專利名稱：開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有開合自如的電極、根據(jù)電極的接觸、分離施行合閘、分斷動作的開關(guān)裝置，尤其能使開關(guān)裝置的構(gòu)造簡易化、并提高其性能。
圖25為與現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置相類似的一例，該開關(guān)裝置見于特公平7-60624號公報，是一種利用了電磁回彈的開關(guān)裝置。
圖中，1為開關(guān)；2為回彈部件；3為產(chǎn)生回彈部件感應(yīng)電流的線圈；4為可動導(dǎo)電棒；5為可動電極；6為固定電極；7為止動閂；8為接壓(接觸加壓)合閘彈簧(螺旋彈簧)；9為線圈壓板?；貜棽考?、可動導(dǎo)電棒4以及可動電極5被連接，固定在電極的中心軸上。線圈3與產(chǎn)生磁場的電流源相連接。另外，圖25(a)為閉合狀態(tài)；圖25(b)為斷開狀態(tài)。
圖26所示為作為接壓合閘彈簧8所使用的螺旋彈簧的載荷特性圖。圖中，49為所使用的螺旋彈簧的撓度；50為閉合狀態(tài)的撓度；51為斷開狀態(tài)的撓度；52為閉合狀態(tài)的彈簧載荷；53為斷開狀態(tài)的彈簧載荷。
下面對其工作情況進行說明。在圖25中，電流流過線圈3，便產(chǎn)生磁場，這使得回彈部件2上產(chǎn)生感應(yīng)電流，相對于線圈3，回彈部件2受到電磁回彈力。當這個電磁回彈力大于圖26中所示閉合狀態(tài)的彈簧載荷52時，回彈部件2、可動導(dǎo)電棒4以及可動電極5則沿與電磁回彈力相同的方向進行動作，使開關(guān)1斷開。其后，止動閂7使回彈部件2、可動導(dǎo)電棒4以及可動電極5的位置保持在斷開狀態(tài)。其次，解開止動閂7，開關(guān)1在接壓合閘彈簧8的載荷力作用下，施行合閘動作。如圖26所示，螺旋彈簧的彈簧常數(shù)為一定，因此，斷開狀態(tài)的彈簧載荷53比閉合狀態(tài)的載荷52還要大。(1)現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)裝置如上面所述，采用螺旋彈簧作為接壓合閘彈簧，由于斷開狀態(tài)的彈簧載荷大于閉合狀態(tài)的彈簧載荷，使由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的彈簧能量較大，這就需要額外的電磁回彈能量。此外，現(xiàn)有的開關(guān)裝置為了保持斷開狀態(tài)，設(shè)置了必要的止動機構(gòu)，當斷開速度快時，止動機構(gòu)的性能跟不上，使斷開狀態(tài)不能保持。此外，由于是通過止動閂的解開而進行合閘動作，所以開始止動閂的解開動作需花費時間，造成了合閘動作慢的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，目的是得到這樣一種開關(guān)裝置，即減小其從閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)所需的彈簧能量。
此外，其目的還在于使止動閂的負擔減輕或者無需負擔，以得到開合動作快的開關(guān)裝置。(2)此外，在本發(fā)明中，使用了碟形彈簧作為接壓合閘彈簧，可是，使用碟形彈簧，曾出現(xiàn)碟形彈簧徑向尺寸加大的問題。
本發(fā)明的第2個目的是使用彈性系數(shù)大的材料，以縮小徑向尺寸。(3)此外，碟形彈簧與墊圈(該墊圈對碟形彈簧進行夾持作為彈簧支架)或座板之間接觸部分的摩擦大的話，開閉動作的時候，碟形彈簧沿徑向不能擴展，曾出現(xiàn)不能進行開閉動作的問題。上述墊圈或座板是作為彈簧架，用來夾持該碟形彈簧的。
本發(fā)明的第3個目的是；改進碟形彈簧的接觸部分的形狀并通過改善表面狀態(tài)來減小摩擦。(4)此外，碟形彈簧的彈簧支架(墊圈或座板)所用材料若比碟形彈簧軟的話，在彈簧支架上與碟形彈簧相接觸的部分會形成溝槽，開閉動作時，碟形彈簧沿徑向不能擴展，曾出現(xiàn)開閉動作不能進行的問題。
本發(fā)明的第4個目的是適當?shù)剡x擇碟形彈簧和彈簧支架(墊圈或座板)的材料，以防上溝槽的發(fā)生。(5)此外，使用碟形彈簧作為接壓合閘彈簧時，與可動軸端部位置相對的固定框上配置有擋板，由此，決定了碟形彈簧的使用撓度，因此，曾出現(xiàn)擋板處必須留出多條空間的問題。
本發(fā)明的第5個目的是，采用不需要多余安裝空間的擋板。(6)此外，在斷開時，斷開速度若快的話，使斷開的沖擊加大，這在對于開關(guān)裝置整體、特別是對于開關(guān)要求高氣密性的場合，曾出現(xiàn)破壞開關(guān)的氣密性的情況。
本發(fā)明的第6個目的是設(shè)置緩和沖擊的構(gòu)件，以緩和沖擊。(7)此外，斷開狀態(tài)下，線圈與回彈部件的距離比電極容許磨損量小的情況下，接點磨損后，回彈部件被線圈擋住，引起電極不能接觸。
本發(fā)明的第7個目的是合適地設(shè)定線圈與回彈部件的距離，以防止電極不能接觸。(8)此外，閉合的時候，若閉合速度快的話，造成閉合的沖擊加大，由于振動等原因使接點間發(fā)生電弧，發(fā)生過電極接點溶敷的情況。
尤其是在真空開關(guān)等對開關(guān)有高氣密性要求的情況下，發(fā)生過由于沖擊，破壞了開關(guān)的氣密性的情況。
本發(fā)明的第8個目的是合適地做好閉合時的線圈和回彈部件的配置，調(diào)節(jié)回彈部件的回彈力，以抑制沖擊。(9)此外，用電磁回彈電源給電容器充電，所充電荷向線圈放電，由于是上述方式，當合閘、分斷兩個動作都利用電磁回彈的情況下，且電磁回彈用電源只有一個的場合，曾出現(xiàn)剛合閘后的斷開動作，或者剛斷開后的合閘動作不能進行的問題。
進一步來說，有這樣的情況，即剛斷開后就合閘，而剛合閘之后又再次斷開。曾出現(xiàn)不能做此種動作的問題。
本發(fā)明的第9個目的是要使給電容器充電的電源即使只有一個，也能夠施行剛合閘后的斷開動作，或剛斷開后的合閘動作。此外，要能夠施行剛斷開后就合閘，而剛合閘之后又再次斷開的動作。(10)此外，若設(shè)置合閘用和分斷用的兩個電源作為電磁回彈的電源，雖然能夠?qū)嵤﹦偤祥l后的斷開動作，或剛斷開后的合閘動作，但是，使用兩個電源時出現(xiàn)的問題是所占空間加大，不能適應(yīng)小型化，成本加大。
本發(fā)明的第10個目的是雖然不能實施剛合閘后的斷開動作，或剛斷開后的合閘動作，然而可以實現(xiàn)小型化、減少成本。(11)此外，在電容器還沒有被足夠充電時，一旦施行合閘動作或斷開動作，電容器放電，這使得電容器的充電時間變長，使到下次合閘或斷開的動作能夠進行所需的時間拉長。
本發(fā)明的第11個目的是在電容器的充電電壓不足時，使其不施行合閘或斷開動作，以防止電容器的充電時間變長。(12)再者合閘、斷開時，電流在線圈中通過時，若切斷電流的定時(時機)不當?shù)脑?，會使電流切斷后電容器的充電時間變長。
本發(fā)明的第12個目的是使電流切斷的定時恰當、縮短電容器的充電時間，更進一步，使合閘、斷開后的再合閘、再斷開的動作容易進行。(13)此外，按照電極、脫扣機構(gòu)、合閘機構(gòu)、保持機構(gòu)的順序所進行的配置情況下，由于流有大電流的電極與流有控制電流的脫扣機構(gòu)、合閘機構(gòu)相鄰，形成了絕緣性能差的配置。
本發(fā)明的第13個目的是改善上述各機構(gòu)的配置，提高絕緣性。(14)此外，為了減小安裝空間，需要對開關(guān)整體進行小型化。
