(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接触子と、
前記固定接触子に対して接離可能な可動接触子と、
前記固定接触子および前記可動接触子の各々を収容して内部を真空に保持する容器と、
前記容器の外側から軸方向に延在して前記可動接触子と接続されており、前記軸方向に移動することにより前記可動接触子を駆動する可動軸と、
前記容器の内部において前記可動軸に取り付けられており、前記可動軸の軸周りに延在する板状部材と、
前記軸方向に伸縮可能な第１ベローズ、および、前記軸方向において前記第１ベローズと並んで位置し、前記第１ベローズより高いばね定数を有する前記軸方向に伸縮可能な第２ベローズを含み、前記可動軸の外側において前記板状部材と前記容器の内面との間を気密に接続する連結ベローズと、
前記第１ベローズおよび前記第２ベローズの各々の内周側および外周側の少なくとも一方に張り出すように前記可動軸の径方向に延在し、互いに隣り合う前記第１ベローズおよび前記第２ベローズの各々と接合され、前記軸方向に移動可能なように前記可動軸に挿通された孔部を有する連結部材と、
前記第１ベローズの内周側または外周側に配置され、前記可動接触子が前記固定接触子から離間する方向への前記可動軸の移動に伴って前記連結部材に向かって前記軸方向に移動して前記連結部材に接触した後に前記連結部材を押圧することにより前記第２ベローズを収縮させる押込部材とを備える、真空遮断器。
【請求項２】
前記可動軸は、前記可動軸の移動開始によって前記可動接触子が前記固定接触子から離間した後、制動開始されて前記軸方向の移動速度が減少し、
前記可動軸の移動開始時から前記連結部材に対する前記押込部材の押圧開始時までの第１経過時間ｔiは、前記可動軸の移動開始時から制動開始時までの第２経過時間ｔbより長い、請求項１に記載の真空遮断器。
【請求項３】
前記第１ベローズおよび前記第２ベローズの各々は、前記軸方向に交互に並ぶ山部および谷部を有しており、
前記軸方向に互いに隣り合う前記山部同士の間の１ピッチ当たりの前記軸方向の変形量は、前記第１ベローズより前記第２ベローズの方が小さい、請求項１に記載の真空遮断器。
【請求項４】
前記第１ベローズは、固有振動数ｆ1を有しており、
前記固有振動数ｆ1と前記第２経過時間ｔbとの関係がｔb≧１／ｆ1を満たしている、請求項２に記載の真空遮断器。
【請求項５】
前記第２ベローズは、固有振動数ｆ2を有しており、
前記固有振動数ｆ2と前記第２経過時間ｔbとの関係がｔb≧１／ｆ2を満たしている、請求項４に記載の真空遮断器。
【請求項６】
前記連結ベローズは、固有振動数ｆtを有しており、
前記固有振動数ｆtと前記第２経過時間ｔbとの関係がｔb≧１／ｆtを満たしている、請求項５に記載の真空遮断器。
【請求項７】
前記連結部材は、前記押込部材と接触する第１面部を有しており、
前記押込部材は、前記連結部材と接触する第２面部を有しており、
前記第１面部は、前記軸方向と垂直な面に対して傾斜した第１傾斜面を含んでおり、
前記第２面部は、前記軸方向と垂直な面に対して傾斜した第２傾斜面を含んでおり、
前記押込部材が前記連結部材を押圧する際、前記押込部材の前記第２傾斜面が前記連結部材の前記第１傾斜面と当接しつつ摺接する、請求項１に記載の真空遮断器。
【請求項８】
前記第１ベローズおよび前記第２ベローズの少なくとも一方を２つ以上有している、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の真空遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、真空遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器の構成を開示した先行文献として、実開昭５３−３９２５８号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された真空遮断器は、絶縁容器と、可動軸と、ベローズと、円板部材と、案内部材と、縮み防止部材とを含む。２つのベローズのつなぎ目に円板部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５３−０３９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された真空遮断器においては、遮断過程中に可動軸を制動する場合、制動開始時から可動軸が停止するまでの間にベローズの共振によって生ずる軸方向振動の振幅が大きくなり、ベローズの疲労寿命が短くなる。【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ベローズの軸方向振動の振幅を小さくしてベローズの疲労寿命を長くすることができる、真空遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に基づく真空遮断器は、固定接触子と、可動接触子と、容器と、可動軸と、板状部材と、連結ベローズと、連結部材と、押込部材とを備える。可動接触子は、固定接触子に対して接離可能である。容器は、固定接触子および可動接触子の各々を収容して内部を真空に保持する。可動軸は、容器の外側から軸方向に延在して可動接触子と接続されており、軸方向に移動することにより可動接触子を駆動する。板状部材は、容器の内部において可動軸に取り付けられており、可動軸の軸周りに延在する。連結ベローズは、上記軸方向に伸縮可能な第１ベローズ、および、上記軸方向において第１ベローズと並んで位置し、第１ベローズより高いばね定数を有する上記軸方向に伸縮可能な第２ベローズを含み、可動軸の外側において板状部材と容器の内面との間を気密に接続する。連結部材は、第１ベローズおよび第２ベローズの各々の内周側および外周側の少なくとも一方に張り出すように可動軸の径方向に延在し、互いに隣り合う第１ベローズおよび第２ベローズの各々と接合され、上記軸方向に移動可能なように可動軸に挿通された孔部を有する。押込部材は、第１ベローズの内周側または外周側に配置され、可動接触子が固定接触子から離間する方向への可動軸の移動に伴って連結部材に向かって上記軸方向に移動して連結部材を押圧することにより第２ベローズを収縮させる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、第２ベローズが第１ベローズより高いばね定数を有することによって、第１ベローズおよび第２ベローズの各々の固有振動数を互いに異ならせて連結ベローズでの共振の発生を抑制できるため、連結ベローズの軸方向振動の振幅を小さくして連結ベローズの疲労寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１に係る真空遮断器の閉極時における連結ベローズの周囲を拡大して示す縦断面図である。
【図３】実施の形態１に係る真空遮断器の開極途中において押込部材が連結部材を押圧する前の状態の連結ベローズの周囲を拡大して示す縦断面図である。
【図４】実施の形態１に係る真空遮断器の開極が完了した状態の連結ベローズの周囲を拡大して示す縦断面図である。
