JP2011134624A - Bimetal circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力機器等における電気回路において、過電流が流れた場合に、その発熱によってバイメタルが反転湾曲して電路を遮断するバイメタル式サーキットブレーカーの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a bimetal circuit breaker in which, when an overcurrent flows in an electric circuit in a power device or the like, the bimetal is inverted and bent by heat generation to interrupt an electric circuit.
図7〜図9に示すように、一般に、小型のバイメタル式サーキットブレーカー51は、断面凹形の合成樹脂製下側ケース部材53Aと下側ケース部材53Aの開口を閉止する断面逆凹形の合成樹脂製上側ケース部材53Bとによってケース53が形成され、下側ケース部材53Aの左側には二段に屈曲された+側端子54が、同右側には同じく二段に屈曲された−側端子55がそれぞれ一体に成形され、また上側ケース部材53Bには補強用の金属プレート52が一体に成形されていた。
As shown in FIGS. 7 to 9, generally, the small
更に、下側ケース部材53Aにおける+側端子54の上段部54aには板状バネ部材56の基端部56aがレーザー溶接され、また板状バネ部材56の先端部56bには接点部材57が一体に接合され、接点部材57は板状バネ部材56の変形に伴って−側端子55の上段部55aに当接自在となっていた。
Further, the
この他、−側端子55の下段部55bにはセラミック製の円板状サーミスター58が固定され、サーミスター58上にはバイメタル59が載置されていた。
In addition, a ceramic disc-
前項で述べた一般的な小型サーキットブレーカー51では、所定の電流が流れている場合には、図7に示すように、バイメタル59が上向きに湾曲した形状となっており、そのため、バネ部材56の先端の接点部材57が−側端子55の上段部55aに接触しており、その結果、板状バネ部材56を介して+側端子54から−側端子55への通電が継続的に行われる。
In the general
一方、図8に示すように、過電流が流れた場合には、その際の温度上昇に伴って、バイメタル59が下向きに反転湾曲して板状バネ部材56が押し上げられる結果、その先端部の接点部材57が−側端子55の上段部55aから離れて通電が停止する。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when an overcurrent flows, as the temperature rises at that time, the
上記構造の小型サーキットブレーカー51を製造する場合、下側ケース部材53Aと上側ケース部材53Bの端縁同士を超音波溶接(W1)する必要があると共に、板状バネ部材56の基端部を+側端子54の上段部54aにレーザー溶接(W2)する作業が必要となり、これら作業に手間と時間を要するという問題があった。
When manufacturing the
また、前述した従来の小型サーキットブレーカー51の場合、基本的に下側ケース部材53A、上側ケース部材53B、板状バネ部材56、サーミスター58およびバイメタル59の合計5個の部材から構成され、部品点数が多いことから、それらの組み立て自体に多くの工程が必要となり、そのため製造コストがかかると共に、各部品の管理にも手間を要するという問題もあった。
Further, the conventional
本発明の目的は、構成部品の数を減らすと共にそれらの組み立て作業の効率化を図ることができるサーキットブレーカーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a circuit breaker capable of reducing the number of components and improving the efficiency of their assembly work.
請求項1記載の本発明は、断面略凹形のブレーカー本体と、ブレーカー本体の下部に一体に組み込まれた一方の端子と、一方の端子上に配置されたサーミスターと、サーミスター上に載置された湾曲状のバイメタルと、ブレーカー本体の上部開口を閉止するカバー部の一側縁にその下側へ屈曲してバネ部が一体に設けられ、カバー部の他側縁には他方の端子が一体に形成されてなる複合部材とを有し、複合部材におけるバネ部の先端には一方の端子に接触する接点部材が固定されたサーキットブレーカーである。 A first aspect of the present invention is a breaker body having a substantially concave cross section, one terminal integrated into a lower portion of the breaker body, a thermistor disposed on one terminal, and a thermistor. The bent bimetal that is placed and the one side edge of the cover part that closes the upper opening of the breaker body are bent downward, and the spring part is integrally provided, and the other terminal on the other side edge of the cover part Is a circuit breaker in which a contact member that contacts one terminal is fixed to the tip of a spring portion of the composite member.
請求項2記載の本発明は、前記請求項1記載のサーキットブレーカーについて、複合部材のカバー部がブレーカー本体の上縁部分によってかしめられていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the circuit breaker according to the first aspect, the cover portion of the composite member is caulked by the upper edge portion of the breaker body.
