(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導体と、この第１の導体に固着された円柱状の第１のコンタクトと、第１のコンタクトと同軸の貫通穴を有する第２の導体と、上記第１のコンタクトの軸方向に移動して一端に形成された可動フィンガーの接触部が上記第１のコンタクトと接離可能で、他端側が円柱状に形成されて上記第２の導体の上記貫通穴を移動可能な第２のコンタクトと、一端に所定の長さの割り込み部を設けて形成された複数の固定フィンガーの先端部に上記第２のコンタクトと摺動可能な接触部を形成し、上記第２の導体に固着された第３のコンタクトと、上記第２のコンタクトの他端に連結されて、上記第１のコンタクトと上記第２のコンタクトとが接離する方向に駆動力を伝達するリンク機構と、上記第１のコンタクトと接触可能な方向に上記第２のコンタクトを案内する第１のガイドと第２のガイドとを備えた開閉装置において、上記各ガイドを上記第３のコンタクトの接触部を挟んで上記第１のコンタクトとは反対側に配置して、上記第１のガイドを上記第３のコンタクトで支持し、上記第２のガイドを上記第２の導体の貫通穴内で上記第２の導体により支持したことを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
第１の導体と、この第１の導体に固着された円柱状の第１のコンタクトと、この第１のコンタクトと同軸の貫通穴を有する第２の導体と、上記第１のコンタクトの軸方向に移動して一端に形成された可動フィンガーの接触部が上記第１のコンタクトと接離可能で、他端側が円柱状に形成されて上記第２の導体の上記貫通穴を移動可能な第２のコンタクトと、一端に所定の長さの割り込み部を設けて形成された複数の固定フィンガーの先端部に上記第２のコンタクトと摺動可能な接触部を形成し、上記第２の導体に固着された第３のコンタクトと、上記第２のコンタクトの他端に連結されて、上記第１のコンタクトと上記第２のコンタクトとが接離する方向に駆動力を伝達するリンク機構と、上記第１のコンタクトと接触可能な方向に上記第２のコンタクトを案内する第１のガイドと第２のガイドとを備えた開閉装置において、上記第３のコンタクトを上記第２の導体の貫通穴内に配置し、上記第１のガイドを第３のコンタクトと対向するように上記貫通穴内で上記第２の導体により支持して、上記第２のコンタクトの軸心が傾いたときに上記第３のコンタクトの接触部を介して上記第２のコンタクトを保持し、上記第２のガイドを上記第３のコンタクトで支持したことを特徴とする開閉装置。
【請求項３】
第１の導体と、この第１の導体に固着された円柱状の第１のコンタクトと、この第１のコンタクトと同軸の貫通穴を有する第２の導体と、上記第１のコンタクトの軸方向に移動して一端に形成された可動フィンガーの接触部が上記第１のコンタクトと接離可能で、他端側が円柱状に形成されて上記第２の導体の上記貫通穴を移動可能な第２のコンタクトと、一端に所定の長さの割り込み部を設けて形成された複数の固定フィンガーの先端部に上記第２のコンタクトと摺動可能な接触部を形成し、上記第２の導体に固着された第３のコンタクトと、上記第２のコンタクトの他端に連結されて、上記第１のコンタクトと上記第２のコンタクトとが接離する方向に駆動力を伝達するリンク機構と、上記第１のコンタクトと接触可能な方向に上記第２のコンタクトを案内する第１のガイドと第２のガイドとを備えた開閉装置において、上記第３のコンタクトを第２の導体の貫通穴内に配置し、上記第１のガイドを上記第３のコンタクトの接触部近傍で上記第３のコンタクトと対向するように上記貫通穴内で上記第２の導体により支持して、上記第２のコンタクトの軸心が傾いたときに上記第３のコンタクトの割り込み部を貫通した上記第１のガイドの押圧部で上記第２のコンタクトを保持し、上記第２のガイドを上記第３のコンタクトで支持したことを特徴とする開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば発電主回路等に使用される接地開閉装置、断路器装置等の開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、例えば特開平６−１１９８５２号公報に記載された従来の開閉装置の開路状態を示す断面図である。図１２において、円柱状に形成された固定側の第１のコンタクト１は第１の導体２に固着されている。可動側の第２のコンタクト３はフィンガー３ａの一端に、第１のコンタクト１と接離可能な接触部３ｂが形成されている。そして、第２の導体４に固着された第３のコンタクト５は第２のコンタクト３と接触した接触部５ａ及びフィンガー５ｂを通して、第２のコンタクト３と第２の導体４との通電回路を構成している。第２のコンタクト３は第３のコンタクト５の接触部５ｂを挟んで第１のコンタクト１と同じ側で第２の導体４に支持された第１のガイド６と、接触部５ａを挟んで第１のコンタクト１とは反対側で第３のコンタクト５に支持された第２のガイド７とで支持されている。第１のガイド６及び第２のガイド７で支持された第２のコンタクト３は、他端に連結されたリンク機構８により第１のコンタクト１の軸方向に駆動されて、各コンタクト１，３間の接離が行われる。
