JP2825642B2 - サーキットブレーカーのラインターミナルおよびアークスタック - Google Patents

サーキットブレーカーのラインターミナルおよびアークスタック

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はサーキットブレーカーに関し、更に詳しくは
サーキットブレーカーのラインターミナル（line termi
nal）およびアークスタック（arc stack）の能率的な構
造に関する。
背景の従来技術 サーキットブレーカーは過電流状態の場合に電気回路
を遮断するために使用される。このようなサーキットブ
レーカーは通常、固定接点および可動接点を有する。可
動接点はこれを固定接点に対する接触および非接触関係
の間で動かすブレードに取付けられていて、これによっ
て回路を閉じ、または開放するようになっている。
通常、可動接点はブレードおよび負荷ターミナルによ
って負荷コネクターに連結され、この負荷コネクターは
負荷に対する最終的な接続を行うようになされている。
固定接点はラインターミナルによってラインコネクター
（line connector）に連結され、このラインコネクター
は電源に対する最終的な接続を行うようになされてい
る。
もし電流が固定接点および可動接点の間を流れている
時に回路が開放されると、アークが作られる。このアー
クは熱として比較的大量のエネルギーを放出させ、従っ
てサーキットブレーカーに対して有害である。従って、
サーキットブレーカーは通常このようなアーク発生を最
小限にするための機構を有するのである。
このような機構の１つはブレード、従って可動接点を
固定接点からさらに迅速に動き離してさらに迅速にアー
クを消すための電磁的跳ね返し力を増加させるように戻
しループ接続されるラインターミナルを組込んでいる。
しかし、ラインターミナルはその一端部がラインコネク
ターを収容するために充分に広くなければならないか
ら、このような従来技術のラインターミナルは材料を無
駄にするものであった。さらに、このようなラインター
ミナルはサーキットブレーカー内に固定接点を正しく配
置するために別の製造部品に依存しなければならなかっ
たのである。
さらに、従来技術のラインターミナルはアークスタッ
クに伝達するためにアークランナー（arc runner）とし
て働く取付け綱板を有していた。ラインターミナルに綱
板を取付けるには附加的な製造工程および附加的な材料
を必要とした。
さらに、アークスタック自体が複雑な輪郭形状をして
いて、これが組立を困難にし、特に自動化を困難にして
いた。また、アークスタックはこれが協働するラインタ
ーミナルとは別個にサーキットブレーカーのケース内に
取り付けられ、これが組立を困難にしていた。
本発明はこれらおよびその他の問題を解決するために
提案されるものである。
発明の要約 本発明の目的は能率的なラインターミナルの構造、能
率的なアークスタックの構造および能率的なラインター
ミナルおよびアークスタック組立体を提供することであ
る。
本発明の１つの特徴によって、サーキットブレーカー
のラインターミナルが提供される。
ラインターミナルは第１および第２の長手方向端部を
有する本体部分を含む。該第１の長手方向端部はライン
コネクターに連結される。
該ラインターミナルはさらに、実質的に第２の長手方
向端部に本体部分と一体に形成された舌片（タング）を
含み、本体部分から離隔した戻しループを形成する。該
舌片は本体部分に対して切り起こされて上向きに形成さ
れた部分を含む。
該舌片は第１の長手方向端部へ向けられている。
さらに本体部分は実質的に均一な幅を有する。
さらにまた、該舌片はＬ字状になされており、本体部
分に接合されて該本体部分に対して実質的に垂直な第１
のセグメントおよび該第１のセグメントに接合されて本
体部分に実質的に平行な第２のセグメントを含む。
本発明の別の特徴によって、モールド成形されたケー
スのサーキットブレーカーのアーク室内に配置されるア
ークスタックが提供される。
該アークスタックは第１および第２の離隔した支持板
を含み、これらの支持板は互いに対応する複数の溝およ
びＵ字状の複数のアーク板を有する。
各アーク板は離隔した第１および第２の脚部を形成す
