JP2002133990A - 回路遮断器の遮断機構 - Google Patents

回路遮断器の遮断機構

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JP2002133990A
JP2002133990A JP2000325507A JP2000325507A JP2002133990A JP 2002133990 A JP2002133990 A JP 2002133990A JP 2000325507 A JP2000325507 A JP 2000325507A JP 2000325507 A JP2000325507 A JP 2000325507A JP 2002133990 A JP2002133990 A JP 2002133990A
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直司 内田
Tatsunori Takahashi
龍典 高橋
Seiichi Suzuki
精一 鈴木
Tsuneo Fujiwara
恒夫 藤原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ラッチ受けによりラッチを係止して可動接触子
を閉成状態に維持し、異常時には引外し装置でラッチ受
けを回転駆動してラッチの係止を外すことにより、可動
接触子を開離させる遮断機構において、ラッチとラッチ
受けとの係合点のバラツキによる引外し荷重の変動を抑
える。 【解決手段】ラッチ11のラッチ受け20との係合面1
1bを凸円弧面に形成し、この凸円弧面11bと係合す
るラッチ受け20の係合面20bを凸円弧面11bより
も曲率半径の大きい凹円弧面に形成し、その曲率中心X
をラッチ受け20を支持する軸21の軸心Yに一致させ
る。ラッチ11からラッチ受け20に作用する係合力T
の作用線は軸心Yを通るため、係合点Sの位置が変化し
てもラッチ受け20を引外し装置で駆動するための荷重
は変化しない。

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
漏電遮断器などの回路遮断器の遮断機構に関し、特に可
動接触子閉成状態においてトグルリンクを鎖錠するラッ
チと、このラッチを係止するラッチ受けとの係合面の形
状に関する。
【0002】
【従来の技術】上記回路遮断器の遮断機構は一般に、回
動自在に支持されたラッチと、回動自在に支持され常時
は前記ラッチを係止してその回動を阻止するラッチ受け
とを備え、前記ラッチは可動接触子の閉成状態において
トグルリンクを鎖錠して遮断スプリングを蓄勢状態に維
持するとともに、異常時に引外し装置が動作して前記ラ
ッチ受けが回転駆動されると前記係止を外されて回動
し、前記トグルリンクの鎖錠を解いて前記遮断スプリン
グの蓄勢力により前記可動接触子を開離させるように構
成されている。
【0003】図3はこの種の遮断機構の一例を示す側面
図、図4はIV−IVに沿う断面図である。図4において、
回路遮断器の各相電路には前後一対の固定接触子1及び
2と、その間を橋絡する可動接触子3とからなる電流遮
断部を備えている。可動接触子3は絶縁物からなる各極
一体の可動接触子ホルダ4に保持され、図示しないケー
ス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5により固定接触子1,2に押圧されている。可
動接触子3は、捩りばねからなる遮断スプリング6の蓄
勢力を受けて図4の時計方向に回転駆動される遮断レバ
ー7で、2点鎖線で示すように押し下げられることによ
り固定接触子1,2から開離して電流遮断するが、図示
閉成状態では遮断レバー7は図示実線位置に拘束され、
遮断スプリング6は蓄勢状態に維持されている。
【0004】図3及び図4において、図示遮断機構は、
左右にサイドプレート8a(図4)を有するフレーム8
に機構部品が支持されてユニット化されている(図3で
は手前側のサイドプレート8aは除かれている。)。フ
レーム8には、蝶形の操作ハンドル9がハンドル軸10
を介して回動可能に支持され、またこのハンドル軸10
にはラッチ11が回動自在に連結支持されている。ラッ
チ11は先端のL曲げ部11aを除いて左右に側板を有
する二股状で、操作ハンドル9を両側から挟んでいる。
一方、操作ハンドル9には上リンク12の上端が連結軸
13を介して連結され、上リンク12の下端には下リン
ク14の上端がコ字形ピン15の一端を介して連結され
ている。上リンク12及び下リンク14はいずれも左右
に側板を有し、上リンク12は操作ハンドルを両側から
挟み、下リンク14は上リンク12を両側から挟んでい
る。コ字形ピン15は他端がラッチ11に架けられ、上
リンク12及び下リンク14をラッチ11に対して拘束
している。上リンク12と下リンク14とは、トグルリ
ンクを構成している。
【0005】下リンク14の下端には伝動ピン16が装
着され、この伝動ピン16の両端はフレーム側板8aに
あけられた長穴17に滑動自在に挿入・案内されてい
る。そして、この伝動ピン16とクロスするように、遮
断レバー7にもう一方の伝動ピン18が装着されてい
る。すなわち、遮断レバー7は一対あり、それらは両端
が図示しないケースに回動自在に支持された開閉軸19
に間隔を介して結合され、この遮断レバー7,7間に渡
