JP2019110009A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】開極動作が完了するまでに要する時間を短縮できる開閉器を提供する。【解決手段】実施の形態の開閉器は、以下の構成を備える。第１の可動部材は、固定側電極に対して接離可能な可動側電極が取り付けられている。第２の可動部材は、第１の可動部材と対向する位置に設けられている。付勢部材は、第１及び第２の可動部材間に介在され、これらを互いに離間させる方向に付勢する。閉極機構は、第２の可動部材に設けられ、第２の可動部材を付勢部材側へ移動させる操作により可動側電極を固定側電極に接触させる。閉極保持機構は、第２の可動部材に設けられ、可動側電極を固定側電極に接触させた状態を保持する。開極機構は、第１の可動部材に設けられ、第１の可動部材を付勢部材側へ移動させる操作により可動側電極を固定側電極から離間させる。開極保持機構は、第１の可動部材に設けられ、可動側電極を固定側電極から離間させた状態を保持する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、開閉器に関する。

電力系統では、短絡事故などが発生した場合、主回路を流れる過電流の影響で電力機器が破損するおそれがある。このため、電力系統には、過電流を短時間で遮断することが可能な開閉器が設置されている。

この種の開閉器としては、例えば電磁的な反発力を利用して、可動側の電極を固定側の電極から離間させ、開極動作を行うものが知られている。また、このような開閉器は、閉極時において、可動側の電極を固定側の電極に接触させる接触荷重（付勢力）を加えるために、バネなどの弾性体（付勢部材）が組み込まれている。

この弾性体は、可動側の電極や開極動作を行うための開極機構が設けられている側の第１の可動部材と、可動側の電極を固定側の電極に接触させる閉極動作を行うための閉極機構が設けられた第２の可動部材と、の間に介在されている。さらに、開閉器には、このような開極機構や閉極機構の他、開極機構により開極された状態を保持する開極保持機構や、閉極機構により閉極された状態を保持する閉極保持機構なども設けられている。

特開２００６−１９６３１７号公報 特開２００４−３４２５５２号公報 特開２００５−３８６３０号公報

ところで、前述した開閉器では、開極動作時において、第１の可動部材は、開極機構により直接駆動されることから比較的高速に移動できるものの、第２の可動部材は、第１の可動部材に押されて変位する弾性体を介して移動することになるため、第１の可動部材の移動に対して遅延が生じることになる。

一般に、開閉器は、電力系統の短絡事故発生時などにおける過電流の遮断を考慮すると、安全性の面では、開極動作を迅速に完了させることが重要となる。そこで、上記した開極機構、閉極機構、閉極保持機構及び開極保持機構に加え、前述したように動作する第１、第２の可動部材を備える開閉器全体の構成を踏まえたうえで、開極動作に要する時間の短縮化が求められている。

本発明が解決しようとする課題は、開極動作が完了するまでに要する時間を短縮することができる開閉器を提供することである。

実施の形態に係る開閉器は、第１及び第２の可動部材、付勢部材、閉極機構、閉極保持機構、開極機構及び開極保持機構を備えている。第１の可動部材は、固定側電極に対して接離可能な可動側電極が取り付けられている。第２の可動部材は、第１の可動部材と対向する位置に設けられている。付勢部材は、第１の可動部材と第２の可動部材との間に介在され、第１及び第２の可動部材を互いに離間させる方向に付勢する。閉極機構は、第２の可動部材に設けられ、第２の可動部材を付勢部材側へ移動させる操作により第１の可動部材を介して可動側電極を固定側電極に接触させる。閉極保持機構は、第２の可動部材に設けられ、閉極機構による可動側電極を固定側電極に接触させた状態を保持する。開極機構は、第１の可動部材に設けられ、第１の可動部材を付勢部材側へ移動させる操作により可動側電極を固定側電極から離間させる。開極保持機構は、第１の可動部材に設けられ、開極機構による可動側電極を固定側電極から離間させた状態を保持する。

第１の実施形態の開閉器における閉極時の状態を概略的に示す図。 図１の開閉器における開極時の状態を概略的に示す図。 図１の開閉器が備えた閉極保持機構及び開極保持機構における非保持状態を示す図。 図３Ａの閉極保持機構及び開極保持機構における保持状態を示す図。 比較例の開閉器における閉極時の状態を概略的に示す図。 第２の実施形態の開閉器における閉極時の状態を概略的に示す図。 第３の実施形態の開閉器が備えた閉極保持機構及び開極保持機構における非保持状態を示す図。 図３Ａの閉極保持機構及び開極保持機構における保持状態を示す図。 第４の実施形態の開閉器が備えた閉極保持機構及び開極保持機構における非保持状態を示す図。 図７Ａの閉極保持機構及び開極保持機構における保持状態を示す図。

