JPH0721982B2 - 遮断器のつめ車付き操作器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は遮断器のつめ車付き操作器に関する。

〔従来の技術〕

送りつめを用いてつめ車を徐々に回転することにより蓄
勢器を蓄勢するためのつめ車と、蓄勢器の放勢の過程に
おけるつめ車の回転の際につめ車の歯から送りつめを自
動的に持ち上げて外すための装置とを備えた遮断器の操
作器は、アメリカ合衆国特許第4167088号明細書により
知られている。その際送りつめを持ち上げて外すための
装置は、蓄勢器の放勢に伴うつめ車の非常に速い回転の
際につめ車の歯や送りつめに生じる恐れのある損傷を避
けるという目的を持っている。この種の損傷は操作器の
寿命を制限するので、実際上計画された開閉動作回数が
実行できるように少なく保たれねばならない。

送りつめを持ち上げて外すための特別の装置の使用は、
協働する部分に意識的に余裕のある寸法を採用しても、
有害な摩耗発生を避けるのに十分でないという事実に基
づいている。この原因は蓄勢器の放勢の際のつめ車の極
端に高い回転速度と、つめ車の歯と送りつめとの衝突の
際の相応に高い速度とにあると判断できる。詳しく言え
ばこの過程は、送りつめをその押し付け力に逆らっては
ね飛ばす。その際送りつめはその支持軸受を中心として
揺動してストッパにぶつかり、このストッパは送りつめ
をはね返す。そしてつめは改めてつめ車にぶつかり再び
はね飛ばされる。操作器の早期の摩耗を避けるための前
記の公知の装置では、つめ車による送りつめの初めての
はね飛ばしは、ばね張力を受けて送りつめを外れた状態
に固定保持するラッチを解放するために利用されてい
る。そして送りつめが再びつめ車の歯と係合できるよう
に、蓄勢器の次の蓄勢に先立ってラッチを元の位置に戻
すことが特に必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は前記の種類の操作器において、補助のラッチ
と付属する部分とによる操作器の大形化をできるだけ避
け、かかるラッチの復帰のための別個の手段を必要とし
ないように、送りつめを持ち上げて外すための装置を簡
単に構成することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的はこの発明に基づき、冒頭に述べた形式の遮断
器のつめ車付き操作器において、送りつめ持ち上げ手段
として、つめ車にその回転軸から間隔を置いて半径方向
に揺動可能に軸受支持され且つ円弧状外側作用面を備え
た遠心力レバーの形をした片腕レバーが設けられ、遠心
力の作用のもとで生じる遠心力レバーの半径方向の動き
がストッパピンによって遠心力レバーの外側作用面がつ
め車の歯の外側に出た位置に制限されることによって達
成される。

〔効果作用〕

遠心力はつめ車の速度に関係し、従ってつめ車が静止し
たときにはゼロの値に下がるので、送りつめは自動的に
再びつめ車の歯に係合できる。従ってこの装置の復帰の
ための特別の装置は不要である。更にこの装置を作動さ
せるための特別の蓄勢器もない。なぜならば遠心力はつ
め車の回転から直接得られるからである。この特性に基
づいてこの発明に基づく装置は完全に操作器の中に組み
込まれるので、所要面積の追加は無視できる。

遠心力を得るために、つめ車にその回転軸から間隔を置
いて半径方向に揺動可能に軸受支持され且つ外側作用面
を備えた遠心力レバーの形をした片腕レバーが設けられ
ている。つめ車の前記の高い回転速度を考慮してこの遠
心力レバーは比較的少ない質量を有するだけでよい。そ
れに応じて揺動可能なこの遠心力レバーは小さく、操作
器の中に容易に収容できる。

送りつめ持ち上げ手段として、円弧状外側作用面を有す
る片腕レバーを使用することが有利であることが判明し
ている。蓄勢器の放勢時間中につめ車が高速で回転する
ときに、片腕レバーはその作用面により送りつめ上を少
ない摩耗で滑る。蓄勢器の蓄勢のためにつめ車を徐々に
回転するときには、片腕レバーは送りつめの通常の加圧
ばねにより無効休止位置に押し込まれ、その際各部品の
位置に応じて加圧ばねによりたかだか片腕レバーの重力
に打ち勝てばよい。従って片腕レバーのための別個の復
帰ばねは不要である。

片腕レバーをつめ車の半径方向堀り込みの中に配置する
ことが推奨される。これによりこの発明の特に有利な実
施態様がもたらされる。なぜならばその際つめ車自体が
片腕レバーの支持体として使用可能であり、片腕レバー
の側面の案内が与えられ、送りつめとの確実な協働が保
証されるからである。

