Automonous operation mechanism for electric switch device

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、大電流を運ぶ配電回路に用いる保護装置及びスイッチのような電気スイッチング装置に関し、さらに詳細には、閉路用の大きな圧縮ばねを用いるかかる装置、及び装着した閉路用圧縮ばねのエネルギー蓄積または解放を制御するモジュラー型操作機構に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電力回路開閉用の電気スイッチング装置は通常、かかる回路に大電流を流すために接点を閉じる１または２個以上の大型ばねよりなるエネルギー蓄積手段を用いている。 かかる電気スイッチング装置は、電力回路遮断器、回路網保護装置、及び回路の一部を付勢及び脱勢するか電源を切り換えるためのスイッチを備えている。 これらの装置はまた、電力回路の電流を遮断するために接点を迅速に開離させる開路用ばねを備えている。 後述するように、閉路用ばね及び開路用ばねの一方またはその両方を単一のばねまたは複数のばねで構成することが可能である。 以下において便宜的に単一のばねを用いた場合を説明するが、いずれの構成も考慮すべきである。 開路用ばねは、
接点閉成時閉路用ばねによって蓄勢されるため、閉路用ばねは接点閉成のためだけでなく開路用ばねを蓄勢するための機械的及び磁気的力を克服するに充分なエネルギーを蓄える必要がある。

【０００３】接点を閉成し開路用ばねを蓄勢するに充分なエネルギーを蓄えるために、引張りばねと圧縮ばねの両方が使用されている。 引張りばねの方が制御しやすいが、圧縮ばねの方が大きいエネルギーを蓄積できる。 いずれの場合でも、ばねの蓄勢及び脱勢を制御するためには堅牢な操作機構が必要である。 操作機構は通常、手動ハンドルを備えているが、閉路用ばねを蓄勢する電気モータを併用する場合が多い。 操作機構はまた、閉路用ばねを蓄勢状態に係止する係止機構と、閉路用ばねに蓄積されたエネルギーを解放するための解放機構と、解放されたエネルギーをスイッチの可動接点を支持する可動導体集合体に結合する手段とを含む。

【０００４】かかる電気スイッチング装置の操作機構は、その少なくとも一部の部品を支持するために側板を用いることが多い。 しかしながら、それらの部品はハウジングのような装置の他の部品によって少なくとも部分的に支持されるのが一般的である。 例えば、係止及び解放機構のシャフトの一端を側板で支持させ、他端をハウジングにより支持させる。 また、ばねの一端を他の構造物で支持させることが多い。 かかる構成を用いると、部品の公差に対処するための調整手段が必要となり、操作機構がより複雑になると共に製造及び組立てコストが増加する。

【０００５】閉路用ばねの蓄勢に要する力は通常、蓄積されるエネルギーが増加するに従って増大する。 このため、手動による蓄勢時にユーザーは大きなトルクを加えなければならず、蓄勢サイクルの終了時に電気モータを用いて所要の最大トルクを発生させることが必要となる。 蓄勢機構に、一定の蓄勢トルクを発生させるように形成した作用部を有するカムを用いることが知られている。 しかしながら、蓄積されたエネルギーの解放を制御することはできず、このため過剰のエネルギーによって接点の跳ね返りや損傷が生じることがある。

【０００６】かくして、叙上のようなタイプの電気スイッチング装置、特に閉路用ばねを取付けその蓄勢及び脱勢を制御する操作機構には改良の余地が存在する。

【０００７】特に、かかる電気スイッチング装置において、部品の調整を不要にする操作機構の単純で剛性的な支持構造が要望されている。

【０００８】さらに、閉路用ばねに蓄えられたエネルギーの解放を制御する操作機構が要望されている。

【０００９】また、閉路用ばねを支持し制御する改良型構成を有する操作機構が要望されておる。

【００１０】さらに、選択可能な電流定格の変更の必要性を最小限に抑えた操作機構及び特に交換可能なばねの簡単な取付け機構が要望されている。

【００１１】また、交換可能な部品を有する自立型モジュラーユニットである操作機構が要望されている。

【００１２】製造及び組立てが簡単で低コストのかかる操作機構が要望されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記及び他の要望は、簡単で堅牢なモジュール型自立操作機構及びかかる操作機構を組み込んだ電気スイッチング装置に関する本発明により充足される。 自立操作機構は、整列孔を有する一対の側板と、各端部に形成した肩部、整列孔を貫通する延長部、及び延長部と係合して側板を肩部にクランプすることにより側板を互いに剛性離隔関係に固定するファスナーを有する一対の細長い部材とを含む。 この操作機構はさらに、らせん圧縮ばねのような閉路用ばね、ばね支持集合体、カム集合体と、閉路用ばねをカム集合体と結合するロッカー集合体を含み、これらは全て側板間に位置して側板によりほぼ全面的に支持されている。 この構造は剛性構造であるため、これらの部品は製造公差を補償する調整手段が不要である。 側板は、好ましくは同一部品であるため、必要とされる部品の数及び操作機構のコストが減少する。

【００１４】剛性離隔関係にある側板は、それらの間に位置する部品を保持する働きがあり、このため部品の数を減少できる。 例えば、ピンにより接続される部品は側板近くの端部に拡大ヘッドをもつことだけが必要である。 これにより、保持手段とそれらを取り付けるに要する手間が不要となる。 固定した側板の対向孔が側板間に保持される回転可能なシャフトに必要な全ての支持を与える。 操作機構の一部を形成するカム集合体は、側板の相補的で非円筒形の孔に挿入される外周が非円筒形の一対のブッシングを有する。 これらのブッシングのフランジは、側板の内面と、ブッシング間に回転自在に保持されるカムシャフトと、カムシャフトに取付けたカム部材に接触する。 従って、カムシャフトまたはブッシングを取付けるためのファスナーは不要である。

【００１５】操作機構の一部を形成するカム部材は、閉路用ばねと連動する蓄勢カムと、装置の可動接点が取付けられるキャリヤと連動する駆動カムとを有する。 蓄勢カムは、カム部材の第１回転区間の間蓄勢手段により印加されるトルクによって閉路用ばねにエネルギーが蓄積されるように形成された蓄勢作用部を有する。 蓄勢カムは、カム部材の第２回転区間の間閉路用ばねに蓄積されたエネルギーを解放することによりカム部材を回転させてキャリヤを閉成位置に作動させるように形成された駆動作用部を有する。 蓄勢カムのこの駆動作用部は、閉路用ばねに蓄積されたエネルギーを制御自在に解放する形状である。 蓄勢カムの駆動作用部は、開離可能な接点の閉成前に閉路用ばねに蓄積されたエネルギーの約５０
％、好ましくは約５０％乃至６０％のエネルギーが制御自在に解放されるような形状を有する。 主接点の閉成前にアーク接点が閉じる装置では、駆動作用部はアーク接点が閉じる前に蓄積エネルギーの約５０乃至６０％が制御自在に解放されるような形状であるのが好ましい。

【００１６】本発明の第２の特徴は、閉路用ばねとしてらせん圧縮バネを用いる点にある。 このばねは、蓄勢時ばねの横方向移動を制限する側板間に取り付けられる。
側板間に取り付けられカム集合体とらせん圧縮ばねとの間で力を伝達するロッカー集合体は、蓄勢時カム部材により揺動されてばねを圧縮し、閉成時ばねが延びるとカム部材を回転させる。 ばね支持手段は、らせん圧縮ばねを側板間に完全に支持し、ロッカー集合体と共に揺動して、ばねの力をそのほぼ縦方向に維持する。

【００１７】ばね取り付け手段は、ばねを縦方向に貫通する細長いばね案内手段を含む。 ばねの第１端部にある第１の取り付け手段は、ロッカー集合体に枢着されている。 ばねの他端にある第２の取り付け手段は、細長い部材の横方向に延びて側板により支持される支持ピンを有する。 ばねは、スイッチング装置の電流定格を変える際交換の必要がある操作機構の唯一の部品である。 自立型モジュラーユニットは、ばねを除くすべての部品により予め組み立て可能である。 用途が指定されると、所要の電流定格を与える適当ならせん圧縮ばねを複数のばねの中から選択する。 そのばねを挿入して着脱自在の支持ピンにより定位置に保持する。 らせん圧縮ばねの第１の支持手段は、ばねに接触する基部を備え細長いばね案内手段が貫通するクレビスを含む。 ロッカーピンは、ロッカー集合体をクレビスの脚部とピンの細長い開口を有する細長いばね案内手段とに連結する。

【００１８】自立操作機構の組み立てを支援するために、側板間を延びる複数のシャフトは一方の側板の孔に次々に挿入する異なる長さをもった共通の縮径端部を備えている。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明を、空気型電力回路遮断器に利用するものとして説明するが、電力回路開閉用の他の電気スイッチング装置にも利用できる。 例えば、枝路用電力回路及び配電系統の電源を選択するトランスファースイッチを断路するスイッチにも利用可能である。 電力回路遮断器とこれら種々のスイッチの主要な相違点は、回路遮断器が過電流保護のためのトリップ機構を備えていることである。 本発明は、特定の地域の配電回路を保護・隔離するためのネットワーク保護装置にも利用できる。

