斷路器用彈簧操作裝置的製作方法

2023-06-05 22:09:41

專利名稱:斷路器用彈簧操作裝置的製作方法
本發明涉及斷路器用彈簧操作裝置，尤其涉及斷路器的合閘、切斷操作能使用彈簧的蓄積能的形式中，把電動機的轉動變換成棘爪的擺動運動、靠棘爪的擺動運動使棘輪轉動、利用棘輪的轉動使合閘彈簧蓄能這種形式的斷路器用彈簧操作裝置。
如果對如上形式的彈簧操作裝置以往的構造進行說明，則如第4圖至第6圖所示，在第5圖中，杆(3)通過銷(2)能自由轉動地鉸接在機架(1)上，杆(3)通過其一端的銷(4)與未圖示的斷路部相連接，通過未圖示的切斷用彈簧而受到箭頭C方向的力。在杆(3)上設有槽部(5)，在該槽部內，滾子(6)通過銷(7)任意轉動地鉸接在杆(3)上。另外，銷(8)被支承在杆(3)的另一端，它與可任意轉動地鉸接在被固定於機架(1)的銷(9)上的鉤件(10)結合，以阻止杆(3)向逆時針方向轉動。鉤件(10)受到銷(8)的作用力，欲向順時針方向轉動，但是，通過固定在機架(1)上的銷(11)而可任意轉動地被支承著的制動塊(12)與鉤件(10)的一端結合，以阻止鉤件(10)的轉動。在鉤件(10)和制動塊(12)上，分別設有復位彈簧(13)和復位彈簧(14)。安裝在機架(1)上的切斷用電磁鐵(16)一被激磁，則柱塞(15)即在第5圖中向右運動。從而使制動塊(12)向順時針方向轉動。(17)是可任意轉動地支承在機架(1)上的主軸，(18)是固定安裝在主軸(17)上的凸軸。
如第6圖所示，棘輪(19)固定安裝在主軸(17)上，其整個圓周上設有槽部(20)，如第4圖所示，在槽部(20)的兩側約佔半周的圓周上，設有齒(21)。棘輪(19)由於後述的合閘用彈簧(37)而受到逆時針方向的轉動力，但是，由於可自由轉動地支承在棘輪(19)上的銷(22)與可自由轉動地鉸接在支承於機架(1)上的銷(23)上的鉤件(24)結合，該轉動被阻止。鉤件(24)由於受到來自銷(22)的作用力而欲向逆時針方向轉動，但由於受到可自由轉動地安裝在支承於機架(1)上的銷(25)上的制動塊(26)的作用，該轉動被阻止。(27)、(28)分別為鉤件(24)和制動塊(26)的復位彈簧。合閘用電磁鐵(30)一旦被激磁，柱塞(29)就在第6圖向右方移動，使制動塊(26)轉動。(31)是可自由轉動地支承在機架(1)上的偏心軸，與未圖示的電動機相連接。在偏心軸(31)上設有兩處偏心部，在該偏心部上可自由轉動地分別安裝著小棘爪(32)和大棘爪(33)。由於偏心軸(31)旋轉，小棘爪(32)和大棘爪(33)發生擺動，與棘輪(19)的齒(21)結合，使棘輪(19)向逆時針方向轉動。因此，偏心軸(31)是把電動機的轉動變換成棘爪擺動的變換裝置的主要部分。(34)是通過銷(35)而可自由轉動地安裝在棘輪(19)上的彈簧連杆。(36)是彈簧支架，(37)是合閘用彈簧，(38)是彈簧導向部。在圖示的狀態，由於合閘彈簧的作用力，主軸(17)受到逆時針方向的旋轉作用力。
以下就動作進行說明。先說明斷路動作。在第5圖中，切斷用電磁鐵(16)一旦根據斷開指令被激磁，柱塞(15)即向右方移動，使制動塊(12)向順時針方向旋轉，因此，制動塊(12)與鉤件(10)的結合脫開。鉤件(10)向順時針方向轉動，與銷(8)的結合脫開。就這樣結合一旦脫開，杆(3)由於C方向的斷開用彈簧的作用力而向逆時針方向轉動，連接在銷(4)上的未圖示的斷路部就被斷開。第6圖所示的裝置部分在斷開動作時無變化，第5圖中所示部分在斷開動作後的狀態如第7圖所示。
