CN1306533C - 遮断器的闭合、断开操作装置 - Google Patents

Abstract

一种遮断器的闭合、断开操作装置，断开触发器(39)和闭合触发器(38)可独立旋转地安装在同一触发器轴(35)上，在闭合状态时，通过保持闭合状态用的断开锁钩柄(47)，使衰减后的遮断弹簧(44)的施力的负荷作用于断开触发器(39)。并且，闭合触发器(38)及断开触发器(39)是将因闭合弹簧(42)或遮断弹簧(44)的施力而承受负荷的卡合板(97)与对该卡合板(97)加强的支承板(98)进行贴合的结构。本发明能够实现闭合侧和断开侧的电磁铁和复位弹簧等周围零件通用化。

Description

遮断器的闭合、断开操作装置

技术领域

本发明涉及遮断器的操作装置，尤其是涉及遮断器的闭合、断开操作装置的结构。

背景技术

图10，比如是表示专利文献1(日本专利第3290340号公报)所示的遮断器的闭合、断开操作装置的主要部分的结构的立体图。

图10中，轴140、凸轮轴141及触发器轴142轴向水平地相互平行配设在框架(未图示)上。

输出杆150旋转自如地支承于轴140上。另外，在凸轮轴141上，旋转自如地支承有断开锁钩151，且固接着大齿轮152和凸轮153。

在触发器轴142上，旋转自如地支承有断开触发器154和闭合触发器155。

输出销156植设在输出杆150的规定位置，通过未图示的连杆机构与遮断器的可动触头连接。另外，曲柄杆158，其一端旋转自如地安装在输出杆150上，另一端通过未图示的止脱衬套摆动自如地安装在弹簧承接板159上。

一端固设在框架上而另一端由弹簧承接板159支承的遮断弹簧160，配设成以轴140为旋转中心，对输出杆150朝逆时针方向施力。

断开锁钩151，设有与植设在输出杆150的侧面规定位置的销157卡合的卡合部151a，以及与断开触发器154的一端部卡合的卡合部151b。

而且，在断开触发器154的另一端侧与断开锁钩151之间配设有复位弹簧161，以触发器轴142为旋转中心对断开触发器154施加顺时针方向力。另外，曲柄杆163，其一端与植设在大齿轮152的侧面规定位置的曲柄销164连接，另一端通过未图示的止脱衬套摆动自如地安装在弹簧承接板165上。

而且，闭合弹簧166，其一端固设在框架上，另一端支承于弹簧承接板165上，配设成以凸轮轴141为旋转中心对大齿轮152施加逆时针方向力。

闭合触发器155的一端部，设有与植设在大齿轮152的侧面规定位置的销162卡合的卡合部155a，闭合触发器155利用复位弹簧167，以触发器轴142为旋转中心施加顺时针方向力。

断开电磁铁170，具有通过电源的接通/断开、以规定的行程进行伸缩的柱塞171。

该断开电磁铁170通过柱塞171的伸长动作，将断开触发器154以触发器轴142为旋转中心朝逆时针方向旋转，将断开触发器154的一端部与断开锁钩151的卡合部151b的卡合解除。

另外，闭合电磁铁182，具有通过电源的接通/断开、以规定的行程进行伸缩的柱塞181。

该闭合电磁铁180通过柱塞181的伸长动作，将闭合触发155以触发器轴142为旋转中心朝逆时针方向旋转，将设置在闭合触发器155的一端部的卡合部155a与植设在大齿轮152的侧面规定位置的销162的卡合解除。

如上所述，专利文献1的遮断器的闭合、断开操作装置，包括：通过释放能量进行开路动作的遮断弹簧160；将遮断弹簧160的积蓄能量进行保持的断开触发器154；通过线圈激磁使柱塞171进行伸长动作、解除断开触发器154对遮断弹簧160的积蓄能量的保持、释放遮断弹簧160的积蓄能量进行开路动作的断开电磁铁170；通过释放能量进行闭路动作的闭合弹簧166；将闭合弹簧166的积蓄能量进行保持的闭合触发器155；以及通过线圈激磁使柱塞181进行伸长动作、解除闭合触发器155对闭合弹簧166的积蓄能量的保持、释放闭合弹簧166的积蓄能量进行闭路动作的闭合电磁铁180，将断开触发器154和闭合触发器155可旋转地安装在同一触发器轴142上。

