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Patent Searching and Data


Title:
OPENING/CLOSING DEVICE, AND OPENING/CLOSING DEVICE OPERATING MECHANISM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/016814
Kind Code:
A1
Abstract:
Intended is to shorten the time period till a cutout spring force is released at the cutout time of an opening/closing device. This opening/closing device comprises a makeup shaft (81), a main lever (11) fixed turnably on the makeup shaft (81) and associated with a movable contact, a cutout spring (12), a sub shaft (70), a sub lever (71) and a latch lever (72) fixed on the sub shaft (70), a roller (72a) mounted on the leading end of the latch lever (72), a turnable latch (91) and a kick lever (51), a lock lever (52) made turnable with respect to the latch (91), a latch returning spring (91a) for biasing the latch (91), a lock returning spring (52c) for biasing the kick lever (51) and the lock lever (52), and a stopper (90a) for regulating the turns of the lock lever (52) and the latch (91).

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Inventors:
OHDA YOSHIAKI (JP)
SHIMIZU MASAHARU (JP)
MARUSHIMA SATOSHI (JP)
TAKAGI HIROKAZU (JP)
KOBAYASHI YOSHITAKA (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/001994
Publication Date:
February 05, 2009
Filing Date:
July 25, 2008
Export Citation:
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Assignee:
TOSHIBA KK (JP)
OHDA YOSHIAKI (JP)
SHIMIZU MASAHARU (JP)
MARUSHIMA SATOSHI (JP)
TAKAGI HIROKAZU (JP)
KOBAYASHI YOSHITAKA (JP)
International Classes:
H01H33/42; H01H33/40
Foreign References:
JPH11213824A1999-08-06
JP2000040445A2000-02-08
JP2007087836A2007-04-05
JP2007294363A2007-11-08
JP2008091098A2008-04-17
Attorney, Agent or Firm:
KIKUCHI, Osamu et al. (4TH FL. IMASHAMAMATSUCHO BLDG., 2-10-4, HAMAMATSUCHO, MINATO-K, Tokyo 13, JP)
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Claims:
 開閉装置の可動接点を往復駆動して、その開閉装置を遮断状態と投入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、
 支持構造体と、
 前記支持構造体に対して回転可能に配設された投入シャフトと、
 前記投入シャフトに回転可能に固定され、前記可動接点に連動して揺動可能なメインレバーと、
 前記投入シャフトの回転に応じて、前記遮断状態から投入状態に移行するとき蓄勢され、前記投入状態から遮断状態に移行するときに放勢されるように配設された遮断ばねと、
 前記投入シャフトの回転軸とほぼ平行な回転軸の周りに前記支持構造体に対して回転可能に配設されたサブシャフトと、
 前記サブシャフトに固定されて揺動するサブレバーと、
 前記サブレバーの先端および前記メインレバーを互いに回転自在に連結する主副連結リンクと、
 前記投入シャフトの回転に応じて前記サブシャフトを揺動させるカム機構と、
 前記サブシャフトに固定されて揺動可能なラッチレバーと、
 前記ラッチレバーの先端に取り付けられて回転可能なローラと、
 前記支持構造体に対して前記投入シャフトの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたラッチと、
 前記ラッチに対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されて貫通穴を備えたキックレバーと、
 前記ラッチに対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な異なる回転軸の周りに回転可能に配設されたロックレバーと、
 前記ラッチを所定の向きに回転するように付勢するラッチ復帰ばねと、
 前記ロックレバーと前記キックレバーを所定の向きに回転するように付勢するロック復帰ばねと、
 前記ロックレバーと前記ラッチの付勢の向きの回転を制限するために前記支持構造体に固定されたストッパーと、
 前記ロックレバーに取り付けられて前記キックレバーの貫通穴の中でその貫通穴に対して相対的に移動および回転が可能な連結ピンと、
 を有し、
 投入状態では、前記ローラが前記ラッチの先端を前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向きに押し、前記ロックレバーの先端が前記ストッパーに係合して前記ラッチの動作を係止し、
 投入状態から遮断状態に移行するときに、前記ロックレバーが前記ロック復帰ばねの付勢の向きの逆方向に回転するように前記ロックレバーが引かれるとともに、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向きに引かれ、前記ローラと前記ラッチの先端の係合が外れて、これにより、前記遮断ばねの放勢により前記サブシャフトおよび前記メインレバーが回転するように構成されていること、
 を特徴とする開閉装置操作機構。
 前記キックレバーに形成された穴は矩形形状であり、投入状態において前記ロックレバーに配置された連結ピンは前記穴の前記キックレバーの回転軸側の面と係合すること、を特徴とする請求項1に記載の開閉装置操作機構。
 前記ロックレバーと係合する引き外しリンク機構と、
 前記引き外しリンク機構を所定の方向に付勢する引き外し復帰ばねと、
 前記引き外しリンク機構を、前記引き外し復帰ばねの付勢に抗して駆動して、前記ロックレバーを引き動かし、前記投入状態から遮断状態に移行させるための遮断用電磁ソレノイドと、
 をさらに有することを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。
 前記キックレバーは突起部を有し、
 遮断状態から投入状態に移行するときに、前記投入シャフトの回転に伴って、前記カム機構によって前記ラッチレバーが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きに回転して、これによって前記ローラが前記突起部を押し、それによって、前記キックレバーが回転するとともに、前記穴が前記ロックレバーの前記連結ピンと係合し、前記ロックレバーが前記ロック復帰ばねの付勢の向きと逆方向に回転し、前記ロックレバーと前記ストッパーの係合が外れ、前記ラッチレバーがさらに回転し、これによって、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きと逆向きに回転し、さらに、前記ラッチの先端が前記ローラに当接し、投入状態に移行するよう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。
 前記ロックレバーにピンが配置され、
 前記引き外しリンク機構は、前記ピンと相互回転可能に連結された引き外しリンクと前記引き外しリンクに形成された長穴と係合する引き外しレバーとを有し、
 前記遮断用電磁ソレノイドが前記引き外しレバーを押すことによって前記ロック復帰ばねの付勢の向きと逆向きに前記引き外しレバーを回転させるように構成されていること、
 を特徴とする請求項4に記載の開閉装置操作機構。
 開閉装置の可動接点を往復駆動して、その開閉装置を遮断状態と投入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、
 支持構造体と、
 前記支持構造体に対して回転可能に配設された投入シャフトと、
 前記投入シャフトに回転自由に固定され、前記可動接点に連動して揺動可能なメインレバーと、
 前記投入シャフトの回転に応じて、前記遮断状態から投入状態に移行するとき蓄勢され、前記投入状態から遮断状態に移行するときに放勢されるように配設された遮断ばねと、
 前記投入シャフトの回転軸とほぼ平行な回転軸の周りに前記支持構造体に対して回転可能に配設されたサブシャフトと、
 前記サブシャフトに固定されて揺動するサブレバーと、
 前記サブレバーの先端および前記メインレバーを互いに回転自在に連結する主副連結リンクと、
 前記投入シャフトの回転に応じて前記サブシャフトを揺動させるカム機構と、
 前記サブシャフトに固定されて揺動可能なラッチレバーと、
 前記ラッチレバーの先端に取り付けられて回転可能なローラと、
 前記支持構造体に対して前記投入シャフトの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたラッチと、
