JP2001210196A - 遮断器の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 構成が簡単で部品点数が少なく、確実に動作
するようにする。 【解決手段】 遮断ばね２１の放勢により遮断動作が行
われ、投入ばね１１の放勢により回転駆動される蓄勢軸
８によって投入動作が行われ、遮断ばね２１の蓄勢は投
入ばね１１の放勢により行われ、投入ばね１１の蓄勢は
電動蓄勢機構による蓄勢軸８の回転によって行われ、欠
歯部１５のつぎに鋭角形状の鋭角歯３８を有する大歯車
３５と、電動機１により回転駆動される小歯車３４と、
軸突部３７と、歯車突部３６とを備え、投入ばね１１の
蓄勢時のみ歯車突部３６が軸突部３７に当接して大歯車
３５から蓄勢軸８に回転力を与え、投入動作時には軸突
部３７が歯車突部３６から離れて蓄勢軸８のみが回転す
るように構成され、投入動作の開始にともなって補助ば
ね４７が蓄勢されて大歯車３５を小歯車３４と噛み合う
位置まで回転させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機による蓄勢
軸の回転により投入ばねが蓄勢され、その投入ばねの放
勢により遮断器の投入動作が行われる遮断器の操作装置
に関し、さらに詳しくは、構成が簡単で部品点数が少な
く、安価にできる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各図において同一符号は同一もしくは相
当するものを示す。 （従来例１）従来例１を図４を参照して説明する。同図
のＡは斜視図、Ｂは爪車の一部分を示し、電動機１によ
り減速機構２を介して送りカム３が回転し、送りカム３
の回転によりローラ４、送り板５を介してラチェット機
構６の送り爪７が揺動し、送り爪７により蓄勢軸８に固
定された爪車９がひと歯またはふた歯ずつ回転し、蓄勢
軸８に固定されたクランクアーム１０の回転により投入
ばね１１が蓄勢される。図４Ａは蓄勢完了状態を示す。

【０００３】この状態で、蓄勢軸８に固定された投入カ
ム１２のローラ１３が投入フック１４に当接し、蓄勢完
了状態が保持され、一方、ラチェット機構６の中で図４
Ｂに示すように、送り爪７が爪車９の欠歯部１５に位置
し、爪車９は電動機１の回転力伝達の経路から切り離さ
れている。

【０００４】そして、投入指令による投入コイル１６へ
の通電により投入鎖錠ピン１７が回転し、投入フック１
４のロックを外し、投入ばね１１による投入カム１２、
蓄勢軸８の回転により伝達機構を介して３相連結軸１８
が回転し、３相連結軸１８に固定された開閉レバー１９
の回転により、各遮断部２０が閉路されて投入され、遮
断ばね２１が蓄勢される。

【０００５】つぎに遮断指令による引外しコイル２２へ
の通電により引外し鎖錠ピン２３が回転し、引外しフッ
ク２４のロックが外れ、遮断ばね２１により各遮断部２
０が開路されて遮断される。図中２５はラチェット機構
６を手動で操作する手動ハンドルである。

【０００６】（従来例２）従来例２を図５を参照して説
明する。同図のＡは斜視図、Ｂは爪車９の一部分を示
し、電動機１と蓄勢軸８との間に１次減速機構２ａ、ラ
チェット機構６及び２次減速機構２ｂが設けられ、投入
ばね１１の蓄勢完了時における電動機１の出力軸との切
り離しは、同図Ｂに示すように、送り爪７の軸２６に固
定された送り爪レバー２７を回転させることにより、送
り爪７を爪車９から逃すことにより行っている。図中、
２８は引き外し機構、２９は補助軸、３０は緩衝器であ
る。

【０００７】（従来例３）従来例３を図６を参照して説
明する。同図のＡは正面図、Ｂは側面図を示し、電動機
１と蓄勢軸８との間に伝達用の中間軸３１を設け、電動
機１の出力軸に噛み合う中歯車３２と中間軸３１との間
にクラッチ３３を構成し、中間軸３１の小歯車３４と蓄
勢軸８の大歯車３５とが噛み合い、大歯車３５の回転に
より投入ばね１１が蓄勢され、大歯車３５の側面に設け
た突部３６が、投入ばね１１の蓄勢完了と同時に中歯車
３２を移動し、移動したクラッチ３３により中歯車３２
の中間軸３１への伝達力を遮断している。

