(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路の電源及び負荷側に電気的に接続するクレードルと、前記クレードルに電気的に接続される接続位置、前記クレードルから電気的に分離されるが制御電源が接続されて信号の入出力を行えるテスト位置、及び前記クレードルから電気的に分離され、制御電源が遮断されて信号の入出力を行えない分離位置に移動する遮断器本体とを備える気中遮断器において、
螺旋部が備えられ、ハンドルを接続して手動で回転駆動するスピンドルと、
前記スピンドルの螺旋部と螺合し、回転する前記スピンドルの螺旋部に沿って前後に移動する可動板と、
前記可動板の上部面に設置され、前記可動板の前後移動と共に前後に移動するラックギアと、
前記遮断器本体の接続位置、テスト位置、及び分離位置で前記ラックギアに噛み合うように設置され、前記それぞれの位置によって前後に移動する前記ラックギアの移動により回転するピニオンギアと、
前記ピニオンギアと噛み合う複数の歯部を有し、前記ピニオンギアから伝達される回転動力を伝達するように回転するカムと、
一端部が前記カムに接続するか又は前記カムから離脱し、前記カムに接続されると前記カムから伝達される回転動力により回転するレバーと、
前記レバーに接続されて前記レバーの回転により垂直方向に移動するロッドと、
前記遮断器本体に固定的に設置される固定制御端子モジュールと、
前記クレードルに設置され、前記ロッドに接続されて前記ロッドの垂直方向の移動と共に垂直方向に移動し、前記遮断器本体の固定制御端子モジュールに接続される位置、及び前記固定制御端子モジュールから分離される位置に移動する可動制御端子モジュールと、
を含むことを特徴とする気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項２】
前記カムは、回転動力を伝達するための突出部を備え、
前記レバーは、前記カムの突出部が回転動力を伝達するために挿入されるか、又は回転動力の伝達を中止するために離脱することを許容するために、前記カムの突出部に対応して設けられるスロット部を備えることを特徴とする請求項１に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項３】
前記遮断器本体から、又は前記遮断器本体と共に移動するように前記遮断器本体を支持する部材から突出するように、突出部が設けられ、
前記遮断器本体を前記テスト位置から前記接続位置に水平に移動させるために、前記カムは、前記遮断器本体もしくは前記遮断器本体を支持する部材の突出部に接触して水平動力を提供するか、又は前記突出部から離脱して水平動力の提供を中止するためのスロット部を備えることを特徴とする請求項１に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項４】
前記遮断器本体の水平移動のための効果的な水平動力の伝達のために、前記カムのピボットは、前記遮断器本体の高さの中央付近に配置されることを特徴とする請求項３に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項５】
前記遮断器本体の端子と前記クレードルの端子との接続に必要な大きなトルクを得るために、前記カムに備えられるスロット部は、前記カムの歯部の半径より長く形成されるカムプロファイルを有するカムスロット部であることを特徴とする請求項３に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項６】
前記カムプロファイルは、
前記カムスロット部の入口を形成する入口面と、
前記遮断器本体の慣性力を減少させるように、前記入口面から９０°より大きく１８０°より小さい角度をなすように延長され、予め定められた第１曲率半径を有する第１円弧面と、
前記第１円弧面から延長され、前記第１曲率半径より小さい第２曲率半径を有する第２円弧面と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項７】
トルクを増幅するように、前記カムの歯部の半径が前記ピニオンギアの半径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項８】
前記ピニオンギアは、
前記ラックギアに噛み合う第１ピニオンギアと、
前記カムの歯部に噛み合う第２ピニオンギアとを含み、
前記第１及び第２ピニオンギアは１つの共通回転軸上に設置されることを特徴とする請求項１又は７に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項９】
前記固定制御端子モジュールは、
電気的接続端子が内蔵されて外部が電気的絶縁材で覆われる複数のコネクタと、
前記コネクタを支持する支持部材と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項１０】
前記コネクタがピンコネクタであることを特徴とする請求項９に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項１１】
前記可動制御端子モジュールは、
電気的接続端子が内蔵されて外部が電気的絶縁材で覆われる複数のコネクタと、
前記コネクタを支持する支持部材と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項１２】
前記コネクタがピンコネクタであることを特徴とする請求項１１に記載の気中遮断器用制御端子自動接続装置。
【請求項１３】
回路の電源及び負荷側に電気的に接続するクレードルと、
前記クレードルに電気的に接続される接続位置、前記クレードルから電気的に分離されるが制御電源が接続されて信号の入出力を行えるテスト位置、及び前記クレードルから電気的に分離され、制御電源が遮断されて信号の入出力を行えない分離位置に移動する遮断器本体と、
螺旋部が備えられ、ハンドルを接続して手動で回転駆動するスピンドルと、
前記スピンドルの螺旋部と螺合し、回転する前記スピンドルの螺旋部に沿って前後に移動する可動板と、
前記可動板の上部面に設置され、前記可動板の前後移動と共に前後に移動するラックギアと、
前記遮断器本体の接続位置、テスト位置、及び分離位置で前記ラックギアに噛み合うように設置され、前記それぞれの位置によって前後に移動する前記ラックギアの移動により回転するピニオンギアと、
