(57)【要約】【課題】グリスアップを必要とせず、経時変化、稀頻度動作および低温環境に対する影響を少なくして、経済性および動作特性の向上を図る。【解決手段】開路ばねガイド部２０１におけるばね受け保持部８の摺動面部８ａ、閉路ばねガイド部２０２におけるばね受け保持部１２の摺動面部１２ｂ、開路トリガ部３０１におけるラッチ４１の係合面部４１ｂ、閉路トリガ部３０２における閉路レバー１３の係合面部１３ｃおよび閉路用係止レバー５０の係合面部５０ｂに、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成している。二硫化モリブデンは熱で溶融して母材深部まで入り込んで再結晶する固体潤滑剤である。【選択図】図１
2014035982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉装置の可動接点を往復駆動して前記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、
放勢により前記可動接点を閉路状態から開路状態に移行させる開路ばねと、
放勢により前記可動接点を開路状態から閉路状態に移行させる閉路ばね、を備え、
開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分に、二硫化モリブデン皮膜層を有する固体潤滑剤層を形成することを特徴とする開閉装置操作機構。
【請求項２】
開閉装置の可動接点を往復駆動して前記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、
放勢により前記可動接点を閉路状態から開路状態に移行させる開路ばねと、
放勢により前記可動接点を開路状態から閉路状態に移行させる閉路ばね、を備え、
開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分に、硬質炭素皮膜層を有する固体潤滑剤層を形成することを特徴とする開閉装置操作機構。
【請求項３】
前記硬質炭素皮膜層がダイヤモンドライクカーボンからなる皮膜層であることを特徴とする請求項２に記載の開閉装置操作機構。
【請求項４】
前記開路ばねを保持する開路ばねガイド部と、
前記閉路ばねを保持する閉路ばねガイド部、を備え、
前記開路ばねガイド部および前記閉路ばねガイド部の少なくとも一方に、前記固体潤滑剤層を形成した動面部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の開閉装置操作機構。
【請求項５】
前記開路ばねガイド部は、
前記開路ばねの一端部が嵌着される開路ばね受けと、
前記開路ばね受けを摺動自在に保持するばね受け保持部、を備え、
前記開路ばね受けと前記ばね受け保持部との摺動部分に前記摺動面部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の開閉装置操作機構。
【請求項６】
前記閉路ばねガイド部は、
前記閉路ばねの一端部が嵌着される閉路ばね受けと、
前記閉路ばね受けを摺動自在に保持するばね受け保持部、を備え、
前記閉路ばね受けと前記ばね受け保持部との摺動部分に前記摺動面部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の開閉装置操作機構。
【請求項７】
前記開路ばねの蓄勢状態の保持および引き外しを行う開路ばねトリガ部と、
前記閉路ばねの蓄勢状態の保持および引き外しを行う閉路ばねトリガ部、を備え、
前記開路ばねトリガ部および前記閉路ばねトリガ部の少なくとも一方に、前記固体潤滑剤層を形成した係合面部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか1項に記載の開閉装置操作機構。
【請求項８】
前記開路トリガ部は、
前記開路ばねに取り付けられるラッチレバーと、
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前記ラッチレバーと前記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て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復帰位置に向けて付勢する引き外しレバー復帰ばねと、
前記引き外しレバーとの係合により前記引き外しレバーを所定位置で停止させる引き外しレバー停止ピン、を備え、
前記ラッチと前記ラッチレバーとの係合部分に前記係合面部を設けたことを特徴とする請求項７に記載の開閉装置操作機構。
【請求項９】
前記閉路トリガ部は、
前記閉路ばねに取り付けられる閉路レバーと、
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する閉路用係止レバーと、
前記閉路用係止レバーを復帰位置に向けて付勢する閉路用係止レバー復帰ばねと、
前記閉路用係止レバーとの係合により前記閉路用係止レバーを所定位置で停止させる閉路用係止レバー停止ピン、を備え、
