JP2013037799A - 回路遮断器 - Google Patents

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Abstract

【課題】本体ケースを簡素化し、併せて組立工程ではカバーを外した状態で下部ケースの内部を目視しながら開閉動作の確認作業が行えるように筐体の組立構造を改良する。
【解決手段】下部ケース2とカバー19との二分割構造になり、その内部が複数極に仕切られた本体ケース1に、固定接触子,接触子ホルダー8に保持した可動接触子,消弧装置9からなる電流遮断部、操作ハンドル13,トグルリンク機構11,引外し機構12の組立体になる開閉機構ユニット10、および過電流検出装置14を収容した回路遮断器において、開閉機構ユニット10はホルダー軸受部材18を介して下部ケース2の中央極の上に搭載して接触子ホルダー8との間をリンク結合し、ここでホルダー軸受部材18には軸受部18aと一体に底部隔壁18b,起立隔壁18cを形成し、その上に搭載した開閉機構ユニット10と下部ケース2に配置した電流遮断部,消弧装置との間を隔離する。
【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した回路遮断器に関し、詳しくは電流遮断部,開閉機構部などの機能部品を収容した本体ケースの筐体組立構造に係わる。
周知のように、頭記の回路遮断器は、ハンドル操作により可動接触子を開閉し、また主回路に異常電流(過電流)が流れた際には、開閉機構をトリップ動作させて可動接触子を開極し、異常電流を遮断するものである。ここで、主回路の各相に対応する固定接触子と接触子ホルダーに保持した可動接触子、消弧装置、可動接触子を開閉駆動する開閉機構とその引外し機構、開閉機構に連繋した操作ハンドル、および過電流検出装置の各種機能部品がモールド樹脂製の本体ケースに組み込まれている。
一方、上記の回路遮断器で過電流を遮断すると、主回路の固定/可動接点間に発生したアークの熱を受けて蒸発した金属の溶融物や煤が周辺に飛散して開閉機構や引外し機構の可動部分に付着すると、その開閉動作,機能が損なわれる問題がある。
そこで、上記問題の対策として、回路遮断器の本体ケースを、箱形の下部ケースと、中央部に隔壁で仕切られた凹所を形成して前記下部ケースの上面に装着したミドルカバーと、ミドルカバーの上面を覆うトップカバーとに分けた三分割構造の筐体で構成した上で、該筐体に組み込む各機能部品を次記のように下部ケースとミドルカバーに振り分けて搭載した組立構造になる回路遮断器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この回路遮断器では、筐体の下部ケースには電流遮断部,消弧装置,および過電流検出装置を収納し、ミドルカバーには操作ハンドル,トグルリンク機構,およびその引外し機構の組立体からなる開閉機構ユニットを収納して開閉機構ユニットと下部ケースに収納した電流遮断部,消弧装置との間を隔離する。また、ミドルカバーの底部隔壁を貫通して開閉機構ユニットのトグルリンクを下部ケースに収容した可動接触子の接触子ホルダーに連結させている。
次に、三相回路に適用する3極型の配線用遮断器を例に、特許文献1に対応する従来製品の組立構造を図9〜図13に示す。まず、図9,図10において、1は下部ケース2とミドルカバー3とトップカバー4との三分割構造になる本体ケース、5は電源側端子5aに一体形成された固定接触子、6は負荷側端子、7は固定接触子5に対向する可動接触子、8は可動接触子7を揺動可能に保持した回動式の接触子ホルダー、9は消弧装置、10はトグルリンク機構11に引外し機構12,操作ハンドル13を組み合わせた組立体になる開閉機構ユニット、14は過電流検出装置であり、固定接触子5,可動接触子7,接触子ホルダー8,消弧装置9,および過電流検出装置14は下部ケース2の底部に収容配置し、開閉機構ユニット10は下部ケース2に収容した前記の電流遮断部,消弧装置9と隔離してミドルカバー3の中央に画成した凹所3aに搭載配置している。
