JP4437630B2

JP4437630B2 - 開閉装置のばね蓄勢機構

Info

Publication number: JP4437630B2
Application number: JP2001189649A
Authority: JP
Inventors: 洋十鳥; 秀夫野尻
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP2003007176A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、開閉装置の操作機構に関するものであり、特に、ばね蓄勢機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の開閉装置のばね蓄勢機構の構成を示す概略図である。なお、図７は、開閉装置が閉路状態にあり、また開路状態から閉路する準備が完了した状態を示している。図７において、開閉装置のばね蓄勢機構１は、図示しない電動機の回転動力を出力する出力歯車２と、この出力歯車２に歯合された動力伝達歯車３と、この動力伝達歯車３が支持固定されている回転軸４と、動力伝達歯車３に回転自在に接続され、閉路時に図示しない投入ばねの弾性エネルギを動力伝達歯車３に伝達して動力伝達歯車３を時計方向に回転させるリンク機構部５と、回転軸４に固定され、閉路時に動力伝達歯車３とともに時計方向に回転するカム６と、閉路時にカム６が時計方向に回転して衝突することにより回動し、連動した可動接点７を移動させて固定接点８に当接させるレバー９とを備えている。
【０００３】
リンク機構５は、動力伝達歯車３の一面に設けられた連結ピン１０に一端部が回転自在に設けられたリンク１１と、このリンク１１の他端部に一端部が回転自在に設けられ、他端部が投入レバー軸１２に支持固定された投入レバー１３とを有している。投入レバー軸１２は図示しない投入ばねに接続されており、投入ばねが投入レバー軸１２に回転力を与えるように構成されている。ここで、図７に示すような投入ばねに弾性エネルギが蓄積されているときは、投入レバー軸１２は反時計方向に付勢されており、また、投入レバー１３が反時計周りに回転したときに、連結ピン１０が回転軸４を中心に時計周りに回転するように連結ピン１０は上死点から少しずれた位置に設けられている。
【０００４】
カム６は、側面にカム係止ピン１４が設けられており、投入ラッチ軸１５に支持固定された投入ラッチ１６の係止部１６ａにカム係止ピン１４が係止されている。投入ラッチ軸１５は時計周りに回転するよう付勢されており、カム係止ピン１４との係止が外れないように構成されている。投入ラッチ１６に連動している投入トリガ機構１７は、閉路時に投入ラッチ軸１５の時計周りの付勢力に抗して投入ラッチ軸１５を中心に投入ラッチ１６を反時計周りに回動させて投入ラッチ１６のカム係止ピン１４への係止を外すものである。
【０００５】
レバー９は、レバー軸１８に回動自在に設けられ、このレバー９の側面端部にレバー係止ピン１９が設けられている。このレバー係止ピン１９は引き外しラッチ軸２０に支持固定された引き外しラッチ２１の係止部２１ａに係止されている。レバー９は図示しないレバーばねによって反時計周りに回動するように付勢され、また、引き外しラッチ軸２０は時計周りに回動するよう付勢されており、レバー係止ピン１９との係止が外れないように構成されている。引き外しラッチ２１に連動している引き外しトリガ機構２２は、開路時に引き外しラッチ軸２０の時計周りの付勢力に抗して引き外しラッチ２１を引き外しラッチ軸２０を中心に反時計周りに回動させて引き外しラッチ２１のレバー係止ピン１９への係止を外すものである。
【０００６】
動力伝達歯車３は、投入レバー軸を反時計周りに回転させる投入ばねの弾性エネルギが蓄積されて投入ラッチ１６の係止部１６ａがカム係止ピン１４に係止された状態、即ち図７に示す状態で出力歯車２に噛み合う部分にくるようなクラッチ機構部２３を有している。
