(57)【要約】【課題】軸受を継鉄板にレーザ溶接する際の継鉄板の反りを低減することのできる断路器を提供する。【解決手段】固定接点２１及び固定接点２１に接離自在に接触する可動接点２０を有して密閉容器６内に配置される接点部２と、少なくとも一部が密閉容器６から外部へ突出する形で設けられて固定接点２１に対して可動接点２０を進退自在に移動させる移動軸部３と、一端部が密閉容器６に設けられる継鉄板６０の一面に固着されるとともに他端部が移動軸部３に固着されて移動軸部３の移動に応じて伸縮する金属ベローズ４と、密閉容器６内において継鉄板６０の他面に固着される軸受６１とを備え、軸受６１には、移動軸部３が挿通されて移動軸部３の移動方向を規制する軸受孔６１Ａが貫設され、軸受孔６１Ａの周辺に複数の丸孔６１Ｂを貫設した。【選択図】図１
2013069494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点及び前記固定接点に接離自在に接触する可動接点を有して密閉容器内に配置される接点部と、少なくとも一部が前記密閉容器から外部へ突出する形で設けられて前記固定接点に対して前記可動接点を進退自在に移動させる移動軸部と、一端部が前記密閉容器に設けられる継鉄板の一面に固着されるとともに他端部が前記移動軸部に固着されて前記移動軸部の移動に応じて伸縮する金属ベローズと、前記密閉容器内において前記継鉄板の他面に固着される軸受とを備え、前記軸受には、前記移動軸部が挿通されて前記移動軸部の移動方向を規制する軸受孔が貫設され、前記軸受孔の周辺には、１乃至複数の孔が貫設されることを特徴とする断路器。
【請求項２】
前記軸受は、その厚み寸法が中心から外側に向かうにつれて薄くなるように形成されることを特徴とする請求項１記載の断路器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流高電圧の回路に用いられる断路器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高電圧のバッテリを備えた回路などに用いられて、器体に設けられたレバーを操作することで器体内部に収納された接点部を開閉可能とする手動式の断路器が提供されており、例えば引用文献１に開示されている。この断路器は、密閉容器内に配置された接点部と、一部が密閉容器から外部へ突出する形で設けられた移動軸部と、密閉容器の気密性を確保するために設けられた金属ベローズとを備える。また、この断路器は、移動軸部を軸方向に進退自在に移動させるレバー部と、これらを収納するための合成樹脂製の器体とを備えている。
【０００３】
接点部は、２個１組の固定端子の各先端部に設けられた固定接点と、両固定接点に接離自在に接触して両固定接点間を電気的に接続する可動接点とで構成され、密閉容器内に気密性を確保した状態で収納されている。移動軸部は、その先端部に可動接点が取着され、可動接点が固定接点に接触する閉極位置と、可動接点が固定接点から開離する開極位置との間で移動自在となっている。金属ベローズは蛇腹形状から成り、密閉容器において移動軸部が突出する部位の周りに一端側が固着されるとともに、移動軸部の密閉容器から外部へ露出している部位の周部に他端側が固着されている。そのため、密閉容器に対して移動軸部が移動自在となっているにもかかわらず、密閉容器の気密性を確保できるようになっている。つまり、金属ベローズは、移動軸部の移動に応じて伸縮自在となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３４６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来例のような断路器では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、密閉容器１００の一端側（図３（ａ）における左側）が継鉄板１０１によって閉塞されている。そして、当該継鉄板１０１には、図４（ｂ）に示すように、移動軸部１０２を挿通させるための孔（図示せず）が厚み方向に貫通して設けられている。この継鉄板１０１における密閉容器１００の外側に位置する面には、金属ベローズ１０３の一端部が抵抗溶接によって固定されている。
【０００６】
また、継鉄板１０１における密閉容器１００の内側に位置する面には、図４（ａ）に示すように、軸受１０４がレーザ溶接により固定されている（同図の破線参照）。この軸受１０４には、移動軸部１０２を挿通させるための軸受孔１０４Ａが厚み方向に貫通して設けられており、当該軸受孔１０４Ａに移動軸部１０２を挿通させることで、移動軸部１０２を位置決めして移動軸部１０２の軸方向以外の方向へのブレを防止している。