【００２０】図１を参照して、本発明の空気型電力回路遮断器１は、成形前面ケース５、成形裏面ケース７、及びカバー９を含むハウジング３を備えている。 実施例の回路遮断器１は、前面ケース５と裏面ケース７が３つの極室１１を形成する３極構造１０である。 各極１０は、
換気窓付きアーク室カバー１５により取り囲まれたアーク室１３を有する。

【００２１】回路遮断器１は、前面ケース５に取り付けられカバー９で覆われた操作機構１７を有する。 この操作機構１７は、カバーの開口２１を介してアクセス可能なフェースプレート１９を有する。 操作機構１７はまた、蓄勢されると回路遮断器を閉成するためのエネルギーを蓄積する大型ばね１８を備えている。 フェースプレート１９には、回路遮断器の閉路用ばねを脱勢させるための閉成用押しボタン２３と、回路遮断器を開成するための開成用押しボタン２５が装着される。 インジケータ２７，２９はそれぞれ、閉路用ばねの状態と接点開閉状態を表示する。 閉路用ばね１８は、蓄勢ハンドル３１を作動するか、遠隔操作によりモータ作動装置（図示せず）を作動することによって蓄勢させる。

【００２２】共通の操作機構１７は、張出し部３５を各極につき備えた極シャフト３３により個々の極に連結されている。 従来型と同様、回路遮断器１は、カバー９に支持された電子トリップユニット３７を備え、このユニットは回路遮断器の所定の電流状態に応答して操作機構１７を作動し極シャフト３３を回転させることにより回路遮断器の全極１０を開路する。

【００２３】図２は、１つの極室を示す垂直断面図である。 極１０のライン側導体３９は、交流電源（図示せず）へ接続するために裏面ケース７から延びている。 負荷側導体４１もまた、負荷回路（図示せず）の導体に接続するために裏面ケース７から延びている。

【００２４】各極１０は、主固定接点４５及び主可動接点４７を含む一対の主接点４３を有する。 主可動接点４
７は、可動導体集合体４９により支持されている。 この可動導体集合体４９は、接点キャリア５５に固定した枢動ピン５３上に軸方向離隔関係に取り付けた複数の接点フィンガー５１を含む。 接点キャリア５５は、成形された本体５７と、ハウジング３に回転自在に支持された枢軸６１を有する一対の脚部５９（１つだけを示す）とを備えている。

【００２５】接点キャリア５５は駆動機構１７により枢軸６１を中心として回転するが、この駆動機構１７は、
スロット６７を介してキャリア本体５７の横方向通路６
５に嵌入される駆動ピン６３を含む。 このスロット６７
には、駆動ピン６３が平坦部６９によりキー付けされている。 駆動ピン６３の一方の端部は、キャリア本体の溝７３に嵌入された駆動リンク７１に固定されている。 駆動リンクのもう一方の端部は、ピン７５により極シャフト３３の関連の極アーム３５に枢動接続されており、この極シャフト３３は回路遮断器のその他の極のキャリア（図示せず）に同様に接続されている。 極シャフト３３
は、後述する態様で操作機構１７により回転される。

【００２６】主可動接点４７は、各接点フィンガー５１
の自由端から離れた所で各フィンガーに固定されている。 自由端に隣接する接点フィンガー部分は、可動アーク接点７７を形成する。 固定アーク接点７９は、ライン側導体３９に取り付けた一体的アーク接点・ランナー８
１の対向面に設けられている。 固定アーク接点７９と可動アーク接点７７は共に一対のアーク接点８３を形成する。 一体的アーク接点・ランナー８１は、アーク室１３
に取り付けた従来型アークシュート８５へ上方に延びている。

【００２７】接点フィンガー５１は、キャリア本体５５
の凹部８９内に配設したらせん圧縮ばね対８７により、
キャリア５５の枢動ピン５３を中心として図２で時計方向に付勢されている。 操作機構１７は、極シャフト３３
を回転させることにより、接点キャリア５５を閉位置（図示せず）へ時計方向に枢動させて主接点４３を閉成する。 接点を開成する際、操作機構１７は極シャフト３
３を解放し、圧縮ばね８７がキャリア本体５５を反時計方向に加速して開位置（図示せず）に駆動するようにする。 キャリアが閉位置の方へ時計方向に回転すると、可動アーク接点７７がまず固定アーク接点７９に接触する。 キャリアが引き続き時計方向に回転すると、主接点４３が閉成するまで接点フィンガー５１が枢動ピン５３
の周りをロッカーして、圧縮ばね８７を圧縮する。 さらに時計方向に回転して完全閉位置（図示せず）に来ると、主接点４３が閉成し、アーク接点８３が開成するく。 この閉位置において、線導体３１から閉じた主接点４３、接点フィンガー５１、可撓性シャント９１を介して負荷導体４１へ至る回路が完成する。

【００２８】回路遮断器１を開成するために、操作機構１７は極シャフト３３を解放して、圧縮ばね８７がキャリア５５を図２で反時計方向に加速できるようにする。
最初に、キャリア５５がライン側導体３９から離れる方向に移動すると、接点フィンガー５１がロッカーして主接点４３が閉じたままアーク接点８３を閉成させる。 キャリア５５が引き続き反時計方向に移動すると、主接点４３が開成し、全ての電流が図２に示す状態のアーク接点８３へ送られる。 回路遮断器が過電流または短絡状態に応答して開位置にトリップするときのように回路遮断器にかなりの電流が流れている場合には、キャリア５５
が引き続き反時計方向に回転して接点が開離するにつれて、固定アーク接点７９と可動アーク接点７７の間にアークが発生する。 主接点４３はすでに開離した状態にあるため、アークはアーク接点だけに限定されることから、主接点４３の寿命が保持される。 アークが支える電流により発生する電磁力がアークをアークシュート８５
の方へ押し出すため、固定アーク接点７９の所のアークの端部は一体的アーク接点・ランナー８１を介してアークシュート８５に移動する。 同時に、キャリア５５が急速に開いて可動アーク接点７７を図２の予想線で示すようにアーク頂板８３の自由端に接近させるため、アークが可動アーク接点７７からアーク頂板９３を介してアークプレート９４へ延びて、短い部分に分割され消滅する。

【００２９】操作機構１７は、ケージ９９を有する自立モジュールである。 図３に示すように、このケージ９５
は同一で交換可能な２つの側板９７を有する。 側板９７
は、スペーサスリーブ１０１、側板９７をスペーサスリーブ１０１に対してクランプする螺設シャフト１０３及びナット１０５から成る４つの細長い部材９９により離隔関係に保持される。 ４つの主要な副集合体と大型の閉路用圧縮ばね１８が操作機構１７の駆動部分を構成する。 これら４つの主な副集合体として、カム集合体１０
７、ロッカー集合体１０９、主リンク集合体１１１及び閉路用ばね支持集合体１１３がある。 これらの部品は全て２つの側板９７の間に収められている。 図３及び４を参照して、カム集合体１０７は、側板９７の相補的な非円筒形開口部１１９に配設した非円筒形のブッシング１
１７に支承させたカムシャフト１１５を有する。 ブッシング１１７は、側板９７の内面１２３と接触するフランジ１２１を備えている。 また、カムシャフト１１５には、該カムシャフトの両側にブッシング１１７を配置してカムシャフト１１５とブッシング１１７がファスナーなしに側板９７の間に保持されるようにする肩部１２５
が形成されている。 図３−５に示すように、ロッカー集合体１０９のロッカーピン１２７にも、該集合体を側板間に保持する肩部１２９が形成されている。 ロッカーピン１２７の平坦部１３１は、側板９７の孔１３５の同様な平坦部１３３と係合してロッカーピンの回転を阻止する。 カムシャフト１１５とロッカーピン１２７は自己整列型ケージ９５に安定性を付与し、組立て時部品を整列させる特別な器具を不要にする。 主要な部品は２つの側板９７の間に配置されるため、これらの部品の大部分は別個の支持手段が不要である。 このサンドイッチ構造は、操作機構１７の組立てを容易にすることが分かる。

【００３０】閉路用ばね１８は、丸いワイヤよりなり、
両端が閉じて偏平に研削された、頑丈な、共通のらせん圧縮ばねである。 引張りばねよりエネルギー密度が高いため、圧縮ばねを使用する。 閉路用らせん圧縮ばね１８
は、応力による曲がりやゆがみを防止するために閉路用ばね支持集合体１１３により非常に特殊な方法で支持されている。 このような高エネルギーの用途では、らせん圧縮ばね１８の端部を平行に且つ均一に支持し、また横方向においても定位置に保持することが重要である。 特に図４及び６に、また図８−１１にも示すように、これは、閉路用らせん圧縮ばね１８を、自由に回転可能であり一方の端部でロッカー集合体１０９を駆動するＵ字形ブラケット１３７と、他方の端部で側板９７間を延びるばね停止ピンまたはばね支持ピン１４１に対して枢動可能なほぼ正方形のばね座金またはばね案内板１３９との間に圧縮することによって行う。 圧縮ばね１８は、２つの側板９７間に保持された状態で迷動しないようにし、
またばねの中間部、ばね座金１３９及びＵ字形ブラケット１３７のブレース１４５を貫通する細長い案内部材１
４３がばねの横方向移動を制限する。 この細長い案内部材１４３は、一端を孔１４７を貫通するばね停止ピン１
４１により、他端をＵ字形ブラケット１３７の脚部１５
１及びこの細長い部材の細長いスロット１５３を貫通するブラケットピン１４９により保持される。

