JP5337564B2 - ロック機構を有する回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、回路遮断器に関し、特に、パドロックをかける前に回路遮断器がオフになるようにする、回路遮断器の機械的リンケージ機構に関する。

回路遮断器は、過負荷または短絡によって引き起こされる損傷から電気回路を保護するように設計された、自動的に動作する電気開閉器である。一度動作したら交換が必要なヒューズとは異なり、回路遮断器は、（手動または自動で）リセットされれば、通常動作を再開することが可能である。そして、負荷が接続されている接点を開閉するように、回路遮断器の開閉機構を操作することが可能である。引出形回路遮断器は、電源機器のラックに出し入れすることによって、回路遮断器が電源および負荷回路に接続されたり、それらから切り離されたりするように設計された回路遮断器構成の特定の種類である。引出形回路遮断器の機構は、典型的には、引出形回路遮断器が接点閉成位置にある場合に、電線路と負荷との間に引出形回路遮断器を接続することが物理的に不可能であるように与えられる。パドロックおよびキーインタロックをかける前に回路遮断器をオフにすることを求める規制が多い。

ロック機構を作動させる前に回路遮断器が「オフ」に切り換えられることを可能にするインタロック機構を提供することが望まれている。

例示的実施形態は回路遮断装置を含み、回路遮断装置は、回路遮断器接点と連結した側軸と、側軸と連結した側軸カムと、側軸カムと連係するように構成された持ち上げ板と、持ち上げ板と係合するように構成されたパドロック板とを含む。

さらに、例示的実施形態は、回路遮断システムを含み、このシステムは、回路遮断器接点を有し、「オフ」状態に構成された回路遮断器と、回路遮断器に配置されたパドロック板であって、パドロック板が係合すると、回路遮断器がトリップフリー状態にロックされるパドロック板と、パドロック板の係合に応じて回路遮断器を「オフ」状態にロックするように構成されたロック機構とを含む。

本発明の上述およびその他の利点および特徴は、添付図面に関連した以下の詳細な説明によりさらに明らかとなる。

本発明とみなされる主題について、本明細書の結びの特許請求の範囲において特に明示するとともに請求を行う。本発明の上述およびその他の目的、特徴、および利点は、添付図面に関連した以下の詳細な説明において明らかとなる。

例示的実施形態による回路遮断器アセンブリの斜視図である。 例示的実施形態による、「オフ」状態の回路遮断器の側面図である。 例示的な持ち上げ板の斜視図である。 例示的なパドロック板の側面図である。 例示的実施形態による、「オン」状態の回路遮断器の側面図である。 例示的実施形態による、「オフ」状態の回路遮断器の側面図である。 パドロックをかけたことによりトリップフリー状態にある回路遮断器機構の斜視側面図である。 パドロックをかけたことによりトリップフリー状態にある回路遮断器機構の斜視側面図である。 例示的実施形態による、回路遮断器機構の斜視側面図である。 例示的実施形態による、回路遮断器機構の斜視側面図である。

以下の詳細な説明では、図面を参照した例示を用いて、本発明の実施形態を利点及び特徴と共に説明する。

例示的実施形態では、本明細書に記載のシステムは、トリップフリーロックをかける前に必ず、手動の「オフ」ボタンを押すこと、またはトリップコイルの励磁によって、回路遮断器が「オフ」になるようにするリンケージ機構を含む。例示的実施形態では、回路遮断器機構の側板に、直立レバー（持ち上げ板）が、往復するように取り付けられる。例示的実施形態では、この直立レバーを上方に移動させると、直立レバーは、トリップシャフトをトリップ位置で保持する。さらに、直立レバーは、側軸の機械的側軸（カム）の位置を検出する連係（持ち上げ）プロファイルを含む（これは、回路遮断器の接点が閉じているか、開いている場合に、接点の位置を間接的に検出する）。例示的実施形態では、持ち上げレバーの垂直方向の動きは、側軸が閉位置にある場合には、機械的側軸カムに取り付けられた阻止ピンによって阻止される。そのため、接点が開いている場合（すなわち、機械的側軸が開位置にある場合）のみ、直立レバーを上方に移動させることが可能である。例示的実施形態では、本明細書において詳述するように、すべてのロック装置は、回路遮断器のロックをかけるために、直立レバーと連係する。

