WO2021161370A1 - 回路遮断器 - Google Patents

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WO2021161370A1
WO2021161370A1 PCT/JP2020/005081 JP2020005081W WO2021161370A1 WO 2021161370 A1 WO2021161370 A1 WO 2021161370A1 JP 2020005081 W JP2020005081 W JP 2020005081W WO 2021161370 A1 WO2021161370 A1 WO 2021161370A1
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WO
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latch
pole
circuit breaker
movable
pin
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Application number
PCT/JP2020/005081
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French (fr)
Inventor
慎司 鳥羽
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3031Means for locking the spring in a charged state
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/40Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • HELECTRICITY
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    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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    • H01H33/42Driving mechanisms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • H01H33/6662Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators

Definitions

  • the present application relates to a circuit breaker having a fixed contact and a movable contact that connects to and detaches from the fixed contact.
  • the circuit breaker may be affected by shock vibration during open / close pole operation, vibration due to installation conditions when holding the closed pole, etc.
  • shock vibration during open / close pole operation
  • vibration due to installation conditions when holding the closed pole etc.
  • the latch swings due to the vibration, the latch engaging portion is disengaged, and an unnecessary opening of the pole is reached.
  • the present application discloses a technique made in view of the above circumstances, and an object of the present application is to obtain a structure that is not easily affected by vibration and can stabilize closed pole operation and closed pole holding. do.
  • the circuit breaker disclosed in the present application has a fixed contact, a movable contact that contacts and disengages from the fixed contact, and a rotatably shaft in a region of the center of gravity between one end having a latch engaging portion and the other end driven by tripping.
  • a rod-shaped latch that is supported, an insulating rod having a latch pin that engages with the latch engaging portion at one end, a closing actuator that drives the other end of the insulating rod, and an opening pole that drives the movable contact in the opening direction. Equipped with a spring for When the other end of the latch is pulled off and driven while the movable contact is closed to the fixed contact, the engagement between the latch engaging portion and the latch pin is disengaged and the opening spring springs.
  • the movable contact is driven in the opening direction,
  • the latch pin is driven in the closing direction by the closing actuator via the insulating rod while the movable contact is open, the latch is driven in the closing direction via the latch engaging portion and the movable contact is driven. Is driven in the closing direction with the fixed contact.
  • circuit breaker According to the circuit breaker disclosed in the present application, it is not easily affected by the vibration of the circuit breaker, and it is possible to stabilize the closed pole operation and the closed pole holding.
  • Embodiment 1 of this application is the external side view for demonstrating the structure of the operation mechanism mainly of a circuit breaker.
  • Embodiment 1 of this application is a side sectional schematic diagram of a circuit breaker open pole state, and is a figure for explaining the structure of the operation mechanism mainly of a circuit breaker.
  • Embodiment 1 of this application is the side sectional schematic diagram in the circuit breaker closed state, and is the figure for demonstrating the structure of the operation mechanism of a circuit breaker.
  • Embodiment 1 of this application is the side sectional schematic diagram of the circuit breaker open state and the closing actuator excitation state by the latch release by the trip device, and is for explaining the structure of the operation mechanism mainly of a circuit breaker. It is a figure of. It is a figure which shows Embodiment 1 of this application, is the perspective view which shows the closing drive rod and the insulating rod connecting hole of the closing actuator, and is the figure for demonstrating the structure of the operation mechanism mainly of a circuit breaker. It is a figure which shows Embodiment 1 of this application, and is the perspective view which shows the connection of a movable terminal and an open pole spring unit as an exploded view of a component part.
  • Embodiment 1 of this application is the perspective view which shows the connection of a movable terminal and an open pole spring unit, and is the figure which shows the relationship of the width of the movable contact
  • Embodiment 1 of this application is a figure for demonstrating the structure of the operation mechanism of a circuit breaker, is the perspective view which shows the insulation rod and the latch engagement part, and is latch engagement by the insulation rod. It is a figure which shows the steady use state which covered the upper surface and the side surface of a part.
  • Embodiment 1 of this application is a figure for demonstrating the structure of the operation mechanism of a circuit breaker, is the perspective view which shows the insulating rod and the latch engaging part, and is the latch engaging part and the insulating rod. It is a figure which shows the state which pulled out the latch engaging part from an insulating rod in order to show the positional relationship of. It is a figure which shows Embodiment 2 of this application, and is the figure for demonstrating another structure of the operation mechanism of a circuit breaker, and is the side sectional schematic diagram of the circuit breaker open state.
  • Embodiment 3 of this application It is a figure which shows Embodiment 3 of this application, and is the figure for demonstrating still another structure of the operation mechanism of a circuit breaker, and is the side sectional schematic diagram of the circuit breaker open state. It is a figure which shows Embodiment 3 of this application, and is the figure for demonstrating still another structure of the operation mechanism of a circuit breaker, and is the side sectional schematic diagram of the circuit breaker closed pole state.
  • the figure which shows Embodiment 3 of this application is a figure for demonstrating still another structure of the operation mechanism of a circuit breaker, and is the side of the circuit breaker open pole state and the closing actuator excitation state by unlatching by a tripping device. It is a cross-sectional schematic diagram.
  • Embodiment 1. 1 to 7B are for explaining the structure of the operation mechanism of the circuit breaker according to the first embodiment of the present application
  • FIG. 1 shows mainly the structure of the operation mechanism of the circuit breaker
  • FIG. 2 shows the structure of the circuit breaker
  • Fig. 3 mainly shows the open state of the operating mechanism
  • FIG. 3 shows the closed state of the operating mechanism mainly of the circuit breaker
  • FIG. 4 shows the closing state of the circuit breaker mainly due to the release of the latch engagement of the operating mechanism.
  • the excited state is shown
  • FIG. 5 shows the connection part between the closing drive rod and the insulating rod of the circuit breaker mainly of the operating mechanism
  • FIGS. The connecting portion is shown
  • FIGS. 7A and 7B show the insulating rod and the latch engaging portion of the circuit breaker mainly of the operating mechanism.
  • the circuit breaker has a movable terminal 1, a first fixed terminal 2, and a second fixed terminal 3 provided below the first fixed terminal 2.
  • the second fixed terminal 3 is connected to the movable terminal 1 via a flexible shunt 4.
  • Various drive mechanisms including a closed pole drive mechanism are attached to the mechanical frame 5 fixed in the circuit breaker.
  • the closed pole drive mechanism is connected to the insulating rod 6, and the insulating rod 6 is moved (correctly pivotally) in the left-right direction of FIG. 1 by the closing actuator 7.
  • a part of the pole opening drive mechanism having a spring rod 8 for opening a pole, a spring 9 for opening a pole, and a spring guide 10 for opening a pole is connected to the movable terminal 1.
  • the open pole drive mechanism is composed of a spring rod 8, a spring 9, a spring guide 10, and a movable terminal 1.
  • the movable terminal 1 is provided with a movable contact 1a at one end thereof, and the other end is connected to the mechanical frame 5. Further, a rod-shaped latch 11 as shown in the figure is rotatably attached to the movable terminal 1 with the movable connecting pin S3 as a fulcrum.
  • An engaging portion 11a is provided at one end of the latch 11, and the latch engaging portion 11a engages with the latch pin S1 provided on the insulating rod 6.
  • a tripping portion is provided at the other end of the latch 11, and the tripping portion of the latch 11 is pushed by a latch tripping mechanism or the like, and the latch 11 rotates.
  • the engagement between the latch engaging portion 11a and the latch pin S1 is shown. But it's okay.
  • the engaging portion may be provided on the insulating rod and the pin may be provided on the latch.
  • the center of gravity of the latch is not greatly biased to one side, and it is less likely to be affected by vibration.
  • the operation at the time of closing can be stabilized. Further, when the installation location is affected by vibration, the influence of vibration can be reduced even when the pole is held closed.
  • the rotation axis of the latch 11 is preferably provided near the center of gravity of the latch 11, and more preferably provided in accordance with the center of gravity.
  • the center of gravity of the latch 11 is located in the center of gravity region of the rod-shaped latch 11, and the center of gravity of the latch is rod-shaped by providing an engaging portion at one end of the latch 11 and a pulling portion at the other end. It is not significantly biased to one side of the latch 11 and is less susceptible to vibration, and stable engagement between the latch 11 and the latch pin S1 can be ensured.
