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技術 機械的トリップ機構を備えた回路遮断器

出願人 エルエス産電株式会社
発明者 キムジョンドヤンホンイクアンキルユン
出願日 2012年12月28日 (7年6ヶ月経過) 出願番号 2012-288083
公開日 2013年7月18日 (6年11ヶ月経過) 公開番号 2013-140799
状態 特許登録済
技術分野 消弧付高圧スイッチの駆動機構及び操作回路
主要キーワード トリップ方式 接圧荷重 メインリンク オンボタン トリップ状態 通電遮断 弾性エネルギー トリップ動作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年7月18日)のものです。
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図面 (13)

課題

本発明は、回路遮断器の非常手動トリップ動作を可能にする機械的トリップ機構を備えた回路遮断器を提供することを目的とする。

解決手段

本発明による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器は、回路に接続される固定接触子40と、固定接触子40に接触した投入状態と固定接触子40から分離された遮断状態とに移動可能な可動接触子30と、複数のリンク及び回動軸回動を変換して可動接触子30を固定接触子40に接離させる開閉機構10と、開閉機構10に備えられるメインリンク9に拘束又は拘束解除されるトリップラッチ7と、手動押圧操作時にトリップラッチ7がメインリンク9の拘束から解除されるようにトリップラッチ7を回動させるオフボタン6とを含む。

概要

背景

一般に、回路遮断器は、電源側と負荷側との間の線路を選択的にオンオフし、過負荷短絡事故漏電感電の発生時に線路を遮断する装置である。

図6は、従来の回路遮断器の遮断状態トリップ状態)を示し、図7は、従来の回路遮断器のチャージ状態を示し、図8は、従来の回路遮断器の投入状態通電状態)を示す。

従来の回路遮断器においては、使用者オフボタン6の押圧により手動トリップ動作するか、又は異常電流感知して自動で回路を遮断(自動トリップ動作)することにより、回路遮断器を遮断状態に移行することができる。

手動トリップ動作の場合は、図8に示すような投入状態で使用者がオフボタン6を押すと、オフプレート(図示せず)が図8の状態から左方に水平移動してオフシャフト4を時計方向回動させることにより、回路遮断器の遮断動作を開始する。

自動トリップ動作の場合は、開閉機構10の外部に設けられた過電流トリップ継電器(図示せず)が回路の異常電流を感知してアクチュエータ(図示せず)にトリップ制御信号送り、当該アクチュエータによりオフシャフト4を時計方向に回動させることにより、回路遮断器の遮断動作を開始する。

手動トリップ方式と自動トリップ方式のどちらにおいても、オフシャフト4が時計方向に回動すると、トリップラッチ7が時計方向に回動してメインリンク9の拘束から解除され、投入状態で引張して弾性エネルギー蓄積していた遮断スプリング2が弾性エネルギーを放出して遮断スプリング2の一端部に連結された連結軸21を引き寄せて反時計方向に回動させる。そして、開閉軸20も反時計方向に回動し、連結リンクが図8の状態から右方に移動して可動接触子30を右方に引き寄せる。これにより、可動接触子30が固定接触子40から分離されて回路の通電遮断が行われる手動トリップ動作又は自動トリップ動作が完了する。

図9及び図10は、従来の回路遮断器のトリップ動作に関連して開閉機構10のオフシャフト4、トリップラッチ7、メインリンク9の動作関係を詳細に示す。

回路遮断器が正常に動作する場合、使用者のオフボタン6の押圧による手動トリップ又は異常電流発生時に行われる自動トリップによる回路遮断器のトリップ動作は、開閉機構10の上部のオフシャフト4を時計方向に回動させることにより開始される。投入状態でメインリンク9とトリップラッチローラ73との接触部97でメインリンク9により加えられる接圧荷重を受けていたトリップラッチ7が時計方向に回動してメインリンク9の拘束から解除され、投入状態でメインリンク9とトリップラッチローラ73との接触部97で維持されていた接圧荷重が開放荷重に変化し、開放荷重がトリップラッチローラ73に加えられ、実質的にトリップ動作が行われる。

概要

本発明は、回路遮断器の非常手動トリップ動作を可能にする機械的トリップ機構を備えた回路遮断器を提供することを目的とする。本発明による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器は、回路に接続される固定接触子40と、固定接触子40に接触した投入状態と固定接触子40から分離された遮断状態とに移動可能な可動接触子30と、複数のリンク及び回動軸の回動を変換して可動接触子30を固定接触子40に接離させる開閉機構10と、開閉機構10に備えられるメインリンク9に拘束又は拘束解除されるトリップラッチ7と、手動押圧操作時にトリップラッチ7がメインリンク9の拘束から解除されるようにトリップラッチ7を回動させるオフボタン6とを含む。

