專利名稱：回路斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有構(gòu)成配線電路保護(hù)用的模殼的基座和受該基座支承、保持可動(dòng)觸頭的橫桿的回路斷路器，特別是涉及與手柄通斷操作的速度無關(guān)、利用肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢力使橫桿轉(zhuǎn)動(dòng)、具有可動(dòng)觸頭快速接通(quick-make)和快速關(guān)斷(quick-break)功能、可防止開閉時(shí)的接點(diǎn)熔化和各極同時(shí)投入性能優(yōu)良的回路斷路器、例如在IEC60947-2中所規(guī)定的回路斷路器(Molded CaseCircuit Breaker)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的回路斷路器例如特開平09-161641號公報(bào)所示，是由以下構(gòu)件所組成由基座和蓋子構(gòu)成的模殼；具有設(shè)在該模殼內(nèi)的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；具有與該可動(dòng)接點(diǎn)接離的固定接點(diǎn)的固定觸頭；在回路斷路器閉路狀態(tài)下受基座支承、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持可動(dòng)觸頭并由絕緣性材料成形的橫桿；通過該橫桿對可動(dòng)觸頭進(jìn)行開閉的開閉機(jī)構(gòu)部；以及在回路斷路器閉路狀態(tài)下將可動(dòng)接點(diǎn)推壓在固定接點(diǎn)上的接壓彈簧等。
由于在實(shí)際使用中的反復(fù)開閉操作以及通電時(shí)的開閉動(dòng)作產(chǎn)生的電弧所引起的電氣性和機(jī)械性或兩者的雙方作用，會(huì)使接點(diǎn)磨損和消耗。為了在接點(diǎn)出現(xiàn)上述那種磨損和消耗場合時(shí)也能確保接點(diǎn)間接觸的穩(wěn)定性，設(shè)置有規(guī)定的超程。在此，所謂超程是一種在回路斷路器的閉路狀態(tài)下、在除去固定觸頭和固定接點(diǎn)后、該前后的可動(dòng)接點(diǎn)的移動(dòng)量，也就是表示接點(diǎn)的接觸富余量，通常是接點(diǎn)厚度的1～2倍左右。
從機(jī)械性強(qiáng)度、耐熱性、絕緣性等要求出發(fā)，回路斷路器的構(gòu)件橫桿和基座采用的是以熱硬化性樹脂為主成分的材料。例如，作為30安培構(gòu)架(フレ-ム)用的回路斷路器，橫桿由酚52重量％、玻璃纖維15重量％、無機(jī)充填材料10重量％、木粉15重量％、顏料及其它8重量％組成的材料成形，基座由酚50重量％、木粉30重量％、無機(jī)充填材料15重量％、顏料及其它5重量％組成的材料成形。
傳統(tǒng)的回路斷路器由于塑料構(gòu)件體積占大部分的基座是以酚樹脂和不飽和聚脂樹脂等的熱硬化性樹脂為主成分構(gòu)成的，因此，難以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的薄壁化，不利于小型化和輕量化。特別是在采用以熱硬化性樹脂為主成分的材料時(shí)，由于受到成形方面的制約，無論基座有多大，構(gòu)成基座內(nèi)部的部位必須在規(guī)定的壁厚以上，構(gòu)成基座內(nèi)部的部位超出一定程度后成為厚壁，難以實(shí)現(xiàn)基座的小形化。例如，采用225安培構(gòu)架以下的小形回路斷路器，若設(shè)定為極間間距35mm以下、接壓彈簧式的接點(diǎn)間的接壓20N以下等時(shí)，由于受到成形方面的制約，高度2mm以上的肋的厚度就必須在2mm以上，構(gòu)成基座內(nèi)部的部位超出一定程度后成為厚壁。在此，肋的壁厚2mm是一種通常所知的為滿足熱硬化性樹脂的最小壁厚基準(zhǔn)1mm～3mm以上而規(guī)定要稍許留出余量的值。
又，傳統(tǒng)的回路斷路器的基座由于是以熱硬化性樹脂為主成分的，因此，需要對成形時(shí)產(chǎn)生的毛邊、射出成形時(shí)產(chǎn)生的直澆口或橫澆口等進(jìn)行燒掉或填平。
并且，從提高細(xì)部的成形精度的角度出發(fā)，雖然也探討了采用以熱可塑性樹脂為主成分的成形品的方案，但特別是在用于基座時(shí)，則不能充分滿足基座所需的特性。例如，含有特開平08-171847號所揭示的熱可塑性樹脂、在200℃以上進(jìn)行脫水反應(yīng)的無機(jī)化合物以及強(qiáng)化材料的成形品在耐燃性和電極開閉后的絕緣性方面性能優(yōu)良，適用于回路斷路器用的成形品，然而，與蓋體、手柄等相比較，在用于高溫并高應(yīng)力下使用的基座、特別是在用于通電時(shí)超過100℃并通過橫桿受到強(qiáng)應(yīng)力的基座時(shí)，會(huì)加大因基座和橫桿各種條件引起的與蠕變變形相互關(guān)聯(lián)的超程的減少，造成性能不充分。
為此，發(fā)明者在試驗(yàn)失敗的基礎(chǔ)上，找到了可使用熱可塑性樹脂為主成分的基座并可減少因基座和橫桿各種條件引起的與蠕變變形相互關(guān)聯(lián)的超程減小的方案。
本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于，提供一種可減少超程的減小、實(shí)現(xiàn)基座薄壁化并可改善環(huán)境的回路斷路器。
發(fā)明概述本發(fā)明的回路斷路器包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，所述基座是一種以熱可塑性樹脂為主成分、在常溫常濕下的彎曲彈性率Eb的成形品，所述橫桿是一種在常溫常濕下的彎曲彈性率Ec的成形品，符合下列公式的關(guān)系，因而可減少超程的減小、實(shí)現(xiàn)基座的薄壁化、輕量化并可改善環(huán)境。又由于基座可薄壁化，因此可擴(kuò)大表面絕緣的距離。
Eb+Ec≥17000MPa …(1)8000MPa≤Eb …(2)9000MPa≤Ec …(3)又，彎曲彈性率Eb、Ec符合下列公式，可進(jìn)一步減少超程的減小。
Eb+Ec≥20500MPa …(4)9000MPa≤Eb …(5)9000MPa≤Ec …(6)又，彎曲彈性率Eb、Ec符合下列公式，可進(jìn)一步減少超程的減小，提高成形的生產(chǎn)性，并可改善外觀性。
Eb+Ec≥25000MPa …(7)9000MPa≤Eb≤22000MPa …(8)9000MPa≤Ec≤17000MPa …(9)又，熱可塑性樹脂是聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、脂肪族聚酮、聚苯硫及其這些合金材料中的至少一種，因而可提高耐藥品性和耐環(huán)境性，并可容易實(shí)現(xiàn)復(fù)循環(huán)。
又，聚酰胺是尼龍66、尼龍MXD6、尼龍46和尼龍6T中的至少一種，因此，可提高耐沖擊性，并改善了對于開閉疲勞時(shí)發(fā)生熱的穩(wěn)定性。
又，熱可塑性樹脂是聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯及其這些合金材料中的至少一種，可減少吸濕時(shí)的尺寸變化，并可提高對于開閉勞動(dòng)時(shí)發(fā)生熱的穩(wěn)定性。
又，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸丁二醇酯55～70重量％和強(qiáng)化材料30～45重量％，因而在端子緊固時(shí)不容易發(fā)生開裂。
又，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯40～70重量％和強(qiáng)化材料30～60重量％，可提高耐熱性和耐蠕變性。
又，基座含有添加了難燃劑和彈性體的聚酰胺56～60重量％和強(qiáng)化材料40～44重量％，可提高耐沖擊性和斷路后的絕緣性。
