(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】
(24)【登録日】2022-03-11
(45)【発行日】2022-03-22
(54)【発明の名称】開閉器の操作装置
(51)【国際特許分類】
H01H 31/02 20060101AFI20220314BHJP
H01H 33/28 20060101ALI20220314BHJP
H01H 33/42 20060101ALI20220314BHJP
【FI】
H01H31/02 E
H01H31/02 C
H01H33/28 A
H01H33/42 D
(21)【出願番号】P 2017175904
(22)【出願日】2017-09-13
【審査請求日】2020-08-11
(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】598076591
【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中山 崇嗣
(72)【発明者】
【氏名】植木 俊之
【審査官】北岡 信恭
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-192553(JP,A)
【文献】実公昭48-019572(JP,Y1)
【文献】特開2007-188775(JP,A)
【文献】実開昭50-094456(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01H 31/02
H01H 33/28-33/59
H01H 3/00- 7/16
H01H 19/00-21/88
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸心回りに回転可能に設けられた操作シャフトと、
前記操作シャフトの回転によって開閉する開閉器と、
前記軸心回りに回転可能に設けられ所定の角度範囲において前記操作シャフトと連動して回転し前記軸心の径方向の外方の端部に押部が設けられた主動回転部材と、前記軸心回りに回転可能に設けられ前記径方向の外方の端部に前記押部によって前記軸心の周方向に押される受部が設けられ前記主動回転部材によって回転される従動回転部材と、を有し、前記押部および前記受部のうち一方が前記軸心の軸方向に延び、前記押部および前記受部のうち他方が前記軸心の径方向に延び、前記押部と前記受部との間に前記主動回転部材の所定角度の回転において前記押部と前記受部とが当接しない前記周方向の隙間が設けられた、少なくとも一つの回転伝達機構と、
前記従動回転部材の回転によって作動する作動部と、
前記主動回転部材の前記押部と当接することで前記主動回転部材を第1初期位置に保持する第1ストッパーと、
前記従動回転部材の前記受部と当接することで前記従動回転部材を第2初期位置に保持する第2ストッパーと、
前記主動回転部材を前記第1初期位置に引き戻すための第1付勢部材と、
前記従動回転部材を前記第2初期位置に引き戻すための第2付勢部材と、
を備えた、開閉器の操作装置。
【請求項2】
一の前記回転伝達機構の前記従動回転部材が、他の前記回転伝達機構の前記押部を有し、当該他の回転伝達機構の主動回転部材として構成された、請求項1に記載の開閉器の操作装置。
【請求項3】
前記主動回転部材と前記従動回転部材とが前記軸方向に離間した、請求項1または2に記載の開閉器の操作装置。
【請求項4】
前記作動部は、軸心回りに回転可能に設けられ回転角度によって表示態様を切り替える表示切替部である、請求項1~3のうちいずれか一つに記載の開閉器の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、開閉器の操作装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、筐体内に開閉器を有したスイッチギヤが知られている。この開閉器は、例えば、操作シャフトを回転させて開路状態と閉路状態とを切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の開閉器の操作装置では、例えば、製造作業が容易な構成となるなど、より不都合の少ない新規な構成が得られれば、好ましい。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の開閉器の操作装置は、例えば、操作シャフトと、開閉器と、少なくとも一つの回転伝達機構と、作動部と、第1ストッパーと、第2ストッパーと、第1付勢部材と、第2付勢部材と、を備えている。操作シャフトは、軸心回りに回転可能に設けられている。開閉器は、操作シャフトの回転によって開閉する。