目的

本発明の目的は、回路遮断器において手動トリップ方式又は自動トリップ方式のトリップ動作が行われない正常でない状況で非常手動トリップ動作を可能にする機械的トリップ機構を備えた回路遮断器を提供する

効果

実績

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請求項1

回路に接続される固定接触子と、前記固定接触子に接触した投入状態と前記固定接触子から分離された遮断状態とに移動可能な可動接触子と、複数のリンク及び回動軸回動を変換して前記可動接触子を前記固定接触子に接離させる開閉機構と、前記開閉機構に備えられるメインリンク拘束又は拘束解除されるトリップラッチと、手動押圧操作時に前記トリップラッチが前記メインリンクの拘束から解除されるように前記トリップラッチを回動させるオフボタンと、を含むことを特徴とする機械的トリップ機構を備えた回路遮断器

請求項2

前記オフボタンは、前記トリップラッチを回動させるレバー部材を含むことを特徴とする請求項1に記載の機械的トリップ機構を備えた回路遮断器。

請求項3

前記トリップラッチは、前記レバー部材により加圧される突出部材を含むことを特徴とする請求項2に記載の機械的トリップ機構を備えた回路遮断器。

請求項4

前記レバー部材は、前記トリップラッチの長手方向と平行に延びる第1レバー部と、前記トリップラッチの回動軸の軸線方向と平行に延びる第2レバー部と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の機械的トリップ機構を備えた回路遮断器。

請求項5

前記レバー部材の第2レバー部は、前記レバー部材の第1レバー部の端部から前記トリップラッチの回動軸の軸線方向に延びることを特徴とする請求項4に記載の機械的トリップ機構を備えた回路遮断器。

請求項6

前記第2レバー部が前記トリップラッチのエッジ部を加圧して前記トリップラッチを回動させることを特徴とする請求項4又は5に記載の機械的トリップ機構を備えた回路遮断器。

技術分野

0001

本発明は、回路遮断器に関し、特に、回路遮断器の非常手動トリップ動作を可能にする機械的トリップ機構を備えた回路遮断器に関する。

背景技術

0002

一般に、回路遮断器は、電源側と負荷側との間の線路を選択的にオンオフし、過負荷短絡事故漏電感電の発生時に線路を遮断する装置である。

0003

図6は、従来の回路遮断器の遮断状態トリップ状態)を示し、図7は、従来の回路遮断器のチャージ状態を示し、図8は、従来の回路遮断器の投入状態通電状態)を示す。

0004

従来の回路遮断器においては、使用者オフボタン6の押圧により手動トリップ動作するか、又は異常電流感知して自動で回路を遮断(自動トリップ動作)することにより、回路遮断器を遮断状態に移行することができる。

0005

手動トリップ動作の場合は、図8に示すような投入状態で使用者がオフボタン6を押すと、オフプレート(図示せず)が図8の状態から左方に水平移動してオフシャフト4を時計方向回動させることにより、回路遮断器の遮断動作を開始する。

0006

自動トリップ動作の場合は、開閉機構10の外部に設けられた過電流トリップ継電器(図示せず)が回路の異常電流を感知してアクチュエータ(図示せず)にトリップ制御信号送り、当該アクチュエータによりオフシャフト4を時計方向に回動させることにより、回路遮断器の遮断動作を開始する。

0007

手動トリップ方式と自動トリップ方式のどちらにおいても、オフシャフト4が時計方向に回動すると、トリップラッチ7が時計方向に回動してメインリンク9の拘束から解除され、投入状態で引張して弾性エネルギー蓄積していた遮断スプリング2が弾性エネルギーを放出して遮断スプリング2の一端部に連結された連結軸21を引き寄せて反時計方向に回動させる。そして、開閉軸20も反時計方向に回動し、連結リンク図8の状態から右方に移動して可動接触子30を右方に引き寄せる。これにより、可動接触子30が固定接触子40から分離されて回路の通電遮断が行われる手動トリップ動作又は自動トリップ動作が完了する。

