JP2007115539A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】回路遮断器の開極動作時に可動接触子からストッパに加わる衝突荷重の集中を回避して部品の強度,安全性を高め、併せてこのストッパが消弧室の機能,性能に影響を及ぼすことがないように改良する。
【解決手段】ケース１ａとカバー１ｂからなる筐体１の内部に固定接触子２，開閉機構５に連繋した回動式の可動接触子３、可動接触子の開閉移動経路に沿って配置した消弧室８、および可動接触子の開離終端位置を規制するストッパを装備した回路遮断器で、前記消弧室が箱形の絶縁フレーム９と、該絶縁フレームの内部に配列保持した複数枚のグリッド板１０からなるものにおいて、前記のストッパとして、可動接触子の背面に対峙して消弧室絶縁フレームの天井部位にグリッド板を兼ねたグリッド天井板１１を係止保持し、遮断動作時に開離終端位置に移動した可動接触子の背面を前記グリッド天井板の板面に面同士が当接するように突き当ててその位置に制止させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば配線用回路遮断器を対象とした回路遮断器に関し、詳しくは回路遮断器の遮断動作時に開極する可動接触子の開離終端位置を規制するストッパ機構の構造に係わる。

周知のように配線用回路遮断器は、主回路に短絡電流などの過大電流が流れた際に、その固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を利用して可動接触子を閉極位置から開極位置に駆動するとともに、可動接触子の開閉移動経路にはグリッド板（ディアイオングリッド）を備えた消弧室を配置し、固定接点、可動接点間に発生したアークを消弧室内に押し込み、前記グリッド板の細隙効果により限流遮断を行うようにしている。

また、この配線用回路遮断器では、可動接触子に対峙してその開離終端位置にストッパを設けておき、遮断動作時に閉極位置から開離位置に向けて回動する可動接触子を前記ストッパに突き当ててこの位置に制止させるようにしており、そのストッパ手段として前記消弧室の左右側壁（絶縁フレーム）の間に円柱状のストッパピンを架設し、このストッパピンに可動接触子を突き当ててこの位置に制止するようにした構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２０８３３９号公報

ところで、特許文献１で開示されているようにストッパが円柱状のピンである構造では、強度，機能面で次記のような問題点がある。すなわち、回路遮断器の可動接触子は銅材の平角導体で作られたもので、その先端側に可動接点を付設し、後端に設けた支軸を支点に開閉方向に回動可能に支持されている。

したがって、遮断動作時に閉極位置から開離終端位置に向けて回動する可動接触子は、その平角導体の平面（可動接触子の背面）が前記した円柱状ストッパピンの周面（円弧面）に高速度で衝突することになる。このために、可動接触子からストッパピンに加わる衝突荷重が可動接触子と当接する稜線部分に集中し、この過大な集中荷重を受けたストッパピンが折損するおそれがある。また、限られた外形寸法の消弧室にストッパピンを追加することでグリッド板の設置スペース,配列枚数が制約され、このために回路遮断器の遮断性能にも影響するおそれがある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決して可動接触子からストッパに加わる衝突荷重の集中を回避して部品の強度,安全性を高め、併せてこのストッパが消弧室の機能,性能に影響を及ぼすことがない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、ケースとカバーからなる筐体内部に固定接触子，開閉機構に連繋した回動式の可動接触子、可動接触子の開閉移動経路に沿って配置した消弧室、および可動接触子の開離終端位置を規制するストッパを装備した回路遮断器であり、前記消弧室が箱形の絶縁フレームと、該絶縁フレームの内部に配列保持した複数枚のグリッド板からなるものにおいて、
前記ストッパとして、可動接触子の背面に対峙して消弧室絶縁フレームの天井部位に金属板を敷設し、遮断動作時に開離終端位置に移動した可動接触子を前記金属板の板面に突き当ててその位置に制止させるようにする(請求項１)ものとし、そのストッパは具体的に次記のような態様で構成することができる。
（１）ストッパとして機能する前記の金属板を、グリッド板を兼ねた天井グリッド板として消弧室絶縁フレームの天井部位に保持する（請求項２）。
（２）前項（１）において、天井グリッド板は、その後端に可動接触子の開閉移動経路に向けて張り出した突き当て部を形成し、かつ該突き当て部の板面角度を可動接触子の背面角度に合わせて設定する（請求項３）。
（３）前項（２）の天井グリッド板の後端に形成した突き当て部について、その基部を断面縮小して緩衝機能をもたせるようにする（請求項４）。

