(57)【要約】      （修正有）【課題】真空容器内で１組の固定接触子及び可動接触子間に多くの接触部を設けて多点接触させ、電流を分流させることにより、発熱低減と操作力低減を図った真空押圧多点接触子を提供し、更に真空押圧多点接触子のばね圧を真空容器内で生成出来る金属製ばね圧発生方法を提供する。【解決手段】ばねの押圧力で個々に動けるように、ギャップを有する複数の固定接触子５を設ける。これにより複数の固定接触子５により可動接触子６との間を多点接触させ、電流を分流させ発熱と操作力を低減する。真空容器製造の高温作業完了後、ばねを入れた支持ピンの外部突起２２を支持板穴に引っ掛け、ばねに必要なばね力を発生させる方法により、真空容器製造における部品の高温変形によるばね力喪失と部品間の真空高温凝着を防止する。この高温作業完了後の作業によるばねの押圧力で複数の固定接触子５の機能が維持できる。【選択図】図２
2013239235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空封止容器内に開閉自在な一対の接触子を配置し、前記接触子背面に接触子背面より真空封止容器外に露出したロッドを設け、少なくとも一方側ロッドを移動させ接触子間を開閉する真空接触子において、
真空封止容器内の一方側ロッド端に取付けられた導電板と、前記導電板に取付けられた複数の接触子と、前記導電板と接触子との間にばねを介して配置された支持手段と、前記支持手段の一端部に設けられた突起部とを備え、
前記突起部は導電板に設けられた貫通穴と支持板に設けられた支持板穴を挿通し、接触子が導電板より支持されながら移動できるギャップを導電板と接触子との間に設けることを特徴とする真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。
【請求項２】
切時に前記支持手段の突起部が前記支持板穴に当接することにより、ばねの復元力により導電板と接触子間を押圧していることを特徴とする請求項１記載にある真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。
【請求項３】
真空封止容器内に開閉自在な一対の接触子を配置し、前記接触子背面に接触子背面より真空封止容器外に露出したロッドを設け、少なくとも一方側ロッドを移動させ接触子間を開閉する真空接触子において、
真空封止容器内の一方側ロッド端に導電板を取付け、前記導電板に分流通電できる並列回路を形成するように複数の接触子を配置し、前記導電板と接触子との間を支持手段で支持することを特徴とする真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。
【請求項４】
容器内に開閉自在な一対の接触子を配置し、前記接触子背面に接触子背面より容器外に露出したロッドを設け、少なくとも一方側ロッドの移動で接触子間を開閉する真空容器を、高温ロー付・高温排気により気密にする真空封止容器を製作し、
前記真空封止容器内の一方側ロッド端部に導電板を取付け、前記導電板に複数の接触子を配置し、前記接触子と導電板との間に金属製ばねを介して配置された支持手段と、前記支持手段の一端に設けられた突起部を備え、前記金属製ばねの高温ロー付時にばねが熱膨張しても金属製ばね以外の荷重が掛からないよう考慮した金属製ばね収納部を接触子と導電板との間に形成し、金属製ばね収納部に前記金属製ばねを配置した状態で真空封止にされた真空封止容器を製作後、
一方側接触子が他方側接触子を押圧し、前記突起部が支持板の支持板穴を挿通させ、金属製ばねと接触子と導電板との間を支持するように当接させると共に、金属製ばねを押圧変形させて接触子と導電板間に通電に必要なばね圧力を発生させることを特徴とする真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。
【請求項５】
金属製ばねは高温真空ロー付温度より高い融点を有する金属部材を使用し、皿ばね形状とし、これを重ねて使用することを特徴とする請求項４の記載にある真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は真空遮断器などの開閉器に用いられる真空封止容器内に配置された接触子間で開閉する真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の真空開閉器例えば真空遮断器の真空バルブは真空容器内に可動接触子と固定接触子とを対向配置された接触子を構成している。可動接触子及び固定接触子背面にこれらの背面より真空容器外に固定側ロッド及び可動側ロッドが露出している。可動側ロッドと真空容器端部との間に可動側ロッドが固定接触子に移動できるようにするために取付けると共に、真空容器内を気密にする伸縮手段例えばベローズとを備えている。【０００３】  その押圧された可動接触子と固定接触子とが接触する接触面は、部品の製作誤差や押圧動作角度のずれにより可動接触子と固定接触子の互いの接触面が並行にならず接触面間に角度が生じる。