(57)【要約】  可動接点を含む少なくとも１つの極機構と、回転可能に支承されて可動接点を開閉する２腕レバーと、投入エネルギ蓄積器と、投入エネルギ蓄積器に連結されかつ操作部材を介してレバーの第１末端に連結された板カムと、少なくとも１つの遮断エネルギ蓄積器とを有し、レバーの第２末端が極機構の可動接触子と結合されている単純かつコンパクトな構造を有する遮断器を提供するために、操作部材を、板カムと協動する回転可能に支承された開閉軸とし、この開閉軸を遮断エネルギ蓄積器を介して２腕レバーの第１末端と結合させる。
2009505333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動接点（２２）を含む少なくとも１つの極機構（２１）と、回転可能に支承されて可動接点（２２）を開閉する２腕レバー（１６）と、投入エネルギ蓄積器（２）と、投入エネルギ蓄積器（２）に連結されかつ操作部材（１０）を介してレバー（１７）の第１末端（１８）に連結された板カム（６）と、少なくとも１つの遮断エネルギ蓄積器（１４）とを有し、レバー（１７）の第２末端（２０）が極機構（２１）の可動接触子（２２）と結合されている遮断器（１）において、
操作部材が、板カム（６）によって制御可能な、回転可能に支承された開閉軸（１０）であり、該開閉軸が遮断エネルギ蓄積器（１４）を介して２腕レバー（１７）の第１末端（１８）と結合されたことを特徴とする遮断器。
【請求項２】
多極極機構の場合開閉軸（１０）が極機構全体にわたって延び、かつ各可動接点用に駆動子（１２）を有し、各遮断エネルギ蓄積器（１４）の第１末端（１３）が駆動子に関節式に配置されたことを特徴とする請求項１記載の遮断器。
【請求項３】
遮断エネルギ蓄積器（１４）が第２末端（１５）で２腕レバー（１７）の第１末端（１８）と関節式に結合されたことを特徴とする請求項２記載の遮断器。
【請求項４】
遮断エネルギ蓄積器（１４）がばね要素を含むことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の遮断器。
【請求項５】
投入エネルギ蓄積器（２）がばね要素を含み、ばね要素の第１末端がハウジング部（３）で支承され、第２末端が締付軸（５）を介して板カム（６）と連結されたことを特徴とする請求項１から４の１つに記載の遮断器。
【請求項６】
投入エネルギ蓄積器（２）が第１末端（２４）で保持され、第２末端は締付装置の偏心器（４）と結合され、逆運動制限手段が締付装置と協動し、該手段（２５、２８、３１、３２、３３）が、投入エネルギ蓄積器（２）の第１末端（２４）に配置されるラチェット機構（２５）を有することを特徴とする請求項１から４の１つに記載の遮断器。
【請求項７】
逆運動制限手段（２５、２８、３１、３２、３３）が、ラチェット機構（２５）を作動させる案内部品（２８）を含み、該案内部品で投入エネルギ蓄積器（２）の第１末端（２４）が固定軸（３１）で、案内部品（２８）内に設けられる溝孔（２９）によって可動支承され、案内部品が投入エネルギ蓄積器（２）の第２末端（２７）と結合されたことを特徴とする請求項６記載の遮断器。
【請求項８】
ラチェット機構（２５）が、固定軸（３１）を中心に第１位置と第２位置との間を回転運動可能なラチェット（３２）を有し、該ラチェットにばね要素（３３）が作用することを特徴とする請求項７記載の遮断器。
【請求項９】
固定軸（３１）とばね要素（３３）が固着要素（３）で保持されたことを特徴とする請求項８記載の遮断器。
【請求項１０】
案内部品（２８）に設けられた止め要素（３０）がラチェット（３２）の締付凹部（３６）と協動することを特徴とする請求項８又は９記載の遮断器。
【請求項１１】
ラチェット（３２）が係止凹部（３７）を有することを特徴とする請求項１０記載の遮断器。
【請求項１２】
投入エネルギ蓄積器（２）用締付装置の下で、
駆動歯車（４６）によって回転可能な、投入エネルギ蓄積器（２）を締付けるための締付軸（５）が各々強固に偏心器（４）と板カム（６）とに結合されており、
この締付軸が作動止め（４９）を有し、
駆動歯車（４６）が連結器（４３、４４、４５、４７、４８、５３）を介して締付軸（５）と連結されており、
連結器（４３、４４、４５、４７、４８、５３）がラチェット機構（４３、４４、４５、４７、４８、４９）であることを特徴とする請求項６から１１の１つに記載の遮断器。
【請求項１３】
ラチェット機構（４３、４４、４５、４７、４８、５３）が、回転可能に駆動歯車（４６）に配置されたラチェット（４５）を有し、ラチェット（４５）を制御するために固定止め要素（４３）が設けられたことを特徴とする請求項１２記載の遮断器。
【請求項１４】
投入エネルギ蓄積器（２）の締付け時、ラチェット（４５）が締付軸（５）を解放するように固定止め要素（４３）が配置されたことを特徴とする請求項１３記載の遮断器。
