JP2005259450A

JP2005259450A - 電気的接続装置

Info

Publication number: JP2005259450A
Application number: JP2004067496A
Authority: JP
Inventors: Toyohisa Tsuruta; 豊久鶴田; Akira Nishijima; 陽西島; Yukihiro Takeshita; 幸宏竹下; Toru Tanimizu; 徹谷水
Original assignee: Japan AE Power Systems Corp
Current assignee: Japan AE Power Systems Corp
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: TW200536225A; TWI302050B; JP4381180B2; WO2005088663A1

Abstract

【課題】締結数を減少すると共に、メンテナンスが容易な電気的接続装置を提供することにある。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の電気的接続装置は、中間接触子１５の設けた摺動接触部１７に可動側ロッド５を摺動接触するようにして、網状導体の使用を止め、締結数及び部品数を減少してコスト低減を実現した電気的接続装置を提供することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、往復運動する通電接触部と、通電接触部より離れた位置にある固定接触部との間をその接触部同志が電気的に接続する中間接触子を有する電気的接続装置に関する。

従来の往復運動する通電接触部として例えば遮断器がある。遮断器として真空遮断器を例に説明する。真空バルブ内に固定電極及び可動電極を対向配置し、各電極背面より真空バルブ外に導電性のロッドが伸びている。可動側ロッドを固定電極に対して往復運動することにより、可動電極が固定電極に接離し、可動電極と固定電極とが電気的に開閉し、真空バルブを真空スイッチとして使用する。

そして、可動側及び固定側ロッドは電源側及び負荷側導体に接続するための電気的接続装置には、各ロッドの直角方向に接続導体を取付けている。接続導体の先端部にはチューリップコンタクと称する接触片より成る中間接触子を取付け、この中間接触子を固定側接触部に挿入し、押圧接触している。

通電は例えば電源側導体に接続された固定側接触部及び中間接触子、電源側接続導体、固定側ロッド、両電極、可動側ロッド、負荷側接続導体、中間接触子を径由して負荷側接触部及び負荷側導体と接続している経由で通電される。可動側ロッドを駆動して可動電極を固定電極に接触し通電する。これとは逆方向に可動側ロッドを駆動すれば停電する。

このため、可動側ロッドを駆動して電気的に電極を開閉するので、負荷側接続導体は駆動に追従するような部材を使用する。追従部材として例えば特許文献１の図４の４ａに記載されているように柔軟性のある導電部材より成る細線を網状に編んだ網状導体を使用している。網状導体は可動側ロッドと中間接触子との間をボルト及びナット等の締結手段により固定している。
特開平８―２２２０９１号公報（特に図４）

この結果、網状導体は可動側ロッド及び中間接触子と締結手段により固定されているので、締結数が増加すること、網状導体を使用することにより部品数が増加すること等の欠点を生じ、電気的接続装置を使用した製品はコスト高となり国際競争力に勝てないばかりでなく、締結手段の締付調整などのメンテナンスが容易ではない。

本発明の目的は、部品数及び締結数を減少すると共に、メンテナンスが容易な電気的接続装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１は、往復運動する通電接触部と固定接触部とを対向配置し、中間接触子の一端側に形成された前記固定接触部と接離する接触部と、前記接触部と反対側中間接触子に形成された前記通電接触部が摺動する摺動接触部とを備えていることを特徴とするものである。

本発明の第２は、往復運動する通電接触部と固定接触部とを対向配置し、中間接触子の一端側に形成された前記固定接触部と接離する接触部と、前記接触部と反対側中間接触子に形成された前記通電接触部が摺動する摺動接触部と、前記中間接触子に形成された押圧力を緩和する押圧力緩和手段とを備えていることを特徴とするものである。

本発明の第３は、往復運動する通電接触部と固定接触部とを対向配置し、中間接触子の一端側に形成された前記固定接触部と接離する接触部と、前記接触部と反対側中間接触子に形成された前記通電接触部が摺動する摺動接触部とを備え、前記摺動接触部の一部に前記通電接触部が摺動接触部で平行に摺動しながら移動するようにした平行部分を設けることを特徴とするものである。

