(57)【要約】【課題】押圧部材の押圧力を増加させることなく、事故等で大電流が流れ、接続する端子にセンターずれが生じた場合でも、接触部の接触を安定させることができる端子接続装置を得る。【解決手段】第１の端子１と第２の端子２の対向する端部の外周面上に、両端部にまたがって配置された複数の接触子３と、第１の端子１の端面に固着され、外周に形成した複数の凹部を各接触子３の内側の係止溝３ｃに係合させて各接触子３が軸線方向及び周方向に移動するのを規制するガイド板４と、ガイド板４に係合された各接触子３の外周面にある複数の窪み部に装着され、各接触子３に対し軸心へ向かう押圧力を加える環状の押圧部材５とを備えた端子接続装置において、各接触子３の外周面に微少間隙を空けて遊嵌するガイドリング６を設けた。【選択図】図１
2008293832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同一軸線上に所定の間隔を空けて配置された丸棒状の第１の端子と第２の端子とを電気的に接続するために、
前記両端子の対向する端部の外周面上に前記両端部にまたがって配置された複数の接触子と、
前記第１の端子の端面に固着され、外周に形成された複数の凹部が前記各接触子の内側に形成された係止溝と係合して前記各接触子が前記第１の端子の軸線方向及び周方向に移動するのを規制する円板状のガイド板と、
前記ガイド板に係合した前記各接触子の外周面に形成された複数の窪み部に装着され、軸心へ向かう押圧力を前記各接触子に加える環状の押圧部材と、を備えた端子接続装置において、
前記各接触子の前記外周面に微少間隙を空けて遊嵌するガイドリングを設け、前記各接触子が径方向に開くのを規制したことを特徴とする端子接続装置。
【請求項２】
請求項１記載の端子接続装置において、前記接触子と前記第１の端子との接触面の押圧力が、前記接触子と前記第２の端子との接触面の押圧力よりも大きくなる位置に複数の前記押圧部材を配置し、前記接触子と前記第２の端子との接触面側に前記ガイドリングを設けたことを特徴とする端子接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、開閉器や遮断器などの一次端子と、これに接続する固定枠側の端子との接続部等に使用される端子接続装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の端子接続装置として、例えば、図７に示すようなものがある。図は端子接続装置の側面断面図である。
第１の端子２１と第２の端子２２とを接続する端子接続装置であって、両端子２１，２２と接触する接触面を有する接触子２３が、第１の端子２１の外周に複数個配置され、接触子２３の内側には、外周方向に所定間隔で凹部を形成したガイド板２４が、第１の端子２１に固着されている。ガイド板２４の凹部は接触子２３の内側に形成された溝部と係合して、接触子２３が外周方向及び軸方向にずれないようになっている。更に、接触子２３の外周側から接触子２３を両端子２１，２２に押圧するための圧縮ばね２５が備えられている。この状態で、第２の端子２２が接触子２３と着脱可能になっており、第２の端子２２を接触子２３内に挿入することにより、両端子２１，２２が電気的に接続されるように構成されている。電流は、図中に矢印で示すような経路で端子接続装置２６を流れる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１４４１号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すような従来の端子接続装置２６において、矢印に示すように電流が流れると、接触子２３と両端子２１，２２とが離れる方向に電磁力が働く。図８は端子接続装置の適用例であり、例えば、スイッチギヤ等に収納され遮断器２７の、遮断器側端子２７ａと主回路側端子２８との接続部に端子接続装置２６を使用した場合を示す側面図である。地絡事故などが発生した場合、遮断器の消弧室、例えば真空バルブで事故により発生した大電流を遮断する。大電流が遮断器に流れた場合、接触子２３と両端子２１，２２の間に電磁反発力が生じる。この電磁反発力は接触子２３の接触を外す方向に働くので、接触子２３の外周側に配置した圧縮ばね２５で押圧することで接触がはずれないように、すなわち、発生する電磁反発力に打勝つように、ばねの強さを設定している。また、地絡事故等により発生した大電流により、図８に矢印で示すように、遮断器２７には、インターロックピン２９を支点として前方に飛び出すような電磁力が加わる。
