JP2020119675A - 遮断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】遮断装置を備えた電気回路の小型化を図る。【解決手段】遮断装置1は、固定接点23と、可動接点24を有する可動接触子22と、第1駆動ブロック3と、第2駆動ブロック6と、を備える。第1駆動ブロック3は、第1位置と第2位置との間で可動接触子22を移動させる。第1位置は、可動接点24が固定接点23に接触する可動接触子22の位置である。第2位置は、可動接点24が固定接点23から離れた可動接触子22の位置である。第2駆動ブロック6は、可動接触子22を、可動接点24が固定接点23から離れた第3位置に移動させる。第2駆動ブロック6は、燃料を燃焼させることによりガスを発生させるガス発生器60を備える。第2駆動ブロック6は、ガスの圧力に連動して可動接触子22を第3位置に移動させる。【選択図】図1
Description
本開示は遮断装置に関し、より詳細には、電路を遮断する遮断装置に関する。
従来例として特許文献1記載の回路遮断器(遮断装置)を例示する。上記回路遮断器は、電気回路に接続されるように設計された少なくとも1つの導電体と、ハウジングと、マトリクスと、パンチと、火工品を用いたアクチュエータと、を備えている。このアクチュエータは、点火されたときにパンチを第1の位置から第2の位置に移動させるように設計されている。パンチ及びマトリクスは、パンチが第1の位置から第2の位置に移動するときに、少なくとも1つの導電体を破断して、少なくとも2つの別個の部分にする。
特許文献1記載の回路遮断器は、アクチュエータに火工品を用いており、電気アークが形成される場合でも迅速な遮断をもたらすことができるものの、動作できる回数は1回に制限される。そのため、電気回路の導通及び遮断を複数回切り替えるためには、電磁継電器等の別個の装置を追加する必要がある。しかしながら、これは、回路遮断器及び電磁継電器を含む電気回路の大型化を招き得る。
本開示は、電気回路の小型化を図ることが可能な遮断装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る遮断装置は、固定接点と、可動接点を有する可動接触子と、第1駆動ブロックと、第2駆動ブロックと、を備える。前記第1駆動ブロックは、前記可動接点が前記固定接点に接触する第1位置と前記可動接点が前記固定接点から離れる第2位置との間で、前記可動接触子を移動させる。前記第2駆動ブロックは、前記可動接触子を、前記可動接点が前記固定接点から離れた第3位置に移動させる。前記第2駆動ブロックは、ガス発生器を備える。前記ガス発生器は、燃料を燃焼させることによりガスを発生させる。前記第2駆動ブロックは、前記ガスの圧力に連動して前記可動接触子を前記第3位置に移動させる。
本開示の一態様に係る遮断装置では、電気回路の小型化を図ることが可能となる。
以下、実施形態に係る遮断装置について、図面を用いて説明する。ただし、下記の各実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の各実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の各実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(1)実施形態
(1.1)概要
本実施形態の遮断装置1は、図1に示すように、接点装置2と、第1駆動ブロック3と、第2駆動ブロック6と、を備えている。
(1.1)概要
本実施形態の遮断装置1は、図1に示すように、接点装置2と、第1駆動ブロック3と、第2駆動ブロック6と、を備えている。
接点装置2は、固定端子21と、可動接触子(可動端子)22と、を備えている。
接点装置2は、ここでは、一対の固定端子21を備えている。各固定端子21は、導電性を有する。各固定端子21は、固定接点23を有している。
可動接触子22は、導電性を有する。可動接触子22は、固定端子21とは別体に形成されている。可動接触子22は、可動接点24を有している。ここでは、可動接触子22は、一対の可動接点24を有している。可動接触子22は、一対の可動接点24が、一対の固定端子21の固定接点23とそれぞれ対向するように、配置されている。
第1駆動ブロック3は、第1位置と第2位置との間で、可動接触子22を移動させる。可動接触子22の第1位置(図1参照)では、一対の可動接点24が、一対の固定端子21の固定接点23にそれぞれ接触する。可動接触子22の第2位置(図2参照)では、一対の可動接点24が、一対の固定端子21の固定接点23からそれぞれ離れている。第1駆動ブロック3は、第1位置と第2位置との間で、可動接触子22を双方向に移動させる。つまり、第1駆動ブロック3は、第1位置にある可動接触子22を第2位置に移動させることができ、第2位置にある可動接触子22を第1位置に移動させることができる。
一対の固定端子21及び可動接触子22を含む接点装置2は、外部の電気部品及び導電路とともに、電路(電気回路)を構成する。
第2駆動ブロック6は、可動接触子22を第3位置(図3参照)に移動させる。可動接触子22の第3位置では、一対の可動接点24が、一対の固定端子21の固定接点23からそれぞれ離れている。第2駆動ブロック6は、可動接触子22を第3位置へ単方向に移動させる。つまり、第2駆動ブロック6は、第1位置又は第2位置にある可動接触子22を第3位置へ移動させることができるが、第3位置にある可動接触子22を第1位置又は第2位置に移動させることはできない。
図1に示すように、第2駆動ブロック6は、ガス発生器60を備えている。ガス発生器60は、燃料を燃焼させることによりガスを発生させる。第2駆動ブロック6は、ガス発生器60で発生したガスの圧力に連動して、可動接触子22を第3位置へ移動させる。
このように、遮断装置1は、第1駆動ブロック3と第2駆動ブロック6とを備えている。そのため、第1駆動ブロック3によって可動接触子22を第1位置と第2位置との間で移動させることで、電路(接点装置2)のオン(オン状態)とオフ(オフ状態)とを切り替えることができる。また、第2駆動ブロック6によって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を(不可逆的に)オフさせることができる。
また、第1駆動ブロック3と第2駆動ブロック6とは、共通の可動接触子22(共通の可動接点24)を移動させている。そのため、第1駆動ブロック3と第2駆動ブロック6とが、互いに別の可動接触子(別の可動接点)を移動させる場合に比べて、部品点数の削減を図ることが可能となり、遮断装置1を備えた電気回路の小型化を図ることが可能となる。
さらに、第2駆動ブロック6は、ガス発生器60で発生したガスを用いて、可動接触子22を移動させている。ガス発生器60で発生するガスの発生速度は非常に大きく、ガスによる圧力の上昇速度は非常に速い。そのため、第2駆動ブロック6は、例えば電磁石装置が発生する電磁気力を用いて可動接触子を移動させる構成等に比べて、可動接触子22を高速で移動させることができる。そのため、遮断装置1は、電路に過電流などの大電流が流れている場合であっても、第2駆動ブロック6によって速やかに電路を遮断することが可能となる。
(1.2)構成
本実施形態の遮断装置1について、図1〜図3を参照して、より詳細に説明する。
本実施形態の遮断装置1について、図1〜図3を参照して、より詳細に説明する。
遮断装置1は、例えば、電動車両等に備えられる。遮断装置1は、例えば、電動車両の電源とモータとを接続する電路に設けられ、電源からモータへの電流の供給の有無を切り替える。遮断装置1の動作、すなわち第1駆動ブロック3及び第2駆動ブロック6の動作は、例えば、電動車両に設けられている制御部(ECU:Electronic Control Unit等)によって制御される。
上述のように、遮断装置1は、接点装置2と、第1駆動ブロック3と、第2駆動ブロック6と、を備えている。図1に示すように、遮断装置1は、収容部9(ハウジング)を更に備えている。
接点装置2は、一対の固定端子21と、可動接触子22と、を備えている。各固定端子21は、固定接点23を有している。可動接触子22は、一対の可動接点24を備えている。
以下では、説明の便宜上、固定接点23とこれに対応する可動接点24とが沿って並ぶ方向(図1の上下方向)を上下方向と呼び、可動接点24から見て固定接点23側を上側、固定接点23から見て可動接点24側を下側と呼ぶ。また、一対の固定接点23が沿って並ぶ方向(図1の左右方向)を左右方向と呼ぶ。また、上下方向及び左右方向の両方と直交する方向(図1の紙面に垂直な方向)を前後方向と呼ぶ。なお、これらの方向は、遮断装置1の構造を説明するための便宜的なものであり、遮断装置1を使用する場合の遮断装置1の向き等を規定するものではない。
各固定端子21は、金属(例えば銅)等の導電性材料から形成されている。各固定端子21は、その下端に固定接点23を有している。ここでは、固定接点23は、固定端子21の一部であって、固定端子21の残りの部分(固定端子21の本体)と一体に形成されている。ただし、固定接点23は、固定端子21の本体とは別の部材から形成されて、例えば溶接等により本体に固着されていてもよい。
各固定端子21には、端子片25が接続されている。端子片25は、一対の固定端子21及び可動接触子22を、外部の電気部品に接続するために用いられる。端子片25は、金属(例えば、銅)等の導電性材料から形成されている。端子片25は、左右に長く、上下に沿った厚さを有する板状である。各端子片25は、溶接、ねじ止め等の適宜の方法で、対応する固定端子21に固定される。
可動接触子22は、金属(例えば銅)等の導電性材料から形成されている。可動接触子22は、左右に長く、上下に沿った厚さを有する板状である。可動接触子22は、一対の固定端子21の固定接点23と、上下方向において対向するように配置されている。可動接触子22の上面の左右の両端の位置、すなわち、可動接触子22において一対の固定接点23と対向する位置には、可動接点24が設けられている。ここでは、可動接点24は、可動接触子22の一部であって、可動接触子22の残りの部分(可動接触子22の本体)と一体に形成されている。ただし、可動接点24は、可動接触子22の本体とは別の部材から形成されて、例えば溶接等により本体に固着されていてもよい。
可動接触子22は、一対の可動接点24が一対の固定接点23にそれぞれ接触する第1位置(図1参照)と、一対の可動接点24が一対の固定接点23から離れる第2位置(図2参照)との間で、上下に移動可能である。
第1駆動ブロック3は、例えば、電動車両の制御部により駆動される。第1駆動ブロック3は、制御部からの信号(第1信号)に応じて駆動される。第1駆動ブロック3は、制御部からの第1信号に応じて、接点装置2の可動接触子22を第1位置と第2位置との間で移動させる。
図1に示すように、第1駆動ブロック3は、電磁石装置4(駆動部)と、保持部5と、シャフト50と、を備えている。シャフト50は、所定方向(上下方向)に延びており、可動接触子22を所定方向に沿って移動させる。保持部5は、可動接触子22を保持し、シャフト50によって動かされて可動接触子22を移動させる。つまり、ここでは、シャフト50は、保持部5を介して間接的に、可動接触子22を所定方向に沿って移動させる。電磁石装置4(駆動部)は、所定方向に沿って動く力をシャフト50に与える。