上記の構成によれば、遮断動作で開離終端位置に移動して来た可動接触子は、その背面（平面）が板状ストッパの板面（平面）に面当たりする。これにより、ストッパが円柱状のピンである従来構造と比べて衝突時の突き当たり面積が大きくなり、その分だけストッパに加わる衝撃荷重の集中度が緩和されて強度面の安全性が向上する。

また、ストッパとして機能する前記金属板を消弧室の最上段（天井）に配したグリッド板と兼用させることで、消弧室に必要枚数のグリッド板を確保して要求される消弧性能を発揮させることができる。

さらに、このグリッド天井板については、その後端に可動接触子の開閉移動経路に向けて張り出した突き当て部を形成し、かつ該突き当て部の板面角度を可動接触子の背面角度に合わせて設定することにより、可動接触子の衝突荷重を広い面積で受け止めることができる。また、この突き当て部の基部の断面を縮小することで、突き当て部が緩衝部材として可動接触子の衝突荷重を吸収し、これにより可動接触子が固定接触子の方に跳ね返えって不用意に固定／可動接点間が再点弧する不具合を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１は配線用回路遮断器（開極動作状態）の全体構造を表す側視断面図、図２は図１における消弧室周辺の拡大図、図３は消弧室の最上段に配したグリッド天井板に可動接触子が衝突したときの状態を表す斜視図、図４（ａ）〜（ｄ）は消弧室の構造図である。

各図において、１はケース１ａとカバー１ｂとの二分割構造になる回路遮断器の絶縁筐体（樹脂モールドケース）、２は電源側の主回路端子を兼ねた固定接触子、２ａは固定接点、３は回動式の可動接触子、３ａは可動接点、３ｂは可動接触子３の回動支軸、４は可動接触子３を保持する接触子ホルダ、５は接触子ホルダ４に連繋したトグルリンク式の開閉機構、６は開閉操作ハンドル、７は熱動式の過電流引外し装置、８は可動接触子３の開閉移動経路に沿ってその前方に配置した消弧室であり、電流遮断動作時に可動接触子３は支軸３ｂを支点として矢印Ｐ方向に開極移動する。

また、前記の消弧室８は、耐熱樹脂材で作られた箱形の絶縁フレーム９に複数枚のグリッド板（磁性金属板）１０および最上段に並ぶグリッド天井板（磁性金属板）１１を図示のように可動接触子３の開極移動経路に沿って配列した構造になる。

ここで、グリッド板１０は板面中央に細隙を切欠き形成したＵ字形の金属板である。これに対して消弧室８の最上段に配置するグリッド天井板１１は、図３で表すように平板状金属板の後端部に可動接触子３が衝突する突き当て部１１ａを形成し、かつ該突き当て部１１ａの基部には板面中央に穴１１ｂを切り抜いて左右両サイドに断面縮小部１１ｃを形成し、さらに突き当て部１１ａを下方斜めに折り曲げた形状になり、このグリッド天井板１１を消弧室８に装着して回路遮断器の筐体１に組み込んだ状態で、開離終端位置に移動してきた可動接触子３の背面と突き当て部１１ａの板面とが面当たりするような角度に設定されている。

一方、消弧室８の絶縁フレーム９は、図４（ａ）〜（ｄ）で示すようにＵ字形の前壁部９ａに後壁部９ｂを組み合わせた分割構造になり、前壁部９ａの左右側壁の内面にはグリッド板１０の配列に合わせて後端が開放したグリッド差込溝９ａ−１を形成し、ここにグリッド板１０を一枚ずつ挿入した上で前壁部９ａに後壁部９ｂを重ね合わせてグリッド板１０を定位置に保持するようにしている。また、グリッド天井板１１の保持に対しては前壁部９ａの頂部に横梁９ａ−２，および係止段部９ａ−３を形成しておき、後記のようにグリッド天井板１１を後方から前記横梁９ａ−２の下面側に差し込み、係止段部９ａ−３と後壁部９ｂとで定位置に係止保持している。

