JP2006196233A - 回路遮断器の電動操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 投入力をあらかじめ電動機によって投入ばねに蓄勢し、放勢することによって回路遮断器をＯＮにする電動操作装置において、投入ばねの放勢時にカムの回転し過ぎを抑え、ＯＮ操作が確実にできる回路遮断器の電動操作装置を提供する。
【解決手段】 一端が固定部材１９に装着され他端が一方向に回転するカム１６上にその回転軸１７を外れた位置に装着された投入ばね５５を備え、この投入ばね５５は無荷重時の状態において各線間に隙間を有するコイルばねであって、ＯＮ操作前の蓄勢状態からＯＮ動作の終期に至るまでは引張ばね又は圧縮ばねとして放勢され、ＯＮ動作の終期においてはそれぞれ圧縮ばね又は引張ばねとして慣性により蓄勢される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回路遮断器の電動操作装置、特に投入ばねの蓄勢及び放勢によって回路遮断器を開閉する電動操作装置に関する。

従来の回路遮断器の電動操作装置としては、たとえば図４及び図５に示される特許文献１に開示されているような装置が知られている。回路遮断器がＯＦＦの状態を示している図４を参照して、１は回路遮断器、２は回路遮断器１の開閉接触子を接触及び開離させる開閉機構を操作する回転自在のハンドル、３は電動操作装置、４及び５は電動操作装置３のベース及びカバー、６は電動操作装置３を回路遮断器１の表面に着脱自在に取り付けるための取付板、７は電動機、８は電動機７の回転軸に設けられたウォーム、９はウォーム８と組み合わされてウォームギヤを形成するウォームホイール、１０はウォームホイール９と共に回転する歯車、１１は歯車１０と噛み合う歯車、１２は歯車１１と共に回転する歯車、１３は歯車１１と歯車１２とを同軸上に支持する軸、１４は歯車１２と噛み合う歯車、１５は歯車１４と噛み合う歯車、１６はカム、１７は歯車１４とカム１６を一体的に支持する軸、１８はカム１６上にその回転軸を外れた位置に設けられたピン、１９は固定部材、２０はピン１８と固定部材１９との間に設けられたコイル状の投入ばね、２１は歯車１４上にその回転軸を外れた位置に設けられたローラ、２２はハンドル２を回転させながら上下方向にスライドする操作板、２３及び２４はいずれも操作板２２に備えられ歯車１４が回転したときローラ２１と接触して操作板２２をそれぞれ上方向及び下方向へスライドさせるそれぞれＯＮ操作ブロック及びＯＦＦ操作ブロック、２５及び２６は操作板２２に設けられており双方の間に回路遮断器１のハンドル２が嵌め込まれるハンドルキャッチ、２７は歯車１５と共に回転する歯車１５の支持軸、２８は支持軸２７に形成された孔に着脱自在に装着される手動蓄勢ハンドルである。また、２９は電動操作装置３を制御する電子回路を含むプリント配線板である。

図５を参照して、３９はベース４の上部に取り付けられた上部基板、４０及び４１は上部基板３９上に回転自在に設けられたそれぞれ第１ラッチレバー及び第２ラッチレバー、４２及び４３はそれぞれ第１ラッチレバー４０及び第２ラッチレバー４１を時計回転方向に付勢するばね、４４は電磁石である。図５は投入ばね２０が引張られた状態で蓄勢され回路遮断器がＯＦＦの状態を示しており、投入ばね２０の両端を支持するピン１８と固定部材１９を結ぶ線がカム１６の回転中心よりわずかに左側にあり、投入ばね２０の放勢力によりカム１６が反時計方向に付勢されており、その係合辺１６ａと第２ラッチレバー４１の係合端４１ａが係合して第２ラッチレバー４１がばね４３に抗して反時計方向に付勢され、第２ラッチレバー４１の他端に設けられたピン４５と第１ラッチレバー４０の係合辺４０ａが係合して第１ラッチレバー４０が時計方向に付勢されている。なお、このようなラッチ機構の第１ラッチレバー４０は図示されていないストッパによって時計方向の回転が阻止されている。また、支持軸２７の先端には手動蓄勢ハンドル２８を挿入するための六角孔２７ａが形成されている。

