JPS5848332A - 回路しや断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回路しゃ断器に関するもので、特に投入、操作
を行う電磁操作装置に関する。

回路しゃ断器の操作装置は大別すると電動バネ操作形と
、ソレノイドコイルを用いた電磁操作形が主流を占めて
いる。しかし、一般には価格的に安価で構造の簡単な電
磁操作形が主に使用されている。この電磁操作装置は、
ソレノイドコイル内に固定鉄心なるポールピースと、可
動鉄心なるアーマチュアが空隙をもって組み込まれ、ソ
レノイドコイルが付勢されることによりアーマチュアと
ポールピースが磁化され、空隙間で吸引力を働かせ、ア
ーマチュアを動かしこの動きにより回路しゃ断器の主接
点を閉路させるように構成されている。しかし、従来そ
の電磁操作装置はソレノイドコイルが付勢されると吸引
力と負荷との関係で、吸引力が打ち勝つ範囲のみ閉路方
向に１−マチュアがわずかずつ移動する。この移動に伴
ないソレノイドコイルのインダクタンスが上昇し、電流
を押えるため、アーマチュア自身の慣性力はほとんど期
待出来なかった。又、回路しゃ断器の規格で定められた
最低動作電圧においては、ソレノイドコイルに流れる電
流も小さくなるため、起磁力も小さくなり、特に真空し
ゃ断器の様にアーマチュアの全ス）ｏ−りに対し、６０
〜７０％移動した位置で、ワイプばねによる大きな負荷
を迎える場合、ｓ１３図に示す如く、ソレノイドコイル
の起磁力とワイプばねによる負荷がバランスし、アーマ
チュアの動きが静止した状態となり、ソレノイドコイル
に流れる電流の上昇を待ってアーマチュアが動き始める
構造であった。この棟に従来の電磁操作装置の構造はソ
レノイドコイルの操作電圧が変化すると投入エネルギー
（起磁力）が変化し、回路しゃ断器の投入動作特性が変
化していた。父、短絡回路などを投入した場合、大電流
にょる反投力により負荷が増大し、不完全投入状態にな
る。

それを防ぐため、ソレノイドコイル及び鉄心（アーマチ
ュア、ポールピース）は大きな物となり、菖ｗ増加、＾
価格の原因になっていた。又、開閉機構部を構成するリ
ンク部においては、トグル機構を２段に使用し、負荷の
軽減を図っていたが、構造が複雑になり、且つ、ス）ａ
−りが大きくなるためソレノイドコイルを大きくする原
因になり価格を上げる原因になっていた。又、三相分の
開閉機構部を連結駆動させるメインシャフトにおいては
、軸受部を持たない構造であったた峠、三相の負荷アン
バランスによりメインシャフトの傾きが生じバランスさ
せる事に多大の労費を必要とした。

本発明は、以上の様な欠点に鑑みて小形で構造を簡略化
し、全体的価格を低域し、操作電圧の変化に対しても一
定した投入動作特性を有する回路以下、本発明の一実施
例を図を用いて説明する。

第１図、第２図は本発明の回路しゃ断器の電磁操作装置
の全体構成を示し、第３図から第１０図はその部分詳細
を示す。

第１図、第２図において、１０１はソレノイドコイル用
フレームで、リンク機構フレーム１０２の上部に固定さ
れている。１０６は開路ばねで、一端はフレーム１０１
の下部に掛けられ、他端はメインシャツ）　１０３に固
定されたレバー１０８に設けたスタッド１０９ａに掛け
られ、メインシャフト１０３に第２図において図中時計
方向の回転力を与えている。又、メインシャツ）　１０
３には３等分割位置にレバー１０７とレバー１１３が固
定され、おのおのリンク１１４がビン１１５により連結
されている。又、リンク１１６は、図示しないフレーム
にビン１１７により回転自由に支持され、そのリンク１
１６の一端には可動側主回路接点が連結された操作ａラ
ド１１Ｇがビン１１８により連結され、他端はワイプば
ね１１２を介して夛ボート１２１とリンク１１４のだ内
円穴部にビン１２２により連結されている。

