JPH0254610B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は回転開閉器に関し、特に配電変圧器等
の電気装置に関連して負荷開閉器として用いるの
に特に適した回転開閉器に関するものである。

従来技術 配電変圧器の負荷を外すために配電系統に用い
る負荷開閉器は、数千ボルトの電圧および数百ア
ンペアの電流で負荷を取扱かわねばならない。こ
の種の開閉条件のために特に負荷開閉器の接点構
造に対して極めて高い要求がなされ、従つて開閉
器設計者および製造業者はこの種の開閉器に生ず
る接触不良の原因を軽減する手段を求めて常に努
力している。

発明の目的 本発明の目的は開閉器の動作信頼性を高め接触
不良を軽減した回転開閉器を得ることである。

発明の構成 本発明は上述の目的に鑑み、ハウジングと、上
記ハウジング内に設けられた回転軸と、上記ハウ
ジング内に設けられた少なくとも１組の接点とを
備え、上記接点組が各々、互いに離間して上記回
転軸の反対側で上記ハウジングに固着された一対
の固定接点と、上記回転軸により回転させられて
上記固定接点に対して橋絡関係に離接するように
上記回転軸に結合された可動接点構造とを備え、
上記可動接点構造が、上記固定接点を間に摩擦的
に受入れる接触面を両端近傍に有する略々平行に
離間した長い一対の橋絡接点を備えてなる回転開
閉器に於て、各上記橋絡接点が上記橋絡接点に跨
がりフランジ部を有する磁化可能溝形部材を組合
わせて有し、上記溝形部材は、上記フランジ部が
他の橋絡接点に組合わされた溝形部材の対応する
フランジ部に向つて延び、共働して、その間に空
隙を形成し、接点が閉成し所定の電流が流れてい
るときに上記溝形部材が互いに電磁的に吸引され
上記橋絡接点に接触圧力発生力を掛けるようにし
てなることを特徴とする回転開閉器に在る。

溝形部材の磁化のレベルは橋絡接点を流れる電
流の大きさにより定められまた直接的に変化する
ので、通常電流時即ち接点をしつかり接触させて
おくために比較的小さな接触圧力で良い場合には
溝形部材間の磁気吸引力が小さく、また異常大電
流時に起こる接点溶着、発弧および接点チヤタリ
ングを防ぐために大きな接触圧力が必要な電流サ
ージ時等の場合には強力な磁気吸引力を発生させ
ることができる。例えば米国特許第3609267号記
載の如き従来のものは一般にばねを用いるもので
あり、このばねは上述の如き場合に適当な接触圧
力を維持するように充分に強力なものであり、異
常大電流時に必要な強力なばね力は他の時には全
く不都合なものであり、共働する接点間の摩擦を
増大させ、可動接点構造を含む開閉器ローターに
掛る応力を増大させ、接点の磨損を増大させる。
本発明は強力な接触圧力ばねを不要にする点で従
来技術の上述の欠点を克服するものである。

従つて本発明の回転開閉器の接点組の可動接点
構造は望ましくは、通常の電流に対して適切な接
触圧力を与えるのに頂度充分即ち必要な大きさよ
り僅かに大きい程度の力で橋絡接点を互いに向け
て偏倚させるばね装置を備えるものである。

回転軸の軸方向に離間した数個の接点組を有す
る本発明の回転開閉器に於ては、回転軸が各接点
組の可動接点構造用の開口を有する一体の軸であ
り、可動接点構造が上記開口内を自由に延びてお
り、上記開口の寸法が、橋絡接点が溝形部材と共
に開口内で軸方向に可動でありかつ可動接点構造
が回転軸と共に最小限の周方向遊びをもつて回転
するような寸法である。回転軸あるいはハウジン
グは夫々の対の橋絡接点間に延びた一体部分を有
し、橋絡接点が固定接点から離れたとき橋絡接点
を正確に再係合できるように固定接点と積極的に
整列させて置くようにしてある。

本発明の望ましい実施例に於ては、各接点組の
橋絡接点は回転軸の別個の開口を通つて延び、回
転軸の開口間のウエブ部と積極的な接点整列を有
するよう共働する。

本発明の別の望ましい実施例に於ては、開口が
長く、その長軸が回転軸の軸方向に延びており、
上述の一体部分が、回転軸が接点閉方向に回転し
たとき橋絡接点が固定接点に係合するよう案内す
る軌道としてハウジングに形成されている。

