JPH0625867Y2 - 遮断器用操作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電磁力により投入動作を行わせバネ力により
遮断動作を行わせる遮断器用操作器に関するものであ
る。

［従来の技術］ 遮断器を操作する操作器として、特開昭５７−１７４８
１５号に示されているような電磁投入バネ遮断形の操作
器が多く用いられている。一般にこの種の操作器は、遮
断器の操作軸に連結されて遮断器を投入する投入位置と
該遮断器を遮断する遮断位置との間を回転する主軸と、
主軸を遮断位置側に付勢する遮断バネと、電磁コイルに
より励磁される呼び鉄と該電磁コイルが励磁された際に
呼び鉄に吸引されるプランジャとを備えていて主軸が遮
断位置にあるときにプランジャが呼び鉄から離れた位置
に配置され、遮断器を投入する際に電磁コイルが励磁さ
れる投入用電磁プランジャと、遮断器を投入する際に遮
断バネの付勢力に抗して主軸を投入位置まで回転させる
べくプランジャの呼び鉄側への変位を回転運動に変換し
て主軸に伝える投入機構と、投入機構を投入状態に係止
する係止機構と、係止機構を引き外す引き外し機構とに
より構成される。

［考案が解決しようとする課題］ 上記のような電磁投入バネ遮断形の操作器では、遮断器
を開くための駆動力を単一の遮断バネにより得ていたた
め、遮断器が大形化して負荷を増大させる必要が生じた
場合には遮断バネを大形にする必要がある。しかし遮断
バネを大形化すると、遮断器を投入するための駆動力を
得る電磁プランジャも大形にする必要があり、操作器全
体が大形化してその占有面積が増大したり、コストが大
幅に上昇したりするという問題があった。

本考案の目的は、遮断バネを大形化することなく負荷の
増大に対処し得るようにした遮断器用操作器を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、遮断器の操作軸に連結されて遮断器の投入を
完了する投入位置と該遮断器の遮断を完了する遮断位置
との間を回転する主軸と、主軸を遮断位置側に付勢する
遮断バネと、電磁コイルにより励磁される呼び鉄と該電
磁コイルが励磁された際に呼び鉄に吸引されるプランジ
ャとを備えていて主軸が遮断位置にあるときにプランジ
ャが呼び鉄から離れた位置に配置され、遮断器を投入す
る際に電磁コイルが励磁される投入用電磁プランジャ
と、遮断器を投入する際に遮断バネの付勢力に抗して主
軸を投入位置まで回転させるべくプランジャの呼び鉄側
への変位を回転運動に変換して主軸に伝える投入機構
と、投入機構を投入状態に係止する係止機構と、係止機
構を引き外す引き外し機構とを備えた遮断器用操作器に
おいて、遮断バネを大形にすることなく負荷の増大に対
処し得るようにしたものである。

そのため、本考案においては、主軸が投入位置にあると
きに第１の位置で該主軸に取り付けられたレバーに当接
し、主軸が投入位置から遮断位置側に一定角度回転した
ときに第１の位置との間に一定の距離を隔てた第２の位
置で前記レバーに当接するように設けられて該第１の位
置と第２の位置との間を移動するように移動範囲が規制
された当板と、該当板を第２の位置側に付勢する初期駆
動バネとを備えた初期駆動機構が設けられる。

この初期駆動機構においては、主軸が投入位置に向けて
前記一定角度の範囲を回転する過程でレバーにより当板
が第２の位置から第１の位置まで移動させられて初期駆
動バネが蓄勢される。

［作用］ 上記のように初期駆動機構を設けると、遮断時の初期に
遮断バネと初期駆動バネとの双方により主軸を付勢して
遮断時の初期の駆動力を増大させることができるため、
負荷が増大している場合でも遮断器の可動接触子の初期
加速を円滑に行わせることができる。遮断器の可動接触
子が一旦始動して加速した後は、負荷が増大していても
従来の遮断バネで充分に駆動できる。従って上記のよう
に初期駆動バネを設けると遮断バネを大形にしなくても
負荷の増大に対処することができる。

