JPH05806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔説明の属する技術分野〕 この発明は回路遮断器の投入あるいは遮断操作
中を含めた通電時に過電流が流れた場合に自動遮
断を行なう回路遮断器の蓄勢形の操作装置に関す
る。

〔従来技術とその問題点〕

この種の操作装置を備えた回路遮断器にはその
一例として第１図ないし第１０図に示すものが知
られている。図において回路しや断器は絶縁物に
よるケース１内にその主要構成要素となる主接触
子装置３０と、主接触子装置３０の接離を司る操
作装置４０が収納され、絶縁物によるカバー６０
により覆われ箱状に形成されている。主接触子装
置３０はケース１の基台２上に取付けられた第１
の固定接触子３およびこれと対向する第２の固定
接触子４と、第２の固定接触子４の先端部にピン
５を介して枢支され第１の固定接触子３が先端に
備える固定接点６と接離可能な可動接触子組体７
とを備えている。可動接触子組体７は第１，第２
の固定接触子３，４間を橋絡する可動接触子８
と、可動接触子８を揺動自在に支持するとともに
前述のピン５を介して第２の固定接触子４に枢支
するホルダ９と、ホルダ９に一体化された絶縁ホ
ルダ１０を介して３極相互間を連結するクロスバ
ー１１と、可動接触子８と両固定接触子３，４と
の後述する接触部に接触圧力を付与する接触バネ
１２，１３および可動接触子８に延在されたアー
ク接点１４と、クロスバー１１と基台２間に介挿
されて可動接触子組体７を開離方向に付勢する遮
断ばね１５とを備えている。可動接触子８には接
触部として固定接点６と対向して接離する可動接
点１６および第２の固定接触子４と摺接する弧状
に形成された摺動接点１７がそれぞれ設けられて
いる。なお第１の固定接触子３には電源側端子１
８が接続されるとともに、アーク接点１４の周辺
部を覆う消弧室１９が、また第２の固定接触子４
には負荷側端子２０が接続されるとともに、貫通
形の過電流検出装置２１が嵌挿されている。

操作装置４０はトグル機構５０、駆動機構１０
０および引きはずし機構２００からなり、それぞ
れは対向するように配置された一対のサイドプレ
ート３１により支持されている。トグル機構５０
は主接触子装置３０のクロスバー１１に一側が連
結されるとともに他側がサイドプレート３１に軸
５１を介して枢支され、それぞれがピン５２，５
３を介して回動自在に結合された２個で一対をな
す第１のトグルリンク５４と、第１のトグルリン
ク５４のそれぞれを挟むようにして４個で一対を
なす第２のトグルリンク５５と、第２のトグルリ
ンク５５の他側に挟まれ２個で一対をなすトグル
レバー５６とを主構成要素として備えている。第
２のトグルリンク５５の対向する内側の２個には
それぞれ受け板５７が一体化され、受け板５７は
その外周面に凸弧面５８と、凸弧面５８の延長上
になる凹弧面５９とを備えている。トグルレバー
５６はヘ字状に形成されてその中央部が前述した
ように軸５１により枢支されるとともに、一端が
第２のトグルリンク５５にピン５３を介して結合
され、他端には係止爪６０を備えている。係止爪
６０はサイドプレート３１に回動自在に支持され
た引きはずし機構２００の後述する掛金２０１と
係合可能になつている。そしてトグルレバー５６
の他端には掛金２０１に対向するようにしてトグ
ルレバー５６の反時計方向の回動を規制するスト
ツパ６１が、また第２のトグルリンク５５には第
１のトグルリンク５４との折れ方向を規制するロ
ーラストツパ６２がそれぞれ対をなしてサイドプ
レート３１に固着されている。トグルレバー５６
にはまたサイドプレート３１との間に引張ばね６
３が懸架され、トグルレバー５６は軸５１を軸心
とする反時計方向に付勢されている。

