(57)【要約】 【課題】投入ばねの放勢時にラチェットがどのような位置で停止しても、次の蓄勢操作が確実に行える回路遮断器の投入ばね蓄勢装置を提供することを目的とする。【解決手段】全周に歯が形成されたラチェット３９と、ラチェット３９と密着するように設けられラチェット３９と一体的に回転するカム４０が設けられている。カム４０のカム面４０ａは、ラチェット３９の半径よりわずかに大きい半径の円弧であり、ラチェット３９の歯の先端からわずかにはみ出るように形成されている。送り爪３４がラチェット３９の一つの歯３９ａと係合してラチェット３９を反時計方向に回転させ、投入ばね１の蓄勢が完了した状態で、チャージレバー３０が復回転すると、送り爪３４の先端はカム面４０ａに乗り上げ、チャージレバー３０が往回転すると送り爪３４はカム面４０ａ上をすべり歯３９ｂとは係合しない。【選択図】 図１    
2005085515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄勢された投入ばねを放勢することによって開閉機構を駆動して開閉接触子を投入する回路遮断器の前記投入ばねを蓄勢する装置であって、
一方向にのみ回転するように設けられたラチェット、
往復運動するように設けられたチャージレバー、
前記チャージレバーに回転自在に保持されるとともに前記ラチェットの歯と係合する方向に付勢され、前記チャージレバーの往回転により前記ラチェットを前記投入ばねが蓄勢する方向に回転させる送り爪、
及び、
固定部材に回転自在に保持されるとともに前記ラチェットの歯と係合する方向に付勢され、前記チャージレバーが復回転するとき前記ラチェットの逆回転を阻止する固定爪、
とを有するものにおいて、
前記ラチェットに隣接して設けられ該ラチェットと共に回転するカム部材であって、回転したときの軌跡が前記送り爪と交差し前記固定爪と交差しないカム面を有するカム部材を有し、
前記カム面は、前記投入ばねの蓄勢が完了したとき前記送り爪が対向する前記ラチェットの歯と並ぶ位置であって該歯よりつきでた位置にあることを特徴とする回路遮断器の投入ばね蓄勢装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね投入型回路遮断器の投入ばねの蓄勢装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ばね投入型回路遮断器の従来の蓄勢装置が特開昭６１−３９４２７号公報に開示されている。この蓄勢装置は、ラチェットと、往復運動するものであって往動作のときラチェットの歯と係合してラチェットを回転させて投入ばねを蓄勢する送り爪と、送り爪の復動作の間ラチェットの歯と係合してラチェットの逆回転を防止する固定爪を備えている。このような蓄勢装置の送り爪は、例えば送り爪がモータにより制御されているような場合は、蓄勢完了したときモータに停止信号を加えても、慣性回転によりラチェットを回転させるように付勢される。しかし、蓄勢が完了したとき、蓄勢状態を保持するラッチ機構が係合するため、ラチェットは回転しないような構成になっている。このため、モータや蓄勢装置が損傷する恐れがあり、このような損傷を防止するため、ラチェットは外周縁の歯の一部、すなわち、蓄勢が完了したときに送り爪が対向するラチェットの部分の歯を欠落させている。このような構成により、蓄勢が完了したあと送り爪が駆動されても、送り爪は歯の欠落した部分を往復摺動するだけであるから前述のような損傷は生じない。
しかし、このように歯の欠落した構成にした蓄勢装置は、蓄勢が開始されてから完了するまでの間に、送り爪及び固定爪のいずれかが歯の欠落した部分と対向するようなことがあれば、ラチェットの回転が途中で止まり、投入ばねを蓄勢できなくなるという問題が生じる。
この問題に対して、特開昭６１−３９４２７号公報に開示されている回路遮断器は、投入ばねが放勢したときラチェットを半回転以上（一回転未満）させるような開閉機構を有するものであった。このため、送り爪及び固定爪を、ともに蓄勢時の歯の欠落部分からラチェットの回転方向の半周の範囲内に設ければよかった。
【０００３】
