(57)【要約】【課題】  真空遮断装置において、真空バルブの開閉動作の力を伝える操作機構を縮小化及び軽量化する。【解決手段】  真空バルブ１、１の可動軸１５を軸方向に摺動可能に保持する保持部２２と、可動軸１５を駆動して真空バルブ１の開閉操作を行う操作機構３１と、可動軸１５と操作機構３１とを連結し、操作機構３１の駆動力を可動軸１５に伝達する板ばね４１とから真空遮断装置を構成する。板ばね４１は、操作機構３１の駆動軸線と可動軸１５の軸線が傾斜していてもずれていても、操作機構３１の駆動により可動軸１５を軸線方向へ移動させ、真空バルブ１を開閉駆動する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空バルブの可動軸を軸方向に摺動可能に保持する保持部と、
前記可動軸を駆動して前記真空バルブの開閉操作を行う操作機構と、
前記可動軸と前記操作機構とを連結し、前記操作機構の駆動力を前記可動軸に伝達する板ばねと、
を具備することを特徴とする真空遮断装置。
【請求項２】
前記板ばねが座屈をすることにより前記真空バルブの接点荷重を保持することを特徴とする請求項１に記載の真空遮断装置。
【請求項３】
前記板ばねは、前記可動軸及び前記操作機構に回転可能に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空遮断装置。
【請求項４】
前記板ばねは、前記真空バルブの開状態で駆動方向に曲率を有することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の真空遮断装置。
【請求項５】
前記可動軸の軸線と前記操作機構の駆動軸線とが傾斜又は外れていることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の真空遮断装置。
【請求項６】
前記保持部が、筒状の孔を持つ導電部材であり、前記可動軸との間にばね製の接触子を設けることで、前記可動軸と前記保持部とを電気的に接触させることを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の真空遮断装置。
【請求項７】
前記板ばねが電気絶縁性材料からなることを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載の真空遮断装置。
【請求項８】
前記真空バルブが１対設けられ、それぞれの前記可動軸が前記板ばねにより１つの操作機構に連結されることを特徴とする請求項１−７のいずれか１項に記載の真空遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用真空遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以前より、１対の真空バルブを電気的に直列に接続して構成した２接点型の真空遮断装置が使用されている。例えば、特許文献１−３には、１対の真空バルブの可動軸同士を電気的に接続する真空遮断装置が記載されている。また、特許文献４には、１対の真空バルブの固定側通電軸同士を電気的に接続するタイプが記載されている。
【０００３】
いずれの例においても、各真空バルブの接点を開閉する駆動源は１個だけ設けられる。駆動源からの力は、操作機構により２方向に分割されて各真空バルブの可動軸に伝えられる。このため、操作機構として剛体リンク機構が使用されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５３−２３０７８号公報
【特許文献２】特許第３２３７４４５号公報
【特許文献３】特許第３２７０２８８号公報
【特許文献４】特開２００４−６４８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の真空遮断装置においては、操作機構として剛体リンク機構を採用しているため、縮小化や軽量化に限界があるという問題があった。この問題は、１対の真空バルブを使用する真空遮断装置だけではなく、単一の真空バルブを使用する真空遮断装置においても発生していた。
【０００６】
本発明は、真空遮断装置において、真空バルブの開閉動作の力を伝える操作機構を縮小化及び軽量化することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、真空バルブの可動軸を軸方向に摺動可能に保持する保持部と、前記可動軸を駆動して前記真空バルブの開閉操作を行う操作機構と、前記可動軸と前記操作機構とを連結し、前記操作機構の駆動力を前記可動軸に伝達する板ばねとから真空遮断装置を構成する。
【０００８】
本発明によれば、操作機構の駆動力は、弾性を持った板ばねにより真空バルブの可動軸に伝達される。板ばねは弾性を持っているため、真空バルブの可動軸の軸線と操作機構の駆動軸とが傾斜又は外れている場合であっても、リンク機構のような複雑な構造を使用せずに、板ばねだけで操作機構の駆動力を可動軸に伝達することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、真空バルブの接点が閉の状態では、板ばねにより必要な接圧を接触子に与えて閉状態を保持することができる。
