JP6692818B2 - バスバーを収容するための改良された構造を有する火工式回路遮断器およびその組立方法 - Google Patents

Description

本出願は、火工式回路遮断器の分野に関する。

火工式回路遮断器は、例えば、異常な使用条件に応じて、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開放させるために、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。

米国特許出願公開第２０１０／２１８６５９号明細書および米国特許出願公開第２０１３／０５６３４４号明細書は、そのような、知られている火工式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、普通は火工式回路遮断器の組立て中に一体化される、バスバーの組立てにあり、これらの火工式回路遮断器は、バスバーのまわりに構成要素をオーバーモールディングまたはボルト締めすることによって、全体的に、それらに付属するバスバーと一緒に提供される。

さらに、追加的な繰り返し発生する問題としては、回路遮断器の本体と、バスバーの様々なモデルとの適合性がある。従来型の回路遮断器には、実際に、特定のバスバーが設けられて、それによって、厚さおよび幅などの異なる寸法を有するバスバーと、それらが使用されることが防止される。

米国特許出願公開第２０１０／２１８６５９号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０５６３４４号明細書

本発明は、この問題に対して少なくとも部分的に応えることを目的とする。

したがって、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、ピストンおよびバスバーが本体内に収容されるようになされており、ピストンが、切り刃を備え、バスバーの電気伝導を遮断するために、上昇位置から下降位置まで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２つの異なる部分に切り離すようになされており、本体は、法線方向に垂直に、本体の長手方向を通して配設された長手方向スロットを備え、バスバーと長手方向スロットとは、バスバーが挿入スロット内部に摺動可能に挿入できるように構成されている、火工式回路遮断器であって、本体の長手方向スロット内部に摺動可能に挿入されるようになされた引出しを備え、それによって、本体内に挿入されると、引出しと本体とが、バスバーが摺動可能に挿入される、本体を通過する挿入スロットを画定することを特徴とする、火工式回路遮断器を提供する。

引出しは、通常、それが本体の開口内に配置されると、引出しのさらなる変位を防止するようになされた係合手段を備える。

引出しおよびバスバーは、また、本体内に挿入されるとバスバーと引出しとを係合するようになされた、インデクセーション手段（ｉｎｄｅｘａｔｉｏｎ ｍｅａｎｓ）を備える。

本発明の好ましい実施形態によれば、引出しは、バスバーを通過するピストンの切刃の移動を可能にするように構成された受入れ溝を備え、受入れ溝とピストンは、ピストンが移動してその下降位置に到達すると、ピストンの切刃が受入れ溝の表面と連続的に接触するように構成されている。

前記受入れ溝は、例えば、受入れ溝の２つの横断表面を画定する三角形であり、それによって、ピストンがその下降位置にあるときに、ピストンの切り刃がこれらの横断方向表面の１つと連続的に接触する。

受入れ溝は、ピストンの切刃の形状に有利に適合された、その他の形状と断面で設計することができる。

バスバーは、本体の長手方向スロット内に配置されるとさらなる変位を防止するようになされた係合手段を備える。

本発明はまた、火工式回路遮断器を組み立てる方法であって、
− 本体と引出しの間に挿入スロットを画定するように、火工式回路遮断器の本体の長手方向スロット内に引出しを挿入するステップと、
− 次いで、火工式回路遮断器の本体を通りバスバーを挿入するステップと、
を含む、方法に関する。

この方法は、通常、点火器とピストンを、本体の内部空隙内に挿入する、予備ステップをさらに含む。

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の組立図である。 本発明の一態様による火工式回路遮断器の分解図である。 図１および２に開示された火工式回路遮断器の断面図である。 火工式回路遮断器の本体内部のバスバーの組立てを示す図である。 本発明の別の態様による、火工式回路遮断器の組立図である。 本発明の別の態様による、火工式回路遮断器の分解図である。 図５および６に開示された火工式回路遮断器の断面図である。 図５および６に開示された火工式回路遮断器の断面図である。 切断されたバスバーと係止手段の実施形態を備える、図５および６に開示された火工式回路遮断器の断面図である。 図９に開示された火工式回路遮断器の引出しおよびバスバーの組立てのステップを示す図である。 図９に開示された火工式回路遮断器の引出しおよびバスバーの組立てのステップを示す図である。

様々な図において、共通の要素は、同一の参照番号を使用して識別されている。

図１から３は、本発明の一態様による火工式回路遮断器１の様々な視野図を開示する。

図において開示された火工式回路遮断器１は、
− 本体２、
− 保持器３、
− 点火器４、
− ピストン５、および
− バスバー６
を備える。

本体２は、内部体積内にピストン５および点火器を収容するようになされている。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。

