JPS6340339B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電流しや断要素に真空バルブを採用し
た真空バルブの開閉機構の改良に関する。

従来の真空バルブを開閉する開閉機構の典型的
なものには、各種リンクを組合せて構成したリン
ク機構や開極ばねのエネルギーを１時的にキヤツ
チに蓄勢してそのキヤツチを別個に設けたキヤツ
チ作動用制御機構を用いて解放するようにしたキ
ヤツチ機構などが用いられている。

この種の開閉機構の最大の難点は、リンク機構
においては数個のリンクをピン連結しており摺動
部が多数存在するため摺動部の摩耗にともなうリ
ンク機構全体の“ガタ”（遊び）が生じやすく、
その結果動作おくれが生じやすいことである。ま
たこの点をカバーするためには、摺動部の構造を
強個にする方法もあるが開閉機構全体が大形化す
る上高価となる。一方キヤツチ機構においては、
開極ばねを一時的に蓄勢しそのエネルギーを所定
の位置で解放するためキヤツチの作用点を制御す
る制御機構を必要とし、前者と同様構造が大形化
する他部品点数が多いことから信頼性の面でも欠
ける等の欠点があつた。

本発明はかかる課題を解決せんとしてなされた
もので、当世の最も要求されている省資源、省資
材を満足し、シンプルで信頼性の高い真空バルブ
の開閉機構を提供することを目的としたものであ
る。

以下、本発明の一実施例について第１図から第
５図を用いて詳細を説明する。１は図示しない駆
動源の動力を適当な機構を介してピン１ａに連結
され軸受４に固定された固定軸２を回転支点とし
て回動する第１のレバーである。この第１のレバ
ー１の回転支点部外周には、第２のレバー３の半
円状のボス３ｂの両端に当接するように配置され
かつ（α＋β）のキヤツプを設けるごとく配置さ
れたボス１ｂが設けられている。第２のレバー３
も第１のレバー１と同様固定軸２を回転支点とし
て回動し第１のレバー１と図のごとく配置されて
いる。第２のレバー３のアーム端には溝３ａを有
し、この溝３ａが作動軸７に取付けたピン５に回
転自在に保持されたローラ６と接触することによ
り動力を伝達する。作動軸７には半円溝７ａが設
けられ複数個のボール８の出入が可能となつてい
る。作動軸７は開極軸９の穴９ａとはまり合いボ
ール８によつて開極軸９と連結され、他端は軸受
４に摺動可能なるごとく支持されている。開極軸
９は、軸受４の穴４ｃに固着されかつ内周に半円
状の溝２８ａを有したブツシユ２８の内径とはま
り合い、摺動自在に支持されて作動軸７の上、下
動に応答する。また開極軸９の大径部９ｃは軸受
４のシリンダー４ａと微少な間隔を介してはまり
合い、開極動作時ダツシユポツト作用をはたすと
ともに密封シリンダ室９ｅと連通した穴９ｂをふ
さぐ役割をもつている。１１は後述する軸受１３
の端面と開極軸９のフランジ面との間に介挿され
た開極ばねで、この開極ばね１１は開極軸９に対
して真空バルブ２２の開極方向の力を作用させ、
所定の開極速度を発生させるようにしている。ま
た、１２は投入動作後投入ロツド１５を介して真
空バルブ２２の接点に必要な接触力を与えるワイ
プばねである。投入ロツド１５には開極軸９の密
封シリンダー室９ｅの肩部と当接する鍔１５ａを
有しており、この鍔１５ａは密封シリンダー室９
ｅとの間でピストンの役割をはたし開極動作時真
空バルブ２２の可動軸２２ａのオーバーストロー
クを防止する。開極軸９の上端は軸受１３に取付
ボルト１４ｂにより固着されたベアリング１４の
穴１４ａに軸受支持され、開極軸９の上、下動が
スムースに行われるようにしている。ベアリング
１４は穴１４ｃを有しており、これは開極軸９の
下方動作の際の連通穴として作用させるものであ
る。投入ロツド１５の上方は真空バルブ２２の可
動軸２２ａにナツト１６により同体化され一体に
動作するように構成されている。ボルトおよびナ
ツト１９により可動軸２２ａに固着された端子１
７は可動軸２２ａへ電流を流すため必要な端子で
ある。可動軸２２ａは軸受２０に設けたブツシユ
１９により軸受支持され上、下動がスムーズに行
われるようになつており、可動軸２２ａの上端に
設けられている可動接点２２ｂおよび真空バルブ
２２内の真空度を維持するために設けたベローズ
２２ｃの動作にスムーズな動きを与えている。可
動接点２２ｂに対向して固定接点２２ｅが固定軸
２２ｄに固定されており、更に固定軸２２ｄは接
続導体２７に取付けられ、可動軸２２ａ端に設け
た端子１７からの電流を引出す。真空バルブ２２
は下部は軸受２０に、また上部は取付フランジ２
５に固定支持され、更に前記両者間の円筒碍管部
の周囲には絶縁筒２３が設けられており完全に外
周を覆つている。これは真空バルブ２２を取付す
る際、真空バルブ２２の碍替部に無意な外力を与
えないようにするためと、真空バルブ２２が外部
回路の短絡時等により事故電流をしや断したよう
な場合の他への事故の波及を最小限にするために
設けられたものである。このように構成された真
空バルブの開閉機構は取付台１０に全体を固着さ
れ、一般には絶縁油中に収納される。

