(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動電極およびそれに対向する固定電極を一組とするスイッチ電極を複数組有しており、かつ各可動電極には可動電極コネクタが接続され各固定電極には固定電極コネクタが接続されている電極カートリッジと、この電極カートリッジを動かして、前記複数組のスイッチ電極の内の任意の一組のスイッチ電極を一定の使用位置に位置させるカートリッジ駆動装置と、前記使用位置にあるスイッチ電極の可動電極コネクタおよび固定電極コネクタにそれぞれ結合する第１コネクタおよび第２コネクタと、この第１コネクタを移動させてそれを前記使用位置にある可動電極コネクタに結合させると共に可動電極を移動させて固定電極に接触させてスイッチ電極を導通させる電極駆動装置とを備えることを特徴とする投入スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば破砕用パワープローブや放電拡管用カートリッジ等に大電流を供給する大電流発生装置等に用いられる投入スイッチに関し、より具体的には、当該投入スイッチを構成するスイッチ電極の交換作業頻度の低減および交換作業の簡易化を可能にする手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の投入スイッチを備える大電流発生装置の一例を示す図である。この大電流発生装置は、コンデンサ３、それに直流の高電圧を充電する充電電源２および投入スイッチ４を備えており、投入スイッチ４を投入することによって、コンデンサ３からの大電流（例えばピーク値で３００ｋＡ〜４００ｋＡ程度）を、出力ケーブル２４を経由して負荷（図示省略）に供給するものである。
【０００３】
負荷は、例えば、特公平７−２２７８１号公報に記載されているような放電エネルギーを利用して管材を拡げる放電拡管用カートリッジ、特表平１１−５００７９９号公報に記載されているような放電エネルギーを利用して岩石等を破砕する破砕用パワープローブ等である。
【０００４】
投入スイッチ４は、可動電極６およびそれに対向する固定電極８から成る一組のスイッチ電極１０を２枚の取付金具１２、１２に取り付け、可動電極６を駆動シリンダ（例えばエアシリンダ）１８によって直線方向Ｘに移動させて固定電極８に接触させて導通（オン）させる構造をしている。２枚の取付金具１２、１２は、複数本の絶縁棒１４によって一定の間隔をあけて固定されている。コンデンサ３から可動電極６への通電は、駆動シリンダ１８を支持する支持導体２２、取付金具１２および伸縮性導体１６を経由して行われる。この電流が駆動シリンダ１８に流れないように、支持導体２２と駆動シリンダ１８との間には絶縁物２０が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記投入スイッチ４の使用に伴って、そのスイッチ電極１０（具体的には可動電極６および固定電極８）は消耗する。具体的には、可動電極６および固定電極８の表面は、スイッチ投入時に発生するアーク等によって一部分が蒸発して消耗する。これが投入スイッチ４の使用に伴って繰り返される。
【０００６】
スイッチ電極１０が消耗して寿命が尽きると、それを交換しなければならないが、上記のような従来の構造では、スイッチ電極１０の交換のたびに、投入スイッチ４全体の解体および再組立を必要とするので、スイッチ電極１０の交換作業が面倒であり、多くの時間と手間とを要する。
【０００７】
また、特に大電流発生装置においては、スイッチ電極１０に大電流が流れるためにスイッチ電極１０の寿命が短くなり、そのためにスイッチ電極１０の交換頻度が高くなり、その交換作業も上記のように短時間ではできないために、装置稼動率の低下を惹き起こすという課題が大きくなる。
【０００８】
