JP3750988B2

JP3750988B2 - Electric circuit breaker operation device

Info

Publication number: JP3750988B2
Application number: JP2000390529A
Authority: JP
Inventors: 治廣鹿子; 隆史黒田; 智昭高橋
Original assignee: 寺崎電気産業株式会社
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP2002190245A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回路遮断器の電動操作装置、特に回路遮断器の開閉状態を確認することができる電動操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は配線用遮断器として知られている回路遮断器の開閉接触子と開閉機構の一般的な構成を示す図であって、固定接触子５１、可動接触子５２、可動接触子５２を保持するとともに軸５３によって回転自在に保持される接触子ホルダー５４、操作ハンドル５６が取り付けられるとともに軸５５によって回転自在に保持されるハンドルレバー５７、軸５８によって回転自在に保持されるトリップレバー５９、トリップレバー５９の反時計方向の回転を係止するラッチ６０、軸６１及び軸６２によってそれぞれトリップレバー５９及び接触子ホルダー５４に連結されるとともに軸６３によって相互に連結されてトグルリンク機構を形成する一対のリンク板６４と６５、及びハンドルレバー５７と軸６３との間に設けられた引きばねである操作ばね６６が図示されていない成形絶縁物製のケース内に収納されている。
【０００３】
この回路遮断器はケースから突き出ている操作ハンドル５６を軸５５の回りにその中心軸Ｅ０が傾くように操作することによって開閉することができ、図示されていない過電流引外し装置が動作することによって自動的に開路状態になる。
すなわち、図１２（ａ）はこの回路遮断器の開路状態を示す側面図であって、閉路操作は操作ハンドル５６を、閉路位置、すなわち図示されていないストッパ部材に接するまで反時計方向に回転させることにより行われる。この操作ハンドル５６の回転により操作ばね６６が軸６３と軸６１とを通る直線Ｅ１からなるデッドポイントを超えると、図１２（ｂ）に示されるように、軸６３が左方向に駆動され、開路状態のときに逆「く」字状に屈曲していたリンク板６４と６５がほぼ一直線状になり（以下、トグルリンク機構が反転する、という。）、接触子ホルダー５４が反時計方向に回転して可動接触子５２が固定接触子５１に接触し、回路遮断器は閉路状態となる。
【０００４】
一方、閉路状態からの開路操作は、操作ハンドル５６を、開路位置、すなわちハンドルレバーの５７の駆動端が５７ａがトリップレバー５９と接するまで時計方向に回転させることにより行われる。この操作ハンドル５６の回転により操作ばね６６が軸６３と軸６１とを通る直線Ｅ１からなるデッドポイントを超えると、図１２（ａ）に示されるように、軸６３が右方向に駆動され、リンク板６４と６５が逆「く」字状に屈曲して開路状態となる。
【０００５】
さらに、閉路状態において過電流引外し装置が作動すると、トリップ動作が行われる。すなわち、ラッチ６０が自動的に時計方向に回転し、ラッチ６０との係合が解消してトリップレバー５９が反時計方向に回転する。その結果、リンク板６４及び６５が接触子ホルダー５４を時計方向に回転させながら上方に移動することによって、図１２（ｃ）に示されるトリップ状態となる。なお、トリップ動作後、ラッチ６０は鎖線６０’で示されているごとく復帰ばねにより元の位置に戻る。
【０００６】
また、トリップ状態からのリセット操作は、操作ハンドル５６をリセット位置、すなわち図１２（ａ）に鎖線５６’で示されている位置まで時計方向に回転させることにより行われる。この操作ハンドル５６の回転によりハンドルレバー５７の駆動端５７ａを介してトリップレバー５９が時計方向に回転し、トリップレバー５９の先端部がラッチ６０を一旦時計方向に回転させながらラッチ６０の下方にまで達すると、ラッチ６０が復帰回転して図１２（ａ）に示されている双方が係合可能な位置関係、すなわちその一部が鎖線５９'で示されている状態になる。この状態で操作ハンドル５６を自由状態にするとトリップレバー５９が逆回転してラッチ６０と係合し開路状態となる。
【０００７】
なお、この回路遮断器は、図１２（ｂ）に示される閉路状態において操作ハンドル５６を図示の位置に拘束していても、過電流引外し装置が作動したときはほとんど機械的な衝撃が操作ハンドル５６に加わることなくトリップ動作が正常に行われて開閉接触子は開離する、いわゆるトリップフリー機構となっている。トリップした後に操作ハンドル５６の拘束を解除すると、図１２（ｃ）に示される通常のトリップ状態になる。
【０００８】
この回路遮断器は、図１２（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、トリップ状態になると、操作ハンドル５６は開路状態及び閉路状態における位置の中間の位置になる。従って、操作ハンドル５６の位置により回路遮断器の開路、閉路及びトリップの各状態を知ることができる。
【０００９】
電動操作装置は、電動機を利用して遠隔で回路遮断器の操作ハンドル５６を操作する装置である。一般の電動操作装置は、図１２（ａ）において、操作ハンドル５６をはめ込む開口部が形成され且つカム機構を介して駆動される操作板７０を有し、操作板７０を左方向へ駆動することによって操作ハンドル５６が反時計方向に回転して閉路操作が行われ、右方向へ駆動することによって開路操作やリセット操作が行われるようになっている。そして、操作ハンドル５６の位置によって回路遮断器の開路、閉路及びトリップの各状態を表示する表示装置が操作板７０に設けられている。一般に、回路遮断器が接続される電路のシステムの制御において、回路遮断器の閉路指令から閉路完了までの時間が短いものほどシステム全体の構築が簡単であるため、電動操作装置はできるだけ閉路操作時間が短くなるように構成される。
【００１０】
このような従来の電動操作装置は、図１２（ｂ）に示される閉路状態において操作板７０が操作ハンドル５６と共にカム機構により閉路位置に拘束されている構造であった。従って、過電流引外し装置が作動しても、前述のトリップフリー機構により操作ハンドル５６及び操作板７０は図１２（ｂ）の位置を維持して図１２（ｃ）の位置まで移動しないこととなり、開閉接触子は開路状態であるにもかかわらず、操作板７０に設けられた表示装置は閉路状態を示したままであるという問題があった。
【００１１】
このような問題を解決する電動操作装置が特開平５−２１７４８５号公報に開示されている。この電動操作装置は、開路操作中の電動機の回転によって蓄勢される投入ばねを備えており、操作板を駆動するカム機構は、開路操作中は電動機の回転に追随して動作し、閉路操作中は投入ばねの放勢によって動作するようになっている。この電動操作装置の動作を図１３において説明する。この電動操作装置は、図示しない回路遮断器の操作ハンドルとともに左右方向に移動する操作板８０、それぞれ操作板８０に形成された閉路側カム受け８１及び開路側カム受け８２、図示しない固定部材に回転可能に設けられたカム８３、及びカム８３に設けられたローラ８４を備えている。
【００１２】
図１３において、（ａ）は開路状態を示しており、ここで投入ばねが放勢されると、カム８３が反時計方向に回転し、（ｂ）に示されるようにローラ８４が閉路側カム受け８１を押して操作板８０を回路遮断器の操作ハンドルと共に高速で左方向に移動させることにより閉路操作が行われる。そして、開閉接点が閉路した後は、（ｃ）に示されるごとく閉路側カム受け８１とローラ８４との係合が解消されるため、操作板８０は右方向に付勢されると自由に移動し得ることとなる。このような状態で電動機によりカム８３を反時計方向に回転させて開路操作を行うと、（ｄ）のごとくローラー８４が開路側カム受け８２に当接して操作板８０を右方向に押し、（ａ）に示した開路状態となる。また、（ｃ）の状態において回路遮断器がトリップすると、操作ハンドルが右方向に移動するのに追随して操作板８０も（ｅ）に示されるように右方向に移動し、これによりトリップ状態の表示ができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２（ａ）において、回路遮断器の閉路操作時に、操作ハンドル５６を反時計方向に回転させることにより操作ばね６６が軸６３と軸６１とを通る直線Ｅ１からなるデッドポイントを超えても、軸６３に直接的または間接的に連結されている種々の部材の慣性や摩擦などが作用するので、トグルリンク機構が反転するまでには若干の時間遅れが生じる。
