JP6395676B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は回路遮断器に関し、特に回路遮断器の開閉機構部の構造に関するものである。

従来の回路遮断器として、例えば特許文献１に示された従来の回路遮断器における開閉機構部の構造は、固定部に回動可能に枢支されハンドルにより操作されるハンドルアーム、互いに枢動可能に連結された上リンクと下リンクとを有しその連結部分と前記ハンドルアームとの間に開閉スプリングが張架されたトグルリンク機構、上リンクにピンではなく、上リンクの円弧部と自身のバーリング部により連結されてトグルリンク機構の動作により回動するレバー、下リンクにクロスバーピンにより連結されてトグルリンク機構の動作により回動するクロスバー、一端に可動接点を有し他端が回動可能にクロスバーに枢支され、クロスバーの回動に連動する可動接触子、および前記可動接点と接離する固定接点を有した固定接触子を備えた回路遮断器であって、ハンドルアームの開閉スプリング掛け部位とハンドルアームのハンドルとの連結部位とが相互に離間した位置に位置している。

また、特許文献１とは異なるタイプの従来の回路遮断器である例えば特許文献２では、主回路が閉路状態(オン状態)において異常電流が流れることで固定接点と可動接点とが溶着した場合に、ハンドルをオン位置とオフ位置との間の所定の位置に制限する機能(以下、アイソレーション機能)を備えている。特許文献２では、アイソレーション機能を備えた回路遮断器の具体的な構成例として、固定接点と可動接点が溶着している時にハンドルをオン位置からオフ位置方向へ駆動しようとした場合、機構部が拘束され、ハンドルを開路位置まで回動させることができなくなり、オフ位置とは異なる所定の位置に制限している。

特許第５０７５０１５号公報 特許第３８５７１３９号公報

特許文献１では、可動接点と固定接点とが溶着した状態でハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、ハンドルと上リンク（ハンドルアーム側のリンク）とが接触する可能性がある。

特許文献２は、特許文献１と異なるタイプの回路遮断器であり、可動接点と固定接点とが溶着した状態でハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、ハンドルと上リンク（ハンドルアーム側のリンク）とが接触する可能性を回避する構造が提案されているが構造が複雑である。

この発明は前述のような特許文献１，２の実情に鑑みてなされたもので、回路遮断器の可動接点と固定接点とが溶着した状態でハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、ハンドルと上リンク（ハンドルアーム側のリンク）とが接触する可能性を簡単な構造で回避することができるようにすることを目的とするものである。

この発明に係る回路遮断器は、固定部に回動可能に枢支されハンドルにより操作されるハンドルアーム、互いに枢動可能に連結された上リンクと下リンクとを有しその連結部分と前記ハンドルアームとの間に開閉スプリングが張架されたトグルリンク機構、前記下リンクにクロスバーピンにより連結されて前記トグルリンク機構の動作により回動するクロスバー、一端に可動接点を有し他端が前記クロスバーに回動可能に枢支され前記クロスバーの回動に連動する可動接触子、および前記可動接点と接離する固定接点を有した固定接触子を備えた回路遮断器において、前記ハンドルアームおよび前記上リンクの相互の対向部が、前記可動接点と前記固定接点とが溶着した状態で前記ハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、前記ハンドルと前記上リンクとが接触する前に互いに当接して前記ハンドルが前記上リンクに接触するのを阻止する当接部を備え、前記ハンドルアームの当接部は前記ハンドルアームに一体に形成され、前記上リンクの当接部は前記上リンクに一体に形成されているものである。

この発明による回路遮断器は、固定部に回動可能に枢支されハンドルにより操作されるハンドルアーム、互いに枢動可能に連結された上リンクと下リンクとを有しその連結部分と前記ハンドルアームとの間に開閉スプリングが張架されたトグルリンク機構、前記下リンクにクロスバーピンにより連結されて前記トグルリンク機構の動作により回動するクロスバー、一端に可動接点を有し他端が前記クロスバーに回動可能に枢支され前記クロスバーの回動に連動する可動接触子、および前記可動接点と接離する固定接点を有した固定接触子を備えた回路遮断器において、前記ハンドルアームおよび前記上リンクの相互の対向部が、前記可動接点と前記固定接点とが溶着した状態で前記ハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、前記ハンドルと前記上リンクとが接触する前に互いに当接して前記ハンドルが前記上リンクに接触するのを阻止する当接部を備え、前記ハンドルアームの当接部は前記ハンドルアームに一体に形成され、前記上リンクの当接部は前記上リンクに一体に形成されているので、可動接点と固定接点とが溶着した状態でハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、ハンドルと上リンク（ハンドルアーム側のリンク）とが接触する可能性を簡単な構造で回避することができる効果がある。