接著說明合閘動作。在第6圖、第7圖中，因為合閘用電磁鐵(30)一旦因合閘指令而被激磁，柱塞(29)即在第6圖中向右方移動，使制動塊(26)向順時針方向轉動，所以，制動塊(26)與鉤件(24)的結合脫開，鉤件(24)向逆時針方向轉動，與銷(22)的結合脫開。該結合一旦脫開，主軸(17)即由於合閘用彈簧(37)的作用力而向逆時針方向轉動，隨著主軸(17)的轉動，棘輪(19)、凸輪(18)也向逆時針方向轉動。在凸輪(18)向逆時針方向轉動的同時，如第7圖所示明的那樣，滾子(6)在凸輪(18)的外圓周面上滾動，迫使杆(3)向順時針方向轉動。由於杆(3)向順時針方向轉動，與銷(4)連接的未圖示的斷路部被接通，而且未圖示的斷開用彈簧被蓄能。在杆(3)被轉動到第5圖所示狀態的時刻，鉤件(10)與制動塊(12)通過復位彈簧(13)和(14)而復位，凸輪(18)進一步轉到與滾子(6)不接觸的狀態時，杆(3)由於受到C方向的斷開用彈簧的作用力，其反時針方向的轉動被阻止，保持合閘狀態。一方面，主軸(17)由於受到合閘用彈簧(37)的彈簧作用力而向逆時針方向轉動到合閘用彈簧(37)的下死點，並且再通過由合閘用彈簧(37)施加給主軸(17)、凸輪(18)和棘輪(19)的轉動能，再次一邊使合閘用彈簧(37)蓄能一邊轉動，然後停止。那之後，主軸(17)由於合閘用彈簧的作用力而開始向順時針方向轉動，到棘輪(19)的齒(21)與小棘爪(32)、大棘爪(33)結合時，轉動中止。
第8圖圖示相當第7圖的部分，第9圖圖示相當第6圖的部分。
接著說明合閘用彈簧的蓄能動作。在第9圖中，一旦通過未圖示的電動機使偏心軸(31)轉動，小棘爪(32)和大棘爪(33)即進行擺動的進給運動，棘爪與棘輪(19)的齒(21)結合，使棘輪(19)向逆時針方向轉動。隨著棘輪(19)的轉動，主軸(17)也轉動，通過彈簧連杆(34)和彈簧支架(36)，使合閘用彈簧(37)逐漸蓄能。棘輪(19)在被轉動到第6圖的狀態附近處時，鉤件(24)和制動塊(26)通過復位彈簧(27)和(28)而復位，接著再被轉動，在由於合閘用彈簧(37)的作用而向逆時針方向轉動時，銷(22)與鉤件(24)結合，保持上述第6圖所示的合閘用彈簧蓄能狀態。
因為以往的彈簧操作機構是如上所述構成的，所以，在合閘用彈簧(37)釋放能量動作的最終階段，棘輪(19)的齒(21)與小棘爪(32)、大棘爪(33)結合，因為它們受到合閘用彈簧(37)引起的過大的衝擊性作用力，所以存在如下的問題棘輪(19)的齒(21)或小棘爪(32)、大棘爪(33)的前端會折斷損壞，陷入合閘用彈簧不能蓄能的境地。
本發明是為了解決上述問題而作出的，目的在於獲得棘輪(19)的齒(21)或小棘爪(32)、大棘爪(33)的前端不會折斷損壞、可靠性高的彈簧操作機構。
本發明關係到的斷路器用彈簧操作裝置，其特徵在於具有如下構成的擋住件，即當附著在棘輪的無齒的大直徑外圓周部時，它與棘爪的前端結合，通過棘爪的擺動使它與棘爪的前端脫開。
在本發明中，在合閘用彈簧釋放能量動作的最後階段，當棘爪附著在棘輪的大直徑外圓周部時，擋住件與棘爪的前端結合，嵌入棘爪的棘輪側，起支承棘爪的作用，以阻止棘爪與棘輪的齒結合，使棘爪及棘輪的齒不受到衝擊力。棘爪一開始擺動，擋住件即從棘爪的前端處脫開，允許棘爪與棘輪的齒結合。
以下就圖示的實施例，詳細說明本發明。
第1圖圖示相當於第6圖所示的以往結構的棘爪、棘輪、主軸及彈簧連杆這一部分裝置的根據本發明的構造，在本發明中，棘輪(39)的未形成齒(21)的約半周的外圓周部是直徑比齒端直徑稍大的大直徑外圓周部(39a)。在棘輪(39)的外圓周附近，通過固定在機架(1)(第1圖中未圖示)上的銷(41)，可自由轉動地支承著擋住件(40)，擋住件(40)的自由端部(40a)的構成如第2圖所示，當小棘爪(32)、大棘爪(33)的前端附著在棘輪(39)的大直徑外園周部(39a)上時，擋住件(40)的自由端部(40a)因自重而轉動，與小棘爪(32)、大棘爪(33)的前端結合，在小棘爪(32)、大棘爪(33)的前端處嵌入棘輪(39)側。其尺寸關係是，在擋住件(40)支承著小棘爪(32)和大棘爪(33)的前端的狀態下，棘輪(39)的齒(21)與小棘爪(32)和大棘爪(33)保持不接觸。另外，在擋住件(40)的自由端部(40a)上，如第1圖及第3圖清楚示明的那樣，在內側設有階梯部(42)。根據本發明的彈簧操作裝置的構造，除了第1圖所示部分以外，其它都與第4圖至第9圖所示的以往的彈簧操作裝置的構造完全相同，所以說明省略。