ここで、前記開閉機構ユニット10の組立構造,およびその動作については特許文献1に詳しく述べられている。すなわち、図9において、開閉機構ユニット10の組立フレーム10aには、操作ハンドル13のハンドルレバー13aが揺動可能に枢支されている。また、組立フレーム10aには、トグルリンク機構11を構成するラッチ11a、該ラッチ11aと前記接触子ホルダー8との間に掛け渡した上リンクと下リンクからなるトグルリンク11b、トグルリンク11bの連結ピン(トグルピン)と操作ハンドル13との間に張架した開閉スプリング11c、およびトグルリンク機構11の引外し機構12を構成するトリップクロスバー12a、該トリップクロスバー12aに連繋して前記ラッチ11aを鎖錠位置に係止するラッチ受け12bなどの各部品を組み付けている。そして、この開閉機構ユニット10を図9のようにミドルカバー3に搭載して下部ケース2の上に装着した組立状態では、前記したトグルリンク11bの下リンクがミドルカバー3の底部隔壁3bに穿設したスリット状の貫通穴を通して接触子ホルダー8に連結されている。
一方、前記本体ケース1の下部ケース2は、図11(a)で示すように電源側と負荷側との間に沿ってその内部空間が極間隔壁2aを介して左右,および中央の三つの極室に仕切られており、各極室には主回路(三相)の各極に対応する先記の固定接触子5、回動式の接触子ホルダー8に保持した可動接触子7、消弧装置9、および過電流検出装置14が収納されている(図10参照)。
また、接触子ホルダー8は、図12で示すように各極に対応して左右に並ぶホルダー部8aの相互間を軸部8bで連結した構造になり、この接触子ホルダー8は次記のようにして下部ケース2の中に組み込まれている。すなわち、図11(a)に示した下部ケース2の極間隔壁2aには接触子ホルダー8の軸部8bを嵌入するU字形の軸受溝2bが切欠き形成されており、この軸受溝2bに跨がって接触子ホルダー8を担持した上で、図11(b)に示す形状の軸受片15を上方から前記極間隔壁2aの軸受溝2bに嵌着して接触子ホルダー8を回動自在に保持するようにしている。
一方、ミドルカバー3の中央部には先記のように隔壁で仕切られた凹所3aが画成されており、この凹所3aに先記した組立構造になる開閉機構ユニット10を搭載している(図9,図10参照)。なお、図13は開閉機構ユニット10の外観図である。また、開閉機構ユニット10の搭載部を挟んでミドルカバー3の左右両側に画成した凹所3cには、補助スイッチ,警報スイッチ,電圧引外し装置,不足電圧引外し装置などの内装付属品(オプション)を収容するようにしており、その内装付属品の一例として、図14に不足電圧引外し装置16を示す。
この不足電圧引外し装置16は、回路電圧が規定値以下に低下した場合に回路遮断器をトリップさせる装置であり、回路電圧で励磁される電磁石機構を内蔵したケース16aには、図9に示した引外し機構12のトリップクロスバー12aに向けて突き出したアクチュエータ16b、および該アクチュエータ16bに連動するリセットレバー16cを備えている。なお、図14,図15の図中には回路遮断器のON,TRIP,RESETの各状態に対応する不足電圧引外し装置のアクチュエータ16b,リセットレバー16cの位置を表している。
また、この不足電圧引外し装置16の動作に応動して回路遮断器がトリップした後、操作ハンドル13を操作して回路遮断器をリセットする際に同時に不足電圧引外し装置16をリセット状態に復帰させる操作手段として、図10で示すように操作ハンドル13のハンドルレバー13aには、その側壁から外側方に突き出して前記不足電圧引外し装置16のリセットレバー16cの先端に対峙するリセット操作レバー17を設けている。なお、このリセット操作レバー17は、図13で示すようにハンドルレバー13aとは別部品で作られており、その背面に設けた突状の係合ピン17aをハンドルレバー13aに穿孔した係合穴13a−1に圧入して固着するようにしている。
