Opening/closing device

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一部品または複数部品からなる駆動ロッドにより第２の接触子に対して相対的に駆動ロッドの長手方向に移動される第１の接触子を備え、第１の接触子が第２の接触子とで開閉部を構成し、開閉機器が投入状態にあるとき第１の接触子が第２の接触子に対して押圧ばねによって押圧される開閉機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の開閉機器は知られている（例えば特許文献１参照）。 この公知の開閉機器は中間電圧装置に対する負荷断路器として構成され、その開閉部は真空バルブによって形成されている。 真空バルブは第１の接触子（可動接触子）および第２の接触子（固定接触子）を備え、第２の接触子は固定配置され、第１の接触子は固定配置の第２の接触子に対して相対的に移動可能である。 可動接触子の移動は駆動装置によって行われる。 第１の接触子と駆動装置とは駆動列を介して互いに結合されている。 この駆動列の一部が第１の接触子に結合された駆動ロッドである。 互いに投入状態にある両接触子に連続的な押圧力を与えるために上記公知の開閉機器の駆動ロッドでは押圧ばねが用いられている。 特許文献１の第１４頁第１５〜１８行に述べられているように、この押圧ばねは駆動列の任意の場所に設けられている。
【０００３】
中間電圧および高電圧範囲の電流を開閉する場合、開閉動作はごく短時間で行われることが必要である。 そのため可動接触子はその投入位置から遮断位置へまたはその逆にほぼ突発的に移動される必要がある。 ところが、その突発的な移動の際に押圧ばねと駆動列の他の部品との弾性に基づいて望ましくない振動が発生することがある。
【０００４】
【特許文献１】
独国特許出願公開第６９３０７５０６号明細書【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた型の開閉機器を、駆動装置を第１の接触子に結合する駆動列の振動が減少するように構成することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、冒頭に述べた型の開閉機器において、本発明により、押圧ばねが駆動ロッドの、開閉部とは反対側の端部に配置されることによって解決される。
【０００７】
さらにその代替として又はそれに追加して、上記課題は、開閉機器が投入状態にあるとき第１の接触子を第２の接触子に対して押圧する押圧ばねを備えた開閉機器において、押圧ばねがそのばね挙動に影響を与える制動装置に組合わされていることによって解決される。
【０００８】
駆動ロッドは通常、比較的長い長さを持っている。 押圧ばねを駆動ロッドの、開閉部とは反対側の端部に配置することによって、駆動ロッドの全長は開閉過程中大きな動的応力が作用する前にばねによって保護される。 駆動ロッドおよび第１の接触子の投入動作または遮断動作中、公知の装置に比較して、ばね圧を受けていない質量体が回避される。 ばね圧を受けていない質量体の減少によって駆動列における振動の傾向が最少化される。 “駆動ロッドの反対側の端部”は駆動ロッドの全長の最後のほぼ１／４を含むものとする。
【０００９】
押圧ばねの作用を制動装置によって制御するのがよい。 制動装置は押圧ばねのばね挙動に、投入過程時の両接触子のチャタリングが減少するように影響を与える。 チャタリングの減少によって両接触子間のアーク発生が回避され、それにより開閉部の温度負荷が全体として減少する。 遮断過程の際、弛緩状態のばねの再振動が弱められる。 制動装置と押圧ばねとの組合せの有効性は押圧ばねの組込み場所とは無関係に与えられる。 しかしながら、押圧ばねを駆動ロッドの、開閉部とは反対側の端部に配置することは、押圧ばねと制動装置との組合わせにおいて有利である。
【００１０】
他の有利な実施態様によれば、押圧ばねが、駆動ロッドを揺動可能な駆動クランクに連結する連結部に配置される。
【００１１】
機械的に簡単で有効な駆動列を利用するために、駆動列内でしばしば種々の駆動形式が互いに組合わされる。 例えば、回転運動を並進運動に変換するために、揺動可能な駆動クランクが駆動ロッドに連結される。 駆動ロッドを揺動可能な駆動クランクに連結することは、機械力の方向変換および伝達を永続的な機械構造で実行させるために、いわゆる連結部によって行うことができる。 連結部に押圧ばねを配置する際、押圧ばねを駆動ロッドの、開閉部とは反対側の端部に配置することは容易に可能である。 このようにして駆動ロッドの軌道内への押圧ばねの挿入のために必要とされた付加的な構造部品が必要でなくなる。