前記ツメと前記閉路用係止レバーとの係合部分に前記係合面部を設けたことを特徴とする請求項７に記載の開閉装置操作機構。
【請求項１０】
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請求項１〜９のいずれか１項に記載の開閉装置操作機構、を有することを特徴とする開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ばね操作力を用いた開閉装置操作機構と、それを備えた開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気回路を開閉する開閉装置には、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が設けられている。開閉装置操作機構は可動接点を往復駆動することで開路動作または閉路動作を行い、開路動作により事故電流などの高電圧電流を短時間で遮断する。そのため、開閉装置操作機構は可動接点を高速で駆動させる必要がある。そこで開閉装置操作機構として、油圧操作機構が提案されている。油圧操作機構では油圧エネルギーを利用して大きな操作力を得ることができる点に特徴がある。
【０００３】
しかし近年では、ガス遮断器をはじめ開閉装置の小型化が進んでおり、少ない操作力でも高電圧電流を遮断可能である。その結果、開閉装置操作機構には中・低出力が得られるばね操作機構の適用が多くなっている（例えば、特許文献１）。ばね操作機構は、開路動作を行う開路ばねと、閉路動作を行う閉路ばねとを備えており、これらのばねを蓄勢状態から放勢することで、ばねエネルギーを可動接点に伝え、可動接点の高速駆動を実現している。
【０００４】
このようなばね操作機構は、ばねエネルギーを可動接点に伝えるために、ばねと可動接点との間にリンク機構部を有する。また、ばね操作機構において、各ばねにはばねトリガ部や、ばねガイド部が不可欠である。ばねトリガ部は、ばねを蓄勢状態に保持し、その引き外しを行ってばねを放勢させる部分である。ばねガイド部は、ばねを摺動自在に保持することにより、ばねに蓄勢動作および放勢動作を滑らかに行わせる部分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のばね操作機構には次のような課題が指摘されている。すなわち、ばねガイド部やばねトリガ部には、部材同士が摺動する部分や部材同士が係合する部分が存在する。これら摺動部分や係合部分では部材同士の摩擦により経時変化が起こる。そのため、経時変化を抑えることを目的として摺動部分などには潤滑油を充填している。
【０００７】
しかしながら、潤滑油は定期的なグリスアップが必須であり、メンテナンスの費用が高いことが問題となっている。また、動作頻度の低い稀頻度動作部分については、潤滑油の劣化や枯渇が原因となり動作に不具合が出やすい。さらに、潤滑油は外気温が下降すると、粘性が増して凝固する可能性がある。したがって、開閉装置を低温環境で使用する場合、操作機構の動作特性が低下するおそれがある。
【０００８】
本実施形態に係る開閉装置および開閉装置操作機構は、上述の課題を解決するために提案されたものである。本実施形態の目的は、潤滑油を必要とせず、経時変化、稀頻度動作および低温環境に対する影響を少なくして、経済性および動作特性の向上を図った開閉装置および開閉装置操作機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本実施形態の開閉装置操作機構は、開閉装置の可動接点を往復駆動して前記可動接点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、以下の（１）−（３）を備えたことを特徴としている。
（１）放勢により前記可動接点を閉路状態から開路状態に移行させる開路ばね。
（２）放勢により前記可動接点を開路状態から閉路状態に移行させる閉路ばね。
（３）開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分に形成され、二硫化モリブデン皮膜層を有する固体潤滑剤層。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の展開正面図（可動接点の開路状態）。
【図２】第１の実施形態の展開正面図（可動接点の閉路状態）。
【図３】第１の実施形態の開路ばねガイド部の正面図（開路ばね放勢状態）。
【図４】第１の実施形態の開路ばねガイド部の正面図（開路ばね蓄勢状態）。
【図５】第１の実施形態の閉路ばねガイド部の正面図（閉路ばね放勢状態）。
【図６】第１の実施形態の閉路ばねガイド部の正面図（閉路ばね蓄勢状態）。
【図７】第１の実施形態の開路ばねトリガ部の正面図（可動接点の閉路状態）。
【図８】第１の実施形態の閉路ばねトリガ部の正面図（閉路ばねの蓄勢完了時である可動接点の開路状態）。
【図９】第１の実施形態の開路ばねトリガ部の正面図（開路ばねの開路動作途中状態）。
