特開 2024-134679 開閉装置用操作器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134679

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】開閉装置用操作器

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/40 20060101AFI20240927BHJP

   H01H 33/42 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01H33/40 D

H01H33/40 C

H01H33/42 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044997

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120444

【弁理士】

【氏名又は名称】北川 雅章

(72)【発明者】

【氏名】水上 翔一朗

【テーマコード（参考）】

5G028

【Ｆターム（参考）】

5G028AA02

5G028AA07

5G028AA24

5G028EB11

5G028EB15

(57)【要約】

【課題】ピンを挿入する穴とピンとの面圧が上昇することを抑制でき、該穴に対してピンを挿入する作業の容易化を図ること。
【解決手段】開閉装置用操作器（１）は、開閉装置が有する接点部を動作させて電流の投入、遮断を行う。開閉装置用操作器は、投入カム（１２）と相対回転する投入ロッド（１３）と、投入ロッドを付勢する投入ばね（２６）と、投入ロッドにピン（２５）を介して接続されて投入ばねのばね力を受けるばね抑え（２４）とを備えている。投入ロッドにはピンが挿入されるロッド穴（３３）が形成される。ロッド穴は、投入ばねのばね力によってピンに接触する内周面の面圧上昇を抑制する面圧上昇抑制部（６１）と、ピンの挿入初期で該ピンの先端面より大きい開口形状にロッド穴を形成するピン挿入促進部（６２）とを備えている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開閉装置が有する接点部を動作させて電流の投入、遮断を行う開閉装置用操作器であって、
所定の回転体に一端側が連結され、延出方向に動作することで前記回転体と相対回転するばねロッドと、
前記ばねロッドを付勢するばね部材と、
前記ばねロッドの他端側にピンを介して接続されて前記ばね部材のばね力を受けるばね抑えと、を備え、
前記ばねロッドには前記ピンが挿入されるロッド穴が形成され、
前記ばね抑えには前記ピンが挿入される挿入穴が形成され、
前記ロッド穴及び前記挿入穴の少なくとも一方は、前記ばね部材のばね力によって前記ピンに接触する内周面の面圧上昇を抑制する面圧上昇抑制部と、
前記ピンの挿入初期で該ピンの先端面より大きい開口形状に前記ロッド穴を形成するピン挿入促進部とを備えていることを特徴とする開閉装置用操作器。

【請求項2】

前記ピンは丸軸状部を備え、
前記面圧上昇抑制部及び前記ピン挿入促進部は、それぞれ内周面が円筒内周面の一部により形成されて連設され、
前記ピン挿入促進部の曲率は、前記丸軸状部の曲率より小さく形成され、
前記面圧上昇抑制部の曲率は、前記丸軸状部の曲率と同一または若干小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置用操作器。

【請求項3】

前記ばねロッドは、前記回転体との相対回転によって角度変位し、該角度変位に応じて前記面圧上昇抑制部の形成範囲が設定されることを特徴とする請求項２に記載の開閉装置用操作器。

【請求項4】

前記ピンは、周方向に連なるテーパ状部と丸軸状部とを備え、
前記ピン挿入促進部は、前記テーパ状部に応じたテーパ穴の一部により形成されて前記面圧上昇抑制部と連設され、
前記面圧上昇抑制部は、内周面が円筒内周面の一部により形成され、且つ、曲率が前記丸軸状部の曲率と同一または若干小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置用操作器。

【請求項5】

前記ロッド穴及び前記挿入穴の少なくとも一方における形成部分は、内外に連通するスリットを備えて弾性変形可能に設けられ、
前記面圧上昇抑制部は、内周面が円筒内周面の少なくとも一部により形成され、且つ、曲率が前記ピンの曲率と同一または若干小さく形成され、
前記ピン挿入促進部は、調整具を介して前記スリットの幅を前記弾性変形により変化させることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置用操作器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開閉装置用操作器に関し、特に、ばねを介して接点部の投入、遮断の動作を行う開閉装置用操作器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、投入ばねに投入ばねガイドを挿入した遮断器の操作機構を開示している。投入ばねガイドの下端には長円穴が形成され、長円穴に案内軸が遊嵌されている。案内軸の上面には、投入ばねの復帰力によってばね端板が押圧されている。また、長円穴の形成部分にて、案内軸を挟んでばね端板の反対側には固定用ピンが挿入されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－３３４７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１において、長円穴に遊嵌される案内軸が接触する相手部品は、平板状のばね端板と、丸軸状の固定用ピンとなる。よって、案内軸とばね端板との接触は円柱外周面とフラット面との接触となり、案内軸と固定用ピンとの接触は、軸方向が直交する円柱外周面同士の接触となる。このため、案内軸との接触部分が高面圧となって摩耗したり陥没したりする、という問題がある。