  • the circuit breaker has an auxiliary switch drive mechanism.
  • the auxiliary switch drive mechanism is composed of a drive rod 12 for the auxiliary switch, a spring guide 13 for driving the auxiliary switch, a link 15 for driving the auxiliary switch, and the like, and the link 15 is attached to the mechanical frame 5.
  • the operation mechanism of the circuit breaker is composed of a closed pole drive mechanism, an open pole drive mechanism, a latch mechanism connecting them, and an auxiliary switch drive mechanism.
  • the detailed structure will be sequentially described in FIGS. 1 to 4 with an explanation of the operation.
  • the closing actuator 7 is equipped with a closing drive rod 7a, a return spring 7b for returning the drive rod 7a, and a closing coil 7c.
  • the drive rod 7a moves horizontally to the right in FIG. 2 and the return spring 7b is stored by the excitation of the closing coil 7c.
  • the return spring 7b is released by demagnetization of the closing coil 7c, and the drive rod 7a horizontally moves to the left in FIG. 2 to be in the reset state.
  • the closed pole drive mechanism is a link for closed pole drive, which is rotatably attached to the insulating rod 6, the latch pin S1 provided on the insulating rod 6, one end is rotatably attached to the latch pin S1, and the other end is pivotally supported with the fixing pin P2 as the center of rotation. 16. It is composed of a spring receiving pin 16a provided on the link 16, a return spring 17 for returning the link for closing pole drive for returning the link 16 for closing pole drive, and a fixing pin P2 fixed to the mechanical frame 5. These members are mounted on the mechanical frame 5 as follows.
  • a link return spring 17 composed of a twist spring for returning a link for closing pole drive has a fixing pin P2 as a support shaft, one of the arms is attached to the fixing pin P5, and the other arm is attached to a spring receiving pin 16a provided on the link 16. It is arranged so as to hang, and the link 16 for closing pole drive is always urged counterclockwise.
  • the other end of the insulating rod 6 connected to the closed pole drive link 16 is connected to the drive rod 7a via a connecting hole 6b formed in the insulating rod 6.
  • the tip of the drive rod 7a pushes the pushing surface 6a of the insulating rod formed on the insulating rod 6, so that the latch pin S1 connected to the insulating rod 6 moves in an arc with the fixing pin P2 as the rotation axis. do.
  • the opening pole drive mechanism is composed of a movable terminal 1, a shunt 4, a fixing pin P1 and an opening pole spring unit composed of a movable contact 1b on which a movable contact 1a is formed and an opening pole driving link 1c.
  • a movable contact 1a that comes into contact with and separates from the fixed contact 2a is formed at one end of the movable contact 1b.
  • the opening pole spring unit includes a spring rod 8 for opening poles, a spring 9 for opening poles, a spring guide 10 for opening poles, a movable connecting pin S2 for opening poles, and a retaining pin S7.
  • the spring guide 10 is fixed in the circuit breaker.
  • the latch mechanism is composed of a latch 11, a movable connecting pin S3, and a latch return spring 18, and these members are mounted on the mechanical frame 5 as follows.
  • a spring rod 8 for opening a pole constituting the opening pole spring unit is shafted by a movable connecting pin S2 for opening the pole. It is supported.
  • a movable connecting pin S2 for opening the pole. It is supported.
  • the movable contact 1b and the opening pole drive link 1c are formed to have the same width when viewed from the fixed contact 2a, and the diameter of the opening pole spring rod 8 is also the same as the width of the movable terminal 1. Has been done. Further, the opening pole spring rod 8 is supported by the opening pole spring guide 10 so as to be freely movable in the vertical direction to some extent.
  • the spring rod 8 is movable.
  • the movable connecting pin S2 for opening the pole for axially supporting the terminal 1 is inserted into the stopper pin through hole 1d formed in the movable terminal 1 in the direction orthogonal to the opening / closing movement direction of the contact, and is movablely connected.
  • the pin S2 is configured so as not to protrude from the stopper pin through hole 1d of the movable terminal 1 in the orthogonal direction, that is, in the width direction of the movable terminal 1. Therefore, it is possible to save space in the vicinity of the movable contact in the operation mechanism.
  • the spring 9 is provided so as to be expandable and contractible according to the operation of the spring rod 8 due to the arc movement of the movable terminal 1.
  • the movable terminal 1 is always urged counterclockwise by this opening pole spring force, and the opening position is regulated by the stopper pin P3.
  • the latch mechanism includes a latch 11, a latch return spring 18, and a movable connecting pin S3, and these members are mounted on the movable terminal 1 as follows.
  • the latch 11 is rotatably supported by the movable connecting pin S3 in a state of penetrating the latch through hole 1e of the movable terminal 1.
  • the latch 11 is composed of a latch engaging portion 11a at one end and a latch pushing portion 11b at the other end with the rotating shaft interposed therebetween, and as shown in FIGS. 7A and 7B, the latch engaging portion 11a has an insulating rod 6 on the upper surface and The side surface is covered with a cover or the like and is engaged with the latch pin S1.
  • the latch return spring 18 of the twist spring is arranged so that one arm is hooked on the movable terminal 1 and the other arm is hooked on the latch 11 with the movable connecting pin S3 as a support shaft, and the latch 11 is arranged clockwise. Always urged.
  • the latch engaging portion (the portion that engages with the latch pin S1). ) Is not located directly below the arc generation location (contact / separation position of the contact), but is provided at a position away from the position directly below, so that it is possible to suppress engagement failure. Further, since the upper surface or the side surface of the latch engaging portion is covered with a cover or the like, the possibility of poor engagement can be further reduced.
  • the movable connecting pin S3 moves in an arc with the fixed pin P1 that supports the movable terminal 1 as a rotation axis.
  • the arc radius r1 corresponds to the arc moving radius r2 (corresponding to the distance between the fixed pin P2 and the latch pin S1) of the latch pin S1 constituting the closed pole drive mechanism. ) Is equivalent.
  • a parallel crank mechanism is formed by a link 16 of a closed pole drive mechanism connected via a latch pin S1 and a movable connecting pin S3, a link 1c of an open pole drive mechanism, and a latch 11 of a latch mechanism.
  • the auxiliary switch drive mechanism includes a link 15 for driving the auxiliary switch, a rod 12 for driving the auxiliary switch, a spring guide 13 for driving the auxiliary switch, a spring 14 for driving the auxiliary switch, a movable connecting pin S4, a movable connecting pin S5, and a movable. It is composed of a connecting pin S6 and a fixing pin P4, and these members are mounted on the mechanical frame 5 as follows.
  • the mechanical frame 5 is provided with a fixing pin P1 that pivotally supports the movable terminal 1.
  • the link 15 is rotatably provided on the fixing pin P1.
  • the drive rod 12 is pivotally supported by a movable connecting pin S5 formed on the link 15.
  • the drive rod 12 is supported by a fixing pin P4 provided in an elongated hole formed in the drive rod 12, and moves in the horizontal direction in conjunction with the operation of the link 15.
  • a spring guide 13 is connected to the drive rod 12 by a movable connecting pin S6. That is, the spring guide 13 is connected to the movable connecting pin S6 formed on the drive rod 12.
  • the spring 14 is provided so as to be stretchable according to the horizontal movement of the drive rod 12 in a state where one end is regulated by the fixing pin P4 and the other end is regulated by the spring guide 13. There is.
  • the drive rod 12 is always urged to the left by the spring 14, and the link 15 is always urged clockwise with the fixing pin P1 as the rotation axis via the movable connecting pin S5.
  • the movable connecting pin S4 provided on the link 15 comes into contact with the movable terminal 1, so that the clockwise rotation is restricted.
  • FIG. 2 shows the closing coil 7c in the demagnetized state and the operating mechanism in the open pole state, and the closing pole operation will be described first from this state.
  • the drive rod 7a moves horizontally to the right in FIG. 2, and the return spring 7b for returning the drive rod is stored. At this time, the drive rod 7a pushes the pushing surface 6a of the insulating rod 6, and the insulating rod 6 moves to the right.
  • the link 16 connected to the latch pin S1 moves in a clockwise arc with the fixing pin P2 as the center of rotation while accumulating the return spring 17.