この角度があるため可動接触子と固定接触子間において最大出張部を形成し、この最大出張部で接触する１点接触の状態で、固定側ロッドから固定接触子及び可動接触子を介して可動側ロッドに通電していた。【０００４】  電流は１点接触部に集中して流れるので接触部および近傍の電流密度が高く、定格電流通電では発熱量が大きくなり１点接触部が高温となる。発熱量を下げる手段として接触抵抗を減じるために接触子間の押圧力を強くしたり、１点接触部の発熱を外部へ放出させるように導電部を大型化して熱伝導と熱放散を良くしたりして温度を下げていた。一方、事故などの短時間耐電流通電では１点接触部の電流密度が更に高くなり１点接触部が瞬時の高発熱により溶け溶着する。この溶着対策として、接触抵抗を減じるための接触子間の更なる押圧力増、および、発生した溶着部を引き剥がすための大きな剥離力を持たせている。更に、短時間耐電流の１点集中通電においては固定接触子及び可動接触子が離れようとする力所謂ピンチ効果力が発生するため、対策として接触子間の押圧力を更に大きくしているので、大きな操作力となり開閉器の操作器が大型化していた。【０００５】  真空封止容器の中で複数の接触子を有するものとして特許文献には可動接触子及び固定接触子を分散して配置している。即ち、図１乃至図３には４組に分散された可動接触子と固定接触子とが真空容器内に配置され、この４組の可動接触子と固定接触子は直列に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献】  特開２００６−１５６２７２号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、１組のベローズと操作ロッドで動作する４組の接触子は部品の製作誤差や押圧動作方向のずれにより、対抗する４組の可動接触子と固定接触子の互いの接触面について各々が並行になることは無く、各々の接触面に角度が生じる。このため４組各々の接触子において電流は接触子毎に１点集中通電している。【０００７】  １点集中通電のため、定格電流通電では接触抵抗を減じるため接触子間の押圧力を強くする。また、接触部発熱を外部へ放出させるために導電部を大型化して熱伝導と熱放散を良くする。一方、事故などの短時間耐電流通電では接触子間の大押圧力と大剥離力を必要とする。また、ピンチ効果対策の押圧力を更に大きくしているので、大きな操作力となり開閉器の操作器が大型化する。【０００８】  また、接点数を増す毎に抵抗が増し、ますます発生熱が多くなる。この特許文献では４組の接触子が直列接続されて通電通路が１通路となって流れるから発生熱は４倍となり、可動接触子及び固定接触子を更に大型化する。【０００９】  更に、図３には可動接触子側には可動側連結板と絶縁操作板間にセラミックばねを使用している。これは真空封止容器を高温ロー付・高温排気で製作するときの高温における金属の変形と焼鈍によるばね性喪失を考慮し、材質をセラミックばねとされているが、セラミックばねは発生圧力が小さく、動作時の衝撃に脆く動作寿命が短い、高価な材料であるなどの課題がある。【００１０】  本発明の目的は、真空容器内で１組の固定接触子及び可動接触子間に多くの接触部を設けて多点接触させ、電流を分流させることにより、発熱低減と操作力低減を図った真空押圧多点接触子を提供することにある。【００１１】  本発明の他の目的は、真空押圧多点接触子のばね圧を真空容器内で生成出来る金属製ばね圧発生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  以上の課題を解決するために、第一発明は、真空封止容器内に開閉自在な一対の接触子を配置し、前記接触子背面に接触子背面より真空封止容器外に露出したロッドを設け、少なくとも一方側ロッドを移動させ接触子間を開閉する真空接触子において、真空封止容器内の一方側ロッド端に取付けられた導電板と、前記導電板に取付けられた複数の接触子と、前記導電板と接触子との間にばねを介して配置された支持手段と、前記支持手段の一端部に設けられた突起部とを備え、前記突起部は導電板に設けられた貫通穴と支持板に設けられた支持板穴を挿通し、接触子が導電板より支持されながら移動できるギャップを導電板と接触子との間に設けることを特徴とする真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。【００１３】  第二発明は、切時に前記支持手段の突起部が前記支持板穴に当接することにより、ばねの復元力により導電板と接触子間を押圧していることを特徴とする請求項１記載にある真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。