JP2010140819A - 断路器 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品の材料歩留まりを向上させ、加工を容易にして、製造コストを低減できる断路器を提供する。
【解決手段】同一軸線上に所定の間隔を空けて配置されフレームに支持される入力端子１と対向端子である接続端子２及び接地端子３と、入力端子１の内側に摺動自在に設けられ、軸線上を直線移動して入力端子１と接続端子２及び接地端子３とを電気的に接離させる可動接触子８とを有する断路器において、可動接触子８は、軸線を挟んで間隔を空けて対向配置された一対の板状部材からなり、間隔が開く方向に付勢されて、板状部材の外面側に形成された接触面が、入力端子１，接続端子２及び接地端子３の各接触面に所定の圧力で接触するように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、断路器に関し、特に、可動接触子とそれに接離する端子部の構造に関するものである。

従来の断路器としては、例えば、フレームに碍子を介して取り付けられた円環状の保持金具と、この保持金具の内径に軸方向に摺動自在に嵌め込んだ円柱棒状の可動接触子と、この可動接触子が一端側に移動した際に可動接触子と接触する母線側固定接触子と、可動接触子が他端側に移動した際に可動接触子と接触する接地側固定接触子と、可動接触子の中央付近に摺動自在に嵌め込まれた負荷側固定接触子とを備え、可動接触子を軸方向に駆動することによって、入−切−接地の動作を行うように構成された断路器（３位置断路器とも呼ばれる）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−８４４３１号公報（第２頁、図１）

従来の断路器では、可動接触子は円柱棒状であり、可動接触子が接離する母線側固定接触子や接地側固定接触子、及び、可動接触子が接続される固定端子部は、可動接触子が挿入可能なような円筒構造であるため、各接触子は内周や外周の加工が必要であり、また、例えば、固定側の接触子を、円柱棒状の可動接触子に合わせてチューリップコンタクト等にする場合は、複雑な形状となって、材料の歩留まりが悪く、加工費や材料費が嵩み高コストになるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、構成部品の材料歩留まりを向上させ、加工を容易にして、製造コストを低減できる断路器を得ることを目的とする。

この発明に係る断路器は、軸線上に所定の間隔を空けて配置されフレームに支持される入力端子及び対向端子と、入力端子の内側に摺動自在に設けられ、軸線上を直線移動して入力端子と対向端子とを電気的に接離させる可動接触子とを有する断路器において、可動接触子は、軸線を挟んで間隔を空けて対向配置された一対の板状部材からなり、間隔が開く方向に付勢されて、板状部材の外面側に形成された接触面が、入力端子及び対向端子の各接触面に所定の圧力で接触するように構成されたものである。

この発明の断路器によれば、可動接触子は、対向配置された一対の板状部材からなり、間隔が開く方向に付勢されて、板状部材の外面側に形成された接触面が、入力端子及び対向端子の各接触面に所定の圧力で接触するように構成したので、可動接触子の材料歩留まりが向上し、また加工が容易になるため、製作コストを低減できる断路器を提供することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による断路器の構成を示す斜視図である。また、図２は図１の中心軸線上で２分した断面斜視図、図３は可動接触子の締結部で切断した断面斜
視図、図４は入力端子を示す斜視図、図５は可動接触子を示す斜視図である。また、図６は断路器の接地状態を示す斜視図であり、図７は接続状態を示す斜視図である。断路器としては、電路を接続・断路・接地する３位置断路器を例に挙げて説明する。

まず全体の構成から説明する。図１に示すように、入力端子１と、この入力端子の両側に、対向端子である接続端子２と、同じく対向端子である接地端子３とが、同一軸線上に所定の間隔を空けて対向配置されている。
入力端子１は、入力導体４に中間導体５を介して電気的（及び機械的）に接続されており、更に、入力導体４は、フレーム（図示せず）に絶縁支持部材（図示せず）を介して絶縁支持されている。

接続端子２は、接続導体６に電気的（及び機械的）に接続され、接続導体６はフレームに絶縁支持部材を介して絶縁支持されている。但し、接続導体６は、母線等の電路に接続される場合もあるが、その場合は、母線が絶縁支持部材を介してフレームに支持されている。
また、接地端子３は、接地導体７に電気的（及び機械的）に接続され、接地導体７はフレームに支持固定されている。
各端子の形状の詳細については後述する。

入力端子１の内側に、一対の可動接触子８が、軸線を挟んで間隔を空けて並行に対向配置されて、摺動自在に設けられている。可動接触子８は、軸線上を直線移動して、入力端子１と接続端子２、又は入力端子１と接地端子３とを電気的に接続又は断路できるようになっている。すなわち、可動接触子８は、電路を接続・断路・接地する働きをする。
この可動接触子８は、断面が矩形の角柱状部材からなる可動剛体９の長手方向の対向面に、後述するような固定方法で固定されている。そして、可動剛体９の接地端子３側の軸線上に、可動剛体９と電気的に絶縁しながら可動剛体９に駆動力を伝達する絶縁ロッド１０が設けられ、その一端が接地端子３及び接地導体７の中央部から引き出されて連結軸１１に接続され、更に、連結軸１１は操作機構（図示せず）に連結されている。

