JP5610630B2 - 回路遮断器 - Google Patents
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Description
(1)電気設備の高効率化や小形化が要求され、それに収納される器具類についても小形化の要求が強まっている。回路遮断器においては内蔵される各部品の材料利用効率の向上だけでなく、各部品間に形成されるスペースの減少による小形化への要求も高まっている。一方、可撓導体の断線を防止するには可撓導体移動に伴う変形に無理を生じないよう、可撓導体が定格電流に応じて有する太さに対応した広さのスペースを必要とするが、このスペースを確保しようとすると回路遮断器の小形化が困難となる。
(2)可撓導体自身が変形に対抗する力を有し、接点の接触圧力や可動接触子の開閉速度に影響を与える。かつ可撓導体両端部における相手方との接合状態や遮断器の開閉回数により変形に対抗する力が変わるため、接触圧力や開閉速度に与える影響度にばらつきを生じる。
(3)可撓導体両端部における相手方との接合ははんだ付けまたはろう付けされており、この品質評価は溶け込み量の目視評価を全数行っており、膨大な検査工数を要している。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、可動接触子を一方の端子側固定導体に接続する接続導体として小さいスペース内への収納が可能であり、動作特性の優れた回路遮断器の構造を提供することを目的とする。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の回路遮断器を示す全体斜視図である。図2は、この回路遮断器の動作を示す要部説明図である。図3(a)は過電流検出部導体5aと板ばねで構成された可動接触子導体3との接合部R近傍を示す図、図3(b)は過電流検出部導体5aの負荷側端子板近傍を示す拡大図、図3(c)は過電流検出部導体5aと可動接触子導体との接合部Rの拡大図である。図4はケース20に収納された回路遮断器の要部説明図である。
また荷重を印加する荷重点は支持点と可動接点との間の略中央部に、配置されている。
図中3aは、閉状態にある可動接触子導体3を示す図であり、3bは開状態にある可動接触子導体3を示す。
さらにまた、過電流検出部導体5aの線径は、定格電流毎に決定されるが、この回路遮断器では、過電流検出部導体5aの線径に依存することなく、一定の接合部Rを有する接続端部5eを具備し、接続端部5eが、接合部Rで可動接触子導体3に接続されている。
ここでこの回路遮断器に流入する電流は、電源端子板を兼ねる固定接触子導体1を通り、この固定接触子導体1の端部に配設された固定接点2、可動接点4を経て可動接触子導体3に流入する。そしてこの電流は、さらに可動接触子導体3から接合部Rを経て過電流検出部導体5aを構成するコイル,他方端部に固設された負荷端子板6を介して流出する。
図3(a)および(b)に示すように、可動接触子導体3と過電流検出部導体5aはコイルの端部に圧延部5tおよびダボ部すなわち凸部5abを設けている。一方可動接触子導体3の端部にこの凸部5abと係合するように穴部3qを設け、凸部を加圧しかしめることにより接合し、接合部Rを構成している。また、コイル状の過電流検出部導体5aと負荷端子板6との接合は過電流検出部導体5aの端部5dに凸部5adを設け、一方負荷端子板6の端部にこの凸部5adと係合するように穴6aを設けている。そしてこの、凸部5adを加圧しかしめることにより接合している。ここで凸部5adと穴部6aは過電流検出部導体5aと負荷端子板6とのどちらに形成しても良い。
また、可動接点4と固定接点2とが接触する点(固定点)と、支持点8との中央部の荷重点9における撓み量が最大となる。従って上述したように、荷重を印加する荷重点9が支持点8と可動接点4との間の略中央部となるように、配置することで、同一の接点荷重およびオートトラベル量(以下OT量)を確保するのに必要な荷重は最小となり、板ばねの応力を低減することができる。
また、定格電流に応じた接触面積(接触抵抗)をとることが可能となり、接合部Rの温度上昇を調整できる。
A・cosθ+B・sinθ=1.1A
B/A=(1.1−cosθ)/sinθ(B≧A)
また、定格電流により巻数が異なるためコイル終端位置が異なり、可動接触子導体3とコイルとの位置関係は変化する。しかし、接合部全体が、嵌合した状態で接合されるようにすることで、カシメ部を統一化することができ、部品点数削減および(コイルフォーミング等)加工費削減となる。
また、可動接触子導体の断面積が減少しても、導電抵抗を減少することなく接続可能であり、温度上昇が抑制され小型化が可能となる。また組立性も向上するため、低コスト化が可能となる。
次に本発明の実施の形態2の回路遮断器について説明する。
本実施の形態の回路遮断器を図8(a)および(b)に示す。この回路遮断器では、可動接触子導体3の端部に設けた穴部3qと係合するコイルからなる過電流検出部導体5aの端部に凸部5abを設け、異なる定格電流においても接合部Rのカシメ部形状を同一としている。ここでは圧延部5tとカシメ部形状とが等しくなるように構成されている。
本発明の回路遮断器は配線保護する責務により異なる定格電流があり、過電流検出部5を構成するコイルの終端位置は定格電流毎に異なる。ここで、可動接触子導体3の端部に設けた穴部3qと係合するコイルからなる過電流検出部導体5aの端部5eの圧延部5tに凸部5abを設け、異なる定格電流においてもカシメ部形状が同一となるようにしている。本実施の形態の回路遮断器では、図9に示すように、板ばねからなる可動接触子導体3と図示していないケースをビス7Bにより、ビス止めし、固定点7を構成している。この固定点7は、可動接触子導体3とコイルからなる過電流検出部導体5aとのカシメ位置より可動接点4側に固定している。