本発明は、一対の真空バルブに対して１個の駆動源を設け、駆動源からの力を２方向に分割して各真空バルブの可動軸に伝達する場合に、特に有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、真空遮断装置において従来必要とされていた剛性リンク機構の代わりに単純な構造の板ばねを使用することで、真空バルブの開閉動作の力を伝える機構を縮小化、軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を２接点形の真空遮断装置に適用した例について、図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
本例は、一対の真空バルブを並列配置して２接点型の真空遮断装置を構成したものである。
図１−３は、真空遮断装置の構成及びその動作状態を断面で示すもので、図１は真空遮断装置の閉状態を示し、図２は開離動作時の状態を示し、図３は開状態を示す。
【００１３】
図１を用いて、真空遮断装置の構成の詳細を説明する。なお、図２以降については、符号の表示を一部省略する。
図１において、（Ａ）は正面断面図を、（Ｂ）は側面断面図を示す。
２つの真空バルブ１、１が並列に配置される。真空バルブ１の構造は良く知られたものであり、真空容器１１、固定接触子１２を保持する固定軸１３、可動接触子１４を保持する可動軸１５、可動軸１５が容器１１を通る部分を封止するためのベローズ１６及び封止部１７から構成される。可動軸１５は円柱状に形成される。
【００１４】
２つの真空バルブ１、１は、１つの固定部２１に固定される。固定部２１の両端に、可動軸１５を軸方向に摺動可能に保持する保持部２２が設けられる。保持部２２は、円筒状に形成され、その内部の孔に可動軸１５を収納する。
保持部２２と可動軸１５の間の電気抵抗を低減させるばね性接触子２３が、保持部２２の内部に配置され、可動軸１５又は保持部２２のいずれかに保持される。
【００１５】
固定部２２に対する可動軸１５の移動範囲を規制するために、可動軸１５に駆動ピン２５が取り付けられ、保持部２２に長孔２４が形成される。（Ｂ）に示すように、駆動ピン２５は、可動軸１５を直角に貫通するように取り付けられ、可動軸１５に嵌合固定される。長孔２４は、図では可動軸１５に形成されているように表示されているが、実際には保持部２２の両側面に軸方向に沿って形成される。駆動ピン２５は、長孔２４内の範囲で、可動軸１５の軸方向に移動可能となる。
【００１６】
可動軸１５に対向して絶縁操作棒３１が配置される。絶縁操作棒３１は、駆動機構（図示省略）の駆動により、可動軸１５に近づく方向と遠ざかる方向（図示上下方向）に移動する。絶縁操作棒３１に２つの駆動ピン３２が取り付けられる。
駆動ピン２５と駆動ピン３２が板ばね４１により連結される。板ばね４１は、（Ｂ）に示すように、１つの真空バルブ１に対して、保持部２２、絶縁操作棒３１を挟んで両側に配置される。板ばね４１は、電気絶縁性材料であるＦＲＰで形成される。なお、板ばね４１は導電材料で構成することもできる。
【００１７】
板ばね４１の両端に回転継手４２が取り付けられる。回転継手４２は、駆動ピン２５、３２に対して回転可能とされ、これにより、板ばね４１の端部は、可動軸１５、絶縁操作棒３１に対して自由な角度をとることができる。なお、板ばね４１の端部は、回転可能とせずに直接取り付けるようにすることもできる。また、可動軸１５、絶縁操作棒３１の一方は回転可能に取り付け、他方は直接取り付けることもできる。さらに、板ばね４１は、絶縁操作棒３１と一体に構成することができる。
【００１８】
図１は、真空バルブ１の接点が閉の状態を示す。この状態では、絶縁操作棒３１が可動軸１５側に最接近し、板ばね２３がたわんだ状態で可動軸１５を固定軸１３側に押している。これにより、可動接触子１４と固定接触子１２との間の接触圧力が加えられている。
【００１９】
この接点閉の状態では、電流は次の経路で流れる。一方の真空バルブ１の固定軸１３、固定接触子１２、可動接触子１４、可動軸１５、ばね性接触子２３、保持部２２から固定部２１に流れ、更に他方の保持部２２、ばね性接触子２３、真空バルブ１の可動軸１５、可動接触子１４、固定接触子１２、固定軸１３と流れる。
【００２０】
電流遮断動作を説明する。
図２は、電流遮断動作開始時の状態を示す。図１の状態から駆動源の駆動により絶縁操作棒３１が急激に可動軸１５から遠ざかる方向に駆動される。駆動ピン３２が駆動ピン２５から遠ざかることで板ばね４１は引っ張られて伸び、接点の接圧が開放される。
更に絶縁操作棒３１が後退すると、可動接触子１４は固定接触子１２から開離する。
【００２１】
遮断動作中、可動接触子１４が固定接触子１２に溶着していたとしても、板ばね４１は、剛体と同様に駆動力を可動軸１５に伝えることができるので、溶着した接触子を引きはがして電流遮断を行うことができる。
図３は、遮断動作が終了した状態を示す。可動接触子１４は、接点開の位置で保持される。このとき、板ばね４１は、移動方向に対して曲率を持つように構成される。
【００２２】
投入動作を説明する。
図３の接点開状態から投入動作が開始されると、絶縁操作棒３１が可動軸１５側に駆動される。板ばね４１は、図３の状態より更にわずかにたわんだ状態で駆動ピン２５を押し、可動接触子１４が固定接触子１２に向けて駆動されることとなる。
可動接触子１４が固定接触子１２に衝突しても更に絶縁操作棒３１が閉駆動される。これにより、板ばね４１はたわんで必要な接圧を接触子１２、可動軸２１に与える。投入状態は図１に示すとおりとなる。
【実施例２】
【００２３】
本例は、一対の真空バルブ１を直列配置して２接点型の真空遮断装置を構成したものである。
