(57)【要約】【課題】電気スイッチギヤを制御するための、より単純でありかつより信頼性の高い構成を有した制御装置を提供すること。【解決手段】電気スイッチギヤを制御するための制御装置（１）であって、可動接点と、モータ（１０）と、機械的スプリング（１２）と、駆動アーム（８）と、を具備し、−可動接点の開放ステージにおいては、第２連結ポイント（８ｂ）を、機械的スプリングの効果によって、ポイントＰ１からポイントＰ２へと、移動させ、−機械的スプリングの再起動を準備させる再起動準備ステージにおいては、可動接点を開位置に維持しつつ、第２連結ポイントを、ポイントＰ２からポイントＰ３へと移動させ、−可動接点の閉塞ステージにおいては、第２連結ポイントを、ポイントＰ３からポイントＰ１へと移動させる。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気スイッチギヤを制御するための制御装置（１）であって、
開位置と閉位置とを適切にとり得るものとされた可動接点を具備するとともに、この可動接点を駆動し得るよう構成され、
モータ（１０）と、
機械的スプリング（１２）と、
第１連結ポイント（８ａ）および第２連結ポイント（８ｂ）を有した駆動アーム（８）と、
を具備し、
このような制御装置において、
前記駆動アーム（８）が、
前記可動接点を前記閉位置に位置させるとともに前記第２連結ポイント（８ｂ）をポイントＰ１に位置させる閉状態と、
前記可動接点を前記開位置に位置させるとともに前記第２連結ポイント（８ｂ）をポイントＰ２に位置させる閉状態と、
前記第２連結ポイント（８ｂ）を前記ポイントＰ１および前記ポイントＰ２とは異なるポイントＰ３に位置させる再起動準備状態と、
をとることができ、
前記制御装置が、前記第２連結ポイント（８ｂ）を、前記ポイントＰ１〜Ｐ３を含めた閉塞ライン（Ｌ）に沿って順次的に移動させ得るよう構成され、
−前記可動接点を開放するための開放ステージにおいては、前記制御装置が、前記第２連結ポイント（８ｂ）を、前記機械的スプリング（１２）の効果によって、前記ポイントＰ１から前記ポイントＰ２へと、移動させるものとされ、
−前記機械的スプリング（１２）の再起動を準備させる再起動準備ステージにおいては、前記制御装置が、前記可動接点を前記開位置に維持しつつ、第２連結ポイント（８ｂ）を、前記モータ（１０）を起動させることによって、前記ポイントＰ２から前記ポイントＰ３へと、移動させるものとされ、
−前記可動接点を閉塞するための閉塞ステージにおいては、前記制御装置が、前記第２連結ポイント（８ｂ）を、前記モータ（１０）を起動させることによって、前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと、移動させるものとされている、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、
前記可動接点を閉塞するための前記閉塞ステージにおいては、前記制御装置が、前記第２連結ポイント（８ｂ）を前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと移動させ、その際に、前記機械的スプリング（１２）内に集積されたエネルギーを不変に維持するものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）が、ほぼ三角形という形状を有していることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）が、ほぼ三角形という形状を有し、
前記ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３が、前記三角形の頂点を構成していることを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記可動接点を開放するための前記開放ステージにおいては、前記制御装置が、前記第２連結ポイント（８ｂ）を、前記機械的スプリング（１２）だけの効果によって前記ポイントＰ１から前記ポイントＰ２へと移動させるものとされている、あるいは、前記機械的スプリング（１２）と前記モータ（１０）とによって前記ポイントＰ１から前記ポイントＰ２へと移動させるものとされている、ことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記可動接点に対して、直線的な出力移動または回転的な出力移動を提供し得るものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記モータ（１０）が、サーボモータとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ステージにおいては、前記可動接点の位置が、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御されることを特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ステージにおいては、前記可動接点の速度が、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御されることを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ステージにおいては、前記可動接点の加速度が、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御されることを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の制御装置において、
さらに、前記機械的スプリング（１２）の効果によって前記可動接点を開放するという前記開放ステージの際に放出されるエネルギーを集積し得る手段を具備し、
この手段が、前記スプリングに関する前記再起動準備ステージにおいては、集積したエネルギーを、前記機械的スプリング（１２）に対して、供給し得るよう構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の制御装置において、
過剰エネルギーを集積し得る前記手段が、フライホイールを備え、
このフライホイールが、可動部材の作用によって回転駆動され得るものとされ、
前記フライホイールが、マルタ十字架（８０）とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記駆動アーム（８）の前記第２連結ポイント（８ｂ）が、フィンガーによって構成され、
このフィンガーが、前記閉塞ライン（Ｌ）に追従するようにして、少なくとも部分的には固定ボディ上に物理的に形成された経路に沿って、案内されることを特徴とする制御装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記駆動アーム（８）の前記第２連結ポイント（８ｂ）が、フィンガーによって構成され、
このフィンガーが、前記閉塞ライン（Ｌ）に沿って延在するとともに固定ボディ（２４）に形成されたグルーブ（２２）内を案内されることを特徴とする制御装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の制御装置において、
さらに、前記機械的スプリング（１２）と前記駆動アーム（８）との間に介装された伝達手段（１４）を具備し、
この伝達手段（１４）が、前記フィンガー（８ｂ）に対して回転可能に連結されていることを特徴とする制御装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の制御装置において、
前記伝達手段（１４）が、チェインまたはケーブルの形態とされ、前記駆動アームの移動時には連続して張力を有しているように維持されることを特徴とする制御装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の制御装置において、
前記伝達手段（１４）が、チェインまたはケーブルの形態とされ、前記駆動アームの移動時には少なくとも１つのホイールによって連続して張力を有しているように維持されることを特徴とする制御装置。
【請求項１８】
請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの、前記ポイントＰ１と前記ポイントＰ２との間に位置した前記部分が、少なくとも部分的には直線状とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの、前記ポイントＰ１と前記ポイントＰ２との間に位置した前記部分が、直線状とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２０】
請求項１８または１９記載の制御装置において、
前記第２連結ポイント（８ｂ）が前記ポイントＰ１に位置したときには、前記伝達手段（１４）と、前記機械的スプリング（１２）の軸線（３８）と、が互いに位置合わせされることを特徴とする制御装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の制御装置において、
前記第２連結ポイント（８ｂ）が前記ポイントＰ１に位置したときには、前記駆動アーム（８）と、前記伝達手段（１４）と、前記機械的スプリング（１２）の前記軸線（３８）とが、前記ポイントＰ１と前記ポイントＰ２とによって規定される方向において、互いに位置合わせされることを特徴とする制御装置。
【請求項２２】
請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの、前記ポイントＰ１と前記ポイントＰ２との間に位置した前記部分が、少なくとも部分的には凹形状の部分とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２３】
請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの、前記ポイントＰ１と前記ポイントＰ２との間に位置した前記部分が、少なくとも部分的には凸形状の部分とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２４】
請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの前記ポイントＰ２と前記ポイントＰ３との間に位置した前記部分、および、前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの前記ポイントＰ３と前記ポイントＰ１との間に位置した前記部分が、少なくとも部分的には凸形状の部分とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２５】
請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの前記ポイントＰ２と前記ポイントＰ３との間に位置した前記部分、および、前記閉塞ライン（Ｌ）のうちの前記ポイントＰ３と前記ポイントＰ１との間に位置した前記部分が、少なくとも部分的には凹形状の部分とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２６】
請求項１３〜２５のいずれか１項に記載の制御装置において、
さらに、前記モータ（１０）によって駆動される第１制御レバー（３０）を具備し、
この第１制御レバー（３０）が、前記フィンガー（８ｂ）に対しての接触によって、前記フィンガー（８ｂ）を、前記ポイントＰ２から前記ポイントＰ３へと、駆動し得るものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２７】
請求項１３〜２６のいずれか１項に記載の制御装置において、
さらに、前記モータ（１０）によって駆動される第２制御レバー（３４）を具備し、
この第２制御レバー（３４）が、前記フィンガー（８ｂ）に対しての接触によって、前記フィンガー（８ｂ）を、前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと、駆動し得るものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項２８】
請求項２６記載の制御装置において、
さらに、前記モータ（１０）によって駆動される第２制御レバー（３４）を具備し、
