特許 7571286 真空開閉器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】真空開閉器

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/662 20060101AFI20241015BHJP

【ＦＩ】

H01H33/662 J

H01H33/662 E

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023515707

(86)(22)【出願日】2021-09-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-04

(86)【国際出願番号】 EP2021074272

(87)【国際公開番号】W WO2022053392

(87)【国際公開日】2022-03-17

【審査請求日】2023-05-23

(31)【優先権主張番号】102020211512.5

(32)【優先日】2020-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】521001582

【氏名又は名称】シーメンス エナジー グローバル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＳＩＥＭＥＮＳ ＥＮＥＲＧＹ ＧＬＯＢＡＬ ＧＭＢＨ ＆ ＣＯ． ＫＧ

(74)【代理人】

【識別番号】110003317

【氏名又は名称】弁理士法人山口・竹本知的財産事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075166

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 巖

(74)【代理人】

【識別番号】100133167

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100169627

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 美奈

(72)【発明者】

【氏名】ハルトゥング，アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】ヒューブナー，セバスチャン

(72)【発明者】

【氏名】クレーンケ，マルティン

(72)【発明者】

【氏名】クリュル，トーマス

【審査官】荒木 崇志

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１０９１１２１６（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第０４０７１７２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４２０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１０４８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３６１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１１９４３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特許第５９０８３４７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００７－１４７００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２９８０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１１５４２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５５－０９７５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０１０２３１７（ＥＰ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ３３／２８ － ３３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空開閉器（１）であって、
- 固定式開閉接点部材（２７）と可動式開閉接点部材（２９）とを備えた真空開閉管（７）と、
- 円筒状の内壁（３３）を備えた導電性中空体として形成されたソケット部材（５）であって、前記可動式開閉接点部材（２９）の前記真空開閉管（７）から引き出された端部（３１）が突入しているソケット部材（５）と、
- 前記可動式開閉接点部材（２９）の前記端部（３１）と固定的に接続されている導電性のガイド接点部材（３５）と、
- 前記ガイド接点部材（３５）にて互いに間隔をおいて配置された少なくとも２つのガイドリング（３７、３９）及び前記ガイド接点部材（３５）にて配置された導電性の電流伝達部材（４１）と、
を備え、
- 前記真空開閉管（７）の端部領域（２１）は、前記ソケット部材（５）に突入しており、
- 前記可動式開閉接点部材（２９）の前記端部（３１）は、前記ソケット部材（５）内へ突入している前記端部領域（２１）の端壁を貫通して前記真空開閉管（７）から引き出され、前記ソケット部材（５）に突入しており、
- 前記ガイドリング（３７，３９）と前記電流伝達部材（４１）が、それぞれ、前記ガイド接点部材（３５）の周囲に環状に延びており、前記ソケット部材（５）の内壁（３３）に当接している、
真空開閉器（１）。

【請求項2】

前記ガイドリング（３７、３９）がポリテトラフルオロエチレンから製造されている、
請求項１記載の真空開閉器（１）。

【請求項3】

前記電流伝達部材（４１）が、弾性的に支持された接触薄板から構成された構造を有する、
請求項１または２に記載の真空開閉器（１）。

【請求項4】

前記ガイド接点部材（３５）がアルミニウム、銅、アルミニウム合金または銅合金から製造されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の真空開閉器（１）。

【請求項5】

前記ガイド接点部材（３５）が、ほぼ円筒状の外壁（４５）であって、前記真空開閉管（７）と向かい合う第１の端部領域であって第１のガイドリング（３７）が配置されている第１の端部領域及び前記真空開閉管（７）とは離背する第２の端部領域であって第２のガイドリング（３９）が配置されている第２の端部領域を備える外壁（４５）、を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の真空開閉器（１）。

【請求項6】

前記可動式開閉接点部材（２９）の前記端部（３１）と接続されている力伝達部材（４３）を備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の真空開閉器（１）。