【０００７】
しかしながら、レーザ溶接によって軸受１０４を継鉄板１００に固定すると、溶接部位に応力が掛かることで継鉄板１０１が反る虞があった。継鉄板１０１が反ると、継鉄板１０１の平面度にずれが生じ、金属ベローズ１０３を継鉄板１０１に抵抗溶接することが困難になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、軸受を継鉄板にレーザ溶接する際の継鉄板の反りを低減することのできる断路器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の断路器は、固定接点及び前記固定接点に接離自在に接触する可動接点を有して密閉容器内に配置される接点部と、少なくとも一部が前記密閉容器から外部へ突出する形で設けられて前記固定接点に対して前記可動接点を進退自在に移動させる移動軸部と、一端部が前記密閉容器に設けられる継鉄板の一面に固着されるとともに他端部が前記移動軸部に固着されて前記移動軸部の移動に応じて伸縮する金属ベローズと、前記密閉容器内において前記継鉄板の他面に固着される軸受とを備え、前記軸受には、前記移動軸部が挿通されて前記移動軸部の移動方向を規制する軸受孔が貫設され、前記軸受孔の周辺には、１乃至複数の孔が貫設されることを特徴とする。
【００１０】
この断路器において、前記軸受は、その厚み寸法が中心から外側に向かうにつれて薄くなるように形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、軸受を継鉄板にレーザ溶接する際の継鉄板の反りを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る断路器の実施形態を示す図で、（ａ）は密閉容器の断面から見た継鉄板及び軸受の平面図で、（ｂ）は密閉容器の側面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は同上の断路器の構造及び動作を説明するための模式的な断面図である。
【図３】従来の断路器における継鉄板を説明するための図で、（ａ）は密閉容器の側面図で、（ｂ）は密閉容器を金属ベローズ側から見た図である。
【図４】同上の断路器における軸受を説明するための図で、（ａ）は継鉄板を軸受側から見た図で、（ｂ）は継鉄板及び移動軸部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る断路器の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、図２（ａ）における上下左右を上下左右方向と定めるものとする。本実施形態は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、密閉容器６内に配置された接点部２と、一部が密閉容器６から外部へ突出する形で設けられた移動軸部３と、密閉容器６の気密性を確保するために設けられた金属ベローズ４とを備える。また、本実施形態は、移動軸部３を上下方向に進退自在に移動させるレバー部５と、ロック体７を有するロック機構と、ロック体７を所定の解除位置で保持するラッチ体８と、これらを収納するための合成樹脂製の器体１とを備えている。
【００１４】
器体１の上面には、図２（ａ）に示すように、後述するレバー部５の外部レバー５２が移動自在に配置される移動窓部１０が設けられており、この移動窓部１０と連なる形で表示窓部（図示せず）が同じく器体１の上面に設けられている。表示窓部は、外部レバー５２の操作に連動して接点部２の状態を表示するものであって、表示窓部を介して表示内容（例えば、開極状態では「切」、閉極状態では「入」）を視認することで、接点部２の状態を把握することができるようになっている。
【００１５】
接点部２は、図２（ａ）に示すように、２個１組の固定端子ＴＢ１の各先端部に設けられた１対の固定接点２１と、両固定接点２１に接離自在に接触して両固定接点２１間を電気的に接続する可動接点２０とで構成される。この接点部２は、密閉容器６内に気密性を確保した状態で収納される。なお、本実施形態では、可動接点２０及び固定接点２１の接点材料として銅を用いている。固定端子ＴＢ１に関しては、銅で形成してもよいし他の金属材料で形成してもよい。
【００１６】