接著就動作進行說明，因為除合閘動作時及彈簧蓄能時外，其它的與以往的相同，所以在此省略。
在第1圖中，合閘動作時，與以往結構的一樣，由於合閘用彈簧的作用力，棘輪(39)向逆時針方向轉動，這時如第2圖所示，小棘爪(32)和大棘爪(33)附著在棘輪(39)的未形成齒的大直徑外圓周部(39a)上，擋住件(40)的自由端部(40a)嵌入小棘爪(32)和大棘爪(33)的棘輪(39)側。棘輪(39)轉到合閘用彈簧(37)的下死點，又通過由合閘用彈簧(37)施加給主軸(17)、凸輪(18)和棘輪(39)的轉動能，再次一邊使合閘用彈簧(37)蓄能，一邊轉動，直到能量被合閘用彈簧(37)蓄能結束時停止，以合閘用彈簧的作用力相反開始向順時針方向轉動，但這時，因為小棘爪(32)、大棘爪(33)由擋住件(40)支承著，所以，棘爪的前端不會與棘輪(39)的齒(21)接觸。合閘動作完成的狀態如第3圖所示。
接著就合閘用彈簧蓄能動作進行說明。在第3圖中，與以往構造的一樣，通過未圖示的電動機使偏心軸(31)一轉動，小棘爪(32)和大棘爪(33)即進行擺動。小棘爪(32)和大棘爪(33)的前端與擋住件(40)的階梯部(42)結合，通過擺動抬起擋住件(40)，其結果，小棘爪(32)和大棘爪(33)從擋住件(40)的自由端部(40a)處脫開。因此，階梯部(42)是解除擋住件(40)與棘爪相結合的部分。其後，與以往構造的一樣，小棘爪(32)和大棘爪(33)的前端與棘輪(39)的齒(21)結合，通過擺動推動齒，所以，棘輪(39)向逆時針方向轉動，使合閘用彈簧(37)蓄能。
在上述實施例中，對斷路器用彈簧操作機構的場合進行了說明，但對切斷開關或其他開關裝置用彈簧操作機構也適用，與上述實施例有同樣的效果。
如上所述，因為本發明的構成特點是設置了能在合閘用彈簧釋放能量動作的最終階段支承棘爪的擋住件，所以，棘輪的齒或棘爪的前端不會折斷損壞，可獲得可靠性高的彈簧操作裝置。
簡單說明一下附圖。第1圖、第2圖及第3圖是圖示根據本發明的斷路器用彈簧操作裝置一實施例的棘爪和棘輪部分的擴大正面圖。其中，第1圖圖示合閘用彈簧蓄能狀態，第2圖圖示合閘用彈簧釋放能量過程中的狀態，第3圖圖示合閘用彈簧釋放能量終止時的狀態，第4圖是圖示以往的彈簧操作裝置的側面圖，第5圖是沿第4圖中Ⅴ-Ⅴ線的剖視圖，第6圖是沿第4圖的Ⅵ-Ⅵ線的剖視圖，第5圖及第6圖表示的都是斷路器合閘的狀態而且是合閘用彈簧處於蓄能的狀態，第7圖是圖示第5圖所示部分在斷開動作完成後的狀態的剖視圖，第8圖是第7圖所示部分在合閘動作完成後的狀態的剖視圖，第9圖是第6圖所示部分在合閘動作完成後的狀態的剖視圖。
在圖中，(21)是齒，(31)是偏心軸，(32)是小棘爪，(33)是大棘爪，(37)是合閘用彈簧，(39)是棘輪，(39a)是大直徑外圓周部，(40)是擋住件，(42)是階梯部。
又，各圖中的同一符號代表同一或相當的部分。
權利要求
一種斷路器用彈簧操作裝置，它包括把電動機的轉動變換成棘爪擺動的變換裝置、具有與上述棘爪結合的齒且依靠棘爪的擺動而轉動的棘輪及依靠該棘輪的轉動而蓄能的合閘用彈簧，並利用上述合閘用彈簧蓄積的能量來進行斷路器的合閘和斷開動作，其特徵在於具有如下構成的擋住件，即當上述棘爪的前端附著到上述棘輪的無齒的大直徑外圓周部時，該擋住件會與棘爪的前端結合，而通過棘爪的搖動，上述結合會脫開。
專利摘要
本發明涉及具備棘輪、棘爪和合閘用彈簧，並利用合閘用彈簧的能量進行開、關動作的斷路器用彈簧操作裝置，通過設置當棘爪附著在棘輪的無齒大直徑外圓周部時，會與棘爪的前端結合以阻止棘爪與棘輪的齒接觸，而通過棘爪的擺動會與棘爪脫開的擋住件，使棘輪的齒或棘爪的前端不會因受到過大的衝擊力而折斷損壞，可獲得高性能的彈簧操作裝置。
文檔編號H01H3/00GK86103471SQ86103471
公開日1986年12月17日 申請日期1986年5月19日
發明者矢部潔, 大沼照榮 申請人:三菱電機株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan