JP2010080412A - 電力用ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源にコイルばねを用いたガス遮断器において、遮断ばねの駆動力増加に伴うソレノイド負荷を低減しながら高速遮断を可能にし、構成部品の共通化又は標準化を図る。
【解決手段】
接地容器１０３内に設けられ、固定接触子２９ａと可動接触子２９ｂとを有する接点２９と、遮断ばね２６と投入ばね２８の蓄勢力により接点を開閉して電力の遮断と投入を切り換え、かつ、遮断ばねの蓄勢力をソレノイド２０１と遮断トリガ１４ａとで保持又は開放する引外し制御機構とを備えた電力用ガス遮断器において、引外し制御機構には、遮断トリガを付勢するための復帰ばね１５ａ、１５ｂをソレノイドに対応して設けると共に、復帰ばねは、遮断器の投入保持状態でのばね力が遮断終了位置でのばね力よりも小さく、かつ、遮断トリガの変位に対して非線形に増大する特性を有するように構成している。
【選択図】図５

Description

本発明は、電力用ガス遮断器に係り、特に、変電所や開閉所などにおいて使用する、高電圧仕様に好適な電力用ガス遮断器に関する。

変電所や開閉所に設けられる電力用ガス遮断器（以下、単に「遮断器」とも称す）であって、遮断や投入の駆動源として、所謂、ばね操作機構の一例が、以下の特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の遮断器では、遮断および投入の駆動源として、特に、コイルばねを使用しており、遮断ばねの駆動力を引外し制御機構の部品同士の係合で保持し、遮断指令が入力されると、ソレノイドが駆動して部品の係合が解除され、もって、遮断動作を行う。なお、ソレノイドが押圧する遮断トリガには、復帰ばねが取り付けられており、常に、遮断トリガを付勢する構造となっている。

特開２００７−３２３９８９号公報

上記特許文献１に記載されたガス遮断器は、その構造から、２サイクル遮断のような高速遮断には対応可能であるが、しかしながら、大容量化に対する配慮が不足していた。即ち、高速遮断のために駆動源の遮断ばねのばね力を増加させると、引外し制御機構の各レバーに作用する荷重が増加し、遮断トリガを押圧するソレノイドの負荷も増加してしまう。そのため、遮断動作時の遮断トリガの係合解除時間が遅延してしまい、高速化が図れなくなる恐れがあった。これに対し、一般的には、ソレノイドの磁気回路の改良によって吸引力を増加させて対応することが行われるが、しかしながら、これによれば、ソレノイドの種類が増加してしまい、そのため、部品の共通化あるいは標準化が図れないという課題があった。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みて達成されたものであり、その目的は、駆動源にばねを用いたガス遮断器において、遮断トリガの負荷を低減することにより、当該遮断器を構成するソレノイドなどの共通化又は標準化を図り、もって、遮断器の設計製作の工数を低減することである。

上記目的を解決するため、本発明によれば、接地容器内に設けられ、固定接触子と可動接触子とを有する接点と、遮断ばねと投入ばねの蓄勢力により前記接点を開閉して電力の遮断と投入を切り換え、かつ、前記遮断ばねの蓄勢力をソレノイドと遮断トリガとで保持又は開放する引外し制御機構とを備えた電力用ガス遮断器において、前記引外し制御機構には、前記遮断トリガを付勢するための復帰ばねを前記ソレノイドに対応して設けると共に、当該復帰ばねは、遮断器の投入保持状態でのばね力が遮断終了位置でのばね力よりも小さく、かつ、前記遮断トリガの変位に対して非線形に増大する特性を有するように構成した電力用ガス遮断器が提供される。

即ち、遮断トリガに作用する復帰ばね力を投入保持状態で最小とすると共に、遮断終了状態では最大になるようにするが、必要な高速化を図るため、前記遮断トリガが前記レバーとの係合から解除された後の、前記遮断トリガの回転中に、遮断トリガの回転に伴って、復帰ばねの力が非線形に増大するように構成する。これにより、特に、駆動源にばねを用いたガス遮断器において、遮断トリガの負荷を低減することにより、当該遮断器を構成するソレノイドなどの共通化又は標準化を図り、もって、遮断器の設計製作の工数を低減することが可能となる。

