JP2001229798A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスバーとリンクの連結ピンに偏荷重が作
用してもリンク端部にカケやクラックが発生せず機構開
閉の長寿命が図れる構造を得る。 【解決手段】 クロスバー１３とリンクシタ８を連結す
る連結ピン１４を中高形状とし、クロスバー孔形状はス
トレートを使用する。または、クロスバー１３の挿通孔
形状を中央部が狭くなった形状とし、ピンはストレート
形状を使用する。または連結ピン１４を段付形状とし、
クロスバー孔形状はストレートを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回路遮断器に関する
ものであり、特に可動子を保持するクロスバーとこのク
ロスバーを回動させるトグルリンク機構との連結に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は例えば特開平９−１６１６４２号
公報に示された従来の回路遮断器を示す断面図である。
図５は図４のクロスバーと連結ピンの連結部を表す断面
図である。図４、図５において、ケース１はベース２と
カバー３からなり、その中央部にハンドル４が左右に回
動可能に取り付けられており、ハンドル４の回動操作は
その下部のハンドルアーム５に伝達される。ハンドルア
ーム５は一端がフレーム６の支持部６ａに回動可能に支
持されており、他端はハンドル４と係合するとともに引
き外しばね１０の一端が掛止されている。引き外しばね
１０の他端は、リンクウエ７、リンクシタ８を回動可能
に連結する軸９に掛止されている。リンクウエ７とリン
クシタ８は各々他端をレバー１１に軸１２と、クロスバ
ー１３の挿通孔１３ａに連結ピン１４で連結されてい
る。クロスバー１３は一体に成形された軸１５でベース
２に回動可能に支持され、可動接点１６を有する可動子
１７を図示していないばねにより、回路遮断器のＯＮ
（投入）時に時計回り方向に回転力が与えられるように
保持している。ここで、ハンドルアーム５、リンクウエ
７、リンクシタ８及び引き外しばね１０によりクロスバ
ー１３を駆動するトグルリンク機構を構成する。

【０００３】この状態（図４に示すトリップ状態）から
ハンドル４を左方向に操作した回路遮断器のＯＦＦ（開
路）状態で、ハンドル４を右方向に操作すれば引き外し
ばね１０はリンクウエ７の回転の死点を越え、リンクシ
タ８を下方に押し下げることによりクロスバー１３を時
計方向に回動させ回路遮断器はＯＮ（投入）状態にな
り、可動接点１６はフロントターミナル１８の固定接点
１９に当接する。再びハンドル４を左方向に操作すれば
引き外しばね１０の一端も左方へ移動し、リンクウエ７
の死点を越えるとリンクシタ８は急速に上方に引き上げ
られ、クロスバー１３はそれに伴い反時計方向に回動
し、可動接点１６が固定接点１９から離れはじめ回路遮
断器はＯＦＦ（開路）状態となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の回路遮断器は、
リンクウエ７、リンクシタ８から挿通孔１３ａに挿通さ
れる連結ピン１４を介してクロスバー１３に駆動力が伝
達される。この連通ピン１４が挿通されるクロスバー１
３の連結部において、トグルリンク機構等の機構部品精
度、組み付け精度のばらつきにより機構部組み付け時に
連結ピン１４が挿通孔１３ａに対して傾いている場合が
あり、この場合回路遮断器のON-OFF時のすべての状態に
おいて連結ピン１４との挿通孔１３ａに過大なモーメン
トに基づく偏荷重が発生する。また、多極の回路遮断器
においては、各極を同精度で組み付けても各極の接点の
消耗量が異なって、回路遮断器が遮断動作を繰り返し行
うことにより各極の接点消耗量に差が生じることがあ
る。接点消耗量に差があれば回路遮断器のON-OFF動作時
にクロスバー１３が各極の変位差により傾き挿通孔１３
ａに過大なモーメントに基づく偏荷重が発生する。これ
らの現象により発生する偏荷重によってクロスバー１３
の挿通孔１３ａを含む連結ピン１４との連結部が開閉耐
久により疲労破壊するという問題があった。

