JP4343939B2 - 多極配線用遮断器及びその多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、多極配線用遮断器及びその多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置に関し、特に、駆動シャフトの変形を防止して回路遮断性能及び製品の信頼性を確保し得る多極配線用遮断器及びその多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置に関する。

一般に、配線用遮断器は、線路の過負荷及び短絡などの異常が発生した時、線路を手動又は自動で遮断して負荷及び線路を保護する電気機器である。

図８は、従来の多極配線用遮断器を示す斜視図であり、図９は、従来の多極配線用遮断器を示す分離斜視図であり、図１０は、従来の多極配線用遮断器を示す側面図であり、図１１は、従来の多極配線用遮断器における駆動シャフトの変形を示す斜視図である。

図８〜図１１に示すように、従来の多極配線用遮断器１は、４つの単極遮断ユニット、すなわち、Ｒ相の単極遮断ユニット１０ａ、Ｓ相の単極遮断ユニット１０ｂ、Ｔ相の単極遮断ユニット１０ｃ、及びＮ相の単極遮断ユニット１０ｄから構成される。

各単極遮断ユニットは、空間部を有するケース２０と、該ケース２０の内部に所定間隔を置いて設置される固定接触子４１と、該固定接触子４１の間でシャフト５３により回動可能に設置される可動接触子４２と、回路に流れる大電流を感知して遮断器をトリップさせるトリップ機構（trip mechanism）（図示せず）と、該トリップ機構によって自動的に又はハンドル５１の手動操作によって動作して可動接触子４２を前記固定接触子４１から分離して回路を遮断する開閉機構部（switching mechanism）５０と、回路の開閉動作時に前記可動接触子４２と固定接触子４１の間から発生する高温、高圧のアークガスを消滅させる消弧機構（arc extinguishing mechanism）６０と、を備える。

前記開閉機構５０は、ハンドル５１と、トリップ機構に連結されるアッパリンク（図示せず）と、該アッパリンクの下部に連動可能に連結されるロアリンク（図示せず）と、各単極遮断ユニットの各シャフト５３がロアリンクにより連動して回動し得るようにロアリンクと各単極遮断ユニットの各シャフト５３を共通に連結する駆動シャフト５２と、から構成される。

このように構成された従来の多極配線用遮断器においては、回路に正常な電流が流れた場合、前記可動接触子４２と固定接触子４１とが接触した状態、すなわち、閉回路状態を維持する。

それに対して、回路のオン状態において、回路に異常な大電流が流れた場合、遮断器がトリップし、この時にアッパリンク及びロアリンクが回転する。ロアリンクの回転によってこれと前記駆動シャフト５２により連結されたシャフト５３が時計方向に回動し、この時、前記可動接触子４２が固定接触子４１から開離して開回路となる。

しかし、従来の多極配線用遮断器においては、前記開閉機構５０が遮断器の中央部に設置されるのではなく、一方に偏って設置されるため、つまり、４つの単極遮断ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのうち、図８及び図９に示すように、右から２番目のＳ相の単極遮断ユニット１０ｂに設置されるため、前記開閉機構５０により各単極遮断ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに加えられる力が不均衡になる。

従って、駆動シャフト５２の端部は、図１１に示すように、時計方向に曲がって変形することで、Ｎ相の単極遮断ユニット１０ｄに設置されたシャフトが他の単極遮断ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃに設置されたシャフトに比べて回動量が小さくなり、結局、固定接触子４１と可動接触子４２との接触及び分離性能並びに製品の信頼性が低下するという問題点があった。

本発明は、前述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、開閉機構から相対的に遠くに位置する単極遮断ユニットの駆動シャフトの端部に駆動シャフト変形防止ユニットを設置して駆動シャフトの変形を効果的に防止し得る多極配線用遮断器及びその多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置を提供することを目的とする。