るように伝動ピン18が装着されている。開閉軸19に
は両端から一対の遮断スプリング6,6がそれぞれ嵌め
込まれ、その一端は伝動ピン18に係合され、他端はフ
レーム8に係合されている。しかして、遮断スプリング
6は捩られて蓄勢状態にあり、遮断レバー6を図4の時
計方向に回動させようとして、伝動ピン18から伝動ピ
ン16に対して、図3に示すように押上げ力Pを作用さ
せている。
【0006】上記力Pにより下リンク14の伝動ピン1
6は長穴17に沿って上方に移動しようとし、その結果
として下リンク14は伝動ピン16を支点に図3の反時
計方向に回動しようとするが、上端がコ字形ピン15で
拘束されているため動けず、図示姿勢を保っている。同
時に、ラッチ11には下リンク14から、コ字形ピン1
5を介して引張力Qが作用する。そのため、ラッチ11
はハンドル軸10を支点に図3の時計方向に回動しよう
とするが、ラッチ受け20に係止されて図示姿勢に保持
されている。ラッチ受け20は、上下に延びる板体の略
中間に左右一対の腕20aが折り曲げ形成され、かつこ
の腕20aの近傍で板体部分に方形の窓穴があけられた
形状で、腕20aを貫通する支持軸21を介してフレー
ム8に回動自在に支持され、窓穴の下縁の係合面20b
がラッチ11の係合面11bと係合し、ラッチ11が回
動しないように係止している。このラッチ受け20は、
ラッチ11から力を受け、図3の時計方向に回動しよう
とするが、左右に突出する舌片20cがフレーム側板8
aの切欠端縁に当接して回動を阻止され、図示直立姿勢
に保持されている。なお、ラッチ受け20の下端部とフ
レーム8との間には、圧縮コイルばねからなる復帰スプ
リング22が挿入され、ラッチ受け20は図3の時計方
向に付勢されている。
【0007】上記遮断機構において、回路遮断器を流れ
る電流が過電流状態になると、ラッチ受け20は図示し
ない過電流引外し装置から、図3に示すように引外し操
作力Rを受け、破線位置まで反時計方向に回動する。こ
れにより、ラッチ11は係止が解かれ、時計方向に回動
可能になる。その結果として、トグルリンク12,14
はく字状に崩れ、遮断レバー7は遮断スプリング6の蓄
勢力により図4の時計方向に回転駆動される。この遮断
レバー7は可動接触子ホルダ4を介して可動接触子3を
押し下げ、これを固定接触子1,2から開離させて電流
を遮断する。
【0008】図5は、このような遮断機構におけるラッ
チ11とラッチ受け20の従来の係合部を拡大して示す
縦断面図である。図5において、ラッチ11はその係合
面11bがラッチ受け20の係合面20bに係合してい
るが、係合面11b及び20bはいずれも平坦面で、そ
れらは例えばS点で接触しているとすると、S点ではラ
ッチ11に作用する力Q(図3)に基づいて、ラッチ1
1からラッチ受け20に対して係合力Tが作用する。
【0009】さて、上述した過電流発生時において、ラ
ッチ受け20を反時計方向に回転駆動するための引外し
動作荷重は、係合面11bを係合面20bから滑り落と
す際の摺動摩擦負荷、ラッチ受け20と支持軸21との
間に作用する摩擦負荷、復帰スプリング22の抗力及び
係合面20bに作用する係合力Tにより時計方向に生じ
る回転モーメントM(図5)の4種類に分けられる。回
転モーメントMは、支持軸21の軸心から係合力Tの作
用線までの腕の長さをrとすると、M=rTとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の遮断
機構において、機構部品の部品精度や組立精度によりラ
ッチ11とラッチ受け20との係合点が、図5において
例えばSからS'に変化し、それに伴ない腕の長さもΔr
だけ変化すると、回転負荷Mは(r+Δr)Tに変化す
る。つまり、係合点Sの位置変化が、そのまま回転負荷
Mに影響する。そのため、従来はラッチ受け20の動作
荷重が遮断機構の部品精度や組立精度の影響を受けやす
く、従って引外し動作特性にバラツキが生じやすいとい
う問題があった。なお、係合点Sの位置が変化すると、
厳密には係合力Tも変化するが、ラッチ11を支持する
ハンドル軸10から係合力Tの作用線までの腕の長さm
(図3)は係合点Sの位置変化に比べて十分に大きいの
で、係合力T自体の変化は無視できる。この発明は上記
した問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、ラッ
チとラッチ受けとの係合点の変化によるラッチ受けの動
作荷重への影響を抑えることにある。
【0011】
【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、回動自在に支持されたラッチと、回動
自在に支持され常時は前記ラッチを係止してその回動を
阻止するラッチ受けとを備え、前記ラッチは可動接触子
の閉成状態においてトグルリンクを鎖錠して遮断スプリ
ングを蓄勢状態に維持するとともに、異常時に引外し装
置が動作して前記ラッチ受けが回転駆動されると前記係
止を外されて回動し、前記トグルリンクの鎖錠を解いて
前記遮断スプリングの蓄勢力により前記可動接触子を開
離させる回路遮断器の遮断機構において、前記ラッチの
前記ラッチ受けとの係合面を凸円弧面に形成し、この凸
円弧面と係合する前記ラッチ受けの係合面を前記凸円弧
面よりも曲率半径の大きい凹円弧面に形成するものであ
