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技術 遮断器の操作機構

出願人 株式会社東芝
発明者 郷冨夫加々良弘樹
出願日 1997年5月30日 (23年8ヶ月経過) 出願番号 1997-141416
公開日 1998年12月18日 (22年2ヶ月経過) 公開番号 1998-334774
状態 拒絶査定
技術分野 消弧付高圧スイッチの駆動機構及び操作回路
主要キーワード 駆動レバ 挿入棒 長円穴 据付現地 段付ねじ 蓄勢状態 固定用ピン ローラフォロア
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年12月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

取付けと取外しが容易で、占有空間も減らすことができる遮断器操作機構を得ること。

解決手段

投入カム2のカム軸に固定した駆動レバー4の先端に対して、段付ねじ付きピン2と座金5aを介してローラフォロア5Aを取り付ける。投入ばねは、外側の投入ばね6Aと内側の投入ばね6Bの二重とし、これらの投入ばね6A,6Bに挿入した投入ばねガイド7Aの上端には、ローラフォロア5Aの外周と同一曲率の溝13Aを形成し、この溝13Aを介してローラフォロア5Aに投入ばねガイド7Aの上端を当接させる。投入ばねガイド7Aの下端とは、長穴10を形成し、この長穴10を形成した側面に対して、支持ピン14Aを挿入するピン挿入穴10を設ける。

概要

背景

図3(a)は、真空遮断器に組み込まれる従来の操作機構投入ばねの一例を示す図、図3(b)は、同じく開路ばねの一例を示す図である。このうち、図3(a)において、この投入ばねは、真空遮断器のばね軸19aと下側のばね軸19bに上下が支持されている。このうち、上部のばね軸19aは、図示しない投入カムカム軸基端が固定されたレバーの先端から突設されており、下側のばね軸19bは、真空遮断器の主枠に固定されている。

上部のばね軸19aには、略台形状のばね端板19Aの上部が嵌合し、図示しない止め輪で固定されている。下部のばね軸19bにも、ばね端板19Aと同一品のばね端板19Bの下部が嵌合している。

また、上部のばね端板19Aの下部には、一対のばね係止板20Aの上部が段付ねじ付きピン22を介して固定され、下部のばね端板19Bの上部にも、ばね係止板20Aと同一品の一対のばね係止板20Bの下部が、段付ねじ付きピン22を介して対称的に固定されている。

これらのばね係止板20A,20Bには、基端側の両側に対して、一対のU字状の溝部20aが形成され、これらの溝部20aの先端側には、一対の段付部20bが形成されている。これらの溝部20aと段付部には、投入ばね21の端部が巻装されている。

このように投入ばねが構成された真空遮断器の操作機構においては、この操作機構に組み込まれた真空遮断器の投入ばね駆動用電動機が駆動されると、前述した投入カムが回転し、この投入カムの回転によって、上部のばね軸19aは上方に駆動されて、投入ばね21は伸長され蓄勢状態となる。

この状態において、投入信号が操作機構に入力されると、図示しない投入軸係止されていた投入キャッチ揺動し、この投入キャッチによる投入カムの鎖錠状態解除されて、投入カムは投入ばね21の放勢力復帰力)によって、所定の角度だけ揺動する。

すると、図示しない四節リンクが駆動され、主軸が駆動されて、真空遮断器に組み込まれた真空バルブ可動側接点固定側接点に投入される。なお、可動側接点が投入されると、前述した駆動用の電動機が再び駆動され、投入カムが揺動し、この投入ばね21は次の再投入に備えて再び蓄勢される。

また、図3(b)は、真空遮断器の従来の操作機構に組み込まれる開路ばねの一例を示す図で、蓄勢完了寸前の状態を示し、上部が前述した四節リンクの連結ピン23aに連結され、下部が真空遮断器のばね軸27に連結されている。

すなわち、上部の連結ピン23aに上端が連結されたばね案内具23は、熱間圧延鋼厚板から製作され、上端の頭部23bの下側にやや幅の狭いばね案内部23cが形成され、このばね案内部23cの下端には、下端が開口したU字状の溝23dが形成されている。