更に、本発明によれば、前述の復帰ばねを実現するための具体的な構成として、前記復帰ばねを少なくとも二つ以上の圧縮コイルばねで構成し、前記遮断器の投入保持状態において、前記二つ以上の圧縮コイルばねの一方の復帰ばねの一端が、前記遮断トリガを押圧し、その他方の復帰ばねの一端が、前記遮断トリガを付勢しない位置に配置する、あるいは、前記遮断器の遮断状態において、前記復帰ばねが前記遮断トリガを押圧する位置に、少なくとも二本の復帰ばねを配置し、あるいは、前記復帰ばねを、自由長の異なる二本の圧縮コイルばねを同心円状で組合せて構成し、あるいは、前記復帰ばねを、ピッチが異なる１本の圧縮コイルばねで構成し、あるいは、前記復帰ばねを、前記遮断トリガを押圧する可動端から固定端に至るまで、そのコイル平均径が増加する円錐コイルばねで構成してもよい。

上述した本発明によれば、特に、駆動源にコイルばねを用いるガス遮断器において、遮断器の大容量化にともなうソレノイドの負荷増加に対して、投入保持状態のソレノイドの負荷を低減し、高速遮断を実現することができ、同時に、ソレノイドの共通化、標準化を図って遮断器の設計製作の工数を低減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図１乃至図１０を用いながら詳細に説明する。

まず、図１により、本発明になるガス遮断器１００の正面図を示す。ガス遮断器１００は、架台１０５上に設置された円筒形の接地容器１０３を含んでおり、当該円筒形の接地容器１０３の内部には、例えば、ＳＦ_６ガス（六弗化硫黄ガス）などの絶縁性のガスが、規定の圧力で封入されている。また、この接地容器１０３の軸方向中間部からは、斜め上方にブッシング１０１、１０２が突き出ている。なお、これらのブッシング１０１、１０２の内部には、例えば、変電所や開閉所内の電線を電気的に接続して電路を構成する導体が、それぞれ収納されている。

また、上記の架台１０５の側部には、当該ガス遮断器１００の遮断や投入の駆動源としてのばね操作機構を収納する、所謂、操作箱１０４が取り付けられている。一方、上記接地容器１０３の内部には、固定接触子２９ｂと可動接触子２９aとを有する接点２９が配設されている。そして、当該可動接触子２９aにはロッド３２が接続されており、当該ロッド３２は、上記操作箱１０４内のリンク３１と機械的に接続されている。なお、当該操作箱１０４の内部には、ばね操作機構の主軸４が配設されており、この主軸４にはリンク３１の一端が固定されている。

続いて、上記図１にその概略構成を示したガス遮断器１００の、特に、その操作箱１０４の内部に収容されるばね操作機構の詳細について、添付の図２を参照しながら説明する。

まず、図２には、符号４００により、ばね操作機構の全体を示しており、このばね操作機構４００は、図に破線で区分して示しているように、その概略構成として、図示のように、上記の主軸４（図１を参照）と共に、遮断ばね２６を有する遮断操作部４０３と、カム軸２及び投入ばね２８を有する投入操作部４０４と、投入ばね２８の駆動力を保持開放する投入制御機構４０２と、遮断ばね２６の駆動力を保持開放する引外し制御機構４０１とから構成されている。

続いて、やはり上記の図２を参照しながら、上述した投入操作部４０４の詳細な構造を説明する。即ち、操作箱１０４を構成する筐体１内には、回転軸２が回転自在に支持されており、この回転軸２の一端には、カム３が取り付けられており、更に、このカム３にはローラ１８が取り付けられている。また、この回転軸２の他端には、大歯車５２が取り付けられている。更に、この大歯車５２の中間部には、投入ばね２８を含む投入ばねリンク２７の一端が、回動自在に取り付けられている。そして、この投入ばねリンク２７の他端部には、ばね受３５が取り付けられており、もって、投入ばね２８の一端側を保持している。なお、この投入ばね２８は、上記投入ばねリンク２７の外側に配置されており、そして、上記ばね受３５の反対側が筐体１によって保持されている。また、上記の大歯車５２には、小歯車５１が噛合っており、もって、投入ばね２８を蓄勢する際には、図示を略した電動機から駆動力が伝達され、即ち、小歯車５１が駆動側、そして、大歯車５２が従動側となって、上記投入ばね２８を圧縮していく構造となっている。

