JP2016195050A

JP2016195050A - 開閉器

Info

Publication number: JP2016195050A
Application number: JP2015074745A
Authority: JP
Inventors: 伸明宮地; Nobuaki Miyaji; 山田　潤; Jun Yamada; 潤山田
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2016-11-17

Abstract

【課題】設置スペースを小さくすることのできる開閉器を提供する。【解決手段】開閉器１は、固定側端子１０上に設けられた固定接触子１５と、可動側端子２０上に設けられ、回動により固定接触子１５と接離する可動接触子３０と、を有する。可動接触子３０は、基端部が可動側端子２０の摺接部２３に連結されたブレード片３１と、基端部がブレード片３１の先端部に回動可能に連結されたブレード片３２と、基端部がブレード片３２の先端部に回動可能に連結されたブレード片３３とからなる。ブレード片３１，３２は、可動接触子３０が固定接触子１５から開離するときに、ブレード片３１，３２の連結点、及びブレード片３２，３３の連結点を支点にして、ブレード片３１とブレード片３２とがなす角度が小さくなるように回動する。ブレード片３１とブレード片３２とがなす角度は、閉路状態よりも開路状態のときの方が小さくなる。【選択図】図１

Description

本発明は、開閉器に関する。

従来、スイッチギヤ等の電気設備の筐体内には、断路器や負荷開閉器等の開閉器が収納されている。この種の開閉器は、可動接触子を固定接触子と接続又は開離させて回路に流れる電流を通電及び断路する（例えば、特許文献１，２参照）。

図２は、従来の開閉器７０の構造を示す側面図である。開閉器７０は、ベース７２に設けられた一対の絶縁碍子７３，７４と、絶縁碍子７３に取り付けられた固定側端子７５と、固定側端子７５上に設けられた固定接触子７６とを有している。開閉器７０は、絶縁碍子７４に取り付けられた可動側端子７７と、可動側端子７７上に設けられた摺接部７８と、摺接部７８に回動可能に取り付けられた可動接触子７９とを有している。可動接触子７９は、１枚の導電板からなり、摺接部７８との連結部を支点に回動して固定接触子７６に接離する。また、開閉器７０は、ベース７２の下方に設けられた開閉軸８０と、開閉軸８０に固着された開閉レバー８１と、一端が開閉軸８０に固着された伝達レバー８２と、一端が伝達レバー８２の他端に回動可能に連結され、他端が可動接触子７９の中間部に回動可能に連結された絶縁棒８３とを有している。

以上説明した開閉器７０では、二点鎖線で示した閉路状態、つまり可動接触子７９が固定接触子７６に接触された状態から、開閉レバー８１が反時計方向に回動されると、伝達レバー８２も反時計方向に回動される。すると、絶縁棒８３が可動接触子７９を上方に押し上げるように駆動される。これにより、可動接触子７９が固定接触子７６から開離され（実線参照）、回路が開路状態となって回路に流れる電流が断路される。

特開平０９−３０６３０１号公報特開平１０−３２１０８５号公報特開２００６−３０９９９７号公報

ところで、開閉器７０では、開路動作時に、可動接触子７９が下部を支点にして図中上下方向に回動されるため、可動接触子７９と固定接触子７６との間で所定の絶縁距離を確保するためには可動接触子７９を上方に大きく回動させる必要がある。このため、可動接触子７９の回転支点から開路状態における可動接触子７９の上端部までの距離Ｌ１１が長くなる。この結果、開閉器７０の設置スペースが大きくなるという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、設置スペースを小さくすることのできる開閉器を提供することにある。

上記課題を解決する開閉器は、固定側端子上に設けられた固定接触子と、可動側端子上に設けられ、回動により前記固定接触子と接離する可動接触子と、を有し、前記可動接触子は、基端部が前記可動側端子に連結された第１ブレード片と、基端部が前記第１ブレード片の先端部に回動可能に連結された第２ブレード片とを少なくとも有し、前記第１ブレード片及び前記第２ブレード片は、前記可動接触子が前記固定接触子から開離するときに、前記第１ブレード片と前記第２ブレード片との連結点を支点にして、前記第１ブレード片と前記第２ブレード片とがなす角度が小さくなるように回動し、開路状態における前記第１ブレード片と前記第２ブレード片とがなす角度が、閉路状態における前記第１ブレード片と前記第２ブレード片とがなす角度よりも小さくなる。