【図１０】第１の実施形態の開路ばねトリガ部の正面図（図９の状態に続く状態）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
図１〜図１０を用いて、第1の実施形態について説明する。
（開閉装置および開閉装置操作機構の全体構成）
図１および図２の展開正面図を用いて、開閉装置および開閉装置操作機構の全体構成について説明する。図１および図２に示すように、開閉装置には、可動接点１００と、この可動接点１００を往復駆動して可動接点１００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とが設けられている。図１は可動接点１００の開路状態を示し、図２は可動接点１００の閉路状態を示している。
【００１２】
第1の実施形態に係る開閉装置操作機構は、ばね操作力を利用したばね操作機構である。開閉装置操作機構には可動接点１００に隣接して、機構の支持構造体であるフレーム２０が設けられている。フレーム２０上部には取付面２０ａが設置されており、この取付面２０ａ上には開路ばねガイド部２０１と閉路ばねガイド部２０２とが隣接して配置されている。
【００１３】
開路ばねガイド部２０１には開路ばね４が摺動自在に保持されており、閉路ばねガイド部２０２には閉路ばね１０が摺動自在に保持されている。開路ばね４および閉路ばね１０は圧縮コイルばねから構成されている。フレーム２０の内部には、開路ばね４または閉路ばね１０のばね操作力を可動接点１００に伝えるリンク機構部１０１と、開路ばね４放勢用の開路トリガ部３０１と、閉路ばね１０放勢用の閉路トリガ部３０２とが配置されている。
【００１４】
（リンク機構部）
リンク機構部１０１について図１および図２を参照して説明する。リンク機構部１０１にはフレーム２０内部にリンクレバー１がほぼ水平に配置されている。リンクレバー１は左側端部が可動接点１００に連結されている。リンクレバー１が右方向に移動したときに可動接点１００が開路状態となり（図１）、リンクレバー１が左方向に移動したときに可動接点１００が閉路状態となる（図２）ように構成されている。
【００１５】
リンクレバー１の右端部にはメインレバー２の上端部が回転自在に係合されている。メインレバー２の中央付近には回転軸が設置されており、この回転軸がフレーム２０の内部に回転自在に取り付けられている。メインレバー２において回転軸の左方にはピン２ａが嵌着され、回転軸の下方にはピン２ｂが嵌着されている。なお、ピン２ａ、２ｂを始めとして、第１の実施形態に設けられるピンの軸は互いに平行に配置されている。
【００１６】
メインレバー２のピン２ａには開路ばねリンク７の下端部が回動自在に取り付けられている。開路ばねリンク７はフレーム２０の内部から上部にわたり縦長に配置されている。開路ばねリンク７はフレーム２０上部の取付面２０ａを貫通して、その上端部がダンパー６に固定されている。ダンパー６は開路ばねガイド部２０１に含まれる部材である。開路ばねリンク７はダンパー６を介してメインレバー２と開路ばねガイド部２０１に保持された開路ばね４とをつないでいる。
【００１７】
メインレバー２のピン２ｂには主副連結リンク９の右端部が回動自在に取り付けられている。主副連結リンク９の左端部にはピン３１ａを介してサブレバー３１が回動自在に取り付けられている。つまり、主副連結リンク９はメインレバー２とサブレバー３１とを連結するリンクである。
【００１８】
サブレバー３１の回転軸部分にはサブシャフト３０（図１および図２では二点鎖線にて図示）が取り付けられている。サブシャフト３０は水平に配置されており、カムレバー３３およびラッチレバー３２が固着されている。ラッチレバー３２は開路トリガ部３０１に含まれる部材である。カムレバー３３の右端部にはローラ３３ａが回転自在に嵌着されている。
【００１９】
メインレバー２の回転軸部分には閉路シャフト３（図１および図２では二点鎖線にて図示）が取り付けられている。符号３ａは閉路シャフト３の中心である。閉路シャフト３はサブシャフト３０と平行になるよう配置されている。閉路シャフト３およびサブシャフト３０はフレーム２０に固定された軸受（図示せず）に回転可能に支持されている。
【００２０】
閉路シャフト３には閉路カム１５および閉路レバー１３が固着されている。閉路カム１５は閉路シャフト３の回転に伴って、外周部にサブシャフト３０側のカムレバー３３に設けたローラ３３ａが接離するように配置されている。係止レバー４０は開路トリガ部３０１に含まれる部材であり、閉路レバー１３は閉路トリガ部３０２に含まれる部材である。閉路レバー１３の下端部にはピン１３ａが設けられており、ここに閉路ばねリンク１４が回転自在に取り付けられている。
【００２１】
閉路ばねリンク１４はフレーム２０の内部から上部にわたり縦長に配置されている。閉路ばねリンク１４はフレーム２０上部の取付面２０ａを貫通して、その上端部が閉路ばねガイド部２０２側の閉路ばね受け１１のピン１１ａに取り付けられている。閉路ばねリンク１４は閉路レバー１３および閉路シャフト３を介してメインレバー２と閉路ばねガイド部２０２に保持された閉路ばね１０とをつないでいる。
