(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点、前記固定接点に接離する可動接点を一端に有する可動接触子、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接触子の他端に枢着されているラッチ、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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【特許文献１】特開2015-162402号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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を一端に有する可動接触子、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接触子の他端に枢着されているラッチ、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。
【発明の効果】
【０００６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６Ａ】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。
【図６Ｂ】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。
【図７Ａ】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。
【図７Ｂ】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。
【図８】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。
【図９Ａ】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。
【図９Ｂ】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。
【図９Ｃ】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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
特徴１：固定接点、前記固定接点に接離する可動接点を一端に有する可動接触子、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接触子の他端に枢着されているラッチ、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。
【００５９】
特徴２：一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。
【００６０】
特徴３：前記特徴２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４：前記特徴３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５：前記特徴２から４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６：前記特徴２から５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。
【００６１】
特徴７：前記特徴２から６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８：前記特徴２から７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９：特徴８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１０：前記特徴５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１１：前記特徴２から６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。
【００６２】
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。
【符号の説明】
【００６３】
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。
【要約】
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。【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
0006858932.tif 000008
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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