专利名称：电路断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配线用断路器或漏电断路器等电路断路器，详细地说，涉及一种配置为适合自动组装过电流跳闸装置等的结构。
背景技术：
作为电路断路器，不仅具有通过操作该电路断路器所具有的操作手柄而使电路断开/闭合的功能、即开关功能，还起到断开电路以事先防止由于流过过电流而将电线及负载设备烧毁的重要作用。众所周知，对于该过电流的检测，大致分为热动式、电磁式、电子式这些方式，电子式电路断路器比较容易进行自动组装，但存在产品成本高的缺点。因此，存在下述电路断路器，即，它是上述热动电磁式的电路断路器，适合自动组装，并且防止与短路断路相伴而产生的金属熔融物向开关机构部及过电流跳闸装置附着。在该电路断路器中，具有操作手柄并配置在彼此相对的框架板之间的开关机构部、以及检测出过电流后使开关机构部转动的过电流跳闸装置，收容在中间基座中，包含消弧装置的断路部收容在基座中，该消弧装置用于将设置在与开关机构部联动地转动的横杆上的可动接触件和与该可动接触件反复接触/分离的固定接触件之间产生的电弧切断。在该基座的上部载置中间基座，并且通过利用罩部覆盖收容在基座以及中间基座中的各部件而构成电路断路器。另外，在中间基座的底面上贯穿设置第一孔，盖在该第一孔上而设置有构成过电流跳闸装置的轭部。过电流跳闸装置被压入中间基座中，并且通过使设置在轭部上的弯曲部与设置在中间基座上的第二孔嵌合，从而牢固地固定在中间基座中。并且，可以如上述所示依次从上方进行组装，成为适合自动组装的结构(例如，参照日本特开2011-134570 号公报)。专利文献1:日 本特开2011-134570号公报
发明内容
在现有的电路断路器中，利用中间基座将包含消弧装置的断路部和开关机构部隔开，但在中间基座的底面上贯穿设置有第一孔，以使过电流跳闸装置的轭部与断路部相对。因此，在断路时，轭部经由第一孔承受因电弧的产生而导致的断路部的压力上升，必须将过电流跳闸装置牢固地固定在中间基座中。另一方面，为了进一步提高断路性能，必须使因电弧的产生而导致的断路部的压力进一步上升。因此，必须将过电流跳闸装置更牢固地固定在中间基座中，但存在下述问题，即，为了应对自动组装，而使得过电流跳闸装置的紧固无法依靠螺接等。另外，为了使作为通电部的过电流跳闸装置和作为非通电部的开关机构部不接触，而设置了一定的间隔，因此，存在出现下述情况的问题，即，在将过电流跳闸装置压入中间基座时，例如即使成为轭部的弯曲部没有与中间基座的第二孔嵌合，过电流跳闸装置向罩部方向翘起的状态，也不会认为存在问题并完成组装。本发明就是为了解决上述课题而提出的，其得到一种热动电磁式的过电流跳闸装置，并且得到一种适合自动组装、断路容量高的电路断路器。本发明所涉及的电路断路器具有:开关机构部，其具有操作手柄，配置在彼此相对的框架板之间；过电流跳闸装置，其对过电流进行检测，使开关机构部转动；中间基座，其将开关机构部及载置有该开关机构部的过电流跳闸装置紧固；可动接触件，其设置在与开关机构部联动地转动的横杆上；断路部，其包含消弧装置，该消弧装置将在该可动接触件和与可动接触件反复进行接触/分离的固定接触件之间产生的电弧切断；基座，其收容该断路部；以及罩部，其覆盖中间基座、基座及收容在中间基座中的各部件，在中间基座中，在与将该中间基座向基座插入的方向正交的面上，以与断路部相对的方式贯穿设置有第一孔，并且盖在该第一孔上而设置构成过电流跳闸装置的部件，没有载置开关机构部的那些极的所述过电流跳闸装置通过罩部而卡止，在开关机构部和过电流跳闸装置之间配置有绝缘部件。发明的效果根据本发明，由于利用绝缘部件及罩部将过电流跳闸装置卡止，所以可以提供一种适合自动组装的高断路容量的电路断路器。