以下、詳細な構成を＠３図から第１Ｏ図を用いて説明す
る。まず第３図と第４図を用いメインシャフト１０３の
支持構造について説明する。軸受１２４は左右に２分割
１２４ａ　、　１２４ｂになっており、その内周面はシ
ャフト１０３に回転自由に基台し、外周面は凹の形状を
有している。その四部の内面はフレーム１０２　、１０
２ｂ　　とプレート１２３に設けた円弧１２３ａ　　の
部分に基台し合い、プレー）　１２３をフレーム１０２
にボルトにより固定した状態においては１２４ａ　と１
２４ｂで構成した軸受１２４の凹部とフレーム１０２１
０２ｂ　　とプレート１２３　１２３ｍで形成した円が
同心円で形成される様に構成しである。

よってメインシャフト１０３は軸受１２４　（１２４ｍ
　、１２４ｂ）を介し□てフレーム１０２に回転自由に
支持されてｂ）る。父、軸受（１２４ｇ、１２４ｂ）の
凹部にフレーム１０２とプレー）　１２３が基台してい
るため、軸受１２４の移動を防止し℃いる。よって、レ
バー等を溶ＩＩ　ｆｘとで固着したメインシャフトの中
間を、支持軸受にて支持する事が出来る。

主回路接点の開路、閉路状態を表示するインジケータ部
を１１６図と第６図を用いて説明する。

サポート１２５はフレーム１０２に固定されている。

この時、サポート１２５にはスタッド１２６とストッパ
ー１２１が固定されており、インジケーター１０４はス
タッド１２６に回転自由に支持されている。インジケー
ター１０４には、ビン１２８が固定され、リンクｌ！９
の一端に設けたダ円穴部１２９ａ　に連結され、リンク
１２１の他端はメインシャフト１０３に固定されたレバ
ー１０８に支持されたスタッド１０９ｂに回転自在に連
結されている。又、インジケータ１０４にはビン１３０
が固定されておりそこにはスタッド１２６に支持された
ばね１３１の一端が掛けられ、ばね１３１の他端がスト
ッパー１２７に掛けられているため、インジケーター１
０４はスタッド１２６を中心として第Ｓ！Ｐｉｌ中反時
針方向の回転力を受けている。

投入操作用ソレノイドコイル部について、第７図を用い
て説明する。フレーム１０１にはポールピース１３２が
固定されており、ポールピース１ｆｉ２とフレーム１０
１の間にソレノイドコイル１３３がポールピース１３２
を巻回するように収納されている。

又、ソレノイドコイル１３３の中にはアーマチュアミツ
ド１３４を備えたアーマチュア１３５が収納され、アー
マチュアミツド１３４はポールピース１３２を貫通しガ
イドされている。アーマチュア１３５とポールピース１
３２の間にはばね１３７が介在し、アーマチュア１３５
を反吸引方向に押し上げている。又、アーマチュア１３
５はフレーム１０１の上端に固定されたプレー）　１３
６を貫通し、第７図（ｂｌに示すようにアーマチュア１
３５に設けた凸部１３５ａがプレート１３６に糸合し、
アーマチュア１３５のストッパーを兼ねている。この時
、プレート１３６の穴部１３６ｍとアーマチュア１３５
の間には一定した空隙になる様、リング１３８でアーマ
チュア１３５のセンターガイドを行なっている。

