JP2008016449A - 電気装置内への素子取り付け方法及びそのような方法で取り付けられた少なくとも２つの部品を有する例えばバキュームスイッチのような電気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気装置の一部分へ素子を取り付ける方法を提供する。
【解決手段】拡張器（２６，２７，１９，２０，２１）を素子（６，７，１１，１２，１３）と部分（８，９，１，３）との間に入れ、その拡張器は一方で拡張器（２６，２７，１９，２０，２１）と素子（６，７，１１，１２，１３）との間、他方で前記拡張器と前記部分との間における摩擦により、前記部分に対して前記素子を耐久的に取り付けるため及び／又は前記素子を前記部分に対して所定位置に固定するために、前記素子及び前記部分に力を働かせられ、前記素子（６，７，１１，１２，１３）と前記拡張器（２６，２７，１９，２０，２１）の間及び前記拡張器と前記部分との間で２つの溶接作業をそれぞれ行うことによる前記素子の最終的な取り付けの前に、前記素子の前記部分に対する位置決め保証及び／又は固定を行うことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

本発明の目的は、電気装置の一部分に素子を取り付ける方法及びそのような方法で取り付けられた少なくとも２つの部分を有する例えばバキュームスイッチのような電気装置を提供することである。

バキュームカートリッジは、多くの場合セラミック製で、一般に円筒形で、２つの端板により閉じられ、静止接点及び可動接触子と呼ばれる接点が内側に収容されている筐体により形成される。この可動接触子は、電流が流れるようにするために静止接点及び可動接触子の２つが互いに接触する場所と、電流を遮断するためにこれら２つの接点が引き離される開接点部との間を動くことができる。

これらのカートリッジは、接点の周囲又は前記カートリッジの上部及び底部にはめ込まれた誘電シールドを有することもできる。

筐体上の接点周囲への誘電シールドの取り付けはいくつかの方法で行うことができる。

例えば、２つの円筒部で構成されている筐体により形成されるカートリッジが知られている。誘電シールドは、円筒の軸へ垂直に延び、筐体との間に入る環状リブを有する円筒部により形成される。この解決法の欠点はカートリッジのバイセラミック特性にある。

その内部表面がシールドの外部表面に備えられた環状凹部と協働するように設計された突起を与える単一ブロックの筐体を有するモノセラミックと呼ばれるカートリッジも知られている。この解決法は筐体の機械加工を必要とするという欠点を与える。

特許ＵＳ６４１７４７３に記載されているように、セラミック筐体の内部表面に設けられ、セラミックの開口部に挿入された時に垂直に固定されるバンジーバネを収容するように設計された溝を有するモノセラミックカートリッジも知られている。この実施例では、誘電シールドは円筒形であり、シールドを上記バネに押しつける円筒リブを有し、シールドを最も確実な方法でバネに取り付けるために溶接が行われる。この実施例の欠点は主にシールドが回転方向に固定されず、セラミック筐体が機械加工を必要とするという点にある。

上部及び底部誘電シールドそれぞれの心出し及び溶接は特別な工具を必要とし、カートリッジが閉じたときに行われる。

一般に接触パッドはカートリッジの閉口が行われる前に電極上に溶接され、溶接と閉口の段階はそれぞれ２つの分離された工程で行われなければならないことを意味する。

本発明はこれらの欠点を克服し、取り付けられる素子の最も確実な取り付け前での心出し及び固定を可能にし、セラミック筐体のような部品の従来の機械加工を必要とせず、装置の組み立て及び素子の取り付けを単一の工程で行うことを可能にする電気装置の一部分への素子取り付け方法及びこのような方法によって取り付けられた少なくとも２つの部品を有する例えばバキュームカートリッジのような電気装置を提案する。

このため、本発明は電気装置の一部分へ素子を取り付ける方法を提供することを目的とし、この方法は、拡張器を前記素子と前記部分との間に入れ、その拡張器は一方で拡張器と素子との間、他方で前記拡張器と前記部分との間における摩擦により前記部分に対して前記素子を耐久的に取り付けるため及び／又は前記素子を前記部分に対して所定位置に固定するために前記素子及び前記部分に力を働かせられることにより、前記素子の前記部分に対する位置決め保証及び／又は固定を行うことを特徴とする。

特定の実施例によれば、この位置決め及び／又は固定は前記素子の最終的な取り付けの前に行われる。

特定の実施例によれば、上記最終的な取り付けは、前記素子と前記拡張器との間、及び前記拡張器と前記部分との間のそれぞれでの２つの溶接作業を行うことにより達成される。

特定の実施例によれば、各溶接作業は少なくとも３つの溶接点を有する。

本発明のさらなる目的は、上記特徴を単独あるいは併用で有する方法によりその一部へ取り付けられるように設計された少なくとも１つの素子を有する例えばバキュームカートリッジのような電気装置を提供することである。

