JP2015099779A - 配線用遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】可動子の定位置への復帰力を増加させて可動子の位置不良及び接点間の接触不良の問題を解決することのできる配線用遮断器を提供する。
【解決手段】本発明による配線用遮断器は、固定接点１０と、可動子アセンブリＡ’とを含み、可動子アセンブリＡ’は、シャフト２０と、シャフト２０に収容される可動子１３０と、可動子１３０に回転力を加えるばね５０とを含み、シャフト２０は、可動子１３０の回転に対抗する方向に形成された阻止面２４ａと、阻止面２４ａから折り曲げられたガイド面２４ｂとを含み、可動子１３０は、可動子１３０の回転半径方向に延びた第１面３４ａと、第１面３４ａに対して傾斜し、ガイド面２４ｂとの接触点で回転力の円周接線方向の力Ｆ’の作用線に対して回転力の求心側に傾斜した平面で形成される摺動面１３２ａとを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、配線用遮断器に関し、特に、投入時に接点部の位置偏差に応じて位置を補正して遮断時に定位置に復帰する可動子アセンブリを含む配線用遮断器に関する。

一般に、配線用遮断器は、ハンドルを用いて手動で電気回路を開閉したり、短絡電流や事故電流などの異常電流発生時にそれを感知して自動で回路を遮断することにより、負荷機器や回路を保護する電気機器の一種である。

図５は従来の配線用遮断器を示す断面図であり、図６は図５の可動子アセンブリの内部構造を示す断面図である。

図５及び図６に示すように、従来の配線用遮断器は、ケースＣと、ケースＣの内部に固定設置される固定接点１０と、固定接点１０に接離するように回動可能に設置される可動子アセンブリＡと、可動子アセンブリＡが固定接点１０に接離するように駆動力を発生させる機構部（switching mechanism）７０とを含む。

固定接点１０は、後述するシャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に設けられる。

可動子アセンブリＡは、機構部７０により第１方向又はその反対方向である第２方向に回転可能なシャフト２０と、シャフト２０に回転軸が固定されていない状態で、シャフト２０を基準として機構部７０による可動子アセンブリＡの回転とは独立して第１方向又は第２方向に回転可能に収容される可動子３０と、シャフト２０を基準として可動子３０に第１方向の回転力を加えるばね５０とを含む。ここで、第１方向は、図の反時計方向であり、可動子アセンブリＡが一対の固定接点１０に接触する方向である。

シャフト２０は、可動子３０の第１方向の回転を制限して可動子３０を定位置に案内する制限壁（stopping wall）２４を含む。制限壁２４は、可動子３０の第１方向の回転に対抗する方向に形成される阻止面（stopping face）２４ａと、阻止面２４ａから折り曲げられてシャフト２０の回転軸に垂直な断面がシャフト２０の回転軸方向に突出した円弧状に形成されてシャフト２０の回転軸に対向するガイド面２４ｂとを含む。ここで、制限壁２４は、シャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に形成される。

可動子３０は、可動子３０の回転半径方向に延びて阻止面２４ａに接触可能な第１面３４ａと、第１面３４ａから曲面状に延びてガイド面２４ｂが内接する摺動面３２ａとを含む。

摺動面３２ａは、可動子３０がシャフト２０に収容されたとき摺動面３２ａの曲率中心がガイド面２４ｂの曲率中心側に位置する曲面を有するように形成される。

ここで、第１面３４ａ及び摺動面３２ａは、それぞれ可動子３０の回転軸に対して対称となる一対に形成される。

このような構成により、ハンドル７２が図の反時計方向に回動して投入されると、機構部７０により可動子アセンブリＡが図の反時計方向に回転して固定接点１０に接触する。すなわち、回路が接続される。

それに対して、使用者によりハンドル７２が図の時計方向に回動して人為的遮断動作が行われたり、線路に異常電流が発生して機構部７０のトリップ装置７４により事故による遮断動作が行われると、機構部７０により可動子アセンブリＡが図の時計方向に回転して固定接点１０から分離する。すなわち、回路が遮断される。

この過程で、可動子アセンブリＡが固定接点１０から分離するとき、可動子アセンブリＡの可動子３０はばね５０から回転力を受ける。それにより、摺動面３２ａがガイド面２４ｂに接触し、その接触点で摺動面３２ａに回転力の円周接線方向の力Ｆが作用する。力Ｆの摺動面３２ａ方向の分力（component force）（Ｆ×ｃｏｓθ）は、可動子３０の定位置への復帰力として作用する。定位置への復帰力により、摺動面３２ａがガイド面２４ｂに対して相対運動し、可動子３０が定位置に復帰する。ここで、定位置とは、可動子３０の回転軸とシャフト２０の回転軸が同一軸上に配置される位置をいう。

