(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作軸と同体で回転する操作軸レバーと，従動軸と同体で回転する従動軸レバーと，前記操作軸レバーと連結バーの一端とを回転自在の軸で連結し，該連結バーの他端と前記従動軸レバーとを回転自在の軸で連結しているリンク機構と、
３位置を持つ機器を結合している出力軸と、
前記従動軸の回転力を出力軸へ伝達または遮断できる係合機構と、
前記操作軸が回転して前記リンク機構がその一方の死点を越えた位置で前記機器は第１の位置にあって当該操作軸の回転が阻止される第１ストッパと、
前記操作軸が逆方向回転して前記リンク機構がその他方の死点を越えた位置で前記機器は第２の位置にあって当該操作軸の逆方向回転が阻止される第２ストッパと、
前記機器の第２の位置で前記従動軸から出力軸への回転力を遮断して前記機器を第３の位置へ移動させる回転力を前記出力軸に与える出力軸操作機構と、
を備えることを特徴とする３位置を持つ機器の操作器。
【請求項２】
請求項１に記載の３位置を持つ機器の操作器において、
前記出力軸操作機構は、前記出力軸に装着して当該出力軸に回転力を与える操作ハンドルと、
該操作ハンドルを出力軸に装着すれば前記従動軸から出力軸への回転力が遮断される係合機構と、
を備えることを特徴とする３位置を持つ機器の操作器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の３位置を持つ機器の操作器において、
前記係合機構は、前記従動軸と出力軸はいずれも中空で一方の軸に他方の軸を挿入して両者の中心を一致させた２重軸と、
前記２重軸の内側軸の側壁に加工した円孔と、
該円孔からその一部が突出する状態で前記円孔に挿入される球と、
直径が前記内側軸中空部の内径に適合し、部分的に細いくびれ部を有し、前記内側軸の中空部を軸方向に移動可能な丸棒と、
操作ハンドルを装着すれば前記丸棒のくびれ部が前記内側軸の前記円孔の位置へ移動し、前記操作ハンドルを外せば前記丸棒のくびれ部を前記内側軸の前記円孔から外れた位置に移動させるばねと、
内側軸から突出した前記球と嵌合する孔を前記２重軸の外側軸の側壁内面に加工した外側軸と、
を備えることを特徴とする３位置を持つ機器の操作器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の３位置を持つ機器の操作器において、
前記操作ハンドルは、前記機器が第１の位置または第２の位置のいずれか一方にあるときにのみ装着できるシャッターを備えることを特徴とする３位置を持つ機器の操作器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、３つの操作位置を有する機器を操作するための３位置を持つ機器の操作器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下では３つの位置，すなわち開閉部が閉じて電流を通流させる「入」位置と、開閉部が開いて電流を通流させない「切」位置と、回路を接地させる「接地」位置を持つ機器としての断路器を例にして本発明の詳細を説明する。断路器とその操作器との間をリンク機構で結合し、操作器を電動または手動で操作すれば、前述した３つの位置を選択できる。
【０００３】
図５は３位置を選択できる操作器の位置決め部分の第１従来例を示した構造図である。この第１従来例は、断路器の３つの位置決めをカムで行う構造であって、断路器駆動用リンク機構（図示せず）と連結している操作軸１にカム板２を取り付ける。このカム板２に設けた凹部に、ローラー４がばね３によりはまり込むことでカム板２の回転角度を定めると共にカム板２がこの位置から動くのを抑制する。従ってこの凹部に対応して断路器の位置が定まる。カム板２の両側の凹部にストッパ５を設ければ、カム板２が回転しすぎるのを抑制できるが、中央の凹部にはストッパを設置できないから、此処の位置決めが不正確になってしまう欠点を有する。
【０００４】
更に、例えば短絡電流のような大電流が断路器に流れた場合に生じる電磁力が当該断路器を開路させる方向に作用すれば、操作軸１を介してカム板２を回転させる欠点がある。カム板２が回転すれば、電流遮断能力を持たない断路器が大電流を開路するから遮断不能になり、大事故に発展する恐れがあるが、図５に図示の第１従来例では、このような不具合を防止できない。
【０００５】
図６は各位置ごとに確実なストッパ機能を備えて３位置を選択できる操作器の第２従来例を平面で示した平面構造図であり、図７は図６に図示の第２従来例を正面から示した正面構造図である。
これらの図６と図７で図示の第２従来例は「特開平９−９７５４１号」公報で提案されたものであるから、その詳細は前述の公報に記載されているが、対象となる機器に連結される出力軸を兼ねた第１操作軸１４と、この第１操作軸１４を制御する第２操作軸１３と、これら両操作軸１３，１４を操作するハンドルと、第１操作軸１４に固定された第１レバー１１と、大リンク１９と小リンク１０（これらは第２操作軸１３に固定された第２レバーと前記第１レバーとの間を連結する）と、前記第１と第２のレバーとリンクとに，前記第１操作軸１４の動作角を所定の角度に制限するストッパを備える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した第１従来例はカムを使用しているので３位置の位置決め精度が良くない（特に中央位置にはストッパを設けることができない）し、機器側から回転力が与えられると、カム板２が回転してしまう欠点がある。そこで第２従来例ではこのような欠点を回避できる構造にしているが、そのために構造が複雑になる欠点を有する。
