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Title:
CIRCUIT BREAKER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/110346
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a circuit breaker which can quicken the opening/closing speed of a contact and can maintain the performance over a long term. A circuit breaker is constituted such that when a handle is operated to turn about a second rotary shaft (9) of a supporting arm (40) from an off position toward an on position , a second interlock link (26) regulates rotation of a movable bar (30) while resisting against the urging force of a spring member (38) in order to prevent the movable bar (30) from rotating a predetermined angle or more about a first rotary shaft (46) within a predetermined angular range in rotation of the supporting arm. Furthermore, when the supporting arm (40) rotates over a predetermined angular range to the on position, the second interlock link (26) disengages from the movable bar (30) and the movable bar (30) is rotated about the first rotary shaft (46) by the urging force of the spring member (38) thus closing a movable contact (32) to a fixed contact (5).

Inventors:
MIZUNO HATSUO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/053217
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
February 23, 2009
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC ELECTRIC WORKS DENRO (JP)
MIZUNO HATSUO (JP)
International Classes:
H01H73/50
Foreign References:
JP2008034146A2008-02-14
JP2007257960A2007-10-04
Attorney, Agent or Firm:
NISHIKAWA, Yoshikiyo et al. (JP)
Yoshikiyo Nishikawa (JP)
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Claims:
 固定接点と可動接点とを備えた器体、
 上記器体に支持されて開極位置と閉極位置との間でハンドル軸の周りで回動自在となったハンドル、
 上記ハンドルの回動操作を上記可動接点の上記固定接点に対する開閉動作に変換する開閉機構を備えた回路遮断器であって、
 上記開閉機構は、
  -上記可動接点が備えられた可動バー、
  -上記可動バーを支持する支持アーム、
  -上記支持アームを上記ハンドルに連動結合する第1連動リンクと、
  -上記支持アームを上記ハンドルに連動結合する第2連動リンクと、
  -ばね部材と、
を備え、
 上記可動バーは、一端に上記可動接点が設けられ、上記ハンドルとは反対側の上記支持アームの一端に設けられて上記支持アームと共に移動する第1回動軸によって、上記可動バーの長手方向の中間部が上記支持アームに枢支され、
 上記支持アームは、長手方向の中間部で第2回動軸によって上記器体に回動自在に支持され、上記可動接点が上記固定接点に閉じられる状態に上記可動バーを保持するオン位置と、上記可動接点が上記固定接点から離れる状態に上記可動バーを保持するオフ位置との間で、上記第2回動軸の周りで回動自在となり、
 上記第1連動リンクは、上記ハンドルの開極位置から閉極位置への回動を上記支持アームの上記第2回動軸の周りでの上記オフ位置から上記オン位置への回動動作に連動させるように構成され、
 上記ばね部材は、上記可動バーにおける上記第1回動軸から見て上記可動接点と反対側の端部に結合し、上記支持アームが上記オン位置にある時に上記可動接点を上記固定接点側に閉じるように上記可動バーを上記第1回動軸の周りに回動させるばね付勢力を与えるとともに、上記支持アームが上記オフ位置から上記オン位置に移動する場合は、上記支持アームを上記オン位置から上記オフ位置へ移動させるように上記支持アームを上記第2回動軸の周りに回動させるばね付勢力を与えるように構成され、
 上記第2連動リンクは、上記ハンドルの上記開極位置から上記閉極位置への回転に伴って、上記支持アームの上記第2回動軸の周りでの上記オフ位置から上記オン位置に向かう所定の角度範囲内で、上記可動バーが上記第1回動軸の周りで所定の角度以上に回転するのを防止するために、上記ばね部材の付勢力に抗して、上記可動バーの回動を規制するように構成され、
 上記第2連動リンクは、上記支持アームが上記所定の角度範囲を超えて上記オン位置に回動した時に、上記可動バーとの係合が外れ、これにより、上記可動バーが上記ばね部材の付勢力により上記第1回動軸の周りで回動して上記可動接点を上記固定接点に閉じるように構成されたことを特徴とする回路遮断機。
 上記第2連動リンクに、上記第2連動リンクと上記可動バーとの係合が外れる向きに付勢するリンクばねが備えられることを特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。
Description:
回路遮断器

 本発明は、回路遮断器に関するものであ 。

 従来から、ハンドル操作や過電流によっ 可動接点を固定接点に接触させたり開離さ たりする回路遮断器が提供されている。例 ば、特許第2637081号公報に開示される回路遮 断器は、ハンドル操作を可動接点が固定接点 に対して接触又は開離する動作に変換するリ ンク機構や、過電流を検出する電磁釈放装置 或いは熱動釈放装置、リンク機構をラッチし て過電流検出時にはリンク機構に働きかけて トリップ動作を行わせるトリップレバーを備 えている。この回路遮断器では、過電流発生 時に電磁釈放装置或いは熱動釈放装置により 一端が押されると、トリップレバーは、ラッ チ状態を解除した後に、リンク機構に働きか けてトリップ動作を行わせることによって、 可動接点を固定接点から強制的に開離させて いる。

 回路遮断器では、可動接点と固定接点と 閉極又は開極する際の速度が遅いと、可動 点と固定接点との間にアークが発生し、ア クの熱によって器体内部において損傷を受 る可能性がある。特許第2637081号公報に開示 された回路遮断器では、接点を迅速に閉じる ための速入機構が設けられている。この速入 機構は、ハンドルに支持されてハンドルと共 に回動する爪部材と、可動接点の動きを一時 的に停止させるブロッキングアームとを備え ている。このブロッキングアームは、ハンド ルの回動に伴って爪部材が摺動する傾斜面を 具備していて、爪部材が傾斜面を摺動する間 のみ可動接点の動きを一時的に停止させる。 しかしながら、特許第2637081号公報に開示さ た回路遮断器では、ハンドルを用いて入切 作を行う度に、爪部材がブロッキングアー の傾斜面を摺動するため、多回数の入切操 を行うと、爪部材やブロッキングアームの 斜面が摩耗して、ハンドルの回転動作が不 定になる可能性があり、速入機構の寿命が くなるという問題がある。

 本発明は上記問題点に鑑みて為されたも であり、その目的とするところは、接点の 極又は開極する際の速度を速め、かつその 能を長期間にわたって維持できる回路遮断 を提供することにある。