以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１、図２に示すように、本実施形態に係る開閉器１０は、種々の電力機器や電力回路における電路（電極）を開閉（オン／オフ）するための電力機器である。この開閉器１０は、真空バルブ３、固定側通電軸６、可動側通電軸１ｂを含む第１の可動部材１、第２の可動部材２、導体１１、１２、電源５、付勢部材としての弾性体１９、弾性体フォルダ９、閉極機構１７、閉極保持機構１８、開極機構１５、開極保持機構１６を備えている。

真空バルブ３は、電気絶縁のための碍管３ａを備えている。碍管３ａの内側には、一対の固定側電極７及び可動側電極８が配置されている。固定側電極７は、固定側通電軸６の他端部に固定されている。また、固定側通電軸６は、真空バルブ３の外側で一方の導体１１と接続されている。可動側電極８は、可動側通電軸１ｂの一端部に固定されている。可動側通電軸１ｂは、真空バルブ３の外側で他方の導体１２と摺動可能に接続されている。一方の導体１１及び他方の導体１２は、例えばスイッチギヤなどの電力機器における主回路の各端子部にそれぞれ接続されている。

可動側通電軸１ｂにおける真空バルブ３内と外部との境界部分に位置する部位は、真空バルブ３内においてベローズ（可撓管）３ｂで覆われている。ベローズ３ｂは、真空バルブ３内の真空を確保しつつ可動側通電軸１ｂの軸方向への移動を可能とするバルブ用のシール材である。なお、真空バルブ３に代えて、空気中やガス中で電路を入り切りする遮断バルブを適用してもよい。

第１の可動部材１は、第１の可動軸１ａ、前述した可動側通電軸１ｂ及び第１の弾性体接触部１ｃを有している。可動側通電軸１ｂの他端部は、第１の可動軸１ａの一端部と連結されている。第１の可動軸１ａは、可動側電極８が固定側電極７に対して接離する方向に沿った軸方向への移動が可能である。第１の弾性体接触部１ｃは、第１の可動軸１ａの他端部に固定されている。

一方、第２の可動部材２は、第２の可動軸２ａ及び第２の弾性体接触部２ｂを備えている。第２の可動軸２ａは、可動側電極８が固定側電極７に対して接離する方向に沿った軸方向への移動が可能である。第２の弾性体接触部２ｂは、第２の可動軸２ａの一端部に固定されている。上述した第１及び第２の可動軸１ａ、２ａは、いわゆる操作ロッドを構成しており、その材料には強度面を考慮して金属などが適用されている。

弾性体１９は、圧縮コイルバネなどで構成された例えばワイプバネである。弾性体１９は、第１の可動部材１と第２の可動部材２との間に介在されており、第１の可動部材１及び第２の可動部材２（第１の可動軸１ａ及び第２の可動軸２ａ）を互いに離間させる方向に付勢する。この弾性体１９は、閉極時において、可動側電極８を固定側電極７に接触させる接触荷重（付勢力）を可動側電極８に対して付与する。より具体的には、弾性体１９は、第１の可動軸１ａの他端部に固定された第１の弾性体接触部１ｃと共に、弾性体フォルダ９内に収容されたかたちで配置されている。

弾性体フォルダ９は、例えば有底円筒状に形成されており、前述した第２の弾性体接触部２ｂで底部が構成されている。また、弾性体フォルダ９は、側壁部９ａ及び軸挿通穴９ｂを備えている。軸挿通穴９ｂは、弾性体フォルダ９本体における、第２の弾性体接触部２ｂ（底部）と相対する側に設けられている。軸挿通穴９ｂは、第１の可動軸１ａの外径よりも大きな穴径（内径）を有し、第１の可動軸１ａを挿通させている。つまり、第１の可動軸１ａと第２の可動軸２ａとは、第１及び第２の弾性体接触部１ｃ、２ｂを介し、弾性体１９を挟んで対向する位置に、それぞれ配置されている。

したがって、第１の可動軸１ａは、軸挿通穴９ｂを介してその軸方向へ移動した際に、これに伴い、第１及び第２の弾性体接触部１ｃ、２ｂ間の弾性体１９を伸縮させる。一方、第２の可動軸２ａも、その軸方向へ移動したときに、第１及び第２の弾性体接触部１ｃ、２ｂ間の弾性体１９を伸縮させる。

