(57)【要約】【課題】  大きな寸法公差を設定しても、可動導体又はシャフトの滑らかな往復運動が長期間にわたり維持され、かつ、電極部での接触不良が生じ難い遮断器を提供すること。【解決手段】  本発明の遮断器は、上記課題を解決するために、容器と、該容器に固定導体を介して固定され、該容器内に設置されている固定電極と、該固定電極と対向配置され、該固定電極と接離することで電流の投入又は遮断を行い、かつ、可動導体の先端部に固定されている可動電極と、該可動電極が固定されている前記可動導体を摺動可能に支持し、前記容器に固定されている軸受とを備え、前記軸受は、中央部に前記可動導体が挿通されて該可動導体を支持する穴を有し、その穴の前記可動導体の支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、前記可動導体が偏芯した際には、該可動導体の偏芯に追従して移動する球面軸受であることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、該容器に固定導体を介して固定され、該容器内に設置されている固定電極と、該固定電極と対向配置され、該固定電極と接離することで電流の投入又は遮断を行い、かつ、可動導体の先端部に固定されている可動電極と、該可動電極が固定されている前記可動導体を摺動可能に支持し、前記容器に固定されている軸受とを備え、
前記軸受は、中央部に前記可動導体が挿通されて該可動導体を支持する穴を有し、その穴の前記可動導体の支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、前記可動導体が偏芯した際には、該可動導体の偏芯に追従して移動する球面軸受であることを特徴とする遮断器。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断器において、
前記容器は真空容器であり、該真空容器に一端が固定され、他端が前記可動導体に取付けられて前記可動導体の移動に追従し、前記真空容器内の真空を保つベローズを備えていることを特徴とする遮断器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遮断器において、
前記球面軸受は、該球面軸受の外面と略同一曲面形状を成すハウジングにより摺動自在に支持されていると共に、前記ハウジングを介して前記容器に固定されていることを特徴とする遮断器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の遮断器において、
前記球面軸受の下方に、前記球面軸受と同一構造を成して前記可動導体を摺動自在に支持する第２の球面軸受が配置されていることを特徴とする遮断器。
【請求項５】
請求項４に記載の遮断器において、
前記第２の球面軸受は、該第２の球面軸受の外面と略同一曲面形状を成す第２のハウジングにより摺動自在に支持されていると共に、前記第２のハウジングを介して前記容器に固定されていることを特徴とする遮断器。
【請求項６】
請求項５に記載の遮断器において、
前記球面軸受を支持する前記ハウジングと前記第２の球面軸受を支持する前記第２のハウジングの間に、前記球面軸受と前記第２の球面軸受間の距離を調整するアジャスタが設置されていることを特徴とする遮断器。
【請求項７】
請求項６に記載の遮断器において、
前記ハウジングと前記第２のハウジング及び前記アジャスタは、ボルトにより一体となって前記容器に固定されていることを特徴とする遮断器。
【請求項８】
請求項５に記載の遮断器において、
前記ハイジング及び前記第２のハウジングは、前記容器との固定部が平坦面に形成され、前記ハイジング及び前記第２のハウジングの前記平坦面を合致させて一体となって前記容器に固定されていることを特徴とする遮断器。
【請求項９】
請求項４に記載の遮断器において、
前記第２の球面軸受は、該第２の球面軸受の外面と略同一曲面形状を成す第２のハウジングにより摺動自在に支持されていると共に、前記第２のハウジングは、前記容器外の筺体に固定されていることを特徴とする遮断器。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の遮断器において、
前記球面軸受の下方に、前記可動導体を、前記球面軸受と前記可動導体の外側で支持するガイドが設置されていることを特徴とする遮断器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の遮断器において、