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。

点火器４が使用されていない限り、ピストン５は、例えば図３および４に表されているような、その上昇位置に留まる。

作動されると、点火器４は、例えば図５に表されているように、ピストン５を、その上昇位置から下降位置まで駆動するように構成されており、そこでピストン５が、バスバー６の電気状態を遮断するために、バスバー６を、任意に近位部分および遠位部分と名付けられる２つの異なる部分に切り離す。

バスバーの切断を達成するために、ピストン５は切刃５１を備え、この切刃５１は、下部面から突出するとともに、ピストン５がそれに沿って移動する法線方向Ｚ−Ｚに垂直な横断方向Ｙ−Ｙに沿って、バスバー６を切断または遮断するために、バスバー６と接触するようになされている。

本体は、ピストン５がそれに沿って平行移動する法線方向Ｚ−Ｚに垂直な、長手方向Ｘ−Ｘに沿って、それ自体を通過して延びる、長手方向スロット２１を含む。

この長手方向スロット２１は、電気回路を本体２から突出するバスバー６の両端に接続することによって、本体２を通過して電気伝導を確立するために、本体２の両反対側面から突出するように、本体２を通過してバスバー６を摺動可能に挿入できるようになされている。

図４は、長手方向スロット２１内部でのバスバー６の挿入を示す。

この図に表されるように、火工式回路遮断器１は、バスバー６を除いて、組み立てられている。次いで、バスバーが、例えば、図１および３に表されるように、本体２の両反対側面から突出するように、本体２の長手方向スロット２１を通過して、摺動可能に挿入される。

したがって、火工式回路遮断器１全体を、バスバー６なしに組み立てて、次いで、装置を完成させるために、バスバー６を本体２内部に摺動可能に挿入することができる。

これによって、組立て中に本体内部に一体化される、付随するバスバーと一緒に提供されるのが普通である、従来型の火工式回路遮断器とは反対に、火工式回路遮断器１のその他の構成要素と独立して、バスバー６を設けることができる。

バスバー６および本体２は、通常、本体２に対してバスバー６の正しい配置を確保するとともに、挿入されるとバスバー６を本体２内部に維持するように、インデクセーション手段を含む。

図２に開示された実施形態において、バスバー６のインデクセーション手段は、本体２の対応する表面に当接するようになされて、バスバー６の側面に配設された、ノッチ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを含む。これらのノッチは、バスバー６を挿入スロット内部に挿入する特有の方法を規定して、本体２内でのその挿入の方向にバスバーを不動化することを可能にするために、非対称にすることができる。

図２および３に開示された実施形態において、インデクセーション手段は、バスバー６の中心長手方向軸Ｘ−Ｘに沿って配設されて、本体２の内部反対側面に当接して、バスバーを本体２内でのその挿入の反対方向において不動化することを可能にするようになされた、中心ブレード６ｅを含む。

前記ブレード６ｅの形状および数は、修正して、本体２の設計に適合させることができる。

図４に開示される実施形態において、インデクセーション手段は、バスバー６内部に配設された貫通穴６７と、バネ２７と結合されて、本体２の凹部２８に装着された位置決めピン２６とを含む。インデクセーション手段には、バスバー６の定位置での保持を強化するために、複数の貫通穴６７および／または位置決めピン２６を含めることができる。

位置決めピン２６は、バスバー６の挿入中には、バスバーが位置決めピン２６を凹部２８内に押し戻し、貫通穴６７が位置決めピン２６と位置合わせされる位置にバスバーが入いると、位置決めピン２６が、バネ２７によって凹部２８から押し出されて、バスバー６の貫通穴６７に係合し、したがって、火工式回路遮断器１の本体２に対して、バスバー６を定位置に固定するように構成されている。

位置決めピン２６および貫通穴６７は、通常、非円形断面を有し、その結果として、位置決めピン２６は、取扱いおよび組立て中に回転しない。

図５から１１は、本発明の一態様による火工式回路遮断器１の代替的実施形態の様々な視野図を開示している。

図５から１１に開示された火工式回路遮断器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
− 引出し７
を備える。

図１から３を参照してすでに説明したように、本体２は、内部体積内にピストン５および点火器を収容するようになされている。保持器３は、通常、本体２の外表面に製作された凹部内部に配置される。

ピストン５は、上昇位置と下降位置の間で、引出し上で軸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。

点火器４が使用されていない限り、ピストン５は、例えば、図７および８に表されるように、その上昇位置に留まる。

作動されると、点火器４は、例えば、図９に表されているように、ピストン５をその上昇位置から下降位置まで駆動するように構成されており、そこで、ピストン５は、バスバー６の電気状態を遮断するために、バスバー６を、任意に近位部分および遠位部分と名付けられる２つの異なる部分に切り離す。

