(57)【要約】【課題】小型化が容易な開閉器用駆動装置を提供すること。【解決手段】開閉器用駆動装置（１００）は、可動接点（５４、５５）を直動させる、第１のコイルばね（１０４）の蓄勢力によって駆動する遮断機構（１０１）と、第１のコイルばねを蓄勢する、電気によって駆動する投入機構（１１０）と、を具備する。遮断機構の可動部分（５７）に設けられ、第１のコイルばねを係止する係止部（１０３）を、投入機構の可動部分（１１１ａ、１１１ｂ）に設けられ、投入動作時に係止部に当接する当接部（１１３）に対向するように配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動接点を直動させる、第１のコイルばねの蓄勢力によって駆動する遮断機構と、前記第１のコイルばねを蓄勢する、電気によって駆動する投入機構と、を具備し、
前記遮断機構の可動部分に設けられ、前記第１のコイルばねを係止する係止部を、前記投入機構の可動部分に設けられ、投入動作時に前記係止部に当接する当接部に対向するように配置したことを特徴とする開閉器用駆動装置。
【請求項２】
前記遮断機構は、遮断動作時に、前記第１のコイルばねの蓄勢力に応じた可動量で前記当接部側に前記係止部を移動することを特徴とする請求項１に記載の開閉器用駆動装置。
【請求項３】
前記投入機構は、前記当接部を前記係止部側に付勢する第２のコイルばねを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の開閉器用駆動装置。
【請求項４】
前記当接部は、前記第１のコイルばねの蓄勢力により前記係止部が移動する際に接触する位置に配置され、前記第２のコイルばねは、前記係止部が前記当接部に接触するときの衝撃を緩和することを特徴とする請求項３に記載の開閉器用駆動装置。
【請求項５】
前記第１のコイルばね及び前記第２のコイルばねの中心線が互いに一致していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の開閉器用駆動装置。
【請求項６】
前記投入機構は、リニアモータにより駆動することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の開閉器用駆動装置。
【請求項７】
前記リニアモータは、前記投入機構の前記可動部分に固定された永久磁石と、当該可動部分を取り囲むように配置された電磁石と、で構成され、前記投入機構の前記可動部分の中心軸と、前記遮断機構の前記可動部分の中心軸とが互いに一致していることを特徴とする請求項６に記載の開閉器用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉器用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
開閉器の駆動装置として、弾性体であるばねの蓄勢力を開放することにより駆動力を得ることが行われている。
【０００３】
例えば、固定接触子に対して接触及び開離する可動接触子を駆動する操作器（駆動装置）を、弾性体である遮断ばね及び投入ばねと、それら弾性体の周囲を覆うケースと、弾性体の駆動力を保持及び開放する制御機構と、弾性体の駆動力を可動接触子に伝えるリンク機構で構成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９７１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の操作器においては、遮断ばねと投入ばねとを並列に配置しているため、ばね自体の大きさやリンク機構で動力を伝達するために、操作器の幅方向及び高さ方向の寸法が大きくなり、操作器を小型化できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型化が容易な開閉器用駆動装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における開閉器用駆動装置の一態様は、可動接点を直動させる、第１のコイルばねの蓄勢力によって駆動する遮断機構と、前記第１のコイルばねを蓄勢する、電気によって駆動する投入機構と、を具備し、前記遮断機構の可動部分に設けられ、前記第１のコイルばねを係止する係止部を、前記投入機構の可動部分に設けられ、投入動作時に前記係止部に当接する当接部に対向するように配置したことを特徴とする。
