JP4108181B2 - Circuit breaker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路遮断器、詳しくは、第1の端子と、第2の端子と、前記第1の端子に接触可能な可動子と、前記可動子と第2の端子とを接続する導体と、前記可動子の軸穴に貫通し当該可動子を回動自在に支持する支持軸を有し当該軸を変位させて前記可動子の可動接点を前記第1の端子の固定接点に接触可能に揺動させる揺動機構部と、閉路状態において可動接点を固定接点に接触させるための弾発部材とを備えた回路遮断器の可動子の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の配線用の回路遮断器の一例を図14乃至図16に示す。
図14は特開平5−303930号公報に開示された開路状態を示す側面図、図15はその閉路状態を示す側面図、図16は閉路状態での可動子と第1の端子の固定子との接触状態を示す拡大側面図である。
図中の符号50は回路遮断器の本体、51は第1の端子、57は第2の端子、54は第1の端子51に接触可能な可動子、56は可動子54と第2の端子57とを接続する可撓性を備えた導体、58は可動子54の軸穴54Hを貫通してこの可動子54を回動自在に支持する支持軸、59は揺動レバーにして、支持軸58を変位させて可動子54の可動接点53を第1の端子51の固定接点52に接触可能に揺動させる揺動機構部の構成部材、55は閉路状態において可動接点53を固定接点52に接触させるための弾発部材として作用する接圧バネである。尚、図中の符号60は揺動機構部の構成部材としてのレバーアームであり、レバーアームの中心が回路遮断器50の本体に、レバーアームの一部が揺動レバー59にそれぞれ回転結合されている。又、符号62は揺動機構部の構成部材としての可動子アームであり、支持軸58を保持する可動子アームである。
【0003】
図14に示す開路状態において、レバーアーム60に図示の矢印Aの方向への回転変位を与えると、揺動レバー59が支持軸58を押し込んで可動子54を第1の端子51方向(図上、右方向)へと変位させる。この回転変位に応じて、可動子アーム62はその支点62aを中心として時計回り方向へと回転移動して行き、可動子54の可動接点53が第1の端子51の固定接点52と接触して停止する。この停止状態でレバーアーム60は図示しないロック手段、例えばラッチ機構等によりロックされる。
【0004】
図15において、レバーアーム60がロックされると、支持軸58は変位できず、その位置が固定されるが、この支持軸58に回動自在に支持されている可動子54は、弾発部材としての上記接圧バネ55の反発力により、当該支持軸58を中心にして時計回り方向への回転力を受けて、可動接点53と固定接点52との接触静止状態が維持される。
即ち、この弾発部材としての接圧バネ55は、レバーアーム60の矢印A方向への回転変位によって、揺動レバー59の支持軸58が押し込まれて行くに従い、可動子54の可動接点53を第1の端子51の固定接点52へ圧接する方向への弾発力即ち反発力が次第に蓄積されて行いくため、上記の停止状態、即ち、ロックされた閉路状態下では、その反発力によって、可動接点53を固定接点52へ常時圧接することになる。
以上のような一連の動作により、回路遮断器50は図14の開路状態から図15の閉路状態となる。
【0005】
図17は、要部を水平断面で示した図16の平面図であり、回路遮断器50の可動接点53が固定接点52に対して接触して静止した理想的な状態を示したものである。尚、可動子54に穿たれている軸穴54Hの内周面とこれを貫通する支持軸58の外周面との間隙(クリアランス)の実際は0.5〜0.6mm程度であって目視できない程であるが、説明の都合上、誇張して図示してある。
【0006】
図17中の符号54Fは支持軸58に当接する可動子54の対軸接触面、即ち、支持軸58の外周側面に当接する軸穴54Hの内周面の接触部分を示し、符号58Fは可動子54に当接する支持軸58の対穴接触面、即ち、軸穴54Hの内周面に当接する支持軸58の外周面の接触部分を示す。又、符号53Fは固定接点52に当接する可動接点53の可動接点接触面を示し、符号52Fは可動接点53に当接する固定接点52の固定接点接触面を示す。又、符号63と符号64とは可動子54の支持軸58方向への変位を規制するため可動子54の両側に配置されたストッパである。
【0007】
さて、この図17に示す可動接点53と固定接点52とは理想的な接触状態をしており、両者の可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとの投影面は図17のS1に示すように全面的に面接触している。
しかしながら、このような理想的状態で接触させるためには、可動子54の対軸接触面54Fと可動接点接触面53Fとの平行、及び支持軸58の対穴接触面58Fと固定接点接触面52Fとの平行とが必要となる。
このため、従来では、高精度な部品が必要である上、誤差をなくす緻密な組み立て作業が必要となり、これらが大幅なコストアップの要因となっていた。