前記ガイドは、固定されたガイドと前記可動導体の直動方向にスライド可能なガイドとにより構成されていると共に、前記可動導体を連結するピンに回転可能なローラが設置され、かつ、該ローラは前記ガイドの両者と密接していることを特徴とする遮断器。
【請求項１２】
請求項１０に記載の遮断器において、
前記ガイドは、前記可動導体に密接するように設置された２つのローラであることを特徴とする遮断器。
【請求項１３】
相対向して配置された可動鉄心と固定鉄心、電磁力に応じて前記可動鉄心と固定鉄心を離間又は接触させるコイル、該コイルから発生する磁界の経路を形成すると共に、前記可動鉄心と固定鉄心との接触状態を保持するための電磁力を発生する永久磁石、及び側脚として前記コイルの周囲を覆うと共に、前記コイルから発生する磁束の経路を形成する鉄製カバーを有する電磁石と、前記可動鉄心に連結されて前記電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力を伝達するシャフトと、該シャフトを装置の上下部で支持する２つの軸受とを備え、
前記２つの軸受の夫々は、中央部に前記シャフトが挿通されて該シャフトを支持する穴を有し、その穴の前記シャフトの支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、前記シャフトが偏芯した際には、該シャフトの偏芯に追従して移動する球面軸受であることを特徴とする操作器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の操作器において、
前記シャフトは、上部より下部の方が径が太く、これらを支持する前記２つの球面軸受は、その内径が上部の球面軸受より下部の球面軸受が大きいことを特徴とする操作器。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の操作器において、
前記２つの球面軸受の夫々は、該球面軸受の外面と略同一曲面形状を成すハウジングにより摺動自在に支持されていると共に、前記上部の球面軸受は前記ハウジングを介して前記電磁石を構成するプレートに、前記下部の球面軸受は前記固定鉄心に前記ハウジングを介して固定されていることを特徴とする操作器。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の操作器において、
前記固定鉄心の前記可動鉄心と対向する面の面積は、前記可動鉄心対向面の面積と略等しく、かつ、前記可動鉄心の側面部の面積は、前記固定鉄心対向面の面積と等しいか、それよりも大きいことを特徴とする操作器。
【請求項１７】
請求項１５に記載の操作器において、
前記上部の球面軸受が固定される前記プレート及び前記下部の球面軸受が固定される前記固定鉄心の前記球面軸受固定部にはザグリが設けられ、該ザグリに各々の前記ハウジングを収納して前記球面軸受が固定されていることを特徴とする操作器。
【請求項１８】
請求項１５に記載の操作器において、
前記上部の球面軸受のハウジング及び前記下部の球面軸受のハウジングは、前記プレート及び前記固定鉄心との固定部が平坦面に形成され、それぞれの前記ハウジングの平坦面を介して前記プレート及び前記固定鉄心に固定されていることを特徴とする操作器。
【請求項１９】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の遮断器と、請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の操作器と、前記遮断器と前記操作器を連結するリンク機構とを備え、
前記操作器の駆動力を前記リンク機構を介して前記遮断器に伝達し、該遮断器の前記固定電極と可動電極を接離して電流の投入又は遮断を行うことを特徴とする開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遮断器及び操作器並びに開閉装置に係り、特に、安定した開閉操作を行うために可動導体やシャフトを支持する軸受の構造を改良した遮断器及び操作器並びに開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路の遮断、投入操作を行う開閉装置には、その用途に応じて様々な機種が存在するが、例えば、特許文献１や特許文献２で示される真空遮断器は、比較的高電圧で用いられる開閉装置である。
