JPH10508150A - 低圧開閉装置用の切換えラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、切換え揺動ゲートと、トグルレバー軸によって互いに結合された２つのトグルレバーと、コイル状のラッチばねと、思案点の制御、ひいては切換え軸の解放制御を可能にするリリースレバーとから成っている、電力スイッチ用の切換えラッチに関する。

Description

【発明の詳細な説明】 低圧開閉装置用の切換えラッチ 技術分野： 本発明は、オン・オフ動作のために操作部材によって作動可能でかつ旋回可能 に支承された１つの切換え揺動ゲートと、１本の軸を介して互いに結合されてい てラッチばねの力作用に抗して旋回可能に支承された２つのトグルレバーとがケ ーシング内部に配置されており、しかもトグルレバー軸を含む前記トグルレバー の旋回可能な端部が、前記ケーシング内に回転可能に軸支されていて可動節点片 を装備した切換え軸に連接されており、かつ前記ラッチばねが前記切換え揺動ゲ ートとトグルレバー軸との間に配置されている形式の特に電力スイッチ又はブレ ーカーのような低圧開閉装置用の切換えラッチに関するものである。 背景技術： 前記形式の切換えラッチは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２７２ １３号明細書に基づいて公知である。当該特許出願公開明細書に開示されている 技術内容は、本発明に共に包含される。 前掲ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２７２１３号明細書には、相応の設 計による製作上の利点を有するところの、確実に開く切換えラッチが記載されて いる。特に切換え揺動ゲート、トグルレバー及びラッチばねは、１つの単純では あるが効果的なタンブラ機構を構成している。 低圧開閉装置では多くの場合、接点片間の接触力を高めることによってスイッ チ開閉特性を改善しようとする努力が払われている。しかしながら、この改善を 困難にしている要因は、切換えラッチに供与される力には限りがあることである 。 また例えば前掲のドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２７２１３号明細書に 基づいて公知になっているような、公知構造形式の切換えラッチでは、該切換え ラッチの「オン」動作のための思案点は、トグルレバーを支持レバーに支承する ように力作用を及ぼすラッチばねによって定められているが、しかしながら摩擦 作用及び製作誤差とに基づいて前記思案点には、所望の域を超える程のばらつき が生じることが確認された。思案点が「早過ぎる」方向にばらつく場合には、ラ ッチばねのばね予荷重が、切換え軸と接点との完全な切換え動作を達成させるに は不充分になることがある。これによって開閉装置自体においては接点接続の誤 動作が惹起され、ひいては又、該開閉装置に接続された接続系統の電気的な誤挙 動が生じることになる。また切換えラッチの傾動レバーの位置に関連して補助装 置、例えば補助スイッチも作動されるので、思案点の強度のばらつきは、補助装 置の作動制御点の時間的及 び論理的な整合を困難にする。 切換えラッチの「オン」動作が遅くなると、摩擦に基づいて切換え軸は、接点 を完全に閉じるのに必要な動的エネルギを発揮しないことになる。その結果、開 閉装置に接続された系の電気的な誤挙動が生じる。 発明の開示： 本発明の課題は、より強いラッチばねを使用することなしに、より高い接点接 触力を得るように構成することである。 冒頭で述べた形式の切換えラッチにおいて前記課題を解決するための本発明の 構成手段は、予荷重ばねの力作用を受けているリリースレバーが定置軸を中心と して回動可能に設けられており、該リリースレバーが、少なくとも１つの係止ス トッパによって切換え軸の運動軌道内に係合しかつ該運動軌道の解放が操作部材 による前記リリースレバーの作動制御によって行われ、しかも前記操作部材によ るオン動作時に、接点を閉じるための前記切換え軸の運動が、ラッチばねの理論 的な思案点を超えた後に始めて解放されるようになっている点にある。 こうして本発明によれば、予荷重のかけられたリリースレバーは、係止面によ って、つまり可動接点を装備した切換え軸の係止ストッパによって係止される。 