詳述すると、図２に示すように、固定側電極７から可動側電極８を離間させる開極（開路）時においては、可動側通電軸１ｂに連結された第１の可動軸１ａは、弾性体１９側へ移動する。この際、第１の可動軸１ａは、第１の弾性体接触部１ｃを介して弾性体１９を圧縮し、これに連動して、弾性体１９は、その付勢力によって、第１の可動軸１ａから離間する方向に第２の可動軸２ａを移動させる。

一方、図１に示すように、固定側電極７に可動側電極８を接触させる閉極（閉路）時においては、第２の可動軸２ａは、弾性体１９側へ移動する。この際、第２の可動軸２ａは、第２の弾性体接触部２ｂを介して弾性体１９を圧縮し、これに連動して、弾性体１９は、その付勢力によって、第２の可動軸２ａから離間する方向に第１の可動軸１ａを移動させる。

図１、図２に示すように、開極機構１５は、第１の可動部材１（第１の可動軸１ａ）に設けられており、第１の可動部材１を弾性体１９側へ移動させる操作により可動側電極８を固定側電極７から離間させる。この開極機構１５は、被反発部材１５ｂ及び反磁性体製の反発部材１５ａを備えている。反発部材１５ａは、第１の可動部材１に固定されている。具体的には、反発部材１５ａは、リング状に形成されており、その中央部分の穴を介して第１の可動軸１ａに固定されている。

一方、被反発部材１５ｂは、反発部材１５ａと対向する位置に配置されている。被反発部材１５ｂは、反発部材１５ａを反発させるためのコイルを含む電磁石で構成されている。詳述すると、被反発部材１５ｂは、リング状に形成されており、その中央部分の貫通穴に、第１の可動軸１ａを非接触状態で貫通（挿通）させつつ、反発部材１５ａと対向する位置に配置されている。電源５は、被反発部材１５ｂに駆動用の電力を供給する。反発部材１５ａは、開極時において、被反発部材１５ｂ側から、より離間する方向に移動する。

閉極機構１７は、第２の可動部材２に設けられている。この閉極機構１７は、第２の可動部材２を弾性体１９側へ移動させる操作により第１の可動部材１を介して可動側電極８を固定側電極７に接触させる。閉極機構１７は、ばねなどを含む機構や、またこれに代えて、例えばソレノイドコイルを含む機構を備えており、第２の可動軸２ａを閉極時に弾性体１９側へ移動させる。

図１、図２に示すように、開極保持機構１６は、第１の可動部材１に設けられており、開極機構１５による可動側電極８を固定側電極７から離間させた状態を保持する。具体的には、図３Ａ、図３Ｂに示すように、開極保持機構１６は、吸着部材１６ｂ及び磁性体製の被吸着部材１６ａを有する。被吸着部材１６ａは、可動側磁性部材であり、第１の可動部材１に固定されている。詳述すると、被吸着部材１６ａは、リング状に形成されており、その中央部分の穴を介して第１の可動軸１ａに固定されている。

一方、吸着部材１６ｂは、被吸着部材１６ａと対向する位置に配置されており、被吸着部材１６ａを磁気的に吸着するための永久磁石１６ｃ及び磁性体製の固定側磁性部材１６ｄ、１６ｅを備えている。固定側磁性部材１６ｅは、被吸着部材１６ａが永久磁石１６ｃと直接的に衝突しないように、被吸着部材１６ａと永久磁石１６ｃとの間に介在されている。具体的には、吸着部材１６ｂは、全体として円筒状に形成されており、その中央部分の貫通穴に、第１の可動軸１ａを非接触状態で貫通（挿通）させつつ、被吸着部材１６ａと対向する位置に配置されている。

開極保持機構１６は、例えば閉極時においては、図３Ａに示すように、被吸着部材１６ａが吸着部材１６ｂから離間している非保持状態（非吸着状態）となり、一方、開極時においては、図３Ｂに示すように、被吸着部材１６ａが吸着部材１６ｂに磁気的に吸着された保持状態となる。

