JPS63281327A - 遮断器の操作機構 - 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、遮断器の操作機構に関するものである。

〔従来の技術〕

電力用遮断器の動作責務は、ＪＥＣ−２３００に示され
ているように、高速度開閉器用としてＯ−０，３５秒−
ＣＯ−１分−ＣＯがある。

ここで、０は開路動作を％ＣＯは閉路動作に引き続き猶
予なく開路動作を行うことを示している。

このため、遮断器の操作機構としては、少なくともＯ−
０，３５秒−〇〇の動作、すなわち、開路動作２回及び
閉路動作１回のエネルギーを最初の開路動作の前に蓄勢
していることが必要となる。すなわち、次の１分間の時
間内では、ＣＯのエネルギーを蓄勢する手段はあるが、
０．３５秒で大きなエネルギーを蓄勢することは困難で
あるためである。

また、別の動作責務として、Ｃｏ−１５秒−〇〇という
規格もあり、この場合１５秒でＣＯに必要なエネルギー
な蓄勢できれば、動作責務を完了できる。

例えは、実開昭５９−８５５４６号公報や特開昭６１−
９６６１９号公報に示されている従来の例では、上記動
作責務を満足すべく設計されている。

次に、上記のように動作責務を果している従来装置につ
いて説明する。

第３図Ａ〜第３図Ｃに従来のばね操作機構の構成を示す
。

第３図Ａは閉路状態、第３図Ｂは開路状態、第３図Ｃは
投入はね放勢状態を示す。

図において、符号（１００）は遮断器の可動接触子、（
ＩＯＥ）は可動接触子（１ｏｏ’＞を投入すると共に遮
断ばね（１０３）を付勢するためのカム、（１０２）は
カム（１０１）に同軸に固定されている型車（１０７）
を回転させて投入動作を行なわさせる投入ばね、（１０
４）はピンＡであって、レバー（１０９）に設けられて
おり、引外しラッチ（ＩＯＦ）に係合可能に設けられて
いる。なお、（１０５）は引外しラッチ（１０６）用の
引外しトリガである。また、レバー　（１０９）には、
カム（１０Ｆ）Ｋ係合してレバー（１０９）を作動させ
るローラ（１０９ａ）が設けられており、ピンＡ　（１
０４）の反対側部分は、遮断ばね（１０３）に連結され
、中央部の突出部先端は可動接触子（１００）に連結さ
れている。

次に、（１０７）は型車であって、（１０８）はカム軸
であり、カム（１０１）、型車（１０７）及びカム軸（
１０８）は一体的に固定させ共に回転する。

なお、この型車（１０７）には、投入ばね（１０２）が
連結されていると共にピンＢ　（１１８）が設けら・れ
ており、ピンＢ（１１Ｂ）は、投入電磁石（１１３）に
より作動するプランジャー（１１２）によって係止又は
作動する投入トリガ（１１０）により係止される投入ラ
ッチ（１１１）が係合する。

次に、（１１４）は爪軸、（１１５）は爪であり、爪軸
（１１４）が図示されていない駆動源により回転するこ
とによって、爪（１１５）が揺動運動し、この揺動によ
って、爪（１１５）が型車（１０７）を回転させる。

なお、（１１６）は上記引外しトリガ（１ｏ５）を作動
させる引外し電磁石（１１７）のプランジャーである。

次に上記従来装置の動作について説明する。

開路動作は、第３図Ａにおいて、レバー（１０９）は付
勢されている速断ばね（１０３）の押圧力（矢印Ａ）に
より常時時計方向の回転力（Ａ′）を与えられており、
その回転力（Ａ′）を、引外しラッチ（１０６）による
ピンＡ　（Ｌｏｔ）の係止、及び引外しトリガ（ｔｏ５
）によって、保持している。

従って、この状態において、引外し電磁石（１１７）が
励磁されてプランジャー（１１６）が矢印Ｂの方向に突
出すると、引外しトリガ（１０５）が反時計方向に回転
し、従って、引外しラッチ（１０６）がピンＡ　（１０
４）の保合を解除し、その結果、レーバ（ｔｏ９）は回
転力（Ａ′）により時計方向に回転し、レバー（１０９
）に連結している可動接触子（１００）を引き上げ、遮
断する。

