WO2018211669A1 - 操作装置および遮断器 - Google Patents

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WO2018211669A1
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torsion bar
closed
operating device
support
circuit side
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English (en)
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Inventor
覚 前納
秀一 谷垣
藤田 大輔
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3042Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor using a torsion spring
    • HELECTRICITY
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    • H01H3/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
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    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
    • HELECTRICITY
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    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/40Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor

Definitions

  • the present invention relates to an operating device that opens and closes contacts using energy stored by twisting a torsion bar, and a circuit breaker including the operating device.
  • Patent Document 1 discloses an operating device capable of adjusting energy stored in a torsion bar, that is, adjusting torque.
  • a lever is connected to the torsion bar, and a rod is rotatably connected to the tip of the lever via a pin. Then, the torque can be adjusted by moving the rod, rotating the lever, and adjusting the torsion amount of the torsion bar connected to the lever.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain an operating device capable of adjusting torque stored in a torsion bar with a simple configuration using a general-purpose product.
  • an operating device has a lever that is rotatable about a rotation axis, and a columnar shape or a cylindrical shape about the rotation axis.
  • a first torsion bar coupled to the lever and a second torsion bar coupled to one end of the first torsion bar in a columnar shape or a cylindrical shape.
  • the operating device includes a support that fixes and supports the second torsion bar at an end opposite to the side connected to the first torsion bar, and both sides of the support with the central axis of the second torsion bar interposed therebetween.
  • a first pedestal portion that has a structure sandwiched from the center and that rotatably supports the support about the central axis, and the first pedestal portion is spaced apart from the second torsion bar in a direction perpendicular to the sandwiching direction in which the support is sandwiched.
  • a second pedestal portion provided at a position shifted in a direction parallel to the sandwiching direction and formed with a penetrating portion penetrating toward the support, and a direction parallel to the sandwiching direction with the shaft portion penetrating the penetrating portion.
  • a nut attached to a shaft portion between the second pedestal portion and the head portion of the bolt.
  • the front view which shows schematic structure of the circuit breaker concerning Embodiment 1 of this invention.
  • Rear view of the operating device shown in FIG. Sectional view cut along line III-III shown in FIG. Plan view of shim in embodiment 1 The figure explaining the adjustment method of the rotation angle of the closed circuit side support body in Embodiment 1
  • the figure explaining the adjustment method of the rotation angle of the closed circuit side support body in Embodiment 1 The figure explaining the adjustment method of the rotation angle of the closed circuit side support body in Embodiment 1
  • the figure explaining the adjustment method of the rotation angle of the closed circuit side support body in Embodiment 1 The side view of the operating device with which the circuit breaker concerning Embodiment 2 of the present invention is provided.
  • FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear view of the operating device shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 hatching is omitted for components other than the torsion bar for easy understanding. Further, in FIG. 3, illustration of some mechanisms is omitted for easy understanding.
  • the circuit breaker 50 includes a tank 51 in which an insulating gas is sealed.
  • An operation device 52 is attached to the end surface 49 of the tank 51.
  • the operating device 52 includes a housing 53 that is fixed to the end surface 49 of the tank 51 via the mounting seat 9.
  • the casing 53 is formed with through holes 53a and 53b penetrating along the direction indicated by the arrow X shown in FIG.
  • the operating device 52 includes an opening lever 15 that is rotatable about an opening-side rotation shaft 60 that extends in the direction indicated by the arrow X, and an opening lever that has a cylindrical shape with the opening-side rotation shaft 60 as a central axis. 15 and an open-side shaft 16 connected to 15.
  • the open side shaft 16 is supported by the through hole 53a portion of the housing 53 via the bearing 18, and is rotatable about the open side rotating shaft 60 integrally with the open lever 15.
  • An open circuit side first torsion bar 11 is provided inside the open circuit shaft 16 having a cylindrical shape.
  • the open circuit side first torsion bar 11 has a columnar shape with the open circuit side rotation shaft 60 as a central axis, and penetrates the through hole 53 a of the housing 53.
  • the shape of the open circuit side first torsion bar 11 may be a cylindrical shape having the open circuit side rotation shaft 60 as a central axis.
  • the cylindrical bars 12 a, 12 b, and 12 c are provided concentrically with the opening-side rotation shaft 60 as the central axis, and the innermost cylindrical bar 12 a is one end 11 a of the opening-side first torsion bar 11. It is connected to.
  • the cylindrical bar 12a is connected to a cylindrical bar 12b provided on the outer side at the end opposite to the side connected to the one end 11a of the open circuit side first torsion bar 11.
  • the cylindrical bar 12b is connected to a cylindrical bar 12c provided on the outer side at the end opposite to the side connected to the cylindrical bar 12a.
  • the cylindrical bar 12c is connected to the open circuit side support body 14 at the end opposite to the side connected to the cylindrical bar 12b.
  • the configuration of the cylindrical bars 12a, 12b, and 12c is as follows.
  • the open-side second torsion bar 12 is connected to one end 11a of the open-side first torsion bar 11 when the open-side second torsion bar 12 is viewed as a whole. In other words, it can be said that it is fixedly supported by the open circuit side support 14 at the end opposite to the side connected to the torsion bar 11.
  • the open circuit side support 14 is fixed to the housing 53 by the open circuit side pedestal portion 17 and cannot rotate around the open circuit side rotation shaft 60. That is, the circuit-opening side first torsion bar 11 and the circuit-opening side second torsion bar 12 have the other end 11b of the circuit-opening side first torsion bar 11 connected to the circuit-opening side shaft 16 as a rotatable free end, and the circuit-opening side support The end of the open circuit side second torsion bar 12 fixed to the body 14 is a fixed end.
  • the opening lever 15 is housed inside the housing 53. As shown in FIG. 1, the opening lever 15 is connected to the movable contact 56 via the link mechanism 4.