【図５】実施の形態２に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。
【図６】実施の形態３に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。
【図７】実施の形態４に係る真空遮断器における、開極開始からの時間と、板状部材および連結部材の各々の可動軸の軸方向における変位との関係を示すグラフである。
【図８】実施の形態５に係る真空遮断器における閉極時の第１面部と第２面部との間の距離を示す縦断面図である。
【図９】実施の形態５に係る真空遮断器における開極完了時の固定接触子と可動接触子との間の距離である開極ストロークを示す縦断面図である。
【図１０】実施の形態９に係る真空遮断器における押込部材および連結部材の各々の一部のみを拡大して示す斜視図である。
【図１１】実施の形態９に係る真空遮断器の閉極時における押込部材と連結部材との位置関係を示す正面図である。
【図１２】実施の形態９に係る真空遮断器の開極完了時における押込部材と連結部材との位置関係を示す正面図である。
【図１３】実施の形態１０に係る真空遮断器における押込部材および連結部材の各々の一部のみを拡大して示す斜視図である。
【図１４】実施の形態１１に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。
【図１５】実施の形態１２に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各実施の形態に係る真空遮断器について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。図２は、実施の形態１に係る真空遮断器の閉極時における連結ベローズの周囲を拡大して示す縦断面図である。
【００１１】
図１および図２に示すように、実施の形態１に係る真空遮断器１は、固定接触子１１０と、可動接触子１２０と、容器１００と、可動軸１３０と、板状部材１４０と、連結ベローズ１５０と、連結部材１６０と、押込部材１８０とを備えている。本実施の形態に係る真空遮断器１は、固定軸１１１と、ガイド部材１３１とをさらに備えている。
【００１２】
固定接触子１１０は、固定軸１１１の軸方向の先端部に接合されている。可動接触子１２０は、固定接触子１１０に対して接離可能なように固定接触子１１０に対向して配置されている。可動接触子１２０は、真空遮断器１の閉極時には、固定接触子１１０と当接して通電状態となる。
【００１３】
容器１００は、固定接触子１１０および可動接触子１２０の各々を収容して内部を真空に保持している。容器１００は、上部に天面部１０１を有し、下部に底面部１０２を有している。天面部１０１には、固定軸１１１が固定されている。
【００１４】
可動軸１３０は、容器１００の外側から可動軸１３０の軸方向に延在して可動接触子１２０と接続されている。可動軸１３０は、底面部１０２を貫通した筒状のガイド部材１３１の内側に挿入されている。可動軸１３０の外周面は、ガイド部材１３１の内周面と摺接する。可動軸１３０は、ガイド部材１３１の内側を通過して、容器１００の外側において図示しないばね式または電磁式の駆動機構に接続されている。
【００１５】
可動軸１３０は、可動軸１３０の軸方向に移動することにより可動接触子１２０を駆動する。可動軸１３０は、駆動機構が動作することにより、ガイド部材１３１と摺接しつつ可動軸１３０の軸方向における固定接触子１１０側とは反対側に向かって移動する。これにより、可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間することによって、真空遮断器１が開極して、固定接触子１１０と可動接触子１２０との間にて通電が遮断される。
【００１６】
板状部材１４０は、容器１００の内部において可動軸１３０に取り付けられている。板状部材１４０は、可動軸１３０の軸周りに延在している。板状部材１４０は、可動軸１３０に対して可動軸１３０の軸方向に直交する方向に延在するように取り付けられていることが望ましい。本実施の形態においては、板状部材１４０は、円板状の外形を有している。
【００１７】
連結ベローズ１５０は、可動軸１３０の外側において板状部材１４０と容器１００の内面との間を気密に接続している。これにより、連結ベローズ１５０の外側における容器１００の内部空間が気密に保持されている。連結ベローズ１５０は、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２を含んでいる。
【００１８】
第１ベローズ１５１は、可動軸１３０の軸方向に伸縮可能である。第１ベローズ１５１の上端部１５１ｔは、板状部材１４０と接続されている。第１ベローズ１５１の上端部１５１ｔと板状部材１４０とは、たとえば、溶接またはロウ付けにより互いに接合されている。
【００１９】
第２ベローズ１５２は、可動軸１３０の軸方向において第１ベローズ１５１と並んで位置し、第１ベローズ１５１より高いばね定数を有しつつ可動軸１３０の軸方向に伸縮可能である。第２ベローズ１５２の下端部１５２ｂは、容器１００の底面部１０２と接続されている。第２ベローズ１５２の下端部１５２ｂと容器１００の底面部１０２とは、たとえば、溶接またはロウ付けにより互いに接合されている。
【００２０】
第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々は、可動軸１３０の軸方向に交互に並ぶ山部および谷部を有している。第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々は、可動軸１３０の軸方向の移動にともなって、隣り合う山部と谷部とが互いに接近することにより収縮し、隣り合う山部と谷部とが互いに離間することにより伸長する。第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々が有する山部および谷部の数量は、可動軸１３０の軸方向の移動による伸縮に対して耐えることができる範囲の数量で設けられていればよい。
【００２１】
第１ベローズ１５１のばね定数と第２ベローズ１５２のばね定数との違いは、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の、膜厚、内径と外径との差、山部の数量、および、材質のうちの少なくともいずれか１つの違いによって、生じさせることができる。
【００２２】
真空遮断器１が高電圧用である場合、必要な耐電圧性能を確保するために、真空遮断器１の開極時の固定接触子１１０と可動接触子１２０との間の接点間距離は、たとえば、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。可動軸１３０の軸方向における連結ベローズ１５０の長さは、真空遮断器１の開極時の固定接触子１１０と可動接触子１２０との間の接点間距離の変位に対応して決定される。
【００２３】