【0008】
図18は、従来の回路遮断器の可動子54と第1の端子51との不良接触状態を示す水平断面図であり、精度不良部品での組み立てや、高精度な部品であっても組み立て誤差によって生ずる可動子54の対軸接触面54Fと可動接点53の可動接点接触面53Fとが平行でない場合を示す。尚、図17と同一部分には、それぞれ同一符号を付して説明を省略する。
この状態では、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとは片当たり状態となり、両者の可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fの投影面は、図18のS2に示すよう一部が接触するのみで、接触面積は大幅に減少する。
【0009】
図19は、従来の回路遮断器の可動子54と第1の端子51との不良接触状態を示す水平断面図であり、精度不良部品での組み立てや高精度な部品であっても組み立て誤差によって生ずる支持軸58の対穴接触面58Fと固定接点52の固定接点接触面52Fとが平行でない場合を示す。尚、図17と同一部分には、それぞれ同一符号を付して説明を省略する。
この状態でも、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとは片当たり状態となり、両者の可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとの投影面は図19S3に示すように一部が接触するのみで、これも接触面積が大幅に減少する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回路遮断器の可動子構造では、可動子54の対軸接触面54Fと可動接点接触面53Fとの平行や、支持軸58の対穴接触面58Fと固定接点接触面52Fとの平行等が失われると、閉路時に、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが片当たり状態となるため、両者の可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとの接触面積が大幅に減少して、接触抵抗が大きくなる。
従って、ジュール熱の発生により大幅な温度上昇を生じてしまい、大型部品を使わざるを得ず、これが回路遮断器の小形化の妨げとなる、という問題点があった。
【0011】
他方、可動子54の対軸接触面54Fと可動接点接触面53Fとの平行や、支持軸58の対穴接触面58Fと固定接点接触面52Fとの平行等を確保しようとすると、回路遮断器の各構成部品の精度を高くする必要がある上、精密な組付け作業を行わねばならず、これのため、材料費や加工費、組み立て費等が高くなるという問題があった。
【0012】
本発明は、このような問題の解決を目的とし、部品に精度不良があったり、組み立て誤差が生じても、可動子の対軸接触面と可動接点接触面との平行や、支持軸の対穴接触面と固定接点接触面との平行を確保できる回路遮断器の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、第1の端子と、第2の端子と、前記第1の端子に接触可能な可動子と、前記可動子と第2の端子とを接続する導体と、前記可動子の軸穴に貫通し当該可動子を回動自在に支持する支持軸を有し当該支持軸を変位させて前記可動子の可動接点を前記第1の端子の固定接点に接触可能に揺動させる揺動機構部と、閉路状態において可動接点を固定接点に接触させるための弾発部材とを備えた回路遮断器において、閉路作動中、前記可動子の可動接点の可動接点接触面が前記第1の端子の固定接点の固定接点接触面と接触する際、当該固定接点接触面に対面する可動接点接触面が前記支持軸の軸方向に揺動自在となるよう、前記可動子の軸穴の内周面に接触する前記支持軸の中央部分を当該支持軸の両端部軸受部分と一旦分断した上で当該両端部軸受部分と前記中央部分の両端部とを連結し、前記両端部軸受部分と前記中央部分の両端部との連結は回動自在な連結としたことを特徴とする。
【0020】
請求項2の発明は、第1の端子と、第2の端子と、前記第1の端子に接触可能な可動子と、前記可動子と第2の端子とを接続する導体と、前記可動子の軸穴に貫通し当該可動子を回動自在に支持する支持軸を有し当該支持軸を変位させて前記可動子の可動接点を前記第1の端子の固定接点に接触可能に揺動させる揺動機構部と、閉路状態において可動接点を固定接点に接触させるための弾発部材とを備えた回路遮断器において、閉路作動中、前記可動子の可動接点の可動接点接触面が前記第1の端子の固定接点の固定接点接触面と接触する際、当該固定接点接触面に対面する可動接点接触面が前記支持軸の軸方向に揺動自在となるよう、前記可動子の軸穴の内周面に接触する前記支持軸の中央部分を当該支持軸の両端部軸受部分と一旦分断した上で当該両端部軸受部分と前記中央部分の両端部とを連結し、前記両端部軸受部分と前記中央部分の両端部との連結は少なくとも相対的に水平方向へ回動自在な連結としたことを特徴とする。
