WO2013021642A1 - 開閉装置およびその操作機構 - Google Patents

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WO2013021642A1
WO2013021642A1 PCT/JP2012/005054 JP2012005054W WO2013021642A1 WO 2013021642 A1 WO2013021642 A1 WO 2013021642A1 JP 2012005054 W JP2012005054 W JP 2012005054W WO 2013021642 A1 WO2013021642 A1 WO 2013021642A1
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WO
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closing
plunger
opening
lever
solenoid
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/005054
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English (en)
French (fr)
Inventor
丸島　敬
網田　芳明
正治 清水
井上　徹
義賢 小林
Original Assignee
株式会社 東芝
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝 filed Critical 株式会社 東芝
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Priority to EP12822340.1A priority patent/EP2690640B1/en
Priority to CN201280022082.9A priority patent/CN103503106B/zh
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Priority to US14/070,859 priority patent/US9070519B2/en

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/40—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an opening / closing device that opens and closes an electric circuit and an operation mechanism therefor.
  • the operating mechanism of the switchgear includes a mechanism using a hydraulic operating force that can provide a large output and a mechanism using a medium / low output spring operating force.
  • the former is called a hydraulic operation mechanism, and the latter is called a spring operation mechanism.
  • the arc extinguishing chamber of a gas circuit breaker which is a type of switchgear, has been miniaturized, and it has become possible to interrupt an accident current or the like with a small operating force, and the application of a spring operating mechanism has increased.
  • the high-voltage class gas circuit breaker is required to have high-speed operation performance of two-cycle interruption (one that interrupts within two cycles of alternating current).
  • Patent Document 1 discloses a spring operation mechanism that can cut off two cycles.
  • a torsion bar is used for the driving force for blocking and closing, and the two torsion bars are folded and used, so that a compact configuration and high speed operation are possible.
  • Patent Documents 1 and 2 described above two-cycle interruption is possible, and in particular, the spring operation mechanism of Patent Document 2 can cope with low-speed interruption such as three cycles.
  • the spring operating mechanism of Patent Document 1 does not have such a fine adjustment function.
  • the spring operation mechanism of Patent Document 2 a complicated operation is required to replace the tripping operation unit for adjustment, and the high-speed shut-off spring operation mechanism has a region in which the suction force of the electromagnetic solenoid is large. Although the gap between the movable iron core and the fixed iron core is small, the movable area of the movable iron core is small and there is almost no adjustment range.
  • the closing times may be different for each spring operating mechanism due to the influence of variations in the characteristics of the parts of the spring operating mechanism and the friction of the connecting part and the sliding part. Therefore, when the spring operation mechanism is used for the circuit breaker for each phase operation, the three-phase closing time may be shifted, but the above-described spring operation mechanism does not have a fine adjustment function of the closing time.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to enable adjustment of at least one of the opening time and the closing time by a simple method in an opening / closing device that opens and closes an electric circuit. .
  • an embodiment of a switchgear operating mechanism is a switchgear operation in which a movable contact of a switchgear is reciprocally driven so that the switchgear is moved between an open state and a closed state.
  • the opening / closing device operating mechanism includes an opening spring that performs an opening operation by releasing, an opening trigger mechanism that maintains a stored state of the opening spring, an opening operating unit that releases the restriction of the opening trigger mechanism, and an opening A closing spring that performs a closing operation; a closing trigger mechanism that maintains a stored state of the closing spring; and a closing operation unit that releases the restriction of the closing trigger mechanism.
  • At least one of the opening operation unit and the closing operation unit is for adjusting the distance between the electromagnetic solenoid having a stepped structure and the opening trigger mechanism or the closing trigger mechanism to be operated by the electromagnetic solenoid and the electromagnetic solenoid. And a solenoid spacer.
  • the electromagnetic solenoid includes a solenoid housing fixed via the solenoid spacer, a plunger slidable with respect to the solenoid housing, a plunger return spring that biases the plunger in a plunger return direction, and the solenoid A coil that is fixed to the casing, causes an excited state by energization, and slides the plunger in an excitation operation direction opposite to the plunger return direction against the biasing force of the plunger return spring; And a stopper attached to the solenoid housing so as to restrict the sliding of the plunger in the plunger return direction when the current is not energized, the stopper being adjustable.
  • an embodiment of a switchgear includes a movable contact, and a switchgear operating mechanism that reciprocally drives the movable contact to move between an open state and a closed state.
  • the opening / closing device operating mechanism includes an opening spring that performs an opening operation by releasing, an opening trigger mechanism that maintains a stored state of the opening spring, an opening operating unit that releases the restriction of the opening trigger mechanism, and an opening A closing spring that performs a closing operation; a closing trigger mechanism that maintains a stored state of the closing spring; and a closing operation unit that releases the restriction of the closing trigger mechanism.
  • At least one of the opening operation unit and the closing operation unit is for adjusting the distance between the electromagnetic solenoid having a stepped structure and the opening trigger mechanism or the closing trigger mechanism to be operated by the electromagnetic solenoid and the electromagnetic solenoid. And a solenoid spacer.
  • the electromagnetic solenoid includes a solenoid housing fixed via the solenoid spacer, a plunger slidable with respect to the solenoid housing, a plunger return spring that biases the plunger in a plunger return direction, and the solenoid A coil that is fixed to the casing, causes an excited state by energization, and slides the plunger in an excitation operation direction opposite to the plunger return direction against the biasing force of the plunger return spring; And a stopper attached to the solenoid housing so as to restrict the sliding of the plunger in the plunger return direction when the current is not energized, the stopper being adjustable.
  • FIG. 3 is a front view showing a closed spring accumulation state of a closing trigger mechanism and a closing operation unit of the opening / closing device operating mechanism according to the first embodiment of the present invention.
  • deployment front view which shows the open circuit state of the switchgear operating mechanism of FIG. 1 and FIG.
  • deployment front view which shows the closed circuit state of the switchgear operating mechanism of FIG. 1 and FIG.
  • longitudinal cross-sectional view which shows the solenoid non-excitation state of the opening operation part of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is an exploded enlarged longitudinal sectional view showing a base and a plunger extracted from the open-circuit electromagnetic solenoid of FIG. 5.
  • the graph which shows the relationship between the clearance dimension of the electromagnetic solenoid of FIG. 5 and FIG. 6, and driving force.
  • the front view which shows the state in the middle of the circuit opening operation
  • the front view which shows the state following the state of FIG. 8 in the middle of the circuit opening operation
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the circuit opening operation part of the switchgear operating mechanism of the 2nd Embodiment of this invention.
  • the disassembled expansion longitudinal cross-sectional view which takes out and shows the base and plunger of the electromagnetic solenoid for circuit opening of the switchgear operating mechanism of the 3rd Embodiment of this invention.
  • the graph which shows the relationship of the clearance gap dimension and driving force in the different level
  • the front view which shows the closing spring mechanism of the closing trigger mechanism of the switchgear operating mechanism of the 4th Embodiment of this invention, and the closing spring energization state of a closing operation part.
  • the enlarged front view which expands and shows the nail
  • FIG. 14 is a front view showing a closing spring accumulation state of a closing trigger mechanism and a closing operation portion when a closing lock lever stop pin for closing of the closing trigger mechanism of the opening / closing device operating mechanism of FIG. 13 is slightly rotated.
  • the enlarged front view which expands and shows the nail
  • the perspective view which takes out and shows the latching lever stop pin for closing of FIG. 13 and FIG.
  • FIG. 1 is a front view showing a closed state of the opening trigger mechanism 201 and the opening operation unit 202 of the switchgear operating mechanism according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a closed spring accumulation state of the closing trigger mechanism 301 and the closing operation unit 302 of the opening / closing device operating mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a developed front view showing an open circuit state of the opening / closing device operating mechanism of FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a developed front view showing a closed state of the opening / closing device operating mechanism of FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a solenoid non-excitation state of the opening operation unit 202 of FIG.
