(57)【要約】  本発明は、電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータに関する。電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータは、開離ばね手段および閉成ばね手段を含み、これらの手段のうち少なくとも一方は、ねじりばね（３，４）を含む。本発明によれば、ねじりばね（３，４）は、巻き戻し方向で蓄勢し、巻き方向で放勢する。
2013510384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータであって、前記開閉装置を閉成する閉成ばね手段と、前記開閉装置を開離する開離ばね手段とを含み、前記ばね手段の少なくとも１つがねじりばね（３，４）を含み、前記ねじりばねが、自身の巻き方向および巻き戻し方向を規定すると共に機械的エネルギーを蓄勢し、機械的エネルギーを蓄積および放勢するように配置されている電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータにおいて、前記ばね手段の少なくとも１つでは、前記ねじりばね（３，４）が、前記巻き戻し方向で機械的エネルギーを蓄勢し、前記巻き方向で前記機械的エネルギーを放勢することを特徴とする、電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータ。
【請求項２】
前記開離ばね手段および前記閉成ばね手段の両方がねじりばね（３，４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項３】
前記ねじりばね（３，４）の少なくとも１つがつる巻きばねであることを特徴とする、請求項１または２に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項４】
前記ねじりばね（３，４）が同軸であることを特徴とする、請求項２または３に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項５】
開離ねじりばね（３）の少なくとも大部分と閉成ねじりばね（４）の少なくとも大部分とが同じ軸位置を有するように、前記ねじりばね（３，４）の一方が他方の外側に配置されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項６】
前記開離ねじりばね（３）および前記閉成ねじりばね（４）のそれぞれが、個々のばねのそれぞれの端に端部分（５，７，１０，１２）を有するつる巻きばねであり、それによって前記端部分（５，７，１０，１２）の少なくとも１つが前記ばねのつる巻き線に沿って延在することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの端部分（５，７，１０，１２）が、前記少なくとも１つの端部分（５，７，１０，１２）の端表面と当接関係である当接面（３９，６１）を有する端取付具内に延在することを特徴とする、請求項６に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項８】
前記端取付具が、前記当接面（３９，６１）の方に向けられた前記端部分（５，７，１０，１２）を保持する保持機器（３７，３８，５７，５８，５９）を含むことを特徴とする、請求項７に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項９】
前記閉成ねじりばね（４）が、第１ねじりばねユニット（４ａ）および第２ねじりばねユニット（４ｂ）を含み、前記第１および第２ユニットが同軸であり、前記第１ユニット（４ａ）の少なくとも大部分と前記第２ユニット（４ｂ）の大部分とが、同じ軸位置であり、前記第１ユニット（４ａ）が前記第２ユニット（４ｂ）の半径方向外側に位置しており、前記第１および第２ユニットが、前記閉成ねじりばねの一方の軸端付近で互いに接続されていることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１０】
接続取付具（１６）が、前記第１ユニット（４ａ）の端表面と当接関係である第１当接面（４８）と、前記第２ユニット（４ｂ）の端表面と当接関係である第２当接面（４９）とを含み、前記第１および第２当接面が、互いに関して反対の円周方向に面していることを特徴とする、請求項９に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１１】
