JPS6324285B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電気回路の開閉に用いる開閉器、
またはしや断器等に組み込まれ、この開閉動作を
行なわせるばね操作装置に関するものでである。

第１図は従来のこの種ばね操作装置の要部を示
す斜視図で、１は所定位置に所定間隙をあけて一
対の爪歯車２と、駆動カム３と、駆動アーム４と
をそれぞれ固定した回転自在なる六角柱状の作動
軸、５は支持ピン６によつて揺動自在に支承さ
れ、一端に装着したコロ５ａを上記カム板３の外
周面に常時圧接させた揺動レバーで、上記駆動カ
ム３の回転に伴なうこの揺動レバー５の揺動によ
り、これに連結されたロツド７および操作レバー
８を介して開閉器またはしや断器等の接点装置９
を「ON」「OFF」操作し得るようになされてい
る。１０は一端を固定部に固定し、自由端側を上
記駆動アーム４の支持ピン１１に引掛けた駆動ば
ねで、この駆動ばね１０は、上記作動軸１と一体
に駆動アーム４が回転して、上記支持ピン１１が
上昇するときに引き伸ばされて弾性力を蓄勢する
ようになされている。１２，１３は上記一対の爪
歯車２，２の外周に形成された鋸刃状の連続爪に
押えばね２５により圧接された状態で偏心軸１４
に回転自在に装着された一対の駆動爪で、この両
駆動爪１２，１３は、傘歯車装置１５を介しモー
タ１６によつて回転駆動される回転軸１４により
交互に揺動運動を行ない爪歯車２を所定方向に間
歇回転させるようになされている。１７は支軸１
８により揺動自在に支承され、一端を上記爪歯車
２の外周所定位置にピン２４によつて装着された
ストツプローラ２３に係合させてこれの動作を抱
束するために設けられたほぼＬ字形のストツパ
で、このストツパ１７の他端には電磁引外し装置
２２と、復帰ばね２１とがそれぞれ連結されてい
る。なお、１９は上記復帰ばね２１によつてスト
ツパ１７が時計方向に回動したとき、これを所定
位置に位置決めするストツパである。

従来のばね操作装置は上記のように構成されて
おり、第１図は駆動アーム４の支持ピン１１が最
上位位置まで上昇して駆動ばね１０を引き延ば
し、この駆動ばね１０を蓄勢した状態を示してい
る。いま、この第１図において、電磁引外し装置
２２によりストツパ１７を支軸１８を支点として
反時計方向に回動させ、このストツパ１７の一端
を爪歯車２のローラ２３から離脱させると、この
爪歯車２、駆動カム３、および駆動アーム４は、
蓄勢された上記駆動ばね１０の引張りエネルギに
より作動軸１と一体に矢印Ａの方向に急速に回転
する。そして、上記駆動カム３の回転に伴つて、
これの外周面に圧接するコイル５ａを介して揺動
する揺動レバー５は、その所定の運動を操作レバ
ー８に伝達し、接点装置９を「ON」操作する。
このようにして接点装置９の「ON」動作が完了
したとき、駆動アーム４の支持ピン１１は、第１
図に１点鎖線で示す第１の死点Ｃの位置まで180゜
回転してこの第１の死点Ｃの位置で停止するはず
であるが、現実には爪歯車２、駆動カム３および
駆動アーム４等の構成部材の慣性により上記支持
ピン１１は駆動アーム４と共に上記第１の死点Ｃ
を越えてさらに矢印Ａの方向に回転して駆動ばね
１０を再蓄勢しようとし、上述した各構成部材の
慣性エネルギと、駆動ばね１０の再蓄勢エネルギ
とが互いに平衡した時点で、上記各構成部材の回
転が停止し、今度は再蓄勢された駆動ばね１０に
より矢印Ａと反対方向に各構成部材、すなわち爪
歯車２、駆動カム３および駆動アーム４等を逆回
転させようとする。しかしながら、このとき爪歯
車２の外周に形成された連続爪の半径方向に延長
する係止面には、上記両駆動爪１２，１３の何れ
か一方が必らず係合するため上述した爪歯車２の
逆回転は防止され、駆動カム３および駆動アーム
４と共に停止する。