このような構造の従来の電動操作装置３のＯＮ動作を図４及び図５を参照して説明する。図５に示されているように、回路遮断器１がＯＦＦの状態にあるとき投入ばね２０は蓄勢状態にある。この状態でＯＮ指令が発せられると電磁石４４が励磁されてピン５３が右側方向に移動し、ピン５３に取り付けられた動作片５４が第１ラッチレバー４０を反時計方向に回転させる。この結果、第１ラッチレバー４０の係合片４０ａとピン４５との係合が解消し、第２ラッチレバー４１が反時計方向に回転し、係合端４１ａとカム１６の係合辺１６ａとの係合が解消してカム１６が反時計方向に高速で回転し、投入ばね２０の全長が最短となるＯＮの状態となる。この投入ばね２０の放勢動作において、ウォームギヤと噛み合う歯車１１はワンウエイベアリング４７の作用により回転付勢されないため、カム１６の回転が阻害されることはない。そして、カム１６が反時計方向に高速で回転することによって、軸１７を介して歯車１４が反時計方向に高速で回転し、ローラ２１がＯＮ操作ブロック２３を押して操作板２２を上方に高速で移動させることによってハンドル２が回転しながら上方へ移動し回路遮断器がＯＮの状態となる。なお、ＯＮになった後は、操作板２２は回路遮断器１のハンドル２の位置に拘束され、ピン１８は（１８）の位置となる。この位置であっても投入ばね２０は縮まる方向に付勢されているが、回路遮断器の開閉機構内のばねによるＯＮ保持力で逆転が阻止される。

次に、ＯＮの状態からＯＦＦにする動作を説明する。この回路遮断器のＯＦＦ操作は、投入ばね２０の蓄勢動作と並行して行われる。ＯＦＦ指令によって電動機７が回転し、ウォーム８及びウォームホイール９を介して歯車１０が反時計回転し、歯車１０と噛み合う歯車１１が軸１３及びワンウエイベアリング４７を介して歯車１２と共に時計回転し、歯車１２と噛み合う歯車１４が反時計方向に回転し、カム１６が反時計方向に回転し、投入ばね２０を蓄勢する。投入ばね２０の両端を支持するピン１８と固定部材１９を結ぶ線がカム１６の回転中心に達したとき投入ばね２０が自身の放勢力でさらに反時計方向に回転し、カム１６の係合片１６ａが第２ラッチレバー４１の係合端４１ａと係合し第５図の状態となる。上述した蓄勢動作中、歯車１４が反時計方向に回転することによってローラ２１がＯＦＦ操作ブロック２４を押して操作板２２を下方に移動させるためハンドル２が回転しながら下方へ移動し回路遮断器がＯＦＦの状態となる。
特開２００４−１５２６８９号公報

上述のような従来の回路遮断器の電動操作装置の投入ばねは、回路遮断器の開閉機構に含まれるばねに打勝つために、大きな作用力を有するものである。したがって、ＯＮ操作において、投入ばねが高速で放勢するため、カムの回転し過ぎによる誤作動で、ピン１８が（１８）の位置で停止せずに（（１８））の位置まで達し、一旦ＯＮになった回路遮断器が再びＯＦＦになってしまうという問題があった。

したがって、本発明の目的は、投入ばねの放勢時にカムの回転し過ぎを抑え、ＯＮ操作が確実にできる回路遮断器の電動操作装置を提供することにある。

上記の問題を解決するために、本発明は、一端が固定部材に装着され他端が一方向に回転する回転板上にその回転軸を外れた位置に装着された投入ばね、回転板を回転させて前記投入ばねを蓄勢する電動機、上記の電動機と回転板との間に介在するギヤ装置、上記の投入ばねが蓄勢された位置で回転板の放勢方向の回転を阻止するラッチ機構、上記の回路遮断器の開閉操作ハンドルを保持するスライド板、及び回転板の回転を変換してスライド板を直線運動させるカム機構、を備える。そして、上記の投入ばねは、無荷重時の状態において各線間に隙間を有するコイルばねであって、ＯＮ操作前の蓄勢状態からＯＮ動作の終期に至るまでは引張ばね又は圧縮ばねとして放勢され、ＯＮ動作の終期においてはそれぞれ圧縮ばね又は引張ばねとして慣性により蓄勢されることとしている。

本発明は、上述のような構成により、ＯＮ操作で投入ばねが放勢されるとき、ＯＮ動作の終期において回転板の回転に制動をかけるので、回転し過ぎが抑えられ、誤作動でＯＦＦになることが防止できる。したがって、簡単な構成でＯＮ操作が確実に行える回路遮断器の電動操作装置を提供できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態を、図１ないし図３に示される実施例において説明する。なお、本実施例の電動操作装置は、投入ばねを除いて図４及び図５で示されている装置と本質的に同じであり、実質的に同一の部材は同じ符号を用いて説明する。

従来の電動操作装置の投入ばね２０が無荷重時の状態で線間が密着した引張コイルばねとして作用するのに対して、本実施例の投入ばね５５は、無荷重時の状態で各線間に隙間が有り、引張コイルばねと圧縮コイルばねの両方に用いることができるものである。