本發(fā)明的第14個目的是將開關(guān)裝置整體進行模壓化，以達到小型化。(1)本發(fā)明涉及的開關(guān)裝置具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，使上述電極接壓合閘的接壓合閘彈簧，上述接壓合閘彈簧的彈簧常數(shù)，從閉合到斷開之間可以變化。(2)此外，在上述(1)項中所述的開關(guān)裝置中，作為接壓合閘彈簧，采用了在斷開狀態(tài)下與閉合狀態(tài)的載荷相反方向的載荷發(fā)生作用的彈簧。(3)此外，還配置有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，使上述電極閉合的合閘機構(gòu)。
作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，采用了在斷開狀態(tài)下由與閉合狀態(tài)的載荷相反方向的載荷發(fā)生作用的接壓合閘彈簧。(4)此外，在上述(1)項中，作為接壓彈簧，采用了如下彈簧，其載荷值為斷開狀態(tài)之值小于閉合狀態(tài)之值、或者兩值相等。(5)此外，上述(1)項中，作為脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)具有分斷用線圈、合閘用線圈以及在設(shè)置上、夾在這兩個線圈之間的、由這兩個線圈可引起感應(yīng)電流的回彈部件。
采用了由回彈力使電極斷開或閉合的機構(gòu)，該回彈力發(fā)生于上述分斷用線圈或合閘用線圈同上述回彈部件之間。(6)此外，上述(1)項中，脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)具有斷開用回彈部件、合閘用回彈部件、以及在設(shè)置上，夾在這兩個回彈部件之間的，可引起兩個回彈部件感應(yīng)電流的，斷開合閘兼用的線圈。
采用了由回彈力使電極斷開或閉合的機構(gòu)，該回彈力發(fā)生于上述斷開用回彈部件或上述合閘用回彈部件同上述線圈之間。(7)此外，上述(1)項中，采用了碟形彈簧作為接壓合閘彈簧。(8)此外，上述(7)項中，在上述碟形彈簧的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有限制碟形彈簧撓度的擋板，如果上述碟形彈簧被壓至規(guī)定的距離時，上述擋板可阻止碟形彈簧動作。(9)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，作為脫扣機構(gòu)，具有回彈部件及使回彈部件產(chǎn)生感應(yīng)電流的線圈，配置上述兩個線圈及回彈部件的方法是利用上述線圈同上述回彈部件之間發(fā)生的回彈力，使電極斷開，并使其保持斷開狀態(tài)保持，同時，也使閉合狀態(tài)下上述線圈與上述回彈部件間的距離大于上述電極的容許磨損長度。(10)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，作為脫扣機構(gòu)和合閘機構(gòu)，具備了分斷用線圈、合閘用線圈、以及在設(shè)置上，由這兩個線圈夾著的，并由兩線圈作用而引起感應(yīng)電流的回彈部件，配置上述兩個線圈及回彈部件的方法是利用上述分斷用線圈或上述合閘用線圈同上述回彈部件之間發(fā)生的回彈力，使電極斷開或閉合，作為斷開機構(gòu)或合閘機構(gòu)，與此同時，也使由閉合狀態(tài)進行分斷時所產(chǎn)生的回彈力大于由斷開狀態(tài)進行合閘時所產(chǎn)生的回彈力。(11)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，上述脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)，是由回彈部件、給與回彈部件回彈力的合閘用線圈及分斷用線圈構(gòu)成；或者，是由合閘回彈部件及斷開回彈部件、及給與這兩個回彈部件回彈力的合閘、分斷兼用線圈構(gòu)成，其中配置有在合閘時向上述合閘用線圈或者上述合閘、分斷兼用線圈供應(yīng)電流的合閘用電容器、在分斷時向上述分斷用線圈或上述合閘，分斷兼用線圈供應(yīng)電流的分斷用電容器、以及為了給上述合閘以及分斷用電容器充電用的一個充電用電源。(12)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，上述脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)，是由回彈部件、給與回彈部件回彈力的合閘用線圈及分斷用線圈構(gòu)成，或者，是由合閘回彈部件及斷開回彈部件、及給與這兩個回彈部件回彈力的合閘、分斷兼用線圈構(gòu)成。其中配置有在合閘時向上述合閘用線圈或者合閘、分斷兼用線圈供應(yīng)電流的合閘用電容器、在分斷時向上述分斷用線圈或者合閘、分斷兼用線圈供應(yīng)電流的分斷用電容器、以及剛合閘之后就再分斷時向上述分斷線圈或合閘、分斷兼用線圈再次供應(yīng)電流的再分斷用電容器、以及為了給上述合閘用，及分斷用電容器，以及上述再分斷用電容器進行充電用的一個充電用電源。(13)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，上述脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)由回彈部件、給與回彈部件回彈力的合閘用線圈及分斷用線圈構(gòu)成，為向上述合閘用線圈或分斷用線圈供應(yīng)電流配置了電容器；為了給該電容器充電，配置了一個充電用電源；此外，為了根據(jù)分斷、合閘動作的不同，有選擇地切換上述電容器的電流使其流向上述分斷用線圈或上述合閘用線圈，配置了合閘、分斷切換裝置。
(14)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，采用了接壓合閘彈簧的機構(gòu)，該接壓彈簧在斷開狀態(tài)下，與閉合狀態(tài)的載荷相反方向的載荷發(fā)生作用，并以如下順序進行了配置上述電極、上述斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、上述脫扣機構(gòu)、及上述合閘機構(gòu)。(15)此外，在具有開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)的開關(guān)裝置中，作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，采用了接壓合閘彈簧的機構(gòu)，該接壓彈簧在斷開狀態(tài)下，與閉合狀態(tài)的載荷相反方向的載荷發(fā)生作用，同時，還采用了鑄型化的結(jié)構(gòu)，將開關(guān)裝置的整體包圍起來。


圖1是基于本發(fā)明實施形態(tài)1的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示本發(fā)明實施形態(tài)1中使用的接壓合閘彈簧的載荷特性。
圖3是基于本發(fā)明實施形態(tài)1的開關(guān)裝置的線圈電源例子的電路圖。
圖4是基于本發(fā)明實施形態(tài)2的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5表示本發(fā)明實施了形態(tài)2中使用的接壓合閘彈簧的載荷特性。
圖6是本發(fā)明實施形態(tài)2中使用的接壓合閘彈簧的載荷特性的其它圖。
圖7是本發(fā)明實施形態(tài)2中使用的接壓合閘彈簧的載荷特性的其它圖。
圖8是本發(fā)明實施形態(tài)2中使用的接壓合閘彈簧的載荷特性的其它圖。
