JP4200258B2 - Undervoltage trip device with early contact for circuit breaker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線用しゃ断器などの回路しゃ断器に適用する付属装置(オプション品)としての早入り接点付き不足電圧引外し装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
頭記の回路しゃ断器には各種の付属装置がオプション品として用意されており、その一つに早入り接点付き不足電圧引外し装置がある。この不足電圧引外し装置はしゃ断器本体に装着し、通電中に主回路電圧が異常に低下した際にしゃ断器をトリップ動作させるものであって、そのユニットケースにはしゃ断器の主回路電源側に接続して励磁する電磁石、該電磁石としゃ断器本体のトリップ機構との間を連繋する引外しレバー、および前記電磁石の通電回路に介挿してしゃ断器ホルダの操作ハンドルに連繋させた早入り接点機構を装備した構成になり、回路しゃ断器の引外し動作後に、ハンドル操作で主回路接点を投入する際に、主回路接点の閉極に先立って早入り接点付き不足電圧引外し装置をリセットさせるようにした構成のものが知られている。
【0003】
ここで、早入り接点接点付き不足電圧引外し装置を説明する前に、配線用しゃ断器を対象とした回路しゃ断器の構成概要を図3,図4に示す。図3において、1は回路しゃ断器の本体ケース、2は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との間を連繋してハンドル操作力を接点開閉機構部に伝達する歯車機構である。
【0004】
ここで、歯車機構6は、図4で示すように操作ハンドル5の軸に連結した回転ギア8と、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。そして、操作ハンドル5をOFFからON位置に回すと、歯車機構6を介して接点開閉機構部3のトグルリンク機構3aが動作し、開閉ばね3b,開閉レバー3cを介してしゃ断部2の主回路接点を閉極する。逆に操作ハンドル5をONからOFF位置に回すとトグルリンク機構3a,開閉レバー3cが反転動作して主回路接点を開極する。また、過電流引外し装置4の作動によりトリップ動作した後に主回路接点を再投入する場合には、操作ハンドル5をTRIP位置から一旦RESET位置(OFF位置と同じ)に回して接点開閉機構部3のラッチ機構3dをリセットさせた後に、操作ハンドルをON位置に回すことにより主回路接点が閉極される。なお、前記接点開閉機構部の構造,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に詳しく述べられている。
【0005】
次に、前記回路しゃ断器の本体に装着した早入り接点付き不足電圧引外し装置の従来構造,およびその動作を図5〜図7で説明する。図において、外装付属装置としての不足電圧引外し装置10はしゃ断器本体ケース1の外側面に装着されており、そのユニットケース11には付属端子12,電磁石13,電磁石13の通電回路に介挿した早入り接点機構14,電磁石13のアーマチュア13aとしゃ断器本体のラッチ機構との間を連繋する引外しレバー15を装備した構成になる。
【0006】
ここで、引外しレバー15は上端から側方に突き出たピン15aが、しゃ断器本体の接点開閉機構部に組付けた引外し板3e(図7(a) 参照)の肩部に対峙させており、主回路電圧が正常な定常状態では、電磁石13の吸引動作により引外しレバー15は復帰ばね15bのばね力に抗して上方に押し上げられ、そのピン15aが引外し板3eから離脱してしゃ断器本体のラッチ機構を係合状態に保持している。一方、通電中に主回路電圧が異常低下すると、復帰ばね15bのばね力が電磁石13の吸引力に打ち勝って引外しレバー15を下方に引下げる。これにより、ピン15aがしゃ断器本体の引外し板3eを押し下げてラッチ機構を釈放し、回路しゃ断器をトリップ動作させる。
【0007】
また、早入り接点機構14は、固定接点14a,可動接点14b,および可動接点14bを支持した揺動式の接点ホルダ14cからなり、接点ホルダ14cはその下端を軸支点として、その上端に取付けた横軸のピン14c-1をしゃ断器本体のケース内に組み込んだ駆動レバー16に連繋させている。なお、接点ホルダ14cは復帰ばねで接点を開く方向(反時計方向)にばね付勢されている。この駆動レバー16は操作ハンドルに連結したカム17の移動経路に対峙して操作ハンドル5の側方に配置し、ハンドル5のON操作行程時に前記カム17,駆動レバー16を介して前記接点ホルダ14cを駆動するようにしている。なお、図中には電磁石13のアーマチュア13a,早入り接点機構14の接点ホルダ14c,および駆動レバー16について、そのON,OFFに対応する各動作位置が実線で描かれている。
【0008】