  • the movable contact 56 is accommodated in the tank 51. As the opening lever 15 rotates, the movable contact 56 moves.
  • the movable contact 56 moves between a position in contact with a fixed contact 57 provided in the tank 51 and a position in which the movable contact 56 is separated.
  • the movable contact 56 and the fixed contact 57 constitute a circuit contact that can contact and separate from each other.
  • the operation device 52 has a closed lever 25 that is rotatable around a closed side rotation shaft 61 extending in a direction indicated by an arrow X shown in FIG. 3 and a cylindrical shape having the closed side rotation shaft 61 as a central axis. And a closing shaft 26 connected to the closing lever 25.
  • the closed shaft 26 is supported by the through hole 53 b of the housing 53 via a bearing 28, and can be rotated around the closed rotation shaft 61 integrally with the closed lever 25.
  • a closed circuit side first torsion bar 21 is provided inside the closed circuit side shaft 26 having a cylindrical shape.
  • the closed circuit side first torsion bar 21 has a columnar shape with the closed circuit side rotation shaft 61 as a central axis, and penetrates the through hole 53 b of the housing 53.
  • the shape of the closed circuit side first torsion bar 21 may be a cylindrical shape having the closed circuit side rotation shaft 61 as a central axis.
  • a closed circuit side second torsion bar 22 having a cylindrical shape with the closed circuit side rotation shaft 61 as a central axis is connected to the one end 21 a side of the closed circuit side first torsion bar 21.
  • the closed side second torsion bar 22 includes a plurality of cylindrical bars 22 a, 22 b, and 22 c that surround the closed side first torsion bar 21.
  • the cylindrical bars 22 a, 22 b, and 22 c are provided concentrically with the closing side rotation shaft 61 as a central axis, and the innermost cylindrical bar 22 a is one end 21 a of the closing side first torsion bar 21. It is connected to.
  • the cylindrical bar 22a is connected to a cylindrical bar 22b provided on the outer side at the end opposite to the side connected to the one end 21a of the closed circuit side first torsion bar 21.
  • the cylindrical bar 22b is connected to a cylindrical bar 22c provided on the outer side at the end opposite to the side connected to the cylindrical bar 22a.
  • the cylindrical bar 22c is connected to the closing side support 24 at the end opposite to the side connected to the cylindrical bar 22b.
  • the configuration of the cylindrical bars 22a, 22b, and 22c is as follows.
  • the closed second side torsion bar 22 is connected to one end 21a of the closed side first torsion bar 21, and the closed side first torsion bar 22 is connected. In other words, it can be said that the end portion opposite to the side connected to the torsion bar 21 is fixedly supported by the closed circuit side support 24.
  • the closing side support 24 is positioned in the housing 53 by the closing side pedestal portion 27 that is the first pedestal portion, and is supported so as to be rotatable around the closing side rotation shaft 61. ing.
  • the closed-side support 24 has a circular portion 24a formed in a circular shape with the closed-side rotation shaft 61 as a central axis, and extends in a direction perpendicular to the closed-circuit-side rotation shaft 61 from the circular portion 24a. Part 24b.
  • the closing side pedestal portion 27 supports the closing side support 24 with a structure in which the circular portion 24a of the closing side support 24 is sandwiched from both sides with the closing side rotation shaft 61 interposed therebetween.
  • a concave arc surface matching the arc surface of the circular portion 24a is formed on the surface of the closed side pedestal portion 27 in contact with the circular portion 24a.
  • the closed-side support 24 can rotate around the closed-side rotary shaft 61.
  • the pedestal provided between the open circuit side support body 14 and the close circuit side support body 24 exhibits the functions of both the open circuit side pedestal part 17 and the closed circuit side pedestal part 27. .
  • the closed side pedestal portion 27 is configured to sandwich the circular portion 24a of the closed side support 24 from both sides with two structures, but is not limited to this configuration.
  • it is good also as a U-shaped structure which connected the two closed circuit side base parts 27 by the edge part which becomes the paper surface right side of FIG.
  • a concave arc surface matching the arc surface of the circular portion 24a may also be formed in the connecting portion.
  • the casing 53 is adjusted such that the closed-side pedestal portion 27 is separated from the closed-circuit-side second torsion bar 22 in a direction perpendicular to the sandwiching direction in which the circular portion 24a is sandwiched and is displaced in the sandwiching direction.
  • a pedestal 32 is fixed.
  • the adjustment pedestal 32 is formed with a through hole 32 a that is a through portion toward the extending portion 24 b of the closed circuit side support 24.
  • the penetrating portion only needs to have a structure capable of penetrating a shaft portion 31b of a bolt 31, which will be described later.
  • the adjustment pedestal 32 that is the end face of the adjustment pedestal 32 on the left side of FIG. It may be a groove that is formed on the end face and extends vertically.
  • the bolt 31 is screwed into the extension part 24b of the closed circuit side support 24 in parallel with the sandwiching direction. For this reason, although detailed illustration is abbreviate
  • the shaft portion 31b of the bolt 31 passes through the through hole 32a. Further, the bolt 31 is basically not further screwed or extracted after being screwed into the extended portion 24b.
  • a nut 33 is attached to the shaft portion 31b between the adjustment base 32 and the head portion 31a.
  • a spherical washer 36 which is a washer having a shaft portion 31b penetrated, is provided between the pedestal 32 for adjustment and the nut 33.
  • the spherical washer 36 is a combination of a washer having a concave spherical surface and a washer having a convex spherical surface, so that even when the bolt 31 is tilted, the angle of the contact surface with the head 31a changes.
  • the bolt 31 can exert a fastening force.
  • the washer provided between the adjustment pedestal 32 and the nut 33 may be a combination of a washer having a concave arc surface and a washer having a convex arc surface.
  • the angle of the contact surface of the washer with the head 31 a is changed according to the inclination of the bolt 31 by making the axial direction of the circular arc surface parallel to the closed-circuit-side rotation shaft 61.
