JP2002117752A - 回路しゃ断器のハンドル操作機構 - Google Patents

回路しゃ断器のハンドル操作機構

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JP2002117752A JP2000309073A JP2000309073A JP2002117752A JP 2002117752 A JP2002117752 A JP 2002117752A JP 2000309073 A JP2000309073 A JP 2000309073A JP 2000309073 A JP2000309073 A JP 2000309073A JP 2002117752 A JP2002117752 A JP 2002117752A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路しゃ断器のハンドル操作機構に擬似クイッ
クメーク機能をもたせ、併せて信頼性，耐久性，組立性
の向上、および部品の共通化を図る。 【解決手段】ロータリー式操作ハンドルの手動操作に同
期して主回路接点を開閉するスローメイクタイプの回路
しゃ断器において、接点をＯＮ操作する行程の途中で操
作ハンドルの操作力を強制的に強める擬似クイックメー
ク手段として、操作ハンドル５に連結した金属製の凸状
カム１１と、該カムに対峙して操作ハンドルのＯＮ位置
寄りの地点に配置した金属製のラチェット１２ｂと、該
ラチェットを前記カムの回転移動経路に向けて押圧する
駆動ばね１２ｃと、これら部品を組み込んだラチェット
ケース１２ａとでラチェットユニット１２を構成し、該
ユニットをしゃ断器本体のカバー１ｂの内部に組付け、
ここでカム，ラチェットを共通部品として、駆動ばねを
回路しゃ断器の機種に合わせて選定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線用しゃ断器な
どを実施対象としたロータリー式操作ハンドルを装備し
た回路しゃ断器のハンドル操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、頭記のロータリー式操作ハンドル
を装備した回路しゃ断器の従来構成を図５ないし図７に
示す。まず図５において、１は下部ケース１ａと上部カ
バー１ｂからなる回路しゃ断器の本体ケース、２は下部
ケース１ａの底部側に組み込んだ主回路接点のしゃ断
部、３はしゃ断部２に対する接点開閉機構部、４は過電
流引外し装置、５はカバー１ｂの上面に装着したロータ
リー式の操作ハンドル、６は操作ハンドル５と接点開閉
機構部３との間を連繋する歯車機構である。
【０００３】ここで、図５で示すように、歯車機構６は
操作ハンドル５の軸に連結した回転ギア（駆動歯車）８
と、該回転ギア８と軸が直交して接点開閉機構部３に組
付けたトグルギア９との組合せからなる。一方、接点開
閉機構部３はトグルギア９に連結したトグルリンク機構
３ａ，主スプリング３ｂで蓄勢された開閉レバー３ｃ，
およびラッチ機構などからなる。また、しゃ断部２は、
図７で示すように固定接触子２ａ，橋絡形の可動接触子
２ｂ，可動接触子ホルダ２ｃ，接触ばね２ｄ，消弧板２
ｅなどからなり、可動接触子ホルダ２ｃの上面に前記開
閉レバー３ｃが対峙している。なお、しゃ断部２には３
相分の接触子が組み込まれており、可動接触子ホルダ２
ｃにはＲ，Ｓ，Ｔ各相の可動接触子２ｂおよび接触ばね
２ｄが左右に並んで搭載支持されている。
【０００４】かかる構成で、操作ハンドル５をＯＦＦか
らＯＮ位置に回すと、歯車機構６を介してトグルリンク
機構３ａが開閉レバー３ｃの後端を押し下げる。これに
より開閉レバー３ｃは主スプリング３ｂを蓄勢しながら
反時計方向に回動し、しゃ断部２では可動接触子２ｂが
接触ばね２ｄのばね付勢を受けて固定接触子２ａに接触
して主回路を閉成している。また、操作ハンドル５をＯ
ＮからＯＦＦ位置に回すと、前記とは逆にトグルリンク
機構３ａが反転動作して開閉レバー３ｃの拘束を解く。
これにより開閉レバー３ｃは蓄勢されていた主スプリン