前記ピニオンギアと噛み合う複数の歯部を有し、前記ピニオンギアから伝達される回転動力を伝達するように回転するカムと、
一端部が前記カムに接続するか又は前記カムから離脱し、前記カムに接続されると前記カムから伝達される回転動力により回転するレバーと、
前記レバーに接続されて前記レバーの回転により垂直方向に移動するロッドと、
前記遮断器本体に固定的に設置される固定制御端子モジュールと、
前記クレードルに設置され、前記ロッドに接続されて前記ロッドの垂直方向の移動と共に垂直方向に移動し、前記遮断器本体の固定制御端子モジュールに接続される位置、及び前記固定制御端子モジュールから分離される位置に移動する可動制御端子モジュールと、
を含むことを特徴とする気中遮断器。
【請求項１４】
前記カムは、回転動力を伝達するための突出部を備え、
前記レバーは、前記カムの突出部が回転動力を伝達するために挿入されるか、又は回転動力の伝達を中止するために離脱することを許容するために、前記カムの突出部に対応して設けられるスロット部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の気中遮断器。
【請求項１５】
前記遮断器本体から、又は前記遮断器本体と共に移動するように前記遮断器本体を支持する部材から突出するように、突出部が設けられ、
前記遮断器本体を前記テスト位置から前記接続位置に水平に移動させるために、前記カムは、前記遮断器本体もしくは前記遮断器本体を支持する部材の突出部に接触して水平動力を提供するか、又は前記突出部から離脱して水平動力の提供を中止するためのスロット部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の気中遮断器。
【請求項１６】
前記遮断器本体の水平移動のための効果的な水平動力の伝達のために、前記カムのピボットは、前記遮断器本体の高さの中央付近に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の気中遮断器。
【請求項１７】
前記遮断器本体の端子と前記クレードルの端子との接続に必要な大きなトルクを得るために、前記カムに備えられるスロット部は、前記カムの歯部の半径より長く形成されるカムプロファイルを有するカムスロット部であることを特徴とする請求項１５に記載の気中遮断器。
【請求項１８】
前記カムプロファイルは、
前記カムスロット部の入口を形成する入口面と、
前記遮断器本体の慣性力を減少させるように、前記入口面から９０°より大きく１８０°より小さい角度をなすように延長され、予め定められた第１曲率半径を有する第１円弧面と、
前記第１円弧面から延長され、前記第１曲率半径より小さい第２曲率半径を有する第２円弧面と、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の気中遮断器。
【請求項１９】
トルクを増幅するように、前記カムの歯部の半径が前記ピニオンギアの半径より大きいことを特徴とする請求項１３に記載の気中遮断器。
【請求項２０】
前記ピニオンギアは、
前記ラックギアに噛み合う第１ピニオンギアと、
前記カムの歯部に噛み合う第２ピニオンギアとを含み、
前記第１及び第２ピニオンギアは１つの共通回転軸上に設置されることを特徴とする請求項１３又は１９に記載の気中遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は引出形気中遮断器に関し、特に、分離位置、テスト位置、及び接続位置の３つの位置を有する引出形気中遮断器において、テスト位置及び接続位置では遮断器本体に設置される制御端子とクレードルに設置される制御端子とを自動的に接続し、分離位置では遮断器本体に設置される制御端子とクレードルに設置される制御端子とを自動的に分離させる制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来の引出形気中遮断器の全体外形を示す斜視図である。
【０００３】
図８に示すように、従来の引出形気中遮断器は、クレードル１０と遮断器本体２０とを含む。
【０００４】
クレードル１０は、回路の電源及び負荷側に接続するための電気的端子（図示せず）を備える。遮断器本体２０は、クレードル１０の電気的端子に対応し、かつクレードル１０の電気的端子に接続されるか又はクレードル１０の電気的端子から分離される電気的端子（図示せず）を備えており、クレードル１０の電気的端子に接続される接続位置（引込位置）とクレードル１０の電気的端子から分離される分離位置（引出位置）とに移動可能である。
【０００５】
クレードル１０の上部には、クレードル１０の幅方向に沿って制御端子１１が備えられており、制御端子１１には、所定の長さを有する複数の接続ピン１１ａが一定の間隔で配置されている。
【０００６】
遮断器本体２０の上部には、クレードル１０の制御端子１１に挿入されてクレードル１０の制御端子１１に電気的に接続される制御端子２１が備えられており、制御端子２１には、所定の長さを有する複数の接続ピン２１ａが一定の間隔で配置されている。
【０００７】
ここで、前記制御端子は、本発明と従来技術とで共通して、気中遮断器の制御装置（又は、ＯＣＲ（Over Current Relay））からの制御信号の入力のための端子、制御装置への信号の出力のための端子、及び制御装置への電源供給のための端子などを含む。
【０００８】
このような構成により、遮断器本体２０の電気的端子をクレードル１０の電気的端子に接続する接続動作時、遮断器本体２０に備えられた制御端子２１が遮断器本体２０の接続移動方向（図８において後方）と同じ方向に移動することによって、制御端子１１の接続ピン１１ａと制御端子２１の接続ピン２１ａが噛み合い、クレードル１０に備えられた制御端子１１と遮断器本体２０に備えられた制御端子２１との電気的な接続が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような従来の引出形気中遮断器においては、クレードル１０に備えられた制御端子１１と遮断器本体２０に備えられた制御端子２１との接続が、遮断器本体２０の接続方向と同じ方向に行われるため、遮断器本体２０の荷重が緩和されることなく制御端子２１を介してクレードル１０の制御端子１１に伝達され、これにより、制御端子１１、２１が損傷する可能性が大きいという問題があった。