第３図Ｂがこの動作完了状態を示している。

次Ｋ、閉路動作について説明する。

第３図Ｂにおいて、型車（１０７）に連結された投入ば
ね（ｔｏ２）は、付勢されていて、カム軸（１０１１１
）に時計方向の回転力（Ｏを与えており、その回転力（
０を、型車（ｔｏ７）に設置のピンＢに係合している投
入ラッチ（１１１）と投入ラッチ（１１１）を止めてい
る投入トリガ（１１０）によって、型車（１０７）の回
転を係止している。従って、この状態にて投入電磁石（
１１３）が励磁されてプランジャー（１１２）が矢印り
方向に作動すると、投入トリガ（１１０）が反時計方向
（Ｅ方向）に回転し、これによって、投入ラッチ（１１
１）が型車（１０７）に取り付けられているピンＢ　（
１１Ｂ）の係止を解除する。その結果、カム軸（１０Ｂ
）Ｋ固定されているカム（１０１）が、回転力（０によ
って、時計方向に回転し、従って、レバー（１０９）は
、それに固定のローラ（１ｏ９ａ）がカム（１０１）に
押されて反時計方向に回転し、その結果、遮断ばね（１
０３）を圧縮すると共に、可動接触子（１００）を閉じ
る。

すなわち、第３図Ｃがこの投入動作を完了し、再びビン
Ａ（１０４）が引はずしラッチ（１０６）に係止された
状態である。

次に、投入ばねの蓄勢動作を説明する。

第３図Ｃに示すように、投入動作の完了直後には、投入
はね（１０２）は放勢状態にあり、爪軸（１１４）は図
示されていない両車な介して駆動源に結合されており、
投入ばね（１０２）の放勢位置では、駆動源が起動さね
て爪軸（１１４）は回転する。爪軸（１１４）は偏心し
ているため、取り付けられている２個の爪（１１５）は
揺動運動を行ない、この揺動運動により型車（１０７）
は時計方向に回転し、投入ばね（１０２）を蓄勢する。

このとき、投入ばね（１０２）の型車（１０７＞の上部
デッドポイントを越えた位置で、カム軸（１０８’）は
時計方向の回転力を与えられ、この回転力はピンＢ（１
１８）に投入ラッチ（１１１）が係合することにより保
持され、再び、第３図Ａの状態となる。

この状態では、型車（１０７）の一部に爪が設けられて
おらず、従って、爪（１１５）が揺動運動しても、型車
（１０７）に回転力は与えられず、爪軸（１１４）は空
回りし、駆動源の回転による過負荷を爪（１１５）や投
入ラッチ（１１１）に与えないようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のばね操作機構は、以上のように構成されているの
で、駆動源が爪軸（１１４）を回転させて爪（１１５）
に揺動運動させるとき、駆動源に対する負荷が脈動し、
従って、駆動源のエネルギー効率が悪く、その結果、容
量の大きな駆動源が必要となり、また爪（１１５）の形
状も先がとがったものとならざるを得す、従って、大き
なばね荷重のばね操作機構に対して適用することが難し
いなどの問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためＫなさ
れたもので、負荷の脈動がなく、小さな容量の駆動源で
足りると共に、強度的にも十分な遮断器の操作機構を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る遮断器の操作機構は、カムと同心に固定
して設けられていると共に一部が欠歯している大歯車と
、この大歯車に噛み合いかつ駆動源によって回転駆動さ
れる小歯車とを備えており、上記大歯車の欠歯部は、投
入ばねの蓄勢完了直後に小歯車との噛い合いが解離する
位置に設けられていると共Ｋ、小歯車の大歯車への円滑
な再噛合いが可能に構成されているものである。

〔作　用〕

この発明における遮断器の操作機構は、投入ばねの蓄勢
完了直後に小歯車は大歯車の欠歯部に入り、それ迄は、
小歯車により大歯車が回転されて、この大歯車により蓄
勢される。従って、小歯車の駆動源に対する負荷の脈動
がなく駆動源は円滑に回転し、また、大歯車は欠歯部を
有しているので、投入ばねの蓄勢後は小歯車は空転して
、大及び小歯車には駆動源の大きな拘束トルクが加わら
ない。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例を示す図に基づいて説明
する。

第１図Ａは閉路状態、第１図Ｂは開路状態、第１図Ｃは
投入ばね放勢状態を示す。

図において、符号（１）はレバー（２）の回転主軸であ
り、内側に開路用ばねである遮断用トーションバー（３
）の一端が固定されており、遮断用トーションバー（３
）により回転主軸（１）すなわちレバー（２）は反時計
方向に回転力が与えられている。

（４）は投入用レバーで、この投入用レバ’−（４）の
先端にはリンク（５）が回動可能にビン結合されている
。

（６）は投入用主軸であり、投入用主軸（６）は投入用
レバー（４）の回転主軸であって、投入用主軸（６）の
内側には閉路用ばねである投入用トーションバー（７）
の一端が固定されており、投入用トーションバー（７）
により、投入用主軸（６）は反時計方向に回転力が与え
られている。

（８）は大歯車、（９）は小歯車であり、大歯車（８）
の歯部の一部は欠歯しており、閉路用ばねである投入用
トーションバー（７）の蓄勢状態では、小歯車（９）は
大歯車（８）の欠歯部（８ａ）にあって相互に係合して
いない。また、大歯車（８）はリンク（５）の投入用レ
バー（４）の反端側端部が回転自在に軸支されて、投入
用レバー（４）に連結されている。

