JP2002170472A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉ユニットとトリップユニットにラッチ手
段を有し、トリップユニット側のラッチ手段が動作した
とき開閉ユニット側のラッチ手段を動作させる回路遮断
器において、開閉ユニット側のラッチ手段が動作したと
きトリップユニット側のラッチ手段も動作させる。 【解決手段】 開閉ユニットに含まれるトリップレバー
２２及びフック２３とフック２３とフック受け２４との
２段のラッチ手段が動作したとき、フックのトリップ駆
動端２３ｄがトリップユニット側に突き出てトリップユ
ニットに備えられている開閉ユニットトリップ中継レバ
ー５４を介してトリップユニットを動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路遮断器に関
し、より具体的には、附属装置のテストが可能なテスト
機構および誤動作を検知させる機構を備えた回路遮断器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器には、開閉接触子、ラッチ手
段と人為的に開閉接触子を開閉するハンドルとを含む開
閉機構、過電流が流れたとき動作して開閉機構のラッチ
手段を自動的に動作させて開閉接触子を開離させる引外
し機構及び消弧装置などと共に、開閉機構のラッチ手段
が正常に動作することを確認するための機械的なテスト
ボタンが設けられることがある。また、ラッチ手段が動
作したとき警報を発する警報スイッチと呼ばれる附属装
置が顧客の要求により設けられることもある。

【０００３】さらに、このような回路遮断器の中には、
開閉機構に含まれる第１ラッチ手段とは別に過電流引外
し機構に設けられる第２ラッチ手段を含むものがある。
この第２ラッチ手段の動作によって第１ラッチ手段が動
作して開閉接触子が開離するが、第１ラッチ手段は第２
ラッチ手段から独立している。ここで、「第１ラッチ手
段が第２ラッチ手段から独立している」とは、特に手段
を設けない限り、第１ラッチ手段が動作しても第２ラッ
チ手段は動作しないように設けられていることをいう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような二つのラッ
チ手段を備える従来の回路遮断器にあっては、構造上の
理由から、テストボタンを第１ラッチ手段に対して作用
するように設けるとともに、警報スイッチを第２ラッチ
手段の動作をキャッチするように装着するタイプのもの
がある。このような構造のものにあっては、テストボタ
ンを押しても第１ラッチ手段のみが動作するため警報ス
イッチの動作を確認できないという問題があった。ま
た、異常な衝撃が回路遮断器に加わり第１ラッチ手段の
みが誤動作したとき、第２ラッチ手段が作動しないため
警報スイッチが動作せず、オペレータがその誤動作を容
易に検知できないという問題もあった。

【０００５】したがって、本発明の目的は、テストボタ
ンを用いて警報スイッチの動作を容易に確認できるとと
もに、ラッチ手段が誤動作したとき容易に誤動作を検知
できる回路遮断器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、開閉接触子、動作をしたときに接触状
態にある開閉接触子を開離する第１ラッチ手段を含む開
閉機構、及び動作したとき第１ラッチ手段に上記の動作
をさせる第２ラッチ手段を含む過電流引外し機構を備
え、第２ラッチ手段の動作によらないで第１ラッチ手段
が上記の動作をしたときに第１ラッチ手段の動作に応じ
て第２ラッチ手段を動作させる逆引外し手段を備えるこ
ととしている。

【０００７】このような構成により、第１ラッチ手段を
動作させるテストボタンを操作しても、又、第１ラッチ
手段が誤動作しても、第２ラッチ手段を動作させること
ができる。上記第２ラッチ手段の動作によらないで第１
ラッチ手段を動作させる機構として、第１ラッチ手段に
直接作用するテストボタン等がある。また、衝撃等に起
因する誤動作によっても、第１ラッチ手段のみが作動す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図１４で示される実施例によって説明する。この実施例
の回路遮断器は３極型であって、開閉ユニット、トリッ
プユニット及び結合された両ユニットを覆うカバーを有
しており、図２はこの実施例の回路遮断器全体の正面
図、図１は図２の略Ａ−Ａから見た断面図である。