上記のように初期駆動バネを付加すると、投入動作の終
期に初期駆動バネが蓄勢されることになるため、投入動
作終期の投入力が大きくなる。しかし、励磁された際に
プランジャを呼び鉄に吸引する形式の電磁プランジャの
駆動力は、プランジャと該プランジャを吸引する呼び鉄
との間の距離の自乗に反比例して増大し、投入終期の電
磁プランジャの駆動力は非常に大きくなっているため、
特に電磁プランジャを大形にしなくても初期駆動バネの
蓄勢を支障無く行わせることができる。

このように、本考案によれば、遮断バネ及び電磁プラン
ジャを大形にしなくても負荷の増大に対処し得るため、
負荷が増大した場合に操作器が大形化してその占有面積
が増大したり、コストが高くなったりするのを防ぐこと
ができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図ないし第３図は本考案の実施例を示したもので、
第１図及び第２図はそれぞれ遮断器が投入状態及び遮断
状態にある時の操作器の状態を示す断面図、第３図は本
考案において追加される初期駆動バネを示す要部斜視図
である。

第１図及び第２図において１はＵ字形に形成された操作
器のフレーム、２はフレーム１の相対する側壁１ａ，１
ａに回転自在に支持された主軸であり、主軸２は遮断器
ＣＢの操作軸に結合されて、遮断器の投入が完了する投
入位置と該遮断器の遮断が完了する遮断位置との間を回
転し得るようになっている。３は一端がフレーム１に対
して固定され、他端がリンク等を介して主軸２に結合さ
れた遮断バネで、この遮断バネにより主軸２が遮断位置
側に付勢される。５はフレーム１の上端に固定されたベ
ース板１００に取付けられた投入用電磁プランジャで、
この電磁プランジャはプランジャ５ａと、呼び鉄５ｂ
と、呼び鉄５ｂを励磁する電磁コイル５ｃとからなって
いる。この電磁プランジャ５は、主軸２が遮断位置にあ
るときにプランジャ５ａが呼び鉄５ｂから離れた位置に
配置されるように設けられ、遮断器を投入する際に電磁
コイル５ｃが励磁されてプランジャ５ａが呼び鉄５ｂに
吸引される。

プランジャ５ａの作用端部にはジョイント６が取付けら
れ、このジョイント６に設けられた長孔６ａ内にレバー
７の一端に設けられたピン７ａが遊嵌されている。レバ
ー７はその中間部がフレーム１に回転自在に支持された
軸８に固定され、このレバー７の他端にはピン７ｂによ
りラッチローラ９が取付けられている。軸８には手動操
作ハンドル取付け用ボス１０の一端が取付けられ、この
ボス１０の他端に図示しない操作ハンドルを取付け得る
ようになっている。

フレーム１にはまたハッカ軸１１が回転自在に支持さ
れ、このハッカ軸１１に投入ハッカ１２の一端が固定さ
れている。投入ハッカ１２は復帰バネ１３により常時図
面上反時計方向に付勢されている。投入ハッカ１２の先
端にはラッチローラ係止用の円弧状切欠き部１２ａ（第
２図参照）が形成されている。

主軸２には主軸レバー１４の一端が固定され、この主軸
レバー１４は主軸２の回転に伴って第１図に示す投入位
置と第２図に示す遮断位置との間を回動する。

主軸レバー１４の他端にはピン１５を介して引き外しハ
ッカ１６の一端が枢結（ピボット結合）されている。ハ
ッカ１６にはピン１７を介して引き外し自由リンク１８
の一端が枢結され、引き外し自由リンク１８の他端はピ
ン７ｂによりレバー７に枢結されている。引き外し自由
リンク１８にはストッパピン１９及び２０が固定され、
ストッパピン１９はハッカ１６に形成された扇形端部１
６ａの一方の角部に当接してハッカ１６と引き外し自由
リンク１８との間の一方向への相対的回動を阻止し、ス
トッパピン２０は投入ハッカ１２の先端に当接して該ハ
ッカ１２の回動範囲を規制している。

