(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記溝部は、前記移動ブロックをＵ字状に彫り込んだ形状であり、
前記バイパス板は、２つの前記可動接点の間に設けられＵ字形状に湾曲して前記溝部に配置される湾曲部を有している、
直流遮断器。
【請求項２】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記シャッター用付勢部材は、
コイル状に形成されたコイル部と、前記シャッターに対して弾性力を作用させる作用アームと、を有するねじりバネで構成され、
前記シャッターの移動方向と直交する直交軸と前記作用アームとの成す角度が、前記シャッターの非動作時及び動作時において３０°以下となるように前記ケース内に収容されている、
直流遮断器。
【請求項３】
前記シャッターは、前記作用アームと接触する部分に前記作用アームに沿って傾斜又は湾曲した凹部を有している、
請求項２に記載の直流遮断器。
【請求項４】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記シャッター用付勢部材が取付けられる取付部材を更に備え、
前記ケースは、
前記ケースの外部から前記シャッターが挿入されて前記シャターを前記ケースの内部に収容可能なシャッター収容部と、
前記ケースの外部から前記シャッター用付勢部材が取付けられた前記取付部材が挿入されて前記シャッター付用勢部材と共に前記取付部材を前記ケースの内部に収容可能な取付部材収容部と、を有している、
直流遮断器。
【請求項５】
前記取付部材は、樹脂製であって前記シャッター用付勢部材の前記コイル部を支持する支持軸を一体に有している、
請求項４に記載の直流遮断器。
【請求項６】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
２つの前記可動接点に対応して設けられ、前記バイパス板に対して前記固定接点とは反対側にあって前記バイパス板と前記移動ブロックとの間に設けられて、前記バイパス板に設けられた前記可動接点を前記固定接点に押圧する方向へ付勢する２つの可動接点用付勢部材を更に備えており、
前記可動接点用付勢部材の付勢力は、前記移動ブロック用付勢部材の付勢力よりも大きく設定されている、
直流遮断器。
【請求項７】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記係止部は、前記移動ブロックを係止している状態において、前記移動ブロックの移動方向に沿いかつ前記ラッチの回転中心を通る中心線に対して、前記動作時の前記ラッチの回転方向とは逆方向にずれている、
直流遮断器。
【請求項８】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記ケースは、複数に分割された部品を組み合わせて構成されており、
前記ケースを構成する各部品は、円環状に形成された固定リングに挿入された状態で前記固定リングをかしめることで相互に固定されている、
直流遮断器。
【請求項９】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記ケースは、前記ケースの外部から前記係止部へ貫通した窓部を有している、
直流遮断器。
【請求項１０】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記ケースは、複数に分割された部品を組み合わせて構成されており、
前記ケースを構成する各部品は、円環状に形成された固定リングに挿入された状態で前記固定リングをかしめることで相互に固定され、
前記ケースは、前記ケースの外部から前記係止部へ貫通した窓部を有し、
前記固定リングは、前記窓部を塞ぐ位置に設けられている、
直流遮断器。
【請求項１１】
電気絶縁性の材料で構成されたケースと、
前記ケース内に固定された２つの固定接点と、
２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、
２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、
前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、
前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、
設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、
前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、
電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、
前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、
を備え、
前記ケースは、前記設置面側へ突出した前記熱応動部材が取付けられる熱応動部材取付け部を有し、
前記熱応動部材取付け部の周囲において前記ケースと前記設置面との間に空間部が形成されている、
直流遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、直流遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電気自動車の室内の冷暖房装置やバッテリーなどの電気回路を冷却する温度制御装置に、高電圧直流電源が利用されている。このような装置においては、衝突事故などにより回路に異常な電流が流れると、過剰電流により発熱して発火したりするなどの重大事故を引き起こす恐れがある。そのため、このような装置については、確実に電流を遮断する直流遮断器が要求されていた。そして、このような直流遮断器は、例えば自動車のエンジンルームのような限られた空間内に設置する場合には、設置場所の確保が難しいため、小型でかつ簡易な構造であることも要求される。【０００３】
しかしながら、このような直流遮断器において、高電圧直流電流の活電遮断時に生じるアークを確実に遮断するためには、十分な距離まで接点を引き離したり、発生したアークを分散させるための消弧器を設けるなどする必要があり、小型化が容易ではなかった。更には、小型化を図るほど構成部品が小さくなり、その結果、組立が難しくなって生産性が低下する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１２５４３号公報
【特許文献２】特開２００４−２８８６０４号公報
【特許文献３】特開２０１６−１４３５５９号公報
