CN111886666A - 直流断路器 - Google Patents

Abstract

直流断路器(10)具有：壳体(20)；两个固定接点(33)；两个活动接点(42)；旁路板(41)，将两个活动接点之间电连接；移动块(43)，使旁路板移动；移动块用施力构件(434)，总是对移动块向离开固定接点的方向施力；热动构件(61)，设置在与设置面相向的位置，根据设置面达到规定的温度以上而发生变形；闩锁(51)，具有通过在热动构件变形前的状态下卡定移动块来限制移动块的移动的卡定部，通过热动构件发生变形进行动作，卡定部从移动块脱离，从而解除移动块的移动限制；挡板(73)，在活动接点从固定接点分离的情况下被插入到固定接点和活动接点之间；挡板用施力构件(72)，总是对挡板向插入到固定接点和活动接点之间的方向施力。

Description

直流断路器

技术领域

本发明的实施方式涉及直流断路器。

背景技术

近年来，在例如电动汽车的室内制冷制热装置或对电池等电路进行冷却的温度控制装置中利用了高压直流电源。在这样的装置中，如果由于碰撞事故等导致在电路中流过异常的电流，则有可能引起由于过大电流而发热起火等重大事故。因此，对于这种装置，要求有可靠地切断电流的直流断路器。并且，这种直流断路器在设置于例如汽车的发动机舱那样的有限的空间内的情况下，由于难以确保设置场所，所以也要求小型且简单的结构。

但是，在这样的直流断路器中，为了可靠地切断在高压直流电流带电切断时产生的电弧，需要将接点拉开足够的距离，或者设置用于使产生的电弧分散的消弧器等，故小型化并不容易实现。而且，越是谋求小型化，结构部件就会变得越小，其结果是存在难以安装、生产率下降的倾向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-212543号公报；

专利文献2：日本特开2004-288604号公报；

专利文献3：日本特开2016-143559号公报；

专利文献4：日本特开2016-177891号公报。

发明内容

发明要解决的课题

因此，提供一种直流断路器，其能够可靠地切断高压直流电流并且实现了小型化和生产率的提高。

用于解决问题的方案

实施方式的直流断路器具有：壳体，其由电绝缘性的材料构成；两个固定接点，其固定在所述壳体内；两个活动接点，其分别与两个所述固定接点对应地设置；旁路板，其固定两个所述活动接点，将两个所述活动接点之间电连接；移动块，其具有配置所述旁路板的槽部，所述移动块以在所述壳体内能够向离开所述固定接点的方向移动的方式设置，在向离开所述固定接点的方向移动时，伴随着该移动使所述旁路板向离开所述固定接点的方向移动；移动块用施力构件，其总是对所述移动块向离开所述固定接点的方向施力；热动构件，其设置在与设置面相向的位置，根据所述设置面达到规定温度以上而发生变形；闩锁，其具有通过在所述热动构件变形前的状态下卡定所述移动块来限制所述移动块的移动的卡定部，通过所述热动构件发生变形而进行动作，所述卡定部从所述移动块脱离，从而解除所述移动块的移动限制；挡板，其由电绝缘性的材料构成，在所述活动接点从所述固定接点分离的情况下被插入到所述固定接点与所述活动接点之间；以及挡板用施力构件，其总是对所述挡板向插入到所述固定接点与所述活动接点之间的方向施力。

附图说明

图1是表示一个实施方式的直流断路器的外观结构的一例的立体图。

图2是从与图1不同的方向示出一个实施方式的直流断路器的外观结构的一例的立体图。

图3是分解地示出一个实施方式的直流断路器的外观结构的一例的立体图。

图4是表示一个实施方式的直流断路器的动作前的内部结构的一例的剖视图。

图5是沿着图4的X5-X5线示出一个实施方式的直流断路器的动作前的内部结构的一例的剖视图。

图6是沿着图4的X6-X6线示出一个实施方式的直流断路器的动作前的内部结构的一例的剖视图。

图7是表示一个实施方式的直流断路器的动作后的内部结构的一例的剖视图。

图8是沿着图7的X8-X8线示出一个实施方式的直流断路器的动作后的内部结构的一例的剖视图。

图9是沿着图7的X9-X9线示出一个实施方式的直流断路器的动作后的内部结构的一例的剖视图。

图10是表示一个实施方式的直流断路器的移动块的一例的立体图。

图11是放大地示出一个实施方式的直流断路器的动作前的内部结构的一例的闩锁的卡定部与移动块的被卡定部的位置关系的图。

图12是放大地示出一个实施方式的直流断路器的动作后的内部结构的一例的闩锁的卡定部与移动块的被卡定部的位置关系的图。

图13是表示一个实施方式的直流断路器的挡板插入机构的动作前后的状态的图。

图14是表示一个实施方式的直流断路器的挡板的一例的仰视图。

图15是表示一个实施方式的直流断路器的沿图14的X15-X15线的截面形状的一例的图。

图16是表示一个实施方式的直流断路器的沿图14的X15-X15线的截面形状的另一例的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明一个实施方式。

[结构]

首先，对实施方式的直流断路器10的结构的一例进行说明。直流断路器10是热动型的直流断路器，在感知到对象设备异常过热的情况下进行工作从而切断通电。如图1～图3所示，直流断路器10具有壳体20、固定电极机构30、活动电极机构40、闩锁机构50、触发机构60、挡板插入机构70、以及固定环80。