【０００３】
開閉装置の１つである真空遮断器は、特許文献１及び２でも説明されているように、真空が保たれた容器内で電気回路の開閉を行う真空バルブ（遮断器）と、開閉操作力を与える電磁操作器とで主に構成されている。
【０００４】
従来の真空遮断器の構成を、図１を用いて説明する。
【０００５】
該図に示す如く、真空遮断器５０は、真空バルブ（遮断器）５１と電磁操作器５２及び両者を連結するリンク機構５３とから概略構成されている。
【０００６】
そして、真空バルブ（遮断器）５１は、真空容器３と、この真空容器３に固定導体４３を介して固定され、真空容器３内に設置されている固定電極１と、固定電極１と対向配置され、この固定電極１と接離することで電流の投入又は遮断を行い、かつ、可動導体４の先端部に固定されている可動電極２と、この可動電極２が固定されている可動導体４を摺動可能に支持し、真空容器３の底部に固定され内部に固体潤滑が施されたドライブッシュから成る筒状の遮断器軸受６と、真空容器３に一端が固定され、他端が可動導体４に取付けられて該可動導体４の移動に追従し、真空容器３内の真空を保つベローズ５とから構成されている。
【０００７】
一方、電磁操作器５２は、相対向して配置された可動鉄心１８と固定鉄心２７、電磁力に応じて可動鉄心１８と固定鉄心２７を離間又は接触させるコイル１７、このコイル１７から発生する磁界の経路を形成すると共に、可動鉄心１８と固定鉄心２７との接触状態を保持するための電磁力を発生する永久磁石１９、及び側脚としてコイル１７の周囲を覆うと共に、コイル１７から発生する磁束の経路を形成する鉄製カバー７、４４を有し、可動鉄心１８に連結されて電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力を伝達するシャフト８と、このシャフト８を上部の電磁操作器５２を構成するプレート２８で支持する内面に固体潤滑が施されたドライブッシュから成る筒状の操作器軸受２２と、固定鉄心２７で電磁操作器５２の下部で支持する内面に固体潤滑が施されたドライブッシュから成る筒状の操作器軸受２１とから構成され、しかも、シャフト８は、上部より下部の方が径が太く、シャフト８の上部を支持する操作器軸受２２の内径より、シャフト８の下部の支持する操作器軸受２１の内径が大きく形成されている。また、シャフト８には、トリップばね２０が取付けられており、閉極動作でトリップばね２０に反発力が貯えられ、トリップばね２０の反発力は、開極動作時に使用される。
【０００８】
そして、真空バルブ（遮断器）５１の可動導体４は、リンクピン１３を介して第１の連結シャフト１０と連結され、一方、電磁操作器５２のシャフト８は、リンクピン１２を介して第２の連結シャフト９と連結され、この第１の連結シャフト１０と第２の連結シャフト９が、リンク機構５３を構成する支持シャフト１４で回動自在に支持されているレバー１１と支持シャフト１５及び１６で連結され、電磁操作器５２で発生する駆動力をリンク機構５３を介して真空バルブ（遮断器）５１に伝達し、真空バルブ（遮断器）５１の固定電極１と可動電極２を接離して電流の投入又は遮断を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１７９８４１号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した可動導体４又はシャフト８は、１〜５ｍ/秒程度の高速で往復運動をするため、その往復運動を滑らかに行わせるためには、可動導体４又はシャフト８の外径と遮断器軸受６及び操作器軸受２１、２２の内径の寸法差、及び遮断器軸受６及び操作器軸受２１、２２の設置位置を高精度に管理する必要がある。
【００１１】
特に、遮断器軸受６は、可動導体４の外径と軸受内径差が大き過ぎて、摺動部で片当たりが生じることがないように注意する必要がある。また、それと同時に、その寸法差が小さ過ぎて可動導体４の回転自由度が小さくなることにより、固定電極１と可動電極２の間で片当たりが生じ、接触不良が発生することがないようにも留意する必要がある。
【００１２】
即ち、図２に示すように、可動導体４の可動角度を±θとしたい場合、可動導体４の外径と遮断器軸受６の内径の差（ｄ）と遮断器軸受６の軸方向長さ（Ｌ）の比ｄ/Ｌをtanθとすれば良い。しかし、可動導体４の可動角度θを大きくするためにｄを大きくし過ぎると可動導体４の遮断器軸受６の片当たりによる摩耗量が大きくなるため、可動導体４の可動角度θは、軸受寿命が要求を満たす範囲内でしか大きくすることができなかった。
