JP6467043B2 - 開閉装置および開閉装置構成体 - Google Patents

Description

本発明は、電気開閉装置であって、特に、隣接して並べることが可能な電気開閉装置または列状組立装置の形をした開閉装置に関すると共に、特に、好ましくは、このような開閉装置、電子自動遮断器、安全スイッチ、または、（電子または電気機械式）継電器等を複数備える開閉装置構成体に関する。

例えば安全スイッチや、機械式、電子式若しくは機械電子式スイッチ、または継電器といった電気開閉装置は、通常、電力網側の、つまり電流を供給する電力線を接続することが可能な給電端子と、負荷側に伸びる電力線を接続可能な負荷端子とを有する。

以下において、複数の開閉装置を備える開閉装置構成体または電流分配システムとは、一般に、共通の主電力線から電流の供給を受け、かつ、共通の電流帰還路に接続されている多数の電気負荷電流回路を備える電気設備のことを言う。換言すると、共通の主電力線を介して供給された電流を複数の並列負荷電流回路に分配することが可能な電気回路装置のことを、電流分配器と称する。電流分配器には、各負荷電流回路を別々に過負荷および／または短絡から保護する安全装置機構が設けられている。

このような隣接して並べることが可能な開閉装置の構成体の範囲において、開閉装置は、回路技術的に、特に、負荷電流回路を主電力線から分岐させる分岐位置に設けられていることが一般的である。このため、開閉装置は、必要に応じて、割り当てられた負荷電流回路を電流供給用の主電力線から切り離すように機能する。

このような、例えば支持レール（トップハットレール）の上に隣接して並べることが可能な開閉装置の構成体は、通常、個々の安全スイッチ、および、場合によっては１つまたは複数の給電端子から成る。ここでは、安全スイッチおよび給電端子は、可撓性導線によって個別に配線されていることが可能である。個別に配線されているため、このような電流分配器の取り付けは比較的手間がかかる。また、この場合に形成される回路システムは、比較的複雑であり、このため、既に取り付けられている電流分配器に後から変更を加えることや、単一の開閉装置を交換のために取り外すことは、特に安全上の理由または電撃保護の理由により困難である。

複数の並列負荷電流回路を比較的単純に接続するという観点から、列状組立装置として実施される開閉装置の給電端子は、複数の開閉装置に一括して電流供給を行う電流バスバーレールと接触可能な連結用端子を含む。このような設備では、信号電流供給は、開閉装置とは別に別個の回路素子によって行われるか、あるいは、DE 10 2007 027 522 B3に従い、同じく電流レール（信号電流レール）によって行われることが可能である。

DE 20 2004 008 141 U1からは、多数の安全スイッチを、対応する差し込み口を備えるソケットに差し込み可能な電流分配器が知られている。ここで、共通の主電力線、および、個々の負荷電流回路の各差し込み口から伸びる分岐線が、ソケットに一体化されている。しかし、このような電流分配器では、ソケットに、必ず、安全スイッチ毎に対応する差し込み口を設けなければならない。従ってこの種の電流分配器は、比較的多くの部材から成るので、加工技術的に費用がかかる。また、電流分配器の２つの部材、すなわち、一方のソケット部および他方の差し込まれる安全スイッチは、比較的大きな構造高さを必要とするため、この電流分配器の利用分野は限られる。

本発明の課題は、隣接して並べることが可能な好適な開閉装置を提供することにある。この開閉装置は、好適には、小型かつ単純に構成されている必要がある。少なくとも２つのこのような開閉装置、または、１つの給電モジュールおよび少なくとも１つの別の開閉装置を有して構成された開閉装置構成体または開閉装置設備は、できるだけ、操作および取り付けが容易で、かつ、特に信頼性を有している必要がある。また、この設備の追加部品は、できるだけ少なく無くすことがないようになっている必要があり、特に、できれば追加部材を必要としない方がよい。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴により解決される。好ましい構成および発展形態は、従属請求項の対象である。

