▶ イートン インテリジェント パワー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023181108
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】超高速スイッチ用直接駆動ラッチ
(51)【国際特許分類】
H01H 33/38 20060101AFI20231214BHJP
【ＦＩ】
H01H33/38 A
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023089299
(22)【出願日】2023-05-31
(31)【優先権主張番号】17/837,225
(32)【優先日】2022-06-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】518042280
【氏名又は名称】イートン インテリジェント パワー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｅａｔｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】３０ Ｐｅｍｂｒｏｋｅ Ｒｏａｄ， Ｄｕｂｌｉｎ ４ Ｄ０４ Ｙ０Ｃ２， Ｉｒｅｌａｎｄ
(74)【代理人】
【識別番号】110001999
【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】ゴットシャルク、アンドリュー エル．
(72)【発明者】
【氏名】チョウ、シン
(72)【発明者】
【氏名】スレピアン、ロバート マイケル
(72)【発明者】
【氏名】チャマラジャナガル ゴヴィンダ ナヤカ、サントーシュ クマール
【テーマコード（参考）】
5G028
【Ｆターム（参考）】
5G028AA17
5G028DB01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】開放ストロークが終了した後にスイッチシャフトが跳ね返るのを防止する。
【解決手段】回路遮断器１の可動導体アセンブリを開放ストローク後にラッチするためのラッチアセンブリは、既存のラッチアセンブリにおけるラッチ動作中に一般に損傷を受けやすい構成要素を省略した、合理的なラッチを含む。開示されたラッチアセンブリは、固定されたラッチブロックと、ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、駆動ラッチと常に係合するように位置決めされた角ピンを有する枢動ハンマーとを備える。ラッチアセンブリは、開放ストロークが開始されると、スイッチシャフトによって係合されるように構造化される。ラッチアセンブリが係合すると、ハンマー角ピンが駆動ラッチを押圧してスイッチシャフトに形成された棚と係合させることにより、スイッチシャフトが開放ストローク後に跳ね返るのを防止する。
【選択図】図１
【解決手段】回路遮断器１の可動導体アセンブリを開放ストローク後にラッチするためのラッチアセンブリは、既存のラッチアセンブリにおけるラッチ動作中に一般に損傷を受けやすい構成要素を省略した、合理的なラッチを含む。開示されたラッチアセンブリは、固定されたラッチブロックと、ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、駆動ラッチと常に係合するように位置決めされた角ピンを有する枢動ハンマーとを備える。ラッチアセンブリは、開放ストロークが開始されると、スイッチシャフトによって係合されるように構造化される。ラッチアセンブリが係合すると、ハンマー角ピンが駆動ラッチを押圧してスイッチシャフトに形成された棚と係合させることにより、スイッチシャフトが開放ストローク後に跳ね返るのを防止する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路遮断器の可動導体アセンブリをラッチするためのラッチアセンブリであって、前記ラッチアセンブリが、前記回路遮断器のハウジング内に配置されるように構造化され、
前記回路遮断器ハウジングに対して固定的に位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、
前記ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、
ハンマーであって、前記ハンマーが、
互いに平行に配置された２つの平面側部と、
角ピンであって、前記角ピンが、第１の端部が前記２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が前記２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンとを含む、ハンマーと、
前記回路遮断器ハウジングに対して前記ハンマーを固定して位置決めし、前記ハンマーがその周りを回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備え、
前記駆動ラッチが、前記２つのハンマー平面側部の間に配置され、
前記駆動ラッチが、前記可動アセンブリのスイッチシャフトに面するように構造化された内側表面と、前記内側表面の反対側に配置され、前記スイッチシャフトから外方に面するように構造化された外側表面とを含み、
前記ハンマー及び前記駆動ラッチが、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチの前記外側部に常に係合するように構造化される、ラッチアセンブリ。
前記回路遮断器ハウジングに対して固定的に位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、
前記ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、
ハンマーであって、前記ハンマーが、
互いに平行に配置された２つの平面側部と、
角ピンであって、前記角ピンが、第１の端部が前記２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が前記２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンとを含む、ハンマーと、
前記回路遮断器ハウジングに対して前記ハンマーを固定して位置決めし、前記ハンマーがその周りを回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備え、
前記駆動ラッチが、前記２つのハンマー平面側部の間に配置され、
前記駆動ラッチが、前記可動アセンブリのスイッチシャフトに面するように構造化された内側表面と、前記内側表面の反対側に配置され、前記スイッチシャフトから外方に面するように構造化された外側表面とを含み、
前記ハンマー及び前記駆動ラッチが、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチの前記外側部に常に係合するように構造化される、ラッチアセンブリ。
【請求項2】
前記駆動ラッチの前記内側表面が、ライザによって接合された閉鎖段部及びラッチ段部を含み、
前記閉鎖段部が、前記可動導体アセンブリが閉鎖状態にあるときに前記スイッチシャフトに係合するように構造化され、
前記ライザが、前記可動導体アセンブリが開放状態にあるときに前記スイッチシャフトに係合するように構造化される、請求項１に記載のラッチアセンブリ。
前記閉鎖段部が、前記可動導体アセンブリが閉鎖状態にあるときに前記スイッチシャフトに係合するように構造化され、
前記ライザが、前記可動導体アセンブリが開放状態にあるときに前記スイッチシャフトに係合するように構造化される、請求項１に記載のラッチアセンブリ。
【請求項3】
前記駆動ラッチの前記外側部が、前記ハンマー角ピンを受け入れるように構造化されたノッチと共に形成され、
前記ラッチアセンブリが、前記可動導体アセンブリを前記開放状態に維持するために、前記スイッチシャフトを完全にラッチされた状態又は部分的にラッチされた状態のいずれかでラッチするように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記部分的にラッチされた状態において、前記駆動ラッチライザが前記スイッチシャフトに係合し、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチノッチに係合しないように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記完全にラッチされた状態において、前記駆動ラッチライザが前記スイッチシャフトに係合し、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチノッチに係合するように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記ハンマーが前記スイッチシャフトを前記完全にラッチされた状態でラッチするのに十分かつ迅速に回転することができない場合に、前記スイッチシャフトを前記部分的にラッチされた状態でラッチするように構造化される、請求項２に記載のラッチアセンブリ。
前記ラッチアセンブリが、前記可動導体アセンブリを前記開放状態に維持するために、前記スイッチシャフトを完全にラッチされた状態又は部分的にラッチされた状態のいずれかでラッチするように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記部分的にラッチされた状態において、前記駆動ラッチライザが前記スイッチシャフトに係合し、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチノッチに係合しないように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記完全にラッチされた状態において、前記駆動ラッチライザが前記スイッチシャフトに係合し、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチノッチに係合するように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記ハンマーが前記スイッチシャフトを前記完全にラッチされた状態でラッチするのに十分かつ迅速に回転することができない場合に、前記スイッチシャフトを前記部分的にラッチされた状態でラッチするように構造化される、請求項２に記載のラッチアセンブリ。
【請求項4】
前記駆動ラッチの前記外側表面が、湾曲部分を含み、前記湾曲部分が、頂点と、遠位部分と、近位部分とを含み、
前記遠位部分が、前記閉鎖段部から前記頂点まで延在し、
前記近位部分が、前記頂点から前記ノッチまで延在し、
前記ラッチアセンブリが、前記角ピンが前記駆動ラッチ外側表面の前記近位部分と係合され、前記スイッチシャフトと前記駆動ラッチライザとの間にギャップがあるときに、前記ハンマーを付勢して前記完全にラッチされた状態まで回転させるモーメントアームを生成するように構造化される、請求項３に記載のラッチアセンブリ。
前記遠位部分が、前記閉鎖段部から前記頂点まで延在し、
前記近位部分が、前記頂点から前記ノッチまで延在し、
前記ラッチアセンブリが、前記角ピンが前記駆動ラッチ外側表面の前記近位部分と係合され、前記スイッチシャフトと前記駆動ラッチライザとの間にギャップがあるときに、前記ハンマーを付勢して前記完全にラッチされた状態まで回転させるモーメントアームを生成するように構造化される、請求項３に記載のラッチアセンブリ。
【請求項5】
前記スイッチシャフトによって係合されるように構造化されたリセットシャフトと、
前記リセットシャフトに動作可能に結合されたリセットレバーと、
前記リセットレバーに動作可能に結合され、前記ハンマーに動作可能に結合された爪と、