このうち、ばね案内部23cの上端には、環状のばね端板24Aが下側から遊嵌されている。このばね端板24Aの下側には、開路ばね25が遊嵌され、この開路ばね25の更に下端には、ばね端板24Bが遊嵌され、このばね端板24Bの下面に対して、操作機構のばね軸27が溝23dに突出している。この結果、開路ばね25は、所定の圧力で圧縮されている。

このように開路ばねが構成された遮断器の操作機構においては、図示しない引外しキャッチが揺動して、投入動作とともに圧縮され蓄勢されていた開路ばね25の放勢によって主軸も揺動し、真空バルブの可動側接点が開極される。

概要

取付けと取外しが容易で、占有空間も減らすことができる遮断器の操作機構を得ること。

投入カム2のカム軸に固定した駆動レバー4の先端に対して、段付ねじ付きピン2と座金5aを介してローラフォロア5Aを取り付ける。投入ばねは、外側の投入ばね6Aと内側の投入ばね6Bの二重とし、これらの投入ばね6A,6Bに挿入した投入ばねガイド7Aの上端には、ローラフォロア5Aの外周と同一曲率の溝13Aを形成し、この溝13Aを介してローラフォロア5Aに投入ばねガイド7Aの上端を当接させる。投入ばねガイド7Aの下端とは、長穴10を形成し、この長穴10を形成した側面に対して、支持ピン14Aを挿入するピン挿入穴10を設ける。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

遮断器カム軸に片側が固定され他側にローラ軸支されたレバーと、前記ローラの外周面に片側の凹部が当接し他側に形成された嵌合案内部に案内軸が遊嵌するばね挿入棒と、このばね挿入棒に遊嵌し片側が前記ばね挿入棒の係止部に当接し他側が前記案内軸に当接し前記カム軸の駆動により圧縮されるコイルばねを備えた遮断器の操作機構

請求項2

前記嵌合案内部に前記コイルばねの圧縮状態を維持するストッパ挿脱部を形成したことを特徴とする請求項1に記載の遮断器の操作機構。

請求項3

前記カム軸を投入カム軸とし、前記嵌合案内部を長穴形成部としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の遮断器の操作機構。

請求項4

前記コイルばねを前記ばね挿入棒に互いに同軸に遊嵌される径の異なる複数のコイルばねとしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の遮断器の操作機構。

請求項5

前記コイルばねの圧縮状態を維持するストッパの位置を、前記コイルばねの前記蓄勢時の100 %未満〜80%の位置としたことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の遮断器の操作機構。

請求項6

前記ローラをカムフォロアとし、前記案内軸の片側の凹部を前記ローラの外周の曲率と同一の弧状としたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の遮断器の操作機構。

技術分野

0001

本発明は、遮断器操作機構に関する。

背景技術

0002

図3(a)は、真空遮断器に組み込まれる従来の操作機構の投入ばねの一例を示す図、図3(b)は、同じく開路ばねの一例を示す図である。このうち、図3(a)において、この投入ばねは、真空遮断器のばね軸19aと下側のばね軸19bに上下が支持されている。このうち、上部のばね軸19aは、図示しない投入カムカム軸基端が固定されたレバーの先端から突設されており、下側のばね軸19bは、真空遮断器の主枠に固定されている。

0003

上部のばね軸19aには、略台形状のばね端板19Aの上部が嵌合し、図示しない止め輪で固定されている。下部のばね軸19bにも、ばね端板19Aと同一品のばね端板19Bの下部が嵌合している。

0004

また、上部のばね端板19Aの下部には、一対のばね係止板20Aの上部が段付ねじ付きピン22を介して固定され、下部のばね端板19Bの上部にも、ばね係止板20Aと同一品の一対のばね係止板20Bの下部が、段付ねじ付きピン22を介して対称的に固定されている。

0005

これらのばね係止板20A,20Bには、基端側の両側に対して、一対のU字状の溝部20aが形成され、これらの溝部20aの先端側には、一対の段付部20bが形成されている。これらの溝部20aと段付部には、投入ばね21の端部が巻装されている。