0008

図9及び図10は、従来の回路遮断器のトリップ動作に関連して開閉機構10のオフシャフト4、トリップラッチ7、メインリンク9の動作関係を詳細に示す。

0009

回路遮断器が正常に動作する場合、使用者のオフボタン6の押圧による手動トリップ又は異常電流発生時に行われる自動トリップによる回路遮断器のトリップ動作は、開閉機構10の上部のオフシャフト4を時計方向に回動させることにより開始される。投入状態でメインリンク9とトリップラッチローラ73との接触部97でメインリンク9により加えられる接圧荷重を受けていたトリップラッチ7が時計方向に回動してメインリンク9の拘束から解除され、投入状態でメインリンク9とトリップラッチローラ73との接触部97で維持されていた接圧荷重が開放荷重に変化し、開放荷重がトリップラッチローラ73に加えられ、実質的にトリップ動作が行われる。

発明が解決しようとする課題

0010

しかし、使用者のオフボタン6の押圧によりオフシャフト4が回動する動作が行われたとしても、トリップラッチ7が時計方向に回動せず、トリップラッチ7がメインリンク9の拘束から解除されない場合は、実際には回路遮断器のトリップ動作が行われないので、事故電流を遮断することができない。

0011

同様に、異常電流発生時の自動トリップ動作によりオフシャフト4が回動する動作が行われたとしても、正常でない様々な要因によりトリップラッチ7が時計方向に回動しない場合も、トリップラッチ7がメインリンク9の拘束から解除されないので、事故電流を遮断することができない。

0012

よって、回路遮断器において手動トリップ方式又は自動トリップ方式のトリップ動作が行われない正常でない場合も、確実に回路遮断器を遮断状態に移行させて通電を遮断することのできる回路遮断器が求められている。

0013

本発明の目的は、回路遮断器において手動トリップ方式又は自動トリップ方式のトリップ動作が行われない正常でない状況で非常手動トリップ動作を可能にする機械的トリップ機構を備えた回路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

0014

上記本発明の目的は、回路に接続される固定接触子と、固定接触子に接触した投入状態と固定接触子から分離された遮断状態とに移動可能な可動接触子と、複数のリンク及び回動軸の回動を変換して可動接触子を固定接触子に接離させる開閉機構と、開閉機構に備えられるメインリンクに拘束又は拘束解除されるトリップラッチと、手動押圧操作時にトリップラッチがメインリンクの拘束から解除されるようにトリップラッチを回動させるオフボタンとを含む、機械的トリップ機構を備えた回路遮断器を提供することにより達成される。

発明の効果

0015

手動トリップ動作又は自動トリップ動作が行われない正常でない状況で非常手動トリップ動作する機械的トリップ機構により、確実に回路遮断器を遮断状態に移行させることができ、手動操作により回路遮断器が遮断状態に移行しないことを根本的に防止し、安定性及び信頼性を確保することができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明の第1実施形態による回路遮断器のトリップラッチ組立体の斜視図である。
本発明の第1実施形態による回路遮断器のオフボタンの斜視図である。
本発明の第2実施形態による回路遮断器のオフボタンの斜視図である。
本発明の第1実施形態による回路遮断器におけるオフボタンとトリップラッチ組立体によるトリップ動作の詳細を示す図である。
本発明の第1実施形態による回路遮断器におけるオフボタンとトリップラッチ組立体によるトリップ動作の詳細を示す図である。
従来の回路遮断器の遮断状態を示す側面図である。
従来の回路遮断器のチャージ状態を示す側面図である。
従来の回路遮断器の投入状態を示す側面図である。
従来の回路遮断器のトリップ動作の詳細を示す図である。
従来の回路遮断器のトリップ動作の詳細を示す図である。
従来の回路遮断器の開閉機構に設けられたトリップラッチ組立体の斜視図である。
従来の回路遮断器の開閉機構に設けられたオフボタンの斜視図である。

実施例

0017

以下、添付図面を参照して本発明による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器の実施形態について詳細に説明する。

0018

回路遮断器は、複数のリンク及び回動軸の回動を変換して投入スプリング1を圧縮して投入スプリング1の弾性復元力による駆動力を発生する開閉機構10と、開閉機構10に接続されて開閉機構10から発生する駆動力を伝達する開閉軸20と、固定接触子40と、固定接触子40に接触した投入状態と固定接触子40から分離された遮断状態とに移動可能な可動接触子30と、異常電流発生時に開閉機構10をトリップ駆動させるように制御信号を出力する過電流トリップ継電器(図示せず)と、過電流トリップ継電器からの制御信号により開閉機構10をトリップ駆動させるアクチュエータ(図示せず)とを含む(図6参照)。このような回路遮断器の構成は、従来の回路遮断器の構成と同様であるので、その構成の詳細及び作用についての説明は省略する。