 本発明における回路遮断器は、固定接点 可動接点とを備えた器体、器体に支持され 開極位置と閉極位置との間でハンドル軸の りで回動自在となったハンドル、ハンドル 回動操作を可動接点の固定接点に対する開 動作に変換する開閉機構を備えている。開 機構は、可動接点が備えられた可動バーと 可動バーを支持する支持アームと、支持ア ムをハンドルに連動結合する第1連動リンク と、支持アームをハンドルに連動結合する第 2連動リンクと、ばね部材とを備えている。 動バーは、一端に可動接点が設けられ、長 方向の中間部で第1回動軸によって支持アー に枢支されていて、支持アームと共に移動 るようになっている。この第1回動軸は、ハ ンドルとは反対側の支持アームの一端に設け られている。支持アームは、長手方向の中間 部で第2回動軸によって器体に回動自在に支 されている。支持アームは、可動接点が固 接点に閉じられる状態に可動バーを保持す オン位置と、可動接点が固定接点から離れ 状態に可動バーを保持するオフ位置との間 、第2回動軸の周りで回動自在となっている 第1連動リンクは、ハンドルの開極位置から 閉極位置への回動を支持アームの第2回動軸 周りでのオフ位置からオン位置への回動動 に連動させるように構成されている。ばね 材は、可動バーにおける第1回動軸から見て 動接点と反対側の端部に結合し、支持アー がオン位置にある時に可動接点を固定接点 に閉じるように可動バーを第1回動軸の周り に回動させるばね付勢力を与えるとともに、 支持アームがオフ位置からオン位置に移動す る場合は、支持アームをオン位置からオフ位 置へ移動させるように支持アームを第2回動 の周りに回動させるばね付勢力を与えるよ に構成されている。本発明における回路遮 器においては、ハンドルの開極位置から閉 位置への回転に伴って、支持アームの第2回 軸の周りでのオフ位置からオン位置に向か 所定の角度範囲内で、第2連動リンクが、可 動バーが第1回動軸の周りで所定の角度以上 回転するのを防止するために、ばね部材の 勢力に抗して、可動バーの回動を規制する うに構成されたことを特徴とする。さらに 第2連動リンクが、支持アームが所定の角度 囲を超えてオン位置に回動した時に、可動 ーとの係合が外れることで、可動バーがば 部材の付勢力により第1回動軸の周りで回動 して可動接点を固定接点に閉じるように構成 されたことを特徴とする。この構成によって 、接点の閉極又は開極する際の速度を速め、 かつそれを実現する開閉機構の性能を長期間 に亘って維持できる。

 本発明における回路遮断器において、第2 連動リンクに、第2連動リンクと上記可動バ との係合が外れる向きに付勢するリンクば が備えられることが好ましい。リンクばね 備えられることによって、第2連動リンクと 動バーとの係合が外れている間において、 2連動リンクの位置が定まり、開閉機構の動 作を安定させることができる。また、リンク ばねが備えられることによって、付勢力が調 整されることで、第2連動リンクと可動バー の係合が外れるときのハンドルの回転角の 整を可能にしている。

本実施形態の回路遮断器のオフ状態を し、カバーを外した状態の斜視図である。 同上の回路遮断器のオフ状態を示し、 バーを外した状態の正面図である。 同上の回路遮断器のオン状態を示し、 バーを外した状態の正面図である。 同上の回路遮断器のトリップ状態を示 、カバーを外した状態の正面図である。 同上の回路遮断器の固定接点と可動接 とが溶着した状態を示し、カバーを外した 態の正面図である。 同上の回路遮断器のオフ状態での開閉 構を示す図である。 同上の回路遮断器のオン状態での開閉 構を示す図である。 同上の回路遮断器のトリップ状態での 閉機構を示す図である。 同上の回路遮断器のオフ状態でのラッ 部材を除いた開閉機構を示す図である。 同上の回路遮断器のオフ状態からオン 状態に至る途中の状態でのラッチ部材を除い た開閉機構を示す図である。 同上の回路遮断器のオン状態でのラッ チ部材を除いた開閉機構を示す図である。 同上における回路遮断器の正面図であ る。 同上における回路遮断器の左側面図で ある。 同上における回路遮断器の右側面図で ある。 同上における回路遮断器の上面図であ る。 同上の回路遮断器の固定具を上方に引 き上げた状態を示し、カバーを外した状態の 斜視図である。 同上の回路遮断器の固定具を上方に引 き上げた状態を示し、カバーを外した状態の 正面図である。 同上の回路遮断器のねじ端子に外部電 線を接続した状態を示し、カバーを外した状 態の斜視図である。 同上の回路遮断器のねじ端子に外部電 線を接続した状態を示し、カバーを外した状 態の正面図である。 同上における回路遮断器に用いる表示 部材の正面図である。 同上における回路遮断器に用いる表示 部材の上面図である。 同上における回路遮断器に用いる表示 部材の右側面図である。 同上における回路遮断器に用いる表示 部材の外観斜視図である。 同上における回路遮断器のオフ状態に おける表示部材の表示位置を示す要部断面図 である。 同上における回路遮断器のオン状態に おける表示部材の表示位置を示す要部断面図 である。 同上における回路遮断器のトリップ状 態における表示部材の表示位置を示す要部断 面図である。

 以下に本発明の実施の形態を図面に基づ て説明する。本実施形態の回路遮断器は、 体1と、固定接点5及び可動接点32と、合成樹 脂製のハンドル20と、ハンドル20の回動操作( ンオフ操作)を可動接点32の固定接点5に対す る開閉動作に変換する開閉機構6と、固定接 5と可動接点32との間の異常電流(短絡電流お び過負荷電流)を検知すると開閉機構6にト ップ動作を行わせて接点を強制開極させる リップ手段(すなわち電磁釈放手段62と熱動 放手段68)と、接点のオン、オフおよびトリ プ状態を表示するための合成樹脂製の表示 材70と、接点の開極時に発生するアークを速 やかに消弧するための消弧装置80と、外部電 (図示せず)に電気的に接続するための電源 端子組90Aと、負荷等の電源線(図示せず)を接 続するための負荷側端子組90Bとを備えている 。また、本実施形態の回路遮断器は、ハンド ル20の回動操作や、開閉機構6が行うトリップ 動作によって、図2~5に示すような異なる状態 をとる。本実施形態の回路遮断器のとりうる 異なる状態には、可動接点32が固定接点5から 開離してハンドル20の操作摘み22が図中左側 あるオフ状態(図2参照)、可動接点32が固定接 点5に接触してハンドル20の操作摘み22が図中 側にあるオン状態(図3参照)、可動接点32が 定接点5から開離してハンドル20の操作摘み22 が図中右側にあるトリップ状態(図4参照)、可 動接点32が固定接点5に溶着している状態(図5 照)がある。