特定の特徴によれば、２つの端部カバープレートに閉じられ、２つのアーク接触子及び前記接触子の周囲にはめ込まれた誘電シールドが収容された略円筒形の筐体を有するバキュームカートリッジは、上記特徴を単独あるいは併用で有する上記方法に基づいて２つの溶接作業の各々により前記筐体及び前記シールドへ取り付けられ、前記筐体と前記シールドとの間の前記筐体内部にはめ込まれ前記筐体及び前記シールドに半径方向力を与えることができる拡張器により、上記シールドが前記筐体上へ取り付けられることを特徴とする。

特定の特徴によれば、その上部及び／又は底部に端部カバープレート及び前記端部カバープレートの周囲にはめ込まれた誘電シールドを有するバキュームカートリッジは、上記特徴を単独あるいは併用で有する上記方法に基づいて、上記端部カバープレートと前記誘電シールドとの間にはめ込まれ、溶接により一方が前記カバープレートへ、他方が前記シールドへ取り付けられた拡張器を有することを特徴とする。

特定の特徴によれば、２つの端部カバープレートにより閉じられ２つのアーク接触子が収容される略円筒形の筐体を有するバキュームカートリッジは、その上部及び／又は底部に筐体の周囲にはめ込まれた誘電シールドを有し、このカートリッジは、上記特徴を単独あるいは併用で有する上記方法に基づいて、前記シールドと前記筐体との間にはめ込まれ、溶接により一方が前記筐体へ、他方が前記シールドへ取り付けられた拡張器を有することを特徴とする。

別の特徴によれば、静止及び可動接触子の各々の少なくとも１つは、関連する電極に、前記接触子と前記電極との間に入れられた拡張器により取り付けられる。

別の特徴によれば、前記接触子は対応する電極の接合形状の一部を受け入れるように設計された管状開口を有する。

別の特徴によれば、前記接触子は対応する電極の接合形状の一部を受け入れるように設計された管状開口を有し、前記拡張器は対応する接触子の管状ダクト内に挿入され、前記電極の対応する形状の管状部分を受け入れるように設計された閉じた管状ダクトを中心に有する円盤形状を与える。

別の特徴によれば、可動接触子の周囲にはめ込まれたベローの周囲にはめ込まれたベロー保護シールドを有する前記バキュームカートリッジは、前記ベロー保護シールドが、前記ベロー保護シールドと前記電極との間にはめ込まれ、２つの溶接の各々により前記電極及び前記ベロー保護シールド上に固定された拡張器を用いて前記電極へ取り付けられることを特徴とする。

しかし本発明の他の利点及び特徴は、例としての目的のみで与えられた添付図面を参照して以下の説明からより明らかになるであろう。

図１及び図２には、電気回路内で断路を行うスイッチに用いられるように設計されたバキュームカートリッジＡが示されている。このカートリッジＡは、２つの端部カバープレート２，３により閉鎖された円筒筐体１を有し、アーク接触子４，５が収容され、そのうち一つの接触子である静止接触子４が上記カバープレート２，３のうちの一つの２に固定して取り付けられ、他方の接触子である可動接触子５は、底部カバープレート３と称される端部カバープレートを介してカートリッジＡ内部を軸方向に移動するように取り付けられる。接触子４，５はそれぞれ電極８，９に取り付けられた接触パッド６，７を有し、静止接触子４の電極８は上部カバープレートと称される端部カバープレート２に取り付けられ、可動接触子５の電極９は底部カバープレートと称される端部カバープレート３を介してスライドして取り付けられ、ベローズシール１０が可動電極９と底部カバープレート３との間に取り付けられる。このカートリッジＡは誘電シールド１１，１２，１３及び１４も有し、シールド１１は接触子４，５の周囲に配置され、シールド１２は上部カバープレートと称される端部カバープレート２の周囲に配置され、シールド１３は底部カバープレートと称される端部カバープレート３の周囲に位置し、シールド１４はベローズシール１０の周囲に位置する。

図１に示される従来技術の実施例によれば、カートリッジＡの筐体１は２つの部品１５，１６からできている。接触子４，５の周囲に位置する誘電シールド１１は円筒部１７により形成され、シールド１１の円筒部１７からシールドの軸に垂直な方向に延びるフランジリング１８を有する。筐体１への前記シールド１１の取り付けは、２つの筐体部１５，１６間にフランジリング１８を配置し、フランジリング１８の両側のシールド１１と筐体１との間に溶接部３４を形成することで行われる。