一方、閉極保持機構１８は、図１、図２に示すように、第２の可動部材２に設けられており、閉極機構１７による可動側電極８を固定側電極７に接触させた状態を保持する。図３Ａ、図３Ｂに示すように、閉極保持機構１８は、開極保持機構１６と同様の構造を有し、吸着部材（第２の吸着部材）１８ｂ及び磁性体製の被吸着部材（第２の被吸着部材）１８ａを備えている。被吸着部材１８ａは、可動側磁性部材であり、第２の可動部材２に固定されている。詳述すると、被吸着部材１８ａは、リング状に形成されており、その中央部分の穴を介して第２の可動軸２ａに固定されている。

また、吸着部材１８ｂは、被吸着部材１８ａと対向する位置に配置されており、被吸着部材を磁気的に吸着するための永久磁石１８ｃ及び磁性体製の固定側磁性部材１８ｄ、１８ｅを備えている。固定側磁性部材１８ｅは、被吸着部材１８ａが永久磁石１８ｃと直接的に衝突しないように、被吸着部材１８ａと永久磁石１８ｃとの間に介在されている。さらに、吸着部材１８ｂは、全体として円筒状に形成されており、その中央部分の貫通穴に、第１の可動軸１ａを非接触状態で貫通させつつ、被吸着部材１８ａと対向する位置に配置されている。

閉極保持機構１８は、例えば開極時においては、図３Ａに示すように、被吸着部材１８ａが吸着部材１８ｂから離間している非保持状態（非吸着状態）となり、一方、閉極時においては、図３Ｂに示すように、被吸着部材１８ａが吸着部材１８ｂに磁気的に吸着された保持状態となる。

なお、このような構成の開閉器１０は、図１、図２に示すように、固定側通電軸６、固定側電極７、可動側電極８、可動側通電軸１ｂ、第１及び第２の可動軸１ａ、２ａ（操作ロッド）、開極機構１５、開極保持機構１６、弾性体１９、閉極保持機構１８、並びに閉極機構１７が、前記の第１及び第２の可動軸１ａ、２ａの軸方向に沿って直線的に配置されている。

また、例えば開極機構１５に接続された電源５や、閉極機構１７などは、図示しない操作制御装置からの閉極操作指令及び開極操作指令を有線や無線で取得するための構成を有している。なお、例えば閉極機構１７などは、導体１２との間で電位差が生じないように（接地電位にならないように）、地上から絶縁され、導体１２と同電位になっている。

このように構成された開閉器１０が、閉極操作指令（閉路指令）を取得した場合、閉極機構１７は、例えば図２に示す状態から、閉極動作を実行する。この際、閉極機構１７は、第２の可動軸２ａを弾性体１９側へ移動させ、これに伴い、第２の可動軸２ａは、第２の弾性体接触部２ｂを介して弾性体１９を圧縮する。これに連動して、弾性体１９は、その付勢力（圧縮後の反力）によって、第２の可動軸２ａから離間する方向に第１の可動軸１ａを移動させる。

これにより、第１の可動軸１ａに連結された可動側通電軸１ｂの他端部の可動側電極８が、図１に示すように、固定側電極７と接触する。さらにこの際、第２の可動部材２（第２の可動軸２ａ）に設けられた閉極保持機構１８は、図３Ｂに示すように、第２の可動軸２ａに固定された被吸着部材１８ａを、吸着部材１８ｂが吸着し、これによって閉極状態を保持する。

一方、開閉器１０が開極操作指令（開路指令）を取得した場合、開極機構１５は、例えば図１に示す状態から、開極動作を実行する。この際、開極機構１５は、第１の可動軸１ａを弾性体１９側へ移動させる。これにより、第１の可動軸１ａに連結された可動側通電軸１ｂの他端部の可動側電極８が、図２に示すように、固定側電極７から離間する。さらにこの際、第１の可動部材１（第１の可動軸１ａ）に設けられた開極保持機構１６は、図３Ｂに示すように、第１の可動軸１ａに固定された被吸着部材１６ａを、吸着部材１６ｂが吸着し、これによって開極状態を保持する。

この後、弾性体１９側へ移動した第１の可動軸１ａは、第１の弾性体接触部１ｃを介して弾性体１９を圧縮する。これに連動して、弾性体１９は、その付勢力（圧縮後の反力）によって、第１の可動軸１ａから離間する方向に第２の可動軸２ａを移動させる。

ここで、本実施形態に係る開閉器１０は、開極保持機構１６が第１の可動部材１（第１の可動軸１ａ）に設けられていることで、可動側電極８が固定側電極７から離間した時点、すなわち、第１の可動部材１（第１の可動軸１ａ）が、弾性体１９側へ移動した時点で、開極保持機構１６によって開極状態が保持されるので、開極動作が完了するまでに要する時間の短縮化を図ることができる。