【０００８】
この構成により、駆動装置の幅方向及び高さ方向の寸法が小さくなり、容易に小型化できる。
【０００９】
本発明における開閉器用駆動装置の一態様において、前記遮断機構は、遮断動作時に、前記第１のコイルばねの蓄勢力に応じた可動量で前記当接部側に前記係止部を移動することが好ましい。
【００１０】
本発明における開閉器用駆動装置の一態様において、前記投入機構は、前記当接部を前記係止部側に付勢する第２のコイルばねを備えていることが好ましい。
【００１１】
前記当接部は、前記第１のコイルばねの蓄勢力により前記係止部が移動する際に接触する位置に配置され、前記第２のコイルばねは、前記係止部が前記当接部に接触するときの衝撃を緩和することが好ましい。
【００１２】
本発明における開閉器用駆動装置の一態様において、前記第１のコイルばね及び前記第２のコイルばねの中心線が互いに一致していることが好ましい。
【００１３】
本発明における開閉器用駆動装置の一態様において、前記投入機構は、リニアモータにより駆動することが好ましい。
【００１４】
本発明における開閉器用駆動装置の一態様において、前記リニアモータは、前記投入機構の前記可動部分に固定された永久磁石と、当該可動部分を取り囲むように配置された電磁石と、で構成され、前記投入機構の前記可動部分の中心軸と、前記遮断用機構の前記可動部分の中心軸とが互いに一致していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の開閉器用駆動装置によれば、駆動装置の幅方向及び高さ方向の寸法が小さくなり、容易に小型化できる開閉器用駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る開閉器用駆動装置を備えた開閉器を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る開閉器用駆動装置を示す模式図である。
【図３】本実施の形態にかかる開閉器用駆動装置の動作を示す模式図である。
【図４】本実施の形態にかかる開閉器用駆動装置の動作を示す模式図である。
【図５】本実施の形態に係る開閉器用駆動装置における投入時の当接板のストロークと発生力との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態に係る開閉器用駆動装置について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係る開閉器用駆動装置については、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る開閉器用駆動装置（以下、単に駆動装置と記載する）を備えた開閉器を示す模式図である。図１に示すように、開閉器１は、ＳＦ６ガス等の絶縁性ガス（消弧性ガス）を充填した金属容器（容器）２と、金属容器２内に配置された消弧室３とを含んで構成される。金属容器２内には、密閉空間２１が形成されている。この密閉空間２１には、消弧性ガスが封入されており、数気圧（例えば、６気圧）に維持されている。消弧室３は、密閉空間２１内に設置されている。開閉器１は、消弧室３内の電極間に発生するアーク放電（アーク）に対して消弧性ガスを吹き付けて大電流の短絡電流を瞬時に遮断するように構成されている。
【００１９】
なお、図１に示す開閉器１においては、説明の便宜上、消弧室３が鉛直方向に延在する場合について説明している。しかしながら、開閉器１の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。本発明は、消弧室３が水平方向に延在する開閉器１にも適用することができる。
【００２０】
以下、消弧室３の内部構造について、図１を参照しながら説明する。
【００２１】