この第２制御レバー（３４）が、前記フィンガー（８ｂ）に対しての接触によって、前記フィンガー（８ｂ）を、前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと、駆動し得るものとされ、
前記第１および第２制御レバー（３０，３４）が、前記機械的スプリングに関しての前記再起動準備ステージにおいては、および、前記可動接点を閉塞するための前記閉塞ステージにおいては、前記モータ（１０）によって同時に駆動されることを特徴とする制御装置。
【請求項２９】
請求項２６記載の制御装置において、
さらに、前記モータ（１０）によって駆動される第２制御レバー（３４）を具備し、
この第２制御レバー（３４）が、前記フィンガー（８ｂ）に対しての接触によって、前記フィンガー（８ｂ）を、前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと、駆動し得るものとされ、
前記第１および第２制御レバー（３０，３４）が、前記機械的スプリングに関しての前記再起動準備ステージと、前記可動接点を閉塞するための前記閉塞ステージと、のそれぞれにおいては、前記モータ（１０）によって互いに個別的に駆動されることを特徴とする制御装置。
【請求項３０】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の制御装置において、
さらに、ギヤシステムを具備し、
このギヤシステムが、
半径Ｒ１を有した固定内周リング（４２）と、
半径Ｒ２を有しかつその外面が前記固定内周リング（４２）の内周に対して噛合するものとされた惑星ホイール（４６）と、
前記内周リング（４２）の中心軸線（４４）上に配置された惑星ホイールホルダ（５０）と、
を備え、
前記駆動アーム（８）の前記第２連結ポイント（８ｂ）が、フィンガーによって構成され、
このフィンガーが、前記惑星ホイール（４６）上に回転可能に取り付けられ、
前記惑星ホイール（４６）が、前記フィンガーの中心軸線（５６）に対して平行なものとされなおかつ前記フィンガーの前記中心軸線（５６）に対して距離ｄ１だけ離間している中心軸線（４８）を有していることを特徴とする制御装置。
【請求項３１】
請求項３０記載の制御装置において、
さらに、前記機械的スプリング（１２）と前記駆動アーム（８）との間に介装された伝達手段（１４）を具備し、
この伝達手段（１４）が、前記惑星ホイール（４６）に対して回転可能に連結され、これにより、前記惑星ホイール（４６）の前記中心軸線（４８）に対して平行なものとされなおかつ前記惑星ホイール（４６）の前記中心軸線（４８）に対して距離ｄ２だけ離間している回転軸線（５８）回りにおいて前記惑星ホイール（４６）に対して回転可能とされていることを特徴とする制御装置。
【請求項３２】
請求項３１記載の制御装置において、
前記伝達手段（１４）が、チェインまたはケーブルの形態とされ、前記駆動アームの移動時には連続して張力を有しているように維持されることを特徴とする制御装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の制御装置において、
前記伝達手段（１４）が、チェインまたはケーブルの形態とされ、前記駆動アームの移動時には少なくとも１つのホイールによって連続して張力を有しているように維持されることを特徴とする制御装置。
【請求項３４】
請求項３０〜３３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記パラメータＲ１，Ｒ２が、
（１）  ５ ＞ Ｒ１／Ｒ２ ＞ １
という条件を満たすようにして設定されていることを特徴とする制御装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の制御装置において、
前記パラメータＲ１，Ｒ２が、
（２）  Ｒ１／Ｒ２ ＝ ３
という条件を満たすようにして設定されていることを特徴とする制御装置。
【請求項３６】
請求項３１〜３５のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記伝達手段（１４）の前記回転軸線（５８）と、前記フィンガー（８ｂ）の前記中心軸線（５６）とが、互いに一致するものとされ、
前記パラメータｄ１，ｄ２が、互いに等しいものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項３７】
請求項３６記載の制御装置において、
前記パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１が、
（３）  ２ ＞ ｄ１／Ｒ２ ＞ ０．２
という条件を満たすようにして設定されていることを特徴とする制御装置。
【請求項３８】
請求項３７記載の制御装置において、
前記パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１が、
（２）  Ｒ１／Ｒ２ ＝ ３
（４）  ｄ１／Ｒ２ ＝ １／３
という条件を満たすようにして設定されていることを特徴とする制御装置。
【請求項３９】
請求項３１〜３５のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記伝達手段（１４）の前記回転軸線（５８）と、前記フィンガー（８ｂ）の前記中心軸線（５６）とが、互いに個別的なものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項４０】
請求項３９記載の制御装置において、
前記パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１，ｄ２が、
（３）  ２ ＞ ｄ１／Ｒ２ ＞ ０．２
（５）  ２ ＞ ｄ２／Ｒ２ ＞ ０．２
という条件を満たすようにして設定されていることを特徴とする制御装置。
【請求項４１】
請求項４０記載の制御装置において、
前記パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１，ｄ２が、
（２）  Ｒ１／Ｒ２ ＝ ３
（６）  ｄ１／Ｒ２ ＝ １
（７）  ｄ２／Ｒ２ ＝ １／３
という条件を満たすようにして設定されていることを特徴とする制御装置。
【請求項４２】
請求項３０〜４１のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記ギヤシステムが、さらに、歯付きホイール（６０）を備え、
この歯付きホイール（６０）が、前記モータ（１０）によって駆動されるものであるとともに、前記惑星ホイールホルダ（５０）の前記回転シャフト（５２）上において回転可能に取り付けられ、
前記歯付きホイール（６０）が、前記惑星ホイールホルダに対して機械的に連結され、これにより、前記惑星ホイールホルダが、前記可動接点を開放するための前記開放ステージにおいて前記機械的スプリング（１２）の効果によって前記フィンガー（８ｂ）が前記ポイントＰ１から前記ポイントＰ２へと駆動される際には、自身のシャフト回りに回転自由とされ、さらに、前記スプリングの再起動を準備させるための前記再起動準備ステージにおいて前記モータ（１０）の効果によって前記フィンガー（８ｂ）が前記ポイントＰ２から前記ポイントＰ３へと駆動される際には、および、前記可動接点を閉塞するための前記閉塞ステージにおいて前記モータ（１０）の効果によって前記フィンガー（８ｂ）が前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと駆動される際には、前記惑星ホイールホルダ（５０）を一緒に回転駆動し、これにより、前記歯付きホイール（６０）を回転させることを特徴とする制御装置。
【請求項４３】
請求項４２記載の制御装置において、
前記歯付きホイール（６０）が、前記歯付きホイール（６０）の角度的な一部分上にわたって形成された円形グルーブ（６２）を介して、前記惑星ホイールホルダに対して機械的に連結され、
前記円形グルーブ（６２）が、前記惑星ホイールホルダのシャフト（５４）を貫通させ、
このシャフトが、前記惑星ホイール（４６）を回転自由な態様で支持しているとともに、前記惑星ホイールの前記中心軸線（４８）上に配置されていることを特徴とする制御装置。
【請求項４４】
請求項３０〜４３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記モータ（１０）が、前記開放ステージにおいては、前記スプリング（１２）を補助し得るよう構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項４５】
請求項３０〜４４のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記モータ（１０）が、前記開放ステージの一部だけにおいて、前記スプリング（１２）を補助し得るよう構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項４６】
請求項３０〜４５のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記モータ（１０）が、前記スプリング（１２）を補助し得るよう構成され、これにより、前記開放ステージにおいては、前記可動接点の位置を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御し得るものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項４７】
請求項３０〜４６のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記モータ（１０）が、前記スプリング（１２）を補助し得るよう構成され、これにより、前記開放ステージにおいては、前記可動接点の速度を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御し得るものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項４８】
請求項３０〜４７のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記モータ（１０）が、前記スプリング（１２）を補助し得るよう構成され、これにより、前記開放ステージにおいては、前記可動接点の加速度を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御し得るものとされていることを特徴とする制御装置。
【請求項４９】
電気スイッチギヤであって、
開位置と閉位置とを適切にとり得るものとされた可動接点を具備し、
さらに、請求項１〜４８のいずれか１項に記載された制御装置を具備していることを特徴とする電気スイッチギヤ。
【請求項５０】
電気スイッチギヤを制御するための方法であって、
請求項１〜４８のいずれか１項に記載された制御装置を使用して実施し、
この方法においては、
−前記機械的スプリング（１２）の効果によって、前記ポイントを前記ポイントＰ１から前記ポイントＰ２へと移動させつつ、前記可動接点を開放し；
−前記モータ（１０）の起動によって、前記機械的スプリングの再起動の準備を行い、この際、前記可動接点を前記開位置に維持しつつ、前記ポイントを前記ポイントＰ２から前記ポイントＰ３へと移動させ；
−前記モータ（１０）の起動によって、前記可動接点を閉塞しつつ、前記ポイントを前記ポイントＰ３から前記ポイントＰ１へと移動させる；
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気スイッチギヤを制御するための制御装置に関するものであり、閉位置と開位置とをとるのに適した可動接点を備えている。
【０００２】
『電気スイッチギヤ』という用語は、本明細書においては、広義の意味で使用されており、遮断器や、断路器や、あるいは実際に接地装置、を意味している。本発明は、例えば遮断断路器といったような、これら様々な機能を組み合わせたスイッチギヤをも包含している。
【背景技術】
【０００３】
従来技術においては、スイッチギヤの可動接点を開閉し得るよう電気モータと機械的スプリングシステムとの双方を組み込んでいるという意味において、『組合せ構成』型の装置を構成し得ることが、公知である。その場合、モータは、適切なサーボ制御を介して、例えば可動接点の開閉機能といったような電気スイッチギヤの様々な機能を制御することができる。
【０００４】