 前記支持構造体に対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたロックレバーと、
 前記ラッチを所定の向きに回転するように付勢するラッチ復帰ばねと、
 前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きと逆方向に前記ロックレバーを付勢するロックレバー復帰ばねと、
 前記ロックレバーの前記ロックレバー復帰ばねの付勢の向きの回転を制限するために前記支持構造体に固定されたストッパーと、
 を有し、
 投入状態では、前記ローラが前記ラッチの先端を前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆の向きに押し、
 投入状態から遮断状態に移行するときに、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きと逆方向に回転するように前記ロックレバーが引かれ、前記ローラと前記ラッチの先端の係合が外れて、これにより、前記遮断ばねの放勢により前記サブシャフトが回転するように構成されていること、
 を特徴とする開閉装置操作機構。
 前記ロックレバーと前記ストッパーとの係合面がほぼ円柱面で構成され、前記円柱面の軸が前記ロックレバーの回転軸とほぼ一致すること、
 を特徴とする請求項6に記載の開閉装置操作機構。
 前記ロックレバーの回転軸位置にこの回転を許容する円柱状のピンが配置され、前記ロックレバーと前記ストッパーとの係合面がほぼ円柱面で構成され、前記円柱面の軸が前記ピンの半径以内に位置すること、
 を特徴とする請求項6または請求項7に記載の開閉装置操作機構。
 前記ロックレバーと係合する引き外しリンク機構と、
 前記引き外しリンク機構を所定の方向に付勢する引き外し復帰ばねと、
 前記引き外しリンク機構を、前記引き外し復帰ばねの付勢に抗して駆動して、前記ロックレバーを引き動かし、前記投入状態から遮断状態に移行させるための遮断用電磁ソレノイドと、
 をさらに有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の開閉装置操作機構。
 前記ロックレバーはロックレバー突出部を有し、
 遮断状態から投入状態に移行するときに、前記投入シャフトの回転に伴って、前記カム機構によって前記ラッチレバーが前記ロックレバー復帰ばねの付勢の向きと逆向きに回転して、これによって前記ローラが前記ロックレバー突出部を押し、それによって、前記ロックレバーが回転するとともに、前記ラッチレバーがさらに回転し、これによって、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きと逆向きに回転し、さらに、前記ラッチの先端が前記ローラに当接し、投入状態に移行するように構成されていること、
 を特徴とする請求項9に記載の開閉装置操作機構。
 前記ラッチ復帰ばねの一端が前記ロックレバーに配置された復帰ばねピンと係合し前記ロックレバーを前記ストッパーと係合する方向に付勢するよう配置されていること、
を特徴とする請求項10に記載の開閉装置操作機構。
 前記ロックレバーにロックレバーピンが配置され、
 前記引き外しリンク機構は、前記ロックレバーピンと相互回転可能に連結される穴が形成された引き外しリンクと、この引き外しリンクの他端に形成された長穴と係合する引き外しレバーピンを含む引き外しレバーとを有し、
 前記遮断用電磁ソレノイドが前記引き外しレバーを押すことによって前記ロックレバー復帰ばねの付勢の向きと逆向きに前記引き外しレバーを回転させるように構成されていること、
 を特徴とする請求項9に記載の開閉装置操作機構。
 前記ラッチの前記ローラとの係合面がほぼ円柱面で構成され、前記円柱面の軸が前記ラッチの回転軸とほぼ一致することを特徴とする請求項1、請求項2、請求項6、請求項7のうちのいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。
 前記ラッチの回転軸位置にこの回転を許容する円柱状のラッチ軸ピンが配置され、前記ラッチの前記ローラとの係合面がほぼ円柱面で構成され、前記円柱面の軸が前記ラッチ軸ピンの半径範囲内でかつ前記ラッチ軸ピンの中心から前記ストッパー寄りに位置することを特徴とする請求項1、請求項2、請求項6、請求項7のうちのいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。
 前記投入シャフトの回転に応じて、前記投入状態または遮断状態において蓄勢され、前記遮断状態から投入状態に移行するときに放勢されるように配設された投入ばねをさらに有すること、を特徴とする請求項1、請求項2、請求項6、請求項7のうちのいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。
 前記投入シャフトに固定された投入レバーと、
 前記投入レバーに対して回転自在に接合された投入リンクと、
 を有し、
 前記投入ばねが前記投入リンクの先端と前記支持構造体の間にあって、前記投入リンクの先端を前記投入シャフトから離す方向に付勢するように配設されていること、
 を特徴とする請求項15に記載の開閉装置操作機構。
 往復移動可能な可動接点と、この可動接点を駆動する操作機構とを有し、前記可動接点の移動によって遮断状態と投入状態との間で相互に移行しうる開閉装置であって、前記操作機構は、
 支持構造体と、
 前記支持構造体に対して回転可能に配設された投入シャフトと、
 前記投入シャフトに回転自由に固定され、前記可動接点に連動して揺動可能なメインレバーと、
 前記投入シャフトの回転に応じて、前記遮断状態から投入状態に移行するとき蓄勢され、前記投入状態から遮断状態に移行するときに放勢されるように配設された遮断ばねと、
 前記投入シャフトの回転軸とほぼ平行な回転軸の周りに前記支持構造体に対して回転可能に配設されたサブシャフトと、
 前記サブシャフトに固定されて揺動するサブレバーと、
 前記サブレバーの先端および前記メインレバーを互いに回転自在に連結する主副連結リンクと、
 前記投入シャフトの回転に応じて前記サブシャフトを揺動させるカム機構と、
 前記サブシャフトに固定されて揺動可能なラッチレバーと、
 前記ラッチレバーの先端に取り付けられて回転可能なローラと、
 前記支持構造体に対して前記投入シャフトの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたラッチと、
 前記ラッチに対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたキックレバーと、
 前記ラッチに対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な異なる回転軸の周りに回転可能に配置されたロックレバーと、
 前記ラッチを所定の向きに回転するように付勢するラッチ復帰ばねと、
 前記ロックレバーと前記キックレバーを所定の向きに回転するように付勢するロック復帰ばねと、
 前記ロックレバーと前記ラッチの付勢の向きの回転を制限するために前記支持構造体に固定されたストッパーと、
 前記ロックレバーに配置されたピンと係合する前記キックレバーに配置された穴と、
を有し、
 投入状態では、前記ローラが前記ラッチの先端を前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向きに押し、前記ロックレバーの先端が前記ストッパーに係合し前記ラッチの動作を係止し、投入状態から遮断状態に移行するときに、前記ロックレバーが前記ロック復帰ばねの付勢の逆向きに回転するのを許容するように前記ロックレバーが引かれるとともに、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向きに引かれ、前記ローラと前記ラッチの先端の係合が外れて、これにより、前記遮断ばねの放勢により前記サブシャフトおよび前記メインレバーが回転するように構成されていること、
 を特徴とする開閉装置。
 往復移動可能な可動接点と、この可動接点を駆動する操作機構とを有し、前記可動接点の移動によって遮断状態と投入状態との間で相互に移行しうる開閉装置であって、前記操作機構は、
 支持構造体と、
 前記支持構造体に対して回転可能に配設された投入シャフトと、
 前記投入シャフトに回転自由に固定され、前記可動接点に連動して揺動可能なメインレバーと、
 前記投入シャフトの回転に応じて、前記遮断状態から投入状態に移行するとき蓄勢され、前記投入状態から遮断状態に移行するときに放勢されるように配設された遮断ばねと、
 前記投入シャフトの回転軸とほぼ平行な回転軸の周りに前記支持構造体に対して回転可能に配設されたサブシャフトと、
 前記サブシャフトに固定されて揺動するサブレバーと、
 前記サブレバーの先端および前記メインレバーを互いに回転自在に連結する主副連結リンクと、
 前記投入シャフトの回転に応じて前記サブシャフトを揺動させるカム機構と、
 前記サブシャフトに固定されて揺動可能なラッチレバーと、
 前記ラッチレバーの先端に取り付けられて回転可能なローラと、
 前記支持構造体に対して前記投入シャフトの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたラッチと、
 前記支持構造体に対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配設されたロックレバーと、
 前記ラッチを所定の向きに回転するように付勢するラッチ復帰ばねと、
 前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きと逆方向に前記ロックレバーを付勢するロックレバー復帰ばねと、
 前記ロックレバーの前記ロックレバー復帰ばねの付勢の向きの回転を制限するために前記支持構造体に固定されたストッパーと、
 を有し、
 投入状態では、前記ローラが前記ラッチの先端を前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆の向きに押し、
 投入状態から遮断状態に移行するときに、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きと逆方向に回転するのを許容するように前記ロックレバーが引かれ、前記ローラと前記ラッチの先端の係合が外れて、これにより、前記遮断ばねの放勢により前記サブシャフトが回転するように構成されていること、
 を特徴とする開閉装置。
Description:
開閉装置および開閉装置操作機