【００１４】  第三発明は、真空封止容器内に開閉自在な一対の接触子を配置し、前記接触子背面に接触子背面より真空封止容器外に露出したロッドを設け、少なくとも一方側ロッドを移動させ接触子間を開閉する真空接触子において、真空封止容器内の一方側ロッド端に導電板を取付け、前記導電板に分流通電できる並列回路を形成するように複数の接触子を配置し、前記導電板と接触子との間を支持手段で支持することを特徴とする真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。【００１５】  第四発明は、容器内に開閉自在な一対の接触子を配置し、前記接触子背面に接触子背面より容器外に露出したロッドを設け、少なくとも一方側ロッドの移動で接触子間を開閉する真空容器を、高温ロー付・高温排気により気密にする真空封止容器を製作し、前記真空封止容器内の一方側ロッド端部に導電板を取付け、前記導電板に複数の接触子を配置し、前記接触子と導電板との間に金属製ばねを介して配置された支持手段と、前記支持手段の一端に設けられた突起部を備え、前記金属製ばねの高温ロー付時にばねが熱膨張しても金属製ばね以外の荷重が掛からないよう考慮した金属製ばね収納部を接触子と導電板との間に形成し、金属製ばね収納部に前記金属製ばねを配置した状態で真空封止にされた真空封止容器を製作後、一方側接触子が他方側接触子を押圧し、前記突起部が支持板の支持板穴を挿通させ、金属製ばねと接触子と導電板との間を支持するように当接させると共に、金属製ばねを押圧変形させて接触子と導電板間に通電に必要なばね圧力を発生させることを特徴とする真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。【００１６】  また、第五発明は、金属製ばねは高温真空ロー付温度より高い融点を有する金属部材を使用し、皿ばね形状とし、これを重ねて使用することを特徴とする請求項４の記載にある真空押圧多点接触子及びそのばね圧発生方法である。
【発明の効果】
【００１７】  このように、本発明の真空押圧多点接触子は、ばねの押圧力で個々に動けるように、ギャップを有する複数の固定接触子を設ける。また、真空容器製造の高温作業完了後、ばねを入れた支持手段の一端部に設けられた突起部を支持板穴に引っ掛け、ばねに必要なばね力を発生させることにより、真空容器製造における部品の高温変形によるばね力喪失と部品間の真空高温凝着を防止する。この高温作業完了後の作業により生じたばねの押圧力で複数の固定接触子において通電をさせる。
これらの構成とばね圧発生方法により、固定接触子と可動接触子間を多点接触で電流を分流通電させ、発熱と操作力を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】  本発明の実施例である真空封止容器の切状態を示す側断面図。
【図２】  図１の真空封止容器の入状態を示す側断面図。
【図３】  図１の真空封止容器の可動接触子側のＸ−Ｘ線から見た時の固定接触子部の平面図。
【図４】  図３を透過した時の固定接触子部の平面図。
【図５】  図４の固定接触子１個の平面図。
【図６】  図５の固定接触子１個のＹ−Ｙ線から見た時の固定接触子１個の側面図。
【図７】  図４をＺ−Ｚ線から見た時の固定接触子を配置した図１の切状態を示す断面図。
【図８】  図４をＺ−Ｚ線から見た時の固定接触子を配置した図２の入状態を示す断面図。
【図９】  図１の真空封止容器の製造工程の一行程を示した固定接触子を配置した断面図。
【図１０】  本発明の他の実施例２である固定接触子を並列に配置した切状態を示す断面図。
【図１１】  図１０の固定接触子における入状態を示す断面図。
【図１２】  本発明の他の実施例３である固定接触子を並列に配置した製造工程の一行程を示す断面図。
【図１３】  図１２の固定接触子における切状態を示す断面図。
【図１４】  図１３の固定接触子が入状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】  以下、本発明の一実施形態を図１から図９を用いて説明する。【００２０】  図１、図２において、真空封止容器２は絶縁筒３と絶縁筒３との間の中間金具４で接続して一体化し、各絶縁筒端部は金属部材からなる端板４Ａを取付け、真空封止容器２を高温ロー付で形成する。真空封止容器内に配置された固定接触子部５及び可動接触子６の背面に、背面より真空封止容器外に固定側ロッド７及び可動側ロッド８が露出している。可動側ロッド８と端部４Ａとの間に可動側ロッド８が固定接触子部５側に移動接離できるように伸縮手段例えばベローズ９を取付け、真空封止容器内を気密にしている。固定接触子部５及び可動接触子６の外周を包囲するシールド１０は中間金具４に支持されている。ベローズ９はベローズシールド１１により保護され、ベローズシールド１１は可動側ロッド８に取付けられている。【００２１】  固定接触子部５の真空封止容器内の固定側ロッド７端部に導電部材例えば銅である導電板１２をロー付し、導電板１２の固定側ロッド側には中空円筒状のステンレス部材からなる導電板１２を補強する支持板１３をロー付している。導電板１２に導電板貫通穴１２Ａと外部突起収納穴１２Ｂを穿孔し、導電板貫通穴１２Ａは外部突起収納穴１２Ｂより小さい穴とする。