JP2015517169A - 薄型回路遮断器 - Google Patents

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Abstract

小型の設計を有する回路安全装置である。いくつかの実施によれば、本回路安全装置は、筐体側面に対して傾斜している部分を有する、端子から接点までの、導体有する。このことは、装置筐体を固定するのに使用される締結スリーブが、筐体の質量の中央に接近して位置されるのを可能とし、筐体の面積を低減する。いくつかの実施においては、筐体側面に対して傾斜している導体板を有するアークスプリッターが提供され、筐体の面積が低減されることを可能にする。いくつかの実施においては、端子が折り返されることない接続を収容するように設計されて、端子および回路安全装置の全域に要求されるクリアランスを低減する。【選択図】 図2

Description

本発明は、一般的には、超薄型回路遮断器に関し、より具体的には、さらに小型の回路遮断器を可能にする改良された設計の回路遮断器に関する。
回路安全装置は、電気回路を遮断できて、電流を遮る電気部品である。回路安全装置の基本的な例は、2つの電気接点から一般的に成り、該接点が接触してそれら間に電気が流れ得ることを意味する閉状態か、または、該接点が分離されていることを意味する開状態の、2つの状態の一つにあるスイッチである。スイッチは、コンピュータのキーボード・ボタンのようにシステムへの制御信号として、または、ライトスイッチのように回路で電力電流を制御するために、人間によって直接操作されるだろう。
回路安全装置の第2の例は、回路遮断器である。回路遮断器は、電気配線を通じて送られるアンペア量(アンペア)を監視して制御する電気パネルにて使用される。回路遮断器は、過負荷または短絡回路によって生じる損害から電気回路を保護するように設計される。もし電気配線内で電力サージが起きるならば、前記遮断器は始動するであろう。このことは、“オン”位置であった遮断器を“オフ”位置へと反転させて、遮断器から通じている電力を切断するであろう。回路遮断器が始動されると、それは、過負荷の回路で火災が始まるのを防ぐだろうし、電気を引き出している装置の破壊を防ぐこともできる。
標準的な回路遮断器は、ラインと負荷を有する。一般的には、該ラインは入って来る電気であり、ほとんどの場合、電力会社からである。このことは、時々、回路遮断器への入力と称され得る。時々出力と称される前記負荷は、回路遮断器外へ給電し、回路遮断器から給電される電気部品へとつながる。回路遮断器に直接接続される、例えば、空調装置単独のような個別部品があるだろうし、または、回路遮断器は電源コンセントにて終端する電力線を介して複数の部品に接続されるだろう。
回路遮断器は、ヒューズの代用として使用できる。ひとたび作動しそれから交換しなければならないヒューズとは違って、回路遮断器は、通常の動作を再開するために、(手動または自動のいずれかで)リセットできる。ヒューズは、回路遮断器とほとんど同じ任務を果たすが、回路遮断器は、ヒューズよりも、使用するのがより安全であり、修正がより簡単である。もしヒューズが飛ぶと、人はしばしば、どのヒューズがどの特定の電力領域を制御しているのかを知り得ないであろう。その人は、それらのヒューズを調べて、どのヒューズが燃えたかまたは消費されたと思われるのかを決定しなければならないであろう。そのヒューズは、それから、ヒューズボックスから除去されなければならないであろうし、新しいヒューズが設置されなければならないであろう。
回路遮断器は、ヒューズよりも、修正がずっと簡単である。一つの領域への電力が遮断すると、人は電気パネル内を見て、どの遮断器が“オフ”位置へと始動したかを目撃する。その遮断器は、それから、“オン”位置に反転させることができて、電力がもう一度再開するであろう。一般的に、回路遮断器は、筐体の内部に設置された2つの接点を有する。第1の接点は静止しており、ラインまたは負荷のいずれかに接続されるだろう。第2の接点は、回路遮断器が“オフ”または始動位置の際に、その第1と第2の接点間に隙間が存在するように、第1の接点に対して移動可能である。
電流回路遮断器についての課題は、それらが比較的かさばり得て、厚い形状を必要とすることである。回路遮断器の寸法は、その回路遮断器が組み込まれるであろう部品の設計に大いに影響を与え得る。具体的には、部品または装置は、回路遮断器の比較的大きい寸法が原因で、もっと小さくすることができないだろう。
