JP2000294111A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を減らし、組立て作業を容易となす
ことによって小型・経済的な回路遮断器を提供する。 【解決手段】 固定接点と可動接点とに接続された電気
回路の電圧又は電流が所定値以上になる異常時に、電磁
回路の吸引又は反発により接極子を回動させる検出装置
と、ハンドルの操作に応じて固定接点から可動接点を離
間させ、且つ固定接点に可動接点を接触させるように可
動アームの回動を可能にすると共に、前記検出装置によ
る異常時の検出に応動して可動接点を固定接点から離間
させるようにハンドルと可動アームと検出装置に関係付
けられたトグル機構とを備え、前記接極子の近傍に、棒
状部分とこれに連結したバネ部分とで一体に樹脂成形し
た動作確認ボタンを設け、前記棒状部分への押圧により
前記接極子を回動させてトグル機構を強制的に動作させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部機構が正常に
動作するか否かを確認するための動作確認ボタンを有す
る回路遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】外部の電気回路が固定接点と可動接点に
電気的に接続され、ハンドルの手動操作によって前記固
定接点と前記可動接点との開閉を行う回路遮断器は、従
来より知られている。

【０００３】かかる回路遮断器では、固定接点と可動接
点が接触しているオン状態にあるときに、外部の電気回
路の電圧又は電流が所定値以上になると、電磁回路の吸
引又は反発力を利用して可動接点を固定接点から離間さ
せて、当該回路遮断器をオフ状態にする過電流保護機能
を設けているほか、内部機構が正常に動作するか否かを
確認するための動作確認ボタンを有するのが一般的であ
る。従来、この種の電磁式の回路遮断器としては、次の
ようなものがあった。

【０００４】図８及び図９は、従来の電磁式回路遮断器
の一例を示す内部構造図であり、容器の半体を除去した
内部の構成を表している。図８ではオン状態を示し、図
９では手動オフ操作状態及びトリップ作動の最終状態を
示している。

【０００５】この回路遮断器は、容器１内にスイッチ部
２を備えている。スイッチ部２は、ハンドル５でオン・
オフ操作が可能であると共に、トリップ作動で強制的に
オフ動作させることもできるようになっている。

【０００６】容器１から導出された第１及び第２の端子
１２，１６には、図示しない電気回路が接続されてい
る。この電気回路の過電流時には、コイル８と磁心９を
有する電磁石６が応動して、磁極１０で接極子１１を吸
引するように構成されている。コイル８の一端はフレキ
シブルリード線８ａで第１の端子１２に接続され、他端
はフレキシブルリード線８ｂで可動アーム１３に接続さ
れている。

【０００７】可動アーム１３は可動接点１４を有し、こ
の可動接点１４は固定接点１５に選択的に接触する。固
定接点１５はフレキシブルリード線８ｃを介して第２の
端子１６に接続されている。可動アーム１３は、固定軸
１７にて回動自在に支持され、且つ軸１７に巻き回され
たバネ１８によって反時計方向に偏きされている。しか
し、図８のオン状態ではハンドル５とアーム１３との間
に設けられたトグルリンク機構１９によってアーム１３
は時計方向に押圧されているので、オン状態に保持され
ている。

【０００８】トグルリンク機構１９は、ハンドル５の操
作に応じて前記固定接点１５から前記可動接点１４を離
間させ、且つ固定接点１５に可動接点１４を接触させる
ように可動アーム１３を回動する事ができる構造であ
る。さらに、トグルリンク機構１９は、電磁石６による
過電流検出時に応動して可動接点１４を固定接点１５か
ら離間させることができるように、ハンドル５と可動ア
ーム１３と電磁石６に関係付けられている。

【０００９】また、回路遮断器には、内部機構の動作を
確認するための動作確認ボタン１００が設置される。こ
の動作確認ボタン１００は、図１０（ａ），（ｂ）に示
すように、別体の作動棒１０１とバネ１０２とで構成さ
れている。その作動棒１０１が容器１の溝において、上
下に可動できるようにバネ１０２で保持され、その先端
は接極子１１に近接して配置されている。

