氣體斷路器的制作方法

本發明涉及氣體斷路器，特別是涉及適用了將電極相互地向相反方向驅動的雙方向驅動機構的氣體斷路器。

背景技術：

用于高電壓的電力系統的氣體斷路器，一般使用通過利用斷開動作途中的消弧氣體的壓力上升，將壓縮氣體吹到在電極之間產生的電弧上而將電流斷路的被稱為噴氣形的氣體斷路器。為了使噴氣形氣體斷路器的斷路性能提高，提出了將以往被固定的被驅動側的電極向與驅動側電極的驅動方向相反的方向驅動的雙方向驅動方式。

例如，在專利文獻1中，提出了基于叉型杠桿的方式。此發明大致是如下的發明：通過與驅動側的動作聯動的銷接觸于叉的凹陷部，叉型杠桿進行轉動，通過將其轉換為開閉軸方向的往復運動，將被驅動側電弧電極向與驅動側電極的驅動方向相反的方向驅動。在銷從叉的凹陷部離開了的狀態下，杠桿保持位置，被驅動側電弧電極靜止。

另外，在專利文獻2中，記載了做成如下的那樣的氣體斷路器：“在連結桿上固定了具有槽部的槽凸輪，通過連桿機構的連結銷滑動自由地卡合于此槽部進行滑動，連桿進行轉動動作，使相向電弧電極向與可動電弧電極的移動方向相反的方向位移”(參照摘要)

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利第6271494號說明書

專利文獻2：日本特開2003-109480號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

但是，因為在專利文獻1中記載的叉型杠桿的形狀僅由直線部和圓弧部構成，所以存在不能任意地設定被驅動側的速度這樣的問題。另外，可以設想存在如下的情況：每次進行開閉動作時，銷都接觸于叉型杠桿的凹陷部，對叉型杠桿施加過度的力。

專利文獻2，可由槽凸輪任意地設定被驅動側的速度，但因為槽凸輪成為大致圓弧狀，相對于驅動側的動作，被驅動側總是動作，所以不容易將被驅動側的動作限定在所希望的時間區域內。另外，因為槽凸輪是大致圓弧狀，所以存在裝置變大這樣的課題。

本發明鑒于上述的情況，以實現一種設計自由度高、省空間、可靠性高的雙方向驅動機構為目的。

為了解決課題的手段

根據本發明的解決手段，提供一種氣體斷路器，其特征在于，

所述氣體斷路器具備驅動側電極、被驅動側電極和雙方向驅動機構部10，

所述驅動側電極具有驅動側主電極2和驅動側電弧電極4，與操作器1連接并被設置在密封箱100內，

所述被驅動側電極具有被驅動側主電極3和被驅動側電弧電極5，與前述驅動側電極相向地被設置在密封箱100內，

前述雙方向驅動機構10具備驅動側連結桿11、被驅動側連結桿13、導向件14、2個杠桿12、杠桿固定銷15、驅動側可動銷18、被驅動側可動銷20和2個姿勢保持部件22，

所述驅動側連結桿11切入形成了第一槽凸輪16，接受來自前述驅動側電極的驅動力，

所述被驅動側連結桿13與前述被驅動側電弧電極5連接，

所述導向件14切入形成了第二槽凸輪17，保持成前述驅動側連結桿11和前述被驅動側連結桿13在內部移動，

所述2個杠桿12切入形成了第三槽凸輪19和圓孔的杠桿被驅動側孔27，被配置在前述導向件14的兩外側，將前述被驅動側連結桿13和前述驅動側連結桿11連結，用于使前述被驅動側連結桿13相對于前述驅動側連結桿11的動作向相反方向動作，

所述杠桿固定銷15用于將前述2個杠桿12相互轉動自由地固定，

所述驅動側可動銷18與前述驅動側連結桿11具有的前述第一槽凸輪16、前述導向件14具有的前述第二槽凸輪17和前述2個杠桿12的各自具有的前述第三槽凸輪19的每一個連通，

所述被驅動側可動銷20與夾著前述杠桿固定銷15地處于與前述驅動側可動銷18相反側的位置的前述杠桿被驅動側孔27連通，

所述2個姿勢保持部件22分別被配置在前述2個杠桿12的外側，切入形成了使前述驅動側可動銷18穿過的圓孔31和使被驅動側可動銷20穿過的長孔32，用于抑制前述驅動側可動銷18繞與銷軸呈直角的2軸旋轉。

