JPH11273511A - 回路遮断器のスロークローズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投入ばねの釈放力で開閉機構のスロークロー
ズ操作を行えるようにする。 【解決手段】 コンパス状の脚７１及び７２を投入ばね
２７の先端とストッパ６５の間に取付けて、ボルト７５
を回転させて脚７１と脚７２が閉じるように操作する。
両脚が閉じるのに追随して投入ばね２７が釈放され、操
作レバーが回転して開閉機構がゆっくり閉路する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回路遮断器、特
に投入ばねを釈放させることによって高速動作する開閉
機構によって開閉接触子を接触させる回路遮断器のスロ
ークローズ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器は大電流を安定して通電する
ために固定接触子と可動接触子とからなる開閉接触子
に、大きな接触圧力を発生させるために作用力の大きい
接圧ばねが用いられる。回路遮断器には、この接圧ばね
に対抗するため大きな投入力が必要であるとともに、多
極回路遮断器の開閉接触子の不揃い投入による単相通電
防止や発電機の並列運転時の同期投入などのため高速で
投入する開閉機構が必要である。このような回路遮断器
には内蔵する投入ばねの釈放力によって高速で開閉機構
を動作させて可動接触子を固定接触子に接触させるもの
があるが、保守点検においては開閉接触子の接触過程の
状況確認、例えば多極の同時接触に対するばらつきの程
度や接触ワイプといわれる接触子の押込み量の確認など
のために開閉機構をゆっくり動作させる必要がある。こ
のような投入操作のための従来のスロークローズ装置が
実開昭６３−１４６９４６号公報に開示されている。

【０００３】この従来のスロークローズ装置を取り付け
た回路遮断器の投入は、投入ばねの釈放力で回転する投
入カムによってトグルリンクの連結部を伸長させて行
う。この回路遮断器には投入ばねガイドが備えられ、そ
の一端が投入カムと共に回転する回転部材に取り付けら
れ、他端は該他端部と固定部材の双方に形成された長孔
の双方を貫通し移動自在の保持軸によって保持される。
投入ばねはこの投入ばねガイドの外側に巻かれた押しば
ねであって、投入ばねガイドの前述の一端と保持軸の間
に備えられる。

【０００４】この投入ばねを蓄勢すると、保持軸は固定
部材の長孔の投入カムから遠い端部に押し付けられ、投
入カムと固定部材との間に蓄勢力が作用する。蓄勢操作
が完了すると投入ばねが自動的に釈放することを防止す
るため、投入カムの回転を阻止するラッチ機構が備えら
れる。そして、投入指令によってラッチが釈放される
と、保持軸は釈放前の位置に留まり、投入ばねの釈放力
によって投入カムが回転して開閉機構が動作して開閉接
触子が接触する。

【０００５】この回路遮断器は、投入ばねが蓄勢されて
いる状態では保持軸は投入ばねガイドの長孔の中間部に
あり、従来のスロークローズ装置は、投入ばねガイドの
長孔の投入カムから遠い側の端部と保持軸との間にでき
るスペースに嵌め込まれて取り付けられる。このスロー
クローズ装置は、取付け取外し自在の剛体であって、取
り付けたときは上記スペースを保持軸が移動できないた
め投入ばねの釈放が阻止される。

【０００６】このようにスロークローズ装置が取り付け
られた状態で投入カムをゆっくり回転させると、投入ば
ね、投入ばねガイド及び保持軸は一体となって保持軸が
固定部材の長孔に沿って移動する軌跡で移動して開閉機
構がゆっくり動作し、開閉接触子の接触過程の確認がで
きる。この回路遮断器の投入カムを蓄勢する機構は、ラ
チェット機構を使用して投入カムを回転させるものであ
り、通常は電動機によってラチェット機構を動作させる
が手動ハンドルも備えており、この手動ハンドルを操作
することによって投入カムをゆっくり動作させて上記の
確認ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような回路遮断器
の開閉機構は、通常の高速動作では正常に動作していて
も、保守点検作業において、できれば低速で動作させて
摩擦力などに対する動作余裕を確認することが好まし
い。しかし、従来のスロークローズ装置は、投入カムを
回転させる原動力が手動ハンドルを操作する人力に依存
するため、投入ばねの釈放力を利用した場合の開閉機構
の動作を確認することができない。すなわち、投入ばね
の釈放力によって機構的な摩擦力や開閉接触子の接触面
の表面状態による摩擦などに抗して投入可能であるか否
かの確認をすることはできない。