【００２２】
（開路ばねおよび開路ばねガイド部）
開路ばね４および開路ばねガイド部２０１について図１〜図４を用いて説明する。開路ばね４は放勢により開路動作を行うばねである。開路ばね４は下端部がフレーム２０上部の取付面２０ａに固定されている。図１に示す可動接点１００の開路状態では開路ばね４は放勢状態にあり、図２に示す可動接点１００の閉路状態では開路ばね４は蓄勢状態にある。
【００２３】
開路ばねガイド部２０１は開路ばね４を摺動自在に保持して、開路ばね４の放勢と蓄勢を規制する部分である。開路ばねガイド部２０１は、開路ばね受け５と、ダンパー６と、ばね受け保持部８と、ストッパ１８とから構成される。このうち、開路ばね受け５は開路ばね４の上端部に嵌着されている。開路ばね受け５の周縁部には複数のガイド穴５ａが設けられている。開路ばね受け５の下面部にダンパー６が固着されている。前述したようにダンパー６の下端部に開路ばねリンク７が固着されている。ダンパー６の内部には流体が封入されており、上部にピストン６ａが並進摺動自在に配置されている。
【００２４】
ばね受け保持部８は開路ばね受け５を挟むようにしてフレーム２０上部の取付面２０ａに固定されている。ばね受け保持部８は開路ばね受け５のガイド穴５ａへ挿入されており、これにより開路ばね受け５がばね受け保持部８に摺動自在に保持される。開路ばね受け５とばね受け保持部８との摺動部分には摺動面部８ａ（ハッチングで図示）が設けられている。摺動面部８ａには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。
【００２５】
ストッパ１８はばね受け保持部８上端部に固定されている。ばね受け保持部８内で開路ばね受け５が上方に移動してピストン６ａがストッパ１８に当たることで、開路ばね４の放勢を規制する（図１および図３の状態）。開路ばね４の蓄勢に関しては、ばね受け保持部８内で開路ばね受け５が下方に移動して開路ばね受け５がガイド穴５ａの下端部に当たることで規制する（図２および図４の状態）。
【００２６】
（閉路ばねおよび閉路ばねガイド部）
閉路ばね１０および閉路ばねガイド部２０２について図１、図２、図５および図６を用いて説明する。閉路ばね１０は放勢により閉路動作を行うばねである。閉路ばね１０は下端部がフレーム２０の取付面２０ａに固定されている。閉路ばね１０は図１に示す可動接点１００の開路状態では蓄勢状態にあり、図２に示す可動接点１００の閉路状態では放勢状態にある。
【００２７】
閉路ばねガイド部２０２は閉路ばね１０を摺動自在に保持し、閉路ばね１０の放勢と蓄勢を規制する部分である。閉路ばねガイド部２０２は、閉路ばね受け１１と、ばね受け保持部１２とから構成される。閉路ばね受け１１は閉路ばね１０の上端部が嵌着されている。閉路ばね受け１１にはピン１１ａが配置されている。ばね受け保持部１２はフレーム２０の取付面２０ａに固定されている。
【００２８】
ばね受け保持部１２には垂直方向に切り欠き部１２ａが形成されている。切り欠き部１２ａには閉路ばね受け１１のピン１１ａが摺動自在に挿入されており、これにより閉路ばね受け１１が摺動自在に保持される。また、図１および図２に示したように、閉路ばね受け１１のピン１１ａは閉路ばねリンク１４を介して閉路レバー１３のピン１３ａに連結されている。
【００２９】
閉路ばね受け１１のピン１１ａとばね受け保持部１２の切り欠き部１２ａとの摺動部分には摺動面部１２ｂ（ハッチングで図示）が設けられている。摺動面部１２ｂには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。ばね受け保持部１２内で閉路ばね受け１１が下方に移動すると、閉路ばね１０の蓄勢が進み、閉路トリガ部３０２の閉路用係止レバー５０の係合面部と閉路レバー１３の係合面部との係合により、閉路ばね１０の蓄勢を規制する（図１および図６の状態）。閉路ばね１０の放勢に関しては、閉路レバー１３の動作を規制することで、閉路リンク１４および閉路ばね受け１１を介して規制する（図２および図５の状態）。
【００３０】
（開路トリガ部）
開路トリガ部３０１は開路ばね４の蓄勢状態の保持と、この保持を引き外して開路ばね４を放勢させる部分である。開路トリガ部３０１について図７を用いて説明する。図７に示すように開路トリガ部３０１は、ラッチレバー３２と、係止レバー４０と、ラッチ４１と、ラッチ復帰ばね４２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と、開路用電磁ソレノイド６０とから構成されている。このうち、ラッチレバー３２はサブシャフト３０に固着されている。ラッチレバー３２は先端部にローラピン３２ａが回転自由に嵌着されている。ラッチレバー３２は係止レバー４０に隣接して配置されている。
【００３１】
係止レバー４０は閉路シャフト３に回転自由に配置されている。係止レバー４０には突起状の支持部４０ａが形成されており、支持部４０ａの端部にピン２１が取り付けられている。このピン２１はフレーム２０の壁面部に固定されている。また、係止レバー４０には閉路シャフト３に近接してピン４０ｂが設けられている。さらに係止レバー４０にはラッチ軸ピン４０ｃが設けられている。