又，橫桿以酚樹脂為主成分，可提高耐燃性，并可進(jìn)一步提高超程特性。
又，回路斷路器為多極，在與基座底壁正交的壁上，具有沿其壁方向延伸的切縫，可減少成形后的尺寸變化，有助于超程的減小。
又，切縫是將正交的壁分割為均等的厚度，容易預(yù)測成形后的尺寸變化，對于超程的減小作出貢獻(xiàn)。
又，切縫是從基座的表里側(cè)交替設(shè)置的，可進(jìn)一步減少成形后的尺寸變化，對于超程的減小作出貢獻(xiàn)。
又，正交的壁就是相間壁，可進(jìn)一步對于超程的減小作出貢獻(xiàn)。
又，切縫間的基座壁厚與基座底壁的厚度相等，容易預(yù)測成形后的尺寸變化，對于超程的減少作出貢獻(xiàn)。
又，正交的壁是收納可動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)的接點(diǎn)收納部與收納開閉機(jī)構(gòu)部的開閉機(jī)構(gòu)收納部間的壁，因而可降低從接點(diǎn)側(cè)向開閉機(jī)構(gòu)部側(cè)的熱傳導(dǎo)率，可延遲開閉機(jī)構(gòu)部等用的潤滑劑的劣化。
又，切縫開口到基座的背面?zhèn)?，可進(jìn)行高效的散熱。
又，切縫與基座內(nèi)側(cè)間的壁厚小于基座底壁的厚度，因而容易從基座內(nèi)側(cè)向切縫傳遞熱。
又，基座含有添加了難燃劑和彈性體的聚酰胺56～60重量％以及強(qiáng)化材料40～44重量％，可減少超程的減小，可實(shí)現(xiàn)基座的薄壁化、輕量化并可改善環(huán)境。又，因基座可薄壁化，故可擴(kuò)大表面絕緣的距離。而且提高了耐沖擊性及斷路后后的絕緣性又，橫桿含有酚樹脂28～32重量％、強(qiáng)化材料43～47重量％以及無機(jī)質(zhì)充填材料23～27重量％，可進(jìn)一步減少超程的減小。
又，耐燃劑和彈性體相對于聚酰胺100，鹵素系化合物的重量比例為50～70，彈性體的重量比例為20～30，因而可減少超程的減小，并可提高耐燃性，耐沖擊性優(yōu)良。
又，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯45～60重量％以及強(qiáng)化材料40～55重量％，因而可減少超程的減小，可實(shí)現(xiàn)基座的薄壁化、輕量化并可改善環(huán)境?；蛇M(jìn)一步薄壁化，可擴(kuò)大表面絕緣的距離。
又，橫桿含有酚樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料10～25重量％，故容易成形，并可提高連續(xù)成形時(shí)的料斗落下性。
又，橫桿含有酚樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料20～30重量％，故可進(jìn)一步減少超程的減小。
又，耐燃劑相對于聚對苯二甲酸乙二醇酯100，鹵素系化合物的重量比例為25～40，可減少超程的減小，并可提高耐燃性，耐沖擊性優(yōu)良。
又，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯40～70重量％以及強(qiáng)化材料30～60重量％，橫桿含有酚樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料20～30重量％，因而可減少超程的減小，可實(shí)現(xiàn)基座的薄壁化、輕量化并可改善環(huán)境。又，因基座可薄壁化，故可擴(kuò)大表面絕緣的距離。并且，耐熱性優(yōu)良。
又，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯40～70重量％以及強(qiáng)化材料30～60重量％，橫桿含有酚樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料10～25重量％，因而可減少超程的減小，并且，成形性優(yōu)良。
又，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸丁二醇酯55～70重量％以及強(qiáng)化材料30～45重量％，因而可減少超程的減小，可實(shí)現(xiàn)基座的薄壁化、輕量化并可改善環(huán)境。又基座可薄壁化，故可擴(kuò)大表面絕緣的距離。并且，微細(xì)部分可以成形，端子緊固時(shí)不容易開裂。
又，橫桿含有酚樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％以及無機(jī)質(zhì)充填材料20～30重量％，可進(jìn)一步減少超程的減小。
又，橫桿含有酚樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料10～25重量％，容易成形，并可提高連續(xù)成形時(shí)的料斗落下性。
又，耐燃劑相對于聚對苯二甲酸丁二醇酯100，鹵素系化合物的重量比例為25～40，可減少超程的減小，并可提高耐燃性，耐沖擊性優(yōu)良。
又，基座的主成分由熱可塑性樹脂組成，在與該基座底壁正交的壁上，具有沿該壁方向延伸的切縫，可減少成形后的尺寸變化，對超程的減少作出貢獻(xiàn)。
又，切縫是將正交的壁分割為均等的厚度，容易預(yù)測成形后的尺寸變化，能對超程的減少作出貢獻(xiàn)。
又，切縫是從基座的表內(nèi)側(cè)交替設(shè)置的，可進(jìn)一步減少成形后的尺寸變化，對于超程的減少作出貢獻(xiàn)。
又，正交的壁是相間壁，可進(jìn)一步對超程的減少作出貢獻(xiàn)。
又，切縫間的基座壁厚與基座底壁的厚度相等，容易預(yù)測成形后的尺寸變化，能對超程的減少作出貢獻(xiàn)。
又，正交的壁是收納可動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)的接點(diǎn)收納部與收納開閉機(jī)構(gòu)部的開閉機(jī)構(gòu)收納部間的壁，因而可降低從接點(diǎn)側(cè)向開閉機(jī)構(gòu)部側(cè)的熱傳導(dǎo)率，可延遲開閉機(jī)構(gòu)部等用的潤滑劑的劣化。
又，切縫在基座的背面?zhèn)刃纬砷_口，可進(jìn)行高效的散熱。
又，切縫與基座內(nèi)側(cè)間的壁厚小于基座底壁的厚度，容易從基座內(nèi)側(cè)向切縫傳遞熱。
圖面的簡單說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的表示回路斷路器的立體圖。
圖2為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的閉路狀態(tài)說明圖。
圖3為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的表示回路斷路器的橫桿立體圖。
圖4為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的表示回路斷路器的接點(diǎn)部分放大的說明圖。
圖5為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的表示回路斷路器的基座和開閉機(jī)構(gòu)部緊固狀態(tài)的說明圖。
圖6為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的從接點(diǎn)側(cè)看橫桿和接點(diǎn)接觸部的剖視圖。
圖7為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的表示回路斷路器的基座局部切開的主視圖。
圖8為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的基座后視圖。
圖9為圖7中IX-IX線剖視圖。
圖10為圖7中X-X線剖視圖。