【0022】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の回路遮断器において、可動子の可動接点は支持軸の軸方向に間隔を置いて2個配設したことを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この実施の形態1に示す発明は、例えば図14に示したような、第1の端子51と、第2の端子57と、この第1の端子51に接触可能な可動子54と、この可動子54と第2の端子52とを接続する可撓性を備えた導体56と、可動子54の軸穴54Hに貫通してこの可動子54を回動自在に支持する支持軸58を有しこの支持軸58を変位させて可動子54の可動接点53を第1の端子51の固定接点52に接触可能に揺動させる揺動機構部と、閉路状態において可動接点53を固定接点52に接触させるための弾発部材として作用する接圧バネ55とを備えた回路遮断器に関するものであって、閉路作動中において、可動子54の可動接点53の可動接点接触面53Fが、第1の端子51の固定接点52の固定接点接触面52Fと接触する際に、固定接点接触面52Fに対面する可動接点接触面53Fが支持軸58の軸方向に揺動自在となるよう、支持軸58と接触する可動子54の軸穴54Hの内周面に案内面を形成したものである。
【0024】
図1乃至図5において、この実施の形態1を示す。図1は可動接点53と第1の端子51の固定接点52とが接触した瞬間を示す水平断面図、図2は図1の側面図、図3は可動接点53と第1の端子51の固定接点52とが理想的に接触した静止状態を示す水平断面図、図4は可動接点53と第1の端子51の固定接点52とが接触した瞬間の力の作用方向を示す平面図、図5は可動接点53と第1の端子51の固定接点52とが接触して静止した後の力の釣り合いを示す平面図である。
【0025】
図1乃至図5において、符号54Xは、可動子54の軸穴54Hの内周面に形成された案内面である。この案内面54Xは、軸穴54Hの両端側の穴縁を削って穴を拡げ、支持軸58の軸方向の断面形状即ち水平断面において、当該案内面54Xが、軸穴54Hの長さ方向中央に向かって凸形をなすように形成したものである。図1では弧状に形成されているが、半径Rの円弧を描くようR形状に形成してもよい。
【0026】
このように、支持軸58と接触する可動子54の軸穴54Hの内周面に案内面54Xを形成すると、閉路時に、可動接点53と固定接点52とが片当たり状態になると、接圧バネ55が可動子54に与えている付勢力により、可動子54が揺動して、片当たり状態が解消され、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが面接触して両者の接触面積が最大となる。
【0027】
これを図1乃至図5に基づいて説明する。
先ず図1は、閉路時、対穴接触面58Fと固定接点接触面52Fとが、公差や組み立て誤差などにより平行でないと、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが接触した瞬間は、図1のような片当たりの状態となり、この時の両者が接触した投影面は図1のS4に示す通り極めて小となってしまう。
【0028】
図4は図1の状態における力関係を表したもので、図中のF1は支持軸58が可動子54に対して及ぼす力を、F2は固定接点接触面52Fが可動接点接触面53Fに対して及ぼす力を示している。この時、力F2は、従来と同様に、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが片当たりしている箇所に発生する。
しかしながら、支持軸58と接触する可動子54の軸穴54Hの内周面に凸型形状に形成された案内面54Xにより、従来とは異なって、力F1が、支持軸58の対穴接触面58Fと、可動子54の軸穴54Hの内周面との間に発生する。こうして発生した力F1と力F2との合力は、案内面54Xの作用によって、固定接点接触面52Fと可動接点接触面53Fとの片当たりを解消するような方向、即ち、支持軸58の軸方向への揺動を促す回転力Mとなる。
【0029】
この回転力Mの発生により可動子54は、回転力Mの矢印方向に揺動即ち回転し始める。可動子54は、力F1及び力F2が同一直線上となったところで静止し、図3の状態となる。この時、両者が接触した投影面は図3のS5に示す通り、全面的に面接触したものとなり、図1のS4に比べて大幅に接触面積が増加する。図5はこの時の力のつり合い状態を表し、力F1と力F2は同一直線上となり回転力Mはなくなる。
【0030】
以上のように、軸穴54Hの内周面に凸型形状に形成された案内面54Xによって、可動子54が揺動動作を促され、固定接点52の固定接点接触面52Fと可動接点接触面53Fとが全面的に面接触することで両者の接触面積は最大となり、接触抵抗が低減する。
【0031】
尚、図示の例では、案内面54Xは支持軸58と接触する可動子54の軸穴54Hの内周面に形成してあるが、内周面の全周にわたって当該案内面54Xを形成してもよい(図示せず)。全周にわたって形成する方が加工作業がし易くなる点で有利である。
【0032】
実施の形態2.
