JP2007294363A - 開閉装置の操作機構 - Google Patents

Abstract

【課題】１種類のばね操作機構を多種類の開閉装置に適用可能であり、開閉装置全体の小型化に寄与すると共に、信頼性の向上を図った開閉装置の操作機構を提供する。
【解決手段】ガス遮断器１の姿勢（横型タンク・縦型タンク）が異なっても、ばね操作機構１０とタンク３の取付面を共通化し、保持制御装置２０と補助接点装置３０と状態表示装置４０と電動機５１は、ガス遮断器１の姿勢に応じてばね操作機構１０の二つの取付面１０ａおよび１０ｂのどちらかに集中して配置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば変電所や開閉所に設置される電力用開閉装置の操作機構に係り、特に、ばね操作機構に改良を施した開閉装置の操作機構に関するものである。

一般に、変電所や開閉所には遮断器等の電力用開閉装置が設置されており、これら開閉装置には操作機構が設けられている。開閉装置の操作機構としては、大出力が得られる油圧操作力を用いたものや、中・低出力を得るためのばね操作力を用いたものがある。前者を油圧操作機構と呼び、後者をばね操作機構と呼んでいる。近年では、開閉装置の一種であるガス遮断器の消弧室の小型化が進み、少ない操作力で遮断できるようになったので、ばね操作機構の適用が主流となっている。

開閉装置の操作機構は、開閉装置の開閉接点に連結されるメインレバーやエネルギー蓄勢手段を含む開閉接点駆動装置と、前記エネルギー蓄勢手段のエネルギーを保持するための保持装置と、駆動源となる電動機を有する蓄勢装置と、電磁ソレノイドと手動ボタンを備えた保持制御装置と、接点群を含む補助接点装置と、入切表示用の表示レバーを有した状態表示装置等を支持構造体に配置してなるものである。このような開閉装置の操作機構には様々なタイプが提案されている。

（第１の従来例）
例えば、第１の従来例として、非特許文献１と特許文献１または非特許文献２がある。非特許文献１と非特許文献２は同じ電圧クラスのガス遮断器であり、ほぼ同一のばね操作機構が採用されている。非特許文献１と特許文献１では絶縁性ガスを密封した金属タンクの中心線が地面に対して平行となるように配置されており（以下、横型タンクと呼ぶ）、その端部にばね操作機構が配置されている。

非特許文献２では金属タンクの中心線が地面に対して垂直となるように配置されており（以下、縦型タンクと呼ぶ）、その下端部にばね操作機構が配置されている。横型タンクおよび縦型タンクとも消弧室は金属タンクの中心軸方向に可動するが、その駆動源であるばねの向きは共に地面に対して平行である。この差異を解決するため特許文献１に示されるようにばね操作機構と消弧室間に連結系（連結リンクと連結レバーの組合せ）を配置して駆動力の向きを転換している。

（第２の従来例）
開閉装置の操作機構の第２の従来例としては、非特許文献３と非特許文献４に掲載のばね操作機構がある。このばね操作機構は金属タンク端面に直接配置されており、ばね操作機構の出力レバーが連結リンクを介して直接消弧室を駆動するように構成されている。なお、出力レバーはばね操作機構の側面に配置されている。このため、金属タンクの中心線とばね操作機構の中心部は一致していない。

（第３の従来例）
開閉装置の操作機構の第３の従来例として、特許文献２に掲載のばね操作機構がある。特許文献２のばね操作機構では遮断ばね力を保持する機構部に三つのレバーを用いて順次、遮断ばね力を減少させながら、電磁ソレノイドで制御する構造となっている。また、遮断ばねが直接連結されている主レバー（メインレバー）に配置されたローラを一段目の開路用レバーで保持しており、同じくメインレバーに配置された別のローラと投入カムが係合している。

平成１１年電気学会電力・エネルギー部門大会Ｎｏ．４６２ 唐澤ほか、「300/240kV ばね操作 GIS用GCBの開発」（平成11年8月3日〜5日、387頁、図２） 平成１１年電気学会全国大会Ｎｏ．１５８１ 井村ほか、「300kV 50kA ばね操作 GCBの開発」（平成11年3月22日〜24日、6-435頁、図１） 平成１３年電気学会電力・エネルギー部門大会Ｎｏ．４３０ 森ほか、「ガス遮断器用新形ばね操作装置の開発」（平成13年8月1日〜3日、384頁、図２） 平成１４年電気学会全国大会Ｎｏ．６−１５４ 森ほか、「ガス遮断器用新形ばね操作装置の開発」（平成14年3月26日〜29日、257頁、図１） 特開２００１−５２５７３号公報 特開２００１−２８３６９１公報