る中央空所を有する。各脚部は第１および第２の外向き
のＬ字状のタブ部分を有する。各第１のタブ部分にはそ
れぞれ凹部が形成され、各第２のタブ部分にはそれぞれ
切欠きが形成されている。複数のアーク板はそれぞれの
１つが互いに対応する溝内に配置される。各アーク板の
一対の切欠きと凹部は支持板の複数の溝の１つと協働し
て各アーク板と溝の１つの間に締まり嵌めを与える。
各アーク板はアーク室に対して角度をなして配向され
る。
さらに、アーク板は互いに平行になされる。
さらにまた、複数の第１の脚部の少なくとも１つが第
１の支持板から外向きに延在する手段を含み、複数の第
２の脚部の少なくとも１つが第２の支持板から外向きに
延在する手段を含む。これらの外向きに延在する手段は
アーク室と協働してアーク室内にアークスタックを整合
させる。
本発明のさらに他の特徴において、モールド成形ケー
スのサーキットブレーカーのラインターミナルおよびア
ークスタック組立体が提供される。
該ケースはベースおよびカバーを有し、これらのベー
スおよびカバーはアーク室を画成する隔壁を含む。
ラインターミナルおよびアークスタック組立体は入来
ループ部分および戻しループ部分を有するラインターミ
ナルを含む。該戻しループ部分は入来ループ部分のルー
プから離隔している。
ラインターミナルおよびアークスタック組立体はさら
にアーク室内に配置されるようになされたアークスタッ
クを含む。該アークスタックは複数の互いに対応する溝
を有する第１および第２の離隔した支持板と、対応する
複数の離隔した、Ｕ字状のアーク板とを有する。
それぞれのアーク板は対向する第１および第２の脚部
を形成する中央空所を有する。これらの多数の板のそれ
ぞれ１つがそれぞれ互いに対応する溝内に配置されてい
て、第１および第２の脚部はそれぞれの支持板の溝のそ
れぞれ１つと協働する装置を含み、それぞれの板および
それのそれぞれの支持板の溝の間の締まり嵌めを与える
ようになっている。
ラインターミナルはベース部分に当接して支持される
ようになっていて、アークスタックのアーク板の内の底
板の１つが戻しループ部分に当接してアークスタックを
支持するようになっている。アークスタックの上部はカ
バーに接触してアークスタックの底部の板を戻し部分に
接触するように保持している。
本発明の利点の他の特徴は下記の図面に関連する以下
の明細書によって明らかになる。
図面の簡単な説明 第１図は本発明によるサーキットブレーカーの断面図で
ある。
第２図は本発明によるラインターミナルの斜視図であ
る。
第３図は本発明によるアークスタックの斜視図である。
第４図は第３図のアークスタックの平面図である。
第５図は明瞭化のための若干の部分が除去された第１図
のサーキットブレーカーの断面図である。
詳細な説明 本発明は多くの異なる形態で実施されることができる
が、以下の説明が本発明の原理の説明として考えられ、
本発明の広い特徴を図示の実施例に制限することが企図
されていないとの理解の下で本発明の望ましい実施例が
図面に示され、以下の詳細に説明されている。
全体を符号８で示されたサーキットブレーカーが第１
図に示されている。このサーキットブレーカー８は必要
により単極サーキットブレーカー、３極サーキットブレ
ーカーまたは何れの数の極を含むサーキットブレーカー
にもなし得る。
サーキットブレーカーの全体的な構造および作動はレオ
ナードの米国特許第3,341,791号に詳細に記載されてい
て、これの明細書はここに参考のために特に組込まれて
いる。
サーキットブレーカー８はベース9aおよびカバー9bを
有する２部品のケース９および作動ハンドル10を含む支
持構造を含んでいて、これらのものは総て絶縁材料によ
ってモールド成形されているのが望ましい。この技術分
野で公知のように内部隔壁11がそれぞれの位相室を分離
している。
サーキットブレーカー８は電気的負荷（図示せず）に
連結されるようになされた負荷コネクター12および電気
供給部（図示せず）に接続されるようになされたライン
コネクター16を含んでいる。
サーキットブレーカー８はさらにラインコネクター16
に連結されるターミナル端部20aおよび固定接点端部20b
を有するラインターミナル20を含んでいる。固定接点21
は固定接点端部20bに蝋付けされている。固定接点端部2
