JP2001250465A - 回路しゃ断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】しゃ断器の小形コンパクト化、並びに開極動
作，操作性の向上が図れるように接点開閉機構を改良す
る。 【解決手段】しゃ断器ケース内の底部に接触ばねで付勢
された主回路接触子を配し、その上方に開閉レバー１
０，トグルリンク，開閉ハンドル１１，ラッチ１７など
を組合せた接点開閉機構１２、および過電流引外し装置
を配備した回路しゃ断器において、前記のトグルリンク
を、開閉レバーと上位のトグル軸１５との間に架設した
第１リンク１６と、第１リンクとＶ字状に重なり合うよ
うしてトグル軸とラッチ１との間に架設した第２リンク
とから構成し、かつ開閉ばね２１をトグル軸と開閉ハン
ドル１１に連結して下方に延在するハンドルレバー１１
ａの先端との間に掛け渡した構成とする。これにより、
高さ方向で接点開閉機構部の占有スペースを縮減してし
ゃ断器を小形コンパクトに構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の起動，停
止，および過電流保護を行う配線用しゃ断器などを対象
とした回路しゃ断器に関し、詳しくはその接点開閉機構
の組立構造に係わる。

【０００２】

【従来の技術】頭記の回路しゃ断器として図４に示すよ
うな組立構造になるものが知られている。図４におい
て、１は下部ケース１ａと上部カバー１ｂからなる樹脂
モールド品のしゃ断器ケース、２は各相に対応する電源
側の主回路端子、３は負荷側の主回路端子であり、下部
ケース１ａには前記の各主回路端子に連なる固定接触子
４，５と、固定接触子４と５の間を橋絡する可動接触子
６と、接触ばね７と、接触子ホルダ８と、消弧板９との
組立体からなる主回路接点部が組み込まれている。ま
た、上部カバー１ｂの内方には、後端を軸支して先端を
前記接触子ホルダ８の上面に対峙させて絶縁物製の開閉
レバー１０、上部カバー１ｂの上面に突き出した開閉ハ
ンドル１１、開閉ハンドル１１と前記開閉レバー１０と
の間を連繋する接点開閉機構部１２、および主回路の負
荷電流に応動する熱動形引外し装置１３ａと短絡電流に
応動して瞬時動作する電磁形引外し装置１３ｂを組合せ
た過電流引外し装置１３などが組み込まれている。

【０００３】ここで、従来における回路しゃ断器の接点
開閉機構部１２は、トグル軸を挟んでその上下に２枚の
リンクを“く”字形に連結して開閉ハンドル１１と開閉
レバー１０との間を連繋するトグルリンクと、トグルリ
ンクと開閉ハンドル１１のレバーとの間に掛け渡した開
閉ばね（主スプリング）と、ラッチとの組立体からな
り、ラッチはトリップクロスバー（図示せず）を介して
過電流引外し装置１３が連繋されている。

【０００４】かかる回路しゃ断器の開閉動作は周知の通
りであり、手動で開閉ハンドル１１をＯＮ側に操作する
と、前記開閉ばねの蓄勢ばね力により開閉レバー１０を
上方に引き上げる。これにより、可動接触子６は接触ば
ね７の付勢によりホルダ８とともに上昇して固定接触子
４と５との間を橋絡する。この接点閉極状態では、主回
路電流が主回路端子２から固定接触子４→可動接触子６
→固定接触子５→過電流引外し装置１３→主回路端子３
に流れる。また、開閉ハンドル１１をＯＦＦ位置に操作
すると、接点開閉機構部１２の開閉ばねの蓄勢力により
トグルリンクが反転動作して開閉レバー１０を後退位置
から時計方向に駆動し、接触ばね７のばね力に抗してホ
ルダ８とともに可動接触子６を押し下げ、これにより可
動接触子６が固定接触子４，５から開離して主回路接点
が開極する。一方、通電状態で主回路に過電流，短絡電
流が流れると、過電流引外し装置１３の動作により接点
開閉機構部１２のラッチが釈放動作し、開閉ばねの蓄勢
ばね力で開閉レバー１０を反時計方向に駆動する。これ
により、可動接触子６が開極して主回路電流をしゃ断器
する（トリップ動作）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した回
路しゃ断器の従来構造では、しゃ断器全体の外形寸法，
手動による開閉操作性，および開極動作面などで次記の
ような問題点がある。すなわち、 (1) 図４のようにケース１の底部側に橋絡接触子形の主
回路接点部、その上部側に開閉レバー１０，開閉ハンド
ル１１，接点開閉機構部１２などを組み込んだ構成で
は、しゃ断器全体の高さＨが大きくなる。特に、接点開
閉機構部１２のトグルリンクを上下２枚のリンクを
“く”字形に連結した構造では、トグルリンクの伸長状
態での高さ寸法が大きく、またこの伸長状態から各リン
クが屈曲して反転動作する際の移動範囲が大きくなるた
め、小形コンパクト化に設計することが困難である。

