JP2006228492A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】トリップクロスバーとの係止部に金属溶融物が付着するのを防止するようにし、遮断容量の向上が図れるように改良した回路遮断器を提供する。
【解決手段】モールドケース１内に固定接触子３、可動接触子４、固定/可動接点を包囲する細隙消弧室５、過電流引外し装置８の出力を受けて作動するトリップクロスバー１０、およびトリップクロスバーに対峙して常時は開閉機構のラッチ７を鎖錠位置に係止するラッチ受け１１を装備し、前記ラッチ受けが消弧室とトリップクロスバーとの間に垂下延在して配置されている回路遮断器において、前記消弧室とラッチ受けとの間の仕切隔壁を排除してモールドケース内部に負荷端子側のガス排出口に通じるガス流出通路を確保した上で、ラッチ受けの背面には、トリップクロスバーとの係止部を覆って消弧室側から飛散する金属溶融物を遮蔽する金属製の保護カバー１３を被着固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線用遮断器，漏電遮断器などを対象とする回路遮断器に関する。

まず、配線用遮断器を例に、特許文献１に開示されている回路遮断器の従来構造を図３に示す。図において、１は回路遮断器のモールドケース、２は負荷側端子、３は電源側端子と一体になる固定接触子、３ａは固定接点、４は可動接触子、４ａは可動接点、５は固定／可動接点を包囲してモールドケース１の底部に配したＵ字形の細隙消弧室、５ａはブローアウト用の鉄心、６は開閉操作ハンドル、７は可動接触子４との間に開閉ばね（図示せず）を張架した開閉機構のラッチ、８はモールドケース１の負荷端子側に配して負荷端子２と可動接触子４との間に接続した電磁式の過電流引外し装置、８ａはコイル、８ｂはアーマチュア、１０は過電流引外し装置８の背後に配してアーマチュア８ｂに連繋したトリップクロスバー、１１はトリップクロスバーの爪部１０ａに対峙し、常時は前記ラッチ８を鎖錠位置に係止して可動接触子４を閉極位置に拘束保持するラッチ受け、１２はトリップクロスバー１０とラッチ受け１１との間に介装したクロスバー復帰ばね（圧縮ばね）である。なお、モールドケース１の両端面（電源端子側および負荷端子側の端面）には電流遮断時に消弧室５に発生したアークガスを外部に逃がすガス排出口１ｂ，１ｃが開口している。

上記回路遮断器の開閉動作は特許文献１に詳しく述べられており、短絡事故などにより過電流が流れると、過電流引外し装置８が作動してアーマチュア８ｂがトリップクロスバー１０の下側に突き出している脚片をキックし、トリップクロスバー１０を時計方向に回動させる。これにより、トリップクロスバー１０の爪部１０ａがラッチ受け１１の板面に開口した窓穴１１ａに落ち込んでラッチ受け１１とラッチ７との係止を解除する。その結果、ラッチ７が鎖錠位置から傾動し、可動接触子４は開閉ばねのばね付勢を受けて開極する。また、このトリップ動作で固定／可動接点間に発生したアークは消弧室５の内部に伸長され、アーク電圧が上昇して消弧される。
ところで、短絡電流のような過大電流を遮断した際には、固定／可動接点間に発生するアークとの接触により消弧室内に生じた金属溶融物や蒸気がガスと一緒に周囲に飛散する。この場合に周囲に飛散した金属溶融物がトリップクロスバー１０の爪部１０ａや復帰ばね１２に付着すると、ラッチ受け１１とトリップクロスバー１０の爪部１０ａとの間の摩擦力が増大するほか、復帰ばね１２のばね機能も低下し、このために回路遮断器を再投入できなかったり、再投入した後の引外し動作が正常に機能しなくなるおそれがある。

