JP4205862B2 - 自動車の電流回路を保護するための遮断器 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の、自動車の電流回路を保護するための遮断器（ヨーロッパ特許第０１５１６９２号明細書、ドイツ特許第３５２６７８５号明細書参照）に関する。このような遮断器は、ＤＩＮ規格７２５８１−３に基づく通常のカットアウトヒューズに代えて、平形ヒューズソケットを装備した自動車に、世界的に大量に利用されようとしている。
【０００２】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の遮断器において、自動遮断器により保護される電流回路を過電流引外しなしでも任意に遮断できる、それ自体ドイツ特許出願公開第１０９９６２４号明細書で既に基本的に知られた方式を、簡単に実現することにある。特に自動車の電流回路を保護する目的で、例えば自動車が長期にわたり使用されないとき、単純な手動回路遮断でバッテリーの漏洩電流による放電を有効に防止する必要がある。これは、例えば車両の最終検査後これを顧客に引き渡す迄の間に生ずる。つまりその間に、しばしば長期の輸送時間又は貯蔵期間が存在する。この課題は、請求項１に記載の手段によって解決される。
【０００３】
本発明に基づく解決策の構造的な実施の形様は、従属請求項に記載してある。本発明に基づく解決策は、特に遮断器の最小寸法により与えられる条件に適合する。特に手動引外し装置は双腕回動レバーとして形成され、引外しアームは、休止位置においてバイメタル・スナップ板の接点側に置かれる。バイメタル・スナップ板の接点接触位置において、引外しアームはバイメタル・スナップ板に接触していない。引外しアームはむしろこの初期位置および休止位置では、非接触状態に保たれている。これは、手動引外し装置の軸受軸からその回動駆動装置としての下側脚部に加わるばね圧力により生じる。特に双腕回動レバーとして作用する手動引外し装置は、ハウジングカバーと一体に形成された軸受軸上に、可動スナップ継手でスナップ結合するよう構成されている。この構成は、狭い空間状態に適合し、組立技術的に容易に実施できる構造であり、しかも安価である。また、本発明に基づく形式の遮断器は量産品である。更に、本発明の手動引外し装置は、多数の遮断器を非常に密に列を成して配置した場合でも、容易且つ確実に操作できる。補助的な接点セパレータを含む請求項２に記載の実施態様において、手動引外し装置の引外し運動が所望の接点分離を生じさせたか否かは、次のようにして間違いなく明瞭に認識できる。即ち、手動引外し装置の引外し後、接点セパレータの押圧端が遮断器ハウジングから突出する。ハウジングから突出した手動引外し装置の作動アームは、接点セパレータの押圧端が押されたことに伴う接点セパレータの復帰を防ぎ、かつバイメタルが冷えたときに起こる自動的なスナップ接触又は遮断器の再投入を防ぐ。従って本発明は、冒頭に述べた従来形式の遮断器の構造を変更しないまま、簡単に実施できる。
【０００４】
以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【０００５】
この遮断器の作動原理は、ヨーロッパ特許第０１５１６９２号明細書およびその改良形態であるドイツ特許第３５２６７８５号明細書における遮断器の作動原理と同じである。本発明は、遮断器の構成を、その構造を変更することなく外から手動で引き外せるように改良することにある。なお上記遮断器の作動原理については、上述の刊行物の開示内容を参照されたい。
【０００６】
過電流遮断器において、絶縁材料から成るベース部１が、互いに平行に延びる２つの平形プラグ２、３の周りに射出成形されている。これに伴い、平形プラグ２、３はハウジングに固着される。平形プラグ２、３の両端は、ベース部１から外に突出している。平形プラグ２、３のハウジング内側端４、５は、遮断器のハウジング内室の中に突出している。平形プラグ２、３はその全長にわたり、ＤＩＮ規格７２５８１−３の規定に応じてカットアウトヒューズとして作用する公知の挿入平形ヒューズのように延びている。平形プラグ２、３は、ベース部１上に長手方向９に押し被せられるハウジングカバー８のハウジング覆い面６、７に対し平行に延びている。ハウジングカバー８は、押し被せ位置ないし組立位置において、ベース部１にスナップ結合されている。そのため、ベース部１の固定歯１１が、ハウジング覆い面６にある固定開口１０にきっちりはまり込む。
