CN103035425A - 三位置开闭器用操作器 - Google Patents

Abstract

本发明的三位置开闭器用操作器能够用一个操作器操作断路器的“接通”-“切断”和设置装置的“切断”-“接地”的动作角度不同的三位置开闭器。在十字轮机构中，动作完了后与设置在驱动齿轮上的圆弧凸部卡合而保持输出轴的“接通”、“切断”、“接地”位置，为了使驱动齿轮的惯性移动空转，设置在马氏间歇机构上的圆弧凹部被配置成，使从“切断”到“接通”及从“切断”到“接地”各自的角度与输出轴的动作角度相同。为了与设置在驱动齿轮上的辊卡合而把旋转力传递到输出轴，使设置在马氏间歇机构上的辊配合槽的角度为从上述“切断”的圆弧凹部到“接通”及“接地”各自的动作角度的1/2。分别以使设置在驱动齿轮上的辊与上述辊配合槽卡合的方式在公转半径的位置配置辊、以使辊与上述辊配合槽卡合的方式在公转半径的位置配置辊。

Description

三位置开闭器用操作器

技术领域

本发明涉及开闭器的操作器，尤其涉及综合具有断路器和接地装置的功能，并用一个操作器进行“接通”、“切断”、“接地”三位置的切换三位置开闭器用操作器。

背景技术

例如在专利文献1中记载了通过十字轮机构用一个操作器进行带有接地装置的断路器的“接通”、“切断”、“接地”三位置的切换。

图7及图8是表示使用了十字轮机构（日文：ぜネバ機構）的现有的操作器的一例的简图，马氏间歇机构（日文：ゼネバ歯車）8的输出轴9通过连杆机构等操作机构9a与可动接点10连结，可动接点10通过马氏间歇机构8的输出轴9的旋转借助操作机构9a进行旋转而与断路器的固定接点11或接地装置的固定接点12接合、离开。

在驱动齿轮4的侧面设有驱动辊6a和圆弧凸部7a，在马氏间歇机构8上形成与驱动齿轮4的圆弧凸部7a卡合而保持“接通”、“切断”、“接地”位置的圆弧凹部8a、8b、8c，而且，还形成有通过驱动齿轮4的旋转而供驱动齿轮4的驱动辊6a进出的驱动辊配合槽8d、8e，通过驱动齿轮4的旋转使驱动辊6a与驱动辊配合槽8d、8e卡合、使马氏间歇机构8旋转。

在图7的“切断”位置，设置在驱动齿轮4上的圆弧凸部7a与马氏间歇机构8的圆弧凹部8c卡合，因此，输出轴9被保持在“切断”位置，输入轴5处于能空转的状态，由于设置在驱动齿轮4上的驱动辊6a未与马氏间歇机构8的驱动辊配合槽8d卡合，所以，驱动齿轮4的输入轴5的旋转力不会传递到马氏间歇机构8的输出轴9。

在图7及图8中，当通过马达或手动把手使固定在操作轴2上的减速齿轮3从“切断”位置的状态朝顺时针方向旋转时，与减速齿轮3啮合的驱动齿轮4朝逆时针方向进行旋转。通过该旋转，驱动辊6a公转而与马氏间歇机构8的驱动辊配合槽8d卡合，输出轴9朝顺时针方向进行旋转，而且，驱动齿轮4的圆弧凸部7a与马氏间歇机构8的圆弧凹部8c的卡合被解除。于是通过马氏间歇机构8的旋转，马氏间歇机构8的圆弧凹部8a及8b也进行旋转，而由于圆弧凹部8a及8b从“切断”位置保持用的圆弧凹部8c离开与输出轴9的动作角度相同的角度θ进行设置，而且驱动辊配合槽8d、8e被设置在输出轴9的动作角度的1/2的角度θ／2，因此，如图8所示，“接通”动作完成、圆弧凸部7a与圆弧凹部8a卡合，输出轴9被保持在“接通”位置。

在该“接通”位置的状态下，当输入轴5继续朝逆时针方向进行旋转时，由于圆弧凸部7a与圆弧凹部8a卡合，因而输出轴9被保持在“接通”位置，驱动齿轮4空转而停止，直至驱动辊6a碰撞到马氏间歇机构8。