【特許文献４】特開２０１６−１７７８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、確実に高電圧直流電流を遮断することができ、かつ小型化及び生産性の向上を図った直流遮断器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態による直流遮断器は、電気絶縁性の材料で構成されたケースと、前記ケース内に固定された２つの固定接点と、２つの前記固定接点のそれぞれに対応して設けられた２つの可動接点と、２つの前記可動接点が固定され、２つの前記可動接点間を電気的に接続するバイパス板と、前記バイパス板が配置される溝部を有し、前記ケース内において前記固定接点から離れる方向へ移動可能に設けられ、前記固定接点から離れる方向へ移動するときにその移動に伴って前記バイパス板を前記固定接点から離れる方向へ移動させる移動ブロックと、前記移動ブロックを常に前記固定接点から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材と、設置面に対向する位置に設けられ前記設置面が所定の温度以上になったことに応じて変形する熱応動部材と、前記熱応動部材の変形前の状態で前記移動ブロックを係止することで前記移動ブロックの移動を規制する係止部を有し、前記熱応動部材が変形することによって動作して前記係止部が前記移動ブロックから外れて前記移動ブロックの移動の規制を解除するラッチと、電気絶縁性の材料で構成され、前記可動接点が前記固定接点から離間した場合に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入されるシャッターと、前記シャッターを常に前記固定接点と前記可動接点との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材と、を備える。前記溝部は、前記移動ブロックをＵ字状に彫り込んだ形状であり、前記バイパス板は、２つの前記可動接点の間に設けられＵ字形状に湾曲して前記溝部に配置される湾曲部を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態による直流遮断器の外観構成の一例を示す斜視図
【図２】一実施形態による直流遮断器の外観構成の一例を、図１とは異なる方向から示す斜視図
【図３】一実施形態による直流遮断器の外観構成の一例を分解して示す斜視図
【図４】一実施形態による直流遮断器の動作前の内部構造の一例を示す断面図
【図５】一実施形態による直流遮断器の動作前の内部構造の一例について、図４のＸ５−Ｘ５線に沿って示す断面図
【図６】一実施形態による直流遮断器の動作前の内部構造の一例について、図４のＸ６−Ｘ６線に沿って示す断面図
【図７】一実施形態による直流遮断器の動作後の内部構造の一例を示す断面図
【図８】一実施形態による直流遮断器の動作後の内部構造の一例について、図７のＸ８−Ｘ８線に沿って示す断面図
【図９】一実施形態による直流遮断器の動作後の内部構造の一例について、図７のＸ９−Ｘ９線に沿って示す断面図
【図１０】一実施形態による直流遮断器について、移動ブロックの一例を示す斜視図
【図１１】一実施形態による直流遮断器の動作前の内部構造の一例について、ラッチの係止部と移動ブロックの被係止部との位置関係を拡大して示す図
【図１２】一実施形態による直流遮断器の動作後の内部構造の一例について、ラッチの係止部と移動ブロックの被係止部との位置関係を拡大して示す図
【図１３】一実施形態による直流遮断器について、シャッター挿入機構の動作前後の状態を示す図
【図１４】一実施形態による直流遮断器について、シャッターの一例を示す底面図
【図１５】一実施形態による直流遮断器について、図１４のＸ１５−Ｘ１５線に沿った断面形状の一例を示す図
【図１６】一実施形態による直流遮断器について、図１４のＸ１５−Ｘ１５線に沿った断面形状の他の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［構成］
まず、実施形態の直流遮断器１０の構成の一例について説明する。直流遮断器１０は、熱応動型の直流遮断器であり、対象機器の異常過熱を検知した場合に動作して通電を遮断する。直流遮断器１０は、図１〜図３に示すように、ケース２０と、固定電極機構３０と、可動電極機構４０と、ラッチ機構５０と、トリガー機構６０と、シャッター挿入機構７０と、固定リング８０と、を備えている。
【０００９】
ケース２０は、直流遮断器１０の外殻を構成するものであり、例えば樹脂などの電気絶縁性を有する材料で構成されている。なお、ケース２０の材料は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＵＰ（不飽和ポリエステル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＡＢＳなどの電気絶縁性樹脂や、セラミックスのような無機絶縁材料などから、直流遮断器１０の使用環境に応じて適宜選択される。ケース２０は、複数、この場合、２つに分割された第１ケース２１と第２ケース２２とを組み合わせることで構成されている。
【００１０】
固定電極機構３０は、図３等に示すように、２つの端子板３１と、２つの配線接続部３２と、２つの固定接点３３と、を有している。この場合、端子板３１と配線接続部３２と固定接点３３とは、それぞれ１個ずつで１組を構成している。端子板３１は、例えば銅や銅合金などの導電性を有する材料で構成されている。端子板３１は、板状に構成されており、ケース２０、この場合、第１ケース２１に取り付けられている。端子板３１の一部は、第１ケース２１から露出している。端子板３１は、図４にも示すように、ケース２０、この場合、第１ケース２１に対して例えばボルト３４及びナット３５を用いて固定されている。
【００１１】
配線接続部３２は、例えば端子板３１を貫いて形成されためねじを有する穴又はめねじを有さない単純な穴であり、ケース２０から露出している。配線接続部３２には、遮断対象となる機器の配線が接続される。例えばこの場合、機器の配線は、おねじ端子を有しており、そのおねじ端子が配線接続部３２にねじ込まれるか、又はナットにより共締めされることにより、配線接続部３２に固定される。なお、配線接続部３２に、おねじなどの端子やスタッド端子などを設けても良い。
【００１２】
固定接点３３は、例えば銀を主成分とした導電性を有する材料で構成されている。なお、固定接点３３の材料は、例えば酸化銀と銅又は銅合金のクラッド材などの材料から、直流遮断器１０の使用環境に応じて適宜選択される。固定接点３３は、端子板３１に対して配線接続部３２とは反対側へ向いた状態で端子板３１に固定されている。これにより、固定接点３３は、ケース２０内、この場合、第１ケース２１内に収容された状態で固定されている。固定接点３３は、ケース２０内において移動不可に構成されている。
【００１３】
可動電極機構４０は、図３に示すように、１つのバイパス板４１と、２つの可動接点４２と、１つの移動ブロック４３と、２つの押圧バネ４４と、２つの引き離しバネ４５と、を有している。バイパス板４１は、例え銅又は銅合金のクラッド材などの導電性を有する材料で板状に構成されており、通常の使用状態において変形しない程度の剛性を有している。バイパス板４１は、図４に示すように、一方向に長い板状の部材を、その長手方向の中央部が固定接点３３とは反対側へ突出するとともに、平行な２つの直線部の片側の端部を繋いだいわゆるＵ字状に湾曲するように折り曲げられた形状に形成されている。この場合、バイパス板４１のうちＵ字状に湾曲した部分を湾曲部４１１とする。