【0005】

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ピンを挿入する穴とピンとの面圧が上昇することを抑制でき、該穴に対してピンを挿入する作業の容易化を図ることができる開閉装置用操作器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明における一態様の開閉装置用操作器は、開閉装置が有する接点部を動作させて電流の投入、遮断を行う開閉装置用操作器であって、所定の回転体に一端側が連結され、延出方向に動作することで前記回転体と相対回転するばねロッドと、前記ばねロッドを付勢するばね部材と、前記ばねロッドの他端側にピンを介して接続されて前記ばね部材のばね力を受けるばね抑えと、を備え、前記ばねロッドには前記ピンが挿入されるロッド穴が形成され、前記ばね抑えには前記ピンが挿入される挿入穴が形成され、前記ロッド穴及び前記挿入穴の少なくとも一方は、前記ばね部材のばね力によって前記ピンに接触する内周面の面圧上昇を抑制する面圧上昇抑制部と、前記ピンの挿入初期で該ピンの先端面より大きい開口形状に前記ロッド穴を形成するピン挿入促進部とを備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ピンを挿入する穴が面圧上昇抑制部を有することで、ピン及び穴の面圧が上昇することを抑制でき、ピンや穴における摩耗や陥没を防止することができる。しかも、穴がピン挿入促進部を有することで、穴にピンを挿入する作業を容易に行うことができる。このように、本発明は、トレードオフの関係となるピンでの面圧上昇抑制と、穴にピンを挿入する作業の容易化とを同時に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施の形態に係る操作器の外観構成を説明するための斜視図である。

【図2】上記操作器を図１とは異なる方向から見た斜視図である。

【図3】第１の実施の形態のばね抑え及びその周辺構造の拡大斜視図である。

【図4】図４Ａは、第１の実施の形態のばね抑え及びその周辺構造の平面断面図であり、図４Ｂは、第１の実施の形態のロッド穴の説明図である。

【図5】第１の実施の形態に係る操作器の構成を説明するための斜視図である。

【図6】第１の実施の形態に係る操作器の操作状態を説明するための斜視図である。

【図7】第１の実施の形態に係る操作器の操作状態を説明するための正面図である。

【図8】図８Ａは、ヘルツ接触の面圧計算における各値の説明図であり、図８Ｂは、第１の実施の形態に係る投入ロッドの回転角度範囲の説明図である。

【図9】図９Ａは、第２の実施の形態のロッド穴及びその周辺構造の平面断面図であり、図９Ｂは、第２の実施の形態の変形例を示す図９Ａと同様の断面図である。

【図10】第３の実施の形態のロッド穴及びその周辺構造の概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態に係る開閉装置用操作器（以下、単に「操作器」という）について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。

【0010】

本発明に係る操作器は、例えば、三相一括タンク型のガス絶縁開閉装置（以下、単に「開閉装置」という）に適用される。しかしながら、本発明に係る開閉器が適用される開閉装置については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、単相タンク型の開閉装置にも適用することができる。

【0011】

三相一括タンク型の開閉装置においては、ＳＦ_６ガス等の絶縁性ガス（消弧性ガス）を充填した金属製のタンク内に三相の消弧室を備えている。各消弧室には、固定部と、この固定部に対して可動する可動部とが設けられている。固定部は、固定側接点及び固定アーク接触子を有し、可動部は、可動側接点及び可動アーク接触子を有する。各消弧室においては、固定側接点と可動側接点が開離する際、アーク接触子（固定アーク接触子及び可動アーク接触子）間に発生するアーク放電に消弧性ガスを吹き付けて消弧する。

【0012】

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る操作器の外観構成を説明するための斜視図である。図２は、上記操作器を図１とは異なる方向から見た斜視図である。図１及び図２に示す操作器１は、例えば、開閉装置の消弧室の下方側に配置される。操作器１は、開閉装置の可動部に後述する操作ロッド５３（図５参照）を介して連結される。操作器１は、かかる操作ロッド５３を介して可動部を上下方向に往復動作させる。これにより、固定側接点と可動側接点とが接離可能に構成されている。すなわち、操作器１は、開閉装置が有する接点部の開閉動作を操作することができる。

【0013】

以下、本実施の形態に係る操作器１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。なお、以下においては、図１及び図２に示す左右方向を操作器１の左右方向とし、左方側を矢印Ｌ、右方側を矢印Ｒと示す。また、図１及び図２に示す上下方向を操作器１の上下方向として説明するものとする。また、以下においては、図１に示す紙面手前側を操作器１の前方側として矢印ＦＲ、図１及び図２に示す紙面奥側を操作器１の後方側として矢印ＲＥを用いて説明するものとする。さらに、図１及び図２においては、開閉装置の接点部を閉路状態（投入状態）とした場合における操作器１を示している。

