JPH02309528A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、電動機や電力用コンデンサー次側等
に組込まれる開閉装置に係り、特に、この開閉装置にお
ける操作リンク機構に関する。

（従来の技術） 既に提案されているこの種の開閉装置における操作リン
ク機構は、第３図乃至第６図に示されるように構成され
ている。

即ち、第３図乃至第６図において、絶縁材で構成された
箱型の絶縁ケース１には、複数（図では一個のみ）の真
空バルブ室２が形成されており、この各真空バルブ室２
の位置する上記絶縁ケース１の上下には、主回路を構成
する三相電源としての電源端子３と負荷端子４が互いに
向合って付設されている。又、この電源端子３と負荷端
子４との間には、周知の真空バルブ５が垂設されており
、この真空バルブ５の各固定電極５ａは上記電源端子３
に接続されており、この真空バルブ５の可動電極５ｂは
上記各負荷端子４に接続されている。

一方、上記絶縁ケース１の前面には、台車と一体をなす
機枠６が設けられており、この機枠６には、周知の操作
リンク機構７が上記真空バルブ５の可動電極５ｂと一体
をなす操作杆８に支軸９ａで枢着された駆動レバー９を
介して連結されている。

即ち、上記機枠６の中程には、投入カム１０と腕杆１１
が回動軸１２で回動自在に軸着されており、この腕杆１
１には、投入ばね１３が上記投入カム１０を時計針方向
へ回動するように付勢して設けられている。又、この投
入カム１０の偏倚した位置には、ローラ（ベアリング）
１４が付設されており、上記機枠６には、Ｔ字状をなす
投入キャッチレバー１５がピン軸１６で上記ローラ１４
の回転通路上に突出するように軸装されている。

さらに、この投入キャッチレバー１５の一端部１５ａは
、図示されない電磁石の作動軸と一体をなす断面が半月
状をなす投入軸１７に係止されており、上記投入キャッ
チレバー１５の他端部１５ｂは、上記機枠６に支軸１８
で軸装された第ルバー１９の一部に当接している。さら
に又、この第ルバー１９の一部には、上記駆動レバー９
が連杆２０を介して連結されており、しかも、この第ル
バー１９は上記投入ばね１３よりも強い弾力の回路ばね
２１で支軸１８の周りに反時計針方向へ回動するように
付勢されている。又、上記第ルバー１９の上端部には、
第２レバー２２がピン２３で接続されており、この第２
レバー２２には、ローラ２４ａを有する第３レバー２４
がピン２５で連結されている。さらに、この第３レバー
２４の一端部には、上記機枠６に枢着された揺動腕杆２
６の自由端部とトリップレバー２７の基部がピン軸２８
で枢着されており、このトリップレバー２７の自由端部
は上記投入カム１０の上位の上記機枠６に支軸２９で軸
装されたトリップキャッチ部材３０の偏倚した位置にビ
ン３］で接続されている。さらに又、このトリップキャ
ッチ部材３０の一部は、上記機枠６に付設された断面が
半月形をなすトリップ軸３２で係止されており、このト
リップ軸３２は真空バルブ５の開路指令を入力する電磁
石（トリップコイル）に接続している。

従って、上述した開閉装置における操作リンク機構は下
記のようにして作動する。

１、真空バルブの閉路動作について、 第４図において、真空バルブの閉路指令が入力すると、
図示されない電磁石（投入コイル）が励磁される。する
と、これに連動する断面が半月状の投入軸１７が時計針
方向へ回動するので、この投入軸１７に係合している投
入キャッチレバー１５はピン軸１６の周りに時計針方向
へ回動するので、この投入キャッチレバー１５からロー
ラ１４が外れる。すると、このローラ１４の投入カム１
０は支軸１２の周りに投入ばね１３の弾力により、時計
針方向へ回動するので、この投入カム１０に当接してい
るローラ２４ａが外方へ押出される。すると、第５図に
示されるように、このローラ２４ａを付設している第２
レバー２２と第３レバー２４とが略直線状に伸びるから
、この第２レバー２２に連結している第ルバー１９が支
軸１８の周りに右旋するから、これに連結している連杆
２０を介して駆動レバー９を支軸９ａの周りに左旋する
ので、この駆動レバー９に接続している操作杆８は上方
へ押上げられて、この操作杆８と一体の可動電極５ｂを
真空バルブらの固定電極に接合するので、真空バルブ５
は閉路される。