断路器从“接通”状态进行“切断”操作，是通过马达或手动使操作轴2朝逆时针方向旋转而使马氏间歇机构8朝顺时针方向旋转。在操作接地装置时，为上述断路器的操作的反方向的操作。本操作器，驱动辊为一个，其公转半径固定，因此，断路器和接地装置的动作角度相同。

专利文献1：日本特开平3－133018号公报

发明内容

上述现有的操作器中存在以下问题。

由于驱动齿轮的驱动辊为一个，所以其公转半径固定，所以必须使断路器和接地装置的动作角度相同，因而在断路器的动作角度与接地装置的动作角度不同的情况下，无法用一台驱动辊为一个的操作器进行操作。

在通过电动对断路器进行“切断”操作时，如果动作完成后马达停止，则即便存在惯性移动其惯性移动的程度也小而不会造成问题，或者，如果惯性移动为会成为问题的程度，则能够通过施加止动来防止越程（日文：オーバラン）直至接地装置的操作区域。但是，在通过手动进行“切断”操作的情况下，尽管存在开闭显示，但是没有对把手停止的止动件，因此有可能会错过“切断”应该停止的位置而越程直至接地装置的操作区域，所以可能无法进行可靠的操作。

通过十字轮机构的操作的开始，输出侧的动作角度相对于输入侧的动作角度的比例呈几何级数增加，输出扭矩相对于输入扭矩的比例与其成反比地减小。操作的终了，与其相反，输出扭矩特性呈U字形。由此，在通过手动进行“接通”或“接地”操作时，仅仅通过设置在输出轴上显示和操作的感觉难以把握动作完成的要点，因此，有时会直至驱动辊与马氏间歇机构碰撞而停止为止地进行操作。此时，由于从动作完成到与马氏间歇机构碰撞为止的驱动辊的动作角度大的，因此必须进行不必要的操作，而且由于从开闭显示的位置显示到操作停止为止的操作的偏移会变大，因此操作性不佳。

在此，本发明提供一种即使在断路器和接地装置的操作角度不同的情况下，也可以用一台操作器可靠地进行“接通”、“切断”、“接地”三位置的切换三位置开闭器的操作器。

本发明技术方案1的发明为，一种三位置开闭器的操作器，其特征在于，所述三位置开闭器的操作器设有对具有断路器和接地装置的三位置开闭器的“接通”、“切断”、“接地”三位置进行切换的马氏间歇机构和驱动马氏间歇机构的驱动齿轮，所述驱动齿轮在侧面具有一对圆弧凸部和一对驱动辊，所述马氏间歇机构，设有与所述圆弧凸部卡合而保持“接通”、“切断”、“接地”位置而且使所述驱动齿轮的惯性移动空转的三个圆弧凹部、和用来在这些圆弧凹部之间与所述驱动辊卡合而把旋转力传递到马氏间歇机构的输出轴的一对驱动辊配合槽，所述三个圆弧凹部被配置成，从“切断”到“接通”间、及“切断”到“接地”间的各角度与所述输出轴的动作角度相同，所述一对驱动辊配合槽被配置成，与“切断”间的角度为所述各个输出轴的动作角度的1/2，所述一对驱动辊，在“切断”位置的状态下，分别被配置在使一方的驱动辊与相同侧的一方的辊配合槽卡合的位置、和使另一方的驱动辊与相同侧的另一方的辊配合槽卡合的位置。