  • FIG. 6 is an exploded enlarged longitudinal sectional view showing the base 60e and the plunger 60a of the electromagnetic solenoid for opening shown in FIG.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the clearance g and the driving force of the electromagnetic solenoid shown in FIGS.
  • FIG. 8 is a front view showing a state in the middle of the opening operation of the opening trigger mechanism and the opening operation unit of the opening / closing device operating mechanism of FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 9 is a front view showing a state following the state of FIG. 8 during the opening operation of the opening / closing device operating mechanism and the opening operation unit of FIG. 1 and FIG.
  • the movable contact 100 is connected to the left side of the link mechanism 1.
  • the link mechanism 1 moves in the right direction as shown in FIG. 3, the movable contact 100 is opened and opened, and when the link mechanism 1 moves in the left direction as shown in FIG. 4, the movable contact 100 is closed. And is configured to be in a closed state.
  • One end of the link mechanism 1 is rotatably engaged with the tip of the main lever 11.
  • the main lever 11 is rotatably fixed to the closed shaft 10.
  • the closed shaft 10 is rotatably supported by a bearing (not shown) fixed to a frame (support structure) 20.
  • the open spring link 5 is rotatably attached to the pin 11 a of the main lever 11.
  • the sub-shaft 30 is rotatably arranged on the frame 20, and the sub-lever 31 is fixed to the sub-shaft 30.
  • a pin 31 a is disposed at the tip of the sub lever 31.
  • the pin 11 b and the pin 31 a arranged on the main lever 11 are connected by a main / sub connecting link 6.
  • a latch lever 32 is fixed to the sub-shaft 30, and a roller pin 32a is rotatably fitted to the tip thereof.
  • a cam lever 33 is fixed to the subshaft 30, and a roller 33 a is rotatably fitted to the tip of the cam lever 33.
  • One end of the closing spring 7 is fixed to the mounting surface 20 a of the frame 20, and the other end is fitted to the closing spring receiver 8.
  • a pin 8 a is arranged on the closing spring receiver 8, and the pin 8 a is connected to a pin 12 a of the closing lever 12 fixed to the end of the closing shaft 10 via a closing link 13.
  • the closing cam 14 is fixed to the closing shaft 10, and engages with the roller 33 a in a freely detachable manner according to the rotation of the closing shaft 10.
  • the locking lever 40 is formed with a protruding support portion 40 a and is engaged with the pin 21 fixed to the frame 20, so that the locking lever 40 is fixed to the frame 20. Has been.
  • the opening trigger mechanism 201 includes a latch 41, a latch return spring 42, a pin 40b, a trip link 43, a trip lever 44, a trip lever return spring 45, and a trip lever stop pin 22.
  • the latch 41 is rotatably arranged around a latch shaft pin 40c fixed to the end of the locking lever 40.
  • a latch return spring 42 is disposed between the locking lever 40 and the latch 41. The end of the latch return spring 42 is engaged with a pin 40 b fixed to the locking lever 40.
  • the latch return spring 42 generates a force that always rotates the latch 41 clockwise.
  • the tip 41a of the latch 41 is formed as a flat surface or a convex arc surface (that is, a convex cylindrical surface), and the center position of the arc surface is a straight line connecting the center of the roller pin 32a and the center of the latch shaft pin 40c in the closed state. Are formed so as to substantially coincide with each other.
  • the tip 41a engages with the roller pin 32a, the roller pin 32a pushes the tip 41a toward the center of the rotation axis of the latch 41, and the latch 41 tries to rotate counterclockwise. It has a structure that can stop.
  • the tripping link 43 has an elongated hole 43 a formed in an engaging portion with a tripping lever pin 44 a disposed on the tripping lever 44.
  • the trip lever pins 44a can move and rotate with each other within the range of the elongated hole 43a.
  • the latch pin 41b disposed on the latch 41 is rotatably engaged with the end of the tear-off link 43 opposite to the long hole 43a.
  • the trip lever 44 is disposed so as to freely rotate with respect to the frame 20, and a force that always rotates clockwise is given by the trip lever return spring 45. However, the clockwise rotation of the trip lever 44 is restricted by the trip lever stop pin 22 fixed to the frame 20 being engaged with the trip lever 44. Further, in the open circuit state shown in FIG. 3, the clockwise rotation of the latch 41 is regulated by the trip lever stop pin 22 via the trip link 43.
  • the opening operation unit 202 includes an opening electromagnetic solenoid 60 having a nested structure with a step, a solenoid spacer 62, and a stopper 63.
  • the solenoid spacer 62 is disposed between the frame 20 and the opening electromagnetic solenoid 60, and the position of the opening electromagnetic solenoid 60 can be arbitrarily determined by changing the thickness of the solenoid spacer 62.
  • a through hole in which a female screw is formed is provided at the end of the solenoid housing 60h of the opening electromagnetic solenoid 60, and a stopper 63 in which a male screw is formed to be engaged with the female screw is attached.
  • a nut 64 is disposed so as to be screwed with the male screw of the stopper 63, and the position of the stopper 63 can be fixed by tightening the nut 64.
  • the tip of the plunger 60a of the open-circuit electromagnetic solenoid 60 is engaged with the release lever 44 so as to be able to contact and separate.
  • the tip of the plunger 60a of the opening electromagnetic solenoid 60 pushes the release lever 44, and rotates the release lever 44 counterclockwise.
  • the closing trigger mechanism 301 includes a closing latch lever 50, a closing latch return spring 51, a closing latch stop pin 23, and the closing lever 12.
  • a claw 12 b is disposed at one end of the closing lever 12.
  • a semi-cylindrical portion 50a provided on a closing latch lever 50 disposed on the frame 20 so as to be freely rotatable is slidably engaged.
  • a closing latch return spring 51 is disposed at one end of the closing latch lever 50, and the other end of the closing latch return spring 51 is fixed to the frame 20.
  • the closing latch lever return spring 51 is a compression spring, and a spring force that rotates the closing latch lever 50 in the clockwise direction is always acting. However, the rotation is restricted by the engagement of the closing lever stop pin 23 for closing the circuit fixed to the frame 20.
  • the closing operation unit 302 includes a closing electromagnetic solenoid 61 having a nested structure with a step, a solenoid spacer 62, and a stopper 63, as with the opening operation unit 202.
  • the solenoid spacer 62 is disposed between the frame 20 and the closing electromagnetic solenoid 61, and the position of the closing electromagnetic solenoid 61 can be arbitrarily determined by changing the thickness of the solenoid spacer 62.
  • the closing electromagnetic solenoid 61 is disposed in the solenoid spacer 62.
  • a stopper 63 for determining the position of the plunger 61a of the non-excited closing electromagnetic solenoid 61 is provided at the end of the closing electromagnetic solenoid 61, and the position of the stopper 63 can be arbitrarily determined.
  • the stopper 63 is provided with a male screw, and the position is fixed by the nut 64.
  • the distal end of the plunger 61a of the closing electromagnetic solenoid 61 is engaged with the closing latch lever 50 so as to be able to contact and separate.
  • the tip of the plunger 61a of the closing electromagnetic solenoid 61 pushes the closing latch lever 50, and rotates the closing latch lever 50 counterclockwise.
  • a plunger return spring 60c is provided inside the opening electromagnetic solenoid 60 of the opening operation unit 202 so as to push the end surface 60b of the plunger 60a so as to bias the plunger 60a to a non-excited position. Is provided.
  • the open-circuit electromagnetic solenoid 60 has a nested structure with a step.
  • the plunger 60a has a columnar plunger body 60f and a columnar step portion 60g having a diameter smaller than that of the plunger body 60f.
  • the step portion 60g is fixed to the end surface of the plunger main body 60f on the distal end side of the plunger 60a.
  • the plunger return spring 60c is in contact with and presses the end surface of the stepped portion 60g.
