JP3416086B2 - 開閉器の操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば変電所や開
閉所に設置される電力用開閉装置における遮断器などの
開閉器のばね操作装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】開閉器としての遮断器の操作装置におい
て、操作力としてばねの弾性力を利用したばね操作装置
がある。図１４〜図１９は、例えば特開昭６３−３０４
５４２号公報に記載された従来の遮断器のばね操作装置
を示すもので、図１４は斜視図、図１５は要部構成図で
ある。図１６は従来の遮断器の開路状態におけるばね操
作装置の状態図、図１７は閉路用のトーションバーの放
勢状態を示す状態図である。図１８は従来の遮断器の正
面図、図１９は従来の遮断器の遮断制御部の変位とシリ
ンダ内のガス圧力との関係を示す特性図である。

【０００３】これらの図において、１０１は筐体、１２
４は筐体１０１に固着された筒体、２６、２７は筒体１
２４の端面に設けられたピン（図示せず）に嵌合されて
回転自在なレバーである。

【０００４】２８は一端が筐体１０１に固着され他端が
レバー２６に固着された開路用のトーションバー、３４
は一端がレバー２６に固着され他端が回転軸３２に固着
された開路用のトーションバーである。２９は一端が筐
体１０１に固着され他端がレバー２７に固着された閉路
用のトーションバー、３５は一端がレバー２７に固着さ
れ他端が回転軸３３に固着された閉路用のトーションバ
ーである。

【０００５】以下、主として図１５を参照しながら説明
する。３７は回転軸３３に固着された投入レバーであ
り、回転軸３３はトーションバー３５の端部に固着され
ており閉路用のトーションバー２９、３５（図１４）に
よって反時計方向の回転力が与えられるように構成され
ている。２は筐体１０１に支承されたカム軸、３はカム
軸２に装着されたカムである。１３は投入用のカム３に
設けられた投入ラッチ係合ピン、１４は投入ラッチ係合
ピン１３と係合した投入ラッチ、１５は投入トリガで投
入ラッチ１４に係合している。１６は投入電磁石で、プ
ランジャ１７を有する。

【０００６】３８は筐体１０１に支承された回転軸であ
り、モータ（図示せず）で図１５において反時計方向に
駆動される。３９は回転軸３８に固着された小歯車、４
０はカム軸２に固着されて小歯車３９と噛み合うように
構成された大歯車で、閉路用のトーションバー２９、３
５（図１４）が蓄勢された状態のとき、小歯車３９との
噛み合いが外れるように一部分の歯が欠いてある。４１
は投入レバー３７と大歯車４０とを連結するリンクであ
る。

【０００７】３６は回転軸３２に固着された遮断レバー
であり、開路用のトーションバー３４の端部に固着され
ており開路用のトーションバー２８、３４（図１４）に
よって反時計方向の回転力が与えられるように構成され
ている。８は遮断レバー３６に設けられた引外しラッチ
係合ピン、９は同じく遮断レバー３６に設けられたロー
ラである。１８は引外しラッチであり、引外しラッチ係
合ピン８と係合している。

【０００８】１９は引外しトリガで、引外しラッチ１８
と係合している。２０は引外し電磁石であり、プランジ
ャ２１を有する。２２は遮断器の可動接触子で、リンク
機構２３、ロッド６１を介して遮断レバー３６に連結さ
れている。なお、遮断器の可動接触子２２及びロッド６
１についての詳細を図１８に示しており、後述する。４
２は遮断レバー３６に連結された緩衝器で、可動接触子
２２の開閉動作時の衝撃を緩和する。

【０００９】ここで、まず開路動作について説明する。
遮断レバー３６は開路用のトーションバー２８、３４に
より図１４において常時反時計方向の回転力が与えられ
ており、その回転力は引外しラッチ１８及び引外しトリ
ガ１９にて保持されている。この状態で引外し電磁石２
０が励磁されるとプランジャ２１が右方向に移動し、引
外しトリガ１９が時計方向に回転して引外しラッチ１８
との係合が外れる。

【００１０】引外しトリガ１９と引外しラッチ１８との
係合が外れると、引外しラッチ１８が引外しラッチ係合
ピン８からの反力により反時計方向に回転し、引外しラ
ッチ係合ピン８から外れる。すると、遮断レバー３６は
反時計方向に回転し、遮断レバー３６に連結されたリン
ク機構２３を介して可動接触子２２が開路方向に駆動さ
れる。この開路動作完了状態が図１６である。

【００１１】次に、閉路動作について説明する。図１６
において、カム３はカム軸２、カム軸２に固着された大
歯車４０、リンク４１を介して投入レバー３７に連結さ
れており、大歯車４０すなわちカム３は閉路用のトーシ
ョンバー２９、３５により時計方向の回転力が与えられ
ている。この回転力を投入ラッチ１４及び投入トリガ１
５にて保持しているが、詳細は後述する。この図１６の
状態にて投入電磁石１６が励磁されるとプランジャ１７
が右方向に移動し、投入トリガ１５が時計方向に回転
し、投入ラッチ１４との係合が外れる。

【００１２】投入トリガ１５と投入ラッチ１４との係合
が外れると、投入ラッチ１４が投入ラッチ係合ピン１３
からの反力により、反時計方向に回転し、投入ラッチ１
４が投入ラッチ係合ピン１３から外れる。このため、閉
路用のトーションバー２９、３５の放勢力によりカム３
が時計方向に回転する。そして、カム３がその先端部で
遮断レバー３６に設けられたローラ９を押し上げるた
め、遮断レバー３６が開路用のトーションバー２８、３
４をねじりながら時計方向（図２３の矢印Ａ）に駆動さ
れ、開路用のトーションバー２８、３４を蓄勢する。

【００１３】遮断レバー３６が回動して所定位置にくる
と、引外しラッチ係合ピン８が引外しラッチ１８に係合
保持され、図１７に示す状態となり閉路動作が完了す
る。図１７に示すように閉路動作完了直後には、トーシ
ョンバー２９、３５は放勢状態にある。なお、閉路用の
トーションバー２９、３５の放勢により開路用のトーシ
ョンバー２８、３４を蓄勢するようにするため、閉路用
のトーションバー２９、３５の蓄勢エネルギーを開路用
のトーションバー２８、３４の蓄勢に要するエネルギー
よりも大きくしている。

【００１４】図１７の状態から、閉路用のトーションバ
ー２９、３５の蓄勢動作は次のようにして行う。モータ
（図示せず）によって小歯車３９が図１７で反時計方向
に駆動されることにより、大歯車４０が時計方向に回転
し、リンク４１、投入レバー３７を介して回転軸３３が
図１７の状態から時計方向に回転駆動され、トーション
バー２９、３５が蓄勢される。

【００１５】リンク４１の引張荷重方向がカム軸２の中
心と交差するデッドポイントを超えた位置（図１５の状
態となる少し前）でカム軸２は閉路用のトーションバー
２９、３５の放勢しようとする力により投入レバー３７
を介して時計方向の回転力が与えられる。と同時に、大
歯車４０の一部の歯が欠いているので、小歯車３９と大
歯車４０の噛合が外れ、この大歯車４０に同軸に固着さ
れたカム３が時計方向に回転する。

【００１６】カム３が回転し、所定位置に来ると投入ラ
ッチ係合ピン１３が投入ラッチ１４に係合され、閉路用
のトーションバー２９、３５の力による大歯車４０の時
計方向の回転力が保持され、蓄勢動作が完了する。この
ようにして再び図１５に示す状態である開路用のトーシ
ョンバー２８、３４、閉路用のトーションバー２９、３
５がともに蓄勢された状態に戻る。

【００１７】次に、遮断器本体の説明をする。図１８は
遮断器の正面図である。リンク機構２３は、レバー６
０、リンク６２、支持板６３、回動軸８８を有する。回
動軸８８は支持板６３に回転可能に支持されており、レ
バー６０が回動軸８８に固着され、レバー６０は回動軸
８８とともに回動する。また、回動軸８８に固着される
ともに回転する別のレバー８７がピンを介してリンク６
２に連結されている。