図１は、例示的実施形態による回路遮断器アセンブリ１００の斜視図である。アセンブリ１００は、遮断器ハウジング１０５と、ハウジング１０５内に配置された回路遮断器１５０と、ハウジング１０５内に配置されて、回路遮断器１５０と連結した側軸１１０とを含む。例示的実施形態では、回路遮断器１５０はさらに、回路遮断器１５０の側壁１７０に隣接して配置された持ち上げ板（直立レバー）１５２を含む。例示的実施形態では、持ち上げ板１５２は、持ち上げ板１５２の一方の端部に配置された持ち上げ板スロット１６０を含む。本明細書において詳述するように、持ち上げ板スロットは、キーロックレバー（図６の１６１）を受けるように構成される。例示的実施形態では、回路遮断器１５０はさらに、側壁１７０に隣接して配置されたパドロック板１５３を含む。持ち上げ板１５２およびパドロック板１５３は、トリップパドル１５４と連結する。

図２は、例示的実施形態による、「オフ」状態の回路遮断器機構１５０の側面図である。さらに、図３Ａは、持ち上げ板１５２の斜視図であり、図３Ｂは、パドロック板１５３の側面図である。前述のように、回路遮断器機構１５０は、持ち上げ板１５２と、トリップパドル１５４と、パドロック板１５３とを含む。トリップパドル１５４は、持ち上げ板１５２とパドロック板１５３との間に配置される。例示的実施形態では、持ち上げ板１５２はさらに、持ち上げローラ１５６と、阻止カムプロファイル（カム形状又は機構）１５９と、持ち上げ板スロット１６０とを含む。例示的実施形態では、パドロック板１５３は、グリップ１６５と、パドロック開口部１６６と、パドロックピン１５７と、パドロック持ち上げプロファイル１５８とを含む。本明細書において詳述するように、ユーザが、グリップをつかんで、パドロック板１５３を、側壁１７０に沿って、回路遮断器１５０の外側へずらすことが可能である。さらに、このようにしてパドロック板１５３が外側に引き出されたときに、パドロック開口部１６６にパドロックまたは他のロック機構を挿入することが可能である。さらに、後で詳述するように、パドロックピン１５７は、トリップパドルと係合してトリップパドルを回転させるように構成される。

図２、３Ａ、および３Ｂをさらに参照すると、例示的実施形態では、側軸１１０は、カム板１５１を含んでおり、カム板１５１はさらに、阻止ピン１５５を含む。前述のように、図２は、「オフ」位置にある回路遮断器１５０を示しており、接点は開いている。図２はさらに、パドロックされていない状態の回路遮断器を示しており、ここでは、持ち上げ板１５２およびパドロック板１５３は、回路遮断器を、ロックされた「オフ」位置にロックすることに関係していない。例示的実施形態では、ユーザが、グリップ１６５をつかんで外向きの力をかけて、パドロック板１５３を外に引き出すと、パドロック板プロファイル１５８は、持ち上げ板ローラ１５６を上方へ持ち上げる。しかしながら、この動きは、以下で述べるように回路遮断器が「オン」状態にある場合には、妨げられる。

図４は、例示的実施形態による、「オン」状態の回路遮断器１５０の側面図である。この「オン」状態では、接点は接触しており、側軸１１０が回転することにより、側軸カム１５１上の阻止ピン１５５が、持ち上げ板１５２のほうへ回転して、持ち上げプロファイル１５９と隣接している。さらに、この「オン」状態では、持ち上げ板１５２（すなわち、持ち上げプロファイル１５９）の上方への動きが、側軸カム１５１上の阻止ピン１５５によって、妨げられるか、阻止される（すなわち、阻止ピン１５５と持ち上げプロファイル１５９とが機械的に接触している）。さらに、例示的実施形態では、持ち上げ板１５２の持ち上げ板ローラ１５６は、パドロック板１５３のパドロック板プロファイル１５８と連結する。従って、本明細書において詳述するように、接点が閉じている場合（すなわち、回路遮断器１５０が「オン」状態にある場合）には、持ち上げ板を上方へ移動させることはできない。阻止ピン１５５が持ち上げ板１５２を抑えている状態では、持ち上げ板ローラ１５６が、上方、つまりパドロック板プロファイル１５８が持ち上げ板ローラ１５６を導く方向、へ移動することも抑えられているため、ユーザは、パドロック板１５３を外側へ引き出すことができない。従って、回路遮断器１５０が「オン」状態にあって、側軸１１０が上述のように回転している場合には、ユーザは、回路遮断器１５０をパドロックすることはできないことが理解されよう。さらに、持ち上げ板１５２の上方移動が妨げられているために、ユーザは、（図６を参照して詳述するように）キーロックレバー１６１を持ち上げ板スロット１６０に入れることができない。