これに対して、図４に示すように、比較例の開閉器９０は、開極保持機構９６が第２の可動部材２（第２の可動軸２ａ）に設けられている。比較例の開閉器９０の場合、開極時において、第１の可動軸１ａは、開極機構１５により直接駆動されることから比較的高速に移動できるものの、第２の可動軸２ａは、第１の可動軸１ａに押されて変位する弾性体１９を介して移動することになるため、第１の可動軸１ａの移動に対して遅延が生じることになる。一般に、開閉器は、電力系統の短絡事故発生時などにおける過電流の遮断を考慮すると、安全性の面では、開極動作を迅速に完了させることが重要となる。しかしながら、移動に遅延が生じる第２の可動軸２ａに開極保持機構９６が設けられた比較例の開閉器９０は、開極動作が完了するまでに要する時間が長くなってしまうことが懸念される。

一方、本実施形態の開閉器１０は、開極保持機構１６が第１の可動部材１（第１の可動軸１ａ）に設けられているので、第２の可動軸２ａの移動の遅延を懸念することなく、第１の可動軸１ａが弾性体１９側へ移動した時点で開極動作を完了させることが可能となる。したがって、本実施形態の開閉器１０によれば、開極動作が完了するまでに要する時間を短縮することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態を図５に基づき説明する。なお、図５において、図１に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。図５に示すように、本実施形態の開閉器２０は、第１の実施形態における開閉器１０の構成に加え、絶縁部材としての絶縁操作ロッド２１をさらに備えている。

絶縁操作ロッド２１は、電気絶縁性を有する樹脂材料などによって構成されている。また、この絶縁操作ロッド２１は、第２の可動部材２（第２の可動軸２ａ）における閉極機構１７の取付位置と、付勢部材である弾性体１９の取付位置と、の間に介在されている。

これにより、閉極機構１７は、導体１２とは電気的に絶縁されるので、例えば閉極機構１７が接地電位にならないように、地上から絶縁する構成（閉極機構１７を導体１２と同電位とする構成）などが不要となる。

したがって、本実施形態の開閉器２０によれば、第１の実施形態の開閉器１０の効果に加え、閉極機構１７を設置するうえでの構成の簡略化を図ることができる。さらに、上記構成の場合、電気絶縁のための沿面絶縁極などを設けることなどが不要になるため、第２の可動軸２ａ（操作ロッド）の長さを実質的に短くすることができ、開閉器２０の小型化を図ることが可能となる。

＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態を図６Ａ、図６Ｂに基づき説明する。なお、図６Ａ、図６Ｂにおいて、図３Ａ、図３Ｂに示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。

図６Ａ、図６Ｂに示すように、本実施形態の開閉器は、第１の実施形態の開閉器１０が備えていた開極保持機構１６及び閉極保持機構１８に代えて、開極保持機構３６及び閉極保持機構３８を有する。開極保持機構３６は、一対のリンク部材３６ａ、一対のスライダ部材３６ｂ、一対のガイド部材３６ｃ、一対の付勢部材（第２の付勢部材）３６ｄを備えている。

リンク部材３６ａは、その一端部が回転軸３６ｆを介して第１の可動軸１ａに回転可能に支持されている。スライダ部材３６ｂは、リンク部材３６ａの他端部を回転軸３６ｅを介して回転可能に支持しつつ、第１の可動軸１ａのその軸方向（固定側電極７に対して可動側電極８が接離する方向）への移動に連動してスライドする。ガイド部材３６ｃは、スライダ部材３６ｂが第１の可動軸１ａの径方向に沿ってスライドするようにスライダ部材３６ｂの移動方向をガイドする。付勢部材３６ｄは、例えば圧縮コイルバネなどで構成されており、スライダ部材３６ｂを第１の可動軸１ａに近付ける方向に付勢する。

開極保持機構３６は、例えば閉極時においては、固定側電極７に対して可動側電極８が接触している閉極状態に対応した図６Ａに示す非保持状態となり、一方、開極時においては、固定側電極７から可動側電極８が離間している開極状態に対応した図６Ｂに示す保持状態を、付勢部材３６ｄの付勢力などを通じて維持する。なお、図６Ｂに例示した開極の保持状態に代えて、開極の保持状態が、一対のリンク部材３６ａと一対のスライダ部材３６ｂとの全体の長手方向が一直線に延びている状態であってもよい。