發明的效果

根據本發明，能夠實現一種設計自由度高、省空間、可靠性高的雙方向驅動機構。

附圖說明

圖1是有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構的詳細圖。

圖2是表示有關本發明的實施方式的氣體斷路器的閉合狀態的圖。

圖3是有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構的正視圖。

圖4是有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構的分解立體圖。

圖5是在有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構中使用的姿勢保持部件的其它的實施方式的說明圖。

圖6是在有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構中使用的杠桿的其它的實施方式的說明圖。

具體實施方式

為了實施發明的方式

下面，參照附圖，說明有關本發明的實施方式的氣體斷路器。另外，下述只不過是實施例，不是意圖將發明內容限定于下述具體的方式的意思。發明本身可以根據權利要求書記載的內容以各種方式進行實施。在下面的實施方式中，列舉具有機械性的壓縮室及熱膨脹室的斷路器的例子進行說明，但也可以將本發明及/或本實施方式例如適用于僅具有機械性的壓縮室的斷路器。

a.概要

在本實施方式中，例如，設置第一槽凸輪、第二槽凸輪和姿勢保持部件，伴隨著驅動側可動銷的運動，使杠桿以旋轉軸為中心轉動，使被驅動側電極向與驅動側相反的方向運動，能夠可變或任意地設計驅動側和被驅動側的速度比，且可進行間歇驅動，所述第一槽凸輪與驅動側連結，由與驅動側動作聯動地動作的驅動側連結桿內的任意曲線部和直線部構成；所述第二槽凸輪與其交叉，切入形成在從兩側夾入驅動側連結桿的固定的導向板上；所述姿勢保持部件使驅動側可動銷與切入形成在設置于導向板的外側的相同形狀的2個杠桿上的槽連通，使被驅動側可動銷與相對于杠桿的旋轉軸在相反側切入形成的圓孔連通，在杠桿的外側切入形成使驅動側可動銷穿過的圓孔和使被驅動側可動銷穿過的長孔，抑制驅動側可動銷繞與銷軸呈直角的2軸旋轉。

根據本發明，通過保持在雙方向驅動機槽中的槽凸輪內動作的銷的姿勢，能夠防止和抑制雙方向驅動機槽的固澀和破損。

另外，根據本實施方式，可實現一面確保斷路性能一面使操作器的能量為最小的那樣的槽凸輪形狀，與以往的雙方向驅動方式相比，能夠使操作能量變小。

b.氣體斷路器

圖2是表示本發明的實施方式中的氣體斷路器的閉合狀態。

在密封箱100內，呈同軸狀地相向地設置驅動電極和被驅動電極。驅動側電極具有驅動側主電極2和驅動側電弧電極4，被驅動電極具有被驅動側主電極3和被驅動側電弧電極5。

與密封箱100鄰接地設置操作器1。在操作器1上連結軸6，在軸6的前端設置驅動側電弧電極4。軸6和驅動側電弧電極4貫通機械性的壓縮室7及熱膨脹室9內地設置。

在熱膨脹室9的斷路部側，設置驅動側主電極2及噴嘴8。與驅動側電弧電極4相向地在同軸上設置被驅動側電弧電極5。被驅動側電弧電極5的一端和噴嘴8的前端部被連結在雙驅動機構部10。

如圖2所示，氣體斷路器在合閘狀態下被設定于通過基于操作器1的油壓、彈簧的驅動源使驅動側主電極2和被驅動側主電極3導通的位置，構成通常時的電力系統的回路。

在將因雷擊等產生的短路電流斷路時，將操作器1向斷開方向驅動，經軸6將驅動側主電極2和被驅動側主電極3拉開。此時，在驅動側電弧電極4和被驅動側電弧電極5之間生成電弧。通過由機械性的壓縮室7進行的機械的消弧氣體噴吹和由熱膨脹室9進行的利用了電弧熱的消弧氣體噴吹，對電弧進行消弧，由此將電流斷路。

為了降低此噴氣形氣體斷路器的操作能量，設置將以往被固定的被驅動側電弧電極向與驅動側電極的驅動方向相反的方向驅動的雙方向驅動機構10。

下面，基于圖1，對雙方向驅動方式進行說明。

圖1是有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構的詳細圖。

本發明的雙方向驅動機構10，如圖1所示，將被驅動側連結桿13和驅動側連結桿11一面由導向件14在斷路動作方向移動自由地保持，一面由轉動自由地設置在導向件14上的杠桿12連結而構成。