 器体1は、ボディ2及びカバー3から構成さ ている。ハンドル20は、ボディ2の上壁に設 た窓孔2aから操作摘み(操作部)22を外部に突 させた状態で、ボディ2に設けたハンドル軸 28に回動自在に支持されている。ハンドル20 は、ハンドル20を図2中反時計回り方向に弾 付勢するハンドルばね(図示せず)が設けられ ている。ハンドル20は、操作摘み22が図中左 に位置する開極位置と、操作摘み22が図中右 側に位置する閉極位置との間で、ハンドル軸 28の周りで回動自在になっている。本実施形 におけるトリップ手段として、電磁釈放手 62および熱動釈放手段68とを備え、それぞれ 異常電流を検知すると開閉機構6にトリップ 作をさせるように構成されている。表示部 70は、器体1(ボディ2)の上面に設けた表示窓8 少なくとも一部を臨ませた状態で配置され 。

 ボディ2及びカバー3は、それぞれ、絶縁 を有する合成樹脂により、一面が開口した 箱状に形成されている。ボディ2とカバー3と は、互いの開口部を合わせ、ボディ2の四隅 突設されたボス2dをカバー3の側壁に設けた 通孔に挿入した状態で、ボディ2の左右両側 に設けた係止爪2cをカバー3の左右両側壁に けた係止孔3aに引掛係止させ、カバー3の表 から突出するボス2dの先端を潰すことによ 、ボディ2とカバー3とが結合される。また、 器体1内部の所定位置には固定接点板4が固定 れて、固定接点板4には固定接点5が固着さ ている。

 次に開閉機構6について、図2~8を参照しな がら説明する。図6,7,8は、それぞれ図2,3,4に けるハンドルおよび開閉機構の動作を示し いる。開閉機構6は、可動バー30と、支持ア ム40と、ラッチ部材50と、第1連動リンク24と 第2連動リンク26と、ばね部材38と、ラッチ ね51とを備えている。可動バー30と支持アー 40とラッチ部材50は、所定の厚みを有する金 属板に抜き加工および曲げ加工を施して形成 される。第1連動リンク24と第2連動リンク26は 、丸棒状の金属棒の両端を一方向に折曲する ことによってコ字形に形成される。ばね部材 38とラッチばね51は、両端部が互いに逆方向 突出する捩りコイルばねから形成される。 お、ばね部材38とラッチばね51の伸び縮みは 図6,7,8中では、簡略化のために単純なばね 伸び縮みで表現されている。

 可動バー30は、下部に可動接点32が設けら れて、長手方向の中間部に編組線13の一端が 着され、上部が第1回動軸46に軸支されてい 。これによって、可動バー30は第1回動軸46 周りで回動自在となっている。また、可動 ー30の上部には、ばね部材38が当接されるば 受け片34と、第2連動リンク26と係合するス ッパ片36が設けられている。ここで、ばね受 け片34は、可動バー30において第1回動軸46か 見て可動接点32が設けられた一端とは反対側 の端に設けられている。

 支持アーム40は、長手方向中間部が器体1 設けた第2回動軸9に軸支されて、下部に第1 動軸46を備えている。この構成によって、 持アーム40は、第2回動軸9の周りで回動自在 なっているとともに、支持アーム40の回動 よって可動バー30を共に移動させる。ここで 、第1回動軸46は、器体1の内壁に設けた円弧 のガイド溝2bに挿通されて、ガイド溝2bに沿 て移動するように備えられる。ガイド溝2b 設けられることで、支持アーム40は、第1回 軸46が固定接点5に最も近づく図中左端にあ ときのオン位置と、第1回動軸46が固定接点5 ら最も離れた図中右端にあるときのオフ位 との間で回動自在となっている。また、支 アーム40には、上端に第1連動リンク24の右 部を係脱自在に係合する係合部42が設けられ て、長手方向中間部には第2連動リンク26の下 脚部を引掛掛止するL字形の係合片44が設けら れる。

 第1連動リンク24は、左脚部でハンドル20 設けられた軸穴25に軸支されるとともに、オ フ状態では右脚部でラッチ部材50を係止して る。第1連動リンク24は、ハンドル20が開極 置から閉極位置へと回動操作されると、右 向にスライド移動することで、右脚部で支 アーム40の係合部42に当接し、さらに右脚部 支持アーム40の係合部42を右向きに押圧する ことで、支持アーム40に対して第2回動軸9の りで時計回りの回転をさせている。第2連動 ンク26は、上脚部でハンドル20に設けられた 長円状のガイド溝27に係入されるとともに、 脚部で支持アーム40の係合片44に引掛掛止さ れている。また、第2連動リンク26の上脚部は 、ハンドルに設けられたリンクばね29によっ 、ガイド溝27内で右端方向(軸穴25に近い側) 弾性付勢されている。ハンドル20のガイド 27は、軸穴25から見て時計回り方向(図2中に ける軸穴25の下方)に円周方向に沿って設け れている。

 ラッチ部材50は、上端に第1連動リンク24 右脚部と係合するL字形の爪片54を有し、長 方向中間部で支持アーム40とともに第2回動 9に回動自在に軸支され、下部に第1回動軸46 係入される長孔状のリンク孔59が形成され いる。ラッチ部材50は、下部の左側縁から延 長形成される第1押圧片56と、下部の右側縁か ら延長形成される略L字形の第2押圧片58とを えている。第1押圧片56と第2押圧片58は、そ ぞれ後述する電磁釈放手段62と熱動釈放手段 68から右向きの押圧を受けたときにラッチ部 50が第2回動軸9の周りで反時計回り回転する ように備えられる。