【０００５】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、連結ピンが挿入されるクロスバ
ーの挿通孔に発生する偏荷重の影響が少なく耐久性に優
れた回路遮断器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る回路遮断
器は、固定接点を有する固定子と、上記固定接点と接離
する可動接点を有する可動子と、上記固定接点と上記可
動接点との接触時に両接点間に接圧力を付与する接圧バ
ネと、上記可動子を回動可能に保持するとともに、トグ
ルリンク機構の下リンクに連結する連結ピンが挿通され
る挿通孔を有し、このトグルリンクの動作に伴ってその
回動軸回りに回動するクロスバーとを備えた回路遮断器
において、上記挿通孔の径方向における上記連結ピンと
上記挿通孔のすき間が上記挿通孔の軸方向における端部
よりも中央部が大きくなるように形成されたものであ
る。

【０００７】また、連通孔は直円筒状に形成され、連結
ピンはその軸方向に切った断面が俵形状に形成されたも
のである。また、連結ピンはその軸端部の径が小さい段
付きに形状されたものである。

【０００８】

【発明実施の形態】実施の形態１ 以下この発明の実施の形態１について説明する。図１は
この発明の実施の形態１に係るクロスバーの連結部にお
ける断面図である。図１において、１３は絶縁材料例え
ばガラスファイバー等の強化材が混入されたフェノール
系の熱硬化性樹脂により成形されたクロスバーであり、
可動子３の回動中心となる図示しない可動子軸を保持
し、リンクシタ８の連結ピン１４ｂが挿通される挿通孔
１３ｂを有する。挿通孔１３ｂは直円筒形状、即ち挿通
孔１３ｂの軸方向に垂直な断面が軸方向に同一に形成さ
れている。１４は金属材料例えばステンレス等で製作さ
れた連結ピンであり、クロスバー１３の挿通孔１３ｂに
挿通されその両端はリンクシタ８にははめあいにより支
持される。連結ピン１４ｂは、その軸方向に切った断面
が俵形状に形成、即ち中高に形成されている。その他の
構成は図４、図５と同様であるのでその説明を省略す
る。

【０００９】ついで動作について説明する。図１、図４
を参照し、可動子１７はクロスバー１３の回動に伴って
回動し、図示しない付勢ばねにより、図４に示す時計回
り方向に回転力を与えられる。回路遮断器が投入状態の
とき、固定接点１９に可動接点１６が一定の力で付勢さ
れる。回路遮断器が過電流により投入状態から遮断状態
へ移行するときには、図示しない引き外し機構が動作
し、レバー１１のラッチ（引き外し機構との係合部）の
係合が外れ、レバー１１が図４において反時計回りに回
動する。このとき、引き外しばね１０により発生する引
き外し力によりリンクウエ７が回動し、リンクシタ８が
図４において上方に引き上げられ、クロスバー１３は図
４において反時計回りに回動し可動接点１６が固定接点
１９から離れ回路遮断器は遮断状態となる。

【００１０】遮断が繰り返し行われると、可動接点１６
や固定接点１９は消耗する。このとき、各極が均等に消
耗するとは限らず、接点の消耗差があると各極ごとに接
点の高さが異なる。この状態で、回路遮断器が開閉動作
をすると、特に、可動接点１６と固定接点１９の接離時
に、クロスバー１３に連結ピン１４ｂに対する傾きが生
じるが、連結ピン１４ｂが中高となっているので、連結
ピン１４ｂの中高部である中央部付近がクロスバー１３
の挿通孔１３ｂの中央部付近との荷重の支点となり、挿
通孔１３ｂの両端部に偏荷重は発生しない。したがっ
て、回路遮断器の繰り返し動作によるクロスバー１３の
挿通孔１３ｂ両端部のカケや破壊の回避、及び耐久精度
の向上を期待できる。また、部品精度や組立て精度がば
らついても、連結ピン１４ｂが中高となっているので、
連結ピン１４ｂの中央部付近が荷重の支点となり、挿通
孔１３ｂ両端部に偏荷重が発生せず耐久精度を向上させ
ることが可能である。また、挿通孔１３ｂが直円筒状に
形成され、連結ピン１４ｂがその軸方向に切った断面が
俵形状に形成されているので、以下に説明する挿通孔１
３ｂを凸形状とした実施の形態２のものに比較し、容易
に製作することができる。