また支持板１３に外部突起収納穴１２Ｂより小さい支持板穴２８を穿孔する。【００２２】  導電板１２の可動接触子６側に複数の第１固定接触子５Ａと第２固定接触子５Ｂが、導電板１２の円形の周方向に沿って６個を配置されている。この第１固定接触子５Ａと第２固定接触子５Ｂ及びその他の固定接触子は同一形状である。【００２３】  第１固定接触子５Ａの形状は略Ｚ型形状をしており、一端を接触部１５、他端を固定座１６、その中間を中間部１４とする。接触部１５は可動接触子６と接触する側とし、固定座１６は導電板１２と接触する側とする。【００２４】  第１固定接触子５Ａの接触部１５には、可動接触子６と接触する可動側接触面１５Ｘと、可動側接触面１５Ｘの反対面にある固定座対向面１５Ｙを有し、端部に接触部端部１５Ａを有する。可動側接触面１５Ｘと固定座対向面１５Ｙの間に接着面１５Ｚを設け、耐アーク性に優れた材料である可動側接触面１５Ｘをロー付している。接着面１５Ｚと固定座対向面１５Ｙの間に、内部突起穴１９Ａ、接触部貫通穴１９Ｂ、固定座対向面ばね収納穴１９Ｃを１列に設け、接触部貫通穴１９Ｂは内部突起穴１９Ａや固定座対向面ばね収納穴１９Ｃより小さい穴とする。【００２５】  第１固定接触子５Ａの固定座１６には、可動側接触面１５Ｘの反対側である導電板１２側にＲ面１６Ｘと、Ｒ面１６Ｘの反対面にある接触部対向面１６Ｙを有し、固定座１６の端に固定座Ｒ端部１６Ａがある。Ｒ面１６Ｘと接触部対向面１６Ｙの間に、１列に接触面対向面ばね収納穴２０Ａと固定座貫通穴２０Ｂを設け、固定座貫通穴２０Ｂは接触面対向面ばね収納穴２０Ａより小さい穴とする。【００２６】  第１固定接触子５Ａの中間部１４には、前後に中間部接触部側１４Ａと中間部固定座側１４Ｂを設けている。【００２７】  第１固定接触子５Ａと第２固定接触子５Ｂの接触子間配置は、第１固定接触子５Ａの可動側接触面１５Ｘを可動接触子６側に、導電板１２側にＲ面１６Ｘを向ける。次に第１固定接触子５Ａの接触部対向面１６Ｙに第２固定接触子５Ｂの固定座対向面１５Ｙに被せる。第１固定接触子５Ａの固定座Ｒ端部１６Ａと第２固定接触子５Ｂの中間部接触部側１４Ａ間、及び、第１固定接触子５Ａの中間部固定座側１４Ｂと第２固定接触子５Ｂの接触部端部１５Ａ間は接触・干渉しない間隔を持たせる。【００２８】  図８において、第１固定接触子５Ａの固定座１６の接触部対向面１６Ｙと、第２固定接触子５Ｂの接触部１５の固定座対向面１５Ｙとの間には接合面２４Ａを形成し、接合面２４Ａの一部には空間部２４を設ける角度を付ける。この角度は空間部２４の接触部対応面１６Ｙと対向する固定座対向面１５Ｙとの間に形成した固定座側接合面２４Ａ部分以外は接触しないように形成する。【００２９】  導電板１２とＲ面１６Ｘとの間に凝着防止金属部材例えばステンレス３０４板、厚みを１ｍｍ以下としたステンレス板２７を挿入する。ステンレス板２７には固定座貫通穴２０Ｂとほぼ同じ径のステンレス板穴２７Ａを穿孔する。【００３０】  支持手段である支持ピン１８は図７及び図８に示すように一端部及び他端部には内部突起部２１及び外部突起部２２を設けている。外部突起部２２は外部より内部に切込んだ切込み溝２２Ａを形成している。【００３１】  ばね１７は高温真空ロー付・高温排気時の温度より融点の高い金属例えばステンレス製、かつ外力がないとき高温での熱変形がほとんど生じない皿ばね状で、大きさと重ねる枚数により必要なばね条件が得られるように形成する。このばね圧は切状態において短時間電流のピーク電流および遮断電流を通電できるものとする。【００３２】  接触部１５の接触部貫通穴１９Ｂ、固定座１６の固定座貫通穴２０Ｂ、ステンレス板２７のステンレス板穴２７Ａ、導電板１２の導電板貫通穴１２Ａ、支持板１３の支持板穴２８は、支持ピン１８の中央の軸部が貫通でき、内部突起部２１と外部突起部２２より小さく、切込み溝２２Ａを短絡した時の外部突起部２２が通過できる穴径とし、ほぼ同じ穴径とする。【００３３】  固定座対向面ばね収納穴１９Ｃと接触面対向面ばね収納穴２０Ａはばね１７を収納し、固定座対向面１５Ｙや接触部対向面１６Ｙ内に食込むように形成する。これらの深さは空間部２４の大きさとこれらの深さを合わせた合計寸法が高温真空ロー付時のばね１７の伸び寸法以上の大きさにする。【００３４】  導電板１２の外部突起収納穴１２Ｂは、支持ピン１８の外部突起部２２より大きな穴径とする。深さは製造時支持ピン１８の外部突起部２２を収納し、ばね１７の寸法に高温伸び寸法を加えた深さ以上とする。【００３５】  可動接触子６はカップ形状を成し、このカップ形状部に、略Ｚ型形状の第１固定接触子５Ａの接触部１５から固定座１６側方向と同方向に、カップ形状の開口部の接触部１５側を起点とし、可動側ロット８側までの方向を持つ斜め形状溝６Ａを形成する。この斜め形状溝６Ａと第１固定接触子５Ａの通電経路を真空容器２全体からみると、電流が接触部で楔型に流れるようにする。