JP6244563B2

JP6244563B2 - 開閉器

Info

Publication number: JP6244563B2
Application number: JP2013138028A
Authority: JP
Inventors: 晶也波多野; 大輔納所
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: JP2015011923A

Description

本発明は、例えば太陽光発電システムのような比較的高電圧が印加される回路に使用される開閉器に関するものである。

太陽光発電システムにおいては、多数の発電素子を直列に接続して太陽電池ストリングを構成しているため、各太陽電池ストリングをインバータ等の機器に接続する部位に配置される開閉器には、数百〜１０００Ｖ超の直流電圧が印加される。

このような開閉器の一例が、特許文献１に記載されている。この開閉器は右側ケースと左側ケースとの間に中間ケースを有し、この中間ケースにハンドルを金属製のハンドル軸により回動自在に取り付け、ハンドルの開閉操作に伴って各極の可動接触子を各極の反転バネにより動作させて接点を開閉する２極の開閉器である。

特許文献１の開閉器においては、中間ケースの上部位置に左右両極にまたがるようにクレドルを固定し、クレドルの両側に形成された腕部に各極の反転バネの一端を保持させ、反転バネの他端を各極の可動接触子に保持させている。しかしこの構造では、中間ケースの略中央付近にクレドルを取付けるための空間を形成する必要があるため、隣接する反転バネの上端間の絶縁距離を十分に確保することができず、高電圧が印加されたときに異極間で短絡を生ずるおそれがあった。

特開２０１２−１４６４７２号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、隣接する異極間に高電圧が印加された場合にも、各極の反転バネの上端間の絶縁距離を十分に確保することができる開閉器を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、右側ケースと左側ケースとの間に中間ケースを有し、この中間ケースにハンドルを金属製のハンドル軸により回動自在に取り付け、前記ハンドルの開閉操作に伴って各極の可動接触子を各極の反転バネにより動作させて接点を開閉する２極の開閉器において、前記中間ケースの前記ハンドル軸よりも下方位置に中間ケースと一体に突起部を突設し、前記反転バネの一端をこの突起部に保持させ、その他端を前記可動接触子に保持させたことを特徴とするものである。

請求項２の発明は請求項１の発明において、前記突起部、もしくは前記突起部と前記ハンドル軸が挿入されるハンドル取付孔との間の前記中間ケースに段差部を形成し、前記ハンドル軸を通った異極の前記反転バネ間の絶縁距離を増加させたことを特徴とするものである。

請求項３の発明は請求項２の発明において、前記段差部を凸状段差部と凹状段差部とからなるものとし、前記凸状段差部は前記突起部の根元部に形成し、前記凹状段差部は前記凸状段差部と前記ハンドル取付孔との間に形成したことを特徴とするものである。

請求項４の発明は請求項１の発明において、前記突起部の根元部と前記突起部に保持させた前記反転バネの一端との間に段部を形成し、前記ハンドル軸を通った異極の前記反転バネ間の絶縁距離及び前記中間ケース上端を通った異極の反転バネ間の絶縁距離を増加させたことを特徴とするものである。

請求項５の発明は請求項１または請求項４の発明において、前記突起部と前記中間ケースの上端との間に上方段部を形成し、前記中間ケース上端を通った異極の反転バネ間の絶縁距離を増加させたことを特徴とするものである。

本願発明の開閉器は、中間ケースのハンドル軸よりも下方位置の両側に突起部を突設し、各極の反転バネの一端をこれらの突起部にそれぞれ保持させる構造としたので、特許文献１の開閉器のように中間ケースにクレドルによる空間を形成する必要がない。このため異極間の絶縁距離を確保することができ、異極間に高電圧が印加された場合にも、異極間で短絡を生ずることがない。

請求項２、３の発明によれば、突起部自体、あるいは突起部とハンドル取付孔との間の中間ケースに段差部を形成したことにより、ハンドル軸を通った異極の反転バネの上端間の絶縁距離を更に長くすることができる。

