JP4410073B2 - 接触子装置 - Google Patents

Description

本発明は、対向する端子をそのいずれか一方を移動させることによってブリッジ形の接触子を介して接続させる接触子装置、特に一旦接続した後は再び断路することのない接触子装置に関する。

長年使用されている電気設備は、設備を構成する各種装置の劣化による故障を避けたり最新技術を導入するため、装置の取替を含むリニューアル工事が行われることがある。このリニューアル工事に当たっては、継続中の生産活動をできるだけ阻害しないように停電する回路や停電する時間をできるだけ制限する必要がある。例えば、配電盤内などに収納される遮断器を取り替える作業は、この遮断器に接続されている負荷装置に給電が停止されるのはやむをえないとしても、配電盤に接続されている電源装置を動作状態とし他の負荷装置には給電の持続が図れるような考慮が払われる。

上述の遮断器、特に大電流容量の遮断器は、配電盤に固定される引出枠、引出枠内を移動する遮断器本体及び遮断器本体を移動させる引出操作機構を有する引出型であることが多い。この引出型遮断器は、引出枠に備えられた枠端子と、遮断器本体に内蔵する開閉接点に接続された本体端子と、枠端子と本体端子のいずれかに備えられた引出接触子装置とを有する。この枠端子の引出枠から突き出た端部は外部導体との導体接続端であり、引出枠の内側の端部は本体端子と接触する接触端を形成している。そして、枠端子と本体端子が引出接触子装置を介して接触する接続位置と開離する断路位置の間で、遮断器本体が移動可能である。このため、電源装置の動作を停止させることなく、遮断器本体を断路位置まで移動させて安全に引出枠から取り外すことができる。なお、引出型遮断器は、多回数の開閉動作が行われる遮断器本体は劣化するため保守点検されることが多いが、引出枠は可動部材がほとんどないため劣化は少ない。

一方、遮断器は長年の間に小型化が進んでおり、リニューアル工事においては、既設引出型遮断器の遮断器本体のみを取り外して、残された劣化の少ない引出枠内に新遮断器をその引出枠ごと収納することも可能である。このような取替工事にあっては、新遮断器の枠端子の導体接続端に、導体を接続する代わりに、後述するようなブリッジ形の接触子装置を取り付けたレトロフィット用遮断器を構成することがある。このようなレトロフィット用遮断器は、この接触子装置が既設遮断器の枠端子の接触端と接触するように既設遮断器の引出枠に押し込むことによって、簡単に電源装置に接続することができる。
すなわち、既設遮断器の枠端子と電源装置とを接続する既設のブスバーを取り外すことなくそのまま利用できるため、電源装置の動作を停止させることなく、且つ、安全にリニューアル工事を行うことができる。

このレトロフィット用遮断器の概念を示している図４及び図５を参照して、詳細は図示されていないが遮断器本体、引出枠及びこの遮断器本体を引出枠内で移動させる引出操作装置を有する三相用の新遮断器を利用したレトロフィット用遮断器１が既設遮断器の引出枠２内に収納されている。この引出枠２には絶縁物を介して電源側及び負荷側に対応するそれぞれ上下の枠端子４が取り付けられ、枠端子４の導体接続端には既設のブスバー５が接続されている。また、レトロフィット用遮断器１には、引出枠２に取り付けるとき右方向へ移動させるための車輪３及び新遮断器の枠端子６にアタッチメント端子７を介して取り付けられているブリッジ形の接触子装置８が設けられている。なお、アタッチメント端子７は接触子装置８を枠端子４の接触端と対向させるために設けられている。

このようなレトロフィット用遮断器を既設遮断器の引出枠２に取り付けるには、まず、既設の図示されていない遮断器本体を図示されていない引出操作装置を利用して断路位置まで引き出して既設遮断器の引出枠２から取り外す。そして、既設遮断器の引出枠２の内側にレトロフィット用遮断器１を固定するための既設枠側固定ブロック９を取り付け、レトロフィット用遮断器１を接触子装置８が枠端子４と接触するまで押し込んで、予めレトロフィット用遮断器１の引出枠の外側に取り付けておいたレトロフィット用遮断器側固定ブロック１０と既設枠側固定ブロック９とをねじ１１で締結すればよい。この作業の間、ブスバー５を介して枠端子４に電圧が印加されていても、作業者は枠端子４に触れる必要がないため感電の危険はない。