図1で最も良く見られるように、既知の回路遮断器100は、その回路遮断器を開くか、または、閉じるために使用されるスイッチ105を有する。閉位置においては、電気が、回路遮断器を通って、自由に流れ得る。回路内で過負荷の場合には、始動機構145がスイッチ105を自動的に始動させ、回路遮断器100を開とするだろう。回路遮断器100は、その回路遮断器100の筐体に固定される第1の接点110を有する。回路遮断器100は、第1の接点110に対して移動可能である第2の接点115を有する。閉位置においては、第2の接点115が第1の接点110に直接接触する。もし回路内で過負荷が生じるならば、第2の接点115は、第1の接点110から離れた位置に移動され。
回路遮断器100は、第1の端子120と第2の端子125とを有する。第1の端子120と第2の端子125は、回路遮断器100の筐体の相反する側面に設置される。第1の端子120と第2の端子125の双方が、上向きの方向に向かう真っ直ぐな部分を有する導体を有する。各導体は90度回転を行い、第1の端子120からの導体は、第2の端子125のそれと反対の方向に回転する。各導体は、それから、その導体が自分自身上へ折り返すように、第1の90度回転と同じ方向に第2の90度回転を行う。その導体は、それから、配線接続がそこにてなされるネジで終端する。
端子120は、回路遮断器100の側面に平行に向かう導体130に接続される。導体130は、それから、回路遮断器100の側面に垂直に向かうように90度回転をなす。締結スリーブ135が、導体130の下で、平面165の下に設置される。締結スリーブは、ネジやボルトやリベットなどを収容するだろう。回路遮断器100は、また、回路遮断器100の側面に垂直であるアークスプリッター140を有する。
この既知の回路遮断器についての課題は、その設計が、回路遮断器の設置される装置または部品内に比較的大きい形状を要求することである。部品がますます小さくなるにつれて、10分の1インチ単位がより重要になり、従って、回路遮断器の形状のいかなる縮小も所望されている。
そこで、これらの欠陥に対処する回路安全装置を提供することが望まれる。
従って、本発明の目的は、その寸法を削減する構成を有する回路安全装置を提供することである。
これと他の目的は、第1の接点および該第1の接点に対して移動可能な第2の接点を有する筐体と、前記筐体の第1の側面に設置される第1の端子と、前記筐体の第2の側面に設置され、該第2の側面が前記第1の側面の反対側である、第2の端子と、前記第1の端子および前記第1の接点に電気的に接続される電気導体と、を有する回路安全装置を提供することにより達成される。該電気導体は、前記筐体の前記第1の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の第3の側面の方向へ向かい、該第3の側面は前記第1の側面に隣接している、第1の部分と、前記筐体の前記第3の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の前記第2の側面の方向へ向かう第2の部分と、前記第1の部分を前記第2の部分へ接続しており、前記第1の部分および前記第2の部分に対して鈍角である第3の部分と、前記第1の部分によって定義される平面および前記第2の部分によって定義される平面の交線上に設置される締結機能と、前記電気導体の前記第1の部分および前記第2の部分に隣接して設置されるアークスプリッターであり、該アークスプリッターが前記第2の側面に対して傾斜しているものと、を具備し、前記第1の端子および前記第2の端子は、前記筐体の前記第3の側面から前記筐体の第4の側面へ伸びており、該第4の側面が前記第3の側面の反対側にあり、さらに、前記第1の端子および前記第2の端子は、前記第1または前記第2の端子に沿って任意の場所に定義される、前記第4の側面に平行な平面を一度通過するだけであることを特徴としている。
いくつかの実施においては、前記アークスプリッターは複数の離間板を有する。
いくつかの実施においては、前記回路安全装置は該回路安全装置を始動させる前記第2の接点に電気的に接続される始動機構を有する。いくつかの実施においては、前記回路安全装置は回路遮断器を有する。いくつかの実施においては、前記締結機能は締結スリーブである。
本発明の他の目的は、第1の接点および該第1の接点に対して移動可能な第2の接点を有する筐体と、前記筐体の第1の側面に設置される第1の端子と、前記筐体の第2の側面に設置され、該第2の側面が前記第1の側面の反対側である、第2の端子と、前記第1の端子および前記第1の接点に電気的に接続される電気導体と、を具備する回路安全装置であって、該電気導体が、前記筐体の前記第1の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の第3の側面の方向へ向かい、該第3の側面は前記第1の側面に隣接している、第1の部分と、前記筐体の前記第3の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の前記第2の側面の方向へ向かう第2の部分と、前記第1の部分を前記第2の部分へ接続している第3の部分であって、前記第1の部分および前記第2の部分に対して鈍角である第3の部分と、前記第1の部分によって定義される平面および前記第2の部分によって定義される平面の交線上に設置される締結機能と、を具備し、前記第1の側面および前記第2の側面間の長さが約3.65インチよりも短く、前記第3の側面および第4の側面間の長さが約1.66インチよりも短く、前記第4の側面が前記第3の側面の反対側にあることを特徴とする回路安全装置を提供することによって達成される。
いくつかの実施においては、前記回路安全装置は前記電気導体の前記第1の部分および前記第2の部分に隣接して設置されるアークスプリッターを有する。必要に応じて、前記アークスプリッターは複数の離間板を有する。必要に応じて、前記アークスプリッターは前記第2の側面に対して傾斜している。
いくつかの実施においては、前記第1の端子および前記第2の端子は自分自身の上に折り返さない。
いくつかの実施においては、前記回路安全装置は該回路安全装置を始動させる前記第2の接点に電気的に接続される始動機構を有する。いくつかの実施においては、前記回路安全装置は回路遮断器を有する。いくつかの実施においては、前記締結機能は締結スリーブである。
本発明のさらなる目的は、第1の接点および該第1の接点に対して移動可能な第2の接点を有する筐体と、前記筐体の第1の側面に設置される第1の端子と、前記筐体の第2の側面に設置され、該第2の側面が前記第1の側面の反対側である、第2の端子と、前記第1の端子および前記第1の接点に電気的に接続される電気導体と、を具備する回路安全装置を提供することによって達成される。該電気導体は、コネクターに対して、鈍角以外の角度にて、お互いに実質的に垂直に向かう2つの部分と、前記第1の部分によって定義される平面および前記第2の部分によって定義される平面の交線上に設置される締結機能と、を具備し、前記第1の側面および前記第2の側面間の長さと前記第3の側面および第4の側面間の組み合わされた長さが約5.31インチよりも短く、前記第4の側面が前記第3の側面の反対側にあり、前記第1の端子および前記第2の端子が前記筐体の前記第3の側面から前記筐体の前記第4の側面に向かって伸びており、前記第1の端子および前記第2の端子は、前記第1または前記第2の端子に沿って任意の場所に定義される、前記第4の側面に平行な平面を一度通過するだけであることを特徴としている。
いくつかの実施においては、前記回路安全装置は前記電気導体の前記第1の部分および前記第2の部分に隣接して設置されるアークスプリッターを有する。必要に応じて、前記アークスプリッターは複数の離間板を有する。必要に応じて、前記アークスプリッターは前記第2の側面に対して傾斜している。
いくつかの実施においては、前記回路安全装置は該回路安全装置を始動させる前記第2の接点に電気的に接続される始動機構を有する。いくつかの実施においては、前記回路安全装置は回路遮断器を有する。いくつかの実施においては、前記締結機能は締結スリーブである。
本発明の他の目的とその特別な特徴と利点は、以下の図面と付随する詳細な説明の考察からより明らかになるであろう。
従来例による分解された回路遮断器の側面図である。 本発明による分解された回路遮断器の側面図である。
本発明の実施の形態は、薄型回路安全装置に関連している。具体的には、その回路安全装置の部品が、より小さい形状を可能にするために、再設計された。実施の形態が、回路遮断器を参照して、記述されているが、当業者にとっては、本発明が開閉され得る電気接点を有する任意の電気装置に実施されてもよいことが理解されるでしょう。