前記接続取付具（１６）が、ばね軸に関して半径方向に延在する第１突縁（４３）および第２突縁（４４）を含み、それぞれの突縁（４３，４４）が前記端部分（５，７，１０，１２）の一方に対する前記当接面（４８，４９）を有すると共に、自身の当接面（４８，４９）の方に向けられた前記端部分（５，７，１０，１２）の他方を保持する穴（４７，４６）を有することを特徴とする、請求項１０に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１２】
前記電気開閉装置が、中または高電圧用の回路遮断器であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータを含むことを特徴とする電気開閉装置。
【請求項１４】
回路遮断器であることを特徴とする、請求項１３に記載の電気開閉装置。
【請求項１５】
中または高電圧開閉装置であることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の電気開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータに関し、ばね動作式アクチュエータが、開閉装置を閉成する閉成ばね手段と、開閉装置を開離する開離ばね手段とを含み、前記ばね手段の少なくとも１つが、ねじりばねを含み、ねじりばねが、自身の巻き方向と巻き戻し方向とを規定すると共に、機械的エネルギーを蓄勢し、機械的エネルギーを蓄積および放勢するように配置されている。
【背景技術】
【０００２】
送配電網では、開閉装置は網に組み込まれ、異常負荷状態に応じて自動的に保護し、または、網の区域の開離または閉成（開閉）を可能にする。開閉装置を、したがって、端子故障または近距離線路故障の遮断、遅れ小電流の遮断、進み小電流の遮断、脱調開閉、または、無負荷開閉のような、多数の異なった動作を実行する際に呼び出すことができ、これらの動作のすべては当業者には既知である。
【０００３】
開閉装置では、実際の開離または閉成動作は、２つの接点によって行われ、通常は、一方の接点は固定されており、他方の接点は可動性である。可動性接点は、アクチュエータと機構とを備える動作機器によって動作させられ、前記機構は、アクチュエータを可動性接点に動作的に接続する。
【０００４】
中および高電圧スイッチや回路遮断器用の既知の動作機器のアクチュエータは、ばね動作式、液圧式、または、電磁式のものである。以下では、回路遮断器を動作させる動作機器を説明するが、同様の既知の動作機器がスイッチを動作させることもできる。
【０００５】
ばね動作式アクチュエータ、すなわち、一般的にはばね駆動ユニットとも呼ばれるものは、回路遮断器を動作させる２つのばね、回路遮断器を開離させる開離ばねと、回路遮断器を閉成させると共に開離ばねを再負荷させる閉成ばねとを使用する。開離ばねと閉成ばねのそれぞれに対して１つのばねの代わりに、時には、一組のばねを開離ばねと閉成ばねのそれぞれに対して使用することができる。例えば、このような一組のばねは、より大きいばねの内側に配置された小さいばねを含んでもよく、または、平行に並んで配置された２つのばねを含んでもよい。以下では、個々の開離ばねおよび閉成ばねのばねに言及する場合、このようなばねは一組のばねを含むことができることを理解すべきである。他の機構は、ばねの動きを可動性接点の並進運動に変換する。網内の回路遮断器の閉成された位置では、回路遮断器の可動性接点と固定接点は互いに接触し、動作機器の開離ばねおよび閉成ばねは蓄勢される。開離命令に応じて、開離ばねは回路遮断器を開離させ、接点を分離させる。閉成命令に応じて、閉成ばねは回路遮断器を閉成させ、同時に、開離ばねを蓄勢する。開離ばねはここで、必要なら第２の開離動作を行うための準備ができる。閉成ばねが回路遮断器を閉成しているとき、動作機器内の電気モータが閉成ばねを再蓄勢する。この再蓄勢動作は数秒かかる。
【０００６】
回路遮断器用ばね動作式アクチュエータの説明例は、例えば、米国特許第４，６７８，８７７号、米国特許第５，２８０，２５８号、米国特許第５，５７１，２５５号、米国特許第６，４４４，９３４号、および、米国特許第６，６６７，４５２号で見ることができる。