【００１４】
可動接点４２は、固定接点３３と同様に、例えば銅や銅合金などの導電性を有する材料で構成されている。２つの可動接点４２は、それぞれバイパス板４１の長手方向の両端部に固定されている。各可動接点４２は、バイパス板４１に対して固定接点３３側を向いている。移動ブロック４３は、ケース２０、この場合、第１ケース２１内において移動可能に収容されている。本実施形態の場合、移動ブロック４３は、例えば図４の紙面下側へ移動可能に構成されている。
【００１５】
この場合、第１ケース２１は、図４等に示すように、移動ブロック４３を収容する移動ブロック収容部２１１と、突出部２１２と、を有している。移動ブロック収容部２１１は、移動ブロック４３を移動可能な状態で収容する空間である。移動ブロック４３は、第１ケース２１の移動ブロック収容部２１１内に収容されている。移動ブロック４３は、移動ブロック収容部２１１の壁面に案内されて、固定接点３３から離れる方向へ移動することができる。この場合、可動接点４２が固定接点３３に接触している場合の移動ブロック４３の位置を、移動ブロック４３の始端位置とする。また、移動ブロック４３の移動範囲内において、可動接点４２が固定接点３３から最も離れた場合の移動ブロック４３の位置を、移動ブロック４３の終端位置とする。
【００１６】
突出部２１２は、移動ブロック４３の終端側の面に設けられており、移動ブロック４３側へ突出している。本実施形態の場合、第１ケース２１は、２つの突出部２１２を有している。２つの突出部２１２は、移動ブロック４３の重心を通りかつ移動ブロック４３の移動方向に沿って延びる平面に対して対象となる位置に設けられている。すなわち、２つの突出部２１２は、図４における移動ブロック４３の左右方向の中心に対して対象となる位置に設けられている。また、本実施形態の場合、２つの突出部２１２は、それぞれ２つの可動接点４２に対応する位置に設けられている。すなわち、突出部２１２と可動接点４２とは、移動ブロック４３の移動方向に沿った直線上に配置されている。
【００１７】
移動ブロック４３は、図４〜図６及び図１０に示すように、溝部４３１と、２つの窪み部４３２と、２つの押圧バネ収容部４３３と、２つの引き離しバネ収容部４３４と、を有している。溝部４３１は、バイパス板４１の長手方向の中央の湾曲部４１１に沿ったＵ字形状であって、かつ移動ブロック４３の移動方向に対して直角方向に掘るようにして形成された溝である。バイパス板４１の湾曲部４１１は、移動ブロック４３の溝部４３１に挿入されて配置される。この場合、溝部４３１は、バイパス板４１が溝部４３１に挿入された状態において、移動ブロック４３の移動方向に隙間を有している。このため、バイパス板４１は、移動ブロック４３に対して隙間分の相対的な移動が許容されている。
【００１８】
この場合、バイパス板４１のＵ字状に湾曲した湾曲部４１１のうち移動ブロック４３の移動方向に伸びる直線部分は、互いに平行となるように配置されており、Ｕ字状の溝部４３１のうち移動ブロック４３の移動方向に伸びる直線部分に挿入されている。このため、バイパス板４１は、移動ブロック４３の移動方向に対する直角方向つまり図４及び図７の紙面に対する左右方向へ移動しようとした際に、湾曲部４１１のうち移動ブロック４３の移動方向に伸びる直線部分が、溝部４３１の内面に接触する。これにより、バイパス板４１は、移動ブロック４３の移動方向に対する直角方向つまり図４及び図７の紙面に対する左右方向への移動が規制される。
【００１９】
なお、溝部４３１をＵ字状の溝と称しているが、移動ブロック４３の移動方向に隙間を有しかつ、接点開放時に接点押圧バネ４４の付勢によりバイパス板４１が移動ブロック４３から脱離しないように保持できるものであれば、バイパス板の湾曲部４１１のＵ字状に沿った形状に限るものではない。
【００２０】
窪み部４３２は、移動ブロック４３における固定接点３３とは反対側の面、つまり移動ブロック４３の移動方向側の面に設けられている。２つの窪み部４３２は、第１ケース２１に設けられた２つの突出部２１２にそれぞれ対応している。移動ブロック４３が終端位置まで移動すると、窪み部４３２に突出部２１２が嵌まり込む。これにより、移動ブロック４３が高速で移動して移動ブロック収容部２１１の終端側の壁面に衝突した場合に、移動ブロック４３が跳ね返って固定接点３３側へ一時的に戻ってしまうことを防ぐことができる。こうして、接点間開放時に固定接点３３と可動接点４２との間の空間距離が短くなってアークが継続したり一度途切れたアークが再発してしまうことを防ぐことができる。
【００２１】
押圧バネ収容部４３３は、移動ブロック４３において、可動接点４２側の面を移動ブロック４３の移動方向へ向かって筒状に掘り込んだ形状に形成されており、押圧バネ４４の一部を収容し支持する。２つの押圧バネ収容部４３３は、それぞれ２つの可動接点４２に対応する位置に設けられている。すなわち、可動接点４２と押圧バネ収容部４３３とは、移動ブロック４３の移動方向に沿った直線上に配置されている。
【００２２】
引き離しバネ収容部４３４は、移動ブロック４３において、可動接点４２側の面を移動ブロック４３の移動方向へ向かって筒状に掘り込んだ形状に形成されており、引き離しバネ４５の一部を収容し支持する。２つの引き離しバネ収容部４３４は、２つの押圧バネ収容部４３３の配置方向に対して直角方向にずれた位置に配置されている。つまり、２つの引き離しバネ収容部４３４は、図６の紙面奥行方向に対して直角方向となる紙面左右方向にずれた位置に配置されている。換言すれば、２つの引き離しバネ収容部４３４は、移動ブロック４３の重心位置からずれた位置に配置されている。
【００２３】
押圧バネ４４は、例えば圧縮コイルバネで構成されており、バイパス板４１に設けられた可動接点４２を固定接点３３に押圧する方向へ付勢する可動接点用付勢部材として機能するものである。押圧バネ４４は、２つの可動接点４２に対応して設けられており、バイパス板４１に対して固定接点３３とは反対側にあってバイパス板４１と移動ブロック４３との間に設けられている。
【００２４】
すなわち、押圧バネ４４は、一部が押圧バネ収容部４３３から突出した状態で押圧バネ収容部４３３に収容されている。この場合、押圧バネ４４の一端部は、押圧バネ収容部４３３の底部に支持され、押圧バネ４４の他端部は、バイパス板４１における可動接点４２とは逆側の面を支持する。なお、押圧バネ４４は、バイパス板４１に設けられた可動接点４２を固定接点３３に押圧する方向へ付勢することができれば、圧縮コイルバネに限られない。
【００２５】
