高速作動型回路遮断器を構成する電気スイッチ

申请号 JP2015519293 申请日 2013-06-26 公开(公告)号 JP2015525945A 公开(公告)日 2015-09-07
申请人 エラクレスHerakles; 发明人 マルラン,フレデリク; ロランゾン,ロマン;
摘要 電気スイッチであって、通常時は閉じられ、例えば火工式のガス発生装置によって作動されて該スイッチを開く摺動アセンブリを有する電気スイッチ。作動前には、摺動アセンブリ(21)の導電部分が、それぞれ2つの導電タブ(13、14)が有する同軸上にあって軸上の 位置 がずれている2つのリング(13a、14a)に密接に 接触 し、作動装置が起動された後は、上流側タブ(13)が摺動アセンブリの導電部分から分離される。本発明によれば、摺動アセンブリは、全長に亘って延びるスロットによって分割されているチューブを備え、摺動アセンブリの導電部分は該分割チューブの全体または一部によって構成され、導電部分と主導電タブとの間の圧着 力 は分割チューブの弾性によって与えられる。【選択図】図1A
权利要求

キャビティ(19)を定める中空ボディ(16)と、 少なくとも1つの導電部分(21、21A、58、59)を備え、前記キャビティ(19)内を「初期」位置である第1位置から第2位置へ移動するように構成された摺動アセンブリ(20)と、 前記摺動アセンブリ(20)と協働するためかつ前記摺動アセンブリ(20)を前記キャビティ(19)内で移動させるために配置された作動装置(23)と、 2つの主導電タブがそれぞれ上流側タブ(13、113、213)および下流側タブ(14、114、214)であり、該2つの主導電タブが前記キャビティ(19)に入り込んでいるリング(13a、14a)をそれぞれ備え、それらのリング(13a、14a)が互いに同軸上にあって軸上の位置が前記摺動アセンブリ(20)の移動方向においてずれている、少なくとも2つの主導電タブと、 を備える電気スイッチ(11、11A、11B)であって、 前記摺動アセンブリ(20)が前記第1位置にあるとき、前記摺動アセンブリ(20)の前記導電部分(21、21A、58、59)は圧着によって前記2つの主導電タブ(13、113、213;14、114、214)に接続され、前記摺動アセンブリ(20)が前記第2位置にあるとき、前記上流側導電タブ(13、113、213)は前記摺動アセンブリ(20)の前記導電部分(21、21A、58、59)から分離され、 前記スイッチ(11、11A、11B)は、 前記摺動アセンブリ(20)が、全長に亘って延びるスロット(29)によって分割されている少なくとも1つのチューブ(21、21A)を備えることと、 前記摺動アセンブリ(20)の前記導電部分(21、21A、58、59)が前記分割チューブ(21、21A)の全体または一部によって構成され、前記導電部分(21、21A、58、59)と前記主導電タブ(13、113、213;14、114、214)との間の前記圧着力が前記分割チューブの弾性によって与えられることと、 を特徴とする電気スイッチ。前記スロット(29)は、前記チューブ(21、21A)の軸方向に延びている、請求項1に記載の電気スイッチ(11、11A、11B)。前記摺動アセンブリ(20)は、前記分割チューブ(21)内に挿入され、径方向の外側へ向かう圧着力を前記チューブ(21)に対して前記導電タブ(13、14)の方へ加えるように構成された付加的な圧着部(42)を備える、請求項1または2に記載の電気スイッチ(11、11A)。前記作動装置(23)は火工式のガス発生装置であり、前記摺動アセンブリ(20)は前記キャビティ(19)内を移動可能なピストン(22、22A)をさらに備え、前記火工式のガス発生装置(23)と前記ピストン(22、22A)との間にガス膨張チャンバ(25)が定められる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気スイッチ(11、11A、11B)。前記ピストン(22、22A)は、封止リング(63、64)を収容するように構成された少なくとも1つの周方向溝(61、62)を備える、請求項4に記載の電気スイッチ(11、11A、11B)。前記ピストン(22)は絶縁材料でできており、前記ピストン(22)は、前記キャビティ(19)に沿って摺動するように構成された第1部分(41)と、前記第1部分(41)の延長線上に位置し、前記分割チューブ(21)のための誘導部を構成するために少なくとも部分的に前記チューブ(21)の内部に挿入されるように構成された第2部分(42)とを備える、請求項4または5に記載の電気スイッチ(11、11A)。前記第2部分(42)は、圧入によって分割チューブ(21)の内部に取り付けられている、請求項6に記載の電気スイッチ(11、11A)。前記ピストン(22、22A)は、上流に向かって軸方向に開口しているキャビティ(26)を有し、前記キャビティ(26)によって定められる空間が前記ガス膨張チャンバ(25)の少なくとも一部を構成する、請求項4〜7のいずれか一項に記載の電気スイッチ(11、11A、11B)。前記第1主導電タブおよび第2主導電タブ(13、14)の下流側に配置された少なくとも1つの副導電タブ(50)を備え、 前記摺動アセンブリ(20)のストローク動作は、前記摺動アセンブリ(20)が前記第2位置にあるとき、前記第2主導電タブ(14)が前記摺動アセンブリ(20)の前記導電部分によって前記副導電タブ(50)に電気的に接続されるようなストローク動作である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の電気スイッチ(11A)。前記摺動アセンブリ(20)の配置ならびに前記主導電タブおよび前記副導電タブ(13、14、50)の配置は、前記摺動アセンブリの中間位置において、前記主導電タブおよび前記副導電タブ(13、14;50)が前記摺動アセンブリ(20)の前記導電部分(21)によって電気的に相互接続されるような配置である、請求項9に記載の電気スイッチ(11A)。上流から下流へ互いに一直線上に配置された2つの主導電タブの組(113、114;213、214)を少なくとも2組備え、 前記摺動アセンブリ(20)は、対応する数の互いに電気的に絶縁された導電部分(58、59)を備え、前記摺動アセンブリ(20)が前記初期位置にあるとき、前記導電部分(58、59)のそれぞれは各組内の導電タブ同士(113、114;213、214)のみを相互接続する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電気スイッチ(11B)。前記摺動アセンブリ(20)の配置および前記2組の導電タブ(113、114;213、214)の配置は、前記摺動アセンブリ(20)の中間位置において、前記2組の導電タブが前記導電部分(58、59)を介して電気的に相互接続されるような配置である、請求項11に記載の電気スイッチ(11B)。前記導電部分(58、59)は、前記導電タブのうちの1つの厚さよりも小さい厚さの絶縁体(60)によって互いに分離されている、請求項12に記載の電気スイッチ(11B)。

