(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前接触、後接触及び非接触の三つの位置切替状態を有する三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置であって、
ハウジングと、
ハウジング内部に設置され、横方向に移動することにより三つの状態に切替可能な移動電極とを備え、
前記移動電極の両端には主接点が設けられ、前記ハウジングの前後両側には主接点に対応する固定接点がそれぞれ設けられ、二つの固定接点はそれぞれ一つの電源の接続端子に接続され、
前記ハウジングの前後両側には、移動電極が横方向に移動する時に圧縮できるばね機構がそれぞれ設けられ、
前記移動電極の上には、移動電極が切替動作を行うように駆動する前電磁石と後電磁石、及び移動電極の位置を固定する駆動ロッキング機構が接続されていることを特徴とする、三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置。
【請求項２】
前記移動電極には、横方向ガイド部材が外嵌され、前記横方向ガイド部材の中央部には、横方向ガイド部材が前後に移動することに伴ってばね機構を圧縮する支持ステージが接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置。
【請求項３】
前記移動電極には接点伸縮ばねが外嵌され、横方向ガイド部材には接点伸縮ばねの位置を制限する位置制限構造が設置されていることを特徴とする、請求項２に記載の三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置。
【請求項４】
前記前電磁石及び前記後電磁石は、ハウジングの頂部に設置され、ハウジングの頂部の上には、移動電極を前接触又は後接触の位置状態から非接触の位置状態にリセットさせるリセットトリッピング電磁石が設置され、前電磁石及び後電磁石にはそれぞれ開口が対向するガイド穴が設置され、リセットトリッピング電磁石には開口が下向きのガイド穴が設置され、
前記駆動ロッキング機構は、前電磁石と後電磁石とのガイド穴内を前後に移動可能なガイド駆動軸心と、リセットトリッピング電磁石のガイド穴内を上下に移動可能なリセットトリッピング駆動軸心とを含み、前記ガイド駆動軸心は連動棒を介して支持ステージに接続され、ガイド駆動軸心の上の両端には楔形溝が設置され、
リセットトリッピング駆動軸心の底部には横接続部が接続され、横接続部の底部の両端にはガイド駆動軸心の両端における楔形溝に緊密に嵌合するための楔形歯が設置されていることを特徴とする、請求項２に記載の三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置。
【請求項５】
前記リセットトリッピング駆動軸心には、横接続部とリセットトリッピング電磁石のガイド穴との間に位置制限されたリセットばねが外嵌されていることを特徴とする、請求項４に記載の三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置。
【請求項６】
前記移動電極はケーブルを介して負荷端末に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２電源式の切替スイッチング装置に関し、特に三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
社会の発展に伴い、各業界による電力供給の信頼性への要求は日々高くなっており、現在、多くの場合には、２つの出力電源を採用して電力供給の安定性を保証することになっており、２電源式の切替スイッチは２つの出力電源の間にて安定性のある切替を可能とする装置である。現在よく見られる２電源式の切替スイッチング装置は、主にモーター、２つの出力電源にそれぞれ接続されている二つの遮断器、電動操作機構及びコントローラを含み、一つの電源が故障して切替えを行わなければならない時、コントローラの制御により、モーターを利用して電動操作機構を回転するように駆動する。これによって、二つの遮断器を開閉することで、負荷回路を故障電源から他の電源に切り替える。従来の２電源式の切替スイッチは主に以下の欠点を有する。
【０００３】
（１）切替時間が長い。通常の２電源式の切替スイッチの切替時間は数秒から数十秒であり、現在最も速い海外メーカーによる製品の切替時間にしても秒単位であり、価格が非常に高い。一部の精密機器及び安定した電力供給が必要な場所において、許容停電時間に対しては、数サイクル内、即ち、数十ミリ秒内に再送電をしなければならないことが要求されている。
【０００４】
