終段を示
す分解斜視図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視図、
第４図は第１図ロのＢ−Ｂ線断面図、第５図は第
１図における電動式開閉器の回路図、第６図イ〜
ニは第１図における電動式開閉器の接点間の切替
え動作を順を追つて示す説明図である。 ２……電動機、３……歯車減速機構、８……出
力軸、１１……カム、１１ａ……貫通孔、１１ｂ
……段部、１２……遊び機構、１３……係合ピ
ン、１４……係合爪、１６……可動片、１６ａ…
…ローラ、１７……可動接点、２２……固定接
点、２３……復帰ばね、２５……オートストツプ
スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方向に回転する電動機と、この電動機の回転
   を減速する歯車減速機構と、この歯車減速機構の
   出力軸に設けられ該出力軸を所定の停止位置に停
   止させるオートストツプスイツチと、前記出力軸
   に回転方向の遊び機構を介して係合させ該出力軸
   の回転により回転駆動するカムと、自由端に可動
   接点が設けられ前記カムと係合して該カムの回転
   駆動により往復回動する可動片と、前記可動接点
   に対向して配置した固定接点と、前記可動接点を
   前記固定接点に対し離反する方向に前記可動片を
   付勢する復帰ばねと、前記カムに設けられ前記可
   動片が復帰ばねによる予め定めた復帰力より大き
   な復帰力を必要とする際に前記出力軸の回転によ
   り該可動片を強制的に駆動させる係合爪とを具備
   し、前記回転方向の遊び機構は、出力軸と嵌合す
   るカムに設けた貫通孔に形成した側断面形状が略
   扇状の段部と、該段部内に配置され出力軸を貫通
   して固着した係合ピンとから構成したことを特徴
   とする電動式開閉器。