この構成によれば、可動接触子が固定接触子から開離するときに、第１ブレード片と第２ブレード片との連結点を支点にして第１ブレード片と第２ブレード片とが折り畳まれる。これにより、導電板１枚で構成された可動接触子を回動させる従来技術に比べて、第１ブレード片と可動側端子との連結点からの可動接触子の飛び出し量を小さくすることができる。この結果、開閉器の設置スペースを小さくすることができる。

上記開閉器において、前記可動接触子は、基端部が前記第２ブレード片の先端部に回動可能に連結され、閉路状態において前記固定接触子と接触する第３ブレード片を更に有し、前記開閉器は、一端が前記第３ブレード片に固着され、他端が開閉軸に固着された絶縁棒と、前記開閉軸に固着された開閉レバーと、を更に有し、前記第１ブレード片の基端部は、接圧部材を介して締結部材により、前記可動側端子に回動可能に連結され、前記第２ブレード片の基端部は、接圧部材を介して締結部材により、前記第１ブレード片の先端部に回動可能に連結され、前記第３ブレード片の基端部は、接圧部材を介して締結部材により、前記第２ブレード片の先端部に回動可能に連結されていることが好ましい。

この構成によれば、各接圧部材により、可動側端子及び各ブレード片に対して、それら可動側端子及び各ブレード片を互いに電気的に接続させるのに十分な接圧を付与することができる。これにより、閉路時の通電による可動接触子の過熱を好適に抑制できる。

本発明の開閉器によれば、設置スペースを小さくすることができる。

一実施形態における開閉器を示す側面図である。従来の開閉器を示す側面図である。

以下、開閉器の一実施形態について説明する。
図１に示すように、開閉器１は、ベース２と、ベース２上に互いに離間して対向配置された一対の絶縁碍子３，４と、絶縁碍子３に固定された固定側端子１０と、固定側端子１０上に設けられた固定接触子１５と、絶縁碍子４に固定された可動側端子２０と、可動側端子２０上に設けられた可動接触子３０とを有している。なお、固定側端子１０、固定接触子１５、可動側端子２０及び可動接触子３０は、導電性の金属材料からなる。

固定側端子１０は、絶縁碍子３の上端部に固定されたフレーム部１１と、フレーム部１１上に設けられた固定側端子板１２とを有している。フレーム部１１は、側面視において略Ｌ字状に形成されている。フレーム部１１の一端部には、絶縁碍子３の外周面よりも絶縁碍子４側に突出した位置から、図中右上に向かって斜め上方に屈曲する屈曲部１３が形成されている。屈曲部１３の上端部には、絶縁碍子４に向かって移動規制部１４が突設されている。固定側端子板１２は、フレーム部１１の中間位置から絶縁碍子４と離間する方向に向かってベース２と平行に延設されている。

固定側端子板１２上には、固定側端子板１２の上面から図中右斜め上方に向かって固定接触子１５が突設されている。固定接触子１５及び固定側端子板１２は、例えば、フレーム部１１に対してボルト（図示略）によって締結固定されている。固定接触子１５は、その上端部に、絶縁碍子４（図中左斜め上方）に向かって突設された摺接部１６（図中、紙面手前側の１つのみを図示）を有している。一対の摺接部１６は、閉路位置にある可動接触子３０（二点鎖線参照）の先端を挟むように構成されている。