【００１３】
更に、電磁操作器５２で用いられる２組の操作器軸受２１、２２も、それぞれの軸受内径とシャフト８の外径との寸法差を管理し、かつ、２組の操作器軸受２１、２２の中心軸が高精度に一致するように管理し、摺動部での片当たりが発生しないようにする必要がある。
【００１４】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、大きな寸法公差を設定しても、可動導体又はシャフトの滑らかな往復運動が長期間にわたり維持され、かつ、電極部での接触不良が生じ難い遮断器及び操作器並びに開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の遮断器は、上記目的を達成するために、容器と、該容器に固定導体を介して固定され、該容器内に設置されている固定電極と、該固定電極と対向配置され、該固定電極と接離することで電流の投入又は遮断を行い、かつ、可動導体の先端部に固定されている可動電極と、該可動電極が固定されている前記可動導体を摺動可能に支持し、前記容器に固定されている軸受とを備え、前記軸受は、中央部に前記可動導体が挿通されて該可動導体を支持する穴を有し、その穴の前記可動導体の支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、前記可動導体が偏芯した際には、該可動導体の偏芯に追従して移動する球面軸受であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の操作器は、上記目的を達成するために、相対向して配置された可動鉄心と固定鉄心、電磁力に応じて前記可動鉄心と固定鉄心を離間又は接触させるコイル、該コイルから発生する磁界の経路を形成すると共に、前記可動鉄心と固定鉄心との接触状態を保持するための電磁力を発生する永久磁石、及び側脚として前記コイルの周囲を覆うと共に、前記コイルから発生する磁束の経路を形成する鉄製カバーを有する電磁石と、前記可動鉄心に連結されて前記電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力を伝達するシャフトと、該シャフトを装置の上下部で支持する２つの軸受とを備え、前記２つの軸受の夫々は、中央部に前記シャフトが挿通されて該シャフト体を支持する穴を有し、その穴の前記シャフトの支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、前記シャフトが偏芯した際には、該シャフトの偏芯に追従して移動する球面軸受であることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明の開閉装置は、上記目的を達成するために、上記構成の遮断器と、上記構成の操作器と、前記遮断器と前記操作器を連結するリンク機構とを備え、前記操作器の駆動力を前記リンク機構を介して前記遮断器に伝達し、該遮断器の固定電極と可動電極を接離して電流の投入又は遮断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、可動導体又はシャフトの寸法や軸受の設置位置に関して従来よりも大きな誤差を許容しても、可動導体又はシャフトの滑らかな往復運動が長期間にわたり維持され、かつ、電極部での接触不良が生じ難い効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の開閉装置である真空遮断器の構成を示す断面図である。
【図２】従来の軸受構造における可動導体の可動角度（θ）及び可動導体の外径と遮断器軸受の内径の差（ｄ）と遮断器軸受６の軸方向長さ（Ｌ）との関係を説明するための軸受近傍の断面図である。
【図３】本発明の開閉装置の実施例１である真空遮断器を示す断面図である。
【図４】本発明の開閉装置の実施例１である真空遮断器に採用される球面軸受における可動導体の可動角度（θ）及び可動導体の外径と遮断器軸受の内径の差（ｄ）と遮断器軸受の軸方向長さ（Ｌ）との関係を説明するための球面軸受近傍の断面図である。
【図５】本発明の開閉装置の実施例１である真空遮断器の電磁操作器を示す断面図である。
【図６】本発明の開閉装置の実施例２である真空遮断器を示す断面図である。
【図７】本発明の開閉装置の実施例３である真空遮断器を示す断面図である。
