JP7085904B2 - 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、複数の固定接触子と、複数の固定接触子のそれぞれに対応して設けられる複数の可動接触子と、複数の可動接触子をそれぞれ保持する複数の保持部を有するセパレータと、操作ハンドルとを備えている。可動接触子は、セパレータの保持部に形成された保持孔に挿入されている。可動接触子の両側面には、軸ピンが突出するように形成されている。軸ピンが保持孔の内壁面に係合することにより、可動接触子が軸ピンを中心に回動可能に支持されている。

軸ピンには、巻回ばねが巻き付けられている。巻回ばねの基端部は可動接触子に接触し、巻回ばねの先端部はセパレータの保持孔の内壁面に接触している。この巻回ばねから可動接触子に付与される付勢力により、セパレータに対する可動接触子の位置が規制されている。この回路遮断器では、操作ハンドルの操作に基づいてセパレータが回動することにより、複数の可動接触子が、それぞれに対応する固定接触子に対して接触及び離隔する。これにより、回路遮断器において電源側端子から負荷側端子に亘って設けられる電路が接続及び遮断される。

特許第５５１７９０２号公報

ところで、特許文献１に記載されるような回路遮断器では、セパレータに可動接触子を組み付ける際に、可動接触子の軸ピンに巻回ばねが取り付けられた後、可動接触子がセパレータの保持孔に挿入される。その際、保持孔の内壁面に可動接触子の軸ピンを係合させる作業や、巻回ばねの先端部を保持孔の内壁面の所定の箇所に引っかける作業等が必要となる。このような作業が、セパレータに対して可動接触子を組み付ける作業を困難にしており、結果的に回路遮断器の組み付け工数を増加させる要因となっている。

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、セパレータに対する可動接触子の組み付けを容易に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、ハウジングの内部に収容された固定接触子及び可動接触子が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、電路を接続及び遮断する際に操作されるハンドルと、ハンドルの操作に連動して変位するセパレータと、ハウジングと可動接触子との間に圧縮された状態で配置され、可動接触子をセパレータの押圧面に向かって押圧する弾性部材と、押圧面に平行な方向においてセパレータと可動接触子とを嵌合させる嵌合構造と、を備え、嵌合構造は、可動接触子及びセパレータのいずれか一方に形成される突出部と、可動接触子及びセパレータの他方に形成されて突出部が嵌合する嵌合孔又は嵌合溝とにより構成されている。

この構成によれば、ハウジングに対して弾性部材を組み付けた後、その弾性部材に可動接触子及びセパレータを順に組み付けるだけで、セパレータに対する可動接触子の組み付けが完了する。そのため、セパレータに対する可動接触子の組み付けが容易になる。
また、弾性部材の押圧力が作用し難い方向へのセパレータに対する可動接触子の位置ずれを抑制することができるため、より確実にセパレータに可動接触子を保持することができる。さらに、セパレータと可動接触子とを嵌合させる嵌合構造を容易に実現することができる。

上記の回路遮断器において、可動接触子においてセパレータの押圧面に当接する面を当接面とするとき、突出部は、可動接触子の当接面及びセパレータの押圧面のいずれか一方に形成され、嵌合孔又は嵌合溝は、可動接触子の当接面及びセパレータの押圧面のいずれか他方に形成されていることが好ましい。

上記の回路遮断器において、可動接触子においてセパレータの押圧面に当接する面を当接面とするとき、セパレータは、可動接触子の当接面とは異なる外面に対向する外壁部を有し、突出部は、可動接触子の当接面とは異なる外面及びセパレータの外壁部のいずれか一方に形成され、嵌合孔又は嵌合溝は、可動接触子の当接面とは異なる外面及びセパレータの外壁部のいずれか他方に形成されていることが好ましい。

