(57)【要約】【課題】  従来の三位置開閉器は、出力軸の従動レバ−の溝に第１操作軸又は第２操作軸のどちらか一方のロ−ラを係合し、「入位置−切位置」又は「切位置−接地位置」を操作していた。しかし、第１操作軸と第２操作軸が連動していないので、従動レバ−の溝にロ−ラを係合できない時があり、「切位置から接地位置」への操作に確実性が無かった。【解決手段】  歯車を用いて第１操作軸、第２操作軸、出力軸、第１係止部、第２係止部を連動させ、「入位置−切位置操作のみ」又は「切位置−接地位置操作のみ」のためにそれぞれ前記第１操作軸又は前記第２操作軸に係合部とモ−タを持つ回転軸を択一的に接続し、前記第１係止部又は第２係止部と前記回転軸の係合部との係合の有無に基づいて、モ−タをもった前記回転軸の回転を制限し、「入位置−切位置」および「切位置−接地位置」を確実に実施できる三位置開閉器を得る。【選択図】  図１
2006107951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合部を有する１つの回転軸により選択的に回転操作される第１、第２操作軸、この第１、第２操作軸にそれぞれ結合された互いに連動する第１、第２歯車、この第１または第２歯車と連動する第３歯車、この第３歯車に結合され、上記第１操作軸の回転操作により第１および第２開閉位置を取リ、第２操作軸の回転操作により第２および第３開閉位置を取る出力軸、この出力軸が第１開閉位置をとる方向への上記第１操作軸の回転操作に連動して移動され、出力軸が第１開閉位置をとるとき上記係合部と係合しその回転を停止する第１係止部、および上記出力軸が第３開閉位置をとる方向への上記第２操作軸の回転操作に連動して移動され、出力軸が第３開閉位置をとるとき上記係合部と係合しその回転を停止する第２係止部を備えたことを特徴とする三位置開閉器用操作装置。
【請求項２】
第１、第２操作軸もしくは出力軸の回転位置と連動した表示板を組み込んだことを特徴とする請求項１に記載の三位置開閉器用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば入位置、切位置、接地位置等の３つの開閉位置をとる三位置開閉器、さらに言えば、入位置−切位置をとる断路器と切位置−接地位置をとる接地開閉器からなる三位置開閉器用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の三位置開閉器用操作装置は、入位置、切位置、接地位置の三位置に対応させた３つの開閉位置をとる１つの出力軸と、この出力軸を所望の開閉位置に駆動操作する１つの操作軸から構成されていた。そしてこの種の三位置開閉器では、適切な作業運用の実施という見地から、（イ）「切位置から入位置」への操作または「切位置から接地位置」への操作を択一的に行う必要があること、また、（ロ）「入位置から接地位置」または「接地位置から入位置」への直接的な切換操作を禁止する必要があることから、操作軸には上記条件（イ）、（ロ）を実現するための操作規制を行うことが望まれている。
【０００３】
このような操作規制を行うために従来の三位置開閉器用操作装置においては、出力軸に溝を持つ従動レバ−が設けられ、「切位置から入位置への操作」を専用に行う第１操作軸に第１駆動クランクが設けられ、「切位置から接地位置への操作」を専用に行う第２操作軸に第２駆動クランクが設けられ、前記従動レバ−の溝に前記第１駆動クランクもしくは前記第２駆動クランクのどちらか一方を択一的に接続する構成とし、どちらか一方の操作軸に対して、出力軸との接続ができなくなるようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５４７４７号公報（段落００１１、段落００１３、図１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の三位置開閉器用操作装置では、第１操作軸と第２操作軸が独立的に動く為に従動レバ−の溝に駆動クランクを係合できない状態が発生する。例えば、点検等に伴って、第１駆動クランクを用いて「入位置から切位置」に操作した後に第２駆動クランクを用いて「切位置から接地位置」に操作しようとする場合、操作前の入位置状態において、第２操作軸は、何ら固定されていないフリ−の状態である。従って、第２駆動クランクの方向性に制限が無く、特定の位置に第２駆動クランクが配置されている保証もない（クランクの方向は、操作軸の回転に伴って、約１８０度まで移動可能である）。
【０００６】
従って、第１操作軸に設けられた第１駆動クランクを用いて「入位置から切位置に操作した」後に第２操作軸に設けられた第２駆動クランクを用いて「切位置から接地位置に操作」しようとする場合、操作軸の溝に第２駆動クランクが係合できなくなる場合があり、「切位置から接地位置」への切換操作が空操作になり、「切位置から接地位置」への切換えができなくなる。同様に第２操作軸に設けられた第２駆動クランクを用いて「接地位置から切位置に操作した」後に第１操作軸に設けられた第１駆動クランクを用いて「切位置から入位置に操作」しようとする場合においても、操作軸の溝に第１駆動クランクが係合できなくなる場合があり、「切位置から入位置」への切換操作が空操作になり、「切位置から入位置」への切換ができなくなる。