JP5330168B2 - Switchgear operating mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遮断器等の開閉装置の開閉動作を操作する開閉装置操作機構に関する。 The present invention relates to an opening / closing device operating mechanism for operating an opening / closing operation of a switching device such as a circuit breaker.
一般に、開閉装置は、可動接点等の開閉動作を操作する開閉装置操作機構を有する。この開閉装置操作機構は、モータの回転によって送り爪を転動して爪車を回動させ、この爪車で投入軸を回動させて投入レバーを介して投入ばねを蓄勢させる。蓄勢された投入ばねの放勢によって、開閉装置の投入動作を行うように構成されている。 Generally, a switchgear has a switchgear operating mechanism that operates a switching operation such as a movable contact. The opening / closing device operating mechanism rotates the feed claw by rotating the motor to rotate the claw wheel, and rotates the input shaft by the claw wheel to accumulate the input spring via the input lever. The opening / closing device is turned on by releasing the stored closing spring.
このような開閉装置操作機構は、例えば特許文献1に開示されているようなものが知られている。
As such an opening / closing device operating mechanism, for example, one disclosed in
ところが、上記のような開閉装置操作機構の構成では、投入動作時の爪車の逆転を第1爪で停止させることがある。この場合は、停止時の衝撃力を、第1爪、カムローラ、蓄勢カム、ストッパおよびカムクラッチ等で受けることになるため、衝撃力を受ける部品の破損および部品寿命の低下を招く可能性がある。 However, in the configuration of the opening / closing device operating mechanism as described above, the reverse rotation of the claw wheel during the closing operation may be stopped by the first claw. In this case, since the impact force at the time of stop is received by the first pawl, cam roller, energy storage cam, stopper, cam clutch, etc., there is a possibility that the component receiving the impact force is damaged and the life of the component is reduced. is there.
また、上記の例では、投入動作時の爪車の逆回転を第2爪または第3爪にて停止することがある。第2爪または第3爪が爪車に噛み込むとき、当該爪の先端同士の衝突により、爪車の外周歯が変形し、蓄勢不能に至る可能性がある。 In the above example, the reverse rotation of the ratchet wheel during the closing operation may be stopped at the second claw or the third claw. When the second claw or the third claw bites into the claw wheel, there is a possibility that the outer peripheral teeth of the claw wheel are deformed due to the collision of the tips of the claw and the energy cannot be stored.
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、開閉装置操作機構の構成部品の損傷等を抑制することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress damage and the like of components of the switchgear operating mechanism.
上記目的を達成するための本発明に係る開閉装置操作機構は、開閉装置の可動接点を往復駆動して、その開閉装置を遮断状態と投入状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構であって、支持構造体と、第1の軸方向に延びて、前記支持構造体に回転自在に支持された投入シャフトと、前記投入シャフトに固定されて前記投入シャフトと共に回転する略円板状で、この外周側面に周方向に沿って複数の外周歯が形成された爪車と、前記爪車に軸方向に並んで配置されて、前記投入シャフトの周りを周方向に揺動可能な板状で、外周付近に前記投入シャフトに平行に延びる軸周りに回転可能な送りレバー用ローラを備えた送りレバーと、前記送りレバーに前記第1の軸方向に並んで配置されて、前記投入シャフトの周りを周方向に揺動可能な板状で、外周付近に前記投入シャフトに平行に延びる第2の軸周りに回動可能な蓄勢カムを備え、この蓄勢カムと前記送りレバー用ローラとが周方向に互いに接触可能に構成された止めレバーと、前記送りレバーに、揺動するための動力を伝達可能な駆動部と、前記送りレバーに取り付けられて、前記外周歯に係合可能で、前記駆動部から伝達された動力を前記爪車に伝達して前記爪車および投入シャフトを少なくとも一方向に回転させる送り爪と、前記止めレバーに取り付けられて、前記爪車に係合して、前記爪車および前記投入シャフトが前記一方向に対して逆回転することを抑制する複数の止め爪と、前記投入シャフトの回転と伴って伸縮するように構成された投入ばねと、前記投入シャフトに固定されて、前記投入シャフトの回転により前記投入ばねを伸縮させる投入レバーと、前記投入ばねが蓄勢された状態を保持可能なキャッチ部と、前記投入シャフトに固定されて前記投入シャフトと共に回転する投入カムと、前記止めレバーの回転を抑制するストッパと、を有する開閉装置操作機構において、前記ストッパは、前記止めレバーに隣接し、前記送りレバー用ローラと共に前記蓄勢カムを挟むように配置されて、前記止めレバーに形成された第1の係合部に係合可能に構成された第1板材と、所定の方向に往復移動可能で、前記第1板材に形成された第2の係合部に係合可能に構成されたストッパピンと、前記ストッパピンの移動を前記往復移動する方向に規制するように案内部が形成されて、前記第1の係合部と共に前記第1板材を挟むように配置されて、前記第1板材が前記第1の係合部から離れる方向の移動を止めるように構成されたストッパガイドと、前記第1板材および前記ストッパガイドの間に挟まれるように配置されて、前記所定の方向に収縮可能で、変位が小さいときのばね定数よりも変位が大きいときのばね定数が大きくなるように構成された非線形性弾性部材と、を有し、前記爪車が逆回転したときに、前記複数の止め爪の内、少なくとも1つが前記爪車の外周歯の先端に接した時点では、前記非線形弾性部材のばね定数は小さい状態にあり、前記複数の止め爪の内、少なくとも1つが前記爪車の外周歯の根元に深く入り込み前記爪車が停止した時点では、前記非線形弾性部材のばね定数が大きくなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a switching device operating mechanism according to the present invention is a switching device operating mechanism that reciprocally drives a movable contact of a switching device to shift the switching device between a shut-off state and a closing state. A support structure, an input shaft extending in the first axial direction and rotatably supported by the support structure, and a substantially disc shape fixed to the input shaft and rotating together with the input shaft. A claw wheel having a plurality of outer peripheral teeth formed along the circumferential direction on the outer circumferential side surface, and a plate-like shape that is arranged side by side in the axial direction on the claw wheel and can swing around the input shaft in