【００１０】
また、遮断器本体２０が十分に移動していないため制御端子２１がクレードル１０の制御端子１１に完全に接続されていない場合、接続不良が発生して気中遮断器に対する制御が不可能になり得るという問題があった。
【００１１】
さらに、制御端子１１の接続ピン１１ａ及び制御端子２１の接続ピン２１ａが外部に露出しているため、地絡、感電などの電気的事故を起こす危険性があり、外部の衝撃により破損したり、異物により表面が汚染された場合、接続不良が発生し得るという問題があった。
【００１２】
さらに、制御端子１１、２１の配線において、複数の接続ピン１１ａ、２１ａの後方で接続ピン１１ａ、２１ａに対応する複数の配線を一々半田付けして接続しなければならないため、配線作業に長時間かかって生産性が悪くなり、これにより、気中遮断器の生産コストを上昇させるという問題があった。
【００１３】
さらに、制御端子１１、２１は、制御装置からの制御信号の入力のための端子、制御装置への信号の出力のための端子、及び制御装置への電源供給のための端子などが同じ形状に形成されて同じ間隔で連続して配置される構造を有するため、制御信号入力用、信号出力用、及び電源供給用端子の区分と、それに対応する配線作業が容易でないという問題があった。
【００１４】
さらに、制御端子１１、２１は、制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用端子が一体に製作されており、その形状が図８に示すように非常に長くて特殊であるため、制御端子１１、２１の製作のための金型コストが高いという問題があった。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、遮断器本体の電気的端子と電力回路の電源及び負荷に接続されるクレードルの電気的端子との接続位置又は分離位置で、遮断器本体をクレードルに引き込むか又はクレードルから引き出し、テスト位置で、遮断器本体の制御端子とクレードルの制御端子との接続及び分離を高い信頼性で自動的に行うことができ、制御端子に無理な荷重が加えられることを防止することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明の他の目的は、遮断器本体の電気的端子とクレードルの電気的端子との接続時に必要なトルクを増幅して発生することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、制御端子の導体露出部を最小限に抑えて地絡、感電などの電気的事故の危険性を最小化することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、制御端子の配線の生産性を向上させて気中遮断器の生産コストを低減することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器を提供することにある。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、制御端子の誤配線の可能性を最小限に抑えて配線作業を便利にした気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器を提供することにある。
【００２０】
本発明のさらに他の目的は、制御端子の製作のための金型コストを必要とせず、製作コストを大幅に低減することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前述した本発明の一目的及び他の目的は、回路の電源及び負荷側に電気的に接続するクレードルと、前記クレードルに電気的に接続される接続位置、前記クレードルから電気的に分離されるが制御電源が接続されて信号の入出力を行えるテスト位置、及び前記クレードルから電気的に分離され、制御電源が遮断されて信号の入出力を行えない分離位置に移動する遮断器本体とを備える気中遮断器において、螺旋部が備えられ、ハンドルを接続して手動で回転駆動するスピンドルと、前記スピンドルの螺旋部と螺合し、回転する前記スピンドルの螺旋部に沿って前後に移動する可動板と、前記可動板の上部面に設置され、前記可動板の前後移動と共に前後に移動するラックギアと、前記遮断器本体の接続位置、テスト位置、及び分離位置で前記ラックギアに噛み合うように設置され、前記それぞれの位置によって前後に移動する前記ラックギアの移動により回転するピニオンギアと、前記ピニオンギアと噛み合う複数の歯部を有し、前記ピニオンギアから伝達される回転動力を伝達するように回転するカムと、一端部が前記カムに接続するか又は前記カムから離脱し、前記カムに接続されると前記カムから伝達される回転動力により回転するレバーと、前記レバーに接続されて前記レバーの回転により垂直方向に移動するロッドと、前記遮断器本体に固定的に設置される固定制御端子モジュールと、前記クレードルに設置され、前記ロッドに接続されて前記ロッドの垂直方向の移動と共に垂直方向に移動し、前記遮断器本体の固定制御端子モジュールに接続される位置、及び前記固定制御端子モジュールから分離される位置に移動する可動制御端子モジュールとを含む気中遮断器用制御端子自動接続装置、及びこれを備える気中遮断器を提供することにより達成される。
【００２２】
前述した本発明の他の目的は、前記ピニオンギアより半径の大きい歯部を有するカムを備えることで、ギア比により前記ピニオンギアからのトルクを増幅して前記遮断器本体を前記接続位置に水平移動させる気中遮断器用制御端子自動接続装置、及びこれを備える気中遮断器を提供することにより達成される。
【００２３】
前述した本発明のさらに他の目的は、前記遮断器本体に設置される固定制御端子モジュール及び前記クレードルに設置される可動制御端子モジュールを、電気的接続端子が内蔵されて外部が電気的絶縁材で覆われる複数のコネクタから構成した気中遮断器用制御端子自動接続装置、及びこれを備える気中遮断器を提供することにより達成される。
【００２４】
前述した本発明のさらに他の目的は、制御端子をピンコネクタ構造にすることにより、配線のピンコネクタと制御端子のピンコネクタとの接続により配線作業を簡単に行えるので、制御端子の配線の生産性を向上させて気中遮断器の生産コストを低減することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置、及びこれを備える気中遮断器を提供することにより達成される。
