(57)【要約】【課題】本発明は、点検作業を短時間とする開閉器用操作機構を提供する。【解決手段】本発明の開閉器用操作機構３０は、ハンドル部３４の操作で動作するカム部３５およびこのカム部３５の動作で蓄勢される操作バネ部３６が収納された第１の操作機構３１と、開閉器２の主軸３９に連結され、この開閉器２の可動電極６を開閉操作するスイッチギヤの盤壁１に固定された前記第１の操作機構３１と着脱自在な第２の操作機構３２とを備え、前記第１の操作機構３１を前記第２の操作機構３２に結合して、第１の操作機構３１の前記操作バネ部３６の放勢により前記第２の操作機構３２を操作して主軸３９を動作させ、前記開閉器２を開閉動作させるようにしたことを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル部の操作で動作するカム部およびこのカム部の動作で蓄勢される操作バネ部が収納された第１の操作機構と、
開閉器の主軸に連結され、この開閉器の可動電極を開閉操作するスイッチギヤの盤壁に固定された前記第１の操作機構と着脱自在な第２の操作機構とを備え、
前記第１の操作機構を前記第２の操作機構に結合して、第１の操作機構の前記操作バネ部の放勢により前記第２の操作機構を操作して主軸を動作させ、前記開閉器を開閉動作させるようにしたことを特徴とする開閉器用操作装置。
【請求項２】
前記開閉器は、可動電極が円弧状に回動して、固定電極と接離する断路器であることを特徴とする請求項１記載の開閉器用操作装置。
【請求項３】
前記第１の操作機構を可搬式としたことを特徴とする請求項１記載の開閉器用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断路器や遮断器などを収納して構成されるスイッチギヤに用いられる開閉器用操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のスイッチギヤは、断路器や遮断器などの開閉器が収納され、それぞれ主回路を開閉するための操作装置を有している。この操作装置を、以下、断路器を例にとり説明する。
【０００３】
図９、図１０に示すように、スイッチギヤの盤壁１を境界として、内部側に断路器２、外部側に操作機構３が配置されている。
【０００４】
この断路器２の主回路は、一方の電路となる固定電極４が支持碍子５に固定され、他方の電路となる可動電極６と主回路導体７が支持碍子８に固定されている。そして、一端を前記主回路導体７にピン９を介して回動自在に取付けられた前記可動電極６の中間部には、絶縁操作棒１０の一方端が回動自在に連結され、前記ピン９を支点として円弧状に回動され、前記可動電極６の他端が前記固定電極４に接触するようになっている。また、前記絶縁操作棒１０の他方端には、回転角度を９０度変換する一方の傘歯車１１ａに固定されたレバー１２が連結されている。他方の傘歯車１１ｂには、前記盤壁１を貫通して前記操作機構３の主軸１３が連結されている。
【０００５】
一方、前記操作機構３においては、前記主軸１３に円弧状の開口部１４ａを有する扇状の従属リンク１４および連結板１５の一方端が固定されている。この連結板１５の他方端には、操作バネ１７の一方端がピン１６を介して取付けられている。この操作バネ１７の他方端は、ピン１８を介して前記操作機構３の側壁に固定されている。従って、前記ピン１６と前記ピン１８の間に、前記操作バネ１７が挟持されることになる。
【０００６】
また、ウォーム歯車１９を構成する一方の円板状歯車１９ａは、前記主軸１３に軸支され、外径部にピン２０が固定されている。このピン２０は、前記円板状歯車１９ａの回動により、前記円弧状の開口部１４ａ内を移動できるようになっている。前記ウォーム歯車１９を構成する円板状歯車１９ａと係合する他方のネジ状歯車１９ｂの軸には、回転角度を９０度変換する傘歯車２１ａ、２１ｂを介して手動用操作軸２２が連結されている。
【０００７】
なお、前記主軸１３には、電動モータ２３が連結されており、図示しない制御盤からの信号で操作される。
【０００８】
ここで、点検などで開路状態の前記断路器２を閉路状態にする場合について説明すると、図１０において、前記手動用操作軸２２を図示しないハンドルで時計方向に回転させる。これにより、前記傘歯車２１ａ、２１ｂで回転角度が変換されて前記ネジ状歯車１９ｂが回転し、前記円板状歯車１９ａが減速されて反時計方向に回動する。そして、前記ピン２０が前記開口部１４ａ内を移動し、前記操作バネ１７を蓄勢する。
【０００９】