図6は、実施の形態2を示したもので、軸穴54Hの内周面に凸型形状に形成される案内面54Xを、水平断面において、多角形形状としたものである。多角形形状としては円弧等の弧に極めて近い無数の辺から成るものから三角形形状(対軸接触面54Fに三角形の2辺が表れる形状)のものまであるが、図は、対軸接触面54Fに3辺が表れる多角形を形成した例である。
この場合も、上記実施の形態1で説明したのと同様に、閉路時に可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが片当たり状態になると、ある程度の角度で可動子54が揺動して片当たり状態が解消され、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが全面的に面接触して両者の接触面積は最大となり、接触抵抗が低減する。両者の接触の投影面は図6のS7に示す通りである。
尚、図7の側面図から分かるように、この実施の形態2では、可動子54の軸穴54Hの内周面の両縁の全周にわたって案内面54Xが形成されている。
【0033】
実施の形態3.
図8は、実施の形態3を示したもので、閉路作動中において、可動子54の可動接点53の可動接点接触面53Fが,第1の端子51の固定接点52の固定接点接触面52Fと接触する際に、固定接点接触面52Fに対面する可動接点接触面53Fが支持軸58の軸方向に揺動自在となるよう、可動子54の軸穴54Hの内周面と接触する支持軸58の接触面側、即ち、支持軸58の対穴接触面58Fに案内面58Xを形成したものである。
この案内面58Xは、図8、図9から分かるように、支持軸58の対穴接触面58Fを膨出形成したもので、支持軸58の軸方向の断面即ち水平断面において、当該案内面58Xが軸穴54Hの長さ方向中央に向かって凸形をなすように形成されている。図では弧状に形成されているが、半径Rの円弧を描くようR形状に形成してもよい。
【0034】
このように、可動子54の軸穴54Hの内周面と接触する支持軸58の接触面側に案内面58Xを形成すると、上記実施の形態1で説明したのと同様に、閉路時に、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが片当たり状態になると、接圧バネ55が可動子54に与えている付勢力により、可動子54が支持軸58の軸方向に揺動して、片当たり状態が解消され、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが全面的に面接触して両者の接触面積が最大となり、接触抵抗が低減する。両者の接触の投影面は図8のS9に示す通りである。
支持軸58に形成される凸型形状の案内面58Xは、当該案内面54Xの軸方向の断面形状が、軸穴54Hの長さ方向の中央が可動子54の内周面へ向かって凸形をなすように形成したもので、図では弧状に形成されているが、実施の形態2で説明したような、半径Rの円弧を描くようR形状に形成してもよいし、多角形形状に形成してもよい。
尚、図示の例では、案内面58Xは支持軸58の対穴接触面58Fの領域を膨出形成してあるが、可動子54の軸穴54Hの内周面と接触する支持軸58の外周面の全周にわたって当該案内面558Xを形成してもよい(図示せず)。
【0035】
実施の形態4.
図10は、実施の形態4を示すもので、閉路作動中において、可動子54の可動接点53の可動接点接触面53Fが,第1の端子51の固定接点52の固定接点接触面52Fと接触する際に、固定接点接触面52Fに対面する可動接点接触面53Fが支持軸58の軸方向に揺動自在となるよう、可動子54の軸穴54Hの内周面に接触する支持軸58の中央部分58C、換言すれば、少なくとも軸穴54Hに収まっている軸部分を、軸穴54Hに収まっていない支持軸58の両端側の軸受部分58S,58Tとに一旦3つに分断した上で、当該両端部軸受部分58S,58Tと中央部分58Cの両端部とを回動自在に連結して一本の支持軸58として構成したものである。
【0036】
両端部軸受部分58S、58Tと中央部分58Cの両端部との連結は、自在継手のような連結構造にして回動自在としてもよいが、少なくとも、閉路作動中において、可動子54の可動接点53の可動接点接触面53Fが,第1の端子51の固定接点52の固定接点接触面52Fと接触する際に、可動子54が支持軸58の軸方向に揺動できるよう、相対的にほぼ水平方向へ回動自在な連結としておく必要がある。
【0037】
図11は図10の側面図、図12は両端部軸受部分58Sと中央部分58Cとの連結構造の一例を示すもので、図12から分かるように、中央部分58Cは両端部軸受部分58S、58Tに対して、水平方向へ回動自在(図10の矢印A)となるようピン71、74にて枢着されている。尚、図10の矢印Bは、中央部分58Cの回動運動に伴う両端部軸受部分58S、58Tのいずれか一方側の逃げ、即ち軸方向の摺動運動を示したものであるが、実際には、極めて僅かな摺動であるため、通常の組付けや組立において構造上自然に生じる間隙にて十分吸収し得るであろう。
【0038】
尚、本発明における支持軸58は、その両側の軸受に対して、回動自在であっても回動不能であっても差し支えないが、図10、図12に示す例のように、中央部分58Cが両端部軸受部分58S、58Tに対して、水平方向へ回動自在(図10の矢印A)に構成されている場合には、両端部軸受部分58S、58Tの少なくとも一方側は軸受に対して回動不能とする方が、当該支持軸58の作動を円滑にさせる上からは好ましい。
【0039】
