JPH0612947A - 密封型開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動接触子の開極動作に伴なって伸縮するベ
ローズの振動を抑制し、多数回開閉可能な密封型開閉器
を得ることを目的とする。 【構成】 開極動作の際に過大な応力が発生するベロー
ズ９の内部に多数の金属細線１１を充填したものであ
る。 【効果】 ベローズ９は金属細線１１と接触しているの
で、ベローズ９の振動エネルギは金属細線１１相互間の
摩擦によって消散し、その結果、ベローズの振動は急速
に減衰する。そのため、ベローズに過大な応力が繰り返
し作用することがなくなり、開閉器の使用可能回数が飛
躍的に増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のひだを有する
伸縮ベローズを備え、高速度で多数回開閉される密封型
開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な密封型開閉器又は真空開
閉器の構成を図７に示す。図７において、１は内部を真
空に保持するか又は内部に絶縁ガスが封入される容器、
２と３はこの容器の上下部を構成する上部フランジと下
部フランジ、４は容器１の上部フランジ２にロッド５を
介して固定された固定接触子、６はこの固定接触子４と
対向して設けられた可動接触子、７はこの可動接触子６
の駆動ロッド、８はこの駆動ロッド６を支持しその上下
動を案内するガイド、９は駆動ロッド７の上部に固定さ
れた端板１０と下部フランジ３との間に気密的に架設さ
れ伸縮する複数のひだを有するベローズである。このベ
ローズ９の下端部９ａが容器１の下部フランジ３に固定
され、その上端部９ｂが駆動ロッド６の上下動に伴って
伸縮され、容器１の内部は密封状態に保持される。

【０００３】次に動作について説明する。可動接触子６
および駆動ロッド７は操作機構（周知により図示せず）
に連結されており、この操作機構の動作により図中上方
へ高速度に駆動されて閉極動作を行う。逆に、これらが
図中下方へ高速度に駆動されたときは開極動作を行う。
可動接触子６および駆動ロッド７は、閉極動作および開
極動作の何れの場合にも、あらかじめ設定された行程距
離を移動し、また、開極動作の最終行程では緩衝機構
（周知により図示せず）により減速された後停止する。

【０００４】一方、ベローズ９は、可動接触子６等の動
作に伴って、その上端部９ｂが可動接触子５の動作行程
と等しい長さだけ伸縮する。そのため、ベローズ９はこ
の伸縮動作に耐え、かつ必要な伸縮寸法を得るように、
複数のひだが設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の密封型開閉器は
以上のように構成されているが、可動接触子６の開極動
作中の急加速される最初の行程と、急減速される最後の
行程において、ベローズ９は衝撃力を受け、このために
ベローズ９には振動が発生し、それに伴って局部的に大
きな応力が発生する。一般的な密封型開閉器では、開極
動作直後にベローズ９の固定端である下部フランジ３の
近傍にこ最大応力が発生することが確認されており、こ
の部分の疲労破壊に関する強度が密封型開閉器の動作寿
命を決めている。すなわち、従来の密封型開閉器におい
ては、その開極動作に起因してベローズ９に振動が発生
するために疲労破壊が起こるという問題点があった。

【０００６】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、可動接触子の開極動作に起因し
て発生するベローズの振動を抑制し、開閉動作寿命の永
い密封型開閉器を得ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る密封型開
閉器は、容器の一方のフランジに固定された固定接触子
と、この固定接触子に対して接触および離反する可動接
触子と、この可動接触子を駆動する駆動ロッドと、上記
容器の他方のフランジと上記駆動ロッドとの間に気密的
に設けられ上記可動接触子の駆動方向に伸縮自在な複数
のひだを有するベローズとを備えたものにおいて、上記
ベローズ内に多数の金属細線を充填したものである。

【０００８】また、この発明に係る密封型開閉器は、ひ
だを有するベローズの内側または外側の少なくとも下部
フランジ側に接するようにベローズガイドを設けたもの
である。

【０００９】また、この発明に係る密封型開閉器は、可
動接触子の駆動ロッドに固着されベローズの一端を保持
する端板に、振動減衰材を取付けたものである。

【００１０】

【作用】高速で開閉操作される密封型開閉器において、
可動接触子の開極動作中の急加速される最初の行程と、
急減速される最後の行程において、ベローズは衝撃力を
受け、このためにベローズには振動が発生するが、この
発明においては、ベローズ内部に恰かも金属タワシのよ
うに多数の金属細線が充填されているので、振動エネル
ギーはこれらの金属細線相互の摩擦によって消散し、そ
の結果、ベローズの振動は急速に減衰する。

