特許 5976445 開閉装置およびその操作機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5976445

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】開閉装置およびその操作機構

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/38 20060101AFI20160809BHJP

   H01H 33/42 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   H01H33/38 A

   H01H33/42 Q

   H01H33/42 K

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-176478(P2012-176478)

(22)【出願日】2012年8月8日

(65)【公開番号】特開2013-55048(P2013-55048A)

(43)【公開日】2013年3月21日

【審査請求日】2015年6月11日

(31)【優先権主張番号】特願2011-174045(P2011-174045)

(32)【優先日】2011年8月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】395002434

【氏名又は名称】東芝変電機器テクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丸島 敬

(72)【発明者】

【氏名】網田 芳明

(72)【発明者】

【氏名】清水 正治

(72)【発明者】

【氏名】井上 徹

(72)【発明者】

【氏名】小林 義賢

【審査官】 段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−０３２５１３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３３／３８

Ｈ０１Ｈ ３３／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開閉装置の可動接点を往復駆動してその開閉装置を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構であって、
放勢により開路動作を行なう開路ばねと、
前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、
前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、
放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、
前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、
前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、
を備え、
前記開路操作部および前記閉路操作部の少なくとも一方は、
段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、
当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または前記閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、
を備え、
前記電磁ソレノイドは、
前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、
前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、
前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、
前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、
前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、
を有すること、を特徴とする開閉装置操作機構。

【請求項2】

前記ストッパは、
前記ソレノイド筐体に形成された筐体雌ねじに螺合して挿入可能なガイド雄ねじが外周に形成されて、さらに前記ガイド雄ねじ内をその軸の方向に貫通するガイド貫通穴が形成された筒状のストッパガイドと、
前記ガイド貫通穴内を貫通して前記プランジャの端部に当接し、前記ソレノイド筐体内で前記ストッパガイドの端部に係合する段部を備えたストッパピンと、
前記ソレノイド筐体の外側に配置されて前記ガイド雄ねじと螺合して前記ストッパピンの位置を固定可能なナットと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の開閉装置操作機構。

【請求項3】

前記プランジャは、
前記コイルと対向して摺動する円柱状のプランジャ本体と、
前記プランジャ本体の前記励磁動作方向の端部に設けられて、直径が前記プランジャ本体よりも細く、長さが段差寸法である段差部と、
を備え、
前記ソレノイド筐体は、
前記ソレノイドスペーサと当接して前記段差寸法の深さを有するベースと、
前記コイルを収納し、前記ストッパが取り付けられた筐体本体と、
を備えていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置操作機構。

【請求項4】

前記ベースと前記筐体本体とは分離可能であって、
複数種類の段差寸法の前記ベースおよび前記プランジャの組が用意されていて、これらのベースおよびプランジャの組を交換可能に構成されていること、を特徴とする請求項３に記載の開閉装置操作機構。

【請求項5】

前記プランジャは、複数種類の質量のものが用意されていて、これらのプランジャを交換可能に構成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。

【請求項6】

前記開路トリガ機構は、
サブシャフトに固定されたラッチレバーと、
前記ラッチレバーに接離可能に係合するラッチと、
前記ラッチを引いてラッチレバーとラッチとの係合を解放するための引き外しリンクと、
前記引き外しリンクと係合し、前記電磁ソレノイドが励磁されたとき前記プランジャに押されることにより前記引き外しリンクを引く引き外しレバーと、
前記引き外しレバーを前記プランジャに向けて付勢する引き外しレバー復帰ばねと、
前記電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときに前記引き外しレバーと係合することによって前記引き外しレバーが前記プランジャに向けて動く動きを所定位置で停止させるための引き外しレバー停止ピンと、
を有し、
前記引き外しレバー停止ピンは、固定側軸を中心として回転調整が可能でかつ固定可能であり、回転によって前記引き外しレバーと係合する位置が変動することにより、前記引き外しレバーの回転が当該引き外しレバー停止ピンによって停止する位置を調整可能であること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。

【請求項7】

前記閉路トリガ機構は、
閉路シャフトに固定された閉路レバーと、
前記閉路レバーに固定されたツメと、
前記ツメと接離可能に係合し、前記電磁ソレノイドが励磁されたとき前記プランジャに押されることにより前記ツメとの係合を解放する閉路用係止レバーと、
前記閉路用係止レバーを前記プランジャに向けて付勢する閉路用係止レバー復帰ばねと、
前記電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときに前記閉路用係止レバーと係合することによって前記閉路用係止レバーが前記プランジャに向けて動く動きを所定位置で停止させるための閉路用係止レバー停止ピンと、
を有し、
前記閉路用係止レバー停止ピンは、固定側軸を中心として回転調整が可能でかつ固定可能であり、回転によって前記閉路用係止レバーと係合する位置が変動することにより、前記閉路用係止レバーの回転が当該閉路用係止レバー停止ピンによって停止する位置を調整可能であること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の開閉装置操作機構。