この操作バネ１７が最も蓄勢される位置は、前記操作バネ１７が図１０で図示水平位置に達したときである。そして、この水平位置を超えると、前記操作バネ１７が放勢されて、前記従属リンク１４と前記ピン２０が急速に反時計方向に回動する。これにより、図１１、図１２に示すように、前記主軸１３と前記円板状歯車１９ａが反時計方向に回動する。この回動により、前記可動電極６が前記ピン９を支点として時計方向に回動し、前記可動電極６と前記固定電極４が接触する。
【００１０】
なお、閉路状態から開路状態にする場合には、前記手動用操作軸２２を反時計方向に回転すればよい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の前記操作機構３においては、前記操作バネ１７が使用されるとともに部品点数が多く、更に回転角度の変換部分が複数個所で組合されているため、これらの部分の動作確認や前記操作バネ１７の調整などの点検作業に多大の時間を要する問題があった。特に、スイッチギヤを据付けている現地での点検作業は、停電時間を短縮しなければならず、点検時間に制約があった。
【００１２】
また、スイッチギヤにおいては、回線切替えや回路切離しなどで同種類の前記断路器２およびその操作機構が数多く使用されているため、それぞれについて点検を行わなければならず多大の時間を要していた。
【００１３】
従って、本発明は、点検作業を簡易化できる開閉器用操作装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の開閉器用操作装置は、ハンドル部の操作で動作するカム部およびこのカム部の動作で蓄勢される操作バネ部が収納された第１の操作機構と、開閉器の主軸に連結され、この開閉器の可動電極を開閉操作するスイッチギヤの盤壁に固定された前記第１の操作機構と着脱自在な第２の操作機構とを備え、前記第１の操作機構を前記第２の操作機構に結合して、第１の操作機構の前記操作バネ部の放勢により前記第２の操作機構を操作して主軸を動作させ、前記開閉器を開閉動作させるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、第１の操作機構が操作バネ部を有しているので、開閉器側に固定された第２の操作機構が簡単な構造となる。従って、前記第１の操作機構を予め点検、調整することができるので、現地に据付けられた前記第２の操作機構の点検作業が短時間となる。
【００１６】
更に、スイッチギヤには、同種類の開閉器と操作装置が数多く使用されているので、前記第１の操作機構を複数台用意しておけば、共通の構造の前記第２の操作機構を一斉に点検でき、より一層、この点検作業が短時間となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る開閉器用操作装置を図１乃至図８を参照して説明する。図１は、第１と第２の操作機構を組合せた操作装置と断路器の主回路の開路状態を示す断面図、図２は、第１と第２の操作機構を組合せた操作装置の内部を示す正面図、図３は、第１の操作機構を示す断面図、図４は、第１の操作機構を示す正面図、図５は、第２の操作機構と断路器の主回路の開路状態を示す断面図、図６は、第２の操作機構の内部を示す正面図、図７は、第１の操作機構の動作を説明する説明図、図８は、第１と第２の操作機構を組合せた操作装置と断路器の主回路の閉路状態を示す断面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１８】
本実施の形態の開閉器用操作装置を、以下、断路器を例にとり説明する。
【００１９】
図１、図２に示すように、スイッチギヤの盤壁１を境界として、外部側には開閉器用操作装置３０が配置され、また、内部側には断路器２が配置されている。
【００２０】
この開閉器用操作装置３０は、可搬式の第１の操作機構３１と、前記盤壁１に固定され前記第１の操作機構３１と組合せ可能な第２の操作機構３２に分割構成されている。
【００２１】
この第１の操作機構３１は、長方形状の箱体３３の一方端近傍にハンドル部３４が設けられ、中間部に前記ハンドル部３４で動作するカム部３５および操作バネ部３６が設けられ、他方端に前記操作バネ部３６に連動した操作部３７が設けられている。
【００２２】
また、前記第２の操作機構３２は、箱体３８内に前記断路器２に連結された主軸３９が設けられている。この主軸３９は、前記操作部３７を組合せることにより動作するものである。
【００２３】