従って、前述した目的を達成するために、本発明による多極配線用遮断器は、一対の固定接触子、該一対の固定接触子に選択的に接触する可動接触子、該可動接触子を回転可能に支持するシャフトを備える複数の単極遮断ユニットと、回路を選択的に遮断するために前記複数の単極遮断ユニットの何れかの単極遮断ユニット上に設置される開閉機構と、該開閉機構により発生した回転力を各単極遮断ユニットのシャフトに同時に伝達するために各シャフトと連結される一対の駆動シャフトと、該駆動シャフトの変形を防止し得るように複数の単極遮断ユニットのうち開閉機構から相対的に遠くに位置する単極遮断ユニットとそれに隣接した単極遮断ユニットの間に設置される駆動シャフト変形防止ユニットと、から構成されることを特徴とする。

また、本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置は、駆動シャフトの変形を防止するように駆動シャフトを介して対向するように位置する一対の支持ブロックと、一対の支持ブロックを互いに締結して一対の支持ブロックの間に位置する駆動シャフトを加圧する締結部材と、から構成されることを特徴とする。

本発明によれば、駆動シャフト変形防止ユニットにより、駆動シャフトの変形が防止されるだけではなく、駆動シャフトの変形部位が適切に補正され、回路の遮断性能が向上して製品の信頼性が向上するという効果がある。

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態による多極配線用遮断器及びその多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置について詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明による多極配線用遮断器を示す斜視図であり、図３は、本発明による多極配線用遮断器を示す平面図であり、図４は、本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置を示す分離斜視図であり、図５は、本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置を示す正面図であり、図６は、図５のＩ‐Ｉ線断面図であり、図７は、本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置における変形された駆動シャフトの補正を説明する斜視図である。同図において、従来の構成と同一の構造を有するもの、例えば、可動接触子、固定接触子、シャフト、消弧機構については、説明の便宜上、図８を参照して説明する。

図１〜図７に示すように、本発明による多極配線用遮断器１００は、一対の固定接触子４１、該一対の固定接触子４１に選択的に接触する可動接触子４２、該可動接触子４２を回転可能に支持するシャフト５３を備える複数の相別単極遮断ユニット１１０ａ〜１１０ｄと、遮断器本体１１０と、開閉機構１５０と、駆動シャフト１５２と、駆動シャフト１５２の変形を防止する駆動シャフト変形防止ユニット１７０と、を含む。

各単極遮断ユニットは、空間部を有するケース１２０と、該ケース１２０の内部に所定間隔を置いて設置される固定接触子４１と、該固定接触子４１の間でシャフト５３により回動可能に設置される可動接触子４２と、回路に流れる大電流を感知して遮断器をトリップさせるトリップ機構（図示せず）と、該トリップ機構によって自動的に又はハンドル１５１の手動操作によって動作して前記可動接触子４２を固定接触子４１から分離して回路を遮断する開閉機構部１５０と、回路の開閉動作時に前記可動接触子４２と固定接触子４１の間から発生する高温、高圧のアークガスを消滅させる消弧機構６０と、を備える。

前記開閉機構１５０は、前記ハンドル１５１と、前記トリップ機構に連結されるアッパリンク（図示せず）と、該アッパリンクの下部に連動可能に連結されるロアリンク（図示せず）と、各単極遮断ユニットの各シャフト５３が該ロアリンクにより連動して回動し得るように前記ロアリンクと各単極遮断ユニットの各シャフト５３を共通に連結する駆動シャフト１５２と、から構成される。

前記開閉機構１５０は、複数の単極遮断ユニットの何れかの単極遮断ユニット上に設置されており、回路を遮断すると共に発生した回転力を前記シャフト５３に提供する役割を果たす。