【請求項8】

可動接点と、
前記可動接点を往復駆動して開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構と、
を備えた開閉装置であって、
前記開閉装置操作機構は、
放勢により開路動作を行なう開路ばねと、
前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、
前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、
放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、
前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、
前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、
を備え、
前記開路操作部および前記閉路操作部の少なくとも一方は、
段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、
当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または前記閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、
を備え、
前記電磁ソレノイドは、
前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、
前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、
前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、
前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、
前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、
を有すること、を特徴とする開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電気回路を開閉する開閉装置およびそのための操作機構に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、開閉装置の操作機構は、大出力が得られる油圧操作力を用いたものや、中・低出力のばね操作力を用いたものがある。前者を油圧操作機構と呼び、後者をばね操作機構と呼ぶ。特に近年、開閉装置の一種であるガス遮断器の消弧室の小型化が進み、少ない操作力で事故電流等を遮断できるようになり、ばね操作機構の適用が多くなっている。さらに、超高電圧クラスのガス遮断器では、２サイクル遮断（交流の２サイクル分の時間以内に遮断するもの）という高速動作性能が要求されている。

【0003】

２サイクル遮断を可能とするばね操作機構が特許文献１に記載されている。このばね操作機構では遮断および投入の駆動力にトーションバーを用い、２本のトーションバーを折り返して使用することにより、コンパクトに構成するとともに、高速動作を可能としている。

【0004】

また、特許文献２に記載のばね操作機構では、電磁ソレノイドおよびトリガーレバーなどの引き外し操作部を交換することで、２サイクル遮断だけではなく、３サイクル遮断あるいは５サイクル遮断などの異なる遮断サイクル数に対応することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第２５２９２６４号公報

【特許文献2】特開２００７−３２３９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１および２では、２サイクル遮断が可能であり、特に、特許文献２のばね操作機構では３サイクルなどの低速遮断にも対応可能である。しかしながら、ばね操作機構の部品の特性のばらつきや連結部や摺動部などの摩擦などの影響により、開路時間は各ばね操作機構で異なるため、所定の開路時間に微調整する必要がある。特許文献１のばね操作機構はこのような微調整機能を有していない。また、特許文献２のばね操作機構に関しては、調整するために引き外し操作部を交換するため煩雑な作業が必要であり、また、高速遮断用ばね操作機構では電磁ソレノイドの吸引力の大きい領域を用いるが、可動鉄心と固定鉄心のギャップは小さいため、可動鉄心の可動領域が小さく、調整範囲はほとんどない。

【0007】

さらに、閉路時間に関しても、ばね操作機構の部品の特性のばらつきや連結部や摺動部などの摩擦などの影響により、各ばね操作機構で閉路時間が異なることがある。そのため、各相操作の遮断器にばね操作機構を用いた場合、３相の閉路時間がずれる可能性があるが、上述したばね操作機構には閉路時間の微調整機能を有していない。

【0008】

本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、電気回路の開閉を行なう開閉装置において、簡便な方法で開路時間および閉路時間の少なくとも一方を調整できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明に係る開閉装置操作機構の実施形態は、開閉装置の可動接点を往復駆動してその開閉装置を開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構である。この開閉装置操作機構は、放勢により開路動作を行なう開路ばねと、前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、を備える。前記開路操作部および閉路操作部の少なくとも一方は、段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、を備える。前記電磁ソレノイドは、前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、を有する。

【0010】

また、上記目的を達成するため、本発明に係る開閉装置の実施形態は、可動接点と、前記可動接点を往復駆動して開路状態と閉路状態との間で相互に移行させる開閉装置操作機構と、を備える。前記開閉装置操作機構は、放勢により開路動作を行なう開路ばねと、前記開路ばねの蓄勢状態を保持する開路トリガ機構と、前記開路トリガ機構の拘束を解除する開路操作部と、放勢により閉路動作を行なう閉路ばねと、前記閉路ばねの蓄勢状態を保持する閉路トリガ機構と、前記閉路トリガ機構の拘束を解除する閉路操作部と、を備える。前記開路操作部および閉路操作部の少なくとも一方は、段差を持つ入れ子構造の電磁ソレノイドと、当該電磁ソレノイドの操作対象となる前記開路トリガ機構または閉路トリガ機構と当該電磁ソレノイドとの距離を調整するためのソレノイドスペーサと、を備える。前記電磁ソレノイドは、前記ソレノイドスペーサを介して固定されたソレノイド筐体と、前記ソレノイド筐体に対して摺動可能なプランジャと、前記プランジャをプランジャ復帰方向に付勢するプランジャ復帰ばねと、前記ソレノイド筐体に固定されて、通電により励磁状態を生じさせて前記プランジャ復帰ばねの付勢力に抗して前記プランジャを前記プランジャ復帰方向と反対方向の励磁動作方向に摺動させるコイルと、前記コイルへの通電がないときに前記プランジャの前記プランジャ復帰方向への摺動を規制するように前記ソレノイド筐体に取り付けられたストッパであって、その規制位置が調整可能なストッパと、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の閉路状態を示す正面図。