说明书全文

本発明は、特に回路遮断器として作動する電気スイッチに関する。より詳細には、本発明は、摺動アセンブリを有する電気スイッチに関し、特に、キャビティを定める中空ボディと、少なくとも1つの導電部分を備え、上記キャビティ内を「初期」位置である第1位置から第2位置へ移動するように構成された摺動アセンブリと、該摺動アセンブリと協働するためかつ該摺動アセンブリを上記キャビティ内で移動させるために配置された作動装置と、2つの主導電タブがそれぞれ上流側タブおよび下流側タブであり、該2つの主導電タブが上記キャビティに入り込んでいるリングをそれぞれ備え、それらのリングが互いに同軸上にあって軸上の位置が摺動アセンブリの移動方向においてずれている少なくとも2つの主導電タブとを備えるタイプの電気スイッチであって、摺動アセンブリがその第1位置にあるとき摺動アセンブリの導電部分が少なくとも2つの主導電タブと密接に電気的に接触し、摺動アセンブリがその第2位置にあるとき、上流側導電タブが上記摺動アセンブリの導電部分から分離される電気スイッチに関する。

本明細書の電気スイッチは、主に回路遮断器として用いられ、電気切換えスイッチとしても用いることができる。この電気スイッチは高電流電気回路に特に適している。

本明細書を通じて、「主導電タブ」という用語は、摺動アセンブリがその第1位置にある間、すなわち電気スイッチがその初期状態にある間、摺動アセンブリの導電部分に接続される導電タブを意味するために用いられる。