【０００７】
既知のばね動作式アクチュエータでは、軸方向に作用するばね、すなわち、圧縮または伸長つる巻きばねが使用される。ねじり棒、つる巻きばね、および、時計ばね、のようなねじりばねも、開離および閉成運動の作動に使用される。
【０００８】
つる巻きばねおよび時計ばねのようなねじりばねの使用は、このようなばねの端を支持部、例えば、フレームと、駆動接続部、例えば、主駆動軸とにそれぞれ確実に接続しなければならないことを必要とする。この据え付けは、突然の大きい作動力に耐えると共にこの力をアクチュエータに伝達しなければならないため、アクチュエータの機能にとって重大な意味を持つ。
【０００９】
つる巻きねじりばねに関する「端」という用語は、本願では、ばね材料の端、すなわち、ばねのつる巻き線の方向での端を意味する。軸方向での端に対しては「軸端」という用語を使用する。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、ねじりばねと、ねじりばねと協働する部品との接続を改善したばね動作式アクチュエータを提供することである。
【００１１】
この目的は、本発明により達成され、本発明では、初めに指定した種類のばね動作式アクチュエータが、前記ばね手段の少なくとも１つでは、前記ねじりばねが、巻き戻し方向で機械的エネルギーを蓄勢し、巻き方向で機械的エネルギーを放勢するように配置されるという、特定の特徴を含む。
【００１２】
これは、ねじりばねが、エネルギーを蓄積するときにばねのらせん方向に圧縮され、ばねの端が、従来のつる巻きねじりばねでのように引っ張る代わりに、押すことによって作用することを意味する。ばね端の支持部と駆動軸とに対する接続は、それにより、圧力の代わりに張力の下での据え付けと比較して、複雑でなくなる。
【００１３】
ばね端が、ねじりばねと協働する部品上に圧力によって作用するため、当のばね端および部品は、おそらくこれらを横方向に定位置に保つある種の誘導機器を除いて、どのような他の接続手段も無しに、この力によって一緒に保持される。これは、実質的には、丈夫で信頼性のある接続手段を必要とする張力によって動作するねじりばねと比較して、据え付けを簡単にする。
【００１４】
それにより、機器の組立は非常に簡単になり、より少ない部品しか必要としない。さらに、故障の潜在的な原因が取り除かれる。本発明による機器は、したがって、製造と保守がより安価になり、信頼性もより高くなる。
【００１５】
好適実施形態によれば、開離ばね手段および閉成ばね手段の両方がねじりばねを含む。
【００１６】
ねじりばねを作動に使用することは、アクチュエータの小型の構造を可能にし、特にこれはばねの両方がねじりばねの場合である。
【００１７】
ばねの両方がねじり形式のものである場合、好適には、これらの両方を、巻き戻し方向で蓄勢し、巻き方向で放勢するように配置する。
【００１８】
それにより、この配置の利点は、その十分な程度まで利用される。
【００１９】
他の好適実施形態によれば、ねじりばねの少なくとも１つがつる巻きばねである。
【００２０】
多くの場合のつる巻きばねは、本発明でのような用途では、機械的エネルギーを蓄積および供給するための最も効率的な形式である。例えば、ｃ時計ばねとの比較では、つる巻きばねは、ばねの最適な相対位置に関してより大きい自由さを提供する。
【００２１】
他の好適実施形態によれば、ねじりばねは同軸である。
【００２２】
２つの同軸に整列されたねじりばねは、アクチュエータの小型の構造を得ることを可能にし、ばね力を主駆動軸に伝送するために必要な部品の数を、従来の構造に関して減らすことができる。
【００２３】
他の好適実施形態によれば、開離ねじりばねの少なくとも大部分と、閉成ばねの少なくとも大部分とが、同じ軸位置を有するように、ねじりばねは、一方が他方の外側に配置される。
【００２４】
これは、ねじりばねの非常に小型の配置を実現し、この小型の配置は、小さい寸法のアクチュエータを達成するためにさらに寄与する。好適には、空間の節約に関して最適な配置となるため、開離ねじりばね全体と閉成ねじりばね全体とは、同じ軸位置を有する。
【００２５】
好適には、開離ねじりばねを、閉成ねじりばねの外側に位置させる。
【００２６】