次に、前述した接触子装置の従来の技術について説明する。図７及び図８は特許文献１に開示されているブリッジ形の接触子装置であって、引出型遮断器の枠端子と本体端子との間で用いられているものである。ブリッジ形の接触子装置は、後述するように、本体端子５１、枠端子５２、これらの両端子にブリッジ接触する引出接触子５０及び接触圧力を得るための接触子ばね５３を有する。そして、より大きな電流を安全に通電するためにはより大きな荷重の接触子ばね５３を使用する必要があり、このような遮断器の本体を引出枠に挿入するためには、接触子ばね５３に抗してより大きな挿入操作力が必要である。特許文献１の発明は、このような遮断器の挿入操作を軽減することを実現したものである。

図７及び図８を参照して、遮断器本体に備えられた本体端子５１には、本体端子５１及び枠端子５２のそれぞれの上面及び下面と接触する引出接触子５０が互いに対向するように上下に設けられている。各引出接触子５０は、本体端子５１の側面に装着された軸保持板５４の腕部に保持されている接触子軸５５によって回転自在に保持されている。
取付け用丸孔を有する軸保持板５４とコ字状に形成されその両腕部に水平方向の長孔５６ａを有する接触子ストッパ５６は、双方の孔を挿通する先端に雄ねじが形成された段付きブッシング５７を本体端子５１にねじ込むことによって保持され、軸保持板５４は回転自在に、接触子ストッパ５６は左右方向にスライド自在に動作可能である。なお、接触子ストッパ５６は、その腕部の先端と段付きブッシング５７との間に架設された引きばね５８によって図７において右方向へ付勢されている。

上側の引出接触子５０と下側の引出接触子５０との間には軸５９を介して接触子ばね５３が、両引出接触子５０の対向間隔が狭まるように取り付けられている。両引出接触子５０はともに弧状に形成された本体側接触面５０ａ及び枠側接触面５０ｂを有し、本体側接触面５０ａは本体端子５１と常時接触している。一方、遮断器本体が断路位置にあるときは、接触子ストッパ５６は最右端の位置にあり、上下の引出接触子５０の枠側接触面５０ｂは接触子ストッパ５６の両腕を連結する連結部５６ｂの上縁及び下縁と係合して所定の間隔Ｇ１をもって対向している。

このような接触子装置を枠端子５２に接触させるときの動作について説明する。
図７及び図８において、遮断器本体を断路位置から接続位置へ挿入する操作においては、枠端子５２は移動することはなく、本体端子５１とともに引出接触子５０や接触子ストッパ５６などが右方向に移動する。移動を開始すると、移動前には互いに開離していた引出接触子５０の枠側接触面５０ｂと枠端子５２の傾斜面５２ａとが図７に示されているように接触する。そして、上下の枠側接触面５０ｂが接触子ばね５３に抗して対向間隔を拡げながら傾斜面５２ａ上を摺動し、さらに平面部分５２ｂ上を摺動して接続位置に至る。

この挿入過程において、上下の枠側接触面５０ｂの対向間隔がわずかに拡がったとき、接触子ストッパ５６の連結部５６ｂが枠端子５２の先端部と接触する。さらに挿入操作が続行されると、接触子ストッパ５６はその位置に留まり、引出接触子５０が本体端子５１とともにさらに右方向に移動する。
また、上下の枠側接触面５０ｂの対向間隔Ｇ１が枠端子５２の厚みＴ１よりわずかに小さくなるように設定されているため、枠側接触面５０ｂが枠端子５２の傾斜面５２ａをわずかに摺動するだけで平面部分５２ｂへと移行し十分な接触状態が簡単に得られる。

なお、遮断器本体を上述の接続位置から引き出すときは、引出操作の初期において接触子ストッパ５６はその連結部５６ｂが枠端子５２の先端部と接した状態で停止した状態が続き、本体端子５１や引出接触子５０が左方向に移動する。そして、枠側接触面５０ｂと枠端子５２の傾斜面５２ａとの接触が解消する前に上下の枠側接触面５０ｂが連結部５６ｂを挟み込んで対向間隔Ｇ１が再び形成され、接触子ストッパ５６が引出接触子５０などとともに左方向へ移動し断路の状態に戻る。
特開２００３−１９７０８４号公報