【００３６】  支持ピン１８は内部突起部２１を第１固定接触子５Ａの内部突起穴１９Ａに入れ、接触部貫通穴１９Ｂを挿通し、固定座対向面ばね収納穴１９Ｃと第２固定接触子５Ｂの接触面対向面ばね収納穴２０Ａにばね１７を入れ、固定座貫通穴２０Ｂ、ステンレス板２７のステンレス板穴２７Ａ、導電板１２の導電板貫通穴１２Ａと外部突起収納穴１２Ｂを挿通する。更に支持ピン１８の外部突起部２２が支持板１３の支持板穴２８を挿通する。そして、支持ピン１８の外部突起部２２が支持板１３の支持板穴２８に引っ掛かると、これらを支持する。【００３７】  外部突起部２２が支持板穴２８に引っ掛かると、支持ばね１７の復元力よりＲ面１６Ｘを支点として接触部１５側が導電板１２より離れるに従い、可動側接触面１５Ｘが順次可動接触子６に接近するような図７の傾斜面２６を形成する。【００３８】  このとき、導電板１２と固定座１６のＲ面１６Ｘとの間に、第１固定接触子５Ａ及び第２固定接触子５Ｂがばね１７のばね圧に応じて傾斜できるギャップＧを形成する。【００３９】  このように第１固定接触子５Ａの固定座１６と第２固定接触子５Ｂの接触部１５との間にばね１７を介して接合し、接触部１５と固定座１６及び導電板１２との間を締付手段である支持ピン１８が支持板穴２８に引っ掛かることにより切状態でも、ばね１７が圧縮されて、導電板１２とＲ面１６Ｘとの間にばね１７のばね圧が加わる。更に入状態では導電板１２とＲ面１６Ｘとの間と同時に、可動接触子６と可動側接触面１５Ｘとの間にばね１７の切状態より大きなばね圧が加わる。【００４０】  図１の切状態は、真空容器２の固定側ロッド７を開閉器本体などに固定し、操作器で可動側ロッド８を動かし、固定接触子部５と可動接触子６が離れた状態である。支持ピン１８の外部突起部２２が支持板１３の支持板穴２８に引っ掛かり、導電板１２とＲ面１６Ｘとの間にばね１７のばね圧が加わるので、ギャップＧは広がり、傾斜面２６は最大傾斜となる。このとき固定接触子部５と可動接触子６が離れているので電流は流れない。【００４１】  図１の可動接触子６が固定接触子部５から離れた切状態から、可動側ロッド８が移動して固定接触子部５に接触した図２の入状態に移行する。可動接触子６が傾斜面２６を押圧すると、第１固定接触子５Ａと第２固定接触子５ＢなどはギャップＧのスペースがあるので、Ｒ面１６Ｘを支点として個々に回転移動し接続する。このギャップＧにより第１固定接触子５Ａ及び第２固定接触子５Ｂが傾斜面２６の傾きに応じて、導電板１２とＲ面１６Ｘとの間及び可動接触子６と可動側接触面１５Ｘとの間にばね１７の切状態より大きなばね圧が加わる。【００４２】  図２の入状態で、可動接触子６と固定接触子５間に押圧接触面間角度がある場合、接触角交点に位置する固定接触子と接触角交点に位置以外の固定接触子の２種の状態が発生する。【００４３】  接触角交点に位置する例えば第１固定接触子５Ａは可動接触子６に押圧され、接触部対向面１６Ｙと第２固定接触子５Ｂの固定座対向面１５Ｙの間の空間部２４が固定座側接合面２４Ａにおいて接触する。この接触により可動接触子６が更に押圧しても移動できない。【００４４】  接触角交点に位置以外の固定接触子は、可動接触子６が留まった上記停止位置における空間に応じてギャップＧにより傾斜面２６が傾くので、全ての第１固定接触子５Ａや第２固定接触子５Ｂが可動接触子６とばね１７��ばね圧で接続される。本実施例では６個の第１固定接触子５Ａと第２固定接触子５Ｂと可動接触子６とが接続する。このとき、外部突起部２２は支持板穴２８より離れた外側に位置し、その間隔は傾斜面２６の傾きに依存する。【００４５】  図２の入状態で、電流ｉは固定側ロッド７、導電板１２から６個の略Ｚ型形状のＲ面１６Ｘ、固定座１６、中間部１４、接触部１５、可動側接触面１５Ｘを流れ、斜め形状溝６Ａを有するカップ形状可動接触子６、可動側ロッド８に流れる。この６個の第１固定接触子５Ａや第２固定接触子５Ｂの接続部により６個の接触部が得られる。これにより電流は６分流する。【００４６】  通電状態で図２入状態から図１切状態に動作するときは電流の遮断動作が生じる。可動接触子６が固定接触子部５から離れ入状態から切状態に変化するとき、可動接触子６の押圧が減少し、第１固定接触子５Ａや第２固定接触子５Ｂの傾斜面２６が切位置まで変化し、更には可動接触子６と離れる。【００４７】  このとき電流ｉは固定側ロッド７、導電板１２から６個の略Ｚ型形状のＲ面１６Ｘ、固定座１６、中間部１４、接触部１５、可動側接触面１５Ｘを流れ、斜め形状溝６Ａを有するカップ形状可動接触子６、可動側ロッド８に流れる。可動側接触面１５Ｘと可動接触子６が離れるとこの間の電流はアーク柱となり通電を持続する。斜め形状溝６Ａと第１固定接触子５Ａの通電経路は電流が楔型に流れるようにしているので、アーク柱は楔型通電による磁気駆動で、円形に配置した可動側接触面１５Ｘとカップ型の可動接触子６の間を回転移動する。そして、交流電流の零点で消弧し遮断完了とする。【００４７】  このとき、第１固定接触子５ＡなどのＲ面１６Ｘは導電板１２との間において、切状態でも短時間電流のピーク電流および遮断電流を通電できるとするばね１７のばね圧が加わるので遮断に支障はない。【００４８】  真空封止容器２の通電時の発熱について、電流Ｉ＝６００（Ａ）が１箇所集中通電するとき、押圧力Ｆ及びそのときの抵抗Ｒを０．０１（Ω）とすれば、発生熱量Ｈ＝Ｉ２×Ｒが成り立ち、１箇所集中通電の発生熱量は