圖9是基于本發(fā)明實施形態(tài)3的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖10是本發(fā)明實施形態(tài)3中使用的接壓合閘彈簧的載荷特性圖。
圖11是基于本發(fā)明實施形態(tài)4的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖12是基于本發(fā)明實施形態(tài)5的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖13是基于本發(fā)明實施形態(tài)5的接壓合閘彈簧的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是基于本發(fā)明實施形態(tài)5的接壓合閘彈簧的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是基于本發(fā)明實施形態(tài)5的接壓合閘彈簧的要點部位結(jié)構(gòu)圖。
圖16是基于本發(fā)明實施形態(tài)7的接壓合閘彈簧的要點部位結(jié)構(gòu)圖。
圖17是基于本發(fā)明實施形態(tài)10的脫扣以及合閘機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖18是基于本發(fā)明實施形態(tài)12的電源裝置電路圖。
圖19是基于本發(fā)明實施形態(tài)14的電源裝置電路圖。
圖20是基于本發(fā)明實施形態(tài)15的電源裝置電路圖。
圖21是基于本發(fā)明實施形態(tài)16的電源裝置電路圖。
圖22是基于本發(fā)明實施形態(tài)16的線圈中流過電流的波形圖。
圖23是基于本發(fā)明實施形態(tài)17的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖24是基于本發(fā)明實施形態(tài)18的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖25是現(xiàn)有開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖26是現(xiàn)有的開關(guān)裝置所使用的接壓合閘彈簧的載荷特性圖。
〔符號說明〕1開關(guān)、2，2a，2b回彈部件、3a，3b，線圈4可動導(dǎo)電棒、5可電動極、6固定電極、7止動閂、8，81，82a，82b，83a，83b接壓合閘彈簧、9線圈壓板、15線圈電源、16充電用DC電源、17充電電阻、18充電電容器、19二極管、20放電電阻、21晶閘管70端子、71擋板、83座板(彈簧支架)84墊圈(彈簧支架)85壓潰擋環(huán)91限位開關(guān)102電壓表、103控制極觸發(fā)電路、104雙向可控硅、106模壓件。
實施形態(tài)1圖1所示為本發(fā)明的實施形態(tài)1的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖，圖中1為開關(guān)、2為回彈部件、4為可動導(dǎo)電棒、5為可動電極、6為固定電極、9為線圈壓板，以上結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有開關(guān)裝置例相同，另外，3a、3b為本實施形態(tài)所使用的線圈、71為擋板、81為本實施形態(tài)所使用的接壓合閘彈簧。再有，圖1(a)為開關(guān)的閉合狀態(tài)圖；圖1(b)為開關(guān)的斷開狀態(tài)圖。
圖2所示為接壓合閘彈簧81的載荷特性。10為所使用的接壓合閘彈簧的撓度、11為閉合狀態(tài)的撓度的范圍、12是斷開狀態(tài)的撓度、13為閉合狀態(tài)的彈簧載荷、14為斷開狀態(tài)的彈簧載荷。
接壓合閘彈簧81的載荷在閉合狀態(tài)的撓度范圍11內(nèi)具有極大值，在斷開狀態(tài)的撓度為12時，對應(yīng)的接壓合閘彈簧載荷為14，為使載荷曲線向斷開方向突出去，使用碟形彈簧或薄板彈簧，但是，其它的彈簧只要有同樣的特性，即彈簧的常數(shù)在由斷開到閉合之間不是一定的(即彈簧常數(shù)可變的彈簧)，也是可以代用的。
另外，為增加撓度，接壓合閘彈簧81也可由數(shù)片單獨的彈簧重疊而成。
圖3所示為一般的線圈電源例子的電路圖。
15為線圈的電源、16為充電用DC電源、17為充電電阻、18為充電電容器、19為二極管、20為放電電阻、21為晶閘管、3為線圈，也就是圖1中的線圈3a、3b。
下面，就本發(fā)明的接點斷開動作進行說明。
圖1(a)中，當線圈3a中流過非恒定的電流時，產(chǎn)生一磁場，受其作用，在回彈部件2中產(chǎn)生渦流，使回彈部件2受到來自線圈3a的、朝向圖的右側(cè)方向的電磁回彈力。
當電磁回彈力大于圖2所示的閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍13時，彈簧81沿斷開方向動作，這使得可動電極5朝向圖的右側(cè)方向移動，從而開關(guān)1開始斷開。
圖2中，隨著開關(guān)1的斷開，接壓合閘彈簧的載荷變小，小的撓度達到斷開狀態(tài)的撓度12時，斷開狀態(tài)的彈簧載荷14則反轉(zhuǎn)方向，向斷開方向施加載荷。
此時，為使可動電極5停止，在線圈3b中通駝非恒定的電流，使回彈部件2受到從線圈3b來的、朝向圖的左側(cè)方向的電磁回彈力，從而減速。
圖1(b)中，與可動導(dǎo)電棒4連接的部分接觸到擋板71，由于在斷開方向由擋板71止住，形成穩(wěn)定的斷開狀態(tài)。
接著，就接點的閉合動作進行說明。
圖1(b)中，當線圈3b中流過非恒定的電流時，產(chǎn)生一磁場，受其作用，在回彈部件2中產(chǎn)生渦流，使回彈部件2受到來自線圈3b的、朝向圖的左側(cè)方向的電磁回彈力。
當電磁回彈力大于圖2所示的斷開狀態(tài)的彈簧載荷14時，彈簧81則沿閉合方向動作，這使得可動電極5朝向圖的左側(cè)方向移動，從而開關(guān)1開始閉合。
圖2中，隨著開關(guān)1的閉合，撓度進入向閉合方向作用的載荷范圍時，在彈簧81的載荷作用下，開關(guān)1閉合。此時，為使可動電極停止，在線圈3a中通以非恒定的電流，使回彈部件2受到來自線圈3a的、朝向圖的右側(cè)方向的電磁回彈力，從而減速。
如上所述，就接壓合閘彈簧81而言，其斷開狀態(tài)的彈簧載荷14比其閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍13要小，或者兩者相等，與上述現(xiàn)有的開關(guān)裝置例中所用的、斷開狀態(tài)的彈簧載荷大于閉合狀態(tài)的彈簧載荷的螺旋彈簧8相比較，使用接壓合閘彈簧81，可以減小由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的彈簧能量，因此，也能夠減小由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)所需的電磁回彈能量。
另外，由此，還能夠使圖3中線圈電源15的線圈3及充電電容器18的體積減小，在實現(xiàn)線圈電源15小型化的同時，也減小了電容、電感，使線圈3中電流的上升時間縮短，能夠縮短由斷開指令到開始斷開所用的時間。
再有，在開關(guān)1閉合時，可動電極5與固定電極6接觸時的沖擊也變小，防止了因振動等原因產(chǎn)生的溶敷，減輕了機械負擔，延長了開關(guān)1的使用壽命。