【請求項7】

前記ガイド接点部材（３５）の前記外壁（４５）が、前記可動式開閉接点部材（２９）の前記端部（３１）及び前記力伝達部材（４３）の少なくとも一部分、の周りを取り囲んで延びている、
請求項５を引用する請求項６に記載の真空開閉器（１）。

【請求項8】

前記力伝達部材（４３）が、ねじ付きボルト（５１）によって、前記可動式開閉接点部材（２９）の前記端部（３１）と接続されている、
請求項６または７に記載の真空開閉器（１）。

【請求項9】

楔状固定板対（５３）を備え、当該楔状固定板対（５３）は、前記可動式開閉接点部材（２９）の前記端部（３１）と前記力伝達部材（４３）との間に配置されており、前記ねじ付きボルト（５１）は、当該楔状固定板対（５３）の楔状固定板を通って、案内されている、
請求項８に記載の真空開閉器（１）。

【請求項10】

前記力伝達部材（４３）がばねパケット用のハウジングとして形成されている、
請求項６から９のいずれか１項に記載の真空開閉器（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空開閉器に関する。

【背景技術】

【0002】

真空開閉器は電力開閉器であり、当該電力開閉器では、開閉接点部材が分離された際の開閉アークを回避するまたは低減するために、互いに相対的に移動可能な２つの開閉接点部材が真空開閉管内に配置されている。真空開閉器の可動式開閉接点部材は、できるだけ遊びを少なく案内されていなければならないが、その理由は、他方の（通常は静止している）開閉接点部材に対して傾かないようにするためである。さらに、可動式開閉接点部材は、真空開閉器の通電部品と、持続的に電気的に接続されなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、特には可動式開閉接点部材の案内に関して改良された、真空開閉器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この課題は、本発明によれば請求項１の特徴を備える真空開閉器により、解決される。

【0005】

本発明の有利な実施態様は、従属請求項の対象である。

【0006】

本発明による真空開閉器は、
- 可動式開閉接点部材を備えた真空開閉管と、
- 円筒状の内壁を備えた導電性中空体として形成されたソケット部材（５）であって、可動式開閉接点部材の真空開閉管から引き出された端部が突入しているソケット部材と、
- 可動式開閉接点部材の端部と固定的に接続されている導電性のガイド接点部材と、
- ガイド接点部材にて互いに間隔をおいて配置された少なくとも２つのガイドリング及びガイド接点部材にて配置された導電性の電流伝達部材と、を備え、
- ガイドリングと電流伝達部材が、それぞれ、ガイド接点部材の周囲に環状に延びており、ソケット部材の内壁に当接している。

【0007】

本発明による真空開閉器では、したがって、真空開閉管の可動式開閉接点部材は、導電性のガイド接点部材によって保持され、このガイド接点部材は、多数のガイドリングを介して、導電性のソケット部材の内壁にて案内される。それにより、ガイド接点部材は、ソケット部材にて可動式開閉接点部材をガイドリングを介して案内することを可能にする。ガイド接点部材との可動式開閉接点部材の固定的な接続、及び、ガイド接点部材でのガイドリングの相互に離間された配置、は、有利には、可動式開閉接点部材をほとんど遊びなくガイドすることを可能にする。さらにガイド接点部材は電流伝達部材によってソケット部材に導電的に接続されており、従ってさらに可動式開閉接点部材のソケット部材との持続的な電気的接続をも、可能にする。

【0008】

本発明による真空開閉器の一構成では、ガイドリングはポリテトラフルオロエチレンから製造されている。ポリテトラフルオロエチレンは、摩擦係数が非常に低く、したがって良好なスライド特性を有し、また非常に耐熱性も高いので、ガイドリングに適した材料である。

【0009】

本発明による真空開閉器のさらなる構成では、電流伝達部材は、弾性的に支持された導電性の接触薄板から構成される構造を有する。弾性的に支持された接触薄板により、有利には、低摩擦であり、同時に、多数の電気接点により信頼性の高い、電流伝達部材とソケット部材との間の電気的接続、が可能となる。

【0010】

本発明による真空開閉器のさらなる構成では、ガイド接点部材は、アルミニウム、銅、アルミニウム合金、または銅合金から製造されている。これは、有利には、ガイド接点部材の高い導電性を可能にする。