【００１０】次に、動作を説明する。

【００１１】図８に示す一対の接点１４，１５のオン状
態において、コイル８に過電流が流れると、接極子１１
が磁極１０に吸引され、接極子１１は図８で反時計方向
に回動する。この結果、トグルリンク機構１９は、逆く
の字形に折れ曲がり、バネ１８の力でアーム１３が反時
計方向に回動し、可動接点１４が固定接点１５から離
れ、最終的に図９のオフ状態になる。

【００１２】ここで、回路遮断器が正常に動作するか否
かを確認するには、動作確認ボタン１００の作動棒１０
１をバネ１０２に逆らって下方向に押す（図１１
（ａ），（ｂ）参照）。これによって、回路遮断器が正
常であれば、接極子１１は磁極１０方向に回動し、トグ
ルリンク機構１９が働いて、可動接点１４は固定接点１
５から離れ、第１及び第２の端子１２，１６に接続され
た電気回路は遮断される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回路遮断器では、動作確認ボタン１００が２つの部
品、つまり作動棒１０１とバネ１０２からなり、バネ１
０２を使用することから組立て作業が容易ではなかっ
た。また、バネ１０２が金属であるため感電防止のため
のスペースを考慮する必要があり、機器の小型化やコス
ト面で問題があった。

【００１４】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、部品点数を減らし、組立て
作業を容易となすことによって小型・経済的な回路遮断
器を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明の特徴は、容器内に配置された
固定接点及び可動接点と、前記容器に収容され且つ前記
可動接点が前記固定接点に対して接離自在となるように
前記可動接点を支持する可動アームと、前記固定接点と
前記可動接点との開閉を手動操作するためのハンドル
と、前記固定接点と前記可動接点とに接続された電気回
路の電圧又は電流が所定値以上になる異常時に、電磁回
路の吸引又は反発により接極子を回動させる検出装置
と、前記ハンドルの操作に応じて前記固定接点から前記
可動接点を離間させ、且つ前記固定接点に前記可動接点
を接触させるように前記可動アームの回動を可能にする
と共に、前記検出装置による前記異常時の検出に応動し
て前記可動接点を前記固定接点から離間させるように前
記ハンドルと前記可動アームと前記検出装置に関係づけ
られたトグル機構とを備えた回路遮断器において、棒状
部分とこれに連結したバネ部分とで一体に成形した動作
確認ボタンを前記接極子の近傍に設け、前記棒状部分へ
の押圧により、前記接極子を回動させて前記トグル機構
を強制的に動作させる構造にしたことにある。

【００１６】請求項２記載の発明の特徴は、請求項１記
載の発明において、前記動作確認ボタンの前記棒状部分
と前記バネ部分を合成樹脂で一体に成形したことにあ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】図１及び図２は、本発明の実施の一形態に
係る電磁式回路遮断器の内部構造図であり、容器の半体
を除去した内部の構成を表している。図１の回路遮断器
は、固定接点と可動接点が接触しているオン時の状態を
表し、図２では手動オフ操作状態及びトリップ作動の最
終状態を表している。また、図３は、図２に示したオフ
状態の電磁式回路遮断器の上面図である。

【００１９】この回路遮断器は、例えば横幅が１２１ｍ
ｍ、高さが６６．３ｍｍ、奥行きが２６．１ｍｍの容器
１内にスイッチ部２を備えている。スイッチ部２は、ハ
ンドル５でオン・オフ操作が可能であると共に、トリッ
プ作動で強制的にオフ動作させることもできる。

【００２０】６は過電流に応動する電磁石であり、金属
製フレーム７に支持されたコイル８と磁心９とを有し、
磁極１０で接極子１１を吸引するように構成されてい
る。コイル８の一端はフレキシブルリード線８ａで第１
の端子１２に接続され、他端はフレキシブルリード線８
ｂで可動アーム１３に接続されている。

