专利名称：断路器的制作方法
技术领域：
本发明例如涉及以线路用断路器为对象的断路器，更详细地说，涉及安装在断路器的消弧室中，限制在断路动作时断开的可动接触件的开放终端位置的止动机构的结构。
背景技术：
众所周知，当短路电流等过大电流在主回路中流动时，线路用断路器利用在其固定接触件和可动接触件之间作用的电磁排斥力，从关闭位置向着断开位置驱动可动接触件，同时，在可动接触件的开闭移动路径上配置有具有栅格板(抗离子栅格)的消弧室，将在固定接点和可动接点之间产生的电弧压入消弧室内，利用上述栅格板的细隙效果，进行限流断路。
另外，已知有这样的结构，即，在该线路用断路器中，与可动接触件相对，在其开放终端位置设置有止动部件，当开始断路动作时，使从关闭位置向着断开位置转动的可动接触件碰撞上述止动部件，从而在该位置停止运动，作为该止动部件装置，在上述消弧室的左右侧壁(绝缘框架)之间架设有圆柱状的止动销，使可动接触件碰撞该止动销而停止运动(参照专利文献1)。
专利文献1日本特开2002-208339号公报。
然而，如专利文献1所述，由于止动部件为圆柱状销的结构，因此，在强度、功能方面存在以下问题。即断路器的可动接触件由铜制的扁平导体制成，可以将可动接点附设在其前端侧的下面，并以设置在后端的支轴作为支点，在开闭方向转动。
因此，当开始断路动作时，能够从关闭位置向断开终端位置转动的可动接触件，其扁平导体平面(可动接触件的背面)以高速与上述圆柱状止动销的周面(圆弧面)冲击。因此，从可动接触件施加在止动销上的冲击负荷集中在与可动接触件接触的稜线部分上，从而会使受到过大集中负荷的止动销折损。另外，在外形尺寸本身就受限制的销弧室中追加止动销，会导致栅格板的设置空间和配置块数受到限制，因此，对断路器的断路性能产生影响。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于解决上述问题而提供一种断路器，该断路器能够避免从可动接触件施加在消弧室的冲击负荷的集中，提高零件强度、可靠性和安全性，改良设置在消弧室中的可动接触件的止动机构，以便维持消弧室较高的消弧功能和性能。
为了实现上述目的，根据本发明一种断路器，其在由箱体和盖体构成的筐体内部设置有固定接触件、与开闭机构连接的转动式的可动接触件、沿着可动接触件的开闭移动路径设置的消弧室、以及限制可动接触件的开放终端位置的止动部件，所述消弧室由箱形的绝缘框架以及配置保持在该绝缘框架内部的多个栅格板构成，其中，与可动接触件的背面相对地在消弧室绝缘框架的顶部铺设有金属板作为上述止动部件，在遮断动作时，移动至开放终端位置的可动接触件与上述金属板的板面相互碰撞而被限制在该位置(第一方面)，该止动部件具体地可按下述的方式构成。
(1)用作止动部件的上述金属板是兼作栅格板而被保持在消弧室绝缘框架的顶部位置的顶部栅格板(第二方面)。
(2)在上述(1)中，顶部栅格板在其后端形成有向着可动接触件的开闭移动路径伸出的突出部(第三方面)。
(3)在上述(2)中，使该绝缘框架的顶部与上述筐体的盖体内壁面接近并相对配置，该顶部栅格板可上下移动地卡止保持在绝缘框架的顶部，在遮断动作时，移动至开极位置的可动接触件的背面与上述突起部的板面相互碰撞，接受该碰撞负载而跳起位移的顶部栅格板与筐体的盖体相互碰撞，由此，限制可动接触件(第四方面)。
(4)在上述(2)或(3)中，与可动接触件的背面角度相配合来设定形成于顶部栅格板后端的突出部的板面角度(第五方面)。
(5)在上述(2)或(3)中，使形成于顶部栅格板后端的突出部的基部的截面面积缩小，以使其具有缓冲功能(第六方面)。