回転軸が一体で、可動接点構造が回転軸の開口
内に設けられて回転軸あるいはハウジングの一体
部分により適切に整列して保持されてなる回転開
閉器は、製造および組立てが比較的容易である。
しかしながら最も重要なことは接点の不整列即ち
整列外れが起こりにくく、従つて鋲、ボルトある
いはピンで互いに組立てた複数の部品からなり、
組立て誤差の影響を受け、使用中に鋲、ボルトあ
るいはピン結合部に機械的クリーブの影響を受け
るような回転可動接点構造を用いた回転開閉器よ
りも接点故障が起こり難い。

実施例 第１図に示す回転開閉器１は住居地域地下配電
回路用のパツド取付け型あるいは油入変圧器と共
に用いるような型のものである。このような油入
変圧器は米国特許第4361259号に記載されており、
それによれば地下室内に配置された円筒形ハウジ
ング内に囲まれている。

回転開閉器１は変圧器タンクの蓋３に接続さ
れ、ハウジング５と、管状の回転軸７と、垂直方
向に離間した複数の接点組９と、反転ばね機構１
１とを備えている。

図示の例に於ては、回転開閉器１は３相開閉器
であり、ハウジング５は同様の構造の３つの支持
部材即ちハウジング部分１３で形成されている。
ハウジング部分１３はボルト・ナツト１５により
互いに固着され、最上段のハウジング部分１３は
反転ばね機構１１を支持する箱形枠１７に同様に
固着されている。第２図および第５図に示す如
く、各ハウジング部分１３は適当な絶縁材料で望
ましくはモールドした略々Ｕ字形の部材であり、
垂下した一対の離間した取付フランジ２１を有す
る基部１９と、対向配置された立上り部２３およ
び２５とを有しており、各立上り部にはスロツト
２７あるいは２９とスロツトの底部に設けられた
外向フランジ３１あるいは３３とが設けられてい
る。フランジ３１，３３は互いに同一平面上にあ
る頂面３５，３７を有し、各フランジ３１，３３
は頂面３５，３７から突出した一対のリブ３９，
４１を有している。基部１９は回転軸７を通す穴
４３を有し、この穴４３には回転軸７上の径方向
に突出した接点構造を通して組立てを容易にする
ための直径方向に対向した径方向延長部４５が設
けられている。

第３図の管状回転軸７は適当な絶縁体の長い部
材である。その上端近くには回転軸の上端をそこ
に挿入された端栓４９に結合するボルト５１（第
１図）を受入れる穴４７が設けられている。回転
軸７の軸方向に離間した数箇所には径方向に対向
した二対の窓即ち開口５３，５５および５７，５
９が設けられており、各開口は径方向に対向した
開口の対のうちの１つに対して周方向に整列して
いて、また同じ対の他方の開口に対して軸方向に
整列している。各対の開口５３，５５あるいは５
７，５９は回転軸７のウエブ部６１により互いに
分離されている。

回転軸７（第１図）はハウジング５の中央に設
けられ、ハウジング部分１３の基部１９の軸方向
に整列した穴４３を通つて回転可能に延びてい
る。回転軸７は穴４３内に支持即ち支承されてい
てピン６３で端栓４９の中央を通つて延びた短軸
６２と軸方向に整列している。短軸６２の上端は
反転ばね機構１１の一部である操作腕６５に固着
されている。反転ばね機構１１はまた操作腕６５
とクランク腕６９との間に接続された反転ばね６
７を有し、クランク腕６９はアイボルト型操作ハ
ンドル７３に固着された作動軸７１の下端に固着
されている。操作ハンドル７３を回動すると、反
転ばね６７は短軸６２に対して作用線が反転し、
回転軸７を接点溶着を防ぐように急速投入および
急速遮断するよう接点開位置および閉位置に回転
させる。

第４図および第５図に示す如く、第１図に示す
３相の各接点組９は一対の離間した固定接点７
５，７７を有している。これら固定接点７５，７
７は互いに同じ平面にあり、フランジ３１，３３
（第２図）の平らな頂面３５，３７上に取付られ、
リブ３９，４１間に設けられてねじ７９で所定位
置に固着されている。各固定接点７５，７７は上
側接点８１および下側接点８３を備えている。