【００１８】ばね操作装置の筐体１０１は支持板６３に
固定され、支持板６３は圧力容器６４の右方の蓋板６４
ａに締結されている。ばね操作装置の遮断レバー３６
が、ロッド６１を介して回動軸８８に固着されたレバー
６０に連結されている。圧力容器６４内には高圧の電気
絶縁用のガス７２が封入されている。ガス７２として
は、例えば六弗化硫黄ガスが用いられる。また、６８は
圧力容器６４に固定された支持台、６７はこの支持台６
８のうちの右方のものに固着支持されたピストン、７１
はシリンダである。

【００１９】２２はばね操作装置によって駆動される可
動接触子２２ａ及びノズル２２ｂを持つ可動接触子であ
る。７０は左方の支持台６８に支持された固定接触子で
ある。可動接触子２２及びシリンダ７１にて遮断制御部
６９が構成され、この遮断制御部６９は、絶縁ロッド６
６、シャフト６５、リンク機構２３、ロッド６１を介し
てばね操作装置の遮断レバー３６（図１５）に連結さ
れ、駆動される。

【００２０】遮断器本体が閉路状態では、可動接触子２
２ａ及びノズル２２ｂと固定接触子７０とは接触してい
る。なお、可動接触子２２と固定接触子７０が本発明の
ガス中開閉接点である。遮断器本体が開路状態になる過
程では、遮断制御部６９（可動接触子２２及びシリンダ
７１）が図１８の右方向に高速で直線移動し、シリンダ
７１の圧力は定常状態の数倍にも達する。この高圧ガス
は遮断制御部６９が固定接触子７０より抜けるとノズル
２２ｂと固定接触子７０間に生じている大電流のアーク
めがけて高速ガス流を生じさせアークを冷却し、消弧す
る。

【００２１】この過程において、上記シリンダ７１内の
高圧は、遮断制御部６９の動きに対して、つまりばね操
作装置の開路用のトーションバー２８、３４による放勢
力に対して反力となる。図１９は従来の遮断制御部６９
の時間経過に対する変位すなわち移動距離とシリンダ７
１内のガスの圧力との関係を示す特性図であり、実線Ｐ
ａはシリンダ７１内の圧力、実線Ｓは可動接触子２２の
変位を示す。また、各点線Ｐａ２、Ｓ２は、反力が小さ
いと仮定したときの、シリンダ７１内のガスの圧力、可
動接触子２２の変位を示す。

【００２２】しかし、現実は反力が大きいので、図１９
の点線Ｐａ２のように可動接触子２２の変位の後半にお
いて遮断制御部６９のシリンダ７１内のガスの圧力を高
くしてアークを迅速に遮断したいにもかかわらず、ばね
操作装置の駆動力に対する反力が大きいために圧力を高
くすることができず、実線Ｐａのようになり、十分なガ
ス流を確保できない。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の遮
断器のばね操作装置を大出力化する場合、トーションバ
ーのねじり角を増やして放勢力を大きくすればよいが、
ねじり角に強度上限界があるため、トーションバーを長
くする必要がある。そして、大出力化すると各機構部品
に加わる荷重が増大するので、強度を確保するために機
構部品を大形化する必要がある。このように、ばね操作
装置を大出力化するとき、可動部の重量増加、操作装置
全体の大形化を招くという問題があった。

【００２４】さらに、ばね操作装置を大出力化すると、
トーションバーのばねの力が増大するため筐体１０１や
筒体１２４に加わる荷重が増大し、筐体の剛性が十分で
ないと変形し、機構部品間の距離が変化して装置が正常
に動作しなくなる。この対策として筐体の剛性を強化し
なければならず、筐体が大きくなり、重量も重くなると
いう問題があった。

【００２５】また、従来のばね操作装置の開路用のトー
ションバー２８、３４の回転力は遮断レバー３６の回転
角に対して１次関数で減少するので、可動接触子２２の
変位に対する力も１次関数に近い変化で減少する。その
ため可動接触子２２の変位の後半において遮断制御部６
９のシリンダ７１内の圧力を上昇させたいときに、開路
用のトーションバー２８、３４の回転力は低下してしま
うという相反する状態になる。このため、遮断時のシリ
ンダ７１内の圧力を高くしてアークを冷却するための十
分なガス流を生じさせることができず、遮断性能に制約
を受けるという問題があった。

【００２６】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、操作装置を大出力化しても装置
が大形になるのを抑制できるとともに、遮断性能を向上
させることのできる開閉器の操作装置を得ることを目的
とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の開閉器の操作装置においては、閉路用の弾
性部材と閉路連動用カムと閉路補助用の弾性部材とを有
するものであって、閉路用の弾性部材は閉路用弾性部材
蓄勢手段により蓄勢されその放勢力により開閉接点の閉
路を行うものであり、閉路補助用の弾性部材は閉路連動
用カムを介して閉路用の弾性部材の蓄勢に連動して閉路
用弾性部材蓄勢手段により蓄勢されるとともに閉路用の
弾性部材の放勢と連動して放勢し閉路用の弾性部材の放
勢力を補助するものであり、閉路連動用カムは閉路及び
閉路補助用の弾性部材の蓄勢時に閉路用弾性部材蓄勢手
段に加わる負荷の最大値がほぼ平坦になるような形状に
されたものである。開閉接点の開路を行うための放勢力
を開路用と開路補助用の弾性部材で受け持つ、あるいは
開閉接点の閉路を行うための放勢力を閉路用と閉路補助
用の弾性部材で受け持つので、大出力化のために放勢力
を大きくする場合に各弾性部材が大形化するのを避ける
ことができ、ひいては装置の大形化を抑制することがで
きる。また、蓄勢時に蓄勢手段に加わる負荷の最大値を
ほぼ平坦にすれば、蓄勢時の最大負荷を制限することが
できる。

【００２８】そして、開路用の弾性部材と開路連動用カ
ムと開路補助用の弾性部材とを有するものであって、開
路用の弾性部材は開路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢さ
れその放勢力により開閉接点の開路を行うものであり、
開路補助用の弾性部材は開路連動用カムを介して開路用
の弾性部材の蓄勢に連動して開路用弾性部材蓄勢手段に
より蓄勢されるとともに開路用の弾性部材の放勢と連動
して放勢し開路用の弾性部材の放勢力を補助するもので
あり、開路連動用カムは開路補助用の弾性部材が開路用
の弾性部材の放勢力を補助する力と開路用の弾性部材の
放勢力とを加えた力が開路用の弾性部材の放勢開始時に
最も大きくかつ開路用の弾性部材の放勢途中において極
大値を有するような形状にされたものである。 このよう
にすれば、開路動作の開始時の初期加速度を大きくでき
るとともに開路動作の途中において強い放勢力を得るこ
とができる。

【００２９】さらに、閉路装置と開路装置とを有するも
のであって、閉路装置は、閉路用の弾性部材と閉路連動
用カムと閉路補助用の弾性部材とを有し、閉路用の弾性
部材は閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢されその放勢
力により開閉接点の閉路を行うものであり、閉路補助用
の弾性部材は閉路連動用カムを介して閉路用の弾性部材
の蓄勢に連動して閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢さ
れるとともに閉路用の弾性部材の放勢と連動して放勢し
閉路用の弾性部材の放勢力を補助するものであり、閉路
連動用カムは閉路及び閉路補助用の弾性部材の蓄勢時に
閉路用弾性部材蓄勢手段に加わる負荷の最大値がほぼ平
坦になるような形状にされたものであり、開路装置は、
開路用の弾性部材と開路連動用カムと開路補助用の弾性
部材とを有し、開路用の弾性部材は閉路用及び閉路補助
用の弾性部材の放勢力により蓄勢されその放勢力により
開閉接点の開路を行うものであり、開路補助用の弾性部
材は開路連動用カムを介して開路用の弾性部材の蓄勢に
連動して閉路用及び閉路補助用の弾性部材の放勢力によ
り蓄勢されるとともに開路用の弾性部材の放勢と連動し
て放勢し開路用の弾性部材の放勢力を補助するものであ
り、開路連動用カムは開路補助用の弾性部材が開路用の
弾性部材の放勢力を補助する力と開路用の弾性部材の放
勢力とを加えた力が開路用の弾性部材の放勢開始時に最
も大きくかつ開路用の弾性部材の放勢途中において極大
値を有するような形状にされたものである。 蓄勢時に蓄
勢手段に加わる負荷の最大値をほぼ平坦にすれば、蓄勢
時の最大負荷を制限することができ、また開路動作の開
始時の初期加速度を大きくできるとともに開路動作の途
中において強い放勢力を得ることができる。