壳体20构成直流断路器10的外壳，由例如树脂等具有电绝缘性的材料构成。此外，壳体20的材料根据直流断路器10的使用环境从例如PPS(聚苯硫醚)树脂、UP(不饱和聚酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、ABS等电绝缘性树脂、或者如陶瓷这样的无机绝缘材料等之中酌情选择。壳体20通过组合多个而构成，在该情况下将被分割为两个的第一壳体21和第二壳体22进行组合而构成。

如图3等所示，固定电极机构30具有两个端子板31、两个布线连接部32和两个固定接点33。在该情况下，端子板31、布线连接部32和固定接点33分别各一个构成一组。端子板31由例如铜或铜合金等具有导电性的材料构成。端子板31构成为板状，安装在壳体20(在该情况下为第一壳体21)。端子板31的一部分从第一壳体21露出。也如图4所示，端子板31使用例如螺栓34及螺母35被固定在壳体20(在该情况下为第一壳体21)。

布线连接部32例如是贯穿端子板31而形成的具有内螺纹的孔或者不具有内螺纹的单纯的孔，并从壳体20露出。在布线连接部32连接作为切断对象的设备的布线。例如在该情况下，设备的布线具有外螺纹端子，通过将该外螺纹端子拧入布线连接部32或者利用螺母共同被拧紧，从而固定在布线连接部32。此外，也可以在布线连接部32设置外螺纹等的端子或双头螺栓端子等。

固定接点33由例如以银为主成分的具有导电性的材料构成。此外，固定接点33的材料根据直流断路器10的使用环境从例如氧化银和铜或铜合金的包覆材料等材料之中酌情选择。固定接点33以相对于端子板31朝向与布线连接部32相反的一侧的状态，固定在端子板31。由此，固定接点33以收容在壳体20内(在该情况下为第一壳体21内)的状态被固定。固定接点33构成为在壳体20内不能移动。

如图3所示，活动电极机构40具有一个旁路板41、两个活动接点42、一个移动块43、两个压簧44、以及两个拉簧45。旁路板41使用例如铜或铜合金的包覆材料等具有导电性的材料构成为板状，并具有在通常的使用状态下不会变形的程度的刚性。如图4所示，旁路板41形成为以如下方式折弯的形状，即，将一个方向上较长的板状的构件弯曲成其长度方向的中央部向与固定接点33相反的一侧突出、并且将平行的两个直线部的一侧的端部进行了连接的所谓的U字形。在该情况下，将旁路板41中弯曲成U字形的部分作为弯曲部411。

活动接点42与固定接点33同样地，由例如铜或铜合金等具有导电性的材料构成。两个活动接点42分别固定在旁路板41的长度方向的两端部。各活动接点42相对于旁路板41朝向固定接点33侧。移动块43可移动地收容在壳体20(在该情况下为第一壳体21)内。在本实施方式的情况下，移动块43构成为能够向例如图4的纸面下侧移动。

在这种情况下，如图4等所示，第一壳体21具有收容移动块43的移动块收容部211和突出部212。移动块收容部211是将移动块43以可移动的状态进行收容的空间。移动块43收容在第一壳体21的移动块收容部211内。移动块43被引导至移动块收容部211的壁面，能够向离开固定接点33的方向移动。在这种情况下，将在活动接点42与固定接点33接触的情况下的移动块43的位置作为移动块43的起始端位置。另外，将在移动块43的移动范围内活动接点42距离固定接点33最远的情况下的移动块43的位置作为移动块43的终止端位置。

突出部212设置在移动块43的终止端侧的面，并向移动块43侧突出。在本实施方式的情况下，第一壳体21具有两个突出部212。两个突出部212设置在相对于穿过移动块43的重心且沿着移动块43的移动方向延伸的平面而成为对称的位置。即，两个突出部212设置在相对于图4中的移动块43的左右方向的中心而成为对称的位置。另外，在本实施方式的情况下，两个突出部212分别设置在与两个活动接点42对应的位置。即，突出部212和活动接点42配置在沿着移动块43的移动方向的直线上。

如图4～图6及图10所示，移动块43具有槽部431、两个凹陷部432、两个压簧收容部433、两个拉簧收容部434。槽部431是沿着旁路板41的长度方向的中央的弯曲部411而形成的U字形状，并且以向相对于移动块43的移动方向成直角的方向挖掘的方式形成的槽。旁路板41的弯曲部411配置成插入到移动块43的槽部431。在该情况下，在旁路板41插入到槽部431的状态下，槽部431在移动块43的移动方向上具有间隙。因此，允许旁路板41相对于移动块43进行间隙部分的相对移动。

在该情况下，旁路板41的弯曲成U字形的弯曲部411中的在移动块43的移动方向上延伸的直线部分以相互平行的方式配置，并插入到U字形的槽部431中的在移动块43的移动方向上延伸的直线部分。因此，在旁路板41要向相对于移动块43的移动方向成直角的方向、即图4及图7的相对于纸面的左右方向移动时，弯曲部411中的在移动块43的移动方向上延伸的直线部分与槽部431的内表面接触。由此，旁路板41被限制向相对于移动块43的移动方向成直角的方向即图4及图7的相对于纸面的左右方向的移动。

此外，虽然将槽部431称为U字形的槽，但只要是在移动块43的移动方向上具有间隙，并且在接点断开时通过接点压簧44的施力就能够保持成旁路板41不会从移动块43脱离的槽，则不限于沿着旁路板的弯曲部411的U字形而形成的形状。