【0014】

図１及び図２に示すように、操作器１は、回転軸１１、投入カム（回転体）１２、投入ロッド（ばねロッド）１３及び軸受１４（図１では不図示）を備えている。回転軸１１は前後方向に延出しており、その一端側（前端側）に投入カム１２が支持されて一体に設けられている。回転軸１１に支持される投入カム１２の後方には、壁面部１６、１７が前後に一対となって並んで設けられている。

【0015】

前方の壁面部１６の前面側には、回転軸１１を挿通する軸受１４が装着されている。これにより、回転軸１１が壁面部１６及び軸受１４によって回転可能に支持され、回転軸１１周りにおいて投入カム１２が回転可能となっている。軸受１４を挿通した回転軸１１は前方の壁面部１６を貫通し、他端側（後端側）が前後の壁面部１６、１７の間に延出している。

【0016】

壁面部１６、１７は、連結軸１８を介して前後に所定距離離れた状態で連結され、それらの間に複数のギアが組み合わされて構成されるギア機構２０（図５参照）が設けられている。ギア機構２０は、回転軸１１の後端側に接続され、モータ等からなる不図示の駆動源の駆動力を伝達して回転軸１１及び投入カム１２を正面視で反時計方向に回転操作可能に設けられる。なお、ギア機構２０は、上記回転操作時に回転軸１１と接続される一方、投入状態では回転軸１１との動力伝達が遮断される切離機構（不図示）を介して接続される。

【0017】

投入カム１２は、円筒状に形成される基部１２ａと、基部１２ａの左側に突出する突出部１２ｂとを備えている。突出部１２ｂは、正面視で回転軸１１を中心とする時計回りにて径寸法が次第に大きくなるように形成されている。突出部１２ｂは、前後に二股に分割された形状に形成されている。突出部１２ｂの前面には、ロッドピン２２が突設され、該ロッドピン２２には投入ロッド１３の一端側（左端側）がベアリング２３を介して連結されている。従って、ロッドピン２２及びベアリング２３を介して投入カム１２と投入ロッド１３とが相対回転可能に連結される。かかる連結位置は、回転軸１１から離れた突出部１２ｂとなるので、投入カム１２の回転中心位置から偏心した位置とされる。

【0018】

投入ロッド１３の他端側（右端側）には、ピン２５を介してばね抑え２４が接続されている。ばね抑え２４には、投入ロッド１３を貫通する投入ばね２６（ばね部材、図１及び２では不図示、図７参照）の右端側が圧接され、投入ばね２６のばね力を受けるよう設けられる。

【0019】

投入ばね２６は、ばね抑え２４及びピン２５を介して投入ロッド１３を右方向に付勢可能とされる。これにより、投入ばね２６は、開閉装置の接点部を閉路状態とし、接点部間を通電するための付勢力を発揮可能とされる。投入ばね２６、ばね抑え２４及び投入ロッド１３の右側領域は、ばねケース（不図示）の内部に収容される。なお、投入ばね２６は、圧縮コイルばねとすることが例示できる。

【0020】

図３は、第１の実施の形態のばね抑え及びその周辺構造の拡大斜視図である。図４Ａは、第１の実施の形態のばね抑え及びその周辺構造の平面断面図である。図３及び図４Ａに示すように、投入ロッド１３は、角柱状をなすロッド本体３１と、ロッド本体３１の右端側にてリング状に形成されるピン受容部３２とを備えている。

【0021】

ピン受容部３２は、ロッド本体３１の上下幅より大きい上下幅を備えている。ピン受容部３２には、中心軸方向が前後方向に向けられるロッド穴３３が形成され、ロッド穴３３にピン２５が挿入される。ロッド穴３３の具体的な形状については後述する。

【0022】

ばね抑え２４は、円板状に設けられる受け体３５と、受け体３５の右面側から右方向の突出して設けられるピン支持部３６とを備えている。

【0023】

受け体３５の左面側には、投入ばね２６のばね力によって投入ばね２６の右端側が押し付けられる。受け体３５の中央位置には、投入ロッド１３の右端側が貫通して配置される開口３５ａが形成され、開口３５ａを前後方向から挟む位置に、一対のピン支持部３６が設けられる。

【0024】

一対のピン支持部３６それぞれには、中心軸方向が前後方向に向けられる挿入穴３７が形成され、各挿入穴３７にピン２５が挿入される。挿入穴３７は、円筒内周面によって形成される。更に述べると、挿入穴３７は、中心軸方向に直交する開口形状が真円または概ね真円状に形成される。