移動軸部３は、図２（ａ）に示すように、上下方向を長手方向とする棒体から成り、その下端部には可動接点２０が取着され、上端部には後述するレバー部５のリンク５１が回動自在に連結されている。移動軸部３は、可動接点２０が両固定接点２１に接触する閉極位置（図２（ｂ）に示す位置）と、可動接点２０が両固定接点２１から開離する開極位置（図２（ａ）に示す位置）との間で上下方向に移動自在となっている。また、移動軸部３の下端側には、下端部に取着された可動接点２０を両固定接点２１に向かう向きに付勢する接圧ばね３０が設けられている。したがって、可動接点２０を両固定接点２１に接触させた状態では、接圧ばね３０によって両接点２０，２１が強く密着した状態で保持される。
【００１７】
金属ベローズ４は、図２（ａ）に示すように蛇腹形状から成り、後述する密閉容器６の継鉄板６０の上面に下端部が固着されるとともに、移動軸部３の密閉容器６から外部へ露出している部位の周部に上端部が固着されている。これにより、金属ベローズ４は、移動軸部３の移動に応じて上下方向に伸縮自在となっている。このため、密閉容器６に対して移動軸部３が移動自在となっているにもかかわらず、密閉容器６の気密性を確保できるようになっている。
【００１８】
レバー部５は、図２（ａ）に示すように、操作部位が器体１から突出する形で配置された内部レバー５０と、上端部が内部レバー５０の上端部に回動自在に連結され且つ下端部が移動軸部３に回動自在に連結されたリンク５１とを備える。内部レバー５０には、作業者が操作する操作部となる外部レバー５２が設けられている。そして、内部レバー５０の中間部に設けた軸部（図示せず）を器体１に設けた軸支部（図示せず）に軸支させることで、器体１に対して回動自在に取り付けられる。
【００１９】
密閉容器６内には、水素を主成分とするガス体が封入されており、本実施形態では当該ガス体のガス圧は１気圧を超える圧力に設定されている。その結果、ガス圧によって移動軸部３を上向きに押し出す方向の力を加えることができ、移動軸部３を開極方向に移動させることが可能になっている。
【００２０】
密閉容器６の上端部は、フェライト系ステンレスであるＳＵＳ４３０から形成された矩形板状の継鉄板６０によって閉塞されている。この継鉄板６０の中央部には、図示しないが移動軸部３が挿通される挿通孔が設けられている。継鉄板６０の上面には、図２（ａ）に示すように、金属ベローズ４の下端部が抵抗溶接によって固着されている。また、継鉄板６０の下面（すなわち、密閉容器６の内部に臨む面）には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、移動軸部３の上下方向以外の方向への移動を規制するための軸受孔６１Ａが貫設された矩形板状の軸受６１がレーザ溶接によって固着されている。この軸受孔６１Ａに移動軸部３を挿通させることで、移動軸部３の軸方向以外の方向へのブレを防止している。なお、本実施形態では、軸受６１はフェライト系ステンレスであるＳＵＳ３０４から形成されている。また、軸受６１は、その上下両端部がレーザ溶接によって継鉄板６０に固着されている（図１（ａ）の破線参照）。
【００２１】
ロック体７は、図２（ａ）に示すように、外部レバー５２の移動を規制する移動規制部７１と、移動規制部７１による規制を解除する際に作業者が押操作する押釦７０と、ラッチ体８により所定の解除位置で保持される被保持部７２とを一体に形成して構成される。そして、ロック体７と、当該ロック体７を上方へと付勢する付勢ばね（図示せず）とでロック機構が構成される。なお、ロック体７の押釦７０は、器体１の上面から外部に突出した状態で配置される。
【００２２】
ラッチ体８は、図２（ａ）に示すように、ロック体７の被保持部７２を所定の解除位置で保持する矩形枠状の保持部８０と、保持枠８０から器体１の厚み方向（図２（ａ）における紙面に垂直な方向）に突設される軸部（図示せず）とを備える。また、ラッチ体８は、軸部の中間部に設けられて保持部８０による被保持部７２のラッチを解除するためのラッチ解除部８１と、保持部８０の姿勢を保持するためのばね片部（図示せず）とを備える。なお、保持部８０には、ロック体７を挿通させる断面矩形状の挿通孔８０Ａが中央部に設けられている。
【００２３】
ラッチ体８は、軸部によって器体１に回転自在に軸支され、ロック体７の被保持部７２を保持する解除位置と、被保持部７２を保持しないロック位置との間で移動自在となっている。なお、解除位置は、図２（ｂ）に示すように、ロック機構によるロックが解除される位置を示し、ロック位置は、図２（ａ）に示すように、ロック機構によって外部レバー５２の動作が規制される位置を示す。また、ロック体７を保持している状態では、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、ばね片部のばね力によって保持部８０が斜めに配置され、ロック体７の上方への移動が規制される。