 ラッチ部材50の上部には、ラッチばね51が 当接するばね受け片52が設けられる。ラッチ ね51は、中央の孔に第2回動軸9が挿通され、 一端でばね受け片52に当接するとともに、他 で表示部材70に当接するように備えられる ラッチばね51は、ラッチ部材50に対して、ラ チ部材50が第2回動軸9の周りで時計回りの回 転をする方向の付勢力を与えている。ハンド ル20が開極位置から閉極位置へと回動操作さ るに伴って、第1連動リンク24が右方向にス イド移動すると、ラッチ部材50は付勢力に って第2回動軸9の周りで時計回りの回転をす る。そして、第1連動リンク24によって押圧を 受ける支持アーム40がオン位置に達すると、 ッチ部材50がラッチばね51の付勢力によって 第1連動リンク24を介して支持アーム40を右向 に押圧するようになり、それによって支持 ーム40をオン位置に保持している。言い換 ると、ラッチ部材50は、ラッチばね51による 勢力によって支持アーム40をオン位置に保 するラッチ位置と、支持アーム40に対して押 圧せずに支持アーム40をオフ位置へと回転す のを許可する解放位置との間で回動自在に っていて、ラッチ部材50はラッチ位置への 向に付勢されている。また、ラッチばね51は 、表示部材70に対して、表示部材70が第2回動 9の回りに反時計回りに回転するような付勢 力を与えている。

 ばね部材38は、中央の孔には第1回動軸46 挿通され、一端でボディ2に設けたばね受け 起(図示せず)に当接し、他端で可動バー30の ばね受け片34に当接するように備えられる。 なわち、ばね部材38は、可動バー30において 第1回動軸46から見て可動接点32とは反対側に けられている。したがって、ばね部材38は 動バー30に対して、可動バー30が第1回動軸46 周りで時計回りに回転する方向の付勢力を えるとともに、可動バー30を連結する支持 ーム40に対して、支持アーム40が第2回動軸9 回りに反時計回りに回転する方向の付勢力 与えている。すなわち、ラッチ部材50がラッ チばね51の付勢力によって支持アーム40をオ 位置に保持している状態においては、可動 点32が固定接点5に対して接圧を与える向き 、可動バー30はばね部材38によって付勢され いる。一方、支持アーム40がラッチ部材50に よる押圧から解放されてオン位置からオフ位 置への回転が許された状態においては、支持 アーム40はばね部材38によってオフ位置側へ 2回動軸9の周りで反時計回りに回転する向き に付勢されている。

 本実施形態における回路遮断器では、開 機構6の構成部品(可動バー30と支持アーム40 ラッチ部材50と第1連動リンク24と第2連動リ ク26)が、製造コストがかかる合成樹脂では く金属で形成されているので、回路遮断器 低コスト化を図ることができる。また、金 部品は合成樹脂成型品に比べて強度が大き ので、開閉機構6を構成する部品の小型化を 図ることができる。また、金属部品は温度に 対する経年変化が小さいので、回路遮断器の 性能を長期間に亘って維持できる。

 トリップ手段である電磁釈放手段62は、 角巻線からなるコイル63と、コイルボビン64 、磁性材料からなる固定鉄芯(図示せず)及 可動鉄芯(図示せず)と、付勢ばね(図示せず) 、押圧ピン65と、ヨーク66とで構成されてい る。コイル63の一端には、固定接点板4が固着 されている。コイルボビン64は、絶縁性を有 る合成樹脂により円筒状に形成されて、コ ル63が外周面に巻装される。コイルボビン64 の内部には、固定鉄芯と、コイルボビン64内 左右方向にスライド移動自在に設けられた 動鉄芯と、可動鉄芯を固定鉄芯から離れる 向に付勢する付勢ばね(図示せず)が配置さ る。押圧ピン65は、先端部がコイルボビン64 外側に突出するように可動鉄心に結合され 、可動鉄芯が固定鉄芯に近づくと先端部で ッチ部材50の第1押圧片56を右方向に押圧す ように配置される。ヨーク66は磁性材料によ って左下部に切欠を有する略ロ字形に形成さ れて、ヨーク66に囲まれるようにコイルボビ 64が配置される。ヨーク66の右側には、押圧 ピン65を挿通する挿通孔(図示せず)が形成さ る。ヨーク66の右側に、コイル63の一端と固 接点板4が固着される固着片が一体に形成さ れている。

 電磁釈放手段62は、コイル63に電流が流れ ていない状態(オフ状態)において、可動鉄芯 復帰ばねの付勢力によって固定鉄芯から離 し、可動鉄芯に連結された押圧ピン65が左 の位置まで後退するように構成されている 電磁釈放手段62は、コイル63に電流が流れる 、固定鉄芯-ヨーク66-可動鉄芯を通過する磁 路の磁気抵抗を小さくするように可動鉄芯と 固定鉄芯との間で吸引力が作用する。コイル 63に流れる電流が短絡電流等の過大な電流で る時は、復帰ばねの付勢力に抗して可動鉄 が固定鉄芯に近づくように移動することで 可動鉄芯に連結された押圧ピン65が右方向 突出する。押圧ピン65は、右方向へ突出して 、押圧ピン65の先端部でラッチ部材50の第1押 片56を右側へ押圧することで、開閉機構6に リップ動作をさせる。具体的には、押圧ピ 65は、第1押圧片56を右側へ押圧することに って、ラッチ部材50を第2回動軸9の周りで反 計回りの回転をさせる。開閉機構6は、ラッ チ部材50が反時計回り回転されると、ラッチ 材50と第1連動リンク24との係合が外れるこ で、支持アーム40をばね部材38の付勢によっ オフ位置へと反時計回りに回転させて、接 を強制開極するように構成されている。ト ップ動作が行われて接点が強制開極される 、コイル63に流れる電流は減少し始める。 イル63を流れる電流が減少すると、可動鉄芯 に作用する吸引力が低下するため、復帰ばね の付勢力によって可動鉄芯が初期位置に移動 し、押圧ピン65が左端の初期位置まで後退す 。