しかし、このような従来の配線用遮断器においては、摺動面３２ａがガイド面２４ｂと内接する曲面で形成されており、可動子３０が定位置に復帰していない状態で力Ｆの作用線と摺動面３２ａが垂直又はそれに近い角度をなし、摺動面３２ａとガイド面２４ｂが接触することがあった。この場合、力Ｆの摺動面３２ａ方向の分力（Ｆ×ｃｏｓθ）がゼロ（０）又は摩擦力に打ち勝てない値になり、復帰力が足りなくなる。よって、可動子３０が定位置に復帰できなくなる位置不良が生じ、定位置から離れた可動子３０が投入されると接触不良が生じるという問題があった。

そこで、本発明は、可動子の定位置への復帰力を増加させて可動子の位置不良及び接点間の接触不良の問題を解決することのできる配線用遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、機構部により固定接点に接離する可動子アセンブリを含み、前記可動子アセンブリは、前記機構部により第１方向又はその反対方向に回転可能なシャフトと、前記シャフトに回転軸が固定されていない状態で前記シャフトを基準に前記第１方向又はその反対方向に回転可能に収容される可動子と、前記可動子に前記第１方向の回転力を加えるばねとを含む、配線用遮断器を提供する。

前記シャフトは、前記可動子の前記第１方向の回転に対抗する方向に形成された阻止面と、前記阻止面から折り曲げられて前記シャフトの回転軸に対向するガイド面とを含んでもよい。

前記可動子は、前記可動子の回転半径方向に延びて前記阻止面に接触可能な第１面と、前記第１面に対して傾斜し、前記可動子の回転軸に対向し、前記ガイド面との接触点で前記回転力の円周接線方向の力の作用線に対して前記回転力の求心側に傾斜した平面で形成される摺動面とを含んでもよい。

これにより、前記可動子が前記固定接点に接触する際に、接点部の位置偏差に応じて前記可動子の位置を補正することができる。

また、前記可動子が前記固定接点から分離する際に、前記回転力の前記摺動面方向の分力により前記摺動面が摩擦力に打ち勝って前記ガイド面に対して相対運動し、前記可動子の回転軸が前記シャフトの回転軸と同一軸上に位置する定位置に復帰することができる。

本実施形態において、前記固定接点は、前記シャフトの回転軸に対して対称となる一対に形成されてもよい。

前記阻止面及び前記ガイド面は、それぞれ前記シャフトの回転軸に対して対称となる一対に形成されてもよい。

前記第１面及び前記摺動面は、それぞれ前記可動子の回転軸に対して対称となる一対に形成されてもよい。

前記シャフトには、前記シャフトの回転軸を基準に対称となる部位にそれぞればね支持ピンが回転可能に設置されてもよい。

前記ばねは、一対の前記ばね支持ピンがそれぞれ前記第１方向の反対方向に回転するように、一対の前記ばね支持ピンに支持されてもよい。

前記可動子は、それぞれの前記摺動面から折り曲げられて遠心方向に突設され、前記ばね支持ピンにより加圧される一対のばね支持ピン接触面を備えてもよい。

これにより、前記ばねは、一対の前記ばね支持ピンを前記第１方向の反対方向に回転させ、一対の前記ばね支持ピンは、一対の前記ばね支持ピン接触面を加圧して前記可動子を前記第１方向に回転させることができる。

前記シャフトは、前記シャフトの回転軸に対して対称となるように形成されてもよい。

前記可動子は、前記可動子の回転軸に対して対称となるように形成されてもよい。

前記阻止面は、前記シャフトの回転半径方向に形成されてもよい。

前記ガイド面は、前記シャフトの回転軸に垂直な断面が前記シャフトの回転軸方向に突出した円弧状に形成されてもよい。

ここで、前記第１方向は、前記可動子アセンブリが前記固定接点に接触する方向であってもよい。

この場合、前記配線用遮断器は、前記可動子が前記固定接点に接触した状態で前記シャフトが前記第１方向に前記可動子よりさらに回転して前記ばねの回転力が増加し、前記回転力により前記可動子と前記固定接点間の接触力が増加するように構成してもよい。