グ３ｃのばね力で時計方向に回転駆動され、接触子ホル
ダ２ｃを介して可動接触子２ｂを開極する。また、過電
流引外し装置４の作動により接点開閉機構部３のラッチ
機構が外れてトリップ動作した場合も前記と同様に主回
路接点が開極し、この場合には操作ハンドル５はＯＮ位
置から回転してＴＲＩＰ表示位置に停止する。なお、前
記した主回路接点のしゃ断部２，接点開閉機構部３の構
造，動作については、本発明と同一出願人より先に提案
した特願平１１−１９２７１２号の明細書に詳しく述べ
られている。
【０００５】また、図８(a),(b) は前記したハンドル操
作機構の従来構造を表す図であり、回転ギア８はトグル
ギア９と噛み合う歯８ａを有し、操作ハンドル５の軸５
ａに嵌め合い式に連結されている。一方、トグルギア９
は軸を回転ギア８と直交させて接点開閉機構部３に組付
けて前記のトグルリンク機構に連繋されており、その歯
が回転ギア８の歯８ａと噛み合っている。なお、１０は
操作ハンドル５をＯＦＦ位置方向に付勢する復帰ばねで
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにロータリ
ー式操作ハンドル５の手動操作に同期して接点開閉機構
３を駆動し、主回路接点を開閉するスローメイクタイプ
の回路しゃ断器では、特に接点の投入操作時にハンドル
をＯＮ位置に向けてゆっくりとした速さで回すと、各相
の間で可動接触子が固定接触子に接触するタイミングに
微妙な時間的ずれが生じて電動機の起動制御などに支障
を来すおそれがあることから、このような不具合を避け
て各相の接点を同じタイミングで閉極させるようにする
ためには、回路しゃ断器の投入時にオペレータが操作ハ
ンドルを早い速度で回す操作が必要である。
【０００７】一方、回路しゃ断器の接点投入時にハンド
ルの操作速度を強制的に早めるようにする擬似クイック
メーク手段として、操作ハンドルの投入行程の途中にハ
ンドルに加える操作力を強制的に強めて通過させるカム
式などのインターラプト機構を備えたものが従来より開
発されているが、いずれもしゃ断器本体の開閉寿命回数
に達する以前に擬似クイックメーク機能が喪失するな
ど、耐久性，信頼性に難点があった。
【０００８】そこで、本発明の目的は、接点投入時にハ
ンドルの操作速度を強制的に早める擬似クイックメーク
手段を、信頼性，耐久性に優れ、しかも組立性，および
部品共通化にも効果を発揮するような機構で構成した回
路しゃ断器のハンドル操作機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、手動操作に同期して接点開閉機構
を駆動し、主回路接点を開閉するロータリー式操作ハン
ドルを装備した回路しゃ断器のハンドル操作機構におい
て、接点をＯＮ操作する投入行程の途中で操作ハンドル
の操作力を強制的に強める擬似クイックメーク手段を、
操作ハンドルに同期連動する凸状カムと、操作ハンドル
のＯＮ位置寄り地点で前記カムの回転移動経路の側方に
配置したラチェットと、該ラチェットの爪部を前記カム
の移動軌跡に向けて突き出すよう背後から押圧する駆動
ばねとからなるラチェットユニットを設けた構成とし
（請求項１）、具体的にラチェットユニットを次記のよ
うな態様で構成するものとする。
【００１０】(1) カムおよびラチェットを耐磨耗性の高
い金属製とする（請求項２）。 (2) ラチェットは一端を軸支して先端側に凸状爪部およ
び押圧ばねの受け座を形成したレバーとなし、かつハン
ドルＯＮ操作時におけるカムの移動方向に対してラチェ
ットを引張り爪の関係に配置する（請求項３）。 (3) ラチェット，および駆動ばねを独立したラチェット
ケースに組み込んでしゃ断器本体ケースのカバーの内側
に組付ける（請求項４）。
【００１１】(4) ラチェットケースに形成したラチェッ
ト支軸の軸受穴を長穴とし、操作ハンドルのＯＦＦ操作
時におけるカムの押圧力を受けてラチェットが前記長穴
に沿って後退するようにする（請求項５）。 (5) カム，ラチェットを共通部品として、押圧ばねのば