【0025】

ピン２５は、中心軸方向に直交する断面形状が真円または概ね真円状の丸軸状部２５ａと、丸軸状部２５ａの延出方向一端側（前端側）に連なる頭部２５ｂとを備えている。頭部２５ｂは、丸軸状部２５ａより大径のフランジ状に形成され、抜け止めとして作用する。ピン２５は、挿入穴３７及びロッド穴３３が同一軸線上に並ぶよう配置した状態で挿入され、ピン２５を中心として投入ロッド１３が上下方向に揺動するよう回転変位可能となる。かかる回転の変位角度は、回転軸１１を中心とする投入カム１２のロッドピン２２が回転（図７Ａ～図７Ｃ参照）し、投入ロッド１３の左端側が上下方向に変位することに応じた角度となる（図８Ｂの変位角度α参照）。

【0026】

図１及び図２に戻り、投入カム１２は、投入ラッチ（不図示）によって回転軸１１周りの回転が規制されたり該規制が解除されたりする。具体的には、投入ラッチは、投入ばね２６の畜勢時に投入カム１２を回転規制すべく投入カム１２と係止される。また、投入ラッチは、ソレノイドの電磁力により投入カム１２との係止が解除され、投入カム１２の回転を許容して投入ばね２６が放勢されるようになる。

【0027】

操作器１は、回転軸１１の下方で前後方向に延びる開閉軸４１と、開閉軸４１の一端側（前端側）に連結支持されたアーム部（回転体）４２と、アーム部４２に連結されて左右方向に延出する遮断ロッド（ばねロッド）４３とを更に備えている。開閉軸４１は、軸受（不図示）によって回転可能に支持されている。よって、開閉軸４１を介してアーム部４２が回転可能となっている。アーム部４２は、開閉軸４１から概して右上方向に延出する第１アーム４５と、概して左下方向に延出する第２アーム４６と、概して左方向に延出する第３アーム４７とを備えている。

【0028】

第１アーム４５の先端には、投入カム１２と接触して転動するローラ４８が設けられている。第２アーム４６の先端は、ピン４９を介して遮断ロッド４３の一端側（左端側）と相対回転可能に連結されている。かかる連結位置は、開閉軸４１から離れたピン４９となるので、アーム部４２の回転中心位置から偏心した位置とされる。

【0029】

開閉軸４１における第３アーム４７の後方位置には、第１レバー部５１が連結されている。第１レバー部５１は、第２アーム４６と同様に開閉軸４１から概して左下方向に延出している。第３アーム４７は、後述する遮断ラッチに係止可能とされる。第１レバー部５１は、衝撃吸収用のダンパ（不図示）に接続される。

【0030】

遮断ロッド４３の他端側（右端側）には、ピン５５を介してばね抑え５４が接続されている。ばね抑え５４には、遮断ロッド４３を貫通する遮断ばね５６（ばね部材、図１及び２では不図示、図７参照）の右端側が圧接され、遮断ばね５６のばね力を受けるよう設けられる。遮断ばね５６は、ばね抑え５４及びピン５５を介して遮断ロッド４３を右方向に付勢可能とされる。これにより、遮断ばね５６は、開閉装置の接点部を開路状態とし、接点部間の通電状態を遮断するための付勢力を発揮可能とされる。遮断ばね５６、ばね抑え５４及び遮断ロッド４３の右側領域は、ばねケース（不図示）の内部に収容される。なお、遮断ばね５６は、圧縮コイルばねとすることが例示できる。

【0031】

アーム部４２にあっては、遮断ラッチ（不図示）によって開閉軸４１周りの回転が規制されたり該規制が解除されたりする。具体的には、遮断ラッチは、遮断ばね５６の畜勢時にアーム部４２を回転規制すべくアーム部４２と係止される。また、遮断ラッチは、ソレノイドの電磁力等によりアーム部４２との係止が解除され、アーム部４２の回転を許容して遮断ばね５６が放勢されるようになる。

【0032】

図５は、上記操作器の構成を説明するための斜視図である。図５では、壁面部１６、１７、連結軸１８を省略し、図１及び図２に対して後述の第２レバー部５２及び操作ロッド５３を追加記載している。図５に示すように、開閉軸４１における第１レバー部５１の後方位置には、第２レバー部５２が連結されている。第２レバー部５２は、開閉軸４１から概して左上方向に延出している。第２レバー部５２の上端側には、操作ロッド５３が相対回転自在に連結されている。操作ロッド５３は、第２レバー部５２との連結位置から上方に延出し、開閉装置の可動部に連結される。

【0033】

図５の状態から遮断ロッド４３が延出方向となる矢印Ｄ１１方向（右方向）に畜勢された遮断ばね５６（図７参照）のばね力で移動されると、アーム部４２及び開閉軸４１が矢印Ｄ１２方向に回転され、第２レバー部５２が矢印Ｄ１３方向に回転される。すると、操作ロッド５３が矢印Ｄ１４方向（下方）に移動され、開閉装置の可動部を下方に移動して開路状態（遮断状態）とすることができる。

