断路器的制作方法

1.本发明涉及具有将多个可动导体以并列地配置的状态能够旋转地保持的可动件保持架的断路器。


背景技术：

2.以往，在要求将短路电路闭合的性能的断路器中，在将短路电路闭合的情况下，在安装于可动件的可动触点与固定触点接触的瞬间在可动件中会流过大电流。如果大电流流过可动件，则在可动导体作为反作用力而产生大的洛仑兹力，因此在断路器中需要超过洛仑兹力的闭合力。
3.在这种断路器中，为了减小在流过大电流的可动导体产生的洛仑兹力，已知在各相将构成可动件的多个可动导体并列地配置的技术。例如，在专利文献1公开了一种断路器，其在各相将3个可动导体以并列地配置的状态能够旋转地保持于可动件保持架。
4.在专利文献1所记载的断路器中，为了防止在触点间流过大电流时由于在可动导体产生的洛仑兹力而可动导体倾斜，在可动导体间插入衬垫。通过该衬垫抑制可动导体间的接触，由洛仑兹力产生的摩擦减少。
5.专利文献1：日本特开昭61－279026号公报
6.但是，在专利文献1所记载的技术中，与由在可动导体的并列方向作用的洛仑兹力引起的可动导体的位移相伴，衬垫也发生位移，因此可动导体位移的范围变大。因此，如果安装于可动导体的可动触点与固定触点接触而在可动导体流过大电流，则可动导体大幅地位移，在闭合动作时可动触点和固定触点的接触变得不稳定。而且，如果在闭合动作时可动触点和固定触点的接触变得不稳定，则有可能在触点间产生电弧而发生导通不良。


技术实现要素：

7.本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到在闭合动作时能够使可动触点和固定触点的接触稳定的断路器。
8.为了解决上述的课题，达到目的，本发明的断路器具有：可动件，其包含多个可动导体；以及可动件保持架，其将多个可动导体以并列地配置的状态经由可动件销能够旋转地进行保持。可动件保持架具有一对保持架凸出部，该一对保持架凸出部配置于可动件销的周围，在可动件销的延伸方向朝向多个可动导体各自的两侧面凸出。
9.发明的效果
10.根据本发明，具有在闭合动作时能够使可动触点和固定触点的接触稳定的效果。
附图说明
11.图1是实施方式1所涉及的断路器分开时的内部的侧视图。
12.图2是实施方式1所涉及的断路器闭合时的内部的侧视图。
13.图3是表示实施方式1所涉及的断路器中的可动件及可动件保持架的结构的一个
例子的图。
14.图4是表示在实施方式1所涉及的断路器中安装于可动导体的可动触点与固定触点接触后，可动导体旋转的情形的图。
15.图5是表示在实施方式1所涉及的断路器的可动触点和固定触点之间流过大电流时作用于可动导体的洛仑兹力的朝向的图。
16.图6是表示在实施方式1所涉及的断路器的可动触点和固定触点之间流过大电流时作用于可动导体的洛仑兹力的朝向的斜视图。
17.图7是实施方式1所涉及的可动件保持架的正视图。
18.图8是实施方式1所涉及的保持有多个可动导体的状态的可动件保持架的正视图。
19.图9是表示实施方式1所涉及的凸出部的形状的一个例子的图。
20.图10是表示实施方式1所涉及的凸出部的形状的另一例的图。
21.图11是表示实施方式1所涉及的凸出部的形状的其他例的图。
22.图12是实施方式2所涉及的保持有多个可动导体的状态的可动件保持架的正视图。
23.图13是表示在实施方式2所涉及的多个可动导体之中的对应的可动导体各自安装的状态的多个保护罩的一个例子的图。
24.图14是表示在实施方式2所涉及的多个可动导体之中的对应的可动导体各自安装的状态的多个保护罩的另一例的图。
具体实施方式
25.下面，基于附图对实施方式所涉及的断路器详细地进行说明。
26.实施方式1.