凹陷部432设置在移动块43的与固定接点33相反侧的面，即移动块43的移动方向侧的面。两个凹陷部432分别与设置在第一壳体21的两个突出部212对应。当移动块43移动到终止端位置时，突出部212嵌入到凹陷部432。由此，在移动块43高速移动而与移动块收容部211的终止端侧的壁面碰撞的情况下，能够防止移动块43回弹而暂时返回到固定接点33侧。这样一来，在接点间断开时，能够防止固定接点33与活动接点42之间的空间距离变短而造成电弧持续或再发生一次中断的电弧。

压簧收容部433形成为在移动块43中使活动接点42侧的面朝向移动块43的移动方向挖成筒状的形状，收容并支承压簧44的一部分。两个压簧收容部433分别设置在与两个活动接点42对应的位置。即，活动接点42和压簧收容部433配置在沿着移动块43的移动方向的直线上。

拉簧收容部434形成为在移动块43中使活动接点42侧的面朝向移动块43的移动方向挖成筒状的形状，收容并支承拉簧45的一部分。两个拉簧收容部434配置在向相对于两个压簧收容部433的配置方向成直角的方向偏离的位置。即，两个拉簧收容部434配置在向相对于图6的纸面纵深方向成直角的方向即纸面左右方向偏离的位置。换言之，两个拉簧收容部434配置在从移动块43的重心位置偏离的位置。

压簧44例如由压缩螺旋弹簧构成，作为对设置在旁路板41上的活动接点42向推压固定接点33的方向施力的活动接点用施力构件来发挥功能。压簧44与两个活动接点42对应地设置，设置在相对于旁路板41与固定接点33相反的一侧且在旁路板41和移动块43之间。

即，压簧44以一部分从压簧收容部433突出的状态收容在压簧收容部433。在该情况下，压簧44的一端部支承在压簧收容部433的底部，压簧44的另一端部支承旁路板41的与活动接点42相反一侧的面。此外，压簧44只要能够对设置在旁路板41的活动接点42向推压固定接点33的方向施力，则不限于压缩螺旋弹簧。

拉簧45例如由压缩螺旋弹簧构成，作为将移动块43向离开固定接点33的方向施力的移动块用施力构件来发挥功能。即，拉簧45与移动块43一起对旁路板41及活动接点42施加用于使其向从固定接点33拉开的方向移动的移动力。

拉簧45与两个活动接点42对应地设置。拉簧45设置在移动块43与壳体20的壁面(在该情况下为第一壳体21的壁面)之间。在该情况下，拉簧45的一端部支承在拉簧收容部434的底部，拉簧45的另一端部支承在第一壳体21的移动块收容部211内的壁部。由此，拉簧45总是对移动块43向离开固定接点33的方向施力。

在此，两个拉簧收容部434配置在从移动块43的重心位置偏离的位置。因此，拉簧45也配置在从移动块43的重心位置偏离的位置。在该情况下，如果不考虑压簧44的弹力，则由于从拉簧45受到的弹力，在移动块43作用了以重心位置为旋转中心的旋转力。于是，造成移动块43卡在移动块收容部211的内壁面，妨碍了顺畅的移动。

因此，在本实施方式的情况下，拉簧45的弹力设定得比压簧44的弹力弱。即，作为活动接点用施力构件的两个压簧44的施加力之和被设定得比作为移动块用施力构件的两个拉簧45的施加力之和大。由此，压簧44在移动块43的移动的初始阶段，向抵消由拉簧45产生的旋转力的方向作用了力。因此，在移动块43移动的初始阶段，抑制移动块43的旋转。其结果是，能够抑制移动块43卡在移动块收容部211的内壁面的情况，能够使移动块43的移动变得顺畅。

闩锁机构50是控制活动电极机构40的动作即移动块43的移动的部件。如图3所示，闩锁机构50具有闩锁51和闩锁轴52。闩锁51例如由铝合金或黄铜等构成。另外，闩锁轴52由不锈钢或碳钢等构成。此外，闩锁51及闩锁轴52只要是具有足够的机械强度的材料，则也可以由树脂或其他金属构成。

如图5等所示，闩锁51形成为整体呈直角方向弯曲的所谓L字形状。闩锁轴52如图5等所示那样穿过闩锁51的L字形的弯曲部分。此外，闩锁51和闩锁轴52也可以形成为一体。闩锁51在穿过了闩锁轴52的状态下被收容在壳体20内(在该情况下为第一壳体21内)。闩锁轴52的两端部由设置在第一壳体21的未图示的轴承部支承。

闩锁51具有从动部511和卡定部512。从动部511设置在L字形状的一个端部，是从触发机构60接受闩锁51的动作力的部分。卡定部512设置在L字形状的另一个端部，是卡定移动块43的部分。在该情况下，移动块43具有被卡定部435。被卡定部435是将与固定接点33相反侧部分的一部分切成台阶形状而形成的。并且，通过闩锁51的卡定部512卡定移动块43的被卡定部435，从而闩锁51限制移动块43的移动。此外，当闩锁51动作而向由图11的空心箭头所示的方向旋转时，卡定部512从移动块43的被卡定部435脱离，解除移动块43的移动的限制。

在此，如图11及图12所示，将沿着移动块43的移动方向且穿过闩锁51的旋转中心即闩锁轴52的中心的中心线设为中心线H。在该情况下，如图11所示，在闩锁51的卡定部512卡定了移动块43的状态下，闩锁51的卡定部512设定在相对于中心线H向与动作时的闩锁51的旋转方向相反的方向偏离的位置。因此，从移动块43向闩锁51作用的力越大，越在闩锁51作用了与由空心箭头所示的闩锁51的动作方向相反的方向的旋转力，即作用了向与卡定部512的卡定发生脱离的方向相反的方向的旋转力。因此，根据该结构，闩锁51的卡定变得可靠，在例如因振动或冲击等对从动部511施加了触发机构60的动作力以外的力的情况下，能够防止闩锁51的卡定发生误脱离的情况。