【０００６】(2) また、従来の回路しゃ断器では、図４
のように主回路接触子の閉極状態で開閉レバー１０の先
端が接触子ホルダ８の上面に当接しており、この位置か
ら開極操作すると開閉レバー１０に接点開閉機構部１２
の開閉ばね力が静的な圧力として加わり、接触ばね７で
上向きに押圧されている接触子ホルダ８の上面を下方に
押し込んで可動接触子６を開極するようにしている。こ
のために、固定接触子／可動接触子の接点間に大電流の
通流による溶着が生じてた場合には、可動接触子の開極
不能、開極遅れなどのしゃ断動作面での不具合が生じる
おそれがある。なお、このような不具合の防止対策とし
て、接点開閉機構部１２に組み込んだ開閉ばねのばね力
を増強することが考えられるが、開閉ばねが強力になる
とその分だけ開閉ハンドル１１を手動操作するに要する
力が大きくなって操作性が低下する。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、その目的は前記の各課題を解消してしゃ断器の小形
コンパクト化、並びに開極動作，操作性の向上が図れる
ように接点開閉機構を改良した回路しゃ断器を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、ケース内の底部に固定接触子，接
触子ホルダに保持した可動接触子，および可動接触子を
固定接触子に向けて下方側から押圧付勢する接触ばねと
の組立体からなる主回路接点部を配し、その上方には後
端を軸支して先端を前記ホルダの上面に対峙させた揺動
式の開閉レバーと、該開閉レバーに連繋させたドグルリ
ンク，開閉ハンドル，開閉ハンドルのハンドルレバーと
前記トグルリンクとの間に掛け渡した開閉ばね，および
トグルリンクに連繋したラッチとの組合せからなる接点
開閉機構と、主回路の過電流を検知してラッチを釈放す
る過電流引外し装置を配置した回路しゃ断器において、 (1) 前記トグルリンクが、下端を開閉レバーに連結して
上方のトグル軸との間に掛け渡した第１リンクと、第１
リンクとＶ字状に重なり合うようして前記トグル軸とラ
ッチとの間に掛け渡した第２リンクとからなり、かつ開
閉ばねを前記トグル軸と開閉ハンドルに連結して下方に
延在するハンドルレバーの先端との間に掛け渡して構成
する（請求項１）。

【０００９】かかる構成によれば、従来構成のように上
下に並ぶ２枚のリンクを“く”字状に連結して伸長／屈
曲させて開閉レバーを開閉方向に揺動操作させていた構
造と比べて、接点開閉機構部が占有する高さ方向のスペ
ースを縮小して、しゃ断器全体を小形コンパクトに構成
できる。 (2) また、本発明によれば、前項(1) の回路しゃ断器に
おいて、可動接触子の閉極状態では主回路接点部の可動
ホルダの上面とこれに対峙する開閉レバーの先端との間
にギャップを確保するよう設定し、しゃ断器の開極動作
時には開閉ばね力を受けて揺動する開閉レバーの先端が
主回路接点部の接触子ホルダの上面に突き当たってここ
に動的な衝撃力を加えて可動接触子を開極させるように
する（請求項２）。

【００１０】これにより、開閉レバーに加わる開閉ばね
のばね力が同じとして、接触子ホルダを押し込んで可動
接触子を開極する力は静的な圧力に比べて動的な衝撃力
の方が遙に大きく、これにより固定／可動接触子間に接
点溶着が生じていても確実に可動接触子を固定接触子か
ら開離させることができて動作面での信頼性が向上す
る。