【図2】本発明の第１の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢完了状態を示す正面図。

【図3】図１および図２の開閉装置操作機構の開路状態を示す展開正面図。

【図4】図１および図２の開閉装置操作機構の閉路状態を示す展開正面図。

【図5】図１の開路操作部のソレノイド非励磁状態を示す縦断面図。

【図6】図５の開路用電磁ソレノイドのベースとプランジャを取り出して示す分解拡大縦断面図。

【図7】図５および図６の電磁ソレノイドの隙間寸法と推進力の関係を示すグラフ。

【図8】図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の状態を示す正面図。

【図9】図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の図８の状態に続く状態を示す正面図。

【図10】本発明の第２の実施形態の開閉装置操作機構の開路操作部を示す縦断面図。

【図11】本発明の第３の実施形態の開閉装置操作機構の開路用電磁ソレノイドのベースとプランジャを取り出して示す分解拡大縦断面図。

【図12】電磁ソレノイドの異なる段差寸法における隙間寸法と推進力の関係を示すグラフ。

【図13】本発明の第４の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図。

【図14】図１３のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図。

【図15】図１３の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構の閉路用係止レバー停止ピンを若干回転させたときの閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図。

【図16】図１５のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図。

【図17】図１３および図１５の閉路用係止レバー停止ピンを取り出して示す斜視図。

【図18】図１３、図１５および図１７に示す閉路用係止レバー停止ピンをフレームに取り付けた状態を示す縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る開閉装置の操作機構の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0013】

［第１の実施形態］
まず、図１〜図９を用いて本発明に係る開閉装置操作機構の第１の実施形態を説明する。

【0014】

図１は、本発明の第１の実施形態の開閉装置操作機構の開路トリガ機構２０１と開路操作部２０２の閉路状態を示す正面図である。図２は、第１の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構３０１と閉路操作部３０２の閉路ばね蓄勢完了状態を示す正面図である。図３は、図１および図２の開閉装置操作機構の開路状態を示す展開正面図である。図４は、図１および図２の開閉装置操作機構の閉路状態を示す展開正面図である。図５は、図１の開路操作部２０２のソレノイド非励磁状態を示す縦断面図である。図６は、図５の開路用電磁ソレノイドのベース６０ｅとプランジャ６０ａを取り出して示す分解拡大縦断面図である。

【0015】

図７は、図５および図６の電磁ソレノイドの隙間寸法ｇと推進力の関係を示すグラフである。図８は、図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の状態を示す正面図である。図９は、図１および図２の開閉装置操作機構の開路トリガ機構と開路操作部の開路動作途中の図８の状態に続く状態を示す正面図である。

【0016】

図３および図４において、リンク機構１の左方に可動接点１００が連結されている。図３のようにリンク機構１が右方向に移動したときに可動接点１００が開となって開路状態となり、図４のようにリンク機構１が左方向に移動したときに可動接点１００が閉となって閉路状態となるように構成されている。リンク機構１の一端はメインレバー１１の先端に回転自在に係合している。メインレバー１１は、閉路シャフト１０に回転自由に固定されている。閉路シャフト１０はフレーム（支持構造体）２０に固定された軸受（図示せず）で回転可能に支持されている。

【0017】

開路ばね２はフレーム２０の取り付け面２０ａにその一端が固定されており、他端は開路ばね受け３に嵌着されている。開路ばね受け３にはダンパー４が固着されている。ダンパー４の内部には流体が封入されており、ピストン４ａが並進摺動自在に配置されている。ダンパー４の一端は開路ばねリンク５に固着されている。開路ばねリンク５は、メインレバー１１のピン１１ａに回転自由に取り付けられている。

【0018】

フレーム２０にはサブシャフト３０が回転自由に配置されており、サブシャフト３０にサブレバー３１が固着されている。サブレバー３１の先端にはピン３１ａが配置されている。メインレバー１１に配置されたピン１１ｂとピン３１ａは主副連結リンク６で連結されている。サブシャフト３０にはラッチレバー３２が固着されており、その先端にはローラピン３２ａが回転自由に嵌着されている。さらに、サブシャフト３０にはカムレバー３３が固着されており、カムレバー３３の先端にはローラ３３ａが回転自由に嵌着されている。