次に、やはり上記の図２を参照しながら、上述した投入制御部４０２の構造について説明する。この投入制御部４０２では、上記投入操作部４０４のカム３に取り付けられたローラ１８に係合可能に、投入ラッチ１９が設けられている。なお、この投入ラッチ１９は、図示のように、外略「Ｖ」字形状をしており、かつ、その屈曲部に軸１９ａを貫通することにより、回動自在に取り付けられている。そして、この投入ラッチ１９の「Ｖ」字形の一端には上記カム３のローラ２８に係合するための係合部１９ｂが形成されており、かつ、その他端には上述したローラ２１が取り付けられている。また、上記投入ラッチ１９の「Ｖ」字形の他端側には、上記軸１９aとの中間部において、その一端が筐体１に固定された復帰ばね２０が取り付けられている。

そして、投入トリガ２２が、その一端部が上記ローラ２１に当接が可能となるように、配置されている。即ち、この投入トリガ２２は折れ曲がった形に形成されており、かつ、その折れ曲がり部には、軸２２ａを貫通することによって、回動自在に取り付けられている。なお、この軸２２ａは筐体１に対して回転自在に支持されている。また、この投入トリガ２２は、上記ローラ２１と当接する側とは反対側にも伸びており（即ち、トリガ２２ｂ）、そして、当該トリガ２２ｂは、投入ソレノイド３０１のプランジャ３１１が当接可能な位置に配置されている。

次に、上述した遮断操作部４０３の詳細な構造について、やはり、上記の図２を用いて説明する。この遮断操作部４０３では、図からも明らかなように、主軸４には外形略「Ｙ」字状の主レバー５の中間部が取り付けられており、当該主レバー５の二つの端部には、それぞれ、ローラ６、７が取り付けられている。また、上記主レバー５の残りの端部には、遮断ばねリンク２５の一端が、ピン２５ａを介して、回動自在に取り付けられている。そして、この遮断ばねリンク２５は、上記筐体１を貫通して筐体の外部に伸びており、その他端には、フランジ３４が取り付けられており、当該フランジと筐体１との間には、当該遮断ばね２６を保持している。即ち、遮断ばねリンク２５の外周に配置された遮断ばね２６は、その一端をフランジ３４で保持されると共に、その他端は筐体１で保持されている。

そして、上記遮断操作部４０３に隣り合って、引外し制御機構４０１が配置されて、この引外し制御機構４０１の詳細構造についても、上記図２を用いて説明する。即ち、この引外し制御機構４０１では、上記筐体１に固定した軸８ａには、中間部が折れ曲がった形状の遮断ラッチ８が取り付けられている。即ち、当該遮断ラッチ８は、その中間部に軸８ａを貫通し、もって、回動自在になっている。また、この遮断ラッチ８の一端部には、係合部８ｂが形成されており、当該係合部８ｂは、上述した遮断操作部４０３を構成する主レバー５の一端に設けたローラ７に係合している。また、当該遮断ラッチ８の他端部には、ローラ１０が取り付けられている。そして、上記の軸８ａと遮断ラッチ８の係合部８ｂとの中間部には、遮断ラッチ８を元の位置に復帰させるための復帰ばね９の一端部が取り付けられている。この復帰ばね９の他端部は、筐体１に固定されている。

更に、上記遮断ラッチ８の一端に設けられたローラ１０と係合可能に、第２遮断ラッチ１１が配置されている。なお、この第２遮断ラッチ１１の中間部には、上記筐体１に固定された小筐体６１に支持された軸１１ａが貫通され、もって、第２遮断ラッチ１１は回動自在に取り付けられている。また、図からも明らかなように、第２遮断ラッチ１１は、その中央部（上記軸１１ａの貫通部）で折れ曲がった形状に形成されており、更に、第２遮断ラッチ１１における軸１１aとローラ１３との中間部には、その一端が小筐体６１に固定された第２遮断ラッチ１１を元の位置に復帰させるための復帰ばね１２の他端が、取り付けられている。そして、ローラ１０と係合する係合部１１ｂとは反対側の第２遮断ラッチ１１の端部には、ローラ１３が取り付けられている。そして、このローラ１３と係合可能に、略「Ｌ」字形状をした遮断トリガ１４ａが、その先端部をローラ１３に当接するように配置されている。なお、この遮断トリガ１４ａの先端部は、その端部に曲面を含んだ平面で形成されている。