そこでこの発明は、投入スイッチを構成するスイッチ電極の交換作業頻度の低減および交換作業の簡易化を可能にすることを主たる目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の投入スイッチは、可動電極およびそれに対向する固定電極を一組とするスイッチ電極を複数組有しており、かつ各可動電極には可動電極コネクタが接続され各固定電極には固定電極コネクタが接続されている電極カートリッジと、この電極カートリッジを動かして、前記複数組のスイッチ電極の内の任意の一組のスイッチ電極を一定の使用位置に位置させるカートリッジ駆動装置と、前記使用位置にあるスイッチ電極の可動電極コネクタおよび固定電極コネクタにそれぞれ結合する第１コネクタおよび第２コネクタと、この第１コネクタを移動させてそれを前記使用位置にある可動電極コネクタに結合させると共に可動電極を移動させて固定電極に接触させてスイッチ電極を導通させる電極駆動装置とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、一組のスイッチ電極の寿命ごとにスイッチ電極の交換作業を行う必要はなく、ある一組のスイッチ電極の寿命が尽きても、カートリッジ駆動装置によって電極カートリッジを動かして新しい一組のスイッチ電極を使用位置に位置させることによって、当該投入スイッチの使用を続けることができる。従って、スイッチ電極の交換作業頻度の低減が可能である。
【００１１】
また、電極カートリッジ内の全てのスイッチ電極の寿命が尽きたときも、スイッチ電極を個々に分解して交換する必要はなく、電極カートリッジ全体を脱着して新しいものに交換すれば良い。電極カートリッジは、カートリッジ構造をしているので脱着交換は簡単である。従って、電極カートリッジひいてはスイッチ電極の交換作業が簡易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係る投入スイッチを備える大電流発生装置の一例を示す図である。図３に示した従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に説明する。
【００１３】
この投入スイッチ４ａは、電極カートリッジ３０を備えている。この電極カートリッジ３０は、前述したような可動電極６およびそれに対向する固定電極８を一組とするスイッチ電極１０を複数組有している。各組のスイッチ電極１０は、複数本の絶縁棒１４によって一定の間隔をあけて配置された２枚の取付金具１２、１２にそれぞれ取り付けられている。複数組のスイッチ電極１０は、この例では、前記直線方向Ｘに直交する直線方向（例えば縦方向）Ｙに一列に配置されている。
【００１４】
各可動電極６には可動電極コネクタ３２がそれぞれ接続されており、各固定電極８には固定電極コネクタ３４がそれぞれ接続されている。また、各可動電極６とそれを支える取付金具１２との間には、伸縮性導体１６がそれぞれ設けられている。
【００１５】
この電極カートリッジ３０は、カートリッジ駆動装置３６に着脱可能に取り付けられている。カートリッジ駆動装置３６は、この例では、電極カートリッジ３０を前記Ｙ方向に直線的に往復移動させて、複数組のスイッチ電極１０の内の任意の一組のスイッチ電極１０を一定の使用位置５４に位置させるものである。このカートリッジ駆動装置３６は、この例では例えばエアシリンダ等の駆動シリンダであるが、モータを利用した直線駆動装置でも良いし、人力を利用する手動装置でも良い。
【００１６】
この投入スイッチ４ａは、また、使用位置５４にあるスイッチ電極１０の可動電極コネクタ３２および固定電極コネクタ３４にそれぞれ結合する第１コネクタ３８および第２コネクタ４０を備えている。
【００１７】
更に、この第１コネクタ３８を前記直線方向Ｘに平行な直線方向Ａに往復移動させて、当該第１コネクタ３８を使用位置５４にある可動電極コネクタ３２に結合させると共に、当該可動電極コネクタ３２につながる可動電極６を前記直線方向Ｘに移動させて対応する固定電極８に接触させて、使用位置５４にあるスイッチ電極１０を導通（オン）させる電極駆動装置４２を備えている。この電極駆動装置４２は、当該投入スイッチ４ａに投入動作を行わせるたびに動作させるものである。
【００１８】
電極駆動装置４２は、この例では、２枚の導体板４４、４４間に絶縁物５０を介在させて駆動シリンダ（例えばエアシリンダ）４８を設け、この駆動シリンダ４８によって前方の導体板４４およびそれに取り付けられた前記第１コネクタ３８を前記のように駆動する構成をしている。２枚の導体板４４、４４間は伸縮性導体４６によって電気的に接続されている。絶縁物５０は、駆動シリンダ４８に電流が流れるのを防止する働きをする。この電極駆動装置４２の一端に、前記コンデンサ３およびその充電電源２が接続されている。