このため、操作ハンドル５６が図１２（ｂ）に示される操作途中において閉路位置に達しても、トグルリンク機構が反転する前に図１３（ｃ）のように閉路側カム受け８１とローラ８４の係合を解消させると、操作ハンドルが操作板８０と共に右方向へ移動して開路位置にまで戻ってしまうという問題があった。そこで、操作ハンドルが閉路位置に達した後も、トグルリンク機構が反転するまでの短時間、閉路側カム受け８１とローラ８４の係合を維持できるように操作板８０を余分に左方向へ移動させるようにしていた。
【００１４】
しかしながら、閉路位置でストッパ部材によってブロックされている操作ハンドルが操作板８０の余分な移動によって破損しないように、操作板８０に複雑な構造のダンパー装置を設ける必要があるという問題や操作板８０の余分な移動量の調整に手間が掛かるという問題があった。
また、このような投入ばねを用いずに閉路操作も開路操作も同一方向へ定速回転する電動機の回転に追随して動作するカム機構により操作板を往復運動させるようにした電動操作装置があるが、このような電動操作装置でも閉路操作時間の短いものにあっては、同様に、操作板８０を余分に左方向へ移動させる必要があり、複雑な構造のダンパー装置を要したり、操作板８０の余分な移動量の調整に手間が掛かるという問題があった。
【００１５】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、回路遮断器の開閉状態の表示が可能であって簡単な構造の回路遮断器の電動操作装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、回路遮断器の操作ハンドルを操作するために移動自在に設けられた操作部材と、操作部材に従動部が連結されたカム機構と、カム機構の主動部を駆動して操作部材を移動させる電動機とを備え、操作ハンドルが閉路位置になった後にカム機構の主動部と従動部との係合が解除されるように構成された電動操作装置において、閉路操作時に操作ハンドルが閉路位置に達したときに電動機を一旦停止させると共に所定時間経過後に電動機を寸動させてカム機構の主動部と従動部との係合を解除させる制御手段を有することとしている。
このような構成とすることにより、操作ハンドルが閉路位置に達して電動機が停止したときから回路遮断器のトグルリンク機構が反転するまでの所定の時間カム機構の主動部と従動部は係合状態にあるため、操作ハンドルが開路位置に戻ることはない。トグルリンク機構が反転した後に電動機を寸動させてカム機構の主動部と従動部の係合を解除すると、操作ハンドルは操作部材と共に自由状態となり、トリップ状態になったときにそれらはトリップ位置まで移動することができる。この結果、ハンドル自体を目視したり操作部材と連動する表示装置を設けることにより回路遮断器の開閉状態を確認することができる。
【００１７】
なお、操作ハンドルが閉路位置に達した後に主動部が所定量駆動されても従動部が移動しないようにカム機構のカム形状を形成すれば、操作部材が閉路位置に到達した瞬間から主動部がさらに動いても操作部材は移動せず、このため一連の閉路操作において操作ハンドルに異常な力が作用することが防止される。
また、制御手段が、操作部材の位置を非接触方式で検出するセンサーを有するように構成すれば、機械的な振動や衝撃に対して強くまた繰り返し耐久性もよく、時間遅れもなく操作部材の停止位置をより正確に検知することができるので、信頼性の高い電動操作装置が実現される。
【００１８】
請求項４に係る発明は、回路遮断器の操作ハンドルを操作するために移動自在に設けられた操作部材と、操作部材に従動部が連結されたカム機構と、カム機構の主動部を駆動して操作部材を移動させる電動機とを備え、操作ハンドルが閉路位置になった後にカム機構の主動部と従動部との係合が解除されるように構成された電動操作装置において、閉路操作時に操作ハンドルが回路遮断器のトグルリンク機構のデッドポイントを超えてから閉路位置に達するまでの操作部材の移動時間が回路遮断器のトグルリンク機構が反転して開閉接触子の閉路が完了するに十分なるように操作部材を移動制御する制御手段を有することとしている。
このような構成により、操作部材を余分に移動させなくても操作ハンドルが閉路位置に達したときには確実に回路遮断器のトグルリンク機構が反転して開閉接触子の閉路が完了する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図１ないし図１１に示される実施例において説明する。
図６、図７及び図８並びに図９は、それぞれこの実施例の電動操作装置１を回路遮断器２に装着した外観側面図、外観正面図及びカバー７を取り外した状態の正面図並びに電動操作装置１の内部の要部側面図である。図６において、この回路遮断器２の操作ハンドル３は、後述する操作モールド８と共に閉路位置Ａ、開路位置Ｂ、トリップ位置Ｃ及びリセット位置Ｄの各位置に移動できる。
電動操作装置１は、成形絶縁物製のベースモールド４、ベースモールド４に取り付けられた鉄板製のベース板５、ベース板５に取り付けられた成形絶縁物製の補助モールド６、成形絶縁物製のカバー７及びベースモールド４とベース板５との間に収納された操作部材である操作モールド８を有している。
【００２０】
操作モールド８は、図１、図６及び図１０において、ベースモールド４の回路遮断器側の壁に形成された開口部４ａから突出した一対のハンドル保持部８ａと８ｂ、互いに連続して形成される直線状閉路カム面８ｃと円弧状閉路カム面８ｄ、互いに連続して形成される直線状開路カム面８ｅと円弧状開路カム面８ｆ、表示部材駆動溝８ｇ及び後述する手動操作が行われたか否かを判定するために利用される位置捕捉面８ｈを備えた白色の成形絶縁物であって、一対のハンドル保持部８ａと８ｂとの間に形成された隙間に差し込まれた操作ハンドル３を図６の閉路位置Ａからリセット位置Ｄの間で移動させる。操作モールド８のカム面８ｃ、８ｄ、８ｅ及び８ｆはカム機構の従動部を形成している。
【００２１】
図９に示されるように、ベース板５には、ウォームギア９が装着された電動機１０、ウォームギア９の出力側ギアと一体形成された歯車１１、歯車１１と噛み合う歯車１２、歯車１２と一体形成された回転板１３及び制御回路が形成されたプリント基板１４が装着されている。図１１に示されているように回転板１３のベース板側の表面は半円が白色面１３ａで他の半円が暗色面１３ｂであって、回路遮断器側の表面にはカム機構の主動部を形成するピン１７が突設されている。
【００２２】
図８及び図９において、電動機１０を覆うようにベース板５に取り付けられた補助モールド６は、本発明に直接関係のないロックモールド１５を上下方向に移動できるように保持するほか、その支持腕６ａとベース板５との間に表示装置となる表示部材１６を回転自在に保持する。
表示部材１６は、成形絶縁物製の基部１８と表示部１９が組み合わされて構成されている。基部１８は、ベース板５の回路遮断器側に位置し端部に突起１８ｃを有する駆動腕１８ａと駆動腕１８ａからベース板５の反対側に突き出た回転軸１８ｂが一体成形されたものであって、突起１８ｃは操作モールド８の表示部材駆動溝８ｇにはめ込まれている。一方、表示部１９はカバー７の表面に位置する表示ブロック１９ａ、表示ブロック１９ａからベース板５側に延びる円筒状の回転軸１９ｂが一体に成形されたものであって、表示ブロック１９ａの表面にはマーク１９ｃが設けられている。
【００２３】
基部１８と表示部１９は、回転軸１８ｂが回転軸１９ｂの円筒内に挿入され、基部１８と表示部１９が一体となって回転するようにキーとキー溝構造で組み合わされている。なお、図７に示すように、カバー７には回路遮断器２の閉路状態、開路状態及びトリップ状態を意味するそれぞれ「｜」、「Ｏ」及び「▽」の状態表示マークが設けられており、回路遮断器２の状態は表示部１９のマーク１９ｃと対向する状態表示マークによって認識できるようになっている。
【００２４】
この電動操作装置１はＣＰＵを利用して制御されており、プリント基板１４上にＣＰＵ、閉路操作指令や開路操作指令及びリセット操作指令の入力手段、白色対象物からの反射光を検知してスイッチングするセンサーＳＷ１及びＳＷ２、電動機１０の電源のスイッチング素子、電動機１０の慣性による回転を抑制して操作モールド８を正確な位置で停止させるブレーキ回路などからなる制御手段が搭載されている。
