JP5631922B2

JP5631922B2 - 配電機器

Info

Publication number: JP5631922B2
Application number: JP2012095141A
Authority: JP
Inventors: 雅巳池戸; 憲人氏原
Original assignee: Energy Support Corp
Current assignee: Energy Support Corp
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2032-04-18
Also published as: JP2013222666A

Description

本発明は、遮断器、開閉器等の配電機器に関する。

遮断器、開閉器等の配電機器は、固定電極と、該固定電極と接触させることで通電する可動電極とを備えている。可動電極は、回動可能に支持されている。そして、配電機器は、可動電極の投入方向への回動によって可動電極を固定電極に接触させ、可動電極の開放方向への回動によって可動電極を固定電極から離間させる。これにより、配電機器は、電路の開閉を行う。可動電極は、開放時に、所定の開放位置（設定開放位置）となるよう設定されている。

しかしながら、可動電極は、配電機器の構成部品やケース等のたわみや寸法誤差によって、開放方向への回動時に、設定開放位置を過ぎる、所謂オーバーランが発生するおそれがある。そして、可動電極がオーバーランすると、可動電極は、支持部材等の部品に接触してそれぞれ損傷するおそれがあった。そこで、このオーバーランによる損傷を抑制するために、絶縁バリヤに緩衝部材を設けた配電機器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。配電機器では、可動電極の開放方向に緩衝部材が位置するので、緩衝部材によって可動電極の移動が阻止されてオーバーランが防止されている。

特開２００２−７５１３５号公報

ところで、近年、配電機器は小型化の傾向があり、上記特許文献１に記載の配電機器では、対地間の絶縁距離を確保しなければならず、小型化が困難である。そこで、可動電極の開放時におけるオーバーランによる部材の損傷を抑制しながら、小型化が可能な配電機器が求められていた。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可動電極の開放時におけるオーバーランによる部材の損傷を抑制しながら、小型化が可能な配電機器を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、固定電極と、該固定電極に対して回動可能な可動電極とを有し、前記可動電極を投入方向へ回動させたときに両電極を接触させ、前記可動電極を開放方向へ回動させたときに両電極を離間させる配電機器において、前記可動電極は、導電部材に回動可能に取り付けられ、前記導電部材に形成され、前記可動電極が当接する第１当接部と、前記導電部材に装着され、前記可動電極が当接する第２当接部が形成された緩衝部材と、を備え、前記緩衝部材は、前記可動電極が当接し、前記第１当接部の当接面と同一延長上に形成された当接面が形成された第３当接部を備え、前記可動電極が開放方向へ回動された際に、前記第１当接部と前記第２当接部と前記第３当接部とに前記可動電極が当接することで前記可動電極の回動を規制することをその要旨としている。

同構成によれば、導電部材に形成した第１当接部と緩衝部材に形成した第２当接部とによって可動電極の回動を開放規制位置で規制することができる。また、第１当接部を導電部材に、緩衝部材を導電部材に装着したので、配電機器の体格に影響を与えず、配電機器を小型化することができる。よって、可動電極の開放時におけるオーバーランによる部材の損傷を抑制しながら、小型化ができる。

さらに、可動電極の回動軸の近傍で可動電極の回動を規制するので、移動速度の遅い部分で可動電極の衝撃を受け止め、当接部分の劣化を抑制することができる。加えて、第１当接部と第２当接部とともに、第３当接部によって可動電極の回動を開放規制位置で規制することができる。第１当接部の当接面と第３当接部の当接面とが同一延長上に形成される。このため、導電部材の第１当接部と緩衝部材の第３当接部とが同じように可動電極と当接することとなり、導電部材と緩衝部材とによって可動電極との衝撃を確実に吸収することができる。

請求項２に記載の発明は、固定電極と、該固定電極に対して回動可能な可動電極とを有し、前記可動電極を投入方向へ回動させたときに両電極を接触させ、前記可動電極を開放方向へ回動させたときに両電極を離間させる配電機器において、前記可動電極は、導電部材に回動可能に取り付けられ、前記導電部材に形成され、前記可動電極が当接する第１当接部と、前記導電部材に装着され、前記可動電極が当接する第２当接部が形成された緩衝部材と、を備え、前記可動電極が開放方向へ回動された際に、前記第１当接部と前記第２当接部とに前記可動電極が当接することで前記可動電極の回動を規制し、前記緩衝部材の当接面の裏側に前記導電部材を支持する支持部材の角部が位置することをその要旨としている。