  • the latch pin S1 engages with the latch engaging portion 11a of the latch 11 and urges the latch 11 to the right.
  • the movable connecting pin S3 that pivotally supports the latch 11 moves in a clockwise arc together with the movable terminal 1 with the fixed pin P1 as the center of rotation, so that the movable contact formed on the movable contact 1b constituting the movable terminal 1 is formed. 1a comes into contact with the fixed contact 2a of the first fixed terminal 2.
  • the opening spring 9 is energized by the spring rod 8 that follows the movement of the movable terminal 1 and urges the movable terminal 1 counterclockwise.
  • FIG. Maintain the closed pole state shown in. In such a closed state, an electric path is formed from the first fixed terminal 2 to the second fixed terminal 3 via the movable contact 1b and the shunt 4 of a copper-based material that carries electricity.
  • the link 15 for driving the auxiliary switch which is pivotally supported by the fixed pin P1 moves in a clockwise arc with the fixed pin P1 as the center of rotation.
  • the drive rod 12 connected via the movable connecting pin S5 the end of the elongated hole provided in the link 15 for driving the auxiliary switch is fixed by the spring force of the spring 14 for driving the auxiliary switch. Moves to the left until it comes into contact with, and operates the auxiliary switch 19 at the tip.
  • a gap 21 is provided between the movable connecting pin S4 and the movable terminal 1 so that the movable connecting pin S4 does not come into contact with the movable terminal 1.
  • the movable connecting pin S4 of the link 15 is regulated by the movable terminal 1, the amount of movement of the link 15 is regulated, and the operation of the movable terminal 1 to the closed pole is performed.
  • a gap 21 is formed between the movable connecting pin S4 and the movable terminal 1, and the restriction is released.
  • the movable terminal 1 and the movable connecting pin S4 come into contact with each other, and the link 15 having the movable connecting pin S4 moves in an arc counterclockwise with the fixed pin P1 as the rotation axis by the releasing force of the spring 9.
  • the drive rod 12 horizontally moves to the right in FIG. 3 via the movable connecting pin S5 to reset the auxiliary switch 19 and store the spring 14.
  • the movable terminal 1 stops when it comes into contact with the stopper pin P3, and maintains the open pole state of FIG. 2 by the initial load of the opening pole spring 9.
  • FIG. 4 shows the movable terminal 1 in the open pole state and the closing coil 7c in the excited state due to the disengagement of the latch in the trip device.
  • the trip device 20 that has detected the circuit short-circuit current operates upward and pushes the latch pushing portion 11b to rotate the latch 11 counterclockwise.
  • the latch 11 rotates, the engagement between the latch engaging portion 11a and the latch pin S1 is released, and the movable terminal 1 shifts to the open pole state while the closing coil 7c is maintained in the excited state.
  • the closing actuator 7 By releasing the excitation of the closing coil 7c in the process of opening the movable terminal 1 or after opening the pole, the closing actuator 7 also shifts to the reset state, and the link 16 for closing the pole also shifts to the reset state.
  • the latch 11 is returned counterclockwise by the latch return spring 18, and is in the open pole state shown in FIG.
  • the operation description of the auxiliary switch drive mechanism in the main opening operation is the same as the opening operation by demagnetization of the closing coil 7c, and is omitted because it has already been explained.
  • one end is a latch engaging portion and the other end is a pushing portion for disengaging the latch rotating shaft, and the latch center of gravity position is latched.
  • the closed pole drive mechanism, the open pole drive mechanism, and the latch mechanism by the parallel crank mechanism, the amount of slippage of the latch engaging surface with respect to the latch pin can be suppressed in the closing pole process, and the sliding of the latch engaging surface can be suppressed. It is possible to suppress the engagement failure due to the above, and to stabilize the closed pole operation and the closed pole holding.
  • the open pole spring load is reduced by arranging the open pole spring near the main contact contact portion away from the center of rotation of the movable terminal. Furthermore, by separating the functions of the movable terminal configuration into a copper-based material that is responsible for energization and an iron-based material that is responsible for rigidity, it is possible to reduce the wall thickness of the component parts and shorten the opening time by reducing the size and weight.
  • Embodiment 2 a second embodiment of the present application will be described with reference to FIG.
  • the description of the same or corresponding part as that of the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly described below.
  • parts dedicated to driving the auxiliary switch such as a link 15 for driving the auxiliary switch, a drive rod 12 for driving the auxiliary switch, and a spring 14 for driving the auxiliary switch, are required for turning on and off the auxiliary switch 19.
  • the auxiliary switch 19 is driven by the open pole spring rod 8.
  • Embodiment 3 In the first and second embodiments described above, the circuit breaker having a structure in which the movable terminal rotates has been described, but the opening / closing mechanism is not limited to this structure, and the movable terminal is, for example, in the horizontal direction. It may be a circuit breaker having a structure that moves linearly.
  • the description of the same or corresponding parts as those in the first and second embodiments described above will be omitted, and the parts different from the first and second embodiments described above will be mainly used. Will be described below.
  • 9A, 9B and 9C are diagrams showing the circuit breaker of the third embodiment, FIG. 9A shows the open pole state of the circuit breaker, FIG. 9B shows the closed pole state, and FIG. 9C shows the tripping device. When the latch is released, the circuit breaker is open and the closing actuator is excited.
  • the movable terminal has a movable contact 1b, a movable contact 1a and an open pole drive link 1c, and the movable contact 1b is connected to a second fixed terminal 3 via a shunt 4. It is connected.
  • the engaging portion of the latch 11 is located with a slight gap from the latch pin S1 provided on the insulating rod 6.
  • the insulating rod 6 horizontally moves to the right by the excitation of the closing actuator 7.
  • the latch pin S1 provided on the insulating rod 6 engages with the latch 11 pivotally supported by the pin S3 on the movable contact 1b, and the insulating rod 6 and the movable contact 1b are horizontal to the right.
  • the spring rod 8 connected to the opening pole drive link 1c by the pin S2 also moves in the same direction, and the spring rod 8 stores the spring 9 for opening the pole.
  • the closing actuator 7 is separated from the movable contact 1b and the fixed contact 2a while maintaining the excited state, and the pole is opened as shown in FIG. 9C. After the opening state of FIG. 9C or in the opening process, the closing actuator 7 is demagnetized to reach the opening state of FIG. 9B.
  • the link 16 for closing pole drive, the fixing pin P2 for pivotally supporting the link 16, the fixing pin 1 for pivotally supporting the movable terminal 1, and the like, which are required in the first embodiment, are unnecessary. Therefore, the number of parts can be reduced, the space required for driving the arc can be reduced, and the mechanism can be configured in a space-saving manner.
  • Feature 1 Fixed contact, movable contact that contacts and separates from the fixed contact, rod-shaped latch that is rotatably supported in the center of gravity region between one end having a latch engaging portion and the other end driven by pulling out.
  • An insulating rod having a latch pin that engages with the latch engaging portion at one end, a closing actuator that drives the other end of the insulating rod, and a spring for opening the pole that drives the movable contact in the opening direction.
  • the latch When the contact is driven in the opening direction and the latch pin is driven in the closing direction by the closing actuator via the insulating rod in a state where the movable contact is open, the latch is driven via the latch engaging portion. It is characterized in that it is driven in the closing direction and the movable contact is driven in the closing direction with the fixed contact.
  • Feature 2 The feature 1 is characterized in that the movable contact opens and closes with the fixed contact while moving in an arc.
  • Feature 3 The feature 1 is characterized in that the movable contact opens and closes with the fixed contact while moving linearly.
  • a circuit breaker having a movable terminal whose one end is pivotally attached to a fixed portion and whose other end has a movable contact and is driven by a driving force in the opening direction, and is pulled from one end having a latch engaging portion.
  • a latch whose portion between the other end driven to be removed is pivotally attached between the one end of the movable terminal and the other end of the movable terminal, and one end pivotally attached to the fixed portion to engage with the latch.
  • a closed pole drive link having a latch pin that engages with the portion at the other end is provided, and when the other end of the latch is pulled off and driven while the movable terminal is closed, the latch engaging portion and the latch pin
  • the movable terminal is pivotally opened by the driving force in the opening direction, and the latch pin is driven by the driving force in the closing direction while the movable terminal is open. Then, the movable terminal is pivotally moved and the pole is closed as the latch is pivotally moved through the latch pin and the latch engaging portion of the latch.