センサーＳＷ１は位置捕捉面８ｈの移動面に対向する部分に設けられて操作モールド８の位置をウォッチングし、センサーＳＷ２はベース板５に形成された開口部５ａを介して回転板１３の表面状態をウオッチングし、いずれのセンサーも対向面が白色で反射光があるときにはＯＮ、反射光がないときにはＯＦＦの信号がＣＰＵに出力され、後述するように、ＣＰＵ２はＳＷ２の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わったとき及びその逆の場合に電動機１０の停止指令を発する。
【００２５】
このように構成されている本実施例の電動操作装置１の動作について、回転板１３の回路遮断器側の表面を含む面から見た図１ないし図５、及び回転板１３のベース板５側の面を示す図１１によって説明する。
図２は開路状態を示しており、回転板１３のピン１７が操作モールド８のいずれのカム面にも接触していないため、操作モールド８は回路遮断器２の操作ハンドル３の移動に従って移動できる自由状態にある。また、表示部材１６の基部１８の突起１８ｃは、表示部材駆動溝８ｇ内において、表示部１９のマーク１９ｃをカバー７の状態表示マーク「Ｏ」に対向させる位置にある。さらに、センサーＳＷ１には操作モールド８の位置捕捉面８ｈが対向しており、センサーＳＷ２には回転板１３の暗色面１３ｂが対向しているため、センサーＳＷ１はＯＮ状態、センサーＳＷ２はＯＦＦ状態にある。
【００２６】
このような開路状態において閉路指令が出されると、電動機１０が回転し、ウォームギア９、歯車１１及び歯車１２を介して回転板１３と共にピン１７が反時計方向に回転し、ピン１７が操作モールド８の直線状閉路カム面８ｃに接してこのカム面を摺動することにより操作モールド８を上方に移動させる。そして、センサーＳＷ２の対向面が回転板１３の暗色面１３ｂから白色面１３ａに変わったとき、すなわち、センサーＳＷ２がＯＦＦからＯＮに変わったときＣＰＵから電動機１０を一旦停止させる指令が出され、図１に示されるように、ピン１７が直線状閉路カム面８ｃから円弧状閉路カム面８ｄに移動した状態となり電動機１０の回転が停止する。
【００２７】
この回転中において、ピン１７が直線状閉路カム面８ｃの左端部、すなわち円弧状閉路カム面８ｄとの境界部付近に達したとき、操作モールド８は操作ハンドル３と共にその移動ストロークの上端である閉路位置に到達する。そして、円弧状閉路カム面８ｄの形状はピン１７の移動軌跡と同じであるため、ピン１７の停止位置にばらつきがあった場合も含めて、ピン１７が円弧状閉路カム面８ｄのどの位置に移動しても操作モールド８は閉路位置からさらに上方に駆動されることがなく、後述する電動機１０の寸動操作中も含めて、一連の閉路操作の間、操作ハンドル３に異常な力が作用することはない。
【００２８】
この回路遮断器２の図示されていない開閉機構は、従来の技術において説明した回路遮断器の開閉機構と基本的に同一である。したがって、上述のような図１の状態になった初期において、その開閉機構の操作ばねはトグルリンク機構のデッドポイントを超えているが反転はしていない。このような場合であっても、操作モールド８は円弧状閉路カム面８ｄがピン１７と係合して下方への移動が阻止されるため、操作モールド８は開路位置まで戻らない。そして、すぐにトグルリンク機構が直線状となって回路遮断器２が完全な閉路状態となるため、操作ハンドル３の位置に依存する操作モールド８は、ピン１７の位置に関係なく閉路位置で維持される。
【００２９】
電動機１０を一旦停止させる指令が出されてから所定の時間経過後、ＣＰＵから電動機１０に寸動指令が出され、ピン１７が図３に示されている位置に移動して閉路操作が完了する。この閉路状態において、突起１８ｃは表示部材駆動溝８ｇ内を左方向に移動しており、マーク１９ｃが状態表示マーク「｜」に対向した状態になっている。また、センサーＳＷ１は操作モールド８の位置捕捉面８ｈと対向関係になく、センサーＳＷ２の対向面は回転板１３の白色面１３ａであるため、センサーＳＷ１はＯＦＦ状態、センサーＳＷ２はＯＮ状態となっている。さらに、操作モールド８が上下方向に移動してもピン１７がいずれのカム面にも接触しない位置にあるため、後述するようにトリップ動作が発生しても、操作モールド８は操作ハンドル３と共にトリップ位置まで移動できる状態となっている。
【００３０】
以上説明した内容から明らかなように、ＳＷ２がＯＮからＯＦＦに切り替わりＣＰＵから電動機１０の停止指令が出されたときピン１７が円弧状閉路カム面８ｄ上で停止するように、回転板１３の白色面１３ａと暗色面１３ｂとの境界部分とピン１７の位置関係が設定されている。また、上述した所定の時間は、回路遮断器２のトグルリンク機構が確実に反転するまでの時間であってできるだけ短い時間に設定され、寸動時間とともに予めＣＰＵに記憶されている時間である。
なお、ピン１７を確実に円弧状閉路カム面８ｄの直前の位置で一旦停止させる制御をすることにより、本実施例のような円弧状閉路カム面８ｄを省略することができる。
【００３１】
この閉路状態において、回路遮断器２の図示していない過電流引外し装置が動作したときは、操作モールド８が操作ハンドル３と共に下方に移動して図４に示されるトリップ状態となる。このトリップ状態において、突起１８ｃは右方向に移動してマーク１９ｃはカバー７の状態表示マーク「▽」に対向する位置に移動する。なお、センサーＳＷ１は操作モールド８の位置捕捉面８ｈが対向しており、センサーＳＷ２の対向面は閉路状態と同じであるため、センサーＳＷ１及びＳＷ２はともにＯＮ状態である。
【００３２】
このトリップ状態においてリセット指令が出されると、反時計方向に回転するピン１７が操作モールド８の直線状開路カム面８ｅに接してこのカム面に摺動しながら操作モールド８を下方に移動させる。そして、センサーＳＷ２の対向面が回転板１３の白色面１３ａから暗色面１３ｂに変わったとき、すなわちセンサーＳＷ２がＯＮからＯＦＦに変わったとき、ＣＰＵから電動機１０を一旦停止させる指令が出され、ピン１７が操作モールド８の直線状開路カム面８ｅから円弧状開路カム面８ｆに移動して図５に示される状態になる。
【００３３】
この回転中において、閉路操作と同様に、ピン１７が直線状閉路カム面８ｅの右端部に到達したとき、操作モールド８は操作ハンドル３と共にその移動ストロークの下端であるリセット位置に到達する。操作モールド８がリセット位置にあるときの円弧状閉路カム面８ｆはピン１７の移動軌跡と同じであるため、操作モールド８がさらに下方に駆動されることはない。
閉路操作の場合と同様に、電動機１０を一旦停止させる指令が出されてから所定の時間経過後、ＣＰＵから電動機１０に寸動指令が出され、寸動中にピン１７と円弧状開路カム面８ｆとの係合が解消して操作モールド８が自由状態となる。その結果、操作ハンドル３がリセット位置から自動的に開路位置に移動するのに追随して操作モールド８もわずかに上方に移動し、全ての点で図２に示される開路状態と同じ状態となる。
【００３４】
なお、リセット操作の場合の上述した所定の時間は、従来の技術において説明した回路遮断器のリセット操作において、リセット操作中にトリップレバーを回転させたとき一旦時計方向に回転したラッチが復帰するまでの機械的な時間遅れを見込んだ時間であって、通常は上述した閉路操作における所定の時間に比べて相当短い時間で済み、寸動時間とともに予めＣＰＵに記憶されている時間である。
【００３５】
また、図１の閉路状態において開路指令が出されたときの開路操作は、図３と図４における操作モールド８の位置から明らかなように、上述のリセット操作の場合より早いタイミングでピン１７が操作モールド８の直線状開路カム面８ｅと接触して操作モールド８を下方へ移動させる以外は上述のリセット操作と同じである。すなわち、開路操作においても操作モールド８と共に操作ハンドル３は一旦リセット位置まで移動するようになっている。
【００３６】
次に、この実施例の手動操作について説明する。この実施例の表示部材１６は、前述のごとく表示部１９の回転軸１９ｂの円筒内に基部１８の回転軸１８ｂが挿入されるように組み合わされているため、表示部１９をカバー７の表面から引き出すことができる。このように引き出しても表示部１９と基部１８は共に回転できるようになっており、周縁に凹凸が形成されている表示ブロック１９ａを握って回転させることにより駆動腕１８ａが回転し、突起１８ｃ及び表示部材駆動溝８ｇを介して操作モールド８を上下に移動させて、回路遮断器２の操作ハンドル３を操作することができる。