このために、好ましくは他の開閉装置と共に支持レール（トップハットレール）の上に該支持レールに沿って並べることが可能な開閉装置を提供する。この開閉装置は、回転軸を中心にスイング可能な接点支持部を備えている。接点支持部は、隣接する少なくとも１つの開閉装置に電流を供給する接点接続を形成または切断するための少なくとも１つの連結用接点を有する。回転軸は、好適には、ハウジングの角の領域に設けられており、接点支持部と一体化された回転杭によって形成されていることが好ましい。この回転杭は、ハウジング側の軸受位置（軸受ブッシュ）の中に係合され、または、そこで回転運動可能に設置されている。しかし、他の種類の装置側軸受位置も想定可能である。

好ましくは各開閉装置の接点支持部は、装置ハウジングのハウジング幅狭面にスイング可能に配置されていることが都合がよい。この種の開閉装置、特に、支持レールに取り付けるように提供された開閉装置は、基本的に、２つの幅広のハウジング面と４つの幅狭面とを有している。これらの幅広面により、並べられた開閉装置は互いに隣接して配置され、４つの幅狭面のうちの１つの幅狭面は、支持レールに取り付けるための装置ベースとして形成されている。他の幅狭面には、装置の動作中に電流供給または信号供給するための電線を接続するための端子または端子クリップ用の開口部が形成されているか、あるいは、これを備える開口部が形成されている。

ここで、好適には、各接点支持部は、残りの幅狭面のうちの１つにスイング運動可能に配置されている。端子用に形成された幅狭面が、装置のベースとして機能する幅狭面に対向して配置されている場合、接点支持部に割り当てられる幅狭面は、開閉装置が取り付けられた状態において、装置ハウジングの上面としてアクセス可能な幅狭面であることが好ましい。

好ましい態様では、この、スイング可能なまたは回転運動可能な接点支持部は、ハウジング幅狭面のカバー部として、すなわち、ハウジング上面として形成されている。接点支持部は、前記または各前記連結用接点を支持するカバー部を、第１の支持脚部として有すると共に、特にこれに一体化された係合部を、第１の支持脚部に対して好ましくは直角に伸びるように一体化された第２の支持脚部として有していることが有利である。これによって、係合部または支持脚部は、接点支持部がスイングする過程で、装置ハウジングの対応する間隙凹部に係合する。

特に好ましい発展形成では、前記または各前記連結用接点は、スイングの過程で装置内部の対向接点と接触するバネ接点として構成されている。好適には、バネ接点は、凹状に湾曲した２つのバネ脚部を有するように実施されており、その湾曲部は、互いに対向しており、安定した接触力を生成するようになっている。好適には、各連結用接点が、装置内部の対向接点と接触する。この対向接点は、好ましくは、当該連結用接点と接触するための第１の接点脚部と、隣接する開閉装置の連結用接点と接触するための第２の接点脚部とを備える。好ましくは、対向接点は、装置内部の導体板接点または電子回路接点と接触、特に端子接触するためのバネ接点脚部を備える。

好ましくは、開閉装置は、ハウジング（装置ハウジング）と、電流および／または信号を、特に装置内部の電子回路にまたは電子回路から供給するための端子とを有している。この端子には、ハウジングの面、特にハウジング幅狭面を介してアクセス可能である。スイング機構は、好ましくは装置毎に選択的に接点接続を開閉するように構成された、少なくとも１つの連結用接点を備えている。これにより、隣接する開閉装置またはモジュール（給電モジュール）との接点接続が形成されるので、対応する連結用接点を閉鎖方向（接触方向）にスイングすることにより接点接続を閉鎖する場合、隣接する開閉装置の間に電流および／または信号を供給する接続が形成される。信号接続は、好適には、双方向接続であり、データバスまたは信号バスとして実施されていてよい。