本発明の一実施形態による配線用遮断器においては、シャフトにはガイド面を備え、可動子にはガイド面との接触点で回転力の円周接線方向の力の作用線に対して回転力の求心側に傾斜した平面で形成される摺動面を備えることにより、回転力の摺動面方向の分力を増大させることができる。これにより、可動子が固定接点から分離する際に、増大した分力により摺動面が摩擦力に打ち勝ってガイド面に対して相対運動し、可動子が定位置に復帰することができる。その結果、可動子の位置不良及び接点間の接触不良の問題を解決することができる。

本発明による可動子アセンブリを示す斜視図である。 図１の可動子アセンブリの分解斜視図である。 図１のＩ−Ｉ線断面図である。 図３の可動子が定位置から離れたときに作用する復帰力を示す断面図である。 従来の配線用遮断器を示す断面図である。 図５の可動子アセンブリの内部構造を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明による可動子アセンブリを示す斜視図であり、図２は図１の可動子アセンブリの分解斜視図であり、図３は図１のＩ−Ｉ線断面図であり、図４は図３の可動子が定位置から離れたときに作用する復帰力を示す断面図である。

図１〜図４に示すように、本発明による配線用遮断器は、ケースＣと、ケースＣの内部に固定設置される固定接点１０と、固定接点１０に接離するように回動可能に設置される可動子アセンブリＡ’と、可動子アセンブリＡ’が固定接点１０に接離するように駆動力を発生させる機構部７０とを含む。ここで、ケースＣ、固定接点１０、機構部７０など前述及び図示した従来の配線用遮断器と同一又は相当部分には説明の便宜上同一符号を付し、一部の構成については重複する説明を省略する。

正常状態では、可動子アセンブリＡ’が固定接点１０に接触して電源側からの電源が負荷側に供給されるように通電経路を形成する。また、短絡電流や事故電流などの異常電流が発生すると、可動子アセンブリＡ’が固定接点１０から分離して回路を遮断する。

固定接点１０は、後述するシャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に設けられ、それぞれ電源側又は負荷側回路に接続される。

可動子アセンブリＡ’は、機構部７０により第１方向又はその反対方向である第２方向に回転可能なシャフト２０と、シャフト２０に回転軸が固定されていない状態で、シャフト２０を基準として機構部７０による可動子アセンブリＡ’の回転とは独立して第１方向又は第２方向に回転可能に収容される可動子１３０と、シャフト２０を基準として可動子１３０に第１方向の回転力を加えるばね５０とを含む。

ここで、第１方向は、図の反時計方向であり、可動子アセンブリＡ’が一対の固定接点１０に接触する方向である。すなわち、第１方向は、可動子アセンブリＡ’が一対の固定接点１０に近づく方向である。

シャフト２０は、対称となる一対の第１シャフト片２０ａ及び第２シャフト片２０ｂが結合されて形成される。シャフト２０の内部には、可動子１３０が収容される空間が形成される。可動子１３０は、可動子１３０の後述する翼部３４が突出可能に空間に収容される。

第１シャフト片２０ａ及び第２シャフト片２０ｂは、それぞれ、円板２２と、円板２２の中心から半径方向に離隔した位置で円板２２の内側に突出形成された制限壁２４と、円板２２の中心から半径方向に離隔しかつ制限壁２４から離隔した位置で円板２２の内側に突出形成された支持壁２６とから構成される。ここで、円板２２の内側とは、第１シャフト片２０ａと第２シャフト片２０ｂの結合状態でのシャフト２０の内部方向をいう。

制限壁２４及び支持壁２６は、それぞれシャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に形成される。

一対の制限壁２４は、可動子１３０の第１方向の回転を制限し、可動子１３０の回転軸がシャフト２０の回転軸と同一軸上に位置する定位置に可動子１３０を案内する。

一対の制限壁２４は、それぞれ可動子１３０の第１方向の回転に対抗する方向に形成される。

また、一対の制限壁２４は、それぞれ、シャフト２０の回転半径方向に形成される阻止面２４ａと、阻止面２４ａにおけるシャフト２０の回転軸側部位から第１方向に折り曲げられてシャフト２０の回転軸に対向するように形成されるガイド面２４ｂとから構成される。