【０００８】（従来例４）従来例４を図７を参照して説
明する。同図のＡは正面図、Ｂは側面図を示し、電動機
１と蓄勢軸８との間は、電動機１の出力軸に取り付けら
れた小歯車３４と噛み合う大歯車３５を蓄勢軸８に回転
自在に取り付け、その大歯車３５と蓄勢軸８とに歯車突
部３６と軸突部３７を設け、投入ばね１１の蓄勢時の
み、歯車突部３６が軸突部３７に当接し、小歯車３４の
回転が大歯車３５に伝達され、投入ばね１１の蓄勢完了
と同時に、両突部３６、３７による伝達が解かれ、投入
動作時は大歯車３５が停止した状態で蓄勢軸８のみが回
転する。

【０００９】なお、蓄勢完了時の電動機１の停止時期
は、図示してない機構により、投入ばね１１の蓄勢完了
に同期し、微妙な設定がなされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例１及び２の
場合、電動機１から蓄勢軸８へ回転力の伝達を行うに際
し、大がかりな減速機構２、２ａ、２ｂ、爪車９、大歯
車を歩進回転させる歩進機構、送り爪７の逃し機構を要
し、構造が複雑で部品点数が多く、高価になるという問
題点がある。

【００１１】従来例３では、電動機１と蓄勢軸８との間
に中間軸３１やクラッチ３３を設ける必要があるため、
操作装置の部品点数も多くなり、かつ大形になるという
問題点がある。

【００１２】また、従来例４では、投入ばね１１の蓄勢
完了に同期し、電動機１の慣性による力の切り離しのた
めの機構と微妙な設定、あるいはブレーキ機構を要する
という問題点がある。

【００１３】本発明は、前記の点に留意し、大がかりな
減速機構及び歩進機構あるいは補助の機構をなくし、構
成が簡単で部品点数が少なく、安価であり、また、微妙
な設定を要せず、確実に動作する機構を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明は、遮断ばねの放勢により遮断動作が行わ
れ、投入ばねの放勢により回転駆動される蓄勢軸によっ
て投入動作が行われ、前記遮断ばねの蓄勢は前記投入ば
ねの放勢により行われ、前記投入ばねの蓄勢は電動蓄勢
機構による前記蓄勢軸の回転によって行われるようにし
た遮断器の操作装置おいて、前記蓄勢軸には固定され
ず、前記蓄勢軸の軸線上に回転中心が配置され、一部に
欠歯部、前記欠歯部のつぎに鋭角形状の鋭角歯を有する
大歯車と、前記大歯車に噛み合い電動機により回転駆動
される小歯車と、前記蓄勢軸の周面に突設された軸突部
と、前記大歯車の側面に突設された歯車突部とを備え、
前記投入ばねの蓄勢時のみ前記歯車突部が前記軸突部に
当接して前記大歯車から前記蓄勢軸に回転力を与え、投
入動作時には前記軸突部が前記歯車突部から離れて前記
蓄勢軸のみが回転するように構成され、投入動作の開始
にともなって前記歯車突部と前記軸突部との間に介在さ
れた補助ばねが蓄勢されて前記大歯車を前記小歯車と噛
み合う位置まで回転させるように構成したものである。

【００１５】前記のように構成された本発明の遮断器の
操作装置は、電動機により回転される小歯車に、投入ば
ね蓄勢用の大歯車が噛み合い、その大歯車が蓄勢軸に固
定されず、投入ばねの蓄勢時のみ大歯車の歯車突部が蓄
勢軸の軸突部に当接して大歯車から蓄勢軸に回転力が伝
達され、投入ばねの蓄勢完了時は、大歯車の欠歯部に小
歯車が位置して大歯車が電動機から切り離され、投入動
作の開始にともなって歯車突部と軸突部との間の補助ば
ねにより、大歯車が回転し、大歯車の欠歯部のつぎの鋭
角歯が小歯車に当接し、投入ばねの蓄勢に際し、小歯車
の回転が大歯車に円滑に伝達される。

【００１６】従って、電動機から蓄勢軸へ力を伝達する
のに、大がかりな減速機構や歩進機構がなく、構成が簡
単で部品点数が少なく、安価になり、確実に動作して信
頼性が向上する。

【００１７】また、電動機の出力軸と蓄勢軸との間の力
の伝達の接続、切り離しを、大歯車の欠歯部と鋭角歯に
より行うため、複雑な調整機構や電動機の制動装置など
を必要とせず、確実に接続、切り離しを行え、電動機の
慣性で掛金を押し過ぎて変形させたり、破損させたりす
ることがない。

