专利名称：断路器的电动操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及远距离操作断路器手柄的断路器电动操作装置。
图19～图23示出特开平4-6727号公报中揭示的已有的断路器电动操作装置，图19是显示各种状态的斜视图，图20是剖视图，图21是显示动作部件及移动体的放大斜视图，图22是动作部件的动作说明图，图23是驱动部的控制方框图。
图19(a)的状态是，用于将动作部件2的操作部20推向本体1的一侧，相对凸起33移动动作部件2的空穴部34，从而使操作部20与手柄4脱离结合。手柄4可用于直接操作，此外，电源开关25因动作部件2而断开，所以，驱动部13在远距离信号下不动作。
图19(b)是将动作部件2沿箭头方向引出后，动作部件2的操作部20与手柄4结合的状态。手柄4处于断开位置，操作部20的空间部处于图22(a)的状态下。这时，动作部件2离开电源开关25，因此，向图23的控制电路供电，驱动部13可以动作。若接通远距离关合开关35，则驱动部13的控制电路中输入用于将手柄4导通上的远距离信号，借助电动机15朝方向R的旋转，通过螺旋轴16及随动体21将移动体17的凸起33移向X方向，藉助空穴部34，动作部件2朝同一方向移动，因此，由操作部20操作手柄4至导通位置，进入图19(c)和图22(b)的状态。进而由于开关作动部26处于压着位置检测开关27的状态下，电动机15反向旋转，移动体17反向移动，动作部件2随之作反向移动，开关作动部26碰到位置检测开关28时停下，进入图22(c)的状态(图19(c)的箭头方向)。这时，图22(b)至图22(c)的距离设定成与手柄4从导通位置到跳闸显示位置的移动范围相等，并且，动作部件2的操作部20宽度相当于从手柄4导通位置到跳闸显示位置的距离，因而手柄4在断开方向不受推挤。
这样，手柄4进入导通位置，因断路器3导通，电路中可有电流流动。当电路中流过过电流时，断路器3跳闸，因此手柄4从导通位置移动到跳闸位置，但手柄4只在操作部20内沿图19(d)的箭头或图22(c)的虚线移动，所以动作部件2不移动。跳闸后的复位是通过将手柄4移到断开一侧而完成的。
在将手柄4从导通位置移到断开位置以及复位时，通过闭合远距离断开开关36，电动机15在S方向旋转，从动体21及动作部件2在Y方向移动，因此，手柄4移到断开方向，进入图22(d)的状态。这时，从动体21碰到位置检测开关30，反转方向，此后，在将手柄4导通之前的位置上，开关作动部26碰到位置检测开关29，电动机15停止，这样，动作部件2停止，进入与图22(a)相同的图22(c)的位置。
在上述已有断路器的电动操作装置中，为了能实现断路器3的跳闸显示，动作部需要超过从导通位置至跳闸显示位置的许可长度的空间，同时，在导通操作之后，必须使动作后退与许可长度相等的距离。
因此，存在下列问题。
(1)导通操作后，必须使操作部后退与许可长度相等的距离，因此，对操作部的位置控制有精度要求，控制电路趋于复杂。
(2)必须在等同于许可长度的距离之外使操作部有活动余地，因此，在导通、断开操作方向上必需额外的空间。
本发明为消除上述问题而作，其目的在于得到一种断路器的电动操作装置，使滑块脱离凸轮，滑块在不受凸轮约束的情况下，与断路器的手柄连动，在导通、断开、跳闸各位置间移动，从而以简单的结构，实现断路器手柄的跳闸显示，而无需额外空间。
本发明目的还在于得到一种断路器的电动操作装置，无论是从断开开始跳闸还是从导通开始跳闸，只须通过断开操作都能复位。
本发明的一种断路器电动操作装置包括依靠由操作信号所驱动的电动机在一定方向上旋转的凸轮;滑块，它具有在凸轮每转动半圈时重复进行结合、脱离动作的凸轮结合部，和插入断路器手柄的开孔部，并且在上述手柄的导通、断开操作方向滑动，在导通、断开操作之后，上述滑块的凸轮结合部脱离上述凸轮。
本发明的断路器电动操作装置中，在滑块上结合由手动操作柄操作的手动杆。
本发明的另一种断路器电动操作装置包括依靠电动机在一定方向上旋转的凸轮;滑块，具有在凸轮每旋转半圈时重复结合、脱离动作的结合部，和插入断路器手柄的开孔部，并且在上述手柄的导通、断开操作方向上滑动;驱动上述电动机的电动机控制电路，上述凸轮的位置检测开关与上述滑块的位置检测开关构造成3路开关，设置在上述电动机控制电路中。
