JP2014035982A - Switching device, and mechanism for operating the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ばね操作力を用いた開閉装置操作機構と、それを備えた開閉装置に関するものである。 Embodiments described herein relate generally to an opening / closing device operating mechanism using a spring operating force and an opening / closing device including the same.
一般に、電気回路を開閉する開閉装置には、開閉装置を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構が設けられている。開閉装置操作機構は可動接点を往復駆動することで開路動作または閉路動作を行い、開路動作により事故電流などの高電圧電流を短時間で遮断する。そのため、開閉装置操作機構は可動接点を高速で駆動させる必要がある。そこで開閉装置操作機構として、油圧操作機構が提案されている。油圧操作機構では油圧エネルギーを利用して大きな操作力を得ることができる点に特徴がある。 In general, an opening / closing device that opens and closes an electric circuit is provided with an opening / closing device operating mechanism that shifts the opening / closing device between an open circuit state and a closed circuit state. The switching device operating mechanism performs an open circuit operation or a closed circuit operation by reciprocating the movable contact, and interrupts a high voltage current such as an accident current in a short time by the open circuit operation. Therefore, the switchgear operating mechanism needs to drive the movable contact at high speed. Therefore, a hydraulic operation mechanism has been proposed as an opening / closing device operation mechanism. The hydraulic operating mechanism is characterized in that a large operating force can be obtained using hydraulic energy.
しかし近年では、ガス遮断器をはじめ開閉装置の小型化が進んでおり、少ない操作力でも高電圧電流を遮断可能である。その結果、開閉装置操作機構には中・低出力が得られるばね操作機構の適用が多くなっている(例えば、特許文献1)。ばね操作機構は、開路動作を行う開路ばねと、閉路動作を行う閉路ばねとを備えており、これらのばねを蓄勢状態から放勢することで、ばねエネルギーを可動接点に伝え、可動接点の高速駆動を実現している。 However, in recent years, the switchgear including gas circuit breakers has been miniaturized, and a high voltage current can be cut off with a small operating force. As a result, a spring operation mechanism that can obtain a medium / low output is frequently applied to the switchgear operation mechanism (for example, Patent Document 1). The spring operation mechanism includes an open circuit spring that performs an open circuit operation and a close spring that performs a close circuit operation. By releasing these springs from the stored state, the spring energy is transmitted to the movable contact, and the movable contact High speed drive is realized.
このようなばね操作機構は、ばねエネルギーを可動接点に伝えるために、ばねと可動接点との間にリンク機構部を有する。また、ばね操作機構において、各ばねにはばねトリガ部や、ばねガイド部が不可欠である。ばねトリガ部は、ばねを蓄勢状態に保持し、その引き外しを行ってばねを放勢させる部分である。ばねガイド部は、ばねを摺動自在に保持することにより、ばねに蓄勢動作および放勢動作を滑らかに行わせる部分である。 Such a spring operation mechanism has a link mechanism part between a spring and a movable contact in order to transmit spring energy to a movable contact. In the spring operation mechanism, a spring trigger part and a spring guide part are indispensable for each spring. A spring trigger part is a part which hold | maintains a spring in an energized state, performs the releasing, and releases a spring. The spring guide portion is a portion that allows the spring to smoothly perform an accumulating operation and a releasing operation by holding the spring slidably.
従来のばね操作機構には次のような課題が指摘されている。すなわち、ばねガイド部やばねトリガ部には、部材同士が摺動する部分や部材同士が係合する部分が存在する。これら摺動部分や係合部分では部材同士の摩擦により経時変化が起こる。そのため、経時変化を抑えることを目的として摺動部分などには潤滑油を充填している。 The following problems are pointed out in the conventional spring operation mechanism. That is, the spring guide portion and the spring trigger portion have a portion where the members slide and a portion where the members engage with each other. These sliding portions and engaging portions change with time due to friction between members. Therefore, lubricating oil is filled in the sliding portion and the like for the purpose of suppressing the change with time.
しかしながら、潤滑油は定期的なグリスアップが必須であり、メンテナンスの費用が高いことが問題となっている。また、動作頻度の低い稀頻度動作部分については、潤滑油の劣化や枯渇が原因となり動作に不具合が出やすい。さらに、潤滑油は外気温が下降すると、粘性が増して凝固する可能性がある。したがって、開閉装置を低温環境で使用する場合、操作機構の動作特性が低下するおそれがある。 However, periodic lubrication of the lubricating oil is essential, and the cost of maintenance is a problem. Further, infrequently operating parts with low operating frequency are likely to malfunction due to deterioration or exhaustion of the lubricating oil. Furthermore, when the outside air temperature decreases, the lubricating oil may increase in viscosity and solidify. Therefore, when the switchgear is used in a low temperature environment, the operation characteristics of the operation mechanism may be degraded.
本実施形態に係る開閉装置および開閉装置操作機構は、上述の課題を解決するために提案されたものである。本実施形態の目的は、潤滑油を必要とせず、経時変化、稀頻度動作および低温環境に対する影響を少なくして、経済性および動作特性の向上を図った開閉装置および開閉装置操作機構を提供することにある。 The switchgear and the switchgear operating mechanism according to the present embodiment have been proposed to solve the above-described problems. An object of the present embodiment is to provide a switchgear and a switchgear operating mechanism that do not require lubricating oil and that are less affected by changes over time, infrequent operation, and low-temperature environments, and that are economical and improve operating characteristics. There is.
