CN1802721A - 开闭器用操作器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高电动操作中的停止位置精度、且提高手动操作中的停止位置精度(手柄拔出允许范围)、提高电动操作中的停止位置精度及手动操作中的停止位置精度(手柄拔出允许范围)的开闭器用操作器，其中由在圆筒表面上形成有与辊(13)卡合的槽(10)的槽凸轮轴(5)的回转对辊(13)进行驱动而使输出轴(11)回转，在停止位置近旁消除了相对于槽凸轮轴(5)的回转的轴向位移，即使槽凸轮轴(5)回转输出轴(11)也不回转。

Description

开闭器用操作器
技术领域
本发明涉及开闭器用操作器，尤其涉及兼有断路开闭器和接地装置的功能且以一个操作器进行“接通”、“断开”、“接地”这三种位置状态的切换的开闭器用操作器。
背景技术
作为如带有接地装置的断路器那样兼有断路器和接地装置功能地构成的、以一个操作装置进行“接通”、“断开”、“接地”这三种位置状态的切换的三位置开闭器的操作机构，例如有专利文献1所记述的操作机构。
专利文献1(日本特开2003-22735号公报)所记述的操作器为通过马达或手动手柄使输出轴回转来切换开闭器的“接通”、“断开”、“接地”的开闭器用操作器，其中具备：设于输出轴的凸轮板，在凸轮板的周缘形成于与开闭器的“接通”、“断开”、“接地”各位置对应的部分的凸部、以及形成于凸轮板的表面且与使马达停止的开关抵接的销，被凸轮板的周缘施力而转动的凸轮转动用辊及锁定用辊的、通过凸轮板的回转而上下移动的凸轮从动杆，凸轮转动用辊位于凸轮板的“接通”、“断开”或“接地”位置时使锁定用辊卡止于该凹部锁定输出轴的回转的保持闩锁，检测凸轮板的凹部与凸轮转动用辊的卡合的微动开关，和通过锁定杆的水平移动而转动、从保持闩锁的凹部卸下锁定用辊而解除锁定的锁定解除部件以及以磁铁驱动的锁定解除用杆。
在上述专利文献1所述的开闭器用操作器中存在如下问题。
(1)电动操作时的停止位置出现偏差：虽在停止目标位置跟前使限位开关动作，使电力制动器作用于电动机，但由于制动特性依据于负荷及操作电压，所以停止位置的偏差较大。
(2)手动操作时的停止位置范围大：虽形成为在规定位置以外操作手柄不会脱落的结构，但该范围大。
(3)控制系统复杂：停止位置检测用限位开关有四个，需要多个辅助继电器。
发明内容
本发明提供一种提高了电动操作中的停止位置精度、且提高手动操作中的停止位置精度(手柄拔出允许范围)、无需辅助继电器而使控制系统简化的开闭器用操作器。
(1)本发明为通过槽凸轮轴的回转由槽驱动辊而使输出轴回转的结构。
(2)在停止位置近旁，消除了槽相对于槽凸轮轴的回转的轴向位移，即使电动机回转输出轴也不回转。
(3)与开闭器本体侧的负荷转矩大致成反比地设定槽相对于槽凸轮轴的回转的轴向位移率，使电动机负荷作用的转矩一定。
(4)使碰撞辊与凸轮板的凹部碰撞而使其停止。为了减小碰撞所引起的冲击，以减速器的上游侧(低转矩侧)进行碰撞。
(5)以限位开关检测碰撞辊的下落，使电动机停止。
(6)在碰撞辊未下落的状态下限制手柄的装拆。
附图说明
图1为表示本发明一实施例的操作机构的斜视图。
图2为本发明的槽凸轮轴的槽轨迹的一个例子。
图3为图2的槽轨迹的曲线图表示。
图4为表示使用了图2的槽轨迹时转矩变换率的曲线图。
具体实施方式
图1为表示本发明一实施例的操作机构的斜视图。在图1中，通过电动机轴2的正齿轮3和与其啮合的正齿轮4传递电动机1的回转力，使槽凸轮轴5回转。
另外，也可不使用电动机1，而是将手动手柄6与电动机轴2连结使正齿轮4回转，从而使槽凸轮轴5回转。在手动手柄6上形成槽7，手柄装拆限制板8可出入于槽7。由弹簧9施加使手柄装拆限制板8从槽7离开的力，通过使手柄装拆限制板8进入到槽7中，而使得手动手柄6不能脱落。
在槽凸轮轴5的周面上沿轴向连续地形成有槽10。在槽10中配置辊13，该辊13安装在开闭器的输出轴11的杆12上，通过槽凸轮轴5的回转，辊13被槽10引导，杆12向左右转动。