前記爪に固定して結合された爪ピンとを更に備え、
前記リセットシャフト、前記リセットレバー、及び前記爪が、前記リセットシャフトが前記スイッチシャフトによって押圧されたときに、回転又は枢動するように構造化され、
前記ハンマーが、前記爪が枢動したときに回転するように構造化され、
前記ハンマーが、前記爪ピンを受け入れるように構造化された爪ピン開口部を含み、前記爪ピン開口部が、前記ハンマーが前記閉鎖状態から前記開放状態に回転したときに前記爪ピンに係合するように構造化された爪係合溝を含み、
前記爪ピン開口部が、前記ハンマーが前記完全にラッチされた状態に近づくにつれて、前記爪ピンが前記爪ピン開口部内に留まりながら前記爪係合溝から係合解除されることを可能にするように構造化される、請求項３に記載のラッチアセンブリ。
前記リセットシャフトに動作可能に結合されたリセットレバーと、
前記リセットレバーに動作可能に結合され、前記ハンマーに動作可能に結合された爪と、
前記爪に固定して結合された爪ピンとを更に備え、
前記リセットシャフト、前記リセットレバー、及び前記爪が、前記リセットシャフトが前記スイッチシャフトによって押圧されたときに、回転又は枢動するように構造化され、
前記ハンマーが、前記爪が枢動したときに回転するように構造化され、
前記ハンマーが、前記爪ピンを受け入れるように構造化された爪ピン開口部を含み、前記爪ピン開口部が、前記ハンマーが前記閉鎖状態から前記開放状態に回転したときに前記爪ピンに係合するように構造化された爪係合溝を含み、
前記爪ピン開口部が、前記ハンマーが前記完全にラッチされた状態に近づくにつれて、前記爪ピンが前記爪ピン開口部内に留まりながら前記爪係合溝から係合解除されることを可能にするように構造化される、請求項３に記載のラッチアセンブリ。
【請求項6】
前記２つのハンマー平面側部の各々が、突起を含み、
前記ラッチブロックが、前記ラッチアセンブリが前記完全にラッチされた状態に配置されたときに前記ハンマー平面側部の突起を受け入れるように構造化されたいくつかの凹部を含む、請求項３に記載のラッチアセンブリ。
前記ラッチブロックが、前記ラッチアセンブリが前記完全にラッチされた状態に配置されたときに前記ハンマー平面側部の突起を受け入れるように構造化されたいくつかの凹部を含む、請求項３に記載のラッチアセンブリ。
【請求項7】
前記回路遮断器ハウジングに対して定位置に固定され、前記スイッチシャフトに隣接するように構造化された案内ピンを更に備え、
前記ラッチアセンブリが、前記回転ピンの反対側に配置された前記スイッチシャフトの側部に前記案内ピンを位置決めするように構成され、
前記ハンマーが窪みを含み、
前記ハンマーの窪みが、前記ラッチアセンブリが前記閉鎖状態にあるときに前記案内ピンと係合するように構造化される、請求項１に記載のラッチアセンブリ。
前記ラッチアセンブリが、前記回転ピンの反対側に配置された前記スイッチシャフトの側部に前記案内ピンを位置決めするように構成され、
前記ハンマーが窪みを含み、
前記ハンマーの窪みが、前記ラッチアセンブリが前記閉鎖状態にあるときに前記案内ピンと係合するように構造化される、請求項１に記載のラッチアセンブリ。
【請求項8】
電源と負荷との間を電気的に接続するように構造化された回路遮断器であって、
ハウジングと、
固定分離可能接点及び可動分離可能接点を含む一対の分離可能接点と、
可動アセンブリであって、前記可動アセンブリが、
前記可動分離可能接点を含む可動導体と、
前記可動導体に動作可能に結合されたスイッチシャフトとを含む可動アセンブリと、
前記可動アセンブリを作動させて前記分離可能接点を開閉するように構造化されたアクチュエータと、
前記アクチュエータを作動させるように構造化された電子トリップユニットと、
前記スイッチシャフトによって係合され、前記可動アセンブリをラッチするように構造化されたラッチアセンブリであって、前記ラッチアセンブリが、
前記回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされたラッチブロックと、
前記ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、
ハンマーであって、前記ハンマーが、
互いに平行に配置された２つの平面側部と、
角ピンであって、前記角ピンが、第１の端部が前記２つのハンマー平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が前記２つのハンマー平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンとを含む、ハンマーと、
前記ハンマーを前記回路遮断器ハウジングに固定して結合し、前記ハンマーがその周りを回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを含む、ラッチアセンブリとを備え、
前記駆動ラッチが、前記２つのハンマー平面側部の間に配置され、
前記駆動ラッチが、前記スイッチシャフトに面するように構造化された内側表面と、前記内側表面の反対側に配置され、前記スイッチシャフトから外方に面するように構造化された外側表面とを含み、
前記ハンマー及び前記駆動ラッチが、前記ハンマー角ピンが常に前記駆動ラッチの前記外側表面と係合するように構造化される、回路遮断器。
ハウジングと、
固定分離可能接点及び可動分離可能接点を含む一対の分離可能接点と、
可動アセンブリであって、前記可動アセンブリが、
前記可動分離可能接点を含む可動導体と、
前記可動導体に動作可能に結合されたスイッチシャフトとを含む可動アセンブリと、
前記可動アセンブリを作動させて前記分離可能接点を開閉するように構造化されたアクチュエータと、
前記アクチュエータを作動させるように構造化された電子トリップユニットと、
前記スイッチシャフトによって係合され、前記可動アセンブリをラッチするように構造化されたラッチアセンブリであって、前記ラッチアセンブリが、
前記回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされたラッチブロックと、
前記ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、
ハンマーであって、前記ハンマーが、
互いに平行に配置された２つの平面側部と、
角ピンであって、前記角ピンが、第１の端部が前記２つのハンマー平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が前記２つのハンマー平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンとを含む、ハンマーと、
前記ハンマーを前記回路遮断器ハウジングに固定して結合し、前記ハンマーがその周りを回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを含む、ラッチアセンブリとを備え、
前記駆動ラッチが、前記２つのハンマー平面側部の間に配置され、
前記駆動ラッチが、前記スイッチシャフトに面するように構造化された内側表面と、前記内側表面の反対側に配置され、前記スイッチシャフトから外方に面するように構造化された外側表面とを含み、
前記ハンマー及び前記駆動ラッチが、前記ハンマー角ピンが常に前記駆動ラッチの前記外側表面と係合するように構造化される、回路遮断器。
【請求項9】
前記スイッチシャフトが、異なる幅をもつ少なくとも２つの部分、すなわち、第１の幅をもつ第１の部分及び第２の幅をもつ第２の部分であって、前記第２の幅が前記第１の幅よりも大きい、第１の部分及び第２の部分を含み、
前記スイッチシャフトが、前記第１の部分と前記第２の部分との接合によって形成された棚を更に含み、
前記駆動ラッチの前記内側表面が、２つの段部、すなわち、閉鎖段部及びラッチ段部を含み、
前記駆動ラッチの前記内側表面が、前記閉鎖段部と前記ラッチ段部とを接合するライザを更に含み、
前記駆動ラッチの前記閉鎖段部が、前記ラッチアセンブリが閉鎖状態にあるときに前記スイッチシャフトに係合するように構造化され、
前記駆動ラッチの前記ライザが、前記ラッチアセンブリがラッチされた状態にあるときに前記スイッチシャフト棚に係合するように構造化される、請求項８に記載の回路遮断器。
前記スイッチシャフトが、前記第１の部分と前記第２の部分との接合によって形成された棚を更に含み、
前記駆動ラッチの前記内側表面が、２つの段部、すなわち、閉鎖段部及びラッチ段部を含み、
前記駆動ラッチの前記内側表面が、前記閉鎖段部と前記ラッチ段部とを接合するライザを更に含み、
前記駆動ラッチの前記閉鎖段部が、前記ラッチアセンブリが閉鎖状態にあるときに前記スイッチシャフトに係合するように構造化され、
前記駆動ラッチの前記ライザが、前記ラッチアセンブリがラッチされた状態にあるときに前記スイッチシャフト棚に係合するように構造化される、請求項８に記載の回路遮断器。
【請求項10】
前記駆動ラッチの前記外側表面が、前記ハンマー角ピンを受け入れるように構造化されたノッチと共に形成され、
前記ラッチアセンブリが、前記可動導体アセンブリを前記開放状態に維持するために、前記スイッチシャフトを完全にラッチされた状態又は部分的にラッチされた状態のいずれかでラッチするように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記部分的にラッチされた状態において、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチの前記ノッチに係合しないように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記完全にラッチされた状態において、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチノッチに係合するように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記ハンマーが前記スイッチシャフトを前記完全にラッチされた状態でラッチするのに十分かつ迅速に回転することができない場合に、前記スイッチシャフトを前記部分的にラッチされた状態でラッチするように構造化される、請求項９に記載の回路遮断器。
前記ラッチアセンブリが、前記可動導体アセンブリを前記開放状態に維持するために、前記スイッチシャフトを完全にラッチされた状態又は部分的にラッチされた状態のいずれかでラッチするように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記部分的にラッチされた状態において、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチの前記ノッチに係合しないように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記完全にラッチされた状態において、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチノッチに係合するように構造化され、
前記ラッチアセンブリが、前記ハンマーが前記スイッチシャフトを前記完全にラッチされた状態でラッチするのに十分かつ迅速に回転することができない場合に、前記スイッチシャフトを前記部分的にラッチされた状態でラッチするように構造化される、請求項９に記載の回路遮断器。
【請求項11】
低速ソレノイドと、
アームを含むソレノイドパドルであって、前記ソレノイドパドルが、前記低速ソレノイドによって作動されるように構造化される、ソレノイドパドルと、
閉鎖ソレノイドと、
前記閉鎖ソレノイドによって電力供給されるように構造化されたハンマー・カム・アセンブリとを更に備え、
前記ハンマーが、前記ハンマー・カム・アセンブリによって係合されるように構造化されたカム係合ピンと、前記ソレノイド・パドル・アームによって係合されるように構造化されたパドル係合ピンとを更に含み、
