JP4316049B2 - 手動開閉器用操作装置 - Google Patents

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

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動開閉器を操作する際に用いる手動開閉器用操作装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
手動開閉器にあっては、固定接触子に可動接触子が溶着して開操作ができなくなることがある。これを防止するために、従来の手動開閉器用操作装置にあっては、固定接触子と可動接触子との溶着部を強制的に切り離すためにハンマー効果により溶着部に衝撃力を加える構造のものがあった。この手動開閉器用操作装置では、操作力を伝達するトグル機構の途中の相互に連結する一方のアームと他方のアームとを可動連結軸で連結する箇所で、これらアームの一方を長孔を介して可動連結軸で連結し、ハンドルの切操作で可動連結軸が長孔の一端から動きだし、長孔の他端に当たるときの衝撃で溶着部を強制的に切り離すようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の手動開閉器用操作装置では、長孔の長さだけ該操作装置のストロークを大きくする必要があり、このため駆動力のアップや操作装置の大型化を招く問題点があった。
【0004】
本発明の目的は、固定接触子と可動接触子との溶着部の強制的切り離しを、ハンドル軸の回転操作により支障なく行わせることができる手動開閉器用操作装置を提供することにある。
【0005】
本発明の他の目的は、空きスペースを有効利用して装置の大型化を防止しつつ、固定接触子と可動接触子との溶着部の強制的切り離しを、ハンドル軸の回転操作により支障なく行わせることができる手動開閉器用操作装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、手動開閉器の固定接触子2x,2y,2zに対する可動接触子3x,3y,3zの開操作を、ハンドル軸の回転操作によりトグル機構10を駆動して、該トグル機構のトグルバネ18の蓄勢力を放出することにより手動開閉器の駆動軸を開方向に強制的に回転して可動接触子を固定接触子から離間させる手動開閉器用操作装置を改良するものである。
【0007】
本発明に係る手動開閉器用操作装置においては、トグル機構10が開操作を行っている最中に、該トグル機構が死点を超えても該トグル機構の蓄勢力で前記可動接触子が前記固定接触子から切り離されないときに、該トグル機構の一部を押圧して切り離し力を与える強制引き外しリンク機構27が該トグル機構10に連結されていることを特徴とする。
【0008】
このような強制引き外しリンク機構がトグル機構に連結されていると、ハンドルを操作する力が、固定接触子と可動接触子との溶着部を直接切り離す力として利用されて、溶着部の切り離しを行うことができる。
【0009】
本発明においては、上記トグル機構10が下記のように構成される。
(イ)ハンドル軸9の外周に中間部が該ハンドル軸と一緒に回転するように一体に連結されたハンドルアーム11と、ハンドル軸9の外周の長手方向の別の位置に一端寄りの部分が嵌め合わされて回転自在に支持されたトグルアーム12とを備えている。
(ロ)トグルアーム12の一端寄りの部分の側面に斜め面取り部12a形成されている。
(ハ)ハンドル入り接点入りの状態とハンドル切り接点入りの状態とで斜め面取り部12aが接触すると共にハンドル切り接点切りの状態で斜め面取り部12aに連続しているトグルアーム12の側面部12bが接触するようにストッパー13が設けられている。
(ニ)トグルアーム12の他端寄りの部分にバネ支持アーム14の一端が可動連結軸15で回動可能に連結されている。
(ホ)バネ支持アーム14の他端側で長孔16が設けられた部分は該長孔を貫通する可動連結軸17で回動可能にハンドルアーム11の一端側が連結されている。
(ヘ)バネ支持アーム14の外周にはハンドルアーム11の一端側で蓄勢されるトグルバネ18が支持されている。
(ホ)駆動軸の外周の一部にはトグル機構10の出力アーム19の一端が駆動軸と一緒に回転するように連結されている。
(ト)ハンドル軸と駆動軸との間には固定連結軸20が配置されている。
(チ)トグルアーム12の他端寄りの部分の可動連結軸15とハンドル軸との間には可動連結軸21で第1のリンクアーム22の一端が回転自在に連結されている。
(リ)固定連結軸20の外周には第2のリンクアーム23の一端が回転自在に連結されている。
(ヌ)出力アーム19の他端には第3のリンクアーム24の一端が可動連結軸25で回転自在に連結されている。