引き外し自由リンク１８には半円形の断面形状を有する
係止端部２１ａを備えた鎖錠ピン２１が取付けられ、こ
の鎖錠ピンはその作用端部２１ａがハッカ１６に形成さ
れた扇形端部１６ａの他方の角部に係合してハッカ１６
と引き外し自由リンク１８との間の他方向への相対的な
回動を阻止する鎖錠位置と、該扇形端部１６ａの角部と
の係合が外れる解錠位置との間を往復回転し得るように
なっている。鎖錠ピン２１は図示しないバネにより常時
は第１図に示す鎖錠位置に保持されるように付勢され、
遮断器を開く際に図示しない電磁石を備えたトリガ機構
により第２図に示す解錠位置に回動させられるようにな
っている。

この実施例では、ジョイント６と、レバー７と、鎖錠ピ
ン２１により相対的な回動が阻止された状態の引き外し
自由リンク１８及び引き外しハッカ１６と、主軸レバー
１４とにより、遮断器を投入する際に遮断バネの付勢力
に抗して主軸２を投入位置まで回転させるべくプランジ
ャ５ａの呼び鉄５ｂ側への変位を回転運動に変換して主
軸２に伝える投入機構が構成されている。

またラッチローラ９と投入ハッカ１２とにより、上記投
入機構を投入状態に係止する係止機構が構成され、鎖錠
ピン２１と該鎖錠ピンにより相対的な回動が許容された
状態にある引き外しハッカ１６及び引き外し自由リンク
１８とにより、上記係止機構を引き外す引き外し機構が
構成されている。

以上の各部は従来の操作器と同様であるが、本実施例に
おいては、フレーム１の底部に初期駆動機構３０が配設
されている。この初期駆動機構３０は、第３図に示すよ
うにコの字形の突き当て部３１ａの両端に平板状のバネ
受け座３１ｂ，３１ｂを形成した構造の当板３１と、対
のガイド軸３２，３２と、初期駆動バネ３３，３３とか
らなり、ガイド軸３２，３２は当板３１の両端のバネ受
け座３１ｂ，３１ｂをそれぞれ貫通させて設けられた孔
に遊嵌されている。各ガイド軸３２の下端にはガイド軸
３２より小径のネジ部３２ａが連設されていて、該ネジ
部３２ａがフレーム１の底部を貫通してフレーム１の下
面側に導出されている。そして各ネジ部３２ａにナット
３５が螺合されて該ナットにより各ガイド軸３２がフレ
ーム１に固定され、各ガイド軸により当板３１が上下方
向に移動自在にガイドされている。各ガイド軸３２の上
端には拡大頭部３２ｂが設けられ、該頭部により当板３
１のガイド軸からの抜け止めが図られている。初期駆動
バネ３３，３３はそれぞれガイド軸３２，３２に嵌合さ
れてバネ受け座３１ｂ，３１ｂとフレーム１の底部との
間に圧縮された状態で配設されている。

上記当板３１は、主軸２が投入位置にあるときに第１の
位置で主軸レバー１４の先端に当接し、主軸２が投入位
置から遮断位置側に一定角度回転したときに第１の位置
との間に一定の距離を隔てた第２の位置（バネ受け座３
１ｂがガイド軸３２の拡大頭部３２ｂに当接する位置）
で主軸レバー１４の先端に当接するように設けられてい
て、上記ガイド軸３２により、第１の位置と第２の位置
との間をのみ移動するように移動範囲が規制されてい
る。

この初期駆動機構においては、遮断器の遮断動作の終期
に主軸２が上記一定角度の範囲を回転する過程で主軸レ
バー１４が当板３１を第２の位置から第１の位置まで移
動させて初期駆動バネ３３を蓄勢する。投入機構が投入
状態に係止された状態にある間、当板３１が第１の位置
に保持されて初期駆動バネ３３が蓄勢された状態に保持
される。

遮断器の遮断動作が行われる際には、主軸が投入位置か
ら遮断位置に向けて一定の角度回転する間、初期駆動バ
ネ３３が当板３１と主軸レバー１４とを介して主軸２を
遮断位置側に付勢する。