另外，如图5及图11等所示，移动块43具有闩锁引导面436。闩锁引导面436是在闩锁51进行动作而移动块43进行移动时与闩锁51接触的面。闩锁引导面436形成为从移动块43的行进方向的终止端侧朝向起始端侧以向闩锁51的旋转方向扩大的方式倾斜的锥形的倾斜面。闩锁引导面436在移动块43移动时，将闩锁51推向闩锁51的动作方向即图11的空心箭头所示的方向来辅助闩锁51的旋转。由此，在移动块43移动时，能够抑制闩锁51被卡住而阻碍移动块43的移动的情况。

触发机构60设置在直流断路器10的设置面90侧，具有在感知到对象设备异常过热的情况下使闩锁51动作来解除移动块43的限制的功能。如图3等所示，触发机构60具有热动构件61、按压弹簧62和罩63。热动构件61例如由圆板状的双金属等构成。本实施方式的热动构件61使用了被拉深加工成浅碟状的双金属。如图4～图6等所示，热动构件61设置在壳体20中与对象设备的设置面90相向的位置，根据对象设备的设置面90达到规定的温度以上而变形。本实施方式的热动构件61通过快速动作(snap-action)使弯曲方向反转。并且，热动构件61的变形被传递到闩锁51的从动部511，由此闩锁51进行动作。

按压弹簧62例如是在中央部形成有圆形的孔的板簧，设置在壳体20与热动构件61之间。按压弹簧62以不阻碍热动构件61的由于温度引起的变形的程度的载荷，将热动构件61向设置面90侧按压。在该情况下，按压弹簧62具有四根脚部621，通过该脚部621将热动构件61的外周附近向设置面90侧按压。此外，只要能够以不影响热动构件61的动作的程度的载荷均匀地按压，则脚部621的根数可以为三根或五根以上。

罩63由高导热性的材料，例如利用铝合金或铜合金等金属材料构成为浅筒状。罩63是用于将热动构件61安装于壳体20的部件，在使热动构件61的中央部分露出并保持热动构件61的外周部分的状态下安装在壳体20。

在设置面90的表面设置高导热性且柔软的热介质的情况下，也可以是用罩63完全覆盖热动构件61的结构。

在本实施方式的情况下，壳体20具有热动构件安装部201。热动构件安装部201在组合了第一壳体21与第二壳体22的状态下，形成为向设置面90侧突出的形状。热动构件安装部201的外形形状与热动构件61的外形形状一致。并且，如图4～图6等所示，在将直流断路器10安装于对象设备的情况下，在热动构件安装部201的周围中的、壳体20与对象设备的设置面90之间形成空间部11。

通过该空间部11，防止壳体20与设置面90接触。因此，该空间部11作为抑制来自设置面90的热向壳体20传递的隔热层来发挥功能。通过该空间部11的隔热作用，壳体20难以受到来自设置面90的热的影响。即，来自设置面90的热难以传递到热动构件61以外的部分。由此，热动构件61难以受到例如蓄积在壳体20的热的影响，其结果是能够更准确地感知设置面90的热的变化。即，通过延缓从设置面90向壳体20的热传递，从而在发生了急剧的升温变化的情况下，通过将设置面90的热高效地传递到热动构件61，能够更准确地感知热的变化。由此，直流断路器10在设置面90的温度上升到规定值以上的温度的情况下能够迅速地进行切断动作。

如图3所示，挡板插入机构70具有一个安装构件71、两个挡板插入用弹簧72、和两个挡板73。安装构件71与壳体20同样地例如由树脂等具有电绝缘性的材料构成。此外，安装构件71的材料根据直流断路器10的使用环境从例如PPS(聚苯硫醚)树脂、UP(不饱和聚酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、ABS等电绝缘性树脂、如陶瓷这样的无机绝缘材料等之中酌情选择。如图3和图6所示，安装构件71一体地具有两个支承轴711。两个支承轴711在相对于移动块43及活动接点42的移动方向成直角的方向上延伸。

挡板插入用弹簧72是作为总是对挡板73向插入到固定接点33与活动接点42之间的方向施力的挡板用施力构件来发挥功能的部件。在本实施方式的情况下，如图6所示，挡板插入用弹簧72由具有线圈部721、支承臂722、作用臂723的扭簧构成。

线圈部721是形成为线圈状的部分。支承臂722设置在线圈部721的一个端部，是支承在安装构件71或壳体20(在该情况下为第二壳体22)的部分。作用臂723相对于线圈部721设置在另一侧的端部，是对挡板73作用弹力的部分。挡板插入用弹簧72在线圈部721插入到安装构件71的支承轴711的状态下安装在安装构件71。

在此，如图13所示，将与挡板73的移动方向即图13的空心箭头所示的方向正交的轴设为正交轴P。另外，将在挡板73未被插入到固定接点33与活动接点42之间的非动作时即动作前的状态下的正交轴P与作用臂23所成的角度设为动作前角度θ1，将在挡板73被插入到固定接点33与活动接点42之间的动作时即动作后的状态下的正交轴P与作用臂23所成的角度设为动作后角度θ2。并且，挡板插入用弹簧72以动作前角度θ1及动作后角度θ2均为30°以下的方式收容在壳体20内。换言之，无论在动作前和动作后的哪一种状态下，作用臂23相对于正交轴P均在±30°的范围内。