【００３０】そして、各弾性部材はトーションバーであ
って、閉路用の弾性部材と閉路補助用の弾性部材とが共
通の閉路用支持部材に支持されかつ両者の蓄勢時のねじ
り方向が逆であり、開路用の弾性部材と開路補助用の弾
性部材とが共通の開路用支持部材に支持されかつ両者の
蓄勢時のねじり方向が逆であることを特徴とする。トー
ションバーのねじり方向が逆であるので、閉路用及び開
路用各支持部材にそれぞれ働く弾性部材の回転力が相殺
ないし低減される。従って、トーションバーの放勢力を
大きくする場合でも各支持部材の剛性をそれほど強化す
ることを要せず、装置の大形化及び重量の増加を抑制で
きる。

【００３１】さらに、開閉器はガス遮断器または負荷開
閉器であり、開閉接点は電気絶縁ガス中に配設されたガ
ス中開閉接点であって開路時に開路用及び開路補助用の
弾性部材の放勢力により駆動されるシリンダにより電気
絶縁ガスが吹き付けられるものであり、開路装置は開路
及び開路補助用の弾性部材による放勢力が放勢開始時に
最大でありかつ電気絶縁ガスの吹き付け時に極大値を有
するものであることを特徴とする。開路連動用カムの形
状を変えることにより開路補助用のトーションバーが補
助する放勢力を制御し、開路及び開路補助用のトーショ
ンバーの放勢力が放勢開始時に最大でありかつ電気絶縁
ガスの吹き付け時に極大値を有するようにできる。この
放勢力により開閉接点の開路を行うとともにシリンダを
駆動するので、開閉接点の開極速度を大きくでき、また
シリンダによる電気絶縁ガスの吹き付が強くなるので、
遮断性能を向上させることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１〜図８は、この発明の実施の一形態を示すものであ
り、図１はばね操作装置の閉路状態の要部構成図であ
り、図２は、ばね操作装置の斜視図である。図３は遮断
器の開路状態におけるばね操作装置の状態図、図４は遮
断器の閉路用トーションバーの放勢状態におけるばね操
作装置の状態図である。図５は、ばね操作装置の遮断レ
バーに働く回転力を説明するための説明図である。

【００３３】図６（ａ）はばね操作装置の遮断レバーの
回転力の変化を示す特性図、図６（ｂ）は遮断レバーに
働く力のモーメントアームの変化を示す特性図である。
図７はばね操作装置の投入レバーに働く回転力を説明す
るための説明図である。図８（ａ）はばね操作装置の投
入レバーの回転力の変化を示す特性図、図８（ｂ）は投
入レバーに働く力のモーメントアームの変化を示す特性
図である。

【００３４】これらの図において、１は筐体、２４（図
２）は筐体１に固着された筒体、２６、２７（図２）は
筒体２４の端面に設けられたピン（図示せず）に嵌合さ
れて回転自在なレバーである。２８（図２）は一端が筐
体１に固着され他端がレバー２６に固着された開路用の
トーションバー、３４は一端がレバー２６に固着され他
端が回転軸３２に固着された開路用のトーションバーで
ある。開路用のトーションバー２８と開路用のトーショ
ンバー３４とは、レバー２６を介して直列に長い一本の
トーションバーとして作用するように構成されている。

【００３５】２９（図２）は一端が筐体１に固着され他
端がレバー２７に固着された閉路用のトーションバー、
３５は一端がレバー２７に固着され他端が回転軸３３に
固着された閉路用のトーションバーである。閉路用のト
ーションバー２９と閉路用のトーションバー３５とは、
レバー２７を介して直列に長い一本のトーションバーと
して作用するように構成されている。

【００３６】５５、５６（図２）は筒体２４の端面に設
けられたピン（図示せず）に嵌合されて回転自在なレバ
ーである。４７は一端が回転軸４６に固着され他端がレ
バー５５に固着された閉路補助用のトーションバーであ
る。５３（図２）は一端が筐体１に固着され他端がレバ
ー５５に固着された閉路補助用のトーションバーであ
る。閉路補助用のトーションバー４７と閉路補助用のト
ーションバー５３とは、レバー５５を介して直列に長い
一本のトーションバーとして作用するように構成されて
いる。

【００３７】５１は一端が回転軸５０に固着され他端が
レバー５６に固着された開路補助用のトーションバーで
ある。５４（図２）は一端が筐体１に固着され他端がレ
バー５６に固着された開路補助用のトーションバーであ
る。開路補助用のトーションバー５１と開路補助用のト
ーションバー５４とは、レバー５６を介して直列に長い
一本のトーションバーとして作用するように構成されて
いる。

【００３８】以下、主として図１を参照しながら説明す
る。３７は回転軸３３に固着された投入レバーであり、
回転軸３３は閉路用のトーションバー３５に固着され図
２における閉路用のトーションバー２９、３５によって
反時計方向の回転力が与えられるように構成されてい
る。２は筐体１に支承されたカム軸、３はカム軸２に装
着された投入用のカムである。１３はカム３に設けられ
た投入ラッチ係合ピン、１４は投入ラッチ係合ピン１３
と係合した投入ラッチ、１５は投入トリガで投入ラッチ
１４に係合している。１６は投入電磁石で、プランジャ
１７を有する。

【００３９】３８は筐体１に支承された回転軸であり、
モータ（図示せず）で図１において反時計方向に駆動さ
れる。３９は回転軸３８に固着された小歯車、４０はカ
ム軸２に固着されて小歯車３９と噛み合うように構成さ
れた大歯車で、閉路用のトーションバー２９、３５（図
２）が蓄勢された状態のとき、小歯車３９との噛み合い
が外れるように一部分の歯が欠いてある。４１は投入レ
バー３７と大歯車４０とを連結するリンクである。

【００４０】４４は回転軸４６に固着された投入補助レ
バーで図１において閉路補助用のトーションバー４７、
５３が蓄勢されているときに閉路補助用のトーションバ
ー４７、５３によって時計方向の回転力が与えられる。
閉路補助用のトーションバー４７、５３と閉路用のトー
ションバー２９、３５の蓄勢時のねじりの方向が逆で回
転力がほぼ同じにされ、筐体１に働く回転力が相殺、低
減されるようになっている。筐体１に働く回転力が低減
されることによって、各トーションバー２９、３５、４
７、５３の蓄勢力を大きくしても、筐体１の剛性を強化
することを要せず、大形化及び重量増加を抑制できる。

【００４１】４３は投入レバー３７に一体に加工された
閉路連動用カムとしてのカム部であり、所定の形状に形
成された曲面部４３ａ（図７では太線で示す）を有す
る。４５は投入補助レバー４４に設けられたローラであ
る。ローラ４５は閉路補助用のトーションバー４７、５
３のばね力によって常にカム部４３と当接しており、ロ
ーラ４５とカム部４３によって閉路補助用のトーション
バー４７、５３のばね力が投入レバー３７に伝達される
ようになっている。投入レバー３７の回転力はリンク４
１を介して大歯車４０に伝達される。

【００４２】３６は回転軸３２に固着された遮断レバー
であり、回転軸３２は開路用のトーションバー３４に固
着されており、図２における開路用のトーションバー２
８、３４によって反時計方向の回転力が与えられるよう
に構成されている。８は遮断レバー３６に設けられた引
外しラッチ係合ピン、９は同じく遮断レバー３６に設け
られたローラである。１８は引外しラッチであり、引外
しラッチ係合ピン８と係合している。

【００４３】１９は引外しトリガで、引外しラッチ１８
と係合している。２０は引外し電磁石であり、プランジ
ャ２１を有する。２２は遮断器の可動接触子であり、リ
ンク機構２３、ロッド６１を介して遮断レバー３６に連
結されている。なお、遮断器の可動接触子２２及びロッ
ド６１についての詳細は先に説明した図１８と同様のも
のである。４２は遮断レバー３６に連結された緩衝器
で、可動接触子２２の開閉動作時の衝撃を緩和する。