【0034】

一方、かかる開路状態からアーム部４２及び開閉軸４１が矢印Ｄ２２方向に回転され、第２レバー部５２が矢印Ｄ２３方向に回転されると、操作ロッド５３が矢印Ｄ２４方向（上方）に移動される。これにより、開閉装置の可動部を上方に移動して閉路状態（投入状態）とすることができる。このとき、アーム部４２の回転によって遮断ロッド４３が矢印Ｄ２１方向（左方向）に移動される。

【0035】

次に、本実施の形態に係る操作器にて開閉装置を開路状態から閉路状態とする操作について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、第１の実施の形態に係る操作器の操作状態を説明するための斜視図である。図７は、第１の実施の形態に係る操作器の操作状態を説明するための正面図である。図６Ａ及び図７Ａにおいては、開閉装置を開路状態（遮断状態）とした場合の操作器の操作状態を示す。図６Ｂ及び図７Ｂにおいては、開閉装置を開路状態から閉路状態（投入状態）にする中途の操作器の操作状態を示している。図６Ｃ及び図７Ｃにおいては、開閉装置を閉路状態とした場合の操作器の操作状態を示している。なお、図６Ａ～図６Ｃでは、投入ばね２６及び遮断ばね５６の図示を省略する。

【0036】

図６Ａ及び図７Ａの開路状態では、ギア機構２０（図７Ａでは不図示）等を介して投入カム１２を正面視で反時計方向に約１８０°回転操作した後の状態であり、投入ばね２６が圧縮されて畜勢された状態とされる。また、遮断ばね５６は、自然長よりは若干圧縮されているものの概して放勢された状態とされる。

【0037】

この状態から、投入状態に移行する場合、開閉装置の開閉を制御する制御装置からの指示の下、投入カム１２に係止する投入ラッチを解除して投入カム１２の回転規制を解除する。すると、畜勢された投入ばね２６のばね力で投入ロッド１３が延出方向となる矢印Ｄ３１方向（右方向）に動作（投入動作）し、この動作によって投入ロッド１３に連結された投入カム１２が矢印Ｄ３２方向に回転する。

【0038】

上記のように投入カム１２の回転が進行すると、アーム部４２のローラ４８が投入カム１２の基部１２ａに接触した状態を維持しながら転動する。そして、図６Ｂ及び図７Ｂに示すように、投入カム１２の突出部１２ｂが概ね下向きになるまで矢印Ｄ３２方向に回転すると、ローラ４８（図６Ｂでは不図示）に投入カム１２の突出部１２ｂが接触する。この接触後も投入カム１２の回転は更に継続され、拡大する突出部１２ｂの径寸法に応じてローラ４８に矢印Ｄ３３方向に押し出す力が作用する。かかる矢印Ｄ３３方向の力によって、アーム部４２が矢印Ｄ３４方向に回転する。

【0039】

かかるアーム部４２の回転によって、遮断ロッド４３が矢印Ｄ３５方向（左方向）に移動し、遮断ばね５６の圧縮が開始される。また、アーム部４２の回転と共に開閉軸４１も矢印Ｄ３４方向に回転し、上述したように操作ロッド５３（図５参照）及び開閉装置の可動部における上方の移動が開始される。

【0040】

上記のように投入カム１２及びアーム部４２の回転が進行し、図６Ｃ及び図７Ｃに示す状態で、操作ロッド５３を介して開閉装置の可動部側の接点部が固定部側の接点部に接触し、接点部間が通電状態となって投入状態への移行が完了する。この状態では、投入カム１２の突出部１２ｂが概ね右向きになり、該突出部１２ｂの先端とローラ４８とが隙間を隔てて配置される。この隙間が生じる直前にて、遮断ラッチがアーム部４２の第３アーム４７に係止し、アーム部４２及び開閉軸４１の回転を規制する。かかる回転規制によって、遮断ばね５６が圧縮されて畜勢された状態に維持される。なお、投入ばね２６は、自然長よりは若干圧縮されているものの概して放勢された状態とされる。

【0041】

このような操作器１において、投入カム１２の何れの回転位置においても、投入ばね２６の畜勢したばね力がばね抑え２４、ピン２５及び投入ロッド１３に作用する。特に、図７Ａに示す投入ばね２６を畜勢した状態では、投入ばね２６のばね力が強く作用し、図７Ｃに示す状態でも、投入ばね２６は若干圧縮されるので、そのばね力がある程度作用する。

【0042】

投入ばね２６のばね力が作用する位置について更に述べると、図４Ａに示すように、投入ばね２６の右端から右方向への力がばね抑え２４に作用する。そして、ばね抑え２４とピン２５の間において、挿入穴３７の左側内周面から右方向の力がピン２５における丸軸状部２５ａの左側外周面に作用する。更には、ピン２５と投入ロッド１３の間において、ピン２５における丸軸状部２５ａの右側外周面から右方向の力がロッド穴３３の右側内周面に作用する。

