JP3651903B2 - 高アンペア回路遮断器用の二次断路部組立体 - Google Patents

Description

発明の背景
例えば発明の名称「操作機構を改良した回路遮断器」の米国特許第4,001,742号明細書に記載されている様な高アンペア定格の回路遮断器は、数百ボルトで数千アンペアの回路電流を遮断することができる。この様な回路遮断器には、表示および制御の目的で遠隔アクセサリ（付属装置）に接続するための電気端子が用いられる。端子上のコネクタとの接続を容易にするために、絶縁性端子組立体が一般に回路遮断器ケースの外側に取り付けられる。1994年９月14日出願の発明の名称「ネジ端子組立体上のクリンプ」の米国特許出願第08/305,539号明細書には、回路遮断器の外側部分に端子組立体を取り付けることにより内部電気部品との接続がなされることが記載されている。
工業用途によっては、回路遮断器を外囲体内に装着し、配電回路内で電気接続および切断するために回路遮断器を外囲体内へ挿入および外囲体から引き出すように動かすことが必要である。この様な構成では、回路遮断器の外面上に配置された端子が、外囲体内に配置された端子に対して自動的に接続および切断されるように構成される。この様な端子は、回路遮断器の主一次通電端子と区別するために「二次断路部端子」と見做される。この様な二次断路部端子の従来例が、発明の名称「引出し型開閉装置用二次接点」の米国特許第4,477,701号明細書および発明の名称「主および補助回路を有する電気回路遮断器の押込み−引出し機構」の米国特許第4,743,715号明細書に示されている。
この様な回路遮断器の他の同様な回路遮断器と連絡すると共に遠隔補助装置と接続するように用いるとき、これらの全ての機能のための十分な電気接続を確実に行うために多数の二次断路部を使用しなければならない。
本発明の目的は、この様な多数の補足的な電気的および電子的機能を行うために十分な電気端子コネクタを持つ多端子断路部装置を設けることである。
発明の概要
電子端子組立体が、多数の端子が必要なときの端子間の捕捉を容易にするためにツーピース（two−piece）のモールド成形されたプラグおよびレセプタクル構成で形成される。プラグ組立体は、複数のスタブ受入れコネクタを画成するように段階状に配列された端子の配列体を有し、回路遮断器ケースの外部側壁に取り付けられている。レセプタクル組立体は、対応する複数のスタブ・コネクタを画成するように階段状に配列された端子の配列体を有し、回路遮断器収納室の内部側壁に取り付けられている。レセプタクル組立体は更に、スタブ・コネクタをスタブ受入れコネクタと整合させて接続するようにプラグ組立体の前部を受け入れる形に形成されている。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来技術による不動の端子ネジ組立体を用いる高アンペア定格の回路遮断器の斜視図である。
図２は、本発明による二次断路部組立体を取り付ける前の状態の図１の回路遮断器の斜視図である。
図３は、回路遮断器収容室内に挿入する前の状態の図２の回路遮断器の斜視図である。
図４は、図２の二次断路部組立体のレセプタクル部品の斜視図である。
図５は、図２の二次断路部組立体のプラグ部品の斜視図である。
図６は、回路遮断器が試験位置にあるときの二次断路部組立体のプラグおよびレセプタクル部品の部分断面上面図である。
図７は、回路遮断器が完全接続位置にあるときの二次断路部組立体のプラグおよびレセプタクル部品の部分断面上面図である。
好ましい実施例の説明
図１に示されている高アンペア定格の回路遮断器10は、数百ボルトの電圧で数千アンペアの静止回路電流を過熱なしに通すことが出来る。回路遮断器は電気絶縁された基部11を有し、この基部には同様な絶縁材料の中間カバー12が取り付けられ、その上に電気絶縁材料の頂部カバー13が取り付けられている。内部通電部品との電気接続は、基部の１つの側部から伸びている負荷端子条片20とその反対側の側部から伸びている線路端子条片（図示していない）とによって行われる。内部部品は、頂部カバー内に収容されている電子的引外しユニット14によって制御され、電子的引外しユニットは表示装置15およびキーパッド16を備えている。図示していないが、この引外しユニットは、発明の名称「ディジタル式遮断器用のRMS計算回路」の米国特許第4,658,323号明細書に記載されているものと同様な引外しユニットであり、アクセサリ用凹部17内に収容されるアクセサリと更に相互作用して、発明の名称「回路遮断器内部の不足電圧解放アクセサリ」の米国特許第4,801,907号明細書に記載されているようなある範囲の保護および制御機能を行う。操作ハンドル22により回路遮断器操作機構を手動操作して、回路遮断器の接点を開閉することができる。接点は、ボタン18により自動的に開閉することができ、接点の状態はランプ19で表示される。端子ネジ組立体21が、中間カバー12および頂部カバー13内のアクセサリ（図示していない）、引外しユニット14および他の電気部品へ電気的アクセスするために、絶縁された基部11と中間カバー12および頂部カバー13との間の接合部に取り付けられている。不動の回路遮断器10を引出し型回路遮断器に変換するために、図２に示されているような支持板23をボルト26および貫通孔24,25により基部11に取り付ける。二次断路部プラグ（以後、単に「プラグ」と呼ぶ）51が、支持レール組立体39により支持板に装着され、多導体ケーブル29内のワイヤ導体31により端子ブロック21上の端子30に電気接続される。前掲の米国特許第4,477,701号明細書に記載されているように、回路遮断器10上の支持板23に取り付けられた一対のローラー27が、図３に示されているように回路遮断器収納室33の側壁34,35に固定された対応するレール32上に担持される。