此外，若考虑到小型化，则优选动作前角度θ1和动作后角度θ2为20°以下。在本实施方式中，动作前角度θ1设定为17°，动作后角度θ2设定为18°。在该情况下，作用臂23的动作角度θ为35°。

两个挡板73分别与两个固定接点33及活动接点42对应。挡板73与壳体20同样地由例如树脂等具有电绝缘性的材料构成。此外，挡板73的材料根据直流断路器10的使用环境从例如PPS(聚苯硫醚)树脂、UP(不饱和聚酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、ABS等电绝缘性树脂、如陶瓷这样的无机绝缘材料等之中酌情选择。挡板73整体形成为板状，可移动地收容在壳体20内(在该情况下第二壳体22内)。如图6和图9所示，挡板73构成为能够在相对于移动块43的移动方向即活动接点42的移动方向成直角的方向上移动。

在该情况下，挡板73总是受到来自挡板插入用弹簧72的弹力。并且，在移动块43未进行移动的非动作时，挡板73如图6所示那样被卡定在旁路板41从而被限制移动。另一方面，如图9所示，在移动块43进行移动的动作时，旁路板41对挡板73的卡定被解除。由此，挡板73由于挡板插入用弹簧72的作用而进行移动，在活动接点42从固定接点33分离的情况下被插入到固定接点33与活动接点42之间。在这种情况下，两个挡板73分别受到来自不同的挡板插入用弹簧72的施加力，分别独立地工作。

挡板73的行进方向上的前端部731形成为如越向前端侧变得越薄这样的锥形。在这种情况下，如图6所示，壳体20中的第一壳体21具有挡板承受部213。挡板承受部213设置在第一壳体21的内壁部中的挡板73的移动端部分。挡板承受部213形成为沿着挡板73的前端部731的形状而形成的锥形的槽形状。

挡板73的前端部731在其移动端处嵌入到挡板承受部213。由此，即使在挡板73高速地移动的情况下，也能够抑制挡板73回弹而暂时从固定接点33和活动接点42之间脱落的情况。

另外，如图14所示，挡板73具有承受作用臂723的凹部732。凹部732以将挡板73的行进方向上的后端侧进行切口的方式设置。作用臂723嵌入到凹部732。凹部732的底部部分总是与作用臂723接触，受到来自作用臂723的由挡板插入用弹簧72产生的弹力。在该情况下，如图15所示，凹部732的底部部分即凹部732中的与作用臂723接触的部分沿着作用臂723的移动而弯曲。另外，如图16所示，凹部732中的与作用臂723接触的部分也可以沿着作用臂723倾斜。通过将该凹部732形成为弯曲或倾斜状，在挡板73移动时顺畅地进行作用臂723与凹部732的接触。

壳体20中的第二壳体22具有挡板收容部221和安装构件收容部222。如图4及图6等所示，挡板收容部221形成为贯穿第二壳体22的槽状，决定挡板73的移动方向。即，挡板73以被收容在挡板收容部221的状态，被引导到挡板收容部221的周围的壁部而移动。挡板收容部221与第二壳体22的外部连通。由此，挡板73能够从第二壳体22的外部插入到挡板收容部221内。

另外，如图6所示，安装构件收容部222形成为如使第二壳体22从外侧凹陷的形状。由此，安装构件71构成为在挡板插入用弹簧72安装于支承轴711的状态下能够与挡板插入用弹簧72一起从第二壳体22的外部插入到安装构件收容部222。

固定环80是将分割成两个的壳体21、22及安装构件71在组合后的状态下进行固定的部件。固定环80利用例如铝合金或黄铜等金属材料形成为圆环状(在该情况下为筒状)。第一壳体21、第二壳体22及安装构件71在相互组合的状态下被插入到固定环80的内侧。然后，通过铆接固定环80，第一壳体21、第二壳体22及安装构件71被相互固定。

在该情况下，壳体20和安装构件71中的至少一方具有铆接承受部。在本实施方式的情况下，如图5所示，壳体20中的第一壳体21具有铆接承受部214。另外，安装构件71具有铆接承受部712。铆接承受部214、712是承受铆接固定环80时的变形的部分。铆接承受部214、712在壳体20的周围设置在对角的位置。即，在本实施方式的情况下，固定环80在壳体20的周围中成为对角的位置的2个点被铆接。

在该情况下，铆接承受部712形成为使安装构件71从外侧朝向内侧呈圆形地凹陷。另外，铆接承受部214形成为使第一壳体21从外侧朝向内侧呈圆形地贯通。该铆接承受部214设置在与闩锁51的卡定部512对应的位置。因此，铆接承受部214贯通壳体20，作为能够从壳体20的外部观看壳体20内的卡定部512与移动块43的卡定状态的窗部来发挥功能。并且，窗部214被固定环80堵塞。

[组装方法]

接着，说明直流断路器10的组装方法。

操作者在组装直流断路器10时，首先将固定电极机构30、活动电极机构40及闩锁机构50安装在第一壳体21。接着，操作者将安装有固定电极机构30、活动电极机构40及闩锁机构50的第一壳体21与第二壳体22进行组合。然后，操作者在将第一壳体21和第二壳体22组合的状态下，将触发机构60安装在壳体20，并且将挡板插入机构70从壳体20的外部插入到第二壳体22的挡板收容部221及安装构件收容部222内。