バスバーの切断を達成するために、ピストン５は切刃５１を備え、この切刃５１は、下部面から突出するとともに、ピストン５がそれに沿って移動する法線方向Ｚ−Ｚに垂直な横断方向Ｙ−Ｙに沿って、バスバー６を切断または遮断するために、バスバー６と接触するようになされている。

本体は、ピストン５がそれに沿って平行移動する法線方向Ｚ−Ｚに垂直な、長手方向Ｘ−Ｘに沿って、それ自体を通過して延びる、長手方向スロット２１を備える。

この実施形態において、火工式回路遮断器１は引出し７を備え、この引出し７は、通常は、本体２内部に納まるように、本体２の長手方向スロット２１内に挿入されて、バスバー６を受け入れるようになされた挿入スロットを、本体２と引出し７の間に画定するように構成されている。

したがって、この実施形態において、長手方向スロット２１は、引出し７とバスバー６の両方を収容するように、図１から４について開示された実施形態におけるよりも、大きい寸法を有する。

図１０および１１は、本体２の長手方向スロット２１内部での、引出し７およびバスバー６の連続的な挿入を図解している。

図１０に示されるように、引出し７は、最初に、本体２の長手方向スロット２１内部に挿入されて、それによって、例えば、引出し７および本体２の上に配設された、ノッチおよび／またはくぼみによって、本体の内部に保持される。

図示された実施形態において、引出し７は、引出し７が本体２内部に完全に挿入されると、本体の挿入止め２３に当接する、一端上のノッチ７３と、本体２内部に完全に挿入されると、引出し７の偶発的な外れを防止するために、戻り防止手段として作用する突起７４とを備える。この突起７４は、本体２の挿入止め２３の反対側の、本体の外れ止め２４に当接する。

引出し７の高さは、通常、長手方向スロット２１の高さよりも小さく、それによって、引出し７と本体２の間に挿入スロットを形成し、その上、引出し７が突起７４を有していても、引出し７を本体２の長手方向スロット内部に挿入することを可能にする。

挿入されると、本体２の内部に引出し７を維持するために、その他の手段を使用することが可能であり、例えば、可撓性のタングまたはブレードを引出し７内に製作して、本体２内部での引出し７の挿入中に、それらが曲げられ、引出し７の外れを防止するために、引出し７が挿入されると、本体２内で延びるように構成することが可能である。

引出し７が、本体２内部に完全に挿入され、定位置に維持されると、引出し７および本体２は、バスバー６を受け入れるようになされた挿入スロットを画定する。

次いで、バスバー６は、本体２の両反対側面から突出するように、例えば、図５および７に表されているように、本体２を通過して配置するために、図１１に示されるように、挿入スロット内に摺動可能に挿入される。

引出し７についてと同様に、バスバー６は、挿入スロット内部に挿入されると、引出し７および本体２に対してその位置を固定するために、通常、インデクセーション手段を備える。

これらのインデクセーション手段は、引出し７および本体に対してバスバー６を不動化するか、またはその変位を、それが挿入スロット内部に挿入された方向と反対の、単一方向による並進に限定することができる。

図６に開示された実施形態においては、バスバー６のインデクセーション手段は、本体２および／または引出し７の対応する表面に当接するようになされて、バスバー６の側面上に配設された、ノッチ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを含む。これらのノッチは、バスバー６を挿入スロット２内部に挿入する特有の方法を規定して、本体２内でのその挿入の方向において、バスバーを不動化することを可能にするために、非対称とすることができる。

図６および７において開示された実施形態において、インデクセーション手段は、バスバー６の中心長手方向軸Ｘ−Ｘに沿って配設されて、本体２の内部反対側面に当接して、バスバーを、本体２内でのその挿入の反対方向において不動化することを可能にするようになされた、中心ブレード６ｅを含む。

前記ブレード６ｅの形状および数は、修正して、本体２の設計に適合させることができる。

引出し７は、挿入スロットの寸法および形状を修正するために適合させることが可能であり、したがって、火工式回路遮断器の本体２を、バスバー６の様々な型式および形状に適合させることを可能にする。

火工式回路遮断器１は、したがって、開示のように、単一の構成要素、すなわち引出し７の変更を必要とするだけで、バスバー６の様々な型式および形状に適合させることができる。

図９から１１に開示されている実施形態において、インデクセーション手段は、バスバー６内部に配設された貫通穴６７と、バネ７７に結合されて、引出し７の凹部７８内に装着された、位置決めピン７６とを含む。インデクセーション手段には、バスバー６の定位置での保持を強化するために、複数の貫通穴６７および／または位置決めピン７６を含めることができる。

位置決めピン７６は、バスバー６の挿入中には、バスバーが位置決めピン７６を凹部７８内に押し戻し、貫通穴６７が位置決めピン７６と位置合わせされる位置にバスバー６が入ると、位置決めピン７６が、バネ７７によって凹部７８から押し出されて、バスバー６の貫通穴６７に係合し、したがって、火工式回路遮断器１の引出し７、および本体２に対して、バスバー６を定位置に固定するように構成されている。