the circumferential direction A feed lever provided with a feed lever roller that is rotatable around an axis extending in parallel with the input shaft in the vicinity of the outer periphery, and is arranged side by side in the first axial direction on the feed lever. Swing around the circumference It has a plate shape and is provided with an accumulating cam that can rotate around a second axis extending in parallel with the input shaft in the vicinity of the outer periphery, and the accumulating cam and the feed lever roller can be in contact with each other in the circumferential direction. A stop lever, a drive unit capable of transmitting power for swinging to the feed lever, and a power unit attached to the feed lever and engageable with the outer peripheral teeth and transmitted from the drive unit. Is transmitted to the claw wheel to rotate the claw wheel and the insertion shaft in at least one direction, and is attached to the stop lever and engaged with the claw wheel, so that the claw wheel and the insertion shaft are A plurality of retaining claws that suppress reverse rotation with respect to the one direction; a closing spring configured to expand and contract with rotation of the closing shaft; and a fixing spring fixed to the closing shaft; rotation A closing lever for extending and retracting the closing spring, a catch portion capable of holding the closing spring in a stored state, a closing cam fixed to the closing shaft and rotating together with the closing shaft, and rotation of the stop lever In the opening / closing device operating mechanism, the stopper is adjacent to the stop lever, and is disposed so as to sandwich the energy storage cam together with the feed lever roller, and is formed in the stop lever. A first plate member configured to be engageable with the first engagement portion, and reciprocally movable in a predetermined direction, and configured to be engageable with a second engagement portion formed on the first plate member. A stopper pin and a guide portion are formed so as to restrict the movement of the stopper pin in the reciprocating direction, and the first plate member is disposed so as to sandwich the first plate member together with the first engagement portion. A stopper guide configured to stop the movement of the plate material in the direction away from the first engaging portion, and disposed so as to be sandwiched between the first plate material and the stopper guide, and contracted in the predetermined direction possible, and nonlinear elastic member spring constant when the displacement larger than the spring constant when the displacement is small is configured so as to increase the possess, when the ratchet wheel is rotated in the reverse direction, said plurality of When at least one of the pawls comes into contact with the tip of the outer peripheral tooth of the claw wheel, the spring constant of the nonlinear elastic member is small, and at least one of the plurality of pawls of the claw wheel is at the time when the ratchet wheel deeply enters the root of the outer peripheral teeth is stopped, the spring constant of the non-linear elastic member and said large Do Rukoto.
本発明によれば、開閉装置操作機構の構成部品の損傷等を抑制することが可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to suppress the damage of the component of a switchgear operating mechanism, etc.
以下、本発明に係る開閉装置操作機構の実施形態について、図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a switchgear operating mechanism according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本発明に係る第1の実施形態について、図1〜図10を用いて説明する。図1は、本実施形態の開閉装置操作機構の展開正面図であって、投入ばね1の蓄勢が完了している状態を示す。図2は、図1の投入シャフト3等が矢印A方向に回転している途中の状態を示す展開正面図である。図3は、図2の状態の後に投入シャフト3等が矢印A方向に回転している途中で、支持構造体4とばね受け部材用ピン5の距離が最も大きくなる状態を示す展開正面図である。図4は、図3の状態の後に投入シャフト3の回転が停止した直後の状態を示す展開正面図である。図5は、図4の蓄勢カム29および送りレバー用ローラ28付近を拡大した拡大正面図である。図6は、図4のストッパ41等の状態を示す拡大正面図である。図7は、図6の外周歯22aおよび第1止め爪24a等を示す拡大正面図である。図8は、図1の投入ばね1が放勢し次の蓄勢を待機している状態を示す展開正面図である。図9は、図1のストッパ41の非線形弾性部材43が圧縮された状態を示す一部断面の正面図である。図10は、非線形性弾部材における変位と荷重との関係を示したグラフである。
[First Embodiment]
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a developed front view of the opening / closing device operating mechanism of the present embodiment, and shows a state where the charging of the
なお、図1〜図4、および図8において、投入シャフト3は、軸中心のみを示し、形状等の詳細は省略している。
1 to 4 and 8, the
先ず、本実施形態の開閉装置操作機構の構成について説明する。 First, the configuration of the opening / closing device operating mechanism of this embodiment will be described.