引き離しバネ４５は、例えば圧縮コイルバネで構成されており、移動ブロック４３を固定接点３３から離れる方向へ付勢する移動ブロック用付勢部材として機能するものである。つまり、引き離しバネ４５は、移動ブロック４３と共にバイパス板４１及び可動接点４２に対し、固定接点３３から引き離す方向へ移動させるための移動力を与える。
【００２６】
引き離しバネ４５は、２つの可動接点４２に対応して設けられている。引き離しバネ４５は、移動ブロック４３とケース２０の壁面この場合第１ケース２１の壁面との間に設けられている。この場合、引き離しバネ４５の一端部は、引き離しバネ収容部４３４の底部に支持され、引き離しバネ４５の他端部は、第１ケース２１の移動ブロック収容部２１１内の壁部に支持される。これにより、引き離しバネ４５は、移動ブロック４３を常に固定接点３３から離れる方向へ付勢している。
【００２７】
ここで、２つの引き離しバネ収容部４３４は、移動ブロック４３の重心位置からずれた位置に配置されている。そのため、引き離しバネ４５も、移動ブロック４３の重心位置からずれた位置に配置される。この場合、押圧バネ４４の弾性力を考慮しないとすると、移動ブロック４３には、引き離しバネ４５から受ける弾性力によって、重心位置を回転中心とした回転力が作用する。すると、移動ブロック４３が移動ブロック収容部２１１の内壁面に引っ掛かってしまい、スムーズな移動を妨げる。
【００２８】
そこで、本実施形態の場合、引き離しバネ４５の弾性力は、押圧バネ４４の弾性力よりも弱く設定されている。つまり、可動接点用付勢部材である２つの押圧バネ４４の付勢力の合計は、移動ブロック用付勢部材である２つの引き離しバネ４５の付勢力の合計よりも大きくなるように設定されている。これにより、押圧バネ４４は、移動ブロック４３の移動の初期段階で、引き離しバネ４５による回転力を打ち消す方向へ力を作用させる。そのため、移動ブロック４３の移動の初期段階で、移動ブロック４３の回転が抑制される。その結果、移動ブロック４３が移動ブロック収容部２１１の内壁面に引っ掛かってしまうことが抑制され、移動ブロック４３の移動を円滑なものとすることができる。
【００２９】
ラッチ機構５０は、可動電極機構４０の動作つまり移動ブロック４３の移動を制御するものである。ラッチ機構５０は、図３に示すように、ラッチ５１とラッチ軸５２とを有している。ラッチ５１は、例えばアルミ合金や黄銅などで構成されている。また、ラッチ軸５２は、ステンレスや炭素鋼などで構成されている。なお、ラッチ５１及びラッチ軸５２は、十分な機械的強度を有する材料であれば、樹脂やその他の金属で構成しても良い。
【００３０】
ラッチ５１は、図５等に示すように、全体として直角方向に曲がったいわゆるＬ字形状に形成されている。ラッチ軸５２は、図５等に示すように、ラッチ５１のＬ字状の屈曲部分に通されている。なお、ラッチ５１とラッチ軸５２とは、一体に形成しても良い。ラッチ５１は、ラッチ軸５２が通された状態で、ケース２０内、この場合、第１ケース２１内に収容される。ラッチ軸５２の両端部は、第１ケース２１に設けられた図示しない軸受け部に支持される。
【００３１】
ラッチ５１は、受動部５１１及び係止部５１２を有している。受動部５１１は、Ｌ字形状の一方の端部に設けられており、トリガー機構６０からラッチ５１の動作力を受ける部分である。係止部５１２は、Ｌ字形状の他方の端部に設けられており、移動ブロック４３を係止する部分である。この場合、移動ブロック４３は、被係止部４３５を有している。被係止部４３５は、固定接点３３とは逆側部分の一部を段差形状に切り欠いて形成されている。そして、ラッチ５１の係止部５１２が移動ブロック４３の被係止部４３５を係止することで、ラッチ５１は、移動ブロック４３の移動を規制する。また、ラッチ５１が動作して図１１の白抜き矢印で示す方向へ回転すると、係止部５１２が移動ブロック４３の被係止部４３５から外れて、移動ブロック４３の移動の規制が解除される。
【００３２】
ここで、図１１及び図１２に示すように、移動ブロック４３の移動方向に沿いかつラッチ５１の回転中心つまりラッチ軸５２の中心を通る中心線を、中心線Ｈとする。この場合、ラッチ５１の係止部５１２は、図１１に示すようにラッチ５１の係止部５１２が移動ブロック４３を係止している状態において、中心線Ｈに対して動作時のラッチ５１の回転方向とは逆方向にずれた位置に設定されている。このため、移動ブロック４３からラッチ５１に作用する力が大きくなるほど、ラッチ５１には、白抜き矢印で示すラッチ５１の動作方向とは逆方向、つまり係止部５１２の係止が外れる方向とは逆方向への回転力が作用する。したがって、この構成によれば、ラッチ５１の係止が確実となり、例えば振動や衝撃などによって受動部５１１にトリガー機構６０の動作力以外の力が加わった場合に、誤ってラッチ５１の係止が誤って外れてしまうことを防止できる。
【００３３】
また、移動ブロック４３は、図５及び図１１等に示すように、ラッチ案内面４３６を有している。ラッチ案内面４３６は、ラッチ５１が動作して移動ブロック４３が移動する際に、ラッチ５１に接触する面である。ラッチ案内面４３６は、移動ブロック４３の進行方向の終端側から始端側に向かって、ラッチ５１の回転方向へ広がるように傾斜したテーパ形状の傾斜面に形成されている。ラッチ案内面４３６は、移動ブロック４３が移動した際に、ラッチ５１をラッチ５１の動作方向つまり図１１の白抜き矢印で示す方向へ押してラッチ５１の回転を補助する。これにより、移動ブロック４３が移動する際に、ラッチ５１が引っ掛かって移動ブロック４３の移動を阻害することが抑制される。
【００３４】
トリガー機構６０は、直流遮断器１０における設置面９０側に設けられており、対象機器の異常過熱を検知した場合にラッチ５１を動作させて移動ブロック４３の規制を解除する機能を有する。トリガー機構６０は、図３等に示すように、熱応動部材６１と、押さえバネ６２と、カバー６３と、を有している。熱応動部材６１は、例えば円板状のバイメタルなどで構成されている。本実施形態の熱応動部材６１は、浅い皿状に絞り加工されたバイメタルを使用している。熱応動部材６１は、図４〜図６等に示すように、ケース２０において対象機器の設置面９０に対向する位置に設けられており、対象機器の設置面９０が所定の温度以上になったことに応じて変形する。本実施形態の熱応動部材６１はスナップアクションにより湾曲方向を反転する。そして、熱応動部材６１の変形は、ラッチ５１の受動部５１１に伝達され、これによりラッチ５１が動作する。
【００３５】
押さえバネ６２は、例えば中央部に円形の穴が形成された板バネであり、ケース２０と熱応動部材６１との間に設けられている。押さえバネ６２は、熱応動部材６１の温度による変形を阻害しない程度の荷重で、熱応動部材６１を設置面９０側へ押さえつけている。この場合、押さえバネ６２は、４本の脚部６２１を有し、その脚部６２１によって熱応動部材６１の外周付近を設置面９０側へ押さえつけている。なお、熱応動部材６１の動作に影響しない程度の荷重で均等に押さえつけることが可能であれば、脚部６２１の本数は３本または５本以上であってもよい。
【００３６】