【００２５】
前述した本発明のさらに他の目的は、制御端子がコネクタを制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用の機能別に備えることにより、誤配線の可能性を最小限に抑えて配線作業を便利にした気中遮断器用制御端子自動接続装置、及びこれを備える気中遮断器を提供することにより達成される。
【００２６】
前述した本発明のさらに他の目的は、制御端子がコネクタを制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用の機能別に汎用の短いコネクタから構成することにより、特別な制御端子の製作のための金型コストを必要とせず、製作コストを大幅に低減することのできる気中遮断器用制御端子自動接続装置、及びこれを備える気中遮断器を提供することにより達成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、接続位置、テスト位置、又は分離位置で、遮断器本体の制御端子とクレードルの制御端子との接続及び分離を高い信頼性で自動的に行えるという効果がある。
【００２８】
また、本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、接続位置への動作時にカムから制御端子への駆動力の伝達が遮断されることによって、制御端子に無理な荷重が加えられることを防止できるという効果がある。
【００２９】
さらに、本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、遮断器本体の電気的端子とクレードルの電気的端子との接続時に必要なトルクを増幅して発生できるという効果がある。
【００３０】
さらに、本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、制御端子を電気的絶縁材で覆われたピンコネクタから構成し、上下に接続されるように構成することにより、導体露出部を最小限に抑えて地絡、感電などの電気的事故の危険性を最小化できるという効果がある。
【００３１】
さらに、本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、制御端子をピンコネクタ構造にすることにより、配線のピンコネクタと制御端子のピンコネクタとの接続により配線作業を簡単に行えるので、制御端子の配線の生産性を向上させて気中遮断器の生産コストを低減できるという効果がある。
【００３２】
さらに、本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、制御端子がコネクタを制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用の機能別に備えることにより、誤配線の可能性を最小限に抑えて配線作業を便利にするという効果がある。
【００３３】
さらに、本発明による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器は、制御端子がコネクタを制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用の機能別に汎用の短いコネクタから構成することにより、特別な制御端子の製作のための金型コストを必要とせず、製作コストを大幅に低減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
前述した本発明の目的とこれを達成する本発明の構成、作用、及び効果は、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明することによって明確に理解できるであろう。
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は本発明の一実施形態による引出形気中遮断器の全体外形を示す斜視図である。
【００３７】
図１に示すように、本発明の一実施形態による引出形気中遮断器は、クレードルＡと遮断器本体Ｂとを含む。
【００３８】
クレードルＡは、クレードルＡの後方に設置される電気的端子（図示せず）を介して、回路の電源及び負荷側に接続する。
【００３９】
遮断器本体Ｂは、クレードルＡに電気的に接続される接続位置と、クレードルＡから電気的に分離されるが制御電源（すなわち、制御装置用電源）が供給されて信号の入出力（すなわち、制御装置の信号の入出力）を行えるテスト位置と、クレードルＡから電気的に分離され、制御装置用電源が遮断されて制御装置の信号の入出力を行えない分離位置とに選択的に移動する。
【００４０】
また、クレードルＡの前方下部には、図３に詳細に示されている前面操作パネルＦＰが固定設置される。前面操作パネルＦＰの長手方向の中央部には、スピンドルＳのハンドル接続口Ｓ１が設けられる。
【００４１】
以下、本発明の一実施形態による気中遮断器用制御端子自動接続装置の構成を図１〜図４、及び図７を参照して説明する。
【００４２】
本発明の一実施形態による気中遮断器用制御端子自動接続装置は、図３に示すように、螺旋部を備え、前面操作パネルＦＰの中央位置にハンドル接続口Ｓ１が露出するように設けられるスピンドルＳと、スピンドルＳの螺旋部に沿って前方又は後方に移動可能であり、スピンドルＳの螺旋部と螺合される雌ネジ部が形成されたネジ口部Ｐ１を有する可動板ＭＰとを含む。
【００４３】
ここで、スピンドルＳは、ハンドル（図示せず）を接続して手動で回転駆動することもでき、別途のモータにより電動で回転駆動することもできる。
【００４４】
本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置は、可動板ＭＰの上部面の全長にわたって又は部分的に設置され、可動板ＭＰの前後移動と共に前後に移動する１対のラックギアＲをさらに含む。
【００４５】
また、本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置は、図４に示すように、ピニオンギア３００ａ、３００ｂ、カム４００、レバー５００、及びロッド６００をさらに含む。
【００４６】