よって磁気回路はフレーム１０１、プレート１３６、ア
ーマチュア１３５、ボールビーｘ’　１３２の経路で構
成される。

リンク機構部について第８図に示す回路しゃ断１０２に
回転自由に支持され、且つトリップキャッチ１１、投入
保持キャッチ１２がビン１０に回転自由に支持されてい
る。又、トリップキャッチ１１にはスタッド１３が固定
され、スタッド１３にはばね１４の一端が掛けられ、ば
ね１４の他端はフレーム１０２に固定されたスタッド１
５に掛けられている。よって、トリップキャッチ１１は
ビンｌＯを中心として第８図中たえず反時針方向の回転
力を受けて、スタッドＩＳに果合して位置を保っている
。又、ビン１０に支持されたばね１６は一端がフレーム
ｌＯ２に支持されたスタッド１７に掛けられ他端は投入
保持キャッチ１２に掛けられている。よって、投入保持
キャッチ１２はばね１６の復帰力により、ビン１Ｇを中
心として第８図中だ。

えず反時計方向の回転力を受け、スタッド１７に基金し
て位置を保っている。

半月Ｖヤフト１Ｂは→シーム１０２に回転自由に支持さ
れ・、半月シャフト１８には、プレート１９が固定され
ている。プレート１１にはフレーム１０２に掛けられた
ばね２１の一端が掛けられており、半月シャツ）１Ｂは
第、８図中たえず反時計方向の回転力を受けている。こ
の時プレート１９はフレーム１０２に固定されたスタッ
ド２０に果合しており、半月シャフト１８の位置は保た
れている。この時、半月Ｖヤフト１８とトリップキャッ
チ１１は果合する関係にある。リンク２２は一端がトリ
ップキャッチ１１にビン２３により回転自在に連結され
、リンク２４は一端がメインＶヤフ）　１０３に固定さ
れたレバー１０７にビン２５により回転自在に連結され
、リンク２２、リンク２４の他端ｉｊ　ａ　−５−２６
と伴にビン２７により互いに回転自在に連結されている
。

父、リンク２４の中間にビン２８が回転自由に支持され
、そのビン２８の周囲にはａ−ラー２９が回転自由に支
持されている。

次に上記構成の本発明の作用につい゛て説明する。

回路しゃ断器の投入動作は、Ｗ＆−図に示す引外し状態
において、ソレノイドコイル１３３が付勢されると第７
図に示す如く、アーマチュア１３５とポールピース１３
２の間にはΦなる磁束が流れ、アーマチュア゛１３５と
プレート１３６の間には伽とΦｂなる磁束が分流し流れ
る。この時ソレノイドコイル１３３に流れる電流は、イ
ンダクタンスの影響で電流は徐々に上昇し、各部の磁束
、Φ、Φ１、Φｂ　もそれに伴ない増加し、アーマチュ
ア１３５とポールピース１３２の間には磁束Φによる吸
引力（Ｆ）、アーマチュア１３８とプレート１３６の間
には磁束Ｑ）による吸引力（Ｆｂ　）　　が働く。しか
し、第１４図に示す如くソレノイドコイル１３３の電流
流れ始めの小電流においては、はぼΦ＝Φｂ　の関係に
なり、且つ、アーマチュア１３５とポールビニス１３２
の間には空隙を有しているためＦ　＜　Ｐｂ　の関係と
なり、アーマチュア１３５とプレート１３２は吸引され
た状態を推持する。しかし、ソレノイドコイル１３３に
流れる電流が上昇していくと、それに伴ない磁束も増加
しΦ＝Φ畠＋―となるが、鈎は飽和の傾向を示し、Φ〉
麹　の関係が大きくなっていく。よって、吸引力もｌｉ
’＜Ｆｂ−、Ｆ＝Ｆｂ　、　Ｆ＞Ｆｂ　　の関係になり
、アーマチュア１３５はポールピース１３２に向かって
Ｆｂ　Ｂ上の力で電撃に下方に移動する。

よって、アーマチュア１３５は慣性エネルギーを持ち動
作していく。

実施例においては、規格で定められた回路しゃ断器の最
低動作電圧が定格値１００％に対し′て７５％以上であ
るため、６０％〜７０％でアーマチュアが動作する種設
定しである。