一般的な真空遮断器が高速で開閉する際、可動軸が動き出す瞬間にインパルス入力に近い衝撃変位負荷がベローズに作用して、軸方向振動が発生する。軸方向振動は、ベローズが共振することによって発生するものであり、ベローズの固有振動数と同じ振動数の振動である。この軸方向振動によって、ベローズに静的変位負荷が作用した場合より大きな負荷が繰り返し発生するため、ベローズの疲労寿命が低下する。ベローズの疲労寿命が、真空遮断器の寿命となるため、ベローズの疲労寿命を延ばすことが重要な課題である。そのため、本実施の形態に係る真空遮断器１は、上記の構成を有する連結ベローズ１５０を備えている。
【００２４】
図１および図２に示すように、連結部材１６０は、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の内周側および外周側の少なくとも一方に張り出すように可動軸１３０の径方向に延在する連結部１６１を含む。連結部１６１は、互いに隣り合う第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々と接合されている。本実施の形態においては、連結部１６１は、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の内周側および外周側の両方に張り出すように可動軸１３０の径方向に延在している。連結部１６１は、円環状の形状を有している。
【００２５】
図１に示すように、連結部１６１の上方に第１ベローズ１５１が位置し、連結部１６１の下方に第２ベローズ１５２が位置している。連結部１６１は、第１ベローズ１５１の下端部１５１ｂおよび第２ベローズ１５２の上端部１５２ｔの各々と接合されている。連結部１６１は、下端部１５１ｂおよび上端部１５２ｔの各々に対して、たとえば、溶接またはロウ付けにより接合されている。
【００２６】
図２に示すように、連結部材１６０は、押込部材１８０と接触する第１面部１６０ｃを有している。本実施の形態においては、第１面部１６０ｃは、連結部１６１の上面部である。第１面部１６０ｃに、第１ベローズ１５１の下端部１５１ｂが接続されている。
【００２７】
連結部材１６０は、可動軸１３０の軸方向に移動可能なように可動軸１３０に挿通された孔部１６３を有している。本実施の形態においては、連結部材１６０は、連結ベローズ１５０が連結ベローズ１５０の内側の圧力により座屈しないようにするために、ガイド部材１３１の外周面と摺接する環状の摺接部１６２を含む。摺接部１６２の内側に、孔部１６３が位置している。摺接部１６２の外周面に連結部１６１が接続されている。
【００２８】
押込部材１８０は、第１ベローズ１５１の内周側または外周側に配置されている。本実施の形態においては、押込部材１８０は、第１ベローズ１５１の外周側に配置されている。押込部材１８０は、板状部材１４０の下面から下方に延在している。押込部材１８０の上端部が、板状部材１４０に接続されている。押込部材１８０は、連結部１６１の上方に位置している。
【００２９】
押込部材１８０は、連結部材１６０と接触する第２面部１８０ｃを有している。本実施の形態においては、第２面部１８０ｃは、押込部材１８０の下面部である。押込部材１８０の第２面部１８０ｃは、連結部１６１と接触する。
【００３０】
押込部材１８０は、筒状であるが、押込部材１８０の形状は、筒状に限られず、連結部１６１と接触して連結部材１６０を可動軸１３０の軸方向に移動させることができる形状であればよい。たとえば、押込部材１８０の第２面部１８０ｃは、可動軸１３０の周方向において不連続であってもよい。
【００３１】
本実施の形態に係る真空遮断器１は、開極時に発生するアークを引き延ばして消弧するための時間を確保するために、遮断過程中に可動軸１３０を制動している。可動軸１３０は、可動軸１３０の移動開始によって可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間した後、制動開始されて可動軸１３０の軸方向の移動速度が減少する。具体的には、可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間してから真空遮断器１の開極が完了するまでの間に、図示しない制動機構によって可動軸１３０が制動される。制動開始時には、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷とは逆位相の入力負荷が連結ベローズ１５０に作用する。
【００３２】
図３は、実施の形態１に係る真空遮断器の開極途中において押込部材が連結部材を押圧する前の状態の連結ベローズの周囲を拡大して示す縦断面図である。図４は、実施の形態１に係る真空遮断器の開極が完了した状態の連結ベローズの周囲を拡大して示す縦断面図である。
【００３３】
図３および図４に示すように、押込部材１８０は、可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間する方向への可動軸１３０の移動に伴って連結部材１６０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動して連結部材１６０を押圧することにより第２ベローズ１５２を収縮させる。
【００３４】
第２ベローズ１５２は、第１ベローズ１５１より大きいばね定数を有しているため、第１ベローズ１５１の方が第２ベローズ１５２より可動軸１３０の軸方向に伸縮しやすい。したがって、真空遮断器１の開極開始時から押込部材１８０と連結部材１６０とが接触するまでは、第１ベローズ１５１が優先的に収縮する。第１ベローズ１５１が収縮して、押込部材１８０の第２面部１８０ｃが連結部材１６０の第１面部１６０ｃと接触すると、第１ベローズ１５１の収縮は停止する。押込部材１８０と連結部材１６０とが接触した後、真空遮断器１の開極が完了するまでは、第２ベローズ１５２のみが収縮する。
【００３５】
実施の形態１に係る真空遮断器１においては、第２ベローズ１５２が第１ベローズ１５１より高いばね定数を有することによって、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の固有振動数を互いに異ならせて連結ベローズ１５０での共振の発生を抑制できるため、遮断過程中に可動軸１３０を制動する場合においても、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００３６】
また、実施の形態１に係る真空遮断器１においては、真空遮断器１の開極開始時から押込部材１８０と連結部材１６０とが接触するまでは、第１ベローズ１５１が優先的に収縮し、押込部材１８０と連結部材１６０とが接触した後、真空遮断器１の開極が完了するまでは、第２ベローズ１５２のみが収縮することにより、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々に生じる負荷を均一化することができる。
【００３７】
上記のように、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を小さくしつつ連結ベローズ１５０における負荷分布を均一化することにより、連結ベローズ１５０の最大負荷を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００３８】