【0019】

閉路ばね７はフレーム２０の取り付け面２０ａにその一端が固定されており、他端は閉路ばね受け８に嵌着されている。閉路ばね受け８にはピン８ａが配置されており、ピン８ａは、閉路シャフト１０の端部に固着された閉路レバー１２のピン１２ａと、閉路リンク１３を介して連結されている。閉路カム１４は、閉路シャフト１０に固着されており、閉路シャフト１０の回転に従いローラ３３ａと接離自在に係合する。

【0020】

図１に示すように、係止レバー４０には突起状の支持部４０ａが形成され、フレーム２０に固着されたピン２１と係合しているので、係止レバー４０はフレーム２０に対して固定されている。

【0021】

開路トリガ機構２０１は、ラッチ４１と、ラッチ復帰ばね４２と、ピン４０ｂと、引き外しリンク４３と、引き外しレバー４４と、引き外しレバー復帰ばね４５と、引き外しレバー停止ピン２２で構成されている。ラッチ４１は、係止レバー４０の端部に固定されたラッチ軸ピン４０ｃの周りに回転自由に配置されている。係止レバー４０とラッチ４１間にはラッチ復帰ばね４２が配置されている。ラッチ復帰ばね４２の端部は、係止レバー４０に固定されたピン４０ｂと係合している。このラッチ復帰ばね４２は、ラッチ４１を常に時計方向回転させる力を発生させている。ラッチ４１の先端４１ａは平面、または、凸円弧面（すなわち凸円筒面）で形成されており、円弧面の中心位置は、閉路状態におけるローラピン３２ａの中心とラッチ軸ピン４０ｃの中心を結ぶ直線上にほぼ一致しているように形成される。

【0022】

また、図１および図４に示す閉路状態では、先端４１ａはローラピン３２ａと係合し、ローラピン３２ａが先端４１ａをラッチ４１の回転軸中心の向きに押し、ラッチ４１が反時計方向回転しようとするのを止められる構造となっている。

【0023】

図１に示すように、引き外しリンク４３は、引き外しレバー４４に配置された引き外しレバーピン４４ａとの係合部に長穴４３ａが形成されている。引き外しレバーピン４４ａは、長穴４３ａの範囲内で相互に移動および回転が可能である。ラッチ４１に配置されたラッチピン４１ｂは、引き外しリンク４３の長穴４３ａと反対側の端部と回転自由に係合している。引き外しレバー４４はフレーム２０に対して回転自由に配置されており、引き外しレバー復帰ばね４５により常に時計方向回転する力が与えられている。ただし、引き外しレバー４４の時計方向の回転は、フレーム２０に固着された引き外しレバー停止ピン２２が引き外しレバー４４に係合することにより規制されている。さらに、図３に示す開路状態では、ラッチ４１の時計方向回転は、引き外しリンク４３を介して、引き外しレバー停止ピン２２により規制されている。

【0024】

開路操作部２０２は、段差を持つ入れ子構造を有する開路用電磁ソレノイド６０と、ソレノイドスペーサ６２と、ストッパ６３で構成されている。ソレノイドスペーサ６２は、フレーム２０と開路用電磁ソレノイド６０の間に配設されており、ソレノイドスペーサ６２の厚さを変更することで、開路用電磁ソレノイド６０の位置を任意に決めることができる。

【0025】

開路用電磁ソレノイド６０のソレノイド筐体６０ｈの端部には雌ねじが形成された貫通穴が設けられ、この雌ねじと螺合する雄ねじが形成されたストッパ６３が取り付けられている。ストッパ６３の雄ねじと螺合するようにナット６４が配置されており、ナット６４を締め付けることによりストッパ６３の位置を固定することができる。

【0026】

開路用電磁ソレノイド６０のプランジャ６０ａの先端は引き外しレバー４４に接離自在に係合している。開路指令が入力されると、開路用電磁ソレノイド６０のプランジャ６０ａの先端が引き外しレバー４４を押し、引き外しレバー４４を反時計方向回転させる。

【0027】

図２に示すように、閉路トリガ機構３０１は、閉路用係止レバー５０と、閉路用係止レバー復帰ばね５１と、閉路用係止レバー停止ピン２３と、閉路レバー１２で構成されており、閉路レバー１２の一端にはツメ１２ｂが配置されている。フレーム２０に回転自由に配置された閉路用係止レバー５０に設けられた半円柱部５０ａと接離自在に係合している。

【0028】

また、閉路用係止レバー５０の一端には閉路用係止レバー復帰ばね５１が配置されており、閉路用係止レバー復帰ばね５１の他端はフレーム２０に固定されている。閉路用係止レバー復帰ばね５１は圧縮ばねであり、閉路用係止レバー５０を時計方向回転させるばね力が常に作用している。ただし、その回転はフレーム２０に固着された閉路用係止レバー停止ピン２３が係合することにより規制されている。