本発明の第４は、前記中間接触子は複数の接触片よりなることを特徴とするものである。

本発明の第５は、電気的接続装置を電気機器に使用することを特徴とするものである。

本発明の第６は、電気的接続装置を真空バルブに使用することを特徴とするものである。

本発明によれば、中間接触子に設けた摺動接触部を通電接触部が摺動しながら通電するようにして、網状導体の使用を止め、締結数及び部品数を減少してコスト低減を実現した電気的接続装置を提供することができる。

以下、本発明の第１の実施例を図１に示し真空バルブ１の構造断面図により説明する。

真空バルブ１は内部に鎖線で示す様に固定電極２と可動電極３とを対向配置し、固定電極２及び可動電極３の背面より真空バルブ外に導電性の固定側ロッド及び可動側ロッド４，５が伸びている。この真空バルブ１は絶縁ケース６内に配置されている。真空バルブ１と絶縁ケース６とは一緒に移動する構造となっている。絶縁ケース６は紙面方向が中空部６Ａになっている。上部及び下部絶縁ケース内面に上部及び下部絶縁支持部７Ａ，７Ｂを設けている
上部絶縁支持部７Ａは絶縁ケース内面を被うと共に、中央部に貫通穴（図示せず）を設けている。なお、上部絶縁支持部７Ａは絶縁ケース内面に沿って所定間隔に数カ所設けても良い。この場合、複数の上部絶縁支持部７Ａの先端部に空間部を形成することが必要である。

貫通穴又は空間部には固定側ロッド４を挿入している。固定側ロッド４はナット８により上部絶縁支持部７Ａに固定している。上部絶縁支持部７Ａと真空バルブ１との間の固定側ロッド４に電源側固定接触部（図示せず）と接触する導体接続部１０を設けている。導体接続部１０は固定側ロッド４に対して直角方向である開口部６Ａ側に伸びている。導体接続部下側に配置されたボルト１２は導体接続部１０及び上部絶縁支持部７Ａを貫通し、上部絶縁支持部上部に突起したボルト１２に挿入したナット１３を締付け、導体接続部１０を上部絶縁支持部７Ａに固定している。

可動側ロッド５は絶縁ロッド１４に連結している。絶縁ロッド１４は図５で示す操作器に連結している。操作器は絶縁ロッド１４及び可動側ロッド５を往復運動させる。この往復運動により可動電極３が固定電極２に接離して、電気的に開閉し、真空バルブ１を真空スイッチまたは真空遮断器として使用可能とする。可動側ロッド５は図２、図３に示す様に下部絶縁支持部７Ｂ及び中間接触子１５を貫通し、中間接触子１５は下部絶縁支持部７Ｂに固定されていると共に、固定接触部１８と可動側ロッド５とに接続している。

即ち、中間接触子１５は複数の接触片１６を積重ねてなる。接触片１６の形状は図４に示す様に固定接触部１８の一端９Ａと通電接触部である可動側ロッド５の他端９Ｂとの間の長手寸法Ｌに対して、直角方向の幅寸法Ｗが短い矩形形状の電気的導電部材より成る。接触片１６の一端９Ａ側及び他端９Ｂ側には接触部１９及び摺動接触部１７を形成している。

接触片１６には接触片側縁より内部に切込んだ取付ボルト２０を貫通させる固定貫通溝２２を形成している。固定貫通溝２２の径は取付ボルト２０の径より大きく形成されている。そして、固定貫通溝２２にカラー２３及び取付ボルト２０を挿入する。カラー２３は取付ボルト頭部２０Ａと絶縁支持部下面の支持板２４との間に配置されている。絶縁支持部上側に突出した取付ボルト２０に装着したナット２０Ｂを締付け、複数の接触片１６を下部絶縁支持部７Ｂに支持し固定する。接触片１６は固定に際し、接触片１６と取付ボルト頭部２０Ａとの間及びカラー２３と接触片１６との間には間隙２５Ａ，２５Ｂを形成している。

接触片１６の一端９Ａ側より接触片内部に切込んだ接触挿入溝２６を形成している。この接触挿入溝２６に接触部１９を形成している。接触挿入溝２６に固定接触部１８を挿入すると、固定接触部１８及び摺動接触部１７を矢印方向Ｐに押圧するような押圧力が働く。