駆動機構１００はサイドプレート３１を貫通し
回動自在に支承された操作軸１０１を中心として
前述のトグル機構５０と対応するようにしてその
大部分の部材が２個で一対をなすように構成され
ている。まず操作軸１０１のサイドプレート３１
の内側にはカム１０２が、また外側の一方には操
作用の把手１０３がそれぞれに嵌着され、時計方
向の回動が可能になつており、カム１０２にはそ
の側面にピン１０４が植設されている。操作軸１
０１にはまた伝達リンク１０５が回動自在に嵌合
され、伝達リンク１０５にはサイドプレート３１
との間に投入ばね組１０６がピン１０７，１０８
を介して懸架されている。投入ばね組１０６はつ
る巻き引張ばね１０９と、両側のフツク１１０，
１１１とにより構成されている。伝達リンク１０
５にはまた長丸穴１１２が設けられ、軸１１３に
よりサイドプレート３１に枢支されたカム従動子
１１４が備える結合ピン１１５を介して結合され
ている。。なお軸１１３は第３図のトグル機構５
０の起立時における結合用ピン５３と同座標にな
るように配置されている。カム従動子１１４には
回動可能なローラ軸１１６が設けられ、ローラ軸
１１６はカム１０２の外周面１０２ａ上を転動
し、カム１０２の時計方向の回転をカム従動子１
１４の反時計方向の回転に変えている。さらにカ
ム従動子１１４のそれぞれにピン１１７を介して
駆動板１１８が挟むようにして回動自在に結合さ
れ、駆動板１１８の他端には駆動ピン１１９が回
動自在に支承されている。駆動ヒン１１９はサイ
ドプレート３１に設けられた逃げ穴３２を貫通し
てサイドプレート３１の外側に位置するトグル機
構５０の受け板５７の凹凸両弧面５８，５９と係
合可能になつている。駆動板１１８は引張ばね１
２０によつて結合ピン１１７に対して常に反時計
方向に付勢されている。カム従動子１１４の一方
の突起１２１はカム１０２の回転が完了したとき
カム１０２が備えるピン１０４がつきあたつてス
トツパとなるように配置され、他方の爪部１２２
はカム１０２の回転完了直前に断面Ｄ形の爪軸１
２３に係止される。爪軸１２３はサイドプレート
３１に回動自在に支承され、またサイドプレート
３１には伝達リンク１０５の反時計方向の回動を
規制するストツパ１２４が設けられている。そし
て主接触子装置３０と操作装置４０との間には相
互を区画する隔離板３３が設けられ隔離板３３に
はトグル機構５０の出入する開口部３４が設けら
れている。サイドプレート３１は隔離板３３に固
定され隔離板３３はねじ３５によりケース１に固
定されている。

引きはずし機構２００はサイドプレート３１に
回動自在に支承され両端に前述の掛金２０１が嵌
着されるとともに、中間部に引きはずしレバー２
０２が一体化された引きはずし軸２０３と、サイ
ドプレート３１に回動可能に支承され引きはずし
レバー２０２の先端との係合部２０５ａ備えると
ともに駆動レバー２０４が一体化された駆動軸２
０５と、駆動レバー２０４の先端に係合可能に配
置され励磁により駆動軸２０５を反時計方向に回
動する引きはずし電磁石２０６と、釈放軸２０３
を時計方向に付勢する復帰ばね２０７とを備えて
いる。

以上の構成における回路遮断器の操作装置４０
の動作を第３図ないし第１０図により説明する。
まず第６図に投入ばね組１０６の蓄勢開始時の駆
動機構１００の状態が示され、操作把手１０３の
時計方向の回動にともなつて操作軸１０１、カム
１０２が同方向に回転することになる。カム１０
２の回転によりそのカム面１０２ａに沿つてロー
ラ軸１１６が移動し、カム従動子１１４を反時計
方向に回転する。このとき伝達リンク１０５は結
合ピン１１５によつて操作軸１０１を軸心として
時計方向に回転し、伝達リンク１０５に結合され
た投入ばね１０６を引伸して蓄勢する。ついで第
７図はカム１０２の回転の途中が示されており、
カム１０２のカム面１０２ａの頂点がローラ軸１
１６に到達する以前にカム従動子１１４が備える
爪部１２２が爪軸１２３に係止されるようにな
り、カム面１０２ａの頂点がローラ軸１１６を通
過後は第８図に示すようにピン１０４が突起１２
１に当接し、操作把手１０３が回動できなくなる
と同時に投入ばね組１０６の蓄勢が完了する。