【0029】

閉路操作部３０２は、開路操作部２０２と同様に、段差を持つ入れ子構造を有する閉路用電磁ソレノイド６１と、ソレノイドスペーサ６２と、ストッパ６３で構成されている。ソレノイドスペーサ６２は、フレーム２０と閉路用電磁ソレノイド６１の間に配設されており、ソレノイドスペーサ６２の厚さを変更することで、閉路用電磁ソレノイド６１の位置を任意に決めることができる。また、閉路用電磁ソレノイド６１はソレノイドスペーサ６２に配設されている。閉路用電磁ソレノイド６１の端部には非励磁状態の閉路用電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ａの位置を決めるためのストッパ６３が設けられており、ストッパ６３の位置は任意に決めることができる。

【0030】

図２ではストッパ６３には雄ねじが設けられており、ナット６４により位置が固定される。閉路用電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ａの先端は閉路用係止レバー５０に接離自在に係合している。閉路指令が入力されると、閉路用電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ａの先端が閉路用係止レバー５０を押し、閉路用係止レバー５０を反時計方向回転させる。

【0031】

図５に示すように、開路操作部２０２の開路用電磁ソレノイド６０の内部には、プランジャ６０ａを非励磁状態の位置へ付勢するように、プランジャ６０ａの端面６０ｂを押すようにプランジャ復帰ばね６０ｃが設けられている。

【0032】

また、開路用電磁ソレノイド６０は段差を持つ入れ子構造を有している。

【0033】

すなわち、プランジャ６０ａは、円柱状のプランジャ本体６０ｆと、プランジャ本体６０ｆよりも直径が小さい円柱状の段差部６０ｇとを有する。段差部６０ｇはプランジャ本体６０ｆのプランジャ６０ａ先端側の端面に固定されている。プランジャ復帰ばね６０ｃは段差部６０ｇの端面と接してこれを押している。

【0034】

プランジャ６０ａおよびプランジャ復帰ばね６０ｃはソレノイド筐体６０ｈに支持されている。ソレノイド筐体６０ｈは、ベース６０ｅと筐体本体６０ｉとに分離可能である。筐体本体６０ｉのプランジャ６０ａと対向する位置でプランジャ６０ａの外周を取り囲むようにコイル６０ｊが配置されている。コイル６０ｊに通電することにより開路用電磁ソレノイド６０は励磁される。

【0035】

筐体本体６０ｉおよびベース６０ｅのそれぞれが、ソレノイドスペーサ６２を介して、フレーム２０に取り付けられている。

【0036】

図６に示すように、ベース６０ｅには、開路用電磁ソレノイド６０が励磁されたときに段差部６０ｇを収容するくぼみ６０ｋが形成されている。段差部６０ｇの軸方向長さが段差寸法であり、これはくぼみ６０ｋの深さに等しい。

【0037】

プランジャ６０ａの段差部６０ｇの端面６０ｂと動作終了位置６０ｄとの間の隙間寸法ｇと、開路用電磁ソレノイド６０の推進力との関係は図７に示すグラフのようになる。このように、開路用電磁ソレノイド６０が励磁されると、プランジャ６０ａは、図５の矢印Ａの方向に吸引され、隙間寸法ｇが小さくなり、段差寸法ｄに近づくにつれて、推進力は大きくなる。さらに、隙間寸法ｇが小さくなり、段差寸法ｄより小さくなると推進力は下がり、動作終了位置近くでは推進力が増大し、動作終了位置（隙間寸法ｇがゼロの位置）で最大となる。

【0038】

したがって、ストッパ６３によるプランジャ６０ａの位置、および、ソレノイドスペーサ６２の厚さの変更による開路用電磁ソレノイド６０の位置を変更することで、プランジャ６０ａと引き外しレバー４４との係合時の推進力を変えることができる。これにより、開路トリガ機構２０１の拘束を解除するタイミングを変更することができる。ここで、ソレノイドスペーサ６２の厚さの変更は、異なる厚さのソレノイドスペーサ６２の交換、またはソレノイドスペーサ６２の追加・削減で実現可能である。

【0039】

また、閉路操作部３０２も開路操作部２０２と同様の構造なので、ストッパ６３による閉路用電磁ソレノイド６１の、プランジャ６１ａの位置、および、ソレノイドスペーサ６２の厚さの変更による閉路用電磁ソレノイド６１の位置を変更することで、プランジャ６１ａと閉路用係止レバー５０との係合時の推進力を変えることができる。これにより、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更することができる。