そのような手段は、広く利用されているものではあるけれども、いくつかの欠点を有している。例えば、可動接点の開状態と閉状態との双方を達成するに際して、モータからのパワーと、スプリングからのエネルギーと、を組み合わせてなおかつ同時に使用していることに起因する欠点を有している。
【０００５】
開状態および閉状態の一方の状態においてスプリングからのエネルギーを利用可能とするには、他方の状態をとっている際にスプリングに対してエネルギーを集積しておく必要がある。このことは、開状態および閉状態の他方の状態においてスプリングからのエネルギーを利用可能とするに際しても、同じである。よって、双方の状態において機械的スプリングに対して応力を印加する必要性のために、通常、モータを使用することとなる。このため、可動接点に関して必要な開閉速度を確保するために、モータとして、過大な寸法のものを使用することとなる。
【０００６】
加えて、組合せ構成タイプの制御装置は、一般に、可動接点に関して、必要以上に長いような開閉ストロークを必要とする。このため、制御装置が、複雑なものとなり、重いものとなり、嵩高いものとなる。なお、本出願人の知る限りにおいては、本出願に関連性を有する先行技術文献は存在しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
よって、本発明の目的は、中程度の電圧や高電圧に関して好適であるような、電気スイッチギヤを制御するための、より単純でありかつより信頼性の高い構成を有した制御装置を提供することである。
【０００８】
この目的のため、本発明は、電気エネルギーを遮断するための電気スイッチギヤを制御するための制御装置であって、開位置と閉位置とを適切にとり得るものとされた可動接点を具備するとともに、この可動接点を駆動し得るよう構成され、モータと、機械的スプリングと、第１連結ポイントおよび第２連結ポイントを有した駆動アームと、を具備した制御装置を提供する。本発明においては、駆動アームは、可動接点を閉位置に位置させるとともに第２連結ポイントをポイントＰ１に位置させる閉状態と、可動接点を開位置に位置させるとともに第２連結ポイントをポイントＰ２に位置させる閉状態と、第２連結ポイントをポイントＰ１およびポイントＰ２とは異なるポイントＰ３に位置させる再起動準備状態と、をとることができ、制御装置は、第２連結ポイントを、ポイントＰ１〜Ｐ３を含めた閉塞ラインに沿って順次的に移動させ得るよう構成され、
−可動接点を開放するための開放ステージにおいては、制御装置は、第２連結ポイントを、機械的スプリングの効果によって、ポイントＰ１からポイントＰ２へと、移動させるものとされ、
−機械的スプリングの再起動を準備させる再起動準備ステージにおいては、制御装置は、可動接点を開位置に維持しつつ、第２連結ポイントを、モータを起動させることによって、ポイントＰ２からポイントＰ３へと、移動させるものとされ、
−可動接点を閉塞するための閉塞ステージにおいては、制御装置は、第２連結ポイントを、モータを起動させることによって、ポイントＰ３からポイントＰ１へと、移動させるものとされている。
【０００９】
よって、本発明の原理は、可動接点が閉位置から離れる瞬間と、開位置を経た後に可動接点が閉位置へと戻ってきた瞬間と、の間において、駆動アームを駆動させる互いに個別の３つのステージを実施可能とした構成をベースとしている。従来技術による制御装置とは異なり、機械的スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージを行う。このステージは、可動接点を開放するための開放ステージとも、また、可動接点を閉塞するための閉塞ステージとも、異なる。開放ステージは、スプリング内に既に集積されたエネルギーを単に解放することによって、実施することができる。したがって、可動接点を閉塞するための閉塞ステージは、可動接点が閉位置に到達した時点で終了するものであり、スプリングは、何らのエネルギーをも集積する必要がない。これにより、可動接点のストロークが完全に制御され、従来技術による制御装置の場合に必要とされていたエネルギーと比較して、より小さなエネルギーで済む。よって、閉塞ステージは、従来技術と比較して、より小さなパワーのモータによって実施することができる。
【００１０】
加えて、開放ステージの実施は、有利には電気モータの起動を一切必要としないことのために、それどころか、可動接点を閉位置にロックするためのロック手段が解除されると即座に単にスプリングからの解放エネルギーによって自動的に実施し得るという点において、極めて信頼性の高いものである。
【００１１】
スプリングの再起動を準備するための再起動準備ステージにおいては、可動接点を一切移動させることがなく、可動接点は、開位置のままとされる。開位置においては、好ましくは、ロック手段が使用されることがなく、制御装置の特定構成および特定幾何形状によってのみ、維持される。このステージの唯一の目的は、可動接点を閉位置に向けて移動させるという閉塞ステージを開始するよりも前に、スプリングにエネルギーを集積しておくことである。したがって、本発明によって提案される構成により、有利には、可動接点に関するストロークを完全に最適化し得ることを、理解されたい。なぜなら、可動接点のストロークが、開位置と閉位置との間にわたって必要な移動範囲を超えることがないからである。
【００１２】
加えて、可動接点の閉塞ストロークは、完全に制御される。なぜなら、閉塞ストロークが、モータの起動によって行われるからであり、その後の開放ステージだけにおいて動作し得るよう十分に再起動の準備が既になされたスプリングに対しては、一切の応力を印加しないからである。この場合にも、閉塞ステージにおいてスプリングに対して応力を印加する必要がないことにより、閉位置に向けて可動接点を所望の速度でもって移動させるのに必要なパワーは、従来技術において必要とされるパワーよりも小さなものである。したがって、使用するモータを、小さな規格のモータとすることができ、コストを低減することができる。
【００１３】
好ましくは、上述したように、可動接点を閉塞するための閉塞ステージにおいては、制御装置は、第２連結ポイントをポイントＰ３からポイントＰ１へと移動させ、その際に、機械的スプリング内に集積されたエネルギーを不変に維持するものとされている。すなわち、機械的スプリングは、この閉塞ステージにおいては、エネルギーを解放することもまた集積することもない。
【００１４】
しかしながら、制御装置においては、モータから供給されるエネルギーに加えて、スプリングが、既に集積していたエネルギーの一部を解放することによって、可動接点の閉塞ステージの初速を加速し得るように、構成することができる。および／または、スプリングは、応力を受けることによって、閉塞ステージの終了間際には、ブレーキとして作用することができる。
【００１５】
好ましくは、閉塞ラインは、ほぼ三角形という形状を有している。ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、好ましくは、この三角形の頂点を構成し、その場合、各辺は、上記３つの個別ステージの際における駆動アームの第２連結ポイントの移動経路に対応する。
【００１６】
好ましい態様においては、可動接点を開放するための開放ステージにおいては、制御装置は、第２連結ポイントを、機械的スプリングだけの効果によってポイントＰ１からポイントＰ２へと移動させるものとされ、これにより、非常に大きな信頼性を得ることができる。あるいは、機械的スプリングとモータとによってポイントＰ１からポイントＰ２へと移動させるものとすることができる。
【００１７】
制御装置は、可動接点に対して、直線的な出力移動または回転的な出力移動を提供することができる。加えて、可動接点の閉塞ステージを完全に制御し得るよう、好ましくは、サーボモータタイプのモータが使用される。
【００１８】
好ましくは、閉塞ステージにおいては、可動接点の位置は、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御される。同様に、閉塞ステージにおいては、可動接点の速度を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御することができる。また、閉塞ステージにおいては、可動接点の加速度を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御することができる。
【００１９】
また好ましくは、制御装置は、さらに、機械的スプリングの効果によって可動接点を開放するという開放ステージの際に放出されるエネルギーを集積し得る手段を具備することができ、この手段は、スプリングに関する再起動準備ステージにおいては、集積したエネルギーを、機械的スプリングに対して、供給し得るよう構成される。このエネルギー移送により、有利には、通常はモータによって実施されるような、再起動準備ステージの開始を容易なものとすることができる。例示するならば、フライホイールによって、例えばマルタ十字架によって、エネルギーが集積され供給される。その場合、フライホイールは、可動部材の作用によって、開放ステージの終了間際に回転駆動される。同様に、フライホイールが、スプリングに対して、集積した運動エネルギーを供給することにより、再起動準備ステージが開始される。当然のことながら、開放ステージの際にフライホイールによって貯蔵／集積されるエネルギーが、スプリングから供給されるエネルギーの一部によって、および／または、可動接点の駆動端部の駆動に際してもはや使用されていないモータから供給されるエネルギーの一部によって、構成されていることに注意されたい。この結果、エネルギーのこのような一部は、可動接点を所望開放速度に到達させ得るようなエネルギー部分とは異なるものであって、開放ステージの終了間際に、スプリングおよび／またはモータによって放出された『過剰エネルギー』と称し得るものである。
【００２０】
好ましくは、駆動アームの第２連結ポイントは、フィンガーによって構成され、このフィンガーは、閉塞ラインに追従するようにして、少なくとも部分的には固定ボディ上に物理的に形成された経路に沿って、案内される。
【００２１】
よって、固定ボディ上において少なくとも一部が構造的に形成された経路は、当業者に公知であるような任意の態様によって、実現することができる。例えば、閉塞ラインに追従し得るよう、片面上においてまたは両面上において経路に隣接して配置されたガイドによって、実現することができる。あるいは、後述する好ましい第１実施形態の場合のように、固定ボディ内に形成されていて上記フィンガーを受領するようなグルーブによって、実現することができる。経路は、固定ボディ上において全体を物理的に形成し得るものではあるけれども、これに代えて、上述したように、経路は、固定ボディ上において部分的に形成することができる。特に、構造的に形成されていない経路部分においては、第２連結ポイントは、例えば、伝達手段の特定部分に基づく経路に沿って案内されることに注意されたい。そのような特定部分は、後述されるとともに、第２連結ポイントに対して連結される。また、例えば、伝達手段に関連し得るよう構成されたプーリやホイールの一部に基づく経路に沿って案内される。
【００２２】
本発明の範囲を逸脱することなく、第２変形例においては、経路は、固定ボディ上において構造的には全く形成されるものではなく、例えば、伝達手段の構成や配置だけに基づいてあるいは伝達手段に関連したプーリやホイールの構成や配置だけに基づいて第２連結ポイントが移動し得る一連の直線状セグメントや湾曲セグメントによって、構成することができる。そのような手段は、当然のことながら、第２連結ポイントと協働し得るよう構成される。言い換えれば、経路は、伝達手段によっておよび適切に配置されたような一組をなすプーリまたはホイールによって形成された一連をなす複数の直線状セグメントまたは湾曲セグメントから構成される。
【００２３】
固定ボディ上において完全に物理的に経路が形成されているような本発明の好ましい第１実施形態においては、駆動アームの第２連結ポイントは、フィンガーによって構成され、このフィンガーは、閉塞ラインに沿って延在するとともに固定ボディに形成されたグルーブ内を案内される。これにより、フィンガーは、本発明の範囲を逸脱することなく、スライドによっておよび／または転がりによって、関連するグルーブ内を移動することができる。
【００２４】