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決し、操作を禁止したい一方の操作軸に対して操作規制を行いながら、かつ、確実に「入位置から切位置もしくは切位置から接地位置」の切換操作を可能にした三位置開閉器用操作装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の三位置開閉器用操作装置は、第１操作軸と第２操作軸および第１および第２の開閉位置と第２および第３の開閉位置の動作を掌る出力軸の回転を、互いに歯車等を用いて連動させるとともに、前記第１操作軸の回転可能な範囲を前記第１操作軸の回転に連動して移動する第１係止部と、前記第１操作軸と接続することによって回転を伝える回転軸に設けられた係合部との係合の有無に基づいてその回転を制限することから、前記第１操作軸に接続した回転軸を回転することによってのみ前記第１および第２の開閉位置の切換を実施し、かつ、前記第２操作軸の回転可能な範囲を前記第２操作軸の回転に連動して移動する第２係止部と、前記第２操作軸と接続することによって回転を伝える回転軸に設けられた係合部との係合の有無に基づいてその回転を制限することから、前記第２操作軸に接続した回転軸を回転することによってのみ前記第２および第３の開閉位置の切換を実施できるようにするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成されたこの発明の三位置開閉器用操作装置によれば、第１操作軸と第２操作軸および出力軸が互いに連動されているので、第１操作軸ないし第２操作軸の回転位置と出力軸の回転位置は一義的に決まり、何れかの操作軸が常に出力軸と係合する状態にあり、従来のような空操作を無くすことができる。また、第１操作軸もしくは第２操作軸に選択的に回転軸を接続して操作するので、この回転軸が鍵の役割を果たし、第１操作軸から操作した時においてのみ第１および第２の開閉位置の切換を実施でき、第２操作軸から操作した時においてのみ、第２および第３の開閉位置の切換を実施できるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１はこの発明の三位置開閉器用操作装置の概略構成を示す側面図、図２は図１の切断線Ａ−Ａに沿って切断した断面図、図３は図１の切断線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図、図４ないし図６は共に図１の切断線Ｃ−Ｃに沿って切断した断面図、図７ないし図９は共に図１の切断線Ｄ−Ｄに沿って切断した断面図、図１０は各操作軸を回転操作するためのモ−タを有した回転軸の側面図（ａ）と平面図（ｂ）、図１１は各操作軸を操作するためのハンドルを有した回転軸の側面図（ａ）と平面図（ｂ）である。なお、図１ないし図１１中の同一部分ないし相当部分には、同一の符号を付与している。
【００１１】
図１及び図２において、第１操作軸１１には第１歯車１２が結合され、第１操作軸１１と第１歯車１２は一体になって回転する。第２操作軸２１には第２歯車２２が結合され、第２操作軸２１と第２歯車２２は一体になって回転する。第１操作軸１１、第２操作軸２１の先端には後述する回転軸からの回転を伝えるための溝１１ａ、２１ａが設けられている。第１、第２および第３の開閉位置をとる出力軸３１には第３歯車３２が結合され、出力軸３１と第３歯車３２は一体になって回転する。上記第１操作軸１１、第２操作軸２１および出力軸３１は、間隔をおいて平行配置された第１フレ−ム１０１と第２フレ−ム１０２との間に、第１歯車１２、第２歯車２２および第３歯車３２が互いに噛合する配置関係に橋架枢着される。上記第１フレ−ム１０１、第２フレ−ム１０２は、それぞれ４すみに設けられた４組のボルト１１１とナット１２１およびボルト１１１に挿入されたスペ−サ１３１とによって、所定間隔をおいて平行状態に配置固定されている。従って、第１操作軸１１と第２操作軸２１および出力軸３１のそれぞれの回転は、第１歯車１２と第２歯車２２および第３歯車３２のもつそれぞれの歯数に基づいて一定の回転比に従って連動する。
【００１２】
一例としてこの実施の形態１においては、第１歯車１２と第２歯車２２および第３歯車３２の歯車の歯数は、それぞれ６０個、６０個、５０個としている。従って、図２において第１操作軸１１が時計方向に１回転すると第２操作軸２１は反時計方向に１回転、出力軸３１は反時計方向に１．２回転する。
【００１３】
また、上記第２フレ−ム１０２と第３フレ−ム１０３は、それぞれ４すみに設けられた４組のボルト１１２とナット１２２およびボルト１１２に挿入されたスペ−サ１３２とによって、所定間隔をおいて平行状態に配置固定されている。所定間隔をおいて平行配置された第２フレ−ム１０２と第３フレ−ム１０３との間に、歯車軸４１とカム軸５１が橋架枢着されるとともに、第１係止部である突起を設けた第１フック１３の支点となる第１支点軸６１（図４ないし図６参照）および第２係止部である突起を設けた第２フック２３の支点となる第２支点軸７１（図７ないし図９参照）が同じく橋架枢着されている。なお、上記第１フック１３および第２フック２３の詳細については、後に記述する。また、この実施の形態１においては、便宜上、上記歯車軸４１と第２支点軸７１とは同一軸としてあり、互いに兼用するものとしている。
【００１４】
図１０において、上記第１操作軸１１または第２操作軸２１に択一的に接続され、これらを回転操作する回転軸８０には回転力を発生させるモ−タ８０ａと、回転軸８０の半径方向に突出した係合部８０ｂが設けられている。また、回転軸８０は第１操作軸１１または第２操作軸２１と機械的に接続可能な構造をしている。具体的には、回転軸８０は先端が開口した軸心に対して同心状の円筒穴８０ｃと、この円筒穴８０ｃの底部近くに円筒穴８０ｃの中心を横切るよう直線状に差し渡されたピン８０ｄとを有している。この円筒穴８０ｃは上記第１操作軸１１または第２操作軸２１に差し込まれ、そしてピン８０ｄが操作軸１１、操作軸２１の先端に設けられている上記溝１１ａまたは２１ａに嵌め込まれることによって、回転軸８０は第１操作軸１１または第２操作軸２１と機械的に接続される。
【００１５】
これにより、回転軸８０と第１操作軸１１もしくは第２操作軸２１のどちらか一方との接続時において、モ−タ８０ａにより発生させた回転力を確実に第１操作軸１１もしくは第２操作軸２１に伝えることができる。なお、本発明の実施の形態１においては、回転軸８０にモ−タ８０ａを設けているが、モ−タ８０ａの代わりに図１１に示すようなハンドル８０ｅ等を設けた回転軸８０であっても良い。もちろん、この場合は、モ−タ８０ａに代わって保守員によるハンドル８０ｅの回転により第１操作軸１１または第２操作軸２１を回転操作することになる。