【図８】本発明の開閉装置の実施例３である真空遮断器に採用される球面軸受における可動導体の可動角度（θ）及び可動導体の外径と遮断器軸受の内径の差（ｄ）と遮断器軸受とリンクピンとの距離（Ｌ）との関係を説明するための球面軸受近傍の断面図である。
【図９】本発明の開閉装置の実施例４である真空遮断器を示す断面図である。
【図１０】本発明の開閉装置の実施例５である真空遮断器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図示した実施例に基づいて本発明の遮断器及び操作器並びに開閉装置を説明する。なお、符号は、従来と同一のものは同符号を使用すると共に、各実施例において同一構成部品には同符号を使用する。
【実施例１】
【００２１】
図３に、本発明の開閉装置の実施例１である真空遮断器５０を示す。該図に示す如く、本実施例の真空遮断器５０は、真空バルブ（遮断器）５１と電磁操作器５２及び両者を連結するリンク機構５３とから概略構成されている。
【００２２】
そして、真空バルブ（遮断器）５１は、真空容器３と、この真空容器３に固定導体４３を介して固定され、真空容器３内に設置されている固定電極１と、固定電極１と対向配置され、この固定電極１と接離することで電流の投入又は遮断を行い、かつ、可動導体４の先端部に固定されている可動電極２と、この可動電極２が固定されている可動導体４を摺動可能に支持し、中央部に可動導体４が挿通する穴を有し、その穴の可動導体４の支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、可動導体４が偏芯した際には、この可動導体４の偏芯に追従して移動する直列に設置されている２つの第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３と、真空容器３に一端が固定され、他端が可動導体４に取付けられて該可動導体４の移動に追従し、真空容器３内の真空を保つベローズ５とから構成されている。
【００２３】
上述した第１の遮断器側球面軸受３２は、この第１の遮断器側球面軸受３２の外面と略同一曲面形状を成す第１のハウジング２５により摺動自在に支持され、また、第２の遮断器側球面軸受３３は、この第２の遮断器側球面軸受３３の外面と略同一曲面形状を成す第２のハウジング２６により摺動自在に支持されている。
【００２４】
更に、第１のハウジング２５と第２のハウジング２６の間には、第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３間の距離を調整するアジャスタ３４が設置され、これら第１のハウジング２５と第２のハウジング２６及びアジャスタ３４は、ボルト（図示せず）により一体となって真空容器３の底部に固定されている。
【００２５】
一方、電磁操作器５２は、相対向して配置された可動鉄心１８と固定鉄心２７、電磁力に応じて可動鉄心１８と固定鉄心２７を離間又は接触させるコイル１７、このコイル１７から発生する磁界の経路を形成すると共に、可動鉄心１８と固定鉄心２７との接触状態を保持するための電磁力を発生する永久磁石１９、及び側脚としてコイル１７の周囲を覆うと共に、コイル１７から発生する磁束の経路を形成する鉄製カバー７、４４を有し、可動鉄心１８に連結されて電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力を伝達するシャフト８と、このシャフト８を電磁操作器５２の上部と下部で支持する２つの第１の操作器側球面軸受２３及び第２の操作器側球面軸受２４とから構成されている。
【００２６】
上述した第１の操作器側球面軸受２３及び第２の操作器側球面軸受２４の夫々は、中央部にシャフト８が挿通されて該シャフト８を支持する穴を有し、その穴のシャフト８の支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、シャフト８が偏芯した際には、このシャフト８の偏芯に追従して移動するように構成されている。
【００２７】
しかも、シャフト８は、上部より下部の方が径が太く、シャフト８の上部を支持する第２の操作器側球面軸受２４の内径より、シャフト８の下部の支持する第１の操作器側球面軸受２３の内径が大きく形成されている。
【００２８】