前記回路遮断器が、前記可動導体アセンブリをラッチ解除して再閉鎖する決定がなされたときに、前記低速ソレノイド及び前記閉鎖ソレノイドを作動させるように構成され、
前記低速ソレノイドアームが、前記低速ソレノイドが作動されたときに回転して前記パドル係合ピンに係合するように構造化され、
前記ハンマーが、前記低速ソレノイドアームの前記回転によって前記パドル係合ピンが係合されたときに開放位置に向かって回転するように構造化され、
前記ハンマーが、前記ソレノイド・パドル・アーム・ハンマーによる前記パドル係合ピンの前記係合からの前記ハンマーの前記回転が、結果的に前記カム係合ピンを回転させて前記ハンマー・カム・アセンブリと係合させるように構造化され、
前記ハンマー・カム・アセンブリが、前記閉鎖ソレノイドが作動されたときに、前記カム係合ピンに力を及ぼして前記ハンマーを前記閉鎖状態に回転させるように構造化される、請求項１０に記載の回路遮断器。
アームを含むソレノイドパドルであって、前記ソレノイドパドルが、前記低速ソレノイドによって作動されるように構造化される、ソレノイドパドルと、
閉鎖ソレノイドと、
前記閉鎖ソレノイドによって電力供給されるように構造化されたハンマー・カム・アセンブリとを更に備え、
前記ハンマーが、前記ハンマー・カム・アセンブリによって係合されるように構造化されたカム係合ピンと、前記ソレノイド・パドル・アームによって係合されるように構造化されたパドル係合ピンとを更に含み、
前記回路遮断器が、前記可動導体アセンブリをラッチ解除して再閉鎖する決定がなされたときに、前記低速ソレノイド及び前記閉鎖ソレノイドを作動させるように構成され、
前記低速ソレノイドアームが、前記低速ソレノイドが作動されたときに回転して前記パドル係合ピンに係合するように構造化され、
前記ハンマーが、前記低速ソレノイドアームの前記回転によって前記パドル係合ピンが係合されたときに開放位置に向かって回転するように構造化され、
前記ハンマーが、前記ソレノイド・パドル・アーム・ハンマーによる前記パドル係合ピンの前記係合からの前記ハンマーの前記回転が、結果的に前記カム係合ピンを回転させて前記ハンマー・カム・アセンブリと係合させるように構造化され、
前記ハンマー・カム・アセンブリが、前記閉鎖ソレノイドが作動されたときに、前記カム係合ピンに力を及ぼして前記ハンマーを前記閉鎖状態に回転させるように構造化される、請求項１０に記載の回路遮断器。
【請求項12】
前記角ピンが、前記ソレノイド・パドル・アームによる前記ハンマーの前記回転中に、前記駆動ラッチの前記ノッチから係合解除するように構造化され、
前記駆動ラッチが、前記角ピンが前記ノッチから係合解除されると、前記ライザを前記スイッチシャフト棚から係合解除するように構造化される、請求項１１に記載の回路遮断器。
前記駆動ラッチが、前記角ピンが前記ノッチから係合解除されると、前記ライザを前記スイッチシャフト棚から係合解除するように構造化される、請求項１１に記載の回路遮断器。
【請求項13】
前記駆動ラッチの前記外側表面が、湾曲部分を含み、前記湾曲部分が、頂点と、遠位部分と、近位部分とを含み、
前記遠位部分が、前記閉鎖段部から前記頂点まで延在し、
前記近位部分が、前記頂点から前記ノッチまで延在し、
前記ラッチアセンブリが、前記角ピンが前記駆動ラッチ外側表面の前記近位部分と係合され、前記スイッチシャフトと前記駆動ラッチライザとの間にギャップがあるときに、前記ハンマーを付勢して前記完全にラッチされた状態まで回転させるモーメントアームを生成するように構造化される、請求項１０に記載の回路遮断器。
前記遠位部分が、前記閉鎖段部から前記頂点まで延在し、
前記近位部分が、前記頂点から前記ノッチまで延在し、
前記ラッチアセンブリが、前記角ピンが前記駆動ラッチ外側表面の前記近位部分と係合され、前記スイッチシャフトと前記駆動ラッチライザとの間にギャップがあるときに、前記ハンマーを付勢して前記完全にラッチされた状態まで回転させるモーメントアームを生成するように構造化される、請求項１０に記載の回路遮断器。
【請求項14】
前記回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされた取り付けブロックと、
前記回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされた案内ピンとを更に備え、
前記取り付けブロックが、前記ラッチブロックの反対側に配置された前記スイッチシャフトの側部で前記スイッチシャフトに対して横方向に位置決めされるように、前記ラッチブロックに隣接して位置決めされ、
前記案内ピンが、前記取り付けブロックの反対側に配置された前記スイッチシャフトの側部で前記スイッチシャフトに隣接して位置決めされる、請求項８に記載の回路遮断器。
前記回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされた案内ピンとを更に備え、
前記取り付けブロックが、前記ラッチブロックの反対側に配置された前記スイッチシャフトの側部で前記スイッチシャフトに対して横方向に位置決めされるように、前記ラッチブロックに隣接して位置決めされ、
前記案内ピンが、前記取り付けブロックの反対側に配置された前記スイッチシャフトの側部で前記スイッチシャフトに隣接して位置決めされる、請求項８に記載の回路遮断器。
【請求項15】
回路遮断器の可動導体アセンブリをラッチするためのラッチアセンブリであって、前記ラッチアセンブリが、前記回路遮断器のハウジング内に配置されるように構造化され、
前記回路遮断器ハウジングに対して固定的に位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、
前記ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、
ハンマーであって、前記ハンマーが、
互いに平行に配置された２つの平面側部と、
角ピンであって、前記角ピンが、第１の端部が前記２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が前記２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンと、
複数の円柱形ピンであって、前記円柱形ピンの各々が、第１の端部で前記２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部で前記２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合され、前記複数の円柱形ピンが、
前記２つの平面側部のうちの各々の第１の端部に結合されたパドル係合ピンと、
前記第１の端部の反対側に配置された前記２つの平面側部のうちの各々の第２の端部に結合されたカム係合ピンと、
前記角ピンと前記カム係合ピンとの間で前記平面側部に結合されたいくつかの内部ハンマーピンとを含む、複数の円柱形ピンとを含む、ハンマーと、
前記回路遮断器ハウジングに対して前記ハンマーを固定して位置決めし、前記ハンマーがその周りを回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備え、
前記ラッチアセンブリが、前記角ピンと前記内部ハンマーピンとの間に前記可動導体アセンブリのスイッチシャフトを受け入れるように構造化され、
前記駆動ラッチが、前記２つのハンマー平面側部の間に配置され、
前記駆動ラッチが、前記スイッチシャフトに面するように構造化された内側表面と、前記内側表面の反対側に配置され、前記スイッチシャフトから外方に面するように構造化された外側表面とを含み、
前記駆動ラッチの前記外側部が、前記ハンマー角ピンを受け入れるように構造化されたノッチと共に形成され、
前記ハンマー及び前記駆動ラッチが、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチの前記外側表面に常に係合するように構造化される、ラッチアセンブリ。
前記回路遮断器ハウジングに対して固定的に位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、
前記ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、
ハンマーであって、前記ハンマーが、
互いに平行に配置された２つの平面側部と、
角ピンであって、前記角ピンが、第１の端部が前記２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が前記２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンと、
複数の円柱形ピンであって、前記円柱形ピンの各々が、第１の端部で前記２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部で前記２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合され、前記複数の円柱形ピンが、
前記２つの平面側部のうちの各々の第１の端部に結合されたパドル係合ピンと、
前記第１の端部の反対側に配置された前記２つの平面側部のうちの各々の第２の端部に結合されたカム係合ピンと、
前記角ピンと前記カム係合ピンとの間で前記平面側部に結合されたいくつかの内部ハンマーピンとを含む、複数の円柱形ピンとを含む、ハンマーと、
前記回路遮断器ハウジングに対して前記ハンマーを固定して位置決めし、前記ハンマーがその周りを回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備え、
前記ラッチアセンブリが、前記角ピンと前記内部ハンマーピンとの間に前記可動導体アセンブリのスイッチシャフトを受け入れるように構造化され、
前記駆動ラッチが、前記２つのハンマー平面側部の間に配置され、
前記駆動ラッチが、前記スイッチシャフトに面するように構造化された内側表面と、前記内側表面の反対側に配置され、前記スイッチシャフトから外方に面するように構造化された外側表面とを含み、
前記駆動ラッチの前記外側部が、前記ハンマー角ピンを受け入れるように構造化されたノッチと共に形成され、
前記ハンマー及び前記駆動ラッチが、前記ハンマー角ピンが前記駆動ラッチの前記外側表面に常に係合するように構造化される、ラッチアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示された概念は、概して、回路遮断器に関し、特に、回路遮断器において使用される可動導体アセンブリを移動させるためのラッチ機構に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、限定するものではないが、サーキットブレーカーなどの回路遮断器は、典型的には、過負荷状態などの過電流状態、短絡、又はアーク事故若しくは接地事故などの別の障害状態に起因する損傷から電気回路を保護するために使用される。図１を参照すると、概略的に示された回路遮断器１などの回路遮断器は、一般に、線導体４及び中性導体６を介して電源２と負荷３との間に電気的に接続されるように構造化される。回路遮断器は、典型的には、スイッチとして動作する分離可能な電気接点８を含む。分離可能接点８が閉鎖状態で互いに接触している場合、回路遮断器に接続された任意の回路に電流を流すことができる。分離可能接点８が開放状態で互いに分離されると、回路遮断器に接続された任意の回路を通じての電流の流れが妨げられる。典型的には、回路遮断器は、分離可能接点８を迅速に開閉するように設計されたアクチュエータ１０と、電流センサ１４又は他のタイプのセンサを使用していくつかの障害状態を検出する電子トリップユニット１２などのトリップ機構とを含む。障害状態を検知すると、トリップユニット１２は、アクチュエータ１０にコマンド信号を送信して、分離可能接点８を自動的にトリップして開放するように構成される。
