CN101150023B

CN101150023B - 电路断路器的外部操作手柄装置

Info

Publication number: CN101150023B
Application number: CN2007101535757A
Authority: CN
Inventors: 江村武史; 大泽诚; 石动秀树
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: US7399934B2; KR101010764B1; CN101150023A; US20080073188A1; FR2906399B1; JP4923907B2; FR2906399A1; JP2008077972A; KR20080027179A

Abstract

本发明提供一种外部操作手柄装置，其从配电盘外开闭操作配置在盘内的电路断路器，该外部操作手柄装置包括具有拉出式手柄锁杆(8)的旋转式手柄(4)和联锁与配电盘的门板之间的门锁杆(9)，通过操作手柄在电路断路器的ON、OFF和OPEN位置进行盘门的解锁，在使盘门解锁的OPEN位置将设置在手柄中的手柄锁杆卡止保持在拉出位置，并在OPEN位置使与手柄联锁的门锁杆限制保持在解锁位置。该切换操作元件设置有交替动作式凸轮机构(15)，具备心形具有阶梯的槽凸轮(16)、控制杆(17)、施力弹簧(18)，通过第一次推压操作将手柄锁杆(8)卡止保持在拉出位置，通过第二次推压操作返回待机位置。

Description

电路断路器的外部操作手柄装置

技术领域

本发明涉及应用于配线用断路器、漏电断路器等电路断路器中的外部操作手柄装置。

背景技术

作为配线用断路器、漏电断路器等的附属装置，公知有从配电盘、控制盘等盘外开闭操作在配电盘、控制盘等盘内所配备的电路断路器的外部操作手柄装置(例如参照专利文献1)。

该外部操作手柄装置采用在其安装基座上安装有旋转式手柄以及连接该旋转式手柄和电路断路器的摇臂式手柄的驱动机构的构造，在配置在盘内的电路断路器中组装有该外部操作手柄装置的状态下，从盘外旋转操作所述旋转式手柄从而将电路断路器的摇臂式手柄驱动至ON(接通)、OFF(断开)位置。

此外，对于上述外部操作手柄装置而言，公知有具有下述结构的装置，即，其具备门锁定机构，该门锁定机构使手柄和盘的门板之间联锁(interlock)，以使门板始终锁定在关闭位置而不能意外地打开门(例如参照专利文献2)。

而且，还公知有在外部操作手柄装置的手柄中组装有拉出式手柄锁杆，在手柄的OFF位置(或者ON位置)向外方拉出的锁杆上加挂挂锁以在该位置锁定手柄的手柄锁定机构(例如，参照专利文献3)。

下面，在图7、图8中表示具备上述门锁机构、手柄锁机构的外部操作手柄装置的现有构造。在各图中，标号1表示的是电路断路器，标号2表示的是在电路断路器1的前面所组装的外部操作手柄装置。此处，电路断路器1构成为在本体外壳1a中内置有固定触头1b、可动触头1c、连杆式开关机构1d、配置在外壳1a的顶部的摇臂式(rockertype)开关手柄1e以及过电流脱扣装置1f等功能零件。

上述电路断路器1的开闭动作是公知的，若将旋转式手柄1e从图7所示的ON位置扳倒至右侧的OFF位置，则开关机构1d的连杆反转动作，受到其开关弹簧的作用力，可动触头1c进行断开动作。另外，如果过电流流经主电路，过电流脱扣装置1f动作，则开关机构1d进行脱扣动作，可动触头1c与其从动而断开，从而自动切断电流。此外，根据该脱扣动作，手柄1e从动于开关机构1d的连杆的动作，并移动至ON位置和OFF位置的中间位置而停止。

