JP2012060806A - 引出形回路遮断器の出し入れ操作機構 - Google Patents

Abstract

【課題】操作ハンドルの非連結状態で遮断器の開閉操作に伴う振動で遮断器本体が不測に動き出すのを防止するように改良した引出形回路遮断器の出し入れ操作機構を提供する。
【解決手段】手動式操作ハンドル７により遮断器本体を盤内の“運転，試験位置”に移動する引出形回路遮断器の出し入れ操作機構で、該機構の駆動軸１０にウォーム歯車１１を介して前方に引き出した操作軸１２の先端にカップリングピン１２を設け、ここに操作ハンドル７の溝付きソケット７ａを差し込んで駆動軸１０を回転操作するようにしたものにおいて、前記操作軸１２に対し、カップリングピン１２ａに嵌まり合う係合凹溝１５ａを先端に設けて操作軸１２に嵌挿したロックボス１５、ロックボスをカップリングピン１２ａに向けて付勢する復帰ばね１５ｃ、およびロックボス１５の周面に対向して配した回り止めガイド１６との組立体からなる鎖錠メカを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、配電盤の盤内に収納した高圧真空遮断器などを対象とする引出形回路遮断器の出し入れ操作機構に関し、詳しくは遮断器本体の開閉操作に伴う振動などに起因する出し入れ操作機構の誤動作を防止する鎖錠構造に係わる。

周知のように、頭記の引出形回路遮断器は、盤外からの手動ハンドル操作で遮断器本体を“運転位置”，“試験位置”に移動する出し入れ操作機構を装備している。
次に、本発明の実施対象となる引出形回路遮断器として、高圧真空遮断器を例にその遮断器本体に搭載装備した出し入れ操作機構の従来構成を図５〜図８に示す。

まず、図５（ａ）〜（ｃ）において、１は真空遮断器の遮断器本体、２はＵ，Ｖ，Ｗ各相に対応する真空バルブ、３は各相の真空バルブ２から背後に引き出した主回路の接触子、４は遮断器の開閉操作機構，出し入れ操作機構などの操作部を内蔵した遮断器本体のベース部、５は盤内に配置したクレードルのレール上を矢印Ｐ方向に移動するベース部４の走行車輪、６はベース部４の左右両側面に配して後記する駆動軸に連結した引出しレバー、７は盤の前方から前記出し入れ操作機構に連結して遮断器本体１を“運転位置”，“試験位置”に移動する手動式操作ハンドル、８は操作ハンドルの差込穴を閉塞する鎖錠カバー、８ａはその開閉把手である。

次に、図５の引出形真空遮断器に搭載した出し入れ操作機構の概略構成を図６（ａ），（ｂ）で説明する。すなわち、遮断器本体のベース部４（図５参照）の内部には左右方向に延在してその両端に先記の引出しレバー６を結合した駆動軸１０が配置されており、該駆動軸１０はウォーム１１ａ／ウォームホイール１１ｂからなるウォーム歯車１１を介してベース部４の前部に引出した操作軸１２が連結されている。また、前記引出しレバー６はその回転範囲（回転角：１９５度）がストッパ機構で規制され、レバーの先端は盤内のクレードル（不図示）の側壁に設置した左右一対の移動ガイド部材９にローラを介して上下方向に案内支持されている。

上記構成で、前方から盤内に挿入した操作ハンドル７を前記操作軸１２の軸端に連結して回転操作すると、その回転力はウォーム歯車１１を介して駆動軸１０に伝達されてその両端に結合した引出しレバー６が時計方向，もしくは反時計方向に回動し、これに応動して遮断器本体１が図６（ａ），（ｂ）に示す“運転位置”，“試験位置”に移動する。

次に、前記ウォーム歯車１１を中心とした出し入れ操作機構の組立構造を図７に、また操作ハンドル７と操作軸１２との連結構造を図８に示す。まず、図７（ａ）〜（ｃ）において、操作軸１２はその先端を前方に向けてベース部４のフレームに組み付けたサポート１３に軸支され、ウォーム歯車１１のウォーム１１ａ，ウォームホイール１１ｂを介して直交する駆動軸１０に連結されている。なお、８ｂは鎖錠カバー８の復帰ばね、１４はベース部に取り付けた補助スイッチである。