これは、開離ねじりばねが閉成ねじりばねによって再蓄勢し、かつ、閉成ねじりばねが電気モータまたは手動で蓄勢する場合、ねじりばねの蓄勢を容易にする。開離ねじりばねは、通常は、閉成ばね手段より高速で動作するため、この配置が、開離ねじりばねが閉成ねじりばねより大きい角度で駆動軸に作用することを実現することを簡単にすることは、さらに有利である。
【００２７】
他の好適実施形態によれば、開離ねじりばねおよび閉成ねじりばねのそれぞれが、個々のばねのそれぞれの端に端部分を有するつる巻きばねであり、それによって前記端部分の少なくとも１つがばねのつる巻き線に沿って延在する。
【００２８】
端部分が、このように、ばねの残りと同じ方向に延在する場合、力の伝送は非常に簡単になり、ばね材料に曲げ力は存在しないであろう。好適には、すべての端部分はこの種類のものである。
【００２９】
他の好適実施形態によれば、少なくとも１つの端部分は、前記少なくとも１つの端部分の端表面と当接関係に配置された当接面を有する端取付具内に延在する。
【００３０】
このような端取付具は、ばねと、ばねと協働する部分との間の有利な力の伝達を提供する。
【００３１】
好適には、端表面と当接面とは、ばねのつる巻き線に対して垂直である。
【００３２】
これは、どのような横方向の力成分も回避されるため、力の伝達を最適化し、かつ、接続をできる限り簡単にする。
【００３３】
他の好適実施形態によれば、端取付具は、端部分を当接面の方に向けて保持するように配置された保持機器を含む。
【００３４】
それによって、当接面と端表面との適切な位置合わせが保証される。
【００３５】
好適には、保持機器は、穴を有し半径方向に向かう突縁を含み、端部分は穴を通って延在する。
【００３６】
この実施形態は、端部分を当接面の方に向けることの非常に簡単な実現を提示する。
【００３７】
他の好適実施形態によれば、閉成ねじりばねは、第１ねじりばねユニットおよび第２ねじりばねユニットを含み、第１および第２ユニットは同軸であり、第１ユニットの少なくとも大部分と第２ユニットの大部分とは、同じ軸位置を有し、第１ユニットは、第２ユニットの半径方向外側に位置し、第１および第２ユニットは、閉成ねじりばねの一方の軸端付近で互いに接続される。
【００３８】
この実施形態を通じて、閉成ねじりばねは、ねじりばねのまったく同一の軸端付近に、自身の端、すなわち、フレーム被支持端と、能動端の両方を有する。これは、小型の設計、閉成ばねの短い軸延長、および、部品の少ない量を実現するためにさらに寄与する。閉成ばねの軸長さを最小化し、作動を簡単にするため、第１ユニット全体および第２ユニット全体は、同じ軸位置を有することが好適である。
【００３９】
２つのユニットを単一の部品によって構成できるとしても、２つのユニットが、ばね力伝送接続取付具によって共に結合された２つの別個の部品であることが好適である。これは、この種類の閉成ねじりばねの製造を簡単にする。
【００４０】
他の好適実施形態によれば、接続取付具は、第１ユニットの端表面と当接関係に配置された第１当接面と、第２ユニットの端表面と当接関係に配置された第２当接面とを含み、第１および第２当接面は、互いに関して反対の円周方向に面している。
【００４１】
このような端取付具は、ユニットの一方から他方への圧力の効率的な力伝達を提供する。
【００４２】
好適には、接続取付具は、それぞれのユニットの端部分を前記当接面のそれぞれの方に向けて保持するように配置された保持機器を含む。
【００４３】
これは、同様の構造を有する端取付具に関して対応する上述したような利点を有する。
【００４４】
他の好適実施形態によれば、接続取付具は、ばね軸に関して半径方向に延在する第１および第２突縁を含み、それぞれの突縁は、端部分の一方に対する当接面を有すると共に、端部分の他方をこの端部分の当接面の方に向けて保持する穴を有する。
【００４５】
接続取付具のこの構造は、簡単さと信頼性を兼ね備える。
【００４６】
他の好適実施形態によれば、電気開閉装置は、中または高電圧用の回路遮断器である。
【００４７】
回路遮断器は、本発明に関して最も重要な装置であり、本発明の利点は、中および高電圧範囲で特に有用である。
【００４８】
中電圧は、慣例的には、１〜７２ｋＶの範囲の電圧レベルを意味し、高電圧は、７２ｋＶより上の電圧レベルを意味し、これらの表現は、本願ではこの意味を有する。
【００４９】