从图10可见，专利文献1所示的遮断器的闭合、断开操作装置中，其断开触发器154和闭合触发器155形状各不相同。

另外，比如，如专利文献2(日本专利特开平11-67024号公报)所示，闭合触发器与断开触发器为同一形状的场合，与闭合触发器卡合的挂钩(闭合锁钩)和与断开触发器卡合的挂钩(断开锁钩)各为专用的不同形状，以使作用于闭合触发器和断开触发器的负荷相同。

(专利文献1)日本专利公报第3290340号公报(图1，段落0010，段落0015～段落0017)

(专利文献2)日本专利特开平11-67024号公报(图1)

传统的遮断器的闭合、断开操作装置中，断开触发器与形成在断开锁钩上的卡合部卡合或脱开。另外，闭合触发器也与植设在大齿轮的侧面的销卡合、脱开。

因此，需要有用于断开触发器和闭合触发器进行动作的空间、以及断开锁钩和输出杆等进行动作时的避让部分。

因此，为了使遮断器的闭合、断开操作装置的小型化，几乎所有的闭合触发器和断开触发器都分别是专用的不同形状。

另外，遮断器动作过程中，要求断开触发器及闭合触发器快速复位。

因此，对于各触发器(即，断开触发器及闭合触发器)配设的2个复位弹簧需要一定程度的弹簧能量。

另外，断开触发器和闭合触发器为不同形状的场合，因对闭合侧的复位弹簧和遮断侧的复位弹簧所要求的弹簧能量不同，因而闭合侧的复位弹簧和遮断侧的复位弹簧的形状、尺寸大多数不同。

另外，将闭合触发器和断开触发器做成相同形状的场合，由于将闭合侧的操作线圈(即，闭合电磁铁)和复位弹簧、以及断开侧的操作线圈(即，断开电磁铁)和复位弹簧等也做成了相同零件，因此需要对闭合触发器和断开触发器施加相同的负荷。

因此，不得不通过与触发器卡合的挂钩(锁钩)的杠杆比来分别减小负荷。

另外，触发器是本身受到负荷、且具有轴承部的零件，需要一定程度的刚性。

因此，触发器部的卡合部、轴承部、驱动部等由切削一体形成，因而其大小和配置等受到限制。

为此，通过将与闭合触发器卡合的挂钩(闭合锁钩)和与断开触发器卡合的挂钩(断开锁钩)分别做成不同的专用形状，以使作用于闭合触发器和断开触发器的负荷相同。

作用于闭合触发器和断开触发器的负荷不同的情况下，将同一零件用于闭合侧及断开侧的操作线圈(电磁铁)和复位弹簧的场合，一方面需要对应于大的负荷，另一方面则能量过剩，效率差。

本发明是为了解决上述问题的，其目的在于，提供一种能实现闭合侧和断开侧的电磁铁和复位弹簧等周围零件通用化的遮断器的闭合、断开操作装置。

本发明内容

本发明的遮断器的闭合、断开操作装置，包括：通过释放能量进行开路动作的遮断弹簧；将所述遮断弹簧的积蓄能量进行保持的断开触发器；解除所述断开触发器对所述遮断弹簧的积蓄能量的保持、释放所述遮断弹簧的积蓄能量进行开路动作的断开电磁铁；通过释放能量进行闭路动作的闭合弹簧；将所述闭合弹簧的积蓄能量进行保持的闭合触发器；以及解除所述闭合触发器对所述闭合弹簧的积蓄能量的保持、释放所述闭合弹簧的积蓄能量进行闭路动作的闭合电磁铁，其结构是，所述断开触发器和所述闭合触发器可独立旋转地安装在同一触发器轴上，且在闭合状态时，通过保持闭合状态用的断开锁钩柄，使衰减后的所述遮断弹簧的施力的负荷作用于所述断开触发器。