上記目的を達成するために、本実施形態の開閉装置操作機構は、開閉装置の可動接点を往復駆動して前記可動接点を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構であって、以下の(1)−(3)を備えたことを特徴としている。
(1)放勢により前記可動接点を閉路状態から開路状態に移行させる開路ばね。
(2)放勢により前記可動接点を開路状態から閉路状態に移行させる閉路ばね。
(3)開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分に形成され、二硫化モリブデン皮膜層を有する固体潤滑剤層。
In order to achieve the above object, the switchgear operating mechanism of the present embodiment is a switchgear operating mechanism that reciprocally drives the movable contact of the switchgear to move the movable contact between the open state and the closed state. And it is characterized by having the following (1)-(3).
(1) An open spring that shifts the movable contact from a closed state to an open state by releasing.
(2) A closed spring that shifts the movable contact from the open state to the closed state by releasing.
(3) A solid lubricant layer formed at a portion where members included in the switchgear operating mechanism are in contact with each other and having a molybdenum disulfide film layer.
[第1の実施形態]
図1〜図10を用いて、第1の実施形態について説明する。
(開閉装置および開閉装置操作機構の全体構成)
図1および図2の展開正面図を用いて、開閉装置および開閉装置操作機構の全体構成について説明する。図1および図2に示すように、開閉装置には、可動接点100と、この可動接点100を往復駆動して可動接点100を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構とが設けられている。図1は可動接点100の開路状態を示し、図2は可動接点100の閉路状態を示している。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
(Overall configuration of switchgear and switchgear operating mechanism)
The overall configuration of the switchgear and the switchgear operating mechanism will be described with reference to the developed front views of FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the switchgear includes a
第1の実施形態に係る開閉装置操作機構は、ばね操作力を利用したばね操作機構である。開閉装置操作機構には可動接点100に隣接して、機構の支持構造体であるフレーム20が設けられている。フレーム20上部には取付面20aが設置されており、この取付面20a上には開路ばねガイド部201と閉路ばねガイド部202とが隣接して配置されている。
The opening / closing device operating mechanism according to the first embodiment is a spring operating mechanism using a spring operating force. The switch operating mechanism is provided with a
開路ばねガイド部201には開路ばね4が摺動自在に保持されており、閉路ばねガイド部202には閉路ばね10が摺動自在に保持されている。開路ばね4および閉路ばね10は圧縮コイルばねから構成されている。フレーム20の内部には、開路ばね4または閉路ばね10のばね操作力を可動接点100に伝えるリンク機構部101と、開路ばね4放勢用の開路トリガ部301と、閉路ばね10放勢用の閉路トリガ部302とが配置されている。
The
(リンク機構部)
リンク機構部101について図1および図2を参照して説明する。リンク機構部101にはフレーム20内部にリンクレバー1がほぼ水平に配置されている。リンクレバー1は左側端部が可動接点100に連結されている。リンクレバー1が右方向に移動したときに可動接点100が開路状態となり(図1)、リンクレバー1が左方向に移動したときに可動接点100が閉路状態となる(図2)ように構成されている。
(Link mechanism)
The
リンクレバー1の右端部にはメインレバー2の上端部が回転自在に係合されている。メインレバー2の中央付近には回転軸が設置されており、この回転軸がフレーム20の内部に回転自在に取り付けられている。メインレバー2において回転軸の左方にはピン2aが嵌着され、回転軸の下方にはピン2bが嵌着されている。なお、ピン2a、2bを始めとして、第1の実施形態に設けられるピンの軸は互いに平行に配置されている。
The upper end portion of the
メインレバー2のピン2aには開路ばねリンク7の下端部が回動自在に取り付けられている。開路ばねリンク7はフレーム20の内部から上部にわたり縦長に配置されている。開路ばねリンク7はフレーム20上部の取付面20aを貫通して、その上端部がダンパー6に固定されている。ダンパー6は開路ばねガイド部201に含まれる部材である。開路ばねリンク7はダンパー6を介してメインレバー2と開路ばねガイド部201に保持された開路ばね4とをつないでいる。
A lower end portion of the open
メインレバー2のピン2bには主副連結リンク9の右端部が回動自在に取り付けられている。主副連結リンク9の左端部にはピン31aを介してサブレバー31が回動自在に取り付けられている。つまり、主副連結リンク9はメインレバー2とサブレバー31とを連結するリンクである。
The right end portion of the main /