【0040】

閉路用電磁ソレノイド６１の構造は、図５に示す開路用電磁ソレノイド６０の構造と同様であるから、詳細な図示および説明は省略する。

【0041】

図３に示す開路状態では、閉路リンク１３の中心軸（ピン８ａとピン１２ａの中心を結んだ軸）よりも閉路シャフト１０の中心１０ａが左側に位置している。そのため、閉路レバー１２には、閉路ばね７により反時計方向回転トルクが与えられている。しかし、ツメ１２ｂと半円柱部５０ａの係合により、閉路レバー１２の回転が保持されて止められている。

【0042】

図４に示す閉路状態では、メインレバー１１は、開路ばね２が伸びようとするばね力によって常に時計方向回転するトルクを受けている。メインレバー１１に伝えられた力は、主副連結リンク６を介してサブレバー３１に伝えられる。その力はサブレバー３１を常に反時計方向回転させるトルクとなり、同時にラッチレバー３２も反時計方向回転させようとする。ただし、閉路状態ではラッチ４１の先端４１ａとローラピン３２ａが係合しているためにラッチレバー３２の反時計方向回転は規制され、それに続くサブレバー３１から開路ばね２に至るまでの部材は静止保持された状態となる。

【0043】

ここに示す実施形態では、閉路シャフト１０、サブシャフト３０などの回転軸や各ピンの軸は互いに平行である。

【0044】

（開路動作）
このように構成された本実施の形態において、図１および図４に示す閉路状態から図８および図９に示す状態を経て図３に示す開路状態に至る開路動作について説明する。

【0045】

まず、図１および図４に示す閉路状態において、外部から開路指令が入力されると開路操作部２０２の開路用電磁ソレノイド６０が励磁され、プランジャ６０ａが矢印Ａの方向に動作する。

【0046】

引き外しレバー４４はプランジャ６０ａと係合しているため反時計方向回転する。それに連動して引き外しリンク４３がラッチピン４１ｂと係合しつつ右方向に移動し、ラッチ４１を反時計方向回転させる。この動作によりラッチ４１の先端４１ａとローラピン３２ａの係合が外れる。この状態を示したのが図８である。

【0047】

ラッチレバー３２は開路ばね２により反時計方向の回転力が与えられているため、ラッチ４１を押しのけながら反時計方向回転する。その際、引き外しリンク４３は長穴４３ａと引き外しレバーピン４４ａが係合しながら移動するため、引き外しレバー４４とは独立して動作する。この状態を示したのが図９である。

【0048】

図３は開路動作終了状態を示している。引き外しリンク４３と引き外しレバー４４は引き外しレバー復帰ばね４５（図１）により閉路状態（図１、図４）とほぼ同じ位置まで復帰している。ラッチ４１もラッチ復帰ばね４２（図１）により閉路状態（図１、図４）とほぼ同じ位置まで復帰している。

【0049】

図４においてラッチ４１とローラピン３２ａの係合が外れると、ラッチレバー３２とサブシャフト３０に固着されたカムレバー３３およびサブレバー３１が反時計方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に回転する。そして、メインレバー１１が時計方向回転（矢印Ｄ方向）に回転し開路ばね２とダンパー４は矢印Ｅ方向に動作する。リンク機構１とそれに連結された可動接点１００が右方向に移動し、開路動作が開始する。

【0050】

開路ばね２がある一定距離変位すると、ピストン４ａはフレーム２０に固定されたストッパ２０ｂに当接し、ダンパー４の制動力が発生し開路ばね２の動作を停止させ、それに連結されたリンクレバー類の動作も停止し開路動作が完了する。その状態を示したのが図３である。

【0051】

（閉路動作）
次に、図２および図３に示す開路状態で閉路ばね７が蓄勢完了した状態から図１および図４に示す閉路状態に至る閉路動作について説明する。

【0052】

図２および図３において、外部指令が入力されると閉路操作部３０２の閉路用電磁ソレノイド６１が励磁され、プランジャ６１ａが矢印Ｆ方向に動作し、閉路用係止レバー５０はプランジャ６１ａと係合しているため反時計方向回転する。すると半円柱部５０ａとツメ１２ｂの係合が外れ、閉路レバー１２と閉路シャフト１０は閉路ばね７のばね力により反時計方向回転し（矢印Ｇ方向）、閉路ばね７は矢印Ｈ方向に伸びて放勢される。閉路シャフト１０に固着されている閉路カム１４は矢印Ｉの方向に回転し、ローラ３３ａと係合する。ローラ３３ａが閉路カム１４により押し込まれると、カムレバー３３は時計方向回転し（矢印Ｊ方向）、同時にサブレバー３１は矢印Ｋの方向に回転する。