以上構成について説明したが、次に動作につい
て説明する。第１図は開極状態を示す。この第１
図からの投入動作について説明する。第１図の開
極状態においては、第１のレバー１と第２のレバ
ー２との当接部には時計方向回転に対しα、また
反時計方向回転に対してはβのギヤツプを各々有
している。図示しない動力源の作動により、第１
のレバー１が時計方向（矢視）に回転を始めα分
の遊び動作を行つた後第２のレバー３に当接す
る。回転が進むと第２のレバー３は溝３ａにより
ローラ６およびピン５を介して作動軸７を上方へ
押上げる。これにより開極軸９は作動軸７の半円
溝７ａとボール８を介して同時に上方に押上げら
れ、開極ばね１１の蓄勢を開始するとともにワイ
プばね１２を介して投入ロツド１５と開動軸２２
ａを上方に押上げ投入動作を開始する。更に第１
のレバー１の回転が進むにしたがつて上方に投入
動作が行われ、可動軸２２ａ端の可動接点２２ｂ
が固定接点２２ｅに接触し投入する。更に回転が
進むと作動軸７の半円溝７ａとボール８はブツシ
ユ２８の半円溝２８ａに致達する。この間の上方
動作にワイプばね１２が圧縮され可動、固定接点
間に接触圧を徐々に増加させている。（第２図参
照）。更に第１のレバー１が回転すると作動軸７
も上方に動作し、半円溝７ａによりボール８を半
円溝７ａから押し出しブツシユ２８の半円溝２８
ａへ移動させる。次いで作動軸７が上方に動作し
て開極軸９は作動軸７の円筒面とブツシユ２８の
半円溝２８ａにより完全にロツクされ、投入動作
を完了する。（第３図参照）。この第３図の状態で
常時使用される。