この発明の実施の形態１を例示する図で、回路遮断器を示す外観斜視図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、回路遮断器を示す縦断側面図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、回路遮断器の開閉機構の側面図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、開閉機構の主要部品におけるトリップ状態を表す側面図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、開閉機構の主要部品におけるオフ状態を表す側面図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、開閉機構の主要部品におけるオン状態を表す側面図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、接点溶着トリップ状態での開閉機構の主要部品における側面図である。 接点溶着トリップ状態での開閉機構の主要部品におけるハンドル操作(オンからオフ)時の側面図であり、ハンドルと上リンクとが接触する問題を説明する図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、回路遮断器の接点溶着トリップ状態での開閉機構のハンドル操作(オンからオフ)時の側面図である。 この発明の実施の形態１を例示する図で、上リンクの拡大側面図である。 この発明の実施の形態２を例示する図で、ハンドルアームの拡大側面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回路遮断器のトリップ状態での斜視図であり、（ａ）は外観を、（ｂ）は（ａ）よりカバー、ミドルベース、ベースにそれぞれ分解した図を示している。また、図２は本発明の実施の形態１における回路遮断器オフ状態での側断面図で、図３は本発明の実施の形態１における回路遮断器の開閉機構の構造を示す側面図である。また、図４は回路遮断器のトリップ状態、図５回路遮断器のオフ状態、図６は回路遮断器のオン状態を表す。

図１において、３極用の回路遮断器１０１の絶縁筐体は、カバー１、ミドルベース２、およびベース３より構成される。このうちミドルベース２には、操作ハンドル４を備えた開閉機構部５１と、極数分（この場合、３個）の過電流引き外し装置５２と、中央極の過電流引き外し装置５２および開閉機構部５１間に介設される絶縁部材５４と、が収納され、ベース３にはやはり極数分の消弧装置５３がそれぞれ収納されている。また、ミドルベース２については、遮断時に発生するアークによる内部圧力上昇での損傷を防ぐために、ベース３の凹部３ａ・３ａにミドルベース２の側板２ａ・２ａを嵌合させている。よって、この側板２ａ・２ａが絶縁筐体の一部をなすことになる。なお、操作ハンドル４はカバー１のハンドル用窓孔１ａから突出していることで、ＯＮ方向（図１紙面上、時計方向）あるいはＯＦＦ方向（図１紙面上、反時計方向）へ操作可能な点、および消弧装置５３の位置関係より、５が電源側端子、６が負荷側端子である点は、それぞれ周知の通りである。

図１（ａ）は、組み立てを完了した回路遮断器の斜視図である。図１（ｂ）は、カバー１の図示の中間組み立て品と、ミドルベース２の図示の中間組み立て品と、ベース３の図示の中間組み立て品とを、矢印Ｘで示す方向に組み込んで組み立てる手順を例示した図で、カバー１の図示の中間組み立て品と、ミドルベース２の図示の中間組み立て品と、ベース３の図示の中間組み立て品とを、矢印Ｘで示す方向に組み込むことにより、図１（ａ）に例示の回路遮断器が完成する。

図２に示すように、過電流引き外し装置５２、開閉機構部５１ならびに消弧装置５３（図１（ｂ）参照）も周知である。すなわち、一端に固定接点８を有しヨーク７に固着された固定接触子９と、図示しない可撓銅より線を介して電源側端子５に接続され、一端に可動接点１１を有し、開閉機構部５１と連動して回動するクロスバー１２によって保持される可動接触子１３との間で接離が繰り返され、この接離のうち、特に開離によって、固定接点８と可動接点１１との間で発生するアークを消弧装置５３にて裁断している。

開閉機構部５１は、図３に示すように、ハンドルアーム１５、ハンドル４、開閉スプリング５１ａ、上リンク５１ｂ、下リンク５１ｃ、リンクピン５１ｄ、固定フレーム１４、クロスバー１２、可動接触子１３、可動接点１１、固定接触子９、固定接点８、クロスバーピン１２ａ、レバー５１ｅ、ラッチ５１ｆ、およびミドルベース２を有している。

図３において、合成樹脂で形成されたクロスバー１２が、合成樹脂で形成されたミドルベース２に装着された固定フレーム１４に回転自在に支承されている。なお、このクロスバー１２はミドルベース２自体に回転自在に支承される構造としてもよい。

クロスバー１２の内部には、該クロスバー１２に一端が軸支された可動接触子１３が設けられている。この可動接触子１３はクロスバー１２が回動したときに該クロスバー１２と連動して回動するようになされている。また、可動接触子１３はその他端に可動接点１１を有している。

クロスバー１２には、クロスバーピン１２ａによって下リンク５１ｃの一端が連結されている。
下リンク５１ｃの他端はリンクピン５１ｄによって、上リンク５１ｂと連結されている。