  • the fastening force can be exerted.
  • a locking nut 35 is attached to the shaft portion 31b.
  • FIG. 4 is a plan view of the shim 34 according to the first embodiment.
  • the shim 34 is a plate-like member, and has a recess 34a into which the shaft portion 31b of the bolt 31 is fitted in plan view.
  • the distance between the extending portion 24b and the adjustment pedestal 32 cannot be narrower than the distance corresponding to the number of shims 34 provided between the extending portion 24b and the adjustment pedestal 32. Therefore, the distance between the extension 24b and the adjustment pedestal 32 can be defined by the number of shims 34 provided between the extension 24b and the adjustment pedestal 32.
  • the rotation angle of the closed-side support 24 around the closed-side rotary shaft 61 changes. That is, the distance between the extension 24b and the adjustment pedestal 32 is defined by the number of shims 34 provided between the extension 24b and the adjustment pedestal 32, so that the closed circuit side rotation shaft 61 is the center.
  • the rotation angle of the closing side support 24 can be defined. As described above, the closed-side support 24 is rotatably supported by the closed-side pedestal 27, but is substantially in a fixed state in which the rotation is restricted by the bolt 31, the nut 33, and the like.
  • the closed-side first torsion bar 21 and the closed-side second torsion bar 22 have the other end 21b of the closed-side first torsion bar 21 connected to the closed-side shaft 26 as a free end that can rotate, and are supported on the closed side.
  • the end of the closed circuit side second torsion bar 22 fixed to the body 24 is a fixed end.
  • the open-circuit lever 15 on the free end side rotates about the open-circuit side rotation shaft 60
  • the open-circuit side first torsion bar 11 and the open-circuit side second torsion bar 12 are twisted to return to the original state.
  • the energy to return to is stored.
  • the movable contact 56 and the fixed contact 57 are in contact with each other in the tank 51 in a state where the open circuit side first torsion bar 11 and the open circuit side second torsion bar 12 are twisted.
  • the movable contact 56 is separated from the fixed contact 57 in the tank 51 by returning from the twisted state of the open circuit side first torsion bar 11 and the open circuit side second torsion bar 12 to the original state.
  • the movable contact 56 in the tank 51 is regulated by a latch mechanism (not shown) by restricting the opening-side first torsion bar 11 and the opening-side second torsion bar 12 from returning to the original state.
  • the stationary contact 57 can be maintained in contact with each other.
  • the open circuit side first torsion bar 11 and the open circuit side second torsion bar 12 are returned from the twisted state to the original state, and the movable contact 56 in the tank 51 is restored. Can be separated from the stationary contact 57. That is, by using the energy stored by twisting, the movable contact 56 can be moved at a high speed and separated from the fixed contact 57.
  • the movable contactor 56 is fixed by restricting the closing side first torsion bar 21 and the closing side second torsion bar 22 from returning to the original state by a latch mechanism (not shown). A state of being separated from the contact 57 can be maintained. Further, by releasing the restriction of the return by the latch mechanism, the closed-side first torsion bar 21 and the closed-side second torsion bar 22 are returned from the twisted state to the original state, and the cam 54 rotates the open-circuit lever 15. By doing so, the movable contact 56 can be brought into contact with the fixed contact 57. That is, by using the energy stored by twisting, the movable contact 56 can be moved at high speed and brought into contact with the fixed contact 57.
  • the opening side first torsion bar 11 and the opening side second torsion bar 12 are twisted to store energy when the opening lever 15 pushed into the cam 54 rotates.
  • the state where the movable contact 56 is in contact with the fixed contact 57 is maintained by restricting the return-side first torsion bar 11 and the open-side second torsion bar 12 from being twisted by the latch. can do.
  • the electric motor 62 twists the closing side first torsion bar 21 and the closing side second torsion bar 22 to move the cam 54, and the closing side first torsion bar 21 and closing side second torsion bar 22. Can store energy.
  • the closed side support 24 is rotated in the direction indicated by the arrow Q from the state where energy is stored in the closed side first torsion bar 21 and the closed side second torsion bar 22, the closed side first The energy stored in the torsion bar 21 and the closed circuit side second torsion bar 22, that is, the spring torque of the closed circuit side first torsion bar 21 and the closed circuit side second torsion bar 22 can be increased.
  • the rotation angle of the closed-side support 24 is adjusted by adjusting the position where the nut 33 is fixed to the shaft portion 31b of the bolt 31 and the number of shims 34, and the spring The torque can be adjusted.
  • a method for adjusting the position where the nut 33 is fixed and the number of shims 34 will be described.
  • FIG. 5 to 8 are diagrams illustrating a method for adjusting the rotation angle of the closed-circuit side support 24 in the first embodiment. From the state shown in FIG. 5, the nut 33 and the retaining nut 35 are rotated to move the nut 33 and the retaining nut 35 in a direction approaching the head portion 31 a of the bolt 31. As shown in FIG. 6, the protruding amount of the shaft portion 31 b from the adjustment base 32 to the closing side support 24 can be increased by moving the bolt 31 toward the closing side support 24. As a result, the closed-side support 24 rotates in the direction indicated by the arrow P, and the shim 34 can be added.
  • closing side first torsion bar 21 and closing side second torsion bar 22 are twisted and a spring torque is generated, the closing side support 24 is rotated in the direction indicated by the arrow P. Therefore, when the nut 33 and the retaining nut 35 are moved, the bolt 31 moves in a direction in which the protruding amount of the shaft portion 31b naturally increases.
  • a shim 34 is inserted between the extension 24 b of the closed-side support 24 and the adjustment base 32.
  • the extension 24b contacts the shim 34 as shown in FIG.
  • the closed-side support 24 rotates in the direction indicated by the arrow Q until it comes into contact.
  • the spring torque can be reduced.
  • the spring torque can be increased by performing the reverse process to the state shown in FIGS. 8 to 5.