この第１実施形態においては、伝達手段は、機械的スプリングと駆動アームとの間に介装され、この伝達手段は、フィンガーに対して回転可能に連結される。伝達手段は、好ましくは、チェインまたはケーブルの形態とされ、駆動アームの移動時には、直接的にまたは少なくとも１つのホイールを介して、連続して張力を有しているように維持される。しかしながら、当業者に公知であるような他の伝達手段を使用することができる。例えば、ストラップ；ベルト；歯車付きベルト；ヒンジ付きリンクから構成されたリンク；テープ；コード；ファイバ束；等といったようなタイプのものを使用することができる。より一般的には、伝達手段は、好ましくは、直線状の構成を有するものとして、選択される。
【００２５】
加えて、伝達手段が、また、好ましくは、駆動アームを駆動するステージ以外においても、張力を印加した状態に維持され得ることに注意されたい。
【００２６】
好ましい第１実施形態の第１変形例においては、閉塞ラインのうちの、ポイントＰ１とポイントＰ２との間に位置した部分は、少なくとも部分的には直線状とされる、あるいは好ましくは、全部が直線状とされる。そのような場合、制御装置は、第２連結ポイントがポイントＰ１に位置したときには、伝達手段と、機械的スプリングの軸線とが、ポイントＰ１とポイントＰ２とによって規定される方向において、互いに位置合わせされるように、構成される。
【００２７】
好ましい第１実施形態の第２変形例においては、閉塞ラインのうちの、ポイントＰ１とポイントＰ２との間に位置した部分は、少なくとも部分的には凹形状の部分とされる。しかしながら、そのような部分は、少なくとも部分的には凸形状の部分とすることができる、あるいは、本発明の範囲を逸脱することなく、直線状領域と関連した凹形状領域を有することができる。要求に応じて、そのような部分は、少なくとも１つの直線状領域を有することができ、および／または、少なくとも１つの凹形状領域を有することができ、および／または、少なくとも１つの凸形状領域を有することができる。
【００２８】
これら２つの変形例においては、好ましくは、閉塞ラインのうちのポイントＰ２とポイントＰ３との間に位置した部分、および、閉塞ラインのうちのポイントＰ３とポイントＰ１との間に位置した部分は、少なくとも部分的には好ましくは全部が、凸形状の部分とされ、各部分は、例えば、円弧という形状を有する。また、そのような部分は、少なくとも１つの直線状領域を有することができ、および／または、少なくとも１つの凹形状領域を有することができ、および／または、少なくとも１つの凸形状領域を有することができる。よって、閉塞ラインのうちのポイントＰ２とポイントＰ３との間に位置した部分、および、閉塞ラインのうちのポイントＰ３とポイントＰ１との間に位置した部分は、少なくとも部分的には凹形状の部分とされる。
【００２９】
好ましくは、好ましい第１実施形態においては、制御装置は、さらに、モータによって駆動される第１制御レバーを具備し、この第１制御レバーは、フィンガーに対しての接触によって、フィンガーを、ポイントＰ２からポイントＰ３へと、駆動し得るものとされる。制御装置は、さらに、モータによって駆動される第２制御レバーを具備し、この第２制御レバーは、フィンガーに対しての接触によって、フィンガーを、ポイントＰ３からポイントＰ１へと、駆動し得るものとされる。よって、この好ましい実施形態においては、スタッドが、グルーブ内に配置される。当然のことながら、スタッドがグルーブに沿ってスライドによりおよび／または転がりにより移動することは、理解されるであろう。
【００３０】
加えて、第１および第２制御レバーは、機械的スプリングに関しての再起動準備ステージにおいては、および、可動接点を閉塞するための閉塞ステージにおいては、モータによって同時に駆動することができる。これにより、有利には、互いに異なる機能を有した２つのレバーの駆動に際してただ１つのモータを使用することができる。これにより、制御装置の構成を、大幅に簡略化することができる。しかしながら、また、第１および第２制御レバーは、機械的スプリングに関しての再起動準備ステージと、可動接点を閉塞するための閉塞ステージと、のそれぞれにおいて、モータによって互いに個別的に駆動することができる。
【００３１】
本発明の第２実施形態においては、制御装置は、さらに、ギヤシステムを具備し、このギヤシステムは、半径Ｒ１を有した固定内周リングと、半径Ｒ２を有しかつその外面が固定内周リングの内周に対して噛合するものとされた惑星ホイールと、内周リングの中心軸線上に配置された惑星ホイールホルダと、を備え、駆動アームの第２連結ポイントは、フィンガーによって構成され、このフィンガーは、惑星ホイール上に回転可能に取り付けられ、惑星ホイールは、フィンガーの中心軸線に対して平行なものとされなおかつフィンガーの中心軸線に対して距離ｄ１だけ離間している中心軸線を有している。
【００３２】
この構成により、第２連結ポイントは、内サイクロイドタイプの閉塞ラインを描くことができる。これは、駆動アームの移動サイクルを繰り返すに際して好適なものである。
【００３３】
制御装置は、さらに、機械的スプリングと駆動アームとの間に介装された伝達手段を具備し、この伝達手段は、惑星ホイールに対して回転可能に連結され、これにより、惑星ホイールの中心軸線に対して平行なものとされなおかつ惑星ホイールの中心軸線に対して距離ｄ２だけ離間している回転軸線回りにおいて惑星ホイールに対して回転可能とされている。この場合にも、伝達手段は、好ましくは、チェインまたはケーブルの形態とされ、駆動アームの移動時には、直接的にまたは少なくとも１つのホイールを介して、連続して張力を有しているように維持される。しかしながら、当業者に公知であるような他の伝達手段を使用することができる。例えば、ストラップ；ベルト；歯車付きベルト；ヒンジ付きリンクから構成されたリンク；テープ；コード；ファイバ束；等といったようなタイプのものを使用することができる。より一般的には、伝達手段は、好ましくは、直線状の構成を有するものとして、選択される。加えて、伝達手段が、また、好ましくは、駆動アームを駆動するステージ以外においても、張力を印加した状態に維持され得ることに注意されたい。
【００３４】
以下の様々な変形例においては、パラメータＲ１，Ｒ２は、（１）５＞Ｒ１／Ｒ２＞１という条件を満たすようにして、好ましくは、より厳しい条件として、（２）Ｒ１／Ｒ２＝３という条件を満たすようにして、設定される。これにより、特に、個別的な３つのステージにおける周期性という条件を満たすことができる。上記の半径比Ｒ１／Ｒ２が、また、リングが付帯する歯数と惑星ホイールが付帯する歯数との比に対応していることに注意されたい。
【００３５】
好ましい第２実施形態の第１変形例においては、伝達手段の回転軸線と、フィンガーの中心軸線とは、互いに一致するものとされ、パラメータｄ１，ｄ２は、互いに等しいものとされる。
【００３６】
その場合、パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１は、（３）２＞ｄ１／Ｒ２＞０．２という条件を満たすようにして設定され、より好ましくは、（４）ｄ１／Ｒ２＝１／３という条件を満たすものとされ、また好ましくは、（２）Ｒ１／Ｒ２＝ ３という条件を満たすものとされる。当然のことながら、比Ｒ１／Ｒ２は、０．３〜０．４という範囲とすることができ、より一般的には、０．２〜２という範囲にまで拡張することができる。
【００３７】
ｄ１／Ｒ２＝１／３という特定の場合には、駆動アームの移動サイクル時に第２連結ポイントが移動する閉塞ラインは、ほぼ三角形という形状を有しており、各辺は、実質的に凸形状とされる。
【００３８】
好ましい第２実施形態の第２変形例においては、伝達手段の回転軸線と、フィンガーの中心軸線とは、互いに個別的なものとされる。
【００３９】
その場合、パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１，ｄ２は、（２）Ｒ１／Ｒ２＝３；（３）２＞ｄ１／Ｒ２＞０．２；（５）２＞ｄ２／Ｒ２＞０．２という条件を満たすようにして設定される。
【００４０】
より好ましくは、パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１，ｄ２は、（６）ｄ１／Ｒ２＝１；（７）ｄ２／Ｒ２＝１／３という条件を満たすようにして設定され、また好ましくは、（２）Ｒ１／Ｒ２＝３という条件を満たすようにして設定される。
【００４１】
この場合にも、この第２変形例における各値は、例示のためのものに過ぎず、本発明を何ら制限するものではない。上記３つの条件により、第２連結ポイントが移動する閉塞ラインを、ほぼ三角形という形状とすることができ、各辺は、実質的に凹形状とされる。
【００４２】
加えて、ギヤシステムは、さらに、歯付きホイールを備え、この歯付きホイールは、モータによって駆動されるものであるとともに、惑星ホイールホルダの回転シャフト上において回転可能に取り付けられ、歯付きホイールは、惑星ホイールホルダに対して機械的に連結され、これにより、惑星ホイールホルダは、可動接点を開放するための開放ステージにおいて機械的スプリングの効果によってフィンガーがポイントＰ１からポイントＰ２へと駆動される際には、自身のシャフト回りに回転自由とされ、さらに、スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージにおいてモータの効果によってフィンガーがポイントＰ２からポイントＰ３へと駆動される際には、および、可動接点を閉塞するための閉塞ステージにおいてモータの効果によってフィンガーがポイントＰ３からポイントＰ１へと駆動される際には、惑星ホイールホルダを一緒に回転駆動し、これにより、歯付きホイールを回転させる。
【００４３】
この目的のために、歯付きホイールは、歯付きホイールの角度的な一部分上にわたって形成された円形グルーブを介して、惑星ホイールホルダに対して機械的に連結され、円形グルーブは、惑星ホイールホルダのシャフトを貫通させ、このシャフトは、惑星ホイールを回転自由な態様で支持しているとともに、惑星ホイールの中心軸線上に配置される。
【００４４】
本発明の好ましい第２実施形態においては、モータは、開放ステージにおいて、スプリングを補助し得るよう構成される。例えば、モータは、開放ステージの一部だけにおいて、スプリングを補助し得るよう構成される。
【００４５】
その場合、モータは、スプリングを補助し得るよう構成され、これにより、開放ステージにおいては、可動接点の位置を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御し得るものとされる。同様に、モータは、スプリングを補助し得るよう構成され、これにより、開放ステージにおいては、可動接点の速度を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御することができる、および／または、モータは、スプリングを補助し得るよう構成され、これにより、開放ステージにおいては、可動接点の加速度を、時間の数学的関数という形態とされた設定ポイントに関して、サーボ制御することができる。
【００４６】
当然のことながら、制御装置は、モータがスプリングを補助し得ないような場合であってさえ、また、可動接点の開放パラメータを制御し得ないような場合であってさえ、可動接点を開放し得るように構成することができる。
【００４７】
本発明は、さらに、電気スイッチギヤを提供するものであって、開位置と閉位置とを適切にとり得るものとされた可動接点を具備し、さらに、上述したような制御装置を具備している。
【００４８】
最後に、本発明は、電気スイッチギヤを制御するための方法を提供するものであって、この方法は、上述したような制御装置を使用して実施される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明の他の特徴点や利点は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００５０】
まず最初に、図１ａ〜図１ｃには、本発明の原理が概略的に図示されている。これらの図により、非常に概略的ではあるけれども、可動接点（図示せず）が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置１の様々な状態を理解することができる。すなわち、図１ａは、制御サイクルの初期状態と最終状態との双方を示している。これらの図は、図１ａ，図１ｂ，図１ｃ，図１ａ，…といったように、順を追って制御サイクルを図示している。
【００５１】