 本発明は、電気回路を開閉する開閉装置 その操作機構に関し、特に、高電圧電流を 時間で遮断するのに好適なものに係る。

 一般に、開閉装置の操作機構は、大出力 得られる油圧操作力を用いたものや中・低 力のばね操作力を用いたものがある。前者 油圧操作機構と呼び、後者をばね操作機構 呼ぶ。特に近年、開閉装置の一種であるガ 遮断器の消弧室の小型化が進み、少ない操 力で事故電流等を遮断できるようになりば 操作機構の適用が多くなっている。しかし 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 るもの)という高速動作性能が要求される。 従来のばね操作機構では3サイクル遮断程度 動作性能が一般的であり、ばね力の保持機 や保持制御機構の応答性の問題のため、2サ クル遮断の実現は容易ではなかった。

 このような開閉装置の操作機構の第1の従 来例として、特許文献1と特許文献2がある。 許文献1と特許文献2では遮断ばねの力は出 レバーを介して、ラッチとオープロップ(O- ロップ(開係止レバー))およびキャッチで構 される保持機構により保持されている。そ ような構成のばね操作機構の遮断動作は、 持制御機構であるソレノイドにトリップ電 が流されるとソレノイドのプランジャがキ ッチを動作させ、キャッチとプロップの係 が外れ、さらに出力レバーとラッチの係合 外れ出力レバーが回転し遮断ばね力が解放 れることにより行なわれる。

 開閉装置の操作機構の第2の従来例として、 特許文献3に記載のばね操作機構がある。特 文献3のばね操作機構では遮断ばね力を保持 るために引き外しレバーと保持レバーが配 してあり、保持レバーは遮断動作時には遮 ばねの力ではなく、加速ばねの力により動 させ、遮断ばね力を解放させる構造を採用 ている。

特開平11-213824号公報(図1と図7)

特開2000-40445号公報(図1と図3)

特許第3497866号公報(図1~図4)

 上述した開閉装置の操作機構の第1の従来 例においては、遮断ばね力の解放(遮断動作) 、ソレノイドの励磁によるキャッチの動作 、オープロップの動作と、遮断ばねを含む 気的な接触子の動作の三動作から構成され いる。これらの動作関係を図16に示す。横 は時間軸を示しており、縦軸は各部のスト ークを示している。図16において最下部の曲 線はトリップ電流の波形を示し、その上にキ ャッチの動作曲線(ストローク)を示してある その上にはオープロップと遮断ばねのスト ークを示してある。最上部にはガス遮断器 消弧室内部の接触子の通電信号を示してい 。

 トリップ電流を印加した時間を基点としキ ッチが動作しオープロップの動作が開始さ るまでの時間をT1とする。さらにオープロ プの動作開始から遮断ばねの動作開始まで 時間をT2とする。T3は遮断ばねの動作開始か 開極点に達するまでの時間を示す。開極時 をT0とすると、
  T0=T1+T2+T3       (1)
の関係が成立する。

 2サイクル遮断を実現するためには開極時 間T0をある値以下にする必要がある。このよ に一般のばね操作機構ではトリップ電流印 後、キャッチから遮断ばねまで全て同時に 作が開始されるのではなく、キャッチがあ 程度動作した後にオープロップとの係合が れることにより、オープロップの動作が開 され、オープロップがある程度動作してか 遮断ばねが動作する。すなわち、遮断ばね を保持している機構は、段階的に動作する め、T0を短縮するためにはT1、T2、T3のそれ れの時間を短縮する必要がある。

 しかし、T3は消弧室の可動部重量と開極 度、駆動エネルギーから遮断ばね力が決定 るため、時間短縮には限度がある。T2を短縮 させる方法としては、オープロップの軽量化 と遮断ばね力を保持する力(保持力)を大きく ることにより高速に動作させることができ 。しかし、この方法だと保持力が大きくな と強度向上のためオープロップを大型化す 必要があり軽量化には限界が生じる。した って保持力増大による高速化には限界が生 ることになる。また、保持力を大きくする とによりオープロップとキャッチとの係合 にも大きな力が作用し、キャッチが大型化 、さらにキャッチを動作させるため大きな 磁力を持つソレノイドが必要となってくる

 現在、ソレノイドの高出力化のため、大 のコンデンサを利用した励磁方法がとられ いるが、ソレノイドに流せる電流値には規 で定められた上限値があるため、高出力化 も限度がある。このように、従来のばね操 機構では、容易に開極時間を短縮すること 困難であった。

 また、第2の従来例においても、遮断ばね 力の解放過程は電磁石により引き外しフック が動作し、リセットレバーと加速ばねと保持 レバーがほぼ同時に動作し、引き外しレバー と遮断ばねが同時に動作する三動作から構成 されている。この従来例では遮断ばねの保持 力(加圧力)の方向を保持レバーのほぼ回転中 としたことにより保持レバーの動作に要す 力の低減をしている。

 また、二番目の動作に含まれている保持 バーの動きを加速ばねによって高速化し動 時間短縮を図っている。しかし、この二番 の動作時間を零秒にすることは物理的に困 であり、開極時間全体を大幅に短縮するこ は第1の従来例で説明した理由も含めて困難 である。

 また、引き外しレバーと保持レバーが係 する部分への加圧力の方向を保持レバーの ぼ回転中心方向としているため、外部振動 よる保持レバーへの強制加振により、引き しレバーが遮断動作方向に回転し、遮断指 なしの状態でも動作してしまう可能性があ 。

 また、引き外しレバーに配置されたロー と保持レバーとの係合面の変形等により加 力の方向が保持レバーの回転中心のどちら 向くか安定しておらず、加圧力が保持レバ の遮断動作する方向に作用した場合、遮断 令を入力しなくても引き外しレバーが外れ しまう可能性がある。

 さらに特許文献3には記載されていないが 、投入動作においてローラが保持レバーを押 しのけて再び係合する際の衝撃力で保持レバ ーが遮断方向に動作し、遮断指令無しで遮断 動作することは十分考えられる。このように 第2の従来例では大幅に開極時間を短縮する とができず、遮断ばね力の保持の安定性が 足する可能性があった。

 本発明は上述の課題を解決するためにな れたものであり、電気回路の開閉を行なう 閉装置とその操作機構において、遮断ばね の保持と解放を、ラッチとそのロック機構 組合せで行ない、遮断ばね力を解放するま の時間を短縮し、開極時間全体を大幅に短 させるとともに、遮断ばね力保持の安定性 信頼性を向上させた開閉装置およびその操 機構を提供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 閉装置操作機構の一つの態様は、開閉装置 可動接点を往復駆動して、その開閉装置を 断状態と投入状態との間で相互に移行させ 開閉装置操作機構であって、支持構造体と 前記支持構造体に対して回転可能に配設さ た投入シャフトと、前記投入シャフトに回 可能に固定され、前記可動接点に連動して 動可能なメインレバーと、前記投入シャフ の回転に応じて、前記遮断状態から投入状 に移行するとき蓄勢され、前記投入状態か 遮断状態に移行するときに放勢されるよう 配設された遮断ばねと、前記投入シャフト 回転軸とほぼ平行な回転軸の周りに前記支 構造体に対して回転可能に配設されたサブ ャフトと、前記サブシャフトに固定されて 動するサブレバーと、前記サブレバーの先 および前記メインレバーを互いに回転自在 連結する主副連結リンクと、前記投入シャ トの回転に応じて前記サブシャフトを揺動 せるカム機構と、前記サブシャフトに固定 れて揺動可能なラッチレバーと、前記ラッ レバーの先端に取り付けられて回転可能な ーラと、前記支持構造体に対して前記投入 ャフトの回転軸にほぼ平行な回転軸の周り 回転可能に配設されたラッチと、前記ラッ に対して前記ラッチの回転軸にほぼ平行な 転軸の周りを回転可能に配設されて貫通穴 備えたキックレバーと、前記ラッチに対し 前記ラッチの回転軸にほぼ平行な異なる回 軸の周りに回転可能に配設されたロックレ ーと、前記ラッチを所定の向きに回転する うに付勢するラッチ復帰ばねと、前記ロッ レバーと前記キックレバーを所定の向きに 転するように付勢するロック復帰ばねと、 記ロックレバーと前記ラッチの付勢の向き 回転を制限するために前記支持構造体に固 されたストッパーと、前記ロックレバーに り付けられて前記キックレバーの貫通穴の でその貫通穴に対して相対的に移動および 転が可能な連結ピンと、を有し、投入状態 は、前記ローラが前記ラッチの先端を前記 ッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向きに押し 前記ロックレバーの先端が前記ストッパー 係合して前記ラッチの動作を係止し、投入 態から遮断状態に移行するときに、前記ロ クレバーが前記ロック復帰ばねの付勢の向 の逆方向に回転するように前記ロックレバ が引かれるとともに、前記ラッチが前記ラ チ復帰ばねの付勢の向きの逆向きに引かれ 前記ローラと前記ラッチの先端の係合が外 て、これにより、前記遮断ばねの放勢によ 前記サブシャフトおよび前記メインレバー 回転するように構成されていることを特徴 する。