另外，由于使用了在斷開狀態(tài)時與閉合狀態(tài)的載荷相反方向作用的彈簧，確保了斷開狀態(tài)的保持能力，可以減輕現(xiàn)有開關(guān)裝置例中止動閂7的負擔，或取消止動閂7的機構(gòu)。隨著止動閂7的機構(gòu)的取消，更容易向合閘機構(gòu)導(dǎo)入電磁回彈力，從而可以縮短完成閉合所需的時間。
此外，在圖1(b)中，線圈3b中的電流進一步加大時，相對于線圈3b，回彈部件2受到加大的電磁回彈力，使合閘速度進一步增加，能夠防止合閘時的先行放電。
根據(jù)以上所述的實施形態(tài)1，能夠得到如下效果。
由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的彈簧能量減??；從而也使線圈的回彈能量也減小，能夠?qū)崿F(xiàn)線圈電源的小型化和開關(guān)的長壽命化。此外，能夠取消止動閂機構(gòu)，得到開合動作快的開關(guān)裝置。
另外，就上述實施形態(tài)的變形例進行說明。
上述實施形態(tài)中，接壓合閘彈簧81采用了圖2所示彈簧特性的彈簧，但下述的實施形態(tài)中所用的彈簧其特性如圖5所示，它也可代替彈簧81。這種情況下，即使在斷開狀態(tài)下，也施加與閉合狀態(tài)同方向的彈簧載荷(彈簧載荷為零以上)，因此，另外需要類似現(xiàn)有開關(guān)裝置圖25中的止動閂7的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)。
上述情況，雖然不能省略掉止動閂7，但由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的彈簧能量小，使線圈的電磁回彈能量也變小，可以對線圈電源的小型化和開關(guān)的長壽命化起到效果。
另外，有了止動閂，就能確保斷開狀態(tài)，所以能夠保持高的可靠性。實施形態(tài)2上述實施形態(tài)1中，就一個碟形彈簧的情形、即接壓合閘彈簧也具有斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的機能的情形作了說明，但配置兩個碟形彈簧，即用于接壓合閘彈簧的碟形彈簧和用于斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的碟形彈簧，也能夠得到與上述實施形態(tài)1相同的效果。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)2構(gòu)成的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中，82a為接壓合閘彈簧；82b為作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的彈簧。另外，與實施形態(tài)1相同的或相對應(yīng)的部分采用的符號相同，故省去其說明。
圖4(a)為開關(guān)閉合狀態(tài)的圖，圖4(b)為開關(guān)斷開狀態(tài)的圖。配置時，要使接壓合閘彈簧82a具有向合閘方向突出去的載荷；要使作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的彈簧82b具有向斷開方向突出去的載荷。
另外，圖5所示為接壓合閘彈簧82a的載荷特性圖。23為所用的彈簧的撓度、24為閉合狀態(tài)的撓度范圍、25為斷開狀態(tài)的撓度、26為閉合狀態(tài)彈簧的載荷范圍、27為斷開狀態(tài)的彈簧載荷。彈簧82a的載荷特性在閉合狀態(tài)的撓度范圍24中具有極大值，對應(yīng)閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍26，在斷開狀態(tài)的撓度25時，彈簧載荷為27。
根據(jù)圖5所示為使閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍26大于斷開狀態(tài)的彈簧載荷27，彈簧82a使用了碟形彈簧或薄板彈簧，然而，也可以用其他的具有同樣特性的彈簧來代用。
此外，為了增加撓度值，彈簧82a也可由數(shù)片疊成。
同樣，圖6為保持閉合狀態(tài)的彈簧82b的載荷特性。28為所使用的彈簧的撓度范圍，彈簧82b的載荷特性是像圖2那樣的具有極大值的載荷特性。
該彈簧82b也與彈簧82a同樣，使用了碟形彈簧或薄板彈簧，然而，也可以用其他的具有同樣特性的彈簧來代用。
此外，為了增加撓度值，彈簧82b也可由數(shù)片疊成。
另外，圖7所示為圖4所示的情形的載荷特性，該情形下的配置，是要使彈簧82a具有向合閘方向突出去的載荷；要使彈簧82b具有向斷開方向突出去的載荷。
29為具有圖5的特性的彈簧，即圖4的彈簧82a；30為具有圖6的特性的彈簧，即圖4的彈簧82b。
31為所使用的彈簧的撓度范圍；32為閉合狀態(tài)的撓度范圍；33為斷開狀態(tài)的撓度；34為閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍；35為斷開狀態(tài)的彈簧載荷。
配置時，要使具有圖5特性的彈簧29的載荷范圍34大于具有圖6特性的彈簧30的載荷范圍34，此外，要使具有圖5特性的彈簧29的載荷35大于具有圖6特性的彈簧30的載荷35。
另外，圖8所示為圖4那樣的，配置了彈簧82a、82b的情況下的合成載荷特性。
36為使用的彈簧的撓度范圍；37為閉合狀態(tài)撓度范圍；38為斷開狀態(tài)的撓度；39為閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍；40為斷開狀態(tài)的彈簧載荷。
在上述實施形態(tài)1中，接壓合閘彈簧81為碟形彈簧時，相對于斷開狀態(tài)，閉合狀態(tài)下接壓合閘彈簧81呈翻過來的狀態(tài)，易于使接壓合閘彈簧81疲勞，壽命不長。
由于配置了如圖8所示的兩個互相對置的彈簧82a、82b，相對于斷開狀態(tài)，閉合狀態(tài)下82a、82b不會呈翻過來的狀態(tài)，從而延長了壽命，同時，能夠得到與圖1的接壓合閘彈簧81相同的特性。
下面，就動作進行說明。
動作基本上與上述實施形態(tài)1相同。首先就斷開動作進行說明。圖4(a)中，當線圈3a中流過電流時，回彈部件受到來自線圈3a的、朝向圖的右方的電磁回彈力。電磁回彈力大于圖8所示閉合狀態(tài)的載荷范圍39時，彈簧82a則向斷開方向動作，使可動電極5向圖的右方向移動，使開關(guān)1開始斷開。
圖8中，隨著開關(guān)1的斷開，接壓合閘彈簧的載荷變小，小的撓度達到斷開狀態(tài)的撓度38時，斷開狀態(tài)的彈簧載荷40沿斷開方向施加載荷，成為斷開狀態(tài)。
下面，就閉合動作進行說明。
圖4(b)中，電流流過線圈3b時，回彈部件2受到來自3b的朝向圖的左方的電磁回彈力。
如圖8所示，當電磁回彈力大于斷開狀態(tài)的彈簧載荷40時，彈簧82b則向閉合方向動作，這使得可動電極5沿圖的朝向左的方向移動，開關(guān)1開始閉合。