在驅動側連結桿11上切入形成了第一槽凸輪16，從操作器側看，第一槽凸輪16具有第二直線部16c、連結部16b、第一直線部16a。第一直線部16a和第二直線部16c被設置在相互不同的軸線上，在其之間設置連結部16b。第一槽凸輪16的鉛直方向的位移寬度以收在第二槽凸輪17的鉛直方向的位移寬度內及第三槽凸輪19的鉛直方向的位移寬度內的方式構成。另外，連結部16b的形狀可以與斷路部的動作特性相應地任意地設計，例如，可以考慮做成曲線、直線。

驅動側連結桿11由被設置在導向件14上的作為槽的驅動側導向件29(參照圖4)限制上下方向的位移，僅可以在斷路部的動作軸和水平方向移動。

在導向件14上，如圖1所示，與第一槽凸輪16的上下方向寬度相等地切入形成了例如由曲線構成的第二槽凸輪17。另外，第二槽凸輪17的形狀不是被限定于曲線的形狀，可以與斷路動作特性相應地適宜地變更。第一槽凸輪16和第二槽凸輪17在與紙面垂直的方向構成層疊構造，可動銷18被配置在兩槽凸輪的重疊部分上，并與它們相互可動自由地連結(參照圖4)。

進而，可動銷18通往在杠桿12上切入形成的第三槽凸輪19，杠桿12以杠桿固定銷15為旋轉軸旋轉。此時，可動銷18，在第一槽凸輪的連結部16b上移動時，一面在第二槽凸輪17中向一方向滾動一面移動。通過此可動銷18的一方向的移動，力作用于第三槽凸輪19的內壁的單側，規定杠桿12的旋轉方向。另外，第三槽凸輪19的形狀未被特別地限定，也可與斷路動作特性相應地適宜地變更。

通過此旋轉運動，被安裝在杠桿12上的被驅動側移動銷20向在被驅動側連結桿13上切入形成的導向槽21傳遞力，由此，將與被驅動側電弧電極5連結的被驅動側連結桿13向與驅動側連結桿11相反的方向驅動。

被驅動側連結桿13由被設置在導向件14的作為槽的被驅動側導向件30(參照圖4)限制上下方向的位移，僅可以在斷路部的動作軸和水平方向移動。

雙方向驅動機構10和驅動側的連結，例如，如圖2所示，做成下述的構造，即，將緊固環23安裝在噴嘴8上，在緊固環23上設置驅動側連結桿11的前端部貫通的孔，由螺母擰緊驅動側緊固螺釘24。

圖3是表示本發明的實施方式中的雙方向驅動機構的正視圖。另外，圖4是表示本發明的實施方式中的雙方向驅動機構的分解立體圖。

杠桿12以相同的形狀在導向件14的外側安裝2個。

驅動側可動銷18貫通導向件14內的第二槽凸輪17、驅動側連結桿11內的第一槽凸輪16和杠桿12內的第三槽凸輪19。

被驅動側可動銷20貫通杠桿12(杠桿被驅動側孔27)和被驅動側連結桿13(導向槽21)。

因為姿勢保持部件22成為防脫件，所以杠桿固定銷15僅插入杠桿固定銷孔28即可。

驅動側可動銷18未被固定在杠桿12、導向件14、驅動側連結桿11的任何部位，能夠在第一槽凸輪16、第二槽凸輪17、第三槽凸輪19的各槽內自由地移動。但是，驅動側可動銷18，與動作的自由度高相應地，也可能產生繞與可動銷軸正交的2軸的旋轉。由于此旋轉，在圖3的左右兩側，銷和3種槽的碰撞方法變得分散，存在局部的接觸力變大的可能性。為了避免這種情況，使用在一側切入形成了圓孔31、在另一側切入形成了長孔32的姿勢保持部件22。而且，將姿勢保持部件22配置在杠桿12的兩外側，將驅動側可動銷18嵌入姿勢保持部件22的圓孔31，使被驅動側可動銷20穿在姿勢保持部件22的長孔32中，由螺母25緊固驅動側可動銷18，由螺母26緊固被驅動側可動銷20。另外，也可以替代螺母25或螺母26，使用開口銷、帽等適宜的緊固部件或止動部件。

姿勢保持部件22因為由驅動側可動銷18和圓孔31成為嵌合構造，所以與伴隨著驅動側可動銷18的繞與銷軸呈直角的2軸的旋轉的傾斜聯動地抑制傾斜，穿在長孔32中的被驅動側可動銷20與杠桿被驅動側孔27成為嵌合構造，杠桿12的驅動側可動銷18及/或被驅動側可動銷20的繞與可動銷軸正交的2軸的旋轉被抑制成微小量。通過姿勢保持部件22和杠桿12及螺母26的接觸，驅動側可動銷18的傾斜量被抑制成極小。

