JP7085896B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本開示は、回路遮断器に関する。

従来、下記の特許文献１に記載の回路遮断器がある。特許文献１に記載の回路遮断器は、ハンドルの操作に連動して動作する可動体と、固定接点と相対する可動接点を一端に有する可動接触子とを備えている。可動接触子の他端部は、軸支部により回動自在に軸支されている。可動体と可動接触子との間には、コイルばねが圧縮された状態で配置されている。コイルばねの一端部は、可動体の先端部に設けられた突出部に挿入されている。これにより、可動体からのコイルばねの抜け止めがなされている。

特開平２－１４４８１７号公報

ところで、特許文献１に記載の回路遮断器では、可動体と可動接触子との間にコイルばねを配置する際に、コイルばねを予め圧縮させた上で、可動体と可動接触子との間にコイルばねが挿入される。その際、可動体の突出部と可動接触子との間の隙間の長さよりもコイルばねの全長が短くなるようにコイルばねを予め圧縮する必要がある。可動体と可動接触子の突出部との間の隙間が狭い場合、それらの間に圧縮状態のコイルばねを挿入する作業が非常に困難となる。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可動接触子を押圧するためのコイルばねを可動体に容易に配置することの可能な回路遮断器を提供することにある。

上記課題を解決する回路遮断器は、固定接触子及び可動接触子を接触及び離隔することにより電源側端子及び負荷側端子の間の電路を接続及び遮断することの可能な回路遮断器であって、ハンドルと、可動体と、コイルばねと、を備える。ハンドルは、電路を接続及び遮断する際に操作される。可動体は、ハンドルの操作に連動して動作するとともに、可動接触子が挿入される筒状の挿入部が形成される。コイルばねは、挿入部に配置され、可動接触子を挿入部の内壁面に押圧する。挿入部には、コイルばねを挿入可能な挿入開口部が形成される。コイルばねの一端部により押圧される可動接触子の押圧面、及びコイルばねの他端部が当接する挿入部の内壁面のいずれか一方には、コイルばねが挿入される突出部が形成される。突出部における挿入開口部に対向する部分には、挿入部の挿入開口部に近づくほど突出部の高さが低くなるように押圧面に対して傾斜する傾斜面が形成されている一方、突出部の先端部には、押圧面に対して平行な平坦面が形成されている。

この構成によれば、コイルばねが挿入開口部から挿入部に挿入される際に、突出部の傾斜面にコイルばねが接触する。この状態でコイルばねが挿入部の内部に押し込まれると、コイルばねが突出部の傾斜面をスライド移動しながら自然に圧縮される。そして、コイルばねが更に押し込まれると、コイルばねが突出部に挿入される。したがって、挿入部に挿入することができるようにコイルばねを圧縮する作業を行うだけでよく、突出部に挿入するために更にコイルばねを圧縮する作業を予め行う必要がない。そのため、可動接触子を押圧するためのコイルばねを可動体に容易に配置することが可能である。
また、可動体の挿入部にコイルばねを押し込む際、突出部とコイルばねとが干渉する。そのため、突出部の先端部が尖っていると、突出部の先端部とコイルばねとが干渉した際に、突出部の先端部が欠損し易くなる。突出部の先端部が欠損すると、実質的に突出部の高さが低くなるため、コイルばねが突出部から抜け易くなる等の懸念がある。この点、上記構成のように、突出部の先端部に平坦面が形成されていれば、突出部が欠損し難くなるため、突出部からコイルばねが抜け易くなる等の懸念が生じ難くなる。

上記の回路遮断器において、突出部における傾斜面とは反対側の部分には、押圧面に対して直交する直交面が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、コイルばねが挿入開口部の方向にずれた場合には、コイルばねの内周面が突出部の直交面に接触することにより、コイルばねが挿入部から抜け難くなるとともに、可動接触子も挿入部から抜け難くなる。

上記の回路遮断器において、突出部における挿入部の挿入開口部に対向する部分には、押圧面に対して直交する段差部が形成されるとともに、段差部に連続して傾斜面が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、コイルばねに突出部が挿入された後、更にコイルばねを押し込んだ際に、コイルばねの内周面が段差部に接触するため、コイルばねの過剰な押し込みを抑制することができる。