同構成によれば、緩衝部材の可動電極と当接する部分の裏側に導電部材を支持する支持部材の角部が位置するので、可動電極が当接したことによる衝撃を支持部材の角部で吸収することができる。

請求項３に記載の発明は、固定電極と、該固定電極に対して回動可能な可動電極とを有し、前記可動電極を投入方向へ回動させたときに両電極を接触させ、前記可動電極を開放方向へ回動させたときに両電極を離間させる配電機器において、前記可動電極は、導電部材に回動可能に取り付けられ、前記導電部材に形成され、前記可動電極が当接する第１当接部と、前記導電部材に装着され、前記可動電極が当接する第２当接部が形成された緩衝部材と、を備え、前記可動電極が開放方向へ回動された際に、前記第１当接部と前記第２当接部とに前記可動電極が当接することで前記可動電極の回動を規制し、前記導電部材を支持する支持部材に溝部を形成し、前記緩衝部材は、前記導電部材を覆うとともに、前記溝部に嵌合密着させることをその要旨としている。

同構成によれば、可動電極が第２当接部に当接した際の衝撃を導電部材と支持部材とに分散させて吸収することができる。また、支持部材に形成した溝部に緩衝部材を嵌合させるので、緩衝部材を支持部材の体格に収容することができる。よって、緩衝部材を付加することで体格が増えることを抑制することができる。

本発明によれば、配電機器において、可動電極の開放時におけるオーバーランによる部材の損傷を抑制しながら、小型化ができる。

緩衝部材を設置した多回路開閉器の内部構造を示す図。導電部材と緩衝部材とを示す側面図。可動電極と緩衝部材との当接を示す図。導電部材と緩衝部材とを示す図。可動電極と緩衝部材との当接を示す図。可動電極と緩衝部材との当接を示す図。緩衝部材を設置した開閉器の内部構造を示す図。

以下、本発明に係る配電機器を多回路開閉器に具体化した一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示されるように、多回路開閉器は、複数の回路開閉部１０が並列に配置されている。ここでは１回路のみを図示している。回路開閉部１０は、箱体状の本体ケース１１に支持されている。

本体ケース１１の側板間には、上側と下側とのそれぞれに上側支持板１２と下側支持板１３とが架設されている。上側支持板１２には、可動電極２０を支持する上側支持部材２１が図示しないボルトにより固定されている。また、下側支持板１３には、固定電極３０を支持する下側支持部材３１が図示しないボルトにより固定されている。両支持部材２１，３１は、絶縁性且つ強度を有する合成樹脂材料にて形成されている。

上側支持部材２１の下端側中央部には、導電部材としての上側接続端子２３を収納する収納凹部２１ａが形成されている。上側接続端子２３は、収納凹部２１ａ内に下端部が突出するように上側支持部材２１の上端部に貫通固定されている。上側接続端子２３は、導電性金属である非弾性部材によって形成されている。上側接続端子２３の下端部には、可動電極２０が回動軸２４にて回動自在に支持されている。可動電極２０の先端下部には、耐弧メタル２０ｃが固定されている。

図２に示されるように、可動電極２０は２枚の接触刃２０ａ，２０ｂからなり、２枚の接触刃２０ａ，２０ｂが上側接続端子２３を挟んで取り付けられている。２枚の接触刃２０ａ，２０ｂは、規制部材２６によって両接触刃２０ａ，２０ｂの間隔が設定されるとともに、締付ばね２７によって互いが近接する側へ付勢されている。

図２及び図３に示されるように、可動電極２０の後述する固定電極３０側には、同相間を絶縁する絶縁バリヤ２８が固定軸２８ａにより取り付けられている。
図１に示されるように、本体ケース１１の上部には、金属製の主軸１４が回動自在に架設されている。主軸１４には、該主軸１４に回動によって回動する駆動レバー１５が固定されている。駆動レバー１５の基端部には主軸１４が連結され、駆動レバー１５の先端部には作動リンク１７が連結軸１６によって回動自在に連結されている。そして、作動リンク１７の先端部には、可動電極２０が回動自在に連結されている。すなわち、連結軸１６に接続された被動レバーが操作されると、連結軸１６が移動することにより、駆動レバー１５と作動リンク１７からなるリンク機構によって可動電極２０が回動される。

