JPH0393118A - 開閉器の操作機構 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はしゃ断器や開閉器等の開閉操作を行うための
操作機構の改良に関するものである。

［従来の技術］ 第４図に従来の開閉器の操作機構を示す。第４図におい
て、固定接触子ｌと可動接触子２はそれぞれ対抗するよ
うに設けられ、接触および離反することにより電路を開
閉する。ボールレバー４と駆動レバー５は所定間隔をお
いてボールシャフト３上に固着されている。ポールレバ
ー４と可動接触子２とはそれぞれ絶縁ロッド６にまり回
動自在に連結され、ボールシャフト３からの開閉操作力
により固定接触子ｌと可動接触子２とが開閉される。ポ
ールレパー４の一端部とフレーム（図示せず）との間に
ばばね７が設けられ、ポールシャフト３を時計方向に回
転するように付勢する。主リンク８はその一端部がビン
９を介して駆動レバー５に軸支され、他端においてピン
１１を介してローラｌＯが軸支されている。投入カムｌ
２はクランク軸１３に装着され、その外縁部がローラ１
０に当接するように設けられている。引外しカム１４は
固定軸１５に軸支され、その一端にビン１７を介して連
結リンク１６が軸支されている。また連結リンク１６の
他端はビンｌ１を介して主リンク８に軸支されている。

引外しカム１４にはピンｌ９を介してローラｌ８が軸支
されている。ラッチ２０は固定軸２ｌに軸支され、その
一端がローラ１８を係止する。トリガ２２は固定軸２３
に軸支され、その一端はラッチ２０を係止する。

ラッチ２０とトリガ２２により操作機構の引外しラッチ
部を構成している。電磁石２４は引外し動作用の電磁石
であり、その駆動軸２４ａがトソガ２２の一端と係合す
るように設けられている。投入ラ・ノチ２５は固定軸２
６に軸支され、投入カムに上に設けられたローラ２７を
係止する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の開閉器の操作機構は引外しラッチ部のトリガや投
入ラッチ２５を動作させるために電磁石を用いているが
、電磁石は第６図に示すようにその動作初期において駆
動力が小さい。一方、引外しラッチ部２０．　２２等は
駆動軸２４ａの変位置の短かい動作初期にその係止を解
除される必要がある。このため、電磁石２４には出力の
大きなものを用いなければならない。ところが、引外し
ラッチ部２０．　２２等の動作後は、電磁石の駆動軸２
４ａの変位量が伸びるにつれて、引外しラッチ部２０，
　２２，等には電磁石２４の強力な駆動力が加えられる
。したがって、引外しラッチ部２０．　２２等には十分
な強度を持たせな家らばならないという問題点があった
。

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、ラッチ部を駆動させために動作初期にお
いて十分な駆動力を与えると共に、変位量が長くなって
も余分な負荷をラッチ部に加えることのない開閉器の操
作機構を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る開閉器の操作機構は、 開閉器の接点を開閉させるための駆動力を蓄勢するため
のエネルギー蓄勢手段、 エネルギー蓄勢手段の動作を係止するラッチ手段、 ラッチ手段の係止状態においてラッチ手段に当接し、電
圧を印加することにより変位してラッチ手段の係止を解
除する圧電素子、 を具備している。

［作用］ 圧電素子は電圧を印加すると急瞬に変位し、第５図に示
すようにその変位量が短かいときほど出力が大きい特徴
を有する。したがって圧電素子はラッチ手段の係止を解
除する動作初期において最大出力をとり出せるため、そ
の必要最大出力は従来の電磁石のそれと比較して小型で
ある。また変位量が大きくなるにつれて出力が小さくな
るため、ラッチ手段の強度も係止を解除する力に耐久で
きればよく、その必要な強度は従来のものと比べて小さ
くなる。

【実施例］ この発明に，係る開閉器の操作機構を、その一実施例を
示す第１図、第２図および第３図を用いて説明する。図
において、従来例と同一の番号を符した部材は同一の機
能を有するものとする。

第１図において、固定接触子ｌと可動接触子２はそれぞ
れ対向するように設けられ、接触および離反することに
より電路を開閉する。ポールレバー４と駆動レパー５は
所定間隔をおいてポールシャフト３上に固着されている
。ポールレパー４と可動接触子２とはそれぞれ絶縁ロッ
ド６により回動自在に連結され、ポールシャフト３から
の開閉操作力により固定接触子ｌと可動接触子２とが開
閉される。ポールレバー４の一端部とフレーム（図示せ
ず）との間にはばね７が設けられ、ポールシャフト３を
時計方向に回転するように付勢する。主り冫ク８はその
一端部がピン９を介して駆動レバー５に軸支され、他端
においてピン１１を介してローラ１０が軸支されている
。投入カムｌ２はクランク軸ｌ３に装着され、その外縁
部がローラｌＯに当接するように設けられている。引外
しカムｌ４は固定軸ｌ５に軸支され、その一端にピン１
７を介して連結リンクｌ６が軸支されている。また連結
り冫クｌ６の他端はビン１１を介して主リンク８に軸支
されている。引外しカムｌ４にはピンｌ９を介してロー
ラｌ８が軸支されている。ラッチ２０は固定軸２ｌに軸
支され、その一端がローラｌ８を係止する。トリガ２２
は固定軸２３に軸支され、その一端はラッチ２０を係止
する。ラッチ２０とトリガ２２により操作機構の引外し
ラッチ部を構成している。投入ラッチ２５は固定軸２６
に軸支され、投入カムに上に設けられたローラ２７を係
止する。トリが２２および投入ラッチ２５はそれぞれば
ねおよび３ｌにより反時計方向および時計方向への回転
力を付勢されている。圧電素子２８は投入ラッチ２５の
腕部２５ａと第１図に示すその係止状態に当接するよう
に設けられている。また圧電素子２９はトリガ２２の腕
部２２ａとその係止状態に当接するように設けられてい
る。なお、圧電素子２５．　２９はその変位量を大きく
するため積層型のものを用いる。