しかし、小型化などの理由により、上述のような構成の開閉機構ではない回路遮断器もあった。以下に特開平１１−３３９６０７号公報に開示されている回路遮断器について簡単に説明する。図４はこの回路遮断器がＯＦＦの状態で且つ投入ばね１が蓄勢されている状態である。この状態では、投入ばね１の付勢力により、段付きローラ２を介して、軸３によって保持されている操作レバー４が反時計方向に付勢されている。この付勢によって、軸５によって保持されているチャージカム６は、操作レバー４上のチャージローラ７を介して反時計方向に付勢される。しかし、チャージカム６に設けられた投入ラッチローラ８が軸１０によって保持されている投入ラッチ９とが係合し、投入ラッチ９の先端が半円形の断面を有する投入ラッチ軸１１と係合することによって、チャージカム６の回転は阻止されている。
【０００４】
このような回路遮断器を投入するために投入ボタン１２を押すと、投入ラッチ軸１１が時計方向に回転して投入ラッチ９との係合が解消し、投入ラッチ９が時計方向に回転して投入ラッチローラ８との係合が解消する。この係合の解消によりチャージカム６が回転可能となって反時計方向に回転し、チャージカムローラ７がチャージカム６のカム面の凹部６ａ付近に落ち込む。このチャージカムローラ７の移動に追随して、操作レバー４が反時計方向に回転する。この操作レバー４の回転により、操作レバー４上の操作レバーローラ１３を介して、軸１４を中心に投入カム１５が時計方向に回転する。この回転により、連結軸１６が左方向へ変位する。連結軸１６は、一端がトリップレバー１７に連結したトグルリンク／下１８と、軸１９によって保持されたトグルカム２０に一端が連結されたトグルリンク／上２１を連結している。この連結軸１６が左方へ変位することにより、逆「く」字状に折れていたトグルリンク／下１８とトグルリンク／上２１が伸直し、トグルカム２０が反時計方向に回転する。そして、トグルカム２０のカム面が、トグルローラ２２を介してクロスバー２３に保持されたコンタクトレバー２４を時計方向に回転させる。この結果、可動接触子２５が上下一対の固定接触子２６と接触してこの回路遮断器が投入される。
【０００５】
特開平１１−３３９６０７号公報には、この回路遮断器の蓄勢装置のラチェット、送り爪、固定爪などに関する説明及び図示が省略されているが、図５及び図６を参照してこの蓄勢装置について説明する。この蓄勢装置は、特開昭６１−３９４２７号公報に開示されている蓄勢装置のように、蓄勢完了状態において送り爪がラチェットの歯の欠落部分に位置してラチェットのさらなる回転を防止する構造のものである。
【０００６】
すなわち、この蓄勢装置は、投入ばね１が蓄勢されているときの蓄勢機構を示している図５を参照して、ラチェット１００は、チャージカム６と共に回転するように軸５に保持されている。ラチェット１００の外周縁には多数の歯が形成されているが、一歯分欠落した部分１００ａがある。軸５にはチャージレバー３０が回転自在に保持されており、その端部はチャージリンク３１とモータ３２によって回転するレバー３３を有するクランク機構に連結されている。チャージレバー３０には送り爪３４が回転自在に設けられている。送り爪３４は、ばね３５によってその先端部がラチェット１００の歯と係合可能なように反時計方向に付勢されている。また、固定回転軸３６には固定爪３７が回転自在に設けられ、ばね３８によってその先端部がラチェット１００の歯と係合可能なように反時計方向に付勢されている。
【０００７】
投入ばね１が放勢された状態を示している図６を参照して、投入ばね１は残余の蓄勢力を有し、ラチェット１００は時計方向に付勢されているが、固定爪３７がラチェットの歯と係合することによってその回転が阻止されている。この状態で蓄勢操作においてモータ３２が実線矢印で示される半回転するとき、チャージレバー３０が時計方向に復回転し、送り爪３４は歯の斜面を摺動しながら実線矢印方向に退避し、次の歯と係合可能な位置となる。この退避動作中、固定爪３７がラチェット１００の歯と係合するためラチェット１００は時計方向に回転しない。モータ３２が点線矢印で示される次の半回転するとき、チャージレバー３０が反時計方向に往回転し送り爪３４は次の歯と係合してラチェット１００を反時計方向に回転させながら点線矢印方向に進行する。この進行動作の間、固定爪３７は係合していた歯の次の歯の斜面を摺動し、この次の歯と係合可能な位置となる。このような動作を繰り返してラチェット１００が反時計方向に回転する。この回転に追随して、回転中心からの曲率半径が大きくなるカム面を有するチャージカム６も反時計方向に回転し、そのカム面がチャージカムローラ７を押圧して操作レバー４を時計方向に回転させる。