本実施形態の開閉装置操作機構は、支持構造体4を有し、第1の軸51方向に延びた投入シャフト3がこの支持構造体4に回転自在に支持されている。
The opening / closing device operating mechanism of the present embodiment has a
投入シャフト3には、第1の軸51方向に垂直に広がる面を有する投入レバー10が固着されている。投入レバー10は、長手方向のほぼ中央に投入シャフト3が貫通するように配置されており、貫通部で固着されて投入シャフト3の回転と共に回転可能に構成されている。
A
投入レバー10の一方の端部には、第1の軸51に平行に延びた投入レバー用ピン10bが固着されている。この投入レバー用ピン10bには、リンク部材2の一方の端部が回転自在に連結されている。このリンク部材2のもう一方の端部付近には、投入ばね1が配置されている。
A
この投入ばね1は、支持構造体4とばね受け部材6との間に伸縮自在に配置されている。ばね受け部材6は、投入ばね1の伸縮に伴って、伸縮方向に移動可能に構成されている。なお、図1の例は、上記の通り投入ばね1が縮んで蓄勢された状態を示している。
The
ばね受け部材6には、ばね受け部材用ピン5が固着されている。このばね受け部材用ピン5には、リンク部材2の一方の端部が回転自在に連結されている。このリンク部材2によって、投入レバー10およびばね受け部材6は、互いに連結されている。
A spring receiving
投入レバー10には、投入レバー用ピン10bの近傍に投入レバー爪10aが形成されている。この投入レバー爪10aは、投入レバー10の近傍に配置された係合レバー11cと係合可能に構成されている。
The
支持構造体4には、投入ばねが蓄勢された状態を保持可能なキャッチ部11を有している。このキャッチ部は、ソレノイド11aおよびプランジャ11bを有している。また、上記の係合レバー11cは、キャッチ部11に含まれる。ソレノイド11aは、外部からの投入指令を受けて励磁されるように構成され、プランジャ11bは、ソレノイド11aの励磁に伴い上記の係合レバー11cを押圧するように構成されている。
The
投入シャフト3には、この投入シャフト3と共に回転する爪車22が固定されている。爪車22は、第1の軸51方向に投入レバー10と互いに間隔をあけて配置されている。この爪車22は円板状で、外周側面には複数の外周歯22aが形成されている。
A
また、投入シャフト3には、送りレバー20および止めレバー21が、第1の軸51方向に爪車22と隣接するように配置されている。送りレバー20および止めレバー21それぞれは、投入シャフト3の周りを周方向に揺動可能な板状の部材である。
In addition, the
送りレバー20には、外周付近に送りレバー用ローラ28が配置されている。この送りレバー用ローラ28は、投入シャフト3に平行に延びる軸周りに回転可能である。止めレバー21は、外周付近に蓄勢カム29が配置されている。この蓄勢カム29は、投入シャフト3に平行に延びる第2の軸53周りを回動可能である。送りレバー20に配置された送りレバー用ローラ28と、止めレバー21に配置された蓄勢カム29は、互いに周方向に接触可能に構成されている。
A
送りレバー20は、送りレバー用復帰ばね25によって図1の矢印Aが示す方向と逆の方向に、投入シャフト3周りを回転するように、常にばね力が作用している。ただし、蓄勢カム29が送りレバー用ローラ28と係合することで、送りレバー20の当該回転は制限されている。
The
送りレバー用ローラ28によって蓄勢カム29が矢印A方向と逆向きに押されることによって、止めレバー21は矢印A方向の逆向きに回転しようとする。この回転は、支持構造体4に取り付けられたストッパ41によって制止される。ストッパ41の構成については、後で説明する。
When the
送りレバー20には、送り爪23が配置されている。この送り爪23は、上記の第1の軸51と平行に延びる軸周りに回転自在で、且つ爪車22の外周歯22aとかみ合うように配置されている。また、この送り爪23は、送り爪用復帰ばね26aによって、送り爪23が常に外周歯22aにかみ合うように、半径方向外側から投入シャフト3に向かって押されている。
A
止めレバー21には、隣接するように2つの止め爪、すなわち第1止め爪24aおよび第2止め爪24bがそれぞれ配置されている。これらの第1止め爪24aおよび第2止め爪24bそれぞれは、上記の第1の軸51と平行に延びる軸周りに回転自在で、且つ爪車22の外周歯22aとかみ合うように配置されている。また、これら第1および第2止め爪24a、24bそれぞれは、第1止め爪用復帰ばね26bおよび第2止め爪用復帰ばね26cそれぞれによって、第1および第2止め爪24a、24bそれぞれが、常に外周歯22aにかみ合うように、半径方向外側から投入シャフト3に向かって押されている。
Two retaining pawls, that is, a
また、止めレバー21は、送りレバー20を揺動させるための動力を伝達する駆動部7と連結されている。この駆動部7は、動力源となるモータ7a、このモータ7aの回転を減速させる減速機構7b、および動力伝達用軸7c、を有している。
The
動力伝達用軸7cは、蓄勢カム29の回転中心となる上記の第2の軸53と同軸になるように配置されて、蓄勢カム29に固着されている。モータ7aの回転は、減速機構7bを介して動力伝達用軸7cによって、蓄勢カム29に伝達される。動力伝達用軸7cは、止めレバー21に回転自在に支持されている。
The
さらに、止めレバー21には、止めレバー21が送りレバー20と係合するように構成された衝突回避機構部90が設けられている。ここで衝突回避機構部90の詳細な構成について説明する。