  • the plunger 60a and the plunger return spring 60c are supported by the solenoid housing 60h.
  • the solenoid housing 60h can be separated into a base 60e and a housing body 60i.
  • a coil 60j is disposed so as to surround the outer periphery of the plunger 60a at a position facing the plunger 60a of the housing body 60i.
  • the opening electromagnetic solenoid 60 is excited by energizing the coil 60j.
  • Each of the housing body 60 i and the base 60 e is attached to the frame 20 via a solenoid spacer 62.
  • the base 60e is formed with a recess 60k that accommodates the stepped portion 60g when the opening electromagnetic solenoid 60 is excited.
  • the axial length of the step portion 60g is the step size, which is equal to the depth of the recess 60k.
  • the relationship between the gap dimension g between the end surface 60b of the step portion 60g of the plunger 60a and the operation end position 60d and the propulsive force of the electromagnetic solenoid 60 for opening is as shown in the graph of FIG.
  • the plunger 60a is attracted in the direction of the arrow A in FIG. 5
  • the gap dimension g decreases, and the propulsive force increases as the step dimension d approaches.
  • the propulsive force decreases, the propulsive force increases near the operation end position, and becomes maximum at the operation end position (position where the gap dimension g is zero).
  • the driving force at the time of engagement between the plunger 60a and the release lever 44 can be increased. Can be changed. Thereby, the timing which cancels
  • the change of the thickness of the solenoid spacer 62 can be realized by exchanging the solenoid spacers 62 having different thicknesses or adding / reducing the solenoid spacers 62.
  • the closing operation unit 302 has the same structure as the opening operation unit 202, the position of the plunger 61 a of the closing electromagnetic solenoid 61 by the stopper 63 and the position of the closing electromagnetic solenoid 61 by changing the thickness of the solenoid spacer 62. By changing the above, it is possible to change the propulsive force when the plunger 61a and the closing latch lever 50 are engaged. Thereby, the timing which cancels
  • the structure of the closing electromagnetic solenoid 61 is the same as that of the opening electromagnetic solenoid 60 shown in FIG.
  • the center 10a of the closed shaft 10 is located on the left side of the central axis of the closed link 13 (the axis connecting the pins 8a and 12a). Therefore, the closing lever 12 is given a counterclockwise rotational torque by the closing spring 7. However, the rotation of the closing lever 12 is held and stopped by the engagement of the claw 12b and the semi-cylindrical portion 50a.
  • the main lever 11 In the closed state shown in FIG. 4, the main lever 11 is constantly receiving torque that rotates clockwise by the spring force that the open spring 2 tries to extend.
  • the force transmitted to the main lever 11 is transmitted to the sub lever 31 via the main / sub connecting link 6.
  • the force is a torque that always rotates the sub lever 31 counterclockwise, and at the same time, the latch lever 32 tries to rotate counterclockwise.
  • the tip 41a of the latch 41 and the roller pin 32a are engaged, the counterclockwise rotation of the latch lever 32 is restricted, and the subsequent members from the sub lever 31 to the open spring 2 are held stationary. It becomes a state.
  • the rotation axes of the closed shaft 10 and the subshaft 30 and the axes of the pins are parallel to each other.
  • the trip lever 44 rotates counterclockwise because it is engaged with the plunger 60a.
  • the tear-off link 43 moves to the right while engaging with the latch pin 41b, and rotates the latch 41 counterclockwise.
  • FIG. 8 shows this state.
  • Fig. 3 shows the end state of the opening operation.
  • the tripping link 43 and the tripping lever 44 are returned to the substantially same position as the closed state (FIGS. 1 and 4) by the tripping lever return spring 45 (FIG. 1).
  • the latch 41 is also returned to almost the same position as the closed state (FIGS. 1 and 4) by the latch return spring 42 (FIG. 1).
  • the rotation of the sub-lever 31 is transmitted to the main lever 11, and the main lever 11 rotates counterclockwise (arrow L direction). Then, the link mechanism 1 and the movable contact 100 connected to the link mechanism 1 move to the left, and a closing operation is performed. As the main lever 11 rotates, the opening spring 2 is compressed and stored, and the roller pin 32a is reengaged with the latch 41 to complete the closing operation. 1 and 4 show a state where the closing operation is completed.
  • the present embodiment it is possible to change the opening time and closing time with a simple adjustment method, and therefore it is easy to change to different interruption performances such as two-cycle interruption, three-cycle interruption, and five-cycle interruption. In addition, even when the three-phase closing times are shifted, the closing times can be easily adjusted.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the opening operation unit 202 of the opening / closing device operating mechanism according to the second embodiment of the present invention.
  • the same or similar parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the stopper 63 shown in FIG. 5 is configured as follows.
  • a case through hole is formed at the end of the solenoid case 60h of the opening electromagnetic solenoid 60, and a case female screw is formed in the case through hole.
  • a guide male screw formed on the outer periphery of the stopper guide 65 is screwed into the housing female screw.
  • the stopper guide 65 is provided with a guide through hole, and a stopper pin 66 is slidably provided in the guide through hole.
  • a protrusion 66 a is formed in the solenoid housing 60 h of the stopper pin 66, and this protrusion 66 a is engaged with the stopper guide 65. The position of the stopper pin 66 is fixed when the guide male thread portion formed on the outer periphery of the stopper guide 65 and the nut 67 are screwed together.
  • the restraint of the opening trigger mechanism 201 and the closing trigger mechanism 301 can be released by a simple manual operation of pushing the stopper pin 66, and a new manual operation unit is provided. Since it is not necessary to provide it, space saving can be achieved.
  • the closing operation unit 302 can have the same structure as the opening operation unit 202, the same effect can be obtained.
  • FIG. 11 is an exploded vertical sectional view showing the base and plunger of the opening electromagnetic solenoid of the switchgear operating mechanism according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the gap size and the propulsive force at different step sizes of the electromagnetic solenoid.
  • the same or similar parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the propulsive force characteristics change depending on the step size. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, a set of plunger 60a ′ and base 60e ′ having different step dimensions d ′ is prepared separately from the set of plunger 60a and base 60e of the first embodiment. So that these pairs can be exchanged. Thereby, different propulsive force characteristics can be obtained. Therefore, the timing for releasing the constraint of the opening trigger mechanism 201 can be changed, and the opening time can be easily changed.
  • the electromagnetic solenoid for closing can also have the same structure, the timing for releasing the restriction of the closing trigger mechanism 301 can be changed, and the closing time can be easily changed.
  • FIG. 13 is a front view which shows the closing spring mechanism of the closing trigger mechanism of the opening / closing device operating mechanism of the 4th Embodiment of this invention, and the closing spring of a closing operation part.
  • FIG. 14 is an enlarged front view showing the claw and the semi-cylindrical portion of FIG. 13 in an enlarged manner.
  • FIG. 15 is a front view showing the closed spring accumulation state of the closing trigger mechanism and the closing operation portion when the closing locking lever stop pin of the closing trigger mechanism of the opening / closing device operating mechanism of FIG. 13 is slightly rotated.
  • FIG. 16 is an enlarged front view showing the claw and the semi-cylindrical portion of FIG. 15 in an enlarged manner.
  • FIG. 17 is a perspective view showing the closing latch stop pin for closing shown in FIGS. 13 and 15.
  • 18 is a longitudinal sectional view showing a state in which the closing lever stop pin for closing shown in FIGS. 13, 15 and 17 is attached to the frame.
  • an eccentric pin 24 is provided in place of the closing lever stop pin 23 for closing shown in FIG. Then, as shown in FIG. 17, the eccentric pin 24 is fixed in which a male screw for fixing to the frame 20 is formed with respect to the center 24 b of the engaging side shaft 24 a that engages with the closing lever 50 for closing. The center 24d of the side shaft 24c is shifted. As shown in FIG. 18, the fixed side shaft 24 c of the eccentric pin 24 is inserted into the through hole of the frame 20 and is freely arranged to rotate, and the rotation is fixed by a nut 25 at an arbitrary angle.