一方、「副導電タブ」という用語は、摺動アセンブリがその第2位置に移動した後(第1電気回路のある構成部品が、例えば故障したと判断されたために絶縁され、第2電気回路が閉じられた場合など)にのみ、摺動アセンブリの導電部分に接続される導電タブを意味するために用いられる。

多くの用途において、特に回路の1つまたは複数の構成部品が故障した場合にその部品を絶縁するために故障回路を開くことを可能にし、また必要な場合には、それと同時に分岐回路を閉じるように作動することを可能にする、高速で信頼性のある電気スイッチを有することが必要である。

文献FR2953322は、摺動アセンブリと導電タブとの間の電気的接触が互いに密接に嵌め合わされたリングを介して起こる上述したタイプの電気スイッチの例を記載しており、この電気的接触が起こるのは、リングが分割リングであってそれにより一定の弾性が電気的接続部に付与されるためであるか、または摺動アセンブリが圧嵌めによってリングに嵌め込まれるためである。しかし、長期的には、分割リングはその形状を崩し、応力の緩和時に楕円形になる傾向がある。このような状態では、リングと摺動アセンブリとの間の電気的接触が不安定になる可能性があり、場合によっては失われる。摺動アセンブリを圧力で導電タブの環状リング間に取り付けることについては、困難である場合がある。

本発明の目的は、上記の不都合を回避する電気スイッチを提案することである。

特に、本発明の目的は、非常に簡易に組み立てることが可能で、非常に短時間で反応でき、かつ経時的に安定した電気的接続を確保する上述したタイプの電気スイッチを提案することである。

より正確には、本発明は、キャビティを定める中空ボディと、少なくとも1つの導電部分を備え、上記キャビティ内を「初期」位置である第1位置から第2位置へ移動するように構成された摺動アセンブリと、該摺動アセンブリと協働するためかつ該摺動アセンブリを上記キャビティ内で移動させるために配置された作動装置と、2つの主導電タブがそれぞれ上流側タブおよび下流側タブであり、該2つの主導電タブが上記キャビティに入り込んでいるリングをそれぞれ備え、それらのリングが互いに同軸上にあって軸上の位置が摺動アセンブリの移動方向においてずれている少なくとも2つの主導電タブと、を備える電気スイッチを提供する。ここで、摺動アセンブリがその第1位置にあるとき、摺動アセンブリの導電部分は圧着力によって2つの主導電タブに接続され、摺動アセンブリがその第2位置にあるとき、上流側導電タブは摺動アセンブリの導電部分から分離される。上記スイッチは、摺動アセンブリが、全長に亘って延びるスロットによって分割されている少なくとも1つのチューブを備えることと、摺動アセンブリの導電部分が上記分割チューブの全体または一部によって構成され、導電部分と主導電タブとの間の圧着力が分割チューブの弾性によって与えられることとを特徴とする。

上記の定義では、「上流」および「下流」という用語は、摺動アセンブリが作動されるときのその移動方向を基準として、1つの構成要素の他の構成要素に対する位置を指定するために用いられる。

上記の配置を用いることで、電気スイッチがその初期位置にある間、主導電タブ同士を接続する電気回路が安定した電気的接触によって閉じられる。主導電タブと摺動アセンブリの導電部分との間の接続が、分割チューブを初めに圧着して組み立てることによって得られる永続的な電気的接合であるので、電気スイッチが振動または衝撃にさらされた場合でも、それら構成要素間の電気的接触は良好に制御され、経時的に劣化しない。間欠接触、ジュール効果損失、電弧などの望ましくない現象が回避される。作動装置に駆動されて、摺動アセンブリがその第1位置から第2位置へ移動すると、タブのうちの少なくとも1つは、摺動アセンブリの導電部分に電気的に接続されなくなる。2つの主導電タブ間の電気的接続が遮断され、第1電気回路が開く。

スロットにより分割チューブに弾性が与えられ、この弾性によって電気的接合を確立するのがより容易になる。これにより、分割チューブを圧力嵌めによって導電タブのリング間に嵌め込むことができる。