例示的実施形態では、回路遮断器１５０にトリップフリーロックを連結することが可能であることを理解されたい。しかしながら、回路遮断器１５０にトリップフリーロックが配置された場合には、回路遮断器１５０を「オフ」状態にして、その状態を保つことが必要であることも理解されたい。本明細書に記載の例示的システムは、回路遮断器がパドロックされているか、以下に述べるように他の方法でロックされている場合には、回路遮断器をオン状態にすることを防ぐ。

図５Ａは、例示的実施形態による、「オフ」状態の回路遮断器１５０の側面図である。図５は、回路遮断器が「オフ」状態で、パドロックがかかった状態を示している。「オフ」状態では、側軸１１０が回転することにより、側軸カム１５１および阻止ピン１５５が持ち上げ板１５２から離れる方向に回転している。このように、阻止ピンは、前述のような、持ち上げプロファイル１５９による、持ち上げ板１５２の上方移動の抑制を行わない。従って、前述のように、かつ、矢印Ａで示されるように、ユーザがグリップ１６５をつかんでパドロック板１５３を外側に引き出した場合、パドロックピン１５７は、トリップパドル１５４を回転させてトリップフリー状態に保つ。さらに、例示的実施形態では、パドロック板プロファイル１５８が、持ち上げ板ローラ１５６を介して持ち上げ板１５２を持ち上げる。従って、パドロック板１５３が外側に引き出された状態では、ユーザが、持ち上げ板スロット１６０にキーロックレバー１６１を挿入するだけでなく、パドロック開口部１６６にパドロックをかけることが可能である（図６を参照）。従って、ユーザが、トリップフリー状態であって「オフ」状態である回路遮断器にパドロックをかけたい場合、ユーザは、回路遮断器を、接点が開いている「オフ」状態に切り換えてから、前述のようにパドロック板１５３を引き出し、さらに、回路遮断器をロックすることを理解されたい。

図５Ｂ〜５Ｃは、トリップフリー状態にある回路遮断器機構１５０の斜視側面図である。例示的実施形態では、回路遮断器機構１５０はさらに、閉軸１７４と連結した閉パドル１７２と係合するように構成されたトリップフリーピン１７８と連結したトリップフリー板１７３を含む。例示的実施形態では、閉軸１７４はさらに、閉カプラプロファイル１７９を有する閉カプラ１７３と連結する。さらに、トリップ軸が、トリップパドル１５４とラッチ１７６に連結する。例示的実施形態では、回路遮断器機構１５０はさらに、押し込みレバー１７７を含む。例示的実施形態では、回路遮断器機構１５０を閉じるためには、ラッチ１７６を解放しなければならない。そして、ラッチ１７６を解放するために、閉軸１７４が回転する。例示的実施形態では、通常（すなわち、トリップフリーではない）状態において、ユーザが押し込みレバー１７７を押す。押し込みレバー１７７を押すと、閉カプラ１７３が回転する。すると、閉カプラプロファイル１７９がトリップフリーピン１７８と係合し、トリップフリーピン１７８が閉パドル１７２と係合する。閉パドル１７２が係合することにより閉軸１７４が回転し、これによって、ラッチ１７６が閉じられ、ラッチ解除される。例示的実施形態では、パドロックをかけることによってトリップフリー状態になり、回路遮断器機構１５０は閉状態になり、回路遮断器機構１５０の他の何らかのインタロックまたはメインスプリング（図示せず）は、力がかかっていない（押し縮められてない）。このトリップフリー状態では、トリップフリー板１７１が外側に動かされる。さらに、閉カプラプロファイル１７９は、トリップフリーピン１７８と係合できない。従って、閉軸１７４は回転できず、これは、トリップフリーピン１７８と閉パドル１７２とが連結していないためである。例示的実施形態では、ラックハンドル（図示せず）を持って、回路遮断器アセンブリ１００のラックへの出し入れを行う。例示的実施形態では、ラックハンドルを持つために、持ち上げ板１５２が持ち上げられていなければならない。従って、ラックへの出し入れを行うためには、回路遮断器機構をオフ状態にしなければならない。