【0053】

サブレバー３１の回転はメインレバー１１に伝えられ、メインレバー１１が反時計方向（矢印Ｌ方向）に回転する。すると、リンク機構１とそれに連結された可動接点１００が左方向に移動し、閉路動作を行なう。メインレバー１１の回転に伴い開路ばね２は圧縮されて蓄勢され、ローラピン３２ａはラッチ４１と再び係合し、閉路動作が完了する。図１および図４に閉路動作が完了した状態を示す。

【0054】

本実施の形態によれば、簡便な調整方法で開路時間および閉路時間の変更が可能であるので、２サイクル遮断、３サイクル遮断、および５サイクル遮断などの異なる遮断性能への変更が容易であり、また、３相の閉路時間がずれた場合でも、閉路時間を合わせることも容易となる。

【0055】

［第２の実施形態］
図１０は本発明の第２の実施形態の開閉装置操作機構の開路操作部２０２を示す縦断面図である。ただし、第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0056】

この実施形態では、図５に示すストッパ６３を以下のように構成している。

【0057】

開路用電磁ソレノイド６０のソレノイド筐体６０ｈの端部に筐体貫通穴が形成され、この筐体貫通穴に筐体雌ねじが形成されている。この筐体雌ねじに、ストッパガイド６５の外周に形成されたガイド雄ねじが螺合して挿入されている。ストッパガイド６５にはガイド貫通穴が設けられ、このガイド貫通穴内にストッパピン６６が摺動可能に設けられている。ストッパピン６６のソレノイド筐体６０ｈ内に突出部６６ａが形成され、この突出部６６ａがストッパガイド６５に係合している。ストッパガイド６５の外周に形成されたガイド雄ねじ部とナット６７とが螺合することにより、ストッパピン６６の位置が固定される。

【0058】

このように構成された本実施形態では、ストッパピン６６を押すという簡単な手動操作で開路トリガ機構２０１、および、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除することができ、さらに、新たに手動操作部を設ける必要がないので、省スペース化が図られる。

【0059】

また、閉路操作部３０２も開路操作部２０２と同様の構造を持つことできるため、同様の効果を得ることができる。

【0060】

［第３の実施形態］
図１１は本発明の第３の実施形態の開閉装置操作機構の開路用電磁ソレノイドのベースとプランジャを取り出して示す分解拡大縦断面図である。また、図１２は、電磁ソレノイドの異なる段差寸法における隙間寸法と推進力の関係を示すグラフである。ただし、第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0061】

図１２に示すように、段差寸法により推進力の特性は変化する。そこで、本実施形態では、図１１に示すように、第１の実施形態のプランジャ６０ａとベース６０ｅの組とは別に、異なる段差寸法ｄ’を有するプランジャ６０ａ’とベース６０ｅ’の組を用意して、これらの組を交換できるようにする。これにより、異なる推進力の特性を得ることができる。したがって、開路トリガ機構２０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、開路時間の変更が容易に可能となる。

【0062】

また、閉路用電磁ソレノイドも同様の構造を持つことができるので、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、閉路時間の変更が容易に可能となる。

【0063】

［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図である。図１４は、図１３のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図である。図１５は、図１３の開閉装置操作機構の閉路トリガ機構の閉路用係止レバー停止ピンを若干回転させたときの閉路トリガ機構と閉路操作部の閉路ばね蓄勢状態を示す正面図である。図１６は、図１５のツメと半円柱部とを拡大して示す拡大正面図である。図１７は、図１３および図１５の閉路用係止レバー停止ピンを取り出して示す斜視図である。図１８は、図１３、図１５および図１７に示す閉路用係止レバー停止ピンをフレームに取り付けた状態を示す縦断面図である。

【0064】

ただし、第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0065】

本実施形態では、図２に示す閉路用係止レバー停止ピン２３の代わりに偏心ピン２４が設けられている。そして、図１７に示すように、偏心ピン２４は、閉路用係止レバー５０と係合する係合側軸２４ａの中心２４ｂに対して、フレーム２０に固定するための雄ねじが形成されている固定側軸２４ｃの中心２４ｄがシフトしている。また、図１８に示すように、偏心ピン２４の固定側軸２４ｃはフレーム２０の貫通穴に挿入され、回転自由に配設され、その回転は任意の角度でナット２５により固定される。

【0066】

このように構成された本実施形態において、偏心ピン２４の固定側軸２４ｃを回転することで、係合側軸２４ａは偏心して回転し、閉路用係止レバー５０も回転するため、閉路用係止レバー５０の半円柱部５０ａと閉路レバー１２のツメ１２ｂの係合範囲が変化する。

【0067】

したがって、偏心ピン２４を任意の角度でナット２５により固定するといった簡便な調整方法で、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、閉路時間の変更が可能となる。