また、前記断路器２の主回路は、一方の電路となる固定電極４が支持碍子５に固定され、他方の電路となる可動電極６と主回路導体７が支持碍子８に固定されている。そして、一端を前記主回路導体７にピン９を介して回動自在に取付けられた前記可動電極６の中間部には、絶縁操作棒１０の一方端が回動自在に連結され、前記ピン９を支点として円弧状に回動され、前記可動電極６の他端が前記固定電極４に接触するようになっている。また、前記絶縁操作棒１０の他方端には、回転角度を９０度変換する一方の傘歯車１１ａに固定されたレバー１２が連結されている。他方の傘歯車１１ｂには、前記盤壁１を貫通して前記主軸３９が連結されている。
【００２４】
そして、前記第１の操作機構３１は、図３、４に示すように、前記ハンドル部３４の前記箱体３３の側面にハンドル４０が設けられ、このハンドル４０の前記箱体３３内にワンウェイクラッチを有した小歯車４１が軸支されている。
【００２５】
前記箱体３３内の中間部の前記カム部３５には、この小歯車４１と噛み合わされるように大歯車４２が配置され、この大歯車４２に、図３から明らかなような一部切欠いた円板形状のカム４３が同軸上に固定されている。このカム４３は、半径方向の距離が異なり、時計方向の回転により半径方向の距離が順次広くなり、最大の距離に達すると急激に短くなる形状になっている。
【００２６】
また、前記バネ部３６には、操作バネ４４が配置され、この操作バネ４４の一方端にピン４５が固定されている。このピン４５は、前記箱体３３の側面の長手方向に直線状に設けられた開口溝４６内を、前記カム４３の回転に従って移動できるようになっている。前記操作バネ４４の他方端には、前記箱体３３に固定されたピン４７が設けられている。これにより、前記操作バネ４４は、前記ピン４５と前記ピン４７に挟持されることになる。
【００２７】
更に、前記箱体３３内の中間部には、この箱体３３に固定されたピン４８を支点として回動するストッパー板４９が設けられ、このストッパー板４９の一方端面４９ａが前記ピン４５に当接するようになっている。前記ストッパー板４９の他方端には、前記箱体３３の側板より突出した操作ピン５０が固定され、この操作ピン５０は前記箱体３３に設けられた円弧状溝５１内を移動できるようになっている。また、前記ストッパー板４９の他方端近傍には、バネ５２が設けられ、このストッパー板４９に常時、図示上方に引張り力を与えるようになっている。
【００２８】
前記箱体３３の他方端の前記操作部３７には、操作板５３が前記操作バネ４４を貫通して設けられており、この操作板５３の一方端は前記ピン４５に固定されている。この操作板５３の中間部には、直線状の開口溝５４が設けられ、この開口溝５４は前記ピン４７が移動できるようになっている。前記操作板５３の他方端には、開口溝５５が設けられるとともに、この開口溝５５内には、補強板５６の一方端と前記操作板５３を連結する前記箱体３３の側板より突出したピン５７が貫通している。
【００２９】
また、前記補強板５６の他方端は、前記箱体３３の他方端に固定され、且つ前記箱体３３の側板より突出したピン５８で支持されている。そして、前記箱体３３の他方端近傍には、この箱体３３を貫通した穴５９が設けられている。これらのピン５７、５８と穴５９は、三角配置されている。
【００３０】
なお、前記箱体３３の一方端の側面には、把手６０が取付けられている。
【００３１】
次に、第２の操作機構３２について、図５、図６を参照しながら説明する。前記第２の操作機構３２は、前記盤壁１にスペーサ６１を介して固定された前記箱体３８の内部に、第１の操作機構３１の操作板５３の直線移動によって回転する円板６２が設けられている。この円板６２の中心軸には、回転角度を９０度変換する一方の傘歯車６３ａが固定されている。他方の傘歯車６３ｂには、前記主軸３９が固定され、この主軸３９が前記盤壁１を貫通して前記断路器２に連結されている。
【００３２】
そして、前記円板６２の軸芯部には、穴６４が設けられ、更に外径部には、２箇所に穴６５、６６が設けら、これらの穴６４、６５、６６は一直線上に配置されている。また、前記箱体３８の端部には、ピン６７が設けられており、前記第１の操作機構３１の箱体３３が結合されたとき、この箱体３３の側板より突出する程度の長さを有している。
【００３３】
ここで、これらの穴６４、６５とピン６７は、三角配置されている。更に、これらの穴６４、６６とピン６７も三角配置される。
【００３４】
なお、図示しない操作盤からの電動操作のための電動モータ６８が、前記傘歯車６３ａの軸に固定されている。また、前記盤壁１には、前記第１の操作機構３１を支持するための支持架台６９が固定されている。この支持架台６９は、前記第１の操作機構３１を前記第２の操作機構３２に組合せるときに用いるものであり、通常の運転中では取外されている。
