JP2000149754A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電流遮断時のアークガスが開閉機構側に侵入し
ないようにする。 【解決手段】回路遮断器の絶縁容器をケース１、中間ケ
ース２４及びカバー２の上下３部分に分割構成し、固定
接触子２１，２３及びこれらを橋絡する可動接触子２２
はケース１内に収容させ、開閉機構１３及び過電流引外
し装置８は中間ケース２４に収容させるとともに、中間
ケース２４の底壁２４ａの角穴２７をスライド自在に貫
通し、開閉機構１３の開閉レバー２９に駆動されて可動
接触子２２を開閉動作させるホルダ１１を底壁２４ａに
対して垂直に直進運動させる。角穴２７におけるホルダ
１１と底壁２４ａとの間の隙間は、ホルダ１１が直進運
動するものであるために僅少でよく、ケース１内で発生
したアークガスは底壁２４ａに完全に遮られて、中間ケ
ース２４内の開閉機構１３には達しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、配線用遮断器や
漏電遮断器などの低圧回路遮断器に関し、詳しくは電流
遮断時に発生する金属溶融物の開閉機構部分への拡散を
防止するための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記回路遮断器は一般に、箱形の絶縁容
器の前後両端に電源側及び負荷側の端子がそれぞれ配置
され、これらの端子間を結ぶ電路を形成する通電導体、
前記電路を開閉する可動接触子及び固定接触子、これら
可動・固定接触子を囲む消弧室、前記可動接触子を絶縁
物のホルダを介して開閉動作させる開閉機構、この開閉
機構をトリップ動作させる過電流引外し装置等が前記絶
縁容器内に収容されて構成されている。

【０００３】図１０はこのような回路遮断器（３極配線
用遮断器）の従来例を示すＯＮ状態の縦断面図、図１１
はそのXI−XI線から見た要部拡大正面図である。図１０
において、上面が開口したケース１と下面が開口したカ
バー２とからなる箱形の絶縁容器の前後（図１０の左
右）端に、各極の電源側端子３及び４がそれぞれ配置さ
れ、それらの間の電路は、電源側端子４と一体の固定接
触子５、一端が固定接触子５と接触する可動接触子６、
可動接触子６の他端に接続されたリード線７、リード線
７に接続された過電流引外し装置８のヒータ導体９、ヒ
ータ導体９に接続され、かつ負荷側端子４と一体形成さ
れた中継導体１０により形成されている。固定接触子５
及び可動接触子６の各接触端部には固定接点５ａ及び６
ａがそれぞれ取り付けられている。

【０００４】可動接触子６は図１０の右端で絶縁物から
なるホルダ１１に片持ち保持され、ホルダ１１は極間で
各極のホルダ１１を一体に連結する開閉軸１２を介して
ケース１に回動可能に支持されている。中央極のホルダ
１１には開閉機構１３が連結され、カバー２から突出す
る開閉ハンドル１４の図６の左右方向の開閉操作によ
り、可動接触子６はホルダ１１を介して回転運動により
図示矢印方向に開閉動作する。また、過電流発生時には
過電流引外し装置８の作動により、トリップクロスバー
１５を介して開閉機構１３のラッチが解かれ、可動接触
子６が自動的に開極する。可動接触子６の開極時には可
動・固定接点６ａ・５ａ間にアークが発生する。そこ
で、このアークを消滅させるために、可動接触子６を囲
むように消弧室１６が設置されている。消弧室１６はＶ
字状の切欠を有する磁性板（グリッド）１７が絶縁物の
支持板１８に複数枚支持されて構成され、アークをグリ
ッド１７に引き込んで分断・冷却することにより消弧す
る。なお、図１０における過電流引外し装置８は周知の
熱動・電磁式のもので、過負荷電流領域ではバイメタル
の湾曲によりトリップクロスバー１５を回動させ、短絡
電流のような大電流領域では可動鉄片を瞬時に吸引して
トリップクロスバー１５を回動させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した回路遮断器に
おいて、電流遮断時にはアーク熱により、アークに曝さ
れる金属部品、例えば接点５ａ，６ａ、可動接触子６、
グリッド１７などが溶融し、この金属溶融物はアーク熱
により発生するガス圧のために周囲に飛散する。そこ
で、従来は消弧室１６と開閉機構１３との間に絶縁板か
らなる隔壁１９を挿入し、金属溶融物が開閉機構１３側
に侵入しないようにしている。ちなみに、金属溶融物が
開閉機構１３に付着すると可動部分の動きが阻害され、
場合によっては開閉動作が不能になることがある。

