CN1329347A - 开闭器的操作装置 - Google Patents
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Abstract
一种开闭器的操作装置,设有:第1断路杆,其与开闭接点连接并受到开路用扭杆的逆时针方向的转矩;第2断路杆,其通过连杆装置而与第1断路杆连接;导向体,其圆弧面对设在连接部上的旋转体进行导向;第1跳闸弹键,其卡止导向体;第2跳闸弹键,其卡止第2断路杆,在开路结束时刻,即在下一个闭路动作前,导向体由第1跳闸弹键卡止,闭路后,不必等待第1跳闸弹键卡止导向体就可马上开始下一个的开路动作,故可缩短从开闭接点的闭路到下一个开路动作开始的时间。
Description
本发明涉及例如在变电所或配电所配置的断路器等的开闭器的操作装置。
作为开闭器的断路器的操作装置的操作力,被实用化的是使用弹簧力。图33~图36表示日本发明专利公开1988年第304542号公报所揭示的现有的断路器的操作装置,图33是表示断路器的操作装置结构的立体图。图34是断路器的操作装置主要部分结构图,表示断路器处于闭路状态、开路用及闭路用扭杆共同储蓄能量后的状态。
图35是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器处于开路状态、开路用扭杆释放能量、闭路用扭杆储蓄能量后的状态。图36是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器处于闭路状态、开路用扭杆储蓄能量、闭路用扭杆释放能量后的状态。
在这些图中,1是框体,24是固定在框体1上的筒体,26,27是与设在筒体24端面上的销(未图示)嵌合并可旋转的杆。28,34是开路用扭杆,29,35是闭路用扭杆。开路用扭杆28的一端固定在框体1上,另一端固定在杆26上。开路用扭杆34的一端固定在旋转轴32上(参照图34),另一端固定在杆26上。
闭路用扭杆29的一端固定在框体1上,另一端固定在杆27上。闭路用扭杆35的一端固定在旋转轴33上(参照图34),另一端固定在杆27上。另外,由于一边储蓄开路用扭杆28、34能量,一边释放闭路用扭杆29、35的能量,故闭路用扭杆29、35的储蓄能量比开路用扭杆28、34大,详细如后所述。
37是固定在旋转轴33上的接通杆,构成通过闭路用扭杆29、35而受到图34中逆时针方向的旋转力。2是支承在框体1上的凸轮轴,3是安装在凸轮轴2上的凸轮,13是设在凸轮上的第2销,14是与第2销13卡合的接通弹键。15是与接通弹键14卡合的接通闸柄,16是接通电磁铁,具有柱塞17。
38是支承在框体1上的旋转轴,由电动机(未图示)向逆时针方向驱动。39是固定在旋转轴38上的小齿轮,40是固定在凸轮轴2上构成与小齿轮39啮合的大齿轮,缺少一部分的齿,以在闭路用扭杆29、35为储蓄能量后状态时,与小齿轮39脱开啮合。41是连接接通杆37和大齿轮40的连杆。
36是固定在旋转轴32上的断路杆,构成通过开路用扭杆28、34而受到逆时针方向的旋转力。8及9是设在断路杆36上的第1销及旋转体。18是跳闸弹键,与第1销卡合,通过弹簧43而受到顺时针方向的旋转力。
19是与跳闸弹键18卡合的跳闸闸柄,20是跳闸电磁铁,具有柱塞21。22是断路器的可动接触件,通过连杆机构23而与断路杆36连接。42是与断路杆36连接的缓冲器,缓和可动接触件22的开闭动作时的冲击。
下面说明开路动作。断路杆36通过开路用扭杆28、34而始终受到逆时针方向的旋转力,该旋转力由跳闸弹键18及跳闸闸柄19保持。在该状态下,当跳闸电磁铁20被励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄19向顺时针方向旋转,跳闸弹键18因第1销8的反力而向逆时针方向旋转。当跳闸弹键18脱离第1销8时,断路杆36就向逆时针方向旋转,可动接触件22受到向开路方向的驱动。图35是该开路动作结束状态。
闭路动作按如下进行。在图35中,凸轮3通过凸轮轴2、大齿轮40、连杆41而与接通杆37连接,通过闭路用扭杆29、35而受到顺时针方向的旋转力。该旋转力由接通弹键14及接通闸柄15保持。
在该状态下,当接通电磁铁16被励磁时,柱塞17就向右方动作,接通闸柄15向顺时针方向旋转,接通弹键14因第2销13的反力而向逆时针方向旋转。接通弹键14脱离第2销13,凸轮3向顺时针方向旋转,将断路杆36上的旋转体9上推,断路杆36一边将开路用扭杆28、34向顺时针方向扭转一边将其驱动。
当断路杆36旋转规定角度,可动接触件22受到闭路方向的驱动时,跳闸弹键18就与第1销8卡合,跳闸闸柄19与跳闸弹键18卡合。凸轮3一边旋转,一边通过旋转体9而保持断路杆36,直到跳闸弹键18与第1销8以及跳闸闸柄19与跳闸弹键18的卡合稳定为止,然后,脱开与旋转体9的接触。图36是闭路动作结束、第1销8由跳闸弹键18保持的状态。另外,作为断路器的操作装置的动作责任,有从图36的状态到作为开路动作的闭路动作之后的再开路动作。
闭路用扭杆29、35的储蓄能量动作按如下进行。如图36所示,闭路动作结束之后,闭路用扭杆29、35处于释放能量状态。通过用电动机(未图示)向逆时针方向使小齿轮39旋转,大齿轮40就向顺时针方向旋转,通过连杆41、接通杆37、旋转轴33而使闭路用扭杆29、35储蓄能量。
在连杆41的拉伸负荷方向超过与凸轮轴2的中心交叉的死点的位置,在凸轮轴2因闭路用扭杆29、35的力通过连杆41而受到顺时针方向的旋转力,同时,由于大齿轮40的一部分齿缺少,故小齿轮39和大齿轮40的卡合被解除。接通弹键14与第2销13卡合,保持闭路用扭杆29、35的力所产生的大齿轮40的顺时针方向的旋转力,储蓄能量动作结束。如此,再返回到图34所示的状态。
在上述那样的现有的断路器的操作装置中,断路杆36因图35所示的凸轮3而向顺时针方向旋转,可动接触件22向闭路方向驱动。当断路杆36旋转规定角度时,跳闸弹键18与第1销8卡合,同时跳闸闸柄19与跳闸弹键18卡合。凸轮3继续旋转,并通过旋转体9而保持断路杆36,直到跳闸弹键18与第1销8以及跳闸闸柄19与跳闸弹键18的卡合稳定为止,然后与旋转体9的接触脱开。
如此,跳闸弹键18与第1销8以及跳闸闸柄19与跳闸弹键18的卡合容易产生反弹运动,从而在反弹结束、卡合稳定之前的期间,必须由凸轮3来保持。由该凸轮3所带来的保持中,由于不能进行开路动作,故存在着妨碍下一个开路动作开始之前的时间缩短的问题。
鉴于上述问题,本发明的目的是,提供一种可缩短从闭路到下一个开路动作开始的时间的开闭器的操作装置。
另一目的是,提供一种削减零件数、并防止机械冲击的发生和可小型化的断路器的操作装置。
为实现上述目的,在本发明的开闭器的操作装置中,具有:第1断路杆,其可旋转地支承在支承结构体上并与开闭接点连接;开路用储蓄能量装置,其对第1断路杆施力以向规定方向旋转;连杆装置,其具有第1及第2连杆和可屈伸地将第1及第2连杆连接的连接部,第1连杆与第1断路杆连接;第2断路杆,其可旋转地支承在支承结构体上并与第2连杆连接;接通杆,其可旋转并可与第2断路杆接触、分离地支承在支承结构体上;闭路用储蓄能量装置,其对接通杆施力,以向与规定方向相反的方向旋转;导向体,其具有一边与连接部抵接一边对连接部进行导向的导向面,且可移动地支承在支承结构体上;第2跳闸弹键,其与卡止导向体的第1跳闸弹键及导向体联动、卡止第2断路杆,当解除由第1跳闸弹键对导向体的卡止时,导向体受连接部按压而移动,并解除由与导向体联动的第2跳闸弹键对第2断路杆的卡止,利用开路用储蓄能量装置的释放能量而使第1断路杆向规定方向旋转驱动将开闭接点开路,同时在第1断路杆向规定方向旋转规定角度时,导向体再被第1跳闸弹键卡止,利用闭路用储蓄能量装置的释放能量并通过接通杆而使第2断路杆向与规定方向相反的方向旋转驱动,通过连杆装置并一边利用由第1跳闸弹键卡止的导向体的导向面来对连接部进行导向、一边使第1断路杆向与规定方向相反的方向旋转,在将开闭接点闭路的同时,开路用储蓄能量装置进行储蓄能量,通过由第2跳闸弹键卡止第2断路杆,维持开路用储蓄能量装置的储蓄能量状态及开闭接点的闭路状态。
在开闭接点的开路时,在第1断路杆向规定方向旋转规定角度的时刻,由于导向体由第1跳闸弹键卡止,即在下一个闭路动作前,导向体已由第1跳闸弹键卡止,因此,在闭路结束时,不会等待第1跳闸弹键卡止导向体,而可直接开始开路动作。
并且,其特征是,设置阻止构件,其与接通杆的旋转联动,在开闭接点进行闭路之前的期间阻止第1跳闸弹键的动作。
通过在闭路途中由阻止构件阻止第1跳闸弹键因误动作而解除导向体的卡止,从而不会在闭路途中导向体的卡止被解除、连接部的支承消失,可消除因利用开路用储蓄能量装置向规定方向旋转驱动的第1断路杆与为了闭路而由接通杆向与规定方向相反的方向作旋转驱动的第2断路杆相冲撞所产生较大的冲击之虞。
此外,其特征是,将跳闸闸柄可旋转地设在支承结构构件上,通过使该跳闸闸柄旋转而进行由第1跳闸弹键对导向体的卡止及解除,阻止构件与接通杆的旋转联动并作直线运动,在开闭接点闭路之前的期间阻止所述跳闸闸柄的旋转。
用如此简单的结构,在闭路途中不会使第1跳闸弹键动作。
另外,其特征是,设置挡块,在闭路用储蓄能量装置的释放能量中或闭路用储蓄能量装置处于释放能量状态时,在由第1跳闸弹键对导向体的卡止被解除的情况下,阻止闭路用储蓄能量装置的释放能量力。
由于即使设置阻止构件,在闭路结束后也可进行开路,故在闭路结束后已作开路的情况下,通过用挡块阻止在闭路动作后还残存的闭路用储蓄能量装置的释放能量力,就可防止因冲撞所产生的过大的冲击。
并且,其特征是,开路用及闭路用储蓄能量装置是扭杆。
通过使用扭杆,可实现能量效率高、无应力集中的储蓄能量装置。
此外,其特征是,开路用及闭路用储蓄能量装置是螺旋弹簧。
通过使用螺旋弹簧,可实现小型的储蓄能量装置。
另外,其特征是,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
由于不分别支承各断路杆即可,故可减少零件个数,使结构简单化。
并且,其特征是,第2断路杆和接通杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
由于不分别支承第2断路杆和接通杆即可,故可减少零件个数,使结构简单化。
此外,其特征是,第1断路杆和第2断路杆及接通杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
由于不分别支承第1断路杆、第2断路杆及接通杆即可,故可进一步减少零件个数,使结构简单化。