【０００９】開閉ユニットは、図１ないし図８に図示さ
れており、合成樹脂成形絶縁物製の消弧ケース１、消弧
ケース１の内部に収納された開閉接触子と消弧装置及び
消弧ケース１の外側に構築された開閉機構を有してい
る。

【００１０】消弧ケース１には、接点２を備えた固定接
触子３、両端部にそれぞれ接点４及び可撓リード５とを
有する可動接触子６並びに絶縁板７に保持された複数の
磁性板８を有する消弧装置９が収納されており、その右
端の開口部は壁を有する端子ベース１０によって覆われ
ている。

【００１１】可動接触子６は、３極共通の合成樹脂成形
絶縁物製のクロスバー１１に軸１２によって回転自在に
保持されるとともにクロスバー１１の壁との間に設けら
れたばね１３によって時計方向に付勢されている。可撓
リード５の他端にはリード端子１４が接続されており、
各極のリード端子１４を収納するリード端子ベース１５
は、合成樹脂成形絶縁物製であってリード端子１４の収
納部分にはナット１６をはめ込む六角形の窪みが形成さ
れている。クロスバー１１は、図示はしていないが、両
端に円柱形状の支持部を有し、支持部が消弧ケース１の
両側壁に形成されているＵ字状の溝とリード端子ベース
１５に形成された円弧状の凹部との間に挟まれることに
よって回転自在に保持されている。

【００１２】クロスバー１１を回転させる開閉機構は、
消弧ケース１の中央極部分の両側壁に沿って設けられた
一対のフレーム１７上に構築されている。この開閉機構
にはトグルリンク機構が採用されており、軸１８によっ
て互いに回転自在に連結されたそれぞれ一対のリンク１
９とリンク２０と、いずれもフレーム１７上に回転自在
なるように設けられたハンドルレバー２１、トリップレ
バー２２、トリップレバー２２の時計方向の回転を阻止
するフック２３及びフック２３の反時計方向の回転を阻
止するラッチ２４と、軸１８とハンドルレバー２１との
間に取り付けられたばね２５と、ハンドルレバー２１の
角に差し込まれた合成樹脂成形絶縁物製のハンドル２６
とを有している。

【００１３】ハンドルレバー２１はその両腕がフレーム
１７と同じ平面内を移動するようにコ字状に折り曲げら
れて形成され、その両腕の円弧状端部２１ａがフレーム
１７に形成された切欠の円弧状凹部１７ａにばね２５の
力によって押し付けられている。トリップレバー２２は
その両腕がフレーム１７の内側に隣接する面を移動する
ようにコ字状に折り曲げられて形成され、その両腕の円
弧状にカールしたカール端部２２ａが一対のフレーム１
７の対向面に形成された円柱状の突起１７ｂにはめ込ま
れている。一対のリンク１９はトリップレバー２２の腕
と同じ平面内を移動するように配置されており、その円
弧状に形成された円弧状端部１９ａがトリップレバー２
２の両腕に形成された切欠の円弧状凹部２２ｂにばね２
５の力によって押し付けられ、一対のリンク２０は軸２
７によって回転自在にクロスバー１１と連結されてい
る。

【００１４】図７はフレーム１７の外面に沿った面から
見たこの開閉機構の一部を示しており、その両脚２３ａ
がフレーム１７に形成された三角形の孔１７ｃに配置さ
れているフック２３及びその両脚２４ａがフレーム１７
に形成されたＶ字形の切欠１７ｄに配置されているラッ
チ２４は、ばね２８の力によってそれぞれ時計方向に付
勢されている。

【００１５】このように構成された開閉ユニットについ
ては、以下に説明するように開閉ユニット単独で開路、
閉路、トリップ、リセット操作をすることができる。な
お、図４、図５及び図６は、それぞれ閉路状態、トリッ
プ状態及びリセット操作状態を示す側面断面図である。
図７及び図８は手前側のフレーム１７の外側面から見た
断面のそれぞれ閉路状態及びトリップ状態の部分図であ
る。

