JP6818682B2 - ブレードの切断が改善された火工式回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、火工式回路遮断器（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ）の分野に関する。

火工式回路遮断器は、例えば、異常な使用状況に応じて、電気回路を不能化するために広く使用されている。

従来型の火工式回路遮断器は、導電要素として働くバスバー（ｂｕｓ ｂａｒ）を使用し、このバスバーは、バスバーの２つの部分の間の電気伝導を停止することによって回路を遮断し開路とするために、ピストンによって、その横断方向に沿って２つの別個の部分に切断または遮断することができる。本文中においては、ピストンによるバスバーの切断に言及するときは、ピストンによるその切断または遮断のいずれかを意味するものとする。

欧州特許出願公開第２６６０８４２号明細書は、バスバーとは異なる高さとなるように構成された、２つの別個の切刃を備える切断工具を備える、知られている回路遮断器を開示している。

そのような火工式回路遮断器において、繰り返し発生する問題は、回路が動作中であるときには適正な電気伝導を確保しながら、バスバーを切断する上での信頼性にある。

バスバーは、実際には、適当な導電特性をもたらすのに十分な厚さを有する必要がある。しかしながら、バスバーの厚さを増大させると、その切断がより困難となり、したがって、確実な切断を確保するために、ピストンを大型にする必要があり、その結果として装置全体が大型になる。

欧州特許出願公開第２６６０８４２号明細書

本発明の目的は、これらの技術的な問題に応えるための改良型の装置を提供することである。

この点において、本発明は、本体、点火器、ピストンおよびバスバーを備える火工式回路遮断器にして、点火器、ピストンおよびバスバーは本体内部に収容されるようになされており、ピストンが切刃を備え、回路を遮断するように、法線方向に沿って移動して、バスバーの部分を切断し、それによってバスバーを近位部分と遠位部分とに切り離すようになされており、ピストンの切刃は、上昇位置から下降位置までのピストンの移動に沿った、少なくとも２回の連続する切断動作において、バスバーの部分が順次切断されるように、段差付けされている、火工式回路遮断器であって、バスバーは、通常、ピストンの切刃によって切断されるように構成された遮断可能部分を含み、前記遮断可能部分は、遮断可能部分を、ピストンの段差付き切刃によって順次切断されるようになされた複数の小部分に分割するために、スロットを備えることを特徴とする、火工式回路遮断器に関する。

前記スロットは、バスバーの長手方向に沿って配設することができる。

バスバーは、通常、バスバーの横断方向に沿って配設された、少なくとも１つの溝を含み、前記少なくとも１つの溝は、ピストンの切刃がその上昇位置から下降位置へと移動するときに、バスバーの破断の開始線を形成する。

次いで、バスバーは、バスバーの両反対側面上に配設された２つの溝を有することが可能であり、前記溝は、長手方向に対してオフセットされている。両方の溝は、同一形状とすることができ、それぞれ、厚さがＴｈｍｉｎに等しいバスバーの減厚部分を画定し、前記２つの溝の間のバスバーの最小厚さは、Ｔｈｍｉｎに等しい。

バスバーは、通常、バスバーを火工式回路遮断器の本体に係合させる手段を備え、前記手段は、火工式回路遮断器の本体に対して定位置にバスバーを固定するようになされている。バスバーを火工式回路遮断器の本体に係合させる前記手段は、バスバー内に配設されて、火工式回路遮断器の本体と接触するようになされているブレードおよび／またはノッチを備えることができる。

本発明のその他の特徴、目的および利点は、以下の説明において詳述されるが、この説明は、純粋に説明のためのものであり、限定的に解釈されるべきではなく、また添付の図面の観点において、読まれるべきである。

本発明の一態様による、火工式回路遮断器を開示する図である。 この火工式回路遮断器の分解図を開示する図である。 図１の軸Ｚ−ＺおよびＸ−Ｘによって規定される面に沿った、火工式回路遮断器の断面図である。 図１の軸Ｚ−ＺおよびＹ−Ｙによって規定される面に沿った、火工式回路遮断器の断面図である。 ２つの異なるレベルを示す、ピストンの多段ブレードの例を使用する、切断するための３つの別個の部位を備えるバスバーの切断の異なるステップを開示する図である。 ２つの異なるレベルを示す、ピストンの多段ブレードの例を使用する、切断するための３つの別個の部位を備えるバスバーの切断の異なるステップを開示する図である。 切断するための３つの別個の部位を備える、火工式回路遮断器のバスバーの例を示す図である。 切断するための３つの別個の部位を備える、火工式回路遮断器のバスバーの例を示す図である。 火工式回路遮断器のバスバーのその他の例を示す図である。 火工式回路遮断器のバスバーのその他の例を示す図である。 火工式回路遮断器のバスバーのその他の例を示す図である。

