JP3612262B2 - 開閉器の電極構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定電極に対して一対の接触刃が接離可能に対応する開閉器の電極構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図11に示すように、開閉器の本体ケースにおける両側壁には互いに対向するブッシング51,52が貫通支持されている。一方のブッシング51の内端には固定電極53が設けられており、他方のブッシング52の内端には導電棒54を介して可動電極55が回動可能に軸56着されている。図12に示すように、可動電極55は一対の接触刃55a, 55bからなり、両接触刃55a, 55bには補強部材57a, 57bがそれぞれ外側から重ね合わせられている。この補強部材57a, 57bは両接触刃55a, 55bを補強して投入時の固定電極53に対する接触圧を保持するためのものである。図13に示すように、補強部材57a, 57bの形状はそれぞれ両接触刃55a, 55bとほぼ同一となっている。このため、両接触刃55a, 55bは両補強部材57a, 57bにより全面に亘ってほぼ同一の力で補強される。
【0003】
図11及び図12に示すように、両接触刃55a, 55bはそのほぼ中央部において連結軸58により互いに連結されている。両接触刃55a, 55bは、両補強部材57a, 57bと軸ピン56の頭との間に介装されたコイルバネ61, 61、及び両補強部材57a, 57bと連結軸58の頭との間に介装されたコイルバネ62の弾性力により、固定電極53に対して両側から挟圧接触可能になっている。また、両接触刃55a,55bは両バネ61, 62の弾性力に抗して軸ピン56及び連結軸58に沿って互いに離間する方向へ移動可能に構成されている。前記連結軸58はリンク59及びレバー60を介して外部操作可能な開閉機構部(図示略)に作動連結されており、同開閉機構部の駆動に伴って、可動電極55は図11に二点鎖線で示す投入位置と実線で示す開放位置との間を移動する。
【0004】
可動電極55が前記開放位置にあるとき、両接触刃55a, 55bは前記両バネ61,62の弾性力により互いに近接する方向に付勢され、両接触刃55a, 55b間の距離は固定電極の幅よりも若干狭くなっている。この状態で、前記開閉機構部が投入駆動されてリンク59が押し下げられると、両接触刃55a, 55bは軸ピン56を回動支点として投入方向へ回動する。そして、両接触刃55a, 55bは固定電極53との摺接に基づいて両バネ61,62の弾性力に抗して軸ピン56及び連結軸58に沿って拡開する。両接触刃55a, 55bがさらに投入方向へ回動されて前記投入位置まで移動すると、両接触刃55a, 55bは両バネ61,62の弾性力により固定電極53の両側面にそれぞれ平行状態で接触する。このため、両接触刃55a, 55bは固定電極53に対して均等な接触圧にて接触すると共に、所定の通電面積が確保される。
【0005】
しかしながら、前記開閉器の電極構造においては、両接触刃55a, 55bを互いに近接する方向に付勢するコイルバネ61,62が必要であるため、構成が複雑になるという問題があった。
【0006】
そこで、この問題を解決するために、図14に示すような開閉器の電極構造が従来から提案されている。即ち、この開閉器の電極構造においては前記両バネ61,62が省略されていると共に、両接触刃55a, 55bの間隔が固定電極53の幅よりも若干狭くなるように設定されている。そして、両接触刃55a, 55b自身が有する弾性力及び両補強部材57a, 57bからの弾性力により、両接触刃55a, 55bが固定電極53に対して所定の接触圧にて接触するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の開閉器の電極構造には次のような問題があった。
即ち、両接触刃55a, 55bにおいて、固定電極53との接触部位は互いに連結されておらず、連結軸58から所定距離だけ離れている。また、両接触刃55a, 55bの間隔は固定電極53の幅よりも若干狭くなるように設定されている。このため、投入時、両接触刃55a, 55bは固定電極53の先端部に摺接すると共に、連結軸58を支点として互いに離間する方向に湾曲する。この両接触刃55a, 55bの互いに離間する方向への変位量は先端に向かうほど大きくなる。この結果、両接触刃55a, 55bは固定電極53の先端部のみと接触し、両接触刃55a, 55bの先端部と固定電極53との間には所定の隙間が形成される。即ち、両接触刃55a, 55bの固定電極53に対する接触圧は、先端に向かうにつれて小さくなる。
【0008】
従って、両接触刃55a, 55bの固定電極53との接触面に、同両接触刃55a, 55b自身の弾性力及び補強部材57a, 57bの弾性力が均等に作用せず、両接触刃55a, 55bの固定電極53に対する接触圧が不均一になるという問題があった。また、両接触刃55a, 55bの先端側と固定電極53との間に隙間が形成されることにより、十分な接触面積(通電面積)が確保できないという問題があった。