【００３５】
ここで、前記第１の操作機構３１の動作を、図７を用いて説明する。
【００３６】
前記ハンドル４０を時計方向に回転させる（図７ａ）と、前記小平歯車４１と前記大平歯車４２が回転し、前記カム４３が反時計方向に回転する。このカム４３は、回転により、図示右方向で順次半径方向の距離が広くなるようになっている。
【００３７】
この回転を続ける（図７ｂ）と、前記カム４３の周縁部に当接している前記ピン４５が開口部４６内を図示右矢印方向へ直線移動する。この移動により、前記操作バネ４４を圧縮していくとともに、前記操作板５３が図示右方向へ移動する。
【００３８】
更に、前記カム４３を回転させる（図７ｃ）と、図示右方向の半径方向の距離が最大となり、前記操作バネ４４の蓄勢を完了する。この状態は、前記ストッパー板４９の端面部４９ａが前記ピン４５に当接することにより保持される。なお、この状態では、前記操作板５３が図示右方向へ直線移動して、前記ピン５７は最も図示右方向に位置する。
【００３９】
そして、前記操作ピン５０が前記バネ５２の引張り力に抗して、前記円弧状溝５１に沿って図示下方に押し下がることにより（図７ｄ）、前記端面部４９ａから前記ピン４５が外れる。これにより、前記操作バネ４４が放勢され、且つ前記操作板５３が急速に図示左矢印方向へ直線移動する。なお、この状態では、前記操作板５３が直線移動して、前記ピン５７は最も図示左方向に位置する。
【００４０】
このような動作をする前記第１の操作機構３１を用いて、点検などで前記断路器２を開路状態から閉路状態にする場合を説明する。
【００４１】
図８に示すように、通常の運転状態にある前記第２の操作機構３２に、前記第１の操作機構３１を組合せて行うことができる。
【００４２】
これには、前記盤壁１に前記支持架台６９を固定し、この支持架台６９に前記第１の操作機構３１を前述の図７ｃの状態を保って結合させる。即ち、それぞれ三角配置された図３に示した前記第１の操作機構３１のピンのうち、前記操作板５３のピン５８を図５に示した前記第２の操作機構３２の軸芯部の前記穴６４に、また、前記操作板５３端部の前記ピン５７を前記円板６１の外径部の前記穴６５に夫々挿入する。更に、前記箱体３８に設けたピン６７を前記箱体３３の前記穴５９に挿入する。
【００４３】
ここで、それぞれの前記ピン５７、５８、６７は、それぞれの前記穴６４、６５、５９に確実に挿入され、且つ前記ピン６７は、前記箱体３３の側板から突出するまで挿入されるものとする。
【００４４】
そして、図３に示した前記操作ピン５０を図示下方へ押すことにより、図８に示すように、前記操作板５３の前記ピン５７は最も図示左方向に位置した状態となり、前記円板６２が時計方向に回動する。これにより、前記主軸３９が回転し、前記可動電極６が前記ピン９を支点として円弧状に回動し、前記固定電極４と前記可動電極６が接触する。
【００４５】
接触後においては、前記第１の操作機構３１を前記第２の操作機構３２から前記支持架台６９とともに取外す。
【００４６】
このように円弧状に回動する前記可動電極６の先端部は、小さい開閉操作力で容易に開閉速度を向上させることができる。即ち、前記第１の操作機構３１は、バネ操作機構で動作するものであり、前記可動電極６の先端部の開閉速度を、例えば１ｍ／Ｓとしようとすると、前記操作バネ４４のバネ定数を１０数Ｎ／ｍｍ程度にすればよく、小型軽量にできる。
【００４７】
なお、前記断路器２を閉路状態から開路状態にする場合には、図３に示した前記第１の操作機構３１を図示天地逆に配置して、前記ピン５７が前記ピン５８より図示上方に位置するようにし、そして、前記ピン５７を前記第２の操作機構３２の前記円板６２の前記穴６６に挿入する。
【００４８】
また、前記ピン５８と前記円板６２の軸芯部の前記穴６４と、前記ピン６７と前記穴５９は、上記と同様に夫々組合せて挿入する。
【００４９】
更に、前記第１の操作機構３１は、前述の図７ｃの状態を保って前記第２の操作機構３２に結合させ、前記操作ピン５０を動作すれば、前記円板６２が反時計方向に回転する。これにより、前記固定電極４から前記可動電極６が開離する。
【００５０】
上記の実施の形態によれば、可搬式の前記第１の操作機構３１に前記操作バネ部３６を持たせているので、前記第２の操作機構３２には従来のような操作バネが不要となり、簡単な機構とすることができる。
【００５１】