另外，所述闭合触发器及断开触发器，是将具有卡合部的卡合板与对该卡合部加强的支承板进行贴合的结构，所述卡合板因所述闭合弹簧或遮断弹簧的施力而承受负荷。

本发明，可将作用于断开触发器的负荷，减小到与作用于闭合触发器的负荷同等程度，能提供实现闭合侧和断开侧的电磁铁和复位弹簧等周围零件通用化的遮断器的闭合、断开操作装置。

另外，构成闭合触发器及断开触发器的卡合板和支承板，可分别做成同一形状，能实现构成闭合触发器及断开触发器的构件的通用化。

附图的简单说明

图1是表示实施例1的遮断器的闭合、断开装置的主要部分的结构的立体图。

图2是表示闭合触发器与滚柱卡合时的闭合触发器周围的结构的主视图。

图3是表示图2的III-III线位置处朝箭头A的方向看时的向视剖视图。

图4是表示开路状态时的断开触发器周围结构的主视图。

图5是表示图4的V-V线位置处朝箭头B的方向看时的向视剖视图。

图6是表示闭路状态时的断开触发器周围结构的主视图。

图7是表示图6的VII-VII线位置处朝箭头C的方向看时的向视剖视图。

图8是表示闭合触发器及断开触发器的结构的图。

图9是表示闭合触发器及断开触发器的其他结构例的图。

图10是表示传统的遮断器的闭合、断开操作装置的主要部分的结构的立体图。

具体实施方式

实施例1

图1是表示实施例1的遮断器的闭合、断开装置的主要部分的结构的立体图。

图1中，输出轴46、凸轮轴36及触发器轴35，轴向水平地相互平行配设在遮断器的框架(未图示)上。

输出杆30旋转自如地支承于输出轴46上。另外，在凸轮轴36上，旋转自如地支承有断开锁钩柄47，且固接着大齿轮37和凸轮49。

在触发器轴35上，旋转自如地支承有断开触发器39和闭合触发器38。

如后所述，闭合触发器38及断开触发器39，是一种将具有与滚柱43或滚柱48卡合的卡合板97与支持卡合板97的刚性(即，对卡合板97的加强)用的呈相同形状的多个支承板98进行贴合的结构。

用于与断开锁钩33卡合的输出销32，植设在输出杆30的规定位置，该输出杆30通过以轴60a为旋转中心旋转自如地支承的连杆机构60，与遮断器的可动触头61连接。

可动触头61与固定触头62接触时，遮断器为闭路状态，可动触头61与固定触头62分离时，遮断器为开路状态。

另外，曲柄杆45，其一端旋转自如地安装在连杆机构60上，另一端通过未图示的止脱衬套摆动自如地安装在弹簧承接板70上。

另外，一端固设在遮断器的框架上(未图示)而另一端的自由端由弹簧承接板70支承的遮断弹簧44，配设成以输出轴46为旋转中心，将输出杆30朝顺时针方向施力。

与植设在输出杆30的侧面规定位置的输出销32卡合的断开锁钩33，由轴47a轴接在断开锁钩柄47上，而且设有与断开触发器39的一端部卡合的滚柱部48。

而且，复位弹簧81，配设成以触发器轴35为旋转中心，将断开触发器39朝图中逆时针方向施力。

另外，曲柄杆91，其一端与植设在大齿轮37的侧面规定位置的曲柄销92连接，另一端通过未图示的止脱衬套摆动自如地安装在弹簧承接板71上。

而且，闭合弹簧42，其一端固设在框架上，另一端支承于弹簧承接板71上，配设成以凸轮轴36为旋转中心，将大齿轮37朝顺时针方向施力。

闭合触发器38的一端部(即，构成闭合触发器38的卡合板97的端部)，设有与植设在大齿轮37的侧面规定位置的滚柱43卡合的卡合部38a，利用复位弹簧82，以触发器轴35为旋转中心对闭合触发器38施加图中逆时针方向的旋转力。