可動側端子２０は、絶縁碍子４の上端部に固定されたフレーム部２１と、フレーム部２１上に設けられた可動側端子板２２と、可動側端子板２２上に設けられた摺接部２３とを有している。フレーム部２１は、側面視において略Ｌ字状に形成されている。フレーム部２１の一端部には、絶縁碍子４の外周面よりも絶縁碍子３側に突出した位置から、図中左上に向かって斜め上方に屈曲する屈曲部２４が形成されている。屈曲部２４の上端部には、絶縁碍子３に向かって移動規制部２５が突設されている。これら屈曲部２４及び移動規制部２５は、屈曲部１３及び移動規制部１４とそれぞれ対向するように配置されている。可動側端子板２２は、フレーム部２１の中間位置から絶縁碍子３と離間する方向に向かってベース２と平行に延設されている。摺接部２３は、可動側端子板２２の上面から上方に向かって立設されている。可動側端子板２２及び摺接部２３は、例えば、フレーム部２１に対してボルト（図示略）によって締結固定されている。

可動接触子３０は、３枚のブレード片３１，３２，３３から構成されている。ブレード片３１の基端部は、接圧ばね４０を介してボルト４１によって、摺接部２３の上端部に回動可能に連結されている。すなわち、摺接部２３とボルト４１との間に接圧ばね４０が介在されている。ブレード片３１は、摺接部２３との連結点（ボルト４１）を支点（回動中心）として、該ブレード片３１の先端部が図中左右方向に回動可能である。ブレード片３２の基端部は、接圧ばね４２を介してボルト４３によって、ブレード片３１の先端部に回動可能に連結されている。ブレード片３２は、ブレード片３１との連結点（ボルト４３）を支点として、該ブレード片３２の先端部が図中上下方向に回動可能である。ブレード片３３の基端部は、接圧ばね４４を介してボルト４５によって、ブレード片３２の先端部に回動可能に連結されている。ブレード片３３は、ブレード片３２との連結点（ボルト４５）を支点として、該ブレード片３３の先端部が図中上下方向に回動可能である。

ここで、ブレード片３１〜３３は、側面視において略長方形状に形成された導電板である。また、ブレード片３２は、一端でブレード片３１の先端部を挟むとともに、他端でブレード片３３の基端部を挟む一対の導電板（図中、紙面手前側の１つのみ図示）により構成されている。このとき、接圧ばね４０及びボルト４１は、ブレード片３１を摺接部２３に電気的に接続させるのに十分な接圧（接触圧）を、ブレード片３１と摺接部２３との間に付与する。また、接圧ばね４２及びボルト４３は、ブレード片３２を構成する一対の導電板を互いに接近する方向に付勢して、ブレード片３２とブレード片３１との間に、ブレード片３２をブレード片３１に電気的に接続させるのに十分な接圧を付与する。同様に、接圧ばね４４及びボルト４５は、ブレード片３２を構成する一対の導電板を互いに接近する方向に付勢して、ブレード片３２とブレード片３３との間に、ブレード片３２をブレード片３３に電気的に接続させるのに十分な接圧を付与する。

ブレード片３１の長手方向の長さは、ブレード片３２の長手方向の長さと略同じ長さに設定されている。具体的には、ブレード片３１と摺接部２３との連結点からブレード片３１，３２の連結点までの長さは、ブレード片３１，３２の連結点からブレード片３２，３３の連結点までの長さと略同じ長さに設定されている。また、ブレード片３３の長手方向の長さは、各ブレード片３１，３２の長手方向の長さよりも短く設定されている。

開閉器１は、ベース２の図中上下方向及び図中左右方向の中間位置に設けられた開閉軸５０と、開閉軸５０に固着された開閉レバー５１と、開閉軸５０に固着された絶縁棒５２とを有している。開閉軸５０は、ベース２よりも紙面手前側の位置からベース２を貫通して紙面奥側に延びるように延設されている。

開閉レバー５１の下端部は、開閉軸５０の紙面手前側の端部に固着されている。絶縁棒５２の下端部は、開閉軸５０の軸方向（図１において紙面直交方向）の中間部に固着されている。絶縁棒５２の上端部は、ねじ５３により、ブレード片３３に回動不能に固着されている。絶縁棒５２は、開閉レバー５１からの操作力を伝達して可動接触子３０を回動させ、回路を閉路・開路させる。