另外，在槽凸轮轴5的端部设置凸轮板14，凸轮从动杆16的碰撞辊17出入于形成在凸轮板14上的凹部15。凸轮从动杆16以使碰撞辊17进入凹部15的方式由复位弹簧18施力，当由释放线圈19推压凸轮从动杆16时，碰撞辊17从凹部15脱离，槽凸轮轴5能够回转。当凸轮从动杆16被推压时，限位开关20检测该状态，开启(ON)电动机电路。
在手动手柄操作的情况下，当凸轮从动杆16被推压时，手柄装拆限制板8进入手动手柄6的槽7，使得手动手柄6不能脱落。
接着，对本发明的开闭器用操作器的动作进行说明。
(1)电动操作
图1表示中间位置(接通-断开-接地中的断开位置)的状态。在该状态下碰撞辊17落入到凸轮板的凹部15中，锁定槽凸轮轴5的回转。
当接受接通操作指令时，由未图示的控制装置使释放线圈19励磁，凸轮从动杆16被释放线圈19推压而反抗复位弹簧18向顺时针方向回转，碰撞辊17从凸轮板14的凹部15脱出，槽凸轮轴5能够回转。限位开关20检测该状态，开启(ON)电动机电路。
电动机1的回转通过正齿轮3、正齿轮4传递到槽凸轮轴5，槽凸轮轴5向逆时针方向回转。与槽凸轮轴5的槽10卡合的辊13被朝左方向驱动，输出轴11通过杆12向逆时针方向(接通方向)回转。当槽凸轮5回转了某种程度时，碰撞辊17搭乘到凸轮板14的圆弧面缘上，继续保持槽凸轮轴5可回转的状态。限位开关20检测该状态，解除释放线圈19的励磁。
回转继续进行，当槽凸轮轴5回转约一转时，碰撞辊17下落到凸轮板14的凹部15中，凸轮从动杆16朝逆时针方向回转。限位开关20检测该状态，切断(OFF)电动机电路。电动机1虽继续进行一会惯性运动(堕送)，但由于碰撞辊17与凸轮板的凹部15的壁面碰撞而完全停止。
图2为本发明的槽凸轮轴5的槽轨迹的一个例子，图3为其曲线图表示，图4为表示其转矩变换率的曲线图。由于在三处停止位置近旁轴向位移是一定的，所以，即使碰撞辊17停止在凸轮板14的凹部15内任意处，输出轴11的停止位置也不发生变化。
在图2中，槽10的轴向位移相对于角度的变化率在接通、接地侧设定得较小，在断开侧设定得较大，所以，转矩变换率(输出轴转矩/电动机轴转矩)如图4那样变成为接近于开闭器本体侧的负荷转矩的特性，能够使电动机1的负荷转矩大致一定。
(2)手动操作
在图1的状态中，碰撞辊17落入到凸轮板14的凹部15中，锁定槽凸轮轴5的回转，另外手柄装拆限制板8复位，成为能够对手柄进行装拆的状态。
将手动手柄6安装在电动机轴2上。当推压未图示的开关时，使释放线圈19励磁，凸轮从动杆16向顺时针方向回转，碰撞辊17从凸轮板的凹部15脱出，槽凸轮轴5能够回转。
当向顺时针方向回转手动手柄6时，槽凸轮轴5向逆时针方向回转。与槽凸轮轴5的槽10卡合的辊13被朝左方向驱动，通过杆12输出轴11向逆时针方向(接通方向)回转。当槽凸轮轴5回转一定程度时，碰撞辊17搭乘于凸轮板14的圆弧面缘，继续保持槽凸轮轴5可回转的状态。限位开关20检测该状态，解除释放线圈19的励磁。在该状态(中途位置)下手柄装拆限制板8与手动手柄6的槽7卡合，手动手柄6不能脱落。
回转继续进行，当槽凸轮轴5回转约一转时，碰撞辊17下落到凸轮板14的凹部15中，凸轮从动杆16朝逆时针方向回转。使之进一步回转后，由于碰撞辊17与凸轮板的凹部15的壁面碰撞而完全停止。手柄装拆限制板8通过弹簧9复位，成为能够对手动手柄6进行装拆的状态。
本发明的开闭器用操作器具有如下效果。
(1)由于在停止位置近旁没有槽相对于槽凸轮轴的回转的轴向位移，所以，即使电动机回转输出轴也不回转，电动操作中的停止位置精度提高。
(2)仅在碰撞辊进入到了凸轮板的凹部中的状态(在该范围中输出轴不会因手柄的回转而回转)下，能够拔出手动手柄，所以，在手动操作中的停止位置精度(手柄拔出允许范围)提高。
(3)碰撞辊与凸轮板的凹部碰撞而使槽凸轮轴停止，所以，无需电动机的发电制动。
(4)将槽的轴向位移相对于角度的变化率在接通、接地侧设定得较小，在断开侧设定得较大，所以，转矩变换率(输出轴转矩/电动机轴转矩)成为接近于开闭器本体侧的负荷转矩的特性，能够将电动机的负荷转矩保持为大致一定，降低电动机的负荷转矩。
(5)由于停止用限位开关为一个，所以可简化控制系统。