【００１６】
図１及び図３において、第１操作軸１１には第１間欠歯車１４が結合され第１操作軸１１と第１間欠歯車１４は一体となって回転する。上記した歯車軸４１には第２間欠歯車１５が結合され、歯車軸４１と第２間欠歯車１５は、一体となって回転する。この第１および第２間欠歯車１４、１５は互いに噛合している。また、上記歯車軸４１には、同様に第３間欠歯車１６が結合され、歯車軸４１と第３間欠歯車１６は、一体となって回転する。従って、上記第２間欠歯車１５と第３間欠歯車１６は一体となって回転することになる。上記カム軸５１にはスペサ５１ａが設けられ、第２フレ−ム１０２との間に一定の間隔を保って第４間欠歯車１７が結合され、カム軸５１と第４間欠歯車１７は一体となって回転する。この第３および第４間欠歯車１６、１７は互いに噛合している。
【００１７】
一例としてこの実施の形態１においては、第１間欠歯車１４、第２間欠歯車１５、第３間欠歯車１６および第４間欠歯車１７の歯数は、それぞれ２個、１２個、１個および９個としている。従って、図３において第１操作軸１１が時計方向に６回転すると、第１および第２間欠歯車１４、１５を介して、歯車軸４１は反時計方向に１回転することになる。また、歯車軸４１が反時計方向に９回転すると、第３および第４間欠歯車１６、１７を介して、カム軸５１は時計方向に１回転することになる。すなわち、第１操作軸１１が時計方向に５４（６ｘ９）回転するとカム軸５１は時計方向に１回転する。
【００１８】
以下、図１及び図４ないし図６を用いて、第１操作軸１１の回転に伴って状態が変化する上記第１フック１３に設けられた第１係止部である第１突起１３ｃと、回転軸８０に設けられた係合部８０ｂとの係合状態について説明する。
【００１９】
カム軸５１には第１カム１８が結合され、カム軸５１と第１カム１８は一体となって回転する。従ってこの第１カム１８と上記第４間欠歯車１７は、カム軸５１を介して一体となって回転することになる（図３参照）。すなわち第１カム１８は、第４間欠歯車１７の回転に伴ってカム運動するため、このカム運動に伴って第１支点軸６１に一端を回動支持される第１フック１３は、第１支点軸６１を中心に回動することになる。この第１フック１３は、第１フック１３に穿設された孔１３ａと第２フレ−ム１０２に穿設された孔１０２ａの間に装架された第１復帰ばね１９により、常に第１カム１８に押し付けられる方向に付勢されている。前記第１復帰ばね１９は第２フレ−ム１０２と第３フレ−ム１０３の間に橋渡し設置された支持軸１０２ｂに保持させることによりその位置が特定されている。なお、第１復帰ばね１９およびそれを保持する支持軸１０２ｂは、図の煩雑さを避けるため図１には表示されていない。
【００２０】
第１フック１３の自由端には、第２支点軸７１即ち歯車軸４１の貫通を許し、かつ上記した第１フック１３の回動の自由を確保するための長孔１３ｂが穿設されている。さらに第１フック１３の自由端には、前記回転軸８０に設けられた係合部８０ｂとの係合が可能な第１係止部である第１突起１３ｃが設けられている。
【００２１】
従って、第１突起１３ｃの位置は、第１カム１８のカム運動に伴う第１フック１３のクランク運動によって、見かけ上「上下」に移動する。なお、前記の見かけ上「上下」と言う表現は、例えば図４と図５における第１突起１３ｃの位置を対比した表現であり、例えば「左右」や「前後」等と図面の表記状況との対応によって、その都度読み変えても同じ意味になる。
【００２２】
図４ないし図６においては、回転軸８０に設けられた円筒孔８０ｃが第１操作軸１１に差し込まれている状態を示している。すなわち第１操作軸１１の先端に設けられた溝１１ａと円筒孔８０ｃの底部近くに設けられたピン８０ｄが係合している。これにより第１操作軸１１と係合部８０ｂを設けた回転軸８０は機械的に接続されている。なお、第１操作軸１１と回転軸８０の接続中においては、第２操作軸２１と回転軸８０は接続されていない。このような構成により、モ−タ８０ａを用いて回転軸８０と第１操作軸１１を共に回転させることから、第１間欠歯車１４ないし第４間欠歯車１７のもつそれぞれの歯数に基づいた回転を第４間欠歯車１７に与えることができる。
【００２３】
また、上述した通り、カム軸５１を介して第４間欠歯車１７と共に回転する第１カム１８は、第１フック１３に設けられた第１係止部である第１突起１３ｃの位置を、見かけ上「上下」に移動させる。すなわち、上記第１突起１３ｃの位置は、上記の第１操作軸１１の回転（回転数）に対応した第１カム１８の回転角に従って決まる。例えば図４に示すように見かけ上「上」の位置から図５ないし図６に示すような見かけ上「下」の位置にクランク運動することになる。なお以降、見かけ上「上」、見かけ上「下」および見かけ上「上下」と特に断りなく、「上」、「下」および「上下」と記すことにする。
【００２４】
次に、具体的に実施の形態１における第１フック１３に設けられた第１突起１３ｃの取り得る「上下」位置の関係について説明する。まず、第１操作軸１１に図１０に示される回転軸８０が「接続されていない状態」における第１操作軸１１の回転数とカム軸５１の取る回転角ならびに第１突起１３ｃの取る「上下」位置の関係について説明する（図４ないし図６において、回転軸８０が接続されていない状態）。なお、ここでは図４に記載される第１カム１８の成す回転角を０度、また、そのときの第１操作軸１１の回転数を０回転と定義し、時計方向の回転を正の回転とする。
【００２５】
図４の状態から第１操作軸１１を時計方向に２４回転すると第１カム１８の成す回転角は０度から時計方向に１６０度に達する。この間、第１カム１８と接する第１フック１３は全くクランク運動を伴わないため、第１突起１３ｃは「上」の位置のままである。第１操作軸１１をさらに時計方向に回転させると、第１カム１８と接する第１フック１３はクランク運動を開始し、第１突起１３ｃを「下」の位置に移動し始める。すなわち第１操作軸１１が２４回転した後、２５回転する間に、図５に示すように第１突起１３ｃの位置は「下」に達し、その後５３回転までそのまま「下」になり、その直後から再び「上」の位置へと移動を開始する。