圖8中，隨著開關(guān)1的閉合，撓度進入向閉合方向作用的載荷范圍內(nèi)時，由彈簧82b的載荷使開關(guān)1閉合。實施形態(tài)3上述實施形態(tài)2中，接壓合閘彈簧及斷開狀態(tài)保持機構(gòu)各自分別使用了碟形彈簧，本實施形態(tài)中，使用碟形彈簧作為接壓合閘彈簧，使用螺旋彈簧作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，也能夠得到與上述實施形態(tài)1相同的效果。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)3構(gòu)成的開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9中，83b為作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的彈簧，與現(xiàn)有開關(guān)裝置例中的螺旋彈簧8是相同的載荷特性，是用來取代上述實施形態(tài)2中的彈簧82b的彈簧。
此外，與實施形態(tài)1相同或?qū)?yīng)的部分由相同的符號標出，省略其說明。
圖9(a)為開關(guān)的閉合狀態(tài)圖，圖9(b)為開關(guān)斷開狀態(tài)的圖。配置時，要使接壓合閘彈簧83a具有沿閉合方向突出去的載荷，要使作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的彈簧83b具有向斷開方向突出去的載荷。
另外，圖10示出了圖9的彈簧83a、83b的載荷特性。圖中，41為彈簧83a的載荷特性；42為彈簧83b的載荷特性；43為彈簧83a和83b的合成載荷特性。
此外，44為使用的彈簧的撓度范圍；45為閉合狀態(tài)的撓度范圍；46為斷開狀態(tài)的撓度；47為閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍；48為斷開狀態(tài)彈簧載荷。
彈簧的載荷特性，在閉合狀態(tài)的撓度范圍45內(nèi)具有極大值，對應(yīng)閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍47，斷開狀態(tài)的撓度46對應(yīng)于斷開狀態(tài)的彈簧載荷48。為了使閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍47大于斷開狀態(tài)的彈簧載荷48，彈簧83a使用了碟形彈簧或薄板彈簧，然而，也可以用其它的具有同樣特性的彈簧來代用。
另外，為了增加撓度值，彈簧83a也可以由數(shù)片疊成。
在上述實施形態(tài)1中，接壓合閘彈簧81為碟形彈簧時，相對于斷開狀態(tài)，閉合狀態(tài)下接壓合閘彈簧81呈翻過來的狀態(tài)，易于使接壓合閘彈簧81疲勞，壽命不長。
由于配置了如圖9所示的兩種彈簧83a、83b，相對于斷開狀態(tài)，閉合狀態(tài)下83a、83b不會呈翻過來的狀態(tài)，從而延長了壽命，同時，能夠得到與圖1的接壓合閘彈簧81相同的特性。
下面，就動作進行說明。
動作基本上與上述實施形態(tài)1相同。
首先就斷開動作進行說明。圖9(a)中，當電流流過線圈3a時，回彈部件2受到來自線圈3a的、朝向圖的右方的電磁回彈力。
如圖10所示那樣，當電磁回彈力大于閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍47時，彈簧83a則向斷開方向動作，使可動電極5向圖的右方向移動，使開關(guān)1開始斷開。
圖10中，隨著開關(guān)1的斷開，彈簧83a的載荷變小，小的撓度達到斷開狀態(tài)的撓度46時，斷開狀態(tài)的彈簧載荷48沿斷開方向施加載荷，成為斷開狀態(tài)。
下面，就閉合動作進行說明。
圖9(b)中，電流流過線圈3b時，回彈部件2受到來自3b的朝向圖的左方的電磁回彈力。
如圖10所示，當電磁回彈力大于斷開狀態(tài)的彈簧載荷48時，彈簧83b則向閉合方向動作，這使得可動電極5向圖的左方方向移動，開關(guān)1開始閉合。
圖10中，隨著開關(guān)1的閉合，撓度進入向閉合方向作用的載荷范圍內(nèi)時，由彈簧83b的載荷使開關(guān)1閉合。實施形態(tài)4上述實施形態(tài)1至3中，就回彈部件2只有一個的情況進行了說明，本實施形態(tài)中，對具有多個回彈部件的情況進行說明。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)4構(gòu)成的開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖中，2a、2b為設(shè)置于線圈3的兩側(cè)的兩個回彈部件。另外，與實施形態(tài)1相同的或相應(yīng)的部分由相同的符號標出，省略其說明。此外，本實施形態(tài)中，以使用了圖2的彈簧的情況進行說明。
下面就本發(fā)明的接點斷開動作進行說明。
圖11(a)中，非恒定電流流過線圈3時，產(chǎn)生磁場，受其作用，回彈部件2b上產(chǎn)生渦流，回彈部件2b受到來自線圈3的朝向圖的右方的電磁回彈力。當電磁回彈力大于圖2所示的閉合狀態(tài)的彈簧載荷范圍13時，彈簧18則向斷開方向動作，使可動電極5向圖的右方方向移動，使開關(guān)1開始斷開。
圖2中，隨著開關(guān)1的斷開，接壓合閘彈簧的載荷變小，小的撓度達到斷開狀態(tài)的撓度12時，斷開狀態(tài)的彈簧載荷14向斷開方向施加載荷。此時，回彈部件2a受到來自線圈3的與動作方向相反的，即向圖的左方方向的電磁回彈力，因此，回彈部件2a、2b、可動導(dǎo)電棒4、可動電極6成為一體而減速，能夠減輕裝置整體受到的沖擊。
圖11(b)中，與可動導(dǎo)電棒4相連接的部分與擋板71相接觸，收于在斷開方向由此擋板71止住，所以形成了穩(wěn)定的斷開狀態(tài)。
下面，就接點閉合動作進行說明圖11(b)中，當線圈3中流過非恒定的電流時，產(chǎn)生一磁場，受其作用，在回彈部件2a中產(chǎn)生渦流，使回彈部件2a受到來自線圈3的朝向圖的左側(cè)方向的電磁回彈力。當電磁回彈力大于斷開狀態(tài)的接壓合閘彈簧載荷范圍14時，彈簧71則沿閉合方向動作，這使得可動電極5朝向圖的左側(cè)方向移動，從而開關(guān)1開始閉合。
圖2中，隨著開關(guān)1的閉合，撓度進入向閉合方向作用的載荷范圍時，在接壓合閘彈簧81的載荷作用下，使開關(guān)1閉合。此時，回彈部件2b受到來自線圈3的與動作方向相反的、即向圖的右側(cè)方向的電磁回彈力，因此回彈部件2a、2b、可動導(dǎo)電棒Δ、可動電極6成為一體而減速，能夠減輕裝置整體受到的沖擊。
根據(jù)以上所述的本實施形態(tài)4，可以得到斷開、閉合時沖擊小的開關(guān)裝置。此外，線圈及其電源都各自只用一個就可，因此，與上述實施形態(tài)1至3相比較，具有可獲得小型的開關(guān)裝置的效果。
另外，上述實施形態(tài)4中，就接壓合閘彈簧，使用了上述實施形態(tài)1的彈簧的情形進行了說明，然而，在使用上述實施形態(tài)2及3的彈簧的情形下，也具有同樣的效果。實施形態(tài)5圖12為本發(fā)明的實施形態(tài)的開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1～6，9與上述實施形態(tài)2的圖4中所示相同，省略其說明。
70為端子；83為座板；91為限位開關(guān)；是在現(xiàn)有裝置上也被設(shè)置的部件。但是，墊圈84在本發(fā)明的實施形態(tài)中被作為接壓合閘彈簧82a、82b的彈簧支架。82a、82b為接壓合閘彈簧，用的是碟形彈簧。
圖12(a)為開關(guān)閉合狀態(tài)的圖，圖12(b)為開關(guān)斷開狀態(tài)的圖。
圖13、圖14每個圖都是接壓合閘彈簧82a、82b的詳細圖。分別由(a)表示斷開狀態(tài)，(b)表示閉合狀態(tài)。84為墊圈；85為壓潰擋環(huán)。這個壓潰擋環(huán)85具有限制碟形彈簧的撓度范圍的擋塊的功能，在圖13中，壓潰擋環(huán)85被附加在墊圈84上。另外，在圖14中，壓潰擋環(huán)85被附加在座板83上。