【請求項１５】
ラチェット機構（４３、４４、４５、４７、４８、５３）が、締付軸（５）に固定結合され、かつラチェット（４５）と協動する駆動子（４４）を有することを特徴とする請求項１４記載の遮断器。
【請求項１６】
ラチェット機構（４３、４４、４５、４７、４８、５３）がばね要素（４７）を有することを特徴とする請求項１５記載の遮断器。
【請求項１７】
駆動歯車（４６）に位置決めピン（５３）が設けられたことを特徴とする請求項１６記載の遮断器。
【請求項１８】
投入エネルギ蓄積器の解除を防止する鎖錠機構（５５）を備
え、該鎖錠機構が押ボタン（５６）を有し、鎖錠機構（５５）は解錠位置のとき押ボタンが力伝達要素（５８）により投入エネルギ蓄積器（２）を解除する解除操作部（６４）と嵌合的に連結され、押ボタン（５６）に作用する投入運動が力伝達要素（５８）を介して投入エネルギ蓄積器（２）を膨張させるための解除操作部（６４）に導入可能であり、力伝達要素（５８）が嵌合中断手段（６３、７０）と結合され、該嵌合中断手段が鎖錠機構（５５）を鎖錠位置に移すよう整えられ、この鎖錠位置のとき嵌合が解消され、解錠位置のとき押ボタン（５６）と力伝達要素（５８）が共通の長手方向に運動可能に案内され、押ボタン（５６）の摺動運動が力伝達要素（５８）の長手運動を介して投入操作部（６４）に導入可能であり、力伝達要素（５８）が揺動可能に支承され、鎖錠位置のとき力伝達要素（５８）の運動方向が押ボタン（５６）の摺動運動に対し角度を成して向けられ、嵌合中断手段（６３、７０）が遮断器の開閉軸（１０）および／又は副開閉器と連結されたことを特徴とする請求項１から１７の１つに記載の遮断器。
【請求項１９】
嵌合中断手段が定置回転軸に枢支された引外しレバー（７０）を有し、該引外しレバーが戻しばね軸受（７３）で戻しばね（７４）と連結され、結合軸受（７２）で揺動レバー（６３）により力伝達要素と連結されたことを特徴とする請求項１８記載の遮断器。
【請求項２０】
引外しレバー（７０）がレバー運動機構によって副開閉器の開閉軸と連結されており、副開閉器が分離位置にあるとき、引外しレバー（７０）が戻しばね（７４）のばね力に抗して揺動し、力伝達要素（５８）が解錠位置から鎖錠位置へと移されることを特徴とする請求項１９記載の遮断器。
【請求項２１】
引外しレバー（７０）がレバー運動機構によって差込ユニットの差込鎖錠部と連結されており、遮断器が差込ユニット上に移動したとき、引外しレバーが戻しばね（７４）のばね力に抗して揺動し、力伝達要素（５８）が解錠位置から鎖錠位置へと移されることを特徴とする請求項１９又は２０記載の遮断器。
【請求項２２】
引外しレバー（７０）が、駆動レバー（６７）の溝孔（６８）内を延びる駆動ピン（６９）を有し、駆動レバー（６７）が、溝孔（６８）から離れた方の末端を開閉軸（１０）のカム要素（９）に固着されており、開閉軸（１０）が投入位置のとき引外しレバー（７０）が揺動して押ボタン（５６）と解除操作部（６４）との間の嵌合を解消することを特徴とする請求項１９又は２０記載の遮断器。
【請求項２３】
遮断器の接点を接触させながら投入過程の作動を防止する鎖錠位置と投入過程の作動を可能とする解錠位置との間で切換可能な鎖錠機構が投入待機表示部と結合されており、投入待機表示部が視認可能に遮断器に配置されたことを特徴とする請求項１８から２２の１つに記載の遮断器。
【請求項２４】
投入待機表示部が機械式であることを特徴とする請求項１記載の遮断器。
【請求項２５】
投入待機表示部が光学式に構成されたことを特徴とする請求項１記載の遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動接点を含む少なくとも１つの極機構と、回転可能に支承されて可動接点を開閉する２腕レバーと、投入エネルギ蓄積器と、投入エネルギ蓄積器に連結されかつ操作部材を介してレバーの第１末端に連結された板カムと、少なくとも１つの遮断エネルギ蓄積器とを有し、レバーの第２末端が極機構の可動接触子と結合された遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の遮断器が独国特許第４１３８３３３号明細書により公知である。この遮断器では、回転可能に支承された２腕レバーが、カム要素／板カムに向き合う第１末端に、回転可能に支承されたローラの態様の操作部材を有し、このローラがカム要素と協動し、投入エネルギ蓄積器としてのばね要素に蓄積されたエネルギによってカム要素を回転させる。回転可能に支承された２腕レバーの第２末端により、可動接点が固定接点に対し相対的に遮断器の開状態と閉状態との間を移動可能に配置されている。ばね要素とカム要素との配置は揺動可能に可動支持機構に配置されており、可動支持機構を係止および引き離すための鎖錠機構が設けられている。