各接点組は更に固定接点の上側および下側接点
８１，８３間に設けられて離接するよう回動でき
る可動接点構造８５を備えている。可動接点構造
８５は２本の平行に離間した長い橋絡接点８７，
８９を備え、固定の上側および下側接点８１およ
び８３と共働する接点９１，９３を有し、適当な
磁性体で形成され、橋絡接点８７，８９に組合わ
されて接点を流れる電流により磁化される一対の
溝形部材９５，９７を有し、更に夫々ボルト・ナ
ツト１０１と接触圧力ばね１０３とを有し各組の
固定および可動接点間に接触圧力を与える一対の
接触圧力ばね装置９９を有している。第４図およ
び第５図から判る如く、各溝形部材９５，９７は
長い基部と基部から延びた横方向フランジを有
し、橋絡接点８７，８９に跨つて、溝形部材のフ
ランジが他の橋絡接点に組合わされた溝形部材の
対応するフランジに向つて延びて接点が閉じてい
るとき間に空隙を形成するようにしてある。

第４図に示す接点閉位置に於ては、電流路は固
定接点７５から２つの平行な橋絡接点８７，８９
を通つて固定接点７７に延びている。通常の作動
状態で例えば200乃至300アンペアの通常の電流が
流れるときには、ばね１０３が、可動および固定
接点間に充分な電気的接触を維持するのに頂度充
分な接触圧力を与える。しかしながら、例えば約
10000アンペアの電流サージが発生した場合には、
溝形部材は強く磁化され、橋絡接点を介して作用
して、閉成している接点間の接触圧力を実質的に
増大させ、異常に高い電流サージにより接点が互
いに溶着してしまう危険を最少限にするのであ
る。

第４図および第５図に示す如く、可動接点構造
８５は回転軸７に形成された開口内に自由に延び
その内に保持されている。上側の橋絡接点８７は
上側の開口５３，５７を通つて延び、下側の橋絡
接点８９は下側の開口５５，５９を通つて延びて
いる。第５図から明らかな如く回転軸７の開口は
その中を通る可動接点構造８５の部品よりも僅か
に広いため、回転軸７および可動接点構造８５は
その間に最小限の遊びを有しながら共に回転する
（第５図の矢印１１１）。第４図から判かる如く、
開口５３，５７および５５，５９は、その中を通
る可動接点構造８５の部品の厚さよりもかなり大
きくされており、可動接点構造８５が回転軸７の
軸方向に開口内で移動できるようにしてある。同
様に第４図から判かる如く、接点が閉じたとき橋
絡接点とウエブ部６１との間には充分な間隙１０
９があり、接点がしつかりと係合し接触圧力が完
全に加えられるのを妨げぬようにしてある。間隙
１０９は、可動接点構造が回転して接点９１，９
３を固定の上側および下側接点から開離させると
きに、橋絡接点８７，８９は偏倚ばね１０３の作
用下でウエブ部６１に接して停止し、望ましくは
次の接点の再閉成を容易にするために橋絡接点上
の接点９１，９３が実際に互いに接触する前に停
止するような間隙である。同じ目的のために、可
動および固定接点の表面を曲面あるいは斜面とし
て面取り部１１３を設ける等により適当に形成す
るのが望ましい。

第４図に示す如く、溝形部材９５，９７のフラ
ンジには肩部１０５，１０７を形成する切欠きが
設けられ、この肩部１０５，１０７は隣接のウエ
ブ部６１と共働して可動接点８５の長手方向直線
運動を最少限とするものである。

以上の説明から、開口５３，５５，５７，５９
が一体の管状回転軸７に正確に形成され、種々の
接点組の可動接点構造８５が開口内に組立てられ
ており、回転軸および可動接点構造からなる回転
子全体を予じめ組立てたハウジング部分１３の基
部の穴４３，４５内に挿入して操作機構１１の短
軸６２にピン結合することができ、こうして全て
の接点組９の可動および固定接点を互いに適切に
正確に整列させて回転開閉器の作動信頼性を高く
することができる。

第６図乃至第１１図には、同様の部品を同様の
符号で示して本発明の別の実施例を示してあり、
回転開閉器１１５は３つのハウジング部分１３か
らなるハウジングと、管状の回転軸１１９と、各
ハウジング部分内の接点組９とを備えている。