かかる構成で、しゃ断器本体のトリップ動作後に主回路接点を再投入する場合には、図7(a) に示すトリップ状態で手動操作によりハンドル5をTRIP位置から反時計方向に回して図7(b) のRESET位置に一旦移動した後、続いて操作ハンドル5を時計方向に約10°回転させると、操作ハンドル5に連動して回転するカム17が駆動レバー16を押して反時計方向に揺動させ、該駆動レバー16の先端が左方に移動して早入り接点機構14の接点ホルダ14cをOFF位置からON位置に駆動する。これにより、早入り接点機構14の固定接点14aと可動接点14bが導通して電磁石13が通電となる。また、電磁石13が励磁されると、アーマチュア13aが吸引動作して引外しレバー15を上方に引き上げ、しゃ断器本体の引外し板3eの拘束を解く。これにより引外し板3eが復帰ばね3fにより押し上げられ、ラッチ機構3eのラッチ爪とラッチ受けとが掛かり合う待機状態になる。そして引き続き操作ハンドル5を時計方向に回して図7(c) のON位置に移動すると、図4で述べたように接点開閉機構部3の動作により主回路接点が閉極する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した不足電圧引外し装置の従来構成には次記のような解決すべき問題点が残る。すなわち、回路しゃ断器のオプション品として用意されている各種の外装付属装置は、そのケース外形寸法を統一して標準化しており、早入り接点付き不足電圧引外し装置のように電磁石の他に早入り接点機構を内蔵した付属装置も、早入り接点機構を装備してない他の付属装置と同じ外形寸法のケースを使用することが要求される。
【0010】
このために、早入り接点付き不足電圧引外し装置は、早入り接点機構を装備してない外装付属装置と比べてスペース面で大きな制約を受けることになる。しかも、早入り接点機構はその絶縁耐力,機能性から要求される固定/可動接点間の接点ギャップ、および固定/可動接点の磨耗を考慮した余裕のある接点ワイプに相応したストロークの確保が要求される。
【0011】
一方、早入り接点機構の接点ホルダを駆動するためにしゃ断器本体に内装した駆動レバー16(図5,図6参照)についても、その部品寸法,および動作ストロークがしゃ断器ケースのスペースから制約されるために、大きな動作ストロークを確保することが困難である。
上記の条件から先記した従来の早入り接点付き不足電圧引外し装置を検討すると、図5,図6で述べたようにしゃ断器本体側の駆動レバー16に早入り接点機構14の接点ホルダ14cの先端を直接押し当て、操作ハンドル5に連動する駆動レバー16のストロークを接点ホルダ14cに伝達して早入り接点機構14の接点を投入するようにしている。したがって、駆動レバー/接点ホルダ間のストローク伝達比=1であり、このままでは早入り接点機構14の接点開閉ストロークに殆ど余裕がなく、絶縁耐力の確保から要求される接点ギャップ,および長期使用に伴う接点の磨耗にも対応可能な接点ワイプについて、設計上での十分な余裕をもたせることが困難である。
【0012】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、僅かな部品を追加するだけでしゃ断器本体の駆動レバーの動作ストロークを増幅して早入り接点機構の接点ホルダに伝達できるようにし、回路しゃ断器の外装付属装置として課せられたスペース面での制約条件の下でも、接点ギャップ,接点ワイプに余裕のあるストロークが確保できるように改良した回路しゃ断器の早入り接点付不足電圧引外し装置を提供することを目的とする。
【0013】
【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、回路しゃ断器の付属装置としてしゃ断器本体に装着して使用する不足電圧引外し装置であって、該装置のユニットケース内に電磁石と引外しレバーを組合せた不足電圧引外し機構、および前記電磁石の通電回路に介挿した早入り接点機構を装備し、かつ早入り接点機構はその可動接点を揺動式の接点ホルダに支持するとともに、該接点ホルダをしゃ断器本体の操作ハンドルと連動する駆動レバーに連繋し、回路しゃ断器のトリップ後に行う再投入時に、主回路接点の閉極に先立ち前記早入り接点をON操作するようにしたものにおいて、
前記早入り接点機構の接点ホルダとしゃ断器本体側の駆動レバーとの間に、該駆動レバーの出力ストロークを増幅して接点ホルダに伝達させるストローク増幅手段を備える(請求項1)ものとし、そのストローク増幅手段は具体的に次記のような態様で実現することができる。
【0014】
(1) ストローク増幅手段として、駆動レバーのストロークに従動して揺動する中間レバーを設けるとともに、該中間レバーの先端ピンに対向して接点ホルダの先端部に傾斜カムを形成し(請求項2)、ハンドル操作により駆動レバーを介して早入り接点機構を投入位置に駆動する際に、前記中間レバーと接点ホルダに形成した傾斜カム部との共同作用により駆動レバーの動作ストロークを増幅して早入り接点機構の接点ホルダを駆動し、その接点ストロークを拡大させるようにする。
【0015】
(2) ストローク増幅手段として、駆動レバーのストロークに従動して揺動する中間レバーを設けるとともに、該中間レバーの先端ピンに対向して駆動レバーの先端部に傾斜カムを形成し(請求項3)、ハンドル操作により駆動レバーを介して早入り接点機構を投入位置に駆動する際に、前記中間レバーと駆動レバーに形成した傾斜カム部との共同作用により駆動レバーの動作ストロークを増幅して早入り接点機構の接点ホルダを駆動し、その接点ストロークを拡大させるようにする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1,および図2に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図5〜図7に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例1〕
図1(a),(b) は本発明の請求項1,2に対応した実施例を示すものである。この実施例においては、不足電圧引外し装置10のケース11内にしゃ断器本体に内装した駆動レバー16のストローク動作に従動して揺動する中間レバー18が追加装備され、さらに早入り接点機構14に対しては接点ホルダ14cの上端部に前記中間レバーの先端ピン18aとの対向面に傾斜カム部14c-2が形成されている。
【0017】