Claims (6)

1.一种开闭器用操作器，其特征在于，由：将驱动力传递到开闭器本体的可动部的输出轴、与输出轴构成一体的杆、可回转地配设在杆的前端的辊，和在圆筒表面上形成了与辊卡合的槽的槽凸轮轴构成，由槽凸轮轴的回转对辊进行驱动，使输出轴回转。
2.如权利要求1所述的开闭器用操作器，其特征在于，所述槽凸轮轴的槽形状，使槽相对于轴的回转的轴向位移在开闭器的停止位置近旁较小。
3.如权利要求1所述的开闭器用操作器，其特征在于，所述槽凸轮轴的槽形状，与开闭器本体侧的负荷转矩大致成反比地设定了槽相对于轴的回转的轴向位移率。
4.如权利要求1所述的开闭器用操作器，其特征在于，设置有与所述槽凸轮轴一体地配设且在圆板的一部分设置了凹部的凸轮板、和被凸轮板的周缘施力而转动的碰撞辊，所述槽凸轮轴每回转一转时碰撞辊下落碰撞到所述凸轮板的凹部，槽凸轮轴的回转停止。
5.如权利要求1所述的开闭器用操作器，其特征在于，以电动机进行所述槽凸轮轴的驱动，以限位开关检测所述碰撞辊的下落，使电动机停止。
6.如权利要求1所述的开闭器用操作器，其特征在于，以手动手柄进行所述槽凸轮轴的驱动，在所述碰撞辊未下落的状态下限制手柄的装拆。
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PB01 Publication
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Assignee: Jiaxing letter guarantee exhibition Electromechanical Science and Technology Co.,Ltd.

Assignor: TKD Corp.

Contract record no.: 2010990000603

Denomination of invention: Operating device for three-position switch

Granted publication date: 20080409

License type: Exclusive License

Open date: 20060712

Record date: 20100806

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080409