前記リリースレバーは、操作部材の位置に応じて、しかも切換えラッチの理論的 な思案点を超えた後にだけ 解放するように作動される。 本発明によれば、このことは取りも直さず、切換え軸のオン切換え動作をトリ ガするためには、理論的な思案点を超えて、所謂「制御された思案点」を使用す ること、要するに理論的な思案点を超えた後にだけ接点に対する切換え軸の切換 え運動を可能にすることを意味している。換言すれば、切換え軸は理論的な思案 点を超えても係止されたままになっている訳であり、かつ切換え軸の解放は、操 作部材の更なる運動と、該操作部材の運動に連動するストッパウェブとによって 行われるにすぎず、しかも該ストッパウェブによってリリースレバーの係止から 解放された切換え軸を介して所望の時点にかつ切換えラッチの所望の位置におい て接点のオン切換え動作が可能になるのである。 本発明では操作部材は、例えば開閉装置がタンブラスイッチとして構成されて いる場合には傾動レバーから成り、或いは回転駆動装置の操作ハンドルから成る こともできる。 本発明は、切換え軸及び接点の切換え動作時に現存する問題、しかも早過ぎた 始動によって、つまりラッチばねの思案点の早期解放によって惹起される問題を 回避することができる。 ラッチばねの思案点のリリース点を、理論的な思案点より後方に位置する点に ずらしたことによって、ラッチばねによって加えられる力作用が改善され、ひい ては切換え軸が、オン切換え動作を行うために解放される場合の接点閉鎖力が高 められる。 更に本発明では、切換え揺動ゲートの運動距離をリリースレバーと整合させる ことによって、切換え軸のオン動作のための思案点を安定化させること、つまり 狭いトレランス範囲に制限することが可能になり、従って切換えラッチに関連し た機能、例えば補助スイッチや不足電圧トリガを一層確実に設計することが可能 になる。 本発明では、理論的な思案点よりも後方に実際の思案点をずらすことによって オン動作時点をシフトすること、つまり接点の確実な閉鎖を、遅れて行わせるこ とが可能になる。こうして、前記思案点に達する以前に切換わる必要のあるよう な進み補助スイッチのオン切換え動作の確実性が特に高められる。それというの は補助スイッチのオン切換え動作のためにも多くの時間が供用されるからである 。 要するに本発明によれば思案点を後方にずらしたことによって、補助スイッチ の確実な切換えに対しても不足電圧トリガの確実な切換えに対してもポジティブ に働く時間が得られる。 特定の使用例のために進み補助スイッチと結合された不足電圧トリガは、オフ 動作位置では無電圧状態にあり、再接続時には先ず進み補助スイッチが接続され 、これによって不足電圧トリガは電圧を印加され、次 いで機械的なロック機構が解錠され、こうして不足電圧トリガは切換わることが できる。不足電圧トリガは磁極子と磁界でもって作動するので、電圧が不足電圧 トリガに印加された場合、切換えラッチの切換え軸によって接点が閉じられるま でにスイッチのロックを解除するための磁界を形成するのに充分な時間が存在し ていなければならない。切換えラッチの思案点を後方にずらすことによって、不 足電圧トリガは磁界を形成して確実にロックを解除できるほどの時間が確実に得 られる。 本発明の有利な構成は、請求項２以降に記載した手段に基づいて容易に推考す ることができる。 特に本発明によれば、リリースレバーは切換えラッチの定置軸を中心として回 動可能に配置されており、前記定置軸を枢支点として旋回可能に支持レバーが支 承されている。切換え揺動ゲート、支持レバー及びリリースレバーはほぼＵ字形 の形状を有し、従って容易に互いに内外に配置されて相対的に運動することがで きる。またトグルレバーは、２つのレバーを互いに結合する軸によって実質的に Ｕ字形を形成し、該Ｕ字形のトグルレバーは、切換え揺動ゲートによって囲まれ た空間内に挿入可能かつ該空間内で運動可能である。 切換え軸の早期運動とオン動作時における接点の早期閉鎖とを阻止するための リリースレバーと切換え軸との間の係止面は、切換え軸に一体成形された少なく とも１つのカムにおいて、半径方向に張出す少なくとも１つのストッパ突起によ って形成されており、該ストッパ突起はリリースレバーの少なくとも１つの係止 ストッパと協働する。 