本発明は、本発明による、特に、本発明の好適実施形態のいずれかによるばね動作式アクチュエータを含む電気開閉装置にも関する。好適には、開閉装置は回路遮断器であり、好適には、開閉装置は中または高電圧開閉装置である。
【００５０】
発明された開閉装置は、発明されたばね動作式アクチュエータおよびその好適実施形態の利点のような対応する利点を有し、これらの利点は上述している。
【００５１】
本発明の好適実施形態は、独立請求項で特定される。他の好適実施形態を、もちろん、上述した好適実施形態の任意の可能な組み合わせによって実現することができることを理解すべきである。
【００５２】
本発明を、その説明例の以下の詳細な説明を通じて、かつ、添付図面の参照と共にさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明によるばね動作式アクチュエータの一例を通る横断面である。
【図２】図１の断面の斜視図である。
【図３】図１の線ＩＩＩ〜ＩＩＩに沿った断面である。
【図４】図３の細部の斜視図である。
【図５】図１〜４のばね動作式アクチュエータの細部の斜視図である。
【図６】他の方向からの図５の細部の斜視図である。
【図７】図１〜６のばね動作式アクチュエータのさらに細部の斜視図である。
【図８】代わりの例による図１〜４の細部の一部の側面図である。
【図９】図１の左から見たばね動作式アクチュエータの端面図である。
【図１０】回路遮断器の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図１は、回路遮断器のアクチュエータを通る横断面である。アクチュエータは、主軸１とカム円板２とを有する。カム円板は、回路遮断器を開閉する伝送棒（図示せず）上に作用する。カム円板から回路遮断器への伝送と、回路遮断器それ自体は、従来の種類のものであってもよく、さらなる説明を必要としない。
【００５５】
主軸は、開離ばね３および閉成ばね４によって動作させられる。両方のばねは、つる巻きねじりばねであり、主軸と同軸である。開離ばね３は、閉成ばね４の半径方向外側に位置し、したがって、閉成ばね４の外径を超える内径を有する。
【００５６】
開離ばね３は、２つの端取付具の間に押し込められ、２つの端取付具は、ばねの被支持端５における支持端取付具６と、ばねの作動端７における作動端取付具８である。開離ばね３は、したがって、開離ばね３の蓄勢状態では、開離ばね３のつる巻き線の方向に圧縮され、または他の表現では、蓄勢された開離ばねは、開離ばねの巻き戻し方向に押し付けられる。結果として、作動端７は、作動端取付具８上に押力によって作用し、作動端取付具８は、薄板９を経て主軸１に接続されている。
【００５７】
閉成ばね４は、２つのユニット、半径方向外側のユニット４ａおよび半径方向内側のユニット４ｂから構成され、これらのユニットの両方は、開離ばね３の軸および主軸１と整列された軸を有する。
【００５８】
開離ばねのように、閉成ばね４も、閉成ばね４の蓄勢状態では、閉成ばね４のつる巻き線の方向に圧縮される。閉成ばねの外側ユニット４ａは、被支持端１０および接続端１４を有し、内側部分は、作動端１２および接続端１５を有する。被支持端１０は、支持端取付具（図示せず）に対して押し付けられ、支持端取付具は、支持突縁３５上に据え付けられており、作動端１２は、作動端取付具１３に対して押し付けられる。２つのユニット４ａ、４ｂの接続端１４、１５は、両方共接続取付具１６に対して押し付けられ、接続取付具１６を経て、２つのユニットは互いに力を伝送する関係である。
【００５９】
回路遮断器が開離アクションのために起動される場合、開離ばね３は、開離ばね３の作動端取付具８を押して回転させ、それによって、主軸１を回転させる。
【００６０】
約０．３秒後、回路遮断器は閉成されるはずである。閉成ばね４は、それにより活動化され、その結果、閉成ばね４の作動端１２は、閉成ばね４の作動端取付具１３を押して、主軸１を開離過程の方向と反対の方向に回転させ、作動棒を動かし、これによって、回路遮断器を閉成させるようになる。主軸１がこの方向に回転する場合、開離ばね３の作動端取付具８も同じ方向に回転するであろう。その結果、作動端取付具８が開離ばね３の作動端７を押し、開離ばねが再蓄勢するようになり、必要とされるべき連続する開離運動の準備がされるようになる。
【００６１】
閉成動作が終了すると、閉成ばねの被支持端１０が支持端取付具によって押されるので、閉成ばねは再蓄勢される。