消弧室３は、図１に示す上下に対向して配置された固定部４及び可動部５と、可動部５を支持する絶縁支持体６とを備える。固定部４は、固定サポート４１と、固定主接触子４２と、固定アーク接触子４３とを有する。固定サポート４１は、上底を有する有底円筒形状を有し、下方側に開口している。固定主接触子４２は、固定サポート４１の下端部に接続され、後述する可動主接触子５４の外周面に摺接可能な寸法を有している。固定アーク接触子４３は、固定サポート４１の一部に支持されており、棒状導体で構成される。固定アーク接触子４３は、固定サポート４１の中心に設けられ、図１に示す上下方向に延在して配置されている。固定アーク接触子４３は、固定主接触子４２よりも僅かに可動部５側（下方側）に突出する長さを有している。これらの固定主接触子４２及び固定アーク接触子４３により固定接点（固定電極）が構成される。
【００２２】
一方、可動部５は、可動サポート５１と、パッファシリンダ５２と、ノズル５３と、可動主接触子５４と、可動アーク接触子５５とを有する。可動サポート５１は、概して円筒形状を有し、上方側に開口している。パッファシリンダ５２は、可動サポート５１内に配置される。パッファシリンダ５２の上端部には、概して可動サポート５１の内周面と略同一の形状を有する摺動部５２１が設けられている。パッファシリンダ５２の内側には、可動アーク接触子５５の外周面との間にパッファ室５２２が形成されている。
【００２３】
ノズル５３及び可動主接触子５４は、パッファシリンダ５２の摺動部５２１の上面に設けられている。可動主接触子５４は、概して円筒形状を有し、摺動部５２１の上面から上方側に延出している。可動主接触子５４は、固定主接触子４２の内周面に摺接可能な寸法を有している。ノズル５３は、可動主接触子５４の内側に配置されている。ノズル５３は、概して円筒形状を有し、摺動部５２１の上面から上方側に延出している。ノズル５３の中央より僅かに上方側の位置にて、他部よりも小径に構成されている。
【００２４】
また、可動部５は、可動アーク接触子５５と、固定ピストン５６と、操作ロッド５７とを有する。可動アーク接触子５５は、概して円筒形状を有する。可動アーク接触子５５は、パッファシリンダ５２の一部に支持されている。可動アーク接触子５５は、パッファシリンダ５２の中央部分で図１に示す上下方向に延在している。可動アーク接触子５５の上端部には、固定アーク接触子４３に摺接可能な孔５５１が形成されている。これらの可動主接触子５４及び可動アーク接触子５５により可動接点（可動電極）が構成される。
【００２５】
操作ロッド５７は、一端（上端）がパッファシリンダ５２の下端部に接続される一方、他端（下端）が、本実施の形態に係る駆動装置１００に接続される。操作ロッド５７は、駆動装置１００の駆動力を受けてパッファシリンダ５２を可動サポート５１内にて上下移動させる。パッファシリンダ５２の上下移動に伴い、パッファシリンダ５２に支持される可動アーク接触子５５や、パッファシリンダ５２の一部に設けられるノズル５３及び可動主接触子５４が一体的に移動可能に構成されている。
【００２６】
絶縁支持体６は、例えば、エポキシ樹脂等の絶縁物で形成される。絶縁支持体６は、可動部５の下方側に配置されている。絶縁支持体６は、一端部（下端部）が固定ベース６１上に固定される一方、他端部（上端部）が可動部５の可動サポート５１の下端部に固定されている。すなわち、絶縁支持体６は、下方側から可動サポート５１を支持する。固定ベース６１は、金属容器２に電気的に接続された接地電位で構成される。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る駆動装置１００について詳細に説明する。駆動装置１００は、可動接点を直動させる、弾性体である遮断ばね１０４（第１のコイルばね）の蓄勢力によって駆動する遮断機構１０１と、遮断ばね１０４を蓄勢する、電気によって駆動する投入機構１１１と、を具備する。
【００２８】
より具体的には、図１に示すように、金属容器２の、固定ベース６１を支える底面部２ａには、開口部２ｂが設けられている。操作ロッド５７の下端は、開口部２ｂを通って外部に突出している。開口部２ｂには、金属容器２を気密に保ったまま操作ロッド５７を駆動できるように封止する封止部材１０２が設けられている。
【００２９】