在本发明的前一种装置中，在导通、断开操作之后，滑块的凸轮结合部脱离凸轮，因此，滑块不受凸轮约束，与断路器的手柄连动，在导通、断开、跳闸各位置间移动。这样，利用手柄的跳闸位置，可以作跳闸显示。
本发明的装置中，利用人工操作不受凸轮限制的滑块，因此，操作负载得以减轻。
本发明的后一种装置中，当凸轮的导通、断开位置与滑块的导通、断开、跳闸位置不存在规定的位置关系时，驱动电动机，使凸轮空转，进行位置补正，因此，无论是在导通时跳闸还是在断开时跳闸，通过外部的断开操作信号，都能进行复位操作。
图1是本发明实施例1的正视图。
图2是图1右侧的视图。
图3是将图2中装置盖除去后导通状态下沿线Ⅲ-Ⅲ的剖视图。
图4是从图3左侧看的局部图。
图5是显示断开状态的与图3相同的图。
图6是显示断开至导通中间状态的与图3相同的图。
图7是显示从断开位置跳闸时的状态的图，与图3相同。
图8是显示从导通位置跳闸时的状态的图，与图3相同。
图9是显示复位过程中的状态的图，与图3相同。
图10是显示图3滑块部分的正视图。
图11是图10下侧的视图。
图12是滑块的视图。
图13是复位杆的视图。
图14是复位杆转动后的图，与图10相同。
图15是断路器的操作负载特性图。
图16是本发明实施例5的电动机控制电路的断开状态图。
图17是电动机控制电路的导通状态图。
图18是电动机控制电路从断开跳闸瞬间的状态图。
图19是已有装置各种状态的斜视图。
图20是图19的纵向剖视图。
图21是动作部件及移动体的放大斜视图。
图22是动作部件的动作说明图。
图23是驱动部的控制方框图。
参照图1至图15，说明本发明的一个实施例。
图中，37是断路器，38是断路器37的手柄，39是通过安装架40安装在断路器37上的装置架，41是覆在装置架39上而固定的装置盖，42是装置架39中设置的支持架，43是支持架42上设置的电动机，44是凸轮，通过凸轮轴45由支持架42支持，通过齿轮部46由电动机43在一定方向转动，47是凸轮44上设置的凸轮滚子，48是滑块，由导杆49可滑动地保持在装置架39中，依靠凸轮44在手柄38的导通、断开操作方向往复移动，它是用低摩擦系数的模子成形的。50、51用于导通、断开操作的凸轮结合部，凸出设置在滑块48上，与凸轮滚子47结合、脱离，52是开孔部，用于插入滑块48中穿设的手柄38，53是复位杆，依靠栓54可转动地装在断开操作一侧的凸轮结合部51上，55是压迫弹簧，始终压住复位杆53，56是手动操作轴，由装置架39和支持架42保持，可旋转地设置，57是手动杆，固定在手动操作轴56的下端，其另一端的滚子58与滑块48凹部59结合，60是显示板，固定在手动操作轴56的上端，具有断开显示60a、跳闸显示60b、导通显示60c，61是装置盖41上设置的显示窗，62是装置盖41上可拆卸地安装的手动操作柄，63是装置盖41上设置的手动操作柄62的插入孔，64是手动操作轴56上端面设置的手动操作柄62的嵌合孔，65是凸轮44的位置检测开关，66是滑块48的位置检测开关。
接着对动作进行说明。
在图5所示的断路器断开状态下，通过导通操作，电动机43被驱动，凸轮44沿箭头67的方向旋转180度(由微动开关检测出凸轮44每180度的旋转，进而停止电动机43的转动)在该过程中，如图6所示，凸轮滚子47将导通操作侧的凸轮结合部50压向箭头68的方向，因此，在凸轮44停在导通位置的图3中，滑块48朝手柄38的导通方向移动，如图1至图4所示，断路器37进入导通状态。这时，伴随着滑块48的移动，手动杆5沿顺时针方向转动，由于手动操作轴56的转动，显示板60也沿着顺时针方向转动，如图1所示，从显示窗61可看到导通显示60c。
在图3所示的断路器37导通状态下，在断开操作下，电动机43被驱动，凸轮44沿箭头69的方向旋转180度，在该过程中，凸轮滚子47推动断开操作侧的凸轮结合部51(实际上是复位杆53)，因而，在凸轮44停于关断位置的图5中，滑块48移动至手柄38的断开方向，断路器37进入断开状态。这时，随着滑块48的移动，手动杆57沿逆时针方向转动，依靠手动操作轴56的旋转，显示板60也朝逆时针方向旋转，显示窗61中出现断开显示60a。