一方、閉極保持機構３８は、開極保持機構３６と同様の構成を有しており、図６Ａ、図６Ｂに示すように、一対のリンク部材（第２のリンク部材）３８ａ、一対のスライダ部材（第２のスライダ部材）３８ｂ、一対のガイド部材（第２のガイド部材）３８ｃ、一対の付勢部材（第３の付勢部材）３８ｄを備えている。

リンク部材３８ａは、その一端部が回転軸３８ｆを介して第２の可動軸２ａに回転可能に支持されている。スライダ部材３８ｂは、リンク部材３８ａの他端部を回転軸３８ｅを介して回転可能に支持しつつ、第２の可動軸２ａのその軸方向（固定側電極７に対して可動側電極８が接離する方向）への移動に連動してスライドする。ガイド部材３８ｃは、スライダ部材３８ｂが第２の可動軸２ａの径方向に沿ってスライドするようにスライダ部材３８ｂの移動方向をガイドする。付勢部材３８ｄは、スライダ部材３８ｂを第２の可動軸２ａに近付ける方向に付勢する。

閉極保持機構３８は、例えば開極時においては、固定側電極７から可動側電極８が離間している開極状態に対応した図６Ａに示す非保持状態となり、一方、閉極時においては、固定側電極７に対して可動側電極８が接触している閉極状態に対応した図６Ｂに示す保持状態を、付勢部材３８ｄの付勢力などを通じて維持する。なお、図６Ｂに例示した閉極の保持状態に代えて、閉極の保持状態が、一対のリンク部材３８ａと一対のスライダ部材３８ｂとの全体の長手方向が一直線に延びている状態であってもよい。

したがって、本実施形態の開閉器によれば、磁石や磁性体などの比較的高価な磁気材料を用いずに、開極保持機構や閉極保持機構を構成しているので、第１の実施形態の開閉器１０の効果に加え、製造コストの削減を図ることが可能となる。

＜第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態を図７Ａ、図７Ｂに基づき説明する。なお、図７Ａ、図７Ｂにおいて、図３Ａ、図３Ｂに示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。

図７Ａ、図７Ｂに示すように、本実施形態の開閉器は、第１の実施形態の開閉器１０が備えていた開極保持機構１６及び閉極保持機構１８に代えて、開極保持機構４６及び閉極保持機構４８を有する。開極保持機構４６は、図７Ａ、図７Ｂに示すように、一対の凹部４６ａ、一対の係合部材４６ｃ、一対のガイド部材（第３のガイド部材）４６ｄ、一対の付勢部材（第４の付勢部材）４６ｅを備えている。

凹部４６ａは、第１の可動軸１ａの外周面における所定の位置に設けられている。係合部材４６ｃは、凹部４６ａ内へ前進したときに係合可能な凸部４６ｂを先端部分に備えている。また、係合部材４６ｃは、第１の可動軸１ａのその軸方向への移動に応じて、凹部４６ａに対して凸部４６ｂが対向する位置で前進し、凹部４６ａに対して凸部４６ｂが非対向の位置では進退する。ガイド部材４６ｄは、係合部材４６ｃが第１の可動軸１ａの径方向に沿って前進及び後退するように係合部材４６ｃの移動方向をガイドする。付勢部材４６ｅは、係合部材４６ｃを第１の可動軸１ａに近付ける方向に付勢する。

このように構成された開極保持機構４６は、例えば閉極時においては、図７Ａに示すように、第１の可動軸１ａの凹部４６ａに対して係合部材４６ｃの凸部４６ｂが非対向の位置関係にある非保持状態（非係合状態）となり、一方、開極時においては、図７Ｂに示すように、第１の可動軸１ａの凹部４６ａに対して係合部材４６ｃの凸部４６ｂが、付勢部材４６ｅを通じて前進し、凹部４６ａと凸部４６ｂとが係合（ロック）する保持状態（係合状態）となる。

一方、閉極保持機構４８は、開極保持機構４６と同様の構成を有しており、図７Ａ、図７Ｂに示すように、一対の凹部（第２の凹部）４８ａ、一対の係合部材（第２の係合部材）４８ｃ、一対のガイド部材（第４のガイド部材）４８ｄ、一対の付勢部材（第５の付勢部材）４８ｅを備えている。凹部４８ａは、第２の可動軸２ａの外周面における所定の位置に設けられている。係合部材４８ｃは、凹部４８ａ内へ前進したときに係合可能な凸部（第２の凸部）４８ｂを先端部分に備えている。また、係合部材４８ｃは、第２の可動軸２ａのその軸方向への移動に応じて、凹部４８ａに対して凸部４８ｂが対向する位置で前進し、凹部４８ａに対して凸部４８ｂが非対向の位置では進退する。ガイド部材４８ｄは、係合部材４８ｃが第２の可動軸２ａの径方向に沿って前進及び後退するように係合部材４８ｃの移動方向をガイドする。付勢部材４８ｅは、係合部材４８ｃを第２の可動軸２ａに近付ける方向に付勢する。