遮断機構１０１の可動部分の一例である操作ロッド５７の下端には、本発明の係止部の一例である係止板１０３が設けられている。封止部材１０２と係止板１０３との間には、第１のコイルばねとして、遮断ばね１０４が配置されている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、操作ロッド５７が遮断機構１０１の可動部分を構成しているが、特に限定されるものではなく、可動部分としての可動ロッドを別途設けて、操作ロッド５７に連結するように構成してもよい。
【００３１】
さらに遮断機構１０１には、遮断ばね１０４を蓄勢した状態で維持するためのラッチ機構１０５が付設されている。ラッチ機構１０５は、回動自在に設けられ、且つ、その一端部が係止板１０３をラッチする第１ラッチレバー１０５ａと、第１ラッチレバー１０５ａの他端部を図１中の左回転（反時計回転）方向（以下、「解除側」という）に常時付勢する第１ラッチばね１０５ｂと、回転自在に設けられ、且つ、その他端部が第１ラッチレバー１０５ａの他端部を係止する第２ラッチレバー１０５ｃと、第２ラッチレバー１０５ｃの他端部を図１中の右回転（時計回転）方向に常時牽引する第２ラッチばね１０５ｄと、第２ラッチレバー１０５ａを図１中の左回転方向に回動させるためのソレノイド１０５ｅと、を具備する。そして、係止板１０３には、第１ラッチレバー１０５ａによって係止される突起部１０３ａが設けられている。
【００３２】
第１ラッチレバー１０５ａと第２ラッチレバー１０５ｃとの関係について説明する。まず、第１ラッチレバー１０５ａの他端部が解除側に回転しようとするのを、第２ラッチレバー１０５ｃの一端部で係止している。そして、ソレノイド１０５ｅが稼動して、第２ラッチレバー１０５ｃの他端部が押し出され、第２ラッチレバー１０５ｃが図１中の左回転方向に回動する。これにより、第２ラッチレバー１０５ｃの一端部により係止された第１ラッチレバー１０５ａの他端部が解放される。次に、第１ラッチばね１０５ｂの付勢力、及び、係止板１０３の突起部１０３ａを介して作用する遮断ばね１０４の付勢力によって第１ラッチレバー１０５ａが解除側に回転する。この結果、係止板１０３の突起部１０３ａに対するラッチが解除される。
【００３３】
一方、投入機構１１０は、可動部分の一例である可動部材１１１ａ、１１１ｂ、及び、可動部材１１１ａ、１１１ｂを駆動するリニアモータ１１２を具備している。リニアモータ１１２は、例えば、ケース（不図示）に固定されている。可動部材１１１ａ、１１１ｂの、金属容器２側の端部（上端）には、本発明の当接部の一例である当接板１１３が固定されている。
【００３４】
なお、本実施の形態では、２つの可動部材１１１ａ、１１１ｂで本発明の可動部分を構成しているが、これに限定されるものではなく、１つの可動部材、又は、３つ以上の可動部材で構成してもよい。
【００３５】
また、当接板１１３とリニアモータ１１２との間には、本発明の第２のコイルばねとして、当接板１１３を、遮断機構１０１側、より具体的には係止板１０３側に付勢する投入ばね１１４が配置されている。
【００３６】
なお、リニアモータ１１２とは別に、例えば、ケース（不図示）に固定された固定板を設け、固定板と当接板１１３との間に投入ばね１１４を配置するようにしてもよい。
【００３７】
さらに投入機構１１０には、投入ばね１１４を蓄勢した状態で維持するためのラッチ機構１１５が付設されている。ラッチ機構１１５は、回動自在に設けられ、且つ、その一端部が当接板１１３をラッチする第１ラッチレバー１１５ａと、第１ラッチレバー１１５ａの他端部を図１中の右回転方向（以下、「解除側」という）に常時付勢する第１ラッチばね１１５ｂと、回転自在に設けられ、且つ、その他端部が第１ラッチレバー１１５ａの他端部を係止する第２ラッチレバー１１５ｃと、第２ラッチレバー１１５ｃの他端部を図１中の左回転方向に常時牽引する第２ラッチばね１１５ｄと、第２ラッチレバー１１５ｃを図１中の右回転方向に回動させるためのソレノイド１１５ｅと、を具備する。そして、当接板１１３には、第１ラッチレバー１１５ａによって係止される突起部１１３ａが設けられている。
【００３８】