そこで、このような問題を防ぐために図３の構造では、モールドケース１の底部から消弧室５とラッチ受け１１との間に向けて張り出す仕切隔壁１ａを設け、この仕切隔壁を遮蔽バリアとして消弧室５から飛来する金属溶融物がラッチ受け１１とトリップクロスバー１０との係止部や復帰ばね１２に付着するのを防ぐようにしている。
しかしながら、前記の構造では仕切隔壁１ａが消弧室５で発生したアークガスの外部放出（特に負荷端子側）を妨げることになって遮断容量の大きな回路遮断器には不向きである。このことから、その改善策として前記の仕切隔壁１ａを排除して発生ガスの放出性を高めるようにし、前記隔壁の代わりにラッチ受け１１の背面に樹脂製の保護カバーを装着し、消弧室５から飛来する金属溶融物を保護カバーで遮蔽するようにした防護手段が本発明と同一出願人より先に提案されている（特許文献２参照）。
特開２００１−３３２１６２号公報 特開２００２−５６７６２号公報

ところで、前記の特許文献２で提案した樹脂製の保護カバーについて、発明者等が実機による短絡遮断テストで検証したところ、構造，耐久性の面で次記のような問題のあることが明らかになった。
すなわち、過電流遮断にともなって消弧室内に発生する金属溶融物は非常に高温（約１０００℃）であるのに対して、保護カバーを例えばナイロンの樹脂成形品で構成したものではナイロン樹脂の耐熱温度は高々２５０℃であることから、保護カバーの肉厚が薄い（例えば厚さ０．５mm）と金属溶融物の付着により樹脂が溶融し、保護カバーに簡単に穴が開いて保護カバーの遮蔽機能が喪失しまう。
そのために、樹脂成形品の保護カバーで所要の耐久性を確保するには、保護カバーを厚肉にしなければならないが、一方では図３のようにモールドケース内に殆ど隙間なしに各部品を組み込んで組立てた回路遮断器は、ケース内部のスペース制約から個々の部品をできるだけ小形化する必要があり、また部品相互間の不要な干渉を避けるためにも、ラッチ受けに肉厚の厚い保護カバーを組み付けることが実際には困難である。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的はラッチ受けに保護カバーを設けて消弧室から飛来する金属溶融物を遮蔽するようにした特許文献２の構造を基本として、その保護カバーの薄肉化，耐久性の改善と併せて、遮断容量の向上が図れるように改良した回路遮断器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、モールドケース内に固定接触子、可動接触子、固定/可動接点を包囲する細隙消弧室、過電流引外し装置の出力を受けて作動するトリップクロスバー、およびトリップクロスバーに対峙して常時は開閉機構のラッチを鎖錠位置に係止するラッチ受けを装備し、前記ラッチ受けが消弧室とトリップクロスバーとの間に垂下延在して配置されている回路遮断器において、
前記消弧室とラッチ受けとの間の仕切隔壁を排除してモールドケース内部に負荷端子側のガス排出口に通じるガス流出通路を確保した上で、ラッチ受けの背面にトリップクロスバーとの係止部を覆って消弧室側から飛散する金属溶融物を遮蔽する金属製の保護カバーを被着するものとし（請求項１）、その具体的な態様として、前記保護カバーを薄肉な鉄板製として、ラッチ受けの背面にカシメ止めして固定するようにする（請求項２）。

上記のようにラッチ受けの背面に被着した保護カバーを鉄などの金属製とすることにより、肉厚の薄い（厚さ０．２mm程度）保護カバーでも安全，かつ高い耐久性を確保して消弧室から飛散する金属溶融物を遮蔽することができる。また、消弧室とラッチ受けとの間の仕切隔壁を排除することで電流遮断時に発生するガスの放出性を高めて遮断容量の大きな回路遮断器への適用が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図３に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例の回路遮断器（図１（ａ）参照）は、図３に示した従来の回路遮断器と基本的に同じ構成であるが、従来構造と異なる点は、図３のモールドケース内部に設けた仕切隔壁１ａを排除し、電流遮断時に消弧室５に発生したガスがモールドケース１の電源端子側に開口するガス排出口１ｂのみならず、負荷端子側に開口したガス排出口１ｃからも外部に放出し易くなるようモールドケース内にガス流出通路を確保した上で、ラッチ受け１１の背面（消弧室５に対面）には、図１（ｂ）で示すようにトリップクロスバー１０との係止部を覆って過電流の電流遮断時に消弧室５から飛散する金属溶融物がトリップクロスバー１０とラッチ受け１１との係止部に付着しないように遮蔽する保護カバー１３を設けている。この保護カバー１３は、先記の特許文献２に開示されている樹脂製のカバーに変えて、薄肉鋼板（例えば、板厚０．２mmの鉄板）をプレス加工して形成した金属製の保護カバーをカシメ止めして被着している。