【００１６】図４に示されている閉路状態において、ば
ね２５の力によりその円弧状端部２１ａを中心として時
計方向に付勢されているハンドルレバー２１の回転は、
フレーム１７の縁に接して阻止されている。ばね２５の
力により軸１８及びリンク１９を介してフレーム１７の
突起１７ｂの周りを時計方向に付勢されているトリップ
レバー２２は、そのラッチ部２２ｃとフック２３のラッ
チ受部２３ｂとの係合によってばね２８の力に抗してフ
ック２３を反時計方向に付勢している。そして、この付
勢によってフック２３のラッチ部２３ｃとラッチ２４の
ラッチ受部２４ｂを介してラッチ２４が時計方向に付勢
される。このラッチ２４の回転がフレーム１７の切欠１
７ｄのＶ字の辺によって阻止されているため、フック２
３及びトリップレバー２２の回転も阻止された状態とな
っている。一方、ばね２５の力により軸１８は右方向に
付勢されているが、リンク２０とリンク１９が略一直線
の状態でリンク１９の下端部がトリップレバー２２のカ
ール端部２２ａに押し付けられて停止し、クロスバー１
１が時計方向に回転した状態で接点２と接点４が接触し
ている。

【００１７】開路操作は閉路状態にある回路遮断器のハ
ンドル２６を反時計方向に回転することによって行われ
る。この回転によりばね２５の力の作用線がリンク１９
の円弧状端部１９ａを右から左へ移動したとき、軸１８
が左方向に移動しリンク２０とリンク１９がく字状に折
れ曲がる。その結果、図示はしていないが、クロスバー
１１が反時計方向に回転して接点を開離させた後消弧ケ
ース１の図示していない部分に接してその回転が停止
し、ハンドルレバー２１の回転もその折曲部２１ｂがト
リップレバー２２に接して停止し開路状態となる。

【００１８】閉路操作は開路状態ある回路遮断器のハン
ドル２６を時計方向に回転させることによって行われ
る。この回転により、ばね２５の作用線がリンク１９の
円弧状端部１９ａを左から右へ移動し、リンク１９とリ
ンク２０とを伸直させながら軸１８が右方向へ移動する
ためクロスバー１１が時計方向に回転し図４の閉路状態
となる。

【００１９】トリップ動作は閉路状態においてラッチ２
４が反時計方向に回転することによって実現する。この
回転によってラッチ２４とフック２３との係合及びフッ
ク２３とトリップレバー２２との係合が解消し、トリッ
プレバー２２が時計方向へ回転してフレーム１７の折曲
部１７ｅに接して停止する。このとき、ハンドルレバー
２１を反時計方向に回転させるとともに、クロスバー１
１を反時計方向に回転させながらリンク１９とリンク２
０が共に上方へ移動し、接点が開離した後クロスバー１
１が消弧ケース１に接してその回転が停止した図５及び
図８のトリップの状態となる。また、フック２３は、ト
リップレバー２２との係合が解消したあと、トリップレ
バー２２の肩部２２ｄに押されてさらに反時計方向へわ
ずかに回転し、図８に示されているようにトリップ駆動
端２３ｄが左方向へ突き出る。

【００２０】リセット操作はトリップ状態にある回路遮
断器のハンドル２６を反時計方向に回転させることによ
って行われる。この回転により、ハンドルレバー２１の
折曲部２１ｂに押されてトリップレバー２２が反時計方
向に回転し、その肩部２２ｄの移動に追随してフック２
３が時計方向に回転しラッチ２４も時計方向に回転し
て、図６のごとくトリップレバー２２とフック２３が係
合可能な状態となる。この状態でハンドル２６を自由状
態にするとトリップレバー２２とフック２３及びフック
２３とラッチ２４が係合して開路状態となる。

【００２１】トリップユニットは、主として図１及び図
９ないし図１２に示されているように、合成樹脂成形絶
縁物製のトリップユニットケース３２内に構築され、そ
れぞれ各極毎に備えられる主回路導電部であるヒーター
３３及び端子３４、バイメタルトリップ素子及びインス
タントトリップ素子並びに３極に共通に備えられる回転
自在のトリップ軸３６及びラッチ軸３７を有している。