  • the torque stored in the torsion bar can be adjusted with a simple configuration using general-purpose products such as the bolt 31 and the spherical washer 36. Note that the inclination of the bolt 31 is different between the state shown in FIG. 5 and the state shown in FIG.
  • the through-hole 32a is formed with a size that allows this change in inclination.
  • the circuit breaker has been described with one tank 51 shown in the figure, but the three tanks 51 are provided, and the movable contact provided in each of the tanks 51 is connected to the open side shaft 16 or A so-called three-phase collective circuit breaker that is operated by a lever connected to the closed shaft 26 may be used.
  • the spring torque stored in the closed circuit side first torsion bar 21 and the closed circuit side second torsion bar 22 can be adjusted.
  • the configuration may be applied to the open circuit side support body 14 to enable adjustment of the spring torque stored in the open circuit side first torsion bar 11 and the open circuit side second torsion bar 12. Further, the spring torque may be adjusted on both the open circuit side and the closed circuit side.
  • the relationship between the clamping direction by the closed-side pedestal 27 and the screwing direction of the bolt 31 to the closed-side support 24 changes according to the rotation angle of the closed-side support 24. Therefore, the concept that the bolt 31 is screwed in parallel to the clamping direction by the closed-circuit side pedestal portion 27 includes a case where the screwing direction of the bolt 31 is shifted.
  • FIG. FIG. 9 is a side view of the operating device provided in the circuit breaker according to the second embodiment of the present invention.
  • 10 is a cross-sectional view taken along line XX shown in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI shown in FIG. 12 and 13 are diagrams for explaining a method for adjusting the rotation angle of the closed-side support in the second embodiment.
  • symbol is attached
  • the illustration of the configuration of the tank, the movable contact, the fixed contact, the link mechanism and the like is omitted.
  • the open circuit side second torsion bar 112 is provided adjacent to the open circuit side first torsion bar 111.
  • the central axis of the open circuit side first torsion bar 111 coincides with the open circuit side rotation shaft 60, and the central axis 64 of the open circuit side second torsion bar 112 does not coincide with the open circuit side rotation shaft 60.
  • the end of the open circuit side first torsion bar 111 and the end of the open circuit side second torsion bar 112 are connected by a connecting plate 37.
  • the open circuit side first torsion bar 111 is attached to the open circuit side support 114 fixed to the end of the open circuit side second torsion bar 112 opposite to the side connected to the open circuit side first torsion bar 111.
  • a through hole 114c to be penetrated is formed.
  • a closed circuit side second torsion bar 122 is provided adjacent to the closed circuit side first torsion bar 121.
  • the central axis of the closed circuit side first torsion bar 121 coincides with the closed circuit side rotation shaft 61, and the central axis 63 of the closed circuit side second torsion bar 122 does not coincide with the closed circuit side rotation shaft 61.
  • the end of the closed circuit side first torsion bar 121 and the end of the closed circuit side second torsion bar 122 are connected by a connecting plate 38. Further, the closed-side first torsion bar 121 is attached to the closed-side support 124 fixed to the end of the closed-side second torsion bar 122 opposite to the side connected to the closed-side first torsion bar 121. A through hole 124c to be penetrated is formed.