請求項４の発明によれば、ハンドル軸を通った異極の反転バネの上端間の絶縁距離及び中間ケース上端を通った異極の反転バネの上端間の絶縁距離を長くすることができる。

請求項５の発明によれば、中間ケース上端を通った異極の反転バネの上端間の絶縁距離を長くすることができる。

本発明の開閉器の分解斜視図である。要部の拡大斜視図である。要部の水平断面図である。要部の縦断面図である。開閉機構の動作を説明する側面図である。開閉機構の動作を説明する側面図である。他の実施形態の要部を示す縦断面図である。他の実施形態の要部を示す縦断面図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明の開閉器の分解斜視図であり、１は中間ケース、２は右側ケース、３は左側ケースである。これらは複数本の連結ピン４によって相互に連結され、開閉器の外郭を構成している。

中間ケース１の長手方向端部の両側には、電源側端子５と負荷側端子６とが２個ずつ設けられている。これらは何れも上下段違いに配置されて隣接する端子相互間の絶縁距離を確保している。

また中間ケース１には開閉機構が組み込まれている。開閉機構は、手動操作されるハンドル７と、ハンドル７の下側に回動自在に連結された可動接触子８と、負荷側端子６と一体に形成された固定接点９と、反転バネ１０などからなる。なお電源側端子５と可動接触子８とは、撚り線１１により接続されている。ハンドル７は金属製のハンドル軸１２によって中間ケース１の上部に軸支されている。

図２〜図４に示すように、中間ケース１のハンドル軸１２よりも下方位置には、突起部１３が突設されている。突起部１３は中間ケース１の左右両極に形成され、各極の反転バネ１０の一端（上端）のフック部をこれらの突起部１３に保持させ、反転バネ１０の他端（下端）を可動接触子８の引掛部１４に保持させてある。また、ハンドル軸１２の付近の中間ケース１の上方はハンドルを取り付けるために空間部２３としている。

図５に示すようにハンドル７をオン側に倒すと、可動接触子８とハンドル７との連結点１５が、突起部１３と引掛部１４とを結ぶ直線の右側に移動する。このため可動接触子８は反転バネ１０により時計方向の回転モーメントを与えられ、その下端の可動接点１６が固定接点９に密着される。逆に図６に示すようにハンドル７をオフ側に倒すと、連結点１５が突起部１３と引掛部１４とを結ぶ直線の左側に移動する。このため可動接触子８は反転バネ１０により反時計方向の回転モーメントを与えられ、接点がオフとなる。このようなトグル式の開閉機構自体は業界において周知である。

上記したように、本発明では反転バネ１０の上端は中間ケース１の突起部１３に保持されている。この部分に本発明の特徴があるため、さらに詳細に説明する。

本発明の構造では、異極の反転バネ１０の上端間の最短の絶縁距離（沿面距離）と成り得る経路が、ハンドル軸１２を通った経路もしくは中間ケース１上端を通った経路が考えられる。本実施形態では、ハンドル軸１２を通った経路が最短とし、ハンドル軸１２を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）を長くする構造としている。

図２〜図４に示すように、本実施形態の突起部１３は、突起部１３の根元部に中間ケース１の縦壁面１７から突出形成された凸状段差部１８を有し、突起部１３の先端上部に反転バネ１０が突起部１３から脱落しないように止め部１９を形成した構造である。凸状段差部１８と止め部１９の間に反転バネ１０の一端のフック部を引掛けて安定に保持させ、フック部の脱落を防止している。さらに、凸状段差部１８とハンドル軸１２が挿入されるハンドル取付孔２１との間の中間ケース１に凹状段差部２０を形成している。なおこれらの構造は左右対称になっている。