ここで、図８（ａ）〜（ｃ）で示すように、操作軸１２の先端部には軸の直径方向に貫通するカップリングピン１２ａが結合されている。一方、操作ハンドル７の先端には円筒状のソケット７ａが設けてあり、このソケット７ａの周壁には前記操作軸１２に差し込んだ状態（（ｂ），（ｃ）参照）でカップリングピン１２ａの両端に嵌まり合う軸方向の挿通溝７ｂが切欠き形成されている。そして、操作ハンドル７を操作軸１２に差込み連結した状態で、ハンドルを手動で回転すると、ウォーム歯車のウォーム１１ａ，ウォームホイール１１ｂを介して駆動軸１０が回転し、その回転方向に応じて遮断器本体１が図６で述べたように“運転位置”，“試験位置”に移動する。

ところで、前記した出し入れ操作機構の従来構造では、回路遮断器の繰り返し開閉操作に伴い遮断器本体が“運転位置”，“試験位置”から勝手に動き出す不具合の生じることがある。

すなわち、ウォーム歯車は平歯車機構などに比べて減速比が大きく、かつウォーム１１ａとウォームホイール１１ｂとの間のバックラッシ（遊び間隙）も小さく抑えることができ、ハンドル操作で遮断器本体を“運転位置”，ないし“試験位置”に移動したところで操作軸１２から操作ハンドル７を引き抜くと、ウォーム１１ａとウォームホイール１１ｂとの噛み合わせにより駆動軸１０もその位置に拘束されて勝手に回転することはない。

しかしながら、遮断器本体１を“運転位置”，ないし“試験位置”に移動した状態で開閉操作を繰り返し行うと、その開閉動作に伴って生じる機械的振動によりウォーム１１ａとウォームホイール１１ｂの歯の噛み合わせが瞬間的に外れる現象が生じ、これに引出しレバー６（図６参照）の自重によるモーメント荷重も加わって駆動軸１０が微動回転するような挙動を引き起こすことが確認されている。このために、従来構造のままでは開閉動作に伴う機械的な振動が原因で、台車に搭載した遮断器本体が所定の“運転位置”，ないし“試験位置”位置から勝手に移動して思わぬ誤動作を引き起こすおそれがある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は操作機構に簡易な鎖錠部品を追加装備し、操作ハンドルの非連結状態で遮断器本体が停止位置から不測に動き出す不具合を防止できるように改良して信頼性の向上を図った引出形回路遮断器の出し入れ操作機構を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、手動式操作ハンドルの回転操作により遮断器本体を盤内の“運転位置”，“試験位置”に移動する引出形回路遮断器の出し入れ操作機構であり、該出し入れ操作機構の駆動軸にウォーム歯車を介して前方に引き出した操作軸の軸先端にカップリングピンを設け、該カップリングピンに操作ハンドルの溝付きソケットを差し込み連結して前記駆動軸を回転操作するようにしたものにおいて、
前記操作軸に対し、操作ハンドルの非連結状態では操作軸の回転を阻止する鎖錠手段を設け（請求項１）、その鎖錠手段，および操作ハンドルは具体的に次記のような態様で構成するものとする。
（１）前記操作軸の鎖錠手段は、先端部に操作軸のカップリングピンに嵌まり合う係合凹溝を設けて操作軸へスライド可能に嵌挿したロックボスと、該ロックボスを前記カップリングピンに向けて押圧付勢する復帰ばねと、およびロックボスの周面に対向してスライド経路に配した回り止めガイドとの組立体で構成する（請求項２）。
（２）前記操作ハンドルのソケットの周面には、操作軸への差し込み位置でカップリングピンに嵌まり合う軸方向の挿通溝部と、該挿通溝部に連ねて周方向に延在する係合溝部を組合せた略Ｔ字形状のピン係合溝を形成する（請求項３）。
（３）前記鎖錠手段の構成部品を包囲してその組立て箇所に防塵ケースを設ける（請求項４）。

上記構成によれば、遮断器本体を“運転位置”，ないし“試験位置”に移動したところで出し入れ操作機構の操作軸から操作ハンドルを引き抜くと、ロックボスが復帰ばねの付勢により鎖錠位置に復帰してその先端の係合凹溝が操作軸のカップリングピンに噛み合い、操作軸をこの位置から回転しないように鎖錠する。これにより、その後の回路遮断器の繰り返し開閉操作に伴う機械的振動が出し入れ操作機構に加わっても、ウォーム歯車を介して操作軸に連結した駆動軸も停止位置に拘束されるので、遮断器本体が“運転位置”，“試験位置”から勝手に動き出して誤動作するのを確実に阻止できる。