しかし、上記の従来技術には、次のような課題が指摘されていた。すなわち、上述した開閉装置の操作機構の第１の従来例においては、ばねの寸法とレイアウトの制約上、ばね操作機構と消弧室の間には必ず連結系が必要となる。その結果、可動部重量が増加し、ばね力を増大させなくてはならなくなる。さらに、ばね力増大に伴い各種部品は強度向上のために大型化を余儀なくされ、ばね操作機構全体が大型化するという問題点があった。

また、同一のばね操作機構を横型タンクと縦型タンクの二種類に対応させるには、保持制御装置に含まれる手動ボタンや、状態表示装置等がユーザーに対して操作性と確認性が良い位置に配置しなくてはならない。その結果、金属タンクに対するばね操作機構の取付け位置は制約を受け、開閉装置全体の小型化を阻害する要因となっていた。

また、第２の従来例においては、ばね操作機構を直接金属タンク端部に配置しているため、ばね操作機構と消弧室の間に連結系が無く可動部重量の増加は少ないといった利点がある。しかし、出力レバーの位置がばね操作機構の側面にあるので、金属タンクの中心線よりばね操作機構がずれた位置に取り付けざるを得なくなる。この結果、消弧室と金属タンクを小型化してもばね操作機構の取付け位置の制約のため遮断器全体の小型化に問題点が生じた。

また、第１の従来例と同様に同一のばね操作機構を横型タンクと縦型タンクの二種類に対応させるには、保持制御装置の手動ボタンや状態表示装置等がユーザーに対し操作性と確認性が良い位置に配置しなくてはならない。その結果、金属タンクに対するばね操作機構の取付け位置は制約を受けることになり、この点からも開閉装置全体の大型化を招き易いといった不具合が生じた。

さらに、第３の従来例においては、ガス遮断器の遮断容量が大きくなるにつれて遮断ばね力も大きくなる。したがって、そのばね力を保持するラッチやトリガなどの部品を大型化する必要があり、ばね操作機構の小型化に問題点が生じていた。

本発明は、以上の課題を解決するために提案されたものであって、その目的は、１種類のばね操作機構を多種類の開閉装置に適用可能であり、開閉装置全体の小型化に寄与すると共に、信頼性の向上を図った開閉装置の操作機構を提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するために、支持構造体に対して、開閉接点駆動装置と、保持装置と、蓄勢装置と、保持制御装置と、補助接点装置と、状態表示装置とを配置した開閉装置の操作機構であって、前記開閉接点駆動装置は、前記支持構造体に回転可能に配置され開閉装置の開閉接点に連結されるメインレバーと、前記メインレバーに連結されたエネルギー蓄勢手段と、前記支持構造体に回転可能に支持され前記メインレバーと投入カムを介して接離可能に配置された投入レバーと、前記投入レバーに連結されたエネルギー蓄勢手段とを有し、前記保持装置は、前記支持構造体に回転可能に支持され前記エネルギー蓄勢手段のエネルギーを保持する係止レバーを有し、前記蓄勢装置は、駆動源となる電動機と、前記投入レバーを回動させる減速機を有し、前記保持制御装置は、前記支持構造体上に配置され前記係止レバーを回動させる電磁ソレノイドと手動ボタンを有し、前記補助接点装置は、前記支持構造体上に配置され前記メインレバーとリンクにより回動自在に連結される接点群を有し、前記状態表示装置は、前記支持構造体上に配置され前記メインレバーとリンクにより回動自在に連結される入切表示用の表示レバーを有した開閉装置の操作機構において、次のような特徴を有している。

すなわち、前記支持構造体は、前記蓄勢装置の電動機と前記保持制御装置と前記補助接点装置と前記状態表示装置の集合体をほぼ同一面上に集中配置する取付面を２面備えていることを特徴とするものである。

このような本発明では、開閉装置の姿勢が異なっても、操作機構と支持構造体の取付面を共通化することができるため、保持制御装置と補助接点装置と状態表示装置と蓄勢装置の電動機を、開閉装置の姿勢に応じて操作機構の二つの取付面のどちらかに集中して配置し、操作面と常に対面していることになる。したがって、ユーザーにとって操作性・保守点検性を向上させることが可能である。