図1に示すように、電磁石装置4は、励磁コイル41と、コイルボビン42と、可動部材(可動鉄心)43と、継鉄44と、復帰ばね45と、円筒部材46と、固定部材(固定鉄心)47と、を備えている。
コイルボビン42は、樹脂等の非磁性の材料から形成されている。コイルボビン42は、2つの鍔部421、422と、巻胴部423と、を有している。巻胴部423は、中空の筒状である。巻胴部423の軸方向は、上下方向に沿っている。巻胴部423には、励磁コイル41が巻かれている。励磁コイル41は、通電により磁束を発生させる。鍔部421は、巻胴部423の上端から、巻胴部423の径方向における外向きに延びている。鍔部422は、巻胴部423の下端から、巻胴部423の径方向における外向きに延びている。
円筒部材46は、上端が開口した有底円筒状の筒部461と、筒部461の上端から径方向の外向きに延びる鍔部462と、を有している。図1に示すように、円筒部材46は、コイルボビン42の巻胴部423内に収容されている。鍔部462は、コイルボビン42の鍔部421の上面上に配置されている。また、円筒部材46は、筒部461の内面にストッパ464を備えている。ストッパ464は、上下方向において、筒部461の底面463と鍔部462との間にある。ストッパ464は、ここでは、筒部461の内面から径方向の内向きに延びる円環状である。ストッパ464は、第2駆動ブロック6が駆動された場合に、動作ピン7(後述)に押された可動部材43が接触可能な位置に設けられている。ストッパ464は、動作ピン7に押された可動部材43によって破壊され得る程度の強度を有していることが好ましい。
可動部材43は、磁性材料により形成されている。可動部材43の形状は、円柱状である。可動部材43は、円筒部材46の筒部461内に収容されている。本実施形態では、可動部材43の中心に貫通孔が形成されており、貫通孔にシャフト50が通されている。可動部材43とシャフト50とは、連結されている。なお、可動部材43は、貫通孔を備える代わりに、その上面に、シャフト50の下端が挿入されて結合される凹所を備えていてもよい。可動部材43は、励磁コイル41が通電されると、固定部材47との間に生じる磁気吸引力によって固定部材47に引かれて、上方へ移動する。一方、可動部材43は、励磁コイル41への通電が停止されると、復帰ばね45のばね力によって下方へ移動する。可動部材43の下方への移動は、下面がストッパ464に接触することによって停止される。
継鉄44は、磁性材料により形成されている。継鉄44は、前後の両面が開放された矩形枠状であり、励磁コイル41を囲むように配置されている。継鉄44は、固定部材47及び可動部材43とともに、励磁コイル41の通電時に生じる磁束が通る磁気回路を形成する。継鉄44は、第1の継鉄板441と、第2の継鉄板442と、一対の第3の継鉄板443と、を備えている。
第1の継鉄板441の形状は、上下に沿った厚さを有する矩形板状である。第1の継鉄板441は、可動接触子22と励磁コイル41との間に配置されている。第1の継鉄板441の略中央には、挿通孔444が形成されている。挿通孔444には固定部材47が通されており、固定部材47は第1の継鉄板441に固定されている。第2の継鉄板442の形状は、上下に沿った厚さを有する矩形板状である。第2の継鉄板442は、励磁コイル41の下側に配置されている。第2の継鉄板442の略中央には、貫通孔445が形成されている。貫通孔445には、円筒部材46が通されている。各第3の継鉄板443の形状は、左右に沿った厚さを有する矩形板状である。一対の第3の継鉄板443は、第2の継鉄板442の左右両端から第1の継鉄板441へ向かって(上方へ)延びている。一対の第3の継鉄板443は、第2の継鉄板442と一体である。
固定部材47は、磁性材料から形成されている。固定部材47は、上端に鍔部471を有する円筒状である。固定部材47は、軸方向に貫通する貫通孔472を有している。固定部材47の貫通孔472に、シャフト50が通されている。固定部材47は、その下面の中央に、上方へ凹んだ凹所473を有している。固定部材47の上端は、第1の継鉄板441の中央の挿通孔444内に配置されている。固定部材47の残りの部分は、円筒部材46の筒部461内に配置されている。固定部材47は、例えばろう付け、カシメ、溶接等によって、鍔部471が第1の継鉄板441に接合されている。
復帰ばね45は、例えば、圧縮コイルばねである。復帰ばね45の中には、シャフト50が通されている。復帰ばね45は、上下軸に沿って伸縮可能に、固定部材47の凹所473の中に配置されている。復帰ばね45の伸縮方向の第1端(上端)は、固定部材47の凹所473の底面に接触しており、第2端(下端)は、可動部材43の上面に接触している。復帰ばね45は、所定方向(上下方向)に沿って、可動部材43に対して下向きの力を与える。
保持部5は、ホルダ51と、接圧ばね52と、を備えている。
ホルダ51は、左右の両面が開口した矩形筒状であって、可動接触子22が上板511と下板512との間に位置するように、可動接触子22と組み合わされている。ホルダ51の下板512の下面には、シャフト50の上端部が固定されている。ホルダ51の下板512の上面の中央には、円柱状の突部513が形成されている。
接圧ばね52は、例えば圧縮コイルばねである。接圧ばね52は、ホルダの下板512の上面と可動接触子22の下面との間に配置されている。接圧ばね52の上端は、可動接触子22の下面に形成された円柱状の突部に嵌まっている。接圧ばね52の下端は、ホルダ51の下板512の上面に形成された突部513に嵌まっている。接圧ばね52は、可動接触子22に対して上向きの力を与える。
シャフト50の形状は、丸棒状である。シャフト50は、所定方向(上下方向)に沿って延びている。シャフト50の下端は、電磁石装置4の可動部材43に結合されている。シャフト50の上端は、保持部5におけるホルダ51の下板512に結合されている。
シャフト50は、電磁石装置4によって、軸方向に沿って(上下方向に)動かされる。シャフト50は、電磁石装置4と保持部5とを連結する。シャフト50は、電磁石装置4における可動部材43の動きを、保持部5に伝達する。
収容部9は、例えば、樹脂材料から形成されている。収容部9は、ボディ91と、カバー92と、キャップ93と、を備えている。
ボディ91は、内部に収容空間S1を有する中空の箱状である。ボディ91の上壁の中央には、後述の動作ピン7を通すための貫通孔911が上下に貫通している。貫通孔911の断面形状(上下方向と直交する面内の形状)は、前後に長い長孔状である。また、ボディ91の上壁には、一対の固定端子21を収容する一対の貫通孔912が上下に貫通している。一対の貫通孔912は、貫通孔911を挟むように、貫通孔911の左側と右側とに形成されている。各固定端子21は、固定接点23が収容空間S1内に位置するように、貫通孔912に収容されている。固定端子21は、例えばろう付けによって、ボディ91に接合されている。
ボディ91の収容空間S1内には、固定接点23の他に、可動接触子22、保持部5、シャフト50の上端、及びガス発生器60の一部も収容されている。つまり、固定接点23と可動接点24とを収容する収容空間S1は、ガス発生器60の少なくとも一部を収容する空間に通じている。また、収容空間S1には、例えば水素等の消弧性のガス(消弧ガス)が封入されている。なお、収容空間S1は、ボディ91の外部と通じていてもよい。
カバー92は、ボディ91の上面を覆う矩形の板状である。カバー92は、例えば接着等の適宜の方法で、ボディ91に結合される。カバー92の外形形状(上下方向と直交する面内での輪郭)は、ボディ91のそれと同じである。カバー92の中央には、動作ピン7を通すための貫通孔921が上下に貫通している。貫通孔921の断面形状(上下方向と直交する面内の形状)は、前後に長い長孔と、その中心が上記長孔の中心と一致する円形状の孔と、を組み合わせた形状である。カバー92の貫通孔921の長孔の部分の断面形状は、ボディ91の貫通孔911の断面形状と同じである。カバー92をボディ91の上面に取り付けた状態で、カバー92の貫通孔921とボディ91の貫通孔911とは、つながっている。
また、カバー92の下面には、端子片25を収容するための凹所が形成されている。端子片25において、固定端子21に接続されている部分は、カバー92の凹所に収容される。
キャップ93は、カバー92の上面に被せられる。キャップ93は、第2駆動ブロック6を収容する。キャップ93は、台部94と覆い部95とを備えている。台部94と覆い部95は一体でもよいし別体でもよい。
台部94は、直方体状の部分と、その上にのせられた円柱状の部分と、を含む形状を有している。台部94の中央には、貫通孔941が上下に貫通している。貫通孔941は、台部94の下面の中央に上方に凹むように形成された円柱状の凹所942と、台部94の上面に形成された収容凹所943と、を含んでいる。凹所942の底面(上面)と収容凹所943の底面(下面)とは、つながっている。凹所942の断面形状(上下方向と直交する面内における形状)は、カバー92の貫通孔921における円形状の部分の断面形状と、同じである。台部94がカバー92の上面に取り付けられた状態で、台部94の凹所942とカバー92の貫通孔921とは、つながっている。つまり、キャップ93の凹所942は、カバー92の貫通孔921、並びにボディ91の貫通孔911及び収容空間S1と繋がっている。
覆い部95は、下面が開口した有底円筒状である。覆い部95の上壁の中央には、ガス発生器60の上面を露出するための貫通孔が形成されている。覆い部95は、台部94の上面を覆うように台部94に被せられる。
第2駆動ブロック6は、例えば、電動車両の制御部により駆動される。第2駆動ブロック6は、制御部からの信号(第2信号)に応じて駆動される。第2駆動ブロック6は、電動車両に事故等が発生した場合(事故等が発生したと電動車両の制御部が判断した場合)に駆動される。第2駆動ブロック6は、制御部からの第2信号に応じて、接点装置2の可動接触子22を第3位置に移動させる。
上述のように、第2駆動ブロック6は、ガス発生器60を備えている。ガス発生器60は、燃料に加えて、通電用の2つの電極と、発熱素子と、ケース600と、を備えている。
ケース600は、中空の円柱状である。ケース600は、内部空間を構成する下側の壁に、例えば十字溝が形成されており、この溝部分が他の部分よりも破断しやすくなっている。燃料は、ケース600の内部空間に収容されている。燃料は、例えば、ニトロセルロース等の火薬である。
2つの電極の各々は、その第1端がケース600の外部空間に位置し第2端がケース600の内部空間に位置するように、例えばケース600の上壁を貫通するように設けられている。
発熱素子は、ケース600の内部空間(燃料が配置されている空間)に配置されている。発熱素子は、2つの電極の間に接続されている。
ガス発生器60は、2つの電極の間が通電されると、発熱素子が発熱して、発熱素子の周りの燃料の温度を上昇させる。これにより燃料が燃焼して、ガスを発生させる。
ガス発生器60は、キャップ93の台部94における収容凹所943内に配置されている。ガス発生器60と、台部94における収容凹所943の内面と間には、第1のオーリング61が介在している。
