JPS59151709A - 電気機器等の操作装置 - Google Patents

電気機器等の操作装置

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Publication number
JPS59151709A
JPS59151709A JP2558883A JP2558883A JPS59151709A JP S59151709 A JPS59151709 A JP S59151709A JP 2558883 A JP2558883 A JP 2558883A JP 2558883 A JP2558883 A JP 2558883A JP S59151709 A JPS59151709 A JP S59151709A
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JP
Japan
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spring
liquid
lever
operating
operating device
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Application number
JP2558883A
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English (en)
Inventor
敏昭 吉積
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/60Mechanical arrangements for preventing or damping vibration or shock
    • H01H3/605Mechanical arrangements for preventing or damping vibration or shock making use of a fluid damper

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気機器等の操作装置に関するもので、特に
操作力としてばね装置に蓄勢されたエネルギを用いる操
作装置に関するものである。
近年送変電系統の高電圧化、大容量化に伴って、電気開
閉装置等の電気機器は大形化する傾向にあり、従って開
閉装置の開閉駆動を行うための電気機器等の操作装置に
も大出力のものが必要となって来ている。従来、大出力
の操作装置としては、空気操作方式や油圧操作方式など
の流体操作方式の操作装置が主流で夛1す、モータの電
動力によってばねを蓄勢するいわゆる電動ばね操作方式
によるものは、比較的小出力のもののみに適用さねてい
る。
しかし、流体操作方式のものは保守性の点で電動ばね操
作方式より劣り、例えば、空気操作方式6 ではコンlレツサの保守点検等に、また油圧操作方式で
は油圧配管接続部等からの油もねに、実用上の難点があ
り、電動ばね方式はこのような難点がl、【<優秀であ
る。
一方電動ばね操作方式による操作装置は従来多くのもの
が、その作動要素すなわらばね装#に金属製コイルばね
を用いてい−て、これに後述するような難点があった。
以下、従来の電動ばね操作方式の操作装置について述べ
ると、電動ばね操作P:置としては、従来トグルばね方
式を用いたものが多用さねているので、その構造の一例
をfRt図に、トグルげねの原理を第コA〜2D図に示
す。
m1図に示すようK、モータ軸151に固着されたモー
タレバー/はスプリングレバーコの一方の突出部コaと
係合するようになっていて、スプリングレバーコはコイ
ルばね3の一端に連結されている。スプリングレバーの
他方の突出部ubは出力軸レバー、?に係合し、レバー
Jを固着した出力軸りにコイルばね3のばね力を伝え、
出力軸ダを回動しつる。出力軸ダの回動はレバー6、連
結棒公 7、三叉レバーtをいして、例えば開閉器の可動接触子
9に往復動を与え、苛動接触子りは固定接触子10K対
し、矢印coのように操作されて開閉する。
第コA−コD図に関して動作を説明すると、図示のよう
にモータ軸/a、スプリングレバーの支軸及び出力軸り
は同軸上にある。
(1)操作指令が与えらねると、モータ(図示せず)が
回転を始め、モータ軸/aを介しモータレバー、 /を
図で反時計方向に回動させる。
(λ)モータレバー/が回動し、スプリングレバーλの
一方の突出部コaに接すると、第2A図に示すように、
モータレバー/によりスプリングレバーコも同方向に回
動さね、上死点位置にあつダばねSはモータはレバーの
回動によって圧縮されて蓄勢され、第23図に示すよう
に下死点に達するまで圧縮さする。なお、ばねSは出力
軸弘と平行な軸3aで回動自在IC支持さねている。ス
プリングレバーλの他方の突出部、21)は、ばねSの
下死点位置で初めて出力軸レバー3に接する。
(3)ばねSが下死点すなわらばね力の作用線が出力軸
ダの中心とはねの軸3aとを結ぶ直線を越えると、ばね
夕は放勢を開始し、スズリンクレバー−を加速し、スプ
リングレバーλの突出[sjbに係合する出力軸レバー
3を介して出力軸りを急速に強力に回動させる。
(グ)げねSは第コcv!Jに示す状態を経て図で左側