１紀アーマチュア１３５の動作に伴ないアーマチュアロ
ッド１３４も下方に移動し、第８図に示すａ−ツー２６
を押し下げる作用をする。この時、リンク２４は第１１
図に示す如く、アーマチュアロッド１３４と°−”なる
角度をもって構成しているため、リンク２２はｆｌｌな
る分力を受はトリップキャッチ１１はｆｌｌの力により
時針方向の回転力を得る。しかし、この時、トリップキ
ャッチ１１と半月シャツ）１８は果合しているため、ト
リップキャッチ１１の回転は防げられ、第８図の状態を
推持している。よって吸引力によりアーマチュアロッド
１３４が押し下げらｋるに伴ない、リンク２２はビン２
３を軸として時針方向（下方）に回転し、は反時計方向
に回転する。それに伴ない、リンク１１６はワイプばね
１１２を介してリンク１１４とナボ−）　１２１により
連結されているため、ビン１１７を軸として反時計方向
に回転し、リンク１１６に連結された操作ロッド１１９
は押し上げられ、主回路接点１２Ｇは閉路する。この時
、リンク２２の回転に伴ない、リンク２４に設けたａ−
ツー２９も下方に移動し投入保持キャッチ１２を押し、
投入保持キャッチ１２をビン１ｏを軸として時針方向に
回転させる。アーマチュア１３５と、式−ルピース１３
２が接した時、投入保持キャッチ１２とローラー２９の
間に空隙が生じ、投入保持キャッチ１２はばね１６の復
帰力により反時計方向に回転し、ソレノイドコイル１３
３の付勢が解かれた時、ばね１３７の復帰力によりアー
マチュア１３５及びアーマチュアロッド１３４は押し上
げられる。この時、投入保持キャッチ１２とａ−ツー２
９は果合し＠９図に示す投入状態な雇持する。

又、インジケーター１０４は１１５９に示す引外し状態
から上記投入動作が行なわれると、メインシャフト１０
３に固定されたレバー１０８に連結されたリンク１２９
が下方に移動し、リンク１２９のダ円穴１２９ｍ　　と
インジケーター１０４に設けたビン１２８が果合してイ
ンジケーター１０４がスタッド１２６を軸として時針方
向に回転し、はね１３１を歪ませ、１紀投入状態におい
ては！Ｊ６図に示す状態となる。

引外し動作においては、１紀投入動作により閉路された
第９図において第１図に示す手動引外しボタン１１１、
もしくは引外しコイル１１０が付勢された場合、半月シ
ャフト１８は時針方向に同転し、トリップキャッチ１１
と半月シャフト１８の果合が解かれる。この時リンク２
４は第１２図に示す如（ｆｕなるワイプ１１２と開路バ
ネ１０６の分力を受け、ビン１１５を軸として、リンク
２４は時計方向の回転力を受けているため、リンク２２
によってリンク２４に連結されたトリップキャッチ１１
はビンｌＯを軸として、時計方向の回転力を受け、トリ
ップキャッチ１１は回転し、投入保持キャッチ１６とロ
ーラー２９の果合は解かれ、メインシャフト１０３はワ
イプバネ１１２と開路バネ１０６の放勢力により時針方
向に回転する。それに伴ない、ワイプバネ１１２を介し
てリンク１１４と、サポート１２１により連結されたリ
ンク１１６は、ビン１１７を軸として時計方向に回転し
、リンク１１６に連結された操作ロッドがストッパー１
３９に接触するまで引っばり、主回路接点１２０を開路
する。