【００３１】ロッカー集合体１０９は、一対のローラー軸受け１５７によりロッカーピン１２７に枢着されたロッカー１５５を有する。 図５に最もよく示されるように、一対のローラー軸受け１５７は側板９７間に保持され、スリーブ１５９により離隔関係に保持されている。
ロッカー１５５は一方の端部にクレビス１６１を有し、
このクレビスはロッカー１５５をピン１４９を介してＵ
字形ブラケット１３７に枢動自在に接続する。 クレビス１６１と鈍角をなすロッカー１５５のもう一方の端部には一対の脚部１６３があって、ロッカーローラー１６５
を支持する一対のローラークレビスを形成する。 ロッカーローラー１６５は、ピン１６７によりローラークレビスに枢着されている。 これらのピン１６７は側板９７の方に向いた外向きのヘッド１６９を有するため、止め輪または他の保持手段を別個に使用せずに定位置に保持することができる。 ロッカー１５５がロッカーピン１２７
を中心としてロッカーすると、ばね座金１３９がばね支持シャフト１４１上で回転するため、圧縮ばね１８にかかる負荷はロッカー１５５の位置とは無関係に一定である。 圧縮ばね１８、ばね座金１３９及びばね支持シャフト１４１は完成まじかの操作機構１７へ組み込まれる最後の部品であるため、ばね１８はこの用途に適当なサイズにすることができる。

【００３２】Ｕ字形ブラケットのピン１４９は、ばねの負荷及びエネルギーを全てロッカー１５５のクレビス１
６１へ伝達する。 ロッカー１５５にかかる並進方向負荷は、回転しないロッカーピン１２７を介して２つの側板９７へ伝達されるが、ロッカー１５５は側板９７の間で自由に回転できる。 図４−１１を参照して、カム集合体１０７はカムシャフト１１５だけでなくカム部材１７１
を有する。 このカム部材１７１は、カムシャフト１１５
に取り付けた一対の蓄勢カム１７３ａ，１７３ｂにより形成される蓄勢カム１７３を有する。 蓄勢カム１７３
ａ，１７３ｂは、第２の対のカムプレート１７５ａ，１
７５ｂにより形成される駆動カム１７５を跨いでいる。
カムスペーサ１７７は駆動カムプレート１７５ａ，１７
５ｂの間の間隔を設定し、スペーサブッシング１７９は蓄勢カムプレート１７３ａ，１７３ｂを駆動カムプレート及び側板９７から離隔させる。 カムプレート１７３，
１７５は、それらの間でリベットスペーサ１８３を貫通するリベット１８１により一緒に結合されている。 停止ローラー１８５が駆動カムプレート１７５ａ，１７５ｂ
間に枢着され、リセットピン１８７が駆動カムプレート１７５ａと蓄勢カムプレート１７３ａの間を延びる。 カム集合体１０７は、回転の一部区間で圧縮ばね１８を圧縮してエネルギーを蓄積する（３６０Ｅ）機構であり、
回転の残りの区間で圧縮ばね１８に蓄えられたエネルギーを解放することにより回転する。 これは、ロッカーローラー１６５にが蓄勢カムプレート１７３ａ，１７３ｂ
に係合することにより行われる。 圧縮ばね１８にかかる予負荷は、ロッカーローラー１６５を蓄勢カムプレート１７３ａ，１７３ｂとの係合関係に維持する。 蓄勢カム１７３はカム作用手段１８９を備えるが、その蓄勢作用部１８９ａはカム部材１７１を時計方向に回転させるとロッカーローラー１６５と係合する点で直径が増加する。 カムシャフト１１５、従ってカム部材１７１は、後述する態様で、ハンドル３１により手動で、または電気モータ４２１（図３３）により回転される。 蓄勢カム作用手段１８９の蓄勢作用部１８９ａは、圧縮ばね１８の圧縮にほぼ一定のトルクが必要であるような形状を有する。 このため、蓄勢時手により良い感触が得られ、またこの一定トルクはばねが完全圧縮状態に近づく際に通常必要なピークトルク値よりも低いため、自動的蓄勢に要するモータのサイズが減少する。

【００３３】蓄勢カム１７３のカム作用手段１８９は、
操作機構が後述する態様で解放される際、蓄勢カム１７
３がロッカーローラー１６５と接触回転するにつれて直径が減少する閉路作用部１８９ｂを有する。 このため、
圧縮ばね１８に蓄積されたエネルギーがカム部材１７１
を時計方向に駆動する。

【００３４】カム部材１７１の駆動カム１７５は、ある特定の回転位置で、ローラーピン１１７により主リンク集合体１１１の主リンク１９５に取り付けた駆動ローラー１９３が係合するカム作用手段１９１を有する。 主リンク１９５のもう一方の端部は、ピン２０１により極シャフト３３の駆動アーム１９９に枢動接続されている。
この主リンク集合体１１１は、トリップ機構２０３により回路遮断器１を閉路する駆動カム１７５に結合されている。 このトリップ機構２０３は、側板９７により支持されると共にばね２１９により反時計方向に付勢される、ハチェットピン２０７に枢着されたハチェットプレート２０５を有する。 バナナリンク２０９は、一端を主リンク集合体のローラーピン１９７の延長部に、他端をハチェットプレート２０５の一端に枢動接続されている。 ハチェットプレート２０５の他端は、トリップＤシャフト２１３が係止位置に回転されるとこのシャフトと係合する係止張出し部２１１を有する。 ハチェットプレート２０５が係止されると、バナナリンク２０９が駆動ローラー１９３を駆動カム１７５との係合状態に保持する。 動作については、トリップＤシャフト２１３がトリップ位置に回転されると、張出し部２１１がトリップＤ
シャフト２１３に対して滑動し離脱するため、ハチェットプレート２０５がトリップＤシャフトのノッチ２１５
を通過し、ハチェットプレート２０５に連結されたバナナリンク２０９の枢動点を再配置して、駆動ローラー１
９３が駆動カム１７５とは無関係に浮動できるようにする。

【００３５】閉路用圧縮ばね１８の蓄勢及び脱勢プロセスは、図８−１１を参照すると理解できる。 図８はこの機構を脱勢開成位置で示すが、この位置では閉路用圧縮ばね１８は脱勢状態にあり、接点４３は開成位置にある。 カム部材１７１は、蓄勢カム１７３が最小半径位置でロッカーローラー１６５と接触するように配置されていることが分かる。 従って、ロッカー１５５は反時計方向の限界位置まで回転し、圧縮ばね１８は最も延びた状態にある。 また、トリップ機構２０３は非係止状態にあるため、駆動ローラー１９３は駆動カム１７５に乗ってはいるが浮動状態にあることが分かる。 ハンドル３１により手動で、またはモータ４２０を作動することによってカムシャフト１１５を時計方向に回転させると、直径が徐々増加する蓄勢カムの蓄勢作用部１８９ａがロッカーローラー１６５と係合し、ロッカー１５５を時計方向に回転させて圧縮ばね１８を圧縮する。 叙上のように、
この蓄勢作用部１８９ａの形状は、圧縮ばね１８の圧縮に一定のトルクを要するように選択されている。 圧縮ばね１８の蓄勢時、駆動ローラー１９３は駆動カム作用手段１９１の一定半径部分と接触状態にあるため、駆動ローラー１９３は引き続き浮動状態にある。

【００３６】図９を参照して、圧縮ばね１８が完全蓄勢位置にくると、駆動ローラー１９３は駆動カム作用手段１９１から外れて凹部２１７へ入る。 このため、リセットばね２１９は、張出し部２１１がトリップＤシャフト２１３を僅かに通過するまでハチェットプレート２０５
を反時計方向に回転させる。 かくして、ハチェットプレート２０５のバナナリンク２０９との枢動点が上昇し、
駆動ローラー１９３が駆動カム１９５のノッチ２１７の下方の休止する位置に上昇する。 同時に、ロッカーローラー１６５は、カム部材の回転（１７０Ｅ）の直ぐ後に、蓄勢カム作用手段１８９の閉路作用部１８９ｂに入る位置に到達する。 蓄勢カム作用手段のこの作用部１８
９ｂでは、ロッカーローラー１６５と接触する蓄勢カム１７３の半径はカム部材１７１を時計方向に回転するにつれて減少する。 かくして、閉路用ばね１８は、カム部材１７１を引き続き時計方向に回転させる力を印加する。 しかしながら、後述する閉路用プロップ機構の一部である閉路用プロップ（図９には図示せず）が停止ローラー１８５と係合して、カム部材１７１のさらなる回転を阻止する。 従って、圧縮ばね１８は回路遮断器１の接点４３を閉じるために待機する完全蓄勢状態にある。