【００３２】
ラッチ４１は係止レバー４０のラッチ軸ピン４０ｃに回転自由に配置されている。ラッチ４１の先端部４１ａは平面または凸円弧面（すなわち凸円筒面）で形成されている。可動接点１００が閉路状態にあるときに、ラッチレバー３２のローラピン３２ａの中心と、係止レバー４０のラッチ軸ピン４０ｃの中心とを結ぶ直線上に、ラッチ４１の先端部４１ａの中心が位置するように構成されている。
【００３３】
ラッチ４１の先端部４１ａにはラッチレバー３２のローラピン３２ａと係合可能な係合面部４１ｂが設けられている。係合面部４１ｂには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。係合面部４１ｂは、可動接点１００が閉路状態にあるとき、ラッチレバー３２のローラピン３２ａと係合するように構成されている。係合面部４１ｂとローラピン３２ａとの係合により、ローラピン３２ａが係合面部４１ｂ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ことを止めるようになっている。また、ラッチ４１にはラッチピン４１ｃが設けられている。
【００３４】
ラッチ復帰ばね４２は係止レバー４０とラッチ４１との間に配置されている。ラッチ復帰ばね４２の上端部は係止レバー４０のピン４０ｂに係合されている。ラッチ復帰ばね４２はラッチ４１を常に時計方向に回転させる力を発生させている。つまり、ラッチ４１はラッチ復帰ばね４２から時計方向の回転力を受け取ることで、ラッチ４１の先端部４１ａがラッチレバー３２のローラピン３２ａに係合する力を得ている。
【００３５】
引き外しリンク４３は左側端部にラッチ４１のラッチピン４１ｃが回転自由に取り付けられている。引き外しリンク４３の右側端部には長穴４３ａが形成されている。この長穴４３ａには引き外しレバー４４の下端部に設けられたピン４４ａが摺動自在に挿入されている。引き外しレバー４４はピン４４ａが長穴４３ａ内を移動する範囲で回転が可能である。
【００３６】
引き外しレバー４４はフレーム２０に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。引き外しレバー４４に近接して引き外しレバー停止ピン２２がフレーム２０に固着されている。図１に示した可動接点１００の開路状態では、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、引き外しレバー４４の時計方向の回転が規制される。また、引き外しレバー停止ピン２２により引き外しレバー４４の時計方向回転が規制されることで、引き外しリンク４３を介してラッチ４１の時計方向回転も規制される。
【００３７】
開路用電磁ソレノイド６０はフレーム２０に固着されている。開路用電磁ソレノイド６０にはプランジャ６０ａが設けられており、プランジャ６０ａの先端部は引き外しレバー４４に離接自在に係合されている。開路用電磁ソレノイド６０は開路指令を入力すると、プランジャ６０ａが左方向に移動して、引き外しレバー４４を反時計方向回転させるように構成されている。
【００３８】
（閉路トリガ部）
閉路トリガ部３０２は閉路ばね１０の蓄勢状態の保持と、この保持を引き外して閉路ばね１０を放勢させる部分である。閉路トリガ部３０２について図８を用いて説明する。図８に示すように閉路トリガ部３０２は、閉路レバー１３と、閉路用係止レバー５０と、閉路用係止レバー復帰ばね５１と、ピン２３と、電磁ソレノイド６１とから構成されている。このうち、閉路レバー１３は閉路シャフト３に固着されている。閉路レバー１３にはツメ１３ｂが配置されている。
【００３９】
閉路用係止レバー５０はＬ字状部材から構成され、Ｌ字状の角部分がフレーム２０に回転自由に配置されている。閉路用係止レバー５０には半円柱部５０ａが設けられており、この半円柱部５０ａと閉路レバー１３のツメ１３ｂとが係合するようになっている。このとき、閉路レバー１３のツメ１３ｂおよび閉路用係止レバー５０の半円柱部５０ａには閉路ばね１０の蓄勢状態で、互いに係合する係合面部１３ｃおよび５０ｂが設けられている。係合面部１３ｃおよび５０ｂには二硫化モリブデンの粒子が高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成されている。
【００４０】
閉路用係止レバー５０の右端部には閉路用係止レバー復帰ばね５１の下端部が配置されており、閉路用係止レバー復帰ばね５１の上端部はフレーム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を時計方向に回転させるばね力が常に作用している。閉路用係止レバー５０の時計方向への回転はフレーム２０に固着されたピン２３が閉路用係止レバー５０の右側縁部に係合することにより規制されている。
【００４１】