更に図３に示されているように、同様なプラグ51および支持板23が回路遮断器の絶縁された基部11の反対側に装着されて、レール32の上方の内側側壁34,35に固定された対応する二次断路部レセプタクル（以後、単に「レセプタクル」と呼ぶ）28と係合する。収納室33は、支持フレーム36に側壁34,35および後壁36を接合した形態であり、回路遮断器10の後部から伸びる電力プラグ（図示していない）を受ける電力スタブ（図示していない）を収容している。これらの電力プラグおよび電力スタブは、ここでは簡略化のために省略されているが、前掲の米国特許第4,477,701号明細書に説明されているように作用して、回路遮断器10が収納室33の前部開口38内へ図示の矢印の向きに挿入されたときに回路遮断器10に電力を供給する。
プラグ51とレセプタクル28との間の相互接続は図４および図５を参照することにより最もよく理解されよう。プラグ51は回路遮断器の絶縁された基部11（破線で示されている）の外面に取り付けられ、レセプタクル28は収納室の側壁34（破線で示されている）の内面に取り付けられている。レセプタクルは熱硬化性または熱可塑性材料の単一の注入成形品から形成されており、それと一体に４つのスタブ端子配列体41乃至44が階段状に形成され、各スタブ端子配列体は９個以上の端子ネジ69を支持している。基部45が前側タブ46および後側タブ47を含むように形成され、後側タブには一対のネジ止め用スロット48が設けられている。配列体41乃至44の各々はスタブ49を含み、スタブ49は、階段状のコネクタ端子配列体70乃至73の対応するコネクタ52と接続される。コネクタ端子配列体は９個以上の端子ネジ78を担持する。プラグ51も同様な熱硬化性または熱可塑性材料の単一の注入成形品から形成されており、その基部74は一対のトラック53および54を形成するように成形されている。各々のトラックは、図２に示した支持レール39の一部を形成する棒40,44を担持する細長いスロット55を含む。本発明の重要な特徴は、レセプタクル内に伸びる室50を設けたことであり、室50の頂部は配列体41乃至44の底部によって画成され、室50の底部は基部45によって画成される。底面41Aとレセプタクル28の基部45との間の寸法Ｂは、プラグ51の１番目の配列体70の頂面70Aと４番目の配列体74の底面73Aとの間の寸法Ａに対して、プラグがレセプタクルに挿入された時にプレスばめ接続を行うように設定される。
図６および図７を参照すれば最もよく判るようにプラグがレセプタクルと接続およびレセプタクルから切断するように動かされるとき、基部74から伸びる延長部57が、プラグを担持する支持板23の中のスロット66を通り抜けるカム突出体65と相互作用する。前に述べたように、レセプタクル28は、図６に示すように側壁34に取り付けて固定されている。レセプタクル28の底部内に一体に形成されたスタッド60が、側壁34に形成された開口61の中まで圧縮座金62を通って伸びる。タブ46が開口59を通って伸びて、レセプタクルを側壁34上に位置決めして支持する。プラグ51は、細長いスロット55を通って伸びる棒40上に支持される。棒40はＬ字形の支持体64と長方形の支持体63との間に伸びており、支持体63および64の両方とも支持板23に取り付けられている。いわゆる「試験位置」においては、回路遮断器の電力プラグは回路遮断器収納室内の対応する電力スタブから電気的に切断されるが、プラグ51はレセプタクル28と接続されて、二次断路部電力を関連する部品およびアクセサリに供給するようになっている。この位置においては、戻り止め57が、支持板23中の開口66を通って伸びるカム68に対して保持される。カムは、ネジ68で支持板に取り付けられた板バネ67により、支持板に対して偏圧されている。戻り止め57に対して作用するカム65は、プラグ51をレセプタクル28と完全に接続させるのに充分な抵抗力を与える。図３の回路遮断器10を収納室33内に更に進入させて、図７に示されるように、回路遮断器の電力スタブと二次断路部の両方が電力供給されるいわゆる「接続位置」にする場合、戻り止め57はカム65の背後に来て、回路遮断器が収納室内に完全に矢印の方向に動かされたときに回路遮断器がレセプタクル28と係合することによって回路遮断器が更に進入しないようにする。回路遮断器の更なる動きは、棒40が支持板23に沿って距離ｄ移動することによって、空動きとなり、このためプラグはレセプタクル内に接続状態に留まる。回路遮断器を収納室から引き出すと、カム65が戻り止め57を乗り越えて摺動して、図６に示される「試験位置」へ戻る。このときＬ字形の支持体65はプラグ51の端部に突き当たっている。回路遮断器を更に引き出すと、プラグ51がレセプタクル28から引き出され、二次断路部の電力供給が停止する。
以上、引出し型回路遮断器の付設された二次断路部での自動的接続および切断が、回路遮断器を収納室へ挿入および収納室から引き出すときに行えるようにする手段を説明した。