第2駆動ブロック6は、加圧室74と、動作ピン7と、をさらに備えている。加圧室74は、ガス発生器60で発生したガスの圧力を受けて加圧される。動作ピン7は、加圧室74内の圧力を受けて動かされて、可動接触子22を第3位置に移動させる。
動作ピン7は、押圧部材を押すことで、直接又は間接的に可動接触子22を第3位置に移動させる。動作ピン7は、加圧室74内の圧力を受けて動かされる第1端(上端)と、可動接触子22を第3位置に移動させる力を押圧部材に与える第2端側と、を有している。ここでは、押圧部材は保持部5であって、動作ピン7は、可動接触子22を第3位置に移動させる力を、保持部5に与える。また、ここでは、動作ピン7とシャフト50とは、所定方向(上下方向)において、可動接触子22を挟んで互いに反対側(上側と下側)に配置されている。つまり、所定方向(上下方向)において、動作ピン7、可動接触子22、シャフト50がこの順にある。
動作ピン7は、電気絶縁性を有している。動作ピン7は、例えば、樹脂により形成されている。動作ピン7は、ベース71とロッド72とを備えている。
ベース71の形状は、円柱状である。ベース71は、キャップ93における台部94の凹所942内に、配置されている。ベース71の側面には、周方向に沿って延びる円環状の溝が形成されている。ベース71の溝には、第2のオーリング73が嵌められている。第2のオーリング73の外縁は、台部94の凹所942の内面に接している。ベース71の溝の内面及び台部94の凹所942の内面と、第2のオーリング73との間の摩擦力により、ベース71が台部94の内側においてキャップ93に保持されている。
ロッド72は、上下に長く、左右に沿った厚さを有する板状に形成されている。ロッド72の形状は、ボディ91の貫通孔911、並びにカバー92の貫通孔921における長孔状の部分に、収まる形状である。ロッド72の第1端(上端)は、ベース71(ベース71の上面)に対向している。ロッド72の第2端(下端)は、保持部5におけるホルダ51の上板の上面に対向している。なお、ベース71とロッド72とは、ここでは一体に形成されているが、別体であってもよい。
加圧室74は、ガス発生器60のケース600と動作ピン7のベース71との間にある。加圧室74は、ガス発生器60で発生したガスが導入される空間(ガスの圧力を受ける空間)である。
(1.3)動作
以下に、遮断装置1の動作について、図1〜図3を参照して説明する。
以下に、遮断装置1の動作について、図1〜図3を参照して説明する。
まず、第2駆動ブロック6が駆動されていない場合、例えば、遮断装置1が設けられている車両に事故等が発生せず、車両が正常に動作している場合の、遮断装置1の動作を説明する。
図2は、電磁石装置4の励磁コイル41に通電されていない場合における遮断装置1の状態(以下、「オフ状態」という)を示している。オフ状態では、可動部材43と固定部材47との間に磁気吸引力が生じないため、可動部材43は、復帰ばね45からの下向きの力によって押し下げられて、円筒部材46のストッパ464に接触する非励磁位置(図2参照)に位置している。このとき、シャフト50は、可動部材43により下方に引き下げられ、シャフト50に結合された保持部5も、下方に引き下げられている。可動接触子22は、シャフト50に結合されている保持部5(ホルダ51の上板)によって、下方へ引き下げられ、かつ、上方への移動が規制されている。これにより、可動接触子22は、可動接点24が固定接点23から離れた第2位置に位置する(図2参照)。このオフ状態では、接点装置2が開いた状態にあるので、一対の固定端子21間は非導通となる。
図1は、電磁石装置4の励磁コイル41が通電されている場合における遮断装置1の状態(以下、「オン状態」という)を示している。オン状態では、可動部材43と固定部材48との間に磁気吸引力が生じるため、可動部材43は、復帰ばね45のばね力に抗して上方に引き寄せられ、励磁位置(図1参照)に位置する。このとき、可動部材43によって、シャフト50及び保持部5が上方に押し上げられる。そのため、可動接触子22は、保持部5(ホルダ51の上板)による上方への移動規制が解除される。可動接触子22は、接圧ばね52のばね力によって上方に押し上げられ、可動接点24が固定接点23に接触した第1位置に位置する(図1参照)。このオン状態では、接点装置2が閉じた状態にあるので、一対の固定端子21間が可動接触子22を介して導通する。
次に、例えば、電磁石装置4の励磁コイル41が通電されている状態で、遮断装置1が設けられている車両に事故等が発生し、車両の制御部によって第2駆動ブロック6が駆動される場合の遮断装置1の動作について、説明する。
第2駆動ブロック6を駆動する場合、制御部は、ガス発生器60の2つの電極間に電流(第2信号)を流すことで、ガス発生器60の電極間を通電する。これにより、2つの電極間に接続されている発熱素子が通電されて熱を発生し、発生した熱によって燃料が点火され、燃料が燃焼してガスを発生する。ガスは、ガス発生器60のケース600において燃料を収容している内部空間内の圧力を上昇させて、この空間を構成する下壁(十字溝の部分)を破断する。ガスは、この破断された部分を通して加圧室74内に導入され、加圧室74の圧力を上昇させる。動作ピン7のベース71は、加圧室74内の圧力を受け、第2のオーリング73の摩擦力に抗して下方に移動する。また、動作ピン7のロッド72も、ベース71と一緒に下方へ移動する。ロッド72は、下方へ移動することで、保持部5におけるホルダ51の上板511の上面に接触し、ホルダ51を下方へ押す。ホルダ51にかかる下向きの力が、上向きの力を上回ると、ホルダ51は下方へ移動し、ホルダ51の上板511に押されることで、可動接触子22も下方へ移動する。
ここで、ガス発生器60は、ガスを短時間に発生させるため、加圧室74内の圧力は急激に上昇する。そのため、動作ピン7にかかる下向きの力は急激に増加し、動作ピン7、ホルダ51、可動接触子22、シャフト50及び可動部材43を含む移動体は、急速に下方へ移動する。特に限定されないが、第1駆動ブロック3によって移動される場合の可動接触子22の速度が、一般的には1m/s前後、大きいものでも数m/s程度であるのに対して、第2駆動ブロック6によって移動される場合の可動接触子22の速度は、例えば数10m/s程度である。
ベース71は、加圧室74内の圧力を受けて、その下面が、ボディ91の上面(貫通孔911の周囲の部分)に接触する位置まで、移動する。また、可動部材43は、下方へ急速に移動することで円筒部材46のストッパ464を破壊し、非励磁位置よりもさらに下方に移動して、被駆動位置(図3参照)まで移動する。このとき、可動接触子22は、可動接点24が固定接点23から離れた第3位置に位置する(図3参照)。図1〜図3に示すように、遮断装置1では、第3位置(図3参照)は、第2位置(図2参照)よりも、第1位置(図1参照)から離れている。つまり、第3位置から第1位置までの距離は、第2位置から第1位置までの距離よりも長い。
このように、遮断装置1は、第1駆動ブロック3によって可動接触子22を第1位置と第2位置との間で移動させることで、電路のオンとオフとを(可逆的に)切り替えることができる。また、第2駆動ブロック6によって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路を(不可逆的に)オフさせることができる。
(2)変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(2.1)変形例1
本変形例の遮断装置1Aについて、図4、図5を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Aについて、図4、図5を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Aでは、動作ピン7Aが、可動接触子22を第3位置に移動させる力を可動接触子22に与えるよう構成されている。要するに、動作ピン7Aが、可動接触子22に直接接触して、第3位置に移動させる力を可動接触子22に与えるよう構成されている。本変形例の遮断装置1Aにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
図4に示すように、動作ピン7Aは、少なくともその下端が円柱状であって、その下面に、前後に延びる溝75Aを備えている。そのため、動作ピン7Aの下端部の左右の両端には、下方へ突出する計2つの突部750Aが形成されている。溝75Aの深さ(上下の寸法)は、動作ピン7Aが可動接触子22を押した場合に、ホルダ51の上板511の上面が溝75Aの底面に当たらないように、設定されている。
本変形例の遮断装置1Aでは、制御部によって、電磁石装置4の励磁コイル41が通電されている場合、可動接触子22は、可動接点24が固定接点23に接触する第1位置に位置する(図4参照)。この状態で、ガス発生器60の2つの電極間が通電されて第2駆動ブロック6が駆動されると、ガス発生器60から発生するガスによる圧力によって動作ピン7Aが下方へ移動し、突部750Aが可動接触子22の上面を押す。これにより、可動接触子22は、接圧ばね52を介してホルダ51を下方に押しながら、第3位置へ向かって下方へ移動する(図5参照)。
遮断装置1Aでも、第2駆動ブロック6によって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を速やかにオフさせることができる。また、動作ピン7Aが可動接触子22に接触して可動接触子22を押すため、遮断装置1Aの動作の信頼性が向上する。
(2.2)変形例2
本変形例の遮断装置1Bについて、図6、図7を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Bについて、図6、図7を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Bでは、シャフト50Bが、軸方向(シャフト50Bの延長方向である所定方向)に沿った一端部(上端部)に、対向部501Bを有している。対向部501Bは、動作ピン7Bと対向する。また、遮断装置1Bでは、動作ピン7Bが、可動接触子22Bを第3位置に移動させる向きの力を対向部501Bに与えるよう構成されている。本変形例の遮断装置1Bにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
図6に示すように、本変形例の遮断装置1Bでは、第1駆動ブロック3Bは、電磁石装置4(駆動部)(図1参照)と、シャフト50Bと、を備えている。また、可動接触子22Bの中央には、上下に貫通する貫通孔220Bが形成されている。
シャフト50Bは、丸棒状であり、可動接触子22Bの貫通孔220Bに通されている。つまり、シャフト50Bは、その上端(対向部501B)が、可動接触子22Bの上面よりも上方に位置しており、可動接触子22Bの貫通孔220B、固定部材47の内側及び復帰ばね45の内側を通って、その下端が可動部材43に固定されている。対向部501Bには、貫通孔220Bの径よりも径の大きな円形の鍔部が設けられている。対向部501Bには、ヨーク53Bが結合されている。
一方、第2駆動ブロック6Bの動作ピン7Bの下端は、対向部501Bと対向している。
また、遮断装置1Bでは、接圧ばね52Bは、収容部9のボディ91の底面(下板の上面)と可動接触子22Bの下面との間に介在している。