次に、開閉器１の動作について説明する。まず、図１に実線で示す開路状態から閉路動作をする場合について説明する。この場合には、開閉レバー５１が時計方向に回動され、その開閉レバー５１と連結された開閉軸５０に直接連結された絶縁棒５２が時計方向（図中右方）に回動される。すると、絶縁棒５２に連結されたブレード片３３と、そのブレード片３３に連結されたブレード片３１，３２とが固定接触子１５の摺接部１６に向かって移動される。このとき、ブレード片３３は、摺接部１６と摺接部２３との間において、開閉軸５０から絶縁棒５２の先端までの長さを半径とし、開閉軸５０を中心に円弧を描いて移動する。また、ブレード片３１，３２は、ブレード片３１とブレード片３２とのなす角度を大きくする方向に、ボルト４１，４３，４５を支点として回動される。さらに、ブレード片３１が摺接部２３との連結点を支点として時計方向（図中右方）に回動される。

そして、絶縁棒５２の時計方向への回動が進むと、可動接触子３０（ブレード片３３）の先端部が一対の摺接部１６に摺接し、ブレード片３３の先端部が一対の摺接部１６に挟まれる。その後、絶縁棒５２が移動規制部１４に当接されると、可動接触子３０が閉路位置に位置規制される（二点鎖線参照）。このとき、ブレード片３１は、摺接部２３との連結点から右斜め上方に向かって延びるように配置され、ブレード片３２，３３は、ブレード片３１との連結点から右斜め下方に向かって延びるように配置される。

次に、図１に二点鎖線で示す閉路状態から開路動作をする場合について説明する。この場合には、開閉レバー５１が反時計方向に回動され、絶縁棒５２が反時計方向（図中左方）に回動される。すると、絶縁棒５２に連結されたブレード片３３の先端部が一対の摺接部１６上を摺動した後、摺接部１６から開離する。その後、ブレード片３１〜３３は、固定接触子１５から摺接部２３側に向かって後退するように駆動する。そして、絶縁棒５２が移動規制部２５に当接されると、可動接触子３０が開路位置に位置規制される。この開路動作において、ブレード片３１，３２は、ブレード片３１とブレード片３２とのなす角度を小さくする方向に、ボルト４１，４３，４５を支点として回動される。さらに、ブレード片３１が摺接部２３との連結点を支点として反時計方向（図中左方）に回動される。これらにより、摺接部２３の上方において、ブレード片３１，３２が、それらブレード片３１，３２の連結点を上側にしてヘアピン状に折り畳まれる。このため、ブレード片３３を摺接部２３付近まで後退させることができ、ブレード片３３と固定接触子１５との間で所定の絶縁距離を確保することができる。さらに、可動接触子３０が開路位置に位置規制された開路状態では、各ブレード片３１，３２，３３の連結点を支点にしてブレード片３１，３２がコンパクトに折り畳まれた状態で可動接触子３０の態様が維持される。このため、開路状態におけるブレード片３１とブレード片３２とがなす角度は、閉路状態におけるブレード片３１とブレード片３２とがなす角度よりも小さくなる。これにより、ボルト４１から開路状態（開路位置）における可動接触子３０の上端部までの距離Ｌ１を従来よりも短くできる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）可動接触子３０を３枚のブレード片３１〜３３により構成し、開路時に、各ブレード片３１〜３３の連結点を支点にしてブレード片３１，３２がコンパクトに折り畳まれる構造とした。これにより、導電板１枚で構成された可動接触子７９（図２参照）の下部を支点に回動させる従来技術に比べて、ブレード片３１と摺接部２３との連結点から開路位置における可動接触子３０の上端部までの距離Ｌ１を短くできる。すなわち、距離Ｌ１を図２に示した距離Ｌ１１よりも短くできる。したがって、開閉器１の図中上下方向の寸法Ｌ２（つまり、ベース２の下端部から開路位置における可動接触子３０の上端部までの寸法）を、図２に示した開閉器７０の図中上下方向の寸法Ｌ１２（つまり、閉路位置における絶縁棒８３の下端部から開路位置における可動接触子７９の上端部までの寸法）よりも小さくすることができる。この結果、開閉器１の設置スペースを小さくすることができる。ひいては、開閉器１を収容するスイッチギヤの小型化に寄与できる。