請求項3記載の本発明は、前記請求項1または請求項2記載のサーキットブレーカーについて、表面実装が可能となされていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, the circuit breaker according to the first or second aspect can be surface-mounted.
本発明に係るサーキットブレーカーは、接点を有するバネ部と一体に端子部が形成された複合部材を有するため、従来のように、バネ部材の一端をレーザー溶接によって端子に接合する必要がない。そのため、この種作業に要していた手間と時間が省略される。 Since the circuit breaker according to the present invention includes the composite member in which the terminal portion is formed integrally with the spring portion having the contact, it is not necessary to join one end of the spring member to the terminal by laser welding as in the related art. Therefore, the labor and time required for this kind of work are omitted.
また、本発明では、複合部材におけるカバー部によって、ブレーカー本体の開口が閉止される構造であるため、従来のサーキットブレーカーにおける上側ケース部材が省略され、これが前述したバネ部材と端子との一体化と相俟って部品点数を減少させることができ、またその管理も容易となる。 Further, in the present invention, since the opening of the breaker body is closed by the cover portion in the composite member, the upper case member in the conventional circuit breaker is omitted, and this is the integration of the spring member and the terminal described above. Together, the number of parts can be reduced, and the management thereof becomes easy.
更に、複合部材におけるカバー部をブレーカー本体の上縁でかしめるようにした本発明によれば、従来の上側ケース部材と下側ケース部材との超音波溶接が不要となるため、更なる製造作業の簡略化が可能となる。 Furthermore, according to the present invention in which the cover portion of the composite member is caulked at the upper edge of the breaker body, conventional ultrasonic welding between the upper case member and the lower case member is not required, so that further manufacturing work can be performed. Can be simplified.
また、本発明のサーキットブレーカーは従来品に比べて、その外形を小さくすることができる利点もある。 Further, the circuit breaker of the present invention has an advantage that its outer shape can be reduced as compared with the conventional product.
次に、本発明に係るバイメタル式小型サーキットブレーカーの実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。 Next, although the embodiment of the bimetal type small circuit breaker concerning the present invention is described according to a drawing, the present invention is not limited to this embodiment.
本実施形態において、上下左右は図1基準とし、上とは図1の上側方向を指し、下とは同図の下側方向を指すものとする。また、左とは図1の左側方向を指し、右とは同図右側方向を指すものとする。 In the present embodiment, the top, bottom, left, and right are based on FIG. 1, and “upper” refers to the upper direction in FIG. 1 and “lower” refers to the lower direction in FIG. Further, the left means the left direction in FIG. 1, and the right means the right direction in the figure.
図1〜図4に示すように、本実施形態に係る小型のサーキットブレーカー1は、−側端子3が一体成形された断面略凹形のブレーカー本体2と、ブレーカー本体2の中央凹部4に収容された円板状のセラミック製サーミスター5と、サーミスター5の上側に載置されたバイメタル6と、バイメタル6の上側に位置し、ブレーカー本体2の開口を閉止する後述の複合部材7とを有している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
図4に示すように、ブレーカー本体2は、合成樹脂製であって、平面から見て略方形となされ、中央には円形透孔2aが形成され、その周囲が第一内底面2bとなされ、更に第一内底面2bの周囲には第一内底面2bよりも一段高い第二内底面2cが形成され、これら底面2b・2cを囲むように起立壁8が形成され、また起立壁8の右側部分には開離部2dが形成され、更に開離部2dを挟む起立壁8端部に上下方向に伸びる柱状部9が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