図2に最も良く見られるように、分解された回路遮断器の側面図が示されている。回路遮断器200は、任意の商用または非商用アプリケーションに使用することができ、既存の設備を修正する必要なしで電流回路遮断器を取り替えるために設計されるだろう。回路遮断器200は標準的な回路遮断器よりもより小さい形状を有するように設計される。回路遮断器を必要とする部品がますます小さく作られているので、回路遮断器の寸法において10分の1インチの削減さえも有益であり得る。例えば、標準的な回路遮断器は、幅3.939インチ、深さ1.78インチだろう。これに対して、回路遮断器200は、幅3.645インチ、深さ1.654インチにできるか、または、もっと小型にもできる。回路遮断器の寸法におけるこの削減は、それが設置できるところで、部品点数を大いに増加させる。
回路遮断器200は、その回路遮断器を開くか閉じるために使用されるスイッチ205を有する。閉位置では、電気は、回路遮断器を通って自由に流れることが許される。回路が過負荷の場合、始動機構245がスイッチ205を自動的に始動させるだろうし、回路遮断器200を開とする。回路遮断器200は回路遮断器200の筐体に固定される第1の接点210を有する。回路遮断器200は、第1の接点210に対して移動可能である第2の接点215を有する。閉位置では、第2の接点215が第1の接点210に直接接触する。もし回路内の過負荷が生じるならば、第2の接点215は、第1の接点210から離れた位置へと移動される。
回路遮断器200は、第1の端子220および第2の端子225を有する。第1の端子220と第2の端子225は、回路遮断器200の筐体の相反する側面に設置される。第1の端子220と第2の端子225の双方は、上向きの方向に向かう真っ直ぐな部分を有する導体を有する。いずれの導体も二つに折り重なる部分を有していない。従って、もし、回路遮断器200の筐体の上面に平行な平面を定義するならば、第1の端子220または第2の端子225に沿った任意の場所で、いずれの導体も一度より多くは平面を通過しないであろう。それ自身へ折り返す部分の排除は、回路遮断器が幅を縮小させることを可能にする。
第1の端子220が、回路遮断器200の筐体の側面に実質的平行である第1の部分250を有する導体に接続される。その導体は、回路遮断器200の筐体の上底と下底に平行である第2の部分255を有する。第1の部分250と第2の部分255は、傾斜している部分230によって接続される。傾斜している部分230は、第1の部分250と第2の部分255の双方に対して鈍角である。傾斜している部分230は、回路遮断器200の筐体の隅と傾斜している部分230の間に空間を生成する。このような空間は、図1には存在しない。その新しい空間は、締結スリーブ235がそこに置かれることを可能にする。その締結スリーブは、ネジスリーブ、リベットスリーブ、または、回路遮断器200の筐体を閉じるために使用され得るいかなる他のタイプのスリーブであり得る。第2の部分255は、始動機構245を含んでいるさまざまな部品を通じて第2の端子225に電気的に接続される。
締結スリーブが筐体の隅と傾斜している部分230の間に設置され得るので、締結スリーブは、第1の部分250によって定義される平面と第2の部分255によって定義される平面に設置することができる。具体的に、第1の部分250が平面260を定義し、第2の部分255が第2の平面265を定義する。この平面の交線により形成される仮想線が、傾斜している部分230と筐体の隅の間に設置される。傾斜している部分230が第1の部分250を第2の部分255に接続して傾斜している部分と筐体の隅の間の隙間を生成するので、締結スリーブ230はこの仮想線上に設置され得る。このことは、回路遮断器200の筐体の寸法のより小さい深さとより小さい幅の双方を可能にする。
上記とは対照的に、従来技術の回路遮断器は深さと幅の間でトレードオフを必要とする。図1を再度見ると、締結スリーブ135は平面165の下に設置される。このことは、回路遮断器100がより大きい深さを持つことを必要とする。締結スリーブ135は平面165上に置かれ得るが、平面160の右側に設置されなければならないだろうし、回路遮断器100の幅を増加させるだろう。回路遮断器100の構成に基づくと、一方の減少は他方を増加させるだろうから、締結スリーブ135の異なる配置を利用して幅と深さの双方を増加させる方法はありません。回路遮断器200の前記修正された設計は、幅と深さの双方の低減を可能にする。