【００３７】
この手動操作は操作用の電源が入力されていない状態で行われるが、手動操作後に電源が入力された場合には、センサーＳＷ１とＳＷ２のスイッチングの状態がチェックされる。すなわち、電動で閉路操作された場合、センサーＳＷ１はＯＦＦ状態、センサーＳＷ２はＯＮ状態であるが、手動で閉路されたときは操作モールド８は電動の場合と同じ位置にあるためにセンサーＳＷ１はＯＦＦであるが、手動操作では回転板１３が回転しないためセンサーＳＷ２もＯＦＦである。同様に、電動で開路操作されたとき、センサーＳＷ１はＯＮ状態、センサーＳＷ２はＯＦＦ状態であるが、手動開路操作ではセンサーＳＷ１及びＳＷ２はともにＯＮ状態である。このように電動操作が行われた場合のセンサーＳＷ１及びＳＷ２の状態と異なる場合は、操作電源入力後直ちに電動機１０に回転指令が出されてセンサーＳＷ２の状態が変わるように回転板１３だけを回転させる。その後は、前述したように、電動で閉路及び開路操作を行うことができる。
【００３８】
なお、センサーＳＷ１及びＳＷ２として白色対象物からの反射光を検知する非接触式のセンサーを用いたが、回転板１３の回転状態や操作モールド８の位置をマイクロスイッチなどを利用したリミットスイッチで検知してもよい。ただし、上記の実施例のように光を利用した、あるいは赤外線や磁気等を利用した非接触式のセンサーは、繰り返しの耐久性がよく、機械的な振動や衝撃に影響を受けないうえ、応答時間が短く操作モールドの停止位置制御もより正確に行うことが可能となる。
【００３９】
上記の実施例においては、操作ハンドル３が閉路位置に達したときに電動機１０を一旦停止させ、所定時間経過後に電動機１０を寸動させることにより、回路遮断器のトグルリンク機構を確実に反転させたが、これに限るものではなく、操作ハンドル３が回路遮断器２のトグルリンク機構のデッドポイントを超えてから閉路位置に達するまでの操作モールド８の移動時間がトグルリンク機構が反転して開閉接触子の閉路が完了するに十分なるように、操作モールド８の移動速度を減じる減速手段を設けてもよい。
このような減速手段としては、例えば、閉路操作完了直前において電動機１０の回転速度を低下させる回路を採用してもよく、また、電動機１０が定速回転していても閉路操作完了直前における操作モールド８の移動速度が低下するような形状のカム面を操作モールド８に形成してもよい。
【００４０】
以上、この発明の実施の形態について説明を行ったが、上述された実施の形態は、あくまでも例示であって、この発明の範囲は上記の発明の実施の形態に限定されるものではない。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は、以上説明した形態で実施され、閉路操作において回路遮断器の操作ハンドルを高速で閉路位置に駆動しても、トグルリンク機構が反転するまでカム機構の主動部と従動部が係合した状態を維持するように電動機を一旦停止し、トグルリンク機構の反転後に電動機を寸動させてカム機構の係合を解除し、操作ハンドルと共に操作部材が自由状態になるようにして回路遮断器がトリップしたことを表示することができるようにしたので、操作部材の余分な移動の必要がなくなり複雑なダンパー手段が不要な簡単な構造の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。
また、閉路操作において操作ハンドルが回路遮断器のトグルリンク機構のデッドポイントを超えてから閉路位置に達するまでの操作部材の移動時間が回路遮断器のトグルリンク機構が反転して開閉接触子の閉路が完了するに十分なるように操作部材を移動制御すれば、操作部材を余分に移動させなくても操作ハンドルが閉路位置に達したときには確実に回路遮断器のトグルリンク機構が反転して開閉接触子の閉路が完了するので、複雑なダンパー手段が不要で簡単な構造の回路遮断器の電動操作装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る回路遮断器の電動操作装置の内部構造を示し、閉路操作途中の状態を示す図である。
【図２】実施例に係る回路遮断器の電動操作装置の内部構造を示し、開路状態を示す図である。
【図３】実施例に係る回路遮断器の電動操作装置の内部構造を示し、閉路状態を示す図である。
【図４】実施例に係る回路遮断器の電動操作装置の内部構造を示し、トリップ状態を示す図である。
【図５】実施例に係る回路遮断器の電動操作装置の内部構造を示し、リセット操作途中の状態を示す図である。
【図６】実施例に係る回路遮断器を示す側面図である。
【図７】実施例に係る回路遮断器を示す正面図である。
【図８】カバーを取り外した状態の回路遮断器を示す正面図である。
【図９】閉路状態における回路遮断器の内部を示す要部側面図である。
【図１０】実施例で用いられた操作モールドを示す斜視図である。
【図１１】実施例で用いられた回転板を示す平面図である。
【図１２】一般的な回路遮断器の内部構造を示し、（ａ）は開路状態、（ｂ）は閉路状態、（ｃ）はトリップ状態をそれぞれ示す側面図である。
【図１３】従来の回路遮断器の電動操作装置の構造を示し、（ａ）は開路状態、（ｂ）は閉路操作途中の状態、（ｃ）は閉路状態、（ｄ）は開路操作途中の状態、（ｅ）はトリップ状態をそれぞれ示す概略側面図である。
【符号の説明】
１電動操作装置、２回路遮断器、３操作ハンドル、４ベースモールド、５ベース板、6 補助モールド、７カバー、８操作モールド、８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆカム面、８ｇ表示部材駆動溝、８ｈ位置捕捉面、１０電動機、１３回転板、１３ａ白色面、１３ｂ暗色面、１４プリント基板、１６表示部材、１７ピン、１８基部、１８ａ駆動腕、１８ｂ下側回転軸、１８ｃ突起、１９表示部、１９ａ表示ブロック、１９ｂ上側回転軸、１９ｃマーク、ＳＷ１，ＳＷ２センサー。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric operating device for a circuit breaker, and more particularly to an electric operating device capable of confirming an open / closed state of a circuit breaker.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a diagram showing a general configuration of an open / close contact and an open / close mechanism of a circuit breaker known as a circuit breaker, and holds a fixed contact 51, a movable contact 52, and a movable contact 52. A contact holder 54 that is rotatably held by a shaft 53, an operation handle 56, a handle lever 57 that is rotatably held by a shaft 55, a trip lever 59 that is rotatably held by a shaft 58, and a trip. A pair of latches 60, 61 and 62, which lock the rotation of the lever 59 in the counterclockwise direction, are connected to the trip lever 59 and the contact holder 54, respectively, and are connected to each other by the shaft 63 to form a toggle link mechanism. Operation which is a tension spring provided between the link plates 64 and 65 and the handle lever 57 and the shaft 63. Root 66 is housed in a molded insulating product made of the case that is not shown.
