(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力遮断器を挿入する電気回路に接続するための接続端子と、断路接点とを有する固定部と、
前記固定部に接続でき、かつ、
接点手段を有する補助モジュールと、
相互に接続でき且つ前記接点手段に電気的に接続される、少なくとも１つの固定接点および可動接点を含む遮断ブロックと、
を有する、可動部と
を備えた低電圧電力遮断器用の接続装置において、
対応する断路接点に接続されるのに適合する第１導電エレメントと、前記第１導電エレメントおよび前記接点手段にそれぞれ接続されるのに適合する第２導電エレメントとを備えることを特徴とする低電圧電力遮断器用の接続装置。
【請求項２】
前記第１導電エレメントは、ほぼチューリップ形状をした接点を備えることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
【請求項３】
前記第２導電エレメントは、波形の横断面の中心部を持つ細長い本体を有し、前記本体から第１端部と第２端部が相互に反対方向に突出し、前記両端部のそれぞれが前記第１導電エレメントと前記接点手段とに対する受面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
【請求項４】
前記第１端部に、前記第１導電エレメントに固定するための固定手段を収容するのに適合する貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の接続装置。
【請求項５】
前記第１導電エレメントに固定するための固定手段は、前記貫通穴に挿入し、そこにリベット締めするのに適合する固定ピンを備えていることを特徴とする請求項４に記載の接続装置。
【請求項６】
前記第２端部に、前記接点手段に固定するための固定手段を収容するのに適合するネジ付き貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の接続装置。
【請求項７】
前記接点手段に固定するための固定手段がネジからなっていることを特徴とする請求項６に記載の接続装置。
【請求項８】
前記中心部に、前記接点手段を内蔵する内蔵構造部に固定するための固定手段を収容するのに適している貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の接続装置。
【請求項９】
前記固定手段は、前記内蔵構造部に形成されたブラインド・シートに係合するのに適合するネジからなっていることを特徴とする請求項８に記載の接続装置。
【請求項１０】
前記第１導電エレメントと前記固定接点とは、前記第２導電エレメントの端部に関して向かい合った部分に位置しており、
さらに、
前記固定接点と前記第２導電エレメントの前記端部との間に挿入されている絶縁ダイヤフラムを備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の接続装置。
【請求項１１】
前記第１導電エレメントおよび第２導電エレメントは一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
【請求項１２】
前記補助モジュールは残留電流保護リレーまたは電流制限モジュールにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の接続装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の接続装置を備えていることを特徴とする低電圧電力回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特定の機能と特性とを有する低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置に関する。より詳細には、「低電圧電力回路遮断器」なる用語は１０００ボルト未満の動作電圧における用途に適合する回路遮断器を指すものと理解すべきものである。
【０００２】
この種の技術分野で自動電力回路遮断器として知られている特定装置は、低電圧工業電気システムで広く使用されている。この種の電力回路遮断器は、用途に応じて、その公称値が一般には数百ないし数千アンペアの広範囲にわたる大電流の下で作動するものであり、さらに、回路遮断器が保護する電源回路の正しい動作と、その電源回路に接続された負荷の正しい動作とを保証するのに必要な性能を備えるように考慮される。
