JP2003068182A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大電流が流れた瞬間において開閉機構が動作す
る前に可動接触子に電磁反発力が作用しても接触子ホル
ダーに損傷が生じることなく遮断性能のよい回路遮断器
を提供する。 【解決手段】回転自在の接触子ホルダー８によって軸９
によって回転自在に保持される可動接触子７、トグル連
結軸１５によって連結される第１リンク板１６及び第２
リンク板１７、第２リンク板１７と接触子ホルダー８を
連結するホルダー連結軸２５を有する回路遮断器におい
て、閉路状態において接触子ホルダー８の背中部分８ｃ
と接するローラー５０をトグル連結軸１５上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路遮断器の開閉
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回路遮断器を示す図３及び図４を
参照して、この回路遮断器は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
うカバーを有している。開閉ユニットは消弧ケース１を
ベース部材として構成されており、消弧ケース１の内部
には複数の磁性板２を有する消弧装置３と一端が端子を
形成し他端に開閉接点４を有する固定接触子５と他方の
開閉接点６を有する可動接触子７が収納され、消弧ケー
ス１の外部には可動接触子７を保持する接触子ホルダー
８を操作する開閉機構が装着されている。

【０００３】各極の可動接触子７は、３極に共通の合成
樹脂成形絶縁物製の接触子ホルダー８上に軸９によって
回転自在に保持されるとともに接触子ホルダー８の壁と
の間に設けられたばね１０によって時計方向に付勢され
ている。可動接触子７には可撓リード１１が取付けられ
その端部にはリード端子１２が接続され、各極のリード
端子１２は３極共通の合成樹脂成形絶縁物製のリード端
子ベース１３に収納されている。図４を参照して、接触
子ホルダー８は、両端に円柱形状の支持部８ａを有し、
支持部８ａが消弧ケース１の両側壁に形成されているＵ
字状の溝１ａとリード端子ベース１３に形成された円弧
状の凹部１３ａ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。

【０００４】接触子ホルダー８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１４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、トグル連
結軸１５によって互いに回転自在に連結されたそれぞれ
一対の第１リンク板１６と第２リンク板１７と、いずれ
もフレーム１４上に回転自在なるように設けられた開閉
ハンドルレバー１８、トリップレバー１９、トリップレ
バー１９の時計方向の回転を阻止するフック２０及びフ
ック２０の反時計方向の回転を阻止するラッチ２１と、
トグル連結軸１５と開閉ハンドルレバー１８との間に取
り付けられた引きばね２２と、開閉ハンドルレバー１８
の角に差し込まれた合成樹脂成形絶縁物製のハンドル２
３とを有し、フック２０とラッチ２１はばね２４の力に
よってそれぞれ時計方向及び反時計方向に付勢されてい
る。

【０００５】開閉ハンドルレバー１８はその両腕がフレ
ーム１４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１８ａがフレ
ーム１４に形成された円弧状凹部１４ａに引きばね２２
の力によって押し付けられている。トリップレバー１９
はその両腕がフレーム１４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
円弧状のカール端部１９ａが一対のフレーム１４の対向
面に形成された円柱状の突起１４ｂにはめ込まれてい
る。一対の第１リンク板１６はトリップレバー１９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１６ａがトリップレバー１
９の両腕に形成された円弧状凹部１９ｂに引きばね２２
の力によって押し付けられ、一対の第２リンク板１７は
ホルダー連結軸２５によって回転自在に接触子ホルダー
８と連結されている。

【０００６】トリップユニットは、本願発明の主要部で
ないため簡単に説明するが、合成樹脂成形絶縁物製のユ
ニットケース２６内に構築され、それぞれ各極毎に備え
られるヒーター２７の屈曲部に取付けられたバイメタル
２８、ヒーター２７を取り巻くように設けられている固
定コアー２９及びコ字状の可動コアー３０並びに３極に
共通に備えられる回転自在のトリップ軸３１及びラッチ
軸３２を有している。トリップ軸３１及びラッチ軸３２
は図示されていないばねによってそれぞれ時計方向及び
反時計方向にに付勢されており、通常両軸はラッチ係合
状態にあり、トリップ軸３１が反時計方向に回転したと
きラッチ状態が解消してラッチ軸３２が反時計方向に回
転する構成となっている。

