JPH0367419A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は真空開閉器の接点に開閉駆動力を印加する手
段に関する。

［従来の技術］ 第２図（ａ）に従来の真空開閉器の閉成時の状態を示す
。図において、真空になされた真空スイッチ管ｌの内部
には固定接点ＩＡ及び導体１ｃの先端に設けられた可動
接点１Ｂが内蔵されている。導体ＩＣは真空スイッチ管
内の気密を保持しつつ矢印Ａの方向に移動できるように
蛇腹等により保持されている。導体１ｃはフレキシブル
導体７を介して接続端子７Ａに接続されており、固定導
体ＩＡは接続端子３に接続されている。導体ＩＣは絶縁
部材９の内部を貫通する絶縁ロッド９Ａを介して軸１４
により回転する駆動レバー１２によって駆動される。駆
動レバー１２と絶縁ロッド９Ａ間はスプリングＩＯによ
り連結されており、また駆動レバー１２はスプリングＩ
６によって時計方向の回転力が付加されている。

駆動レバー１２にはその軸１４の近傍に可動コア１５が
固定されており、可動コア１５は電磁石１７に吸着され
ている。

ラッチレバー２０は軸２０Ａによって回転可能に支持さ
れており、スプリング２０Ｂによって反時計方向に付勢
されている。そして、可動コア１５が吸着されたとき、
図のように水平位置になり、先端部のローラー２０Ｃが
可動コア１５に接触して電磁石１７の吸着力が消滅して
も可動コア１５を吸着位置に保持するようになされてい
る。

他の電磁石２６は図において電磁石１７の手前に位置し
ており、通電することにより可動コア２６Ａを矢印Ｃの
方向に回転させてその先端２６Ｂによってラッチレバー
２０のローラー２０Ｃを押す。押されたラッチレバー２
０は時計方向に回転して可動コア１５から離れて可動コ
アを開放する。その結果、可動コア１５に固定された駆
動レバー１２はスプリング１６により時計方向に回転し
て絶縁ロッド９Ａを下方に降下させ、可動接点ＩＢは固
定接点ＩＡから開離する。

この状態を第２図（ｂ）に示す。ストッパ４は駆動レバ
ー１２の回転を制限するための部材である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の真空開閉器においては、駆動レバーの駆動に電磁
石を用いているので、開閉器の小型化及び軽量化をはか
ろうとしても電磁石の寸法、ｆｆ１ｆｆｉによって制約
を受ける。また重い電磁石を取付けるために開閉器の筐
体を強固にする必要があるとともに、電磁石から発生す
るサージ電圧が他の電気機器に与える影響を防止する対
策も必要であり、コストの低減が困難であった。

［課題を解決するための手段］ この発明の開閉器は、回転可能に軸支され、その回転に
よって開閉器の接点に開閉駆動力を印加する駆動レバー
に、接点に開閉駆動力を印加しない方向の回転力を付勢
手段により付与し、その駆動レバーを所定位置に保持す
るとともに駆動レバーに開閉駆動力を印加する方向の回
転力を圧電素子によって与え、それによって回転した駆
動レバーを接点に開閉駆動力を印加した状態に保持する
保持手段を備え、その保持手段の保持状態を解除させる
駆動手段を備えている。

［作用］ 圧電素子の縦変位効果による伸長によって駆動レバーは
回転し、回転した位置で保持手段によって保持される。

駆動レバーの復帰は保持手段を駆動手段により移動させ
ることによってなされる。

［実施例〕 第１図（ａ）にこの発明の真空開閉器の開成時の状態を
示す。図において、真空になされた真空スイッチ管１の
内部には固定接点ＩＡ及び導体ＩＣの先端に設けられた
可動接点ＩＢが内蔵されている。導体１ｃは真空スイッ
チ管内の気密を保持しつつ矢印Ａの方向に移動できるよ
うに例えば蛇腹等によりスイッチ管１に取付けられてい
る。導体ＩＣはフレキシブル導体７を介して接続端子７
Ａに接続されており、固定導体ＩＡは接ｖｔ端子３に接
続されている。

導体１ｃは絶縁部材９の内部を貫通する絶縁ロッド９Ａ
を介して一端が軸１４によって回転可能に軸支された駆
動レバー１２に連結されている。駆動レバー１２と絶縁
ロッド９Ａは緩衝用のスプリング１６を介して連結され
ており、また駆動レバー１２はスプリング１６によって
反時計方向の回転力が付加されている。