【０００３】
特に、この種の回路遮断器は、例えば回路短絡または過負荷に関連する事故により発生する異常事態から、自動的に電源回路を開路して負荷を保護する。また、回路遮断器は電源回路と負荷との正しい接続／分離を可能にし、種々の接続されるユーザへの公称電流が実際に必要な電流に一致することを保証する。さらに回路遮断器は、その回路遮断器の操作レバーを手動操作して可動接点と固定接点を開離し、負荷を電源から完全に分離し、それにより保護する回路の断路を可能にする。
【０００４】
今日の当該技術分野においては、自動電力回路遮断器は一般に、実際の用途では、３つの異なる構造的実施形態で利用される。すなわち、「固定構造」と言われる第１実施形態、「プラグイン構造」と言われる第２実施形態、および「プルアウト構造」と言われる第３実施形態がそれである。これらの回路遮断器は、それらの種々の実施形態において、必要な性能を適正に具備することが可能であるが、なお弱点および欠点を有している。
【０００５】
詳細には、図１に概略を示す「固定構造」の自動電力回路遮断器の場合、回路遮断器は、参照符号７で示されている、固定接点および可動接点を備える遮断機構を含む絶縁ケース１を有する単一本体１０で構成されている。この回路遮断器はさらに遮断機構７を手動操作するレバー４と、回路遮断器が挿入される電気回路５への入力側および出力側の電気的接続を可能にする適切な接続端子２および３を備えている。
【０００６】
このソリューションは構成上の観点からは単純であり、製造も比較的容易であるが、回路遮断器を実装するときに特に不便である。この状況下では、回路遮断器の交換またはメンテナンスの実施が必要な場合、実際に、電源回路の電気ケーブルに直接作業の手を加え、ケーブルを回路遮断器の接続端子２および３から切り離すことが不可欠であり、結果的に時間とコストの点における資源の関与を要する。
【０００７】
図２に示すような「プラグイン構造」の場合、回路遮断器は電気回路５への入力側および出力側の接続のための接続端子２、３を備える固定ブロック１５と、前述と同様に、遮断機構および接点を作動させる手動レバー４を有する遮断ブロック１１を含む可動部とを有する。さらに、固定ブロック１５と可動部の遮断ブロック１１の両者間には適切な断路接点６を備える。この断路接点６は遮断ブロック１１と固定ブロック１５とに、手動切離し可能なように電気的に接続することを可能にし、その間、回路遮断器を挿入した電気回路の導通を維持することができる。
【０００８】
さらに、図３に示したように、回路遮断器の可動部は、用途に応じて、例えば残留電流保護リレーまたは電流制限モジュールにより構成可能な補助モジュール８を備える。補助モジュール８は遮断ブロック１１の接点に電気的に接続される接点エレメントのほかに断路接点を備える。
【０００９】
これらの場合、回路遮断器の種々の部分間の電気接続により、固定ブロック１５の断路接点６と、遮断ブロック１１および補助モジュール８にそれぞれ設けられている対応する断路接点との接続を実現する。
【００１０】
「プラグイン構造」の電力回路遮断器のソリューションは、回路遮断器の可動部の交換またはメンテナンスでのそれらの点検を容易にする利点を提供する。この場合、断路接点６の存在により、接続端子２および３に接続されている電力ケーブルに関して作業することなく、したがって簡単かつ迅速な操作で、可動部を固定ブロック１５から完全に手動分離することができる。
【００１１】
「プルアウト構造」の場合も、同様の利点が生じる。この構造の実施形態が実際にプラグイン構造と異なる点は、回路遮断器の外部に固定され、適当なツールを使用して可動部を固定部から抜き出すのを容易にする追加支持構造を使用している点だけである。
【００１２】
プラグイン構造またはプルアウト構造の電力回路遮断器の大きな欠点は、回路遮断器の可動部の基準寸法が、図３に参照符号９で示され、かつ遮断ブロック１１および補助モジュール８として分かるように、固定ブロック１５に相当する寸法に関連付けされることである。したがって、使用される可動部のバージョンが変更され、それに伴い可動部の寸法が変化すると、それに応じて関連する固定部の寸法を変更する必要がある。これにより、実際の用途での汎用性が非常に狭くなり、複数シリーズの固定部を製造する必要が生じるために、製造部品の標準化を阻害し、最終的には製造コストの大幅な増加を招く。この汎用性の欠落は、また、実装の困難性を増すことにもなる。例えば、電気パネルでは、各々の実装の度に、使用される回路遮断器のタイプと構成に応じて、異なるサイズのレセプタクルを準備する必要性が生じる。
