JP5746805B2 - 高周波用双極断路器 - Google Patents

Description

本発明は、高周波用双極断路器に関し、さらに言えば、数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波で数百Ａ以上の大電流が流れる電力変換回路、共振回路、高周波電力送電といった用途に好適に使用できる高周波用双極断路器に関する。

従来、高周波・大電流の切換、開閉などの用途には、電磁式断路器、電動モータ式（電動式）断路器、空圧式断路器などが用いられている。これら断路器のなかで、電磁式断路器は、開閉速度が数十ｍｓｅｃと短いという利点があるため、高速で切り換えたり開閉したりすることが必要な用途に用いられている。その一例が特許文献１に開示されている（段落００１７〜００２６、図４〜６参照）。

特許文献１の図４〜図６に記載されている構成を図１３〜図１５に示す。図１３は従来の電磁式断路器（高周波用単極断路器）の構成を示す正面図、図１４はその左側面図、図１５はその平面図である。ただし、特許文献１の図４〜図６では固定電極と可動電極が水冷式となっているが、図１３〜図１５では自然空冷式に変えている点で、両者は異なっている。

図１３〜図１５に示すように、従来の電磁式断路器１０００は、二つの銅製の固定電極１０２と、それら固定電極１０２に対して相対移動可能な一つの銅製の可動電極１０１とを備えている。自然空冷式であるから、特許文献１の図４〜図６の電磁式断路器とは異なり、固定電極１０２と可動電極１０１は、冷却水用ニップルや給水路を備えていない。

二つの固定電極１０２は、互いに間隔をあけてベース板１１０の上面にボルトによって固定されている。図１３では、ベース板１１０は水平に配置されているので、固定電極１０２は水平方向に並んでいる。各固定電極１０２には、それと直交する方向（図１３では下方）に銅製の接続導体１２４が接続されている。したがって、接続導体１２４は、ベース板１１０を貫通して垂直下方に突出している。各固定電極１０２とそれに対応する接続導体１２４は、一体的に形成されたものである。

ベース板１１０の上方には、２本のガイド軸１０４によって、所定間隔をあけてソレノイド取付板１０９が装着されている。各ガイド軸１０４は、その下端部の近傍に設けられた軸受け１１９とナット１２０でベース板１１０を挟み込むようにして固定されており、ベース板１１０に対して直立している。各ガイド軸１０４の上端部は、ナット１２０を用いてソレノイド取付板１０９に固定されている。

ベース板１１０とソレノイド取付板１０９の間の空間には、２本のガイド軸１０４によって、押え板１１１が上下方向にスライド可能として配置されている。押え板１１１には、一つの可動電極１０１が装着された可動電極ホルダー１１３が固定されている。可動電極１０１と押え板１１１の間には、押圧バネ１１２が配置されている。これは、可動電極１０１が二つの固定電極１０２に跨るように押圧・接触せしめられた時に、可動電極１０１と固定電極１０２の間に所望の接触圧力を生成するためである。

押え板１１１の下面の両端部には、スライドブッシュ１０７が固定されており、押え板１１１は、これら二つのスライドブッシュ１０７内に対応するガイド軸１０４をそれぞれ挿通させることで、上下にスライド可能とされている。ガイド軸１０４の外側には、ガイド軸１０４と同心となるように戻しバネ１１４が配置されており、その戻しバネ１１４によって押え板１１１は常時、上向きに付勢されている。

ソレノイド取付板１０９には、ソレノイド１０３とコア１１６を持つ電磁石が二つ、隣接して固定されている。二つのコア１１６の上端部は、連結棒１１７によって相互に連結されていて、両ソレノイド１０３に通電すると、これらのコア１１６が同時に下方に移動するようになっている。連結棒１１７は、二つのコア１１６の間に上下方向に配置されたガイド軸１０５に係合されていて（図１４及び図１５を参照）、二つのコア１１６はガイド軸１０５に沿って上下に移動するようになっているので、コア１１６の上下動に伴って押え板１１１が上下動する。ガイド軸１０５の下端はソレノイド取付板１０９に固定されている。ガイド軸１０５の外側には、ガイド軸１０５と同心となるように戻しバネ１１５が配置されており、その戻しバネ１１５によって連結棒１１７ひいてはコア１１６は、常時、上向きに付勢されているので、ソレノイド１０３への通電が停止されると、コア１１６は図１３の状態に復帰する。

コア１１６の下端は、ソレノイド取付板１０９の透孔（図示せず）を介して押え板１１１に当接しているため、両電磁石に通電すると、コア１１６はガイド軸１０５に沿って図１３の状態から下降し、それに伴って押え板１１１と可動電極ホルダー１１３が下降する。その結果、図１９に示すように、可動電極ホルダー１１３に保持されている可動電極１０１は、直下にある二つの固定電極１０２にそれらを跨ぐように衝突・接触し、その接触状態を保つ。こうして、二つの固定電極１０２は、可動電極１０１によって相互に連結され、電磁式断路器１０００の持つ電流回路が導通状態になる。

両電磁石への通電を停止すると、吸引力がなくなるため、戻しバネ１１５の弾性力によってコア１１６は元の位置（図１３の位置）に復帰する。このため、押え板１１１も戻しバネ１１４の弾性力によって元の位置（図１３の位置）に復帰する。その結果、可動電極１０１は固定電極１０２から離れ、図１３の初期状態に復帰する。こうして、電磁式断路器１０００の持つ電流回路が再び遮断状態になる。

なお、上述した従来の電磁式断路器１０００では、その外部に電磁式断路器１０００の接点（回路）のＯＮ、ＯＦＦを知らせるために、ＯＮ用、ＯＦＦ用のリミットスイッチ１１８が装着されている。これら二つのリミットスイッチ１１８は、ソレノイド取付板１０９に下端が取り付けられたスイッチ取付板１２２に装着されており、連結棒１１７に固定されたスイッチ駆動片１２３によってＯＮ・ＯＦＦ操作されるようになっている。

特開２００３−１２３５９８号公報

ところで、数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波で数百Ａ以上の大電流が流れる回路では、安全上の理由などから、往々にして単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する構造が必要な場合がある。このような開閉器構造は、通常、「双極単投スイッチ」と呼ばれる。

例えば、図２２に示すように、端子Ｕ０から端子Ｕ１と端子Ｖ１を通って端子Ｖ０まで電流が流れる回路に「双極単投スイッチ」を設ける場合、端子Ｕ０と端子Ｕ１の間にスイッチＳ１が設けられると共に、端子Ｖ０と端子Ｖ１の間にスイッチＳ２が設けられる。そして、二つのスイッチＳ１とＳ２は同時に開閉（ＯＮ、ＯＦＦ）される。

上述した従来の電磁式断路器１０００は、単相の往復電流回路を１線だけ開閉する構造であるから、「単極単投スイッチ」の動作をするだけである。そこで、この電磁式断路器１０００を２個組み合わせると、「双極単投スイッチ」を構成することが可能であるが、そうすると次のような問題がある。

第一の問題は、断路器が持つインダクタンスが大きくなることから、不可避的に生じる電圧降下による電圧損失が大きくなり、また、漏れ磁束に伴う渦電流素損失により周辺にある金属部品が過度に発熱する、ということである。第二の問題は、嵩が大きくなり、広い設置スペース（例えば電磁式断路器１０００の占有面積の約２倍）が必要となる、ということである。そして、第三の問題は、二つの電磁石のコアの移動によって可動電極が固定電極に与える衝撃が、同じ方向に作用するため、固定電極の支持構造に高い強度（例えば電磁式断路器１０００に必要な強度の約２倍）が必要になる、ということである。

まず、インダクタンスに関する第一の問題について説明する。図１６と図１８に示すように、従来の電磁式断路器１０００では、隣接する接続導体１２４の間の間隔がかなり大きい（例えば５０ｍｍ〜７０ｍｍ）ため、接続導体１２４の間の領域（斜線部分）の面積が大きくなる。そして、電磁式断路器１０００が２台組み合わされるので、その面積は２倍になる。

また、流れる往復電流は、図１９と図２１に示すように、一方の電磁式断路器１０００においてそのベース板１１０に直交する往復電流１、他方の電磁式断路器１０００においてそのベース板１１０に直交する往復電流２、二つの電磁式断路器１０００の間におけるベース板１１０に平行な電流路を流れる往復電流３及び４、一方の電磁式断路器１０００においてその固定電極１０２と可動電極１０１と接続導体１２４を流れる往復電流５、他方の電磁式断路器１０００においてその固定電極１０２と可動電極１０１と接続導体１２４を流れる往復電流６である。一般に、電流ループのインダクタンスは、電流ループの内側領域の面積に比例するので、接続導体１２４の間の領域（図１８の斜線部分）の周囲と、二つの電磁式断路器１０００の間の隙間の領域（図１６の斜線部分）の周囲を、高周波大電流である往復電流１〜６が流れる場合、どうしても、インダクタンスが大きくなってしまうのである。

