JP2866089B2 - 開閉器用操作装置 - Google Patents

開閉器用操作装置

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は開閉器用操作装置に係り、特に駆動系に電動
機を用いた開閉器用操作装置に関する。
[従来の技術] 一般に、電力用開閉器として知られる断路器や接地開
閉器等は、その駆動源に電動機を用いた電動機操作装置
を用いて構成される。
従来の電動機操作装置の一例は、特公昭62−1714号公
報に示され、これを第6図および第7図に示している。
第6図は部分断面正面図で、第7図は第6図のA−A線
断面図である。
電動機1はその駆動軸に固定した平歯車2aを、主軸18
に固定した平歯車2bに連結している。この主軸18にはね
じ部16が形成されており、このねじ部16に螺合した摺動
子17は両側の駆動ピン19a,19bを規制する1対の主レバ
ー8a,8bによつて主軸18の回転をその軸方向への移動に
変換して受けることになる。この摺動子17の第6図にお
ける右方への移動は、操作軸9を中心にして回転する主
レバー8a,8bの係合溝内への嵌合によつて主レバー8aを
反時計方向に回転させることになる。従つて、操作軸9
に結合された外部引出し用レバー10および図示しない操
作ロツド等を介して、主レバー8a,8bの回転は開閉器の
可動接触子を操作することになる。
電動機1の逆方向の回転は操作軸9を逆回転させるこ
とになり、外部引出し用レバー10および図示しない操作
ロツドを介して開閉器の可動接触子を逆方向に操作す
る。
このようにして電動機によつて開閉器の開閉操作を行
なうことができる。しかしながら、このような電動機操
作装置は、比較的緩慢な動作特性の開閉器に適するが、
急速な動作特性を要求する開閉装置には不向きである。
そこで急速な動作特性を求める開閉装置ではばね操作装
置が用いられ、この種の操作装置としては、例えば特開
昭56−74721号公報および特開昭59−163719号公報で紹
介されている。
これらのばね操作装置は、駆動系に電動機を用いてい
るが、この電動機はばねを蓄勢する間だけ運転され、ば
ね蓄勢後は停止するように構成されている。
[発明が解決しようとする課題] 従来の開閉器用操作装置は上述の如き構成であつたた
め、例えばガス絶縁開閉装置のように近傍に多種の開閉
器が並設される場合、その要求される動作特性から選ば
れた電動機操作装置とばね操作装置が並置されることも
あり、その基本構成が全く異なるために保守点検が面倒
になつていた。またばね操作装置の場合、ばねによつて
急速な動作特性が得られるものの、ばねから開閉器の可
動接触子に至るまでのリンク機構にかじりが発生した
り、または何等かの理由で負荷が増大したりすると、こ
れがばね力を上回つて動作不能に陥つたり、あるいは可
動接触子が開路途中状態に放置されることになつて絶縁
的にも好ましくない。
本発明の目的は、リンク機構のかじり等による不動作
を防止した開閉器用操作装置を提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するために、開閉器の可動接
触子とリンク機構を介して連結した駆動レバーと、ばね
の一端を連結したばねレバーと、電動機からの回転力を
受ける歯車部材とを、同一の主軸上に可回転的にそれぞ
れ配置し、電動機による上記歯車部材の回転方向の所定
位置まで上記ばねレバーを連結して上記ばねを付勢する
と共に、上記所定位置を過ぎたとき上記ばねの放勢力に
よつて上記歯車部材から分離して動作するよう歯車部材
と上記ばねレバー間を連結し、上記ばねレバーが上記所
定位置を過ぎた後の上記ばねの放勢力を上記駆動レバー
に伝達するよう上記駆動レバーと上記ばねレバー間を連
結し、上記駆動レバーの動作終端位置を検出する検出手
段を設け、上記電動機に対する停止指令を、上記検出手
段により上記可動接触子の動作終端位置を検出してから
与えるようにしたことを特徴とする。
[作用] 本発明による開閉器用操作装置は上述の如き構成であ
るため、先ず電動機によつて歯車部材を駆動すると、こ
の駆動力はばねレバーに直接伝達されてばねを付勢して
行くが、ばねの付勢を完了して所定位置に達した後、ば
ねレバーは歯車部材から分離されて放勢力によつて回転
し、この回転力を駆動レバーに伝え、リンク機構を介し