ここで、中間レバー18は下端をケース11に軸支し、レバー先端に取付けた横軸のピン18aがしゃ断器ケース1の内方に突き出して駆動レバー16の先端に対峙している。また、中間レバー18は図示のように軸支点をケース11内の右端側に寄せた位置に設定し、図1(b) に実線で表した待機位置では軸支点を中心にレバーが左方向に傾斜した姿勢で先端ピン18aが駆動レバー16に対峙するようにしている。一方、接点ホルダ14cに形成した傾斜カム部14c-2はV字形でカム面の傾斜角度は約40°であり、図中に実線で表した早入り接点機構のOFF位置ではカム部14c-2の谷が中間レバー18の先端ピン18aと対峙している。
【0018】
かかる構成で、回路しゃ断器のトリップ動作後の再投入時に操作ハンドル5をリセット位置からON位置に回す投入行程の途上で、図5,図6で述べたように駆動レバー16を待機位置から水平方向にストローク動作させると、これに従動して中間レバー18は支点を中心に時計方向に回動し、駆動レバー16のストロークエンドでは点線で表すように中間レバー18は略直立した姿勢になり、この動きに連れて先端ピン18aは図1(b) に表した移動軌跡Pに沿って移動する。また、中間レバー18の先端ピン18aが移動軌跡Pに沿って左から右方向に移動すると、該先端ピン18aと接点ホルダ14cの傾斜カム部14c-2との当接点がカム面に沿って谷から先端側(上方)に移動する。したがって、接点ホルダ14cの下端を支点とする回転角は大きくなり、駆動レバー16の動作ストロークに対する接点ホルダ14cの移動ストローク(水平方向)の比が約1.4に増幅される。つまり、駆動レバー16のストローク量に対して接点ホルダ14cの移動ストロークが約1.4倍に拡大する。
【0019】
これにより、限られたスペース制約の条件下でも、早入り接点機構14に組み込んだ固定接点14a,可動接点14bの間で十分に余裕のある接点ギャップ,接点ワイプを確保することができるようになる。
〔実施例2〕
次に、本発明の請求項1,3に対応する応用実施例を図2に示す。この実施例においては、先記実施例1と同様に中間レバー18を追加装備するとともに、該中間レバーの先端ピン18aに対向して駆動レバー16の先端部には図示のようにカム面の突き出し高さが上方に沿って拡大する傾斜カム部16aが形成されており、図示実線で表す待機位置では中間レバー18の先端ピン18aが傾斜カム部16aの下側終端に当接している。
【0020】
ここから駆動レバー16が右方向にストローク動作すると、中間レバー18が駆動レバー16に押されて時計方向に回動するとともに、中間レバー18の先端ピン18aを挟んで早入り接点機構の接点ホルダ14cが右方向に移動する。また、この動きに伴って中間レバーの先端ピン18aは駆動レバー16の傾斜カム16aに沿って当接点を上方に変えながら移動軌跡Pを移動し、点線で表す駆動レバー16のストロークエンドでは、接点ホルダ14cが駆動レバー16の位置に対して傾斜カム部16aのカム高さ分だけさらに右方に押されることになる。この場合に、傾斜カム部16aの傾斜角を20°に設定すると、駆動レバー16の動作ストロークに対する接点ホルダ14cの移動ストローク(水平方向)の比が約1.4に増幅されるようになる。
これにより、先記した実施例1と同等な効果が得られる。なお、実施例1と実施例2は併用して実施することもできる。
【0021】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、回路しゃ断器の外装付属装置として早入り接点機構を内蔵した不足電圧引外し装置において、しゃ断器本体側に内装した駆動レバーと早入り接点機構の接点ホルダとの間に中間レバーの先端ピンを介装するとともに、該中間レバーの先端ピンに対向して接点ホルダ,ないしは駆動レバーの先端部に傾斜カムを形成し、中間レバーと傾斜カム部の共同作用で駆動レバーのストロークを増幅して早入り接点機構の接点ホルダに伝達するようにしたことにより、回路しゃ断器の外装付属装置として寸法が規定されたケース内の狭いスペースで、早入り接点機構の接点ギャップ,接点ワイプに対して余裕のあるストロークを確保でき、これにより機能,絶縁性の面で信頼性の高い早入り接点付き不足電圧引外し装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る早入り接点付き不足電圧引外し装置の構成図であり、(a) は回路しゃ断器に装着した状態での装置全体の内部側面図、(b) は(a) 図におけるストローク増幅機構の動作を表した拡大図
【図2】本発明の実施例2に係るストローク増幅機構の構造,および動作の説明図
【図3】配線用しゃ断器を対象とした回路しゃ断器の構成略示図
【図4】図3における接点開閉機構の詳細構造図
【図5】従来構成の早入り接点付き不足電圧引外し装置を回路しゃ断器に装着した使用状態の平面図
【図6】図5における不足電圧引外し装置の内部構造を表す側面図
【図7】図5,図6におけるしゃ断器本体,および不足電圧引外し装置の早入り接点機構の動作説明図であり、(a) はしゃ断器本体:TRIP,早入り接点:OFF、(b) はしゃ断器本体:RESET,早入り接点:OFF、(c) はしゃ断器本体:ON,早入り接点:ONの動作状態を表す図
【符号の説明】
1 回路しゃ断器の本体ケース
2 主回路接点しゃ断部
3 接点開閉機構部
4 過電流引外し装置
5 ロータリー式操作ハンドル
10 不足電圧引外し装置
13 電磁石
14 早入り接点機構
14a 固定接点
14b 可動接点
14c 接点ホルダ
14c-2 傾斜カム部
15 引外しレバー
16 駆動レバー
16a 傾斜カム部
18 中間レバー