「圧力嵌め」という用語は、特に、チューブにおける長手方向に走る自由端部を互いに向かって動かしてチューブの径寸法を小さくするようにそれら端部に実質的に径方向の力を加え、次いでチューブがリング間にいったん挿入されてから、チューブの弾性の作用によってチューブがリングの内面に押し付けられるようにその両端部を解放することを意味するために用いられる。

このような分割チューブを用いると、応力の緩和がチューブの直径を増大させ電気的接触の改善に寄与するとともに、リング内への取り付けの際には、リングの内径によって制限される。

分割チューブの弾性によって、電気抵抗が非常に低くなることを確実にするのに十分な強さの圧着力が与えられ、その一方でスイッチが動作するときに分割チューブを移動させるために要する力が抑えられる。

実際には、圧着力は、チューブを収容するリングの内径よりも約4%〜5%大きい自然状態での直径を有する分割チューブを選択し、チューブを構成している材料の弾性を利用して分割チューブをリング内に取り付けることによって確保される。このような条件では、およそ30マイクロオーム(μΩ)〜50μΩの接触抵抗を得ることができる。

より一般的な方法としては、以下の要素を調節することによって圧着力を調整できる。 ・導電タブのリングの直径と分割チューブの自然状態での外径との間の圧着余裕(jeu de serage)と、特に、スロットを画定しているチューブの2つの自由端部を動かす際に分割チューブに加えられる初期応力。 ・分割チューブの厚さ(最大電圧に関わってくるという理由で、チューブの長さを調節対象とするかどうかは、要求される動きによる)。 ・材料の性質。

組立てによって得られる移動軸に垂直な圧着力を利用することで、分割チューブを移動させるために必要な力を低減できる。

さらに、キャビティ内の分割チューブの移動に対する抵抗は、リングと分割チューブの圧着の程度が変わってもほとんど変化しない。

分割チューブは、標準的なチューブを基体としてそれを簡易なフライス削りまたは切削加工により分割することによって非常に簡易に得られることに留意されたい。

本発明では、連続した(すなわち径方向についてスリットがない)環状リングを用いるのが好ましい。このようなリングは、工業的な技術を用いたパンチングまたはスタンピングにより、十分な公差で、応力の緩和による型崩れ(分割リングの場合にスロットの近傍で通常楕円形になるために起こるような型崩れ)のリスクなく容易に得られうる。

本発明の一実施形態では、スロットはチューブの軸方向に延びている。

有利には、チューブの直径は圧入前において導電タブのリングの直径よりも大きいのであるが、チューブに形成されるスロットの幅は、導電タブと分割チューブとの直径の差を補う程度の幅に選択されてもよい。

一実施形態では、摺動アセンブリは、分割チューブ内に挿入され、径方向の外側へ向かう圧着力をチューブに対して導電タブの方へ加えるように構成された付加的な圧着部を備える。好ましくは、付加的な圧着部は、絶縁材料でできている。

一実施形態では、作動装置は火工式のガス発生装置(例えば、マイクロガス発生装置とその火工式開始装置、または火工式開始装置)であり、摺動アセンブリは上記キャビティ内を移動可能なピストンを備え、上記火工式のガス発生装置と上記ピストンとの間にガス膨張チャンバが定められる。好ましくは、ピストンは絶縁材料でできている。

一実施形態では、ピストンは、封止リングを収容するように構成された少なくとも1つの周方向溝を備える。

一実施形態では、ピストンは絶縁材料でできており、キャビティに沿って摺動するように構成された第1部分と、第1部分の延長線上に位置し、上記分割チューブのための誘導部を構成するために少なくとも部分的にチューブの内部に挿入されるように構成された第2部分とを備える。

一実施形態では、第2部分は、圧入によって分割チューブの内部に取り付けられる。従って、誘導部が分割チューブを径方向に広げ、それにより分割チューブの導電タブのリングとの電気的接続を補強する付加的な機能を果たす。