実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る真空遮断器について説明する。実施の形態２に係る真空遮断器は、連結部材および押込部材の構成のみ実施の形態１に係る真空遮断器１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００３９】
図５は、実施の形態２に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。図５に示すように、実施の形態２に係る真空遮断器においては、連結部１６１は、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の内周側のみに張り出すように可動軸１３０の径方向に延在している。本実施の形態においては、第１面部１６０ｃは、摺接部１６２の上面部である。
【００４０】
押込部材１８０は、第１ベローズ１５１の内周側に配置されている。押込部材１８０の内径は、ガイド部材１３１の外径より大きい。本実施の形態においては、押込部材１８０の第２面部１８０ｃは、摺接部１６２と接触する。
【００４１】
実施の形態２に係る真空遮断器においては、連結部材１６０が第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の内周側のみに張り出すように可動軸１３０の径方向に延在していることによって、実施の形態１に係る真空遮断器１と比較して、連結部材１６０の体積を小さくすることができる。これにより、連結部材１６０の質量が小さくなるため、連結部材１６０と接続されている連結ベローズ１５０の固有振動数を大きくすることができる。連結ベローズ１５０の固有振動数を大きくすることによって、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００４２】
実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る真空遮断器について説明する。実施の形態３に係る真空遮断器は、連結ベローズおよび押込部材の構成のみ実施の形態１に係る真空遮断器１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００４３】
図６は、実施の形態３に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。図６に示すように、実施の形態３に係る真空遮断器においては、連結部１６１の上方に第２ベローズ１５２が位置し、連結部１６１の下方に第１ベローズ１５１が位置している。連結部１６１は、第１ベローズ１５１の上端部１５１ｔおよび第２ベローズ１５２の下端部１５２ｂの各々と接合されている。本実施の形態においては、第１面部１６０ｃは、連結部１６１の下面部である。第１面部１６０ｃに、第１ベローズ１５１の上端部１５１ｔが接続されている。第２ベローズ１５２の上端部１５２ｔが板状部材１４０と接続されており、第１ベローズ１５１の下端部１５１ｂが容器１００の底面部１０２と接続されている。
【００４４】
押込部材１８０は、連結ベローズ１５０の外径側に配置されている。押込部材１８０は、底面部１０２の上面から上方に延在している。押込部材１８０の下端部が、底面部１０２に接続されている。押込部材１８０は、連結部１６１の下方に位置している。
【００４５】
実施の形態３に係る真空遮断器の開極開始時から押込部材１８０と連結部材１６０とが接触するまでは、第１ベローズ１５１が優先的に収縮する。第１ベローズ１５１が収縮して、押込部材１８０の第２面部１８０ｃが連結部材１６０の第１面部１６０ｃと接触すると、第１ベローズ１５１の収縮は停止する。押込部材１８０と連結部材１６０とが接触した後、真空遮断器１の開極が完了するまでは、第２ベローズ１５２のみが収縮する。
【００４６】
実施の形態３に係る真空遮断器においても、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を小さくしつつ連結ベローズ１５０における負荷分布を均一化することにより、連結ベローズ１５０の最大負荷を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００４７】
実施の形態４．
以下、実施の形態４に係る真空遮断器について説明する。実施の形態４に係る真空遮断器は、板状部材と連結部材とが接触するタイミングのみ実施の形態２に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００４８】
図７は、実施の形態４に係る真空遮断器における、開極開始からの時間と、板状部材および連結部材の各々の可動軸の軸方向における変位との関係を示すグラフである。図７においては、縦軸に変位、横軸に時間を示している。
【００４９】
可動軸１３０の移動開始時から連結部材１６０に対する押込部材１８０の押圧開始時までの時間を第１経過時間ｔiとする。可動軸１３０の移動開始時から制動開始時までの時間を第２経過時間ｔbとする。
【００５０】
図７に示すように、可動軸１３０は、可動軸１３０の移動開始によって可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間した後、制動開始されて軸方向の移動速度が減少している。すなわち、板状部材１４０の単位時間当たりの変位の変化を示す傾きは、第２経過時間ｔbを経過する前後で変動し、制動開始後は、制動開始前よりも上記傾きが緩くなっている。
【００５１】
仮に、第１経過時間ｔiが第２経過時間ｔbより短い場合、押込部材１８０と連結部材１６０との衝突による衝撃が大きいため、連結部材１６０が上下方向に大きく振動し、連結ベローズ１５０の最大変位が大きくなる可能性がある。
【００５２】
実施の形態４に係る真空遮断器においては、第１経過時間ｔiが第２経過時間ｔbより長いことにより、制動されて減速された押込部材１８０が連結部材１６０と衝突するため、押込部材１８０と連結部材１６０との衝突による衝撃を低減することができる。その結果、連結ベローズ１５０の最大負荷を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００５３】
実施の形態５．
以下、実施の形態５に係る真空遮断器について説明する。実施の形態５に係る真空遮断器は、押込部材および連結部材の位置関係が主に、実施の形態２に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００５４】
図８は、実施の形態５に係る真空遮断器における閉極時の第１面部と第２面部との間の距離を示す縦断面図である。図９は、実施の形態５に係る真空遮断器における開極完了時の固定接触子と可動接触子との間の距離である開極ストロークを示す縦断面図である。
【００５５】
図８および図９に示すように、実施の形態５に係る真空遮断器においては、真空遮断器の閉極時の押込部材１８０と連結部材１６０との間の距離ｄ1と、真空遮断器の開極完了時の開極ストロークｄとを用いると、可動軸１３０の軸方向における、第１ベローズ１５１の変位量はｄ1であり、第２ベローズ１５２の変位量は(ｄ―ｄ1)である。
【００５６】