【００２６】
また、図４の状態から第１操作軸１１を反時計方向に３０回転すると第１カム１８の成す回転角は０度から反時計方向に回転し−２００度（時計方向に１６０度）に達する。この間における第１係止部である第１突起１３ｃの動きは以下の通りである。第１フック１３は第１操作軸１１の反時計方向への回転の開始と同時に第１カム１８と接する第１フック１３のクランク運動により、第１突起１３ｃを「下」の位置に移動させ始める。第１操作軸１１が反時計方向に１回転する間に、図６に示すように第１突起１３ｃの位置は「下」に達し、その後２９回転するまでそのまま「下」の位置である。第１操作軸１１をさらに反時計方向に回転させると、第１フック１３はクランク運動を開始し、第１突起１３ｃを「上」の位置に移動させ始める。すなわち第１操作軸１１が２９回転した後、３０回転する間に、第１突起１３ｃの位置は再び「上」の位置に達する。
【００２７】
次に図４ないし図６を用いて、係合部８０ｂを設けた回転軸８０が第１操作軸１１に「接続されている状態」において、モ−タ８０ａを時計方向に回転する時の第１操作軸１１と回転軸８０の回転可能な範囲について説明する。図４のように第１係止部である第１突起１３ｃの位置が「上」にあるときは、モ−タ８０ａにより時計方向に回転軸８０を回転させることが可能である。従って、モ−タ８０ａの時計方向の回転力は、回転軸８０ならびに第１操作軸１１と第１歯車１２を一体に回転させ、さらに、第１間欠歯車１４ないし第４間欠歯車１７およびカム軸５１を介して、第１カム１８を時計方向に回転させることが可能である（カム運動を伴っていない）。このような第１操作軸１１と回転軸８０の回転は、既に述べた通り、第１カム１８がカム運動を伴う前、即ち、第１カム１８の成す回転角が０度から時計方向に回転し１６０度（第１操作軸１１の回転数が０回転から２４回転）に達するまで可能である。
【００２８】
第１カム１８の成す回転角が１６０度（第１操作軸１１の回転数が２４回転）を越すと第１突起１３ｃの位置が速やかに「下」にくる。回転軸８０に設けられた係合部８０ｂと第１係止部である第１突起１３ｃは共に係合可能な状態になる。従って、第１操作軸１１の回転数が２４回転から２５回転に達するまでに、第１突起１３ｃと係合部８０ｂとの係合を導き、回転軸８０の回転を抑止する。即ち、回転軸８０の回転が抑止されるので、第１操作軸１１の時計方向への回転も抑止されるようになる。なお、このときにモ−タ８０ａを反時計方向に回転させようとする場合は、その反時計方向の回転と同時に、第１突起１３ｃの位置が「上」に移動するため、係合部８０ｂと第１突起１３ｃの係合関係が解除され、その結果、第１突起１３ｃの位置が再び「下」に移動するまで回転可能となる。
【００２９】
次にモ−タ８０ａを図４の状態から反時計方向に回転する場合における第１操作軸１１と回転軸８０の回転可能な範囲について説明する。すでに説明した通り、第１操作軸１１を反時計方向に回転させると、第１カム１８は反時計方向に回転する。従って、図４の状態から第１操作軸１１を反時計方向に回転させると、第１カム１８を介して、第１フック１３に設けられた第１突起１３ｃの位置は「上」から「下」へと移動を開始し、第１操作軸１１の１回転を待たずして、図６のように「下」に達する。従って、回転軸８０に設けられた係合部８０ｂと第１突起１３ｃは共に係合可能な状態になる。そのため図４において、モ−タ８０ａの反時計方向の回転力は、回転軸８０を回転させられないので、第１操作軸１１に伝わらない。よって、図４においては、モ−タ８０ａを反時計方向に回転することから第１操作軸１１を回転させようとしても、回転軸８０の回転が抑止されるために、第１操作軸１１を回転させることができないような構成になっている。
【００３０】
以上説明した通りこの実施の形態１においては、回転軸８０と第１操作軸１１を接続することで、回転軸８０に設けられたモ−タ８０ａを用いて、自在に第１操作軸１１を回転できる範囲は、０回転から２５回転未満となる。
【００３１】
以下、図１及び図７ないし図９を用いて、第２操作軸２１の回転に伴って状態が変化する第２フック２３に設けられた第２係止部である第２突起２３ｃと回転軸８０に設けられた係合部８０ｂとの係合状態について説明する。
【００３２】
図１及び図７ないし図９において、カム軸５１には第２カム２８が結合され、カム軸５１と第２カム２８は一体となって回転する。従ってこの第２カム２８と上記第４間欠歯車１７は、カム軸５１を介して一体となって回転することになる（図３参照）。すなわち第２カム２８は、第４間欠歯車１７の回転に伴ってカム運動するため、このカム運動に伴って第２支点軸７１に一端を回動支持される第２フック２３は、第２支点軸７１を中心に回動することになる。この第２フック２３は、第２フック２３に穿設された孔２３ａと第３フレ−ム１０３に穿設された孔１０３ａとの間に装架された第２復帰ばね２９により、常に第２カム２８に押し付けられる方向に付勢されている。前記第２復帰ばね２９は第２フレ−ム１０２と第３フレ−ム１０３の間に橋渡し設置された支持軸１０３ｂに保持させることによりその位置が特定されている。なお、第２復帰ばね２９およびそれを保持する支持軸１０３ｂは、図の煩雑さを避けるため図１には表示されていない。
【００３３】
第２フック２３の自由端には、第１支点軸６１の貫通を許し、かつ上記した第２フック２３の回動の自由を確保するための長孔２３ｂが穿設されている。さらに第２フック２３の自由端には、前記回転軸８０に設けられた係合部８０ｂとの係合が可能な第２係止部である第２突起２３ｃが設けられている。従って、第２突起２３ｃの位置は、第２カム２８のカム運動に伴う第２フック２３のクランク運動によって「上下」に移動する。
【００３４】