圖11為圖7中XI-XI線剖視圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例1的100安培構(gòu)架的橫桿成形用金屬模的示圖。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例1的100安培構(gòu)架的基座成形用金屬模的示圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)下面，說明本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)。
圖1為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的立體圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的閉路狀態(tài)說明圖，是為了使人看清用圖1的II-II線切開基座和橫桿的剖面及其它部位、如開閉機(jī)構(gòu)部等的結(jié)構(gòu)而作出的表示。圖3為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的橫桿立體圖，只表示1個(gè)極的可動(dòng)觸頭。
在圖1中，1是由蓋體1A和基座1B組成的模殼，基座1B是以熱可塑性樹脂為主成分的成形品。在圖2中，2是裝在基座1B上、具有固定接點(diǎn)3的固定觸頭，4是具有與固定接點(diǎn)3對向的可動(dòng)接點(diǎn)5的可動(dòng)觸頭，由樞支銷6轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承著。7是由絕緣物形成的橫桿，用于固定各極的樞支銷6，由保持部7b(圖3)將各極的轉(zhuǎn)動(dòng)自如的可動(dòng)觸頭4保持，通過插通在銷孔7c(圖3)內(nèi)的后述的開閉機(jī)構(gòu)部9的銷子10而被驅(qū)動(dòng)，使各極的可動(dòng)觸頭4轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行可動(dòng)接點(diǎn)5與固定接點(diǎn)3的接離動(dòng)作。如圖3和圖6所示，在回路斷路器的閉路狀態(tài)下，橫桿7的回轉(zhuǎn)軸7a1、7a2受基座1B的支承部1a1、1a2的支承。
返回圖2，8是中介在可動(dòng)觸頭4與橫桿7之間的接壓彈簧，用于在回路斷路器的閉路狀態(tài)下始終向可動(dòng)觸頭4閉路的方向(圖2中的順時(shí)針方向)施加力，在兩接點(diǎn)3、5間提供所定的接觸壓力。10是連結(jié)開閉機(jī)構(gòu)部9的下連桿11與橫桿7用的連結(jié)銷，將下連桿11的驅(qū)動(dòng)力傳遞至橫桿7。18是將構(gòu)架17固定在基座1B上的螺釘。
20是電連接可動(dòng)觸頭4與過電流檢測部21用的柔性導(dǎo)體，過電流檢測部21由根椐通電電流變形的雙金屬和根椐通電電流將電樞向軛鐵吸引的電磁裝置構(gòu)成。22是電連接過電流檢測部21與端子板23的導(dǎo)體，端子板23由固定螺釘23a固定在基座1B上，用固定螺釘26將外部的電纜線25固定。
并且，回路斷路器內(nèi)的通電電路由固定觸頭2、固定接點(diǎn)3、可動(dòng)接點(diǎn)5、可動(dòng)觸頭4、柔性導(dǎo)體20、過電流檢測部21、導(dǎo)體22、端子板23的路徑構(gòu)成。
開閉機(jī)構(gòu)部9由肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)、構(gòu)架17、手柄19等構(gòu)成，所述肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)由下連桿11、連桿銷12、上連桿13、支臂銷14、支臂15、主彈簧16等構(gòu)成。通過操作手柄19，使主彈簧16的作用線超出肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)，在ON操作時(shí)，肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)急速伸長，反之，在OFF操作時(shí)，肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)急速彎曲，在與手柄19操作速度無關(guān)的狀態(tài)下進(jìn)行可動(dòng)觸頭4的開閉動(dòng)作。又，在過電流跳閘時(shí)，通過來自過電流檢測部21的解扣動(dòng)作將止動(dòng)器(無編號)脫出，使受該起動(dòng)器約束的支臂15從其約束中釋放出來，當(dāng)環(huán)銷15a超出主彈簧16的作用線時(shí)，肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)急速彎曲，進(jìn)行可動(dòng)接點(diǎn)5的開離動(dòng)作。
這樣，本發(fā)明的回路斷路器具有了快速接通(quick-make)和快速關(guān)斷(quick-break)功能，可提高在開閉時(shí)防止接點(diǎn)熔化和改善各極的同時(shí)投入性能，例如IEC60947-2規(guī)定的回路斷路器(Molded Case Circuit Breaker)就屬于這一類。
圖4為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的接點(diǎn)部分放大的說明圖，虛線表示閉路狀態(tài)，實(shí)線表示從閉路狀態(tài)轉(zhuǎn)換為解除固定觸頭和固定接點(diǎn)的狀態(tài)。在圖中，一旦在虛線表示的閉路狀態(tài)下解除固定觸頭2和固定接點(diǎn)3，則可動(dòng)觸頭4利用接壓彈簧8的推壓力，以樞支銷6為轉(zhuǎn)動(dòng)中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，一直至與橫桿7的接合部7a抵接為止。此時(shí)的可動(dòng)接點(diǎn)5的移動(dòng)量稱為超程，該超程通常是固定接點(diǎn)3厚度的1～2倍左右，在圖4中是以0T表示。設(shè)計(jì)該超程的目的在于即使在因反復(fù)進(jìn)行開閉操作和隨著通電時(shí)的開閉動(dòng)作所產(chǎn)生的電弧影響、電氣性和機(jī)械性或其兩者的原因、使接點(diǎn)3、5產(chǎn)生磨損、消耗的場合、以及為了緩和接點(diǎn)3、5的接觸、即使基座1B和橫桿7產(chǎn)生了變形(特別是蠕變變形)的場合，也可獲得接觸的穩(wěn)定性。另外，在采用以熱可塑性樹脂為主成分的傳統(tǒng)的基座的回路斷路器中，在涉及超程的影響方面，后者變形所產(chǎn)生的影響比前者的接點(diǎn)磨損、消耗要小得多，后者的變形幾乎可不予考慮。
圖5為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的回路斷路器的基座與開閉機(jī)構(gòu)部緊固狀態(tài)的說明圖，開閉機(jī)構(gòu)部9在其構(gòu)架17由螺釘18固定在基座1B上。又，上連桿13被固定在與支臂15一體形成的內(nèi)緣翻邊(バ-リング)軸15a上，該支臂15以與開閉機(jī)構(gòu)部9的構(gòu)架17一體形成的支臂銷14作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心。上連桿13與下連桿11由連桿銷12連結(jié)，主彈簧16的負(fù)荷施加在連桿銷12上。
在閉路狀態(tài)下，由接壓彈簧8將接觸壓力作用于固定接點(diǎn)3與可動(dòng)接點(diǎn)5之間，固定有固定接點(diǎn)3的固定觸頭2因固定在基座1B上，故作為其反力，就可通過可動(dòng)觸頭4和接壓彈簧8，始終沿箭頭A方向?qū)M桿7施加負(fù)荷。
又，負(fù)荷A的分力通過連接銷10，向上推壓由上連桿13和下連桿11等構(gòu)成的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)，結(jié)果是將支臂15以至構(gòu)架17向上推。因此，在閉路狀態(tài)下，以螺釘18插入基座1B的部位作為中心，始終產(chǎn)生上方向的負(fù)荷E。