【0009】
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成で接触刃を固定電極に対して均等な接触圧にて接触させることができる開閉器の電極構造を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、二枚板状の可動電極が両側から固定電極を弾性挟着して閉路状態を維持する開閉器の電極構造において、前記可動電極の閉路時における固定電極との接触部位を、前側接触部と後側接触部との二股状に分割し、この可動電極を補強して閉路時の接触圧を保持させる補強支持片及び補助支持片を備えた補強部材を可動電極の外側から重ね合わせ、前記補強支持片を前側接触片に沿うように延出すると共に、前記補強支持片の先端から前記補助支持片を可動電極の基端側へ延び、後側接触片に対応するように連続形成し、前側接触部を後側接触部よりも強く補強支持するように構成したことをその要旨とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、二枚板状の可動電極が両側から固定電極を弾性挟着して閉路状態を維持する開閉器の電極構造において、前記可動電極の閉路時における固定電極との接触部位を、前側接触部と後側接触部との二股状に分割し、この可動電極を補強して閉路時の接触圧を保持させる補強部材を可動電極の外側から重ね合わせ、前側接触部を後側接触部よりも強く補強支持するか、又は同後側接触部を支持しないように構成し、前記補強部材には、その反接触部位側の背部に補強リブを形成すると共に、その接触部位側において、前記前側接触部に対応する部分のみに補強支持部材を設け、その基端部を可動電極側へ折り曲げ形成して弾性を付与したことをその要旨とする。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記補強支持部材の先端部を、前記前側接触部における固定電極との接触部位に臨ませ、同部位のみを補強支持するようにしたことをその要旨とする。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記補強支持部材の先端から補強部材の基端側へ補助支持部材を突設し、後側接触部の固定電極との接触部位を補強支持するようにしたことをその要旨とする。
(作用)
従って、請求項1に記載の発明においては、前側接触部が後側接触部よりも強く補強部材により補強支持される。即ち、投入時、互いに離間する方向への変位量が後側接触部に比べて大きな前側接触部は、同前側接触部に比べて互いに離間する方向への変位量が小さな後側接触部よりも強く補強支持される。このため、投入時における前側接触部の変位量と後側接触部の変位量とのバランスがとれ、両接触部の変位量がほぼ同じになる。
【0014】
請求項2に記載の発明においては、請求項1に記載の発明の作用に加えて、投入時、前側接触部は補強部材の弾性力により固定電極側へ付勢され、同前側接触部の互いに離間する方向への変位が規制される。後側接触部は補強部材からの弾性力が作用せず、投入時には互いに離間する方向へ変位する。このため、補強支持部材を折り曲げるという簡単な構成で、投入動作に伴う前側接触部の変位量と後側接触部の変位量とのバランスをがとられる。
【0015】
請求項3に記載の発明においては、請求項2に記載の発明の作用に加えて、前記補強支持片の先端部により、前記前側接触部の固定電極との接触部位のみが補強支持される。
【0016】
請求項4に記載の発明においては、請求項3に記載の発明の作用に加えて、後側接触片の固定電極との接触部位は補助支持片により補強支持される。この補助支持片による支持力は前記補強支持片による支持力よりも弱くなる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を開閉器の電極構造に具体化した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
(全体構成)
図1に示すように、開閉器の本体ケースの互いに対向する両側壁10a, 10bには電源側ブッシング11及び負荷側ブッシング12が3相各相毎に互いに対向するように貫通支持されている。図1及び図4に示すように、電源側ブッシング11の内端には断面略八角形状の固定電極13が突設されている。固定電極13の上部において、長手方向に沿う両側の一対のテーパ面は案内面13aとされている。また、固定電極13の中央両側面は通電接触面13bとされている。
【0018】
図1に示すように、負荷側ブッシング12の内端部には導電棒14が突設されており、同導電棒14には軸ピン15を介して二枚板状の可動電極16の基端部が回動可能に支持されている。図2及び図3に示すように、可動電極16は一対の平板状の接触刃16a, 16b、及び両接触刃16a, 16bの外側からそれぞれ重ね合わせられた平板状の補強部材17a, 17bを備えている。両接触刃16a, 16b及び両補強部材17a, 17bのほぼ中央部には連結軸18が挿通され、一体回動可能となっている。
