JPH0762974B2 - 電動操作形回路遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は電動操作形回路遮断器の主として電動操作器
に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来のこの種の遮断器は遮断器の駆動機構と電動操作器
との間が操作軸にワンウエイクラツチを介して結合され
た１個の操作レバーで連結される構造になつていた。そ
のために、駆動電動機（短時間定格）を制御するスイツ
チが故障した場合に、長時間運転による焼損や、駆動機
構を破損するなどの欠点がある。また駆動電動機の操作
終了後電動機の電源をしや断するリミツトスイツチの動
作点が駆動電動機の回転力，遮断器本体の所要操作力の
ばらつきや、制御回路電圧の変動などによつて変動し、
結果としてある場合には停止時期が遅かつたことによる
電動機焼損および駆動機構の破損や、他の場合として停
止時間が早やかつたことによる動作未完了が起こるなど
するのでリミツトスイツチの動作点のタイミング調整が
困難な欠点もある。さらにこのような欠点を除くために
駆動電動機の時間定格を延ばしたり、駆動機構の機械的
強度を増強する装置が大形となり不経済となる欠点が生
じる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は上述に鑑み経済性を考慮のうえ制御ス
イツチの調整に要する時間の短縮と信頼性を向上させ駆
動電動機の焼損や機構部材の破損を起こすことのない電
動操作回路遮断器を提供することにある。

〔発明の要点〕

この発明の要点は上述の目的を達成するために、固定接
触子およびこれと接離可能な可動接触子組体からなる主
接触子装置と、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にそれぞれ可動接触子
組体を動かすトグル機構と、該トグル機構に係合して崩
壊状態から起立させるとともに開放した投入ばね組を蓄
勢するカムが嵌着された操作軸を有する駆動機構と、前
記操作軸をワンウエイクラッチを介して前記投入ばねの
蓄勢方向に駆動する電動電動機を有する電動操作器とを
備えたものにおいて、前記電動操作器に、一端を揺動駆
動機構を介して前記駆動電動機に結合された操作レバー
と、一端が前記操作レバーの他端に回動可能に結合され
他端が前記ワンウエイクラッチを介して前記操作軸に結
合された操作腕と、前記操作レバーおよび操作腕間に張
架され互いを一方向の回動を拘束する方向に付勢するば
ねとを設けたことにより、投入ばねの蓄勢操作完了後の
負荷の増大および回転時間の延引に対して操作レバーの
みを動作させるようにして駆動電動機の焼損や駆動機構
の破損などを防止するようにしたことにある。

〔発明の実施例〕

第１図ないし第18図はこの発明による電動操作形回路遮
断器の一実施例を示す図で、第１図ないし第３図には平
面図，縦断面図および横断面図が、第４図ないし第６図
にはその操作装置のトグル機構の動作過程が、第７図な
いし第９図には駆動機構の動作過程が、そして第10図な
いし第18図には電動操作器とその動作過程がそれぞれ示
されている。第１図ないし第11図において電動操作形回
路遮断器は絶縁物によるケース１内にその主構成要素と
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とが収納され、絶縁物によるカバー60により覆
われて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
これと間隔をおき対向する第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
な接触組体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を揺動自在に指示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ば
ね12,13と、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
状になる摺動接点17が設けられている。なお第１の固定
接触子３には電源側端子18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の固定染
色子４には負荷側端子20が接続されるとともに、貫通形
の電流検出装置21が嵌挿されている。

