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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Unterbrechervorrichtung, die
eine bewegliche Elektrode mit einem Paar fester Elektroden zusammenfügt, und die
bewegliche Elektrode von dem Paar fester Elektroden trennt, um auf
dise Weise einen Schaltkreis zu schließen oder zu öffenen.
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2. Beschreibung
des Standes der Technik
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Als
eine Unterbrechervorrichtung dieser Art ist zum Beispiel eine Unterbrechervorrichtung
bekannt, die in der JP-A-2000-235824 offenbart ist. Gemäß dieser
Unterbrechervorrichtung wird ein festes Gehäuseteil, das ein Paar gegenseitig
isolierter, fester Elektroden aufweist, mit einem beweglichen Gehäuseteil,
das eine bewegliche Elektrode aufweist, zusammengefügt, um dadurch
das Paar fester Elektroden durch die bewegliche Elektrode kurzzuschließen, und
durch Ziehen eines Griffes, der an dem beweglichen Gehäuseteil
angeordnet ist, wird das bewegliche Gehäuseteil von dem festen Gehäuseteil getrennt,
um dadurch den Kurzschluss zwischen dem Paar fester Elektroden zu
beseitigen.
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Jedoch
hält im
Falle dieser Unterbrechervorrichtung eine Bedienungsperson beim
Abtrennen des beweglichen Gehäuseteils
den Griff mit der Hand, und trennt mit all ihrer Kraft mit einem
Zug das bewegliche Gehäuseteil
ab. Dies bedeutet, dass auf der Seite der hinteren Oberfläche (auf
der dem festes Gehäuseteil
abgewandten Seite) des beweglichen Gehäuseteils ein relativ großer Betätigungsraum
in der Zusammenfügungs-
und Trennrichtung der beiden Gehäuseteile
erforderlich ist. Daher ist es in einem engen Raum, in dem ein ausreichender
Betätigungsraum
nicht gewährleistet
werden kann, zum Beispiel an einem Platz innerhalb eines Motorraums eines
Kraftfahrzeugs, schwierig, die genannte Unterbrechervorrichtung
einzubauen.
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Die
DE 195 11 225 A1 offenbart
eine elektrische Steckverbindung mit einem ersten und einem zweiten
Gehäuseteil
(Steckverbinderteil), wobei in dem ersten Steckverbinderteil ein
Mitnahmeelement (Schieber) so gelagert ist, dass es darin nur in
einer zu der Zusammenfügungsrichtung
der zwei Gehäuseteile
senkrechten Richtung beweglich ist. Das Mitnahmeelement weist geneigte
Aussparungen (Steuernuten) auf, in der Stifte eingreifen und beim
Zusammenfügen
der zwei Gehäuseteile
gleiten, wodurch die zwei Gehäuseteile
ineinander geführt
werden und ein Stromkreis geschlossen wird, wobei ein in Zusammenfügungsrichtung
hinterer Abschnitt jeder Aussparung parallel zu der Zusammenfügungsrichtung
verläuft.
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Die
DE 195 30 335 A1 offenbart
eine Unterbrechervorrichtung (Steckeranordnung) aus einem ersten
Gehäuseteil
(erster Stecker) und einem zweiten Gehäuseteil (zweiter Stecker),
die mittels eines Mitnahmeelements (Betätigungsschieber), das in einer
zu der Zusammenfügungsrichtung
senkrechten Richtung in einem der Gehäuseteile beweglich angeordnet
ist, miteinander sicher verbunden werden. Das Mitnahmeelement weist
geneigte Aussparungen (Führungsschlitze)
auf, die als Kulisse für
in ihnen gleitende Stifte dienen.
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Die
US 3 801 757 offenbart eine
Unterbrechervorrichtung zum sicheren Unterbrechen bzw. Schließen eines
Stromkreises mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuse teil,
wobei durch Betätigen
eines Hebels beim Zusammenfügen der
beiden Gehäuseteile
diese sicher miteinander verbunden werden und ein Erfassungsmittel
(elektrischer Schalter) betätigt
wird, das dann einen Stromkreis schließt.
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Die
DE 296 22 273 U1 offenbart
eine Unterbrechervorrichtung (elektrische Steckverbindung), bei
der zwei Gehäuseteile
mit Hilfe eines Mitnahmeelements (Schieber), das eine geneigte Aussparung (Kulisse)
aufweist, miteinander gekoppelt werden.
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Dementsprechend
haben die derzeitigen Anmelder zur Lösung des genannten Problems
eine Unterbrechervorrichtung vorgeschlagen, die den folgenden Aufbau
hat. Bei dieser Unterbrechervorrichtung ist ein mitgenommener Stift
in einem festen Gehäuseteil
angeordnet und in einem beweglichen Gehäuseteil ist ein Mitnahmeelement
angeordnet, welches sich nicht in der Zusammenfügungsrichtung der zwei Gehäuseteile,
wohl aber in zu einer der Zusammenfügungsrichtung senkrechten Richtung
bewegen kann, und in dem Mitnahmeelement ist eine geneigte Aussparung
ausgebildet, die bezüglich
der Bewegungsrichtung des Mitnahmeelements geneigt ist. In dem Fall,
wo die beiden Gehäuse
aufeinander zu bewegt werden, um auf diese Weise den mitgenommenen
Stift in Eingriff mit dem Eingang der geneigten Aussparung zu bringen,
und das Mitnahmeelement ausgehend von diesem Eingriffszustand bewegt
wird, wird das bewegliche Gehäuseteil
aufgrund des Eingriffs zwischen der geneigten Aussparung und dem mitgenommenen
Stift nahe an das feste Gehäuseteil gezogen,
so dass die beiden Gehäuseteile
miteinander zusammengefügt
sind. Darüber
hinaus wird in dem Fall, wo das Mitnahmeelement durch den Eingriff
zwischen der geneigten Aussparung und dem mitgenommenen Stift von
dem zusammengefügten Zustand
in die zu der Zusammenfügungsrichtung entgegengesetzte
Richtung bewegt wird, das bewegliche Gehäuseteil von dem festen Gehäuseteil
getrennt. Auf diese Weise kann das bewegliche Gehäuseteil
unter Ausnutzung einer aufgrund des Eingriffs zwischen der geneigten
Aussparung und dem mitgenommenen Stift vorhandenen Nockenwirkung
beim Lösen
der beiden Gehäuseteile
voneinander selbst mit einer kleinen Betätigungskraft sicher von dem festen
Gehäuseteil
getrennt werden.
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Bei
der vorliegenden Unterbrechervorrichtung sind die beiden festen
Elektroden übrigens
in dem Zwischenabschnitt des Hauptstromkreises eines Elektrofahrzeuges
angeordnet, und werden als Mittel zur Unterbrechung des Hauptstromkreises
verwendet. Bei diesem Aufbau tritt eine Lichtbogen auf, wenn bei
geschlossenem Hauptstromkreis die bewegliche Elektrode plötzlich von
den festen Elektroden entfernt wird, um dadurch den Hauptstromkreis zu öffnen. In
Anbetracht dessen kann der folgende Aufbau erwartet werden: Das
heißt,
es wird eine Relais-Schaltung, die als Schaltmittel zum Öffnen und Schließen des
Hauptstromkreises dient, und ein Mikroschalter, der als Erfassungsmittel
dient, welcher die Bewegung des Mitnahmeelements erfasst, um dadurch
die Relais-Schaltung zu betätigen,
angeordnet.
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Die
Relais-Schaltung führt
gemäß diesem Aufbau,
in einem Zustand, wo die beiden Gehäuseteile miteinander zusammengefügt sind
und die festen Elektroden mit den beweglichen Elektroden zusammengefügt sind
(in einem Zustand, wo ein Stromfluss zwischen dem Paar fester Elektroden
erlaubt ist), ihren Schließvorgang
aus, um damit den Hauptstromkreis zu schließen.
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Und
ausgehend von diesem Zustand, in dem Fall, wo die Bewegung des Mitnahmeelements
zur Trennung der beiden Gehäuseteile
begonnen wird, wird gleich nach dem Beginn der Bewegung des Mitnahmeelements
die Bewegung des Mitnahmeelements von dem Mikroschalter erfasst,
und die Relais-Schaltung kann ihren Öffnungsvorgang ausführen, um
damit den Hauptstromkreis zu öffnen.
Wenn anschließend
die Bewegung des Mitnahmeelements weiter fortgesetzt wird, wird
die bewegliche Elektrode von den festen Elektroden getrennt, und
das Auftreten des Lichtbogens zwischen den Elektroden kann zu diesem
Zeitpunkt verhindert werden, da der Hauptstromkreis durch die Relais-Schaltung
schon geöffnet
wurde.
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Zwischen
dem Beginn des Öffnungsvorgangs
der Relais-Schaltung und dem Zeitpunkt, an dem der Öffnungsvorgang
abgeschlossen ist und der Stromfluss des Hauptstromkreises gestoppt
ist, existiert jedoch eine Verzögerungszeit
(in der Grö ßenordnung
von 150 ms). Um daher sicherzustellen, dass das Auftreten des Lichtbogens
verhindert wird, ist ab dem Beginn des Öffnungsvorgangs der Relais-Schaltung
bis zu dem Zeitpunkt, an dem die feste und die beweglichen Elektroden
voneinander getrennt werden, eine Zeit erforderlich, die länger ist
als die genannte Verzögerungszeit.
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Hier
ist der Bewegungsvorgang des Mitnahmeelements, von dem zusammengefügten Zustand der
beiden Gehäuseteile
(der geschlossene Zustand des Hauptstromkreises) bis zu dem Zeitpunkt,
an dem der Öffnungsvorgang
der Relais-Schaltung beginnt und danach die festen und die bewegliche
Elektroden voneinander getrennt werden, ein linearer Vorgang mit
nur einer Funktion, der in einer zu der Zusammenfügungsrichtung
der beiden Gehäuseteile senkrechten
Richtung ausgeführt
werden muss. Wenn daher das Mitnahmeelement mit großer Kraft betätigt wird,
besteht die Befürchtung,
dass die bewegliche Elektrode von den festen Elektroden entfernt
werden kann, obwohl der Öffnungsvorgang
der Relais-Schaltung nicht abgeschlossen ist, der Hauptstromkreis
jedoch offen bleibt.