一対の駆動シャフト１５２は、前記開閉機構１５０からの回転力を各単極遮断ユニットのシャフト５３に同時に伝達するために、各シャフト５３と連結されている。

前記駆動シャフト変形防止ユニット１７０は、前記駆動シャフト１５２の変形を防止し得るように複数の単極遮断ユニット１１０ａ〜１１０ｄのうち前記開閉機構１５０から相対的に遠くに位置する単極遮断ユニット１１０ｄとそれに隣接した単極遮断ユニット１１０ｃの間に設置されている。

すなわち、前記遮断器本体１１０はＲ相の単極遮断ユニット１１０ａ、Ｓ相の単極遮断ユニット１１０ｂ、Ｔ相の単極遮断ユニット１１０ｃ、Ｎ相の単極遮断ユニット１１０ｄの順に配置され、開閉機構はＳ相の単極遮断ユニットに設置され、駆動シャフト変形防止ユニット１７０はＮ相の単極遮断ユニット１１０ｄとＴ相の単極遮断ユニット１１０ｃの間に設置されている。

本発明の好ましい実施形態による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置１７０は、前記駆動シャフト１５２を介して対向するように位置する一対の支持ブロック１７１、１７２と、該一対の支持ブロック１７１、１７２を互いに締結して該一対の支持ブロック１７１、１７２の間に位置する駆動シャフト１５２を加圧する締結部材１７５、１７６と、から構成される。

前記各支持ブロック１７１、１７２の対向面に前記駆動シャフト１５２が挿入される収容溝１７３が形成されている。該収容溝１７３が形成された各支持ブロック１７１、１７２の対向面には、傾斜部１７４が形成されている。

ボルト１７５及びナット１７６の締め付け力により、前記傾斜部１７４が前記駆動シャフト１５２の変形部位を該駆動シャフト１５２の回動方向と同一の方向、すなわち、反時計方向に曲げることで、前記開閉機構１５０が遮断器本体１１０に偏心して設置されることによる前記駆動シャフト１５２の変形を効率的に補正することができる。

ここで、前記傾斜部１７４の角度θは、約４.５〜５.５゜に形成されることが好ましい。すなわち、前記傾斜部１７４の角度θが４.５゜未満に形成されるとそれによる前記駆動シャフト１５２の補正量が僅かであり、前記傾斜部１７４の角度θが５.５゜より大きく形成されると前記駆動シャフト１５２が曲がりすぎるために、前記傾斜部１７４の角度θは、約４.５〜５.５゜に形成されることが好ましい（図６参照）。

前記各支持ブロック１７１、１７２の中間には、前記締結部材１７５が挿入される貫通孔１７１ａ、１７２ａが形成されており、これら貫通孔１７１ａ、１７２ａに締結部材、例えば、前記ボルト１７５を挿入した後、該ボルト１７５の端部に前記ナット１７６を締結するように構成される。

このような構成により、遮断器のオン状態で過負荷又は短絡電流によって遮断器の開閉機構１５０がトリップ位置に駆動すると、前記駆動シャフト１５２によって連結された各単極遮断ユニット１１０ａ〜１１０ｄのシャフト５３が時計方向に回動し、この時、前記可動接触子４２が固定接触子４１から開離して開回路となる。

ここで、前記駆動シャフト変形防止装置１７０の各支持ブロック１７１、１７２が、Ｎ相の単極遮断ユニット１１０ｄとＴ相の単極遮断ユニット１１０ｃの間でその部位に該当する駆動シャフト１５２の端部を加圧支持することで、駆動シャフトの変形が効果的に防止される（図７参照）。

また、前記開閉機構１５０が遮断器本体１１０に偏心して設置されることで、前記駆動シャフト１５２が変形した場合、前記ボルト１７５及びナット１７６の締め付け力によって前記支持ブロック１７１、１７２が互いに密着し、この時、前記傾斜部１７４により前記駆動シャフト１５２の変形部位が反時計方向に曲がって元の位置に戻る。