  • the number of shims 34 is changed to change the rotation angle of the closing side support 124, and the closing side first torsion bar 121 and closing side second torsion bar 122 are changed.
  • the spring torque stored in can be adjusted.
  • the torque stored in the torsion bar can be adjusted with a simple configuration using general-purpose products such as the bolt 31 and the spherical washer 36.
  • the configuration described in the second embodiment may be applied to a three-phase collective circuit breaker.
  • the spring torque stored in the closed circuit side first torsion bar 121 and the closed circuit side second torsion bar 122 has been described.
  • the configuration may be applied to the open circuit side support body 114 to enable adjustment of the spring torque stored in the open circuit side first torsion bar 111 and the open circuit side second torsion bar 112. Further, the spring torque may be adjusted on both the open circuit side and the closed circuit side.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

操作装置は、回転軸を中心に回転可能とされたレバーと、レバーに連結された第1トーションバーと、第1トーションバーの一端側に連結された第2トーションバーと、を備える。また、操作装置は、第2トーションバーを第1トーションバーと連結された側と反対側の端部で固定して支持する支持体(24)と、支持体(24)を第2トーションバーの中心軸を挟んで両側から挟み込む構造を有して、中心軸を中心に回転可能に支持体(24)を支持する第1台座部(27)と、支持体(24)に向かって貫通する貫通部(32a)が形成された第2台座部(32)と、軸部(31b)を貫通部(32a)に貫通させて第1台座部にねじ込まれたボルト(31)と、第2台座部(32)とボルト(31)の頭部(31a)との間となる軸部(31b)に取り付けられたナット(31)と、を備える。

Description

操作装置および遮断器
 本発明は、トーションバーの捩りによって蓄えられたエネルギーを用いて接点を開閉させる操作装置およびその操作装置を備える遮断器に関するものである。
 変電所または開閉所に設置されている遮断器の接点を開閉させる操作装置には、トーションバーを備えたものが知られている。このような操作装置では、トーションバーに加えられた捩りによって蓄えられたエネルギーを、接点を開閉させるトルクに利用することで接点の開閉動作を行わせている。特許文献1には、トーションバーに蓄えられたエネルギーの調整、すなわちトルクの調整を行うことができる操作装置が開示されている。特許文献1に開示された操作装置では、トーションバーにレバーが連結され、そのレバーの先端にはピンを介してロッドが回転可能に連結されている。そして、ロッドを移動させてレバーを回動させ、レバーに連結されたトーションバーの捩り量を調整することでトルクの調整が可能となっている。
特開平5-325734号公報
 しかしながら、特許文献1に開示された操作装置では、レバーとロッドとが回転可能に連結されているため、構造が複雑化するとともに、レバーとロッドのそれぞれに専用品を用意する必要がある。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汎用品を用いた簡素な構成でトーションバーに蓄えられるトルクの調整を行うことができる操作装置を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる操作装置は、回転軸を中心に回転可能とされたレバーと、回転軸を中心軸とする柱状形状または筒状形状をなしてレバーに連結された第1トーションバーと、柱状形状または筒状形状をなして第1トーションバーの一端側に連結された第2トーションバーと、を備える。また、操作装置は、第2トーションバーを第1トーションバーと連結された側と反対側の端部で固定して支持する支持体と、支持体を第2トーションバーの中心軸を挟んで両側から挟み込む構造を有して、中心軸を中心に支持体を回転可能に支持する第1台座部と、第1台座部が支持体を挟み込む挟み込み方向と垂直な方向に第2トーションバーから離間し、かつ挟み込み方向と平行な方向にずれた位置に設けられ、支持体に向かって貫通する貫通部が形成された第2台座部と、貫通部に軸部が貫通されて挟み込み方向と平行な方向に支持体にねじ込まれたボルトと、第2台座部とボルトの頭部との間となる軸部に取り付けられたナットと、を備えることを特徴とする。
 本発明にかかる操作装置によれば、汎用品を用いた簡素な構成でトーションバーに蓄えられるトルクの調整を行うことができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1にかかる遮断器の概略構成を示す正面図 図1に示す操作装置の背面図 図2に示すIII-III線で切断した断面図 実施の形態1におけるシムの平面図 実施の形態1における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図 実施の形態1における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図 実施の形態1における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図 実施の形態1における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図 本発明の実施の形態2にかかる遮断器が備える操作装置の側面図 図9に示すX-X線で切断した断面図 図9に示すXI-XI線で切断した断面図 実施の形態2における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図 実施の形態2における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図
 以下に、本発明の実施の形態にかかる操作装置および遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1にかかる遮断器の概略構成を示す正面図である。図2は、図1に示す操作装置の背面図である。図3は、図1に示すII-II線で切断した断面図である。図3では、理解容易化のためにトーションバー以外の構成についてハッチングを省略している。また、図3では、理解容易化のために一部の機構の図示を省略している。
 遮断器50は、内部に絶縁ガスが封入されたタンク51を備える。タンク51の端面49には、操作装置52が取り付けられている。
 操作装置52は、タンク51の端面49に取付座9を介して固定された筐体53を備える。筐体53には、図3に示す矢印Xに示す方向に沿って貫通する貫通孔53a,53bが形成されている。また、操作装置52は、矢印Xに示す方向に延びる開路側回転軸60を中心に回転可能とされた開路レバー15と、開路側回転軸60を中心軸とする筒状形状をなして開路レバー15に連結された開路側シャフト16とを備える。開路側シャフト16は、軸受18を介して筐体53の貫通孔53a部分に支持されており、開路レバー15と一体に開路側回転軸60を中心に回転可能とされている。
 筒状形状をなす開路側シャフト16の内側には、開路側第1トーションバー11が設けられている。開路側第1トーションバー11は、開路側回転軸60を中心軸とする柱状形状をなし、筐体53の貫通孔53aを貫通している。なお、開路側第1トーションバー11の形状は、開路側回転軸60を中心軸とする筒状形状であってもよい。