【０００７】この回路遮断器は、裏面からねじ３３によ
ってリード端子１２とヒーター２７を接続して開閉ユニ
ットとトリップユニットを結合し、結合された両ユニッ
トを覆うようにカバー３４を装着する。このカバー３４
と消弧ケース１とユニットケース２６によってこの回路
遮断器のケースが構成されている。

【０００８】このような回路遮断器の動作について説明
する。図３に示されている閉路状態において、引きばね
２２の力によりその円弧状端部１８ａを中心として時計
方向に付勢されている開閉ハンドルレバー１８の回転
は、フレーム１４の縁に接して阻止されている。引きば
ね２２の力によりトグル連結軸１５及び第１リンク板１
６を介してフレーム１４の突起１４ｂの周りを時計方向
に付勢されているトリップレバー１９は、フック２０と
係合してばね２４の力に抗してフック２０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２０
はラッチ２１と係合してばね２４の力に抗してラッチ２
１を時計方向に付勢している。このラッチ２１の回転は
図示されていないストッパによって阻止されているた
め、フック２０及びトリップレバー１９の回転も阻止さ
れた状態となっている。一方、引きばね２２の力により
トグル連結軸１５は右方向に付勢されているが、第１リ
ンク板１６と第２リンク板１７が略一直線の状態で第１
リンク板１６の下端部がトリップレバー１９のカール端
部１９ａに押し付けられて停止し、接触子ホルダー８が
時計方向に回転した状態で接点４と接点６が接触してい
る。

【０００９】この回路遮断器を開路するには、閉路状態
にある回路遮断器のハンドル２３を反時計方向に回転す
ることによって行われる。この回転により引きばね２２
の力の作用線が第１リンク板１６の円弧状端部１６ａを
右から左へ移動したとき、トグル連結軸１５が左方向に
移動し第２リンク板１７と第１リンク板１６がく字状に
折れ曲がる。その結果、接触子ホルダー８が可動接触子
７と共に反時計方向に回転して接点を開離させる。

【００１０】また、開路状態にある回路遮断器を閉路す
るには、開路操作とは逆にハンドル２３を時計方向に回
転させる。この回転により引きばね２２の力の作用線が
第１リンク板１６の円弧状端部１６ａを左から右へ移動
したとき、トグル連結軸１５が左方向に移動し第２リン
ク板１７と第１リンク板１６が直線状に伸直し、接触子
ホルダー８が可動接触子７と共に時計方向に回転して接
点が接触して図３の状態となる。

【００１１】さらに、閉路状態において過電流が流れた
ときのトリップ動作は、トリップユニットのヒーター２
７が発熱してバイメタル２８が湾曲するか又は可動コア
ー３０が固定コアー２９に吸引されることによって行わ
れる。これらの動作によりトリップ軸３１が反時計方向
に回転しラッチ軸３２が反時計方向に回転し、ラッチ軸
３２の図示されていないトリップ腕が開閉ユニットのラ
ッチ２１を反時計方向に回転させる。ラッチ２１の回転
によってラッチ２１とフック２０との係合及びフック２
０とトリップレバー１９との係合が解消し、トリップレ
バー１９が時計方向へ回転する。この動作により、第１
リンク板１６と第２リンク板１７が共に上方へ移動して
接触子ホルダー８が反時計方向に回転し接点が開離す
る。