ハウジング部分１３は先に説明した実施例のも
のと同様のものであるが、各々基部１９に回転軸
１１９用に設けられた穴１２１に軸方向に整列し
て一体に形成された整列環体即ち接点整列部１２
３，１２５を有する支持部材を有する点が異なつ
ている。第９図に最も良く示されている如く、環
体は基部１９から延びて可動接点構造１２７（第
８図）の回転開閉運動を妨げぬような位置にある
２つの直立柱１２５と支持部材１１７の立上り部
２３，２５の棚部の頂面３５，３７上に固着され
た固定接点７５，７７上の接点８１，８３と同一
平面上にあるように直立柱１２５により支持され
た整列環部分１２３即ち接点整列部とを備えてい
る。

回転軸１１９は第１の実施例の回転軸と同様で
あるが、各支持部材レベルでウエブ部により分離
された開口の２つの直径方向に対向した対が設け
られている代りに、回転軸１１９の軸方向に長い
２つの直径方向に対向した長い開口１２９，１３
１を持つている点だけが異なつている。

第７図に示す如く、各接点組９の可動接点構造
１２７は、回転軸の２つの開口１２９，１３１を
自由に通つて延びていて、夫々磁化し得る溝形部
材１３３，１３５と共にその２つの橋絡接点１３
７，１３９が接点整列部１２３の両側に設けられ
るようにされ、溝形部材１３３，１３５のフラン
ジの肩部１４５，１４７は接点整列部１２３と共
働して可動接点構造１２７の長手方向の直線運動
を最少限にする。第１の実施例の場合と同様に、
また同じ目的のために、溝形部材１３３，１３５
のフランジ間に空隙があり、可動接点構造１２７
の接点１４１，１４３が固定接点８１，８３と係
合しているとき接点整列部１２３と橋絡接点１３
７，１３９との間に間隙１４９および１５１があ
る。回転軸１１９を回転させて接点１４１，１４
３を接点８１，８３から開離させ、可動接点構造
１２７を第８図の鎖線１２７ａで示す全開位置に
動かすと、橋絡接点１３７，１３９はばね１０３
の作用により接点整列部１２３に対して偏倚され
て次の再係合のために固定接点８１，８３に対し
て正しく整列した状態に維持される。次に回転開
閉器を再閉成するために回転軸１１９を回転させ
ると、橋絡接点１３７，１３９間の円弧状整列部
が橋絡接点を固定接点に係合するように正確に案
内する軌道の作用をする。第８図に良く示されて
いる如く、接点整列部１２３，１２５の円筒形内
表面は回転軸１１９の軸受スリーブの作用もす
る。

この実施例は適正な接点の整列を得てこれを維
持するのに特に効果的であり、従つて接点故障の
危険が最少限となる。なぜなら各接点組の可動接
点構造の位置は接点整列部即ち接点案内の固定接
点に対する相対位置により定められるからであ
り、また、固定接点および接点整列部用の棚部の
頂面３５，３７である支持装置が夫々の接点組に
組合わされたハウジング部分１１７の一体部分で
あるからでもある。従つて、またこの構成のため
に、種々のハウジング部分１１７を互いに組立て
て固着するときの許容誤差は厳しいものではな
く、組立中あるいは使用中に接点が不整列になる
危険は万一あつたとしても殆んどないようにな
る。