 また、本実施形態における回路遮断器で 、開閉機構6と熱動釈放手段62とがどちらも 属部品により構成されているので、開閉機 6と熱動釈放手段62との間を電気的に隔離す 必要がある。そこで本実施形態における器 1の内部における開閉機構6と熱動釈放手段62 との境界には、押圧ピン65が移動する範囲を いて絶縁壁が設けられている。絶縁壁は、 ディ2の内壁に立設された絶縁壁2e,2fと、カ ー3の内壁に立設された絶縁壁(図示せず)か 成る。この絶縁壁は、開極又は閉極時に可 接点32と固定接点5との間で発生したアーク 、金属部品で構成された開閉機構6を介して 電磁釈放手段62へと伝わるのを防止している また、ボディ2及びカバー3の内壁からそれ れ設けられた絶縁壁は、器体1が構成される お互いに隙間なく当接するように設計され いるので、開閉機構6と電磁釈放手段62との での通電を防止している。

 トリップ手段である熱動釈放手段68を構 するバイメタル板69としては、自己発熱によ って湾曲する形式の直熱型や、板状のヒータ が積層されヒータによる加熱で湾曲する傍熱 型のものを用いることができる。このバイメ タル板69の中間位置は、一端が可動バーに固 されている編組線13の他端に固着される。 イメタル板69に電流が流れていない状態では 、バイメタル板69は湾曲せず、バイメタル板6 9の先端が第2押圧片58に当接していない。電 側端子組90Aと負荷側端子組90Bとの間に過負 電流のような過大な電流が流れた時に、電 を流れる過負荷電流によってバイメタル板69 の温度が上昇することで、バイメタル板69が 曲するようになっている。バイメタル板69 、湾曲するとバイメタル板69の先端が第2押 片58を右側へ押圧することによって、ラッチ 部材50を第2回動軸9の周りで反時計回りの回 をさせて、開閉機構6に同様のトリップ動作 させている。トリップ動作が行われて接点 強制開極されると、バイメタル板69に流れ 電流は減少し始める。バイメタル板69に流れ る電流が減少すると、バイメタル板69の温度 低下するので、バイメタル板69の湾曲度合 が小さくなる。バイメタル板69の湾曲度合い が小さくなると、バイメタル板69の先端部が ッチ部材50の第2押圧片58から離れて初期状 に戻る。

 表示部材70は合成樹脂成型品からなり、 ディ2の上面に開口する表示窓8内で、オン状 態、オフ状態、トリップ状態の何れかを表示 するために用いられる。図20~図23に示すよう 、この表示部材70は、板状の回動体71と、当 接片72と、表示面73と、係止爪片74,74と、連結 片75と、ガイド片76と、突出片77とを一体に備 えている。回動体71は、図20および図23に示す ように、第2回動軸9が挿入される軸孔78を有 ている。すなわち、回動体71は、支持アーム 40およびラッチ部材50とともに、第2回動軸9に 回動自在に枢支される。当接片72は、回動体7 1の上部の左縁から幅方向の一側(図20におけ 紙面手前側)に突出して、支持アーム40の係 片44に当接する。ラッチばね51は、一端で表 部材70の当接片72に当接する。表示面73は、 面が第2回動軸9を中心とする円弧状に形成 れて、表示面73の前面のうち少なくとも一部 が表示窓8を介して露出するように配置され 。係止爪片74,74は、表示面73の左側端の幅方 (図20における紙面に対して垂直方向)の両側 縁から、表示面73の上面に沿って右側方向へ れぞれ延長するように形成される。連結片7 5は、回動体71の上側から右斜め上方に突出す るようにして形成され、回動体71と表示面73 下面との間を連結する。ガイド片76は、表示 面73の右側下面より左斜め下方に向かって延 するようにして形成される。突出片77は、 動体71の上側の右縁から右側方向へ突出する ようにして形成される。なお表示面73は上面 円周方向の中間部に凹部を有し、この凹部 オフ状態を表示するオフ表示部73aとなって る。また表示面73には、表示面73の上面の円 周方向におけるオフ表示部73aの両側に、オン 状態を表示するオン表示部73bと、トリップ状 態を表示するトリップ表示部73cとを有してい る。各表示部73a~73cに対してそれぞれ異なっ 色や表示内容が与えられることで、この構 は、オン状態とオフ状態とトリップ状態の 別を可能にしている。

 消弧装置80は、アーク走行板82と消弧グリ ッド84とで構成される。アーク走行板82は、 板状の金属板を曲成することによって形成 れている。アーク走行板82は、一端にバイメ タル板69の基部が結合され、他端には消弧片8 6を備えている。消弧片86は、器体1の下側壁 沿って器体1の左側へ延設されるとともに、 下方向においてヨーク66と対向している。 弧グリッド84は、上下方向に所定の間隔をお いて平行配置された複数枚の導電板からなる 消弧板87と、絶縁材料により形成されて消弧 87の幅方向における両面をそれぞれ覆う支 板88とで構成されている。ここで、消弧グリ ッド84は、消弧片86とヨーク66の下側との間に 配設されている。この消弧装置80によれば、 動接点32が固定接点5から離れる際にアーク 生じた場合に、アークを引き伸ばして消弧 ることができる。尚、消弧装置80は従来周 のものを用いることができるので、本実施 態では詳細な説明を省略する。

 図12~15に示すように、ボディ2とカバー3が 結合されると、電線挿入口16,16および丸孔状 工具挿入口18,18が形成される。電線挿入口16 ,16は、ボディ2の左右両側壁の開口縁に設け れた角穴状の凹溝16a,16a(図16,18参照)とカバー 3の左右両側壁の開口縁に設けられた角穴状 凹んだ凹溝(図示せず)とによって形成される 。工具挿入口18,18は、ボディ2の前側壁開口縁 の左右両側部に設けられた半円形の凹溝18a,18 a(図16~19参照)と、カバー3の前側壁開口縁の左 右両側壁に設けられた半円形の凹溝(図示せ )によって形成される。

