[发明专利]开关机器用的电动弹簧操作机构

说明书

本发明涉及开关设备用的电动弹簧操作机构，特别是关于一种带有开关设备闭合或断路用的制动机构的开关设备用电动弹簧操作机构。

最近几年，电力需求量的增大和电力消耗向城市集中的趋势年年增强，随此需要在城市里建设许多电力供应上不可少的配电所。由于配电所建设在城市里势必要求更高的可靠性和更大的容量，而配电所能用的地面又特别不足，因此除了要提高配电所内的开关设备的可靠性并将其容量增大，还强烈要求使其小型化。

但是，配电所内的开关设备大多把电动弹簧操作机构用作能得到这种操作力的操作机构。由于这种电动弹簧操作机构与空气压操作机构及油压操作机构不同，不是使用流体压力的操作机构，因而不需要压缩机和蓄能器等辅机，此外，还不必设置压力密封部。因此，有结构较简单、可靠性好等优点。

下面，用图13的分解斜视图来说明以前的开关设备用的电动操作机构。

图中，1、2是操作机构的一对构架，3是电动机。这个电动机3上连接着蜗杆4与蜗轮5及链轮6，而且在这个链轮6上借助链子7和链轮8连接着凸轮轴9。即、做成能将从电动机3输出的动力传递给凸轮轴9的结构。

而且在凸轮轴9的一部分上固定着偏心凸轮10。在这偏心凸轮10的附近设置着以轴11为中心地回转的闭合杆12，这个闭合杆12以它的一端与偏心凸轮10相接触，由偏心凸轮10的回转而驱动。闭合杆12的一端连接着闭合弹簧13，另一端固定在构架1上。这个闭合弹簧13由普通的螺旋弹簧构成。

在凸轮轴9的另一部分上固定着闭合凸轮14，在这闭合凸轮14的附近设置着连接杆15。连接杆15以其一端与闭合凸轮14相接触，能由闭合凸轮14的回转而驱动。连接杆15还固定在输出轴16上，与这输出轴16成一体地回转。在这连接杆15上能自由回转地设置着挂钩22。输出杆17固定在输出轴16上，在这输出杆17的一端连接着减震器21，在另一端，连接着图中没表示的开关设备的电极。

另一方面，连接杆15借助连接棒18与断路杆19相连接。这个断路杆19的一端与断路弹簧20的一端相连接，它的另一端固定在构架1上。断路弹簧20与闭合弹簧13一样，由螺旋弹簧构成。

下面说明上述以前的电动弹簧操作机构的动作。

在使闭合弹簧13贮能时，电动机3的驱动力由蜗杆4和蜗轮5的作用而减速，从链轮6经链子7、链轮8而减速。由传递到链轮8的驱动力使凸轮轴9和偏心凸轮10回转，把以轴11为中心地进行回转的闭合弹簧贮能杆12的一端推向图中的左方。结果，与闭合杆12的另一端相连接的闭合弹簧13被压缩，使闭合弹簧13成为贮能状态。这贮能状态由图中没表示的制动机构保持。

当在这种闭合弹簧贮能状态下，发出闭合指令时，解除了由图中没表示的由制动(トリガ-)机构对闭合弹簧13的保持，使闭合弹簧13释放能量。结果，使闭合杆12向释放能量侧回转，从而使偏心凸轮10回转，同时使凸轮轴9和闭合凸轮14回转。进而、由闭合凸轮14的回转使连接杆15以输出轴16为中心地回转，同时使输出杆17向闭合侧回转，将连接在输出杆17前端上的图中没表示开关设备的电极驱动，从而形成闭合状态。与此同时，与连接杆15相连接的连接棒18使断路杆19向贮能侧回转，从而使与断路杆19的一端相连接的断路弹簧20贮能。这时，设置在连接杆15上的挂钩22由图中没表示的制动机构保持，由此将断路弹簧20保持在贮能状态下。

当在上述断路弹簧20贮能状态下，发出断路指令时，解除了由图中没表示的制动机构对断路弹簧20的保持，使断路弹簧20释放能量。结果、使断路杆19向释放能量侧回转，由这回转、借助连接棒18，使连接杆15以输出轴16为中心地回转，同时使输出杆17向断路侧回转，从而使与输出杆17的前端相连接的图中没表示的开关设备的电极驱动而形成断路状态。这时，减震器21起缓冲作用。

如上所述，由于配电所的用地不足等缘故，因而要求开关设备小型化，由此，对使用于开关设备中的开关设备用的电动弹簧操作机构也要求小型化。

用以前的电动弹簧操作机构进行闭合动作过程中，由于由闭合杆12将闭合弹簧13的平移运动变换成回转运动而传递给闭合凸轮14，因而可动部分的质量和零件数目较多，这限制了操作机构整体小型化。

而且在速度必需比闭合动作大的断路动作中，有较大的力作用在缓冲的减震器21上。由于减震器21没设在构架1、2之间，因而输出轴16上有悬臂式的偏心力作用。输出轴16和支承这输出轴16的构架1、2必需有能够耐这减震器21的偏心力的强度，这也限制了操作机构的整体小型化。