１箇所集中通電の発生熱量Ｈ＝Ｉ２×Ｒ＝６００２×０．０１＝３６００（Ｗ）
となる。【００４９】  本発明における６分流・同一押圧力を条件とすると、１分流当たりの電流は
１分流当たりの電流Ｉ６Ｘ＝Ｉ／６＝６００／６＝１００（Ａ）
である。１分流当たりの１接触部の押圧力はＦ６Ｘ＝Ｆ／６である。また、押圧力の変化と抵抗の変化には抵抗Ｒ６Ｘ＝（押圧力変化比Ｆ６Ｘ／Ｆ）１／２×抵抗Ｒの関係がある。更に本発明の場合、１接触子の内部抵抗増と、内部抵抗が無視できる薄いステンレス板２７にも接触抵抗があるので、１分流当たりの抵抗を最大に目算して４倍で計算する。分流１か所当たりの抵抗は
分流１か所当たりの抵抗Ｒ６Ｘ＝（Ｆ６Ｘ／Ｆ）１／２×Ｒ×４
＝（（Ｆ／６）／Ｆ）１／２×Ｒ×４
＝（１／６）１／２×０．０１×４
＝０．４０８×０．０１×４
＝０．０１６３２（Ω）
１分流当たりの発生熱量は
１分流当たりの発生熱量Ｈ６Ｘ＝Ｉ６Ｘ２×Ｒ６Ｘ＝１００２×０．０１６３２
＝１６３．２（Ｗ）。
従って本発明の合計発熱量は
本発明の合計発熱量Ｈ６＝Ｈ６Ｘ×６＝１６３．２×６
＝９７９．２（Ｗ）
となる。【００５０】  大幅な発熱量低減が見込まれる本発明であるが、図１の切状態で真空封止容器２の製造を行うと、製造における部品の高温変形例えばばね１７のばね力喪失及び部品間の真空高温凝着例えば支持ピン１８の外部突起部２２と支持板穴２８の引っ掛け部分が凝着するなどの課題が発生し、従来技術では実現できなかった。【００５１】  そこで真空封止容器２の本発明による製造方法を説明する。高温作業時には図９のように支持ピン１８の外部突起部２２が、導電板１２の外部突起部２２より大きな穴径及びばね１７の寸法に高温伸び寸法を加えた深さ以上とした外部突起収納穴１２Ｂに収納され、導電板１２の導電板貫通穴１２Ａと、支持板１３の支持板穴２８の間に重力以上の力を掛ることなく引っ掛かり、第１固定接触子５Ａなどを支持する。【００５２】  支持ピン１８は上記支持位置で、空間部２４の大きさと固定座対向面ばね収納穴１９Ｃと接触面対向面ばね収納穴２０Ａの深さの合計寸法が、高温真空ロー付時のばね１７の伸び寸法以上の大きさにしているので、金属製ばねの高温ロー付時にばねが熱膨張しても荷重が掛からず、高温による変形を防止している。【００５３】  ばね１７は高温真空ロー付・高温排気時の温度より融点の高い金属を使用した皿ばねで、製造時に荷重が掛らないようにするので高温真空ロー付・高温排気時の高温による変形と凝着を防げる。【００５４】  以上図９の状態で、これらの外周側を包囲する図１の真空容器２に相当する容器をなす。この容器を高温真空ロー付・高温排気して真空封止容器２が完成する。【００５５】  真空封止容器２の高温真空ロー付・高温排気作業完成後、常温に戻して図９の状態から図１のように切状態まで、可動側ロッド８を押して可動接触子６が固定接触子部５を押圧すると、導電板１２の外部突起収納穴１２Ｂに収納されていた支持ピン１８が押し込む方向に力を加えられ、支持板１３の支持板穴２８に当たるが、外部突起部２２は支持ピン１８の切込み溝２２Ａの幅の分小さくなり支持板穴２８を通過する。通過後支持ピン１８の弾性により外部突起部２２が広がり、支持ピン１８は支持板穴２８が引っ掛かるので元の位置に戻らなくなり図７の切位置で停止する。
【実施例２】
【００５６】  図１０及び図１１により固定接触部の他の実施例２を説明する。
図１０の開閉器の切状態から図１１の入状態に移行した固定接触部３０の図である。固定接触部３０の固定接触子３１は矩形形状を成し、可動接触子６と接触する耐アーク性に優れた材料の可動側接触面３１Ｘと、可動側接触面の反対側である導電板１２１側に導電接触面３１Ｙを設ける。導電接触面３１Ｙの両端に常圧穴３１Ａと切圧穴３１Ｂを穿孔し、常圧穴３１Ａには入切状態で押圧を持たせた常圧ばね３２と支持ピン１８と同じ形状で長さが異なる常圧支持ピン３４を入れ、切圧穴３１Ｂには切状態で事故電流や遮断アーク電流を通電できる押圧力を持たせた切圧ばね３３と支持ピン１８と同じ形状で長さが異なる切支持ピン３５を入れる。切圧ばね３３は入状態において切状態より大きな押圧となり定格通電電流の接触抵抗低減に寄与させる。導電板１２１、支持板１３１は実施例１と同じで、固定接触部３０の固定接触子３１を同一形状で複数個配置する。また、真空容器製造工程は実施例１と同じである。【００５７】  図１０の切状態において、固定接触子３１の導電接触面３１Ｙは常圧穴３１Ａの常圧ばね３２により導電板１２１へ当接させるが、他端の切圧穴３１Ｂの切圧ばね３３により導電接触面３１Ｙの切圧穴３１Ｂ側が導電板１２１から離れる。これにより導電接触面３１Ｙが傾き、反対側の可動側接触面３１Ｘも傾く。この可動側接触面３１Ｘの傾斜面は可動接触子６との多点接触を得る働きをする。【００５８】  図１０の切状態では可動側接触面３１Ｘの傾斜面を形成している。傾斜面の頂点を可動接触子６が押圧すれば、多点押圧接触となる。この場合、導電板１２１と固定接触子３１の導電接触面３１Ｙの一端にギャップＧを形成しているから、可動接触子６が押圧すれば固定接触子３１は傾きを調整しながら図１１の入状態に移行できる。