図４−７は、真空遮断装置の構成及びその動作状態を断面で示すもので、図４は真空遮断装置の閉状態を示し、図５は開離動作時の状態を示し、図６は開状態を示す。図７は図４のＡ−Ａ線から見た側面断面図である。
【００２４】
以下の説明においては、実施例１と異なる点を説明し、実施例１と重複する説明は省略する。
図４に示すように、２つの真空バルブ１は、可動軸１５を内側に、固定軸１３を外側にして直線上に配置される。２つの真空バルブ１は、固定部２１に固定される。２つの可動軸１５、２３を軸方向に摺動可能に保持する１つの円筒状の保持部２２が、固定部２１に取り付けられる（図７参照）。保持部２２の円筒状の孔は１つだけ形成され、２つの可動軸１５、１５が共通に収納される。
【００２５】
絶縁操作棒３１の駆動方向は、真空バルブ１の配置方向と直角にされる。絶縁操作棒３１には、可動軸１５の軸方向と平行に２つの駆動ピン３２、３２が取り付けられる。可動軸１５の駆動ピン２５と駆動ピン３２が板ばね４１により連結される。駆動ピン２５と駆動ピン３２は、互いに遠い所にあるもの同士が連結される。
【００２６】
図４の接点閉状態では、絶縁操作棒３１は、可動軸１５に最接近した位置にある。この状態では、板ばね４１は圧縮されてたわみ、可動接触子１４と固定接触子１２に接触圧が加えられている。
【００２７】
電流遮断動作を説明する。
図５は、電流遮断動作開始時の状態を示す。絶縁操作棒３１が急激に可動軸１５から遠ざかる方向に後退することで、駆動ピン２５と駆動ピン３２間の距離が伸び、板ばね４１は延びきった状態となる。更に絶縁操作棒３１が後退すると、可動軸１５、可動接触子１４が板ばね４１に引っ張られて、可動接触子１４が固定接触子１２から開離する。図６は遮断動作が終了した状態を示す。
【００２８】
投入動作時には、図６の状態から絶縁操作棒３１が可動軸１５側に向けて駆動される。これにより、駆動ピン２５と駆動ピン３２間の距離が短くなり、板ばね４１は圧縮され、可動接触子１４を固定接触子１２に向けて駆動される。投入状態は図４に示すとおりとなる。
【実施例３】
【００２９】
本例は、一対の真空バルブを傾斜配置して２接点型の真空遮断装置を構成したものである。
図８−１０は、真空遮断装置の構成及びその動作状態を断面で示すもので、図８は真空遮断装置の閉状態を示し、図９は開離動作時の状態を示し、図１０は開状態を示す。
本例においても、実施例１、２と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。
【００３０】
図８に示すように、２つの真空バルブ１、１は、可動軸１５の軸線が傾斜した状態で固定部２１に取り付けられる。絶縁操作棒３１の駆動ピン３２は１個のみ設けられる。２つの真空バルブ１、１は、可動軸１５側が駆動ピン３２に向くように傾斜して取り付けられる。
【００３１】
図９は、電流遮断動作開始時の状態を示す。本例においても、絶縁操作棒３１が駆動されることにより、駆動ピン２５と駆動ピン３２間の距離が伸びて、実施例１、２と同様に可動接触子１４が固定接触子１２から離れ、電流が遮断される。遮断状態は図１０に示すとおりとなる。
【００３２】
上記各実施例から明らかなように、真空バルブの可動軸の軸線と操作機構の駆動軸線とが傾斜していても、あるいは互いに外れていても、簡単な板ばねを用いるだけで、複雑なリンク機構を必要とせずに、真空バルブの開閉駆動を行うことができる。
以上、本発明を２接点形の真空遮断装置に適用した例について説明をしてきたが、本発明は、単一の真空バルブにより構成される真空遮断装置についても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１の接点閉の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の接点開離動作時の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施例１の接点開の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施例２の接点閉の状態を示す図である。
【図５】本発明の実施例２の接点開離動作時の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施例２の接点開の状態を示す図である。
【図７】図４の側面図である。
【図８】本発明の実施例３の接点閉の状態を示す図である。
【図９】本発明の実施例３の接点開離動作時の状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３の接点開の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    真空バルブ
１１    真空容器
１２    固定接触子
１３    固定軸
１４    可動接触子
１５    可動軸
１６    ベローズ
１７    封止部
２１    固定部
２２    保持部
２３    ばね性接触子
２４    長孔
２５    駆動ピン
３１    絶縁操作棒
３２    駆動ピン
４１    板ばね
４２    回転継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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