JP4173006B2 - 開閉接触子装置 - Google Patents

Description

本発明は、接触子支持体と、その接触子支持体に回動軸心を中心にして回動可能に取り付けられた接触子レバーと、板ばねとして形成され接触子レバーを対向接触子に押圧する接触力ばねとを備え、接触力ばねが接触子支持体と接触子レバーとの間に配置されている開閉接触子装置に関する。

この種の開閉接触子装置は低電圧遮断器の構成部分として米国特許第５５１７１６４号明細書により公知になっている。

遮断器の開閉接触子に作用する接触力は上述の接触力ばねが投入中にばね力を発揮することによって生ぜしめらされる。このことは遮断器に含まれる駆動装置によって行われる。駆動装置の開閉行程は遮断器の予め考慮された寿命期間に亘ってほぼ一定である。ところが接触子の消耗により接触子レバーの行程は長くなり、それにより接触力は消耗量に応じて弱くなる。開閉接触子装置の寿命終了期にも十分な接触力が得られるように保証されなければならないとすると、接触力ばねの相応の寸法によって開閉接触子装置の使用開始時には望外に大きな接触力が生じかねない。このことは駆動装置に相応に大きいエネルギー需要をもたらす。

本発明の課題は、接触力が接触子の消耗に大して依存しない遮断器を提供することである。

この課題は、冒頭に述べた型の開閉接触子装置において、本発明により、接触力ばねは折曲部を有し、接触力ばねの折曲部は接触子支持体のほぼ平坦な滑り面に当接してこの滑り面と共に、滑り面に沿って動くことができる揺動支承部を形成し、この接触力ばねの揺動支承部は接触子レバーの回動軸心と接触子レバーの接触子を形成する終端部との間に位置し、接触力ばねの上部終端部は接触子レバーの接触子を形成する終端部に当接し、接触力ばねの上部終端部とは反対側終端部は接触子レバーの回動軸心が存在する箇所に当接し、
接触力ばねの支えとして、接触子支持体に固定された滑り突起が設けられ、この滑り突起によって接触力ばねの揺動支承部の動きが制限されることによって解決される。
この課題は、冒頭に述べた型の開閉接触子装置において、本発明により、接触力ばねは折曲部を有し、接触力ばねの折曲部は接触子支持体のほぼ平坦な滑り面に当接してこの滑り面と共に、滑り面に沿って動くことができる揺動支承部を形成し、この接触力ばねの揺動支承部は接触子レバーの回動軸心と接触子レバーの接触子を形成する終端部との間に位置し、接触力ばねの上部終端部は接触子レバーの接触子を形成する終端部に当接し、接触力ばねの上部終端部とは反対側終端部は接触子レバーの回動軸心が存在する箇所に当接し、
接触力ばねの支えを形成するために接触力ばねの終端部が折曲げられ、その折曲げられた終端部を受入れるための凹部が接触子レバーに設けられ、この凹部内にその折曲げられた終端部が嵌め込まれていることによっても解決される。

本発明による開閉接触子装置の接触力は前述の米国特許第５５１７１６４号明細書による圧縮コイルばねまたは片腕板ばねの公知の特性には従わない。むしろ、接触子の消耗への依存性は大幅に減少し、形状の適切な設計によって大幅に除去することができる。接触力の設定はほぼ初期応力の適切な選択によって行われる。このようにして接触力ばねおよび駆動装置の大型化の必要性を無くすことができ、それにより遮断器の寿命に好ましい影響を与えることができる。

好ましくは、接触力ばねの揺動支承部は、接触子支持体に固定結合されることなく、ばね力に応じて、接触子支持体に存在する滑り面に沿って動くことができるようにするのがよい。位置固定されない支承によって、板ばね装置の支承部点が接触子レバーの位置に応じて変化する。

接触力ばねの揺動支承部は、接触子支持のほぼ平坦な滑り面に当接する接触力ばねの折曲部によって形成されていると有利であることが判明している。

接触力ばねの揺動支承部が接触子支持体に対して相対的に変位し得るにも拘わらず規定の力作用を保証するために、接触子レバーに対する接触子ばねの相対的な動きを制限するか、規定点に関係付けることが推奨される。それは、接触力ばねの支えとして、接触子支持体に固定された滑り突起が設けられることによって達成される。同様に、接触力ばねの支えを形成するためにその接触力ばねの終端部が折曲げられ、その折曲げられた終端部を受入れるための凹部が接触子レバーに設けられると好適であることが判明している。

すでに述べたように、遮断器の開閉接触子装置を駆動するためのエネルギー需要を少量に維持することも本発明に属する。そのため、接触子支持体および接触子レバーに互いに対向する突起部が位置をずらして、開閉接触子装置の投入時のばね力が投入運動の終了期に増大するように設けられる。こうすることによって、駆動装置から供給すべき駆動力は、接触子レバーがその対向接触子に接触する際に急激には増大せず、既に存在する運動エネルギーを利用でき、それによって開閉接触子装置の投入状態における接触力ばねの必要な応力を得ることができる。