サブレバー31の回転軸部分にはサブシャフト30(図1および図2では二点鎖線にて図示)が取り付けられている。サブシャフト30は水平に配置されており、カムレバー33およびラッチレバー32が固着されている。ラッチレバー32は開路トリガ部301に含まれる部材である。カムレバー33の右端部にはローラ33aが回転自在に嵌着されている。
A sub shaft 30 (shown by a two-dot chain line in FIGS. 1 and 2) is attached to the rotation shaft portion of the
メインレバー2の回転軸部分には閉路シャフト3(図1および図2では二点鎖線にて図示)が取り付けられている。符号3aは閉路シャフト3の中心である。閉路シャフト3はサブシャフト30と平行になるよう配置されている。閉路シャフト3およびサブシャフト30はフレーム20に固定された軸受(図示せず)に回転可能に支持されている。
A closed shaft 3 (shown by a two-dot chain line in FIGS. 1 and 2) is attached to the rotating shaft portion of the
閉路シャフト3には閉路カム15および閉路レバー13が固着されている。閉路カム15は閉路シャフト3の回転に伴って、外周部にサブシャフト30側のカムレバー33に設けたローラ33aが接離するように配置されている。係止レバー40は開路トリガ部301に含まれる部材であり、閉路レバー13は閉路トリガ部302に含まれる部材である。閉路レバー13の下端部にはピン13aが設けられており、ここに閉路ばねリンク14が回転自在に取り付けられている。
A
閉路ばねリンク14はフレーム20の内部から上部にわたり縦長に配置されている。閉路ばねリンク14はフレーム20上部の取付面20aを貫通して、その上端部が閉路ばねガイド部202側の閉路ばね受け11のピン11aに取り付けられている。閉路ばねリンク14は閉路レバー13および閉路シャフト3を介してメインレバー2と閉路ばねガイド部202に保持された閉路ばね10とをつないでいる。
The
(開路ばねおよび開路ばねガイド部)
開路ばね4および開路ばねガイド部201について図1〜図4を用いて説明する。開路ばね4は放勢により開路動作を行うばねである。開路ばね4は下端部がフレーム20上部の取付面20aに固定されている。図1に示す可動接点100の開路状態では開路ばね4は放勢状態にあり、図2に示す可動接点100の閉路状態では開路ばね4は蓄勢状態にある。
(Open circuit spring and open circuit spring guide)
The
開路ばねガイド部201は開路ばね4を摺動自在に保持して、開路ばね4の放勢と蓄勢を規制する部分である。開路ばねガイド部201は、開路ばね受け5と、ダンパー6と、ばね受け保持部8と、ストッパ18とから構成される。このうち、開路ばね受け5は開路ばね4の上端部に嵌着されている。開路ばね受け5の周縁部には複数のガイド穴5aが設けられている。開路ばね受け5の下面部にダンパー6が固着されている。前述したようにダンパー6の下端部に開路ばねリンク7が固着されている。ダンパー6の内部には流体が封入されており、上部にピストン6aが並進摺動自在に配置されている。
The open-circuit
ばね受け保持部8は開路ばね受け5を挟むようにしてフレーム20上部の取付面20aに固定されている。ばね受け保持部8は開路ばね受け5のガイド穴5aへ挿入されており、これにより開路ばね受け5がばね受け保持部8に摺動自在に保持される。開路ばね受け5とばね受け保持部8との摺動部分には摺動面部8a(ハッチングで図示)が設けられている。摺動面部8aには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。
The spring
ストッパ18はばね受け保持部8上端部に固定されている。ばね受け保持部8内で開路ばね受け5が上方に移動してピストン6aがストッパ18に当たることで、開路ばね4の放勢を規制する(図1および図3の状態)。開路ばね4の蓄勢に関しては、ばね受け保持部8内で開路ばね受け5が下方に移動して開路ばね受け5がガイド穴5aの下端部に当たることで規制する(図2および図4の状態)。
The
(閉路ばねおよび閉路ばねガイド部)
閉路ばね10および閉路ばねガイド部202について図1、図2、図5および図6を用いて説明する。閉路ばね10は放勢により閉路動作を行うばねである。閉路ばね10は下端部がフレーム20の取付面20aに固定されている。閉路ばね10は図1に示す可動接点100の開路状態では蓄勢状態にあり、図2に示す可動接点100の閉路状態では放勢状態にある。
(Closed spring and closed spring guide)
The closing
閉路ばねガイド部202は閉路ばね10を摺動自在に保持し、閉路ばね10の放勢と蓄勢を規制する部分である。閉路ばねガイド部202は、閉路ばね受け11と、ばね受け保持部12とから構成される。閉路ばね受け11は閉路ばね10の上端部が嵌着されている。閉路ばね受け11にはピン11aが配置されている。ばね受け保持部12はフレーム20の取付面20aに固定されている。
The
ばね受け保持部12には垂直方向に切り欠き部12aが形成されている。切り欠き部12aには閉路ばね受け11のピン11aが摺動自在に挿入されており、これにより閉路ばね受け11が摺動自在に保持される。また、図1および図2に示したように、閉路ばね受け11のピン11aは閉路ばねリンク14を介して閉路レバー13のピン13aに連結されている。
The spring
閉路ばね受け11のピン11aとばね受け保持部12の切り欠き部12aとの摺動部分には摺動面部12b(ハッチングで図示)が設けられている。摺動面部12bには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。ばね受け保持部12内で閉路ばね受け11が下方に移動すると、閉路ばね10の蓄勢が進み、閉路トリガ部302の閉路用係止レバー50の係合面部と閉路レバー13の係合面部との係合により、閉路ばね10の蓄勢を規制する(図1および図6の状態)。閉路ばね10の放勢に関しては、閉路レバー13の動作を規制することで、閉路リンク14および閉路ばね受け11を介して規制する(図2および図5の状態)。
A sliding
(開路トリガ部)
開路トリガ部301は開路ばね4の蓄勢状態の保持と、この保持を引き外して開路ばね4を放勢させる部分である。開路トリガ部301について図7を用いて説明する。図7に示すように開路トリガ部301は、ラッチレバー32と、係止レバー40と、ラッチ41と、ラッチ復帰ばね42と、引き外しリンク43と、引き外しレバー44と、引き外しレバー復帰ばね45と、引き外しレバー停止ピン22と、開路用電磁ソレノイド60とから構成されている。このうち、ラッチレバー32はサブシャフト30に固着されている。ラッチレバー32は先端部にローラピン32aが回転自由に嵌着されている。ラッチレバー32は係止レバー40に隣接して配置されている。