【００６２】
開離および閉成運動の終了時には、運動を、エネルギーの過剰による行程の終了時の衝撃を回避するために、制動させなければならない。
【００６３】
開離運動を、従来の直線的に作用する液圧式ダンパ１７によって制動する。
【００６４】
閉成運動を、作業媒体として空気を有するロータリーダンパ１８によって制動する。ロータリーダンパ１８は、ドーナツ形の作業室を有し、この作業室は主軸１と同軸である。作業室は、第１側壁２４と、第２側壁２３と、外周壁２５と、内周壁２６とを有する筐体によって形成される。筐体は、２つの部分、第１部分２０および第２部分１９に分割される。２つの部分は、互いに関して回転可能であり、外周シール２１および内周シール２２によって接続されている。
【００６５】
第２部分１９は、閉成ばね４の内側ユニット４ｂの作動端取付具１３に駆動接続され、したがって、閉成時にカム円板２と共に回転する。第１部分２０は、自身の外側に、軸方向に延在する突縁３５を有し、突縁３５上には、閉成ばね４の外側ユニット４ａの支持端取付具１１が据え付けられている。
【００６６】
閉成ダンパの動作を、図３の参照と共に説明し、図３は、第１部分２０に向かう方向でダンパを通る半径断面である。閉成運動中、第１部分２０は静止し、第２部分１９（図３では見られない）は、ダンパの回転方向として規定される矢印Ａの方向に回転する。
【００６７】
円板状体は、第１側壁２４に装着され、半径方向端壁２７を形成する。対応する円板状体は、第２側壁２３に装着され、変位体２８を形成する。端壁２７および変位体２８のそれぞれは、作業室の側壁２３、２４および周壁２５、２６と、密封するように協働する。
【００６８】
第１側壁は、それぞれ吸気口および排気口として作用する、貫通する第１開口部２９および第２開口部３０を有する。
【００６９】
吸気開口部２９は、ダンパの回転方向で見て、端壁２７のすぐ後に位置している。排気開口部３０は、端壁２７の前方、ほぼ直角に位置している。
【００７０】
閉成ばねが蓄勢し、かつ、閉成運動を開始する状況にある場合、変位体２８は、図面で、すなわち、吸気開口部２９の領域で見て、その右側の端壁２７に対して閉じられているように位置している。筐体の第２部分１９は、主軸に駆動接続されている。
【００７１】
閉成運動が生じるとき、変位体２８は、第２側壁２３に接続されているため、端壁２７に隣接するその初期位置から移動し、ほとんど完全に回りきって端壁２７の左側に達するまで、矢印Ａの方向に回転するであろう。変位体２８の回転中、空気は吸気開口部２９を通って吸い込まれるであろう。回っている間の大部分では、空気は押されて排気開口部３０から出るであろう。
【００７２】
変位体が排気開口部３０を通過した後、空気は、変位体２８と端壁２７との間に閉じ込められるであろう。さらなる回転は、閉じ込められた空気を圧縮するであろう。それによって、回転に対する反力の増加が進行し、いくらかの空気漏れが、端壁２７と筐体の壁との間の密封線と、変位体２８と壁との間の密封線とに沿って生じるであろう。それによって、制動効果が達成される。
【００７３】
通常、端壁および変位体周辺の空気漏れは、過制動と不足制動との間で適切に釣り合った制動を成し遂げるためには十分である。密封が非常に効率的である場合では、適切な空気漏れを、端壁２７を貫通する、または、変位体２８を貫通する小さい漏れ穴を設けることによって成し遂げることができる。
【００７４】
図４は、閉成ダンパの筐体の第１部分の斜視図である。
【００７５】
閉成ばね４を蓄勢する機構は、部分的に閉成ダンパ１８と統合されている。ダンパの第１部分２０は、外面的には、半径方向外側に突き出した歯３２を有する歯車３１のような形状である。歯車３１は、歯車箱５６を介して電気モータ３４によって駆動される小歯車３３と協働する。蓄勢時、小歯車３３は、ダンパ１８の第１部分２０を、矢印Ａ（図３）の方向に約一回り駆動する。端壁２７は、それによって、位置をすぐに変位体２８の左に移動する。端壁２７および変位体は、したがって、閉成運動が開始するとき、上述したような互いに関する位置に達する。
【００７６】
ダンパ１８の第１部分２０は、突縁３５（図１および２）を通って、閉成ばね４の外側ユニット４ａの支持端取付具に駆動接続されている。
【００７７】