（２）また、上端部がブレード片３３に固着された絶縁棒５２の下端部を開閉軸５０に固着し、その開閉軸５０を開閉レバー５１により直接操作するようにした。これにより、ブレード片３３が、開閉軸５０から絶縁棒５２の先端までの長さを半径として開閉軸５０を中心に円弧を描いて駆動される。このため、開路時に、ブレード片３３を摺接部２３側に好適に後退させることができる。これにより、ブレード片３３の図中上方への飛び出しを抑制した上で、可動接触子３０と固定接触子１５との間における絶縁距離を好適に確保できる。さらに、従来の伝達レバー８２等を省略できるため、構造を簡素化できる。

（３）接圧ばね４０，４２，４４を介してボルト４１，４３，４５により、摺接部２３及び各ブレード片３１〜３３を連結した。これにより、摺接部２３及びブレード片３１〜３３に対して、それら摺接部２３及びブレード片３１〜３３を互いに電気的に接続させるのに十分な接圧を付与することができる。このため、通電性能を満たす十分な接圧を維持しながら、開閉器１の入操作及び切操作を行うことができる。したがって、閉路時の通電によるブレード片３１〜３３の過熱を好適に抑制できる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ブレード片３１の基端部を、摺接部２３の上端部に回転不能に連結してもよい。
・可動接触子３０を構成するブレード片の個数を４つ以上に変更してもよい。また、ブレード片３３を省略し、可動接触子３０を構成するブレード片の個数を２つに変更してもよい。この場合には、閉路状態において、ブレード片３２の先端が摺接部１６に接触される。

・ブレード片３１，３２，３３の長さを適宜変更してもよい。例えば、ブレード片３１とブレード片３２とを異なる長さに設定してもよい。
・接圧ばね４０，４２，４４を別の接圧部材に変更してもよい。

・ボルト４１，４３，４５を別の締結部材に変更してもよい。

１…開閉器、１０…固定側端子、１５…固定接触子、２０…可動側端子、３０…可動接触子、３１…ブレード片（第１ブレード片）、３２…ブレード片（第２ブレード片）、３３…ブレード片（第３ブレード片）、４０，４２，４４…接圧ばね（接圧部材）、４１，４３，４５…ボルト（締結部材）、５０…開閉軸、５１…開閉レバー、５２…絶縁棒。

Claims

固定側端子上に設けられた固定接触子と、
可動側端子上に設けられ、回動により前記固定接触子と接離する可動接触子と、を有し、
前記可動接触子は、基端部が前記可動側端子に連結された第１ブレード片と、基端部が前記第１ブレード片の先端部に回動可能に連結された第２ブレード片とを少なくとも有し、前記第１ブレード片及び前記第２ブレード片は、前記可動接触子が前記固定接触子から開離するときに、前記第１ブレード片と前記第２ブレード片との連結点を支点にして、前記第１ブレード片と前記第２ブレード片とがなす角度が小さくなるように回動し、
開路状態における前記第１ブレード片と前記第２ブレード片とがなす角度は、閉路状態における前記第１ブレード片と前記第２ブレード片とがなす角度よりも小さくなることを特徴とする開閉器。
請求項１に記載の開閉器において、
前記可動接触子は、基端部が前記第２ブレード片の先端部に回動可能に連結され、閉路状態において前記固定接触子と接触する第３ブレード片を更に有し、
前記開閉器は、
一端が前記第３ブレード片に固着され、他端が開閉軸に固着された絶縁棒と、
前記開閉軸に固着された開閉レバーと、を更に有し、
前記第１ブレード片の基端部は、接圧部材を介して締結部材により、前記可動側端子に回動可能に連結され、
前記第２ブレード片の基端部は、接圧部材を介して締結部材により、前記第１ブレード片の先端部に回動可能に連結され、
前記第３ブレード片の基端部は、接圧部材を介して締結部材により、前記第２ブレード片の先端部に回動可能に連結されていることを特徴とする開閉器。