次に投入動作から開極動作について説明する。
開極動作は投入動作とは全く逆方向に駆動源が動
作し第１のレバー１は反時計方向に回転する。こ
の回転の初期段階は第１のレバー１と第２のレバ
ー３との間にα＋βのギヤツプがあるので、第１
のレバー１が反時計方向の回転を行なつてもこの
間第２のレバー３は空転動作を行なう。α＋βの
ギヤツプが零となつて初めて第１と第３のレバー
が噛合い第２のレバーが回転を開始する。第２の
レバーの回転にともない、作動軸７がローラ６お
よびピン５を介して下方へ移動を始める。作動軸
７の半円溝７ａがブツシユ２８の半円溝２８ａに
一致した段階（第４図参照）でボール８は開極ば
ね１１の荷重によりブツシユ２８の半円溝２８ａ
から押し出され、作動軸７の半円溝７ａに移る。
この結果開極軸９の鎖錠が解かれ、開極軸９はボ
ール８を介して作動軸７およびローラ６をピン５
を介して第２のレバー３をともなつて下方へ急速
度で落下を開始する。開極軸９が落下を開始して
からしばらくして開極軸９の上部に設けたシリン
ダー室９ｅの肩部１５ａが当接し真空バルブ２２
の可動接点２２ｂは固定接点２２ｅから開離動作
を開始する。この際の開離速度は開極軸９が開極
ばね１１によつて相応の速度に達した後当接させ
るようにする。この目的は真空バルブ２２のしや
断能力を向上させることにある。この動作点と一
致して開極軸９の大径部９ｃは軸受４のシリンダ
ー４ａとはまり合い、大径部９ｃに放射状に配置
したシリンダー室９ｅと連通した穴９ｂを塞ぐ。
更は開極軸９が下方に落下しシリンダー４ｂの外
周に設けた穴４ｂによりダツシユポツト効果によ
り減速されながら移動し、ついにはブツシユ２８
に当接して停止する。この時投入ロツド１５は自
身の慣性力に加え可動軸２２や端子１７の慣性力
によりワイプばね１２のバネ力が打ち勝つて更に
下方にオーバーストロークしようとするが、シリ
ンダー室９ｅ内に入つている液体が欠９ｂが塞さ
がれているためダツシユポツト効果により移動を
停止する。これにより全ての開極動作を終了し第
５図の状態となる。第５図は第１図と同じ開極状
態を示す。以上本発明を実施することにより次の
効果が生まれる。

(1) 投入、開極動作の制御は作動軸７の上、下動
のみにより可能となるため開閉機構の動作はよ
り確実なものとなる (2) 従来のリンク機構やキヤツチ機構では、その
心臓部であるトリツプ機構は体数のリンクや、
キヤツチを制御するための部品が用いられてい
るため、それらの部品の摩耗にともなう動作点
のおくれ等が生じやすかつたが、本発明ではボ
ールと半円溝とにより構成されるので大巾に改
善される。

(3) 開極軸のシリンダ室に液体（絶縁油）を封入
することにより、液体の非圧縮性を利用したダ
ツシユポツト効果によりオーバーストロークを
効果的に吸収できるようになつている。これに
より従来装置の如く機械的な緩衝装置を必要と
していないで衝撃力の緩和とともに装置全体が
大巾に小形化される。

(4) 装置全体が小形化された結果、工数が低減し
安価に製作することができる。

(5) 部品数の大巾な減小にともない信頼性が大巾
に向上する。特に変圧器の負荷時タツプ切換器
のごとく多頻度切換えを要求される機器の応用
した場合には、機器全体の信頼性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による真空バルブの
開閉機構を示す縦断面図、第２図乃至第５図はそ
れぞれ第１図に示す真空バルブの開閉機構の動作
状態を示す縦断面図である。 １……第１のレバー、３……第２のレバー、７
……作動軸、７ａ……半円溝、８……ボール、９
……開極軸、９ｄ……穴、９ｃ……大径部、９ａ
……穴、９ｅ……シリンダー、１１……開極ば
ね、１２……ワイプばね、１５……投入ロツド、
１５ａ……鍔、２２……真空バルブ、２２ａ……
可動軸、２２ｂ……可動接点、２２ｃ……固定接
点、２２ｄ……固定軸、２３……絶縁筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動源の動力を伝達する第１のレバーと、こ
   の第１のレバーと所定の遊びをもつて連結される
   第２のレバーと、この第２のレバーに連結され一
   部にボールが出入自在な半円溝を有する作動軸
   と、この作動軸を摺動自在に支持しボールが出入
   自在に収納された半円溝を有するブツシユと、外
   部に連通した穴を有するシリンダ室を有し且つ一
   方端部が上記ブツシユに摺動自在に支持されると
   ともに上記作動軸の動きに応答するように設けら
   れた開極軸と、一方端が真空バルブの可動軸に連
   結され他方端が上記開極軸の他方端部より上記シ
   リンダ室に挿入された投入ロツドと、上記シリン
   ダ室内に設けられ上記投入ロツドを介して真空バ
   ルブの接点に必要な接触力を与えるワイプばね
   と、上記開極軸に対して上記真空バルブの開極方
   向の力を作用させる開極ばねと、上記開極軸のシ
   リンダ室に封入され上記真空バルブの開極動作の
   際にダツシユポツト効果を発揮する液体とを具備
   したことを特徴とする真空バルブの開閉機構。