【０００８】したがって、この発明の課題は回路遮断器
の開閉接触子の接触過程を確認することができるととも
に、投入ばねの釈放によって開閉機構の動作余裕の確認
をできるスロークローズ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の回路遮断器のスロークローズ装置は、一端
が固定され他端に開閉機構が連結された投入ばねを備
え、蓄勢された投入ばねを釈放することによって開閉機
構を動作させて開閉接触子を接触させる回路遮断器に使
用されるスロークローズ装置において、投入ばねの他端
の動作を制御する取外し自在の制御部材を有し、制御部
材はねじ手段であって一方向に回転することに応じて投
入ばねを釈放させることを特徴としている。

【００１０】このような構成によって、ねじ手段をゆっ
くり回転させることによって投入ばねの釈放力を利用し
てゆっくり開閉機構を動作させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本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。この実施例
のスロークローズ装置を取り付けることができる回路遮
断器の例が図１ないし図８に示されている。この回路遮
断器は開閉接触子を含む接触子ユニット１及び開閉接触
子を開閉制御する開閉機構ユニット２を有する。

【００１２】接触子ユニット１は絶縁成型物３内に構成
されており、図示していない手段により支持される電源
側及び負荷側端子４及び５と、電源側及び負荷側に対応
して備えられる固定側接触子ユニット６及び７と、固定
側接触子ユニット６及び７の双方と開離及び接触して電
源側端子４と負荷側端子５の間を断路及び接続する第２
接触子である可動接触子８と、可動接触子８を保持する
絶縁物部材の可動接触子ホルダー９と、図示されていな
いが可動接触子ホルダ９を左右方向に案内するガイド手
段と、回転自在に保持されるクロスバー１０と、可動接
触子ホルダ９の一端とコンタクトレバー軸１２によって
回転自在に連結されてクロスバー１０と共に回転するコ
ンタクトレバー１３と、コンタクトレバー１３上に回転
自在に取り付けられるトグルローラ１４と、電源側及び
負荷側に対応してこの回路遮断器が電流を遮断するとき
発生するアークを消滅させる消弧装置１５及び１６を含
んでいる。

【００１３】固定接触子ユニット６は、絶縁成型物３に
着脱自在に取り付けられており、固定接触子モールド１
７上に軸１８によって回転自在に備えられた第１接触子
である固定接触子１９と、固定接触子１９と電源側端子
４の間を電気的に接続する一対の中継接触子２０と、中
継接触子２０に接触圧力を発生させるばね２１と、固定
接点２２を取り付けた固定接触子１９の端部を可動接触
子８の端部に取り付けた可動接点２３の方向に付勢する
接圧ばね２４と、を備えている。なお、固定側接触子ユ
ニット７は固定側接触子ユニット６と上下対象に配置さ
れているがその構成及び動作は固定側接触子ユニット６
と同一であるのでその説明は省略する。

【００１４】その全体がカバー２５で覆われている開閉
機構ユニット２は、フレーム２６上に構成されており、
投入力を発生する投入ばね２７を備えるとともに、軸２
８には投入ばね２７の放勢及び蓄勢に応じて往復回転す
る操作レバー２９が、軸３１には投入カム３４が、軸３
２にはトリップレバー３５が、軸３３にはトグルカム３
６が、軸４３にはトリガレバー４７が、トリップラッチ
軸４４にはトリップアクチュエータ４８が、軸４５には
インターロック板４９が、軸４６にはトリップボタン５
０が回転自在に備えられる。さらに、操作レバー２９上
には操作レバーローラ３０が回転自在に備えられる。ま
た、トグルカム３６とトグルリンク／上３９は軸３７に
より、トリップレバー３５とトグルリンク／下４０は軸
３８により、トグルリンク／上３９とトグルリンク／下
４０は連結軸ローラ４２を備える連結軸４１によって回
転自在に連結されている。