断开电磁铁41，具有通过电源的接通/断开以规定的行程进行伸缩的柱塞72。

该断开电磁铁41通过柱塞72的伸长动作，将断开触发器39以触发器轴35为旋转中心朝图中顺时针方向旋转，将断开触发器39的一端部与滚柱48的卡合解除。

另外，闭合电磁铁40，具有通过电源的接通/断开以规定的行程进行伸缩的柱塞73。

该闭合电磁铁40与断开电磁铁41是相同的零件(即，尺寸、形状、功能、特性等相同)。

这里，断开电磁铁41及闭合电磁铁40分别在断开触发器39及闭合触发器38的前方，以同一平面并列设置在触发器轴35的轴向。

断开电磁铁41的柱塞72及闭合电磁铁40的柱塞73作用于断开触发器39及闭合触发器38的方向，相对触发器轴35是相同的方向。

下面对具有上述结构的本实施例的遮断器的闭合、断开装置的动作进行说明。

首先对断开动作进行说明。

断开电磁铁41由断开指令而激磁，一旦柱塞72伸长，则柱塞72的前端将植设在断开触发器39的侧面的操作棒29朝后方推压。

断开触发器39克服复位弹簧81的施力，以触发器轴35为旋转中心朝顺时针方向旋转。

因此，断开触发器39的一端部(即，卡合部39a)从滚柱48脱离，断开锁钩柄47成为自由状态。

遮断弹簧44的施力借助弹簧承接板70、曲柄杆45及连杆机构60传递至输出杆30，因而将输出杆30以输出轴46为旋转中心朝顺时针方向施力。

因此，一旦断开锁钩柄47成为自由状态，则受到来自植设在输出杆30的侧面的输出销32的推压力的断开锁钩33，与断开锁钩柄47成为一体，以凸轮轴36为旋转中心朝顺时针方向旋转，输出杆30朝顺时针方向旋转。

遮断器的可动触头61借助连接的连杆机构60，朝开路方向(即，与固定触头62分离的方向)驱动。

下面对闭合动作进行说明。

利用电机(未图示)，驱动与大齿轮37齿合的齿轮(未图示)，使凸轮轴36朝顺时针方向旋转。

当滚柱43与闭合触发器38的一端部(即，构成闭合触发器38构件的卡合板97的一端部)的卡合部38a卡合时，电机停止。

此时，闭合弹簧42的压缩能量得到积蓄。闭合弹簧42施力的作用是将大齿轮37朝顺时针方向旋转，但通过滚柱43与卡合部38a卡合，可将朝顺时针方向的旋转锁定。

闭合触发器38，也可在该卡合之前等待利用复位弹簧82复位后的滚柱43。

因此，复位弹簧38只要具有使闭合触发器38复位所需的小的能量即可。

闭合电磁铁40由闭合指令而激磁，一旦柱塞73伸长，则柱塞73的前端将植设在闭合触发器38的侧面的操作棒28朝后方推压。

闭合触发器38克服复位弹簧82的施力，以触发器轴35为旋转中心朝顺时针方向旋转。

因此，在闭合触发器38的一端部形成的卡合部38a从滚柱43脱离，将卡合部38a与滚柱43的卡合解除。

闭合弹簧42的施力借助弹簧承接板71、曲柄杆91传递至大齿轮37，以凸轮轴36为旋转中心朝顺时针方向施力。

一旦卡合部38a与滚柱43的卡合解除，大齿轮37成为自由状态，受闭合弹簧42的施力而朝顺时针方向旋转。

图2是表示闭合触发器38与滚柱43卡合时的闭合触发器38周围的结构的主视图。

另外，图3是表示图2的III-III线位置处朝大齿轮37的方向(即，箭头A的方向)看时的向视剖视图。

闭合触发器38与滚柱43卡合时，如图3所示，大齿轮37利用闭合弹簧42的施力，以凸轮轴36为旋转中心朝顺时针方向赋予f1×11的旋转力矩，因而对闭合触发器38作用的负荷为f2＝f1×11/12。

力臂11是凸轮轴36的旋转中心至闭合弹簧力f1的力线为止的垂直距离，力臂12是凸轮轴36的旋转中心至滚柱43的中心之间的距离。

闭合触发器38与滚柱43卡合时，力臂11设定得非常小，因而作用于闭合触发器38的负荷f2也小。

因此，闭合电磁铁40，只要具有能克服作用于闭合触发器38的小的负荷f2引起的摩擦力和复位弹簧82的小的力即可。

大齿轮37的旋转力矩通过凸轮轴36传递给凸轮49，使凸轮49朝顺时针方向旋转。该凸轮49边旋转边与输出杆30卡合，使输出杆30以输出轴46为旋转中心朝逆时针方向旋转。