図７ないし図９において、回転軸８０に設けられた円筒孔８０ｃが第２操作軸２１に差し込まれている状態を示している。すなわち第２操作軸２１の先端に設けられた溝２１ａと円筒孔８０ｃの底部近くに設けられたピン８０ｄが係合している。これにより第２操作軸２１と係合部８０ｂを設けた回転軸８０は機械的に接続されている。なお、第２操作軸２１と回転軸８０の接続中においては、第１操作軸１１と回転軸８０は接続されていない。すでに説明したように、第２操作軸２１には第２歯車２２が結合され、第２操作軸２１と第２歯車２２は一体になって回転する。また、第２歯車２２と第１歯車１２は噛合しているため連動して互いに反対方向に回転する。そして、第１歯車１２と第１間欠歯車１４は、共に結合された第１操作軸１１を介して一体になって回転する。このような構成により、モ−タ８０ａを用いて回転軸８０と第２操作軸２１を共に回転させることから、第１間欠歯車１４ないし第４間欠歯車１７のもつそれぞれの歯数に基づいた回転を第４間欠歯車１７に与えることができる。
【００３５】
また、上述した通り、カム軸５１を介して第４間欠歯車１７と共に回転する第２カム２８は、第２フック２３の第２係止部である第２突起２３ｃの位置を、「上下」に移動させる。すなわち、上記第２突起２３ｃの位置は、上記の第２操作軸２１の回転角（回転数）に対応した第２カム２８の回転角に従って決まる。例えば図７に示すように「上」の位置から図８ないし図９に示すような「下」の位置にクランク運動することになる。
【００３６】
次に、具体的に実施の形態１における第２フック２３に設けられた第２係止部である第２突起２３ｃの取り得る「上下」位置の関係について説明する。まず、第２操作軸２１に図１０に示される回転軸８０が「接続されていない状態」における第２操作軸２１の回転数とカム軸５１の取る回転角ならびに第２突起２３ｃの取る「上下」位置の関係について説明する（図７ないし図９において、回転軸８０が接続されていない状態）。なお、図７に記載される第２カム２８の成す回転角を０度、また、そのときの第２操作軸２１の回転数を０回転と定義し、時計方向の回転を正の回転とする。なお、このときの前記第１カム１８の成す回転角は０度であり、第１操作軸１１の回転数は０回転である。
【００３７】
図７の状態から第２操作軸２１を時計方向に２４回転すると第２カム２８の成す回転角は、０度から反時計方向に回転し、−１６０度に達する。この間、第２カム２８と接する第２フック２３は全くクランク運動を伴わないため、第２突起２３ｃは「上」の位置のままである。第２操作軸２１をさらに時計方向に回転させると、第２カム２８と接する第２フック２３はクランク運動を開始し、第２突起２３ｃを「下」の位置に移動し始める。すなわち、第２操作軸２１が２４回転した後、２５回転するまでには、図８に示すように第２突起２３ｃの位置は「下」に達し、その後５３回転までそのまま「下」になり、その直後から再び「上」の位置へと移動を開始する。
【００３８】
また、図７の状態から第２操作軸２１を反時計方向に３０回転すると第２カム２８の成す回転角は０度から時計方向に回転し２００度（反時計方向に−１６０度）に達する。この間における第２係止部である第２突起２３ｃの動きは以下の通りである。第２フック２３は第２操作軸２１の時計方向への回転の開始と同時に第２カム２８と接する第２フック２３のクランク運動により、第２突起２３ｃを「下」の位置に移動させ始める。第２操作軸１１が反時計方向に１回転するまでには、図９に示すように第２突起２３ｃの位置は「下」に達し、その後２９回転までそのまま「下」の位置である。第２操作軸２１をさらに反時計方向に回転させると、第２フック２３はクランク運動を開始し、第２突起２３ｃを「上」の位置に移動させ始める。第２操作軸２１が３０回転するまでには、第２突起２３ｃは再び「上」の位置に達する。
【００３９】
次に図７ないし図９を用いて、係合部８０ｂを設けた回転軸８０が第２操作軸２１に「接続されている状態」において、モ−タ８０ａを時計方向に回転する時の第２操作軸２１と回転軸８０の回転可能な範囲について説明する。図７のように第２係止部である第２突起２３ｃの位置が「上」にあるときは、モ−タ８０ａにより時計方向に回転軸８０を回転させることが可能である。従って、モ−タ８０ａの時計方向の回転力は、回転軸８０ならびに第２操作軸２１と第２歯車２２を一体に回転する。
【００４０】
また、第２歯車２２と第１歯車１２は噛合しているため互いに反対方向に回転する。第１歯車１２と第１間欠歯車１４は共に第１操作軸１１に固定されているため、共に回転する。従って、モ−タ８０ａの時計方向の回転力は、回転軸８０を経由して第２操作軸２１に伝わり、第２歯車２２と第１歯車１２ならびに第１間欠歯車１４ないし第４間欠歯車１７およびカム軸５１を介して、第２カム２８を反時計方向に回転させることが可能である（カム運動を伴っていない）。このような第２操作軸２１と回転軸８０の回転は、既に述べた通り、第２カム２８がカム運動を伴う前、即ち、第２カム２８の成す回転角が０度から反時計方向に回転し−１６０度（第２操作軸２１の回転数が０回転から２４回転）に達するまで可能である。
【００４１】
第２カム２８の成す回転角が−１６０度（第２操作軸２１の回転数が時計方向に２４回転）を越すと第２突起２３ｃの位置が速やかに「下」にくる。回転軸８０に設けられた係合部８０ｂと第２係止部である第２突起２３ｃは共に係合可能な状態になる。従って、第２操作軸２１の回転数が２４回転から２５回転に達するまでに、第２突起２３ｃと係合部８０ｂとの係合を導き、回転軸８０の回転を抑止する。即ち、回転軸８０の回転が抑止されるので、第２操作軸２１の時計方向への回転も抑止されるようになる。なお、このときにモ−タ８０ａを反時計方向に回転させようとする場合は、その反時計方向の回転と同時に、第２突起２３ｃの位置が「上」に移動するため、係合部８０ｂと第２突起２３ｃの係合関係が解除され、その結果、第２突起２３ｃの位置が再び「下」に移動するまで回転可能となる。
【００４２】