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Kurzfassung
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Unterbrechervorrichtung
bereitzustellen, die verhindern kann, dass die bewegliche Elektrode
von den festen Elektroden getrennt wird, während der Hauptstromkreis geschlossen
bleibt.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Unterbrechervorrichtung bereitgestellt,
bei der ein Paar fester Elektroden in Reihe in einem Hauptstromkreis
angeordnet sind, der mit Hilfe eines Schaltmittels geöffnet und
geschlossen werden soll, und bei der eine bewegliche Elektrode,
die in einem beweglichen Gehäuseteil
angeordnet ist, mit dem Paar fester Elektroden zusammengefügt oder
von diesem getrennt wird, um dadurch einen Stromfluss zwischen dem
Paar fester Elektroden zu erlauben oder zu verhindern, unabhängig von
dem Öffnungs- und
Schließvorgang
des Schaltmittels, gekennzeichnet durch: ein Führungsmittel zur Führung eines
festen Gehäuseteils
mit dem darin angeordneten Paar fester Elektroden, und eines beweglichen
Gehäuseteils
mit der darin angeordneten beweglichen Elektrode in der Zusammenfügungs- und
Trennrichtung der beweglichen Elektrode und den festen Elektroden; einem
mitgenommenen Stift, der in dem festen Gehäuseteil angeordnet ist; einem
Mitnahmeelement, das so in dem beweglichen Gehäuseteil angeordnet ist, dass
es sich nicht in der Zusammenfügungs-
und Trennrichtung der beweglichen Elektrode und den festen Elektroden
bewegen kann, und dass es sich in einer zu der Zusammenfügungs- und
Trennrichtung senkrechten Richtung bewegen kann; einer geneigten,
in dem Mitnahmeelement ausgebildeten Aussparung, die einen Basisendabschnitt
aufweist, der an dem Seitenrand des Mitnahmeelements geöffnet ist,
der dem festen Gehäuseteil
gegenüberliegt,
und der bezüglich
der Bewegungsrichtung des Mitnahmeelements geneigt ist; einer lockeren
Anpassungsaussparung, die in dem Mitnahmeelement ausgebildet ist
und die sich parallel zur Bewegungsrichtung des Mitnahmeelements,
von dem Absschlussabschnitt der geneigten Aussparung, wo der mitgenommene
Stift angeordnet ist, erstreckt, während die festen Elektroden
und die bewegliche Elektrode miteinander zusammengefügt sind;
und einem Erfassungsmittel, das es dem Schaltmittel erlaubt, seinen Schließvorgang
auszuführen,
um dadurch den Hauptstromkreis zu schließen, wenn sich das Mitnahmeelement
in einer Position befindet, die einen Stromfluss erlaubt, um den
mitgenommenen Stift in der lockeren Anpassungsaussparung zu positionieren,
und das darüber
hinaus dem Schaltmittel erlaubt, seinen Öffnungsvorgang auszuführen, um
dadurch den Hauptstromkreis zu öffnen,
während
sich das Mitnahmeelement von der Position, die einen Stromfluss
erlaubt, zu einer Position, die einen Stromfluss verhindert, bewegt,
um den mitgenommenen Stift in die Abschlussendposition der geneigten Aussparung
zu bewegen.
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Darüber hinaus
umfasst in einer nach dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführten Unterbrechervorrichtung
das Mitnahmeelement gemäß einem zweiten
Aspekt der Erfindung einen Schutzabschnitt, der so angeordnet ist,
dass er die Erfassungsmittel abdeckt, solange die festen Elektroden
und die bewegliche Elektrode aneinandergefügt sind.
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Ferner
beginnt bei einer gemäß dem ersten oder
dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgeführten Unterbrechervorrichtung,
das Erfassungsmittel gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung den Öffungsvorgang des Schaltmittels,
bevor das Betätigungsmittel
die Position erreicht, die der Stromfluss verhindert, während sich
das Mitnahmeelement von der Position, die einen Stromfluss erlaubt,
zu der Position, die einen Stromfluss verhindert, bewegt, gekennzeichnet
durch ein Mittel zur Erhöhung
des Betätigungswiderstandes,
das den Betätigungswiderstand des
Mitnahmeelements erhöht,
wenn sich Mitnahmeelement auf die Seite der Position bewegt, die
den Stromfluss verhindert, nachdem das Schaltmittel den Öffnungsvorgang
beginnt.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung nähern
sich die beiden Gehäuseteile
in dem Fall, wo das Mitnahmeelement bewegt wird, während der
mitgenommene Stift mit dem Basisendabschnitt der geneigten Aussparung
in Eingriff steht, einander an, wobei sie durch die Führungsmittel
geführt
werden; in dem Fall, wo das Mitnahmeelement die Position erreicht,
die einen Stromfluss verhindert, ist nicht nur der Zusammenfügungseingriff
zwischen den beiden Gehäusen,
sondern auch der Zusammenfügungseingriff
zwischen den festen Elektroden und der beweglichen Elektrode abgeschlossen,
und ein Stromfluss zwischen dem Paar fester Elektroden ist erlaubt;
und in dem Fall, wo das Mitnahmeelement zu der Position bewegt wird,
die den Stromfluss erlaubt, führt
das Schaltmittel seinen Schließvorgang
aus, um dadurch den Hauptstromkreis zu schließen, so dass ein Stromfluss
zwischen den festen Elektroden erlaubt ist. Wenn das Mitnahmeelement
bei der Bewegung der Mitnahmeelements von der Position, die den Stromfluss
erlaubt, zu der Position, die den Stromfluss verhindert, zunächst von
diesem Zustand aus in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, bewegt sich
der mitgenommene Stift innerhalb der lockeren Anpassungsaussparung;
und daher wird der Öffnungsvorgang
des Schaltmittels ausgeführt,
während
die festen Elektroden und die bewegliche Elektrode in der Trennrichtung
unbeweglich zueinander bleiben (das heißt, während sie ihren gegenseitigen Zusammenfügungseingriff
beibehalten). Auf diese Weise kann der Öffnungsvorgang des Schaltmittels zum Öffnen des
Hauptstromkreises gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung dadurch abgeschlossen werden, dass eine lockere
Anpassungsaussparung bereitgestellt wird, während der gegenseitige Zusammenfügungseingriff
zwischen den festen Elektroden und der beweglichen Elektrode erhalten
bleibt.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung kann, da in dem Mitnahmeelement der Schutzabschnitt
zur Abdeckung der Erfassungsmittel ausgebildet ist, verhindert werden,
dass das Erfassungsmittel durch Eingriffe von äußeren Fremdkörpern unbeabsichtigt
mitgenommen wird, was die unbeabsichtigte Ausführung des Öffnungsvorgangs des Schaltmittels zum Öffnen des
Hauptstromkreises verhindert.