２腕レバーの第１末端に結合された遮断エネルギ蓄積手段は投入過程時にエネルギを吸収し、該エネルギを遮断器の遮断に利用する。このような配置は構造が複雑で支出を要する。それは、例えば可動接点を開くべく、回転可能に支承された支持要素がそこに配置されたカム要素と共に揺動して接点の分離を可能とせねばならないからである。このような構造は、特に大きな容積を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、単純で小型な構造の冒頭に指摘した遮断器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によればこの課題は、操作部材が、板カムによって制御可能な、回転可能に支承された開閉軸であり、該開閉軸が遮断エネルギ蓄積器を介して２腕レバーの第１末端と結合されていることで解決される。かかる配置では、投入エネルギ蓄積器のエネルギが操作部材としての開閉軸と遮断エネルギ蓄積器とを介してレバーに伝達され、可動接点を閉じる。この結果遮断器の小型化を図れる。
【０００５】
好適な１実施形態では、多極機構の場合、開閉軸が極機構全体にわたって延び、かつ各可動接点用に駆動子を有し、各遮断エネルギ蓄積器の第１末端がこの駆動子に関節式に配置される。このような開閉軸の利点は、多極配置、例えば３極遮断器の場合、各駆動子によって投入エネルギ蓄積器のエネルギを開閉軸を経て各可動接点に伝達可能であり、横棒用に費用を要する取付具なしに極機構全体の同期駆動を保証できる点にある。
【０００６】
本発明の他の構成では、遮断エネルギ蓄積器が第２末端で２腕レバーの第１末端と関節式に結合される。開閉軸と２腕レバーの間に遮断エネルギ蓄積器を関節式に配置することで、遮断エネルギ蓄積器が締付状態にあるとき、開閉軸の回転軸線と遮断エネルギ蓄積器の第２末端との間の直線に関してほぼ伸長状態とすることが可能となる。この結果、開閉軸に僅かなトルクのみが加わり、開閉軸を簡単に固定でき、遮断エネルギ蓄積器から加わるトルクは開閉軸の固定解除時に接点を分離するのに十分大きい。
【０００７】
望ましい構成では、遮断エネルギ蓄積器はばね要素を含む。かかる遮断エネルギ蓄積器は、本発明の配置では、投入過程中に遮断エネルギ蓄積器の簡単な締付を可能とする。
【０００８】
好ましい１実施形態では、投入エネルギ蓄積器がばね要素を含み、該ばね要素が第１末端をハウジング部で支承され、第２末端は締付軸を介して板カムと連結される。このような配置は、一方で投入エネルギ蓄積器のエネルギを板カムによってレバーに簡単に伝達でき、他方で締付軸に結合された駆動ユニットを介して投入エネルギ蓄積器にエネルギを簡単に供給できる効果を奏する。
【０００９】
好適な１実施形態では、投入エネルギ蓄積器が第１末端で保持され、第２末端は締付装置の偏心器と結合され、逆運動制限手段がこの締付装置と協動し、該手段が、投入エネルギ蓄積器の第１末端に配置されるラチェット機構を有する。この配置は単純で安価、同時に低摩耗である利点を持つ。何故ならば、投入エネルギ蓄積器の戻り運動は投入エネルギ蓄積器の第１末端に配置されるラチェット機構のみで限定又は防止できるからである。
【００１０】
好適な構成では、手段はラチェット機構を作動させる案内部品を含み、該部品で投入エネルギ蓄積器の第１末端を固定軸で、案内部品内に設けた溝孔により可動支承しており、案内部品を投入エネルギ蓄積器の第２末端と結合している。この配置では、投入エネルギ蓄積器の偏心支承した第２末端と、溝孔内で支承した案内部品とに基づき、投入過程の間案内部品の自由末端に関し案内部品の運動軌跡を投入過程後の運動軌跡とは区別し、ラチェット機構で、一方で投入エネルギ蓄積器の締付を行い、他方で戻り運動を限定する。
【００１１】
好ましい１実施形態では、ラチェット機構は、固定軸を中心に第１位置と第２位置との間を回転運動可能なラチェットを有し、該ラチェットにばね要素が作用する。このようなラチェットで、ラチェット機構を簡素に構成できる。
【００１２】
好適な１実施形態では、固定軸とばね要素を固着要素で保持する。この配置では、ラチェットをばね要素により、第１位置と第２位置との間で軸を中心に簡単に揺動させ得る。
【００１３】
望ましい構成では、案内部品に設けた止め要素がラチェットの締付凹部と協動する。案内部品への止め要素の配置と締付凹部との協動とにより、ラチェットを第１位置から第２位置へと簡単に変位させ得る。
【００１４】
他の構成では、ラチェットは係止凹部を持つ。投入過程後の投入エネルギ蓄積器の戻り運動時、止め要素が係止凹部内に係合し、戻り運動制限部を単純かつ有効に構成し得る。
【００１５】