【００１２】
さらに、有利な実施態様によれば、制動装置が存在する場合、押圧ばねおよび制動装置が共通の容器内に配置される。
【００１３】
制動装置および押圧ばねを共通の容器内に配置することによって、特にコンパクトなアセンブリとすることができる。 共通の容器は、押圧ばねの作用および制動装置の作用のために必要とされる構造部品を備えることができる。
【００１４】
さらに、制動装置が第１の接触子の投入動作の方向に関して駆動ロッドの後ろに配置される。
【００１５】
制動装置および駆動ロッドをこのように配置すると、駆動ロッドの寸法をあまり大きくしない制動装置構造を得ることができる。
【００１６】
さらに、すでに述べた実施態様の変形例のほかに、押圧ばねおよび制動装置が機械的に並列に接続され、駆動列の一部であるようにすることができる。
【００１７】
押圧ばねと制動装置との並列接続によって、押圧ばねも制動装置も開閉動作の際に有効になることが常に保証される。 さらに、このような並列接続は機械的に簡単に構成でき、好都合にも駆動列内に場合によっては後から追加する形で設けることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明による開閉機器の実施例を説明する。
【００１９】
図１には開閉機器１の縦断面図が示されている。 開閉機器１はその基底部に伝動装置容器２を備えている。 伝動装置容器２には中空の支持碍管３が支持されている。 支持碍管３は開閉機器１の中空の絶縁容器４を支持している。 伝動装置容器２、支持碍管３および絶縁容器４は互いに気密に結合され、その内部に密封空間５を形成している。 密封空間５は絶縁容器４の自由端で導電板６により閉鎖されている。 絶縁強度を向上させるために密封空間５に絶縁ガスを満たすことができる。 支持碍管３および絶縁容器４はその外周面にシールド７を備えている。 絶縁容器４の内部に真空バルブ８が配置されている。 真空バルブ８は主として中空の絶縁筒８ａから形成され、その両端部は端板９ａ，９ｂによって閉鎖されている。 ベローズ１１を利用して一方の端板９ａを第１の接触子（可動接触子）１０が可動かつ気密に貫通している。 他方の端板９ｂを第２の接触子（固定接触子）１２が気密に貫通している。 第２の接触子１２は導電板６に固定支持され、それと電気的に接続されている。 真空バルブ８は第２の接触子１２への結合部および端板９ｂを介して絶縁容器４の内部に位置決めされている。 第１の接触子１０の電気的接続は例えば、導電板６とは反対側に位置する、支持碍管３と絶縁容器４との当接個所の範囲内で接続片を利用して外部へ気密に導出される可撓性導電線１３によって行われる。
【００２０】
第１の接触子１０の移動のために図示されていない駆動装置が設けられている。 この駆動装置は駆動軸１４を回動運動させることができる。 駆動軸１４は伝動装置容器２の壁を気密に貫通している。 伝動装置容器２の内部には駆動クランク１５が駆動軸１４に固定されている。 駆動クランク１５は連結部１６によって駆動ロッド１７に連結されている。 駆動ロッド１７はさらに第１の接触子１０に連結されている。 駆動ロッド１７は例えば管の形の絶縁駆動部材として構成することができる。 この管は例えばガラス繊維強化プラスチックで作られる。 駆動ロッド１７はその長さに基づいて或る程度の弾性を持っている【００２１】
駆動軸１４が回動運動すると、その回転運動が駆動クランク１５を介して連結部１６へ伝達され、連結部１６はその回転運動をさらに駆動ロッド１７および第１の接触子１０に伝達する。 その場合、駆動軸１４の回動運動は第１の接触子１０の並進運動に変換される。 投入動作（閉路動作）中に第１の接触子１０は同軸に対向配置されている第２の接触子１２の方向に移動される。 遮断動作（開路動作）中に第１の接触子１０は第２の接触子１２から引離される。
【００２２】