（２）体積が大きい。二つの遮断器を採用しているため、スイッチの体積が大きく、多くの配電盤内には一台の２電源式の切替スイッチしか装着できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術に存在する欠点を克服するために、本発明は、切替時間が短く、体積が小さく、確実に接触できる双方向型切替電力スイッチング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前接触、後接触、非接触三つの位置切替状態を有する三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置であって、ハウジングと、ハウジング内部に設置されると共に横方向に移動することにより三つの状態に切替可能な移動電極とを備え、前記移動電極の両端には主接点が設けられ、前記ハウジングの前後両側には主接点に対応する固定接点がそれぞれ設けられ、二つの固定接点はそれぞれ一つの電源の接続端子に接続され、前記ハウジングの前、後両側には、移動電極が横方向に移動する時に圧縮できるばね機構がそれぞれ設けられ、前記移動電極の上には、移動電極が切替動作を行うように駆動する前電磁石と後電磁石、及び移動電極の位置を固定する駆動ロッキング機構が接続されている。
【０００７】
また、前記移動電極には、横方向ガイド部材が外嵌され、前記横方向ガイド部材の中央部には、横方向ガイド部材が前後に移動することに伴ってばね機構を圧縮する支持ステージが接続されている。
【０００８】
また、前記移動電極には接点伸縮ばねが外嵌され、横方向ガイド部材には接点伸縮ばねの位置を制限する位置制限構造が設置されている。
【０００９】
また、前記前電磁石及び前記後電磁石はハウジングの頂部に設置され、ハウジングの頂部の上には、移動電極を前接触又は後接触の位置状態から非接続の位置状態にリセットさせるリセットトリッピング電磁石が設置され、前電磁石及び後電磁石にはそれぞれ開口が対向するガイド穴が設置され、リセットトリッピング電磁石には開口が下向きのガイド穴が設置され、前記駆動ロッキング機構は、前電磁石と後電磁石とのガイド穴内を前後に移動可能なガイド駆動軸心と、リセットトリッピング電磁石のガイド穴内を上下に移動可能なリセットトリッピング駆動軸心とを含み、前記ガイド駆動軸心は連動棒を介して支持ステージに接続され、ガイド駆動軸心の上の両端には楔形溝が設置され、リセットトリッピング駆動軸心の底部には横接続部が接続され、横接続部の底部の両端にはガイド駆動軸心の両端における楔形溝に緊密に嵌合するための楔形歯が設置されている。
【００１０】
また、前記リセットトリッピング駆動軸心には、横接続部とリセットトリッピング電磁石のガイド穴との間に位置制限されたリセットばねが外嵌されている。
【００１１】
また、前記移動電極はケーブルを介して負荷端末に接続されている。
【００１２】
本発明の好適な効果は以下の通りである。本発明に採用される三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置は、使用する時、前電磁石／後電磁石／リセットトリップング電磁石にパルス電流を入力するだけで、移動電極の双方向への移動を駆動可能となり、前接触／後接触／非接触の作動位置状態の切替が実現される。切替の過程に、本装置はばねに付勢されることで移動電極の移動速度を加速し、敏速切替可能である効果を有する。移動電極が切替動作を完了した後、駆動ロッキング機構のＴ型バーとリセットトリッピング駆動軸心とが互に緊密に嵌合し、主接点と固定接点との間の充分な圧力を保証することよって確実に接触できる目的に達する。また、ロッキングされた後、絶え間なくパルス電流を入力して移動電極の位置状態を維持する必要がないため、さらに省エネや節電の効果を有する。従来の二つの遮断器が設置された２電源切替スイッチと比べ、本発明は構造が簡単で、実現しやすく、製品の体積が小さく、大規模の普及と応用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が非接触状態時の構造を示す見取図である。
【図２】本発明が前接触へ切り替える作動状態を示す見取図である。
【図３】本発明が後接触へ切り替える作動状態を示す見取図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面と実例に合わせて本発明について更に説明する。
【００１５】
図１〜図３に示すように、本発明にかかる前接触、後接触及び非接触の三つの位置切替状態を有する三つの状態に敏速に切替可能な双方向型電力スイッチング装置は、ハウジング１と、ハウジング１の内部に設置された移動電極２とを備え、前記移動電極２の両端には主接点４が設けられ、前記ハウジング１の前後両側には、主接点４に対応する固定接点５がそれぞれ設けられ、二つの固定接点５はそれぞれ一つの電源の接続端子６に接続され、前記移動電極２はケーブルを介して負荷端末７に接続され、前記ハウジング１の前後両側には、移動電極２が横方向に移動する時に圧縮できるばね機構８がそれぞれ設けられている。具体的には、前記移動電極２には、横方向ガイド部材３が外嵌され、前記横方向ガイド部材３の中央部には、横方向ガイド部材３が前後に移動することに伴ってばね機構８を圧縮する支持ステージ９が接続されている。前記移動電極２には、接点伸縮ばね１７が外嵌され、横方向ガイド部材３には、接点伸縮ばね１７の位置を制限する位置制限構造が設置されている。
【００１６】