另一方面，外部操作手柄装置2也如专利文献1中所述那样，采用下述构造，即，其搭载有在安装基座3上组合有旋转式手柄4、旋转基座5、滑座6的驱动机构以及手柄盖7。

此处，外部操作手柄装置2的旋转基座(曲柄臂)5直接或者借助于闩锁(latch)与手柄4的轴连结。另一方面，滑座6组装在安装基座3的背面一侧，并且以能够向电路断路器1的手柄1e的开关方向滑动的方式被引导支承，在其板面中央沿着与滑动方向正交的方向开设有长孔，在该长孔中嵌合设在所述旋转基座5上的销(曲柄销)5a，并与手柄4连接。此外，在滑座6上，手柄臂6a按照从前后夹住所述手柄1e的把手的方式而突出，在安装在电路断路器1中的状态(参照图7)下，手柄1e啮合于手柄臂6a之间。此外，在手柄盖7的端面上粘贴有标牌7a以表示手柄4的位置(ON、TRIP、OFF、OPEN)。

采用上述构造，如果使手柄4旋转操作至ON或者OFF位置，则该旋转动作通过旋转基座5、滑座6而转换为直线运动。从而，借助于滑座6的手柄臂6a，电路断路器1的手柄1e被驱动至ON或者OFF位置，于是主电路接点进行接通、断开操作。

在所述的外部操作手柄装置2中配备有：在OFF(或者ON)位置锁定手柄4的作为手柄锁元件的拉出式手柄锁杆8以及作为与盘门之间的联锁元件的门锁杆9。

图9是表示电路断路器1中所装备的外部操作手柄装置2与配电盘等的门板之间的联锁的分解立体图。此处，标号10表示的是配电盘的门板，标号11表示的是与在门板10上开设的手柄孔10a结合而安装在板前面的装饰板，标号12表示的是安装在板10的背面并且与装饰板11一起固定的闩锁板(latch plate)，标号12a表示的是在闩锁板12的内周侧边形成的闩锁，以在该闩锁12a上加挂设在外部操作手柄装置2中的门锁杆9，从而将门板10锁定在关闭位置的方式进行联锁。

下面，利用图10来说明所述门锁机构的详细构造以及操作。即，门锁杆9按照与图9所示的闩锁12a相对的方式从外部操作手柄装置2的手柄盖7和安装基座3之间向侧方突出。该门锁杆9如图10所示，借助支轴(释放销)9a以可自由旋转的方式被枢轴支承在手柄盖7的背面侧，其凸轮部在与所述手柄4的轴4a连接的旋转基座5的突起部5b的移动路线中突出。此外，在门锁杆9的下侧配备有带有山脊形突起的板簧13，以使锁杆限制保持在锁定、解锁位置。

使用上述构造的门锁杆9对门板10进行的锁定、解锁操作在所述专利文献2中有详细记载，门锁杆9始终在图10的双点划线位置停止并与门板的闩锁12a啮合，为了不使图9的门板10打开而在关闭位置锁定。当从该状态打开门板10时，首先，将手柄4(参照图8)旋转至OFF位置并断开电路断路器1，之后，将手柄4从该OFF位置向OPEN位置旋转。这样，图10的旋转基座5沿着逆时针方向旋转，旋转基座5的突起5b挤压门锁杆9的凸轮部。其结果是，门锁杆9以支轴9a为支点沿着顺时针方向回转动作，并与闩锁12a脱离。同时，门锁杆9超越在所述板簧13上形成的山脊形突起13a然后被自锁在解锁位置。如果变成该状态，则与门板10的联锁被解除从而能够自由打开门。再者，如果在将手柄4旋转至OPEN位置之后放手，则手柄4就会返回OFF位置。此外，如果关闭打开的门板10，则与所述闩锁12a相对，设在图9的闩锁12中的返回用爪(图中未示)碰到门锁杆9的下边缘，然后将该锁杆朝着锁定位置压回。于是，门锁杆9超越所述板簧13的山脊形突起13a然后被自锁在锁定位置。

再者，对于门锁杆9的复位操作而言，在两处设置所述板簧13的安装座，通过选择板簧13的安装座而能够以手动复位或者自动复位的方式进行变更，这也是公知的(例如参照专利文献4)。

另一方面，在图8的外部操作手柄装置2中所设的手柄锁杆8的功能、动作已经在专利文献3中详细地进行了阐述。即，使手柄4旋转至OFF(或者ON)位置，如图11(a)、(b)所示，用手指勾住手柄锁杆8并向手柄4的外周一侧(箭头方向)拉出，然后，通过在该手柄锁杆8上加挂挂锁14，使手柄4在该位置被锁定。