【００４４】４８は回転軸５０に固着された遮断補助レ
バーで開路補助用のトーションバー５１、５４によって
図１において時計方向の回転力が与えられるように構成
されている。なお、開路補助用のトーションバー５１、
５４と開路用のトーションバー２８、３４の蓄勢時のね
じりの方向が逆で回転力がほぼ同じにされ、筐体１に働
く回転力が相殺、低減されるようになっている。筐体１
に働く回転力が低減されることによって、筐体１の剛性
を強化することを要せず、大形化及び重量増加を抑制で
きる。

【００４５】５２は遮断レバー３６に一体に加工された
開路連動用カムとしてのカム部である。カム部５２は所
定の形状に形成された曲面部５２ａ（図５では太線で示
す）を有する。４９は遮断補助レバー４８に設けられた
ローラである。ローラ４９は開路補助用のトーションバ
ー５１、５４のばね力によって常にカム部５２に当接し
ており、開路補助用のトーションバー５１、５４のばね
力がローラ４９からカム部５２を介して遮断レバー３６
に伝達される。すなわち、遮断レバー３６には開路用の
トーションバー２８、３４のばね力と開路補助用のトー
ションバー５１、５４のばね力との両者が働く。

【００４６】なお、本発明の閉路装置は、投入ラッチ１
４、投入電磁石１６、カム軸２、カム３、大歯車４０、
リンク４１、投入レバー３７、カム部４３、閉路用のト
ーションバー２９、３５、投入補助レバー４４、閉路補
助用のトーションバー４７、５３等を有する。また、本
発明の開路装置は、引外しラッチ１８、引外し電磁石２
０、遮断レバー３６、開路用のトーションバー２８、３
４、カム部５２、遮断補助レバー４８、開路補助用のト
ーションバー５１、５４等を有する。

【００４７】さらに、本発明において、筐体１が弾性部
材としての開路用のトーションバー２８、３４と開路補
助用のトーションバー５１、５４との共通の支持部材で
あり、また同じく弾性部材としての閉路用のトーション
バー２９、３５と閉路補助用のトーションバー４７、５
３との共通の支持部材でもある。

【００４８】次に、動作について説明する。まず、開路
動作について説明する。遮断補助レバー４８は開路補助
用のトーションバー５１、５４により常時図１における
時計方向の回転力が与えられている。この回転力はロー
ラ４９及び遮断レバー３６のカム部５２を介して遮断レ
バー３６に伝達され、遮断レバー３６に反時計方向の回
転力を与える。

【００４９】遮断レバー３６は開路補助用のトーション
バー５１、５４から伝達された放勢力である回転力と開
路用のトーションバー２８、３４による放勢力である回
転力とが加算されて常時反時計方向の回転力が与えられ
ており、その回転力は引外しラッチ１８及び引外しトリ
ガ１９にて保持されている。

【００５０】この状態で引外し電磁石２０が励磁される
とプランジャ２１が右方向に動作し、引外しトリガ１９
が時計方向に回転し、引外しラッチ１８との係合が外れ
る。すると、引外しラッチ１８は引外しラッチ係合ピン
８からの反力により反時計方向に回転し、引外しラッチ
係合ピン８から外れる。すると、遮断レバー３６は反時
計方向に回転し、可動接触子２２が開路方向（図１で左
方）に駆動される。そして、開路動作が完了して図３の
状態になる。

【００５１】ここで、遮断レバー３６の回転角と回転力
について説明する。図６（ａ）は遮断レバー３６の回転
角と放勢力である回転力の関係を示した特性図である。
図６（ａ）において、直線ａは、遮断レバー３６の回転
角と開路用のトーションバー２８、３４による回転力の
関係を示し、開路用のトーションバー２８、３４による
回転力は、放勢動作の開始点Ｐ１から終了点Ｐ３まで直
線的に減少する。

【００５２】また、曲線ｂは、カム部５２と一体に形成
された遮断レバー３６の回転力の変化を示すもので、開
路用のトーションバー２８、３４による回転力に開路補
助用のトーションバー５１、５４による回転力を加えた
ものである。遮断レバー３６の回転力は、放勢動作の開
始点Ｐ１において最も大きく、放勢途中の点Ｐ２におい
て極大値を有するようにされている。なお、曲線ｂと直
線ａの縦軸方向の差が開路補助用のトーションバー５
１、５４による遮断レバー３６の回転力である。

【００５３】この実施の形態では、遮断レバー３６の回
転力を図６（ａ）の曲線ｂのように、放勢の開始点Ｐ１
における回転力Ｆ１を大きくとり初期加速度を大きく
し、かつ途中の点Ｐ２における回転力Ｆ２が極大となる
ようにし遮断動作の後半で遮断器のシリンダ７１（図１
８）内のピーク圧力に抗する強い力を与えて、消弧ガス
を開閉接点に強力に吹き付けるようにして遮断能力を向
上させている。

【００５４】さらに、図６（ａ）の曲線ｂのような特性
を実現するための詳細を説明する。図５は遮断レバー３
６と一体に形成されたカム部５２と遮断補助レバー４８
の関係を示す説明図である。図５において、Ｑ１、Ｑ
２、Ｑ３はそれぞれカム部５２（遮断レバー３６）、遮
断補助レバー４８、ローラ４９の回動中心である。ま
た、ｄ１はカム部５２が遮断補助レバー４８から受ける
力のモーメントアーム、ｄ２は遮断補助レバー４８がカ
ム部５２に与える力のモーメントアームである。なお、
図５においては、遮断補助レバー４８は簡略化して１本
の線で表している。

【００５５】カム部５２の曲面部５２ａを図５に示すよ
うな形状に形成し、かつローラ４９との関係を図５に示
すようにする。すると、カム部５２が遮断補助レバー４
８を介して開路補助用のトーションバー５１、５４から
受ける力のモーメントアームｄ１はカム部５２、すなわ
ち遮断レバー３６の回動に伴い図６（ｂ）の曲線ｃのよ
うに変化する。そして、図６（ｂ）の区間ｕが、曲面部
５２ａをローラ４９が移動するときのモーメントアーム
ｄ１の変化の状況である。

【００５６】遮断補助レバー４８からカム部５２に作用
する力のモーメントアームｄ２は、曲面部５２ａの形状
及び曲面部５２ａとローラ４９との関係が図５のように
なっており、カム部５２が回動してもあまり変化しない
ので、開路補助用のトーションバー５１、５４による回
転力は図６（ｂ）の曲線ｃとほぼ相似となる。従って、
遮断レバー３６の回転力は、図６（ａ）の直線ａに開路
補助用のトーションバー５１、５４による回転力が加わ
って曲線ｂのようになる。なお、この遮断レバー３６の
回転力はカム部５２の形状を変えることにより任意に設
計できる。

【００５７】次に、閉路動作について説明する。図３に
おいて、投入補助レバー４４は閉路補助用のトーション
バー４７、５３により常時時計方向の回転力が与えられ
ており、この回転力がローラ４５及びカム部４３を介し
て投入レバー３７に伝達され、投入レバー３７に反時計
方向の回転力が与えられる。

【００５８】投入レバー３７は閉路補助用のトーション
バー４７、５３から伝達された放勢力である回転力と閉
路用のトーションバー２９、３５による放勢力である回
転力とが加算されて常時反時計方向の回転力が与えられ
ている。この回転力は、リンク４１、大歯車４０、カム
軸２を介してカム３に伝達されて、カム３に時計方向の
回転力が与えられている。その回転力を投入ラッチ１４
及び投入トリガ１５にて保持している。

【００５９】この図３の状態にて投入電磁石１６が励磁
されるとプランジャ１７が右方向に移動し、投入ラッチ
１４との係合が外れる。投入ラッチ１４と投入トリガ１
５との係合が外れると、投入ラッチ１４は投入ラッチ係
合ピン１３からの反力により、反時計方向に回転し、投
入ラッチ係合ピン１３から外れる。そして、閉路用及び
閉路補助用のトーションバー２９、３５、４７、５３の
放勢力によりカム３が時計方向に回転する。

【００６０】このとき、カム３がその先端部で遮断レバ
ー３６に設けられたローラ９を押し上げるため、遮断レ
バー３６は開路用のトーションバー２８、３４及び開路
補助用のトーションバー５１、５４をねじりながら時計
方向に駆動され、各トーションバー２８、３４、５１、
５４を蓄勢する。