そして、上記遮断トリガ１４ａの略「Ｌ」字の角部には、軸１４ｃが取り付けられており、この軸１４ｃは、小筐体６１に対して回動自在に支持されており、更に、第１トリガレバー１４ｂが、上記遮断トリガ１４ａに直交して取り付けられている。そして、この第１トリガレバー１４ｂに当接可能に、引外し用ソレノイド２０１のプランジャ２１１が配置されている。なお、上記遮断トリガ１４ａの中間部には、一端が小筐体６１に固定されて遮断トリガ１４を元に位置に復帰させるための復帰ばね１５が、取り付けられている。

次に、以上のように構成したばね操作機構４００の動作原理について、上記の図２、更には、図３及び図４を含めて参照しながら説明する。即ち、これら図２から図４に変化するに従って、順次、その接点の開閉動作が進行するものとして説明する。

初めに、図２に示した投入状態から、図３に示す遮断状態へ移行する動作について述べる。
この投入状態において、遮断器に対して遮断指令が入力されると、引外し制御部４０１の引外し用ソレノイド２０１が励磁され、もって、プランジャ２１１が上方に突出し、そして、この突出したプランジャ２１１が、第１トリガレバーレバー１４ｂを押圧する（図中の矢印を参照）。その結果、遮断トリガ１４ａと第２遮断ラッチ１１との係合が外れる。

遮断トリガ１４ａとの係合が外れた第２遮断ラッチ１１は、回動自由となり、遮断ラッチ８のローラ１０からの押圧により、軸１１aを中心として反時計回りに回転する（図中の矢印を参照）。すると、遮断ラッチ８が回動自由となり、そして、主レバー５のローラ７からの押圧により、遮断ラッチ８が軸８ａを中心として反時計回りに回転する（図中の矢印を参照）。これにより、遮断ラッチ８の係合部８ｂが移動して、主レバー５が回動自由となり、即ち、それまで圧縮状態にあった遮断ばね２６の規制が外れることから、当該遮断ばね２６が放勢され、もって、主レバー５が反時計回りに回転する（図中の矢印を参照）。すると、これに伴い、リンク３１、３２も駆動され、即ち、可動接触子２９ａが固定接触子２９ｂから離れて接点を開く。そして、当該遮断ばね２６が放勢しきると、遮断動作が終了する。なお、この時、主レバー５の端部のローラ６は、図３に示すように、カム３の外周面にほぼ当接して止まる。

次に、添付の図３の遮断状態から図４に示す投入状態に移る動作について、以下に説明する。まず、図３に示す遮断状態において投入指令が入力されると、投入用ソレノイド３０１が励磁される。すると、投入用ソレノイド３０１のプランジャ３１１が下方向に突出し、投入トリガ２２を押圧する。これにより、投入トリガ２２が反時計回りに回動し、投入ラッチ１９のローラ２１と投入トリガ２２との係合が解除される。

上記ローラ２１と投入トリガ２２との係合の解除により、それまで回動が規制されていた投入レバー１９が回動自由になり、そして、カム３のローラ１８からの押圧力により、投入ラッチ１９が反時計回りに回動する（図中の矢印を参照）。これにより、投入ラッチ１９とカム３のローラ１８との係合が解除されることとなる。

そして、この投入ラッチ１９とカム３のローラ１８との係合の解除により、カム３の回動の規制がなくなることから、投入ばね２８のばね力が放勢され、もって、投入ばねリンク２７が下方に移動し、同時に、大歯車５２とカム３とが、回転軸２を中心に反時計回りに回転する（図中の矢印を参照）。また、カム３の回動に伴い、当該カム３の外周面に当接しているローラ６の働きにより、主レバー５が時計回りに回動させる（図中の矢印を参照）。

その後、カム３が略半回転すると、その最大曲率半径部分で、カム３の外周面が主レバー５のローラ６に当接することとなる。このとき、主レバー５に接続した遮断ばねリンク２５が上昇しながら遮断ばね２６をほぼ元の位置まで圧縮する。