カバー６３は、熱伝導性が高い材料、例えばアルミ合金や銅合金等の金属材料によって浅い筒状に構成されている。カバー６３は、熱応動部材６１をケース２０に取り付けるためのもので、熱応動部材６１の中央部分を露出させ熱応動部材６１の外周部分を保持した状態でケース２０に取り付けられる。
設置面９０の表面に熱伝導性が高く柔軟な熱媒体を設ける場合は、カバー６３で熱応動部材６１を完全に覆う構成であってもよい。
【００３７】
本実施形態の場合、ケース２０は、熱応動部材取付部２０１を有している。熱応動部材取付部２０１は、第１ケース２１と第２ケース２２とが組み合わされた状態において、設置面９０側へ突出した形状に形成されている。熱応動部材取付部２０１の外形形状は、熱応動部材６１の外形形状に一致している。そして、図４〜図６等に示すように、直流遮断器１０を対象機器に取り付けた場合、熱応動部材取付部２０１の周囲における、ケース２０と対象機器の設置面９０との間には、空間部１１が形成される。
【００３８】
この空間部１１によって、ケース２０が設置面９０に触れることが防がれる。そのため、この空間部１１は、設置面９０からの熱が、ケース２０に伝わることを抑制する断熱層として機能する。この空間部１１の断熱作用により、ケース２０は、設置面９０からの熱の影響を受け難くなる。つまり、設置面９０からの熱が、熱応動部材６１以外の部分に伝わりに難くなる。これにより、熱応動部材６１は、例えばケース２０に蓄積される熱の影響を受け難くなり、その結果、設置面９０の熱の変化をより正確に検知することができる。すなわち、設置面９０からケース２０への熱伝達を遅らせることにより、急峻な昇温変化が生じた場合に、設置面９０の熱を熱応動部材６１に効率よく伝えることで、熱の変化をより正確に検知することができる。これにより、直流遮断器１０は、設置面９０の温度が規定値以上の温度に上がった場合には速やかに遮断動作を行うことが可能となる。
【００３９】
シャッター挿入機構７０は、図３に示すように、１つの取付部材７１と、２つのシャッター挿入用バネ７２と、２つのシャッター７３と、を有している。取付部材７１は、ケース２０と同様に、例えば樹脂などの電気絶縁性を有する材料で構成されている。なお、取付部材７１の材料は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＵＰ（不飽和ポリエステル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＡＢＳなどの電気絶縁性樹脂や、セラミックスのような無機絶縁材料などから、直流遮断器１０の使用環境に応じて適宜選択される。取付部材７１は、図３及び図６に示すように、２つの支持軸７１１を一体に有している。２つの支持軸７１１は、移動ブロック４３及び可動接点４２の移動方向に対して直角方向に延びている。
【００４０】
シャッター挿入用バネ７２は、シャッター７３を常に固定接点３３と可動接点４２との間に挿入する方向に付勢するシャッター用付勢部材として機能するものである。本実施形態の場合、シャッター挿入用バネ７２は、図６に示すように、コイル部７２１と、支持アーム７２２と、作用アーム７２３と、を有するねじりバネで構成されている。
【００４１】
コイル部７２１は、コイル状に形成された部分である。支持アーム７２２は、コイル部７２１の一方の端部に設けられており、取付部材７１又はケース２０この場合第２ケース２２に支持される部分である。作用アーム７２３は、コイル部７２１に対し他方側の端部に設けられ、シャッター７３に対して弾性力を作用させる部分である。シャッター挿入用バネ７２は、コイル部７２１が取付部材７１の支持軸７１１に挿入された状態で、取付部材７１に取り付けられている。
【００４２】
ここで、図１３に示すように、シャッター７３の移動方向つまり図１３の白抜き矢印で示す方向と直交する軸を直交軸Ｐとする。また、シャッター７３が固定接点３３と可動接点４２との間に挿入されていない非動作時つまり動作前の状態における直交軸Ｐと作用アーム２３との成す角度を動作前角度θ１とし、シャッター７３が固定接点３３と可動接点４２との間に挿入された動作時つまり動作後の状態における直交軸Ｐと作用アーム２３との成す角度を動作後角度θ２とする。そして、シャッター挿入用バネ７２は、動作前角度θ１及び動作後角度θ２がいずれも３０°以下となるようにケース２０内に収容されている。換言すれば、作用アーム２３は、動作前及び動作後のいずれの状態においても、直交軸Ｐに対して±３０°の範囲内となっている。
【００４３】
なお、小型化を考慮すると、動作前角度θ１及び動作後角度θ２は、２０°以下が好ましい。本実施形態では、動作前角度θ１は１７°に設定されており、動作後角度θ２は１８°に設定されている。この場合、作用アーム２３の動作角度θは３５°となる。
【００４４】
２つのシャッター７３は、それぞれ２つの固定接点３３及び可動接点４２に対応している。シャッター７３は、ケース２０と同様に、例えば樹脂などの電気絶縁性を有する材料で構成されている。なお、シャッター７３の材料は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＵＰ（不飽和ポリエステル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＡＢＳなどの電気絶縁性樹脂や、セラミックスのような無機絶縁材料などから、直流遮断器１０の使用環境に応じて適宜選択される。シャッター７３は、全体として板状に形成されており、ケース２０、この場合、第２ケース２２内に移動可能に収容されている。シャッター７３は、図６及び図９に示すように、移動ブロック４３の移動方向つまり可動接点４２の移動方向に対して直角方向に移動可能に構成されている。
【００４５】
この場合、シャッター７３は、シャッター挿入用バネ７２から常に弾性力を受けている。そして、移動ブロック４３が移動していない非動作時において、シャッター７３は、図６に示すように、バイパス板４１に係止されて移動が規制されている。一方、図９に示すように、移動ブロック４３が移動した動作時には、シャッター７３に対するバイパス板４１による係止が解除される。これにより、シャッター７３は、シャッター挿入用バネ７２の作用により移動し、可動接点４２が固定接点３３から離間した場合に固定接点３３と可動接点４２との間に挿入される。この場合、２つのシャッター７３は、それぞれ別のシャッター挿入用バネ７２から付勢力を受けており、それぞれ独立して作動する。
【００４６】
シャッター７３の進行方向における先端部７３１は、先端側へ行くほど薄くなるようなテーパ形状に形成されている。この場合、ケース２０のうち第１ケース２１は、図６に示すように、シャッター受部２１３を有している。シャッター受部２１３は、第１ケース２１の内壁部のうち、シャッター７３の移動端部分に設けられている。シャッター受部２１３は、シャッター７３の先端部７３１の形状に沿ったテーパの溝形状に形成されている。
【００４７】