【0011】

本発明による真空開閉器のさらなる構成では、ガイド接点部材は、ほぼ円筒状の外壁であって、真空開閉管と向かい合う第１の端部領域であって第１のガイドリングが配置されている第１の端部領域及び真空開閉管とは離背する第２の端部領域であって第２のガイドリングが配置されている第２の端部領域を備える外壁を有している。これにより、これらのガイドリングをガイド接点部材にて可能な限り最大の間隔で配置すること、が可能となる。これは、有利には、ソケット部材におけるガイド接点部材の案内の遊び、従ってまた可動式開閉接点部材の案内の遊び、を最小化する。

【0012】

本発明による真空開閉器のさらなる構成は、可動式開閉接点部材の端部と接続されている力伝達部材を備える。これにより、開閉接点部材及びガイド接点部材を動かすために、可動式開閉接点部材へ駆動力を伝達することができる。

【0013】

本発明による真空開閉器のさらなる構成では、ガイド接点部材の外壁は、可動式開閉接点部材の端部及び力伝達部材の少なくとも一部分、の周りを取り囲んで延びている。それにより、ガイド接点部材の外壁の、力伝達部材へ向かっての広がりが実現され、これはガイドリング同士の可能な限り大きな間隔が可能となり、それにより、ソケット部材でのガイド接点部材の案内の遊びが減少する。

【0014】

本発明による真空開閉器のさらなる構成では、力伝達部材は、ねじ付きボルトによって、可動式開閉接点部材の端部と接続されている。さらに、楔状固定板が設けられていてもよく、当該楔状固定板は、可動式開閉接点部材の端部と力伝達部材との間に配置されており、また、当該楔状固定板によって、ねじ付きボルトが案内されている。これにより、力伝達部材の可動式開閉接点部材との機械的に安定した接続が可能になる。

【0015】

本発明による真空開閉器のさらなる構成では、力伝達部材は、ばねパケット用のハウジングとして形成されている。これはばねパケットを力伝達部材に配置することを可能にし、当該ばねパケットを用いて、弾性力が力伝達部材及び第２の開閉接点部材に作用され、真空開閉管内での電気接点を確実に閉じることができる。

【0016】

本発明の上述の特性、特徴および利点、ならびにそれらが達成される態様は、図面に関連してより詳細に説明される実施例の以下の説明に関連して、より明確かつより明瞭に理解される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明による真空開閉器の一実施例の断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

唯一の図は、本発明による真空開閉器１の一実施例の断面図を示す。真空開閉器１は、互いに離間された２つの導電性のソケット部材３、５と、ソケット部材３、５の間に配置された真空開閉管７と、２つのソケット部材３、５と接続されている機械的に剛性の支持部材９と、を備える。支持部材９は、真空開閉管７を管状に無接触で包囲するもので、絶縁材料で製造されている。

【0019】

真空開閉管７は、金属製の中央領域１７と、２つの金属製の真空管端部領域１９、２１と、２つの絶縁領域２３、２５と、を有する。中央領域１７は、真空管端部領域１９，２１及び絶縁領域２３、２５よりも大きな直径を有しており、絶縁領域２３，２５の間に配置されている。絶縁領域２３、２５はそれぞれ非導電性の材料で製造されている。第１の真空管端部領域１９は、第１のソケット部材３内に突出し、第１の絶縁領域２３に当接している。第２の真空管端部領域２１は、第２のソケット部材５内に突出し、第２の絶縁領域２５に当接している。

【0020】

真空開閉管７内には、２つの導電性の開閉接点部材２７、２９が配置されている。第１の開閉接点部材２７は、真空開閉管７の第１の真空管端部領域１９に、固定的に接続されている。真空開閉管７から引き出される第１の開閉接点部材２７の端部は、例えばねじ接続部（図示せず）によって、第１のソケット部材３と接続されている。それにより、真空開閉管７は第１のソケット部材３と接続されている。第２の開閉接点部材２９は、開閉接点部材２７、２９が互いに接触する第１の開閉位置と、開閉接点部材２７、２９が互いに離間している図に示す第２の開閉位置との間で、第１の開閉接点部材２７に対して移動可能である。第２の開閉接点部材２９の端部３１は、第２の真空管端部領域２１における開口部を通して真空開閉管７から引き出されている。