(ル)第1,第2,第3のリンクアーム22,23,24の他端は共通の可動連結軸26で回転自在に連結されている。
【0010】
また、本発明においては、強制引き外しリンク機構が下記のように構成されることが好ましい。
(a)ハンドルアーム11の他端に一端が可動連結軸29で回転自在に連結された第1の強制引き外しリンクアーム28と、出力アーム19の他端の可動連結軸25に一端が回転自在に連結された第2の強制引き外しリンクアーム30とを備えている。
(b)第1,第2の強制引き外しリンクアーム28,30の他端が相互に可動連結軸31で回転自在に連結されている。
(c)第2の強制引き外しリンクアーム30の一部にはトグル機構10が開操作を行っている最中に、該トグル機構が死点を超えても該トグル機構の蓄勢力で可動接触子3x,3y,3zが固定接触子2x,2y,2zから切り離されないときに、該トグル機構10の共通の可動連結軸26を押圧して切り離し力を与える押圧部分30aが設けられている。
【0011】
このようになっていると、空きスペースを有効利用して装置の大型化を防止しつつ、固定接触子と可動接触子との溶着部の強制的切り離し容易に行わせることができる。
【0012】
なお、本発明で、可動連結軸とはこの連結軸の存在位置が連結している相手の動きと共に移動するものを意味し、また固定連結軸とはこの連結軸の存在位置が動かないものを意味し、いずれの場合でも軸自体がその軸心の回りに回転するか、しないかを表現しているものではない。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1及び図2は本発明に係る手動開閉器用操作装置における実施の形態の一例を示したもので、図1は本例の手動開閉器用操作装置における斜視図、図2は本例の手動開閉器用操作装置におけるハンドル入り接点入りの状態を示す横断面図である。
【0014】
本例の手動開閉器用操作装置においては、手動開閉器1は、X,Y,Zの3相の対形の固定接触子2x,2y,2zに対する3相の可動接触子3x,3y,3zの開操作を、駆動軸4に一体に基端が固設されている金属製の操作アーム5ax,5ay,5azと、これら操作アーム5ax,5ay,5azの先端に基端が図示しない可動連結軸で枢支連結された絶縁操作アーム5bx,5by,5bzとで可動接触子3x,3y,3zの中間部に可動連結軸6x,6y,6zを介して伝えて、各可動接触子3x,3y,3zの基端を枢支連結軸7x,7y,7zを中心として先端側を図1で上向きに回動させることにより行うようになっている。可動連結軸6x,6y,6zは、対形の可動接触子3x,3y,3zと絶縁操作アーム5bx,5by,5bzとを貫通するボルト6aと、このボルト6aに螺合されたナット6bと、対形の可動接触子3x,3y,3zの外面でボルト6aに嵌め付けられてこれら対形の可動接触子3x,3y,3zが閉じる方向に付勢するコイルバネ6cにより構成されている。枢支連結軸7x,7y,7zは、対形の可動接触子3x,3y,3zの基端と、図2に示すケーブル35x,35y,35zの図示しない導体とを貫通するボルト7aと、このボルト7aに螺合されたナット7bと、対形の可動接触子3x,3y,3zの外面でボルト7aに嵌め付けられてこれら対形の可動接触子3x,3y,3zが閉じる方向に付勢するコイルバネ7cにより構成されている。可動接触子3x,3y,3zを構成する対は、それぞれ内向きに凸型に湾曲された構造になっていて、その間に対応する固定接触子2x,2y,2zへの挿入を容易に行えるようになっている。
【0015】
ハンドル軸9を回す小さな力を拡大して駆動軸4を回転させるためにトグル機構10が設けられている。ハンドル軸9は、位置が固定されている。
【0016】
このトグル機構10は、ハンドル軸9の外周に一体に中間部が連結されて該ハンドル軸9と一緒に回転する1対のハンドルアーム11を備えている。このハンドルアーム11の一方の側面側には、等脚の傾斜面11a,11bが中心側面11cの左右に台形状に設けられている。また、ハンドル軸9の外周の長手方向の別の位置(1対のハンドルアーム11を挟み込む両側の位置)には、1対のトグルアーム12の一端寄りの部分が嵌め合わされて回転自在に支持されている。該トグルアーム12の一端寄りの部分の側面には、斜めに面取りされて斜め面取り部12aが形成されている。該トグルアーム12の斜め面取り部12aと側面部12bとに対向する位置には、ストッパー13が図示しない固定部材に固定されて配置されている。このストッパー13には、ハンドル入り接点入りの状態とハンドル切り接点入りの状態ではトグルアーム12の斜め面取り部12aが接触し、またハンドル切り接点切りの状態ではトグルアーム12の側面部12bが接触するようになっている。