另外,其特征是,导向体和第2跳闸弹键可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
由于不分别支承第2跳闸弹键和接通杆即可,故可减少零件个数,使结构简单化。
并且,其特征是,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,导向体的导向面是圆弧面,当导向体处于被第1跳闸弹键卡止的状态时,圆弧面的圆弧中心位于支承轴的中心。
可用简单的结构控制连接部的移动轨迹。
此外,其特征是,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,导向体的导向面是平面。
导向面的加工是容易的,在闭路动作开始时或结束时,可使传递给第1断路杆的闭路用储蓄能量装置的转矩增大。
另外,其特征是,连杆装置是将与导向体的导向面抵接、一边进行旋转一边被导向的旋转体设在连接部上而成。
当连接部与导向体导向时的摩擦阻力变小、将开闭接点闭路、对开路用储蓄能量装置进行储蓄能量时,可将闭路用储蓄能量装置的储蓄能量有效地传递给第1断路杆。
并且,其特征是,闭路用储蓄能量装置是由通过电动机驱动的凸轮来驱动接通杆的储蓄能量装置进行储蓄能量的。
控制凸轮的形状,可控制闭路用储蓄能量装置在储蓄能量时的电动机的负荷转矩,还可降低作用在储蓄能量装置零件上的最大转矩。
此外,其特征是,储蓄能量装置是设置一边进行弹性变形一边与凸轮滑动而制动凸轮的制动构件而成。
可制动因惯性旋转的凸轮并迅速将其停止。
另外,其特征是,在与凸轮同轴上设置可旋转的接通弹键,通过由该接通弹键卡止接通杆,将闭路用储蓄能量装置保持成储蓄能量状态,通过解除由接通弹键对接通杆的卡止,使闭路用储蓄能量装置进行释放能量。
不分别设置支承接通弹键的轴即可,可减少零件个数。
并且,其特征是,开闭器是断路器。
这种操作装置用于断路器较佳。
附图的简单说明
图1是本发明实施形态1的断路器的操作装置主要部分结构图,并表示断路器是闭路状态、接通用及开路用扭杆共同储蓄能量后的状态。
图2是本发明实施形态1的对闭路用扭杆进行储蓄能量的储蓄能量装置的主要部分结构图。
图3是从图1左侧看到本发明实施形态1的开路用扭杆及第1断路杆附近所表示的侧视图。
图4是从图1的左侧看到本发明实施形态1的闭路用扭杆及接通杆附近所表示的侧视图。
图5是本发明实施形态1的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示从图1状态进行开路动作的途中状态。
图6是本发明实施形态1的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示从图1状态结束开路动作、闭路用扭杆进行储蓄能量、开路用扭杆已释放能量后的状态。
图7是本发明实施形态1的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、闭路用扭杆进行释放能量、开路用扭杆已储蓄能量后的状态。
图8是在本发明实施形态1的高速再闭路操作后结束第2次的开路动作后状态,断路器为开路状态,并表示接通用及开路用扭杆已一起释放能量后的状态。
图9是沿图8中的切断线C-C的剖视图。
图10是本发明实施形态2的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起储蓄能量后的状态。
图11是本发明实施形态2的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示从图10状态进行开路动作的途中状态。
图12是本发明实施形态2的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示从图11状态结束开路动作、闭路螺旋弹簧进行储蓄能量、开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。
图13是本发明实施形态2的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧进行释放能量、开路螺旋弹簧已储蓄能量后的状态。
图14是本发明实施形态2的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。
图15是本发明实施形态3的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、接通及开路螺旋弹簧一起在储蓄能量的状态。
图16是本发明实施形态3的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示从图15状态进行开路动作的途中状态。
图17是本发明实施形态3的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示从图16状态结束开路动作、闭路螺旋弹簧进行储蓄能量、开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。
图18是本发明实施形态3的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧进行释放能量、开路螺旋弹簧已储蓄能量后的状态。
图19是本发明实施形态3的断路器的操作装置的主要部分结构图,是在高速再闭路动作后结束第2次开路动作的状态,断路器是开路状态,并表示接通及开路螺旋弹簧已一起释放能量后的状态。
图20是本发明实施形态4的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、接通用及开路用扭杆已一起储蓄能量后的状态。
图21是用来说明本发明实施形态4的断路器的操作装置的锁定构件周边的结构的的说明图。
图22是本发明实施形态4的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示开路动作结束、闭路用扭杆进行储蓄能量、开路用扭杆已释放能量后的状态。
图23是本发明实施形态4的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示进行闭路动作的途中状态。
图24是本发明实施形态4的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态,闭路用扭杆进行释放能量、开路用扭杆已储蓄能量后的状态。
图25是本发明实施形态4的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示结束高速再闭路动作的第2次开路动作后的状态、断路器为开路状态、接通用及开路用扭杆已一起释放能量后的状态。
图26是本发明实施形态5的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、接通用及开路螺旋弹簧已一起储蓄能量后的状态。
图27是本发明实施形态5的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧进行储蓄能量、开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。
图28是本发明实施形态5的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示进行闭路动作的途中状态。
图29是本发明实施形态5的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示闭路动作结束、闭路螺旋弹簧进行释放能量、开路螺旋弹簧已储蓄能量后的状态。
图30是本发明实施形态5的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示结束高速再闭路动作的第2次开路动作后的状态、断路器为开路状态、接通用及开路螺旋弹簧已一起释放能量后的状态。
图31是本发明实施形态6的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器为闭路状态、接通弹簧及断路弹簧已储蓄能量后的状态。
图32是本发明实施形态7的断路器的操作装置的储蓄能量装置的主要部分结构图。
图33是表示现有断路器的操作装置结构的立体图。
图34是现有的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器处于闭路状态、断路用及闭路用扭杆已一起储蓄能量后的状态。
图35是现有的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器处于开路状态、开路用扭杆进行释放能量、闭路用扭杆已储蓄能量后的状态。
图36是现有的断路器的操作装置的主要部分结构图,并表示断路器处于闭路状态、开路用扭杆进行储蓄能量、闭路用扭杆已释放能量后的状态。
实施形态1
现根据附图来说明本发明实施形态1的断路器的操作装置。图1~图9表示本发明实施形态1的断路器的操作装置,图1是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器是闭路状态、接通用及开路用扭杆已一起储蓄能量后的状态。图2是断路器的操作装置的主要部分结构图,是对闭路用扭杆进行储蓄能量的储蓄能量装置的主要部分结构图。
图3是从图1左侧看到开路用扭杆及第1断路杆附近所表示的侧视图,图4是从图1左侧看到闭路用扭杆及接通杆附近所表示的侧视图。图5是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示从图1状态进行开路动作的途中状态。图6是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示从图5状态结束开路动作、闭路用扭杆储蓄能量、开路用扭杆已释放能量后的状态。
图7是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器是闭路状态、闭路用扭杆释放能量、开路用扭杆已储蓄能量后的状态。图8是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示高速再闭路动作之后第2次开路动作结束后的状态、断路器是开路状态、接通用及开路用扭杆已一起释放能量后的状态。图9是沿图8中C-C线的剖视图。
首先,用图3来说明作为开路用储蓄能量装置的扭杆的结构。26是与设在筒体(未图示,可参照图33的筒体24)端面上的销(未图示)嵌合并可旋转的杆,28、34是开路用扭杆。开路用扭杆28的一端固定在框体1上,另一端固定在杆26上,开路用扭杆34的一端处于后述的主轴51的内部并固定在主轴51上,另一端固定在杆26上。