それぞれ上部及び底部のシールドである二つのシールド１２，１３は、カートリッジの閉鎖が行われる時に、道具を用いて心出しされ溶接される。

二つの接触パッド６，７は、カートリッジの閉鎖が行われる前に、静止接触子及び可動接触子８，９上に溶接される。

図２では、本発明により拡張器１９を用いてメインシールド１１が筐体１に取り付けられ、それぞれ上部及び底部シールドである二つの誘電シールド１２，１３は同様に拡張器２０，２１を用いて筐体１に取り付けられ、底部誘電シールド１３は拡張器２２を用いて底部カバープレート３にも取り付けられる。

本発明によるメインシールド１１の組み立て及び取り付けは図３〜図１２を参照して以下に説明される。

図３及び図４では、シールドはまだ筐体１に取り付けられていない。図５及び図６では、拡張器の取り付けを導くために、取り付け工具２３が筐体１の内部に配置される。図７及び図８では、拡張器１９が筐体１内部に配置され、取り付け工具２３を押す。図９及び図１０では、シールド１１が拡張器１９の内部に配置され、シールド１１と拡張器１９との間及び拡張器１９と筐体１との間のそれぞれに形成される２つの溶接部により達成される最終的な取り付けの前に、前記シールド１１を適切な位置に維持するために前記拡張器１９がシールド１１及び筐体に半径方向力を発生させる。そして取り付け工具が除去される（図１１及び図１２）。

上部シールド１２及び底部シールド１３（又は偏向板）の取り付けは、二つの拡張器２０，２１をそれぞれ筐体１の上部２４及び底部２５の周囲に配置し、拡張器２２を底部カバープレート３の周囲に配置し、上部誘電シールド１２を筐体１の上部２４に位置する拡張器２０の周囲に配置することにより行われる；そして底部誘電シールド１３は筐体１の底部２５に位置する二つの拡張器２１，２２の周囲にはめ込まれる。拡張器１９〜２２の最終的な取り付けは、一方では拡張器１９〜２２と対応する誘電シールド１１，１２，１３との間、他方では拡張器１９，２０，２１とセラミック筐体１との間、または拡張器２２と底部カバープレート３との間の溶接により行われる。そして拡張器１９〜２２は誘電シールド１１，１２，１３の心出しを行う。

接触子４，５の高さでは、拡張器２６，２７は接触パッド６，７とそれぞれの電極８，９との間にそれぞれ配置される。接触子４，５は対応する電極８，９の接合形状３０，３１の一部分を受け入れるように設計された管状開口２８，２９を有し、各接触子４，５に関連する拡張器２６，２７はその中心に電極８，９の対応する形状３０，３１の管状部分を受け入れるように設計された閉鎖した管状ダクト３２，３３を有する円盤形状を与える。このようにして、接触子４，５の高さに配置される拡張器２６，２７は、対応する電極８，９への接触パッド６，７の固定を、電極８，９への前記パッド６，７の最終的な取り付けの前に行う。

カートリッジが炉内で組み立てられ、配置された後に、すべての上記溶接部は同時に形成される。

従って、本発明によれば、機械加工無しに平らなセラミックを用いてシールドの取り付けが行えることが観察可能である。

しかし、本発明は平らでないセラミックにも実施できることに注目すべきである。バネは、溶接による最終的な取り付けの前に、垂直及び回転方向に摩擦によりシールドが所定位置に収まることを阻む。この取り付け方法は、広範囲なセラミック製造公差に適応することを可能にする。

例えば電極上のベローズ保護シールドや三点保護シールドとして働くことができる外側の心出し工具のような上記以外の要素を筐体内に取り付けられることに気付くべきである。

本発明は例としての目的のみで記載され示された実施例に当然限定されるものではない。

それどころか、本発明は、記載された手段の技術的に等価なものすべて及び本発明の精神に従って実行される場合はそれらの組み合わせに及ぶ。

従来技術によるバキュームカートリッジの縦断面図である。 本発明によるバキュームカートリッジの図である。 本発明によるカートリッジのセラミック筐体の部分透視図である。 前記筐体の軸方向断面図である。 組み立て工具が配置された後の筐体の部分透視図である。 組み立て工具が配置された後の筐体の軸方向断面図である。 拡張器が取り付けられた後の筐体の部分透視図である。 拡張器が取り付けられた後の筐体の軸方向断面図である。 シールドが取り付けられた後の筐体の部分透視図である。 シールドが取り付けられた後の筐体の軸方向断面図である。 組み立て工具が除かれた後の筐体の部分透視図である。 組み立て工具が除かれた後の筐体の軸方向断面図である。 拡張器の透視図である。