【００６１】閉路動作は、上述のように、閉路用のトー
ションバー２９、３５及び閉路補助用のトーションバー
４７、５３は、図３の状態から開路用のトーションバー
２８、３４及び開路補助用のトーションバー５１、５４
を蓄勢しながら放勢する。このようにするため、閉路用
のトーションバー２９、３５及び閉路補助用のトーショ
ンバー４７、５３の蓄勢エネルギーを、開路用のトーシ
ョンバー２８、３４及び開路補助用のトーションバー５
１、５４の蓄勢エネルギーよりも、大きくしている。

【００６２】図４において、閉路動作が完了し、開路用
及び開路補助用のトーションバー２８、３４、５１、５
４が蓄勢され、引外しラッチ係合ピン８が引外しラッチ
１８にて保持された状態を示し、閉路用のトーションバ
ー２９、３５及び閉路補助用のトーションバー４７、５
３は放勢した状態にある。

【００６３】閉路動作が終了し図４の閉路用のトーショ
ンバー２９、３５及び閉路補助用のトーションバー４
７、５３が放勢した状態からの蓄勢動作は次のようにし
て行う。モータ（図示せず）によって小歯車３９を反時
計方向に回転駆動することにより、大歯車４０が時計方
向に回転し、リンク４１を介して、投入レバー３７、回
転軸３３が時計方向に駆動されることにより閉路用のト
ーションバー２９、３５が蓄勢される。

【００６４】投入レバー３７が時計方向に回転すること
により、カム部４３も時計方向に回転しローラ４５を押
して投入補助レバー４４及び回転軸４６を反時計方向に
回転させて、閉路補助用のトーションバー４７、５３が
蓄勢される。さらに大歯車４０が時計方向に回転駆動さ
れ、リンク４１の引張荷重方向がカム軸２の中心と交差
するデッドポイントを越えるとカム軸２は閉路用のトー
ションバー２９、３５及び閉路補助用のトーションバー
４７、５３の力によりリンク４１を介して時計方向の回
転力が与えられる。

【００６５】同時に、大歯車４０は一部の歯を欠いてい
るので、小歯車３９と大歯車４０の係合が外れる。投入
ラッチ係合ピン１３に投入ラッチ１４が係合され、閉路
用のトーションバー２９、３５及び閉路補助用のトーシ
ョンバー４７、５３の力による大歯車４０の時計方向の
回転力が保持され、蓄勢動作が完了する。このようにし
て再び図１に示す状態である開路用、開路補助、閉路
用、閉路補助用の各トーションバー２８、３４、５１、
５４、２９、３５、４７、５３が全て蓄勢された状態に
戻る。

【００６６】ここで、投入レバー３７の回転角と回転力
について説明する。図８（ａ）は投入レバー３７の回転
角と放勢力である回転力の関係を示した特性図である。
図８（ａ）において、曲線ｒは、投入レバー３７の回転
角と閉路用のトーションバー２９、３５による回転力の
関係を示し、閉路用のトーションバー２９、３５の放勢
動作の開始点Ｐ６から終了点Ｐ７まで正弦波状に変化す
る。また、閉路用のトーションバー２９、３５の蓄勢動
作の開始点Ｐ７から終了点Ｐ８までも同様に正弦波状に
変化する。

【００６７】曲線ｓは、カム部４３と一体に形成された
投入レバー３７の回転力の変化を示すもので、閉路用の
トーションバー２９、３５による回転力と閉路補助用の
トーションバー４７、５３による回転力とを加えたもの
である。投入レバー３７の回転力は、放勢動作の開始点
Ｐ６において小さく、放勢途中において最大になる。な
お、曲線ｓと曲線ｒの縦軸方向の差が閉路補助用のトー
ションバー４７、５３による投入レバー３７の回転力で
ある。

【００６８】また、蓄勢時の投入レバー３７に作用する
回転力、すなわち蓄勢装置に加わる負荷は、図８（ａ）
の曲線ｓのように、蓄勢動作の開始点Ｐ７及び蓄勢の終
了点Ｐ８においてほぼ零になる。また、蓄勢途中におい
て最大値を制限してほぼ平坦なｋ部を有する。なお、こ
の投入レバー３７の回転力はカム部４３の形状を変える
ことにより任意に設計できる。

【００６９】この実施の形態で、以上のようにカム部４
３の曲面部４３ａの形状を蓄勢時の点Ｐ７と点Ｐ８との
間でカム３すなわち投入レバー３７に働く回転力のピー
クが図８（ａ）のｋ部のように平坦になるようなカム形
状とし、蓄勢時に投入レバー３７に働く回転力の最大値
を制限している。最大値を制限することで、蓄勢時の大
歯車４０に加わる力の最大値が低減されるので、大歯車
４０を小形化できる。また、モータ（図示せず）から大
歯車４０に回転力を伝達するための介在部品、たとえば
小歯車３９の荷重を低減できる。さらに、モータ（図示
せず）の最大回転力も低減でき、蓄勢装置を小形化でき
る。

【００７０】さらに、図８（ａ）の曲線ｓのような特性
を実現するための詳細を説明する。図７において、Ｑ
６、Ｑ７、Ｑ８はそれぞれカム部４３（投入レバー３
７）、投入補助レバー４４、ローラ４５の回動中心であ
る。ｄ６はカム部４３が投入補助レバー４４から受ける
力のモーメントアーム、ｄ７は投入補助レバー４４がカ
ム部４３に与える力のモーメントアームである。なお、
図７においては、投入補助レバー４４は簡略化して１本
の線で表している。

【００７１】カム部４３の曲面部４３ａを図７に示すよ
うな形状に形成し、かつローラ４５との関係を図７に示
すようにする。すると、カム部４３が投入補助レバー４
４を介して閉路補助用のトーションバー４７、５３から
受ける力のモーメントアームｄ６はカム部４３、すなわ
ち投入レバー３７の回動に伴い図８（ｂ）の曲線ｔのよ
うに変化する。そして、図８（ｂ）の区間ｗが曲面部４
３ａをローラ４５が移動するときのモーメントアームｄ
６の変化状況であり、下に凸に減少する。

【００７２】一方、投入補助レバー４４からカム部４３
に作用する力のモーメントアームｄ７は、曲面部４３ａ
とローラ４５との関係が図７のようになっており、カム
部４３が回動してもあまり変化しないので、閉路補助用
のトーションバー４７、５３による回転力は図８（ｂ）
の曲線ｔとほぼ相似のものとなる。従って、投入レバー
３７の回転力は、図８（ａ）の曲線ｒに、閉路補助用の
トーションバー４７、５３による回転力が加わって、曲
線ｓのようになる。

【００７３】なお、曲面部４３ａにより放勢時のモーメ
ントアームｄ６は図８（ｂ）の区間ｖのように凹みが生
じるが、カム部４３の回転力にはあまり影響しない。

【００７４】以上のように、開路用と閉路用の各トーシ
ョンバーに加えて開路補助用と閉路補助用の各トーショ
ンバーを設けることで、開路動作あるいは閉路動作に必
要なエネルギーの蓄勢を主たるトーションバーと補助用
のトーションバーとで分担させることができる。従っ
て、装置を大形化する場合でもそれぞれのトーションバ
ーの長さを抑制でき、ばね操作装置を小形化できる。

【００７５】また、閉路用のトーションバー２９、３５
を用い、かつ閉路補助用のトーションバー４７、５３の
ばね蓄勢力をローラ４５とカム部４３を介して投入レバ
ー３７に伝達するように構成し、カム部４３の曲面部４
３ａの形状を調整することにより、投入レバー３７ある
いは大歯車４０に加わる回転力を制御可能とした。

【００７６】すなわち、閉路補助用のトーションバー４
７、５３を蓄勢する時に、投入レバー３７に働く力を図
８（ａ）のｋ部のように平坦にしてカム３に加わる最大
回転力を抑制することにより、大歯車４０等の部品荷重
を低減でき、またモータの出力も低減できる。よって、
これらの部品ひいてはばね操作装置を小形化できる。な
お、カム３の形状を変えることにより閉路補助用のトー
ションバー４７、５３の放勢力の制御も可能である。

【００７７】閉路装置は、閉路用及び閉路補助用のトー
ションバー２９、３５、４７、５３の放勢力により開路
用及び開路補助用のトーションバー２８、３４、５１、
５４の蓄勢を行うようにしたので、開路用及び開路補助
用のトーションバーの蓄勢を別途行う場合よりも部品数
を削減でき、構成も簡易になる。