18a 先端ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an undervoltage trip device with an early contact as an accessory device (optional product) applied to a circuit breaker such as a circuit breaker.
[0002]
[Prior art]
Various circuit breakers are available as optional items for the circuit breaker mentioned above, and one of them is an undervoltage trip device with a quick contact. This undervoltage trip device is attached to the circuit breaker body and trips the circuit breaker when the main circuit voltage drops abnormally during energization. The unit case has a circuit breaker on the main circuit power supply side. An electromagnet that is excited by being connected to the electromagnet, a tripping lever that links the electromagnet and the trip mechanism of the breaker body, and a quick contact point that is coupled to the operation handle of the breaker holder through the energization circuit of the electromagnet When the main circuit contact is turned on by operating the handle after the circuit breaker is tripped, the undervoltage trip device with early contact is reset prior to closing the main circuit contact. Such a configuration is known.
[0003]
Here, before explaining the undervoltage tripping device with the early contact point contact, the outline of the configuration of the circuit breaker for the wiring breaker is shown in FIGS. In FIG. 3, 1 is a main body case of a circuit breaker, 2 is a main circuit contact breaker, 3 is a contact opening / closing mechanism for the
[0004]
Here, the
[0005]
Next, the conventional structure and operation of an undervoltage trip device with a quick contact point attached to the main body of the circuit breaker will be described with reference to FIGS. In the figure, an
[0006]
Here, the
[0007]
The
[0008]
In such a configuration, when the main circuit contact is re-inserted after the tripping operation of the circuit breaker body, the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems to be solved remain in the conventional configuration of the undervoltage trip device described above. In other words, the various external accessory devices prepared as optional circuit breakers have standardized their case external dimensions, and in addition to electromagnets, such as undervoltage trip devices with early contacts, The accessory device with the built-in contact mechanism is also required to use a case having the same external dimensions as other accessory devices that are not equipped with the early contact mechanism.