27.实施方式1所涉及的断路器是对低电压配电线这样的电路进行开闭的空气断路器，对过电流及漏电中的至少一者进行检测而将电路断开。此外，实施方式1所涉及的断路器也可以是空气断路器以外的断路器。下面，为了便于说明，将z轴正方向设为上方，将z轴负方向设为下方。
28.图1是实施方式1所涉及的断路器分开时的内部的侧视图。图2是实施方式1所涉及的断路器闭合时的内部的侧视图。如图1所示，实施方式1所涉及的断路器1具有：框体2，其由绝缘部件形成；电源侧端子3及负载侧端子4，它们各自安装于框体2；以及挠性导体5，其在框体2的内部，一端部与负载侧端子4连接。
29.另外，断路器1具有：可动件6，其一端部与挠性导体5的另一端部连接；可动件保持架7，其在框体2的内部，一端部能够旋转地安装于框体2；以及压接弹簧8，其一端部和另一端部安装于可动件保持架7的另一端部和可动件6的另一端部。电源侧端子3在框体2的外部与未图示的电源侧导体连接，负载侧端子4在框体2的外部与未图示的负载侧导体连接。在框体2的内部，在电源侧端子3安装有固定触点10，在可动件6的另一端部安装有可动触点11。
30.图3是表示实施方式1所涉及的断路器中的可动件及可动件保持架的结构的一个例子的图。如图3所示，可动件6具有5个可动导体60。可动件保持架7将5个可动导体60以并列地配置的状态经由可动件销13能够旋转地进行保持。
31.可动件保持架7具有多个分隔板72，该多个分隔板72在可动件销13的延伸方向排列，形成将多个可动导体60之中的对应的可动导体各自进行收容的多个收容部71。各收容部71是由相邻的2个分隔板72包围的空间。
32.可动件销13固定于可动件保持架7。在各可动导体60形成有供可动件销13插入贯穿的后面记述的贯通孔61，各可动导体60相对于可动件销13能够旋转。在各可动导体60安装有可动触点11a。由多个可动导体60的可动触点11a构成图1及图2所示的可动触点11。此外，可动导体60的数量并不限定于5个，也可以是大于或等于2个而小于4个，也可以大于或等于6个。收容部71及分隔板72设置与可动导体60的数量相对应的数量。
33.返回图1，继续断路器1的说明。挠性导体5是具有挠性的导体，将负载侧端子4和可动件6进行电连接。在图1所示的分开状态的断路器1中，可动触点11与固定触点10不接触，作为断路器1，电源侧端子3和负载侧端子4不电连接。可动件保持架7以保持架轴12为旋转中心而能够旋转地将一端部安装于框体2，通过可动件销13能够旋转地将可动件6安装于中途部。
34.另外，断路器1具有：电磁致动器20，其作为断路器1的合闸致动器而配置于框体2的内部；以及传递机构30，其将电磁致动器20的驱动力传递至可动件6，进行可动触点11向固定触点10的接触及分离。另外，断路器1具有：分开弹簧39，其一端部和另一端部安装于传递机构30和框体2；跳闸机构40，其维持闭合状态且解除闭合状态；以及驱动电路45，其对电磁致动器20进行驱动。
35.电磁致动器20在励磁线圈21由驱动电路45通电的情况下，轴25向上方移动。传递机构30具有：连结连杆31，其一端部通过连结销34能够旋转地与电磁致动器20的轴25连结；主轴32，其通过连结销35能够旋转地与连结连杆31的另一端部连结；以及连杆33，其能够旋转地与主轴32的一端部连结。
36.主轴32以绝对位置相对于框体2固定的旋转轴36为中心能够旋转地安装于旋转轴36。连杆33是一端部能够旋转地通过连结销38与主轴32的一端部连结，另一端部通过可动件销13能够旋转地安装于可动件6的一端部及可动件保持架7的中途部。
37.在断路器1处于分开状态的情况下，如果进行向电磁致动器20的通电，则电磁致动器20的轴25向作为驱动方向的上方移动。通过轴25向上方的移动，主轴32以旋转轴36为中心进行旋转，通过传递机构30而可动件6向前方不断移动，如图2所示，固定触点10和可动触点11接触而断路器1成为闭合状态。可动触点11与固定触点10接触，由此断路器1是电源侧端子3和负载侧端子4电连接。