２、真空バルブの開路動作について、 第５図において、真空バルブの開路指令が入力すると、
図示されない電磁石（トリップコイル）が励磁される。

すると、これに連動するトリップ軸３２が時計針方向へ
回動するので、このトリップ軸３２の回動作用で上記ト
リップキャッチ部材３０との係合が外れるので、このト
リップキャッチ部材３０は支軸２９の周りに反時計針方
向へ回動するため、このトリップキャッチ部材３０に接
続されているビン３１と一体のトリップレバー２７を右
方へ移動するから、このトリップレバー２７にピン軸２
８で連結された揺動腕杆２６はその支？ｆｂ　２６　ｇ
の周りに反時計針方向へ回動するから、第３レバー２４
と第２レバー２２は回路ばね２１の弾力で“く字状”に
折曲り、第ルバー１９は支軸１８の周りに反時計針方向
へ回動するので、この第ルバー１９が連杆２０を介して
駆動レバー９を支軸９ａの周りに回動して操作杆８と一
体の可動電極５ｂを下方へ引下げることにより、この可
動電極５ｂは真空バルブ５の固定電極５ａから離間して
開路を形成する（第４図参照）。

このように上述した開閉装置における操作リンク機構は
、耐摩耗性や動作効率の向上を図るために、その摺動部
材やその枢着部に潤滑材としてのグリースを塗布してお
り、これによって、円滑な動作をするようになっている
。

又、一方、第６図に示されるように、上述した開閉装置
における操作リンク機構７は、耐摩耗性や動作効率の向
上を図るために、その各摺動部材や嵌合部材としての鋼
材ａに、例えば、Ｔｉ　（チタン）による一層のコーテ
ィング材（セラミックス薄膜）ｂをコーティングしたも
のが既に提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した開閉装置における操作リンク機
構は、その摺動部材やその枢着部に潤滑材としてのグリ
ースを塗布している関係上、使用環境や経年的な酸化に
より劣化し、これに起因して、動作特性を損なうばかり
でなく、動作不良を起すおそれもあり、定期的な保守点
検をしなければならない等の難点がある。

又一方、嵌合部材としての鋼材ａに一層のコーティング
材（セラミックス薄膜）ｂをコーティングしたものは、
密着強度の見地から剥離するおそれがあり、動作特性や
信頼性の点で問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、操作リンク機構の摺動部材やその枢ｊ］部に潤滑材と
してのグリースを塗布することなく、長期間に亘り動作
特性及び信頼性の向上を図るようにした開閉装置を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段とその作用）本発明は、真
空バルブを開閉する開閉装置における操作リンク機構に
おいて、この操作リンク機構に鋼材による各摺動部材及
び嵌合部材等に、予め、薄膜の下地コーティング材を施
して、鋼材による硬度及び引張強さの増大を図り、しか
る後、上記薄膜上に同じ種類の表面コーティング材によ
る二層を形成するようにコーティングして、鋼材による
各摺動部材等を摩擦係数を小さくして、グリースを塗布
することなく、長期間に亘り動作特性及び信頼性の向上
を図るようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例について説明する。

なお、本発明は６．上述した具体例と同一構成部材には
、同じ符号を付して説明する。

第１図において、符号１２は、真空バルブを開閉する開
閉装置における操作リンク機構における機枠６に軸装さ
れた支軸であって、この支軸１２には、投入カム１０が
軸装されており、この投入力カム１０の偏倚した位置に
は、ローラ１４が付設されており、上記機枠６には、Ｔ
字状をなす投入キャッチレバー１５がビン軸１６で上記
ローラ１４の回転通路上に突出するように軸装されてい
る。

従って、上述したリンク機構７における各摺動部材及び
嵌合部材は、鋼材ａによる材料で形成さけている。即ち
、各摺動部材及び嵌合部材による鋼材ａは、第１工程と
して、真空蒸着装置内で、予め、約５００〜６００℃程
度の処理温度に加熱し、しかる後、約１０−５〜１０−
４程度の真空中で、例えば、Ｔｉ（チタン）を約１時間
程度の処理時間で真空蒸着して、約０．１〜０．３μｍ
程度の薄膜Ｃによる下地コーティング材をコーティング
する。

次に、この薄膜Ｃによる下地コーティング材は、第２工
程として、真空蒸着装置内に約８０ｃｃ程度のアセチレ
ンガスを約１時間３０分程度連続的に供給してＴｉＣ（
チタンカーバイト）ｄによる約３〜５μｍの表面コーテ
ィングを形成し、これによって、上記鋼材ａの外面に薄
膜の下地コーチ、インク材Ｃと表面コーティング材ｄに
よる二層を形成する。

次に、第７図に示されるグラフは、ＰＶＤ法（物理蒸着
法）の中のイオンブレーティング法により鋼材ａの外面
にＴｉＣによるコーティング材のみと、鋼材ａの外面に
Ｔｉ＋ＴｉＣをコーティングしたものの密着強度（μ）
の実験結果を示したものである。