トグル機構５０の動作にともなう主接触子装置
３０の接離は次のようにして行なわれる。それは
まず第５図における主接触子装置３０の開離状態
でかつ操作装置４０が蓄勢状態にあるときは、駆
動ピン１１９は受け板５７の凹弧面５９に係合し
て移動が拘束され、第８図に示すように爪軸１２
３を時計方向に回転すると爪部１２２がはずれて
カム従動子１１４は投入ばね組１０６により時計
方向に回転させられる。その結果第２のトグルリ
ンク５５がピン５３を中心として時計方向に回転
して可動接触子８が第１の固定接触子３に接触
し、その後第３図，第６図に示すように第２のト
グルリンク５５がローラストツパ６２に当接すな
わちトグル機構５０が起立状態となり、同時に伝
達リンク１０５がストツパ１２４に当接して主接
触子装置３０の閉成すなわち投入動作が完了す
る。このときトグルレバー５６はその係止爪６０
が掛金２０１に係止されるとともに、接触ばね１
２および遮断ばね１５のばね力によつて時計方向
に付勢されている。次に遮断動作は引きはずし機
構２００の後述する動作にともなう掛金２０１の
反時計方向の回転によりトグルレバー５６が時計
方向に回転し、第２のトグルリンク５５が駆動ピ
ン１１９とローラストツパ６２の間をすりぬけて
上方向に移動し、第１のトグルリンク５４と第２
のトグルリンク５５との結合部が折れすなわちト
グル機構５０が崩壊して主接触子装置３０が開離
する。第４図はその開離過程を示したものであ
り、開離完了と同時にトグルレバー５６は引張ば
ね６３によつて反時計方向に回転し、係止爪６０
が再度掛金２０１に係止される。その後の再投入
には駆動機構１００の把手１０３を時計方向に回
転して第５図に示すように投入ばね組１０６を蓄
勢状態すなわち把手１０３の回動にともなうカム
１０２、ローラ軸１１６、カム従動子１１４およ
び駆動板１１８を介しての駆動ピン１１９と、受
け板５７の凸弧面５８を摺動しての凹弧面５９と
を係合させればよい。投入が完了した状態（第３
図）から駆動機構１００の把手１０３を回転させ
ると、トグル機構５０の起立状態すなわち主接触
子装置３０の閉成を維持したまま駆動機構１００
を蓄勢することが可能となる。したがつて前述の
状態から掛金２０１が反時計方向に回動するとト
グル機構５０は遮断状態に移行し、遮断直後に爪
軸１２３を時計方向に回動すれば再び投入するこ
とができる。すなわち遮断−投入−遮断の各操作
をその間に蓄勢操作することなしにかつ即時に行
なうことができる。

引きはずし機構２００の動作は引きはずし電磁
石２０６が過電流検出装置２１により一定値以上
に励磁されると、電磁石２０６のプランジヤ２０
６ａが突出して駆動レバー２０４の先端を叩いて
駆動軸２０５を反時計方向に回動する。駆動軸２
０５の回動にともなつて係合部２０５ａと引きは
ずしレバー２０２との係合がはずれ、トグル機構
５０の起立状態の拘束が解除され、崩壊にともな
うトグルレバー５６の時計方向の回動力により、
掛金２０１、引きはずしレバー２０２、引きはず
し軸２１３が復帰ばね２０７のばね力に抗して反
時計方向に回動すなわち引きはずし動作をする。

以上の構成においてこの操作装置４０は引きは
ずし機構２００が、引きはずし軸２０３の軸線を
中心とする掛金２０１側の係合点までの距離Ｌ１
と、引きはずしレバー２０２側の係合点までの距
離Ｌ２との比によつて引きはずし電磁石２０６の
大きさが決定される。したがつて電磁石２０６を
小さくするためにはＬ２／Ｌ１を大きくすなわち
引きはずし機構２００が縦長のものになり、電磁
石２０６の小形化が意味をなさないことになる。
一方回路遮断器としては短絡電流容量が増すにと
もなつて投入、遮断に要する蓄勢エネルギーが大
きくなり、これにともなつて引きはずしにも大き
な力を必要とするとともに、本体を含めた保護器
類の機械的、熱的耐量も大きくなり、これらを低
減させるためにはなるべく短時間での遮断動作が
必要となる。そして前述のＬ２／Ｌ１を大きくす
ることは反面動作時の引きはずしレバー２０２の
慣性モーメントが大きくなつて動作が遅くなるこ
とであり、回路遮断器の性能確保の点からはＬ
２／Ｌ１を小さくして釈放電磁石２０６を大きく
して引きはずし力を増さねばならないすなわち小
形化ができ難い欠点があつた。