また、このストッパー13には、ハンドル入り接点入りの状態ではハンドルアーム11の傾斜面11bが接触し、ハンドル切り接点入りの状態ではハンドルアーム11の傾斜面11aが接触寸前にあり、ハンドル切り接点切りの状態ではハンドルアーム11の傾斜面11aが接触する状態にある。一方のトグルアーム12の他端寄りの部分には、バネ支持アーム14の一端が可動連結軸15で回動可能に連結されている。バネ支持アーム14の他端側で長孔16が設けられた部分は、該長孔16を貫通する可動連結軸17で回動可能に各ハンドルアーム11の一端側が連結されている。バネ支持アーム14の外周には、ハンドルアーム11の一端側で蓄勢されるトグルバネ18が嵌め付けられて支持されている。駆動軸4の外周の一部には、トグル機構10の1対の出力アーム19の一端が駆動軸4と一緒に回転するように連結されている。ハンドル軸9と駆動軸4との間には、固定連結軸20が配置されている。各トグルアーム12の他端寄りの部分の可動連結軸15とハンドル軸9との間には、可動連結軸21で1対の第1のリンクアーム22の一端が回転自在に連結されている。固定連結軸20の外周には、1対の第2のリンクアーム23の一端が回転自在に連結されている。1対の出力アーム19の他端には、第3のリンクアーム24の一端が可動連結軸25で回転自在に連結されている。第1,第2,第3のリンクアーム22,23,24の他端は、共通の可動連結軸26で回転自在に連結されている。
【0017】
このようなトグル機構10には、該トグル機構10が開操作を行っている最中に、該トグル機構10が死点を超えても該トグル機構10の蓄勢力で可動接触子3x,3y,3zが固定接触子2x,2y,2zから切り離されないときに、該トグル機構10の一部を押圧して切り離し力を与える強制引き外しリンク機構27が連結されている。ここで、トグル機構10の死点とは、ハンドル軸9の中心と、可動連結軸17の中心と、可動連結軸15の中心とが一直線状に並んでいる位置である。
【0018】
この強制引き外しリンク機構27は、第1の強制引き外しリンクアーム28の一端がハンドルアーム11の他端に可動連結軸29で回転自在に連結され、出力アーム19の他端の可動連結軸25に1対の第2の強制引き外しリンクアーム30の一端が回転自在に連結され、これら第1,第2の強制引き外しリンクアーム28,30の他端が相互に可動連結軸31で回転自在に連結され、第2の強制引き外しリンクアーム30の一部にはトグル機構10が開操作を行っている最中に、該トグル機構10が死点を超えても該トグル機構10の蓄勢力で可動接触子3x,3y,3zが固定接触子2x,2y,2zから切り離されないときに、該トグル機構10の一部を押圧して切り離し力を与える押圧部分30aが設けられた構造になっている。
【0019】
このような強制引き外しリンク機構27を備えたトグル機構10は、ケース33内に収納されている。
【0020】
3相の固定接触子2x,2y,2zには、それぞれ各相のケーブル34x,34y,34zが接続されている。3相の可動接触子3x,3y,3zには、それぞれ各相のケーブル35x,35y,35zが接続されている。
【0021】
次に、上記の如き強制引き外しリンク機構27を備えたトグル機構10の動作を、前述した図2に示すハンドル入り接点入りの状態を示す横断面図と、これから説明する図3及び図4とを参照して説明する。ここで、図3はハンドル切り接点入りの状態を示す横断面図、図4はハンドル切り接点切りの状態を示す横断面図である。
【0022】
図2に示すハンドル入り接点入りの状態では、トグル機構10と強制引き外しリンク機構27は図示の状態になっている。この状態では、トグルアーム12の斜め面取り部12aがストッパー13に接触し、ハンドルアーム11の傾斜面11bがストッパー13に接触している。
【0023】
かかる状態で、ハンドル軸9を図2で反時計方向に回すと、対形の可動接触子3x,3y,3zが固定接触子2x,2y,2zに溶着されていない状態では、ハンドルアーム11が一緒に反時計方向に回り、該ハンドルアーム11に可動連結軸17で連結されているバネ支持アーム14が可動連結軸15を中心として図2に示す状態から図3に示すように時計回りに回転し、トグルバネ18がハンドルアーム11の可動連結軸17の端部で押されて圧縮され、蓄勢状態になる。この過程で、ハンドル軸9の中心と、可動連結軸17の中心と、可動連結軸15の中心とが一直線状に並んだ死点の位置を可動連結軸17の中心が超えると、トグルバネ18がフリーになってハンドルアーム11を押圧し、該ハンドルアーム11を反時計方向に強制的に回転させる。ハンドルアーム11の強制的な反時計方向の回転により、傾斜面11aがストッパー13に接触する。また、トグルアーム12のハンドル軸9を中心にした時計回りの回転により、第1のリンクアーム22が左方向に引っ張られる。この動作で、可動連結軸25が駆動軸4を中心として時計回りに円弧方向に強制回転運動をして、出力アーム19が駆動軸4と共に時計回りに強制的に回転する。駆動軸4の時計回りの強制的な回転により、絶縁操作アーム5bx,5by,5bzが時計回りに回転して、可動接触子3x,3y,3zがその基端の枢支連結軸7x〜7zを中心として上向きに回転して各固定接触子2x,2y,2zから抜け出す。