【0003】
典型的には、分離可能接点８の一方は、定位置に固定されて静止したままであり、他方の分離可能接点８は、電極ステムと電極ステムの一端に配置された接点とを含む可動導体アセンブリの一部である。駆動アセンブリは、可動電極ステムの他端に動作可能に結合される。トリップユニット１２が障害状態を検出し、アクチュエータ１０に分離可能接点８を開放するように命令することによって開放ストロークを開始すると、アクチュエータ１０は、可動導体アセンブリを固定された分離可能接点から離れるように駆動することによって、駆動アセンブリに分離可能接点８を開放させる。アクチュエータ１０及び駆動アセンブリは、障害状態の影響を軽減するために、可動導体アセンブリを固定された分離可能接点から迅速に離れるように駆動できる必要がある。
【0004】
可動導体アセンブリ及び駆動アセンブリの質量が大きいため、機械的な分離可能接点８を開放するのには相当な力を必要とする。開放ストロークの終了時に可動導体アセンブリをラッチするために、ラッチ機構が必要とされる。これは、可動導体アセンブリを開放するために相当な力が加えられ、開放ストロークの終了時に可動アセンブリが跳ね返り、障害状態が解消される前に分離可能接点８を再閉鎖する可能性があるので、可動電極を開放状態で維持するためである。ラッチアセンブリは、いくつかの構成要素が、開放ストローク中に互いにうまく調整されたシーケンスで移動する必要があり、ラッチ構成要素のいずれかが想定通りに正確かつ／又は迅速に機能しない場合、誤動作により、開放ストロークのシーケンスでの所定の段階で必要とされる位置にいくつかの構成要素が位置決めされず、それによって、可動導体アセンブリが跳ね返り時に及ぼす衝撃に起因して、いくつかの構成要素が著しい損傷を被るリスクが生じる。
【0005】
したがって、回路遮断器における可動導体アセンブリのラッチ機構には改良の余地がある。
【発明の概要】
【0006】
これらの必要性及び他の必要性は、従来のラッチアセンブリにおいてラッチ動作中に一般に損傷を受けやすい構成要素を省くことにより、ラッチ誤動作の可能性を大幅に低減した合理的な設計の駆動ラッチを備える回路遮断器のラッチアセンブリによって満たされる。駆動ラッチに加えて、開示されたラッチアセンブリは、固定ラッチブロックと、駆動ラッチと常に接触するように位置決めされた角ピンを有する枢動ハンマーとを備える。駆動ラッチは、ラッチブロックに回転可能に結合される。ラッチアセンブリは、回路遮断器の可動導体アセンブリの開放ストロークが開始された後に、回路遮断器のスイッチシャフトによって係合されるように構造化される。ハンマーの角ピンは、スイッチシャフトがラッチアセンブリと係合すると、駆動ラッチを押圧してスイッチシャフトに形成された溝と係合させるように構成され、これにより、開放ストロークが終了した後にスイッチシャフトが跳ね返るのを防止する。加えて、ハンマーは、駆動ラッチがスイッチシャフトに係合したときに開放状態に向かって付勢されるように構造化され、したがって、スイッチシャフトの跳ね返りを更に防止する。
【0007】
開示された概念の一態様によれば、回路遮断器の可動導体アセンブリをラッチするためのラッチアセンブリは、回路遮断器のハウジング内に配置されるように構造化され、回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、ハンマーと、回路遮断器ハウジングに対してハンマーを固定して位置決めし、ハンマーが回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備える。ハンマーは、互いに平行に配置された２つの平面側部と、角ピンとを備える。角ピンは、第１の端部が２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部が２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される。
【0008】
駆動ラッチは、２つのハンマー平面側部の間に配置され、可動導体アセンブリのスイッチシャフトに面するように構造化された内側部と、スイッチシャフトから外方に面するように構造化された内側部の反対側に配置された外側部とを備える。ハンマー及び駆動ラッチは、ハンマー角ピンが常に駆動ラッチの外側部と係合するように構造化される。
【0009】
開示された概念の別の態様によれば、回路遮断器は、ハウジングと、固定分離可能接点及び可動分離可能接点を備える一対の分離可能接点と、可動分離可能接点を備える可動導体及び可動導体に動作可能に結合されたスイッチシャフトを含む可動アセンブリと、可動アセンブリを作動させて分離可能接点を開閉するように構造化されたアクチュエータと、アクチュエータを作動させるように構造化された電子トリップユニットと、スイッチシャフトによって係合されるように構造化されたラッチアセンブリとを備える。ラッチアセンブリは、回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、ハンマーと、ハンマーを回路遮断器ハウジングに固定して結合し、ハンマーが回転できる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備える。ハンマーは、互いに平行に配置された２つの平面側部と、角ピンとを備える。角ピンは、第１の端部で２つのハンマー平面側部のうちの第１のハンマー平面側部に結合され、第２の端部で２つのハンマー平面側部のうちの第２のハンマー平面側部に結合される。駆動ラッチは、２つのハンマー平面側部の間に配置され、スイッチシャフトに面するように構造化された内側部と、スイッチシャフトから外方に面するように構造化された内側部の反対側に配置された外側部とを備える。ハンマー及び駆動ラッチは、ハンマー角ピンが常に駆動ラッチの外側部と係合するように構造化される。
【0010】
開示された概念の更なる態様によれば、回路遮断器の可動導体アセンブリをラッチするためのラッチアセンブリは、回路遮断器のハウジング内に配置されるように構造化され、回路遮断器ハウジングに対して固定して位置決めされるように構造化されたラッチブロックと、ラッチブロックに回転可能に結合された駆動ラッチと、ハンマーと、回路遮断器ハウジングに対してハンマーを固定して位置決めし、ハンマーが回転することができる固定軸を形成するように構造化された回転ピンとを備える。ハンマーは、互いに平行に配置された２つの平面側部と、角ピンであって、その角ピンが、第１の端部で２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部で２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、角ピンと、複数の円柱形ピンであって、その円柱形ピンの各々が、第１の端部で２つの平面側部のうちの第１の平面側部に結合され、第２の端部で２つの平面側部のうちの第２の平面側部に結合される、円柱形ピンとを備える。複数の円柱形ピンは、２つの平面側部のうちの各々の第１の端部に結合されたパドル係合ピンと、第１の端部の反対側に配置された２つの平面側部のうちの各々の第２の端部に結合されたカム係合ピンと、角ピンとカム係合ピンとの間で平面側部に結合されたいくつかの内部ハンマーピンとを備える。ラッチアセンブリは、角ピンと内部ハンマーピンとの間に可動導体アセンブリのスイッチシャフトを受け入れるように構造化される。駆動ラッチは、２つのハンマー平面側部の間に配置され、スイッチシャフトに面するように構造化された内側部と、スイッチシャフトから外方に面するように構造化された内側部の反対側に配置された外側部とを備える。ハンマー及び駆動ラッチは、ハンマー角ピンが常に駆動ラッチの外側部と係合するように構造化される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本発明の完全な理解は、添付図面と併せて読むと、以下の発明を実施するための最良の形態から得ることができる。
【図1】回路遮断器の概略図である。
【図2A】開示された概念の例示的な実施形態による、図１に概略的に示す回路遮断器などの回路遮断器と共に使用するための、可動導体アセンブリ及び直接駆動ラッチを使用する改良されたラッチアセンブリの断面図である。
【図2B】ラッチアセンブリのハンマーが取り外された状態の図２Ａに示す回路遮断器の部分の等角斜視図であり、アクチュエータハウジング及びアクチュエータハウジングに結合された図２Ａに示す図では見えない閉鎖ソレノイドのより多くの部分を示している。
【図3】図２Ａ及び図２Ｂに示す回路遮断器の部分の代替の等角図であり、アクチュエータハウジング全体と、閉鎖ソレノイドとアクチュエータハウジングの内部に配置されたソレノイドパドルとの間の機械的なリンクを示す。
【図5A】開示された概念の例示的な実施形態による、図４に示す観察面４Ｓ１－４Ｓ１に沿った、図２Ａに示すラッチアセンブリの拡大断面図である。この図では、図２Ａに示す可動導体アセンブリの開放ストローク中に、初期の開放状態から完全な開放位置に向かって移動する回路遮断器のスイッチシャフトを示している。
【図5C】開示された概念の例示的な実施形態による、スイッチシャフトを完全にラッチするプロセスの中間段階における図５Ａに示すラッチアセンブリの同じ断面図である。この図では、スイッチシャフトが、開放ストロークの終了に達して跳ね返りを始めた後、完全にラッチされた位置に向かって移動している。
【図5F】開示された概念の例示的な実施形態による、図５Ｃに示すラッチアセンブリの同じ断面図の一部分であるが、図５Ｃからのいくつかの隠れた構成要素を示す。この図では、スイッチシャフト及びハンマーが完全にラッチされた位置ではなく、部分的にラッチされた位置にあり、ねじりばね及びカムアセンブリが、他の力がハンマーに作用しない場合に、ハンマーを完全にラッチされた位置まで回転させるように推進できるモーメントアームを作り出す方法を示している。
【図6A】開示された概念の例示的な実施形態による、図２Ａに示す回路遮断器の可動導体アセンブリを再閉鎖する初期段階における、図５Ｅに示すラッチアセンブリの（図４に示す平面４Ｓ１－４Ｓ１に沿った）同じ断面図である。
【図6C】開示された概念の例示的な実施形態による、図４に示す観察面６Ｃ－６Ｃに沿った、図２Ａに示すラッチアセンブリの拡大断面図である。この図では、図６Ａ及び図６Ｂに示す段階に続く可動導体アセンブリを再閉鎖する中間段階を示している。
【図6D】開示された概念の例示的な実施形態による、図６Ｃに示す段階に続く可動導体アセンブリを再閉鎖する最終段階における図６Ａに示すラッチアセンブリの同じ断面図を示す。この図では、スイッチシャフトが駆動ラッチから係合解除されて、スイッチシャフトが完全な閉鎖位置に移動することを可能にしている。
【図7】回路遮断器用の既知のラッチアセンブリに使用されるラッチブロック、ｄシャフト型ラッチ、及びｄシャフト型ラッチ構成を代表するハンマーの拡大等角図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書で使用される方向句、例えば、左、右、前部、後部、頂部、底部、及びそれらの変形などは、図面に示される要素の向きに関するものであり、そこに明示的に記載されない限り、特許請求の範囲を限定しない。
【0013】
本明細書で使用するとき、２つ以上の部分が共に「結合されている」という記述は、それらの部分が、共に直接接合されているか、又は１つ以上の中間部分を介して接合されているかのいずれかを意味するものとする。
【0014】
本明細書で使用される場合、「第１の」及び「第２の」などの序数の用語が名詞を修飾するために使用される場合、そのような使用は、単に１つの項目を別の項目から区別することを意図するものであり、具体的に記載されない限り、連続的な順序を必要とするものではない。
【0015】