圖15為接壓合閘彈簧的要點部位圖，圖15(a)所示為圖13(a)的上部的壓潰擋環(huán)(擋塊)的詳細斷面。
本發(fā)明的接點斷開動作與上述實施形態(tài)2相同，省略其說明。
上述實施形態(tài)2中，與可動導(dǎo)電棒4相連接的部分與擋板71相接觸，在斷開方向，由于由擋板71擋住，故形成穩(wěn)定的斷開狀態(tài)。
與此不同的是，在圖13(b)中，與墊圈84相連接的壓潰擋環(huán)85與座板83相接觸，在斷開方向由于由座板83擋住，故形成穩(wěn)定的斷形狀態(tài)。
圖14(b)中，接壓合閘彈簧82a側(cè)的墊圈84與同座板83相連接的壓潰擋環(huán)85相接觸，在斷開方向，由于由壓潰擋環(huán)85擋住，故形成穩(wěn)定的斷開狀態(tài)。
由于配置了壓潰擋環(huán)85，從而設(shè)定了接壓合閘彈簧82a、82b的使用量，減輕了接壓合閘彈簧82a、82b的老化，延長了使用壽命。
再者，通過配置壓潰擋環(huán)85，可以節(jié)省上述實施形態(tài)2中的擋板71的空間。
再者，壓潰擋環(huán)85的一部分或全部由緩沖材料構(gòu)成。這使得在斷開動作中為達到斷開狀態(tài)時，斷開的沖擊被壓潰擋環(huán)85所吸收，不會傳到開關(guān)裝置整體上、特別是不會傳到開關(guān)1上，故使開關(guān)1的壽命變長。實施形態(tài)6另外，由于接壓合閘彈簧82a、82b的外徑較大，所以作為接壓合閘彈簧82a、82b的材料，通過使用彈性系數(shù)大的鋼、鈹銅、鈦合金、或者玻璃纖維強化塑料等復(fù)合材料等這些彈性系數(shù)大的材料，可以縮小接壓合閘彈簧82a、82b的外徑。實施形態(tài)7圖15(a)(b)所示為接壓合閘彈簧82a和作為彈簧支架的墊圈84、以及座板83的相接觸部分。同墊圈84以及同座板83相接觸的接壓合閘彈簧82a的端部的斷面形狀具有圓角82c、82d。
這樣做，可使墊圈84以及座板83同接壓合閘彈簧82a的接觸部分的摩擦減輕，在開合動作時，接壓合閘彈簧82a沿徑向可以平滑地擴張和收縮，因此，不上潤滑油，就能夠讓其進行許多次的開合動作。
碟形彈簧82b也具有同樣的圓角形狀。
另外，如圖16(a)(b)那樣，同墊圈84以及同座板83相接觸的碟形彈簧82a的部分加大了接觸面積，這樣做，使每單位面積的彈簧載荷減小，由此，使開合動作的時候，接壓合閘彈簧82a與墊圈84以及座板83之間無阻礙，沿徑向的擴張、收縮能夠平滑地進行，從而能保證準確的開合動作。
碟形彈簧82b也同樣進行了接觸面的加大。實施形態(tài)8本實施形態(tài)是對接壓合閘彈簧82a、82b或者墊圈84、座板83的表面進行減小摩擦的表面處理。
本表面處理是進行二氧化鉬、石墨、含氟樹脂等的涂覆。
進行了這樣的表面處理，可以減小墊圈84以及座板83與接壓合閘彈簧82a、82b的接觸部分的摩擦，使開合動作的時候，接壓合閘彈簧82a沿徑向平滑地擴張和收縮，因此，不上潤滑油，就能夠讓其進行許多次的開合動作。
另外，表面處理亦可不僅限于接壓合閘彈簧82a、82b及墊圈84、座板83中的一個方面，也可對兩方面都進行處理?；蛘邇H對兩者的接觸部分進行處理也可。實施形態(tài)9本實施形態(tài)是墊圈、座板使用比接壓合閘彈簧82a、82b硬的材料。
這樣做可使墊圈84、座板83與接壓合閘彈簧82a、82b相接觸的部分不會產(chǎn)生刮削，使開合動作時，接壓合閘彈簧82a、82b沿徑向平滑地擴張和收縮，因此，不上潤滑油就能夠讓其進行許多次的開合動作。實施形態(tài)10本實施形態(tài)是防止電極非接觸的實施形態(tài)。
圖17(a)所示為閉合狀態(tài)的線圈3a、3b與回彈部件2之間的位置關(guān)系圖。100為閉合狀態(tài)的線圈3a與回彈部件2之間的距離。
將閉合狀態(tài)下的線圈3a與回彈部件2之間的距離100加大，使其大于可動電極5和固定電極6的容許磨損長度。
這樣做，即使可動電極5、固定電極6產(chǎn)生了磨損，回彈部件2也不會被線圈3擋住，能夠防止電極的非接觸。
另外，圖17為回彈部件被夾在線圈中間的結(jié)構(gòu)，然而，像實施形態(tài)4的圖11那樣的，線圈被回彈部件夾在中間的結(jié)構(gòu)也同樣適用于本實施形態(tài)。實施形態(tài)11本實施形態(tài)是減小閉合速度，以減小對電極的沖擊，而且，防止振動的實施形態(tài)。
圖17(b)中，101為斷開狀態(tài)下線圈3b與回彈部件2之間的距離。該距離101在配置上，要長于圖17(a)所示閉合狀態(tài)下回彈部件2與斷開動作用線圈3a之間的距離100。
做了這樣的配置，閉合時的回彈力則小于斷開時的回彈力，閉合速度也就小于斷開速度。因此，減小了閉合時的沖擊，防止了因振動等原因引起的可動電極5與固定電極6之間的電弧發(fā)生，從而能防止溶敷發(fā)生。
另外，圖17為回彈部件被夾在線圈中間的結(jié)構(gòu)，然而，像實施表態(tài)4的圖11那樣的，線圈被回彈部件夾在中間的結(jié)構(gòu)也同樣適用于本實施形態(tài)。
此外，合閘用線圈和分斷用線圈的尺寸，線圈的匝數(shù)、電流值等不同的情況下，圖17中的距離100和距離101的大小不直接反應(yīng)回彈力的大小。這時，應(yīng)考慮參照閉合時和斷開時的回彈力的大小來配置線圈和回彈部件。實施形態(tài)12本實施形態(tài)是如下的實施形態(tài)其給閉合、斷開線圈驅(qū)動用充電電容器進行充電的充電用電源僅設(shè)置為一個，并且使其能夠施行剛合閘之后的斷開，或者剛斷開后的合閘。
圖18為本實施形態(tài)的電源結(jié)構(gòu)圖，3a為分斷用線圈；3b為合閘電線圈；16為充電用DC電源；18為充電用電容器；19為二極管(整流元件)；21為晶閘管；102為電壓表；103為控制極觸發(fā)電路。
如圖所示，分斷用、合閘用的線圈3a、3b各自配置有充電電容器18，對于兩個并聯(lián)的充電電容器18，只配置一個充電用DC電源16。
再有，在兩個并聯(lián)的充電電容器18與一個充電用DC電源16之間，配置二極管19。二極管19是用來阻止在電容器之間電流產(chǎn)生環(huán)流的。
利用二極管19，例如，在閉合動作之后，可防止電流從用于斷開動作的充電電容器18流入用于閉合動作的充電電容器18，即使是一個充電用DC電源16的結(jié)構(gòu)，也能夠進行剛閉合后的斷開動作。或者，剛斷開后的閉合動作。
再者，將圖18中的二極管19中的接在負極的兩個省去，只有正極的兩個，也能夠阻止在電容器閘電流形成環(huán)流。
另外，本實施形態(tài)對于像實施形態(tài)4的圖11那樣的，由合閘用和分斷用的兩個回彈部件以及合閘分斷兼用的線圈所構(gòu)成的開關(guān)裝置，也能夠適用。實施形態(tài)13本實施形態(tài)是如下的實施形態(tài)圖18中，當電壓表102所測定的充電電容器18的電壓低于分合動作所必要的電壓時，使控制極觸發(fā)電路103不發(fā)生作用，從而抑制分合動作。
電容器尚未充分充電時，進行閉合或者斷開動作會使電容器放電，這使得電容器要充電到能進行下次閉合或者斷開動作，所需的充電時間變長。此時，抑制閉合、斷開動作，進行電容器的充電，可防止充電時間變長，能夠提高可靠性。實施形態(tài)14本實施形態(tài)是對如下情況適應(yīng)的實施形剛斷開后就進行合閘、此合閘剛進行之后再斷開。
圖19示出了本實施形態(tài)的電路圖。符號與圖18相同，故省略其說明。