上述した従来の接触子装置は、引出型遮断器の枠端子と本体端子との接続に用いられるものであって、繰り返して挿入操作や引出操作ができるような構造、例えば、遮断器本体を断路位置まで引き出したとき上下の枠側接触面５０ｂの対向間隔Ｇ１を再び形成できる構造を採用している。このような構造にするためには、挿入操作中、接触子ばね５３に抗して上下の枠側接触面５０ｂの対向間隔を拡げる動作が必要であるため大きな挿入操作力に抗する特別の挿入機構が必要である。
一方、レトロフィット用遮断器に取り付けられる接触子装置は、リニューアル工事において既設遮断器の枠端子と接続するだけで、一旦接続したあとその接続を解消させることはない。したがって、前述のような従来の接触子装置をレトロフィット用遮断器の接触子装置に転用することは可能であっても、不要な機能が多く且つ構造が複雑すぎるという問題があった。

したがって、本願発明は、レトロフィット用遮断器に使用される接触子装置のように、一旦接続した後、通常は再び断路することのない接触子装置を簡単な構成で容易に接続作業が行えるようにすることを目的とする。

上記の問題を解決するために、請求項１の発明は、対向配置された端子（４，７）のうち一方の端子（７）に回転自在に設けられ該一方の端子と常時接触する接触面（１４ａ）を一端に備えるとともに対向する端子のうちのいずれかの端子（７）が両端子が互いに接近する方向に移動したとき対向する端子のうち他方の端子（４）と接触する接触面（１４ｂ）を他端に備えるブリッジ形の接触子（１４）と、接触子を一方の端子と他方の端子の双方に接触するように付勢する接触子ばね（１６）と、移動の前に接触子ばねの付勢力に抗して接触子を係止する係合縁（１７ｄ）を有するとともに移動の途中に他方の端子によって相対的に押圧されて変位し係止が解消される可動形の接触子ストッパ（１７）と、を有する接触子装置において、接触子ストッパは両端子が接続完了状態になるまで接触子を接触子ばねに抗して回転させない係合縁を有することとしている。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、対向する端子（４，７）はともに平板状であって、接触子（１４）は対向する両端子の表側と裏側とに接触するように対向して設けられ、接触子ストッパの係合縁（１７ｄ）は対向する接触子の他端の接触面（１４ｂ）における対向間隔（Ｇ２）が他方の端子（４）の厚み（Ｔ２）以上になるように形成されていることとしている。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、他方の端子（４）は配電盤に設置されていた既設の引出型遮断器の遮断器本体を取り外すことによって残された引出枠（２）内に取り付けられている端子であり、一方の端子（７）は取り外された遮断器本体の代わりに取り付けられるレトロフィット用遮断器（１）の端子であることとしている。

請求項１の発明は、対向配置された端子を接続するためいずれかの端子が移動中、ブリッジ形の接触子が接触子ばねに抗して回転しないように接触子ストッパの係合縁が形成されているため、接続作業において接触子ばねに抗して接触子を回転させるための大きな力を必要としない。その結果、接続作業のための複雑な構造の装置が不要で、且つ、簡単に接続作業ができるという大きな効果を奏する。

請求項２の発明は、ともに平板状の対向する端子の双方の表側と裏側とに接触するように対向してブリッジ形の接触子を設けた接触子装置において、接触子ストッパの係合縁を接触子の他端における対向間隔が他方の端子の厚み以上になるように形成しているため、移動中、他方の端子が接触子と接触することによって対向間隔を拡げるように接触子を回転させることがない。また、係止状態が解消したあと接触子は、接触子ばねの作用力にしたがって回転して他方の端子の平板面と接触するため請求項１の発明の効果に記載の効果を奏する。

請求項３の発明は、既設の引出型遮断器の引出枠内にレトロフィット用遮断器（１）を簡単に取付けできるという効果を奏する。

本願発明を実施するための最良の形態を、図１ないし図６に示されている実施例において説明する。本実施例は、前述の背景の技術においてレトロフィット用遮断器の概念図である図４及び図５中に示されている接触子装置８に対応するものであって、図１ないし図３はその要部を示している。なお、以下の説明において、図４及び図５と実質的に同一の部材については、同一の符号を付するとともにその説明を省略する。

図１及び図２を参照して、レトロフィット用遮断器１のアタッチメント端子７はその右端面が枠端子４の左端面と対向するように取り付けられている。このアタッチメント端子７の上面及び下面には接触子ホルダー１２が取り付けられ、それぞれの接触子ホルダー１２には接触子軸１３を介してそれぞれ複数の接触子１４が回転自在に取り付けられている。互いに対向する上側の接触子１４と下側の接触子１４との間にはばね軸１５を介して接触子ばね１６が装着され、上下の接触子１４は双方の対向間隔が狭められるように付勢されている。なお、接触子１４は上下対称に設けられているため、図中符合は上下のいずれかに付されている。