ピニオンギア３００ａ、３００ｂは、遮断器本体Ｂのテスト位置、接続位置、及び分離位置でラックギアＲに噛み合うように、クレードルＡの側板１００上の予め定められた位置に回転可能に設置され、遮断器本体Ｂのテスト位置、接続位置、及び分離位置へと前後に移動するラックギアＲの移動により回転する。ピニオンギア３００ａ、３００ｂは、１つの共通回転軸２００上に設置され、ラックギアＲに噛み合う第１ピニオンギア３００ａとカム４００の歯部に噛み合う第２ピニオンギア３００ｂとを含む。
【００４７】
カム４００は、第２ピニオンギア３００ｂと噛み合う複数の歯部を有し、ピニオンギア３００ａ、３００ｂから伝達される回転動力を伝達するように回転する。ここで、カム４００の歯部の半径は、トルクを増幅するように、ピニオンギア３００ａ、３００ｂの半径より大きく形成される。
【００４８】
レバー５００は、一端部がカム４００に接続するか又はカム４００から離脱するようになっており、カム４００に接続されるとカム４００から伝達される回転動力により回転する。
【００４９】
カム４００は、回転動力を伝達するための突出部４２０を備え、レバー５００は、カム４００の突出部４２０が回転動力を伝達するために挿入されるか、又は回転動力の伝達を中止するために離脱することを許容するために、カム４００の突出部４２０に対応して設けられるスロット部５１０を備える。ここで、カム４００の突出部４２０は、カム４００の回転動力を伝達できるようにカム４００の板面から突出すればよく、従って、カム４００の板面から突出させるか、又はカム４００の板面に突出するように接続されるピン部材に変形して構成する。図４において、突出部Ｂ１は、遮断器本体Ｂから、又は遮断器本体Ｂと共に移動するように前記遮断器本体を支持する部材から、突出するように設けられる。ここで、前記遮断器本体を支持する部材は、遮断器本体Ｂに接続される板状レールから構成できる。
【００５０】
遮断器本体Ｂの水平移動のための効果的な水平動力の伝達のために、カム４００のピボット（符号なし）は、遮断器本体Ｂの高さの中央付近に配置されることが好ましい。
【００５１】
図４において、前記遮断器本体を前記テスト位置から前記接続位置に水平に移動させるために、カム４００は、前記遮断器本体もしくは前記遮断器本体を支持する部材の突出部Ｂ１に接触して水平動力を提供するか、又は突出部Ｂ１から離脱して水平動力の提供を中止するためのスロット部４１０を備える。
【００５２】
前記遮断器本体の電気的端子と前記クレードルの電気的端子との接続に必要な大きなトルクを得るために、カム４００に備えられるスロット部４１０は、図２に示すように、カム４００の歯部の半径より長く形成されるカムプロファイルを有するカムスロット部から構成される。
【００５３】
前記カムプロファイルは、前記カムスロット部の入口を形成する入口面４００ｂ−１を含む。前記遮断器本体の慣性力を減少させるように、前記カムプロファイルは、変曲点４００ｂ−２を介して入口面４００ｂ−１から９０°より大きく１８０°より小さい角度をなすように延長され、予め定められた第１曲率半径ａを有する第１円弧面４００ｂ−３をさらに含む。前記カムプロファイルは、変曲点４００ｂ−４を介して第１円弧面４００ｂ−３から延長され、第１曲率半径ａより小さい第２曲率半径ｂを有する第２円弧面４００ｂ−５をさらに含む。第１曲率半径ａより小さい第２曲率半径ｂを有する第２円弧面４００ｂ−５により、気中遮断器の引込動作時（すなわち、前記接続位置への動作時）、前記クレードルの電気的端子と前記遮断器本体の電気的端子との接続時に発生する反力が最大となる時点以後、カム４００の角加速度及び慣性モーメントを減少させることができる。従って、第１曲率半径ａより小さい第２曲率半径ｂを有する第２円弧面４００ｂ−５に突出部Ｂ１を接触させて、カム４００が発生するトルクを減少させることにより、引込動作をスムーズに終了できる。
【００５４】
ロッド６００は、レバー５００に接続されてレバー５００の回転により垂直方向に移動する。ロッド６００は、ロッド６００の幅より大きくなるように遊びを有して離隔して配置される１対の案内部材（符号なし）により、揺動することなく垂直移動するように案内される。ロッド６００は、上部に幅が拡張された頭部６００ａを備え、頭部６００ａは、その幅方向に沿って、後述する支持部材７１０の延長支持部７１０ａが貫通して突出する水平支持スリット部６００ａ−１を有する。
【００５５】
図１及び図７に示すように、本発明の一実施形態による気中遮断器用制御端子自動接続装置は、固定制御端子モジュール８００と可動制御端子モジュール７００とをさらに含む。
【００５６】
固定制御端子モジュール８００は遮断器本体Ｂに固定的に設置される。固定制御端子モジュール８００は、複数のコネクタ８２０と、コネクタ８２０を支持する支持部材８１０とを含む。コネクタ８２０は、電気的導体で形成される複数の接続端子（図示せず）が内蔵されるピンコネクタから構成され、外部が電気的絶縁材で覆われる。また、コネクタ８２０は、制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用コネクタであり、機能別に３つ設けることが好ましい。それぞれのコネクタ８２０は、市販されている汎用のピンコネクタから構成される。
【００５７】
可動制御端子モジュール７００は、クレードルＡ（図４のクレードルＡの側板１００）の前方上部に設置され、ロッド６００に接続されており、ロッド６００の垂直方向の移動と共に垂直方向に移動可能である。すなわち、図４に示すロッド６００の頭部６００ａに設けられる水平支持スリット部６００ａ−１に、図１に示す支持部材７１０の延長支持部７１０ａが貫通して突出するように設置されるので、可動制御端子モジュール７００はロッド６００の垂直方向の移動と共に垂直方向に移動可能である。従って、可動制御端子モジュール７００は、遮断器本体Ｂの固定制御端子モジュール８００に接続される位置と固定制御端子モジュール８００から分離される位置とに移動可能である。
【００５８】