圖6為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的從接點(diǎn)側(cè)看橫桿和接點(diǎn)接觸部的剖視圖。在閉路狀態(tài)下，利用接壓彈簧8的負(fù)荷，在橫桿7的中央極上，始終產(chǎn)生上方向的負(fù)荷B1。在橫桿7的左右極上，始終產(chǎn)生各自上方向的負(fù)荷B2。又，在基座1B的支承部1a1、1a2上，始終產(chǎn)生來自橫桿7的回轉(zhuǎn)軸7a1、7a2的各自下方C(圖5中也有表示)的負(fù)荷。又，在基座1B上，通過固定觸頭2產(chǎn)生下方向的負(fù)荷D(圖5中也有表示)，通過構(gòu)架17和螺釘18產(chǎn)生上方向的負(fù)荷E。
另外，回路斷路器的安培構(gòu)架越大，則主彈簧16的負(fù)荷、始終施加在橫桿7的A方向上的接壓彈簧8的負(fù)荷、以螺釘18插入基座1B的部位作為中心的上方向的負(fù)荷E、向橫桿7施加的負(fù)荷B1、B2、從橫桿7的回轉(zhuǎn)軸7a1、7a2接受的下方向C的負(fù)荷也就越大。
如上所述，在閉路時(shí)和開閉動(dòng)作時(shí)，根椐作用的負(fù)荷及其由此產(chǎn)生的力矩、再加上依存于基座1B和橫桿7使用溫度的剩余應(yīng)力緩和所引起的尺寸變化、因吸濕引起的尺寸變化、它的溫度、濕度、時(shí)間、它的組成等條件而在基座1B和橫桿7進(jìn)行蠕變變形的，但由于有了多種條件，因此很難推側(cè)蠕變變形量。這種蠕變變形都是作用于緩和應(yīng)力的方向即、減少超程的方向。由于基座1B的主成分采用了熱可塑性樹脂，因此，與主成分采用熱硬化性樹脂的場合比較，可以看出相同安培構(gòu)架的基座1B和橫桿7的回路斷路器具有一種明顯的傾向即、長年使用時(shí)不能忽視超程的減少。例如，采用以熱可塑性樹脂作為主成分結(jié)構(gòu)的上述特開平08-171847號公報(bào)中記載的基座的回路斷路器的超程的減少是很大的。
發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了將熱可塑性樹脂作為主成分的成形品用于回路斷路器的基座1B時(shí)，它是一種超程特性優(yōu)良的基座1B和橫桿7良好的組成。此時(shí)，又發(fā)現(xiàn)了只要考慮基座1B和橫桿7的常溫常濕下的彎曲彈性率的關(guān)系以及基座1B的形狀即可。
在此，所謂常溫是指攝氏21度～攝氏25度，所謂常濕是指濕度60％～70％。所謂常溫常濕下的彎曲彈性率是指攝氏21度～攝氏25度、濕度60％～70％周圍環(huán)境下的測定值(的平均值)。
「基座和橫桿的彎曲彈性率」·基座基座1B是一種以熱可塑性樹脂作為主成分、常溫常濕下的彎曲彈性率Eb的成形品。該熱可塑性樹脂例如可采用聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、脂肪族聚酮、聚苯硫(PPS)及它們的合金材料。聚酰胺是一種在化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有氨基(-CO-NH-)的材料，例如，尼龍6、尼龍66、尼龍MXD6、尼龍46，尼龍6T或其合金材料。
又，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、脂肪族聚酮、聚苯硫(PPS)及它們的合金材料是結(jié)晶性樹脂，與聚碳酸酯(PC)等的非晶性樹脂相比，具有耐藥品性和耐環(huán)境性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。因此，回路斷路器可在油煙環(huán)境、氨氣和硫系氣體環(huán)境等各種環(huán)境下長期使用。
又，在熱可塑性樹脂中，聚酰胺具有耐沖擊性以及不容易降低因斷路時(shí)的電弧暴露而引起的材料表面的絕緣性等的優(yōu)點(diǎn)。并且，從反復(fù)進(jìn)行額定電流的通電-斷路的開閉耐用性試驗(yàn)中的形狀保持性(耐熱性)的角度考慮，最好是采用尼龍66、尼龍MXD6、尼龍46或尼龍6T。
又，從不容易降低吸濕時(shí)的彎曲彈性率并減小因吸濕引起的尺寸變化的角度考慮，最好是采用聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、脂肪族聚酮、聚苯硫(PPS)及它們的合金材料。并且，從上述開閉耐用性試驗(yàn)中的形狀保持性(耐熱性)的角度考慮，最好是采用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫(PPS)及它們的合金材料。
作為熱可塑性樹脂以外的成分，可采用例如玻璃纖維等的強(qiáng)化材料和無機(jī)質(zhì)的充填材料及其它添加劑。
·橫桿橫桿7是一種常溫常濕下的彎曲彈性率Ec的成形品。作為該成形品主成分的絕緣性樹脂，最好是在與基座1B同樣的材料中添加不飽和聚脂樹脂、酚樹脂等。
酚樹脂與熱可塑性樹脂和不飽和聚脂樹脂相比，高溫蠕變特性優(yōu)良，還可適應(yīng)于射出成形和壓縮成形，從可容易成形的角度考慮，是一種較好的材料。并且，線型酚醛樹脂系、可溶酚醛樹脂系也不錯(cuò)，但從成形品的尺寸穩(wěn)定性考慮，最好是線型酚醛系酚樹脂。又，在橫桿7主成分的樹脂中，也包括有機(jī)質(zhì)充填材料的木粉、碎布、聚酰胺、聚酯、聚丙烯等。即、在本說明書中，橫桿7的充填材料的含義是無機(jī)質(zhì)的充填材料，有機(jī)質(zhì)的充填材料的含義是包含在絕緣性樹脂內(nèi)。這是因?yàn)闊o機(jī)質(zhì)的充填材料特性主要是有助于成形品的強(qiáng)度和彎曲彈性率的提高、而有機(jī)質(zhì)的充填材料與無機(jī)質(zhì)的充填材料相比、主要是有助于成形品的成形性和耐沖擊性的提高、對彎曲彈性率的提高則不大起作用的緣故。
絕緣性樹脂以外的成分可采用例如玻璃纖維等的強(qiáng)化劑和無機(jī)質(zhì)的充填材料及其它添加劑。
上述的基座1B、橫桿7的玻璃纖維、無機(jī)質(zhì)的充填材料及其它添加劑可采用如下材料。
玻璃纖維是指由玻璃組成的纖維狀物，若能符合周期律表1A類的金屬化合物的合計(jì)含有量，則無特別的限定。作為玻璃材料，可采用例如E玻璃、S玻璃、D玻璃、T玻璃或硅玻璃等。如通常所知，從提高耐沖擊強(qiáng)度的角度考慮，玻璃纖維的直徑最好是6～13μm、形狀比為10以上。
無機(jī)質(zhì)的充填材料可采用例如氧化鋁、碳酸鈣、云母、白陶土、滑石、高嶺土、硅灰土等。
其它添加劑包括硬脂酸酯鈣等的內(nèi)部剝離劑等、顏料等例如用于基座1B的黑碳。
·彎曲彈性率上述基座1B的常溫常濕下的彎曲彈性率Eb和橫桿7的常溫常濕下的彎曲彈性率Ec應(yīng)符合以下的關(guān)系。另外，彎曲彈性率通常有一種隨著溫度、濕度的增加而降低的傾向。
Eb+Ec≥17000MPa …(1)8000MPa≤Eb …(2)9000MPa≤Ec …(3)從實(shí)驗(yàn)中可以看出，采用以上的組合，可提高基座1B和橫桿7的以耐蠕變性為主要因素的超程的特性。此時(shí)，若是滿足Eb＜8000MPa、和Ec＜9000MPa中的至少1種的場合，就會(huì)降低超程的特性。
又，從進(jìn)一步提高超程特性的角度考慮，基座1B的常溫常濕下的彎曲彈性率Eb和橫桿7的常溫常濕下的Ec應(yīng)符合下列關(guān)系。
Eb+Ec≥20500MPa …(4)9000MPa≤Eb …(5)9000MPa≤Ec …(6)此時(shí)，若是滿足Eb+Ec＜20500MPa、Eb＜9000MPa和Ec＜9000MPa中的至少1種的場合，就會(huì)降低超程的特性。
又，從減少長年使用時(shí)的超程的減小和進(jìn)一步提高可靠性的角度考慮，基座1B的常溫常濕下的彎曲彈性率Eb和橫桿7的常溫常濕下的彎曲彈性率Ec應(yīng)符合下列關(guān)系。