38.断路器1是进行3相电路的开闭的断路器，针对每相具有电源侧端子3、负载侧端子4、挠性导体5、可动件6、可动件保持架7及连杆33等，主轴32旋转，由此进行电路的开闭。
39.图4是表示在实施方式1所涉及的断路器中安装于可动导体的可动触点与固定触点接触后，可动导体旋转的情形的图。如图4中的左侧的图所示，在安装于可动导体60的可动触点11a与固定触点10接触的情况下，短路电路闭合而瞬间流过大电流。
40.在图4中的左侧的图的状态下，断路器1没有达到最终的合闸状态即闭合状态，通过传递机构30将可动件销13向图4中的右方向进一步压入，如图4中的右侧的图所示而成为闭合状态。如上所述，在流过大电流后，需要将可动件销13向图4中的右方向进一步压入，但在可动导体60及挠性导体5流过大电流，由此对可动导体60及挠性导体5作用洛仑兹力。
41.图5是表示在实施方式1所涉及的断路器的可动触点和固定触点之间流过大电流时作用于可动导体的洛仑兹力的朝向的图。图6是表示在实施方式1所涉及的断路器的可动触点和固定触点之间流过大电流时作用于可动导体的洛仑兹力的朝向的斜视图。
42.如图5及图6所示，在多个可动导体60作用朝向多个可动导体60之中的可动件销13的延伸方向的中央的可动导体60的洛仑兹力。因此，该洛仑兹力作为将多个可动导体60向可动件保持架7中的多个分隔板72按压的力起作用。另外，断路器1在针对每相设置的可动件6彼此在图5中的左右方向作用洛仑兹力，该洛仑兹力也作为将多个可动导体60向多个分隔板72按压的力起作用。
43.将可动导体60向分隔板72按压的力成为垂直抗力，使分隔板72和可动导体60之间的摩擦扭矩产生。因此，可动触点11a相对于固定触点10的接触压力减小，但在可动件保持架7如图5所示，在可动件销13的延伸方向朝向各可动导体60的两侧面601、602凸出的一对凸出部75配置于可动件销13的周围。该一对凸出部75的一者设置于相邻的2个分隔板72中的一者，另一者设置于相邻的2个分隔板72中的另一者。
44.在向分隔板72的按压力作用于可动导体60的情况下，可动导体60与一对凸出部75之中的至少1个凸出部75接触。因此，在断路器1中，与在分隔板72没有配置凸出部75而可动导体60与分隔板72的平坦部74接触的情况相比，能够使可动件保持架7和可动导体60之间的摩擦扭矩减小。而且，可动导体60向分隔板72的接触部位限定为凸出部75，因此能够减少摩擦扭矩的波动。由此，断路器1能够防止将短路电路闭合时由摩擦产生的反作用力增加，并且使可动触点11a和固定触点10的接触稳定，因此能够稳定地将短路电路闭合。
45.另外，断路器1通过凸出部75对图5所示的左右方向的可动导体60的移动进行约束，由此能够将由于作用于可动导体60的洛仑兹力而使可动导体60位移的范围缩小。因此，在可动触点11a和固定触点10之间流过大电流的状态下能够将可动触点11a一边在固定触点10滑动一边在图5所示的左右方向位移的范围缩小，由此，也能够使可动触点11a和固定触点10的接触稳定。
46.下面，对可动件保持架7的结构更详细地进行说明。图7是实施方式1所涉及的可动件保持架的正视图，图8是实施方式1所涉及的保持有多个可动导体的状态的可动件保持架的正视图。
47.图7所示的可动件保持架7具有多个收容部71、多个分隔板72、以及对多个分隔板72进行支撑且能够旋转地支撑于保持架轴12的支撑部73。各分隔板72具有平坦部74和大于或等于1个凸出部75。在凸出部75存在凸出部751和凸出部752。相邻的2个分隔板72具有在图7中的左右方向相对的一对凸出部751和在图7中的左右方向相对的一对凸出部752。
48.如图8所示，在可动件保持架7经由可动件销13安装有多个可动导体60的情况下，在一对凸出部751和一对凸出部752之间，成为配置有可动导体60的状态。因此，在实施方式1所涉及的断路器1中，与没有凸出部75的情况相比，能够将多个可动导体60在图8中的左右方向位移的范围缩小。由此，在断路器1中，能够防止在将短路电路闭合时由摩擦产生的反作用力增加，并且使可动触点11a和固定触点10的接触稳定，因此能够稳定地将短路电路闭合。