る(請求項1)。このような手段によれば、ラッチから
ラッチ受けに作用する力Tの作用線は、係合点Sの位置
に関わらず常に凹円弧面の曲率中心を通るため、係合点
Sの位置の変化による腕の長さrの変化は最小限に抑え
られる。
【0012】請求項1において、前記凹円弧面の曲率中
心を前記ラッチ受けの回動支持軸の軸心と一致させれ
ば、力Tの作用線は前記回動支持軸の軸心を通ることに
なり、腕の長さrは0になることから、係合点Sの位置
の変化による腕の長さrの変化も0になる(請求項
2)。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態を
示すもので、ラッチとラッチ受けとの係合部の縦断面図
である。図1において、従来構成と相違するのは、ラッ
チ11のラッチ受け20との係合面11bが凸円弧面に
形成され、この凸円弧面11bと係合するラッチ受け2
0の係合面20bは凸円弧面11bより曲率半径の大き
い凹円弧面に形成されている点である。しかも、図1で
は、凹円弧面20bの曲率中心Xはラッチ受け20の回
動支持軸21の軸心Yと一致している(Y=X)。そこ
で、図1においては、図示の通り係合力Tの作用線は支
持軸の軸心Yを通り(r=0)、係合力Tに基づくラッ
チ受け20に対する回転負荷Mが生じない。従って、係
止点SがS'に変化しても回転負荷Mは常に0である。
【0014】一方、図1においては、係合力Tの作用線
が支持軸21側に傾いているため、図3に示すように、
図5の場合に比べてハンドル軸10から係合力Tの作用
線までの腕の長さnが小さくなり(n<m)、係合力T
自体が大きくなる。そのため、係合面11b,20b間
の摩擦負荷も大きくなるが、これを抑えたいときには、
図2の実施の形態に示すように、係合面20bの曲率中
心Xを支持軸21の軸心から反ラッチ側にずらせるとよ
い。すなわち、図2においては、曲率中心Xは例えば支
持軸21の外周面上に設定されている。これにより、係
合力Tの作用線の傾きが小さくなり、図3に示した腕の
長さn'が大きくなって(n'>n)、係合力Tが抑えら
れる。また、図2において、係止点SがS'に変化する
と、支持軸21の軸心から係合力Tの作用線までの腕の
長さはrからr'に変化するが、その変化は僅かであり
(r≒r')、係合力Tによるラッチ受け20への回転
負荷Mもほとんど変化しない。
【0015】
【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、部品精
度や組立精度によりラッチとラッチ受けとの係合点の位
置がばらついても、ラッチからラッチ受けに作用する係
合力に基づく回転負荷の大きさにほとんど影響がなく、
安定した引外し特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示す遮断機構の要部縦
断面図である。
【図2】この発明の異なる実施の形態を示す遮断機構の
要部縦断面図である。
【図3】従来の遮断機構を示す側面図である。
【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】図3の要部縦断面図である。
【符号の説明】
11 ラッチ 11b 係合面 20 ラッチ受け 20b 係合面 21 支持軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 龍典 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 鈴木 精一 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 藤原 恒夫 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 FD05 XX00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回動自在に支持されたラッチと、回動自在
    に支持され常時は前記ラッチを係止してその回動を阻止
    するラッチ受けとを備え、前記ラッチは可動接触子の閉
    成状態においてトグルリンクを鎖錠して遮断スプリング
    を蓄勢状態に維持するとともに、異常時に引外し装置が
    動作して前記ラッチ受けが回転駆動されると前記係止を
    外されて回動し、前記トグルリンクの鎖錠を解いて前記
    遮断スプリングの蓄勢力により前記可動接触子を開離さ
    せる回路遮断器の遮断機構において、 前記ラッチの前記ラッチ受けとの係合面を凸円弧面に形
    成し、この凸円弧面と係合する前記ラッチ受けの係合面
    を前記凸円弧面よりも曲率半径の大きい凹円弧面に形成
    したことを特徴とする回路遮断器の遮断機構。
  2. 【請求項2】前記凹円弧面の曲率中心を前記ラッチ受け
    の回動支持軸の軸心と一致させたことを特徴とする請求
    項1記載の回路遮断器の遮断機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007294311A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 回路遮断器

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