图1是表示本发明的实施方式I的电路断路器的外观斜视图。图2是表示向图1中的中间基座中收容部件的图。图3是表示图1中的过电流跳闸装置的图。图4是表示图1中的罩部的背面的斜视图。图5是表示在图1中的中央极的过电流跳闸装置中安装绝缘部件的状态的放大斜视图。图6是表示图1中的中间基座的俯视图及剖面图。图7是表示图1中的基座的俯视图及剖面图。图8是使中间基座与图1中的基座嵌合时的剖面图。图9是表示图1中的断路部的图。
具体实施例方式实施方式I图1是本发明的实施方式I中的电路断路器的跳闸状态下的斜视图，图1 (a)示出外观，图1 (b)示出从图1 (a)开始分别拆分成罩部、中间基座、基座的图。另外，图2是表示在图1 (b)中向中间基座中收容部件的图，图3是表示图2中的其中一极的过电流跳闸装置以及轭部的图，图4是表示罩部的背面的斜视图，图5是表示在中央极的过电流跳闸装置52中安装绝缘部件54的放大斜视图。并且，图6及图7分别表示中间基座、基座，图6 (a)和图7 (a)是与图1 (b)中的各个X视图(图1 (b)的箭头方向)相对应的俯视图，图6 (b)和图7 (b)是剖面图，图8是使中间基座与基座嵌合时的剖面图(相当于图6及图7的(b))。此外，图9是表示在图1 (b)中向基座中收容部件的图。在图1上，3极用的电路断路器101的绝缘框体由罩部1、中间基座2以及基座3构成。其中，在中间基座2中收容有:开关机构部51，其具有操作手柄4 ;与极数对应(在此情况下为3个)的过电流跳闸装置52 ；以及绝缘部件54，其设置在中央极的过电流跳闸装置52及开关机构部51之间，在基座3中依然分别收容有与极数对应的消弧装置53。另外，对于中间基座2，为了防止由于因断路时产生的电弧所导致的内部压力上升造成的损伤，而使中间基座2的侧板2a.2a与基座3的凹部3a.3a嵌合。由此，该侧板2a.2a成为绝缘框体的一部分。此外，由于操作手柄4从罩部I的手柄用窗孔Ia中凸出，所以可以向接通方向(在图1的纸面上为顺时针方向)或者断开方向(在图1的纸面上为逆时针方向)操作这一点，以及根据消弧装置53的位置关系，5是电源侧端子，6是负载侧端子这一点，分别如公知技术所示。如图2所示，过电流跳闸装置52、开关机构部51以及消弧装置53 (参照图1 (b))也是公知的。即，固定接触件9在一端具有固定触点8，紧固在轭部7上，可动接触件13经由可挠铜绞合线10与电源侧端子5连接，在一端具有可动触点11，由与开关机构部51联动地转动的横杆12进行保持，使该固定接触件9和该可动接触件13之间反复进行接触/分离，利用消弧装置53切断在该接触/分离中，特别是由于分离而使固定触点8和可动触点11之间产生的电弧。开关机构部51通过下述部件而进行所谓的单元化，即:手柄臂15，其可自由转动地轴支撑在由相对的一对框架板14A.14B形成的框架14上；操作手柄4，其紧固在该手柄臂15上；跳闸杆16及弹键17，它们也是可自由转动地轴支撑在框架14上，通过后述的过电流跳闸装置52的动作而转动；以及横杆12，其与通过该弹键17的转动而动作的没有标注标号的肘杆机构联动，同样轴支撑在框架14上而进行转动。此外，框架板14A (14B)在电源.负载方向的前后具有脚部14A1.14A2，通过将上述脚部14A1.14A2插入到设置于中间基座2上的插入孔2b(参照图6 Ca))中，从而将开关机构部51紧固在绝缘框体内的规定位置上。