次にモ−タ８０ａを図７の状態から反時計方向に回転する場合における第２操作軸２１と回転軸８０の回転可能な範囲について説明する。すでに説明した通り、第２操作軸２１を反時計方向に回転させると、第２カム２８は時計方向に回転する。従って、図７の状態から第２操作軸２１を反時計方向に回転させると、第２カム２８を介して、第２フック２３に設けられた第２突起２３ｃの位置は「上」から「下」へと移動を開始し、第２操作軸２１の１回転を待たずして、図９のように「下」に達する。従って、回転軸８０に設けられた係合部８０ｂと第２突起２３ｃは共に係合可能な状態になる。そのため図７において、モ−タ８０ａの反時計方向の回転力は、回転軸８０を回転させられないので、第２操作軸２１に伝わらない。よって、図７においては、モ−タ８０ａを反時計方向に回転することから第２操作軸２１を回転させようとしても、回転軸８０の回転が抑止されるために、第２操作軸２１を回転させることができないような構成になっている。
【００４３】
以上説明した通りこの実施の形態１においては、回転軸８０と第２操作軸２１を接続することで、回転軸８０に設けられたモ−タ８０ａを用いて、自在に第２操作軸２１を回転できる範囲は、０回転から２５回転未満となる。
【００４４】
以上説明した通り、上記第１係止部である第１突起１３ｃと上記第２係止部である第２突起２３ｃの「上」ないし「下」への位置の動きは、共にカム軸５１を介して、互いに連動する上記の第１操作軸１１ないし第２操作軸２１の回転に依存して、同じような動きをとるものの一致した動きではない。図４と図７のカムとフックの配置比較からわかるように、第１カム１８と第２カム２８ならびに第１フック１３と第２フック２３の配置が、それぞれ以下に定義する幾何学的な第２面に対して面対称となる方向を向いて配置されている。そのため、上記第１突起１３ｃと第２突起２３ｃの取り得る「上」ないし「下」への位置の動きは、以下に詳細に説明する理由からそれぞれほぼ対称的な動きとなる。ただし、第１カム１８および第２カム２８が０度近傍にある時、すなわち第１操作軸１１および第２操作軸２１の回転数が０回転の時においては、第１突起１３ｃおよび第２突起２３ｃの位置が共に「上」にあるように設計されているので、その限りではない。幾何学的な第２面について以下に定義する。上記第１支点軸６１と第２支点軸７１が形成する幾何学的な面を第１面と定義する。この第１面に対して、上記カム軸５１「上」において直交する幾何学的な面を第２面と定義する。
【００４５】
以下、回転軸８０を第１操作軸１１もしくは第２操作軸２１に接続したときの、回転軸８０の回転可能な条件について説明する。すでに説明した通り、回転軸８０を第１操作軸１１に接続する場合は、０回転から時計回転方向に約２４回転させる範囲において回転軸８０を回転させることが可能である。また回転軸８０を第２操作軸２１に接続する場合においても、０回転から時計回転方向に約２４回転させるあいだ回転軸８０を３６０度回転させることが可能である。しかしながら、第１操作軸１１および第２操作軸２１の回転数がほぼ０回転である時（第１カム１８および第２カム２８が０度近傍にある時）を除いて、第１フック１３の持つ第１突起１３ｃと第２フック２３の持つ第２突起２３ｃのそれぞれの移動方向が逆である。
【００４６】
従って、第１フック１３の持つ第１突起１３ｃと第２フック２３の持つ第２突起２３ｃの何れか一方は「下」の位置となる。すなわち、回転軸８０をいずれかの操作軸に接続しようとした場合、どちらか一方のフックに設けられた突起が回転軸８０の係合部８０ｂと係合可能状態にあり、その時においては、操作軸にモ−タ８０ａの回転力を伝えることができなくなる。ただし、第１操作軸１１および第２操作軸２１の回転数がほぼ０回転である時は、その限りではなく、いずれの操作軸に対しても時計方向に回転するモ−タ８０ａの回転力を伝えることができる。
【００４７】
要するに、回転軸８０を第１操作軸１１に接続する場合においては、０回転から時計回転方向に約２４回転させる間のみ回転軸８０を回転させることが可能であり、この間において回転軸８０を第２操作軸２１に接続しても第２突起２３ｃの位置が「下」になっているため、回転軸８０を操作することができない。また、同様に回転軸８０を第２操作軸２１に接続する場合においても、約０回転から時計方向に約２４回転させる間のみ回転軸８０を回転させることが可能であり、この間において回転軸８０を第１操作軸１１に接続しても第１突起１３ｃの位置が「下」になっているため、回転軸８０を操作することができないのである。ただし、第１操作軸１１および第２操作軸２１の回転数がほぼ０回転である時は、その限りではない。
【００４８】
次に本発明の実施の形態１における、第１操作軸１１ないし第２操作軸２１と出力軸３１の連動性について説明する。第１操作軸１１が時計方向に１回転すると第２操作軸２１は反時計方向に１回転、出力軸３１は反時計方向に１．２回転するようになっている。従って、第１操作軸１１に接続した回転軸８０のモ−タ８０ａの回転操作によってのみ、出力軸３１は約０回転から反時計方向に約２９（２８．８〜３０．０回転）回転させることが可能である。また、第２操作軸２１に接続した回転軸８０のモ−タ８０ａの回転操作によってのみ、出力軸３１は時計方向に約０回転から約２９（２８．８〜３０．０回転）回転させることが可能である。一方、出力軸３１は第１および第２の開閉位置と第２および第３の開閉位置の動作を掌るように図示しない接続端子等の構成によって構成されている。
【００４９】
例えば出力軸３１の回転数が、反時計方向に２８回転以上したタイミングにおいて第１および第２の開閉位置の開閉を「切位置から入位置」へ操作するように第１接続端子を配置し、また、時計方向に２８回転以上したタイミングにおいて第２および第３の開閉位置の開閉を「切位置から接地位置」へ操作するように第２接続端子を配置するように構成する。
【００５０】