0bは一体的なアークランナー部分（arc runner portio
n）22に終端している。
サーキットブレーカー８はさらに接点キャリヤーすな
わちブレード24を含み、このブレードは枢動端部26およ
び可動接点28を有する。ピグテール30がブレード24の枢
動端部26およびバイメタル熱素子32の間に接続されてい
る。負荷ターミナル34がこのバイメタル熱素子32を負荷
コネクター12に接続している。
ブレード24がラインターミナル20に接触している（固
定接点21と可動接点28が噛合している）時には、サーキ
ットブレーカー８は「閉じ」位置にあり、電流がライン
コネクター16および負荷コネクター12の間を流れ得るよ
うになされる。従って、ブレード24がラインターミナル
20に接触していない（固定接点21と可動接点28が離れて
いる）時には、サーキットブレーカー８は「開放」位置
にあって、ラインコネクター16および負荷コネクター12
の間の電流の流れが阻止される。
作動に際し、サーキットブレーカー８が閉じ位置にあ
る時には電流が順次ラインコネクター16、ラインターミ
ナル20、固定接点部20b、固定接点21、可動接点28、ブ
レード24、ピグテール30、熱素子32、負荷ターミナル34
を通り、最後に負荷コネクター12を通って負荷に流れる
のである。
サーキットブレーカー８はさらに通常の掛止め機構35
を含んでいるが、これの詳細な説明は上述のレオナード
の特許に含まれている。
バイアスばね36がブレード24を固定接点21から離れて
開放位置に向うように強制している。掛止め機構35はこ
のバイアスばね36に抗してサーキットブレーカー８を解
除可能に閉じ位置に保持するようになっている。トリッ
プクロスバー38がサーキットブレーカー８を横切って横
方向に伸長し、ケース９のベース9aの隔壁11およびカバ
ー9bの開口39によって支持されている。以下に説明され
るように、熱素子32が過電流状態の間の加熱の結果とし
て充分に変形する時に、熱素子32はトリップクロスバー
38を回転させるように作動して、掛止め機構35を解除す
る。掛止め機構35が解除されるとバイアスばね36がブレ
ード24を開放位置に動かすようになっている。
固定接点21を取囲んでいる位相室（phase chamber）
はアーク室と称されるが、これはサーキットブレーカー
８が閉じ位置から開放位置に作動されて電気回路が遮断
される時にアークが固定接点21および可動接点28の間に
作られるからである。このアークは実質的なエネルギー
を放出し、従ってこのアークはサーキットブレーカー８
に対する損傷を阻止するために迅速に消されなければな
らない。
さて、第２図を参照すれば、ラインターミナル20が示
されている。このラインターミナル20は均一な幅「Ｗ」
を有する一片の材料から形成されている。ラインターミ
ナル20はラインコネクター16（第１図）を受入れる孔44
を含んでいる。
固定接点端部20bは材料の中央部分を切り曲げ（lanci
ng）またはさもなければ切断することによって形成され
ている。この切断部分は図示のように上向きに曲げられ
ている。次に固定接点端部20bに固定接点21が蝋付けさ
れるのである。ラインターミナル20の下部は「入来ルー
プ」と称され、上部は「戻しループ」と称される。
戻しループはアークランナー22にて終端しているが、
このアークランナーは戻しループの残余の部分に対して
角度「α」をなしている。
アークスタック46が第３図に示されている。
このアークスタック46は一対の間隔をおかれた支持板
48を含み、それぞれの支持板は多数の望ましくは平行な
溝50およびこれの中に配置される多数のアーク板52を有
する。アーク板52はＵ字状であるのが望ましく、それぞ
れ第１および第２のタブ54,56に終端する脚部52a,52bを
有している。
第４図に示されるように、第１のタブ54は脚部52bに
対する全体を58で示される小さい凹部を形成し、第２の
タブ56は脚部52bに対する全体を60で示される切欠きを
形成している。
アークスタック46は第２のタブ56を溝50内に配置し
て、第１のタブ54を溝50内に滑り入れることによって組
立てられるのである。支持板48は充分に弾発的で、第１