【実施例３】
【００５９】  図１２から図１４により固定接触部の他の実施例３を説明する。
図１２は開閉器の真空容器製造の高温ロー付・高温排気工程における固定接触部４０の状態である。その次の工程により可動接触子６を移動押圧させて図１３の切状態にする。開閉器として入位置まで可動接触子６を更に移動押圧した図が図１４である。【００６０】  固定接触部４０の固定接触子４１は矩形形状を成し、可動接触子６と接触する耐アーク性に優れた材料の可動側接触面４１Ｘと、可動側接触面の反対側である導電板１２２側に導電接触面４１Ｙを設ける。導電接触面４１Ｙの両端にピン穴４１Ａを２箇所穿孔して支持ピン４４を入れ、その間に導電ばね４２を収納するばね穴４３を設けている。支持ピン４４には切込み溝４４Ａと外部突起部４５を持たせ、動作は前実施例と同じである。【００６１】  支持ピン４４の長さとばね穴４３の深さを調整し、図１２の製造段階では導電ばね４２に力が掛からないように、また、図１３の切状態で事故電流や遮断アーク電流を通電できる押圧力を導電ばね４２により持たせる。図１３の入状態において導電ばね４２は切状態より大きな押圧力となり定格通電電流の接触抵抗低減に寄与させる。導電板１２２、支持板１３２は実施例１と同じで、固定接触部４０の固定接触子４１を同一形状で複数個配置する。また、真空容器製造工程は実施例１と同じである。導電ばね４２はベリリウムーＣｕを使用し、ベリリウムーＣｕ板に斜めばねを形成し、斜めばね形状により上下方向に押圧力が働く。【００６２】  図１２の真空容器製造工程の状態から図示していない可動ロッドと可動接触子で固定接触子４１を押圧すると、図１３で固定接触子４１を導電ばね４２により多少持ち上げギャップＧが生じる。ギャップＧ分の上昇時でも可動接触子６に押圧力が加わり、多点押圧接触となる。更に、可動接触子６が移動してその押圧力が固定接触子４１に加わり、図１４の入状態になるので電流が分流する。【００６３】  発明の実施例１によれば、導電板１２の複数の固定接触子５Ａと、導電板１２と固定接触子５Ａとの間にばね１７を介して配置した支持ピン１８から成る支持手段と、前記支持ピン１８の一端部に外部突起部２２とを備え、外部突起部２２は導電板貫通穴１２Ａと支持板穴２８を挿通し、固定接触子５Ａが導電板１２より支持移動できるギャップＧを導電板１２と固定接触子５Ａとの間に設けたので、ギャップＧにより第１固定接触子５Ａ及び第２固定接触子５Ｂがばね１７のばね圧に応じて傾斜し、固定接触子５個々の傾斜面頂点と可動接触子６との押圧力により、多点接触が出来る。
実施例２と実施例３においても導電板と固定接触子の間に支持移動できるギャップＧを設けたので実施例１と同様の効果が得られる。
また、実施例１の入から切動作において可動接触子６を引くと、ギャップＧによりＲ面１６Ｘを支点として傾斜面２６の凝着部を引くことになり、梃子の原理でＲ面１６Ｘに大きな回転力が加わり、Ｒ面１６Ｘ部に凝着部があっても引き剥がすことができる。実施例２においてもギャップＧにより固定接触子が傾くので同様の効果が得られる。【００６４】  発明の実施例１によれば、支持手段である支持ピン１８の外部突起部２２を支持板穴２８に当接させたので、切状態でもばね１７の復元力により導電板と接触子間を押圧し、切状態でも短時間電流のピーク電流および遮断電流を通電できる。
実施例２と実施例３においても切状態で支持ピンの外部突起部を支持板穴に当接させたので実施例１と同様の効果が得られる。【００６５】  発明の実施例１によれば、導電板１２に分流通電できる並列回路を形成するように複数の固定接触子５Ａを配置し、導電板１２と固定接触子５Ａとの間を支持手段である支持ピン１８で支持したので、入状態では可動接触子６と多点接触し分流して通電させ、合計押圧力を同じとし６分流した場合の発熱量は、従来の３６００（Ｗ）に対し本発明は９７９．２（Ｗ）と約２７％に削減できる。また、短時間電流通電においても分流により、溶着の減少、ピンチ効果力も減少するので、溶着対策削減、操作力低減、操作器の小型化及び導体縮小化が図れる。
