(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構造で爪車機構に過大な力を加えることなしに、蓄勢ばねを的確に蓄勢できるように改良した開閉器の操作ばね蓄勢装置を提供する。【解決手段】操作軸１に連繋した蓄勢ばね２を爪車機構４を介して電動，ないし手動操作により蓄勢する開閉器の操作ばね蓄勢装置であり、前記爪車機構は、係合機構１４を介して操作軸に軸支連結した爪車８、電動，または手動操作により揺動駆動する駆動レバー９、爪車の周上に形成した鋸歯状の歯列８ａに向けてばね付勢した駆動爪１０、および爪車の逆転を防ぐ保持爪１３からなり、かつ爪車８の周上一部に歯列の欠落部８ｂを形成してばね蓄勢完了後に操作力を加えた場合に爪車８に過大な力が加わるのを防ぐようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作軸にクランクレバーを介して連繋した蓄勢ばねをラチェット式の爪車機構を介して電動，ないし手動操作により蓄勢する開閉器の操作ばね蓄勢装置であって、前記爪車機構は、係合機構を介して前記操作軸の軸上に連結した爪車と、該爪車に並置して前記操作軸上に軸支し、電動，ないし手動操作により揺動駆動する往復動式の駆動レバーと、該駆動レバーの先端に軸支してその爪部を前記爪車の周上に形成した鋸歯状の歯列に向けばね付勢した駆動爪、および爪車の周上に対向配置して該爪車の逆転を阻止する保持爪との組立体からなり、かつ前記爪車の周上一部には蓄勢ばねの蓄勢完了状態で前記駆動爪が対向する部位に歯列の欠落部を形成し、蓄勢ばねの蓄勢完了後の状態で駆動レバーに操作力を加えた場合に爪車に過大な力が加わるのを防ぐようにしたものにおいて、
前記歯列欠落部には、爪車の周上に形成した鋸歯状の歯列ピッチに合わせて歯面が前記鋸歯と逆向な歯溝を形成し、蓄勢ばねの放勢状態で前記駆動レバーに操作力を加えてばね蓄勢を開始する際には前記駆動爪の先端を歯溝の歯面に押し当てて爪車を歩進駆動させ、蓄勢ばねの蓄勢状態で引き続き駆動レバーに操作力を加えた場合には駆動爪の先端を歯溝の歯面に滑らせて駆動爪を空送りさせるようしたことを特徴とする開閉器の操作ばね蓄勢装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作ばね蓄勢装置において、駆動レバーに軸支した駆動爪を爪車の周面に向けて押圧する付勢ばねが捩じりコイルばねであり、かつ該捩じりコイルばねのばね強さを、蓄勢ばねの蓄勢開始当初は駆動爪を爪車の歯溝に押圧してその歯面に噛み合い保持し、蓄勢完了の状態では駆動レバーに加えた操作力を受けて駆動爪と歯溝との噛み合いが外れるように設定したことを特徴とする開閉器の操作ばね蓄勢装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空遮断器の開閉操作機構などに適用する開閉器の操作ばね蓄勢装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器の開閉操作機構として、操作軸に連繋した投入用の蓄勢ばねをラチェット式の爪車機構を介して電動，ないし手動操作により蓄勢し、この蓄勢ばねの放勢によって真空バルブの電極を投入するようにした操作ばね蓄勢装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
次に、特許文献１に開示されている操作ばね蓄勢装置の構成を図５，図６に示す。各図において、１は操作軸、２は操作軸１の一端にクランクレバー３を介して連結した蓄勢ばね（開閉器の投入ばね）、４は操作軸１の軸上に配置して駆動モータ５の駆動により操作軸１を間欠的に回して蓄勢ばね２を蓄勢させるラチェット式の爪車機構、６は蓄勢ばね２を蓄勢状態に保持するようしたロック機構、７は操作軸１に図示してないカム，リンク機構を介して連係し、開閉部（真空遮断器の真空バルブ）を投入，遮断操作する開閉軸である。
【０００４】