【００１９】
この例では、上記第２コネクタ４０を前記直線方向Ｘに平行な直線方向Ｂに往復移動させて、当該第２コネクタ４０を使用位置５４にある固定電極コネクタ３４に結合させるコネクタ駆動装置５２を備えている。このコネクタ駆動装置５２は、この例では、上記電極駆動装置４２とほぼ同じ構造をしている。このコネクタ駆動装置５２の他端に、前記出力ケーブル２４が接続されている。
【００２０】
但し、第２コネクタ４０は、上記第１コネクタ３８とは違って、投入スイッチ４ａの投入動作ごとに移動させる必要はなく、電極カートリッジ３０を移動させて使用するスイッチ電極１０を切り換えるときにのみ移動させれば良く、使用頻度が電極駆動装置４２よりも遙かに少ないので、コネクタ駆動装置５２を電極駆動装置４２よりも簡略化しても良い。例えば、駆動シリンダ４８の代わりに手動機構を設けてこのコネクタ駆動装置５２を手動式にしても良い。
【００２１】
この投入スイッチ４ａによれば、一組のスイッチ電極１０の寿命ごとにスイッチ電極１０の交換作業を行う必要はなく、ある一組のスイッチ電極１０の寿命が尽きても、カートリッジ駆動装置３６によって電極カートリッジ３０を前記直線方向Ｙに移動させて新しい一組のスイッチ電極１０を使用位置に位置させることによって、当該投入スイッチ４ａの使用を続けることができる。従って、スイッチ電極１０の交換作業頻度の低減が可能である。
【００２２】
また、電極カートリッジ３０内の全てのスイッチ電極１０の寿命が尽きたときも、スイッチ電極１０を個々に分解して交換する必要はなく、電極カートリッジ３０全体を脱着して新しいものに交換すれば良い。電極カートリッジ３０は、カートリッジ構造をしているので脱着交換は簡単である。従って、電極カートリッジ３０ひいてはスイッチ電極１０の交換作業が簡易になり、当該交換作業を簡単に短時間で行うことができる。
【００２３】
以上の結果、この投入スイッチ４ａを用いた大電流発生装置の稼動率を向上させることが可能になる。
【００２４】
電極カートリッジ３０は、図２に示す例のように円形にしても良い。図１の例との相違点を主体に説明すると、この例の電極カートリッジ３０は、上記取付金具１２を円板状にして、その円周上に複数組のスイッチ電極１０を配置した構造をしている。そしてこの電極カートリッジ３０を、回転式のカートリッジ駆動装置３６によって円周方向Ｒに回転させて、任意の一組のスイッチ電極１０を一定の使用位置５４に位置させる。この例の場合のカートリッジ駆動装置３６は、例えばモータ等の回転駆動装置である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ある一組のスイッチ電極の寿命が尽きても、カートリッジ駆動装置によって電極カートリッジを動かして新しい一組のスイッチ電極を使用位置に位置させることによって、当該投入スイッチの使用を続けることができるので、スイッチ電極の交換作業頻度の低減が可能である。また、電極カートリッジ内の全てのスイッチ電極の寿命が尽きたときは、電極カートリッジ全体を脱着して新しいものに交換すれば良いので、スイッチ電極の交換作業が簡易になる。これらの結果、この投入スイッチを用いた大電流発生装置等の装置の稼動率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る投入スイッチを備える大電流発生装置の一例を示す図である。
【図２】電極カートリッジの他の例を示す概略図である。
【図３】従来の投入スイッチを備える大電流発生装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
４ａ  投入スイッチ
６  可動電極
８  固定電極
１０  スイッチ電極
３０  電極カートリッジ
３２  可動電極コネクタ
３４  固定電極コネクタ
３６  カートリッジ駆動装置
３８  第１コネクタ
４０  第２コネクタ
４２  電極駆動装置
５２  コネクタ駆動装置
５４  使用位置
【図１】
0003729096.tif 000002
【図２】
0003729096.tif 000003
【図３】
0003729096.tif 000004