更に、第１の操作器側球面軸受２３及び第２の操作器側球面軸受２４の夫々は、この第１の操作器側球面軸受２３及び第２の操作器側球面軸受２４の外面と略同一曲面形状を成す第１のハウジング４６及び第２のハウジング４７により摺動自在に支持されていると共に、上部の第２の操作器側球面軸受２４は、第２のハウジング４７を介して電磁石７を構成するプレート２８に、また、下部の第１の操作器側球面軸受２３は、固定鉄心２７に第１のハウジング４６を介して固定されている。
【００２９】
また、シャフト８には、トリップばね２０が取付けられており、閉極動作でトリップばね２０に反発力が貯えられ、トリップばね２０の反発力は、開極動作時に使用される。
【００３０】
そして、真空バルブ（遮断器）５１の可動導体４は、リンクピン１３を介して第１の連結シャフト１０と連結され、一方、電磁操作器５２のシャフト８は、リンクピン１２を介して第２の連結シャフト９と連結され、この第１の連結シャフト１０と第２の連結シャフト９が、リンク機構５３を構成する支持シャフト１４で回動自在に支持されているレバー１１と支持シャフト１５及び１６で連結され、操作器操作器５２で発生する駆動力をリンク機構５３を介して真空バルブ（遮断器）５１に伝達し、真空バルブ（遮断器）５１の固定電極１と可動電極２を接離して電流の投入又は遮断を行うものである。
【００３１】
次に、上述した真空遮断器５０における動作について説明する。
【００３２】
先ず、固定電極１と可動電極２の開閉動作は、電磁操作器５２によりシャフト８を動作させ、シャフト８と可動電極２の可動導体４は、連結シャフト９、１０やレバー１１とリンクピン１２、１３、支持シャフト１４〜１６で連結され、連携して動作することで行われる。
【００３３】
即ち、閉極動作は、電磁操作器５２内のコイル１７を励磁することにより、シャフト８に取り付けられた可動鉄心１８を引き付けることにより行われ、閉極状態の保持は、永久磁石１９の磁力により行う。この閉極動作で、シャフト８に取り付けられたトリップばね２０には反発力が貯えられ、前述した電磁力や永久磁石１９の磁力は、このトリップばね２０の反発力に抗する力でなければならない。
【００３４】
トリップばね２０の反発力は、開極動作時に利用される。つまり、コイル１７に閉極時とは逆方向の磁界を励磁することにより、永久磁石１９の磁力をキャンセルし、トリップばね２０の反発力でシャフト８を動作させ、固定電極１と可動電極２は開極される。
【００３５】
本実施例では、可動電極２の可動導体４を支持する軸受として、可動電極２が固定されている可動導体４を摺動可能に支持し、中央部に可動導体４が挿通する穴を有し、その穴の可動導体４の支持面が平面で、かつ、外面が曲面形状を成し、可動導体４が偏芯した際には、この可動導体４の偏芯に追従して移動する直列に設置されている２つの第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３を用いていることにより、可動導体４は適度に中心軸の傾きを拘束されつつ、第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３は、可動導体４との間に寸法公差によるわずかな隙間が存在した場合には、その内面が可動導体４の表面に倣うように回転することにより、可動導体４の表面と第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３の内面との摺動部での面接触が常に維持されながら、ある自由度を持って傾きを生じることができる。
【００３６】
その第１の遮断器側球面軸受３２の動作概念図を図４に示す。可動導体４の可動角度±θは、可動導体４の外径と第１の遮断器側球面軸受３２の内径の差ｄと第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３間の距離をＬとして、数１で表される。
【００３７】
【数１】
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【００３８】
従って、第１の遮断器側球面軸受３２の寿命は従来以上に長寿命となり、また、従来以上に可動導体４の可動角度θを大きく設定したとしても、第１の遮断器側球面軸受３２の寿命が損なわれることはない。即ち、第１の遮断器側球面軸受３２の寿命と固定電極１と可動電極２での接触不良防止を、従来以上の自由度を持って両立して実現させることができる。
【００３９】