給分斷用線圈3a配置兩個充電電容器18；給合閘用線圈3b配置一個充電電容器18；對于三個并聯(lián)的充電電容器18，只配置一個充電用DC電源16。
再有，三個并聯(lián)的充電電容器18與一個充電用DC電源16之間，配置二極管19。此二極管19是用于阻止在電容器之間電流產(chǎn)生環(huán)流的。
由此，能夠縮短斷開→閉合→再斷開這段期間的時間。
再有，將圖19中的二極管19中的接在負極的三個省去，只有正極的三個，也能夠阻止在電容器間電流形成環(huán)流。
另外，本實施形態(tài)對于像實施形態(tài)4的圖11那樣的、由合閘用和分斷用的兩個回彈部件以及合閘分斷兼用的線圈所構(gòu)成的開關(guān)裝置，也能夠適用。實施形態(tài)15本實施形態(tài)是實行電源的低成本化、小型化的實施形態(tài)。
圖20為本實施形態(tài)的電源的電路圖，除限位開關(guān)91以外，符號與上述圖18的電源相同，省略其說明。
結(jié)分斷用線圈3a、合閘用線圈3b配置一個充電電容器18；在分斷用、合閘用晶閘管21與控制極觸發(fā)電路103之間配置限位開關(guān)91。這個限位開關(guān)被安裝于實施形態(tài)5的圖12所示限位開關(guān)91的位置上。
每次進行斷開、閉合的動作時，限位開關(guān)91進行閉合一側(cè)與斷開一側(cè)的切換，因此，即使一個充電用DC電源16和一個電容器18，也能夠施行斷開、閉合的動作。因此，能夠?qū)嵭须娫吹牡统杀净?、小型化。實施形態(tài)16本實施形態(tài)是防止如下情況發(fā)生的實施形態(tài)在閉合、斷開時，線圈中流過電流的情況下，若切斷電流的定時(時機)不適當，則使切斷后的電容器充電時間變長。
圖21為本實施形態(tài)的電源電路圖，除去104的雙向可控硅之外，符號與上述圖20的電源相同，故省略其說明。
雙向可控硅104是要使晶閘管在正向、反向都能流，將兩個晶閘管并聯(lián)相接得到的元件。
另外，圖22所示105為流過線圈的電流波形。
給分斷用線圈3a、合閘用線圈3b配置一個充電電容器18；在分斷用、合閘用雙向可控硅104與控制極觸發(fā)電路103之間配置限位開關(guān)91。
控制雙向可控硅104，使得線圈中的電流105以一個周期、或者n個周期(n正整數(shù))的定時被切斷。這使得(例如閉合后)進行斷開的情況下，由于閉合時充電電容器18被負側(cè)的半周進行再充電，因此，充電時間變短，閉合與斷開之間的時間也能夠縮短。
另外，由于剩余的電容器充電能量大，可施行剛閉合后的斷開、或者剛斷開后的閉合動作。
再有，上述說明的實施形態(tài)12～16的電源，可以根據(jù)需要進行選用。實施形態(tài)17本實施形態(tài)是如下內(nèi)容的實施形態(tài)改善開關(guān)裝置的絕緣性，另外，謀求開關(guān)裝置整體的小型化。
圖23為本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖中，符號與上述實施形態(tài)5的圖12相同，省略其說明。
按如下順序進行設(shè)置開關(guān)1、接壓合閘彈簧82a、82b、線圈3a、因彈部件2、線圈3b。
使流過大電流的開關(guān)1同流過控制電流的線圈3a、3b不相鄰接，提高了絕緣性，因此，使開關(guān)裝置整體小型化。
本實施形態(tài)的閉合、斷開動作與實施形態(tài)5相同，省略其說明。實施形態(tài)18圖24為本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖中，除106以外，符號與上述實施形態(tài)17相同，省略其說明。
106為模壓件，在此模壓件106內(nèi)，將3相集中在一起統(tǒng)一配置開關(guān)裝置，因此，使3相開關(guān)裝置整體小型化。
本實施形態(tài)的閉合，斷開動作與上述實施形態(tài)5相同，省略其說明。(1)基于本發(fā)明的開關(guān)裝置，由其閉合狀態(tài)到成為斷開狀態(tài)的彈簧能量被減小，因此，線圈的電磁回彈能量也被減小，這不僅使電源的小型化成為可能，與此同時，由于斷開、閉合時的沖擊小，可以使開關(guān)長壽命。
另外，由于可以不設(shè)置止動閂機構(gòu)，所以能夠得到開合動作快的開關(guān)裝置。(2)另外，接壓合閘彈簧采用碟形彈簧，并對碟形彈簧和彈簧支架的材料、形狀等進行考慮和改進，并且設(shè)置了擋板，因此，能夠使碟形彈簧良好地動作并提高閉合、斷開動作的可靠性。(3)另外，對回彈部件與線圈做了適當?shù)呐渲?，因此，能夠使電極良好地接觸，限制了閉合速度，能夠防止電極的熔敷等。(4)另外，由于電源采用了給每個線圈都設(shè)置充電電容器的電源，因此能夠進行剛閉合之后的斷開、剛斷開之后的閉合動作，在需要重新再斷開時，也能夠相應(yīng)處理。(5)另外，采取只有一個充電電源和一個充電電容器，能夠按照斷開、閉合動作要求，相應(yīng)地切換線圈。因此，使得電源能夠小型化，并能減少成本。(6)另外，由于采取了電極與脫扣機構(gòu)和與合閘機構(gòu)的距離大的結(jié)構(gòu)，能夠提高絕緣性。(7)另外，由于整體采用了模壓件化，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)裝置，其特征在于包括開合自如的電極；使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)；保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)；使上述電極閉合的合閘機構(gòu)；用于上述電極接壓(接觸加壓)合閘的接壓合閘彈簧，上述接壓合閘彈簧的彈簧常數(shù)，從閉合到斷開之間可以變化。
2.如權(quán)利要求1中所述的開關(guān)裝置，其特征在于在該裝置中，作為接壓合閘彈簧，采用了在斷開狀態(tài)下與閉合狀態(tài)的載荷相反向的載荷發(fā)生作用的彈簧。
3.一種開關(guān)裝置，其特征在于包括開合自如的電極；使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)；保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)；使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，采用了在斷開狀態(tài)下與閉合狀態(tài)載荷相反向的載荷發(fā)生作用的接壓合閘彈簧。
4.如權(quán)利要求1中所述的開關(guān)裝置，其特征在于在該裝置上，作為接壓合閘彈簧，采用了如下的彈簧，該彈簧的載荷值為斷開狀態(tài)之值小于閉合狀態(tài)之值、或者兩值相等。
5.如權(quán)利要求1中所述的開關(guān)裝置，其特征在于使用具有以下結(jié)構(gòu)的機構(gòu)作為脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)，該機構(gòu)包括分斷用線圈、合閘用線圈、以及在設(shè)置上夾在兩個線圈之間的、由這兩個線圈可引起感應(yīng)電流的回彈部件，另外，該機構(gòu)采用了由發(fā)生于上述分斷用線圈或上述合閘用線圈與上述回彈部件之間的回彈力使電極斷開或閉合。