(6)在上述(3)中，在绝缘框架的顶部形成有横跨其左右侧壁的横梁以及接合突起，将顶部栅格板的前端部嵌插在上述横梁内侧，并且将形成于中间部的侧缘上的凹部与上述接合突起嵌入配合，由此，可上下移动地进行卡止保持(第七方面)。
(7)在上述(3)中，顶部栅格板形成有从其前端部向左右侧面突出的支轴以及从中间部向左右侧面伸出的接合耳部，将上述支轴嵌入在绝缘框架的左右侧壁上穿设形成的轴承孔内，将接合耳部保持在左右侧壁的肩部上，由此，可上下移动地进行卡止保持(第八方面)。
采用上述结构，在断路动作时移动至断开终端位置的可动接触件，其背面(平面)与板状止动部件的板面(平面)进行面接触。这样，与止动部件为圆柱状销的现有结构相比，冲击时的碰撞面积变大，能够缓和施加在止动部件上的冲击负荷的集中程度，以提高强度方面的安全性。
另外，通过将用作止动部件的上述金属板兼用作配置在消弧室最上层(顶部)上的栅格板，而可以确保在消弧室中必要块数的栅格板，以发挥要求的消孤性能。
另外，通过在该顶部栅格板的后端形成向着可动接触件的开闭移动路径伸出的碰撞部，而且使该碰撞部的板面角度与可动接触件的背面角度一致，而能够以较大面积来阻止可动接触件的冲击负荷。
另外，通过缩小碰撞部的基部截面，使碰撞部作为缓冲部件，吸收可动接触件的冲击负荷，这样，能够防止可动接触件从固定接触件产生回跳，而不小心地在固定/可动接点间再次产生电弧的问题。
另外，在断路动作时，移动至断开终端位置的可动接触件的背面(平面)与在顶部栅格板的后端形成的碰撞部的板面(平面)相接触，并同时接受冲击负荷，使跳动位移的顶部栅格板与框体的盖体接触，以停止可动接触件的运动。这样，与将止动部件作成圆柱状销的现有结构相比，除了冲击时的碰撞面积增大，可缓和施加在止动部件上的冲击负荷的集中度，提高强度方面的安全性外，最终可通过由断路器的框体盖体来阻止可动接触件的冲击负荷，能够安全地保护消弧室不受冲击负荷的作用。
图1是本发明第一实施例的断路器在断开动作时的状态的整体结构的侧视截面图。
图2是表示与图1的动作状态对应的消弧室的栅格板和顶部栅格板冲击的可动接触件的立体图。
图3是表示图1的消弧室的详细结构图；(a)为其平面图；(b)为其侧视图；(c)为(a)的箭头A-A方向的截面图；(d)为从(c)图中的箭头B方向观察的顶部栅格板卡止部放大图；(e)为在取下绝缘框架的后壁的状态下，从(c)图的箭头C方向观察的顶部栅格板的卡止部的放大图；(f)为在安装绝缘框架的后壁状态下，从(c)图的箭头C方向观察的顶部栅格板的卡止部的放大图。
图4是表示图1的消弧室的周边放大图。
图5是表示与本发明的第二实施例对应的消弧室的装配结构图，(a)为其侧视图，(b)为其背面图。
标号说明1-断路器的绝缘框体；1a-壳体；1b-盖体；2-固定接触件；3-可动接触件；5-开闭机构；8-消弧室；9-绝缘框架；9a-前壁部；9a-2-横梁；9a-4-接合突出部；9b-后壁部；9b-1-接合突起部；10-栅格板；11-顶部栅格板；11a-碰撞部；11b-左右侧边缘凹部；11c-支轴；11d-接合耳部；11e-窗孔；11f-截面缩小部。
具体实施例方式
以下，根据图1～图4所示的第一实施例和图5所示的第二实施例，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示线路用断路器(断开动作状态)的整体结构的侧视截面图。图2是表示可动接触件与配置在图1的消弧室最上层的顶部栅格板冲击时的状态的立体图。图3(a)～(f)表示的是消弧室的详细结构。图4是表示图1所示的消弧室周边的放大图。图5(a)、(b)是表示第二实施例的消弧室的结构图。