本明細書で使用される場合、「数」という用語は、１又は１よりも大きい整数（すなわち、複数）を意味するものとする。
【0016】
ここで図２Ａを参照すると、図１に概略的に示す回路遮断器１などの回路遮断器の一部分の断面図が示されている。回路遮断器１の一部のサブアセンブリは、それら自体のハウジングを備え、図２Ａには、アクチュエータハウジング１５が示されている。図２Ａに示す断面図では、ハウジング１５の単一の壁のみが見えるが、図２Ｂ及び図３では、ハウジング１５のより多くの部分が見える。図２Ａは、固定接点２２を備える固定導体２１、可動導体２４、及び駆動アセンブリ３０に加えて、開示された概念の例示的な実施形態によるラッチアセンブリ１００を示す。用語「近位」及び「遠位」は、図２Ａに示すような回路遮断器１の構成要素の特定の端部を指すために以下で使用される。具体的には、回路遮断器１の構成要素に関して本明細書で使用される場合、「近位」という用語は、図２Ａに示すように、固定導体２１に最も近く配置された構成要素の端部を指す。したがって、回路遮断器１の構成要素に関して本明細書で使用される場合、「遠位」という用語は、図２Ａに示すように、固定導体２１から最も遠く配置された構成要素の端部を指す。所与の構成要素について、構成要素の近位端及び構成要素の遠位端は、互いに対向して配置されることが理解されよう。
【0017】
更に図２Ａを参照すると、可動導体２４は、電極ステムの近位端に配置された可動接点２５を有する電極ステムを備える。固定接点２２及び可動接点２５は一体となって、図１に概略的に示す分離可能接点８を構成している。可動電極ステム２４の遠位端は、絶縁カップリング３４を介して絶縁シャフト３２の近位端に結合され、絶縁シャフト３２の遠位端は、駆動シャフト３６の近位端に結合される。駆動アセンブリ３０は、他の構成要素の中でも、絶縁シャフト３２と、絶縁カップリング３４と、駆動シャフト３６とを備える。駆動シャフト３６の遠位端は、スイッチシャフト１３６の近位端に結合され、スイッチシャフト１３６の遠位端は、（本明細書で更に後述するように）開放ストローク中にラッチアセンブリ１００と係合する。可動導体２４、駆動アセンブリ３０、及びスイッチシャフト１３６は、まとめて可動アセンブリ３８と呼ぶことができる。
【0018】
図１に概略的に示すアクチュエータ１０は、いくつかの機構のうちのいずれか１つを備えることができ、図２Ａに示すアクチュエータは、トムソン・コイル・アクチュエータ４０である。トムソン・コイル・アクチュエータ４０は、トムソンコイル４２と、絶縁シャフト３２に機械的に結合された導電性プレート４４とを備える。衝撃ワッシャ４６が導電性プレート４４に結合され、ストッププレート４８がアクチュエータハウジング１５に対して定位置に固定される。トリップユニット１２（図１）によって障害状態が検出されると、トリップユニット１２は、トムソンコイル４２に作動電流を供給し、導電性プレート４４をトムソンコイル４２から反発させるための磁力を発生させる。磁力は、可動アセンブリ３８を矢印８０によって示す方向（以下、「開放方向８０」と呼ぶ）に移動させることによって回路遮断器１の開放ストロークを開始し、したがって、可動接点２５及び固定接点２２を互いから物理的に分離し、電気的に絶縁する。開放ストローク中、可動アセンブリ３８が移動することができる最大距離は、ワッシャ４６がストッププレート４８に衝突するまでにかかる距離である。
【0019】
本明細書において、回路遮断器１又はその構成要素のいずれかの「開放ストローク」又は「開放」とは、開放方向８０への可動アセンブリ３８の移動を指すことに留意されたい。したがって、構成要素が「開放」、「開放状態」、又は「開放位置」にあると言及される場合、構成要素の配置は、固定接点２４及び可動接点２５が分離されていることを示すと理解されるべきである。逆に、構成要素が「閉鎖」、「閉鎖状態」、又は「閉鎖位置」にあると言及される場合、構成要素の配置は、固定接点２４及び可動接点２５が互いに接触していることを示すと理解されるべきである。また、図２Ａにおいて、開放方向８０とは反対の方向を矢印９０で示す。この反対の方向は、以下「閉鎖方向９０」と言及され、可動アセンブリ３８が閉鎖方向９０に十分な距離を移動する結果として生じる分離可能接点８の閉鎖を示す。更に、本明細書で使用される場合、「跳ね返り」という用語は、可動アセンブリ３８が開放ストロークの終了に達した後の構成要素間の衝突から生じる、閉鎖方向９０への可動アセンブリ３８の移動を指す。跳ね返りが大きすぎると、障害状態が解消される前に分離可能接点８が意図せずに再閉鎖する可能性があるので、跳ね返りを最小限に抑えることが一般に望ましいことが理解される。更に、本明細書で使用されるように、「横方向」又は「横方向に」という用語は、移動又は平面を説明するために使用される場合、開放方向８０及び閉鎖方向９０に垂直に配置される方向又は平面を指す。
【0020】
以下に更に詳述するように、ラッチアセンブリ１００及び可動アセンブリ３８は、開放ストローク中にスイッチシャフト１３６が開放方向８０に移動すると、スイッチシャフト１３６がラッチアセンブリ１００に係合するように構造化される。したがって、開放ストローク中の衝撃ワッシャ４６とストッププレート４８との間の衝撃によって可動アセンブリ３８が閉鎖位置に向かって跳ね返る可能性があるので、障害状態が解消されてラッチアセンブリ１００が意図的に係合解除されるまで、可動アセンブリ３８が開放状態のままであることを確実にする。図２Ａに加えて図２Ｂ及び図３を参照すると、回路遮断器１は、ソレノイドハウジング５１及び低速開放ソレノイド５２を備える低速開放ソレノイドアセンブリ５０と、閉鎖ソレノイド５３と、アーム５６を備えるソレノイドパドル５４と、ハンマー・リセット・アセンブリ５５とを更に含む。トムソン・コイル・アクチュエータ４０は、障害、過負荷、短絡などのような異常な状態の間の高速な開放のために使用されるが、低速開放ソレノイドアセンブリ５０は、通常の開放動作、すなわち定格電流スイッチング動作の間に使用される。図３に示すように、回路遮断器１は、ソレノイドパドル５４の作動を可能にする閉鎖ソレノイドリンク５７と、パドルリンク５８と、ソレノイドリンク戻しばね５９とを更に備える。これについては、図６Ａ～図６Ｄに関連して本明細書で更に詳述する。ラッチ解除及び再閉鎖動作中の低速開放アセンブリ５０、閉鎖ソレノイド５３、ソレノイドパドル５４、及びハンマー・リセット・アセンブリ５５の使用についてもまた、図６Ａ～図６Ｄに関連して本明細書で更に詳述する。回路遮断器１は、接点ばね６０と、ばねフォーク６２と、伝達シャフト６４とを更に含む。機構は本明細書ではこれ以上詳述しないが、接点ばね６０、ばねフォーク６２、及び伝達シャフト６４の機能の１つは、可動アセンブリ３８がラッチアセンブリ１００によってラッチされていないときに可動アセンブリ３８が閉鎖位置に移動するように、可動アセンブリ３８を閉鎖位置に付勢することである。
【0021】
ここで図２Ａに加えて図４を参照すると、ラッチアセンブリ１００は、ラッチブロック１０１と、駆動ラッチ１０２と、ハンマー１１８とを備える（ただし、ハンマー１１８については、図５Ａ～図５Ｆの説明と併せて本明細書において後で更に詳細に説明する）。ラッチブロック１０１は、アクチュエータハウジング１５に対して定位置に固定されている。１つの非限定的な例では、ラッチブロック１０１には、アクチュエータハウジング１５に固定して結合されたピンを受け入れるように構造化された複数の開口部９９が形成される。駆動ラッチ１０２は、駆動ラッチ１０２がラッチブロック１０１に対して軸を中心に回転することができるように、ラッチブロック１０１に回転可能に結合される。１つの非限定的な例では、駆動ラッチ１０２は、駆動ラッチ１０２に結合され、ラッチブロック１０１に形成されたスロット１０４（図４に番号付けされている）に挿入されたピン１０３（図４では見えないが、図５Ａ～図５Ｄに示され、番号付けされている）を介してラッチブロック１０１に結合されることができる。
【0022】
ラッチブロック１０１には、駆動ラッチ１０２の近位端を受け入れるように構造化されたポケット１０５（図４において番号付けされている）が形成されており、ポケット１０５は、駆動ラッチ１０２がラッチブロック１０１内で横方向に移動することができないように、すなわちピン１０３の長手方向軸と一致する方向に移動することができないようにサイズ決めされている。ラッチブロック１０１には、その遠位側に２つの凹部１０６も形成されている。駆動ラッチ１０２は、少なくとも２つの表面、すなわち、スイッチシャフト１３６に面するように構造化された内側表面１０７（図４に示され、番号付けされている）と、スイッチシャフト１３６から外方に面するように構造化された外側表面１０８（図４では見えないが、図５Ａ及び図５Ｃに示され、番号付けされている）とを備える。
【0023】
ここで、図２Ａ及び図４に加えて図５Ａ～図５Ｆを参照すると、図５Ａ～図５Ｂは、開放ストロークが開始された直後の初期の開放状態におけるスイッチシャフト１３６及びラッチアセンブリ１００の配置を示していることに留意されたい。図５Ｃ～図５Ｄは、ラッチの初期段階を示しており、スイッチシャフトは、開放ストロークの終了に達して跳ね返り始めた後、完全にラッチされた位置に向かって移動している。図５Ｅは、ラッチアセンブリ１００及びスイッチシャフト１３６が完全にラッチされた状態を示し、図５Ｆは、ラッチアセンブリ１００及びスイッチシャフト１３６が部分的にラッチされた状態を示している。図５Ａ～図５Ｆに示すように、ラッチアセンブリ１００は、リセットシャフト１１１と、リセットレバー１１２と、爪ばね１１５と、爪１１６と、爪ピン１１７と、ハンマー１１８とを更に備える。リセットシャフト１１１は、リセットシャフト１１１とリセットレバー１１２に形成されたシャフト係合開口部１１３との間の係合を介してリセットレバー１１２に動作可能に結合される（図５Ｂ及び図５Ｄに示す）。リセットレバー１１２は、爪ばね１１５を介して爪１１６に更に動作可能に結合され、爪１１６は、爪ピン１１７を介してハンマー１１８に更に動作可能に結合される。
【0024】
更に、図４に最もよく示すように、ハンマー１１８は、角ピン１１９と、２つの平面側部１８０と、複数の円柱形ハンマーピンとを備え、円柱形ハンマーピンは、いくつかの内部ハンマーピン１８１と、カム係合ピン１８２と、パドル係合ピン１８３とを含む。２つの平面側部１８０は、角ピン１１９及び円柱形ハンマーピンが２つの平面側部１８０を互いに結合することができるように、角ピン１１９及び円柱形ハンマーピンの端部を受け入れるように構造化された開口部を有して形成される。加えて、本明細書で更に後述するように、角ピン１１９はまた、ラッチ動作中に駆動ラッチ１０２を直接駆動し、カム係合ピン１８２及びパドル係合ピン１８３は、ラッチ後に可動アセンブリ３８をラッチ解除及び再閉鎖するために使用される（図６Ａ～図６Ｄに関連して詳述する）。
【0025】
スイッチシャフト１３６は、直線的にのみ（すなわち、図２Ａに示す開放方向８０及び閉鎖方向９０にのみ）移動するように構成されており、図５Ａ～図５Ｅを見ると、ラッチブロック１０１、駆動ラッチ１０２、及びハンマー１１８は、スイッチシャフト１３６の遠位端が常にハンマー角ピン１１９と内部ハンマーピン１８１との間に配置されるように構造化されていることが分かることに留意されたい。加えて、２つのハンマー平面側部１８０は、平面側部１８０の内部平坦面１８４及び外部平坦面１８５が、スイッチシャフト１３６が開放方向８０又は閉鎖方向９０に移動する経路と一致する任意の線に平行であるように、互いに平行に、かつスイッチシャフト１３２の移動経路に平行に配置されるように構造化される。各平面側部１８０について、平面側部１８０の内部平坦面１８４は、他方の平面側部１８０に面する表面である。すなわち、各平面側部１８０の内部平坦面１８４は、他方の平面側部１８０の内部平坦面１８４に面する。したがって、各平面側部１８０について、その平面側部１８０の外部平坦面１８５は、内部平坦面１８４の反対側に配置された平坦面である。