Further, the
衝突回避機構部90は、概L字形のL字レバー31と、このL字レバー31に連結された衝突回避レバー30と、これらを連結するための複数のピンを有する。
The
送りレバー20には、第1の軸51に平行に延びる第1ピン32aが固着されている。この第1ピン32aの周りを回転自在に衝突回避レバー30が連結されている。この衝突回避レバー30は、第1の軸51に垂直に広がる面を有する長板状の部材で、一方の端部付近に第1ピン32aが連結される。また、この衝突回避レバー30には、第1ピン32aと連結される端部と反対側の端部付近から中央付近まで延びる長穴30aが形成されている。
A
止めレバー21には、第1の軸51に平行に延びる第2ピン32bが固着されている。この第2ピン32bの周りを回転自在にL字レバー31が固着されている。
A
L字レバー31は、第1の軸51に垂直に広がる面を有する第1長板部31aおよび第2長板部31bが、交差部31cから互いにほぼ垂直に延びてなる板状の部材で、第1の軸51方向から見たときの形状が概L字形である。図1の例では、送りレバー20に遠い方が第1長板部31aで、近い方が第2長板部31bである。交差部31cに上記の第2ピン32bが貫通して、この第2ピン32b周りをL字レバー31が回転自在に取り付けられている。
The L-shaped
第2長板部31bの端部には、第1の軸51に平行に延びる第3ピン32cが固着されている。この第3ピン32cは、衝突回避レバー30の長穴30aを貫通するように配置されて、第3ピン32cが長穴30aの長手方向に沿って移動可能に構成されている。
A
また、L字レバー31は、支持構造体4に設置された第1釣合いばね27aおよび第2釣合いばね27bによって、第2ピン32bの周りを回転しないように静止した状態を保持している。
Further, the L-shaped
第1長板部31aおよび第2長板部31bの間には、後述する操作レバー15に固着されるとともに第1の軸51に平行に延びる第4ピン17が、第1長板部31aおよび第2長板部31bそれぞれに接触可能に配置される。投入シャフト3には、この投入シャフト3と共に回転可能な投入カム14が取り付けられている。
Between the 1st
投入カム14近傍には、操作レバー15が接触可能に配置されている。この操作レバー15は、第1の軸51に垂直に広がる面を有する長板状である。この操作レバー15は、第1の軸51に平行に延びる操作レバー用回転軸15b周りを回転可能である。この操作レバー用回転軸15bは、操作レバー15の一方の端部付近に固着されている。
An
また、この操作レバー15のもう一方の端部(先端側)には、第1の軸51に平行な軸周りに回転可能な操作レバー用ローラ15aが支持されている。この操作レバー用ローラ15aは、投入カム14に接触可能に配置されている。
An
また、操作レバー15の第1の軸51方向に垂直に広がる面には、上記の第4ピン17が固着される。この第4ピン17は、操作レバー用回転軸15bおよび操作レバー用ローラ15aの間に配置されている。L字レバー31および操作レバー15は、第4ピン17を介して互いに係合可能に構成されている。
The
ここで、上記のストッパ41の詳細な構造について、以下に説明する。ストッパ41は、図6に示すように、止めレバー21に係合する第1板材40と、この第1板材40の移動に伴って所定の方向に直線的に往復移動可能なストッパピン42と、このストッパピン42の移動を所定の方向に案内するストッパガイド45と、非線形弾性部材43と、を有する。
Here, the detailed structure of the
ストッパ41は、止めレバー21における矢印Aの逆向きの回転を停止させるための部材である。ストッパ41と接する止めレバー21には、送りレバー用ローラ28と共に蓄勢カム29を周方向に挟む位置に、第1凹部61が形成されている。
The
第1板材40は、止めレバー21に形成された第1凹部61に係合可能な第1凸部62が形成されている。これら第1凹部61および第1凸部62は、互いに嵌合した状態を保ちながら接続されている。この第1板材40は、止めレバー21が回転する方向に沿って移動可能である。なお、第1板材40と止めレバー21との接続部分は、このような係合部を形成することなく、平面部同士が接触するように構成してもよい。
The
この第1板材40には、第1凸部62の裏側に第2凹部63が形成されている。この第2凹部63に、ロッド状のストッパピン42が着脱可能に嵌め込まれている。ストッパガイド45は、ストッパピン42の移動を直線的な往復移動となるように規制する案内部45aが形成されており、この案内部45aによってストッパピン42が往復摺動可能に構成されている。
A
非線形弾性部材43は、ストッパガイド45および第1板材40の間に配置されて、ストッパガイド45および第1板材40それぞれと接するように且つストッパピン42が貫通するように配置されている。また、この非線形弾性部材43は、ストッパピン42が往復移動する方向に伸縮可能である。
The non-linear
非線形弾性部材43は、図10に示すように、予め決められた変位量Xを境にしてばね定数が大きくなるように形成されている。
As shown in FIG. 10, the non-linear
続いて、本実施形態の開閉装置操作機構の投入動作時の作用について説明する。 Next, the operation during the closing operation of the switchgear operating mechanism of the present embodiment will be described.