【０００６】図１１に示すように、隔壁１９は可動接触
子６の運動方向にスリット２０を有する門形に形成さ
れ、ケース１及びカバー２に相間隔壁により区画形成さ
れた各極の電路空間に前後を仕切るように装着されてい
る。ここで、図１１の（Ａ）はＯＦＦ時を示し、（Ｂ）
はＯＮ時を示している。ところが、図１１から分かるよ
うに、スリット２０により（Ａ）のＯＦＦ時には可動接
触子６の下側に、また（Ｂ）のＯＮ時には可動接触子６
の上側に隙間（斜線で示す）が生じる。そのため、従来
は隔壁１９を設けても金属溶融物の開閉機構１３側への
侵入を十分に阻止することができず、開閉機構１３の正
常な動作が阻害される危険が大きかった。この発明の課
題は、アーク熱により生じた金属溶融物が開閉機構側に
侵入しにくい構造を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、回路遮断器の絶縁容器を上面が開口し
たケース、底壁付の枠体からなる中間ケース及び下面が
開口したカバーの上下３部分で構成し、かつ可動接触子
はホルダが前記中間ケースの底壁に対して垂直に直線運
動することにより開閉動作するように構成するととも
に、可動・固定接触子と消弧室とを前記ケースに収容さ
せ、開閉機構と過電流引外し装置とを前記中間ケースに
収容させ、前記ホルダを前記中間ケースの底壁を摺動自
在に貫通させて配置するものとする（請求項１）。この
ような請求項１の発明によれば、可動部分を有する開閉
機構や過電流引外し装置は、金属溶融物を発生させる可
動・固定接触子や消弧室から中間ケースの底壁により隔
てられるとともに、可動接触子のホルダは中間ケースの
底壁に対して垂直に直線動作するものであるため、ホル
ダが摺動自在に貫通する中間ケース底壁の穴とホルダと
の間の隙間は僅少とすることができ、金属溶融物の開閉
機構側への侵入を確実に防ぐことができる。

【０００８】請求項１の回路遮断器において、前記中間
ケースを電源側中間ケースと負荷側中間ケースとに２分
割し、前記電源側中間ケースに前記開閉機構を収容さ
せ、前記負荷側中間ケースに前記過電流引外し装置を収
容させれば（請求項２）、中間ケースの電源側は開閉機
構部分、また負荷側は過電流引外し装置部分として機能
別にユニット化することが可能になり、遮断容量や定格
電流により部品の一部が異なる開閉機構や過電流引外し
装置を分割した中間ケースと一体化したユニットとして
用意し、それらの組合せにより各種の仕様に対応すると
いう効率的な組立を行うことができる。

【０００９】更に、請求項１の回路遮断器において、前
記負荷側中間ケースを各極ごとに分割すれば（請求項
３）、例えば出荷試験で１極の過電流引外し装置の特性
不良が発見された場合に、その極だけを差し換えること
が可能となり、組立作業性が一層良好となる。

【００１０】一方、請求項１の回路遮断器において、前
記可動接触子の可動接点と前記固定接触子の固定接点と
の間に接触圧力を与える接触スプリングを前記可動接触
子とともに前記ホルダに保持させれば、可動接触子を開
閉機構で開極させる際に接触スプリングを変形させるこ
とがなくなり、開閉機構に対する負荷力を減らしてその
小形化を図ることができる（請求項４）。