このように、閉路作動中、可動子54の可動接点53の可動接点接触面53Fが第1の端子51の固定接点52の固定接点接触面52Fと接触する際、当該固定接点接触面52Fに対面する可動接点接触面53Fが支持軸58の軸方向に揺動自在となるよう、可動子54の軸穴54Hの内周面に接触する支持軸58の中央部分58Cを当該支持軸58の両端部軸受部分58S、58Tと一旦分断した上で当該両端部軸受部分58S、58Tと中央部分58Cの両端部とを連結した構造にすると、上記実施の形態1で説明したのとほぼ同様に、閉路時に、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが片当たり状態になると、接圧バネ55が可動子54に与えている付勢力により、例えば、可動子54に穿たれた軸穴54Hの内周面の精度不良による軸方向の傾に応じて支持軸58の連結部分が回動して支持軸58の中央部分58Cが両端部軸受部分58S,58Tに対し、支持軸58が全体として屈曲することにより、可動子54が揺動して、片当たり状態が解消され、可動接点接触面53Fと固定接点接触面52Fとが面接触して両者の接触面積が最大となり、接触抵抗が低減する。両者の接触の投影面は図10のS10に示す通りである。
【0040】
実施の形態5.
図13は、実施の形態5を示すもので、上記実施の形態1に示す可動子54の構造において、更に、可動子54の可動接点53として2つの可動接点53A,53Bを用意し、この2つの可動接点53A,53Bを、固定接点接触面52Fに面した可動子54の所定の面に、支持軸58の軸方向に適当な間隔を置いて、固定接点接触面52Fと面接触するように配設したものである。
この構成では、可動子54が固定接点接触面52Fに接触した瞬間には、片当たり状態となるが、その瞬間、実施の形態1の場合と同様に、軸穴54Hの内周面に凸型形状に形成された案内面54Xによって、可動子54が揺動動作を促され、固定接点52の固定接点接触面52Fと2つの可動接点53A,53Bの可動接点接触面53Fとが2点、即ち2面にて安定して面接触することで両者の接触面積は最大となり、接触抵抗が低減する。両者の接触する投影面は図13のS8に示す通りである。
尚、この場合、2つの可動接点53A,53Bの可動接点接触面を、1つの場合に比べて比較的大きな面積となるよう形成しておくと、接触面積を大きく、例えば2倍に拡大することができるので、接触抵抗を小さくすることができ、その改善が見込める。
【0041】
図13では、実施の形態1の場合を示したが、実施の形態2乃至4のいずれにおいても、可動子54の可動接点53として、2つの可動接点53A,53Bを用意し、この2つの可動接点53A,53Bを、固定接点接触面52Fに面した可動子54の所定の面に、支持軸58の軸方向に適当な間隔を置いて、固定接点接触面52Fと面接触するように配設しても、同様の作用効果が得られる。
【0042】
【発明の効果】
請求項1及び請求項2の発明は、いずれも、可動子の対軸接触面と可動接点接触面との平行や、支持軸の対穴接触面と固定接点接触面との平行等が、部品の精度不良や組立て誤差等によって失われたとしても、閉路作動において、可動接点接触面と固定接点接触面とが接触した瞬間に片当たり状態になっても、瞬時に、両者の接触面が面接触する方向への回転力が可動子に与えられ、片当たり状態が瞬時に解消されて両者は面接触し、その接触面積は最大となる。この結果、ジュール熱の発生が大幅に抑制されるため、従来のものに比べて、法規による規格指定内において、小さな構成部品を使用することができるので、従来のものに比べて、小形で温度上昇が小さい高性能の回路遮断器を提供することができる。
又、従来に比べて、構成部品に高精度の加工や誤差のない緻密な組立て作業を必要としないので、高性能であるにも拘わらず廉価な回路遮断器を提供することができる。
【0043】
請求項3の発明は、2つの可動接点を有するので、上記の請求項1及び請求項2の発明による作用効果に加え、接触抵抗やジュール熱の発生を大幅に低減することができる。例えば、接触面積を2倍に拡大すると、接触抵抗が1/2となるから、ジュール熱の発生も1/2とすることができ、従来と同様な性能を発揮するにも拘わらず、一段と小形で温度上昇が小さい高性能の回路遮断器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 可動接点と第1の端子の固定接点とが接触した瞬間を示す水平断面図である。
【図2】 図1の側面図である。
【図3】 可動接点と第1の端子の固定接点とが理想的に接触した静止状態を示す水平断面図である。
【図4】 可動接点と第1の端子の固定接点とが接触した瞬間の力の作用方向を示す平面図である。
【図5】 可動接点と第1の端子の固定接点とが接触して静止した後の力の釣り合いを示す平面図である。
【図6】 実施の形態2を示した水平断面図である。
【図7】 図6の側面図である。
【図8】 実施の形態3を示した水平断面図である。
【図9】 図8の側面図である。
【図10】 実施の形態4を示した水平断面図である。
【図11】 図10の側面図である。
【図12】 両端部軸受部分と中央部分との連結構造の一例を示す図である。
【図13】 実施の形態5を示した水平断面図である。
【図14】 従来の回路遮断器の開路状態を示す側面図である。
【図15】 従来の回路遮断器の閉路状態を示す側面図である。
【図16】 閉路状態での可動子と第1の端子の固定子との接触状態を示す拡大側面図である。
【図17】 図16の要部を一部断面で示した水平断面である。
【図18】 従来の回路遮断器の可動子と第1の端子との不良接触状態を示す水平断面図である。
【図19】 従来の回路遮断器の可動子と第1の端子との不良接触状態を示す水平断面図である。