駆動レバー１２の他端の下方には駆動レバー１２に時計
方向の回転力を与えるための市販の積層型の圧電素子２
９が配置されている。積層型の圧電素子２９は多数の圧
電素子を同一極性で積層したものであり、各圧電素子の
電極のリード線が外部に導出されている。これらのリー
ド線に所定の電圧及び極性の直流電圧を印加するとその
積層した方向の長さが公知の縦変位効果によって瞬間的
に伸長する。伸長する長さは、例えば積層高１０ｗ園の
素子で０、５ｍｍ程度であるが、伸長の速度と力が大き
いので比較的小型軽量な圧電素子によって強力な衝撃性
の駆動力を発生させることができる。第１図（ａ）に示
す開成状態では、駆動レバーＩ２は、スジ９７グ１６の
付勢により端部の接触部材２８が圧電素子２９に接して
いる。接触部材２８は焼入鋼等硬度の高い材料によりつ
くられている。一方駆動レバー１２が駆動レバー１２が
接点ＩＢを上方へ押上げる位置にきたときその状態を保
持するためのラッチレバー３０がその一端において軸３
０Ａによって回転可能に支持されており、スプリング３
５によって反時計方向に回転するように付勢されている
。またラッチレバー３０の他端にはローラー３０Ｂが設
けられている。

駆動レバー１２が図の位置にあるときは、ラッチレバー
３０は駆動レバー１２の接触部材２８によってに押さえ
つけられて横位置になっている。

次に動作を説明する。

第１図（ａ）に示す開成状態において圧電素子２９に所
定の極性の電圧を印加すると、圧電素子２９は急速に伸
長し、接触部材２８をはじくように衝撃力を与える。そ
の結果駆動レバー１２はスプリング１２の付勢力に抗し
て急速に時計方向に回転し、スプリング１０及び絶縁ロ
ッド９Ａを介して導体ｌＣを押上げ接点ＩＢを接点ＩＡ
に密着させる。同時にラッチレバー３０はスプリング３
５により矢印Ｂで示すように反時計方向に回転し、第１
図（ｂ）に示すように縦位置になり圧電素子３６に当接
して停止するとともに、ローラー３０Ｂによって駆動レ
バー１２を保持する。その結果接点ＩＡ及びＩＢは継続
的に開成状態を保つ。

次に接点ＩＡ、　ＩＢを開離するときは、圧電素子３６
に直流電圧を印加する。その結果前記圧電素子２９の場
合と同様に、圧電素子３６は急速に伸長し、ラッチレバ
ー３０矢印りに示すように時計方向の回転力を与える。

その結果駆動レバー１２は開放されスプリング１６の付
勢力により反時計方向に回転し、接触部材２８が圧電素
子２９に当接した位置で停止する。駆動レバー１２の回
転によって絶縁ロッド９Ａは下方に移動し、接点ＩＡ、
　ＩＢは開離する。

なお、圧電素子に印加する直流電圧の電源として、直流
電圧をコンデンサに充電し、それを放電させる方式のも
のを用いても同様の効果が得られる。この場合は小さい
電流容量の電源を用いることができる。

また他の実施例として第１図（ｃ）に示すように駆動レ
バー１２の接触部材２８を圧電素子３８で置きかえ、そ
れに伸長方向の電圧を印加する構成とじたものでは、駆
動レバー１２には両圧電素子２９及び３８の伸長力によ
り第１の実施例の実質的に２倍の回転力が与えられ、開
閉器の閉動作をより確実安定にすることができる。

［発明の効果］ この発明によれば、比較的小型軽量にもかかわらず大き
な伸長力を有する圧電素子によって接点の開閉駆動力を
得るので、真空開閉器を小型軽量化することができる。

またｌ１ｌｌが減少するので筐体の強度も減らすことが
でき製造コストが低減できる。また他の効果として圧電
素子は駆動時にサージ電圧を発生しないので他の電気機
器に悪影響を与えることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の真空開閉器の開成時の側面図
、第１図（ｂ）はこの発明の真空開閉器の閉成時の側面
図、第１図（ｃ）はこの発明の真空開閉器の他の実施例
の閉成時の側面図、第２図（ａ）は従来の真空開閉器の
閉成時の側面図、第２図（ｂ）は従来の真空開閉器の開
成時の側面図である。 である。 図中、１２は駆動レバー、１６はスプリング、２９，３
６．３８は圧電素子、３０はラッチレバーである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転可能に軸支され、その回転によって開閉器の
   接点に開閉駆動力を印加する駆動レバー、接点に開閉駆
   動力を印加しない方向の回転力を前記駆動レバーに付与
   する付勢手段、 付勢手段により回転力を与えられた駆動レバーを所定位
   置に保持するとともに、駆動レバーに開閉駆動力を印加
   する方向の回転力を与える圧電素子、 圧電素子により与えられた回転力により回転した駆動レ
   バーを接点に開閉駆動力を印加した状態に保持する保持
   手段、及び 保持手段の保持状態を解除させる駆動手段 を有する開閉器。
2. （２）前記駆動手段が圧電素子により構成された請求項
   １の開閉器。
3. （３）前記駆動レバーの圧電素子との対向面に他の圧電
   素子を設けた請求項１の開閉器。