JPH04500744A - 回路遮断器用単体遮断器組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回路遮断器に関し、更に詳しくは、この回路遮断器の自動組立を容易 にする単体遮断器機構を有する回路遮断器に関する。

背景従来技術 回路遮断器は、過電流状態に応答して電源と電気負荷の間の電気回路を遮断する ために利用する。。

回路遮断器は、典型的にはハウジングの中に収容され且つこの電気負荷に接続さ れた固定接点を含む。回路遮断器は、典型的には更にこの電源に接続された可動 接点を支持するブレード及びこの可動接点を固定接点から離すようにバイアスす るためのばねを含む遮断器組立体を含む。この遮断器組立体は、更にこのばねバ イアスに対抗し且つこの可動接点を固定接点と接触関係に維持し、電流がこの電 源と電気負荷の間に流れることを可能にする、解放可能なラッチ機構を含む。

このラッチ機構は、作動させられたとき、このラッチ機構を解放し、このはねバ イアスがこの可動接点を固定接点から離れるように動かすことを可能にし、それ によってこの電源と電気負荷の間に電源が流れるのを防ぐ、引外しレバーを含む 。

従来の遮断器組立体は、たいてい自蔵式ではなく、ハウジングへの取付点を要し た。これは、この遮断器組立体がこのハウジングによってまとめなければばらば らになるので、この遮断器組立体の予備組立を困難にしていた。

この遮断器組立体の実際の組立は、多くの組立工程を３直交軸の全てに沿って行 わなければならないので、自動化が困難であった。この回路遮断器それ自身の自 動組立も、このハウジングへのこの遮断器組立体の取付要素の要求事項のために 、困難であった。

更に、このブレードの断面積が電流容量制限要因であった。この回路遮断器の許 容電流容量を増すために、このブレードの断面積を増す試みがなされた。

従来のブレードの多くは、対向する上方に向いた側部材をもつ跳躍台型の設計で ある。この跳躍台型設計では、断面積の増加は、そうするとこのブレードの全体 の寸法を変えるので、困難であった。

本発明は、これらやその他の問題を解決するために提供する。

発明の要約 本発明の目的は、固定接点との接触を交互に断続するための回路遮断器用単体遮 断器組立体を提供することである。

本発明によれば、この単体遮断器組立体は、組立体フレームを形成する、離間し た第１及び第２フレーム面、並びにこれらのフレーム面間に軸支して配置された カムを含む。このカムは、上方位置と下方位置の間を回転可能で、そこから外方 に延びる操作ハンドルを含む。

この単体遮断器組立体は、更にこのカムを下方位置の方へバイアスするための手 段、これらのフレーム板を連結するピボットビン及びこれらのフレーム板間でこ のピボットビンに旋回可能に取付けられたブレードを含む。

このブレードは、接点端及び対向するフラッグ端を有する。この接点端は、固定 接点と接触するようにされていて、このブレードは、この接点端が固定接点と接 触関係にある接触位置と、この接点端が固定接点と非接触関係にある非接触位置 の間を旋回可能である。

この遮断器組立体は、なお更にこれらのフレーム板間でこのピボットビンに旋回 可能に取付けられた引外しレバー、このブレードのフラグ端に旋回可能に連結さ れた爪、このカムに旋回可能に連結された第１端とこの爪に旋回可能に連結され た第２端を有するリンク、及びこのブレードと組立体フレームの間に結合された トグルばねを含む。

このカムの上方位置への回転は、この爪にこのリンクによってこのブレードを接 触位置へ動かすように及びこのブレードをこの接触位置に維持するためにこの爪 を引外しレバーと係合するように動かすように作用する。

この引外しレバーは、更にこのピボットビンから半径方向に離れた作動面を含み 、それでこのカムがこの上方位置にあるときにこの作動面に加えられた力はこの 引外しレバーを回転し、この引外しレバーを爪との保合を外、すように動かし、 それによってこのブレードを解放してトグルばねがこのブレードを開位置の方へ 動かすことを可能にする。