次に、上記従来のばね操作装置における駆動ば
ね１０の蓄勢動作について説明する。

いま、第１図において駆動アーム４の支持ピン
１１が第１の死点Ｃの位置の近傍に停止している
状態で、モータ１６を駆動すると、傘歯車装置１
５を介して偏心軸１４は矢印Ｅの方向に回転駆動
される。そして一対の駆動爪１２，１３の何れか
一方が爪歯車２を駆動する方向に揺動すると、他
方の駆動爪はその逆方向に揺動し、上記偏心軸１
４が180゜回転したとき、その運動方向が逆転し
て、互いに爪歯車２の駆動動作と固定動作を交互
に繰り返しながら、爪歯車２を矢印Ａの方向に回
転させ、駆動アーム４の支持ピン１１により駆動
ばね１０を引つ張つてこれを蓄勢し、上記支持ピ
ン１１が第２の死点Ｄをわずかに越えた位置でモ
ータ１６を停止させるように構成されている。そ
して、上述したように、駆動アーム４の支持ピン
１１が第２の死点Ｄを越えると、必然的に駆動ば
ね１０の蓄勢エネルギによつて各構成部材が矢印
Ａの方向に回転しようとするが、上述したように
爪歯車２の外周所定位置に装着されたストツプロ
ーラ２３がストツパ１７の先端に係合することに
より、爪歯車２と共に、駆動カム３と駆動アーム
４の回転が阻止され、第１図に示す状態を保持す
るようになされている。なお、上記接点装置９の
ON操作も、駆動ばね１０の蓄勢エネルギによつ
て回転する駆動カム３により揺動レバー５および
操作レバー８を介して行なわれることはいうまで
もない。

従来のばね操作装置は上記のように構成されて
いるので、駆動ばね１０の蓄勢エネルギの放勢時
に、爪歯車２、駆動カム３、および駆動アーム４
等の慣性エネルギによつて発生する駆動ばね１０
の再蓄勢エネルギによる爪歯車２の逆回転を防止
する駆動爪１２，１３と、爪歯車２の連続爪に
は、相当の衝撃力が加わることになる。そして、
この衝撃力は、駆動ばね１０を蓄勢するときの力
と比較して数倍も大きいものであり、しかも接点
装置９の容量が大きくなると、必然的に駆動ばね
１０のエネルギも増大させなければならないの
で、上述した駆動爪１２，１３と爪歯車２との衝
撃力は一層大きくなるため、爪歯車２の連続爪
と、一対の駆動爪１２，１３は相当の強度を必要
とし、材質の選択はもちろん大形化によつてコス
トアツプにつながる欠点があり、しかも爪歯車２
や駆動爪１２，１３の形状の変更に伴ない、これ
に関連する各部材の形状も変更させなければなら
ないので著しく高価になる欠点がある。

この発明はかかる点に着目してなされたもの
で、駆動ばね１０の蓄勢エネルギの放勢時に発生
する衝撃力を上述した従来のもののように、爪歯
車内に組み込んだ弾性材によつて吸収するように
構成することにより強度的に材質の選択を行なう
必要がなく、しかも小形に構成することができる
ばね操作装置を提供しようとするものである。