【符号の説明】
50 回路遮断器、51 第1の端子、52 固定接点、52F 固定接点接触面、53 可動接点、53F 可動接点接触面、54 可動子、54F 対軸接触面、54H 軸穴、54X 案内面、55 弾発部材(接圧バネ)、56 導体、57 第2の端子、58 支持軸、58C 中央部分、58F 対穴接触面、58S,58T 両端部軸受部分、58X 案内面、S1〜S10 投影面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit breaker, more specifically, a first terminal, a second terminal, a movable element that can contact the first terminal, and a conductor that connects the movable element and the second terminal. A support shaft that passes through the shaft hole of the mover and rotatably supports the mover so that the shaft can be displaced so that the movable contact of the mover can come into contact with the fixed contact of the first terminal. The present invention relates to a structure of a mover of a circuit breaker including a swinging mechanism section that swings and a resilient member for bringing a movable contact into contact with a fixed contact in a closed state.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional circuit breaker for wiring is shown in FIGS.
FIG. 14 is a side view showing an open circuit state disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-303930, FIG. 15 is a side view showing the closed circuit state, and FIG. 16 is a diagram showing a movable element and a first terminal stator in the closed state. It is an enlarged side view which shows the contact state.
In the figure,
[0003]
In the open circuit state shown in FIG. 14, when the
[0004]
In FIG. 15, when the
That is, the
By the series of operations as described above, the
[0005]
FIG. 17 is a plan view of FIG. 16 showing the main part in a horizontal cross section, and shows an ideal state where the
[0006]
In FIG. 17,
[0007]
Now, the
However, in order to make contact in such an ideal state, the
For this reason, conventionally, high-precision parts are required, and precise assembling work that eliminates errors is necessary, which has been a cause of significant cost increase.
[0008]
FIG. 18 is a horizontal sectional view showing a defective contact state between the
In this state, the movable
[0009]
FIG. 19 is a horizontal sectional view showing a defective contact state between the
Even in this state, the movable
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional mover structure of the circuit breaker, the
Therefore, the generation of Joule heat causes a significant temperature rise, and there is a problem that large parts must be used, which hinders downsizing of the circuit breaker.