外部の投入指令によりソレノイド11aが励磁されると、プランジャ11bが係合レバー11cを押圧する。押圧された係合レバー11cは、図1における左周りに回転して、係合レバー11cおよび投入レバー爪10aの係合が解除される。
When the
これにより、投入シャフト3が投入ばね1のばね力によって、矢印Aの方向に回転する。このとき、投入シャフト3の回転力が投入カム14および操作レバー15を介して、遮断部(図示せず)および遮断ばね部(図示せず)等に伝達され、遮断部を投入すると共に遮断ばねを蓄勢する。
As a result, the closing
また、このときの止めレバー21は、図6に示すように、ストッパ41の非線形性弾性部材の反発力により爪車22の回転方向(矢印Aの方向)に押されている。
Further, as shown in FIG. 6, the
投入動作が進行すると、操作レバー15に固着されている第4ピン17は、L字レバー31の第1長板部31aに接触し、第2長板部31bから第1長板部31aの向きに第1長板部31aを押圧する。これにより、図2に示すように、L字レバー31は第2ピン32bを中心に矢印Bの方向に回転する。
As the closing operation proceeds, the
L字レバー31が回転すると、第2長板部31bの端部に設けられた第3ピン32cが衝突回避レバー30に設けられた長穴30aを介して衝突回避レバー30を引っ張り、その結果、送りレバー20は矢印Bの方向に引っ張られる。これにより送りレバー20は矢印Cの方向に回転する。送りレバー20の回転によって、送りレバー用ローラ28および蓄勢カム29の係合が外れ、送りレバー用ローラ28および蓄勢カム29の間に周方向に、図3に示すように、間隙70が形成される。
When the L-shaped
投入レバー10が、図3に示すような位置(死点)、すなわち、支持構造体4とばね受け部材用ピン5の距離が最も大きくなる状態に達すると、遮断ばねの蓄勢は完了する。また、このとき第4ピン17およびL字レバー31の係合も外れる。すなわち、第4ピン17は、L字レバー31の第1長板部31aおよび第2長板部31bの間にない状態となる。
When the closing
投入レバー10は、図3の死点の状態から、投入ばね1、投入レバー10、爪車22、および投入カム14等の慣性力によって、死点の状態を越えて矢印Aの方向にさらに回転する。この回転によって、図4に示すように、投入ばね1は再び蓄勢される。このとき、投入レバー10は、投入ばね1を蓄勢させながら、回転速度を減速して0になる。
The
この後に、投入レバー10は、蓄勢された投入ばね1のばね力によって、矢印Aと逆方向に回転する。このとき、爪車22も矢印Aと逆向きに回転する。この爪車22の逆回転を、第1止め爪24aおよび第2止め爪24bのうち少なくとも一方と外周歯22aとがかみ合って停止する。または、送り爪23と外周歯22aとがかみ合って停止する場合もある。
Thereafter, the closing
ここで、図5において、第1の軸51方向から見たときに、間隙70を、投入シャフト3の軸中心(第1の軸51)と蓄勢カム29の回転中心とを結ぶ直線L1と、第1の軸51と送りレバー用ローラ28の回転中心とを結ぶ直線L2とがなす角度をθaとして表す一方、外周歯22aの1つの歯の周方向端部それぞれと第1の軸51とを結ぶ直線同士でなす角度をθbとしている。爪車22の当該逆回転を、例えば第1止め爪24aが1つの外周歯22aとかみ合って、停止させるときに、爪車22が逆回転に動きうる回転角度は最大でθbとなる。各外周歯22aは同じように形成されているため、仮に第2止め爪24bや送り爪23とかみ合った場合でも、爪車22の逆回転の回転角度は最大でθbとなる。
Here, in FIG. 5, when viewed from the direction of the
よって、間隙70であるθaを、θbよりも十分大きくしたことにより、爪車22が逆回転するときに、送りレバー用ローラ28が蓄勢カム29に衝突することを抑制することが可能となる。
Therefore, by making θa which is the
一方、図6に示すように、爪車22が逆回転して第1止め爪24aおよび第2止め爪24bのうち少なくとも一方が外周歯22aの先端に接するときに、止めレバー21はストッパ41に荷重を加える。止めレバー21がストッパ41に荷重を加えると、止めレバー21は第1板材40と共に非線形弾性部材43を圧縮させながら矢印D方向に圧縮方向に沈み込む。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the
このときの非線形弾性部材43のばね定数は小さい状態にあるため、図9に示すように、第1板材40が沈み込む間に、第1止め爪24aおよび第2止め爪24bそれぞれは、第1止め爪用復帰ばね26bおよび第2止め爪用復帰ばね26cのばね力によって、外周歯22aの根元まで、矢印E方向に向かいながら入り込むことができる。
Since the spring constant of the nonlinear
第1止め爪24aおよび第2止め爪24bのうち少なくとも一方が、外周歯22aの根元に深く入り込んだときに、例えば、図7に示すように、第1止め爪24aが外周歯22aに深く入り込んだときに、爪車22が停止して止めレバー21が衝撃を受ける。この衝撃はストッパ41に伝播される。ストッパ41に伝播された衝撃によって非線形弾性部材43の圧縮変位が大きくなり予め決められた変位量Xを超えて、ばね定数が大きくなる。これにより、止めレバー21が受ける衝撃が緩和される。
When at least one of the
この後に、図8に示すように、第1板材40は、ストッパガイド45と係合し、爪車22の逆回転は停止する。第1止め爪24aまたは第2止め爪24bによって逆転が停止した後に、送りレバー用ローラ28と蓄勢カム29は送りレバー20に付設された送りレバー用復帰ばね25によって再び係合する。
Thereafter, as shown in FIG. 8, the
本実施形態によれば、投入動作時の爪車22の逆回転の停止を、第1止め爪24aおよび第2止め爪24bのうち少なくとも一方が外周歯22aの根元まで入り込んだ状態で行うため、第1または第2止め爪24bと外周歯22aとの接触面積が増加する。これにより、面圧を低下させることででき、外周歯22aへの曲げモーメントを減少させることが可能になる。