本変形例の遮断装置1Bでは、制御部によって、電磁石装置4の励磁コイル41が通電されている場合、可動部材43が固定部材47に引かれて上方に位置することで、シャフト50Bも上方に位置する。このとき、可動接触子22Bは、接圧ばね52Bに押されることで、可動接点24が固定接点23に接触する第1位置に位置する(図6参照)。この状態で第2駆動ブロック6が駆動されると、動作ピン7Bが下方へ移動して、動作ピン7Bの下端部がシャフト50Bの上端(対向部501B)を押す。そして、シャフト50Bにかかる下向きの力が、上向きの力を上回ると、シャフト50Bは下方へ移動する。シャフト50Bによって下方へ押されることで、可動接触子22Bも、第3位置へ向かって下方へ移動する(図7参照)。
本変形例の遮断装置1Bでも、第2駆動ブロック6によって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を速やかにオフさせることができる。
(2.3)変形例3
本変形例の遮断装置1Cについて、図8を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Cについて、図8を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Cは、ガス発生器60で発生したガスを収容空間S1に導くための流路96Cを有している。本変形例の遮断装置1Cにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
本変形例の遮断装置1Cでは、収容部9のボディ91Cに、カバー92Cの貫通孔921Cと収容空間S1とをつなぐ流路96Cが形成されている。遮断装置1Cでは、流路96Cは細い管状であって、貫通孔911の左右の両側に1つずつある。ただし、流路96Cの形状は特に限定されず、例えば貫通孔921Cから収容空間S1に向かって徐々に径が小さくなるテーパ筒状等であってもよい。また、流路96Cの数も、2つに限らず1つでも3つ以上であってもよい。また、カバー92Cの貫通孔921Cの円形状の部分の径は、動作ピン7のベース71の外径よりも、大きい。
本変形例の遮断装置1Cでは、ガス発生器60がガスを発生することで動作ピン7を下方へ移動させ、ベース71の全体がカバー92Cの貫通孔921C内に移動すると、貫通孔921Cと加圧室74とがつながる。そのため、加圧室74内のガスが、貫通孔921C及び流路96Cを通って、収容空間S1へと吹き付けられる。特に、遮断装置1Cでは、流路96Cは、ガスを、可動接触子22が第3位置にあるときの可動接点24の位置と固定接点23の位置との間の隙間に誘導する。
例えば、固定接点23と可動接点24との間に電流が流れている状態で、ガス発生器60がガスを発生させることで可動接触子22が移動されると、固定接点23と可動接点24との間にアークが発生する可能性がある。本変形例の遮断装置1Cでは、このアークに、ガス発生器60で発生したガスを直接吹き付けることで、アークを冷却及び物理的に引き延ばすことができる。そのため、遮断装置1Cでは、消弧を促進することが可能となる。
(2.4)変形例4
本変形例の遮断装置1Dについて、図9〜図11を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Dについて、図9〜図11を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Dでは、第1駆動ブロック3Dの保持部5Dが、ストッパピン53Dを備えている。ストッパピン53Dは、所定方向(シャフト50Dの軸方向である、上下方向)に沿って延びており、内部に空間S2を有している。そして、可動接触子22Dを移動させる力を動作ピン7がストッパピン53Dに与えた場合に、ストッパピン53Dの内部の空間S2にシャフト50Dが挿入される。本変形例の遮断装置1Dにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
図9に示すように、可動接触子22Dの中央には、上下に貫通する貫通孔220Dが形成されている。また、可動接触子22Dの下面において、貫通孔220Dの周囲には、上方に凹んだ円形の凹所221Dが形成されている。
シャフト50Dは、丸棒状の本体部501Dと、本体部501Dの上端から径方向の外向きに延びる鍔部502Dと、を備えている。
保持部5Dは、接圧ばね52Dと、ストッパピン53Dと、ばねホルダ54Dと、を備えている。
ストッパピン53Dは、上面が閉じ下面が開口した有底円筒状の本体部531Dと、本体部531Dの上端から径方向の外向きに延びる鍔部532Dと、を有している。本体部531Dは、円板状の上壁と円筒状の側壁とで囲まれた空間S2を、その内部に有している。本体部531Dの内径は、シャフト50Dの鍔部502Dの外径よりも大きい。
ストッパピン53Dの本体部531Dは、可動接触子22Dの貫通孔220Dに通されている。ストッパピン53Dは、その上端が、可動接触子22Dの上面よりも上側に位置しており、可動接触子22Dの貫通孔220Dを通って、その下端がばねホルダ54Dに結合されている。
ばねホルダ54Dは、上面が開口し下面が閉じた有底の箱型形状であり、ここでは有底円筒状である。ばねホルダ54Dの内径は、ストッパピン53Dの本体部531Dの外形よりも大きい。ばねホルダ54Dの軸方向は、ストッパピン53Dの本体部531Dの軸方向と同じである。
ばねホルダ54Dの下壁の底面(上面)の中央には、円環状の溝541Dが形成されている。この溝541Dに、ストッパピン53Dの本体部531Dの下端が嵌められて固定されている。この溝541Dは、ストッパピン53Dが動作ピン7によって押された場合にばねホルダ54Dの下壁の破断を促進するために、設けられている。もちろん、ばねホルダ54Dの下壁は、第1駆動ブロック3によって可動接触子22が動かされている場合には破断されない程度の強度を有している。一方、ばねホルダ54Dの下壁の下側には、シャフト50Dの上端(鍔部502Dを含む部分)が、インサート成形により一体に結合されている。
接圧ばね52Dは、例えば、圧縮コイルばねである。接圧ばね52Dの軸方向は、ストッパピン53Dの本体部531Dの軸方向に沿っている。接圧ばね52Dは、ばねホルダ54Dの内部に配置されている。接圧ばね52Dは、可動接触子22の下面に接触している。接圧ばね52の下端は、ばねホルダ54の上面に接触している。接圧ばね52Dの内部に、ストッパピン53Dの本体部531Dが通されている。
以下、遮断装置1Dの動作について、図9〜図11を参照して簡単に説明する。
第1駆動ブロック3における電磁石装置4の励磁コイル41が通電されている場合、可動部材43が固定部材47に吸引されることで、可動部材43、シャフト50D、及びばねホルダ54Dは上方へ押し上げられている。可動接触子22Dは、ばねホルダ54D内に配置された接圧ばね52Dから上向きの力を受けて、一対の可動接点24が一対の固定接点23に接触する第1位置にある。このとき、ストッパピン53Dは、可動接触子22Dの可動接点24が固定接点23に接触した後さらに押し上げられており、適当なオーバトラベルが設定されている(図9参照)。
この状態において、制御部から第2信号が供給されると、第2駆動ブロック6が駆動されてガス発生器60がガスを発生し、動作ピン7が下方へ移動する。動作ピン7は、下方へ移動することで、その下端がストッパピン53Dの上面に接触(衝突)し、ストッパピン53Dを下方へと急速に押す。このとき、シャフト50Dには、可動部材43が固定部材47に吸引されることによる上向きの力がかかっており、ばねホルダ54もシャフト50Dに上方へ押されている。
動作ピン7の下方への移動速度が非常に大きい場合、ストッパピン53Dにかかる下向きの力も非常に大きくなり、ストッパピン53Dの下端縁からばねホルダ54Dの下壁(溝541Dの底部)にかかる下向きの力が、下壁の耐久力を超える。これにより、ばねホルダ54Dの下壁が、溝541Dに沿って破断される(図10参照)。ストッパピン53Dは、シャフト50Dの上端、及びばねホルダ54Dの下壁の破断された部分を、内部の空間S2に収容しながら、動作ピン7に押されてさらに下方へと移動する。このとき、可動接触子22Dもストッパピン53Dに押されて下方へ移動し、可動接点24が固定接点23から引き離されて(可動接触子22Dの第3位置)電路が遮断される。なお、接圧ばね52D、ばねホルダ54D、シャフト50D及び可動部材43も、ストッパピン53Dに押されて下方へ移動する(図11参照)。これらの部材の下方への移動は、可動部材43の下面が、円筒部材46Dの底面463Dに接触することで停止される。
本変形例の遮断装置1Dでも、第2駆動ブロック6によって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を速やかにオフさせることができる。また、ストッパピン53Dの内部の空間S2に、シャフト50Dが挿入されることで、可動接触子22Dが第2位置から第3位置へ移動するために必要な距離を、ストッパピン53Dの空間S2内に確保することが可能となる。つまり、実施形態の遮断装置1では、可動接触子22を第2位置から第3位置へ移動させるために、円筒部材46内に、可動部材43が移動するための空間(底面463とストッパ464との間の空間)が必要である。これに対し、本変形例の遮断装置1Dでは、可動接触子22Dが第2位置から第3位置へ移動するために必要な距離を、ストッパピン53Dの内部に確保することが可能となる。これにより、円筒部材46内に可動部材43を移動させるための空間が不要となり、遮断装置1Dの小サイズ化を図ることが可能となる。
なお、ばねホルダ54Dの下壁の破断は、可動部材43が円筒部材46Dの底面463Dに接触(衝突)した後に、発生してもよい。例えば、動作ピン7がストッパピン53Dに接触した後、動作ピン7に押されることで、ストッパピン53D、ばねホルダ54D、シャフト50D及び可動部材43が一体となって下方へ移動し得る。そして、可動部材43が円筒部材46Dの底面463Dに接触してそれ以上の下方への移動ができなくなった後に、ストッパピン53Dにかかり続ける動作ピン7からの力によって、ばねホルダ54Dの下壁が破断され得る。なお、ばねホルダ54Dの下壁が破断するタイミングは、動作ピン7からストッパピン53Dにかかる力、ストッパピン53Dの移動速度、ばねホルダ54Dの下壁の強度等に依存して変わり得る。
(2.5)変形例5
本変形例の遮断装置1Eについて、図12A、図12Bを参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Eについて、図12A、図12Bを参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Eでは、動作ピン7Eが、可動接触子22の移動方向(図12Aの左右方向)と交差(より詳細には、直交)する方向(図12Aの下向き)に移動する。本変形例の遮断装置1Eにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