接触片１６の他端９Ｂ側より接触片内部に可動側ロッド５を貫通する貫通穴１７Ａを形成すると共に、貫通穴１７Ａの一部には貫通穴１７Ａと外部とを連通する開口部１７Ｂを有する。従って、摺動接触部１７は貫通穴１７Ａと開口部１７Ｂとより形成されている。貫通穴１７Ａの周縁の一部に可動側ロッド５を平行移動させる平行部分１７Ｃを形成している。

貫通穴１７Ａ及び接触挿入溝２６にはこれらの溝及び穴と連通するように長手寸法Ｌ方向に延びる細長溝２７Ａ，２７Ｂを接触片１６に設けている。これらの細長溝２７Ａ，２７Ｂに隣接した接触片内に長穴２８を形成している。長穴２８の一端は貫通穴１７Ａ及び接触挿入溝２６と同じように開口部を設けて、長穴２８の一端と外部とを連通するように形成しても良い。

この第１の実施例において、真空バルブ１及び絶縁ケース６を固定接触部１８方向に移動し、図２のように中間接触子１５の接触部１９を固定接触部１８に接続すると共に、摺動接触部１７に可動側ロッド５が接触している。この状態で可動側ロッド５が摺動接触部１７を摺動しながら移動して、可動電極３を固定電極２に接離して、電気的に開閉する。

このように、可動側ロッド５は通電接触部となって、摺動接触部１７を摺動しながら上下に移動することができるので、従来技術で説明したように網状導体を使用することなく、部品数を減少することが出来ると共に、網状導体を使用しなくなった分だけボルト及びナット等の締結手段を減少できるので、締結手段の締付調整などのメンテナンスが容易になった。結果として需要家にコストを低減した電気的接続装置を提供できる。また本発明の電気的接続装置を使用すれば、コストを低減した製品例えば遮断器、真空遮断器等を実現することが出来る。

また従来の電気接続装置とは異なり、中間接触子１５は複数の接触子を積重ねて構成できるので、使用する負荷電力に応じて接触子の枚数を調整して使用することができるので、使い勝手がよい。

第２の実施例としては、固定接触部１８が接触挿入溝２６に挿入されると、接触部１９内を固定接触部１８が矢印方向Ｐに押圧されながら移動している。接触圧を電気抵抗の少ない接触圧を維持するために、細長溝２７Ａ，２７Ｂ及び長穴２８を長手寸法Ｌに沿って設けた。この結果、強い矢印方向Ｐの押圧力は細長溝２７Ａ，２７Ｂ及び長穴２８により吸収され、固定接触部１８が接触部１９に電気抵抗の少ない接触圧で接触しているので、発生熱は少なくできる。

更に、中間接触子１５に通電中は負荷に応じて大小の電流が通電すると、各接触片１６は大小の通電に応じて熱伸縮を生じる。この熱伸縮は特に伸びは接触片１６の幅方向で悪影響を受ける。接触片１６の幅方向（幅寸法Ｗ）が伸びると接触部１９が固定接触部１８に食い込み、接触部１９を固定接触部１８から引出す時に引出が容易でないばかりか、また接触部を破損する恐れがあるのに対して、本発明では中間接触子１５の幅方向の伸縮に対して細長溝２７Ａ，２７Ｂ及び長穴２８により吸収し、押圧力を緩和いるので、前述の問題を生じることがない。尚、細長溝２７Ａ，２７Ｂ及び長穴２８は少なくとも1本設ければ良い。

また、前述の通電による発生熱にていは、更に次の対策を講じている。即ち、中間接触子１５を通電すると、中間接触子１５には負荷に応じて大小の電流が通電し、各接触片１６は大小の通電に応じて熱伸縮を生じる。この熱伸縮は接触片１６の支持部に悪影響例えば変形する恐れがある。このため、本発明では接触片１６と取付ボルト頭部２０Ａとの間及びカラー２３と接触片１６との間には間隙２５Ａ，２５Ｂを形成し、この間隙２５Ａ，２５Ｂにて中間接触子１５の伸縮の変形を吸収するようにした。

第３の実施例として、摺動接触部１７である貫通穴１７Ａの周縁の一部に平行部分１７Ｃを設けた理由を図５及び図６により説明する。

図５は操作器により真空バルブ１内の各電極を電気的に投入・遮断する場合を説明する概略図である。操作器に連結された操作器ロッド２９を下側に駆動すると、操作リンクは支点を介して遮断位置Ａから投入位置Ｂに回動し、投入状態になる。これを逆方向に回動すれば、遮断状態になる。