図８は、クラッチ機構部２３が出力歯車２に歯合した状態を示す要部断面図である。図８において、クラッチ機構部２３は、動力伝達歯車３の周縁部分に設けられた凹部２４と、この凹部２４に固定されたピン２５と、ピン２５に回動自在に設けられた同期片２６と、同期片２６及び凹部２４の底部の間に縮められて介在し、同期片２６が凹部２４の底部から離れる向きに付勢されている圧縮ばね２７とを有している。同期片２６は２つの爪を有しており、図８に示す状態から反時計周りに回動しないようになっている。従って、出力歯車２が反時計周りに回転すると、同期片２６は圧縮ばね２７の弾性反発力に抗してピン２５を中心に時計周りに回動し、出力歯車２と動力伝達歯車３との噛み合いが外れ、動力伝達歯車３は回転しないようになっている。一方、動力伝達歯車３が時計周りに回転すると、同期片２６はピン２５を中心に時計周りには回動せず、動力伝達歯車３と出力歯車２とは噛み合った状態のままで、出力歯車２を反時計周りに回転させるようになっている。
【０００７】
このような構成の開閉装置のばね蓄勢機構１は、以下のような動作を行う。即ち、まず、図７に示す閉路状態から開路動作を行う場合、引き外しトリガ機構２２が引き外しラッチ２１を引き外しラッチ軸２０を中心に反時計周りに回動させ、係止部２１ａがレバー係止ピン１９から外れる。引き外しラッチ２１の係止が外れたレバー９は、レバー軸１８を中心に付勢されている反時計周りに回動する。この回動によりレバー９に連結された可動接点７が固定接点８から離れる向きに移動し、開路動作が完了する。
【０００８】
次に、開路状態から閉路動作を行う場合、投入トリガ機構１７が投入ラッチ１６を投入ラッチ軸１５を中心に反時計周りに回動させ、係止部１６ａがカム係止ピン１４から外れる。カム６は、回転軸４に動力伝達歯車３とともに固定され、動力伝達歯車３はリンク機構部５により時計周りに回転するように付勢されているので、投入ラッチ１６の係止が外れると、投入レバー１３が投入レバー軸１２を中心に反時計周りに回動し、この回動力がリンク１１を介して動力伝達歯車３を時計周りに回転させ、それとともにカム６も回転軸４を中心に時計周りに回転する。時計周りに回転したカム６は、開路状態の位置にあるレバー９に衝突し、更にカム６は回転し続けレバーばねによる付勢に抗してレバー９をレバー軸１８を中心に時計周りに回動させる。このレバー９の回動によりレバー９に連結された可動接点７が固定接点８に向かって移動し当接する。
【０００９】
その後、電動機に連結された出力歯車２が電動機の駆動により反時計周りに回転し、動力伝達歯車３を時計周りに回転させる。動力伝達歯車３の時計周りの回転に伴って、投入レバー１３は投入レバー軸１２を中心に時計周りに回動し、投入レバー軸１２に接続された投入ばねに投入レバー１３を反時計周りに回動させる弾性エネルギが蓄積されていく。この弾性エネルギが蓄積されたところで、カム６のカム係止ピン１４が投入ラッチ１６の係止部１６ａに係止され、また、動力伝達歯車３のクラッチ機構部２３が出力歯車２と噛み合う位置に到達し、図７に示す状態にもどる。このとき、出力歯車２は慣性の影響でその後も回転し続けるが、クラッチ機構２３の同期片２６がピン２５を中心に揺動することにより出力歯車２の回転力を吸収し、出力歯車２の回転力を動力伝達歯車３に伝達しない。従って、動力伝達歯車３は常に同一位置に停止して投入ばねに同一量の弾性エネルギを蓄積し、また、動力伝達歯車３の強制的な停止により出力歯車２の回転力が動力伝達歯車３及び投入ラッチ１６等に破損を与えることを回避する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、出力歯車２の回転が停止するまでは、同期片２６が揺動することにより出力歯車２と同期片２６とが繰り返し衝突し、騒音が発生するとともに、出力歯車２及び同期片２６が破損する可能性がある。これを防止するための一例として出力歯車２及び同期片２６の材質及び加工方法等により頼る場合もあるが、この場合には、出力歯車２及び同期片２６が高価になるという問題点があった。
【００１１】