【００２２】バイメタルトリップ素子は、図１に示され
ているようにヒーター３３の逆Ｕ字状の屈曲部に根元が
取り付けられたバイメタル３８を有し、過電流が流れた
ときヒーター３３において発生するジュール熱によって
バイメタル３８が徐々に左方向に湾曲し、所定時間の
後、その先端がトリップ軸３６の腕３６ａに取り付けら
れたピン３９を押して図示されていないばねによって時
計方向に付勢されているトリップ軸３６を反時計方向に
回転させる。

【００２３】インスタントトリップ素子は、図１に示さ
れているようにヒーター３３に取り付けられた固定コア
ー４０と軸４１に回転自在に設けられたコ字状に曲げら
れている可動コアー４２と、可動コアー４２を反時計方
向に付勢するばね４３を有し、ばね４３の付勢力を超え
る電磁吸引力を発生する電流がヒーター３３に流れたと
き瞬時に可動コアー４２が時計方向に回転しその先端が
トリップ軸３６の下部の腕３６ｂを押してトリップ軸３
６を反時計方向に回転させる。

【００２４】ラッチ軸３７は、ラッチ腕３７ａ、開閉機
構トリップ腕３７ｂ、二つのトリップ指示腕３７ｃ及び
トリップ装置リセット腕３７ｄとを有するとともに、ば
ね４４によって図１において反時計方向に付勢されてお
り、リセット状態においてラッチ腕３７ａがトリップ軸
３６に設けられたラッチ受け３６ｃと係合しその回転が
阻止されている。さらに、トリップユニットケース３２
の前面壁３２ａにはリセットレバー４５が軸４６によっ
て回転自在に設けられ、リセットレバー４５の切欠部と
ラッチ軸に偏心して設けられたピンとが噛み合うように
組み合わされているため、リセットレバー４５とラッチ
軸３７とは互いに一方が回転したとき他方も回転するよ
うになっている。

【００２５】このような、トリップユニットの動作につ
いて説明する。なお、図１１はトリップしていない状態
を示している図１０のＢ−Ｂから見た断面図であり、図
１２はトリップ後の状態を示している。インスタントト
リップ素子又はバイメタルトリップ素子が動作してトリ
ップ軸３６が反時計方向に回転すると、ラッチ腕３７ａ
とラッチ受け３６ｃとの係合が解消してラッチ軸３７が
反時計方向に回転し、開閉機構トリップ腕３７ｂの先端
がトリップユニットケース３２の前面壁３２ａから突き
出るとともにリセットレバー４５が時計方向に回転す
る。

【００２６】トリップユニットをリセットする操作は、
ばね４４の力に抗して手でリセットレバー４５を反時計
方向に回転することによって実現する。この回転により
ラッチ軸３７が時計方向に回転し、ラッチ腕３７ａとラ
ッチ受け３６ｃが係合可能な状態となってからリセット
レバー４５を自由状態にすると、ラッチ軸３７が反時計
方向に回転し双方が係合したリセット状態となる。

【００２７】以上説明したように、この回路遮断器は、
開閉ユニットと結合することなくトリップユニット単独
でインスタントトリップ素子やバイメタルトリップ素子
の動作調整や動作確認をすることができる。

【００２８】次に、図１ないし図３及び図１３におい
て、以上のように構成された開閉ユニットとトリップユ
ニットの結合について説明する。

【００２９】両ユニットの結合は、図１において、ヒー
ター３３の端部３３ａとリード端子１４が重なるととも
にトリップユニットケース３２の底部右端の傾斜面と消
弧ケース１の底部左端の傾斜面が重なるように両ユニッ
トを組み合わせて、裏面からねじ４７をまわしてナット
１６と共同してリード端子１４とヒータ３３を接続固定
するだけでよい。

【００３０】このように結合された両ユニットは、図１
３に示されている成形絶縁物製のカバー４８でよって覆
われており、図３において、カバー４８の正面部分の両
側縁からは側壁４８ａが密着するようにトリップユニッ
トケース３２及び消弧ケース１の側壁に沿って延び、カ
バー４８が側壁４８ａの下縁部に形成された複数の方形
の穴４８ｂと消弧ケース１及びトリップユニットケース
３２の双方に形成されたそれぞれ複数の突起１ａ及び突
起３２ｂとをはめ合わせることによって固定されてい
る。

