(57)【要約】【課題】開閉装置のサイズの増大を抑制する。【解決手段】筒状の可動側固定接触子１および固定側固定接触子１０と、可動側固定接触子１および固定側固定接触子１０に収納された筒状の可動接触子５と、可動側固定接触子１および固定側固定接触子１０の開口部２０ａおよび開口部２０ｂに円周方向に沿って配置され可動接触子５の方向に進退動可能に支持された複数の接触子片２ｅおよび接触子片２ｆと、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの外周部を伸ばされた状態で取り囲み周方向の収縮力により接触子片２ｅおよび接触子片２ｆを軸中心方向に付勢し可動接触子５に接触させる弾性体３ａないし弾性体３ｄを備え、弾性体３ａないし弾性体３ｄは周方向に相互に連結されて全体で一つの環を成す複数の弾性部材で構成され、複数の弾性部材のうち少なくとも１つの弾性部材は弾性係数の異なる材料で作製される。【選択図】    図１
2010020937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を相互に対向させる筒状の可動側固定接触子および固定側固定接触子と、
対向する前記開口部の内側に軸方向に移動可能に収納された筒状の可動接触子と、
前記可動側固定接触子の前記開口部に円周方向に沿い概略等間隔に配置され各々可動接触子方向に進退動可能に支持された複数の第１の接触子片と、
前記固定側固定接触子の前記開口部に円周方向に沿い概略等間隔に配置され各々可動接触子方向に進退動可能に支持された複数の第２の接触子片と、
環状を成し前記複数の第１の接触子片の外周部を伸ばされた状態で取り囲み周方向の収縮力により前記第１の接触子片を各々軸中心方向に付勢し前記可動接触子に所定の押圧力で接触させる第１の弾性体と、
環状を成し前記複数の第２の接触子片の外周部を伸ばされた状態で取り囲み周方向の収縮力により前記第２の接触子片を各々軸中心方向に付勢し前記可動接触子に所定の押圧力で接触させる第２の弾性体とを備え、
前記可動接触子を移動させて、前記可動側固定接触子と前記固定側固定接触子とを投入状態または開極状態にする開閉装置において、
前記第１の弾性体および前記第２の弾性体は、それぞれ周方向に相互に連結されて全体で一つの環を成す複数の弾性部材で構成され、前記複数の弾性部材のうち少なくとも１つの弾性部材は、弾性係数の異なる材料で作製されていること、
を特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記第１の弾性体および前記第２の弾性体は、それぞれ第１の弾性部材と第２の弾性部材とから成り、前記第２の弾性部材は前記第１の弾性部材の弾性係数より小さい弾性係数が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
投入状態の場合、前記接触子片の他端は前記可動側固定接触子および前記固定側固定接触子に当接し、前記接触子片の一端は前記可動接触子に当接し、
開放状態の場合、前記接触子片の一端は前記可動接触子から離反することを特徴とする請求項１または２に記載の開閉装置。
【請求項４】
前記接触子片は、前記第１の弾性部材および第２の弾性部材の線径が異なる場合、前記第１の弾性部材および前記第２の弾性部材のそれぞれの線径の中心部が同一円周を成す深さの凹部を外周部に有することを特徴とする請求項１または２に記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電主回路に用いられる大電流通電用の開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１に示される開閉装置は、嵌合穴が形成された筒状の可動接触子と可動接触子の嵌合穴に挿入されるロッドを備えた固定接触子とを電気的に接続するため、固定接触子の周囲に複数の板状の接触子片が放射状に配置されている。固定接触子の外周には、接触子片を中心軸方向に押圧する接触子ばねが接触子片を取り囲むように外嵌され、この接触子ばね（以下「弾性体」という）の押圧力により、可動接触子と固定接触子とを接触させることが可能である。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３３０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示される開閉装置は、開閉装置の通電容量を増加させる場合、可動接触子および固定接触子の径を大きくする必要があり、弾性体の押圧力も強めなければならず、弾性体の使用本数を増やすか、弾性体を大きくする必要があり、それに伴い接触子のサイズが増大するという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接触子を含めた開閉装置のサイズの増大を抑制することができる開閉装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる開閉装置は、開口部を相互に対向させる筒状の可動側固定接触子および固定側固定接触子と、対向する前記開口部の内側に軸方向に移動可動に収納された筒状の可動接触子と、前記可動側固定接触子の前記開口部に円周方向に沿い概略等間隔に配置され各々可動接触子方向に進退動可能に支持された複数の第１の接触子片と、前記固定側固定接触子の前記開口部に円周方向に沿い概略等間隔に配置され各々可動接触子方向に進退動可能に支持された複数の第２の接触子片と、環状を成し前記複数の第１の接触子片の外周部を伸ばされた状態で取り囲み周方向の収縮力により前記第１の接触子片を各々軸中心方向に付勢し前記可動接触子に所定の押圧力で接触させる第１の弾性体と、環状を成し前記複数の第２の接触子片の外周部を伸ばされた状態で取り囲み周方向の収縮力により前記第２の接触子片を各々軸中心方向に付勢し前記可動接触子に所定の押圧力で接触させる第２の弾性体とを備え、前記可動接触子を移動させて、前記可動側固定接触子と前記固定側固定接触子とを投入状態および開極状態とする開閉装置において、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体は、それぞれ周方向に相互に連結されて全体で一つの環を成す複数の弾性部材で構成され、前記複数の弾性部材のうち少なくとも１つの弾性部材は、弾性係数の異なる材料で作製されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる開閉装置によれば、接触子を含めた開閉装置のサイズの増大を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる開閉装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる開閉装置の構成を示す断面図である。図１に示す開閉装置１００は、主たる構成部として、可動側固定接触子１、接触子片２ｅ、接触子片２ｆ、弾性体３ａ、弾性体３ｂ、弾性体３ｃ、弾性体３ｄ、導体４ａ、導体４ｂ、可動接触子５、リング６ａ、リング６ｂ、および固定側固定接触子１０を有して構成されている。
【００１０】
可動側固定接触子１および固定側固定接触子１０は、筒状の形状を有しており、開口部２０ａ、開口部２０ｂを相互に対向させるように設けられている。可動接触子５は、筒状の形状を有しており、対向する可動側固定接触子１および固定側固定接触子１０の互いの開口部２０ａおよび開口部２０ｂの内側に軸方向に移動可動に収納されている。なお、図示しない操作部により可動接触子５を移動させ、可動側固定接触子１と固定側固定接触子１０とを投入状態または開極状態にすることが可能である。
【００１１】
可動側固定接触子１側に配置された接触子片２ｅ（第１の接触子片）は、可動側固定接触子１の開口部２０ａに円周方向に沿い等間隔に複数配置され、各々可動接触子１の方向に進退動可能に支持されている。なお、固定側固定接触子１０側に配置された接触子片ｆ（第２の接触子片）も上述同様の構造であるため、説明を省略する。
【００１２】
可動側固定接触子１側の弾性体３ａおよび弾性体３ｂ（第１の弾性体）は、環状を成しており、複数の接触子片２ｅ（第１の接触子片）の外周部を伸ばされた状態で取り囲み、周方向の収縮力により接触子片２ｅ（第１の接触子片）を各々軸中心方向に付勢している。そのため、接触子片２ｅ（第１の接触子片）を可動接触子５に所定の押圧力で接触させることが可能である。なお、弾性体３ａは接触子片２ｅの他端２ａを可動側固定接触子１の方向に付勢し、弾性体３ｂは接触子片２ｅの一端２ｂを可動接触子５の方向に付勢する構造である。なお、固定側固定接触子１０側の弾性体３ｃおよび弾性体３ｄ（第２の弾性体）も上述同様の構造であるため、説明を省略する。
【００１３】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。図２に示される環状の弾性体３は、弾性体３ａないし弾性体３ｄの共通の形状を表している。第１の弾性体および第２の弾性体（以下「弾性体３」という）は、それぞれ周方向に相互に連結されて全体で一つの環を成す複数の弾性部材で構成されている。また、複数の弾性部材のうち少なくとも２つの弾性部材は、円周方向の弾性係数がそれぞれ異なる材料で作製されている。
【００１４】
例えば、弾性体３は、円周方向に弾性を有する弾性部材３１（第１の弾性部材）と、弾性部材３１に比して円周方向の弾性係数は非常に小さいが接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの動きに対応するように可撓性を有する可撓部材３２（第２の弾性部材）とから構成されている。
【００１５】
なお、弾性体３に使用される弾性部材３１の数はこれに限定されるものではなく、例えば図２に示される弾性部材３１の対向位置に、もう１つの弾性部材３１を組み込むことも可能である。その場合、円周方向の引張力が均等化され、軸中心方向の押圧力がより均等化されるという効果を奏する。