制御装置１は、閉状態と開状態との双方をとるのに適した可動接点を備えた電気スイッチギヤに付設し得るよう構成されている。電気スイッチギヤは、例えば、遮断器や、断路器や、あるいは実際に接地装置、といったようなものとされる。本発明を、さらに広範なスイッチギヤに対しても適用し得ることに、注意されたい。
【００５２】
可動接点を制御するという機能を達成し得るよう、制御装置１は、まず最初に、出力部材２を備えている。出力部材２は、例えばバーという態様のものとされ、バー経路４に沿った自身の軸線に沿ってスライドするように機能する。出力部材２は、可動接点に対する連結のための連結端部２ａと、駆動アームに対する連結のための連結端部２ｂと、を有している。ここで、スイッチギヤの可動接点に対して直接的にまたは間接的に連結し得るものとされた連結端部２ａが、出力部材２の軸線に沿って往復移動的に駆動され得ること、および、これにより、両端矢印６ａによって概略的に示されているように、出力部材２に対して、可動接点に対する直線的出力移動をもたらし得ること、に注目することができる。
【００５３】
上述したように、制御装置１は、駆動アーム８を備えている。駆動アーム８は、出力部材２の連結端部２ｂ上においてヒンジ的に（あるいは、関節結合的に）取り付けられた第１連結ポイント８ａと、図１ａ〜図１ｃに示す閉塞ラインＬに沿って移動可能とされているという特徴点を提供する第２連結ポイント８ｂと、を有している。ここで、第１連結ポイント８ａも、また、駆動アーム８を移動させるというサイクル時には出力部材２の軸線に沿って往復移動的に駆動されるのに適したものとされている。なぜなら、第１連結ポイント８ａが、スライド移動可能とされた出力部材２の連結端部２ｂに対して直接的に連結されているからである。
【００５４】
後述する２つの好ましい実施形態は、第２連結ポイントを閉塞ラインに追従させ得る手法を提供する。しかしながら、当然ではあるけれども、これら手法は、本発明を限定するものではない。
【００５５】
制御装置１は、さらに、サーボモータタイプのモータ１０と、付加的には複数のスプリングによって代替し得るような１つの機械的スプリング１２と、このスプリング１２と駆動アーム８との間に介装された伝達手段１４と、を備えている。より詳細には、伝達手段１４（例えば、チェイン；ケーブル；ストラップ；ベルト；歯車付きベルト；ヒンジ付きリンクから構成されたリンク；テープ；コード；ファイバ束；等といったようなタイプのもの）は、第２連結ポイント８ｂ上においてヒンジ的に取り付けられた第１端部１４ａと、スプリング１２の一方の端部と協働する第２端部１４ｂと、を有している。
【００５６】
図１ａ〜図１ｃに示す好ましい例においては、スプリング１２は、圧縮によって動作するスプリングとされている。スプリングの一端は、制御装置１の固定部材１６に対して押圧されており、スプリングの他端は、伝達手段１４の第２端部１４ｂに対して押圧されている。つまり、伝達手段１４は、固定部材１６とスプリング１２とを挿通している。
【００５７】
特に図１ａにより、閉状態においては、駆動アーム８が、駆動アーム８に対して直接的に連結されている出力部材２を閉状態とし、これにより、出力部材２の端部２ａによって可動接点を閉状態とし得ることがわかる。閉状態においては、可動接点が、当業者には公知であるような従来的ロック手段（図示せず）によって、堅固に保持されていることを思い起こされたい。ロック手段は、制御装置の一部とすることも、また、電気スイッチギヤの他の部分とすることも、できる。
【００５８】
閉状態においては、駆動アーム８は、好ましくは、方向６ａに対して実質的に平行なものとされ、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂは、閉塞ラインＬのポイントＰ１に位置する。閉塞ラインＬは、好ましくは、単一平面内に位置するものとされ、好ましくは、ほぼ三角形とされている。当然のことながら、閉状態において駆動アーム８が方向６ａに対して傾斜しているという実施形態を想定することもできる。
【００５９】
加えて、また、閉状態においては、機械的スプリング１２が、固定部材１６と伝達手段１４の端部１４ｂとの間において、圧縮されている。
【００６０】
可動接点を開放させるという指示をスイッチギヤが受領したときには、可動接点をロックするための上記ロック手段が、解除される。ロック手段が、好ましくは、可動接点上において間接的に動作することに注意されたい。すなわち、ロック手段が、好ましくは、エネルギーが蓄えられる場所に限りなく近いところに動作することに注意されたい。これにより、機械的応力を継続して受ける部材の数を最小化することができる。
【００６１】
解除の後に、可動接点を開放するための開放ステージが開始される。開放ステージは、スプリング１２からのエネルギーを解放することによって、得られる。開放ステージにおいては、スプリング１２が、伝達手段１４の第２端部１４ｂを、固定部材１６から離間する向きに、付勢する。これにより、第２端部１４ｂは、伝達手段１４の全体を引っ張り、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂは、閉塞ラインＬの第１部分に沿って、閉塞ラインＬに追従する。
【００６２】
開放ステージは、可動接点が開状態に到達した時点で、終了する。開状態においては、可動接点は、好ましくは、制御装置の特定構成によっておよび特定幾何形状によってしか保持されていない。すなわち、ロック手段は、使用されない。その場合、駆動アーム８は、図１ｂに示すような開状態となる。この場合、第２連結ポイント８ｂが、閉塞ラインＬのポイントＰ２のところに位置する。このポイントＰ２は、閉塞ラインＬの第１部分の限界位置に対応している。
【００６３】
好ましくは、動作の信頼性という理由のために、特に、電気スイッチギヤの有効性という理由のために、開放ステージは、モータ１０を使用することなく、機械的スプリング１２の効果だけによって、行われる。送配電設備の保護のために使用されている電気スイッチギヤは、補助的エネルギー源の故障時においてさえも動作可能なものでなければならない。
【００６４】
そして、可動接点の開放ステージの終了の直後には、エネルギーが少なくとも部分的に解放されたスプリング１２を再起動させ得るよう、再起動準備ステージが開始される。再起動準備ステージは、モータ１０によって行われる。モータ１０は、任意の態様によって、駆動アーム８を移動させ、これにより、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂを、閉塞ラインＬの第２部分に沿って、閉塞ラインＬのポイントＰ３にまで、移動させる。この際、駆動アーム８の第１連結ポイント８ａは、所定位置に維持される。これにより、図１ｃに示すように、可動接点は、開状態に確実に維持される。言い換えれば、この再起動準備ステージにおいては、第２連結ポイント８ｂを、閉塞ラインＬのポイントＰ２からポイントＰ３閉塞と移動させ、一方、第１連結ポイント８ａと、出力部材２と、可動接点と、に関しては、実質的に同じ位置に維持する。
【００６５】
スプリング１２の再起動を準備させるための再起動準備ステージにおいては、伝達手段１４は、第２連結ポイント８ｂと一緒に移動する。これにより、端部１４ｂが、固定部材１６に接近する向きに、付勢される。これにより、スプリング１２の圧縮によって、スプリング１２内にエネルギーが集積される。
【００６６】
可動接点を閉塞するという指示をスイッチギヤが受領した場合には、可動接点をロックするための上記ロック手段を解除するとともに、可動接点を閉塞するための閉塞ステージを、制御装置１によって開始する。閉塞ステージにおいては、モータ１０を起動し、任意の態様によって、駆動アーム８を移動させる。すなわち、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂを、閉塞ラインＬの第３部分に沿って移動させ、第２連結ポイント８ｂを、上記ポイントＰ１へと到達させる。
【００６７】
好ましくは、閉塞ステージは、スプリング１２からのエネルギーに依存することなく、モータ１０から伝達されたエネルギーだけによって、行う。さらに、好ましくは、可動接点の閉塞ステージにおいては、機械的スプリング１２が、追加的なエネルギーを集積しないものとされる。なぜなら、直前の再起動準備ステージによって、スプリングは、その後の可動接点開放ステージを行い得るに十分なエネルギーを既に集積しているからである。
【００６８】
その結果、可動接点の閉塞ステージにおいては、駆動アーム８が、図１ｃに示すような再起動準備状態から、図１ａに示すような閉状態へと、駆動される。伝達手段１４の端部１４ｂは、そのままに維持される。これにより、固定部材１６と端部１４ｂとの間の間隔が、不変のまま維持される。これに対し、他端１４ａが、第２連結ポイント８ｂ回りに回転しつつ、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂと一緒に駆動される。
【００６９】
好ましくは、閉塞ラインＬの上記３つの部分は、ほぼ三角形を形成するものとされ、それぞれが三角形の３つの辺を構成する。したがって、ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれが頂点を構成することができる。図１ａ〜図１ｃに示すような、３つの部分の形状が、本発明を何ら限定するものではないことに注意されたい。また、本発明の範囲を逸脱することなく、ポイントＰ２を、上記とは異なる態様で、図１ａ〜図１ｃに示すようなポイントＰ２，Ｐ３の間に配置し得ることに、注意されたい。
【００７０】
制御装置１は、図１１ａ〜図１１ｃに関して後述するように、機械的スプリングの効果によって行われる可動接点開放ステージの際に放出される過剰エネルギーを集積し得る手段を備えることができる。これにより、この過剰エネルギーを、スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージの際に、好ましくは再起動準備ステージが開始された時点で、機械的スプリングに向けて、伝達することができる。したがって、スプリングを圧縮するための再起動準備ステージは、有利には、モータから伝達されたエネルギーを使用して、さらに、上記の追加的な手段から伝達されたエネルギーを使用して、行われる。上記の追加的な手段は、例えば、フライホイールという形態のものとすることができる。
【００７１】
加えて、機械的スプリングの解放エネルギーまたは集積エネルギーに依存することなく可動接点閉塞ステージを行い得るものとして制御装置が好ましくは構成されているにしたとしても、それでもなお、可動接点閉塞ステージが開始された時点で、既に集積されているエネルギーの一部を解放することによって、モータから供給されたエネルギーに加えて、スプリングが、第２連結ポイントの駆動を加速するように機能し得るように、制御装置を構成し得ることに、注意されたい。スプリングは、さらに、可動接点閉塞ステージの終了間際において、スプリングを圧縮させることによって、図１ａに示すような閉塞位置の近傍へと駆動アームが接近するにつれて、第２連結ポイントの移動速度を低下させることによりまた駆動アーム全体の移動速度を低下させることにより、ブレーキとして機能することができる。
【００７２】
図２は、図１ａ〜図１ｃに示す制御装置と比較して、わずかに修正された制御装置１を概略的に示している。この場合、制御装置１は、可動接点に対して回転出力移動を提供する。本発明によるこの手段は、例えば、スライド移動可能に取り付けられたバーを、固定シャフト２０回りに回転可能に取り付けられた出力部材２によって代替することにより、得ることができる。この場合には、出力部材２を、駆動アーム８の第１連結ポイント８ａに対して回転可能に連結された端部２ｂを付帯している第１ブランチと、この第１ブランチに対して角度的にオフセットされているとともに、可動接点に対して連結し得るよう構成された端部２ａを付帯している第２ブランチと、を備えたものとして構成することができる。図示の例においては、出力部材２は、２つのブランチの間の連接部分のところにおいて、シャフト２０上に、取り付けられている。これにより、両端矢印６ｂによって概略的に図示されているように、可動接点に対して、シャフト２０を中心とした回転出力移動を提供することができる。
【００７３】
図３および図４ａは、本発明の制御装置１の好ましい第１実施形態の第１変形例を示している。図３は、閉状態と開状態との間の中間状態とされた駆動アーム８を示しており、図４ａは、閉状態とされた駆動アーム８を示している。
【００７４】