本変形例の遮断装置1Eは、実施形態の遮断装置1と同様の接点装置2及び第1駆動ブロック3を備えている。要するに、遮断装置1Eでは、接点装置2は、一対の固定端子21(ただし、図12Aでは1つのみを図示)及び可動接触子22を備えている。可動接触子22は、第1駆動ブロック3によって、一対の可動接点24が一対の固定接点23に接触する第1位置と、一対の可動接点24が一対の固定接点23から離れる第2位置との間で移動する。図12は、可動接触子22が第1位置にある場合における、一対の可動接点24が並ぶ方向と直交する面内での、遮断装置1Eの断面の概略を示す。
遮断装置1Eでは、第2駆動ブロック6Eのガス発生器60Eは、ボディ601Eと、メタルスリーブ(金属CAN)602Eと、燃料603Eと、2つの電極604Eと、発熱素子605Eと、を備えている。
ボディ601Eは、例えば電気絶縁性を有する樹脂材料等から形成される。ボディ601Eは有底円筒状(図12Aの下側の面に底を有する円筒状)に形成されている。ボディ601Eの内部空間は、例えばガラス等の電気絶縁性を有する封止材料によって、封止されている。メタルスリーブ602Eは、例えばステンレススチール等の金属製である。メタルスリーブ602Eは、有底円筒状(図12Aの下側の面に底を有する円筒状)の円筒部と、円筒部の開口端(図12Aの上端)から側方に突出する鍔部と、を一体に有している。メタルスリーブ602Eの底壁(図12Aの下壁)の中央には、例えば十字溝等が形成されている。メタルスリーブ602Eは、ボディ601Eの底面(図12Aの下面)を覆うように、鍔部でボディ601Eと接着等によって結合されている。
燃料603Eは、ボディ601Eとメタルスリーブ602Eとで囲まれる空間内に配置されている。2つの電極604Eの各々は、第1端が燃料603E内(ボディ601Eとメタルスリーブ602Eとで囲まれる空間内)に位置し、第2端がボディ601Eを通って外部に露出している。2つの電極604Eの第2端は、外部の制御部と電気的に接続されている。発熱素子605Eは、例えばニクロム線である。発熱素子605Eは、燃料603E内(ボディ601Eとメタルスリーブ602Eとで囲まれる空間内)に配置されている。発熱素子605Eは、2つの電極604Eの第1端同士の間に接続されている。
ガス発生器60Eは、容器62Eに収容されている。容器62Eは、円筒状に形成されている。容器62Eの一面(図12Aの上面)には、ガス発生器60Eの電極604Eを露出させるための開口が形成されている。容器62Eの他面(図12Aの下面)には、ガス発生器60Eで発生したガスを放出するための孔が形成されている。容器62Eの内部においてガス発生器60Eの下方には、空間(加圧室74E)が形成されている。
収容部9Eは、ボディ91Eを備えている。ボディ91Eは、内部に収容空間S1を有する中空の箱状である。ボディ91Eの収容空間S1には、固定接点23、可動接触子22、保持部5、及びシャフト50の上端が収容されている。ボディ91Eは、内部に、ピン収容空間S3をさらに有している。ピン収容空間S3は、ボディ91Eの側壁(図12Aの上壁)において、可動接触子22が移動する方向と直交する方向に位置しており、収容空間S1とつながっている。
動作ピン7Eは、ピン収容空間S3に配置されている。動作ピン7Eは、ガス発生器60E(加圧室74E)と接点装置2との間に配置されている。動作ピン7Eの形状は、片面(図12Aの左側の面)が傾斜しており、長さ方向の一端に向かって(図12Aの下方に向かって)細くなる楔型である。動作ピン7Eの右側の部分には、固定端子21を逃がすための凹所が設けられている。また、図12Bに示すように、シャフト50及びホルダ51等を回避し、スムーズに動作ピン7Eを可動接触子32と固定端子21との間に挿入するために、動作ピン7Eの左右方向の中央の下側には、切り欠きが設けられている。動作ピン7Eは、その先端が、一方の可動接点24と対応する固定接点23との間、並びに他方の可動接点24と対応する固定接点23との間に対向するように、配置されている。
本変形例の遮断装置1Eでは、第2駆動ブロック6Eが駆動されてガス発生器60がガスを発生すると、加圧室74E内の圧力が上昇し、この上昇した圧力によって動作ピン7Eが、図12Aの下方に押される。動作ピン7Eは、移動するにつれて可動接点24と固定接点23との間に入り込み、傾斜した面で可動接触子22を図12Aの左向きに押して、可動接触子22を第3位置に移動させる。これにより、一対の可動接点24が、対応する固定接点23からそれぞれ引き離される。そして、移動後の動作ピン7Eは、可動接触子22と固定端子21との間に、物理的に介在することになる。
本変形例の遮断装置1Eでも、第2駆動ブロック6Eによって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を速やかにオフさせることができる。
動作ピン7Eは、一対の可動接点24のうちの一方と対応する固定接点23との間のみに、挿入される形状であってもよい。
(2.6)変形例6
本変形例の遮断装置1Fについて、図13A、図13B、図14を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Fについて、図13A、図13B、図14を参照して説明する。
遮断装置1Fでは、動作ピン7Fとシャフト50とは、シャフト50の延長方向(上下方向)において、可動接触子22(図1参照)に対して同じ側(下側)に配置されている。つまり、上下方向において、可動接触子22よりも下側の領域を第1領域、可動接触子22よりも上側の領域を第2領域とすると、動作ピン7Fとシャフト50とは、同じ領域(ここでは、第1領域)に配置されている。また、遮断装置1Fは、シャフト50と動作ピン7Fとを相対的に移動可能に保持する連結部65Fを備えている。連結部65Fは、動作ピン7Fが所定の距離以上に移動した場合に、シャフト50を移動させる。本変形例の遮断装置1Fにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
図13A、図13Bに示すように、遮断装置1Fでは、可動部材43Fは、固定部材47Fの下側に配置されている。また、動作ピン7Fは、可動部材43Fの下側に配置されている。つまり、遮断装置1Fでは、第1駆動ブロック3Fの可動部材43Fと、第2駆動ブロック6Fの動作ピン7Fとは、シャフト50の移動方向に沿って、可動接触子22に対して同じ側(下側)に配置されている。
図13A、図13Bに示すように、可動部材43Fの下側には、連結部65Fが一体に結合されている。ここでは、連結部65Fは、正面視矩形の枠状である。中央の孔は、上下に長く形成されている。
また、動作ピン7Fは、第1部分701Fと、第2部分702Fと、第3部分703Fと、を備えている。第1部分701Fは、ガス発生器60からのガスの圧力を受ける部分である。第2部分702Fは、可動部材43Fを動かす力を(ここでは、連結部65Fを介して)可動部材43Fに与える部分である。第3部分703Fは、第1部分701Fと第2部分702Fとをつなぐ部分である。第1部分701Fは、円柱状である。第2部分702Fは、鉤状である。第3部分703Fは、棒状である。
図13A、図13Bに示すように、ガス発生器60、及び動作ピン7Fの第1部分701F並びに第3部分703Fの一部は、気密の容器62Fに収容されている。動作ピン7Fの第1部分701Fと容器62Fの内面との間には、オーリング73Fが介在している。容器62Fの内部において、動作ピン7Fの第1部分701Fの上側には、気密の空間(加圧室74F)が形成されている。
また、動作ピン7Fは、第2部分702Fの上端が、連結部65Fの後方に位置しており、第3部分703Fが、後方から連結部65Fの中央の孔内に通されている。
本変形例の遮断装置1Fでは、第2駆動ブロック6Fが駆動されていない場合、第1駆動ブロック3Fに駆動されることで、可動部材43Fは、励磁位置と非励磁位置との間で上下に移動する。このとき、連結部65Fも可動部材43Fと一緒に上下に移動する。図13Aは、励磁コイル41が通電されて可動部材43Fが励磁位置にあり、可動接触子22が第1位置(可動接点24が固定接点23に接触する位置)にある場合の、遮断装置1Fの要部を示している。この状態から、励磁コイル41への通電が停止されると、可動部材43F、シャフト50及び連結部65Fは、復帰ばね45のばね力によって、下方へ一体に移動する。図13Bは、励磁コイル41への通電が停止されて可動部材43Fが非励磁位置にあり、可動接触子22が第2位置(可動接点24が固定接点23から離れた位置)にある場合の、遮断装置1Fの要部を示している。
要するに、遮断装置1Fの可動部材43F及び連結部65Fは、第1駆動ブロック3Fに駆動されることで、図13Aに示す状態と図13Bに示す状態とを取り得る。動作ピン7Fの第2部分702Fは、見かけ上、連結部65Fの孔内を上下に移動することになる。なお、図13A及び図13Bのいずれの状態でも、連結部65Fは、動作ピン7Fの第2部分702Fには接触していない。
そして、第2駆動ブロック6Fが駆動されて、ガス発生器60がガスを発生すると、加圧室74Fにガスが導入されて、動作ピン7F(第1部分701F)を下方に押す。これにより、動作ピン7Fが下方に移動して、第2部分702Fが連結部65Fの下壁に引っ掛かり、可動部材43Fと一緒に連結部65Fを下方へ引く(図14参照)。つまり、連結部65Fは、動作ピン7Fが所定の距離以上に移動した場合に、シャフト50を移動させる。これにより、第2駆動ブロック6Fは、可動接触子22を、可動接点24が固定接点23から離れた第3位置へ移動させる。
本変形例の遮断装置1Fでも、第2駆動ブロック6Fによって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を速やかにオフさせることができる。
なお、動作ピン7Fは、複数の部材から構成されていてもよい。例えば、動作ピン7Fは、図15に示すように、ピン形状の第1部分701Fと、略C字状の第2部分702Fと、を備えていてもよい。第1部分701Fは、ガス発生器60と一緒に、容器63Fに収容されている。第1部分701Fの上端は、ガス発生器60と対向し、第1部分701Fの下端は、C字状の第2部分702Fの下端部の上面と対向している。C字状の第2部分702Fの上端部は、連結部65F(図13参照)内に挿入されている。この構成でも、第2駆動ブロック6Fを駆動すると、第2部分702Fによって連結部65Fを下方に引くことで、可動接触子22を第3位置へ移動させることが可能となる。
(2.7)変形例7
本変形例の遮断装置1Gについて、図16を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Gについて、図16を参照して説明する。
本変形例の遮断装置1Gでは、ガス発生器60が、可動接点24及び固定接点23が収容される第1収容空間S10から、壁を隔てた位置に配置されている。一方、動作ピン7Gは、第1収容空間S10内に配置されている。つまり、本変形例の遮断装置1Gは、固定接点23と可動接点24とは第1収容空間S10に収容され、ガス発生器60は第2収容空間S20に収容されている。そして、第1収容空間S10と第2収容空間S20とは、互いに隔離されている。また、図16に示す本変形例の遮断装置1Gでは、動作ピン7Gが第1収容空間S10にさらに収容され、加圧室74Gが第2収容空間S20にさらに収容されている。言い換えれば、固定接点23と可動接点24と動作ピン7Gとを収容する第1収容空間S10は、ガス発生器60と加圧室74Gとを収容する第2収容空間S20と隔離されている。本変形例の遮断装置1Gにおいて、実施形態の遮断装置1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