 電源側および負荷側からの外部電線は、 れぞれ電源側端子部90Aおよび負荷側端子部9 0Bに接続される。電源側端子部90Aおよび負荷 端子部90Bはそれぞれ、金属板によって略コ 状に形成されたねじ端子92,92と、角筒状に 成された固定具94,94(所謂ピラー端子)と、ね 96,96とを備えている。そして、負荷側端子 90Bのねじ端子92にはコイル63の一端が固着さ 、電源側端子部90Aのねじ端子92には帯板状 バイメタル板69に一端が固着された編組線12 他端が固着されている。この構成によって 可動接点32が固定接点5に閉じられた状態で 、電源側端子部90Aのねじ端子92-編組線12-バ メタル板69-編組線13-可動バー30-可動接点32- 定接点5-固定接点板4-コイル63-負荷側端子部 90Bのねじ端子92の経路で電路が形成されてい 。

 ねじ端子92は、ねじ96が挿通孔(図示せず) 通して遊嵌されてねじ96を保持する保持片92 aと、固定具94に係合する端子片92bと、保持片 92aと端子片92bとを接続する中間片92cを備えて いる。固定具94は、導電性を有する金属板を いて左右方向を軸方向とする角筒状に形成 れる。固定具94は、ねじ孔(図示せず)を通し てねじに螺合されるねじ受け94aと、ねじ受け と離間するクランプ94bとを有している。ねじ 受け94aとクランプ94bとの間に端子片92bが収め られるように、ねじ端子92の端子片92bが固定 94の筒内に挿入されて、ねじ端子92はボディ 2およびカバー3の内壁に設けた隔壁間に挿入 定される。すなわち、ねじ受け94aとクラン 94bとの間に端子片92bが収められていて、固 具94が端子片92bに対して移動自在になって る。端子片92bとクランプ94bとの間には電線 入口16に連通するギャップが形成されて、電 線挿入口16を介して挿入された外部電線がこ ギャップに入るようになっている。そして ねじ受け94aがねじ96に螺合することで、ね 96の回転により固定具94が移動することで、 定具94は外部電線をクランプ94bと端子片92b の間で挟持することで固定し、それによっ 電源側および負荷側からの外部電線が電源 端子部90Aおよび負荷側端子部90Bに接続され ようになっている。クランプ94bには、電線 入口16を通して器体1の外部に延出するガイ 片98と、クランプ94bの下面から下方へ突出す る蓋板99が形成されている。蓋板99は、電線 入口16よりも幅広に形成されている。

 以下に、回路遮断器の電源側端子組90A又 負荷側端子組90Bに外部電線を接続する方法 ついて、図1~2と図16~19を参照しながら説明 る。図17と19では、簡略化のために、表示部 70と2つの編組線12、13が省略されている。先 ず、工具挿入口18を介して挿入されたドライ ー(図示せず)によって、ねじ96が緩む方向に 回転された場合について説明する。ねじ96が む方向に回転されると、ねじ96の回転に応 て、ねじ96が螺合した固定具94は、共に移動 るガイド片98の下面が電線挿入口16の下側縁 に当接するまで下へ移動する。ここで、ねじ 端子92の中間片92cは、端子片92bとばね受け94a の間への外部電線の誤挿入を防止する役目 果たしている。

 次に、工具挿入口18を介して挿入された ライバー(図示せず)によって、ねじ96が締ま 方向に回転された場合について説明する。 じ96が締まる方向に回転されると、ねじ96の 回転に応じて、固定具94は、ガイド片98の図 上面が電線挿入口16の上側縁に当接するまで 上へ移動する(図16および図17参照)。ここで、 固定具94に設けられた蓋板99は、固定具94と共 に移動することによって、クランプ94bより下 方と電線挿入口16との連通を妨げているので 固定具94が上へ移動した状態において、外 電線が固定具94より下方へ誤って挿入される のを防止している。

 次に、電源側端子組90Aに、外部電線100が 続されるまでの過程について説明する。図1 および図2のように固定具94が下に位置してい る状態で、外部電線100の被覆が剥かれた芯線 部分が、電線挿入口16を介してねじ端子92の 子部92bと固定具94のクランチ94bとの間に挿入 される。その後、工具挿入口18を介して挿入 れたドライバーによって、ねじ96が締まる 向に回転されると、ねじ96の回転に応じて、 固定具94は上へ移動する。固定具94が上に移 し、外部電線100の芯線が端子片92bとクラン 94bとの間で挟持されることで、外部電線100 電源側端子組90Aに接続される(図18および図19 参照)。接続された状態で、工具挿入口18を介 して挿入されたドライバーによってねじ96が まる方向に回転されると、ねじ96の回転に じて固定具94が下へ移動することで、外部電 線100が電源側端子組90Aから容易に取り外され る。外部電線が負荷側端子部90Bに接続される 場合、取り外される場合も同様である。ガイ ド片98は、ねじ96の回動によって固定具94と共 に移動することから、ガイド片98の位置から 定具94の位置を容易に判別することを可能 している。さらに、ガイド片98は、外部電線 100をねじ端子92の端子部92bと固定具94のクラ チ94bとの間にガイドする役目を果たすので 確実且つ容易に外部電線100が接続されるこ を可能にしている。

 次に、回路遮断器の動作について図2~図11 を参照して説明する。オフ状態では、ハンド ルばねの付勢力によって、操作摘み22が窓孔2 aの左端縁に当接している。この時、第1連動 ンク24の左脚部および第2連動リンク26の上 部は上側に引き上げられている。第1連動リ ク24は、左脚部が引き上げられた状態では 右脚部で支持アーム40に対して当接していな い。したがって、オフ状態においては、支持 アーム40はばね部材38の付勢力による第2回動 9周りでの反時計回り回転によって、オフ位 置に保持されている。そして、第1回動軸46は ガイド溝2bの右端に位置している。この時、 持アーム40の係合片44は、可動バー30のスト パ片36に当接し、可動接点32は固定接点5か 開離している。また、ラッチ部材50は、爪片 54が第1連動リンク24の右脚部と係合した状態 停止している。この時、表示部材70は、ラ チばね51の付勢力による第2回動軸9の周りで 反時計回り回転を受け、図24に示すように 示部材70の係止爪片74が器体1の内壁に設けた 係止突起10によって係止されて、表示部材70 表示面73のオフ表示部73aがボディ2の表示窓8 介して露出している。