【００１５】投入ばね２７は、上端金物６８に固定さ
れ、かつ、下端金物６９に形成された孔を貫通する一対
のガイド金物７０、７０によって構成される保持構造を
介して、固定軸５９と操作レバー２９に取り付けられた
段付き軸６０との間に取り付けられる。

【００１６】さらに、図２に示されるようにフレーム２
６上には、投入ばね２７の電動機などによって駆動され
る図示されない蓄勢機構によって回転するカム軸５１
と、カム軸５１と共に回転するチャージカム５２と、軸
５３によって回転自在に保持される投入ラッチ５５と、
投入ラッチ軸５４と共に回転する投入指示腕５６が備え
られる。

【００１７】なお、接触子ユニット１のコンタクトレバ
ー軸１２と開閉機構ユニット２に取り付けられている固
定ピン５７との間には、コンタクトレバー１３を反時計
方向に回転させるように付勢する遮断ばね５８が取り付
けられている。

【００１８】このように構成される回路遮断器の動作に
ついて、先ず、投入ばね２７の蓄勢及び放勢動作につい
て図２によって説明する。図２は、可動接触子８と固定
接触子１９とが開離し投入ばね２７が蓄勢したリセット
状態を示す図である。図２において、投入ばね２７に蓄
勢されている投入力は段付き軸６０を介して操作レバー
２９を反時計方向に回転付勢する。この付勢力は操作レ
バー２９上に回転自在に備えられるチャージローラ６１
及びチャージローラ６１が係合するチャージカム５２上
のラッチカム面５２ａ( チャージカム５２には、ラッチ
カム面５２ａ、蓄勢カム面５２ｂ，凹部５２ｃが形成さ
れている。) を介してチャージカム５２を反時計方向に
回転させるように作用する。このチャージカム５２の回
転力は、チャージカム５２上に回転自在に備えられる投
入ラッチローラ６２が投入ラッチ５５に形成された係合
部５５ａと係合して投入ラッチ５５を時計方向に回転す
るように付勢し、この投入ラッチ５５の回転力はその係
合端５５ｂにおいて投入ラッチ軸５４によって受けとめ
られる。

【００１９】この蓄勢された投入ばね２７を放勢すると
きは、前述のトリップボタン５０と同一の軸４６に保持
された投入ボタン６３( トリップボタン５０と同一形状
であるが別部品である。) を反時計方向に回転させる
と、その腕６３ａを介して投入指示腕５６と共に投入ラ
ッチ軸５４が時計方向に回転する。この投入ラッチ軸５
４は断面が半円状の切欠き部を有しており、投入ラッチ
軸５４の回転によりこの半円部と係合端５５ｂとの係合
が解消し、投入ラッチ５５は時計方向に回転する。この
回転により係合部５５ａと投入ラッチローラ６２の係合
が解消して、チャージカム５２が反時計方向に回転して
チャージローラ６１の位置にチャージカム５２の凹部５
２ｃが達したとき操作レバー２９は反時計方向に回転す
る。

【００２０】なお、放勢された投入ばね２７を蓄勢する
には、蓄勢機構によってチャージカム５２を反時計方向
に回転させる。回転が進むにつれて回転中心から遠くな
るような外周によって形成された蓄勢カム面５２ｂ上を
チャージローラ６１が移動し、この移動に追随して操作
レバー２９が時計方向に回転し段付き軸６０が上方に移
動することによって蓄勢される。この蓄勢中は蓄勢され
つある投入ばね２７によってチャージローラ６１を介し
てチャージカム５２は時計方向に回転するように付勢さ
れるが、蓄勢が完了すると、チャージカム５２を反時計
方向に付勢するような角度でチャージローラ６１がラッ
チカム５２面ａと係合する。この状態で投入ラッチロー
ラ６２が投入ラッチ５５の係合部５５ａと係合し、図示
されていない復帰ばねによって、それぞれ反時計方向及
び時計方向に付勢されていた投入指示腕５６及び投入ボ
タン６３が復帰し、図２に示されるリセット状態に復帰
する。