【专利文献1】日本特开2005-149918号公报(图5～图7)

【专利文献2】日本特开平5-67423号公报

【专利文献3】日本特开2002-25411号公报(图14)

【专利文献4】日本特开平9-312119号公报

但是，上述现有构造的外部操作手柄装置在门板锁机构、手柄锁机构的操作、功能方面存在以下这样的问题。

即，如图10所示，为了使通过将手柄4旋转至OPEN位置而使其解锁的门锁杆9自己保持在解锁位置，在现有构造中，利用与门锁杆9的凸轮部相向配置的板簧13的山脊形突起13a。但是，如果采用这种方式，使门锁杆9自己保持在锁定/解锁位置的调整范围变窄，容易受到板簧13的形状、尺寸精度的影响，因此，在长期使用的过程中，如果板簧13发生变形，则门板在解锁/锁定位置的自锁有时会变得不稳定。此外，门锁杆9与设置在盘侧的闩锁12a之间的调整也受到微妙的影响。因此，在配电盘内配置电路断路器1的情况下，为了正确设定外部操作手柄装置2的门锁杆9与安装在门板10(参照图9)上的闩锁板12的关系位置，其调整作业既费事又费时，用户强烈希望有一种能够改变该状况的方法。

此外，对于在手柄4中所设的手柄锁杆8，为了对其进行锁定/释放，每次都要用手指勾住锁杆8然后拉出、推入，因此该操作很麻烦。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于解决上述问题，通过简单的推压操作就能够进行手柄锁杆的拉出/返回的切换，而且，提供一种改良之后的电路断路器的外部操作手柄装置，从而能够巧妙地利用该手柄锁杆的手柄锁定功能，进行在联锁其与配电盘的门板之间的门锁杆的锁定/解锁操作。

为了实现上述目的，本发明的一种电路断路器的外部操作手柄装置，其特征在于：其是从配电盘等盘外开闭操作配置在盘内的电路断路器的外部操作手柄装置，其中，该外部操作手柄装置形成为在其安装基座上安装有下述部件的构造，这些部件包括：配备有拉出式手柄锁杆的旋转式手柄；连接该手柄与电路断路器的摇臂式手柄之间的驱动机构；以及使所述旋转式手柄与盘门之间联锁的门锁杆，通过对手柄进行操作在电路断路器的ON、OFF以及OPEN位置进行盘门的解锁，其中，

在使盘门解锁的OPEN位置，将设置在手柄上的手柄锁杆卡止保持在拉出位置，在该OPEN位置使与手柄连接的门锁杆限制并保持在解锁位置(第一方面)，具体来讲采用如下方式构成。

(1)作为在手柄的ON、OFF以及OPEN位置将手柄锁杆手动切换至拉出/待机位置的操作元件而设置有交替动作式凸轮机构，该交替动作式凸轮机构通过第一次推压操作将手柄锁杆卡止保持在拉出位置，通过第二次推压操作返回待机位置(第二方面)。

(2)在上述(1)中，设置在手柄锁杆上的交替动作式凸轮机构由具有心形凸轮路线的具有阶梯的槽凸轮、顶端的钩部被推压在具有阶梯的槽凸轮面上并且另一端固定在手柄上的控制杆、以及将手柄锁杆朝着锁定位置推压的施力弹簧所构成，所述槽凸轮在心形凸轮路线中具有具方向性的棘轮齿状的高低差(第三方面)。

(3)在上述(2)中，所述具有阶梯的槽凸轮被刻入到手柄锁杆的侧面(第四方面)。

(4)在上述(2)中，所述控制杆是线材弹簧，将线材弹簧的顶端弯曲成锐角而形成钩部，将后端折曲成C字形并压入保持于在手柄中形成的固定槽中(第五方面)。

根据上述构造的外部操作手柄装置，除ON、OFF位置之外，将手柄从OFF位置旋转至OPEN位置，然后手动推动手柄锁杆，于是，通过凸轮机构的交替操作，手柄锁杆被卡止保持在OPEN拉出位置。另外，如果从该状态再次推动操作手柄锁杆，则锁杆返回至初始的待机位置。