遮断器的可动触头61借助连接的连杆机构60，朝闭路方向(即，与固定触头62接触的方向)驱动。同时，遮断弹簧44的压缩能量得到积蓄。

输出杆30朝逆时针方向旋转，则输出销32的推压力不再作用于断开锁钩33。为此，断开锁钩33准备与输出销32的下次的卡合动作，在复位弹簧34的强力的施力下，以轴47a为旋转中心朝逆时针方向快速旋转。

凸轮49不与输出杆30卡合时，遮断弹簧44的施力的作用是将输出杆30朝顺时针方向旋转。

此时，输出销32与断开锁钩33卡合，与断开锁钩33一起使断开锁钩柄47，以凸轮轴36为旋转中心朝顺时针方向进行旋转。

但是，因为设置在断开锁钩柄47上的滚柱48与断开触发器39卡合，因而断开锁钩柄47的旋转被锁定，开闭装置(即，遮断器)的闭合状态得到维持。

图4是表示遮断器为开路状态时的断开触发器39周围结构的主视图，图5是表示图4的V-V线位置处朝断开触发器39的方向(即，箭头B的方向)看时的向视剖视图。

另外，图6是表示闭路状态时的断开触发器39的周围结构的主视图，图7是表示图6的VII-VII线位置处朝断开触发器39的方向(箭头C的方向)看时的向视剖视图。

遮断器处于开路状态时，如图5所示，断开触发器39只要在下一个闭合动作之前利用复位弹簧81复位、使滚柱48等待的结构即可，不要求象断开锁钩33那样、在遮断器动作过程中快速复位。

因此，复位弹簧81只要具有使断开触发器39复位所需的小的能量即可。

遮断器处于闭路状态(即，闭合状态)时，如图7所示，断开锁钩33因来自输出销32的负荷F1，欲以轴47a为旋转中心朝逆时针方向进行旋转。

但是，断开锁钩33的旋转因设置在锁钩柄47上的制动销47b而受到阻止。

其结果，断开锁钩柄47与断开锁钩33一起，欲以凸轮轴36为旋转中心朝顺时针方向，以F1×L1的旋转力矩进行旋转。

锁钩柄47通过滚柱48与断开触发器39的卡合而得到保持，因而对断开触发器39作用的负荷为F2＝F1×L1/12。

力臂L1是欲旋转的断开锁钩柄47的旋转中心至负荷F1为止的距离，可通过L1与L2的比值来减小作用于断开触发器39的负荷F2。

即，通过L1与L2的比值可将作用于断开触发器39的负荷F，减小至与作用于闭合触发器38的负荷f2相同程度。

这样，不必使触发器在遮断器的动作过程中快速复位，利用对负荷衰减的机构，通过L1与L2的比值，使作用于断开触发器39的负荷F成为与作用于闭合触发器38的负荷f2相同程度的小的负荷，从而断开电磁铁41的操作力很小就可以了。

因此，断开电磁铁41可使用与闭合电磁铁40相同的零件。即，实现断开电磁铁41与闭合电磁铁40的通用化。

而且，通过实现断开电磁铁41与闭合电磁铁40的通用化，遮断器组装时，可防止断开电磁铁41和闭合电磁铁40的组装错误。

图8是表示本实施例的遮断器的闭合、遮断装置所使用的闭合触发器38及断开触发器39的结构的图，图8(a)是主视图，图8(b)是侧视图。

闭合触发器38及断开触发器39是本身受到负荷、且具有轴承部95(即，被触发器轴35穿入的轴孔部)的零件。

因此，需要一定程度的刚性，是一种将具有与滚柱的卡合部96的卡合板97、与支持卡合板97的刚性(即，对卡合板97的加强)用的呈相同形状的多个支承板98进行贴合的结构。