 また、本発明に係る開閉装置操作機構の の一つの態様は、開閉装置の可動接点を往 駆動して、その開閉装置を遮断状態と投入 態との間で相互に移行させる開閉装置操作 構であって、支持構造体と、前記支持構造 に対して回転可能に配設された投入シャフ と、前記投入シャフトに回転自由に固定さ 、前記可動接点に連動して揺動可能なメイ レバーと、前記投入シャフトの回転に応じ 、前記遮断状態から投入状態に移行すると 蓄勢され、前記投入状態から遮断状態に移 するときに放勢されるように配設された遮 ばねと、前記投入シャフトの回転軸とほぼ 行な回転軸の周りに前記支持構造体に対し 回転可能に配設されたサブシャフトと、前 サブシャフトに固定されて揺動するサブレ ーと、前記サブレバーの先端および前記メ ンレバーを互いに回転自在に連結する主副 結リンクと、前記投入シャフトの回転に応 て前記サブシャフトを揺動させるカム機構 、前記サブシャフトに固定されて揺動可能 ラッチレバーと、前記ラッチレバーの先端 取り付けられて回転可能なローラと、前記 持構造体に対して前記投入シャフトの回転 にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配 されたラッチと、前記支持構造体に対して 記ラッチの回転軸にほぼ平行な回転軸の周 を回転可能に配設されたロックレバーと、 記ラッチを所定の向きに回転するように付 するラッチ復帰ばねと、前記ラッチ復帰ば の付勢の向きと逆方向に前記ロックレバー 付勢するロックレバー復帰ばねと、前記ロ クレバーの前記ロックレバー復帰ばねの付 の向きの回転を制限するために前記支持構 体に固定されたストッパーと、を有し、投 状態では、前記ローラが前記ラッチの先端 前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆の向 に押し、投入状態から遮断状態に移行する きに、前記ラッチが前記ラッチ復帰ばねの 勢の向きと逆方向に回転するように前記ロ クレバーが引かれ、前記ローラと前記ラッ の先端の係合が外れて、これにより、前記 断ばねの放勢により前記サブシャフトが回 するように構成されていること、を特徴と る。

 また、本発明に係る開閉装置の一つの態 は、往復移動可能な可動接点と、この可動 点を駆動する操作機構とを有し、前記可動 点の移動によって遮断状態と投入状態との で相互に移行しうる開閉装置であって、前 操作機構は、支持構造体と、前記支持構造 に対して回転可能に配設された投入シャフ と、前記投入シャフトに回転自由に固定さ 、前記可動接点に連動して揺動可能なメイ レバーと、前記投入シャフトの回転に応じ 、前記遮断状態から投入状態に移行すると 蓄勢され、前記投入状態から遮断状態に移 するときに放勢されるように配設された遮 ばねと、前記投入シャフトの回転軸とほぼ 行な回転軸の周りに前記支持構造体に対し 回転可能に配設されたサブシャフトと、前 サブシャフトに固定されて揺動するサブレ ーと、前記サブレバーの先端および前記メ ンレバーを互いに回転自在に連結する主副 結リンクと、前記投入シャフトの回転に応 て前記サブシャフトを揺動させるカム機構 、前記サブシャフトに固定されて揺動可能 ラッチレバーと、前記ラッチレバーの先端 取り付けられて回転可能なローラと、前記 持構造体に対して前記投入シャフトの回転 にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能に配 されたラッチと、前記ラッチに対して前記 ッチの回転軸にほぼ平行な回転軸の周りを 転可能に配設されたキックレバーと、前記 ッチに対して前記ラッチの回転軸にほぼ平 な異なる回転軸の周りに回転可能に配置さ たロックレバーと、前記ラッチを所定の向 に回転するように付勢するラッチ復帰ばね 、前記ロックレバーと前記キックレバーを 定の向きに回転するように付勢するロック 帰ばねと、前記ロックレバーと前記ラッチ 付勢の向きの回転を制限するために前記支 構造体に固定されたストッパーと、前記ロ クレバーに配置されたピンと係合する前記 ックレバーに配置された穴と、を有し、投 状態では、前記ローラが前記ラッチの先端 前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向き 押し、前記ロックレバーの先端が前記スト パーに係合し前記ラッチの動作を係止し、 入状態から遮断状態に移行するときに、前 ロックレバーが前記ロック復帰ばねの付勢 逆向きに回転するのを許容するように前記 ックレバーが引かれるとともに、前記ラッ が前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆向 に引かれ、前記ローラと前記ラッチの先端 係合が外れて、これにより、前記遮断ばね 放勢により前記サブシャフトおよび前記メ ンレバーが回転するように構成されている と、を特徴とする。

 また、本発明に係る開閉装置の他の一つ 態様は、往復移動可能な可動接点と、この 動接点を駆動する操作機構とを有し、前記 動接点の移動によって遮断状態と投入状態 の間で相互に移行しうる開閉装置であって 前記操作機構は、支持構造体と、前記支持 造体に対して回転可能に配設された投入シ フトと、前記投入シャフトに回転自由に固 され、前記可動接点に連動して揺動可能な インレバーと、前記投入シャフトの回転に じて、前記遮断状態から投入状態に移行す とき蓄勢され、前記投入状態から遮断状態 移行するときに放勢されるように配設され 遮断ばねと、前記投入シャフトの回転軸と ぼ平行な回転軸の周りに前記支持構造体に して回転可能に配設されたサブシャフトと 前記サブシャフトに固定されて揺動するサ レバーと、前記サブレバーの先端および前 メインレバーを互いに回転自在に連結する 副連結リンクと、前記投入シャフトの回転 応じて前記サブシャフトを揺動させるカム 構と、前記サブシャフトに固定されて揺動 能なラッチレバーと、前記ラッチレバーの 端に取り付けられて回転可能なローラと、 記支持構造体に対して前記投入シャフトの 転軸にほぼ平行な回転軸の周りを回転可能 配設されたラッチと、前記支持構造体に対 て前記ラッチの回転軸にほぼ平行な回転軸 周りを回転可能に配設されたロックレバー 、前記ラッチを所定の向きに回転するよう 付勢するラッチ復帰ばねと、前記ラッチ復 ばねの付勢の向きと逆方向に前記ロックレ ーを付勢するロックレバー復帰ばねと、前 ロックレバーの前記ロックレバー復帰ばね 付勢の向きの回転を制限するために前記支 構造体に固定されたストッパーと、を有し 投入状態では、前記ローラが前記ラッチの 端を前記ラッチ復帰ばねの付勢の向きの逆 向きに押し、投入状態から遮断状態に移行 るときに、前記ラッチが前記ラッチ復帰ば の付勢の向きと逆方向に回転するのを許容 るように前記ロックレバーが引かれ、前記 ーラと前記ラッチの先端の係合が外れて、 れにより、前記遮断ばねの放勢により前記 ブシャフトが回転するように構成されてい こと、を特徴とする。

 本発明によれば、電気回路の開閉を行な 開閉装置とその操作機構において、遮断ば 力の保持と解放をラッチとそのロック機構 組合せで行ない、遮断ばね力を解放するま の時間を短縮し、開極時間全体を短縮させ ことができる。また、遮断ばね力保持の安 性や信頼性が向上する。