第１ラッチレバー１１５ａと第２ラッチレバー１１５ｃとの関係について説明する。まず、第１ラッチレバー１１５ａの他端部が解除側に回転しようとするのを、第２ラッチレバー１１５ｃの一端部で係止している。そして、ソレノイド１１５ｅが稼動して、第２ラッチレバー１１５ｃの他端部が押し出され、第２ラッチレバー１１５ｃが図１中の右回転方向に回動する。これにより、第２ラッチレバー１１５ｃの一端部により係止された第１ラッチレバー１１５ａの他端部が解放される。次に、第１ラッチばね１１５ｂの付勢力及び当接板１１３の突起部１１３ａを介して作用する投入ばね１１４の付勢力によって第１ラッチレバー１１５ａが解除側に回転する。この結果、当接板１１３の突起部１１３ａに対するラッチが解放される。
【００３９】
リニアモータ１１２にはアンプ１２１が電気的に接続され、アンプ１２１には制御部１２２に電気的に接続されている。アンプ１２１は、制御部１２２からの指令を受け、その指令に応じた電流をリニアモータ１１２に供給する。この電流の供給量に応じてリニアモータ１１２がコントロールされ、可動部材１１１ａ、１１１ｂの駆動を制御できるようになっている。
【００４０】
さらに、制御部１２２は、ラッチ機構１０５、１１５のソレノイド１０５ｅ、１１５ｅに電気的に接続され、ソレノイド１０５ｅ、１１５ｅに対して指令を入力して、これらの動作の開始及び停止を行うように構成されている。
【００４１】
本実施の形態に係る遮断機構１０１と、投入機構１１０との位置関係について、図１を参照して説明する。図１に示すように、遮断ばね１０４の中心線と、投入ばね１１４の中心線とは、同一の直線Ａの上にあり、互いに一致している。
【００４２】
次に、リニアモータ１１２の構造について、図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態に係る開閉器用駆動装置１００を示す模式図である。図２中、説明の便宜上、投入ばね１１４は省略している。リニアモータ１１２は、可動部材１１１ａ、１１１ｂに固定された、複数の永久磁石２０１と、永久磁石２０１を含む可動部材１１１ａ、１１１ｂを取り囲むように配置された電磁石２０２と、で構成されている。
【００４３】
図２に示すように、リニアモータ１１２によって上下に直動する可動部材１１１ａ、１１１ｂの中心軸は、遮断機構１０１の可動部分である操作ロッド５７の中心軸と、図２示す直線Ｂで互いに一致している。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る駆動装置１００の動作について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、本実施の形態にかかる開閉器用駆動装置１００の動作を示す模式図である。
【００４５】
図３Ａは、開閉器１（図１参照）が遮断状態にあるときの駆動装置１００を示す。図３Ａに示すように、この状態では、投入ばね１１４は蓄勢状態にある。そして、ラッチ機構１１５により当接板１１３に設けられた突起部１０３ａが係止されている。この状態では、リニアモータ１１２は駆動しておらず、未通電状態であり、何ら力は発生していない。
【００４６】
そして、制御部１２２からアンプ１２１（図１参照）に投入指令が入力されると、アンプ１２１からリニアモータ１１２に電流が供給され、リニアモータ１１２の発生力により、可動部材１１１ａ、１１１ｂが、当接板１１３を係止板１０３へ接近させるように移動する。また同時に、制御部１２２（図１参照）から投入指令がラッチ機構１１５のソレノイド１１５ｅに入力されると、ソレノイド１１５ｅが動作してラッチ部材１１５ａによる当接板１１３の突起部１１３ａに対するラッチが解放される。これにより、投入ばね１１４の蓄勢力によって当接板１１３が係止板１０３に向って付勢される。
【００４７】
なお、保証信頼性が低下するが、ラッチ機構１１５の役割をリニアモータ１１２で行ってもよいし、ラッチ機構１１５におけるラッチの解放を、リニアモータ１１２を用いて行ってもよい。
【００４８】