操作装置40は主接触装置30の軸線と平行にして正面側に
併設された２枚のサイドプレート31,31と、サイドプレ
ート31,31に支持されたトグル機構50および駆動機構100
と、駆動機構100に結合された電動操作器200とで構成さ
れている。トグル機構50は主接触子装置38のクロスバー
11に一端が連結されるとともに、他端がサイドプレート
31に軸51を介して枢支され、互がピン52,53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、それぞれの第１のトグルリンク54を両側から挟
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
受板57が一体化され、受板57はその側面に凸弧面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はへ字状に形成され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、他端に係止爪60を
備えサイドプレート31に回動自在に支承された、図示さ
れていない引外し機構の断面半円形の爪ピン61と係合可
能になつている。そしてサイドプレート31にはトグルレ
バー56の他端側の爪ピン61と対向する位置にトグルレバ
ー56の反時計方向の回動を規制するストツパ62が、また
第２のトグルリンク55の側方に第１のトグルリンク54と
の折れ角度を規制するローラストツパ63がそれぞれ対を
なして固着されている。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64が懸架され、軸51を軸心
として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を貫通して回動自在に
支承された操作軸101を中心にして前述のトグル機構50
と対向するようにしてその大部分の部材が２個で一対を
なすようにしても構成されている。まず操作軸101のサ
イトプレート31の内側にはカム102が一体化され、外側
は手動操作ハンドル103や電動操作器200の結合用として
延長されて時計方向の回動が可能となり、カム102には
その側面にピン104が植設されている。操作軸101には伝
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は引張ばね109
と、両側のフツク110,111とで構成されている。伝達リ
ンク105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にピン115を
介して結合されている。なお軸113は第４図のトグル機
構50の起立時における結合ピン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114
の反時計方向の回転に変えている。さらにカム従動子11
4のそれぞれにはピン117を介して駆動板118が両側から
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。駆動ピ
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
受板57の凹凸両孤面58,59と係合可能になつている。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、地方の爪部122はカム102の回転
完了直前に断面半円形の爪軸123に係止される。爪軸123
はサイドプレート31に回転自在に支承され、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にはトグルリング50が出入する開口
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。

電動操作器200はサイドプレート31の外側になる隔離板3
3上に設置され、操作軸101の非常用手段操作ハンドル10
3の外側に位置する軸端に結合されている。そして電動
操作器200は操作軸101に結合される操作レバー組体210
と、操作レバー組体210の先端側に結合され回動操作す
る減速機構220および駆動電動機211とで構成されてい
る。操作レバー組体210は操作軸101にワンウエイクラツ
チ201を介して嵌込まれたボス202と、ボス202にねじ203
により固定された操作腕204と、操作腕204にピン205を
介して一方（投入ばね組106の蓄勢方向）の回動可能に
結合され先端に長手方向に沿う長丸206aを有する操作レ
バー206と、操作腕204のピン204aと操作レバー206のピ
ン206bとの間に張架され互を回動拘束方向に付勢する引
張ばね207とを備えている。減速機構220は駆動電動機21
1を操作軸101と平行に支持するとともに、後述の減速歯
車212を回動可能に支承し、対向配置で隔離板33に固着
される側板213と、減速機構212を構成する駆動電動機21
1の軸に一体化されたピニオン214およびこれと噛合う平
歯車215と、平歯車215の軸216に延長された偏心ピン217
に回動可能に支承され、操作レバー206の長丸孔206aの
内縁を転動するローラ218とを備えている。したがつて
駆動電動機211が回転すると、減速された偏心ピン217は
ローラ218を介して操作レバー206を繰返し揺動させるこ
とになる。なお操作レバー206の反対方向への回動の拘
束は操作レバー206に突設された弧状のストツパ206cと
操作腕204の端面との当接によつて可能になつている。

以上の構成においての動作は、まず第11図の駆動電動機
211に蓄勢開始の指令が与えられ、反時計方向に回転す
るとピニオン214,平歯車215を経て偏心ピン217は軸216
を支点として回転する。この回転により開始位置を示す
第12図で明らかなように偏心ピン217に嵌挿されたロー
ラ218は、操作レバー206の長丸孔206aの内縁に沿つて転
動し、この転動にともなう引張ばね207のばね力により
操作腕204が時計方向に回動する。そして第12図−第13
図−第14図−それぞれの過程を順次経て操作レバー206
は揺動を繰返えし、この揺動にともなう引張ばね207の
ばね力により操作腕204が揺動運動をする。これにより
操作腕204に一体化されたボス202にワンウエイクラツチ
201を介して結合された操作軸101およびこれと一体化さ
れたカム102は時計方向の段階回転をする。

これによつて投入ばね組106の蓄勢開始を示す第７図は
カム102の時計方向の回転にともなうカム面102aに沿つ
てローラ軸116が転動し、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組106を引き伸ばして蓄勢を
始める。第８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116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９図に示すようにピン104が突起121に当接
し、操作軸101が回転すなわち駆動電動機211による回転
ができなくなると同時に、投入ばね組106の蓄勢が完了
する。このとき操作腕204は第16図の位置に停止する
が、操作レバー206は駆動電動機211が電源から切り離さ
れてから後も慣性により回転を続け、引張ばね207を引
き伸ばしながら第17図−第18図と回転を続けて同じ動作
を繰返えし、駆動電動機211の慣性がなくなると停止す
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６図における
主接触子装置30が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は受板57の凹弧面59に係合
して移動が拘束され、第９図に示すように爪軸123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４図，第７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63に当接して停止し、トグル機
構50が起立状態となり、可動接触子組立７を押圧して固
定接触子３に閉合させ、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はその爪部60が
爪ピン61に係止されるとともに、接触ばね12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。