ね力を回路しゃ断器の定格の異なる機種に対応して設定
するようにする（請求項６）。
【００１２】上記の構成で、回路しゃ断器の投入時に操
作ハンドルをＯＦＦ位置からＯＮ位置に向けて回すと、
その途上で操作ハンドルに連動するカムがばね付勢され
たラチェットに当たって抵抗力（制動力）を受けるが、
ここでハンドルに加える操作力を強めてカムがラチェッ
トを押し退けながら乗り越えると、操作ハンドルに加わ
る抵抗力が消失して急に軽くなる。これにより、操作ハ
ンドルはＯＮ位置まで一気に急速回転し、このハンドル
操作速度に同期して接点開閉機構部が作動し、各相の主
回路接点を接触タイミングを合わせて閉極させる。
【００１３】この場合に、カム，ラチェットを耐磨耗性
の高い金属製とすることで耐久性が向上し、回路しゃ断
器が開閉寿命回数に達する以前に擬似クイックメーク機
能が喪失するようなおそれがなく信頼性が向上する。ま
た、ラチェット機構をユニット化してしゃ断器ケースに
組付けるようにし、かつ駆動ばねを定格電流が異なる回
路しゃ断器の機種に合わせて組合せることで、組立性の
向上，および部品共通化が図れる。
【００１４】さらに、ラチェットケースに形成したラチ
ェット支軸の軸受穴を長穴とし、操作ハンドルのＯＦＦ
操作時におけるカムの押圧力を受けてラチェットが前記
長穴に沿って後退するよう構成することにより、回路し
ゃ断器のＯＦＦ操作時には操作ハンドルがラチェット機
構から大きな抵抗力を受けずに通過するので、これによ
り比較的軽い力で操作ハンドルを楽にＯＦＦ位置に回す
ことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実
施例の図中で図５〜図８に対応する部材には同じ符号を
付してその詳細な説明は省略する。すなわち、図示実施
例においては、ロータリー式操作ハンドル５の軸部に周
上に突き出す凸状カム１１を有する耐磨耗性の高い金属
で作られたリング部材１１ａが連結されており、さらに
しゃ断器本体のケースカバーｂの内部コーナーには前記
凸状カム１１と共同して擬似クイックメーク手段を構成
するラチェットユニット１２が装備されている。
【００１６】ここで、リング部材１１ａは操作ハンドル
５の把手と位相を遅れ方向に若干ずらして凸状カム１１
が位置するように連結されており（図３参照）、操作ハ
ンドル５を図示のＯＦＦ位置からＯＮ位置に向けて回す
回路しゃ断器の投入行程で、操作ハンドル５がＯＮ位置
に到達する手前で凸状カム１１がラチェットユニット１
２と後記のように干渉するように位置決めしている。
【００１７】一方、ラチェットユニット１２は独立部品
としてなるラチェットケース１２ａと、該ケースに組み
込んだラチェット１２ｂ，および駆動ばね１３との組立
体としてなり、ラチェットケース１２ａの両端に形成し
た筒状支持部１２ａ-1をしゃ断器本体のケースカバー１
の内面に突設した支柱１ａに圧入して所定位置に着脱可
能に組付け固定している。
【００１８】また、ラチェット１２ｂは、その後端が支
軸１２ｂ-1を介してラチェットケース１２に形成した軸
受穴１２ｄに軸支され、先端側に形成した駆動ばね１２
ｃの受け座との中間にカム１１に向けて突出する凸状爪
部１２ｂ-2を形成した金属製のレバーとしてなり、ばね
受け座とラチェットケース１２ａとの間に掛け渡した駆
動ばね（圧縮コイルばね）１２ｃのばね力を受けて爪部
１２ｂ-2が操作ハンドル５と同期回転する凸状カム１１
の移動経路（移動軌跡Ｐ）に向けて突き出すようにして
いる。なお、ラチェット１２ｂは、ハンドルＯＮ操作時
におけるカム１１の移動方向に対して後端の支軸１２ｂ
-1を支点とした引張り爪の関係に配置している。さら
に、ラチェット１２ｂの支軸１２ｂ-1を軸支する軸受穴
１２ｄは、ラチェット１２の先端を支点に支軸１２ｂ-1
が後退移動できるような円弧状の長穴として形成されて
いる。
【００１９】次に、前記構成になるラチェットユニット
１２による回路しゃ断器の擬似クイックメーク動作を図
３(a) 〜３(c) ，および図４で説明する。まず、図３