次に連結部１６の構成について説明する。 連結部１６はほぼ円筒状の外側形状を持っている。 連結部１６の容器内部には複数の小室が設けられ、それらの小室に他の構造部品が配置されている。 連結部１６を駆動クランク１５に連結するために連結部１６の容器に連結片１８が設けられている。 連結部１６を駆動ロッド１７に連結するために連結部１６はその容器に対して相対的に動くことができるピストン１９を備えている。 ピストン１９の駆動ロッド１７とは反対側の端部は第１室２０内に突入している。 第１室２０は部分的に液体２１を満たしている。 第１室２０はピストン１９によって圧力室２０ａおよび圧力緩和室２０ｂに分割されている。 圧力室２０ａおよび圧力緩和室２０ｂはオーバーフローチャネル２２を介して互いに連通している。 オーバーフローチャネル２２の断面積の大きさ設定に基づいて、圧力室２０ａから圧力緩和室２０ｂへまたはその逆に流れる単位時間当たりの液体２１のオーバーフロー量が制限される。 この構造によって制動装置が構成される。 第１の接触子１０の投入方向に第１室２０の前方に位置して、第２室２３が配置されている。 第１室２０は、ピストン１９を取囲んで第１室２０を第２室２３から密封するカラー２４によって第２室２３から分離されている。 連結部１６の容器の、駆動ロッド１７側の端部にはストッパ２５が配置されている。 ピストン１９はストッパ２５とカラー２４との間に大径部２６を備えている。 大径部２６はストッパ２５と協働し、ピストン１９が作動状態において連結部１６の容器から外れないようにしている。 さらに強い衝突を制動するためにばね部材、例えば板ばねをストッパ２５と大径部２６の間に配置することができる。 第２室２３内には押圧ばね２７がピストン１９と同軸的に配置されている。 押圧ばね２７はコイルばねとして構成されている。 押圧ばね２７は連結部１６の容器のカラー２４とピストン１９の大径部２６との間に圧縮状態で挿入され、それによりピストン１９が駆動ロッド１７の方向に押圧されている。 その場合、ストッパ２５は駆動ロッド１７の方向へのピストン１９の移動を制限する。 押圧ばね２７は開閉機器１の遮断状態において第２室２３内で初期応力の状態にある。
【００２３】
投入過程において、すなわち第１の接触子１０が第２の接触子１２の方向に移動されるとき、連結部１６の移動が同じ方向に行われる。 このとき突発的な加速と系の慣性により押圧ばね２７が圧縮させられる。 しかし、このような圧縮は制動装置の作用によって減少させられる。 第１の接触子１０が第２の接触子１２に最初に接触した後、十分な押圧力での両接触子１０，１２の押圧を保証するために、いわゆるオーバーストロークが行われる。 このオーバーストロークにより押圧ばね２７の圧縮が行われる。 押圧ばね２７の圧縮のために必要な運動は制動装置によって抑制される。 さらにばねによる投入過程の際、特に制動装置による投入過程の際、第２の接触子１２に対する第１の接触子１０の接点チャタリングが回避される。
【００２４】
遮断過程において第１の接触子１０が第２の接触子１２から突発的に開離される。 第１モードにおいて圧縮された押圧ばね２７がまず、大径部２６がストッパ２５に突き当るまで弛緩される。 遮断動作のこのモードでまず駆動列の、押圧ばね２７のばね圧を受けていない全ての部品の加速が行われる。 かくして駆動列内に蓄積されていたエネルギーは今や第１の接触子１０の引離しのために突発的に利用される。 この加速は特に互いに溶着されかかった接触子１０，１２を引離すのに有効である。 遮断過程の終りに、第１の接触子１０、駆動ロッド１７、およびピストン１９の各可動質量の慣性に基づいてこれらの部品の遮断方向への運動が続行される。 そのとき生じるエネルギーは押圧ばね２７によってばね圧縮に変換され、かつ制動装置によって減少させられる。 連結部１６の制動装置によって開閉過程における押圧ばね２７の振動を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による開閉機器の内部構成を示す縦断面図【符号の説明】
１ 開閉機器２ 伝動装置容器３ 支持碍管４ 絶縁容器５ 密封空間６ 導電板７ シールド８ 真空バルブ８ａ 絶縁筒９ａ 端板９ｂ 端板１０ 第１の接触子（可動接触子）
１１ ベローズ１２ 第２の接触子（固定接触子）
１３ 可撓性導電線１４ 駆動軸１５ 駆動クランク１６ 連結部１７ 駆動ロッド１８ 連結片１９ ピストン２０ 第１室２０ａ 圧力室２０ｂ 圧力緩和室２１ 液体２２ オーバーフローチャネル２３ 第２室２４ カラー２５ ストッパ２６ 大径部２７ 押圧ばね