【００３７】回路遮断器１の接点４３は、後述する態様で閉路用プロップを解放することにより閉成される。 閉路用プロップが停止ローラー１８５との係合関係から離脱すると、ばねのエネルギーが解放されてカム部材１７
５を図１０に示す位置へ急速に回転させる。 カム部材１
７１が回転すると、駆動ローラー１９３は駆動カム１７
５のカム作用手段１９１と係合する。 このカム作用手段１９１の半径はカムシャフトの回転につれて増加し、またバナナリンク２０９は駆動ローラー１９３をその表面と接触状態に保持するため、図２に関連して説明したように、極シャフト３３が回転して接点４３を閉成する。
この点において張出し部２１１はトリップＤシャフト２
１３と係合するため、接点が閉位置に係止される。 この時点において、回路遮断器がトリップＤシャフト２１３
の回転によりトリップされてこの張出し部２１１がトリップＤシャフト２１３との係合状態から離脱する場合、
圧縮ばね８７（図２に示す）により発生され主リンク１
９５を介して印加される非常に大きな力がハチェットプレート２０５のバナナリンク２０９の枢動点を時計方向に下方に引き下げ、駆動ローラー１９３が駆動カム１７
５とは無関係に落下して、極シャフト３３を回転させ、
接点４３を開成させる。 接点４３が開位置にあり、圧縮ばね１８が脱勢状態にある場合、この機構は再び図８に示す状態にある。

【００３８】通常、回路遮断器が閉位置にある場合、手動によるか電気的にカムシャフト１１５を回転させて閉路用圧縮ばね１８を再び蓄勢状態にする。 このため、カム部材１７１は図９に示すと同じ位置に復帰するが、トリップ機構２０３が係止状態にあるため、図１１に示すように、バナナリンク２０９は駆動ローラー１９３を駆動カム１７５の駆動作用部１９１との係合状態に保持する。 この点において、トリップＤラッチ２１３の回転により回路遮断器がトリップされてハチェットプレート２
０５が時計方向に回転すると、駆動ローラー１９３は駆動カム１７５のノッチ２１７に落下して、回路遮断器を開成する。 叙上のように、カム部材１７１の第１回転区間（１８０E）の間、圧縮ばね１８は蓄勢されるが、第２回転区間の間、ばねのエネルギーは制御されたレートで接点構造へ送られる。 換言すれば、後者の第２回転区間の間、圧縮ばね１８、カム部材１７１及び駆動ローラー１９３はモータのように作用する。 叙上のように、手動による蓄勢の場合、オペレータはより良い感触が得られるため、また電気的に作動させる場合、トルクのピーク値でなくて一定のトルクに対して寸法を設定できるため、一定の蓄勢トルクを与えるようにするのが望ましい。 第１の蓄勢区間（１０Ｅ）の間、トルクは選択された一定値までランプ状に増加する。 このため、ユーザーは一定トルクの壁を押すというよりも心地好い感触が得られる。 また、蓄勢用モータを使用する場合、最大トルクに達する前にある速度に到達させることができる。 蓄勢サイクルの最終区間は、トルクは正の最大トルクからやや負のトルクへ減少する。 このため、カム集合体１０
７、特に停止ローラー１８５及び閉路用プロップ２２３
は、サイクルの閉路用半区間について互いに接触して休止する。 蓄勢カム１７３の作用手段１８９は、ローラー１８５と閉路用プロップ２２３の間の力が圧縮ばね１８
の寸法により負の５乃至１５ポンドであるように設計されている。 閉路用プロップ２２３が一端取り外されると、カム集合体１０７は、圧縮ばね１８の力及び蓄勢カムの閉路用作用部１８９ｂの傾きによって残りの回転（１８０Ｅ）を開始する。

【００３９】１８０Ｅと３６０Ｅの間の閉路用カム作用部１８９ｂは回路遮断器の最適動作を得る上で非常に重要であり、本発明の重要な特徴部分をなす。 従来の機構では、駆動カム１７５がなく、ばねのエネルギーをただ解放させて接点４３が激しく閉成するままにさせるのが一般的であった。 圧縮ばね１８として、通常、接点４３
を迅速且つ跳ね返りなしに閉成させるような大きさのものを選ぶが、これらの目標は両立できず、妥協を図る必要がある。 しかしながら、本発明の閉路用カム１７３を用いると、可動導体集合体４９へのエネルギーの解放を制御することが可能となる。 この閉路用カム作用部１８
９ｂは、接点を迅速且つ着実に、また跳ね返りなしに閉成することができるように選択することができる。 発明者等は、圧縮ばね１８に蓄積されたエネルギーの少なくとも５０％を接点閉成前に、そして事実上アーク接点８
３の接触前に解放する必要があることを発見している。
接点の接触が始まる前にエネルギーの約７０％を解放するのが好ましい。 カム作用手段１８９，１９１を最適化するために、コンピュータによるシミュレーションを行うことができる。 ほとんどの用途では、蓄勢カム作用手段の蓄勢作用部１８９ａはほぼ同一であるべきである。
しかしながら、蓄勢カム作用手段の閉成作用部１８９ｂ
は、可動導体集合体４９（質量と幾何学的形状）にとって、また使用中の接点４３，８３の種類にとって特異なものである。

【００４０】駆動機構に付随するエネルギー及び力が大きいため、硬化ステンレススチール製の閉路用カム１７
３及び駆動カム１７５を使用する。 しかしながら、対称的な駆動カム１７５を跨ぐ二重の蓄勢カム１７３ａ，１
７３ｂを用いてカム集合体１０７の中央平面の周りの全ての力をバランスさせるため、反りや捩じれが防止されることに注意されたい。 耐久性のある機構にするには、
荷重を対称的にかけることが重要であると思われる。

【００４１】閉路用プロップ機構２２１を図１２−１６
に示す。 この機構は、閉路用プロップ２２３、ラッチ集合体２２５及びリセット手段２２７を含む。 叙上のように、閉路用プロップ２２３は、カム部材１７１の停止ローラー１８５と係合して閉路用圧縮ばね１８を蓄勢状態に保持する。 閉路用プロップ２２３の枢動ピン２２９を停止ローラー１８５が閉路用プロップ２２３に及ぼす力の線上に正確に位置させると、係止離脱力が最小限に抑えられると共に「衝撃作動」（振動または衝撃による接点の意図しない開成）の可能性が減少する。 大型のねじりばね２３１（図４及び１６を参照）は、図１２に示すように、閉路用プロップ２２３を停止手段２３３接触する解放位置へ付勢する。 閉路用プロップは、ラッチ集合体２２５により図１４に示す係止位置に保持されている。 このラッチ集合体２２５は、側板９７に支持された係止プレート支持シャフト２３７に枢着された閉路用係止プレート２３５と、側板に支承された閉路用Ｄ係止シャフト２３９とを含む。 閉路用係止プレート２３５は張出し部２４１を備えるが、この張出し部は閉路用Ｄ係止シャフト２３９がコック位置にある時はそのシャフトに係合するものの、シャフトが解放位置に回転すると閉路用Ｄ係止シャフト２３９のノッチ２４３を経て落下する。 このラッチ集合体２２５はまた、閉路用プロップ２
２３を閉路用係止プレート２３５に連結する係止リンク２４５を含む。 閉路用ラッチプレート２３５が閉路用Ｄ
係止シャフト２３９に係合すると、閉路用プロップ２２
３は図１４に示す停止またはリセット位置へ回転する。
閉路用Ｄ係止シャフト２３９が解放位置に回転すると、
閉路用係止プレート２３５はノッチ２４３を経て落下し、ねじりばね２３１が閉路用プロップ２２３を図１５
で示す解放位置へ時計方向に回転させて、閉路用係止プレート２３５をそれと共に引き上げる。

【００４２】閉路用プロップ機構２２１のリセット手段２２７は、閉路用プロップ２２３と同じシャフト２２９
に枢着されているが閉路用プロップとは無関係に回転可能なリセットレバー２４７を含む。 このリセット手段２
２７はまた、閉路用カムプレート１７３ａと駆動カムプレート１７０ａの間において停止ローラー１８５より前方の回転位置に設けたリセットピン１８７よりなるリセット部材を含む。 閉路用プロップ機構２２１が図１２に示す係止離脱位置にある場合、閉路用プロップ２２３はねじりばね２３１によって停止手段２３３に対して付勢される。 カム部材１７１が回転してばねを蓄勢させると、リセットピン１８７はリセットレバー２４７のフィンガー２５１に係合する。 図１３に示すように、カム部材１７１が時計方向に回転すると、リセットレバー２４
７が反時計方向に回転する。 リセットレバー２４７は閉路用プロップ２２３と係合するフランジ２５３を有するため、閉路用プロップ２２３はリセットレバーと共に回転する。 勿論、別の方法として、閉路用プロップ２２３
にリセットレバー２４７と係合するフランジを設けてもよい。 係止リンク２４５は閉路用係止プレート２３５を閉路用Ｄ係止シャフト２３９の方へ押し付け、閉路用係止プレート２３５の丸いコーナー２３５Ｒは閉路用Ｄ係止シャフト２３９を回転させて係止シャフトがノッチ２
４３を通過するようにする。 閉路用係止プレート２３５
が閉路用Ｄ係止シャフト２３９を通過すると、このシャフトは反対方向に回転するため、リセットレバー２４７
がリセットピン１８７から外れ、ねじりばね２３１が閉路用プロップ２２３を時計方向に付勢すると、張出し部２４１が閉路用Ｄ係止シャフト２３９と係合して閉路用プロップ２２３を図１４で示すリセットまたは係止位置に維持する。 叙上のように、リセットレバー２４７は閉路用プロップ２２３とは無関係に回転できるが、図１６
に示すように、第２のねじりばね２５５により閉路用プロップに対して付勢されている。 しかしながら、手動蓄勢装置にはハンドル３１のリサイクル時カム集合体１０
７を反転離脱させるラチェットが設けられているため、
リセットピン１８７はリセットレバー２４７と係合し、
そのレバーを第２のねじりばね２５５の付勢力に抗してラッチされた閉路用プロップ２２３から離れるように時計方向に回転させることができる。 これは、閉路用プロップ機構２２１の損傷を防止するための本発明の重要な特徴である。

