JP5884045B2

JP5884045B2 - 断路器

Info

Publication number: JP5884045B2
Application number: JP2011225962A
Authority: JP
Inventors: 良輔小枝; 慎吾渡邊
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2016-03-15
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: JP2013089316A

Description

本発明は、断路器に関するものである。

従来より、高電圧のバッテリを備えた回路などに用いられる手動式の断路器が提供されている（例えば特許文献１参照）。この断路器は、固定接点及び可動接点で構成される接点部と、固定接点に対して可動接点を進退自在に移動させるシャフトと、可動接点が固定接点に接触する閉極位置と可動接点が固定接点から開離する開極位置との間でシャフトを進退自在に移動させる開閉機構部とを備える。また開閉機構部は、シャフトを上記閉極位置に移動させるオン位置とシャフトを上記開極位置に移動させるオフ位置との間で回動自在に支持される操作レバーと、操作レバーとシャフトとの間を連結する２本のアームと、上記オン位置にある操作レバーが上記オフ位置側に移動するのを規制する位置決めばねとを有する。位置決めばねはコイル状のばね本体を有し、ばね本体の両端には互いに異なる方向に延長された一対の腕部が一体に設けられている。そして、操作レバーを回動自在に支持する支持軸をばね本体の中心孔に挿通させ、一方の腕部を操作レバーに係止させるとともに他方の腕部を２本のアームを連結する連結ピンに係止させることで、位置決めばねが組み付けられる。

この断路器では、操作レバーが上記オン位置にある状態では、位置決めばねから加えられる上記オン位置側へのばね力によって操作レバーが上記オン位置に保持される。また、操作レバーが上記オフ位置にある状態では、位置決めばねから加えられる上記オン位置側へのばね力によって操作レバーが上記オン位置側に移動しようとするが、一方のアーム（操作レバーに近い側のアーム）に操作レバーが当接することでその移動が規制され、上記オフ位置に保持される。

特開２０１１−１３４６９８号公報

ところで、上述の特許文献１に示した断路器では、操作レバーを貫通させた支持軸によって操作レバーが回動自在に支持されており、また上記支持軸の両端部の間に位置決めばねが配置されている。そのため、位置決めばねを組み付ける際には、位置決めばねのばね本体の中心孔に上記支持軸を挿通させながら操作レバーを貫通させることになり、組立作業性がよくなかった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、組立作業性を向上させた断路器を提供することにある。

本発明の断路器は、固定接点及び固定接点に接離自在に接触する可動接点を有する接点部と、固定接点に対して可動接点を進退自在に移動させるシャフトと、可動接点が固定接点に接触する閉極位置と可動接点が固定接点から開離する開極位置との間でシャフトを進退自在に移動させる開閉機構部とを備える。開閉機構部は、シャフトを閉極位置に移動させるオン位置とシャフトを開極位置に移動させるオフ位置との間で回動自在に支持される操作レバーと、操作レバーとシャフトとの間を連結するアームと、少なくとも操作レバーがオン位置にある状態で操作レバーがオフ位置側に移動するのを規制する位置決めばねとを有する。操作レバーは、当該操作レバーを貫通させた支持軸によって回動自在に支持され、支持軸の貫通方向における操作レバーの外側面に、支持軸の貫通方向に突出する円柱状に形成されて位置決めばねが取り付けられるばね取付部が設けられている。位置決めばねは、コイル状に形成されて中心孔にばね取付部が挿通されるばね本体と、ばね本体の両端から延長された一対の腕部とを有する。位置決めばねは、ばね取付部をばね本体の中心孔に挿通させ、一対の腕部のうち一方の腕部を操作レバーに設けられた凹所に係止させ、かつ、一対の腕部のうち他方の腕部をアームに係止させることで、操作レバー及びアームに組み付けられる。