本発明の第1の実施形態の開閉装置の操 作機構の保持装置と保持制御装置の投入状態 を示す正面図である。 図1の開閉装置のばね操作機構の遮断状 態を示す展開正面図である。 図1の開閉装置のばね操作機構の投入状 態を示す展開正面図である。 図1の開閉装置の遮断動作途中の状態を 示す要部正面図である。 図1の開閉装置の遮断動作途中の図4の 態に続く状態を示す要部正面図である。 図1の開閉装置の投入動作途中の状態を 示す要部正面図である。 図1の開閉装置の投入動作途中の図6の 態に続く状態を示す要部正面図である。 本発明の第2の実施形態の開閉装置の操 作機構の保持装置と保持制御装置の投入状態 を示す正面図である。 図8の開閉装置のばね操作機構の遮断状 態を示す展開正面図である。 図8の開閉装置のばね操作機構の投入 態を示す展開正面図である。 図8の開閉装置の遮断動作途中の状態 示す要部正面図である。 図8の開閉装置の遮断動作途中の図11の 状態に続く状態を示す要部正面図である。 図8の開閉装置の投入動作途中の状態 示す要部正面図である。 図8の開閉装置の投入動作途中の図13の 状態に続く状態を示す要部正面図である。 本発明の第3の実施形態の開閉装置の 作機構の保持装置と保持制御装置の投入状 を示す正面図である。 従来の開閉装置の遮断動作を説明する タイムチャートである。

符号の説明

6:リンク機構、10d:取り付け面、11:メインレ バー、11a:ピン、11d:ピン、12:遮断ばね、13:投 ばね、14:フレーム(支持構造体)、14a:ストッ ー、14b:ストッパー、15:遮断ばねリンク、16: 遮断ばね受け、17:ダンパー、17a:ピストン、18 :投入ばね受け、18a:ピン、21:遮断用電磁ソレ イド、21a:プランジャ、22:投入用電磁ソレノ イド、22a:プランジャ、51:キックレバー、51a: 転軸、51b:ピン、51c:突起部、51d:貫通穴、52: ックレバー、52a:回転軸、52b:切欠き部、52c: ック復帰ばね、52d:連結ピン、52e:ピン、53: き外しリンク、53a:長穴、54:引き外しレバー 54a:引き外し復帰ばね、54b:ピン、62:投入用 止レバー、62a:半円柱部、62b:復帰ばね、70:サ ブシャフト、71:サブレバー、71a:ピン、72:ラ チレバー、72a:ローラ、73:カムレバー、73a:ロ ーラ、80:主副連結リンク、81:投入シャフト、 82:投入レバー、82a:ピン、82b:ツメ、83:投入リ ク、84:投入カム、90:係止レバー、90a:ストッ パーピン(ストッパー)、90b:支持部、91:ラッチ 、91a:ラッチ復帰ばね、100:ラッチ軸ピン、101: 中心、102:先端、200:可動接点、352:ロックレバ ー、352a:ピン、352b:係合部、352c:突出部、352d: ックレバーピン、352e:ロックレバー復帰ば 、352f:復帰ばねピン、353:引き外しリンク、35 3a:長穴、354:引き外しレバー、354a:引き外し復 帰ばね、354b:引き外しレバーピン、390:係止レ バー、390a:ストッパーピン、390b:支持部、391: ッチ、391a:ラッチ復帰ばね

 以下、本発明に係る開閉装置の操作機構 実施形態について、図面を参照して説明す 。

  [第1の実施形態]
 まず、図1~図7を用いて本発明に係る開閉装 の操作機構の第1の実施形態を説明する。図 1は開閉装置の操作機構の保持装置と保持制 装置の投入状態を示す正面図である。図2は 1で示した装置を含むばね操作機構の遮断状 態を示す図である。図3は図1で示した装置を むばね操作機構の投入状態を示す図である 図4および図5は投入状態から遮断状態に移 する途中の遮断動作過程を示す図である。 6および図7は遮断状態から投入状態に移行す る途中の投入動作過程を説明する図である。

 図2および図3において、リンク機構6の左 に可動接点200が連結されている。図2のよう にリンク機構6が右方向に移動したときに可 接点200が開となって遮断状態となり、図3の うにリンク機構6が左方向に移動したときに 可動接点200が閉となって投入状態となるよう に構成されている。リンク機構6の一端はメ ンレバー11の先端に回転自在に嵌着され、メ インレバー11は、投入シャフト81に回転自由 固定されている。投入シャフト81はフレーム (支持構造体)14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。

 遮断ばね12はフレーム14の取り付け面10dに その一端が固定されており、他端は遮断ばね 受け16に嵌着されている。遮断ばね受け16に ダンパー17が固着されており、ダンパー17の 部には流体が封入されており、ピストン17a 並進摺動自在に配置されている。ダンパー1 7の一端は遮断ばねリンク15に固着されており 、メインレバー11のピン11aに回転自由に取り けられている。

 フレーム14にはサブシャフト70が回転自由 に配置されており、サブシャフト70にサブレ ー71が固着されている。サブレバー71の先端 にはピン71aが配置されており、メインレバー 11に配置されたピン11dとピン71aは主副連結リ ク80で連結されている。サブシャフト70には ラッチレバー72が固着されており、その先端 はローラ72aが回転自由に嵌着されている。 らに、サブシャフト70にはカムレバー73が固 着されており、カムレバー73の先端にはロー 73aが回転自由に嵌着されている。

 投入ばね13はフレーム14の取り付け面10dに その一端が固定されており、他端は投入ばね 受け18に嵌着されている。投入ばね受け18に ピン18aが配置されており、ピン18aは、投入 ャフト81の端部に固着された投入レバー82の ン82aと、投入リンク83を介して連結されて る。投入カム84は、投入シャフト81に固着さ ており、投入シャフト81の回転に従いロー 73aと離接自在に係合する。

 投入レバー82の一端にはツメ82bが配置さ ており、フレーム14に回転自由に配置された 投入用係止レバー62に設けられた半円柱部62a 離接自在に係合している。また、投入用係 レバー62の一端には復帰ばね62bが配置され おり、復帰ばね62bの他端はフレーム14に固定 されている。復帰ばね62bは圧縮ばねであり投 入用係止レバー62を時計方向回転させるばね が常に作用している。ただし、その回転は レーム14に固着された投入用電磁ソレノイ 22のプランジャ22aと投入用係止レバー62が係 することにより規制されている。

 図2に示す遮断状態では、投入リンク83の 心軸(ピン18aとピン82aの中心を結んだ軸)よ も投入シャフト81の中心101が左側に位置して いるので、投入レバー82には投入ばね13より 時計方向の回転トルクが与えられている。 かし、ツメ82bと半円柱部62aの係合によりそ 回転が保持されている。

 係止レバー90の先端には二股状の支持部90 bが形成され、フレーム14に固着されたストッ パー14bと係合しているので、係止レバー90は レーム14に対して固定されている。

 ラッチ91は係止レバー90の端部に固定され たラッチ軸ピン100の周りに回転自由に配置さ れている。係止レバー90とラッチ91間にはラ チ復帰ばね91aが配置されていて、このラッ 復帰ばね91aはラッチ91を常に時計方向回転さ せる力を発生させている。このラッチ91の時 方向回転は、係止レバー90上に配置された トッパーピン(ストッパー)90aとラッチ91が当 することにより規制される。ラッチ91の先 102は概円柱面で形成されており、その円柱 の中心軸位置は、ラッチ91の回転中心すなわ ちラッチ軸ピン100の中心軸からストッパー90a 寄りに、ラッチ軸ピン100の半径の範囲内に位 置するように構成される。

 キックレバー51はラッチ91に固定された回 転軸51aの周りに回転自由に配置されている。 キックレバー51には後述する突起部51cが形成 れている。キックレバー51にはほぼ矩形の 通穴51dが配置されている。

 ロックレバー52はラッチ91に固定された回 転軸52aの周りに回転自由に配置されている。 ロックレバー52には連結ピン52dが配置されて り、連結ピン52dと貫通穴51dが係合すること よりキックレバー51とロックレバー52は互い に連結されている。貫通穴51dは、その中で連 結ピン52dが相対的にある程度移動・回転でき る大きさを持っている。