図３Ｂは、投入開始時の駆動装置１００を示す。図３Ｂに示すように、この状態では、投入機構１１０側の当接板１１３と、遮断機構１０１側の係止板１０３が当接した状態にある。この状態から、投入ばね１１４の蓄勢力及びリニアモータ１１２の発生力の合力が、係止板１０３及び操作ロッド５７を介して、可動接点に加わる。すなわち、操作ロッド５７が上方に移動を開始し、可動主接触子５４及び可動アーク接触子５５が上方に移動し始め、開閉器１の投入動作が始まる。なお、図３Ｂ中のラッチ機構１１５は、上述のようにラッチが解放された状態を示している。
【００４９】
開閉器１の投入動作が始まると、係止板１０３によって遮断ばね１０４が撓められ、遮断ばね１０４の蓄勢が始まる。
【００５０】
図４Ａは、投入完了時の駆動装置１００を示す。この状態では、開閉器１の固定主接触子４２及び固定アーク接触子４３と、可動主接触子５４及び可動アーク接触子５５とが接触して、開閉器１の投入が完了した状態である。このとき、遮断ばね１０４の蓄勢も完了する。この状態で、ラッチ機構１０５によって、係止板１０３の突起部１０３ａにラッチがかけられる。この結果、遮断ばね１０４を、十分な蓄勢力が蓄えられた状態のまま維持することができる。
【００５１】
遮断機構１０１側においてラッチ機構１０５が係止板１０３を係止したタイミングで、制御部１２２（図１参照）からの逆転指令がアンプ１２１に入力され、リニアモータ１１２に供給される電流の方向を逆転させる。これにより、可動部材１１１ａ、１１１ｂは、当接板１１３を係止板１０３から離間させるように移動する。これにより、図４Ｂに示すように、当接板１１３により投入ばね１１４が撓められ、投入ばね１１４が蓄勢される。これと共に、連続開閉（ＯＣＯ）動作する場合に、係止板１０３と当接板１１３とが干渉して、係止板１０３の推進力を低下させないようになる。
【００５２】
図４Ｂは、投入完了後、遮断ばね１０４の蓄勢完了時の駆動装置１００を示す。この状態で、制御部１２２（図１参照）から遮断指令がラッチ機構１０５のソレノイド１０５ｅに入力されると、ソレノイド１０５ｅが動作して、第１ラッチレバー１０５ａによる係止板１０３の突起部１０３ａに対するラッチが解放される。この結果、遮断ばね１０４の蓄勢力により、係止板１０３が下方に押下げられる。言い換えれば、遮断ばね１０４の蓄勢力に応じた可動量で係止板１０３が、投入機構１１０側、より具体的には当接板１１３側に移動される。これに伴い、操作ロッド５７が下方に移動し、可動接点が下方に移動し、固定接点及び可動接点が開離し、図３Ａに示すように開閉器１が遮断される。なお、ラッチの解放を手動で行ってもよい。なお、図４Ｂ中のラッチ機構１０５は、上述のようにラッチが解放された状態を示している。
【００５３】
遮断時に、遮断ばね１０４の蓄勢力により、係止板１０３が勢いよく下方に押下げられ、係止板１０３が当接板１１３に衝突する。この際の衝撃は、投入ばね１１４によって緩和され、係止板１０３及び当接板１１３が破損するのを防止することができる。すなわち、当接板１１３は、遮断ばね１０４の蓄勢力により係止板１０３が移動する際に接触する位置に配置され、投入ばね１１４は、係止板１０３が当接板１１３に接触するときの衝撃を緩和する緩衝部材として機能する。
【００５４】
この衝撃による破損防止の観点から、係止板１０３及び当接板１１３の材質を鉄などの金属し、衝撃を和らげるため、両者の間に、板バネ、コイルばね、ゴム、圧縮部材などの弾性部材を配置してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、係止板１０３及び当接板１１３が平板状であり、平面同士が対向し、遮断時に当接する場合を例に挙げている。しかし、係止板１０３及び当接板１１３の形状は特に限定されず、例えば、係止板１０３及び当接板１１３が、一方が凸状で他方が凹状に曲面を有し、当該曲面同士が対向し、遮断時に当接するようにしてもよい。
【００５６】
図５は、本実施の形態に係る開閉器用駆動装置１００における投入時の当接板１１３（図１参照）のストロークと発生力との関係を示す説明図である。図５中、縦軸は発生力を示し、プラス方向は遮断方向を示し、マイナス方向は投入方向を示す。実線は投入力を示している。破線は遮断ばね１０４の特性を示し、一点破線は投入ばね１１４の特性をそれぞれ示す。また、鎖線はリニアモータ１１２による発生力を示す。二点破線は、投入機構１１０側のリニアモータ１１２及び投入ばね１１４の合力を示す。