開閉装置構成体は、多数の開閉装置と、好ましくは少なくとも１つの、特定の開閉装置である給電モジュールとを有している。これらの開閉装置は、それぞれ、１つのハウジングと、ハウジングの１つの面を介してアクセス可能な、電流および／または信号供給用の少なくとも１つの端子とを有している。多数の連結用接点を有するスイング機構は、好ましくは隣接する開閉装置および／またはモジュールの間の接点接続を、特に装置毎に選択的に開閉するように機能する。スイング機構は、好適には、隣接して並べることが可能な開閉装置の数よりも、１つ（１）だけ少ない数の接点支持部を含む。これらは、好ましくは、互いに分離されており、すなわち、それぞれ個別に、好適には同一の回転軸を中心に、および／または、同軸でスイング可能である。

各前記開閉装置は、好ましくは、電子および／または電子素子が設けられた導体板を含む電子回路を含む。電子回路側に、エネルギー電流供給用および信号電流供給用の接点位置が設けられている。電子回路は、アクティブ電流を制限するため、および／または、過負荷および／または短絡を遮断するために設けることが可能である。スイッチ機能および／または継電器機能だけを有する、隣接して並べることが可能な開閉装置も想定可能である。

開閉装置構成体において、電流供給用および／または信号電流供給用の少なくとも１つの給電モジュールと、少なくとも１つのさらなる開閉装置とが設けられていることが好ましい。これは、例えば電流接点および／または信号接点を切り替えるための継電器機能を有しており、これに続く、または、他の開閉装置は、故障（過負荷、短絡）を検出する機能だけ、または、該機能を優先的に有している。ここでは、対応する故障信号が、継電器機能を有する開閉装置に転送されて、該開閉装置を始動させる。

本発明によって実現される利点は、以下の通りである。すなわち、特に、スイング可能な接点支持部を有する開閉装置（安全スイッチまたは継電器等）では、隣接して並べられた開閉装置間を通した接触を形成するために、連結用電線または電流レール等の形をした追加部品を用意する必要がない。また、開閉装置構成体の１つまたは複数の開閉装置の交換が、特に簡単に実現される。それは、この開閉装置固有の接点支持部をスイングさせるだけで、他の開閉装置との接点接続が切断できるからである。

また、実際には、異なる長さの電流レール連結部または電線連結部を用意しなくても、任意の数の多数の開閉装置を隣接して並べることが可能である。また、開閉装置を互いに接触させるために、ネジによる接点接続を形成する必要がない。このため、開閉装置を取り付けたり取り外したりすることが、さらに容易である。従って、隣接して並べられた開閉装置のハウジングは、好適に閉じられていることが可能であり、その配列構成において隣接して配置されたハウジングの面に接点を形成する必要はない。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
隣接して並べられた複数の開閉装置の構成体であって、開閉装置を互いに接点接続するためのスイング可能な接点支持部と、入力側開閉装置としての給電モジュールとを備える構成体を示す、正面図である。 外方にスイングした接点支持部を備える開閉装置を示す第１の側面図であって、該接点支持部によって支持された連結用接点を見た図である。 外方にスイングした接点支持部を備える開閉装置を示す、図１とは反対側の側面図であって、その係合脚部の背面側を見た図である。 図１の図に係る開閉装置構成体を示す側面図であり、開閉装置の端子側を見た図である。 図４に係る開閉装置構成体を示す別の側面図であり、スイング可能な接点支持部により閉じられたハウジング幅狭面または装置幅狭面を見た図である。 図１の開閉装置の構成体であって、４つの装置ハウジングを省略し、２つの開いた（外方にスイングした）接点支持部および２つの閉じた（内方にスイングした）接点支持部を備える構成体を示す、第１の斜視図である。 図１および図４〜６の開閉装置の構成体であって、装置ハウジングが省略されておらず、１つの開いた接点支持部と５つの閉じた接点支持部とを備える構成体を示す、第２の斜視図である。