回路遮断器200は、また、アークスプリッター240を有する。アークスプリッター240は複数の離間板から構成されている。アークスプリッター240は、過負荷により回路遮断器200が自動的に始動した後、第1の接点210と第2の接点215の間に生成されるアークを冷却し消滅するために使用される。アークスプリッター240は、回路遮断器200の側面に対して垂直以外の角度である。アークスプリッター240の傾斜は、回路遮断器200の筐体のより薄い厚みを可能にする。これに対して、アークスプリッター140の板は、図1に示すように、筐体の側面に対して垂直である。このことは、板の全長を収容するために、筐体内により広い幅を必要とする。回路遮断器200の筐体の側面に対してアークスプリッター240の板を傾斜させることにより、空間を幅の方向に板の全長にわたって設ける必要がないので、筐体をより狭く成し得る。傾斜している板は、筐体の幅と深さの双方が板の長さを収容するために使用されることを可能にする。
この装置は、低減された幅と深さを有することにより、より小さい形状を有する利点を有する。このことは、昔ながらの回路遮断器を組み込み得ないであろうより小さい部品内に回路遮断器が使用されることを可能にする。本発明の精神から逸脱しないで、種々の変更と修正を例示の具体例に対して成し得ることが、当業者によって理解されるであろう。すべてのそのような修正と変更が、本明細書に包含されることを意図している。
本発明が、部品や機能などの特別な配置を参照して記述されたが、これらがすべての可能な配置または機能を尽くしていることを意図するものではく、実際に、多くの変更と修正が、当業者には、確認され得るだろう。
上記とは対照的に、従来技術の回路遮断器は深さと幅の間でトレードオフを必要とする。図1を再度見ると、締結スリーブ135は平面165の下に設置される。このことは、回路遮断器100がより大きい深さを持つことを必要とする。締結スリーブ135は平面165上に置かれ得るが、平面160の右側に設置されなければならないだろうし、回路遮断器100の幅を増加させるだろう。回路遮断器100の構成に基づくと、一方の減少は他方を増加させるだろうから、締結スリーブ135の異なる配置を利用して幅と深さの双方を低減させる方法はありません。回路遮断器200の前記修正された設計は、幅と深さの双方の低減を可能にする。

Claims (20)

  1. 第1の接点および該第1の接点に対して移動可能な第2の接点を有する筐体と、
    前記筐体の第1の側面に設置される第1の端子と、
    前記筐体の第2の側面に設置され、該第2の側面が前記第1の側面の反対側である、第2の端子と、
    前記第1の端子および前記第1の接点に電気的に接続される電気導体と、
    を具備する回路安全装置であって、
    該電気導体が、
    前記筐体の前記第1の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の第3の側面の方向へ向かい、該第3の側面は前記第1の側面に隣接している、第1の部分と、
    前記筐体の前記第3の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の前記第2の側面の方向へ向かう第2の部分と、
    前記第1の部分を前記第2の部分へ接続しており、前記第1の部分および前記第2の部分に対して鈍角である第3の部分と、
    前記第1の部分によって定義される平面および前記第2の部分によって定義される平面の交線上に設置される締結機能と、
    前記電気導体の前記第1の部分および前記第2の部分に隣接して設置されるアークスプリッターであり、該アークスプリッターが前記第2の側面に対して傾斜しているものと、
    を具備し、
    前記第1の端子および前記第2の端子は、前記筐体の前記第3の側面から前記筐体の第4の側面へ伸びており、該第4の側面が前記第3の側面の反対側にあり、さらに、
    前記第1の端子および前記第2の端子は、前記第1または前記第2の端子に沿って任意の場所に定義される、前記第4の側面に平行な平面を一度通過するだけであることを特徴とする回路安全装置。
  2. 前記アークスプリッターが複数の離間板を具備することを特徴とする請求項1に記載の回路安全装置。
  3. 前記回路安全装置を始動させる前記第2の接点に電気的に接続される始動機構を、さらに、具備することを特徴とする請求項1に記載の回路安全装置。
  4. 前記回路安全装置が回路遮断器を具備することを特徴とする請求項1に記載の回路安全装置。
  5. 前記締結機能が締結スリーブであることを特徴とする請求項1に記載の回路安全装置。
  6. 第1の接点および該第1の接点に対して移動可能な第2の接点を有する筐体と、