【００７８】また、開路用のトーションバー２８、３４
と開路補助用のトーションバー５１、５４のねじり方向
を逆にし、閉路用のトーションバー２９、３５と閉路補
助用のトーションバー４７、５３のねじり方向を逆に
し、蓄勢状態でそれぞれのばね力による回転力の値が近
くなるようにして、蓄勢状態において筐体に働く回転力
を相殺するようにした。このため、筐体に働く回転力を
低減でき、装置を大出力化すなわち蓄勢力を大きくする
場合でも筐体の剛性の強化のために重量が増加したり、
装置が大形化するのを抑制できる。

【００７９】開路用のトーションバー２８、３４を用
い、これに加えて開路補助用のトーションバー５１、５
４のばね蓄勢力をローラ４５とカム部４３を介して遮断
レバー３６に伝達するように構成し、カム部４３の形状
を所定の形に設計することにより、遮断レバー３６の出
力を制御し、必要なタイミングでシリンダ７１内のガス
の圧力を十分に高くとれるようにしてアークを消弧する
ガス流量を増加させ、遮断性能を向上させることができ
る。

【００８０】実施の形態２． 図９〜図１３は、この発明の他の実施の形態を示すもの
であり、図９はばね操作装置の要部構成図、図１０は図
９のばね操作装置の側面図である。図１１は遮断器の閉
路状態におけるばね操作装置を示す斜視図である。図１
２は遮断器の開路動作中におけるばね操作装置の状態を
示す要部構成図、図１３は開路用及び開路補助用のコイ
ルばねの荷重特性を示す特性図である。

【００８１】これらの図において、５９は開路用のコイ
ルばね、５７はコイルばね押さえを兼ねたロッド、５８
はロッド５７に連結されている緩衝器である。ロッド５
７はロッド６１にリンク（図示せず）等を介して連結さ
れており、ロッド６１はロッド５７の動きに連動して同
方向に動く。

【００８２】回動軸８８は支持板６３に回動可能に支持
され、レバー６０は回動軸８８に固着され回動軸ととも
に回動する。ロッド６１は、レバー６０にピンにて連結
されている（図１８を参照）。７３は回動軸８８に固着
され回動軸８８とともに回動するカム、７４はロッドで
ある。ロッド７４は、後述の開路補助用のコイルばね７
９を抑える押え板部７４ａを有する。

【００８３】７５はロッド７４に回転自在に支持されカ
ム７３と当接するローラである。７６（図１１）はロッ
ド７４から突設されたピン、７７はかけがねである。７
８は開路補助用のコイルばね７９のガイドであり、開路
補助用のコイルばね７９の放勢時の最大長さを制限す
る。

【００８４】図１１、図１２において、８０はローラ、
８１はロッドエンド、８２はばね（図１２）、８３はロ
ッドエンドであり、ロッドエンド８３の端部にばね８２
及びロッドエンド８１を収容するホルダ部８３ａが設け
られている。ローラ８０はロッドエンド８１に回転可能
に支持されている。ロッドエンド８３のホルダ部８３ａ
にコイル状のばね８２が収容され、またロッドエンド８
１がばね８２を圧縮しながら摺動しうるようにして挿入
されている。ロッドエンド８３はロッド６１に固定支持
されている。

【００８５】さて、遮断器の閉路状態におけるばね操作
装置を示す図１１においては、開路補助用のコイルばね
７９は蓄勢状態にある。この蓄勢は、かけがね７７をロ
ーラ８０にて図１１の右方へ押圧してかけがね７７を時
計方向に回動させることによりピン７６を掛止し、開路
補助用のコイルばね７９を押え板部７４ａにより所定長
さまで圧縮された状態に保持することにより行ってい
る。ローラ８０を介してばね８２によりかけがね７７を
押圧することにより、ロッド６１が傾いてもばね８２の
伸縮によりこれを吸収してピン７６との係合が外れない
構造としている。

【００８６】図９、図１０に戻って、カム軸２に閉路用
のカム３、閉路補助用のカム９２、及び大歯車４０が取
り付けられている。閉路補助用のカム９２には、閉路補
助用のコイルばね９１の力を伝えるローラ８９がばね押
さえ９０を介して当接している。閉路用のコイルばね９
４（図１０）は、大歯車４０に連結されたロッド９３を
介して大歯車４０にそのばね力を伝える。

【００８７】また、ロッド６１にローラ９を具備するレ
バー９５がピンにて連結されており、ロッド６１が図９
における上下方向に動くときローラ９が支持軸９６を中
心にして回動する。なお、図９、図１０において、閉路
用及び閉路補助用のコイルばね９４、９１、閉路用及び
閉路補助用のコイルばね５９、７１は全て蓄勢状態にあ
る。

【００８８】次に、動作について説明する。まず、開閉
接点の開路動作から説明する。開路指令が入ると、ラッ
チ機構（図示せず）が解除されて開路用のコイルばね５
９が放勢を開始し、図１１に示す状態からロッド５７が
下方向に移動する。同時にロッド５７と連動するロッド
６１は、下方向に移動し、レバー６０は図１１において
反時計方向に回転する。このとき、回動軸８８に固着さ
れているカム７３も反時計方向に回転する。

【００８９】また、開路動作でロッド６１に取付けられ
ているロッドエンド８３は下方に移動し、ロッドエンド
８３に支持されたローラ８０も同じく図１１の下方向に
かけがね７７の背面を転がりつつ移動する。そして、ロ
ーラ８０がかけがね７７から離れると、ピン７６とかけ
がね７７の係合が外れ、ロッド７４は開路補助用のコイ
ルばね７９の放勢力によって図１１の上方向に移動す
る。この時、ロッド７４に支持されたローラ７５はカム
７３に当接して押圧し回動軸８８を介してレバー６０を
反時計方向に回転させるトルクを与える。

【００９０】この時のばね特性を図１３に示す。開路動
作における放勢力であるばね力は、開路動作の初期にお
いては開路用のコイルばね５９だけであるので、図１３
の直線ｇであり、開路途中において上述のようにピン７
６とかけがね７７の係合が外れ開路補助用のコイルばね
７９の放勢力が加わるために、Ｓ１点以降、直線ｈのよ
うに増加する。すなわち、開路用及び開路補助用のコイ
ルばね５９、７９による放勢力は、Ｓ１点において極大
となる。

【００９１】なお、開路動作完了近くになると、緩衝器
５８の作用により、ロッド６１等の機構の動作速度が減
少していき、開路動作完了時点では、開路補助用のコイ
ルばね７９を案内するガイド７８にロッド７４の押え板
部７４ａが当接し、開路補助用のコイルばね７９の放勢
位置を規制する。また、開路用のコイルばね５９も図示
していないがコイルばね押え部によって放勢したときの
コイル長さが規制される。

【００９２】次に閉路動作を説明する。まず、図９、図
１０に示すように閉路用及び閉路補助用のコイルばね９
４、９１は図示しない蓄勢装置により共に蓄勢された状
態にある。この状態から閉路動作に入る。まず、閉路指
令を受けると、図示しないラッチ機構のラッチが外さ
れ、コイルばね９４の力がロッド９３（図１０）、大歯
車４０を介してカム軸２に与えられ、カム軸２が図９の
時計方向に回動する。

【００９３】同時に、閉路補助用のコイルばね９１のば
ね力がばね押さえ９０、ローラ８９を介してカム９２に
与えられ、同じくカム軸２を図９の時計方向に回動させ
る補助力となる。カム軸２が時計方向に回動しカム３が
ローラ９を介してレバー９５を時計方向に回動させる。
すると、レバー９５と連結されたロッド６１が図９の上
方へ駆動される。

【００９４】ロッド６１が上方向に移動すると、開路用
のコイルばね５９を圧縮し蓄勢すると同時に、レバー６
０を図１１における時計方向に回転させる。また、カム
７３も時計方向に回転する。このとき、閉路動作初期か
ら途中までカム７３によってローラ７５は図１１の下方
に押され開路補助用のコイルばね７９は圧縮蓄勢され、
この蓄勢力はかけがね７７にてピン７６を掛止すること
によって保持され、開路補助用のコイルばね７９の蓄勢
が終了する。