【００４３】回転すると回路遮断器を開成させるとして説明したトリップＤ係止シャフト２１３は、図１７で示すように、２つの側板９７により完全に支持されている。 このシャフトは操作機構１７の最上部にあり、一端に１つのスナップオン式成形プラスチックプラットフォーム２５７と、他端に２つの別個のプラットフォーム２
５９，２６１を備え、これらは全て側板９７の外側にある。 成形プラスチックプラットフォーム２５７，２５９
は、側板９７の外側でトリップＤ係止シャフト２１３の各端部の平坦部にキー付けされている。 プラットフォーム２６１はトリップＤ係止シャフト２１３上で自由に回転できるが、その延長部２４９はプラットフォーム２５
９と係合してこのプラットフォームをトリップＤ係止シャフト２１３と結合している。 これら成形プラットフォームは、叙上のような態様でトリップＤ係止シャフト２
１３を回転させて回路遮断器を開成するためにソレノイドと係合している。 プラットフォーム２５７は、不足電圧ソレノイド（設けてあれば）と係合する。 プラットフォーム２５９は、遠隔位置から作動可能な補助トリップソレノイド（図示せず）により回転される。 プラットフォーム２６１は、被保護回路の過電流または短絡状態に応答してトリップユニット３７により作動されるトリップアクチュエータ（図示せず）と係合する。

【００４４】図１７から分かるように、閉路用Ｄ係止シャフト２３９は、操作機構１７の頂部近くでトリップＤ
係止シャフト２１３と平行に延び、また側板９７により完全に支持されている。 図１８乃至２１を参照して、閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６３は、閉路用Ｄ
係止シャフト２３９上に、しかしながらそれとは無関係に回転できるように取り付けられている。 これは、閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６３が接点４３の開位置へのトリップに優先権を与えるインターロック機構２６５の一部であるからである。 このインターロック機構２６５は、閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６
３の外側で閉路用Ｄ係止シャフト２３９にキー付けされた一対の閉路用ばね解放レバー２６７を含む。 これら閉路用ばね解放レバー２６７はそれぞれ、レバーから横方向に延びる停止手段２６９を有する。 停止手段２６９
は、停止シャフト２７１に対して付勢されて、閉路用Ｄ
係止シャフト２３９をねじりばね２７３（図４に示す）
よりコック位置に保持する。 閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６３は、ねじりばね２７５（図４に示す）
により時計方向に図１８の水平位置へ付勢されている。
定規の形のインターロック部材２７７は、閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６３と閉路用ばね解放レバー２６７の間に介在している。 細長いインターロック部材２７７は、細長いスロット２７９を貫通するトリップＤ
係止シャフト２１３上にゆるく取り付けられている。 このインターロック部材２７７の一端には、インターロック部材が図１８に示す第１の位置にある時閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６３のフィンガー２８３と整列する突出部２８１が設けられている。 従って、インターロック部材２７７がこの位置にあると、図１９で示すように、閉路用ばね解放成形プラットフォーム２６３を閉路用ソレノイド２８５によるなどして下方に回転されると、フィンガー２８３がインターロック部材２７７の突出部２８１と係合し、閉路用ばね解放プラットフォーム２６３の回転を閉路用ばね解放レバー２６７の回転に変換する。 このため、閉路用Ｄ係止シャフト２３９が回転して閉路用プロップ係止集合体２５５を解放することにより、閉路用プロップ２２３が引き戻されるようにし、その結果閉路用圧縮ばね１８が解放され接点４３が閉成する。 閉路用ばね解放プラットフォーム２６３は、
後述するように、閉路用押しボタン２３によっても回転させることができる。

【００４５】インターロック部材２７７の突出部近くに、凹部２８７が形成されている。 閉路用ばね解放プラットフォーム２６３を引き続き下方に回転させると、フィンガー２８３がインターロック部材の突出部２８１から外れて、凹部２８７に入る。 このため、閉路用ばね解放レバー２６７、従って閉路用Ｄ係止ピン２３９の係止位置への復帰が可能となり、図２０に示す状態となる。
この時点において、閉路用圧縮ばね１８の再蓄勢が可能となる。 本発明のインターロック機構２６５が存在しなければ、閉路用ソレノイド２８５または閉路用押しボタン２３を引き続き作動させると閉路用圧縮ばねが急激に再解放されることになる。 図２０に示す状態はこの事態の発生を阻止するため、「ポンピングを阻止する」特徴となる。 フィンガー２８３が突出部２８１から外れて凹部２８７に入ると、インターロック部材２７７が右方に引かれて図２０で示す位置に到達する。 閉路用ばね解放レバー２６７が閉路用Ｄ係止ピン２３９の回転により閉路用プロップ係止集合体２５を解放する充分な回転をするまでこの状態が生じないようにすることが重要である。 これを確実に実現するために、フィンガー２８３の端縁部が凹部２８７を画定する突出部２８１の端縁部を越えず、閉路用Ｄ係止ピンが回転して閉路用プロップ係止集合体２５を解放するまでインターロック部材２７７
を右方に引く成分を発生させるようにフィンガー２８３
の寸法を決定する。

【００４６】インターロック部材２７７を図２１で示す第２の位置へ右方へ移動させると、閉路用ばね解放プラットフォーム２６３のフィンガー２８３はもはやインターロック部材の突出部２８１と係合せず、凹部２８７内を自由に移動するため、閉路用ばね解放レバーは閉路用ばね解放プラットフォームと共に回転せず、従って閉路用圧縮ばね１８は解放されない。 インターロック部材２
７７はばね２８９によって図１８に示す第１の位置へ付勢されるが、この位置で、閉路用ばね解放プラットフォーム２６３を作動すると閉路用ばね解放レバー２６７が回転する。 インターロック部材２７７は、極シャフト３
３の張出し部２９１よりなる接点閉成部材により第２の位置へ移動される。 この極シャフト３３は、接点４３の閉成時、回転してインターロック部材２７７の端部と係合し、この部材を閉路用ばね解放プラットフォームの向う側に来る第２の位置へ移動させる。 インターロック部材２７７もまた、常態でその頂部のノッチ２９５内へ突出するトリッププラットフォーム２５９の突出部２９３
により第２の位置へ移動される。 しかしながら、トリップＤ係止シャフト２１３が作動されてトリッププラットフォーム２５９が時計方向に回転される場合、突出部２
９３はノッチ２９５の端部でインターロック部材２７７
と係合し、この部材を図２１で示す第２の位置へ移動させる。 かくして、もしトリップ機構２０３が作動されておれば、係止集合体２２５は作動できない。

【００４７】トリップ機構２０３も係止集合体２２５も調整が不要であることに注意されたい。 係止ピン２１３
及び２３９を受容する側板９７の孔は、良好な係止係合が確実に得られるように整列されている。 また、これらの係止部やその関連部品には軸受けを使用しないことに注意されたい。 側板９７にパンチングにより形成する孔は、これらの部品が比較的軽荷重且つ低速度であるため軸受けの全ての条件を満たすものである。 加えて、インターロック機構は部品が高潤滑性の成形プラスチックで作られるため潤滑が不要である。

【００４８】叙上のように、閉成押しボタン２３及び開成押しボタン２５はそれぞれ回路遮断器の接点４３の閉成及び開成を行うために設けられている。 これらの押しボタンはモジュラー型操作機構１７の上に直接取り付けられ、その一部を形成する。 図２２−２４及び２６から分かるように、閉成押しボタン２３及び開成押しボタン２５はほぼ偏平な成形部材であり、それらの下端部に横方向に設けた孔２９７が側端縁部２９９に沿って開口している。 これら２つの成形押しボタン２３，２５は、側板９７を貫通する共通の枢軸部材３０１に枢着されている。 共通の枢軸部材３０１の側板９７間の部分は、上述したように側板の間隔を決定する１つのスペーサー１０
１によりなる。 螺設シャフト１０３は、図２２の右の側板９７を越えて延びることにより、スペーサー１０１と同一直径の円筒部材を形成するスリーブ３０３を支持する。 閉成押しボタン２３は、図２６に示すように、スリーブ３０３上にスナップ式に取り付けられ、開成押しボタン２５はスペーサー１０１上にスナップ式に取り付けられる。 閉成押しボタン２３の頂部に固定した操作用フィンガー３０５は、右の側板９７に沿って共通の枢軸を横断方向に延び、そこで閉路用ばね解放プラットフォーム２６３のフィンガー２８３と係合するため、ボタンを作動位置の方へ押すと、閉路用ばねが解放される。 閉成押しボタン２３は、ねじりばね３０７（図２６に示す）
と閉路用ばね解放プラットフォーム２６３を付勢するねじりばね２３１（図４に示す）とにより非作動位置に付勢されている。 同様に、開成押しボタン２５は再び枢軸の横断する方向に図２２の左の側板９７に沿って延びるフィンガー３０９を備えている。 このフィンガーは、トリッププラットフォーム２５９のタブ３１１と係合しており、作動されると接点を開成する。 開成押しボタン２
５は、ねじりばね３０７と同様なねじりばね（図示せず）により非作動位置に付勢されている。

