CN102598179B - 电磁操作式开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种电磁操作式开关装置，在电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的接合部处、在两轴的径向上设有空隙，在轴向上也设有空隙以使两轴能彼此在径向上变位，其中，所述主电路触点可动轴与接触压力弹簧部或绝缘杆部相连并使主电路触点打开、关闭，另外，将使用螺旋弹簧的接触压力弹簧的线圈卷绕起始端部与线圈卷绕结束端部在周向上偏移，并使卷绕数不是整数，此外，使用能变换电磁操作机构驱动轴与主电路触点可动轴的连接角度的角度变换杆，来将电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴以倾斜45°至180°的方式连接，其中，所述主电路触点可动轴与接触压力弹簧部或绝缘杆部相连并使主电路触点部打开、关闭，本发明的目的在于获得一种能使电磁操作式开关装置的打开/关闭极动作稳定化，而不依存于零件精度、组装精度，且能使电磁操作式开关装置的设置空间缩小的电磁操作式开关装置。

Description

电磁操作式开关装置
技术领域
本发明涉及一种用于电的输配电及受电设备等的、使用电磁操作机构的开关装置。
背景技术
在现有电磁操作式开关装置中，进行主电路电流的开关的主电路触点部、将主电路部与操作机构电绝缘的绝缘杆部、对主电路触点施加接触压力的接触压力弹簧部与电磁操作机构部被配置在同一轴上并旋紧，通过使电流在受到操作电路控制的电磁操作机构的打开极(日文：開極)用线圈及关闭极(日文：閉極)用线圈中流动，以在规定方向上驱动可动件，从而来进行主电路触点的打开极或关闭极的动作(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特愿2004-560567号公报(图1)
发明内容
发明所要解决的技术问题
在如上所述的现有电磁操作式开关装置中，由于主电路触点部、绝缘杆部、接触压力弹簧部及电磁操作机构部被配置在同一轴上，因此，存在以下问题：因在上述主电路触点部、绝缘杆部、接触压力弹簧部及电磁操作机构部的中心轴的轴心偏移或中心轴的倾倒，而对电磁操作机构施加偏置负载，从而使电磁操作式开关装置的动作不稳定。另外，由于主电路触点部、绝缘杆部、接触压力弹簧部及电磁操作机构部配置在同一轴上，因此，存在电磁操作式开关装置的全长变长而使电磁操作式开关装置的设置空间变大这样的问题。
本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种电磁操作式开关装置，该电磁操作式开关装置能通过简单的机构来可靠地抑制对电磁操作机构部产生的偏置负载，另外，还能通过缩短电磁操作式开关装置的全长来缩小电磁操作式开关装置的设置空间。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的电磁操作式开关装置包括：主电路触点部，该主电路触点部进行主电路电流的开关；绝缘杆部，该绝缘杆部将主电路部与操作机构电绝缘；接触压力弹簧部，该接触压力弹簧部对主电路触点施加接触压力；以及电磁操作机构部，该电磁操作机构部使主电路触点进行打开、关闭动作，并进而保持打开状态和关闭状态，其特征是，具有电磁操作机构部驱动轴和主电路触点可动轴，在电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的接合部处，在两轴的径向上设有空隙，并在轴向上也设有空隙，其中，上述电磁操作机构部驱动轴被电磁操作机构部驱动，上述主电路触点可动轴与接触压力弹簧部或绝缘杆部相连并使主电路触点打开、关闭，伴随着电磁操作机构部驱动轴的动作使轴向上的空隙变位。
另外，本发明的电磁操作式开关装置包括：主电路触点部，该主电路触点部进行主电路电流的开关；绝缘杆部，该绝缘杆部将主电路部与操作机构电绝缘；接触压力弹簧部，该接触压力弹簧部对主电路触点施加接触压力；以及电磁操作机构部，该电磁操作机构部使主电路触点进行打开、关闭动作，并进而保持打开状态和关闭状态，其特征是，设置成：使用螺旋弹簧的接触压力弹簧的线圈卷绕起始端部与线圈卷绕结束端部在周向上偏移，并使卷绕数不是整数。