(Circuit trigger part)
The open
係止レバー40は閉路シャフト3に回転自由に配置されている。係止レバー40には突起状の支持部40aが形成されており、支持部40aの端部にピン21が取り付けられている。このピン21はフレーム20の壁面部に固定されている。また、係止レバー40には閉路シャフト3に近接してピン40bが設けられている。さらに係止レバー40にはラッチ軸ピン40cが設けられている。
The locking
ラッチ41は係止レバー40のラッチ軸ピン40cに回転自由に配置されている。ラッチ41の先端部41aは平面または凸円弧面(すなわち凸円筒面)で形成されている。可動接点100が閉路状態にあるときに、ラッチレバー32のローラピン32aの中心と、係止レバー40のラッチ軸ピン40cの中心とを結ぶ直線上に、ラッチ41の先端部41aの中心が位置するように構成されている。
The
ラッチ41の先端部41aにはラッチレバー32のローラピン32aと係合可能な係合面部41bが設けられている。係合面部41bには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。係合面部41bは、可動接点100が閉路状態にあるとき、ラッチレバー32のローラピン32aと係合するように構成されている。係合面部41bとローラピン32aとの係合により、ローラピン32aが係合面部41bをラッチ41の回転軸中心の向きに押し、ラッチ41が反時計方向回転しようとすることを止めるようになっている。また、ラッチ41にはラッチピン41cが設けられている。
An
ラッチ復帰ばね42は係止レバー40とラッチ41との間に配置されている。ラッチ復帰ばね42の上端部は係止レバー40のピン40bに係合されている。ラッチ復帰ばね42はラッチ41を常に時計方向に回転させる力を発生させている。つまり、ラッチ41はラッチ復帰ばね42から時計方向の回転力を受け取ることで、ラッチ41の先端部41aがラッチレバー32のローラピン32aに係合する力を得ている。
The
引き外しリンク43は左側端部にラッチ41のラッチピン41cが回転自由に取り付けられている。引き外しリンク43の右側端部には長穴43aが形成されている。この長穴43aには引き外しレバー44の下端部に設けられたピン44aが摺動自在に挿入されている。引き外しレバー44はピン44aが長穴43a内を移動する範囲で回転が可能である。
A
引き外しレバー44はフレーム20に回転自由に配置されており、引き外しレバー復帰ばね45により常に時計方向回転する力が与えられている。引き外しレバー44に近接して引き外しレバー停止ピン22がフレーム20に固着されている。図1に示した可動接点100の開路状態では、引き外しレバー停止ピン22が引き外しレバー44に係合することにより、引き外しレバー44の時計方向の回転が規制される。また、引き外しレバー停止ピン22により引き外しレバー44の時計方向回転が規制されることで、引き外しリンク43を介してラッチ41の時計方向回転も規制される。
The
開路用電磁ソレノイド60はフレーム20に固着されている。開路用電磁ソレノイド60にはプランジャ60aが設けられており、プランジャ60aの先端部は引き外しレバー44に離接自在に係合されている。開路用電磁ソレノイド60は開路指令を入力すると、プランジャ60aが左方向に移動して、引き外しレバー44を反時計方向回転させるように構成されている。
The opening
(閉路トリガ部)
閉路トリガ部302は閉路ばね10の蓄勢状態の保持と、この保持を引き外して閉路ばね10を放勢させる部分である。閉路トリガ部302について図8を用いて説明する。図8に示すように閉路トリガ部302は、閉路レバー13と、閉路用係止レバー50と、閉路用係止レバー復帰ばね51と、ピン23と、電磁ソレノイド61とから構成されている。このうち、閉路レバー13は閉路シャフト3に固着されている。閉路レバー13にはツメ13bが配置されている。
(Circuit trigger part)
The
閉路用係止レバー50はL字状部材から構成され、L字状の角部分がフレーム20に回転自由に配置されている。閉路用係止レバー50には半円柱部50aが設けられており、この半円柱部50aと閉路レバー13のツメ13bとが係合するようになっている。このとき、閉路レバー13のツメ13bおよび閉路用係止レバー50の半円柱部50aには閉路ばね10の蓄勢状態で、互いに係合する係合面部13cおよび50bが設けられている。係合面部13cおよび50bには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。
The closing
閉路用係止レバー50の右端部には閉路用係止レバー復帰ばね51の下端部が配置されており、閉路用係止レバー復帰ばね51の上端部はフレーム20に固定されている。閉路用係止レバー復帰ばね51は圧縮ばねであり、閉路用係止レバー50を時計方向に回転させるばね力が常に作用している。閉路用係止レバー50の時計方向への回転はフレーム20に固着されたピン23が閉路用係止レバー50の右側縁部に係合することにより規制されている。
The lower end portion of the closing latch
閉路用電磁ソレノイド61はフレーム20に固着されている。閉路用電磁ソレノイド61にはプランジャ61aが設けられており、プランジャ61aの先端部は閉路用係止レバー50に離接自在に係合されている。閉路用電磁ソレノイド61は閉路指令を入力すると、プランジャ61aが上方に移動して、閉路用係止レバー50を反時計方向に回転させるように構成されている。
The closing
本実施形態の構成上の特徴は、開路ばねガイド部201におけるばね受け保持部8の摺動面部8a、閉路ばねガイド部202におけるばね受け保持部12の摺動面部12b、開路トリガ部301におけるラッチ41の係合面部41b、閉路トリガ部302における閉路レバー13の係合面部13cおよび閉路用係止レバー50の係合面部50bに、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成された点にある。二硫化モリブデンは熱で溶融して母材深部まで入り込んで再結晶する固体潤滑剤である。
The structural features of the present embodiment are that the sliding
(開路動作)
第1の実施形態の開路動作について説明する。開路動作では開路トリガ部301が図2および図7の状態から図9の状態を経て、図10に示す状態を移行する。これにより、蓄勢状態にある開路ばね4の保持を引き外して開路ばね4が放勢し、図2および図7に示した可動接点100の閉路状態から、図1に示すような可動接点100の開路状態となる。
(Opening operation)