【０００７】
平形プラグ２、３は、全長にわたり横断面が平形長方形をなしている。平形プラグ２の内側端４に、バイメタル・スナップ板１２が固定され、バイメタル・スナップ板１２は、詳しくはその固定端１３が固定点１４に、例えば溶着されている。バイメタル・スナップ板１２はその可動端１５が接触端として、他方の平形プラグ３の内側端５との重なり位置に突出している。平形プラグ３の内側端５はその上側面に、バイメタル・スナップ板１２の可動端１５の下側面に固定された可動接点１７に対する固定接点１６を有している。
【０００８】
バイメタル・スナップ板１２が低温状態にあるとき、その可動端１５に固定された可動接点１７は平形プラグ３の固定接点１６に接している。これに伴い、両平形プラグ２、３間の電流経路が閉じている。この閉成状態を図２と５に示す。この状態では、接点セパレータ１８が可動接点１７のベース部１側の側面に接している。接点セパレータ１８は圧縮ばね１９により可動接点１７の側面に向い、長手方向９と逆向きに押されている。圧縮ばね１９は他端２０がベース部１に接触支持されている。ベース部１の支持面２１は、コイルばね状の圧縮ばね１９を遮断器の内部で位置決めする心出しピン２２を有している。
【０００９】
接点セパレータ１８は、平面的に見て直角形の形状物（図１参照）の一方の脚部をなし、該形状物の長手方向９と逆向きに突出する他方の脚部は、接点セパレータ１８の押圧端２４を有している。押圧端２４は、固定接点１６と可動接点１７の接触状態（図２、５参照）と、それに応じ圧縮ばね１９が圧縮された状態では、ハウジングカバー８内で両平形プラグ２、３の内側端４、５間に入り込み、両側に位置する平形プラグ２、３の内側端４、５に対し平行に延びている。
【００１０】
両接点１６、１７を接点開放方向に分離する際、可動接点１７は固定接点１６から持ち上げられるばかりか、接点セパレータ１８のベース部１側側面との接触も絶たれる（図３、４、６、７参照）。この結果、圧縮ばね１９が弛緩する。この圧縮ばね１９は接点セパレータ１８を長手方向９と逆向きに、バイメタル・スナップ板１２に結合された可動接点１７に対し固定接点１６を遮蔽する覆い位置まで移動する。この覆い位置において、接点セパレータ１８の下側面から突出するストッパ２６が、それに面した固定接点１６の側面に突き当たる。このストッパ２６は接点セパレータ１８の接点分離運動を制限し、接点セパレータ１８をその固定接点１６に対する遮蔽位置に位置させる。その場合、圧縮ばね１９は依然として長手方向９と逆向きに接点セパレータ１８に永続的に圧力を与える。接点セパレータ１８は、弛緩する圧縮ばね１９により生じた上述の長手運動の際、ハウジング内で露出している平形プラグ３の内側端５の上側面上を、レール上のように案内される。そのため接点セパレータ１８の下側面には、軌道溝のように作用する案内凹所２７が設けられている（図１参照）。
【００１１】
両接点１６、１７が分離した状態（図３、４、６、７参照）において、接点セパレータ１８の押圧脚部２３の押圧端２４は、ハウジングカバー８にある開口２８を通して外に突出し、これによって、接点開放が生じたことを報知する。この接点開放報知の外部からの認識は、ハウジングの色とはっきり区別された押圧端２４の信号色によって、確実にされるか改善される。
【００１２】
上述の過電流遮断器の機能に関する限り、両接点１６、１７の開放がバイメタル式の引外しにより、即ちバイメタル・スナップ板１２の加熱により引き外されるような冒頭に述べた形式の従来技術の機能と同じである。
【００１３】
本発明に基づき、バイメタル式引外しに加え、手動引外し機構が付加されている。そのため、選択的にバイメタル・スナップ板１２をその接点接触位置（図２および図５参照）から持ち上げる手動引外し装置２９が設けられている。この手動引外し装置２９は双腕レバーとして形成されている。このレバーの作動端は、ハウジングカバー８の平形プラグ２、３と反対側端面（ハウジング底）３０から突出している。手動引外し装置２９は接点セパレータ１８の脚部２３ないし押圧端２４の直ぐ横で、平形プラグ３の内側端５側に置かれ、その長手方向９が脚部２３に対して平行に延びている。
【００１４】
手動引外し装置２９は、接点開放のためバイメタル・スナップ板１２の接触端１５を、可動接点１７を持つ接触側から接点開放方向２５に移動させる。この動きは、双腕状回動レバーとして形成した手動引外し装置２９の引外しアーム３１により行う。そのため、引外しアーム３１は、ハウジングカバー８と一体に形成した軸受軸３２を中心とし、引外し方向２５に持ち上げ回動される。