従って、Ｎ相の単極遮断ユニット１１０ｄに設置された前記シャフト５３の回転量が他の３相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の単極遮断ユニット１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのシャフト５３とほぼ同一になり、結局、Ｎ相の単極遮断ユニット１１０ｄの各接触子４１、４２が充分な接触力で接触又は適切なタイミングで分離することができる。

本発明による多極配線用遮断器を示す斜視図である。 本発明による多極配線用遮断器を示す斜視図である。 本発明による多極配線用遮断器を示す平面図である。 本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置を示す分離斜視図である。 本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置を示す正面図である。 図５のＩ‐Ｉ線断面図である。 本発明による多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置における変形した駆動シャフトの補正を説明する斜視図である。 従来の多極配線用遮断器を示す斜視図である。 従来の多極配線用遮断器を示す分離斜視図である。 従来の多極配線用遮断器を示す側面図である。 従来の多極配線用遮断器における駆動シャフトの変形を示す斜視図である。

符号の説明

４１ 固定接触子
４２ 可動接触子
５３ シャフト
１００ 多極配線用遮断器
１１０ａ〜１１０ｄ 相別単極遮断ユニット
１１０ 遮断器本体
１５０ 開閉機構
１５２ 駆動シャフト
１７０ 駆動シャフト変形防止ユニット

Claims (9)

1. 一対の固定接触子、該一対の固定接触子に選択的に接触する可動接触子、該可動接触子を回転可能に支持するシャフトを備える複数の単極遮断ユニットと、
   回路を選択的に遮断するために前記複数の単極遮断ユニットの何れかの単極遮断ユニット上に設置される開閉機構と、
   該開閉機構により発生した回転力を各単極遮断ユニットのシャフトに同時に伝達するために各シャフトと連結される一対の駆動シャフトと、
   該駆動シャフトの変形を防止し得るように複数の単極遮断ユニットのうち開閉機構から相対的に遠くに位置する単極遮断ユニットとそれに隣接した単極遮断ユニットの間に設置される駆動シャフト変形防止ユニットと、を含み、
   前記駆動シャフト変形防止ユニットは、前記駆動シャフトを介して対向するように位置する一対の支持ブロックと、
   該一対の支持ブロックを互いに締結して前記一対の支持ブロックの間に位置する前記駆動シャフトを加圧する締結部材と、から構成されることを特徴とする多極配線用遮断器。
2. 前記遮断器本体は、Ｒ相の単極遮断ユニット、Ｓ相の単極遮断ユニット、Ｔ相の単極遮断ユニット、Ｎ相の単極遮断ユニットの順に配置され、前記開閉機構は、前記Ｓ相の単極遮断ユニットに設置され、前記駆動シャフト変形防止ユニットは、前記Ｎ相の単極遮断ユニットと前記Ｔ相の単極遮断ユニットの間に設置されることを特徴とする請求項１に記載の多極配線用遮断器。
3. 前記各支持ブロックの対向面に前記駆動シャフトが挿入される収容溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の多極配線用遮断器。
4. 前記収容溝が形成された前記各支持ブロックの対向面に傾斜部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の多極配線用遮断器。
5. 前記各支持ブロックの中間に前記締結部材が挿入される貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の多極配線用遮断器。
6. 前記締結部材は、ボルトとナットからなることを特徴とする請求項１に記載の多極配線用遮断器。
7. 駆動シャフトの変形を防止するように駆動シャフトを介して対向するように位置する一対の支持ブロックと、
   該一対の支持ブロックを互いに締結して前記一対の支持ブロックの間に位置する前記駆動シャフトを加圧する締結部材と、から構成されることを特徴とする多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置。
8. 前記各支持ブロックの対向面に前記駆動シャフトが挿入される収容溝が形成され、該収容溝が形成された前記各支持ブロックの対向面には、傾斜部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置。
9. 前記各支持ブロックの中間に前記締結部材が挿入される貫通孔が形成されることを特徴とする請求項７に記載の多極配線用遮断器の駆動シャフト変形防止装置。

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