上記の回路遮断器において、突出部を第１突出部とするとき、可動接触子の押圧面、及び挿入部の内壁面のいずれか他方には、コイルばねが挿入される第２突出部が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、コイルばねの一端部又は他端部に第２突出部が更に挿入されることにより、コイルばねの両端部に対して抜け止めがなされるため、挿入部からコイルばねが更に抜け難くなる。

上記の回路遮断器において、可動接触子の押圧面、及び挿入部の内壁面のいずれか他方には、コイルばねが挿入される溝部が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、コイルばねの一端部又は他端部が溝部に更に挿入されることにより、コイルばねの両端部に対して抜け止めがなされるため、挿入部からコイルばねが更に抜け難くなる。

本開示によれば、可動接触子を押圧するためのコイルばねを可動体に容易に配置することの可能な回路遮断器を提供できる。

図１は、第１実施形態の回路遮断器の部分断面構造を示す断面図である。 図２は、第１実施形態のセパレータ及び可動接触子の側面構造を示す側面図である。 図３は、第１実施形態のセパレータの断面構造を示す断面図である。 図４は、第１実施形態のセパレータへの可動接触子の組み付け方法の一部を示す断面図である。 図５は、第１実施形態のセパレータへの可動接触子の組み付け方法の一部を示す断面図である。 図６は、参考例のセパレータの断面構造を示す断面図である。 図７は、第１実施形態の変形例のセパレータの断面構造を示す断面図である。 図８は、第２実施形態のセパレータの突出部周辺の拡大断面構造を示す断面図である。 図９は、第３実施形態のセパレータの突出部周辺の拡大断面構造を示す断面図である。 図１０は、第４実施形態のセパレータの断面構造を示す断面図である。 図１１は、第４実施形態の変形例のセパレータの断面構造を示す断面図である。

以下、回路遮断器の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、図１に示される第１実施形態の回路遮断器１０について説明する。図１に示されるように、本実施形態の回路遮断器１０は、ハウジング２０の左側壁部２０１において外部に露出するように設けられる電源側端子３１と、ハウジング２０の右側壁部２０２において外部に露出するように設けられる負荷側端子４１とを備えている。電源側端子３１には電源側配線が接続される。負荷側端子４１には負荷側配線が接続される。回路遮断器１０は、電源側端子３１と負荷側端子４１とが電気的に接続されている状態と、それらの接続が遮断されている状態とを切り替えることにより、電源側配線と負荷側配線との電気的な接続状態を切り替えることの可能な装置である。

回路遮断器１０は、一端部に電源側端子３１が設けられる固定接触子３０と、一端部に負荷側端子４１が設けられる負荷側端子金具４０と、ハウジング２０の内部に設けられる可動接触子５０と、可動接触子５０が固定されるセパレータ６０と、ハウジング２０の上面２０３から突出するように設けられるハンドル７０とを備えている。本実施形態では、セパレータ６０が可動体に相当する。

固定接触子３０は、導電性を有する平板状の金属部材からなる。固定接触子３０は、電源側端子３１からハウジング２０の内部に延びるように配置されており、ハウジング２０に固定されている。ハウジング２０の内部に延びる固定接触子３０の一端部には、可動接触子５０の可動接点５２に対向するように配置される固定接点３２が設けられている。

セパレータ６０は、樹脂等の絶縁性を有する材料により形成されている。具体的には、図２に示されるように、セパレータ６０は、軸線ｍ１を中心に略円柱状に形成されている。軸線ｍ１に沿った方向におけるセパレータ６０の一端部６１には、円柱状の軸部６２が形成されている。なお、図示は省略するが、軸線ｍ１に沿った方向におけるセパレータ６０の他端部にも、同様に円柱状の軸部６２が形成されている。これらの軸部６２がハウジング２０の所定の挿入部に挿入されることにより、セパレータ６０は、軸線ｍ１を中心に回転可能にハウジング２０により支持されている。セパレータ６０は、図示しないリンク機構を介してハンドル７０に連結されており、ハンドル７０の操作に連動して軸線ｍ１を中心に回転する。