  • the timing for releasing the restraint of the closing trigger mechanism 301 can be changed by a simple adjustment method in which the eccentric pin 24 is fixed by the nut 25 at an arbitrary angle, and the closing time can be changed.
  • FIGS. 13 and 15 show the closing trigger mechanism 301 and the closing operation part 302 at different angles of the eccentric pin 24, and FIGS. 14 and 16 show the claw 12b and the semi-cylindrical part 50a in FIGS. The detailed drawing of the engaging part of is shown.
  • the engagement range 52b of FIG. 16 is larger than the engagement range 52a of FIG. 14, the time until the engagement of the claw 12b and the semi-cylindrical portion 50a is longer in FIG. 15, and the closing time is become longer.
  • the same effect can be obtained by making the trip lever stop pin 22 engaged with the trip lever 44 eccentric.
  • compression coil springs are used for the open spring 2 and the close spring 7, but other elastic elements such as a torsion coil spring, a disc spring, a spiral spring, a leaf spring, an air spring and a tension spring are used. It can also be used.
  • other elastic elements such as a disc spring, a spiral spring, and a leaf spring can also be used.
  • the pin 40 b and the like may be directly fixed to the frame 20 without the locking lever 40.
  • the pin 40b may be integrated with the locking lever 40 or the frame 20.
  • the timing for releasing the restraint of the opening trigger mechanism 201 and the closing trigger mechanism 301 can be changed, and the opening time and closing time can be changed.
  • SYMBOLS 1 ... Link mechanism, 2 ... Opening spring, 3 ... Opening spring receptacle, 4 ... Damper, 4a ... Piston, 5 ... Opening spring link, 6 ... Main / sub coupling link, 7 ... Closing spring, 8 ... Closing spring receptacle, 8a ... Pins, 10 ... close shaft, 10a ... center, 11 ... main lever, 11a ... pin, 11b ... pin, 12 ... close lever, 12a ... pin, 12b ... hook, 13 ... close link, 14 ... close cam, 20 ... frame (Support structure), 20a ... mounting surface, 20b ... stopper, 21 ... pin, 22 ... trip lever stop pin, 23 ...
  • closing lever stop pin for closing, 24 ... eccentric pin, 24a ... engagement side shaft, 24b ... Center, 24c ... Fixed side shaft, 24d ... Center, 25 ... Nut, 30 ... Sub shaft, 31 ... Sub lever, 31a ... Pin, 32 ... Latch lever, 32a ... Roller pin, 33 ... Cam lever , 33a ... roller, 40 ... locking lever, 40a ... support part, 40b ... pin, 40c ... latch shaft pin, 41 ... latch, 41a ... tip, 41b ... latch pin, 42 ... latch return spring, 43 ... tripping link, 43a ... elongated hole, 44 ... trip lever, 44a ... trip lever pin, 45 ... trip lever return spring, 50 ...
  • closing lever 50a ... semi-cylindrical part, 51 ... closing lever return spring, 52a ... engagement range, 52b ... engagement range, 60 ... electromagnetic solenoid for opening, 60a ... plunger, 60b ... end face, 60c ... plunger return spring, 60d ... operation end position, 60e ... base, 60f ... plunger main body, 60g ... step 60h ... solenoid housing, 60i ... housing body, 60j ... coil, 60k ... hollow, 61 ... electromagnetic solenoid for closing, 61a ... Nanger, 62 ... Solenoid spacer, 63 ... Stopper, 64 ... Nut, 65 ... Stopper guide, 66 ... Stopper pin, 66a ... Projection, 67 ... Nut, 100 ... Movable contact, 201 ... Opening trigger mechanism, 202 ... Opening operation unit , 301 ... Closing trigger mechanism, 302 ... Closing operation unit

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Abstract

実施形態によれば、開閉装置操作機構の開路操作部（２０２）は、段差を持つ入れ子構造の開路用電磁ソレノイド（６０）と、開路トリガ機構（２０１）と開路用電磁ソレノイド（６０）との距離を調整するためのソレノイドスペーサ（６２）と、を備える。開路用電磁ソレノイド（６０）は、ソレノイドスペーサ（６２）を介して固定されたソレノイド筐体と、プランジャ（６０ａ）と、コイルへの通電がないときにプランジャのプランジャ復帰方向への摺動を規制するようにソレノイド筐体に取り付けられたストッパ（６３）を有する。ストッパ（６３）による規制位置は調整可能である。

Description

開閉装置およびその操作機構
　本発明の実施形態は、電気回路を開閉する開閉装置およびそのための操作機構に関する。
　一般に、開閉装置の操作機構は、大出力が得られる油圧操作力を用いたものや、中・低出力のばね操作力を用いたものがある。前者を油圧操作機構と呼び、後者をばね操作機構と呼ぶ。特に近年、開閉装置の一種であるガス遮断器の消弧室の小型化が進み、少ない操作力で事故電流等を遮断できるようになり、ばね操作機構の適用が多くなっている。さらに、超高電圧クラスのガス遮断器では、２サイクル遮断（交流の２サイクル分の時間以内に遮断するもの）という高速動作性能が要求されている。
　２サイクル遮断を可能とするばね操作機構が特許文献１に記載されている。このばね操作機構では遮断および投入の駆動力にトーションバーを用い、２本のトーションバーを折り返して使用することにより、コンパクトに構成するとともに、高速動作を可能としている。
　また、特許文献２に記載のばね操作機構では、電磁ソレノイドおよびトリガーレバーなどの引き外し操作部を交換することで、２サイクル遮断だけではなく、３サイクル遮断あるいは５サイクル遮断などの異なる遮断サイクル数に対応することができる。
特許第２５２９２６４号公報 特開２００７－３２３９８９号公報