0006

このように投入ばねが構成された真空遮断器の操作機構においては、この操作機構に組み込まれた真空遮断器の投入ばね駆動用電動機が駆動されると、前述した投入カムが回転し、この投入カムの回転によって、上部のばね軸19aは上方に駆動されて、投入ばね21は伸長され蓄勢状態となる。

0007

この状態において、投入信号が操作機構に入力されると、図示しない投入軸係止されていた投入キャッチ揺動し、この投入キャッチによる投入カムの鎖錠状態解除されて、投入カムは投入ばね21の放勢力復帰力)によって、所定の角度だけ揺動する。

0008

すると、図示しない四節リンクが駆動され、主軸が駆動されて、真空遮断器に組み込まれた真空バルブ可動側接点固定側接点に投入される。なお、可動側接点が投入されると、前述した駆動用の電動機が再び駆動され、投入カムが揺動し、この投入ばね21は次の再投入に備えて再び蓄勢される。

0009

また、図3(b)は、真空遮断器の従来の操作機構に組み込まれる開路ばねの一例を示す図で、蓄勢完了寸前の状態を示し、上部が前述した四節リンクの連結ピン23aに連結され、下部が真空遮断器のばね軸27に連結されている。

0010

すなわち、上部の連結ピン23aに上端が連結されたばね案内具23は、熱間圧延鋼厚板から製作され、上端の頭部23bの下側にやや幅の狭いばね案内部23cが形成され、このばね案内部23cの下端には、下端が開口したU字状の溝23dが形成されている。

0011

このうち、ばね案内部23cの上端には、環状のばね端板24Aが下側から遊嵌されている。このばね端板24Aの下側には、開路ばね25が遊嵌され、この開路ばね25の更に下端には、ばね端板24Bが遊嵌され、このばね端板24Bの下面に対して、操作機構のばね軸27が溝23dに突出している。この結果、開路ばね25は、所定の圧力で圧縮されている。

0012

このように開路ばねが構成された遮断器の操作機構においては、図示しない引外しキャッチが揺動して、投入動作とともに圧縮され蓄勢されていた開路ばね25の放勢によって主軸も揺動し、真空バルブの可動側接点が開極される。

発明が解決しようとする課題

0013

ところが、このうち、図3(a)に示した投入ばねが組み込まれた操作機構においては、投入ばね21の上下端を上下のばね係止板20A,20Bに固定する作業の作業性が悪い。

0014

すなわち、投入ばね21をばね係止板21A,20Bに固定する場合には、投入ばね21の端部にばね係止板20A,20Bの段付部20bを挿入した後、投入ばね21の端部のコイル部を溝部20aに挿入するために、密着巻きされたコイル部の素線の間にドライバなどの工具を差し込んで拡げなければならない。

0015

更にその状態を維持して、ばね係止板20A,20Bを回転させなければならない。その回転角度は、上下とも同一で、上下のばね係止板20A,20Bが同一面となるように調整しなければならない。上下のばね係止板20A,20Bの間隔も所定の値としなければならない。

0016

工場で組み立てる場合には、専用の治具などを使うこともできるので問題はないが、据付現地で投入ばね21を交換する場合には、交換作業は非常に困難となる。さらに、投入ばね21は、放勢力を上げるために2個が並列に組み込まれているので、占有空間が増え、真空遮断器の小形化を図るうえでの障害となる。

0017

しかも、操作機構への組込みや操作機構からの取外し作業は、図3(b)に示した開路ばねを含めて、操作機構のカム板及びキャッチや四節リンク機構などの部品が隣接して組込まれた狭い空間において行わなければならない。そこで、本発明の目的は、組み込みや取外しが容易で、占有空間も減らすことのできる遮断器の操作機構を得ることである。

課題を解決するための手段

0018

請求項1に対応する発明の遮断器の操作機構は、遮断器のカム軸に片側が固定されたレバーの他側にローラ軸支し、このローラの外周面に片側の凹部が当接し他側に形成された嵌合案内部に案内軸が遊嵌するばね挿入棒を設け、このばね挿入棒に遊嵌し片側がばね挿入棒の係止部に当接し他側が案内軸に当接しカム軸の駆動により圧縮されるコイルばねを備えたことを特徴とする。