 開路側第1トーションバー11の一端11a側には、開路側回転軸60を中心軸とする筒状形状をなす開路側第2トーションバー12が連結されている。開路側第2トーションバー12は、開路側第1トーションバー11の周囲を囲む複数の筒状バー12a,12b,12cを有している。
 筒状バー12a,12b,12cは、開路側回転軸60を中心軸とする同心円状に設けられており、最も内側に設けられた筒状バー12aが、開路側第1トーションバー11の一端11aに連結されている。筒状バー12aは、開路側第1トーションバー11の一端11aに連結された側の反対側の端部で、外側に設けられた筒状バー12bに連結されている。筒状バー12bは、筒状バー12aに連結された側の反対側の端部で、外側に設けられた筒状バー12cに連結されている。筒状バー12cは、筒状バー12bに連結された側の反対側の端部で、開路側支持体14に連結されている。
 筒状バー12a,12b,12cの構成は、開路側第2トーションバー12全体で見ると、開路側第2トーションバー12は開路側第1トーションバー11の一端11aに連結され、開路側第1トーションバー11に連結された側と反対側の端部で開路側支持体14に固定して支持されていると換言できる。
 図2に示すように、開路側支持体14は、開路側台座部17によって筐体53に固定されており、開路側回転軸60を中心とする回転を行うことはできない。すなわち、開路側第1トーションバー11と開路側第2トーションバー12とは、開路側シャフト16に連結された開路側第1トーションバー11の他端11bが回転可能な自由端となり、開路側支持体14に固定された開路側第2トーションバー12の端部が固定端となる。
 開路レバー15は、筐体53の内部に収容される。図1に示すように、開路レバー15は、リンク機構4を介して可動接触子56に連結されている。可動接触子56は、タンク51の内部に収容されている。開路レバー15が回転することで、可動接触子56が移動する。可動接触子56は、タンク51内に設けられた固定接触子57と接触する位置と離間する位置との間を移動する。可動接触子56と固定接触子57とは、互いに接離可能な回路接点を構成する。
 操作装置52は、図3に示す矢印Xに示す方向に延びる閉路側回転軸61を中心に回転可能とされた閉路レバー25と、閉路側回転軸61を中心軸とする筒状形状をなして閉路レバー25に連結された閉路側シャフト26とを備える。閉路側シャフト26は、軸受28を介して筐体53の貫通孔53b部分に支持されており、閉路レバー25と一体に閉路側回転軸61を中心に回転可能とされている。
 筒状形状をなす閉路側シャフト26の内側には、閉路側第1トーションバー21が設けられている。閉路側第1トーションバー21は、閉路側回転軸61を中心軸とする柱状形状をなし、筐体53の貫通孔53bを貫通している。なお、閉路側第1トーションバー21の形状は、閉路側回転軸61を中心軸とする筒状形状であってもよい。
 閉路側第1トーションバー21の一端21a側には、閉路側回転軸61を中心軸とする筒状形状をなす閉路側第2トーションバー22が連結されている。閉路側第2トーションバー22は、閉路側第1トーションバー21の周囲を囲む複数の筒状バー22a,22b,22cを有している。
 筒状バー22a,22b,22cは、閉路側回転軸61を中心軸とする同心円状に設けられており、最も内側に設けられた筒状バー22aが、閉路側第1トーションバー21の一端21aに連結されている。筒状バー22aは、閉路側第1トーションバー21の一端21aに連結された側の反対側の端部で、外側に設けられた筒状バー22bに連結されている。筒状バー22bは、筒状バー22aに連結された側の反対側の端部で、外側に設けられた筒状バー22cに連結されている。筒状バー22cは、筒状バー22bに連結された側の反対側の端部で、閉路側支持体24に連結されている。
 筒状バー22a,22b,22cの構成は、閉路側第2トーションバー22全体で見ると、閉路側第2トーションバー22は閉路側第1トーションバー21の一端21aに連結され、閉路側第1トーションバー21に連結された側と反対側の端部で閉路側支持体24に固定して支持されていると換言できる。
 図2に示すように、閉路側支持体24は、第1台座部である閉路側台座部27によって筐体53に位置決めされており、閉路側回転軸61を中心とする回転が可能に支持されている。具体的には、閉路側支持体24は、閉路側回転軸61を中心軸とする円形状に形成された円形部24aと、円形部24aから閉路側回転軸61に垂直な方向に延びる延出部24bとを有する。
 閉路側台座部27は、閉路側回転軸61を挟んで閉路側支持体24の円形部24aを両側から挟み込む構造を有して閉路側支持体24を支持している。また、閉路側台座部27のうち円形部24aと接する面には、円形部24aの円弧面に合わせた凹状の円弧面が形成されている。これにより、閉路側支持体24が閉路側回転軸61を中心に回転可能とされている。なお、本実施の形態1では、開路側支持体14と閉路側支持体24との間に設けられた台座が、開路側台座部17と閉路側台座部27の両方の機能を発揮している。本実施の形態1では、閉路側台座部27が2つの構造物で閉路側支持体24の円形部24aを両側から挟み込む構成となっているがこの構成には限られない。例えば、2つの閉路側台座部27を図5の紙面右方となる端部同士で連結したコ字形状の構成としてもよい。連結部分にも円形部24aの円弧面に合わせた凹状の円弧面が形成されていてもよい。
 筐体53には、閉路側台座部27が円形部24aを挟み込む挟み込み方向と垂直な方向に閉路側第2トーションバー22から離間し、かつ挟み込み方向にずれた位置に第2台座部である調整用台座32が固定されている。調整用台座32には、閉路側支持体24の延出部24bに向かう貫通部である貫通孔32aが形成されている。なお、貫通部は後述するボルト31の軸部31bを貫通させることができる構造であればよく、例えば、図5の紙面左方となる調整用台座32の端面または紙面手前となる調整用台座32の端面に形成されて上下に延びる溝であってもよい。
 閉路側支持体24の延出部24bには、挟み込み方向と平行にボルト31がねじ込まれている。このため、詳細な図示は省略するが、延出部24bにはボルト31をねじ込むことができるねじ穴が形成されている。ボルト31の軸部31bは、貫通孔32aを貫通している。また、ボルト31は、延出部24bにねじ込まれた後は、基本的にさらなるねじ込みまたは抜き取りは行われない。
 調整用台座32と頭部31aとの間となる軸部31bには、ナット33が取り付けられている。調整用台座32とナット33の間には、軸部31bを貫通させた座金である球面座金36が設けられている。球面座金36は、凹状の球面を有する座金と凸状の球面を有する座金とが組み合わされることで、ボルト31が傾いた場合であっても頭部31aへの当接面の角度が変化して、ボルト31に締結力を発揮させることができる。なお、調整用台座32とナット33の間に設ける座金は、凹状の円弧面を有する座金と凸状の円弧面を有する座金とが組み合わされたものであってもよい。この場合には、円弧面の軸方向を閉路側回転軸61と平行にすることで、ボルト31の傾きに応じて頭部31aへの座金の当接面の角度が変化して、ボルト31に締結力を発揮させることができる。また、ナット33の緩みを防ぐために、軸部31bには止めナット35が取り付けられている。
 閉路側支持体24の延出部24bと調整用台座32との間にはシム34が設けられている。図4は、実施の形態1におけるシム34の平面図である。シム34は、板状の部材であり、平面視においてボルト31の軸部31bが嵌め込まれる凹部34aが形成されている。延出部24bと調整用台座32との間隔は、延出部24bと調整用台座32との間に設けられたシム34の枚数分の間隔よりも狭めることはできない。したがって、延出部24bと調整用台座32との間に設けられるシム34の枚数で、延出部24bと調整用台座32との間隔を規定することができる。延出部24bと調整用台座32との間隔が変わることで、閉路側回転軸61を中心とする閉路側支持体24の回転角度が変化する。すなわち、延出部24bと調整用台座32との間に設けられるシム34の枚数で、延出部24bと調整用台座32との間隔を規定することで、閉路側回転軸61を中心とする閉路側支持体24の回転角度を規定することができる。このように、閉路側支持体24は、閉路側台座部27によって回転可能に支持されているものの、実質的にはボルト31およびナット33等によって回転が規制された固定状態となっている。すなわち、閉路側第1トーションバー21と閉路側第2トーションバー22とは、閉路側シャフト26に連結された閉路側第1トーションバー21の他端21bが回転可能な自由端となり、閉路側支持体24に固定された閉路側第2トーションバー22の端部が固定端となる。