第１ベローズ１５１の山部の数量をｎ1とし、第２ベローズ１５２の山部の数量をｎ2とした場合、真空遮断器の開閉時の、可動軸１３０の軸方向における、第１ベローズ１５１の山部同士の間の１ピッチ当たりの変形量はｄ1／ｎ1となり、第２ベローズ１５２の山部同士の間の１ピッチ当たりの変形量は(ｄ―ｄ1)／ｎ2となる。
【００５７】
本実施の形態において、第１ベローズ１５１のばね定数より第２ベローズ１５２のばね定数の方が大きいため、仮に、第１ベローズ１５１と第２ベローズ１５２とにおいて山部同士の間の１ピッチ当たりの変形量が等しい場合、第１ベローズ１５１に作用する負荷より第２ベローズ１５２に作用する負荷の方が大きくなる。第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々に作用する負荷の差を小さくするためには、山部同士の間の１ピッチ当たりの変形量は、第１ベローズ１５１よりも第２ベローズ１５２の方が小さくなければならない。
【００５８】
そこで、実施の形態５に係る真空遮断器においては、可動軸１３０の軸方向に互いに隣り合う山部同士の間の１ピッチ当たりの上記軸方向の変形量は、第１ベローズ１５１より第２ベローズ１５２の方が小さい。具体的には、可動軸１３０の軸方向における山部同士の間の１ピッチ当たりの変形量が、第１ベローズ１５１よりも第２ベローズ１５２の方が小さくなる条件として、ｄ1＞ｎ1ｄ／(ｎ1＋ｎ2)の関係を満足するように、開極ストロークｄ、距離ｄ1、第１ベローズ１５１の山部の数量ｎ1および第２ベローズ１５２の山部の数量ｎ2の各々が設定されている。
【００５９】
ただし、第２ベローズ１５２の山部の数量を少なくすることにより第２ベローズ１５２のばね定数を第１ベローズ１５１のばね定数より大きくする場合には、ｄ1＝ｎ1ｄ／(ｎ1＋ｎ2)の関係を満足していてもよい。これにより、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２に作用する負荷を等しくした状態で、第２ベローズ１５２のばね定数を第１ベローズ１５１のばね定数よりも大きくすることができる。
【００６０】
実施の形態５に係る真空遮断器においては、可動軸１３０の軸方向に互いに隣り合う山部同士の間の１ピッチ当たりの上記軸方向の変形量が、第１ベローズ１５１より第２ベローズ１５２の方が小さいことによって、第２ベローズ１５２に作用する最大負荷が第１ベローズ１５１に作用するする最大負荷に比較して過大になることを抑制できるため、第２ベローズ１５２が早期に疲労破壊することを抑制して連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００６１】
実施の形態６．
以下、実施の形態６に係る真空遮断器について説明する。実施の形態６に係る真空遮断器は、第２経過時間ｔbと後述する第１ベローズの固有振動数との関係のみ実施の形態４に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００６２】
実施の形態６に係る真空遮断器においては、第１ベローズ１５１は、ばね定数に比例する固有振動数ｆ1を有している。第１ベローズ１５１の固有振動数ｆ1と第２経過時間ｔbとの関係が、ｔb≧１／ｆ1を満たしている。
【００６３】
固有振動数ｆ1と第２経過時間ｔbとの関係について、より具体的に説明する。可動軸１３０の移動開始により、第１ベローズ１５１に軸方向振動が発生する場合、第１ベローズ１５１は、固有振動数ｆ1で共振し、その振動は１／ｆ1の周期で第１ベローズ１５１内を往復する。制動開始時には、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷とは逆位相の入力負荷が第１ベローズ１５１に作用する。
【００６４】
したがって、可動軸１３０の移動開始時から制動開始時までの第２経過時間ｔbが第１ベローズ１５１の軸方向振動の周期の整数倍に一致する時、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷を打ち消すように制動開始時の入力負荷が第１ベローズ１５１に作用するため、第１ベローズ１５１の軸方向振動が抑制される。すなわち、ｔb＝Ｎ／ｆ1(Ｎ＝１，２，３，・・・)という関係を満たすことで、第１ベローズ１５１の軸方向振動の振幅を低減することができる。この関係を満たすように、押込部材１８０と連結部材１６０との間の距離ｄ1が設定されていることが好ましい。
【００６５】
また、第１ベローズ１５１の固有振動数ｆ1が高いほど、第１ベローズ１５１の軸方向振動の振幅は小さくなるため、軸方向振動の周期１／ｆ1は小さいほうがよいことを考慮すると、第１経過時間ｔiおよび第２経過時間ｔbの各々が、ｔi＞ｔb≧１／ｆ1を満たすことで、第１ベローズ１５１の軸方向振動の振幅を抑えることができると考えることができる。
【００６６】
実施の形態６に係る真空遮断器においては、第１ベローズ１５１の固有振動数ｆ1と第２経過時間ｔbとの関係が、ｔb≧１／ｆ1を満たすことにより、第１ベローズ１５１の軸方向振動の振幅を低減できるため、第１ベローズ１５１の疲労寿命を長くすることができる。
【００６７】
実施の形態７．
以下、実施の形態７に係る真空遮断器について説明する。実施の形態７に係る真空遮断器は、第２経過時間ｔbと後述する第２ベローズの固有振動数の関係のみ実施の形態４に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００６８】
実施の形態７に係る真空遮断器においては、第２ベローズ１５２は、ばね定数に比例する固有振動数ｆ2を有している。第２ベローズ１５２の固有振動数ｆ2と第２経過時間ｔbとの関係が、ｔb≧１／ｆ2を満たしている。
【００６９】
固有振動数ｆ2と第２経過時間ｔbとの関係について、より具体的に説明する。可動軸１３０の移動開始により、第２ベローズ１５２に軸方向振動が発生する場合、第２ベローズ１５２は、固有振動数ｆ2で共振し、その振動は１／ｆ2の周期で第２ベローズ１５２内を往復する。制動開始時には、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷とは逆位相の入力負荷が第１ベローズ１５１を介して第２ベローズ１５２に作用する。
【００７０】
したがって、可動軸１３０の移動開始時から制動開始時までの第２経過時間ｔbが第２ベローズ１５２の軸方向振動の周期の整数倍に一致する時、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷を打ち消すように制動開始時の入力負荷が第２ベローズ１５２に作用するため、第２ベローズ１５２の軸方向振動が抑制される。すなわち、ｔb＝Ｎ／ｆ2(Ｎ＝１，２，３，・・・)という関係を満たすことで、第２ベローズ１５２の軸方向振動の振幅を低減することができる。この関係を満たすように、押込部材１８０と連結部材１６０との間の距離ｄ1が設定されていることが好ましい。
【００７１】
また、第２ベローズ１５２の固有振動数ｆ2が高いほど、第２ベローズ１５２の軸方向振動の振幅は小さくなるため、軸方向振動の周期１／ｆ2は小さいほうがよいことを考慮すると、第１経過時間ｔiおよび第２経過時間ｔbの各々が、ｔi＞ｔb≧１／ｆ2を満たすことで、第２ベローズ１５２の軸方向振動の振幅を抑えることができると考えることができる。