可動制御端子モジュール７００は、複数のコネクタ７２０と、コネクタ７２０を支持する支持部材７１０とを含む。コネクタ７２０は、制御装置からの制御信号入力用、制御装置への信号出力用、及び制御装置への電源供給用コネクタであり、機能別に３つ設けることが好ましい。それぞれのコネクタ７２０は、市販されている汎用のピンコネクタから構成される。また、コネクタ７２０は、上部のピンコネクタ部と下部のピンコネクタ部とを含む。上部のピンコネクタ部は、制御装置からの制御信号入力用配線のコネクタ（図示せず）、制御装置への信号出力用配線のコネクタ（図示せず）、及び制御装置への電源供給用配線のコネクタ（図示せず）に接続でき、下部のピンコネクタ部は、遮断器本体Ｂのコネクタ８２０に接続できる。
【００５９】
支持部材７１０は、図１に示すように、クレードルＡにより支持されるように、支持部材７１０の長手方向の両端部から延長される延長支持部７１０ａを備える。延長支持部７１０ａは、支持部材７１０の垂直方向の移動を許容するようにそれに対応してクレードルＡに設けられる溝部（符号なし）に沿って、支持部材７１０と共に上下に移動する。
【００６０】
コネクタ７２０は、複数の電気的接続端子、すなわち電気的導体からなる接続端子が内蔵され、電気的絶縁材で覆われるピンコネクタから構成される。
【００６１】
図４において、符号ＵＧは、前記遮断器本体の引込又は引出時の移動を案内する上部ガイドであり、符号ＬＲは、前記遮断器本体の接続位置又は分離位置への移動を案内する下部レールであり、符号ＬＲ１は、下部レールＬＲにピボット可能に設置され、前記遮断器本体の接続位置又は分離位置への移動時の慣性力を減少させるガイドローラである。
【００６２】
以下、本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置を備える気中遮断器の構成について、図１、図３、図４、及び図７を参照して説明する。
【００６３】
本発明の一実施形態による気中遮断器は、クレードルＡ、遮断器本体Ｂ、スピンドルＳ、可動板ＭＰ、ラックギアＲ、ピニオンギア３００ａ、３００ｂ、カム４００、レバー５００、ロッド６００、可動制御端子モジュール７００、及び、固定制御端子モジュール８００を含む。
【００６４】
クレードルＡは、回路の電源及び負荷側に接続するための電気的端子（図示せず、図１においてクレードルＡの後方に位置）を備える。
【００６５】
遮断器本体Ｂは、クレードルＡに電気的に接続される接続位置と、クレードルＡから電気的に分離されるが制御電源が接続されて信号の入出力を行えるテスト位置と、クレードルＡから電気的に分離され、制御電源が遮断されて信号の入出力を行えない分離位置とに選択的に移動する。
【００６６】
スピンドルＳは、図３に示すように螺旋部を備え、ハンドル（図示せず）を接続して手動で回転駆動することができ、このためにハンドル接続口Ｓ１が備えられる。
【００６７】
可動板ＭＰは、スピンドルＳの螺旋部と螺合し、回転するスピンドルＳの螺旋部に沿って前後に移動する。
【００６８】
ラックギアＲは、可動板ＭＰの上部面に設置され、可動板ＭＰの前後移動と共に前後に移動する。
【００６９】
ピニオンギア３００ａ、３００ｂは、遮断器本体Ｂのテスト位置、接続位置、及び分離位置でラックギアＲに噛み合うように、クレードルＡの側板１００上の予め定められた位置に設置され、前記テスト位置、接続位置、及び分離位置へと前後に移動するラックギアＲの移動により回転する。
【００７０】
カム４００は、第２ピニオンギア３００ｂと噛み合う複数の歯部４００ａを有し、第１及び第２ピニオンギア３００ａ、３００ｂから伝達される回転動力を伝達するように回転する。
【００７１】
レバー５００は、一端部がカム４００に接続するか又はカム４００から離脱するようになっており、カム４００に接続されるとカム４００から伝達される回転動力により回転する。
【００７２】
ロッド６００は、レバー５００に接続されてレバー５００の回転により垂直方向に移動する。
【００７３】
固定制御端子モジュール８００は遮断器本体Ｂに設置される。
【００７４】
可動制御端子モジュール７００は、クレードルＡに設置され、ロッド６００に接続されており、ロッド６００の垂直方向の移動と共に垂直方向に移動可能である。従って、可動制御端子モジュール７００は、遮断器本体Ｂの固定制御端子モジュール８００に接続される位置と固定制御端子モジュール８００から分離される位置とに移動可能である。
【００７５】
前記気中遮断器の各構成部品に関する詳細な説明は、前述した本発明の一実施形態による気中遮断器用制御端子自動接続装置の説明との重複を避けるために省略する。
【００７６】
以下、前述のように構成される本発明の一実施形態による気中遮断器用制御端子自動接続装置及びこれを備える気中遮断器の動作について、図１〜図７を参照して説明する。
【００７７】
まず、図４及び図５を参照して、本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置を備える気中遮断器の分離位置からテスト位置への変位動作を説明する。
【００７８】
本発明の一実施形態による気中遮断器の前面操作パネルＦＰ（図１参照）の長手方向の中央部に位置するハンドル接続口Ｓ１にハンドル（図示せず）を挿入してスピンドルＳを時計方向に回転させると、可動板ＭＰ（図３参照）がスピンドルＳの螺旋部に沿って気中遮断器の前方（すなわち、図１では前面操作パネルＦＰ側、図４では右方向）に移動する。
【００７９】
すると、可動板ＭＰ上に設置されたラックギアＲが第１ピニオンギア３００ａに噛み合い、第１ピニオンギア３００ａが反時計方向に回転することによって、回転軸２００が反時計方向に回転し、回転軸２００に同軸接続された第２ピニオンギア３００ｂも反時計方向に回転する。
【００８０】
従って、第２ピニオンギア３００ｂに歯部が噛み合ったカム４００は、図４の状態から時計方向に回転する。ここで、カム４００の歯部の半径がピニオンギア３００ａ、３００ｂの半径より大きいため、カム４００は第２ピニオンギア３００ｂのトルクより増幅されたトルクを発生する。このとき、前記遮断器本体から、又は前記遮断器本体を支持して共に移動する支持部材から突出した突出部Ｂ１は、カム４００のスロット部４１０の入口に位置する。
【００８１】
カム４００の時計方向の回転により、カム４００のトルクは、カム４００の突出部４２０がスリット部５１０を介して接続されたレバー５００に伝達され、図５に示すように、レバー５００が時計方向に回転する。
【００８２】
これにより、レバー５００の一端部に下端部が接続されたロッド６００は、案内部材（符号なし）により案内されて垂直方向に下降する。
【００８３】