しかも、前記ロックボスを、復帰ばね，回り止めガイド部材と組合せてカップリングピン付きの操作軸に嵌挿して出し入れ操作機構の鎖錠手段を構成したことにより、簡易な構造の部品で操作軸の鎖錠メカを構成できる。

また、操作軸に連結する操作ハンドルのソケットに略Ｔ字形状のピン係合溝を形成したことで、操作軸に連結した操作ハンドルのソケットでロックボスを釈放位置に押込みながら回転すると、操作軸のカップリングピンが周方向に延在する係合溝部（この係合溝部はバヨネット溝として機能する）に嵌まり込むので、回転操作中にハンドルの押込みを緩めても、ロックボスの復帰ばね力でハンドルが抜け出してロックボスが鎖錠位置に戻るのを防ぐことができる。

さらに、操作軸鎖錠手段の構成部品を包囲する防塵ケースを追加装備することにより、塵埃などの異物が構成部品の隙間に侵入して鎖錠機能，動作が不安定になる不具合を防止できて鎖錠メカの信頼性が向上する。

本発明実施例の操作機構における操作軸の鎖錠手段を表す構造図であって、（ａ）は操作軸から操作ハンドルを外した状態、（ｂ）は操作ハンドルの連結状態を表す要部構造の側視断面図である。 図１におけるロックボスの構造図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれロックボスの側面図，端面図、（ｃ）は（ｂ）図の矢視Ｘ−Ｘ断面図である。 図１のロックボスを含む出し入れ操作機構の主要部の組立構造図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 図３の応用実施例の構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 本発明の実施対象である高圧真空遮断器の全体構成図であって、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ正面図，側面図，および平面図である。 図５の遮断器本体に装備した出し入れ操作機構の概略構成図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ遮断器本体を“運転位置”，“試験位置”に移動した状態を表す斜視図である。 図６の出し入れ操作機構における従来の要部組立構造図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 図７における操作軸と操作ハンドルとの連結構造を表す図であって、（ａ）は操作軸から操作ハンドルを外した状態、（ｂ）は操作ハンドルの連結状態を表す側面図、（ｃ）は（ｂ）図の矢視Ｘ−Ｘに沿った部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図７，図８に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

図１，図３の実施例に示した出し入れ操作機構の基幹構造は基本的に図７，図８と同様であるが、操作ハンドル７を操作軸１２から外した非連結状態で出し入れ操作機構をその位置に鎖錠するための鎖錠メカとして、図示実施例ではウォーム歯車１１を介して駆動軸１０に連結した操作軸１２の軸上に鎖錠用のロックボス１５を新たに追加装備している。

ここで、ロックボス１５は、図２（ａ）〜（ｃ）で示すような円筒で、その先端には操作軸１２のカップリングピン１２ａと嵌まり合う断面半円形の係合凹溝１５ａが角度４５度の間隔で放射状に形成されており、後端には筒胴よりも一回り径大な鍔部を有し、その鍔部外周には左右平行にカットした平坦面５ｂが形成されている。なお、係合凹溝１５ａは半円形の断面形状に限定されるものではなく、角溝であってもよい。また、ロックボス１５の胴内中間部位に段差を形成してその後部側には図１に示す復帰ばね（圧縮コイルばね）１５ｃを嵌入している。

そして、このロックボス１５は、図１（ａ）で示すように操作軸１２の軸上にスライド可能に嵌挿し、かつ前記の外周平坦面１５ｂに対向してその側方には、操作軸１２の軸方向に延在してロックボス１５を両側から案内支持する一対の回り止めガイド１６を設けている。この構成により、操作ハンドル７と連結されてない図１（ａ）の状態では、図示のように回り止めガイド１６にガイドされたロックボス１５が復帰ばね１５ｃのばね力により前方に押され、係合凹溝１５ａが操作軸１２のカップリングピン１２ａに嵌まり合って操作軸１２をこの位置に拘束保持する。なお、復帰ばね１５ｃは、真空遮断器の開閉操作に伴って生じる機械的な振動，衝撃力がくわわっても操作軸１２のカップリングピン１２ａから外れないように強力なばね荷重に設定しておく。

これにより、遮断器本体１を“運転位置”，“試験位置”に移動した状態（図６参照）で遮断器の開閉操作を繰り返し行っても、その開閉動作に伴って生じる機械的振動が原因で駆動軸１０，引出しレバー６が微動回転し、遮断器本体が定位置から不測に移動するような挙動を確実に防止できる。