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Gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung kann der Betätigungswiderstand des Mitnahmeelements
durch die Bereitstellung des Mittels zur Erhöhung des Betätigungswiderstandes
erhöht
werden, wenn sich das Mitnahmeelement zu der Seite der Position
bewegt, die der Stromfluss verhindert, nachdem der Öffnungsvorgang
des Schaltmittels beginnt. Diesem Umstand ist es zu verdanken, dass
als die Zeit, die vom Beginn des Öffnungsvorgangs des Schaltmittels
bis zur Trennung der beweglichen Elektrode von den festen Elektroden
erforderlich ist, eine ausreichend lange Zeit gewährleistet
werden kann.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Querschnitt einer Unterbrechervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
1 der Erfindung, die einen Zustand zeigt, bei dem zwei Gehäuseteile
voneinander getrennt sind;
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2 ist
ein Querschnitt der Unterbrechervorrichtung, die den Anfangszustand
des Zusammenfügens
der beiden Gehäuseteile
zeigt;
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3 ist
eine Seitenansicht eines Betätitungselements,
die einen Zustand zeigt, bei dem es sich in einer Position befindet,
die einen Stromfluss verhindert;
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4 ist
eine Seitenansicht des Betätigungselements,
die einen Zustand zeigt, bei dem es sich in einer Position befindet,
die einen Stromfluss erlaubt;
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5A ist
eine Rückansicht
des Betätigungselements,
die einen Zustand zeigt, bei dem es sich in einer Positin befindet,
die einen Stromfluss erlaubt;
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5B ist
eine Rückansicht
des Betätigungselements,
die einen Zustand zeigt, bei dem es sich in einer Position befindet,
die einen Stromfluss verhindert;
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6 ist
ein Querschnitt entlang der Linie A-A, die in 1 gezeigt
ist; und
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7 ist
eine perspektivische Ansicht des Betätigungselements.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
folgenden wird nun eine Ausführungsform 1
einer Unterbrechervorrichtung gemäß der Erfindung mit Bezug auf
die 1 bis 7 beschrieben.
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Bei
einer Unterbrechervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
sind ein Paar fester Steckkontakte 13, die in einem festen
Gehäuseteil 10 angeordnet
sind, in Reihe mit einem (nicht gezeigten) Hauptstromkreis angeordnet,
der mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Relais-Schaltung (Schaltmittel,
das ein Element der Erfindung ist) geöffnet und geschlossen werden
soll, und zwei bewegliche Kontaktaufnahmebuchsen 23, die
in einem beweglichen Gehäuseteil 20 angeordnet
sind, wer den mit dem Paar fester Steckkontakte 13 zusammengefügt, wodurch
eine elektrische Stromführung
zwischen dem Paar von festen Steckkontakten 13 erlaubt
oder verhindert wird, unabhängig
von dem Öffnungs-
und Schließvorgang
der Relais-Schaltung.
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Das
feste Gehäuseteil 10 ist
in Form eines Kastens ausgebildet, mit seiner Vorderseite (die linke Seite
in 1 und die dem beweglichen Gehäuseteil 20 entsprechende
Seite); und das feste Gehäuseteil 10 zum
Beispiel umfasst ein Basisgehäuse 11,
um es an der Karosserie eines Autos zu befestigen, und ein Abdeckgehäuse 12,
das mit der offenen Oberfläche des
Gehäuseteils 10 zusammengefügt ist.
In dem Basisgehäuse 11 ist
ein Paar von stiftartigen, festen Steckkontakten 13 angeordnet
und im oberen Abschnitt und im unteren Abschnitt befestigt. Die
festen Steckkontakte 13 bilden den (nicht gezeigten) Hauptstromkreis
und in dem Fall, wo die beiden beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 (die
später
diskutiert werden) mit den festen Steckkontakten 13 zusammengefügt werden,
werden die festen Steckkontakte 13 kurzgeschlossen, das
heißt,
ein Stromfluss ist zwischen den festen Steckkontakten 13 möglich; und
in dem Fall, wo die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 von
den festen Steckkontakten 13 getrennt werden, wird der
Stromfluss zwischen den festen Steckkontakten 13 verhindert.
In der nachfolgenden Beschreibung basiert übrigens der Ausdruck "die vertikale Richtung" auf 1,
während
der Ausdruck "die
rechte und linke Richtung" die
vertikale Richtung der 6 ist. In der Gehäuseabdeckung 12 sind
Einführungslöcher 14 ausgebildet,
in die die jeweiligen festen Steckkontakte 13 eingeführt werden
können, und
in einem zylindrisch geformten Raum zwischen den Einführungslöchern 14 und
den äußeren Umfängen der
festen Steckkontakte 13 können die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 untergebracht werden
(was später
diskutiert wird).
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Auf
der anderen Seite umfasst das bewegliche Gehäuseteil 20 eine Abdeckung 21 und
zwei Gusskörper 22.
Jeder der Gusskörper 22 umfasst
ein Paar beweglicher Kontaktaufnahmebuchsen 23, die in
Kunstharz gegossen sind; und wenn die beiden Gehäuseteile 10 und 20 miteineinander
zusammengefügt
sind, sind die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 jeweils
mit dem Paar von festen Steckkontakten 13 miteineinander
zusammengefügt.
Die beiden beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen sind miteinander über ein
Kurzschlussstück 23A verbunden
und elektrisch kurzgeschlossen. Daher erlauben die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 den Kurzschluss
der festen Steckkontakte 13, wenn die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 mit
den festen Steckkontakten 13 zusammengefügt sind.
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Ein
Verbindungsstift 24 ist in der vertikalen Richtung durch
den Gusskörper 22 und
die Abdeckung 21 geführt,
wodurch der Gusskörper 22 an
der Abdeckung 21 so angebracht werden kann, dass er gegen
Entfernen gesichert ist. Der Innendurchmesser des Durchgangsloches
des Gusskörpers 22 ist übrigens
etwas größer als
die Außendurchmesserabmessung
des Verbindungsstiftes 24, und der Gusskörper 22 kann
sowohl in der vertikalen Richtung als auch in der Rechts-Links-Richtung
(in der Richtung senkrecht zu der Zusammenfügungs- und Trennrichtung des
festen Steckkontakts 13 und der beweglichen Kontaktaufnahmebuchse 23)
innerhalb der Abdeckung 21 in einem bestimmten Bereich
bewegt werden, so dass die Ausrichtung der beweglichen Kontaktaufnahmebuchse 23 und
des festen Steckkontakts 13, wenn sie miteinander zusammengefügt sind,
automatisch angepasst werden kann.