一実施形態では、ピストンは、上流に向かって軸方向に開口しているキャビティを有し、該キャビティによって定められる空間がガス膨張チャンバの少なくとも一部を構成する。

一実施形態では、スイッチは、上記第1、第2主導電タブの下流側に配置された少なくとも1つの副導電タブを備え、摺動アセンブリのストローク動作は、摺動アセンブリが上記第2位置にあるとき、上記第2主導電タブが摺動アセンブリの上記導電部分によって上記副導電タブに電気的に接続されるようなストローク動作である。

上記に定めた構造は、回路遮断器および/または切換えスイッチの数を増やすのに好都合である。この点について、1つの可能な変形形態では、スイッチは、上流から下流へ互いに一直線上に配置された2つの主導電タブの組を少なくとも2組備えることと、上記摺動アセンブリが、対応する数の互いに電気的に絶縁された導電部分を有し、上記摺動アセンブリがその初期位置にあるとき、該導電部分のそれぞれが各組内の導電タブ同士のみを相互接続することとを特徴とする。

上述の変形形態では、他方の組よりも下流側に位置する2つの主導電タブから成る組の上流側主導電タブが、その他方の組に対する副導電タブとして作用してもよいことに留意されたい。

主導電タブの組を複数有する同じタイプの実施形態では、上記摺動アセンブリの配置および2組の導電タブの配置は、上記摺動アセンブリの中間位置において、2組の導電タブが上記導電部分を介して電気的に相互接続されるような配置である。

例えば、この結果を得るために、ストローク動作の所与の時点で摺動アセンブリの2つの導電部分が導電タブのうちの1つのリングの厚さによって互いに電気的に接続されるように、上記2つの導電部分は導電タブのうちの1つの厚さよりも小さい厚さの絶縁体によって互いに分離されていてもよい。この過渡位置により、例えば、摺動アセンブリの移動中に電気回路の継続を確保するために分岐回路を一時的に閉じることが可能になる。

一実施形態では、中空ボディのキャビティは、その下流側の端部が、摺動アセンブリがその第1位置から第2位置へ移動するときに摺動アセンブリを誘導するための誘導部分となっている。誘導部分は、導電性の摺動する分割チューブを第2位置にあるとき適切に配置する役割を果たす。この第2位置において、電気スイッチが1つまたは複数の分岐回路を閉じようとするとき、誘導部分は、特定の導電タブと摺動アセンブリの(1つまたは複数の)導電部分との間に安定した良質な電気的接触を確保する役割を果たす。

あくまで例として提示され添付の図面を参照して説明される本発明の原理に従う電気スイッチの実施形態に関する以下の記載に照らし合わせることで、本発明がよりよく理解され、それによりその他の利点がより明確になる。

図1Aは、回路遮断器を構成する電気スイッチの構造および動作を示す概略縦断面図である。

図1Bは、回路遮断器を構成する電気スイッチの構造および動作を示す概略縦断面図である。

図2は、図1Aおよび図1Bに示すような電気スイッチの1つの可能な技術的実施形態の分解斜視図である。

図3Aは、別の実施形態の構造および動作を示す概略図である。

図3Bは、別の実施形態の構造および動作を示す概略図である。

図3Cは、別の実施形態の構造および動作を示す概略図である。

図4Aは、さらに別の変形形態を示す図3Aと同様の図である。

図4Bは、さらに別の変形形態を示す図3Bと同様の図である。

図4Cは、さらに別の変形形態を示す図3Cと同様の図である。

図5は、本発明とともに用いるのに適したさらに別の変形形態のピストンを示す図である。

特に図1および図2を参照すると、本発明に係る電気スイッチ11の第1実施形態が示されており、電気スイッチ11は、この例では特に、上記に定義した2つの主導電タブ13、14に接続される任意の電気回路用の回路遮断器を構成する。

回路遮断器スイッチ11は、キャビティ19を定める電気絶縁材料製の中空ボディ16と、作動装置23と、キャビティ19に入り込んでいる2つの主導電タブ13、14とを有する。

電気スイッチ11はまた、キャビティ内を移動させるのに適した摺動アセンブリ20を有する。図示の例では、キャビティ19は円筒形状であり、摺動アセンブリ20はそれ自体実質的に円筒形状である。