上側接続端子２３の上端部は、上側支持部材２１の上面に露出している。そして、上側支持部材２１の上端部には、導電金属製の共通母線２５がボルト２２によって固定されている。共通母線２５は、各回路開閉部１０を結ぶ方向へ直線状に延出して配置されている。

一方、下側支持部材３１の上端側中央部には、下側接続端子３３を収納する収納凹部３１ａが形成されている。下側接続端子３３は、収納凹部３１ａ内に上端部が突出するように下側支持部材３１の下端部に貫通固定されている。下側接続端子３３の上端部は、固定電極３０として機能する。固定電極３０の幅は、２枚の接触刃２０ａ，２０ｂの間隔（離間距離）よりも若干長く設定されている。２枚の接触刃２０ａ,２０ｂは、投入時に、固定電極３０と所定の接触位置にて挟着される。この時、２枚の接触刃２０ａ，２０ｂは、固定電極３０と所定の接触面圧力にて接触するよう設定されている。固定電極３０には、投入時に可動電極２０と最初に当接する部分に耐弧メタル３０ａが固定されている。

下側支持部材３１の上部には、消弧装置１８が取り付けられている。消弧装置１８は、可動電極２０の回動方向に沿って所定間隔毎に積層した複数の磁性板を支持部材によって支持されている。磁性板は、可動電極２０が通過するＵ字状の切欠部を有する。消弧装置１８は、可動電極２０が投入状態から開路状態となる際に、可動電極２０と固定電極３０との間において消弧することができる。

下側接続端子３３の下端部は接続導体３４がボルト３２によって固定され、接続導体３４を介して本体ケース１１の下部前面に突設された図示しないブッシングに接続されている。

図２及び図３に示されるように、上側接続端子２３の回動軸２４の近傍には、可動電極２０と開放規制位置において当接する第１当接部２９が形成されている。第１当接部２９は、上側接続端子２３の回動軸２４のある部分の横幅よりも広く且つ２枚の接触刃２０ａ，２０ｂの両外側距離よりも若干広く形成されている。また、第１当接部２９は、後方に傾斜して形成されている。第１当接部２９には、可動電極２０の回動軸２４近傍の背面部分である第１当接部２０ｄが当接する。

また、上側支持部材２１には、可動電極２０が開放方向に回動されて、開放規制位置において当接する緩衝部材４０が設置されている。緩衝部材４０は、絶縁性且つ弾性を有する樹脂材料にて形成されている。

緩衝部材４０は、上側接続端子２３に沿って延出し、上側接続端子２３の上部に取り付けられる取付部４１と、上側支持部材２１に形成された溝部２１ｂに嵌合する嵌合部４２とを備えている。取付部４１は、上側接続端子２３に２個のボルト４５によって固定されている。嵌合部４２は、上側支持部材２１の溝部２１ｂに嵌合し、上側支持部材２１に密着している。そして、嵌合部４２の後端部４２ａと、溝部２１ｂの後端部２１ｃとは当接されている。緩衝部材４０の取付部４１と嵌合部４２とは、階段状になっており、嵌合部４２が取付部４１よりも上側接続端子２３から離間している。そして、取付部４１と嵌合部４２との間には、可動電極２０と開放規制位置において当接する第２当接部４３が設けられている。第２当接部４３の下部には、傾斜部４６が形成されている。第２当接部４３と傾斜部４６とが２段の階段状に形成されている。傾斜部４６は、第１当接部２９の当接面と同一延長上に傾斜して形成されている。傾斜部４６の当接面と第２当接部４３の当接面とは、並行に形成されている。第２当接部４３の上部には、可動電極２０の第１当接部２０ｄの上部に隣接した背面部分である第２当接部２０ｅが当接する。第２当接部４３の背面の裏側には、上側支持部材２１の角部２１ｄが位置している。なお、可動電極２０は、所定の設定開放位置が設定されており、オーバーランの際に第１当接部２９と第２当接部４３とに対して、最大開放位置である開放規制位置において同時に当接する。