本発明によれば、開閉装置の姿勢に応じて操作機構における二つの取付面のどちらかに、保持制御装置と補助接点装置と状態表示装置と蓄勢装置の電動機を集中して配置することにより、操作面と常に対面させることができ、１種類のばね操作機構を多種類の開閉装置に適用可能であり、開閉装置の小型化実現に寄与する信頼性・コンパクト性に優れた開閉装置の操作機構を獲得することができる。

以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図１〜図１０を参照して、具体的に説明する。

（第１の実施形態）
［全体構成］
まず、図１〜図６を参照して、第１の実施形態について具体的に説明する。図１は開閉装置のタンクが横型の場合の構成図、図２は開閉装置のタンクが縦型の場合の構成図、図３は図１に示されたばね操作機構１０部分を拡大し主要部分と一部断面を図示した正面図、図４は図２に示されたばね操作機構１０部分を拡大し主要部分と一部断面を図示した正面図、図５は図３の裏面を図示した背面図、図６は図３および図４の矢印Ａの方向から見た断面図である。

図１および図２に示すようにガス遮断器１は、変電所や開閉所などに設置される開閉装置であり、本実施形態はこのガス遮断器１の開閉操作を行うためのばね操作機構１０に適用されるものである。この開閉装置の操作機構１０は、支持構造体に対して、メインレバー１１を有する開閉接点駆動装置と、保持装置６０と、電動機５１を有する蓄勢装置５０と、保持制御装置２０と、補助接点装置３０と、状態表示装置４０とを配置したものである。

ガス遮断器１は、絶縁性ガス２（例えば六弗化硫黄：ＳＦ_６）が封入された円筒形のタンク３の内部に電気的な接点４が収納されている。電気的な接点４は可動接触子４ａと固定接触子４ｂから構成され、可動接触子４ａはタンク３の端部の機構箱５内に収納されたばね操作機構１０のメインレバー１１にリンク機構６を介して連結され、開閉操作される。

ガス遮断器１は開閉装置全体のレイアウトの都合により、図１に示すようにタンク３の中心軸３ａが地面７に対して平行となる場合（横型タンク）や、図２に示すように中心軸３ａが地面７に対して垂直となる場合（縦型タンク）がある。図中の符号８は、ユーザーがばね操作機構１０にアクセスするための操作面である。

図１に示した横型タンクの場合、タンク３の端部に、ばね操作機構１０の取付面１０ｃを取り付け、メインレバー１１と可動接触子４ａをリンク機構６で直接連結する場合、保持制御装置２０と、補助接点装置３０と、状態表示装置４０と、蓄勢装置５０の電動機５１は、ばね操作機構１０の取付面１０ａに集中して配置される。取付面１０ａはユーザーの操作面８に平行な面でもある。

図２の縦型タンクの場合、保持制御装置２０と、補助接点装置３０と、状態表示装置４０と、蓄勢装置５０の電動機５１は、ばね操作機構１０の取付面１０ｂに集中して配置される。取付面１０ｂはユーザーの操作面８に平行な面でもある。なお、電気的な接点４を開く方向に駆動する遮断ばね１２と、閉じる方向に駆動する投入ばね１３は、ばね操作機構１０の取付面１０ｄに配置される。

［保持制御装置２０］
図３および図４に示すように、保持制御装置２０は遮断用電磁ソレノイド２１、投入用電磁ソレノイド２２、遮断用手動ボタン２３、投入用手動ボタン２４から構成され、共通するベース板２０ａに固定されている。

［保持装置６０］
保持装置６０は遮断用係止レバー６１と投入用係止レバー６２から構成され、取付面１０ａと取付面１０ｂが交差する角部近辺に配置される。遮断用係止レバー６１および投入用係止レバー６２はそれぞれ概略Ｌ字形状を成しており、遮断用係止レバー６１には遮断用電磁ソレノイド２１のプランジャ２１ａおよび遮断用手動ボタン２３の先端が離接自由に係合するようになっている。また、係止レバー６２には投入用電磁ソレノイド２２のプランジャ２２ａおよび投入用手動ボタン２４の先端が離接自由に係合している。