本変形例の遮断装置1Gでは、収容部9Gは、ボディ91Gを備えている。ボディ91Gは、内部に収容空間(第1収容空間S10)を有する中空の箱状である。ボディ91Gの上壁には、一対の固定端子21を収容する一対の貫通孔912Gが上下に貫通している。各固定端子21は、固定接点23が第1収容空間S10内に位置するように、貫通孔912Gに収容されている。
ボディ91Gの上壁において、一対の貫通孔912Gの間には、上壁の他の部分よりも肉厚が薄く破断しやすい被破断部913Gが設けられている。
被破断部913Gの下側(第1収容空間S10内)には、第2駆動ブロック6Gの動作ピン7Gが配置されている。動作ピン7Gは、ボディ91Gの被破断部913Gと可動接触子22との間に位置しており、ボディ91Gの上壁の下面に形成された筒状のホルダ914Gに、オーリング73Gを介して保持されている。
また、被破断部913Gの上側(第1収容空間S10の外部)の空間(第2収容空間S20)には、第2駆動ブロック6Gのガス発生器60が配置されている。ガス発生器60は、被破断部913Gとの間に気密の加圧室74Gが形成されるように、ボディ91Gの上壁から突出する筒状のホルダ915Gに保持されている。
本変形例の遮断装置1Gでは、第2駆動ブロック6Gが駆動されて、ガス発生器60がガスを発生すると、加圧室74Gにガスが導入されて、加圧室74Gの圧力が増加する。加圧室74Gの圧力が、被破断部913Gの耐圧を超えると、被破断部913Gが破断される。動作ピン7Gは、被破断部913Gの破断された部分を通してガスの圧力を受けて、下方に移動する。可動接触子22は、下方に移動する動作ピン7Gに(ここでは、ホルダ51を介して)押されて、可動接点24が固定接点23から離れた第3位置へ移動する。
本変形例の遮断装置1Gでも、第2駆動ブロック6Gによって可動接触子22を第3位置に移動させることで、電路(接点装置2)を速やかにオフさせることができる。また、固定接点23及び可動接点24を収容する収容空間(第1収容空間S10)の気密性を向上させることが可能となる。なお、収容空間(第1収容空間S10)は、ボディ91Gの外部と通じていてもよい。
本変形例の別の変形例として、図17に示すように、ガス発生器60と動作ピン7Gとが、収容空間(第1収容空間S10)の外部(第2収容空間S20)に配置されていてもよい。つまり、固定接点23と可動接点24とが第1収容空間S10に収容され、ガス発生器60と動作ピン7Gとが第2収容空間S20に収容され、第1収容空間S10が第2収容空間S20と隔離されていてもよい。固定接点23及び可動接点24を収容する収容空間(第1収容空間S10)の気密性を向上させることが可能となる。また、第1収容空間S10の内部構造を小型化、簡略化できる。この場合、被破断部913Gは、ガス発生器60からのガスの圧力によって下方に移動する動作ピン7Gによって、破断される。そして、可動接触子22は、被破断部913Gを破断した後の動作ピン7Gに押されることで、可動接点24が固定接点23から離れた第3位置へ移動する。
なお、ボディ91Gの上壁において、被破断部913Gと他の部分との間に、被破断部913Gの破断を容易にするための切り欠き(溝)が設けられていてもよい。或いは、被破断部913Gは、ボディ91Gの上壁の他の部分と別体に形成され、溶接、ろう付け等で固定されていてもよい。
(2.8)その他の変形例
一変形例において、遮断装置1は、第2駆動ブロック6が駆動されると、第1駆動ブロック3による可動接触子22を第1位置へ移動させる力の発生を、停止させる構成であってもよい。例えば、第1駆動ブロック3が、電磁石装置4(駆動部)の励磁コイル41に電気的に接続されるコイル電路(励磁コイル41の一端に接続されている電線411)を備え、図18に示すように、動作ピン7のロッド72に形成されている孔に、電線411が通される構造であってもよい。この場合、第2駆動ブロック6が駆動されてガス発生器60がガスを発生すると、動作ピン7(ロッド72)が下方に移動して、孔の周縁のエッジが電線に食い込むことで電線411を断線する。これにより、コイル電路が遮断されて、励磁コイル41への電流の供給が停止する。そのため、第2駆動ブロック6の駆動時に、第1駆動ブロック3による可動接触子22を第1位置へ移動させる力の発生を停止させることが可能となる。
一変形例において、遮断装置1は、第2駆動ブロック6が駆動されると、第1駆動ブロック3による可動接触子22を第1位置へ移動させる力の発生を、停止させる構成であってもよい。例えば、第1駆動ブロック3が、電磁石装置4(駆動部)の励磁コイル41に電気的に接続されるコイル電路(励磁コイル41の一端に接続されている電線411)を備え、図18に示すように、動作ピン7のロッド72に形成されている孔に、電線411が通される構造であってもよい。この場合、第2駆動ブロック6が駆動されてガス発生器60がガスを発生すると、動作ピン7(ロッド72)が下方に移動して、孔の周縁のエッジが電線に食い込むことで電線411を断線する。これにより、コイル電路が遮断されて、励磁コイル41への電流の供給が停止する。そのため、第2駆動ブロック6の駆動時に、第1駆動ブロック3による可動接触子22を第1位置へ移動させる力の発生を停止させることが可能となる。
一変形例において、遮断装置1は、可動接点24と固定接点23との組を、1つのみ備えていてもよいし、3つ以上備えていてもよい。
例えば、可動接点24と固定接点23との組を1つのみ備える場合、図19に示すように、遮断装置1Hは、一つの固定端子21Hと、一つの可動接触子22Hと、を備えていてもよい。この遮断装置1Hでは、第1駆動ブロック3Hは、電磁石装置4H(駆動部)とカード50Hと、を備え、第2駆動ブロック6Hは、ガス発生器60と動作ピン7Hとを備えている。固定端子21Hは、固定接点23を有する。可動接触子22Hは、弾性を有する板ばね状であり、可動接点24を有する。可動接点24は、固定接点23に対向する。固定端子21Hは、一対の端子片25Hのうちの一方と一体であり、可動接触子22Hは、一対の端子片25Hの他方に、可動接点24が設けられている部分以外の部分で結合されている。カード50Hは、第1端が可動接触子22Hに結合されている。可動部材43Hは、磁性材料から形成され、一端がカード50Hの第2端に結合され、他端が電磁石装置4Hの励磁コイル41Hに対向している。また、ガス発生器60及び動作ピン7Hは、容器62Hに収容され、動作ピン7Hが可動接触子22Hに対向している。
この遮断装置1Hでは、励磁コイル41Hが通電されると、可動部材43Hが、左端の部分を支点として図19の反時計回りに回転し、カード50Hを上方に引く。これによって、可動接触子22Hが引き上げられ、可動接点24が固定接点23に接触する(図19の二点鎖線参照:可動接触子22Hの第1位置)。一方、励磁コイル41への通電を停止すると、可動接触子22Hの弾性力等で、可動接点24が固定接点23から離れるように、可動接触子22Hが移動する(可動接触子22Hの第2位置)。また、第2駆動ブロック6Hが駆動されると、動作ピン7Hが図19の下方に移動することで可動接触子22Hが時計回りに回転し、可動接点24が固定接点23から離れる。
一変形例において、遮断装置1は、可動接点24と固定接点23との間で発生したアークの消弧を促進する消弧部材をさらに備えていてもよい。例えば、収容空間S1内に消弧部材が配置されていてもよい。消弧部材は、例えば、水酸化マグネシウム入りのナイロン、水素吸蔵合金、珪砂、シリコン等から選択されてもよい。消弧部材に変えて或いは加えて、積み重ねられた多数枚のグリッドを備えるアークグリッドが、収容空間S1内に配置されていてもよい。
なお、図17に示す例の場合において、動作ピン7Gに、消弧部材が設けられていてもよい。
一変形例において、遮断装置1は、第1駆動ブロック3の電磁石装置4とは別に、第2電磁石装置を備えていてもよい。第2電磁石装置は、電磁石装置4の下方に配置された励磁コイル(第2励磁コイル)を備えている。第2励磁コイルは、一方の固定端子21に接続されており、第2励磁コイルには、接点装置2に流れる電流が流れる。接点装置2に過電流が流れると、第2励磁コイルで発生する磁束によって、可動部材43は、非励磁位置まで移動する。また、ガス発生器60は、制御部によって通電されて、可動接触子22が移動する力を可動接触子22に与える。
一変形例において、遮断装置1は、収容部9、第1駆動ブロック3等を内部に収容するハウジングを、さらに備えていてもよい。
第2駆動ブロック6は、動作ピン7を備えていなくてもよい。つまり、第2駆動ブロック6は、ガス発生器60で発生したガスを、保持部5又は可動接触子22に直接吹き付ける構成であってもよい。
一変形例において、遮断装置1は、ガス発生器60で発生したガスの圧力を受けて動かされた動作ピン7を、移動後の位置にロックすることで、動作ピン7が動作前の位置に復帰するのを防止するロック機構を備えていてもよい。ロック機構は、例えば、第1端(上端)の方が第2端(下端)よりも径が大きい動作ピン7と、動作ピン7の第1端の部分よりも径が小さくて第2端の部分よりも径が大きく、収容部9に形成されて動作ピン7の動きをガイドする貫通孔と、により実現されてもよい。この場合、動作ピン7が貫通孔内を進むと、動作ピン7の側面が貫通孔の内周面に接触しながら進むことで、動作ピン7と貫通孔(収容部9)とが摩擦力により強固に結合される。或いは、ロック機構は、一定の径を有する動作ピン7と、動作ピン7の進行方向の前側に向かって徐々に径が小さくなるテーパ筒状の貫通孔と、により実現されてもよい。
一変形例において、遮断装置1は、収容空間内に発生したアークを引き延ばすための永久磁石を備えていてもよい。永久磁石は、例えば、収容部9の外部に配置されてもよいし、収容部9の側壁(例えば、後壁)に埋め込まれていてもよい。
一変形例において、可動接触子22の第3位置(第2駆動ブロック6によって動かされた場合の可動接触子22の位置)は、第2位置(第1駆動ブロック3によって動かされた場合の可動接触子22の位置)と同じであってもよい。この場合、遮断装置1は、第2駆動ブロック6が駆動された後でも、第1駆動ブロック3によって可動接触子22を第1位置と第2位置との間で移動させることができてもよい。
一変形例において、ストッパ464は、円環状以外の形状であってもよい。また、ストッパ464は、例えば、可動部材43が非励磁位置から下方に移動するのを抑制するばねであってもよいし、永久磁石であってもよい。例えば、ストッパ464としてのばねは、円筒部材46の底面463上に配置される。そして、励磁コイル41が通電されていない場合に可動部材43を上向きに押すことで、復帰ばね45から可動部材43にかかる下向きの力との釣り合いにより、可動部材43を非励磁位置に保持する。例えば、ストッパ464としての永久磁石は、円筒部材46の側面の外側に配置される。そして、磁性材料からなる可動部材43を吸引することで、可動部材43を非励磁位置に保持する。