図４に示されるように、緩衝部材４０の底部の両縁部には、上側接続端子２３の両側面を覆う被覆部４４が形成されている。すなわち、緩衝部材４０は、取付部４１、嵌合部４２、第２当接部４３、被覆部４４、傾斜部４６により一体成形されている。

次に、可動電極２０を開放する際における緩衝部材４０の作用について図１及び図３を参照して説明する。ここでは、可動電極２０が開放方向において設定開放位置よりも回動し過ぎた開放規制位置について説明する。

図１及び図３に示されるように、可動電極２０は、開放方向に回動されると、２枚の接触刃２０ａ，２０ｂが固定電極３０から離間する。そして、可動電極２０は、設定開放位置よりも開放方向へ回動し、オーバーランすると、開放規制位置において第１当接部２９と第２当接部４３とにそれぞれ当接する。金属製である可動電極２０の第１当接部２０ｄと金属製である上側接続端子２３の第１当接部２９とは、互いが当接すると確実に可動電極２０の回動を停止させる。また、金属製の可動電極２０の第１当接部２０ｄ及び第２当接部２０ｅと、弾性部材で形成された緩衝部材４０の第２当接部４３及び傾斜部４６とがそれぞれ当接すると、可動電極２０の回動による衝撃を緩衝部材４０が吸収して確実に可動電極２０の回動を停止させる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）導電部材としての上側接続端子２３に形成した第１当接部２９と緩衝部材４０に形成した第２当接部４３とによって可動電極２０の回動を規制することができる。また、第１当接部２９を上側接続端子２３に、緩衝部材４０を上側接続端子２３に装着したので、多回路開閉器の体格に影響を与えず、多回路開閉器を小型化することができる。よって、可動電極２０の開放時におけるオーバーランによる部材の損傷を抑制しながら、小型化ができる。さらに、可動電極２０の回動軸の近傍で可動電極２０の回動を規制するので、移動速度の遅い部分で可動電極２０の衝撃を受け止め、当接部分の劣化を抑制することができる。

（２）上側接続端子２３を非弾性部材によって形成し、緩衝部材４０を弾性部材によって形成した。このため、非弾性部材で形成された第１当接部２９で可動電極２０の回動を確実に規制することができるとともに、弾性部材で形成された第２当接部４３で可動電極２０の当接による衝撃を吸収することができる。

（３）緩衝部材４０は、上側接続端子２３を覆うとともに、上側接続端子２３を支持する上側支持部材２１に密着するようにした。このため、可動電極２０が第２当接部４３に当接した際の衝撃を上側接続端子２３と上側支持部材２１とに分散させて吸収することができる。

（４）第１当接部２９と第２当接部４３とは可動電極２０と同時に当接するので、上側接続端子２３と緩衝部材４０とによって可動電極２０との衝撃を同時に吸収することができる。

（５）緩衝部材４０の可動電極２０と当接する部分の裏側に上側支持部材２１の角部が位置するので、可動電極２０が当接したことによる衝撃を上側支持部材２１の角部で吸収することができる。

（６）上側支持部材２１に形成した溝部２１ｂに緩衝部材４０を嵌合させるので、緩衝部材４０を上側支持部材２１の体格に収容することができる。よって、緩衝部材４０によって体格が増えることを抑制することができる。また、嵌合部４２の後端部４２ａと、溝部２１ｂの後端部２１ｃとを当接したため、衝撃を上側支持部材２１で吸収することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、緩衝部材４０の嵌合部４２を上側支持部材２１の溝部２１ｂに嵌合したが、嵌合部４２を省略してもよい。