摺動アセンブリ20は、少なくとも1つの導電部分を有する分割チューブ21を備える。図1および図2に示す例では、分割チューブ21は全体が導電性である。

摺動アセンブリ20はまた、分割チューブ21を随伴させる仕方でキャビティ内を移動するように構成された、一種のピストンを構成する絶縁材料製の摺動部22を有する。

図示の例では、作動装置23は、キャビティ19に開放されるように中空ボディ内に設置された従来のタイプの火工式ガス発生装置である。

火工式ガス発生装置23とピストン22の軸方向端面の1つとの間にガス膨張チャンバ25が定められている。特に、図示の例では、ピストン22は、ガス発生装置23に対向する上流側の面にキャビティ26を有し、キャビティ26はガス膨張チャンバ25の一部を構成している。

摺動部22が作動装置23に実際に接触している初期位置では、すなわち、膨張チャンバ25が最小の容積になっている状態では、2つの導電タブ13、14が、「初期」位置と称される第1位置にある分割チューブ21を介して互いに電気的に接続されている。電気的接触が、分割チューブ21の導電部分、すなわちこの例ではチューブ全体を介して実現される。

図示しているように、分割チューブ21は、作動装置23の作用下で、すなわち火工式ガス発生装置が点火されたときに、キャビティ内を第2位置に向かって移動する(図1B)。このような場合には、上流側の主導電タブ13が分割チューブ21から分離され、2つの導電タブ13、14間の電気的接続が遮断される。

本発明の顕著な特徴によれば、2つの導電タブは、互いに同軸上にあって軸上の位置が摺動アセンブリ20の移動方向に沿ってずれている2つのリング13a、14aを備え、これらリング13a、14aは、摺動アセンブリが上記第1位置にあるとき、少なくとも摺動アセンブリの導電部分(この例では分割チューブ21)に密接に接触する。この例では、リング13a、14aの内面がキャビティ19の壁と面一である。摺動アセンブリがその第2位置にあるとき、リング13aは摺動アセンブリの導電部分(すなわち分割チューブ21)から分離している。

有利には、上記第1位置において、分割チューブ21が上記主導電タブ13、14のリング13a、14a間に圧力嵌めにより嵌め込まれ、これにより、電気スイッチ11を作動させる前の期間を通じて主導電タブ間の良好な電気的接続が確保される。

図2は、どのようにして上述した回路遮断器に適合する電気スイッチを簡易で費用のかからない方法で作製できるかを示している。

中空ボディ16は、それぞれ左側部品30および右側部品31である2つの筐体部品30、31を組み立てることによって形成される。

筐体部品30は、ねじの切られた2つの止まり穴32と、その上方に設けられた、各導電タブ13、14の一部とガス発生装置支持具12の一部とを収容するように定められた形状の横方向に開口している窪み33と、を備える。

各導電タブは、リング13a、14aと、リングの横方向に連なり、回路遮断器の外部の電気回路に接続できるように絶縁性の中空ボディの外へ突き出る接続バー13b、14bとを有する。

第2筐体部品31は、締結ボルト37を挿入可能な2つの貫通穴36を有する。第1筐体部品30と同様に、第2筐体部品31は、各導電タブ13、14の一部とガス発生装置支持具12の一部とを収容するように定められた形状の横方向に開口している窪み34を有する。

ガス発生装置支持具12は、2つの筐体部品30、31間に取り付けられ、ガス発生装置23をその端部に収容する穴38を有する。ガス発生装置23は、穴38の内部にガス膨張チャンバ25が定められるように支持具12の内部に取り付けられる。

上述したように、分割チューブ21は、2つのリング13a、14aのそれぞれに圧入によって嵌め込まれる。

このようにして、上記第1位置または「初期」位置において、同軸上にあって軸方向の位置がずれている2つのリング13a、14aが金属製の分割チューブ21によって電気的に相互接続される。

図示の例では、摺動部22が摺動分割チューブ21の内部に挿入される。従って、摺動部22は、以下の動作を行なう。 キャビティ19の直径に実質的に等しい直径の円筒形状の第1部分または上流側部分41が該キャビティの内面に沿って摺動する。