また、第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３を適切な距離で並べるため、本実施例のようにアジャスタ３４を用いることによって、第１の遮断器側球面軸受３２と第２の遮断器側球面軸受３３間の距離を調整でき、可動導体４の軸の可動角度を適切に調整することができる。
【００４０】
本実施例では、電磁操作器５２にも２個の第１の操作器側球面軸受２３と第２の操作器側球面軸受２４が適用された例を示している。
【００４１】
前述したように、従来は電磁操作器５２の操作器軸受２１、２２の内径とシャフト８の外径の寸法差には厳しい公差が適用されていたが、本実施例のように、第１の操作器側球面軸受２３と第２の操作器側球面軸受２４を採用することにより、従来よりも大きな寸法公差を設定しても、シャフト８の表面と第１の操作器側球面軸受２３と第２の操作器側球面軸受２４の内面との摺動部の面接触が維持されるため、シャフト８の滑らかな往復運動を従来以上に長期間にわたり維持することができる。
【００４２】
シャフト８に可動鉄心１８を取り付ける上で、シャフト８は、図３のように、可動鉄心１８の取り付け位置の前後で径を変化させ段差を設けることにより製作が容易となるため、これに合わせて２個の第１の操作器側球面軸受２３と第２の操作器側球面軸受２４もそれぞれ大きさの異なるものとしている。トリップばね２０に近い第１の操作器側球面軸受２３の方が、開極時により強い衝撃を受けるため、シャフト８の径と軸受サイズをもう一方の第２の操作器側球面軸受２４側よりも大きくする方が有利である。
【００４３】
また、図５に示すように、第１の操作器側球面軸受２３が固定される固定鉄心２７と第２の操作器側球面軸受２４が固定されるプレート２８には、組立時の軸受の位置決めを容易にするため、ザグリ２９及び３０が設けられ、このザグリ２９及び３０に第１のハウジング４６及び第２のハウジング４７を収納し、第１のハウジング４６及び第２のハウジング４７を介して第１の操作器側球面軸受２３及び第２の操作器側球面軸受２４が、固定鉄心２７及びプレート２８に固定されている。
【００４４】
可動鉄心１８と第１の操作器側球面軸受２３が固定された固定鉄心２７との間に発生する磁束Φは、コイル１７の巻き数ｎと電流Ｉの積に比例し、数２で表される。
【００４５】
【数２】
2015082347.tif 000004
【００４６】
ここで、Ｒは磁気抵抗で、磁気回路の長さＬと断面積Ｓ、透磁率μとで数３で表される。
【００４７】
【数３】
2015082347.tif 000005
【００４８】
従って、同一のコイル１７からより強い磁束を得るためには、磁気抵抗Ｒを低くする必要があり、磁気回路の長さＬを小さくすることには限界があるため、断面積Ｓを大きくすることが有利である。
【００４９】
図５では、固定鉄心２７の可動鉄心１８に対向する面の面積Ｓ１は、対向面の可動鉄心１８の面積Ｓ０と同等であるのが良く、また、固定鉄心２７の磁束が通る面積Ｓ２も面積Ｓ１と同等以上（Ｓ２≧Ｓ１＝Ｓ０）とするのが良い。面積Ｓ１を確保するために、固定鉄心２７の中央部を貫通するシャフト８を通すための穴径φ１が、第１の操作器側球面軸受２３を設置するために必要な穴径φ２よりも小さく成る場合には、図５のように、固定鉄心２７に第１の操作器側球面軸受２３を収納するためのザグリ３１を設ける必要がある。
【００５０】
このような本実施例の構成とすることにより、可動導体又はシャフトの寸法や軸受の設置位置に関して従来よりも大きな誤差を許容しても、可動導体又はシャフトの滑らかな往復運動が長期間にわたり維持され、かつ、電極部での接触不良が生じ難い効果がある。
【実施例２】
【００５１】
図６に、本発明の開閉装置の実施例２である真空遮断器５０を示す。該図に示す本実施例は、２個の第１の遮断器側球面軸受３２及び第２の遮断器側球面軸受３３を、アジャスタを使用せずに固定した場合の例である。
【００５２】
即ち、本実施例では、第１の遮断器側球面軸受３２は、実施例１と同様に、第１のハウジング２５を介して真空容器３の底部にボルト等により固定されているが、第２の遮断器側球面軸受３３は、第２のハウジング２６を介して真空容器３以外の筐体４８等にボルト等により固定されているものである。
【００５３】
このような本実施例の構成でも、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例３】
【００５４】
図７に、本発明の開閉装置の実施例３である真空遮断器５０を示す。該図に示す本実施例は、真空バルブ（遮断器）５１側は球面軸受を１個とした場合の例である。