このカムをバイアスする手段はこのカムと組立体フレームの間に配置されたカム ばねを含むと理解する。

更に、この引外しレバーはこのブレードに隣接して配置され且つこのブレードは 縁が先細りの板を含むと理解する。

なお更に、このブレードは、このピボットビンを受けるために浮動点を形成する 長い溝孔を含むと理解する。

このピボットビンは、この爪が引外しレバーと係合していないときにのみこの溝 孔と接触して支点として作用する。このピボットビンの支点としての作用は、こ のトグルばねにこのブレードを非接触位置の方へバイアスさせ、又このピボット ビンが支点として作用しないことは、このトグルばねにこのブレードを接触位置 の方へバイアスさせる。

本発明の他の局面によれば、この単体遮断器組立体は回路遮断器ハウジング内に 配置される。

本発明のその他の特徴や利点は添付の図面を参照した以下の説明から明白となろ う。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による回路遮断器の図である。

第２図は、本発明による単体遮断器組立体の接触位置での図である。

第３図は、第２図の単体遮断器組立体の、非接触位置で示す図である。

第４図は、第２図及び第３図の単体遮断器組立体の後から見たカムの図である。

そして、 第５図は、第１図の回路遮断器の分解斜視図である。

詳細な説明 本発明は、多くの異った形での実施が可能であるが、本開示は本発明の原理の例 示と考えられるべきで本発明の広い特徴を図示の実施例に限定する意図ではない という理解で、図面には本発明の好ましい実施例を示し、以下で詳細に説明する 。

回路遮断器１０を第１図に示す。

回路遮断器の一般的性質の補足説明は、その明細書をここに参考として特別に組 み入れる以下の特許に見ることができる。即ち、 （ａ）ウエスターメイヤーの「レール取付は自動スイッチ」という名称の米国特 許第４，６１７．５４０号、（ｂ）ウエスターメイヤーの「アーク噴射場をもつ 自動スイッチ」という名称の米国特許第４，６１４，９２８号、 （Ｃ）ウエスターメイヤーの「一体液点表示器付自動スイッチ」という名称の米 国特許第４．６０９，８９５号、及び （ｄ）ウエスターメイヤーの「衝撃接極子側外し装置を備える自動スイッチ」と いう名称の米国特許第４，６０８．５４６号。

この回路遮断器１０は、ハウジング１１を有し、且つ電源（図示せず）に接続す るためのライン端子１２と負荷（図示せず）に接続するための負荷端子１４を含 む。

このライン端子１２と、負荷端子１４の間に、構成要素としてライン導体１６、 バイメタル支持体１８、バイメタル熱素子２０、編組ビグラール２２、及び可動 接点２６を含むブレード２４を含む電流路を確立する。

この可動接点２６に続いて、この電流路は、固定接点２８、コイル３１、負荷導 体３４及び最後に負荷端子１４を含む。

このブレード２４は、第１図に閉位置で示し、そこではこの可動接点２６が固定 接点２８と接触している。以下に第３図に関して議論するように、このブレード ２４は、開位置へ旋回可能で、そこではこの可動接点２６が固定接点２８から離 間し、電流がこの可動接点２６と固定接点２８との間を流れるのを防ぐ。この固 定接点２８は、鋼層２８ｂにラミネートした銅層２８ａを含み、この銅層２８ａ に溶接した銀／黒鉛配合の接点２８ｃを備える。

このブレード２４は、全体・を４０で示す単体遮断器組立体の構成要素で、その 組立体がこのブレード２４の固定接点２８に対する位置を制御する。

この回路遮断器ＩＯは又、ライン側アーク阻止板２９ａ、負荷側アーク阻止板２ ９ｂ及びこの回路遮断器１０が負荷を受けて開くときに生ずるアークを切るため に協同する消イオン板の堆積又はアーク積層、３０を含む。

このアーク積層３０と協力した、このライン側及び負荷側のアーク阻止板、それ ぞれ２９ａ、２９ｂの特定の作用は、上に組み入れた特許に詳細に開示されてい る。

この単体遮断器組立体４０を、ブレード２４が固定接点２８と接触した閉位置で 、第２図に示す。

この単体遮断器組立体４０は、第１フレーム面４２Ｓを形成する第１フレーム板 ４２を含む。この第１フレーム板４２は、第１．第２及び第３直立部材を含む。

ピボットピン４８は、この第１フレーム板４２の穴を通って上方に延びる。引外 しレバー５０は、引外しレバー開口部を通るこのピボットビン４８に取付けられ ている。この引外しレバー５０は、ソレノイド作動面５２及びバイメタル作動面 ５４を含む。このブレード２４は、このピボットビン４８を受けるだめの長い溝 孔２４ａを含む。