この大きなインダクタンスは、開閉する電流回路における電圧損失の増加を招くだけでなく、図２０に示すような漏れ磁束を生成し、電磁式断路器１０００の周囲にある金属部品（周囲金属）の発熱が過大になる危険性も増す。

嵩に関する第二の問題については、図１７に示すように、電磁式断路器１０００を単純に２個組み合わせて使用するので、電磁式断路器１０００の２台分のスペースと両断路器１０００の間のスペース（隙間）とが占有される。したがって、占有面積が大きくなる、換言すれば、広い設置スペースが必要である。

衝撃に関する第三の問題については、２台の電磁式断路器１０００は通常、図１７に示すように同じ姿勢で配置されるので、２枚のベース板１１０を支持する部材（ベース板支持体）には、電磁石のコア１１６の移動に起因する衝撃力が同じ方向（図１７では下向き）に印加される。このため、そのベース板支持体の機械的強度を増加する必要があるが、これはコストアップになり、好ましくない。

本発明は、以上のような事情に基づいて上述した三つの問題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、従来の電磁式断路器１０００を２個、単に組み合わせた場合に比べて、電流ループによるインダクタンスを低減することができると共に、従来の電磁式断路器１０００を２個並設した場合に比べて、占有面積を小さくすることができ、しかも、電磁石のコア１１６のような可動電極を駆動する機構による衝撃力の影響を低減することができる、高周波・大電流（数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ、数百Ａ以上）の用途に好適な高周波用双極断路器を提供することにある。

本発明の他の目的は、単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する「双極単投スイッチ」として好適に使用できる高周波用双極断路器を提供することにある。

ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかである。

（１） 本発明の高周波用双極断路器は、
ベース部材（例えばベース板）と、
前記ベース部材の片側に配置された複数の第１固定電極と、
前記ベース部材の前記第１固定電極と同じ側において、複数の前記第１固定電極に対向して配置された第１可動電極と、
前記ベース部材の前記第１固定電極と同じ側において、前記第１可動電極を駆動して複数の前記第１固定電極に接触または離隔させる第１駆動部と、
前記ベース部材の前記第１固定電極とは反対側に配置された複数の第２固定電極と、
前記ベース部材の前記第２固定電極と同じ側において、複数の前記第２固定電極に対向して配置された第２可動電極と、
前記ベース部材の前記第２固定電極と同じ側において、前記第２可動電極を駆動して複数の前記第２固定電極に接触または離隔させる第２駆動部とを備え、
前記ベース部材の片側において、前記ベース部材に沿って前記第１固定電極と前記第１可動電極からなる第１電流経路が形成され、前記ベース部材の反対側において、前記ベース部材に沿って前記第２固定電極と前記第２可動電極からなる第２電流経路が形成されており、
前記第１駆動部と前記第２駆動部は、前記第１駆動部が前記ベース部材に与える衝撃力と前記第２駆動部が前記ベース部材に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置され、
前記第１固定電極、前記第１可動電極及び前記第１駆動部と、前記第２固定電極、前記第２可動電極及び前記第２駆動部とは、前記ベース部材を挟んで互いに対向するように配置されていると共に、前記ベース部材を基準として対称な構成を有し、
前記第１電流経路と前記第２電流経路は、前記ベース部材を基準として対称な構成を有していることを特徴とするものである。

本発明の高周波用双極断路器では、上述した構成を持つため、前記第１固定電極と前記第１可動電極からなる第１電流経路と、前記第２固定電極と前記第２可動電極からなる第２電流経路との間に、前記ベース部材（ベース板等）だけが存在する。そこで、例えば、前記第１固定電極に接続された第１接続導体と、前記第２固定電極に接続された第２接続導体を、前記ベース部材の両側にそれに沿ってそれぞれ配置し、前記第１電流経路を流れる往復電流と前記第２電流経路を流れる往復電流が、前記ベース部材の厚さのみを隔てて近接するようにすることで、前記第１電流経路と前記第２電流経路により形成される電流ループを十分小さくすることができる。例えば、前記ベース部材の厚さは、１０〜２０ｍｍとすることができるから、従来の電磁式断路器１０００を２個、単に組み合わせた場合の隣接する接続導体１２４間の間隔（例えば５０ｍｍ〜７０ｍｍ）に比べて、上記二つの往復電流の間隔すなわち電流ループを十分に小さくすることができる。よって、従来の電磁式断路器１０００を２個、単に組み合わせた場合に比べて、上記電流ループによるインダクタンスを大幅に低減することができる。

また、前記第１固定電極と前記第１可動電極と前記第１駆動部が前記ベース部材の片側にあり、前記第２固定電極と前記第２可動電極と前記第２駆動部が前記ベース部材の反対側にあると共に、それらが前記ベース部材を挟んで互いに対向するように配置され、且つ前記ベース部材を基準として対称な構成を持つので、並設された２個の従来の電磁式断路器１０００の間のスペース（隙間）が不要であるだけでなく、接続導体１２４をベース板１１０に直交して設ける必要がない。よって、従来の電磁式断路器１０００を２個並設した場合に比べて、占有面積を小さくすることができる。

さらに、前記第１駆動部と前記第２駆動部が前記ベース部材の両側にそれぞれ配置されていると共に、前記第１駆動部が前記ベース部材に与える衝撃力と前記第２駆動部が前記ベース部材に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置されているので、電磁石のコア１１６のような可動電極を駆動する機構による衝撃力の影響を低減することができる。

よって、本発明の高周波用双極断路器は、高周波・大電流（数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ、数百Ａ以上）の用途に好適に使用することができる。

しかも、本発明の高周波用双極断路器は、前記第１駆動部により前記第１固定電極と前記第１可動電極を接触・離隔でき、それと同時に、前記第２駆動部により前記第２固定電極と前記第２可動電極を接触・離隔できるので、単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する「双極単投スイッチ」として好適に使用することができる。

（２） 本発明の高周波用双極断路器の好ましい例では、前記第１固定電極と前記第１可動電極が第１断路部を構成し、
前記第１断路部が、前記ベース部材（ベース板等）に固定された第１ガイド軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第１ガイド軸に固定された第１駆動機取付部材（ソレノイド取付部材、電動機取付部材等）と、前記第１ガイド軸に沿って移動可能とされた第１押え部材（押え板等）と、前記第１押え部材に固定された、前記第１可動電極を保持する第１可動電極ホルダーとをさらに備え、
前記第１駆動部の駆動機（電磁石、電動機等）が前記第１駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第１押え部材と前記第１可動電極ホルダーを介して前記第１可動電極が前記第１固定電極に接触あるいは離隔せしめられ、
前記第２固定電極と前記第２可動電極が第２断路部を構成し、
前記第２断路部が、前記ベース部材に固定された第２ガイド軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第２ガイド軸に固定された第２駆動機取付部材（ソレノイド取付部材、電動機取付部材等）と、前記第２ガイド軸に沿って移動可能とされた第２押え部材（押え板等）と、前記第２押え部材に固定された、前記第２可動電極を保持する第２可動電極ホルダーとをさらに備え、
前記第２駆動部の駆動機（電磁石、電動機等）が前記第２駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第２押え部材と前記第２可動電極ホルダーを介して前記第２可動電極が前記第２固定電極に接触あるいは離隔せしめられる。

この例では、前記第１断路部及び前記第２断路部と、前記第１駆動部及び前記第２駆動部を、従来の電磁式断路器１０００の構成要素を用いて実現しやすいという利点がある。この例は、後述の第１及び第２実施形態に対応している。

（３） 本発明の高周波用双極断路器の他の好ましい例では、前記ベース部材（ベース板等）が一面に固定された支持部材（支持板等）をさらに備えていて、
前記第１固定電極と前記第１可動電極が第１断路部を構成し、
前記第１断路部が、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記支持部材に固定された第１駆動機取付部材（ソレノイド取付部材等）と、前記第１駆動機取付部材に固定され且つ前記支持部材の前記面に沿って延在する第１ガイド軸と、前記第１ガイド軸に沿って移動可能とされた第１押え部材（押え板等）と、前記第１押え部材に固定された、前記第１可動電極を保持する第１可動電極ホルダーとをさらに備え、
前記第１駆動部の駆動機（電磁石等）が前記第１駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第１押え部材と前記第１可動電極ホルダーを介して前記第１可動電極が前記第１固定電極に接触あるいは離隔せしめられ、
前記第２固定電極と前記第２可動電極が第２断路部を構成し、
前記第２断路部が、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記支持部材に固定された第２駆動機取付部材（ソレノイド取付部材等）と、前記第２駆動機取付部材に固定され且つ前記支持部材の前記面に沿って延在する第２ガイド軸と、前記第２ガイド軸に沿って移動可能とされた第２押え部材（押え板等）と、前記第２押え部材に固定された、前記第２可動電極を保持する第２可動電極ホルダーとをさらに備え、
前記第２駆動部の駆動機（電磁石等）が前記第２駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第２押え部材と前記第２可動電極ホルダーを介して前記第２可動電極が前記第２固定電極に接触あるいは離隔せしめられる。