すなわち、図２（ａ），（ｂ）で示すように、薄鉄板のプレス加工品になる保護カバー１３はラッチ受け１１の形状に対応し、ラッチ受け１１の板面に形成した窓穴１１ａ（過電流引外し装置の動作によりトリップクロスバー１０の爪１０ａが落ち込む穴）およびトリップクロスバー１０の脚片との干渉を逃がす切欠凹部１１ｂ、さらにクロスバー復帰ばね１２（図１（ａ）参照）が当接する部位を覆い、かつ前記窓穴１１ａとの対面部位１３ａを背後に膨出してカバーの内面側にトリップクロスバー１０の爪１０ａに対する逃げとなる凹所を形成しており、板面の上下二箇所に穿孔した穴をラッチ受け１１の背面に突設したカシメ止め用の突起１１ｃに嵌合してカシメ止めしている。
なお、前記のように消弧室５とラッチ受け１１との間の仕切隔壁（図３参照）を排除した上で、ラッチ受け１１の背面に厚さ０．２mmの鉄板製保護カバーを被着した回路遮断器（図１（ａ）参照）について、発明者等が短絡電流遮断テストを繰り返し行って検証した結果によれば、保護カバー１３の遮蔽性能，並びに高温な金属溶融物の付着に対する高い耐久性が確認されている。

また、図３の従来構造（仕切隔壁１ａあり）では遮断容量が４４０Ｖ／２．５ｋＡであったのに対して、モールドケース内部の仕切隔壁の排除により電流遮断時に発生するガスの放出性が改善されて、４４０Ｖ／１０ｋＡの遮断が可能になった。

本発明の実施例による回路遮断器の構成図で、（ａ）は遮断器全体の側視断面図、（ｂ）は（ａ）における要部の拡大図 図１におけるラッチ受けに被着した保護カバーの詳細構造図で、（ａ）は分解状態、（ｂ）は組立状態の斜視図 回路遮断器の従来構造を表す側視断面図

符号の説明

１ 回路遮断器のモールドケース
１ａ 仕切隔壁
３ 固定接触子
４ 可動接触子
５ 消弧室
６ ハンドル
７ ラッチ
８ 過電流引外し装置
１０ トリップクロスバー
１０ａ 爪
１１ ラッチ受け
１１ｃ カシメ止め用の突起
１２ クロスバー復帰ばね
１３ 保護カバー

Claims (2)

1. モールドケース内に固定接触子、可動接触子、固定/可動接点を包囲する細隙消弧室、過電流引外し装置の出力を受けて作動するトリップクロスバー、およびトリップクロスバーに対峙して常時は開閉機構のラッチを鎖錠位置に係止するラッチ受けを装備し、前記ラッチ受けが消弧室とトリップクロスバーとの間に垂下延在して配置されている回路遮断器において、
   前記消弧室とラッチ受けとの間の仕切隔壁を排除してケース内部に負荷端子側のガス排出口に通じるガス流出通路を確保した上で、ラッチ受けの背面にトリップクロスバーとの係止部を覆って消弧室側から飛散する金属溶融物を遮蔽する金属製の保護カバーを被着したことを特徴とする回路遮断器。
2. 請求項１記載の回路遮断器において、保護カバーが薄肉な鉄板製であり、ラッチ受けの背面にカシメ止めして被着固定したことを特徴とする回路遮断器。

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