【００１５】
手動引外し装置２９の他方のアーム、即ち作動アーム３３は、軸受軸３２を越えて外に突出している。作動アーム３３は、全長にわたりハウジングカバー８の外側に位置している。これは軸受軸３２に対しても言える。軸受軸３２は、ハウジングカバー８の端面（底）３０から外に突出した２つの保持壁３４、３５間に置かれている。これら両保持壁３４、３５は同時に手動引外し装置２９の長手ガイドないし長手方向づけを保障し、ハウジングカバー８および軸受軸３２と一体に形成されている。軸受軸３２はハウジング開口３６の前に外置きされている。手動引外し装置２９は前記開口３６を通してハウジング内に突出する。
【００１６】
手動引外し装置２９はほぼＵ形に形成された単一絶縁部品であり、その両Ｕ字脚部が軸受軸３２を包囲している。一方のＵ字脚部、即ち図において下側の脚部は、作動アーム３３と、そこから延びてハウジング内室に突出する引外しアーム３１とから成る。手動引外し装置２９の軸受軸３２は、バイメタル・スナップ板１２とハウジング覆い面６、７とに対しほぼ平行に延びている。軸受軸３２は図２〜７の紙面に対し垂直に延びている。
【００１７】
軸受軸３２上に位置する手動引外し装置２９のＵ字脚部は、固定脚部３７として、引外しアーム３１の方向に突出し軸受軸３２の背面に係合する保持突起３８を備えている。
【００１８】
更に固定脚部３７はその上側面に、ハウジング開口３６に対して手動引外し装置２９の挿入深さを規定するストッパ３９を有する。ストッパ３９のハウジング覆い面６との当接状態は、図２、５から理解できる。手動引外し装置２９の作動アーム３３の外側端におけるＵ字クロスヘッド４０は、手動引外し装置２９の外側端を形成している。
【００１９】
手動引外し装置２９のＵ字下側脚部、即ち引外しアーム３１は、その長手距離のほぼ中央に軸受面４１を形成すべく、内側面を凹面状に湾曲されている。
【００２０】
手動引外し装置２９は、可動スナップ継手で軸受軸３２にスナップ結合されている。そのため、手動引外し装置２９はＵ字両脚部で一体形スナッパおよび／又はスナッパと共働する対向面として、軸受軸３２をばね弾性的に包囲する。軸受軸３２は、手動引外し装置２９の引外し運動中、Ｕ字を押し広げる横断面形状を持つ。詳しくは、押し広げにより蓄圧された弾性ばね圧が、引外し回動方向４２と逆向きに手動引外し装置２９を自動的に初期位置に戻す復帰圧として作用する横断面形状を持つ。該形状は或る非対称性を特徴とする。この非対称性は、Ｕ字脚部３１、３７を引外し回動位置（図３、６参照）に付勢する軸受軸３２の横断面寸法が、Ｕ字脚部３１、３７を手動引外し装置２９の休止位置（図２、４、５、７、８参照）に付勢する横断面寸法より大きいことに基づく。この非対称性は、保持突起３８に対する対向ストッパ面４３および手動引外し装置２９の回動範囲を制限するための作動アーム３３に対する回動ストッパ４４をも形成する。
【００２１】
手動引外し装置２９のＵ字形状とばね弾性整合性とは、軸受軸３２の横断面形状が円からずれ、ほぼ楕円形をなすのに伴い一連の利点を生ずる。軸受軸３２の横断面形状と無関係に、手動引外し装置２９は確実に、軸受軸３２上で簡単にスナップ組立でき、脱落しないよう保持できる。手動引外し装置２９は外から簡単にＵ字脚部端がハウジング開口３６内に押し込まれ、スナップ結合される。押し込み位置ないし休止位置を、図５、７に示す。この場合、手動引外し装置２９の引外しアーム３１は、バイメタル・スナップ板１２の下側に位置する。手動引外し装置２９が軸受軸３２を中心として時計方向に回動すると、引外しアーム３１が持ち上げられる。アーム３１はバイメタル・スナップ板２１の下側面に引っ掛かり、これを、可動接点１７が固定接点１６から離れる位置迄持ち上げる。これにより、接点セパレータ１８と可動接点１７との接触が解放され、接点セパレータ１８は圧縮ばね１９の作用下に固定接点１６を覆う位置迄（図３、６参照）移動する。この位置は、再投入ができないように、即ちバイメタル１２ないしこのバイメタル１２に結合された可動接点１７が接触位置に復帰できないようにする。手動引外し装置２９の作動アーム３３に外から時計方向に与えた回動圧力Ｐ（図３、図６参照）が無くなる、即ち手動引外し装置２９を解放すると、手動引外し装置２９は、軸受軸３２から与えられ蓄圧され両Ｕ字脚部間に作用する押し広げ圧力に伴い、図４、７に示す初期位置に、反時計方向に回動して戻る。この位置で、引外しアーム３１は、バイメタル・スナップ板１２並びに平形プラグ３の内側端５から、かなり大きな間隔を保っている。