・上記実施形態では、最大開放位置を開放規制位置として設定開放位置と異なる位置としたが、最大開放位置と設定開放位置とを同位置に設定してもよい。
・上記実施形態では、第２当接部４３の下部には、傾斜部４６が形成したが、図５に示されるように、傾斜部４６を第３当接部４６として、可動電極２０の背面を当接させてもよい。例えば、第２当接部４３と第３当接部４６とが２段の階段状に形成されている。第３当接部４６は、第１当接部２９の当接面と同一延長上に傾斜して形成されている。第３当接部４６の当接面と第２当接部４３の当接面とは、並行に形成されている。第３当接部４６には、可動電極２０の第１当接部２０ｄが当接する。第２当接部４３の上部には、可動電極２０の第１当接部２０ｄの上部に隣接した背面部分である第２当接部２０ｅが当接する。なお、可動電極２０は、所定の設定開放位置が設定されており、オーバーランの際に第１当接部２９と第２当接部４３と第３当接部４６に対して、最大開放位置である開放規制位置において同時に当接する。すなわち、緩衝部材４０は、取付部４１、嵌合部４２、第２当接部４３、被覆部４４、第３当接部４６により一体成形されている。金属製の可動電極２０の第１当接部２０ｄ及び第２当接部２０ｅと、弾性部材で形成された緩衝部材４０の第２当接部４３及び第３当接部４６とがそれぞれ当接すると、可動電極２０の回動による衝撃を緩衝部材４０が吸収して確実に可動電極２０の回動を停止させる。

このようにすれば、第１当接部２９と第２当接部４３とともに、第３当接部４６によって可動電極２０の回動を開放規制位置で規制することができる。第１当接部２９の当接面と第３当接部４６の当接面とが同一延長上に形成される。このため、上側接続端子２３の第１当接部２９と緩衝部材４０の第３当接部４６とが同じように可動電極２０と当接することとなり、上側接続端子２３と緩衝部材４０とによって可動電極２０との衝撃を確実に吸収することができる。

・上記実施形態では、可動電極２０を第１当接部２９と第２当接部４３とに同時に当接させたが、図６に示されるように、可動電極２０の開放方向において、第１当接部２９を開放規制位置で当接させて、第２当接部４３を第１当接部２９よりも先に当接させてもよい。すなわち、第２当接部４３→第１当接部２９の順に可動電極２０を当接させてもよい。このようにすれば、弾性部材で形成された第２当接部４３で衝撃を吸収した上で、第１当接部２９において確実に回動を規制することができる。また、可動電極２０の当接時の損傷を抑制することができる。

また、第２当接部４３→第３当接部４６→第１当接部２９の順に可動電極２０を当接させてもよい。このようにすれば、弾性部材で形成された第２当接部４３、第３当接部４６で衝撃を吸収した上で、第１当接部２９において可動電極２０の回動を一層確実に規制することができる。また、可動電極２０の当接時の損傷を一層抑制することができる。

・上記実施形態では、上側接続端子２３に形成した第１当接部２９と緩衝部材４０に形成した第２当接部４３とによって可動電極２０の回動を規制するようにしたが、図６に示されるように取付部４１を固定電極３０側へ延出して第４当接部４７を形成し、可動電極２０の開放規制位置で絶縁バリヤ２８に当接するようにしてもよい。このようにすれば、可動電極２０の回動を一層確実に規制することができる。

・上記実施形態では、可動電極２０を第１当接部２９と第２当接部４３とに当接させたが、可動電極２０の間に緩衝部材を更に設置して、可動電極２０の開放規制位置で緩衝部材が上側接続端子２３に当接するようにしてもよい。例えば、図６に示されるように、可動電極２０の間に固定軸２８ａにて緩衝部材５０を設置し、緩衝部材５０が可動電極２０の開放規制位置で上側接続端子２３のボルト４５に当接する。このようにすれば、可動電極２０の回動を一層確実に規制することができる。

