JP5766285B2

JP5766285B2 - 操作機構

Info

Publication number: JP5766285B2
Application number: JP2013519341A
Authority: JP
Inventors: 田中　直樹; 直樹田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-08-29
Also published as: CN103582926A; EP2720243A4; EP2720243A1; EP2720243B1; WO2012169084A1; HK1192368A1; CN103582926B; JPWO2012169084A1; US20140091886A1; AU2011370144A1; US9053875B2; AU2011370144B2

Description

この発明は、例えば断路器と接地開閉器のシャッター機能を一つのシャッターに集約した三位置開閉器操作機構に採用される操作機構に関するものである。

例えば、従来の三位置開閉器操作機構では、断路器操作部と接地開閉操作部の操作切替を行うシャッターの回転を、シャッターの回転軸に取り付ける専用のシャッター操作ハンドルを用いて、回転軸を回転することで行っていた。

特開２００６−２２８６７３号公報

上記のようにシャッターを操作する従来の操作機構では、断路器操作部と接地開閉器操作部の操作切替を行う為に、専用のシャッター操作ハンドルが必要となり、その専用のシャッター操作ハンドルを回転軸に取り付けた上でシャッター操作ハンドルを回転させると言う作業が必要となっていた。この為、シャッター操作ハンドルを紛失しないように管理する必要があり、更には、シャッター操作ハンドルを回転軸に取り付けると言う手間があった。

この発明に係わる操作機構は、機構本体に保持された揺動軸によって揺動自在に支持され、上記機構本体に並置された断路器操作部と接地開閉器操作部の両方を覆うシャッター板と、及び上記断路器操作部の操作のため上記断路器操作部を露出させる場合は、上記シャッター板を一方向に揺動操作し、上記接地開閉器操作部の操作のため上記接地開閉器操作部を露出させる場合は、上記シャッター板を逆方向に揺動操作するシャッター機構を備えた操作機構であって、上記シャッター機構には、上記シャッター板と共動する第１カム、第２カムと、上記第１カムによって開閉され、断路器用インターロックコイルに配設されたプランジャーの出入動作を制御する第１リミットスイッチと、上記第２カムによって開閉され、接地開閉器用インターロックコイルに配設されたプランジャーの出入動作を制御する第２リミットスイッチとを設け、通常時は、上記断路器用インターロックコイルおよび上記接地開閉器用インターロックコイルは消勢され、上記断路器用インターロックコイルに配設された上記プランジャー及び上記接地開閉器用インターロックコイルに配設された上記プランジャーによって上記シャッター板の揺動を規制して上記断路器操作部及び上記接地開閉器操作部を覆った状態に維持すると共に、上記断路器操作部を操作する時は、上記断路器操作部を露出させるため、上記シャッター板が所定揺動角度に達した時点で、上記第１カムと上記第１リミットスイッチによって上記断路器用インターロックコイルを付勢して上記断路器用インターロックコイルに配設された上記プランジャーを入作動させ、上記シャッター板の揺動の規制を解除し、上記断路器操作部の露出完了時に、上記第１カムと上記第１リミットスイッチによって上記断路器用インターロックコイルを消勢し、上記接地開閉器操作部を操作する時は、上記接地開閉器操作部を露出させるため、上記シャッター板が所定揺動角度に達した時点で、上記第２カムと上記第２リミットスイッチによって上記接地開閉器用インターロックコイルを付勢して上記接地開閉器用インターロックコイルに配設された上記プランジャーを入作動させ、上記シャッター板の揺動の規制を解除し、上記接地開閉器操作部の露出完了時に、上記第２カムと上記第２リミットスイッチによって上記接地開閉器用インターロックコイルを消勢するようにしたものである。

この発明の操作機構を採用した三位置開閉器操作機構によれば、シャッター板とカムとの一体化により、カムによるリミットスイッチの接点動作に対し、ガタの無い操作が可能となり、又両操作部のシャッター機能を一つに集約したので部品点数を削減できると共にシャッターの操作箇所も１箇所に集約したので、操作性を向上させ且つ任意の接点動作位置の設定が可能となるなどの効果がある。

この発明の実施の形態１における三位置開閉器操作機構を示す正面図である。図１からシャッター板を除いた状態を示す正面図である。図１のＡ−Ａ線の断面図である。シャッター機構の組立状態を分解して示した斜視図である。断路器を操作する場合のシャッター板の動作角度を示す説明図である。接地開閉器を操作する場合のシャッター板の動作角度を示す説明図である。リミットスイッチの回路構成例を示す回路図である。

以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による三位置開閉器操作機構を示す正面図、図２は、図１からシャッター板２を除いた状態の正面図、図３は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。