Eb+Ec≥25000MPa …(7)9000MPa≤Eb≤22000MPa…(8)9000MPa≤Ec≤17000MPa…(9)此時(shí)，一旦Eb超出22000MPa，則玻璃纖維和無機(jī)質(zhì)的充填材料比例增大，在基座1B成形時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一種傾向即、降低成形時(shí)的材料流動(dòng)性，充填材料浮出成形品的表面而損壞成形品外觀，故最好是Eb≤22000MPa。
又，橫桿7無論采用射出成形和壓縮成形哪一種成形方法都可進(jìn)行供給，但從提高生產(chǎn)性的角度考慮，最好是采用射出成形。在橫桿7射出成形的場合，一旦彎曲彈性率Ec超出17000MPa，就會(huì)有如下的傾向即、減少材料混合工序中的玻璃纖維的折損，使材料切片的長度太長，這種材料切片難以從料斗向缸體落下，降低缸體方式的材料計(jì)量性，故最好是Ec≤17000MPa。
如上所述，由于基座1B是以熱硬化性樹脂為主成分的，因此，與將熱硬化性樹脂作為主成分的場合相比，不存在對成形時(shí)產(chǎn)生的毛邊、射出成形時(shí)產(chǎn)生的澆口和襯墊等進(jìn)行燒掉或填平那種產(chǎn)業(yè)廢棄物處理的問題，不影響環(huán)境。又由于基座1B是以熱可塑性樹脂為主成分的，因此還可進(jìn)行復(fù)循環(huán)。
又，由于基座1B是以熱可塑性樹脂為主成分的，因此，與將酚樹脂作為基座1B主成分的場合相比，耐跟蹤性良好，可縮短絕緣距離，并且，不會(huì)發(fā)生酚制造過程的副生成物氨。又，與基座1B的主成分由不飽和聚脂樹脂構(gòu)成的場合相比，不存在使用時(shí)產(chǎn)生未反應(yīng)的苯乙烯的問題。
又，由于基座1B是以熱可塑性樹脂為主成分的，因此，例如即使是高度2mm以上的肋，也可成形2mm以下的壁厚，可進(jìn)行薄壁設(shè)計(jì)。并且，若能薄壁化，則可在同一空間內(nèi)增加肋和槽的個(gè)數(shù)，加大將成形品表面上作為路徑的絕緣距離。又，可利用更小的空間確保相同的絕緣距離，可實(shí)現(xiàn)制品的小形化。又，在將熱硬化性樹脂作為主成分的基座1B時(shí)，由于它的不同的成形條件和材料特性，會(huì)明顯地使薄壁的肋前端因材料充填不足或玻璃纖維等強(qiáng)化劑充填不足而引起的強(qiáng)度不足，難以薄壁化，將基座1B制成以熱可塑性樹脂為主成分的成形品，因?qū)⒉牧弦恢背涮钪帘”诘那岸耍士上陨系膯栴}。
又，由于基座1B是以熱可塑性樹脂為主成分的，因此，可使回路斷路器輕量化。
「基座的形狀」圖7為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)回路斷路器的基座局部剖切的主視圖，圖8為后視圖，圖9～圖11是用IX-IX線、X-X線、XI-XI線將圖7剖切后的剖視圖。
在圖中，基座1B由與基座底面正交延伸、相互平行設(shè)置的外側(cè)壁30、30和相間壁41、41分隔為3相。各相由設(shè)有兩接點(diǎn)3、5的接點(diǎn)裝置24、設(shè)有橫桿7和開閉機(jī)構(gòu)部9的橫桿部26(開閉機(jī)構(gòu)收納部)、設(shè)有過電流檢測裝置21的解扣部28所形成，所述過電流檢測裝置21用于在閉路狀態(tài)下檢測電路的過電流，為使接點(diǎn)開路而向開閉機(jī)構(gòu)部9提供觸發(fā)。
32是安裝回路斷路器用的固定螺釘?shù)牟逋祝?2A(在圖1～圖6中沒有編號)是在插通孔32的周圍設(shè)有大致C字狀的從基座1B背面凸出的支承凸部，在將回路斷路器安裝在配電盤上時(shí)，該支承凸部32A成為間隔，將基座1B背面的主面與配電盤等隔開。支承凸部32A只要是具有將基座1B背面的主面與配電盤等分開的隔離功能，其形狀、配置位置不作限定。33是相間壁41的解扣側(cè)的端部，設(shè)有蓋體1A的肋插入用的切縫33a。36是設(shè)在端子安裝部34與解扣部28間的解扣部側(cè)壁，由設(shè)在端子安裝部34上的壁部36A、設(shè)在解扣部28上的壁部36B構(gòu)成。特別是如圖9所示，在壁部36B的與各相正交的方向上，設(shè)有切縫36a、切縫36d，在基座1B的內(nèi)面?zhèn)?表面?zhèn)?和背面?zhèn)刃纬山惶鏍?。因此，可使基?B成形后的尺寸穩(wěn)定，對超程的減少作出貢獻(xiàn)。又，由于切縫36a、36d間的壁36g的厚度t01、切縫36d的表面?zhèn)缺?6h的厚度t02、切縫36a的背面?zhèn)缺?6i的厚度t03、切縫36a與解扣部28間的壁36j(見圖7)的厚度t04大體均等，因此，可進(jìn)一步對超程的減少作出貢獻(xiàn)。
如圖7所示，40是設(shè)在端子安裝部38與接點(diǎn)部24間的接點(diǎn)側(cè)壁。在端子安裝部38與接點(diǎn)側(cè)壁40附近的外側(cè)壁30的表面和背面，沿相間方向交替狀各自設(shè)有切縫30a、30d。切縫30a、30d沿其厚度方向，將外側(cè)壁30均等地分割。
相間壁41由接點(diǎn)側(cè)的相間壁部42、支承部1a1、1a2、解扣裝置側(cè)的相間壁部44構(gòu)成。
相間壁部42由切縫42b均等地分割為第1相間壁42a和第2相間壁42c。又，基座1B的背面?zhèn)扔汕锌p42d均等地分割為第1相間壁42a和第2相間壁42c.切縫42b與切縫42d由厚度t05的壁42g(圖11)分隔。42e是將蓋體1A固定在基座1B上的固定螺釘?shù)牟逋住?br> 在相間壁部42的支承部1a1、1a2側(cè)，設(shè)有比可動(dòng)觸頭4稍寬的絞合部42i、42j、42i。42x是框架18的一端插入的切縫。
絞合部42i由從側(cè)壁30向相間壁41側(cè)延伸的肋42i1(圖10)、從基座底壁42p向蓋體1A側(cè)延伸的肋42i2、從相間壁41向側(cè)壁30側(cè)延伸的肋42i3形成，并且，在肋42i1、42i2、42i3上，沿其延伸方向設(shè)有切縫421(圖7)，加長了沿面距離。在肋42i3與相間壁41間的基部42h，設(shè)有切縫42f(圖8、圖10)。
絞合部42j由相互沿相間壁41側(cè)延伸的肋42j1、從基座底壁42p向蓋體1A側(cè)延伸的肋42j2形成，并且，在肋42j1、42j2、42j1上，沿其延伸方向設(shè)有切縫42m，加長了沿面距離。
絞合部42i、42j、42i和基部42h成為分割接點(diǎn)3、5和開閉機(jī)構(gòu)部9的壁，用于抑止隨著接點(diǎn)3、5開離動(dòng)作斷路電弧時(shí)因壓力上升發(fā)生的氣體向開閉機(jī)構(gòu)部9側(cè)的流入。
又，在分割接點(diǎn)3、5和開閉機(jī)構(gòu)部9的壁，即、基部42h上，設(shè)有切縫42f，該切縫42f的空間(即、空氣層)的熱傳導(dǎo)率小于用樹脂充填基部42的場合，使從基座1B的接點(diǎn)3、5側(cè)向開閉機(jī)構(gòu)部9的熱傳導(dǎo)率減小。因此，通電時(shí)的接點(diǎn)3、5的散熱難以傳遞至開閉機(jī)構(gòu)部9側(cè)，可延長開閉機(jī)構(gòu)部9用的油和黃油等潤滑材料劣化的進(jìn)程。又，基座1B背面的主面是由支承凸部32A與配電盤等的設(shè)置面隔開、從基座1B的背面?zhèn)仍O(shè)置切縫42f，因此，與用樹脂充填的場合相比，可增大散熱面積，容易向基座1B的外部散熱，進(jìn)一步延長潤滑材料劣化的進(jìn)程。又，切縫42f與基座1B內(nèi)側(cè)間的壁、例如切縫壁42q的厚度t07小于基座底壁42p的厚度t06(與t01～t05大致相同)，可通過切縫42f有效地散熱。
相間壁部44通過沿著相間壁41的延伸方向交替狀設(shè)置在基座1B的表面、背面的切縫44a、44d(特別是44d2)、44b，將第1相側(cè)(圖7的中央相)和第2相側(cè)(圖7的右相)均等地分隔。切縫44d由空間44d1、44d2、44d3構(gòu)成。切縫44d與解扣側(cè)端部33側(cè)的空間之間的壁44g的厚度t10以及切縫44d與切縫44a、44b之間的壁44h、44i、44j、44k的厚度t11、t12、t13、t14各自與厚度t01均等。44x、44y是定位用的凸部，44z是與蓋體1A嵌合的凸部。