According to the present embodiment, the reverse rotation of the
また、非線形性弾性部材により衝撃力が緩和されるため、外周歯22aが変形して蓄勢不能に至ることを抑制することが可能になる。
Further, since the impact force is alleviated by the non-linear elastic member, it is possible to prevent the outer
また、投入動作完了直前の爪車22の逆回転を、第1止め爪24aおよび第2止め爪24bのうち少なくとも一方で停止させ、送りレバー用ローラ28および蓄勢カム29の破損を抑制することができるため、これらの部材の寿命低下を抑制することが可能になる。
Further, the reverse rotation of the
[第2の実施形態]
本発明に係る開閉装置操作機構の第2の実施形態について、図11および図12を用いて説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the switchgear operating mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
図11は、本実施形態のストッパ41の一部断面の正面図で、低剛性弾性部材44bが圧縮された状態を示している。図12は、図11のストッパ41の高剛性弾性部材44aが圧縮された状態を示す一部断面の正面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
FIG. 11 is a front view of a partial cross section of the
本実施形態では、図11および図12に示すように、第1板材40およびストッパガイド45の間に例えば皿ばね等の高剛性弾性部材44aを配置して、ストッパピン42の周りに例えばコイルばね等の低剛性弾性部材44bを配置している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, a highly rigid
変位の小さい領域(図10の所定値X以下の領域)では、図11に示すように、ばね定数が小さい状態に相当する低剛性弾性部材44bが作用する。変位が大きい領域では、図12に示すように、ばね定数が大きい状態に相当する高剛性弾性部材44aが作用するように配置する。
In the region where the displacement is small (the region below the predetermined value X in FIG. 10), as shown in FIG. In the region where the displacement is large, the high-rigidity
これにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Thereby, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired.
[第3の実施形態]
本発明に係る開閉装置操作機構の第3の実施形態について、図13を用いて説明する。図13は、本実施形態のストッパ41の一部断面の正面図である。なお、本実施形態は、第2の実施形態の変形例であって、第2の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the switchgear operating mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a front view of a partial cross section of the
本実施形態では、図13に示すように、緩衝部材46が、高剛性弾性部材44aおよびストッパガイド45の間に配置されている。緩衝部材46は、例えば、ゴムシート、低反発性高分子化合物などを用いればよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the
緩衝部材46を挟み込むことで、投入動作時に止めレバー21等に伝わる衝撃力をさらに緩和することができる。これにより、第1および第2の実施形態に比べ、外周歯22aの変形抑制の効果を高めることができる。
By sandwiching the
[第4の実施形態]
本発明に係る開閉装置操作機構の第4の実施形態について、図14を用いて説明する。図14は、本実施形態のストッパ41の一部断面の正面図である。なお、本実施形態は、第3の実施形態の変形例であって、第3の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the switchgear operating mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a front view of a partial cross section of the
本実施形態では、止めレバー21を第1の軸51方向に互いに間隔をあけて配置された2枚の板材、第1止めレバー用板81および第2止めレバー用板82によって形成されている。これらの板の間に、第1凸部62が挟み込まれるように構成されている。
In the present embodiment, the
これにより、止めレバー21の位置決めを正確に行うことができる。
Thereby, positioning of the
[その他の実施形態]
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
[Other Embodiments]
The description of the above embodiment is an example for explaining the present invention, and does not limit the invention described in the claims. Moreover, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.