ロッド６００が下降すると、ロッド６００の水平支持スリット部６００ａ−１を貫通して突出する延長支持部７１０ａによりロッド６００と接続されるクレードルＡの可動制御端子モジュール７００も、垂直方向に下降する。すると、図７に示すように、可動制御端子モジュール７００のコネクタ７２０が遮断器本体Ｂに固定された固定制御端子モジュール８００のコネクタ８２０内に挿入され、両コネクタ７２０、８２０内のピンコネクタ構造の雌導体部（図示せず）と雄導体部（図示せず）とが接触して機械的及び電気的に接続される。このようにして、分離位置からテスト位置への遮断器本体の移動動作と共に制御端子の自動接続動作が完了する。
【００８４】
以下、図１〜図７、主に図５及び図６を参照して、本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置を備える気中遮断器のテスト位置から接続位置への変位動作を説明する。
【００８５】
図５の状態でユーザが前面操作パネルＦＰ（図１参照）の長手方向の中央部に位置するハンドル接続口Ｓ１にハンドル（図示せず）を挿入してスピンドルＳを時計方向にさらに回転させると、可動板ＭＰ（図３参照）がスピンドルＳの螺旋部に沿って気中遮断器の前方（すなわち、図１では前面操作パネルＦＰ側、図４では右方向）にさらに移動する。
【００８６】
すると、テスト位置で可動板ＭＰ上に設置されたラックギアＲと噛み合った第１ピニオンギア３００ａが反時計方向にさらに回転することによって、回転軸２００が反時計方向にさらに回転し、回転軸２００に同軸接続された第２ピニオンギア３００ｂも反時計方向にさらに回転する。
【００８７】
従って、第２ピニオンギア３００ｂに歯部が噛み合ったカム４００は、図５の状態から時計方向にさらに回転する。ここで、カム４００の歯部の半径がピニオンギア３００ａ、３００ｂの半径より大きいため、カム４００は第２ピニオンギア３００ｂのトルクより増幅された大きなトルクを発生する。このとき、テスト位置でカム４００のスロット部４１０の入口に位置していた突出部Ｂ１は、カム４００の時計方向の回転によりスロット部４１０に加圧されて、図６に示すように、スロット部４１０のカムプロファイルに沿って水平方向に移動し、クレードルＡの後方（すなわち、図６の左側）に位置する。図２から分かるように、カム４００の時計方向の回転により、前記カムプロファイルの入口面４００ｂ−１、及び変曲点４００ｂ−２を介して入口面４００ｂ−１から９０°より大きく１８０°より小さい角度をなすように延長され、予め定められた第１曲率半径ａを有する第１円弧面４００ｂ−３に接触し、突出部Ｂ１を介して圧力を受ける遮断器本体は、迅速かつスムーズに接続位置に水平移動する。このようにして、前記遮断器本体の電気的端子と前記クレードルの電気的端子との機械的及び電気的接続が行われる接続位置への遮断器本体の移動が完了する。また、前記クレードルの電気的端子と前記遮断器本体の電気的端子との接続時に発生する反力が最大となる時点以後、突出部Ｂ１が第１曲率半径ａより小さい第２曲率半径ｂを有する第２円弧面４００ｂ−５に接触することによって、カム４００の角加速度及び慣性モーメントが減少する。すなわち、第１曲率半径ａより小さい第２曲率半径ｂを有する第２円弧面４００ｂ−５に突出部Ｂ１を接触させて、カム４００が発生するトルクを減少させることにより、引込動作（すなわち、接続位置への動作）をスムーズに終了できる。
【００８８】
このとき、カム４００が時計方向にさらに回転することによって、図６に示すようにカム４００の突出部４２０がレバー５００のスリット部５１０から離脱し、カム４００のトルクはレバー５００に伝達されなくなる。
【００８９】
従って、接続位置への動作時、カム４００からレバー５００及びロッド６００を介しての制御端子、すなわち可動制御端子モジュール７００への駆動力の伝達が遮断され、これにより、前記制御端子、すなわち可動制御端子モジュール７００及び固定制御端子モジュール８００に無理な荷重が加えられることが防止できる。
【００９０】
しかし、ロッド６００は、自重により図６に示すように下降した状態を維持し、従って、ロッド６００の水平支持スリット部６００ａ−１を貫通して突出する延長支持部７１０ａによりロッド６００と接続されるクレードルＡの可動制御端子モジュール７００も、垂直方向に下降した状態を維持する。これにより、図７に示すように、テスト位置の可動制御端子モジュール７００のコネクタ７２０が遮断器本体Ｂに固定された固定制御端子モジュール８００のコネクタ８２０内に挿入され、両コネクタ７２０、８２０内のピンコネクタ構造の雌導体部（図示せず）と雄導体部（図示せず）とが接触して機械的及び電気的に接続された状態が維持される。従って、テスト位置から接続位置への遮断器本体の移動動作と共に制御端子の自動接続状態となる。また、回路上の電源と負荷が電気的に接続された状態となり、気中遮断器の制御装置に電源が供給されて制御装置の入出力端子が接続された状態が維持される。
【００９１】
以下、図５及び図６を参照して、本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置を備える気中遮断器の接続位置からテスト位置への変位動作を説明する。
【００９２】
図６の状態でユーザが前面操作パネルＦＰ（図１参照）の長手方向の中央部に位置するハンドル接続口Ｓ１にハンドル（図示せず）を挿入してスピンドルＳを反時計方向に回転させると、可動板ＭＰ（図３参照）がスピンドルＳの螺旋部に沿って気中遮断器の後方（すなわち、図１では前面操作パネルＦＰから遠ざかる方向、図４では左方向）に移動する。
【００９３】
すると、可動板ＭＰ上に設置されたラックギアＲも前面操作パネルＦＰから遠ざかる方向に移動し、ラックギアＲと噛み合った第１ピニオンギア３００ａが時計方向に回転することによって、回転軸２００が時計方向に回転し、回転軸２００に同軸接続された第２ピニオンギア３００ｂも時計方向に回転する。
【００９４】