回転伝達機構は、主動回転部材と、従動回転部材と、を有する。主動回転部材は、軸心回りに回転可能に設けられ所定の角度範囲において操作シャフトと連動して回転し軸心の径方向の外方の端部に押部が設けられている。従動回転部材は、軸心回りに回転可能に設けられ径方向の外方の端部に押部によって軸心の周方向に押される受部が設けられ主動回転部材によって回転される。押部および受部のうち一方が軸心の軸方向に延び、押部および受部のうち他方が軸心の径方向に延び、押部と受部との間に主動回転部材の所定角度の回転において押部と受部とが当接しない周方向の隙間が設けられている。作動部は、従動回転部材の回転によって作動する。第1ストッパーは、主動回転部材の押部と当接することで主動回転部材を第1初期位置に保持する。第2ストッパーは、従動回転部材の受部と当接することで従動回転部材を第2初期位置に保持する。第1付勢部材は、主動回転部材を第1初期位置に引き戻す。第2付勢部材は、従動回転部材を第2初期位置に引き戻す。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】
図1は、実施形態のスイッチギヤを側方から見た例示的かつ模式的な断面図である。
【
図2】
図2は、実施形態の開閉器の操作装置を示す例示的かつ模式的な斜視図である。
【
図3】
図3は、
図2の開閉器の操作装置を側方から見た例示的かつ模式的な側面図である。
【
図4】
図4は、実施形態の開閉器の操作装置を示す例示的かつ模式的な正面図であり、
図2をP方向から見ている。
【
図5A】
図5Aは、実施形態の開閉器の操作装置について、第1回転板から第3回転板の初期位置を示す例示的かつ模式的な正面図である。
【
図5B】
図5Bは、実施形態の開閉器の操作装置について、第1回転板の第1駆動ピンが第2回転板の第2突起部に当たっている状態を示す例示的かつ模式的な正面図である。
【
図5C】
図5Cは、実施形態の開閉器の操作装置について、第2回転板の第2駆動ピンが第3回転板の第3突起部に当たっている状態を示す例示的かつ模式的な正面図である。
【
図6】
図6は、本発明の実施形態の変形例による開閉器の操作装置を示す例示的かつ模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、一例である。
【0008】
また、以下に開示される複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。
【0009】
図1に示すように、実施形態によるスイッチギヤ1は、例えば、筐体2と、筐体2の内部に設けられた複数の収容機器と、を備えている。換言すれば、スイッチギヤ1は、複数の収容機器が金属製の筐体2内に収容された、いわゆる金属閉鎖形スイッチギヤである。なお、スイッチギヤ1は、この例には限定されない。筐体2は、盤や閉鎖箱等とも称されうる。
【0010】
次に、
図1を用いて、前述した収容機器について具体的に説明する。筐体2の前端の上部に制御室3が設けられ、制御室3の下方に真空遮断器4が設けられている。真空遮断器4には車輪4aが取り付けられ、筐体2の前後方向に移動可能である。真空遮断器4の下側には、筐体2の前後方向に延びる操作シャフト5が設けられている。操作シャフト5の前端部に回転伝達装置6が設けられ、操作シャフト5の後端部の上側に接地開閉器7が設けられている。操作シャフト5の後端にはギヤ5aが取り付けられ、このギヤ5aは接地開閉器7のギヤ7aに噛み合っている。なお、操作シャフト5の前端に手動ハンドル8を装着して回転させると、操作シャフト5は軸心C(
図2~
図5C参照)回りに回転しギヤ5aも操作シャフト5と共に回転する。また、ギヤ5aが回転すると、接地開閉器7のギヤ7aも回転し、接地開閉器7が開閉する。このように、接地開閉器7は操作シャフト5に接続され、操作シャフト5の回転によって開閉する。前後方向は、操作シャフト5の軸心Cが延びる方向(軸方向)である。なお、前方向は、軸心Cが延びる方向のうちの一方向であって、
図1~
図3における左方であり、後方向は、一方向の反対方向であって、
図1~
図3における右方である。接地開閉器7は、開閉器の一例である。
【0011】
図2~
図4に示すように、回転伝達装置6は、直列かつ多段に配置された第1回転伝達機構61と第2回転伝達機構62とを有している。第1回転伝達機構61は、軸心C回りに回転可能に設けられた第1回転板9と第2回転板10とを有し、第2回転伝達機構62は、軸心C回りに回転可能に設けられた第2回転板10と第3回転板11とを有している。すなわち、第2回転板10は、第1回転伝達機構61と第2回転伝達機構62とで共用されている。
【0012】