 操作装置52では、自由端側となっている開路レバー15が開路側回転軸60を中心に回転すると、開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12が捩られて、元の状態に戻ろうとするエネルギーが蓄えられる。操作装置52では、開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12が捩られた状態で、タンク51内で可動接触子56と固定接触子57とが接触する。
 また、開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12が捩られた状態から元の状態に復帰することで、タンク51内で可動接触子56が固定接触子57から離間される。図示を省略するラッチ機構によって、開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12が捩られた状態から元の状態に復帰することを規制することで、タンク51内で可動接触子56と固定接触子57とが接触した状態を維持することができる。
 また、ラッチ機構による復帰の規制を解除することで、開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12が捩られた状態から元の状態に復帰し、タンク51内で可動接触子56を固定接触子57から離間させることができる。すなわち、捩りによって蓄えられたエネルギーを利用して、高速で可動接触子56を移動させて、固定接触子57から離間させることができる。
 操作装置52の閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22では、自由端側となっている閉路レバー25が閉路側回転軸61を中心に回転すると、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22が捩られて、元の状態に戻ろうとするエネルギーが蓄えられる。操作装置52では、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22が捩られた状態から復帰する過程で、図1に示すカム54が開路レバー15の当接部55を押し込んで、開路レバー15を回転させる構成となっている。
 図示を省略するラッチ機構によって、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22が捩られた状態から元の状態に復帰することを規制しておくことで、可動接触子56が固定接触子57から離間した状態を維持できる。また、ラッチ機構による復帰の規制を解除することで、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22が捩られた状態から元の状態に復帰し、カム54が開路レバー15を回転させることで、可動接触子56を固定接触子57に接触させることができる。すなわち、捩りによって蓄えられたエネルギーを利用して、高速で可動接触子56を移動させて、固定接触子57に接触させることができる。
 開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12は、カム54に押し込まれた開路レバー15が回転する際に、捩りが加えられてエネルギーが蓄えられる。ここで、ラッチによって開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12が捩られた状態から復帰することを規制することで、可動接触子56が固定接触子57に接触した状態を維持することができる。その後、電動機62によって、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22に捩りを加えることで、カム54を移動させるとともに、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22にエネルギーを蓄えることができる。
 ここで、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22にエネルギーを蓄えられた状態では、閉路側支持体24には、図2の矢印Pに示す方向に回転する力が加えられている。したがって、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22にエネルギーを蓄えられた状態から、閉路側支持体24を矢印Pに示す方向に回転させれば閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22に蓄えられたエネルギー、すなわち閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22のばねトルクを低下させることができる。
 これとは逆に、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22にエネルギーを蓄えられた状態から、閉路側支持体24を矢印Qに示す方向に回転させれば閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22に蓄えられたエネルギー、すなわち閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22のばねトルクを上昇させることができる。
 このように、閉路側支持体24の回転角度を調整することで、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22のばねトルクを調整して、可動接触子56が固定接触子57に接触する速度を調整することができる。
 本実施の形態1にかかる遮断器50では、ボルト31の軸部31bにナット33が固定される位置およびシム34の枚数を調整することで、閉路側支持体24の回転角度を調整し、ばねトルクの調整を可能としている。以下に、ナット33が固定される位置およびシム34の枚数の調整方法について説明する。
 図5から図8は、実施の形態1における閉路側支持体24の回転角度の調整方法を説明する図である。図5に示す状態から、ナット33および止めナット35を回転させて、ナット33および止めナット35をボルト31の頭部31aに近づく方向に移動させる。図6に示すように、ボルト31を閉路側支持体24側に移動させて、調整用台座32から閉路側支持体24側への軸部31bの突出量を増大させることができる。これにより、閉路側支持体24が矢印Pに示す方向に回転して、シム34を追加できるようになる。なお、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22が捩られて、ばねトルクが発生している状態であれば、閉路側支持体24には矢印Pに示す方向に回転させる力が加わっているため、ナット33および止めナット35の移動させた場合に自然に軸部31bの突出量が増大する方向にボルト31が移動する。
 次に、図7に示すように、閉路側支持体24の延出部24bと調整用台座32との間にシム34を差し込む。次に、ナット33および止めナット35を回転させて、ナット33および止めナット35を閉路側支持体24に近づく方向に移動させることで、図8に示すように延出部24bがシム34に当接するまで閉路側支持体24が矢印Qに示す方向に回転する。図5に示す状態から図8に示す状態にすることで、ばねトルクを低下させることができる。これとは逆の工程を行って、図8から図5に示す状態にすることでばねトルクを上昇させることができる。
 以上説明した遮断器50によれば、ボルト31および球面座金36のような汎用品を用いた簡素な構成で、トーションバーに蓄えられるトルクの調整を行うことができる。なお、図5に示す状態と図8に示す状態とではボルト31の傾きが異なる。この傾きの変化を許容できる大きさで貫通孔32aは形成されている。
 なお、本実施の形態1では、1つのタンク51を図示して遮断器の説明をしたが、3つのタンク51を備えて、タンク51のそれぞれに設けられた可動接触子を開路側シャフト16または閉路側シャフト26に連結されたレバーで動作させる、いわゆる三相一括型の遮断器であってもよい。
 また、本実施の形態1では、閉路側第1トーションバー21および閉路側第2トーションバー22に蓄えられるばねトルクの調整を可能な例を示したが、ボルトおよびボルトが貫通する台座部等の構成を開路側支持体14に適用して、開路側第1トーションバー11および開路側第2トーションバー12に蓄えられるばねトルクの調整を可能としてもよい。また、開路側と閉路側の両方でばねトルクの調整を可能としてもよい。
 また、閉路側台座部27による挟み込み方向と、閉路側支持体24へのボルト31のねじ込み方向との関係は、閉路側支持体24の回転角度に応じて変化する。したがって、閉路側台座部27による挟み込み方向と平行にボルト31をねじ込むとの概念には、ボルト31のねじ込み方向がずれた場合も含まれる。
実施の形態2.