【００１１】(3) さらに、本発明によれば、前項(1) の
回路しゃ断器において、主回路接点の開極動作時に開閉
ばねを助勢して開閉レバーを可動ホルダに向けて押圧付
勢するように働く補助ばねを備えるものする（請求項
３）。かかる構成により、補助ばねが開閉レバーの上面
に押し込み力として作用し、この力が可動接触子を下側
から押圧付勢している接触ばねのばね力を相殺するよう
に働く。したがって、開閉ハンドルの操作に大きな力を
要することなく、主スプリングとしての開閉ばねの蓄勢
ばね力を有効に生かして可動接触子を閉極位置から開極
位置に向けて確実に駆動することができで、しゃ断器開
放時の操作性が向上する。また、しゃ断器の閉極状態で
は、前項(2) のように開閉レバーの先端を接触子ホルダ
から離間した状態に待機させておくことで、補助ばねの
ばね力が可動接触子の接触ばねに干渉し合うことがな
く、これにより固定／可動接触子の間に十分な接触圧を
確保できる。

【００１２】(4) また、前項(3) における補助ばねは、
その一端を開閉レバーの上面に形成したカム面上を摺動
する押し込み用補助レバーに連結し、主回路接点の開極
動作時に前記補助レバーを駆動して開閉レバーに押し込
み力を加えるようにすることができる（請求項４）。か
かる構成により、しゃ断器の開極動作時には、補助ばね
のばね力が梃子式の補助レバーを介して開閉レバーの上
面に押し込み力として作用し、この力が可動接触子を下
側から押圧付勢している接触ばねのばね力を相殺するよ
うに働く。これにより、開閉ハンドルの操作に大きな力
を要することなく、主スプリングとしての開閉ばねの蓄
勢ばね力を有効に生かして可動接触子を閉極位置から開
極位置に向けて確実に駆動することができで、しゃ断器
開放時の操作性が向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図５
に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は
省略する。 〔実施例１〕図１(a),(b) は、図４に示した回路しゃ断
器の接点開閉機構部に適用する本発明の実施例に係る接
点開閉機構部の主要部構造を示す。図において、開閉レ
バー１０は絶縁物製であって後端の軸部１０ａを介して
組立フレーム１４に軸支固定されており、二股状になる
先端部１０ｂが図２(a),(b) で示すように主回路接点部
の接触子ホルダ８の上面に対峙している。

【００１４】また、接点開閉機構部１２は、開閉レバー
１０に設けた軸１０ｃと上方のトグル軸１５との間に架
設した第１リンク１６と、該第１リンク１６とＶ字状に
重なり合うようにトグル軸１５とラッチ１７との間に架
設した第２リンク１８とでトグルリンクを構成し、この
トグルリンクに対して開閉ハンドル１１から下方に延在
するハンドルレバー１１ａの先端とトグル軸１５との間
に引っ張りばねとしての開閉ばね（主スプリング）２１
が張架されている。なお、ハンドルレバー１１ａは支軸
１１ｂを介して組立フレーム１４に軸支されている。

【００１５】また、ラッチ１７は支軸１７ａを介してフ
レーム１４に支持し、そのラッチ爪部が揺動式のラッチ
受け１９に係止支持されており、該ラッチ受け１９の支
持部材２０にトリップクロスバー（図示せず）を対峙さ
せた組立構造になる。次に、前記構成になる接点開閉機
構の動作を説明する。図１は主回路接点の開極状態を表
しており、図２(a) で示すように開閉レバー１０の先端
部１０ｂが主回路接点部の接触子ホルダ８を押し下げて
可動接触子６と固定接触子４，５との間を開離してい
る。ここで、開閉ハンドル１１をＯＦＦ位置に倒すと、
ハンドルレバー１１ａが支軸１１ｂを中心に反時計方向
に回動し、これに伴いハンドルレバー１１ａと開閉ばね
２１との連結点がトグル軸１５とレバー支軸１１ｂを結
ぶ軸線を越えると、開閉ばね２１の蓄勢ばね力によりト
グルリンクが反転動作して第２リンク１８がラッチ１７
との連結点を支点として時計方向に揺動し、トグル軸１
５とともに第１リンク１６を右側に引っ張る。これによ
り、開閉レバー１０は支軸１０ａの回りで反時計方向に
揺動して図２(b) のように上方に後退移動し、その結果
として可動接触子６が接触ばね７の付勢を受けて閉極す
る。

【００１６】また、閉極状態から開閉ハンドル１１を時
計方向に回すと、トグルリンクが前記とは逆に反転動作
して開閉レバー１０が時計方向に揺動し、接触子ホルダ
８を接触ばね７に抗して下方に押し込み、可動接触子６
を開極させる。上記の動作説明から判るように、トグル
リンクはトグル軸１５を支点に第１リンク１６と第２リ
ンク１８とがＶ字状に重なり合った状態で移動する。し
たがって従来のトグルリンクのように、２枚のリンクを
上下方向で“く”字状に連結した構成と比べて高さ方向
での運動範囲が半減し、その分だけ接点開閉機構が小形
コンパクトな構成となる。