（１１）はレバー（２）に回転可能に取り付けられてい
るローラ（１０）を介してレバー（２）を回転させるカ
ムであって、大歯車（８）とはカム軸（１２）を介して
連結されており、大歯車（８）と一体になって回転運動
を行なう。

（１２）は緩衝器であり、レバー（２）と連結されてお
り、開路、閉路動作時の衝激する。

また、大歯車（８）の欠歯部（８ａ）には、第２図に示
すように、歯のピッチ上に半径方向に穴が穿設されてお
り、その中にばね（１３）を介して出入自在のプランジ
ャー（１４）が、ガイド（１５）に案内されて設けられ
ている。このプランジャー（１４）は小歯車（９）の歯
と噛み合うように形成されている。

なお（１００）は消弧室の可動接触子であり、図示され
ていないリンク機構でレバー（２）に連結されている。

また、符号（１０４）〜（１ｏｓ）、　（１１０）〜（
１１３）及び（１１６）〜（１１８）で示すものは、従
来装置におけるものと同−又は同等のものである。

次に上記実施例の動作について説明する。

開路動作は、第１図Ａに示すように、レバー（２）は遮
断用トーションバー（３）により、常時反時計方向の回
転力が与えられており、その回転力を引外しラッチ（１
０６）及び引外しトリガ（１０５）によって保持してい
る。従って、この状態にて引外し電１磁石（１１７）が
励磁されると、引外し電磁石（１０７）のプランジ−（
１１６）が図において右方向に動作し、引外しトリガ（
１０５）が時計方向に回転し、引外しラッチ（１０６）
がビンＡ　（１０４）からの反力により反時計方向に回
転する。

引外しラッチ（ＩｏｎがビンＡ　（１０４）からはずれ
ると、遮断用トーションバー（３）の力により、レバー
（２）は反時計方向に回転し、消弧室の可動接触子（１
００）は遮断方向に駆動され開路される。

この動作完了状態が第１図Ｂである。

次に、閉路動作は、第１図Ｂに示すように、カム（１１
）がカム軸（１２）、大歯車（８）、リンク（５）を介
して、投入用レバー（４）に連結されているので、投入
用トーションバー（７）の力により、時計方向の回転力
が与えられており、その回転力は、投入ラッチ（１１）
及び投入トリガ（１１ｏ）によって保持されている。

この状態において、投入電磁石（１１３）が励磁される
と、投入電磁石１＋ｔ３）のプランジャー（１１２）が
図において右方向に動作して投入トリガ（１１０）を時
計方向に回転させ、その結果、投入トリガ（１１０）に
係止されている投入ラッチ（＋１１）の係止が外れてカ
ム（］１）に設けられているビンＢ　（１１８）からの
反力により、投入ラッチ（１１１）は反時計方向に回転
する。

投入ラッチ（１１１）がビンＢ　（１１８）から外れル
ト、カム（１１）は、投入用トーションバ−（７）ツカ
により、投入用レバー（４）、リンク（５）を介して、
時計方向に回転し、レバー（２）に設けられているロー
ラ（１０）を押し上げ、レバー（２）は遮断用トーショ
ンバー（３）を時計方向にねじりながら時計方向に駆動
されて可動接触子（１ｏＯ）は投入される。

第１図Ｃは、上記のようにして、投入動作が完了し、再
び、ビンＡ　（１０４）が引外しラッチ（１０６）に係
合して保持された状態である。

なお、遮断用トーションバー（３）を蓄勢しながら投入
用トーションバー（７）が放勢されるので、遮断用トー
ションバー（３）ヨリモ投入用トーションバー（７）の
蓄勢エネルギーは大である。

また、投入用トーションバー（７）の蓄勢動作は次のよ
うにして行なう。

第１図Ｃに示すように、投入動作の完了直後には、投入
用トーションバー（７）は放勢状態にある。

また、小歯車（９）は図示されていない歯車を介して駆
動源に結合されており、従って、小歯車（９）が反時計
方向に回転することによって、大歯車（８）は小歯車（
９）に噛み合って時計方向に回転し、リンク（５）、投
入用レバー（４）及び投入用主軸（６）を介して、投入
用上←ｆＭ　會＊　Ｂ　壬（７）が回転されて蓄勢され
る。これは、す゛ンク（４）の引張り荷重方向がカム軸
（１２）の中心と交差するプツトポイントを越えた位置
で、カム軸（１２）は投入用トーションバー（７）の力
によリ、リンク（５）を介して時計方向の回転力が与え
られて投入動作をすると同時に、大歯車（８）の欠歯部
（８ａ）に小歯車（９）が来るので、大歯車（８）と小
歯車（９）との保合が外れる。