6.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置，其特征在于以下結(jié)構(gòu)被用作為脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)，該機構(gòu)包括分斷用回彈部件、合閘用回彈部件、以及在設(shè)置上 夾在這兩個回彈部件之間的、可引起兩個回彈部件產(chǎn)生感應(yīng)電流的分斷合閘兼用的線圈，另外，該機構(gòu)采用了發(fā)生于上述分斷用回彈部件或上述合閘用回彈部件與上述線圈之間的回彈力作用使電極分斷或閉合。
7.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置，其特征在于采用了碟形彈簧作為接壓合閘彈簧。
8.如權(quán)利要求7所述的開關(guān)裝置，其特征在于在上述碟形彈簧的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有限制碟形彈簧撓度的擋板，如果上述碟形彈簧被壓至規(guī)定的距離時，上述擋板可阻止其動作。
9.一種開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置包括開合自如的電極、使前述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，其特征在于以具有回彈部件及使回彈部件產(chǎn)生感應(yīng)電流的線圈，配置上述兩個線圈及回彈部件的機構(gòu)作為脫扣機構(gòu)，該機構(gòu)利用上述線圈同上述回彈部件之間發(fā)生的回彈力，使電極斷開，在作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)的同時，也使閉合狀態(tài)下、上述線圈與上述回彈部件間的距離大于上述電極的容許磨損長度。
10.一種開關(guān)裝置，包括開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)；其特征在于用下述的機構(gòu)作為脫扣機構(gòu)和合閘機構(gòu)，該機構(gòu)包括分斷用線圈、合閘用線圈、以及在設(shè)置上由這兩個線圈夾著的，并由兩個線圈作用而引起感應(yīng)電流的回彈部件，配置上述兩個線圈及回彈部件，是要利用上述分斷用線圈或上述合閘用線圈與上述回彈部件之間發(fā)生的回彈力，使電極斷開或閉合，作為斷開機構(gòu)或合閘機構(gòu)，與此同時，也使由閉合狀態(tài)進行分斷時所產(chǎn)生的回彈大于由斷開狀態(tài)進行合閘時所產(chǎn)生的回彈力。
11.一種開關(guān)裝置，包括開合自如的電極，使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，其特征在于上述脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)是由回彈部件、給與回彈部件回彈力的合閘用線圈及分斷用線圈構(gòu)成，或者，是由合閘回彈部件及分斷回彈部件、及給與這兩個回彈部件回彈力的合閘分斷兼用線圈構(gòu)成，其中，上述的脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)包括在合閘時向上述合閘用線圈或者上述合閘分斷兼用線圈供應(yīng)電流的合閘用電容器；在分斷時向上述分斷用線圈或上述合閘分斷兼用線圈供應(yīng)電流的分斷用電容器；以及為了給上述合閘以及分斷用電容器充電的一個充電用電源。
12.一種開關(guān)裝置，包括開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，其特征在于上述脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)，是由回彈部件給與回彈部件回彈力的合閘用線圈及分斷用線圈構(gòu)成，或者，是由合閘回彈部件、分斷回彈部件、及給與這兩個回彈部件回彈力的合閘分斷兼用線圈構(gòu)成，其中，上述的脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)包括在合閘時向上述合閘用線圈或者合閘分斷兼用線圈供應(yīng)電流的合閘用電容器；在分斷時向上述分斷用線圈或者合閘分斷兼用線圈供應(yīng)電流的分斷用電容器；剛合閘之后就再分斷時向上述分斷用線圈或合閘分斷兼用線圈再次供應(yīng)電流的再分斷用電容器；以及為了給上述合閘用及分斷用電容器和上述再分斷用電容器充電的一個充電用電源。
13.一種開關(guān)裝置，包括開合自如的電極，使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)以及使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，其特征在于上述脫扣機構(gòu)及合閘機構(gòu)，是由回彈部件，給與回彈部件回彈力的合閘用線圈及分斷用線圈構(gòu)成，并且還具有向上述合閘用線圈或分斷用線圈供給電流的電容器；給該電容器充電的充電用電源；此外，根據(jù)分斷、合閘動作的不同，有選擇地切換上述電容器的電流使其流向上述分斷用線圈或上述合閘用線圈的合閘、分斷切換裝置。
14.一種開關(guān)裝置，包括開合自如的電極，使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)，保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)以及使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，其特征在于作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，采用了接壓合閘彈簧的機構(gòu)，該接壓彈簧在斷開狀態(tài)下，與閉合狀態(tài)的載荷相反向的載荷發(fā)生作用，在配置順序上，是以上述電極、上述斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、上述脫扣機構(gòu)、及上述合閘機構(gòu)的順序進行了配置。
15.一種開關(guān)裝置，包括開合自如的電極、使上述電極斷開的脫扣機構(gòu)、保持上述電極為斷開狀態(tài)的斷開狀態(tài)保持機構(gòu)、以及使上述電極閉合的合閘機構(gòu)，其特征在于作為斷開狀態(tài)保持機構(gòu)，采用了接壓合閘彈簧的機構(gòu)，該接壓彈簧在斷開狀態(tài)下，與閉合狀態(tài)的載荷相反向的載荷發(fā)生作用；另外，采用了模壓化的結(jié)構(gòu)，將開關(guān)裝置的整體包圍起來。
全文摘要
現(xiàn)有的開關(guān)裝置使用彈簧常數(shù)為一定的螺旋彈簧作為接壓合閘彈簧,所以由閉合狀態(tài)到成為斷開狀態(tài)所需的彈簧能量大,需要的電磁回彈能量過大。本發(fā)明中,作為開關(guān)裝置的接壓合閘彈簧81,使用從閉合到斷開之間其彈簧常數(shù)不為定值的彈簧,由此使得彈簧載荷的斷開狀態(tài)值小于其閉合狀態(tài)值,從而減小由閉合到成為斷開所需的能量。另外,采用了在斷開狀態(tài)下與閉合狀態(tài)的載荷相反向的載荷發(fā)生作用的彈簧,由此,能可靠地保持斷開狀態(tài)。
文檔編號H01H33/66GK1176474SQ97104960
公開日1998年3月18日 申請日期1997年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月3日
發(fā)明者岸田行盛, 小山健一, 笹尾博之, 西宮和彥, 山地佑一, 丸山稔正 申請人:三菱電機株式會社