【０００３】
図１２において、リンク機構８に駆動力が与えられて第２のコンタクト３が図示上方に移動して、図１３に示すように第１のコンタクト１と第２のコンタクト３とが接触することにより閉路が行われる。この場合、第１のコンタクト１と第２のコンタクト３との閉路動作時においては、第２のコンタクト３の接触部３ｂと第１のコンタクト１とが接触する直前に両コンタクト１，３が同軸上にあって、そこから閉路動作が完了する位置まで直線移動させる必要がある。しかし、第２のコンタクト３はリンク機構８により駆動力を与えられているので、軸方向に対して直角方向に力を受ける。このため、第１のガイド６及び第２のガイド７で第２のコンタクト３を支持することにより、第２のコンタクト３が直線移動するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の開閉装置は以上のように構成されているので、第１のガイド６及び第２のガイド７が第３のコンタクト５の接触部５ａの両側にそれぞれ配置されているため、第３のフィンガー５ｂの長さに規制されて第２のコンタクト３の軸方向を短縮するのが困難であるという問題点があった。
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、第２のコンタクトの軸方向を短縮して小形化を図ることができる開閉装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる開閉装置は、第１の導体と、この第１の導体に固着された円柱状の第１のコンタクトと、第１のコンタクトと同軸の貫通穴を有する第２の導体と、第１のコンタクトの軸方向に移動して一端に形成された可動フィンガーの接触部が第１のコンタクトと接離可能で、他端側が円柱状に形成されて第２の導体の貫通穴を移動可能な第２のコンタクトと、一端に所定の長さの割り込み部を設けて形成された複数の固定フィンガーの先端部に第２のコンタクトと摺動可能な接触部を形成し、第２の導体に固着された第３のコンタクトと、第２のコンタクトの他端に連結されて、第１のコンタクトと第２のコンタクトとが接離する方向に駆動力を伝達するリンク機構と、第１のコンタクトと接触可能な方向に第２のコンタクトを案内する第１のガイドと第２のガイドとを備えた開閉装置において、各ガイドを第３のコンタクトの接触部を挟んで第１のコンタクトとは反対側に配置して、第１のガイドを第３のコンタクトで支持し、第２のガイドを第２の導体の貫通穴内で第２の導体により支持したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の構成を示す開路状態の断面図である。図１において、９は固定された第１の導体、１０は第１の導体９に固着された円柱状の第１のコンタクト、１１は第１のコンタクト１０と対向配置されて第１のコンタクト１０の軸方向に移動可能な第２のコンタクトで、一端に所定の長さの割り込み部１１ａを設けて形成された複数の可動フィンガー１１ｂの接触部１１ｃが、第１のコンタクト１０と接離可能である。なお、第２のコンタクト１１の他端側は可動フィンガー１１ｂより直径が大きい通電部１１ｄが形成されている。１２は第２のコンタクト１１の他端に連結されたリンク機構で、駆動源（図示せず）に連結された軸１３を介して、第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１とが接離する方向に駆動力を伝達する。１４は固定された回路導体、１５は回路導体１４に固着されて電気的に接続された第２の導体で、貫通穴１５ａを第２のコンタクト１１が貫通している。１６は第１のコンタクト１０と同軸上に対向するように第２のコンタクト１１の外周に配置され、第２の導体１５に固着された第３のコンタクトで、一端に所定の長さの割り込み部１６ａを設けて形成された複数の固定フィンガー１６ｂを有し、固定フィンガー１６ｂの接触部１６ｃが第２のコンタクト１１との間で通電回路を構成している。なお、固定フィンガー１６ｃの長さは通電電流に応じた必要な接触力により決められる。１７は第２のコンタクト１１を支持する、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の第１のガイドで、第３のコンタクト１６の接触部１６ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で第２の導体１５の貫通穴１５ａ内で第２の導体１５に支持されている。
【０００７】