然后，操作者从兼用铆接承受部的窗部214，通过目视来确认闩锁51的卡定部512与移动块43的被卡定部435的卡定状态。然后，如果闩锁51的卡定部512与移动块43的被卡定部435的卡定状态没有问题，则将固定环80嵌入到壳体20，铆接固定环80，从而将第一壳体21、第二壳体22和安装构件71相互固定。由此，完成直流断路器10。

[动作]

接着，对直流断路器10的动作进行说明。直流断路器10在对象设备的设置面90处于没有异常过热的状态，即对象设备的设置面90小于规定温度的状态下，如图4～图6所示那样处于非动作状态，活动接点42与固定接点33接触。由此，两个固定接点33之间通过活动接点42及旁路板41而成为导通状态即闭合状态。

在本实施方式中，旁路板41受到压簧44的弹力而向固定接点33侧被推压。在该情况下，插入旁路板41的槽部431在旁路板41插入到槽部431的状态下，在移动块43的移动方向上具有间隙。因此，能够抑制旁路板41向固定接点33侧的移动受到移动块43的槽部431阻碍的情况，从而能够使设置于旁路板41的活动接点42与固定接点33更可靠地贴紧。

并且，当对象设备的设置面90异常过热而达到规定温度以上时，直流断路器10如图7～图9所示那样成为动作状态，切断电路。在该情况下，当对象设备的设置面90异常过热而达到规定温度以上时，触发机构60的热动构件61发生变形，由于该热动构件61的变形而推压闩锁51的从动部511。于是，闩锁51以闩锁轴52为轴而旋转，由此卡定部512对移动块43的被卡定部435的卡定被解除，移动块43能够移动。于是，移动块43通过拉簧45的弹力向离开固定接点33的方向移动。由此，设置在旁路板41的活动接点42与移动块43一起向离开固定接点33的方向移动，活动接点42从固定接点33分离。其结果是两个固定接点33之间的导通被断开而成为打开状态。此时，由于将高压直流电流流经的电路断开，存在固定接点33和活动接点42之间产生电弧的情况。

之后，当旁路板41与移动块43一起移动时，利用旁路板41的对挡板73的卡定被解除，挡板73能够移动。于是，如图9所示，挡板73由于挡板插入用弹簧72的弹力的作用而被插入到固定接点33与活动接点42之间。像这样地，通过固定接点33与活动接点42的距离被拉开，并且在固定接点33与活动接点42之间插入具有绝缘性的挡板73，由此电路被切断。并且，此时，在固定接点33与活动接点42之间产生的电弧通过被挡板73的前端部731和壳体20的内表面夹入而中断，从而能够可靠地被消弧。

根据以上说明的实施方式，直流断路器10具有壳体20、两个固定接点33、两个活动接点42、旁路板41、移动块43、拉簧45、热动构件61、闩锁51、挡板73和挡板插入用弹簧72。

壳体20由电绝缘性的材料构成。固定接点33固定在壳体20内。活动接点42分别与两个固定接点33对应地设置。旁路板41固定有两个活动接点42，并且将两个活动接点42之间电连接。移动块43具有配置旁路板41的槽部431，设置成在壳体20内能够向离开固定接点33的方向移动。并且，移动块43在向离开固定接点33的方向移动时，伴随该移动使旁路板41向离开固定接点33的方向移动。

拉簧45是总是对移动块43向离开固定接点33的方向作用弹力的部件，作为移动块用施力构件来发挥功能。热动构件61设置在与设置面90相向的位置，根据设置面90达到规定温度以上而发生变形。闩锁51具有卡定部512。卡定部512在热动构件61变形前的状态即非动作时的状态下，通过卡定移动块43来限制移动块43的移动。另外，闩锁51通过热动构件61发生变形而动作，卡定部512从移动块43脱离来解除移动块43的移动限制。

挡板73由电绝缘性的材料构成，在活动接点42从固定接点33分离的情况下被插入到固定接点33和活动接点42之间。并且，挡板插入用弹簧72是总是对挡板73向插入到固定接点33和活动接点42之间的方向作用弹力的部件，作为挡板用施力构件来发挥功能。

根据该结构，在对象设备发生异常过热的情况下，活动接点42被强制地从固定接点33分离，并且在活动接点42与固定接点33之间插入具有电绝缘性的挡板73。因此，活动接点42与固定接点33之间产生的电弧被可靠地消弧，其结果是能够可靠地切断与固定接点33之间的电流。

在此，为了可移动地构成固定有活动接点42的旁路板41，也可以考虑使用例如轴等部件。但是，轴等部件会带来穿过筒状的孔或者将两端用紧固构件等固定等的在组装上的许多操作。与此相对，根据本实施方式，固定有活动接点42的旁路板41具有弯曲成U字形的弯曲部411。并且，旁路板41通过将弯曲部411插入到设置在移动块43的U字形的槽部431，从而被安装在移动块43。据此，可移动地构成固定有活动接点42的旁路板41，因而不需要使用轴等构件。因此，通过削减部件数量，能够谋求小型化，并且能够减少组装所需的操作。其结果是，根据本实施方式，能够可靠地切断电流，并且能够实现小型化及生产率的提高。

挡板插入用弹簧72由在形成为线圈状的线圈部721的两端部分具有支承臂722和作用臂723的扭簧构成。支承臂722相对于线圈部721设置在一侧的端部，是支承在安装构件71或壳体20的部分。作用臂723相对于线圈部721设置在另一侧的端部，是对挡板73作用弹力的部分。并且，挡板插入用弹簧72以与挡板73的移动方向正交的正交轴P和作用臂723所成的角度、即挡板73的非动作时的动作前角度θ1及动作时的动作后角度θ2均为30°以下的方式，收容在壳体20内。