0019

本発明による非常手動トリップ動作を可能にする機械的トリップ機構の説明に先立って、まず、本発明をより容易に理解できるように関連内容を説明する。

0020

図11及び図12は、従来の回路遮断器に備えられるトリップラッチ組立体及びオフボタンの斜視図である。図11に示すように、トリップラッチ7の組立体は、長手方向に平行に配置された2つのトリップラッチ7が前方と後方に配置された連結ピン71により結合されている。また、トリップラッチ7の回動軸72がトリップラッチ7の組立体を貫通して設けられ、回動軸72と一方の連結ピン71との間にはトリップラッチローラ73が備えられている。図12に示すように、オフボタン6の背面には、オフボタン6の胴部フレーム61に補強部62が備えられている。オフボタン6は、補強部62に形成された開口63を貫通して設けられるボタン支持ピン64により、所定角度回動可能に支持される。

0021

回路遮断器の投入状態では、トリップラッチ7がメインリンク9に拘束されており、メインリンク9とトリップラッチローラ73との接触部97に接圧荷重が加えられ、トリップラッチローラ73がメインリンク9に拘束された状態が維持される(図8参照)。回路遮断器が投入状態から遮断状態に移行すると、トリップラッチローラ73がメインリンク9の拘束から解除され、接圧荷重が開放荷重に変化し、メインリンク9により開放荷重がトリップラッチローラ73に加えられる(図6参照)。

0022

回路遮断器が正常に動作する場合、手動トリップ動作又は自動トリップ動作により開閉機構10の上部のオフシャフト4が時計方向に回動し、それにより、トリップラッチ7がトリップラッチ7の回動軸72を中心に時計方向に回動し、トリップラッチローラ73がメインリンク9の拘束から解除される。よって、回路遮断器を投入状態から遮断状態に実際に移行させるためには、トリップラッチ7がトリップラッチ7の回動軸72を中心に時計方向に回動し、トリップラッチローラ73をメインリンク9の拘束から解除しなければならない。

0023

以下、本発明による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器について具体的に説明する。
まず、図1図3を参照して本発明による回路遮断器の機械的トリップ機構の構成を説明する。

0024

図1及び図2は、本発明の第1実施形態による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器のトリップラッチ7及びオフボタン6の斜視図である。機械的トリップ機構は、オフボタン6に形成されたレバー部材65と、トリップラッチ7に結合された突出部材75とを含む。レバー部材65と突出部材75は、回路遮断器を遮断状態に移行させるために使用者がオフボタン6を押したときに直接トリップラッチ7を時計方向に回動させる作動部と被作動部の関係にある。

0025

図2に示すように、オフボタン6の背面に備えられるレバー部材65は、ボタン支持ピン64が挿入される開口63が備えられたオフボタン6の補強部62に設けられる。レバー部材65は、オフボタン6に一体に形成されることが好ましい。オフボタン6の胴部フレーム61に一体に形成されたレバー部材65は、トリップラッチ7の長手方向と平行に所定長さ突出している。レバー部材65の形状は全体として直方体形状であり、レバー部材65の先端部66が位置する面は曲面で形成されている。一般に、回路遮断器の前面部に備えられて使用者により手動操作されるオンボタン(図示せず)及びオフボタン6は、オフボタン6の開口63を貫通するボタン支持ピン64により支持されるように設けられる。よって、オンボタン及びオフボタン6は、使用者により押されるとボタン支持ピン64を中心に所定角度範囲内で回動する。

0026

図1に示すように、トリップラッチ7の突出部材75は、トリップラッチ7の一面に備えられている。トリップラッチ7の突出部材75は、トリップラッチ7の回動軸72の軸線方向にオフボタン6のレバー部材65側に向かって所定長さ突出している。突出部材75の突出長さは、開閉機構10に設置された状態でオフボタン6のレバー部材65を若干越える長さとなっている。よって、使用者のオフボタン6の押圧によりオフボタン6がボタン支持ピン64を中心に回動すると、それと同時に共に回動するレバー部材65の先端部66が突出部材75の側面を確実に加圧する。

0027

突出部材75は、トリップラッチ7に一体に形成してもよく、別個に形成してトリップラッチ7に結合してもよい。別個に形成する場合、突出部材75をトリップラッチ7に結合する方式は、当該技術分野において知られている任意の方法を用いることができる。例えば、溶接コーキング結合、ボルト締結などの結合方式で突出部材75をトリップラッチ7に結合することができる。