互いに対応する部材には、全ての図面において同一の参照番号を付した。

図１に示される開閉装置構成体１は、隣り合って並べられた多数の開閉装置２を含む。各開閉装置２は、図２および図３の異なる側面図に示される通りである。各開閉装置２は、絶縁材料、例えばプラスチックから成るハウジング３を含む。開閉装置２は、列状組立装置として構成されており、取り付け幅狭面４によって終結するハウジング土台の上に形成された、このような装置に典型的な階段状のハウジング形状を有している。この取り付け側または背面側のハウジング幅狭面（ハウジング背面）４で規定の組立位置に設置された開閉装置２は、配電盤の後壁を向いており、他方、図１において視認可能な前方のハウジング幅狭面（ハウジング前面）５は、組立位置において配電盤を見た場合作業者の方を向いている。取り付けのために、開閉装置２は、背面側のハウジング幅狭面４に、スナップ式ナット６を備えている。スナップ式ナット６によって、各開閉装置２を支持レール７に留めることが可能である。

支持レール７の輪郭軸は、配列方向８を規定する。配列方向８に沿って、図１、図３、および、図４に示されるような複数の開閉装置２が、支持レール７上に留められることによって隣接して並べられることが可能である。配列方向９に対して垂直なハウジング２の側面を、以下では、正面側のハウジング幅狭面９，１０と称する。ここで、図１の上部のハウジング幅狭面９は、開閉装置２の接点およびスイング機構面を形成する。接点およびスイング機構面は、図４では上面図に示されている。

電流を供給するために、開閉装置２のうちの少なくとも１つ（以下では給電モジュール２’と称する）は、図１のハウジング前面５の領域に配置された給電端子（電流／電圧正極端子）１１ａを有している。給電端子１１ａは、例えばネジまたは絶縁除去端子として形成された端子クリップを含む。この端子クリップには、電流供給用の可撓性ワイヤまたは撚り線を接続可能である。給電端子１１ａは、装置内部において、例えば装置電子回路の導体板１２上の装置接点に接続されている（接触している）。全ての開閉装置２とこの給電端子１１ａとの接点接続は、各開閉装置２の接点支持部１３によって行われる。各接点支持部１３は、各開閉装置２のハウジング３にスイング運動可能に連結されている。Ａで示されるスイングまたは回転軸は、図２では、該図に示される開閉装置２の左下の角領域において、十字の線で示されている。

開閉装置２は、さらに、負荷出力部１１ｂを含む。この負荷出力部１１ｂには、負荷電流回路（または家電電流回路）の給電線を接続可能である。負荷出力部１１ｂは、給電線の接続のために、対応するハウジング幅狭面またはハウジング前面１０，５からアクセス可能な端子クリップを含む。この端子クリップも、ネジまたは絶縁除去端子として形成されていてよい。開閉装置２は、上述の端子１１ａおよび１１ｂに加えて、１つの接地端子１１ｃ、および、２つの信号端子（Ｉ／Ｏ）１１ｄを含む。ハウジング３の内部において、給電端子１１ａ、負荷端子１１ｂ、および、端子１１ｃ並びに１１ｄは、詳細には図示されていない開閉器を介して、および／または、導体板を含む装置電子回路１４を介して、互いに接続されている。

各電気式、電気機械式、または、電子式に実現された開閉器は、例えば過負荷や短絡に対する安全スイッチ機能、および／または、電流制限のための安全スイッチ機能を実現し、給電端子１１ａと負荷端子１１ｂとの間に形成された電流路を、過電流の場合に分離することが可能である。この開閉器は、磁気作用、熱作用、電子作用、および／または、空気圧作用の原理に関する一般的な技術に基づいていることが可能である。