The opening operation of the first embodiment will be described. In the open circuit operation, the open
開路トリガ部301は、図2に示す可動接点100の閉路状態時に、開路ばね4の蓄勢状態を以下のようにして保持する。すなわち、図2に示す可動接点100の閉路状態では、開路ばね4は蓄勢状態にあり、開路ばねリンク7を介してメインレバー2は開路ばね4が伸びようとするばね力が作用している。つまり、メインレバー2は常に時計方向に回転するトルクを受けている。
When the
メインレバー2へのトルクは主副連結リンク9を介してサブレバー31に伝わる。このトルクはサブレバー31を常に反時計方向回転させるように作用する。このため、サブシャフト30に固定されたラッチレバー32も反時計方向に回転しようとする。ただし、可動接点100の閉路状態ではラッチ41の係合面部41bとローラピン32aとは係合している。したがって、ラッチレバー32の反時計方向回転は規制されており、それに続くサブレバー31から開路ばね4に至るまでの部材は、すべて静止保持された状態となっている。
Torque to the
以上のような状態において、開路用電磁ソレノイド60が外部から開路指令を入力して励磁すると、プランジャ60aが左方向(図2、図9の矢印A方向)に動作する。プランジャ60aの移動により図9に示すように、引き外しレバー44はプランジャ60aに押されて反時計方向回転する。引き外しレバー44の反時計方向回転に連動して、引き外しリンク43がラッチ41のラッチピン41cと係合しつつ右方向に移動し、ラッチ41は反時計方向に回転する。ラッチ41が反時計方向に回転することで、ラッチ41の係合面41bとラッチレバー32のローラピン32aとの係合が外れる。
In the state as described above, when the opening
先に述べたように、可動接点100の閉路状態では、開路ばね4は蓄勢状態にあり、開路ばねリンク7を介してメインレバー2に伝えられた開路ばね4のばね力によって、ラッチレバー32は反時計方向の回転力を受けている。このため、ラッチ41の係合面41bとラッチレバー32のローラピン32aとの係合が外れると、ラッチレバー32はラッチ41を押しのけながら、反時計方向に回転する。その際、引き外しリンク43は長穴43aと引き外しレバーピン44aとが係合しながら移動する。したがって、引き外しレバー44とは独立して動作する。この状態を示したのが図10である。
As described above, in the closed state of the
また、ラッチ41の先端部41aとラッチレバー32のローラピン32aの係合が外れたことで、図2に示すように、ラッチレバー32とサブシャフト30に固着されたカムレバー33およびサブレバー31が反時計方向(図2中の矢印B、C方向)に回転する。サブレバー31の反時計方向回転により、主副連結リンク9およびメインレバー2が時計方向(図2中の矢印D方向)に回転し、開路ばねリンク7およびダンパー6は上方(図2中の矢印E方向)に動作する。
Further, the engagement of the
ダンパー6の上昇により開路ばね受け5もまた、ばね受け保持部8の摺動面部8aと摺動しつつ上昇する。開路ばね受け5の上昇に応じて開路ばね4が放勢する。開路ばね4の放勢によってメインレバー2が時計方向(図2中の矢印D方向)の回転動作が進み、リンクレバー1とそれに連結された可動接点100が右方向に移動して、可動接点100は開路動作を開始する。
Due to the rise of the
開路ばね4がある一定距離変位すると、ばね受け保持部8上端部に固定されたストッパ18にピストン6aが当接し、ダンパー6の制動力が発生する。これにより開路ばね4の放勢動作が停止し、ダンパー6を介して開路ばね受け5に連結された開路ばねリンク7の動作が停止し、開路動作が完了する。図1は開路動作の完了状態を示している。このとき、引き外しリンク43と引き外しレバー44は引き外しレバー復帰ばね45により閉路状態(図2および図7)とほぼ同じ位置まで復帰している。また、ラッチ41もラッチ復帰ばね42により閉路状態(図2および図7)とほぼ同じ位置まで復帰している。
When the
(閉路動作)
続いて、本実施形態の閉路動作について説明する。閉路動作では、図1および図8に示した可動接点100の開路状態から、閉路トリガ部302が蓄勢状態にある閉路ばね10の保持を引き外して、図2および図7に示した可動接点100の閉路状態に至る。
(Circuit operation)
Next, the closing operation of this embodiment will be described. In the closing operation, the movable contact shown in FIGS. 2 and 7 is released from the open state of the
図1に示した可動接点100の開路状態では、閉路シャフト3の中心3aが閉路リンク14の中心軸よりも左側に位置することで、閉路レバー13は閉路ばね10から反時計方向の回転トルクを得ている。閉路ばねリンク14の中心軸とは、閉路ばね受け11のピン11aと閉路レバー13のピン13aの中心を結んだ軸である。しかし、閉路レバー13側の係合面部13cと閉路用係止レバー50側の係合面部50bとが係合するため、閉路レバー13の反時計方向回転は停止状態にあり、閉路ばね10の蓄勢が保持された状態にある。
In the open state of the
このような状態から、閉路用電磁ソレノイド61は外部指令を入力して励磁すると、プランジャ61aが図1中の矢印F方向に動作する。プランジャ61aが動作すると、プランジャ61aと係合した閉路用係止レバー50は反時計方向回転する(図8)。その結果、閉路用係止レバー50の係合面部50bと閉路レバー13の係合面部13cとの係合が外れる。
From this state, when the closing
このため、閉路ばね10から反時計方向の回転トルクを得ていた閉路レバー13は、閉路ばね10のばね力によって反時計方向(図1中の矢印G方向)に回転し、閉路ばね10は図1中の矢印H方向に伸びて放勢する。閉路レバー13の回転に伴い、閉路レバー13が固着した閉路シャフト3もまた反時計方向に回転し、さらには閉路シャフト3に固着された閉路カム15も、図1中の矢印I方向であるに反時計方向に回転する。そして、閉路カム15の外周部がサブシャフト30側のカムレバー33に設けたローラ33aと係合する。
For this reason, the closing
閉路カム15の反時計方向回転が進むと、カムレバー33のローラ33aが閉路カム15により押し込まれる。その結果、サブシャフト30およびカムレバー33は時計方向(図1中の矢印J方向)に回転し、サブシャフト30に固着されたサブレバー31も時計方向(図1中の矢印K方向)に回転する。サブレバー31の時計方向回転は主副連結リンク9を介してメインレバー2に伝わり、主副連結リンク9がピン2bを右方向に押してメインレバー2は反時計方向(図1中の矢印L方向)に回転する。