  • Feature 5 In the feature 4, the movable terminal and the closed pole drive link extend in the same direction with a predetermined distance, and the latch extends the movable terminal and the closed pole drive link. It is characterized in that it extends in a direction that intersects with the existing direction.
  • Feature 6 In the feature 5, the movable terminal, the closed pole drive link, and the latch are configured in a parallel crank mechanism.
  • Feature 7 In any of the features 4 to 6, the latch engaging portion and the latch pin are arranged on the side of the movable terminal opposite to the movable contact, and the latch pin is placed in the closing direction via an insulating rod.
  • the latch engaging portion and the latch pin are characterized in that the side of the movable contact is covered with a part of the insulating rod.
  • Feature 8 In any one of the features 4 to 7, the movable terminal is integrally composed of the movable contact of the copper-based material responsible for energization and the open pole drive link of the iron-based material responsible for rigidity. It is a feature.
  • Feature 9 In any one of the features 4 to 8, the opening pole spring rod for transmitting the driving force in the opening direction to the movable terminal and the movable terminal are connected by a movable connecting pin. .. Feature 10: In any of the features 4 to 9, a fixing pin for pivotally attaching the one end of the movable terminal to the fixing portion is provided, and an auxiliary switch drive link is pivotally supported on the fixing pin. In the process of operating the movable terminal to close the pole, the auxiliary switch drive link is driven by the spring force of the auxiliary switch drive spring to operate the auxiliary switch.
  • Feature 11 In feature 10, in the process of operating the movable terminal to close the pole, the movable connecting pin of the auxiliary switch drive link is regulated by the movable terminal, the movement amount of the auxiliary switch drive link is regulated, and the movable terminal is regulated. In the completed state of the operation to the closed pole, a gap is formed between the movable connecting pin and the movable terminal, and the regulation is released.
  • Feature 12 In the feature 7, the driving force in the closing direction is transmitted from the closing drive rod of the closing actuator to the insulating rod, and the closing drive rod and the insulating rod are independent of each other when operating in the opening direction. It is characterized by being operable.
  • Feature 13 In any one of the features 4 to 8, the auxiliary switch is driven by the opening pole spring rod that transmits the driving force in the opening pole direction to the movable terminal.

Abstract

ラッチ係合部(11a)を有する一端と引き外し駆動される他端との間の重心領域で回動自在に軸支されている棒状のラッチ(11)、ラッチ係合部と係合するラッチピン(S1)を一端に有する絶縁ロッド(6)、絶縁ロッドの他端を駆動する投入アクチュエータ(7)、および可動接点(1a)を開極方向に駆動する開極用のばね(9)を備え、可動接点が固定接点(2a)に閉極している状態においてラッチの他端が引き外し駆動されるとラッチ係合部とラッチピンとの係合が解けて開極用のばねによって可動接点が開極方向に駆動され、可動接点が開極している状態において投入アクチュエータによって絶縁ロッドを介してラッチピンが投入方向に駆動されるとラッチ係合部を介してラッチが投入方向に駆動され可動接点が固定接点との閉極方向に駆動される構成とすることにより、振動の影響を受けにくく、閉極動作および閉極保持の安定化を図ることができる。

Description

回路遮断器
 本願は、固定接点、および固定接点に接離する可動接点を有する回路遮断器に関するものである。
 回路遮断器、特に直流回路遮断器は回路短絡電流の短時間遮断が要求され、その操作機構は短時間で主接点を開極する必要がある。そのため、特許文献1のような開閉器操作機構が提案されている。
特開2015-162402号公報
 回路遮断器は、開閉極動作時の衝撃振動、閉極保持時に設置条件による振動、等の影響を受けることがある。ラッチ機構により閉極状態を保持する回路遮断器において、前記振動によりラッチが揺動し、ラッチ係合部が外れ、不要な開極にいたるという問題点があった。
 本願は、前記のような実情に鑑みてなされた技術を開示するものであり、振動の影響を受けにくく、閉極動作および閉極保持の安定化を図ることができる構造を得ることを目的とする。
 本願に開示される回路遮断器は、固定接点、前記固定接点に接離する可動接点、ラッチ係合部を有する一端と引き外し駆動される他端との間の重心領域で回動自在に軸支されている棒状のラッチ、前記ラッチ係合部と係合するラッチピンを一端に有する絶縁ロッド、前記絶縁ロッドの他端を駆動する投入アクチュエータ、および前記可動接点を開極方向に駆動する開極用のばねを備え、
 前記可動接点が前記固定接点に閉極している状態において前記ラッチの他端が引き外し駆動されると前記ラッチ係合部と前記ラッチピンとの係合が解けて前記開極用のばねによって前記可動接点が前記開極方向に駆動され、
 前記可動接点が開極している状態において前記投入アクチュエータによって前記絶縁ロッドを介して前記ラッチピンが投入方向に駆動されると前記ラッチ係合部を介して前記ラッチが投入方向に駆動され前記可動接点が前記固定接点との閉極方向に駆動されるものである。
 本願に開示される回路遮断器によれば、回路遮断器の振動の影響を受けにくく、閉極動作および閉極保持の安定化を図ることができる。
本願の実施の形態1を示す図で、回路遮断器の主として操作機構の構造を説明するための外形側面図である。 本願の実施の形態1を示す図で、回路遮断器開極状態の側断面模式図であり、回路遮断器の主として操作機構の構造を説明するための図である。 本願の実施の形態1を示す図で、回路遮断器閉極状態の側断面模式図であり、回路遮断器の操作機構の構造を説明するための図である。 本願の実施の形態1を示す図で、引外し装置によるラッチ解除で回路遮断器開極状態かつ投入アクチュエータ励磁状態の側断面模式図であり、回路遮断器の主として操作機構の構造を説明するための図である。 本願の実施の形態1を示す図で、投入アクチュエータの投入駆動ロッドと絶縁ロッド連結穴を示す斜視図であり、回路遮断器の主として操作機構の構造を説明するための図である。 本願の実施の形態1を示す図で、可動端子と開極ばねユニットの連結を構成部品の分解図として示す斜視図である。 本願の実施の形態1を示す図で、可動端子と開極ばねユニットの連結を示す斜視図で、組合せ後の可動接点と可動端子リンクの幅の関係を示す図である。 本願の実施の形態1を示す図で、回路遮断器の操作機構の構造を説明するための図であり、絶縁ロッドおよびラッチ係合部を示す斜視図であって、絶縁ロッドにてラッチ係合部上面および側面が覆われた定常使用状態を示す図である。 本願の実施の形態1を示す図で、回路遮断器の操作機構の構造を説明するための図であり、絶縁ロッドおよびラッチ係合部を示す斜視図であって、ラッチ係合部と絶縁ロッドの位置関係を示すために,ラッチ係合部を絶縁ロッドから引出した状態を示す図である。 本願の実施の形態2を示す図で、回路遮断器の操作機構の他の構造を説明するための図で、回路遮断器開極状態の側断面模式図である。 本願の実施の形態3を示す図で、回路遮断器の操作機構の更に他の構造を説明するための図で、回路遮断器開極状態の側断面模式図である。 本願の実施の形態3を示す図で、回路遮断器の操作機構の更に他の構造を説明するための図で、回路遮断器閉極状態の側断面模式図である。 本願の実施の形態3を示す図で、回路遮断器の操作機構の更に他の構造を説明するための図で、引外し装置によるラッチ解除で回路遮断器開極状態かつ投入アクチュエータ励磁状態の側断面模式図である。
 以下、図面に基づいて、本願の各実施の形態を、直流回路遮断器に適用した場合の事例で説明する。
なお、各図面において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
実施の形態1.