次に遮断動作は爪ピン61を時計方向への回転によりトグ
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63の間をすりぬけて上
方向に移動して第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５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64によつて反時計方向に回転し、爪部60が再
度爪ピン61に係止される。その蓋他際投入には電動操作
器200により前述したようにして操作軸101を時計方向に
回転して第６図に示すように投入ばね組106を蓄勢状態
すなわち操作軸101の回転にともなうカム102,ローラ軸1
16,カム従動子114および駆動板118を介して駆動ピン119
と受板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４図）から電動操作
器200を回転されるとトグル機構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投入ばね組106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
爪ピン61を時計方向に回動するとトグル機構50は遮断動
作に移行し、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をすることなしにかつ即
時に行なうことができる。

以上の構成においてこの実施例によれば投入ばね組106
の蓄勢に駆動電動機211の回転力で直接に操作軸101を回
転させるのではなく、その間に回転力で蓄勢−放勢を繰
返えす引張ばね207を介在させ、そのばね力で操作軸101
を回転させるようにしたことにより、蓄勢完了後に駆動
電動機211の制御スイツチの故障や電動機の慣性回転力
で回り続けた場合電動機を停止されることなく、回し続
けることが可能となり駆動電動機211の焼損事故は防止
され、また本体装置の所要回転力のばらつきを主とする
駆動電動機211の停止用リミツトスイツチの位置調整も
余裕をもたせるだけでよく、しかもこのことは駆動電動
機の時間定格アツプにはつながらない。したがつて慣性
吸収装置や機構部材の強度を増すことなどの必要がなく
なり小形の回路遮断器にも適用が可能となるとともに、
制御スイツチの動作点調整も不要となる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、投入ばねの蓄勢を行う電動操作器
に、一端を揺動駆動機構を介して前記駆動電動機に結合
された操作レバーと、一端が前記操作レバーの他端に回
動可能に結合され他端が前記ワンウエイクラッチを介し
て前記操作軸に結合された操作腕と、前記操作レバーお
よび操作腕間に張架され互いを一方向の回動を拘束する
方向に付勢するばねとを設けることにより、投入ばねの
蓄勢操作完了後の負荷の増大および回転時間の延引に対
して操作レバーのみを動作させるようにして駆動電動機
の焼損や駆動機構の破損などを防止することができるよ
うになるため、調整が簡単で信頼性が大幅に向上した電
動操作形回路遮断機を提供できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第18図はこの発明による電動操作形回路遮
断器の一実施例を示し、第１図はカバーをはずした平面
図、第２図は縦断面図、第３図は横断面図、第４図ない
し第６図はトグル機構50の動作過程を示す側面図、第７
図ないし第９図は駆動機構100の動作過程を示す側面
図、第10図および第11図は電動操作器200の平面図およ
び側面図、第12図ないし第18図は電動操作器200の動作
過程を示す要部側面図である。 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、50……トグル機
構、100……駆動機構、101……操作軸、102……カム、1
06……投入ばね組、200……電動操作器、201……ワンウ
エイクラツチ、204……操作腕、206……操作レバー、20
6a……長丸孔、207……引張ばね、211……駆動電動機、
212……減速機構、217……偏心ピン、218……ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定接触子およびこれと接離可能な可動接
   触子組体からなる主接触子装置と、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に
   それぞれ可動接触子組体を動かすトグル機構と、該トグ
   ル機構に係合して崩壊状態から起立させるとともに開放
   した投入ばね組を蓄勢するカムが嵌着された操作軸を有
   する駆動機構と、前記操作軸をワンウエイクラッチを介
   して前記投入ばねの蓄勢方向に駆動する駆動電動機を有
   する電動操作器とを備えたものにおいて、前記電動操作
   器に、一端を揺動駆動機構を介して前記駆動電動機に結
   合された操作レバーと、一端が前記操作レバーの他端に
   回動可能に結合され他端が前記ワンウエイクラッチを介
   して前記操作軸に結合された操作腕と、前記操作レバー
   および操作腕間に張架され互いを一方向の回動を拘束す
   る方向に付勢するばねとを設けたことを特徴とする電動
   操作形回路遮断器。