この好ましい第１実施形態においては、様々な特徴点のうちの１つは、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂが、グルーブ２２内において好適にスライドし得るものとされたフィンガーによって構成されていることである。ここで、グルーブ２２は、閉塞ラインＬをなすものとして、制御装置１の固定ボディ２４内に形成されている。固定ボディ２４は、例えば、プレートの形態とすることができる。この第１実施形態が、閉塞ラインをなすものとして固定ボディ上に物理的に規定された経路によって案内されるフィンガーとして駆動アーム８が構成されているというタイプの手段に属するものであることに、注意されたい。ここでは、経路は、この例においては、グルーブとして形成されている。しかしながら、これに代えて、経路は、一方の側面上にまたは両側面上に構造的に形成されたガイドとして形成することができる。あるいは、経路は、他の任意の同様の手段によって形成することができる。
【００７５】
フィンガー８ｂは、グルーブ２２を挿通しているとともに、グルーブが形成されている平面に対して直交して配置されている。フィンガー８ｂは、好ましくは、駆動アーム８の一方の端部のところに位置している。したがって、図３から明瞭にわかるように、フィンガー８ｂは、閉塞ラインＬが位置している平面に対して、直交している。グルーブ２２は、プレート２４を貫通するものとして構成することができる。あるいは、グルーブ２２は、プレートの２つの表面のうちの一方の表面だけに形成された凹所として構成することができる。
【００７６】
加えて、この例においては、伝達手段１４は、ケーブル２６等によって形成されている。伝達手段１４の一端１４ａは、フィンガー８ｂに対して回転可能に取り付けられており、他端（符号なし）は、伝達手段１４の端部１４ｂを付帯するものであって、スプリング１２の可動端に対して係止されている。さらに、伝達手段１４は、好ましくは、少なくとも１つのホイール２８（図４ａに示されている）を備えている。ホイール２８は、スプリング１２の効果によってケーブル２６が連続的に張力を維持し得るように、適切な位置に配置されている。１つまたは複数のホイール２８の存在は、ケーブル２６に対して連続的に張力を印加するに際して必須のものではないけれども、ホイール２８によりケーブルを案内し得ることによって、与えられたタイプの電気スイッチギヤに対して、スプリングおよびモータとして、できる限り小さなものを使用することができる。
【００７７】
この好ましい第１実施形態における他の特徴点は、制御装置１が、モータ１０によって駆動される複数の制御レバーを備えていることである。制御レバーは、フィンガー８ｂに対して当接し得るものとして構成されている。これにより、フィンガー８ｂを、ポイントＰ２からポイントＰ３へと、また、ポイントＰ３からポイントＰ１へと、駆動することができる。
【００７８】
制御装置１は、モータ１０によって駆動される第１制御レバー３０を備えている。第１制御レバー３０は、この第１駆動レバー３０とモータの出力シャフトとを連結しているギヤシステム（図示せず）を介して、フィンガー８ｂに対して平行な軸線３２回りに回転駆動される。後述するように、第１駆動レバー３０は、スプリング１２の再起動を準備させるための再起動準備ステージを行い得るように構成されている。
【００７９】
同様に、制御装置１は、モータ１０によって駆動される第２制御レバー３４を備えている。第２制御レバー３４は、この第２駆動レバー３４とモータの出力シャフトとを連結しているギヤシステム（図示せず）を介して、フィンガー８ｂに対して平行な軸線３６回りに回転駆動される。後述するように、第２駆動レバー３４は、可動接点を閉塞するための閉塞ステージを行い得るように構成されている。
【００８０】
よって、この手段により、機械的スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージの際には、また、可動接点を閉塞するための閉塞ステージの際には、双方のレバー３０，３４を同時に駆動し得ることは、理解されるであろう。よって、両レバー３０，３４は、同期的に駆動される。これにより、各動作サイクル時に、両レバー３０，３４を適切な位置に確実に位置させることができる。しかしながら、両レバー３０，３４を非同期的に駆動させるようにして駆動手段を使用し得ることに、注意されたい。
【００８１】
特に、図４ａにより、閉塞ラインＬのうちの、ポイントＰ１とポイントＰ２との間に位置した第１部分が、直線状であることがわかる。好ましくは、この第１部分は、方向６ａに対して平行なものとされる。
【００８２】
加えて、残りの２つの部分は、すなわち、ポイントＰ２とポイントＰ３との間に位置した第２部分、および、ポイントＰ３とポイントＰ１との間に位置した第３部分は、好ましくは、凸形状のものとされ、各部分は、円弧を構成することができる。
【００８３】
図４ｂに示すように、フィンガー８ｂがポイントＰ１のところに到達した際には、駆動アーム８は、方向６ａに対して平行に位置しつつ、閉状態となる。また、駆動アーム８と、ケーブル２６と、機械的スプリング１２の軸線とは、ポイントＰ１とポイントＰ２とによって規定された方向に対して、位置合わせされる。したがって、スプリング１２からの解放エネルギーによって実施される可動接点開放ステージの全体にわたって、上記の位置合わせが維持される。これにより、特に、できる限り小さなものとされたスプリング力によって、所望速度を得ることができる。図４ａ〜図４ｄに示す非限定的な好ましい例においては、ホイール２８は、開放ステージの際には、ほとんど影響をもたらさない。なぜなら、ケーブルの両端部に位置した２つのセグメントが、実質的に位置合わせされたままであるからである。代替可能な実施態様（図示せず）においては、すなわち、例えばスプリング１２の軸線３８が、ポイントＰ１とポイントＰ２とによって規定される方向に対して位置合わせされていないという例においては、上記位置合わせは、駆動アーム８と、ケーブル２６のうちの端部１４ａとホイール２８との間に位置した部分と、だけに関して、好ましくはポイントＰ１とポイントＰ２とによって規定された方向において、実施されることとなる。
【００８４】
図４ｂは、開放ステージが完了した後の制御装置を示している。すなわち、この時点では、駆動アーム８は、開状態（あるいは、開位置、開放位置）に到達しており、フィンガー８ｂは、ほぼ三角形状とされた閉塞ラインＬのポイントＰ２に位置している。このステージの終了時点においては、駆動アーム８と、ケーブル２６と、機械的スプリング１２の軸線３８とが、ポイントＰ１とポイントＰ２とによって規定された方向において、なおも位置合わせされていることがわかる。
【００８５】
その後、エネルギーの一部が既に解放されたスプリング１２を再起動させ得るよう、再起動準備ステージが開始される。この再起動準備ステージは、モータ１０を起動することにより、行われる。モータ１０の起動により、第１制御レバー３０が回転駆動される。これにより、第１制御レバー３０が、フィンガー８ｂに対して当接するとともに、フィンガー８ｂを押圧する。これにより、フィンガー８ｂは、グルーブ２２に沿ってスライド駆動されて、閉塞ラインＬのポイントＰ３へと到達する。再起動準備ステージの完了時点においては、図４ｃに示すように、レバー３０，３４は、元々の位置へと復帰している。図４ｃにおいては、スプリング１２が実際に再圧縮されていること、および、第１連結ポイント８ａが、駆動アーム８が図４ｂの状態とされている場合に位置していた位置と比較して、移動を受けずに不変のままとされていること、がわかる。当然のことながら、これにより、再起動準備ステージの全体にわたって、可動接点を、開状態に維持することができる。
【００８６】
再起動準備ステージの後に、可動接点を閉塞するという指示をスイッチギヤが受領した場合には、可動接点を閉塞するための閉塞ステージが開始される。この閉塞ステージは、モータ１０を起動することにより、行われる。モータ１０の起動により、第２制御レバー３４が回転駆動される。これにより、第２制御レバー３４が、ポイントＰ３のところに位置したフィンガー８ｂに対して当接するとともに、フィンガー８ｂを押圧する。これにより、図４ｄに示すように、フィンガー８ｂは、グルーブ２２に沿ってスライド駆動されて、閉塞ラインＬのポイントＰ１へと到達する。この場合にも、閉塞ステージの完了時点においては、レバー３０，３４は、プレート２４に対して平行になおかつ閉塞ラインＬに対して平行に駆動されるものであって、図４ａに示すような元々の位置へと復帰する。図４ａにおいては、スプリング１２が、図４ｃに示すような再起動準備ステージの終了時点での圧縮状態を維持していることがわかる。
【００８７】
図５は、本発明による制御装置１の好ましい第１実施形態における第２変形例を示す図であって、第２制御レバー３４がモータ（図示せず）によって駆動され、第２制御レバー３４が接触および押圧によってフィンガー８ｂをグルーブ２２に沿って閉塞ラインＬのポイントＰ１へと駆動した後において、閉状態をなす駆動アーム８を示している。
【００８８】
この代替可能な第２変形例においては、図示された伝達手段１４が、ポイントＰ１の近傍に位置しておりかつケーブル２６に対して張力を付与している第２ホイール２８を備えていることに加えて、閉塞ラインＬのうちのポイントＰ１とポイントＰ２との間の第１部分が、この例においては少なくとも一部が凹形状とされた部分を有していることがわかる。この第１部分は、Ｐ１を起点とし、実質的に直線状の領域を有し、その後、凹形状領域を有した後に、ポイントＰ２を終点としている。直線状領域は、好ましくは、図５に示すように、閉状態とされた駆動アーム８と位置合わせされている。加えて、第２ホイール２８は、直線状領域と、ケーブル２６のうちの端部１４ａと第２ホイール２８との間に位置した部分とが、可動接点開放ステージにおいて、同一直線をなし得るように、配置されている。これにより、開放ステージの初期においては、ホイール２８により、有利には、ケーブル２６のうちのフィンガーに対して連結された部分を、フィンガーの経路に対して平行に維持することができる。したがって、可動接点に対して要求される移動速度を、より容易に達成することができる。
【００８９】
図５においてスプリング１２の近傍に示すさらなる他のホイール２８により、スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージの際に、ケーブル２６を、適切な方向に位置させることができる。
【００９０】
制御装置１における他の構成部材は、第１変形例において上述したものと同一または同様である。
【００９１】
この変形例においては、フィンガー８ｂが、グルーブ２２によって構造的に形成された経路に沿って、閉塞ラインＬに全く追従して案内されることを、思い起こされたい。経路は、その全体を、固定ボディ上において物理的に形成し得るものであることが想定されるけれども、これに代えて、上述したように、経路を、部分的には、固定ボディ上における構造的な形成とは異なる手法によって形成し得ることが、想定される。その場合、経路のうちの、構造的に形成されていない部分上においては、フィンガー８ｂは、例えば、伝達手段の特定部分によって、および、関連するプーリやホイールによって、案内されることとなる。
【００９２】
例示するならば、経路のうちの、『直線状部分』として上述された部分においては、すなわち、ポイントＰ１と第２ホイール２８との間に位置した部分においては、グルーブを設ける必要がない。なぜなら、フィンガー８ｂの経路が、構成によって、および、伝達手段の特定の配置によって、および、第２ホイール２８の特定の配置によって、決まるからである。よって、上述した部分においてグルーブ２２を設けない構成により、有利には、可動接点の速度が絶対的に重要である場合には、サイクルのこの特定の区間においてグルーブ内におけるフィンガー８ｂの摩擦を回避することができる。その場合、フィンガー８ｂは、グルーブから離脱し、第２ホイール２８を超えた後に、グルーブ内へと再進入する。
【００９３】
本発明の範囲を逸脱することなく、ポイントＰ２とポイントＰ３との間においても、グルーブ２２を部分的に形成しないこともできることに、注意されたい。
【００９４】
図６ａおよび図６ｂは、本発明による制御装置１の好ましい第２実施形態における第１変形例を示す図である。双方の図は、閉状態とされた駆動アーム８を示している。
【００９５】