切縫44a、44d(特別是44d2)、44b是在基座1B的表面、背面交替狀配置的，因此，可使基座1B成形后的尺寸穩(wěn)定，對超程的減少作出貢獻(xiàn)。又，由于壁44g、44h、44i、44j、44k的厚度t10、t11、t12。t13、t14大體均等，因此，可進(jìn)一步穩(wěn)定尺寸，對于超程的減少作出貢獻(xiàn)。
49A是從基座1B的表面?zhèn)仍O(shè)在側(cè)壁30上的切縫，49B、49C是從基座1B的背面?zhèn)仍O(shè)在側(cè)壁30上的切縫。
從以上可以看出，通過用切縫30a、30d、36a、36d、42b、42d、44a、44b、44d、49A、49B、49C將所定值以上的壁均等地分割，使壁厚形成所定的厚度，因可緩和以熱可塑性樹脂作為主成分的基座1B成形后的翹曲和縮孔，從而提高尺寸精度，并有助于因基座1B和橫桿7的蠕變變形引起的超程減少量的減小。
特別是在相間壁41設(shè)置切縫時(shí)，超程的減少明顯。又，在基座1B的表面、背面交替狀設(shè)置切縫，超程的減少也很明顯。
又由于形成切縫的壁36g、36h、36i、36j、42p、42q、44g、44h、44i、44j、44k的厚度大致均等，因此，可便于預(yù)測因緩和成形后的翹曲和縮孔引起的尺寸變化。
(實(shí)施例1)下面，具體說明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不限定于本實(shí)施例。在實(shí)施例1中，說明的是100安培構(gòu)架用的回路斷路器。該回路斷路器的具體結(jié)構(gòu)已在上述實(shí)施形態(tài)中說明過，極間間距為30mm，三極制品時(shí)的基座1B寬度方向尺寸為90mm，接壓彈簧式的接點(diǎn)間的接壓為20N以下。
(抽樣例(11)～(41)橫桿的成形)圖12為本發(fā)明實(shí)施例1的100安培構(gòu)架的橫桿成形用金屬模的示圖。在圖中，80是由上金屬模80A和下金屬模80B構(gòu)成的金屬模，其內(nèi)部形成為沿橫桿7的形狀。81是在上金屬模80A和金屬模80B形成的混合材料的注入口。將混合材料從位于金屬模80的長度方向端部的注入口81，采用75000Kg(75噸)射出成型機(jī)，在金屬模溫度174～176度、缸體前部溫度80～85度、缸體后部溫度60～70度、射出時(shí)間9～11秒的條件下成形。成形后的橫桿7在表1～表4所示的條件下進(jìn)行熱處理。由此，得到表1～表4所示的抽樣例(11)～(41)的橫桿。抽樣例(11)～(41)的橫桿由酚樹脂、玻璃纖維(GF)和充填材料組成，各自的配合比例和熱處理?xiàng)l件作了變化。
玻璃纖維是指由玻璃組成的纖維狀物，若能符合周期律表1A類的金屬化合物的合計(jì)含有量，則無特別的限定。作為玻璃材料，可采用E玻璃、S玻璃、D玻璃、T玻璃或硅玻璃等。如通常所知，從提高耐沖擊強(qiáng)度的角度考慮，玻璃纖維的直徑最好是6～13μm、形狀比為10以上。
作為無機(jī)質(zhì)的充填材料，可采用例如氧化鋁、碳酸鈣、云母、白陶土、滑石、高嶺土等，作為有機(jī)質(zhì)的充填材料，可采用例如聚酰胺、聚酯、聚丙烯等。如上所述，從其特性考慮，有機(jī)質(zhì)的充填材料作為包含在酚樹脂中的配合比例。
(抽樣例(11)～(41)基座的成形)
圖13為本發(fā)明實(shí)施例1的100安培構(gòu)架的基座成形用金屬模的示圖。在圖中，90是由固定金屬模90A和可動(dòng)金屬模90B構(gòu)成的金屬模，其內(nèi)部形成為沿基座1B的形狀。91是在固定金屬模90A上形成的混合材料的注入口。將混合材料從位于固定金屬模90A中心的注入口91，采用160000Kg(160噸)射出成型機(jī)，在可動(dòng)金屬模溫度80～100度、固定金屬模溫度120～140度、缸體溫度250～320度、保壓時(shí)間和射出時(shí)間合計(jì)4～6秒的條件下，將圖1、圖2、圖4～圖11所示的基座1B成形。
下面說明試驗(yàn)方法、判定方法及其結(jié)果。
(彎曲彈性率測定)將表1～表4的抽樣例(11)～(41)所示的基座1B、橫桿7放在攝氏21度～攝氏25度、濕度60％～70％周圍環(huán)境下進(jìn)行測定，將其平均值作為常溫常濕下的彎曲彈性率Eb、Ec，在表1～表4中列出該值。
為了擴(kuò)大探討的范圍，在將聚酰胺(PA)與其它樹脂進(jìn)行因濕度引起的彎曲彈性率變化的比較時(shí)，還在絕對性干燥(攝氏21度～攝氏25度、濕度相對為0％)的條件下作了測定。絕對性干燥的彎曲彈性率在抽樣例(31)時(shí)為7500MPa，抽樣例(32)、(33)時(shí)為10500MPa。
(常溫常濕超程試驗(yàn))在圖2所示的回路斷路器結(jié)構(gòu)中，處于閉路狀態(tài)時(shí)，施加在橫桿7上的應(yīng)力作用于超程減少的方向。使用回路斷路器的期限為10～15年。在此期間，若在東南亞地區(qū)和隧道內(nèi)等的高溫高濕狀態(tài)下持續(xù)保持閉路狀態(tài)，則在使用超程性能差的橫桿7和基座1B時(shí)，兩接點(diǎn)間幾乎沒有接觸壓力，影響通電的可靠性。即，這是因?yàn)樽鳛槌讨饕蛩氐娜渥冏冃瘟恐灰┘佑袘?yīng)力就不會(huì)飽和、最終使成形品造成蠕變損壞。為此，在以下的條件下，對基座1B和橫桿7間的超程減少量進(jìn)行了判定。
采用由上述方法成形的基座1B和橫桿7即、抽樣例(11)～(41)，在組裝回路斷路器(100安培構(gòu)架)后實(shí)施了高溫高濕超程試驗(yàn)。試驗(yàn)是在開路狀態(tài)下，將組裝后的回路斷路器放在攝氏86度并相對濕度85％的恒溫恒濕槽中保持1個(gè)星期，隨后，將回路斷路器閉路，在此狀態(tài)下，放置在攝氏40度并相對濕度85％的恒溫恒濕槽中3000個(gè)小時(shí)，然后將其取出，測定了各極的可動(dòng)接點(diǎn)5的超程減少量。從該測定的結(jié)果即、超程特性的測定結(jié)果中，推定15年后的超程減少量，根椐接點(diǎn)的厚度，判定為減少量在基準(zhǔn)值(實(shí)施例1時(shí)為1.2mm)以下場合為良好。
(試驗(yàn)結(jié)果)聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚苯硫(PPS)的高溫高濕超程試驗(yàn)的結(jié)果分別詳見表1～表4。
按照上述的理由，表1～表4中的橫桿7的充填材料表示無機(jī)質(zhì)的充填材料，有機(jī)質(zhì)的充填材料包含在樹脂中作出表示。
·聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)抽樣例(11)～(15)的基座1B由添加了難燃劑的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和玻璃纖維(GF)組成，彎曲彈性率之和(Eb+Ec)小的抽樣例(13)以及彎曲彈性率Eb小的抽樣例(13)、(14)的高溫高濕超程試驗(yàn)不合格。
難燃劑是指例如鹵素系化合物(二溴磷聚乙烯和溴化環(huán)氧等)，相對于聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)100，其重量比例為25～40。
又，抽樣例(11)、(12)、(15)的耐沖擊強(qiáng)度優(yōu)良，并且，與后述的表2～表4作比較，在用螺釘將電纜線25緊固在端子板23(圖2)上時(shí)不容易發(fā)生開裂。
作為基座1B，在采用含有難燃劑的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)55～70重量％、強(qiáng)化材料30～45重量％時(shí)，超程的特性優(yōu)良。此時(shí)，作為橫桿7，從超程的特性角度考慮，采用樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％、充填材料20～30重量％的材料、或者從成形性良好的角度考慮，采用樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％、充填材料10～25重量％材料尤其好。