【００１１】実施の形態２ 以下この発明の実施の形態２について説明する。図２は
この発明の実施の形態２に係るクロスバーの連結部にお
ける断面図である。図２において、１３ｄは挿通孔であ
り、図２に示す断面の中央部がわずかに凸となるように
形成されている。１４ｄは連結ピンであり、直円柱状即
ちストレート形状に形成されている。その他の構成は実
施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。

【００１２】このように構成し、両側のリンクシタ８、
クロスバー１３が傾いても挿通孔１３ｄの断面形状が凸
となっているため、クロスバー１３の挿通孔１３ｄの中
央部付近が荷重の支点となり挿通孔１３ｄ両端部が偏荷
重の支点とはならず、回路遮断器の繰り返し動作による
クロスバー１３の挿通孔１３ｄの両端部におけるカケ、
破壊の回避を期待できる。

【００１３】また、上述の実施の形態１、２において、
挿通孔１３ｂ、１３ｄの両端部で連結ピン１４ｂ、１４
ｄとのクリアランスを従来通り確保すればよく、挿通孔
１３ｂ、１３ｄの中央付近では、挿通孔１３ｂ、１３ｄ
と連結ピン１４ｂ、１４ｄのクリアランスは従来より小
さくなる。したがって、挿通孔１３ｂ、１３ｄの中央付
近でのクリアランス（ギャップ）を小さくすることがで
き、回路遮断器の遮断時や投入時の応答特性が向上し、
また、オーバートラベルを確実に確保できる。

【００１４】実施の形態３ 以下この発明の実施の形態３について説明する。図３は
この発明の実施の形態３に係るクロスバーの連結部にお
ける断面図である。図３において、１３ｆは直円筒形状
の挿通孔である。１４ｆは段部の軸方向長さｌが挿通孔
１３ｆの軸方向長さＬよりも小さい段部１４ｆ１を有す
る段付形状の連結ピンであり、図３に示すように、連通
ピン１４ｆの径方向半径が大きくかつ挿通孔１３ｆの中
央部に配置される段部１４ｆ１と、段部１４ｆ１よりも
径方向半径が小さくかつ段部１４ｆ１よりも挿通孔１３
ｆの両端側に延在する軸部１４ｆ２とから成り、軸部の
両端がワッシャ１４ｆ３で固定されている。なお、この
ワッシャ１４ｆ３は、連通ピン１４ｆの軸方向の移動を
フレーム６（図４）で規制するように形成すれば不要で
ある。その他の構成は実施の形態１と同様であるのでそ
の説明を省略する。

【００１５】このように構成し、両側のリンクシタ８、
クロスバー１３が傾いても段部１４ｆ１の軸方向長さｌ
が挿通孔１３ｆの軸方向長さＬよりも小さい断付形状と
なっているため、クロスバー１３の挿通孔１３ｆの中央
部付近が荷重の支点となり挿通孔１３ｆ両端部が偏荷重
の支点とはならず、回路遮断器の繰り返し動作によるク
ロスバー１３の挿通孔１３ｆの両端部におけるカケ、破
壊の回避を期待できる。実験によれば、このような段付
の連通ピン１４ｆは、段部１４ｆ１の軸方向長さｌが挿
通孔１３ｆの軸方向長さＬに対して３分の１〜３分の２
のときに良好な結果が得られた。