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Ferner
ist in dem Abdeckgehäuse 12 des festen
Gehäuseteiles 10 ein
Kappenabschnitt 12A (Führungsmittel,
das ein Element der Erfindung ist) ausgebildet, welcher auf dessen
oberer und vorderer Seite in 1 geöffnet ist,
und welcher im wesentlichen U-förmig
ist, wenn er von dessen vorderer Oberfläche aus betrachtet wird. In
dem Fall, wo der Kappenabschnitt 12A und Schlitz 25 miteinander
zusammengefügt
werden, erfüllen
sie ihre Funktion einer Führungsschiene,
und durch diese Führungsfunktion
wird das bewegliche Gehäuseteil 20 in
Bezug auf das feste Gehäuseteil 10 in
einer Richtung (in einer Rück-Vor-Richtung)
entlang der Zusammenfügungsrichtung
der beweglichen Kontaktaufnahmebuchse 23 und der festen
Steckkontake 13 geführt, wobei
das bewegliche Gehäuseteil 20 so
bewegt wird, dass das dabei vorhandene Spiel sowohl in der vertikalen
Richtung als auch in der Rechts-Links-Richtung begrenzt ist.
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Das
feste Gehäuseteil 10 und
das bewegliche Gehäuseteil 20 können durch
die folgenden Nockenmittel miteinander zusammengefügt und voneinander
getrennt werden. Das heißt,
ein Paar von Führungsstiften 15 sind
vorgesehen und ragen jeweils von dem oberen und dem unteren Abschnitt
der rechten und der linken äußeren Oberfläche des
Kappenabschnitts 12A des festen Gehäusteils 10 hervor.
Andererseits ist an dem beweglichen Gehäuseteil 20 ein Mitnahmeelement 30 angeordnet,
das mit den Führungsstiften 15 bei
der Ausübung
der Funktion einer Nocke zusammenwirken.
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Das
Mitnahmeelement 30 enthält
zwei nach rechts und links bewegliche Platten 31, 31,
die jeweils die Form einer rechteckigen, in vertikaler Richtung
langen Platte haben, einen plattenförmigen Verbindungsabschnitt 32 (ein
Schutzabschnitt, der ein Element der Erfindung ist), um die oberen
Endabschnitte der beiden beweglichen Platten 31 miteinander
zu verbinden, einen Griffabschnitt 33, der sich von dem
Verbindungsabschnitt 32 nach oben erstreckt; und diese
Komponenten des Mitnahmeelements 30 können durch Pressformung eines
Bogens aus Stahlblech geformt werden. Die bewegliche Platte 31 ist
in einem sich vertikal erstreckenden Schlitz 26 aufgenommen,
der in dem beweglichen Gehäuseteil 20 in
Verbindung mit dem Schlitz 25 gebildet ist, und sie ist
im Inneren des Schlitzes 26 beweglich. Die bewegliche Platte 31 läßt sich
bezüglich
des beweglichen Gehäusteils 20 nur
in vertikaler Richtung (einer zu der Zusammenfügungs- und Trennrichtung der festen
Steckkontakte 13 und der beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 senkrechten
Richtung) bewegen, welches die Längsrichtung
des Schlitzes 26 ist, jedoch sind die Bewegungen der beweglichen Platte 31 relativ
zu dem beweglichen Gehäusteil 20 in Rück-Vor-Richtung (einer zu
der Zusammenfügungs- und
Trennungsrichtung der festen Steckkontakte 13 und der beweglichen
Kontaktaufnahmebuchsen 23 parallelen Richtung) sowohl unter
rechten Winkeln zu der vertikalen Richtung als auch in der Rechts-Links-Richtung eingeschränkt.
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Desweiteren
sind in der beweglichen Platte 31 zwei zueinander parallele,
lineare geneigte Aussparungen 34 ausgebildet, die jeweils
einen Basisendabschnitt 34A aufweisen, der an dem Seitenrand 31A der
beweglichen Platte 31 geöffnet ist, der dem festen Gehäuseteil 10 gegenüberliegt;
und jede der geneigten Aussparungen 34 ist derart geformt,
dass sie sich, nach oben gehend, von dem Seitenrand 31A weg
zur Seite der hinteren Oberfläche
der beweglichen Platte 31 hin (in 2 zur linken
Seite hin) entfernt, d.h., sie erstreckt sich in einer geneigten
Richtung zur Richtung der Relativbewegung (der vertikalen Richtung)
des Mitnahmeelements 30 bezüglich des beweglichen Gehäusteils 20.
In die geneigte Aussparung 34 kann der Führungsstift 15 des
festen Gehäuseteils 10 in
Eingriff gelangen. In dem Fall, wo die bewegliche Platte 31 nach
unten in 1 bewegt wird, während der
Führungsstift 15 in
den Basisendabschnitt 34 der geneigten Aussparung 34 eingeführt ist,
wird die bewegliche Platte 31 und folglich das bewegliche
Gehäuseteil 20 aufgrund
der Nockenwirkung, bewirkt durch den Eingriff zwischen der geneigten
Aussparung 34 und dem Führungsstift 15, derart
bewegt, dass sie nahe an das feste Gehäuseteil 10 gezogen
wird; und wenn der Führungsstift 15 den
Abschlussendabschnitt 34B der geneigten Aussparung 34 erreicht,
ist das Zusammenfügen
der beiden Gehäuseteile 10 und 20 abgeschlossen,
ebenso wie das Zusammenfügen
der beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 und der festen
Steckkontakte 13 abgeschlossen ist.
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Ferner
wird das bewegliche Gehäuseteil 20 in
dem Fall, wo das Mitnahmeelement 30 von diesem Zustand
hochgehoben wird, aufgrund der durch den Eingriff zwischen der geneigten
Aussparung 34 und dem Führungsstift 15 bewirkten
Nockenwirkung von dem beweglichen Gehäuseteil 10 getrennt,
ebenso wie die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 von
den festen Steckkontakten 13 getrennt sind.