即ち、第７図に示されるグラフは、ＴｉＣのセラミック
コーティングのみを施したものと厚さ約０．３μｍ程度
のＴｉを下地コーティングした後、ＴｉＣを前述したよ
うにしてコーティングを施し、二層薄膜を形成したもの
の密着強度をΔＩＩＪ定した結果である。

即ち、第７図のグラフからも明らかなように、Ｔ　ｉ　
＋Ｔ　ｉ　Ｃの二層薄膜のときは、Ｔｉｃのみのコーテ
ィングのみに比べて密着強度が高くなっており、これは
実使用状態において、高荷重下でも剥離し難いことを示
している。

又一方、第８図に示されるグラフは、すべり距離と摩擦
係数との関係を実験により測定した結果である。

即ち、Ｔｉ＋ＴｉＣによる二層コーティングとＴｉＣコ
ーティングのみの比較では、両者の摩擦係数の差は認め
られない。

しかし、ＴｉＣコーティングのみは、短かいすべり距離
で摩擦係数が急激に増大しているのに比べて、本発明に
よるＴｉ＋ＴｉＣによる二層薄膜は、すべり距離約４０
０ｍまで摩擦係数の増加はなく、略一定の値を示してい
る。

次に、下記の第１表は、摩擦試験後の摩擦状態を示した
ものである。

第１表 即ち、グリースを塗布しないコーティング無しはすベリ
距離２０ｍでかじりを発生している。又、ＴｉＣコーテ
ィングのみはすべり距離数ｍでコーティング部に剥離現
象を発生する。

さらに又、本発明によるＴｉＣ＋Ｔｉの二層薄膜の場合
は、グリース等の潤滑剤を塗布したものと同じように、
すべり距離４００ｍでも、かじりや薄膜の剥離は見られ
ない。

なお、従来、電力用開閉装置及び産業用開閉装置として
は、すべり距離的４００ｍ程度の耐久性があれば、操作
回数から耐久性は充分である。

次に、下記の第２表は、塩水噴霧試験（６時間放置）を
行い、耐蝕性を比較した実験結果である。

即ち、上記第２表は、コーティング無しＴｉＣコーティ
ングのみ及びＴｉＣ＋Ｔｉによる二層薄膜についての塩
水噴霧試験の結果である。

第２表 このように本発明による開閉装置における操作リンク機
構は、すべり対偶部の摺動面や嵌合面に高硬度の表面コ
ーティングを施す前に、予め、同一種類の純金属材料で
下地コーティングを施して、次に、同一種類による二層
薄膜を設けることにより、密着強度、耐摩耗性及び耐蝕
性を向上することができると共に、摩擦係数を小さくし
、かじり等の発生を防止して無潤滑油化を図ることがで
きるようになり、潤滑給油の保守点検も不要となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、真空バルブを開閉す
る開閉装置における操作リンク機構において、この操作
リンク機構に使用される鋼材による各摺動部材及び嵌合
部材等に、予め、薄膜の下地コーティング材を施し、し
かる後、この薄膜上に同じ種類の表面コーティングによ
る二層を形成しであるので、密着強度、耐摩耗性及び耐
蝕性の向上を図ることができるばかりでなく、無潤滑油
化を図ることによって、グリース等の潤滑油の経年劣化
に伴う分解、清掃やグリース等の再塗布、再組立等の定
期的な保守点検も不要となり、動作効率や信頓性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の開閉装置に組込まれる操作リンク機
構の一部を示す斜面図、第２図は、第１図の鎖円Ａ部の
拡大断面図、第３図は、既に提案されている開閉装置の
側面図、第４図及び第５図は、上記開閉装置の作用を説
明するための各図、第６図は、既に提案されている他の
開閉装置の要部を拡大して示す断面図、第７図は、操作
リンク機構に使用される鋼材にコーティングした密着強
度を示すグラフ、第８図は、すべり距離と摩擦係数との
関係を示すグラフである。 ａ・・・鋼材、Ｃ・・・下地コーティング材、ｄ・・・
表面コーティング材。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ソ 第３図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空バルブを開閉する開閉装置における操作リンク
   機構において、この操作リンク機構に使用される鋼材に
   よる各摺動部材及び嵌合部材等に、予め、薄膜の下地コ
   ーティング材を施し、しかる後、この薄膜上に同じ種類
   の表面コーティング材による二層を形成するようにコー
   ティングしたことを特徴とする開閉装置。 ２、下地コーティング材をＴｉ材とし、表面コーティン
   グ材をＴｉＣとしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の開閉装置。