【００１７】また、図示実施例の接点開閉機構では、図
２(b) で示すように接触子の閉極状態で開閉レバー１０
の先端部１０ｂと接触子ホルダ８の上面との間にギャッ
プｇを確保するようにトグルリンク機構を設定してお
り、さらに図２(a) で示すように開閉レバー１０に補助
ばね（圧縮スプリング）２２を付設してレバーを下方に
押し下げる方向にばね力を付与している。

【００１８】上記のように接触子の閉極状態で開閉レバ
ー１０の先端部１０ａと接触子ホルダ８との間にギャッ
プｇを残すように構成することにより、開閉ハンドル１
１の操作，もしくは過電流引外し装置のトリップ動作に
よる開極動作時には、開閉ばね２１の蓄勢ばね力を受け
て後退位置から反転動作する開閉レバー１０の先端部１
０ａがギャップｇを移動した後に接触子ホルダ８の上面
に突き当たり、この際に動的な衝撃開極力を加える。こ
れにより、閉極状態で主回路に流れる電流により固定接
触子４，５と可動接触子６との間に溶着が生じて開極し
難い状態であっても、接触子ホルダ８に加わる動的な衝
撃開極力によって主回路接触子が確実に開極するように
なり、しゃ断器動作の信頼性が向上する。

【００１９】また、接触子の閉極状態で固定／可動接触
子の接触圧力を高めるためにばね力の大きな接触ばね７
を採用すると、これに相応して接点開閉機構の開閉ばね
２１のばね力を増強する必要があるが、開閉ばね２１の
ばね力が大きくなると、開閉ハンドル１１の手動操作に
要する力も大きくなってしゃ断器の操作性が悪くなる。
そこで、開閉ばね２１とは別に、開閉レバー１０に対し
て補助ばね２２を付設しておくことにより、開極動作時
には補助ばね２２のばね力が主回路接点部の接触ばね７
のばね力を相殺するように働くので、その分だけ開閉ば
ね２１のばね力，しだがって開閉ハンドル１１の操作力
を軽減してしゃ断器の操作性を向上できる。

【００２０】〔実施例２〕次に本発明の請求項４に対応
する応用実施例を図３(a),(b) で説明する。この実施例
においては、図１に示した構成に加えて、引っ張りばね
としての補助ばね２２が開閉レバー１０の上方に配した
レバー押し込み用の補助レバー２３と組立フレーム１４
に固定した支軸２４との間に架設されている。ここで、
補助レバー２３は支軸２３ａを介してフレーム１４に軸
支されており、補助レバー２３の先端に取付けたピン２
３ｂを開閉レバー１０の上面にその根元側から先端に向
けて形成したカム面１０ｄに押し当てカム面上を移動す
るように配置されている。

【００２１】かかる構成により、補助ばね２２の引っ張
りばね力が補助レバー２３の先端ピン２３ｂを介してカ
ム面１０ｄに加わり、開閉レバー１０を下押しするよう
に作用する。また、補助レバー２３の先端ピン２３ｂ
は、図３(a) に示す接触子の開極状態，図３(b) に示す
閉極状態に対応する開閉レバー１０の傾動姿勢に合わせ
てカム面１０ａの上を摺動移動する。

【００２２】この場合に、開閉レバー１０を下向きに傾
動させる方向に作用する補助ばね２２のばね力は、補助
レバー２３の梃子比，補助ばね自身の伸長状態，および
カム面１０ｄと補助レバー２３のピン２３ｂの当接地点
によって決まる。ここで、図３(a) の接触子開極状態で
開閉レバー１０に加わる補助ばね２２の押し下げ力と可
動接触子６のホルダ８を押し上げる接触ばね７のばね力
とがほぼ相殺し合うように設定しておけば、接点開閉機
構に組み込んだ主スプリングとしての開閉ばね２１を増
強しなくても、開極動作時にはトグルリンクを介して開
閉レバー１０に作用する開閉ばね２１の蓄勢ばね力で可
動接触子６が固定接触子４，５から確実に開離する。ま
た、これにより開閉ハンドル１１の操作が大きな力を加
えずに楽に行えてしゃ断器の操作性が向上する。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、ケース内の底部に接触ばねで付勢された主回路接触
子を配し、その上方に開閉レバー，トグルリンク，開閉
ハンドル，ラッチを組合せた接点開閉機構、および過電
流引外し装置を配置した回路しゃ断器において、下端を
開閉レバーに連結して上方のトグル軸との間に架け渡し
た第１リンクと、第１リンクとＶ字状に重なり合うよう
して前記トグル軸とラッチとの間に架け渡した第２リン
クとでトグルリンクを構成し、かつ開閉ばねを前記トグ
ル軸と開閉ハンドルに連結して下方に延在するハンドル
レバーの先端との間に掛け渡した構成とすることによ
り、特に高さ方向で接点開閉機構部の占有スペースが縮
減してしゃ断器を小形コンパクトに構成することができ
る。