【００７２】
実施の形態７に係る真空遮断器においては、第２ベローズ１５２の固有振動数ｆ2と第２経過時間ｔbとの関係が、ｔb≧１／ｆ2を満たすことにより、第２ベローズ１５２の軸方向振動の振幅を低減できるため、第２ベローズ１５２の疲労寿命を長くすることができる。
【００７３】
実施の形態８．
以下、実施の形態８に係る真空遮断器について説明する。実施の形態８に係る真空遮断器は、第２経過時間ｔbと後述する連結ベローズの固有振動数の関係のみ実施の形態４に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００７４】
実施の形態８に係る真空遮断器においては、連結ベローズ１５０は、ばね定数に比例する固有振動数ｆtを有している。連結ベローズ１５０の固有振動数ｆtと第２経過時間ｔbとの関係が、ｔb≧１／ｆtを満たしている。
【００７５】
固有振動数ｆtと第２経過時間ｔbとの関係について、より具体的に説明する。可動軸１３０の移動開始により、連結ベローズ１５０に軸方向振動が発生する場合、連結ベローズ１５０は、固有振動数ｆtで共振し、その振動は１／ｆtの周期で連結ベローズ１５０内を往復する。制動開始時には、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷とは逆位相の入力負荷が連結ベローズ１５０に作用する。
【００７６】
したがって、可動軸１３０の移動開始時から制動開始時までの第２経過時間ｔbが連結ベローズ１５０の軸方向振動の周期の整数倍に一致する時、可動軸１３０が動き出す瞬間の入力負荷を打ち消すように制動開始時の入力負荷が連結ベローズ１５０に作用するため、連結ベローズ１５０の軸方向振動が抑制される。すなわち、ｔb＝Ｎ／ｆt(Ｎ＝１，２，３，・・・)という関係を満たすことで、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を低減することができる。この関係を満たすように、押込部材１８０と連結部材１６０との間の距離ｄ1が設定されていることが好ましい。
【００７７】
また、連結ベローズ１５０の固有振動数ｆtが高いほど、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅は小さくなるため、軸方向振動の周期１／ｆtは小さいほうがよいことを考慮すると、第１経過時間ｔiおよび第２経過時間ｔbの各々が、ｔi＞ｔb≧１／ｆtを満たすことで、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を抑えることができると考えることができる。
【００７８】
実施の形態８に係る真空遮断器においては、連結ベローズ１５０の固有振動数ｆtと第２経過時間ｔbとの関係が、ｔb≧１／ｆtを満たすことにより、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を低減できるため、連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００７９】
実施の形態９．
以下、実施の形態９に係る真空遮断器について説明する。実施の形態９に係る真空遮断器は、連結部材および押込部材の構成のみ実施の形態２に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００８０】
図１０は、実施の形態９に係る真空遮断器における押込部材および連結部材の各々の一部のみを拡大して示す斜視図である。図１０に示すように、実施の形態９に係る真空遮断器においては、連結部材１６０の第１面部１６０ｃは、可動軸１３０の軸方向と垂直な２つの第１平坦面１６０ｆ、および、２つの第１平坦面１６０ｆに対して傾斜した２つの第１傾斜面１６０ｓを含んでいる。
【００８１】
２つの第１傾斜面１６０ｓは、可動軸１３０の径方向において互いに反対側にて並行に位置している。２つの第１平坦面１６０ｆは、可動軸１３０の径方向において互いに反対側に位置している。２つの第１平坦面１６０ｆは、可動軸１３０の軸方向において互いに異なる位置に位置している。２つの第１平坦面１６０ｆは、２つの第１傾斜面１６０ｓによって互いに接続されている。
【００８２】
押込部材１８０の第２面部１８０ｃは、可動軸１３０の軸方向と垂直な２つの第２平坦面１８０ｆ、および、２つの第２平坦面１８０ｆに対して傾斜した２つの第２傾斜面１８０ｓを含んでいる。２つの第２傾斜面１８０ｓは、２つの第１傾斜面１６０ｓに対応して形成されている。２つの第２平坦面１８０ｆは、２つの第１平坦面１６０ｆに対応して形成されている。
【００８３】
具体的には、第２傾斜面１８０ｓは、押込部材１８０が連結部材１６０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動した時に、対応する第１傾斜面１６０ｓと当接する位置に設けられている。第２傾斜面１８０ｓは、第１傾斜面１６０ｓと摺接可能な形状を有している。なお、第１傾斜面１６０ｓおよび第２傾斜面１８０ｓの各々の傾斜角度は、図１０に示す傾斜角度に限定されるものではなく、可動軸１３０の軸方向の負荷が可動軸１３０の軸方向と直交する方向に分散される角度であればよい。
【００８４】
図１１は、実施の形態９に係る真空遮断器の閉極時における押込部材と連結部材との位置関係を示す正面図である。図１２は、実施の形態９に係る真空遮断器の開極完了時における押込部材と連結部材との位置関係を示す正面図である。
【００８５】
図１１に示すように、真空遮断器の閉極時には、第１傾斜面１６０ｓと第２傾斜面１８０ｓとは、可動軸１３０の軸方向と直交する方向の位置がずれており、可動軸１３０の軸方向と直交する方向における位置が一部重なっている。連結部材１６０は、孔部１６３の内周面と可動軸１３０の外周面との間の隙間によって、可動軸１３０の軸方向と直交する方向に移動可能となっている。
【００８６】
押込部材１８０が連結部材１６０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動して、押込部材１８０が連結部材１６０を押圧する際、押込部材１８０の第２傾斜面１８０ｓは、連結部材１６０の第１傾斜面１６０ｓと当接しつつ摺接する。
【００８７】
連結部材１６０は、第１傾斜面１６０ｓと第２傾斜面１８０ｓとが摺接した際、可動軸１３０の軸方向に移動しつつ、図１２中の矢印で示すように、可動軸１３０の軸方向と直交する方向に移動する。第１平坦面１６０ｆが第２平坦面１８０ｆと接触した後、連結部材１６０は、可動軸１３０の軸方向にのみ移動する。連結ベローズ１５０には、連結部材１６０の動きに伴ってたわみが発生するが、このたわみ量は小さいため、たわみによる連結部材１６０の疲労寿命への影響はほとんどない。可動軸１３０の軸方向の移動に伴って、押込部材１８０が連結部材１６０から離間すると、連結ベローズ１５０の弾性によって連結ベローズ１５０のたわみはなくなる。
【００８８】