【0021】

ソケット部材３、５は、それぞれ、金属から、例えばアルミニウムまたは合金から、製造されている。第２のソケット部材５は、円筒状の内壁３３を備えた中空体として形成されており、その中に真空開閉管７から引き出された第２の開閉接点部材２９の端部３１が突出している。

【0022】

真空開閉器１はさらに、導電性のガイド接点部材３５、２つのガイドリング３７、３９、導電性の電流伝達部材４１、及び、力伝達部材４３、を含む。ガイド接点部材３５、ガイドリング３７、３９、及び、電流伝達部材４１は、第２の開閉接触部材２９を支持してガイドする、並びに、第２の開閉接点部材２９を第２のソケット部材５と電気的に接続する、働きをする。力伝達部材４３は、第２の開閉接点部材２９及びガイド接点部材３５を移動させるために、駆動部（図示せず）の力を第２の開閉接点部材２９に伝達する、働きをする。

【0023】

ガイド接点部材３５は、真空開閉管７と向かい合う領域であって、第２の開閉接点部材２９の端部３１に固定的に接続されている領域と、真空開閉管７から離れて力伝達部材４３の周囲を取り囲んで延びる領域と、含む。ガイド接点部材３５はほぼ円筒状の外壁４５を有し、当該外壁４５は、真空開閉管７と向かい合う第１の端部領域と、真空開閉管７に対して離背する第２の端部領域とを備え、第１の端部領域には第１のガイドリング３７が配置されており、第２の端部領域には第２のガイドリング３９が配置されている。電流伝達部材４１は、ガイド接点部材３５の外壁４５にて、２つのガイドリング３７、３９の間に、配置されている。ガイドリング３７、３９及び電流伝達部材４１は、それぞれ、ガイド接点部材３５の外壁４５にある環状の溝４７から４９内で、ガイド接点部材３５の周りで延伸しており、第２のソケット部材５の内壁３３に当接している。ガイド接点部材３５は、例えばアルミニウム、銅、アルミニウム合金、または銅合金から製造されている。ガイドリング３７、３９は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンから製造されている。電流伝達部材４１は、例えば弾性的に支持された接点積層材で構成された構造を有し、例えば銀メッキされた銅－クロム－ジルコニウムから製造されている。

【0024】

力伝達部材４３は、ねじ付きボルト５１によって、第２の開閉接点部材２９の端部３１と接続されている。力伝達部材４３の第２の開閉接点部材２９との接続は、さらに、楔状固定板対５３によって固定され、当該楔状固定板対５３は、第２の開閉接点部材２９の端部３１と力伝達部材４３との間に配置されており、ねじ付きボルト５１の楔状固定板によって案内されている。力伝達部材４３は、ばねパケット用のハウジングとして形成されており、当該ばねパケットを用いて、弾性力は、力伝達部材４３、ガイド接点部材３５、及び、第２の開閉接点部材２９、に作用可能である。

【0025】

本発明を好適な実施形態によって詳細に図示し説明したが、本発明は、開示した例によって限定されるものではなく、そこから他の変形を、本発明の保護範囲を逸脱することなく、導出することができる。

【符号の説明】

【0026】

１ 真空開閉器
３ ソケット部材
５ ソケット部材
７ 真空開閉管
９ 支持部材
１７ 中央部材
１９ 真空管端部
２１ 真空管端部
２３ 絶縁領域
２５ 絶縁領域
２７ 開閉接点部材
２９ 開閉接点部材
３１ 端部
３３ 内壁
３５ ガイド接点部材
３７ ガイドリング
３９ ガイドリング
４１ 電流伝達部材
４３ 力伝達部材
４５ 外壁
５１ ねじボルト
５３ 楔状固定板対

【図1】