ここで、前記爪車機構４は、図６で示すように操作軸１の軸上に回動自在に軸支した爪車８と、該爪車８の側方に並置してその一端を操作軸１の軸上で揺動自在に軸支し、他端を駆動モータ５のクランクロッド５ａに連結した揺動式の駆動レバー９と、該駆動レバー９の先端側に設けたジャーナル軸受９ａに軸支してその先端を前記爪車８の周上に形成した鋸歯状の歯列８ａに対向させた駆動爪（ラチェット爪）１０と、該駆動爪１０と同軸上に支持してその先端を駆動爪１０と逆方向から爪車８の歯列８ａに対向させた補助爪１１と、保持レバー１２の板面に支持して爪車８の逆転を阻止する上下一対の保持爪（ラチェット爪）１３との組立体からなり、さらに前記操作軸１と爪車８との間が、操作軸１の周面に嵌着した突出しキー１４ａと、爪車８に植設して前記突出しキー１４ａの側面（図示の左側）に対峙させた押圧ピン１４ｂとからなる係合機構１４を介して連係されている。なお、図示してないが前記の駆動爪１０，補助爪１１，保持爪１３は、その支軸に嵌着して駆動レバー９と各爪との間に掛け渡した捩じりコイルばね（不図示）により先端の爪部を爪車８の周面に押圧付勢されている。
【０００５】
また、前記爪車８の周上一部には、蓄勢ばね２の蓄勢完了状態で前記駆動爪１０と対向する部位に歯列の欠落部８ｂが形成されている。この歯列の欠落部８ｂは、後述のように蓄勢ばね２の蓄勢完了後の状態で駆動モータ５が回転した場合に、前記駆動爪１０を空送りして爪車８との間に過大な外力が加わるのを防ぐ役目を果たしている。
【０００６】
上記した操作ばね蓄勢装置の詳細構造，機能，動作は特許文献１に詳しく述べられており、ここでは詳細な説明は省略するが、図示のように蓄勢ばね２を蓄勢した開閉器の投入待機完了状態で操作軸１の回転をロックしていたフック機構６を釈放すると、操作軸１は蓄勢ばね２のばね力を受けて反時計方向に約１８０度回転し、この操作軸１の回転に連動する開閉軸７を介して遮断部（真空バルブ）を閉極すると同時に、開閉軸７に連係している遮断ばね（不図示）を蓄勢する。なお、この蓄勢ばね２の放勢に伴う操作軸１の回転（反時計方向）により、前記係合機構１４の突出しキー１４ａが押圧ピン１４ｂから離脱して先行回転するのに対し、爪車８は元の位置に停まっている。また、この爪車８の停止状態では駆動爪１０の先端が爪車８の歯列欠落部８ｂに対峙している。
【０００７】
そして、この蓄勢ばね２の放勢状態から、駆動モータ５を始動して爪車機構４の駆動レバー９を往復動式に揺動駆動すると、駆動開始当初は前記の補助爪１１が爪車８の鋸歯状歯列８ａに係合して爪車８を反時計方向にピッチ送りし、これに伴って駆動爪１０が歯列欠落部８ｂから鋸歯状の歯列８ａに移行すると、以降は駆動爪１０が爪車８を反時計方向へ歩進的に回転させる。そして、爪車８が約１８０度空転すると、前記係合機構１４の押圧ピン１４ｂが突出しキー１４ａに突き当たって操作軸１と爪車８との間が係合する。この位置からモータ５の駆動により前記と同様な爪送り操作で爪車８を反時計方向に回転すると、爪車８と一緒に操作軸１も回り始めて蓄勢ばね２を蓄勢開始し、ここから操作軸１が約１８０度回転したところで蓄勢ばね２が蓄勢完了となって図５の蓄勢完了状態となる。
【０００８】
なお、図示の操作ばね蓄勢装置では、爪車機構４の駆動レバー９に駆動モータ５のクランクロッド５ａを連結して爪車８を電動で駆動操作するようにしているが、駆動レバー９に手動ハンドルを連結し、この手動ハンドルの往復動操作により爪車８を歩進的に回すようにした手動操作方式も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３５４５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、先記の特許文献１に開示されている構成の操作ばね蓄勢装置は、爪車機構４の構造，機能面で次記のような問題点がある。
すなわち、蓄勢ばね２の蓄勢が完了した図５の状態で、引き続き爪車機構４の駆動レバー９を電動，ないし手動で揺動操作した場合に、爪車８の歯列８ａと駆動爪１０との間に過大な力が加わって爪車８が破損するのを防ぐ手段として、図６の爪車機構４では爪車８の周域一部に歯列欠落部８ｂを形成し、蓄勢ばね２の蓄勢が完了した状態で引き続き駆動レバー９を駆動モータ５，もしくは手動ハンドルで揺動操作した場合に前記駆動爪１０を空送りして爪車８に過大な力が加わるのを防ぐようにするとともに、駆動レバー９には駆動爪１０と補助爪１１を併設し、蓄勢ばね２の蓄勢開始当初はこの補助爪１１を使って爪車８をピッチ送りさせるようにしている。
【００１１】