【0043】

ここで、第１の実施の形態と比べるための比較構造として、中心軸方向に直交する開口形状が真円状となる円筒内周面によってロッド穴３３が形成される構成を仮定する。かかる比較構造では、ロッド穴３３の径寸法をピン２５の丸軸状部２５ａの径寸法に近付けることで、それらの接触による面圧上昇を抑制することができる。

【0044】

しかし、かかる比較構造では、ロッド穴３３を挿入穴３７と高精度に位置合わせ（芯出し）しないと、各穴３３、３７にピン２５を挿通できなくなり、ピン２５による投入ロッド１３とばね抑え２４との接続作業が困難になる。特に、開閉装置の操作器１では、組立やメンテナンス等の作業にて、多大なばね力を有する投入ばね２６をジャッキ等で支持する必要があり、各部品の位置調整の作業負担が大きくなり、作業時間も増える要因となる。

【0045】

一方、ピン２５の丸軸状部２５ａの径寸法に比べてロッド穴３３の径寸法を大きくすれば、ピン２５を挿通する作業負担を改善できるが、ロッド穴３３と丸軸状部２５ａとの接触面圧が高くなる。このため、投入ロッド１３において、高硬度な材料使用や表面処理を要し、材料や表面加工のコストが上昇する。よって、ロッド穴３３にピン２５を挿入する作業性向上と、ロッド穴３３とピン２５との接触面圧抑制とはトレードオフの関係となる。

【0046】

これに対し、本実施の形態では、図４Ｂに示すように、ロッド穴３３が面圧上昇抑制部６１とピン挿入促進部６２とを備えて形成される。図４Ｂは、第１の実施の形態のロッド穴の説明図である。

【0047】

図４Ｂにて、面圧上昇抑制部６１及びピン挿入促進部６２は、それぞれ内周面が円筒内周面の一部により形成される。面圧上昇抑制部６１は、ピン２５における丸軸状部２５ａの右側外周面から右方向の力が作用するロッド穴３３の右側内周面とされ、図４Ｂに示す形成範囲（角度範囲）θに亘って形成される。ピン挿入促進部６２は、ロッド穴３３にて面圧上昇抑制部６１と反対側となる左側内周面とされ、面圧上昇抑制部６１と連なって設けられる。

【0048】

面圧上昇抑制部６１の曲率は、ピン２５の丸軸状部２５ａの曲率と同一または若干小さく形成され、面圧上昇抑制部６１の径寸法は、丸軸状部２５ａの径寸法と同一または若干大きく形成される。よって、投入ばね２６のばね力が作用して面圧上昇抑制部６１が丸軸状部２５ａに接触する面積を広くすることができ、ロッド穴３３にて、面圧上昇抑制部６１が丸軸状部２５ａに接触する面圧の上昇を抑制可能となる。これにより、ロッド穴３３周りやピン２５において、高硬度な材料使用や表面処理を不要にしても摩耗や陥没を防止でき、材料や表面加工のコストを維持することができる。

【0049】

また、ピン挿入促進部６２の曲率は、ピン２５の丸軸状部２５ａの曲率より小さく形成され、ピン挿入促進部６２の径寸法は丸軸状部２５ａの径寸法より大きく形成される。よって、ロッド穴３３へのピン２５の挿入初期にて、ピン挿入促進部６２によってピン２５の先端面より大きい開口形状を有するようロッド穴３３を形成している。これにより、挿入穴３７とロッド穴３３との位置合わせ（芯出し）にて、ロッド穴３３の上下及び左右方向の位置調整の許容範囲を大きくでき、各穴３３、３７へのピン２５の挿入の容易化を通じて作業性の向上を図ることができる。かかる作業性向上によって、投入ばね２６の多大なばね力を支持しながら組立等の作業を行っても、挿入穴３７とロッド穴３３との位置合わせを短時間で行うことができ、作業時間の短縮を図ることができる。

【0050】

このように、第１の実施の形態によれば、トレードオフの関係となるロッド穴３３にピン２５を挿入する作業性向上と、ロッド穴３３とピン２５との接触面圧抑制とを同時に実現することができる。また、第１の実施の形態のようにロッド穴３３がピン挿入促進部６２を有することで、比較構造に比べ、直交二軸方向となる上下及び左右方向にロッド穴３３の開口サイズを拡大でき、挿入穴３７とロッド穴３３との位置合わせの容易化を図ることができる。