【００３１】なお、カバー４８の正面には中央極部分に
ハンドル２６が突き出る開口部４８ｃが形成され、端極
部分には内部附属品を収納するための窪み４８ｄが形成
されており、カバー４８には図３に鎖線で示されている
ごとくヒンジ状に開閉できる窪み４８ｄを覆う補助カバ
ー５０が設けられている。

【００３２】このように結合された回路遮断器の操作及
び動作について説明する。なお、開路操作及び閉路操作
は、前述の開閉ユニット単独の動作と同様であるためこ
こでは説明を省略する。

【００３３】前述のごとくバイメタルトリップ素子やイ
ンスタントトリップ素子によってトリップユニットが動
作したときは、トリップユニットは図９のごとくラッチ
軸３７の開閉機構トリップ腕３７ｂがトリップユニット
ケース３２の前面壁３２ａから突き出る。トリップユニ
ットと直接関連する開閉ユニットの部材であるラッチ２
４が図１１及び図１２に鎖線で示されており、図１２に
おいて、そのトリップ腕２４ｃが開閉機構トリップ腕３
７ｂに押されてラッチ２４が反時計方向に回転するため
開閉ユニットがトリップする。

【００３４】リセット操作は、図１２に鎖線で示されて
いるように、トリップ状態においてハンドル２６を反時
計方向に回転させることによって行われる。この操作に
より、ハンドル２６の左端部２６ａがリセットレバー４
５のリセット縁４５ａを押してリセットレバー４５を反
時計方向に回転させてリセット可能な状態となり、ハン
ドル２６を自由状態にすると前述のごとく開閉ユニット
と共にトリップユニットもリセットされる。

【００３５】この実施例の回路遮断器には、トリップユ
ニットが動作したとき動作する警報スイッチの装着が可
能である。

【００３６】警報スイッチ５１は、図１４に示されるよ
うにカバー４８の窪み４８ｄに装着され、トリップユニ
ットが動作してラッチ軸３７が回転したとき、トリップ
指示腕３７ｃが前面壁３２ａから突き出て、警報スイッ
チの動作レバー５２が時計方向に回転し内蔵されるマイ
クロスイッチが切り替わる。トリップユニットがリセッ
トされてラッチ軸が復帰回転すると、図示されていない
ばねによって動作レバー５２が復帰回転し、マイクロス
イッチも復帰する。このトリップ指示腕３７ｃはラッチ
軸３７の２個所に設けられており、カバー４８の左右の
窪み４８ｄのいずれにでも又は両方に装着が可能であ
る。さらに、窪み４８ｄは片側に３個のトリップ警報ス
イッチを装着するスペースがあり、トリップ指示腕３７
ｃの数の多いラッチ軸を使用することによってトリップ
警報スイッチの装着数を増やすこともできる。

【００３７】この回路遮断器には、図２及び図７に示さ
れているように、開閉ユニットが正常にトリップ動作を
することを確認するためのトリップボタン５３が設けら
れており、このボタンは図７において上下方向にスライ
ド自在であって図示されていないばねによって上方向に
付勢されてカバー４８に装着されている。そして、回路
遮断器の表面部からテストボタン５３を押し込むと、図
７において、その先端部５３ａがテストボタン受部２４
ｄを押してラッチ２４を反時計方向に回転させて開閉ユ
ニットにトリップ動作を行わせることができる。トリッ
プユニットに回転自在に設けられている開閉ユニットト
リップ中継レバー５４は、このようなとき、トリップユ
ニットを介して警報スイッチ５１の動作も確認できるよ
うに設けられたものである。その動作は、図８に示され
るように開閉ユニットがトリップ状態になったときフッ
ク２３のトリップ駆動端２３ｄがトリップユニット側に
突き出る。そして、このトリップ駆動端２３ｄが、図１
０において、先端部５４ａを押して開閉ユニットトリッ
プ中継レバー５４を反時計方向に回転させ、この回転に
よって中央極の腕３６ａを押してトリップ軸３６を反時
計方向に回転させてトリップユニットをトリップ状態に
する。