本開示によれば、セパレータに対する可動接触子の組み付けを容易にすることの可能な回路遮断器を提供できる。

図１は、実施形態の回路遮断器の断面構造を示す断面図である。 図２は、実施形態の回路遮断器の可動接触子周辺の拡大構造を示す拡大図である。 図３は、実施形態の回路遮断器の動作例を示す断面図である。 図４は、他の実施形態の可動接触子及びセパレータの断面構造を示す断面図である。

以下、回路遮断器の一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。
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２１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２２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を保持するセパレータ６０と、ハウジング２０の上面２４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。

固定接触子３０は、導電性を有する金属部材からなる。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の端部には、可動接触子５０の可動接点５１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。

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の先端部には、可動接点５１が設けられている。可動接触子５０は、その上面がセパレータ６０に形成された内壁面６５に当接するように配置されている。可動接触子５０の底面には、コイルばね８０の一端部が挿入される突出部５２が形成されている。コイルばね８０の他端部は、ハウジング２０の内部に形成された凹部２３に挿入されている。コイルばね８０は、凹部２３の底面と可動接触子５０との間に圧縮された状態で挿入されている。コイルばね８０は、可動接触子５０をセパレータ６０の内壁面６５に対して押圧している。これにより、可動接触子５０は、セパレータ６０の内壁面６５に当接した状態で保持されている。以下では、セパレータ６０の内壁面６５を「押圧面６５」とも称する。また、この押圧面６５に当接している可動接触子５０の上面を「当接面５４」とも称する。

コイルばね８０は、図１に示される矢印ｃ２で示される方向に、すなわち可動接触子５０の可動接点５１が固定接触子３０の固定接点３２から離隔する方向の弾性力をセパレータ６０に付与している。
可動接触子５０は、図示しない配線を通じて電磁コイル９１の下端部に電気的に接続されている。電磁コイル９１の上端部には、負荷側端子金具４０の一端部が電気的に接続されている。すなわち、可動接触子５０は、電磁コイル９１を介して負荷側端子金具４０に電気的に接続されている。

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。セパレータ６０の基端部には、ハウジング２０により回転可能に支持される軸部６２が設けられている。よって、セパレータ６０は、軸部６２の中心軸である回転軸ｍを中心に回動する。
図２に示されるように、セパレータ６０は、可動接触子５０の側面５５に対向する外壁部６３を有している。本実施形態では、可動接触子５０の側面５５が、可動接触子５０の当接面５４とは異なる外面に相当する。セパレータ６０の外壁部６３には、嵌合孔６４が形成されている。嵌合孔６４には、可動接触子５０の側面に形成された突出部５３が嵌合している。このセパレータ６０の嵌合孔６４と可動接触子５０の突出部５３との嵌合構造により、セパレータ６０に対する可動接触子５０の位置ずれ、より具体的には回転軸ｍを中心とする径方向への位置ずれが抑制されている。

図１に示されるように、セパレータ６０の先端部６１の上面には、円柱状の押圧部材７１が接触している。押圧部材７１は、ハンドル７０が図１に示されるオフ位置に操作されているとき、図１に示される位置に配置されている。このとき、コイルばね８０から可動接触子５０を介してセパレータ６０に付与される弾性力により、セパレータ６０には、矢印ｃ２で示される方向の力が付与されている。これにより、セパレータ６０は、その先端部６１が押圧部材７１に接触した状態で保持されている。この状況では、可動接触子５０の可動接点５１が固定接触子３０の固定接点３２から離隔した状態となっている。すなわち、電源側端子３１及び負荷側端子４１の間の電路が遮断された状態となっている。

ハンドル７０が図１に示されるオフ位置から図３に示されるオン位置に向かって操作されると、押圧部材７１が下方に変位する。この押圧部材７１の変位によりセパレータ６０の先端部６１が下方に押圧されることにより、コイルばね８０の弾性力に抗して矢印ｃ１で示される方向にセパレータ６０が回転軸ｍを中心に回動する。すなわち、セパレータ６０はハンドル７０の操作に連動して回動する。セパレータ６０の回動により可動接触子の可動接点５１が固定接触子３０の固定接点３２に接触する。