閉路用電磁ソレノイド６１はフレーム２０に固着されている。閉路用電磁ソレノイド６１にはプランジャ６１ａが設けられており、プランジャ６１ａの先端部は閉路用係止レバー５０に離接自在に係合されている。閉路用電磁ソレノイド６１は閉路指令を入力すると、プランジャ６１ａが上方に移動して、閉路用係止レバー５０を反時計方向に回転させるように構成されている。
【００４２】
本実施形態の構成上の特徴は、開路ばねガイド部２０１におけるばね受け保持部８の摺動面部８ａ、閉路ばねガイド部２０２におけるばね受け保持部１２の摺動面部１２ｂ、開路トリガ部３０１におけるラッチ４１の係合面部４１ｂ、閉路トリガ部３０２における閉路レバー１３の係合面部１３ｃおよび閉路用係止レバー５０の係合面部５０ｂに、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付けられて二硫化モリブデン皮膜層が形成された点にある。二硫化モリブデンは熱で溶融して母材深部まで入り込んで再結晶する固体潤滑剤である。
【００４３】
（開路動作）
第１の実施形態の開路動作について説明する。開路動作では開路トリガ部３０１が図２および図７の状態から図９の状態を経て、図１０に示す状態を移行する。これにより、蓄勢状態にある開路ばね４の保持を引き外して開路ばね４が放勢し、図２および図７に示した可動接点１００の閉路状態から、図１に示すような可動接点１００の開路状態となる。
【００４４】
開路トリガ部３０１は、図２に示す可動接点１００の閉路状態時に、開路ばね４の蓄勢状態を以下のようにして保持する。すなわち、図２に示す可動接点１００の閉路状態では、開路ばね４は蓄勢状態にあり、開路ばねリンク７を介してメインレバー２は開路ばね４が伸びようとするばね力が作用している。つまり、メインレバー２は常に時計方向に回転するトルクを受けている。
【００４５】
メインレバー２へのトルクは主副連結リンク９を介してサブレバー３１に伝わる。このトルクはサブレバー３１を常に反時計方向回転させるように作用する。このため、サブシャフト３０に固定されたラッチレバー３２も反時計方向に回転しようとする。ただし、可動接点１００の閉路状態ではラッチ４１の係合面部４１ｂとローラピン３２ａとは係合している。したがって、ラッチレバー３２の反時計方向回転は規制されており、それに続くサブレバー３１から開路ばね４に至るまでの部材は、すべて静止保持された状態となっている。
【００４６】
以上のような状態において、開路用電磁ソレノイド６０が外部から開路指令を入力して励磁すると、プランジャ６０ａが左方向（図２、図９の矢印Ａ方向）に動作する。プランジャ６０ａの移動により図９に示すように、引き外しレバー４４はプランジャ６０ａに押されて反時計方向回転する。引き外しレバー４４の反時計方向回転に連動して、引き外しリンク４３がラッチ４１のラッチピン４１ｃと係合しつつ右方向に移動し、ラッチ４１は反時計方向に回転する。ラッチ４１が反時計方向に回転することで、ラッチ４１の係合面４１ｂとラッチレバー３２のローラピン３２ａとの係合が外れる。
【００４７】
先に述べたように、可動接点１００の閉路状態では、開路ばね４は蓄勢状態にあり、開路ばねリンク７を介してメインレバー２に伝えられた開路ばね４のばね力によって、ラッチレバー３２は反時計方向の回転力を受けている。このため、ラッチ４１の係合面４１ｂとラッチレバー３２のローラピン３２ａとの係合が外れると、ラッチレバー３２はラッチ４１を押しのけながら、反時計方向に回転する。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とが係合しながら移動する。したがって、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１０である。
【００４８】
また、ラッチ４１の先端部４１ａとラッチレバー３２のローラピン３２ａの係合が外れたことで、図２に示すように、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（図２中の矢印Ｂ、Ｃ方向）に回転する。サブレバー３１の反時計方向回転により、主副連結リンク９およびメインレバー２が時計方向（図２中の矢印Ｄ方向）に回転し、開路ばねリンク７およびダンパー６は上方（図２中の矢印Ｅ方向）に動作する。
【００４９】
ダンパー６の上昇により開路ばね受け５もまた、ばね受け保持部８の摺動面部８ａと摺動しつつ上昇する。開路ばね受け５の上昇に応じて開路ばね４が放勢する。開路ばね４の放勢によってメインレバー２が時計方向（図２中の矢印Ｄ方向）の回転動作が進み、リンクレバー１とそれに連結された可動接点１００が右方向に移動して、可動接点１００は開路動作を開始する。
【００５０】
開路ばね４がある一定距離変位すると、ばね受け保持部８上端部に固定されたストッパ１８にピストン６ａが当接し、ダンパー６の制動力が発生する。これにより開路ばね４の放勢動作が停止し、ダンパー６を介して開路ばね受け５に連結された開路ばねリンク７の動作が停止し、開路動作が完了する。図１は開路動作の完了状態を示している。このとき、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により閉路状態（図２および図７）とほぼ同じ位置まで復帰している。また、ラッチ４１もラッチ復帰ばね４２により閉路状態（図２および図７）とほぼ同じ位置まで復帰している。