他の好ましい実施形態では、投入エネルギ蓄積器用締付装置の下で、駆動歯車により回転可能な、投入エネルギ蓄積器を締付けるための締付軸を各々強固に偏心器と板カムとに結合させる。この締付軸は作動止めを有し、駆動歯車が連結器を介して締付軸と連結しており、連結器はラチェット機構である。かかるラチェット機構によって提供される締付装置は、ラチェット機構が比較的僅かな部材で間に合うので、その連結を単純かつ安価に実施できる。締付過程後、駆動歯車の継続作動に伴い締付装置に不適切な負荷が加わるのをラチェット機構のみで防止できる。
【００１６】
好ましい１実施形態において、ラチェット機構は回転可能に駆動歯車に配置されたラチェットを有し、かつラチェットを制御すべく固定止め要素を備える。この構成は、ラチェットの回転可能な配置と固定止め要素のみでラチェットの制御が可能であり、かつそれに伴い締付軸からの駆動歯車の連結解除が可能となる利点を持つ。
【００１７】
有利な１構成では、投入エネルギ蓄積器の締付け時にラチェットが締付軸を解放するように固定止め要素を配置する。かかる配置は、投入エネルギ蓄積器の締付け時、締付過程後に駆動装置から締付軸を連結解除する簡単な可能性を提供する。
【００１８】
別の有利な１構成では、ラチェット機構が、締付軸に固定結合されかつラチェットと協動する駆動子を有する。この駆動子の効果は、駆動歯車と締付軸をラチェットによって互いに連結して締付過程を行う簡単かつ望ましい可能性である。
【００１９】
ラチェット機構はその自由末端に関して様々な方法で、例えば定置案内軌道で案内できる。有利な構成では、ラチェット機構はばね要素を有する。ばね要素を設けることで、締付過程の間にラチェットを、駆動子と協動する位置で保持できる。
【００２０】
本発明の他の好ましい構成では、駆動歯車に位置決めピンを設ける。この位置決めピンを設けることで、ばね要素から伝達される力に伴う、回転可能に支承されたラチェットの回転を限定し、これにより、遮断器の締付過程を準備するための回転中に締付軸上での擦過運動によってラチェットが摩耗することは防止できる利点がある。
【００２１】
本発明の他の好ましい構成では、投入エネルギ蓄積器の解除を防止すべく鎖錠機構が押ボタンを備える。鎖錠機構が解錠位置のとき、この押ボタンは力伝達要素によって、投入エネルギ蓄積器を解除するための解除操作部と嵌合部を介して連結される。押ボタンに作用する投入運動は力伝達要素を介して、投入エネルギ蓄積器を膨張させるための解除操作部に導入可能であり、力伝達要素は嵌合中断手段と結合されている。これら嵌合中断手段は鎖錠機構を鎖錠位置に移すよう形成されており、この鎖錠位置の際に嵌合が解消され、解錠位置のとき押ボタンと力伝達要素が共通の長手方向に運動可能に案内される。更に押ボタンの摺動運動が力伝達要素の長手運動を介して投入操作部に導入可能であり、力伝達要素は揺動可能に支承され、鎖錠位置のとき力伝達要素の運動方向が押ボタンの摺動運動に対して角度を成して向けられる。嵌合中断手段は、遮断器の開閉軸および／又は副開閉器と連結されている。力伝達要素が長手運動可能に案内されるのでなく、回転運動の導入によって押ボタンと膨張操作部との間の嵌合を確実に取り外せるよう構成するとよい。更に、大きな行程運動を回避し、鎖錠機構は確実であると共に小型でもある。
【００２２】
有利な１構成では、嵌合中断手段は定置回転軸に枢支された引外しレバーを有し、該レバーは戻しばね軸受で戻しばねと連結され、結合軸受で揺動レバーにより力伝達要素と連結される。この望ましい構成では、力伝達要素を揺動させる運動が引外しレバーを介して導入され、この結果多機能的かつ小型な鎖錠機構を提供し得る。
【００２３】
これに関連して望ましい１構成では、引外しレバーがレバー運動機構により副開閉器の開閉軸と、副開閉器が分離位置にある際、引外しレバーが戻しばねのばね力に抗して揺動し、力伝達要素が解錠位置から鎖錠位置へ移るように連結される。こうして、副開閉器が鎖錠機構と連結可能であり、副開閉器が分離位置にある際投入エネルギ蓄積器の解除、従って例えば遮断器である開閉器の投入は不可能となる。力伝達要素と副開閉器の連結は、所望のレバー運動機構と既述の引外しレバーを介して行われる。力伝達要素は副開閉器の駆動軸と機械的に連結される。例えば断路器として構成した副開閉器が開放され、分離位置にあるとき、例えば遮断器等の開閉器が意図なしに作動するのを防止できる。
【００２４】
本発明の１構成では、引外しレバーをレバー運動機構で差込ユニットの差込鎖錠部と連結しており、遮断器が接触位置から差込ユニット上に移動した際、引外しレバーは戻しばねのばね力に抗して揺動し、力伝達要素は解錠位置から鎖錠位置へ移動する。本発明のこの構成では、レバー運動機構を差込鎖錠部と連結している。しかし差込ユニット上への遮断器の移動は、特に空気絶縁開閉器の場合、個別の副開閉器と同じ作用を有し、差込ガイド上への移動はここでは副開閉器の接点の開、従って副開閉器との連結と同一視される。開閉器の移動時、例えば開閉器に固定結合された接点は開閉装置に固定式に取付けられた接点から分離される。開閉器は差込ユニットで運動可能に開閉装置内で支承されている。