本发明第二方面的发明为，在第一方面的三位置开闭器的操作器中，其特征在于，切换杆以能够滑动且能沿轴向前进后退的方式保持在形成于被固定在所述操作器上的固定板上的圆弧状的缝隙中，所述切换杆用来切换“断路器手动操作”、“电动操作”或“接地装置手动操作”的模式，所述切换杆与设有止动销的止动件形成一体，所述缝隙的宽度被形成为，在“切断”位置比所述切换杆的外径宽、在其以外的位置比所述切换杆的外径窄而比细径部宽，从而，在“切断”位置能够进行所述止动件的位置切换、在其以外的位置所述止动件的切换杆的细径能够滑动却不能进行模式的切换，所述止动销以如下方式被形成在所述止动件上，即，当进行所述断路器的手动操作时，所述止动销在所述马氏间歇机构的所述一方的驱动辊配合槽内移动，当进行接地装置的手动操作时，所述止动销在马氏间歇机构的所述另一方的驱动辊配合槽内移动卡合，在各个手动操作时使所述驱动辊与移动到驱动辊配合槽的所述止动销抵接而不从“切断”越程，当电动操作时，所述止动销位于未作用于所述驱动辊的所述一对驱动辊配合槽间的中间位置。

本发明第三方面的发明为，在第二方面的三位置开闭器的操作器中，其特征在于，在所述固定板上以能进行滑动的方式设有滑块，设有开闭手动把手插入孔的闸门，所述手动把手插入孔从外部插入使所述驱动齿轮的操作轴旋转的手动把手，所述闸门与所述滑块被配置成，在“电动操作”的模式下滑块与止动件抵接而不能开启所述闸门，在手动操作模式下滑块与止动件不抵接，能够开启所述闸门、开启手动把手插入孔。

如封入ＳＦ₆气体的开闭器那样，为了尽量小型化，断路器的操作角度和接地装置的操作角度有时会因收纳设备的配置情形、设备性能的情形而不同。对此，例如齿轮式操作器比较容易用一台来应对操作角度不同的三位置开闭器，但是，操作电压的变动会造成操作角度变动，因此，为了确保接触可靠性、绝缘性能，行程必须要留有多余的长度。本发明的马氏间歇机构式操作器能够用一台来对操作角度不同的三位置开闭器进行操作，而且即使操作电压变动，由于开闭角度不变动所以动作可靠而且不需要考虑多余的行程，因此，能够提供动作可靠性高、小型、廉价的三位置开闭器。

本发明的操作器，通过在手动操作时把止动件设置在“切断”位置，从而在进行断路器的“接通”-“切断”操作时、接地装置的“切断”-“接地”操作时都能取得明确的操作停止位置，因此，能够防止“切断”操作时的越程的误操作。而且止动件的设置位置能够由限位开关检测出，从而区别断路器操作与接地装置操作。

本发明的操作器配置两个驱动辊，从而，当手动进行“接通”操作时或“接地”操作时，减少了从动作完成到操作停止为止的浪费的操作角度，也减少了开闭显示的位置显示与到操作停止为止的操作的偏差。

本发明的操作器把闸门机构设置在手动操作轴上并使其与上述止动件关联，由此，能够实施电动操作时不能进行手动操作，手动操作时不能进行电动操作，若不在“切断”位置就不能进行上述止动件的切换，手动操作的情况下，如果不在“切断”时将把手一度拔出就不能够进行上述止动件的切换等的安全对策。

附图说明

图1为本发明的实施例的侧面图、(b)为面图。

图2是表示图1的断路器的“接通”状态的图。

图3为本发明的实施例2的侧面图、(b)为正面图。

图4为本发明的实施例2侧面图、(b)为正面图。

图5为发明的实施例3的侧面图、(b)为正面图。

图6为本发明的实施例3的侧面图、(b)为正面图。

图7表示现有的专利技术的实施例，是表示“切断”位置的图。

图8是表示图1的断路器的“接通”操作完成时刻的图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施例。

（实施例1）

在图1中被构成为，把被固定在输入轴5上的驱动齿轮4与被固定在通过马达或手动把手进行旋转的操作轴2上减速齿轮3进行啮合，通过操作轴2的旋转，借助减速齿轮3使驱动齿轮4旋转来驱动马氏间歇机构8。

马氏间歇机构8的输出轴9与图7、8所示现有例相同，通过操作机构与可动接点连结。可动接点通过马氏间歇机构8的输出轴9的旋转在操作机构作用下进行旋转而与断路器的固定接点或接地装置的固定接点接合、离开，进行“接通”“切断”动作。