実施の形態９に係る真空遮断器においては、押込部材１８０が連結部材１６０を押圧する際、押込部材１８０の第２傾斜面１８０ｓが連結部材１６０の第１傾斜面１６０ｓと当接しつつ摺接するため、押込部材１８０と連結部材１６０の接触時の負荷の一部を可動軸１３０の軸方向と直交する方向に分散させて、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を低減できるため、連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００８９】
実施の形態１０．
以下、実施の形態１０に係る真空遮断器について説明する。実施の形態１０に係る真空遮断器は、連結部材および押込部材の構成のみ実施の形態９に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００９０】
図１３は、実施の形態１０に係る真空遮断器における押込部材および連結部材の各々の一部のみを拡大して示す斜視図である。図１３に示すように、実施の形態１０に係る真空遮断器においては、第１面部１６０ｃは、可動軸１３０の軸方向と垂直な４つの第１平坦面１６０ｆ、および、４つの第１平坦面１６０ｆに対して傾斜した４つの第１傾斜面１６０ｓを含んでいる。
【００９１】
可動軸１３０の周方向において、第１傾斜面１６０ｓと第１平坦面１６０ｆとは交互に位置している。第１面部１６０ｃは、可動軸１３０の軸を中心として４回回転対称である。
【００９２】
押込部材１８０の第２面部１８０ｃは、可動軸１３０の軸方向と垂直な４つの第２平坦面１８０ｆ、および、４つの第２平坦面１８０ｆに対して傾斜した４つの第２傾斜面１８０ｓを含んでいる。４つの第２傾斜面１８０ｓは、４つの第１傾斜面１６０ｓに対応して形成されている。４つの第２平坦面１８０ｆは、４つの第１平坦面１６０ｆに対応して形成されている。
【００９３】
具体的には、第２傾斜面１８０ｓは、押込部材１８０が連結部材１６０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動した時に、対応する第１傾斜面１６０ｓと当接する位置に設けられている。第２傾斜面１８０ｓは、第１傾斜面１６０ｓと摺接可能な形状を有している。なお、第１傾斜面１６０ｓおよび第２傾斜面１８０ｓの各々の傾斜角度は、図１３に示す傾斜角度に限定されるものではなく、可動軸１３０の軸方向の負荷が可動軸１３０の周方向に分散される角度であればよい。
【００９４】
真空遮断器の閉極時には、第１傾斜面１６０ｓと第２傾斜面１８０ｓとは、可動軸１３０の周方向の位相がずれており、可動軸１３０の周方向における位置が一部重なっている。連結部材１６０は、可動軸１３０の周方向に移動可能となっている。
【００９５】
押込部材１８０が連結部材１６０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動して、押込部材１８０が連結部材１６０を押圧する際、押込部材１８０の第２傾斜面１８０ｓは、連結部材１６０の第１傾斜面１６０ｓと当接しつつ摺接する。
【００９６】
連結部材１６０は、第１傾斜面１６０ｓと第２傾斜面１８０ｓとが摺接した際、可動軸１３０の軸方向に移動しつつ、図１３中の矢印で示すように、可動軸１３０の周方向に移動する。第１平坦面１６０ｆが第２平坦面１８０ｆと接触した後、連結部材１６０は、可動軸１３０の軸方向にのみ移動する。連結ベローズ１５０には、連結部材１６０の動きに伴ってねじれが発生するが、このねじれ量は小さいため、ねじれによる連結部材１６０の疲労寿命への影響はほとんどない。可動軸１３０の軸方向の移動に伴って、押込部材１８０が連結部材１６０から離間すると、連結ベローズ１５０の弾性によって連結ベローズ１５０のねじれはなくなる。
【００９７】
実施の形態１０に係る真空遮断器においては、押込部材１８０が連結部材１６０を押圧する際、押込部材１８０の第２傾斜面１８０ｓが連結部材１６０の第１傾斜面１６０ｓと当接しつつ摺接するため、押込部材１８０と連結部材１６０の接触時の負荷の一部を可動軸１３０の周方向に分散させて、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を低減できるため、連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【００９８】
実施の形態１１．
以下、実施の形態１１に係る真空遮断器について説明する。実施の形態１１に係る真空遮断器は、連結ベローズ、連結部材および押込部材の構成のみ実施の形態２に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００９９】
図１４は、実施の形態１１に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。図１４に示すように、実施の形態１１に係る真空遮断器においては、連結ベローズ１５０は、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の少なくとも一方を２つ以上有している。
【０１００】
具体的には、本実施の形態においては、連結ベローズ１５０は、１つの第１ベローズ１５１と、２つの第２ベローズ１５２とを含んでいる。第１ベローズ１５１の両端に第２ベローズ１５２が接続されている。なお、第１ベローズ１５１の両端のうちの少なくとも一方が第２ベローズ１５２と接続されていればよい。
【０１０１】
本実施の形態においては、連結部材として、上部連結部材１６５および下部連結部材１７０が、可動軸１３０の軸方向に並んで配置されている。上部連結部材１６５は、下部連結部材１７０の上方に位置している。
【０１０２】
上部連結部材１６５は、連結部１６６および摺接部１６７を含む。摺接部１６７は、可動軸１３０の外周面と摺接する。上部連結部材１６５は、可動軸１３０の軸方向に移動可能なように可動軸１３０に挿通された孔部１６８を有している。
【０１０３】
下部連結部材１７０は、連結部１７１および摺接部１７２を含む。摺接部１７２は、ガイド部材１３１の外周面と摺接する。下部連結部材１７０は、可動軸１３０の軸方向に移動可能なように可動軸１３０に挿通された孔部１７３を有している。本実施の形態においては、第１面部１６０ｃは、摺接部１７２の上面部である。
【０１０４】
押込部材１８０は、連結部１６６の下面から下方に延在している。押込部材１８０の上端部が、連結部１６６に接続されている。押込部材１８０は、摺接部１７２の上方に位置している。本実施の形態においては、押込部材１８０の第２面部１８０ｃは、摺接部１７２と接触する。
【０１０５】
押込部材１８０は、可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間する方向への可動軸１３０の移動に伴って下部連結部材１７０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動し、真空遮断器の開極開始時から押込部材１８０と下部連結部材１７０とが接触するまでは、第１ベローズ１５１が優先的に収縮する。第１ベローズ１５１が収縮して、押込部材１８０の第２面部１８０ｃが下部連結部材１７０の第１面部１６０ｃと接触すると、第１ベローズ１５１の収縮は停止する。押込部材１８０と下部連結部材１７０とが接触した後、真空遮断器の開極が完了するまでは、２つの第２ベローズ１５２のみが収縮する。