そこでこの発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするもので、騒音及び破損の発生を防止するとともに安価な開閉装置のばね蓄勢機構を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る開閉装置のばね蓄勢機構は、ばねに蓄積された弾性エネルギを放出することにより開路又は閉路動作を行う開閉装置のばね蓄勢機構であって、前記ばねに前記弾性エネルギを蓄積するための動力を伝達する出力歯車を有した動力発生手段と、前記動力発生手段が回転自在に支持された支持軸と、前記出力歯車に歯合された動力伝達歯車と、前記動力伝達歯車が支持固定された回転軸と、前記回転軸側面に設けられ、前記回転軸から外側に向かって突出した突出部材と、前記回転軸に固定されているとともに前記ばねに連動し、前記ばねが前記弾性エネルギを放出することにより前記回転軸を中心に回転するカムと、前記カムが回転して衝突することにより回動し、連動した可動接点を固定接点から離間させ、又は前記固定接点に当接させて前記開路又は閉路動作を完了させるレバーとを備え、前記回転軸とともに回転する前記突出部材が前記動力発生手段に接触し前記動力発生手段を押すことにより前記動力発生手段が前記支持軸を中心に回動し、前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積された時に前記出力歯車は前記動力伝達歯車から完全に離れるようになっている。
【００１３】
また、前記動力発生手段は、電動機と、前記電動機が発生する回転動力を前記出力歯車に伝達する減速機とを有したものである。
【００１４】
また、前記動力発生手段の近傍に前記電動機に電気的に接続された検出スイッチが設けられ、前記検出スイッチは、前記出力歯車が移動して前記動力伝達歯車から離れたときに前記電動機を停止させ、前記出力歯車が前記動力伝達歯車側に移動するときに前記電動機を駆動させるようになっている。
【００１５】
また、前記減速機は、複数の歯車が歯合されて構成されており、前記歯車の軸の少なくとも１つをハンドルが係合できるような形状としたものである。
【００１６】
また、前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積された時に、前記出力歯車及び前記動力伝達歯車が互いに歯合する歯面の圧力角が前記支持軸からずれており、前記出力歯車が前記動力伝達歯車に押圧されて前記出力歯車及び前記動力伝達歯車の歯合が外れないようになっている。
【００１７】
また、前記カムが前記ばねに対して上死点近傍又は下死点近傍にあるときに、前記出力歯車が前記動力伝達歯車から離れるようになっている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態について説明するが、従来例のものと同一又は同等部材、部位は、同一符号を付して説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る開閉装置のばね蓄勢機構の構成を示す概略図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面の概略図である。
図３は、図１の矢印ＩＩＩの向きからの視図である。これら図において、開閉装置のばね蓄勢機構１は、ばねに蓄積された弾性エネルギを放出することによって開路又は閉路動作を行うものであって、投入ばね３０に弾性エネルギを蓄積するための回転動力を伝達する出力歯車２を有した動力伝達手段である電動機ユニット３１と、この電動機ユニット３１が回転自在に支持された支持軸５０と、出力歯車２に歯合される動力伝達歯車３と、この動力伝達歯車３が支持固定された回転軸４と、この回転軸４側面に設けられ、回転軸４から外側に向かって突出した突出部材３２と、回転軸４に固定されているとともに投入ばね３０に接続され、投入ばね３０の弾性エネルギが放出されることにより回転軸４を中心に回転するカム６と、このカム６が回転して衝突することにより回動し、連動した可動接点７を移動させるレバー９とを備えている。
【００２０】