 連結ピン52dにはロック復帰ばね52cが配置 れており、このロック復帰ばね52cの一端は 転軸52aに係止され、他端はキックレバー51 配置されたピン51bに係止されており、ロッ レバー52を常に時計方向に回転させる力を発 生させている。また、キックレバー51に対し は常に反時計方向に回転させる力を発生さ ている。

 ロック復帰ばね52cにより発生された力は ロックレバー52の一端に形成された切欠き 52bがストッパー90aに当接することにより規 される。また、キックレバー51は貫通穴51dが 連結ピン52dに当接することにより規制される 。図1に示す投入状態においては、連結ピン52 dと貫通穴51dは回転軸51a側の貫通穴51d側面で 接している。これにより連結ピン52dと貫通 51dの接触力の方向は回転軸52aの方向に向か 。

 図1および図3に示す投入状態において、 欠き部52bがストッパーピン90aに係合してい ため、ラッチ91の反時計方向への回転が規制 される構造となっている。キックレバー51に 突起部51cが形成されており、ローラ72aと離 自在に係合する。

 引き外しリンク機構は、引き外しリンク5 3と、引き外しリンク53の一端に対して併進回 転可能に係合する引き外しレバー54とを有す 。ロックレバー52上に配置されたピン52eと き外しリンク53の端部は回転自由に連結され ている。引き外しリンク53は、引き外しレバ 54との係合部に貫通した長穴53aが形成され いる。引き外しレバー54上にピン54bが配置さ れており、ピン54bは長穴53aと係合して、この 長穴53aの範囲内で相互に移動および回転が可 能である。引き外しレバー54はフレーム14に して回転自由に配置されており、引き外し 帰ばね54aにより常に時計方向回転する力が えられている。

 フレーム14に固着されている遮断用電磁 レノイド21のプランジャ21aの先端は引き外し レバー54に離接自在に係合しており、引き外 復帰ばね54a回転力を規制するとともに、遮 指令が入力されると引き外しレバー54を反 計方向回転させる。

 投入状態において、メインレバー11は遮 ばね12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 80を介してサブレバー71に伝えられる。その 力はサブレバー71を常に反時計方向回転させ トルクとなり、同時にラッチレバー72も反 計方向回転させようとする。ただし、投入 態ではラッチ91の先端102とローラ72aが係合し ているためにラッチレバー72の反時計方向回 は規制され、それに続くサブレバー71から 断ばね12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、投入シャフト8 1、サブシャフト70などの回転軸や各ピンの軸 は互いに平行である。

  (遮断動作)
 このように構成された本実施の形態におい 、図1および図3に示す投入状態から図4およ 図5に示す状態を経て図2に示す遮断状態に る遮断動作について説明する。まず、図1お び図3に示す投入状態において、外部指令が 入力されると遮断用電磁ソレノイド21が励磁 れ、プランジャ21aが矢印Bの方向に動作する 。引き外しレバー54はプランジャ21aと係合し いるため反時計方向回転する。それに連動 て引き外しリンク53の長穴53aがピン54bと係 しつつ右方向に移動し、ロックレバー52を反 時計方向回転させる。この状態を示したのが 図4である。

 引き外しリンク53はロックレバー52を介し てラッチ91を反時計方向回転させるため、ロ ラ72aとラッチ91の先端102との係合が外れる ラッチレバー72は遮断ばね12により反時計方 の回転力が与えられているため、ラッチ91 押しのけながら反時計方向回転する。その 、長穴53aはピン54bに沿って移動し、引き外 リンク53と引き外しレバー54は独立して動作 る。キックレバー51の突起部51cはロックレ ー52の回転により引き外しレバー54側に移動 ているため、ローラ72aとは係合しない。こ 状態を図5に示す。

 図2は遮断動作終了状態を示している。キ ックレバー51とロックレバー52はロック復帰 ね52c(図1)により投入状態(図1、図3)とほぼ同 位置まで復帰している。引き外しリンク53 引き外しレバー54も引き外し復帰ばね54aによ り投入状態とほぼ同じ位置まで復帰している 。ラッチ91もラッチ復帰ばね91aにより投入状 とほぼ同じ位置まで復帰している。

 図3においてラッチ91とローラ72aの係合が れると、ラッチレバー72とサブシャフト70に 固着されたカムレバー73、サブレバー71が反 計方向(矢印C、D方向)に回転する。そして、 インレバー11が時計方向回転(矢印E方向)に 転し遮断ばね12とダンパー17は矢印F方向に動 作する。リンク機構6とそれに連結された可 接点200が右方向に移動し、遮断動作が開始 る。

 遮断ばね12がある一定距離変位すると、 ストン17aはフレーム14に固定されたストッパ ー14aに当接し、ダンパー17の制動力が発生し 断ばね12の動作を停止させ、それに連結さ たリンクレバー類の動作も停止し遮断動作 完了する。その状態を示したのが図2である

  (投入動作)
 次に図2に示す遮断状態から図6および図7に す状態を経て図1および図3に示す投入状態 至る投入動作について説明する。

 図2は遮断状態で投入ばね13が蓄勢された 態を示す。外部指令が入力されると投入用 磁ソレノイド22が励磁され、プランジャ22a 矢印H方向に動作し、投入用係止レバー62は ランジャ22aと係合しているため反時計方向 転する。すると半円柱部62aとツメ82bの係合 外れ、投入レバー82と投入シャフト81は投入 ね13のばね力により反時計方向回転し(矢印I 方向)、投入ばね13は矢印J方向に伸びて放勢 れる。投入シャフト81に固着されている投入 カム84は矢印Kの方向に回転し、ローラ73aと係 合する。ローラ73aが投入カム84により押し込 れると、カムレバー73は時計方向回転し(矢 L方向)、同時にサブレバー71は矢印Mの方向 回転する。

 サブレバー71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N 向)に回転する。すると、リンク機構6とそれ に連結された可動接点200が左方向に移動し、 投入動作を行なう。メインレバー11の回転に い遮断ばね12は圧縮されて蓄勢され、ロー 72aはラッチ91と再び係合し投入動作が完了す る。

 投入動作において図2の遮断状態からラッ チレバー72が時計方向回転すると、ローラ72a 最初にキックレバー51の突起部51cと係合す 。この係合によりキックレバー51は時計方向 回転し、それに伴い貫通穴51dのラッチ91側の 面が連結ピン52dと係合し、ロックレバー52 反時計方向回転する。この動作によりラッ 91はロックレバー52とストッパー90aの係合が 除されるため、反時計方向回転が可能とな 回転を開始する。この状態を示しているの 図6である。

 図7はローラ72aによってラッチ91がさらに 時計方向回転した状態を示している。図1お よび図3は投入完了状態を示している。

 投入カム84とローラ73aの係合が無くなる 、ラッチ91はラッチ復帰ばね91aの回転力によ り投入状態とほぼ同じ位置に復帰する。この 時、ロックレバー52とキックレバー51もロッ 復帰ばね52cの回転力により投入状態とほぼ じ位置に復帰する。更に遮断ばね12の伸びる 力により、ローラ72aはラッチ91の先端102と再 合する。この再係合の際、ローラ72aからラ チ91に作用する力の方向はラッチ91のほぼ回 転中心からストッパー90a寄りにラッチ軸ピン 100の半径の範囲内に向かっている。これは、 ラッチ91の先端102が概円柱面で構成されてお 、その円柱面の中心がほぼラッチ91の回転 心(すなわちラッチ軸ピン100の中心)からスト ッパー90a寄りにあるためである。このため、 ラッチ91は反時計方向回転しようとするが、 ックレバー52の切欠き部52bがストッパー90a 係合しているため、ラッチ91の反時計方向回 転を規制することができ、ラッチ91のロック 構となる。

 本実施の形態によれば、遮断指令が入力 れ遮断用電磁ソレノイド21が励磁されると 引き外しレバー54と引き外しリンク53および ックレバー52を介し、ラッチ91が直接駆動さ れラッチ91とローラ72aの係合を引き外す動作 、遮断ばね12が動作する二動作により遮断 作が行なわれる。このように従来のばね操 機構では三動作であったものを二動作にす ため、遮断動作時間を大幅に短縮できるよ になる。これは開極時間を表す式(1)におい 、T2がなくなった状態と同じとなるため、開 極時間の短縮が可能となる。