【００１８】さらに、投入動作時は、大歯車が回転せ
ず、蓄勢軸のみの回転で遮断部を投入できるため、最小
限の機構の動作で投入でき、ばねの小勢力化や高速動作
を行いやすくできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態を図１ない
し図３を参照して説明する。まず、図１Ａは斜視図、Ｂ
は大歯車の一部分を示し、電動機１から簡単な減速機構
２ａを介した出力軸に小歯車３４が固着され、小歯車３
４に大歯車３５が噛み合う。この大歯車３５は、一部に
欠歯部１５と、欠歯部１５のつぎに三角の鋭角形状の鋭
角歯３８を有し、蓄勢軸８には固定されずに回転自在に
設けられ、蓄勢軸８の軸線上に回転中心が配置され、大
歯車３５の側面に突出部材からなる歯車突部３６が突設
され、蓄勢軸８に柱状の軸突部３７が突設され、小歯車
３４の回転による大歯車３５の回転により歯車突部３６
が軸突部３７に当接し、大歯車３５から蓄勢軸８に回転
力が伝達される。

【００２０】蓄勢軸８の回転により蓄勢軸８に固定され
たクランクアーム１０が回転し、下方に位置したクラン
クアーム１０の先端部のアームピン１０ａが時計方向に
回転し、投入ばね１１が最も蓄勢された上方位置のデッ
ドポイントの位置を少し過ぎた位置で、小歯車３４が大
歯車３５の欠歯部１５に位置し、小歯車３４の回転が大
歯車３５を介して蓄勢軸８に伝達されなくなる。この状
態で蓄勢軸８に固定された投入カム１２のローラ１３が
投入フック１４に当接し、投入ばね１１の蓄勢状態が保
持される。

【００２１】つぎに、投入指令による投入コイル１６へ
の通電、または投入押釦１６ａの押圧により投入鎖錠ピ
ン１７が回転し、投入フック１４のロックが外れ、投入
ばね１１により投入カム１２が回転し、補助軸２９に固
定された補助レバー３９の補助ローラ４０が投入カム１
２に押圧され、補助軸２９が回転し、補助レバー３９に
連結されたリンク４１を介して開閉レバー１９が回転
し、各遮断部が投入される。同時に補助軸２９の回転に
よりクランクアーム４２を介して遮断ばね２１が蓄勢さ
れる。

【００２２】つぎに、引外しコイル２２への通電、また
は引外し押釦２２ａの押圧により引外し鎖錠ピン２３が
回転し、引外しフック２４が回転し、引外しレバー４３
のローラ４４から外れ、ロックされていた引外しレバー
４３が回転する。この引外しレバー４３の回転により遮
断ばね２１の放勢をロックしていたリンク４５が移動
し、遮断ばね２１の放勢により補助軸２９が回転し、補
助レバー３９、リンク４１を介して開閉レバー１９が回
転し、遮断部が遮断される。なお、引外しレバー４３は
蓄勢軸８にベアリングなどの軸受４６により回転自在に
取り付けられている。

【００２３】さらに、前記投入動作の開始にともない、
大歯車３５の歯車突部３６と蓄勢軸８の軸突部３７との
間に介在された補助ばね４７が蓄勢され、その補助ばね
４７により大歯車３５が、鋭角歯３８が小歯車３４に当
接する迄回転し、つぎの小歯車３４の回転により大歯車
３５に噛み合って大歯車３５が回転するようになる。

【００２４】（レバー、フック等の動作説明）つぎに、
各レバー、フック等の動作を図２を参照して説明する。
同図Ａは、遮断状態で投入ばね１１の蓄勢が完了し、投
入動作待機状態であり、投入フック１４は投入鎖錠ピン
１７によりロックされ、投入カム１２のローラ１３が投
入フック１４に当接している。

【００２５】そして、投入指令により投入コイル１６に
通電され、投入鎖錠ピン１７が回転し、投入フック１４
が回転してストッパ４８に当接し、ローラ１３が投入フ
ック１４から外れて投入カム１２が蓄勢軸８とともに投
入ばね１１により回転し、投入カム１２によりローラ４
０を介して補助レバー３９が回転し、リンク４１を介し
て開閉レバー１９が回転し、同図Ｂに示すように、遮断
部２０が投入され、投入ばね１１が放勢された状態にな
る。