据此，能够进一步减小挡板插入用弹簧72的安装空间，其结果是能够实现直流断路器10的进一步小型化。

如图14～图16所示，挡板73具有凹部732。凹部732是承受作用臂723的部分，且与作用臂723接触的部分沿着作用臂723倾斜或弯曲。据此，与挡板73的后端部即与作用臂723的接触部分形成为直角的情况相比，作用臂723与挡板73的接触面积变大。因此，能够使挡板插入用弹簧72的弹力高效地作用于挡板73。因此，能够使挡板73更可靠地动作，并且能够使挡板插入用弹簧72小型化，进而能够谋求直流断路器10的整体的小型化。

直流断路器10还具有安装挡板插入用弹簧72的安装构件71。另外，壳体20具有挡板收容部221和安装构件收容部222。挡板收容部221构成为能够将挡板73从壳体20的外部插入从而将挡板73收容在壳体20的内部。安装构件收容部222构成为能够将安装有挡板插入用弹簧72的安装构件71从壳体20的外部插入从而将安装构件71与挡板插入用弹簧72一起收容在壳体20的内部。

据此，能够从壳体20的外部进行挡板插入用弹簧72及挡板73的安装操作。因此，挡板插入用弹簧72及挡板73的安装操作变得容易，其结果是能够谋求直流断路器10的生产率的进一步提高。

安装构件71是例如树脂等具有电绝缘性的材料，一体地具有对挡板插入用弹簧72的线圈部721进行支承的支承轴711。据此，不需要进行组装支承轴711的操作，能够进一步提高直流断路器10的生产率。此外，壳体20的材料根据直流断路器10的使用环境从例如PPS(聚苯硫醚)树脂、UP(不饱和聚酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、ABS等电绝缘性树脂、如陶瓷这样的无机绝缘材料等之中酌情选择。

另外，直流断路器10具有两个压簧44。两个压簧44分别与活动接点42对应，设置在相对于旁路板41与固定接点33相反的一侧且在旁路板41和移动块43之间。并且，两个压簧44作为对设置在旁路板41上的两个活动接点42分别向推压两个固定接点33的方向施力的活动接点用施力构件来发挥功能。

即，直流断路器10具有分别与两个活动接点42对应的两个压簧44。据此，能够使设置在旁路板41上的活动接点42和固定接点33可靠地贴紧。由此，能够使得活动接点42不会因在通常使用时产生的振动等而容易地离开固定接点33，其结果是能够更可靠地防止由于直流断路器10的误动作即通常的使用环境中的振动等而打开的情况。

另外，压簧44的弹力设定得比拉簧45的弹力大。据此，压簧44在移动块43的移动的初始阶段，向抵消由拉簧45产生的旋转力的方向作用了力。因此，在移动块43的移动的初始阶段，能够抑制移动块43的旋转。其结果是，能够抑制移动块43被卡在移动块收容部211的内壁面的情况，移动块43的移动变得顺畅。

闩锁51的卡定部512在卡定了移动块43的状态下，相对于中心线H，向与动作时的闩锁51的旋转方向相反的方向偏离，所述中心线H为沿着移动块43的移动方向且穿过作为闩锁51的旋转中心的闩锁轴52。据此，从移动块43向闩锁51作用的力越大，越在闩锁51处向与图10中空心箭头所示的闩锁51的动作方向相反的方向即与卡定部512的卡定发生脱离的方向相反的方向作用了旋转力，换言之，向卡定部512与被卡定部435的卡定变强的方向作用了旋转力。因此，根据该结构，能够更可靠地进行卡定部512与被卡定部435的卡定，其结果是，能够通过从移动块43向闩锁51作用的力来防止由于通常的使用环境中的振动等而造成闩锁51的卡定错误地脱离的情况。

壳体20是通过将分割成多个、在该情况下为两个的第一壳体21和第二壳体22进行组合而构成的。并且，构成壳体20的第一壳体21和第二壳体22通过在插入到形成为圆环状的固定环80的状态下铆接固定环80从而被相互固定。据此，在第一壳体21和第二壳体22的组装中不需要螺栓或螺母等紧固构件，因此能够削减部件数量，并且也不需要用于设置紧固构件的空间。另外，由于通过铆接固定环80来组装第一壳体21和第二壳体22，所以不需要进行紧固构件的安装操作，其结果是能够减少组装操作，能够谋求生产率的提高。

另外，壳体20具有窗部214。窗部214贯通壳体20而形成，构成为能够从壳体20的外部观看设置在壳体20内的闩锁51的卡定部512。并且，固定环80设置在堵塞窗部214的位置。

据此，操作者在直到安装固定环80而完成直流断路器10之前，能够从窗部214确认闩锁51与移动块43的卡定状态。因此，在例如由于组装操作中的振动等而解除了闩锁51与移动块43的卡定的情况下，操作者通过窗部214观看壳体20内，从而能够迅速地确认该卡定被解除的情况。其结果是，能够可靠地发现闩锁51没有卡定在移动块43、即在组装时刻在活动接点42与固定接点33打开的状态下组装这样的不良情况，能够抑制这样的不良产品的流出。

另外，固定环80设置在堵塞窗部214的位置。据此，用户通过窗部214能够抑制错误地与壳体20内的闩锁51接触从而解除闩锁51的卡定、导致直流断路器10无意地动作这样的情况。

另外，壳体20具有热动构件安装部201。热动构件安装部201是安装热动构件61的部分，向设置面90侧突出地形成。并且，在热动构件安装部201的周围，在壳体20与设置面之间形成有空间部11。