開閉接触子装置の本発明による構成は、各極に複数の接触子レバーを備える大定格電流の遮断器に対して特に好適である。相当数の接触力ばねの製造および組込みは、すべての接触子レバーの接触力ばねが一部品から成る板ばねの一部として構成されることによって簡単になる。

次に図面に示す実施例を参照して本発明を詳細に説明する。

図１、２および３に示されている開閉接触子装置２１は、図示されていない揺動軸受内に短軸１２によって支持された接触子支持体１を備えている。接触子支持体１には接触子レバー２が回動軸心１１を中心にして回動可能に結合されている。接触子レバー２は接触子を形成する終端部１８を持ち、その反対側の終端部には単純化して示された可撓性の導線１３によって下部接続導体４に導電接続されている。接触子支持体１と接触子レバー２との間にロッカー（ｒｏｃｋｅｒ）状に支持された接触力ばね８が設けられている。接触力ばね８は、接触子レバー２の接触子を形成する終端部１８が開閉接触子装置の投入状態においてアークホーン３を有する対向接触子５に十分な接触力で当接するのに役立つ。対向接触子５は公知のように下部接続導体４に平行に配置された上部接続導体の終端部によって形成することができる。

図１にはさらに公知の駆動装置６が簡略的に示されている。駆動装置６はレバー連結機構７を介して接触子支持体１に作用し、この接触子支持体１を投入位置または遮断位置にもたらす。これらの構造部分は、図示していない保護装置および制御装置とともに、鎖線の枠によって示されているような低電圧遮断器２２を構成する。

個々の接触子レバー２の接触力ばね８は確かに板ばねとして形成された個々の部品であってもよいが、繋がっているすなわち一部品から成る板ばねの一部である。詳細には図１および図３から推測できるように、接触力ばね８はほぼ中央に配置された折曲部２０を持っており、この折曲部２０は接触子支持体１に形成された滑り面１９とともに揺動支承部１０を形成している。開閉接触子装置の所望の機能のために重要なことは揺動支承部１０の位置が接触子レバー２の回動軸心１１と接触力ばね８の上部終端脚部１４との間にあることである。この終端脚部１４は接触子レバー２の接触子を形成する終端部１８に当接し、一方接触力ばね８の反対側終端部においてほぼ同一に形成された終端脚部１４は接触子レバー２のほぼ回動軸心１１が存在する箇所に当接している。この配置は、接触子を形成する終端部１８と対向接触子５との間の接触力が接触子支持体１に対する接触子レバー２の相対位置にほとんど無関係であるという特性を持っている。従って、協働する接触子の損耗の、接触力の大きさへの影響はわずかである。

必要な接触力が生ずることを保証するためには、協働する部分の寸法および特性が定められている場合、接触力ばね８の折曲げられた上部終端部１４の位置が重要である。そのために接触子支持体１に滑り突起９が設けられている。接触力ばね８の揺動支承部１０は、接触子支持体１に固定結合されることなく、滑り面１９に沿って自由に動き、接触力ばね８の応力に応じて、支えとして作用する滑り突起９によって制限される。

さらに付言するに、図示されたロッカー状の接触力ばね８は、接触子レバー２の接触子５とは反対の側と接触子支持体１との間に存在し、それにより遮断アークの影響に対して保護される。

図４ないし図７には多数の接触子レバー２（多重接触子システム）を備えた開閉接触子装置の他の実施例が示されている。この開閉接触子装置は図１ないし図３に示された実施例とは以下に述べる構成が異なっている。その他の構成に関しては図１ないし図３の実施例の説明を参照されたい。

本発明の第１の実施例においては滑り突起９がロッカー状の接触力ばね８の位置決め手段として用いられているが、図４ないし図７に示す本発明の第２の実施例においては上部終端脚部１４が接触子レバーの方向に折曲げられている。接触子レバー２は凹部１５を備え、この凹部１５内に終端脚部１４が嵌め込まれている。こうすることによって接触力ばね８が接触子レバーに対して整列される。図１、２および３の実施例と同様に、所望の接触力は開閉接触子装置内へ接触力ばね８を組込むことによって規定の初期応力で達成される。

一部品から成る板ばね２３として構成された複数の接触力ばね８は図５および図７からより詳細に理解することができる。図５から、板ばね２３が接触子レバー２の背後に位置していることがわかる。組込みは簡単であり、例えば接触子支持体１および接触子レバー２を組み合わせた後その間の空間に板ばね２３を、折曲げられた終端部１４が凹部１５に係合するまで押し込むようにして行うことができる。