【００２５】
他の望ましい構成では、引外しレバーは駆動レバーの溝孔内を延びる駆動ピンを有し、駆動レバーは溝孔から離れた方の末端で遮断器の開閉軸のカム要素に固着され、開閉軸が投入位置の際、引外しレバーは揺動して押ボタンと解除操作部の間の嵌合を解消する。有利なこの構成によれば、引外しレバー、従って力伝達要素は遮断器の開閉軸の位置と連結しており、開閉器の接点が既に接触位置にあるとき投入エネルギ蓄積器の解除は不可能である。この場合、無負荷開閉が引き起こされ、投入エネルギ蓄積器のエネルギはもはや開閉機構の運動エネルギに転換されない。しかし開閉機構はこの無負荷開閉によって強く負荷される。駆動レバーを介して引外しレバーを開閉器又は遮断器の開閉軸に連結することも、合目的なレバー運動機構を介して副開閉器および／又は断路器と連結し、又は差込ユニットの鎖錠部と連結することも当然可能である。ここで、断路器なる用語は直列に接続された複数の個別断路器も含む。駆動レバーの溝孔は、副開閉器により作動される鎖錠と、開閉器軸の開閉位置により引き起こされる鎖錠とを機械的に分離するのに役立つ。
【００２６】
望ましい１構成では、遮断器の接点を接触させつつ投入過程の作動を防止する鎖錠位置と、投入過程の作動を可能とする解錠位置との間で切換可能な鎖錠機構が投入待機表示部と結合しており、投入待機表示部が視認可能に遮断器に配置される。遮断器に直接配置した投入待機表示部により、操作者は遮断器の状態を遮断器で直接読み取れる。従来、このような待機表示は遮断器差込ユニットで行われ、遮断器の状態が遮断器差込ユニットを介して間接的にのみ解るという欠点があった。表示用の付加的機構を遮断器差込ユニットから省くことも可能である。
【００２７】
好ましい１実施形態において投入待機表示部は機械式である。このような機械式投入待機表示部は鎖錠機構と簡単に結合可能である。
【００２８】
他の好ましい１実施形態では、投入待機表示部を光学式に構成する。光学式投入待機表示部は、遮断器の状態を目で知覚する有利な構成である。
【００２９】
以下、図を参照しつつ実施例に基づき本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明に係る遮断器１を略示する。遮断器１は、遮断器１の固着部３に配置した投入エネルギ蓄積器２を含む。投入エネルギ蓄積器２は偏心器４での関節式結合にて締付軸５を介して板カム６と結合している。板カム６は回転軸７を中心に回転可能に支承され、その外面８が開閉軸１０のカム要素９に接する。開閉軸１０は回転軸１１を中心に回転可能に支承され、遮断エネルギ蓄積器１４の第１末端１３と関節式に結合した第２駆動子１２を含む。遮断エネルギ蓄積器１４の第２末端１５が２腕レバー１７と結合されており、該レバーの第１末端１８に遮断エネルギ蓄積器１４が関節式に連結され、レバーは回転軸１９を中心に運動可能に支承されている。２腕レバー１７の第２末端２０はそれ自体、極機構２１と関節式に連結されている。極機構２１は、２腕レバー１７の第２末端２０と関節式に結合した第１可動接点２２と、固定配置される第２接点２３を有する。
【００３１】
図１は遮断器１の遮断位置を示す。投入エネルギ蓄積器２は、開閉過程を作動させるべくエネルギを蓄積した位置にある。投入エネルギ蓄積器２がこの位置にある際、板カム６が開閉軸１０のカム要素９に接し、遮断エネルギ蓄積器１４は膨張しており、２腕レバー１７は第１接触子２２が第２接点２３から分離した位置にある。
【００３２】
図２は、第１接点２２と第２接点２３を互いに結合し、閉じた開閉位置での遮断器を示す。図示しない作動機構の作動により、投入エネルギ蓄積器２はエネルギを偏心器４と締付軸５により板カム６に伝達し、板カムは回転軸７を中心に反時計回りの回転する。板カム６のこの回転時、カム要素９を介して開閉軸１０が動き、回転軸１１を中心に反時計回りに回転する。開閉軸１０が回転すると駆動子１２が反時計回りに動き、このため関節式に遮断エネルギ蓄積器１４と結合した２腕レバー１７はやはりその回転軸１９を中心に反時計回りに回転する。２腕レバー１７の第１末端１８が下方に動き、第２末端２０が上方に動く。この運動に伴い第１接触子２２が第２接触子２３に押付けられ、極機構２１の接点は閉じる。更に、駆動子１２の運動時に遮断エネルギ蓄積器１４が締付けられる。図２は投入された遮断器１の位置を示し、この位置のとき開閉軸１０と遮断エネルギ蓄積器１４からなる運動学的連鎖はほぼ伸長状態で固定されている。即ち、遮断エネルギ蓄積器１４の第１末端１３から遮断エネルギ蓄積器１４の第２末端１５に至る軸線は、駆動子１２から開閉軸１０の回転軸１１に至る軸線に対し概ね１８０度の角度にある。
【００３３】
開閉軸１０と遮断エネルギ蓄積器１４からなる運動学的連鎖を概ね伸長状態で配置することで、遮断エネルギ蓄積器１４で生ずる僅かなトルクのみが開閉軸１０に作用し、開閉軸は図２に示す位置の際、図示しない単純なラチェット機構によって固定できる。