組立作業性を向上させた断路器を提供することができる。

本実施形態の断路器の接点部を開極させた状態の内部構成図である。同上の接点部を閉極させた状態の内部構成図である。同上を示し、（ａ）は接点部を開極させた状態の別の内部構成図、（ｂ）はその一部拡大図である。同上を示し、（ａ）は接点部を閉極させた状態の別の内部構成図、（ｂ）はその一部拡大図である。同上の外観斜視図である。

以下に、断路器の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。この断路器は、器体の前面側に設けられた操作レバーを操作することで器体内部に収納された接点部を開閉可能とする手動式の断路器であり、例えば高電圧のバッテリを備えた回路などに用いられる。

本実施形態の断路器は、接点部２と、シャフト３と、金属ベローズ４と、開閉機構部５と、規制部８と、これらを収納するための合成樹脂製の器体１とを主要な構成として備える。

器体１は、図５に示すように、一面が開口する厚みの薄い矩形箱状の器体片１１，１２からなり、開口側を向かい合わせた状態で両器体片１１，１２を組み付けることで器体１が組み立てられる。また、器体１の前面（図５中の上面）には、開閉機構部５の操作レバー５１が移動自在に配置される移動窓部１３が設けられており、さらにこの移動窓部１３に連続して表示窓部１４が設けられている。表示窓部１４は、操作レバー５１の操作に連動して接点部２の状態を表示するためのものであり、この表示窓部１４に表示される表示内容（例えば開極状態では「切」、閉極状態では「入」など）によって、接点部２が開極状態にあるのか、又、閉極状態にあるのかを把握することができる。また、器体片１１の幅方向（図１中の左右方向）における両側壁には、断路器を被取付部（図示せず）に取り付けるための取付ねじ（図示せず）が挿通されるねじ挿通孔１１ｂを有する取付片１１ａがそれぞれ設けられている。

接点部２は、図１〜図４に示すように、２個１組の固定端子ＴＢ１，ＴＢ１の各先端部にそれぞれ設けられた固定接点２２，２２と、両固定接点２２，２２に接離自在に接触して両固定接点２２，２２間を電気的に接続する可動接点２１とで構成され、密閉容器６内に気密性を確保した状態で収納される。なお本実施形態では、固定接点２２，２２及び可動接点２１として銅接点を用いているが、それ以外の金属接点であってもよい。また、固定端子ＴＢ１，ＴＢ１についても銅で形成してもいいし、それ以外の金属材料で形成してもよい。

シャフト３は、図１〜図４に示すように、上下方向を長手方向とする棒体３１からなり、棒体３１の先端側（図３（ａ）中の下端側）には可動接点２１が上下方向に移動自在に取り付けられている。また、棒体３１の後端側（図３（ａ）中の上端側）には、後述のアーム５２を回動自在に支持する支持軸３２が一体に設けられている。このシャフト３は、可動接点２１が固定接点２２，２２に接触する閉極位置（図２及び図４（ａ）に示す位置）と、可動接点２１が固定接点２２，２２から開離する開極位置（図１及び図３（ａ）に示す位置）との間で上下方向に移動自在となっている。なお本実施形態では、棒体３１の先端側に取り付けられた可動接点２１を固定接点２２，２２側に付勢するコイル状の接圧ばね７が設けられており、可動接点２１を固定接点２２，２２に接触させた閉極状態では、接圧ばね７のばね力によって両接点２１，２２が強く密着した状態に保持される。

金属ベローズ４は、図１〜図４に示すように蛇腹形状からなり、密閉容器６の気密性を確保する機能を有する。この金属ベローズ４は、密閉容器６においてシャフト３が突出する部位の周りに上下方向における一端側（図１中の下端側）が固着され、シャフト３の突出部位（密閉容器６から外部へ露出している部位）の周部に他端側（図１中の上端側）が固着されている。そのため、密閉容器６に対してシャフト３が移動自在となっているにもかかわらず、密閉容器６の気密性を確保できるようになっている。つまり金属ベローズ４は、シャフト３の移動に応じて上下方向に伸縮自在となっている。