49.另外，如图8所示，一对凸出部751在可动导体60的延伸方向即图8中的上下方向与可动导体60的一端部相比配置于与可动件销13接近的位置，一对凸出部752在图8中的上下
方向与可动导体60的另一端部相比配置于与可动件销13接近的位置。因此，与一对凸出部751和一对凸出部752在图8中的上下方向与可动件销13相比配置于与可动导体60的端部接近的位置的情况相比，能够减小可动件保持架7和可动导体60之间的摩擦扭矩，能够使可动触点11a和固定触点10的接触进一步稳定。
50.在图8所示的例子中，一对凸出部751在图8中的上下方向，与可动触点11a相比在下方与可动导体60接触。另外，一对凸出部752和可动件销13的距离是一对凸出部751和可动件销13的距离的同等以下。因此，相比于一对凸出部751在图8中的上下方向与可动触点11a相比配置于上方的情况，能够减小可动件保持架7和多个可动导体60之间的摩擦扭矩，能够使可动触点11a和固定触点10的接触更稳定。
51.图9是表示实施方式1所涉及的凸出部的形状的一个例子的图。此外，图9所示的分隔板72是多个分隔板72之中的在图9中的上下方向与支撑部73相连续的分隔板。
52.如图9所示，凸出部751和凸出部752在与可动件销13的延伸方向正交的方向延伸，具有彼此相对的延伸区域。该延伸区域可以是以直线状延伸的区域，也可以是以可动件销13为中心的弧状延伸的区域。
53.在上述的例子中，可动件保持架7在可动件保持架7具有凸出部751和凸出部752，但也可以是不具有凸出部752的结构。在该情况下，凸出部751例如形成为包含将可动件销13包围的圆环状的区域的形状。图10是表示实施方式1所涉及的凸出部的形状的另一例的图，图11是表示实施方式1所涉及的凸出部的形状的其他例的图。此外，图10及图11所示的分隔板72是多个分隔板72之中的在图10及图11中的上下方向与支撑部73相连续的分隔板。
54.在图10所示的例子中，凸出部751形成为将插入贯穿于在分隔板72形成的贯通孔76的可动件销13包围的圆环状。将插入贯穿于贯通孔76的可动件销13包围的圆环状的区域，形成于供可动件销13插入贯穿的贯通孔76的缘，但也可以形成于贯通孔76的缘的周围。另外，在图11所示的例子中，凸出部751形成为包含将贯通孔76包围的圆环状的区域和从圆环状的区域在图11中的左方向延伸的延伸区域在内的形状。
55.如以上所述，实施方式1所涉及的断路器1具有：可动件6，其包含多个可动导体60；以及可动件保持架7，其将多个可动导体60以并列地配置的状态经由可动件销13能够旋转地进行保持。可动件保持架7具有一对凸出部75，该一对凸出部75配置于可动件销13的周围，在可动件销13的延伸方向朝向多个可动导体60各自的两侧面601、602凸出。一对凸出部75是一对保持架凸出部的一个例子。由此，断路器1在闭合动作时能够使可动触点11和固定触点10的接触稳定。
56.另外，可动件保持架7具有多个分隔板72，该多个分隔板72在可动件销13的延伸方向排列，形成将多个可动导体60之中的对应的可动导体各自进行收容的多个收容部71。一对凸出部75从多个分隔板72之中的相邻的一对分隔板72在可动件销13的延伸方向凸出。由此，在断路器1中，能够将一对凸出部75容易地形成于可动件保持架7。
57.另外，可动件保持架7针对多个可动导体60各自具有多个一对凸出部751、752。多个一对凸出部751、752在与可动件销13的延伸方向正交的方向形成于隔着可动件销13而彼此相对的位置。由此，在断路器1中，能够在闭合动作时使可动触点11和固定触点10的接触更稳定。
58.另外，多个一对凸出部751、752在从可动件销13的延伸方向观察时沿与可动件销13
的延伸方向正交的方向延伸，具有彼此相对的延伸区域。由此，断路器1在闭合动作时能够使可动触点11和固定触点10的接触更稳定。
59.另外，一对凸出部75各自在从可动件销13的延伸方向观察时具有将可动件销13的周围包围的圆环状的区域。由此，断路器1能够在闭合动作时使可动触点11和固定触点10的接触更稳定。
60.实施方式2.