在驱动齿轮4的侧面，在左右设有一对驱动辊6a、6b、在上下设有一对圆弧凸部7a、7b。在马氏间歇机构8的边缘，隔开间隔地在与开闭器的“接通”、“切断”、“接地”各位置相当的部分设有圆弧凹部8a、8b、8c，而且，隔开间隔地在左右设有一对驱动辊配合槽8d、8e。

通过驱动齿轮4的旋转，驱动辊6a、6b进入并卡合在马氏间歇机构8的驱动辊配合槽8d、8e中，使马氏间歇机构8旋转。另外，通过驱动齿轮4的旋转和马氏间歇机构8的旋转，使驱动齿轮4的圆弧凸部7a、7b与马氏间歇机构8的圆弧凹部8a、8b、8c卡合，保持各个“接通”、“切断”、“接地”位置。

马氏间歇机构8的圆弧凹部8a、8b、8c，在从“切断”到“接通”间以及从“切断”到“接地”间的各个角度被配置成与输出轴9的动作角度α、β相同，动作完成后能保持输出轴9的“接通”、“切断”、“接地”位置，并且能使驱动齿轮4的惯性移动空转地进行保持。

马氏间歇机构8的驱动辊配合槽8d、8e的角度，被配置成从“切断”的圆弧凹部8c到“接通”的圆弧凹部8a以及“接地”的圆弧凹部8b的各个动作角度α、β的1/2，即，分别被配置成α／2和β／2角度。驱动辊6a、6b的公转半径被配置成，与各个驱动辊配合槽8d、8e进行卡合、使驱动辊6a成为R1、使驱动辊6b成为R2，与断路器和接地装置的不同操作角度对应。

图1表示三位置中的“切断”位置，当驱动齿轮4朝箭头的方向（逆时针方向）进行旋转时，成为断路器的“接通”操作，图2表示断路器的“接通”位置，驱动辊6a通过驱动齿轮4的旋转从图1所示“切断”位置朝逆时针方向公转，与马氏间歇机构8的驱动辊配合槽8d卡合，而使输出轴9朝顺时针方向旋转。马氏间歇机构8旋转动作角度α，从而，圆弧凸部7b与圆弧凹部8a卡合而成为“接通”，马达1停止、操作完了。

另外，在图2中，圆弧凸部7b与圆弧凹部8a卡合，另外用虚线表示在手动操作时驱动辊6a朝顺时针方向进一步公转的情况下，在输入侧驱动辊6b能够空转到与马氏间歇机构8碰撞为止。另外，当从图2的状态使驱动辊6a朝顺时针方向进行旋转时，返回图1的状态、断路器的“切断”操作完了。

在图1所示的状态，断路器为“切断”，而且接地装置也为“切断”。在该状态进一步使驱动辊6b朝顺时针方向公转时成为“接地”操作，马氏间歇机构8的输出轴9朝逆时针方向旋转动作角度β旋转，圆弧凸部7b与圆弧凹部8b卡合而保持在“接地”位置，接地操作完了。另外，在驱动辊6b朝顺时针方向公转的情况下，驱动辊6a与马氏间歇机构8碰撞，操作停止。

（实施例2）

图3表示在电动操作中设置止动件，断路器电动地完成了“切断”操作的状态，图4表示在断路器手动操作中设置止动件，断路器手动地完成了“切断”操作的状态。

图3及图4中，在固定在操作器上的固定板25上，以输出轴9为中心形成圆弧状的缝隙25a，把切换杆23以能进行滑动的方式配置在该缝隙25a内。在图示的“切断”的状态下，由于切换杆23能够在缝隙25a内滑动，所以，缝隙25a的宽度被形成为比切换杆23的外径宽，能够自由切换成“断路器手动操作”、“电动操作”、“接地装置手动操作”三个模式中的任意一个。

切换杆23与具有止动销22的止动件21构成一体，止动件21能以输出轴9为中心进行旋转地配置在固定板25与马氏间歇机构8之间。能够在把切换杆23对抗弹簧24朝轴向牵拉的状态下使该切换杆23在缝隙25a内滑动，从而切换成“断路器手动操作”、“电动操作”、“接地装置手动操作”中的需要的模式，然后，使被牵拉了的切换杆23沿轴向返回，由弹簧24保持而进行设置。在该状态下进行“接通”、“切断”、“接地”操作时，由于止动件21在弹簧24作用下朝马氏间歇机构8被推压，因而与马氏间歇机构8呈一体地进行动作。