［補助接点装置３０］
補助接点装置３０には補助レバー３２が配置され、メインレバー１１と補助リンク３１を介して連結される。この補助レバー３２の回動により補助接点装置３０の内部の電気的な接点が入切される。状態表示装置４０には表示レバー４１が配置され、補助レバー３２と補助リンク３３を介して連結される。この表示レバー４１の回動によりガス遮断器１の開閉状態を表示させる。

［遮断ばねリンク１５］
さらに、図３および図４に示すように、メインレバー１１の一端部にはピン１１ａを介して遮断ばねリンク１５が取り付けられている。遮断ばねリンク１５は遮断ばね１２の端部に嵌着されている。リンク機構６はメインレバー１１の出力端１１ｃのピン１１ｂを介して連結されており、メインレバー１１を挟むようにして２枚の板状部材から構成されている。遮断ばねリンク１５はリンク機構６の２枚の板状部材の間を通るように配置される。

［蓄勢装置５０］
図５は図３の裏面を図示したものである。電動機５１に嵌着されたスプロケット５２は、蓄勢装置５０のスプロケット５３とチェーン５４を介して連結される。蓄勢装置５０は減速機等から構成され、投入ばね１３を電動機５１の動力により蓄勢するように構成されている。スプロケット５３は取付面１０ａと取付面１０ｂが交差する角部近辺に配置される。なお、図４の裏面は図５とほぼ同じであり、図３と図５から容易に推定できるため図示することは省略する。

［メインレバー１１と遮断ばね１２の部分］
図６は図３および図４の矢印Ａの方向から見た断面図であって、メインレバー１１と遮断ばね１２の部分を特に抜き出して図示したものである。メインレバー１１は取付面１０ａと取付面１０ｂとほぼ等距離に配置され、ばね操作機構１０の幅方向すなわちメインレバー１１の回転軸方向のほぼ中央に配置され、フレーム１４に回転自由に支持されている。

このように構成された本実施の形態において、ガス遮断器１が横型タンク３の場合には、保持制御装置２０と補助接点装置３０と状態表示装置４０と電動機５１は、ばね操作機構１０の取付面１０ａに集中して配置される。また、ガス遮断器１が縦型タンク３の場合には、保持制御装置２０と補助接点装置３０と状態表示装置４０と電動機５１は、ばね操作機構１０の取付面１０ｂに集中して配置される。

以上のように取付面１０ａ、１０ｂを２箇所とすることが可能となったのは、保持装置６０の遮断用係止レバー６１と投入用係止レバー６２が、取付面１０ａと取付面１０ｂを交差する角部近辺に配置し、遮断用係止レバー６１および投入用係止レバー６２をそれぞれ概略Ｌ字形状を成し二方向から操作可能とし、さらには蓄勢装置５０のスプロケット５３を取付面１０ａと取付面１０ｂが交差する角部近辺に配置したこと、および補助接点装置３０を駆動するメインレバー１１を二つの取付面１０ａと１０ｂとほぼ等距離に配置したためである。

また、保持制御装置２０を構成する複数の部品を共通ベース２０ａに配置することで、二つの取付面１０ａと１０ｂへの取り付けは容易になっている。

なお、ばね操作機構１０のタンク３への取付面１０ｃと、遮断ばね１２と投入ばね１３の取付面１０ｄには、大きな荷重が常に作用するので、これらは他の取付面１０ａと１０ｂよりも強固にする必要がある。したがって、横型タンクおよび縦型タンクに対応させて取付面１０ｃと１０ｄを相互に入れ替えることは現実的ではない。

すなわち、遮断ばね１２と投入ばね１３の配置を取付面１０ｄから取付面１０ｃに移動させるためには、メインレバー１１の姿勢を変える必要があり、その姿勢変化により保持制御装置２０の位置等が変わるため大掛かりな構造変更が必要となり、縦・横タンクに共通なばね操作機構１０は実現できないということになる。

リンク機構６はばね操作機構１０のほぼ中央に配置されているため、タンク３の中心軸３ａから偏った位置にばね操作機構１０を配置する必要が無く、タンク３の径方向にばね操作機構１０が大きくはみ出すことがない。これにより、ガス遮断器１としてバランスの取れたコンパクトなレイアウトが可能となる。

遮断ばねリンク１５はリンク機構６を構成する二枚の板状部材の間を通るため、メインレバー１１の同一回転面内で力が伝達され、偏芯力が作用しなくなり、メインレバー１１の軸方向寸法を小さくすることが可能となる。さらに偏芯力を支える構造物が必要でなくなる。したがって、強度上有利となり信頼性も向上する。