【0019】
図1に示すように、前記連結軸18には駆動リンク19の一端が回動可能に連結されており、同駆動リンク19の他端には外部操作可能とされた開閉機構部(図示略)に作動連結されたレバー20の先端が回動可能に連結されている。従って、前記可動電極16は、前記開閉機構部の駆動に伴って、軸ピン15を中心に図1に実線で示す投入位置と二点鎖線で示す開放位置との間を移動する。
【0020】
(接触刃)
図1に示すように、前記両接触刃16a,16bの先端部、即ち投入時における固定電極13との接触部位には、投入時において固定電極13の軸線に対してほぼ直角に交差する接触部21が設けられている。接触部21には、そのほぼ中央に形成されたスリット22を介して前側接触片23及び後側接触片24が二股状に分割形成されている。図2及び図3に示すように、この前後両接触片23,24の内側面、即ち接触部21の内側面はそれぞれ投入時において前記固定電極13の通電接触面13bに対して接触する通電面21aとされている。
【0021】
(補強部材)
図3〜図5に示すように、前記両補強部材17a, 17bの先端部には、それぞれJ字状をなす補強支持部材30が設けられており、同補強支持部材30は基端の補強支持片31及び先端の補助支持片32を備えている。補強支持片31は前側接触片23に沿うように下方に延出されている。補助支持片32は補強支持片31の先端から補強部材17a, 17bの基端側へ延び、後側接触片24に対応するように連続して形成されている。前記補強支持片31は、その基端部の折曲線33を境にそれぞれ両接触刃16a, 16b側に若干折り曲げられている。この折曲線33は両補強部材17a, 17bの前端から後端に向かって上方から下方に傾く直線である。
【0022】
前記補強支持片31及び補助支持片32の補強部材17a, 17bの内壁から両接触刃16a, 16b側への変位量は、同補強支持片31の方が大きく、補助支持片32の方が小さくなっている。補強支持片31及び補助支持片32が接触刃16a, 16bに重ね合わされたとき、補強支持片31は前側接触片23をより強く、補助支持片32は後側接触片24をそれよりは弱く外側から押圧することになる。また、両補強部材17a, 17bの上部、即ち両補強部材17a, 17bの反接触部位側の背部には補強リブ34が所定の区間に亘って形成されており、同リブ34はその基端を境に両接触刃16a, 16b側に折り曲げられている。補強リブ34の折り曲げ量は両接触刃16a, 16bの肉厚とほぼ同じ程度とされている。この補強リブ34は、閉路時に両接触刃16a, 16bの先端部が開くのを防止するための剛性を確保するためのものである。
【0023】
図2及び図6に示すように、両接触刃16a, 16bに両補強部材17a, 17bがそれぞれ外側から重ね合わせられた状態において、前後両接触片23,24には補強支持片31及び補助支持片32の補強部材17a, 17bの内壁からの変位量に応じた弾性力が外側から作用している。即ち、前側接触片23には後側接触片24よりも強い弾性力が作用している。前後両接触片23,24はそれぞれ補強支持片31及び補助支持片32の弾性力により両接触刃16a, 16b側に付勢されている。
【0024】
このように、両補強部材17a, 17bは両接触刃16a, 16bを補強支持する機能だけではなく、両接触刃16a, 16bをそれぞれ内側(固定電極13側)に付勢する板バネとしての機能も有している。そして、投入状態において、両接触刃16a, 16bの通電面21aは補強部材17a, 17bの弾性力に基づき所定の接触圧で固定電極13の通電接触面13bを両側から接触状態で挟圧する。即ち、両接触刃16a, 16bが固定電極13を外側から弾性挟着することにより開閉器の閉路状態が維持される。
(実施形態の作用)
次に、前述のように構成された開閉器の電極構造の作用を説明する。尚、図1及び図6に示すように、開閉器が開放状態であるとき、前後両接触片23,24はそれぞれ補強支持片31及び補助支持片32により固定電極13側に付勢されており、両接触刃16a, 16b間の距離は固定電極13の幅よりも若干狭くなっている。
【0025】
この状態から、前記開閉機構部が駆動されると、レバー20及び駆動リンク19を介して、接触刃16a, 16bが軸ピン15を回動支点として投入方向、即ち図1における左側へ回動する。すると、両接触刃16a, 16bの接触部21は固定電極13の案内面13aとの摺接に伴って拡開される。このとき、前後両接触片23, 24が連結軸18を支点に互いに離間する方向へ湾曲変位しようとするものの、この変位は前記補強支持片31及び補助支持片32の固定電極13側への弾性力により規制される。従って、両接触片23,24の先端部が開くことはない。
【0026】