第1部分41は、図1、2において上方を向いている上流側の面に、膨張チャンバ25の初期容積の一部を成す、この例では同じく実質的に円筒形状であるキャビティ26を備える。

図2に見られるように、第1部分41は、互いに軸方向に離間し、それぞれ封止用Oリング63または64を収容する2つの周方向溝61、62を有する。これにより、ピストン22がガス膨張チャンバ25を閉鎖して、このチャンバを閉鎖した状態で圧力を迅速に上昇させることができる。ガス膨張チャンバ25で発生したガスが導電リング13a、14a側へ入り込むことが防止される。

有利には、切り込み65が、上記溝の少なくとも1つに形成され、ピストン22をガス発生装置支持具12に取り付ける際に空気がガス膨張チャンバから抜け出せるようにするための調整通路を形成するように構成される。

少なくとも部分的に分割チューブの上流側に位置しているピストン22は、チューブ21を移動させることによって回路を遮断できるようにするために、ガス膨張チャンバ25内のガスによって生じた圧力をチューブ21に伝達する機能を有する。

この第1部分41の下流側にはわずかに小さな直径の第2部分42が連なり、この第2部分42の直径は、分割チューブがリング13a、14a間に挿入されてから第2部分42を分割チューブ内に場合によっては圧力嵌めによって挿入できるように選択されている。

この第2部分は、分割チューブがキャビティ19内を移動する際の分割チューブのための誘導部として機能してもよい。

有利な実施形態では、第2部分はまた、分割チューブをリング13a、14aに押し付けるための付加的な圧着部を形成してもよい。

火工式ガス発生装置23が起動された後、図1Bに示すような状態になる。2つのタブ13、14間の電気的接続が遮断されている。

この例では、ピストン22は、分割チューブのすぐ上流側にある部分において、最大でもリング間に挿入された状態のチューブの外径に等しい直径を有することに留意されたい。図示の例では、ピストンの上流側部分の直径は分割チューブの直径よりもごくわずかに小さく、それにより、ピストンが分割チューブを随伴させる際にリング間に引っかかったままになることなくリング間を容易に摺動できる。このことは、この例では、ピストンがそれに沿って摺動するところのキャビティの最も上流側の部分(この例では発生装置支持具の穴によって形成されている)と、リングが入り込んでいるより広い下流側の部分(筐体部品によって形成されている)の直径がわずかに異なることによって可能になっている。

図に見られるように、キャビティ19の下流側には、分割チューブ21が第1位置から第2位置へと移行する際に分割チューブ21を誘導する役割を果たすとともに、分割チューブ21が直線経路をたどることを確実にする役割を果たす誘導部分45が延びている。

緩衝パッド9が、キャビティ19の端部に挿入されている。必要に応じ、この緩衝パッド9は、導電性の分割チューブ21および絶縁性のピストン22がスイッチボディ16の端部に接触する際にこれら2つの部品からの衝撃エネルギーを低減する機能を有する。

特に図3A〜図3Cを参照すると、回路遮断器および切換えスイッチの両方を構成する電気スイッチ11Aが上述したのと同じ構成単位を用いて簡易に得られることがわかるであろう。

より詳細には、摺動アセンブリ20が第1位置または「初期」位置にあるとき、電気的観点から見た状態は、図3Aに示すような状態である。すなわち、上記の例と同様に、2つの主導電タブ13、14が分割チューブ21によって相互接続されている。

ただし、電気スイッチ11Aは、2つの主導電タブ13、14に加えて、下流側主導電タブ14の下流側に位置する副導電タブ50を備え、この副導電タブ50もまた、リング50aとその一方側に連なりスイッチのボディの外へ突き出る導電バー50bとを有する。

摺動アセンブリがその第1位置にあるとき、副導電タブは分割チューブ21から離れている。

一方、火工式ガス発生装置23が起動された後、摺動アセンブリ20がその第2位置をとると(図3C)、下流側主導電タブ14が分割チューブ21によって副導電タブ50に電気的に接続されるとともに、上流側主導電タブ13が導電性の分割チューブ21から分離される。分割チューブ21の長さは、摺動アセンブリ20のストローク動作中に短時間、3つのタブ13、14、50の全てが分割チューブ21によって電気的に相互接続されるような長さである。これは図3Bに示す状態である。これにより、回路遮断器が開く前に分岐回路を閉じることができる。

