JP2813098B2 - 開閉装置の操作機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、遮断器、負荷開閉器
など開閉装置の開閉操作をする、開閉装置の操作機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は例えば特公平１−４５９３０号公
報に示された、従来の開閉装置の操作機構に投入ばねを
取付けた構成図で、投入ばねとして引張りばねを用い、
投入ばね蓄勢で接点開放状態を示す。１は固定接触子、
２はこの固定接触子に接離し回路を開閉する可動接触
子、３はポール軸で、ポールレバー４がその軸上に所定
間隔をおいて配置固着されている。５はポール軸３から
の開閉動作力を可動接触子２へ伝達する絶縁ロッド、７
は開放ばね、２５は一端がポール軸３に固着された従動
レバー、２６は駆動レバーで、一端部に固着したボス２
７を介しポール軸３に回動自在に取付けられている。２
８は従動レバー２５の他端にピン２９を介し回動自在に
連結された第１リンク、３０は一端が第１リンク２８に
ピン３１を介し回動自在に連結され、他端が駆動レバー
２６にピン３２を介し連結された第２リンクで、第１リ
ンク２８との連結部近傍にピン３３に支持された転動ロ
ーラ３４を有している。上記第１リンク２８と第２リン
ク３０との組合せにより、伝達リンク３５が構成されて
いる。３６は伝達リンク３５が伸直する方向に付勢する
ばね、３７は固定部に固着され、従動レバー２５及び駆
動レバー２６をその一端部と当接して回動範囲を規制す
るストッパ、３８は一端部に突起３８ａとピン４０に支
持されたローラ４１とが設けられ、他端が固定軸３９に
回転自在に支持された支持部材で、支持状態において
は、その胴部の内径部が転動ローラ３４に当接して第１
リンク２８と第２リンク３０間の連結部の折曲量が所定
値以下になるように支持する。４２は支持部材３８を反
時計方向に付勢するばね、４３は支持部材３８を係止す
るラッチすなわち係止手段で、固定軸４４に回動自在に
支持され、先端部がローラ４１と当接した状態で支持部
材３８を係止する。４５は係止手段４３に固着されたピ
ンで、支持部材３８と係止手段４３の係合時に、突起３
８ａと係合して係止手段４３の所定値以上の回動を阻止
する。４６は係止手段４３に装着され、電磁石２４の駆
動軸２４ａの前進動作によって押され、係止手段４３と
共に時計方向に回動するトリガ、４７は係止手段４３を
反時計方向に付勢するばね、４８はピン３２に回動自在
に支持されたローラ、４９は固定軸５０に回動自在に支
持され、ローラ４８と係止、離脱する係止部材、５１は
係止部材４９を反時計方向に付勢するばねである。電磁
石２４は引外し指令用で、通電により駆動軸２４ａを前
進させる。５２は投入エネルギーを与える投入ばねで、
引張りばねからなり、一端がピン３２に連結され、他端
が固定部に固定されており、駆動レバー２６に対し厚さ
方向の両側に１対が配設されている。

【０００３】次に動作を説明する。図５において、支持
部材３８は係止手段４３と係合し所定回動位置を保って
いる。投入指令で投入ラッチ手段が投入ばね５２の係止
を解くと、この状態で駆動レバー２６に投入ばね５２か
らエネルギーが与えられ、駆動レバー２６は時計方向に
回動し、この回動力は伝達リンク３５を介し従動レバー
２５へ伝達される。ところで、伝達リンク３５はそのほ
ぼ中央部に設けられたピン３１からなる節点部が、図５
において、上方に屈曲した状態で保持されている。この
ため、上記回動力を伝達する場合、上方へさらに屈曲し
ようとするが、ローラ３４が支持部材３８の胴部内径部
に当接し、それ以上の屈曲動作は阻止されている。この
ように、伝達リンク３５は所定の屈曲力と屈曲量を保持
した状態で、駆動レバー２６に与えられた回動力を従動
レバー２５へ伝達している。従動レバー２６が時計方向
へ回動すると、従動レバー２５が取付けられているポー
ル軸３も一体に時計方向へ回動する。これにより、ポー
ルレバー４及び絶縁ロッド５を介し可動接触子２が固定
接触子１側へ移動されて閉合される。この一連の動作に
伴い、ポールレバー４の一端に装着された開放ばね７が
蓄勢される。さらに、上記両接触子１，２の閉合状態に
おいて、ローラ４８に係止部材４９を係合させることに
より、可動接触子２を接点閉合方向に付勢する駆動力を
解除しても、開放ばね７による開放力に打ち勝って、こ
の開放装置を閉路状態に保持することができる。この状
態を図６に示す。