図１、図２、図６、および、図７に示されるように、本実施形態の各接点支持部１３は、複数の連結用接点１５ａ，１５ｂを支持している。これらは、１つの開閉装置２に示される内方にスイングされた位置（内方スイングおよび接触位置）Ｐ_１において、配列方向８に対して横に延びる横方向１６に前後にまたは隣り合って配置されている。開閉装置２のうちの２つの開閉装置において、接点支持部１３は、外方にスイングした位置（外方スイングおよび接点開放位置）Ｐ_２に配置されている。隣接する開閉装置２の間の接点接続を示すために、３つの開閉装置２について、ハウジング３を図示せず、その装置内部の導体板１２だけを示した。

連結用接点１５ａ，１５ｂは、電流の供給、場合によっては、信号または信号電流の供給を行うように機能し、好適には、２つの脚部を有するバネ接点として構成されている。そのバネ脚部は、互いに対向した湾曲部を備え、自由端側において外側にずらされている。これにより、連結用接点１５ａ，１５ｂが、内方にスイングするステップの過程で、装置内部の対向接点１８に対して確実に接触することを、接触方向における導入支援の形で容易にすると共に、場合によっては改善する。

装置内部の対向接点１８は、Ｕ字型に形成されており、各Ｕ字型脚部１９の一方の脚部は、接触工程の間に、連結用接点１５ａ，１５ｂのバネ脚部の一方の脚部に接触した状態で重なり、Ｕ字型脚部１９の他方の脚部は、別の連結用接点１５ａ，１５ｂのバネ脚部に接触した状態で重なる。このようにして、隣接して並べられた開閉装置２間の接点接続が形成される。

対向接点１８は、Ｕ字型脚部の反対側に、同じくバネ脚部として形成された接点脚部２０を有している。これにより、各導体板１２の詳細には図示していない接点位置との接触が、導体板１２に重なった状態、かつ、端子接続された状態で実現される。

各接点支持部１３は、Ｌ字型の断面を有するプラスチック部材として形成されている。一方のＬ字型脚部（支持脚部）１３ａは、内側において連結用接点１５ａ，１５ｂを支持し、実質的に、各開閉装置２の接点側（ハウジング３のハウジング幅狭面９）を閉じるためのカバープレートを形成する。ここで、このカバープレートとしての支持脚部１３ａは、隣接する開閉装置２にも部分的に重なる。接点支持部１３のさらなる（第２の）Ｌ字型脚部１３ｂは、他方の（第１の）Ｌ字型または支持脚部１３ａに対して垂直に伸び、好適にはこれに一体化されている。このさらなるＬ字型または支持脚部１３ｂによって、接点支持部１３は、閉鎖および接触状態または対応する位置Ｐ_１において、開閉装置２の各ハウジング３のハウジングスリット２１に係合する。

係合部として機能するＬ字型または支持脚部１３ｂには、軸受ジャーナル２２が一体化されている。軸受ジャーナル２２は、詳細には図示されていない方法で、ハウジング面２３の対応する軸受ブッシュの内面に係合している。このハウジング面２３を介して、開閉装置２はその配列において互いに隣接した状態で並ぶ。あるいは、運動学的に逆にして、軸受ジャーナルを、ハウジング面２３の内側に一体化し、軸受ブッシュを、接点支持部１３の、係合部として機能する支持脚部１３ｂに設けてもよい。

図４および図５は、接点支持部１３が閉鎖位置つまり接触位置Ｐ _１ にスイングされたている開閉装置構成体１を示す。全体として、個々の接点支持部１３が別々に、図示される閉鎖位置Ｐ_１から開放位置Ｐ_２にスイングされることが可能なスイング機構を形成されている。図６および図７では、バネ状の湾曲した連結用接点１５ａ，１５ｂが比較的はっきりと認識可能である。