遮断動作の初期に主軸２が初期駆動バネにより付勢され
る角度範囲は、各ガイド軸３２の長さを調節することに
より適宜に設定される。

次に上記実施例の動作を説明する。上記実施例において
第２図の状態では遮断器ＣＢが遮断状態にある。第２図
に示した状態では、鎖錠ピン２１が引き外しハッカ１６
の扇形部１６ａに係合しない解錠位置にあるが、遮断器
が遮断した後鎖錠ピン２１ａは自動的に第１図に示す鎖
錠位置に戻る。鎖錠ピン２１が鎖錠位置にある時には引
き外しハッカ１６と引き外し自由リンク１８との間に相
対的な回動が生じ得ない状態にある。この状態で電磁プ
ランジャ５の励磁コイル５ｃに通電されると、プランジ
ャ５ａが呼び鉄５ｂに吸引され、レバー７が図面上時計
方向に回動する。これにより引き外し自由リンク１８及
び引き外しハッカ１６が一体となって下方に変位し、主
軸レバー１４を図面上時計方向に回動させて、主軸１４
を時計方向に回転させる。この過程で遮断バネ３が蓄勢
される。主軸２が投入位置に達する前の一定の区間にな
ると主軸レバー１４の先端が第２の位置にある当板３１
に当接して該当板を押すため、遮断バネ３と共に初期駆
動バネ３３も蓄勢（圧縮）される。引き外し自由リンク
１８が下方に変位するにつれてラッチローラ９が投入ハ
ッカ１２の傾斜面に沿って移動し、主軸１４が投入位置
まで回転すると、ラッチローラ９が投入ハッカ１２の切
欠き部１２ａに嵌合して係止される。これにより各部が
第１図に示す投入状態に保持され、遮断バネ３及び初期
駆動バネ３３が蓄勢状態に保持される。

本実施例の操作器においては、投入動作の終期に初期駆
動バネ３３を蓄勢するため、必要な投入力が大きくな
り、電磁プランジャの負荷が増大する。しかし電磁プラ
ンジャの駆動力はプランジャ５ａと呼び鉄５ｂとの間の
距離に反比例し、主軸レバー１４が当板３１に当接し始
める際（初期駆動バネ３３の蓄勢が開始される際）のプ
ランジャ５ａと呼び鉄５ｂとの間の距離は充分に小さ
くなっていて、電磁プランジャ５の駆動力は充分大きく
なっているため、電磁プランジャ５の出力を増大させな
くても初期駆動バネ３３の蓄勢は支障なく行われる。

第４図は電磁プランジャ５により与えられる投入力Ｆと
投入負荷ｆｉとを主軸レバー１４の位置に対して示した
ものである。第２図に示す遮断位置から遮断器の可動接
触子が固定接触子に接触する接触位置までの間の投入負
荷ｆｉは、遮断器ＣＢの可動接触子の加速に要する慣性
力と、可動接触子と該可動接触子に接触している集電子
との間の摩擦力と、遮断バネ３の付勢力との総和ｆ１で
ある。また接触位置から第１図に示す投入完了位置の手
前までの投入負荷ｆｉは、ｆ１＋ｆ２＋ｆ３であり、
ここでｆ２は遮断器ＣＢの可動接触子と固定接触子との
間の摩擦力、ｆ３は可動接触子と固定接触子との間に働
く電磁反発力である。また投入動作の最終区間（距離
の区間）の投入負荷ｆｉはｆ１＋ｆ２＋ｆ３＋ｆ４であ
り、ここでｆ４は初期駆動バネ３３の付勢力である。投
入動作の最終区間で投入負荷ｆｉが急に増大するが、こ
の区間では投入力Ｆが距離に反比例して大幅に増大す
るため、電磁プランジャ５を大形にしなくても投入動作
を支障無く行わせることができる。