一変形例において、遮断装置1は、ストッパ464を備えていなくてもよい。例えば、遮断装置1は、復帰ばね45のばね力によって、可動部材43を非励磁位置(励磁位置よりも、固定部材47から離れた位置)に位置させる構成であってもよい。
一変形例において、制御部は、可動接触子22が第2位置(可動接点24が固定接点23から離れた位置)にあるときに、第2信号を送出して第2駆動ブロック6を駆動させてもよい。つまり、遮断装置1は、接点装置2を含む電路に電流が流れているか流れていないかにかかわらず、第2駆動ブロック6を駆動させて電路をオフしてもよい。この点については、第1駆動ブロック3と第2駆動ブロック6とが、互いに別の可動接触子を移動させる遮断システムにも、適用可能である。
(まとめ)
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
第1の態様に係る遮断装置(1,1A〜1H)は、固定接点(23)と、可動接点(24)を有する可動接触子(22,22B,22D,22H)と、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)と、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)と、を備える。第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)は、第1位置と第2位置との間で可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させる。第1位置は、可動接点(24)が固定接点(23)に接触する可動接触子(22,22B,22D,22H)の位置である。第2位置は、可動接点(24)が固定接点(23)から離れた可動接触子(22,22B,22D,22H)の位置である。第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)は、可動接触子(22,22B,22D,22H)を、可動接点(24)が固定接点(23)から離れた第3位置に移動させる。第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)は、燃料を燃焼させることによりガスを発生させるガス発生器(60,60E)を備える。第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)は、ガスの圧力に連動して可動接触子(22,22B,22D,22H)を第3位置に移動させる。
この態様によれば、遮断装置(1,1A〜1H)は、第1駆動ブロック(3,3B,3F,3H)によって可動接触子(22,22B,22D,22H)を第1位置と第2位置との間で移動させる。これにより、遮断装置(1,1A〜1H)は、電路のオン(オン状態)とオフ(オフ状態)とを切り替えることができる。また、遮断装置(1,1A〜1H)は、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)によって可動接触子(22,22B,22D,22H)を第3位置に移動させる。これにより、遮断装置(1,1A〜1H)は、電路をオフさせることができる。また、遮断装置(1,1A〜1H)では、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)と第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)とは、共通の可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させている。そのため、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)と第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)とが、互いに別の可動接触子を移動させる場合に比べて、部品点数の削減を図ることが可能となる。そのため、遮断装置(1,1A〜1H)を備えた電気回路の小型化を図ることが可能となる。
第2の態様に係る遮断装置(1,1A〜1H)では、第1の態様において、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)は、加圧室(74,74E,74F,74G)と、動作ピン(7,7A,7B,7E,7F,7G,7H)と、を備える。加圧室(74,74E,74F,74G)は、ガスの圧力を受けて加圧される。動作ピン(7、7A,7B,7E,7F,7G,7H)は、加圧室(74,74E,74F,74G)内の圧力を受けて動かされて、可動接触子(22,22B,22D,22H)を第3位置に移動させる。
この態様によれば、ガス発生器(60、60E)から発生するガスによって動作ピン(7、7A,7B,7E,7F,7G,7H)を動かすことで、間接的に可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させることが可能となる。
第3の態様の遮断装置(1A)では、第2の態様において、動作ピン(7A)は、可動接触子(22)が第3位置に移動させる力を可動接触子(22)に与える。
この態様によれば、動作ピン(7A)を可動接触子(22)に接触(衝突)させることで、可動接触子(22)を移動させることが可能となる。
第4の態様の遮断装置(1,1B〜1G)では、第2の態様において、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F)は、シャフト(50,50B,50D)と、駆動部(電磁石装置4,4H)と、を備える。シャフト(50,50B,50D)は、所定方向に延びており、可動接触子(22,22B,22D)を上記の所定方向に沿って移動させる。駆動部は、所定方向に沿って動く力をシャフトに与える。
この態様によれば、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G)は、シャフト(50,50B,50D)を動かすことで可動接触子(22,22B,22D)を移動させることができる。
第5の態様の遮断装置(1,1B〜1D,1G)では、第4の態様において、動作ピン(7,7B,7G)とシャフト(50,50B)とは、所定方向において、可動接触子(22,22B,22D)を挟んで互いに反対側に配置される。
この態様によれば、可動接触子(22,22B,22D)の両側の空間を有効に利用することが可能となり、遮断装置(1,1B〜1D,1G)の小サイズ化につながり得る。
第6の態様の遮断装置(1,1C,1D,1G)では、第5の態様において、第1駆動ブロック(3,3D)は、保持部(5,5D)を備える。保持部(5,5D)は、可動接触子(22,22D)を保持し、シャフト(50,50D)によって動かされて可動接触子(22,22D)を移動させる。動作ピン(7)は、可動接触子(22,22D)を第3位置に移動させる力を、保持部(5,5D)に与える。
この態様によれば、動作ピン(7)を保持部(5,5D)に接触(衝突)させることで、可動接触子(22,22D)を移動させることが可能となる。
第7の態様の遮断装置(1D)では、第6の態様において、保持部(5D)は、所定方向に沿って延び、内部に空間(S2)を有するストッパピン(53D)を備える。シャフト(50D)は、可動接触子(22D)を第3位置に移動させる力を動作ピン(7)がストッパピン(53D)に与えた場合に、ストッパピン(53D)の内部の空間(S2)に挿入される。
この態様によれば、ストッパピン(53D)の空間(S2)に、シャフト(50D)が挿入されることで、可動接触子(22D)が移動可能な距離を増やすことが可能となる。
第8の態様の遮断装置(1B)では、第5の態様において、シャフト(50B)は、所定方向における端部に、動作ピン(7B)と対向する対向部(501B)を有する。動作ピン(7B)は、可動接触子(22B)を第3位置に移動させる向きの力をシャフト(50B)の対向部(501B)に与える。
この態様によれば、動作ピン(7)をシャフト(50B)に接触(衝突)させることで、可動接触子(22,22D)を移動させることが可能となる。
第9の態様の遮断装置(1F)では、第4の態様において、動作ピン(7F)とシャフト(50)とは、所定方向において、可動接触子(22)に対して同じ側に配置される。
この態様によれば、可動接触子(22)の一方側の空間に動作ピン(7F)とシャフト(50)と配置することで、可動接触子(22)の他方側の空間に別の部材を配置することが可能となる。
第10の態様の遮断装置(1F)は、第9の態様において、シャフト(50)と動作ピン(7F)とを相対的に移動可能に保持する連結部(65F)を備える。
この態様によれば、連結部(65F)によって、シャフト(50)と動作ピン(7F)とを連結することが可能となる。
第11の態様の遮断装置(1F)では、第10の態様において、連結部(65F)は、動作ピン(7F)が所定の距離以上に移動した場合に、シャフト(50)を移動させる。
この態様によれば、動作ピン(7F)が所定の距離以上に移動した場合に、連結部(65F)によって、シャフト(50)を移動させることが可能となる。
第12の態様の遮断装置(1,1A〜1H)では、第2〜第11のいずれか1つの態様において、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)は、ガスの圧力を受けて加圧される加圧室(74,74E,74F,74G)を備える。動作ピン(7,7A,7B,7E,7F,7G,7H)は、押圧部材を押すことで、直接又は間接的に可動接触子(22,22B,22D,22H)を第3位置に移動させる。動作ピン(7,7A,7B,7E,7F,7G,7H)は、加圧室(74,74E,74F,74G)内の圧力を受けて動かされる第1端と、可動接触子(22,22B,22D,22H)を第3位置に移動させる力を押圧部材に与える第2端と、を有する。
この態様によれば、動作ピン(7,7A,7B,7E,7F,7G,7H)で被押圧部材を押すことで、可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させることが可能となる。
第13の態様の遮断装置(1,1A〜1H)では、第1〜第12のいずれか1つの態様において、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)は、通電により磁束を発生させる励磁コイル(41,41H)を備える。
この態様によれば、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)は、励磁コイル(41,41H)が発生させる磁束によって、可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させることが可能となる。
第14の態様の遮断装置(1,1A〜1G)では、第13の態様において、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)は、励磁コイル(41)に電気的に接続されるコイル電路(電線411)を備える。第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)は、励磁コイル(41)の通電時において、可動接触子(22,22B,22D,22H)を第1位置に位置させる。第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)は、可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させる場合に、コイル電路を遮断する。