開閉機構部５は、図１〜図４に示すように、操作部位が器体１から外部へ突出するようにして配置される操作レバー５１と、操作レバー５１の操作に応じて回転することでシャフト３を上記開極位置と上記閉極位置との間で移動させるアーム５２と、車輪５３とで構成される。操作レバー５１は、この操作レバー５１を厚み方向（図３（ａ）中の紙面に垂直な方向）に貫通させた支持軸５４を介して、器体１内に組み込まれたベースヨーク９に回動自在に取り付けられ、また車輪５３も支持軸５５を介してベースヨーク９に回動自在に取り付けられる。そして操作レバー５１は、シャフト３を上記閉極位置に移動させるオン位置（図２及び図４（ａ）に示す位置）と、シャフト３を上記開極位置に移動させるオフ位置（図１及び図３（ａ）に示す位置）との間で回動自在となっている。

アーム５２は、上述したように支持軸３２によりシャフト３に回動自在に連結され、またアーム５２には、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように車輪５３が移動自在に配置される回転溝部５２ａと、支持軸５４が移動自在に配置される移動溝部５２ｂとが設けられている。さらに回転溝部５２ａには、シャフト３が上記閉極位置にある状態で車輪５３と係合する係合凸部５２ｃが設けられている。そして、シャフト３が上記閉極位置にある状態では、車輪５３が係合凸部５２ｃに係合することでアーム５２が回転することなくその状態（図４（ｂ）に示す状態）が保持される。

また本実施形態では、上記オン位置にある操作レバー５１が上記オフ位置側に移動するのを規制する位置決めばね１０が設けられている。この位置決めばね１０はコイル状のばね本体１０ａを有し、ばね本体１０ａの両端には互いに異なる方向に延長された一対の腕部１０ｂが一体に設けられている。一方、操作レバー５１には、支持軸５４の貫通方向（図１中の紙面に垂直な方向）における一方の外側面に、上記貫通方向に突出する円柱状のばね取付部５１ａが設けられている。そして、ばね本体１０ａの中心孔にばね取付部５１ａを挿通し、一方の腕部１０ｂを操作レバー５１に設けられた凹所（図示せず）の側壁に係止させるとともに他方の腕部１０ｂをアーム５２に取り付けることで、位置決めばね１０が操作レバー５１及びアーム５２に組み付けられる。

規制部８は、図１及び図２に示すように、操作レバー５１の規制を解除する際に操作される棒状のロックボタン８１と、ロックボタン８１に一体に設けられ、操作レバー５１の移動を規制する規制位置（図１に示す位置）と規制を解除する解除位置（図２に示す位置）との間で進退自在に配置される規制体８３と、ロックボタン８１及び規制体８３に対して上記規制位置側（図１中の上側）にばね力を与える復帰ばね８２とで構成される。

次に、断路器の動作について図１〜図４を参照しながら説明する。図１及び図３（ａ）は接点部２が開極した状態（可動接点２１が固定接点２２，２２から開離した状態）であり、このとき車輪５３はアーム５２の回転溝部５２ａの右端に位置している（図３（ｂ）参照）。まず最初に、規制部８のロックボタン８１を下方に押すことで規制体８３を上記解除位置に移動させる。この状態のまま操作レバー５１を時計回りに回転させてオン位置（図２及び図４（ａ）に示す位置）に移動させると、アーム５２が支持軸３２を中心として時計回りに回転し、このとき車輪５３はアーム５２の回転溝部５２ａ内を回転しながら左端まで移動する（図４（ｂ）参照）。

なおこのとき、アーム５２が時計回りに回転することでシャフト３が下方に押し下げられ、その結果、接点部２は図２及び図４（ａ）に示す閉極状態（可動接点２１が固定接点２２，２２に接触した状態）になる。またこのとき、可動接点２１は、接圧ばね７のばね力によって両固定接点２２，２２に強く密着した状態に保持される。さらにこのとき、車輪５３が回転溝部５２ａの係合凸部５２ｃに係合するため、アーム５２は開極方向に回転することなくこの状態が保持される。またこのとき、位置決めばね１０によって時計回りのばね力が操作レバー５１に加えられるため、操作レバー５１は上記オン位置に保持される。さらにこの状態では、アーム５２により規制体８３の上方への移動が規制されるため、規制体８３に一体に設けられたロックボタン８１は器体１内に押し込まれた状態に保持される（図２参照）。