【００２６】投入完了後、蓄勢軸８が電動機１の起動に
より回転しだす小歯車３４によって動かされた大歯車３
５により回転し、投入ばね１１を蓄勢しつつ、同図Ｃに
示すように、投入カム１２が２点鎖線の位置まで回転し
て止まる。

【００２７】同図Ｄは、同図Ｃの時の引外しレバー４３
の状態を示し、引外しフック２４が引外し鎖錠ピン２３
にロックされ、引外しレバー４３の一端部のローラ４４
が引外しフック２４にロックされ、引外しレバー４３の
他端部のピン４９にリンク４５の一端部が当接し、リン
ク４５の他端部が補助レバー３９のローラ４０に当接
し、引外しレバー４３によりリンク４５を介して補助レ
バー３９が保持され、投入状態が維持されている。

【００２８】同図Ｅは、遮断指令による引外しコイル２
２への通電により引外し鎖錠ピン２３が回転し、引外し
フック２４が回転し、ローラ４４が引外しフック２４か
ら外れて引外しレバー４３が回転し、リンク４５が補助
レバー３９のローラ４０から外れ、補助レバー３９が遮
断ばね２１の放勢により時計方向に回転し、リンク４１
を介して開閉レバー１９を反時計方向に回転し、遮断部
２０を遮断した遮断状態を示す。

【００２９】同図Ｆは、投入ばね１１、投入カム１２を
含む概略図、同図Ｇは、引外しレバー４３、遮断ばね２
１を含む概略図である。

【００３０】（歯車等の動作説明）つぎに大歯車３５、
小歯車３４等の動作について図３を参照して説明する。
同図Ａａは、小歯車３４が大歯車３５を時計方向に回転
し、大歯車３５の欠歯部１５の前の歯に小歯車３４が噛
合した状態を示し、同図Ａｂに示すように、アームピン
１０ａが投入ばね１１を最も蓄勢したデッドポイントの
位置にあり、同図Ａｃに示すように、歯車突部３６が軸
突部３７にまだ当接しており、投入カム１２のローラ１
３と投入フック１４との間にギャップＧがある。

【００３１】同図Ｂａは、蓄勢軸８が投入ばね１１によ
り時計方向に僅かに回転し、小歯車３４が大歯車３５の
欠歯部１５に位置し、小歯車３４は空転して大歯車３５
を回転しない状態を示し、同図Ｂｂに示すように、アー
ムピン１０ａがデッドポイントを少し過ぎた位置にあ
り、同Ｂｃに示すように、投入カム１２のローラ１３が
投入フック１４に当接してロックされ、蓄勢軸８の回転
が止まり、軸突部３７が歯車突部３６から離れ、両突部
３７、３６間にギャップｇを生じ、投入待機状態が保持
されている。

【００３２】つぎに、同図Ｃｃに示すように、投入フッ
ク１４が回転し、投入カム１２のローラ１３が投入フッ
ク１４から外れ、投入動作を開始して蓄勢軸８が大歯車
３５を残して時計方向に約１８０°回転し、軸突部３７
と歯車突部３６間の補助ばね４７により大歯車３５が時
計方向に回転し、同図Ｃｂに示すように、大歯車３５の
欠歯部１５のつぎの鋭角歯３８が小歯車３４に当接す
る。

【００３３】この当接は、同図Ｃａ、Ｄ、Ｅのいずれか
であり、同図Ｃａは、小歯車３４の歯の先端が鋭角歯３
８の頂点、即ち歯先に当接した状態を示し、小歯車３４
の当接した歯先の接線方向に対し、鋭角歯３８の前面が
数度の角αを有する。

【００３４】同図Ｄは、小歯車３４の歯の側面が鋭角歯
３８の歯先に当接した状態、同図Ｅは、小歯車３４の歯
先が鋭角歯３８の前面に当接した状態を示す。

【００３５】前記補助ばね４７により大歯車３５を回転
させると同時に、電動機を起動して小歯車３４を回転さ
せると、小歯車３４は大歯車３５に噛み合うが、同図Ｃ
ａの場合は同図Ｅを経て、同図Ｄの場合は直接、同図Ｆ
に示すように噛み合い、同図Ｇに示すように、小歯車３
４の回転力により大歯車３５が回転する。