電動機ユニット３１は、電動機３３と、電動機３３の駆動軸に設けられてこの電動機３３の回転力を複数の歯車を介して出力歯車２に伝達する減速機（図示しない）と、この減速機を覆ったケース３５とを有している。この電動機ユニット３１が回動自在に設けられた支持軸５０は、出力歯車２の出力軸３７と平行になっており、電動機ユニット３１が一体となって、支持軸５０を中心に回動するようになっている。図２に示すように、電動機ユニット３１の両側面に隙間を介して支持構造体である第１フレーム３６ａ及び第２フレーム３６ｂが設けられており、第１フレーム３６ａ及び第２フレーム３６ｂは出力軸３７の移動を案内する案内穴３８を有している。この案内穴３８は、電動機ユニット３１が支持軸５０を中心に回動したときに、出力軸３７の移動を案内するとともに制限するもので、出力軸３７はこの案内穴３８内を往復移動できるようになっている。また、ケース３５は、回転軸４の突出部材３２に接触する接触部３９を有している。さらに、ケース３５には表面に押し圧ばね４０が接触しており、この押し圧ばね４０は常に出力歯車２が動力伝達歯車３側に押し当てられるように、ケース３５を弾力的に押圧している。
【００２１】
動力伝達歯車３は、図１において、投入ばね３０に弾性エネルギを蓄積するときに、出力歯車２が時計周りに回転することによって、反時計周りに回転するものである。この動力伝達歯車３と出力歯車２との噛み合い部分において、互いの歯面が押し合う力の方向線Ａ、即ち互いに歯合する歯面の圧力角が支持軸５０から時計周りに回転した方向に少しずれており、これにより電動機３３により駆動された出力歯車２が時計周りに回転すると、この回転力により出力歯車２が動力伝達歯車３側に押圧される向きに力が働くようになっている。
【００２２】
回転軸４は、動力伝達歯車３及びカム６を支持固定するとともに支持軸５０と平行に第１フレーム３６ａ及び第２フレーム３６ｂに設けられており、動力伝達歯車３及びカム６とともにこの回転軸４の軸線を中心に回転するようになっている。この回転軸４の突出部材３２も回転軸４に固定されているので回転軸４が軸周りに回転すると突出部材３２も回転し、ケース３５の接触部３９に接触するようになっている。
【００２３】
突出部材３２は、回転軸４がさらに反時計周りに回転してケース３５を押しのけて出力歯車２が動力伝達歯車３から完全に離れるように突出部材３２の突出長さが十分長くなっている。また、突出部材３２は、投入ばね３０に接続されたカム６が上死点より少し反時計周りに回転したところで出力歯車２が動力伝達歯車３から完全に離れるように形成されている。さらに、突出部材３２は、出力歯車２が動力伝達歯車３から離れた状態から出力歯車２が動力伝達歯車３に互いに衝撃を受けないようなタイミングで歯合するように形状が設定されている。
【００２４】
カム６の側面には、係止ボルト４１が螺着されており、この係止ボルト４１により投入ばね３０の一端部がカム６に固定されている。投入ばね３０は、他端部が図示しない支持構造に固定されている。係止ボルト４１は、投入ばね３０が伸びて弾性エネルギが蓄積された状態で、投入ラッチ１６に係止されるようになっており、この係止ボルト４１が投入ラッチ１６に係止される直前で突出部材３２により出力歯車２が動力伝達歯車３から完全に離れるようになっている。投入ラッチ１６は、ラッチ軸４２に回動自在に設けられており、時計周りに回動する向きに付勢されているが、従来例と同様の構成の図示しない投入トリガ機構に連動しており、閉路動作を行うときに、この投入トリガ機構により投入ラッチ１６が時計周りの付勢力に抗してラッチ軸４２を中心に反時計周りに回動するようになっている。
【００２５】
レバー９は、レバー軸１８に回動自在に設けられており、端部に閉路状態で引き外しラッチ２１に係止される係止部材４３を有している。レバー９は、レバー軸１８を中心に反時計周りに回動する向きに付勢されており、閉路状態では引き外しラッチ２１が係止部材４３に係止することによって、レバー９は回動せず保持されている。この保持によりレバー９に連動した可動接点７は固定接点８に当接した状態を保持している。引き外しラッチ２１は、ラッチ軸４２に回動自在に設けられており、反時計周りに回動する方向に付勢されているが、従来例と同様の構成の図示しない引き外しトリガ機構に連動しており、開路動作を行うときに、この引き外しトリガ機構により引き外しラッチ２１が反時計周りの付勢力に抗してラッチ軸４２を中心に時計周りに回動するようになっている。
【００２６】
次に、上記構成の開閉装置のばね蓄勢機構１の動作について説明する。