の上死点位置妊達して第、2D図のように動作を停止す
る。すなわちスプリングレバーλの反R=+力方向図で
)が終り、従って出力軸ダの反時計方向(第一図、第1
図)の回転も停止する。第1図に示す操作装置でこれは
閉位置に相応する。
(左)逆向きの操作は、モータの逆回転により、tR,
2v図の位置から上述と同様の動作を逆方向に行うこと
によって達成さハる。
このようなトグルばね方式の操作装置は動作原理が簡単
で、その構成部品点数が少ないため、保守及び経済性の
面から優れたものである。しかしながら、これらのトグ
ルげね等に用いらハる金属−製ゴイルばねは一般に、同
一の出力を得るためには、流体操作方式に使用されるア
クチュエータと比較して大形となる欠点があった。従っ
て、従来の金属製コイルばねを用いた電動げね操作方式
の操作装置で、大出力のものを得ようとすると、大形化
したばね装置のために、その夕i形寸法も必然的に大形
化し、とわが実用上の問題点であった。
この発明は以上にかA7がみてなさねたもので、大形化
することのない電動げね操作方式による電気機器等の操
作装置を提供することを目的としている。この発明は以
上の目的を達するためK、電動ばね操作方式の操作装置
がその作動要素とするばね装置に液体げねを用いること
を特徴としているつ この発明の操作lA置は電動ばね操作方式で従来の金属
製コイルばねにかえて液体ばねを用いるものであるから
、まず、図示する実施例に関して液体ばね(1iqui
d S’prtng ’)を説、明する。液体ばねは液
体の圧縮性を利用するばねで、近年各方面で。
その縮小性(小形化の可能性)の故に着目され、例えば
航空機の脚などにおいて小形軽量で、ばね力の強さが要
求される部位圧用いられている。
技術的な問題としては、高度の密封性を得ること及び圧
縮率の高い液を得ろことであるが、いずれも現状では解
決されている。圧縮液としては第3図に示すよう虻、t
’oθθ〜の圧力で体積圧縮率が7%程度である(第3
図の曲#Qa ’、 h )シリコンベースの合成樹脂
A(商品名々−ウ・コーニングドグ0.29型曲線a)
合成樹脂B(商品名ダウ・コーニングF2θO型曲線b
)が開発されており、その結果、圧縮液を保持するシリ
ンダ内部の体積及びシリンダ壁の厚さ等を減少させるこ
とができ。
液体ばねを小形軽量化することが可能となっている。な
お第3図で曲線Cは鉱物油を、曲線dはグリ七リンの圧
縮率をそれぞ4示している。
液体ばわの構造としては第41A〜りcpに示すものが
挙げられる。
第9A図に示すものは一般型で、液体l/を満たしたシ
リンダl−内にピストン13を取付けたピストン棒lq
が動くよっK tcっている。ピストン13は孔13を
有し、液圧の発生はピストンの動き圧よるのではなく、
ピストン棒/4tがシリンダ/コ内VcytC人するこ
とによるシリンダ内部のすなわち液体IIの体積の減少
によって生じ、この液圧がピストン控/グに作用する外
方(矢印/A)に抗するばね力となる。従ってこの場合
液体ばねの反力(復元力)は液圧とピスト/棒断面積と
の積に等しい。またピストン/3姥オリフイスや逆止弁
と付けることにより、ダッシュポットとしての作用を兼
ね備えさせることも可絆である。lりけシール部材を示
す。
?l’BUg7IK示す装置は引張型で、液体//を入
ハたシリンダノコ内で径拡大部/44aを有する段付棒
lグ′が移動可能な構造で、矢印/乙′で示す外力によ
り段付1flP/l/′が上向きに動くと、段付棒/り
′の径拡大部/りaの部分だけ液の体積が減するように
液が圧縮さハ内部圧力を生ずる。段付棒は上下でシリン
ダ壁を貫通しているので、上下の貫通部分にシール部材
17が必要である。
第1IC図は長行和型を示L、行程に対する反力の増加
率を低下させるために、シリンダ12内に進入するシリ
ンダ棒lダは内部を中空にしである。
このように構成することによって、シリンダ棒lり9の
削性を46わずに目的を達成できる。/ ?’はシート
部材である。
液体ばねはり上のように構成され、作動するから7こね
を金属製コイルげねとその設計の一例を比較すると次表
で示すようになる。金属製コイルばね及び液体げわのい
ずれも最大荷重コy ton、行程/:17mtaとし
て設計しである。
液体ばねの設計例においては、圧力330θ〜で7g%
圧縮する液体(第3図の合成樹脂AK相当)を用いるも
のとした。
仮にピストン棒lり(第グA図)の直径を、2snとす
ハば、それがシリンダノコ内に/2り絹進入したときの
容積変化が全体の液量の/Ir%になるので、全体の液
量■とすれば、 V=/、2りX(−p)’xtc10/g*、3.&X
10”yh%’となる。
高圧条件での鋼部分の変形を無視すれば、およそ、内径
lA柄、外径7A門、長さコ/l請のシリンダを用いれ
ばよいことになる。シリンダの両端の板厚ににを謂、ピ
ストンの行程に127mrを見込めば、全長は約q3θ
朋になる。
一方金属製コイルばねの設計においては、Wah jの
修正係数を考Iして、セン断応カヲQ A kg/md
とした。その結果コイルばねの寸法は、線径7A朋、コ
イル外径9コ。頭、長さ/?、?θ朋、有効巻数79と
なる。
」ソ上の検討結果から明かなよ5K、同じ出力のげねを
得ようとすわば、液体ばねの大きさけ金属。
與コイルばねに比べて、高さで約l/lI、直径で約/