【００１３】
本発明の課題は、固定部に接続できる可動部の寸法とコンポーネントに関係なく、回路遮断器の単一タイプの固定部を使用できる低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置を提供することである。
【００１４】
この課題の範囲内で、本発明の目的は、従来技術に比較して製造部品の範囲の大幅な標準化の達成を可能にする低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、従来技術に比較して製造コストの大幅な減少を可能にする低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、前記回路遮断器の実装とメンテナンスを簡単化できる低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、従来技術に比較して回路遮断器を挿入するパネルのレセプタクルの標準化を達成できる低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、高度な信頼性と、製造の相対的容易性と、競合できるコストとを持つ低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置を提供することである。
【００１９】
以下に明らかにするこの課題および目的等は、以下の構成を有する低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置により達成される。すなわち、本発明の回路遮断器は、
電力遮断器を挿入する電気回路に接続するための接続端子とそれとは別の断路接点とを有する固定部と、
固定部に接続でき、かつ接点手段を有する補助モジュールと、少なくとも１つの固定接点、および接点手段に相互に接続でき、かつ電気的に接続される可動接点を含む遮断ブロックとを有する可動部と
を備えた低電圧電力遮断器用の接続装置において、対応する断路接点に接続されるのに適合する第１導電エレメントと、第１導電エレメントおよび接点手段にそれぞれ接続されるのに適合する第２導電エレメントとを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の接続装置は、電気接続ブリッジとして作用し、実際に種々の部分間の寸法差の影響を打ち消す。したがって、実際の用途における製造と汎用性の点からの便宜性を持ちながら、回路遮断器に関連する可動部の寸法と部品に関係なく、回路遮断器の単一タイプの固定部分を使用することが可能になる。さらに、回路遮断器の単一タイプの固定部の使用により、製造部品の標準化を向上できる利点を有する。
【００２１】
別の大きな利点は、本発明による接続装置により、初期の構成または使用中に選択される変更に関係なく、回路遮断器を挿入するパネルのレセプタクルの大幅な標準化が可能になることである。この場合、実際には、回路遮断器の可動部の寸法を考慮せずに、固定部の寸法を考慮するだけでよい。
【００２２】
さらに別の特徴と利点は、添付図面における非制限的な例により示される、本発明による低電圧電力回路遮断器用の電気接続装置の好ましい実施形態から明らかになるであろう。
【００２３】
本発明による接続装置は特に「プルアウト構造」での電力回路遮断器の装備におけるそれの使用に関して説明するが、これによりすべて方法における用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２４】
図４〜６に示すように、全体的に参照符号１００で示されている電力回路遮断器の可動部は、実施形態と動作が従来技術として広く知られている、図示していない遮断機構を含む遮断ブロック２０を備える。図４に部分的に示すように、遮断機構は少なくとも１つの可動接点と少なくとも１つの固定接点２１とを備え、それらの接点は、回路遮断器の開閉動作の間、相互に接続／分離することができる。さらに、遮断ブロック２０は複数の断路接点２２を備えている。各断路接点２２は、ほぼチューリップ形状であって、例えばロックナット２３、固定ネジ２４およびスペーサ２５から構成される適切な固定手段により、従来技術として知られている方法で遮断ブロック２０の構造部に固定される。
【００２５】