　上述した特許文献１および２では、２サイクル遮断が可能であり、特に、特許文献２のばね操作機構では３サイクルなどの低速遮断にも対応可能である。しかしながら、ばね操作機構の部品の特性のばらつきや連結部や摺動部などの摩擦などの影響により、開路時間は各ばね操作機構で異なるため、所定の開路時間に微調整する必要がある。特許文献１のばね操作機構はこのような微調整機能を有していない。また、特許文献２のばね操作機構に関しては、調整するために引き外し操作部を交換するため煩雑な作業が必要であり、また、高速遮断用ばね操作機構では電磁ソレノイドの吸引力の大きい領域を用いるが、可動鉄心と固定鉄心のギャップは小さいため、可動鉄心の可動領域が小さく、調整範囲はほとんどない。
　さらに、閉路時間に関しても、ばね操作機構の部品の特性のばらつきや連結部や摺動部などの摩擦などの影響により、各ばね操作機構で閉路時間が異なることがある。そのため、各相操作の遮断器にばね操作機構を用いた場合、３相の閉路時間がずれる可能性があるが、上述したばね操作機構には閉路時間の微調整機能を有していない。
　本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、電気回路の開閉を行なう開閉装置において、簡便な方法で開路時間および閉路時間の少なくとも一方を調整できるようにすることを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る開閉装置操作機構の実施形態は、開閉装置の可動接点を往復駆動してその開閉装置を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構である。この開閉装置操作機構は、放勢により開路動作を行なう開路ばねと、前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、を備える。前記開路操作部および閉路操作部の少なくとも一方は、段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、を備える。前記電磁ソレノイドは、前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、を有する。
　また、上記目的を達成するため、本発明に係る開閉装置の実施形態は、可動接点と、前記可動接点を往復駆動して開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構と、を備える。前記開閉装置操作機構は、放勢により開路動作を行なう開路ばねと、前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、を備える。前記開路操作部および閉路操作部の少なくとも一方は、段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、を備える。前記電磁ソレノイドは、前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、を有する。
本発明の第１の実施形態の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の閉路状態を示す正面図。 本発明の第１の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢完了状態を示す正面図。 図１および図２の開閉装置操作機構の開路状態を示す展開正面図。 図１および図２の開閉装置操作機構の閉路状態を示す展開正面図。 図１の開路操作部のソレノイド非励磁状態を示す縦断面図。 図５の開路用電磁ソレノイドのベースとプランジャを取り出して示す分解拡大縦断面図。 図５および図６の電磁ソレノイドの隙間寸法と推進力の関係を示すグラフ。 図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の状態を示す正面図。 図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の図８の状態に続く状態を示す正面図。 本発明の第２の実施形態の開閉装置操作機構の開路操作部を示す縦断面図。 本発明の第３の実施形態の開閉装置操作機構の開路用電磁ソレノイドのベースとプランジャを取り出して示す分解拡大縦断面図。 電磁ソレノイドの異なる段差寸法における隙間寸法と推進力の関係を示すグラフ。 本発明の第４の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図。 図１３のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図。 図１３の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構の閉路用係止レバー停止ピンを若干回転させたときの閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図。 図１５のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図。 図１３および図１５の閉路用係止レバー停止ピンを取り出して示す斜視図。 図１３、図１５および図１７に示す閉路用係止レバー停止ピンをフレームに取り付けた状態を示す縦断面図。
　以下、本発明に係る開閉装置の操作機構の実施形態について、図面を参照して説明する。
　　［第１の実施形態］
　まず、図１～図９を用いて本発明に係る開閉装置操作機構の第１の実施形態を説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態の開閉装置操作機構の開路トリガ機構２０１と開路操作部２０２の閉路状態を示す正面図である。図２は、第１の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構３０１と閉路操作部３０２の閉路ばね蓄勢完了状態を示す正面図である。図３は、図１および図２の開閉装置操作機構の開路状態を示す展開正面図である。図４は、図１および図２の開閉装置操作機構の閉路状態を示す展開正面図である。図５は、図１の開路操作部２０２のソレノイド非励磁状態を示す縦断面図である。図６は、図５の開路用電磁ソレノイドのベース６０ｅとプランジャ６０ａを取り出して示す分解拡大縦断面図である。
　図７は、図５および図６の電磁ソレノイドの隙間寸法ｇと推進力の関係を示すグラフである。図８は、図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の状態を示す正面図である。図９は、図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の図８の状態に続く状態を示す正面図である。
　図３および図４において、リンク機構１の左方に可動接点１００が連結されている。図３のようにリンク機構１が右方向に移動したときに可動接点１００が開となって開路状態となり、図４のようにリンク機構１が左方向に移動したときに可動接点１００が閉となって閉路状態となるように構成されている。リンク機構１の一端はメインレバー１１の先端に回転自在に係合している。メインレバー１１は、閉路シャフト１０に回転自由に固定されている。閉路シャフト１０はフレーム（支持構造体）２０に固定された軸受（図示せず）で回転可能に支持されている。
　開路ばね２はフレーム２０の取り付け面２０ａにその一端が固定されており、他端は開路ばね受け３に嵌着されている。開路ばね受け３にはダンパー４が固着されている。ダンパー４の内部には流体が封入されており、ピストン４ａが並進摺動自在に配置されている。ダンパー４の一端は開路ばねリンク５に固着されている。開路ばねリンク５は、メインレバー１１のピン１１ａに回転自由に取り付けられている。
　フレーム２０にはサブシャフト３０が回転自由に配置されており、サブシャフト３０にサブレバー３１が固着されている。サブレバー３１の先端にはピン３１ａが配置されている。メインレバー１１に配置されたピン１１ｂとピン３１ａは主副連結リンク６で連結されている。サブシャフト３０にはラッチレバー３２が固着されており、その先端にはローラピン３２ａが回転自由に嵌着されている。さらに、サブシャフト３０にはカムレバー３３が固着されており、カムレバー３３の先端にはローラ３３ａが回転自由に嵌着されている。
　閉路ばね７はフレーム２０の取り付け面２０ａにその一端が固定されており、他端は閉路ばね受け８に嵌着されている。閉路ばね受け８にはピン８ａが配置されており、ピン８ａは、閉路シャフト１０の端部に固着された閉路レバー１２のピン１２ａと、閉路リンク１３を介して連結されている。閉路カム１４は、閉路シャフト１０に固着されており、閉路シャフト１０の回転に従いローラ３３ａと接離自在に係合する。
　図１に示すように、係止レバー４０には突起状の支持部４０ａが形成され、フレーム２０に固着されたピン２１と係合しているので、係止レバー４０はフレーム２０に対して固定されている。
　開路トリガ機構２０１は、ラッチ４１と、ラッチ復帰ばね４２と、ピン４０ｂと、引き外しリンク４３と、引き外しレバー４４と、引き外しレバー復帰ばね４５と、引き外しレバー停止ピン２２で構成されている。ラッチ４１は、係止レバー４０の端部に固定されたラッチ軸ピン４０ｃの周りに回転自由に配置されている。係止レバー４０とラッチ４１間にはラッチ復帰ばね４２が配置されている。ラッチ復帰ばね４２の端部は、係止レバー４０に固定されたピン４０ｂと係合している。このラッチ復帰ばね４２は、ラッチ４１を常に時計方向回転させる力を発生させている。ラッチ４１の先端４１ａは平面、または、凸円弧面（すなわち凸円筒面）で形成されており、円弧面の中心位置は、閉路状態におけるローラピン３２ａの中心とラッチ軸ピン４０ｃの中心を結ぶ直線上にほぼ一致しているように形成される。
　また、図１および図４に示す閉路状態では、先端４１ａはローラピン３２ａと係合し、ローラピン３２ａが先端４１ａをラッチ４１の回転軸中心の向きに押し、ラッチ４１が反時計方向回転しようとするのを止められる構造となっている。