When the counterclockwise rotation of the
メインレバー2の反時計方向回転により、リンクレバー1とそれに連結された可動接点100が左方向に移動し、可動接点100は閉路動作を開始する。また、メインレバー2の反時計方向回転に伴い、開路ばねリンク7およびダンパー6は下降する。ダンパー6の下降により、開路ばね受け5はばね受け保持部8の摺動面部8aを摺動しつつ下降する。開路ばね受け5が下降することで、開路ばね4は圧縮されて蓄勢される。
As the
また、閉路ばね10の放勢中は、閉路ばね受け11のピン11aがばね受け保持部12の摺動面部12bを摺動しつつ、閉路ばねリンク14および閉路ばね受け11が上昇する。
Further, while the
ところで、サブシャフト30の時計方向回転により、サブシャフト30に固着されたラッチレバー32も時計方向に回転する。したがって、ラッチレバー32のローラピン32aはラッチ41の係合面部41bと再び係合し、閉路動作が完了する。その状態を示したのが図2および図7である。この状態では、係合面部41bとローラピン32aとが係合するので、ローラピン32aが係合面部41bをラッチ41の回転軸中心の向きに押し、ラッチ41の反時計方向回転を規制する。
By the way, when the
(作用効果)
本実施の形態によれば、ばね受け保持部8の摺動面部8a、ばね受け保持部12の摺動面部12b、ラッチ41の係合面41bおよび閉路レバー13の係合面部13c、閉路用係止レバー50の係合面部50bにて、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付けて二硫化モリブデン皮膜層を形成している。このような二硫化モリブデン皮膜層ではその表面が磨耗しても二硫化モリブデン層が転移する刷り込み現象が起こる。
(Function and effect)
According to the present embodiment, the sliding
そのため、二硫化モリブデン皮膜層を有する摺動面部8a、12bや係合面部41b、13c、50bは、摺動抵抗低減効果が高い状態を、長期間維持することができる。これら摺動面部8a、12bや係合面部41b、13c、50bは、潤滑油の充填が不要であり、定期的なグリスアップを必要としない。したがって、メンテナンスの費用を低減することができ、経済性が向上する。
Therefore, the sliding
また、本実施形態においては、潤滑油を充填しないので、潤滑油の劣化や枯渇を原因とする稀頻度動作部分の不具合が起こない。さらに本実施形態では潤滑油を使用しないため、低温環境であっても潤滑油の粘性が低下して凝固するおそれがない。したがって、本実施形態は低温環境であっても安定した動作特性を獲得することができる。しかも、摺動抵抗低減効果に優れた摺動面部8a、12bや係合面部41b、13c、50bは、ばね4、10を保持するガイド部201、202や、ばね4、10を放勢させるトリガ部301、302に含まれる部分なので、ばね操作機構の動作安定性は確実に向上する。
Further, in the present embodiment, since the lubricating oil is not filled, the malfunction of the rare frequency operation portion caused by the deterioration or depletion of the lubricating oil does not occur. Furthermore, since no lubricating oil is used in the present embodiment, there is no possibility that the viscosity of the lubricating oil will decrease and solidify even in a low temperature environment. Therefore, the present embodiment can acquire stable operation characteristics even in a low temperature environment. Moreover, the sliding
[第2の実施形態]
(構成)
第2の実施形態では、開路ばねガイド部201におけるばね受け保持部8の摺動面部8a、閉路ばねガイド部202におけるばね受け保持部12の摺動面部12b、開路トリガ部301におけるラッチ41の係合面部41b、閉路トリガ部302における閉路レバー13の係合面部13cおよび閉路用係止レバー50の係合面部50bにおいて、少なくともいずれか1つが、二硫化モリブデン皮膜層に代えて、硬質炭素皮膜層、具体的にはダイヤモンドライクカーボン(DLC)から形成されることを特徴とするものである。
[Second Embodiment]
(Constitution)
In the second embodiment, the sliding
(作用効果)
このような第2の実施形態において、硬質炭素皮膜層は摩擦係数が小さく、かつ硬度が高い。中でもDLCは高硬度であるため、磨耗量が少なく、耐食性に優れ、且つ外気温による影響が小さい。したがって、第2の実施形態では前記第1の実施形態に比べて耐久性をいっそう高めることができ、低温環境に対する影響をより少なくして、動作特性をさらに安定した、優れた開閉装置操作機構を提供することができる。
(Function and effect)
In such a second embodiment, the hard carbon coating layer has a low friction coefficient and a high hardness. Among them, DLC has a high hardness, so that the amount of wear is small, the corrosion resistance is excellent, and the influence of the outside temperature is small. Therefore, in the second embodiment, an excellent switchgear operating mechanism that can further improve the durability compared to the first embodiment, has less influence on the low temperature environment, and has more stable operation characteristics. Can be provided.