卡合部96相当于设置在闭合触发器38的端部的卡合部38a、或设置在断开触发器39的端部的卡合部39a。

图8所示的例子中，将相同形状的支承板98朝板厚方向贴合在卡合板97的两侧侧面上。

另外，图9表示闭合触发器38及断开触发器39的其他结构例，图9(a)是将3片相同形状的支承板98朝板厚方向贴合在卡合板97的一侧面上的场合，图9(b)将2片相同形状的支承板98朝板厚方向贴合在卡合板97的一侧面(左侧侧面)上的场合，图9(c)将2片相同形状的支承板98朝板厚方向贴合在卡合板97相反侧的侧面(右侧侧面)上的场合。

本实施例中，从图1可见，闭合触发器38具有图9(c)所示的结构，断开触发器39具有图9(b)所示的结构。

闭合触发器38及断开触发器39，与滚柱43或滚柱48卡合、或解除卡合。

因此，需要有以触发器轴35为旋转中心的闭合触发器38及断开触发器39的旋转动作空间、卡合解除后的滚柱43、滚柱48、断开锁钩柄47等的动作空间(避让部分)、用于配置闭合电磁铁40及断开电磁铁41的空间。

因此，以往，闭合触发器38及断开触发器39所需的形状是不同的，而且，需要闭合触发器38及断开触发器39的旋转空间、卡合解除后的滚柱43、滚柱48、断开锁钩柄47等的动作空间等，难以实现装置的小型化。

但是，本实施例中，通过将具有与滚柱43或滚柱48的卡合部96的卡合板97与支持刚性扩的呈相同形状的支承板98朝板厚方向(与触发器轴35平行的方向)进行贴合，对支承板98的片数进行调节，或适当地改变支承板98对卡合板97的贴合面，以构成形状不同的闭合触发器38及断开触发器39。

由此，相互形状不同的闭合触发器及断开触发器可用同一构件(即，卡合板97及支承板98)构成，实现零件的通用化。

另外，支承板98的尺寸、形状比卡合板97小，因而通过调节支承板98的片数、或适当改变支承板98对卡合板97的贴合面，可确保闭合触发器38及断开触发器39的旋转动作空间、卡合解除后的滚柱43、48、断开锁钩柄47等的动作时的避让空间等，实现装置的小型化。

而且，在实现闭合触发器及断开触发器的构成构件(即，卡合板及支承板)的通用化以外，复位弹簧和操作线圈(即，闭合电磁铁及断开电磁铁)等周围零件也可实现通用化，因而也可降低成本及提高质量的稳定性。

产业上的可利用性

本发明，对于实现闭合侧及断开侧的电磁铁和复位弹簧等周围零件的通用化、或构成闭合及断开触发器的零件的通用化的遮断器的闭合、断开操作装置来说是有用的。

Claims (4)

1.一种遮断器的闭合、断开操作装置，包括：通过释放能量进行开路动作的遮断弹簧；将所述遮断弹簧的积蓄能量进行保持的断开触发器；解除所述断开触发器对所述遮断弹簧的积蓄能量的保持、释放所述遮断弹簧的积蓄能量进行开路动作的断开电磁铁；通过释放能量进行闭路动作的闭合弹簧；将所述闭合弹簧的积蓄能量进行保持的闭合触发器；以及解除所述闭合触发器对闭合弹簧的积蓄能量的保持、释放所述闭合弹簧的积蓄能量进行闭路动作的闭合电磁铁，其特征在于，

所述断开触发器和所述闭合触发器可独立旋转地安装在同一触发器轴上，且在闭合状态时，通过保持闭合状态用的断开锁钩柄，使衰减后的所述遮断弹簧的施力的负荷作用于所述断开触发器。

2.如权利要求1所述的遮断器的闭合、断开操作装置，其特征在于，所述闭合触发器及断开触发器，是将具有卡合部的卡合板与对该卡合部加强的支承板进行贴合的结构，所述卡合板因所述闭合弹簧或遮断弹簧的施力而承受负荷。

3.如权利要求2所述的遮断器的闭合、断开操作装置，其特征在于，所述闭合触发器及断开触发器，通过调节所述支承板的片数，来应对板厚方向的尺寸变化。

4.如权利要求1～3中任一项所述的遮断器的闭合、断开操作装置，其特征在于，所述闭合触发器及断开触发器因所述闭合弹簧或遮断弹簧的施力而承受的负荷为同等程度。

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