次に、前記不足電圧引外し装置16のトリップ動作,リセット操作を図15(a)〜(c)で説明する。図15(a)は回路遮断器のON状態を表しており、操作ハンドル13のハンドルレバー13aに結合したリセット操作レバー17は、不足電圧引外し装置のリセットレバー16cの側方に離間して対峙している。この状態で回路電圧が規定値以下に低下し、図15(b)のように不足電圧引外し装置のアクチュエータ16bが開閉機構の引外し機構12を釈放して回路遮断器がトリップ動作すると、リセットレバー16cはTRIP位置に移動してこの位置に停止する。その後、回路遮断器をリセットさせるように操作ハンドル13をRESET位置に倒すと、図15(c)のように操作ハンドル13に固着したリセット操作レバー17が不足電圧引外し装置16のリセットレバー16cを右方へ強制的に押す。これにより、不足電圧引外し装置16がリセット状態に復帰してアクチュエータ16bが開閉機構ユニット10の引外し機構12から外れ、同時にトグルリンク機構11もリセット状態に復帰する。
特開2005−228669号公報
ところで、前記した筐体構造になる従来の回路遮断器は、その組立性に次記のような課題がある。
(1)本体ケース1の下部ケース2に収容配置した接触子ホルダー8を回動自在に軸支保持する構造として、図11(a),(b)のように下部ケース2の極間隔壁2aに形成した軸受溝2bに、別部品の軸受片15を上方から嵌着して接触子ホルダー8の軸部8bを軸支保持した上で、下部ケース2の上に開閉機構ユニット10を搭載したミドルカバー3を装着するようにしている。このために、部品点数,組立工数が増えてコスト高となる。
(2)回路遮断器の組立工程では、開閉機構ユニット10のトグルリンク機構11と接触子ホルダー8との間にトグルリンク11bを連結した組立段階で、操作ハンドル13のON,OFF,RESET操作に連動して接触子ホルダー8,および可動接触子7が正しく応動動作するかチェックするようにしている。
かかる点、従来の組立構造では開閉機構ユニット10のトグルリンク機構11を接触子ホルダー8に連結した組立段階の状態では下部ケース2の上にミドルカバー3が装着されていて、下部ケース2に収容配置した可動接触子7,接触子ホルダー8などの可動部品はミドルカバー3で覆われている。このために、前記した開閉機構の動作確認を行う際に下部ケース2に収容した可動部品の動作状況を外方から目視確認することが困難となる。
そのほか、回路遮断器の組立工程で開閉機構ユニット10を搭載したミドルカバー3にトップカバー4を被せる際に、操作ハンドル13のハンドルレバー13aに固着して側方に突き出たリセット操作レバー17(図10参照)にトップカバー4の内部仕切壁が突き当たってリセット操作レバー17の取付け位置がずれたり、操作ハンドル13から脱落したりする不具合がしばしば発生して組立作業性を低下させる原因になっている。
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部品点数の削減,組立作業性を改善し、さらに組立工程ではカバーを外した状態で下部ケースの内部状況を目視しながら開閉機構,接点動作の確認作業を行うことができるように筐体の組立構造を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、下部ケースとカバーとの二分割構造になり、かつその内部空間が極間隔壁を介して複数極に仕切られた本体ケースに、各極に対応する固定接触子、該固定接触子に対向して回動式の接触子ホルダーに保持した可動接触子、および消弧装置からなる電流遮断部と、
操作ハンドル、トグルリンク機構、およびその引外し機構との組立体からなり、そのトグルリンクを前記接触子ホルダーに連結した開閉機構ユニットと、
過電流検出装置を搭載した回路遮断器であって、
前記電流遮断部,過電流検出装置を下部ケースに収容配置し、カバーには前記操作ハンドルの側方に並べて内装付属品を収納する凹所を形成したものにおいて、