此外，本发明的电磁操作式开关装置包括：主电路触点部，该主电路触点部进行主电路电流的开关；绝缘杆部，该绝缘杆部将主电路部与操作机构电绝缘；接触压力弹簧部，该接触压力弹簧部对主电路触点施加接触压力；以及电磁操作机构部，该电磁操作机构部使主电路触点进行打开、关闭动作，并进而保持打开状态和关闭状态，其特征是，使用能变换电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的连接角度的角度变换杆，来将电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴以倾斜45°至180°的方式连接，其中，上述主电路触点可动轴与接触压力弹簧部或绝缘杆部相连并使主电路触点部打开、关闭。
发明效果
根据本发明的电磁操作式开关装置，由于在电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的接合部处，在两轴的径向上设有空隙，并在轴向上也设有空隙，以伴随着电磁操作机构部驱动轴的动作使轴向上的空隙变位，其中，上述主电路触点可动轴与接触压力弹簧部或绝缘杆部相连并使主电路触点打开、关闭，因此，能抑制因电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的轴偏移、轴的倾斜而引起的朝电磁操作机构部驱动轴施加的偏置负载，从而能使电磁操作式开关装置的动作稳定化。
另外，由于将使用螺旋弹簧的接触压力弹簧的线圈卷绕起始端部与线圈卷绕结束端部在周向上偏移，并使卷绕数不是整数，因此，使螺旋弹簧的奇点即线圈卷绕起始端部与线圈卷绕结束端部相对偏移，从而能抑制因线圈卷绕起始端部和线圈卷绕结束端部而引起的螺旋弹簧的倾倒，并能抑制施加于电磁操作机构部驱动轴的偏置负载的产生。
此外，由于使用能变换电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的连接角度的角度变换杆，来将电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴以倾斜45°至180°的方式连接，其中，上述主电路触点可动轴与接触压力弹簧部或绝缘杆部相连并使主电路触点部打开、关闭，因此，不需要将主电路触点、绝缘杆、接触压力弹簧部及电磁操作机构部配置在同一轴上，从而能缩短电磁操作式开关装置的全长，并能缩小电磁操作式开关装置的设置空间。
附图说明
图1是主电路触点关闭状态下的电磁操作式开关器的整体结构图。
图2是表示主电路触点关闭状态下的电磁操作机构驱动轴和主电路触点可动轴的连接状态的结构图，其是图1的局部放大图。
图3是表示主电路触点打开状态下的电磁操作机构驱动轴与主电路触点可动轴的连接状态的结构图。
图4是表示电磁操作机构驱动轴与主电路触点可动轴的连接状态的结构图。
图5是表示使用螺旋弹簧的接触压力弹簧的结构图。
图6是表示在电磁操作机构驱动轴与主电路触点可动轴的连接中使用角度变换杆的连接状态的结构图。
图7是表示将电磁操作机构与角度变换杆相对于主电路触点可动轴对称配置的状态的结构图。
图8是表示主电路触点关闭状态下的垫圈状触点消耗量指示器的结构图。
图9是表示在主电路触点关闭状态下处于触点消耗状态的垫圈状触点消耗量指示器的结构图。
图10是表示在主电路触点关闭状态下处于触点消耗状态的垫圈状触点消耗量指示器的放大说明图。
具体实施方式
实施例1
以下，对本发明的实施例1进行说明。图1是主电路触点关闭状态下的电磁操作式开关器的相对于一相的整体结构图，并设于各相。被配置成能打开关闭的主电路触点1由可动侧主电路触点1a和固定侧主电路触点1b构成，主电路触点1例如在真空中进行打开、关闭。可动侧主电路触点1a经由挠性导体2而与可动侧端子3连接，并经由与将主电路电绝缘的绝缘杆4、接触压力弹簧6而与驱动电磁操作机构驱动轴7的电磁操作机构8连接，其中，上述接触压力弹簧6与主电路触点可动轴5连接，并被电磁操作机构侧接触压力弹簧承受件9a、主电路触点侧接触压力弹簧承受件9b、弹簧承受件连接配件9c保持。另外，固定侧主电路触点1b与固定侧端子21连接。