【００２２】
図８は、手動引外し装置２９の変更例を示す。変更点は、手動引外し装置２９のクロスヘッド４０のヘッド面４５を越えて外に突出する作動ピン４６を配置した点にある。ピン４６は引外しアーム３１の長手広がり方向において逆向きに外に突出し、例えばクロスヘッド４０の長手方向および引外しアーム３１ないし作動アーム３３の長手方向が交差する場所に置かれている。重要なのは、作動ピン４６に与える全ての押圧作用を、押圧方向と殆ど無関係に、遮断器を引き外す手動引外し装置２９の回動運動に変換される分力を発生するよう、作動ピン４６を図８のとおり軸受軸３２に対し水平方向並びに垂直方向にずらして配置した点である。回動方向ないしそれにより伴うモーメントを矢印４７で示す。かかるモーメント作用を生じさせる付勢方向を、同様に矢印４８、４９で示してある。
【００２３】
更に、手動引外し装置２９は、ハウジングの色とはっきり区別されたＤＩＮ規格７２５８１−３に応じた安全色に類似して選択されて着色されている。この色は、多重配置においても、確実な選択および手動操作を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく遮断器の分解斜視図。
【図２】 遮断器が組み立てられ、バイメタル・スナップ板が接触状態にある図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】 手動引外し装置が最大引外し位置に回動され、遮断器が開かれた状態の図２に相当した断面図。
【図４】 手動引外し装置が解放された状態の図３における引外し位置にある遮断器の図２に相当した断面図。
【図５】 図２における遮断器の接点および手動引外し装置の範囲の拡大断面図。
【図６】 図３における遮断器の接点および手動引外し装置の範囲の拡大断面図。
【図７】 図４における遮断器の接点および手動引外し装置の範囲の拡大断面図。
【図８】 手動引外し装置２９の異なった実施例の断面図。
【符号の説明】
１ ベース部
２、３ 平形プラグ
４、５ 平形プラグの内側端
６、７ ハウジング覆い面
８ ハウジングカバー
９ 長手方向
１０ 固定開口
１１ 固定歯
１２ バイメタル・スナップ板
１３ バイメタル・スナップ板の固定端
１４ 固定点
１５ バイメタル・スナップ板の可動端
１６ 固定接点
１７ 可動接点
１８ 接点セパレータ
１９ 圧縮ばね
２０ 圧縮ばね端
２１ 圧縮ばねの支持面
２２ 心出しピン
２３、３７ 脚部
２４ 押圧端
２５ 接点開放方向
２６ ストッパ
２７ 案内凹所
２８ 開口
２９ 手動引外し装置
３０ ハウジングカバー端面壁（底）
３１ 引外しアーム
３２、４１ 軸受軸
３３ 作動アーム
３４、３５ 保持壁
３６ ハウジング貫通開口
３８ 保持突起
３９ ハウジングストッパ
４０ クロスヘッド
４２ 引外し回動方向
４３ 対向ストッパ面
４４ 回動ストッパ
４５ ヘッド面
４６ 作動ピン
４７ 回転方向
４８、４９ 力作用方向

Claims (12)

1. 空間を節約して互いに密に隣接配置するべく平形直方体をなす絶縁材料ハウジングを備え、該ハウジングが互いに平行に延びる両側覆い面（６、７）を有し、この面（６、７）に対して平行に延びる平形ヒューズホルダ付きの接触用平形プラグ（２、３）が平らな片側ハウジング端面壁から突出し、平形プラグ（２、３）で貫通された片側ハウジング端面壁が、平形プラグ（２、３）を支持するベース部（１）によって形成され、他方のハウジング端面壁が、ベース部（１）の上に押し被せられ、特にこのベース部（１）にスナップ結合された遮断器機能部分を包囲するハウジングカバー（８）の底であり、両平形プラグ（２、３）のハウジング側端が、それぞれハウジング内室に互いに並んで突出し、一方の平形プラグ（２）に固定され過電流時に接点を開くバイメタル・スナップ板（１２）によって互いに結合されている自動車の電流回路を保護するための遮断器において、
   ハウジングカバー（８）が、その組立位置においてベース部（１）と反対側に位置する底（３０）に、バイメタル・スナップ板（１２）をその接触位置から持ち上げる手動引外し装置（２９）に対する貫通開口（３６）を有し、
   該貫通開口（３６）内に、貫通方向に対し直角にバイメタル・スナップ板（１２）の広がり平面に対して平行に延び且つハウジングカバー（８）に一体形成された手動引外し装置（２９）用の軸受軸（３２）が存在し、