因此，在解除与配电盘的门板的联锁并打开门板的情况下，将手柄旋转至OPEN位置并使门锁杆移动至解锁位置，然后，通过推动操作手柄锁杆，使手柄被卡止保持在该OPEN位置，与手柄联锁的门锁杆被限制保持在解锁位置。此外，在该状态下，即使手离开手柄，门锁杆也不会复位而是继续保持解锁位置。这样就能安全地打开盘板。

而且，作为将手柄锁杆切换至拉出/返回位置的操作元件，通过设置交替动作式凸轮机构，通过简单的推压操作就能进行手柄杆的切换，因此，在ON、OFF、OPEN的各个位置锁定手柄的手柄锁杆的操作性将得以提高。

附图说明

图1是本发明的实施例所涉及的外部操作手柄装置的手柄构造的侧视截面图。

图2是图1中箭头X-X方向截面图。

图3是图1中凸轮机构的详细构造图，(a)是具有阶梯的槽凸轮的模式平面图，(b)是沿着(a)的凸轮路线所展开的槽凸轮的截面图。

图4是与手柄的ON、OFF、OPEN位置对应在手柄盖的开口内周边缘形成的手柄锁杆卡止保持用锁槽的示意图。

图5是本发明实施例的外部操作手柄装置中所配备的门锁杆的结构配置图。

图6是将本发明的实施例所涉及的外部操作手柄装置组装在电路断路器中时的整体构造图。

图7是将现有构造的外部操作手柄装置组装在电路断路器中时的截面图。

图8是图7的外观立体图。

图9是图7的外部操作手柄装置与配电盘的盘门的联锁构造的分解立体图。

图10是在图7的外部操作手柄装置中所配备的门锁杆的结构配置图。

图11是从图7的外部操作手柄装置拉出手柄锁杆并锁上挂锁的手柄锁定状态的示意图，(a)是平面图，(b)是侧面图。

标号说明：1电路断路器；1e摇臂式手柄；2外部操作手柄装置；3安装基座；4旋转式手柄；5旋转基座；6滑座；7手柄盖；8手柄锁杆；8c卡止保持用肋；9门锁杆；10配电盘的门板；12闩锁板；12a闩锁；14挂锁；15交替动作式凸轮机构；16具有阶梯的槽凸轮；17控制杆；18施力弹簧；19a～19c锁槽

具体实施方式

以下，根据图1～图6所示的实施例来说明本发明的实施方式。图1、图2是手柄的构造图，图3是在手柄锁杆(handle lock lever)中所设置的交替动作式凸轮机构的展开图，图4是手柄盖的平面图，图5是设置在手柄盖的背侧的门锁杆的结构图，图6是组装在电路断路器中的外部操作手柄装置的整体构造图，在实施例的各图中，与图7～图10对应的部件标注相同的标号并省略其说明。

即，图6所示的外部操作手柄装置与图7、图8中的现有构造基本相同，但是，在图示实施例的手柄4中追加设置有将在后面进行详细说明的交替动作式凸轮机构(alternate operation type cam mechanism)15。而且，在载放有手柄4的手柄盖7的顶面所开设的孔的内周边缘(参照图4)，除与手柄4的ON、OFF位置对应之外，还与使门板解锁的OPEN位置相对应而形成有锁槽19a～19c，以用于将手柄锁杆8卡止保持在拉出位置，以下，对其各个部分的详细构造以及功能动作进行说明。

首先，在图1、图2中，手柄锁杆8以能够沿箭头P方向拉出、推进的方式被组装在手柄4的抓手部(grip portion)中。该手柄锁杆8通过导销8b而被引导支承在手柄4上。另外，在外侧端部形成有挂锁的挂孔8a，而且在手柄锁杆的底部形成有用于与手柄盖7卡止保持的卡止保持用肋8c，该卡止保持用肋8c通过在手柄4的圆盘状缘部(flange part)4b切口的半径方向的间隙槽(clearance groove)4b-1而向下方突出。