又、時針方向に回転したトリップキャッチ１１は、トリ
ップキャッチ１１に設けたビン１３に掛けられたばね１
４により反時針方向に回転し、ビン１５に接する０この
時、トリップキャッチ１１と半月シャフト１８の間に空
隙が生じ、半月シャフト１８はプレート１９に掛けられ
たばね２１により反時針方向に回転し、トリップキャッ
チ１１と半月シャツ）１ｇが果合する関係になり、引外
し動作を完了する。又、インジケータ一部は、第６図に
示す投入状態から、前記引外し動作が行なわれるとレバ
ー１０ＪＩ　ｌ：ｉＩ！結されたリンク１２９示上方に
移動し、インジケーター１０４に設けたビン１２Ｂが、
リンク１２ｇのダ円六部１２９ａ　　でフリーの状態に
なるため、インジケーター１０４はばね１３１の復帰力
で反時針方向に回転し、インジケーター１０４がスタッ
ド１２７に接して停止する。この時、ビン１２８はダ円
穴部１２９ｇのほぼ中間に位置している。よって、イン
ジケーター１０４は、引外し動作時の衛撃力を受けるこ
となく動作するため、簡素な構造で可能になった。

尚、引外し自由の状態は第１θ図に示す。

以上のように、本発明によれば電磁操作装置のアーマチ
ュアに段を設け、上部マグネットフレームに接触させる
事によりアーマチュアを電撃に動作させ、投入動作特性
を安定したものにすることが出来る。

又、リンク部においては、投入保持キャッチとトリップ
キャッチを同軸に配置し、且つトリップキャッチが第１
節のリンクを兼ねる事により、小形、簡略化され、更に
本発明の２分割の軸受を使用することによりレバーなど
が一接されたシャフトを支持する亭が容昌になる。父、
インジケータ一部においては、ダ円穴を有したリンクで
インク。

ことにより、引外し動作時の鈎撃力な受ける亭なく、回
路しゃ断器の判“、“閉”を表示する事が出来る。よっ
て、全体的に小形、簡略化された安価な回路しゃ断器を
提供する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路しゃ断器の電磁操作装置の正面図
、第２図は同右ｆｉｌｌ　ｆｆｉ図、第３図は同正面部
分の詳細図、第４図は同右側面部分の詳細図、第５図は
本発明における動作表示器の右側面部分詳細図で引外し
状態を示す図、第６図は同動作表示器の右側面部分詳細
図で投入状態を示す図、第で引外し状態を示す図、第９
因は本発明における電磁操作装置の右側面断面図で投入
状態を示す図、第１０図は同右側面断面図で引外し自由
状態を示す図、１ｓ１１図は同リンク機構部の力の成分
を示す図で投入動作中を示す図、第１２図は同リンク機
構部の力の成分を示す図で投入状態を示す図、第１３図
は従来形電磁操作装置のソレノイドコイル電流、アーマ
チュアス）ａ−り及び主接点ストａ−りの関係を示す図
、第１４図は本発明による電磁操作装置のソレノイド電
流、アーマチュアストａ−り、及び主接点ス）ｃｙ−り
の関係を示す図・　　である。 −１０１・・・ソレノイドコイル用フレーム。 １０２・・・機構フレーム、　　１０３・・・メインシ
ャフト、１０４・・・インジケーター、１２４・・・軸
受、１２９・・・リンク、１３３・・・ソレノイドコイ
ル、１３５・・・アーマチュア、　　１３６・・・プレ
ート、１０・・・ピン、　　　　　　　１１−・・トリ
ップキャッチ１１２・・・投入保持キャッチ、１８・・
・半月シャフト、２９・・・ａ−ツー 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ／ρ９６ 第７図 （ｂ） Ｉ し　」 第８図 第９図 第１０図 、〜７３．５ １０／ 一〇− ＋’１．／２Ｑ＼− 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接点の開閉状態を表示する動作表示器を有する回路しゃ
   断器において、動作表示器の表示部がだ円穴を有したリ
   ンクを介して機構部に連結され、引はずし動作時は表示
   部がばね力により復帰するようにしたことを特徴とする
   回路しゃ断器。