　図１に示すように、引き外しリンク４３は、引き外しレバー４４に配置された引き外しレバーピン４４ａとの係合部に長穴４３ａが形成されている。引き外しレバーピン４４ａは、長穴４３ａの範囲内で相互に移動および回転が可能である。ラッチ４１に配置されたラッチピン４１ｂは、引き外しリンク４３の長穴４３ａと反対側の端部と回転自由に係合している。引き外しレバー４４はフレーム２０に対して回転自由に配置されており、引き外しレバー復帰ばね４５により常に時計方向回転する力が与えられている。ただし、引き外しレバー４４の時計方向の回転は、フレーム２０に固着された引き外しレバー停止ピン２２が引き外しレバー４４に係合することにより規制されている。さらに、図３に示す開路状態では、ラッチ４１の時計方向回転は、引き外しリンク４３を介して、引き外しレバー停止ピン２２により規制されている。
　開路操作部２０２は、段差を持つ入れ子構造を有する開路用電磁ソレノイド６０と、ソレノイドスペーサ６２と、ストッパ６３で構成されている。ソレノイドスペーサ６２は、フレーム２０と開路用電磁ソレノイド６０の間に配設されており、ソレノイドスペーサ６２の厚さを変更することで、開路用電磁ソレノイド６０の位置を任意に決めることができる。
　開路用電磁ソレノイド６０のソレノイド筐体６０ｈの端部には雌ねじが形成された貫通穴が設けられ、この雌ねじと螺合する雄ねじが形成されたストッパ６３が取り付けられている。ストッパ６３の雄ねじと螺合するようにナット６４が配置されており、ナット６４を締め付けることによりストッパ６３の位置を固定することができる。
　開路用電磁ソレノイド６０のプランジャ６０ａの先端は引き外しレバー４４に接離自在に係合している。開路指令が入力されると、開路用電磁ソレノイド６０のプランジャ６０ａの先端が引き外しレバー４４を押し、引き外しレバー４４を反時計方向回転させる。
　図２に示すように、閉路トリガ機構３０１は、閉路用係止レバー５０と、閉路用係止レバー復帰ばね５１と、閉路用係止レバー停止ピン２３と、閉路レバー１２で構成されており、閉路レバー１２の一端にはツメ１２ｂが配置されている。フレーム２０に回転自由に配置された閉路用係止レバー５０に設けられた半円柱部５０ａと接離自在に係合している。
　また、閉路用係止レバー５０の一端には閉路用係止レバー復帰ばね５１が配置されており、閉路用係止レバー復帰ばね５１の他端はフレーム２０に固定されている。閉路用係止レバー復帰ばね５１は圧縮ばねであり、閉路用係止レバー５０を時計方向回転させるばね力が常に作用している。ただし、その回転はフレーム２０に固着された閉路用係止レバー停止ピン２３が係合することにより規制されている。
　閉路操作部３０２は、開路操作部２０２と同様に、段差を持つ入れ子構造を有する閉路用電磁ソレノイド６１と、ソレノイドスペーサ６２と、ストッパ６３で構成されている。ソレノイドスペーサ６２は、フレーム２０と閉路用電磁ソレノイド６１の間に配設されており、ソレノイドスペーサ６２の厚さを変更することで、閉路用電磁ソレノイド６１の位置を任意に決めることができる。また、閉路用電磁ソレノイド６１はソレノイドスペーサ６２に配設されている。閉路用電磁ソレノイド６１の端部には非励磁状態の閉路用電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ａの位置を決めるためのストッパ６３が設けられており、ストッパ６３の位置は任意に決めることができる。
　図２ではストッパ６３には雄ねじが設けられており、ナット６４により位置が固定される。閉路用電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ａの先端は閉路用係止レバー５０に接離自在に係合している。閉路指令が入力されると、閉路用電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ａの先端が閉路用係止レバー５０を押し、閉路用係止レバー５０を反時計方向回転させる。
　図５に示すように、開路操作部２０２の開路用電磁ソレノイド６０の内部には、プランジャ６０ａを非励磁状態の位置へ付勢するように、プランジャ６０ａの端面６０ｂを押すようにプランジャ復帰ばね６０ｃが設けられている。
　また、開路用電磁ソレノイド６０は段差を持つ入れ子構造を有している。
　すなわち、プランジャ６０ａは、円柱状のプランジャ本体６０ｆと、プランジャ本体６０ｆよりも直径が小さい円柱状の段差部６０ｇとを有する。段差部６０ｇはプランジャ本体６０ｆのプランジャ６０ａ先端側の端面に固定されている。プランジャ復帰ばね６０ｃは段差部６０ｇの端面と接してこれを押している。
　プランジャ６０ａおよびプランジャ復帰ばね６０ｃはソレノイド筐体６０ｈに支持されている。ソレノイド筐体６０ｈは、ベース６０ｅと筐体本体６０ｉとに分離可能である。筐体本体６０ｉのプランジャ６０ａと対向する位置でプランジャ６０ａの外周を取り囲むようにコイル６０ｊが配置されている。コイル６０ｊに通電することにより開路用電磁ソレノイド６０は励磁される。
　筐体本体６０ｉおよびベース６０ｅのそれぞれが、ソレノイドスペーサ６２を介して、フレーム２０に取り付けられている。
　図６に示すように、ベース６０ｅには、開路用電磁ソレノイド６０が励磁されたときに段差部６０ｇを収容するくぼみ６０ｋが形成されている。段差部６０ｇの軸方向長さが段差寸法であり、これはくぼみ６０ｋの深さに等しい。
　プランジャ６０ａの段差部６０ｇの端面６０ｂと動作終了位置６０ｄとの間の隙間寸法ｇと、開路用電磁ソレノイド６０の推進力との関係は図７に示すグラフのようになる。このように、開路用電磁ソレノイド６０が励磁されると、プランジャ６０ａは、図５の矢印Ａの方向に吸引され、隙間寸法ｇが小さくなり、段差寸法ｄに近づくにつれて、推進力は大きくなる。さらに、隙間寸法ｇが小さくなり、段差寸法ｄより小さくなると推進力は下がり、動作終了位置近くでは推進力が増大し、動作終了位置（隙間寸法ｇがゼロの位置）で最大となる。
　したがって、ストッパ６３によるプランジャ６０ａの位置、および、ソレノイドスペーサ６２の厚さの変更による開路用電磁ソレノイド６０の位置を変更することで、プランジャ６０ａと引き外しレバー４４との係合時の推進力を変えることができる。これにより、開路トリガ機構２０１の拘束を解除するタイミングを変更することができる。ここで、ソレノイドスペーサ６２の厚さの変更は、異なる厚さのソレノイドスペーサ６２の交換、またはソレノイドスペーサ６２の追加・削減で実現可能である。
　また、閉路操作部３０２も開路操作部２０２と同様の構造なので、ストッパ６３による閉路用電磁ソレノイド６１の、プランジャ６１ａの位置、および、ソレノイドスペーサ６２の厚さの変更による閉路用電磁ソレノイド６１の位置を変更することで、プランジャ６１ａと閉路用係止レバー５０との係合時の推進力を変えることができる。これにより、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更することができる。
　閉路用電磁ソレノイド６１の構造は、図５に示す開路用電磁ソレノイド６０の構造と同様であるから、詳細な図示および説明は省略する。
　図３に示す開路状態では、閉路リンク１３の中心軸（ピン８ａとピン１２ａの中心を結んだ軸）よりも閉路シャフト１０の中心１０ａが左側に位置している。そのため、閉路レバー１２には、閉路ばね７により反時計方向回転トルクが与えられている。しかし、ツメ１２ｂと半円柱部５０ａの係合により、閉路レバー１２の回転が保持されて止められている。
　図４に示す閉路状態では、メインレバー１１は、開路ばね２が伸びようとするばね力によって常に時計方向回転するトルクを受けている。メインレバー１１に伝えられた力は、主副連結リンク６を介してサブレバー３１に伝えられる。その力はサブレバー３１を常に反時計方向回転させるトルクとなり、同時にラッチレバー３２も反時計方向回転させようとする。ただし、閉路状態ではラッチ４１の先端４１ａとローラピン３２ａが係合しているためにラッチレバー３２の反時計方向回転は規制され、それに続くサブレバー３１から開路ばね２に至るまでの部材は静止保持された状態となる。
　ここに示す実施形態では、閉路シャフト１０、サブシャフト３０などの回転軸や各ピンの軸は互いに平行である。
　　（開路動作）
　このように構成された本実施の形態において、図１および図４に示す閉路状態から図８および図９に示す状態を経て図３に示す開路状態に至る開路動作について説明する。
まず、図１および図４に示す閉路状態において、外部から開路指令が入力されると開路操作部２０２の開路用電磁ソレノイド６０が励磁され、プランジャ６０ａが矢印Ａの方向に動作する。
　引き外しレバー４４はプランジャ６０ａと係合しているため反時計方向回転する。それに連動して引き外しリンク４３がラッチピン４１ｂと係合しつつ右方向に移動し、ラッチ４１を反時計方向回転させる。この動作によりラッチ４１の先端４１ａとローラピン３２ａの係合が外れる。この状態を示したのが図８である。
　ラッチレバー３２は開路ばね２により反時計方向の回転力が与えられているため、ラッチ４１を押しのけながら反時計方向回転する。その際、引き外しリンク４３は長穴４３ａと引き外しレバーピン４４ａが係合しながら移動するため、引き外しレバー４４とは独立して動作する。この状態を示したのが図９である。
　図３は開路動作終了状態を示している。引き外しリンク４３と引き外しレバー４４は引き外しレバー復帰ばね４５（図１）により閉路状態（図１、図４）とほぼ同じ位置まで復帰している。ラッチ４１もラッチ復帰ばね４２（図１）により閉路状態（図１、図４）とほぼ同じ位置まで復帰している。
　図４においてラッチ４１とローラピン３２ａの係合が外れると、ラッチレバー３２とサブシャフト３０に固着されたカムレバー３３およびサブレバー３１が反時計方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に回転する。そして、メインレバー１１が時計方向回転（矢印Ｄ方向）に回転し開路ばね２とダンパー４は矢印Ｅ方向に動作する。リンク機構１とそれに連結された可動接点１００が右方向に移動し、開路動作が開始する。