【０００５】
遮断電流が大きい場合、遮断器２７を前方に飛び出さそうとする電磁力はより大きくなり、第１の端子２１と第２の端子２２のセンターずれが生じ、接触子２３と第２の端子２２の接触部が斜めになり、接触が不安定になる。接触が不安定になった場合、接触子２３と第２の端子２２の間で発熱による溶損や発弧が生じる。このような溶損や発弧を防ぐために、圧縮ばね２５の押圧力を増加させ、接触子２３の外側から内側に向く力を大きくする必要があった。
圧縮ばね２５の押圧力を増加させ、接触子２３の外側から内側に向く力を大きくした場合、例えば、図８のように遮断器２７側の遮断器端子２７ａ（第１の端子）に固定されている端子接続装置２６を固定枠側の主回路側端子２８（第２の端子）に挿入する場合、挿入力が大きくなり、挿入が困難になるという問題があった。また、挿入するために、遮断器２７を構成する部品の強度（剛性）をアップさせることや、挿入するために必要な挿入ハンドルの強度（剛性）をアップさせたり、人力で挿入するためには、挿入ハンドルを長くしたりしなければならない等の問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、押圧部材（ばね）の押圧力を増加させることなく、事故等で大電流が流れ、接続する端子にセンターずれが生じた場合でも、許容値以内に規制して接触部の接触を安定させることができる端子接続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】
【０００７】
この発明に係わる端子接続装置は、略同一軸線上に所定の間隔を空けて配置された丸棒状の第１の端子と第２の端子とを電気的に接続するために、両端子の対向する端部の外周面上に両端部にまたがって配置された複数の接触子と、第１の端子の端面に固着され、外周に形成された複数の凹部が各接触子の内側に形成された係止溝と係合して各接触子が第１の端子の軸線方向及び周方向に移動するのを規制する円板状のガイド板と、ガイド板に係合した各接触子の外周面に形成された複数の窪み部に装着され、軸心へ向かう押圧力を各接触子に加える環状の押圧部材と、を備えた端子接続装置において、各接触子の外周面に微少間隙を空けて遊嵌するガイドリングを設け、各接触子が径方向に開くのを規制したものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の端子接続装置によれば、接続する両端子の外周に設けた接触子を押圧部材によって両端子に押圧させて接続する端子接続装置において、各接触子の外周面に微少間隙を空けて遊嵌するガイドリングを設け、各接触子が径方向に開くのを規制したので、大電流が流れて両端子にセンターずれが生じた場合でも、センターずれを許容値内に強制的に規制して安定した接触を保てるため、センターずれに備えて押圧部材の押圧力をアップさせる必要がなく、また、端子挿入時に大きな挿入力を必要とせず、簡単な構成で安価な端子接続装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明を図に基づいて説明する。
図１は実施の形態１による端子接続装置の側面断面図であり、図２は図１を矢印II方向から見た正面図、図３は図１の接触子の詳細図、図４は図１の矢印IV−IVから見た断面図、図５はガイドリングの詳細図である。また、図６は、端子接続装置に大電流が流れた場合の、端子同士の位置ずれを説明する図である。
【００１０】
端子接続装置１０は、略同一軸線上に所定の間隔を空けて配置された丸棒状の第１の端子１と第２の端子２とを電気的に接続するためのものである。図１及び図２に示すように、両端子１，２の対向する端部の外周面上に、両端部をまたいで複数の接触子３が外周方向に等間隔に配置されている。複数個の接触子３が配置され組み合わされた状態では、全体でほぼ円筒状に形成されており、以下の説明では、この状態を接触子群と呼ぶことにする。
【００１１】
接触子３の詳細を図３によって説明する。接触子３は、導電性を有する部材からなり、（ａ）の側面図に示すように、長手方向で端子に面する側に、第１の端子１と接触する第１の接触面３ａと、第２の端子２と接触する第２の接触面３ｂとを有し、また、中央近傍に、後述のガイド板４と係合する係止溝３ｃが形成されている。長手方向の接触面と反対側の面には、後述の押圧部材であるリング状のばね５と係合してその位置ずれを防止するための複数の窪み部３ｄ〜３ｇが形成されている。正面から見た形状は、（ｂ）に示すように、ほぼ台形状となっている。なお、この接触子３の形状は一例であり、図に限定するものではない。