【０１０６】
なお、押込部材１８０を下部連結部材１７０の連結部１７１の上面に設け、上部連結部材１６５の連結部１６６と押込部材１８０とが接触するように真空遮断器が構成されていてもよい。また、連結部１６６および連結部１７１の各々が、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の各々の外周側にも張り出しており、押込部材１８０が第１ベローズ１５１の外周側に配置されていてもよい。
【０１０７】
実施の形態１１に係る真空遮断器においては、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の少なくとも一方を２つ以上有していることにより、開極ストロークｄが長い場合でも、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を小さくしつつ連結ベローズ１５０における負荷分布を均一化することにより、連結ベローズ１５０の最大負荷を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【０１０８】
実施の形態１２．
以下、実施の形態１２に係る真空遮断器について説明する。実施の形態１２に係る真空遮断器は、連結ベローズ、連結部材および押込部材の構成のみ実施の形態１１に係る真空遮断器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【０１０９】
図１５は、実施の形態１２に係る真空遮断器の構成を示す縦断面図である。図１５に示すように、実施の形態１２に係る真空遮断器においては、連結ベローズ１５０は、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の少なくとも一方を２つ以上有している。
【０１１０】
具体的には、本実施の形態においては、連結ベローズ１５０は、２つの第１ベローズ１５１と、２つの第２ベローズ１５２とを含んでいる。２つの第１ベローズ１５１は、互いに接続されている。２つの第１ベローズ１５１を互いの間に挟むように２つの第２ベローズ１５２が配置されている。なお、第１ベローズ１５１の両端のうちの少なくとも一方が第２ベローズ１５２と接続されていればよく、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の個数の組み合わせは、２つずつに限られない。
【０１１１】
本実施の形態においては、上部連結部材１６５と下部連結部材１７０との間に、延長連結部材１９０が配置されている。延長連結部材１９０によって２つの第１ベローズ１５１の各々が互いに接続されている。
【０１１２】
延長連結部材１９０は、２つの第１ベローズ１５１の各々の内周側および外周側の少なくとも一方に張り出すように可動軸１３０の径方向に延在する連結部１９１を含む。連結部１９１は、互いに隣り合う２つの第１ベローズ１５１の各々と接合されている。本実施の形態においては、連結部１９１は、２つの第１ベローズ１５１の各々の内周側および外周側の両方に張り出すように可動軸１３０の径方向に延在している。連結部１９１は、円環状の形状を有している。
【０１１３】
延長連結部材１９０は、可動軸１３０の軸方向に移動可能なように可動軸１３０に挿通された孔部１９３を有している。本実施の形態においては、延長連結部材１９０は、連結ベローズ１５０が連結ベローズ１５０の内側の圧力により座屈しないようにするために、ガイド部材１３１の外周面と摺接する環状の摺接部１９２を含む。摺接部１９２の内側に、孔部１９３が位置している。摺接部１９２の外周面に連結部１９１が接続されている。
【０１１４】
押込部材１８０は、可動接触子１２０が固定接触子１１０から離間する方向への可動軸１３０の移動に伴って下部連結部材１７０に向かって可動軸１３０の軸方向に移動し、真空遮断器の開極開始時から押込部材１８０と下部連結部材１７０とが延長連結部材１９０を介して接触するまでは、第１ベローズ１５１が優先的に収縮する。第１ベローズ１５１が収縮して、押込部材１８０の第２面部１８０ｃが延長連結部材１９０の摺接部１９２を介して下部連結部材１７０の第１面部１６０ｃと接触すると、第１ベローズ１５１の収縮は停止する。押込部材１８０と下部連結部材１７０とが延長連結部材１９０を介して接触した後、真空遮断器の開極が完了するまでは、２つの第２ベローズ１５２のみが収縮する。
【０１１５】
実施の形態１２に係る真空遮断器においても、第１ベローズ１５１および第２ベローズ１５２の少なくとも一方を２つ以上有していることにより、開極ストロークｄが長い場合でも、連結ベローズ１５０の軸方向振動の振幅を小さくしつつ連結ベローズ１５０における負荷分布を均一化することにより、連結ベローズ１５０の最大負荷を小さくして連結ベローズ１５０の疲労寿命を長くすることができる。
【０１１６】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。上述した実施の形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１  真空遮断器、１００  容器、１０１  天面部、１０２  底面部、１１０  固定接触子、１１１  固定軸、１２０  可動接触子、１３０  可動軸、１３１  ガイド部材、１４０  板状部材、１５０  連結ベローズ、１５１  第１ベローズ、１５１ｂ，１５２ｂ  下端部、１５１ｔ，１５２ｔ  上端部、１５２  第２ベローズ、１６０  連結部材、１６０ｃ  第１面部、１６０ｆ  第１平坦面、１６０ｓ  第１傾斜面、１６１，１６６，１７１，１９１  連結部、１６２，１６７，１７２，１９２  摺接部、１６３，１６８，１７３，１９３  孔部、１６５  上部連結部材、１７０  下部連結部材、１８０  押込部材、１８０ｃ  第２面部、１８０ｆ  第２平坦面、１８０ｓ  第２傾斜面、１９０  延長連結部材、ｄ  開極ストローク、ｄ1  閉極時の押込部材と連結部材との間の距離、ｆ1，ｆ2，ｆt  固有振動数、ｔb  第２経過時間、ｔi  第１経過時間。
【要約】
連結ベローズ(１５０)は、第１ベローズ(１５１)、および、第１ベローズ(１５１)より高いばね定数を有する第２ベローズ(１５２)を含む。連結部材(１６０)は、互いに隣り合う第１ベローズ(１５０)および第２ベローズ(１５２)の各々と接合され、可動軸(１３０)に挿通された孔部(１６２)を有する。押込部材(１８０)は、可動接触子(１２０)が固定接触子(１１０)から離間する方向への可動軸(１３０)の移動に伴って連結部材(１６０)に向かって可動軸(１３０)の軸方向に移動して連結部材(１６０)を押圧することにより第２ベローズ(１５２)を収縮させる。【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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【図１５】
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