このブレード２４は更に、切欠き５６を含み、それにトグルばね５８の第１端が 取付けられている。

ラッチばね６０は、この引外しレバー５０とブレード２４の間でこのピボットピ ン４８上に配置されている。

このラッチばね６０は、第１直立部材４３と係合する第１端６２及びこの引外し レバー５０のソレノイド作動面５２と係合する第２端６３を含む。このラッチは ね６０は、この引外しレバー５０に反時計方向バイアスを与える。

カム６４は、操作ハンドル６５を存し、且つ更にくぼみ部６６を含み、その中に 、第４図に関して以下に詳細に議論するように、カムばね６８が置かれている。

このカムばねの第１端６９ａは、このくぼみ部６６から外に延びて第３直立部材 ４５と係合する。このカムばねの第２端６９ｂは、このくぼみ部６６の中に保持 されている。

このカムばね６８は、第２図で見てこのカム６４の時計方向バイアスを維持する 。

リンク７０は、このカム６４を爪７２に連結する。この爪７２は、段付リベット ７６によってこのブレード２４のフラッグ端７４に枢軸結合されている。

この引外しレバー５０は更に、この爪７２と係合する保合面７８を含む。

第２図に示すように、閉位置にあるときは、この可動接点２６は、固定接点２８ と接触関係にある。この段付リベット７６はこのブレード２４上の支点として作 用し、このトグルばね５８に可動接点２６の固定接点２８との接触をしっかりと 維持させる。

再び第１図を参照するに、このブレード２４は、バイメタル熱素子２０か又はこ のコイル３１内に配置されたばねを掛けた棒８０によるどちらかの作動によって 開位置へ動かすことができる。

電流がこのライン端子１２と負荷端子１４の間を流れるとき、それはこのバイメ タル熱素子２０を通って流れる。この技術分野でよく知られているように、この 電流はこのバイメタル熱素子２０を加熱させ、この熱がこのバイメタル熱素子２ ０を矢印８２の方向に下方へたわませる。このたわみの程度は、このバイメタル 熱素子２０の加熱の大きさに依り、従ってこのライン端子１２と負荷端子１４の 間を流れる電流の大きさと時間の長さに依る。

このバイメタル熱素子２０が十分にたわむと、較正ねじ８４がこの引外しレバー ５０のバイメタル作動面５４と係合し、この引外しレバー５０をこのピボットビ ン４８の周りに且つラッチばね６０のバイアスに抗して時計方向に回転させ、以 下に詳細に議論するように、この回路遮断器ｌＯを始動する。

この回路遮断器１０は、コイル３１によっても始動することができる。この捧８ ０は、ソレノイドばね８６によって下方にバイアスされている。このライン端子 １２と負荷端子１４の間を流れる電流は、このコイル３１を通って流れ、この捧 ８０に作用する電磁場を確立する。

この捧８０に作用する電磁力がこのソレノイドはね８６のパイアスカを超えると き、この棒８０は上方に動いて・　ソレノイド作動面５２と係合し、引外しレバ ー５０を時計方向に回転させて、以下に議論するように、この回路遮断器ＩＯを 始動する。

再び第２図を参照するに、このバイメタル熱素子２０が捧８０が引外しレバー５ ０を時計方向に回転させるとき、この引外しレバー５０の係合面７８は爪７２と の係合から離れる。この係合面７８が爪７２との係合から離れるとき、このハン ドルばね６８からのバイアスがこのカム６４を時計方向に回転させる。このカム ６４が時計方向に回転すると、このカム６４はリンク７０を下方に引き、この爪 ７２を段付リベット７６の周りに反時計方向に回転させる。

第３図に示すように、この爪７２が係合面７８との係合から解放されるとき、こ のブレード２４はその左側で下方に動き、このピボットビン４８を長孔２４の上 面と係合させ、それが浮動点として作用する。するとこのピボットビン４８は、 このブレード２４が回転する支点として作用し、トグルばね５８に可動接点２６ を固定接点２８から離れるように動かさせ、それによってこの回路を開く。