 図9は、本発明の実施の形態2にかかる遮断器が備える操作装置の側面図である。図10は、図9に示すX-X線で切断した断面図である。図11は、図9に示すXI-XI線で切断した断面図である。図12および図13は、実施の形態2における閉路側支持体の回転角度の調整方法を説明する図である。なお、上記実施の形態1と同様の構成については同様の符号を付して詳細な説明を省略する。また、タンク、可動接触子、固定接触子およびリンク機構等の構成は図示を省略している。
 本実施の形態2における操作装置152では、開路側第2トーションバー112が、開路側第1トーションバー111に隣接して設けられている。なお、開路側第1トーションバー111の中心軸は開路側回転軸60に一致し、開路側第2トーションバー112の中心軸64は開路側回転軸60に一致していない。
 開路側第1トーションバー111の端部と開路側第2トーションバー112の端部とは連結プレート37で連結されている。また、開路側第2トーションバー112のうち開路側第1トーションバー111と連結された側と反対側となる端部に固定される開路側支持体114には、開路側第1トーションバー111を貫通させる貫通孔114cが形成されている。
 また、閉路側第2トーションバー122が、閉路側第1トーションバー121に隣接して設けられている。なお、閉路側第1トーションバー121の中心軸は閉路側回転軸61に一致し、閉路側第2トーションバー122の中心軸63は閉路側回転軸61に一致していない。
 閉路側第1トーションバー121の端部と閉路側第2トーションバー122の端部とは連結プレート38で連結されている。また、閉路側第2トーションバー122のうち閉路側第1トーションバー121と連結された側と反対側となる端部に固定される閉路側支持体124には、閉路側第1トーションバー121を貫通させる貫通孔124cが形成されている。
 閉路側支持体124は、実施の形態1で説明した閉路側支持体24と同様に円形部124aと延出部124bを有している。閉路側支持体124は、閉路側台座部27によって中心軸63を中心に回転可能に支持されている。また、延出部124bにはボルト31がねじ込まれている。
 これらの構成により、図12および図13で示すように、シム34の枚数を変えて閉路側支持体124の回転角度を変化させて、閉路側第1トーションバー121および閉路側第2トーションバー122に蓄えられるばねトルクの調整をすることができる。
 また、ボルト31および球面座金36のような汎用品を用いた簡素な構成で、トーションバーに蓄えられるトルクの調整を行うことができる。本実施の形態2で説明した構成は、三相一括型の遮断器に適用されてもよい。
 また、本実施の形態2では、閉路側第1トーションバー121および閉路側第2トーションバー122に蓄えられるばねトルクの調整を可能な例を示したが、ボルトおよびボルトが貫通する台座部等の構成を開路側支持体114に適用して、開路側第1トーションバー111および開路側第2トーションバー112に蓄えられるばねトルクの調整を可能としてもよい。また、開路側と閉路側の両方でばねトルクの調整を可能としてもよい。
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 4 リンク機構、11,111 開路側第1トーションバー、11a 一端、11b 他端、12,112 開路側第2トーションバー、12a,12b,12c 筒状バー、14,114 開路側支持体、15 開路レバー、16 開路側シャフト、17 開路側台座部、18,28 軸受、21,121 閉路側第1トーションバー、21a 一端、21b 他端、22,122 閉路側第2トーションバー、22a,22b,22c 筒状バー、24,124 閉路側支持体、24a 円形部、24b 延出部、25 閉路レバー、26 閉路側シャフト、27 閉路側台座部、31 ボルト、31a 頭部、31b 軸部、32 調整用台座、32a 貫通孔、33 ナット、34 シム、34a 凹部、35 止めナット、36 球面座金、37,38 連結プレート、49 端面、50 遮断器、51 タンク、52 操作装置、53 筐体、53a,53b 貫通孔、56 可動接触子、57 固定接触子、60 開路側回転軸、61 閉路側回転軸、62 電動機、63,64 中心軸、114c,124c 貫通孔。

Claims (7)

  1.  回転軸を中心に回転可能とされたレバーと、
     前記回転軸を中心軸とする柱状形状または筒状形状をなして前記レバーに連結された第1トーションバーと、
     柱状形状または筒状形状をなして前記第1トーションバーの一端側に連結された第2トーションバーと、
     前記第2トーションバーを前記第1トーションバーと連結された側と反対側の端部で固定して支持する支持体と、
     前記支持体を前記第2トーションバーの中心軸を挟んで両側から挟み込む構造を有して、前記中心軸を中心に前記支持体を回転可能に支持する第1台座部と、
     前記第1台座部が前記支持体を挟み込む挟み込み方向と垂直な方向に前記第2トーションバーから離間し、かつ前記挟み込み方向と平行な方向にずれた位置に設けられ、前記支持体に向かって貫通する貫通部が形成された第2台座部と、
     前記貫通部に軸部が貫通されて前記挟み込み方向と平行な方向に前記支持体にねじ込まれたボルトと、
     前記第2台座部と前記ボルトの頭部との間となる前記軸部に取り付けられたナットと、を備えることを特徴とする操作装置。
  2.  前記第2台座部と前記ナットの間で前記軸部を貫通させるとともに前記ボルトの傾きに応じて前記頭部への当接面の角度が変化する座金を備えることを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  3.  前記座金は、球面座金であることを特徴とする請求項2に記載の操作装置。
  4.  前記貫通部は、孔であることを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  5.  前記第2トーションバーは、前記第1トーションバーの周囲を囲む筒状形状をなして前記第1トーションバーの中心軸と前記第2トーションバーの中心軸とが一致していることを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  6.  前記第2トーションバーは、前記第1トーションバーに隣接して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  7.  請求項1から6のいずれか1つに記載の操作装置と、
     回路接点と、を備え、
     前記レバーが前記回路接点と連結されていることを特徴とする遮断器。
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