在图3所示的断路器37导通状态和图5所示的断路器37断开状态下，滑块48的凸轮结合部50、51都脱离凸轮滚子47，因此，断路器37跳闸后，滑块48不受凸轮44限制，与断路器37的手柄38连动，在图3的导通状态下，沿箭头70的方向移动，进入图8所示的由导通位置跳闸后的状态，另外，在图5的断开状态下，沿箭头71的方向移动，进入图7所示的由断开位置跳闸后的状态。由于这时的滑块48的各种移动动作，手动杆57被转动，显示板60也转动，显示窗61中出现跳闸显示60b。
在图3所示的断路器37导通状态下，将手动操作手柄62从插入孔63嵌入嵌合孔64中，使手动操作轴56逆时针旋转，依靠手动杆57，滑块48在箭头70的方向移动，可进行手动断开操作。另外，在图5所示的断路器37断开状态下，将手动操作轴62从插入孔63嵌入嵌合孔64中，使手动操作轴56顺时针转动，藉助手动杆57，滑块48沿箭头71的方向移动，可进行手动导通操作。在手动操作时，滑块48不受凸轮44限制，因此，只须操作断路器37的手柄38即可，所以手动操作力可大幅度减轻。这样，手动操作部结构可以简化，从而实现成本降低。
如图12所示，将滑块48的凸轮结合部50、51分开在导通操作侧与断开操作侧两处，配置在对角位置上，这样，导通、断开操作后电动机43停止位置的许可范围(凸轮滚子47脱离导通操作侧凸轮结合部50，到达断开操作侧凸轮结合部51的距离)较广，因此，制动等电动机43的停止方法变得不需要了(可依靠摩擦自动停下)。
另外，通过调整滑块48的凸轮结合部50、51的位置，能够使操作行程与操作负载的特性与断路器37的手柄38的操作负载特性一致，因此，可使用输出小的电动机43。
此外，在导通操作时，若移动手柄38，直至越过手柄38导通的死点，则滑块48与手柄38连动，可移动至导通位置，因此，即使手柄38的操作行程有些不同，部件通用化仍然是可能的。
在图8所示的断路器37从导通位置跳闸的状态下，通过复位操作，电动机43被驱动，凸轮44沿箭头72的方向旋转180度，在该过程中，如图9所示，凸轮滚子47推压断开操作侧的凸轮结合部51(实际上是复位杆53)，因此，在凸轮44停于断开位置时，复位至图5所示的断开状态。在图9所示的复位过程中，凸轮滚子47依靠反抗压迫弹簧55而旋转的复位杆53而受到缓冲，因此，对于复位操作余地少的断路器37，可靠地消除了因安装误差而变得不能操作的可能。另外，不会因复位操作时出错而弄坏手柄38。
复位杆53构造成依靠栓54旋转，这样，压迫弹簧55可使用弹性低的弹簧，从而能在较小的空间中实现装置。
参照图1至图9和图16至图18说明本发明的一个实施例。该实施例的结构与前述第一个实施例的相同，因而省略其说明。
利用图16～18所示的电动机控制电路，详细说明本实施例中设置凸轮44的位置检测开关65以及滑块48的位置检测开关66的情形下的动作。
图中，73是导通操作开关，74是断开操作开关，75是开关电源，76是电动机控制继电器，77、78是导通操作继电器，79、80是断开操作继电器，81是防止抽取用的继电器，82是防止抽取用的开关，82是手动操作时的安全开关。
在图16的断开状态下，若关闭导通操作开关73，则断开操作继电器77、断开操作继电器78、电动机控制继电器76和各个继电器依次被励磁，使电动机43旋转。如前述那样，凸轮44沿图5的箭头67的方向旋转，凸轮位置检测开关65在图3所示导通位置切换，切断导通操作继电器78的励磁电流。接着，电动机控制继电器76的励磁电流也被切断，电动机43停转。如图3所示，在导通状态下，滑块位置检测开关66由滑块切换。
在图17的导通状态下，若闭合断开操作开关74，则断开操作继电器79、断开操作继电器80、电动机控制继电器76和各个继电器依次被励磁，使电动机43旋转。如前述那样，凸轮44沿图3的箭头69的方向转动，凸轮位置检测开关65在图5所示断开位置切换，关断操作继电器80、电动机控制继电器76无励磁，电动机43停转。如图5所示，在断开状态下，滑块位置检测开关66由滑块48切换。