この例では、前記第１断路部及び前記第２断路部と、前記第１駆動部及び前記第２駆動部が、いずれも前記支持部材の片側にあるので、本発明の高周波用双極断路器を所望箇所に装着しやすいという利点がある。この例は、後述の第３実施形態に対応している。

（４） 本発明の高周波用双極断路器のさらに他の好ましい例では、前記第１固定電極と前記第１可動電極が第１断路部を構成し、
前記第１断路部が、前記ベース部材（ベース板等）に固定された第１支持軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第１支持軸に固定された第１駆動機取付部材（ソレノイド取付部材、電動機取付部材等）と、前記第１駆動機取付部材に固定された第１スライド軸と、前記第１スライド軸に沿って移動可能とされた第１押え部材（押え板等）と、前記第１押え部材に固定された、前記第１可動電極を保持する第１可動電極ホルダーとをさらに備え、
前記第１駆動部の駆動機（電磁石、電動機等）が前記第１駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第１押え部材と前記第１可動電極ホルダーを介して前記第１可動電極が前記第１固定電極に接触あるいは離隔せしめられ、
前記第２固定電極と前記第２可動電極が第２断路部を構成し、
前記第２断路部が、前記ベース部材に固定された第２支持軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第２支持軸に固定された第２駆動機取付部材（ソレノイド取付部材、電動機取付部材等）と、前記第２駆動機取付部材に固定された第２スライド軸と、前記第２スライド軸に沿って移動可能とされた第２押え部材（押え板等）と、前記第２押え部材に固定された、前記第２可動電極を保持する第２可動電極ホルダーとをさらに備え、
前記第２駆動部の駆動機（電磁石、電動機等）が前記第２駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第２押え部材と前記第２可動電極ホルダーを介して前記第２可動電極が前記第２固定電極に接触あるいは離隔せしめられる。

この例では、本発明の高周波用双極断路器の構成が比較的シンプルになるという利点がある。この例は、後述の第４実施形態に対応している。

（５） 本発明の高周波用双極断路器のさらに他の好ましい例では、前記第１駆動部の前記駆動機と前記第２駆動部の前記駆動機が、それぞれ複数個とされる。この例では、前記駆動機が単数の場合よりも構成が少し複雑になるけれども、前記第１断路部及び前記第２断路部の動作速度（電流経路の開閉速度）が、前記駆動機が単数の場合よりも早くなるという利点がある。なお、この例は後述の第１〜第３実施形態に対応している。

本発明の高周波用双極断路器によれば、（ａ）従来の電磁式断路器１０００を２個、単に組み合わせた場合に比べて、電流ループによるインダクタンスを低減することができる、（ｂ）従来の電磁式断路器１０００を２個並設した場合に比べて、占有面積を小さくすることができる、（ｃ）電磁石のコア１１６のような可動電極を駆動する機構による衝撃力の影響を低減することができる、（ｄ）高周波・大電流（数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ、数百Ａ以上）の用途に好適に使用できる、（ｅ）単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する「双極単投スイッチ」として好適に使用できる、という効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係る高周波用双極断路器（２対の電磁石を使用した電磁式断路器）の全体構成を示す一部断面正面図である。 本発明の第１実施形態に係る高周波用双極断路器（電磁式断路器）の平面断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る高周波用双極断路器（電磁式断路器）の側面図である。 本発明の第２実施形態に係る高周波用双極断路器（２対の電動機を使用した電動式断路器）の全体構成を示す一部断面正面図である。 本発明の第２実施形態に係る高周波用双極断路器（電動式断路器）の側面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る高周波用双極断路器（電動式断路器）の平面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る高周波用双極断路器（２対の電磁石を使用した電磁式断路器）の全体構成を示す正面図である。 本発明の第３実施形態に係る高周波用双極断路器（電磁式断路器）の側面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る高周波用双極断路器（電磁式断路器）の平面図である。 本発明の第４実施形態に係る高周波用双極断路器（１対の電磁石を使用した電磁式断路器）の全体構成を示す正面図である。 本発明の第４実施形態に係る高周波用双極断路器（電磁式断路器）の平面断面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る高周波用双極断路器（電磁式断路器）の側面図である。 従来の高周波用単極断路器（１対の電磁石を使用した電磁式断路器）の全体構成を示す正面図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）の側面図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）の平面図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）におけるインダクタンスの発生状況を示す正面説明図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）を２台用いて「双極単投スイッチ」とする場合の構成を示す側面図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）を２台用いて「双極単投スイッチ」とする場合におけるインダクタンスの発生状況を示す説明図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）における往復電流の流れを示す正面説明図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）を２台用いて「双極単投スイッチ」とする場合における漏れ磁束の発生状況を示す側面図である。 図１３の従来の高周波用単極断路器（電磁式断路器）を２台用いて「双極単投スイッチ」とする場合における往復電流の流れを示す説明図である。 単相の往復電流回路を２線とも開閉する「双極単投スイッチ」を示す説明図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３に、本発明の第１実施形態に係る高周波用双極断路器である、２対の電磁石を使用した電磁式断路器１００の全体構造を示す。

同図から分かるように、本第１実施形態に係る電磁式断路器１００は、中央に配置された矩形のベース板１０を基準として左右対称の構成を有している。剛性材からなるベース板１０の左側には、第１断路部５１と第１駆動部６１が配置され、ベース板１０の右側には、第２断路部５２と第２駆動部６２が配置されている。

第１断路部５１は、二つの銅製の固定電極２と、それら固定電極２に対して相対移動可能な一つの銅製の可動電極１とを備えている。固定電極２の接触面と可動電極１の接触面には、耐衝撃性を増すために、銀接点（図示せず）が溶接されている。また、本実施形態は自然空冷式としているから、固定電極２と可動電極１は冷却水用ニップルや給水路を備えていない。しかし、冷却能力を高めてより大きな電流に対応できるようにするために、固定電極２と可動電極１に冷却水用ニップルや給水路を設けてもよいことは言うまでもない。これは、後述する本発明の第２〜第４実施形態とそれらの変形例についても同様である。

二つの固定電極２は、互いに間隔をあけてベース板１０の左側の面にボルトによって固定されている。図１では、ベース板１０は垂直に配置されているので、固定電極２は図１の紙面に垂直な方向に並んでいる。各固定電極２には、図３に明瞭に示されているように、それと直交する方向（図１の紙面に垂直な方向）に銅製の接続導体２４が接続されている。したがって、各固定電極２とそれに対応する接続導体２４は、ベース板１０に平行に延在しており、ベース板１０を貫通していない点で、図１３〜図１５に示した従来の電磁式断路器１０００とは異なっている。なお、ここでは、各固定電極２とそれに対応する接続導体２４は、一体的に形成されたものであるが、別体に形成された固定電極２と接続導体２４を接続してもよい。

可動電極１は、第１駆動部６１の動作によって固定電極２に向かって（図１では水平方向に）移動可能であり、二つの固定電極２に対してそれらを跨ぐように接触され、あるいは離隔される。可動電極１が、二つの固定電極２に対してそれらを跨ぐように移動して接触せしめられる（図１９を参照）と、それら固定電極２は可動電極１を介して電気的に導通状態となる。こうして、第１断路部５１の電流経路は閉状態となる。可動電極１が固定電極２から離隔せしめられると、固定電極２は電気的に遮断状態となる。こうして、第１断路部５１の電流経路は開状態に復帰する。

可動電極１は、可動電極ホルダー１３に保持されており、その可動電極ホルダー１３は、押え板１１に取り付けられている。押え板１１は、ベース板１０に固定された２本のガイド軸４によって移動可能に支持されている。ガイド軸４は、ベース板１０の両端（図１では上下端）にそれぞれ位置している。２本のガイド軸４の先端には、帯状のソレノイド取付板９が装着されている。こうして、ベース板１０とソレノイド取付板９は、所定間隔で離隔されており、ベース板１０とソレノイド取付板９の間の空間に可動電極１と可動電極ホルダー１３が移動可能に配置されている。ソレノイド取付板９は、図３に示すように、固定電極１と接続導体２４に対して直交する方向に延在している。図３に示すように、押え板１１は、ソレノイド取付板９とほぼ同じ矩形状であるが、ソレノイド取付板９よりも少し長い。