［作用効果］
本実施の形態によれば、ガス遮断器１の姿勢（横型タンク・縦型タンク）が異なっても、ばね操作機構１０とタンク３の取付面を共通化し、保持制御装置２０と補助接点装置３０と状態表示装置４０と電動機５１は、ガス遮断器１の姿勢に応じてばね操作機構１０の二つの取付面１０ａおよび１０ｂのどちらかに集中して配置し、操作面８と常に面しているため、ユーザーにとって操作性・保守点検性を向上させることができる。

また、メインレバー１１の出力端１１ｃとリンク機構６がばね操作機構１０のほぼ中央に位置しており、タンク３の中心軸３ａとばね操作機構１０の中心をほぼ一致させることができる。したがって、タンク３からばね操作機構１０が偏ってはみ出すことが無い。このため、ガス遮断器１全体としてバランスがよく小型化が可能である。さらに、リンク機構６と遮断ばねリンク７をほぼ同一面内に配置したことにより偏芯力が低減でき、偏芯力を支持する構成部材を配置する必要がないので、ばね操作機構１自体も小型化することが可能となる。

なお、上記実施形態では、リンク機構６は２枚の板状部材から構成されその間を遮断ばねリンク１５が通る構造を説明したが、逆に遮断ばねリンク１５が２枚の板状部材から構成されその間をリンク機構６が通る構造でもよい。

（第２の実施形態）
［構成］
次に、本発明に係る開閉装置の操作機構の第２の実施形態について、図７〜図１０を用いて説明する。なお上記第１の実施形態と同一の構成に関しては同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図７はガス遮断器１の投入状態における操作機構の分解構成図である。遮断ばね１２はフレーム１４の取付面１０ｄにその一端が固定されており、他端は遮断ばね受け１６に嵌着されている。遮断ばね受け１６にはダンパー１７が固着されており、ダンパー１７の内部には流体が封入されており、ピストン１７ａが並進摺動自在に配置されている。

ダンパー１７の一端は遮断ばねリンク１５に固着されており、メインレバ−１１のピン１１ａに回転自由に取り付けられている。フレーム１４にはサブシャフト７０が回転自由に配置されており、このサブシャフト７０にはサブレバー７１が固着されている。サブレバー７１の一端にはピン７１ａが配置されており、このピン７１ａは主副連結リンク８０を介してメインレバー１１の一端に設けられているピン１１ｄと連結される。

サブシャフト７０にはラッチレバー７２が固着されており、その一端にはローラ７２ａが回転自由に嵌着されている。さらに、サブシャフト７０にはカムレバー７３が固着されており、その一端にはローラ７３ａが回転自由に嵌着されている。

投入ばね１３はフレーム１４の取付面１０ｄにその一端が固定されており、他端は投入ばね受け１８に嵌着されている。投入ばね受け１８にはピン１８ａが配置されており、フレーム１４に回転自由に配置された投入シャフト８１の端部に固着された投入レバー８２のピン８２ａと投入リンク８３を介して連結されている。

投入カム８４は投入シャフト８１に固着されており、投入シャフト８１の回転に従いローラ７３ａと離接自在に係合する。投入レバー８２の一端にはツメ８２ｂが配置されており、投入用係止レバー６２に設けられた半月部６２ａと離接自在に係合している。

また、投入用係止レバー６２の一端には復帰ばね６２ｂが配置されており、復帰ばね６２ｂの他端はフレーム１４に固定されている。復帰ばね６２ｂは圧縮ばねであり投入用係止レバー６２を時計周りに回転させるばね力が常に作用している。ただし、その回転はプランジャ２２ａにより規制されている。

図７に示す状態ではピン１８ａはピン８２ａより右側に位置している。このため、投入レバー８２は常に反時計周りに回転するトルクが投入ばね１３より与えられている。しかし、ツメ８２ｂと半月部６２ａの係合によりその回転が停止させられている。

投入シャフト８１上に係止レバー９０が回転自由に配置されている。ラッチ９１は係止レバー９０の端部に回転自由に配置されており、係止レバー９０とラッチ９１間には復帰ばね９１ａが配置されている。この復帰ばね９１ａは圧縮ばねでありラッチ９１を時計周りに回転させるばね力が常に作用している。