【0024】
ハンドル軸9を図2で反時計方向に回す際に、対形の可動接触子3x,3y,3zが固定接触子2x,2y,2zに溶着されていると、図3に示すようにハンドル軸9の中心と、可動連結軸17の中心と、可動連結軸15の中心とが一直線状に並んだ死点の位置を可動連結軸17の中心が超えても、それ以上の動作が進まない。この状態では、ハンドルアーム11はその傾斜面11aがストッパー13に接触寸前にあり、またこの状態では、トグルアーム12の斜め面取り部12aがストッパー13に接触したままであり、該トグルアーム12の向きの変化はない。またこの状態では、ハンドルアーム11の反時計方向の回転によりバネ支持アーム14が可動連結軸15を中心として図2に示す状態から図3に示すように時計回りに回転し、トグルバネ18がハンドルアーム11の可動連結軸17の端部で押されて圧縮され、蓄勢状態にある。
【0025】
かかる状態では、ハンドルアーム11の反時計方向の回転により、図3に示すように強制引き外しリンク機構27の第1の強制引き外しリンクアーム28が上向きに引上げられ、これにより第2の強制引き外しリンクアーム30が可動連結軸25を中心として反時計回りに回転し、この第2の強制引き外しリンクアーム30の長手方向の中間の押圧部分30aが共通の可動連結軸26に当たり、該共通の可動連結軸26を図3で左方向に強制的に押圧することになる。
【0026】
このように押圧部分30aが共通の可動連結軸26を強制的に押圧すると、第1のリンクアーム22と可動連結軸21とを介してトグルアーム12が時計回りに押圧され、可動連結軸15も一緒に時計回りに移動し、これによりバネ支持アーム14が相対的に可動連結軸15を中心として時計回りに回り、トグルバネ18がフリーになってハンドルアーム11を押圧し、該ハンドルアーム11を反時計方向に強制的に回転させる。ハンドルアーム11の強制的な反時計方向の回転により、傾斜面11aがストッパー13に接触する。また、トグルアーム12のハンドル軸9を中心にした時計回りの回転により、第1のリンクアーム22が左方向に引っ張られる。この動作で、可動連結軸25が駆動軸4を中心として時計回りに円弧方向に強制回転運動をして、出力アーム19が駆動軸4と共に時計回りに強制的に回転する。駆動軸4の時計回りの強制的な回転により、絶縁操作アーム5bx,5bx,5bzが時計回りに回転して、可動接触子3x,3y,3zがその基端の枢支連結軸7x〜7zを中心として上向きに回転して各固定接触子2x,2y,2zから抜け出す。
【0027】
このように強制引き外しリンク機構27を設けると、対形の可動接触子3x,3y,3zが固定接触子2x,2y,2zに溶着されていても、ハンドルを操作する力で、固定接触子2x,2y,2zと可動接触子3x,3y,3zとの溶着部を容易に切り離すことができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明に係る手動開閉器用操作装置においては、トグル機構に強制引き外しリンク機構を連結しているので、ハンドルを操作する力が、固定接触子と可動接触子との溶着部を直接切り離す力として利用されて、溶着部の切り離しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る手動開閉器用操作装置における実施の形態の一例を示した斜視図である。
【図2】 本例の手動開閉器用操作装置におけるハンドル入り接点入りの状態を示す横断面図である。
【図3】 本例の手動開閉器用操作装置におけるハンドル切り接点入りの状態を示す横断面図である。
【図4】 本例の手動開閉器用操作装置におけるハンドル切り接点切りの状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
1 手動開閉器
2x,2y,2z 固定接触子
3x,3y,3z 可動接触子
4 駆動軸
5ax,5ay,5az 操作アーム
5bx,5by,5bz 絶縁操作アーム
6a ボルト
6b ナット
6c コイルバネ
7x,7y,7z 枢支連結軸
7a ボルト
7b ナット
7c コイルバネ
9 ハンドル軸
10 トグル機構
11 ハンドルアーム
11 ハンドルアーム