各ガイド軸４は、第１断路部５１と第２断路部５２とで共用されている。各ガイド軸４は、図１に示すように、ベース板１０を貫通していると共に、その中央部において二つのナット６によりベース板１０をその両側から挟むようにして固定されている。各ガイド軸４の先端は、ナット２０によってソレノイド取付板９に固定されている。各ガイド軸４を第１断路部５１と第２断路部５２とで共用せず、第１断路部５１と第２断路部５２に別個に設けてもよいことは言うまでもない。

押え板１１には、各ガイド軸４に嵌合する位置に二つのスライドブッシュ７が固定されている。押え板１１は、スライドブッシュ７がガイド軸４の外側を摺動することで、ガイド軸４に沿って水平移動可能である。ガイド軸４の外側には、ベース板１０から離れる方向に押え板１１を付勢する戻しバネ１４が配置されている。戻しバネ１４の両端は、スライドブッシュ７と、ガイド軸４の外側に設けられたバネ受け１９とによって保持されている。

可動電極１と押え板１１の間には、押圧バネ１２が配置されている。これは、可動電極１が二つの固定電極２を跨ぐように押圧・接触せしめられた時に、可動電極１と固定電極２の間に所望の接触圧力を生成するためである。

第１駆動部６１は、可動電極１を駆動するために、ソレノイド３とコア１６を持つ電磁石を２個、有している。各コア１６は、対応するソレノイド３に通電することで生じる磁気吸引力によって、対応するソレノイド３に対して移動可能である。二つのソレノイド３は、ソレノイド取付板９に固定されている。二つのコア１６の先端は、ソレノイド取付板９の透孔を介して押え板１１に接続されており、コア１６の移動と共に押え板１１が移動する。

二つのコア１６の上端部は、連結棒１７によって相互に連結されていて、ソレノイド３に通電すると、これらのコア１６が同時に移動するようになっている。連結棒１７は、二つのコア１６とソレノイド３の間に配置されたガイド軸５に係合されていて、二つのコア１６はガイド軸５に沿って移動するようになっているので、コア１６の移動に伴って押え板１１が移動する。ガイド軸５の基端は、ソレノイド取付板９に固定されている。ガイド軸５の外側には、ガイド軸５と同心となるように戻しバネ１５が配置されており、その戻しバネ１５によって連結棒１７ひいてはコア１６は、常時、ベース板１０から離れる方向に付勢されているので、ソレノイド３への通電が停止されると、コア１６は図１の状態に復帰する。

コア１６の先端は、ソレノイド取付板９の透孔を介して押え板１１に当接しているため、両電磁石に通電すると、コア１６はガイド軸５に沿って図１の状態から右側に移動し、それに伴って押え板１１と可動電極ホルダー１３が移動する。その結果、可動電極ホルダー１３に保持されている可動電極１は、二つの固定電極２にそれらを跨ぐように衝突・接触し、その接触状態を保つ（図１９を参照）。こうして、二つの固定電極２は、可動電極１によって相互に連結され、電磁式断路器１００の持つ電流回路が導通状態になる。

両電磁石への通電を停止すると、吸引力がなくなるため、戻しバネ１５の弾性力によってコア１６は元の位置に復帰する。このため、押え板１１も戻しバネ１４の弾性力によって元の位置に復帰する。その結果、可動電極１は固定電極２から離れ、図１の初期状態に復帰する。こうして、電磁式断路器１００の持つ電流回路が再び遮断状態になる。

なお、電磁式断路器１００には、その外部に電磁式断路器１００の接点（回路）のＯＮ、ＯＦＦ動作を知らせるために、ＯＮ用、ＯＦＦ用のリミットスイッチ１８が装着されている。これらのリミットスイッチ１８は、基端がベース板１０に取り付けられたスイッチ取付板２２に装着されており、係止部材２１で押え板１１の端縁に固定されたスイッチ駆動片２３によって、ＯＮ・ＯＦＦ操作されるようになっている。

図１に示すように、ベース板１０の右側には、第２断路部５２と第２駆動部６２が配置されているが、第２断路部５２は上述した第１断路部５１と同じ構成であり、第２駆動部６２は上述した第１駆動部６１と同じ構成であるから、同じ構成要素には同じ符号を付けて、それらの説明は省略する。第２断路部５２は、ベース板１０を基準にして第１断路部５１に対して対称な位置にある。第２駆動部６２は、ベース板１０を基準にして第１駆動部６１に対して対称な位置にある。このため、第１駆動部６１と第２駆動部６２は、第１駆動部６１がベース板１０に与える衝撃力と第２駆動部６２がベース板１０に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置されている。ベース板１０の左側にある固定電極２、可動電極１及び第１駆動部６１と、ベース板１０の右側にある固定電極２、可動電極１及び第２駆動部６２とは、ベース板１０を挟んで互いに対向するように配置されていると共に、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。ベース板１０の左側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、ベース板１０の右側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路は、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。

以上説明したように、本発明の第１実施形態に係る電磁式断路器（高周波用双極断路器）１００では、ベース板１０の両側に、それぞれ、互いに同じ構成を持つ第１断路部５１及びと第２断路部５２と、互いに同じ構成を持つ第１駆動部６１及び第２駆動部６２が配置されているので、ベース板１０の片側においてベース板１０に沿って、固定電極２と可動電極１からなる電流経路が形成され、また、ベース板１０の反対側においてベース板１０に沿って、固定電極２と可動電極１からなる電流経路が形成される。したがって、第１断路部５１の固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、第２断路部５２の固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路との間に、ベース板１０だけが存在するという構成を実現することができる。

その結果、第１断路部５１の固定電極２に接続された接続導体２４と、第２断路部５２の固定電極に接続された接続導体２４を、ベース板１０の両側にそれに沿ってそれぞれ配置し、第１断路部５１の接続導体２４と第２断路部５２の接続導体２４を流れる往復電流が、ベース板１０の厚さのみを隔てて近接して流れるようにすることで、前記第１電流経路と前記第２電流経路により形成される電流ループを十分小さくすることができる。例えば、ベース板１０の厚さは、１０〜２０ｍｍとすることができるから、従来の電磁式断路器１０００を２個、単に組み合わせた場合の隣接する接続導体１２４間の間隔（例えば５０ｍｍ〜７０ｍｍ）に比べて、上記二つの往復電流の間隔すなわち電流ループを十分に小さくすることができる。よって、従来の電磁式断路器１０００を２個、単に組み合わせた場合に比べて、上記電流ループによるインダクタンスを大幅に低減することができる。

また、第１断路部５１の固定電極２と可動電極１と第１駆動部６１がベース板１０の片側にあり、第２断路部５２の固定電極２と可動電極１と第２駆動部６２がベース板１０の反対側にあり、しかも、それらがベース板１０を挟んで互いに対向するように配置され且つベース板１０を基準として対称な構成を持つので、並設された２個の従来の電磁式断路器１０００の間のスペース（隙間）が不要であるだけでなく、接続導体２４をベース板１０に直交して設ける必要がない。よって、従来の電磁式断路器１０００を２個並設した場合に比べて、占有面積を小さくすることができる。

さらに、第１駆動部６１と第２駆動部６２がベース板１０の両側にそれぞれ配置され、しかも、第１駆動部６１がベース板１０に与える衝撃力と第２駆動部６２がベース板１０に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置されているので、電磁石のコア１１６のような可動電極を駆動する機構による衝撃力の影響を低減することができる。

よって、本第１実施形態の電磁式断路器（高周波用双極断路器）１００は、高周波・大電流（数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ、数百Ａ以上）の用途に好適に使用することができる。

しかも、本第１実施形態の電磁式断路器１００は、第１駆動部６１によりその固定電極２と可動電極１を接触・離隔でき、それと同時に、第２駆動部６２によりその固定電極２と可動電極１を接触・離隔できるので、単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する「双極単投スイッチ」として好適に使用することができる。

（効果確認試験）
本発明者は、以下の要領で試験を行って本発明の効果を確認した。

比較のため、図１３〜図１５に示した従来の電磁式断路器１０００を製作した。その寸法は、固定電極１０２及び可動電極１０１の幅Ｗ＝７５ｍｍ、固定電極１０２と可動電極１０１の接触長さＢ＝２０ｍｍ、固定電極１０２及び接続導体１２４の合計長さＬ＝１５０ｍｍ、接続導体１２４間のギャップＧ＝７０ｍｍ、可動電極１０１のストロークＳ＝３０ｍｍとした。ソレノイド１０３の吸引力は約７０Ｎとした。

通電試験の結果、図１３〜図１５に示した固定電極２と可動電極１が自然空冷される構成では、周波数約１０ｋＨｚでは４００Ａ、周波数５０ｋＨｚでは２７０Ａの電流を連続通電可能であった。特許文献１に記載されているように、固定電極１０２と可動電極１０１を共に水冷構造にすると、これらの電流の周波数、電流値とも、その６倍以上の連続通電が可能であった。