　開路ばね２がある一定距離変位すると、ピストン４ａはフレーム２０に固定されたストッパ２０ｂに当接し、ダンパー４の制動力が発生し開路ばね２の動作を停止させ、それに連結されたリンクレバー類の動作も停止し開路動作が完了する。その状態を示したのが図３である。
　　（閉路動作）
　次に、図２および図３に示す開路状態で閉路ばね７が蓄勢完了した状態から図１および図４に示す閉路状態に至る閉路動作について説明する。
　図２および図３において、外部指令が入力されると閉路操作部３０２の閉路用電磁ソレノイド６１が励磁され、プランジャ６１ａが矢印Ｆ方向に動作し、閉路用係止レバー５０はプランジャ６１ａと係合しているため反時計方向回転する。すると半円柱部５０ａとツメ１２ｂの係合が外れ、閉路レバー１２と閉路シャフト１０は閉路ばね７のばね力により反時計方向回転し（矢印Ｇ方向）、閉路ばね７は矢印Ｈ方向に伸びて放勢される。閉路シャフト１０に固着されている閉路カム１４は矢印Ｉの方向に回転し、ローラ３３ａと係合する。ローラ３３ａが閉路カム１４により押し込まれると、カムレバー３３は時計方向回転し（矢印Ｊ方向）、同時にサブレバー３１は矢印Ｋの方向に回転する。
　サブレバー３１の回転はメインレバー１１に伝えられ、メインレバー１１が反時計方向（矢印Ｌ方向）に回転する。すると、リンク機構１とそれに連結された可動接点１００が左方向に移動し、閉路動作を行なう。メインレバー１１の回転に伴い開路ばね２は圧縮されて蓄勢され、ローラピン３２ａはラッチ４１と再び係合し、閉路動作が完了する。図１および図４に閉路動作が完了した状態を示す。
　本実施の形態によれば、簡便な調整方法で開路時間および閉路時間の変更が可能であるので、２サイクル遮断、３サイクル遮断、および５サイクル遮断などの異なる遮断性能への変更が容易であり、また、３相の閉路時間がずれた場合でも、閉路時間を合わせることも容易となる。
　　［第２の実施形態］
　図１０は本発明の第２の実施形態の開閉装置操作機構の開路操作部２０２を示す縦断面図である。ただし、第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。
　この実施形態では、図５に示すストッパ６３を以下のように構成している。
　開路用電磁ソレノイド６０のソレノイド筐体６０ｈの端部に筐体貫通穴が形成され、この筐体貫通穴に筐体雌ねじが形成されている。この筐体雌ねじに、ストッパガイド６５の外周に形成されたガイド雄ねじが螺合して挿入されている。ストッパガイド６５にはガイド貫通穴が設けられ、このガイド貫通穴内にストッパピン６６が摺動可能に設けられている。ストッパピン６６のソレノイド筐体６０ｈ内に突出部６６ａが形成され、この突出部６６ａがストッパガイド６５に係合している。ストッパガイド６５の外周に形成されたガイド雄ねじ部とナット６７とが螺合することにより、ストッパピン６６の位置が固定される。
　このように構成された本実施形態では、ストッパピン６６を押すという簡単な手動操作で開路トリガ機構２０１、および、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除することができ、さらに、新たに手動操作部を設ける必要がないので、省スペース化が図られる。
　また、閉路操作部３０２も開路操作部２０２と同様の構造を持つことできるため、同様の効果を得ることができる。
　　［第３の実施形態］
　図１１は本発明の第３の実施形態の開閉装置操作機構の開路用電磁ソレノイドのベースとプランジャを取り出して示す分解拡大縦断面図である。また、図１２は、電磁ソレノイドの異なる段差寸法における隙間寸法と推進力の関係を示すグラフである。ただし、第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。
　図１２に示すように、段差寸法により推進力の特性は変化する。そこで、本実施形態では、図１１に示すように、第１の実施形態のプランジャ６０ａとベース６０ｅの組とは別に、異なる段差寸法ｄ’を有するプランジャ６０ａ’とベース６０ｅ’の組を用意して、これらの組を交換できるようにする。これにより、異なる推進力の特性を得ることができる。したがって、開路トリガ機構２０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、開路時間の変更が容易に可能となる。
　また、閉路用電磁ソレノイドも同様の構造を持つことができるので、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、閉路時間の変更が容易に可能となる。
　　［第４の実施形態］
　図１３は、本発明の第４の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図である。図１４は、図１３のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図である。図１５は、図１３の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構の閉路用係止レバー停止ピンを若干回転させたときの閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図である。図１６は、図１５のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図である。図１７は、図１３および図１５の閉路用係止レバー停止ピンを取り出して示す斜視図である。図１８は、図１３、図１５および図１７に示す閉路用係止レバー停止ピンをフレームに取り付けた状態を示す縦断面図である。
　ただし、第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。
　本実施形態では、図２に示す閉路用係止レバー停止ピン２３の代わりに偏心ピン２４が設けられている。そして、図１７に示すように、偏心ピン２４は、閉路用係止レバー５０と係合する係合側軸２４ａの中心２４ｂに対して、フレーム２０に固定するための雄ねじが形成されている固定側軸２４ｃの中心２４ｄがシフトしている。また、図１８に示すように、偏心ピン２４の固定側軸２４ｃはフレーム２０の貫通穴に挿入され、回転自由に配設され、その回転は任意の角度でナット２５により固定される。
　このように構成された本実施形態において、偏心ピン２４の固定側軸２４ｃを回転することで、係合側軸２４ａは偏心して回転し、閉路用係止レバー５０も回転するため、閉路用係止レバー５０の半円柱部５０ａと閉路レバー１２のツメ１２ｂの係合範囲が変化する。
　したがって、偏心ピン２４を任意の角度でナット２５により固定するといった簡便な調整方法で、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、閉路時間の変更が可能となる。
　図１３および図１５は、異なる偏心ピン２４の角度における閉路トリガ機構３０１と閉路操作部３０２を示しており、また、図１４および図１６は、図１３および図１５のツメ１２ｂと半円柱部５０ａの係合部の詳細図を示している。この例では、図１４の係合範囲５２ａより図１６の係合範囲５２ｂのほうが大きいので、図１５の方がツメ１２ｂと半円柱部５０ａの係合が外れるまでの時間は長く、閉路時間は長くなる。
　また、開路トリガ機構２０１においても、同様に、引き外しレバー４４と係合する引き外しレバー停止ピン２２を偏心形状とすることで、同様の効果を得ることができる。
　また、引き外しレバー停止ピン２２または閉路用係止レバー停止ピン２３の直径を変更することでも、同様の効果を得ることができる。
　　［他の実施形態］
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　たとえば、上記各実施形態では、開路ばね２および閉路ばね７に圧縮コイルばねを用いているが、他の弾性体要素、たとえばネジリコイルばね、皿ばね、渦巻きばね、板ばね、空気ばねや引っ張りばねを用いることもできる。また、ラッチ４１や引き外しレバー４４や閉路用係止レバー５０や開路用電磁ソレノイド６０に設けたラッチ復帰ばね４２や引き外しレバー復帰ばね４５や閉路用係止レバー復帰ばね５１、プランジャ復帰ばね６０ｃにコイルばねやネジリコイルばねを用いているが、他の弾性体要素、たとえば皿ばね、渦巻きばね、板ばねを用いることもできる。
　さらに、複数の開路ばねや複数の閉路ばねを持つ操作装置にも適用できる。
　また、係止レバー４０はフレーム２０に固定されているものであるから、係止レバー４０を無くして、ピン４０ｂなどをフレーム２０に直接固定するようにしてもよい。また、ピン４０ｂは、係止レバー４０またはフレーム２０と一体のものでもよい。
　また、開路操作部２０２と閉路操作部３０２のソレノイドスペーサ６２に同一符号を用いているが、必要な動作時間により、それぞれ異なる厚さを用いることもできる。
　また、プランジャ６０ａ、および、プランジャ６１ａの質量を変更することにより、開路トリガ機構２０１、および、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、開路時間および閉路時間の変更が可能となる。
１…リンク機構、２…開路ばね、３…開路ばね受け、４…ダンパー、４ａ…ピストン、５…開路ばねリンク、６…主副連結リンク、７…閉路ばね、８…閉路ばね受け、８ａ…ピン、１０…閉路シャフト、１０ａ…中心、１１…メインレバー、１１ａ…ピン、１１ｂ…ピン、１２…閉路レバー、１２ａ…ピン、１２ｂ…ツメ、１３…閉路リンク、１４…閉路カム、２０…フレーム（支持構造体）、２０ａ…取り付け面、２０ｂ…ストッパ、２１…ピン、２２…引き外しレバー停止ピン、２３…閉路用係止レバー停止ピン、２４…偏心ピン、２４ａ…係合側軸、２４ｂ…中心、２４ｃ…固定側軸、２４ｄ…中心、２５…ナット、３０…サブシャフト、３１…サブレバー、３１ａ…ピン、３２…ラッチレバー、３２ａ…ローラピン、３３…カムレバー、３３ａ…ローラ、４０…係止レバー、４０ａ…支持部、４０ｂ…ピン、４０ｃ…ラッチ軸ピン、４１…ラッチ、４１ａ…先端、４１ｂ…ラッチピン、４２…ラッチ復帰ばね、４３…引き外しリンク、４３ａ…長穴、４４…引き外しレバー、４４ａ…引き外しレバーピン、４５…引き外しレバー復帰ばね、５０…閉路用係止レバー、５０ａ…半円柱部、５１…閉路用係止レバー復帰ばね、５２ａ…係合範囲、５２ｂ…係合範囲、６０…開路用電磁ソレノイド、６０ａ…プランジャ、６０ｂ…端面、６０ｃ…プランジャ復帰ばね、６０ｄ…動作終了位置、６０ｅ…ベース、６０ｆ…プランジャ本体、６０ｇ…段差部、６０ｈ…ソレノイド筐体、６０ｉ…筐体本体、６０ｊ…コイル、６０ｋ…くぼみ、６１…閉路用電磁ソレノイド、６１ａ…プランジャ、６２…ソレノイドスペーサ、６３…ストッパ、６４…ナット、６５…ストッパガイド、６６…ストッパピン、６６ａ…突出部、６７…ナット、１００…可動接点、２０１…開路トリガ機構、２０２…開路操作部、３０１…閉路トリガ機構、３０２…閉路操作部