【００３６】この大歯車３５の時計方向の回転により、
投入ばね１１のアームピン１０ａが最下位（下方のデッ
ドポイント）に位置した軸突部３７に歯車突部３６が当
接し、蓄勢軸８を回転して投入ばね１１を蓄勢し、同図
Ｂａの状態で停止する。

【００３７】この形態の場合、従来例のような大がかり
な減速機構、歩進機構がなく、構成が簡単で部品点数が
少なく、安価であり、確実に動作する。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。電
動機１により回転される小歯車３４に、投入ばね１１蓄
勢用の大歯車３５が噛み合い、その大歯車３５が蓄勢軸
８に固定されず、投入ばね１１の蓄勢時のみ大歯車３５
の歯車突部３６が蓄勢軸８の軸突部３７に当接して大歯
車３５から蓄勢軸８に回転力が伝達され、投入ばね１１
の蓄勢完了時は、大歯車３５の欠歯部１５に小歯車３４
が位置して大歯車３５が電動機１から切り離され、投入
動作の開始にともなって歯車突部３６と軸突部３７との
間の補助ばね４７により、大歯車３５が回転し、大歯車
３５の欠歯部１５のつぎの鋭角歯３８が小歯車３４に当
接し、投入ばね１１の蓄勢に際し、小歯車３４の回転が
大歯車３５に円滑に伝達される。

【００３９】従って、電動機１から蓄勢軸８へ力を伝達
するのに、大がかりな減速機構や歩進機構がなく、構成
が簡単で部品点数が少なく、安価になり、確実に動作し
て信頼性が向上する。

【００４０】また、電動機１の出力軸と蓄勢軸８との間
の力の伝達の接続、切り離しを、大歯車３５の欠歯部１
５と鋭角歯３８により行うため、複雑な調整機構や電動
機の制動装置などを必要とせず、確実に接続、切り離し
を行え、電動機の慣性で掛金を押し過ぎて変形させた
り、破損させたりすることを防止することができる。

【００４１】さらに、投入動作時は、大歯車３５が回転
せず、蓄勢軸８のみの回転で遮断部を投入できるため、
最小限の機構の動作で投入でき、ばねの小勢力化や高速
動作を行いやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ、Ｂは本発明の実施の１形態の斜視図及び一
部の拡大図である。

【図２】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは図１のレバー、
フック等の動作説明図である。

【図３】Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｃａ、
Ｃｂ、Ｃｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは図１の歯車等の動作説明
図である。

【図４】Ａ、Ｂは従来例１の斜視図及び一部の拡大図で
ある。

【図５】Ａ、Ｂは従来例２の斜視図及び一部の拡大図で
ある。

【図６】Ａ、Ｂは従来例３の正面図及び側面図である。

【図７】Ａ、Ｂは従来例４の正面図及び側面図である。

【符号の説明】

８ 蓄勢軸 １１ 投入ばね １５ 欠歯部 ２１ 遮断ばね ３４ 小歯車 ３５ 大歯車 ３６ 歯車突部 ３７ 軸突部 ３８ 鋭角歯 ４７ 補助ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断ばねの放勢により遮断動作が行わ
   れ、投入ばねの放勢により回転駆動される蓄勢軸によっ
   て投入動作が行われ、前記遮断ばねの蓄勢は前記投入ば
   ねの放勢により行われ、前記投入ばねの蓄勢は電動蓄勢
   機構による前記蓄勢軸の回転によって行われるようにし
   た遮断器の操作装置おいて、 前記蓄勢軸には固定されず、前記蓄勢軸の軸線上に回転
   中心が配置され、一部に欠歯部、前記欠歯部のつぎに鋭
   角形状の鋭角歯を有する大歯車と、 前記大歯車に噛み合い電動機により回転駆動される小歯
   車と、 前記蓄勢軸の周面に突設された軸突部と、 前記大歯車の側面に突設された歯車突部とを備え、 前記投入ばねの蓄勢時のみ前記歯車突部が前記軸突部に
   当接して前記大歯車から前記蓄勢軸に回転力を与え、 投入動作時には前記軸突部が前記歯車突部から離れて前
   記蓄勢軸のみが回転するように構成され、 投入動作の開始にともなって前記歯車突部と前記軸突部
   との間に介在された補助ばねが蓄勢されて前記大歯車を
   前記小歯車と噛み合う位置まで回転させるように構成さ
   れたことを特徴とする遮断器の操作装置。