図６Ａ〜６Ｂは、例示的実施形態による、回路遮断器機構１５０の斜視側面図である。前述のように、回路遮断器１５０が「オフ」状態にあって、パドロック板１５３が外側に引き出されている場合には、側軸１１０は回転を妨げられており、従って、回路遮断器は、トリップフリー状態にロックされ、このときに、パドロック開口部１６６にパドロックを挿入することが可能である。さらに、インタロックキー１８０により、キーロックレバー１６１を持ち上げ板スロット１６０に挿入することが可能であり、この挿入によって、持ち上げ板１５２が上方移動位置にロックされて、回路遮断器がトリップフリー状態に保たれる。

従って、回路遮断器をトリップフリー状態に置くことによって、トリップフリーロックをかける前に回路遮断器を「オフ」にすることを確実に行うためには、ユーザは、以下に述べるいくつかのステップを実行しなければならないことを理解されたい。本明細書において論じられているように、ユーザが回路遮断器をトリップフリーロック状態に置きたい場合、ユーザは、回路遮断器機構１５０を「オフ」位置に置き、これによって、側軸１１０が回転して、持ち上げ板１５２の上方移動が可能になる。これは、阻止ピン１５５が持ち上げプロファイル１５９から上方へ回転したためである。その後、ユーザは、パドロック板１５３を係合させる。本明細書において論ずるように、パドロック板１５３を係合させることにより、持ち上げ板１５２は上方へ移動する。さらに、パドロックピン１５７が、トリップパドル１５４と係合してこれを回転させることにより、前述のように、トリップ軸が、回転された位置で保持される。ユーザがパドロック板１５３を係合させた後、ユーザは、ロック機構を係合させることが可能である。本明細書で述べてきたように、パドロック開口部１６６にパドロックを挿入することが可能である。同様に、持ち上げ板スロット１６０にキーロックレバー１６１を挿入することが可能である。最後に、ユーザは、回路遮断器１５０を移動することや、回路遮断器１５０の保守を実施することのような、回路遮断器１５０が「オフ」状態に保たれていなければならない、回路遮断器の作業を実施することが可能である。

以上、本発明を限られた実施形態についてのみ詳細に説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限られないことは容易に理解されよう。むしろ、本明細書に記載されていないものの、本発明の範囲および本質に準ずるあらゆる改変、変更、代替、または等価の措置を含めて本発明を修正することができる。さらに、いくつかの実施形態を述べたが、本発明の態様として、本明細書に記載の実施形態の一部を含むだけで良いことも理解できよう。従って、本発明は上述の説明によって限定されることなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。

Claims (7)

1. 回路遮断器と連結した側軸（１１０）と、
   前記側軸と連結した側軸カム（１５１）と、
   前記側軸カムと連係するように構成された持ち上げ板（１５２）と、
   前記持ち上げ板と係合するように構成されたパドロック板（１５３）とを備え、
   前記側軸カム（１５１）は阻止機構を含み、
   前記阻止機構は阻止ピン（１５５）であり、
   前記持ち上げ板（１５２）は、前記阻止ピン（１５５）と係合するように構成された阻止カムプロファイル（１５９）を含む、回路遮断装置。
2. 前記持ち上げ板（１５２）と前記パドロック板（１５３）との間に配置されたトリップパドル（１５４）をさらに備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記パドロック板（１５３）は、前記トリップパドル（１５４）と連結する、請求項２に記載の装置。
4. 前記パドロック板（１５３）の上に配置され、前記トリップパドル（１５４）と係合して前記トリップパドル（１５４）を回転させるように構成されるパドロックピン（１５７）を含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記持ち上げ板（１５２）は、前記パドロック板（１５３）に配置されたパドロック板プロファイル（１５８）と係合する持ち上げ板ローラ（１５６）を備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. 前記パドロック板（１５３）は、前記持ち上げ板（１５２）を移動するように構成される、請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
7. 遮断器ハウジング（１０５）を備え、
   前記回路遮断器と前記側軸（１１０）は、前記ハウジング（１０５）内に配置される、請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。