【００２１】次に、投入ばね２７の放勢により回路遮断
器を閉路する動作を図１、図２、図５及び図６によって
説明する。図２及び図６のリセット状態では、投入カム
３４、トリップレバー３５及びトグルカム３６は図示さ
れない復帰ばねなどによってそれぞれ反時計方向、時計
方向及び時計方向に付勢され、コンタクトレバー１３は
遮断ばね５８によって反時計方向に付勢され、いずれも
図示されていないストッパと当接して静止し、トグルロ
ーラ１４がトグルカム３６に形成されたカム面３６ａと
対向している。そして、トグルリンク／上３９とトグル
リンク／下４０は逆「 く」 字状に折れ曲がり、連結軸ロ
ーラ４２が投入カム３４に形成された凹部３４ａ（投入
カム３４には凹部３４ａ、作用カム面３４ｂ及び駆動カ
ム面３４ｃが形成されている。）にはまりこみ、投入カ
ム３４はその駆動カム面３４ｃにおいて操作レバーロー
ラ３０と対向している。

【００２２】この状態で投入ばね２７が放勢されると操
作レバー２９が反時計方向に回転し、遮断ばね５８の作
用力に抗して操作レバーローラ３０が駆動カム面３４ｃ
を移動しながら投入カム３４を時計方向に回転させて、
連結軸ローラ４２が投入カム３４の作用カム面３４ｂを
介して左方向へ押されてトグルリンク／上３９とトグル
リンク／下４０が伸長し、トグルカム３６が反時計方向
に回転しそのカム面３６ａ上の凹部から凸部方向へトグ
ルローラ１４が移動する。この移動によってコンタクト
レバー１３が時計方向に回転して可動接触子８が右方向
へ移動し、固定接触子１９と接触後も接圧ばね２４の作
用力に抗して固定接触子１９が反時計方向へ回転し、操
作レバー２９がストッパ６５と当接することによってこ
の閉路動作が終了して図１及び図５の状態となる。

【００２３】なお、この回路遮断器には投入カムと同軸
上に投入保持ラッチ６４が図示されない復帰ばねによっ
て反時計方向に付勢されて設けられている。そしてこの
閉路動作中、連結軸４１が投入保持ラッチ６４の下面の
カム面６４ａを押し上げて時計方向に回転させ、閉路動
作が完了すると一旦カム面６４ａから離脱する。この離
脱により保持ラッチ６４が反時計方向に回転し、図示さ
れないストッパによりその保持係合面６４ｂと連結軸４
１とが対向した元の位置へ復帰する。この回路遮断器
は、閉路完了後、自動的に電動機で投入ばねが蓄勢され
る構造となっており、この蓄勢操作により操作レバー２
９が時計方向へ回転して投入カム３４が反時計方向に回
転するが、投入カム３４と連結軸ローラ４２との代わり
に連結軸４１と投入保持ラッチ６４がその保持係合面６
４ｂにおいて係合し両トグルリンクの伸長を維持する。

【００２４】次に、閉路している回路遮断器を開路する
動作を図１、図３、図５及び図７によって説明する。図
１及び図５のの閉路状態においては、接圧ばね２４と遮
断ばね５８の作用力はコンタクトレバー１３、トグルカ
ム３６、トグルリンク／上３９及びトグルリンク／下４
０を介してトリップレバー３５を反時計方向に付勢す
る。この付勢力によりトリガレバー４７に回転自在に取
り付けられたトリップローラ６６を介してトリガレバー
４７が反時計方向に回転付勢され、その係合端部４７ａ
がトリップラッチ軸４４と係合してその回転が係止され
ている。開路操作はトリップボタン５０を反時計方向に
回転させる。この回転によりその腕５０ａを介してイン
ターロック板４９が時計方向に回転し、その二股状の腕
４９ａに挟まれたピン６７を備えたトリップアクチュエ
ータ４８と共にトリップラッチ軸４４が反時計方向に回
転する。このトリップラッチ軸４４は断面が半円状の切
欠き部を有しており、その回転によりこの半円部と係合
端部４７ａとの係合が解消し、トリガレバー４７は反時
計方向に回転し、トリップローラ６６との係合が解消し
てトリップレバー３５が反時計方向に回転する。この回
転により、トグルリンク／下４０、トグルリンク／上３
９を介してトグルカム３６が時計方向に回転してコンタ
クトレバー１３も反時計方向に回転し、可動接触子８が
固定接触子１９から開離する。開離の後は遮断ばね５８
だけの作用によってさらに可動接触子８が左方向に移動
し図３及び図７のトリップ状態となる。