[他の実施形態]
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
[Other Embodiments]
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上記各実施形態では、開路ばね4および閉路ばね10に圧縮コイルばねを用いているが、他の弾性体要素、たとえばネジリコイルばね、皿ばね、渦巻きばね、板ばね、空気ばねや引っ張りばねを用いることもできる。また、ラッチ復帰ばね42や引き外しレバー復帰ばね45、閉路用係止レバー復帰ばね51には、コイルばねやネジリコイルばねを用いているが、他の弾性体要素、たとえば皿ばね、渦巻きばね、板ばねを用いることもできる。さらに、開路ばねや閉路ばねを複数持つ操作機構にも適用可能である。
For example, in the above embodiments, compression coil springs are used for the
また、上記の実施形態においては、二硫化モリブデン皮膜層または硬質炭素皮膜層を有する固体潤滑剤層は、摺動面部8a、12bあるいは係合面部41b、13c、50bとしたが、これら以外の部分であっても例えばピンとレバーなど、部材同士が接する部分であるならば、形成する箇所は適宜選択可能である。さらに、開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分であるならば、開路ばねガイド部201、閉路ばねガイド部202、開路トリガ部301あるいは閉路トリガ部302に含まれる部材に限らず、リンク機構部101であつてもよい。また、固体潤滑剤層としては二硫化モリブデン皮膜層と硬質炭素皮膜層のいずれか一方ではなく、両方を有するようにしても良い。
In the above embodiment, the solid lubricant layer having the molybdenum disulfide film layer or the hard carbon film layer is the sliding
リンク機構部101、開路ばねガイド部201、閉路ばねガイド部202、開路トリガ部301あるいは閉路トリガ部302に含まれる部材は適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では開路トリガ部301の包含される係止レバー40はフレーム20に固定していたが、この係止レバー40を無くして、係止レバー40のピン40bをフレーム20に直接固定するようにしてもよい。また、ピン40bが係止レバー40またはフレーム20と一体のものでもよい。
The members included in the
1・・・リンクレバー
2・・・メインレバー
3・・・閉路シャフト
4・・・開路ばね
5・・・開路ばね受け
6・・・ダンパー
7・・・開路ばねリンク
8、12・・・ばね受け保持部
9・・・主副連結リンク
10・・・閉路ばね
11・・・閉路ばね受け
13・・・閉路レバー
14・・・閉路ばねリンク
15・・・閉路カム
20・・・フレーム
21〜23・・・ピン
30・・・サブシャフト
31・・・サブレバー
32・・・ラッチレバー
33・・・カムレバー
40・・・係止レバー
41・・・ラッチ
42・・・ラッチ復帰ばね
43・・・引き外しリンク
44・・・引き外しレバー
45・・・引き外しレバー復帰ばね
50・・・閉路用係止レバー
51・・・閉路用係止レバー復帰ばね
60・・・開路用電磁ソレノイド
61・・・閉路用電磁ソレノイド
100・・・可動接点
101・・・リンク機構部
201・・・開路ばねガイド部
202・・・閉路ばねガイド部
301・・・開路トリガ部
302・・・閉路トリガ部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
放勢により前記可動接点を閉路状態から開路状態に移行させる開路ばねと、
放勢により前記可動接点を開路状態から閉路状態に移行させる閉路ばね、を備え、
開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分に、二硫化モリブデン皮膜層を有する固体潤滑剤層を形成することを特徴とする開閉装置操作機構。 An opening / closing device operating mechanism for reciprocally driving a movable contact of the opening / closing device to shift the switching device between an open state and a closed state;
An open spring that shifts the movable contact from the closed state to the open state by release;
A closing spring that shifts the movable contact from an open state to a closed state by releasing,
A switchgear operating mechanism characterized in that a solid lubricant layer having a molybdenum disulfide film layer is formed in a portion where members included in the switchgear operating mechanism are in contact with each other.