切換え揺動ゲートの運動時に思案点を解放するために特に、傾動レバーホルダ ーの操作部材として使用されかつ切換え揺動ゲートと固着結合された傾動レバー にストッパウェブが形成されており、該ストッパウェブは、接点を閉じるために 切換え軸の運動軌道の所期解放位置に到達するとリリースレバーに当接して該リ リースレバーを連行して、前記のリリースレバーと切換え軸との間の係止を解除 し、かつ切換え軸は前記接点を確実に閉じることができる。 図面の簡単な説明： 図１は傾動レバーホルダーを離間した位置で示した切換えラッチの斜視図であ る。 図２は「オン」動作状態で示した図１の切換えラッチの概略側面図である。 図３はラチェットレバー装置を省いて「オフ」動作状態で示した図１の切換え ラッチの概略側面図である。 図４は図３に示した矢印Ｂの方向に見た右側面図である。 図５は図２に示した矢印Ａの方向に見た右側面図である。 図６ａ、図６ｂ、図６ｃ及び図６ｄは４つの異なった切換え位置、つまり「オ フ」動作位置、理論的な思案点、実際の思案点及び「オン」動作位置で示した切 換えラッチの概略機能図である。 図７ａ、図７ｂ及び図７ｃは３方から側望したリリースレバーの側面図である 。 発明を実施するための最良の形態： 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。 図１では、成形ケーシング（図示せず）内に電力スイッチの一部分として挿嵌 されているような切換えラッチ１が示されている。該切換えラッチ１は、可動接 点を支持する切換え軸を省いて図示されている。切換えラッチ１は、２枚のラッ チ側板２１を有し、両ラッチ側板を介して切換えラッチは、図示を省いた成形ケ ーシング内に固定的に位置決めされる。更に該切換えラッチ１は、Ｕ字形に成形 されてＵ字の両サイド脚片を介して両ラッチ側板２１の支承部２７に旋回可能に 支承されている切換え揺動ゲート１１、トグルレバー軸１３を介して互いに固定 的に結合された２つのトグルレバー１９、コイル状のラッチばね１２、並びに、 ラチェットレバー２３とラチェットばね２４とラチェット２５とから成るラチェ ット式係止装置、並びに、図示を省いた切換え軸を解放するための予荷重ばね１ ７（図２及び図３参照）を有するリリースレバー１６を装備している。 図１乃至図５から判るように、切換え揺動ゲート１１は両サイド脚片１１ｃ， １１ｂをもって実質的にＵ字形に成形されており、前記サイド脚片はラッチ側板 ２１の凹設部２７内で矢印Ｐ１の方向に旋回可能に支承されている。切換え揺動 ゲート１１の、両サイド脚片１１ｃ，１１ｂを結合するウェブには一体に、傾動 レバー１１ａが突出成形されている。 切換え揺動ゲート１１の内部には、Ｕ字形の支持レバー２２が配置されており 、かつ、２つのサイド脚片でもってラッチばね１２の力に抗して、ラッチ側板２ １の内側に装着された２本の軸受リベットに支持されており、該軸受リベットは 前記支持レバー２２を旋回させるための定置軸２９を形成している。支持レバー ２２はリリース位置からオフ動作位置へ切換え揺動ゲート１１によって動かされ る。両方の等しいトグルレバー１９は一端でトグルレバー軸１３と固定結合され かつ間隔をおいて保持されている。ラッチばね１２は一方の端部でもって（支承 部１２ｂ参照）トグルレバー軸１３の中央に係合しており、かつ他端部でもって （支承部１２ａ参照）切換え揺動ゲート１１の上部域に係合している。前記ラッ チばね１２の力作用に抗してトグルレバー１９は、切欠部によって形成された支 承部１８の領域で支持レバー２２に支持されている。こうして切換え揺動ゲート １１と支持レバー２２とトグルレバー１９とラッチばね１２は１つの単純にして 効果的なタンブラ機構を形成する。該タンブラ機構のオーバーストレッチ状態に おいて、つまりラッチばね１２が、切換えラッチ１のオフ状態とオン状態との間 の中間位置において最大限に伸長した場合に（思案点において）支持レバー２２ の支承部１８におけるトグルレバー１９の接触点は、切換え揺動ゲート１１及び トグルレバー軸１３におけるラッチばね１２の係合点と同一の平面に位置してい る。トグルレバー軸１３によって間隔をおいて保持された両トグルレバー１９は 、支持レバー２２の両サイド脚片に夫々一体成形されたガイドカム３３によって 側面でガイドされる。 ラチェット２５は両側でラッチ側板２１内に旋回可能に支承されている。ラチ ェットレバー２３は同じくサイド突起でもって、ラッチ側板２１に設けた切欠部 ２６内に旋回可能に支承されている。