图2是表示电磁操作机构驱动轴7及接触压力弹簧6附近的放大图，图3是表示主电路触点打开状态下的电磁操作机构驱动轴7及接触压力弹簧6附近的放大图。在电磁操作机构驱动轴7上，螺母10a、10b被固定在弹簧承受件连接配件9c的两侧，并设有0.1mm左右的空隙11a或11b。螺母10a或10b与弹簧承受件连接配件9c处于接触状态，在主电路触点关闭状态下，螺母10a与弹簧承受件连接配件9c通过接触部12a部接触，在主电路触点打开状态下，螺母10b与弹簧承受件连接配件9c在接触部12b部接触。
接着，对实施例1的动作进行说明。在图1、图2中，在主电路触点关闭状态下，电磁操作机构8通过电磁操作机构驱动轴7及与螺母10a接触的接触部12a而对接触压力弹簧6进行按压，从而对主电路触点1施加接触压力。从主电路触点关闭状态朝打开状态的驱动首先是使电磁操作机构驱动轴7开始朝可动侧主电路触点1a远离固定侧主电路触点1b的方向动作。随着电磁操作机构驱动轴7的打开动作，释放对接触压力弹簧6的按压，当按压完全消失时，通过主电路触点可动轴5使可动侧主电路触点1a开始动作。当可动侧主电路触点1a移动至打开状态时，例如，当主电路触点1在真空中进行打开、关闭的情况下，由于在可动侧主电路触点1a上作用有由真空压带来的自关闭力，因此，弹簧承受件连接配件9c与螺母10b通过接触部12b接触，并能产生0.1mm左右的空隙11b。
这样，在实施例1中，螺母10a或10b与弹簧承受件接触配件9c处于接触状态，在主电路触点关闭状态下，螺母10a与弹簧承受件连接配件9c通过接触部12a部接触，在主电路触点打开状态下，螺母10b与弹簧承受件连接配件9c通过接触部12b部接触，因此，能抑制因电磁操作机构驱动轴7与主电路触点可动轴5的轴偏移、轴的倾斜而引起的朝电磁操作机构部驱动轴施加的偏置负载，从而能使电磁操作式开关装置的动作稳定化。
如图4所示，在使用带槽的电磁操作机构驱动轴7a、带槽的弹簧承受件连接配件9d、连接销25的接合中，也能获得与上述相同的效果。
实施例2
以下，对本发明的实施例2进行说明。图5是使用螺旋弹簧的接触压力弹簧6的结构图，使线圈卷绕起始端部6a和线圈卷绕结束端部6b在接触压力弹簧6的周向上偏移180°的角度。
这样，在实施例2中，由于使接触压力弹簧6的线圈起始端部6a与线圈结束端部6b在接触压力弹簧6的周向上偏移180°的角度，因此，使螺旋弹簧的奇点(日文：特異点)即线圈卷绕起始端部6a与线圈卷绕结束端部6b偏移至关于螺旋弹簧中心轴对称的位置，从而能抑制因线圈卷绕起始端部6a与线圈卷绕结束端部6b而引起的螺旋弹簧的倾倒，并能抑制施加于电磁操作机构部驱动轴的偏置负载的产生。
实施例3
以下，对本发明的实施例3进行说明。图6是表示在电磁操作机构驱动轴7与主电路触点可动轴5的连接中使用角度变换杆13的连接状态的结构图，使用可变换电磁操作机构驱动轴7与主电路触点可动轴5的连接角度的角度变换杆13，来将电磁操作机构驱动轴7与主电路触点可动轴5以倾斜90°的方式连接，其中，上述主电路触点可动轴5与接触压力弹簧6或绝缘杆4(未图示)相连并使主电路触点1(未图示)打开、关闭。另外，将用于检测电磁操作式开关装置的打开状态及关闭状态的旋转式辅助触点14直接安装于上述角度变换杆13。
电磁操作机构驱动轴7与主电路触点可动轴5的倾角并不限于90°，只要在45°至180°的范围内即可。
这样，在实施例3中，通过使用可变换电磁操作机构驱动轴7与主电路触点可动轴5的连接角度的角度变换杆13，该主电路触点可动轴5与接触压力弹簧6或绝缘杆4(未图示)相连并使主电路触点1(未图示)打开、关闭，从而将电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴以倾斜90°的方式连接，因此，不需要将主电路触点1(未图示)、绝缘杆4(未图示)、接触压力弹簧6及电磁操作机构8配置在同一轴上，从而能缩短电磁操作式开关装置的全长，并能缩小电磁操作式开关装置的设置空间。另外，由于将旋转式辅助触点14直接安装于角度变换杆13，因此，不需要驱动旋转式辅助触点14的杆、拉伸弹簧等零件，能实现零件个数较少的旋转式辅助触点的设置。
实施例4
以下，对本发明的实施例4进行说明。图7是表示将电磁操作机构8与角度变换杆13关于主电路触点可动轴5对称配置的状态的结构图。