前記接触子ホルダーを軸支する軸受部をベース板の左右両側縁に一体形成した独立部品になり、その軸受部を下部ケースの極間隔壁に切欠き形成した接触子ホルダーの軸溝に嵌入して中央極の上に架設するホルダー軸受部材を設け、かつ該ホルダー軸受部材の上に前記開閉機構ユニットを搭載して下部ケースに固定した上で、開閉機構ユニットのトグルリンク機構を接触子ホルダーの中央極ホルダーに連結するものとする(請求項1)。
また、前記ホルダー軸受部材のベース板は、開閉機構ユニットと電流遮断部の接触子ホルダーおよび消弧装置との間を隔離する底部隔壁と起立隔壁からなり、かつその底部隔壁に開閉機構ユニットのトグルリンク機構を通すスリット穴を穿設する(請求項2)。
さらに、前記ホルダー軸受部材の側縁に形成した軸受部には、操作ハンドルのハンドルレバーの外側面に固着して本体ケースのカバーに収納した内装付属品をリセットさせるリセット操作レバーを担持してその揺動経路に案内支持する円弧状のガイド壁部を形成する(請求項3)。
上記構成によれば、次記の効果を奏することができる。
すなわち、独立部品として作られたホルダー軸受部材には、このホルダー軸受部材に搭載する開閉機構ユニットと本体ケースの下部ケースに収納した接触子ホルダーおよび消弧装置との間を隔離する底部隔壁と起立隔壁、前記底部隔壁の左右側縁に張り出した一対の軸受部、および操作ハンドルに取付けたリセット操作レバーを案内支持するガイド壁部が一体に形成されている。これにより、
(1)このホルダー軸受部材に開閉機構ユニットを搭載して下部ケースの中央極の上に組み付け、さらに下部ケースにカバーを被着した回路遮断器の組立状態では、ホルダー軸受部材の隔壁を隔てて開閉機構ユニットと下部ケースに収容配置した電流遮断部,消弧装置との間が隔離される。これにより、従来構造と比べて本体ケースを簡素化して部品コストの低減化を図りつつ、過電流の電流遮断時にアーク熱を受けて電流遮断部に発生する金属溶融物が開閉機構や引外し機構の可動部分に付着するのを防止することができる。
(2)また、回路遮断器の組立工程で実施する開閉機構,接点機構の動作確認作業は、本体ケースのカバーを外した状態で、下部ケースに収納配置した接触子ホルダー,可動接触子などの可動部品を目視確認しながら操作ハンドルを操作して動作チェックを行うことが可能である。これにより、従来構造と比べて動作確認の作業性を大幅に改善できる。
(3)さらに、ホルダー軸受部材の軸受部には、カバーに収納した内装付属品に対向して操作ハンドルのハンドルレバーの側壁面に固着したリセット操作レバーを案内支持するガイド壁部を形成したことにより、回路遮断器の組立工程で本体ケースの下部ケースにカバーを被着する際に、カバーの内部仕切壁が当たってリセット操作レバーの取付け位置がずれたり,脱落したりする組立トラブルを防ぐことができる。
本発明の実施例による回路遮断器の主要構成部品の分解斜視図である。 図1に対応する回路遮断器の組立構造を表す側視断面図である。 図1における開閉機構ユニットの組立図であって、(a)は開閉機構ユニットをホルダー軸受部材に搭載した組立状態、(b)は分解状態の外観図である。 図1におけるホルダー軸受部材の構成図であって、(a),(b)はそれぞれ外形斜視図、および側面図である。 図1における下部ケースにホルダー軸受部材を取付けした状態を表す俯瞰図である。 図1におけるカバーの矢視A−Aに沿った斜視断面図である。 図1におけるカバーの矢視B−Bに沿った斜視断面図である。 本体ケースのカバーに内装付属品を収納した状態を表す俯瞰図である。 従来の回路遮断器(配線用遮断器)の組立構造を表す側視断面図である。 図9の分解斜視図である。 図10における下部ケースの構成図であって、(a)は下部ケースに接触子ホルダーの軸受片を取付けた状態の俯瞰図、(b)は軸受片の拡大斜視図である。 図10における接触子ホルダーの外形斜視図である。 図10における開閉機構ユニットの組立構造図である。 図10のミドルカバーに収納する内装付属品(不足電圧引外し装置)の側面図である。 図14に示した不足電圧引外し装置の動作説明図であって、(a),(b),(c)はそれぞれ回路遮断器の開閉機構ユニットと連係したON,TRIP,RESETの各状態を表す図である。