【0051】

ここで、面圧上昇抑制部６１と丸軸状部２５ａとの接触幅となる接触半径ｂにあっては、ヘルツ接触の面圧計算における以下の数１の計算式によって求めることができる。

【0052】

【数1】

【0053】

図８Ａは、ヘルツ接触の面圧計算における各値の説明図である。図８Ａは、相互に接触する内側の円筒外周面及び外側の円筒内周面における上記数１の各値を示している。図８Ａにて、Ｅ_１、Ｅ_２はヤング率、ν_１、ν_２はポアソン比、Ｒ_１、Ｒ_２は半径、Ｆは接触する円筒間に加わる力、Ｌは接触長さである。本実施の形態では、Ｅ_１、ν_１、Ｒ_１はピン２５の丸軸状部２５ａの値、Ｅ_２、ν_２、Ｒ_２はロッド穴３３及び投入ロッド１３の値となり、Ｆは投入ばね２６のばね力、Ｌはロッド穴３３の中心軸方向（前後方向）の長さである。

【0054】

また、数１の計算式から求めた接触半径ｂにより、下記式（１）によって、本実施の形態でのロッド穴３３と丸軸状部２５ａとが接触する角度範囲θ_ａが求められる。
θ_ａ＝２×ｂ×３６０／２πＲ_２ ・・・（１）

【0055】

ここで、角度範囲θ_ａは、ピン２５を中心として投入ロッド１３が角度変位せずに固定した場合の値である。よって、本実施の形態では、ピン２５を中心とする投入ロッド１３の角度変位に応じてロッド穴３３における面圧上昇抑制部６１の形成範囲が設定される。

【0056】

図８Ｂは、投入ロッドの回転角度範囲の説明図である。図８Ｂに示すように、回転軸１１を中心に投入カム１２及びロッドピン２２が回転すると、ピン２５を中心として投入ロッド１３が上下方向に角度変位する。その変位角度αは、回転軸１１の中心位置Ｃ１及びロッドピン２２の中心位置Ｃ２の間の距離と、ロッドピン２２の中心位置Ｃ２及びピン２５の中心位置Ｃ３の間の距離とから求められる。図４Ｂに示す面圧上昇抑制部６１の形成範囲（角度範囲）θは、変位角度αと角度範囲θ_ａとを加算した値に基づいて求めることができる。言い換えると、変位角度αと角度範囲θ_ａとを加算した値を基準とし、該基準より面圧上昇抑制部６１の形成範囲θを大きくすることで、投入ロッド１３がピン２５を中心に角度変位しても、面圧上昇抑制部６１の形成範囲θでのピン２５との接触を維持できる。これにより、ピン２５を中心として投入ロッド１３が角度変位しても、ロッド穴３３とピン２５との接触面圧が上昇することを抑制することができる。

【0057】

続いて、本発明の前記以外の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、説明する実施の形態より前に記載された実施の形態と同一若しくは同等の構成部分については同一符号を用いる場合があり、説明を省略若しくは簡略にする場合がある。

【0058】

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態について図９Ａを参照して説明する。図９Ａは、第２の実施の形態のロッド穴及びその周辺構造の平面断面図である。図９Ａに示すように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態のロッド穴３３及びピン２５の形状を変更している。

【0059】

第２の実施の形態において、ピン２５は、周方向に連なる丸軸状部２５ｃとテーパ状部２５ｄとを備え、それぞれがピン２５の中心軸回りに１８０°の角度範囲にて形成される。図９Ａにおいては、ピン２５の中心より右側外周面に丸軸状部２５ｃが形成され、左側外周面にテーパ状部２５ｄが形成される。丸軸状部２５ｃは、中心軸方向に直交する断面形状が概ね半円状に形成される。テーパ状部２５ｄは、前方から後方に向かって次第に縮径するテーパ面によって形成される。

【0060】

第２の実施の形態におけるロッド穴３３は、面圧上昇抑制部７１とピン挿入促進部７２とを備え、それぞれがロッド穴３３の中心軸回りに１８０°の角度範囲にて形成される。面圧上昇抑制部７１は、内周面が円筒内周面の一部（１８０°の角度範囲）により形成され、且つ、曲率が丸軸状部２５ｃの曲率と同一または若干小さく形成される。

【0061】

ピン挿入促進部７２は、ロッド穴３３の左側内周面を形成して面圧上昇抑制部７１と連設され、テーパ状部２５ｄに応じて傾斜するテーパ穴の一部（１８０°の角度範囲）により形成される。これにより、ピン挿入促進部７２及びロッド穴３３は、後端に比べて前端の方が開口サイズが大きくなる。よって、第２の実施の形態においても、ロッド穴３３へのピン２５の挿入初期にて、ピン挿入促進部７２によってピン２５の先端面より大きい開口形状を有するようロッド穴３３を形成している。

【0062】

なお、ピン２５のテーパ状部２５ｄは、図９Ａの構成ではロッド穴３３内に挿入される位置から前方及び後方に延長して形成されるが、図９Ｂに示すように、ロッド穴３３内に挿入される範囲内だけに形成してもよい。図９Ｂの構成では、テーパ状部２５ｄの形成位置の前後両側は、中心軸方向に直交する断面形状が概ね真円となる丸軸状に形成される。