一方、投入ばね２８が放勢しきると、接点２９が投入される。なお、この投入動作の終了時には、引外し制御機構４０１を構成する各レバー８、１１、１４は、それぞれ、その復帰ばね９、１２、１５の力により元の位置に復帰する。これにより、遮断ばね力２６が保持される。なお、この投入動作が終了した状態が、図４に示される。この状態では、遮断指令が入力されると、即座に遮断動作が可能となる。

ここで、投入動作が終了した後において、投入ばね２８を蓄勢する動作について、添付の図４を参照しながら説明する。なお、図において、遮断器が投入ばね２８の放勢完了を検知すると、図示を略した電動機が起動し、小歯車５１を時計回りに回転させる。すると、これと噛合う大歯車５２が反時計回りに回動する（図中の矢印を参照）。これに伴い、投入ばねリンク２７が反時計回りに揺動しなら、投入ばね２８を圧縮する。この大歯車５２が約１８０゜回転すると（例えば、上記図２を参照）、図示を略したリミットスイッチの指令により、上記電動機が停止する。この時、圧縮された投入ばね２８の駆動力により、大歯車５２がさらに反時計回りに回転しようとするが、しかしながら、大歯車５２と同軸のカム３のローラ１８が投入レバー１９に、そして、投入レバー１９のローラ２１が投入トリガ２２に、それぞれ係合するので（例えば、上記図２を参照）、カム３および大歯車５２の回動が阻止され、もって、投入ばね２８のばね力が保持される。これにより、再び、上記図２に示すように、即ち、接点が投入状態で、かつ、遮断ばね２６及び投入ばね２８が圧縮された初期状態に戻る。

続いて、以下には、本発明において、遮断器を構成するトリガやソレノイドなどの共通化又は標準化を図ることを目的とした、遮断トリガの負荷を低減するための工夫について説明を加える。なお、この工夫は、特に、ガス遮断器の操作箱１０４の内部に収容されるばね操作機構において、特に、その引外し制御機構４０１を構成する、引外し用ソレノイド２０１、第２遮断ラッチ１１、遮断トリガ１４、遮断トリガ用の復帰ばね１５を含むものであり、以下、引外し制御機構と言う。
＜実施例１＞

まず、本発明の第１の実施例（実施例１）について、添付の図５乃至図７を用いながら、以下に詳細に説明する。なお、添付の図５には、遮断器の投入時における引外し制御機構の状態を、図６には、遮断時における状態を、それぞれ、拡大して示している。また、添付の図７には、当該引外し制御機構における、遮断トリガ１４の回転角度と復帰ばね力との関係を示している。

図５及び図６からも明らかなように、本実施例では、上記引外し制御機構を構成する復帰ばね１５は、二本の復帰ばね１５ａ、１５ｂにより構成されている。なお、これらの復帰ばねは、その一端を小筐体６１に固定されている。図５に示す投入時の保持状態では、一方の復帰ばね１５ａは遮断トリガ１４を付勢しているが、しかしながら、他方の復帰ばね１５ｂは遮断トリガ１４とは接していない。そして、この状態から、遮断動作で遮断トリガ１４が反時計回りに回転すると、遮断トリガ１４は、まず、復帰ばね１５ａを圧縮し、その途中から、更に、復帰ばね１５ｂをも圧縮していく。そして、図６に示す遮断状態では、遮断トリガ１４は、これら両方の復帰ばね１５を圧縮した状態になる。

ここで、上記復帰ばね１５の役割は、投入動作終了時において、第２遮断ラッチ１１の復帰に続き、遮断トリガ１４を元の位置に復帰させることである。特に、上記の図６において、遮断トリガ１４の復帰動作中に、当該遮断トリガ１４に作用する力関係については、負荷としての、遮断トリガの軸１４ｃと小筐体６１との摩擦トルクＴｃと、駆動力としての、復帰ばね１５のばね力がある。なお、第２遮断ラッチ１１のローラ１３が遮断トリガ１４に接してはいるが、しかしながら、その押圧力は第２遮断ラッチ１１の復帰ばね１２の分力しか作用しないため、遮断トリガ１４の復帰動作にほとんど影響しておらず、ここでは考慮しなくてよい。