上下の接触子１４の互いに対向するそれぞれの面には、その両端にともに円弧状に形成されている本体側接触面１４ａ及び枠側接触面１４ｂ、本体側接触面１４ａと枠側接触面１４ｂとの間にともにアタッチメント端子７の移動方向と平行な直線状に形成されている逃がし面１４ｃ及び係合面１４ｄが設けられている。上述の本体側接触面１４ａは、アタッチメント端子７の上面及び下面と常時接触している。また、枠側接触面１４ｂは、レトロフィット用遮断器１の取付け前の状態において、枠端子４の厚み寸法Ｔ２と比較してＧ２≧Ｔ２なる対向間隔Ｇ２をもって対向している。

この枠側接触面１４ｂの対向間隔Ｇ２を設定するために、両腕１７ｂとこの両腕１７ｂを連結する連結部１７ｃを有するコ字状の接触子ストッパ１７が設けられている。接触子ストッパ１７は、その両腕１７ｂに形成された長孔１７ａにおいて、ピン１８によってアタッチメント端子７の側面に左右方向にスライド自在に取り付けられている。上述の対向間隔Ｇ２は、上下の接触子１４の対向する係合面１４ｄが接触子ストッパ１７の連結部１７ｃの上下の係合縁１７ｄと係合することによって設定されている。

このような接触子装置８を有するレトロフィット用遮断器１を既設遮断器の引出枠２に取り付けるときの動作について説明する。図１及び図２を参照して、レトロフィット用遮断器１を接触子装置８とともに右方向に移動させると、接触子ストッパ１７の連結部１７ｃの右面が枠端子４の左端面に接する。さらに移動を続けると、接触子ストッパ１７はその位置にとどまり、接触子１４がアタッチメント端子７などとともにさらに右方向へ移動し、上下の接触子１４の係合面１４ｄが接触子ストッパ１７の上下の係合縁１７ｄ上を摺動する。この摺動により、接触子１４の係合面１４ｄと接触子ストッパ１７の係合縁１７ｄとの係合が解消する。この係合が解消するまでの移動中Ｇ２≧Ｔ２が維持されているため、接触子１４の係合面１４ｄと枠端子４がたとえ接触することはあっても、接触子ばね１６に抗して上側及び下側の接触子１４をそれぞれ反時計方向及び時計方向に回転させることはなく、接触子ばね１６は摺動中の摩擦力としてだけ作用するため移動操作は小さい力で行える。

上述の接触子１４の係合面１４ｄと接触子ストッパ１７の係合縁１７ｄとの係合が解消したとき、上側及び下側の接触子１４はそれぞれ時計方向及び反時計方向に回転し、上側及び下側の接触子１４の枠側接触面１４ｂが枠端子４の平面部のそれぞれ上面及び下面と接触子ばね１６の作用力によって接触する。さらに移動を続けると、枠側接触面１４ｂが枠端子４の平面部を摺動し取付け位置に達する。この摺動移動中も上側及び下側の接触子１４は接触子ばね１６に抗して回転することはなく、接触子ばね１６は摺動中の摩擦力として作用するだけである。取付け位置では、接触子１４の逃がし面１４ｃと接触子ストッパ１７の係合縁１７ｄとの間に隙間Ｇ３が形成されているため、多少の寸法上のばらつきがあっても上述の接触子１４と枠端子４との接触が確保される。

なお、上述の取付け作業において、接触子ストッパ１７の連結部１７ｃが枠端子４の左端面に接したとき、図４に示されているように、ねじ１１が既設枠側固定ブロック９にねじ込み可能な状態となっている。そして、接触子１４の係合面１４ｄが接触子ストッパ１７の係合縁１７ｄ上を摺動するとき、及び、枠側接触面１４ｂが枠端子４の平面部を摺動するときは、上下の接触子１４の対向間隔を拡げる動作が生じないため、接触子ばね１６の作用力は摩擦力としてだけ作用し大きな取付け力を必要としない。したがって、特別な操作装置を必要とすることなく、例えば、ねじ１１を既設枠側固定ブロック９にねじ込むことによってレトロフィット用遮断器１を移動させ引出枠２に取り付けることができる。