このように構成された閉極保持機構４８は、例えば開極時においては、図７Ａに示すように、第２の可動軸２ａの凹部４８ａに対して係合部材４８ｃの凸部４８ｂが非対向の位置関係にある非保持状態（非係合状態）となり、一方、閉極時においては、図７Ｂに示すように、第２の可動軸２ａの凹部４８ａに対して係合部材４８ｃの凸部４８ｂが、付勢部材４８ｅの付勢力を通じて前進し、凹部４８ａと凸部４８ｂとが係合（ロック）する保持状態（係合状態）となる。

したがって、本実施形態の開閉器によれば、凹部と凸部とを機械的に係合させる開極保持機構及び閉極保持機構を適用しているので、第１の実施形態の開閉器１０の効果に加え、開極状態及び閉極状態を保持する際の強度を、比較的簡易な構成によって高めることが可能となる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…第１の可動部材、１ａ…第１の可動軸、１ｂ…可動側通電軸、１ｃ…第１の弾性体接触部、２…第２の可動部材、２ａ…第２の可動軸、２ｂ…第２の弾性体接触部、３…真空バルブ、３ａ…碍管、３ｂ…ベローズ（可撓管）、５…電源、６…固定側通電軸、７…固定側電極、８…可動側電極、９…弾性体フォルダ、９ａ…側壁部、９ｂ…軸挿通穴、１０，２０…開閉器、１１，１２…導体、１５…開極機構、１５ａ…反発部材、１５ｂ…被反発部材、１６，３６，４６…開極保持機構、１６ａ…被吸着部材、１６ｂ…吸着部材、１６ｃ…永久磁石、１６ｄ，１６ｅ…磁石側磁性体、１７…閉極機構、１８，３８，４８…閉極保持機構、１８ａ…被吸着部材（第２の被吸着部材）、１８ｂ…吸着部材（第２の吸着部材）、１８ｃ…永久磁石、１８ｄ，１８ｅ…磁石側磁性体、１９…弾性体（付勢部材）、２１…絶縁操作ロッド（絶縁部材）、３６ａ…リンク部材、３６ｂ…スライダ部材、３６ｃ…ガイド部材、３６ｄ…付勢部材（第２の付勢部材）、３８ａ…リンク部材（第２のリンク部材）、３８ｂ…スライダ部材（第２のスライダ部材）、３８ｃ…ガイド部材（第２のガイド部材）、３８ｄ…付勢部材（第３の付勢部材）、４６ａ…凹部、４６ｂ…凸部、４６ｃ…係合部材、４６ｄ…ガイド部材（第３のガイド部材）、４６ｅ…付勢部材（第４の付勢部材）、４８ａ…凹部（第２の凹部）、４８ｂ…凸部（第２の凸部）、４８ｃ…係合部材（第２の係合部材）、４８ｄ…ガイド部材（第４のガイド部材）、４８ｅ…付勢部材（第５の付勢部材）。

Claims (9)