接着,用图4来说明作为闭路用储蓄能量装置的扭杆。27是与设在筒体(未图示,可参照图32的筒体24)端面上的销(未图示)嵌合并可旋转的杆,29、35是闭路用扭杆。闭路用扭杆29的一端固定在框体1上,另一端固定在杆27上,闭路用扭杆35的一端固定在后述的接通轴109的内部上,另一端固定在杆27上。
另外,由于利用闭路用扭杆29、35的释放能量力对开路用扭杆28、34进行储蓄能量,故闭路用扭杆29、35的储蓄能量比开路用扭杆28、34的大。
现根据图1~图9来说明断路器的操作装置整体。在这些图中,51是主轴,可旋转地支承在框体(在图1等中未图示,可参照图33的框体1)上。并且,在主轴51的内部,开路用扭杆34的一端通过焊接而固定在主轴51上(尤其可参照图3)。52是固定在主轴51上的第1断路杆,因开路用扭杆34、28而受到图1中逆时针方向的转矩的作用。下面,旋转方向或左右上下方向除非特别说明,都以图示为基准来说明。
53是第1连杆,54是第2连杆。55是设成可绕主轴51旋转的第2断路杆,且可旋转地支承在主轴51上(尤其可参照图3)。56是连接第1断路杆52和第1连杆53的销。57是连接第1连杆53和第2连杆54的销。58是连接第2连杆54和第2断路杆55的销,59是设在销57上的旋转体。为形成屈伸自如的连接部47a而用销57连接第1及第2连杆53、54,所述第1及第2连杆53、54、销57、设在销57、57上的旋转体59构成连杆装置47。
10是断路器的主回路的开闭接点,12是断路器的固定接触件,22是可动接触件,两接触件12、22构成开闭接点10。23是连杆机构,可动接触件22通过连杆机构23而与第1断路杆52连接。42是缓冲器,61是棒杆,缓冲器42通过棒杆61而与第1断路杆52连接。
62是导向体,具有作为导向面的圆弧面62a和固定在导向体62的本体部上的销62b,销62b可与后述的第2跳闸弹键67卡合。63是旋转轴,可旋转地支承导向体62。并且,圆弧面62a的圆弧的中心,当导向体62卡止在后述的第1跳闸弹键69上时处于主轴51的轴心上。64是设在第2断路杆55上的销。
65是弹簧,将导向体62施力成向顺时针方向绕旋转轴63旋转。66是设在导向体62上的销。67是第2跳闸弹键,具有前端部斜面67a及角67b,安装成可绕旋转轴63旋转,且与设在第2断路杆55上的销64卡合。68是弹簧,将第2跳闸弹键67施力成向顺时针方向绕旋转轴63旋转。69是第1跳闸弹键,70是旋转轴。第1跳闸弹键安装成可绕旋转轴70旋转,与销66卡合。
71是设在第1跳闸弹键69上的销,72是弹簧,73是跳闸闸柄,74是旋转轴。弹簧72将第1跳闸弹键69施力成向顺时针方向绕旋转轴70旋转。跳闸闸柄73安装成可绕旋转轴74旋转,跳闸闸柄73与销71卡合。75是弹簧,将跳闸闸柄73施力成向逆时针方向绕旋转轴74旋转。20是跳闸电磁铁,具有柱塞21。
76是接通杆,设成可绕主轴51旋转,通过主轴51而支承在框体上。109是接通轴,可旋转地支承在框体上。并且,在接通轴109的内部固定着闭路用扭杆35的一端(参照图4)。110是固定在接通轴109上的杆。111是接通连杆,112是销,接通连杆111与接通杆76连接,并通过销112与杆110连接。杆110因闭路用扭杆35、29而受到顺时针方向的转矩,接通杆76通过连杆111而受到顺时针方向的转矩。
79是接通弹键,80是旋转轴,接通弹键79安装成可绕旋转轴80旋转。81是弹簧,将接通弹键79施力成向逆时针方向绕旋转轴80旋转。82是设在接通杆76上的销,与接通弹键79卡合。83是接通闸柄,84是旋转轴,接通闸柄83安装成可绕旋转轴84旋转。85是弹簧,将接通闸柄83施力成向顺时针方向绕旋转轴84旋转。86是设在接通弹键79上的销,与接通闸柄83卡合。87是固定在接通杆76上的销,随着接通杆76的旋转而与第2断路杆55接触、分离。16是接通电磁铁,具有柱塞17。
下面,说明对闭路用扭杆29、35进行储蓄能量的储蓄能量装置的结构。在表示储蓄能量装置的主要部分结构的图2中,88是杆,与接通杆76成为一体地固定在接通杆76上并安装成可绕主轴51旋转。89是安装在杆88上的第2旋转体。用实线表示的杆88及第2旋转体89的位置是闭路用扭杆29、35处于储蓄能量状态时的位置。当闭路用扭杆29、35进行释放能量时,杆88及第2旋转体89就分别移动到虚线所示的位置。
90是凸轮轴,91是凸轮,当使凸轮91绕凸轮轴90旋转时,与第2旋转体89抵接。92是固定在凸轮上的大齿轮,93是与大齿轮92啮合的小齿轮,通过减速器而受到电动机(均未图示)的顺时针方向的旋转驱动。94是弹性体,当端部94a固定、凸轮91绕凸轮轴90旋转时,位于凸轮91的外周部的一部分一边产生弹性变形一边滑动,对凸轮91的旋转进行制动。
这里,用图9来补充说明第1断路杆52和销57的位置关系。图9是沿图8中C-C线的剖视图(但仅表示主要部分,其他部分省略),第1断路杆52和设在两侧的板状的第1连杆53通过销56而连接成可旋转。两块板状的第2断路杆55可旋转地支承在主轴51上,并通过销58而可旋转地与第2连杆54连接。另外,在图8所示的开路用及闭路用扭杆28、34、29、35已释放能量后的状态下,销58与第1断路杆52抵接而停止。关于销58的动作,在后面叙述。
如上所述的断路器的操作装置,具有在规定的时间内从闭路状态进行开路、再闭路、再开路的作用。下面,按顺序说明该动作。
图1表示断路器是闭路状态时,第1断路杆52受到储蓄能量后的开路用扭杆28、34的逆时针方向的旋转力。另一方面,第2断路杆55通过销64与第2跳闸弹键67卡合而卡止。
因此,由于第1连杆53及第2连杆54从第1断路杆52和第2断路杆55的两者中受到力,故在设于连杆装置47的连接部47a的旋转体59上,产生按压导向体62的圆弧面62a的方向的力。此时,虽然在导向体62上产生绕旋转轴63的逆时针方向的旋转力,但由于导向体62通过第1跳闸弹键69与销66卡合而被卡止,第1跳闸弹键69通过跳闸闸柄73与销71卡合而被保持,因此,导向体62不旋转。
先说明开路动作。在图1的闭路状态下,当跳闸电磁铁20通过开路指令而受到励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄73克服弹簧75弹力而向顺时针方向绕旋转轴74旋转。这样,跳闸闸柄73与销71的卡合被脱开,第1跳闸弹键69因来自导向体62的的销66的反力而向逆时针方向旋转。当第1跳闸弹键69向逆时针方向旋转与销66脱开时,由于旋转体59按压圆弧面62a,故导向体62克服弹簧65的弹力而开始向逆时针方向旋转,受到开路用扭杆28、34转矩的第1断路杆52开始逆时针方向的旋转。
与此同时,导向体62的销62b按压第2跳闸弹键67,第2跳闸弹键67克服弹簧68的弹力而向逆时针方向旋转,因第2跳闸弹键67与设在第2断路杆55上的销64的卡合被脱开,开始解除第2断路杆55的卡止。此时的状态是图5。
下面,主要结合图5来说明开路动作结束之前的过程。
当第2跳闸弹键67与第2断路杆55的卡止被脱开时,第2断路杆55就可旋转,并且导向体62因弹簧65而开始顺时针方向旋转,开始将旋转体59压回。此时,由于第1断路杆52继续进行逆时针方向的旋转,故可旋转的第2断路杆55也开始进行逆时针方向旋转。
并且,第2断路杆55最后与接通杆76的销87抵接而停止,第2断路杆55和销87的位置关系成为图6所示的状态。即,第1断路杆52到达规定旋转角而停止,可动接触件22离开固定接触件12并结束开路动作。
另外,导向体62由于受到弹簧65的顺时针方向的按压,故第2断路杆55向逆时针方向旋转时,其一边与旋转体59抵接一边向顺时针方向旋转直到销66与第1跳闸弹键69卡合为止后,与挡块(未图示)抵接而停止。同时,第1跳闸弹键69因弹簧72的作用而向顺时针方向旋转并与销66卡合,跳闸闸柄73因弹簧75的作用而向逆时针方向旋转并与第1跳闸弹键69的销71卡合。这样,导向体62被卡止。也就是说,接通动作结束时,导向体62成为卡止在第1跳闸弹键69上的状态。该状态是图6。
接着说明再闭路动作。图6是开路动作结束、闭路用扭杆29、35进行储蓄能量、开路用扭杆28、34已释放能量后的状态,在该状态中,接通杆76通过连杆111而受到闭路用扭杆29、35的始终顺时针方向的旋转力。接通杆76通过销82与接通弹键79卡合而被卡止,接通弹键79通过接通闸柄83与销86卡合而被卡止,闭路用扭杆29、35保持成储蓄能量状态。
当接通电磁铁16通过闭路指令而被励磁时,柱塞17向右方动作,接通闸柄83克服弹簧85的弹力而向逆时针方向绕旋转轴84旋转,接通闸柄83与销86的卡合被脱开,接通弹键79因来自接通杆76的销82的反力而向顺时针方向旋转。当接通弹键79向顺时针方向旋转与销82脱开时,受到闭路用扭杆29、35的转矩的接通杆76在开始向顺时针方向旋转的同时,销87与第2断路杆55抵接,第2断路杆55受销87按压而开始进行顺时针方向的旋转。
导向体62被第1跳闸弹键69卡止,由于旋转体59与导向体62的圆弧面62a抵接而一边旋转一边移动,只能随以主轴51为中心的圆弧轨迹进行运动,故第2连杆54、旋转体59、第1连杆53及第1断路杆52成为一体,并与第2断路杆55的旋转联动,从而绕主轴51向顺时针方向旋转,可动接触件22受到向闭路方向的驱动,同时,一端固定在第1断路杆52上的开路用扭杆28、34向顺时针方向扭转而被储蓄能量。
另外,当接通杆76向顺时针方向旋转时,最初销82一边与接通弹键79滑动一边移动、阻止接通弹键79被弹簧81按压而欲向逆时针方向旋转,当接通杆76向顺时针方向旋转规定角度并脱开与接通弹键79的卡合时,接通弹键79就与未图示的挡块抵接而不会超过图7所示状态以上地向逆时针方向旋转。
第2断路杆55继续旋转,设在第2断路杆55上的销64与第2跳闸弹键67前端部斜面67a抵接,第2跳闸弹键67向逆时针方向旋转。并且,当销64超过角67b时,第2跳闸弹键67因弹簧68的作用而向顺时针方向旋转,就与设在第2断路杆55上的销64卡合。同时,第1断路杆52由设在接通杆76上的销87按压而处于到达规定旋转角的状态,闭路动作及开路用扭杆28、34的储蓄能量动作结束。该状态是图7。
另外,在后述的闭路用扭杆29、35的储蓄能量时,由于接通杆76向逆时针方向旋转,销87即使离开第2断路杆55,销64也被第2跳闸弹键67卡止,故开路用扭杆28、34被保持成储蓄能量状态。