【0063】

このように、第２の実施の形態においても、ロッド穴３３にピン２５を挿入する作業性向上と、ロッド穴３３とピン２５との接触面圧抑制とを同時に実現することができる。

【0064】

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態について図１０Ａを参照して説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３の実施の形態のロッド穴及びその周辺構造の概略正面図である。図１０Ａは、ロッド穴３３へのピン２５の挿入完了後の状態を示し、図１０Ｂは、かかる挿入の初期段階を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第３の実施の形態では、投入ロッド１３にスリット７５及び調整具７６を設けて構成される。

【0065】

第３の実施の形態において、スリット７５は、ロッド穴３３の形成部分となるピン受容部３２にて、ロッド穴３３の内外に連通するよう形成されている。更に述べると、スリット７５は、ロッド穴３３の径方向と平行となるようロッド穴３３の上部に上下方向に延出して形成されている。スリット７５は、図１０Ａに示す閉塞した状態にすることができ、この状態から図１０Ｂに示すように拡げることができる。言い換えると、スリット７５の幅を拡縮できるようピン受容部３２が弾性変形可能に設けられる。

【0066】

図１０Ａに示すスリット７５が閉塞した状態にて、ロッド穴３３は、円筒内周面によって形成され、更に述べると、中心軸方向に直交する開口形状が真円または概ね真円状に形成される。ロッド穴３３の曲率は、ピン２５の曲率と同一または若干小さく形成され、ロッド穴３３の右側内周面が面圧上昇抑制部８１とされる。

【0067】

ピン受容部３２の上面側であってスリット７５を跨ぐように膨出部７７が形成される。膨出部７７には、調整具７６となるボルト部材を挿通及び螺合する調整具用穴７８が形成される。調整具用穴７８に調整具７６を挿通及び螺合し、スリット７５を挟む膨出部７７の両側を締結することで、ロッド穴３３をピン２５の外周面に沿う開口形状にすることができる。一方、調整具７６を調整具用穴７８から外したり緩めたりすることで、スリット７５の幅を拡大（変化）させるようピン受容部３２を弾性変形でき、図１０Ｂに示すようにロッド穴３３の開口サイズを拡大できる。よって、第３の実施の形態では、ロッド穴３３へのピン２５の挿入初期にて、調整具７６を介してピン２５の先端面より大きい開口形状を有するようロッド穴３３のピン挿入促進部８２を形成するようになる。

【0068】

このように、第３の実施の形態においても、ロッド穴３３にピン２５を挿入する作業性向上と、ロッド穴３３とピン２５との接触面圧抑制とを同時に実現することができる。

【0069】

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、向きなどについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

【0070】

上記各実施の形態において、ロッド穴３３が面圧上昇抑制部６１、７１、８１及びピン挿入促進部６２、７２、８２を有する構成としたが、これに限られるものでない。面圧上昇抑制部６１、７１、８１及びピン挿入促進部６２、７２、８２は、ロッド穴３３に加え、或いは、ロッド穴３３に代えてばね抑え２４の挿入穴３７に形成してもよい。挿入穴３７に面圧上昇抑制部６１、７１、８１及びピン挿入促進部６２、７２、８２を形成する場合、ピン２５から投入ばね２６のばね力が作用する方向が変わる関係上、上述した構成に対して左右対称となる向きになる。

【0071】

また、上記各実施の形態において、面圧上昇抑制部６１、７１、８１及びピン挿入促進部６２、７２、８２は、投入ロッド１３、ばね抑え２４及びピン２５を対象として設けたが、遮断ロッド４３、ばね抑え５４及びピン５５に対しても同様に設けることができる。

【0072】

更に、第１の実施の形態にて、面圧上昇抑制部６１及びピン挿入促進部６２の間にて、それらの接線方向に直線的に延びる一対の接合面部を形成した構成としてもよい。

【符号の説明】

【0073】

１ ：操作器（開閉装置用操作器）
１２ ：投入カム（回転体）
１３ ：投入ロッド（ばねロッド）
２５ ：ピン
２５ａ ：丸軸状部
２５ｃ ：丸軸状部
２５ｄ ：テーパ状部
２６ ：投入ばね（ばね部材）
３２ ：ピン受容部
３３ ：ロッド穴
３７ ：挿入穴
４２ ：アーム部（回転体）
４３ ：遮断ロッド（ばねロッド）
５５ ：ピン
５６ ：遮断ばね（ばねロッド）
６１ ：面圧上昇抑制部
６２ ：ピン挿入促進部
７１ ：面圧上昇抑制部
７２ ：ピン挿入促進部
７５ ：スリット
７６ ：調整具
８１ ：面圧上昇抑制部
８２ ：ピン挿入促進部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】