片腕レバーはほぼ円弧形に形成されるのが合目的的であ
り、これによりその半径方向運動を制限するストッパピ
ンと協働できる。こうしてつめ車の堀り込みの半径方向
寸法は必要最小値に制限され、一方同時に送りつめの不
必要に大きな変位とそれによる送りつめの押し付けばね
の不必要に強い荷重とが避けされる。

この装置の所望の作動方式のために、片腕レバーの揺動
を片腕レバーのつめ車回転方向における前側の端部上に
配置することが有利であると判明している。そしてつめ
車が回転する際、まず片腕レバーの揺動軸受に隣接し従
って比較的大きいアーム長さで作動する部分が送りつめ
に接触する。そしてつめ車の回転速度がたまたま比較的
小さいときにも送りつめを持ち上げて外すために十分な
遠心力が得られる。揺動軸受から遠ざかるにつれてレバ
ー効果は減少するが、しかしながらその代わりにつめ車
の回転速度は更に増加し、それにより送りつめに十分な
力作用をもたらす。

〔実施例〕

次にこの発明に基づく操作器の一実施例を示す図面によ
り、この発明を詳細に説明する。

正面図を示す第１図、側面図を示す第２図及び切断線II
I−IIIによる部分断面図を示す第３図に、低圧遮断器の
ためのこの発明に基づく操作器の一実施例の主要な部分
が示されている。全体を符号１で示された操作器は蓄勢
操作器として働き、このために蓄勢器としての引張りば
ね２を有する。図示した単一の引張りばねの代わりに二
つ以上の引張りばね、又は相応した圧縮ばねの配置、又
は機械的運動により蓄勢すべき別の蓄勢器を用いること
もできる。引張りばね２を張るためにつめ車３が用いら
れ、このつめ車は適当な軸受（図示せず）に支持された
軸４（第２図）上に固定されている。つめ車３は歯５を
備え、この歯はつめ車３の周上に一様なピッチで配置さ
れている。つめ車３の周囲の約半分には歯が設けられて
いない。この構成の目的は後述する。

つめ車３の歯には送りつめ６が協働し、この送りつめは
回転可能に支持されたかご７の中に軸受ピン10を中心と
して揺動可能に配置されている。かご７は二枚の板11か
ら成り、これらの板は結合要素12により適当な間隔を保
って強固に結合されている。板11の円形のくり抜き孔13
（第３図）によりかご７はつめ車３上に支持され、この
つめ車はそのために歯の両側に段部14を有する。曲げば
ね15は送りつめ６を歯５との係合状態に保つための押し
付け力を供給する。

かご７はアングルレバー16にリンク結合され、このアン
グルレバーは位置固定の軸受17を中心に揺動可能であ
り、アングルレバーの自由端は二重矢印20に応じて往復
駆動可能である。このために周知の方法で減速機と偏心
輪とを備えた電動機を設けることができる。アングルレ
バー16の周期的な揺動運動は連接棒21によりかご７に伝
達され、これにより周期的な角運動に変換される。周知
の方法で逆転ストッパ22（つめ車３に類似したつめ車を
備えた一方向ストッパ又はローラ式フリーホイール）と
組み合わせて（第２図）、アングルレバー16の周期的な
揺動運動によりつめ車３は徐々に（ステップ的に）回転
される。その際引張りばね２は第１図及び第２図に示し
たクランクピン23によって、引張りばね２のクランクピ
ン23上の力作用点に関する死点位置が得られるまで張ら
れ、クランクピン23は死点の超過直後に阻止つめ24に当
接する（第１図）。そのときそれ自体周知の手段例えば
リミットスイッチにより、アングルレバー16の周期的な
揺動運動を誘発する駆動電動機が停止される。

遮断器を投入しようとするならば、適当な補助駆動装置
例えば第１図に示す電磁石25により前記阻止つめ24が作
動され、これによりクランクピン23が解放され、引張り
ばね２の力によって回転させられる。そして同様に略示
した遮断器の開閉接点26が開閉ラッチ27を介して投入さ
れる。

軸４から開閉接点26への力の伝達の詳細な図示は行って
いない。なぜならば当該部分は種々の従来例において一
般に知られているからである。これに対して例えばアメ
リカ合衆国特許第3301984号明細書を参照されたい。

遮断器を投入する際の引張りばね２の放勢はつめ車３の
極端に速い回転を伴う。協働する部品の早期の摩耗は、
つめ車３の中に配置されている遠心力レバー30により避
けられる。遠心力レバー30は送りつめ持ち上げ手段とし
て円弧形の外側作用面31を有し、そのつめ車３の回転方
向（矢印32）における前側端部33で、つめ車３の回転軸
から距離を置いて配置されたピン34上に揺動可能に支持
されている。それにより遠心力レバーは片腕レバーとし
て働く。遠心力レバー30はそのつめ車の回転方向に見て
後側端部のそばに、つめ車３に設けられたストッパピン
36のための長孔35を有し、このストッパピンは遠心力レ
バー30の揺動運動を外に向かって制限する。第１図を考
察すると分かるように遠心力レバー30の内側は、軸受ピ
ン34、ストッパピン36の配置及び要求された強度がこれ
を許す限りは、同様にほぼ円弧に相応する輪郭を有す
る。従ってつめ車３に遠心力レバー30を収容するために
比較的浅い堀り込み37で十分であり、この堀り込みは図
示の実施例において縁40と41を有する直線的な二つの切
り込みにより構成されている。第３図に示すように半径
方向堀り込み37はつめ車３の中央に設けられている。