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Darüber hinaus
ist in der beweglichen Platte 31 eine toleranzbehaftete
Anpassungsaussparung 35 geformt, die sich von dem Abschlussendabschnitt 34B von
jeder geneigten Aussparung 34 nach oben, parallel zu der
Bewegungsrichtung des Mitnahmeelements 30 erstreckt. In
dem Fall, wo das Mitnahmeelement 30 von dem Zustand beendeter
Zusammenfügung
aus, wo sich der Führungsstift 15 in
dem Abschlussendabschnitt 34B der geneigten Aussparung 34 befindet,
weiter nach unten bewegt wird, wird der Führungsstift 15 innerhalb
der toleranzbehafteten Anpassungsaussparung 35 bewegt,
jedoch wird die Nockenwirkung nicht ausgeübt; und deshalb werden die
beiden Gehäuseteile 10 und 20 nicht
in der Zusammenfügungs-
und Trennrichtung gegeneinander verschoben, und auch die Steckkontakte 13 und
Kontaktaufnahmebuchsen 23 werden nicht in der Zusammenfügungs- und
Trennrichtung gegeneinander verschoben.
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Ferner
ist auf der äußeren Oberfläche des oberen
Endabschnitts des Abdeckgehäuses 12 des festen
Gehäuseteils 20 ein
Mikroschalter 36 (Erfassungsmittel, das ein Element der
Erfindung ist) angeordnet, um die Position des Mitnahmeelements 30 zu erfassen,
um dadurch der Relais-Schaltung zu ermöglichen, ihre Vorgang zum Öffnen und
Schließen des
Hauptstromkreises auszuführen;
und der Mikroschalter 36 ist in einem Aufnahmeabschnitt 17 aufgenommen,
der in einer zylinderartigen Form gebildet ist. Und der Mikroschalter 36 enthält einen
Sensor 36A und ein bewegliches Stück 36B, das oberhalb des
Sensors 36A angeordnet ist und in vertikaler Richtung federnd
verschoben werden kann.
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Wenn
sich das Mitnahmeelement 30 in einer Position befindet
(siehe 4), die einen Stromfluss erlaubt, und in der es
den Führungsstift 15 an
den oberen Endabschnitt der lockeren Anpassungsaussparung 35 platziert,
drückt
der Verbindungsabschnitt 32 das bewegliche Stück 36B nach
unten, um es in Kontakt mit dem Sensor 36A zu bringen,
um dadurch zu ermöglichen,
dass der Mikroschalter 36 erfasst, dass sich das Mitnahmeelement 30 in
der Position befindet, in der ein Stromfluss möglich ist; und die Relais-Schaltung
kann aufgrund dieser Erfassung ihres Schließvorgangs das Schließen des Hauptstromkreises
ausführen.
Wenn sich das Mitnahmeelement 30 von der Position, die
den Stromfluss ermöglicht,
zu der Position, die den Stromfluss verhindert (siehe 3)
und bei der sich der Führungsstift 15 in
dem Abschlussendabschnitt 34B der geneigten Aussparung 34 befindet,
bewegt, gleich nach dem Beginn der Bewegung des Mitnahmeelements 30,
bewegt sich der Verbindungsabschnitt 32 nach oben, um das
bewegliche Teil 36B von dem Sensor 36A zu trennen,
so dass der Mikroschalter 36 die Bewegung des Mitnahmeelements 30 zu
der Position, die den Stromfluss ermöglicht, erfasst, so dass die
Relais-Schaltung ihren Öffnungsvorgang
zum Öffnen
des Hauptstromkreises beginnen kann. Nach Ablaufen der Zeitspanne
in der Größenordnung
von 150 ms nach dem Beginn des Öffnungsvorgangs
der Relais-Schaltung ist der Öffnungsvorgang
der Relais-Schaltung abgeschlossen, so dass der Hauptstromkreis
geöffnet
wird.
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Darüber hinaus
sind in dem Seitenrand der beweglichen Platte 31, auf deren
Seite, die dem Seitenrand 31A, wo der Basisendabschnitt 34A der
geneigten Aussparung 34 geöffnet ist, gegenüberliegt, zwei
obere und untere Kerben 37 und 38 gebildet. In einem
Zustand, in dem sich das Mitnahmeelement 30 an dem obersten
Ende befindet, wo sich, wie es in 2 gezeigt
ist, der Führungsstift 15 bei
dem Basisendabschnitt 34A der geneigten Aussparung 34 befindet,
ist die untere Kerbe 37 mit einer Blattfeder 27 (Mittel
zur Erhöhung
des Betätigungswiderstandes, welches
Element der Erfindung ist) des beweglichen Gehäuseteils 20 zusammengefügt, so dass
das Mitnahmeelement 30 auf der gleichen Höhe gehalten wird.
Ferner sind die obere Kerbe 38 und die Blattfeder 27 in
einem Zustand miteinander zusammengefügt, in dem sich das Mitnahmeelement 30 an
der Position befindet, an der ein Stromfluss erlaubt ist, wie in 4 gezeigt
ist, so dass das Mitnahmeelement 30 in der Position gehalten
wird, die einen Stromfluss erlaubt. In einem Zustand, in dem sich
das Mitnahmeelement 30 in der Position befindet, die einen Stromfluss
erlaubt, ist die Blattfeder 27 übrigens in Kontakt mit dem
geneigten Abschnitt 38A (Mittel zur Erhöhung des Betätigungswiderstandes,
das ein Element der Erfindung ist) der oberen Kerbe 38,
und ist auf diese Weise elastisch gebogen, so dass, nicht nur durch
das elastische Rückstellvermögen der Blattfeder 27,
sondern auch aufgrund der Schräge des
geneigten Abschnitts 38A, auf das Mitnahmeelement 30 eine
Antriebskraft wirkt, die in Richtung zu der Seite der Position wirkt,
die einen Stromfluss erlaubt.