【００５１】
（閉路動作）
続いて、本実施形態の閉路動作について説明する。閉路動作では、図１および図８に示した可動接点１００の開路状態から、閉路トリガ部３０２が蓄勢状態にある閉路ばね１０の保持を引き外して、図２および図７に示した可動接点１００の閉路状態に至る。
【００５２】
図１に示した可動接点１００の開路状態では、閉路シャフト３の中心３ａが閉路リンク１４の中心軸よりも左側に位置することで、閉路レバー１３は閉路ばね１０から反時計方向の回転トルクを得ている。閉路ばねリンク１４の中心軸とは、閉路ばね受け１１のピン１１ａと閉路レバー１３のピン１３ａの中心を結んだ軸である。しかし、閉路レバー１３側の係合面部１３ｃと閉路用係止レバー５０側の係合面部５０ｂとが係合するため、閉路レバー１３の反時計方向回転は停止状態にあり、閉路ばね１０の蓄勢が保持された状態にある。
【００５３】
このような状態から、閉路用電磁ソレノイド６１は外部指令を入力して励磁すると、プランジャ６１ａが図１中の矢印Ｆ方向に動作する。プランジャ６１ａが動作すると、プランジャ６１ａと係合した閉路用係止レバー５０は反時計方向回転する（図８）。その結果、閉路用係止レバー５０の係合面部５０ｂと閉路レバー１３の係合面部１３ｃとの係合が外れる。
【００５４】
このため、閉路ばね１０から反時計方向の回転トルクを得ていた閉路レバー１３は、閉路ばね１０のばね力によって反時計方向（図１中の矢印Ｇ方向）に回転し、閉路ばね１０は図１中の矢印Ｈ方向に伸びて放勢する。閉路レバー１３の回転に伴い、閉路レバー１３が固着した閉路シャフト３もまた反時計方向に回転し、さらには閉路シャフト３に固着された閉路カム１５も、図１中の矢印Ｉ方向であるに反時計方向に回転する。そして、閉路カム１５の外周部がサブシャフト３０側のカムレバー３３に設けたローラ３３ａと係合する。
【００５５】
閉路カム１５の反時計方向回転が進むと、カムレバー３３のローラ３３ａが閉路カム１５により押し込まれる。その結果、サブシャフト３０およびカムレバー３３は時計方向（図１中の矢印Ｊ方向）に回転し、サブシャフト３０に固着されたサブレバー３１も時計方向(図１中の矢印Ｋ方向)に回転する。サブレバー３１の時計方向回転は主副連結リンク９を介してメインレバー２に伝わり、主副連結リンク９がピン２ｂを右方向に押してメインレバー２は反時計方向（図１中の矢印Ｌ方向）に回転する。
【００５６】
メインレバー２の反時計方向回転により、リンクレバー１とそれに連結された可動接点１００が左方向に移動し、可動接点１００は閉路動作を開始する。また、メインレバー２の反時計方向回転に伴い、開路ばねリンク７およびダンパー６は下降する。ダンパー６の下降により、開路ばね受け５はばね受け保持部８の摺動面部８ａを摺動しつつ下降する。開路ばね受け５が下降することで、開路ばね４は圧縮されて蓄勢される。
【００５７】
また、閉路ばね１０の放勢中は、閉路ばね受け１１のピン１１ａがばね受け保持部１２の摺動面部１２ｂを摺動しつつ、閉路ばねリンク１４および閉路ばね受け１１が上昇する。
【００５８】
ところで、サブシャフト３０の時計方向回転により、サブシャフト３０に固着されたラッチレバー３２も時計方向に回転する。したがって、ラッチレバー３２のローラピン３２ａはラッチ４１の係合面部４１ｂと再び係合し、閉路動作が完了する。その状態を示したのが図２および図７である。この状態では、係合面部４１ｂとローラピン３２ａとが係合するので、ローラピン３２ａが係合面部４１ｂをラッチ４１の回転軸中心の向きに押し、ラッチ４１の反時計方向回転を規制する。
【００５９】
（作用効果）
本実施の形態によれば、ばね受け保持部８の摺動面部８ａ、ばね受け保持部１２の摺動面部１２ｂ、ラッチ４１の係合面４１ｂおよび閉路レバー１３の係合面部１３ｃ、閉路用係止レバー５０の係合面部５０ｂにて、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付けて二硫化モリブデン皮膜層を形成している。このような二硫化モリブデン皮膜層ではその表面が磨耗しても二硫化モリブデン層が転移する刷り込み現象が起こる。
【００６０】
そのため、二硫化モリブデン皮膜層を有する摺動面部８ａ、１２ｂや係合面部４１ｂ、１３ｃ、５０ｂは、摺動抵抗低減効果が高い状態を、長期間維持することができる。これら摺動面部８ａ、１２ｂや係合面部４１ｂ、１３ｃ、５０ｂは、潤滑油の充填が不要であり、定期的なグリスアップを必要としない。したがって、メンテナンスの費用を低減することができ、経済性が向上する。
【００６１】