図2に示すように、第1回転板9は、径方向中央部に第1貫通孔9aが設けられた円盤状のベース9bと、ベース9bの周縁から軸心Cの径方向の外方に延びる第1突起部9cと、第1突起部9cから前方向に向けて軸心Cの軸方向に延びる第1駆動ピン9dと、を有している。このように、第1駆動ピン9dは、軸心Cの径方向の外方の端部に設けられている。ここで、操作シャフト5の外周面は、互いに平行な一対の平面部5bと、これらの平面部5b同士の間に設けられた円周面部5cと、を有している。操作シャフト5は、第1貫通孔9aに嵌め込まれているため、第1回転板9は常に操作シャフト5と共に回転する。第1駆動ピン9dは、例えば、細長い円柱である。
【0013】
第2回転板10は、径方向中央部に第2貫通孔10aが設けられた円盤状のベース10bと、ベース10bの周縁から軸心Cの径方向の外方に延びる第2突起部10cと、第2突起部10cから前方向に向けて軸心Cの軸方向に延びる第2駆動ピン10dと、を有している。このように、第2突起部10cは、軸心Cの径方向の外方の端部に設けられている。第2貫通孔10aの内周形状は、円形である。第2駆動ピン10dは、例えば、細長い円柱である。
【0014】
第3回転板11は、径方向中央部に第3貫通孔11aが設けられた円盤状のベース11bと、ベース11bの周縁から軸心Cの径方向の外方に延びる第3突起部11cと、を有している。第3貫通孔11aの内周形状は、円形である。第3回転板11は、作動部の一例である。
【0015】
また、本実施形態では、例えば、
図2、
図4、
図5A~
図5Cに示すように、第3回転板11におけるベース11bに、開21および閉22という接地開閉器7の開閉状態を示す表示態様を設けている。以下、具体的に説明する。
【0016】
図1に示す筐体2の前面には、矩形状の開口を有する表示部2aが設けられている。この開口から、開21または閉22の文字が視認可能になっている。本実施形態では、ベース11bに開21および閉22を表示している。開21と閉22とは、周方向に沿って90°離れた角度位置に表示されているが、特定の角度には限定されない。なお、開21および閉22は、表示態様の一例である。第3回転板11(作動部)は、表示切替部の一例である。
【0017】
また、
図2から
図4に示すように、第2突起部10cの左右の側面部のうち、
図2のP方向から見たときに右側に位置する右側第2側面部10eに、第1駆動ピン9dの先端が当接可能である。また、第3突起部11cの左右の側面部のうち、
図2のP方向から見たときに右側に位置する右側第3側面部11dに、第2駆動ピン10dの先端が当接可能である。従って、第1回転板9が反時計回り方向に回転し第1駆動ピン9dの先端が右側第2側面部10eを押すと、第2回転板10は第1回転板9によって反時計回り方向に回転される。さらに、第2回転板10が反時計回り方向に回転し第2駆動ピン10dの先端が右側第3側面部11dを押すと、第3回転板11は第2回転板10によって反時計回り方向に回転される。よって、第1回転板9は、第1回転伝達機構61における主動回転部材の一例であり、第2回転板10は、第1回転伝達機構61における従動回転部材の一例である。第1回転板9の第1駆動ピン9dは第1回転伝達機構61における押部の一例であり、第2回転板10の第2突起部10cは第1回転伝達機構61における受部の一例である。また、第2回転板10は、第2回転伝達機構62における主動回転部材の一例であり、第3回転板11は、第2回転伝達機構62における従動回転部材の一例である。第2回転板10の第2駆動ピン10dは第2回転伝達機構62における押部の一例であり、第3回転板11の第3突起部11cは第2回転伝達機構62における受部の一例である。
【0018】
そして、
図3に示すように、例えば、第1回転板9と第2回転板10と第3回転板11とは、操作シャフト5の軸心Cの軸方向に互いに離間して位置している。つまり、第1回転板9と第2回転板10とは、操作シャフト5の軸心Cの軸方向に距離G1だけ離れている。第2回転板10と第3回転板11とは、操作シャフト5の軸心Cの軸方向に距離G2だけ離れている。そして、第1貫通孔9aの内周形状が操作シャフト5の外周形状と同等であるため、操作シャフト5を回転させると、第1回転板9は回転するが、第2回転板10および第3回転板11は回転しない。
【0019】
次いで、
図5Aから
図5Cを用いて、第1回転板9、第2回転板10、および第3回転板11を回転させたときの状態を説明する。
【0020】