   手動引外し装置（２９）が外から軸受軸（３２）の上に、手動引外し装置（２９）がスナップ結合位置において双腕レバーの形で、一方では遮断器内室に突出する引外しレバー（３１）がバイメタル・スナップ板（１２）の下側面にこれを選択的に接点開放方向に移動させるために係合し、他方では作動レバー（３３）がハウジングカバー（８）の底で形成されたハウジング端面壁（３０）を越えて外に突出するようにスナップ結合され、
   手動引外し装置（２９）がほぼＵ字形に一体形成された絶縁部品であり、この絶縁部品が、その両Ｕ字脚部で軸受軸（３２）をかみ合い結合および摩擦結合で包囲し、そのバイメタル・スナップ板（１２）の下側面に係合するＵ字脚部が、引外しアーム（３１）を形成し、更に
   手動引外し装置（２９）の引外しアーム（３１）を形成しない他方のＵ字脚部が、固定脚部（３７）として、組立位置において引外しアーム（３１）の方向に突出し軸受軸（３２）の背面に係合する保持突起（３８）を備える
   ことを特徴とする自動車における電流回路を保護するための遮断器。
2. 接点開放時にばね圧力によって固定接点（１６）と可動接点（１７）との間に入り込んでこれらを分離する接点セパレータ（１８）がハウジング内室内に配置され、この接点セパレータ（１８）が、手動引外し装置（２９）用のハウジング貫通開口（３６）のそばで手動引外し装置（２９）と同じようにハウジング端面壁（３０）から突出する押圧端（２４）を介して、固定接点（１６）と可動接点（１７）の分離位置からばね圧力に抗して押し戻せることを特徴とする請求項１記載の遮断器。
3. 固定脚部（３７）から外に突出し、手動引外し装置（２９）のハウジング内への挿入深さを制限するハウジングストッパ（３９）を有することを特徴とする請求項１記載の遮断器。
4. Ｕ字クロスヘッド（４０）が、手動引外し装置（２９）の作動アーム（３３）の外側作動端を形成することを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の遮断器。
5. 手動引外し装置（２９）の引外しアームを形成するＵ字脚部（３１）が、その長手方向広がり範囲のほぼ中央において、軸受軸（３２）に対する軸受面を形成すべくその内側面が凹面状に湾曲されたことを特徴とする請求項４記載の遮断器。
6. 手動引外し装置（２９）が、その両Ｕ字脚部（３１、３７）で一体形スナッパとして、軸受軸（３２）を僅かなばね弾性力を加えて包囲することを特徴とする請求項１ないし５の１つに記載の遮断器。
7. 軸受軸（３２）が手動引外し装置（２９）の引外し時にそのＵ字脚部 を弾性的に押し広げる横断面形状を有し、この形状に伴い、押し広げによって蓄圧された弾性ばね圧を、手動引外し装置（２９）を自動的にその初期位置に回動して戻す復帰圧として利用するように設計されたことを特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の遮断器。
8. 引外し位置（図３、６）においてＵ字脚部（３１、３７）を付勢する軸受軸（３２）の横断面寸法が、手動引外し装置（２９）の休止位置（図２、４、５、７、８）においてＵ字脚部（３１、３７）を付勢する横断面寸法より大きくされたことを特徴とする請求項７記載の遮断器。
9. 手動引外し装置（２９）が一体部品のプラスチック射出成形品であることを特徴とする請求項７又は８記載の遮断器。
10. 手動引外し装置（２９）がその外側面に突出した作動ピン（４６）を有し、該ピン（４６）が、引外しアーム（３１）ないし作動アーム（３３）の長手方向と、クロスヘッド（４０）の長手方向とが交差する範囲に、軸受軸（３２）に対し偏心して置かれたことを特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の遮断器。
11. 作動ピン（４６）が、引外しアーム（３１）ないし作動アーム（３３）の長手方向と逆向きにクロスヘッド（４０）から突出することを特徴とする請求項１０記載の遮断器。
12. 手動引外し装置（２９）が、保護すべき電流回路の種々の電流強さに応じ、ＤＩＮ規格７２５８１−３に基づく安全色に類似した色で、ハウジングの色と区別して着色されたことを特徴とする請求項１ないし１１の１つに記載の遮断器。

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