【００２４】
次に、本実施形態の動作について図２を用いて説明する。先ず、図２（ａ）は接点部２が開極した状態であり、このときレバー部５の外部レバー５２はロック機構によりその移動が規制されている。また、ロック体７の被保持部７２は、ラッチ体８の保持部８０の挿通孔８０Ａ内に挿通された状態にある。この状態からロック体７の押釦７０を下方に押すと、被保持部７２が保持部８０の挿通孔８０Ａ外に移動し、それに伴ってばね片部のばね力によって保持部８０が斜めに配置され、ロック体７の被保持部７２を保持した状態になる。その後、外部レバー５２を反時計回りに回転させると、上述と同様の動作を経て、可動接点２０が両固定接点２１に接触して閉極状態になる（図２（ｂ）参照）。
【００２５】
また、図２（ｂ）に示す閉極状態から外部レバー５２を時計周りに回転させると、接点部２が開極状態になるが、このとき内部レバー５０も回転することで当該内部レバー５０に設けた解除レバー５３によってラッチ解除部８１が上方に押し上げられる。その結果、ばね片部のばね力に抗して保持部８０が反時計回りに回転し、ラッチ状態が解除されるため、付勢ばねのばね力によってロック体７が上方に押し上げられ、ロック体７がロック位置に配置される（図２（ａ）参照）。
【００２６】
ここで、図２（ｃ）は、例えば過電流によって接点部２が溶着した状態を示しており、このとき過電流保護機能が働くことで内部レバー５０及びリンク５１が開極方向（図２（ｃ）中における左方向）に移動し、それに伴って外部レバー５２も開極方向に移動する。しかしながら、接点部２が溶着していることから内部レバー５０及びリンク５１は開極位置までは移動しておらず、その結果、ラッチ解除部８１は解除レバー５３により上方に押し上げられない。つまり、ロック体７のラッチは解除されず、ロック体７は上記の解除位置に保持されたままである。このとき、外部レバー５２は開極位置にある。したがって、外部レバー５２の位置とロック体７の押釦７０の位置から、接点部２が正常に開極されたのか、それとも接点部２が溶着しているのかを判別することができる。つまり、外部レバー５２が開極位置にあり、且つ、押釦７０が解除位置にある場合には、接点部２が溶着状態にあると判断できる。
【００２７】
ところで、継鉄板６０の上面には、円筒状の金属ベローズ４を抵抗溶接するために平面視円形状のプロジェクションが設けられている。ここで、レーザ溶接によって軸受６１を継鉄板６０に固着すると、溶接部位に応力が掛かることで継鉄板６０が反り、プロジェクションに隙間が生じて金属ベローズ４を継鉄板６０に抵抗溶接することが困難になってしまう。そこで、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、軸受６１における軸受孔６１Ａの周辺に複数（図示では４つ）の断面円形状の丸孔６１Ｂを貫設している。これにより、本実施形態では、軸受６１を継鉄板６０にレーザ溶接する際に、丸孔６１Ｂを貫設することにより軸受６１の剛性が弱まり、溶接部位にかかる応力が緩和されるため、継鉄板６０の反りを低減することができる。したがって、本実施形態では、レーザ溶接によって軸受６１を継鉄板６０に固着した後でも、抵抗溶接によって金属ベローズ４を継鉄板６０に容易に固着することができる。
【００２８】
なお、図１（ａ）に示すように、軸受６１において、軸受孔６１Ａの同図における上側に位置する各丸孔６１Ｂと、同図における下側に位置する各丸孔６１Ｂとは、軸受孔６１Ａを中心として点対称に設けられるのが望ましい。このように構成することで、軸受６１において、軸受孔６１Ａの同図における上側の部位と下側の部位とで溶接部位にかかる応力が均一に緩和されるため、継鉄板６０全体の反りを効果的に低減することができる。また、軸受６１は、その厚み寸法（上下方向の寸法）が中心から外側に向かうにつれて薄くなるように形成されるのが望ましい。このように構成することで、軸受６１を継鉄板６０にレーザ溶接する際に、中心部の強度を確保しつつ軸受６１の剛性が弱まることで溶接部位にかかる応力がより効果的に緩和されるため、継鉄板６０の反りをより効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００２９】
３  移動軸部
４  金属ベローズ
６  密閉容器
６０  継鉄板
６１  軸受
６１Ａ  軸受孔
６１Ｂ  丸孔（孔）
【図１】
2013069494.tif 000003
【図２】
2013069494.tif 000004
【図３】
2013069494.tif 000005
【図４】
2013069494.tif 000006