另外，在手柄4中构筑有成为下述构造的交替动作式凸轮机构15。该凸轮机构15由被刻入手柄锁杆8的侧面的具有阶梯的槽凸轮16、顶端弯曲成L形并且在槽凸轮16的凸轮面上滑动的控制杆17、以及沿着拉出方向挤压手柄锁杆8的施力弹簧(压缩螺旋弹簧)18组成。此处，控制杆17采用线材弹簧(wire spring)制作，将线材弹簧的顶端弯曲成L字形(锐角)，将其另一端折曲成C字形，并且压入于在手柄4的内部形成的缝隙状固定槽4c中并固定。

下面，在图3(a)、(b)中表示所述具有阶梯的槽凸轮16的详细形状。该槽凸轮16以A部作为起点，经由B、C、D、E、F、G、H部而返回至A部的凸轮路线如图3(a)所示形成为心形，在沿着该路线的角落部形成有具有方向性并且棘轮齿状的高低差B、D、F、H部。

在利用上述构造的凸轮机构15使手柄锁杆8收纳在手柄4中的状态下，控制杆17的顶端钩部在图3所示的凸轮路线的E部停止，将该位置设为待机位置P1。如果从该状态用手指按住手柄锁杆8的外侧端然后向手柄4的内侧推压(第一次推压操作)，则控制杆17的顶端钩部超越高低差部F的倾斜面而移动至G部(因在相反方向被高低差部D挡住而不会逆行至C部)。此处，如果手从手柄锁杆8放开，则锁杆受到施力弹簧18的弹力而向拉出方向滑动移动，在该移动过程中，控制杆17的顶端钩部从G部超越高低差部H的倾斜面向A部移动。将该位置设为锁定位置P2，在该状态下，手柄锁杆8的外侧端部向手柄4的外周一侧突出。另外，如果从该状态使手柄锁杆8再次推入手柄4的内侧(第二次推压操作)，则控制杆17的顶端钩部超越高低差部B的倾斜面而移动至C部(因在相反方向被高低差部H挡住而不会向G部逆行)。此处，如果手从手柄锁杆8离开，则锁杆受到施力弹簧18的弹力而被压回，在该移动过程中，控制杆17的顶端钩部从C部超越高低差部D的倾斜面而返回至E部(待机位置P1)。这样，手柄锁杆8返回至初始的待机位置。

另一方面，对于所述手柄锁机构而言，在用于载放支承手柄4的手柄盖7的顶面形成有如下的锁槽。即，在图4中，在手柄盖7的顶面开设的孔的内周边缘，与手柄4的ON、OFF以及OPEN位置对应，切口形成有用于卡止保持(限制回转)从手柄4拉出的所述手柄锁杆8的卡止保持用肋8c的锁槽19a、19b以及19c。另外，在手柄的ON、OFF位置，如图11中所示的那样，因挂锁14挂在手柄锁杆8上，因此，与ON、OFF位置对应的锁槽19a、19b的槽的深度大。与此相反，因在OPEN位置没有必要将挂锁挂在手柄锁杆8上，因此，锁槽19c被设定为浅槽。

而且，在图5所示实施例的门锁机构中，与图10的现有构造相同，门锁杆9被支轴销9a所支承，该杆凸轮部按照向与手柄轴4a连结的旋转基座5的突起5b的移动路线突出的方式而配置。此处，在门锁杆9未设置有现有构造中的自固用板弹簧13(参照图10)，取而代之使用施力弹簧(拉伸螺线弹簧)20对门锁杆9向锁定方向施加作用力。