例えば、第3の実施形態の緩衝部材46を第1の実施形態に用いてもよい。
For example, the
また、L字レバー31の第1長板部31aおよび第2長板部31bは、交差部31cから互いにほぼ垂直に延びてなる概L字形の板材であるが、これに限らない。の第1長板部31aおよび第2長板部31bが互いになす角度は、0度より大きくて180度未満であればよい。
Further, the first
1…投入ばね、2…リンク部材、3…投入シャフト、4…支持構造体、5…ばね受け部材用ピン、6…ばね受け部材、7…駆動部、7a…モータ、7b…減速機構、7c…動力伝達用軸、10…投入レバー、10a…投入レバー爪、10b…投入レバー用ピン、11…キャッチ部、11a…ソレノイド、11b…プランジャ、11c…係合レバー、14…投入カム、15…操作レバー、15a…操作レバー用ローラ、15b…操作レバー用回転軸、17…第4ピン、20…送りレバー、21…止めレバー、22…爪車、22a…外周歯、23…送り爪、24a…第1止め爪、24b…第2止め爪、25…送りレバー用復帰ばね、26a…送り爪用復帰ばね、26b…第1止め爪用復帰ばね、26c…第2止め爪用復帰ばね、27a…第1釣合いばね、27b…第2釣合いばね、28…送りレバー用ローラ、29…蓄勢カム、30…衝突回避レバー、30a…長穴、31…L字レバー、31a…第1長板部、31b…第2長板部、31c…交差部、32a…第1ピン、32b…第2ピン、32c…第3ピン、40…第1板材、41…ストッパ、42…ストッパピン、43…非線形性弾性部材、44a…高剛性弾性部材、44b…低剛性弾性部材、45…ストッパガイド、45a…案内部、46…緩衝部材、51…第1の軸、53…第2の軸、61…第1凹部、62…第1凸部、63…第2凹部、70…間隙、81…第1止めレバー用板、82…第2止めレバー用板、90…衝突回避機構部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
支持構造体と、
第1の軸方向に延びて、前記支持構造体に回転自在に支持された投入シャフトと、
前記投入シャフトに固定されて前記投入シャフトと共に回転する略円板状で、この外周側面に周方向に沿って複数の外周歯が形成された爪車と、
前記爪車に軸方向に並んで配置されて、前記投入シャフトの周りを周方向に揺動可能な板状で、外周付近に前記投入シャフトに平行に延びる軸周りに回転可能な送りレバー用ローラを備えた送りレバーと、
前記送りレバーに前記第1の軸方向に並んで配置されて、前記投入シャフトの周りを周方向に揺動可能な板状で、外周付近に前記投入シャフトに平行に延びる第2の軸周りに回動可能な蓄勢カムを備え、この蓄勢カムと前記送りレバー用ローラとが周方向に互いに接触可能に構成された止めレバーと、
前記送りレバーに、揺動するための動力を伝達可能な駆動部と、
前記送りレバーに取り付けられて、前記外周歯に係合可能で、前記駆動部から伝達された動力を前記爪車に伝達して前記爪車および投入シャフトを少なくとも一方向に回転させる送り爪と、
前記止めレバーに取り付けられて、前記爪車に係合して、前記爪車および前記投入シャフトが前記一方向に対して逆回転することを抑制する複数の止め爪と、
前記投入シャフトの回転と伴って伸縮するように構成された投入ばねと、
前記投入シャフトに固定されて、前記投入シャフトの回転により前記投入ばねを伸縮させる投入レバーと、
前記投入ばねが蓄勢された状態を保持可能なキャッチ部と、
前記投入シャフトに固定されて前記投入シャフトと共に回転する投入カムと、
前記止めレバーの回転を抑制するストッパと、
を有する開閉装置操作機構において、
前記ストッパは、
前記止めレバーに隣接し、前記送りレバー用ローラと共に前記蓄勢カムを挟むように配置されて、前記止めレバーに形成された第1の係合部に係合可能に構成された第1板材と、
所定の方向に往復移動可能で、前記第1板材に形成された第2の係合部に係合可能に構成されたストッパピンと、
前記ストッパピンの移動を前記往復移動する方向に規制するように案内部が形成されて、前記第1の係合部と共に前記第1板材を挟むように配置されて、前記第1板材が前記第1の係合部から離れる方向の移動を止めるように構成されたストッパガイドと、
前記第1板材および前記ストッパガイドの間に挟まれるように配置されて、前記所定の方向に収縮可能で、変位が小さいときのばね定数よりも変位が大きいときのばね定数が大きくなるように構成された非線形性弾性部材と、
を有し、
前記爪車が逆回転したときに、前記複数の止め爪の内、少なくとも1つが前記爪車の外周歯の先端に接した時点では、前記非線形弾性部材のばね定数は小さい状態にあり、
前記複数の止め爪の内、少なくとも1つが前記爪車の外周歯の根元に深く入り込み前記爪車が停止した時点では、前記非線形弾性部材のばね定数が大きくなる
ことを特徴とする開閉装置操作機構。 A switching device operating mechanism for reciprocating the movable contact of the switching device to shift the switching device between the shut-off state and the on-state,
A support structure;
An input shaft extending in a first axial direction and rotatably supported by the support structure;
A substantially disk-like shape that is fixed to the input shaft and rotates together with the input shaft, and a toothed wheel having a plurality of outer peripheral teeth formed along a circumferential direction on the outer peripheral side surface;
A feed lever roller which is arranged side by side in the axial direction on the ratchet wheel and is capable of rotating around the input shaft in the circumferential direction and rotatable around an axis extending in parallel with the input shaft near the outer periphery. A feed lever with
The feed lever is arranged side by side in the first axial direction and is a plate that can swing in the circumferential direction around the input shaft, and around a second axis that extends in the vicinity of the outer periphery and parallel to the input shaft. A stop lever provided with a rotatable energy storage cam, and configured so that the energy storage cam and the feed lever roller can contact each other in the circumferential direction;
A drive unit capable of transmitting power for swinging to the feed lever;
A feed claw that is attached to the feed lever and is engageable with the outer peripheral teeth, transmits the power transmitted from the drive unit to the claw wheel, and rotates the claw wheel and the input shaft in at least one direction;
A plurality of pawls attached to the pawl and engaging the pawl to prevent the pawl wheel and the input shaft from rotating backward with respect to the one direction;
A closing spring configured to expand and contract with rotation of the closing shaft;
A closing lever fixed to the closing shaft and extending and retracting the closing spring by rotation of the closing shaft;
A catch portion capable of holding a state in which the closing spring is stored;