【００３４】
開閉軸１０が固定されると、歯車装置を介して締付軸５、従って板カム６および投入エネルギ蓄積器２に結合された駆動装置により、投入エネルギ蓄積器２用の再度の締付過程を行える。この駆動装置により板カム６は反時計回りに継続回転するよう促され、板カム６の外面８はもはや開閉軸１０のカム要素９と接触しない。ラチェット機構により固定された開閉軸１０が図２の位置に留まり、接触子２２、２３は互いに接触したままである。駆動装置は結合部５を介して同時に投入エネルギ蓄積器２の締付を引き起こす。
【００３５】
開閉軸を固定するラチェット機構が引き離された際、遮断エネルギ蓄積器１４が生成するトルクは、板カム６と接触しない開閉軸１０をその回転軸１１の周りで時計回りに回転させるのに十分である。遮断エネルギ蓄積器のばね力により時計回りに２腕レバー１７の回転が生じ、第１接触子２２が第２接触子２３から分離される。遮断器１は再び図１に示す位置にあり、投入エネルギ蓄積器２が締付けられ、接点２２、２３が分離される。
【００３６】
図３に示す投入エネルギ蓄積装置は、投入エネルギ蓄積器２としてばね要素２を備え、該投入エネルギ蓄積器の第１末端２４はラチェット機構２５にて固着部３と、第２末端２７は関節式に偏心器４と各々結合されている。偏心器４と板カム６は締付軸５に固定されている。投入エネルギ蓄積器２の第１末端２４に挿通された案内部品２８は溝孔２９と止め要素３０を備える。案内部品２８は第２末端２７と剛性に結合され、溝孔２９内を延びる軸３１により固着部３で支承されている。ラチェット機構２５は軸３１でやはり回転可能に支承されたラチェット３２とばね３３を含み、該ばねの第１末端３４はラチェット３２に、第２末端３５は固着部３に各々固着されている。破線で示す線３８は、投入エネルギ蓄積器の開閉過程又は締付過程時の第２末端２７の運動軌跡に一致し、破線で示す線３９は止め要素３０の運動軌跡に一致する。運動軌跡３９は、系の運動学的配置に基づき、止め要素３０が投入エネルギ蓄積器の上死点から下死点へ動く際、逆運動の際とは別の軌跡曲線上を通過し、このためラチェット３２での固定が可能となる特徴を持つ。
【００３７】
図３では、投入エネルギ蓄積器は締付状態にあり、ばね要素は圧縮応力を受けている。第２末端２７はその運動軌跡曲線３８の上反転個所にあり、止め要素３０はその軌跡曲線３９の上屈曲個所近傍にあり、軸３１は案内部品２８の溝孔２９の下端にある。ラチェット３２はばね３３の引張力によって第１位置で保持される。
【００３８】
開閉過程が始まると、投入エネルギ蓄積器２に蓄積されたエネルギは偏心器４と締付軸５を介して板カム６に伝達され、その結果開閉軸１０に伝達される。第２末端２７は線３８に沿って反時計回りに動き、止め要素３０は線３９上を時計回りに動く。
【００３９】
図４は開閉過程作動直後の位置におけるラチェット機構を有する投入エネルギ蓄積器２を示し、投入エネルギ蓄積器２は部分的に膨張している。投入エネルギ蓄積器２のエネルギは締付軸５を介して板カム６の回転を生じ、従って開閉軸１０の運動を引き起こす。第２末端２７は線３８上の９時の位置にあり、止め要素３０は線３９上を下方に移動している。軸３１は、溝孔２９に対し相対的に、第２末端２７に結合された案内部品２８の運動の故に、溝孔２９の第２末端近傍の位置にある。
【００４０】
図５に示す投入エネルギ蓄積器２は完全膨張状態にあり、この状態のとき第２末端２７と止め要素３０は各線３８、３９の下反転個所に達している。この位置の際、軸３１は溝孔２９の上端にある。止め要素３０は締付凹部３６内のラチェット３２に接している。この位置では、止め要素３０は、回転可能に支承されたラチェット３２をばね３３のばね力に抗して固着部３から離れるように動かし始め、ばね３３を締付ける。
【００４１】
図６は、遮断器の開閉過程直後の投入エネルギ蓄積器２およびラチェット機構の位置を示す。板カム６が開閉軸１０と接触しておらず、開閉軸１０、従って遮断器の接点は、鎖錠され投入された位置にある。開閉過程時に部分的に運動エネルギに変換された投入エネルギ蓄積器２のエネルギにより板カム６と偏心器４はその反転個所を越えて回転し、案内部品２８は上方に動き、止め要素３０はラチェット３２の締付凹部３６から離れる。この瞬間にラチェット３２はばね３３の引張力によってその第１位置に戻される。偏心器４の継続回転に伴い投入エネルギ蓄積器２は部分的に締付けられ、この結果投入エネルギ蓄積器２は戻り運動を行う。この戻り運動は、図７を参考に説明するように、ばね３３によってその第１位置に戻るラチェット３２によって限定される。
【００４２】
図７は、止め要素３０を係止した遮断器の開閉過程後の投入エネルギ蓄積器２とラチェット機構の位置を示す。止め要素３０はラチェット３２の係止凹部３７内に係合し、鎖錠されている。この鎖錠により投入エネルギ蓄積器２の継続戻りは確実に防止される。こうして遮断器を再び直ちに遮断でき、投入エネルギ蓄積器用の新たな締付過程が始まる。