【００４９】前述したように、操作機構１７へ押しボタンを取り付ける必要があるが、このため押しボタンをハウジングの開口部に整列するのが困難になることがある。 本発明は、押しボタン２３及び２５のアクセスを可能にするフェースプレート１９を設けることによってこの問題を克服する。 フェースプレート１９も後述する態様で操作機構に固定するため、フェースプレートに関する押しボタン整列の問題は存在しない。 フェースプレート１９は、回路遮断器のハウジングの一部を形成するカバー９（図１）の開口部２１の背後に整列させる。 フェースプレート１９の面積は開口部２１よりも大きいため、種々の部品の許容誤差を考慮しても、カバーを操作機構の上に配置すると開口部２１はフェースプレート１
９により常に塞がれることになる。

【００５０】本発明のもう１つの特徴は、フェースプレート１９を操作機構１７の前面の定位置に取り付けたことである。 図２４，２５を参照して、フェースプレート１９は一体的な上部取り付けフィンガー３１５ｔ及び下部取り付けフィンガー３１５ｂの対を備えた平坦な成形部材であることが分かる。 フェースプレート１９は、フィンガー３１５及び側板９７を貫通する取り付け用棒状部材３１７により側板９７に固定される。 一対の下部フィンガー３１５ｂは、横方向離隔関係にあり、それぞれ側板９７と当接して、フェースプレート１９の横方向位置を固定する。 フェースプレート１９の中央部周辺から後方に延びる成形突出部３１９は、一方の側板９７の前方端縁部のノッチ３２１と係合してフェースプレートの垂直方向位置を固定する。

【００５１】本発明はまた、閉路用ばね蓄勢／脱勢インジケータ２７及び接点開閉インジケータ２９をハウジング開口部と整列させる際に通常遭遇する問題を克服する。 本発明によると、インジケータ２７，２９は、図２
４−２７に示すように、フェースプレート１９の開口部３２３，３２５にそれぞれ直接装着される。 図２７に示すように、閉路用ばね蓄勢／脱勢インジケータ２７のような成形インジケータは前面３２７が弓状に成形されている。 蓄勢ばねの第１の蓄勢状態及び第２の脱勢状態は、弓状面３２７の下半分の表示「DISCHARGED」と弛緩状態のばねのシンボル、及び上半分の表示「CHARGED」
と圧縮状態のばねのシンボルにより表される。 開離可能な接点の状態は、インジケータ２９の弓状面上の表示「OPEN」及び「CLOSED」により表される。

【００５２】インジケータ２７及び２９は、フェースプレート１９の裏面に開口部に沿って成形され対向する枢軸３３１を有する一体的フランジ３２９により、フェースプレート１９の開口部３２３，３２５に枢着される。
これらのインジケータを枢軸３３１に枢動自在に支持するために、枢軸３３１をスナップ式に挿入してインジケータを枢着する孔３３５を有する一体的で後方に延びるフランジ３３３よりなる支持部材を使用する。

【００５３】インジケータ２７及び２９はそれぞれ、スナップ式のアクチュエータ３３７及び３３９により指示位置の間で回転される。 「スナップ式」とは、インジケータ２７及び２９が閉路用圧縮ばね及び接点の２つの状態を指示する不連続な位置を有することを意味する。 インジケータは１つの指示位置からもう１つの指示位置へアナログ的に変化するのではなく、不連続な動きにより一方の位置から他方の位置へジャンプする。

【００５４】閉路用ばね蓄勢／脱勢インジケータ２７のスナップ式アクチュエータ３３７はカム軸１１５を有する。 叙上のように、カム軸１１５に取り付けたカム部材１７１は、その半回転の間に閉路用ばね１８を蓄勢し、
その回転の別の部分でばねに蓄積されたエネルギーを解放して接点４３を閉成する。 従って、カム部材１７１を固定したカム軸１１５の回転位置は、閉路用圧縮ばね１
８の蓄勢状態に関する明確で信頼のおける指示を与える。 図２８−３０に示すように、側板９７から突出するカム軸１１５の外方端部は円筒状周面３４１を有し、カム軸１１５の平坦部により半径方向の不連続部である凹部３４３が形成されている。 カム軸１１５の回転位置を蓄勢／脱勢インジケータ２７に結合するため、ロッカーピン１２７の一端に枢着したレバー３４５よりなる駆動部材が引張りばね３４７によりカム軸１１５の方へ付勢されている。 図２８から分かるように、駆動レバー３４
５の第２の端部は、閉路用圧縮ばね１８が完全脱勢状態にある時はカム軸１１５の円筒状周面３４１に押し付けられている。 駆動部材と一端が係合したワイヤ部材３４
９は、フェースプレート１９の後部（図２５に図示）に成形した一対の案内部材３５１により垂直方向移動が可能なように取り付けられている。 ワイヤ部材３４９の上端のフィンガー３５３は、インジケータ２７の枢動点の後方でインジケータのフランジ３３３のノッチ３５５と係合する。 閉路用圧縮ばねが完全脱勢状態にある時は、
表示「DISCHARGED」が得られる。

【００５５】閉路用圧縮ばね１８がカム部材１１５の回転により蓄勢されるにつれて、カム軸が図２８の矢印で示す反時計方向に回転する。 駆動レバー３４５は、カム軸１１５が図２９の位置へ約１７５Ｅ度回転すると、カム軸１１５の円筒状周面３４１上で休止する。 叙上のように、蓄勢カム１７３は１７０°でピークに到達しており、蓄勢ばねにより駆動されつつある。 図２９に示すように、駆動レバー３４５は、カム軸１１５の凹部３４３
の端縁部上にある。 閉路用圧縮１８がカムを図３０で示す閉位置に回転させるにつれて、駆動レバー３４５の第２の端部はカム軸１１５の円筒状周面３４１から外れて凹部３４３に入る。 このため、不連続な動きが生じてインジケータ２７が蓄勢位置にスナップ式に移動し、表示「CHARGED」が窓３２３に現れる。 駆動レバー３４５
は、カム軸のブッシング１１７のカラーのノッチにより形成された停止部３５７により凹部３４３に保持される。

【００５６】閉路用圧縮ばね１８は、閉路用押しボタン２３を押すか閉路用ソレノイドを作動するなどして解放される。 閉路用ばね８７（図２に示す）に蓄積されたエネルギーを突然解放すると、カム軸１１５が図３０の矢印で示す方向へ急速に回転することにより図２８に示す完全脱勢位置へくる。 図３０から分かるように、カム軸１１５の平坦部は、図２８に示すように第２の端部が再び円筒状周面３４１と係合するまで駆動レバー３４３を押し下げる。

【００５７】接点４３の状態を示す接点開閉インジケータ２９は、接点状態を明示する極シャフト３３により駆動される。 図３１，３２に示すように、接点開閉インジケータ２９のスナップ式アクチュエータ３３９は、閉路用プロップ枢動ピン２２９に枢着したほぼＬ字形の開閉ドライバ３５９を含む。 開閉ドライバ３５９の１つのアームに取り付けたピン３６１は、引張りばね３６７により開閉スライダ３６５の肩部３６３に対して付勢されている。 開閉スライダ３６５は、一端をスロット３６９により閉路用プロップ枢動ピン２２９に、また他端を細長いスロット３７３によりピン３７１に摺動自在に取り付けた細長い部材である。 開閉ドライバ３５９の第２のアーム３７５は、ワイヤ部材３８１の折曲下端部３７９と係合するスロット３７７を有する。 ワイヤ部材３８１の上端部３８３は、接点開閉インジケータ２９のノッチ３
８４と係合するように横方向に折曲げられている。 ワイヤ部材３８１は、フェースプレート１９の裏面の成形案内部材３８５により端部の直ぐ近くで支持されている。
開閉スライダ３６５，開閉ドライバ３５９及びワイヤ部材３８１は、開閉インジケータ２９に連結される作動リンクを構成する。