[0011]
On the other hand, if the
[0012]
The present invention aims to solve such problems, and even if parts have inaccuracy or an assembly error occurs, the parallel contact surface of the movable element and the contact surface of the movable contact, and the support shaft pair. An object of the present invention is to provide a circuit breaker that can ensure parallelism between the hole contact surface and the fixed contact surface.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a first terminal, a second terminal, a mover that can contact the first terminal, a conductor that connects the mover and the second terminal, and the mover. A support shaft that penetrates the shaft hole of the movable member and rotatably supports the mover, and displaces the support shaft to swing the movable contact of the mover so as to be in contact with the fixed contact of the first terminal. In a circuit breaker including a swing mechanism and a resilient member for bringing a movable contact into contact with a fixed contact in a closed state, the movable contact contact surface of the movable contact of the mover is the first during the closing operation. When contacting the fixed contact contact surface of the fixed contact of the terminal, the movable contact contact surface facing the fixed contact contact surface is swingable in the axial direction of the support shaft. The center portion of the support shaft that contacts the inner peripheral surface of the shaft hole of the mover is once divided from both end bearing portions of the support shaft, and then the both end bearing portions and both end portions of the center portion are connected. The connection between the both end bearing portions and the both end portions of the central portion is a rotatable connection. It is characterized by that.
[0020]
Claim 2 The invention includes a first terminal, a second terminal, a mover that can contact the first terminal, a conductor that connects the mover and the second terminal, and a shaft hole of the mover. A swing mechanism that has a support shaft that penetrates through the shaft and rotatably supports the mover, and displaces the support shaft to swing the movable contact of the mover so as to be in contact with the fixed contact of the first terminal. And a resilient member for bringing the movable contact into contact with the fixed contact in a closed state, the movable contact contact surface of the movable contact of the mover is the first terminal during the closing operation. When contacting the fixed contact contact surface of the fixed contact, the movable contact contact surface facing the fixed contact contact surface is swingable in the axial direction of the support shaft on the inner peripheral surface of the shaft hole of the mover. Once the center part of the supporting shaft that comes into contact with the bearing parts at both ends of the supporting shaft is once split, Both end bearing portions and both end portions of the center portion are connected, and the connection between the both end bearing portions and both ends of the center portion is a connection that is at least relatively rotatable in the horizontal direction. To do.
[0022]
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
The invention shown in the first embodiment includes, for example, a
[0024]
1 to 5 show the first embodiment. 1 is a horizontal sectional view showing the moment when the
[0025]
1 to 5,
[0026]
As described above, when the
[0027]
This will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 1 shows that the moment when the movable
[0028]
FIG. 4 shows the force relationship in the state of FIG. 1. In FIG. 4, F1 indicates the force exerted by the
However, due to the
[0029]
Due to the generation of the rotational force M, the
[0030]
As described above, the
[0031]
In the illustrated example, the
[0032]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 shows the second embodiment, in which the
In this case as well, as described in the first embodiment, when the movable
As can be seen from the side view of FIG. 7, in the second embodiment, the
[0033]
FIG. 8 shows the third embodiment, and during the closing operation, the movable
As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0034]
As described above, when the
The
In the illustrated example, the
[0035]
FIG. 10 shows the fourth embodiment. During the closing operation, the movable
[0036]
The connection between the bearing
[0037]
FIG. 11 is a side view of FIG. 10, and FIG. 12 shows an example of a connection structure between the both end bearing portions 58S and the
[0038]
It should be noted that the
[0039]
Thus, during the closing operation, when the movable
[0040]
FIG. 13 shows the fifth embodiment. In the structure of the
In this configuration, at the moment when the
In this case, if the movable contact contact surfaces of the two
[0041]
Although FIG. 13 shows the case of the first embodiment, in any of the second to fourth embodiments, two
[0042]
【The invention's effect】
Claim 1 as well as Claim 2 In any of the inventions, the parallelism between the contact surface of the movable element and the contact surface of the movable contact, the parallelism of the contact surface of the support shaft with the hole and the fixed contact surface, etc., may result in inaccurate parts, assembly errors, etc. Even if the contact between the movable contact point and the fixed contact point comes into contact at the moment when the movable contact point and the fixed contact point come into contact with each other, the rotational force in the direction in which both contact points come into surface contact is instantaneous. Is given to the mover, the one-contact state is instantly canceled, and both come into surface contact, and the contact area is maximized. As a result, the generation of Joule heat is greatly suppressed, and smaller components can be used within the standard specification by law than the conventional one. A high-performance circuit breaker with a small rise can be provided.
Further, compared to the prior art, since high-precision processing and precise assembly work without error are not required for the component parts, it is possible to provide an inexpensive circuit breaker despite its high performance.
[0043]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a horizontal sectional view showing a moment when a movable contact and a fixed contact of a first terminal come into contact with each other.