(a) は操作ハンドル５がＯＦＦ位置に停止している回路
しゃ断器ＯＦＦの状態を表しており、この位置から回路
しゃ断器を投入するために操作ハンドル５を手動操作で
ＯＮ位置に向けて回すとハンドルに同期して凸状カム１
１が回転し、その投入行程の途上で操作ハンドル５が図
３(b) に示す位置まで回ると、凸状カム１１の先端が駆
動ばね１２ｃのばね力で背後から押圧付勢されたラチェ
ット１２ｂの爪部１２ｂ-2に突き当たり、この位置で操
作ハンドル５が大きな抵抗力（制動力）を受けるように
なる。そこで、この制動力に対抗して操作ハンドル５を
回すようにオペレータが操作力を強めると、凸状カム１
１に働くトルクでラチェット１２ｂは駆動ばね１２ｃを
圧縮しながら支軸１２ｂ-1を支点に反時計方向に揺動し
て爪部１２ｂ-2が後退し、凸状カム１１がラチェット１
２ｂを乗り越えて先に進むようなる。ここで、凸状カム
１１がラチェット１２ｂの爪部１２ｂ-2を乗り越える
と、ラチェット機構から加わる抵抗力が消失するので、
操作ハンドル５はその時に加えた操作力により一気にＯ
Ｎ位置まで急速移動し、このハンドル操作に同期して図
６，図７で述べたように接点開閉機構部３が動作し、開
閉レバー３ｂを介してしゃ断部２の主回路接点を勢いよ
く閉極させる。
【００２０】図４は前記した擬似クイックメークによる
投入操作時におけるハンドル操作力の実験値を表した図
であり、横軸にはＯＦＦ位置を起点としたＯＮ位置との
間のハンドル操作角度、縦軸はハンドル操作トルクを示
している。この図から判るように凸状カム１１がラチェ
ット１２ｂを乗り越えるときに最大トルクを発生し、ラ
チェットを乗り越えると操作ハンドルが一気にＯＮ位置
まで進む。
【００２１】なお、操作ハンドル５をＯＮ位置からＯＦ
Ｆ位置に回して回路しゃ断器を開極する場合には、前記
の投入行程とは逆に凸状カム１１が操作ハンドル５に同
期して反時計方向に回り、その途上で凸状カム１１がラ
チェット１２ｂの爪部１２ｂ-2に当たって押すと、ラチ
ェット１２ｂは先端のばね受け座を支点に支軸１２ｂ-1
が長穴の軸受穴１２ｄに沿って右方向に後退するので、
凸状カム１１，したがって操作ハンドル５はラチェット
機構から大きな抵抗力を受けることなしに、ラチェット
１２ｂを乗り越えてＯＮ位置に移動する。したがって大
きな力を加えることなくハンドルＯＦＦ操作が楽に行え
る。
【００２２】また、前記のラチェットユニット１２は、
部品の共通化を図るためにラチェットケース１２ａ，ラ
チェット１２ｂを共通部品として構成し、駆動ばね１２
ｃのばね強さを回路しゃ断器の仕様（フレームサイズ）
に合わせて選定するようにしているので、駆動ばね１２
のみを変えることで定格の異なる機種に対応させること
ができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、 接点をＯＮ操作する投入行程の途中で操作ハンド
ルの操作力を強制的に強める擬似クイックメーク手段
を、操作ハンドルに同期連動する凸状カムと、操作ハン
ドルのＯＮ位置寄り地点で前記カムの回転移動経路の側
方に配置したラチェットと、該ラチェットの爪部を前記
カムの移動軌跡に向けて突き出すよう背後から押圧する
駆動ばねとからなるラチェットユニットを設けた構成と
したことにより、簡単な機構でスローメイクタイプの回
路しゃ断器に対して、投入操作時に安定した擬似クイッ
クメーク機能をもたせるて回路しゃ断器をハンドル操作
することができる。
【００２４】また、前記のカム，ラチェットを耐磨耗性
の高い金属製とすることで耐久性が向上し、回路しゃ断
器が開閉寿命回数に達する以前に擬似クイックメーク機
能が喪失するようなおそれがなく信頼性が向上する。ま
た、ラチェット機構をユニット化してしゃ断器ケースに
組付けるようにし、かつ駆動ばねを定格電流が異なる回
路しゃ断器の機種に合わせて組合せることで、組立性の
向上，および部品共通化が図れる。
【００２５】さらに、ラチェットケースに形成したラチ
ェット支軸の軸受穴を長穴とし、操作ハンドルのＯＦＦ
操作時におけるカムの押圧力を受けてラチェットが前記