【００５７】
図５に示されている投入力（実線）は、（１）投入ばね１１４の特性（一点破線）、（２）リニアモータ１１２による発生力（鎖線）及び（３）遮断ばね１０４の特性（破線）の和に相当している。
【００５８】
図５に示すように、制御部１２２（図１参照）からの投入指示があったタイミング（図５中記号Ｉで示す）では、投入力に、投入ばね１１４の蓄勢力及びリニアモータ１１２による発生力が加わる。
【００５９】
また、図５に示すように、投入開始のタイミング（図５中記号ＩＩで示す）では、図３Ｂに示すように開閉器１の投入動作が開始され、遮断ばね１０４の蓄勢力が遮断方向の力として発生し始める。このため、投入力がその分だけ減少する。リニアモータ１１２による発生力は、投入指示があってから常に一定になるように制御部１２２（図１参照）により制御を行っている。この状態は、投入完了指令があるタイミング（図５中記号ＩＩＩで示す）まで継続される。
【００６０】
図５から明らかなように、投入開始から投入完了に至るまで投入力はゼロよりもマイナス側にあるため、安全に力をキープしながら投入が行われる。
【００６１】
また、投入ばね１１４により、投入力を上げることで、リニアモータ１１２を補助し、遮断ばね１０４を押し切ることができるようにしている。しかし、リニアモータ１１２の発生力を十分に高くすれば、投入ばね１１４を用いず、リニアモータ１１２のみであってもよいことがわかる。言い換えれば、本実施の形態に係る駆動装置１００では、リニアモータ１１２の発生力を投入ばね１１４の蓄勢力で補助することで、開閉器１の遮断電流が大きくなり、遮断ばね１０４を強力なものにしても、リニアモータ１１２を小型に保ったままで遮断ばね１０４の蓄勢を行うことができる。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態に係る駆動装置１００によれば、遮断機構１０１において、操作ロッド５７の下端に設けられた、遮断ばね１０４を係止する係止板１０３を、投入機構１１０の可動部材１１１ａ、１１１ｂの上端に設けられ、投入動作時に係止板１０３に当接する当接板１１３に対向するように配置した。この構成により、遮断機構１０１と投入機構１１０が、特許文献１に示すように並列に配置されておらず、直列に配置されるので、駆動装置１００の幅方向及び高さ方向の寸法が小さくなり、駆動装置１００を容易に小型化することができる。
【００６３】
遮断機構１０１と投入機構１１０を直列に配置すると、駆動装置１００の上下方向、すなわち可動接点の移動方向の寸法は大きくなるが、隣接する遮断器との間隔には影響無く、必要な回線幅が確保できるため支障がない。
【００６４】
また、本実施の形態に係る駆動装置１００によれば、遮断動作のための遮断ばね１０４、及び、投入動作及び遮断ばね１０４の蓄勢のための投入ばね１１４の中心線が互いに一致しているので、上述のように、遮断時に係止板１０３及び当接板１１３が互いに衝突してもそれを緩衝することができる。この結果、係止板１０３及び当接板１１３の破損を防止することができる。投入ばね１１４を利用した衝撃の緩衝は、リニアモータ１１２の発生力を利用した場合よりも応答性に優れている。また、リニアモータ１１２よりも故障リスクが低く、保証信頼性に優れ、コストも安く済み、制御の複雑性もなくなるという効果を奏する。
【００６５】
さらに、遮断ばね１０４及び投入ばね１１４の外径を同じにした方が、径方向にサイズを小さくでき、駆動装置１００をより小型化できるので、好ましい。
【００６６】
しかしながら、本発明に係る駆動装置において、リニアモータを用いて遮断時の衝撃を緩衝してもよい。
【００６７】
また、本実施の形態に係る駆動装置１００によれば、電気により駆動する投入機構１１０に、直動アクチュエータであるリニアモータ１１２を用いているので、投入機構１１０の幅方向及び高さ方向の寸法が小さくなり、駆動装置１００をさらに小型化することができる。
【００６８】