て可動接触子を操作することができる。この動作中、万
一リンク機構のかじりによつて可動接触子が正規の動作
終端位置に達しないときは、検出装置は駆動レバーの動
作終端位置を検出せず、電動機に対する停止指令が与え
られないので、電動機の運転は更に続き、ばねによるば
ねレバーに遅れて回転した歯車部材がばねレバーと同方
向に連結され、その後ばねレバーは電動機によつて駆動
されることになり、可動接触子を正規の動作終端まで駆
動し、これによつて初めて検出手段が作動して電動機に
停止指令が与えられ、電動機は停止する。従って、リン
ク機構等のかじりによる不動作を防止した開閉器用操作
装置が得られる。
またばねレバーからばねを取り除くなら、歯車部材に
伝えられた電動機の回転力によつて歯車部材、ばねレバ
ーおよび駆動レバーは同回転方向に直接連結されること
になり、電動機によつて直接開閉器の可動接触子を操作
する電動機操作装置が簡単に得られる。従って、ばね操
作装置と電動機操作装置は基本構成が同一であるから、
両操作装置間の変更が容易であり、その保守点検も容易
になる。
[実施例] 以下本発明の実施例を図面によつて説明する。
第1図は従来のばね操作装置に対応する本発明の一実
施例に係る開閉器用操作装置の斜視図である。
電動機1の回転軸にはウオームギヤ2cが結合され、こ
のウオームギヤ2cに噛み合つたウオームホイール等の歯
車部材2は、位置固定した主軸5に対して可回転的に成
されている。この主軸5には、歯車部材2の他にばねレ
バー3および駆動レバー4がそれぞれ所定の連結関係を
有して可回転的に嵌合されている。ばねレバー3には一
端を固定部材へ固定したばね11の他端が取外し可能に連
結されており、また駆動レバー4にはローラ−12が設け
られ、このローラー12に係合して主レバー8が設けられ
ている。主レバー8の操作軸9には外部引出し用レバー
10が設けられ主レバー8の回転が外部引出し用レバー10
の回転として伝達される。外部引出用レバー10は略示し
たリンク機構13を介して開閉器の可動接触子14に連結さ
れている。前述した駆動レバー4の動作最終端、つまり
開閉器の可動接触子14の開位置と閉位置に対応する位置
には、それぞれストツパー7a,7bと、リミツトスイツチ
等の検出手段6a,6bが設けられており、この検出手段6a,
6bが駆動レバー4を検出したとき電動機1の電源を切る
ように構成されている。
次に、第2図を用いて歯車部材2、ばねレバー3およ
び駆動レバー4の連結関係を説明する。
歯車部材2には、ばねレバー3との対向部に連結部2d
があり、ばねレバー3の歯車部材との対向部には連結部
3aが形成されている。またばねレバー3の駆動レバー4
との対向部には連結部3bがあり、駆動レバー4のばねレ
バー3との対向部には連結部4aが形成されている。
ばねレバー3と駆動レバー4間には、主軸5に固定し
たつば5aが位置し、従つて両者間には接触摩擦による連
結を断つための間隔が保持されている。
各連結部の連結関係の詳細については、第1図による
動作説明によつて更に明らかにする。
第1図の状態が開閉器の開路状態だとすると、ばね11
は放勢しているがばねレバー3を時計方向に回転するよ
うに作用し、またばねレバー3の同回転力は、第2図の
連結部3b,4aを介して駆動レバー4に時計方向の回転力
を与え、可動接触子14を図示の状態に保持している。
一方、閉路指令が与えられると電動機1が作動し、ウ
オームギヤ2cとウオームホイールにより歯車部材2を反
時計方向に回転させる。すると、歯車部材2の連結部2d
の反時計方向側端面が、ばねレバー3の連結部3aの時計
方向側端面に当接し、歯車部材2のその後の回転はばね
レバー3を同じく反時計方向に回転させる。このばねレ
バー3の回転に従つてばね11は第3図(a)から(b)
のように圧縮されて付勢される。そして第3図(c)の
如くばね11とばねレバー3で作るトグル機構がデツドセ
ンターを越えるとき、ばねレバー3の連結部3bの反時計
方向側端面が駆動レバー4の時計方向側端面に当接し、
ばね11の放勢力によつてばねレバー3に急速な反時計方
向の回転が与えられると共に、駆動レバー4にも同回転
が与えられる。このときの回転は、電動機1によつて歯
車部材2に与えられる同方向の回転よりも急速であるた
め、歯車部材2の同方向回転よりも先行する。従つて、