この態様によれば、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)で可動接触子(22,22B,22D,22H)を移動させる場合に、第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)から可動接触子(22,22B,22D,22H)にかかる力を遮断することが可能となる。
第15の態様の遮断装置(1,1A〜1H)は、第1〜第14のいずれか1つの態様において、可動接点(24)と固定接点(23)との間で発生したアークの消弧を促進する消弧部材をさらに備える。
この態様によれば、可動接点(24)と固定接点(23)との間で発生したアークの消弧を促進することが可能となる。
第16の態様の遮断装置(1,1A〜1H)は、第1〜第15のいずれか1つの態様において、第3位置から第1位置までの距離は、第2位置から第1位置までの距離よりも長い。
この態様によれば、第2駆動ブロック(6,6B,6E,6F,6G,6H)を駆動させる場合に、可動接点(24)と固定接点(23)との間で発生したアークの消弧を促進することが可能となる。
第17の態様の遮断装置(1,1A〜1H)では、第16の態様において、第1位置、第2位置、及び第3位置は、一方向に沿って、第1位置、第2位置、第3位置の順に並んでいる。遮断装置(1,1A〜1H)は、ストッパ(464)を備える。ストッパ(464)は、可動接触子(22,22B,22D,22H)が第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)によって第1位置から第2位置へ移動される場合に、可動接触子(22,22B,22D,22H)が第2位置から第3位置へ向かってさらに移動するのを抑制する。
この態様によれば、可動接触子(22,22B,22D,22H)が第1駆動ブロック(3,3B,3D,3F,3H)によって移動される場合に、可動接触子(22,22B,22D,22H)が過度に移動するのを抑制することが可能となる。
第18の態様の遮断装置(1,1A〜1H)では、第1〜17のいずれか1つの態様において、固定接点(23)と可動接点(24)とを収容する収容空間(S1)は、ガス発生器(60)の少なくとも一部を収容する空間に通じている。
この態様によれば、遮断装置(1,1A〜1H)を備えた電気回路の小型化を図ることが可能となる。
第19の態様の遮断装置(1G)は、第1〜第18のいずれか1つの態様において、固定接点(23)と可動接点(24)とを収容する第1収容空間(S10)は、ガス発生器(60)を収容する第2収容空間(S20)と隔離されている。
この態様によれば、第1収容空間(S10)の気密性を向上させることが可能となる。また、第1収容空間(S10)の内部構造を小型化、簡略化できる。
第20の態様の遮断装置(1G)は、第2〜第12のいずれか1つの態様において、固定接点(23)と可動接点(24)と動作ピン(7G)とを収容する第1収容空間(S10)は、ガス発生器(60)と加圧室(74G)とを収容する第2収容空間(S20)と隔離されている。
この態様によれば、第1収容空間(S10)の気密性を向上させることが可能となる。また、第1収容空間(S10)の内部構造を小型化、簡略化できる。
第21の態様の遮断装置(1G)は、第2〜第12のいずれか1つの態様において、固定接点(23)と可動接点(24)とを収容する第1収容空間(S10)は、ガス発生器(60)と動作ピン(7G)とを収容する第2収容空間(S20)と隔離されている。
この態様によれば、第1収容空間(S10)の気密性を向上させることが可能となる。また、第1収容空間(S10)の内部構造を小型化、簡略化できる。
第2〜第21の態様に係る構成は、遮断装置(1,1A〜1H)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H 遮断装置
22,22B,22D,22H 可動接触子
23 固定接点
24 可動接点
3,3B,3D,3F,3H 第1駆動ブロック
4,4H 電磁石装置(駆動部)
41,41H 励磁コイル
411 電線(コイル電路)
464 ストッパ
50,50B,50D シャフト
501B 対向部
5,5D 保持部
53D ストッパピン
6,6B,6E,6F,6G,6H 第2駆動ブロック
60,60E ガス発生器
65F 連結部
7,7A,7B,7E,7F,7G,7H 動作ピン
74,74E,74F,74G 加圧室
S2 空間
S10 第1収容空間
S20 第2収容空間
22,22B,22D,22H 可動接触子
23 固定接点
24 可動接点
3,3B,3D,3F,3H 第1駆動ブロック
4,4H 電磁石装置(駆動部)
41,41H 励磁コイル
411 電線(コイル電路)
464 ストッパ
50,50B,50D シャフト
501B 対向部
5,5D 保持部
53D ストッパピン
6,6B,6E,6F,6G,6H 第2駆動ブロック
60,60E ガス発生器
65F 連結部
7,7A,7B,7E,7F,7G,7H 動作ピン
74,74E,74F,74G 加圧室
S2 空間
S10 第1収容空間
S20 第2収容空間
Claims (21)
- 固定接点と、
可動接点を有する可動接触子と、
前記可動接点が前記固定接点に接触する第1位置と前記可動接点が前記固定接点から離れた第2位置との間で前記可動接触子を移動させる第1駆動ブロックと、
前記可動接触子を、前記可動接点が前記固定接点から離れた第3位置に移動させる第2駆動ブロックと、
を備え、
前記第2駆動ブロックは、
燃料を燃焼させることによりガスを発生させるガス発生器を備え、
前記ガスの圧力に連動して前記可動接触子を前記第3位置に移動させる、
遮断装置。 - 前記第2駆動ブロックは、
前記ガスの圧力を受けて加圧される加圧室と、
前記加圧室内の圧力を受けて動かされて前記可動接触子を前記第3位置に移動させる動作ピンと、
を備える、
請求項1に記載の遮断装置。 - 前記動作ピンは、前記可動接触子が前記第3位置に移動させる力を前記可動接触子に与える、
請求項2に記載の遮断装置。 - 前記第1駆動ブロックは、
所定方向に延びており、前記可動接触子を前記所定方向に沿って移動させるシャフトと、
前記所定方向に沿って動く力を前記シャフトに与える駆動部と、
を備える、
請求項2に記載の遮断装置。 - 前記動作ピンと前記シャフトとは、前記所定方向において、前記可動接触子を挟んで互いに反対側に配置される、
請求項4に記載の遮断装置。 - 前記第1駆動ブロックは、
前記可動接触子を保持し、前記シャフトによって動かされて前記可動接触子を移動させる保持部を備え、
前記動作ピンは、
前記可動接触子を前記第3位置に移動させる力を、前記保持部に与える、
請求項5に記載の遮断装置。 - 前記保持部は、
前記所定方向に沿って延び、内部に空間を有するストッパピンを備え、
前記シャフトは、
前記可動接触子を前記第3位置に移動させる力を前記動作ピンが前記ストッパピンに与えた場合に、前記ストッパピンの内部の前記空間に挿入される、
請求項6に記載の遮断装置。 - 前記シャフトは、前記所定方向における端部に、前記動作ピンと対向する対向部を備え、
前記動作ピンは、前記可動接触子を前記第3位置に移動させる向きの力を前記シャフトの前記対向部に与える、
請求項5に記載の遮断装置。 - 前記動作ピンと前記シャフトとは、前記所定方向において、前記可動接触子に対して同じ側に配置される、
請求項4に記載の遮断装置。 - 前記シャフトと前記動作ピンとを相対的に移動可能に保持する連結部を備える、
請求項9に記載の遮断装置。 - 前記連結部は、前記動作ピンが所定の距離以上に移動した場合に、前記シャフトを移動させる、
請求項10に記載の遮断装置。 - 前記第2駆動ブロックは、前記ガスの圧力を受けて加圧される加圧室を備え、
前記動作ピンは、押圧部材を押すことで、直接又は間接的に前記可動接触子を前記第3位置に移動させ、
前記動作ピンは、前記加圧室内の圧力を受けて動かされる第1端と、前記可動接触子を前記第3位置に移動させる力を前記押圧部材に与える第2端と、を有する、
請求項2〜11のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記第1駆動ブロックは、通電により磁束を発生させる励磁コイルを備える、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記第1駆動ブロックは、
前記励磁コイルに電気的に接続されるコイル電路を備え、
前記励磁コイルの通電時において、前記可動接触子を前記第1位置に位置させ、
前記第2駆動ブロックは、前記可動接触子を移動させる場合に、前記コイル電路を遮断する、
請求項13に記載の遮断装置。 - 前記可動接点と前記固定接点との間で発生したアークの消弧を促進する消弧部材をさらに備える、
請求項1〜14のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記第3位置から前記第1位置までの距離は、前記第2位置から前記第1位置までの距離よりも長い、
請求項1〜15のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記第1位置、前記第2位置、及び前記第3位置は、一方向に沿って、前記第1位置、前記第2位置、前記第3位置の順に並んでおり、
前記遮断装置は、
前記可動接触子が前記第1駆動ブロックによって前記第1位置から前記第2位置へ移動される場合に、前記可動接触子が前記第2位置から前記第3位置へ向かってさらに移動するのを抑制するストッパを備える、
請求項16に記載の遮断装置。 - 前記固定接点と前記可動接点とを収容する収容空間は、前記ガス発生器の少なくとも一部を収容する空間に通じている、
請求項1〜17のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記固定接点と前記可動接点とを収容する第1収容空間は、前記ガス発生器を収容する第2収容空間と隔離されている、
請求項1〜18のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記固定接点と前記可動接点と前記動作ピンとを収容する第1収容空間は、前記ガス発生器と前記加圧室とを収容する第2収容空間と隔離されている、
請求項2〜12のいずれか1項に記載の遮断装置。 - 前記固定接点と前記可動接点とを収容する第1収容空間は、前記ガス発生器と前記動作ピンとを収容する第2収容空間と隔離されている、
請求項2〜12のいずれか1項に記載の遮断装置。
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WO2023243877A1 (ko) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 주식회사 경동나비엔 | 전력 차단-공급 장치 |
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