回動時には可動側ロッド５は例えば図６に示す摺動接触部１７の左側周縁を押圧しながら図５の点線Ｐで示す様な軌跡で摺動するため、Ｄで示す偏心量を伴う。この時、平行部分１７Ｃが無い場合には摺動接触部１７の寸法１Ｃは２Ｃへと拡がり、過大な押圧力が働いてしまう。その結果、摺動する時に大きな駆動力の操作器を必要とするばかりか、可動側ロッド５及び摺動接触部１７が破損する恐れがある。

これに対して、本実施例のように偏心量Ｄより大きくなるような平行部分１７Ｃを設けた場合では、回動時に寸法１Ｃが２Ｃへと拡がることなく安定した押圧力を与えることが可能である。この結果、操作器の駆動力が安定するばかりか、可動側ロッド５及び摺動接触部１７が破損しにくく、円滑に可動側ロッド５を移動できる。

尚、本発明の電気的接続装置は前述の実施例以外の電気機器例えば一方側電極又接点と他方側電極又接点を往復運動するロッドにより電気的に開閉する電気機器し使用すると、好適である。電気機器例えば真空遮断器、真空コンデンサ等がある。

以上のように、本発明の電気的接続装置によれば、部品数及び締結数を減少すると共に、メンテナンスが容易な電気的接続装置を生産することが出来る。

本発明の実施例１である真空バルブの断面構造を示す断面図。図１の真空バルブの通電接触部と固定接触部との間を電気的接続装置で接続する場合を示す断面図。図２の中間接触部を下部絶縁支持部に支持する構造を示す取付断面図。図１ないし図３に使用した接触子の平面図。本発明の実施例３を説明するための操作器と各電極との関係を示す概略断面図。図５の操作器の回動に応じて摺動接触部と可動側ロッドとの関係を示す平面図。

符号の説明

１…真空バルブ、２…固定電極、３…可動電極、４…固定側ロッド、５…可動側ロッド、６…絶縁ケース、６Ａ…中空部、７Ａ…上部絶縁支持部、７Ｂ…下部絶縁支持部、８…ナット、９Ａ…一端、９Ｂ…他端、１０…導体接続部、１２…ボルト、１３…ナット、１４…絶縁ロッド、１５…中間接触子、１６…接触片、１７…摺動接触部、１７Ａ…貫通穴、１７Ｂ…開口部、１７Ｃ…平行部分、１８…固定接触部、１９…接触部、２０…取付ボルト、２０Ａ…取付ボルト頭部、２０Ｂ…ナット、２２…固定貫通溝、２３…カラー、２４…支持板、２５Ａ，２５Ｂ…間隙、２６…接触挿入溝、２７…細長溝、２８…長穴、２９…操作器ロッド。

Claims

往復運動する通電接触部と固定接触部とを対向配置し、中間接触子の一端側に形成された前記固定接触部と接離する接触部と、前記接触部と反対側中間接触子に形成された前記通電接触部が摺動する摺動接触部とを備えていることを特徴とする電気的接続装置。
往復運動する通電接触部と固定接触部とを対向配置し、中間接触子の一端側に形成された前記固定接触部と接離する接触部と、前記接触部と反対側中間接触子に形成された前記通電接触部が摺動する摺動接触部と、前記中間接触子に形成された押圧力を緩和する押圧力緩和手段とを備えていることを特徴とする電気的接続装置。
往復運動する通電接触部と固定接触部とを対向配置し、中間接触子の一端側に形成された前記固定接触部と接離する接触部と、前記接触部と反対側中間接触子に形成された前記通電接触部が摺動する摺動接触部とを備え、前記摺動接触部の一部に前記通電接触部が摺動接触部で平行に摺動しながら移動するようにした平行部分を設けることを特徴とする電気的接続装置。
前記中間接触子は複数の接触片よりなることを特徴とする請求項1ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
請求項1ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気的接続装置を電気機器に使用することを特徴とする電気的接続装置。
請求項1ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気的接続装置を真空バルブに使用することを特徴とする電気的接続装置。