【００５８】接点４３が閉成状態で、開閉インジケータ２９のスナップ式アクチュエータ３３９は、ばね３６７
により図３１に示す位置へ付勢されており、この位置で開閉インジケータ２９は下方に回転して窓３２５に表示「CLOSED」を与える。 接点４３が開成した状態では、極シャフト３３は、極シャフトの張出し部３８７が開閉スライダ３６５と係合してそれを右方に駆動する図３２に示す位置に回転する。 このため、開閉ドライバ３５９が時計方向に回転してワイヤ部材３８１を押し下げ、開閉インジケータ２９を反時計方向に回転させて窓３２５に表示「OPEN」を与える。 極シャフト３３は、閉路用圧縮ばね１８により図３２に示す開成位置から図３１に示す位置へ急速回転して接点を閉成する。 この急速回転により、開閉インジケータ２９は、ばね３６７の作用により接点の開成を示す表示「OPEN」から閉成を示す表示「CL
OSED」へスナップ式に変化する。 同様に、極シャフト３
３は、接点がばね８７により開位置に駆動されると、図３２の位置へ急速回転する。 開閉インジケータは閉位置に付勢されており、極シャフトの回転の最後の部分で開位置に急に移行することに注意されたい。 かくして、接点が溶着状態となると、インジケータは安全でない閉じた状態を表示し続ける。

【００５９】上述したように、閉路用圧縮ばね１８は手動によるかまたは電気的にカム軸１１５を回転することにより蓄勢することができる。 カム軸１１５を手動もしくは電気的に回転させる駆動機構３８７を、図３３−３
７に示す。 この駆動機構３８７は、カム軸１１５の平坦部にキー付けした一対のラチェットホイール３８９ａ，
３９９ｂを含む。 カム軸のラチェットホイール３８９間には、さらにハンドル切離しカム３９１と、モータ切離しカム３９３がキー付けされている。 ピン３９５は、これらの切離しカム３９１，３９３をラチェットホイール３８９と結合して、トルクがラチェットホイールからカム軸１１５へ切離しカム３９１，３９３を介して、またラチェットホイールを介して直接的に伝達されるようにする。

【００６０】ラチェットホイール３８９は、蓄勢ハンドル３１により、２つのリンク３９７ａ，３９７ｂよりなるハンドル駆動リンク３９７を介して回転することができるが、リンク３９７ｂだけは自由端にカム面３９９を備えている。 ハンドル駆動リンク３９７のこの自由端は一対のラチェットホイール３８９の間を延び、またラチェットホイールの周面に形成した歯４０３と係合できるハンドル駆動ピン４０１を有する。 ハンドル駆動リンク３９７のもう一方の端部は、枢動ピン４０５により蓄勢ハンドル３１に枢動接続されている。

【００６１】蓄勢ハンドル３１は、ロッカーピン１２７
の延長部に枢着され、Ｃ字形クランプ４０７により保持される。 一対のプレート４０９ａ，４０９ｂよりなる停止手段４０９もまた、ロッカーピン１２７に枢着されている。 この停止手段４０９もラチェットプレート間を延び、またラチェットの歯４０３と係合する横方向の停止ピン４１１を備えている。 ねじりばね４１３（図３６に示す）は、ハンドル駆動リンク３９７と停止手段４０９
を互いに近付く方向にまた、ラチェットホイール３８９
と係合する方向に付勢する。 加えて、ねじりばね４１５
がロッカーピン１２７に取り付けられ、その一方の脚部４１５ａはハンドルの下側に押し付けられてハンドルを図３３に示すような格納位置の方へ付勢し、また第２の脚部４１５ｂは停止手段の下側に押し付けられて該手段をラチェットホイール３８９の方へ付勢する。

【００６２】本発明の別の特徴は、ラチェットホイールの歯４０３、駆動ピン４０１及び停止ピン４１１の形状にある。 図３５に断片的に示すように、ラチェットホイールの４０３は弓状であり、その根元４０３ｒの半径はハンドル駆動ピン４０１及び停止ピン４１１の半径と補完関係にある。 この形状により、ラチェットホイールの歯４０３の根元への応力の集中が減少し、また平坦な原材料から容易に打抜きにより形成できるためラチェットホイール３８９の製造が容易になる。 ハンドル駆動ピン４０１及び停止ピン４１１として回転ピンを用いると、
歯の端縁部が真っ直ぐの通常の駆動及び停止ピンに起こる応力の集中がなくなる。

【００６３】閉路用圧縮ばね１８は、蓄勢ハンドル３１
を図３３，３４，３６で示す時計方向に押し下げることにより手動で蓄勢される。 蓄勢ハンドル３１を押し下げるにつれて、ハンドル駆動ピン４０１は各ラチェットホイール３８９の歯４０３と係合しカム軸１１５を時計方向に回転させる。 ばね４１３，４１５により、停止手段が時計方向に回転するラチェットの歯４０３を通過できる。 蓄勢ハンドル３１のストロークの端で、ねじりばね４１５はこのハンドル３１を格納位置の方へ戻す。 再び、ばね４１３は、ハンドル駆動ピンが停止手段４０９
により静止位置に保持された歯を通過できるようにする。 蓄勢ハンドル３１はカム軸１１５でなくロッカーピン１２７に取り付けられて、ラチェットホイールの軸と平行であるがその軸から横方向に離隔した軸を中心として回転するため、駆動リンク３９７を、ピン４０５によりハンドル３１の、ラチェットホイール３８９ａ，３８
９ｂの半径よりもロッカーピン１２７の軸に近い点で連結することができる。 この構成により、勿論、ラチェットホイール３８９ａ，３８９ｂの半径よりも著しく長い蓄勢ハンドル３１は大きな機械的な利点を有する。

【００６４】蓄勢ハンドル３１は、ラチェットホイール３８９、従ってカム軸１１５を少しづつ回転させて閉路用圧縮ばね１８を蓄勢するために、繰り返し往復作動する。 閉成用圧縮ばね１８が完全蓄勢状態になると、ハンドル切離しカム３９１は、カムの張出し部３９１ａがハンドル駆動リンクプレート３９７ｂのカム面３９９と係合して駆動リンク３９７を持ち上げ、ハンドル駆動ピン４０１をラチェットホイール３８９の歯４０３との係合関係から離脱させる位置へ回転する。 従って、一旦閉路用ばね１８が蓄勢状態となり、閉路用プロップ２２３がカム部材１７１に接触すると（図１４）、蓄勢ハンドル３１が切離され、カム軸１１５を閉路用プロップ２２３
に対して回転させようとする力をもはや加えることができなくなる。

【００６５】閉路用圧縮ばね１８が解放されると、カム軸１１５は急速に回転する。 この際、ハンドル駆動ピン４０１が急速回転のラチェットホイールの歯４０３から跳ね上がるため蓄勢ハンドル３１が格納位置から飛び出すことが分かっている。 これは、ハンドルが格納位置にある状態で駆動ピン４０１をラチェットホイールの歯４
０３から離脱される構成により防止される。 １つの実施例において、ハンドル駆動リンク３９７の頂部にあるカバープレート４１７の形の横方向延長部がこの働きをする。 このカバープレート４１７は、蓄勢ハンドルが格納位置にある状態でラチェットホイールの歯４０３の頂部に乗るため、ハンドル駆動ピン４０１を図３３で示すようにラチェットホイールの歯４０３から離脱するように持ち上げる。 これにより、蓄勢ハンドル３１の通常動作が妨げられることはないが、その理由はハンドルを押し下げる際カバープレート４１７がハンドル駆動ピン４０
１が各ラチェットホイール３８９の歯４０３と係合するようになるまでこれらの歯に沿って摺動するからである。 カバープレート４１７は可撓性樹脂で成形するのが好ましい。

【００６６】駆動機構３８７もまた、減速歯車ボックス４２３を備えた小型の高トルクモータ４２１を備えたモータ作動装置４１９を含む。 取り付け板４２５は、モータ作動装置４１９を操作機構１７の側部のばね支持ピン１４１を含む支持点に固着する。 図３６，３７から分かるように、減速歯車ボックスの出力軸（図示せず）は、
モータ駆動リンク４３１が枢動ピン４２９により取り付けられる偏心部材４２７を備えている。 モータ駆動リンク４３１は、自由端の近くで横方向に延びるモータ駆動ピン４３３を支持する２つのプレート４３１ａ，４３１
ｂよりなる。 モータ駆動リンクのプレート４３１ａは、
モータ駆動ピン４３３の近くにカム面４３５を有する。
ブラケット４３７は、モータ駆動リンク４３１を図３７
の反時計方向に付勢する引張りばね４３９を支持する。
ブラケット４３７のフランジにより支持されるＶ字形のプラスチック製停止部材４３２は、モータ駆動リンク４
３１を、ラチェットホイール３８９と係合すべく正しく整列させるために中央に配置する。 図３６から分かるように、モータ作動装置４１９が操作機構１７の側部に取り付けられると、ばね４３９はモータ駆動ピン４３３をラチェットホイール３８９の歯４０３と係合するように付勢する。 モータ４２１を作動させると、偏心部材４２
７が回転して、モータ駆動リンク４３１を往復運動させ、ラチェットホイール３８９を次々に回転させる。 閉路用圧縮ばね１８が完全蓄勢状態になると、モータ切離しカム３９３が、張出し部３９３ａがモータ駆動リンク４１３ａのカム面４３５と係合してモータ駆動リンク４
３１をラチェットホイール３８９から離れるように持ち上げることによりモータ駆動ピン４３３をラチェットホイールの歯４０３から離脱させる位置（図示せず）へ回転させる。 再び、これにより、閉路用プロップ２２３により回転が制限されているカム軸へのトルクの継続的な印加が防止される。 同時に、ラチェットホイール３８９
の外側のカム軸１１５の端部に取り付けたモータ停止カム４４１（図３３に示す）は、取り付け板４２５に固定したプラットフォーム４４５に取り付けたモータ停止マイクロスイッチ４４３と係合する位置まで回転する。 軸方向に延びるカム面４４１ｃは、スイッチ４４３を作動してモータ４２１を停止させる。