11a,11b 傾斜面
12 トグルアーム
12a 斜め面取り部
12b 側面部
12c 中心側面
13 ストッパー
14 バネ支持アーム
15 可動連結軸
16 長孔
17 可動連結軸
18 トグルバネ
19 出力アーム
20 固定連結軸
21 可動連結軸
22 第1のリンクアーム
23 第2のリンクアーム
24 第3のリンクアーム
25 可動連結軸
26 共通の可動連結軸
27 強制引き外しリンク機構
28 第1の強制引き外しリンクアーム
29 可動連結軸
30 第2の強制引き外しリンクアーム
30a 押圧部分
31 可動連結軸
33 ケース
34x,34y,34z ケーブル
35x,35y,35z ケーブル

Claims (2)

  1. 手動開閉器(1)の固定接触子(2x,2y,2z)に対する可動接触子(3x,3y,3z)の開操作を、ハンドル軸(9)の回転操作によりトグル機構(10)を駆動して、該トグル機構のトグルバネ(18)の蓄勢力を放出することにより前記手動開閉器の駆動軸(4)を開方向に強制的に回転して前記可動接触子を前記固定接触子から離間させる手動開閉器用操作装置において、
    前記トグル機構(10)が開操作を行っている最中に、該トグル機構が死点を超えても該トグル機構の蓄勢力で前記可動接触子が前記固定接触子から切り離されないときに、該トグル機構の一部を押圧して切り離し力を与える強制引き外しリンク機構(27)が該トグル機構(10)に連結され、
    前記トグル機構(10)は、
    前記ハンドル軸(9)の外周に中間部が該ハンドル軸と一緒に回転するように一体に連結されたハンドルアーム(11)と、
    前記ハンドル軸(9)の外周の長手方向の別の位置に一端寄りの部分が嵌め合わされて回転自在に支持されたトグルアーム(12)と、
    を備えていて、
    前記トグルアーム(12)の一端寄りの部分の側面に斜め面取り部(12a)が形成され、
    ハンドル入り接点入りの状態とハンドル切り接点入りの状態とで前記斜め面取り部(12a)が接触すると共にハンドル切り接点切りの状態で前記斜め面取り部(12a)に連続している前記トグルアーム(12)の側面部(12b)が接触するようにストッパー(13)が設けられ、
    前記トグルアーム(12)の他端寄りの部分にバネ支持アーム(14)の一端が可動連結軸(15)で回動可能に連結され、
    前記バネ支持アーム(14)の他端側で長孔(16)が設けられた部分は該長孔を貫通する可動連結軸(17)で回動可能に前記ハンドルアーム(11)の一端側が連結され、
    前記バネ支持アーム(14)の外周には前記ハンドルアーム(11)の一端側で蓄勢される前記トグルバネ(18)が支持され、
    前記駆動軸(4)の外周の一部には前記トグル機構(10)の出力アーム(19)の一端が前記駆動軸(4)と一緒に回転するように連結され、
    前記ハンドル軸(9)と前記駆動軸(4)との間には固定連結軸(20)が配置され、
    前記トグルアーム(12)の他端寄りの部分の前記可動連結軸(15)と前記ハンドル軸(9)との間には可動連結軸(21)で第1のリンクアーム(22)の一端が回転自在に連結され、
    前記固定連結軸(20)の外周には第2のリンクアーム(23)の一端が回転自在に連結され、
    前記出力アーム(19)の他端には第3のリンクアーム(24)の一端が可動連結軸(25)で回転自在に連結され、
    前記第1,第2,第3のリンクアーム(22,23,24)の他端は共通の可動連結軸(26)で回転自在に連結されていること、
    を特徴とする手動開閉器用操作装置。
  2. 前記強制引き外しリンク機構(27)は、一端が前記ハンドルアーム(11)の他端に可動連結軸(29)で回転自在に連結された第1の強制引き外しリンクアーム(28)と、前記出力アーム(19)の他端の前記可動連結軸(25)に一端が回転自在に連結された第2の強制引き外しリンクアーム(30)とを備え、
    前記第1,第2の強制引き外しリンクアーム(28,30)の他端は、相互に可動連結軸(31)で回転自在に連結され、
    前記第2の強制引き外しリンクアーム(30)の一部には、前記トグル機構(10)が開操作を行っている最中に、該トグル機構が死点を超えても該トグル機構の蓄勢力で前記可動接触子(3x,3y,3z)が前記固定接触子(2x,2y,2z)から切り離されないときに、該トグル機構(10)の前記共通の可動連結軸(26)を押圧して切り離し力を与える押圧部分(30a)が設けられていること、
    を特徴とする請求項に記載の手動開閉器用操作装置。
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