また、図１３〜図１５に示した従来の電磁式断路器１０００を２台並べて、双極単投スイッチとした場合の往復インダクタンスは、約０．６μＨであった。

他方、本第１実施形態に係る電磁式断路器１００も製作した。その寸法は、従来の電磁式断路器１０００と同様にした。すなわち、固定電極２及び可動電極１の幅Ｗ＝７５ｍｍ、固定電極２と可動電極１の接触長さＢ＝２０ｍｍ、固定電極２及び接続導体２４の合計長さＬ＝１５０ｍｍ、接続導体２４間のギャップＧ＝７０ｍｍ、可動電極１のストロークＳ＝３０ｍｍとした。各ソレノイド３の吸引力は約７０Ｎとした。

通電試験の結果、本第１実施形態の固定電極２と可動電極１が自然空冷される構成では、従来の電磁式断路器１０００と同様に、周波数約１０ｋＨｚでは４００Ａ、周波数５０ｋＨｚでは２７０Ａの電流を連続通電可能であった。特許文献１に記載されているように、固定電極１０２と可動電極１０１を共に水冷構造にすると、これらの電流の周波数、電流値とも、その６倍以上の連続通電が可能であった。よって、従来の電磁式断路器１０００を２個組み合わせた場合と同等の高周波・大電流の連続通電性能が得られることが確認された。

また、本第１実施形態に係る電磁式断路器１００を双極単投スイッチとした場合の往復インダクタンスは、約０．１μＨであり、図１３〜図１５に示した従来の電磁式断路器１０００を２台使用した場合の（１／６）に低減された。よって、本第１実施形態に係る電磁式断路器１００によれば、往復インダクタンスの大幅な低減が可能なことが確認された。

（第２実施形態）
続いて、図４〜図６を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る高周波用双極断路器である電動式断路器１００Ａについて説明する。

第２実施形態の電動式断路器１００Ａは、上述した第１実施形態の電磁式断路器１００において、電磁石に代えて電動機を用いたものに相当する。したがって、第１実施形態の電磁式断路器１００と同一の構成については、同断路器１００と同一の符号を付してその説明を省略する。

図４〜図６から分かるように、本実施形態に係る電動式断路器１００Ａは、中央に配置された矩形のベース板１０を基準として上下対称の構成を有し、ベース板１０の上側には第１断路部５１ａと第１駆動部６１ａが配置され、ベース板１０の下側には第２断路部５２ａと第２駆動部６２ａが配置されている。第１断路部５１ａ及び第２断路部５２ａは、第１断路部５１及び第２断路部５２と同じ構成である。このため、第１駆動部６１ａと第２駆動部６２ａは、第１駆動部６１ａがベース板１０に与える衝撃力と第２駆動部６２ａがベース板１０に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置されている。ベース板１０の左側にある固定電極２、可動電極１及び第１駆動部６１と、ベース板１０の右側にある固定電極２、可動電極１及び第２駆動部６２とは、ベース板１０を挟んで互いに対向するように配置されていると共に、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。ベース板１０の左側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、ベース板１０の右側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路は、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。

第１駆動部６１ａ及び第２駆動部６２ａは、上述した第１実施形態の電磁式断路器１０と比べると、電磁石に代えて電動機を用いたことによる構成の差異がある。第１駆動部６１ａと第２駆動部６２ａは構成が同じであるから、以下において、第１駆動部６１ａについてのみ説明する。

第１駆動部６１ａでは、ソレノイド取付板９に代えて、電動機取付板３１がガイド軸４によってベース板１０に取り付けられており、その電動機取付板３１に、回転伝達機構３０ａと電動機取付部材３２を介して電動機３０が取り付けられている。回転伝達機構３０ａは、電動機３０の回転方向を変えてカップリング３３に伝達する機構である。カップリング３３の先端は、送りネジ３４ａに接続されており、送りネジ３４ａの回転により、送りナット３４ｂと一体構造の押え板１１が上下に移動する構造となっている。押え板１１には、可動電極ホルダー１３が接続されている。このため、電動機３０の回転は、回転伝達機構３０ａ、カップリング３３及び送りネジ３４ａを介して送りナット３４ｂに伝達され、送りナット３４ｂ一体構造とされた押え板１１と、押え板１１に固定された可動電極ホルダー１３ひいてはそれに固定された可動電極１が、固定電極２に接触または離隔することができる。

なお、押え板１１は、電動機３０の回転方向を変えることによって往復運動するため、ガイド軸４の外側に戻しバネ１４は配置されていない。

以上説明したように、本発明の第２実施形態に係る電動式断路器１００Ａでは、上述した第１実施形態の電磁式断路器１００において電磁石に代えて電動機を用いたものに相当するから、第１実施形態の断路器１００と同じ効果が得られることは言うまでもない。ただし、第１及び第２の断路部５１ａ及び５２ａの動作速度（電流経路の開閉速度）は、電磁石を用いた場合よりも小さくなり、また、可動電極１が固定電極２に衝突することでベース板１０に印加される衝撃は、電磁石を用いた上記第１実施形態の断路器１００の場合よりも減少する。

なお、図４に示すように、本第２実施形態に係る電動式断路器１００Ａは、ベース板１０を水平に配置し、その上下に、それぞれ、第１断路部５１ａ及び第２断路部５２ａと、第１駆動部６１ａ及び第２駆動部６２ａとが配置されているが、配置方法はこれに限定されない。上記第１実施形態の電磁式断路器１００と同様に、ベース板１０を水平に配置し、その左右に、それぞれ、第１断路部５１ａ及び第２断路部５２ａと、第１駆動部６１ａ及び第２駆動部６２ａとが配置されてもよい。

（第３実施形態）
続いて、図７〜図９を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る高周波用双極断路器である電磁式断路器１００Ｂについて説明する。

第３実施形態の電磁式断路器１００Ｂは、上記第１実施形態の電磁式断路器１００とは異なり、支持板３５を設けてその片側にベース板１０を直交するように固定し、ベース板１０の上側に第１断路部５１ｂと第１駆動部６１ｂを配置し、ベース板１０の下側に第２断路部５２ｂと第２駆動部６２ｂを配置したものである。その結果、戻しバネ１４の位置が押え板１１の外側(ベース板１０から遠い側)に配置されて、上記第１実施形態の電磁式断路器１００よりも、戻しバネ１４の交換作業が容易になっている。

本第３実施形態の電磁式断路器１００Ｂは、矩形の支持板３５の中央に配置された矩形のベース板１０を基準として、上下対称の構成を有している。ベース板１０は、その一方の長辺を支持板３５の中央部に接合することで、支持板３５の片面（図８では左側の面）に固定されている。図８に明瞭に示すように、ベース板１０は支持板３５に対して直交している。ベース板１０の上側には、支持板３５に沿って、第１断路部５１ｂと第１駆動部６１ｂが配置され、ベース板１０の下側には、支持板３５に沿って第２断路部５２ｂと第２駆動部６２ｂが配置されている。

第１断路部５１ｂは、互いに間隔をあけてベース板１０の上側に固定された二つの銅製の固定電極２と、それら固定電極２に対して、支持板３５に沿って上下方向に相対移動可能な一つの銅製の可動電極１とを備えている。二つの固定電極２は、ベース板１０の上側の面に、Ｌ型部材３６を用いてボルト止めされている。Ｌ型部材３６は、支持板３５にボルト止めされている。図７では、ベース板１０は水平に配置されているので、固定電極２は図７の左右方向に並んでいる。各固定電極２には、図７及び図９に明瞭に示されているように、銅製の接続導体２４が接続されている。したがって、各固定電極２とそれに対応する接続導体２４は、ベース板１０に平行に延在しており、ベース板１０を貫通していない点で、図１３〜図１５に示した従来の電磁式断路器１０００とは異なっている。なお、ここでは、各固定電極２とそれに対応する接続導体２４は、一体的に形成されたものである。

可動電極１は、第１駆動部６１ｂの動作によって固定電極２に向かって（図７では垂直方向に）移動可能であり、二つの固定電極２に対してそれらを跨ぐように接触され、あるいは離隔される。可動電極１が、二つの固定電極２に対してそれらを跨ぐように移動して接触せしめられると、それら固定電極２は可動電極１を介して電気的に導通状態となる（図１９を参照）。こうして、第１断路部５１ｂの電流経路は閉状態となる。可動電極１が固定電極２から離隔せしめられると、固定電極２は電気的に遮断状態となる（図７を参照）。こうして、第１断路部５１ｂの電流経路は開状態に復帰する。

可動電極１は、可動電極ホルダー１３に保持されており、その可動電極ホルダー１３は、２本のガイド軸４によって上下移動可能な押え板１１に固定されている。ソレノイド取付板９は、支持板３５に対して直接固定されており、また、垂直に配置された支持板３５に対して直交していて、水平状態にある。こうして、ベース板１０とソレノイド取付板９は、所定間隔で離隔されており、ベース板１０とソレノイド取付板９の間の空間に、可動電極１と可動電極ホルダー１３と押え板１１が移動可能に配置されている。