・上記実施形態では、緩衝部材４０を弾性部材としたが、緩衝部材４０を非弾性部材としてもよい。
・上記実施形態では、多回路開閉器に緩衝部材４０を設けたが、多回路開閉器に限らず、開閉器等の他の配電機器に緩衝部材４０を設けてもよい。例えば、図７に示されるように、開閉器の本体ケース６０の電源側の側壁６１には電源側ブッシング６２が貫通固定され、負荷側の側壁６３には負荷側ブッシング６４が貫通固定されている。電源側ブッシング６２には、固定電極６５が突出固定されている。一方、負荷側ブッシング６４には接続端子６６が突出固定され、当該接続端子６６の先端に可動電極６７が回動可能に取り付けられている。接続端子６６には、可動電極６７の第１当接部２０ｄと当接する第１当接部６９が形成されている。また、接続端子６６の上部には、緩衝部材４０が２個のボルト４５によって取り付けられている。緩衝部材４０には、可動電極６７の第２当接部２０ｅが当接する第２当接部４３が設けられている。緩衝部材４０は、可動電極６７が設定開放位置に達した場合、可動電極６７の第１当接部２０ｄが接続端子６６の第１当接部６９に当接し、可動電極６７の第２当接部２０ｅが緩衝部材４０の第２当接部４３に当接して可動電極６７の回動を規制する。

１０…開路開閉部、１１…本体ケース、１２…上側支持板、１３…下側支持板、１３ａ…係合孔、１４…主軸、１５…駆動レバー、１６…連結軸、１７…作動リンク、１８…消弧装置、２０…可動電極、２０ａ，２０ｂ…接触刃、２０ｃ…耐弧メタル、２０ｄ…第１当接部、２０ｅ…第２当接部、２１…上側支持部材、２１ａ…収納凹部、２１ｂ…溝部、２１ｃ…後端部、２１ｄ…角部、２２…ボルト、２３…上側接続端子、２４…回動軸、２５…共通母線、２７…締付ばね、２８…絶縁バリヤ、２８ａ…固定軸、２９…第１当接部、３０…固定電極、３０ａ…耐弧メタル、３１…下側支持部材、３１ａ…収納凹部、３２…ボルト、３３…下側接続端子、３４…接続導体、４０…緩衝部材、４１…取付部、４２…嵌合部、４２ａ…後端部、４３…第２当接部、４４…被覆部、４５…ボルト、４６…傾斜部。

Claims

固定電極と、該固定電極に対して回動可能な可動電極とを有し、前記可動電極を投入方向へ回動させたときに両電極を接触させ、前記可動電極を開放方向へ回動させたときに両電極を離間させる配電機器において、
前記可動電極は、導電部材に回動可能に取り付けられ、
前記導電部材に形成され、前記可動電極が当接する第１当接部と、
前記導電部材に装着され、前記可動電極が当接する第２当接部が形成された緩衝部材と、を備え、
前記緩衝部材は、前記可動電極が当接し、前記第１当接部の当接面と同一延長上に形成された当接面が形成された第３当接部を備え、
前記可動電極が開放方向へ回動された際に、前記第１当接部と前記第２当接部と前記第３当接部とに前記可動電極が当接することで前記可動電極の回動を規制する
ことを特徴とする配電機器。
固定電極と、該固定電極に対して回動可能な可動電極とを有し、前記可動電極を投入方向へ回動させたときに両電極を接触させ、前記可動電極を開放方向へ回動させたときに両電極を離間させる配電機器において、
前記可動電極は、導電部材に回動可能に取り付けられ、
前記導電部材に形成され、前記可動電極が当接する第１当接部と、
前記導電部材に装着され、前記可動電極が当接する第２当接部が形成された緩衝部材と、を備え、
前記可動電極が開放方向へ回動された際に、前記第１当接部と前記第２当接部とに前記可動電極が当接することで前記可動電極の回動を規制し、
前記緩衝部材の当接面の裏側に前記導電部材を支持する支持部材の角部が位置する
ことを特徴とする配電機器。
固定電極と、該固定電極に対して回動可能な可動電極とを有し、前記可動電極を投入方向へ回動させたときに両電極を接触させ、前記可動電極を開放方向へ回動させたときに両電極を離間させる配電機器において、
前記可動電極は、導電部材に回動可能に取り付けられ、
前記導電部材に形成され、前記可動電極が当接する第１当接部と、
前記導電部材に装着され、前記可動電極が当接する第２当接部が形成された緩衝部材と、を備え、
前記可動電極が開放方向へ回動された際に、前記第１当接部と前記第２当接部とに前記可動電極が当接することで前記可動電極の回動を規制し、
前記導電部材を支持する支持部材に溝部を形成し、
前記緩衝部材は、前記導電部材を覆うとともに、前記溝部に嵌合密着させる
ことを特徴とする配電機器。