以上説明した実施例では、枠側接触面１４ｂの対向間隔Ｇ２を設定する接触子ストッパ１７としてスライド式のものを採用しているが、レトロフィット用遮断器を取り付けるまでの一時的に対向間隔Ｇ２を維持できるとともに、接触子１４の係合面１４ｄとの係合が解消したあと脱落や変位によって短絡事故などが発生しないように考慮されている構造のものであればスライド式のものでなくともよい。
また、レトロフィット用遮断器の新遮断器は、端子６に相当する端子を備えているものであれば、引出型としての機能はなくなるが必ずしも引出型のものでなくてもよい。
さらに、接触子ストッパ１７の係合縁１７ｄが摺動する接触子１４の係合面１４ｄはアタッチメント端子７の移動方向と平行な直線状に形成されているが、移動の全工程中、接触子１４が接触子ばね１６に抗して回転しないように考慮されているならば、摺動中上下の接触子の対向間隔を狭める形状のものでもよい。
また、前述の実施例の接触子装置はレトロフィット用遮断器に用いられる構成のものであるため、移動側の端子、すなわち、アタッチメント端子７に取り付けられている。しかし、この発明による接触子装置は、移動側の端子に取り付けるという制限はなく、固定側の端子に取り付けてもよい。この場合は、移動側の端子が接触子ストッパ１７を押圧して移動させることになる。

レトロフィット用遮断器を既設遮断器の引出枠に取り付ける前の、本発明による接触子装置の実施例を示す側面図であって、接触子１４との係合縁１７ｄを説明するために接触子ストッパ１７の一部を破断した図である。 図１の平面図である。 レトロフィット用遮断器を既設遮断器の引出枠に取り付けた後の図１に相当する図である。 レトロフィット用遮断器の一例の概念図を示す側面図である。 図４の平面図である。 図１の実施例の接触子装置を装着したレトロフィット用遮断器を既設の引出枠に取り付けるときの説明図である。 従来の接触子装置の側面図である。 図７の平面図であって一部を破断した図である。

符号の説明

１ レトロフィット用遮断器
２ 既設遮断器の引出枠
３ 車輪
４ 枠端子
５ ブスバー
６ 本体端子
７ アタッチメント端子
８ 接触子装置
９ 既設枠側固定ブロック
１０ レトロフィット用遮断器側固定ブロック
１１ ねじ
１２ 接触子ホルダー
１３ 接触子軸
１４ 接触子
１４ａ 本体側接触面
１４ｂ 枠側接触面
１４ｃ 逃がし面
１４ｄ 係合面
１５ ばね軸
１６ 接触子ばね
１７ 接触子ストッパ
１７ａ 長孔
１７ｂ 両腕
１７ｃ 連結部
１７ｄ 係合縁
１８ ピン
Ｔ２ 枠端子４の厚み寸法
Ｇ２ 上下の枠側接触面１４ｂの対向間隔
Ｇ３ 上下の直線状の逃がし面１４ｃと係合縁１７ｄとの隙間

Claims (3)

1. 対向配置された端子（４，７）のうち一方の端子（７）に回転自在に設けられ該一方の端子と常時接触する接触面（１４ａ）を一端に備えるとともに、前記対向する端子のうちのいずれかの端子（７）が前記両端子が互いに接近する方向に移動したとき前記対向する端子のうち他方の端子（４）と接触する接触面（１４ｂ）を他端に備えるブリッジ形の接触子（１４）と、
   前記接触子を前記一方の端子と前記他方の端子の双方に接触するように付勢する接触子ばね（１６）と、
   前記移動の前に前記接触子ばねの付勢力に抗して前記接触子を係止する係合縁（１７ｄ）を有するとともに、前記移動の途中に前記他方の端子によって相対的に押圧されて変位し前記係止が解消される可動形の接触子ストッパ（１７）と、を有する接触子装置において、
   前記接触子ストッパは前記両端子が接続完了状態になるまで前記接触子を前記接触子ばねに抗して回転させない前記係合縁を有することを特徴とする接触子装置。
2. 前記対向する端子（４，７）はともに平板状であって、前記接触子（１４）は前記対向する両端子の表側と裏側とに接触するように対向して設けられ、前記接触子ストッパの前記係合縁（１７ｄ）は前記対向する接触子の前記他端の接触面（１４ｂ）における対向間隔（Ｇ２）が前記他方の端子（４）の厚み（Ｔ２）以上になるように形成されていることを特徴とする請求項１の接触子装置。
3. 前記他方の端子（４）は配電盤に設置されていた既設の引出型遮断器の遮断器本体を取り外すことによって残された引出枠（２）内に取り付けられている端子であり、前記一方の端子（７）は取り外された前記遮断器本体の代わりに取り付けられるレトロフィット用遮断器（１）の端子であることを特徴とする請求項１又は２の接触子装置。
   

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