【０００４】図６において、この開閉装置に開路指令が
与えられると、電磁石２４が励磁され、駆動軸２４ａが
右方へ前進し、トリガ４６を時計方向へ回動させる。こ
れにより、係止手段４３も時計方向へ回動しローラ４１
との係合が外れる。このとき、従動レバー２５は開放ば
ね７による開放駆動力を反時計方向に受けており、この
力は伝達リンク３５を介し駆動レバー２６へ伝えられて
いる。しかし、駆動レバー２６はローラ４８を介し係止
部材４９により係止されているので、回動動作はでき
ず、結局開放ばね７による開放駆動力は伝達リンク３５
を屈曲させるように働き、転動ローラ３４に当接してい
る支持部材３８をばね４２の付勢力に打ち勝って押上げ
回動させる。さらに、従動レバー２５はばね３６の付勢
力に打ち勝って伝達リンク３５を屈曲させながら反時計
方向へ回動し、従動レバー２５の他端がストッパ３７に
当接した状態で停止する。この動作により可動接触子２
も開路方向へ駆動され、固定接触子１から開離される。
同時に、伝達リンク３５の屈曲動作に伴って、第２リン
ク３０の一端が係止部材４９に当接して押下げ、ローラ
４８と係止部材４９との係合を外す。この状態を図７に
示す。

【０００５】次に、手動又は電動による回動操作で、ボ
ス２７を反時計方向に回動することによって駆動レバー
２６が同方向に回動し、投入ばね５２を引伸ばしてエネ
ルギーを蓄勢させ、投入ラッチ手段も（図示しない）で
ロックすると共に、伝達リンク３５の屈曲状態を伸ば
し、伝達リンク３５により押上げられていた支持部材３
８を、ばね４２の付勢力によって係止手段４３と係合す
る位置にリセットし、図５の状態に復帰し、投入ばね５
２は図示しない投入ラッチ手段で蓄勢を維持し、次の投
入動作に待機する。

【０００６】上記従来の操作機構において、図８（Ａ）
に投入ばねストロークに対する動作荷重特性図で示すよ
うに、駆動レバー２６を引張る投入ばね５２の力が、投
入動作の過程で下がる。このため、駆動レバー２６回り
の駆動トルクは、図８（Ｂ）に駆動レバー回りトルク特
性図で示すように、可動接触子２の接圧ばね力負荷が加
わる前にトルクのピークを迎え、負荷がかかるときはト
ルクが小さくなるので、無駄なエネルギーが多くなる。
図８（Ｃ）に駆動レバー２６と投入ばね５２の位置関係
を示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の開
閉装置の操作機構では、投入ばね５２による駆動レバー
２６回りの駆動トルクは、可動接触子２の接圧ばね力が
加わる前にトルクのピークとなり、接触子２の閉合では
トルクが小さくなり、無駄な大きいエネルギーを要する
という問題点があった。また、投入ばね５２を機構部の
両側に取付けており、外形が厚さ方向に大きくなるとい
う問題点があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、投入過程において、駆動レバ
ーに加えられる投入ばねのばね力の低下を防ぐととも
に、操作機構の厚さ方向の外形を小形化した開閉装置の
操作機構を得ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる開閉装
置の操作機構は、駆動レバーを投入動作のため回動させ
る投入ばねに１個のひねりばねを用い、かつ、投入ばね
の一端側と駆動レバーをクランクアームを介して連結
し、操作のリンク手段の厚みの範囲内に投入ばねを配置
したものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、ひねりばねによる投入ば
ねの力は、クランクアームを介し駆動レバーに与えられ
ており、駆動レバーを引張るクランクアームの力は回動
動作とともに大きくなり、したがって、駆動レバー回り
のトルクも負荷の増加につれて大きくなる。また、投入
ばねはひねりばねによっており、厚さ方向に小形化する
ことができる。