据此，通过该空间部11的作用，壳体20能够难以受到来自设置面90的热的影响。即，来自设置面90的热难以传递到热动构件61以外的部分，因此热动构件61难以受到例如蓄积在壳体20的热的影响，其结果是能够更准确地感知设置面90的热的变化。即，通过延缓从设置面90向壳体20的热传递，从而在发生了急剧的升温变化的情况下，通过将设置面90的热高效地传递到热动构件61，能够更准确地感知热的变化。由此，直流断路器10在设置面90的温度上升到规定值以上的温度的情况下能够迅速地进行切断动作。

此外，活动接点用施力构件44、移动块施力构件45以及挡板用施力构件72只要具有同样的功能，则不限于弹簧，例如也可以是橡胶等弹性体。

另外，在本实施方式中，例如壳体20、安装构件71以及挡板73由电绝缘性的树脂材料构成，但并不一定需要由相同的材料构成，也可以组合不同种类的材料来构成。此外，构成壳体20、安装构件71以及挡板73的电绝缘性的材料根据直流断路器10的使用环境从例如PBT、PPS(聚苯硫醚)树脂、UP(不饱和聚酯)、ABS等电绝缘性树脂、如陶瓷这样的无机绝缘材料等之中酌情选择。

以上说明的一个实施方式是作为例子而给出的，并不旨在限定发明的范围。其新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。本实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (12)

1.一种直流断路器，其具有：

壳体，其由电绝缘性的材料构成；

两个固定接点，其固定在所述壳体内；

两个活动接点，其分别与两个所述固定接点对应地设置；

旁路板，其固定两个所述活动接点，将两个所述活动接点之间电连接；

移动块，其具有配置所述旁路板的槽部，所述移动块以在所述壳体内能够向离开所述固定接点的方向移动的方式设置，在向离开所述固定接点的方向移动时，伴随着该移动使所述旁路板向离开所述固定接点的方向移动；

移动块用施力构件，其总是对所述移动块向离开所述固定接点的方向施力；

热动构件，其设置在与设置面相向的位置，根据所述设置面达到规定温度以上而发生变形；

闩锁，其具有通过在所述热动构件变形前的状态下卡定所述移动块来限制所述移动块的移动的卡定部，通过所述热动构件发生变形而进行动作，所述卡定部从所述移动块脱离，从而解除所述移动块的移动限制；

挡板，其由电绝缘性的材料构成，在所述活动接点从所述固定接点分离的情况下被插入到所述固定接点与所述活动接点之间；以及

挡板用施力构件，其总是对所述挡板向插入到所述固定接点与所述活动接点之间的方向施力。

2.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，

所述槽部是将所述移动块挖出U字形的形状，

所述旁路板设置在两个所述活动接点之间，所述旁路板具有弯曲成U字形状来配置在所述槽部的弯曲部。

3.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，

所述挡板用施力构件由扭簧构成，所述扭簧具有形成为线圈状的线圈部和对所述挡板作用了弹力的作用臂，

所述挡板用施力构件以与所述挡板的移动方向正交的正交轴和所述作用臂所成的角度在所述挡板非动作时及动作时均为30°以下的方式，收容在所述壳体内。

4.根据权利要求3所述的直流断路器，其中，

所述挡板在与所述作用臂接触的部分处具有沿所述作用臂倾斜或弯曲的凹部。

5.根据权利要求1所述的直流断路器，还具有：

安装构件，其安装有所述挡板用施力构件；

所述壳体具有：

挡板收容部，其能够将所述挡板从所述壳体的外部插入从而将所述挡板收容在所述壳体的内部；

安装构件收容部，其能够将安装有所述挡板用施力构件的所述安装构件从所述壳体的外部插入从而将所述安装构件与所述挡板用施力构件一起收容在所述壳体的内部。

6.根据权利要求5所述的直流断路器，其中，

所述安装构件是树脂制成的，一体地具有对所述挡板用施力构件的所述线圈部进行支承的支承轴。

7.根据权利要求1所述的直流断路器，还具有：

两个活动接点用施力构件，其与两个所述活动接点对应地设置，设置在相对于所述旁路板与所述固定接点相反的一侧且所述旁路板与所述移动块之间，对设置在所述旁路板的所述活动接点向将所述活动接点朝所述固定接点推压的方向施力，

所述活动接点用施力构件所施加的力设定得比所述移动块用施力构件所施加的力大。

8.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，

所述卡定部在卡定了所述移动块的状态下，相对于中心线向与所述动作时的所述闩锁的旋转方向相反的方向偏离，所述中心线是沿着所述移动块的移动方向且穿过所述闩锁的旋转中心的线。

9.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，

所述壳体构成为将分割成多个的部件进行组合，

构成所述壳体的各部件通过在插入到形成为圆环状的固定环的状态下铆接所述固定环来相互固定。

10.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，

所述壳体具有从所述壳体的外部贯通到所述卡定部的窗部。

11.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，

所述壳体构成为将分割成多个的部件进行组合，

构成所述壳体的各部件通过在插入到形成为圆环状的固定环的状态下铆接所述固定环来相互固定，

所述壳体具有从所述壳体的外部贯通到所述卡定部的窗部，

所述固定环设置在堵塞所述窗部的位置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的直流断路器，其中，

所述壳体具有安装所述热动构件的热动构件安装部，所述热动构件向所述设置面侧突出，

在所述热动构件安装部的周围，在所述壳体与所述设置面之间形成有空间部。

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