【００６７】図３８は、ハンドル駆動ピン４０１をラチェットホイールの歯４０３及びラチェットホイール３８
９から離脱させる別の構成を示す。 この実施例において、例えばスリーブ４４７よりなる持ち上げ部材または停止部材４４７は、ボルト４４９によりラチェットホイール３８９の近くの側板に固定されている。 蓄勢ハンドル３１が図３８の実線で示す格納位置に復帰すると、駆動リンク３９７ｂのカム面３９９は持ち上げ部材４４７
と係合して、駆動リンクをその図で時計方向に回転させることにより、駆動ピン４０７をラチェットホイールの歯４０３から離脱させる。 かくして、閉路用圧縮ばねが解放され、ラチェットホイールが急速回転すると、駆動リンクがラチェットホイールから離れた位置に保持されるため、蓄勢ハンドル３１がその作動を妨げられることがない。 蓄勢ハンドルを時計方向に回転させると、駆動ピン４０１がラチェットホイールの歯４０３と再係合する図３８の想像線で示す位置へ約１５°回転する。 この持ち上げ部材４４７及びカバープレート４１７は共に、
ラチェットホイールの歯の係合前に蓄勢ハンドルが約１
５°回転できるようにする。 かくして、ユーザーは蓄勢ハンドルに荷重がかかる前にハンドルをしっかりと把持することが可能となる。

【００６８】叙上のように、操作機構１７の主要な構成要素は、側板９７の間に取り付けられ、それらにより支持されている。 このため、別々に組み立て可能なモジュラー型操作機構が実現される。 全ての構成要素は標準品で、閉路用圧縮ばねだけが種々の電圧定格に応じて異なるにすぎない。 従って、特定用途のために選択され取り付けられる閉路用圧縮ばねを除き、操作機構をの完全な組み立て及び在庫準備が可能となる。

【００６９】全ての構成要素を側板間でそれらに取り付けるこの構成により、多数のファスナーが不要になるが、その理由は上述したように部品が側板間に保持されるからである。 また、軽荷重の回転軸については、側板を固定整列位置に置くことによりシャフトの整列及び側板開口部による充分な支承が確実に行われるため、別個に軸受けを使用する必要がない。 この点において、シャフト取り付けのための孔を周知のようにパンチングにより形成し、軸受けとして働くプレートの厚さより薄い環状面をパンチされた開口とすることができる。

【００７０】このモジュラー構造は、操作機構１７の組み立てを簡単にするという利点も有する。 図４に示すように、操作機構は一方の側板９７上に組み立てることが可能である。 全ての部品を取り付けた後、もう一方の側板をその上に配置し、ナット１０５（図３に示す）で固定する。 組み立てを容易にするために、側板間に保持するため長さが全て同一である種々のシャフトに、側板の孔に挿入する種々の長さの縮径端部を設ける。 従って、
図３９に略示するように、シャフト４５１ａ−４５１ｄ
は全て一方の側板９７の孔４５５に挿入される同じ長さの縮径端部４５３を有する。 それ以外の全ての部品（図４２には図示せず）を取り付けた後、第２の側板９７をそれらの上に配置して、シャフト４５１ａ−４５１ｄの第２の端部４５５ａ−４５５ｄが孔４５９ａ−４５９ｄ
と整列できるようにする。 全てのシャフトは上方の側板９７の孔には同時に挿入する必要はないため、それ以外のものよりも長い縮径端部４５７ａをまず最初に関連する孔に挿入する。 第２の側板９７を下方に移動させるにつれて、シャフト４５１ｂの縮径端部４５７ｂを孔４５
９ｂに挿入する。 同様に、第２の側板をさらに下方に移動させて、各シャフトがその側板９７により支承されるようにするが、全てのシャフトを同時に整列させる必要はない。

【００７１】本発明の特定の実施例を詳細に説明したが、当業者にとっては本願の記載全体から種々の変形例及び設計変更が想到されるであろうことが分かる。 従って、図示説明した特定の構成は例示的なものに過ぎず、
本発明の技術的範囲を限定するものではなく、この範囲は頭書の特許請求の範囲及びその均等物の全幅を与えられるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による低電圧高電流電力回路遮断器の展開斜視図。

【図２】接点開成状態における図１の回路遮断器の１つの極を示す垂直断面図。

【図３】回路遮断器の操作機構の一部を形成するケージ集合体の展開斜視図。

【図４】操作機構を示す展開斜視図。

【図５】組み立てた状態の操作機構のロッカー集合体を示す垂直部分断面図。

【図６】操作機構を形成する閉路用圧縮ばねの取り付けを説明するための斜視図。

【図７】操作機構を形成するカム集合体の側立面図。

【図８】接点が開成状態で閉路用ばねが脱勢状態の操作機構の主要部品の関係を示す立面図。

【図９】接点開成及び閉路用ばね蓄勢時における図８によく似た図。

【図１０】接点閉成及び閉路用ばね脱勢時における図８
によく似た図。

【図１１】接点閉成及び閉路用ばね蓄勢時における図８
によく似た図。

【図１２】閉路用ばねが脱勢状態で閉成用プロップが解放状態にある操作機構のカム部材に関連して閉路用ばねの解放を制御する閉路用プロップの立面図。

【図１３】閉路用プロップがリセットされるにつれて閉路用ばねが蓄勢される状態を示す図１２によく似た図。

【図１４】閉路用プロップが閉路用ばねを蓄勢状態に保持する状態を示す図１２によく似た図。

【図１５】接点閉成のために解放された直後の閉路用プロップを示す図１２によく似た図。

【図１６】閉路用プロップ集合体の端面図。

【図１７】トリップＤ係止部材及び閉路用Ｄ係止部材の作動をインターロックさせるインターロック集合体の斜視図。

【図１８】接点開成状態における図１７のインターロック機構を示す側立面図。

【図１９】閉成用ソレノイドが作動される時のインターロック機構を示す図１８によく似た図。

【図２０】閉路用ソレノイドの継続的な作動による閉路用ばねの反復作動を阻止する「ファイヤスルー」状態における図１８によく似た図。

【図２１】回路遮断器の主接点閉成状態における係止集合体の状態を示す図１８によく似た図。

【図２２】操作機構への押しボタンの取り付けを示す前面図。

【図２３】係止集合体への押しボタンの結合を示す斜視図。

【図２４】フェースプレート、押しボタン及びインジケータの取り付けを示す操作機構の前立面図。

【図２５】インジケータの取り付けを示すフェースプレート後部の斜視図。

【図２６】図２４の線２６に沿うフェースプレートの垂直断面図。

【図２７】閉路用ばねの状態を示すインジケータの斜視図。

【図２８】閉路用ばね脱勢状態における閉路用ばね状態インジケータのスナップ作動を示す操作機構の側立面図。

【図２９】閉路用ばねが完全蓄勢状態になる直前の閉路用ばねインジケータの状態を示す図２８によく似た図。

【図３０】蓄勢状態にある閉路用ばねインジケータを示す図２８によく似た図。

【図３１】回路遮断器の接点閉成状態における操作機構の接点状態インジケータを示す側立面図。

【図３２】回路遮断器の主接点開成状態における操作機構の開閉インジケータを示す図３１に似た図。

【図３３】特に手動及び電気的蓄勢システムを示す組み立て完了後の操作機構を示す斜視図。

【図３４】閉路用ばねの手動蓄勢機構を示す展開斜視図。

【図３５】閉路用ばね蓄勢機構の一部を形成するラチェットホイールの一部を拡大して示す立面図。

【図３６】閉路用ばね蓄勢機構を組み立てた状態で，またモータ蓄勢ユニットの一部を図示を明解にするため取り外した状態で示す操作機構の側立面図。

【図３７】閉路用ばねを電気的に蓄勢するモータ作動装置の斜視図。

【図３８】蓄勢機構の別の実施例を示す断片的な立面図。

【図３９】操作機構の組み立てを簡単にする特徴点を示す概略図である。

【符号の説明】

１７ 操作機構 １８ 閉路用圧縮ばね １９ フェースプレート ２３、２５ 押しボタン ２７、２９ インジケータ ９５ ケージ ９７ 側板 ９９ スペーサ １１５ カムシャフト １１７ ブッシング １５５ ロッカー １７１ カム部材 １７３ 蓄勢カム １８９ａ 蓄勢作用部 １８９ｂ 閉路作用部 ２２３ 閉路プロップ ２２５ 係止集合体 ２４７ リセットレバー ２６５ インターロック部材 ４５７ 縮径端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ． Ｓ． Ａ. (72)発明者 レイモンド クライド ドラン アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 15644 ジネット マーガレット アベニ ュー 212 (72)発明者 エドワード ルイス ウエルナー アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53017 コルゲート ダグラス ドライブ 530