この回転により投入ばね１が蓄勢される。この動作中、図示されていない復帰ばねによって反時計方向に付勢されている投入ラッチ９が反時計方向に回転し投入ラッチローラ８及び投入ラッチ軸１１と係合可能な状態となる。そして、チャージカム６のカム面とチャージカムローラ１１との接線がチャージカム６の回転中心とチャージカムローラ１１の回転中心を結ぶ線を境にして反転したとき、投入ばね１が放勢されチャージカム６が自動的にわずかに反時計方向に回転し、投入ラッチローラ８が投入ラッチ９と係合し、投入ラッチ９が投入ラッチ軸１１と係合した図５に示されている蓄勢状態となる。このとき、送り爪３４がラチェット１００の歯の欠落部分１００ａと対向している。したがって、モータ３２がさらに回転しても送り爪３４が歯と係合しないため、ラチェット１００を回転付勢することはない。
【特許文献１】特開昭６１−３９４２７号公報
【特許文献２】特開平１１−３３９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この上述した蓄勢装置を有する特開平１１−３３９６０７号公報の回路遮断器は、放勢時にラチェットが半回転以上する開閉機構を有する特開昭６１−３９４２７号公報のものとは異なり、放勢時のラチェットの回転角度が不定であり、必ずしも半回転以上するとは限らないものであった。このため、特開平１１−３３９６０７号公報に開示されているように、この回路遮断器は投入ばね１の放勢時にチャージカム６が回転しすぎることのないように、チャージカム６すなわちラチェット１００の回転を抑制する構成を有するものであった。しかし、図６を参照して、上述したラチェット１００の回転の抑制が過度になったときは、歯の欠落部分１００ａが、鎖線で示されている（１００ａ）の位置ではなく、固定爪３７の手前に位置するようにラチェット１００が停止することがある。このような場合は、前述したように蓄勢が完了する前に固定爪３７が歯の欠落部分１００ａと対向して蓄勢が完了しないという問題が生じる。すなわち、放勢の後行う蓄勢操作において、ラチェット１００が、図６において、５歯分回転したとき固定爪３７は歯の欠落部分１００ａと対向する。この位置においてチャージレバー３０が往回転すると送り爪３４がラチェット１００を一歯分回転させる。このあと、チャージレバー３０が復回転すると、固定爪３７がラチェット１００の歯と係合しないため、ラチェット１００は一歯分元の位置に戻る。すなわち、モータ３２が回転を続けてもそれ以上はラチェット１００を回転させることができず蓄勢操作が完了しない。このような問題が生じないようにするためには、固定爪を間隔をあけて複数設ける方法がある。すなわち、蓄勢操作中にいずれかの固定爪が歯の欠落部分に対向しても他の固定爪は対向していないため蓄勢操作を完了できる。しかし、この構成のものは構造が複雑で高価になるという問題があった。他の方法としては、放勢時のラチェット１００の回転を抑制しすぎないように制御すればよいが、部品の加工精度や組立精度を高める必要があった。
したがって、本願発明は投入ばねの放勢時にラチェットがどのような位置で停止しても、次の蓄勢操作が確実に行える回路遮断器の投入ばね蓄勢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】
【０００９】
上記の問題を解決するために、請求項１の発明は、蓄勢された投入ばねを放勢することによって開閉機構を駆動して開閉接触子を投入する回路遮断器の投入ばねを蓄勢する装置であって、一方向にのみ回転するように設けられたラチェット、往復運動するように設けられたチャージレバー、チャージレバーに回転自在に保持されるとともにラチェットの歯と係合する方向に付勢され、チャージレバーの往回転によりラチェットを投入ばねが蓄勢する方向に回転させる送り爪、及び、固定部材に回転自在に保持されるとともにラチェットの歯と係合する方向に付勢され、チャージレバーが復回転するときラチェットの逆回転を阻止する固定爪、とを有するものにおいて、ラチェットに隣接して設けられ該ラチェットと共に回転するカム部材であって、回転したときの軌跡が送り爪と交差し固定爪と交差しないカム面を有するカム部材を有し、カム面は、投入ばねの蓄勢が完了したとき送り爪が対向するラチェットの歯と並ぶ位置であって該歯よりつきでた位置にあることとしている。