在这里，由于肘杆机构的详细内容，即，电路断路器101的手动操作(接通 断开，断开 接通)、跳闸操作、或者跳闸后的复位操作并不是本发明的要点，所以省略更详细的说明(此外，对于各操作的说明，也可以参照日本特愿2008-317552等)。如图3所示，过电流跳闸装置52在以电流路径观察的情况下，由下述部分构成，即:固定接触件9，其在一端具 有固定触点8 ;线圈18，其与该固定接触件9电连接(以下简称为连接)；中继端子19，其与该线圈18连接；双金属片20，其与该中继端子19连接；可挠铜绞合线21(参照图2)，其与该双金属片20的用于通过其发热而得到期望的弯曲量的任意部位连接；以及负载侧端子6，其与该可挠铜绞合线21连接，并且为了灵活运用线圈18的电磁力，过电流跳闸装置52还由下述部分构成，即:固定铁心22，其与轭部7 —起紧固在固定接触件9上；绝缘管23，其覆盖该固定铁心22，并且位于线圈18的内径上；以及可动铁心24，其位于该绝缘管23的内径上，抵抗未图示的预紧弹簧而移动。即，该过电流跳闸装置52是热动电磁式，由中继端子19、双金属片20以及可挠铜绞合线21形成热动部，由轭部7、线圈18、固定铁心22、绝缘管23、预紧弹簧以及可动铁心24形成电磁部。如图4所示，在罩部I的背面设置有收容空间la，其收容过电流跳闸装置52的线圈18，在该收容空间Ia的端部设置有凸出设置部lb，其在将罩部I安装于基座上时，将轭部7的轭端部7b卡止。另外，如图5所示，绝缘部件54形成为大致“ ^ ”字状，在其凹部处设置的槽中，安装有中央极的过电流跳闸装置52的轭端部7b。在过电流跳闸装置52被压入中间基座2中之后，绝缘部件54的凸部54a与过电流跳闸装置52的一对框架14活动嵌合，在绝缘部件54上载置开关机构部51。由于该绝缘部件54设置在固定触点8的附近，所以如果由在短路断路时放出消弧性气体的材料形成，则有助于由断路时电弧的产生所引起的气体压力上升。另外，在该材料中，如果将尼龙类的树脂作为母体并将陶瓷纤维或金属氢氧化物作为填充剂而混合，则可以促进刚进行短路断路后的绝缘恢复。该过电流跳闸装置52的动作如上述所示是公知的，即，如图2及图3所示，在过负载电流以大于或等于规定时间流过的情况下，通过使双金属片20向纸面上的右方弯曲，从而由调整螺钉部20a使跳闸杆16转动，并通过该转动而使与跳闸杆16抵接的弹键17进行转动，从而使开关机构部51跳闸，可动接触件13与固定接触件9分离。另一方面，在流过短路电流的情况下，在线圈18中产生较大的磁力，通过使可动铁心24抵抗预紧弹簧的弹力而向右方移动，从而直接使弹键17转动，同样使开关机构部51跳闸。此外，过电流跳闸装置52在绝缘框体中的收容，是通过将负载侧端子6向基座3插入，将轭部7及中继端子19向中间基座2中插入而进行的，因此，以下进行说明。如图6及图7所示，对于上述负载侧端子6及电源侧端子5，从作为电流路径上的中继点的意义出发，分别仅是向插入槽3b (负载侧端子6)、插入槽3c (电源侧端子5)中插入即可，并不需要那么牢固地进行固定。另一方面，中继端子19通过向中间基座2上设置的插入孔2c中压入而嵌合安装。如上述所示，由于在载置开关机构部51的那一极处，开关机构部51经由绝缘部件54卡止，除此之外的那些极则是通过罩部I的凸出设置部Ib卡止，所以在过电流跳闸装置52中，对于紧固有固定接触件9的轭端部7b，如果施加将中继端子19拨出的方向的力，则轭部7要以轭端部7b为支点旋转，但中继端子19由于与插入孔2c嵌合安装而无法转动，不会从插入孔2c中拔出。