另外，三个模式中的任意一个模式，在“切断”位置的缝隙25a的宽度都比切换杆23的外径宽，而在“切断”位置以外，由于25a的宽度比切换杆23的外径窄，所以切换杆23不能沿轴向被牵拉，因而不能进行模式切换。

另外，在图3所示的“电动操作”模式的情况下，切换杆23的细径部23a处于与固定板25相同的位置，在图4所示的“断路器手动操作”及“接地装置手动操作”模式的情况下，切换杆23的细径部23b处于与固定板25相同的位置。另外，缝隙25a开启的角度被形成为，不论在哪个模式下进行“接通”操作或“接地”操作时都使切换杆23的细径部23a、23b不会碰触到缝隙25a的端部的角度，因此，能够不妨碍“接通”及“接地”操作。在图3所示的电动操作的模式的情况下，由于驱动辊6a及6b与止动销22不作用，所以能够通过电动进行三位置的操作。

在图4所示那样，在“断路器手动操作”模式的“切断”位置由切换杆23把止动销22设置在驱动辊配合槽8e内的情况下，一方的驱动辊6a能与相同侧的一方的驱动辊配合槽8d卡合，而另一方的驱动辊6b由于与相同侧的另一方的驱动辊配合槽8e内的止动销22抵接因而无法进一步旋转。所以，由于驱动辊6a能够手动地与驱动辊配合槽8d卡合，因此断路器可以进行“接通”“切断”操作，而且在“切断”操作的情况下，由于驱动辊6b在驱动辊配合槽8e内，因此与止动销22抵接而不能旋转，所以，不用担心错误地超越“切断”操作到“接地”。此时，止动件21处于被推入马氏间歇机构8側的深处的状态，切换杆23的细径部23b处于固定板25的位置。固定板25的缝隙25a的宽度在“切断”位置比切换杆23宽，在其以外的位置比切换杆23的外径窄、而比23a、23b宽，因此，在“切断”位置能够进行止动件21的切换，而在其以外的位置，切换杆的细径部23d、23b可以滑动但是不能进行切换。在对接地装置进行操作的情况下也与断路器的操作相同。

（实施例3）

图5及图6中，在操作器的壳体上设有手动把手插入孔2a，滑块26以能够进行上下滑动的方式设置在被固定在操作器上的固定板25上。在操作器的壳体上设有手动把手插入孔2a，滑块26与闸门27连结，该闸门27对供手动把手从操作器的外部穿到操作器内的手动把手插入孔2a进行开闭。手动把手在操作器内与使操作轴2（参照图1)旋转的机构连结。闸门27通过未图示的控制机构在不满足手动操作条件的情况下进行旋转而开启手动把手插入孔2a，而且，滑块26能够下降。

在5中，为设置成“电动操作”模式、止动件21及止动销22被牵拉到面前的状态，所以，滑块26与止动件21抵接而不能将闸门27开启。由于止动件21为圆弧状，“接通”、“切断”、“接地”位置都与滑块抵接，所以，手动把手插入孔2a被关闭，从而手动把手无法通过手动把手插入孔2a、不能进行手动操作的状态。在该状态下，显示闸门27的“闸门开”的限位开关28不动作，另外，由于止动件21被牵拉到面前，所以，显示“断路器手动操作”或“接地装置手动操作”的限位开关29a及29b也不动作。

在图6中，为止动件21及止动销22被推入深处、被设置成“断路器手动操作”模式的位置的状态，所以，滑块26不与止动件21抵接而能够自由滑动，为闸门27开启的状态，因而，能够使手动把手通过手动把手插入孔2a、对操作轴2进行手动操作。在该状态，限位开关28动作而发出信号，“闸门开”的信号持续到把把手拔出为止。