図5Aに示すように、まず、初期状態では、第1回転板9は第1突起部9cが右方向を向いた角度に位置し、第2回転板10は第2突起部10cが第1突起部9cから反時計回り方向に約45°軸心Cの周方向に離れて位置しており、第3回転板11は第3突起部11cが上方向を向いている。このように、初期状態では、第1駆動ピン9dと右側第2側面部10eとの間に第1回転板9の所定角度の回転において第1駆動ピン9dと右側第2側面部10eとが当接しない周方向の隙間が設けられている。同様に、第2駆動ピン10dと右側第3側面部11dとの間にも周方向の隙間が設けられている。
【0021】
なお、
図5Aに示すように、筐体2には、第1突起部9cの右側第1側面部9eに当接して第1回転板9の周方向の初期位置を保持するストッパーS9が設けられている。また、図示しないが、第1突起部9cを時計回り方向に弾性的に付勢するスプリングが設けられている。当該スプリングは、第1回転板9が初期位置よりも反時計回り方向に回ったときに、時計回り方向に引き戻して初期位置に位置させる作用を有する。同様に、
図5Aに示すように、第2突起部10cの初期位置を保持するストッパーS10と、第3突起部11cの初期位置を保持するストッパーS11とが設けられている。また、図示しないが、第2突起部10cおよび第3突起部11cを初期位置に向けて時計回り方向に弾性的に付勢するスプリングが設けられている。スプリングは、付勢部材の一例であり、例えば、コイルスプリング(引っ張りばね)や、コイル状のトーションスプリング、スパイラル状のトーションスプリング等である。なお、スイッチギヤ1は、スプリング以外の付勢部材を有してもよいし、付勢部材を有しなくてもよい。
【0022】
次に、
図5Bに示すように、矢印方向である反時計回り方向に操作シャフト5を回転させると、第1突起部9cおよび第1駆動ピン9dも矢印方向(反時計回り方向)に回転する。そして、第1駆動ピン9dは、第2突起部10cの右側第2側面部10eに当接し、第1駆動ピン9dが右側第2側面部10eを矢印方向に押圧する。
【0023】
そして、
図5Cに示すように、矢印方向である反時計回り方向に操作シャフト5を更に回転させると、第1駆動ピン9d、第2突起部10cおよび第2駆動ピン10dも矢印方向(反時計回り方向)に回転する。そして、第2駆動ピン10dは、第3突起部11cの右側第3側面部11dに当接し、第2駆動ピン10dが右側第3側面部11dを押圧して第3突起部11cおよび第3回転板11が反時計回り方向に回転する。なお、操作シャフト5を時計回り方向に回転させるか、あるいは操作力を緩めることにより、第1回転板9、第2回転板10、および第3回転板11はスプリングの付勢力によって初期位置に引き戻される。
【0024】
以上のように、本実施形態では、第1回転板9(主動回転部材)と第2回転板10(従動回転部材)とを有する第1回転伝達機構61において、第1駆動ピン9d(押部)と第2突起部10c(受部)との間に第1回転板9の所定角度の回転の際に第1駆動ピン9dと第2突起部10cとが当接しない周方向の隙間が設けられている。また、第2回転伝達機構62においても、第2駆動ピン10d(押部)と第3突起部11c(受部)との間に周方向の隙間が設けられている。よって、操作シャフト5を回転させたとき、第1回転板9よりも第2回転板10が遅れて回転し、第2回転板10よりも第3回転板11が遅れて回転する。
【0025】
このように、本実施形態の回転伝達装置6は、第1駆動ピン9dを有する第1回転板9、第2突起部10cと第2駆動ピン10dとを有する第2回転板10、および第3突起部11cを有する第3回転板11を備えるため、回転伝達装置6の製造作業が容易となり、製造コストも安価となる。
【0026】
また、本実施形態では、例えば、第2回転板10は、第1回転伝達機構61の受部としての第2突起部10cを有するとともに、第2回転伝達機構62の押部としての第2駆動ピン10dを有している。すなわち、第2回転板10は、第1回転伝達機構61の従動回転部材として機能するとともに、第2回転伝達機構62の主動回転部材として機能する。よって、第1回転伝達機構61と第2回転伝達機構62とを、比較的コンパクトな構成によって、直列に多段化することができる。また、このように複数の回転伝達機構を直列に多段化することにより、多段化された複数の回転伝達機構の最後段の回転伝達機構(本実施形態では第2回転伝達機構62)の従動回転部材(第3回転板11)の回転角度を、操作シャフト5の回転角度に対して360°以上遅らせることが可能となる。
【0027】
また、本実施形態では、例えば、第1回転板9、第2回転板10および第3回転板11同士が操作シャフト5の軸方向に離間している。よって、第1回転板9のベース9b、第2回転板10のベース10bおよび第3回転板11のベース11b同士が互いに近接している場合に摩擦力によってそれぞれの回転板が回転してしまうことを抑制することができる。
【0028】