此時，希望使驅動側可動銷18及被驅動側可動銷20的圓筒部分的長度在導向件14、杠桿12、姿勢保持部件22的層疊方向厚度以上，以便不在驅動側可動銷18、姿勢保持部件22和各自的接觸部件之間產生過大的滑動阻力。

在本實施例中，如圖3所示，通過將第一槽凸輪16和第二槽凸輪17在驅動側可動銷18的軸方向重疊，能夠實現省空間的雙方向驅動機構。進而，因為驅動側可動銷18未被固定在具有槽凸輪的任何部位，能夠由姿勢保持部件22抑制繞與銷軸正交的2軸的旋轉，所以能夠緩和作用于驅動側可動銷18的過度的力，因此，能夠實現可靠性高的雙方向驅動機構。

進而，因為第一槽凸輪的曲線部的設計自由度大，所以可與斷路部構造、斷路方式不同的機種相應地簡單地進行設計變更，可設計確保斷路性能的那樣的最佳的曲線形狀。另外，因為能夠自由地設定直線部的長度、區域，所以能夠使被驅動側僅在任意的時間區域內運動。

這樣的動作尤其對超前小電流斷路有效。在超前小電流斷路中，需要斷路各時刻的極間絕緣破壞電壓超過恢復電壓。這是因為，極間絕緣破壞電壓依存于各時刻的極間距離，所以需要在短時間內盡可能獲取極間距離。

在本實施方式中，表示了能夠實現對超前小電流斷路所需要的行程特性的雙方向驅動機構的槽凸輪形狀，但對各種各樣的斷路任務具有最佳的行程特性，這些可通過變更本實施例的由任意曲線構成的連結部16的形狀來實現。

另外，通過調整第一槽凸輪的前述第一直線部16a、第二直線部16c、連結部16b、第二槽凸輪17和第三槽凸輪19的位置關系、長度、方向、形狀的任意1個或多個，可變更被驅動側動作的相對于驅動側動作的速度比。

c.變形例

圖5是在有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構中使用的姿勢保持部件的其它的實施方式的說明圖。圖5(b)是圖5(a)的x－x’剖視圖。在此例中，是在姿勢保持部件22上形成了可將杠桿固定銷15的端部插入而在長度方向滑動的凹部22a的結構。由此，姿勢保持部件22能夠進一步抑制驅動側可動銷18及/或被驅動側可動銷20的繞與銷軸呈直角的2軸的旋轉。

圖6是在有關本發明的實施方式的氣體斷路器的雙方向驅動機構中使用的杠桿的其它的實施方式的說明圖。圖6(b)是圖6(a)的y-y’剖視圖。在此例中，杠桿12成為如下的具有凹部12a的構造：杠桿固定銷15沒有貫通杠桿12，而是被插入到中途。由此，能夠消除杠桿固定銷15的前端和姿勢保持部件22的接觸和摩擦。

d.備注

另外，本發明不是不被限定于上述的實施例的發明，包括各種各樣的變形例。例如，上述的實施例是為了容易理解地說明而詳細地說明的實施例，不是一定限定于具備進行了說明的全部結構的實施例的實施例。另外，可將某個實施例的結構的一部分置換為其它的實施例的結構，另外，也可以在某個實施例的結構中加入其它的實施例的結構。另外，關于各實施例的結構的一部分，可進行其它結構的追加、削除或置換。

符號的說明

1：操作器；2：驅動側主電極；3：被驅動側主電極；4：驅動側電弧電極；5：被驅動側電弧電極；6：軸；7：機械性的壓縮室；8：噴嘴；9：熱膨脹室；10：雙方向驅動機構部；11：驅動側連結桿；12：杠桿；13：被驅動側連結桿；14：導向件；15：杠桿固定銷；16：第一槽凸輪；16a：第一直線部；16b：連結部；16c：第二直線部；17：第二槽凸輪；18：驅動側可動銷；19：第三槽凸輪；20：被驅動側可動銷；21：導向槽；22：姿勢保持部件；23：緊固環；24：驅動側緊固螺釘；25：可動銷緊固螺母；26：移動銷緊固螺母；27：杠桿被驅動側孔；28：杠桿固定銷孔；29：驅動側導向件；30：被驅動側導向件；31：姿勢保持部件圓孔；32：姿勢保持部件長孔。