閉成ばねの外側ユニット４ａの支持端取付具は、ダンパ１８の第１部分２０から後方に延在する軸突縁３５に据え付けられているため、第１部分２０が回転するとき、第１部分２０の回転に続く。それによって、閉成ばねは、閉成ばねの蓄勢状態に、らせん状に圧縮される。
【００７８】
図５は、ばね３から端取付具８の方を見た、ばね３の端取付具８の斜視図である。開離ばね３の作動端７は、突縁３７の穴３６を通って延在し、端取付具８の一部を形成する。端取付具８の溝３８は、作動端７を当接面３９に対して誘導する。他の端取付具は、同様の構造を有してもよい。
【００７９】
図６は、開離ばね３の作動端取付具８を他の方向から図示する。ユニット４ａおよび４ｂの接続端取付具１６も、背後にあり、部分的に見えている。
【００８０】
図７は、接続端取付具１６をより詳細に図示する。接続端取付具１６は、内輪４２から構成され、内輪４２から、第１当接突縁４３および第２当接突縁４４が、約４５〜６０度の互いに関する角度位置で、半径方向外側に延在する。当接突縁４３、４４の半径中程で、環状壁４５が当接突縁４３、４４を相互接続し、この環状壁は、内輪４２と同軸である。第１当接突縁４３は、自身の半径方向外側の部分に当接面４８を有し、自身の内側部分を貫通する穴４７を有する。対応して、第２当接突縁４４は、自身の外側部分を貫通する穴４６を有し、自身の内側部分に当接面４９を有する。
【００８１】
内側閉成ばねユニット４ｂは、第１突縁４３の穴４７を通って延在し、ユニット４ｂの端は、第２突縁４４の当接面４９に当接する。対応して、外側閉成ばねユニット４ａは、第２突縁４４の穴４６を通って延在し、ユニット４ａの端は、第１突縁４３の当接面４８に当接する。外側閉成ばねユニット４ａからの押力は、それによって、内側閉成ばねユニット４ｂに伝送される。閉成ばねユニット４ａ、４ｂの端部分は、穴４６，４７と、輪４２と、環状壁４５とによって、自身のそれぞれの当接面４８、４９に対して誘導される。端部分を、それによって、接続端取付具８内に遊嵌することができ、他の装着手段は必要ない。
【００８２】
端取付具の代わりの構造は、図８に図示されている。図８では、開離ばね３用の支持端取付具６の一部が、概略的に図示されている。開離ばね３の被支持端部分５は、端取付具６の半径方向突縁５８上の当接面６１に対する端表面を有する。保持機器は、第２半径方向突縁５９と、２つの突縁５８、５９を接続する周囲部分５７とによって形成されている。第２半径方向突縁５９は、貫通する穴６０を有し、開離ばねは、この穴６０を通り、開離ばねの端部分５が当接面６１の方を向くように延在している。他の端取付具は、同様の構造を有してもよい。
【００８３】
図９は、図１で左から見たばね動作式アクチュエータの端面図である。カム円板２は、薄板５０を介して主軸１に駆動接続されている。個々の起動コイル５４、５５を有する掛け金機構５２、５３は、アクチュエータの開離および閉成運動を制御する。本図の左部分では、開離ばね用のオイルダンパ１７が見えており、左の方に閉成ばねを蓄勢する歯車３１の一部を見ることができる。
【００８４】
図１０は、回路遮断器を概略的に図示し、移動接触部分１０２は、本発明によるばね動作式アクチュエータ１０４によって作動される棒１０３によって、静止接触部分１０１と接触および非接触にされる。三相遮断器に関して、アクチュエータ１０４を、各相の移動接触部分１０２を同時に移動させるように配置することができる。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月28日(2012.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータであって、前記開閉装置を閉成する閉成ばね手段と、前記開閉装置を開離する開離ばね手段とを含み、前記ばね手段の少なくとも１つがねじりばね（３，４）を含み、前記ねじりばねが、自身の巻き方向および巻き戻し方向を規定すると共に機械的エネルギーを蓄勢し、機械的エネルギーを蓄積および放勢するように配置されている電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータにおいて、前記ばね手段の少なくとも１つでは、前記ねじりばね（３，４）が、前記巻き戻し方向で機械的エネルギーを蓄勢し、前記巻き方向で前記機械的エネルギーを放勢することを特徴とする、電気開閉装置用ばね動作式アクチュエータ。
【請求項２】