An input cam fixed to the input shaft and rotating together with the input shaft;
A stopper for suppressing rotation of the stop lever;
In a switchgear operating mechanism having
The stopper is
A first plate member adjacent to the stop lever and disposed so as to sandwich the accumulating cam together with the feed lever roller and configured to be engageable with a first engagement portion formed on the stop lever; ,
A stopper pin configured to be able to reciprocate in a predetermined direction and engageable with a second engagement portion formed on the first plate member;
A guide portion is formed so as to restrict the movement of the stopper pin in the reciprocating direction, and the first plate member is disposed so as to sandwich the first plate member together with the first engagement portion. A stopper guide configured to stop movement in a direction away from the one engaging portion;
It is arranged so as to be sandwiched between the first plate member and the stopper guide, and is configured to be contractible in the predetermined direction so that a spring constant when the displacement is larger than a spring constant when the displacement is small is larger. A non-linear elastic member,
I have a,
At the time when at least one of the plurality of pawls contacts the tip of the outer peripheral tooth of the claw wheel when the claw wheel rotates in reverse, the spring constant of the nonlinear elastic member is in a small state,
Among the plurality of claws, at the time at least one deeply penetrate the ratchet wheel at the base of the outer peripheral teeth of the ratchet wheel is stopped, switchgear operation, wherein the spring constant of the non-linear elastic member is larger ing mechanism.
一方の端部付近を前記第1ピンが貫通し、前記第1ピンを中心に回動可能に構成された衝突回避レバーと、
前記止めレバーに取り付けられて、前記投入シャフトに平行に延びた第2ピンと、
第1長板部および第2長板部が交差部から互いに所定の角度をなすように延びてなる概L字形の板状で、前記第1長板部および第2長板部それぞれが前記1の軸方向に垂直に延びて、前記交差部に前記第2ピンが貫通して前記第2ピンの周りを回動可能に構成されたL字レバーと、
前記緩衝回避レバーの前記第1ピンから遠い方の端部および前記第2長板部の端部それぞれを回転自在に貫通するように配置された第3ピンと、
前記L字レバーに接続されて、前記L字レバーが所定の位置で停止しているときに釣り合った状態を保持するレバー押え用ばね材と、
前記投入シャフトに平行に延びて、前記L字レバーの前記第1長板部および第2長板部の間に配置されているときに前記第1長板部と接触して前記第2長板部から前記第1長板部に向かう方向に押圧可能に構成された第4ピンと、
前記第4ピンに取り付けられて、前記投入カムと係合するように構成された操作レバーと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の開閉装置操作機構。 A first pin attached to the feed lever and extending parallel to the first axis;
A collision avoidance lever configured so that the first pin passes through one end portion and is rotatable about the first pin;
A second pin attached to the stop lever and extending parallel to the input shaft;
The first long plate portion and the second long plate portion are substantially L-shaped plates that extend from the intersection so as to form a predetermined angle with each other. An L-shaped lever configured to extend perpendicularly to the axial direction of the second pin and to be able to rotate around the second pin with the second pin passing through the intersecting portion;
A third pin disposed so as to freely rotate through an end portion of the buffer avoidance lever far from the first pin and an end portion of the second long plate portion;
A spring material for lever pressing that is connected to the L-shaped lever and maintains a balanced state when the L-shaped lever is stopped at a predetermined position;
The second long plate that extends parallel to the input shaft and contacts the first long plate portion when disposed between the first long plate portion and the second long plate portion of the L-shaped lever. A fourth pin configured to be able to be pressed in a direction from the portion toward the first long plate portion,
An operating lever attached to the fourth pin and configured to engage with the closing cam;
The switchgear operating mechanism according to claim 1, comprising:
前記突起部は、前記間隙に係合可能に構成されていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。 The stop lever has two plates, and these plates are arranged while keeping a gap in the axial direction,
The protrusion is configured to be engageable with the gap;
The switchgear operating mechanism according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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