操作ハンドル６５が上方又はオン位置にロックされ且つバイメタル熱素子２０が 捧８０がこの引外しレバー５０を時計方向に回転させる場合、カム６４と爪７２ の間で圧縮を受けているリンク７０は、この爪７２を段付リベット７６の周りに 時計方向に回転させ、再び係合面７８を爪７２との係合から解放する。この保合 面７８がもうこの爪７２と係合していないとき、このブレード２４が下かり、再 びこのピボットビン４８にこのブレード２４が回転する支点として作用させ、こ のトグルばね５８が再びこの可動接点２６を固定接点２８から離れるように動か すことを可能にする。

このカム６４を、くぼみ部６６とカムばね６８がよく分かるように、その裏側か ら第４図に示す。

このハンドルばね６８はカム軸８８上に中心がある。

このカムばねの第２端６９ｂは、このくぼみ部６６の壁６６ａにもたれている。

このカムばねの第１端６９ａは、緊張状態で第３直立部材４５にもたれている。

このカムばね６８の緊張は、カム６４と操作ハンドル６５を下方位置にバイアス する。

この回路遮断器ｌＯを第５図に分解透視図で示す。第１フレーム板４２の第１、 第２及び第３直立部材４３゜４４．４５は、それぞれ連結タブ４３ａ、４４ａ。

４５ａで終わる。第２フレーム板８９は、対応するタブ受は孔４３ｂ、４４ｂ、 ４５ｂを含む第２フレーム面８９Ｓを形成する。これらのタブ受は孔４３ｂ、４ ４ｂ。

４５ｂは、連結タブ４３ａ、４４ａ、４５ａを受け且つ締りばめしてこの第１フ レーム板４２を第２フレーム板８９に固定する。この第１フレーム板４２は、第 ２フレーム板と協同して組立体フレームを形成する。この好ましい実施例ではそ れぞれ第１及び第２フレーム板である４２．８９は別々の部品である。しかし、 この組立体フレームは、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、単一部品 を折り返して対向するフレーム面を形成するように作ることができるということ は理解されるべきである。

この第２フレーム板８９に固定した第１フレーム板４２で、この単体遮断器組立 体４０の全ての構成要素が互いに固定される。

第５図に示すように、この回路遮断器ＩＯの作動要素は、単純にこの回路遮断器 ハウジングの中に落とし込むことができ、それに対する如何なる特別な付属品も 必要としない。

このハウジング１１は、ベースｌｌａ及びカバー１１ｂを存する。このベースＩ ｌａはＸ−Ｙ平面を形成し且つＺ軸に沿ってこのベースｌｌａと垂直に向いた内 壁を含む。これらの内壁は、一般にアーク積層部９０、単体遮断器組立体部９２ 及びコイル部９４を形成する。

このバイメタル支持体】８の端部１８ａ及び１８ｂは、それぞれのバイメタル支 持溝孔９６ａ、９６ｂの中に滑り込ませてその中に保持される。ライン側アーク 阻止板２９ａは、アークランナ溝孔９８の中に滑り込ませてその中に保持される 。次にこの単体遮断器組立体４０をこの単体遮断器組立体部９２の中に単純に置 かれ、このハウジング１１に対する付属装置は何も必要ない。この負荷導体３４ は、負荷導体溝孔９９の中に滑り込ませてその中に保持される。

このブレード２４は、構造的にビームとして作動し、曲がらないように縁が先細 りになった板である。もし、許容電流容量の増加が必要ならば、このブレード２ ４の幅を単純に増加する。

このように、予備組立でき且つ回路遮断器ハウジング内に固定するために如何な る付属品も必要としない単体遮断器組立体が提供されていることが分かる。更に 、この単体遮断器組立体の組立は、この組立工程が単一軸に沿って行われるので 、容易に自動化できる。

更に、この単体遮断器組立体と組立体を組み込み且つこれも容易に自動化できる 回路遮断器が提供されていることか分かる。

本発明はその精神又は中心特性から逸脱することなく他の特定な形で実施できる ことが理解されるだろう。従って、本実施例は全ての点で例示であって限定でな いと考えられるべきであり、本発明はここに挙げた詳細に限定されるべきでない 。