【0026】
ハンマー１１８の２つの平面側部１８０の各々は、近位縁部１８６及び遠位縁部１８７を更に備え、所与の平面側部１８０について、各近位縁部１８６及び各遠位縁部１８７は、平面側部１８０の内部平坦面１８４及び外部平坦面１８５に隣接し、それらの間に延在する。図４では遠位縁部１８７のみが見えており、図５Ｃでは近位縁部１８６及び遠位縁部１８７の両方がラベル付けされている。各近位縁部１８６は突起１８８（図５Ｃにおいてラベル付けされている）を備え、その突起１８８は近位縁部１８６の隣接部分に対して凸状になっており、各遠位縁部１８７は窪み１８９（図２Ａ、図４、及び図５Ｃにおいて番号付けされている）を備え、その窪み１８９は遠位縁部１８７の隣接部分に対して凹状になっている。
【0027】
図５Ａに示すように、各突起１８８は、曲率中心点１９１を備え、各窪み１８９は、曲率中心点１９２を備える（窪み１８９は、図５Ａでは番号付けされていない）。各ハンマー平面側部１８０について、突起１８８及び窪み１８９は、平面側部１８０を通って延在する角ピン１１９に隣接しており、その結果、突起曲率中心点１９１から窪み曲率中心点１９２まで延在する線（図５Ａに番号なしで示されている）は、角ピン１１９を通過しなければならない。前述のように、ラッチブロック１０１は、その遠位側に２つの凹部１０６を備え、これらの凹部１０６は、ラッチアセンブリ１００が完全にラッチされた状態に配置されたとき、ハンマーの突起１８８を受け入れるように構造化される。これについては、図５Ｅに関連して本明細書で更に詳述する。
【0028】
ラッチ動作に含まれる段部の詳細な説明を提供する前に、ラッチを容易にするスイッチシャフト１３６及び駆動ラッチ１０２の特定の特徴に留意されたい。図２Ａから分かるように、スイッチシャフト１３６は、幅が異なる少なくとも２つの部分、すなわち、第１の幅の第１の部分１３７と、第１の幅よりも大きい第２の幅の第２の部分１３８とを備えるように構造化されており、第１の部分１３７と第２の部分１３８との接合によって棚１３９（図５Ａ、図５Ｃ、及び図５Ｅでも番号付けされている）が形成されている。ラッチ１０２は、２つの段部、すなわち、閉鎖段部１０９（図２Ａにおいて番号付けされている）及びラッチ段部１１０（図２Ａにおいて番号付けされていないが、図５Ａ、図５Ｃ、及び図５Ｅにおいて番号付けされている）を含むように設計されており、閉鎖段部１０９及びラッチ段部１１０は、ライザ１５０（図５Ａ、図５Ｃ、図５Ｅ、及び図５Ｆにおいて番号付けされている）によって互いに接合されている。閉鎖段部１０９、ラッチ段部１１０、及びライザ１５０は、内側表面１０７に形成され、可動アセンブリ３８が閉鎖状態にあるか、完全にラッチされた開放状態にあるか、又は部分的にラッチされた開放状態にあるかに応じて、異なる時間に棚１３９に係合するように構造化される。図２Ａに示すように、駆動ラッチ１０２は、可動アセンブリ３８が閉鎖状態にあるときに、その閉鎖段部１０９がスイッチシャフト１３６の棚１３９に係合するように構造化されており、図５Ｅ～図５Ｆに関して本明細書で更に後述するように、駆動ラッチ１０２は、ライザ１５０が棚１３９に係合し、開放ストロークが終わった後に可動アセンブリ３８が跳ね返るときに、完全にラッチされた状態又は部分的にラッチされた状態のいずれかでスイッチシャフト１３６をラッチできるように、開放ストローク中に回転するように構成される。
【0029】
ラッチアセンブリ１００の構成要素が、開放ストローク後に可動アセンブリ３８をラッチするように機能する方法の詳細が、ここで提供される。まず図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、これらの図は、トムソン・コイル・アクチュエータ４０又は低速開放ソレノイドアセンブリ５０のいずれかが可動アセンブリ３８（図２Ａ）の開放ストロークを開始することに起因して、スイッチシャフト１３６が完全な開放位置に向かって開放方向８０に移動している初期の開放状態を示している。回路遮断器１の構成要素は、開放ストロークが開始されてスイッチシャフト１３６が開放方向８０に移動するように推進されたときに、接点ばね６０（図２Ａ）がスイッチシャフト１３６に対して力を及ぼし、それによってスイッチシャフト１３６が駆動ラッチ１０２の閉鎖段部１０９を押圧するように配置されている。図５Ａ及び図５Ｂは、スイッチシャフト１３６が閉鎖段部１０９を押圧した直後に閉鎖段部１０９との接触を失い、開放ストロークの開始時に開放方向８０への移動を開始することを示している。駆動ラッチ閉鎖段部１０９に対するスイッチシャフト１３６の押圧により、駆動ラッチ１０２の外側表面１０８がハンマー１１８の角ピン１１９に対して力を及ぼし、それによってハンマー１１８の開放回転シーケンスを開始する。ハンマー１１８の開放回転は、ラッチアセンブリ１００がスイッチシャフト１３６を開放状態でラッチすることを可能にする回転であり、当該開放回転は、ハンマー１１８のカム係合ピン１８３を取り付けブロック１２４（取り付けブロック１２４は本明細書で後述する）から離れるように移動させる回転であり、当該開放回転は、図５Ａ～図５Ｆに示す図に対して反時計回りである。スイッチシャフト棚１３９が駆動ラッチ閉鎖段部１０９から係合解除された（すなわち、接触を失った）後、開放方向８０へのスイッチシャフト１３６の移動により、スイッチシャフト１３６の遠位端がリセットシャフト１１１を押圧する。
【0030】
スイッチシャフト１３６とリセットシャフト１１１との間の衝撃により、リセットシャフト１１１が、ハンマー１１８の開放回転を更に推進するラッチアセンブリ１００の構成要素による一連の動作を開始する。具体的には、スイッチシャフト１３６とリセットシャフト１１１との間の衝撃により、リセットシャフト１１１とリセットレバー１１２との間の動作可能な結合に起因して、リセットレバー１１２が枢動する。リセットレバー１１２の枢動により、リセットレバー１１２と爪１１６との間の動作可能な結合に起因して、結果として爪１１６が枢動する。爪１１６の枢動により、爪１１６とハンマー１１８との間の動作可能な結合に起因して、結果としてハンマー１１８に回転力を及ぼす（前述のように、ハンマーの回転は、図５Ａ～図５Ｆに示す図に対して反時計回りである）。爪１１６とハンマー１１８との間の動作可能な結合は、爪ピン１１７と、ハンマー１１８に形成された爪ピン開口部１２０の爪係合溝１２１との間の係合によって容易にされ、爪ピン開口部１２０は、爪ピン１１７を受け入れるように構造化されている（爪ピン開口部１２０及び爪係合溝１２１は、図５Ｂ、図５Ｄ、及び図５Ｅにおいて番号付けされている）。ハンマーは、回転ピン１２２（図５Ａ～図５Ｄにおいて番号付けされている）によって形成された固定軸の周りを回転し、その回転ピンは、アクチュエータハウジング１５に固定して結合され、ハンマー１１８の平面側部１８０に形成された回転ピン開口部１２３（図４において番号付けされている）を通して挿入されている。
【0031】
前述のように、回路遮断器１は、スイッチシャフト１３６が横方向に（すなわち、開放方向８０又は閉鎖方向９０に対して垂直に配置された任意の方向に）移動する能力を最小限に抑えることによって、スイッチシャフト１３６が直線的に（すなわち、開放方向８０又は閉鎖方向９０のいずれかに）のみ移動することを確実にするために、取り付けブロック１２４及び案内ピン１２６を更に含むことができる。取り付けブロック１２４は、アクチュエータハウジング１５に固定して結合され、例えば、限定するものではないが、いくつかのピンで取り付けブロック１２４をハウジング１５に固定することを含む任意の適切な方法を使用して結合することができる。取り付けブロック１２４は、ラッチブロック１０１の反対側に配置されたスイッチシャフト１３６の側部でスイッチシャフト１３６に対して横方向に位置決めされるように、ラッチブロック１０１に隣接して位置決めされる。案内ピン１２６はまた、アクチュエータハウジング１５に固定して結合され、その案内ピン１２６は、回転ピン１２２の反対側かつ取り付けブロック１２４の反対側に配置されたスイッチシャフト１３６の側部に位置決めされることによって、スイッチシャフト１３６の直線移動を確実にすることが理解されよう。取り付けブロック１２４及び案内ピン１２６を含むことにより、駆動ラッチ１０２及びハンマー１１８が、ラッチアセンブリ１００の適切な動作のために必要とされるように係合することも確実にする。
【0032】
再び図２Ａを参照すると、ハンマー平面側部１８０の遠位縁部１８７に形成された窪み１８９は、ラッチアセンブリ１００が閉鎖状態にあるときに案内ピン１２６に係合するように構造化されており、ハンマー１１８は、ハンマーの窪み１８９が案内ピン１２６に係合する点を過ぎて（図２Ａに示す図に対して）時計回り方向に更に回転することができないことが理解されよう。ラッチブロック１０１、駆動ラッチ１０２、及びハンマー１１８はすべて、ハンマー１１８の角ピン１１９が常に駆動ラッチ１０２の外側部１０８（図５Ａ及び図５Ｃ）に係合するように比例して構造化されており、したがって、ハンマー１１８が上述のように開放ストローク中に（図５Ａ～図５Ｆに示す図に対して）反時計回りに回転すると、結果として生じる角ピン１１９の動きによって駆動ラッチ１０２も回転する。
【0033】
更に図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、スイッチシャフト１３６の遠位端がリセットシャフト１１１を最初に押圧しながら開放方向８０に移動した後、スイッチシャフト１３６は、リセットレバー１１２、爪１１６、ハンマー１１８、及び駆動ラッチ１０２の後続の枢動及び回転が行われる間、開放方向８０に短い距離だけ移動し続けることが理解されよう。スイッチシャフト１３６は、衝撃ワッシャ４６（図２Ａ）がストッププレート４８（図２Ａ）に衝突するまで、開放方向８０に移動する。衝撃ワッシャ４６とストッププレート４８との間の衝撃により、スイッチシャフト１３６の跳ね返りを開始し、スイッチシャフトは、開放方向８０への移動を停止し、次いで、閉鎖方向９０への移動を開始する。図５Ｃ及び図５Ｄをそれぞれ図５Ａ及び図５Ｂと比較すると、図５Ｃ及び図５Ｄは、図５Ａ及び図５Ｂに対するハンマー１１８及び駆動ラッチ１０２の前述した開放回転を示していることが分かる。
【0034】
図５Ｃ及び図５Ｄを参照すると、ラッチアセンブリ１００は、スイッチシャフト１３６が跳ね返り始めるときまでにハンマー１１８が回転して、その角ピン１１９がラッチブロック１０１及び駆動ラッチ１０２の外側表面１０８に形成されたノッチ１２７の両方に向かってより近くに移動することを確実にするように構造化されている。角ピン１１９は、常に、すなわち閉鎖状態から開放ストロークを通して、かつ可動アセンブリ３８の跳ね返りを通して、駆動ラッチ１０２の外側表面１０８と係合したままであることに留意されたい。駆動ラッチ１０２の外側表面１０８は、ラッチ段部１１０とノッチ１２７との間に延在する湾曲部分を備えることに留意されたい。外側表面１０８のこの湾曲部分は、頂点１４０、遠位部分１４２、及び近位部分１４４を備える（図５Ｃは、頂点１４０、遠位部分１４２、及び近位部分１４４が番号付けされて示される唯一の図である）。遠位部分１４２は、ラッチ段部１１０と頂点１４０との間に延在し、近位部分１４４は、頂点１４０とノッチ１２７との間に延在する。図５Ｃを図５Ａと比較すると、ハンマー１１８の開放回転が、角ピン１１９を外側表面遠位部分１４２（図５Ａ）との係合から外側表面近位部分１４４（図５Ｃ）との係合に移動させることが理解されよう。図５Ｃ及び図５Ｄに示す状態は、スイッチシャフトを完全にラッチするプロセスにおける中間段階を示している（完全にラッチされた状態は図５Ｅに示されている）。完全なラッチプロセス中にラッチアセンブリ１００がとるこの中間状態は、図５Ｃに示すように、ハンマー角ピン１１９と外側表面近位部分１４４との係合と、スイッチシャフト棚１３９と駆動ラッチ１０２のライザ１５０との間のギャップＧ１との両方によって識別されることができる。