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Nachstehend
wird als nächstes
die Wirkungsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Um
das bewegliche Gehäuseteil 20 in
Zusammenfügungseingriff
mit dem festen Gehäuseteil 10 zu
bringen, werden zuerst, ausgehend von dem in 1 gezeigten
Zustand, die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 in den
Kappenabschnitt 12A bewegt, und werden seitlich bewegt,
bis sich die Führungsstifte 15 in
den Basisend abschnitt 34A der geneigten Aussparungen 34 der
beweglichen Platte 31 bewegen. Bei diesem Vorgang können die
beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23, da der Kappenabschnitt 12A an
seiner oberen Seite geöffnet
ist, von dem in 1 gezeigten Zustand gerade nach
unten bewegt werden, und können
anschließend
seitlich bewegt werden. Als Folge davon sind die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 und
die festen Steckkontakte 13 in einen leichten Passsitz
miteinander gebracht.
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Danach
wird das Mitnahmeelement 30 nach unten in die Position
gedrückt,
die einen Stromfluss verhindert. Während dieses Vorgangs werden,
aufgrund des Eingriffs zwischen den Führungsstiften 15 und
den geneigten Aussparungen 34, nicht nur die beiden Gehäuseteile 10 und 20 in
ihren Zustand mit gegenseitiger vollständiger Zusammenfügung gebracht,
sondern auch die zwei Arten von Kontakten 13 und 23 werden
in ihren Zustand mit gegenseitiger vollständiger Zusammenfügung gebracht,
ein Stromfluss zwischen den festen Steckkontakten 13 ist
erlaubt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Hauptstromkreis übrigens
noch nicht geschlossen.
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Danach
wird das Mitnahmeelement 30 weiter nach unten, in die Position,
die den Stromfluss ermöglicht,
gedrückt.
Dieser Vorgang wird von dem Mikroschalter 36 erfasst, und
die Relais-Schaltung wird dadurch veranlasst, ihren Schließvorgang
auszuführen.
Der Hauptstromkreis wird nicht nur aufgrund des Schließvorgangs
der Relais-Schaltung, sondern auch aufgrund des Zustandes, der den
Stromfluss zwischen den festen Steckkontakten 13 erlaubt,
in seinen geschlossenen Zustand versetzt (einen Zustand, in dem
ein Stromfluss erlaubt ist). Aufgrund des Eingriffs zwischen der
oberen Kerbe 38 und der Blattfeder 27 wird in
diesem Zustand das Mitnahmeelement 30 in der Position gehalten,
die den Stromfluss erlaubt, während
der Hauptstromkreis in einem geschlossenen Zustand gehalten wird.
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Übrigens
wird in dem Fall, wo der Vorgang des nach unten Drückens, während das
Mitnahmeelement 30 in der Position bleibt, die den Stromfluss verhindert,
nicht ausgeführt
wird, wie es in 3 gezeigt ist, da die Blattfeder 27 in
elastischem Kontakt mit dem geneigten Abschnitt 38A der
oberen Kerbe 38 ist, das Mitnahmeelement 30 aufgrund
der Elastizität
und der Schräge
der Blattfeder 27 automatisch auf die Seite der Position
bewegt, die den Stromfluss erlaubt.
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Als
nächstes
wird nachstehend der Vorgang beschrieben, die beiden Gehäuseteile 10 und 20 voneinander
zu lösen.
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Zuerst
wird, indem der Griffabschnitt 33 genommen wird, das Mitnahmeelement 30,
das sich in der Position befindet, die einen Stromfluss erlaubt, angehoben.
Bei diesem Vorgang, bei dem das Mitnahmeelement 30 zu der
Position bewegt wird, bei der ein Stromfluss verhindert wird, gleich
nach dem Beginn der Bewegung des Mitnahmeelements 30, beginnt
die Relais-Schaltung ihren Öffnungsvorgang und,
nach dem Verstreichen der Zeitspanne in der Größenordnung von 150 ms, ist
der Öffnungsvorgang
der Relais-Schaltung abgeschlossen, die den Hauptstromkreis öffnet, um
dadurch den Stromfluss zwischen den Kontakten zu beenden.
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Hier
wird der Abstand von der Position des Mitnahmeelements 30,
wo die Relais-Schaltung den Öffnungsvorgang
beginnt, zu der Position, wo ein Stromfluss verhindert wird, derart
eingestellt, dass es, wenn der Anhebevorgang des Mitnahmeelements 30 in
der normalen Geschwindigkeit ausgeführt wird, benötigt das
Mitnahmeelement 30 eine Zeitdauer, um sich zwischen der
Position, in der ein Stromfluss erlaubt ist, und einer Position,
in der der Stromfluss verhindert wird, zu bewegen, welche länger als
150 ms ist (was die Zeitverzögerung
zwischen dem Beginn des Öffnungsvorgangs
der Relais-Schaltung und dem Öffnungsvorgang
des Hauptstromkreises ist). Daher ist der Hauptstromkreis zu dem
Zeitpunkt, an dem das Mitnahmeelement 30 die Position erreicht,
bei der ein Stromfluss verhindert wird, geöffnet. Ferner werden die beiden
Gehäuseteile 10 und 20 während der
Zeit, in der das Mitnahmeelement 30 von der Position ausgeht,
die einen Stromfluss erlaubt, und die Position erreicht, in der
ein Stromfluss verhindert wird, nicht in der gegenseitigen Trennrichtung
verschoben, da sich die Führungsstifte 15 nur
in der toleranzbehafteten Anpassungsaussparung 35 bewegen,
und die Kontakte 13 und 23 werden daher ebenfalls
nicht in der gegenseitigen Trennrichtung verschoben, wodurch sie
den Zustand aufrecht erhalten, in dem die beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 von
den festen Steckkontakte 13 gelöst werden.