以下、本発明の実施の形態を図1〜図8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9に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図示実施例の回路遮断器は、図9に示した従来の回路遮断器と基本的に同様な構成であるが、その本体ケース1,および本体ケース1に搭載した開閉機構ユニット10の支持構造が従来と異なる。
すなわち、従来構造では本体ケース1が下部ケース2,ミドルカバー3,トップカバー4の三分割構造になり、開閉機構ユニット10をミドルカバー3の凹所に搭載して下部ケース2に収容配置した電流遮断部,消弧装置との間を隔離するようにしている(図10参照)。
これに対して、図示実施例では、図1,図2で示すように本体ケース1を下部ケース2とカバー19との二分割構造で構成し、さらに下部ケース2の中央極の上には従来のホルダー軸受片15(図11参照)と構造の異なるホルダー軸受部材18を装着した上で、このホルダー軸受部材18の上に開閉機構ユニット10を搭載して電流遮断部,消弧装置との間を隔離するようにしており、次にそのホルダー軸受部材18,およびカバー19についての詳細構造を述べる。
まず、ホルダー軸受部材18の構造を図4(a),(b)に示す。すなわち、ホルダー軸受部材18は底部隔壁18bと起立隔壁18cからなる断面L形のベース板と一体に、底部隔壁18bの左右両サイドに一対の軸受部18aを張り出し形成した構造になる。そして、図5で示すように前記軸受部18aを下部ケース2の極間隔壁2aに切欠き形成した軸受溝2bに上方から嵌め込んで装着した上で、図3(a),(b)のようにホルダー軸受部材18の上に開閉機構ユニット10を搭載する。そして、この組立状態でホルダー軸受部材18の底部隔壁18bに穿設したスリット穴18b−1を通して開閉機構ユニット10のトグルリンク11bを接触子ホルダー8の中央極に連結するとともに、下部ケース2の底面側から嵌挿した締結ボルト(不図示)を開閉機構ユニット10のフレーム10aに形成したネジ座10bに螺合し、開閉機構ユニット10とホルダー軸受部材18を共締めして下部ケース2に固定するようにしている。
また、前記ホルダー軸受部材18の軸受部18aの上縁には、操作ハンドル13のレバー側面に固着したリセット操作レバー17を担持してその揺動経路に沿って案内支持する円弧状のガイド壁部18dが形成されている。なお、リセット操作レバー17の構造,機能は図13,図15で述べている。さらに、ホルダー軸受部材18の底部隔壁18bには、開閉機構ユニット10と下部ケース2に収容した接触子ホルダー8との間を連結するトグルリンク11bの下アームを通すようにスリット穴18b−1(図4(a)参照)が底部隔壁18aの左右に穿設されている。
次に、前記下部ケース2の上面を覆うカバー19の構造を図6,図7に示す。すなわち、カバー19はその上面にトップカバー19aを備え、カバー本体の中央には前記の開閉機構ユニット10を包囲する空所19bが、また該空所19bの左右には回路遮断器の内装付属品(図14の不足電圧引外し装置16など)を収納するポケット状の凹所19cが形成されており、前記空所19bは下方に向けて開放している。なお、19dは前記ホルダー軸受部材18の軸受部18aの外側に重なり合う脚片、19e,19fはそれぞれ電源側,負荷側の端面を覆う仕切壁である。なお、図8は前記カバー19を下部ケース2の上に被着した状態で、カバー19のポケット状の凹所19cに内装付属品として不足電圧引外し装置16を装填した状態を表している。
上記の組立構造によれば、下部ケース2に収容配置した電流遮断部の接点機構,消弧装置9と開閉機構ユニット10との間がホルダー軸受部材18の底部隔壁18b,起立隔壁18c、およびカバー19により隔離されている。したがって、図9に示した従来の回路遮断器と同様に、過電流遮断時にアーク熱を受けて電流遮断部,消弧装置に生じた金属の溶融物や煤が飛散して開閉機構や引外し機構の可動部分に付着するのを防止することができる。しかも、本体ケース1は下部ケース2とカバー19との二分割構造であり、三分割構造になる従来製品と比べて本体ケース1が簡素化されて部品コストを低減できる。なお、ホルダー軸受部材18は樹脂成形品に限定されるものではなく、例えば金属材料のダイカスト品を採用することも可能である。