デフｍ−一− ｕリーＬ 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．固定接点との接触を交互に断続するための回路遮断器用単体遮断器組立体で あって、 組立体フレームを形成する、離間した第１及び第２フレーム面、 該フレーム面間に軸支して配置され、上方位置と下方位置の間を回転可能であっ て、外方に延びる操作ハンドルを含むカム、 該カムを該下方位置ヘバイアスするための手段、該フレーム面を連結するピボッ トピン、該フレーム面間に該ピボットピンで軸支され、該固定接点と接触するよ うにされた接点端と対向するフラグ端とを有し、且つ該接点端が該固定接点と接 触関係にある接触位置と該接点端が該固定接点と非接触関係にある非接触位置と の間を旋回可能であるブレード、該フレーム間に該ピボットピンで軸支された引 外しレ該ブレードの該フラグ端に軸支された爪、該カムに軸支された第１端及び 該爪に軸支された第２端を有するリンク、並びに 該ブレードと該組立体フレーム間に結合されたトグルばねを含み、 該カムの該上方位置への回転が、該爪に該リンクによって該ブレードを該接触位 置へ動かすように及び該ブレードを該接触位置に雄持するために該爪を該引外し レバーと係合するように動かすように作用する組立体。
2. ２．請求の範囲第１項記載の単体遮断器組立体に於いて、 該引外しレバーが該ピボットピンから半径方向に離れた作動面を含み、該カムが 該上方位置にあるときに該作動面に加えられた力が該引外しレバーを回転し、該 引外しレバーを該爪との係合を外すように動かし、それによって該ブレードを解 放し且つ該トグルばねが該ブレードを該開位置の方へ動かすことを可能にする組 立体。
3. ３．請求の範囲第１項記載の単体遮断器組立体に於いて、該カムバイアス手段が 該カムと該組立体フレーム間に配置されたカムばねを含む組立体。
4. ４．請求の範囲第１項記載の単体遮断器組立体に於いて、該引外しレバーが該ブ レードに隣接して配置されている組立体。
5. ５．請求の範囲第１項記載の単体遮断器組立体に於いて、該ブレードが縁の先細 りになった板を含む組立体。
6. ６．請求の範囲第１項記載の単体遮断器組立体に於いて、 該プレードが該ピボットピンを受けるために浮動点を形成する長い溝孔を含み、 該ピボットピンは、該爪が該引外しレバーと係合していないときにのみ該溝孔と 接触して支点として作用し、該ピボットピンの支点としての該作用が該トグルば ねに該ブレードを該非接触位置の方ヘバイアスさせ、且つ該ピボットピンが支点 として作用しないことは該トグルばねに該ブレードを該接触位置の方ヘバイアス させる組立体。
7. ７．回路遮断器であって、 該回路遮断器を電源に接続するようにされた第１手段、該回路遮断器を電気負荷 に接続するようにされた固定接点、 並びに、 該第１接続手段と該固定接点を電気的に接続し、該電源と該負荷の間の導通を交 互に断続するために該固定接点との接触を交互に断続するための単体遮断器組立 体を含み、該遮断器組立体が、 組立体フレームを形成する、離間した第１及び第２フレーム面、 該フレーム面間に軸支して配置され、上方位置と下方位置の間を回転可能であっ て、外方に延びる操作ハンドルを含むカム、 該カムを該下方位置ヘバイアスするための手段、該フレーム面を連結するピボッ トピン、該フレーム面間に該ピボットピンで軸支され、該固定接点と接触するよ うにされた接点端と対向するフラグ端とを有し、且つ該接点端が該固定接点と接 触関係にある接触位置と該接点端が該固定接点と非接触関係にある非接触位置と の間を旋回可能であるブレード、該フレーム面に該ピボットピンで軸支された引 外しレバー、 該ブレードの該フラグ端に軸支された爪、該カムに軸支された第１端及び該爪に 軸支された第２端を有するリンク、並びに 該ブレードと該組立体フレーム間に結合されたトグルばねを含み、 該カムの該上方位置への回転が、該爪に該リンクによって該ブレードを該接触位 置へ動かすように及び該ブレードを該接触位置に維持するために該爪を該引外し レバーと係合するように動かすように作用する遮断器。
8. ８．請求の範囲第１項記載の単体遮断器組立体に於いて、該ブレードの該フラグ 端が該ブレードの該固定接点との接触又は非接触関係の積極的表示を与える組立 体。