すなわち、第２図〜第５図は何れもこの発明の
一実施例を示すものであるが、上述した従来のも
の（第１図）と同一符号は同一構成部材につきそ
の説明を省略する。

５０は六角柱状の作動軸１に回転自在に装着さ
れた爪歯車装置で、この爪歯車装置５０は、第３
図に示すように複数の部材によつて構成されてい
る。

すなわち、５３は外周に連続爪を有し、内部周
方向に所定間隔をあけて複数の扇形窓５３ａを形
成した爪歯車で、この爪歯車５３のほぼ中心部に
は、この爪歯車５３の一側面に重合される爪歯車
保持板５１，５４のボス部５１ｃ，５４ｃが回転
自在に嵌合される円形穴５３ｂが穿けられてい
る。しかして、上記両爪歯車保持板５１，５４の
爪歯車５３との対向側面には、上記各扇形窓５３
ａ内にそれぞれ嵌合し、互いに隣接する扇形の大
突起部５１ａ，５４ａと小突起部５１ｂ，５４ｂ
がそれぞれ突設されている。５２は上記爪歯車５
３の各扇形窓５３ａ内において、所定間隔をあけ
て互いに対向する上記突起部５１ａ，５４ａ間の
空間内に充填されたたとえば軟質合成樹脂材、ま
たはゴム材等からなる複数の弾性体で、この各弾
性体５２は、上記爪歯車回転方向の衝撃力が加え
られたとき、上記大突起部５１ａ，５４ａ間に介
挿されたこの弾性体５２を介して吸収するために
設けられたものである。なお、この弾性体５２の
円弧角α（第３図）は、第４図に示すように扇形
窓５３ａ内の角度βだけ大きく形成されている。
５５は上記両爪歯車保持板５１，５４の透孔５１
ｅ，５４ｅを貫通してナツト５６によつて固定さ
れる複数の固定ボルトで、この各固定ボルト５５
は両爪歯車保持板５１，５４を爪歯車５３を両側
から挾んでこれに固定するために設けられたもの
である。なお、第２図において、３０は上述した
従来の駆動ばね１０よりも弾性力の強い（高エネ
ルギ）駆動ばねである。

この発明のばね操作装置は上記のように構成さ
れており、第２図は駆動ばね３６を蓄勢している
状態を示している。いま、電磁引外し装置２２に
よりストツパ１７を、支軸１８を支点として反時
計方向に回動させ、このストツパ１７の一端を爪
歯車５３のローラ２３から離脱させると、この爪
歯車５３、駆動カム３、および駆動アーム４は、
蓄勢された上記駆動ばね３６の引張りエネルギに
より作動軸１と一体に矢印Ａの方向に回転する。
そして、上記駆動カム３の外周面に圧接するコロ
５ａを介して揺動する揺動レバー５は、その所定
の運動を操作レバー８に伝達し、接点装置９を
「ON」操作する。しかして、上記爪歯車５３、
駆動カム３、および駆動アーム４の矢印Ａの方向
への回転は、第２図に示す状態から約180゜回転
し、最終的には第２図に１点鎖線で示す駆動アー
ム４の位置で停止する。このようにして接点装置
９の「ON」動作が完了したとき、駆動アーム４
の支持ピン１１は第２図に１点鎖線で示す第１の
死点Ｃの位置まで180゜回転してこの第１の死点Ｃ
の位置で停止するはずであるが、現実には爪歯車
５３、駆動カム３および駆動アーム４等の構成部
材の慣性により上記支持ピン１１は駆動アーム４
と共に上記第１の死点Ｃを越えてさらに矢印Ａの
方向に回転して駆動ばね１０を再蓄勢しようと
し、上記各構成部材の慣性エネルギと、駆動ばね
１０の再蓄勢エネルギとが互いに平衝した時点
で、上記各構成部材の回転が停止し、今度は再蓄
勢された駆動ばね３６により矢印Ａと反対方向に
逆回転したとき、必然的に爪歯車５３の連続爪に
駆動爪１２，１３が衝合し、この駆動爪１２，１
３と、爪歯車５３の連続爪に回転方向の強い衝撃
力が加わるが、爪歯車５３の各扇形窓５３ａ内に
おいて、両爪歯車保持板５１，５４の大突起部５
１ａ，５４ａ間に介挿された弾性体５２によつて
吸収されることはいうまでもない。