初期駆動バネ３３の付勢力ｆ４及びこの初期駆動バネ３
３が働く区間の大きさは、適用する負荷に応じて、投
入力Ｆを超えない範囲で適当に設定する。

次に第１図に示された投入状態で遮断指令が与えられる
と、鎖錠ピン２１が第２図に示す解錠位置に回転させら
れるため、遮断バネ３及び初期駆動バネ３３の駆動力に
より引き外しハッカ１６が図面上反時計方向に、また引
き外し自由リンク１８が時計方向にそれぞれ回動し、こ
れによりラッチローラ９が投入ハッカ１２の切欠き部１
２ａから外される。従ってレバー７が反時計方向に回動
してプランジャ５ａを下方変位させるとともに、主軸レ
バー１４が反時計方向に回動し、主軸２が第２図に示す
遮断位置まで回転する。この遮断動作の初期において
は、遮断バネ３の付勢力と初期駆動バネ３３の付勢力と
の双方により主軸２が駆動されて加速され、その後遮断
バネ３の付勢力のみにより遮断位置まで駆動される。こ
のように本考案においては、遮断動作の初期に遮断バネ
の付勢力と初期駆動バネの付勢力との双方により主軸が
加速されるため、負荷が増大しても遮断動作を安定にス
タートさせることができ、支障なく遮断動作を行わせる
ことができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、遮断動作の初期に主軸
を駆動する初期駆動バネを備えた初期駆動機構を設け
て、遮断時の初期に遮断バネと初期駆動バネとの双方に
より主軸を付勢して遮断時の初期の駆動力を増大させる
ようにしたので、負荷が増大した場合でも遮断器の可動
接触子の初期加速を円滑に行わせることができ、遮断動
作のスタートを円滑に行わせて遮断動作を支障無く行わ
せることができる。また初期駆動バネは投入力が充分に
大きくなっている投入の終期にのみ電磁プランジャの負
荷とするようにしたため、電磁プランジャを大形にしな
くても投入動作を支障無く行わせることができる。従っ
て本考案によれば、遮断バネ及び電磁プランジャを大形
にしなくても負荷の増大に対処することができる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例の構成を示したも
ので、第１図及び第２図はそれぞれ本考案の実施例の投
入状態及び遮断状態を概略的に示す断面図、第３図は初
期駆動バネの取付け部付近を示す要部斜視図、第４図は
本考案の実施例の操作器の投入力と投入負荷とを主軸レ
バーの位置に対して示した線図である。 １……フレーム、２……主軸、３……遮断バネ、５……
電磁プランジャ、６……ジョイント、７……レバー、９
……ラッチローラ、１２……投入ハッカ、１４……主軸
レバー、１６……引き外しハッカ、１７……引き外し自
由リンク、２１……鎖錠ピン、３１……当板、３２……
ガイド軸、３３……初期駆動バネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】遮断器の操作軸に連結されて遮断器の投入
   を完了する投入位置と該遮断器の遮断を完了する遮断位
   置との間を回転する主軸と、前記主軸を遮断位置側に付
   勢する遮断バネと、電磁コイルにより励磁される呼び鉄
   と該電磁コイルが励磁された際に呼び鉄に吸引されるプ
   ランジャとを備えていて前記主軸が遮断位置にあるとき
   にプランジャが呼び鉄から離れた位置に配置され、遮断
   器を投入する際に前記電磁コイルが励磁される投入用電
   磁プランジャと、遮断器を投入する際に前記遮断バネの
   付勢力に抗して前記主軸を投入位置まで回転させるべく
   前記プランジャの呼び鉄側への変位を回転運動に変換し
   て前記主軸に伝える投入機構と、前記投入機構を投入状
   態に係止する係止機構と、前記係止機構を引き外す引き
   外し機構とを備えた遮断器用操作器において、 前記主軸にはレバーが取り付けられ、 前記主軸が投入位置にあるときに第１の位置で前記レバ
   ーに当接し、前記主軸が投入位置から遮断位置側に一定
   角度回転したときに前記第１の位置との間に一定の距離
   を隔てた第２の位置で前記レバーに当接するように設け
   られて該第１の位置と第２の位置との間を移動するよう
   に移動範囲が規制された当板と、前記当板を第２の位置
   側に付勢する初期駆動バネとを備えた初期駆動機構が設
   けられ、 前記主軸が投入位置に向けて前記一定角度の範囲を回転
   する過程で前記レバーにより前記当板が第２の位置から
   第１の位置まで移動させられて前記初期駆動バネが蓄勢
   されることを特徴とする遮断器用操作装置。