図１から図３において、シャッター機構１は、シャッター板２とレバー３、シャッター板２と平行に配設され、外周形状がそれぞれ異なるカム４（以下、第１カムを「モード切替プレート４a」、第２カムを「モード切替プレート４b」、第３カムを「モード切替プレート４c」という）、シャッター板２とモード切替プレート４aの間に配設されたばね受け５、このばね受け５で保持された復帰ばね１５などからなり、これらは非磁性の金属で一体に形成されており、取付部６が揺動軸７に固定され、レバー３を時計方向及び反時計方向に揺動操作させることにより、シャッター板２をその揺動軸７を中心に時計方向（一方向）及び反時計方向（逆方向）に揺動させることができる。
シャッター板２は、断路器（図示せず）又は接地開閉器（図示せず）の開閉操作を行わない場合、第１操作部（以下「断路器操作部」という）８及び第２操作部（以下「接地開閉器操作部」という）９を隠してカバーする（覆う）ように配設されている。
このとき、後述するプランジャー１２a、１２bによってシャッター板２の揺動は規制されている。

固定板１３は、三位置開閉器操作機構１４を構成する機構本体の一部で、そのフレーム等に取付けられ固定されている。
固定板１３には、上記したモード切替プレート４a、４b、４cの揺動角度に応じて接点動作を行うリミットスイッチ１０（第１リミットスイッチ１０a、第２リミットスイッチ１０b、第３リミットスイッチ１０c）と、断路器用インターロックコイル１１a、接地開閉器用インターロックコイル１１b、及び、それらのコイル１１a、１１bの励磁でそれぞれ駆動されるプランジャー１２a、１２bなどが配設されている。

図５は、断路器を操作する場合のシャッター板２の動作角度を示す説明図である。
断路器を操作する場合は、図５（a）で示すように、レバー３を時計方向に角度８°〜２５°揺動させることで、モード切替プレート４aがリミットスイッチ１０aの接点を閉じ、断路器用インターロックコイル１１aを付勢する。するとプランジャー１２aがコイル内に引き込まれ、シャッター板２はプランジャー１２aとの干渉（規制）を解かれ、引き続き時計方向へ揺動させることができる。
シャッター板２の揺動角度が角度２５°〜３０°で、モード切替プレート４aがリミットスイッチ１０aの接点を開き、断路器用インターロックコイル１１aが消勢され、プランジャー１２aが戻る。

図５（c）で示すように、シャッター板２の揺動角度が３０°以上で、断路器操作部８が完全に露出されて、断路器の開閉を操作することができるようになる。このとき図５（d）で示すように、モード切替プレート４cがリミットスイッチ１０cの接点を閉じ、図７で示すような回路を構成し、断路器操作中であることを検出するリレーを利用すれば、この状態を出力できる。
なお、シャッター板２の動作角度８°〜２５°の間でのみリミットスイッチ１０aの接点を閉じるように構成することで、断路器用インターロックコイル１１aが接地開閉器切状態であるというインターロック条件を満たす場合、コイルが常に付勢し発熱することのないようにされている。

断路器入状態では、たとえ、シャッター板２を反時計方向へ揺動させ、接地開閉器操作部９を露出させようとしても、揺動角度８°〜２５°で電気的インターロックは解けず、図６（b）で示すように、揺動角度２０°で接地開閉器用インターロックコイル１１bのプランジャー１２bによって、その揺動は阻止される。
接地開閉器用インターロックコイル１１bの電気的インターロックは、図７で示すような回路を設けることで、対応するインターロック条件が断路器入状態の場合にロック作動とし、断路器切状態の場合にロック解除としている。

図６は接地開閉器を操作する場合のシャッター板２の動作角度を示す説明図である。
接地開閉器を操作する場合は、図６（a）で示すように、レバー３を反時計方向に角度８°〜２５°揺動させることで、モード切替プレート４bがリミットスイッチ１０bの接点を閉じ、接地開閉器用インターロックコイル１１bを付勢する。するとプランジャー１２bがコイルに引き込まれ、シャッター板２はプランジャー１２bとの干渉（規制）を解かれ、引き続き反時計方向へ揺動させることができる。

シャッター板２の揺動角度が角度２５°〜３０°で、モード切替プレート４bがリミットスイッチ１０bの接点を開き、断路器用インターロックコイル１１bが消勢され、プランジャー１２bが戻る。シャッター板２の揺動角度が３０°以上で、接地開閉器操作部９が完全に露出されて、接地開閉器の開閉を操作することができるようになる。このとき図６（d）で示すように、モード切替プレート４cがリミットスイッチ１０cの接点を閉じ、図７で示すような回路を構成し、接地開閉器操作中であることを検出するリレーを利用すれば、この状態を出力できる。

なお、シャッター板２の動作角度８°〜２５°の間でのみリミットスイッチ１０ｂの接点を閉じるように構成することで、接地開閉器用インターロックコイル１１bが断路器切状態であるというインターロック条件を満たす場合、コイルが常に付勢し発熱することのないようにされている。

接地開閉器入状態では、たとえ、シャッター板２を時計方向へ揺動させ、断路器操作部８を露出させようとしても、揺動角度８°〜２５°で電気的インターロックは解けず、図５（b）で示すように、揺動角度２０°で断路器用インターロックコイル１１aのプランジャー１２aによって、その揺動は阻止される。
断路器用インターロックコイル１１ａの電気的インターロックは、図７で示すような回路を設けることで、対応するインターロック条件が接地開閉器入状態の場合にロック作動とし、接地開閉器切状態の場合にロック解除としている。