【００１１】その場合、前記ホルダを前記開閉機構によ
り前記ケース側から前記中間ケース側に引き上げて前記
接触圧力を生じさせることができ（請求項５）、また逆
に前記中間ケース側から前記ケース側に押し下げて前記
接触圧力を生じさせることができる（請求項６）。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図５はこの発明の実施の形
態を示すもので、図１は回路遮断器（配線用遮断器）の
ＯＮ状態の縦断面図、図２は図１の回路遮断器の負荷側
正面図、図３は同じく平面図、図４は図３からカバーを
除いて中間ケースを示した平面図、図５は図４から中間
ケースを除いてケースを示した平面図である。なお、従
来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとす
る。図１〜図５、特に図１において、箱形の絶縁容器の
前後（図１の左右）端に、各極の電源側端子３及び４が
それぞれ配置され、それらの間の電路は、電源側端子４
と一体の一方の固定接触子２１、一端が固定接触子２１
と接触する橋絡形の可動接触子２２、可動接触子２２の
他端と接触するもう一方の固定接触子２３、固定接触子
２３と一体の過電流引外し装置８のヒータ導体９、ヒー
タ導体９に接続され、かつ負荷側端子４と一体形成され
た中継導体１０により形成されている。固定接触子２１
及び２３の各接触端部には固定接点２１ａ及び２３ａが
それぞれ取り付けられ、可動接触子２２の両端接触部に
は可動接点２２ａがそれぞれ取り付けられている。

【００１３】ここで、回路遮断器の絶縁容器は、上面が
開口したケース１、底壁２４ａを有する枠体からなる中
間ケース２４及び下面が開口したカバー２の上下３部分
で構成され、これらは図１に示すように積層されて、４
個所のねじ２５（図３）により一体的に締め付けられて
いる。ケース１、中間ケース２４及びカバー２の内部
は、いずれも左右２列の相間隔壁により３極分の電路空
間に区画されている。そして、各極の前後一対の固定接
触子２１，２３、これらの間を橋絡する可動接触子２２
及び可動接触子２２の前後両端をそれぞれ囲む一対の消
弧室１６はケース１に収容され、開閉機構１３と過電流
引外し装置８とは中間ケース２４に収容されている。可
動接触子２２は図示の通り前後対称の凸状に折り曲げ形
成され、ケース１の底壁との間に挿入された圧縮コイル
ばねからなる接触スプリング２６により固定接触子２
１，２３に対して押圧されるとともに、その頭部に絶縁
物からなる角柱状のホルダ１１がその下端部の凹部を介
して被嵌されている。ホルダ１１は、ケース１に形成さ
れた図示しない案内溝により、図１の上下方向に直線運
動するように案内されている。

【００１４】一方、中間ケース２４の底壁２４ａには、
ホルダ１１に対応して、その輪郭に沿う角穴２７があけ
られており、ホルダ１１は穴２７をスライド自在に貫通
して、その上端部が中間ケース２４内に突出している。
固定接触子２１及び２３はいずれも中間ケース底壁２４
ａの下面に図示しないねじで締め付けられているが、図
１に示すように中間ケース２４がケース１上に積層され
た状態でケース１内に位置する。また、固定接触子２３
と一体のヒータ導体９は角穴２７を通して中間ケース２
４内に延びている。

【００１５】開閉機構１３は、内部機構は省略するが、
開閉ハンドル１４の図１の左右方向の開閉操作に応じ
て、軸２８を支点にして図示矢印方向に回転動作をする
開閉レバー２９を有している。開閉レバー２９は図４に
示すように、３本の腕２９ａからなる三叉状に形成され
ており、各腕２９ａの先端は図１及び図４に示すよう
に、ＯＮ状態において各極のホルダ１１の上端面に近接
している。図１において、開閉ハンドル１４を右方向に
ＯＦＦ操作すると、開閉レバー２９が時計方向に回動
し、ホルダ１１を接触スプリング２６に抗して、中間ケ
ース２４の底壁２４ａに垂直に、かつ直線的に押し下げ
る。これにより、可動接触子６は開極し、回路遮断器は
ＯＦＦ状態となる。