 図1から図7Bは本願の実施の形態1における回路遮断器の操作機構の構造を説明するためのもので、図1は回路遮断器の主として操作機構の構造を示し、図2は回路遮断器の主として操作機構の開極状態を示し、図3は回路遮断器の主として操作機構の閉極状態を示し、図4は回路遮断器の主として操作機構のラッチ係合解除による開極状態で投入アクチュエータ励磁状態を示し、図5は回路遮断器の主として操作機構の投入駆動ロッドと絶縁ロッドの連結部を示し、図6Aおよび図6Bは回路遮断器の主として操作機構の可動端子と開極ばねユニットの連結部を示し、図7Aおよび図7Bは回路遮断器の主として操作機構の絶縁ロッドとラッチ係合部を示すものである。
 図1に示すように、回路遮断器は、可動端子1、第1の固定端子2、第1の固定端子2より下部に設けられた第2の固定端子3を有する。第2の固定端子3は可撓性のシャント4を介して可動端子1に接続されている。
 遮断器内に固定されているメカフレーム5には、閉極駆動機構を含めた各種駆動機構が取り付けられている。閉極駆動機構は絶縁ロッド6に接続されており、絶縁ロッド6は投入アクチュエータ7により図1の左右方向に移動(正確には枢動)する。
 可動端子1には、開極用のばねロッド8、開極用のばね9および開極用のばねガイド10を有する開極駆動機構の一部が接続されている。開極駆動機構は、ばねロッド8、ばね9、ばねガイド10、可動端子1により構成されている。
 可動端子1は、その一端に可動接点1aが設けられ、他端がメカフレーム5に接続されている。また、可動端子1には、図示のような棒状のラッチ11が、可動連結ピンS3を支点に回動自在に取り付けられている。
 ラッチ11の一端には係合部11aが設けられており、このラッチ係合部11aが絶縁ロッド6に設けられたラッチピンS1に係合する。ラッチ11の他端には引外し部が設けられており、ラッチ引外し機構等によりラッチ11の引外し部が押され、ラッチ11が回転する。なお、この実施形態では、ラッチ係合部11aとラッチピンS1との係合を示しているが、例えば、ピン以外の部品エッジ部などラッチの係合と引外しができるものであれば他のものでも良い。又、係合部が絶縁ロッドに設けられ、ピンがラッチに設けられるようにしても良い。
 このように、ラッチ11の回転軸を介してラッチ11の一方に係合部、他方に引外し部を設けることで、ラッチの重心が大きく一方に偏ることがなく、振動による影響を受けにくくなり、閉極時の動作を安定できる。また、設置場所が振動による影響を受けるような場合には、閉極保持時にも振動による影響も少なくすることができる。ラッチ11の回転軸はラッチ11の重心近傍に設けるのが好適であり、重心にあわせて設けるとより好適である。換言すれば、棒状のラッチ11の重心領域にラッチ11の回動中心が位置し、且つラッチ11の一端に係合部を、他端に引外し部をそれぞれ設けることで、ラッチの重心が棒状のラッチ11の一方に大きく偏ることがなく、振動による影響を受けにくくなり、ラッチ11とラッチピンS1との安定な係合を確保できる。
 また、回路遮断器は、補助スイッチ駆動機構を有している。補助スイッチ駆動機構は、補助スイッチ用の駆動ロッド12、補助スイッチ駆動用のばねガイド13、補助スイッチ駆動用のリンク15などで構成され、リンク15がメカフレーム5に取付けられている。
 回路遮断器の操作機構は閉極駆動機構と開極駆動機構、それらを繋ぐラッチ機構および補助スイッチ駆動機構によって構成されており、閉極方向へ付勢を担う投入アクチュエータと合わせて以下各機構の詳細な構造を、図1から図4において、動作説明を交えながら順次説明する。
 まず投入アクチュエータについて説明する。
図2に示すように、投入アクチュエータ7内には投入用の駆動ロッド7a、駆動ロッド7aを復帰させるための復帰ばね7b、および投入コイル7cが装備されている。閉極時は投入コイル7cの励磁により、図2右方向へ駆動ロッド7aが水平移動すると共に復帰ばね7bが蓄勢される。開極時は投入コイル7cの解磁により、復帰ばね7bが放勢され、駆動ロッド7aは図2左方向へ水平移動し、リセット状態となる。
 次に閉極駆動機構について説明する。
閉極駆動機構は絶縁ロッド6、絶縁ロッド6に設けられたラッチピンS1、一端がラッチピンS1に回転可能に取り付けられ、他端が固定ピンP2を回転中心として軸支された閉極駆動用のリンク16、リンク16に設けられたばね受けピン16a、閉極駆動用のリンク16を復帰させるための閉極駆動用リンク復帰用の復帰ばね17、メカフレーム5に固定された固定ピンP2で構成され、これらの部材は次のようにメカフレーム5に装備されている。
 閉極駆動用のリンク16は固定ピンP2によりメカフレーム5に回転自在に一端が支持され、このリンク16に、絶縁ロッド6がラッチピンS1により支持されている。また、閉極駆動用リンク復帰用のひねりばねからなるリンク復帰ばね17が固定ピンP2を支持軸として、腕の一方を固定ピンP5へ、他方の腕をリンク16に設けられたばね受けピン16aに掛けるように配置されており、閉極駆動用のリンク16は反時計回りへ常に付勢されている。
 さらに、閉極駆動用のリンク16と連結された絶縁ロッド6の他端は、図5に示すように、絶縁ロッド6に形成された連結用の穴6bを介して駆動ロッド7aと連結されている。図2に戻って、駆動ロッド7aの先端が絶縁ロッド6に形成された絶縁ロッドの押し面6aを押すことで、絶縁ロッド6に連結されたラッチピンS1は固定ピンP2を回転軸として円弧移動をする。
 次に開極駆動機構およびラッチ機構について説明する。
開極駆動機構は、可動接点1aが形成された可動接触子1bと開極駆動リンク1cとで構成された可動端子1、シャント4、固定ピンP1および開極ばねユニットで構成されている。
 ここで、可動接触子1bの一端には固定接点2aと接離する可動接点1aが形成されている。
 開極ばねユニットは、開極用のばねロッド8、開極用のばね9、開極用のばねガイド10、開極用の可動連結ピンS2、および抜止めピンS7から成る。
 ばねガイド10は、回路遮断器内に固定されている。
 また、ラッチ機構はラッチ11、可動連結ピンS3、ラッチ復帰ばね18で構成され、これらの部材は次のようにメカフレーム5に装備されている。
 固定ピンP1によりメカフレーム5に回転自在に一端を支持された可動端子1の他端には、開極ばねユニットを構成する開極用のばねロッド8が開極用の可動連結ピンS2により軸支されている。
 可動連結ピンS2の抜止めは、図6Aに示すように、開極駆動リンク1cに設けられた止まり穴のピン穴22へ抜止めピンS7を挿入、蓋をする様に可動接触子1bを取付けることでなされる。
 図6Bに示す様に、固定接点2aから見て、可動接触子1bと開極駆動リンク1cは同等幅で形成され、開極用のばねロッド8の直径も可動端子1の幅と同じに構成されている。また、開極用のばねロッド8は開極用のばねガイド10により上下方向をある程度移動自由に支持されている。
 回路短絡電流を遮断する際のアーク挙動制御部品の配置スペース確保のため、操作機構内の可動接点近傍を省スペースで構成することが好ましいが、この実施形態の遮断器では、ばねロッド8を可動端子1へ軸支するための開極用の可動連結ピンS2が、可動端子1に接点の開閉運動方向と直交する方向に形成されたストッパーピン貫通穴1dに挿入された構造であり、可動連結ピンS2が、前記直交する方向に、つまり可動端子1の幅方向に、可動端子1の当該ストッパーピン貫通穴1dから突出しないように構成されている。したがって、操作機構内の可動接点近傍を省スペースで構成することができる。
 ばね9の一端および内径はばねロッド8に支持され、ばね9の他端はばねガイド10で規制されている。このように、ばね9は、可動端子1の円弧移動によるばねロッド8の動作に合わせて伸縮自在に設けられている。可動端子1はこの開極ばね力により常に反時計回りに付勢され、ストッパーピンP3により開極位置を規制されている。
 ラッチ機構は、ラッチ11、ラッチ復帰ばね18、可動連結ピンS3で構成され、これらの部材は次のように可動端子1に装備されている。
 ラッチ11は、可動端子1のラッチ貫通穴1eを貫通した状態で、可動連結ピンS3により、可動端子1に回転自在に軸支されている。ラッチ11は、回転軸を挟んで一端をラッチ係合部11a、他端をラッチ押し部11bで構成され、図7Aおよび図7Bに示すようにラッチ係合部11aは絶縁ロッド6にて上面および側面をカバー等で覆われた状態でラッチピンS1と係合している。
 また、ひねりばねのラッチ復帰ばね18が可動連結ピンS3を支持軸として、一方の腕を可動端子1へ、もう一方の腕をラッチ11に掛けるように配置されており、ラッチ11は時計回りに常に付勢されている。