この好ましい第２実施形態においては、様々な特徴点のうちの１つは、ギヤシステムが、閉塞ラインＬ（図６ａおよび図６ｂには図示されていない）に沿って駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂを駆動し得るものとして、設けられており、これにより、好ましい第１実施形態の場合のように固定プレート上に構造的に形成された経路を、もはや設ける必要がないことである。
【００９６】
ギヤシステムは、半径Ｒ１を有しかつ中心軸線４４を有した固定内周リング４２と、半径Ｒ２を有しかつその外面が固定内周リング４２の内周に対して噛合しさらに軸線４４に対して平行な中心軸線４８上に配置された惑星ホイール４６と、を備えている。加えて、ギヤシステムは、惑星ホイールホルダ５０を備えている。惑星ホイールホルダ５０は、中心軸線４４上に配置された回転シャフト５２と、惑星ホイール４６を回転自由な態様で支持しているシャフト５４と、を有している。当然のことながら、シャフト５４は、軸線４８上に配置されている。
【００９７】
よって、第２連結ポイント８ｂを、惑星ホイール４６上に回転可能に取り付けられたフィンガーによって構成することができる。この場合、フィンガー８ｂは、軸線４８に対して平行でありかつその軸線４８から距離ｄ１だけ離間した中心軸線５６を有している。
【００９８】
図６ｂにより明瞭に理解されるように、フィンガー８ｂは、惑星ホイール４６の一方の面上に取り付けられているとともに、その面に対して直交して取り付けられており、さらに、当然のことながら、偏心した位置に取り付けられている。これにより、ギヤシステムが起動された際にフィンガー８ｂが描く閉塞ラインＬが、パラメータ“ｔ”の関数として以下の式によって規定されるような内サイクロイド曲線となることを、理解することができる。
ｘ(ｔ) ＝ (Ｒ１−Ｒ２)ｃｏｓ(ｔ) ＋ ｄ１ｃｏｓ((−１＋Ｒ１／Ｒ２)ｔ)
ｙ(ｔ) ＝ (Ｒ１−Ｒ２)ｓｉｎ(ｔ) − ｄ１ｓｉｎ((−１＋Ｒ１／Ｒ２)ｔ)
【００９９】
この例における伝達手段１４も、また、ケーブル２６によって形成されている。ケーブル２６は、動作サイクルのすべてのステージにわたって、少なくとも１つのホイール２８によって、張力が付与された状態に維持される。ケーブル２６の端部１４ａは、惑星ホイール４６上において回転可能に取り付けられている。これにより、端部１４ａは、惑星ホイール４６の中心軸線４８に対して平行とされなおかつこの中心軸線４８から距離ｄ２だけ離間した回転軸線５８回りにおいて、回転することができる。図６ｂからわかるように、第２実施形態のこの第１変形例においては、２つの軸線５６，５８が、互いに一致している。このことは、特に、距離ｄ１と距離ｄ２とが互いに等しいことを意味している。端部１４ａは、惑星ホイール４６と駆動アーム８との間において、フィンガー８ｂ上に、回転可能に取り付けることができる。
【０１００】
ケーブル２６の他端（符号なし）は、伝達手段１４の端部１４ｂを付帯するものであって、スプリング１２の可動端に対して係止されている。スプリング１２の他端は、固定部材１６によって保持されている。しかしながら、当業者に公知であるような他の伝達手段を使用することができる。例えば、ストラップ；ベルト；歯車付きベルト；ヒンジ付きリンクから構成されたリンク；テープ；コード；ファイバ束；等といったようなタイプのものを使用することができる。
【０１０１】
この構成においては、パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１，ｄ２は、好ましくは、以下の条件を満足するように、設定される。
Ｒ１＝３Ｒ２＝９ｄ１＝９ｄ２
【０１０２】
しかしながら、比ｄ１／Ｒ２は、好ましくは、０．３〜０．４という範囲とされる。
【０１０３】
これにより、フィンガー８ｂおよび軸線５６が追従する閉塞ラインＬに対して、図７に示すように、ほぼ正三角形をなすとともに各頂点が丸められておりさらに各辺がわずかに凸形状をなしているような形状を、付与することができる。図７においては、また、ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３が、３つの上記各頂点のそれぞれのところに位置していることがわかる。
【０１０４】
加えて、特に図６ａおよび図６ｂに示すように、この第２実施形態における他の特徴点は、ギヤシステムが、好ましくは、歯付きホイール６０を備えていることである。歯付きホイール６０は、モータ１０によって駆動されるものであり、回転シャフト５２上において回転自由な態様で取り付けられている。歯付きホイール６０は、惑星ホイールホルダ５０に対して機械的に連結され得るように構成されている。これにより、惑星ホイールホルダは、可動接点を開放するための開放ステージにおいては、シャフト５２回りに自由に回転し得るとともに、なおかつ、スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージと可動接点を閉塞するための閉塞ステージとにおいては、歯付きホイール６０によって拘束されて歯付きホイール６０と一緒に回転することとなる。
【０１０５】
この目的のために、歯付きホイール６０に形成された円形グルーブ６２を介しての連結を行うことができる。円形グルーブ６２は、軸線４４を中心とするものであるとともに、歯付きホイール６０の所定角度範囲にわたってしか形成されていない。
【０１０６】
図６ｂからわかるように、グルーブ６２は、惑星ホイールホルダのシャフト５４を貫通させている。このことは、歯付きホイール６０が、好ましくは、惑星ホイール４６と、惑星ホイールホルダ５０のうちの２つのシャフト５２，５４を連結しているアーム６４と、の間において、平行に配置されていることを意味している。
【０１０７】
当然のことながら、本発明の範囲を逸脱することなく、機械的な連結であるかあるいは他の態様の連結であるかは別として、他のタイプの連結によって、上記連結を代替することができる。
【０１０８】
図６ａに示すように、フィンガー８ｂがポイントＰ１に位置している際には、駆動アーム８は、閉状態にあり、この閉状態においては、駆動アーム８は、制御装置１の直線的出力方向６ａに対して平行である。加えて、また、軸線４４，４８，５６，５８が、当然のことながら互いに平行であること、および、リング４２に関する同一の径方向平面内に位置していること、がわかる。しかしながら、この特定の構成が必須ではないことに注意されたい。駆動アーム８が閉状態となっているこの構成においては、伝達手段１４の軸線５８は、当然のことながら、惑星ホイールホルダ５０の軸線４４，４８およびフィンガー８ｂの軸線５６によって規定される平面に関し、この平面の外部に位置することができる。
【０１０９】
可動接点を開放するという指示をスイッチギヤが受領した際には、可動接点が、関連するロック手段から解放され、可動接点を開放するための開放ステージを、スプリング１２からの解放エネルギーによって、実施することができる。
【０１１０】
開放ステージにおいては、スプリング１２から解放されたエネルギーにより、伝達手段１４の端部１４ｂが駆動される。ケーブル２６が、端部１４ｂと一緒に駆動され、これにより、フィンガー８ｂとシャフト５４とが、円形グルーブ６２内を自由にスライドする。歯付きホイール６０が、静止したままであることに注意されたい。なぜなら、この開放ステージにおいては、モータ１０を起動しないからである。フィンガー８ｂがポイントＰ１に位置している際には、フィンガー８ｂは、グルーブ６２の両端のうちの一端の近傍に受領されなおかつその一端の外部に受領されること、および、フィンガー８ｂがポイントＰ２に位置している際には、フィンガー８ｂは、グルーブ６２の両端のうちの他端の近傍に受領されなおかつその他端の外部に受領されること、が特定される。
【０１１１】
図７ａに示すように、開放ステージにおいては、惑星ホイール４６は、リング４２との噛合のために中心軸線４８回りに回転する。一方、惑星ホイールホルダ５０は、軸線４４回りに回転する。これにより、駆動アーム８は、図７ｂに示すような開状態に向けて、すなわち、フィンガー８ｂがポイントＰ２に位置した状態に向けて、駆動される。この開放ステージにおいては、シャフト５４は、静止状態とされたグルーブ６２内を、自由に移動する。この移動は、グルーブ６２の一端から他端までにわたって行われる。
【０１１２】
そして、可動接点の開放ステージの終了の直後には、図７ｂに示すようにエネルギーが少なくとも部分的に解放されたスプリング１２を再起動させ得るよう、再起動準備ステージが開始される。再起動準備ステージは、モータ１０によって行われる。すなわち、モータ１０は、歯付きホイール６０を回転させ、円形グルーブ６２の一方の端部を、シャフト５４に当接させ、さらに、シャフト５４を押圧し、これにより、フィンガー８ｂを、閉塞ラインＬのポイントＰ３へと到達させる。図から明瞭なように、ここで作用する端部は、開放ステージの終了間際の時点でシャフト５４が位置していた端部とは、異なる方の端部である。そうではなく、ここで作用する端部は、駆動アーム８が閉状態にあった際に、シャフト５４が位置していた端部である。
【０１１３】
図７ｃに示すように、再起動準備ステージの完了後には、スプリング１２は、既に圧縮されており、第１連結ポイント８ａは、図７ｂに示す駆動アーム８の開状態において位置していた位置と比較して、移動していない。これにより、当然のことながら、スプリングの再起動を準備させるための再起動準備ステージの全体にわたって、可動接点を、開状態に維持することができる。
【０１１４】
再起動準備ステージの後に、閉塞指示をスイッチギヤが受領した際には、可動接点を閉塞するための閉塞ステージが開始される。この閉塞ステージは、モータ１０を起動することによって、実施される。これにより、歯付きホイール６０がさらに回転駆動され、グルーブ６２のうちの、シャフト５４に対して当接している方の端部が、シャフトを押圧し、図６ａに示すように、フィンガー８ｂを、ポイントＰ１へと到達させる。図６ａにおいては、スプリング１２が、図７ｃに示すような再起動準備スプリングの終了間際の時点での圧縮状態と同じ圧縮状態に維持されていることがわかる。このことは、駆動アーム８が、再起動の待機状態にあることを意味している。
【０１１５】
通常の動作モードにおいては、すなわち、システムのすべての構成部材が所定順序で動作するという動作モードにおいては、歯付きホイール６０は、開放指示が与えられた時点で、モータ１０によって回転駆動される。よって、歯付きホイール６０が得た運動エネルギーが、再起動準備ステージの開始時点においても、使用される。しかしながら、駆動途中の歯付きホイール６０は、開放ステージにおいては、軸線５４の駆動には、寄与しない、あるいは、ほとんど寄与しない。このため、開放ステージにおいては、フィンガー８ｂは、スプリングだけの作用によって駆動されるものと考えることができ、駆動中の歯付きホイール６０によって間接的にも駆動され得ないものと考えることができる。
【０１１６】
しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく、有利には、モータを、開放ステージの開始時点において、スプリング１２による作用に対しての補助として使用することができる。これにより、電気スイッチギヤが格別に速い応答時間を有していることが要求されるようなある種の応用における制約を、満たすことができる。そのような場合、モータを使用しなければ、通常の応答時間が得られることとなる。
【０１１７】
また、本発明の範囲を逸脱することなく、有利には、モータを使用することによって、閉塞ステージにおける可動接点の位置や速度や加速度をサーボ制御したり、および／または、開放ステージにおける可動接点の位置や速度や加速度をサーボ制御したり、および／または、所定経過時間内においてスプリングが再起動可能状態にまで復帰することを保証したり、することができる。
【０１１８】
サーボモータ１０が動作しないような低グレードの動作モードにおいては、歯付きホイール６０は、駆動されない。それでもなお、開放動作は、上記のようにして行われる。この場合には、再起動準備ステージは行われない。この手順は、スイッチギヤの電気的補助手段の故障時においてさえ開放操作を行い得るという点において、動作の信頼性の面で、特に有利である。
【０１１９】
図８ａおよび図８ｂは、本発明による制御装置１の好ましい第２実施形態における第２変形例を示す図である。双方の図は、閉状態とされた駆動アーム８を示している。
【０１２０】