図１において、閉路状態から開路動作を行う場合、まず、図示しない引き外しトリガ機構によって引き外しラッチ２１がラッチ軸４２を中心に時計周りに回動し、引き外しラッチ２１とレバー９の係止部材４３との係止が外れる。引き外しラッチ２１の係止が外れたレバー９はレバー軸１８を中心に反時計周りに回動する。レバー９が反時計周りに回動すると、連動する可動接点７が固定接点８から離れる向きに移動して開路動作が完了する。
【００２７】
開路状態から閉路動作を行う場合、まず、図示しない投入トリガ機構によって投入ラッチ１６がラッチ軸４２を中心に反時計周りに回動し、投入ラッチ１６とカム６に固定された係止ボルト４１との係止が外れる。カム１６は、上死点より少し反時計周りに回転したところで投入ラッチ１６で係止されていたので、投入ばね３０の弾性引張り力により、投入ラッチ１６の係止が外れたカム６は回転軸４を中心に反時計周りに回転する。カム６が反時計周りに回転すると、開路状態の位置にあるレバー９にカム６が衝突し、その後もカム６は、反時計周りにレバー９を押しながら回転し続け、レバー９の反時計周りの向きの付勢力に抗してレバー９をレバー軸１８を中心に時計周りの向きに回動させる。時計周りに回動したレバー９は、連動した可動接点７を固定接点８に当接させ、ラッチ軸４２を中心に反時計周りに付勢されている引き外しラッチ２１が係止部材４３に係止することによりレバー９が保持される。
【００２８】
カム６が回転して投入ばね３０の弾性エネルギが放出されると、この投入ばね３０に弾性エネルギを蓄積するために電動機３３が駆動し始め、出力歯車２が時計周りに回転する。出力歯車２が回転すると、出力歯車２に歯合している動力伝達歯車３が反時計周りに回転し、それとともにカム６も反時計周りに回転する。このとき、係止ボルト４１も回転軸４を中心に反時計周りに回転し、係止ボルト４１によってカム６に一端部が固定されている投入ばね３０は伸びて弾性エネルギが蓄積されていく。
【００２９】
図４は、突出部材３２、出力歯車２及び動力伝達歯車３の動作関連を説明する模式図であり、図４（ａ）は突出部材３２が接触部３９に接触する直前の図、図４（ｂ）は出力歯車２が動力伝達歯車３から離れる直前の図、図４（ｃ）は出力歯車が動力伝達歯車３から完全に離れた図である。カム６が上死点より少し反時計周りに回転したところで、カム６とともに回転している突出部材３２は、ケース３５の接触部３９に接触し、出力歯車２が動力伝達歯車３から離れ始める。このとき、カム６は投入ばね３０の弾性引張り力により回転軸４を中心に反時計周りに回転する向きに付勢されているので、突出部材３２は完全に出力歯車２が動力伝達歯車３から離れるまでケース３５の接触部３９を押して出力歯車２を移動させる（図４（ａ）、図４（ｂ））。出力歯車２が動力伝達歯車３から完全に離れたところで、カム６に固定された係止ボルト４１が投入ラッチ１６に係止され、投入ばね３０の弾性エネルギが蓄積された状態を保持し、次の閉路動作の準備が完了する（図４（ｃ））。
【００３０】
従って、投入ばね３０の弾性エネルギが蓄積され係止ボルト４１が投入ラッチ１６に係止された状態になったときに動力伝達歯車３から出力歯車２が完全に離れているので、電動機３３からの慣性による回転力が出力歯車２を介して動力伝達歯車３に伝達されることはなく、カム６を所定の位置に保持することができ、しかも、投入ラッチ１６がカム６を強制的に停止させたときに電動機３３からの慣性による回転力が出力歯車２を伝達して投入ラッチ１６あるいは動力伝達歯車３等を破損させることを防止できる。このため、出力歯車２及び動力伝達歯車３の材質も特殊なものとする必要はなく、安価に出力歯車２及び動力伝達歯車３を作製できる。
【００３１】
また、カム６が上死点から少し反時計周りに回転した上死点近傍で、出力歯車２が動力伝達歯車３から離れるようになっているので、出力歯車２と動力伝達歯車３とが互いに歯合する歯面の接触面圧が小さくなっており、容易にこれら出力歯車２と動力伝達歯車３との歯合が外れる。
【００３２】
また、出力歯車２及び動力伝達歯車３の互いの歯面が押し合う力の方向が支持軸５０より出力歯車２側にずれているので、出力歯車２が時計周りに回転することによって出力歯車２を動力伝達歯車３側に押す力が生じ、出力歯車２と動力伝達歯車３との歯合状態が向上する。