【００４３】
図８は投入エネルギ蓄積器２用締付装置を略側面図で示す。該装置は締付軸５を含み、締付軸の第１末端４０に偏心器４が配置されている。締付軸５の第２末端４１で、板カム６は締付軸５と結合されている。締付装置のハウジング部４２内で締付軸５が玉軸受４２ａ、４２ｂで回転可能に支承されており、このハウジング部に止め要素４３が固定配置されている。締付軸５に固定結合された駆動子４４はラチェット４５を介して駆動歯車４６と協動する。ラチェット４５はばね要素４７により回転可能に駆動歯車４６に配置されている。駆動歯車４６は、ハンドクランク駆動装置又はモータ駆動装置により駆動可能な図示しない歯車装置、例えばウォーム歯車装置の最終駆動歯車である。偏心器４に投入エネルギ蓄積器２が関節式に配置されている。締付過程後の締付装置用止めとして作動止め４９が設けられており、投入エネルギ蓄積器２を締付けて遮断器の開閉過程を実行すべくこの作動止めは図１１〜１３を参照して述べる機構により作動させ得る。
【００４４】
図９は、投入エネルギ蓄積器の締付過程中の１つの位置における本発明の締付装置の正面図である。ラチェット４５はその末端５０で接触面５１を介して駆動子４４と接触している。ラチェット４５の末端５０に形成した止め５２は、駆動歯車４６の位置決めピン５３に接する。駆動装置を介して引き起こされる駆動歯車４６の回転により、駆動子４４に接するラチェット４５を介して締付軸５、従って偏心器４が時計回りに回転する。この結果、偏心器４で関節式に支承された投入エネルギ蓄積器２が締付けられる。図９の位置の際、偏心器４は、投入エネルギ蓄積器２がその最大圧縮ばね応力を受けることになる位置にある。開閉過程を引き起こすのに必要なトルクを生成すべく、偏心器４はこの最大伸長状態から数度異なる位置へと更に回転する。
【００４５】
投入エネルギ蓄積器２の締付過程を完全に実行した後のラチェット４５の位置を図１０に示す。駆動歯車４６が時計回りに回転するとラチェット４５は止め要素４３と接触し、このため反時計回りに軸４８の周りでラチェット４５の回転が生じ、接触面５１はもはや駆動子４４に接せず、ラチェットが駆動子４４から揺動離反する。この位置のとき締付軸５は駆動歯車４６、従って駆動装置から連結解除されている。その結果、駆動歯車４６の継続回転によって板カム又は偏心器にもはや力が加わることはない。
【００４６】
投入過程時作動止め４９が引き離され、投入エネルギ蓄積器２内に蓄積されたエネルギは締付軸５と結合された板カム６の回転、従って遮断器の可動接点の閉成を生ずる。締付軸５とそれに結合した部品が図１０の矢印５４の方向に回転し、投入エネルギ蓄積器２は完全に膨張する。ラチェット４５を備えた駆動歯車４６は図１０の位置に留まる。そのため開閉過程時、駆動歯車と駆動装置にエネルギは伝わらない。開閉過程後の新たな締付過程の実行時、駆動装置を介して駆動歯車４６はやはり矢印５４の方向に動く。ラチェットは引き続き止め要素４３で変位され、該止め要素に沿って動き、駆動歯車４６の回転によりラチェット４５はもはや止め要素４６と接触せず、ばね要素４７から加えられる力で締付軸５の方向に回され、ラチェット４５が位置決めピン５３に接する。駆動歯車４６の継続回転運動中にラチェット４５が締付軸５上に載ることは、位置決めピン５３により防がれる。継続する回転運動に伴いラチェット４５が駆動子４４と接触し、駆動歯車４６と締付軸５が再び連結され、投入エネルギ蓄積器２が再び締付けられる。
【００４７】
図１１は鎖錠機構５５の１実施例を略示する。鎖錠機構５５は押ボタン５６を有し、該押ボタンの延長ピン５７が力伝達要素５８に接する。力伝達要素５８は案内枠５９を有し、該案内枠内で摺動要素６０を直線運動方向で運動可能に案内する。案内枠５９は定置揺動軸受６１を中心に運動可能に保持され、軸受６２で揺動レバー６３と結合している。
【００４８】
力伝達要素５８は図１１に示す解錠位置の際その長手運動可能な摺動要素が解除操作部６４に接し、この解除操作部が動かされると、即ち図示矢印方向で解除操作部６４内への摺動運動の開始に伴い、図示しない投入エネルギ蓄積器２の鎖錠を解放し、もって図８に関連して述べた作動止め４９を解放し、投入エネルギ蓄積器２を解除する。
【００４９】
投入エネルギ蓄積器２は、図示実施例では図１の遮断器の開閉軸１０と機械的に連結している。開閉軸１０内への回転運動の導入により、遮断器の接点は開閉器の開閉接点が互いに接している接触位置から開閉器の接点が相互に分離している分離位置へ移り、又は分離位置から接触位置へ移る。そのことは図１、図２を参照して既に述べたとおりである。
【００５０】