61.实施方式2所涉及的断路器与实施方式1所涉及的断路器1的不同点在于，还具有多个保护罩，它们将多个可动导体60之中的彼此不同的可动导体覆盖，且形成朝向相邻的保护罩凸出的凸出部。下面，关于具有与实施方式1相同功能的结构要素，标注同一标号而省略说明，以与实施方式1的断路器1的不同点为中心进行说明。
62.图12是实施方式2所涉及的保持有多个可动导体的状态的可动件保持架的正视图。如图12所示，实施方式2所涉及的断路器与实施方式1所涉及的断路器1的不同点在于，具有可动件6及可动件保持架7、将构成可动件6的5个可动导体60之中的3个可动导体60覆盖的保护罩9a、9b、9c。下面，在不将保护罩9a、9b、9c各自单独地区分而表示的情况下，有时记载为保护罩9。
63.图13是表示在实施方式2所涉及的多个可动导体之中的对应的可动导体各自安装的状态的多个保护罩的一个例子的图。如图13所示，保护罩9a具有第1侧壁91a、第2侧壁92a和将第1侧壁91a和第2侧壁92a连结的连结部93a。
64.在第1侧壁91a设置在图12中的左方向凸出的凸出部94、95，在第2侧壁92a设置在图12中的右方向凸出的凸出部94、95。在图12所示的例子中，凸出部94、95的顶面为方形状的平坦面，但也可以是其他形状。
65.另外，保护罩9b具有第1侧壁91b、第2侧壁92b和将第1侧壁91b和第2侧壁92b连结的连结部93b。在第1侧壁91b设置在图12中的左方向凸出的凸出部94、95，但在第2侧壁92b不设置凸出部94、95，而是形成为平坦状。
66.另外，保护罩9c具有第1侧壁91c、第2侧壁92c和将第1侧壁91c和第2侧壁92c连结的连结部93c。在第1侧壁91c不设置凸出部94、95，而是形成为平坦状，但在第2侧壁92c设置在图12中的右方向凸出的凸出部94、95。
67.在图12中的上下方向，凸出部94和凸出部95形成于夹着可动件销13的位置。凸出部94与设置于分隔板72的凸出部751相比形成于远离可动件销13的位置，凸出部95与设置于分隔板72的凸出部752相比形成于远离可动件销13的位置。
68.如图12所示，保护罩9a中的第1侧壁91a的凸出部94、95与保护罩9b的第2侧壁92b相对，保护罩9a中的第2侧壁92a的凸出部94、95与保护罩9c的第1侧壁91c相对。另外，保护罩9b中的第1侧壁91b的凸出部94、95与保护罩9b的与第1侧壁91b相对的可动导体60相对。另外，保护罩9c中的第2侧壁92c的凸出部94、95与保护罩9c的与第2侧壁92c相对的可动导体60相对。
69.如果对图12所示的多个可动导体60作用洛仑兹力，则相邻的保护罩9彼此或者相邻的保护罩9和可动导体60接触，保护罩9和可动件保持架7的凸出部75接触，因此在可动导体60产生的摩擦扭矩分散。而且，保护罩9及可动导体60在图12中的进深前方向的位移相同，因此在保护罩9a、9b、9c的凸出部94、95产生的摩擦扭矩彼此抵消，因此在保护罩9a、9b、
9c的凸出部94、95产生的摩擦扭矩与在凸出部75产生的摩擦扭矩相比变得相当小。因此，在实施方式2中记载的断路器与在实施方式1中记载的断路器1相比，能够进一步抑制在将短路电路闭合时由于摩擦扭矩使反作用力增加，能够使固定触点10和可动触点11a的接触更稳定。此外，图12中的进深前方向是图2中的左右方向。
70.另外，通过保护罩9的凸出部94、95，能够进一步减小可动导体60在图2中的左右方向位移的范围，因此在将短路电路闭合的闭合动作时流过大电流的情况下，能够使固定触点10和可动触点11a的接触更稳定。