このように接続端子を配置することで、第１操作軸１１への回転軸８０の接続によるモ−タ８０ａの回転によってのみ、第１および第２の開閉位置の「切位置と入位置」の切換操作の実施ができ、第２操作軸２１への回転軸８０の接続によるモ−タ８０ａの回転によってのみ、第２および第３の開閉位置の「切位置と接地位置」の切換操作の実施ができる。なお、出力軸３１に必ずしも第１および第２の開閉位置と第２および第３の開閉位置の動作を掌るような接続端子を構成する必要性はなく、出力軸３１の回転数（回転位置）に応じて、適宜、第１および第２の開閉位置と第２および第３の開閉位置の動作を掌るような機能をもった装置を出力軸３１に接続させても良い。
【００５１】
例えば、「入状態から切状態」にし、改めて「切状態から接地状態」にする場合について説明する。まず、第１操作軸１１に回転軸８０を接続し、モ−タ８０ａを用いて反時計方向に第１操作軸１１を約２４回転させ、第１操作軸１１を０回転にすることで「入状態から切状態」を確保する。次に、第１操作軸１１から回転軸８０を取り外し、第２操作軸２１に回転軸８０を接続し、モ−タ８０ａを用いて時計方向に第２操作軸２１を２４回転することより「切状態から接地状態」を確保する。このように各切換操作は、回転軸８０の接続を介して行われるので、「切位置から入位置への操作」または「切位置から接地位置への操作」のいずれか一方の操作の禁止や「切と接地」の直接的な切換の禁止を確実に実施でき、また、どちらか一方の切換操作のみを確実に行えるという効果が得られる。
【００５２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態１において、第１操作軸１１には第１歯車１２が結合され、第１操作軸１１と第１歯車１２は一体になって回転する。第２操作軸２１には第２歯車２２が結合され、第２操作軸２１と第２歯車２２は一体になって回転する。第１、第２および第３の開閉位置をとる出力軸３１には第３歯車３２が結合され、出力軸３１と第３歯車３２は一体になって回転する。上記第１操作軸１１、第２操作軸２１および出力軸３１は、第１歯車１２、第２歯車２２、第３歯車３２の噛合により、相互に連動回転するように構成されている。ただし、同様の連動回転動作は以下のような構成でも得られる。
【００５３】
すなわち、本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１記載の第１歯車１２、第２歯車２２、第３歯車３２のいずれかの歯車の間に、図示しない第４歯車や第５歯車列ないしチェ−ン等を介在させた回転伝達手段を付加することから、出力軸３１と第１操作軸１１ないし第２操作軸２１との連動した回転を確保できる構成にし、その他の構成は全く本発明の実施の形態１と同じにする。このような構成にすることから、本発明の実施の形態２においても、出力軸３１に第１操作軸１１ないし第２操作軸２１の回転を連動させて伝える事ができるため、本発明の実施の形態１の三位置開閉器用操作装置と同じ機能を持った本発明の実施の形態２の三位置開閉器用操作装置を得る事ができることは明らかである。このような理由から、本発明においては、第１歯車１２、第２歯車２２、第３歯車３２以外の回転伝達手段が介在しても、単に「第１歯車１２、第２歯車２２、第３歯車３２は互いに連動している」という表現に包括されるものとして記している。
【００５４】
実施の形態３．
本発明の実施の形態１において、第１操作軸１１には第１歯車１２が結合され、第１操作軸１１と第１歯車１２は一体になって回転する。第２操作軸２１には第２歯車２２が結合され、第２操作軸２１と第２歯車２２は一体になって回転する。第１、第２および第３の開閉位置をとる出力軸３１には第３歯車３２が結合され、出力軸３１と第３歯車３２は一体になって回転する。上記第１操作軸１１、第２操作軸２１および出力軸３１は、第１歯車１２、第２歯車２２、第３歯車３２の噛合により、相互に連動回転するように構成されている。ただし、同様の連動回転動作は以下のような構成でも得られる。
【００５５】
すなわち、本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１記載の第１歯車１２、第２歯車２２、第３歯車３２のいずれかの歯車の代わりに、図示しない構成の第４歯車や第５歯車列ないしチェ−ン等を介在させた回転伝達手段と置き換えることから出力軸３１に第１操作軸１１ないし第２操作軸２１の回転と連動した回転を伝える事ができる機構の構成にし、その他の構成は全く本発明の実施の形態１と同じにする。このような構成にすることから、本発明の実施の形態３においても、出力軸３１に第１操作軸１１ないし第２操作軸２１の回転を連動して伝える事ができるため、本発明の実施の形態１の三位置開閉器用操作装置と全く同じ機能を持った本発明の実施の形態３の三位置開閉器用操作装置を得る事ができる。
【００５６】
実施の形態４．
本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態３においては、第１間欠歯車１４、第２間欠歯車１５、第３間欠歯車１６、第４間欠歯車１７を用いて第１操作軸１１の回転とカム軸５１の回転を連動させている。ただし、同様の機能は以下のような構成でも得られる。
【００５７】
すなわち、本発明の実施の形態４においては、本発明の実施の形態１ないし実施の形態３記載の第１間欠歯車１４、第２間欠歯車１５、第３間欠歯車１６、第４間欠歯車１７の代わりに第１操作軸１１の回転をカム軸５１に伝えることのできる図示しない構成の異なる第４歯車や第５歯車列ないしチェ−ン等を介在させた回転伝達手段を用いた構成にし、その他の構成は全く本発明の実施の形態１と同じにする。従って、本発明の実施の形態４においても、第１操作軸１１の回転をカム軸５１「上」に固定接地された第１カム１８および第２カム２８に同時に伝えることができるので、本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態３と全く同じ機能を持つ三位置開閉器用操作装置を実現できる。
【００５８】