【００１２】
接触子群の内側の第１の端子１の端面に、円板状のガイド板４が、第１の端子１と中心を合わせてボルトによって固着されている。ガイド板４は、図４の断面図に示すように、周方向に複数（接触子３と同数）の凹部４ａが等間隔に形成された歯車状をしており、この凹部４ａと各接触子３の内側に形成された係止溝３ｃとを係合させることで、各接触子３が第１の端子１の軸線方向及び周方向に移動するのを規制している。
【００１３】
各接触子３の周囲に形成された複数の窪み部３ｄ〜３ｇのそれぞれには、接触子群に対し軸心へ向う押圧力を加えるための、押圧部材であるばね５が装着される。ばね５は例えばコイルばねを環状に繋いで形成したものである。このばね５の押圧力によって、接触子３の第１の接触面３ａと第１の端子１、及び第２の接触面３ｂと第２の端子２とを強固に接触させることにより、接触抵抗を一定以下に保つようにして、電流の正常な通電を可能としている。このため、ばね３の配置位置は、第１の端子１の外周側と、第２の端子２の外周側のそれぞれに適切な押圧力が加わるような位置としている。
【００１４】
更に、この発明の特徴として、各接触子３の外周面、すなわち、円筒状に形成された接触子群の外周面に、微少間隙を空けて遊嵌するガイドリング６を設けている。ガイドリング６は例えばステンレス材からなり、図５に示すような円環状をしており、その内径Ｄは、図１に示す円筒状に形成された接触子群の外径ｄより、僅かに大きくしている。ガイドリング６の作用は後述する。
以上のように、接触子３、ガイド板４、ばね５、及びガイドリング６で端子接続装置１０が構成されている。
【００１５】
このように構成された端子接続装置１０の接続動作について説明する。
端子接続装置１０は、例えば、背景技術の項で説明した図８のように、配電盤内に収納された遮断器の接続部に使用されるので、図８を参照しながら動作を説明する。図中の端子接続装置２６に替えてこの発明の端子接続装置１０を使用するものとする。第１の端子１は遮断器２７側の遮断器端子２７ａに相当し、第２の端子２は主回路側端子２８に相当する。遮断器２７は台車に搭載されており、端子接続装置１０の部分で切り離されて配電盤の前方に引き出し可能になっている。切り離された状態では、端子接続装置１０はガイド板４を介して遮断器端子２７側に固着されているため遮断器２７側に残り、接触子３の第２の端子２側の内側は、円筒状の空間が形成されている。接続するときは、遮断器２７を後方へ押し込むことにより、端子接続装置１０先端の空間に主回路側端子２８が挿入され、ばねに５よって接触子３が所定の接触圧力で押圧されて安定した接触となり、通電可能な状態となる。
【００１６】
次に、ガイドリング４の作用について説明する。
ばね５の押圧力は、端子接続装置１０と第１の端子１及び第２の端子２に流れる短絡電流により生じる電磁反発力を考慮して決定される。端子接続装置１０に第２の端子２が挿入されている状態において、地絡事故などにより端子接続装置１０に大電流が流れた場合、接触子３と両端子１，２の間に電磁反発力が生じる。また、遮断器２７を前方に飛び出さそうとする電磁力が加わる。遮断器２７はインターロックピン２９で固定されて、前方へ引き出されるのを防止しているが、インターロックピン２９と床板のインターロック穴との係止部を支点に図８に矢印で示すようなモーメントが働き、第１の端子１の中心軸と第２の端子２の中心軸にセンターずれが発生する。
【００１７】
図６は、地絡事故等が発生した場合に、接続する端子同士が位置ずれした場合の説明図である。
端子接続装置１０は、両端子１，２のセンターずれＧに対し、ある一定の許容値を持って設計されている。大電流が流れた場合に発生する前方への電磁力により生じる第１の端子と第２の端子のセンターずれＧが一定の許容値を超えてしまう場合、端子接続装置１０の接触子３と第２の端子２との接触数が少なくなる。その状態で、接触部に大電流が流れた場合、接触部分で加熱が生じ、接触子３と第２の端子２の間で溶損や発弧を生じる。
【００１８】
第１の端子１と第２の端子２のセンターずれＧが一定の許容値を超える場合において、本実施の形態のように、接触子３の外周にガイドリング６を配置することにより、端子接続装置１０の両端子１，２のセンターずれを許容値を越えないように強制的に規制することができる。
このように、ガイドリング６を設けることにより、ばね５を大形化して押圧力を増やすことなく、両端子１，２のセンターずれＧを許容値以内に押さえることが可能となる。