ハンドル７０が図３に示されるオン位置まで操作されると、押圧部材７１が図３に示される位置に保持される。これにより、可動接触子５０の可動接点５１が固定接触子３０の固定接点３２に接触した状態に保持される。すなわち、電源側端子３１及び負荷側端子４１の間の電路が接続された状態となる。また、コイルばね８０から可動接触子５０に付与される弾性力により、可動接触子５０の可動接点５１と固定接触子３０の固定接点３２との接点圧力が確保されている。すなわち、コイルばね８０は接点圧ばねとして機能している。

図１に示されるように、回路遮断器１０は、ハウジング２０の内部に収容される磁気式引き外し装置９０を更に備えている。磁気式引き外し装置９０は、ハンドル７０がオン位置に操作されている状況で回路遮断器１０に過電流が流れた際に可動接触子５０を固定接触子３０から離隔させることにより、電源側端子３１及び負荷側端子４１の間の電路を遮断する装置である。磁気式引き外し装置９０は、電磁コイル９１と、可動磁気片９２と、オイルダッシュポット９３と、継鉄９４と、コイルばね９５とを備えている。

電磁コイル９１は、オイルダッシュポット９３の外周に配置されている。電磁コイル９１は、自身を流れる電流、すなわち可動接触子５０から負荷側端子４１に流れる電流に基づいて磁気を形成する。
可動磁気片９２は、「へ」の字状に形成されている。可動磁気片９２の一辺９２０はオイルダッシュポット９３の上面９３０に対向している。可動磁気片９２の他辺９２１は掛合片９６に対向している。可動磁気片９２は、一辺９２０と他辺９２１との接続部分である角部９２２において継鉄９４により回動可能に支持されている。また、可動磁気片９２は、コイルばね９５から付与される弾性力により、図１に示される位置で、すなわち一辺９２０がオイルダッシュポット９３の上面９３０から離間し、且つ他辺９２１が掛合片９６から離間している位置で保持されている。

継鉄９４は、略Ｌ字状に形成されている。継鉄９４の一端部にはオイルダッシュポット９３が固定して取り付けられている。継鉄９４の他端部は、ハウジング２０の上方内壁面に固定されている。すなわち、オイルダッシュポット９３は、継鉄９４を介してハウジング２０に固定されている。

磁気式引き外し装置９０では、負荷側端子４１からの電力の供給対象である負荷が過負荷状態となったり、負荷側端子４１に接続されている配線が短絡したりした場合、電磁コイル９１に過電流が流れる。電磁コイル９１に過電流が流れると、電磁コイル９１により形成されている磁界が強くなる。これにより、時間の経過に伴いオイルダッシュポット９３内の下方に位置していた鉄心がオイルダッシュポット９３内を上方に移動し、電磁コイル９１により形成される磁界が更に強くなる。このような磁界の変化により、オイルダッシュポット９３の上面９３０に発生している磁力が強くなるため、可動磁気片９２の一辺９２０がオイルダッシュポット９３の上面９３０に向かって吸引される。そして、可動磁気片９２の一辺９２０がオイルダッシュポット９３の上面９３０に接触する位置まで回動すると、可動磁気片９２の他辺９２１が掛合片９６を押圧する。これにより掛合片９６が変位すると、押圧部材７１に対するロック機構が外れることにより、ハンドル７０が図３に示されるようにオン位置に操作されている場合であっても、押圧部材７１が上方に移動可能となる。押圧部材７１が上方に移動することにより、セパレータ６０が矢印ｃ２で示される方向に回動し、可動接触子５０が固定接触子３０から離隔する。すなわち、電源側端子３１及び負荷側端子４１の間の電路が遮断される。