【００１２】このような回路遮断器に短絡電流のような
大きな電流が流れたとき、瞬時に可動コアー３０が固定
コアー２９に吸引されトリップ動作が行われて接点が開
離して短絡電流が遮断される。しかし、可動コアー３０
が固定コアー２９に瞬時に吸引されても、第１リンク板
１６や第２リンク板１７が上方への移動を開始するまで
には極短時間であるが機械的な時間遅れがある。この時
間遅れの間に接点４と接点６との間に発生した大きな電
磁反発力が、図３において鎖線で表されているように、
可動接触子７を高速で反時計方向に回転させる。そし
て、可動接触子７の端部７ａが７ｂで示された位置、す
なわち接触子ホルダー８の壁に接する位置に達するとそ
の回転が止まり、電磁反発力は軸９を介して接触子ホル
ダー８を反時計方向に回転させるように作用する。そし
て、トグル連結軸１５と接触子ホルダー８の背中部分８
ｃとの間に隙間Ｇがあるため、電磁反発力の反力Ｆは接
触子ホルダー８と第２リンク板１７とを連結するホルダ
ー連結軸２５を介して第２リンク板１７を変位させるよ
うに作用する。しかし、第２リンク板１７は変位できな
い状態にあるためホルダー連結軸２５から接触子ホルダ
ー８に反力Ｆが作用する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回路遮
断器にあっては、第２リンク板１７と接触子ホルダー８
の連結は、ホルダー連結軸２５によって可動接触子７を
保持する軸９よりも下方において行われている。このよ
うな構成により、第２リンク板１７をより長く構成でき
るため、開路動作やトリップ動作において、小さいスペ
ースで接触子ホルダー８の回転角度をより大きくでき
る。その結果、接点４と接点６の開離距離を大きくでき
るためより遮断性能に優れた回路遮断器を構成できてい
た。

【００１４】しかしながら、前述のホルダー連結軸２５
が取り付けられる接触子ホルダー８の連結部分８ｂは、
スペースの都合上、肉厚を十分に取ることはできない。
このため、定格遮断電流は、反力Ｆによって連結部分８
ｂが破損しない程度の電磁反発力しか発生しないような
小さな電流に制限せざるをえないという問題があった。

【００１５】したがって、この発明は、短絡電流のよう
な大きな電流が流れても損傷を受けることのない遮断性
能の優れた回路遮断器を提供することにある。

【００１６】

【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、請求項１の発明は、互いに接触及び開離する固定
接触子と可動接触子、可動接触子を回転自在に保持する
とともにそれ自体が回転自在に備えられた合成樹脂絶縁
物製の接触子ホルダー、閉路状態において静止している
トリップレバー、トリップレバーと接触子ホルダーとの
間に設けられ互いにトグル連結軸によって連結された第
１リンク板と第２リンク板及び引きばねによってトグル
連結軸と連結される開閉ハンドルレバーを有する回路遮
断器において、閉路状態において第１リンク板と第２リ
ンク板との連結部に接触子ホルダーと接する当接部材を
設けたこととしている。

【００１７】このような構成により、閉路状態にあると
き大きな電流が流れた瞬間に電磁反発力が発生しても当
接部材によって阻止されて接触子ホルダーは回転するこ
とはない。その電磁反発力は当接部材を介して開閉機構
部材に伝わるが、第２リンク板と接触子ホルダーとの連
結部には作用しない。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て当接部材は連結軸又は該連結軸に設けられたローラで
あり、接触子ホルダーの当接部材と接する部分は接触子
ホルダーと第２リンク板とを連結するホルダー連結軸を
中心とする弧状に形成されていることとしている。この
ため、接触子ホルダーの当接部材と接する部分はホルダ
ー連結軸を中心とする弧状に形成されており、連結軸又
はローラーも相対的にホルダー連結軸を中心とする弧状
の軌跡で変位するため開閉操作も円滑に行える。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１及び
図２に示される実施例において説明する。この実施例の
回路遮断器は、図１に示されているトグル連結軸１５に
ローラー５０が追加されている以外は従来の技術の構成
とほとんど同じである。したがって、その他の構成部材
や開閉操作やトリップ動作の説明の記載はここでは省略
する。