コイル状のラチェットばね２４は、ラチェ ット２５とラチェットレバー２３との間に軽度の張力をかけて掛け込まれている 。 支持レバー２２は中央に、Ｕ字形領域から張出したアーム２２ａを有し、該ア ームには係止面２２１が形成されており、該係止面は切換えラッチ１のオフ状態 及びオン状態においてラチェット式係止装置と作用結合している。ラチェット式 係止装置は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２７２１３号明細書に記 載されている。 可動接点片を備えた接点アームを支持する切換え軸（詳細な図示は省いた）は 、電力スイッチのケーシングに回転可能に軸支されており、かつラッチ側板２１ の支承部２８によってガイドされている。 図７ａ〜図７ｃに図示したような形状を有するリリースレバー１６は、定置軸 ２９を形成する軸受リベットに同様に回転可能に支承されており、前記軸受リベ ットはラッチ側板２１の内側に装着されている。更に又、前記リリースレバー１ ６には、例えばケーシングに他方のばね受けを有している予荷重ばね１７によっ て軽度の予荷重がかけられている。予荷重ばね１７から離反した方の側、すなわ ち切換え軸寄りの側で、リリースレバー１６は係止ストッパ１６１を有している 。 切換え揺動ゲート１１の操作部材、つまり傾動レバー１１ａは傾動レバーホル ダー１０と固定的に結合されている。該傾動レバーホルダー１０はその下面にス トッパウェブ１０ａを有し、該ストッパウェブによって切換え揺動ゲート１１の 旋回運動Ｐ１の所定位置においてリリースレバー１６つまりストッパ突起１６２ と作用結合する。 切換え揺動ゲート１１及びトグルレバー軸１３における支承部１２ａ，１２ｂ によって規定されたラッチばね１２の軸線Ｘはその位置を、傾動レバー１１ａの 位置、つまり切換え揺動ゲート１１の位置に応じて変 化させる。 トグルレバー軸１３は、図示を省いた切換え軸に形成された軸受３０を介して ガイドされている。この場合の軸受は１つの軸受軌道を形成し、つまりトグルレ バー軸１３は位置可変に軸支されており、図２と図３との比較から判るように切 換え揺動ゲート１１の運動に伴ってカム軌道に沿って移動する。 図７ａ〜図７ｃでは、図１〜図５に示した切換えラッチにおいて使用されてい るようなリリースレバーが図示されている。該リリースレバー１６も、サイド脚 片１６４を有する実質的にＵ字形の形状を有し、両サイド脚片１６４は、操作部 材つまり傾動レバーホルダーのストッパウェブと協働するためのストッパウェブ を同時に形成する結合ウェブ１６２を介して互いに結合されている。 リリースレバー１６の両サイド脚片１６４内には、軸受リベット２９、つまり 定置軸２９に装着するための孔１６０が形成されている。切換えラッチ内への挿 嵌時に切換え軸の方に向いた、もしくはラチェット式係止装置の方に向いたサイ ド脚片１６４の縦辺側に係止ストッパ１６１が形成されており、該係止ストッパ は、切換え軸に対応形成されたロック面又はストッパ突起に当接して、切換え軸 の運動をロックさせる。 図６ａ〜図６ｄには切換えラッチの機能過程がリリースレバー及び接点系と共 に概略的に図示されている 。但し考察時には、支持レバーを含めてラチェット式係止装置に関する部分は省 略されている。 図６ａでは切換えラッチのオフ位置が図示されている。切換え軸２０と、可動 接点片７０を保持する接点アーム７１とを備えた接点装置並びに定置の固定接点 片８０が図示されている。切換え軸２０には２つの張出したカム１５が形成され ており、該カムは夫々１つのカムスロット１４を有しており、該カムスロットは 、その内部をガイドされるトグルレバー軸１３のためのカム軌道を形成している 。カム１５の周面には、カムスロットの片側の１部位で、突出したストッパ突起 １５１が形成されており、該ストッパ突起はリリースレバー１６の係止ストッパ １６１と協働する。図６ａに図示したオフ位置では、リリースレバー１６は予荷 重ばね１７の予荷重の作用によって切換え軸２０とは作用接触しない状態にある 。操作部材つまり傾動レバー１１ａが接点をオンにするために今、矢印Ｐ２の方 向に動かされる。図６ｂは、ラッチばね１２が理論的な思案点に到達した位置を 示す。この位置では、リリースレバー１６は切換え軸２０と作用接続し、従って 係止ストッパ１６１は切換え軸２０のストッパ突起１５１に当接し、それに伴っ て矢印Ｐ３の方向での切換え軸２０の運動を阻止する。 