シャッター７３の先端部７３１は、その移動端においてシャッター受部２１３に嵌まり込む。これにより、シャッター７３が高速で移動した場合であっても、シャッター７３が跳ね返って一時的に、固定接点３３と可動接点４２との間から抜けてしまうことを抑制することができる。
【００４８】
また、シャッター７３は、図１４に示すように、作用アーム７２３を受ける凹部７３２を有している。凹部７３２は、シャッター７３の進行方向における後端側を切り欠くようにして設けられている。作用アーム７２３は、凹部７３２に嵌め込まれている。凹部７３２の底部分は、常に作用アーム７２３と接触しており、作用アーム７２３からシャッター挿入用バネ７２による弾性力を受けている。この場合、凹部７３２の底部分つまり凹部７３２のうち作用アーム７２３と接触する部分は、図１５に示すように、作用アーム７２３の移動に沿って湾曲している。また、凹部７３２のうち作用アーム７２３と接触する部分は、図１６に示すように、作用アーム７２３に沿って傾斜していても良い。この凹部７３２が湾曲又は傾斜状に形成されていることにより、シャッター７３の移動時に、作用アーム７２３と凹部７３２との接触がスムーズに行われる。
【００４９】
ケース２０のうち第２ケース２２は、シャッター収容部２２１及び取付部材収容部２２２を有している。シャッター収容部２２１は、図４及び図６等に示すように、第２ケース２２を貫く溝状に形成されており、シャッター７３の移動方向を決定する。すなわち、シャッター７３は、シャッター収容部２２１に収容された状態で、シャッター収容部２２１の周囲の壁部に案内されて移動する。シャッター収容部２２１は、第２ケース２２の外部に連通している。これにより、シャッター７３は、第２ケース２２の外部からシャッター収容部２２１内に挿入可能となっている。
【００５０】
また、取付部材収容部２２２は、図６に示すように、第２ケース２２を外側から窪ませたような形状に形成されている。これにより、取付部材７１は、支持軸７１１にシャッター挿入用バネ７２が取付けられた状態で、シャッター挿入用バネ７２と共に第２ケース２２の外部から取付部材収容部２２２に挿入可能に構成されている。
【００５１】
固定リング８０は、２つに分割されたケース２１、２２、及び取付部材７１を、組み合わせた状態で固定するものである。固定リング８０は、例えばアルミ合金や黄銅などの金属材料によって円環状、この場合、筒状に形成されている。第１ケース２１、第２ケース２２、及び取付部材７１は、相互に組み合わされた状態で固定リング８０の内側に挿入される。そして、固定リング８０をかしめることで、第１ケース２１、第２ケース２２、及び取付部材７１は、相互に固定される。
【００５２】
この場合、ケース２０及び取付部材７１の少なくとも一方は、かしめ受部を有している。本実施形態の場合、図５に示すように、ケース２０のうち第１ケース２１は、かしめ受部２１４を有している。また、取付部材７１は、かしめ受部７１２を有している。かしめ受部２１４、７１２は、固定リング８０をかしめた際の変形を受ける部分である。かしめ受部２１４、７１２は、ケース２０の周囲において対角の位置に設けられている。つまり、本実施形態の場合、固定リング８０は、ケース２０の周囲において対角の位置となる２点でかしめられている。
【００５３】
この場合、かしめ受部７１２は、取付部材７１を外側から内側へ向かって円形に窪ませるようにして形成されている。また、かしめ受部２１４は、第１ケース２１を外側から内側へ向かって円形に貫いて形成されている。このかしめ受部２１４は、ラッチ５１の係止部５１２に対応した位置に設けられている。そのため、かしめ受部２１４は、ケース２０を貫通し、ケース２０の外部からケース２０内における係止部５１２と移動ブロック４３との係止状態を視認可能な窓部として機能する。そして、窓部２１４は、固定リング８０によって塞がれる。
【００５４】
［組立方法］
次に、直流遮断器１０の組立方法について説明する。
作業者は、直流遮断器１０を組み立てる際に、まず、固定電極機構３０、可動電極機構４０、及びラッチ機構５０を第１ケース２１に取り付ける。次に、作業者は、固定電極機構３０、可動電極機構４０、及びラッチ機構５０が取り付けられた第１ケース２１と第２ケース２２とを組み合わせる。その後、作業者は、第１ケース２１と第２ケース２２とを組み合わせた状態で、トリガー機構６０をケース２０に取り付けるとともに、シャッター挿入機構７０を、ケース２０の外部から第２ケース２２のシャッター収容部２２１及び取付部材収容部２２２内に挿入する。
【００５５】
その後、作業者は、かしめ受部を兼用する窓部２１４から、ラッチ５１の係止部５１２と移動ブロック４３の被係止部４３５との係止状態を目視により確認する。そして、ラッチ５１の係止部５１２と移動ブロック４３の被係止部４３５との係止状態に問題が無ければ、ケース２０に固定リング８０を嵌め込み、固定リング８０をかしめて、第１ケース２１と第２ケース２２と取付部材７１とを相互に固定する。これにより、直流遮断器１０が完成する。
【００５６】
［動作］
次に、直流遮断器１０の動作について説明する。直流遮断器１０は、対象機器の設置面９０が異常過熱されていない状態、つまり対象機器の設置面９０が所定温度未満の状態では、図４〜図６に示すように、非動作状態であり、可動接点４２は固定接点３３に接触している。これにより、２つの固定接点３３間は、可動接点４２及びバイパス板４１によって導通状態つまり閉状態となっている。
【００５７】
本実施形態において、バイパス板４１は、押圧バネ４４の弾性力を受けて固定接点３３側へ押圧されている。この場合、バイパス板４１が挿入される溝部４３１は、バイパス板４１が溝部４３１に挿入された状態において、移動ブロック４３の移動方向に隙間を有している。そのため、バイパス板４１の固定接点３３側への移動が、移動ブロック４３の溝部４３１によって阻害されることが抑制されるため、バイパス板４１に設けられた可動接点４２と固定接点３３とをより確実に密着させることができる。
【００５８】
そして、対象機器の設置面９０が異常過熱されて所定温度以上になると、直流遮断器１０は、図７〜図９に示すように動作状態となって、回路を遮断する。この場合、対象機器の設置面９０が異常過熱されて所定温度以上になると、トリガー機構６０の熱応動部材６１が変形し、その熱応動部材６１の変形によってラッチ５１の受動部５１１が押される。すると、ラッチ５１は、ラッチ軸５２を軸に回転し、これにより、移動ブロック４３の被係止部４３５に対する係止部５１２の係止が解除されて、移動ブロック４３の移動が可能になる。すると、移動ブロック４３は、引き離しバネ４５の弾性力によって、固定接点３３から離れる方向へ移動する。これにより、バイパス板４１に設けられた可動接点４２は、移動ブロック４３と共に固定接点３３から離れる方向へ移動し、可動接点４２が固定接点３３から引き離される。その結果、２つの固定接点３３間の導通が開放されて開状態になる。このとき、高電圧直流電流が流れている回路を開くことで、固定接点３３と可動接点４２との間にアークが発生することがある。