これらのすべての図において、共通の要素は、同一の参照数字で識別されている。

図に開示される火工式回路遮断器１は、
− 本体２、
− 保持器３、
− 点火器４、
− ピストン５、
− バスバー６、および
− アンビル
を備える。

本体２、アンビル７およびピストン５は、通常、非導電性材料で製作され、これに対して、バスバー６は、導電性材料で製作される。

本体２およびアンビル７は、点火器４、ピストン５およびバスバー６を収容するように構成された、内部空隙を画定するために、例えば、ネジまたはボルトを使用して組み立てられている。保持器３は、通常、本体２の外表面に製作された凹部内に配置される。

保持器３は、本体２の上端部分に装着される。点火器４は、ピストンがアンビル７の方向に移動するように、本体２の内部空間内に摺動可能に係合されたピストン５の変位を起動するように構成されている。ピストン５は、上昇位置と下降位置の間で、図面上で軸Ｚ−Ｚによって表されている火工式回路遮断器１の法線方向に沿って、移動することができる。

バスバー６は、本体２内部に形成されたスロットを貫通し、火工式回路遮断器１の法線方向Ｚ−Ｚに垂直である。したがって、バスバー６の一部分は、本体２とアンビル７によって画定された内部空隙内部にあって、アンビル７とピストン５の間に配置されており、これに対して、バスバー６の両方の長手方向端部は本体２の外部に延びている。

点火器４が使用されない限り、ピストン５は、その上昇位置に留まる。

その作動時に、点火器４は、ピストン５をその上昇位置からその下降位置に駆動するように構成されている。

この移動中に、ピストン５は、本体２内部に位置するバスバー６に接触し、バスバー６は、火工式回路遮断器１の法線方向が、バスバー６の表面に対して垂直となるように、本体２内に配置されている。

ピストン５は、バスバー６の電気状態を遮断する目的で、バスバー６の部分を切断または遮断し、２つの別個の部分にバスバー６を切り離すために、下部面から突出するとともにバスバー６と接触するようになされた切刃５１を備え、２つの別個の部分は、近位部分および遠位部分と任意に名付けられる。

アンビル７は、ブレード６が、アンビル７とピストン５の間に配置されるように、本体２内部に配設されるとともに、通常、アンビル７が、法線方向Ｚ−Ｚに沿ったピストン５の最大変位を規定するように、ピストンの下降位置を規定するように構成されており、前記最大変位は、ピストン５の下降位置に対応する。

アンビル７は、バスバー６を通過する、ピストン５の切刃５１の変位を可能にするように構成された、受容溝７１を備える。

本火工式回路遮断器１において、ピストン５の切刃５１は、上昇位置から下降位置へのピストン５の移動に沿って、少なくとも２回の連続する切断動作において、バスバー６が順次切断されるように、段差付けされている。

より具体的には、ピストン５の切刃５１は直線状ではなく、段差付けされており、ピストン５が上昇位置から下降位置まで法線方向Ｚ−Ｚに沿って移動すると、順次、バスバーと接触する、法線方向Ｚ−Ｚに対する高さに関して少なくとも２つの異なるレベルを規定する部分を含む。

図４に示されるように、図示された実施形態において、ピストン５の切刃５１は、段差付けされており、２つの横側部分５１ａおよび５１ｃが中心部分５１ｂを越えて突出するように構成されている、２つの横側部分５１ａおよび５１ｃと、中心部分５１ｂと、を含む。

そのような構成によって、２つの横側部分５１ａおよび５１ｃは、中心部分５１ｂより以前に、バスバー６と接触し、したがって、切刃５１の中心部分５１ｂがバスバー６の中心部分を切断または遮断して、それによってそれを２つの別個の部分に切り離す前に、バスバー６の横側部分を切断または遮断する。

したがって、バスバーの切断動作または遮断動作は、単独切断動作ではなく、複数の副動作に細分化されている。

図５および６は、段差付きピストン５によるブレード６のこれらの連続的な切断副動作を表し、第１の副動作において切断される横側部分５１ａおよび５１ｃが図５に示されており、第２の副動作において切断される中心部分５１ｂが図６に示されている。