次に、図２〜図５により、各部品の詳細について説明する。
接続端子２及び接地端子３は、それぞれ板状の導電部材を折り曲げて断面がコの字状に形成されている。コの字状の内側の対向面が接触面２ａ，３ａである。入力端子１の詳細は後述する。
図２の断面図に示すように、可動接触子８が設けられた可動剛体９には、可動接触子８を軸線方向に移動させるための機構として、中心軸線上に雌ねじ９ａの加工が施されている。この雌ねじ９ａに螺合させて、雄ねじ棒１２が挿入されており、雄ねじ棒１２は、絶縁ロッド１０に連結されている。したがって、可動剛体９は、絶縁ロッド１０の回転運動に連動して雄ねじ棒１２が回転することで、軸線方向に直線移動する。
このような構成により、操作機構の回転運動が、連結棒１１−絶縁ロッド１０−雄ねじ棒１２−可動剛体９−可動接触子８と伝達され、可動接触子８が軸線方向に直線移動することが可能となっている。

次に、図３により可動接触子８と可動剛体９の組合せについて説明する。一対の可動接触子８は、断面が矩形状をした可動剛体９の対向する２面に、可動剛体９に挿入されたガイドピン１３にガイドされて軸線と直交方向にスライド可能に取り付けられている。そして、可動接触子８と可動剛体９の対向面とは微小隙間が設けられて、固定ボルト１４によって固定されている。したがって、上記の「スライド可能」な範囲は、微小隙間の範囲である。
更に、固定ボルト１４にガイドされて、両可動接触子８の間には圧縮ばね１５が挿入されている。この圧縮ばね１５によって、両可動接触子８はその間隔が開く方向、すなわち
、可動剛体９から離れる方向に付勢されている。

可動接触子８が圧縮ばね１５に付勢されて軸線と直交方向にスライドしたとき、両可動接触子８の外側（可動剛体９との対向面の反対側）の接触面間の最大寸法は、断面コの字状の入力端子１の内側の接触面間の寸法より大きくなるように設定しているので、両可動接触子８の接触面は、入力端子１の接触面に所定の圧力で接触する。
当然、可動接触子８が接続端子２又は接地端子３と接続されるときも、それらの接触面と可動接触子８の接触面とは、同様な寸法関係が保たれている。

次に、図４及び図５により入力端子１と可動接触子８の形状について説明する。
入力端子１は、図４に示すように、導電性の板状部材を折り曲げて断面コの字状に形成する。対向する内面が接触面側となっており、接触面側には、軸方向の両端部から少し内側に、凸部１ａが２箇所形成されている。この凸部１ａの表面が実際の接触面となる部分である。
一方、可動接触子８は、図５に示すように、接触面側に入力端子１と同様な（同じピッチの）凸部８ａが２箇所形成されている。この凸部８ａが実際の接触面であり、入力端子１の接触面１ａと接触すると共に、可動接触子８の軸線上の位置によって、接続端子２の接触面２ａ又は接地端子３の接触面３ａと接触する。

次に、このように構成された断路器の動作について説明する。
先に説明した図１は断路器の断路状態を示し、図６は接地状態を示し、図７は接続状態を示している。図１の状態、すなわち、可動接触子８が接地端子３と接続端子２のどちらにも接続されてなく、入力端子１のみに接続された断路状態から、絶縁ロッド１０を図示しない操作機構により回転させると、絶縁ロッド１０に連結された雄ねじ棒１２が回転する。可動剛体９は、入力端子１により回転を規制されているため、雄ねじ棒１２の回転により直進駆動する。図１左手前に向けて可動剛体９を直進駆動させると、可動接触子８が接地端子３側に移動して接触する。更に直進させ、可動接触子８と接地端子３との接触面を完全に接触させると、図６に示すように、入力端子１と接地端子３は可動接触子８を介して電気的に接続されて、電路は接地状態となる。

同様に、絶縁ロッド１０の回転方向を逆にして、図１右奥に向けて可動剛体９を直進駆動させると、可動接触子８が接続端子２側に移動して接触し、更に直進させて可動接触子８と接続端子２の接触面を完全に接触させると、図７に示すように、入力端子１と接続端子２とは可動接触子８を介して電気的に接続されて、電路は接続状態となる。
このように、可動接触子８を介して、入力端子１と接続端子２との間を電気的に接続した接続状態、入力端子１と接地端子３との間を電気的に接続した接地状態、及び可動接触子８が入力端子１だけに接触する断路状態を実現でき、３位置断路器として機能する。