 ハンドル操作によってオフ状態(図2,6,9参 )からオン状態(図3,7,11参照)へと移行する間 おける開閉機構6の動作について説明する。 オフ状態において、ハンドル20がハンドル軸2 8の周りで時計回り方向へ回転されると、ハ ドル20の回転に伴って、第1連動リンク24の右 脚部が支持アーム40の係合部42に当接して右 きに押圧する。支持アーム40は、係合部42で 圧を受けることによって、第2回動軸9の周 で時計回りに回転する。支持アーム40が時計 回りに回転すると、支持アーム40の下端に取 された第1回動軸46がガイド溝2bに沿って固 接点板4に近付く方向(図中左側)へスライド 動するので、第1回動軸46に軸支された可動 ー30も同時に左側へ移動する。

 オフ状態からオン状態へと移行する間で 、開閉機構6を構成している第2連動リンク26 、可動バー30、支持アーム40の動作について 細に説明する。図9に示すオフ状態から、ハ ドル20の操作によって支持アーム40が第2回 軸9の周りで所定の角度だけ回転されると、 ンドル20の操作に伴って下側へ移動する第2 動リンク26の下脚部が、可動バー30のストッ パ片36に当接して下向きに押圧する。そして 可動バー30は第2連動リンク26による下向き 押圧を受けると、ばね部材38の付勢に逆らっ て第1回動軸46の周りに反時計回りに回転する 。すなわち、可動バー30は、ストッパ片36に いて第2連動リンク26による下向きの押圧を けているときは、可動バー30の回転中心であ る第1回動軸46が左側へ移動しながら、第1回 軸46の周りで反時計回りに回転している(図10 参照)。さらに、この状態から支持アーム40が ハンドル20の操作によってオン位置に回動さ ると、ガイド溝27に係合される第2連動リン 26の上脚部がハンドル20の回転によって上に 移動することで、第2連動リンク26と可動バー 30との係合が外れる。可動バー30は、第2連動 ンク26との係合から解放されると、ばね部 38の付勢力によって第1回動軸46の周りで時計 回りに急速に回転する。可動バー30の急速な 転によって、可動接点32は固定接点5に対し 素早く接近した後に閉極する(図11参照)。こ のように、支持アーム40が所定の角度だけ回 してからオン位置に到達するまでの間にお て、第2連動リンク26が可動バー30に対して 動接点32が固定接点5に近づくような回転を 制することで、可動接点32が固定接点5に対 て素早く接近した後に閉極することを可能 するので、アーク発生を防止している。ま 、第2連動リンク26の上脚部は、リンクばね29 によって、第2連動リンク26と可動バー30との 合が外れる向きに付勢されている。したが て、第2連動リンク26と可動バー30との係合 外れている間において、第2連動リンク26の 脚部の位置が定まり、開閉機構6の動作を安 させることができる。また、リンクばね29 付勢力を調整することによって、第2連動リ ク26と可動バー30との係合が外れるときのハ ンドル20の回転角を変更することができる。 た、本実施形態における回路遮断器では、 動接点32が固定接点5に近づくのを規制する において、従来の回路遮断器のように部材 摺動させることがなく、摺動による部材の 耗を伴わないので、開閉機構6を長持ちさせ ている。

 オフ状態からオン状態へと移行する間に いて、ラッチ部材50はラッチばね51の付勢力 によって時計回りに回転する。そして、支持 アーム40が第1連動リンク24の右脚部による当 を受けながらオン位置にまで回動されると ラッチ部材50の爪片54が第1連動リンク24の右 脚部と係合した状態で、ラッチ部材50がラッ 位置まで回動される。ラッチ位置にあるラ チ部材50は、ラッチばね51の付勢力によって 第1連動リンク24を介して支持アーム40に対し 右向きに押圧することで、支持アーム40を ン位置に保持している。

 ハンドル操作によってオフ状態からオン状 へと移行する間において、支持アーム40の 合片44がラッチばね51の付勢力に抗して表示 材70の当接片72を図3中上側へ押圧すること よって、表示部材70が第2回動軸9の周りで時 回りに回転する。オン状態における表示部 70の回転位置は、閉極状態で係合片44と当接 片72とが接触する位置で決まり、表示部材70 表示面73において円周方向の左側部(オン表 部73b)が表示窓8を介して露出する。(図25参照 )
 オン状態においては、図3に示すように第1 動リンク24の左脚部が、ハンドル軸28と第1連 動リンク24の右脚部とを結ぶ線よりも下側に 置することによって、ばね部材38の付勢力 ハンドルばねの付勢力などがバランスして る。この力のバランスによって、ハンドル20 の操作摘み22が閉極位置で保持され、可動接 32と固定接点5との接触が保持されている。

 ハンドル操作によって、オン状態(図3,7,11参 照)からオフ状態(図2,6,9参照)へと移行する場 の開閉機構6の動作について説明する。オン 状態において、ハンドル20の操作摘み22が閉 位置から開極位置に向けてハンドル軸28の周 りで反時計回りに回転移動されると、ハンド ル20の回転に伴って、第1連動リンク24の左脚 および第2連動リンク26の上脚部が上側に引 上げられる。第1連動リンク24は、左脚部が 側に引き上げられることで、右脚部でラッ 部材50の爪片54を左側に押圧して、ラッチ部 材50を第2回動軸9を中心とする反時計方向に 放位置へと回転させる。ラッチ部材が反時 回りに回転されると、支持アーム40は、オン 位置に保持されなくなるので、ばね部材38の 勢力によって第2回動軸9の周りで反時計回 に回転する。さらに、支持アーム40は第1回 軸46によって可動バー30を軸支しているので 支持アーム40はこの反時計回り回転と同時 可動バー30を回転移動させ、それによって可 動接点32を固定接点5から素早く開離させてい る。したがって、ばね部材38は、付勢力によ て可動接点32を固定接点5から素早く開離さ ることによって、アーク発生を防止してい 。なお、支持アーム40は、共に移動する第1 動軸46がガイド溝2bの右端位置に達したとこ ろで、回転を停止する。ラッチ部材50は、ラ チ部材50の爪片54が第1連動リンク24の右脚部 と係合した状態で停止している。表示部材70 、表示面73の中間部(オフ表示部73a)が表示窓 8を介して露出するようにして停止する。(図2 4参照)
 次に、熱動釈放手段68および電磁釈放手段62 が異常電流を検出することで、オン状態から 接点が開極されたトリップ状態(図4、図8参照 )へと移行するときの開閉機構6のトリップ動 について説明する。