前記開離ばね手段および前記閉成ばね手段の両方がねじりばね（３，４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項３】
前記ねじりばね（３，４）の少なくとも１つがつる巻きばねであることを特徴とする、請求項１または２に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項４】
前記ねじりばね（３，４）が同軸であることを特徴とする、請求項２または３に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項５】
開離ねじりばね（３）の少なくとも大部分と閉成ねじりばね（４）の少なくとも大部分とが同じ軸位置を有するように、前記ねじりばね（３，４）の一方が他方の外側に配置されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項６】
前記開離ねじりばね（３）および前記閉成ねじりばね（４）のそれぞれが、個々のばねのそれぞれの端に端部分（５，７，１０，１２）を有するつる巻きばねであり、それによって前記端部分（５，７，１０，１２）の少なくとも１つが前記ばねのつる巻き線に沿って延在することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの端部分（５，７，１０，１２）が、前記少なくとも１つの端部分（５，７，１０，１２）の端表面と当接関係である当接面（３９，６１）を有する端取付具内に延在することを特徴とする、請求項６に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項８】
前記端取付具が、前記当接面（３９，６１）の方に向けられた前記端部分（５，７，１０，１２）を保持する保持機器（３７，３８，５７，５８，５９）を含むことを特徴とする、請求項７に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項９】
前記閉成ねじりばね（４）が、第１ねじりばねユニット（４ａ）および第２ねじりばねユニット（４ｂ）を含み、前記第１および第２ユニットが同軸であり、前記第１ユニット（４ａ）の少なくとも大部分と前記第２ユニット（４ｂ）の大部分とが、同じ軸位置であり、前記第１ユニット（４ａ）が前記第２ユニット（４ｂ）の半径方向外側に位置しており、前記第１および第２ユニットが、前記閉成ねじりばねの一方の軸端付近で互いに接続されていることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１０】
接続取付具（１６）が、前記第１ユニット（４ａ）の端表面と当接関係である第１当接面（４８）と、前記第２ユニット（４ｂ）の端表面と当接関係である第２当接面（４９）とを含み、前記第１および第２当接面が、互いに関して反対の円周方向に面していることを特徴とする、請求項９に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１１】
前記接続取付具（１６）が、ばね軸に関して半径方向に延在する第１突縁（４３）および第２突縁（４４）を含み、それぞれの突縁（４３，４４）が前記端部分（５，７，１０，１２）の一方に対する前記当接面（４８，４９）を有すると共に、自身の当接面（４８，４９）の方に向けられた前記端部分（５，７，１０，１２）の他方を保持する穴（４７，４６）を有することを特徴とする、請求項１０に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１２】
前記電気開閉装置が、中または高電圧用の回路遮断器であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のばね動作式アクチュエータを含むことを特徴とする電気開閉装置。
【請求項１４】
前記電気開閉装置が、回路遮断器であることを特徴とする、請求項１３に記載の電気開閉装置。
【請求項１５】
前記電気開閉装置が、中または高電圧開閉装置であることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の電気開閉装置。
【国際調査報告】
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