さらに、回路遮断器の可動部１００は、遮断ブロック２０に接続された補助接続モジュール８０を備える。図４〜６に示す実施形態では、補助接続モジュール８０は電流制限モジュールにより構成される。代替および完全に同等な方法では、補助接続モジュール８０としては、例えば、残留電流保護リレー、または、用途に適合する限り任意の所望の機能を実行できる他の接続モジュールをオプションとして使用することができる。
【００２６】
図４に示すように、補助接続モジュール８０（電流制限モジュール）は、遮断ブロック２０の遮断手段に接続されたアークチャンバ１２と接点手段とを備える。特に、接点手段は固定接点エレメント１３と、その固定接点エレメント１３に対し接続／分離でき、かつ例えばバネ式のような可動手段を有する可動接点エレメント１４とを備える。また、可動接点エレメント１４は、例えば可撓性の銅より線のような導電手段１６により遮断ブロック２０の固定接点２１に電気的に接続される。さらに、可動接点エレメント１４とその駆動システムは支持構造１７内に含まれている。
【００２７】
説明を簡単にするために図４および５には示されていないが、回路遮断器の固定部は、従来技術として広く知られている構造を有し、回路遮断器を挿入する電気回路への入力および出力のための接続端子と、その接続端子に直列に接続される断路接点とを備える。断路接点は、２つの相互にほぼ平行な列に沿って分割され、回路遮断器の可動部への接続を容易にするのに適合するように構成されている。これに関しては以下に説明する。
【００２８】
望ましくは、回路遮断器の種々の部品の電気的接続は、本発明による装置を使用して実現する。この装置は、回路遮断器の固定部に属する対応する断路接点に接続するのに適合する第１導電エレメント３０と、第１導電エレメント３０および補助接続モジュール８０の接点手段にそれぞれ接続するのに適合する第２導電エレメント４０とを使用する。
【００２９】
図４〜６に示す実施形態では、第１導電エレメント３０はほぼチューリップ形状の接点３０からなっている。望ましくは、チューリップ形接点３０の構造は、事実上、断路接点２２の構造と同一であり、したがって、製造の観点から有利なコスト構造を提供することができる。さらに、チューリップ形接点３０は接続装置の部品としてだけでなく、断路接点として機能し、使用される部品の数を最適化することができる。
【００３０】
代替方法として、用途の要件に応じて、チューリップ形接点３０の代わりに、用途に適合する限りにおいて、異なる構成を有する第１導電エレメントを使用することもできる。
【００３１】
また、第２導電エレメント４０は、波形の横断面を有する中心部４１を持つ細長い本体を有し、その本体には、可動接点エレメント１４の支持構造１７に固定する固定手段を収容するのに適合する穴４２を有する。２つのほぼ平坦な端部４３と４４が中心部４１から相互に反対方向に突出し、チューリップ形接点３０のベース３１と固定接点エレメント１３のそれぞれの受面を形成する。さらに、端部４３と４４に、固定手段をチューリップ形接点３０と固定接点エレメント１３にそれぞれ収容するのに適している穴４５と４６が設けられている。特に穴４６はネジ付きである。
【００３２】
代替方法では、図には示されていないソリューションによれば、第１導電エレメント３０および第２導電エレメント４０は構造的に一体のものとして実現することができる。
【００３３】
次に、本発明の装置による回路遮断器の種々の部分の組立について説明する。本説明では、および説明の簡単化の目的のために、回路遮断器の単一極の接続に対し特定の引用がなされるが、図５に示すように、接続装置が各極に対して使用できることは明らかである。
【００３４】
事実、回路遮断器を構成する種々の部品を組み立てる前に、チューリップ形接点３０が導電エレメント４０の端部４３に固定される。図示の実施形態では、固定ピン３２をチューリップ形接点３０内に挿入し、穴を開けたベース３１と穴４５の縁部に対し、ピンを逆にして、２つの部分を相互に固定する。この方法では、簡単で迅速な操作により、固定ピン３２と接点３０との間を接続する優れた機構が得られ、部品間の適切な電気的接続を保証する。代替方法では、固定はチューリップ形接点３０をベース３１に溶接するか、穴４５にネジ込むか、ネジを使用するか、または用途に適合する任意の他の方法で実現することができる。
【００３５】