この第２変形例においては、上記第１変形例に対しての重要な２つの相違点を見出すことができる。第１の相違点は、伝達手段１４の回転軸線５８と、フィンガー８ｂの中心軸線５６とが、もはや一致しておらず、互いに異なるものとされていることである。すなわち、端部１４ａは、この場合には、フィンガー８ｂ上において回転可能に取り付けられているのではなく、フィンガー７０上において回転可能に取り付けられている。フィンガー７０は、惑星ホイール４６の一面上において、同じ惑星ホイール４６上の異なる位置のところに、好ましくは惑星ホイール４６の中心から異なる距離のところに、フィンガー８ｂの場合と同様に、回転自由に取り付けられている。
【０１２１】
加えて、第２の相違点は、開状態において、駆動アーム８の第１連結ポイント８ａが、フィンガー８ｂよりも下側に位置することである。これにより、駆動アーム８の初期位置が、第１変形例の場合と比較して、反転されている。より詳細には、開状態においては、駆動アーム８の第１連結ポイント８ａは、図８ａおよび図８ｂに示すように、閉塞ラインＬのうちの、ポイントＰ１，Ｐ２を相互連結している部分よりも下側に、位置している。
【０１２２】
図８ａに示すように、フィンガー８ｂがポイントＰ１に位置している場合には、駆動アーム８は、制御装置１の直線的出力方向６ａに対して平行に位置している。加えて、さらに、４つの軸線４４，４８，５６，５８が、互いに個別的でありかつ互いに平行であるだけでなく、リング４２に対しての同一の径方向平面内に位置していることがわかる。しかしながら、この特定の構成が必須ではなく、駆動アーム８が閉状態とされたこの構成においては、軸線５６，５８は、当然のことながら、惑星ホイールホルダ５０の軸線４４，４８によって規定される平面よりも外部に位置し得ることに、注意されたい。
【０１２３】
この構成においては、パラメータＲ１，Ｒ２，ｄ１，ｄ２は、好ましくは、以下の条件を満足するように、設定される。
Ｒ１＝３Ｒ２＝３ｄ１
Ｒ１＝３Ｒ２＝９ｄ２
【０１２４】
これにより、フィンガー８ｂおよび軸線５６が追従する閉塞ラインＬに対して、図９に示すように、ほぼ正三角形をなすとともに各頂点がＰ１，Ｐ２，Ｐ３を構成しさらに各辺がわずかに凹形状をなすような形状を、付与することができる。
【０１２５】
また、フィンガー７０および軸線５８が追従する閉塞ラインＬ’に対して、図９に示すように、ほぼ正三角形をなすとともに各頂点が丸められており各辺がわずかに凸形状をなすような形状を、付与することができる。
【０１２６】
制御装置１の他の構成部材については、第１変形例に関して上述したものと同一または同様である。
【０１２７】
この第２実施形態においては、また、図１０に示すように、追加的なホイール２８を有した伝達手段１４を設けることができる。上述したホイールに追加して設けられた追加的なホイール２８は、実質的に、ポイントＰ１の近くにおいて、閉塞ラインＬのポイントＰ１，Ｐ２の間に配置されている。これにより、開放ステージの開始時点においては、追加的ホイール２８により、有利には、ケーブル２６のうちの、フィンガー８ｂとホイール２８との間に位置した部分を、フィンガー８ｂの経路に対して、実質的に平行に維持することができる。これにより、開放ステージの初期において、フィンガー８ｂに対してスプリング１２から供給される力の伝達を、高度に最適化することができる。
【０１２８】
図１１ａ〜図１１ｃは、機械的スプリングの効果によって可動接点が開放される際に放出される過剰エネルギーを集積／蓄積し得る手段が設けられているような好ましい実施形態を示している。このような手段は、集積した過剰エネルギーを、スプリングに対して再起動準備を行うという再起動準備ステージの際に、機械的スプリングに対して伝達し得るように、構成されている。当然のことながら、好ましい第２実施形態に関して説明するこのタイプの手段を、好ましい第１実施形態に対しても適用することができる。
【０１２９】
エネルギー回収手段は、フライホイールを原理としている。フライホイールは、この例においては、『マルタ十字架』８０という形状のものとされ、回転軸線８１回りにおいて、自由に回転することができる。本発明の範囲を逸脱することなく、マルタ十字架の慣性を、他のフライホイール（図示せず）に対して連結することによって、補助することができる。ここで、他のフライホイール（図示せず）は、同じ回転軸線８１回りに回転し得るものとも、また、付加的には他の回転軸線回りに回転し得るものとも、することができる。
【０１３０】
好ましい実施形態においては、マルタ十字架８０には、整数個のグルーブ８２が形成されている。各グルーブ８２は、径方向に延在しているとともに、最小の摩擦でもってなおかつ好ましくはがたつきを引き起こすことなく移送フィンガー８３を侵入させ得るよう十分に広い幅を有している。第１実施態様においては、移送フィンガー８３は、駆動アーム８の第２連結ポイント８ｂに関連した経路として説明される。第２実施態様においては、移送フィンガー８３は、中心４８から適切な距離のところにおいて惑星ホイール４６に対して直交して固定された円筒シャフトとされる。マルタ十字架８０の近傍における移送フィンガー８３の経路８４は、図１１ａ〜図１１ｃにおいて破線で示すように、凸形状である。回転軸線８１およびマルタ十字架８０の直径は、移送フィンガー８３が、対象をなすグルーブ８２の壁に対して好ましくは接線方向的に、グルーブ８２内に侵入したり出ていったりし得るように、構成されている。加えて、マルタ十字架８０は、角度指示デバイス（図示せず）に対して関連づけられている。角度指示デバイスは、グルーブ８２が移送フィンガー８３に対して当接する際にグルーブ８２が適切に配置されていることを保証するものである。
【０１３１】
開放ステージの終了間際には、可動接点が開位置に到達する前に、移送フィンガー８３が、図１１ａに示すように、グルーブ８２内へと侵入し、マルタ十字架８０の回転を開始させる。これにより、過剰エネルギーがマルタ十字架によって集積される。すなわち、開位置に向けての可動接点の移動に際して直接的に使用されなかった運動エネルギーが、マルタ十字架によって集積される。図１１ｂに示すように、移送フィンガー８３が、グルーブ８２内においてなおも係合している時点で、マルタ十字架８０は、最大回転速度に到達する。この瞬間は、開放ステージの完了時点に対応するものであり、また、再起動準備ステージの開始時点に対応するものである。開放ステージの完了時点において高速であることのために、マルタ十字架８０は、自身の運動エネルギーを、移送フィンガー８３および伝達手段１４を介して、スプリング１２に対して、供給する。再起動準備ステージにおけるスプリングに向けてのエネルギーの移送は、図１１ｃに示すように、移送フィンガー８３がグルーブ８２から離脱した時点で終了する。その場合、マルタ十字架８０の回転速度は、ゼロであり、他のグルーブ８２は、次なる動作サイクルの際に移送フィンガー８３を再度受領し得るとともにエネルギーを再度移送し得るような適切な位置に配置されている。
【０１３２】
当然のことながら、当業者であれば、本発明を何ら制限することのない単なる例示として上述した制御装置１に対して、様々な修正を加えることができる。例えば、制御装置１は、少なくともいくつかの構成部材が、フィンガー８ｂの移動平面に対して平行な平面回りに関して対称的に繰り返されているように、構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１ａ】本発明の原理を概略的に示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図１ｂ】本発明の原理を概略的に示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図１ｃ】本発明の原理を概略的に示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図２】図１ｂと同様の図であって、制御装置が、可動接点に対して回転出力移動を提供し得るよう構成されている様子を示している。
【図３】本発明の好ましい第１実施形態における第１変形例に基づく制御装置を示す斜視図である。
【図４ａ】図３の制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図４ｂ】図３の制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図４ｃ】図３の制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図４ｄ】図３の制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図５】本発明の好ましい第１実施形態における第２変形例に基づく制御装置を示す正面図である。
【図６ａ】本発明の好ましい第２実施形態における第１変形例に基づく制御装置を示す正面図である。
【図６ｂ】本発明の好ましい第２実施形態における第１変形例に基づく制御装置を示す側面図である。
【図７】図６ａおよび図６ｂに示す制御装置に属する駆動アームを移動させるサイクルの際に、駆動アームの第２連結ポイントが移動する閉塞ラインを概略的に示す図である。
【図７ａ】図６ａおよび図６ｂの制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図７ｂ】図６ａおよび図６ｂの制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図７ｃ】図６ａおよび図６ｂの制御装置を示す図であって、可動接点が閉状態とされた瞬間を起点としさらに可動接点が開状態となりさらに閉状態へと戻ってくるという制御サイクルにおける制御装置の様々な状態を示している。
【図８ａ】本発明の好ましい第２実施形態における第２変形例に基づく制御装置を示す正面図である。
【図８ｂ】本発明の好ましい第２実施形態における第２変形例に基づく制御装置を示す側面図である。
【図９】図８ａおよび図８ｂに示す制御装置に属する駆動アームを移動させるサイクルの際に、駆動アームの第２連結ポイントが移動する閉塞ラインを概略的に示す図である。
【図１０】図９と同様の図であって、伝達手段の好ましい実施態様を詳細に図示している。
【図１１ａ】機械的スプリングの作用によって可動接点の開状態において解放される過剰エネルギーを集積し得る伝達手段の実施態様を示す図である。
【図１１ｂ】機械的スプリングの作用によって可動接点の開状態において解放される過剰エネルギーを集積し得る伝達手段の実施態様を示す図である。
【図１１ｃ】機械的スプリングの作用によって可動接点の開状態において解放される過剰エネルギーを集積し得る伝達手段の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１    制御装置
８    駆動アーム
８ａ  第１連結ポイント
８ｂ  第２連結ポイント、フィンガー
１０    モータ
１２    機械的スプリング
１４    伝達手段
２２    グルーブ
２４    固定ボディ
３０    第１制御レバー
３４    第２制御レバー
【図１ａ】
2007173241.tif 000003
【図１ｂ】
2007173241.tif 000004
【図１ｃ】
2007173241.tif 000005
【図２】
2007173241.tif 000006
【図３】
2007173241.tif 000007
【図４ａ】
2007173241.tif 000008
【図４ｂ】
2007173241.tif 000009
【図４ｃ】
2007173241.tif 000010
【図４ｄ】
2007173241.tif 000011
【図５】
2007173241.tif 000012
【図６ａ】
2007173241.tif 000013
【図６ｂ】
2007173241.tif 000014
【図７】
2007173241.tif 000015
【図７ａ】
2007173241.tif 000016
【図７ｂ】
2007173241.tif 000017
【図７ｃ】
2007173241.tif 000018
【図８ａ】
2007173241.tif 000019
【図８ｂ】
2007173241.tif 000020
【図９】
2007173241.tif 000021
【図１０】
2007173241.tif 000022
【図１１ａ】
2007173241.tif 000023
【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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