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Nachdem
das Mitnahmeelement 30 die Position erreicht, bei der ein
Stromfluss verhindert wird, werden die Führungsstifte 15 in
dem Fall, wo das Mitnahmeelement 30 weiter angehoben wird,
mit der geneigten Aussparung 34 in Eingriff gebracht, wodurch die
Bewegungen der beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 13 in
der Trennrichtung von den festen Steckkontakten 23 begonnen
wird. Und die festen und beweglichen Kontakte 13 und 23 sind
in dem Fall, wo die Führungsstifte 15 den
Basisendabschnitt 34A der geneigten Aussparung 34 erreichen,
vollständig
voneinander getrennt. Zu dem Zeitpunkt, an dem die festen und beweglichen
Kontakte 13 und 23 voneinander getrennt sind,
gibt es keine Möglichkeit, dass
ein Lichtbogen zwischen den festen und beweglichen Kontakten 13 und 23 auftritt,
da der Hauptstromkreis durch den Öffnungsvorgang der Relais-Schaltung
schon geöffnet
ist.
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Wie
oben beschrieben ist, kann bei der vorliegenden Ausführungsform
selbst dann, wenn eine Verzögerungszeit
zwischen dem Beginn und dem Ende des Öffnungsvorgangs der Relais-Schaltung zum Öffnen des
Hauptstromkreises existiert, der Öffnungsvorgang der Relais-Schaltung
zum Öffnen
des Hauptstromkreises abgeschlossen sein, während die festen und beweglichen
Kontakte 13 und 23 in dem gegenseitigen Zusammenfügungszustand
gehalten werden, da die toleranzbehaftete Anpassungsaussparung 35 ausgebildet
ist.
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Ferner
nimmt die Höhe
der elastischen Durchbiegung der Blattfeder 27 aufgrund
der Neigung des geneigten Abschnitts 38A der oberen Kerbe 38 zu,
und die Betätigungskraft
(Betätigungswiderstand),
die an das Mitnahmeelement angelegt werden muss, nimmt ebenfalls
allmählich
zu, wenn sich das Mitnahmeelement 30 von der Position,
bei der ein Stromfluss erlaubt ist, zu der Position, bei der ein
Stromfluss verhindert wird, während
der Zeit, in der der Öffnungsvorgang
der Relais-Schaltung
zum Öffnen
des Hauptstromkreises beginnt und das Mitnahmeelement 30 die
Position erreicht, bei der ein Stromfluss verhindert wird, bewegt.
Daher kann als die Zeit, die von dem Beginn des Öffnungsvorgangs der Relais-Schaltung
bis zum Lösen
der beweglichen Kontaktaufnahmebuchsen 23 von den festen
Steckkontakten 13 erforderlich ist, eine ausreichend lange Zeit
gewährleistet
werden.
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Ferner
ist der Mikroschalter 36 in dem Zustand, in dem die beweglichen
und festen Kontakte 23 und 13 miteinander zusammengefügt sind,
von oben durch den Verbindungsabschnitt 32 des Mitnahmeelements 30 abgedeckt.
Dies kann verhindern, dass der Mikroschalter 36 unbeabsichtigt
durch Einwirkung eines äußeren Fremdkörpers mitgenommen
wird, und kann somit verhindern, dass der Öffnungsvorgang der Relais-Schaltung
zum Öffnen
des Hauptstromkreises unbeabsichtigt ausgeführt wird.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform, die durch die obige
Beschreibung und die Zeichnungen beschrieben ist, beschränkt, sondern
die folgenden Auführungsformen
fallen beispielsweise ebenfalls in den technischen Bereich der Erfindung,
und darüber
hinaus sind auch verschiedene Modifikationen möglich, ohne den Gegenstand der
Erfindung zu verlassen.
- (1) Bei der genannten
Ausführungsform
ist ein Aufbau verwendet, bei dem zwei kurzgeschlossene, bewegliche
Kontaktaufnahmebuchse mit zwei stiftförmigen festen Steckkontakten
zusammengefügt
werden. Dies ist jedoch nicht einschränkend, sondern es kann auch
ein Aufbau verwendet werden, bei dem ein Paar von zungenförmigen festen
Steckkontakten jeweils auf den beiden Seiten einer isolierten Haltesäule angeordnet sind,
und eine U-förmige,
bewegliche Elektrode ist mit den beiden festen Steckkontakten zusammengefügt, um dadurch
die beiden festen Steckkontakte kurzzuschließen.
- (2) Eine Schmelzsicherungs-Vorrichtung kann an die Unterbrechervorrichtung
gemäß der obigen Ausführungsform
angebracht werden, oder es kann ein Schalter angebracht sein, der
erfassen kann, dass das bewegliches Gehäuseteil mit dem festen Gehäuseteil
zusammengefügt
ist.
- (3) Bei der genannten Ausführungsform
wird als Erfassungsmittel, das die Bewegung des Mitnahmeelements
erfasst, um damit die Relais-Schaltung zu betätigen, ein Mikroschalter verwendet. Es
können
jedoch gemäß der Erfindung
alternativ dazu ein Paar von metallenen Anschlusselementen in dem
festen Gehäuseteil
verwendet werden, und es kann eine Kurzschluss-Anschlussklemme in
dem Mitnahmeelement angeordnet sein, womit das Kurzschließen des
Paars von metallenen Elementen und das Aufheben eines solchen Kurzschließens unter
Verwendung der Kurzschluss-Anschlussklemme
ausgeführt
werden kann.
- (4) Bei der obigen Ausführungsform
ist der Mikroschalter in dem festes Gehäuseteil angeordnet. Gemäß der Erfindung
kann der Mikroschalter auch in dem beweglichen Gehäuseteil
angeordnet sein.
- (5) Bei der obigen Ausführungsform
wird eine Relais-Schaltung als Schaltmittel verwendet. Gemäß der Erfindung
können
jedoch auch andere Mittel verwendet werden, wie etwa ein Transistor.