71.图14是表示在实施方式2所涉及的多个可动导体之中的对应的可动导体各自安装的状态的多个保护罩的另一例的图。在图14所示的保护罩9a中，在第1侧壁91a设置在图12中的左方向凸出的凸出部94，在第2侧壁92a设置在图12中的右方向凸出的凸出部94。
72.另外，在保护罩9b的第1侧壁91b及保护罩9c的第2侧壁92c设置凸出部94，但在保护罩9b的第2侧壁92b及保护罩9c的第1侧壁91c不设置凸出部94，而是形成为平坦状。图14所示的凸出部94为圆筒状，凸出部94的顶面为圆环状的平坦面。凸出部94在从图12的左右方向观察时配置于将供可动件销13插入贯穿的可动导体60的贯通孔61包围的位置。
73.此外，在上述的例子中，在保护罩9设置有凸出部94、95或者凸出部94，但也能够不设置保护罩9，而是在可动导体60设置凸出部94、95。在该情况下，如果对多个可动导体60作用洛仑兹力，则可动导体60彼此接触，因此可动导体60彼此的摩擦扭矩彼此抵消。因此，能够减小在将短路电路闭合时由摩擦扭矩产生的反作用力，能够稳定地将短路电路闭合。此外，实施方式2所涉及的断路器也可以是在保护罩9和可动导体60各自设置凸出部94、95的结构。
74.如以上所述，实施方式2所涉及的断路器具有多个保护罩9，该多个保护罩9将多个可动导体60之中的彼此不同的可动导体60覆盖。多个保护罩9各自具有凸出部94、95，它们在可动件销13的延伸方向凸出，与相邻的保护罩9或者可动导体60相对。凸出部94、95是多个罩凸出部的一个例子。多个凸出部94、95配置于可动件销13的周围。由此，实施方式2所涉及的断路器能够防止在将短路电路闭合时由于摩擦扭矩而反作用力增加，能够稳定地将短路电路闭合。
75.另外，凸出部94、95形成于比一对凸出部751、752更远离可动件销13的位置。由此，实施方式2所涉及的断路器能够更高精度避免多个可动导体60的端部彼此接触，在闭合动作时能够使可动触点11和固定触点10的接触更稳定。
76.另外，多个可动导体60之中的至少一部分具有可动导体凸出部，其在可动件销13的延伸方向凸出，与相邻的可动导体60相对。由此，断路器1能够更高精度地避免多个可动导体60的端部彼此接触，能够在闭合动作时使可动触点11和固定触点10的接触更稳定。
77.另外，例如，通过对保护罩9a、9b、9c的凸出部94、95的位置及高度进行调整，从而将保护罩9的形状设为相同，在至少2个可动导体60、最大在全部可动导体60安装保护罩9也能够预见相同的效果。并且，保护罩9的形状的种类减少，由此能够削减部件个数，能够减少成本。
78.以上的实施方式所示的结构，表示一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，也能够将实施方式彼此组合，在不脱离主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。
79.标号的说明
80.1断路器，2框体，3电源侧端子，4负载侧端子，5挠性导体，6可动件，7可动件保持架，8压接弹簧，9、9a、9b、9c保护罩，10固定触点，11、11a可动触点，12保持架轴，13可动件销，20电磁致动器，21励磁线圈，25轴，30传递机构，31连结连杆，32主轴，33连杆，34、35、38连结销，36旋转轴，39分开弹簧，40跳闸机构，45驱动电路，60可动导体，61、76贯通孔，71收容部，72分隔板，73支撑部，74平坦部，75、751、752、94、95凸出部，91a、91b、91c第1侧壁，92a、92b、92c第2侧壁，93a、93b、93c连结部，601、602侧面。