(表1)聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)


·聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)抽樣例(21)～(29)的基座1B由添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和玻璃纖維(GF)組成，彎曲彈性率Eb小的抽樣例(23)、(24)以及彎曲彈性率Ec小的抽樣例(27)的高溫高濕超程試驗(yàn)不合格。
難燃劑是指例如鹵素系化合物(二溴磷聚乙烯和溴化環(huán)氧等)，相對于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)100，其重量比例為25～40。
抽樣例(21)、(25)、(26)、(28)、(29)比抽樣例(22)好，再則，(21)、(25)、(28)、(29)比抽樣例(26)好，可減少超程的減小。另一方面，抽樣例(22)、(26)在減小玻璃纖維配向的影響、抑止成形品的變形和翹曲這一點(diǎn)上，比抽樣例(21)、(25)、(28)、(29)好。
又，抽樣例(21)、(25)、(26)、(28)、(29)與表1的抽樣例相比，提高了成形品的熔點(diǎn)，基座1B在過負(fù)荷耐久性試驗(yàn)中難以熔化。
作為基座1B，在采用含有難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)45～60重量％、強(qiáng)化材料40～55重量％時(shí)，超程的特性優(yōu)良。此時(shí)，作為橫桿7，從超程的特性角度考慮，采用樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％、充填材料20～30重量％的材料、或者從成形性良好的角度考慮，采用樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％、充填材料10～25重量％的材料尤其良好。
(表2)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)


·聚酰胺(PA)抽樣例(31)的基座1B由聚酰胺(PA)、玻璃纖維(GF)和氫氧化鎂組成，相當(dāng)于特開平8-171847號公報(bào)中揭示的材料。該抽樣例(31)超程試驗(yàn)不合格。又，抽樣例(32)超程試驗(yàn)不合格，抽樣例(33)超程試驗(yàn)合格。
難燃劑是指例如鹵素系化合物(二溴磷聚乙烯和溴化環(huán)氧等)，彈性體是指聚烯烴聚合物的離聚物或乙烯/丙烯共聚物。相對于聚酰胺(PA)100，難燃劑的重量比例為50～70，彈性體的重量比例為20～30。
又，抽樣例(33)除了超程的特性之外，在耐沖擊性和接點(diǎn)間的電弧斷路后的絕緣性方面也良好，作為回路斷路器的基座1B比較理想。另外，抽樣例(33)的基座1B的聚酰胺中未添加彈性體的材料，在耐沖擊性方面，不如抽樣例(33)材料，但超程特性好。
又，聚酰胺(PA)因濕度引起的彎曲彈性率的變化較大，常溫常濕的彎曲彈性率Eb相同，與其它的熱可塑性樹脂的場合相比，超程量有稍許增大的傾向。
(表3)聚酰胺(PA)


·聚苯硫(PPS)抽樣例(41)的基座1B由添加了充填材料的聚苯硫(PPS)和玻璃纖維(GF)組成，高溫高濕超程試驗(yàn)合格。
添加在聚苯硫(PPS)中的充填材料是無機(jī)質(zhì)的充填材料即、碳酸鈣，例如，相對聚苯硫(PPS)100，其重量比例為70～80。
抽樣例(41)的成形變形小，并且，成形品的熔點(diǎn)比表1、表2抽樣例高。
(表4)聚苯硫(PPS)

綜上所述，采用抽樣例(11)、(12)、(15)、(21)、(22)、(25)、(26)、(28)、(29)、(33)、(41)時(shí)，即、Eb+Ec≥17000MPa、并8000MPa≤Eb并9000MPa≤Ec時(shí)，高溫高濕超程試驗(yàn)合格。
又，采用抽樣例(15)、(21)、(25)、(28)、(29)、(41)時(shí)，即、Eb+Ec≥20500MPa、并9000MPa≤Eb并9000MPa≤Ec時(shí)，高溫高濕超程的特性更好。
又，采用抽樣例(21)、(29)、(41)時(shí)，即、Eb+Ec≥25000MPa、并9000MPa≤Eb≤22000MPa并9000MPa≤Ec≤17000MPa時(shí)，高溫高濕超程的特性非常好。
另外，從試驗(yàn)中可以看出，在表3所示的成形品的主成分采用聚酰胺(PA)的場合，有時(shí)有一種傾向即、成形品的翹曲、縮孔和因吸濕引起的尺寸變化會(huì)助長因蠕變變形造成的超程減少。因此，作為成形品的主成分，從超程的特性角度考慮，最好是表1、2、4所示的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫(PPS)。
又，從作為回路斷路器的基座1B所要求的小形化、輕量化、成形時(shí)不產(chǎn)生廢棄物以及將耐熱性、機(jī)械性強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、外觀、耐燃性、電弧斷路后的絕緣電阻、跟蹤、成本等的要求符合高均衡性的觀點(diǎn)出發(fā)，最好是采用聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的回路斷路器可適用于配電盤用或分電盤和控制盤的主體用的回路斷路器。
權(quán)利要求
1.一種回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，其特征在于，所述基座是一種以熱可塑性樹脂為主成分、在常溫常濕下的彎曲彈性率Eb的成形品，所述橫桿是一種在常溫常濕下的彎曲彈性率Ec的成形品，符合下列公式的關(guān)系。Eb+Ec≥17000MPa …(1)8000MPa≤Eb …(2)9000MPa≤Ec …(3)
2.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，彎曲彈性率Eb、Ec符合下列公式。Eb+Ec≥20500MPa …(4)9000MPa≤Eb …(5)9000MPa≤Ec …(6)
3.如權(quán)利要求2所述的回路斷路器，其特征在于，彎曲彈性率Eb、Ec符合下列公式。Eb+Ec≥25000MPa …(7)9000MPa≤Eb≤22000MPa…(8)9000MPa≤Ec≤17000MPa…(9)
4.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，熱可塑性樹脂是聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、脂肪族聚酮、聚苯硫及它們的合金材料中的至少一種。
5.如權(quán)利要求4所述的回路斷路器，其特征在于，聚酰胺是尼龍66、尼龍MXD6、尼龍46和尼龍6T中的至少一種。
6.如權(quán)利要求4所述的回路斷路器，其特征在于，熱可塑性樹脂是聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯及它們的合金材料中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸丁二醇酯55～70重量％和強(qiáng)化材料30～45重量％。
8.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯40～70重量％和強(qiáng)化材料30～60重量％。
9.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，基座含有添加了難燃劑和彈性體的聚酰胺56～60重量％和強(qiáng)化材料40～44重量％。
10.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，橫桿以酚醛樹脂為主成分。