また、ばね５の押圧力を増やさなくても良いので、第２の端子２の挿入時の挿入力を増やす必要がないため、小さな力で簡単に挿入することが可能となる。
【００１９】
以上の図１〜図６で説明した端子接続装置１０では、接触子３と第１の端子１との接触面の押圧力が、接触子３と第２の端子２の接触面の押圧力よりも大きくなるような位置に、複数の押圧部材であるばね５を配置し、かつ、接触子３と第２の端子２との接触面側にのみガイドリング６を配置した場合につて説明した。すなわち、図３に示す窪み部３ｄは窪み部３ｇよりも係止溝３ｃに近い位置に形成されている。また、窪み部３ｅと係止溝３ｃとの間の距離と、窪み３ｆと係止溝３ｃとの間の距離とは同程度の距離としている。そして、ガイドリング６は、窪み部３ｇ−３ｆ間の接触子群の外周に配置した。
【００２０】
このように構成すれば、第１の接触面３ａに付与される押圧力が第２の接触面３ｂに付与される押圧力よりも大きくなるため、第２の端子２を抜いたとき、第１の接触面３ａと第１の端子１とが離れることはなく、第２の端子２の挿入力は小さくてよい。
また、両端子１，２がセンターずれを生じた場合は、押圧力の弱い第２の端子２側の接触が先に外れようとするので、第２の端子２との接触面側にガイドリングを設けることで、センターずれを効率よく許容値内に強制的に規制できる。
【００２１】
なお、ばね５の個数や配置位置は図に限定するものではなく、また、ガイドリング６は、例えば、接触子３と第１の端子１との接触面側にも設けても良い。
また、上記では、端子接続装置が、配電盤等に収納した遮断器の接続部に使用した場合について説明したが、遮断器以外の開閉器でも良く、また、スイッチギヤのような配電盤での使用に限定することなく、大電流が流れるような装置の端子接続部に適用して、同様の効果を得ることができる。
【００２２】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、第１の端子と第２の端子の外周に設けた接触子を押圧部材によって両端子に押圧させて接続する端子接続装置において、各接触子の外周面に微少間隙を空けて遊嵌するガイドリングを設け、各接触子が径方向に開くのを規制したので、大電流が流れて両端子にセンターずれが生じた場合でも、接触子と端子の間で溶損や発弧が生じることがないように、センターずれを許容値内に強制的に規制して安定した接触を保てるため、センターずれに備えて押圧部材の押圧力をアップさせる必要がなく、また、端子挿入時に大きな挿入力を必要とせず、簡単な構成で安価な端子接続装置を得ることができる。
【００２３】
また、接触子と第１の端子との接触面の押圧力が、接触子と第２の端子との接触面の押圧力よりも大きくなる位置に複数の押圧部材を配置し、接触子と第２の端子との接触面側にガイドリングを設けたので、第２の接触子を抜いたときに接触子の接触面が第１の接触面から離れることがなく、接続動作時の挿入力を小さくでき、また、両端子がセンターずれを生じた場合に、押圧力の弱い第２の端子側にガイドリングを設けているので、センターずれを許容値内に効率よく規制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１による端子接続装置の側面断面図である。
【図２】図１の矢印II方向からみた正面図である。
【図３】図１の接触子の詳細図である。
【図４】図１のIV−IVから見た断面図である。
【図５】図１のガイドリングの詳細図である。
【図６】端子接続装置に大電流が流れた場合の、端子同士の位置ずれを説明する図である。
【図７】従来の端子接続装置の側面断面図である。
【図８】端子接続装置の適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  第１の端子                      ２  第２の端子
３  接触子                          ３ａ  第１の接触面
３ｂ  第２の接触面                  ３ｃ  係止溝
３ｄ〜３ｇ  窪み部                  ４  ガイド板
４ａ  凹部                          ５  ばね（押圧部材）
６  ガイドリング                  １０  端子接続装置。
【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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