【００２１】可動アーム１３は可動接点１４を有し、こ
の可動接点１４は固定接点１５に選択的に接触する。固
定接点１５はフレキシブルリード線８ｃを介して第２の
端子１６に接続されているので、２つの接点１４，１５
がオンのときは、第１の端子１２、リード線８ａ、コイ
ル８、リード線８ｂ、アーム１３、可動接点１４、固定
接点１５、リード線８ｃ及び第２の端子１６からなる電
気回路が形成される。

【００２２】また、本発明の特徴を成す、内部機構の動
作を確認するための動作確認ボタン５０は、作動棒５１
が容器１の溝において、上下に可動できるように保持さ
れ、その先端は接極子１１に近接して配置されている。

【００２３】図４（ａ），（ｂ）は、この動作確認ボタ
ン５０の構造の詳細を示す図であり、同図（ａ）はその
上面図、同図（ｂ）は側面図を示している。動作確認ボ
タン５０は、１つの樹脂部品からなり、作動棒として機
能する断面四角形状の捧状部分５１と、この捧状部分５
１の側面部から一体的に突出されたＳ字状のバネ部分５
２とからなっている。その寸法は、例えば捧状部分５１
が高さ１７．７ｍｍ且つ厚みが３ｍｍ程度であり、前記
捧状部分５１と一体的に形成されたＳ字状のバネ部分５
２の突出長さが７ｍｍ程度とする。かかる動作確認ボタ
ン５０は、ポリアセタール、ナイロン、あるいはポリカ
ーボネート等の電気的絶縁性を有する合成樹脂を材料に
し、例えば射出成形の技術を用いて製造する。特に、樹
脂材料としてのポリアセタールは、弾性や摩擦（滑り）
などの点で優れている。

【００２４】可動アーム１３は、フレーム７に支持され
ている固定軸１７にて回動自在に支持され、且つ軸１７
に巻き回されたバネ１８によって反時計方向に偏きされ
ている。しかし、図１のオン状態ではハンドル５とアー
ム１３との間に設けられたトグルリンク機構１９によっ
てアーム１３は時計方向に押圧されているので、オン状
態に保持されている。なお、フレーム７は金属からな
り、コイル載置部分、ピン３５の挿入孔、軸１７の挿入
孔を有するが、図１にはその一部のみが示されている。

【００２５】ハンドル５は軸２０を有し、固定フレーム
７の軸受け２１に回動自在に支持されている。トグルリ
ンク機構１９は、カムリンクとして働く第１のリンク２
２と、トリップ機構保持リンクとして働く第２のリンク
２３と、第２のリンク２３に回動自在に支持された一般
にシアピンと呼ばれるロックピン２４と、ロックピン２
４に固着された一般にストライカバーと呼ばれる接極子
係合片２５と、ロックピン２４及び係合片２５を時計方
向に偏きするバネ２６と、ハンドル５に第１のリンク２
２を回動自在に連結するためのピン２７と、第１のリン
ク２２と第２のリンク２３とを回動自在に連結するピン
２８と、第２のリンク２３をアーム１３に回動自在に連
結するピン２９とからなる。

【００２６】トグルリンク機構１９のみを示す図５、及
びロックピン２４と第１のリンク２２との関係を示す図
６から明らかなように、第１のリンク２２にはピン２４
に係合するカム面３０と、ピン２４に制限されずに第１
のリンク２２が反時計方向に回動することが可能である
ように形成されたカム面３１とが設けられ、さらにピン
２７を挿入する孔３２と、ピン２８を挿入する孔３３と
が設けられている。ロックピン２４は、第１のリンク２
２のカム面３０に係合する円周面３３ａを有し、且つこ
のロックピン２４が反時計方向に回動してロック状態と
なったときに第１のリンク２２の反時計方向への回動を
許すための切欠き面３４を有する。

【００２７】図１及び図２に示されている接極子１１
は、固定軸３５に回動自在に支持され、この軸３５に巻
き回されたバネ（図示せず）によって時計方向に偏きさ
れている。この接極子１１は、当該接極子１１が磁極１
０に吸引されて反時計方向に回動したときに係合片２５
を反時計方向に打つためのトリップ作動部３７を有す
る。なお、軸３５はフレーム７に支持され、フレーム７
は容器１に固定されている。