しかしながら、前記した従来方式の爪車機構は駆動レバー９に駆動爪１０と補助爪１１の二つの爪を併設しているために、部品点数が増えて爪車機構４の構造が複雑化する。そのほか駆動爪１０と補助爪１１を正しく連係させるために高い組立精度が要求される。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は部品点数を削減した簡易な構造で爪車機構に過大な力を加えることなしに、蓄勢ばねを的確に蓄勢できるように改良した開閉器の操作ばね蓄勢装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明によれば、操作軸にクランクレバーを介して連繋した蓄勢ばねをラチェット式の爪車機構を介して電動，ないし手動操作により蓄勢する開閉器の操作ばね蓄勢装置であって、前記爪車機構は、係合機構を介して前記操作軸の軸上に連結した爪車と、該爪車に並置して前記操作軸上に軸支し、電動，ないし手動操作により揺動駆動する往復動式の駆動レバーと、該駆動レバーの先端に軸支してその爪部を前記爪車の周上に形成した鋸歯状の歯列に向けばね付勢した駆動爪、および爪車の周上に対向配置して該爪車の逆転を阻止する保持爪との組立体からなり、かつ前記爪車の周上一部には蓄勢ばねの蓄勢完了状態で前記駆動爪が対向する部位に歯列の欠落部を形成し、蓄勢ばねの蓄勢完了後の状態で駆動レバーに操作力を加えた場合に爪車に過大な力が加わるのを防ぐようにしたものにおいて、
前記歯列欠落部には、爪車の周上に形成した鋸歯状の歯列ピッチに合わせて歯面が前記鋸歯と逆向な歯溝を形成し、蓄勢ばねの放勢状態で前記駆動レバーに操作力を加えてばね蓄勢を開始する際には前記駆動爪の先端を歯溝の歯面に押し当てて爪車を歩進駆動させ、蓄勢ばねの蓄勢状態で引き続き駆動レバーに操作力を加えた場合には駆動爪の先端を歯溝の歯面に滑らせて駆動爪を空送りさせるようにする（請求項１）。
【００１４】
また、前記の操作ばね蓄勢装置において、駆動レバーに軸支した駆動爪を爪車の周面に向けて押圧する付勢ばねが捩じりコイルばねであり、かつ該捩じりコイルばねのばね強さを、蓄勢ばねの蓄勢開始当初は駆動爪を爪車の歯溝に押圧してその歯面に噛み合い保持し、蓄勢完了の状態では駆動レバーに加えた操作力を受けて駆動爪と歯溝との噛み合いが外れるように設定する（請求項２）。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成のばね蓄勢装置によれば、従来構成（特許文献１）のように爪車機構の駆動レバーに駆動爪と補助爪の二つの爪を併設することなしに、蓄勢ばねの蓄勢開始時には駆動爪を爪車の歯列欠落部に形成した歯溝の歯面に押し当てて爪車をピッチ送りさせつつ、蓄勢ばねの蓄勢状態で引き続き駆動レバーに操作力を加えた場合には、駆動爪と爪車との噛み合いを外して爪車機構に過大を力が加わるのを防ぐことができる。
【００１６】
これにより、従来装置と比べて部品点数が少ない簡易な構造の爪車機構で操作ばねの蓄勢を適正、かつ安全に遂行できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例による操作ばね蓄勢装置の主要部構成図であって、（ａ）は蓄勢ばねの蓄勢完了状態を表す図、（ｂ）は蓄勢ばねの放勢状態を表す図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の操作蓄勢装置に電動操作方式を適用した爪車機構の構成図である。
【図４】図１の操作蓄勢装置に手動ハンドル操作方式を適用した爪車機構の構成図である。
【図５】特許文献１に開示されている操作ばね蓄勢装置の構成図である。
【図６】図５における爪車機構の側視構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図５，図６に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
図示実施例の爪車機構４は基本的に図６に示した従来の爪車機構と同様であるが、爪車８の周面一部に形成した歯列欠落部８ｂには、爪車８の周上に形成した鋸歯状の歯列８ａにピッチを合わせて、その歯面の形状が前記鋸歯と逆向になる凹状の歯溝８ｃが形成されている。
【００１９】
また、駆動レバー９の先端側に設けたジャーナル軸受９ａに軸支した駆動爪（ラチェット爪）１０の先端を爪車８の周面に向けて押圧する付勢ばねとして、図示実施例では捩じりコイルばね１５を駆動レバー９と駆動爪１０との間に掛け渡している。そして、この捩じりコイルばね１５は、後述するように蓄勢ばね２の放勢状態からばね蓄勢を開始する際には、駆動爪１０の先端を爪車８の歯列欠落部８ｂに形成した歯溝８ｃの歯面に押圧して噛み合い状態に係合保持し、外部から駆動レバー９に往復動の操作力を加えて爪車８を歩進的に回転駆動させる。また、蓄勢ばね２の蓄勢完了状態で駆動レバー９に操作力を加えた場合には、駆動爪１０の先端と歯溝８ｃの歯面との噛み合い係合を外して駆動爪１０を空送りさせるように捩じりコイルばね１５のばね強さ設定している。