放勢により前記可動接点を閉路状態から開路状態に移行させる開路ばねと、
放勢により前記可動接点を開路状態から閉路状態に移行させる閉路ばね、を備え、
開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分に、硬質炭素皮膜層を有する固体潤滑剤層を形成することを特徴とする開閉装置操作機構。 An opening / closing device operating mechanism for reciprocally driving a movable contact of the opening / closing device to shift the switching device between an open state and a closed state;
An open spring that shifts the movable contact from the closed state to the open state by release;
A closing spring that shifts the movable contact from an open state to a closed state by releasing,
A switchgear operating mechanism characterized in that a solid lubricant layer having a hard carbon film layer is formed in a portion where members included in the switchgear operating mechanism are in contact with each other.
前記閉路ばねを保持する閉路ばねガイド部、を備え、
前記開路ばねガイド部および前記閉路ばねガイド部の少なくとも一方に、前記固体潤滑剤層を形成した動面部を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の開閉装置操作機構。 An open spring guide portion for holding the open spring;
A closing spring guide for holding the closing spring;
The opening / closing device operation according to any one of claims 1 to 3, wherein a moving surface portion on which the solid lubricant layer is formed is provided on at least one of the open spring guide portion and the closed spring guide portion. mechanism.
前記開路ばねの一端部が嵌着される開路ばね受けと、
前記開路ばね受けを摺動自在に保持するばね受け保持部、を備え、
前記開路ばね受けと前記ばね受け保持部との摺動部分に前記摺動面部を設けたことを特徴とする請求項4に記載の開閉装置操作機構。 The open circuit spring guide portion is
An open spring receiver to which one end of the open spring is fitted;
A spring holder holding part for slidably holding the open circuit spring holder,
5. The opening / closing device operating mechanism according to claim 4, wherein the sliding surface portion is provided at a sliding portion between the open spring receiver and the spring receiver holding portion.
前記閉路ばねの一端部が嵌着される閉路ばね受けと、
前記閉路ばね受けを摺動自在に保持するばね受け保持部、を備え、
前記閉路ばね受けと前記ばね受け保持部との摺動部分に前記摺動面部を設けたことを特徴とする請求項4に記載の開閉装置操作機構。 The closed spring guide portion is
A closing spring receiver to which one end of the closing spring is fitted;
A spring receiver holding portion that slidably holds the closed spring receiver,
The opening / closing device operating mechanism according to claim 4, wherein the sliding surface portion is provided at a sliding portion between the closing spring receiver and the spring receiver holding portion.
前記閉路ばねの蓄勢状態の保持および引き外しを行う閉路ばねトリガ部、を備え、
前記開路ばねトリガ部および前記閉路ばねトリガ部の少なくとも一方に、前記固体潤滑剤層を形成した係合面部を設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の開閉装置操作機構。 An open spring trigger for holding and releasing the stored state of the open spring; and
A closing spring trigger for holding and releasing the stored state of the closing spring; and
The switchgear according to any one of claims 1 to 6, wherein an engagement surface portion on which the solid lubricant layer is formed is provided on at least one of the open spring trigger portion and the closed spring trigger portion. Operation mechanism.
前記開路ばねに取り付けられるラッチレバーと、
前記ラッチレバーに接離可能に係合するラッチと、
前記ラッチを引いて前記ラッチレバーと前記ラッチとの係合を解放するための引き外しリンクと、
前記引き外しリンクと係合して前記引き外しリンクを引く引き外しレバーと、
前記引き外しレバーを復帰位置に向けて付勢する引き外しレバー復帰ばねと、
前記引き外しレバーとの係合により前記引き外しレバーを所定位置で停止させる引き外しレバー停止ピン、を備え、
前記ラッチと前記ラッチレバーとの係合部分に前記係合面部を設けたことを特徴とする請求項7に記載の開閉装置操作機構。 The opening trigger part is
A latch lever attached to the open spring;
A latch that is detachably engaged with the latch lever;
A release link for pulling the latch to release the engagement between the latch lever and the latch;
A trip lever that engages with the trip link and pulls the trip link;
A trip lever return spring that biases the trip lever toward a return position;
A trip lever stop pin for stopping the trip lever at a predetermined position by engagement with the trip lever;
The opening / closing device operating mechanism according to claim 7, wherein the engaging surface portion is provided at an engaging portion between the latch and the latch lever.
前記閉路ばねに取り付けられる閉路レバーと、
前記閉路レバーに固定されたツメと、
前記ツメと接離可能に係合する閉路用係止レバーと、
前記閉路用係止レバーを復帰位置に向けて付勢する閉路用係止レバー復帰ばねと、
前記閉路用係止レバーとの係合により前記閉路用係止レバーを所定位置で停止させる閉路用係止レバー停止ピン、を備え、
前記ツメと前記閉路用係止レバーとの係合部分に前記係合面部を設けたことを特徴とする請求項7に記載の開閉装置操作機構。 The closing trigger unit is
A closing lever attached to the closing spring;
A claw fixed to the closing lever;
A closing lever for closing that engages with the claw so as to be able to come into contact with and release from the claw
A closing latch return spring for closing the closing latch lever toward the return position; and
A closing latch stop pin for closing, which stops the closing latch lever at a predetermined position by engagement with the closing latch lever;
The opening / closing device operating mechanism according to claim 7, wherein the engagement surface portion is provided at an engagement portion between the claw and the closing latch lever.
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CN109872913A (en) * | 2019-03-07 | 2019-06-11 | 浙江江山森源电器有限公司 | A kind of high voltage isolator |
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WO2023026665A1 (en) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | 株式会社日立産機システム | Vacuum circuit breaker |
-
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