下面,说明再开路动作。在图7的闭路状态下,当跳闸电磁铁20通过开路指令而被励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄73克服弹簧75的弹力而向顺时针方向绕旋转轴74旋转。当跳闸闸柄73旋转时,跳闸闸柄73与销71的卡合被脱开,第1跳闸弹键69因来自导向体62的销66的反力而向逆时针方向旋转。
当第1跳闸弹键69向逆时针方向旋转而脱离销66时,由于旋转体59按压圆弧面62a,故导向体62克服弹簧65的弹力而开始向逆时针方向旋转。当导向体62开始向逆时针方向旋转时,由于导向体62对于旋转体59的支承消失,故受到开路用扭杆28、34的转矩的第1断路杆52开始向逆时针方向旋转,可动接触件22受到向开路方向的驱动。
与此同时,导向体62的销62b按压第2跳闸弹键67,第2跳闸弹键67克服弹簧68的弹力而向逆时针方向旋转,第2跳闸弹键67和第2断路杆55上的销64的卡合被脱开。当第2跳闸弹键67对销64的卡止被脱开时,虽然第2断路杆55可旋转,但与从图1闭路用扭杆已储蓄能量后的状态进行开路时的情况不相同,由于第2断路杆55与设在接通杆76上的销87抵接,故不旋转而停止。
由于第1断路杆52向逆时针方向旋转,故连接第1及第2断路杆52、55的连杆装置47的连接部47a折弯,最后第1断路杆52与销58抵接而停止。此时,可动接触件22完全离开固定接触件12,开路动作结束。该状态是图8。
另外,严格地说,在图7的状态下,由于通过接通杆76、第2断路杆55、连杆装置47及第1断路杆52等而由缓冲器42内的未图示的挡块来接受闭路用扭杆29、35所产生的转矩,故第1跳闸弹键69对销66的卡止消失,导向体62开始向逆时针方向旋转,当导向体62对旋转体59的支承消失时,利用闭路用扭杆29、35的储蓄能量力通过销87而使第2断路杆55停止在稍许向顺时针方向被压回后的状态。在该状态下,由于第1断路杆52向逆时针方向旋转,故连杆装置47的连接部47a弯曲,第1断路杆52与销58抵接而停止。
下面,就闭路用扭杆29、35的储蓄能量动作进行说明。图7或图8的闭路用扭杆29、35从释放能量后的状态进行储蓄能量。图2虚线所示的杆88及第2旋转体89是闭路用扭杆29、35处于释放能量状态时的位置。通过储蓄能量指令,并利用电动机通过减速器(均未图示)而使小齿轮93向顺时针方向旋转,大齿轮92及凸轮91向逆时针方向旋转。
开始,凸轮91使弹性体94上推产生弹性变形,但不久脱离弹性体94,再按压处于虚线所示位置的第2旋转体89并使杆88绕主轴51向逆时针方向旋转,同时,与杆88成为一体的接通杆76也绕主轴51向逆时针方向旋转。通过接通杆76向逆时针方向旋转,通过接通连杆111及杆110而将一端固定在接通轴109上的闭路用扭杆29、35向逆时针方向扭转,被储蓄能量。
另外,当接通杆76向逆时针方向旋转的途中使销82与接通弹键79的端面抵接并一边滑动一边移动、第2旋转体89从图2点划线所示的位置来到实线所示的位置时,接通弹键79因弹簧81而向逆时针方向旋转并与接通杆76上的销82卡合。此外,接通闸柄83因弹簧85而向顺时针方向旋转并与销86卡合,接通杆76被保持,闭路用扭杆29、35被维持成储蓄能量状态。
另外,由于当接通杆76向逆时针方向旋转时销87也移动,因此,虽然第2断路杆55可向逆时针方向旋转,但在从图7的状态对闭路用扭杆29、35进行储蓄能量的状态下,由于由第2跳闸弹键67卡止第2断路杆55,故其稍向逆时针方向旋转并停止,在从图8的状态对闭路用扭杆29、35进行储蓄能量的状态下,通过弹簧65借助导向体62将旋转体59压向主轴51,而使第2断路杆55向逆时针方向旋转。
另外,在从图8的状态对闭路用扭杆29、35进行储蓄能量的状态下,由于接通杆76及销87随着闭路用扭杆29、35的储蓄能量而向逆时针方向旋转,故第2断路杆55也随其向逆时针方向旋转。并且,被旋转体59按压的导向体62利用弹簧65的力而向顺时针方向旋转复回,并由第1跳闸弹键69及跳闸闸柄73卡止。
然后,停止电动机所作的驱动,而凸轮91因惯性力继续旋转,凸轮91的外周部的一部分一边使弹性体94弹性变形一边滑动而受到制动,从而使凸轮91的旋转停止,闭路用扭杆29、35的储蓄能量动作结束,从图7的状态储蓄能量后的情况为图1的状态,从图8的状态储蓄能量后的情况为图6的状态。该状态是图6,对于储蓄能量装置,在图2中,杆88、第2旋转体89及凸轮91处于实线所示的位置。
在图6的状态下,当解除由接通弹键79对销82的卡止,对闭路用扭杆29、35进行释放能量并进行闭路动作时,如图7所示,开路用扭杆28、34被储蓄能量,可动接触件22接触固定接触件12将断路器闭路。此外,当由电动机(未图示)将闭路用扭杆29、35进行储蓄能量时,如图1所示,断路器为闭路状态,闭路用扭杆29、35及开路用扭杆28、34一起回到已储蓄能量后的状态。
该实施形态1的断路器的操作装置,如上述那样构成,由于闭路动作前第1跳闸弹键69已将导向体62卡止,故不必等待到导向体62与第1跳闸弹键69的卡合以及第1跳闸弹键69与跳闸闸柄73的卡合的反弹结束稳定为止,而可在闭路结束后马上开始再开路动作,可提高开闭器的动作性能。
并且,若解除由第1跳闸弹键69对导向体62的卡止,则接通杆76的位置或第2跳闸弹键67与第2断路杆55的卡合状态无关,旋转体59向左方移动,第1断路杆52向逆时针方向旋转,故在闭路动作中任何时候都可向开路动作转移。
此外,若第1跳闸弹键69对销66的卡止处于已被解除的状态,则接通闸柄83被误励磁而使接通弹键对接通杆76的卡止被解除,即使第2断路杆55受到闭路用扭杆的向顺时针方向的驱动,然而由于第1断路杆52处于闭路状态而不旋转,故断路器无瞬间的闭合之虞。
另外,由于第1断路杆52、第2断路杆55及接通杆76可旋转地支承在同一主轴51上,并且第2跳闸弹键67和导向体62支承在同一旋转轴63上,故零件个数减少,使结构简单化,可使装置小型化。
此外,由于用导向体62的圆弧面62a来导向连接部47a,故可使控制连接部47a的移动轨迹的结构简单。另外,当连接部47a由导向体62导向时,由于旋转体旋转而使摩擦阻力减少,将断路器闭路,当对开路用扭杆28、34进行储蓄能量时,可将闭路用扭杆29、35所产生的转矩有效地传递给第1断路杆52。另外,由于扭杆只有扭杆自身的极惯性矩,故能量效率好,具有无应力集中等优点,特别适合需要较大能量的较大型的断路器等的操作装置。
另外,由于储蓄能量装置做成利用凸轮91来驱动安装在杆88上的第2旋转体89的结构,故可控制凸轮91的形状并将闭路用扭杆29、35储蓄能量时的电动机的负荷转矩设成一定,由于还可减少作用于储蓄能量装置的零件上的最大转矩,故使储蓄能量装置的零件小型化、进而使储蓄能量装置小型化。另外,由于利用一边产生弹性变形一边与凸轮91滑动的弹性体94来制动凸轮91,故可迅速停止因惯性而旋转的凸轮91。
实施形态2
此外,根据图10~图14来说明本发明实施形态2的断路器的操作装置。图10是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起储蓄能量后的状态。图11是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示从图10的状态进行开路动作的途中状态。
图12是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示从图11的状态结束开路动作、闭路螺旋弹簧进行储蓄能量、开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。图13是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧进行释放能量、开路螺旋弹簧已储蓄能量后的状态。图14是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示高速再闭路动作之后已结束第2次的开路动作后的状态、断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起释放能量后的状态。
本实施形态2用开路螺旋弹簧60来代替图1中的开路用扭杆28、34,用闭路螺旋弹簧77来代替闭路用扭杆29、35。
在这些图中,51是固定在未图示的框体上的主轴,52是绕主轴51可旋转地设置的第1断路杆。53是第1连杆,54是第2连杆,55是绕主轴51可旋转地设置的第2断路杆。56是连接第1断路杆52和第1连杆53的销,57是连接第1连杆53和第2连杆54的销。
58是连接第2连杆54和第2断路杆55的销,59是设在销57上的旋转体。用销57将第1及第2连杆53、54连接形成屈伸自如的连接部47a,所述第1及第2连杆53、54、销57、设在销57上的旋转体59构成连杆装置47。
10是断路器的主回路的开闭接点,12是断路器的固定接触件,22是可动接触件,两接触件12、22构成开闭接点10。23是连杆机构,可动接触件22通过连杆机构23而与第1断路杆52连接。42是缓冲器,60是作为开路用储蓄能量装置的开路螺旋弹簧,61是棒杆,开路螺旋弹簧60及缓冲器42通过棒杆61而与第1断路杆52连接。另外,闭路螺旋弹簧77的储蓄能量大于开路螺旋弹簧60,以由闭路螺旋弹簧77对开路螺旋弹簧60进行储蓄能量。
62是导向体,具有作为导向面的圆弧面62a和固定在导向体62本体部上的销62b,销62b可与后述的第2跳闸弹键67卡合。63是旋转轴,可旋转地支承导向体62。并且,圆弧面62a的圆弧中心是,当导向体62由后述的第1跳闸弹键69卡止时处于主轴51的轴心上。64是设在第2断路杆55上的销。
65是弹簧,将导向体62施力成绕旋转轴63向顺时针方向旋转。66是设在导向体62上的销。67是第2跳闸弹键,具有前端部斜面67a及角67b,被安装成绕旋转轴63可旋转,且与断路杆55上的销64卡合。68是弹簧,将第2跳闸弹键67施力成绕旋转轴63向顺时针方向旋转。69是第1跳闸弹键,70是旋转轴,第1跳闸弹键69被安装成绕旋转轴70可旋转,且与销66卡合。
71是设在第1跳闸弹键69上的销,72是弹簧,73是跳闸闸柄,74是旋转轴。弹簧72将第1跳闸弹键69施力成绕旋转轴70向顺时针方向旋转。跳闸闸柄73被安装成绕旋转轴74可旋转,且跳闸闸柄73与销71卡合。75是弹簧,将跳闸闸柄73施力成绕旋转轴74向逆时针方向旋转。20是跳闸电磁铁,具有柱塞21。
76是接通杆,设成绕主轴51可旋转。77是作为闭路用储蓄能量装置的闭路螺旋弹簧,78是棒杆,闭路螺旋弹簧77通过棒杆78等而与接通杆76连接,将接通杆76施力成绕主轴51向顺时针方向旋转。