【０００７】
そこでこの発明の目的は、３つの位置のすべてをストッパで確実に位置決めすると共に、機器側から回転力を与えられても動かない構造にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の３位置を持つ機器の操作器は、
操作軸と同体で回転する操作軸レバーと，従動軸と同体で回転する従動軸レバーと，前記操作軸レバーと従動軸レバーとの間に設けた連結バーとで構成しているリンク機構と、３位置を持つ機器を結合している出力軸と、前記従動軸の回転力を出力軸へ伝達または遮断できる係合機構と、前記操作軸が回転して前記リンク機構の死点を越えた位置が機器の第１位置で、此処を停止位置とする第１ストッパと、前記操作軸が逆方向回転して前記リンク機構の別の死点を越えた位置が機器の第２位置で此処を停止位置とする第２ストッパと、前記機器の第２位置で前記従動軸から出力軸への回転力を遮断して前記機器を第３位置へ移動させる回転力を前記出力軸に与える出力軸操作機構とを備える。
【０００９】
前記出力軸操作機構は、前記出力軸に装着して当該出力軸に回転力を与える操作ハンドルと、該操作ハンドルを出力軸に装着すれば前記従動軸から出力軸への回転力が遮断される係合機構とを備える。
前記係合機構は、中空の従動軸と中空の出力軸の中心を一致させた２重軸とし、内側軸の側壁に円孔を加工しこの円孔から球の一部が前記円孔から突出する状態で前記円孔に球を挿入する。このとき内側軸から突出した前記球と嵌合する孔を外側軸の側壁内面に加工することで、前記球が外側軸と内側軸とを係合する。内側軸にはその中空部に適合する直径で部分的に細いくびれ部を有する丸棒を、ばねと共に前記内側軸の中空部に軸方向に移動可能な状態で挿入し、操作ハンドルを装着すれば前記丸棒のくびれ部が前記内側軸の円孔の位置へ移動し、操作ハンドルを外せば前記のばねが丸棒のくびれ部を前記内側軸の前記円孔から外れた位置に移動する。
【００１０】
前記操作ハンドルは、前記機器が第１の位置または第２の位置のいずれか一方にあるときにのみ装着できるシャッターを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例の概念を表した構造図である。図１の第１実施例において、斜線を施した操作軸２１と従動軸２３および出力軸２７の位置は固定されている。また従動軸２３と出力軸２７はその中心が一致している。
操作軸２１には操作軸レバー２２が固着されており、従動軸２３には従動軸レバー２４が固着されいる。また操作軸レバー２２の先端と従動軸レバー２４の先端とを連結バー２５で連結することで、リンク機構が形成される。
【００１２】
図１の第１実施例では、電動あるいは手動により操作軸２１に回転力を与えてこれを反時計方向に回転させて操作軸レバー２２が第２ストッパ２９に当たった状態を図示している。このとき、操作軸２１と連結バー２５との結合部は死点を越えた位置にあり、操作軸２１がこれ以上に回転するのを第２ストッパ２９が阻止している。この状態で停止したときの連結バー２５と従動軸レバー２４の結合部の位置をＢ点とする。次に操作軸２１を時計方向に回転させるときに操作軸２１と連結バー２５との結合部が別の死点を越えた位置に第１ストッパ２８が設置されていて、操作軸２１はこれ以上の回転はできない。このときの連結バー２５と従動軸レバー２４の結合部の位置をＡ点とする。
【００１３】
従動軸２３と出力軸２７は係合機構２６を介して結合されており、それぞれの軸の回転中心は一致しているので、操作軸２１が両ストッパ２８と２９の間を回転すると、リンク機構により従動軸２３はＡ点とＢ点の間を回転し、その回転が係合機構２６を介して出力軸２７へ伝えられる。ここで、従動軸レバー２４が図示のＢ点にあるとき、出力軸２７に固着している出力軸レバー３０は図示の「切」位置（すなわち機器としての断路器の接触部が切りの状態）にあるものとし、従動軸レバー２４がＡ点にあるときに出力軸レバー３０は「入」位置（断路器は入りの状態）にあるものとする。
【００１４】
出力軸レバー３０が「入」位置または「切」位置にあるときに、断路器側から出力軸レバー３０を動かそうとする力が与えられても、リンク機構は死点を越えてストッパに当たった状態になっているために、操作軸２１を回転させることはできない。
係合機構２６が従動軸２３と出力軸２７との結合を開放すれば、リンク機構が前述したように動けない状態にあっても、出力軸２７に別途の回転力を与えればこの出力軸２７のみを単独で回転させることができる。すなわち係合機構２６が両軸の係合を遮断すれば、出力軸レバー３０を第３の位置である「接地」位置（断路器に接続されている主回路を接地状態）にすることができる。このとき図示していないストッパが出力軸レバー３０の動きを止める。
【００１５】