【0068】

図１３および図１５は、異なる偏心ピン２４の角度における閉路トリガ機構３０１と閉路操作部３０２を示しており、また、図１４および図１６は、図１３および図１５のツメ１２ｂと半円柱部５０ａの係合部の詳細図を示している。この例では、図１４の係合範囲５２ａより図１６の係合範囲５２ｂのほうが大きいので、図１５の方がツメ１２ｂと半円柱部５０ａの係合が外れるまでの時間は長く、閉路時間は長くなる。

【0069】

また、開路トリガ機構２０１においても、同様に、引き外しレバー４４と係合する引き外しレバー停止ピン２２を偏心形状とすることで、同様の効果を得ることができる。

【0070】

また、引き外しレバー停止ピン２２または閉路用係止レバー停止ピン２３の直径を変更することでも、同様の効果を得ることができる。

【0071】

［他の実施形態］
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0072】

たとえば、上記各実施形態では、開路ばね２および閉路ばね７に圧縮コイルばねを用いているが、他の弾性体要素、たとえばネジリコイルばね、皿ばね、渦巻きばね、板ばね、空気ばねや引っ張りばねを用いることもできる。また、ラッチ４１や引き外しレバー４４や閉路用係止レバー５０や開路用電磁ソレノイド６０に設けたラッチ復帰ばね４２や引き外しレバー復帰ばね４５や閉路用係止レバー復帰ばね５１、プランジャ復帰ばね６０ｃにコイルばねやネジリコイルばねを用いているが、他の弾性体要素、たとえば皿ばね、渦巻きばね、板ばねを用いることもできる。

【0073】

さらに、複数の開路ばねや複数の閉路ばねを持つ操作装置にも適用できる。

【0074】

また、係止レバー４０はフレーム２０に固定されているものであるから、係止レバー４０を無くして、ピン４０ｂなどをフレーム２０に直接固定するようにしてもよい。また、ピン４０ｂは、係止レバー４０またはフレーム２０と一体のものでもよい。

【0075】

また、開路操作部２０２と閉路操作部３０２のソレノイドスペーサ６２に同一符号を用いているが、必要な動作時間により、それぞれ異なる厚さを用いることもできる。

【0076】

また、プランジャ６０ａ、および、プランジャ６１ａの質量を変更することにより、開路トリガ機構２０１、および、閉路トリガ機構３０１の拘束を解除するタイミングを変更でき、開路時間および閉路時間の変更が可能となる。

【符号の説明】

【0077】

１…リンク機構、２…開路ばね、３…開路ばね受け、４…ダンパー、４ａ…ピストン、５…開路ばねリンク、６…主副連結リンク、７…閉路ばね、８…閉路ばね受け、８ａ…ピン、１０…閉路シャフト、１０ａ…中心、１１…メインレバー、１１ａ…ピン、１１ｂ…ピン、１２…閉路レバー、１２ａ…ピン、１２ｂ…ツメ、１３…閉路リンク、１４…閉路カム、２０…フレーム（支持構造体）、２０ａ…取り付け面、２０ｂ…ストッパ、２１…ピン、２２…引き外しレバー停止ピン、２３…閉路用係止レバー停止ピン、２４…偏心ピン、２４ａ…係合側軸、２４ｂ…中心、２４ｃ…固定側軸、２４ｄ…中心、２５…ナット、３０…サブシャフト、３１…サブレバー、３１ａ…ピン、３２…ラッチレバー、３２ａ…ローラピン、３３…カムレバー、３３ａ…ローラ、４０…係止レバー、４０ａ…支持部、４０ｂ…ピン、４０ｃ…ラッチ軸ピン、４１…ラッチ、４１ａ…先端、４１ｂ…ラッチピン、４２…ラッチ復帰ばね、４３…引き外しリンク、４３ａ…長穴、４４…引き外しレバー、４４ａ…引き外しレバーピン、４５…引き外しレバー復帰ばね、５０…閉路用係止レバー、５０ａ…半円柱部、５１…閉路用係止レバー復帰ばね、５２ａ…係合範囲、５２ｂ…係合範囲、６０…開路用電磁ソレノイド、６０ａ…プランジャ、６０ｂ…端面、６０ｃ…プランジャ復帰ばね、６０ｄ…動作終了位置、６０ｅ…ベース、６０ｆ…プランジャ本体、６０ｇ…段差部、６０ｈ…ソレノイド筐体、６０ｉ…筐体本体、６０ｊ…コイル、６０ｋ…くぼみ、６１…閉路用電磁ソレノイド、６１ａ…プランジャ、６２…ソレノイドスペーサ、６３…ストッパ、６４…ナット、６５…ストッパガイド、６６…ストッパピン、６６ａ…突出部、６７…ナット、１００…可動接点、２０１…開路トリガ機構、２０２…開路操作部、３０１…閉路トリガ機構、３０２…閉路操作部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】