[0003]
This circuit breaker can be opened and closed by operating the operation handle 56 protruding from the case so that the central axis E0 is inclined around the shaft 55, and an overcurrent tripping device (not shown) operates. Automatically opens the circuit.
That is, FIG. 12A is a side view showing the open circuit state of the circuit breaker. In the closing operation, the operation handle 56 is rotated in the counterclockwise direction until it contacts the closed position, that is, a stopper member not shown. Is done. When the operation spring 66 exceeds the dead point consisting of the straight line E1 passing through the shaft 63 and the shaft 61 by the rotation of the operation handle 56, the shaft 63 is driven leftward as shown in FIG. In this state, the link plates 64 and 65 that have been bent in an inverted “<” shape are almost straight (hereinafter, the toggle link mechanism is reversed), and the contact holder 54 rotates counterclockwise. Then, the movable contact 52 comes into contact with the fixed contact 51, and the circuit breaker is closed.
[0004]
On the other hand, the opening operation from the closed state is performed by rotating the operation handle 56 clockwise until the opening position, that is, the drive end of the handle lever 57 contacts the trip lever 59. When the operation spring 66 exceeds the dead point formed by the straight line E1 passing through the shaft 63 and the shaft 61 by the rotation of the operation handle 56, the shaft 63 is driven rightward as shown in FIG. The plates 64 and 65 are bent in an inverted “<” shape to be in an open state.
[0005]
Further, when the overcurrent trip device operates in the closed state, a trip operation is performed. That is, the latch 60 automatically rotates clockwise, the engagement with the latch 60 is released, and the trip lever 59 rotates counterclockwise. As a result, the link plates 64 and 65 move upward while rotating the contact holder 54 in the clockwise direction, so that the trip state shown in FIG. After the trip operation, the latch 60 is returned to the original position by the return spring as indicated by a chain line 60 ′.
[0006]
The reset operation from the trip state is performed by rotating the operation handle 56 clockwise to the reset position, that is, the position indicated by the chain line 56 ′ in FIG. The rotation of the operation handle 56 causes the trip lever 59 to rotate clockwise via the drive end 57a of the handle lever 57, and the tip of the trip lever 59 temporarily rotates the latch 60 clockwise until it reaches below the latch 60. When it reaches, the latch 60 returns and rotates, and the positional relationship shown in FIG. 12 (a) is engageable, that is, a part thereof is shown by a chain line 59 ′. In this state, when the operation handle 56 is in a free state, the trip lever 59 rotates in the reverse direction and engages with the latch 60 to enter an open circuit state.
[0007]
In this circuit breaker, even when the operation handle 56 is constrained to the position shown in the closed state shown in FIG. 12B, when the overcurrent tripping device is activated, almost no mechanical shock is applied. This is a so-called trip-free mechanism in which the tripping operation is normally performed without being applied to the handle 56 and the opening / closing contact is separated. When the restraint of the operation handle 56 is released after the trip, the normal trip state shown in FIG.
[0008]
As is apparent from FIGS. 12A to 12C, when the circuit breaker is in a trip state, the operation handle 56 is in an intermediate position between the open state and the closed state. Therefore, it is possible to know each of the circuit breaker open, closed, and trip states from the position of the operation handle 56.
[0009]
The electric operating device is a device for operating the operation handle 56 of the circuit breaker remotely using an electric motor. In FIG. 12A, the general electric operation device has an operation plate 70 in which an opening for fitting the operation handle 56 is formed and is driven via a cam mechanism, and the operation plate 70 is driven leftward. As a result, the operation handle 56 is rotated counterclockwise to perform a closing operation, and when it is driven to the right, an opening operation and a resetting operation are performed. A display device is provided on the operation plate 70 to display the circuit breaker open, closed, and trip states according to the position of the operation handle 56. In general, in the control of the circuit system to which the circuit breaker is connected, the shorter the time from the circuit breaker closing command to the completion of the circuit, the easier it is to construct the entire system. Is configured to be shorter.
[0010]
Such a conventional electric operating device has a structure in which the operating plate 70 is restrained at the closed position by the cam mechanism together with the operation handle 56 in the closed state shown in FIG. Therefore, even if the overcurrent tripping device is activated, the operation handle 56 and the operation plate 70 maintain the position shown in FIG. 12B and do not move to the position shown in FIG. Although the open / close contact is in the open state, the display device provided on the operation plate 70 remains in the closed state.
[0011]
An electric operating device that solves such a problem is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-217485. This electric operating device is provided with a closing spring that is stored by the rotation of the electric motor during the opening operation, and the cam mechanism that drives the operation plate operates following the rotation of the electric motor during the opening operation. The inside is operated by releasing the closing spring. The operation of this electric operating device will be described with reference to FIG. This electric operating device is rotated by an operation plate 80 that moves in the left-right direction together with an operation handle of a circuit breaker (not shown), a closed-side cam receiver 81 and an open-side cam receiver 82 formed on the operation plate 80, and a fixed member (not shown). A cam 83 provided in a possible manner and a roller 84 provided in the cam 83 are provided.
[0012]
In FIG. 13, (a) shows an open circuit state. When the closing spring is released, the cam 83 rotates counterclockwise, and the roller 84 is closed circuit side cam as shown in (b). The closing operation is performed by pushing the receiver 81 and moving the operation plate 80 in the left direction at a high speed together with the operation handle of the circuit breaker. After the open / close contact is closed, the engagement between the closed-side cam receiver 81 and the roller 84 is released as shown in (c), so that the operation plate 80 moves freely when biased in the right direction. It will be possible. In such a state, when the cam 83 is rotated counterclockwise by the electric motor and the opening operation is performed, the roller 84 comes into contact with the opening-side cam receiver 82 and pushes the operation plate 80 to the right as shown in FIG. The open circuit state shown in a) is obtained. Further, when the circuit breaker trips in the state of (c), the operation plate 80 also moves to the right as shown in (e) following the movement of the operation handle to the right, thereby causing the trip state. Can be displayed.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in FIG. 12A, when the circuit breaker is closed, the operating spring 56 is rotated counterclockwise so that the operating spring 66 exceeds the dead point formed by the straight line E1 passing through the shaft 63 and the shaft 61. However, since the inertia and friction of various members connected directly or indirectly to the shaft 63 act, there is a slight time delay until the toggle link mechanism is reversed.