従って、第２ピニオンギア３００ｂに歯部が噛み合ったカム４００は、図６の状態から反時計方向に回転して図５の状態となる。ここで、カム４００の歯部４００ａの半径がピニオンギア３００ａ、３００ｂの半径より大きいため、カム４００は第２ピニオンギア３００ｂのトルクより増幅されたトルクを発生する。このとき、接続位置でカム４００のスロット部４１０の第２円弧面４００ｂ−５に位置していた突出部Ｂ１は、カム４００の反時計方向の回転によりスロット部４１０に加圧されて、図５に示すように、スロット部４１０のカムプロファイルに沿って水平方向に、クレードルＡの前方（すなわち、図５の右側）に移動する。従って、前記遮断器本体も突出部Ｂ１の水平方向の移動変位だけ前記クレードルの前方に移動する。これにより、前記遮断器本体の電気的端子と前記クレードルの電気的端子とは機械的及び電気的に分離される。
【００９５】
このとき、カム４００の反時計方向の回転により、カム４００の突出部４２０がレバー５００のスリット部５１０の入口に接触する図５の状態となり、レバー５００の一端部に下端部が接続されたロッド６００は垂直方向に下降した接続状態の位置を維持する。
【００９６】
従って、ロッド６００の水平支持スリット部６００ａ−１を貫通して突出する延長支持部７１０ａによりロッド６００と接続されるクレードルＡの可動制御端子モジュール７００も、垂直方向に下降した状態を維持する。これにより、図７に示すように、可動制御端子モジュール７００のコネクタ７２０が遮断器本体Ｂに固定された固定制御端子モジュール８００のコネクタ８２０内に挿入され、両コネクタ７２０、８２０内のピンコネクタ構造の雌導体部（図示せず）と雄導体部（図示せず）とが接触して機械的及び電気的に接続された接続位置と同じ状態を維持する。従って、接続位置からテスト位置への遮断器本体の移動動作の結果、制御端子の接続状態は維持され、回路上の電源と負荷は電気的に遮断された状態となり、気中遮断器の制御装置に電源が供給されて制御装置の入出力端子が接続された状態が維持される。
【００９７】
以下、図４及び図５を参照して、本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置を備える気中遮断器のテスト位置から分離位置への変位動作を説明する。
【００９８】
図５の状態でユーザが前面操作パネルＦＰ（図１参照）の長手方向の中央部に位置するハンドル接続口Ｓ１にハンドル（図示せず）を挿入してスピンドルＳを反時計方向にさらに回転させると、可動板ＭＰ（図３参照）がスピンドルＳの螺旋部に沿って気中遮断器の後方（すなわち、図１では前面操作パネルＦＰからさらに遠ざかる方向、図５では左方向）に移動する。
【００９９】
すると、可動板ＭＰ上に設置されたラックギアＲも前面操作パネルＦＰからさらに遠ざかる方向に移動し、ラックギアＲと噛み合った第１ピニオンギア３００ａがテスト位置から図５の時計方向にさらに回転することによって、回転軸２００が時計方向にさらに回転し、回転軸２００に同軸接続された第２ピニオンギア３００ｂも時計方向にさらに回転する。
【０１００】
従って、第２ピニオンギア３００ｂに歯部が噛み合ったカム４００は、図５の状態から反時計方向に回転する。このとき、カム４００のスロット部４１０から突出部Ｂ１が離脱して図４の状態となる。
【０１０１】
また、カム４００の反時計方向の回転により、カム４００の突出部４２０がスリット部５１０を介して接続されたレバー５００は、図４に示すように反時計方向に回転する。
【０１０２】
これにより、レバー５００の一端部に下端部が接続されたロッド６００は、案内部材（符号なし）により案内されて垂直方向に上昇する。
【０１０３】
ロッド６００が上昇すると、ロッド６００の水平支持スリット部６００ａ−１を貫通して突出する延長支持部７１０ａによりロッド６００と接続されるクレードルＡの可動制御端子モジュール７００も、垂直方向に上昇する。すると、図７に示すように、可動制御端子モジュール７００のコネクタ７２０が遮断器本体Ｂに固定された固定制御端子モジュール８００のコネクタ８２０から分離され、両コネクタ７２０、８２０内のピンコネクタ構造の雌導体部（図示せず）と雄導体部（図示せず）とが機械的及び電気的に分離される。このようにして、テスト位置から分離位置への遮断器本体の移動動作と共に制御端子の自動分離動作が完了する。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態による引出形気中遮断器の全体外形を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による引出形気中遮断器のカムの詳細な構成を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態による引出形気中遮断器用制御端子自動接続装置のスピンドル、可動板、及びラックギアの構成を示す斜視図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、本発明の一実施形態による引出形気中遮断器が分離位置にあるときの制御端子自動接続装置の動作状態を示している。
【図５】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、本発明の一実施形態による引出形気中遮断器がテスト位置にあるときの制御端子自動接続装置の動作状態を示している。
【図６】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、本発明の一実施形態による引出形気中遮断器が接続位置にあるときの制御端子自動接続装置の動作状態を示している。
【図７】本発明の一実施形態による制御端子自動接続装置の遮断器本体の固定制御端子モジュール及びクレードルの可動制御端子モジュールの詳細な構成を示す分解斜視図である。
【図８】従来の引出形気中遮断器の全体外形を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
４００    カム
４００ａ    歯部
４００ｂ−１    入口面
４００ｂ−２    変曲点
４００ｂ−３    第１円弧面
４００ｂ−４    変曲点
４００ｂ−５    第２円弧面
６００    ロッド
７１０    支持部材
７１０ａ    延長支持部材
７２０    コネクタ
【図１】
0004612081.tif 000002
【図２】
0004612081.tif 000003
【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】
0004612081.tif 000008
【図８】
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