【0035】
次に図５Ｅを参照すると、完全にラッチされた開放状態が示されている。ラッチアセンブリ１００の構成要素は、ラッチアセンブリ１００が図５Ｃ及び図５Ｄに示す中間状態に達すると、スイッチシャフト１３６及びラッチアセンブリ１００を完全にラッチされた構成に持っていく運動量を生成するように構造化及び構成される。特に、図５Ｃを参照すると、角ピン１１９が駆動ラッチ外側表面１０８の近位部分１４４に係合するようにハンマー１１８が十分に回転すると（図５Ｃに示す）、スイッチシャフト棚１３９と駆動ラッチライザ１５０との間にギャップ（すなわち、図５Ｃに示すギャップＧ１）がある限り、ねじりばね及びカムアセンブリ（ねじりばね及びカムアセンブリは図５Ｆにおいて番号付けされ、それに関して更に詳述されている）によって、ハンマー１１８に及ぼされる力により生じるモーメントアームは、図５Ｅに示すように、角ピン１１９が駆動ラッチ１０２のノッチ１２７に係合するまで、ハンマー１１８を推進して回転させ続ける。図５Ｃに加えて図５Ｄを再び簡単に参照すると、ハンマー１１８が、角ピン１１９が駆動ラッチ外側表面１０８の近位部分１４４に係合するのに十分な距離を回転すると（図５Ｃ）、爪ピン１１７は、ハンマー１１８の爪係合溝１２１から係合解除されるが（図５Ｄでは、爪ピン１１７と爪係合溝１２１との間に形成されるギャップＧ２を参照）、爪ピン開口部１２０内に依然として残存していることに留意されたい。
【0036】
更に図５Ｅを参照すると、完全にラッチされた状態では、ラッチブロック１０１の遠位側に形成された２つの凹部１０６（図５Ｅでは見えないが、図５Ｃに示され番号付けされている）がハンマーの突起１８８を受け入れており、このことにより、図５Ｃに示す突起１８８の位置を図５Ｅのその位置と比較することによって観察することができる（図５Ｃに示す突起１８８は図５Ｅでは見えない）ことに留意されたい。ハンマー角ピン１１９と駆動ラッチノッチ１２７との間の係合、及び駆動ラッチライザ１５０とスイッチシャフト棚１３９との間の係合は、スイッチシャフト１３６が閉鎖方向９０へ更に移動するのを妨げ、したがって、図６Ａ～図６Ｄに関して後述するように、ラッチ解除及び再閉鎖動作が意図的に開始されるまで、分離可能接点８が物理的に分離され、電気的に絶縁された状態が維持されることを確実にする。
【0037】
ラッチアセンブリ１００は、開放ストロークがトムソン・コイル・アクチュエータ４０によって開始される高速ストロークであるか、低速開放ソレノイドアセンブリ５０によって開始される通常ストロークであるかにかかわらず、スイッチシャフト１３６を完全にラッチされた状態にラッチするように設計されていることに留意されたい。通常速度の開放ストローク中では、スイッチシャフト１３６は比較的遅い速度で移動し、跳ね返り時間は比較的長く、高速の開放ストローク中では、スイッチシャフト１３６は比較的速い速度で移動し、跳ね返り時間は比較的短い。スイッチシャフト１３６の通常の開放ストローク中のより遅い移動速度は、通常の開放ストローク中にハンマー１１８がよりゆっくりと回転するように、スイッチシャフト１３６がラッチアセンブリ１００の構成要素に及ぼす力をより小さくする。しかしながら、スイッチシャフト１３６の開放ストローク中及び跳ね返り中のより遅い移動速度は、図５Ｅに示すように、ラッチアセンブリ１００がスイッチシャフト１３６を完全にラッチするために、ハンマー１１８が十分に回転するのに十分な時間を提供する。スイッチシャフト１３６の高速の開放ストローク中のより速い移動速度は、スイッチシャフト１３６がより速く跳ね返る結果となり、図５Ｅに示すように、スイッチシャフト１３６を完全にラッチするために、ハンマー１１８が十分に回転する時間が少なくなる。しかしながら、スイッチシャフト１３６の高速の開放ストローク中のより速い移動速度はまた、スイッチシャフト１３６がラッチアセンブリ１００の構成要素により大きい力を及ぼすことになるので、ハンマー１１８は、ラッチアセンブリが高速の開放ストローク中にスイッチシャフト１３６を完全にラッチすることができるように、より迅速に回転する。
【0038】
ここで図５Ｆを参照すると、例示的な実施形態による、ラッチアセンブリ１００及びスイッチシャフト１３６の部分的なラッチ状態が示されている。ラッチアセンブリ１００は、通常の速度及び高速の開放ストロークの両方の後にスイッチシャフト１３６を完全にラッチするように構造化されているが、部品製造及び組み立てプロセスで生じる変動により、ラッチアセンブリ１００の構造及び構成の変動を引き起こす可能性があることに留意されたい。部品の寸法及び位置合わせのわずかな変動であっても、ハンマー１１８が十分に回転するのを妨げ、跳ね返り時にスイッチシャフト１３６の完全なラッチを達成できない可能性がある。しかしながら、ラッチアセンブリ１００は、ハンマー１１８がスイッチシャフト１３６を完全にラッチされた状態にラッチするのに十分な速さで回転できない場合に、スイッチシャフト１３６を図５Ｆに示す部分的にラッチされた状態でラッチできるように有利に構造化されている。スイッチシャフトの完全なラッチを達成できないことは最悪の場合のシナリオではあるが、部分的なラッチが、分離可能接点が意図せずに再閉鎖するのを効果的に妨げるので、部分的なラッチは依然としてラッチ動作が成功したと見なされることに留意されたい。また、スイッチシャフト棚１３６と駆動ラッチライザ１５０との間の係合は、完全にラッチされた状態及び部分的にラッチされた状態の両方に共通であることに留意されたい。
【0039】
ラッチアセンブリ１００がスイッチシャフト１３６を完全にラッチされた状態（図５Ｅ）又は部分的にラッチされた状態（図５Ｆ）にラッチするかどうかの決定要因は、ハンマー１１８が十分に回転して角ピン１１９が外側表面近位部分１４４に係合するときまでに、スイッチシャフト棚１３９と駆動ラッチライザ１５０との間にギャップ（すなわち、図５ＣのギャップＧ１）が存在するか否かにある。図５Ｆを参照すると、図５Ｆに示す部分的にラッチされた状態は、ハンマー角ピン１１９が駆動ラッチの外側表面近位部分１４４と係合したとき、スイッチシャフト棚１３９が駆動ラッチ１０２のライザ１５０と係合することに起因するが、角ピン１１９は駆動ラッチ１０２のノッチ１２７と係合する前であることに留意されたい。別の言い方をすれば、部分的にラッチされた状態を引き起こす動作条件では、ハンマー１１８が十分に回転して角ピン１１９が外側表面近位部分１４４に係合するときまでに、スイッチシャフト棚１３９と駆動ラッチライザ１５０との間にギャップ（すなわち、図５ＣのギャップＧ１）があることを防止し、これにより、ハンマー１１８がスイッチシャフト１３６を完全にラッチするために更に回転することができなくなる。
【0040】
更に図５Ｆを参照すると、ラッチ動作に寄与する力のいくつかがここで詳述されている。回路遮断器１は、ハンマー・カム・アセンブリ１９３及びねじりばね１９６を更に備え、カムアセンブリ１９３は、カムシャフト１９４及びフォロワ１９５を備える。ねじりばねは、第１の端部１９７と、中央部分１９８と、第１の端部１９７の反対側に配置された第２の端部１９９とを備える。ばね中央部分１９８は、カムシャフト１９４に結合され、カムアセンブリ１９３のカムとして機能する。カムアセンブリ１９３及びねじりばね１９６は、各図を作成するために使用された切断面に応じて、図５Ａ～図５Ｅのうちの一部のみでしか見ることができないことに留意されたい。ラッチプロセス中、ねじりばね１９６によって、カムフォロワ１９５を介してハンマー１１８のカム係合ピン１８２に力が及ぼされる。前述したように、ハンマー１１８は、アクチュエータハウジング１５に固定して結合された回転ピン１２２によって形成された固定軸の周りを回転するように構造化されている。ラッチ中にねじりばね１９６によってカム係合ピン１８２に及ぼされる力は、カムフォロワ１９５からカム係合ピン１８２を通って延在する力作用線Ｆを生み出し、それによってモーメントアームＭを作り出す。モーメントアームＭは、力作用線Ｆから回転ピン１２２へ延在している。モーメントアームＭは、図５Ｆに示す図に関して正であることに留意されたい。
【0041】
スイッチシャフト１３６の部分的なラッチを示す図５Ｆでは、力Ｆ及びモーメントアームＭによって作り出されたモーメントがハンマー１１８を完全にラッチされた位置に回転させるのを妨げているのは、スイッチシャフト棚１３９と駆動ラッチライザ１５０との間の係合であることに留意されたい。更に、ラッチアセンブリ１００の構成要素が、スイッチシャフト１３６の部分的なラッチではなく完全なラッチを可能にするのに十分迅速に移動する場合、力Ｆ及びモーメントアームＭは、ハンマー１１８を図５Ｃに示す状態から図５Ｅに示す完全にラッチされた状態へと推進するものであることに留意されたい。
【0042】
次に、図６Ａ～図６Ｄ及び図２Ａ～図３を参照して、分離可能接点８の再閉鎖が望まれるときに行われるラッチ解除プロセスをここで詳細に説明する。まず図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、ラッチアセンブリ１００及びスイッチシャフト１３６が完全にラッチされた状態にあるとき、低速開放ソレノイド５２（図２Ａ～図２Ｂ）及び閉鎖ソレノイド５３（図２Ｂ～図３）が作動されると、ラッチ解除プロセスが開始する。まず、低速開放ソレノイド５２には、通常速度の開放ストロークを作動させるために使用される電圧と比較して低減された低減電圧が供給される。低速開放ソレノイド５２に低減された電圧が供給されると、低速開放ソレノイド５２によってスイッチシャフト１３６に及ぼされる磁力が、スイッチシャフト１３６を開口部直下８０にゆっくりと移動させるように作動させ、それにより、完全にラッチされた状態で、スイッチシャフト１３６及び駆動ラッチ１０２によって互いに及ぼされる力を除去する。
【0043】
次に、ソレノイドパドル５４を作動させるために閉鎖ソレノイド５３に電圧が供給される。閉鎖ソレノイド５３に電圧が供給されると、閉鎖ソレノイド５３はソレノイドリンク５７に磁力を及ぼし、これによりパドルリンク５８がソレノイドパドル５４を回転させる。ソレノイドパドル５４の回転は、パドルアーム５６をその非作動位置（ソレノイドパドル５４及びアーム５６の非作動位置が図５Ａ～図５Ｅに示されている）からハンマー１１８のパドル係合ピン１８３と係合するように回転させて、ハンマー角ピン１１９によって駆動ラッチ１０２に及ぼされるラッチ力を除去する。
【0044】
ラッチ解除プロセスは、ラッチアセンブリ１００及びスイッチシャフト１３６が部分的にラッチされた状態（図５Ｆ）にあるときと同様であるが、プロセスの開始時に追加の工程を伴う。ラッチ解除プロセスが始まるときに、ラッチアセンブリ１００及びスイッチシャフト１３６が部分的にラッチされた状態にある場合、低速開放ソレノイド５２の作動、及びスイッチシャフト１３６及び駆動ラッチ１０２によって互いに及ぼされたラッチ力の除去は、図５Ｆに関して前述した正のモーメントアームＭに起因して、ハンマー１１８を最初に、完全にラッチされた状態と同じ位置に回転させる（すなわち、ハンマー１１８が図５Ｅに示す位置に達するように、ハンマー１１８を図６Ａ～図６Ｄに示す図に対して反時計回りに回転させる）。次いで、電圧が閉鎖ソレノイド５３に供給されると、プロセスが完全にラッチされた状態から開始するときに発生するのと同じ動作、すなわち、閉鎖ソレノイド５３がソレノイドリンク５７に磁力を及ぼし、これにより、パドルリンク５８がソレノイドパドル５４を回転させ、その結果、パドルアーム５６がその非作動位置から先に述べたように回転してハンマー１１８のパドル係合ピン１８３と係合し、ハンマー角ピン１１９によって駆動ラッチ１０２に及ぼされたラッチ力を除去するという動作が発生する。
【0045】