なお、本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態３では、間欠歯車を用いているので通常の歯車列を用いる場合との比較において、カム軸５１の回転速度が変則的にできるため、第１フック１３の持つ第１突起１３ｃもしくは第２フック２３の持つ第２突起２３ｃの位置を俊敏にクランク運動で「下」の位置に移動でき、その結果、第１突起１３ｃもしくは第２フック２３の持つ第２突起２３ｃのいずれか一方と回転軸８０に設けられた係合部８０ｂとの接触・係合を素早く実現でき、第１および第２の開閉位置もしくは第２および第３の開閉位置の切換動作を安定化できるという効果を有する。
【００５９】
実施の形態５．
本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態４においては、第１間欠歯車１４、第２間欠歯車１５、第３間欠歯車１６、第４間欠歯車１７を用いて第１操作軸１１の回転とカム軸５１の回転を連動させている。ただし、同様の機能は以下のような構成でも得られる。
【００６０】
すなわち、本発明の実施の形態５においては、発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態４記載の第１カム１８と第１フック１３ないし第２カム２８と第２フック２３の代わりに図示しない第１突起１３ｃを有する第５間欠歯車ないし第２突起２３ｃを有する第６間欠歯車を用いた構成にし、その他の構成は全く本発明の実施の形態１と同じにする。従って、本発明の実施の形態５においても、第１操作軸１１ないし第２操作軸２１の回転により第１突起１３ｃと第２突起２３ｃの位置を制御できるので、本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態４と全く同じ機能を持つ三位置開閉器用操作装置を実現できる。この場合，部品点数を削減できるという格段の効果が得られる。
【００６１】
実施の形態６．
本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態５における三位置開閉器用操作装置には、表示板が搭載されていないため、現時点での接続状態が「入位置」、「切位置」、「接地位置」のいずれであるかが判らないという課題がある。本発明の実施の形態６記載の三位置開閉器用操作装置においては、第１操作軸１１、第２操作軸２１もしくは出力軸３１の回転位置と連動した動きにより表示内容を変える表示機構を備えた表示板を本発明の実施の形態１ないし本発明の実施の形態５記載の三位置開閉器用操作装置に搭載あるいは周辺に配置したものである（図示しない）。
【００６２】
従って、本発明の実施の形態６の三位置開閉器用操作装置においては、例えば表示板の表示内容を三位置開閉器用操作装置の実際の接続状態と対応させた「入位置」、「切位置」、「接地位置」等や各操作軸の回転数等の内容と連動させて表示することができ、現時点での接続状態を容易に把握することができるという格段の効果を有する。なお、表示板の表示内容については、その都度、三位置開閉器用操作装置の仕様に合わせ適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の概略構成を示す側面図。
【図２】図１記載の側面図において、切断線Ａ−Ａに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図３】図１記載の側面図において、切断線Ｂ−Ｂに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図４】図１記載の側面図において、切断線Ｃ−Ｃに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図５】図１記載の側面図において、切断線Ｃ−Ｃに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図６】図１記載の側面図において、切断線Ｃ−Ｃに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図７】図１記載の側面図において、切断線Ｄ−Ｄに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図８】図１記載の側面図において、切断線Ｄ−Ｄに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図９】図１記載の側面図において、切断線Ｄ−Ｄに沿って切断した本発明の実施の形態１記載の三位置開閉器用操作装置の断面図。
【図１０】本発明の実施の形態１に用いられる回転軸の側面図（ａ）と平面図（ｂ）。
【図１１】本発明の実施の形態１に用いられる回転軸の側面図（ａ）と平面図（ｂ）。
【符号の説明】
【００６４】
１１      第１操作軸                    １２      第１歯車          
１３      第１フック                    １３ｃ    第１係止部である第１突起
２１      第２操作軸                    ２２      第２歯車        
２３      第２フック                    ２３ｃ    第２係止部である第２突起
３１      出力軸                        ３２      第３歯車
８０      回転軸                        ８０ｂ    係合部
【図１】
2006107951.tif 000003
【図２】
2006107951.tif 000004
【図３】
2006107951.tif 000005
【図４】
2006107951.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006107951.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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