[0010]
For this reason, the undervoltage trip device with early contact is greatly limited in terms of space as compared to an exterior accessory device that is not equipped with an early contact mechanism. In addition, the quick-contact mechanism is required to secure a stroke corresponding to the contact gap between the fixed / movable contacts and the contact wipe with a margin considering the wear of the fixed / movable contacts due to its dielectric strength and functionality. The
[0011]
On the other hand, the drive lever 16 (see FIGS. 5 and 6) built in the circuit breaker body for driving the contact holder of the quick contact mechanism is also limited in its component dimensions and operation stroke due to the space of the circuit breaker case. Therefore, it is difficult to ensure a large operation stroke.
Considering the above-described conventional undervoltage trip device with a quick contact point as described above, the
[0012]
The present invention has been made in view of the above points, and by adding a few parts, the operation stroke of the drive lever of the circuit breaker body can be amplified and transmitted to the contact holder of the quick-contact mechanism. An undervoltage trip device with an early contact point for a circuit breaker that has been improved so that a sufficient stroke can be secured for the contact gap and contact wipe even under the space constraints imposed as an external device attachment device. The purpose is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an undervoltage trip device used by attaching to a circuit breaker main body as an accessory device of a circuit breaker, the electromagnet and tripping device in the unit case of the device Equipped with an undervoltage trip mechanism combined with a lever, and a quick contact mechanism inserted in the electromagnet energization circuit, and the quick contact mechanism supports the movable contact on a swing contact holder, When the contact holder is connected to the drive lever linked to the operation handle of the circuit breaker body, and the reopening is performed after the trip of the circuit breaker, the early contact is turned on prior to closing the main circuit contact. ,
Stroke amplifying means for amplifying the output stroke of the drive lever and transmitting it to the contact holder is provided between the contact holder of the early contact mechanism and the drive lever on the circuit breaker body side (Claim 1). Specifically, the stroke amplification means can be realized in the following manner.
[0014]
(1) As a stroke amplifying means, an intermediate lever that swings following the stroke of the drive lever is provided, and an inclined cam is formed at the tip of the contact holder so as to face the tip pin of the intermediate lever. ), When the quick contact mechanism is driven to the closing position via the drive lever by operating the handle, the operation stroke of the drive lever is amplified by the cooperative action of the intermediate lever and the inclined cam portion formed on the contact holder. The contact holder of the incoming contact mechanism is driven to increase the contact stroke.
[0015]
(2) As a stroke amplifying means, an intermediate lever that swings following the stroke of the drive lever is provided, and an inclined cam is formed at the tip of the drive lever so as to face the tip pin of the intermediate lever. ) When the quick contact mechanism is driven to the closing position through the drive lever by operating the handle, the operation stroke of the drive lever is amplified by the cooperative action of the intermediate lever and the inclined cam portion formed on the drive lever. The contact holder of the incoming contact mechanism is driven to increase the contact stroke.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on the examples shown in FIGS. In the drawings of the embodiments, members corresponding to those in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[Example 1]
1 (a) and 1 (b) show an embodiment corresponding to
[0017]
Here, the intermediate lever 18 has a lower end pivotally supported by the case 11, and a
[0018]
With such a configuration, the
[0019]
As a result, a sufficiently large contact gap and contact wipe can be secured between the
[Example 2]
Next, FIG. 2 shows an applied embodiment corresponding to
[0020]
From this point, when the
Thereby, the effect equivalent to Example 1 mentioned previously is acquired. In addition, Example 1 and Example 2 can also be implemented together.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the undervoltage trip device having a built-in early contact mechanism as an external accessory for a circuit breaker, the contact between the drive lever and the early contact mechanism built in the breaker body side. An intermediate lever tip pin is interposed between the intermediate lever and the intermediate lever, and an inclined cam is formed at the tip of the contact holder or drive lever so as to face the intermediate pin. By amplifying the stroke of the drive lever by the action and transmitting it to the contact holder of the early-breaking contact mechanism, the quick-contacting mechanism can be used in a narrow space in the case that is dimensioned as an external accessory for a circuit breaker. This ensures a sufficient stroke for contact gaps and contact wipes, and this makes it possible to provide an undervoltage trip with a quick contact that is highly reliable in terms of function and insulation. It is possible to provide a.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an undervoltage trip device with early contact according to
DESCRIPTION OF
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