更に図６Ａ及び図６Ｂを参照し、併せて図６Ｃ及び図６Ｄを参照すると、ソレノイドアーム５６がハンマー１１８を回転させて、ハンマー角ピン１１９が駆動ラッチ１０２のノッチ１２７から係合解除されると、図６Ｃを図６Ａ及び図６Ｂと比較することによって分かるように、この回転はまた、ハンマー１１８のカム係合ピン１８２を取り付けブロック１２４に向かってより近くに（すなわち、図６Ａ～図６Ｄに示す図に対して時計回り方向に）移動させる。閉鎖ソレノイド５３（図２Ｂ）は、ハンマー・カム・アセンブリ１９３に動作可能に結合され、閉鎖ソレノイド５３は、低速開放ソレノイド５２と協調して作動され、それにより、ソレノイド・パドル・アーム５６が、カム・アセンブリ・フォロワ１９５がハンマーカム係合ピン１８２に係合するようにハンマー１１８を十分に回転させると、カムアセンブリ１９３は、ハンマー１１８を更に回転させるためにカム係合ピン１８２に力を加えることができ、その結果、カム係合ピン１８２は、取り付けブロック１２４に向かって（すなわち、図６Ａ～図６Ｄに示す図に対して時計回り方向に）更に近くに移動して閉鎖状態になる。図６Ｄを図６Ｃと比較すると、カム係合ピン１８２は、図６Ｄの方が図６Ｃよりも取り付けブロック１２４に近いことが分かる。
【0046】
図６Ｄを参照すると、ハンマー・カム・アセンブリ１９３がハンマー１１８をその閉鎖状態に回転させると、閉鎖ソレノイド５３が作動停止される。閉鎖ソレノイド５３の作動停止から生じる磁力の除去により、ソレノイドリンク戻しばね５９が、ソレノイドパドル５４及びパドルアーム５６を作動停止位置（図６Ｄに示す作動停止位置は、図５Ａ～図５Ｅに示す位置と同じである）に戻し、ハンマー１１８のパドル係合ピン１８３から係合解除するように付勢することを可能にする。低速開放ソレノイド５２もまた、閉鎖ソレノイド５３が停止されると停止される。ハンマー１１８がその閉鎖状態に回転すると、ラッチプロセスの段階中に発生したリセットシャフト１１１、リセットレバー１１２、及び爪１１６の回転及び枢動が逆方向に発生する。すなわち、ハンマー１１８の回転が爪１１６を枢動させ、爪１１６の枢動が結果としてリセットレバー１１２を枢動させ、リセットレバー１１２の枢動が結果としてリセットシャフト１１１を回転させることになる。
【0047】
スイッチシャフト１３６及び駆動ラッチ１０２は、（図６Ａに示すように）低速開放ソレノイド５２の作動に伴って発生する初期のラッチ解除後に、互いに係合されなくなることが理解されよう。初期のラッチ解除工程後のスイッチシャフト１３６の駆動ラッチ１０２からの係合解除、並びにハンマー１１８、爪１１６、リセットレバー１１２、及びリセットシャフト１１１の回転及び枢動により、リセットレバー１１１及びスイッチシャフト１３６が、リセットシャフト１１１が回転してリセットシャフト１３６の遠位端を押圧するように互いに接触し、リセットシャフト１３６を閉鎖方向９０に移動させる。前述のように、回路遮断器１は、接点ばね６０と、ばねフォーク６２と、可動アセンブリ３８がラッチされていないときに可動アセンブリ３８を閉鎖状態に付勢するように構造化された伝達シャフト６４とを含む。したがって、スイッチシャフト棚１３９と駆動ラッチ１０２との間の係合の欠如、及びスイッチシャフト１３６の遠位端に対するリセットレバー１１１の押動により、図６Ｄに示すように、スイッチシャフト１３６を閉鎖方向９０に移動させる。ラッチアセンブリ１００は、ハンマー１１８が閉鎖位置に回転するときまでに、角ピン１１９が駆動ラッチ１０２を十分に回転させ、スイッチシャフト１３９が、図２に示すように、駆動ラッチ１０２の閉鎖段部１０９がスイッチシャフト１３６のスイッチシャフト棚１３９にもう一度係合できるのに十分な距離を移動するように構造化されている。
【0048】
ここで図７、図８Ａ～図８Ｂ、及び図９Ａ～図９Ｂを参照すると、ｄシャフト型ラッチアセンブリ２００及びその構成要素が、図２Ａ～図６Ｄに示すラッチ１０２及びラッチアセンブリ１００の有利な特徴を強調するための基準として示されている。図７は、回路遮断器用の既知のラッチアセンブリで使用されるｄシャフト型ラッチを表すラッチブロック２０１及びｄシャフト型ラッチ２０２を示し、図８Ａ～図８Ｂ及び図９Ａ～図９Ｂは、図７に示すラッチブロック２０１及びｄシャフトラッチ２０２を含むラッチアセンブリ２００を示す。図７に示すように、Ｄシャフトラッチ２０２は、複数の脚部２０３と、ｄシャフト２０４とを備える。脚部２０３は、ハンマー２１８の平面側部２１９とラッチアセンブリ２００が取り付けられる回路遮断器の側壁との間の自由空間の量を減少させることによって、横方向（すなわち、ｄシャフト２０４の長手方向軸と一致する方向）へのｄシャフトラッチ２０２の移動を制限する役割を果たす。ハンマー平面側部２１９は、結合ピン２２０によって互いに結合されており、結合ピン２２０の端部は、ハンマー平面側部２１９から横方向に延びていることに留意されたい。
【0049】
以下で更に詳述するように、ラッチアセンブリ２００の構成要素が、開放ストローク中に必要とされるように正確に移動しない場合、ｄシャフトラッチ２０２の脚部２０３が望ましくない衝撃を受け、結果として変形を受ける可能性が高くなる。対照的に、ラッチアセンブリ１００において、ラッチブロック１０１に形成されたウェル１０５内に駆動ラッチ１０２を結合することにより、駆動ラッチ１０２が横方向に（すなわち、ピン１０３の長手方向軸と一致する方向に）移動するのを妨げ、したがって、脚２０３に匹敵する追加の構成要素を駆動ラッチ１０２内に含める必要がなくなる。ｄシャフトラッチ２０２と比較して駆動ラッチ１０２の比較的合理的な設計、特に脚部２０３の排除は、ラッチ１０２及びラッチアセンブリ１００の他の構成要素への損傷の可能性を大幅に減少させており、したがって、ｄシャフト型ラッチ及びラッチアセンブリよりも改良されていることを意味する。
【0050】
更に図７～図９Ｂを参照すると、ラッチアセンブリ２００は、ラッチアセンブリ１００と同様のいくつかの構成要素を備えており、構成要素の特定の詳細は、ｄシャフトラッチ２０２と駆動ラッチ１０２との間の構造上の差異により異なることが分かる。ラッチブロック２０１及びｄシャフトラッチ２０２に加えて、ラッチアセンブリ２００は、リセットシャフト２１１、リセットレバー２１２、爪２１６、及びハンマー２１８を備える。ラッチアセンブリ１００の対応する構成要素と同様に、リセットシャフト２１１は、リセットレバー２１２に動作可能に結合され、リセットレバー２１２は、爪ばね２１５を介して爪２１６に更に動作可能に結合され、爪２１６は、爪ピン２１７を介してハンマー２１８に更に動作可能に結合される。加えて、ラッチアセンブリ２００を使用する回路遮断器は、スイッチシャフト１３６と同様であり、スイッチシャフト１３６の代わりに配置されたスイッチシャフト２３６を含み、スイッチシャフト２３６の遠位端は、ｄシャフトラッチ２０２によってラッチされるのに適した設計上の特徴を含んでいる。
【0051】
ラッチアセンブリ２００の構成要素は、ラッチアセンブリ１００の対応する構成要素と同様に機能するように構造化されている。すなわち、ラッチアセンブリ２００が意図されたように動作する場合、スイッチシャフト２３６の遠位端は、スイッチシャフト２３６が開放ストローク中に開放方向８０に移動するときに、リセットシャフト２１１を押圧する。スイッチシャフト２３６とリセットシャフト２１１との間の衝撃は、結果として、リセットシャフト２１１を回転させ、それによって、リセットシャフト２１１とリセットレバー２１２との間の動作可能な結合により、リセットレバー２１２を枢動させる。リセットレバー２１２の枢動は、結果として、リセットレバー２１２と爪２１６との間の動作可能な結合により、爪２１６を枢動させる。爪２１６の枢動は、結果として、爪２１６とハンマー２１８との間の動作可能な結合に起因して、ハンマー２１８を回転させる（ハンマー２１８の回転方向は、図８Ａ～図８Ｂに示す図に対して反時計回りである）。
【0052】
図８Ａは、関連する可動アセンブリの開放ストロークが開始された後に、完全な開放位置に向かって開放方向８０に移動するスイッチシャフト２３６を示し、図９Ａは、図８Ａの一部分の拡大図を示す。図９Ａを参照すると、スイッチシャフト２３６を適切にラッチし、跳ね返りを防止するために、図９Ａに示す開放ストロークの段階と開放ストロークの終了との間の時間において、ｄシャフトラッチ２０２は、ラッチ２０２のｄシャフト２０４が、その円柱形表面２４４がスイッチシャフト２３６の第１の棚２６２が閉鎖方向９０にかなりの距離を移動するのを妨げるために十分に回転することができるように、十分に大きく枢動しなければならないことが理解されよう。ｄシャフトラッチ２０２のｄシャフト２０４の回転度合いは、ｄシャフト２４２の平坦縁部２４６の配置によって視覚的に判断することができる。
【0053】
次に、ラッチ動作に失敗した場合について、図９Ｂを参照して説明する。図９Ｂは、図９Ａに示すラッチアセンブリ２００の同じ部分の拡大図を示すが、図９Ｂは、誤作動により、ｄシャフトラッチ２０２が、開放ストロークの終了後にスイッチシャフト２３６をラッチするのに十分な時間内で適切な位置に移動するのを妨げられた後のラッチアセンブリ２００を示している。すなわち、図９Ｂは、跳ね返りの開始時に閉鎖方向９０に移動するラッチ解除されたスイッチシャフト２３６を示しており、結果として、可動アセンブリ３８が所望よりも更に閉鎖方向９０に移動することになる。
【0054】
具体的には、図９Ｂに示すように、ラッチアセンブリ２００の構成要素が、ｄシャフト２４２の円柱形表面２４４がスイッチシャフト２３６の第１の棚２６２が閉鎖方向９０に移動するのを妨げるのに十分な速さで移動しない場合、スイッチシャフト２３６は閉鎖方向９０に移動し続ける。結果として、ｄシャフトの円柱形表面２４４がスイッチシャフト２３６の第２の棚２６４を妨げたときに初めて、スイッチシャフト２３６は閉鎖方向９０への移動を停止する。すなわち、ラッチアセンブリ２００がスイッチシャフト２３６の跳ね返りを防止できない場合、スイッチシャフト２３６は距離Ｒ（図８Ｂにラベル付けされている）だけ跳ね返る。ハンマー結合ピン２２０の端部は、ハンマー平面側部２１９（図７参照）から横方向に延在するので、意図しない跳ね返りは、結合ピン２２０の端部をｄシャフトラッチ２０２の脚部２０３に衝突させ、したがって脚部２０３を損傷させる。
【0055】
駆動ラッチ１０２（図４）をｄシャフトラッチ２０２（図７）と比較すると、ラッチアセンブリ１００がラッチに対してより合理的な設計を提供することは明らかである。加えて、横方向の平面の観点から、駆動ラッチ１０２全体は、ハンマー１１８の２つの平面側部１８０の間に配置されるが、ｄシャフトラッチ２０２の大部分（例えば、脚部２０３）は、ハンマー２１８の２つの平面側部２１９の間に配置されない。ラッチアセンブリ１００（図５Ａ～図５Ｄに示す）及びラッチアセンブリ２００（図６Ａ～図８Ｂに示す）の機構を比較すると、駆動ラッチ１０２の合理的な設計及びハンマー１１８の平面側部１８０の間のその配置が、ｄシャフトラッチ２０２で発生し得るラッチ動作におけるいくつかの誤動作の原因を排除することは明らかである。意図しない跳ね返りを防止することに加えて、脚部２０３の省略及び駆動ラッチ１０２の改良された設計の他の特徴は、ラッチ動作中にラッチの構成要素が損傷する機会を完全に排除しないまでも、大幅に減少させ、保守及び修理の必要性を著しく減少させる。
【0056】
本発明の特定の実施形態について詳細に説明してきたが、当業者であれば、それらの詳細に対する様々な修正及び代替が、本開示の全体的な教示に照らして開発され得ることを理解するであろう。したがって、開示された特定の配置は、単に例示的なものであり、添付の特許請求の範囲の全容及びそれらの任意の及び全ての等価物を与えられる本開示の概念の範囲に関して限定されるものではないことを意味する。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