バスバー６の切断動作または遮断動作を複数の副動作へそのように細分化することによって、類似のバスバー６の単独の切断動作または遮断動作と比較した場合に、バスバー６の切断中または遮断中の装置全体に対するストレスを低減することが可能となる。

このことによって、装置の信頼性を向上させること、およびそのような信頼性を確保するための装置の過剰な大型化を避けることの両方が可能になる。

さらに、１回目に、バスバー６の横側部分を切断し、次いで、２回目にバスバー６の中心部分を切断することによって、電気アークを発生させるリスクを低減することが可能になる。

ピストン５の段差付き切刃５１の様々な構成が可能である。

切刃５１は、バスバーの切断または遮断をその横側部分またはその中心部分において開始するために、様々なレベルの複数の部分に細分化することができる。

切刃５１の様々なレベルの各部分は、本発明の好ましい設計においては、バスバーの溝と平行であるが、そのような部分における遮断作用力を、漸進的または漸減的に調整することを可能にする、様々な角度を呈することも可能である。

バスバーの切断動作または遮断動作は、２つ以上の副動作に細分化することができるが、副動作の数は、通常、バスバー６の形状および寸法と、装置に対する要件とに依存する。

バスバー６は、通常、ピストン５によって切断または遮断されるようになされた、遮断可能部分６１を含み、この遮断可能部分６１は、ピストン５の段差付き切刃５１によって順次切断されるようになされた複数の小部分に、前記遮断可能部分６１を分割するために、スロットを含む。

より具体的には、図７に示されるように、バスバーは、バスバー６の長手方向Ｘ−Ｘに沿って配設された、２つのスロット６２を備え、したがって、これによって、遮断可能部分６１を、ピストン５の切刃５１の部分５１ａ、５１ｂおよび５１ｃによってそれぞれ切断または遮断されるようになされた、３つの小部分６１ａ、６１ｂおよび６１ｃに分割する。

スロット６２の数および形状は、ピストン５の切刃５１の形状に適合させることができる。

バスバー６の長手方向Ｘ−Ｘに沿ってスロット６２を配設することによって、バスバー６の導電性に与える、スロット６２の影響を最小化することができる。

バスバー６には、ピストンの切刃がバスバー６を切断または遮断するときに、回路の遮断の信頼性を向上させる、バスバー６の破断の開始線を形成するために、前記遮断可能部分６１上に配設される、１つまたは複数の溝６３を含めることもできる。そのような溝６３は、例えば、図８に示されており、典型的には三角形を呈する。

これらの溝６３は、スロット６２の数および形状にかかわらず（例えば、最小ではゼロ）、製作することができる。

図８に示された実施形態において、バスバー６は、バスバー６の両反対側面に配設された、２つの溝６３を備える。

各溝６３はバスバー６の減厚部分を画定し、したがって、ここでは、これらの減厚部分においてはバスバー６の機械的抵抗が低下しているので、ピストン５の活動によるバスバー６の破断が発生することになる。

図８に示された具体的な実施形態によれば、両方の溝６３が同一の形状および深さを有し、その結果として、バスバー６の減厚部分の各々は、同一の厚さＥｐｍｉｎを有する。

さらに、溝６３は、通常、溝６３間のバスバー６の最小厚さがＥｐｍｉｎに等しくなるように配設される。

したがって、そのような構成は、バスバー６の破断の開始線を形成するように構成されたその部分においてでも、バスバー６の最小厚さを保証する。

バスバー６には、バスバー６を火工式回路遮断器１の本体２に係合させるように構成された、係止手段を含めることもできる。

図面において、より具体的には図５において開示された実施形態においては、係合手段は、ブレード６５を備え、ノッチ６６は、本体２の反対側面に当接するようになされている。ブレード６５は、バスバー６の横方向縁部上に配設された２つの横側ブレード６５ａと、バスバー６の中心長手方向軸Ｘ−Ｘに沿って配設された中心ブレード６５ｂと、を含む。

図７に示された実施形態において、ブレード６５は、アンビル７または本体２の表面にそれらが当接するように、ノッチ６６に対向するバスバー６の上側および下側から突出させるために、軸Ｙ−Ｙに平行で、ノッチ６６から遠方にある、横断折畳み線に沿って、曲げられている。ノッチ６６は、また、ブレード６５が当接する表面と反対側の、アンビル７または本体２の表面と当接するようになされている。したがって、ブレード６５とノッチ６６の組合せは、バスバー６を本体２に対して不動にする。