また図２及び図４（ａ）に示す閉極状態から操作レバー５１を反時計回りに回転させてオフ位置（図１及び図３（ａ）に示す位置）に移動させると、アーム５２が支持軸３２を中心として反時計回りに回転し、このとき車輪５３はアーム５２の回転溝部５２ａ内を回転しながら右端まで移動する（図３（ｂ）参照）。なおこのとき、アーム５２が反時計回りに回転することでシャフト３が上方に引き上げられ、その結果、接点部２は図１及び図３（ａ）に示す開極状態になる。またこのとき、アーム５２は、密閉容器６の内圧及び金属ベローズ４のばね力によって閉極方向に回転することなくこの状態が保持される。さらにこのとき、アーム５２による規制体８３の規制が解除されるため、ロックボタン８１及び規制体８３は復帰ばね８２のばね力によって上記規制位置に復帰する。またこのとき、位置決めばね１０によって時計回りのばね力が操作レバー５１に加えられており、操作レバー５１は時計回りに回転しようとするが、密閉容器６の内圧及び金属ベローズ４のばね力によってその位置が保持されているアーム５２に操作レバー５１が当接することでその移動が規制され、操作レバー５１は上記オフ位置に保持される。

而して本実施形態によれば、位置決めばね１０が取り付けられるばね取付部５１ａが操作レバー５１の外側面に設けられており、支持軸５４を操作レバー５１に組み付けた後で位置決めばね１０を取り付けることができるので、従来例のように位置決めばねの中心孔に支持軸を挿通させながら操作レバーを貫通させなくてもよく、その分組立作業性を向上させることができる。

なお、ばね取付部の形状は本実施形態に限定されるものではなく、位置決めばねの形状などに応じて適宜設計すればよい。また本実施形態では、操作レバー５１のオン位置からオフ位置への移動のみを位置決めばね１０で規制しているが、オフ位置からオン位置への移動についても位置決めばね１０で規制してもよく、本実施形態に限定されない。

２接点部
３シャフト
５開閉機構部
１０位置決めばね
５１操作レバー
５１ａばね取付部
５２アーム
５４支持軸

Claims

固定接点及び前記固定接点に接離自在に接触する可動接点を有する接点部と、
前記固定接点に対して前記可動接点を進退自在に移動させるシャフトと、
前記可動接点が前記固定接点に接触する閉極位置と前記可動接点が前記固定接点から開離する開極位置との間で前記シャフトを進退自在に移動させる開閉機構部とを備え、
前記開閉機構部は、前記シャフトを前記閉極位置に移動させるオン位置と前記シャフトを前記開極位置に移動させるオフ位置との間で回動自在に支持される操作レバーと、前記操作レバーと前記シャフトとの間を連結するアームと、少なくとも前記操作レバーが前記オン位置にある状態で前記操作レバーが前記オフ位置側に移動するのを規制する位置決めばねとを有し、
前記操作レバーは、当該操作レバーを貫通させた支持軸によって回動自在に支持され、前記支持軸の貫通方向における前記操作レバーの外側面に、前記支持軸の貫通方向に突出する円柱状に形成されて前記位置決めばねが取り付けられるばね取付部が設けられており、
前記位置決めばねは、コイル状に形成されて中心孔に前記ばね取付部が挿通されるばね本体と、前記ばね本体の両端から延長された一対の腕部とを有し、
前記位置決めばねは、前記ばね取付部を前記ばね本体の中心孔に挿通させ、前記一対の腕部のうち一方の腕部を前記操作レバーに設けられた凹所に係止させ、かつ、前記一対の腕部のうち他方の腕部を前記アームに係止させることで、前記操作レバー及び前記アームに組み付けられることを特徴とする断路器。