一方、操作軸１２に連結して遮断器本体を“運転位置”，“試験位置”に移動する操作ハンドル７について、該ハンドルのソケット７ａの周面には、図１（ａ）で示すようにソケット先端に向けて開放した軸方向の挿通溝部７ｃ−１と、該挿通溝部７ｃ−１に連ねて周方向に延在する半円形の係合溝部７ｃ−２を組合せた略Ｔ字形状のピン係合溝７ｃが形成されている。

そして、前方から盤内に挿入した操作ハンドル７の回転操作で遮断器本体１を“運転位置”，“試験位置”（図６参照）に移動する際には、図１（ｂ）で示すように操作ハンドル７のソケット７ａを操作軸１２に挿入して押し込む。これにより、ソケット７ａが操作軸１２に嵌挿したロックボス１５を復帰ばね１５ｃに抗して後退させて、ロックボス１５とカップリングピン１２ａとの係合を釈放する。続いて操作ハンドル７を時計方向，あるいは反時計方向に回転すると、操作軸１２のカップリングピン１２ａは先記したピン係合溝７ｃの係合溝部７ｃ−２に移動する。したがって、この状態で操作ハンドに７に加えていた軸方向の押込み力を緩めても、ソケット７ａが操作軸１２から抜け出してロックボス１５が元の鎖錠位置に戻ることはなく、ハンドルの回転操作を楽に行うことができる。なお、遮断器本体の移動後に操作ハンドル７を引き抜くと、ロックボス１５は復帰ばね１５ｃのばね力を受けて鎖錠位置に戻り、操作軸１２をこの位置に係止して回転しないように鎖錠する。

次に、先記実施例１の応用例として本発明の請求項４に係わる実施例を図４に示す。すなわち、先記の実施例１では、鎖錠メカを構成しているロックボス１５，復帰ばね１５ｃ，回り止めガイド１６などの各部品が遮断器本体のベース部４の内部空間にそのまま露呈していることから、これら部品間の隙間に塵埃などの異物が侵入すると齧りが生じてロックボス１５の鎖錠機能，動作が不安定となるおそれがある。

そこで、この実施例２では、図４（ａ）〜（ｃ）で示すように、操作軸１２の鎖錠メカを構成するロックボス１５，復帰ばね１５ｃ，回り止めガイド１６の各部品を包囲して箱形の防塵ケース１７をウォーム歯車１１の前方位置に追加装備して塵埃などの異物侵入を防ぐようにしている。これにより、操作軸１２の鎖錠機能，動作に対する信頼性を高めることができる。

１ 遮断器本体
６ 出し入れ操作機構の引出しレバー
７ 操作ハンドル
７ａ ソケット
７ｃ ピン係合溝
１０ 出し入れ操作機構の駆動軸
１１ ウォーム歯車
１２ 操作軸
１２ａ カップリングピン
１５ ロックボス
１５ａ 係合凹溝
１６ 回り止めガイド
１７ 防塵ケース

Claims (4)

1. 手動式操作ハンドルの回転操作により遮断器本体を盤内の“運転位置”，“試験位置”に移動する引出形回路遮断器の出し入れ操作機構であり、該出し入れ操作機構の駆動軸にウォーム歯車を介して前方に引き出した操作軸の軸先端にカップリングピンを設け、該カップリングピンに操作ハンドルの溝付きソケットを差し込み連結して前記駆動軸を回転操作するようにしたものにおいて、
   前記操作軸に対し、操作ハンドルの非連結状態では操作軸の回転を阻止する鎖錠手段を設けたことを特徴とする引出形回路遮断器の出し入れ操作機構。
2. 請求項１に記載の出し入れ操作機構において、操作軸の鎖錠手段は、先端部に操作軸のカップリングピンに嵌まり合う係合凹溝を設けて操作軸へスライド可能に嵌挿したロックボスと、該ロックボスを前記カップリングピンに向けて押圧付勢する復帰ばねと、およびロックボスの周面に対向してスライド経路に配した回り止めガイドの組立体で構成したことを特徴とする引出形回路遮断器の出し入れ操作機構。
3. 請求項１に記載の出し入れ操作機構において、操作ハンドルのソケットの周壁面には、操作軸への差し込み位置でカップリングピンに嵌まり合う軸方向の挿通溝部と、該挿通溝部に連ねて周方向に延在する係合溝部を組合せた略Ｔ字形状のピン係合溝を形成したことを特徴とする引出形回路遮断器の出し入れ操作機構。
4. 請求項１または２に記載の出し入れ操作機構において、鎖錠手段の構成部品を包囲してその組立て箇所に防塵ケースを設けたことを特徴とする引出形回路遮断器の出し入れ操作機構。