位置決めピン７６および貫通穴６７は、通常、非円形断面を有し、その結果として、位置決めピン７６は、取扱いおよび組立て中に回転しない。

図面に、より具体的には、図９に示されるように、引出し７は、通常、受入れ溝７２を備え、この受入れ溝７２は、横断方向Ｙ−Ｙに沿って配設され、バスバー６の切断部分または遮断部分を受け入れるように構成されて、バスバー６を通過するピストン５の切刃５１の移動を可能にする。

図示された実施形態において、引出しは、三角形または全体的に三角形の断面を有する、受入れ溝７２を含む。上昇位置から下降位置へそれが移動すると、ピストン５の切刃５１は、バスバー６が切断されると、受入れ溝７２の横断方向表面と接触する。受入れ溝７２は、通常、ピストン５が移動して、その下降位置に到達すると、切刃５１が、受入れ溝７２の表面と連続的に接触するように構成される。

このような、ピストンの切刃５１と引出し７との連続的な接触は、バスバー６が切断されると、その２つの部分を互いに離隔させることを可能にして、それによって、関連する回路を確実に遮断するために、バスバー６のこれらの２つの部分の間の電気絶縁性を向上させる。ピストン５と引出し７の間のそのような連続的な接触によって、バスバー６が切断されると、バスバー６の２つの部分間におけるバスバー開口中に発生する可能性のある、潜在的なアーチ形成を遮断することができる。

受入れ溝７２の形状は、通常、ピストン５の切刃５１の形状の反対形（ｎｅｇａｔｉｖｅ）か、または相補形に適合されて、適当な接触を確保するために、ピストン５の切刃５１と接触するようになされた、その表面の１つに沿ったシール手段を設けることができる。

Claims (8)

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にして、ピストン（５）およびバスバー（６）が本体（２）内部に収容されるようになされており、
   ピストン（５）が、切刃（５１）を備え、バスバー（６）の電気伝導を遮断するために、上昇位置から下降位置まで、法線方向（Ｚ−Ｚ）に沿って移動して、バスバー（６）の部分を切断し、それによってバスバー（６）を２つの異なる部分に切り離すようになされており、
   本体（２）は、法線方向（Ｚ−Ｚ）に垂直に、本体（２）の長手方向（Ｘ−Ｘ）を通して配設された、長手方向スロット（２１）を備え、バスバー（６）および長手方向スロット（２１）は、バスバー（６）が挿入スロット内部に摺動可能に挿入できるように構成されている、火工式回路遮断器（１）であって、
   本体（２）の長手方向スロット（２１）内部に摺動可能に挿入されるようになされた、引出し（７）をさらに備え、それによって、本体（２）に挿入されると、引出し（７）と本体（２）とが、バスバー（６）が摺動可能に挿入される、本体（２）を通過する挿入スロットを画定することを特徴とする、火工式回路遮断器（１）。
2. 引出し（７）と本体（２）とが、バスバー（６）が挿入スロット内部に摺動可能に挿入されるように構成された、本体（２）を通過する挿入スロットを画定する、請求項１に記載の火工式回路遮断器（１）。
3. 引出し（７）が、本体（２）の開口内部に配置されると引出し（７）のさらなる変位を防止するようになされた係合手段を備える、請求項１または２に記載の火工式回路遮断器（１）。
4. 引出し（７）とバスバー（６）とが、本体（２）内部に挿入されるとバスバー（６）と引出し（７）とを係合するようになされた係合手段を備える、請求項１または２に記載の火工式回路遮断器（１）。
5. 引出し（７）が、バスバー（６）を通過するピストン（５）の切刃（５１）の移動を可能にするように構成された受入れ溝（７２）を備え、受入れ溝（７２）とピストン（５）とが、ピストン（５）がその下降位置にあるときにピストン（５）の切刃（５１）が受入れ溝（７２）の表面と連続的に接触するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の火工式回路遮断器（１）。
6. 前記受入れ溝（７２）が、受入れ溝（７２）の２つの横断方向表面を画定する三角形であり、それによって、ピストン（５）がその下降位置にあるときにピストン（５）の切刃（５１）がこれらの横断方向表面の１つと連続的に接触する、請求項５に記載の火工式回路遮断器（１）。
7. 前記受入れ溝（７２）が、ピストン（５）の切刃（５１）の形状に対してその形状が相補的である、表面を有する、請求項５または６に記載の火工式回路遮断器（１）。
8. バスバー（６）が、本体（２）の長手方向スロット（２１）内部に配置されるとさらなる変位を防止するようになされた係合手段（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ）を備える、請求項１から７のいずれかに記載の火工式回路遮断器（１）。

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