JP2012513081A - 線路開閉装置用機械式トリップ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、線路１本に付き１個の固定接点および１個の可動接点と、手動で動かすことができる制御部材（１６）と、旋回するトリップ・ユニット（１２）および制御部材の動きを可動接点に伝達するトグル・レバーを含む機械式ロック機構と、復帰手段であって、この復帰手段に抗して可動接点が制御手段（１６）によって閉位置に動かされ、トリップ・ユニット（１２）の旋回運動によって、前記可動接点を開位置に戻す復帰手段とを備えた、少なくとも１本の線路の開閉装置用機械式トリップ装置に関する。トリップ装置は、トリップ・ユニット（１２）と回転伝達バー（２）との間に位置し、１本または複数の線路に過電流が流れた場合、磁気および熱サブユニットの動きを伝達する旋回レバー（１）と、前記レバー（１）と伝達バー（２）との間に配置されたねじりばね（３）とを備え、ばね（３）の第１の端（１０）はレバーに当てられ、第２の端（７）は伝達バー（２）を再作動位置に押し進め、それによって、伝達バー（２）に固定された突起（８）がレバー（１）の開口（９）近傍でレバーに当たるように配置され、過電流の事象が発生するとバー（２）が回転して、前記突起（８）が開口（９）の前方に移動し、ばね（３）の作用でレバー（１）が切替わり、前記切替わり動作によって、トリップ・ユニット（１２）に固定され、再作動位置ではレバー（１）の窓の中に挿入されているタブ（１１）が解除され、それによってトリップ・ユニット（１２）が解除され、トリップ・ユニット（１２）が回転して装置がトリップする。

Description

本発明は、通常、線路１本に付き１個の固定接点および１個の可動接点を備えた、少なくとも１本の線路の開閉装置［ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ］用機械式トリップ装置［ｔｒｉｐ ｄｅｖｉｃｅ］に関する。

従来、これらの開閉装置は、手動で動かすことができる制御部材を追加的に備えており、この制御部材は、接点の開および閉にそれぞれ対応する２つの安定位置間を動くことができる。実際には、最初の２つの位置の間に第３の安定位置があり、第３の安定位置は、過負荷あるいは短絡による過電流に伴うロック機構［ｌｏｃｋ］の切替わりによって生じる接点の開放に対応する中間位置を示す。ハンドルをこの中間位置から開位置に向かって動かし、さらにそれを超えて、いわゆるリセット位置へ動かすと、トリップ装置を再作動状態に戻すこと、すなわち、この機能的位置において開閉装置の再初期化を行うことが可能となる。

実際、本発明は、より具体的には、いわゆる成形ケース（ｍｏｌｄｅｄ−ｃａｓｅ）開閉装置に関する。

これらの装置は、トリップ・ユニットと、制御部材の動きを可動接点へ伝達するトグル・レバーとをさらに備えた機械式ロック機構を有し、前記トリップ・ユニットは、特にトリップ・ユニットが切替わり、引き続いて接点の開放が生じるように、トグル・レバーに対して旋回することが可能である。最後に、この種の開閉装置は復帰手段を備えており、この復帰手段に抗して可動接点が制御部材によって閉位置に動かされ、復帰手段は、トリップ・ユニットの旋回の作用によって前記可動接点を開位置に戻す。

本発明は、対象とする開閉装置が、多くの場合、多極開閉装置であること、および、定格容量を超えないよう、各線路には、それぞれ線路の過負荷ならびに過電流に反応する過熱スイッチならびに磁気モーターが取り付けられていることを前提としており、これら過熱スイッチならびに磁気モーターは、過負荷ならびに過電流が発生した場合、製品をトリップさせることが可能である。複数の線路が必要な場合にはそれらを管理するため、および、ロック機構に対する線路の位置関係にかかわらず前記線路に問題の事象が発生した際に生じる情報を等しく伝達するのに必要なトリップ・ロック機構が１つであるときには、精密な機構を有する必要がある。ロック機構が装置［ａｓｓｅｍｂｌｙ］を改善する［ｒｅａｒｍｉｎｇ］機能を有し、それにより設計が相対的に複雑となる可能性がある場合には、精密な機構がいっそう必要である。高レベルの信頼性が要求されるため、既存の構成には、特に産業化段階に特有の経済論理に対して必要な程度に適合するものは存在しない。