这样，在实施例4中，能获得与实施例3相同的效果，此外，即便在需对应电磁操作式开关装置的打开距离的增加、接触压力弹簧负载的增大等电磁操作式开关装置的额定值不同的情况下，也能容易地增加电磁操作机构的个数，并能容易地改变至各种额定值。
实施例5
以下，对本发明的实施例5进行说明。图8是表示主电路触点关闭状态下的垫圈状触点消耗量指示器15的结构图，图9是表示在主电路触点关闭状态下处于触点消耗状态的垫圈状触点消耗量指示器的结构图。通过将垫圈状触点消耗量指示器15设于主电路触点可动轴5，并在电磁操作式开关装置的关闭状态下，对电磁操作机构侧接触压力承受件9a与垫圈状触点消耗量指示器15的主电路触点可动轴方向距离即接触压力弹簧的压缩量进行测定，从而能监测主电路触点的触点消耗量。
这样，在实施例5中，在进行电磁操作式开关装置的检查等时对主电路触点的触点消耗量进行测定的情况下，不需要特别的测定器、夹具等，就能使测定触点消耗量的作业省力化。
图10是垫圈状触点消耗量指示器15的使用例，将垫圈状触点消耗量指示器15涂划为“要更换”显示区域15a、“注意”显示区域15b、“正常”显示区域15c这三个区域，通过对图8和图9所图示的垫圈状触点消耗量指示器15从电磁操作机构侧接触压力弹簧承受件9a部突出的突出部的上述区域进行监测，从而能容易地判定触点消耗量。
符号说明
13a   杆轴
13b   电磁操作机侧连杆
13c   主电路触点侧连杆
16   开关装置底板
17   主电路触点固定轴
18   追加角度变换杆
19   追加旋转式辅助触点
20   追加电磁操作机构

Claims (6)

1.一种电磁操作式开关装置，包括：
主电路触点部，该主电路触点部进行主电路电流的开关；
绝缘杆部，该绝缘杆部将主电路部与操作机构电绝缘；
接触压力弹簧部，该接触压力弹簧部对主电路触点施加接触压力；以及
电磁操作机构部，该电磁操作机构部使主电路触点进行打开、关闭动作，并进而保持打开状态和关闭状态，
其特征在于，
具有电磁操作机构部驱动轴和主电路触点可动轴，其中，所述电磁操作机构部驱动轴被所述电磁操作机构部驱动，所述主电路触点可动轴与所述接触压力弹簧部或所述绝缘杆部相连并使所述主电路触点打开、关闭，
在所述电磁操作机构部驱动轴与所述主电路触点可动轴的接合部处，所述电磁操作机构驱动轴与设于所述主电路触点可动轴的弹簧承受件连接配件的通孔嵌合，并且具有能使两个轴相互沿径向及轴向变位的空隙，所述轴向的空隙构成为通过沿所述轴向变位，从而在所述主电路触点部处于打开状态时，所述轴向的空隙形成于所述弹簧承受件连接配件的一方侧，并且在所述主电路触点部处于关闭状态时所述轴向的空隙形成于所述弹簧承受件连接配件的另一方侧。
2.如权利要求1所述的电磁操作式开关装置，其特征在于，
设置成：使用螺旋弹簧的所述接触压力弹簧的线圈卷绕起始端部与线圈卷绕结束端部在周向上偏移，并使卷绕数不是整数。
3.如权利要求1或2所述的电磁操作式开关装置，其特征在于，
使用能变换所述电磁操作机构部驱动轴与主电路触点可动轴的连接角度的角度变换杆，来将所述电磁操作机构部驱动轴与所述主电路触点可动轴以倾斜45°至180°的方式连接，其中，所述主电路触点可动轴与所述接触压力弹簧部或所述绝缘杆部相连并使所述主电路触点部打开、关闭。
4.如权利要求3所述的电磁操作式开关装置，其特征在于，
能以关于所述主电路触点可动轴对称的方式配置两个所述角度变换杆，该角度变换杆能变换所述电磁操作机构部驱动轴与所述主电路触点可动轴的连接角度，并且能以关于主电路触点可动轴对称的方式配置多台电磁操作机构。
5.如权利要求4所述的电磁操作式开关装置，其特征在于，
将用于检测电磁操作式开关装置的打开状态及关闭状态的旋转式辅助触点直接安装于所述角度变换杆，该角度变换杆能变换所述电磁操作机构部驱动轴与所述主电路触点可动轴的连接角度，其中，所述主电路触点可动轴与所述接触压力弹簧部或所述绝缘杆部相连并使所述主电路触点部打开、关闭。
6.如权利要求1或2所述的电磁操作式开关装置，其特征在于，
通过将垫圈状触点消耗量指示器设于所述主电路触点可动轴，并在电磁操作式开关装置的关闭状态下，对接触压力弹簧承受件与所述垫圈状触点消耗量指示器的主电路触点可动轴方向距离即所述接触压力弹簧部的压缩量进行测定，能监测主电路触点的触点消耗量。
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