次に、本実施の形態の特徴部である、可動接触子８及び各端子１〜３を板状部材により構成した点の作用効果について説明する。
可動接触子８を特許文献１で説明したような円柱棒状の部材で構成した場合は、外周の加工が必要であり、摺動端子や対向端子側は円柱の外径に合わせた内周の加工や、構成部品の多いチューリップコンタクトを用いる等の手間の掛かる加工作業が必要であり、材料歩留まりが悪く、また組立調整に手間が掛かっていたが、可動接触子８を板状部材とすることで、材料歩留まりが向上し、プレス加工等で簡単に加工でき、また、ばね部材（圧縮ばね１５）で接触圧力を確保することで、接触面の接続状態がより確実となり通電性能が向上すると共に、組立調整を容易に行うことが可能となる。
また、可動接触子８の接触面は、板状部材を用いることで平面となるため、対向端子である接続端子２や接地端子３も、板状部材を断面コの字状に折り曲げるだけで簡単に製作できるので、材料歩留まりが良く、加工が簡単であり、製作コストを低減できる。

なお、これまでの説明では、対向端子は、入力端子１に対して軸線の伸長方向の両側にそれぞれ配置された接続端子２と接地端子３を備えた３位置断路器として説明したが、例えば、対向端子は、接続端子２のみとし、接地端子３を持たない断路器にも同様に適用できる。

以上のように、本実施の形態の断路器によれば、軸線上に所定の間隔を空けて配置されフレームに絶縁支持される入力端子及び対向端子と、入力端子の内側に摺動自在に設けられ、軸線上を直線移動して入力端子と対向端子とを電気的に接離させる可動接触子とを有する断路器において、可動接触子は、軸線を挟んで間隔を空けて対向配置された一対の板状部材からなり、間隔が開く方向に付勢されて、板状部材の外面側に形成された接触面が、入力端子及び対向端子の各接触面に所定の圧力で接触するように構成したので、可動接触子の材料歩留まりが向上し、また加工が容易になるため、コスト低減を図った断路器を提供することができる。

また、入力端子及び対向端子は、板状部材により断面コの字状に形成され、コの字状の内側の対向面が接触面となるように構成したので、材料歩留まりが良く、加工が簡単となるため、製作コストを低減できる。

更に、対向端子は、入力端子に対して軸線の伸長方向の両側にそれぞれ配置されており、一方は電路を接続する接続端子であり、他方は電路を接地する接地端子であって、可動接触子の移動により、電路が、接続状態，接地状態及び断路状態のいずれかになるように構成したので、上記と同様の効果が得られる３位置断路器を提供することができる。

この発明の実施の形態１による断路器の構成を示し、断路状態を示す斜視図である。 図１の中心軸線上で２分した断面斜視図である。 図１の可動接触子の締結部で切断した断面斜視図である。 図１における入力端子を示す斜視図である。 図１における可動接触子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による断路器の接地状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による断路器の接続状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 入力端子 １ａ 凸部
２ 接続端子（対向端子） ２ａ，３ａ 接触面
３ 接地端子（対向端子） ４ 入力導体
５ 中間導体 ６ 接続導体
７ 接地導体 ８ 可動接触子
８ａ 凸部 ９ 可動剛体
９ａ 雌ねじ １０ 絶縁ロッド
１１ 連結棒 １２ 雄ねじ棒
１３ ガイドピン １４ 固定ボルト
１５ 圧縮ばね。

Claims (3)

1. 軸線上に所定の間隔を空けて配置されフレームに支持される入力端子及び対向端子と、前記入力端子の内側に摺動自在に設けられ、前記軸線上を直線移動して前記入力端子と前記対向端子とを電気的に接離させる可動接触子とを有する断路器において、
   前記可動接触子は、前記軸線を挟んで間隔を空けて対向配置された一対の板状部材からなり、前記間隔が開く方向に付勢されて、前記板状部材の外面側に形成された接触面が、前記入力端子及び前記対向端子の各接触面に所定の圧力で接触するように構成されていることを特徴とする断路器。
2. 請求項１記載の断路器において、
   前記入力端子及び前記対向端子は、板状部材により断面コの字状に形成され、前記コの字状の内側の対向面が接触面となっていることを特徴とする断路器。
3. 請求項１又は請求項２に記載の断路器において、
   前記対向端子は、前記入力端子に対して前記軸線の伸長方向の両側にそれぞれ配置されており、一方は電路を接続する接続端子であり、他方は前記電路を接地する接地端子であって、前記可動接触子の移動により、前記電路が、接続状態，接地状態及び断路状態のいずれかになるように構成されていることを特徴とする断路器。

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