図２は図１に記載の第１の係合機構の部分を表した本発明の第２実施例の構造図である。この第２実施例において、操作軸２１からの回転力は、前述したように連結バー２５と従動軸レバー２４を介して従動軸２３を回転させる。この従動軸２３と出力軸２７とは２重軸構造であり、係合機構としてのキー３３が両軸を結合しているから、従動軸２３の回転力はそのまま出力軸２７へ伝わり、出力軸レバー３０を動かす。しかしながらキー３３を引き抜けば、従動軸２３が死点とストッパで動けない状態にあっても、出力軸２７に回転力を与えれば、これだけを回転できるから、断路器を第３の位置である「接地」位置へ動かすことができる。
【００１６】
出力軸２７には出力軸切り欠き部３１が設けてあり、出力軸２７を単独で回転させたときでも、その回転範囲は従動軸２３に植えたストッパピン３２と出力軸切り欠き部３１とで制限される。
図３は図１に記載の第２の係合機構の部分を表した本発明の第３実施例の構造図であるが、従動軸レバー２４，連結バー２５，出力軸２７，出力軸レバー３０，出力軸切り欠き部３１およびストッパピン３２の名称・用途・機能は図２で既述の第２実施例と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【００１７】
図３に図示の第３実施例では、２重軸の内側軸となるのは中空従動軸４３であり、この中空従動軸４３の側壁には円孔が開口し、この円孔には球４４が挿入されている。中空従動軸４３の中空部に丸棒４７を挿入すると、この丸棒４７が球４４を直径の方向に押すから、その一部が中空従動軸４３の外周へ押し出される。出力軸２７の内周のこれに対応する位置に座ぐりを加工しておくと、球４４が図２で既述のキー３３と同じ役割を果たす。すなわち球４４が中空従動軸４３と出力軸２７とを連結する。
【００１８】
操作ハンドル５０をこの２重軸に装着する際に、この操作ハンドル５０が丸棒４７を奥方向へ移動させるが、そのときにばね４９は圧縮される。丸棒４７に設けられているくびれ部４８が球４４の挿入位置まで移動すると、球４４はくびれ部４８にはまりこんで中空従動軸４３の外周からは突出しなくなるから、図２の第２実施例に図示したキー３３を引き抜いたのと同じ状態となり、中空従動軸４３と出力軸２７との連結は遮断される。操作ハンドル５０を取り外せば、圧縮されていたばね４９が丸棒４７を元の位置へ戻すから、球４４は再び外周方向へ押し出されて中空従動軸４３と出力軸２７とを結合する。
【００１９】
出力軸レバー３０が「切」位置以外の位置にあるときは、操作ハンドル５０を２重軸に装着するのを妨げるシャッター（図示は省略）を備えている。
図４は図３に図示の第３実施例を断面で表した断面構造図であって、各部に付した符号と名称・用途・機能は図３の記載と同じであるから、これらの説明は省略する。
【００２０】
【発明の効果】
断路器などの３位置を持つ機器を動かす操作器は、従来は位置決めの正確さに欠ける（特に中央位置）不具合があったし、機器側から力が加わると操作器が動いてしまう不都合もあった。これに対して本発明では、リンク機構とストッパとにより、第１の位置と断路器２の位置の位置決めが正確に行われるし、機器側から逆方向へ力が加わっても操作器が動く恐れがない。更に操作ハンドルを挿入すれば第３の位置への操作が円滑に行えるし、このときの位置決めも正確で、逆方向へ力が加わっても操作器が動かない効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の概念を表した構造図
【図２】図１に記載の第１の係合機構の部分を表した本発明の第２実施例の構造図
【図３】図１に記載の第２の係合機構の部分を表した本発明の第３実施例の構造図
【図４】図３に図示の第３実施例を断面で表した断面構造図
【図５】３位置を選択できる操作器の位置決め部分の第１従来例を示した構造図
【図６】各位置ごとに確実なストッパ機能を備えて３位置を選択できる操作器の第２従来例を平面で示した平面構造図
【図７】図６に図示の第２従来例を正面から示した正面構造図
【符号の説明】
１，２１  操作軸
２        カム板
５        ストッパ
１０        小リンク
１１        第１レバー
１３        第２操作軸
１４        第１操作軸
１９        大リンク
２２        操作軸レバー
２３        従動軸
２４        従動軸レバー
２５        連結バー
２６        係合機構
２７        出力軸
２８        第１ストッパ
２９        第２ストッパ
３０        出力軸レバー
３１        出力軸切り欠き部
３２        ストッパピン
３３        キー
４３        中空従動軸
４４        球
４７        丸棒
４８        くびれ部
４９        ばね
５０        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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【図７】
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