另外,与实施形态1中说明的储蓄能量装置的被安装成绕主轴51可旋转杆88相同的杆,固定成与所述接通杆76成为一体并被安装成绕主轴51可旋转,未图示。109是固定在框体(未图示)上的接通轴,110是可旋转地支承在接通轴109上的杆。111是接通连杆,与接通杆76连接。112是销,将接通连杆111和杆110及棒杆78连接。杆110是起到闭路螺旋弹簧77通过接通连杆111而驱动接通杆76时的导向体的作用。
81是弹簧,将接通弹键79施力成绕旋转轴80向逆时针方向旋转。82是设在接通杆76上的销,且接通弹键79与销82卡合。83是接通闸柄,84是旋转轴,接通闸柄83被安装成绕旋转轴84可旋转。85是弹簧,将接通闸柄83施力成绕旋转轴84向顺时针方向旋转,86是设在接通弹键79上的销,且接通闸柄83与销86卡合。87是设在接通杆76上的销,随着接通杆76的旋转而与第2断路杆55接触、分离。16是接通电磁铁,具有柱塞17。
下面,从闭路状态按顺序说明开路、再闭路、再开路的动作。
图10表示断路器处于闭路状态时,第1断路杆52受到已储蓄能量后的开路螺旋弹簧60的逆时针方向的旋转力。另一方面,第2断路杆55通过销64与第2跳闸弹键67卡合而被卡止。
因此,由于第1连杆53及第2连杆54受到第1断路杆52和第2断路杆55两者的力,故在设于连杆装置47的连接部47a上的旋转体59上产生对导向体62的圆弧面62a予以按压的方向的力。此时,虽然在导向体62上产生绕旋转轴63的逆时针方向的旋转力,但导向体62通过第1跳闸弹键69与销66卡合而被卡止,第1跳闸弹键69通过跳闸闸柄73与销71卡合而得到保持。
先说明开路动作。在图10的闭路状态下,当跳闸电磁铁20通过开路指令而被励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄73克服弹簧75的弹力而绕旋转轴74向顺时针方向旋转。这样,跳闸闸柄73与销71的卡合被脱开,第1跳闸弹键69因来自导向体62的销66的反力而向逆时针方向旋转。当第1跳闸弹键69向逆时针方向旋转脱离销66时,由于旋转体59按压圆弧面62a,故导向体62克服螺旋弹簧65的弹力而开始向逆时针方向旋转,受到开路螺旋弹簧60的转矩的第1断路杆52开始进行逆时针方向的旋转。
与此同时,导向体62的销62b按压第2跳闸弹键67,第2跳闸弹键67克服弹簧68的弹力而向逆时针方向旋转,由第2跳闸弹键67对设在第2断路杆55上的销64的卡合被脱开,开始解除第2断路杆55的卡止。此时的状态是图11。
下面,主要结合图11来说明开路动作结束前的过程。
当由第2跳闸弹键67对于销64、即第2断路杆55的卡止被脱开时,第2断路杆55就可旋转。另外,导向体62因螺旋弹簧65而开始进行顺时针方向的旋转,并开始压回旋转体59。此时,由于第1断路杆52继续进行逆时针方向的旋转,故可旋转的第2断路杆55也开始向逆时针方向旋转。
并且,第2断路杆55最后与接通杆76的销87抵接而停止,第2断路杆55与销87的位置关系成为图12所示的状态。即,第1断路杆52达到规定旋转角停止,可动接触件22与固定接触件12脱离并结束开路动作。
另外,导向体62由于受到弹簧65的顺时针方向的按压,故第2断路杆55向逆时针方向旋转时,其一边与旋转体59抵接一边向顺时针方向旋转直到销66与第1跳闸抵接69卡合为止后,,与挡块(未图示)抵接而停止。同时,第1跳闸弹键69因螺旋弹簧72的作用而向顺时针方向旋转并与销66卡合,跳闸闸柄73因螺旋弹簧75的作用而向逆时针方向旋转并与第1跳闸弹键69的销71卡合。如此,导向体62被卡止。即,在开路动作结束时,导向体62成为由第1跳闸弹键69卡止的状态。该状态为图12。
下面说明再闭路动作。图12是开路动作结束、闭路螺旋弹簧77进行储蓄能量、开路螺旋弹簧60已释放能量后的状态,在该状态下,接通杆76通过连杆111而受到闭路螺旋弹簧77的始终顺时针方向的旋转力。接通杆76通过销82与接通弹键79卡合而被卡止,接通弹键79通过接通闸柄83与销86卡合而被卡止,从而闭路螺旋弹簧77被保持成储蓄能量状态。
当接通电磁铁16通过闭路指令而被励磁时,柱塞17向右方动作,接通闸柄83克服弹簧85的弹力而绕旋转轴84向逆时针方向旋转,接通闸柄83与销86的卡合被脱开,接通弹键79因来自接通杆76的销82的反力而向顺时针方向旋转。当接通弹键79向顺时针方向旋转并与销82脱开时,受到闭路螺旋弹簧77转矩的接通杆76开始向顺时针方向旋转时,销87同时与第2断路杆55抵接,第2断路杆55受到销87的按压而开始进行顺时针方向的旋转。
另外,当接通杆76向顺时针方向旋转时,最初销82一边与接通弹键79滑动一边移动、阻止接通弹键79被弹簧81按压而欲向逆时针方向旋转,当接通杆76向顺时针方向旋转规定角度并脱开与接通弹键79的卡合时,接通弹键79就与未图示的挡块抵接而不会超过图7所示状态以上地向逆时针方向旋转。
由于导向体62被第1跳闸弹键69卡止,旋转体59与导向体62的圆弧面62a抵接一边旋转一边移动,只能随以主轴51为中心的圆弧轨迹进行运动,故第2连杆54、旋转体59、第1连杆53及第1断路杆52成为一体,并与第2断路杆55的旋转联动,从而绕主轴51向顺时针方向旋转,可动接触件22受到向闭路方向的驱动,同时,与第1断路杆52连接的开路螺旋弹簧60被压缩储蓄能量。
第2断路杆55继续旋转,设在第2断路杆55上的销64与第2跳闸弹键67前端部斜面67a抵接,第2跳闸弹键67向逆时针方向旋转。并且,当销64超过角67b时,第2跳闸弹键67因弹簧68的作用而向顺时针方向旋转,就与第2断路杆55上的销64卡合。同时,第1断路杆52由接通杆76上的销87按压而处于到达规定旋转角的状态,闭路动作及开路螺旋弹簧60的储蓄能量动作结束。该状态是图13。
另外,在闭路螺旋弹簧77的储蓄能量时,由于接通杆76向逆时针方向旋转,销87即使离开第2断路杆55,销64也由第2跳闸弹键67卡止,故开路螺旋弹簧60被保持成储蓄能量状态。
下面,说明再开路动作。在图13的闭路状态下,当跳闸电磁铁20通过开路指令而被励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄73克服弹簧75的弹力而向顺时针方向绕旋转轴74旋转。当跳闸闸柄73旋转时,跳闸闸柄73与销71的卡合被脱开,第1跳闸弹键69因来自导向体62的销66的反力而向逆时针方向旋转。当第1跳闸弹键69向逆时针方向旋转而脱离销66时,由于旋转体59按压圆弧面62a,故导向体62克服弹簧65的弹力而开始向逆时针方向旋转。当导向体62开始向逆时针方向旋转时,由于导向体62对于旋转体59的支承消失,故受到开路螺旋弹簧60转矩的第1断路杆52开始向逆时针方向旋转,可动接触件22受到向开路方向的驱动。
与此同时,导向体62的销62b按压第2跳闸弹键67,第2跳闸弹键67克服弹簧68的弹力而向逆时针方向旋转,第2跳闸弹键67与第2断路杆55上的销64的卡合被脱开。当第2跳闸弹键67对销64的卡止被脱开时,虽然第2断路杆55可旋转,但与从图10闭路螺旋弹簧77已储蓄能量后的状态进行开路时的情况不相同,由于第2断路杆55与设在接通杆76上的销87抵接,故不旋转而停止。
由于第1断路杆52向逆时针方向旋转,故连接第1及第2断路杆52、55的连杆装置47的连接部47a折弯,最后第1断路杆52与销58抵接而停止。此时,可动接触件22完全离开固定接触件12,开路动作结束。该状态是图14。
另外,严格地说,在图13的状态下,由于通过接通杆76、第2断路杆55、连杆装置47及第1断路杆52等而由缓冲器42内的未图示的挡块来接受闭路螺旋弹簧77所产生的转矩,故第1跳闸弹键69对销66的卡止消失,导向体62开始向逆时针方向旋转,当导向体62对旋转体59的支承消失时,利用闭路螺旋弹簧77的储蓄能量力通过销87而使第2断路杆55停止在稍许向顺时针方向被压回后的状态。在该状态下,由于第1断路杆52向逆时针方向旋转,故连杆装置47的连接部47a折弯,第1断路杆52与销58抵接而停止。
下面,闭路螺旋弹簧77的储蓄能量是通过用与图2所示的储蓄能量装置相同的装置对闭路螺旋弹簧77进行压缩来进行的。对于其储蓄能量动作,也与图2的储蓄能量装置的动作中所说明的相同。当闭路螺旋弹簧77的储蓄能量结束时,接通杆76由接通弹键79卡止,杆88及第2旋转体89成为图2中实线所示的状态。
在图12的状态下,当解除由接通弹键79对销82的卡止、对闭路螺旋弹簧77进行释放能量并进行闭路动作时,如图13所示,开路螺旋弹簧60就被储蓄能量,并且,可动接触件22受到向闭路方向的驱动。此外,当由电动机(未图示)对闭路螺旋弹簧77进行储蓄能量时,如图10所示,断路器是闭路状态,开路螺旋弹簧60及闭路螺旋弹簧77返回到一起进行储蓄能量的状态。
本实施形态2的断路器的操作装置,由于作为开路用及闭路用储蓄能量装置用螺旋弹簧来代替扭杆,故具有绳股自身的极惯性矩和单方固定向另一方运动时的螺旋弹簧自身的惯性质量(螺旋弹簧整个质量的约3分之1),与扭杆相比,虽然能量效率较差,但作为储蓄能量装置可使紧凑,适合不必那么大的能量的较中小型的断路器的操作装置。
另外,通过设置杆110并做成闭路螺旋弹簧77通过接通连杆111而驱动接通杆76时的导向体,即使增大闭路螺旋弹簧77与接通杆76之间的距离,也可稳定地驱动接通杆76,并增大在接通杆76上配置闭路螺旋弹簧77的位置的自由度。
实施形态3
现根据附图说明本发明实施形态3的断路器的操作装置。图15~图19表示本实施形态3的断路器的操作装置,图15是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起储蓄能量后的状态。图16是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示从图15的状态进行开路动作的途中状态。
图17是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示从图16的状态结束开路动作、闭路螺旋弹簧进行储蓄能量、开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。图18是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧进行释放能量、开路螺旋弹簧已储蓄能量后的状态。图19是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示高速再闭路动作之后已结束第2次开路动作后的状态、断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起释放能量后的状态。