For this reason, even if the operation handle 56 reaches the closed position in the middle of the operation shown in FIG. 12B, before the toggle link mechanism is reversed, the closed side cam receiver 81 and the roller 84 are moved as shown in FIG. When the engagement is released, there is a problem that the operation handle moves rightward together with the operation plate 80 and returns to the open position. Therefore, after the operation handle reaches the closed position, the operation plate 80 is moved further to the left so that the engagement of the closed side cam receiver 81 and the roller 84 can be maintained for a short time until the toggle link mechanism is reversed. I was trying to let them.
[0014]
However, there is a problem that it is necessary to provide a damper device with a complicated structure on the operation plate 80 so that the operation handle blocked by the stopper member at the closed position is not damaged by the excessive movement of the operation plate 80, or the operation plate 80. There is a problem that it takes time and effort to adjust the extra amount of movement.
There is also an electric operating device in which the operating plate is reciprocated by a cam mechanism that operates following the rotation of an electric motor that rotates at a constant speed in the same direction without using a closing spring. However, even if such an electric operation device has a short closing operation time, it is necessary to move the operation plate 80 to the left in the same way, which requires a damper device with a complicated structure, There is a problem that it takes time and effort to adjust the extra movement amount of the plate 80.
[0015]
The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an electric operation device for a circuit breaker having a simple structure capable of displaying the open / close state of the circuit breaker. .
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an invention according to claim 1 includes an operation member that is movably provided to operate an operation handle of a circuit breaker, and a cam mechanism having a follower connected to the operation member. An electric motor that drives the main drive portion of the cam mechanism to move the operation member, and is configured to release the engagement between the main drive portion and the driven portion of the cam mechanism after the operation handle is in the closed position. In the electric operation device, control is performed to temporarily stop the motor when the operation handle reaches the closed position during the closing operation and to disengage the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism by moving the electric motor after a predetermined time has elapsed. To have a means.
By adopting such a configuration, the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism are in an engaged state for a predetermined time from when the operating handle reaches the closed position and the motor stops until the toggle link mechanism of the circuit breaker is reversed. Therefore, the operation handle does not return to the open position. After the toggle link mechanism is reversed, when the electric motor is moved to disengage the main and driven parts of the cam mechanism, the operation handle becomes free with the operation member, and when the trip state is reached, they reach the trip position. Can move. As a result, the open / close state of the circuit breaker can be confirmed by visually observing the handle itself or by providing a display device that is interlocked with the operation member.
[0017]
If the cam shape of the cam mechanism is formed so that the driven portion does not move even if the main drive portion is driven by a predetermined amount after the operation handle reaches the closed position, the main drive portion is moved from the moment when the operation member reaches the closed position. Even if it moves further, the operating member does not move, so that an abnormal force is prevented from acting on the operating handle in a series of closing operations.
In addition, if the control means is configured to have a sensor that detects the position of the operation member in a non-contact manner, it is strong against mechanical vibrations and impacts, has good repeated durability, and has no time delay. Since the stop position can be detected more accurately, a highly reliable electric operating device is realized.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an operation member that is movably provided to operate an operation handle of the circuit breaker, a cam mechanism having a driven portion connected to the operation member, and a main drive portion of the cam mechanism. An electric motor that moves the operating member, and is configured to release the engagement between the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism after the operating handle is in the closed position. The moving time of the operating member from when the handle exceeds the dead point of the toggle link mechanism of the circuit breaker until it reaches the closing position is sufficient to complete the closing of the switching contact by reversing the toggle link mechanism of the circuit breaker. Thus, the control means for controlling the movement of the operation member is provided.
With such a configuration, even when the operating member does not move excessively, when the operating handle reaches the closed position, the toggle link mechanism of the circuit breaker is reliably reversed and the closing of the open / close contact is completed.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described in the embodiment shown in FIGS.
6, 7, 8, and 9 are an external side view, an external front view, a front view with the cover 7 removed, and an electric operation, in which the electric operating device 1 of this embodiment is mounted on the circuit breaker 2, respectively. FIG. 3 is a side view of a main part inside the device 1. In FIG. 6, the operation handle 3 of the circuit breaker 2 can be moved to a closed position A, an open position B, a trip position C, and a reset position D together with an operation mold 8 described later.
The electric operating device 1 includes a base mold 4 made of molded insulating material, a base plate 5 made of iron plate attached to the base mold 4, an auxiliary mold 6 made of molded insulating material attached to the base plate 5, and made of molded insulating material. The cover 7 and the operation mold 8 which is an operation member accommodated between the base mold 4 and the base plate 5 are provided.
[0020]
1, 6 and 10, the operation mold 8 is formed continuously with a pair of handle holding portions 8 a and 8 b protruding from an opening 4 a formed on the circuit breaker side wall of the base mold 4. The linear closing cam surface 8c and the arcuate closing cam surface 8d, the linear opening cam surface 8e and the arcuate opening cam surface 8f formed in succession to each other, the display member drive groove 8g, and the manual operation described later have been performed. An operation handle 3 that is a white molded insulator having a position capturing surface 8h used for determining whether or not is inserted into a gap formed between the pair of handle holding portions 8a and 8b. It is moved between the closed position A and the reset position D in FIG. The cam surfaces 8c, 8d, 8e and 8f of the operation mold 8 form a driven portion of the cam mechanism.
[0021]
As shown in FIG. 9, the base plate 5 is integrally formed with the electric motor 10 to which the worm gear 9 is attached, the gear 11 integrally formed with the output side gear of the worm gear 9, the gear 12 meshing with the gear 11, and the gear 12. A rotating board 13 and a printed circuit board 14 on which a control circuit is formed are mounted. As shown in FIG. 11, the surface on the base plate side of the rotating plate 13 has a semicircle as a white surface 13a and the other semicircle as a dark color surface 13b. A pin 17 is formed to project the portion.
[0022]
8 and 9, the auxiliary mold 6 attached to the base plate 5 so as to cover the electric motor 10 holds the lock mold 15 that is not directly related to the present invention so that it can be moved in the vertical direction, and its supporting arm. A display member 16 serving as a display device is rotatably held between 6a and the base plate 5.
The display member 16 is configured by combining a base 18 made of a molded insulator and a display 19. The base portion 18 is formed by integrally molding a drive arm 18a having a protrusion 18c at the end of the base plate 5 on the circuit breaker side and a rotating shaft 18b protruding from the drive arm 18a to the opposite side of the base plate 5. The protrusion 18c is fitted in the display member driving groove 8g of the operation mold 8. On the other hand, the display unit 19 is formed by integrally forming a display block 19a located on the surface of the cover 7 and a cylindrical rotating shaft 19b extending from the display block 19a toward the base plate 5 and is formed on the surface of the display block 19a. Is provided with a mark 19c.
[0023]
The base 18 and the display unit 19 are combined in a key and key groove structure so that the rotation shaft 18b is inserted into the cylinder of the rotation shaft 19b, and the base 18 and the display unit 19 rotate together. As shown in FIG. 7, the cover 7 is provided with status indication marks “|”, “O”, and “▽” that indicate the closed state, open state, and trip state of the circuit breaker 2, respectively. The state of the circuit breaker 2 can be recognized by a state display mark facing the mark 19c of the display unit 19.
[0024]
The electric operating device 1 is controlled using a CPU, and switches on the printed circuit board 14 by detecting a reflected light from a CPU, a closing operation command, an opening operation command and a reset operation command, and a white object. Control means including sensors SW1 and SW2 to be switched, a switching element of the power source of the electric motor 10, and a brake circuit for stopping the operation mold 8 at an accurate position by suppressing rotation due to inertia of the electric motor 10 is mounted.