〔発明の目的〕

この発明は上述した従来の欠点を除去し投入、
遮断性能の低下を招くことなく小形でかつ組立も
簡単な引きはずし機構を備えた回路遮断器の操作
装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

この発明によれば上述の目的を達成するため
に、固定接触子および可動接触子組体からなる主
接触子装置と、互いに平行に並設されたサイドプ
レートと、該サイドプレートに一端が枢支され他
端が前記可動接触子組体に連結され起立時には閉
成位置に崩壊時には開離位置のそれぞれに該可動
接触子組体を動かすトグル機構と、該トグル機構
と係合され、この係合が過電流によつて動作する
引きはずし装置を介してはずされることにより前
記トグル機構を崩壊させる引きはずし機構とを備
えた操作装置において、前記引きはずし機構は、
前記サイドプレートに回動自在に枢支され、かつ
前記引きはずし装置により引きはずしレバーを介
して回転駆動される引きはずし軸と、この引きは
ずし軸の軸端に軸心から偏心して突設された丸ピ
ンを備え、前記丸ピンを前記トグル機構に係合さ
せてトグル機構を起立状態に拘束することによ
り、引きはずしレバーの慣性モーメントを大きく
することなく小形の釈放電磁石で大きな短絡電流
の回路遮断器に適用可能にしようとするものであ
る。

〔発明の実施例〕

第１１図ないし第１６図はこの発明による回路
遮断器の操作装置の一実施例を示すもので、図示
以外は前記第１図ないし第８図の従来装置と同一
構成であることから重複説明を避けるものとし、
異なるところを同一部には同一符号を付すことで
対応させながら説明する。この実施例の従来装置
と異なる点はトグル機構のトグルレバーと引きは
ずし機構の係合にあり、それは第１０図のＬ１寸
法に相当するものを引きはずし軸２０３の半径以
下にしたことで、このことによりＬ２／Ｌ１を従
来装置と同じにした場合のＬ２寸法が大幅に小さ
くすなわち引きはずしレバー２０２の慣性モーメ
ントを大きくすることなく、小さな電磁石で大き
な短絡電流容量の回路遮断器に適用可能な操作装
置としたことである。第１１図ないし第１６図に
おいてこの引きはずし機構２００は前述の従来装
置同様にサイドプレート３１と当該位置に枢支さ
れ、両側にトグルレバー５６の係止爪６０と係合
可能に、中間部に引きはずしレバー２１２が一体
化された引きはずし軸２１３の軸端に軸心から偏
心して突設した丸ピン２１１と、サイドプレート
３１に枢支され引きはずしレバー２１２の先端部
と係合可能になるとともに駆動レバー２１４が一
体化された駆動軸２１５と、駆動レバー２１４の
先端に係合可能に配置され励磁により駆動レバー
２１４を反時計方向に回動させる引きはずし電磁
石２１６と、引きはずし軸２１３を時計方向に付
勢する復帰ばね２１７とを備えている。

上記の引きはずし軸２１３は、サイドプレート
３１から抜け出さないように抜け止め板３１ａに
よつて抑えられている。

以上の構成において、この引きはずし機構２０
０の動作は前記従来装置と全く同様な過程を経て
なされる。

第１４図に示す投入状態では、引きはずしレバ
ー２１２の下端が断面が半月状の駆動軸２１５に
係合され、トグルレバー５６の時計方向への回動
が阻止されるので、トグル機構が起立状態に拘束
保持される。