本实施形态3是,在实施形态2所示的操作装置中,省略接通轴109、杆110、接通连杆111及销112等,以减少零件个数。
在这些图中,75是弹簧,其将跳闸闸柄73施力成绕旋转轴74向逆时针方向旋转,虽然安装方向与实施形态2所示的弹簧75相反,利用被压缩的弹簧75欲伸长的力将跳闸闸柄73施力成向逆时针方向旋转,但功能相同。76是绕主轴51可旋转地设置的接通杆,77是闭路螺旋弹簧,78是棒杆,闭路螺旋弹簧77通过棒杆78而将接通杆76施力成绕主轴51向顺时针方向旋转。
对于其他结构,由于与实施形态2相同,故对于相当的部分标上相同符号而省略说明。
对于从闭路状态所作的开路、再闭路、再开路的动作顺序也与实施形态2相同,故省略说明。
另外,当利用闭路螺旋弹簧77的释放能量将断路器闭路时,利用闭路螺旋弹簧77通过棒杆78而驱动接通杆76,进行闭路。对于闭路螺旋弹簧77的储蓄能量动作,利用与图2所示的储蓄能量装置相同的装置向逆时针方向驱动接通杆76,通过棒杆78对闭路螺旋弹簧77进行压缩、储蓄能量。
本实施形态3的断路器的操作装置,由于如上所述那样构成,故可获得在实施形态2中所述的相同的效果,并可进一步减少零件个数。
实施形态4
现根据附图说明本发明实施形态4的断路器的操作装置。图20~图25表示本实施形态4的断路器的操作装置,图20是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、接通用及开路用扭杆已一起储蓄能量后的状态。图21是用来说明锁定构件附近结构的说明图,图21(a)是从图20正面看到的视图,图21(b)是从图20右方看到的视图。
图22是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为开路状态、闭路用扭杆进行储蓄能量、开路用扭杆已释放能量后的状态。图23是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示进行闭路动作的途中状态。图24是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示闭路动作结束、闭路用扭杆进行释放能量、开路用扭杆已储蓄能量后的状态。图25是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示高速再闭路动作之后已结束第2次开路动作后的状态、断路器为开路状态、接通用及开路用扭杆已一起释放能量后的状态。
本实施形态4是,在实施形态1所示的断路器的操作装置上,设置约束接通杆76用的锁定构件,即使在闭路途中因错误开路指令而使跳闸电磁铁20励磁、柱塞21产生动作,断路器也不会开路,并且,设置具有规定弹性的挡块,以吸收闭路用扭杆的释放能量。
在上述的如图1所示那样的断路器的操作装置中,虽然从图6的状态开始闭路动作,但在闭路动作中,一旦跳闸电磁铁20动作,跳闸闸柄73就动作,第1跳闸弹键69与导向体62的卡合被解除,导向体62由旋转体59按压而向逆时针方向旋转。也就是说,旋转体59无导向体62的支承,连杆装置47处于所谓的弯头(腰折れ)状态。当连杆装置47处于弯头状态时,作为接通系统的闭路用扭杆29、35或接通杆76,不会受到作为开路系统的开路用扭杆28、34或缓冲器42或第2断路杆55或第l断路杆52的反力而处于无负荷状态。
因此,接通杆76、第2断路杆55、销58、第2连杆54等急速向顺时针方向旋转,销58因在开路动作中故向逆时针方向与旋转中的第1断路杆52冲撞(参照图8及图9的销58和第1断路杆52的位置关系)。此时,销58或第1断路杆52等上产生较大的冲击力。因此,必须将操作装置的机构做得牢固以耐于上述的冲击力,导致设备的大型化和重量的增加。本实施形态4就是改善了上述那样的情况,以获得小型化、轻量化。
而在图20~图25中,103是锁定构件。在详细表示锁定构件103附近的图21中,119是夹住跳闸闸柄73而相对配置的支承板,且固定在未图示的框体上。跳闸闸柄73通过旋转轴74而可旋转地支承在两侧的支承板119上。119a(图21(a))是设在支承板119上的直线状的导向槽部。另外,图21表示当锁定构件103处于导向槽部119a的上部时、跳闸闸柄73可自由旋转的状态,详细如后所述。
锁定构件103是,截面为圆形的棒材如图21(b)所示,两端部折弯成直角,折弯后的一端部可旋转地与接通杆76卡合,另一端部插入设在2块支承板119上的导向槽部119a内,随着接通杆76的旋转,在导向槽部119a内向上下方向移动。104是用具有规定弹性的橡胶形成的挡块,固定在框体1(图20)上,在闭路用扭杆29、35的释放能量的最后阶段,当与杆110抵接时,吸收这种释放能量。
其他结构由于与图l所示的实施形态1相同,故对于相当的结构标上相同符号而省略说明。
下面说明动作。图22是断路器为开路状态、闭路用扭杆进行储蓄能量、开路用扭杆已释放能量后的状态,在图22中,接通杆76通过接通连杆111、杆110而受到闭路用扭杆29、35的始终顺时针方向的旋转力。接通杆76通过销82与接通弹键79卡合而被卡止,接通弹键79通过接通闸柄83与销86卡合而被卡止,闭路用扭杆29、35被保持成储蓄能量状态。与接通杆76联动的锁定构件103处于下方,此时不与跳闸闸柄73接触,闸柄73可自由旋转。
在图22的状态下,当接通电磁铁16通过闭路指令而被励磁时,柱塞17向右方动作,接通闸柄83克服弹簧85的弹力而绕旋转轴84向逆时针方向旋转,接通闸柄83与销86的卡合被脱开,接通弹键79因来自接通杆76的销82的反力而向顺时针方向旋转。当接通弹键79向顺时针方向旋转与销82脱离时,受到闭路用扭杆29、35转矩的接通杆76在开始向顺时针方向旋转的同时,销87与第2断路杆55抵接,第2断路杆55由销87按压而开始进行顺时针方向的旋转。
导向体62被第1跳闸弹键69卡止,旋转体59因与导向体62的圆弧面62a抵接而一边旋转一边移动,只能随以主轴51为中心的圆弧轨迹进行运动,故第2连杆54、旋转体59、第1连杆53及第1断路杆52成为一体,并与第2断路杆55的旋转联动,从而绕主轴51向顺时针方向旋转,可动接触件22受到向闭路方向的驱动,同时,开路用扭杆28、34被储蓄能量。
第2断路杆55继续旋转,设在第2断路杆55上的销64与第2跳闸弹键67前端部斜面67a抵接,第2跳闸弹键67向逆时针方向旋转,当销64超过角67b时,第2跳闸弹键67因弹簧68的作用而向顺时针方向旋转,第2跳闸弹键67就与销64卡合。同时,第1断路杆52达到规定旋转角,闭路动作及开路用扭杆28、34的储蓄能量动作结束,该动作的途中状态是图23,图24是闭路结束状态。
如图23所示,与接通杆76连接的锁定构件103,随着闭路开始而由导向槽部119a(图21(a))导向,且一边与跳闸闸柄73接触一边向上方移动。因此,在闭路途中,跳闸电磁铁20即使被励磁,跳闸闸柄73也被约束成不旋转。锁定构件103在闭路结束之前保持与跳闸闸柄73的接触状态并向上方移动,在闭路结束状态下,锁定构件103脱离跳闸闸柄73,如图24所示那样处于其上方。
从图24的状态下,使用与图2的储蓄能量装置相同的储蓄能量装置,利用电动机并通过减速器(均未图示)而将闭路用扭杆29、35储蓄能量。此时,固定有闭路用扭杆35的一端的接通杆76向逆时针方向旋转,在储蓄能量结束时,通过接通弹键79而由接通闸柄83卡止,保持闭路用弹簧力。由于接通杆76向逆时针方向旋转,故锁定构件103向图的下方移动,来到与图20状态相同的位置。
下面说明再开路动作。在图24的闭路状态下,当跳闸电磁铁20通过开路指令而被励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄73克服弹簧75的弹力而绕旋转轴74向顺时针方向旋转。当跳闸闸柄73旋转时,跳闸闸柄73与销71的卡合被脱开,第1跳闸弹键69因来自导向体62的销66的反力而向逆时针方向旋转。
当第1跳闸弹键69向逆时针方向旋转与销66脱开时,由于旋转体59按压圆弧面62a,故导向体62克服弹簧65的弹力而开始向逆时针方向旋转。当导向体62开始向逆时针方向旋转时,由于导向体62对旋转体59的支承消失,故受到开路用扭杆28、34转矩的第1断路杆52开始向逆时针方向旋转,可动接触件22受到向开路方向的驱动。
与此同时,导向体62的销62b按压第2跳闸弹键67,第2跳闸弹键67克服弹簧68的弹力而向逆时针方向旋转,第2跳闸弹键67与设在第2断路杆55上的销64的卡合被脱开。当第2跳闸弹键67对销64的卡止被脱开时,第2断路杆55虽然可旋转,但与从图20闭路用扭杆已储蓄能量后的状态进行开路时的情况不相同,由于第2断路杆55与设在接通杆76上的销87抵接,故不旋转而停止。
另外,在图24的状态下,由于通过接通杆76、第2断路杆55、连杆装置47及第1断路杆52等而由缓冲器42内的未图示的挡块来接受闭路用扭杆29、35所产生的转矩,故第1跳闸弹键69对销66的卡止消失,导向体62开始向逆时针方向旋转,当导向体62对旋转体59的支承消失时,利用闭路用扭杆29、35的储蓄能量力受到顺时针方向转矩的接通杆76就欲向顺时针方向旋转,但由于杆110与挡块104抵接,故不会进一步向顺时针方向旋转,且第2断路杆55也不旋转。
在该状态下,由于第1断路杆52向逆时针方向旋转,导向体62向逆时针方向旋转并与未图示的挡块抵接而停止,故连接第1及第2断路杆52、55的连杆装置47的屈伸部47a折弯,最后第1断路杆52停止在与销58抵接的跟前。此时,可动接触件22完全离开固定接触件12,开路动作结束。
另外,当导向体62对旋转体59的支承消失时,由于因挡块104而使杆110即接通杆76及第2断路杆55不能向顺时针方向旋转规定角度以上,故与实施形态1中所示的不相同,第1断路杆52不会与设在第2断路杆55上的销58冲撞。该状态是图25。
对于其他动作,与实施形态1所示的断路器的操作装置相同。
本发明的实施形态4的断路器的操作装置,由于如上所述那样构成,即,即使在闭路动作途中被输入开路指令而使跳闸电磁铁20励磁,也可由锁定构件103阻止成跳闸闸柄73不旋转,故跳闸弹键69的卡止不会被解除,成为闭路状态,并可开始进行开路动作。另外,当在闭路之后解除导向体62的卡止时,由于无旋转体59的支承,故虽然第2断路杆55、接通杆76、杆110等因闭路用扭杆29、35残留的储蓄能量而欲向顺时针方向旋转,但通过由挡块104接受杆110,可防止冲击并使杆110、接通杆76、第2断路杆55停止。此外,由于第1断路杆52停止在不与销58抵接的状态,故可防止冲击的发生。