另外，止动件21使限位开关29a动作而发出断路器操作的信号。该信号持续到把操作模式切换成其他模式为止，而且持续到从“切断”到“接通”的任意的位置。另外，限位开关29b在“断路器手动操作”的模式中不论在哪个位置都不动作，在“接地装置手动操作”模式中进行动作而发出信号。于是，能由限位开关检测出止动件的设置位置，区别断路器操作与接地装置操作。

进而，在插入手动把手过程中由于滑块26阻止止动件21的轴向移动，因而如果在“切断”位置不将把手一度拔出的话，就不能切换成“电动操作”或“接地装置手动操作”。

（附图标记说明）

1：马达

2：操作轴

2a：手动把手插入孔

3：减速齿轮

4：驱动齿轮

5：输入轴

6a、b：驱动辊

7a、b：圆弧凸部

8：马氏间歇机构

8a～c：圆弧凹部

8d、e：驱动辊配合槽

9：输出轴

9a：操作机构

10：可动接点

11：断路器固定接点

12：接地装置固定接点

21：止动件

22：止动销

23：切换杆

23a、b：切换杆的细径部

24：弹簧

25：固定板

25a：固定板的缝隙

26：滑块

27：闸门

28：限位开关

29a、b：限位开关

Claims (3)

1.一种三位置开闭器的操作器，其特征在于：

所述三位置开闭器的操作器设有对具有断路器和接地装置的三位置开闭器的“接通”、“切断”、“接地”三位置进行切换的马氏间歇机构和驱动马氏间歇机构的驱动齿轮，

所述驱动齿轮在侧面具有一对圆弧凸部和一对驱动辊，

所述马氏间歇机构，设有与所述圆弧凸部卡合而保持“接通”、“切断”、“接地”位置而且使所述驱动齿轮的惯性移动空转的三个圆弧凹部，和用来在这些圆弧凹部之间与所述驱动辊卡合而把旋转力传递到马氏间歇机构的输出轴的一对驱动辊配合槽，

所述三个圆弧凹部被配置成，从“切断”到“接通”间、及“切断”到“接地”间的各角度与所述输出轴的动作角度相同，

所述一对驱动辊配合槽被配置成，与“切断”间的角度为所述各个输出轴的动作角度的1/2，

所述一对驱动辊，在“切断”位置的状态下，分别被配置在使一方的驱动辊与相同侧的一方的辊配合槽卡合的位置、和使另一方的驱动辊与相同侧的另一方的辊配合槽卡合的位置。

2.如权利要求1所述的三位置开闭器的操作器，其特征在于：

切换杆以能够滑动且能沿轴向前进后退的方式保持在形成于被固定在所述操作器上的固定板上的圆弧状的缝隙中，所述切换杆用来切换“断路器手动操作”、“电动操作”或“接地装置手动操作”的模式，

所述切换杆与设有止动销的止动件形成一体，

所述缝隙的宽度被形成为，在“切断”位置比所述切换杆的外径宽、在其以外的位置比所述切换杆的外径窄而比细径部宽，从而，在“切断”位置能够进行所述止动件的位置切换、在其以外的位置所述止动件的切换杆的细径能够滑动却不能进行模式的切换，

所述止动销以如下方式被形成在所述止动件上，即，当进行所述断路器的手动操作时，所述止动销在所述马氏间歇机构的所述一方的驱动辊配合槽内移动，当进行接地装置的手动操作时，所述止动销在马氏间歇机构的所述另一方的驱动辊配合槽内移动卡合，在各个手动操作时使所述驱动辊与移动到驱动辊配合槽的所述止动销抵接而不从“切断”越程，当电动操作时，所述止动销位于未作用于所述驱动辊的所述一对驱动辊配合槽间的中间位置。

3.如权利要求2所述的三位置开闭器的操作器，其特征在于：

在所述固定板上以能进行滑动的方式设有滑块，

设有开闭手动把手插入孔的闸门，所述手动把手插入孔从外部插入使所述驱动齿轮的操作轴旋转的手动把手，

所述闸门与所述滑块被配置成，在“电动操作”的模式下滑块与止动件抵接而不能开启所述闸门，在手动操作模式下滑块与止动件不抵接，能够开启所述闸门、开启手动把手插入孔。

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