のタブ54が溝50内にスナップ嵌合されて、アーク板52を
溝50内に保持する締まり嵌めを形成するようになってい
る。この手順はそれぞれのアーク板52の両脚部52aおよ
び52bで行われる。これが完了した時に、アークスタッ
ク46は付加的な支持を必要としない一体的な部片となさ
れるのである。
アークスタック46、溝50、および従ってアーク板52の
自動化された組立を容易にするために、これらのものは
互いに平行であるのが望ましい。
以下に説明される理由によって、溝50および従ってア
ーク板52はまた支持板48に対して角度「α」をなしてい
る。
サーキットブレーカー８内に配置されるアークスタッ
ク46およびラインターミナル20が第５図に示されてい
る。
ラインターミナル20はケース９のベース9a上に支持さ
れている。固定接点端部20bはベース9aから上向きにラ
インターミナル20の切り裂かれた開口を通って延在する
支柱64上に支持されている。この支柱64はラインターミ
ナル20をベース9a上に正しく配置するとともに、ブレー
ド24が固定接点端部20b上に下向きに押圧される時に固
定接点端部20bを支持する。従って、ラインターミナル2
0はブレード24の力をこれだけで支持する程、充分に堅
固である必要はない。
アークスタック46はラインターミナル20の上に配置さ
れて、アーク板52の底部のものがアークランナー部分22
上に支持されるようになっている。支持板48はまだベー
ス9aの隆起部68上にある切欠き66を含んでいる。
カバー9bがベース9aの上に配置される時に、カバー9b
はアークスタック46の支持板48に対して下向きに当接さ
れて、アーク板52の底部のものをアークランナー部分22
に接触するように保持する。
作動に際し、ブレード24が可動接点28を固定接点21か
ら離すように動かす時にアークが形成される。ブレード
24およびラインターミナル20の戻しループ部分を通る電
流によって発生される電磁力はアークを固定接点21から
離して第５図にて右方に、アークスタック46に強制する
のである。
アークランナー部分22からアーク板52の底部のものに
通るアークはアークランナー部分22をアーク板52の下部
に溶接する。従って、サーキットブレーカー８の製造の
間に溶接またはその他の連結処理を行う必要を伴わずに
アークランナー部分22およびアーク板52の底部のものの
間に溶接される接合部を得ることができる。
再度第４図を参照し、タブ（54および56）は溝70を形
成され、この溝が隔壁部分11の隆起部72と協働してアー
クスタック46をアーク室内に正確に配置させるのであ
る。
本発明は、この発明の精神または中心をなす特徴から
逸脱しないで他の特定の形態に具体化され得ることが理
解される。従ってここに示された実施例は総ての点で図
解的なもので、制限を与えるものではなく、本発明がこ
こに示された詳細事項に制限されるものではないものと
考えなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−108622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−2154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76216（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−193419（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−40986（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01H 33/00 - 33/26

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】サーキットブレーカー用ラインターミナル
    において、 ラインコネクターに連結されるようになされた第１の長
    手方向端部およびアークランナーを形成する第２の長手
    方向端部を有するシート状金属本体部分と、 実質的に前記第２の長手方向端部で前記本体部分と一体
    に形成されて該本体部分から離隔した戻しループを形成