ソレノイド取付板９には、各ガイド軸４に嵌合する位置に二つのスライドブッシュ７が上方に突出して固定されている。ガイド軸４のベース板１０側の端部は、スライドブッシュ７及びソレノイド取付板９の内側を貫通して、押え板１１にネジ込まれて固定されている。ガイド軸４がスライドブッシュ７の内側を摺動することで、ガイド軸４と一体の押え板１１と可動電極ホルダー１３とは、上下移動が可能である。ガイド軸４の外側には、ベース板１０から離れる方向に押え板１１を付勢する戻しバネ１４が配置されている。戻しバネ１４の両端は、スライドブッシュ７と、ガイド軸４の外側に設けられたバネ受けとによって保持されている。

可動電極１と押え板１１の間には、押圧バネ１２が配置されている。これは、可動電極１が二つの固定電極２を跨ぐように押圧・接触せしめられた時に、可動電極１と固定電極２の間に所望の接触圧力を生成するためである。

第１駆動部６１ｂは、可動電極１を駆動するために、ソレノイド３とコア１６を持つ電磁石を２個、有している。各コア１６は、ソレノイド３に通電することで生じる磁気吸引力によって、対応するソレノイド３に対して移動可能である。二つのソレノイド３は、ソレノイド取付板９に固定されている。二つのコア１６の先端は、ソレノイド取付板９の透孔（図示せず）を介して押え板１１に接続されており、コア１６の移動と共に押え板１１が移動する。

二つのコア１６の上端部は、連結棒１７によって相互に連結されていて、両ソレノイド３に通電すると、これらのコア１６が同時に移動するようになっている。連結棒１７は、二つのコア１６とソレノイド３の間に配置されたガイド軸５に係合されていて、二つのコア１６はガイド軸５に沿って移動するようになっているので、コア１６の移動に伴って押え板１１が移動する。ガイド軸５の基端は、ソレノイド取付板９に固定されている。ガイド軸５の外側には、ガイド軸５と同心となるように戻しバネ１５が配置されており、その戻しバネ１５によって連結棒１７ひいてはコア１６は、常時、ベース板１０から離れる方向に付勢されているので、ソレノイド３への通電が停止されると、コア１６は図７の状態に復帰する。

コア１６の先端は、ソレノイド取付板９の透孔を介して押え板１１に係止されているため、両電磁石に通電すると、二つのコア１６はガイド軸５に沿って図７の状態から下方に移動し、それに伴って押え板１１が下方に移動する。その結果、押え板１１に固定された可動電極ホルダー１３に保持されている可動電極１は、二つの固定電極２にそれらを跨ぐように衝突・接触し、その接触状態を保つ。こうして、二つの固定電極２は、可動電極１によって相互に連結され、第１断路部５１ｂの電流回路が導通状態になる。

両電磁石への通電を停止すると、吸引力がなくなるため、戻しバネ１５の弾性力によってコア１６は元の位置に復帰する。このため、押え板１１も戻しバネ１４の弾性力によって元の位置に復帰する。その結果、押え板１１に固定された可動電極ホルダー１３に保持されている可動電極１は、固定電極２から離れ、図７の初期状態に復帰する。こうして、第１断路部５１ｂの電流回路が再び遮断状態になる。

なお、電磁式断路器１００Ｂには、その外部に電磁式断路器１００Ｂの接点（回路）のＯＮ、ＯＦＦ動作を知らせるために、ＯＮ用、ＯＦＦ用の二つのリミットスイッチ１８が装着されている。これらのリミットスイッチ１８は、基端がソレノイド取付板９に固定されたスイッチ取付板２２に装着されており、連結棒１７に係止されたスイッチ駆動片２３によって、ＯＮ・ＯＦＦ操作されるようになっている。

図７に示すように、ベース板１０の下側には、第２断路部５２ｂと第２駆動部６２ｂが配置されているが、第２断路部５２ｂは上述した第１断路部５１ｂと同じ構成であり、第２駆動部６２ｂは上述した第１駆動部６１ｂと同じ構成であるから、それらの説明は省略する。第２断路部５２ｂは、ベース板１０を基準にして第１断路部５１ｂに対して対称な位置にある。第２駆動部６２ｂは、ベース板１０を基準にして第１駆動部６１ｂに対して対称な位置にある。このため、第１駆動部６１ｂと第２駆動部６２ｂは、第１駆動部６１ｂがベース板１０に与える衝撃力と第２駆動部６２ｂがベース板１０に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置されている。ベース板１０の上側にある固定電極２、可動電極１及び第１駆動部６１と、ベース板１０の下側にある固定電極２、可動電極１及び第２駆動部６２とは、ベース板１０を挟んで互いに対向するように配置されていると共に、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。ベース板１０の上側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、ベース板１０の下側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路は、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。

以上説明したように、本発明の第３実施形態に係る電磁式断路器１００Ｂでは、ベース板１０の上下側に、それぞれ、互いに同じ構成を持つ第１断路部５１ｂ及びと第２断路部５２ｂと、互いに同じ構成を持つ第１駆動部６１ｂ及び第２駆動部６２ｂが配置されているので、ベース板１０の片側においてベース板１０に沿って、固定電極２と可動電極１からなる電流経路が形成され、また、ベース板１０の反対側においてベース板１０に沿って、固定電極２と可動電極１からなる電流経路が形成される。したがって、第１断路部５１ｂの固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、第２断路部５２ｂの固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路との間に、ベース板１０だけが存在するという構成を実現することができる。

その結果、第１断路部５１ｂの固定電極２に接続された接続導体２４と、第２断路部５２ｂの固定電極に接続された接続導体２４を、ベース板１０の上下にそれに沿ってそれぞれ配置し、第１断路部５１ｂの接続導体２４と第２断路部５２ｂの接続導体２４を流れる往復電流が、ベース板１０の厚さのみを隔てて流れるようにすることで、前記第１電流経路と前記第２電流経路により形成される電流ループを十分小さくすることができる。ベース板１０の厚さは、例えば１０〜２０ｍｍであるから、上記二つの往復電流の間隔をこの程度まで小さくできる。よって、電流ループによるインダクタンスを大幅に低減することができる。

また、第１断路部５１ｂの固定電極２と可動電極１と第１駆動部６１ｂがベース板１０の片側にあり、第２断路部５２ｂの固定電極２と可動電極１と第２駆動部６２ｂがベース板１０の反対側にあり、しかも、それらが互いに対向するように配置されているので、従来の電磁式断路器１０００のベース板１１０から突出した接続導体１２４のような突出部分が存在しない。したがって、従来の電磁式断路器１０００を２個組み合わせた場合よりも十分に占有面積を小さくすることができる。

さらに、第１駆動部６１ｂと第２駆動部６２ｂがベース板１０の両側に、それぞれ互いに対向して配置されているので、第１駆動部６１ｂによる衝撃力と第２駆動部６２ｂによる衝撃力は互いに相殺される。よって、電磁石のコア１６のような可動電極１を駆動する機構による衝撃力がベース板１０に与える影響を、低減することができる。

しかも、本第３実施形態の高周波用双極断路器１００Ｂは、第１駆動部６１ｂによりその固定電極２と可動電極１を接触・離隔でき、それと同時に、第２駆動部６２ｂによりその固定電極２と可動電極１を接触・離隔できるので、単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する「双極単投スイッチ」として好適に使用することができる。

（第４実施形態）
続いて、図１０〜図１２を参照しながら、本発明の第４実施形態に係る高周波用双極断路器である電磁式断路器１００Ｃについて説明する。

第４実施形態の電磁式断路器１００Ｃは、図１０に示すように、中央に配置された矩形のベース板１０を基準として左右対称の構成を有している。ベース板１０の左側には、第１断路部５１ｃと第１駆動部６１ｃが配置され、ベース板１０の右側には、第２断路部５２ｃと第２駆動部６２ｃが配置されている。第１駆動部６１ｃと第２駆動部６２ｃは、いずれも電磁石を１個有している点で、上述した第１実施形態の電磁式断路器１００とは異なっている。

第１断路部５１ｃは、互いに間隔をあけてベース板１０の左側に固定された二つの銅製の固定電極２と、それら固定電極２に対して水平方向に相対移動可能な一つの銅製の可動電極１とを備えている。二つの固定電極２は、ベース板１０の左側の面に固定されている。図１０では、ベース板１０は垂直に配置されているので、固定電極２は図１０の紙面に直交する方向に並んでいる。各固定電極２には、図１１及び図１２に明瞭に示されているように、銅製の接続導体２４が接続されている。したがって、各固定電極２とそれに対応する接続導体２４は、ベース板１０に平行に延在しており、ベース板１０を貫通していない点で、図１３〜図１５に示した従来の電磁式断路器１０００とは異なっている。なお、ここでは、各固定電極２とそれに対応する接続導体２４は、一体的に形成されたものである。