【００１６】上記実施の形態１〜３において、挿通孔１
３ｂ、１３ｄ、１３ｆにおける両端部の端面をＣ取り、
Ｒ取りすればなお良い。また、挿通孔１３ｂ、１３ｄ、
１３ｆの端部に金属などで製作した保護部材を設けても
良い。このときも端面部をＣ取り、Ｒ取りすればなお良
い。さらにまた、回路遮断器の極数によらず実施可能で
あることは言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】この発明に係る回路遮断器は、固定接点
を有する固定子と、上記固定接点と接離する可動接点を
有する可動子と、上記固定接点と上記可動接点との接触
時に両接点間に接圧力を付与する接圧バネと、上記可動
子を回動可能に保持するとともに、トグルリンク機構の
下リンクに連結する連結ピンが挿通される挿通孔を有
し、このトグルリンクの動作に伴ってその回動軸回りに
回動するクロスバーとを備えた回路遮断器において、上
記挿通孔の径方向における上記連結ピンと上記挿通孔の
すき間が上記挿通孔の軸方向における端部よりも中央部
が大きくなるように形成されたので、連結ピンが挿入さ
れるクロスバーの挿通孔に発生する偏荷重の影響が少な
く耐久性に優れた回路遮断器を提供することができる。
また、挿通孔の軸方向における中央部において連通ピン
との距離を小さくすることができ、回路遮断器の遮断時
や投入時の応答特性が向上する。

【００１８】また、連通孔は直円筒状に形成され、連結
ピンはその軸方向に切った断面が俵形状に形成されたの
で、連結ピンが挿入されるクロスバーの挿通孔に発生す
る偏荷重の影響が少なく耐久性に優れた回路遮断器を提
供することができ、回路遮断器の遮断時や投入時の応答
特性が向上するとともに、容易に製作をすることができ
る。

【００１９】また、連結ピンはその軸端部の径が小さい
段付きに形状されたので、連結ピンが挿入されるクロス
バーの挿通孔に発生する偏荷重の影響が少なく耐久性に
優れた回路遮断器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るクロスバーの
連結部における断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態２に係るクロスバーの
連結部における断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態３に係るクロスバーの
連結部における断面図である。

【図４】 従来の回路遮断器を示す断面図である。

【図５】 従来のクロスバーの連結部における断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ケース、 ２ ベース、 ３ カバー、 ４
ハンドル、 ５ハンドルアーム、 ６ フレー
ム、 ７ リンクウエ、 ８ リンクシタ、 ９
軸、 １０ 引き外しばね、 １１ レバー、
１２ 軸、 １３ クロスバー、 １３ｂ、１
３ｄ、１３ｆ 挿通孔、 １４ 連結ピン、 １４
ｂ、１４ｄ、１４ｆ 連通ピン、 １５ 軸、 １
６ 可動接点、 １７ 可動子、 １８ フロント
ターミナル（固定子）、 １９ 固定接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶谷 俊治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G030 AA01 FE25 XX00 YY02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定接点を有する固定子と、上記固定接
   点と接離する可動接点を有する可動子と、上記固定接点
   と上記可動接点との接触時に両接点間に接圧力を付与す
   る接圧バネと、上記可動子を回動可能に保持するととも
   に、トグルリンク機構の下リンクに連結する連結ピンが
   挿通される挿通孔を有し、このトグルリンクの動作に伴
   ってその回動軸回りに回動するクロスバーとを備えた回
   路遮断器において、 上記挿通孔の径方向における上記連結ピンと上記挿通孔
   のすき間が上記挿通孔の軸方向における端部よりも中央
   部が大きくなるように形成されたことを特徴とする回路
   遮断器。
2. 【請求項２】 連通孔は直円筒状に形成され、連結ピン
   はその軸方向に切った断面が俵形状に形成されたことを
   特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 【請求項３】 連結ピンはその軸端部の径が小さい段付
   きに形状されたことを特徴とする請求項１記載の回路遮
   断器。