そして、−側端子3はブレーカー本体2の下部に一体に成形され、右側寄り部分には前記円形透孔2aの底面となる凹部3aが形成され、該部に前記サーミスター5が収容されている。
The negative terminal 3 is formed integrally with the lower part of the
バイメタル6は平面から見て略方形であって、通常の正常な通電状態では上向きに湾曲した形状となっている。そして、バイメタル6は、ブレーカー本体2の第一内底面2bに形成された4箇所の凹弧部2eに嵌め入れられている。
The bimetal 6 has a substantially square shape when viewed from the plane, and has a shape curved upward in a normal normal energization state. The bimetal 6 is fitted into four
複合部材7は、ブレーカー本体2の開口を閉止し得る略方形のカバー部12と、カバー部12から右側方向に伸びる+側端子部11と、カバー部12の左側縁からその下側へ折り返されたバネ部13とを備えている。そして、カバー部12は平面から見て外形が方形であって、外周部12aを残して上側へ膨出した形状となされている。また端子部11は前記カバー部12よりも小さい方形となされ、ブレーカー本体2の右側部分の開離部2dに嵌め入れられている。バネ部13はカバー部12よりの幅の狭い帯状となされ、先端部には銀製の接点部材13aがクラッドされている。そして、当該複合部材7は、要するに、+側端子とブレーカー本体2を閉止するカバーと通電を制御する接点バネの3つの機能を有するのである。
The
この他、前記複合部材7におけるカバー部12は、ブレーカー本体2周縁の起立壁8内に嵌め込まれ、その周縁部12aは、加熱して押し倒した起立壁8の上部8aと前記柱状部9によってかしめられ、その結果、カバー部12の外周部12aはブレーカー本体2内に固定されている。また、複合部材7のカバー部12における膨出部12bの周縁とこれに隣り合う起立壁8の上部8aおよび柱状部9との間隙Bに接着剤(図示せず)を流入させることによって、当該ブレーカー内の密閉性を得ることができる。
In addition, the
そして、図3に示すように、本実施形態に係るサーキットブレーカー1は、前述した構造によって、ブレーカー本体2の右側から+側端子部11が伸び、ブレーカー本体2の左側から−側端子3が伸びた形態となっている。
As shown in FIG. 3, the
次に、本実施形態に係るサーキットブレーカー1の作動要領について説明すると、図1に示すように、通常の正常な通電状態では、バイメタル6が上側に湾曲し、複合部材7におけるバネ部13の接点部材13aが−側端子3に接触して電流が流れる状態が維持される。
Next, the operation procedure of the
一方、図2に示すように、過電流が流れた場合には、その温度上昇によって、それまで上側に湾曲していたバイメタル6が下側へ反転湾曲し、その結果、複合部材7のバネ部13が押し上げられ、これに伴ってバネ部13先端の接点部材13aが−側端子3から離れて通電が停止される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when an overcurrent flows, the bimetal 6 that has been curved upward until the current rises is inverted and curved downward, and as a result, the spring portion of the
図5に示すサーキットブレーカー21は、前述したサーキットブレーカー1の変形例であって、表面実装可能な構造としたものである。具体的には、先ず−側端子23が、前記実施形態の−側端子3と比べて、左側部分が平板状となされ、且つブレーカー本体22の左側部から僅かに突出した形態となされている。また、複合部材27における+側端子部31は、前記実施形態の複合部材7における+側端子部11と比べて、下側に伸び、且つブレーカー本体22の右側部から僅かに突出した形態となされている。また更に、このように、−側端子23と+側端子部31の各形状を一部変更することに伴って、ブレーカー本体22および柱状部29も若干変更された構造となされている。その他の部分については、前記実施形態と同様であり、図5において、同じ符号を付すことによって、説明を省略する。
A
図6に示すサーキットブレーカー31も、前述したサーキットブレーカー1の変形例であって、図5のものと同様、表面実装可能な構造としたものである。具体的には、先ず−側端子33が、前記実施形態の−側端子3と比べて、左側部分が平板状であって、その先端部33aが上方に屈曲した形状となされ、且つブレーカー本体32の左側部から突出しない形態となされている。また、複合部材37における+側端子部41は、前記実施形態の複合部材7における+側端子部11と比べて、下側に伸び、且つブレーカー本体32の右側部で断面略鉤形に屈曲された形態となされている。また更に、このように、−側端子33と+側端子部41の各形状を一部変更することに伴って、ブレーカー本体32も若干変更された構造となされている。その他の部分については、前記実施形態と同様であり、図6において、同じ符号を付すことによって、説明を省略する。
A
本発明に係るサーキットブレーカーは、より小型でしかも簡単な組立て作業で製造することができるため、幅広い利用が期待できる。 Since the circuit breaker according to the present invention can be manufactured by a smaller and simple assembly operation, it can be expected to be widely used.
1 小型サーキットブレーカー
2 ブレーカー本体
3 −側端子
5 サーミスター
6 バイメタル
7 複合部材
8 起立壁
11 端子部
12 カバー部
13 バネ部
13a 接点部材
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