実施例２と実施例３においても導電板に複数の固定接触子を配置し、導電板と固定接触子との間を支持ピン１８で支持したので実施例１と同様の効果が得られる。【００６６】  発明の実施例１によれば、真空封止容器２の製作における高温真空ロー付・高温排気などの高温時において、空間部２４の大きさと固定座対向面ばね収納穴１９Ｃと接触面対向面ばね収納穴２０Ａの深さの合計寸法が、高温真空ロー付・高温排気時のばね１７の伸び寸法以上の大きさにしたばね収納部を形成し、真空封止容器２を製作後、固定側ロッド７を固定し可動側ロッド８を押圧することにより、支持ピン１８の外部突起部２２を支持板穴２８から挿通させるので、金属製ばね１７を押圧変形させて接触子と導電板間に通電に必要なばね圧力を発生させることができる。高温時にばね１７が熱膨張しても金属製ばね１７以外の荷重が掛からないよう考慮したので、真空凝着が起こりにくく、生じてもわずかなので簡単に剥離できる。
実施例２と実施例３においても大きいばね収納部と形成し、高温作業後固定側ロッド７を固定し可動側ロッド８を押圧し、外部突起部２２を支持板穴２８に挿通させ、ばねを押圧変形させて接触子と導電板間に通電に必要なばね圧力を発生させたので実施例１と同様の効果が得られる。【００６７】  発明の実施例１によれば、ばね１７は高温真空ロー付・高温排気時の温度より融点の高い金属部材を使用し、皿ばね形状としたので、荷重を掛けないので高温による変形と凝着を防ぐことができる。特に皿ばね状は高温でも外力がないと熱変形が生じない形状である。これらにより真空容器２中のばね圧を確保できる。また、皿ばね状にしたのでばね圧は、ばねの大きさ、枚数、重ね方を変えることにより容易に設定できる。
実施例２においても高融点金属部材の皿ばね形状を使用したので、実施例１と同様の効果が得られる。実施例３では融点が低い材料のため、低融点ローで製作し、長時間真空排気することにより実施例１と同様の効果が得られる。【００６８】  実施例１では固定接触子部５に複数の固定接触子５Ａ、５Ｂ計６個を配置したが、それ以外の２個以上の多数個でも良い。また、複数の固定接触子５Ａ、５Ｂを固定側ロッド７に取り付ける場合だけで無く、可動側ロッド８に取付けても、前述と同様に機械加工した斜め形状溝を用いることなく多接点接触となり本発明と同様の効果が得られる。
また、第１固定接触子５Ａと第２固定接触子５Ｂを周方向に沿って並べたので、可動接触子６のアーク駆動溝６Ａのように機械加工した斜め形状溝を用いることなく、遮断性能を得ることが出来る。【００６９】  実施例１では固定座１６の導電板１２側にＲ面１６Ｘを形成しているが、Ｒ面１６Ｘは導電板１２の一部にＲ面や凹凸部を形成してもよい。
また、ばね１７のばね収納部として固定座対向面１５Ｙや接触部対向面１６Ｙ内に食込むように形成したので、真空バルブの軸方向寸法を食込ました分だけ縮小できる。【００７０】  実施例１ではばね１７にステンレス部材の皿ばねを使用している。ばね材として他に金属ばね用鋼として炭素鋼、Ｓｉ−Ｍｎ鋼、Ｓｉ鋼、Ｃｒ−Ｖ鋼等を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  このように本発明の真空押圧多点接触子は、複数の一方側接触子が他方側接触部に対して多点接触となり、電流を分流させ発熱量を小さくできるので、電流損失の少ない真空押圧多点接触子を提供することができる。【００７１】  また、高温ロー付・高温排気工程時にばねの押圧力喪失を防止する大きなばね収納室にばねを配置した状態で真空封止容器を形成後に、一方側接触部が他方側接触部を押圧することによりばねのばね圧値の設定が容易に出来る。
【符号の説明】
【００７２】  ２…真空封止容器、３…絶縁筒、４…中間金具、４Ａ…端板、５…固定接触子部、５Ａ…第１固定接触子、５Ｂ…第２固定接触子、６…可動接触子、６Ａ…アーク駆動溝、７…固定側ロッド、８…可動側ロッド、９…ベローズ、１０…シールド、１１…ベローズシールド、１２…導電板、１２Ａ…導電板貫通穴、１２Ｂ…外部突起収納穴、１３…支持板、１４…中間部、１４Ａ…中間部接触部側、１４Ｂ…中間部固定座側、１５…接触部、１５Ａ…接触部端部、１５Ｘ…可動側接触面、１５Ｙ…固定座対向面、１５Ｚ…接着面、１６…固定座、１６Ａ…固定座Ｒ端部、１６Ｘ…Ｒ面、１６Ｙ…接触面対向面、１７…ばね、１８…支持ピン、１９Ａ…内部突起穴、１９Ｂ…接触部貫通穴、１９Ｃ…固定座対向面ばね収納穴、２０Ａ…接触面対向面ばね収納穴、２０Ｂ…固定座貫通穴、２１…内部突起部、２２…外部突起部、２２Ａ…切込み溝、２４…空間部、２４Ａ…接合面、２６…傾斜面、２７…ステンレス板、２７Ａ…ステンレス板穴、２８…支持板穴、Ｇ…ギャップ、３０…固定接触子部、３１…固定接触子、３１Ｘ…可動側接触面、３１Ｙ…導電接触面、３１Ａ…常圧穴、３１Ｂ…切圧穴、３２…常圧ばね、３３…切圧ばね、３４…常圧支持ピン、３５…切圧支持ピン、４０…固定接触子部、４１…固定接触子、４１Ｘ…可動側接触面、４１Ｙ…導電接触面、４１Ａ…ピン穴、４２…導電ばね、４３…ばね穴、４４…支持ピン、４４Ａ…切込み溝、４５…外部突起部、１２１…導電板、１３１…支持板、１２２…導電板、１３３…支持板、ｉ…電流。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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