 電流遮断時に発生する金属系飛散物等がラッチ係合部へ堆積すると係合不良を生じるおそれがあるが、この実施の形態の回路遮断器では、ラッチ係合部(ラッチピンS1と係合する部位)がアーク発生箇所(接点の接離位置)の直下に位置しておらず、真下の位置から離れた位置に設けられるようにしているので、係合不良の抑制を図ることができる。さらに、ラッチ係合部の上面又は側面をカバー等で覆うようにしているので、より係合不良が生じる可能性を少なくすることができる。
 可動連結ピンS3は可動端子1を軸支する固定ピンP1を回転軸として円弧移動をする。この円弧半径r1(固定ピンP1と可動連結ピンS3との間の距離に相当)は閉極駆動機構を構成するラッチピンS1の円弧移動半径r2(固定ピンP2とラッチピンS1との間の距離に相当)と同等である。ラッチピンS1、可動連結ピンS3を介して連結される閉極駆動機構のリンク16と開極駆動機構のリンク1cおよびラッチ機構のラッチ11にて平行クランク機構が形成されている。なお、r1とr2との関係は、r1=r2、またはr1≒r2でもよい。
 次に補助スイッチ駆動機構について説明する。
 補助スイッチ駆動機構は、補助スイッチ駆動用のリンク15、補助スイッチ駆動用のロッド12、補助スイッチ駆動用のばねガイド13、補助スイッチ駆動用のばね14、可動連結ピンS4、可動連結ピンS5、可動連結ピンS6、固定ピンP4で構成され、これらの部材は次のようにメカフレーム5へ装備されている。
 メカフレーム5には、可動端子1を軸支する固定ピンP1が設けられている。リンク15は、固定ピンP1に回転自在に設けられている。駆動ロッド12はリンク15に形成された可動連結ピンS5に軸支されている。
 さらに駆動ロッド12は駆動ロッド12に形成された長穴内に設けられた固定ピンP4に支持され、リンク15の動作と連動して水平方向に移動する。また駆動ロッド12には可動連結ピンS6にてばねガイド13が連結されている。即ち、駆動ロッド12に形成された可動連結ピンS6にばねガイド13が連結されている。駆動ロッド12を内径支持軸としてばね14は、一端を固定ピンP4に規制、他端をばねガイド13に規制された状態で、駆動ロッド12の水平方向の移動に合わせて伸縮自在に設けられている。
 駆動ロッド12はばね14により常に左方向へ付勢されており、可動連結ピンS5を介してリンク15は、固定ピンP1を回転軸として時計回りに常に付勢されている。開極状態においてはリンク15に設けられた可動連結ピンS4が可動端子1に接触することで時計回りの回転が規制されている。
 図2および図3に基づいて、投入アクチュエータ7の励磁、解磁による開閉極動作を説明する。
主構成ばねの荷重は、開極用のばね9>補助スイッチ駆動用のばね14の関係にあり、各復帰ばねのばね荷重は、これらばね荷重よりも小さい。
図2は投入コイル7cが解磁状態で操作機構は開極状態を示し、この状態からまず閉極動作を説明する。
 投入コイル7cが励磁されると、図2の右方向へ駆動ロッド7aが水平移動すると共に駆動ロッド復帰用の復帰ばね7bが蓄勢される。このとき駆動ロッド7aが絶縁ロッド6の押し面6aを押し、絶縁ロッド6は右方向へ移動する。この絶縁ロッド6の移動に伴い、ラッチピンS1に接続されたリンク16が固定ピンP2を回転中心として、復帰ばね17を蓄勢しながら時計回りに円弧移動する。移動過程でラッチピンS1はラッチ11のラッチ係合部11aに係合し、ラッチ11を右方向へ付勢する。
 このときラッチ11を軸支する可動連結ピンS3が固定ピンP1を回転中心として、可動端子1と共に時計回りに円弧移動することで、可動端子1を構成する可動接触子1bに形成された可動接点1aが第1の固定端子2の固定接点2aと接触する。
 また、開極用のばね9は可動端子1の移動に追従するばねロッド8により蓄勢され、可動端子1を反時計回りに付勢するが、投入アクチュエータ7が励磁されている間は図3に示す閉極状態を維持する。このような閉極状態時には、第1の固定端子2から通電を担う銅系材の可動接触子1bおよびシャント4を介して第2の固定端子3への電路が形成される。
 上記閉極過程において、固定ピンP1に軸支された補助スイッチ駆動用のリンク15は固定ピンP1を回転中心として時計回りに円弧移動する。このとき、可動連結ピンS5を介して接続されている駆動ロッド12は、補助スイッチ駆動用のばね14のばね力により、補助スイッチ駆動用のリンク15に設けられた長穴端部が固定ピンP5に接触するまで左方向へ移動し、先端部で補助スイッチ19を動作させる。
 図3の閉極状態において、可動連結ピンS4が可動端子1に接触しないよう、可動連結ピンS4と可動端子1との間に空隙21を設けている。
 換言すれば、可動端子1の閉極への動作過程において、リンク15の可動連結ピンS4が可動端子1に規制されてリンク15の移動量が規制され、可動端子1の閉極への動作の完了状態では可動連結ピンS4と可動端子1との間に空隙21が生じており、前記規制が解除されている。
 次に投入コイル7cの解磁による開極動作を説明する。
 図3に示す閉極状態から、投入コイル7cを解磁すると、復帰ばね7bが放勢され、図3の左方向へ駆動ロッド7aが移動する。このとき駆動ロッド7aが絶縁ロッド6の押し面6aを押す力が消失するため、復帰ばね17が放勢され、絶縁ロッド6およびラッチピンS1を有する閉極駆動用のリンク16が固定ピンP2を回転軸として反時計回りに円弧移動する。
 その結果、ラッチピンS1のラッチ係合部11aを押す力が消失し、開極用のばね9が放勢され、ラッチ11を有する可動端子1が固定ピンP1を回転軸として反時計方向へ円弧移動する。
 開極動作の過程で、可動端子1と可動連結ピンS4とは接触し、ばね9の放勢力で可動連結ピンS4を有するリンク15が固定ピンP1を回転軸として反時計回りへ円弧移動する。このとき可動連結ピンS5を介して駆動ロッド12は図3右方向へ水平移動し、補助スイッチ19をリセット動作させると共にばね14を蓄勢する。可動端子1はストッパーピンP3と接触することで停止し、開極用のばね9の初荷重にて図2の開極状態を維持する。
 次に図3および図4にて閉極状態から引外し装置でのラッチ係合解除による開極動作を説明する。
 図4は引外し装置でのラッチ係合解除による可動端子1が開極状態、投入コイル7cが励磁状態を示す。図3の閉極状態で、回路短絡電流を検出した引外し装置20が上方向へ動作し、ラッチ押し部11bを押してラッチ11を反時計回りに回転させる。
 ラッチ11が回転することにより、ラッチ係合部11aとラッチピンS1の係合が解除され、投入コイル7cは励磁状態を保ったまま、可動端子1は開極状態へ移行する。
 可動端子1の開極過程もしくは開極後、投入コイル7cの励磁解除により、投入アクチュエータ7はリセット状態へ、閉極駆動用のリンク16もリセット状態へ移行する。
 ラッチ11はラッチ復帰ばね18により反時計回りに復帰し、図2に示す開極状態となる。本開極動作における補助スイッチ駆動機構の動作説明は、投入コイル7cの解磁による開極動作と同様で説明済みのため省略する。
 以上のように実施の形態1の回路遮断器の操作機構によれば、ラッチ回転軸を挟んで一端はラッチ係合部、他端を係合解除のための押し部とし、ラッチ重心位置をラッチ回転中心近傍へ配置することで、遮断器動作時の振動、および設置状態における振動の影響を受けにくく、閉極動作および閉極保持の安定化を図ることができる。
 また、ラッチ係合部を接点部下から遠ざけ且つ覆うことで、電流遮断時の金属系飛散物等の付着を回避でき、閉極動作および閉極保持の安定化および開極時のラッチ解除力安定化を図ることができる。
 また、閉極駆動機構と開極駆動機構およびラッチ機構を平行クランク機構で形成することで、閉極過程において、ラッチピンに対するラッチ係合面のすべり量を抑えることができ、ラッチ係合面のすべりによる係合不良を抑えることができ、閉極動作および閉極保持の安定化を図ることができる。
 また、開極駆動機構において、開極ばねのばねエネルギーを効率よく使用するため、開極ばねを可動端子の回転中心から離れた主接点接触部近傍へ配置することで、開極ばね荷重を低減、さらに可動端子構成を、通電を担う銅系材と、剛性を担う鉄系材とに機能分離することで、構成部品の薄肉化が可能となり小型、軽量化による開極時間短縮ができる。
 また、開極ばねユニットの連結部に止め輪等使用せず、主接点幅内で省スペースに収めることで、電流遮断時のアーク挙動制御部品の配置スペースを確保可能となる。
 また、可動端子と補助スイッチ駆動リンクを閉極過程で切離し、閉極時に両部品間に空隙を設けることで、短絡電流遮断における開極初期過程で可動端子の動きを妨げることなく、高速開極動作が可能となる。
 また、投入アクチュエータと閉極駆動機構の絶縁ロッドの連結を閉極方向への動作のみとすることで、開極時において投入アクチュエータより放勢される接圧力の放勢エネルギーの閉極駆動機構および開極駆動機構への伝達を軽減することができ、構成部品の薄肉化が可能で小型化できる。
実施の形態2.