Claims (6)

1. 関連する回路遮断器収納室内に挿入およびそこから引き出すための移動手段を持つ回路遮断器の外 側部に装着された二次断路部プラグであって、該プラグ が階段状に配列されたコネクタである複数のコネクタ配 列体を含んでいる、前記二次断路部プラグと、
   前記回路遮断器収納室の内部に装着され、階段状に配列 された複数のスタブ配列体を含み、前記プラグの一部分を受け入れるように配列された二次断路部レセプタクルと、
   を有する回路遮断器二次断路部装置。
2. 前記プラグが支持板によって回路遮断器の外側部に取り付けられている請求項１記載の回路遮断器二次断路部装置。
3. 前記レセプタクルが前記プラグの一部分をプレスばめするように、前記レセプタクルが前記プラグ の一部分に対応した形状になっている請求項１記載の回路遮断器二次断路部装置。
4. 前記レセプタクルが一体に形成された支持 体を含み、前記プラグの一部分を受け入れる前記手段が前記支持体と前記複数のスタブ配列体の内の１つとの間に伸びている請求項１記載の回路遮断器二次断路部装置。
5. 戻り止めがプラグ基部から伸びていて、プ ラグ基部と一体に形成されており、バネによって前記支 持板に向かってバネ荷重を受けて、前記支持板中に設け られた開口を通って伸びるカムが設けられており、前記 カムが前記戻り止めと相互作用して、前記回路遮断器を 前記収納室内に挿入した時に前記レセプタクルを前記プ ラグと係合状態に保持する請求項２記載の回路遮断路二 次断路部装置。
6. 前記プラグ基部上に一対のトラックが形成されていて、これらのトラックは前記プラグを該トラックに沿って摺動させるための細長いスロットを含んでいる請求項５記載の回路遮断器二次断路部装置。

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