    前記筐体の第1の側面に設置される第1の端子と、
    前記筐体の第2の側面に設置され、該第2の側面が前記第1の側面の反対側である、第2の端子と、
    前記第1の端子および前記第1の接点に電気的に接続される電気導体と、
    を具備する回路安全装置であって、
    該電気導体が、
    前記筐体の前記第1の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の第3の側面の方向へ向かい、該第3の側面は前記第1の側面に隣接している、第1の部分と、
    前記筐体の前記第3の側面に実質的に向かって設置され、前記筐体の前記第2の側面の方向へ向かう第2の部分と、
    前記第1の部分を前記第2の部分へ接続している第3の部分であって、前記第1の部分および前記第2の部分に対して鈍角である第3の部分と、
    前記第1の部分によって定義される平面および前記第2の部分によって定義される平面の交線上に設置される締結機能と、
    を具備し、
    前記第1の側面および前記第2の側面間の長さが約3.65インチよりも短く、前記第3の側面および第4の側面間の長さが約1.66インチよりも短く、前記第4の側面が前記第3の側面の反対側にあることを特徴とする回路安全装置。
  7. 前記電気導体の前記第1の部分および前記第2の部分に隣接して設置されるアークスプリッターを、さらに、具備することを特徴とする請求項6に記載の回路安全装置。
  8. 前記アークスプリッターが複数の離間板を具備することを特徴とする請求項7に記載の回路安全装置。
  9. 前記アークスプリッターが前記第2の側面に対して傾斜していることを特徴とする請求項7に記載の回路安全装置。
  10. 前記第1の端子および前記第2の端子が自分自身の上に折り返さないことを特徴とする請求項6に記載の回路安全装置。
  11. 前記回路安全装置を始動させる前記第2の接点に電気的に接続される始動機構を、さらに、具備することを特徴とする請求項6に記載の回路安全装置。
  12. 前記回路安全装置が回路遮断器を具備することを特徴とする請求項6に記載の回路安全装置。
  13. 前記締結機能が締結スリーブであることを特徴とする請求項6に記載の回路安全装置。
  14. 第1の接点および該第1の接点に対して移動可能な第2の接点を有する筐体と、
    前記筐体の第1の側面に設置される第1の端子と、
    前記筐体の第2の側面に設置され、該第2の側面が前記第1の側面の反対側である、第2の端子と、
    前記第1の端子および前記第1の接点に電気的に接続される電気導体と、
    を具備する回路安全装置であって、
    該電気導体が、
    コネクターに対して、鈍角以外の角度にて、お互いに実質的に垂直に向かう2つの部分と、
    前記第1の部分によって定義される平面および前記第2の部分によって定義される平面の交線上に設置される締結機能と、
    を具備し、
    前記第1の側面および前記第2の側面間の長さと前記第3の側面および第4の側面間の組み合わされた長さが約5.31インチよりも短く、前記第4の側面が前記第3の側面の反対側にあり、
    前記第1の端子および前記第2の端子が前記筐体の前記第3の側面から前記筐体の前記第4の側面に向かって伸びており、
    前記第1の端子および前記第2の端子は、前記第1または前記第2の端子に沿って任意の場所に定義される、前記第4の側面に平行な平面を一度通過するだけであることを特徴とする回路安全装置。
  15. 前記電気導体の前記第1の部分および前記第2の部分に隣接して設置されるアークスプリッターを、さらに、具備することを特徴とする請求項14に記載の回路安全装置。
  16. 前記アークスプリッターが複数の離間板を具備することを特徴とする請求項15に記載の回路安全装置。
  17. 前記アークスプリッターが前記第2の側面に対して傾斜していることを特徴とする請求項15に記載の回路安全装置。
  18. 前記回路安全装置を始動させる前記第2の接点に電気的に接続される始動機構を、さらに、具備することを特徴とする請求項14に記載の回路安全装置。
  19. 前記回路安全装置が回路遮断器を具備することを特徴とする請求項14に記載の回路安全装置。
  20. 前記締結機能が締結スリーブであることを特徴とする請求項14に記載の回路安全装置。
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