【００２０】
次に、前記した蓄勢ばね２の蓄勢開始時，および蓄勢完了時における駆動爪１０の挙動，動作の様子を図２に基づいて説明する。図２において、駆動レバー９を矢印Ｐ方向に揺動操作した際に、駆動爪１０を介して前記歯溝８ｃの歯面に加わる垂直方向の力をＦ、該力Ｆの向きと直角方向で操作軸１の軸中心と力Ｆが作用する力点と間の距離をＲ、駆動爪１０の軸支点と前記力点との間の距離をｒとすると、
爪車８に加わる駆動トルクＴ１は、Ｔ1＝Ｆ×Ｒ・・・(１)
したがって、（１）式よりＦ＝Ｔ１／Ｒ・・・（２）
操作力Ｆに対する反力として駆動爪１０に加わるトルクＴ２は、Ｔ２＝Ｆ×ｒ・・・（３）
（３）式に（２）式を代入すると、Ｔ２＝Ｔ１×ｒ／Ｒ・・・・（４）
また、前記捩じりコイルばね（付勢ばね）１５のばね力により駆動爪１０に加わる付勢トルクをＴ３とすると、
Ｔ３＞Ｔ２であれば、駆動爪１０と爪車８の歯列欠落部８ｂに形成した歯溝８ｃの歯面との噛み合いが外れずに両者間が係合保持され、外部から駆動レバー９に加える操作力で爪車８を反時計方向にピッチ送りすることができる。
【００２１】
これに対してＴ３＜Ｔ２になると、捩じりコイルばね１５が撓んで駆動爪１０はジャーナル軸９ａを支点に時計方向に揺動し、このために駆動爪１０の先端が歯溝８ｃの歯面を滑って爪車８との係合が外れ、その結果として駆動爪１０が空送りされることになる。
【００２２】
一方、図１（ｂ）で示す蓄勢ばね２の放勢状態（参照）では、操作軸１に加わる蓄勢ばね２による蓄勢トルクもなく、かつ爪車８に加わる負荷トルクは操作軸１との間の摩擦力のみで極めて小さい。したがって、この状態から蓄勢ばね２の蓄勢を開始するために爪車機構４の駆動レバー９に外部から矢印Ｐ方向に揺動操作力を加えると、捩じりコイルばね１５で付勢されている駆動爪１０と爪車８の歯列欠落部８ｂに形成した歯溝８ｃとの間には前記式（Ｔ３＞Ｔ２）の関係が成立し、これにより駆動爪１０が歯溝８ｃの歯面に係合した状態を保持して爪車８を反時計方向にピッチ送りさせ、次の駆動レバー９の揺動操作により駆動爪１０を爪車８の鋸歯状歯列８ａに係合させて蓄勢ばね２が蓄勢完了する位置まで爪車８を歩進的に回転駆動させることかできる。
【００２３】
一方、図１（ａ）に示す蓄勢ばね２の蓄勢完了状態では、図５に示すロック機構６によりロックされている。したがって、この状態で引き続き駆動レバー９に外部から操作力を加えた場合には、捩じりコイルばね１５のばね付勢を受けている駆動爪１０と爪車８の歯溝８ｃとの間が前記式（Ｔ３＜Ｔ２）の関係となる。これにより、先記のように駆動爪１０の先端が歯溝８ｃの歯面を滑って爪車８との係合が外れ、駆動爪１０だけが空送りされるので、蓄勢ばね２の蓄勢完了状態で無理に外部から操作力を加えても、爪車８に過大な力が加わって機構が破壊するのを確実に防ぐことができる。しかも、構造的には従来装置（図６参照）のように駆動レバー９に駆動爪１０と補助爪１１の２本の爪（ラチェット爪）を併設する必要がなくて構造を簡略化できる。
【００２４】
なお、図３は従来装置（図５，図６参照）と同様に駆動モータ５を用いて爪車機構４の駆動レバー９を往復動式に揺動操作するようにした実施例を示しているが、駆動モータ５を使用する代わりに、図４の実施例で示すように駆動レバー９に手動操作ハンドル１６を連結し、この操作ハンドル１６を手動で往復揺動操作することにより、爪車機構４を駆動して蓄勢ばねを蓄勢させることもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１    操作軸
２    蓄勢ばね
３    クランクレバー
４    爪車機構
５    駆動モータ
８    爪車
８ａ  鋸歯状の歯列
８ｂ  歯列の欠落部
８ｃ  歯溝
９    駆動レバー
９ａ  ジャーナル軸受
１０    駆動爪
１３    保持爪
１４    係合機構
１４ａ  突出しキー
１４ｂ  押圧ピン
１５    捩じりコイルばね（駆動爪の付勢ばね）
１６    手動操作ハンドル
【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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