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）本実施形態の回路遮断器１０では、ハウジング２０の凹部２３にコイルばね８０を挿入した後、そのコイルばね８０の上方から可動接触子５０及びセパレータ６０を順に組み付けるだけで、セパレータ６０に対する可動接触子５０の組み付けが完了する。そのため、セパレータ６０に対する可動接触子５０の組み付けが容易になる。また、この組み付け構造がコイルばね８０を用いた簡素な構造であるため、複雑な組み立て構造や部品形状を必要とすることがなく、さらにピンなどの別部品や、捩りばね等の機能ばねが不要となる。

（２）可動接触子５０の側面５５に形成されている突出部５３と、セパレータ６０の外壁部６３に形成されている嵌合孔６４との嵌合構造により、セパレータ６０の押圧面６５に平行な方向においてセパレータ６０と可動接触子５０とが嵌合している。これにより、コイルばね８０の押圧力が作用し難い方向へのセパレータ６０に対する可動接触子５０の位置ずれを抑制することができるため、より確実にセパレータ６０に可動接触子５０を保持することができる。

なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・セパレータ６０の外壁部６３には、嵌合孔６４に代えて、凹状の嵌合溝が形成されていてもよい。また、セパレータ６０の外壁部６３に突出部を形成するとともに、この突出部が嵌合する嵌合孔又は嵌合溝が可動接触子５０の側面５５に形成されていてもよい。

・可動接触子５０とセパレータ６０とを嵌合させる嵌合構造として、例えば図４に示されるような構造を採用することも可能である。具体的には、図４に示されるように、セパレータ６０の押圧面６５に突出部６６が形成されるとともに、この突出部６６が嵌合する凹状の嵌合溝５６が可動接触子５０の当接面５４に形成されていてもよい。なお、可動接触子５０の当接面５４には、嵌合溝５６に代えて、嵌合孔が形成されていてもよい。さらに、可動接触子５０の当接面５４に突出部が形成されるとともに、この突出部が嵌合する嵌合孔又は嵌合溝がセパレータ６０の押圧面６５に形成されていてもよい。

・コイルばね８０に代えて、任意の弾性部材を用いてもよい。
・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
２０：ハウジング
３０：固定接触子
３１：電源側端子
４１：負荷側端子
５０：可動接触子
５３，６６：突出部（嵌合構造）
５４：当接面
５５：側面（外面）
５６：嵌合溝
６０：セパレータ
６３：外壁部（嵌合構造）
６４：嵌合孔（嵌合構造）
６５：押圧面
７０：ハンドル
８０：コイルばね（弾性部材）

Claims (3)

1. ハウジングの内部に収容された固定接触子及び可動接触子が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変位するセパレータと、
   前記ハウジングと前記可動接触子との間に圧縮された状態で配置され、前記可動接触子を前記セパレータの押圧面に向かって押圧する弾性部材と、
   前記押圧面に平行な方向において前記セパレータと前記可動接触子とを嵌合させる嵌合構造と、を備え、
   前記嵌合構造は、前記可動接触子及び前記セパレータのいずれか一方に形成される突出部と、前記可動接触子及び前記セパレータの他方に形成されて前記突出部が嵌合する嵌合孔又は嵌合溝とにより構成されている
   回路遮断器。
2. 前記可動接触子において前記セパレータの押圧面に当接する面を当接面とするとき、
   前記突出部は、前記可動接触子の前記当接面及び前記セパレータの前記押圧面のいずれか一方に形成され、
   前記嵌合孔又は前記嵌合溝は、前記可動接触子の前記当接面及び前記セパレータの前記押圧面のいずれか他方に形成されている
   請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記可動接触子において前記セパレータの押圧面に当接する面を当接面とするとき、
   前記セパレータは、前記可動接触子の前記当接面とは異なる外面に対向する外壁部を有し、
   前記突出部は、前記可動接触子の前記当接面とは異なる外面及び前記セパレータの前記外壁部のいずれか一方に形成され、
   前記嵌合孔又は前記嵌合溝は、前記可動接触子の前記当接面とは異なる外面及び前記セパレータの前記外壁部のいずれか他方に形成されている
   請求項１に記載の回路遮断器。

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