另外，对于轭部7，在考虑到具有可动铁心24这个可动部件这一点、以及具有(经由固定接触件9、线圈18、中继端子19而)机械地连结的双金属片20这一点的情况下，由于上述可动铁心24及双金属片20的移动(弯曲)影响该电路断路器101的电流特性，所以通过该插入而实现的紧固必须是牢固的。因此，在本实施方式中，在轭部7上设置两处弯曲部7a，并且在中间基座2上，贯穿设置与该弯曲部7a嵌合的第二孔2e。如果详述上述弯曲部7a及第二孔2e的尺寸关系，则为相对于包含弯曲部7a在内的两端尺寸A，将该轭部7所插入的部位的中间基座2的分隔壁间内尺寸B设置得略窄(A > B)。另一方面，将第二孔2e的部位的分隔壁间内尺寸C设为与A相同(A=C)，并且使内尺寸C的区域与弯曲部7a的表面积D相对应。这样，在插入轭部7时，由热塑性树脂成型的分隔壁向外侧略微打开，同时如果弯曲部7a到达内尺寸C处，则向外侧打开的分隔壁恢复原状，阻止弯曲部7a的松动。S卩，过电流跳闸装置52 —旦进行了插入，过电流跳闸装置52还在至少一极处受到紧固，与此相对应，成为难以拔出的状态，换言之，这意味着牢固地固定在规定的位置上，进而也有助于电流特性的稳定化。如上述所示，不需要将过电流跳闸装置52通过例如螺钉紧固等紧固在绝缘框体中，根据图1(a)及图2明确可知，通过从纸面上的上方使各部件进行所谓的层叠，从而形成电路断路器101，因此，可以进行自动组装，可以抑制其制造成本。此外，对于第二孔2e，在中间基座2的模具制作上，如文字所述以“孔”的方式贯穿形成，但并不一定限定于该方式，只要不使轭部I松动，则也可以将“孔”闭塞。但是，在考虑到模具的制作成本的情况下，优选作为“孔”而贯穿形成。另外，在中间基座2的紧固有该过电流跳闸装置52的部位的下部，如图1 (b)所示，载置有消弧装置53。另一方面，第二孔2e以某种程度被弯曲部7a闭塞，但并不是完全闭塞。因此，可以预想到在短路断路时由消弧装置53产生的电弧气体通过第二孔2e到达开关机构部51这一情况，所以不是十分优选。因此，在本实施方式I中，包含第二孔2e的位置在内，在基座3的电源一负载方向上具有凸起部3e (参照图7 (b))。由此，根据图8明确可知，在使中间基座2与基座3嵌合时，利用凸起部3e将第二孔2e完全闭塞，因此，可以特别地实现断路性能的提高。并且，该凸起部3e是为了确保极间的绝缘、特别是沿面距离而预先设置的，但是，对于实现至此为止所记述的自动组装及特性的稳定化，乃至断路性能的提高，不会伴随着部件追加等成本增加。另外，关于该断路性能的提高，在本实施方式中采用(背景技术部分所记述的)电弧移动断路方式。所谓电弧移动断路方式，是指将在短路断路时产生的电弧利用电磁推斥力向消弧装置53引导，在确保由该电弧引起的电流路径的同时，最终利用该消弧装置53切断电弧。具体地说，在两个接触件9、13之间产生的电弧，在固定接触件9侧向轭部7转移，在可动接触件13侧向电弧滚环25 (参照图9)转移。通过该转移，电流路径成为电源侧端子5 电弧滚环25 消弧装置53的栅极53a 轭部7 线圈18 … 负载侧端子6,但此时，利用由于图9所示的电弧滚环25的电流方向(箭头E)、和栅极53a的在纸面上从下侧朝向上侧的电流方向(箭头F)为不同方向而产生的磁场的推斥力，以及由于箭头F和轭部7中的朝向与固定接触件9之间的紧固点的电流方向(箭头G，参照图3)同样为不同方向而产生的磁场的推斥力，将电弧向消弧装置53引导。切断被引导来的电弧，其结果，与该短路的产生相伴的大电流被迅速地切断。根据至此为止的说明明确可知，需要使轭部7相对于固定接触件9以及栅极53a露出，但这一点是通过以下的对策实现的。