另外,锁定构件103随着接通杆76的转动而移动,将跳闸闸柄73锁定,故在闭路途中,即使跳闸电磁铁20因开路指令而被励磁,跳闸闸柄73也不会动作,一旦成为闭路状态,就不能开路。因此,可对在闭路途中导向体62的卡止被解除而受到开路用扭杆28、34的逆时针方向驱动的第1断路杆52和因闭路而正受到接通杆76顺时针方向驱动的设在第2断路杆55上的销58相冲撞予以防止,无产生较大冲击的可能性。
另外,在闭路结束之后已开路的情况下,由于闭路用扭杆29、35的闭路动作后还残留的弹簧力用具有规定弹性的挡块104来承受,故这一点可防止因冲撞所产生的过大的冲击,可确保机械的可靠性。
另外,即使是仅设置锁定构件103或挡块104中的任何一方,也可获得与其对应的缓和冲击的效果。尤其,设置锁定构件103并若设成闭路用扭杆29、35的储蓄能量为较大期间不使跳闸闸柄73误动作,则即使在闭路之后误开路,闭路用扭杆29、35的储蓄能量也被大部分释放能量,以进行闭路,由于残留的储蓄能量较小,故即使不设置挡块104也不会产生不那么大的冲击。
实施形态5
现根据附图来说明本发明实施形态5的断路器的操作装置。图26~图30表示本发明实施形态5的断路器的操作装置,图26是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起储蓄能量后的状态。图27是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧进行储蓄能量、开路螺旋弹簧已释放能量后的状态。
图28是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示进行闭路动作途中的状态。图29是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示闭路动作结束、闭路螺旋弹簧进行释放能量、开路螺旋弹簧已储蓄能量后的状态。图30是断路器的操作装置的主要部分结构图,表示高速再闭路动作之后已结束第2次开路动作后的状态、断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧及开路螺旋弹簧已一起释放能量后的状态。
本实施形态5是,在实施形态3所示的操作装置上设有与实施形态4中所说明的锁定构件103及挡块104相同的锁定构件及挡块。
在这些图中,103是约束接通杆76的锁定构件。锁定构件103是与实施形态4中所说明的相同,折弯后的一端部可旋转地与接通杆76卡合,另一端部插入设于2块支承板上的导向槽部(均未图示)内,随着接通杆76的旋转而在导向槽部内向上下方向移动。104是用具有规定弹性的橡胶所形成的挡块,固定在框体1上,当在释放能量的最后阶段与闭路螺旋弹簧77抵接时,吸收该释放能量。
对于其他结构,由于是与先前所示的实施形态3相同,故对相当的结构标上相同符号而省略说明。
对于作用、动作,也与实施形态4所示的锁定构件103及挡块104相同,图27是断路器为开路状态、闭路螺旋弹簧60进行储蓄能量、开路螺旋弹簧77已释放能量后的状态,与接通杆76联动的锁定构件103不与跳闸闸柄73接触,跳闸闸柄73处于可自由旋转的状态。在该状态下,利用电磁铁16来旋转驱动接通闸柄83并解除与接通弹键79的卡合而进行闭路动作。图28是进行闭路动作的途中状态,与随着接通动作所产生的接通杆76的旋转相联动而使锁定构件103一边与跳闸闸柄73接触一边向上方移动,这个期间,即使跳闸电磁铁20被励磁,也阻止跳闸闸柄73的动作。
图29是闭路动作结束、闭路螺旋弹簧77进行释放能量、开路螺旋弹簧60已储蓄能量后的状态,锁定构件103因处于跳闸闸柄73的上方而离开,故跳闸闸柄73处于可旋转的状态。从图29的状态,当由储蓄能量装置对闭路螺旋弹簧77进行储蓄能量时,接通杆76向逆时针方向旋转,与接通杆76联动的锁定构件103随其向下方移动而处于图26的状态。
下面说明再开路动作。在图29的闭路状态下,当通过开路指令使跳闸电磁铁20励磁时,柱塞21向右方动作,跳闸闸柄73因不受到锁定构件103的约束而绕旋转轴74向顺时针方向旋转。当跳闸闸柄73旋转时,跳闸闸柄73与销71的卡合被脱开,第1跳闸弹键69因来自导向体62的销66的反力而向逆时针方向旋转。
当第1跳闸弹键69与销66脱开时,由于旋转体59按压圆弧面62a,故导向体62克服弹簧65的弹力而开始向逆时针方向旋转。当导向体62开始向逆时针方向旋转时,由于导向体62对旋转体59的支承消失,故受到开路螺旋弹簧60转矩的第1断路杆52开始进行逆时针方向的旋转,可动接触件22受到向开路方向的驱动。
与此同时,导向体62的销62b按压第2跳闸弹键67,第2跳闸弹键67克服弹簧68的弹力而向逆时针方向旋转,第2跳闸弹键67与设在第2断路杆55上的销64的卡合被脱开。当第2跳闸弹键67对销64的卡止被脱开时,虽然第2断路杆55可旋转,但与图26的闭路螺旋弹簧77从已储蓄能量后的状态进行开路时不相同,由于第2断路杆55与设在接通杆76上的销87抵接,故不旋转而停止。
另外,在图29的状态下,由于通过接通杆76、第2断路杆55、连杆装置47及第1断路杆52等而由缓冲器42内的未图示的挡块来接受闭路螺旋弹簧77所产生的转矩,故当第1跳闸弹键69对导向体62的卡止被解除,导向体62对旋转体59的支承消失时,构成接通系统的闭路螺旋弹簧77、棒杆78及接通杆76处于自由状态。这样,虽然与闭路螺旋弹簧77连接的接通杆76进一步欲向顺时针方向旋转,但由于与具有弹性的挡块104抵接并不会产生冲击而停止,故接通杆76及第2断路杆55不会进一步向顺时针方向旋转。
在该状态下,由于第1断路杆52向逆时针方向旋转,导向体62向逆时针方向旋转并与未图示的挡块抵接而停止,故连接第1及第2断路杆52、55的连杆装置47的连接部47a折弯,最后第1断路杆52停止在与销58抵接的跟前。此时,可动接触件22完全离开固定接触件12,开路动作结束。
另外,当导向体62对旋转体59的支承消失时,由于闭路螺旋弹簧77与挡块104抵接,即,接通杆76及第2断路杆55受到阻止不能向顺时针方向旋转规定角度以上,故与实施形态3所示的不相同,第1断路杆52不会与设在第2断路杆55上的销58冲撞。该状态是图30。
本发明的实施形态5的断路器的操作装置,因如上所述那样构成,故可获得与实施形态4中所述的相同效果。
实施形态6
现根据附图来说明本发明实施形态6的操作装置。图31是本发明实施形态6的断路器的闭路状态下的操作装置的主要部分结构图,表示断路器为闭路状态、闭路螺旋弹簧77及开路螺旋弹簧60已储蓄能量后的状态。本实施形态是对实施形态3中的导向体62的结构进行变更后的实施形态。
95是安装成绕旋转轴63可旋转的导向体,65是弹簧,将导向体95施力成绕旋转轴63向顺时针方向旋转。导向体95具有平面95a和固定在导向体95本体部上的销95b,销95b与图15的销62b相同,销95b与第2跳闸弹键67卡合。
对于其他结构,由于与实施形态3相同,故对于相当的结构标上相同符号而省略说明。
所述开路动作、闭路动作、闭路螺旋弹簧的储蓄能量动作与实施形态3中说明的相同,但就闭路动作稍许补充说明如下。
与实施形态3相同,接通弹键79解除接通杆76的卡止,接通杆76开始绕主轴51向顺时针方向旋转,此外,第2断路杆55由接通杆76的销87按压而向顺时针方向旋转。导向体95由于被第1跳闸弹键69卡止,故旋转体59与导向体95的平面95a抵接而一边旋转一边受到导向。
并且,与第2断路杆55的顺时针方向的旋转联动,第2连杆54、旋转体59、第1连杆53及第1断路杆52成为一体,并绕主轴51向顺时针方向旋转,可动接触件22受到向闭路方向的驱动,同时,开路螺旋弹簧60被储蓄能量。当第2断路杆55向顺时针方向旋转规定角度时,第2跳闸弹键67与第2断路杆55上的销64卡合,闭路动作及开路螺旋弹簧60的储蓄能量动作结束。从该状态进一步对闭路螺旋弹簧77储蓄能量后的状态是图31。
另外,由于旋转体59的一边滚动一边受到导向的面是平面95a,故随着接近闭路动作结束,即,第2断路杆55越向顺时针方向旋转,旋转体59与主轴51的距离就越大,第1断路杆52的旋转角相对第2断路杆55的旋转角就相对变小,第1断路杆52的转矩大于第2断路杆55的转矩。也就是说,可使接近闭路动作结束时的第1断路杆52的转矩增大。
弹簧一般使释放能量和产生力变小,这样,在释放能量的末期可弥补释放能量力变弱的闭路螺旋弹簧77的特性。另外,通过控制平面95a的角度,可相对接通杆76的转矩来增减闭路动作开始时或闭路动作结束时的第1断路杆52的转矩。
另外,通过设置具有任意的滚动面的导向面代替导向体95的平面95a,从而可进一步控制第1断路杆52的转矩。
这样的导向体95,并不限于实施形态3,对于其他实施形态也适用,并可获得同样的效果。
实施形态7
现根据附图来说明本发明实施形态7的操作装置。图32是本发明实施形态7的闭路螺旋弹簧77的储蓄能量装置的主要部分结构图。在图32中,96是旋转自如地支承安装在杆88上的第2旋转体89的旋转轴,97是可旋转地安装在凸轮轴90上的接通弹键,用来代替实施形态3的接通弹键79,与旋转轴96卡合,将杆88(图32)及一体固定在该杆88上的接通杆76(参照图1)予以卡止保持。
98是对接通弹键97向逆时针方向施力的弹簧,与实施形态1相同,在接通弹键97上设置销86,做成闸柄83与销86卡合的结构。
对于其他结构,由于与实施形态1相同,故对相当的结构标上相同符号而省略说明。
如此,由于接通弹键97和凸轮91安装在同一旋转轴的凸轮轴90上,故可省略实施形态1中的旋转轴80,可使装置小型化。
这样的储蓄能量装置,并不限于实施形态1,对于其他实施形态也可适用,可获得同样的效果。
另外,储蓄能量装置不限于上述那样的扭杆或螺旋弹簧,也可以是其他弹性构件,例如空气弹簧或橡胶,或者是可存储压缩空气的罐和与该罐连接的气缸相组合的结构等。此外,即使开闭器是断路器、负荷开闭器等,都可获得同样的效果。
本发明由于如上述那样构成,故可获得如下所述的效果。