前記移動電極２の上には、移動電極２が切替動作を行うように駆動する前電磁石１３と後電磁石１４、及び移動電極２の位置を固定する駆動ロッキング機構が接続されている。前記前電磁石１３及び後電磁石１４はハウジング１の頂部に設置され、ハウジング１の頂部の上には移動電極２を前接触又は後接触の位置状態から非接触の位置状態にリセットさせるリセットトリッピング電磁石１５が設置され、前電磁石１３及び後電磁石１４にはそれぞれ開口が対向するガイド穴が設置され、リセットトリッピング電磁石１５には開口が下向きのガイド穴が設置され、前記駆動ロッキング機構は、前電磁石１３と後電磁石１４とのガイド穴内にて前後に移動可能なガイド駆動軸心１８と、リセットトリッピング電磁石１５のガイド穴内を上下に移動可能なリセットトリッピング駆動軸心１０とを含み、前記ガイド駆動軸心１０は、連動棒１２を介して支持ステージ９に接続され、ガイド駆動軸心１８の上の両端には楔形溝１９が設置され、リセットトリッピング駆動軸心１０の底部には横接続部１１が接続され、横接続部１１の底部の両端にはガイド駆動軸心１８の両端における楔形溝１９に緊密に嵌合するための楔形歯２０が設置されている。前記リセットトリッピング駆動軸心１０には、横接続部１１とリセットトリッピング電磁石１５のガイド穴との間に位置制限されたリセットばね１６が外嵌されている。
【００１７】
本発明は作動する時、本発明とコントローラとを接続し、コントローラが外部から電源を切り替えるコマンドを受信した後、パルス電流を前電磁石１３／後電磁石１４／リセットトリッピング電磁石１５に出力し、それぞれ移動電極２を制御して前接触／後接触／非接触という三つの位置状態の切替を実現し、その具体的作動過程は以下の通りである。
【００１８】
移動電極２を制御し前へ移動させる場合、即ち、スイッチを前方の電源に接続しようとする場合、コントローラは前電磁石１３にパルス電流を出力することにより、前電磁石１３を通電させて磁性を生じて、ガイド駆動軸心１８を吸引して前へ移動させ、さらに横方向ガイド部材３及び移動電極２が前へ移動するように駆動し、移動電極２の前端における主接点４とハウジング１の前側における固定接点５とを接触させると同時に、横接続部１１の後端における楔形歯２０とガイド駆動軸心１８の後端における楔形溝１９とが互に緊密に嵌合し、主接点４と固定接点５の間の充分な圧力を保証し、確実に接触できる目的を達成するだけでなく、前電磁石１３の電流が遮断された後も移動電極２が後へ戻れないようにすることができ、省エネと節電の効果を有する。移動電極２、横方向ガイド部材３及び支持ステージ９が前へ移動する時、ハウジング１の前側におけるばね機構８と移動電極２における接点伸縮ばねとはいずれも圧縮され、ばね機構８及び接点伸縮ばね１７に弾性エネルギーを蓄積する。
【００１９】
同様に、移動電極２を制御し後へ移動させる場合、即ち、スイッチを後方の電源に接続しようとする場合、コントローラは後電磁石１４にパルス電流を出力することにより、後電磁石１４を通電させて磁性を生じて、ガイド駆動軸心１８を吸引して後へ移動させ、さらに横方向ガイド部材３及び移動電極２が後へ移動するように駆動するが、この時、ハウジング１の前側におけるばね機構８と移動電極２における接点伸縮ばねとに蓄積された弾性エネルギーは運動エネルギーに変換され、横方向ガイド部材３及び移動電極２の移動速度を上げ、移動電極２を素早く後方電源に切り替え、移動電極２の後端における主接点４とハウジング１の後側における固定接点５とを接触させ、横接続部１１の前端における楔形歯２０とガイド駆動軸心１８の前端における楔形溝１９とが互に緊密に嵌合する。移動電極２、横方向ガイド部材３及び支持ステージ９が後へ移動する時、ハウジング１の後側におけるばね機構８と移動電極２における接点伸縮ばねとはいずれも圧縮され、ばね機構８及び接点伸縮ばね１７に弾性エネルギーを蓄積する。
【００２０】
移動電極２を制御し中間位置まで移動させる場合、即ち、スイッチを非接触状態にしようとする場合、コントローラはリセットトリッピング電磁石１５にパルス電流を出力することにより、リセットトリッピング電磁石１５に磁性が生じて、リセットトリッピング駆動軸心１０を吸引して上へ移動させ、さらに横接続部１１の楔形歯２０とガイド駆動軸心１８の楔形溝１９との嵌合を解除し、横方向ガイド部材３及び移動電極２はばね機構８と接点伸縮ばね１７との弾力作用により、素早く中間に移動してリセットされる。
【００２１】
上記は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明は上述の実施形態に限らず、同様な手段にて本発明の技術的効果さえを達成できれば、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【符号の説明】
【００２２】
１    ハウジング
２    移動電極
３    横方向ガイド部材
４    主接点
５    固定接点
６    接続端子
７    負荷端末
８    ばね機構
９    支持ステージ
１０  リセットトリッピング駆動軸心
１１  横接続部
１２  連動棒
１３  前電磁石
１４  後電磁石
１５  リセットトリッピング電磁石
１６  リセットばね
１７  接点伸縮ばね
１８  ガイド駆動軸心
１９  楔形溝
２０  楔形歯
【図１】
0005889496.tif 000002
【図２】
0005889496.tif 000003
【図３】
0005889496.tif 000004