このような構成により、投入ばねの蓄勢が完了したあとチャージレバーが回転した場合であっても、送り爪がカム部材と係合しラチェットの歯と係合することがないためラチェットが回転駆動されることはない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上述のような構成により、構造が簡単で、構成部材の加工や組立をあまり精密に行う必要がなく、また調整作業の必要のない、安価で品質の安定した蓄勢装置を提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図１、図２及び図３に示されている実施例において説明する。なお、本実施例の蓄勢装置が取り付けられる回路遮断器は図４で示されているものと実質的に同じであるためその説明を省略する。また、本実施例の蓄勢装置は図５及び図６で示されている装置の部材と実質的に同一の部材は同じ符号を用いて説明するとともにその説明を省略する。
本実施例の蓄勢装置は、全周に歯が形成されたラチェット３９と、ラチェット３９と密着するように設けられラチェット３９と一体的に回転するカム４０を有している。カム４０のカム面４０ａは、ラチェット３９の半径よりわずかに大きい半径の円弧面、すなわち、ラチェット３９の歯の先端からわずかにはみ出るように形成されている。
図２は、投入ばね１が放勢された後の状態を示しており、カム４０のカム面４０ａが固定爪３７と送り爪３４との間に停止している状態を示している。この状態で蓄勢操作を行って、ラチェット３９が反時計方向に回転してカム面４０ａが固定爪３７と対向する位置となっても蓄勢は正常に行われる。図３を参照して、固定爪３７はラチェット３９より下側にはみ出していない、すなわちカム面４０ａの回転軌跡上にはないため、カム４０と係合することはない。したがって、固定爪３７はラチェット３９の歯と係合し、ラチェット３９の逆回転を阻止する機能が維持される。
図１は、蓄勢が完了した状態を示しており、チャージカム６とラチェット３９が反時計方向に付勢され投入ラッチローラ８が投入ラッチ９と係合し、モータ３２の慣性回転により送り爪３４が往方向に押され歯３９ａと係合している。図１及び図３を参照して、このときカム４０のカム面４０ａは送り爪３４と対向する歯３９ｂと歯３９ｃと並んだ位置にある。また、図３において、送り爪３４はラチェット３９より下側にはみ出るように取り付けられている。すなわち、送り爪３４は、カム４０の回転軌跡上にある。この状態で、モータ３２の慣性回転が持続しチャージレバー３０が復回転すると、送り爪３４はカム面４０ａに乗り上がってこのカム面４０ａ上を摺動する。そして、引き続いて、チャージレバー３０が反転して往回転すると、送り爪３４はカム面４０ａ上を逆方向に摺動して再び歯３９ａと係合して図１の状態に戻る。すなわち、送り爪３４は歯３９ｂや歯３９ｃとは係合しないため、チャージレバー３０がこれ以上往復回転してもラチェット３９が反時計方向に回転付勢されることはない。なお、カム４０はレバー状でなくともラチェット３９に固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による回路遮断器の投入ばね蓄勢装置の実施例を示す投入ばねが蓄勢状態における要部側面図である。
【図２】投入ばねが放勢状態における図１相当図である。
【図３】図１を下方から見た図である。
【図４】図１の蓄勢装置を装着した回路遮断器の側面図である。
【図５】従来の投入ばね蓄勢装置を示す投入ばねが蓄勢状態における要部側面図である。
【図６】投入ばねが放勢状態における図５相当図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  投入ばね
４  操作レバー
５  軸
６  チャージカム
７  チャージローラ
８  投入ラッチローラ
９  投入ラッチ
１１  投入ラッチ軸
３０  チャージレバー
３１  チャージリンク
３２  モータ
３３  レバー
３４  送り爪
３５  ばね
３６  固定回転軸
３７  固定爪
３８  ばね
３９  ラチェット
３９ａ、３９ｂ、３９ｃ  歯
４０  カム
４１ａ  カム面
【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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