 また、ラッチ91の先端102の係合面が概円 面で構成され、その円柱面の中心がラッチ 回転中心(すなわちラッチ軸ピン100の中心)か らストッパー90a寄りにラッチ軸ピン100の半径 の範囲内としたため、投入状態においてロー ラ72aからラッチ91への回転力は小さくなる。 のためラッチ91やロックレバー52を小型・軽 量化することができ、引き外す際に必要な力 を最小化することができるため、電磁ソレノ イドも小型化することができる。

 さらに、キックレバー51に突起部51cを設 て投入時にこの突起部51cとローラ72aとを係 することにより、ロックレバー52とストッパ ー90aの係合を容易に解除する作用を簡易構造 で実現することができ、ラッチ91の小型化が 能となる。

 引き外しリンク53の一端に長穴53aを配置 、引き外しレバー54に配置したピン54bと長穴 53aが係合するようにするため、引き外しリン ク53はラッチ91が投入状態に復帰する際、引 外しレバー54との係合が切れるため可動部質 量を最小にすることができ、ラッチ91が投入 態の位置に復帰するまでに要する時間を短 することができ、高速動作が可能となる。

 キックレバー51が投入状態位置に復帰す 際、連結ピン52dと貫通穴51dが当接しロック バー52に当接力が作用し、ロックレバー52に 転力が発生する可能性がある。しかし、連 ピン52dと貫通穴51dの当接箇所を貫通穴51dの 転軸51a側で行うため、その当接力の方向は 転軸52aの中心方向に向かい回転力が発生し いようになっている。

  [第2の実施形態]
 まず、図8~図14を用いて本発明に係る開閉装 置の操作機構の第2の実施形態を説明する。 8は開閉装置の操作機構の保持装置と保持制 装置の投入状態を示す正面図である。図9は 図8で示した装置を含むばね操作機構の遮断 態を示す図である。図10は図8で示した装置 含むばね操作機構の投入状態を示す図であ 。図11および図12は投入状態から遮断状態に 行する途中の遮断動作過程を示す図である 図13および図14は遮断状態から投入状態に移 行する途中の投入動作過程を説明する図であ る。

 図9および図10において、リンク機構6の左 方に可動接点200が連結されている。図9のよ にリンク機構6が右方向に移動したときに可 接点200が開となって遮断状態となり、図10 ようにリンク機構6が左方向に移動したとき 可動接点200が閉となって投入状態となるよ に構成されている。リンク機構6の一端はメ インレバー11の先端に回転自在に係合し、メ ンレバー11は、投入シャフト81に回転自由に 固定されている。投入シャフト81はフレーム( 支持構造体)14に固定された軸受(図示せず)で 転可能に支持されている。

 遮断ばね12はフレーム14の取り付け面10dに その一端が固定されており、他端は遮断ばね 受け16に嵌着されている。遮断ばね受け16に ダンパー17が固着されており、ダンパー17の 部には流体が封入されており、ピストン17a 並進摺動自在に配置されている。ダンパー1 7の一端は遮断ばねリンク15に固着されており 、メインレバー11のピン11aに回転自由に取り けられている。

 フレーム14にはサブシャフト70が回転自由 に配置されており、サブシャフト70にサブレ ー71が固着されている。サブレバー71の先端 にはピン71aが配置されており、メインレバー 11に配置されたピン11dとピン71aは主副連結リ ク80で連結されている。サブシャフト70には ラッチレバー72が固着されており、その先端 はローラ72aが回転自由に嵌着されている。 らに、サブシャフト70にはカムレバー73が固 着されており、カムレバー73の先端にはロー 73aが回転自由に嵌着されている。

 投入ばね13はフレーム14の取り付け面10dに その一端が固定されており、他端は投入ばね 受け18に嵌着されている。投入ばね受け18に ピン18aが配置されており、ピン18aは、投入 ャフト81の端部に固着された投入レバー82の ン82aと、投入リンク83を介して連結されて る。投入カム84は、投入シャフト81に固着さ ており、投入シャフト81の回転に従いロー 73aと離接自在に係合する。

 投入レバー82の一端にはツメ82bが配置さ ており、フレーム14に回転自由に配置された 投入用係止レバー62に設けられた半円柱部62a 離接自在に係合している。また、投入用係 レバー62の一端には復帰ばね62bが配置され おり、復帰ばね62bの他端はフレーム14に固定 されている。復帰ばね62bは圧縮ばねであり投 入用係止レバー62を時計方向回転させるばね が常に作用している。ただし、その回転は レーム14に固着された投入用電磁ソレノイ 22のプランジャ22aと投入用係止レバー62が係 することにより規制されている。

 図9に示す遮断状態では、投入リンク83の 心軸(ピン18aとピン82aの中心を結んだ軸)よ も投入シャフト81の中心101が左側に位置して いるので、投入レバー82には投入ばね13より 時計方向回転トルクが与えられている。し し、ツメ82bと半円柱部62aの係合によりその 転が保持されている。

 係止レバー390には突起状の支持部390bが形 成され、フレーム14に固着されたストッパー1 4bと係合しているので、係止レバー390はフレ ム14に対して固定されている。

 ラッチ391は係止レバー390の端部に固定さ たラッチ軸ピン100の周りに回転自由に配置 れている。係止レバー390とラッチ391間には ッチ復帰ばね391aが配置されていて、このラ ッチ復帰ばね391aはラッチ391を常に時計方向 転させる力を発生させている。このラッチ39 1の時計方向回転は、係止レバー390上に配置 れたストッパーピン(ストッパー)390aとラッ 391が当接することにより規制される。ラッ 391の先端102は概円柱面で形成されており、 の円柱面の中心位置は、ラッチ391の回転中 すなわちラッチ軸ピン100の中心軸とほぼ一 しているか、ラッチ軸ピン100の半径の範囲 に位置するように構成される。

 ロックレバー352はV字形板状であって、そ のV字形の曲がり部にピン352aが配置され、ピ 352aを介してラッチ391と互いに回転自由に係 合している。ロックレバー352のV字形の一端 はストッパーピン390aと離接自在に係合する 合部352bが形成されている。ロックレバー352 のV字形の他端は後述する突出部352cが形成さ ている。

 ロックレバー352にはロックレバー復帰ば 352eにて常に反時計方向回転の力が作用して おり、その力は係合部352bがストッパーピン39 0aに当接することにより受け止められる。

 図8および図10に示す投入状態において、 合部352bはストッパーピン390aと係合し、ロ クレバー復帰ばね352eで保持される。そのた 、ラッチ391が反時計方向回転しようとする ロックレバー352とストッパーピン390aにより 止められる構造となっている。ロックレバー 352には突出部352cが形成されており、ローラ72 aと離接自在に係合する。

 引き外しリンク機構は、引き外しリンク3 53と、引き外しリンク353の一端に対して移動 よび回転可能に係合する引き外しレバー354 を有する。引き外しリンク353は、引き外し バー354に配置された引き外しレバーピン354b との係合部に貫通した長穴353aが形成されて る。引き外しレバーピン354bは長穴353aの範囲 内で相互に移動および回転が可能である。ロ ックレバー352上にロックレバーピン352dが配 されており、ロックレバーピン352dは引き外 リンク353の長穴353a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354はフレ ーム14に対して回転自由に配置されており、 き外し復帰ばね354aにより常に時計方向回転 する力が与えられている。

 フレーム14に固着されている遮断用電磁 レノイド21のプランジャ21aの先端は引き外し レバー354に離接自在に係合しており、遮断指 令が入力されると引き外しレバー354を反時計 方向回転させる。

 投入状態において、メインレバー11は遮 ばね12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 80を介してサブレバー71に伝えられる。その 力はサブレバー71を常に反時計方向回転させ トルクとなり、同時にラッチレバー72も反 計方向回転させようとする。ただし、投入 態ではラッチ391の先端102とローラ72aが係合 ているためにラッチレバー72の反時計方向回 転は規制され、それに続くサブレバー71から 断ばね12に至るまでの部材は静止保持され 状態となる。