The sensor SW1 is provided at a portion of the position capturing surface 8h facing the moving surface to watch the position of the operation mold 8, and the sensor SW2 detects the surface state of the rotating plate 13 through the opening 5a formed in the base plate 5. Watched, both sensors are white when the facing surface is white and there is reflected light, and when there is no reflected light, an OFF signal is output to the CPU. As will be described later, the CPU 2 switches the SW2 signal from ON to OFF. When this occurs, and vice versa, a stop command for the motor 10 is issued.
[0025]
With respect to the operation of the electric operating device 1 of the present embodiment configured as described above, FIGS. 1 to 5 as viewed from the surface including the surface of the rotating plate 13 on the circuit breaker side, and the base plate 5 side of the rotating plate 13 This will be described with reference to FIG.
FIG. 2 shows an open circuit state, and since the pin 17 of the rotating plate 13 is not in contact with any cam surface of the operation mold 8, the operation mold 8 can move according to the movement of the operation handle 3 of the circuit breaker 2. In a free state. Further, the protrusion 18 c of the base portion 18 of the display member 16 is at a position where the mark 19 c of the display portion 19 faces the state display mark “O” of the cover 7 in the display member driving groove 8 g. Further, since the position capturing surface 8h of the operation mold 8 is opposed to the sensor SW1, and the dark color surface 13b of the rotating plate 13 is opposed to the sensor SW2, the sensor SW1 is in the ON state and the sensor SW2 is in the OFF state. is there.
[0026]
When a closing command is issued in such an open circuit state, the motor 10 rotates, the pin 17 rotates counterclockwise together with the rotating plate 13 via the worm gear 9, the gear 11, and the gear 12, and the pin 17 rotates the operation mold 8. The operation mold 8 is moved upward by sliding the cam surface in contact with the linear closed cam surface 8c. When the facing surface of the sensor SW2 changes from the dark color surface 13b of the rotating plate 13 to the white surface 13a, that is, when the sensor SW2 changes from OFF to ON, a command is issued from the CPU to temporarily stop the motor 10. 1, the pin 17 is moved from the linear closed cam surface 8c to the circular closed cam surface 8d, and the rotation of the electric motor 10 is stopped.
[0027]
During this rotation, when the pin 17 reaches the left end of the linear closed cam surface 8c, that is, near the boundary with the arcuate closed cam surface 8d, the operation mold 8 is at the upper end of the moving stroke together with the operation handle 3. Reach the closed position. Since the shape of the arcuate closed cam surface 8d is the same as the movement locus of the pin 17, the pin 17 is located at any position on the arcuate closed cam surface 8d, including when the stop position of the pin 17 varies. Even if it moves, the operation mold 8 is not driven further upward from the closed position, and an abnormal force acts on the operation handle 3 during a series of closed operations, including during the inching operation of the electric motor 10 described later. Never do.
[0028]
The switching mechanism (not shown) of the circuit breaker 2 is basically the same as the switching mechanism of the circuit breaker described in the prior art. Therefore, in the initial stage when the state shown in FIG. 1 is reached, the operating spring of the opening / closing mechanism exceeds the dead point of the toggle link mechanism but is not reversed. Even in such a case, the operation mold 8 does not return to the open position because the arc-shaped closing cam surface 8d is engaged with the pin 17 and is prevented from moving downward. Then, since the toggle link mechanism is straight and the circuit breaker 2 is completely closed, the operation mold 8 depending on the position of the operation handle 3 is maintained in the closed position regardless of the position of the pin 17. Is done.
[0029]
After a predetermined time has elapsed since the instruction to stop the electric motor 10 is issued, an inching instruction is issued from the CPU to the electric motor 10, and the pin 17 is moved to the position shown in FIG. 3 to complete the closing operation. . In this closed state, the protrusion 18c moves in the left direction in the display member driving groove 8g, and the mark 19c faces the state display mark “|”. Further, since the sensor SW1 is not opposed to the position capturing surface 8h of the operation mold 8, and the opposed surface of the sensor SW2 is the white surface 13a of the rotating plate 13, the sensor SW1 is in the OFF state and the sensor SW2 is in the ON state. Yes. Further, even if the operation mold 8 moves in the vertical direction, the pin 17 is in a position where it does not come into contact with any cam surface. Therefore, even if a trip operation occurs as will be described later, the operation mold 8 trips together with the operation handle 3. It can move to the position.
[0030]
As is apparent from the above description, the white of the rotating plate 13 is such that the pin 17 stops on the arc-shaped closed cam surface 8d when the SW2 is switched from ON to OFF and a stop command for the motor 10 is issued from the CPU. The positional relationship between the boundary portion between the surface 13a and the dark color surface 13b and the pin 17 is set. Further, the predetermined time described above is a time until the toggle link mechanism of the circuit breaker 2 is reliably reversed and is set as short as possible, and is a time previously stored in the CPU together with the inching time.
Note that the arc-shaped closed cam surface 8d as in the present embodiment can be omitted by securely controlling the pin 17 to stop once at a position immediately before the arc-shaped closed cam surface 8d.
[0031]
In this closed state, when an overcurrent tripping device (not shown) of the circuit breaker 2 operates, the operation mold 8 moves downward together with the operation handle 3 to enter a trip state shown in FIG. In this trip state, the protrusion 18c moves to the right, and the mark 19c moves to a position facing the state display mark “▽” on the cover 7. The sensor SW1 faces the position capturing surface 8h of the operation mold 8, and the facing surface of the sensor SW2 is the same as the closed state, so that both the sensors SW1 and SW2 are in the ON state.
[0032]
When a reset command is issued in this trip state, the pin 17 rotating in the counterclockwise direction contacts the linear open cam surface 8e of the operation mold 8 and moves the operation mold 8 downward while sliding on the cam surface. When the facing surface of the sensor SW2 changes from the white surface 13a of the rotating plate 13 to the dark surface 13b, that is, when the sensor SW2 changes from ON to OFF, a command is issued from the CPU to temporarily stop the electric motor 10, and the pin 17 moves from the linear open cam surface 8e of the operation mold 8 to the arc-shaped open cam surface 8f, resulting in the state shown in FIG.
[0033]
During this rotation, similarly to the closing operation, when the pin 17 reaches the right end portion of the linear closing cam surface 8e, the operation mold 8 reaches the reset position which is the lower end of the moving stroke together with the operation handle 3. Since the arc-shaped closed cam surface 8f when the operation mold 8 is at the reset position is the same as the movement locus of the pin 17, the operation mold 8 is not further driven downward.
As in the case of the closing operation, an inching command is issued from the CPU to the electric motor 10 after a predetermined time has elapsed since the instruction to temporarily stop the electric motor 10 is issued, and the pin 17 and the arcuate open cam surface during the inching. The engagement with 8f is canceled and the operation mold 8 becomes free. As a result, the operation mold 8 also moves slightly upward following the operation handle 3 automatically moving from the reset position to the opening position, and is in the same state as the opening condition shown in FIG. 2 in all respects. .
[0034]
Note that the above-described predetermined time in the case of the reset operation is the time until the latch once rotated clockwise when the trip lever is rotated during the reset operation in the reset operation of the circuit breaker described in the prior art. This time is expected to be a mechanical time delay, which is usually much shorter than the predetermined time in the above-described closing operation, and is the time previously stored in the CPU together with the inching time.
[0035]
Further, as is apparent from the position of the operation mold 8 in FIGS. 3 and 4, the opening operation when the opening command is issued in the closed state of FIG. The reset operation is the same as that described above except that the operation mold 8 is moved downward by contacting the linear open cam surface 8e of the operation mold 8. That is, even in the opening operation, the operation handle 3 together with the operation mold 8 is once moved to the reset position.