【００２８】次に、動作を説明する。

【００２９】図１に示す一対の接点１４，１５のオン状
態において、コイル８に過電流が流れると、接極子１１
が磁極１０に吸引され、接極子１１は図１で反時計方向
に回動し、バネ２６に抗して係合片２５を反時計方向に
回動させる。

【００３０】この結果、図６に示すロックピン２４も反
時計方向に回動し、ロックピン２４の円周面３３ａと第
１のリンク２２のカム面３０との係合が解除され、第１
のリンク２２が変位自在になり、トグルリンク機構１９
は、逆くの字形に折れ曲がり、バネ１８の力でアーム１
３が反時計方向に回動し、可動接点１４が固定接点１５
から離れ、最終的に図２のオフ状態になる。このとき、
図３に示すように、ハンドル５の部分の表示は「ＯＦ
Ｆ」になっている。

【００３１】ここで、回路遮断器が正常に動作するか否
かを確認するには、動作確認ボタン５０の捧状部分５１
を下方向に押す。その結果、動作確認ボタン５０のバネ
部分５２は、図７（ａ）に示す定常時の状態から、弾性
的に変形した図７（ｂ）に示すような状態になり、これ
と同時に棒状部分５１の先端が接極子１１を押下げる。
これによって、回路遮断器が正常であれば、接極子１１
は磁極１０方向に回動してトグルリンク機構１９が作動
し、従来の回路遮断器と同様に、可動接点１４が固定接
点１５から離間して、第１及び第２の端子１２，１６に
接続された電気回路を遮断する。

【００３２】上述したように、本実施形態では、棒状部
分５１とこれに連結したＳ字状のバネ部分５２とを合成
樹脂で一体に成形した動作確認ボタン５０を接極子１１
の近傍に設け、前記棒状部分５１への押圧により接極子
１１を回動させ、トグルリンク機構１９を強制的に動作
させるようにした。

【００３３】従来装置の動作確認ボタンは、バネを含む
複数の部品で構成しているが、本実施形態では、動作確
認ボタンを一つの部品で構成するため、その組み立てが
容易になる。しかも、動作確認ボタンの構成材料には合
成樹脂を使用して金属を使用しないため、感電防止のた
めのスペースを考慮する必要がなく、回路遮断器の小型
化、低コスト化に寄与する。

【００３４】なお、本発明は、図示の実施形態に限定さ
れず種々の変形が可能である。その変形例として、例え
ば、上記実施形態では、動作確認ボタン５０のバネ部分
５２をＳ字型としたが、これに限らず、コの字型など本
発明の趣旨に沿ったものであれば如何なる形状であって
もよい。

【００３５】また、本発明は、上記実施形態では、電磁
型の回路遮断器で説明したが、例えば、電熱式の回路遮
断器にも適用可能である。電熱式の回路遮断器は、コイ
ル８の部分がバイメタルに置き換わったもので、基本機
構は上記実施形態の電磁型回路遮断器と同様である。こ
の電熱式の回路遮断器においては、バイメタルに代わっ
て本発明の動作確認ボタンでトルグ機構を作動すること
になる。このような電熱式の回路遮断器においても上記
実施形態と同等の効果を奏する。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明である回路遮断器によれば、棒状部分とこれに
連結したバネ部分とで一体に成形した動作確認ボタンを
接極子の近傍に設け、動作確認ボタンの棒状部分を押圧
することにより、接極子を回動させてトグル機構を強制
的に動作させる構造にしたので、動作確認ボタンを構成
する部品点数を少なくでき、その組み立てを容易にする
ことが可能になる。これにより、小型で経済的な回路遮
断器を実現することができる。

【００３７】請求項２記載の発明である回路遮断器によ
れば、請求項１記載の発明において、前記動作確認ボタ
ンの前記棒状部分と前記バネ部分を合成樹脂で一体に成
形したので、金属を使用しないため、感電防止のための
スペースを考慮する必要がなく、回路遮断器の小型化及
び低コスト化を一層顕著にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る電磁式回路遮断器
のオン状態時の内部構造図である。