(第一实施例)在图1～图4中，标号1表示的是由壳体1a和盖体1b的两个分开结构构成的断路器的绝缘框体(树脂模制壳体)，标号2表示的是兼作电源侧的主回路端子的固定接触件，标号2a表示的是固定接点，标号3表示的是回转式可动接触件，标号3a表示的是可动接点，标号3b表示的是可动接触件3的回转支轴，标号4表示的是保持可动接触件3的接触件座，标号5表示的是与接触件座4连接的肘节连杆式(togglering)的开闭机构，标号6表示的是开闭操作手柄，标号7表示的是热动式过电流引出装置，标号8表示的是沿着可动接触件3的开闭移动路径配置在其前方的消弧室，当电流断路动作时，可动接触件3以支轴3b为支点，在电流断路动作时的箭头P方向进行开极移动。
另外，如图所示，上述消弧室8形成为下述结构，即，沿着可动接触件3的断开移动路径，在由耐热树脂材料制成的箱形的绝缘框架9中，配置保持有多块栅格板(磁性金属板)10以及设置在最上层的顶部栅格板(磁性金属板)11。在将该消弧室8放置在断路器的框体1上的装配状态下(参见图1)，配置绝缘框架9的顶部，使其与框体盖体1b的内壁面接近而相对。
这里，栅格板10是在板面中心切成缺口而形成有细小间隙的U字形金属板。另一方面，如图2所示，配置在消弧室8的最上层的顶部栅格板11，形成可动接触件3与平板状金属板的后端部冲击的碰撞部11a，并且在该碰撞部11a的基部，在板面中心切断形成有孔11e，在左右两侧上形成截面缩小部11f，另外，使上述碰撞部11a形成为向下倾斜折曲的形状，在将该顶部栅格板11安装在该消孤室8上并组装在断路器的框体1中的状态下，将移动至断开终端位置的可动接触件3的背面和碰撞部11a的板面设定为面接触的角度。
另一方面，如图3(a)～(d)所示，消孤室8的绝缘框架9是将后壁部9b与U字形的前壁部9a组合的分割结构，在前壁部9a的左右侧壁的内面上与栅格板10的配置相配合而形成有后端开放的栅格嵌入槽9a-1，将栅格板10一块一块地插入该槽内，使后壁部9b与前壁部9a重合，从而将栅格板10保持在规定位置上。
另外，在前壁部9a的顶部形成有横梁9a-2和支承台阶部(止动台阶部)9a-3，如后所述，从后方将顶部栅格板11插入上述横梁9a-2的下面，利用支承台阶部9a-3和后壁部9b将顶部栅格板11固定保持在规定位置上。
利用上述结构，当短路电流等过电流在回路中流动，使接受在固定接触件/可动接触件之间作用的电磁排斥力而从图4的关闭位置(I)向断开位置(II)沿箭头P方向转动的可支接触件3移动至断开终端位置时，可动接触件3的背面与配置在消孤室8顶部的顶部栅格板11的碰撞部11a相碰撞(图2的X部)，并停止在该位置。在这种情况下，如上所述，顶部栅格板11由平板状的金属板制成，并设定有板面角度，使得碰撞部11a与到达断开终端位置的可动接触件3的背面进行面接触。从而，从可动接触件3施加在顶部栅格板11上的冲击负荷由与碰撞部11a之间的较大接触面积(参见图2)所承受。因此，可消除在专利文献1中揭示的在止动销中成为问题的集中负荷，使得在强度方面的安装性得到提高。
另外，该顶部栅格板11兼用作消孤栅格板，当发生过电流断路时，在固定可动接点间产生并被压入消孤室8内的电孤接受由顶部栅格板11a产生的分断、冷却作用而离子化消去，从而，可以确保作为消孤室8的较高消孤性能。