0019

また、特に請求項2に対応する発明の遮断器の操作機構は、嵌合案内部にコイルばねの圧縮状態を維持するストッパ挿脱部を形成したことを特徴とし、請求項3に対応する発明の遮断器の操作機構では、カム軸を投入カム軸とし、嵌合案内部を長穴形成部としたことを特徴とする。

0020

さらに、特に請求項4に対応する発明の遮断器の操作機構では、コイルばねをばね挿入棒に互いに同軸に遊嵌される径の異なる複数のコイルばねとしたことを特徴とし、請求項5に対応する発明の遮断器の操作機構は、コイルばねの圧縮状態を維持するストッパの位置を、コイルばねの蓄勢時の100 %未満〜80%の位置としたことを特徴とし、請求項6に対応する発明の遮断器の操作機構では、ローラをカムフォロアとし、案内軸の片側の凹部をローラの外周の曲率と同一の弧状としたことを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0021

以下、本発明の遮断器の操作機構の一実施形態を図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明の遮断器の操作機構の第1の実施形態を示す右側面概略図で、圧縮されて蓄勢状態の投入ばねと投入カム及びこれらの間の駆動レバーなどのみを示し、投入キャッチ、引外しキャッチや四節リンク機構などは省いている。

0022

すなわち、図示しない真空遮断器の前面枠12には、操作機構1Aが取付板1aを介して固定され、操作機構1Aの内部には、カム軸3が図示しない軸受を介して設けられている。

0023

このカム軸3には、投入カム2の中心部が固定され、カム軸3には、駆動レバー4の基端が固定され、この駆動レバー4の先端には、図示しない段付ねじ付きピンと図1(b)で示す外側の大座金5aを介してローラフォロア5Aが取り付けられている。

0024

一方、操作機構1Aの内部に固定されるばね案内軸14Aは、後部に二重のフランジ部が形成され、この二重のフランジ部が操作機構1Aの内部に縦設され上部にU字状の溝が形成された支持部材に上方から挿入されることで、案内軸14Aは固定される。

0025

このように取り付けられる案内軸14Aが投入ばねガイド7Aの下端に形成された長円穴7cに遊嵌し、案内軸14Aの上面には、投入ばね6A,6Bの復帰力によってばね端板24Bが押圧されている。

0026

ここで、長円穴7cの長さ及び位置は、図1付勢状態において、上端が案内棒14Aの上端との間に僅かな間隙を形成し、放勢状態においては、投入ばね6A,6Bが僅かに圧縮される長さとなっている。したがって、放勢時には、投入ばね6A,6Bの僅かな復帰力によって、投入ばねガイド7Aは上方への移動が阻止されるようになっている。

0027

投入ばねガイド7Aの案内部7bには、ばね端板24Bと同一品のばね端板24Aが投入ばねガイド7Aの上端の頭部7aの下面に当接して挿入され、これらのばね端板24A,24Bの間に対して、大径の投入ばね6Aと小径の投入ばね6Bが同軸に挿入されている。

0028

なお、長円穴7cが形成された案内部7bの下部には、後述する頭付きの固定用ピン15を挿入するピン挿入穴10が形成されている。このピン挿入穴16の位置は、投入ばね6A,6Bが約95%以上蓄勢された状態で、固定用ピン15を挿入可能となる位置となっている。

0029

投入ばねガイド7Aの頭部7aには、ローラフォロア5Aの外周の曲率と同一の弧状の溝13Aが形成され、投入ばねガイド7Aは、投入ばね6A,6Bの復帰力によって溝13Aの底面がローラフォロア5Aの下端面に押圧されている。

0030

このように構成された遮断器の操作機構においては、保守点検作業において投入ばね6A,6Bを取り外す場合には、まず、図1(a),(b)に示した固定用ピン15を挿入した状態で投入ばね6A,6Bを放勢させ、次に投入ばねガイド7Aの上端をローラフォロア5Aから外し、投入ばねガイド7Aを案内軸14Aとともに持ち上げて、この案内軸14Aを支持部材から引き抜く。