【００１６】そのＯＦＦ状態から開閉ハンドル１４を図
１の左方向にＯＮ操作すると、開閉レバー２９が図示位
置に戻り、可動接触子６は接触スプリング２６に押し上
げられて閉極する。その際、ホルダ１１は中間ケース底
壁２４ａに垂直に、かつ直線的に上昇する。また、過電
流発生時に過電流引外し装置８の作動により、トリップ
クロスバー１５を介して開閉機構１３のラッチが解かれ
ると、開閉レバー２９は時計方向に回転駆動され、可動
接触子６が自動的に開極する。過電流引外し装置８は従
来例のものと同等として、機構の図示は省略する。ここ
において、ホルダ１１は上に述べたように中間ケース２
４の底壁２４ａに対して、垂直にかつ直線的に運動する
ものであるため、角穴２７におけるホルダ１１と中間ケ
ース２４の底壁２４ａとの隙間はホルダ１１のスライド
に必要な最小限のきわめて僅少なものに抑えられてい
る。

【００１７】図１において、可動接触子２２の開極時に
は可動・固定接点２２ａ・２１ａ，２３ａ間にアークが
発生し、このアークは消弧室１６に引き込まれて消弧さ
れる。また、その際に発生した金属溶融物を含むアーク
ガスは、図２及び図５に示すように、ケース１の前後に
形成された各左右一対の排気口３０から、図５に矢印で
示すように排出される。その場合において、ケース１内
で発生したアークガスは、底壁２４ａにおけるホルダ１
１の周囲の隙間がきわめて僅少であるため、中間ケース
２４内にはほとんど侵入しない。

【００１８】一方、図４において、中間ケース２４は角
穴２７の中心を通る分割線Ｐ上で、電源側中間ケース２
４Ａと負荷側中間ケース２４Ｂとに２分割され、開閉機
構１３は電源側中間ケース２４Ａに搭載され、過電流引
外し装置８は付加側中間ケース２４Ｂに搭載されてい
る。更に、負荷側中間ケース２４Ｂは、相間隔壁２４ｂ
に沿う左右２個所の分割線Ｑ上で各極ごとに分割されて
いる。そして、開閉機構１３が固定された電源側中間ケ
ース２４Ａ及び各極の過電流引外し装置８がそれぞれ固
定された負荷側中間ケース２４Ｂの各分割片はそれぞれ
ユニット化されている。

【００１９】図４に示したように、中間ケース２４を分
割して、それらに搭載する開閉機構１３や過電流引外し
装置８とともにユニット化すれば、遮断容量により一部
の部品が異なる開閉機構１３や定格電流により一部の部
品が異なる過電流引外し装置８を種類別にユニットとし
て用意しておき、それらの組合せにより所望の仕様の回
路遮断器を組み立てる自由度が得られるとともに、いず
れかの極の過電流引外し装置８の特性不良が発見された
場合などに、その部分のみを差し換えるだけで対応でき
るなどの利便性が得られる。なお、上記実施の形態では
可動接触子が橋絡式の場合について示したが、図６の従
来例で示したような回動式の可動接触子の場合において
も、直線的に動く絶縁物で可動接触子を押して回動させ
るようにすれば、この発明の適用は可能である。

【００２０】ところで、図１の回路遮断器において、す
でに述べたように、過電流発生時にには過電流引外し装
置８の作動により、トリップクロスバー１５を介して開
閉機構１３のラッチが解かれ、開閉レバー２９は図示し
ない主スプリングに蓄勢されたエネルギにより時計方向
に回転駆動されて可動接触子２２の開極が行なわれる。
その際、ケース１に支持された接触スプリング２６は可
動接触子２２の開極距離だけ圧縮変形され、可動接触子
２２を介して開閉機構１３にばね抗力を与える。そのた
め、開閉機構１３に対する負荷力が大きくなり、その面
から可動接触子２２の開極距離が制約を受ける。