【００５９】
その後、移動ブロック４３と共にバイパス板４１が移動すると、バイパス板４１によるシャッター７３に対する係止が解除されて、シャッター７３の移動が可能になる。すると、シャッター７３は、図９に示すように、シャッター挿入用バネ７２の弾性力の作用により、固定接点３３と可動接点４２との間に挿入される。このようにして、固定接点３３と可動接点４２との距離が離されるとともに固定接点３３と可動接点４２に絶縁性を有するシャッター７３が挿入されることで、回路が遮断される。そして、このとき、固定接点３３と可動接点４２との間に生じたアークは、シャッター７３の先端部７３１とケース２０の内面とで挟み込まれて途切れることで確実に消弧される。
【００６０】
以上説明した実施形態によれば、直流遮断器１０は、ケース２０と、２つの固定接点３３と、２つの可動接点４２と、バイパス板４１と、移動ブロック４３と、引き離しバネ４５と、熱応動部材６１と、ラッチ５１と、シャッター７３と、シャッター挿入用バネ７２と、を備える。
【００６１】
ケース２０は、電気絶縁性の材料で構成されている。固定接点３３は、ケース２０内に固定されている。可動接点４２は、２つの固定接点３３のそれぞれに対応して設けられている。バイパス板４１は、２つの可動接点４２が固定されおり、２つの可動接点４２間を電気的に接続する。移動ブロック４３は、バイパス板４１が配置される溝部４３１を有しており、ケース２０内において固定接点３３から離れる方向へ移動可能に設けられている。そして、移動ブロック４３は、固定接点３３から離れる方向へ移動するときにその移動に伴ってバイパス板４１を固定接点３３から離れる方向へ移動させる。
【００６２】
引き離しバネ４５は、移動ブロック４３に対して常に固定接点３３から離れる方向へ弾性力を作用させるものであり、移動ブロック用付勢部材として機能する。熱応動部材６１は、設置面９０に対向する位置に設けられ設置面９０が所定の温度以上になったことに応じて変形する。ラッチ５１は、係止部５１２を有している。係止部５１２は、熱応動部材６１の変形前の状態つまり非動作時の状態において、移動ブロック４３を係止することで移動ブロック４３の移動を規制する。また、ラッチ５１は、熱応動部材６１が変形することによって動作して係止部５１２が移動ブロック４３から外れて移動ブロック４３の移動の規制を解除する。
【００６３】
シャッター７３は、電気絶縁性の材料で構成されており、可動接点４２が固定接点３３から離間した場合に固定接点３３と可動接点４２との間に挿入される。そして、シャッター挿入用バネ７２は、シャッター７３を常に固定接点３３と可動接点４２との間に挿入する方向に弾性力を作用させるものであり、シャッター用付勢部材として機能する。
【００６４】
この構成によれば、対象機器に異常過熱が生じた場合には、可動接点４２が固定接点３３から強制的に引き離されるとともに可動接点４２と固定接点３３との間に電気絶縁性を有するシャッター７３が挿入される。そのため、可動接点４２と固定接点３３との間に生じたアークが確実に消弧され、その結果、固定接点３３間の電流を確実に遮断することができる。
【００６５】
ここで、可動接点４２が固定されたバイパス板４１を移動可能に構成するために、例えばシャフト等の部品を使用することも考えられる。しかし、シャフト等の部品は、筒状の穴に通したり、両端を締結部材等で固定したりするなど、組立に多くの作業を伴う。これに対し、本実施形態によれば、可動接点４２が固定されたバイパス板４１は、Ｕ字状に湾曲した湾曲部４１１を有している。そして、バイパス板４１は、湾曲部４１１を、移動ブロック４３に設けられたＵ字状の溝部４３１に挿入することで、移動ブロック４３に取付けられている。これによれば、可動接点４２が固定されたバイパス板４１を移動可能に構成するために、シャフト等の部材を用いる必要がない。したがって、部品点数を削減することで、小型化を図ると共に組立に要する作業を低減することができる。その結果、本実施形態によれば、確実に電流を遮断することができ、かつ小型化及び生産性の向上を図ることができる。
【００６６】
シャッター挿入用バネ７２は、コイル状に形成されたコイル部７２１の両端部分に、支持アーム７２２と作用アーム７２３とを有するねじりバネで構成されている。支持アーム７２２は、コイル部７２１に対し一方側の端部に設けられており、取付部材７１又はケース２０に支持される部分である。作用アーム７２３は、コイル部７２１に対し他方側の端部に設けられており、シャッター７３に対して弾性力を作用させる部分である。そして、シャッター挿入用バネ７２は、シャッター７３の移動方向と直交する直交軸Ｐと作用アーム７２３との成す角度であって、シャッター７３の非動作時における動作前角度θ１及び動作時における動作後角度θ２が、いずれも３０°以下となるようにケース２０内に収容されている。
【００６７】
これによれば、シャッター挿入用バネ７２の取り付けスペースをより小さくすることができ、その結果、直流遮断器１０の更なる小型化を図ることができる。
【００６８】
シャッター７３は、図１４〜図１６に示すように、凹部７３２を有している。凹部７３２は、作用アーム７２３を受ける部分であって、作用アーム７２３と接触する部分が作用アーム７２３に沿って傾斜又は湾曲している。これによれば、シャッター７３の後端部つまり作用アーム７２３との接触部分が直角に形成されている場合に比べて、作用アーム７２３とシャッター７３との接触面積が大きくなる。そのため、シャッター挿入用バネ７２の弾性力を効率良くシャッター７３に作用させることができる。そのため、シャッター７３をより確実に動作させることができると共に、シャッター挿入用バネ７２を小型化することができ、ひいては直流遮断器１０全体を小型化が図られる。
【００６９】
直流遮断器１０は、シャッター挿入用バネ７２が取付けられる取付部材７１を更に備えている。また、ケース２０は、シャッター収容部２２１と、取付部材収容部２２２と、を有している。シャッター収容部２２１は、ケース２０の外部からシャッター７３が挿入されてシャッター７３をケース２０の内部に収容可能に構成されている。取付部材収容部２２２は、ケース２０の外部からシャッター挿入用バネ７２が取付けられた取付部材７１が挿入されて、シャッター挿入用バネ７２と共に取付部材７１をケース２０の内部に収容可能に構成されている。
【００７０】
これによれば、シャッター挿入用バネ７２及びシャッター７３の取付作業を、ケース２０の外部から行うことができる。そのため、シャッター挿入用バネ７２及びシャッター７３の取付作業がし易くなり、その結果、直流遮断器１０の生産性の更なる向上を図ることができる。
【００７１】