開閉軸１０はカム要素９において軸受６６で関節式に駆動揺動レバー６７と結合している。駆動揺動レバー６７は軸受６６から離れた方の末端に溝孔６８を有し、該溝孔内に延びる引外しレバー７０の駆動ピン６９は定置回転軸受７１の周りを運動可能である。引外しレバー７０はその軸受７２で揺動レバー６３と関節式に結合している。更に、引外しレバー７０は戻しばね軸受７３で戻しばね７４と連結しており、該戻しばねは図示位置のとき引外しレバー７０の駆動子６９を溝孔６８の上端で保持する。こうして溝孔６８の上限は一種の支台を形成している。
【００５１】
図１２は図１１の鎖錠機構を鎖錠位置で示し、この位置のとき遮断器は差込ユニット上に移動し、断路器の接点から分離している。それとは異なり、引外しレバー７０は図示しない個別の断路器又は副開閉器の駆動軸と連結されている。当然ながら、両方の変更態様とも一緒に本発明の範囲内で実現可能である。
【００５２】
例えば開閉器を差込ガイド上に移動すべく不可避的に導入される運動は、図１２に示さないレバー機構を介して引外しレバー７０に導入され、このため引外しレバーは図示矢印７５方向に動く。レバー機構は、例えば引外しレバー７０の軸受７６と結合されている。引外しレバー７０が揺動レバー６３を介して力伝達要素５８と結合されているので、矢印７７で示す方向に力伝達要素５８が揺動する。従って、力伝達要素５８の摺動要素６０の運動方向は、押ボタン５６の運動方向に対し角度を成すよう向いており、この運動方向に押ボタン５６の延長ピン５７が延びている。こうして押ボタン５６の投入運動はもはや解除操作部６４に伝わらず、投入エネルギ蓄積器２の解除は不可能となっている。
【００５３】
図１３は図１１の鎖錠機構を他の解錠位置で示す。この解錠位置は開閉軸１０の運動によってもたらされたものである。開閉軸１０の回転に伴い、カム要素９は矢印７８方向に回転し、従って駆動揺動レバー６７が下方にずれる。このため駆動揺動レバー６７の溝孔６８内に突出する引外しレバー７０の駆動子６９が同様に下方に動かされ、引外しレバー７０は矢印７９方向に揺動する。案内枠５９と引外しレバー７０間のレバー結合６３のため、力伝達要素５８はやはり矢印７７方向に揺動する。従って、開閉軸１０の回転によって開閉器の開閉器極の開閉接点だけでなく、更には鎖錠機構の鎖錠位置に移行しており、この鎖錠位置のとき、押ボタン５６の操作によって図示しない投入エネルギ蓄積器２が膨張することを防止している。
【００５４】
図示しない投入待機表示部は鎖錠機構５５、例えば案内枠５８に配置し得る。このような表示ユニットを案内枠５８と結合することで、案内枠５８の様々な位置によって遮断器の状態を直接表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る遮断器を第１位置で示す略図である。
【図２】本発明に係る遮断器を第２位置で示す略図である。
【図３】投入エネルギ蓄積装置を第１位置で示す略図である。
【図４】投入エネルギ蓄積装置を第２位置で示す略図である。
【図５】投入エネルギ蓄積装置を第３位置で示す略図である。
【図６】投入エネルギ蓄積装置を第４位置で示す略図である。
【図７】投入エネルギ蓄積装置を第５位置で示す略図である。
【図８】締付装置の略側面図である。
【図９】図８の締付装置を締付過程中の第１位置で示す正面図である。
【図１０】締付装置を第２位置で示す正面図である。
【図１１】鎖錠機構の１実施例を解錠位置で示す略図である。
【図１２】図１１の鎖錠機構を鎖錠位置で示す。
【図１３】図１１の鎖錠機構を他の鎖錠位置で示す。
【符号の説明】
【００５６】
１  遮断器、２  投入エネルギ蓄積器、３  固着部、４  偏心器、５  締付軸、６  板カム、７、１０、１１、１９  回転軸、８  外面、９  カム要素、１２、４４  駆動子、１３、１８  第１末端、１４  遮断エネルギ蓄積器、１５、２０、２７、４１  第２末端、１６  操作機構、１７、６３、６７、７０  レバー、２１  極機構、２２、２３  接点、２４  投入エネルギ蓄積器の第１末端、２５  ラチェット機構、２８  案内部品、２９、６８  溝孔、３０  止め要素、３１、４８  軸、３２、４５  ラチェット、３３、７４  ばね、３４、３５  ばねの末端、３６  締付凹部、３７  係止凹部、３８、３９  運動軌跡、４０  第１末端、４２  ハウジング部、４３  固定止め要素、４６  駆動歯車、４７  ばね要素、４９、５２  止め、５０  ラチェット末端、５１  接触面、５３、５６、５７、６９  ピン、５５  鎖錠機構、５６  押ボタン、５８  力伝達要素、５９  案内枠、６０  移動要素、６１、６２、６６、７１〜７３、７６  軸受、６４  解除操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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