一般的に、摩擦トルクＴｃは、復帰ばね１５による駆動トルクより小さいが、特に、当該復帰ばね１５のばね力が弱い場合には、遮断トリガを元の位置に復帰させる駆動トルクが少なくなる。その結果、遮断トリガ１４の復帰が遅れてしまい、場合によっては、投入動作終了時の第２遮断ラッチ１１のローラ１３と遮断トリガ１４との係合が失敗し、もって、誤動作の遮断動作に至る可能性がある。一方、当該復帰ばね１５のばね力が強すぎる場合にも、遮断トリガ１４が元の位置に復帰した後にも揺動が続き、そのため、投入動作終了時の第２遮断ラッチ１１のローラ１３との係合が失敗する可能性がある。そのため、発明者等は、復帰ばねのばね力を調整する必要があることを認識した。

上述した復帰ばねのばね力の調整に関し、添付の図７により、遮断トリガ１４の回転角度と復帰ばね力との間の関係について示す。

遮断器の投入状態では、遮断トリガ１４の回転角度ゼロ（０）である。従来技術では、復帰ばね１５を、ただ１本の線形ばねで構成することが通常であった。これに対し、上述したように、本発明によれば、当該復帰ばね１５を、二本の復帰ばね１５ａ、１５ｂで構成するため、上記図７に示すように、一方の復帰ばね１５ａのばね力を、従来技術の１本の線形ばねだけのばね力よりも低減させることが出来る。そして、遮断動作時においては、プランジャ２１１により遮断トリガ１４が押圧され、もって、第２遮断ラッチ１１のローラ１３との係合が外れる瞬間において、遮断トリガ１４が、他方の復帰ばね１５ｂをも押圧していく。なお、これら二本の復帰ばねのばね定数については、１５ａの定数よりも１５ｂを大きくしておくことが好ましい（１５ａの定数＜１５ｂの定数）。そして、遮断終了時の状態では、これら二本の復帰ばね力が作用して、もって、従来技術でのばね力を上回るように構成されている。

かかる実施例１になる復帰ばね１５によれば、遮断動作開始時において、上記遮断トリガ１４に作用する力が、上記図５に示されている。即ち、図示のように、ソレノイド２０１の負荷Ｆ_２１１は、プランジャの摩擦を無視すると、第２遮断ラッチ１１のローラ１３と遮断トリガ１４との摩擦力μ・Ｆ_１３、軸１４ｃと小筐体６１との摩擦トルクＴ_ｃ、復帰ばね１５ａのばね力Ｆ_１５ａの和となる。

ところで、従来技術では、既述のように、遮断トリガの復帰を速くするために遮断状態で復帰ばね力を増加させると、これにより投入保持状態での復帰ばね力も増加するため、ソレノイド２０１の負荷が増加してしまう。これに対し、本発明の実施例によれば、復帰ばねを二本（複数）とし、かつ、投入保持状態では一方の復帰ばね１５ａのばね力のみが作用するようにしたため、従来技術と比較し、ソレノイド２０１の負荷を低減することができ、もって、遮断動作の高速化が可能となる。また、特に、投入動作の終了時における遮断トリガ１４の復帰についても、上述した二本の復帰ばねのばね力により、従来技術の場合とほぼ同等の時間で、復帰動作が可能となる。

以上のように、本実施例では、遮断トリガ１４の復帰ばねを二本（複数）のばねで構成し、かつ、一方の復帰ばね１５ａが常に遮断トリガ１４を押圧し、他方の復帰ばね１５ｂが遮断動作中に遮断トリガ１４を押圧するように構成したことにより、投入動作終了時における第２遮断ラッチ１１のローラ１３と遮断トリガ１４との安定した係合動作と共に、遮断動作開始時におけるソレノイドの負荷低減による高速動作との、両立を図ることが可能となる。
＜実施例２＞

次に、本発明の第２の実施例（実施例２）について、添付の図８に示す。なお、この実施例では、復帰ばね１５を３本の圧縮コイルばね１５ａ、１５ｂ、１５ｃで構成すると共に、これらの圧縮コイルばねを（長さを）、投入保持状態では１本の復帰ばね１５ａのみが遮断トリガ１４を押圧し、他の２本の復帰ばね１５ｂ、１５ｃは遮断トリガ１４を押圧しないように構成する。