歯車部材2とばねレバー3間は、歯車部材2からのばね
11の付勢力をばねレバー3に伝達するが、ばね11の放勢
力は歯車部材2へは伝達しない。一方、ばね11の放勢力
は駆動レバー4には伝達され、主レバー8を操作軸9を
中心にして時計方向に回転すると共に、外部引出し用レ
バー10も時計方向に回転させて、可動接触子14を閉路す
る。可動接触子14の閉路位置は、駆動レバー4がストツ
パー7aに当接して規制され、これは検出手段6aによつて
も検出され電動機1を停止させる。
この動作中、例えばリンク機構13等でかじりが生じ
て、ばね11が第3図(d)の位置まで動作せずに途中で
停止した場合、駆動レバー4も動作最終端まで動作しな
いので、検出手段6aの検出がない。従つて、電動機1の
停止指令は与えられず、歯車部材2は更に反時計方向へ
回転し、途中で停止していたばねレバー3の連結部3aに
歯車部材2の連結部2dが当接し、ばねレバー3と、また
ばねレバー3と同方向に当接連結している駆動レバー4
とを、反時計方向に回転させ、駆動レバー4の動作最終
端を検出手段6aが検出して電動機1は停止する。
このようにして、リンク系にかじり等が発生しても可
動接触子14を中途半端な状態に放置することなく、必ず
最終位置まで移行させることができる。
開閉器の逆方向への操作は、電動機1を逆方向に回転
させ、歯車部材2の時計方向回転によつて、その連結部
2dの時計方向側端面をばねレバー3の連結部3aの反時計
方向側端面に当接させてばねレバー3を共に時計方向に
回転させる。ばねレバー3の回転によりばね11は圧縮さ
れつつ付勢され、第3図(b)の状態を経てばね11とば
ねレバー3とで成るトグル機構のデツトセンターを越え
る。このときばねレバー3の連結部3bの時計方向側端面
が駆動レバー4の連結部4aの反時計方向側端面に当接
し、両者は歯車部材2からよりも早い回転がばね11の放
勢力により与えられる。従つて可動接触子14はばね11に
よつて開路操作され、駆動レバー4の動作最終位置がス
トツパー7bに当り、また他方の検出手段6bによつて検出
されて電動機1が停止させられる。
この動作中にかじりが発生して駆動レバー4が最終位
置まで動作しなかつた場合は、前述の場合と同じく電動
機1によつて最終位置まで駆動される。
これら両方向の動作中、第2図に示すようにばねレバ
ー3と駆動レバー4間にはつば5aによつて間隔が保持さ
れているので、ばねレバー3によるばね11の付勢中に駆
動レバー4を摩擦連結で回転させてしまうことはない。
このようにして従来のばね操作装置より高い信頼性を
持つ開閉器用操作装置が得られる。また第4図は第1図
の開閉器用操作装置を従来の電動機操作装置として用い
た場合を示している。
この使用形態においては第1図のばね11が除去されて
いるが、その他の構成は同一である。
この場合、いずれの方向の操作も最初から最後まで電
動機1によつて行なわれる。各部材2,3および4の両回
転方向の連結について見ると、連結部2d,3a,3b,4aによ
つて遊びがあるが、電動機1の初期の回転によつて、こ
の遊びは除かれ回転方向に連結され、その後、三者を共
に回転させて可動接触子14を操作することができる。
ガス絶縁開閉装置のように種々の開閉器が近接して構
成される場合、各開閉器は要求される動作特性に応じて
ばね操作装置や電動機操作装置等が用いられるが、基本
的には同一構成なので、それら操作装置の保守点検が容
易になる。
ところで開閉器の保守点検の中で、可動接触子の状態
を観察するために、可動接触子を動作途中で停止してお
きたい場合がある。第4図の電動機操作装置としての使
用では、これが可能であるが、一般にはばね操作装置と
しての使用では難しい。
第5図は第1図のばね操作装置としての使用で可動接
触子を動作途中で停止させられるようにした操作装置の
要部斜視図である。
前述した第1図の操作装置は、主軸5に対して歯車部
材2,ばねレバー3および駆動レバー4をそれぞれ可回転
的に並置する構成なので、予じめ歯車部材2とばねレバ
ー3に、回転方向に両者を連結させるための一連の穴16
など形成しておき、必要時に一連の穴16内にピン15を挿
入すうようにすれば良い。この連結ピン15による連結に
よつて、図示を省略したばね11がばねレバー3を回転さ
せようとしても、ばねレバー3と一体になつた歯車部材