既に述べたようにつめ車３の歯はつめ車の周囲の約半分
だけにわたって延びているに過ぎない。その際第１図に
示した位置において、つめ車３はクランクピン23の死点
位置の近くにある。なぜならば歯のない範囲42までにあ
と三つの歯５が残っているに過ぎないからである。一つ
の送りつめ６しか必要でなく、つめ車３が逆転ストッパ
としての別の阻止つめと係合する必要がない限りにおい
て、歯のない範囲42を設けることができる。この場合既
に述べたように別個の逆転ストッパ22（第２図）が設け
られる。

従って引張りばね２の放勢の際に送りつめ６はまずほと
んど摩耗無しにつめ車３の歯のない範囲42上を滑る。し
かしながら更に動く過程で、つめ車３の歯のない範囲42
の端部43は送りつめ６の所で静止せず更に回転する。超
過回転がどこまで行われるかはエネルギーの剰余の大き
さに関係する。例えば開閉接点26が大きい負荷のもとに
投入されるときには、つめ車３の超過回転は比較的小さ
いという結果になり、一方既に開閉接点26が投入されて
いるときの引張りばね２の放勢はつめ車３の著しく大き
い超過回転を招く。それに応じて送りつめ６はつめ車３
の歯の多かれ少なかれかなりの部分を走り抜ける。しか
しながら送りつめ６の歯５との接触は遠心力レバー30に
より防止され、この遠心力レバーはつめ車３の速い回転
により外に向かって押されるので、送りつめ６は歯５を
越えて出っ張る遠心力レバー30の作用面31上を滑る。余
剰エネルギーが消費されつめ車３が静止するや否や遠心
力は消滅するので、同時に送りつめ６は曲げばね15によ
りつめ車３の歯との係合状態にもたらされる。このため
に曲げばね15は、ばねが遠心力レバー30の運動抵抗に打
ち勝つことができるような寸法に選ばれている。

第１図に示すように遠心力レバー30の作用面31は約120
°の角度、従って引張りばね２の放勢の際につめが走り
抜ける最大の範囲にまたがっている。周囲に更に大きい
歯切り部分を有するつめ車又は全周に歯切りしたつめ車
が用いられるときには、送りつめ又は歯と係合する別の
つめの望ましくない損耗をもう一つの又は複数の遠心力
レバーによって避けることができ、この遠心力レバーは
遠心力レバー30と同様の方法で適宜構成しつめ車３上に
取り付けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく操作器の一実施例の正面図
（第２図の切断線Ｉ−Ｉに沿う断面図を含む）、第２図
は第１図に示す操作器の側面図、第３図は第１図におけ
る切断線III−IIIに沿う部分断面図である。 １…操作器、２…引張りばね、３…つめ車、５…歯、６
…送りつめ、30…遠心力レバー、31…外側作用面、32…
回転方向矢印、33…前端、34…軸受ピン、36…ストッパ
ピン、37…半径方向堀り込み。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送りつめ（６）を用いてつめ車（３）を徐
   々に回転することにより蓄勢器（２）を蓄勢するための
   つめ車（３）と、蓄勢器（２）の放勢の過程におけるつ
   め車の回転の際につめ車（３）の歯（５）から送りつめ
   （６）を自動的に持ち上げて外すための円弧状外側作用
   面を持つ送りつめ持ち上げ手段とを備えた遮断器の操作
   器（１）において、前記送りつめ持ち上げ手段として、
   つめ車（３）にその回転軸から間隔を置いて半径方向に
   揺動可能に軸受支持され且つ円弧状外側作用面（31）を
   備えた遠心力レバー（30）の形をした片腕レバーが設け
   られ、遠心力の作用のもとで生じる遠心力レバー（30）
   の半径方向の動きがストッパピン（36）によって遠心力
   レバー（30）の外側作用面（31）がつめ車（３）の歯
   （５）の外側に出た位置に制限されることを特徴とする
   遮断器のつめ車付き操作器。
2. 【請求項２】遠心力レバー（30）がつめ車（３）の半径
   方向堀り込み（37）の中に配置され、軸受ピン（34）か
   ら成る遠心力レバー（30）の揺動軸受が、つめ車（３）
   の回転方向における遠心力レバー（30）の前方端（33）
   に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の操作器。