上記の構成で、主回路に短絡電流などの過電流が流れ、これにより固定接触子／可動接触子間に働く電磁反発力を受けて図２の閉極位置（Ｉ）から開極位置（II）に向けて矢印Ｐ方向に回動する可動接触子３が開離終端位置に移動して来ると、可動接触子３の背面が消弧室８の頂部に配置したグリッド天井板１１の突き当て部１１ａに衝突（図３のＸ部）してこの位置に制止される。この場合に、先述のようにグリッド天井板１１は平板状の金属板で作られており、かつ突き当て部１１ａは開離終端位置に到達した可動接触子３の背面と面当たりするように板面の角度が設定されている。これにより、可動接触子３からグリッド天井板１１に加わる衝突荷重は、突き当て部１１ａとの間の広い当接面積（図３参照）で受け止められることになる。したがって、特許文献１に開示されているストッパピンで問題となる集中荷重が解消されて強度面での安全性が向上する。

また、このグリッド天井板１１は消弧グリッドを兼用しており、過電流遮断時に固定／可動接点間に発生して消弧室８の内方に押し込まれたアークは、グリッド天井板１１ａにより分断，冷却作用を受けて消イオンされる。これにより、消弧室８として高い消弧機能を確保できる。

さらに、図示実施例のように、天井グリッド板１１の板面に窓穴１１ｂを形成して突き当て部１１ａの基部を断面縮小して撓み性をもたせることにより、突き当て部１１ａがダンパとして機能し、可動接触子３からの衝突荷重を吸収緩和する。これにより、天井グリッド板１１に衝突した可動接触子３が跳ね返って固定接触子２との間で再点弧するような不具合を効果的に抑止できる。

本発明の実施例による回路遮断器の開極動作時の状態における全体構造の側視断面図 図１における消弧室周辺の拡大図 図２の動作状態に対応した消弧室のグリッド板とグリッド天井板に衝突した可動接触子を表す斜視図 図１における消弧室の詳細構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｃ）の矢視Ｂ方向から見た部分拡大図

符号の説明

１ 回路遮断器の絶縁筐体
１ａ ケース
１ｂ カバー
２ 固定接触子
３ 可動接触子
５ 開閉機構
８ 消弧室
９ 絶縁フレーム
１０ グリッド板
１１ グリッド天井板
１１ａ 突き当て部
１１ｃ 断面縮小部

Claims (4)

1. ケースとカバーからなる筐体内部に固定接触子，開閉機構に連繋した回動式の可動接触子、可動接触子の開閉移動経路に沿って配置した消弧室、および可動接触子の開離終端位置を規制するストッパを装備した回路遮断器であり、前記消弧室が箱形の絶縁フレームと、該絶縁フレームの内部に配列保持した複数枚のグリッド板からなるものにおいて、
   前記ストッパとして、可動接触子の背面に対峙して消弧室絶縁フレームの天井部位に金属板を敷設し、遮断動作時に開離終端位置に移動した可動接触子を前記金属板の板面に突き当ててその位置に制止させるように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、ストッパとして機能する金属板が、グリッド板を兼ねて消弧室絶縁フレームの天井部位に保持した天井グリッド板であることを特徴とする回路遮断器。
3. 請求項２記載の回路遮断器において、天井グリッド板は、その後端に可動接触子の開閉移動経路に向けて張り出した突き当て部を形成し、かつ該突き当て部の板面角度を可動接触子の背面角度に合わせて設定したことを特徴とする回路遮断器。
4. 請求項３記載の回路遮断器において、天井グリッド板の後端に形成した突き当て部の基部を断面縮小して緩衝機能をもたせたことを特徴とする回路遮断器。
   

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