可動電極１は、第１駆動部６１ｃの動作によって固定電極２に向かって（図１０では水平方向に）移動可能であり、二つの固定電極２に対してそれらを跨ぐように接触され、あるいは離隔される。可動電極１が、二つの固定電極２に対してそれらを跨ぐように移動して接触せしめられると、それら固定電極２は可動電極１を介して電気的に導通状態となる（図１９を参照）。こうして、第１断路部５１ｃの電流経路は閉状態となる。可動電極１が固定電極２から離隔せしめられると、固定電極２は電気的に遮断状態となる（図１０を参照）。こうして、第１断路部５１ｃの電流経路は開状態に復帰する。

可動電極１は、可動電極ホルダー１３に保持されており、その可動電極ホルダー１３は、押え板１１に取り付けられている。押え板１１は、ソレノイド取付板９の透孔を介して電磁石のコア１６に接続されていて、コア１６と共に水平方向に移動可能である。ソレノイド取付板９は、ベース板１０に固定された２本の支持軸３７によって支持されている。ガイド軸４は、ベース板１０の両端（図１０では上下端）にそれぞれ位置している。こうして、ベース板１０とソレノイド取付板９は、所定間隔で離隔されており、ベース板１０とソレノイド取付板９の間の空間に、押え板１１と可動電極１と可動電極ホルダー１３が移動可能に配置されている。

ソレノイド取付板９の両端部（図１０では上下端部）には、二つのスライドブッシュ７が突出して固定されている。押え板１１には、スライドブッシュ７に対応する位置において、２本のガイド軸５の一端が、ソレノイド取付板９の透孔（図示せず）を通ってボルト止めされている。これらのガイド軸５は、ソレノイド取付板９に固定されたスライドブッシュ７の内部を通って第１駆動部６１ｃの側に、換言すれば、図１０の左側に、突出している。押え板１１（とそれに固定された可動電極ホルダー１３）は、スライドブッシュ７の内部をガイド軸５が摺動することで、水平方向に移動可能である。ガイド軸５の外側には、ベース板１０から離れる方向に押え板１１を付勢する戻しバネ１５が配置されている。戻しバネ１５の両端は、スライドブッシュ７と、ガイド軸５の先端に係止された係合部材３８とによって保持されている。

各支持軸３７は、第１断路部６２と第２断路部５２とで共用されている。各支持軸３７は、図１０に示すように、ベース板１０を貫通していると共に、中央部においてベース板１０に固定されている。

可動電極１と押え板１１の間には、押圧バネ１２が配置されている。これは、可動電極１が二つの固定電極２を跨ぐように押圧・接触せしめられた時に、可動電極１と固定電極２の間に所望の接触圧力を生成するためである。

第１駆動部６１ｃは、可動電極１を駆動するために、ソレノイド３とコア１６を持つ電磁石を１個、有している。コア１６は、ソレノイド３に通電することで生じる磁気吸引力によって、ソレノイド３に対して移動可能である。ソレノイド３は、ソレノイド取付板９に固定されている。コア１６の先端は、ソレノイド取付板９の透孔（図示せず）を介して押え板１１に接続されており、コア１６の移動と共に、押え板１１とこれに固定された可動電極ホルダー１３が移動する。

コア１６の上端部には、係合部材３８の中央部が係合されている。係合部材３８の両端部は、上下２本のガイド軸５にそれぞれ係合されている。係合部材３８は、ガイド軸５に沿って水平方向に移動可能である。コア１６は、こうして、その両側に配置されたガイド軸５によって案内されながら水平移動するので、コア１６の移動に伴って押え板１１と可動電極ホルダー１３が移動する。ガイド軸５の外側に配置された戻しバネ１５によって、係合部材３８ひいてはコア１６は、常時、ベース板１０から離れる方向に付勢されているので、ソレノイド３への通電が停止されると、コア１６は図１０の状態に復帰する。

コア１６の先端は、ソレノイド取付板９の透孔を介して押え板１１に係止されているため、電磁石に通電すると、コア１６はガイド軸５に沿って図１０の状態から右方に移動し、それに伴って押え板１１と可動電極ホルダー１３が右方に移動する。その結果、可動電極ホルダー１３に保持されている可動電極１は、二つの固定電極２にそれらを跨ぐように衝突・接触し、その接触状態を保つ。こうして、二つの固定電極２は、可動電極１によって相互に連結され、電磁式断路器１００Ｃの持つ回路が導通状態になる。

電磁石への通電を停止すると、吸引力がなくなるため、戻しバネ１５の弾性力によってコア１６は元の位置に復帰する。このため、押え板１１と可動電極ホルダー１３も戻しバネ１５の弾性力によって元の位置に復帰する。その結果、可動電極１は固定電極２から離れ、図１０の初期状態に復帰する。こうして、電磁式断路器１００Ｃの持つ回路が再び遮断状態になる。

なお、電磁式断路器１００Ｃには、その外部に電磁式断路器１００Ｃの接点（回路）のＯＮ、ＯＦＦ動作を知らせるためのリミットスイッチ１８が装着されている。これらのリミットスイッチ１８は、基端がソレノイド取付板９に取り付けられたスイッチ取付板２２に装着されており、係合部材３８に装着されたスイッチ駆動片２３によって、ＯＮ・ＯＦＦ操作されるようになっている。

図１０に示すように、ベース板１０の右側には、第２断路部５２ｃと第２駆動部６２ｃが配置されているが、第２断路部５２ｃは上述した第１断路部５１ｃと同じ構成であり、第２駆動部６２ｃは上述した第１駆動部６１ｃと同じ構成であるから、それらの説明は省略する。第２断路部５２ｃは、ベース板１０を基準にして第１断路部５１ｃに対して対称な位置にある。第２駆動部６２ｃは、ベース板１０を基準にして第１駆動部６１ｃに対して対称な位置にある。このため、第１駆動部６１ｃと第２駆動部６２ｃは、第１駆動部６１ｃがベース板１０に与える衝撃力と第２駆動部６２ｃがベース板１０に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置されている。ベース板１０の左側にある固定電極２、可動電極１及び第１駆動部６１と、ベース板１０の右側にある固定電極２、可動電極１及び第２駆動部６２とは、ベース板１０を挟んで互いに対向するように配置されていると共に、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。ベース板１０の左側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、ベース板１０の右側でベース板１０に沿って固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路は、ベース板１０を基準として対称な構成を有している。

以上説明したように、本発明の第４実施形態に係る高周波用双極断路器１００Ｃでは、ベース板１０の左右に、それぞれ、互いに同じ構成を持つ第１断路部５１ｃ及びと第２断路部５２ｃと、互いに同じ構成を持つ第１駆動部６１ｃ及び第２駆動部６２ｃが配置されているので、ベース板１０の片側においてベース板１０に沿って、固定電極２と可動電極１からなる電流経路が形成され、また、ベース板１０の反対側においてベース板１０に沿って、固定電極２と可動電極１からなる電流経路が形成される。したがって、第１断路部５１ｃの固定電極２と可動電極１からなる第１電流経路と、第２断路部５２ｃの固定電極２と可動電極１からなる第２電流経路との間に、ベース板１０だけが存在するという構成を実現することができる。

その結果、第１断路部５１ｃの固定電極２に接続された接続導体２４と、第２断路部５２ｃの固定電極に接続された接続導体２４を、ベース板１０の上下にそれに沿ってそれぞれ配置し、第１断路部５１ｃの接続導体２４と第２断路部５２ｃの接続導体２４を流れる往復電流が、ベース板１０の厚さのみを隔てて流れるようにすることで、前記第１電流経路と前記第２電流経路により形成される電流ループを十分小さくすることができる。ベース板１０の厚さは、例えば１０〜２０ｍｍであるから、上記二つの往復電流の間隔をこの程度まで小さくできる。よって、電流ループによるインダクタンスを大幅に低減することができる。

また、第１断路部５１ｃの固定電極２と可動電極１と第１駆動部６１ｃがベース板１０の片側にあり、第２断路部５２ｃの固定電極２と可動電極１と第２駆動部６２ｃがベース板１０の反対側にあり、しかも、それらが互いに対向するように配置されているので、従来の電磁式断路器１０００のベース板１１０から突出した接続導体１２４のような突出部分が存在しない。したがって、従来の電磁式断路器１０００を２個組み合わせた場合よりも十分に占有面積を小さくすることができる。