【００１６】
また、図２において、弾性部材３１は可撓部材３２より短く設定されているが、これに限定されるものではなく、開閉装置のサイズに応じて弾性部材３１の長さを設定することも可能である。また、図２において、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆは板状であるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
可動接触子５が図１の左方に位置する場合、すなわち開閉装置１００が開放状態の場合、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの一端２ｂおよび一端２ｄは、可動側固定接触子１の内側に傾き、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの内面がリング６ａおよびリング６ｂに当接する。
【００１８】
可動接触子５が図１の位置にある場合、すなわち開閉装置１００が投入状態の場合、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの他端２ａおよび他端２ｃは、導体４ａおよび導体４ｂに当接し、一端２ｂおよび一端２ｄは、可動接触子５に当接する。
【００１９】
接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの外周面には、弾性体３を嵌め込む凹部が形成されている。この凹部は、弾性部材３１と可撓部材３２の線径がそれぞれ異なる場合、それぞれの線径の中心部が同一円周を成す深さで形成されている。なお、固定側固定接触子１０の構成は、可動側固定接触子１の構成と同一であり、以下説明を省略する。
【００２０】
以下、弾性体３の引張力について説明する。例えば、従来の接触子ばねを用いた可動側固定接触子および固定側固定接触子（以下「第１の固定接触子」という」の径を２倍にすると、第１の固定接触子に使用されている接触子ばねは２倍の長さになり、接触子ばねのばね定数は半分に減少する。一方、径を２倍にすると接触子ばねのばね力は２倍必要となり第１の固定接触子では、当該接触子ばねを４本用いるか、線径等を太くした接触子ばねを使用しなければ、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆに適切な押圧力を与えることができなかった。
【００２１】
一方、実施の形態１にかかる可動側固定接触子および固定側固定接触子（以下「第２の固定接触子」という）の径が２倍の場合、弾性部材３１の長さを、元の径の従来の接触子ばねの長さと同一とすると、第２の固定接触子の弾性体３は、その半分が弾性部材３１で構成され、弾性部材３１の円周方向のばね定数は、元の径の従来の接触子ばねの場合と等しくなる。
【００２２】
さらに、開閉装置１００が開放状態から投入状態に変化した場合、一端２ｂおよび一端２ｄは可動側固定接触子１および固定側固定接触子１０の外側方向に移動し、弾性部材３１の伸張量と元の径の従来の接触子ばねの伸張量とは等しいため、弾性体３の引張力は元の径の従来の接触子ばねの引張力と等しくなる。
【００２３】
本発明にかかる弾性体３は、ばね定数が減少しないため、元の径の従来の接触子ばねと同じ引張力を得ることが可能であり、径を２倍にしたことによる必要な２倍のばね力を得るためには、弾性体３を２本用いれば済むことになる。
【００２４】
以上説明したように、実施の形態１の開閉装置１００によれば、接触子片２ｅおよび接触子片２ｆの外周面に可撓部材３２と弾性部材３１から成る弾性体３を備える構成としたので、接触子の径を大きくした場合、従来のように、接触子ばね（弾性体）の本数を大幅に増やすことなく、所定の押圧力を得ることが可能である。また、開閉装置の小型化、軽量化、材料の減量化、および低コスト化を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明にかかる開閉装置は、発電主回路に用いられる大電流通電用の開閉装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１にかかる開閉装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  可動側固定接触子
２ｅ、２ｆ  接触子片
２ａ、２ｃ  接触子片の他端
２ｂ、２ｄ  接触子片の一端
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  弾性体
４ａ、４ｂ  導体
５  可動接触子
６ａ、６ｂ  リング
１０  固定側固定接触子
２０ａ、２０ｂ  開口部
３１  弾性部材
３２  可撓部材
１００  開閉装置
【図１】
2010020937.tif 000003
【図２】
2010020937.tif 000004