 以下、図8に基づいて、本願の実施の形態2を説明する。なお、本願の実施の形態2において前述の実施の形態1と同一または相当する部分についての説明は割愛し、前述の実施の形態1と異なる部分を主体にして以下に説明する。
 実施の形態1では、補助スイッチ19の入切に補助スイッチ駆動用のリンク15、補助スイッチ駆動用の駆動ロッド12、補助スイッチ駆動用のばね14等、補助スイッチ駆動専用の部品が必要であったが、実施の形態2では補助スイッチ19を開極ばねロッド8にて駆動させる構成としている。このような構成とすることで、実施の形態1で必要であった上記部品が不要となり、部品点数を削減することができる。
実施の形態3.
 前述の実施の形態1および実施の形態2では、可動端子が回動する構造の回路遮断器について説明したが、開閉機構は、この構造に限定されるものではなく、可動端子が例えば水平方向に直線移動する構造の回路遮断器であってもよい。なお、本願の実施の形態3において前述の実施の形態1および実施の形態2と同一または相当する部分についての説明は割愛し、前述の施の形態1および実施の形態2と異なる部分を主体にして以下に説明する。
 図9A、図9Bおよび図9Cはこの実施形態3の回路遮断器を示す図であり、図9Aは回路遮断器の開極状態を、図9Bは閉極状態を、図9Cは引外し装置によるラッチ解除で回路遮断器開極状態かつ投入アクチュエータ励磁状態を、それぞれ示す。
 図9A、図9Bおよび図9Cにおいて、可動端子は、可動接触子1b、可動接点1a及び開極駆動リンク1cを有し、可動接触子1bは、シャント4を介して第2の固定端子3に連結されている。図9Aに示す開極状態時には、絶縁ロッド6に設けられたラッチピンS1に対し、ラッチ11の係合部は少し隙間をあけた状態に位置している。
 図9Aに示す開極状態から図9Bに示す閉極状態への移行時には、投入アクチュエータ7の励磁により絶縁ロッド6が右方向へ水平移動する。この水平移動の過程で、絶縁ロッド6に設けられたラッチピンS1が、可動接触子1bにピンS3で軸支されたラッチ11と係合し、絶縁ロッド6及び可動接触子1bが右方向へ水平移動する。同時に、開極駆動リンク1cにピンS2により連結されたばねロッド8も同方向へ移動し、ばねロッド8が開極用のばね9を蓄勢する。
 このように可動接触子1bが水平方向に移動することにより、可動接点1aが第1の固定端子2の固定接点2aと接触し、図9Bに示す閉極状態となる。
 また、ばねロッド8の移動により、補助スイッチ19が駆動される。
 ばねガイド10は回路遮断器内に固定されている。
 一方、投入アクチュエータ7の解磁によりばね9が放勢され、図9B左方向へ可動接触子1bが水平移動し、開極駆動リンク1cがストッパーピンP3へ接触して、図9Aに示す開極状態となる。
 また、ラッチ11とラッチピンS1との係合解除による開極では、引外し装置20が駆動し、ラッチを押してラッチを反時計回りに回転させることで、ラッチ係合が解除され、ばね9が放勢され、投入アクチュエータ7は励磁状態を保ったまま、可動接触子1bと固定接点2aがかい離し、図9Cに示す開極状態となる。図9Cの開極状態後、もしくは開極過程において投入アクチュエータ7が解磁され、図9Bの開極状態となる。
 このような構成とすることで、実施の形態1で必要であった閉極駆動用のリンク16、同リンク16を軸支する固定ピンP2、可動端子1を軸支する固定ピン1等が不要となり、部品点数を削減することができるとともに、円弧駆動に必要なスペースを削減でき、省スペースで機構を構成することができる。
 前述の各実施の形態の説明を換言すると、以下のような特徴を有している。
特徴1:固定接点、前記固定接点に接離する可動接点、ラッチ係合部を有する一端と引き外し駆動される他端との間の重心領域で回動自在に軸支されている棒状のラッチ、前記ラッチ係合部と係合するラッチピンを一端に有する絶縁ロッド、前記絶縁ロッドの他端を駆動する投入アクチュエータ、および前記可動接点を開極方向に駆動する開極用のばねを備え、前記可動接点が前記固定接点に閉極している状態において前記ラッチの他端が引き外し駆動されると前記ラッチ係合部と前記ラッチピンとの係合が解けて前記開極用のばねによって前記可動接点が前記開極方向駆動され、前記可動接点が開極している状態において前記投入アクチュエータによって前記絶縁ロッドを介して前記ラッチピンが投入方向に駆動されと前記ラッチ係合部を介して前記ラッチが投入方向に駆動され前記可動接点が前記固定接点との閉極方向に駆動されることを特徴とする。
特徴2:前記特徴1において、前記可動接点が円弧移動をしながら前記固定接点と開閉することを特徴とする。
特徴3:前記特徴1において、前記可動接点が直線移動をしながら前記固定接点と開閉することを特徴とする。
特徴4:一端が固定部に枢着され、可動接点を有する他端が開極方向の駆動力によって駆動される可動端子を備えた回路遮断器であって、ラッチ係合部を有する一端と引き外し駆動される他端との間の部分が前記可動端子の前記一端と前記可動端子の前記他端との間に枢着されたラッチ、および固定部に一端が枢着され、前記ラッチ係合部と係合するラッチピンを他端に有する閉極駆動リンクを備え、前記可動端子が閉極している状態において前記ラッチの他端が引き外し駆動されると前記ラッチ係合部と前記ラッチピンとの係合が解けて前記可動端子が前記開極方向の前記駆動力によって開極するように枢動し、前記可動端子が開極している状態において前記ラッチピンが投入方向の駆動力によって駆動されると前記ラッチピンおよび前記ラッチの前記ラッチ係合部を介して前記ラッチが枢動することに伴って前記可動端子が枢動して閉極動作することを特徴とする。
特徴5:前記特徴4において、前記可動端子と前記閉極駆動リンクとは所定の距離を隔てて同方向に延在しており、前記ラッチは、前記可動端子および前記閉極駆動リンクの前記延在の方向と交差する方向に延在していることを特徴とする。
特徴6:前記特徴5において、前記可動端子と前記閉極駆動リンクと前記ラッチとは、平行クランク機構に構成されていることを特徴とする。
特徴7:前記特徴4から6のいずれかにおいて、前記ラッチ係合部および前記ラッチピンが、前記可動端子の前記可動接点と反対の側に配設され、前記ラッチピンが絶縁ロッドを介して投入方向の駆動力によって駆動され、前記ラッチ係合部および前記ラッチピンは前記可動接点の側が前記絶縁ロッドの一部で覆われていることを特徴とする。
特徴8:前記特徴4から7のいずれかにおいて、前記可動端子は、通電を担う銅系材の前記可動接点と剛性を担う鉄系材の開極駆動リンクとで一体に構成されていることを特徴とする。
特徴9:前記特徴4から8のいずれかにおいて、前記開極方向の駆動力を前記可動端子に伝達する開極ばねロッドと前記可動端子とが可動連結ピンで連結されていることを特徴とする。
特徴10:前記特徴4から9のいずれかにおいて、前記可動端子の前記一端を前記固定部に枢着する固定ピンが設けられ、前記固定ピンに補助スイッチ駆動リンクが可枢動に軸支され、前記可動端子の閉極への動作過程において補助スイッチ駆動リンクは補助スイッチ駆動ばねのばね力により駆動されて補助スイッチを動作させることを特徴とする。