ところで図６ｃの図示によれば、操作部材１１ａ，１０によって矢印Ｐ２の方 向に切換え揺動ゲート１１ が更に運動すると、図６ｂに示した理論的な思案点が超えられ、リリースレバー １６及びストッパ突起１５１の設計に相応して規定された距離を経たのち前記リ リースレバー１６は、切換え軸２０のストッパ突起１５１との係止を解離され、 かつ矢印Ｐの方向に脱出移動する。矢印Ｐの方向でのリリースレバー１６の脱出 移動は、操作部材の傾動レバーホルダー１０の下面に設けたストッパウェブ１０ ａが、矢印Ｐ２の方向での切換え揺動ゲート１１の運動によってリリースレバー １６のストッパウェブ１６２に当接して該ストッパウェブを連行し、これによっ て係止ストッパ１６１の領域でリリースレバー１６の他端部でストッパ突起１５ １を解放することによって生じる。切換え軸２０の解放後、つまりリリースレバ ー１６とストッパ突起１５１との間の作用結合が解除された後に、切換え軸２０ は矢印Ｐ３の方向に（図６ｄ参照）ラッチばね１２の作用を受けて衝撃的に運動 し、しかも接点接触圧を高めて固定接点片８０に対して可動接点片７０を閉じる ことができる。 図６ｂと図６ｃとを比較すれば判るように、ラッチばね１２の軸線Ｘに対する 位置に関して、理論的な思案点と、制御された思案点との間には差があり、かつ 前記の両思案点の位置間の移動距離の差は、思案点の後方ずれを含んでおり、こ れによってラッチの切換え確実性が高められる。同時に又、理論的な思案点の時 点にはリリースレバー１６によってロックして思案点を後方にずらしたことによ って、固定接点片と可動接点片とを確実に閉じるための充分高い力を接点に対し て常に作用させることが可能になるので、図６ｄに示した確実なオン位置が得ら れることになる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．オン・オフ動作のために操作部材によって作動可能でかつ旋回可能に支承さ れた１つの切換え揺動ゲートと、１本の軸を介して互いに結合されていてラッチ ばねの力作用に抗して旋回可能に支承された２つのトグルレバーとがケーシング 内部に配置されており、しかもトグルレバー軸を含む前記トグルレバーの旋回可 能な端部が、前記ケーシング内に回転可能に軸支されていて可動節点片を装備し た切換え軸に連接されており、かつ前記ラッチばねが前記切換え揺動ゲートとト グルレバー軸との間に配置されている形式の、特に電力スイッチ又はブレーカー のような低圧開閉装置用の切換えラッチにおいて、予荷重ばね（１７）の力作用 を受けているリリースレバー（１６）が定置軸（２９）を中心として回動可能に 設けられており、該リリースレバーが、少なくとも１つの係止ストッパ（１６１ ）によって切換え軸（２０）の運動軌道内に係合しかつ該運動軌道の解放が操作 部材（１１ａ）による前記リリースレバー（１６）の作動制御によって行われ、 しかも前記操作部材（１１ａ）によるオン動作時に、接点（７０，８０）を閉じ るための前記切換え軸（２０）の運動が、ラッチばね（１２）の理論的な思案点 を超えた後に始めて解放されるようになっていることを特 徴とする、低圧開閉装置用の切換えラッチ。 ２．リリースレバー（１６）が定置軸（２９）を中心として回動可能に配置され ており、かつ、切換え揺動ゲート（１１）によって連行可能のかつ自由端部（２ ２１）で以てラチェット式係止装置（２２，２３，２４）と協働する支持レバー （２２）が前記定置軸（２９）を中心として旋回可能に支承されている、請求項 １記載の切換えラッチ。 ３．切換え軸（２０）に一体成形された少なくとも１つのカム（１５）に、半径 方向に張出すようにストッパ突起（１５１）が形成されており、該ストッパ突起 がリリースレバー（１６）の係止ストッパ（１６１）と協働する、請求項１又は ２記載の切換えラッチ。 ４．切換え揺動ゲート（１１）の傾動レバー（１１ａ）が傾動レバーホルダー（ １０）と固定的に結合されており、該傾動レバーホルダーがその下面に、突出す るストッパウェブ（１０ａ）を有し、該ストッパウェブは、接点（７０，８０） を閉じるために切換え軸（２０）の運動軌道の所期解放位置に到達するとリリー スレバー（１６）に当接して該リリースレバーを連行して、前記のリリースレバ ー（１６）と切換え軸（２０）との間の係止を解除する、請求項１から３までの いずれか１項記載の切換えラッチ。