前記補強支持片31及び補助支持片32が両接触片23,24に与える弾性力は、補強支持片31よりも補助支持片32側が小さくなっており、投入時における前後両接触片23, 24が互いに離間する長さの大きさに対応している。即ち、最も大きく変位しようとする前側接触片23は補強支持片31の弾性力により接触刃16a, 16b側へより強く押さえ込まれ、同前側接触片23に比べて小さく変位する後側接触片24は補助支持片32の弾性力により弱く接触刃16a, 16b側へ押さえ込まれる。この結果、投入動作に伴う前後両接触片23, 24の互いに離間する方向への移動量はほぼ同じになり、前後両接触片23, 24はほぼ平行状態で固定電極13を挟み付けることになる。
【0027】
両接触刃16a, 16bがさらに左方向へ回動すると、接触部21の通電面21aは固定電極13の通電接触面13bにそれぞれ両側からほぼ平行に且つ所定の接触圧にて接触する。そして、両接触刃16a, 16bが図1及び図7に示す投入位置まで移動すると投入終了となる。この投入状態において、接触部21の通電面21aは固定電極13の通電接触面13bに対して外側からほぼ平行状態で接触している。このため、通電面21aは、両接触刃16a, 16b自身の弾性力及び両補強部材17a, 17bの弾性力により、通電接触面13bに対して均等な接触圧にて接触する。また、通電面21aと通電接触面13bとの接触対応領域の全面に亘って両面21a, 13bが互いに接触するため、十分な通電面積が確保される。尚、開放時には前述とは逆の動作が行われる。
【0028】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)補強支持片31及び補助支持片32の弾性力に強弱をつけ、前側接触片23を後側接触片24よりも強く補強支持するようにした。このため、最も変位量の大きい前側接触片23と同前側接触片23よりは変位量の小さい後側接触片24の変位量のバランスがとれる。そして、投入動作時、両接触刃16a, 16bは固定電極13に対して互いに離間する方向へほぼ平行に変位し、固定電極13に対して均等な接触圧にて接触する。従って、前側接触片23と後側接触片24とを同じ弾性力にて補強支持した場合と異なり、通電面21aと通電接触面13bとの接触対応領域の全面に亘って両者21a, 13bが互いに接触し、十分な接触面積を確保することができる。
【0029】
(2)両補強部材17a, 17bの一部を内側に折り曲げて両接触刃16a, 16bの外側から重ね合わせることにより、両接触刃16a, 16bに所定の弾性力が作用するようにした。このため、両接触刃16a, 16bを互いに近接する方向に付勢するバネ構造等が不要となる。従って、可動電極16の構成を簡単にすることができる。
【0030】
(3)両補強部材17a, 17bの折曲線33が、両補強部材17a, 17bの前端から後端に向かって上方から下方に傾く直線となるようにした。このため、補強支持片31及び補助支持片32の補強部材17a, 17bの内壁からの変位量は、同補強支持片31の方が大きく、補助支持片32の方が小さくなっている。従って、補強支持片31及び補助支持片32の両接触刃16a, 16bに作用する弾性力の強さを、投入動作に伴う両接触刃16a, 16bの互いに離間する長さの大きさに対応させることができる。
【0031】
尚、前記実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・前記接触部21を図8に示すように形成してもよい。即ち、補助支持片32を省略すると共に、補強支持片31を両接触刃16a, 16bの前側接触片23と同一形状にする。そして、補強支持片31の先端部を、前記前側接触片23における固定電極13との接触部位に臨ませ、同部位のみを補強支持するように構成する。尚、図8では一方の補強部材17bのみを図示する。このようにすれば、後側接触片24は補強支持されず、最も大きく変位しようとする前側接触片23の固定電極13との接触部位を効率的に強く補強支持することができる。
【0032】
・前記接触部21を図9に示すように形成してもよい。即ち、補助支持片32を補強支持片31の先端部に、同補強支持片31とでL字状をなすように延出形成する。尚、図9では一方の補強部材17bのみを図示する。このようにしても、前側接触片23は強く、後側接触片24は弱く補強支持される。従って、投入動作に伴う前側接触片23及び後側接触片24の移動量のバランスをとることができる。
【0033】
・接触部21を図10(a), (b)に示すように形成してもよい。即ち、補強支持片31を内側へ折り曲げず、補助支持片32を補強支持片31の先端部に、同補強支持片31とでL字状をなすように延出形成する。そして、補強支持片31及び補助支持片32の先端内側面(両接触刃16a, 16b側面)に前側接触片23及び後側接触片24にそれぞれ対応するように補強突起41及び補助突起42を設ける。補強突起41の補強支持片31からの突出高さを補助突起42の補助支持片32からの突出高さよりも大きくする。このようにしても、前側接触片23を後側接触片24よりも強く補強支持することができる。
【0034】
・両補強部材17a, 17bをそれぞれ両接触刃16a, 16bの先端から若干突出させてもよい。このようにすれば、両補強部材17a, 17bの突出部分がアーキングホーンとして機能する。
【0035】