また、本実施形態では、例えば、第3回転板11におけるベース11bに、開21および閉22という接地開閉器7の開閉状態を示す表示態様を設けている。よって、作業者が筐体2の表示部2aの開口から、開21または閉22の文字を視認することが可能となる。
【0029】
次いで、
図6を用いて、本発明の変形例による回転伝達装置6Aを説明する。
図6に示すように、変形例の回転伝達装置6Aにおいて、第1回転伝達機構61Aは、第1回転板9Aと第2回転板10Aとを有し、第2回転伝達機構62Aは、第2回転板10Aと第3回転板11とを有している。第1回転板9Aは、ベース9bと、第1突起部9cと、を有している。第2回転板10Aは、ベース10bと、第2突起部10cと、第2突起部10cから前方向に向けて軸心Cの軸方向に延びる第2駆動ピン10dと、第2突起部10cから後方向に向けて軸心Cの軸方向に延びる第3駆動ピン10fと、を有している。第3駆動ピン10fは、例えば、細長い円柱である。
【0030】
従って、第1回転板9Aが反時計回り方向に回転し第1突起部9cの側面が第3駆動ピン10fを押すと、第2回転板10Aは第1回転板9Aによって反時計回り方向に回転される。さらに、第2回転板10Aが反時計回り方向に回転し第2駆動ピン10dの先端が右側第3側面部11dを押すと、第3回転板11は第2回転板10Aによって反時計回り方向に回転される。このような構成によれば、より簡素な構成によって直列多段の回転伝達機構を構成することができる。この変形例において、第1回転板9Aは、第1回転伝達機構61Aにおける主動回転部材の一例であり、第2回転板10Aは、第1回転伝達機構61Aにおける従動回転部材の一例である。第1回転板9Aの第1突起部9cは第1回転伝達機構61Aにおける押部の一例であり、第2回転板10Aの第3駆動ピン10fは第1回転伝達機構61Aにおける受部の一例である。また、第2回転板10Aは、第2回転伝達機構62Aにおける主動回転部材の一例であり、第3回転板11は、第2回転伝達機構62Aにおける従動回転部材の一例である。第2回転板10Aの第2駆動ピン10dは第2回転伝達機構62Aにおける押部の一例であり、第3回転板11の第3突起部11cは第2回転伝達機構62Aにおける受部の一例である。
【0031】
以上、本発明の実施形態を例示したが、前記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。前記実施形態は、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、組み合わせ、変更を行うことができる。前記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。本発明は、前記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成(技術的特徴)によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。
【0032】
例えば、前記実施形態では、操作装置は、直列2段の回転伝達機構を有したが、これには限定されず、1段の回転伝達機構を有してもよいし、直列3段以上の回転伝達機構を有してもよい。また、前記実施形態では、作動部は、表示切替部であったが、これには限定されず、他の開閉器を操作するものであってもよいし、その他の作動や状態の切り替えを得るものであってもよい。また、一の(前段の)回転伝達機構における従動回転部材は、他の(後段の)回転伝達機構における主動回転部材と共用されなくてもよい。また、回転操作方向は逆でもよいし、回転板は、円板状でなくてもよい。
【0033】
また、前記実施形態では、押部が軸方向に延びるピンであり、受部が径方向に延びる突起部であったが、これには限定されず、例えば、押部が径方向に延びるとともに、受部が軸方向に延びてもよい。
【符号の説明】
【0034】
5…操作シャフト、7…接地開閉器(開閉器)、9…第1回転板(第1回転伝達機構における主動回転部材)、9A…第1回転板(第1回転伝達機構における主動回転部材)、9c…第1突起部(押部)、9d…第1駆動ピン(押部)、10…第2回転板(第1回転伝達機構における従動回転部材)(第2回転伝達機構における主動回転部材)、10A…第2回転板(第1回転伝達機構における従動回転部材)(第2回転伝達機構における主動回転部材)、10c…第2突起部(受部)、10d…第2駆動ピン(押部)、10f…第3駆動ピン(受部)、11…第3回転板(第2回転伝達機構における従動回転部材)(作動部)(表示切替部)、11c…第3突起部(受部)、21…開(表示態様)、22…閉(表示態様)、61,61A…第1回転伝達機構(回転伝達機構)、62,62A…第2回転伝達機構(回転伝達機構)。