即，在中间基座2的紧固有过电流跳闸装置52的底面上贯穿设置第一孔2d，通过过电流跳闸装置52的紧固，从而利用轭部7将该第一孔2d闭塞，换言之，消弧装置53的最上段的栅极53a和轭部7相对，之间没有隔着任何物品。此外，第一孔2d向右侧(在图6 Ca)的纸面上为下侧)延伸设置狭窄部，但在该狭窄部中插入两个接触件9.13，并且用于确保可动接触件13的转动轨迹。另外，26是通过承受电弧气体的膨胀压力而促进可动接触件13的分离动作的作为压力承受部的反射板，27是促进电磁推斥力的铁心，然而，权利要求中所述的“断路部”是指，例如由上述反射板26、铁心27以及消弧装置53、电弧滚环25构成的区域。
在这里说明关于上述“促进分离动作”的其他对策。在图3中，在固定铁心22上设置中空部22a，如果在该中空部22a中具有与可动铁心24抵接或接近的杆28，则如背景技术部分所述，通过可动铁心24的移动而使杆28撞击可动接触件13，因此，不等待开关机构部51的动作就可以使两个接触件9、13之间迅速分离。在此基础上，由于在本实施方式I的电弧移动断路方式中，如上述所示，在由电弧引起的电流路径中包含线圈18，所以依然是通过该线圈18的磁力使可动铁心24、乃至杆28向着使可动接触件13分离的方向移动的形式，因此，可以阻止可动接触件13向接触方向转动(所谓摆回)，可以维持较高的电弧电压，即实现电弧的迅速转移。此外，标号29是在轭部7和线圈18之间铺设的阻挡层，利用该阻挡层29，不仅在检测出电流时，而且在电弧维持中，都不会使电流(电弧电流)绕过线圈18，始终产生适当的磁力。在电路断路器101进行短路断路的情况下，利用在固定触点8和可动触点11之间、即断路部处产生的电弧产生高压气体，但该高压气体的压力，产生将从中间基座2的第一孔向断路部露出的轭部7向罩部I的方向推起的力。根据本实施方式，绝缘部件54以及罩部I的凸出设置部Ib将轭端部7b卡止，因此，轭部7不可能向罩部I的方向松动，可以使断路时的压力进一步升高，可以得到适合自动组装的闻断路容量的电路断路器。另外，在过电流跳闸装置52中，将中继端子19压入设置于中间基座2上的插入孔2c中，因此，可以从一个方向进行部件的组装，并且不存在轭部7向罩部I的方向松动的可能性，因此，可以满足特性的稳定化和断路性能的提高这一对于电路断路器而言必不可少的基本性能，并且可以同时实现自动组装。这一点特别是对于成本竞争力激烈的小型电路断路器，可以有助于大幅度改善收益。另外，由于将轭部7向中间基座2中压入，并且在中间基座2上，为了将过电流跳闸装置52紧固，而贯穿设置有用于使该过电流跳闸装置52不向与压入方向相反的方向松动的第二孔2e，所以轭部7在中间基座2上进行的紧固更牢固，可以实现特性的稳定化和断路性能的提闻。另外，将该绝缘部件54形成为大致“ ^ ”字状，在其凹部中设置用于安装在轭端部7b上的槽，通过使凸部54a与开关机构部51的一对框架14活动嵌合，从而在自动组装时，使过电流跳闸装置52和绝缘部件54、开关机构部51彼此组合而组装，因此，各自的位置关系变得可靠，成为适合自动组装的构造。并且，由于该绝缘部件54由在短路断路时放出消弧性气体的材料形成，所以还具有下述效果，即，促 进在短路断路时固定触点8和可动触点11之间产生的电弧的消弧。另外，由于该绝缘部件由以尼龙类树脂作为母体并混合作为填充剂的陶瓷纤维或金属氢氧化物而得到的材料形成，所以还具有促进刚短路断路后的绝缘恢复的效果。此外，在本实施方式中，说明了将绝缘部件54仅安装在载置有开关机构部51的那一极的过电流跳闸装置中的例子，但也可以取消罩部I的凸出设置部lb，或者调节凸出设置部Ib的高度，在罩部I和没有载置开关机构部51的那些极的过电流跳闸装置之间配置卡止部件。此时，如果卡止部件也与绝缘部件54相同地由在短路断路时放出消弧性气体的材料形成，则可以促进在短路断路时固定触点8和可动触点11之间产生的电弧的消弧。并且，如果该卡止部件由以尼龙类树脂作为母体并混合作为填充剂的陶瓷纤维或金属氢氧化物而得到的材料形成，则可以促进刚短路断路后的绝缘恢复。