0028

図3は、本発明の第2実施形態による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器のオフボタン6の斜視図である。第2実施形態においては、前述した第1実施形態とは異なり、オフボタン6の背面の胴部フレーム61に形成されたレバー部材65が、第1レバー部65aと第2レバー部65bとからなる。第1レバー部65aは、トリップラッチ7の長手方向と平行に延びており、第2レバー部65bは、第1レバー部65aの端部からトリップラッチ7の回動軸72と平行にトリップラッチ7側に向かって突出している。第2レバー部65bは、トリップラッチ7を時計方向に回動させることができるように、トリップラッチ7の組立体の一方のトリップラッチ7又は両方のトリップラッチ7のエッジ部74を加圧できる長さで形成されている。第2実施形態においても、レバー部材65は、オフボタン6に一体に形成されることが好ましい。しかし、これに限定されるものではなく、レバー部材65の第2レバー部65bは別個に形成されて結合されるようにしてもよい。

0029

図3に示す第2実施形態において、オフボタン6に備えられた第1レバー部65a及び第2レバー部65bを含むレバー部材65は、前述した第1実施形態のオフボタン6に備えられたレバー部材65及びトリップラッチ7に備えられた突出部材75の機械的トリップ機構の機能を共に有するものである。すなわち、第2実施形態におけるレバー部材65の第2レバー部65bは、前述した第1実施形態における突出部材に対応するものである。よって、第2実施形態においては、オフボタン6の押圧によりレバー部材65が回動すると、レバー部材65の第2レバー部65bがトリップラッチ7のエッジ部74を直接加圧し、トリップラッチ7をトリップラッチ7の回動軸72を中心に時計方向に回動させる。

0030

次に、図4及び図5を参照して本発明による回路遮断器の機械的トリップ機構の動作を説明する。

0031

図4及び図5は、本発明による機械的トリップ機構を備えた回路遮断器におけるオフボタン6とトリップラッチ7によるトリップ動作の詳細を示す図であり、機械的トリップ機構は、オフボタン6のレバー部材65とトリップラッチ7の突出部材75とを含む第1実施形態のものである。

0032

本発明による回路遮断器においては、使用者が回路遮断器の前面部に備えられたオフボタン6を手動で押すと、オフボタン6がボタン支持ピン64を中心に回動し、それと同時にオフボタン6のレバー部材65が回動する。従って、図4に示すように、レバー部材65の先端部66がトリップラッチ7に備えられた突出部材75の側面に接触してトリップラッチ7を加圧する。次に、連続的な過程として、図5に示すように、レバー部材65がトリップラッチ7の突出部材75を加圧し続けることにより、トリップラッチ7が時計方向に回動する。これにより、トリップラッチローラ73がメインリンク9の拘束から解除され、回路遮断器の投入状態でメインリンク9とトリップラッチローラ73との接触部97で維持されていた接圧荷重が開放荷重に変化してトリップラッチローラ73に伝達される。従って、確実かつ信頼性の高い回路遮断器のトリップ動作が行われる。

0033

また、第2実施形態においても同様に、使用者が回路遮断器の前面部に備えられたオフボタン6を手動で押すと、オフボタン6に備えられたレバー部材65の第2レバー部65bがトリップラッチ7のエッジ部74を直接加圧し、それにより、トリップラッチ7が時計方向に回動する。トリップラッチ7が時計方向に回動することにより、トリップラッチローラ73がメインリンク9の拘束から解除され、回路遮断器のトリップ動作が行われる。

0034

以上のように、本発明による回路遮断器においては、オフボタン6に非常手動トリップ手段である機械的トリップ機構を備えるので、オフボタン6の動作に連動して直接トリップラッチ7を時計方向に回動させることにより、トリップラッチローラ73をメインリンク9の拘束から解除することができる。従って、手動トリップ動作又は自動トリップ動作が行われない正常でない状況でも、非常手動トリップ動作により確実に回路遮断器を遮断状態に移行させることができる。さらに、本発明による回路遮断器においては、手動操作により回路遮断器が遮断状態に移行しないことを根本的に防止することができる。

0035

6オフボタン
65レバー部材
65a 第1レバー部
65b 第2レバー部
7トリップラッチ
72回動軸
74エッジ部
75突出部材
9メインリンク
10開閉機構
30可動接触子
40 固定接触子

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