【００５５】
即ち、本実施例では、真空バルブ（遮断器）５１側の球面軸受は、実施例１及び２と同様に固定された第１の遮断器側球面軸受３２の１個として可動導体４を支持し、更に、可動導体４の軸の回転方向の安定性を保持するため、リンクピン１３にローラ３９が取り付けられ、かつ、ローラ３９の周りには、ローラ３９の直動性を確保するためのガイド４０及び４１が設けられている。ローラ３９の材料には、例えばゴムのような弾性体が用いられ、ガイド４０及び４１はこれに密接するように設置される。そして、一方のガイド４０は固定され、もう一方のガイド４１はローラ３９の運動に伴って、可動導体４の直動方向にスライドできるようになっている。
【００５６】
本実施例の場合、第１の遮断器側球面軸受３２は、図８に示すように動作する。可動導体４の外径と第１の遮断器側球面軸受３２の内径との寸法差をｄ、軸受とリンク部との距離をＬとして、可動導体４の可動角度±θは数４で表される。
【００５７】
【数４】
2015082347.tif 000006
【００５８】
このような本実施例の構成でも、上述した実施例と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５９】
図９に、本発明の開閉装置の実施例４である真空遮断器５０を示す。該図に示す本実施例も、真空バルブ（遮断器）５１側は球面軸受を１個とした場合の例であるが、可動導体４の外側に、可動導体４の直動性を保持するためのローラ等による２つのガイド４２が設けられているものである。
【００６０】
このような本実施例の構成でも、上述した実施例と同様な効果を得ることができる。
【実施例５】
【００６１】
図１０に、本発明の開閉装置の実施例４である真空遮断器５０を示す。
【００６２】
該図に示す本実施例は、真空バルブ（遮断器）５１側は、第１のハウジング３７及び第２のハウジング３８が、真空容器３との固定部が平坦面に形成され、第１のハウジング３７及び第２のハウジング３８の平坦面を合致させて一体となって真空容器３の底部にボルトにより固定されている。
【００６３】
一方、電磁操作器５２側は、その上部の第２の操作器側球面軸受２４の第２のハウジング３６及びその下部の第１の操作器側球面軸受２３の第１のハウジング３５は、プレート２８及び固定鉄心２７との固定部が平坦面に形成され、それぞれの第１及び第２のハウジング３５及び３６の平坦面を介してプレート２８及び固定鉄心２７に固定されているものである。
【００６４】
このような本実施例の構成でも、上述した実施例と同様な効果を得ることができることは勿論、ザグリやアジャスタを設ける必要が無く、より構造の簡素化を図ることができる効果がある。
【００６５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…固定電極、２…可動電極、３…真空容器、４…可動導体、５…ベローズ、６…遮断器軸受、７…鉄製カバー、８…シャフト、９…第２の連結シャフト、１０…第１の連結シャフト、１１…レバー、１２、１３…リンクピン、１４、１５、１６…支持シャフト、１７…コイル、１８…可動鉄心、１９…永久磁石、２０…トリップばね、２１、２２…操作器軸受、２３…第１の操作器側球面軸受、２４…第２の操作器側球面軸受、２５、３５、３７、４６…第１のハウジング、２６、３６、３８、４７…第２のハウジング、２７…固定鉄心、２８…プレート、２９、３１…ザグリ、３２…第１の遮断器側球面軸受、３３…第２の遮断器側球面軸受、３４…アジャスタ、３５〜３８…球面軸受のハウジング、３９…ローラ、４０〜４２…ガイド、４３…固定導体、４４…鉄製カバー、４８…筺体、５０…真空遮断器、５１…真空バルブ（遮断器）、５２…電磁操作器、５３…リンク機構。
【図１】
2015082347.tif 000007
【図２】
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【図３】
2015082347.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
2015082347.tif 000012
【図７】
2015082347.tif 000013
【図８】
2015082347.tif 000014
【図９】
2015082347.tif 000015
【図１０】
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