【００９５】さらに、開路用のコイルばね５９の蓄勢が
完了すると、ラッチ機構（図示せず）がこれを保持し、
閉路動作は終了する。なお、この閉路動作中ローラ８９
は常にカム９２に当接している。以上の閉路動作の終了
により、閉路及び閉路補助用のコイルばね９４、８１は
共に放勢状態となるので、図１の実施の形態で示したも
のと同様にして図示しない蓄勢機構により大歯車４０を
回転駆動して蓄勢し、再び図９の状態とし、次の投入に
備える。

【００９６】以上のように、開路補助用のコイルばねを
用いることで、閉路動作に必要なエネルギーの蓄勢を開
路用のコイルばねと開路補助用のコイルばねとで分担で
きるのでコイルばねが大きくなるのを抑制でき、コイル
ばね操作装置を小形化できる。また、閉路補助用のコイ
ルばねを用いることで、閉路動作に必要なエネルギーの
蓄勢を閉路用のコイルばねと閉路補助用のコイルばねと
で分担できるのでコイルばねが大きくなるのを抑制で
き、コイルばね操作装置を小形化できる。

【００９７】さらに、開路用のコイルばね５９と開路補
助用のコイルばね７９とを用い、開路補助用のコイルば
ね７９を開路動作途中で放勢させるかけがね７７を設
け、開路補助用のコイルばね７９の放勢力をローラ７５
及びカム７３を介してレバー６０の回転力に加算される
ように構成することにより、開路時のばねの放勢力を制
御し、アークを消弧するガス流量を制御して遮断性能を
向上できる。

【００９８】なお、以上に説明した実施の形態におい
て、開路補助用及び閉路補助用のトーションバーは必要
に応じて、いずれか一方だけを設けることもできる。ま
た、図１の実施の形態における開路用のトーションバー
２８、３４、閉路用のトーションバー２９、３５、開路
補助用のトーションバー５１、５４、閉路補助用のトー
ションバー４７、５３は、筒体２４の長さを短くするた
めに中間にレバー２６、２７、５５、５６（図２）を設
けて折り返すようにしそれぞれ２本ー組で構成したが、
レバー２６、２７、５５、５６を設けないでおのおの１
本で構成してもよいし、主たる開路用や閉路用のトーシ
ョンバーは２本で構成し補助用のトーションバーは１本
で構成することもできる。

【００９９】そして、図９において示したコイルばねに
ついても同様であり、開路補助用及び閉路補助用のコイ
ルばねは必要に応じて、いずれか一方だけを設けてもよ
い。例えば、閉路及び閉路補助用のコイルばねにより開
路及び開路補助用のコイルばねを蓄勢する構成のもので
は、開路及び開路補助用のコイルばねは、閉路及び開路
補助用のコイルばねに比して要求されるばね力が小さい
ので、閉路補助用のコイルばねを用いず閉路用のコイル
ばねだけにすることもできる。

【０１００】また、弾性部材は、上記のようなトーショ
ンバーやコイルばねに限られるものではなく、他の弾性
部材、例えば空気ばねやゴム等であってもよい。さら
に、開閉器は断路器、負荷開閉器等であっても同様の効
果を奏する。

【０１０１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【０１０２】すなわち、本発明の開閉器の操作装置にお
いては、閉路用の弾性部材と閉路連動用カムと閉路補助
用の弾性部材とを有するものであって、閉路用の弾性部
材は閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢されその放勢力
により開閉接点の閉路を行うものであり、閉路補助用の
弾性部材は閉路連動用カムを介して閉路用の弾性部材の
蓄勢に連動して閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢され
るとともに閉路用の弾性部材の放勢と連動して放勢し閉
路用の弾性部材の放勢力を補助するものであり、閉路連
動用カムは閉路及び閉路補助用の弾性部材の蓄勢時に閉
路用弾性部材蓄勢手段に加わる負荷の最大値がほぼ平坦
になるような形状にされたものであるので、開閉接点の
開路を行うための放勢力を開路用と開路補助用の弾性部
材で受け持つことが可能であり、あるいは開閉接点の閉
路を行うための放勢力を閉路用と閉路補助用の弾性部材
で受け持つことが可能であり、大出力化のために放勢力
を大きくする場合に各弾性部材が大形化するのを避ける
ことができ、ひいては装置の大形化を抑制することがで
き、また蓄勢時に蓄勢手段に加わる負荷の最大値をほぼ
平坦にして、蓄勢時の最大負荷を制限することができ、
蓄勢装置の小形化が可能となる。

【０１０３】そして、開路用の弾性部材と開路連動用カ
ムと開路補助用の弾性部材とを有するものであって、開
路用の弾性部材は開路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢さ
れその放勢力により開閉接点の開路を行うものであり、
開路補助用の弾性部材は開路連動用カムを介して開路用
の弾性部材の蓄勢に連動して開路用弾性部材蓄勢手段に
より蓄勢されるとともに開路用の弾性部材の放勢と連動
して放勢し開路用の弾性部材の放勢力を補助するもので
あり、開路連動用カムは開路補助用の弾性部材が開路用
の弾性部材の放勢力を補助する力と開路用の弾性部材の
放勢力とを加えた力が開路用の弾性部材の放勢開始時に
最も大きくかつ開路用の弾性部材の放勢途中において極
大値を有するような形状にされたものであるので、開路
動作の開始時の初期加速度を大きくできるとともに開路
動作の途中において強い放勢力を得ることができる。

【０１０４】さらに、閉路装置と開路装置とを有するも
のであって、閉路装置は、閉路用の弾性部材と閉路連動
用カムと閉路補助用の弾性部材とを有し、閉路用の弾性
部材は閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢されその放勢
力により開閉接点の閉路を行うものであり、閉路補助用
の弾性部材は閉路連動用カムを介して閉路用の弾性部材
の蓄勢に連動して閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢さ
れるとともに閉路用の弾性部材の放勢と連動して放勢し
閉路用の弾性部材の放勢力を補助するものであり、閉路
連動用カムは閉路及び閉路補助用の弾性部材の蓄勢時に
閉路用弾性部材蓄勢手段に加わる負荷の最大値がほぼ平
坦になるような形状にされたものであり、開路装置は、
開路用の弾性部材と開路連動用カムと開路補助用の弾性
部材とを有し、開路用の弾性部材は閉路用及び閉路補助
用の弾性部材の放勢力により蓄勢されその放勢力により
開閉接点の開路を行うものであり、開路補助用の弾性部
材は開路連動用カムを介して開路用の弾性部材の蓄勢に
連動して閉路用及び閉路補助用の弾性部材の放勢力によ
り蓄勢されるとともに開路用の弾性部材の放勢と連動し
て放勢し開路用の弾性部材の放勢力を補助するものであ
り、開路連動用カムは開路補助用の弾性部材が開路用の
弾性部材の放勢力を補助する力と開路用の弾性部材の放
勢力とを加えた力が開路用の弾性部材の放勢開始時に最
も大きくかつ開路用の弾性部材の放勢途中において極大
値を有するような形状にされたものであるので、蓄勢時
に蓄勢手段に加わる負荷の最大値をほぼ平坦にして、蓄
勢時の最大負荷を制限することができ、蓄勢装置の小形
化が可能となる。また、開路動作の開始時の初期加速度
を大きくできるとともに開路動作の途中において強い放
勢力を得ることができる。

【０１０５】そして、各弾性部材はトーションバーであ
って、閉路用の弾性部材と閉路補助用の弾性部材とが共
通の閉路用支持部材に支持されかつ両者の蓄勢時のねじ
り方向が逆であり、開路用の弾性部材と開路補助用の弾
性部材とが共通の開路用支持部材に支持されかつ両者の
蓄勢時のねじり方向が逆であることを特徴とするので、
トーションバーのねじり方向が逆であるので、閉路用及
び開路用各支持部材にそれぞれ働く弾性部材の回転力が
相殺ないし低減される。従って、トーションバーの放勢
力を大きくする場合でも各支持部材の剛性をそれほど強
化することを要せず、装置の大形化及び重量の増加を抑
制できる。