図4A〜図4Cは、図2に示す構成部品と概ね同様の構成部品を用いて作製可能であって、上流から下流へ互いに一直線上に配置された主導電タブの対の複数組の全てが単一の摺動アセンブリと連結できる別の実施形態のスイッチ11Bを示している。この例では、そのような主導電タブの対を2組だけ示しているが、この装置が、このようなタブの組をより多く有するようにモジュール式に「拡張」可能であることは明らかである。

上記の実施形態の場合よりも軸方向に長いキャビティ19を定める電気絶縁材料製の中空ボディ16と、ピストン22Aの隣接する端部とともにガス膨張チャンバ25を定めるように中空ボディの一端に取り付けられた火工式の作動装置23とが示されている。

ピストン22Aは、図5にさらに詳細に示されているが、この例では、分割チューブへ進入するための付加的な誘導部分が連なっていないという点で上記の実施形態のピストンとは形状が異なる。換言すれば、この例では、分割チューブ21Aは、キャビティ19の内部において可動式のピストン22Aから離脱している。それ故、ピストン22Aは分割チューブ21Aと火工式のガス発生装置との間に配置され、膨張チャンバ25はピストン22Aと作動装置23との間に定められる。

ピストン22Aは、キャビティ19に沿って摺動するのに適した直径の部分41のみを備え、これにより、分割チューブ21Aを第1位置から第2位置まで移動させるために、分割チューブ21Aに軸方向のみに作用する。

この例では、第1の組の2つの主導電タブ113、114と第2の組の2つの主導電タブ213、214が示され、分割チューブはそれに対応する数の、すなわちこの例では2つの互いに電気的に絶縁された導電部分58、59を有する。この例では、分割チューブ21Aは、初期位置において主導電タブ対の組2つの間に延びる絶縁部60によって分離された2つの金属部分を有する。これにより、図4Aに示すように、摺動アセンブリがその初期位置にある間、該導電部分58、59のそれぞれが各組内の導電タブ同士のみを相互接続する。火工式のガス発生装置が起動された後、状態は図4Cに示す状態になる。すなわち、分割チューブ21が第1の組(上流側の組)の上流側主導電タブ113から完全に離れ、第1の組の下流側主導電タブ114が分割チューブの上流側部分58を介して第2の組の上流側主導電タブ213と接触する一方で、(下流側の)第2の組の下流側主導電タブ214が分割チューブの下流側部分59に電気的に接触するが、(下流側の)第2の組の2つの主導電タブの間に絶縁部60があるために、主導電タブ214は他の導電タブの全てから電気的に絶縁される。従って、この配置では、主導電タブの2つの組の間で切換え動作が行われる。すなわち、第2の組の上流側主導電タブ213が第1の組に対して副導電タブとして機能する。

図に見られるように、分割チューブ21Aの上記2つの導電部分は、1つの導電タブ、具体的には第2の組の上流側導電タブ213の厚さよりも小さい厚さの絶縁体60によって互いに分離されている。これにより、図4Bに示すように、摺動アセンブリが移動している間、分割チューブ21Aの上流側部分と第1の組の上流側導電タブとの間の接触が未だ遮断されていないので、2組の導電タブの全てが短い時間分割チューブを介して相互接続される。

全ての実施形態において、摺動アセンブリ20の移動を容易にするために、キャビティ19とボディ16の外部との間に小さな断面の通路が設けられていると有利である。

さらに、ガス発生装置からの燃焼生成物は導電性であってもよく、または金属粒子を含有していてもよい。遮断対象の回路に高い電圧がかかっていると、ピストン22が移動した後、チャンバ25の内部に電弧または金属めっきが生じる場合がある。従って、作動後に2つのリング13a、14aが絶縁部によって互いに分離されるように、ピストン22が絶縁材料でできていると有利である。

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