【００３８】なお、本発明において、第１ラッチ手段
は、ラッチ２４およびフック２３によって構成され、第
２ラッチ手段は、ラッチ軸３７、ラッチ軸の腕３７ａ、
開閉機構トリップ腕３７ｂ、トリップ軸３６、トリップ
軸の腕３６ａ，３６ｂ、ラッチ軸受け３６ｃ等から構成
される。また、逆引外し手段は、開閉ユニットトリップ
中継レバー５４、先端部５４ａ、トリップ駆動端２３
ｄ、および中央極の腕３６ａによって構成される。

【００３９】このような動作は、トリップボタンの操作
による開閉ユニットのトリップ動作だけでなく、異常な
機械的衝撃が加わって開閉ユニットのラッチ機構の係合
が解消して開閉ユニットがトリップ状態になったときも
警報スイッチ５１が動作し警報を発することができる。

【００４０】上記に、本発明の実施の形態について説明
を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、
あくまでも例示であって、本発明の範囲は上記の発明の
実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲
は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許
請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべて
の変更を含むことが意図される。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明した形態で実施さ
れ、開閉機構に含まれる第１ラッチ手段と第１ラッチ手
段を動作させる第２ラッチ手段が設けられる回路遮断器
において、第２ラッチの動作によらないで第１ラッチが
動作したとき第２ラッチを動作させる逆引外し手段を有
することとしているため、開閉機構の第１ラッチ手段を
動作させるようなテストボタンを操作しても、又、異常
な衝撃などにより第１ラッチ手段だけが動作しても、第
２ラッチ手段を動作させることができ、第２ラッチ手段
の動作によって動作する警報スイッチを動作させること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による回路遮断器の一実施例の側面断
面図である。

【図２】 図１の回路遮断器の外観正面図である。

【図３】 図１の回路遮断器の外観側面図である。

【図４】 図１の回路遮断器の開閉ユニットの閉路状態
の側面断面図である。

【図５】 図１の回路遮断器の開閉ユニットのトリップ
状態の側面断面図である。

【図６】 図１の回路遮断器の開閉ユニットのリセット
操作中の側面断面図である。

【図７】 図４とは異なる切り口から見た部分側面断面
図である。

【図８】 図５とは異なる切り口から見た部分側面断面
図である。

【図９】 図１の回路遮断器のトリップユニットの外観
斜視図である。

【図１０】 図９の平面図である。

【図１１】 図９の側面断面図である。

【図１２】 図９の側面断面図である。

【図１３】 カバーの斜視図である。

【図１４】 トリップ警報スイッチを装着した部分側面
断面図である。

【符号の説明】

１ 消弧ケース、３ 固定接触子、５ 可撓リード、６
可動接触子、９ 消弧装置、１０ 端子ベース、１１
クロスバー、１３，２５，４３，４４ ばね、１４
リード端子、１５ リード端子ベース、１７ フレー
ム、１９，２０リンク、２１ ハンドルレバー、２２
トリップレバー、２３ フック、２４ラッチ、２６ ハ
ンドル、４７ ねじ、３２ トリップユニットケース、
３３ヒーター、３４ 端子、３６ トリップ軸、３７
ラッチ軸、３８ バイメタル、４０ 固定コアー、４２
可動コアー、４５ リセットレバー、４８ カバー、
５０ 補助カバー、５１ 警報スイッチ、５２ 動作レ
バー、５３ テストボタン、５４ 開閉ユニットトリッ
プ中継レバー、５９ マイクロスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉接触子、 動作をしたときに接触状態にある前記開閉接触子を開離
   する第１ラッチ手段を含む開閉機構、及び動作したとき
   前記第１ラッチ手段に前記動作をさせる第２ラッチ手段
   を含む過電流引外し機構を備え、 前記第２ラッチ手段の動作によらないで前記第１ラッチ
   手段が前記動作をしたときに前記第１ラッチ手段の動作
   に応じて前記第２ラッチ手段を動作させる逆引外し手段
   を備えることを特徴とする、回路遮断器。