 まず、熱動釈放手段68が異常電流を検出 た場合について説明する。オン状態におい 、過負荷電流のような異常電流が電路に流 ると、電路を流れる過大な電流によってバ メタル板69の温度が上昇する。やがて、バイ メタル板69が温度上昇によって湾曲し、バイ タル板69の上端がラッチ部材50の第2押圧片58 をラッチばね51の付勢力に抗して右方向に押 する。ラッチ部材50の第2押圧片58が右方向 押圧を受けると、ラッチ部材50の爪片54が支 アーム40の係合部42から離れるように、ラッ チ部材50がラッチ位置から解放位置へと第2回 動軸9の周りで反時計回りに回転する。

 このラッチ部材50の反時計回り回転によ て、支持アーム40はオン位置に保持されなく なる。そして、支持アーム40はばね部材38の 勢力によって第2回動軸9の周りで反時計回り に回転する。支持アーム40は第1回動軸46によ て可動バー30を軸支しているので、支持ア ム40はこの反時計回り回転と同時に可動バー 30を回転移動させ、それによって可動接点32 固定接点5から素早く開離させている。した って、ばね部材38は、付勢力によって可動 点32を固定接点5から素早く開離させること よって、アーク発生を防止している。この きも、支持アーム40の係合片44と可動バー30 ストッパ片36とが当接している。

 第1連動リンク24の右脚部は、ラッチ部材5 0の爪片54との係合が外れることで、第1連動 ンク24の右脚部が表示部材70のガイド片76を 4中上側に跳ね上げる。跳ね上がった第1連動 リンク24の右脚部は、表示部材70を第2回動軸9 の周りで反時計回りに回転させる。そして図 26に示すように、表示部材70の係止爪片74が器 体1の内壁の係止突起10を乗り越える位置まで 回転する。すなわち表示部材70は、オフ状態 の位置よりもさらに反時計回りに回転させ れ、表示部材70の表示面73のトリップ表示部 73cが表示窓8を介して露出する。

 トリップ動作直後の状態(図4、図8参照)か らは、ハンドル20がハンドルばねの付勢力に って閉極位置から開極位置まで回転し、ハ ドル20の回転に伴って第1連動リンク24の右 部が左側へ引っ張られる。すると、第1連動 ンク24の右脚部がガイド片76に案内されてラ ッチ部材50の爪片54に係合するので、表示部 70の回転位置を除けばオフ状態と同様の状態 となる。

 次に、電磁釈放手段62が異常電流を検出 た場合について説明する。オン状態で、電 に短絡電流のような異常電流が流れると、 イル63に流れる電流によって磁界が発生する 。磁界が発生すると、固定鉄芯-ヨーク66-可 鉄芯を通過する磁路の磁気抵抗を小さくす ように可動鉄芯と固定鉄芯との間で吸引力 作用して、可動鉄芯が固定鉄芯側へ移動す 。このとき、可動鉄芯の移動に応じて、押 ピン65は、右方向へ突出してラッチ部材50の 1押圧片56を右向きに押圧する。第1押圧片56 右向きの押圧を受けると、ラッチ部材50は ラッチ部材50の爪片54が支持アーム40の係合 42から離れるように第2回動軸9の周りで反時 回りに回転する。ラッチ部材50の反時計回 の回転によって、熱動釈放手段68が異常電流 を検出した場合と同様に、開閉機構6はトリ プ動作をして、可動接点32を固定接点5から 早く開離させている。

 トリップ動作後のオフ状態から再びオン 態に戻す場合は、上述したオフ状態からオ 状態へと移行する場合と同様に、ハンドル 作によって、ハンドル20の操作摘み22を開極 位置から閉極位置へと時計回り方向に回転移 動させればよい。この場合の開閉機構6およ 表示部材70の動作については、上述したオフ 状態からオン状態へと移行する場合と同様で あるので、説明を省略する。

 図5は、過大電流によって可動接点32と固 接点5とが溶着した状態を示している。上述 の熱動釈放手段68および電磁釈放手段62が異 電流を検出した場合と同様、オン状態にお て、電磁釈放手段62又は熱動釈放手段68が過 電流を検知して第1押圧部56又は第2押圧部58 押圧すると、ラッチ部材50の爪片54が支持ア ーム40の係合部42から離れるように、ラッチ 材50が第2回動軸9の周りで反時計回りに回転 る。このとき、第1連動リンク24とラッチ部 50の爪片54との係合が外れるので、ハンドル 20がハンドルばねの付勢力によってハンドル 28の周りで反時計回りに回転する。このと に可動接点32と固定接点5とが溶着している 、可動バー22は第1回動軸46の周りで反時計回 りに回転して開極することができないので、 支持アーム40も第2回動軸9の周りで反時計回 の回転ができずにオン位置に保持される。 た、ラッチ部材50が第2回動軸9の周りで反時 回りに回転することで、ハンドル20はハン ル軸28の周りで反時計回りに回転する。しか し、ある回転角に達すると、ハンドル20に係 された第2連動リンク26の下脚部が可動バー3 0のストッパ片36に当接して下向きに押圧する 。この時、可動バー32は固定接点5に溶着して いるので、この下向きの押圧を受けても回転 移動することができない。それゆえに、第2 動リンク26は、下脚部が下向きに移動するこ とができず、上脚部がガイド溝27の図5中上縁 に当接した状態で保持される。したがって、 ハンドル20が開極位置まで反時計回りに回転 ることができずに、操作摘み22が閉極位置 開極位置との中間に位置した状態で保持さ る。この動作によって、使用者は可動接点32 と固定接点5との溶着を容易に知ることがで る。

 尚、本実施形態の回路遮断器は、電磁釈 手段62と熱動釈放手段68の両方を備えている が、いずれか一方のみを備えていてもよい。 また、各釈放手段の構成は上記の構成に限定 されるものではない。また電源側端子組90Aや 負荷側端子組90Bや開閉機構6も上記の構成に 定されるものではなく、状況に応じて好適 ものを用いれば良い。




 
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