図示された実施形態において、バスバー６は、非対称構成で配設された、２つのノッチ６６を含む。そのような非対称構成は、バスバー６が適正に本体２中に挿入されることを確実にする誘導手段として、ノッチ６６が作用することを可能にする。

ブレード６５およびノッチ６６は、本体２に対する、バスバー６の正確な配置をもたらし、したがって、ピストン５の切刃５１に対するバスバー６のスロット６２および溝６３の正確な配置を可能にして、バスバー６の切断がバスバー６の所定の場所で行われることを確実にする。

図９から１１は、図７に開示されたバスバー６の代替的な実施形態を開示する。

図９に開示された代替的な実施形態においては、横側ブレード６５ａは、長手方向軸Ｘ−Ｘに平行な、長手方向折畳み線に沿って曲げられている。

図１０に開示された代替的な実施形態においては、横側ブレード６５ａは、軸Ｙ−Ｙに平行で、ノッチ６６に近い方にある、横断方向折畳み線に沿って曲げられており、その結果として、横側ブレード６５は、その自由端がノッチ６６から遠方にある状態で、バスバー６の上側および下側から突出している。

図１１に開示された代替的な実施形態においては、横側ブレード６５ａは、斜め折畳み線に沿って曲げられて、バスバー６の上側および下側から突出する三角形隆起を形成している。

したがって、火工式回路遮断器は、ピストンへのストレスが低減され、したがって、その構成部品の大型化を必要とすることなく装置の信頼性が向上した、信頼性のある回路の遮断を達成することを可能にする。

Claims (7)

1. 本体（２）、点火器（４）、ピストン（５）およびバスバー（６）を備える火工式回路遮断器（１）にして、点火器（４）、ピストン（５）およびバスバー（６）は本体（２）内部に収容されるようになされており、
   ピストン（５）は、切刃（５１）を備え、且つ、回路を遮断すべく、移動してバスバー（６）の遮断可能部分（６１）を切断し、それによってバスバー（６）を、近位部分と遠位部分という２つの部分へと切り離すようになされており、
   ピストン（５）の切刃（５１）は、上昇位置から下降位置までのピストン（５）の移動に沿った少なくとも２回の連続する切断動作において、単一の切断ラインに沿ってバスバー（６）の部分が順次切断されるように、段差付けされている、火工式回路遮断器（１）であって、
   バスバー（６）は、ピストン（５）の切刃（５１）によって切断されるように構成された遮断可能部分（６１）を含み、前記遮断可能部分（６１）は、当該遮断可能部分（６１）を、ピストン（５）の段差付き切刃（５１）によって順次切断されるようになされた複数の小部分（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）に分割するために、スロット（６２）を備える、火工式回路遮断器（１）。
2. 前記スロット（６２）が、バスバー（６）の長手方向（Ｘ−Ｘ）に沿って配設されている、請求項１に記載の火工式回路遮断器（１）。
3. バスバー（６）が、バスバー（６）の横断方向（Ｙ−Ｙ）に沿って配設された少なくとも１つの溝（６３）を備え、前記少なくとも１つの溝（６３）が、ピストン（５）の切刃（５１）が、その上昇位置からその下降位置へと移動するときに、バスバー（６）の破断の開始線を形成する、請求項１から２のいずれかに記載の火工式回路遮断器（１）。
4. バスバー（６）が、バスバー（６）の両反対側面上に配設された、２つの溝（６３）を含み、前記溝（６３）が、長手方向（Ｘ−Ｘ）に対してオフセットされている、請求項３に記載の火工式回路遮断器（１）。
5. 両方の溝（６３）が同一の形状であり、それぞれ、バスバー（６）の減厚部分を画定し、前記２つの溝の間のバスバー（６）の最小厚さが、バスバー（６）の減厚部分の厚さに等しい、請求項４に記載の火工式回路遮断器（１）。
6. バスバー（６）が、バスバー（６）を火工式回路遮断器（１）の本体（２）に係合させるための手段（６５、６６）を備え、前記手段が、火工式回路遮断器（１）の本体（２）に対して定位置に、バスバー（６）を固定するようになされている、請求項１から５のいずれか一項に記載の火工式回路遮断器（１）。
7. バスバー（６）を火工式回路遮断器（１）の本体（２）に係合させるための前記手段（６５、６６）が、バスバー（６）内に配設されて、火工式回路遮断器（１）の本体（２）と接触するようになされているブレード（６５）および／またはノッチ（６６）を備える、請求項６に記載の火工式回路遮断器。

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