さらに、第１駆動部６１ｃと第２駆動部６２ｃがベース板１０の両側にそれぞれ配置されているので、第１駆動部６１ｃによる衝撃力と第２駆動部６２ｃによる衝撃力は互いに相殺される。よって、電磁石のコア１６のような可動電極１を駆動する機構による衝撃力がベース板１０に与える影響を、低減することができる。
しかも、本第３実施形態の高周波用双極断路器１００Ｃは、第１駆動部６１ｃによりその固定電極２と可動電極１を接触・離隔でき、それと同時に、第２駆動部６２ｃによりその固定電極２と可動電極１を接触・離隔できるので、単相の往復電流回路を同時に２線とも開閉する「双極単投スイッチ」として好適に使用することができる。

（変形例）
上述した第１〜第４実施形態は本発明を具体化した例を示すものである。したがって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した第１〜第４実施形態は、自然空冷式とされているが、本発明はこれに限定されない。冷却能力を高めてより大きな電流に対応できるようにするために、固定電極２と可動電極１に冷却水用ニップルや給水路を設けてもよい。

また、第１断路部と第２断路部の構成は、上述した第１〜第４実施形態で述べたものに限定されない。固定電極と、それに対して相対移動可能な可動電極を有していて、固定電極に対して可動電極を接触・離隔できる構成であれば、上述した第１〜第４実施形態で述べたもの以外の任意の構成を使用することができる。例えば、一つの可動電極１に対応する固定電極２の数は通常２個であるが、必要に応じて、３個あるいはそれ以上としてもよい。

第１駆動部と第２駆動部の構成も、第１断路部と第２断路部と同様に、上述した第１〜第４実施形態で述べたものに限定されない。固定電極に接触・離隔できるように第１断路部または第２断路部の可動電極を駆動できる構成であれば、上述した第１〜第４実施形態で述べたもの以外の任意の構成を使用することができる。例えば、空圧式の駆動部とすることが可能である。

１ 可動電極
２ 固定電極
３ ソレノイド
４ ガイド軸
５ ガイド軸
６ ナット
７ スライドブッシュ
８ ナット
９ ソレノイド取付板
１０ ベース板
１１ 押え板
１２ 押圧バネ
１３ 可動電極ホルダー
１４ 戻しバネ
１５ 戻しバネ
１６ コア
１７ 連結棒
１８ リミットスイッチ
２０ ナット
２１ 係止部材
２２ スイッチ取付板
２３ スイッチ駆動片
２４ 接続導体
３０ 電動機
３０ａ 回転伝達機構
３１ 電動機取付板
３２ 電動機取付部材
３３ スライド軸
３５ 支持板
３６ Ｌ型部材
３７ 支持軸
３８ 係合部材
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 第１断路部
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 第２断路部
６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 第１駆動部
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ 第２駆動部
１００ 高周波用双極断路器
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 高周波用双極断路器
Ｓ１ スイッチ
Ｓ２ スイッチ
Ｕ０ 端子
Ｕ１ 端子
Ｖ０ 端子
Ｖ１ 端子

Claims (5)

1. ベース部材と、
   前記ベース部材の片側に配置された複数の第１固定電極と、
   前記ベース部材の前記第１固定電極と同じ側において、複数の前記第１固定電極に対向して配置された第１可動電極と、
   前記ベース部材の前記第１固定電極と同じ側において、前記第１可動電極を駆動して複数の前記第１固定電極に接触または離隔させる第１駆動部と、
   前記ベース部材の前記第１固定電極とは反対側に配置された複数の第２固定電極と、
   前記ベース部材の前記第２固定電極と同じ側において、複数の前記第２固定電極に対向して配置された第２可動電極と、
   前記ベース部材の前記第２固定電極と同じ側において、前記第２可動電極を駆動して複数の前記第２固定電極に接触または離隔させる第２駆動部とを備え、
   前記ベース部材の片側において、前記ベース部材に沿って前記第１固定電極と前記第１可動電極からなる第１電流経路が形成され、前記ベース部材の反対側において、前記ベース部材に沿って前記第２固定電極と前記第２可動電極からなる第２電流経路が形成されており、
   前記第１駆動部と前記第２駆動部は、前記第１駆動部が前記ベース部材に与える衝撃力と前記第２駆動部が前記ベース部材に与える衝撃力とが互いに相殺されるように配置され、
   前記第１固定電極、前記第１可動電極及び前記第１駆動部と、前記第２固定電極、前記第２可動電極及び前記第２駆動部とは、前記ベース部材を挟んで互いに対向するように配置されていると共に、前記ベース部材を基準として対称な構成を有し、
   前記第１電流経路と前記第２電流経路は、前記ベース部材を基準として対称な構成を有していることを特徴とする高周波用双極断路器。
2. 前記第１固定電極と前記第１可動電極が第１断路部を構成しており、
   前記第１断路部が、前記ベース部材に固定された第１ガイド軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第１ガイド軸に固定された第１駆動機取付部材と、前記第１ガイド軸に沿って移動可能とされた第１押え部材と、前記第１押え部材に固定された、前記第１可動電極を保持する第１可動電極ホルダーとをさらに備えており、
   前記第１駆動部の駆動機が前記第１駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第１押え部材と前記第１可動電極ホルダーを介して前記第１可動電極が前記第１固定電極に接触あるいは離隔せしめられるようになっており、
   前記第２固定電極と前記第２可動電極が第２断路部を構成しており、
   前記第２断路部が、前記ベース部材に固定された第２ガイド軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第２ガイド軸に固定された第２駆動機取付部材と、前記第２ガイド軸に沿って移動可能とされた第２押え部材と、前記第２押え部材に固定された、前記第２可動電極を保持する第２可動電極ホルダーとをさらに備えており、
   前記第２駆動部の駆動機が前記第２駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第２押え部材と前記第２可動電極ホルダーを介して前記第２可動電極が前記第２固定電極に接触あるいは離隔せしめられるようになっている請求項１に記載の高周波用双極断路器。
3. 前記ベース部材が一面に固定された支持部材をさらに備えており、
   前記第１固定電極と前記第１可動電極が第１断路部を構成しており、
   前記第１断路部が、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記支持部材に固定された第１駆動機取付部材と、前記第１駆動機取付部材に固定され且つ前記支持部材の前記面に沿って延在する第１ガイド軸と、前記第１ガイド軸に沿って移動可能とされた第１押え部材と、前記第１押え部材に固定された、前記第１可動電極を保持する第１可動電極ホルダーとをさらに備えており、
   前記第１駆動部の駆動機が前記第１駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第１押え部材と前記第１可動電極ホルダーを介して前記第１可動電極が前記第１固定電極に接触あるいは離隔せしめられるようになっており、
   前記第２固定電極と前記第２可動電極が第２断路部を構成しており、
   前記第２断路部が、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記支持部材に固定された第２駆動機取付部材と、前記第２駆動機取付部材に固定され且つ前記支持部材の前記面に沿って延在する第２ガイド軸と、前記第２ガイド軸に沿って移動可能とされた第２押え部材と、前記第２押え部材に固定された、前記第２可動電極を保持する第２可動電極ホルダーとをさらに備えており、
   前記第２駆動部の駆動機が前記第２駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第２押え部材と前記第２可動電極ホルダーを介して前記第２可動電極が前記第２固定電極に接触あるいは離隔せしめられるようになっている請求項１に記載の高周波用双極断路器。
4. 前記第１固定電極と前記第１可動電極が第１断路部を構成しており、
   前記第１断路部が、前記ベース部材に固定された第１支持軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第１支持軸に固定された第１駆動機取付部材と、前記第１駆動機取付部材に固定された第１スライド軸と、前記第１スライド軸に沿って移動可能とされた第１押え部材と、前記第１押え部材に固定された、前記第１可動電極を保持する第１可動電極ホルダーとをさらに備えており、
   前記第１駆動部の駆動機が前記第１駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第１押え部材と前記第１可動電極ホルダーを介して前記第１可動電極が前記第１固定電極に接触あるいは離隔せしめられるようになっており、
   前記第２固定電極と前記第２可動電極が第２断路部を構成しており、
   前記第２断路部が、前記ベース部材に固定された第２支持軸と、前記ベース部材との間に所定の間隔をあけて前記第２支持軸に固定された第２駆動機取付部材と、前記第２駆動機取付部材に固定された第２スライド軸と、前記第２スライド軸に沿って移動可能とされた第２押え部材と、前記第２押え部材に固定された、前記第２可動電極を保持する第２可動電極ホルダーとをさらに備えており、
   前記第２駆動部の駆動機が前記第２駆動機取付部材に取り付けられていて、その駆動機の動作によって前記第２押え部材と前記第２可動電極ホルダーを介して前記第２可動電極が前記第２固定電極に接触あるいは離隔せしめられるようになっている請求項１に記載の高周波用双極断路器。
5. 前記第１駆動部の前記駆動機と前記第２駆動部の前記駆動機が、それぞれ複数個とされている請求項２または３に記載の高周波用双極断路器。

Images