2と、これに噛み合ったウオームギヤ2cとによつて回転
が阻止されるので、電動機1の回転によつて駆動した可
動接触子を任意の位置に停止させることができる。従つ
て、これを実現するためには歯車部材2はウオームホイ
ールとするのが望ましい。また歯車部材2とばねレバー
3間の回転方向の連結は、穴16と連結ピン15に限らず用
いることができので、歯車部材2とばねレバー3には予
じめ回転方向の連結を行なう連結部材取付部を形成して
おけば良い。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、ばねを付勢する電動機
の停止指令を、可動接触子の動作終端を検出手段により
検出してから与えるようにしたため、リンクにおけるか
じり等が起きても電動機によつて確実に可動接触子を動
作終端まで駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による開閉器用操作装置の斜
視図、第2図は第1図の要部拡大断面図、第3図(a)
〜(d)は第1図のトグル機構の動作を示す側面図、第
4図は本発明の他の実施例による開閉器用操作装置の斜
視図、第5図は第1図の要部詳細を示す斜視図、第6図
および第7図は従来の操作装置を示す部分断面正面図お
よび第6図のA−A断面図である。 1……電動機、2……歯車部材、2c……ウオームギヤ、
3……ばねレバー、4……駆動レバー、5……主軸、5a
……つば、6a……検出手段、11……ばね、14……可動接
触子、15……連結ピン、16……穴。
フロントページの続き (72)発明者 岸 恒夫 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 宗像 則昭 茨城県日立市東金沢町1丁目15番25号 株式会社日立エレクトリツクシステムズ 内 (72)発明者 梅原 昭男 茨城県日立市東金沢町1丁目15番25号 株式会社日立エレクトリツクシステムズ 内 (56)参考文献 実開 昭61−7828(JP,U) 実開 昭60−150739(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01H 33/40 H01H 3/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】開閉器の可動接触子とリンク機構を介して
    連結した駆動レバーを、電動機からの回転力を受ける歯
    車部材を介して駆動して上記可動接触子の開閉操作を行
    なう開閉器用操作装置において、主軸上に、上記駆動レ
    バーと、ばねの一端を連結したばねレバーと、上記歯車
    部材とを可回転的に配置し、上記電動機による上記歯車
    部材の回転方向の所定位置まで上記ばねレバーを連結し
    て上記ばねを付勢すると共に、上記所定位置を過ぎたと
    き上記ばねの放勢力によって上記歯車部材から分離して
    上記ばねレバーが動作するよう上記歯車部材と上記ばね
    レバーとを連結し、上記ばねの放勢力を上記駆動レバー
    に伝達するよう上記ばねレバーと上記駆動レバーとを連
    結し、上記可動接触子の動作終端位置を検出する検出手
    段を設け、上記電動機に対する停止指令を、上記検出手
    段により上記可動接触子の動作終端位置を検出してから
    与えるようにしたことを特徴とする開閉器用操作装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、上記歯車部
    材としてウォームホイールを用い上記電動機の回転軸に
    設けたウォームギヤと上記ウォームホイールを連結し、
    上記ウォームホイールと上記ばねレバーに、その回転方
    向に連結するための連結部材取付部を形成したことを特
    徴とする開閉器用操作装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載のものにおいて、上記主軸
    に、上記ばねレバーと上記駆動レバー間に位置すると共
    にこれら両レバー間に間隔を保持する部材を取付けたこ
    とを特徴とする開閉用操作装置。
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