1. 固定側電極に対して接離可能な可動側電極が取り付けられた第１の可動部材と、
   前記第１の可動部材と対向する位置に設けられた第２の可動部材と、
   前記第１の可動部材と前記第２の可動部材との間に介在され、前記第１及び第２の可動部材を互いに離間させる方向に付勢する付勢部材と、
   前記第２の可動部材に設けられ、前記第２の可動部材を前記付勢部材側へ移動させる操作により前記第１の可動部材を介して前記可動側電極を前記固定側電極に接触させる閉極機構と、
   前記第２の可動部材に設けられ、前記閉極機構による前記可動側電極を前記固定側電極に接触させた状態を保持する閉極保持機構と、
   前記第１の可動部材に設けられ、前記第１の可動部材を前記付勢部材側へ移動させる操作により前記可動側電極を前記固定側電極から離間させる開極機構と、
   前記第１の可動部材に設けられ、前記開極機構による前記可動側電極を前記固定側電極から離間させた状態を保持する開極保持機構と、
   を備える開閉器。
2. 前記第２の可動部材における前記閉極機構の取付位置と前記付勢部材の取付位置との間に介在された電気絶縁性を有する絶縁部材、
   をさらに備える請求項１に記載の開閉器。
3. 前記開極機構は、
   前記第１の可動部材に固定された反磁性体製の反発部材と、
   前記反発部材と対向する位置に配置され、前記反発部材を反発させる電磁石で構成された被反発部材と、
   を有する請求項１又は２に記載の開閉器。
4. 前記開極保持機構は、
   前記第１の可動部材に固定された磁性体製の被吸着部材と、
   前記被吸着部材と対向する位置に配置され、前記被吸着部材を吸着する少なくとも永久磁石を備えた吸着部材と、
   を有する請求項１から３までのいずれか１項に記載の開閉器。
5. 前記閉極保持機構は、
   前記第２の可動部材に固定された磁性体製の第２の被吸着部材と、
   前記第２の被吸着部材と対向する位置に配置され、前記第２の被吸着部材を吸着する少なくとも永久磁石を備えた第２の吸着部材と、
   を有する請求項１から４までのいずれか１項に記載の開閉器。
6. 前記第１の可動部材は、前記可動側電極が前記固定側電極に対して接離する方向に沿った軸方向への移動が可能な第１の可動軸を有し、
   前記開極保持機構は、
   前記第１の可動軸に一端部が回転可能に支持されたリンク部材と、
   前記リンク部材の他端部を回転可能に支持しつつ、前記第１の可動軸のその軸方向への移動に連動してスライドするスライダ部材と、
   前記スライダ部材が前記第１の可動軸の径方向に沿ってスライドするように前記スライダ部材の移動方向をガイドするガイド部材と、
   前記スライダ部材を前記第１の可動軸に近付ける方向に付勢する第２の付勢部材と、
   を有する請求項１から３までのいずれか１項に記載の開閉器。
7. 前記第２の可動部材は、前記可動側電極が前記固定側電極に対して接離する方向に沿った軸方向への移動が可能な第２の可動軸を有し、
   前記閉極保持機構は、
   前記第２の可動軸に一端部が回転可能に支持された第２のリンク部材と、
   前記第２のリンク部材の他端部を回転可能に支持しつつ、前記第２の可動軸のその軸方向への移動に連動してスライドする第２のスライダ部材と、
   前記第２のスライダ部材が前記第２の可動軸の径方向に沿ってスライドするように前記第２のスライダ部材の移動方向をガイドする第２のガイド部材と、
   前記第２のスライダ部材を前記第２の可動軸に近付ける方向に付勢する第３の付勢部材と、
   を有する請求項１から３及び６のうちのいずれか１項に記載の開閉器。
8. 前記第１の可動部材は、前記可動側電極が前記固定側電極に対して接離する方向に沿った軸方向への移動が可能な第１の可動軸を有し、
   前記開極保持機構は、
   前記第１の可動軸の外周面における所定の位置に設けられた凹部と、
   前記凹部内へ前進したときに係合可能な凸部を先端部分に備え、前記第１の可動軸のその軸方向への移動に応じて、前記凹部に対して前記凸部が対向する位置で前進し、前記凹部に対して前記凸部が非対向の位置では進退する係合部材と、
   前記係合部材が前記第１の可動軸の径方向に沿って前進及び後退するように前記係合部材の移動方向をガイドする第３のガイド部材と、
   前記係合部材を前記第１の可動軸に近付ける方向に付勢する第４の付勢部材と、
   を有する請求項１から３までのいずれか１項に記載の開閉器。
9. 前記第２の可動部材は、前記可動側電極が前記固定側電極に対して接離する方向に沿った軸方向への移動が可能な第２の可動軸を有し、
   前記閉極保持機構は、
   前記第２の可動軸の外周面における所定の位置に設けられた第２の凹部と、
   前記第２の凹部内へ前進したときに係合可能な第２の凸部を先端部分に備え、前記第２の可動軸のその軸方向への移動に応じて、前記第２の凹部に対して前記第２の凸部が対向する位置で前進し、前記第２の凹部に対して前記第２の凸部が非対向の位置では進退する第２の係合部材と、
   前記第２の係合部材が前記第２の可動軸の径方向に沿って前進及び後退するように前記第２の係合部材の移動方向をガイドする第４のガイド部材と、
   前記第２の係合部材を前記第２の可動軸に近付ける方向に付勢する第５の付勢部材と、
   を有する請求項１から３及び８のうちのいずれか１項に記載の開閉器。

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