    し、前記本体部分に開口を残して該本体部分から切り起
    こされ且つ上向きに形成された部分を含む舌片と、 該舌片上に担持された接点と、 前記接点を支持する支持部材が開口を貫通して該接点を
    支持できるようにすべく前記舌片に含まれる手段とを有
    するラインターミナル。
  2. 【請求項２】前記舌片が実質的に前記第１の長手方向端
    部へ向けられている請求項１に記載されたラインターミ
    ナル。
  3. 【請求項３】前記本体部分が実質的に均一な幅を有する
    請求項２に記載されたラインターミナル
  4. 【請求項４】前記舌片がＬ字状であり且つ前記本体部分
    に接合されて該本体部分に実質的に垂直な第１部分と、
    該第１部分に接合されて前記本体部分に実質的に平行な
    第２部分とを含む請求項３に記載されたラインターミナ
    ル。
  5. 【請求項５】モールド成形されたケースのサーキットブ
    レーカーのアーク室内に配置されるようになされたアー
    クスタックにおいて、 複数の互いに対応する溝を有する第１および第２の離隔
    した支持板と、 外向きになされたＬ字状の第１および第２タブ部分を有
    する、前記各溝に対応する複数のアーク板であって、前
    記各第１タブ部分が凹部を形成し、前記各第２タブ部分
    が切欠きを形成し、前記複数のアーク板のうちの１つが
    前記各溝内に配置され、前記各アーク板の一対の切欠き
    と凹部が前記支持板の複数の溝の１つと協働して、該各
    アーク板と該溝の１つの間に締まり嵌めを与える、前記
    複数のアーク板とを有するアークスタック。
  6. 【請求項６】前記タブ部分の少なくとも１つが前記第１
    の支持板から外向きに延在し且つ前記タブ部分の少なく
    とも１つが前記第２の支持板から外向きに延在して前記
    アーク室と協働して該アーク室中の前記アークスタック
    を整合させる請求項５に記載されたアークスタック。
  7. 【請求項７】前記タブ部分と前記アーク室とから成る協
    働手段が一対の溝を有し、前記アーク板がその中央に形
    成された空所によって離隔した第１および第２の脚部分
    を有し、一対の前記タブ部分によって形成された前記一
    対の溝の一方が前記第１脚部分の少なくとも１つから外
    向きに延在し且つ一対の前記タブ部分によって形成され
    た前記一対の溝の他方が前記第２脚部分の少なくとも１
    つから外向きに延在し、前記各溝が前記アーク室のそれ
    ぞれの壁部の隆起部と協働するようになされている請求
    項６に記載されたアークスタック。
  8. 【請求項８】ラインターミナルとアークスタックの組立
    体において、 ベースおよびカバーを有し、該ベースおよび該カバーが
    アーク室を画成する隔壁を含んでいるモールド成形され
    たケースと、 入来ループおよび戻しループを有し、該戻しループが前
    記入来ループから離隔しているラインターミナルと、 複数の互いに対応する溝、および該溝に対応する複数の
    離隔したＵ字状のアーク板を有する第１および第２の離
    隔した支持板を含み、前記各アーク板が離隔した第１お
    よび第２の脚部分を形成する中央空所を有し、ここに前
    記複数のアーク板の１つが前記各溝内に配置され、前記
    第１および第２の脚部分が前記支持板の溝のそれぞれと
    協働して前記各支持板とそのそれぞれの溝の間に締まり
    を与える手段を含んでいる、前記アーク室内に配置され
    るようになされたアークスタックとを有するとともに、 前記ラインターミナルが前記ベース上に支持されるよう
    になされており、前記アークスタックの底部のアーク板
    が前記戻しループ上に支持されて前記アークスタックを
    支持するようになされ、前記アークスタックの上部が前
    記カバーに接触して前記底部のアーク板を前記戻しルー
    プと接触状態に保持するようになされている、ラインタ
    ーミナルとアークスタックの組立体。
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