【００１１】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明による開閉装置の操作機構の
構成図で、投入ばね放勢で接点開放状態を示す。８は操
作レバーで、操作軸９を中心に回動自在に取付けられて
おり、クランクアームピン８ａと係止ピン８ｂを固着し
ている。１０はひねりばねからなる１個の投入ばね（鎖
線で示す）で、操作軸９を中心に取付けられ、一端がク
ランクアームピン８ａに受けられ、他端が固定ピン１１
に受けられており、クランクアームピン８ａを反時計方
向に付勢している。１２はクランクアーム（鎖線で示
す）で、一端がクランクアームピン８ａに回動自在に取
付けられ、他端が駆動レバー２６のピン３２に回動自在
に連結されている。クランクアーム１２の両端の連結穴
のうち、他端の連結穴を長円穴１２ａにしている。１３
はクランクアームピン８ａに回動自在に支持された保持
ローラで、投入ラッチ１４と係合して投入ばね１０の蓄
勢状態を保持する投入ばね係止手段となっている。投入
ラッチ１４は固定軸１５に回動自在に支持され、従来の
ラッチ４３と同様トリガ４６を装着するとともに、スト
ップレバー５４も一体に装着し、調整ねじ５４ａをスト
ッパピン５３に当接することにより、投入ラッチ１４と
保持ローラ１３の係合代を調整できるようにしている。
係止手段４３も同様にストップレバー５４と調整ねじ５
４ａが装着され、係止手段４３とローラ４１の係合代を
調整できるようにしている。１６は一端が操作軸９に固
着され二またになった他端に２個のパウル１７を各ピン
１６ａで回動自在に取付けた蓄勢レバーである。各パウ
ル１７の他端は互いにガイドリンク１８に各結合ピン１
７ａを介し回動自在に連結されており、各結合ピン１７
ａにはガイドローラ１９が回動自在に支持されている。
２０は操作軸９に回動自在に支持されたガイドレバー
で、操作軸９の回動に追従しないように、図示しないフ
レームに所定の位置に固定保持されている。２１は固定
軸２２に回動自在に取付けられたインタロックレバー
で、ロックピン２１ａを固着している。２３はインタロ
ックレバー２１を時計方向に付勢するリセットばねであ
る。なお、１〜５，７，２４，２４ａ，２５〜５１は図
５と同様である。

【００１２】次に、動作を説明する。図１において、投
入ばね１０蓄勢のため操作軸９を手動又は電動で時計方
向に回動すると、蓄勢レバー１６が一体に回動する。す
ると、ガイドリンク１８がクランクアームピン８ａによ
って押下げられ、一方のガイドローラ１９がガイドレバ
ー２０に当接し、他方のパウル１７がクランクピン８ａ
に当接しながら操作レバー８を同時に時計方向に回動さ
せる。操作レバー８の回動により投入ばね１０のエネル
ギーを蓄勢し、同時にクランクアーム１２を押下げる。
クランクアーム１２が押下げられると、駆動レバー２６
がばね３６の付勢力により反時計方向に回動される。さ
らに、操作軸９が時計方向に回動されると、一方のガイ
ドローラ１９とガイドレバー２０の係合が外れ、パウル
１７とクランクアームピン８ａとの係合が外れるととも
に、保持ローラ１３が投入ラッチ１４と係合し投入ばね
１０の付勢状態を保持する。また、駆動レバー２６が反
時計方向に回動すると、転動ローラ３４により押上げら
れていた支持部材３８が固定軸３９を中心に反時計方向
に回動し、ローラ４１がラッチ４３に係合し、図２に示
す投入ばね蓄勢状態になる。なお、操作軸９を時計方向
に回動すると、係止ピン８ｂがロックピン２１ａに受止
められることにより、操作軸９の回動を規制する。

【００１３】次に、図２の状態から投入ラッチ１４側の
電磁石２４を付勢し、この側のトリガ４６を動作するこ
とにより、投入ラッチ１４が反時計方向に回動され、投
入ラッチ１４と保持ローラ１３の係合が外れ、投入ばね
１０に蓄えられたエネルギーの放勢により、図３に示す
ように、クランクアーム１２を介して駆動レバー２６を
時計方向に回動し、伝達リンク３５を介し従動レバー２
５を時計方向に回動してポール軸３を回動させる。これ
により、ポールレバー４，絶縁ロッド５による連結手段
を介し可動接触子２が閉合される。

【００１４】図３の状態から可動接触子２を開放するに
は、次のようにする。上記従来装置と同様に、係止手段
４３側の電磁石２４を付勢し、係止手段４３を時計方向
に回動させると、ローラ４１との係合が外れ、開放ばね
７の蓄勢エネルギーでポール軸３が反時計方向に回動
し、可動接触子２が開放される。

【００１５】上記のような投入動作において、投入ばね
１０に蓄えられたエネルギーによって生じる操作レバー
８回りのトルクは、クランクアーム１２の一方の支点と
なるクランクアームピン８ａの位置を移動させながら、
駆動レバー２６に引張り力を与えるので、図４（Ａ）に
示すクランクアーム引張力ストロークに対する動作荷重
特性図のようになる。すなわち、投入ばね１０の放勢に
したがって引張り力が大きくなる。これにより、図４
（Ｂ）に示す駆動レバー回りトルク特性図のように、駆
動レバー２６回りのトルクは、投入動作とともに大きく
なっている。図４（Ｃ）に駆動レバー２６，クランクア
ーム１２及び操作レバー８の位置関係を示す。

【００１６】なお、クランクアーム１２の一端に設けた
長円穴１２ａによって、図３の投入状態のままで、再度
操作軸９を回動して、投入ばね１０を蓄勢することがで
きる。