図示のように、上リンク５１ｂはハンドルアーム１５側のリンクであり、下リンク５１ｃはクロスバー１２側、つまり可動接触子１３側のリンクである。

リンクピン５１ｄと、合成樹脂材料で形成されハンドル４と連動するハンドルアーム１５との間には、開閉スプリング５１ａが張架されている。

回路遮断器に必須のトグルリンク機構は、下リンク５１ｃ、上リンク５１ｂ、およびリンクピン５１ｄで構成され、トグル機構はトグルリンク機構および開閉スプリング５１ａから構成されている。

レバー５１eは、上リンク５１ｂの円弧部５１ｂ１と回動可能に連結するためのバーリング加工による連結部５１ｅ１を備えている。連結部５１ｅ１と上リンク５１ｂの円弧部５１ｂ１とは架空中点Ｏｅｂを中心として回動可能に連結されている。またレバー５１eはリンクピン５１ｄを中心に回動する。なお、レバー５１e自体は公知であるので詳細な説明は割愛する。

次に動作について説明する。図３における閉路状態において、下リンク５１ｃおよび上リンク５１ｂは、リンクピン５１ｄに作用する開閉スプリング５１ａからの引張力により、上リンク５１ｂのレバー５１eに対する連結部５１ｅ１（架空中点Ｏｅｂ）とリンクピン５１ｄの中心点とを結ぶ下リンク軸線とがほぼ一直線をなすように伸張され、クロスバー１２は回転軸を中心に図３の時計方向の回転力を受け、可動接触子１３を固定接触子９に押し付けている。

このようなオン状態で過電流が流れた場合、バイメタル部(図示省略)が発熱して変形し掛け金５１ｇに作用し、掛け金５１ｇとラッチ５１ｆとの係止部５１ｆｇでの係止が外され、レバー５１eがラッチ５１ｆから外されて、リンク機構部のひじ部であるリンクピン５１ｄが下方に変位し、クロスバー１２が回動して可動接触子１３が固定接触子９から引き外される。

上記の回路遮断器において、オン、オフ、トリップ動作は従来の回路遮断器と同様であり、各状態はそれぞれ図４から図６に示す状態となる。

また、固定接点８と可動接点１１とが溶着し、トリップ動作を行うことで、図７の状態のように、上リンク５１ｂは、通常開閉時およびトリップ時の位置より上方向に位置する。

固定接点８と可動接点１１とが溶着した状態において、トリップ動作を行っても、アイソレーション機能により、ハンドルアーム１５とハンドル４はオン位置を維持し、図７のような位置となる。このときの上リンク５１ｂの位置は通常開閉時およびトリップ位置より上方向に位置している。

上リンク５１ｂの位置が通常開閉時およびトリップ位置より上方向に位置している状態において、ハンドル４をオン位置とオフ位置との間で駆動しようとした場合、図８に示すア部のようにハンドル４と上リンク５１ｂとが接触し、一般的にハンドルは合成樹脂、上リンク５１ｂは金属でできているため、ハンドル４に不要な傷がついたり、変形が起きる可能性がある。

また、レバー５１ｅと上リンク５１ｂはピンではなく、上リンク５１ｂの円弧部とレバー５１eのバーリング部により連結されているため、前記のハンドルと上リンクとの接触により、ハンドルが傷ついたり変形したりすることで上リンクがハンドルに引っかかり、この状態でハンドルを動かすと、上リンクとレバーとの連結が外れ、回路遮断器が操作不能となる可能性が考えられる。

本実施の形態１によれば、図９の状態のように、ハンドル４をオン位置とオフ位置との間で駆動しようとした場合、ハンドルアーム１５に設けられた当接部である折り曲げ部１５ａと上リンク５１ｂの上側の当接部５１ｂ１とを、ハンドル４と上リンク５１ｂとが接触する前に当接させ、上リンク５１ｂの位置を十分に押し下げているため、ハンドル４と上リンク５１ｂとの接触を回避することができる。従って、ハンドル４が傷ついたり変形したりすることはなく、上リンク５１ｂとレバー５１ｅの連結が外れて回路遮断器が操作不能となることもない。

本実施の形態によれば、接点溶着時でかつトリップ操作（動作）した場合(これは本実施の形態に特有な条件)、開閉操作(ハンドルを開路位置と閉路位置との間で動かす)すると、ハンドル変形および上リンク外れ(上リンクとレバーとの連結が外れ、回路遮断器が操作不能になる)となることを抑制することができる。
換言すると、本実施の形態によれば、接点溶着時でかつトリップ操作（動作）した際において、開閉操作(ハンドルを開路位置と閉路位置との間で動かす)すると、ハンドル変形および上リンク外れ(上リンクとレバーとの連結が外れ、回路遮断器が操作不能になる)ことを改善するために、本来接触して欲しくない箇所の接触を回避するためにハンドルアームおよび上リンクの突出部を設けて、この突出部を先に接触させることで、要望である箇所の接触を回避するものである。