在图8所示的从导通位置跳闸的状态下，滑块48与断路器37的手柄38朝跳闸位置的移动连动，从图3的位置移到图8的位置，但是，凸轮位置检测开关65及滑块位置检测开关66处于与导通时相同的状态下，因此，在图17所示导通状态中，电动机控制电路在等候断开操作信号的状态下等待。
在图7所示的从断开位置跳闸的状态下，滑块22与断路器37的手柄38朝跳闸位置的移动连动，从图5的位置移到图7的位置，滑块位置检测开关66被切换，因此，在图16的断开状态下，导通操作继电器78被励磁，接着电动机控制继电器76被励磁，电动机43旋转。在图7所示从断开位置跳闸的状态下，凸轮44与电动机43连动，转动大约半圈，则凸轮位置检测开关65切换至导通一侧，切断导通操作继电器78的励磁电流。随后，电动机控制继电器76的励磁电流也切断，电动机43停转。进入与图8所示从导通位置跳闸的状态，或者与图17所示导通状态完全相同的状态，在等候断开操作信号的状态下待机。
若利用手动操作手柄62，通过滑块48操作断路器37的手柄38，则滑块位置检测开关66切换。因此，手动导通操作之后，在图16的断开状态下，滑块位置检测开关66朝图中相反方向切换，因而，关合操作继电器78、电动机控制继电器76被励磁，电动机43转动，凸轮44旋转半圈，凸轮位置检测开关65切换，电动机43停转。在该状态下，进入图17所示导通状态，结束位置修正动作(与手动导通操作连动而使凸轮空转的动作)。另外，在手动断开操作之后，在图17的导通状态下，滑块位置检测开关66朝图中相反方向切换，因此，断开操作继电器80、电动机控制继电器76励磁，电动机43转动，凸轮44转动半圈，凸轮位置检测开关65切换，电动机43停转。在该状态下，进入图16所示断开状态，结束位置修正动作(与手动断开操作连动而使凸轮空转的动作)。
如上所述，根据本发明，滑块从凸轮脱离，在不受凸轮约束的情况下与断路器的手柄连动，在断开、导通、跳闸各位置间移动，因此，无需额外的空间，以简单的结构使断路器手柄的跳闸显示成为可能。
另外，根据本发明，无论是从断开开始跳闸，还是从导通开始跳闸，只需通过断开操作，即能复位。
权利要求
1.一种断路器的电动操作装置，包括依靠由操作信号驱动的电动机而朝一定方向转动的凸轮；滑块，具有凸轮每转动半圈就重复结合，脱离动作的凸轮结合部和插入断路器的手柄的开孔部，并且在上述手柄的导通、断开操作方向滑动，其特征在于，在导通、断开操作之后，上述滑块的凸轮结合部脱离上述凸轮。
2.如权利要求1所述的断路器的电动操作装置，其特征在于，在滑块上结合由手动操作手柄操作的手动杆。
3.如权利要求1或2所述的断路器的电动操作装置，其特征在于，将滑块的凸轮结合部分开在关合操作一侧和关断操作一侧两处，呈对角配置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的断路器的电动操作装置，其特征在于，设置滑块缓冲机构，通过该缓冲机构进行断路器的复位操作。
5.一种断路器的电动操作装置，包括依靠电动机在一定方向上旋转的凸轮;滑块，具有凸轮每转动半圈即重复结合脱离动作的凸轮结合部和插入断路器手柄的开孔部，并且在上述手柄的导通、断开操作方向滑动;驱动上述电动机的电动机控制电路;其特征在于，上述凸轮的位置检测开关和上述滑块的位置检测开关形成3路开关结构，设置在上述电动机控制电路中。
全文摘要
一种断路器的电动操作装置，构造成使滑块脱离凸轮，与断路器的手柄连动，从而以简单的结构使断路器手柄的跳闸显示成为可能。它包括依靠由操作信号驱动的电动机在一定方向上转动的凸轮44；滑块48，具有凸轮每转动半圈即重复结合脱离动作的凸轮结合部50、53和插入断路器手柄38的开孔部，并且在手柄的导通、断开操作方向上滑动，在关合、关断操作之后，滑块48的凸轮结合部50、53脱离凸轮44。
文档编号H01H71/04GK1082760SQ93106710
公开日1994年2月23日 申请日期1993年6月2日 优先权日1992年6月2日
发明者池幡洋司, 横田伸治 申请人:三菱电机株式会社