【００１７】実施例２．上記実施例１では、クランクア
ーム１２の一端の連結穴に長円穴１２を設け、回動自在
に連結するようにし、駆動レバー２６の回動位置に関係
なく投入ばね１０の蓄勢が行われるようにしたが、クラ
ンクアーム１２の他端の連結穴に長円穴を設けてもよ
い。あるいは、クランクアーム１２の両端の連結穴に長
円穴を設けてもよく、この場合の各長円穴の長さは、単
独の場合の約半分でよい。いづれにしても、クランクア
ーム１２の長円穴により、投入状態において、駆動レバ
ー２６に回動を加えることなく、投入ばね１０の蓄勢が
行えるようにしている。なお、上記実施例では、投入ラ
ッチ１４の係止解除を電磁石２４の動作によったが、手
動によってもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、駆動
レバーを投入動作のため回動させる投入ばねにひねりば
ねを用い、投入ばねのばね力を操作レバーによってクラ
ンクアームの支点を移動させながら駆動レバーを回動さ
せるようにしたので、可動接触子の閉合動作によって負
荷が大きくなる負荷特性に適応した性能が得られる。ま
た、投入ばねはひねりばねにしたので、リンク機構部の
厚さの範囲内に装着でき、厚さ方向外形が従来のものよ
り縮小される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による開閉装置の操作機構
の投入ばね放勢で接点開放状態を示す構成図である。

【図２】図１の操作機構の投入ばね蓄勢で接点開放状態
を示す構成図である。

【図３】図２の操作機構の投入ばね放勢で投入状態を示
す構成図である。

【図４】図１の操作機構の動作特性を示す曲線図で、
（Ａ）図はクランクアーム引張力ストロークに対する動
作荷重特性図、（Ｂ）図は駆動レバー回りトルク特性
図、（Ｃ）は図１の駆動レバー、クランクアーム及び操
作レバーの位置関係を示す説明図である。

【図５】従来の開閉装置の操作機構の投入ばね蓄勢で接
点開放状態を示す構成図である。

【図６】図５の操作機構の投入ばね放勢で投入状態を示
す構成図である。

【図７】図６の操作機構の投入ばね放勢で接点開放状態
を示す構成図である。

【図８】図５の操作機構の動作特性を示す曲線図で、
（Ａ）図は投入ばねストロークに対する動作荷重特性
図、（Ｂ）図は駆動レバー回りトルク特性図、（Ｃ）図
は図１の駆動レバーと投入ばねの位置関係を示す説明図
である。

【符号の説明】

２ 可動接触子 ３ ポール軸 ４ ポールレバー ５ 絶縁ロッド ７ 開放ばね ８ 操作レバー ９ 操作軸 10 投入ばね 12 クランクアーム 12a 長円穴 14 投入ラッチ 16 蓄勢レバー 17 パウル 25 従動レバー 26 駆動レバー 34 転動ローラ 35 伝達リンク 38 支持部材 42 ばね 43 係止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 33/42 H01H 33/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動接触子を連結手段により連結してお
   り、回動されて可動接触子を開閉させるポール軸、上記
   連結手段に連結されていて上記可動接触子に開放力を与
   える開放ばね、一端が上記ポール軸に固着されており、
   他端側に回動力が加えられポール軸を回動させる従動レ
   バー、一端が上記ポール軸側に回動可在に支持され、他
   端側に回動力が加えられる駆動レバー、上記駆動レバー
   と従レバーの各他端にまたがって回動自在に連結し、両
   連結部の間に少なくとも一つの屈曲自在な節点を有し、
   屈曲部外方に転動ローラを支持した伝達リンク、一端を
   中心とし回動自在に支持され、上記伝達リンクの転動ロ
   ーラを内径部で受け、ばねにより内径方向に回動力が加
   えられており、他端が係止手段により係脱可能に係止さ
   れた支持部材、固定部に回動可能に保持され、外方から
   回動操作される操作軸、この操作軸に一端が回動自在に
   支持され、他端が所定回動位置で投入ラッチに係止され
   る操作レバー、一端が上記駆動レバーの他端に回動自在
   に連結され、他端が上記操作レバーの他端に回動自在に
   連結され、一端と他端の連結穴のうち、少なくともいづ
   れか一方の穴が長円穴にされたクランクアームからなり
   上記操作軸にはめられ、上記操作レバーに蓄勢の投入ば
   ね力を加える投入ばね、一端が上記操作軸に固着され、
   二またになった両他端間にパウル手段を連結しており、
   操作軸のばね蓄勢方向の回動により回動され、パウル手
   段を介し上記操作レバーを同方向に回動させ上記投入ば
   ねを蓄勢させる蓄勢レバーを備え、上記投入ラッチは上
   記操作レバーがばね蓄勢位置に回動されると、この位置
   に係止するようにしたことを特徴とする開閉装置の操作
   機構。