図３に示されるように、セパレータ６０には、可動接触子５０が挿入される四角筒状の挿入部６３が形成されている。挿入部６３は、軸線ｍ１に直交する方向、すなわちセパレータ６０の径方向に延びるように形成されている。挿入部６３の上方内壁面６３１には、可動接触子５０が当接している。可動接触子５０と挿入部６３の下方内壁面６３２との間には、コイルばね８０が圧縮された状態で配置されている。このコイルばね８０の弾性力により可動接触子５０が挿入部６３の上方内壁面６３１に押圧されている。可動接触子５０は、図１に示される負荷側端子金具４０と電気的に接続されている。本実施形態では、挿入部６３の上方内壁面６３１が第１内壁面に相当し、挿入部６３の下方内壁面６３２が第２内壁面に相当する。

図３に示されるように、可動接触子５０は、導電性を有する平板状の金属部材からなる。可動接触子５０の先端部５１は、セパレータ６０の挿入部６３の一方の開口部６３４から突出するように配置されている。この可動接触子５０の先端部には、可動接点５２が設けられている。セパレータ６０の挿入部６３の内部に挿入されており、且つ軸線ｍ１に沿った方向に位置する可動接触子５０の両側面には、係合部５３が突出するように形成されている。係合部５３は、セパレータ６０の挿入部６３の側方内壁面６３０に形成された係合溝６３３に係合している。可動接触子５０は、係合部５３と係合溝６３３との係合構造、並びにコイルばね８０から付与される押圧力により、セパレータ６０に固定されている。

挿入部６３の開口部６３４には、下方内壁面６３２から上方内壁面６３１に向かって突出するように段差部６３５が形成されている。挿入部６３に挿入されているコイルばね８０が挿入部６３の開口部６３４に向かってずれた場合、コイルばね８０が段差部６３５に接触することにより、挿入部６３からのコイルばね８０の抜け止めがなされる。

挿入部６３における開口部６３４とは反対側の部分には、挿入部６３の内部にコイルばね８０を挿入可能な挿入開口部６３６が形成されている。すなわち、コイルばね８０は、挿入開口部６３６から挿入部６３の内部に挿入される。
コイルばね８０の一端部８１により押圧される可動接触子５０の押圧面５４には、突出部５５が形成されている。突出部５５には、コイルばね８０の一端部８１が挿入されている。突出部５５における挿入部６３の挿入開口部６３６に対向する部分には、傾斜面５５０が形成されている。傾斜面５５０は、挿入部６３の挿入開口部６３６に近づくほど突出部５５の高さが低くなるように押圧面５４に対して傾斜するように形成されている。突出部５５における傾斜面５５０とは反対側の部分には、押圧面５４に対して直交する直交面５５１が形成されている。

本実施形態の回路遮断器１０では、ハンドル７０が図１に示される位置に操作されている場合、セパレータ６０が図１に示される位置で保持されている。すなわち、可動接点５２が固定接点３２から離隔しているため、電源側端子３１と負荷側端子４１との電気的な接続が遮断された状態となっている。この状態でハンドル７０が矢印ａ１で示される方向に操作されると、セパレータ６０が軸線ｍ１を中心に矢印ｂ１で示される方向に回転する。これにより可動接点５２が固定接点３２に接触すると、電源側端子３１と負荷側端子４１とが電気的に接続された状態となる。この際、コイルばね８０は、可動接点５２と固定接点３２との電気的な接続状態を保持するための接点圧ばねとして機能する。すなわち、可動接点５２と固定接点３２とが接触している際、コイルばね８０の弾性力が可動接触子５０を介して可動接点５２に付与されることにより、可動接点５２と固定接点３２とが所定の圧力で接触した状態で保持されている。

また、矢印ａ１で示される方向に操作されているハンドル７０が矢印ａ２で示される方向に操作されると、セパレータ６０が軸線ｍ１を中心に矢印ｂ２で示される方向に回転する。これにより可動接点５２が固定接点３２から離隔し、電源側端子３１と負荷側端子４１との電気的な接続が遮断された状態となる。このように、回路遮断器１０では、ハンドル７０の操作に基づいて固定接触子３０及び可動接触子５０が接触及び離隔することにより、電源側端子３１と負荷側端子４１との間の電路を接続及び遮断することが可能となっている。