本発明は、上述の実施形態に限定されない。むしろ、当業者は、本発明の対象から逸脱することなく、本発明の他の変形例にも想到することが可能であろう。また、特に、実施形態に関連して記載した個々の特徴は全て、別の態様で、本発明の対象から逸脱することなく、互いに組み合わせることが可能である。

１ 開閉装置構成体
２ 開閉装置
２’ 開閉装置／給電モジュール
３ ハウジング
４ ハウジング幅狭面／ハウジング背面
５ ハウジング幅狭面／ハウジング前面
６ スナップ式ナット
７ 支持レール
８ 配列方向
９ ハウジング幅狭面
１０ ハウジング幅狭面
１１ａ 給電端子
１１ｂ 負荷端子
１１ｃ 接地端子
１１ｄ 信号端子（Ｉｎ／Ｏｕｔ）
１２ 導体板
１３ 接点支持部
１３ａ 支持脚部／カバープレート
１３ｂ 支持脚部／係合部
１４ 電子回路
１５ａ 電流を供給する連結用接点
１５ｂ 信号を供給する連結用接点
１６ 横方向
１８ 対向接点
１９ 接点脚部
２０ バネ脚部
２１ 間隙凹部
２２ 軸受ジャーナル
２３ ハウジング取付面
Ａ 回転軸
Ｐ_１ 内方スイング位置／接触位置
Ｐ_２ 外方スイング位置／開放位置

Claims (8)

1. ハウジング（３）と、前記ハウジング（３）に回転軸（Ａ）を中心にスイング運動可能に連結された接点支持部（１３）とを備える開閉装置（２）であって、前記接点支持部（１３）は、隣接する少なくとも１つの開閉装置（２）に電流を供給するため、および／または、信号を供給するための接点接続を形成または開放する、少なくとも１つの連結用接点（１５ａ，１５ｂ）を備え、
   前記接点支持部（１３）は、前記ハウジング（３）のハウジング幅狭面（９）のカバー部（１３ａ）として、隣接する開閉装置（２）を部分的に覆うように形成されており、
   前記カバー部（１３ａ）は、前記または各前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）を支持し、
   前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）は、前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）に接触するための第１の接点脚部（１９）と、隣接する開閉装置（２，２’）の連結用接点（１５ａ，１５ｂ）に接触するための第２の接点脚部（１９）とを備える装置内部の対向接点（１８）に接触する、開閉装置（２）。
2. 前記接点支持部（１３）は、前記接点支持部（１３）がスイングの過程で、ハウジング（３）の対応する間隙凹部（２１）に係合する係合部（１３ｂ）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置（２）。
3. 前記係合部（１３ｂ）は、前記接点支持部（１３）のカバー部（１３ａ）と一体化されていることを特徴とする、請求項２に記載の開閉装置（２）。
4. 前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）は、スイングの過程で装置内部の対向接点（１８）と接触するバネ接点として構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の開閉装置（２）。
5. 前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）は、２つの脚部を有するバネ接点として構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の開閉装置（２）。
6. 前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）が接触する装置内部の対向接点（１８）は、装置内部の導体板接点または電子回路接点と接触するためのバネ接点脚部（２０）を備えていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の開閉装置（２）。
7. 前記接点支持部（１３）は、ハウジング側壁（２３）の軸受ブッシュの中に設置された少なくとも１つの軸受ジャーナル（２２）を備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の開閉装置（２）。
8. 特に支持レールまたはトップハットレール（７）の上に隣接して並べることが可能な、請求項１〜７のいずれか１項に記載の開閉装置（２）を多数備える開閉装置構成体（１）であって、各前記開閉装置（２）の装置内部の電流および／または信号供給用の対向接点（１８）には、ハウジング面（９）を介してアクセス可能であり、前記または各前記連結用接点（１５ａ，１５ｂ）は、隣接する開閉装置（２）および／または給電モジュール（２’）の間の接点接続を、装置毎に選択的に開閉するためのスイング機構として構成されていると共に備えられている、開閉装置構成体（１）。

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