実施の形態１において、シャッター機構１が断路器操作部８及び接地開閉器操作部９のシャッター機能を一つに集約することにより、部品点数を削減することができる。又、シャッター機構１の操作箇所がレバー３の一つに集約されているため、操作を簡素化することができる。
又、シャッター板２が一体で形成されていることにより部品同士の組み合わせによるガタを削減し、モード切替プレート４a、４b、４cによるリミットスイッチ１０a、１０b、１０cの接点動作の信頼性が向上できる。
なお、シャッター板２を非磁性の金属で形成することにより、断路器用インターロックコイル１１aや接地開閉器用インターロックコイル１１bの磁束の影響を受け難いようにしている。

従来のシャッターは、カムスイッチと直結しシャッターの円弧運動により接点を動作させる構成であったため、インターロックにより所定の接地位置で動作させる場合には、カムスイッチの内部カム形状による動作角度の制約があり、又カムスイッチが使用できない場合は、モード切替プレートとリミットスイッチの使用により任意の位置で接点動作させる必要があるため、部品点数が増加し、又、部品毎の組み合わせによるガタが発生するなどの問題があったが、この実施の形態１によれば、これらの問題点を解消できる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２におけるシャッターの組立状態を分解した斜視図である。
図４において、復帰ばね１５は、揺動軸７でばね受け５上に保持され、固定ねじ１６でシャッター板２が揺動軸７に固定されている。
シャッター板２を時計方向及び反時計方向に揺動操作させた時、復帰ばね１５は、復帰ばね支持部１７a及び１７bで受け止められるとともに圧縮されるので、断路器又は接地開閉器の開閉を操作した後、復帰ばね１５によりシャッター板２は初期状態に戻すことができる。

実施の形態２において、ばね受け５をシャッター板２とモード切替プレート４aの間に一体形成していることにより、復帰ばね１５の取付けは復帰ばね１５をばね受け５上に垂直に置いた後、揺動軸７を取付部６に差し込む構造となり、組み立て作業を簡素化することができる。

この発明は、操作性を向上させ且つ任意の接点動作位置の設定が可能となるなどの効果がある操作機構の実現に好適である。

Claims

機構本体に保持された揺動軸によって揺動自在に支持され、上記機構本体に並置された断路器操作部と接地開閉器操作部の両方を覆うシャッター板と、及び上記断路器操作部の操作のため上記断路器操作部を露出させる場合は、上記シャッター板を一方向に揺動操作し、上記接地開閉器操作部の操作のため上記接地開閉器操作部を露出させる場合は、上記シャッター板を逆方向に揺動操作するシャッター機構を備えた操作機構であって、上記シャッター機構には、上記シャッター板と共動する第１カム、第２カムと、上記第１カムによって開閉され、断路器用インターロックコイルに配設されたプランジャーの出入動作を制御する第１リミットスイッチと、上記第２カムによって開閉され、接地開閉器用インターロックコイルに配設されたプランジャーの出入動作を制御する第２リミットスイッチとを設け、通常時は、上記断路器用インターロックコイルおよび上記接地開閉器用インターロックコイルは消勢され、上記断路器用インターロックコイルに配設された上記プランジャー及び上記接地開閉器用インターロックコイルに配設された上記プランジャーによって上記シャッター板の揺動を規制して上記断路器操作部及び上記接地開閉器操作部を覆った状態に維持すると共に、上記断路器操作部を操作する時は、上記断路器操作部を露出させるため、上記シャッター板が所定揺動角度に達した時点で、上記第１カムと上記第１リミットスイッチによって上記断路器用インターロックコイルを付勢して上記断路器用インターロックコイルに配設された上記プランジャーを入作動させ、上記シャッター板の揺動の規制を解除し、上記断路器操作部の露出完了時に、上記第１カムと上記第１リミットスイッチによって上記断路器用インターロックコイルを消勢し、上記接地開閉器操作部を操作する時は、上記接地開閉器操作部を露出させるため、上記シャッター板が所定揺動角度に達した時点で、上記第２カムと上記第２リミットスイッチによって上記接地開閉器用インターロックコイルを付勢して上記接地開閉器用インターロックコイルに配設された上記プランジャーを入作動させ、上記シャッター板の揺動の規制を解除し、上記接地開閉器操作部の露出完了時に、上記第２カムと上記第２リミットスイッチによって上記接地開閉器用インターロックコイルを消勢するようにしたことを特徴とする操作機構。
上記揺動軸に、上記シャッター板を、上記断路器操作部と上記接地開閉器操作部を覆う位置に復帰させる作動ばねを設けたことを特徴とする請求項１に記載の操作機構。
上記シャッター機構に、上記断路器操作部又は上記接地開閉器操作部が露出された時、上記断路器操作部又は上記接地開閉器操作部が操作中であることを表示するための第３カムと第３リミットスイッチとを設けたことを特徴とする請求項１に記載の操作機構。
上記シャッター板と上記第１カム、上記第２カム、上記第３カムとは、一体に形成すると共に上記揺動軸に嵌着したことを特徴とする請求項３に記載の操作機構。