次に、セパレータ６０に対する可動接触子５０の固定方法について具体的に説明する。
図４に示されるように、セパレータ６０に可動接触子５０を固定する際には、まず、セパレータ６０の開口部６３４から可動接触子５０が矢印ｃで示される方向に挿入された後、可動接触子５０の係合部５３がセパレータ６０の係合溝６３３に係合される。その後、図５に示されるように、コイルばね８０が、セパレータ６０の挿入開口部６３６から挿入部６３に圧縮された状態で、矢印ｄで示される方向に挿入される。この際、コイルばね８０が可動接触子５０の突出部５５に向かって押し込まれると、コイルばね８０が突出部５５の傾斜面５５０をスライド移動しながら自然に圧縮される。そして、コイルばね８０が更に押し込まれると、図３に示されるように、コイルばね８０の一端部８１に突出部５５が挿入される。これにより、セパレータ６０に対する可動接触子５０の固定が完了する。

以上説明した本実施形態の回路遮断器１０によれば、以下の（１）及び（２）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）例えば、図６に示されるように、突出部５５に傾斜面５５０が形成されていない場合、コイルばね８０の一端部８１を突出部５５に挿入するためには、挿入部６３に挿入することができるようにコイルばね８０を圧縮する作業だけでなく、コイルばね８０の一端部８１を突出部５５に挿入するためにコイルばね８０を更に圧縮する作業を行う必要がある。この点、本実施形態の回路遮断器１０では、コイルばね８０の一端部８１を突出部５５に挿入する際に、挿入部６３に挿入することができるようにコイルばね８０を圧縮する作業を行うだけでよいため、可動接触子５０を押圧するためのコイルばね８０をセパレータ６０に容易に配置することが可能となる。

（２）突出部５５における傾斜面５５０とは反対側の面には、可動接触子５０の押圧面５４に対して直交する直交面５５１が形成されている。これにより、コイルばね８０が挿入開口部６３６の方向にずれた場合には、コイルばね８０の内周面が突出部５５の直交面５５１に接触するため、コイルばね８０がセパレータ６０の挿入部６３から抜け難くなるとともに、可動接触子５０も挿入部６３から抜け難くなる。

（変形例）
次に、第１実施形態の回路遮断器１０の変形例について説明する。
図７に示されるように、本変形例の回路遮断器１０では、突出部５５が、可動接触子５０の押圧面５４に代えて、セパレータ６０の下方内壁面６３２に形成されている。下方内壁面６３２は、セパレータ６０においてコイルばね８０の他端部が当接する部分である。突出部５５は、コイルばね８０の他端部８２に挿入されている。このような構造であっても第１実施形態の回路遮断器１０と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、回路遮断器１０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態の回路遮断器１０との相違点を中心に説明する。
図８に示されるように、本実施形態の回路遮断器１０では、突出部５５の先端部に、押圧面５４に対して平行な平坦面５５２が形成されている。

以上説明した本実施形態の回路遮断器１０によれば、以下の（３）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（３）セパレータ６０の挿入部６３にコイルばね８０を押し込む際、突出部５５とコイルばね８０とが干渉する。そのため、第１実施形態の突出部５５のように、その先端が尖っていると、突出部５５とコイルばね８０とが干渉した際に突出部５５の先端部が欠損し易くなる。突出部５５の先端部が欠損すると、実質的に突出部５５の高さが低くなるため、突出部５５からコイルばね８０が抜け易くなる等の懸念がある。この点、本実施形態の回路遮断器１０のように、突出部５５の先端部に平坦面５５２が形成されていれば、突出部５５が欠損し難くなるため、突出部５５からコイルばね８０が抜け易くなる等の懸念が生じ難くなる。

＜第３実施形態＞
次に、回路遮断器１０の第３実施形態について説明する。以下、第２実施形態の回路遮断器１０との相違点を中心に説明する。
図９に示されるように、本実施形態の回路遮断器１０では、突出部５５における挿入部６３の挿入開口部６３６に対向する部分に、押圧面５４に対して直交するように段差部５５３が形成されるとともに、この段差部５５３に連続して傾斜面５５０が形成されている。なお、段差部５５３の高さＨは、コイルばね８０の素線径φよりも短い長さに設定されている。

以上説明した本実施形態の回路遮断器１０によれば、以下の（４）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（４）コイルばね８０の一端部に突出部５５が挿入された後、更にコイルばね８０を押し込んだ際に、コイルばね８０の内周面が段差部５５３に接触することにより、コイルばね８０を押し込み難くなる。これにより、コイルばね８０の過剰な押し込みを抑制することができる。