Claims (11)

1. 電気装置の一部分に素子を取り付ける方法であって、拡張器（２６，２７，１９，２０，２１）を前記素子（６，７，１１，１２，１３）と前記部分（８，９，１，３）との間に入れ、その拡張器は一方で前記拡張器（２６，２７，１９，２０，２１）と前記素子（６，７，１１，１２，１３）との間、他方で前記拡張器と前記部分との間における摩擦により前記部分に対して前記素子を耐久的に取り付けるため及び／又は前記素子を前記部分に対して所定位置に固定するために、前記素子及び前記部分に力を働かせられ、前記素子と前記拡張器の間及び前記拡張器と前記部分との間で２つの溶接作業をそれぞれ行うことにより達成される前記素子の最終的な取り付けの前に、前記素子の前記部分に対する位置決め保証及び／又は固定を行うことを特徴とする電気装置の一部分に素子を取り付ける方法。
2. 各溶接作業は少なくとも３つの溶接点を有することを特徴とする請求項１に記載の電気装置の一部分に素子を取り付ける方法。
3. 請求項１又は２の方法によって一部分に取り付けられるように設計された少なくとも１つの素子を有する電気装置。
4. 請求項１又は２の方法によって一部分に取り付けられるように設計された少なくとも１つの素子を有するバキュームカートリッジ。
5. ２つの端部カバープレート（２，３）により閉じられている略円筒形であり、２つのアーク接触子（４，５）及び前記接触子の周囲にはめ込まれている誘電シールド（１１）を収容する筐体（１）を備え、前記筐体（１）と前記シールド（１１）との間の筐体（１）内部にはめ込まれ、前記筐体及び前記シールドに半径方向力を与えることができ、請求項１又は２の方法による２つの溶接作業の各々により前記筐体及び前記シールドへ取り付けられた拡張器（１９）により、前記シールド（１１）が筐体（１）に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載のバキュームカートリッジ。
6. 上部（２４）及び／又は底部（２５）に端部カバープレート（２，３）及び前記カバープレート（２，３）の周囲にはめ込まれた誘電シールド（１２，１３）を有する略円筒形の筐体（１）を備え、前記カバープレート（２，３）と前記誘電シールド（３）との間にはめ込まれ、請求項１又は２の方法に基づいて一方が前記カバープレートへ、他方が前記シールドへ溶接によって取り付けられた拡張器（２２）を有することを特徴とする請求項４又は５に記載のバキュームカートリッジ。
7. ２つの端部カバープレート（２，３）により閉じられ２つのアーク接触子（４，５）を収容する筐体（１）を有し、上部及び／又は底部（２４，２５）に前記筐体（１）の周囲にはめ込まれた誘電シールド（１２，１３）を備え、前記シールド（１２，１３）と前記筐体（１）との間にはめ込まれ、請求項１又は２の方法に基づいて一方が前記筐体、他方が前記シールドへ溶接によって取り付けられた拡張器（２０，２１）を有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のバキュームカートリッジ。
8. 静止及び可動接触子（４，５）の各々の少なくとも１つは、関連する電極（８．９）に、前記接触子（４，５）と前記電極（８，９）との間にはめ込まれた拡張器（２６，２７）により取り付けられることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載のバキュームカートリッジ。
9. 前記接触子（４，５）は対応する電極（８，９）の接合形状の一部（３０，３１）を受け入れるように設計された管状開口（２８，２９）を有することを特徴とする請求項８に記載のバキュームカートリッジ。
10. 前記接触子（４，５）は対応する電極（８，９）の接合形状の一部（３０，３１）を受け入れるように設計された管状開口（２８，２９）を有し、前記拡張器（２６，２７）は対応する接触子（４，５）の管状ダクト（２８，２９）内に挿入され、前記電極（８，９）の対応する形状の管状部分を受け入れるように設計された閉じた管状ダクト（３２，３３）をその中心に有する円盤形状を与えることを特徴とする請求項４乃至９のいずれかに記載のバキュームカートリッジ。
11. ２つの端部カバープレートにより閉じられ、２つのアーク接触子が収容される略円筒形状の筐体と、前記筐体の底部に可動電極（９）の周囲にはめ込まれたベローズ（１０）の周囲にはめ込まれたベロー保護シールド（１４）を有し、前記ベロー保護シールド（１４）は、前記ベロー保護シールド（１４）と前記電極（９）との間にはめ込まれ、２つの溶接の各々により前記電極及び前記ベロー保護シールドへ取り付けられた拡張器を用いて前記電極（９）へ取り付けられることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれかに記載のバキュームカートリッジ。

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