特に、リニアモータ１１２の構成が図２を参照して説明したように、リニアモータ１１２によって上下に直動する可動部材１１１ａ、１１１ｂの中心軸が、遮断機構１０１の可動部分である操作ロッド５７の中心軸と、図２示す直線Ｂで互いに一致していることで、駆動装置１００の小型化がより一層容易になる。
【００６９】
また、本実施の形態に係る駆動装置１００によれば、遮断動作は遮断ばね１０４単体で行っているので、リニアモータを用いた場合よりも、開閉器１による遮断容量の増大に対応できる。すなわち、遮断容量が大きくなると、可動接点（可動主接触子５４及び可動アーク接触子５５）が重くなり、かつ、高い遮断速度が求められる。しかし、遮断時にリニアモータで可動接点を移動させる場合、リニアモータを構成する永久磁石をより強力にすることが必要になる。このため、永久磁石がより大きくなり、その重量が増え、遮断速度が低下してしまう。このような技術的な矛盾は、遮断ばね１０４により可動接点を移動させる場合には問題とならない。
【００７０】
また、リニアモータを用いた場合、遮断責務が発生した場合、電気により駆動力（発生力）を得るため、断線や電気回路の寿命等によりアンプ１２１及び制御部１２２の故障で遮断が正常に行われないおそれがある。遮断ばね１０４により可動接点を移動させる場合、このような課題は生じず、故障リスクが低く、保証信頼性に優れ、リニアモータ１１２等に故障があっても遮断責務を果たすことができる。
【００７１】
遮断時には、図４Ｂを用いて説明したように、ソレノイド１０５ｅが動作して、第１ラッチレバー１０５ａが解放側に回動し、ラッチを解放する必要があるが、それに必要な電力は少量であり、リニアモータ１１２を駆動させるのとは別系統の緊急用電源（無停電電源等）で足りる。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている部材や孔などの大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００７３】
例えば、上記実施の形態においては、投入機構１１０において、直動アクチュエータの一例であるリニアモータ１１２（図１参照）を用いた場合について説明している。しかしながら、直動アクチュエータではなく、回動アクチュエータを用いることもできる。例えば、回動アクチュエータとして、電磁力により回転力を生み出す電動モータ（電動機）と、電動モータが発生した回転力を直動に変換するためのリンク機構との組み合わせを用いることができる。より具体的には、当接板１１３（図１参照）に対向して可動板（不図示）を離間して配置し、リンク機構を可動板に連結し、電動モータの回転力により可動板を当接板１１３の方向へ移動させ、投入ばね１１４を撓めて蓄勢させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の開閉器用駆動装置によれば、駆動装置の幅方向及び高さ方向の寸法が小さくなり、容易に小型化できるという効果を奏し、特に、金属容器内に消弧室が組み込まれたパッファ型開閉器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  開閉器
２  金属容器
２１  密閉空間
３  消弧室
４  固定部
４１  固定サポート
４２  固定主接触子
４３  固定アーク接触子
５  可動部
５１  可動サポート
５２  パッファシリンダ
５２１  摺動部
５２２  パッファ室
５３  ノズル
５４  可動主接触子（可動接点）
５５  可動アーク接触子（可動接点）
５６  固定ピストン
５７  操作ロッド（可動部分）
６  絶縁支持体
６１  固定ベース
１００  駆動装置（開閉器用駆動装置）
１０１  遮断機構
１０２  封止部材
１０３  係止板（係止部）
１０４  遮断ばね（第１のコイルばね）
１０５、１１５  ラッチ機構
１１０  投入機構
１１１ａ、１１１ｂ  可動部材（可動部分）
１１２  リニアモータ
１１３  当接板（当接部）
１１４  投入ばね（第２のコイルばね）
１２１  アンプ
１２２  制御部
【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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