【００２１】そこで、図６及び図７はこの点を改良した
実施の形態を示すもので、図６は回路遮断器のＯＮ状態
の縦断面図、図７は図６からカバーを除いて中間ケース
を示した平面図である。図６及び図７において、接触ス
プリング２６は可動接触子２２とともにホルダ１１に保
持されている。ここで、各極のホルダ１１には前後（図
６の左右）に貫通する窓穴１１ａが設けられ、この窓穴
１１ａに可動接触子２２が上下動可能に収容されるとと
もに、窓穴１１ａの底面と可動接触子２２との間に圧縮
コイルばねからなる接触スプリング２６が僅かに圧縮変
形された状態で介挿されている。

【００２２】ホルダ１１の頭部には左右一対の連結片１
１ｂが一体に立ち上げ形成され、その間に挿入された開
閉レバー２９の腕２９ａとホルダ１１とはピン３１を介
して回動自在に連結されている。そして、開閉レバー２
９は図６のＯＮ状態において、接触スプリング２６を若
干圧縮変形させながら可動接触子２２を固定接触子２
１，２３に押圧し、固定接点２１ａ，２３ａと可動接点
２２ａとの間に所定の接触圧力を発生させている。

【００２３】さて、図６の回路遮断器において、過電流
発生時には開閉レバー２９は時計方向に回転駆動されて
可動接触子２２を開極させるが、その際、接触スプリン
グ２６はホルダ１１に保持されて可動接触子２２と一体
に移動するため、図１の回路遮断器におけるように接触
スプリング２６が圧縮変形されることがない。従って、
開閉機構１３に対する負荷力が減り、その分、開閉機構
の小形化、あるいは可動接触子２２の開極速度の向上が
可能になる。

【００２４】図８は、接触スプリングを可動接触子とと
もにホルダに保持させた回路遮断器の異なる実施の形態
を示す縦断面図、図９は図８から中間ケースを除いてケ
ースを示した平面図である。図６の回路遮断器は、ホル
ダ１１を開閉機構１３によりケース１側から中間ケース
２４側に引き上げて接触圧力を生じさせるものである
が、図８の回路遮断器は逆に、ホルダ１１を中間ケース
２４側からケース１側に押し下げて接触圧力を生じさせ
るものである。

【００２５】図８において、接触スプリング２６はホル
ダ１１の窓穴１１ａに収容された可動接触子２２と窓穴
１１ａの上面との間に介挿される一方、固定接触子２１
及び２３はケース１の底面まで立ち下げられてＵ字状に
折り返され、折り返し端部の上面に固定接点２１ａ及び
２３ａが取り付けられている。図８のＯＮ状態におい
て、開閉機構１３は開閉レバー２９が図示位置にあり、
接触スプリング２６を若干圧縮変形させて可動接触子２
２を固定接触子２１，２３に押圧し、可動接点２２ａと
固定接点２１ａ及び２３ａとの間に所定の接触圧力を発
生させている。

【００２６】ここで、図８及び図９に示すように、固定
接触子２１及び２３は、可動接触子２２の両端と交わる
部分が可動接触子２２の幅以上に切り欠かれて逃げ穴３
２及び３３が設けられ、可動接触子２２の両端は逃げ穴
３２及び３３内にゆるく挿通されてその内側で上下動可
能になっている。なお、図９に示すように、固定接点２
１ａ及び２３ａが取り付けられた固定接触子２１及び２
３の折り返し端部は、固定接点２１ａ及び２３ａと同一
幅まで両側が取り除かれている。