なお、前記実施の形態では、圧延部5t全体がカシメ部を構成するようにしたが、圧延部5tの一部がカシメ部となっていてもよい。
次に本発明の実施の形態3の回路遮断器について説明する。
本実施の形態の回路遮断器では、図10に示すように、板ばねからなる可動接触子導体3の可動接点側のケース20との固定をカバー30より延設したカバー突起30aを設けている。また、コイルからなる過電流検出部導体5aは可動接点4に対して反対側に延設している。
この構成によれば、片持ちはりのたわみ量はWl=PL3/3EIとなるので、前記実施の形態1の場合と同様、はり長さLが大きいほど小さい荷重で同一たわみ量を確保することができる。よって、コイル5aを可動接点4と反対側に延設することにより、材料を安価にすることができる。
次に本発明の実施の形態4の回路遮断器について説明する。
図11はこの回路遮断器の要部説明図、図12はこの回路遮断器で用いられる支持部材の斜視図である。本実施の形態の回路遮断器では、支持点8を構成する支持部材を、荷重が印加された時の可動接触子導体3に沿うように、可動接触子導体3のたわみ曲率に対応した形状をもつ支持部材80で構成している。可動接触子導体3のばね特性と固定点7と可動接点4と固定接点2が接触した点(固定点)との関係より可動接触子導体3は曲率を持った変位をもつ。この支持部材80が、変位曲率に応じた屋根状の支持面80Sをもつ形状をもつようにし、可動接触子導体3を面接触により支持させている。図中3aは、閉状態にある可動接触子導体3を示す図であり、3bは開状態にある可動接触子導体3を示す。
この構成によれば、板ばねからなる可動接触子導体の曲げによる応力集中を略均分散することができる。
次に本発明の実施の形態5の回路遮断器について説明する。
図13はこの回路遮断器で用いられる可動接触子導体の支持部材の斜視図である。本実施の形態の回路遮断器では、支持面81a、81b、81cをもつ、複数の支持部からなる支持部材81を用いている。他部は前記実施の形態4と同様であるためここでは説明を省略する。
この場合も、荷重が印加された時の可動接触子導体3に沿うように、可動接触子導体3のたわみ曲率に対応した支持面81a、81b、81cをもつ支持部材81で構成している。この支持部材81が、変位曲率に応じた3個の支持面81a、81b、81cをもつようにし、可動接触子導体3を面接触により支持させている。
この構成によれば、可動接触子導体3の変位曲率に応じた支持点を複数箇所持つように構成されているため、可動接触子導体3の曲げによる応力集中を略均分散できるだけでなく、且つ小型部材で構成でき、低コスト化および軽量化をはかることができる。ここでは、接触部を構成する支持面を奥行き方向に長い形状としているが、これに限定されるものではなく、所定位置で板ばねからなる可動接触子導体3の支持が可能な形状であればよい。
次に本発明の実施の形態6の回路遮断器について説明する。
図14は本発明の実施の形態6の回路遮断器の要部説明図である。本実施の形態の回路遮断器では、支持面28をケース20より延設し、ケース本体として構成したものである。形状は前記実施の形態4の支持部材の支持面と同様の支持面28をもつケース本体となるように構成されている。他部については前記実施の形態の回路遮断器と同様である。
この構成によれば、部品点数が少なく、組立工数も少なく容易に組立可能である。可動接触子導体を、ケース20のケース本体(支持面28)を絶縁部材との間で押圧する。
次に本発明の実施の形態7の回路遮断器について説明する。
図15は本発明の実施の形態7の回路遮断器の要部説明図である。本実施の形態の回路遮断器では、支持部材82を圧縮ばねにより構成したことを特徴とするものである。支持点82Pが可動接触子導体3を弾性的に支持するように構成されている。図中3aは、閉状態にある可動接触子導体3を示す図であり、3bは開状態にある可動接触子導体3を示す。
他部については前記実施の形態の回路遮断器と同様である。なお、支持部材82は、弾性機能を有すればよく圧縮ばねに限定されるものではない。また弾性材と非弾性材の組合せ等で構成してもよい。
この構成によれば、支持部材82の弾性係数を選択することで、支持点82Pにおける支持力を容易に調整することができ、定格電流による反力の調整が可能となる。
2 固定接点
3 可動接触子導体
3q 穴部
3c 長い穴部
4 可動接点
5 過電流検出部
5a 過電流検出部導体
5b ポールヘッド
5c アーマチュア
5e 接続端部
5ea 端部
5t 圧延部
5ab、5ad 凸部
R 接合部
6 負荷端子板
6a 穴部
7 固定点
7B ビス
8 支持点
9 荷重点
10 可動枠
11 メカ機構部
12 消弧室
20 ケース
28 支持面
30 カバー
30a カバー突起
P 電源
80S 支持面
80、81、82 支持部材
Claims (2)
- ケースと、
過電流検出部導体を備え、過電流が流れた時に変位する過電流検出部と、
前記ケースに、固定点をもつとともに、前記過電流検出部の動作に対応して変位可能に接続された可動接触子導体と、
前記可動接触子導体に対して、接触及び非接触状態を形成し得る固定接触子導体とを具備してなる回路遮断器であって、
前記可動接触子導体は、板状に形成された導体の一方の端部に可動接点を備え、他方の端部は前記過電流検出部導体と接続され、
前記可動接触子導体は、前記固定点と前記可動接点間に支持点を有し、
前記支持点は、荷重が印加された時の前記可動接触子導体に沿うように、前記可動接触子導体のたわみ曲率に対応した形状をもつ支持部材で構成された回路遮断器。 - 請求項1に記載の回路遮断器であって、
前記支持部材は、荷重時の前記可動接触子導体のたわみ曲率に対応した複数の支持点を有する回路遮断器。
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