Claims (8)

  1. 　開閉装置の可動接点を往復駆動してその開閉装置を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構であって、
    　放勢により開路動作を行なう開路ばねと、
    　前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、
    　前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、
    　放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、
    　前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、
    　前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、
    　を備え、
    　前記開路操作部および前記閉路操作部の少なくとも一方は、
    　段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、
    　当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または前記閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、
    　を備え、
    　前記電磁ソレノイドは、
    　前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、
    　前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、
    　前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、
    　前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、
    　前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、
    　を有すること、を特徴とする開閉装置操作機構。
  2. 　前記ストッパは、
    　前記ソレノイド筐体に形成された筐体雌ねじに螺合して挿入可能なガイド雄ねじが外周に形成されて、さらに前記ガイド雄ねじ内をその軸の方向に貫通するガイド貫通穴が形成された筒状のストッパガイドと、
    　前記ガイド貫通穴内を貫通して前記プランジャの端部に当接し、前記ソレノイド筐体内で前記ストッパガイドの端部に係合する段部を備えたストッパピンと、
    　前記ソレノイド筐体の外側に配置されて前記ガイド雄ねじと螺合して前記ストッパピンの位置を固定可能なナットと、
    　を有することを特徴とする請求項１に記載の開閉装置操作機構。
  3. 　前記プランジャは、
    　前記コイルと対向して摺動する円柱状のプランジャ本体と、
    　前記プランジャ本体の前記励磁動作方向の端部に設けられて、直径が前記プランジャ本体よりも細く、長さが段差寸法である段差部と、
    　を備え、
    　前記ソレノイド筐体は、
    　前記ソレノイドスペーサと当接して前記段差寸法の深さを有するベースと、
    　前記コイルを収納し、前記ストッパが取り付けられた筐体本体と、
    　を備えていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置操作機構。
  4. 　前記ベースと前記筐体本体とは分離可能であって、
    　複数種類の段差寸法の前記ベースおよび前記プランジャの組が用意されていて、これらのベースおよびプランジャの組を交換可能に構成されていること、を特徴とする請求項３に記載の開閉装置操作機構。
  5. 　前記プランジャは、複数種類の質量のものが用意されていて、これらのプランジャを交換可能に構成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置操作機構。
  6. 　前記開路トリガ機構は、
    　サブシャフトに固定されたラッチレバーと、
    　前記ラッチレバーに接離可能に係合するラッチと、
    　前記ラッチを引いてラッチレバーとラッチとの係合を解放するための引き外しリンクと、
    　前記引き外しリンクと係合し、前記電磁ソレノイドが励磁されたとき前記プランジャに押されることにより前記引き外しリンクを引く引き外しレバーと、
    　前記引き外しレバーを前記プランジャに向けて付勢する引き外しレバー復帰ばねと、
    　前記電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときに前記引き外しレバーと係合することによって前記引き外しレバーが前記プランジャに向けて動く動きを所定位置で停止させるための引き外しレバー停止ピンと、
    　を有し、
    　前記引き外しレバー停止ピンは、固定側軸を中心として回転調整が可能でかつ固定可能であり、回転によって前記引き外しレバーと係合する位置が変動することにより、前記引き外しレバーの回転が当該引き外しレバー停止ピンによって停止する位置を調整可能であること、
    　を特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置操作機構。
  7. 　前記閉路トリガ機構は、
    　閉路シャフトに固定された閉路レバーと、
    　前記閉路レバーに固定されたツメと、
    　前記ツメと接離可能に係合し、前記電磁ソレノイドが励磁されたとき前記プランジャに押されることにより前記ツメとの係合を解放する閉路用係止レバーと、
    　前記閉路用係止レバーを前記プランジャに向けて付勢する閉路用係止レバー復帰ばねと、
    　前記電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときに前記閉路用係止レバーと係合することによって前記閉路用係止レバーが前記プランジャに向けて動く動きを所定位置で停止させるための閉路用係止レバー停止ピンと、
    　を有し、
    　前記閉路用係止レバー停止ピンは、固定側軸を中心として回転調整が可能でかつ固定可能であり、回転によって前記閉路用係止レバーと係合する位置が変動することにより、前記閉路用係止レバーの回転が当該閉路用係止レバー停止ピンによって停止する位置を調整可能であること、
    　を特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置操作機構。
  8. 　可動接点と、
    　前記可動接点を往復駆動して開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構と、
    　を備えた開閉装置であって、
    　前記開閉装置操作機構は、
    　放勢により開路動作を行なう開路ばねと、
    　前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、
    　前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、
    　放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、
    　前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、
    　前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、
    　を備え、
    　前記開路操作部および前記閉路操作部の少なくとも一方は、
    　段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、
    　当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または前記閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、
    　を備え、
    　前記電磁ソレノイドは、
    　前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、
    　前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、
    　前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、
    　前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、
    　前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、
    　を有すること、を特徴とする開閉装置。
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