【００２７】図８の回路遮断器においては、過電流発生
時に開閉レバー２９は反時計方向に回転駆動され、可動
接触子２２を開極させる。その際、接触スプリング２６
はホルダ１１に保持されて可動接触子２２と一体に移動
し、可動接触子２２の開極により圧縮変形されることが
ないので、開閉機構１３に接触スプリング２６のばね抗
力が作用せず、開閉機構１３の小形化、あるいは可動接
触子２２の開極速度の向上が可能になる。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、中間ケ
ース内に収容した開閉機構をケース内で発生したアーク
ガスから確実に保護できるとともに、中間ケースを分割
構成することにより、組立作業性の改善を図ることがで
きる。また、その場合、接触スプリングを可動接触子の
ホルダに保持させることにより、可動接触子開極時に接
触スプリングのばね抗力が生じないようにし、開閉機構
の負荷力を減少させてその小形化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す回路遮断器の縦断
面図である。

【図２】図１の回路遮断器の正面図である。

【図３】図１の回路遮断器の平面図である。

【図４】図３からカバーを除いた平面図である。

【図５】図４から中間ケースを除いた平面図である。

【図６】この発明の異なる実施の形態を示す回路遮断器
の縦断面図である。

【図７】図６からカバーを除いた平面図である。

【図８】この発明の更に異なる実施の形態を示す回路遮
断器の縦断面図である。

【図９】図８から中間ケースを除いた平面図である。

【図10】従来例を示す回路遮断器の縦断面図である。

【図11】図１０のXI−XI線から見た要部拡大正面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケース ２ カバー ３ 電源側端子 ４ 負荷側端子 ８ 過電流引外し装置 １１ ホルダ １３ 開閉機構 １４ 開閉ハンドル １５ トリップクロスバー １６ 消弧室 ２１ 固定接触子 ２２ 可動接触子 ２４ 中間ケース ２４ａ 底壁 ２６ 接触スプリング ２７ 角穴 ２９ 開閉レバー ３０ 排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 充是 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 小山 淳 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 外山 健太郎 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 江村 武史 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱形の絶縁容器の前後両端に電源側及び負
   荷側の端子がそれぞれ配置され、これらの端子間を結ぶ
   電路を形成する通電導体、前記電路を開閉する可動接触
   子及び固定接触子、前記可動接触子を囲む消弧室、前記
   可動接触子を絶縁物のホルダを介して開閉動作させる開
   閉機構、この開閉機構をトリップ動作させる過電流引外
   し装置等が前記絶縁容器内に収容されて構成された回路
   遮断器において、 前記絶縁容器を上面が開口したケース、底壁付の枠体か
   らなる中間ケース及び下面が開口したカバーの上下３部
   分で構成し、かつ前記可動接触子は前記ホルダが前記中
   間ケースの底壁に対して垂直に直線運動することにより
   開閉動作するように構成するとともに、前記可動・固定
   接触子と消弧室とを前記ケースに収容し、前記開閉機構
   と前記過電流引外し装置とを前記中間ケースに収容し、
   前記ホルダを前記中間ケースの底壁を摺動自在に貫通さ
   せて配置したことを特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】前記中間ケースを電源側中間ケースと負荷
   側中間ケースとに２分割し、前記電源側中間ケースに前
   記開閉機構を収容し、前記負荷側中間ケースに前記過電
   流引外し装置を収容したことを特徴とする請求項１記載
   の回路遮断器。
3. 【請求項３】前記負荷側中間ケースを各極ごとに分割し
   たことを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。
4. 【請求項４】前記可動接触子の可動接点と前記固定接触
   子の固定接点との間に接触圧力を与える接触スプリング
   を前記可動接触子とともに前記ホルダに保持させたこと
   を特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
5. 【請求項５】前記ホルダを前記開閉機構により前記ケー
   ス側から前記中間ケース側に引き上げて前記接触圧力を
   生じさせることを特徴とする請求項４記載の回路遮断
   器。
6. 【請求項６】前記ホルダを前記開閉機構により前記中間
   ケース側から前記ケース側に押し下げて前記接触圧力を
   生じさせることを特徴とする請求項４記載の回路遮断
   器。