上述した実施例２における遮断トリガ１４の回転角度と復帰ばね力との関係を、添付の図９に示す。なお、これら復帰ばねのばね定数は、１５ａの定数よりも、１５ｂ、１５ｃの定数を大きくしておくことが好ましい（定数１５ａ＜定数１５ｂ又は定数１５ｃ）。また、１５ｂ，１５ｃのばね定数は、すべて同一でもよく、又は、異なっていてもよい。即ち、本実施例においても、遮断動作による遮断トリガの回転で復帰ばね１５ｂ、１５ｃを順に圧縮していくように構成することにより、投入保持状態での復帰ばね力を低減可能となり、もって、上記実施例１と同様の効果が得られる。

また、上記復帰ばねの本数を更に増加させて、かつ、投入保持状態では１本の復帰ばねのみが遮断トリガを押圧するように構成することによれば、やはり、上記の実施例と同様の効果が得られることは、当業者であれば明らかであろう。
＜実施例３＞

更に、本発明の第３の実施例（実施例３）について、添付の図１０に示す。なお、この実施例３になる構造も、上記実施例１と同様に、二本の復帰ばね１５ａ、１５ｂを組み合わせたものであるが、但し、これらを同心で組み合わせた構造である点で上記実施例１とは異なる。なお、この実施例３になる構造では、外側の復帰ばね１５ａと内側の復帰ばね１５ｂの自由長を変えることにより、遮断トリガ１４の回転に伴うばね力の変化を、上記図７に示した復帰ばねと同様に、非線形性を持たせることが可能である。そして、この実施例３によっても、上記実施例１と同様の効果を奏すると共に、更には、当該複数のばねを同心状に配置することにより、当該復帰ばねの占有体積を、更に低減することが可能となる。
＜実施例４、実施例５＞

加えて、本発明の第４の実施例（実施例４）を、添付の図１１に、そして、本発明の第５の実施例（実施例５）を、添付の図１２に示す。これらの実施例では、図からも明らかなように、復帰ばね１５を１本のばねのみで構成しているが、実施例４（図１１を参照）では、当該ばねのピッチを不等にすることにより、ばね力と遮断トリガとの回転角に非線形性を持たせている。また、実施例５（図１２を参照）では、当該螺旋状のばねが遮断トリガ１４に接する一端と、これとは反対側の小筐体６１に固定する固定端との間で、当該コイルの平均径を増加させる、所謂、円錐状のばねを採用することにより、ばね力と遮断トリガの回転角との関係に、上述した非線形性を持たせている。

なお、これらの実施例における、遮断トリガ１４の回転角度と復帰ばね力との関係の一例を、添付の図１３に示す。即ち、遮断動作における遮断トリガ１４の回転初期では、そのばね力は、線形のばね定数を保つが、しかしながら、ある所定の回転角度を超えると、ばねの素線同士が接着して有効巻数が減少し、ばね定数が増加していく。なお、このように構成した実施例４及び実施例５によっても、上記実施例１と同様の効果を発揮することは明らかであり、かつ、１本の復帰ばねのみで構成できることから、上記実施例３と同様に、その占有体積をより低減することが可能となる。

なお、上記の各実施例においては、遮断トリガ１４を元の位置に復帰するための手段として、特に、コイル状のばねを利用したものについて述べたが、しかしながら、本発明は、これのみに限定されることなく、上述した機能を達成すればよく、その他の手段を使用することが出来ることは、当業者であれば明らかであろう。

なお，本発明の各実施例において、引外し制御機構は、第１遮断ラッチ、第２遮断ラッチ、遮断トリガの、所謂、３段構成としているが、しかしながら、本発明はこれに限られず、例えば、第２遮断ラッチを省略し、もって、第１遮断ラッチのローラが直接遮断トリガに当接する構成としても良い。