由于具有:第1断路杆,其可旋转地支承在支承结构体上并与开闭接点连接;开路用储蓄能量装置,其对第1断路杆施力以向规定方向旋转;连杆装置,其具有第1及第2连杆和可屈伸地将第1及第2连杆连接的连接部,第1连杆与第1断路杆连接;第2断路杆,其可旋转地支承在支承结构体上并与第2连杆连接;接通杆,其可旋转并可与第2断路杆接触、分离地支承在支承结构体上;闭路用储蓄能量装置,其对接通杆施力,以向与规定方向相反的方向旋转;导向体,其具有一边与连接部抵接一边对连接部进行导向的导向面,可移动地支承在支承结构体上;第2跳闸弹键,其与卡止导向体的第1跳闸弹键及导向体联动、卡止第2断路杆,当解除由第1跳闸弹键对导向体的卡止时,导向体受连接部按压而移动,并解除由与导向体联动的第2跳闸弹键对第2断路杆的卡止,利用开路用储蓄能量装置的释放能量而使第1断路杆向规定方向旋转驱动将开闭接点开路,同时在第1断路杆向规定方向旋转规定角度时,导向体再被第1跳闸弹键卡止,利用闭路用储蓄能量装置的释放能量而通过接通杆使第2断路杆向与规定方向相反的方向旋转驱动,通过连杆装置并一边利用由第1跳闸弹键卡止的导向体的导向面来导向连接部一边使第1断路杆向与规定方向相反的方向旋转,在将开闭接点闭路的同时,开路用储蓄能量装置进行储蓄能量,通过由第2跳闸弹键卡止第2断路杆,维持开路用储蓄能量装置的储蓄能量状态及开闭接点的闭路状态,
且由于在开闭接点的开路时,在第1断路杆向规定方向旋转规定角度的时刻导向体被第1跳闸弹键卡止,即在下一个闭路动作前,导向体已被第1跳闸弹键卡止,故在闭路结束时,第1跳闸弹键不等待卡止导向体就可马上开始进行开路动作。
并且,由于其特点是,设置阻止构件,其与接通杆的旋转联动,在开闭接点进行闭路之前的期间阻止第1跳闸弹键的动作,因此,通过在闭路途中由阻止构件阻止第1跳闸弹键因误动作而解除导向体的卡止,从而不会在闭路途中导向体的卡止被解除、连接部的支承消失,可消除因利用开路用储蓄能量装置向规定方向旋转驱动的第1断路杆与为了闭路而由接通杆向与规定方向相反的方向作旋转驱动的第2断路杆相冲撞所产生较大的冲击之虞,可降低接通杆或第1断路杆或第2断路杆等的机械强度,可使装置小型化。
此外,由于其特征是,将跳闸闸柄可旋转地设在支承结构构件上,通过使该跳闸闸柄旋转而进行由第1跳闸弹键对导向体的卡止及解除,阻止构件与接通杆的旋转联动并作直线运动,在开闭接点闭路之前的期间阻止所述跳闸闸柄的旋转,
故可用如此简单的结构,在闭路途中不会使第1跳闸弹键动作。
另外,由于其特征是,设置挡块,在闭路用储蓄能量装置的释放能量中或闭路用储蓄能量装置处于释放能量状态时,在由第1跳闸弹键对导向体的卡止被解除的情况下,阻止闭路用储蓄能量装置的释放能量力,且由于即使设置阻止构件,在闭路结束后也可进行开路,故在闭路结束后已作开路的情况下,通过用挡块阻止在闭路动作后还残存的闭路用储蓄能量装置的释放能量力,就可防止因冲撞所产生的过大的冲击。
并且,由于其特征是,开路用及闭路用储蓄能量装置是扭杆。
故可实现能量效率高、无应力集中的储蓄能量装置。
此外,由于其特征是,开路用及闭路用储蓄能量装置是螺旋弹簧。
故可实现小型的储蓄能量装置。
另外,由于其特征是,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,
且由于不分别支承各断路杆即可,故可减少零件个数,使结构简单化。
并且,由于其特征是,第2断路杆和接通杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,
且由于不分别支承第2断路杆和接通杆即可,故可减少零件个数,可使结构简单化、装置小型化。
此外,由于其特征是,第1断路杆和第2断路杆及接通杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,
且由于不分别支承第1断路杆、第2断路杆及接通杆即可,故可进一步减少零件个数,使结构简单化、装置小型化。
另外,由于其特征是,导向体和第2跳闸弹键可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,
且由于不分别支承第2跳闸弹键和接通杆即可,故可减少零件个数,使结构简单化、装置小型化。
并且,由于其特征是,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,导向体的导向面是圆弧面,当导向体处于由第1跳闸弹键卡止的状态时,圆弧面的圆弧中心位于支承轴的中心,
故可用简单的结构控制连接部的移动轨迹。
此外,由于其特征是,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,导向体的导向面是平面,
故导向面的加工是容易的,在闭路动作开始时或结束时,可使传递给第1断路杆的闭路用储蓄能量装置的转矩增大。
另外,由于其特征是,连杆装置是将与导向体的导向面抵接、一边进行旋转一边被导向的旋转体设在连接部上而成,
故当连接部与导向体导向时的摩擦阻力变小、将开闭接点闭路、对开路用储蓄能量装置进行储蓄能量时,可将闭路用储蓄能量装置的储蓄能量有效地传递给第1断路杆。
并且,由于其特征是,闭路用储蓄能量装置是由通过电动机驱动的凸轮来驱动接通杆的储蓄能量装置进行储蓄能量的,
故控制凸轮的形状而可控制闭路用储蓄能量装置在储蓄能量时的电动机的负荷转矩,还可降低作用在储蓄能量装置零件上的最大转矩。
此外,由于其特征是,储蓄能量装置是设置一边进行弹性变形一边与凸轮滑动而制动凸轮的制动构件而成,
故可制动因惯性旋转的凸轮并迅速将其停止。
另外,由于其特征是,在与凸轮同轴上设置可旋转的接通弹键,通过由该接通弹键卡止接通杆,将闭路用储蓄能量装置保持成储蓄能量状态,通过解除由接通弹键对接通杆的卡止,使闭路用储蓄能量装置进行释放能量,
故不分别设置支承接通弹键的轴即可,可减少零件个数。
并且,由于其特征是,开闭器是断路器,
故可获得断路器所使用的、合适的操作装置。
Claims (17)
1.一种开闭器的操作装置,其特征在于,具有:
第1断路杆,其可旋转地支承在支承结构体上并与开闭接点连接;
开路用储蓄能量装置,其对所述第1断路杆施力以向规定方向旋转;
连杆装置,其具有第1及第2连杆和可屈伸地将所述第1及第2连杆连接的连接部,所述第1连杆与所述第1断路杆连接;
第2断路杆,其可旋转地支承在支承结构体上并与所述第2连杆连接;
接通杆,其可旋转并可与所述第2断路杆接触、分离地支承在所述支承结构体上;
闭路用储蓄能量装置,其对所述接通杆施力,以向与所述规定方向相反的方向旋转;
导向体,其具有一边与所述连接部抵接一边对所述连接部进行导向的导向面,且可移动地支承在支承结构体上;
第1跳闸弹键,其卡止所述导向体;以及
第2跳闸弹键,其与所述导向体联动、卡止第2断路杆,
当解除由所述第1跳闸弹键对所述导向体的卡止时,所述导向体受所述连接部按压而移动,并解除由与所述导向体联动的第2跳闸弹键对所述第2断路杆的卡止,利用所述开路用储蓄能量装置的释放能量而使所述第1断路杆向规定方向旋转驱动将所述开闭接点开路,同时在所述第1断路杆向所述规定方向旋转规定角度时,所述导向体再被所述第1跳闸弹键卡止,
利用所述闭路用储蓄能量装置的释放能量并通过所述接通杆而使所述第2断路杆向与所述规定方向相反的方向旋转驱动,通过所述连杆装置并一边利用由所述第1跳闸弹键卡止的所述导向体的导向面来导向所述连接部、一边使所述第1断路杆向与所述规定方向相反的方向旋转,在将所述开闭接点闭路的同时,所述开路用储蓄能量装置进行储蓄能量,通过由所述第2跳闸弹键卡止所述第2断路杆,维持所述开路用储蓄能量装置的储蓄能量状态及所述开闭接点的闭路状态。
2.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,设有阻止构件,其与接通杆的旋转联动,在开闭接点进行闭路之前的期间阻止第1跳闸弹键的动作。
3.如权利要求2所述的开闭器的操作装置,其特征在于,将跳闸闸柄可旋转地设在支承结构构件上,通过使该跳闸闸柄旋转而进行由第1跳闸弹键对导向体的卡止及解除,阻止构件与接通杆的旋转联动并作直线运动,在开闭接点闭路之前的期间阻止所述跳闸闸柄的旋转。
4.如权利要求2所述的开闭器的操作装置,其特征在于,设有挡块,在闭路用储蓄能量装置的释放能量中或闭路用储蓄能量装置处于释放能量状态时,在由第1跳闸弹键对导向体的卡止被解除的情况下,阻止闭路用储蓄能量装置的释放能量力。
5.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,开路用及闭路用储蓄能量装置是扭杆。
6.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,开路用及闭路用储蓄能量装置是螺旋弹簧。
7.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
8.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,第2断路杆和接通杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
9.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,第1断路杆和第2断路杆及接通杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
10.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,导向体和第2跳闸弹键可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上。
11.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,导向体的导向面是圆弧面,当导向体处于由第1跳闸弹键卡止的状态时,所述圆弧面的圆弧中心位于所述支承轴的中心。
12.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,第1断路杆和第2断路杆可旋转地支承在设于支承结构体的同一支承轴上,导向体的导向面是平面。
13.如权利要求11或12所述的开闭器的操作装置,其特征在于,连杆装置是将与导向体的导向面抵接、一边进行旋转一边被导向的旋转体设在连接部上而成。
14.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,闭路用储蓄能量装置是由通过电动机驱动的凸轮来驱动接通杆的储蓄能量装置进行储蓄能量的。
15.如权利要求14所述的开闭器的操作装置,其特征在于,储蓄能量装置是设置一边进行弹性变形一边与凸轮滑动而制动凸轮的制动构件而成。
16.如权利要求14所述的开闭器的操作装置,其特征在于,在与凸轮同轴上设置可旋转的接通弹键,通过由该接通弹键卡止接通杆,将闭路用储蓄能量装置保持成储蓄能量状态,通过解除由所述接通弹键对接通杆的卡止,使闭路用储蓄能量装置进行释放能量。
17.如权利要求1所述的开闭器的操作装置,其特征在于,开闭器是断路器。
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