而且，如图示实施例那样，通过在顶部栅格板11的板面上作出窗孔11e，将碰撞部11a的基部截面缩小，使其具有可挠性，使得该碰撞部11a能够起到阻尼器作用，以此吸收缓和来自可动接触件3的冲击负荷。这样，能够有效地抑止与顶部栅格板11冲击的可动接触件3发生回跳，导致在与固定接触件2之间再次产生电孤的问题。
而且，如图3(e)和(f)所示，就顶部栅格板11的保持而言，除了在前壁部9a的顶部形成有横梁9a-2、支承台阶部9a-3以外，还可以在左右侧壁的顶部内侧形成有接合突起部9a-4，在后壁部9b的左右侧壁的顶部内侧形成有与上述接合突起部9a-4的后方并列的接合突起部9b-1，以及在顶部栅格板11的左右侧边缘上形成与上述突起部相嵌合的凹部11b。通过从后方将顶部栅格板11插入上述横梁9a-2和支承台阶部9a-3与接合突起部9a-4之间，将在顶部板的左右侧边缘上形成的凹部11b与绝缘框架9的接合突起部9a-4和9a-1嵌合，从而，能够将绝缘框架9卡止保持在规定位置上。
在该卡止保持状态下，卡止保持上述接合突起部9a-4和9b-1，使得顶部栅格板11不会在前后方向偏移。另外，当移动至断开位置的可动接触件3与后端的碰撞部11a冲击时，顶部栅格板11以插入上述横梁9a-2的下面的前端为摇动支点，其后端的碰撞部11a向上方跳动。
在上述结构中，当短路电流等过电流在主回路中流动，使接受在固定接触件/可动接触件之间作用的电磁排斥力，从图4的关闭位置(I)向断开位置(II)，按箭头P方向转动的可动接触件3移动至断开终端位置时，可动接触件3的背面与配置在消孤室8顶部的顶部栅格板11的碰撞部11a冲击碰撞(图2的X部)。同时，接受该冲击负荷的顶部栅格板11，以插入消孤室8的绝缘框架9中的前端为支点，其后端的碰撞部11a向上方跳动(箭头Q)，碰到与其上位相对的框体盖体1b的倾斜内壁面1b-1(参见图4)，使可动接触件3停止在该位置。在这种情况下，如上所述，顶部栅格板11为平板状金属板，并且这样设定板面角度，使得碰撞部11a与移动至断开位置的可动接触件3的背面进行面接触。从而，施加在顶部栅格板11上的冲击负荷由碰撞部11a的板面和框体盖体1b分散承受，可减小施加在消孤室8的绝缘框架9上的冲击负荷。
这样，能够消除在专利文献1中所述的对于止动销而言成为问题的集中负荷，而且，由于顶部栅格板11的跳动位移而使冲击负荷由框体盖体1b所承受，可以减小施加在消孤室8的绝缘框架9上的冲击负荷，从而能够提高强度方面的可靠性。
(第二实施例)其次，利用图5(a)、(b)对本发明的实施例进行说明。在该实施例中，对于保持在消孤室8的绝缘框架顶部的顶部栅格板11，在其前端部形成有向左右侧突出的支轴11c，同时，在其后部侧形成有从侧边缘向左右侧伸出的接合耳部11d。另一方面，在消孤室8的绝缘框架侧，在其左右侧壁9c的顶部，穿设形成有嵌入上述支轴11c的轴承孔9c-1，同时，将侧壁9c的后部上端面作成为倾斜面，在其上夹持有上述顶部栅格板11的耳部11d，使得在该位置，后端的碰撞部11a在消孤室8的背面伸出。另外，除去最上层的顶部栅格板11，沿着可动接触件3的移动路径配置的另一栅格板10在其左右侧边缘形成有接合突起部10a，使该接合突起部10a嵌入在消孤室8的左右侧壁上开口的嵌合孔中，卡止保持在规定位置上，另外，虽然图中没有特别表示，但是，消孤室8的顶部与第一实施例同样，在装入断路器的位置上，与框体盖体1b(参见图1)的内壁面接近而相对配置。