また、本実施形態においては、潤滑油を充填しないので、潤滑油の劣化や枯渇を原因とする稀頻度動作部分の不具合が起こない。さらに本実施形態では潤滑油を使用しないため、低温環境であっても潤滑油の粘性が低下して凝固するおそれがない。したがって、本実施形態は低温環境であっても安定した動作特性を獲得することができる。しかも、摺動抵抗低減効果に優れた摺動面部８ａ、１２ｂや係合面部４１ｂ、１３ｃ、５０ｂは、ばね４、１０を保持するガイド部２０１、２０２や、ばね４、１０を放勢させるトリガ部３０１、３０２に含まれる部分なので、ばね操作機構の動作安定性は確実に向上する。
【００６２】
［第２の実施形態］
（構成）
第２の実施形態では、開路ばねガイド部２０１におけるばね受け保持部８の摺動面部８ａ、閉路ばねガイド部２０２におけるばね受け保持部１２の摺動面部１２ｂ、開路トリガ部３０１におけるラッチ４１の係合面部４１ｂ、閉路トリガ部３０２における閉路レバー１３の係合面部１３ｃおよび閉路用係止レバー５０の係合面部５０ｂにおいて、少なくともいずれか１つが、二硫化モリブデン皮膜層に代えて、硬質炭素皮膜層、具体的にはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から形成されることを特徴とするものである。
【００６３】
（作用効果）
このような第２の実施形態において、硬質炭素皮膜層は摩擦係数が小さく、かつ硬度が高い。中でもＤＬＣは高硬度であるため、磨耗量が少なく、耐食性に優れ、且つ外気温による影響が小さい。したがって、第２の実施形態では前記第１の実施形態に比べて耐久性をいっそう高めることができ、低温環境に対する影響をより少なくして、動作特性をさらに安定した、優れた開閉装置操作機構を提供することができる。
【００６４】
［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。
【００６５】
例えば、上記各実施形態では、開路ばね４および閉路ばね１０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、ラッチ復帰ばね４２や引き外しレバー復帰ばね４５、閉路用係止レバー復帰ばね５１には、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、開路ばねや閉路ばねを複数持つ操作機構にも適用可能である。
【００６６】
また、上記の実施形態においては、二硫化モリブデン皮膜層または硬質炭素皮膜層を有する固体潤滑剤層は、摺動面部８ａ、１２ｂあるいは係合面部４１ｂ、１３ｃ、５０ｂとしたが、これら以外の部分であっても例えばピンとレバーなど、部材同士が接する部分であるならば、形成する箇所は適宜選択可能である。さらに、開閉装置操作機構に含まれる部材同士が接する部分であるならば、開路ばねガイド部２０１、閉路ばねガイド部２０２、開路トリガ部３０１あるいは閉路トリガ部３０２に含まれる部材に限らず、リンク機構部１０１であつてもよい。また、固体潤滑剤層としては二硫化モリブデン皮膜層と硬質炭素皮膜層のいずれか一方ではなく、両方を有するようにしても良い。
【００６７】
リンク機構部１０１、開路ばねガイド部２０１、閉路ばねガイド部２０２、開路トリガ部３０１あるいは閉路トリガ部３０２に含まれる部材は適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では開路トリガ部３０１の包含される係止レバー４０はフレーム２０に固定していたが、この係止レバー４０を無くして、係止レバー４０のピン４０ｂ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が係止レバー４０またはフレーム２０と一体のものでもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・リンクレバー
２・・・メインレバー
３・・・閉路シャフト
４・・・開路ばね
５・・・開路ばね受け
６・・・ダンパー
７・・・開路ばねリンク
８、１２・・・ばね受け保持部
９・・・主副連結リンク
１０・・・閉路ばね
１１・・・閉路ばね受け
１３・・・閉路レバー
１４・・・閉路ばねリンク
１５・・・閉路カム
２０・・・フレーム
２１〜２３・・・ピン
３０・・・サブシャフト
３１・・・サブレバー
３２・・・ラッチレバー
３３・・・カムレバー
４０・・・係止レバー
４１・・・ラッチ
４２・・・ラッチ復帰ばね
４３・・・引き外しリンク
４４・・・引き外しレバー
４５・・・引き外しレバー復帰ばね
５０・・・閉路用係止レバー
５１・・・閉路用係止レバー復帰ばね
６０・・・開路用電磁ソレノイド
６１・・・閉路用電磁ソレノイド
１００・・・可動接点
１０１・・・リンク機構部
２０１・・・開路ばねガイド部
２０２・・・閉路ばねガイド部
３０１・・・開路トリガ部
３０２・・・閉路トリガ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014035982.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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