したがって、本発明の１つの目的は、前記機構を簡略化することである。具体的には、できる限り部品の相互利用をはかって、部品点数の削減および装置の簡略化の双方から得られる経済的利益を享受することである。

この目的、および本明細書を読めば明らかになるその他の目的を達成するために、本発明のトリップ装置は、具体的には
旋回レバーと、
回転伝達バーと、
ねじりばねとを備え、
旋回レバーが、トリップ・ユニットと、線路に過負荷／過電流の事象が発生した場合に磁気および熱サブ・アセンブリの変位を伝達する回転伝達バーとの間に配置され、
ねじりばねが、前記レバーと伝達バーとの間に配置され、ばねの第１の端がレバーに押し当たり、第２の端が伝達バーを再作動位置の方向に付勢し、この再作動位置では、伝達バーに固定された突起が、レバーのオリフィスの近傍でレバーに押し当たるように配置されており、過電流が発生した場合、バーの回転によって、前記突起がオリフィスの前方に移動し、ばねの作用でレバーが切替わり、前記切替わりによって、前記トリップ・ユニットに固定され、レバーが再作動位置にある場合にレバーの窓の中に挿入されるタブが解除され、それによってトリップ・ユニットが解除され、開閉装置がトリップするようにトリップ・ユニットが旋回する、ことを特徴とする。

再作動状態に戻す際、レバーの突起部が、トリップ・ユニットの隆起部［ｒｉｄｇｅ］と協働して、トリップ・ユニットを反対方向に旋回させ、前記隆起部が、前記突起部に当たることによって、レバーをばねに抗して旋回させ、ばねは、伝達バーを再作動位置へと付勢する。

したがって、本発明によれば、１個のばねを使用することによって、再作動状態にする際、旋回レバーおよび回転伝達バーを初期の再作動位置へ戻すことが可能であるので有利である。この目的を達成するために、これらの部品は、位置決め手段を有し、相対運動をして、トリップのため１方向へ、再作動のため他方向へ機械式解除動作が可能となるように設計されている。この解除動作は、ある段階では、１個のねじりばねのエネルギーを解放し、その他の段階では、このエネルギーを蓄積することを伴う、同時または一連の回転によって実行される。したがって、ばねは、旋回レバーおよび伝達バーとともに形成する力学的連鎖において、動作段階では、ばねの分枝に対する一連の作用が、これらの部品のそれぞれにあるいは両方同時に働くように配置される。

１つの可能性によれば、ねじりばねは、レバーの旋回軸の周りに巻かれたコイル状の中央部を備えている。

本発明によれば、突起と協働するオリフィス、および、トリップ・ユニットのタブが挿入されるレバーの窓は、同一で１つのオリフィスであることが好ましい。

１つの可能な構成によれば、磁気および熱サブ・アセンブリの変位を伝達する回転伝達バーは、開閉装置のケーシングに対して固定されたロッドの周りを自由に回転し、前記バーが、前記ケーシングに対して横方向に配置され、半径方向の突起を備えており、突起の半分は、熱スイッチの端と協働し、残りの半分は、それぞれの線路を取り付けた磁気回路の翼と協働するためのものである。

すなわち、この回転伝達バーは、それぞれ、磁気モーターおよび熱モーターの可動部品と、協働するための一連の突起を備えている。

次に、添付の図を参照して、本発明を詳細に説明する。

旋回レバー、回転伝達バーおよびそれらに作用するねじりばねによって構成されるアセンブリを示す斜視図である。 別の角度から見た同一のアセンブリを示す斜視図である。 さらに別の角度から見た同一のアセンブリを示す斜視図である。 伝達バーの斜視図である。 電気装置を再作動状態へ戻す際、リセット位置における、本発明のトリップ装置の断面図である。 線路での問題に伴って引き起こされた中間位置における、本発明のトリップ装置の断面図である。 接点が開位置で、ロック機構が再作動状態である、本発明のトリップ装置の断面図である。

図１から図４を参照すると、図に示すアセンブリは、回転伝達バー（２）と相互作用する旋回レバー（１）を備え、ねじりばね（３）が、具体的にはそれら２つの間に配置されている。ばね（３）の中央部は、旋回レバー（１）の回転軸の働きをするシャフト（４）の周りに巻かれている。シャフト（４）の両端は、本発明のトリップ装置が組み込まれる開閉装置のケーシングに対して固定されている。