【００１１】また、この発明においては、ベローズはそ
の内側または外側においてベローズガイドと接触してい
るので、ベローズの振動エネルギーは、ベローズとベロ
ーズガイドとの摩擦によって消散し、その結果、ベロー
ズの振動は急速に減衰する。

【００１２】また、この発明においては、可動接触子の
駆動ロッドに固着されベローズの一端を保持する端板に
振動減衰材を取付けているので、振動エネルギーは上記
振動減衰材に吸収され、その結果、ベローズの振動は急
速に減衰する。

【００１３】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明に係る密封型開閉器の実施例
１を示すものであり、１〜１０は上記従来例のものと同
一又は相当部分を示しているので説明を省略する。この
発明においては、複数のひだを有するベローズ９の内部
に、恰かも金属タワシのように、多数の金属細線１１を
充填したものである。

【００１４】次に作用について説明する。以上のように
ベローズ９の内部に充填されている金属細線１１は、ベ
ローズ９の伸縮に従って変形するため、ベローズ９の伸
縮を妨げることがないと同時に、この金属細線１１の相
互の摩擦によって振動エネルギーは消散し、かつこの振
動減衰性能は、環境温度に拘らず安定したものが得ら
れ、また経年変化が少ない。

【００１５】実施例２．図２はこの発明に係る密封型開
閉器の実施例２を示すものであり、１〜１０は図７に示
した従来例と同一又は相当部分を示しているので説明は
省略する。この発明においては、ベローズ９の非容器側
（大気側）において該ベローズの内側と接触するように
ベローズガイド１２を設けたものである。なおベローズ
ガイドは、例えばテフロンなどの摺動性の良い材料で構
成されており、開極動作の際に最大の応力が発生する上
記ベローズのひだのうち下部フランジ３側の部分と接触
するように配置されている。

【００１６】次にその作用について説明する。以上のよ
うに、ベローズ９はベローズガイド１２と接触している
ので、ベローズの振動エネルギーは、ベローズとベロー
ズガイドとの摩擦によって消散する。

【００１７】実施例３．また、上記実施例２において、
工作上の寸法精度のばらつきに起因するベローズガイド
１２とベローズ９との接触状態のばらつきを減少させる
ために、図３に示すように、ベローズガイド１２に摺動
突起部１３を設け、この摺動突起部１３とベローズ９と
を接触させるようにしてもよい。

【００１８】実施例４．なお、上記実施例において、ベ
ローズガイド１２としてベローズ９と内側で接触するも
のを示したが、図４に示すように、ベローズ９の外側に
接触するようにしてもよい。

【００１９】実施例５．図５はこの発明に係る密封型開
閉器の実施例５を示すものであり、１〜１０は上記図７
のものと同一又は相当部分を示しているので説明を省略
する。この発明においては、ベローズ端板１０に、例え
ば合成樹脂からなる振動減衰材を密着して結合したもの
である。

【００２０】次にその作用について説明する。上述した
通り、可動切接触子６および駆動ロッド７は、閉極動作
および開極動作のいずれの場合にも、あらかじめ設定さ
れた行程距離を移動し、始動時および停止時において大
きな加速度を受ける。ベローズ９は上記可動接触子６の
動作に伴って、その上端部９ｂが可動接触子６の動作行
程と等しい長さだけ伸縮する。従って、ベローズ９はそ
の上端部９ｂに大きな加速度を受け、このために伸縮方
向に振動する。このとき、ベローズ９の上端部９ｂに固
定されたベローズ端板１０には曲げ振動が発生するが、
このベローズ端板１０に密着結合された振動減衰材１４
がその面内方向に伸縮し、これにより振動エネルギーが
吸収され、その振動は急速に減衰する。

【００２１】実施例６．なお、以上の実施例では、振動
減衰材１４の伸縮による振動エネルギー吸収の例を示し
たが、図６に示すように、振動減衰材１４の表面にさら
に拘束板１５を密着結合することで、上記振動減衰材１
４にせん断変形を起こさせ、振動エネルギーを吸収する
ようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、複数のひだ
を有するベローズの内部に多数の金属細線が充填されて
いるので、ベローズの振動エネルギーはこの金属細線相
互の摩擦によって消散し、その結果、ベローズの振動は
急速に減衰する。そのため、ベローズに過大な応力が繰
り返し作用することがなくなり、開閉器の使用可能回数
が飛躍的に増大するという効果を有する。