【００３３】
また、押し圧ばね４０によって出力歯車２が動力伝達歯車３側に弾性的に押圧されているので、一旦突出部材３２により出力歯車２が動力伝達歯車３から離れても、再び速やかに、かつ、確実に出力歯車２及び動力伝達歯車３が歯合することができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態ではカム６は上死点近傍で投入ラッチ１６に係止される形態であるが、下死点近傍で投入ラッチ１６に係止されても構わない。この場合、投入ばね３０に蓄積される弾性エネルギは投入ばね３０を圧縮することにより蓄積され、カム６が下死点から少し反時計周りに回転したところで投入ラッチ１６に係止されるようになる。
【００３５】
また、上記実施の形態ではカム６は閉路動作の場合のみ動作するが、カム６がレバー９を移動させて可動接点７を固定接点８から離れるようにすれば開路動作にも適用できる。
【００３６】
また、カム６は、投入ばね３０が直接係止ボルト４１によって固定されているが、投入ばね３０の代わりに、従来例と同様に動力伝達歯車３に連結ピン１０を固定し、この連結ピン１０にリンク機構部５のリンク１１を回動自在に設ける構成としても同様の効果を奏する。
【００３７】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係る開閉装置のばね蓄勢機構の構成を示す概略図である。図６は、図５の電動機ユニットの矢印ＶＩの向きからの視図である。図５及び図６において、開閉装置のばね蓄勢機構１は、電動機ユニット３１の近傍に設けられた検出スイッチである電気スイッチ４４を備えている。電気スイッチ４４は、電動機３３に電気的に接続されており、出力歯車２が動力伝達歯車３から離れると、電動機ユニット３１のケース３５が電気スイッチ４４に接触し、この電気スイッチ４４がオン動作し、出力歯車２が動力伝達歯車３側に向かって移動すると、電動機ユニット３１のケース３５が電気スイッチ４４から離れ、電気スイッチ４４がオフ動作するようになっている。電動機３３は、電気スイッチ４４のオン動作により停止し、オフ動作により駆動するようになっている。また、電動機ユニット３１は第１フレーム３６ａ及び第２フレーム３６ｂに回転自在に設けられた支持軸であるハンドル係合軸４６に回転自在に設けられている。ハンドル係合軸４６は、減速機における複数の歯車軸の内１本が延出されてケース３５から露出されたものであり、その端部にはハンドルが係合できる突出ピン４５が固着されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３８】
従って、ハンドル係合軸４６は、実施の形態１における支持軸５０と同様の働きをするとともに、ハンドルを係合させることによって手動でハンドル係合軸４６を回転させてさせて出力歯車２を回転させることができるので、停電等により電力供給が遮断された場合でも、閉路動作あるいは開路動作を手動により行うことができる。
【００３９】
また、ハンドル係合軸４６は、減速機内の歯車軸を延出させたものであるので、ハンドル係合軸４６を減速機内の歯車軸と兼用させて部品点数を増加させずに手動による開路動作あるいは閉路動作を行うことができる。
【００４０】
また、電動機３３による開路動作あるいは閉路動作の場合、出力歯車２を駆動する電動機３３は、出力歯車２が動力伝達歯車３から離れると、電気スイッチ４４がケース３５の接触によりオン動作し電動機３３を停止させ、出力歯車２が動力伝達歯車３側に向かって移動すると、電気スイッチ４４がオフ動作して電動機３３が駆動するので、電動機３３の駆動動力を必要なときに自動的に供給でき、無駄な電力消費がなくなり、電動機ユニット３１の寿命も長くなる。
【００４１】
なお、ハンドル係合軸４６は、ハンドルが係合できればどの様な形状でもよく、また、どの様な長さでもよい。従って、例えば、ハンドル係合軸４６の端部に突出ピン４５を設けなくても、軸断面形状を四角形にして、これに係合するハンドルを用いてもよいし、ハンドル係合軸４６が延出してケース３５から露出していなくても、ハンドルがケース３５の内部に挿入できる形状であれば、ハンドル係合軸４６は延出してケース３５から露出していなくてもよい。