＜第４実施形態＞
次に、回路遮断器１０の第４実施形態について説明する。以下、第１実施形態の回路遮断器１０との相違点を中心に説明する。
図１０に示されるように、本実施形態の回路遮断器１０では、コイルばね８０の他端部８２が接触するセパレータ６０の下方内壁面６３２に突出部６３７が更に形成されている。突出部６３７は、コイルばね８０の他端部８２に挿入されている。

本実施形態の回路遮断器１０では、セパレータ６０の挿入部６３にコイルばね８０を挿入する際、まず、圧縮されたコイルばね８０の他端部８２をセパレータ６０の突出部６３７に挿入した後にコイルばね８０を挿入部６３に押し込むことで、コイルばね８０の一端部８１に可動接触子５０の突出部５５を挿入させることができる。

なお、本実施形態では、可動接触子５０の突出部５５が第１突出部に相当し、セパレータ６０の突出部６３７が第２突出部に相当する。
以上説明した本実施形態の回路遮断器１０によれば、以下の（５）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（５）コイルばね８０の他端部８２にセパレータ６０の突出部６３７が更に挿入されることにより、コイルばね８０の両端部８１，８２に対して抜け止めがなされるため、セパレータ６０の挿入部６３からコイルばね８０を更に抜け難くすることができる。
（変形例）
次に、第４実施形態の回路遮断器１０の変形例について説明する。

図１１に示されるように、本変形例の回路遮断器１０では、セパレータ６０の下方内壁面６３２に、突出部６３７に代えて、溝部６３８が形成されている。溝部６３８には、コイルばね８０の他端部８２が挿入されている。このような構成であっても、コイルばね８０の両端部８１，８２に対して抜け止めがなされるため、セパレータ６０の挿入部６３からコイルばね８０を更に抜け難くすることができる。

＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図７に示される第１実施形態の変形例の回路遮断器１０に対して、第４実施形態及びその変形例の回路遮断器１０の構造を適用することが可能である。すなわち、図７に示される回路遮断器１０において、可動接触子５０の押圧面５４に突出部６３７や溝部６３８を形成してもよい。

・第４実施形態のセパレータ６０の突出部６３７には、可動接触子５０の突出部５５と同様に傾斜面が形成されていてもよい。
・セパレータ６０は、ハンドル７０の操作に基づいて回転動作するものに限らず、直線状に動作するものであってもよい。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：回路遮断器
３０：固定接触子
３１：電源側端子
４１：負荷側端子
５０：可動接触子
５４：押圧面
５５：突出部（第１突出部）
６０：セパレータ（可動体）
６３：挿入部
７０：ハンドル
８０：コイルばね
８１：一端部
８２：他端部
５５０：傾斜面
５５１：直交面
５５２：平坦面
５５３：段差部
６３１：上方内壁面（第１内壁面）
６３２：下方内壁面（第２内壁面）
６３６：挿入開口部
６３７：突出部（第２突出部）
６３８：溝部

Claims (3)

1. 固定接触子及び可動接触子を接触及び離隔することにより電源側端子及び負荷側端子の間の電路を接続及び遮断することの可能な回路遮断器であって、
   前記電路を接続及び遮断する際に操作されるハンドルと、
   前記ハンドルの操作に連動して動作するとともに、前記可動接触子が挿入される筒状の挿入部が形成される可動体と、
   前記挿入部に配置され、前記可動接触子を前記挿入部の第１内壁面に押圧するコイルばねと、を備え、
   前記挿入部には、前記コイルばねを挿入可能な挿入開口部が形成され、
   前記コイルばねの一端部により押圧される前記可動接触子の押圧面、及び前記コイルばねの他端部が当接する前記挿入部の第２内壁面のいずれか一方には、前記コイルばねが挿入される突出部が形成され、
   前記突出部における前記挿入開口部に対向する部分には、前記挿入部の挿入開口部に近づくほど前記突出部の高さが低くなるように前記押圧面に対して傾斜する傾斜面が形成されている一方、
   前記突出部の先端部には、前記押圧面に対して平行な平坦面が形成されている
   回路遮断器。
2. 前記突出部における前記傾斜面とは反対側の部分には、前記押圧面に対して直交する直交面が形成されている
   請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記突出部における前記挿入部の挿入開口部に対向する部分には、前記押圧面に対して直交する段差部が形成されるとともに、前記段差部に連続して前記傾斜面が形成されている
   請求項１に記載の回路遮断器。

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