【００２５】次に、トリップ状態の回路遮断器をリセッ
トする動作を図２、図３、図６及び図７によって説明す
る。このトリップ状態においては、図示されていない復
帰ばねによって時計方向に付勢されているトリガレバー
４７の付勢力によりトリップローラ６６がトリップレバ
ー３５のカム面３５ａと接触している。

【００２６】このトリップ状態から投入ばね２７が蓄勢
されるのに追随して操作レバー２９が時計方向に回転
し、操作レバーローラ３０の移動に追随して復帰ばねに
よって投入カム３４が反時計方向に回転する。この投入
カム３４の回転に追随して連結軸ローラ４２が作用カム
面３４ｂに沿って右方向へ移動し、トリップレバー３５
が復帰ばねよって時計方向に回転する。そして蓄勢が完
了したときは、連結軸ローラ４２が投入カム３４の凹部
３４ａの位置に到達する。

【００２７】なお、蓄勢が完了したとき、開路操作によ
って動作したトリガレバー４７は復帰ばねにより時計方
向に回転してトリップローラ６６がカム面３５ａから離
脱して係合面３５ｂと係合し、他の部品も復帰ばねによ
り図１の一部に示されるような状態に復帰する。

【００２８】なお、図４及び図８は、回路遮断器の両接
点が接触した瞬間の各構成部品の位置関係を示してい
る。

【００２９】このような回路遮断器に取り付けられたス
ロークローズ装置が図９ないし図１１に示されている。
このスロークローズ装置はコンパス状に構成され、軸７
６によって互いに回転自在であって共に一対の金属板か
らなる脚７１及び７２と、一対の脚７１の間に挟まれる
ように保持され貫通孔が形成されたブッシング７３と、
一対の脚７２の間に挟まれるように保持されるナット７
４と、ナット７４にねじ込まれたボルト７５とからな
る。ボルト７５の先端部は図１０および図１１に示すよ
うにねじ部とは段が形成されるように細いねじなし部７
５ａを有している。ブッシング７３とナット７４は両腕
を備え、この両腕をそれぞれ脚７１及び７２に形成され
た孔を貫通させて取り付けられている。また、ボルト７
５は、ねじなし部７５ａがブッシング７３の貫通孔部に
位置しブッシング７３から外れないように保持されてい
る。そして、ボルト７５はその先端部が回転は自在であ
るが脚７１に関して軸方向へは相対的に移動しないた
め、ボルト７５を回転させるとナット７４との結合位置
が変わり、ボルト７５の回転方向に応じて両脚は開いた
り閉じたりする。

【００３０】このスロークローズ装置は、投入ばねが蓄
勢された図２の回路遮断器のリセット状態において、ボ
ルト７５を回転させて両脚を広げて、脚７１の先端に形
成された凹部が投入ばね２７の端部の段付き軸６０の太
軸部に当接し、脚７２の先端に形成された凹部がストッ
パ６５に当接するように取り付ける。

【００３１】このようにして取り付けたスロークローズ
装置の操作は、先ず、投入ボタン６３を押して投入ラッ
チ軸５４と投入ラッチ５５の係合を解消させる。この状
態では、ボルト７５に支えられて脚７１と脚７２との間
が狭くなることはないため投入ばね２７は放勢されず図
１０のように保持される。次に、ボルト７５をゆっくり
回転させると両脚が狭くなるのに追随して操作レバー２
９が回転して、前述の説明のごとく、図４の可動接触子
８が固定接触子１９と接触し、さらに図１の閉路（クロ
ーズ）操作が完了した状態となる。このときこのスロー
クローズ装置は図１０の状態となっている。