【００４２】
また、減速機の歯車軸を２本以上をハンドル係合軸としてもよく、この場合は、支持軸としてのハンドル係合軸４６は１本で、その他のハンドル係合軸は電動機ユニット３１を支持していない構成となっている。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、この発明に係る開閉装置のばね蓄勢機構は、ばねに蓄積された弾性エネルギを放出することにより開路又は閉路動作を行う開閉装置のばね蓄勢機構であって、前記ばねに前記弾性エネルギを蓄積するための動力を伝達する出力歯車を有した動力発生手段と、前記動力発生手段が回転自在に支持された支持軸と、前記出力歯車に歯合された動力伝達歯車と、前記動力伝達歯車が支持固定された回転軸と、前記回転軸側面に設けられ、前記回転軸から外側に向かって突出した突出部材と、前記回転軸に固定されているとともに前記ばねに連動し、前記ばねが前記弾性エネルギを放出することにより前記回転軸を中心に回転するカムと、前記カムが回転して衝突することにより回動し、連動した可動接点を固定接点から離間させ、又は前記固定接点に当接させて前記開路又は閉路動作を完了させるレバーとを備え、前記回転軸とともに回転する前記突出部材が前記動力発生手段に接触し前記動力発生手段を押すことにより前記動力発生手段が前記支持軸を中心に回動し、前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積された時に前記出力歯車は前記動力伝達歯車から完全に離れるようになっているので、前記弾性エネルギが蓄積された後に前記動力発生手段から前記動力伝達歯車に余分な動力を伝達することはなく、また、このときは前記出力歯車及び前記動力発生手段は互いに離れているので、騒音となることもないし、さらに、前記出力歯車及び前記動力伝達歯車は特殊な材質とすることなく安価に作製できる。
【００４４】
また、前記動力発生手段は、電動機と、前記電動機が発生する回転動力を前記出力歯車に伝達する減速機とを有したので、容易に前記回転動力を発生することができ、前記出力歯車の所定の回転速度及び回転トルクを設定できる。
【００４５】
また、前記動力発生手段の近傍に前記電動機に電気的に接続された検出スイッチが設けられ、前記検出スイッチは、前記出力歯車が移動して前記動力伝達歯車から離れたときに前記電動機を停止させ、前記出力歯車が前記動力伝達歯車側に移動するときに前記電動機を駆動させるようになっているので、自動的に前記電動機の駆動及び停止ができ、電力消費を低減するとともに前記動力発生手段の寿命を延ばすことができる。
【００４６】
また、前記減速機は、複数の歯車が歯合されて構成されており、前記歯車の軸の少なくとも１つをハンドルが係合できるような形状としたので、停電等の電力供給が遮断された場合でも、前記ハンドルを前記歯車の軸に係合して、手動により閉路動作あるいは開路動作を行うことができる。
【００４７】
また、前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積された時に、前記出力歯車及び前記動力伝達歯車が互いに歯合する歯面の圧力角が前記支持軸からずれており、前記出力歯車が前記動力伝達歯車に押圧されて前記出力歯車及び前記動力伝達歯車の歯合が外れないようになっているので、前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積されている途中で、前記出力歯車が前記動力伝達歯車から離れることはなく、確実に前記動力を前記ばねに前記弾性エネルギとして伝達することができる。
【００４８】
また、前記カムが前記ばねに対して上死点近傍又は下死点近傍にあるときに、前記出力歯車が前記動力伝達歯車から離れるようになっているので、前記出力歯車と前記動力伝達歯車とが歯合する歯面の面圧が小さく、容易に前記出力歯車が前記動力伝達歯車から離れることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る開閉装置のばね蓄勢機構の構成を示す概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面の概略図である。