//コとなる。これらのi果から液体ばねが大きさの点
で極めて有利なことは明かである。
液′休ばねを用いた操作装−〇具体的な構造は種々のも
のが考えらねるが、一般的には従来の電動ばね操作方式
の操作装置の金属奥ばねの部分を液体ばねに置換えるこ
とによって実現しつる。例えば断路器用の電動ばね式操
作装置を考えると2第7図に示した構造のば操作装置の
コイルばね3に流体ばねを用いれば、液体ばね式操作装
置を構成しつる。従って第1図のばね3に液体ばねを用
いたものはこの発明の操作装置の一実施例である。
この発明によ第1ば、大出力の操作装置に液体ばねを使
用するので、操作装置の構成上大きな部分を占めるばね
装置の大きさが著しく縮少されつるので、操作装置全体
が小型化さねうる効果がある。
更に液体ばねは従来の油圧装置等と異なり、配管接続部
が全くなく、高圧力を密封するシール部分も極めて少な
いので、油圧式操作装置に比べて、長期に使用しても油
もれ等の問題がほとんど無いと言う利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の金属製ばねのトグルばね方式を用いた電
動ばね操作装置の一例を示す斜視図、第コA、−B、コ
C及び;!D図はトグルばね装置の動作説明図、第3図
は液体の圧力に対する体積圧縮率を示す線図、第1IA
 、 4IB及びlC図はそれである。 l・・モータレバー、/a・・モータ軸、コ・・スプリ
ングレバー、+2a、コb・・突出部、、3・・出力軸
レバー、弘・・出力軸、S・・コイルばね5.ta・・
軸、6・・レバー、7・・連結棒、g・・二叉レバー、
9・・可動接触子、10・・固定接触子、l/・・液体
、lコ・・シリンダ、/4’・・ピストン棒、/り′・
・段付棒、/ 4Z”・・シリンダ棒、/ 4 、 /
 6’・ ・矢印、17./り′・・シール部材。 たお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人    葛  野  信  − 焔1図 特許庁長官殿 1.i6件の表示   特願昭58−25588号3、
補正をする者 代表者片山仁へ部 γで 本 6、補正の内容 (1)明細書第5頁第16〜17行の[大形化する・”
・・提供する」を「大出力の庖動ばね操作方式による電
気機器等の操作装置を大形化させることなく提供する」
と補正する。 (2)同第6頁第4〜5行の「液体ばね(liquid
spring)を説明する。」を「液体ばね(liqu
idspring)を参考文献(富田他:ばね緩衝器・
ブレーキ:機械設計、第7巻p −9177〜179)
を引用しつつ説明する。」と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電動力等によってばね装置に蓄勢し、このばね装置の蓄
    積エネルギを瞬時に放勢することにより、この放熱エネ
    ルギを操作力として用いるように構成された電気機器等
    の操作装置において、前記ばね装置が液体はね装置であ
    ることを特徴とする電気機器等の操作装置。
JP2558883A 1983-02-16 1983-02-16 電気機器等の操作装置 Pending JPS59151709A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2558883A JPS59151709A (ja) 1983-02-16 1983-02-16 電気機器等の操作装置
DE19843402948 DE3402948A1 (de) 1983-02-16 1984-01-28 Betaetigungsvorrichtung fuer elektrische einrichtungen
CH73784A CH664643A5 (de) 1983-02-16 1984-02-15 Betaetigungsvorrichtung fuer elektrische einrichtungen.

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JP2558883A JPS59151709A (ja) 1983-02-16 1983-02-16 電気機器等の操作装置

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JPS59151709A true JPS59151709A (ja) 1984-08-30

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ID=12170069

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JP2558883A Pending JPS59151709A (ja) 1983-02-16 1983-02-16 電気機器等の操作装置

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DE3402948A1 (de) 1984-08-16
DE3402948C2 (ja) 1988-06-01
CH664643A5 (de) 1988-03-15

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