本発明では突起部１３を中間ケース１に形成することにより、特許文献１のような中間ケース１にクレドルを取付けるための空間を中間ケース１に形成する必要がなくなり、充電部である異極の反転バネ１０の上端間の絶縁距離（沿面距離）を確保することができる。従って、異極間に高電圧が印加された場合にも、異極間の短絡を抑制することができる。

また、突起部１３、もしくは突起部１３とハンドル軸１２が挿入されるハンドル取付孔２１との間の中間ケース１に段差部を形成することで、ハンドル軸１２を通った異極の反転バネ間１０の絶縁距離（沿面距離）を長くすることができる。

また、本実施形態では、段差部は図２に示すように、突起部１３の根元部に形成された凸状段差部１８と、凹状段差部２０とからなる。凸状段差部１８を形成したことで反転バネ１０の上端のフック部をより外側位置で保持できるため、異極の反転バネ１０の上端間の絶縁距離（沿面距離）を長くすることができる。さらに、凹状段差部１８は、凸状段差部１８とハンドル軸１２が挿入されるハンドル取付孔２１との間を凹状としたものである。このように突起部１３とハンドル取付孔２１との間に、凸状段差部１８と凹状段差部２０とを形成すれば、反転バネ１０の上端のフック部とハンドル軸１２との間の絶縁距離（沿面距離）を長くすると同時に、ハンドル軸１２を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）を長くすることができる。

以上に説明した実施形態では、突起部１３に凸状段差部１８を形成したが、図７に示すように突起部１３に段部２２を形成することも可能である。このような構造とすれば、中間ケース１の上端を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）を長くすると同時に、ハンドル軸１２を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）を長くすることができる。また、図８に示すように、上方段部２４を突起部１３とハンドル取付孔の間ではなく、突起部１３と中間ケース１の上端との間に形成することも可能である。このような構造としても、中間ケース１の上端を通る異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）を長くすることができる。上記の構造では、中間ケース１の上端を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）が最短の場合や、中間ケース１の上端を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）とハンドル軸１２を通った異極の反転バネ１０間の絶縁距離（沿面距離）の両方を長くする必要がある場合に有効である。

１中間ケース
２右側ケース
３左側ケース
４連結ピン
５電源側端子
６負荷側端子
７ハンドル
８可動接触子
９固定接点
１０反転バネ
１１撚り線
１２ハンドル軸
１３突起部
１４引掛部
１５連結点
１６可動接点
１７縦壁面
１８凸状段差部
１９止め部
２０凹状段差部
２１ハンドル取付孔
２２段部
２３空間部
２４上方段部

Claims

右側ケースと左側ケースとの間に中間ケースを有し、この中間ケースにハンドルを金属製のハンドル軸により回動自在に取り付け、前記ハンドルの開閉操作に伴って各極の可動接触子を各極の反転バネにより動作させて接点を開閉する２極の開閉器において、
前記中間ケースの前記ハンドル軸よりも下方位置に中間ケースと一体に突起部を突設し、前記反転バネの一端をこの突起部に保持させ、その他端を前記可動接触子に保持させたことを特徴とする開閉器。
前記突起部、もしくは前記突起部と前記ハンドル軸が挿入されるハンドル取付孔との間の前記中間ケースに段差部を形成し、前記ハンドル軸を通った異極の前記反転バネ間の絶縁距離を増加させたことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
前記段差部を凸状段差部と凹状段差部とからなるものとし、前記凸状段差部は前記突起部の根元部に形成し、前記凹状段差部は前記凸状段差部と前記ハンドル取付孔との間に形成したことを特徴とする請求項２記載の開閉器。
前記突起部の根元部と前記突起部に保持させた前記反転バネの一端との間に段部を形成し、前記ハンドル軸を通った異極の前記反転バネ間の絶縁距離及び前記中間ケース上端を通った異極の反転バネ間の絶縁距離を増加させたことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
前記突起部と前記中間ケースの上端との間に上方段部を形成し、前記中間ケース上端を通った異極の反転バネ間の絶縁距離を増加させたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の開閉器。