【００２３】また、この発明では、ベローズはベローズ
ガイドと接触しているので、ベローズの振動エネルギー
はベローズとベローズガイドとの摩擦によって消散し、
その結果、ベローズの振動は急速に減衰する。

【００２４】また、この発明では、ベローズは振動減衰
材が密着固定されたベローズ端板に取付けられているの
で、ベローズの振動エネルギーは上記振動減衰材に吸収
され、その結果、ベローズの振動は急速に減衰する。そ
のため、ベローズに過大な応力が繰り返し作用すること
がなくなり、開閉器の使用可能回数が飛躍的に増大する
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す断面図である。

【図２】この発明の実施例２を示す断面図である。

【図３】この発明の実施例３を示す、ベローズガイドの
みの斜視図である。

【図４】この発明の実施例４を示す断面図である。

【図５】この発明の実施例５を示す断面図である。

【図６】この発明の実施例６を示す断面図である。

【図７】従来の一般的な密封型開閉器の構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２，３ フランジ ４ 固定接触子 ６ 可動接触子 ７ 駆動ロッド ９ ベローズ １０ 端板 １１ 金属細線 １２ ベローズガイド １３ 摺動突起部 １４ 振動減衰材 １５ 拘束板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を真空に保持するか又は内部に絶縁
   性ガスを密封する容器と、この容器の一方のフランジに
   固定された固定接触子と、この固定接触子に対して接離
   可能に配置された可動接触子と、この可動接触子を駆動
   する駆動ロッドと、上記容器の他方のフランジと上記可
   動接触子の駆動ロッドとの間に気密的に設けられ、上記
   可動接触子の駆動方向に伸縮自在な複数のひだを有する
   ベローズとを備え、上記ベローズの内部に振動減衰用の
   多数の金属細線を充填したことを特徴とする密封型開閉
   器。
2. 【請求項２】 内部を真空に保持するか又は内部に絶縁
   性ガスを密封する容器と、この容器の一方のフランジに
   固定された固定接触子と、この固定接触子に対して接離
   可能に配置された可動接触子と、この可動接触子を駆動
   する駆動ロッドと、上記容器の他方のフランジと上記可
   動接触子の駆動ロッドとの間に気密的に設けられ、上記
   可動接触子の駆動方向に伸縮自在な複数のひだを有する
   ベローズとを備え、上記ベローズのひだのうち下部フラ
   ンジ側の内側に接する、軸方向のベローズガイドを設け
   たことを特徴とする密封型開閉器。
3. 【請求項３】 内部を真空に保持するか又は内部に絶縁
   性ガスを密封する容器と、この容器の一方のフランジに
   固定された固定接触子と、この固定接触子に対して接離
   可能に配置された可動接触子と、この可動接触子を駆動
   する駆動ロッドと、上記容器の他方のフランジと上記可
   動接触子の駆動ロッドとの間に気密的に設けられ、上記
   可動接触子の駆動方向に伸縮自在な複数のひだを有する
   ベローズとを備え、上記ベローズのひだのうち下部フラ
   ンジ側の外側に接する、軸方向のベローズガイドを設け
   たことを特徴とする密封型開閉器。
4. 【請求項４】 上記ベローズガイドには、該ベローズと
   接触する軸方向の摺動突起部が設けられている請求項２
   または３記載の密封型開閉器。
5. 【請求項５】 内部を真空に保持するか又は内部に絶縁
   性ガスを密封する容器と、この容器の一方のフランジに
   固定された固定接触子と、この固定接触子に対して接離
   可能に配置された可動接触子と、この可動接触子を駆動
   する駆動ロッドと、上記容器の他方のフランジと上記可
   動接触子の駆動ロッドに取付けられた端板との間に気密
   的に設けられ、上記可動接触子の駆動方向に伸縮自在な
   複数のひだを有するベローズとを備え、上記ベローズ端
   板に密着結合された振動減衰材を設けたことを特徴とす
   る密封型開閉器。
6. 【請求項６】 上記振動減衰材の表面に、該振動減衰材
   の伸縮を拘束する拘束板を設けたことを特徴とする請求
   項５記載の密封型開閉器。