【００３２】この操作では、回路遮断器の開閉機構の動
作の原動力は投入ばね２７の釈放力であるため摩擦など
に対する動作余裕も確認できるほか、図２から図４を経
由して図１のごとく状態変化する開閉接触子の接触過程
も確認できる。

【００３３】上記実施例では、ボルトの頭が下部にある
が上下逆であってもよい。また、スロークローズ操作を
するためのボルトの操作力は、ボルトのねじピッチや直
径などによって自由に決められるほか、操作はラチェッ
ト工具などを使用することにより簡単に操作できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、接触子
の接触過程の確認のほか、投入ばねの釈放力を原動力と
してスロークローズ操作ができるので開閉機構の摩擦な
どに対する余裕も確認できるため品質の向上に貢献でき
るという効果を奏する。また、構造も簡単でボルトの操
作だけで保守点検作業が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスロークローズ装置の実施例を取
り付ける回路遮断器の例の閉路状態を示す側面断面図で
ある。

【図２】図１の回路遮断器のリセット状態を示す側面断
面図である。

【図３】図１の回路遮断器のトリップを示す側面断面図
である。

【図４】図１の回路遮断器の接触子が接触した瞬間の状
態を示す側面断面図である。

【図５】図１の状態の回路遮断器の開閉機構の主要部の
拡大図である。

【図６】図２の状態の回路遮断器の開閉機構の主要部の
拡大図である。

【図７】図３の状態の回路遮断器の開閉機構の主要部の
拡大図である。

【図８】図４の状態の回路遮断器の開閉機構の主要部の
拡大図である。

【図９】本発明のスロークローズ装置の実施例の斜視図
である。

【図１０】本発明のスロークローズ装置の実施例を図１
の回路遮断器に取り付けた状態を示す主要部を断面で示
した側面図であって、スロークローズ操作を開始した直
後の状態である。

【図１１】図１０のスロークローズ操作が完了した状態
を示す図である。

【符号の説明】 １ 接触子ユニット ２ 開閉機構ユニット ３ 絶縁成型物 ８ 可動接触子 ９ 可動接触子ホルダ １０ クロスバー １３ コンタクトレバー １４ トグルローラ １９ 固定接触子 ２４ 接圧ばね ２７ 投入ばね ２９ 操作レバー ３０ 操作レバーローラ ３４ 投入カム ３５ トリップレバ ３６ トグルカム ３９ トグルリンク／上 ４０ トグルリンク／下 ４２ 連結軸ローラ ５１ カム軸 ５２ チャージカム ５４ 投入ラッチ軸 ５５ 投入ラッチ ６０ 段付き軸 ６１ チャージローラ ６２ 投入ラッチローラ ６３ 投入ボタン ６４ 投入保持ラッチ ６５ ストッパ ７１、７２ 脚 ７３ ブッシング ７４ ナット ７５ ボルト（７５ａねじなし部） ７６ 軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が固定され他端に開閉機構が連結さ
   れた投入ばねを備え、蓄勢された前記投入ばねを釈放す
   ることによって、前記開閉機構を動作させて開閉接触子
   を接触させる回路遮断器に使用されるスロークローズ装
   置において、 前記投入ばねの他端の動作を制御する取外し自在の制御
   部材を有し、前記制御部材はねじ手段であって、一方向
   に回転することに応じて前記投入ばねを釈放させること
   を特徴とする回路遮断器のスロークローズ装置。
2. 【請求項２】 前記制御部材は互いに回転自在のコンパ
   ス状であって一方の脚を前記回路遮断器の固定部材に係
   合させ他方の脚を前記投入ばねの他端部に係合させて、
   前記ねじ手段の回転によって前記制御部材の両脚の角度
   を変えることを特徴とする請求項１の回路遮断器のスロ
   ークローズ装置。