次に、前記実施形態から把握できる請求項記載発明以外の技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
・前記補強支持部材の基端部を、補強部材の前端から後端に向かって上方から下方に傾斜するように折り曲げ形成した請求項2に記載の開閉器の電極構造。このようにすれば、補強支持部材及び補助支持部材の両接触刃に作用する弾性力の強さを、投入動作に伴う両接触刃の互いに離間する長さの大きさに対応して徐々に変化させることができる。
【0036】
・前記補強部材には、前側接触片及び後側接触片のうち少なくとも前側接触片に対応するように突起を形成し、また、前後両接触片のそれぞれに対応するように突起を形成した場合、前側接触片に対応する側の突起の突出高さが後側接触片に対応する側の突起の突出高さよりも大きくなるようにした請求項1に記載の開閉器の電極構造。このようにしても、前側接触片及び後側接触片の変位量のバランスをとり、固定電極に対して均等な接触圧にて接触させることができる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、投入時において、前後両接触部が固定電極の両側面に対してほぼ平行状態で接触することにより、両接触刃を固定電極に対して均等な接触圧にて接触させることができる。
【0038】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、両接触刃を互いに近接する方向へ付勢するコイルバネ等を組み込む必要がなく、構成を簡単にすることができる。
【0039】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加えて、投入時において、互いに離間する方向に最も大きく移動しようとする前側接触部の固定電極との接触部位を効率的に補強支持することができる。
【0040】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、前後両接触部の互いに離間する方向への変位量の微妙なバランスをとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】開閉器の要部正面図。
【図2】投入状態における開閉器の要部下面図。
【図3】可動電極の分解斜視図。
【図4】可動電極及び固定電極の斜視図。
【図5】可動電極の斜視図。
【図6】図1の開放状態における1−1線断面図。
【図7】図1の投入状態における1−1線断面図。
【図8】別の実施形態における補強部材の正面図。
【図9】別の実施形態における補強部材の正面図。
【図10】(a)は、別の実施形態における補強部材の正面図。
(b)は、別の実施形態における補強部材の下面図。
【図11】従来の開閉器の要部正面図。
【図12】従来の開閉器の要部平面図。
【図13】従来の開閉器の要部平面図。
【図14】従来の補強部材の正面図。
【符号の説明】
13…固定電極、13b…通電接触面、16…可動電極、
16a, 16b…接触刃、17…補強部材、21…接触部、21a…通電面、23…前側接触片(前側接触部)、24…後側接触片(後側接触部)、
34…補強リブ、30…補強支持部、31…補強支持片(補強支持部材)、
32…補助支持片(補助支持部材)、33…折曲線、41…補強突起、
42…補助突起。
Claims (4)
- 二枚板状の可動電極が両側から固定電極を弾性挟着して閉路状態を維持する開閉器の電極構造において、
前記可動電極の閉路時における固定電極との接触部位を、前側接触部と後側接触部との二股状に分割し、この可動電極を補強して閉路時の接触圧を保持させる補強支持片及び補助支持片を備えた補強部材を可動電極の外側から重ね合わせ、前記補強支持片を前側接触片に沿うように延出すると共に、前記補強支持片の先端から前記補助支持片を可動電極の基端側へ延び、後側接触片に対応するように連続形成し、前側接触部を後側接触部よりも強く補強支持するように構成した開閉器の電極構造。 - 二枚板状の可動電極が両側から固定電極を弾性挟着して閉路状態を維持する開閉器の電極構造において、
前記可動電極の閉路時における固定電極との接触部位を、前側接触部と後側接触部との二股状に分割し、この可動電極を補強して閉路時の接触圧を保持させる補強部材を可動電極の外側から重ね合わせ、前側接触部を後側接触部よりも強く補強支持するか、又は同後側接触部を支持しないように構成し、前記補強部材には、その反接触部位側の背部に補強リブを形成すると共に、その接触部位側において、前記前側接触部に対応する部分のみに補強支持部材を設け、その基端部を可動電極側へ折り曲げ形成して弾性を付与した開閉器の電極構造。 - 前記補強支持部材の先端部を、前記前側接触部における固定電極との接触部位に臨ませ、同部位のみを補強支持するようにした請求項2に記載の開閉器の電極構造。
- 前記補強支持部材の先端から補強部材の基端側へ補助支持部材を突設し、後側接触部の固定電極との接触部位を補強支持するようにした請求項3に記載の開閉器の電極構造。
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