下面，对所述构造的外部操作手柄装置2的操作及动作进行说明。

首先，为了将手柄4锁定在ON、OFF位置，将手柄4旋转至ON位置或者OFF位置，然后，用手指按压手柄锁杆8的端部并向手柄4的内方挤压，然后放手(第一次推压操作)。于是，通过图3中所示的凸轮机构15的交替操作，手柄锁杆8移动至拉出位置，同时卡止保持用肋8c嵌入到在手柄盖7中形成的锁槽19a或19b中，并在该位置被限制旋转。接着，在该状态下，通过将挂锁14锁挂在手柄锁杆8上(参照图11)，使手柄4被锁定在ON或者OFF位置。另外，为了解除手柄4的锁定，取下挂锁14并使手柄锁杆8的端部向手柄4的内方推压，之后放开手(第二次推压操作)。于是，手柄锁杆8返回到待机位置并被收纳在手柄4的内方，能够旋转手柄4。

另一方面，在打开图9所示的配电盘的门板10的情况下，最初将外部操作手柄装置2的手柄4旋转至OFF位置以断开电路断路器1，之后，将手柄4从OFF位置移动至OPEN位置。于是，图5中的旋转基座5的突起5b向逆时针方向移动，并推压门锁杆9的凸轮部。其结果，门锁杆9以支轴销9a为支点向顺时针方向转动，并从盘板的闩锁12a中脱离，于是门板被解锁。此外，如果将手柄4旋转至OPEN位置，则手柄锁杆9的卡止保持用肋8c与图4所示的锁槽19c相对。因此，如果根据门板的解锁操作，在OPEN位置推动操作手柄锁杆8，则根据凸轮机构15的交替操作，所述卡止保持用肋8c嵌入锁槽19c中并在该位置被卡止保持。如果变成该状态，则外部操作手柄装置2和盘门之间的联锁被解除，即便在手离开手柄4的状态下，门锁杆9被自锁在解锁位置，因此，能够安全地打开门板10。另外，为了关闭盘门并锁定，使打开的门板10返回关闭位置，接着，推压手柄锁杆8使其返回待机位置之后，使手柄4从OPEN位置返回OFF位置。于是，门锁杆9在解锁位置的自锁被解除，而且，受到施力弹簧20的弹力而复位至锁定位置，并在关闭位置锁定盘门。

Claims

1.一种电路断路器的外部操作手柄装置，其特征在于：

其是从配电盘的盘外开闭操作配置在盘内的电路断路器的外部操作手柄装置，其中，该外部操作手柄装置形成为在其安装基座上安装有下述部件的构造，这些部件包括：

配备有拉出式手柄锁杆的旋转式手柄；

连接该手柄与电路断路器的摇臂式手柄之间的驱动机构；以及

使所述旋转式手柄与盘门之间联锁的门锁杆，

通过对手柄进行操作在电路断路器的ON、OFF以及OPEN位置进行盘门的解锁，其中，

在使盘门解锁的OPEN位置，将设置在手柄上的手柄锁杆卡止保持在拉出位置，在该OPEN位置使与手柄连接的门锁杆限制并保持在解锁位置。

2.如权利要求1所述的外部操作手柄装置，其特征在于：

作为在手柄的ON、OFF以及OPEN位置将手柄锁杆手动切换至拉出/待机位置的操作元件而设置有交替动作式凸轮机构，该交替动作式凸轮机构通过第一次推压操作将手柄锁杆卡止保持在拉出位置，通过第二次推压操作返回待机位置。

3.如权利要求2所述的外部操作手柄装置，其特征在于：

设置在手柄锁杆上的交替动作式凸轮机构由具有心形凸轮路线的具有阶梯的槽凸轮、顶端的钩部被推压在具有阶梯的槽凸轮面上并且另一端固定在手柄上的控制杆、以及将手柄锁杆朝着锁定位置推压的施力弹簧所构成，所述槽凸轮在心形凸轮路线中具有棘轮齿状的高低差，所述棘轮齿状的高低差具有方向性。

4.如权利要求3所述的外部操作手柄装置，其特征在于：

所述具有阶梯的槽凸轮被刻入到手柄锁杆的侧面。

5.如权利要求3所述的外部操作手柄装置，其特征在于：

所述控制杆是线材弹簧，将线材弹簧的顶端弯曲成锐角而形成钩部，将后端折曲成C字形并压入保持于在手柄中形成的固定槽中。