【０１０６】さらに、開閉器はガス遮断器または負荷開
閉器であり、開閉接点は電気絶縁ガス中に配設されたガ
ス中開閉接点であって開路時に開路用及び開路補助用の
弾性部材の放勢力により駆動されるシリンダにより電気
絶縁ガスが吹き付けられるものであり、開路装置は開路
及び開路補助用の弾性部材による放勢力が放勢開始時に
最大でありかつ電気絶縁ガスの吹き付け時に極大値を有
するものであることを特徴とするので、開路連動用カム
の形状を変えることにより開路補助用のトーションバー
が補助する放勢力を制御し、開路及び開路補助用のトー
ションバーの放勢力が放勢開始時に最大でありかつ電気
絶縁ガスの吹き付け時に極大値を有するようにできる。
この放勢力により開閉接点の開路を行うとともにシリン
ダを駆動するので、開閉接点の初期開放速度を大きくで
き、またシリンダによる電気絶縁ガスの吹き付が強くな
るので、遮断性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態であるばね操作装置
の要部構成図である。

【図２】 図１のばね操作装置の斜視図である。

【図３】 遮断器の開路状態における図１のばね操作装
置の状態図である。

【図４】 図１の閉路用のトーションバーの放勢状態に
おけるばね操作装置の状態図である。

【図５】 図１のばね操作装置の遮断レバーに働く回転
力を説明するための説明図である。

【図６】 図１のばね操作装置の遮断レバーの回転力及
び遮断レバーに働く力のモーメントアームの変化を示す
特性図である。

【図７】 図１のばね操作装置の投入レバーに働く回転
力を説明するための説明図である。

【図８】 図１のばね操作装置の投入レバーの回転力及
び投入レバーに働く力のモーメントアームの変化を示す
特性図である。

【図９】 この発明の他の実施の形態であるばね操作装
置の要部構成図である。

【図１０】 図９のばね操作装置の側面図である。

【図１１】 図９のばね操作装置の斜視図である。

【図１２】 遮断器の開路動作中の図９のばね操作装置
の状態図である。

【図１３】 図９のばね操作装置の開路用及び開路補助
用のコイルばねの荷重の特性を示す特性図である。

【図１４】 従来のばね操作装置の斜視図である。

【図１５】 遮断器の閉路状態における図１４のばね操
作装置の要部構成図である。

【図１６】 遮断器の開路状態における図１４のばね操
作装置の状態図である。

【図１７】 閉路用のトーションバーの放勢状態を示す
状態図である。

【図１８】 従来の遮断器の正面図である。

【図１９】 従来の遮断器の遮断制御部の変位とシリン
ダ内のガス圧力との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

２ カム軸、３ カム、２２ 可動接触子、２３ リン
ク機構、２４ 筒体、２６，２７ レバー、２８，３４
開路用のトーションバー、３６ 遮断レバー、３７
投入レバー、３９ 小歯車、４０ 大歯車、４１ リン
ク、４３ カム部、４３ａ 曲面部、４４ 投入補助レ
バー、４５ ローラ、４７，５３ 閉路補助用のトーシ
ョンバー、４８ 遮断補助レバー、５１，５４ 開路補
助用のトーションバー、５２ カム部、５２ａ 曲面
部、５５，５６ レバー、５７ ロッド、５９ 開路用
のコイルばね、６０ レバー、６１ ロッド、７０ 固
定接触子、７３ カム、７４ ロッド、７５ ローラ、
７９ 開路補助用のコイルばね、８１，８３ ロッドエ
ンド、８８ 回動軸、９０ ロッド、９１ 閉路補助用
のコイルばね、９２ カム、９４ 閉路用のコイルば
ね、９５ レバー。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−251665（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−96671（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−176294（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−14714（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−172398（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−31939（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−12102（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−130244（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−12936（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−314850（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−28882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 33/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉路用の弾性部材と閉路連動用カムと閉
   路補助用の弾性部材とを有するものであって、上記閉路
   用の弾性部材は閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢され
   その放勢力により開閉接点の閉路を行うものであり、上
   記閉路補助用の弾性部材は上記閉路連動用カムを介して
   上記閉路用の弾性部材の蓄勢に連動して上記閉路用弾性
   部材蓄勢手段により蓄勢されるとともに上記閉路用の弾
   性部材の放勢と連動して放勢し上記閉路用の弾性部材の
   放勢力を補助するものであり、上記閉路連動用カムは上
   記閉路及び閉路補助用の弾性部材の蓄勢時に上記閉路用
   弾性部材蓄勢手段に加わる負荷の最大値がほぼ平坦にな
   るような形状にされたものである開閉器の操作装置。
2. 【請求項２】 開路用の弾性部材と開路連動用カムと開
   路補助用の弾性部材とを有するものであって、上記開路
   用の弾性部材は開路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢され
   その放勢力により開閉接点の開路を行うものであり、上
   記開路補助用の弾性部材は上記開路連動用カムを介して
   上記開路用の弾性部材の蓄勢に連動して上記開路用弾性
   部材蓄勢手段により蓄勢されるとともに上記開路用の弾
   性部材の放勢と連動して放勢し上記開路用の弾性部材の
   放勢力を補助するものであり、上記開路連動用カムは上
   記開路補助用の弾性部材が上記開路用の弾性部材の放勢
   力を補助する力と上記開路用の弾性部材の放勢力とを加
   えた力が上記開路用の弾性部材の放勢開始時に最も大き
   くかつ上記開路用の弾性部材の放勢途中において極大値
   を有するような形状にされたものである開閉器の操作装
   置。
3. 【請求項３】 閉路装置と開路装置とを有するものであ
   って、上記閉路装置は、閉路用の弾性部材と閉路連動用
   カムと閉路補助用の弾性部材とを有し、上記閉路用の弾
   性部材は閉路用弾性部材蓄勢手段により蓄勢されその放
   勢力により開閉接点の閉路を行うものであり、上記閉路
   補助用の弾性部材は上記閉路連動用カムを介して上記閉
   路用の弾性部材の蓄勢に連動して上記閉路用弾性部材蓄
   勢手段により蓄勢されるとともに上記閉路用の弾性部材
   の放勢と連動して放勢し上記閉路用の弾性部材の放勢力
   を補助するものであり、上記閉路連動用カムは上記閉路
   及び閉路補助用の弾性部材の蓄勢時に上記閉路用弾性部
   材蓄勢手段に加わる負荷の最大値がほぼ平坦になるよう
   な形状にされたものであり、上記開路装置は、開路用の
   弾性部材と開路連動用カムと開路補助用の弾性部材とを
   有し、上記開路用の弾性部材は上記閉路用及び閉路補助
   用の弾性部材の放勢力により蓄勢されその放勢力により
   開閉接点の開路を行うものであり、上記開路補助用の弾
   性部材は上記開路連動用カムを介して上記開路用の弾性
   部材の蓄勢に連動して上記閉路用及び閉路補助用の弾性
   部材の放勢力により蓄勢されるとともに上記開路用の弾
   性部材の放勢と連動して放勢し上記開路用の弾性部材の
   放勢力を補助するものであり、上記開路連動用カムは上
   記開路補助用の弾性部材が上記開路用の弾性部材の放勢
   力を補助する力と上記開路用の弾性部材の放勢力とを加
   えた力が上記開路用の弾性部材の放勢開始時に最も大き
   くかつ上記開路用の弾性部材の放勢途中において極大値
   を有するような形状にされたものである開閉器の操作装
   置。
4. 【請求項４】 各弾性部材はトーションバーであって、
   閉路用の弾性部材と閉路補助用の弾性部材とが共通の閉
   路用支持部材に支持されかつ両者の蓄勢時のねじり方向
   が逆であり、開路用の弾性部材と開路補助用の弾性部材
   とが共通の開路用支持部材に支持されかつ両者の蓄勢時
   のねじり方向が逆であることを特徴とする請求項３に記
   載の開閉器の操作装置。
5. 【請求項５】 開閉器はガス遮断器または負荷開閉器で
   あり、開閉接点は電気絶縁ガス中に配設されたガス中開
   閉接点であって開路時に開路用及び開路補助用の弾性部
   材の放勢力により駆動されるシリンダにより上記電気絶
   縁ガスが吹き付けられるものであり、開路装置は開路及
   び開路補助用の弾性部材による放勢力が放勢開始時に最
   大でありかつ上記電気絶縁ガスの吹き付け時に極大値を
   有するものであることを特徴とする請求項３に記載の開
   閉器の操作装置。