このように阻止面２４ａがシャフト２０の回転半径方向に形成された場合、それに対応して、可動子１３０の後述する翼部３４の第１面３４ａは、可動子１３０の回転半径方向に形成される。しかし、これに限定されるものではなく、阻止面２４ａはシャフト２０の回転半径に平行な方向に形成され、それに対応して、可動子１３０の後述する翼部３４の第１面３４ａは可動子１３０の回転半径に平行な方向に形成されるようにしてもよい。

ガイド面２４ｂは、シャフト２０の回転軸に垂直な断面がシャフト２０の回転軸方向に突出した円弧状に形成される。よって、ガイド面２４ｂは、可動子１３０の後述する摺動面１３２ａと線接触し、摺動面１３２ａと面接触する場合より摩擦力が減少する。しかし、これに限定されるものではなく、ガイド面２４ｂは平面などで形成されてもよい。

一対の制限壁２４の内部には、それぞれシャフト２０の回転軸に平行な方向に貫通孔２４ｃが形成される。

一対の貫通孔２４ｃにはそれぞれシャフト駆動ピン７６が挿入され、一対のシャフト駆動ピン７６は機構部７０に接続される。

一方、一対の支持壁２６は、それぞればね支持ピン４０が回動可能に設置される支持台としての役割を果たし、可動子１３０の第２方向の回転を制限する。

ばね支持ピン４０は、シャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に備えられる。ばね支持ピン４０は、支持壁２６に回動可能に設置される回転中心部４２と、回転中心部４２から半径方向に延設されるばね支持部４４とから構成される。ここで、ばね支持ピン４０の回転軸は、シャフト２０の回転軸と平行に備えられる。

一方、円板２２には、一対の長孔２２ａ及び１つのばね凹部２２ｂが形成される。

一対の長孔２２ａは、円板２２の中心に対して対称となるように形成される。すなわち、一対の長孔２２ａは、シャフト２０の回転軸に対して対称となるように形成される。ここで、長孔２２ａは、円板２２の外周面から中心に向かって形成され、ばね支持部４４の回転軌跡に沿って一側が開放される。

この場合、長孔２２ａは、円板２２の内側面と外側面を貫通するように形成される。よって、ばね支持部４４は、その一側が円板２２の内側面から外側面に長孔２２ａを貫通し、シャフト２０の外部に突出する。

シャフト２０の外部に突出した一対のばね支持部４４には、それぞればね５０の一端と他端が支持される。

円板２２の外側面には、円板２２が一対のばね支持部４４に支持されたばね５０と干渉しないように、ばね凹部２２ｂが陰刻状に形成される。

可動子１３０は、一対の固定接点１０に接離可能に設けられる。可動子１３０は、可動子１３０の回転軸を含む本体部１３２と、本体部１３２から可動子１３０の回転半径方向に突出する一対の翼部３４とから構成される。

本体部１３２は、可動子１３０の回転軸に対して対称となるように形成される。本体部１３２は、一対の摺動面１３２ａと、一対のばね支持ピン接触面１３２ｂとから構成される。ここで、一対の摺動面１３２ａ及びばね支持ピン接触面１３２ｂは、それぞれ可動子１３０の回転軸に対して対称となるように形成される。

摺動面１３２ａは、シャフト２０のガイド面２４ｂに接触可能な面であり、平面で形成される。平面で形成された摺動面１３２ａは、後述する翼部３４の第１面３４ａ上における可動子１３０の回転軸側部位から第１方向に傾斜して折り曲げられ、可動子１３０の回転軸に平行に対向している。つまり、摺動面１３２ａは、ガイド面２４ｂとの接触点で回転力の円周接線方向の力Ｆ’の作用線に対して回転力の求心側に傾斜している。

ばね支持ピン接触面１３２ｂは、可動子１３０の回転軸から離隔し、ばね支持部４４に向かって突出した曲面で形成される。よって、ばね支持ピン接触面１３２ｂは、ばね５０により可動子１３０が第１方向に回転できるように、ばね支持部４４に加圧接触する。

翼部３４は、可動子１３０の回転軸に対して対称となる一対に形成される。一対の翼部３４は、それぞれ、第１面３４ａと、第１面３４ａの背面である第２面３４ｂとから構成される。

第１面３４ａは、翼部３４を基準に第１方向側に形成された面であって、可動子１３０の回転半径方向に形成され、阻止面２４ａに接触する。第１面３４ａは、第１面３４ａ上の可動子１３０の回転軸側部位で本体部１３２の摺動面１３２ａが傾斜して連結され、その反対側部位がシャフト２０の外部に突出する。第１面３４ａにおいてシャフト２０の外部に突出した部位には可動接点３６が設置される。