長穴に沿って後退するよう構成することにより、回路し
ゃ断器のＯＦＦ操作時に比較的軽い力で操作ハンドルを
楽にＯＦＦ位置に回すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるハンドル操作機構の要部
構造を表す回路しゃ断器上部の横断平面図
【図２】図１の縦断面図
【図３】図１の構成による擬似クイックメーク動作の説
明図であり、(a),(b),(c) はそれぞれ操作ハンドルのＯ
ＦＦ，ラチェット通過，ＯＮ位置の状態を表す図
【図４】図３の動作に対応したハンドル操作角度とハン
ドル操作トルクとの関係図
【図５】本発明の実施対象となる回路しゃ断器の概要構
成図
【図６】図５における接点開閉機構部の内部構造を表す
図
【図７】図５における接点しゃ断部の内部構造を表す図
【図８】図５におけるハンドル操作機構の構成図で、
(a) は組立状態の斜視図、(b) は(a) 図の一部部品の分
解斜視図
【符号の説明】 １ しゃ断器本体のケース １ｂ カバー ２ 接点しゃ断部 ３ 接点開閉機構部 ５ 操作ハンドル １１ カム １２ ラチェットユニット １２ａ ラチェットケース １２ｂ ラチェット １２ｂ-1 支軸 １２ｂ-2 爪部 １２ｃ 駆動ばね １２ｄ 軸受穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 直司 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G030 AB01 BA05 XX12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】手動操作に同期して接点開閉機構を駆動
    し、主回路接点を開閉するロータリー式操作ハンドルを
    装備した回路しゃ断器のハンドル操作機構において、接
    点をＯＮ操作する行程の途中で操作ハンドルの操作力を
    強制的に強める擬似クイックメーク手段として、操作ハ
    ンドルに同期連動する凸状カムと、操作ハンドルのＯＮ
    位置寄り地点で前記カムの回転移動経路の側方に配置し
    たラチェットと、該ラチェットの爪部を前記カムの移動
    軌跡に向けて突き出すよう背後から押圧する駆動ばねか
    らなるラチェットユニットを設けたことを特徴とする回
    路しゃ断器のハンドル操作機構。
  2. 【請求項２】請求項１記載のハンドル操作機構におい
    て、カムおよびラチェットが耐磨耗性の高い金属製であ
    ることを特徴とする回路しゃ断器のハンドル操作機構。
  3. 【請求項３】請求項１記載のハンドル操作機構におい
    て、ラチェットは一端を軸支して先端側に凸状爪部およ
    び押圧ばねの受け座を形成したレバーであり、かつハン
    ドルＯＮ操作時におけるカムの移動方向に対してラチェ
    ットを引張り爪の関係に配置したことを特徴とする回路
    しゃ断器のハンドル操作機構。
  4. 【請求項４】請求項１記載のハンドル操作機構におい
    て、ラチェット，および駆動ばねを独立したラチェット
    ケースに組み込んでしゃ断器本体ケースのカバーの内側
    に組付けたことを特徴とする回路しゃ断器のハンドル操
    作機構。
  5. 【請求項５】請求項４記載のハンドル操作機構におい
    て、ラチェットケースに形成したラチェット支軸の軸受
    穴を長穴とし、操作ハンドルのＯＦＦ操作時におけるカ
    ムの押圧力を受けてラチェットが前記長穴に沿って後退
    するようにしたことを特徴とする回路しゃ断器のハンド
    ル操作機構。
  6. 【請求項６】請求項１記載のハンドル操作機構におい
    て、カム，ラチェットを共通部品として、押圧ばねのば
    ね力を回路しゃ断器の定格の異なる機種に対応して設定
    したことを特徴とする回路しゃ断器のハンドル操作機
    構。
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