遮断器の投入時のエネルギー需要を減少させるために、投入時の接触力は接触子レバーの終端位置のわずか手前で初めて所望値に高められるようにするのが望ましい。これを達成するために、図４および図６から明らかに認められるように、接触子支持体１に突起１６が、また接触子レバー２に突起１７がそれぞれ設けられている。両突起１６，１７は互いに位置をずらして向き合い、投入運動の終了期にばね力が高められるように配置されている。

複数の接触子レバーを有する開閉接触子装置を図２のＩＩ−ＩＩ断面で見た部分断面図 平行な接触子レバーを有する図１の開閉接触子装置の側面図 図１および図２による開閉接触子装置の一部を拡大して示した概略図 他の実施例の図１に相当する図 他の実施例の図２に相当する図 他の実施例の図３に相当する図 複数の接触子レバーのための複数の接触力ばねを備えた板ばねの斜視図

符号の説明

１ 接触子支持体
２ 接触子レバー
３ 対向接触子５のアークホーン
４ 下部接続導体
５ 対向接触子
６ 駆動装置
７ レバー連結機構
８ ロッカー状の接触力ばね
９ 滑り突起
１０ 接触力ばねの揺動支承部
１１ 接触子レバー２の回動軸心
１２ 短軸
１３ 可撓性導線
１４ 接触力ばね８の折曲げられた終端脚部
１５ 接触子レバー２の凹部
１６ 接触子支持体１の突起
１７ 接触子レバー２の突起
１８ 接触子レバー２の接触子を形成する終端部
１９ 接触子支持体１の滑り面
２０ 接触力ばね８の折曲部
２１ 開閉接触子装置
２２ 遮断器
２３ 複数接触力ばね８を有する板ばね

Claims (4)

1. 接触子支持体（１）と、その接触子支持体（１）に回動軸心（１１）を中心にして回動可能に取り付けられた接触子レバー（２）と、板ばねとして形成され接触子レバー（２）を対向接触子（５）に押圧する接触力ばね（８）とを備え、接触力ばね（８）が接触子支持体（１）と接触子レバー（２）との間に配置されている開閉接触子装置において、
   接触力ばね（８）は折曲部（２０）を有し、
   接触力ばね（８）の折曲部（２０）は接触子支持体（１）のほぼ平坦な滑り面（１９）に当接してこの滑り面（１９）と共に、滑り面（１９）に沿って動くことができる揺動支承部（１０）を形成し、
   この接触力ばね（８）の揺動支承部（１０）は接触子レバー（２）の回動軸心（１１）と接触子レバー（２）の接触子を形成する終端部（１８）との間に位置し、
   接触力ばね（８）の上部終端部（１４）は接触子レバー（２）の接触子を形成する終端部（１８）に当接し、
   接触力ばね（８）の上部終端部（１４）とは反対側終端部（１４）は接触子レバー（２）の回動軸心（１１）が存在する箇所に当接し、
   接触力ばね（８）の支えとして、接触子支持体（１）に固定された滑り突起（９）が設けられ、この滑り突起（９）によって接触力ばね（８）の揺動支承部（１０）の動きが制限される
   ことを特徴とする開閉接触子装置。
2. 接触子支持体（１）と、その接触子支持体（１）に回動軸心（１１）を中心にして回動可能に取り付けられた接触子レバー（２）と、板ばねとして形成され接触子レバー（２）を対向接触子（５）に押圧する接触力ばね（８）とを備え、接触力ばね（８）が接触子支持体（１）と接触子レバー（２）との間に配置されている開閉接触子装置において、
   接触力ばね（８）は折曲部（２０）を有し、
   接触力ばね（８）の折曲部（２０）は接触子支持体（１）のほぼ平坦な滑り面（１９）に当接してこの滑り面（１９）と共に、滑り面（１９）に沿って動くことができる揺動支承部（１０）を形成し、
   この接触力ばね（８）の揺動支承部（１０）は接触子レバー（２）の回動軸心（１１）と接触子レバー（２）の接触子を形成する終端部（１８）との間に位置し、
   接触力ばね（８）の上部終端部（１４）は接触子レバー（２）の接触子を形成する終端部（１８）に当接し、
   接触力ばね（８）の上部終端部（１４）とは反対側終端部（１４）は接触子レバー（２）の回動軸心（１１）が存在する箇所に当接し、
   接触力ばね（８）の支えを形成するために接触力ばね（８）の終端部（１４）が折曲げられ、その折曲げられた終端部（１４）を受入れるための凹部（１５）が接触子レバー（２）に設けられ、この凹部（１５）内にその折曲げられた終端部（１４）が嵌め込まれていることを特徴とする開閉接触子装置。
3. 接触子支持体（１）および接触子レバー（２）に互いに対向する突起部（１６，１７）が位置をずらして、開閉接触子装置の投入時のばね力が投入運動の終了期に増大するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の開閉接触子装置。
4. 多重接触子装置として構成された開閉接触子装置において、すべての接触子レバー（２）の接触力ばね（８）が一部品から成る板ばね（２３）の一部として構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の開閉接触子装置。

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