また、接点機構,消弧装置などの部品を配置した下部ケース2の中央極の上にホルダー軸受部材18を介して開閉機構ユニット10を搭載し、かつ接触子ホルダー8との間をトグルリンク11bで連結した回路遮断器の組立段階では、カバー19を取付ける以前に、下部ケース2に配置した可動接触子7,接触子ホルダー8などの可動部品の動きを目視確認しながら操作ハンドル13を操作して開閉動作をチェックすることが可能である。これにより、従来製品のように下部ケース2にミドルカバー3(図10参照)を被せた組立状態で開閉動作をチェックする場合と比べてその作業性を大幅に改善できる。
さらに、開閉機構ユニット10をホルダー軸受部材18に搭載して下部ケース2に組み付けた状態では、操作ハンドル13のレバー側面に固着したリセット操作レバー17がホルダー軸受部材18の軸受部18aに形成した円弧状のガイド壁部18dに担持されている。したがって、この状態から下部ケース2にカバー19を被せる際にカバー19の内部仕切壁がリセット操作レバー17に当たっても、その取付け位置がずれたり、脱落したりする不具合を防いで組立工程の作業性を改善できる。
1 本体ケース
2 下部ケース
2a 極間隔壁
2b 軸受溝
5 固定接触子
7 可動接触子
8 接触子ホルダー
8a ホルダー部
8b 軸部
9 消弧装置
10 開閉機構ユニット
11 トグルリンク機構
12 引外し機構
13 操作ハンドル
13a ハンドルレバー
14 過電流検出装置
16 内装付属品(不足電圧引外し装置)
17 リセット操作レバー
18 ホルダー軸受部材
18a 軸受部
18b 底部隔壁
18c 起立隔壁
18d リセット操作レバーのガイド壁部
19 カバー
19b 開閉機構ユニットの収容空間
19d 内装付属品を収納する凹所

Claims (3)

  1. 下部ケースとカバーとの二分割構造になり、かつその内部空間が極間隔壁を介して複数極に仕切られた本体ケースに、各極に対応する固定接触子、該固定接触子に対向して回動式の接触子ホルダーに保持した可動接触子、および消弧装置からなる電流遮断部と、
    操作ハンドル、トグルリンク機構、およびその引外し機構との組立体からなり、そのトグルリンクを前記接触子ホルダーに連結した開閉機構ユニットと、
    過電流検出装置を搭載した回路遮断器であって、
    前記電流遮断部,過電流検出装置を下部ケースに収容配置し、カバーには前記操作ハンドルの側方に並べて内装付属品を収納する凹所を形成したものにおいて、
    前記接触子ホルダーを軸支する軸受部をベース板の左右両側縁に一体形成した独立部品になり、その軸受部を下部ケースの極間隔壁に切欠き形成した接触子ホルダーの軸溝に嵌入して中央極の上に架設するホルダー軸受部材を設け、かつ該ホルダー軸受部材の上に前記開閉機構ユニットを搭載して下部ケースに固定した上で、開閉機構ユニットのトグルリンク機構を接触子ホルダーの中央極ホルダーに連結したことを特徴とする回路遮断器。
  2. 請求項1に記載の回路遮断器において、ホルダー軸受部材のベース板は、開閉機構ユニットと電流遮断部の接触子ホルダーおよび消弧装置との間を隔離する底部隔壁と起立隔壁からなり、かつその底部隔壁に開閉機構ユニットのトグルリンク機構を通すスリット穴を穿設したことを特徴とする回路遮断器。
  3. 請求項1または2に記載の回路遮断器において、ホルダー軸受部材の側縁に形成した軸受部に、操作ハンドルのハンドルレバーの外側面に固着して本体ケースのカバーに収納した内装付属品をリセットさせるリセット操作レバーを担持してその揺動経路に案内支持する円弧状のガイド壁部を形成したことを特徴とする回路遮断器。
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