【図３】図１の矢印ＩＩＩの向きからの視図である。
【図４】突出部材、出力歯車及び動力伝達歯車の動作関連を説明する模式図であり、図４（ａ）は突出部材が接触部に接触する直前の図、図４（ｂ）は出力歯車が動力伝達歯車から離れる直前の図、図４（ｃ）は出力歯車が動力伝達歯車から完全に離れた図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る開閉装置のばね蓄勢機構の構成を示す概略図である。
【図６】図５の電動機ユニットの矢印ＶＩの向きからの視図である。
【図７】従来の開閉装置のばね蓄勢機構の構成を示す概略図である。
【図８】図７のクラッチ機構部が出力歯車に歯合した状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１開閉装置のばね蓄勢機構、２出力歯車、３動力伝達歯車、４回転軸、６カム、７可動接点、８固定接点、９レバー、３０投入ばね、３１電動機ユニット（動力発生手段）、３２突出部材、３３電動機、４４電気スイッチ（検出スイッチ）、４６ハンドル係合軸。

Claims

ばねに蓄積された弾性エネルギを放出することにより開路又は閉路動作を行う開閉装置のばね蓄勢機構であって、
前記ばねに前記弾性エネルギを蓄積するための動力を伝達する出力歯車を有した動力発生手段と、
前記動力発生手段が回転自在に支持された支持軸と、
前記出力歯車に歯合された動力伝達歯車と、
前記動力伝達歯車が支持固定された回転軸と、
前記回転軸側面に設けられ、前記回転軸から外側に向かって突出した突出部材と、
前記回転軸に固定されているとともに前記ばねに連動し、前記ばねが前記弾性エネルギを放出することにより前記回転軸を中心に回転するカムと、
前記カムが回転して衝突することにより回動し、連動した可動接点を固定接点から離間させ、又は前記固定接点に当接させて前記開路又は閉路動作を完了させるレバーとを備え、
前記回転軸とともに回転する前記突出部材が前記動力発生手段に接触し前記動力発生手段を押すことにより前記動力発生手段が前記支持軸を中心に回動し、前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積された時に前記出力歯車は前記動力伝達歯車から完全に離れるようになっていることを特徴とする開閉装置のばね蓄勢機構。
前記動力発生手段は、電動機と、前記電動機が発生する回転動力を前記出力歯車に伝達する減速機とを有したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置のばね蓄勢機構。
前記動力発生手段の近傍に前記電動機に電気的に接続された検出スイッチが設けられ、前記検出スイッチは、前記出力歯車が移動して前記動力伝達歯車から離れたときに前記電動機を停止させ、前記出力歯車が前記動力伝達歯車側に移動するときに前記電動機を駆動させるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の開閉装置のばね蓄勢機構。
前記減速機は、複数の歯車が歯合されて構成されており、前記歯車の軸の少なくとも１つをハンドルが係合できるような形状としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の開閉装置のばね蓄勢機構。
前記ばねに前記弾性エネルギが蓄積された時に、前記出力歯車及び前記動力伝達歯車が互いに歯合する歯面の圧力角が前記支持軸からずれており、前記出力歯車が前記動力伝達歯車に押圧されて前記出力歯車及び前記動力伝達歯車の歯合が外れないようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の開閉装置のばね蓄勢機構。
前記カムが前記ばねに対して上死点近傍又は下死点近傍にあるときに、前記出力歯車が前記動力伝達歯車から離れるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の開閉装置のばね蓄勢機構。