本発明の一実施の形態になる電力用ガス遮断器の全体概観図である。 上記図１に示した電力用ガス遮断器を構成するばね操作機構の、特に、初期状態における構造を説明する図である。 上記図１に示した電力用ガス遮断器を構成するばね操作機構の、特に、遮断状態における構造を説明する図である。 上記図１に示した電力用ガス遮断器を構成するばね操作機構の、特に、投入状態における構造を説明する図である。 上記電力用ガス遮断器のばね操作機構において、その特徴となる引外し制御機構の、第１の実施例（実施例１）になる構造とその動作を説明する図である。 上記電力用ガス遮断器のばね操作機構において、その特徴となる引外し制御機構の、第１の実施例（実施例１）になる構造とその動作を説明する図である。 上記第１の実施例（実施例１）になる引外し制御機構における遮断トリガと復帰ばね力との変化を示す図である。 上記電力用ガス遮断器のばね操作機構において、その特徴となる引外し制御機構の、第２の実施例（実施例２）になる構造とその動作を説明する図である。 上記第２の実施例（実施例２）になる引外し制御機構における遮断トリガと復帰ばね力との変化を示す図である。 上記電力用ガス遮断器のばね操作機構において、その特徴となる引外し制御機構の、第３の実施例（実施例３）になる構造とその動作を説明する図である。 上記電力用ガス遮断器のばね操作機構において、その特徴となる引外し制御機構の、第４の実施例（実施例４）になる構造とその動作を説明する図である。 上記電力用ガス遮断器のばね操作機構において、その特徴となる引外し制御機構の、第５の実施例（実施例５）になる構造とその動作を説明する図である。 上記第４と５の実施例（実施例４と５）になる引外し制御機構における遮断トリガと復帰ばね力との変化を示す図である。

符号の説明

１…筐体、２…カム軸、３…カム、５…主レバー、１４…遮断トリガ、１５…復帰ばね、２６…遮断ばね、２８…投入ばね、６１…小筐体、１０３…接地容器、２０１…引外しソレノイド、４００…ばね操作機構、４０１…遮断制御機構、４０２…投入制御機構、４０３…遮断操作部、４０４…投入操作部。

Claims (8)

1. 接地容器内に設けられ、固定接触子と可動接触子とを有する接点と、
   遮断ばねと投入ばねの蓄勢力により前記接点を開閉して電力の遮断と投入を切り換え、かつ、前記遮断ばねの蓄勢力をソレノイドと遮断トリガとで保持又は開放する引外し制御機構とを備えた電力用ガス遮断器において、
   前記引外し制御機構には、前記遮断トリガを付勢するための復帰ばねを前記ソレノイドに対応して設けると共に、当該復帰ばねは、遮断器の投入保持状態でのばね力が遮断終了位置でのばね力よりも小さく、かつ、前記遮断トリガの変位に対して非線形に増大する特性を有するように構成したことを特徴とする電力用ガス遮断器。
2. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記復帰ばねを、前記遮断トリガの遮断動作時での移動に伴い、ばね定数が非線形に増加するように構成したことを特徴とする電力用ガス遮断器。
3. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記引外し制御機構は、投入保持状態において前記遮断トリガと係合するレバーを備えており、そして、前記遮断器の遮断動作において、前記遮断トリガが前記レバーとの係合から解除された後の、前記遮断トリガの回転中に、前記復帰ばねのばね定数が増大するように構成したことを特徴とする電力用ガス遮断器。
4. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記復帰ばねを少なくとも二つ以上の圧縮コイルばねで構成し、前記遮断器の投入保持状態において、前記二つ以上の圧縮コイルばねの一方の復帰ばねの一端が、前記遮断トリガを押圧し、その他方の復帰ばねの一端が、前記遮断トリガを付勢しない位置に配置されたことを特徴とする電力用ガス遮断器。
5. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記遮断器の遮断状態において、前記復帰ばねが前記遮断トリガを押圧する位置に、少なくとも二本の復帰ばねを配置したことを特徴とする電力用ガス遮断器。
6. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記復帰ばねを、自由長の異なる二本の圧縮コイルばねを同心円状で組合せて構成し、前記遮断器の投入保持状態において、一方のばねの一端が前記遮断トリガを押圧し、他方のばねの一端が前記トリガを付勢しない位置に配置したことを特徴とする電力用ガス遮断器。
7. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記復帰ばねを、ピッチが異なる１本の圧縮コイルばねで構成したことを特徴とする電力用ガス遮断器。
8. 前記請求項１に記載の電力用ガス遮断器において、前記復帰ばねを、前記遮断トリガを押圧する可動端から固定端に至るまで、そのコイル平均径が増加する円錐コイルばねで構成したことを特徴とする電力用ガス遮断器。

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