特徴11:特徴10において、前記可動端子の閉極への動作過程において、前記補助スイッチ駆動リンクの可動連結ピンが前記可動端子に規制されて補助スイッチ駆動リンクの移動量が規制され、前記可動端子の閉極への動作の完了状態では前記可動連結ピンと前記可動端子との間に空隙が生じており、前記規制が解除されていることを特徴とする。
特徴12:前記特徴7において、前記投入方向の駆動力は投入アクチュエータの投入駆動ロッドから前記絶縁ロッドに伝達され、投入駆動ロッドと前記絶縁ロッドとは開極方向への動作時はそれぞれ独立して動作可能であることを特徴とする。
特徴13:前記特徴4から8のいずれかにおいて、前記開極方向の駆動力を前記可動端子に伝達する開極ばねロッドにより補助スイッチが駆動されることを特徴とする。
 なお、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
 従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
 1 可動端子、1a 可動接点、1b 可動接触子、1c 開極駆動リンク、1d ストッパーピン貫通穴、1e ラッチ貫通穴、2 第1の固定端子、2a 固定接点、3 第2の固定端子、4 シャント、5 メカフレーム、6 絶縁ロッド、6a 絶縁ロッドの押し面、6b 連結用の穴、7 投入アクチュエータ、7a 投入用の駆動ロッド、7b 駆動ロッド復帰用の復帰ばね、7c 投入コイル、8 開極用のばねロッド、9 開極用のばね、10 開極用のばねガイド、11 ラッチ、11a ラッチ係合部、11b ラッチ押し部、12 補助スイッチ用の駆動ロッド、13 補助スイッチ駆動用のばねガイド、14 補助スイッチ駆動用のばね、15 補助スイッチ駆動用のリンク、16 閉極駆動用のリンク、16a ばね受けピン、17 閉極駆動用リンク復帰用の復帰ばね、18 ラッチ復帰ばね、19 補助スイッチ、20 引外し装置、21 空隙、22 ピン穴、P1 固定ピン、P2 固定ピン、P3 ストッパーピン、P4 固定ピン、P5 固定ピン、S1 ラッチピン、S2 開極用の可動連結ピン、S3 可動連結ピン、S4 可動連結ピン、S5 可動連結ピン、S6 可動連結ピン、S7 抜止めピン。

Claims (11)

  1. 固定接点、前記固定接点に接離する可動接点、ラッチ係合部を有する一端と引き外し駆動される他端との間の重心領域で回動自在に軸支されている棒状のラッチ、前記ラッチ係合部と係合するラッチピンを一端に有する絶縁ロッド、前記絶縁ロッドの他端を駆動する投入アクチュエータ、および前記可動接点を開極方向に駆動する開極用のばねを備え、
     前記可動接点が前記固定接点に閉極している状態において前記ラッチの他端が引き外し駆動されると前記ラッチ係合部と前記ラッチピンとの係合が解けて前記開極用のばねによって前記可動接点が前記開極方向に駆動され、
     前記可動接点が開極している状態において前記投入アクチュエータによって前記絶縁ロッドを介して前記ラッチピンが投入方向に駆動されると前記ラッチ係合部を介して前記ラッチが投入方向に駆動され前記可動接点が前記固定接点との閉極方向に駆動される
    ことを特徴とする回路遮断器。
  2. 固定接点、前記固定接点に接離する可動接点、および一端が固定部に枢着され前記可動接点を有する他端が開極方向の駆動力によって駆動される可動端子を備えた回路遮断器であって、
     ラッチ係合部を有する一端と引き外し駆動される他端との間の部分が前記可動端子の前記一端と前記可動端子の前記他端との間に枢着されたラッチ、および
     固定部に一端が枢着され、前記ラッチ係合部と係合するラッチピンを他端に有する閉極駆動用のリンクを備え、
     前記可動端子が閉極している状態において前記ラッチの他端が引き外し駆動されると前記ラッチ係合部と前記ラッチピンとの係合が解けて前記可動端子が前記開極方向の前記駆動力によって開極するように枢動し、
     前記可動端子が開極している状態において前記ラッチピンが投入方向の駆動力によって駆動されると前記ラッチピンおよび前記ラッチの前記ラッチ係合部を介して前記ラッチが枢動することに伴って前記可動端子が枢動して閉極動作する
    ことを特徴とする回路遮断器。
  3. 請求項2に記載の回路遮断器において、
     前記可動端子と前記閉極駆動用のリンクとは所定の距離を隔てて同方向に延在しており、
     前記ラッチは、前記可動端子および前記閉極駆動用のリンクの前記延在している方向と交差する方向に延在している
    ことを特徴とする回路遮断器。
  4. 請求項3に記載の回路遮断器において、
     前記可動端子と前記閉極駆動用のリンクと前記ラッチとは、平行クランク機構に構成されている
    ことを特徴とする回路遮断器。
  5. 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の回路遮断器において、
     前記ラッチ係合部および前記ラッチピンが、前記可動端子の前記可動接点と反対の側に配設され、前記ラッチピンが絶縁ロッドを介して投入方向の駆動力によって駆動され、前記ラッチ係合部および前記ラッチピンは前記可動接点の側が前記絶縁ロッドの一部で覆われている
    ことを特徴とする回路遮断器。
  6. 請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の回路遮断器において、前記可動端子は、通電を担う銅系材の前記可動接点と剛性を担う鉄系材の開極駆動リンクとで一体に構成されている
    ことを特徴とする回路遮断器。
  7. 請求項2から請求項6のいずれか一項に記載の回路遮断器において、
     前記開極方向の駆動力を前記可動端子に伝達する開極ばねロッドと前記可動端子とが開極用可動連結ピンで連結されている
    ことを特徴とする回路遮断器。
  8. 請求項2から請求項7のいずれか一項に記載の回路遮断器において、
     前記可動端子の前記一端を前記固定部に枢着する固定ピンが設けられ、前記固定ピンに補助スイッチ駆動リンクが可枢動に軸支され、
     前記可動端子の閉極への動作過程において補助スイッチ駆動リンクは補助スイッチ駆動ばねのばね力により駆動されて補助スイッチを動作させる
    ことを特徴とする回路遮断器。
  9. 請求項8に記載の回路遮断器において、
     前記可動端子の閉極への動作過程において、前記補助スイッチ駆動リンクの可動連結ピンが前記可動端子に規制されて補助スイッチ駆動リンクの移動量が規制され、前記可動端子の閉極への動作の完了状態では前記可動連結ピンと前記可動端子との間に空隙が生じており、前記規制が解除されている
    ことを特徴とする回路遮断器。
  10. 請求項5に記載の回路遮断器において、
     前記投入方向の駆動力は投入アクチュエータの投入駆動ロッドから前記絶縁ロッドに伝達され、
     投入駆動ロッドと前記絶縁ロッドとは開極方向への動作時はそれぞれ独立して動作可能である
    ことを特徴とする回路遮断器。
  11. 請求項2から請求項6のいずれか一項に記載の回路遮断器において、
     前記開極方向の駆動力を前記可動端子に伝達する開極ばねロッドにより補助スイッチが駆動される
    ことを特徴とする回路遮断器。
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