組立においては、最初に絶縁ダイヤフラム３３を固定接点２１に近接して配置し、次にチューリップ形接点３０と導電エレメント４０とからなる組立体を、２つの端部４３および４４をそれぞれ絶縁ダイヤフラム３３および固定接点エレメント１３の所に位置するように配置する。導電エレメント４０の端部４４と固定接点エレメント１３は、固定接点エレメント１３に形成される穴の中でモジュール８０の開口４８を通して挿入され、ネジ穴４６にネジ止めされるネジ２６により、相互に固定される。ワッシャ４７はネジ２６の頭と固定接点エレメント１３との間に挿入することができる。次に穴４２に、支持機構１７に形成されたネジ付きブラインドシート３４を接続する追加ネジ４９を挿入して固定を完成させる。ワッシャ１９は固定ネジ４９の頭とエレメント４０との間に挿入される。
【００３６】
これにより、導電エレメント４０は接続モジュール８０に強固に固定され、その形状と使用される固定システムとにより、チューリップ形状の接点３０が遮断ブロック２０の対応する断路接点２２に位置合わせされる。このようにして、導電エレメント４０の回転または接点３０と接点２２との間の軸方向ずれを防止することができる。最後に、絶縁壁３６を固定して、導電エレメント４０が占有する領域をカバーする。
【００３７】
図６に示すように、このようにして得られた回路遮断器の可動部１００の組立体を次に固定部９０に接続して、断路接点２２とチューリップ形状の接点３０とを固定部９０に設けられた対応する断路接点に接続することができる。図６はまた、端子保護ダイヤフラム９１と、遮断ブロックを手動操作するシステム９２と、回路遮断器の外部に固定され、適切なツールによって可動部を引き離し得る接続構造９３とを示す。端子保護ダイヤフラム９１、操作システム９２および接続構造９３の形状と機能は、従来技術で広く知られている種類のものであるため、ここでは詳細には述べない。
【００３８】
「プラグイン構造」の電力回路遮断器の実現を望む場合、上述の説明のやり方がそのまま適用できる。その場合、図７に示すように、唯一の差異は操作システム９２と接続構造９３を使用しないで構成することである。これは可動部と固定部の引き離しが手動で行われるからである。
【００３９】
実際に、本発明による装置は意図する課題と目的を完全に達成することが判明している。なぜなら、回路遮断器の可動部を構成する部品が変更され、それにより対応する寸法が変化する場合でも、使用する固定部を常に同一にすることができるからである。寸法変化は実際には、接続ブリッジと同様に作用し、また必要に応じて導電エレメント４０の長さを変更するだけで十分であるような装置の使用により除去される。
【００４０】
本装置の新規の機能と発明態様のすべては、実際に実装が簡単かつ容易である構造ソリューションに従って、市販のエレメントとかなりの低コスト材料を使用して達成することができる。
【００４１】
本発明の概念の範囲内にある限り、本装置のあらゆる修正と変更が可能である。例えば、接続できる２つのコンポーネントの代わりに、単一部品として接続装置を実現することができる。または前述のように、単一補助接続モジュールまたは２つのモジュールを使用することもできる。この場合、２つのモジュール、例えば電流制限モジュールと残留電流保護リレーを、各々前述のように、遮断ブロックに対し対向する側に実装することができる。
【００４２】
さらに、細部のすべてを技術的に均等なエレメントに置きかえることも可能である。
【００４３】
実際に使用する材料および寸法は、特定用途に適合する限り、要求内容と従来技術に任意に従うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  「固定構造」の従来の低電圧電力回路遮断器の概略構成図である。
【図２】  「プラグイン構造」の従来の低電圧電力回路遮断器の概略構成図である。
【図３】  回路遮断器の可動部が補助接続モジュールを備えている、「プラグイン構造」の従来の低電圧電力回路遮断器の概略構成図である。
【図４】  本発明による接続装置を使用している、低電圧電力回路遮断器の可動部の部分側面断面図である。
【図５】  本発明による接続装置を使用して、「プルアウト構造」での実装における低電圧電力回路遮断器の可動部の分解斜視図である。
【図６】  「プルアウト構造」で実装された低電圧電力回路遮断器の斜視図である。
【図７】  「プラグイン構造」で実装された低電圧電力回路遮断器の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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