 ここに示す実施形態では、投入シャフト8 1、サブシャフト70などの回転軸や各ピンの軸 は互いに平行である。

  (遮断動作)
 このように構成された本実施の形態におい 、図8および図10に示す投入状態から図11お び図12に示す状態を経て図9に示す遮断状態 至る遮断動作について説明する。まず、図8 よび図10に示す投入状態において、外部指 が入力されると遮断用電磁ソレノイド21が励 磁され、プランジャ21aが矢印Bの方向に動作 る。引き外しレバー354はプランジャ21aと係 しているため反時計方向回転する。それに 動して引き外しリンク353がロックレバーピ 352dと係合しつつ右方向に移動し、ロックレ ー352を時計方向回転させる。この動作によ 係合部352bとストッパーピン390aの係合が外 る。この状態を示したのが図11である。

 引き外しリンク353はロックレバー352を介 てラッチ391を反時計方向回転させるため、 ーラ72aとラッチ391の先端102との係合が外れ 。ラッチレバー72は遮断ばね12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 391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353は長穴353aと引き外 レバーピン354bが係合しながら移動するため 引き外しレバー354とは独立して動作する。 ックレバー352の突出部352cはラッチ391より引 き外しレバー354側に移動しているため、ロー ラ72aとは係合しない。この状態を図12に示す

 図9は遮断動作終了状態を示している。ロ ックレバー352はロックレバー復帰ばね352e(図1 )により投入状態(図8、図10)とほぼ同じ位置ま で復帰している。引き外しリンク353と引き外 しレバー354も引き外し復帰ばね354a(図8)によ 投入状態とほぼ同じ位置まで復帰している ラッチ391もラッチ復帰ばね391aにより投入状 とほぼ同じ位置まで復帰している。

 図10においてラッチ391とローラ72aの係合 外れると、ラッチレバー72とサブシャフト70 固着されたカムレバー73、サブレバー71が反 時計方向(矢印C、D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E方向)に 回転し遮断ばね12とダンパー17は矢印F方向に 作する。リンク機構6とそれに連結された可 動接点200が右方向に移動し、遮断動作が開始 する。

 遮断ばね12がある一定距離変位すると、 ストン17aはフレーム14に固定されたストッパ ー14aに当接し、ダンパー17の制動力が発生し 断ばね12の動作を停止させ、それに連結さ たリンクレバー類の動作も停止し遮断動作 完了する。その状態を示したのが図9である

  (投入動作)
 次に図9に示す遮断状態から図13および図14 示す状態を経て図8および図10に示す投入状 に至る投入動作について説明する。

 図9は遮断状態で投入ばね13が蓄勢された 態を示す。外部指令が入力されると投入用 磁ソレノイド22が励磁され、プランジャ22a 矢印H方向に動作し、投入用係止レバー62は ランジャ22aと係合しているため反時計方向 転する。すると半円柱部62aとツメ82bの係合 外れ、投入レバー82と投入シャフト81は投入 ね13のばね力により反時計方向回転し(矢印I 方向)、投入ばね13は矢印J方向に伸びて放勢 れる。投入シャフト81に固着されている投入 カム84は矢印Kの方向に回転し、ローラ73aと係 合する。ローラ73aが投入カム84により押し込 れると、カムレバー73は時計方向回転し(矢 L方向)、同時にサブレバー71は矢印Mの方向 回転する。

 サブレバー71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N 向)に回転する。すると、リンク機構6とそれ に連結された可動接点200が左方向に移動し、 投入動作を行なう。メインレバー11の回転に い遮断ばね12は圧縮されて蓄勢され、ロー 72aはラッチ391と再び係合し投入動作が完了 る。

 投入動作において図9の遮断状態からラッ チレバー72が時計方向回転すると、ローラ72a 最初にロックレバー352の突出部352cと係合す る。この係合によりロックレバー352は時計方 向に回転する。この動作によりラッチ391はロ ックレバー352の係合部352bとストッパーピン39 0aの係合が解除されるため、反時計方向回転 可能となり反時計方向回転を開始する。こ 状態を示しているのが図13である。

 図14はローラ72aによってラッチ391がさら 反時計方向回転した状態を示している。図8 よび図10は投入完了状態を示している。

 投入カム84とローラ73aの係合が無くなる 、遮断ばね12が伸びる力により、ローラ72aは ラッチ391の先端102と再係合する。この再係合 の際、ローラ72aからラッチ391に作用する力の 方向はラッチ391のほぼ回転中心に向かってい る。これは、ラッチ391の先端102が概円柱面で 構成されており、その円柱面の中心がほぼラ ッチ391の回転中心(すなわちラッチ軸ピン100 中心)にあるためである。しかし、係合面の 度や変形等または再結合の衝撃力により、 ッチ391が反時計方向回転しローラ72aがラッ 391から外れてしまう可能性がある。しかし ロックレバー352はロックレバー復帰ばね352e により係合部352bとストッパーピン390aが係合 態にあるため、ラッチ391の反時計方向回転 阻止することができ、ラッチ391の誤動作防 機構となる。

 本実施の形態によれば、遮断指令が入力 れ遮断用電磁ソレノイド21が励磁されると 引き外しレバー354と引き外しリンク353を介 、ラッチ391が直接駆動されラッチ391とロー 72aの係合を引き外す動作と、遮断ばね12が動 作する二動作により遮断動作が行なわれる。 このように従来のばね操作機構では三動作で あったものを二動作にするため、遮断動作時 間を大幅に短縮できるようになる。これは開 極時間を表す式(1)において、T2がなくなった 態と同じとなるため、開極時間の短縮が可 となる。

 また、ロックレバー352により外部振動や ッチ391の先端102の変形による保持力方向の 化に対してラッチ391の外れを防止すること でき、ばね操作機構の動作信頼性の向上が 能となる。

 また、ラッチ391の先端102の係合面が概円 面で構成され、その円柱面の中心がラッチ 回転中心(すなわちラッチ軸ピン100の中心) ほぼ一致するようにしたため、投入状態に いてローラ72aからラッチ391へは回転力が作 しない。これによりラッチ391を小型化する とができ、引き外す際に必要な力を最小化 ることができ、電磁ソレノイドも小型化す ことができる。

 ロックレバー352に突出部352cを設けて投入 時にこの突出部352cとローラ72aとを係合する とにより、ロックレバー352の係合部352bとス ッパーピン390aの係合状態を容易に解除する 作用を簡易構造で実現することができ、ラッ チ391の小型化が可能となる。

  [第3の実施形態]
 次に、本発明に係る開閉装置の操作機構の 3の実施形態について、図15を参照して説明 る。第3の実施形態は第2の実施形態の変形 あって、第2の実施形態の形態と同一または 似の部分には共通の符号を付し、重複する 明は省略する。

 この実施形態は、図8のロックレバー復帰 ばね352eを省略し、ロックレバー352の一部を 造したものである。すなわち、図15に示すよ うに、ロックレバー352に復帰ばねピン352fを 置し、ラッチ復帰ばね391aの一端を係合させ ものである。これによりラッチ391はロック バー352を介して時計回転方向に付勢され、 ックレバー352は反時計回転方向に付勢され 。

 以上のように構成した場合でも前記第2の 実施形態の形態と同様な作用効果を得ること ができる。

   [他の実施形態]
 以上説明した実施形態は単なる例示であっ 、本発明はこれらの実施形態に限定される のではない。たとえば、上記実施形態では 遮断ばね12および投入ばね13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91、391やロックレ ー52、352、引き外しレバー54、354に設けた復 帰ばね91a、52c、54a、391a、352e、354a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、例えば複数の遮断ばねや複数の 入ばねを持つ操作装置にも適用できる。

 また、上記実施形態では、ロックレバー5 2、352の回転を制限するストッパー90a、390aが ッチ91、391の回転を制限するストッパーを ねているが、これらは別に設けてもよい。

 また、係止レバー90、390はフレーム14に固 定されているものであるから、係止レバー90 390を無くして、ストッパー90a、390aなどをフ レーム14に直接固定するようにしてもよい。 たストッパー90a、390aは、係止レバー90、390 たはフレーム14と一体のものでもよい。




 
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