なお、ハンドルアーム１５と上リンク５１ｂとは、リンクピン５１ｄの中心線と直角を成す同一平面上には位置していないことから、ハンドルアーム１５の当接部１５ａと上リンク５１ｂの当接部５１ｂ１とが当接するように、ハンドルアーム１５の当接部１５ａは、ハンドルアーム１５の一部をリンクピン５１ｄの中心線と並行を成す方向への折り曲げによる折り曲げ成形により形成してある。

図９の例では、図１０に示すように上リンク５１ｂの上側に突起部５１ｂ１を設けることで、ハンドルアーム１５に設けられた折り曲げ部１５ａと上リンク５１ｂの上側の突起部５１ｂ１とを、ハンドル４と上リンク５１ｂが接触する前に当接させている。つまり、ハンドルアーム１５および上リンク５１ｂの相互の対向部が、可動接点１１と固定接点８とが溶着した状態でハンドル４を開路位置へ移動させようとしたときに、ハンドル４と上リンク５１ｂとが接触する前に互いに当接してハンドル４が上リンク５１ｂに接触するのを阻止する当接部１５ａ，５１ｂ１を備え、ハンドルアームの当接部１５ａはハンドルアーム１５に一体に形成され、上リンクの当接部５１ｂ１は上リンク５１ｂに一体に形成されている。

実施の形態２．

実施の形態２において、前記の構成をとるために、図１１のようにハンドルアーム１５に設けられた折り曲げ部１５ａに突起部（当接部）１５ｂを設けても良い。

前記の構成をとるために、図１０および図１１のように上リンク５１ｂの上側に突起部５１ｂ１を設け、およびハンドルアーム１５に設けられた折り曲げ部１５ａに突起部１５ｂを設けても良い。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、組み合わせ、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

１ カバー、 ２ ミドルベース、 ２ａ 側板、
３ ベース、 ３ａ 凹部、 ４ ハンドル、
５ 電源側端子、 ６ 負荷側端子、 ７ ヨーク、
８ 固定接点、 ９ 固定接触子、 １１ 可動接点、
１２ クロスバー、 １２ａ クロスバーピン、 １３ 可動接触子、
１４ 固定フレーム、 １５ ハンドルアーム、
１５ａ ハンドルアームの折り曲げ部、
１５ｂ ハンドルアームに設けた突起部、 ５１ａ 開閉スプリング、
５１ｂ 上リンク、 ５１ｂ１ 上リンクの当接部（突起部）、
５１ｃ 下リンク、 ５１ｄ リンクピン、 ５１ｅ レバー、
５１ｅ１ 連結部、 ５１ｆ ラッチ、 ５１ｆｇ 係止部、
５１ｇ 掛け金、 Ｏｅｂ 架空中点、 １０１ 回路遮断器

Claims (5)

1. 固定部に回動可能に枢支されハンドルにより操作されるハンドルアーム、互いに枢動可能に連結された上リンクと下リンクとを有しその連結部分と前記ハンドルアームとの間に開閉スプリングが張架されたトグルリンク機構、前記下リンクにクロスバーピンにより連結されて前記トグルリンク機構の動作により回動するクロスバー、一端に可動接点を有し他端が前記クロスバーに回動可能に枢支され前記クロスバーの回動に連動する可動接触子、および前記可動接点と接離する固定接点を有した固定接触子を備えた回路遮断器において、
   前記ハンドルアームおよび前記上リンクの相互の対向部が、前記可動接点と前記固定接点とが溶着した状態で前記ハンドルを開路位置へ移動させようとしたときに、前記ハンドルと前記上リンクとが接触する前に互いに当接して前記ハンドルが前記上リンクに接触するのを阻止する当接部を備え、
   前記ハンドルアームの当接部は前記ハンドルアームに一体に形成され、前記上リンクの当接部は前記上リンクに一体に形成されている
   ことを特徴とする回路遮断器。
2. 請求項１に記載の回路遮断器において、前記ハンドルアームの当接部は部分的に突出することなく形成され、前記上リンクの当接部は部分的に突出して形成されていることを特徴とする回路遮断器。
3. 請求項１に記載の回路遮断器において、前記ハンドルアームの当接部は部分的に突出して形成され、前記上リンクの当接部は部分的に突出することなく形成されていることを特徴とする回路遮断器。
4. 請求項１に記載の回路遮断器において、前記ハンドルアームの当接部および前記上リンクの当接部は部分的に突出して形成されていることを特徴とする回路遮断器。
5. 請求項１から請求項４の何れか一に記載の回路遮断器において、前記ハンドルアームの当接部および前記上リンクの当接部の少なくとも一方が折り曲げ成形により形成されていることを特徴とする回路遮断器。

Images