0031

したがって、投入ばねガイド7Aを外すときの投入ばね6A,6Bの放勢力は、固定用ピン15Aによって防ぐことができるので、作業が安全で、容易に取り外すことができる。

0032

一方、投入ばね6A,6Bを遮断器の操作機構に組み込む作業では、まず、投入ばねガイド7Aに挿入した投入ばね6A,6Bを図示しない治具などで蓄勢し、案内軸14Aと固定用ピン15Aを挿入した状態で、投入ばねガイド7Aの頭部7aの上端の溝13Aをローラフォロア5Aの下面に当接させ、長円穴7cにばね軸14Aを挿入させる。

0033

次に、投入カム2のカム軸を駆動して投入ばね6A,6Bを放勢させた後、固定ピン15を引き抜くことで、容易に組み込むことができる。また、投入ばね6A,6Bは、投入ばねガイド7Aに同軸に組み込まれているので、操作機構の中に占める占有空間を減らすことができる。

0034

図2は、開路ばね11A,11Bが組み込まれた状態を示す図で、操作機構1Bには、下部前方に設けられた主軸8に対して、駆動レバー9の基端が固定されている。

0035

この駆動レバー9にも、図1で示した駆動レバー4と同様に、ローラフォロア5Bが図示しない段付ねじ付きピンと大座金を介して取り付けられている。操作機構1Aの上部後方に固定されたばね軸14Bには、投入ばねガイド7Bの上端に形成されたU字状の溝部が遊嵌している。

0036

このU字状の溝部の両側にもピン挿入穴16Bが形成されている。このように構成された遮断器の操作機構の場合にも、開路ばね11A,11Bを取り外す場合には、これらの開路ばねを圧縮した状態で、固定用ピンをピン挿入穴16Bに挿入して取り出す。逆に、組み込む場合も、投入ばね6A,6Bと同様に行う。

0037

このように開路ばねが構成された遮断器の操作機構においても、組み込みや取外しが容易となるだけでなく、同軸に組み込まれた開路ばね11A,11Bによって、これらの占有空間を減らすことができるので、遮断器の外形を小形化することができる。

0038

なお、上記実施形態においては、真空遮断器に組み込まれた操作機構の場合で説明したが、付勢されるコイルばねが組み込まれる遮断器であれば、遮断主接点大気中又は絶縁ガス中で開極する気中遮断器ガス遮断器にも同様に適用することができる。

発明の効果

0039

以上、請求項1に対応する発明によれば、遮断器のカム軸に片側が固定されたレバーの他側にローラを軸支し、このローラの外周面に片側の凹部が当接し他側に形成された嵌合案内部に案内軸が遊嵌するばね挿入棒を設け、このばね挿入棒に遊嵌し片側がばね挿入棒の係止部に当接し他側が案内軸に当接しカム軸の駆動により圧縮されるコイルばねを備えることで、ばね挿入棒とローラとの当接部を直接挿脱可能としたので、組み込みや取外しが容易で、占有空間も減らすことのできる遮断器の操作機構を得ることができる。

図面の簡単な説明

0040

図1(a)は、本発明の遮断器の操作機構の第1の実施形態を示す部分破断右側面図。(b)は、(a)の部分拡大詳細図。
図2本発明の遮断器の操作機構の第2の実施形態を示す部分破断右側面図。
図3(a)は、従来の遮断器の操作機構に組み込まれる引張りばね式の投入ばねの一例を示す図。(b)は、従来の遮断器の操作機構に組み込まれる圧縮ばね式の開路ばねの一例を示す図。

--

0041

1A…操作機構、2…投入カム、3…カム軸、4,9…駆動レバー、5A,5B…ローラフォロア、6A,6B,11A,11B…コイルばね、7A…投入ばねガイド、7B…開極ばねガイド、7c…長円穴、8…主軸、10…ピン挿入穴、13A,13B…溝、14A,14B…ばね案内棒、15A,15B…固定用ピン、24A,24B…ばね端板。

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