この回転は係止レバー９０上に配置されたストッパ９０ａにより規制される。係止レバー９０の一端にはツメ９０ｂが配置されており、遮断用係止レバー６１に設けられた半月部６１ａと離接自在に係合している。さらに、係止レバー９０には他端がフレーム１４に固定された復帰ばね９０ｃが配置されている。

この復帰ばね９０ｃは圧縮ばねであり係止レバー９０を時計周りに回転させるばね力が常に作用している。この回転はフレーム１４に固着されたストッパ１４ａにより規制される。遮断用係止レバー６１とフレーム１４間に復帰ばね６１ｂが配置されており、圧縮ばねである復帰ばね６１ｂは遮断用係止レバーを時計周りに回転させるばね力を常に発生させている。ただし、その回転はプランジャ２１ａにより規制されている。

メインレバー１１は投入シャフト８１に対して回転自在に配置されており、遮断ばね１２のばね力によって常に時計周りのトルクを受けている。メインレバー１１に伝えられた力は、主副連結リンク８０を介してサブレバー７１に伝えられる。その力はサブレバー７１を常に反時計周りに回転させるトルクとなり、同時にラッチレバー７２も反時計周りに回転させようとする。ただし、投入状態ではラッチ９１の先端とローラ７２ａは係合しているためラッチレバー７２の回転は規制され、それに続くサブレバー７１から遮断ばね１２にいたるまでの部材は停止保持された状態となる。

［遮断動作］
このように構成された本実施の形態において、まず遮断動作について説明する。図７の投入状態において、外部指令により遮断用電磁ソレノイド２１が励磁され、プランジャ２１ａが図７中の矢印Ｂの方向に動作する。遮断用係止レバー６１はプランジャ２１ａと係合しているため、反時計回りに回転する。

それに続いて、半月部６１ａとツメ９０ｂの係合が外れ、係止レバー９０が投入シャフト８１上で反時計周りに（図７中の矢印Ｃ方向）に回転し、ラッチ９１とローラ７２ａの係合も外れる。その後、ラッチレバー７２と、サブシャフト７０に固着されたカムレバー７３、サブレバー７１が反時計回り（図７中の矢印Ｄ、Ｅ方向）に回転する。

そして、サブレバー７１の回転により、主副連結リンク８０を介してメインレバー１１が時計方向（図７中の矢印Ｆ方向）に回転し、遮断ばね１２とダンパー１７は図７中の矢印Ｇ方向に動作する。リンク機構６とそれに連結された可動接触子４ａが右方向に移動し、遮断動作が開始する。遮断ばね１２がある一定距離変位すると、ピストン１７ａはフレーム１４に固定されたストッパー１４ａと係合し、ダンパー１７の制動力が発生し遮断ばね１２の動作を停止させ、それに連結されたリンクレバー類の動作も停止し遮断動作が完了する。その状態を示したのが図８である。

［投入動作］
次に投入動作について図８と図９を用いて説明する。図８は遮断状態で投入ばね１３が蓄勢された状態、図９は投入動作完了状態を示す図である。外部指令により投入用電磁ソレノイド２２が励磁され、プランジャ２２ａが図８中の矢印Ｈ方向に動作すると、投入用係止レバー６２はプランジャ２２ａと係合しているため反時計周りに回転する。

すると、半月部６２ａとツメ８２ｂの係合が外れ、投入レバー８２と投入シャフト８１は投入ばね１３のばね力により反時計周り（図８中の矢印Ｉ方向）に回転し、投入ばね１３は図８中の矢印Ｊ方向に放勢される。投入シャフト８１に固着されている投入カム８４は図８中の矢印Ｋの方向に回転し、ローラ７３ａと係合する。ローラ７３ａが投入カム８４により押し込まれると、カムレバー７３は時計周り（図８中の矢印Ｌ方向）に回転し、サブシャフト７０を介して、同時にサブレバー７１は図８中の矢印Ｍの方向に回転する。

サブレバー７１の回転は主副連結リンク８０を介してメインレバー１１に伝えられ、メインレバー１１を反時計周り（図８中の矢印Ｎ方向）に回転させ、リンク機構６とそれに連結された可動接触子４ａを左方向に移動させ、投入動作を行う。メインレバー１１の回転に伴い遮断ばね１２は蓄勢され、サブシャフト７０に固定されたラッチレバー７２のローラ７２ａはラッチ９１と再び係合し投入動作が完了する。図９に投入動作が完了した状態を示す。