【００２４】また、請求項２の構成を採用することでし
ゃ断器開極動作の信頼性が向上し、さらに請求項３，４
の構成によれば、補助ばねの助勢により主回路接触子を
確実に開極させることができ、これにより主スプリング
としての開閉ばねを増強させる要なしに開閉ハンドルも
楽に操作できてしゃ断器の操作性向上が図れるなど、小
形で信頼性の高い回路しゃ断器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に対応する回路しゃ断器の接
点開閉機構部の構成図であり、(a) は組立状態の全体斜
視図、(b) は(a) 図における主要機構の斜視図

【図２】図１の接点開閉機構部を主回路接点部に組合せ
たしゃ断器の動作説明図であり、(a) 開極状態，(b) は
閉極状態を表す図

【図３】本発明の実施例２に対応する接点開閉機構部の
構成図であり、(a),(b) はそれぞれ開極状態，閉極状態
を表す図

【図４】本発明の実施対象となる回路しゃ断器の従来例
の構成断面図

【符号の説明】

１ しゃ断器ケース ４，５ 固定接触子 ６ 可動接触子 ７ 接触ばね ８ 接触子ホルダ １０ 開閉レバー １０ａ 支軸 １０ｂ 先端部 １０ｄ カム面 １１ 開閉ハンドル １１ａ ハンドルレバー １２ 接点開閉機構部 １３ 過電流引外し装置 １５ トグル軸 １６ 第１リンク １７ ラッチ １８ 第２リンク ２１ 開閉ばね ２２ 補助ばね ２３ 補助レバー

フロントページの続き (72)発明者 浅川 浩司 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 大島 勇 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 Ｆターム(参考） 5G030 AA01 FB03 FE12 XX08 YY05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース内の底部に固定接触子，接触子ホル
   ダに保持した可動接触子，および可動接触子を固定接触
   子に向けて下方側から押圧付勢する接触ばねとの組立体
   からなる主回路接点部を配し、その上方には後端を軸支
   して先端を前記ホルダの上面に対峙させた揺動式の開閉
   レバーと、該開閉レバーに連繋させたドグルリンク，開
   閉ハンドル，開閉ハンドルのハンドルレバーと前記トグ
   ルリンクとの間に掛け渡した開閉ばね，およびトグルリ
   ンクに連繋したラッチとの組合せからなる接点開閉機構
   と、主回路の過電流を検知してラッチを釈放する過電流
   引外し装置を配置した回路しゃ断器において、 前記トグルリンクが、下端を開閉レバーに連結して上方
   のトグル軸との間に架け渡した第１リンクと、第１リン
   クとＶ字状に重なり合うようして前記トグル軸とラッチ
   との間に架け渡した第２リンクとからなり、かつ開閉ば
   ねを前記トグル軸と開閉ハンドルに連結して下方に延在
   するハンドルレバーの先端との間に掛け渡して構成した
   ことを特徴とする回路しゃ断器。
2. 【請求項２】請求項１記載の回路しゃ断器において、開
   閉ハンドルをＯＮ側に移動した主回路接点の閉極状態
   で、主回路接点部の可動ホルダ上面とこれに対向する開
   閉レバーの先端との間にギャップを残すように設定した
   ことを特徴とする回路しゃ断器。
3. 【請求項３】請求項１記載の回路しゃ断器において、主
   回路接点の開極動作時に開閉ばねを助勢して開閉レバー
   を接触子ホルダに向けて押圧付勢する補助ばねを設けた
   ことを特徴とする回路しゃ断器。
4. 【請求項４】請求項３記載の回路しゃ断器において、補
   助ばねの一端を開閉レバーの上面に形成したカム面上を
   摺動する押し込み用補助レバーに連結し、主回路接点の
   開極動作時に補助レバーを駆動して開閉レバーに押し込
   み力を加えるようにしたことを特徴とする回路しゃ断
   器。