バー（２）は、２種類の突起を備えている。すなわち、磁気サブ・アセンブリの翼と協働するための鉤形状の突起（５）、および、熱スイッチの自由端と相互作用するように設けられた、平面を有する突起（６）である。図２から図４にも示す、これらの突起（５）および突起（６）が、磁気サブ・アセンブリの翼または熱スイッチのいずれかによって動かされた場合、バー（２）は、ねじりばね（３）の分枝（７）に抗して旋回する。開閉装置が正常に作動している場合、前記バー（２）に固定された突起（８）は、レバー（１）と協働し、溝すなわち窓（９）の近傍でレバー（１）に当たってレバーの動きを妨げる（図３および図４参照）。熱スイッチまたは翼の変位による作用でバー（２）が旋回すると、突起（８）はレバー（１）に沿って窓（９）のところまで滑動し、窓（９）に嵌り、その結果レバー（１）が解除され、レバー（１）は、ねじりばね（３）の第２の分枝（１０）の作用を受けてバー（２）の方向に旋回する。

次いで、レバー（１）によって、トリップ・ユニット（１２）が解除される（図５および図６参照）。初期位置では、トリップ・ユニット（１２）のタブ（１１）もまた窓（９）に挿入される。トリップ・ユニット（１２）は、具体的には、ロック機構の主ばねの作用によって、レバー（１）と逆向きに回転して、切替わろうとする。その結果、ロック機構の切替わりが起き、開閉装置がトリップする。

トリップ・ユニット（１２）は、ケーシング（図示せず）に対して固定されているシャフト（１３）の周りを自由に回転する。同様に、バー（２）は、前記ケーシングに対して固定された要素の内部で、自由に回転するシャフト（１４）によって旋回する。トリップ・ユニット（１２）の不時作動を防止するために、トリップ・ユニット（１２）には、窓（９）と協働するタブ（１１）が備えられており、初期（再作動）位置では、トリップ・ユニット（１２）の回転が阻止されるか、または、少なくともロック機構の切替えをもたらすことができない大きさに制限されている。図５に、リセット位置におけるロック機構を示す。ロック機構を再作動状態に戻す際、制御ハンドル（１６）を、矢印Fの方向に、下向きに動かす。この場合、トリップ・ユニット（１２）の下方の隆起部（１７）は、ねじりばね（３）に抗して、レバー（１）の突起部（１５）に作用し、その結果、レバー（１）が反時計回りに旋回し、バー（２）がその反対方向に回転する。レバー（１）が、前記ばね（３）の分枝（１０）に抗して作用し、他の分枝（７）が、バー（２）を時計回り方向に旋回させる。

次いで、レバー（１）は、バー（２）とともに回転する際、十分大きく旋回して、突起（８）が再作動位置に戻ることができ、また、ハンドル（１６）、したがって、隆起部（１７）の突起部（１５）に対する作用が停止するとき、レバー（１）は、蓄積されたエネルギーを戻すばね（３）によって付勢されて逆方向に回転し、前記突起（８）に当たるようになる（図７参照）。同時に、ハンドル（１６）の作用で、レバー（１）が反時計回りに回転する間にタブ（１１）は窓（９）の中に挿入され、ハンドル（１６）から手を離したときにレバー（１）が初期位置に戻ると、その位置に留まる。これらの位置で、レバー（１）、バー（２）およびトリップ・ユニット（１２）は、再度、ロックがかかった状態であり、再作動が有効となる。

反対に、図６に、トリップした状態、すなわち、ハンドル（１６）がトリップ状態を示す中間位置にあるロック機構を示す。トリップ・ユニット（１２）は、シャフト（１３）の周りを反時計方向に旋回し、タブ（１１）がレバー（１）によって解除され、それによって、主ばねの作用でロック機構の切替わりが可能となり、タブ（１８）に作用する、トリップ・ユニット（１２）による推力によって、前記レバー（１）がバー（２）に向かって付勢される。

機械的連結に関連するさまざまな部品（突起（８）、タブ（１１）および（１５）、窓（９））を特別に設計したので、１個のねじりばね（３）を用いることにより、本発明のトリップ装置によって、信頼性が向上すると共に、線路の１本に過電流または過負荷の事象が発生した場合にロック機構の切替えが可能になり、また、制御ハンドル（１６）を操作してアセンブリを再作動状態に戻すことができる。