【００２０】このローラー５０の外周は、閉路位置にお
いて接触子ホルダー８の背中部分８ｂと接触している。
このような回路遮断器に短絡電流が流れると電磁反発力
によって可動接触子１７の端部１７ａが接触子ホルダー
８の壁に接してその回転が止まり、電磁反発力は軸９を
介して接触子ホルダー８を反時計方向に回転させるよう
に作用する。しかしながら、接触子ホルダー８の背中部
分８ｃがローラー５０に接しているため、電磁反発力は
ローラー５０を介して静止状態にあるトグル連結軸１５
に作用し、電磁反発力の反力はホルダー連結軸２５に作
用することがない。このためホルダー連結軸２５が取り
付けられる接触子ホルダー８の連結部分８ｂが破損する
ことはない。トグル連結軸１５、第１リンク板１６、第
２リンク板１７などの開閉機構の部材は金属製であるた
め強度が強く変形や破損をすることがない。

【００２１】また、接触子ホルダー８の背中部分８ｃは
ホルダー連結軸２５を中心とした弧状に形成されてお
り、ローラー５０も相対的にホルダー連結軸２５を中心
とした弧状の軌跡上を変位する。このため、閉路状態
で、ローラー５０の外周が接触子ホルダー８の背中部分
８ｃと接触しているような構成であっても、開路操作や
トリップ動作において、機械的に各部材の円滑な変位を
阻害することはない。なお、接触子ホルダー８の背中部
分８ｃは、閉路状態でローラー５０と接触し閉路以外の
状態で各部材の円滑な変位を阻害するものでなければ上
述のような弧状でなくともよい。

【００２２】なお、ローラー５０を設けることなく、上
記の機能を満足するようにトグル連結軸１５と直接接触
するような背面形状を有する接触子ホルダーにしてもよ
い。

【００２３】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。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上説明した形態で実施さ
れ、開閉機構と接触子ホルダーとの連結部の接触子ホル
ダー部分の肉厚が十分でなくとも、大きな電流が流れた
とき発生する電磁反発力が開閉機構と接触子ホルダーと
の連結部に作用しないように構成されているため該連結
部が損傷することなくより遮断性能のよい回路遮断器を
提供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実施例の側面断面図
である。

【図２】図１の回路遮断器の接触子ホルダーの斜視図で
ある。

【図３】従来の回路遮断器の側面断面図である。

【図４】図３の回路遮断器の開閉ユニットの分解斜視図
である。

【符号の説明】

４，６ 開閉接点、５ 固定接触子、 ７ 可動接触子、
８ 接触子ホルダー、 ９軸、 １４ フレーム、 １５
トグル連結軸、 １６ 第１リンク板、 １７ 第２リンク
板、 １８ 開閉ハンドルレバー、 １９ トリップレバ
ー、 ２２ 引きばね、２５ ホルダー軸、 ５０ ローラ
ー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに接触及び開離する固定接触子と可動
   接触子、前記可動接触子を回転自在に保持するとともに
   それ自体が回転自在に備えられた合成樹脂絶縁物製の接
   触子ホルダー、閉路状態において静止しているトリップ
   レバー、前記トリップレバーと前記接触子ホルダーとの
   間に設けられ互いにトグル連結軸によって連結された第
   １リンク板と第２リンク板及び引きばねによって前記ト
   グル連結軸と連結される開閉ハンドルレバーを有する回
   路遮断器において、閉路状態において前記第１リンク板
   と前記第２リンク板との連結部に前記接触子ホルダーと
   接する当接部材を設けたことを特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】前記当接部材は前記トグル連結軸又は該ト
   グル連結軸に設けられたローラーであり、前記接触子ホ
   ルダーの前記当接部材と接する部分は前記接触子ホルダ
   ーと前記第２リンク板とを連結するホルダー連結軸を中
   心とする弧状に形成されていることを特徴とする請求項
   １の回路遮断器。