TWI862981B - 開閉裝置之環狀螺旋彈簧及使用其之開閉裝置 - Google Patents
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Abstract
為了應對氣體絕緣開閉裝置(1)之連接部之各種產品種類，需要各種彈簧負荷之彈簧，零件之種類增加。反之，若將與通電電流最大者對應之彈簧設為標準規格，則對於較小之通電電流之製品而言成為過剩品質。因此，將彈簧用金屬材料形成環狀，藉由將其一部分重疊的構造的環狀彈簧(8a、8b)的前端從環狀捲簧(7d)的彈簧的間隙通過線圈內而裝設，就不需要增加環狀捲簧(7d)的種類，就可以獲得必要的接觸負荷。
Description
本申請案係關於一種開閉裝置之環狀螺旋彈簧及使用其之開閉裝置。
開閉裝置係由被施加高電壓的主電路部、驅動主電路的開閉器的操作機構部及控制電路部所構成。在主電路部中，存在有(1)開閉器的開閉部分，(2)在開閉器與其他機器的連接部中以螺栓緊固固定時不發揮功能的部位，或(3)從組裝性的觀點來看螺栓緊固困難的部位。於該等部位，並非利用螺栓之緊固，而是使用接觸件進行導體連接。
在此接觸件中，具備不僅通電開閉裝置的常時的通電電流，對於短時間的大電流也為了確保通電的功能而被施加必要的接壓負荷的環帶彈簧(garter spring)(例如專利文獻1參照)。
[專利文獻1]專利文獻1：日本專利第5188176號公報
然而，為了應對開閉裝置之各種接觸件之產品種類，需要不同彈簧負荷之環帶彈簧，因此零件之種類增加。相反地，若以對應於通電電流為最大者的還帶彈簧作為標準規格，則對於小通電電流的製品會有成為過剩品質的課題。
本申請案係為了解決上述問題而研創者，其目的在提供一種不需增加環狀螺旋彈簧的種類，即可獲得必要的接觸荷重之開閉裝置的環狀螺旋彈簧。
本申請案所揭示之開閉裝置之環狀螺旋彈簧係裝設於導體之周圍，且沿著線圈內的內周側裝設用以增加與導體之接觸荷重之環狀彈簧。
根據本申請案所揭示之開閉裝置之環狀螺旋彈簧，無需增加環狀螺旋彈簧之種類便可獲得所需之接觸荷重。
1:氣體絕緣開閉裝置
2:斷路器
3:接地開閉器
4:母線
5:密閉容器
6:電力電纜
7:導體接觸部
7a:導體
7b:導體
7c:接觸件
7d:環狀螺旋彈簧
8a,8b:環狀彈簧
9:螺旋彈簧接觸器
10:圓柱導體
11:凹導體
12:連接部
13:連接部
圖1係實施形態1之氣體絕緣開閉裝置的側部剖面圖。
圖2係實施形態1之導體接觸部的放大剖面圖。
圖3係環狀螺旋彈簧之剖面圖。
圖4係實施形態1及2之環狀彈簧的立體圖。
圖5係安裝有實施形態1之環狀彈簧的環狀螺旋彈簧之剖面圖。
圖6係使用實施形態2之螺旋彈簧接觸器的導體接觸部之剖面圖。
圖7係裝設有實施形態2之環狀彈簧之螺旋彈簧接觸件的剖面圖。
以下，參照圖式對本申請案之開閉裝置之環狀螺旋彈簧之較佳實施形態進行說明。本申請案之開閉裝置之環狀螺旋彈簧可應用於所有開閉裝置，但於本實施形態中，以氣體絕緣開閉裝置為例進行說明。再者，對相同內容及相當部配置相同符號，並省略其詳細說明。以下之實施形態亦同樣地，對標註相同符號之構成省略重複之說明。
實施形態1.
圖1係氣體絕緣開閉裝置之側部剖面圖，圖2係導體接觸部之放大剖面圖。氣體絕緣開閉裝置1係在密閉容器5搭載有斷路器2、隔離器及接地開閉器3、母線4及電力電纜6等。於密閉容器5內封入有絕緣氣體。將密閉容器5內之導體7a與電力電纜6之導體7b之連接部分設為導體接觸部7。
導體接觸部7係難以進行螺栓緊固之部位。此外，針對斷路器2與導體的連接部12或接地開閉器3與導體的連接部13，在圖1中雖設為螺栓連接，但亦可設為經由與導體接觸部7相同的構件的導體接觸構造。於此情況，係將其中一方之導體與導體7a作連接，並將另外一方之導
體與導體7b作連接。除此之外，在開閉器本身的開閉部分亦一般使用導體接觸構造。
在圖2中，導體接觸部7係在導體7a與導體7b的周圍，以與導體7a及導體7b接觸，且夾持該等導體7a及導體7b的方式裝設有接觸件7c。在接觸件7c的周圍，為了固定導體7a及導體7b，配設有3個對接觸件7c施加必要荷重的環狀螺旋彈簧7d。
環狀螺旋彈簧7d係使用鋼琴線、硬鋼線或不鏽鋼線等一般彈簧用之金屬材料，如圖3所示，螺旋狀旋繞成複數個線圈且放射方向配置此等線圈，將螺旋彈簧形成為環狀。導體7a、導體7b、接觸件7c係使用銅或鋁等導電性佳的材料。在圖2中，導體7a和導體7b分別與接觸件7c接觸，對接觸件7c施加向環狀螺旋彈簧7d的徑向內側的負荷。
因此，在接觸件7c與導體7a及接觸件7c與導體7b之間產生接觸負荷。藉此，可在導體7a與接觸件7c、接觸件7c與導體7b的路徑進行電流通電。又，通電越大之電流，則於接觸部產生越大之電磁斥力，故而為了抑制電磁斥力，需要較高之接觸荷重。
為了賦予該較高之接觸負荷，而於環狀螺旋彈簧7d安裝環狀彈簧8a。環狀彈簧8a係使用鋼琴線、硬鋼線、不鏽鋼線等彈簧用金屬材料。如圖4所示，將該彈簧用金屬材料形成為環狀，並將其一部分重疊而構成。將環狀彈簧8a的環的徑，預先配合環狀線圈彈簧的內周側的徑。
圖5係裝設有環狀彈簧8a的環狀螺旋彈簧7d的剖面圖。在環狀螺旋彈簧7d的內側，配合環狀螺旋彈簧7d的內徑，在環狀螺旋彈簧7d的線圈內，沿著內周側裝設環狀彈簧8a。組裝時，藉由使環狀彈簧8a
之前端自環狀螺旋彈簧7d之彈簧之間隙通過，而將環狀彈簧8a安裝於環狀螺旋彈簧7d之內部。
在如圖2所示的導體接觸部7使用裝設有環狀彈簧8a的環狀螺旋彈簧7d的情況，因為對接觸件7c除了施加朝環狀螺旋彈簧7d的徑方向內側壓縮的負荷，並同時追加朝環狀彈簧8a的徑方向內側壓縮的負荷，所以具有使導體接觸部7的電流通電所必要的接觸件7c的接觸負荷增加的效果。藉此，在通電電流的產品種類有各式不同種類的情況，將環狀螺旋彈簧作為標準規格，僅在對應大電流的情況，藉由將環狀彈簧8a裝設於環狀螺旋彈簧內即可對應。即，環狀螺旋彈簧本身為1種，可抑制零件種類增加，並且降低成本。
藉由以上說明之構成，不增加環狀螺旋彈簧7d之種類而標準化，僅於通電電流較大之情形時，藉由使用追加有環狀彈簧8a之環狀螺旋彈簧7d，即可增加接觸負荷。
又，在所插入之環狀彈簧8a有因環狀螺旋彈簧7d本身之焊接或鉚接所造成之接合部的製造不良所導致的接合部脫落的情況，亦具有可防止環狀螺旋彈簧7d之脫落的效果。
進而，插入至環狀螺旋彈簧7d內之環狀彈簧8a並不限定於1支，亦可安裝2支以上。藉此，可藉由變更環狀彈簧8a之支數而調節向環狀彈簧8a之徑向內側壓縮之負荷。於安裝2支以上時，亦可變更環狀彈簧8a之材質，或者改變環之直徑而使向徑向內側之壓縮負荷變化。
再者，亦可使用將環狀彈簧8a捲繞為二層以上而成者。藉此，可藉由變更捲繞數來調節向環狀彈簧8a之徑向內側壓縮之負荷。
實施形態2
圖6係使用實施形態2所示之環狀螺旋彈簧的接觸器(以下稱為螺旋彈簧接觸器)之導體接觸部的剖面圖。圖2所示之環狀螺旋彈簧7d係由鋼琴線、硬鋼線、不鏽鋼線等一般之彈簧用之金屬材料製作，因此其自身之通電性能較低。在圖2的實施形態1中，係經由接觸件7c進行通電。並且，以由環狀螺旋彈簧7d進行接觸壓力的賦予之方式來區分功能。