上に説明したいずれの実施例に於ても、橋絡接
点は銅等の適当な導電材料で形成され、磁化し得
る溝形部材は列えばA1S1 1010冷間圧延鋼等の適
当な磁性材料で形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転開閉器の部分断面正面
図、第２図はハウジング部分の部分破断斜視図、
第３図は第１図の回転開閉器に用いる管状の回転
軸の斜視図、第４図は閉位置にある回転開閉器の
接点組の部分垂直断面図、第５図は第４図の線
−に沿つた断面図、第６図は本発明の別の実施
例の回転開閉器の部分断面正面図、第７図は閉位
置にある第６図の回転開閉器の接点組の部分垂直
断面図、第８図は第７図の線−に沿つた
断面図、第９図は第６図の回転開閉器のハウジン
グ部分の斜視図、第１０図は第６図の回転開閉器
に用いる管状の回転軸の斜視図、第１１図は第７
図の線XI−XIに沿つた垂直断面図である。 ５……ハウジング、７；１１９……回転軸、９
……接点組、７５，７７……固定接点、８５；１
２７……可動接点構造、８７，８９；１３７，１
３９……橋絡接点、９１，９３；１４１，１４３
……接触面、９５，９７；１３３，１３５……溝
形部材、１５３……空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、上記ハウジング内に設けられ
   た回転軸と、上記ハウジング内に設けられた少な
   くとも１組の接点とを備え、上記接点組が各々、
   互いに離間して上記回転軸の反対側で上記ハウジ
   ングに固着された一対の固定接点と、上記回転軸
   により回転させられて上記固定接点に対して橋絡
   関係に離接するように上記回転軸に結合された可
   動接点構造とを備え、上記可動接点構造が、上記
   固定接点を間に摩擦的に受け入れる接触面を両端
   近傍に有する略々平行に離間した長い一対の橋絡
   接点を備えてなる回転開閉器に於いて、 各上記橋絡接点が上記橋絡接点に跨がりフラン
   ジ部を有する磁化可能溝形部材を組み合わせて有
   し、上記溝形部材は、上記フランジ部が他の橋絡
   接点に組み合わされた溝形部材の対応するフラン
   ジ部に向かつて延び、共働して、その間に空隙を
   形成し、接点が閉成し所定の電流が流れていると
   きに上記溝形部材が互いに電磁的に吸引され上記
   橋絡接点に接触圧力発生力を掛けるようにされて
   なり、上記接点組が、上記回転軸の軸方向に離間
   して複数個あり、上記回転軸が各接点組の上記可
   動接点構造用の開口を有する一体の軸であり、上
   記可動接点構造が上記開口内を自由に延びてお
   り、上記開口の寸法が、上記橋絡接点が上記溝形
   部材と共に上記開口内で上記軸方向に可動であり
   かつ上記可動接点構造が上記回転軸と共に最小限
   の周方向遊びをもつて回転するような寸法であ
   り、上記回転軸および上記ハウジングの一方が、
   一体に形成されて上記橋絡接点の夫々の対間に延
   びて上記橋絡接点が上記固定接点から開離したと
   き上記固定接点に正確に再係合できるように上記
   固定接点に積極的に整列させて置くための接点整
   列部を備えてなることを特徴とする回転開閉器。 ２ 上記可動接触構造が、上記一対の橋絡接点を
   通常の電流に対して適当な接触圧力を発生するに
   頂度充分な力で互いに向けて偏倚させるばね装置
   を有してなる特許請求の範囲第１項記載の回転開
   閉器。 ３ 上記溝形部材が、上記接点整列部と共働して
   上記溝形部材および上記橋絡接点の長手方向の直
   線運動を最小限にする表面を有してなる特許請求
   の範囲第１項あるいは第２項記載の回転開閉器。 ４ 各上記接点組の２つの橋絡接点が、上記回転
   軸のウエブ部を間に有する別個の上記開口を通つ
   て延びており、上記ウエブ部が上記接点整列部を
   構成してなる特許請求の範囲第１項乃至第３項の
   いづれか記載の回転開閉器。 ５ 上記開口が長く、その長軸が上記回転軸の軸
   方向に延びており、上記接点整列部が、上記回転
   軸が上記回転開閉器を閉じるように回転したとき
   上記橋絡接点が上記固定接点に係合するよう案内
   する軌道として上記ハウジングに形成されてなる
   特許請求の範囲第１項乃至第３項のいづれか記載
   の回転開閉器。 ６ 上記ハウジングが互いに結合された数個のハ
   ウジング部分を有し、各上記ハウジング部分が１
   つの接点組の固定接点を支持しかつその接点組の
   橋絡接点用の接点整列部を有してなる特許請求の
   範囲第５項記載の回転開閉器。 ７ 各上記ハウジング部分の上記接点整列部が上
   記回転軸を囲んで上記回転軸に対して円筒形軸受
   面を呈する環を構成してなる特許請求の範囲第６
   項記載の回転開閉器。 ８ 上記ハウジングが互いに結合された複数の部
   分により形成され、各上記部分が基部に穴を有す
   る略々Ｕ字形部材を有し、上記Ｕ字形部材の基部
   の上記穴は互いに整列しており、上記回転軸が上
   記穴内を通つて延びてその中で支承されてなる特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいづれか記載の
   回転開閉器。