［遮断ばね１２の保持力］
次に、このように構成し動作するばね操作機構１０の遮断ばね１２の保持力について説明する。図７において遮断ばね力をＦ０とし、このＦ０がメインレバー１１を回転させる時のモーメントアーム長をＬ１とすると、メインレバー１１を駆動するトルクはＦ０×Ｌ１となり、従来の操作機構の場合と同程度のトルクとなる。

従来の操作機構ではこのトルクが遮断用係止レバー６１に直接負荷されていたため、ローラ７２ａに相当するローラの負荷容量も大きくなり寸法が大型化していた。主副連結リンク８０の軸力Ｆ１は、メインレバー１１とＦ１とのモーメントアーム長をＬ２とするとＦ０×Ｌ１／Ｌ２となる。

これよりサブレバー７１を駆動するトルクはＦ１とサブレバー７１とのモーメントアーム長をＬ３とすると、Ｆ１×Ｌ３＝Ｆ０×Ｌ１／Ｌ２×Ｌ３となる。ラッチ９１に作用する接触力Ｆ２はラッチレバー７２のモーメントアーム長をＬ４とすれば、Ｆ０×Ｌ１／Ｌ２×Ｌ３／Ｌ４となる。

ここで、Ｌ１とＬ２はほぼ同じ長さであり、Ｌ１／Ｌ２≒１となるが図７に示すようにＬ３はＬ１とＬ２に比べるとはるかに小さいため、Ｌ１／Ｌ２＞＞Ｌ３／Ｌ４となりサブレバー７１を駆動するトルクはメインレバー１１を駆動するトルクよりはるかに小さくなる。

［作用効果］
以上述べたように、本実施形態によれば、ラッチ９１に作用する接触力Ｆ２が小さくなり、ローラ７２ａやラッチ９１さらに係止レバー９０に作用する力も小さくなる。したがって、保持装置６０を小型化することが可能となる。また、従来の操作機構では投入シャフト８１とメインレバー１１のシャフトはそれぞれ別に設ける必要があったが、本実施形態ではサブレバー７１を配置したことにより、メインレバー１１支持用のシャフトとして投入シャフト８１と共用することができ、構成の簡略化を進めることができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、図１０に示すようにサブレバー７１とカムレバー７３とラッチレバー７２を一体化してもよい。ここでは、ローラ７２ａとローラ７３ａを共通のピン７５で回転自由に配置したサブレバー７１を示している。サブレバー７１は回転自由にサブシャフト７０に嵌着されており、特別な固着手段を用いる必要がない。

このような他の実施形態によれば、メインレバー１１を駆動するトルクを、主副連結リンク８０を介してサブレバー７１に伝達し、サブレバー７１およびラッチレバー７２を駆動するためのトルクを、減少させることができる。これにより、ラッチレバー７２のラッチ９１やローラ７２ａに負荷される荷重が小さくなって、これらの構成部品を小型・軽量化することが可能となる。したがって、ばね操作機構１０全体の小型・軽量化を図ることができる。また、ラッチ９１やローラ７２ａ等の重要部品にかかる荷重が小さくなることで、強度上の信頼性が向上するといった利点もある。

また、メインレバー１１のシャフトと投入用レバー８２のシャフトを共通化することができるので、サブシャフト７０が増加しても全体としてのシャフト数は増加することがない。このため、ばね操作機構１０の大型化を回避することができる。さらに、サブレバー７１とカムレバー７３とラッチレバー７２を一体化したことで、小型化をいっそう進めることが可能となった。

なお、上記実施形態では、遮断ばね１２および投入ばね１３には圧縮コイルばねを用いているが、他の弾性体要素、例えばネジリコイルばね、皿ばね、渦巻きばね、板ばねを用いてもよい。また、ラッチ９１やキャッチに設けた復帰ばねにはコイルばねを用いているが、他の弾性体要素、例えばネジリコイルばね、皿ばね、渦巻きばね、板ばねでもよい。