１８は第２のコンタクト１１を支持する、例えばＰＴＦＥ等の第２のガイドで、第２のコンタクト１１の軸方向で第１のガイド１７より第２のコンタクト１１の他端側に、第１のガイド１７と所定の間隔をあけて配置され、第２の導体１５の貫通穴１５ａ内で第２の導体１５に支持されている。なお、第１のガイド１７と第２のガイド１８とで第２のコンタクト１１を移動自在に支持して、第２のコンタクト１１が第１のコンタクト１０と接触可能な方向に案内している。
次に動作について説明する。図２は図１の閉路状態を示す説明図である。図１の開路状態において、駆動源（図示せず）により軸１３が時計方向に回転されると、リンク機構１２を介して第２のコンタクト１１が図示の上方向に移動する。このとき、第２のコンタクト１１は各ガイド１７，１８に摺動自在に保持されて、第１のコンタクト１０の軸方向に案内されながら直線移動する。そして、図２に示すように第２のコンタクト１１の接触部１１ｃが第１のコンタクト１０と接触して閉路動作が完了する。この状態において、可動フィンガー１１ｂは弾性変形することにより、接触部１１ｃと第１のコンタクト１０との間に接触力が発生している。さらに、第３のコンタクト１６の接触部１６ｃは第２のコンタクト１１の通電部１１ｄと接触して、固定フィンガー１６ｂの弾性変形により通電に必要な接触力が発生している。ここで、第１の導体９，第１のコンタクト１０，第２のコンタクト１１，第３のコンタクト１６，第２の導体１５及び回路導体１４の電気回路が形成される。
【０００８】
閉路動作において、接触部１１ｃを第１のコンタクト１０に支障なく接触させるためには、第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１とが同軸上に位置する必要がある。しかし、第２のコンタクト１１の駆動力がリンク機構１２を介して伝達されるために、第２のコンタクト１１は、軸直角方向の力を受けて軸心が傾く。そこで、図３に示すように両ガイド１７，１８間をａ，第１のガイド１７と第１のコンタクト１０の先端までの距離をｂ，第２のコンタクト１１が軸直角方向の力を受けたときの第２のガイド１８と第２のコンタクト１１との隙間をｃとする。さらに、両コンタクト１０，１１の軸中心にずれ量ｘが発生しても、接触部１１ｂが第１のコンタクト１０に支障なく接触するようにＲが設けられているとする。
そうすると、図３から式（１）が成立する。そして、式（１）を変形して式（２）を求めることができる。
ｘ：（ｃ／２）＝｛ｂ＋（ａ／２）｝：（ａ／２）・・・・・（１）
ａ＝ｂ／｛（ｘ／ｃ）−（１／２）｝＝Ｋ・ｂ   ・・・・・（２）
式（２）において、Ｋは比例定数、隙間ｃは各ガイド１７，１８の摺動性能から決まる値で一定値である。さらに、ずれ量ｘは第２のコンタクト１１の直径及び接触部１１ｂのＲの大きさから決まる一定値である。このため、両ガイド１７，１８間の距離は式（２）から第１のガイド１７と第１のコンタクト１０の先端までの距離ｂに比例することが分かる。そして、距離ｂは絶縁階級に応じて両コンタクト１０，１１間の絶縁距離により決まる。
【０００９】
以上のように、各ガイド１７，１８を第３のコンタクト１６の接触部１６ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側に配置したので、両ガイド１７，１８間の間隔は第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との間の絶縁距離から決まり、第３のコンタクト１６のフィンガー１６ｂの軸方向の長さに関係なく決定できるため、絶縁階級に応じて合理的な設計により小形化を図ることができる。
また、第１のガイド１７と第２のガイド１８とを所定の間隔をあけて第２の導体１５の貫通穴１５ａ内で第２の導体１５により支持したので、構造を簡単にすることができる。
【００１０】
実施の形態２．
図４は実施の形態２の構成を示す開路状態の断面図である。図４において、９〜１６，１８は実施の形態１のものと同様のものである。１９は第２のコンタクト１１を支持する、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の第１のガイドで、第３のコンタクト１６の接触部１６ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で第３のコンタクト１６により支持されている。
次に動作について説明する。図５は図４の閉路状態を示す説明図である。図４の開路状態において、実施の形態１と同様に駆動源（図示せず）により軸１３が時計方向に回転されると、リンク機構１２を介して第２のコンタクト１１が図示の上方向に移動する。このとき、第２のコンタクト１１は第１のガイド１９及び第２のガイド１８に摺動自在に保持されて、第１のコンタクト１０の軸方向に案内される。そして、図５に示すように第２のコンタクト１１の接触部１１ｃが第１のコンタクト１０と接触して閉路動作が完了する。
ここで、第１のガイド１９と第２のガイド１８との距離をａ，第１のガイド１９と第１のコンタクト１０の先端までの距離ｂとすると、実施の形態１と同様に式（２）の関係が成立する。