投入用トーションバ＝（７）の力による大歯車（８）の
時計方向の回転力は、ピンＢ　（１１８）に投入ラッチ
（１１１）が係合することにより保持される。すなわち
第１図（４）に示した状態に再びもどる。この状態では
、大歯車（８）と小歯車（９）との保合が外れており、
駆動源が駆動しても、小歯車（９）は大歯車（８）の欠
歯部（８ａ）内で中回転し、従って、大歯車（８）には
、駆動源からの駆動力が伝えられず、従って、ラッチ（
１１１）やピンＢ　（１１８）に過大な負荷が加わるの
を防止している。

また、大歯車（８）に小歯車（９）が欠歯部（８ａ）か
ら進んで噛合いを始める場合に、相互の位置関係によっ
ては、相互の歯先が接触し、円滑な噛合いを開始し得な
い場合が生ずるが、この実施例では、大歯車（８）の欠
歯部（８ａ）に、先端が歯形をしたプランジャー（１４
）を出入自在に設け、これにより、小歯車（９）の歯と
プランジャー（１４）とが干渉する場合には、プランジ
ャー（１４）が後退すると共に大小歯車（８１（９）の
歯が噛み合うように相互にずれて、両歯車は確実に噛み
合うようになる。

なお、上記実施例では大歯車（８）及び小歯車（９）を
平歯車としたが、はずば歯車やかさ歯車であっても良い
。また上記実施例では閉路用及び開路用ばねとして投入
用及び遮断用トーションバーを使用したが、これに限ら
ず、コイルばね、渦巻ばね等のねじりばねであってもよ
く、あるいは、その他のばねであってもよく、いずれの
場合においても、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、カムの駆動装置が、
カムと同心に固定して設けられていると共に一部が欠歯
している大歯車と、これに噛み合いかつ駆動源により回
転駆動される小歯車とを備え、大歯車の欠歯部は閉路用
ばねの蓄勢完了直後に小歯車との噛合いが解離する位置
に設けられていると共に、小歯車が大歯車に円滑に両噛
合い可能に構成されているので、駆動源に加わる負荷が
脈動することなく、小容量の駆動源によってこと足り、
また、歯車のモジュールを自由に選べるために大容量の
投入ばねを蓄勢でき、従って、安価に大電流、大出力用
の遮断器の操作機構が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるばね操作機構の構造
図であって第１図Ａは閉路状態の構造図、第１図Ｂは開
路状態の構造図、第１図Ｃは閉路用ばね放勢時の構造図
、第２図は第１図の部分詳細図、第３図は従来のばね操
作機構であって第３図Ａは閉路状態の構成図、第３図Ｂ
は開路状態の構成図、第３図Ｃは閉路用はね放勢時の構
成図である。 （３）・・開路用はね（遮断用トーションバー）、（７
）Φ・閉路用ばね（投入用トーションバー）　、　（８
）・・大歯車、（８ａ）・・欠歯部、（９）・・小歯車
、（１１）・・カム、（１３）・争ばね、（１４）・・
プランジャー、（１５’）・・ガイド。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１区Ａ 第１図Ｂ 第１図Ｃ １１、に不、○　　　　ｔｏ。 、−一一、ノ１ ７ヱく １、゛・−ｍ− ＋２　Ｃ＼炒′ １１　　　わ　・　〇−ン Ｄ　　　＼　ｌ／ｓ＋ 手続補正書 昭和６２年１２解２　日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）開路動作を放勢により行なう開路用ばねと、閉路
   動作を放勢により回転するカムによつて行なう閉路用ば
   ねと、開路用ばねの蓄勢を上記閉路用ばねの放勢によつ
   て行なうと共に閉路用ばねの蓄勢を上記カムの回転によ
   つて行なうカムの駆動装置とを備えている遮断器の操作
   機構において、カムの駆動装置が、カムと同心に固定し
   て設けられていると共に一部が欠歯している大歯車と、
   この大歯車に噛み合いかつ駆動源により回転駆動される
   小歯車とを備えており、上記大歯車の欠歯部は、閉路用
   ばねの蓄勢完了直後に小歯車との噛合いが解離する位置
   に設けられていると共に、小歯車が大歯車に円滑に再噛
   合い可能に構成されていることを特徴とする遮断器の操
   作機構。
2. （２）小歯車の大歯車への円滑な再噛合機構が、大歯車
   の欠歯部の歯のピッチ上に設けられている先端が歯形と
   同形のプランジャーと、プランジャーを常時半径方向に
   押圧して出入自在にしているばねと、プランジャーをガ
   イドすると共に大歯車に係止しているガイドとを備えて
   いる特許請求の範囲第１項記載の遮断器の操作機構。