本発明の第１の実施形態の開閉装置の操作機構の構造を示す正面図。 本発明の第１の実施形態の開閉装置の操作機構の構造を示す正面図。 図１で示したばね操作機構部分を拡大し主要部分と一部断面を図示した正面図。 図２で示したばね操作機構部分を拡大し主要部分と一部断面を図示した正面図。 図３で示したばね操作機構部分の背面図。 図３および図４で矢印Ａ方向から見た断面図。 本発明の第２の実施形態の開閉装置の操作機構の構造を示し投入状態における操作機構の分解構成図。 図７に示した操作機構の遮断状態における操作機構の分解構成図。 図７に示した操作機構の投入動作完了直後における操作機構の分解構成図。 本発明の他の実施形態において一体化したサブレバーを示す斜視図。

符号の説明

１…ガス遮断器
３…タンク
４…電気的な接点
５…機構箱
８…操作面
１０…ばね操作機構
１０ａ〜１０ｄ…取付面
１１…メインレバー
１５…遮断ばねリンク
１６…遮断ばね受け
２０…保持制御装置
３０…補助接点装置
３２…補助レバー
３３…補助リンク
４０…状態表示装置
４１…表示レバー
５０…蓄勢装置
５１…電動機
５２、５３…スプロケット
６０…保持装置
６１…遮断用係止レバー
６２…投入用係止レバー
７０…サブシャフト
７１…サブレバー
７２…ラッチレバー
７３…カムレバー
８０…主副連結リンク
８１…投入シャフト
８２…投入用レバー
８３…投入リンク
８４…投入カム
９０…係止レバー
９１…ラッチ

Claims (7)

1. 支持構造体に対して、開閉接点駆動装置と、保持装置と、蓄勢装置と、保持制御装置と、補助接点装置と、状態表示装置とを配置した開閉装置の操作機構であって、
   前記開閉接点駆動装置は、前記支持構造体に回転可能に配置され開閉装置の開閉接点に連結されるメインレバーと、前記メインレバーに連結されたエネルギー蓄勢手段と、前記支持構造体に回転可能に支持され前記メインレバーと投入カムを介して接離可能に配置された投入レバーと、前記投入レバーに連結されたエネルギー蓄勢手段とを有し、
   前記保持装置は、前記支持構造体に回転可能に支持され前記エネルギー蓄勢手段のエネルギーを保持する係止レバーを有し、
   前記蓄勢装置は、駆動源となる電動機と、前記投入レバーを回動させる減速機を有し、
   前記保持制御装置は、前記支持構造体上に配置され前記係止レバーを回動させる電磁ソレノイドと手動ボタンを有し、
   前記補助接点装置は、前記支持構造体上に配置され前記メインレバーとリンクにより回動自在に連結される接点群を有し、
   前記状態表示装置は、前記支持構造体上に配置され前記メインレバーとリンクにより回動自在に連結される入切表示用の表示レバーを有した開閉装置の操作機構において、
   前記支持構造体は、前記蓄勢装置の電動機と前記保持制御装置と前記補助接点装置と前記状態表示装置の集合体をほぼ同一面上に集中配置する取付面を２面備えていることを特徴とする開閉装置の操作機構。
2. 前記保持制御装置をベース板に集中配置し、前記ベース板を前記支持構造体の二つの取付面のどちらにも配置可能としたことを特徴とする請求項１記載の開閉装置の操作機構。
3. 前記メインレバーの出力端が開閉装置の操作機構のほぼ中央に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉装置の操作機構。
4. 前記メインレバーと記開閉接点を連結するリンクと、前記メインレバーと前記エネルギー蓄勢手段を連結するリンクを設け、
   これらリンクをほぼ同一面内に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の開閉装置の操作機構。
5. 前記支持構造体に回転自由にサブシャフトを配置し、
   前記サブシャフト上にサブレバーを固着し、
   前記サブレバーの一端にピンを取り付け、前記メインレバーの一端にピンを取り付け、
   これら２つのピンには該ピン同士を連結するための主副連結リンクを回転自由に配置し、
   前記サブシャフト上にカムレバーおよびラッチレバーを固着し、
   前記カムレバーには前記投入カムと離接可能に係合するローラを、前記ラッチレバーには前記係止レバーと離接可能に係合するローラを、それぞれ配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の開閉装置の操作機構。
6. 前記メインレバーを前記投入レバーの回転軸と同軸上に配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の開閉装置の操作機構。
7. 前記サブレバー、前記カムレバーおよび前記ラッチレバーを一体的に構成した上で前記サブシャフトに対して回転自由に嵌着したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の開閉装置の操作機構。

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