在上述结构中，顶部栅格板11通常在图示位置而被夹持在消孤室8中，在断路器断开动作时，当可动接触件3(参见图1)从该状态由关闭位置向断开位置移动时，与上述第一实施例同样，可动接触件3的背面与在顶部栅格板11的后端上形成的碰撞部11a冲突，同时，接受冲击负荷的顶部栅格板11，以前端的支轴11c作为回转支点，向上方(箭头Q)跳动，然后，与框体盖体1b的内壁面接触，并在该位置停止。这样，可得与第一实施例同样的效果，从而，能够提高零件的强度和可靠性。
权利要求
1.一种断路器，其特征在于其在由箱体和盖体构成的筐体内部设置有固定接触件、与开闭机构连接的转动式的可动接触件、沿着所述可动接触件的开闭移动路径设置的消弧室、以及限制所述可动接触件的开放终端位置的止动部件，所述消弧室由箱形的绝缘框架以及配置保持在该绝缘框架内部的多个栅格板构成，其中，与所述可动接触件的背面相对地在所述消弧室绝缘框架的顶部铺设有金属板作为所述止动部件，在遮断动作时，移动至开放终端位置的所述可动接触件与所述金属板的板面相互碰撞而被限制在该位置。
2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于用作所述止动部件的所述金属板是兼作栅格板而被保持在所述消弧室绝缘框架的顶部位置的顶部栅格板。
3.如权利要求2所述的断路器，其特征在于所述顶部栅格板在其后端形成有向着可动接触件的开闭移动路径伸出的突出部。
4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于使该绝缘框架的顶部与所述筐体的盖体内壁面接近并相对配置，该顶部栅格板可上下移动地卡止保持在所述绝缘框架的顶部，在遮断动作时，移动至开极位置的可动接触件的背面与所述突起部的板面相互碰撞，接受该碰撞负载而跳起位移的顶部栅格板与所述筐体的盖体相互碰撞，由此，限制可动接触件。
5.如权利要求3或4所述的断路器，其特征在于与所述可动接触件的背面角度相配合来设定形成于顶部栅格板后端的突出部的板面角度。
6.如权利要求3或4所述的断路器，其特征在于使形成于顶部栅格板后端的突出部的基部的截面面积缩小，以使其具有缓冲功能。
7.如权利要求4所述的断路器，其特征在于在所述绝缘框架的顶部形成有横跨其左右侧壁的横梁以及接合突起，将顶部栅格板的前端部嵌插在所述横梁内侧，并且将形成于中间部的侧缘上的凹部与所述接合突起嵌入配合，由此，可上下移动地进行卡止保持。
8.如权利要求4所述的断路器，其特征在于所述顶部栅格板形成有从其前端部向左右侧面突出的支轴以及从中间部向左右侧面伸出的接合耳部，将所述支轴嵌入在绝缘框架的左右侧壁上穿设形成的轴承孔内，将接合耳部保持在左右侧壁的肩部上，由此，可上下移动地进行卡止保持。
全文摘要
本发明提供一种断路器，在由壳体和盖体构成的框体内部安装固定接触件、与开闭机构连接的回转式可动接触件及消弧室。消弧室由箱形绝缘框架和沿可动接触件开闭移动路径配置保持在绝缘框架内的上下多层栅格板构成，该绝缘框架顶部与框体盖体内壁面接近而相对配置，作为限制可动接触件断开终端位置的止动部件，使可动接触件的碰撞部在配置于消弧室最上层顶部栅格板的后端伸出形成，这样，可上下移动地在绝缘框架顶部卡止保持该顶部栅格板。使断路动作时断开移动的可动接触件背面与碰撞部面接触，使冲击负荷在顶部栅格板和阻止顶部栅格板跳动位移的断路器框体盖体上分散，使可动接触件在断开终端位置停止动作。
文档编号H01H71/12GK1953122SQ20061013712
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年10月20日
发明者山崎智雄, 佐藤朗史, 浅川浩司 申请人:富士电机机器制御株式会社