このような構造の本発明の電動操作装置３のＯＮ動作を図１ないし図３を参照して説明する。図１に示されているように、回路遮断器１がＯＦＦの状態にあるとき投入ばね５５は引張られた状態で蓄勢した状態にある。この状態でＯＮ指令が発せられると、図示しない電磁石装置が励磁されて第１ラッチレバー４０を反時計方向に回転させる。この結果、第１ラッチレバー４０の係合辺４０ａとピン４５との係合が解消し、第２ラッチレバー４１が反時計方向に回転し、係合端４１ａとカム１６の係合辺１６ａとの係合が解消してカム１６が反時計方向に回転し、投入ばね５５が縮まる。この投入ばね５５が図２に示す自由長さに達した後は圧縮コイルばねとして作用して、カム１６の回転に制動がかかり、投入ばね５５の全長が最短となって圧縮された状態で蓄勢された図３の状態となる。そして、カム１６が反時計方向に回転することによって、ローラ２１がＯＮ操作ブロック２３を押して操作板２２を上方に移動させることによってハンドル２がＯＮの位置まで移動し、回路遮断器がＯＮの状態となる。なお、図３の状態では、ハンドル２のＯＮ保持力で停止している。したがって、ＯＮ操作時にカム１６が回転し過ぎて、一旦ＯＮになった回路遮断器が再びＯＦＦになってしまうという誤作動を防止することができる。

次に、ＯＮの状態からＯＦＦにする動作を説明する。図３において、ＯＦＦ指令によって電動機が回転し、カム１６が反時計方向に回転すると投入ばね５５を拡張させて蓄勢する。投入ばね５５の両端を支持するピン１８と固定部材１９を結ぶ線がカム１６の回転中心に達したとき投入ばね５５が自身の放勢力でさらに反時計方向に回転し、カム１６の係合辺１６ａが第２ラッチレバー４１の係合端４１ａと係合し図１の状態となる。カム１６が反時計方向に回転することによってローラ２１がＯＦＦ操作ブロック２４を押して操作板２２を下方に移動させるためハンドル２がＯＦＦの位置まで移動し、回路遮断器がＯＦＦの状態となる。

なお、この実施例では、投入ばねは、ＯＮ操作前の蓄勢状態からＯＮ動作の終期に至るまでは引張ばねとして放勢され、ＯＮ動作の終期においては圧縮ばねとして慣性により蓄勢されるように構成されているが、固定部材１９を実施例とは逆方向に配置し、ＯＮ操作前の蓄勢状態からＯＮ動作の終期に至るまでは圧縮ばねとして放勢され、ＯＮ動作の終期においては引張ばねとして慣性により蓄勢されるように構成してもよい。

本発明による電動操作装置の実施例を回路遮断器に装着したときの内部の要部を説明する正面図である。 投入ばねが放勢過程において自由長さに達したときの状態を示す正面図である。 ＯＮ状態における図１に相当する図である。 従来の回路遮断器の電動操作装置の内部の要部を示す側面図である。 図４の電動操作装置の内部の主要部を示す正面図である。

符号の説明

１ 回路遮断器
２ ハンドル
３ 電動操作装置
４ ベース
５ カバー
６ 取付板
７ 電動機
８ ウォーム
９ ウォームホイール
１０，１１，１２，１４，１５ 歯車
１３，１７ 軸
１６ カム
１６ａ 係合辺
１８ ピン
１９ 固定部材
２１ ローラ
２２ 操作板
２３ ＯＮ操作ブロック
２４ ＯＦＦ操作ブロック
２５，２６ ハンドルキャッチ
２７ 支持軸
２７ａ 六角孔
２８ 手動蓄勢ハンドル
２９ プリント配線板
３９ 上部基板
４０ 第１ラッチレバー
４０ａ 係合辺
４１ 第２ラッチレバー
４１ａ 係合端
４２，４３ ばね
４４ 電磁石
４５ ピン
４７ ワンウエイベアリング
５３ ピン
５４ 動作片
５５ 投入ばね

Claims (1)

1. 回路遮断器の開閉操作ハンドルを操作する電動操作装置において、
   一端が固定部材に装着され他端が一方向に回転する回転板上にその回転軸を外れた位置に装着された投入ばね、
   前記回転板を回転させて前記投入ばねを蓄勢する電動機、
   前記電動機と前記回転板との間に介在するギヤ装置、
   前記投入ばねが蓄勢された位置で前記回転板の放勢方向の回転を阻止するラッチ機構、
   前記回路遮断器の開閉操作ハンドルを保持するスライド板、及び
   前記回転板の回転を変換して前記スライド板を直線運動させるカム機構、を備え、
   前記投入ばねは、無荷重時の状態において各線間に隙間を有するコイルばねであって、ＯＮ操作前の蓄勢状態からＯＮ動作の終期に至るまでは引張ばね又は圧縮ばねとして放勢され、ＯＮ動作の終期においてはそれぞれ圧縮ばね又は引張ばねとして慣性により蓄勢される
   ことを特徴とする回路遮断器の電動操作装置。
   

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