【図２】本発明の実施の一形態に係る電磁式回路遮断器
のオフ状態時の内部構造図である。

【図３】図２に示したオフ状態の電磁式回路遮断器の上
面図である。

【図４】実施形態に係る動作確認ボタンの構造の詳細を
示す図である。

【図５】トグルリンク機構１９のみを示す図である。

【図６】ロックピン２４と第１のリンク２２との関係を
示す図である。

【図７】実施形態に係る正常動作確認時の動作確認ボタ
ンの状態を示す図である。

【図８】従来の電磁式回路遮断器の一例を示すオン状態
時の内部構造図である。

【図９】従来の電磁式回路遮断器の一例を示すオフ状態
時の内部構造図である。

【図１０】従来の動作確認ボタンの構造の詳細を示す図
である。

【図１１】従来の正常動作確認時の動作確認ボタンの状
態を示す図である。

【符号の説明】

１ 容器 ５ ハンドル ８ コイル ９ 磁心 １０ 磁極 １１ 接極子 １３ 可動アーム １４ 可動接点 １５ 固定接点 １９ トグルリンク機構 ５０ 動作確認ボタン ５１ 棒状部分 ５２ バネ部分

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月２４日（２０００．３．２
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の特徴は、容器内に配置された
固定接点及び可動接点と、前記容器に収容され且つ前記
可動接点が前記固定接点に対して接離自在となるように
前記可動接点を支持する可動アームと、前記固定接点と
前記可動接点との開閉を手動操作するためのハンドル
と、前記固定接点と前記可動接点とに接続された電気回
路の電圧又は電流が所定値以上になる異常時に、電磁回
路の吸引又は反発により接極子を回動させる検出装置
と、前記ハンドルの操作に応じて前記固定接点から前記
可動接点を扉間させ、且つ前記固定接点に前記可動接点
を接触させるように前記可動アームの回動を可能にする
と共に、前記検出装置による前記異常時の検出に応動し
て前記可動接点を前記固定接点から離間させるように前
記ハンドルと前記可動アームと前記検出装置に関係づけ
られたトグル機構とを備えた回路遮断器において、棒状
部分とこれに連結したバネ部分とで一体に成形した動作
確認ポタンを前記接極子の近傍に設け、前記棒状部分へ
の押圧により、前記接極子を回動させて前記トグル機構
を強制的に動作させる構造にし 、前記動作確認ボタン
は、前記棒状部分と前記バネ部分とを合成樹脂で一体成
形によって形成されており、更に、前記バネ部分は、前
記容器に形成された溝に収納され、一端が前記溝の壁に
係止されていることにある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】請求項２記載の発明の特徴は、請求項１記
載の発明において、前記バネ部分は、Ｓ字状の弾性部材
から成ることにある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に配置された固定接点及び可動接
   点と、前記容器に収容され且つ前記可動接点が前記固定
   接点に対して接離自在となるように前記可動接点を支持
   する可動アームと、前記固定接点と前記可動接点との開
   閉を手動操作するためのハンドルと、前記固定接点と前
   記可動接点とに接続された電気回路の電圧又は電流が所
   定値以上になる異常時に、電磁回路の吸引又は反発によ
   り接極子を回動させる検出装置と、前記ハンドルの操作
   に応じて前記固定接点から前記可動接点を離間させ、且
   つ前記固定接点に前記可動接点を接触させるように前記
   可動アームの回動を可能にすると共に、前記検出装置に
   よる前記異常時の検出に応動して前記可動接点を前記固
   定接点から離間させるように前記ハンドルと前記可動ア
   ームと前記検出装置に関係づけられたトグル機構とを備
   えた回路遮断器において、 棒状部分とこれに連結したバネ部分とで一体に成形した
   動作確認ボタンを前記接極子の近傍に設け、前記棒状部
   分への押圧により、前記接極子を回動させて前記トグル
   機構を強制的に動作させる構造にしたことを特徴とする
   回路遮断器。
2. 【請求項２】 前記動作確認ボタンは、前記棒状部分と
   前記バネ部分とを合成樹脂で一体に成形したことを特徴
   とする請求項１記載の回路遮断器。