权利要求
1.一种电路断路器，其具有: 开关机构部，其具有操作手柄，配置在彼此相对的框架板之间；过电流跳闸装置，其对过电流进行检测，使所述开关机构部转动；中间基座，其将所述开关机构部及载置有该开关机构部的所述过电流跳闸装置紧固；可动接触件，其设置在与所述开关机构部联动地转动的横杆上；断路部，其包含消弧装置，该消弧装置将在该可动接触件和与可动接触件反复进行接触/分离的固定接触件之间产生的电弧切断；基座，其收容该断路部；以及罩部，其覆盖所述中间基座、所述基座及收容在所述中间基座中的各部件， 在所述中间基座中，在与将该中间基座向所述基座插入的方向正交的面上，以与所述断路部相对的方式贯穿设置有第一孔，并且盖在该第一孔上而设置构成所述过电流跳闸装置的部件， 该电路断路器的特征在于， 没有载置所述开关机构部的那些极的所述过电流跳闸装置通过所述罩部而卡止，在所述开关机构部和所述过电流跳闸装置之间配置有绝缘部件。
2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于， 将所述过电流跳闸装置中没有设置所述固定接触件侧的中继端子，压入所述中间基座上设置的插入孔中。
3.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于， 将所述过电流跳闸装置的所述部件压入所述中间基座中，并且在所述中间基座中，为了将所述过电流跳闸装置紧固，而贯穿设置有用于使该过电流跳闸装置不向与压入方向相反的方向松动的第二孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路断路器，其特征在于， 没有载置所述开关机构部的那些极的所述过电流跳闸装置，经由卡止部件而通过所述罩部进行卡止。
5.根据权利要求4所述的电路断路器，其特征在于， 所述绝缘部件以及所述卡止部件由在与电路断路器断路时产生的电弧接触后产生消弧性气体的材料形成。
6.根据权利要求5所述的电路断路器，其特征在于， 所述绝缘部件以及所述卡止部件由以尼龙类树脂作为母体并混合作为填充剂的陶瓷纤维或金属氢氧化物而得到的材料形成。
全文摘要
本发明得到一种热动电磁式的过电流跳闸装置，并且得到一种适合自动组装、断路容量高的电路断路器。该电路断路器具有开关机构部；过电流跳闸装置；可动接触件，其设置在与开关机构部联动地转动的横杆上；断路部，其收容在基座中，包含用于切断电弧的消弧装置；以及罩部，其覆盖中间基座、基座及收容在中间基座中的各部件，在中间基座中，在与将中间基座向基座插入的方向正交的面上，以与断路部相对的方式设置有第一孔，盖在第一孔上而设置过电流跳闸装置的轭部，罩部具有将没有载置开关机构部的那些极的过电流跳闸装置卡止的凸出设置部，在开关机构部和过电流跳闸装置之间配置绝缘部件。
文档编号H01H73/18GK103165357SQ201210226128
公开日2013年6月19日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年12月14日
发明者石川晶, 伏见征浩, 三好伸郎, 小樋悠太 申请人:三菱电机株式会社