11.如權(quán)利要求1所述的回路斷路器，其特征在于，回路斷路器為多極，在與基座底壁正交的壁上，具有沿該壁方向延伸的切縫。
12.如權(quán)利要求11所述的回路斷路器，其特征在于，切縫將正交的壁分割為均等的厚度。
13.如權(quán)利要求11所述的回路斷路器，其特征在于，切縫從基座的表背側(cè)交替狀設(shè)置。
14.如權(quán)利要求11所述的回路斷路器，其特征在于，正交的壁是相間壁。
15.如權(quán)利要求11所述的回路斷路器，其特征在于，切縫間的基座壁厚與基座底壁的厚度相等。
16.如權(quán)利要求11所述的回路斷路器，其特征在于，正交的壁是收納可動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)的接點(diǎn)收納部與收納開閉機(jī)構(gòu)部的開閉機(jī)構(gòu)收納部間的壁。
17.如權(quán)利要求16所述的回路斷路器，其特征在于，切縫在基座的背面?zhèn)刃纬砷_口。
18.如權(quán)利要求17所述的回路斷路器，其特征在于，切縫與基座內(nèi)側(cè)間的壁厚小于基座底壁的厚度。
19.一種回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，其特征在于，所述基座含有添加了難燃劑和彈性體的聚酰胺56～60重量％以及強(qiáng)化材料40～44重量％。
20.如權(quán)利要求19所述的回路斷路器，其特征在于，橫桿含有酚醛樹脂28～32重量％、強(qiáng)化材料43～47重量％以及充填材料23～27重量％。
21.如權(quán)利要求19所述的回路斷路器，其特征在于，耐燃劑和彈性體相對于聚酰胺100，鹵素系化合物的重量比例為50～70，彈性體的重量比例為20～30。
22.一種回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，其特征在于，所述基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯45～60重量％以及強(qiáng)化材料40～55重量％。
23.如權(quán)利要求22所述的回路斷路器，其特征在于，橫桿含有酚醛樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料10～25重量％。
24.如權(quán)利要求22所述的回路斷路器，其特征在于，橫桿含有酚醛樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料20～30重量％。
25.如權(quán)利要求22所述的回路斷路器，其特征在于，耐燃劑相對于聚對苯二甲酸乙二醇酯100，鹵素系化合物的重量比例為25～40。
26.一種回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，其特征在于，基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯40～70重量％以及強(qiáng)化材料30～60重量％，橫桿含有酚醛樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料20～30重量％。
27.一種回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，其特征在于，所述基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯40～70重量％以及強(qiáng)化材料30～60重量％，橫桿含有酚醛樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料10～25重量％。
28.一種回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，其特征在于，所述基座含有添加了難燃劑的聚對苯二甲酸丁二醇酯55～70重量％以及強(qiáng)化材料30～45重量％。
29.如權(quán)利要求28所述的回路斷路器，其特征在于，橫桿含有酚醛樹脂25～35重量％、強(qiáng)化材料40～50重量％以及充填材料20～30重量％。
30.如權(quán)利要求28所述的回路斷路器，其特征在于，橫桿含有酚醛樹脂55～65重量％、強(qiáng)化材料10～25重量％以及無機(jī)質(zhì)的充填材料10～25重量％。
31.如權(quán)利要求28所述的回路斷路器，其特征在于，耐燃劑相對于聚對苯二甲酸丁二醇酯100，鹵素系化合物的重量比例為25～40。
32.一種多極的回路斷路器，包括具有固定接點(diǎn)的固定觸頭；具有與所述固定接點(diǎn)接離的可動(dòng)接點(diǎn)的可動(dòng)觸頭；在所述兩接點(diǎn)接觸時(shí)向該兩接點(diǎn)間提供接壓力的接壓彈簧；以絕緣性的樹脂為主成分一體成形、可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持所述可動(dòng)觸頭并與肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的下連桿連結(jié)、隨著該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圍繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的橫桿；利用手柄的操作使所述的肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的蓄勢彈簧的蓄勢開放、使所述可動(dòng)觸頭快速接通和快速關(guān)斷的開閉機(jī)構(gòu)部；以及由固定支承該開閉機(jī)構(gòu)部的基座和從所述手柄側(cè)蓋住該基座的蓋體形成的模殼，并具有多個(gè)所述可動(dòng)觸頭，其特征在于，所述基座的主成分由熱可塑性樹脂組成，在與該基座底壁正交的壁上，具有沿該壁方向延伸的切縫。
33.如權(quán)利要求32所述的回路斷路器，其特征在于，切縫是將正交的壁分割為均等的厚度。
34.如權(quán)利要求32所述的回路斷路器，其特征在于，切縫從基座的表背側(cè)交替狀設(shè)置。
35.如權(quán)利要求32所述的回路斷路器，其特征在于，正交的壁就是相間壁。
36.如權(quán)利要求32所述的回路斷路器，其特征在于，切縫間的基座壁厚與基座底壁的厚度相等。
37.如權(quán)利要求32所述的回路斷路器，其特征在于，正交的壁是收納可動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)的接點(diǎn)收納部與收納開閉機(jī)構(gòu)部的開閉機(jī)構(gòu)收納部間的壁。
38.如權(quán)利要求37所述的回路斷路器，其特征在于，切縫在基座的背面?zhèn)刃纬砷_口。
39.如權(quán)利要求37所述的回路斷路器，其特征在于，切縫與基座內(nèi)側(cè)間的壁厚小于基座底壁的厚度。
全文摘要
一種回路斷路器,具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持可動(dòng)觸頭(4)、可轉(zhuǎn)動(dòng)地受基座(1B)支承的橫桿(7),可減少長期使用時(shí)的超程減小,實(shí)現(xiàn)小型化,常溫常濕下的基座(1B)和橫桿7的彎曲彈性率Eb、Ec符合下列公式的關(guān)系。Eb+Ec≥17000MPa(1)，8000MPa≤Eb(2)，9000MPa≤Ec(3)。
文檔編號H01H9/00GK1366697SQ01800855
公開日2002年8月28日 申請日期2001年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月14日
發(fā)明者勝部俊一, 福谷和則 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社