圖6的螺旋彈簧接觸器9，係使用銅合金等的通電性佳的彈簧用金屬材料，螺旋彈簧接觸器9本身具有通電性能及接觸壓力的賦予的雙方的功能。如圖6所示，藉由將螺旋彈簧接觸器9裝設於圓柱導體10，並插入凹導體11，可在圓柱導體10與螺旋彈簧接觸器9的路徑及螺旋彈簧接觸器9與凹導體11的路徑通電。
圖7係裝設有實施形態2所示之環狀彈簧之螺旋彈簧接觸器的剖面圖。在實施形態1的情況，如圖5所示，追加配合環狀螺旋彈簧7d之內徑的環狀彈簧8a，並追加對徑向內側的彈簧負荷。
相對於此，在圖6的情況，螺旋彈簧接觸器9係對其內側與外側之雙方施加接觸負荷。亦即，如圖7表示，將配合螺旋彈簧接觸器9的內徑而沿著螺旋彈簧接觸器9的線圈內內周側的環狀彈簧8a，及配合螺旋彈簧接觸器9的外徑而沿著螺旋彈簧接觸器9的螺旋內外周側的環狀彈簧8b，安裝在螺旋彈簧接觸器9，藉此可增加對螺旋彈簧接觸器9之徑向內側及徑向外側的接觸負荷。
環狀彈簧8b與環狀彈簧8a相同，使用鋼琴線、硬鋼線、不鏽鋼線等彈簧用金屬材料。如圖4所示，將該彈簧用金屬材料形成為環狀，
並將其一部分重疊而構成。將環狀彈簧8b的環的直徑預先配合於環狀螺旋彈簧的外周側的直徑。
組裝時，使環狀彈簧8b的前端從螺旋彈簧接觸器9的彈簧的間隙通過，從而在螺旋彈簧接觸器9的內部安裝環狀彈簧8b。
再者，插入至環狀螺旋彈簧7d內之環狀彈簧8b與環狀彈簧8a同樣地，並不限於1支，亦可安裝2支以上。藉此，可藉由變更環狀彈簧8b之支數而調節向環狀彈簧8b之徑向外側壓縮之負荷。於安裝2支以上時，亦可變更環狀彈簧8b之材質，或者改變環之直徑而使向徑向外側之壓縮負荷變化。
再者，與環狀彈簧8a同樣地，亦可使用將環狀彈簧8b捲繞成二層以上者。藉此，可藉由變更捲繞數來調節向環狀彈簧8b之徑向內側壓縮之負荷。
藉此，如前述，進行螺旋彈簧接觸器9的種類的標準化，僅在通電電流大的情況，可追加環狀彈簧8a、8b的雙方或任一方。又，對於因螺旋彈簧接觸器9的焊接及鉚接所致之接合部的製造不良而導致接合部脫離的情況，亦具有防止螺旋彈簧接觸器9本身脫落的效果。
本申請案雖已描述各種說明性實施形態及實施例，惟在一或複數個實施形態中描述之各種特徵、態樣及功能不僅限於應用於特定實施形態，而是可單獨或以各種組合應用於實施形態。
因此，於本案說明書所揭示之技術之範圍內可考慮未例示之無數之變化例。例如，包含將至少1個構成要素予以變形之情形、予以追加之情形
或予以省略之情形，亦包含擷取至少1個構成要素並與其他實施形態之構成要素組合之情形。
7d:環狀螺旋彈簧
8a:環狀彈簧
Claims (5)
- 一種開閉裝置之環狀螺旋彈簧，係裝設於導體的周圍者，其中，沿著線圈內的內周側裝設用以增加與前述導體的接觸荷重之複數個環狀彈簧；該環狀螺旋彈簧係包含放射方向配置的複數個前述線圈；複數個前述環狀彈簧之中的至少一者係材質或環之直徑經改變且一部分重疊而構成環狀者。
- 如請求項1所述之開閉裝置之環狀螺旋彈簧，其中，前述導體係用以夾持並固定二個導體的接觸件。
- 一種開閉裝置之環狀螺旋彈簧，係裝設於以插入並連接於第一導體之方式形成之第二導體周圍者，其中，沿著線圈內之外周側裝設複數個環狀彈簧以增加對前述第一導體之接觸負荷；該環狀螺旋彈簧係包含放射方向配置的複數個前述線圈；複數個前述環狀彈簧之中的至少一者係材質或環之直徑經改變且一部分重疊而構成環狀者。
- 如請求項3所述之開閉裝置之環狀螺旋彈簧，其中，為了增加對前述第2導體的接觸負荷，沿著線圈內的內周側裝設有與前述環狀彈簧不同的環狀彈簧。
- 一種開閉裝置，其具備如請求項1至4中任一項所述之開閉裝置之環狀螺旋彈簧。
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