Claims (5)

1. 少なくとも１本の線路の開閉装置用機械式トリップ装置であって、前記開閉装置が、
   線路１本に付き、１個の固定接点および１個の可動接点と、
   前記接点の開および閉にそれぞれ対応する２つの安定位置間を動くことができる、手動で動かすことができる制御部材（１６）であって、最初の２つの位置の間にあり、線路に発生した問題に伴う接点の開放に対応する、第３の安定位置をとることが可能であり、この中間位置から開位置へ動かすことによってトリップ装置を再作動状態にすることが可能となる、制御部材と、
   トリップ・ユニット（１２）および制御部材の変位を可動接点へ伝達するトグル・レバーを備えた機械式ロック機構であって、前記トリップ・ユニット（１２）が、前記トリップ・ユニットの切替えおよび前記接点の開放が発生するように、前記トグル・レバーに対して旋回することが可能である、機械式ロック機構と
   復帰手段であって、この復帰手段に抗して可動接点が前記制御部材（１６）によって閉位置に動かされ、前記トリップ・ユニット（１２）の旋回の作用で前記可動接点を開位置に戻す、復帰手段とを備える機械式トリップ装置において、
   前記トリップ装置が
   旋回レバー（１）と、
   回転伝達バー（２）と、
   ねじりばね（３）とを備え、
   前記旋回レバー（１）が、前記トリップ・ユニット（１２）と、線路に過電流の事象が発生した場合に磁気および熱サブ・アセンブリの変位を伝達する前記回転伝達バー（２）との間に配置され、
   前記ねじりばね（３）が、前記レバー（１）と前記伝達バー（２）との間に配置され、前記ばね（３）の第１の端（１０）がレバーに押し当たり、第２の端（７）が、前記伝達バー（２）を再作動位置の方向に付勢し、前記再作動位置では、伝達バー（２）に固定された突起（８）が、前記レバー（１）のオリフィス（９）の近傍で前記レバー（１）に押し当たるように配置されており、過電流が発生した場合、前記バー（２）の回転によって、前記突起（８）が前記オリフィス（９）の前方に移動し、前記ばね（３）の作用で前記レバー（１）が切替わり、前記切替わりによって、前記トリップ・ユニット（１２）に固定され、前記レバー（１）が前記再作動位置にある場合に前記レバーの窓の中に挿入されているタブ（１１）が解除され、それによって前記トリップ・ユニット（１２）が解除され、前記開閉装置がトリップするように前記トリップ・ユニット（１２）が旋回する、
   ことを特徴とする、機械式トリップ装置。
2. 再作動状態へ戻す際、前記レバー（１）の突起部（１５）が、前記トリップ・ユニット（１２）の隆起部（１７）と協働して、前記トリップ・ユニット（１２）を反対方向に旋回させ、前記隆起部（１７）が、前記突起部（１５）に当たることによって、前記レバー（１）を、前記ばね（３）に抗して反対方向に旋回させ、前記ばね（３）は、前記再作動位置へと回転させて前記伝達バー（２）を戻すように前記伝達バー（２）を付勢することを特徴とする、請求項１に記載の少なくとも１本の線路の開閉装置用機械式トリップ装置。
3. 前記ねじりばね（３）が、前記レバー（１）の旋回シャフト（４）の周りに巻かれたコイル状の中央部を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の少なくとも１本の線路の開閉装置用機械式トリップ装置。
4. 前記突起（８）と協働する前記オリフィス、および、前記トリップ・ユニット（１２）の前記タブ（１１）が挿入される前記レバー（１）の前記窓が、同一で１つのオリフィス（９）であることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載の少なくとも１本の線路の開閉装置用機械式トリップ装置。
5. 前記磁気および熱サブ・アセンブリの変位を伝達する前記回転伝達バー（２）が、前記開閉装置のケーシングに対して固定されたロッド（１４）の周りを自由に回転し、前記バー（２）が、前記ケーシングに対して横方向に配置され、半径方向の突起（５）および（６）を備えており、前記突起の半分（６）が、熱スイッチの端と協働し、残りの半分（５）がそれぞれの線路を取り付けた磁気回路の翼と協働するためのものであることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載の少なくとも１本の線路の開閉装置用機械式トリップ装置。

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