従って、前記第１の操作機構３１の前記操作バネ部３６などは予め工場などで点検、調整することができるので、現地に据付けられた前記第２の操作機構３２の点検作業を短時間とすることができる。
【００５２】
また、スイッチギヤにおいては、同種類の前記断路器２とその操作装置が数多く使用されている。このため、前記第１の操作機構３１を複数台用意しておけば、複数台の共通の構造の前記第２の操作機構３２を一斉に点検することが可能となり、より一層、現地での点検時間を短時間とすることができる。
【００５３】
なお、上記の実施の形態では、開閉器として断路器を例にとって説明したが、断路器に限定されるものではなく接地装置や遮断器など所謂開閉器の操作機構に使用できる。なお、開閉速度や開閉操作力の増減の調整が必要な場合には、操作バネのバネ定数や収納する箱体の強度を適切なものにすればよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の開閉器用操作装置によれば、第１の操作機構に操作バネ部を持たせ、この第１の操作機構と開閉器側の第２の操作機構に着脱自在に組合せるようにしたので、常時配備される第２の操作機構を簡単な構造とすることができるとともに、前記第１の操作機構を予め点検することができるので、現地に据付けられた第２の操作機構の点検作業を短時間とすることができる。更に、スイッチギヤには、同種類の開閉器と操作機構が数多く使用されているので、前記第１の操作機構を複数台用意しておくことにより、共通の構造の前記第２の操作機構の点検を一斉にでき、より一層、この点検作業が短時間となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る第１と第２の操作機構を組合せた操作装置と断路器の主回路の開路状態を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る第１と第２の操作機構を組合せた操作装置の内部を示す正面図
【図３】本発明の実施の形態に係る第１の操作機構を示す断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る第１の操作機構を示す正面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る第２の操作機構と断路器の主回路の開路状態を示す断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る第２の操作機構の内部を示す正面図。
【図７】本発明の実施の形態に係る第１の操作機構の動作を説明する説明図。
【図８】本発明の実施の形態に係る第１と第２の操作機構を組合せた操作装置と断路器の主回路の閉路状態を示す断面図。
【図９】従来の操作機構と断路器の主回路の開路状態を示す断面図。
【図１０】従来の操作機構を示す正面図。
【図１１】従来の操作機構と断路器の主回路の閉路状態を示す断面図。
【図１２】従来の操作機構を示す正面図。
【符号の説明】
１　盤壁
２　断路器
３　操作機構
４　固定電極
５、８　支持碍子
６　可動電極
７　主回路導体
９、１６、１８、２０、４５、４７、４８、５７、５８、６７　ピン
１０　絶縁操作棒
１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、６３ａ、６３ｂ　傘歯車
１２　レバー
１３、３９　主軸
１４　従属リンク
１４ａ　開口部
１５　連結板
１７、４４　操作バネ
１９　ウォーム歯車
１９ａ　円板状歯車
１９ｂ　ネジ状歯車
２２　手動用操作軸
２３、６８　電動モータ
３０　開閉器用操作装置
３１　第１の操作機構
３２　第２の操作機構
３３、３８　箱体
３４　ハンドル部
３５　カム部
３６　操作バネ部
３７　操作部
４０　ハンドル
４１　小平歯車
４２　大平歯車
４３　カム
４６、５４、５５　開口溝
４９　ストッパー板
４９ａ　ストッパー板端面
５０　操作ピン
５１　円弧状溝
５２　バネ
５３　操作板
５６　補強板
５９、６４、６５、６６　穴
６０　把手
６１　スペーサ
６２　円板
６９　支持架台
【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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【図１１】
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【図１２】
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