FIG. 2 is a side view of FIG.
FIG. 3 is a horizontal sectional view showing a stationary state in which a movable contact and a fixed contact of a first terminal are in ideal contact with each other.
FIG. 4 is a plan view showing the action direction of force at the moment when the movable contact and the fixed contact of the first terminal come into contact with each other.
FIG. 5 is a plan view showing a balance of forces after the movable contact and the fixed contact of the first terminal come into contact with each other and come to rest.
FIG. 6 is a horizontal sectional view showing the second embodiment.
7 is a side view of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a horizontal sectional view showing a third embodiment.
9 is a side view of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a horizontal sectional view showing a fourth embodiment.
11 is a side view of FIG.
FIG. 12 is a view showing an example of a connection structure between both end bearing portions and a central portion.
13 is a horizontal sectional view showing the fifth embodiment. FIG.
FIG. 14 is a side view showing an open circuit state of a conventional circuit breaker.
FIG. 15 is a side view showing a closed state of a conventional circuit breaker.
FIG. 16 is an enlarged side view showing a contact state between the mover and the first terminal stator in a closed state;
17 is a horizontal cross section showing a main part of FIG. 16 in a partial cross section.
FIG. 18 is a horizontal cross-sectional view showing a poor contact state between the mover of the conventional circuit breaker and the first terminal.
FIG. 19 is a horizontal cross-sectional view showing a poor contact state between a mover and a first terminal of a conventional circuit breaker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
閉路作動中、前記可動子の可動接点の可動接点接触面が前記第1の端子の固定接点の固定接点接触面と接触する際、当該固定接点接触面に対面する可動接点接触面が前記支持軸の軸方向に揺動自在となるよう、前記可動子の軸穴の内周面に接触する前記支持軸の中央部分を当該支持軸の両端部軸受部分と一旦分断した上で当該両端部軸受部分と前記中央部分の両端部とを連結し、前記両端部軸受部分と前記中央部分の両端部との連結は回動自在な連結としたことを特徴とする回路遮断器。A first terminal, a second terminal, a mover that can contact the first terminal, a conductor that connects the mover and the second terminal, and a shaft hole of the mover, A swing mechanism having a support shaft that rotatably supports the mover, and displacing the support shaft so that the movable contact of the mover can come into contact with the fixed contact of the first terminal; In a circuit breaker comprising a resilient member for bringing a movable contact into contact with a fixed contact in a state,
During the closing operation, when the movable contact surface of the movable contact of the mover contacts the fixed contact surface of the fixed contact of the first terminal, the movable contact surface facing the fixed contact contact surface is the support shaft. The center portion of the support shaft that contacts the inner peripheral surface of the shaft hole of the mover is once divided from both end bearing portions of the support shaft so as to be swingable in the axial direction of the mover, and then the both end bearing portions And the both ends of the center portion are connected, and the connection between the both end bearing portions and the both ends of the center portion is a rotatable connection.
閉路作動中、前記可動子の可動接点の可動接点接触面が前記第1の端子の固定接点の固定接点接触面と接触する際、当該固定接点接触面に対面する可動接点接触面が前記支持軸の軸方向に揺動自在となるよう、前記可動子の軸穴の内周面に接触する前記支持軸の中央部分を当該支持軸の両端部軸受部分と一旦分断した上で当該両端部軸受部分と前記中央部分の両端部とを連結し、前記両端部軸受部分と前記中央部分の両端部との連結は少なくとも相対的に水平方向へ回動自在な連結としたことを特徴とする回路遮断器。A first terminal, a second terminal, a mover that can contact the first terminal, a conductor that connects the mover and the second terminal, and a shaft hole of the mover, A swing mechanism having a support shaft that rotatably supports the mover, and displacing the support shaft so that the movable contact of the mover can come into contact with the fixed contact of the first terminal; In a circuit breaker comprising a resilient member for bringing a movable contact into contact with a fixed contact in a state,
During the closing operation, when the movable contact surface of the movable contact of the mover contacts the fixed contact surface of the fixed contact of the first terminal, the movable contact surface facing the fixed contact contact surface is the support shaft. The center portion of the support shaft that contacts the inner peripheral surface of the shaft hole of the mover is once divided from both end bearing portions of the support shaft so as to be swingable in the axial direction of the mover, and then the both end bearing portions And the both ends of the central portion are connected, and the connection between the both end bearing portions and the both ends of the central portion is a connection that is at least relatively rotatable in the horizontal direction. .
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