[0036]
Next, the manual operation of this embodiment will be described. Since the display member 16 of this embodiment is combined so that the rotation shaft 18b of the base portion 18 is inserted into the cylinder of the rotation shaft 19b of the display portion 19 as described above, the display portion 19 is removed from the surface of the cover 7. It can be pulled out. The display portion 19 and the base portion 18 can both rotate even when pulled out in this way, and the drive arm 18a rotates by gripping and rotating the display block 19a having a concavo-convex formed at the periphery, and the projection 18c and The operation mold 8 can be moved up and down via the display member drive groove 8g to operate the operation handle 3 of the circuit breaker 2.
[0037]
This manual operation is performed in a state where no operating power is input. However, when the power is input after the manual operation, the switching state of the sensors SW1 and SW2 is checked. That is, when electrically closed, the sensor SW1 is OFF and the sensor SW2 is ON. However, when manually closed, the operation mold 8 is in the same position as in the case of the motor, so the sensor SW1 is OFF. However, since the rotating plate 13 does not rotate in manual operation, the sensor SW2 is also OFF. Similarly, when the opening operation is electrically performed, the sensor SW1 is in the ON state and the sensor SW2 is in the OFF state, but in the manual opening operation, both the sensors SW1 and SW2 are in the ON state. If the state of the sensors SW1 and SW2 is different from that in the case where the electric operation is performed as described above, only the rotating plate 13 is rotated so that the rotation command is issued to the electric motor 10 immediately after the operation power is input and the state of the sensor SW2 is changed. Let Thereafter, as described above, the closing and opening operations can be performed electrically.
[0038]
In addition, although the non-contact-type sensor which detects the reflected light from a white target object was used as sensor SW1 and SW2, the rotation state of the rotating plate 13 and the position of the operation mold 8 are detected with a limit switch using a micro switch or the like. May be. However, non-contact type sensors that use light or infrared or magnetism as in the above example have good durability and are not affected by mechanical vibration or shock. The time is short and the operation mold stop position can be controlled more accurately.
[0039]
In the above embodiment, the electric motor 10 is temporarily stopped when the operation handle 3 reaches the closed position, and the electric motor 10 is moved after a predetermined time, so that the toggle link mechanism of the circuit breaker is reliably reversed. However, the present invention is not limited to this. The moving time of the operation mold 8 from the time when the operation handle 3 exceeds the dead point of the toggle link mechanism of the circuit breaker 2 to the closed position is reversed and the toggle link mechanism is reversed. Deceleration means for reducing the moving speed of the operation mold 8 may be provided so that the closing of the contact is sufficient.
As such a deceleration means, for example, a circuit for reducing the rotational speed of the electric motor 10 immediately before completion of the closing operation may be adopted, and an operation mold immediately before completion of the closing operation may be performed even if the electric motor 10 rotates at a constant speed. 8 may be formed on the operation mold 8 so as to reduce the moving speed of the operation mold 8.
[0040]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0041]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and even if the operation handle of the circuit breaker is driven to the closed position at high speed in the closing operation, the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism are engaged until the toggle link mechanism is reversed. Circuit breaker by temporarily stopping the motor so as to maintain the state, releasing the engagement of the cam mechanism by moving the motor after inversion of the toggle link mechanism, and allowing the operation member to be in a free state together with the operation handle Since it is possible to display that the trip has occurred, it is possible to provide an electric operation device of a circuit breaker having a simple structure that eliminates the need for extra movement of the operation member and does not require complicated damper means. .
Further, in the closing operation, the moving time of the operating member from the time when the operating handle exceeds the dead point of the toggle link mechanism of the circuit breaker to the closing position is reversed so that the toggle link mechanism of the circuit breaker is reversed to close the open / close contact. By controlling the movement of the operating member so that it is sufficient to complete the operation, the toggle link mechanism of the circuit breaker is reliably reversed and opened and closed when the operating handle reaches the closed position without moving the operating member excessively. Since the closing of the child is completed, an electric operation device for a circuit breaker having a simple structure without a complicated damper means is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an internal structure of an electric operating device for a circuit breaker according to an embodiment of the present invention and showing a state in the middle of a closing operation.
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal structure of an electric operating device for a circuit breaker according to an embodiment and an open circuit state.
FIG. 3 is a diagram showing an internal structure of the electric operating device of the circuit breaker according to the embodiment and showing a closed state.
FIG. 4 is a diagram showing an internal structure of the electric operating device of the circuit breaker according to the embodiment and showing a trip state.
FIG. 5 is a diagram illustrating an internal structure of an electric operating device for a circuit breaker according to an embodiment and a state during a reset operation.
FIG. 6 is a side view showing a circuit breaker according to an embodiment.
FIG. 7 is a front view showing a circuit breaker according to an embodiment.
FIG. 8 is a front view showing the circuit breaker with a cover removed.
FIG. 9 is a side view of the main part showing the inside of the circuit breaker in a closed state.
FIG. 10 is a perspective view showing an operation mold used in Examples.
FIG. 11 is a plan view showing a rotating plate used in Examples.
12A and 12B are side views showing an internal structure of a general circuit breaker, wherein FIG. 12A is an open circuit state, FIG. 12B is a closed circuit state, and FIG. 12C is a trip state.
FIGS. 13A and 13B show the structure of a conventional circuit breaker electric operation device, in which FIG. 13A shows an open circuit state, FIG. 13B shows a state during the closing operation, FIG. 13C shows a closed state, and FIG. State (e) is a schematic side view showing a trip state.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric operating device, 2 Circuit breaker, 3 Operation handle, 4 Base mold, 5 Base board, 6 Auxiliary mold, 7 Cover, 8 Operation mold, 8c, 8d, 8e, 8f Cam surface, 8g Display member drive groove, 8h Position capturing surface, 10 motor, 13 rotating plate, 13a white surface, 13b dark surface, 14 printed circuit board, 16 display member, 17 pin, 18 base, 18a driving arm, 18b lower rotating shaft, 18c protrusion, 19 display unit, 19a Display block, 19b Upper rotation axis, 19c mark, SW1, SW2 sensor.

Claims

An operation member movably provided for operating an operation handle of the circuit breaker, a cam mechanism having a follower connected to the operation member, and driving the main drive of the cam mechanism to move the operation member An electric operating device configured to disengage the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism after the operating handle is in a closed position;
Control means for temporarily stopping the electric motor when the operation handle reaches a closed position during a closing operation and for releasing the engagement between the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism by moving the electric motor after a predetermined time has elapsed. An electric operating device for a circuit breaker comprising:

2. The circuit breaker according to claim 1, wherein the cam mechanism has a cam shape so that the driven portion does not move even if the main driving portion is driven by a predetermined amount after the operation handle reaches the closed position. 3. Electric operating device.

The said control means has a sensor which detects the position of the said operation member by a non-contact system, and it detects that the said operation handle reached the closed position by this sensor. Electric circuit breaker of the circuit breaker.

An operation member movably provided for operating an operation handle of the circuit breaker, a cam mechanism having a follower connected to the operation member, and driving the main drive of the cam mechanism to move the operation member An electric operating device configured to disengage the main driving portion and the driven portion of the cam mechanism after the operating handle is in a closed position;
During the closing operation, the moving time of the operation member from when the operation handle exceeds the dead point of the circuit breaker toggle link mechanism to the closing position is reversed, and the toggle link mechanism of the circuit breaker is reversed to close the open / close contact. An electric operating device for a circuit breaker, comprising control means for controlling the movement of the operating member so as to be sufficient to complete the operation.