以上のように、第１のガイド１９を第３のコンタクト１６の接触部１６ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で第３のコンタクト１６により支持し、第２のガイド１８を第２の導体１５の貫通穴１５ａ内で支持したことにより、両ガイド１８，１９の間隔は第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との間の絶縁距離から決められるので、第３のコンタクト１６のフィンガー１６ｂの軸方向の長さに関係なく決定できるため、絶縁階級に応じて合理的な設計により小形化を図ることができる。
【００１１】
実施の形態３．
図６は実施の形態３の構成を示す開路状態の断面図である。図６において、９〜１４は実施の形態１のものと同様のものである。２０は回路導体１４に固着されて電気的に接続された第２の導体で、第１のコンタクト１０と同軸上の貫通穴２０ａを第２のコンタクト１１が貫通している。２１は第１のコンタクト１０と同軸上に対向するように貫通穴２０ａ内で第２のコンタクト１１の外周に配置され、第２の導体２０に固着された第３のコンタクトで、一端に所定の長さの割り込み部２１ａを設けて形成された複数の固定フィンガー２１ｂを有し、固定フィンガー２１ｂの接触部２１ｃが第２のコンタクト１１との間で通電回路を構成している。なお、固定フィンガー２１ｂの長さは通電電流に応じた必要な接触力により決められる。２２は第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを介して第２のコンタクト１１を支持するように配置された、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の第１のガイドで、第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で固定フィンガー２１ｂと対向するように第２の導体２０に支持されている。なお、第１のガイド２２は第２のコンタクト１１が軸直角方向に力を受けて軸心が傾いたときに固定フィンガー２１ｂと当接して、第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との接触が完了するように、固定フィンガー２１ｂとの隙間が調整されている。２３は第２のコンタクト１１を支持する、例えばＰＴＦＥ等の第２のガイドで、第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で第３のコンタクト２１により支持されている。
【００１２】
次に動作について説明する。図７は図６の閉路状態を示す説明図である。図６の開路状態において、実施の形態１と同様に駆動源（図示せず）により軸１３が時計方向に回転されると、リンク機構１２を介して第２のコンタクト１１が図示の上方向に移動する。そして、図７に示すように第２のコンタクト１１の接触部１１ｃが第１のコンタクト１０と接触して閉路動作が完了する。この場合、第２のコンタクト１１は軸直角方向に力を受けて軸心が傾こうとする。しかし、第１のガイド２２が固定フィンガー２１ｂに当接し、第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを介して第２のコンタクト１１を支持する。そして、第２のコンタクト１１は第２のガイド２３及び接触部２１ｃに支持されて、第１のコンタクト１０の軸方向に案内される。
ここで、第１のガイド２２と第２のガイド２３との距離をａ，第１のガイド２２と第１のコンタクト１０の先端までの距離ｂとすると、実施の形態１と同様に式（２）の関係が成立する。
以上のように、第１のガイド２２を第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で、固定フィンガー２１ｂと対向するように第２の導体２０で支持し、第２のガイド２３を第３のコンタクト２１で支持したことにより、両ガイド２２，２３の間隔は第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との間の絶縁距離から決められるので、第３のコンタクト２１のフィンガー２１ｂの軸方向の長さに関係なく決定できるため、絶縁階級に応じて合理的な設計により小形化を図ることができる。
【００１３】
実施の形態４．
図８は実施の形態４の構成を示す開路状態の断面図及び図９は図８の要部を示す平面図である。図８及び図９において、９〜１４は実施の形態１のものと同様のものであり、２０，２１，２３は実施の形態３のものと同様のものである。２４は例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の第１のガイドで、第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で固定フィンガー２１ｂと対向するように第２の導体２０に支持されている。なお、第１のガイド２４は第３のコンタクト２１の割り込み部２１ａを貫通した押圧部２４ａを有し、第２のコンタクト１１が軸直角方向に力を受けて軸心が傾いたときに、押圧部２４ａが第２のコンタクト１１の摺動部１１ｄと当接して、第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との接触が完了するように支持する。