引きはずし電磁石２１６が一定値以上に励磁さ
れることにより駆動レバー２１４を介して駆動軸
２１５がこの電磁石２１６により反時計方向に回
転駆動され、駆動軸２１５と引きはずしレバー２
１２との係合が外れる（第１５図）。駆動軸２１
５と引きはずしレバー２１２との係合が外れるこ
とにより、引きはずし軸２１３が回動自由とな
り、トグルレバー５６により、偏心して設けられ
た丸ピン２１１を介して反時計方向に回動され
る。引きはずし軸２１３の回動により丸ピン２１
１とトグルレバー５６の係止爪６０との係合がは
ずれるため、トグル機構の起立状態の拘束が解除
されこれが崩壊して引きはずし動作が行われる。
これにより、丸ピン２１１、引きはずしレバー２
１２および引きはずし軸２１３が、トグルレバー
５６によつてさらに復帰ばね２１７に抗して反時
計方向に回動する（第１６図）。

引きはずし動作が完了し、電磁石２１６が消磁
されると引きはずし軸２１３は復帰ばね２１７に
より平常状態に復帰させられる。

以上の構成においてこの引きはずし機構２００
はトグル機構のトグルレバー５６との係合部を引
きはずし軸２１３の両端に延在された互に同軸上
の偏心丸ピン２１１としたことにより、第１０図
の従来装置における引きはずし軸２０３の軸線か
ら係合点までの寸法Ｌ１に対応するものがこの実
施例では引きはずし軸２１３の半径以下と大幅に
縮小され、その結果寸法Ｌ２に対応する引きはず
しレバー２１２と駆動軸２１５の係合点までの寸
法を同一比とした場合に縮小が可能となる。この
ことから引きはずしレバー２１２の慣性モーメン
トを小さくすることができ、したがつて大きな短
絡電流容量を持ち遮断時間の短縮が要求される場
合においても引きはずし荷重が小さくなることか
ら、当然のこととして引きはずし電磁石２１６を
含めた引きはずし機構の小形化が可能となる。

〔発明の効果〕

この発明によればトグル機構と引きはずし機構
の引きはずし軸との係合部を、この軸の軸端に偏
心させて突設した丸ピンにより構成することによ
り、短絡電流容量の大きさに影響されることが少
なく小形な引きはずし機構を備えた回路遮断器の
操作装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０は従来の回路遮断器の操作
装置の一例を示す図で、第１図は縦断面図、第２
図は横断面図、第３図ないし第５図はそれぞれト
グル機構５０の動作の過程を示す側面図、第６図
ないし第８図はそれぞれ駆動機構１００の動作の
過程を示す側面図、第９図は引きはずし機構２０
０の平面図、第１０図は第９図の側面図、第１１
図ないし第１６図はこの発明による回路遮断器の
操作装置の一実施例を示す図で、第１１図は引き
はずし機構２００の平面図、第１２図は第１１図
の側面図、第１３図は第１１図の要部拡大図、第
１４図ないし第１６図は動作の過程を示す拡大側
面図である。 ３，４……固定接触子、７……可動接触子組
体、３０……主接触子装置、３１……サイドプレ
ート、４０……操作装置、５０……トグル機構、
５６……トグルレバー、６０……係止爪、２００
……引きはずし機構、２１１……偏心丸ピン、２
１３……引きはずし軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定接触子および可動接触子組体からなる主
   接触子装置と、互いに平行に並設されたサイドプ
   レートと、該サイドプレートに一端が枢支され他
   端が前記可動接触子組体に連結され起立時には閉
   成位置に崩壊時には開離位置のそれぞれに該可動
   接触子組体を動かすトグル機構と、該トグル機構
   と係合され、この係合が過電流によつて動作する
   引きはずし装置を介してはずされることにより前
   記トグル機構を崩壊させる引きはずし機構とを備
   えた操作装置において、前記引きはずし機構は、
   前記サイドプレートに回動自在に枢支され、かつ
   前記引きはずし装置により引きはずしレバーを介
   して回転駆動される引きはずし軸と、この引きは
   ずし軸の軸端に軸心から偏心して突設された丸ピ
   ンを備え、前記丸ピンを前記トグル機構に係合さ
   せてトグル機構を起立状態に拘束することを特徴
   とする回路遮断器の操作装置。