次に実施例の動作を説明する。

［投入動作］ 第１図において、投入ばね（図示せず）が蓄勢状態にあ
り、投入カム１２を反時計方向に回転させるように付勢
している。しかし、投入カム１２はその上に設けられた
ローラ２７が投入ラノチ２５により係止され、第１図に
示す状態に静止している。この状態において圧電素子２
８に制御回路３２により電圧を印加すると、圧電素子２
８は瞬時に変位し、第２図に示すように投入ラッチ２５
を固定軸２６の回りに反時計方向に回転させる。投入ラ
・７チ２５の回転によりローラ２７の係止が解除され投
入カム１２は反時計方向に回転する。この役入カムｌ２
の回動に伴い投入カムｌ２の外縁部１２ａに当接して設
けられたローラーＩＯはクランク軸１３から遠ざかる方
向に駆動される。しかし、ローラー１０は連結リンク１
６を介して引外しカムｌ４に連結されているため、ビン
１７を中心として反時計方向へ円弧運動を行なう。

このため、ローラー１０に連結された主リンク８、駆動
レバー５を介して駆動力がポールシャフト３に伝達さ′
れ、ポールシャフト３を反時計方向へ回動させる。この
ボールシャフト３の反時計方向への回動に伴い、このボ
ールシャフト３に固着されタホールレバー４及びこのボ
ールレバー４に連結された絶縁ロッド６の上向きの動作
を介して可動接触子２が固定接触子ｌ側へ駆動され、前
記両接触子１．２が接合される。この一連の動作に伴い
ボールレバー４の一端に装着された開放用のばね７が蓄
勢される。

［開離動作］ 可動接触子２を固定接触子ｌから離反させる場合、制御
回路３２より圧電素子２９に電圧を印加する。

圧電素子２つは電圧を印加されると瞬時に変位し、第３
図に示すようにトリガ２２を固定軸２３の回りに時計方
向に回転させる。トリが２２が時計方向に回転されると
、ラッチ２０との係合が外れる。ラソチ２０はローラー
１０との係合部が第２図において固定軸２１よりも上方
にあるため、ばね７に起因した力によって常時反時計方
向へ付勢されており、トリガ２２との係合が外れること
により反時計方向に回動し、印外しカムｌ４に設けられ
たローラー１８との保合が外れる。ボールシャフト３は
ばね７によって時計方向へ付勢されているため、主リン
ク８を介してボールシャフト３に連結されているローラ
ー１０は右方へ向う力を受けている。このため、連結リ
ンクエ６を介して主ローラー１０に連結された印外しカ
ム１４は、ラッチ２０との保合が外れると反時計方向へ
回動する。その結果、主ローラー１０を拘束する拘束力
が無くなり主ローラー１０は右方へ移動する。そのため
、主リンク８を介して主ローラー１０に連結されたボー
ルシャフト３は時計方向に回動し、このポールシャフト
３の回動に伴いボールレバー４及び絶縁ロソド６の下向
きの動作を介してボールシャフト３に連結された可動接
触子２が開路の方向へ駆動される。

なお、上記実施例において各圧電素子２８及び２９はそ
れぞれ投入ラッチ２５及びトリガ２２の回転止めストソ
バーとしても作用することは言うまでもない。さらに各
圧電素子２８及び２９には制御回路３２により直流電圧
を印加するように構成したが、コンデンサに充電した電
荷を各圧電素子２８及び２９に印加すれば初期駆動力を
さらに大きくすることができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば投入ラッチや印外しラ
ッチ部のトリガの係止を解除するために圧電素子による
駆動力を利用しているため、短い変位量でも十分な駆動
を得ることができ、また変位量が長くなっても引外しラ
ンチ等に加わる負荷が小さいためトリガ等の引外しラッ
チ部材の嗣強度を小さくすることができるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第ｉｒｌＡ，第２図及び第３図はこの発明に係る開閉器
の操作機構の一実施例の構成および動作を示す図、第３
図は従来の開閉器の操作機構の構成を示す図、第４図は
圧電素子の駆動力と変位量の関係を示す特性図、第５図
は電磁石の駆動力と変位量の関係を示す特性図である。 図中、ｌは固定接触子、２は可動接触子、７はばね、１
２は投入カム、１４は引外しカム、２０はラッチ、２２
はトリガ、２５は投入トリガ、２８および２９は圧電素
子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）開閉器の接点を開閉させるための駆動力を蓄勢す
   るためのエネルギー蓄勢手段、 エネルギー蓄勢手段の動作を係止するラッチ手段、 ラッチ手段の係止状態においてラッチ手段に当接し、電
   圧を印加することにより変位して引外しラッチ手段の係
   止を解除する圧電素子、 を具備した開閉器の操作機構。