次に、動作について説明する。図１０は図９の閉路時における要部を示す断面図、及び図１１は図９の閉路状態を示す説明図である。図８から図１１において、実施の形態１と同様に駆動源（図示せず）により軸１３が時計方向に回転されると、リンク機構１２を介して第２のコンタクト１１が図示の上方向に移動する。そして、図１１に示すように第２のコンタクト１１の接触部１１ｃが第１のコンタクト１０と接触して閉路動作が完了する。この場合、第２のコンタクト１１は軸直角方向に力を受けて傾こうとする。この場合、第２のコンタクト１１が軸直角方向に力を受けて軸心が傾いたときに、第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との接触が完了するように、第２のコンタクト１１と第１のガイド２４の押圧部２４ａとの隙間が調整されている。
【００１４】
このため、第１のガイド２４の押圧部２４ａが第２のコンタクト１１に当接して第２のコンタクト１１を保持する。そして、第２のコンタクト１１は第１のガイド２４に保持されて、第１のコンタクト１０の軸方向に案内される。
ここで、第１のガイド２４と第２のガイド２３との距離をａ，第１のガイド２４と第１のコンタクト１０の先端までの距離ｂとすると、実施の形態１と同様に式（２）の関係が成立する。
以上のように、第１のガイド２４を第３のコンタクト２１の接触部２１ｃを挟んで第１のコンタクト１０とは反対側で、第３のコンタクト２１と対向するように第２の導体２０で支持し、第２のガイド２３を第３のコンタクト２１で支持して、第１のガイド２４の押圧部２４ａで第２のコンタクト１１を支持することにより、両ガイド２３，２４の間隔は第１のコンタクト１０と第２のコンタクト１１との間の絶縁距離から決められるので、第３のコンタクト２１のフィンガー２１ｂの軸方向の長さに関係なく決定できるため、絶縁階級に応じて合理的な設計により小形化を図ることができる。
上記実施の形態１から実施の形態４において、第２のコンタクト１１の通電部１１ｄは可動フィンガー１１ｂより直径を大きくしたものについて説明したが、可動フィンガー１１ｂの直径と通電部１１ｄの直径とを同じにしても同様の効果を期待することができる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、第１のガイド及び第２のガイドを第３のコンタクトの接触部を挟んで第１のコンタクトとは反対側で配置し、第１のガイドを第３のコンタクトで支持し、第２のガイドを第２の導体の貫通穴内で支持したので、両ガイド間の間隔は第１のコンタクトと第２のコンタクトとの間の絶縁距離から決まり、第３のコンタクトのフィンガーの軸方向の長さに関係なく決定できるため、絶縁階級に応じて合理的な設計により小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の構成を示す開路状態の断面図である。
【図２】  図１の閉路状態を示す説明図である。
【図３】  図１において、第１のガイドと第２のガイド及び第１のコンタクトと第２のコンタクトとの間の関係を示す説明図である。
【図４】  この発明の実施の形態２の構成を示す開路状態の断面図である。
【図５】  図４の閉路状態を示す説明図である。
【図６】  この発明の実施の形態３の構成を示す開路状態の断面図である。
【図７】  図６の閉路状態を示す説明図である。
【図８】  この発明の実施の形態４の構成を示す開路状態の断面図である。
【図９】  図８の要部を示す平面図である。
【図１０】  図８の要部を示す断面図である。
【図１１】  図８の閉路状態を示す説明図である。
【図１２】  従来の開閉装置の開路状態を示す断面図である。
【図１３】  図１２の閉路状態を示す説明図である。
【符号の説明】
９  第１の導体、１０  第１のコンタクト、１１  第２のコンタクト、
１１ｂ  可動フィンガー、１２  リンク機構、１５，２０  第２の導体、
１５ａ，２０ａ  貫通穴、１６，２１  第３のコンタクト、
１６ａ，２１ａ  割り込み部、１６ｂ，２１ｂ  固定フィンガー、
１６ｃ，２１ｃ  接触部、１７，１７，２２，２４  第１のガイド、
１８，２３  第２のガイド、２４ａ  押圧部。
【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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