次に、上記駆動ばね３６の蓄勢動作であるが、
モータ１６を回転させると、傘歯車装置１５を介
して偏心軸１４が回転駆動される。そして、一対
の駆動爪１２，１３の何れか一方が爪歯車５３を
駆動する方向に揺動すると、他方の駆動爪はその
逆方向に揺動し、上記偏心軸１４が180゜回転した
とき、その運動方向が逆転して、互いに爪歯車５
３の駆動動作と固定動作を交互に繰り返しなが
ら、第２図に示すように、爪歯車５３を矢印Ａの
方向に回転させ、駆動アーム４の支持ピン１１に
より駆動ばね３６を引張つてこれを蓄勢し、上記
支持ピン１１が第２の死点Ｄをわずかに越えた位
置でモータ１６を停止させるようになされてい
る。そして、駆動アーム４の支持ピン１１が第２
の死点Ｄを越えると、必然的に駆動ばね１０の蓄
勢エネルギによつて各構成部材が矢印Ａの方向に
回転しようとするが、爪歯車５３の外周所定位置
に装着されたストツプローラ２３がストツパ１７
の先端に係合することにより、爪歯車５３と共に
駆動カム３と駆動アーム４の回転が阻止され、第
２図に示す状態を保持するようになされている。

なお、上述した一実施例においては、爪歯車５
３の扇形窓５３ａを４箇所設けた場合について述
べたが、衝撃に対する吸収エネルギに応じてその
箇数を選択すればよいばかりでなく、弾性体５２
も上述した一実施例のように軟質合成樹脂材やゴ
ム材等のブロツク材でなく、皿ばねやコイルばね
等であつても同様の効果が得られることはいうま
でもない。

以上説明したように、この発明によれば、爪歯
車の内部周方向に複数の扇形窓を配設し、かつ上
記爪歯車に重合装着されしかも上記扇形窓内へ嵌
入する大突起部と小突起部を設けた爪歯車保持板
とによつて爪歯車装置を構成し、更に上記扇形窓
と大突起部とによつて形成される空間に扇形弾性
体を介装し、爪歯車を上記弾性体と爪歯車保持板
を介して作動軸に取付けたものであつて、上記爪
歯車に回転方向の衝撃力が作用しても、爪歯車の
各扇形窓と爪歯車保持板の大突起部との間に介装
された弾性体によつて上記衝撃力が効果的に吸収
されるため、爪歯車に噛合する駆動爪を損傷する
恐れはなく、これによつてより弾性力の強い駆動
ばねの適用が可能となり装置の作動機能を高める
ことができる。なお従来のように爪歯車や駆動爪
について強度及び材質上での厳格な選択を行う必
要がなく、大容量操作エネルギを必要とする装置
の小形軽量化が可能であり、装置を安価に提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のばね操作装置を示す斜視図、第
２図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第３図
は爪歯車装置の分解斜視図、第４図は爪歯車装置
の側面図、第５図は第４図のＦ−Ｇ線における断
面図である。 図面中、１は作動軸、４は駆動アーム、１２，
１３は駆動爪、３６は駆動ばね、５０は爪歯車装
置、５１，５４は爪歯車保持板、５１ａ，５４ａ
は大突起部、５２は弾性体、５３は爪歯車、５３
ａは扇形窓である。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作動軸を介して同時に回転する如く構成され
   た爪歯車装置、駆動カム、駆動アーム、上記爪歯
   車装置の爪歯車に係合する駆動爪、この駆動爪の
   作動により上記爪歯車装置を所定の方向へ回転さ
   せこれとともに回転する上記駆動アームの動作に
   よつて蓄勢される駆動ばねを備え、上記爪歯車装
   置は、内部周方向に所定の間隔をあけて扇形窓を
   配設しかつ作動軸に遊嵌した爪歯車と、この爪歯
   車に接合装着され上記扇形窓内に嵌入する大突起
   と小突起部を設けかつ作動軸に固定された爪歯車
   保持板と、上記爪歯車の扇形窓の内側壁と爪歯車
   保持板の大突起部とによつて形成された空間に介
   装した扇形弾性体とから成ることを特徴とするば
   ね操作装置。