取付部材７１は、例えば樹脂などの電気絶縁性を有する材料であって、シャッター挿入用バネ７２のコイル部７２１を支持する支持軸７１１を一体に有している。これによれば、支持軸７１１を組み付ける作業が不要となり、直流遮断器１０の生産性を更に向上させることができる。なお、ケース２０の材料は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＵＰ（不飽和ポリエステル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＡＢＳなどの電気絶縁性樹脂や、セラミックスのような無機絶縁材料などから、直流遮断器１０の使用環境に応じて適宜選択される。
【００７２】
また、直流遮断器１０は、２つの押圧バネ４４を備えている。２つの押圧バネ４４は、それぞれ可動接点４２に対応し、バイパス板４１に対して固定接点３３とは反対側にあってバイパス板４１と移動ブロック４３との間に設けられている。そして、２つの押圧バネ４４は、バイパス板４１に設けられた２つの可動接点４２をそれぞれ２つの固定接点３３に押圧する方向へ付勢する可動接点用付勢部材として機能する。
【００７３】
つまり、直流遮断器１０は、２つの可動接点４２のそれぞれに対応した２つの押圧バネ４４を備えている。これによれば、バイパス板４１に設けられた可動接点４２と固定接点３３とを確実に密着させることができる。これにより、通常の使用で発生する振動等によっては容易に可動接点４２が固定接点３３から離れないようにすることができ、その結果、直流遮断器１０の誤作動つまり通常の使用環境における振動等によって開いてしまうことをより確実に防止することができる。
【００７４】
また、押圧バネ４４の弾性力は、引き離しバネ４５の弾性力よりも大きく設定されている。これによれば、押圧バネ４４は、移動ブロック４３の移動の初期段階で、引き離しバネ４５による回転力を打ち消す方向へ力を作用させる。そのため、移動ブロック４３の移動の初期段階で、移動ブロック４３の回転が抑制される。その結果、移動ブロック４３が移動ブロック収容部２１１の内壁面に引っ掛かってしまうことが抑制され、移動ブロック４３の移動が円滑なものとなる。
【００７５】
ラッチ５１の係止部５１２は、移動ブロック４３を係止している状態において、移動ブロック４３の移動方向に沿いかつラッチ５１の回転中心であるラッチ軸５２を通る中心線Ｈに対して、動作時のラッチ５１の回転方向とは逆方向にずれている。これによれば、移動ブロック４３からラッチ５１に作用する力が大きくなるほど、ラッチ５１には、図１０に白抜き矢印で示すラッチ５１の動作方向とは逆方向、つまり係止部５１２の係止が外れる方向とは逆方向へ、換言すれば、係止部５１２と被係止部４３５との係止が強くなる方向へ回転力が作用する。したがって、この構成によれば、係止部５１２と被係止部４３５との係止をより確実に行うことができ、その結果、移動ブロック４３からラッチ５１に作用する力によって、通常の使用環境における振動等によりラッチ５１の係止が誤って外れてしまうことを防止できる。
【００７６】
ケース２０は、複数、この場合２つに分割された第１ケース２１及び第２ケース２２を組み合わせて構成されている。そして、ケース２０を構成する第１ケース２１及び第２ケース２２は、円環状に形成された固定リング８０に挿入された状態で固定リング８０をかしめることで相互に固定されている。これによれば、第１ケース２１及び第２ケース２２の組立にボルトやナット等の締結部材が不要になるため部品点数を削減できるとともに、締結部材を設置するためのスペースも不要となる。また、固定リング８０をかしめることで第１ケース２１及び第２ケース２２を組み立てることができるため、締結部材の取り付け作業を行う必要がなく、その結果、組立作業を低減できて生産性の向上を図ることができる。
【００７７】
また、ケース２０は、窓部２１４を有している。窓部２１４は、ケース２０を貫いて形成されており、ケース２０の外部からケース２０内に設けられたラッチ５１の係止部５１２を視認可能に構成されている。そして、固定リング８０は、窓部２１４を塞ぐ位置に設けられている。
【００７８】
これによれば、作業者は、固定リング８０を取り付けて直流遮断器１０を完成させる直前まで、窓部２１４からラッチ５１と移動ブロック４３との係止状態を確認することができる。そのため、例えば組立作業中の振動等によってラッチ５１と移動ブロック４３との係止が解除された場合には、作業者は、窓部２１４を通してケース２０内を目視することで、その係止が解除されたことを素早く確認することができる。その結果、ラッチ５１が移動ブロック４３に係止していない、つまり組立時点で、可動接点４２と固定接点３３とが開いたまま組み立ててしまう、といった不良を確実に発見でき、このような不良品の流出を抑制することができる。
【００７９】
また、固定リング８０は、窓部２１４を塞ぐ位置に設けられている。これによれば、ユーザが窓部２１４を通してケース２０内のラッチ５１に誤って触れてしまい、ラッチ５１の係止が解消されて、意図せずに直流遮断器１０が動作してしまう、といったことを抑制することができる。
【００８０】
また、ケース２０は、熱応動部材取付部２０１を有している。熱応動部材取付部２０１は、熱応動部材６１が取付けられる部分であって、設置面９０側へ突出して形成されている。そして、熱応動部材取付部２０１の周囲において、ケース２０と設置面との間には、空間部１１が形成されている。
【００８１】
これによれば、この空間部１１の作用により、ケース２０は、設置面９０からの熱の影響を受け難くすることができる。つまり、設置面９０からの熱が、熱応動部材６１以外の部分に伝わりに難くなるため、熱応動部材６１は、例えばケース２０に蓄積される熱の影響を受け難くなり、その結果、設置面９０の熱の変化をより正確に検知することができる。すなわち、設置面９０からケース２０への熱伝達を遅らせることにより、急峻な昇温変化が生じた場合に、設置面９０の熱を熱応動部材６１に効率よく伝えることで、熱の変化をより正確に検知することができる。これにより、直流遮断器１０は、設置面９０の温度が規定値以上の温度に上がった場合には速やかに遮断動作を行うことが可能となる。
【００８２】
なお、可動接点用付勢部材４４、移動ブロック付勢部材４５、及びシャッター用付勢部材７２は、同様の機能を有するものであればバネに限らず、例えばゴム等の弾性体であっても良い。
【００８３】
また、本実施形態では、例えばケース２０、取付部材７１、及びシャッター７３は、電気絶縁性の樹脂材料で構成されているが、必ずしも同一の材料で構成する必要は無く、異種材料を組み合わせて構成しても良い。なお、ケース２０、取付部材７１、及びシャッター７３を構成する電気絶縁性の材料は、例えばＰＢＴ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＵＰ（不飽和ポリエステル）、ＡＢＳなどの電気絶縁性樹脂や、セラミックスのような無機絶縁材料などから、直流遮断器１０の使用環境に応じて適宜選択される。
【００８４】
以上説明した一実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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