本実施形態において、ばね５０は、引張ばねで構成され、一端と他端がそれぞれ一対のばね支持ピン４０のばね支持部４４に支持される。よって、ばね５０は、一対のばね支持ピン４０がそれぞれの回転中心部４２を中心に第２方向と同じ方向（図の時計方向）に回転するように、一対のばね支持ピン４０を付勢する。

本実施形態においては、ばね５０が引張ばねで構成され、ばね５０の一端と他端がそれぞれ一対のばね支持ピン４０に支持され、可動子１３０に第１方向の回転力が加えられる。しかし、このような構成に限定されるものではなく、可動子１３０に第１方向の回転力を加えることができれば、他の方式で構成してもよい。例えば、ばね５０は、一端がシャフト２０に支持されて他端が可動子１３０に支持されるコイルばねで構成してもよい。

一方、本実施形態においては、固定接点１０がシャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に形成され、シャフト２０がシャフト２０の回転軸に対して対称となるように形成され、可動子１３０が可動子１３０の回転軸に対して対称となるように形成される。しかし、これに限定されるものではなく、阻止面２４ａ及びガイド面２４ｂをシャフト２０の回転軸に対して対称となる一対に形成し、第１面３４ａ及び摺動面１３２ａを可動子１３０の回転軸に対して対称となる一対に形成することができれば、シャフト２０はシャフト２０の回転軸に対して対称とならないように形成し、可動子１３０は可動子１３０の回転軸に対して対称とならないように形成してもよい。

また、固定接点１０、阻止面２４ａ、ガイド面２４ｂ、第１面３４ａ及び摺動面１３２ａは、それぞれ一対ではなく複数で形成されてもよい。例えば、固定接点１０、阻止面２４ａ、ガイド面２４ｂ、第１面３４ａ及び摺動面１３２ａは、それぞれ回転軌跡上に等間隔で３つずつ形成されてもよい。

また、本実施形態において、可動子アセンブリＡ’は、第１シャフト片２０ａ及び第２シャフト片２０ｂの円板２２の中心にそれぞれ形成された円形の軸孔２２ｃ、可動子１３０の回転軸が位置する中心に形成された長孔状の軸孔１３２ｃ、及びこれらの軸孔２２ｃ、１３２ｃを貫通するピン６０を備える。よって、可動子１３０が長孔状の軸孔１３２ｃの範囲内で移動するので、可動子１３０の過度な移動による離脱が抑制される。しかし、これに限定されるものではなく、可動子アセンブリＡ’は、円形の軸孔２２ｃ、長孔状の軸孔１３２ｃ及びピン６０を備えなくてもよい。

以下、本発明による配線用遮断器の作用効果について説明する。

まず、本発明による配線用遮断器が回路を接続する過程を説明する。

図１及び図５を参照すると、本発明による配線用遮断器は、機構部７０のハンドル７２が図の反時計方向に回動して投入されると、機構部７０により可動子アセンブリＡ’が第１方向（図の反時計方向）に回転し、一対の可動接点３６が一対の固定接点１０に接触する。すなわち、回路が接続される。

この過程で、可動子アセンブリＡ’は、一対の可動接点３６が一対の固定接点１０に接触する際に、接点部の位置偏差や焼損状態に応じて可動子１３０の位置（より正確には、一対の可動接点３６の位置）を補正し、接点間の接触力を増加させることができる。

図３を参照してより具体的に説明すると次の通りである。

まず、ばね５０は、一対のばね支持ピン４０がそれぞれの回転中心部４２を中心に第２方向と同じ方向（図の時計方向）に回転するように、回転力を加えている。これにより、一対のばね支持部４４は、それぞれ一対のばね支持ピン接触面１３２ｂを押している。これにより、可動子１３０は、可動子１３０の回転軸を中心に第１方向（図の反時計方向）に回転するように、回転力を受けている。

よって、可動子１３０が一対の固定接点１０に接触する前は、可動子１３０は可動子１３０の回転軸がシャフト２０の回転軸と同一軸上に位置する定位置にあり、一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａに接触している。

この状態で投入されると、可動子１３０が一対の固定接点１０に接触する直前まで、シャフト２０は機構部７０に接続された一対のシャフト駆動ピン７６によりシャフト２０の回転軸を中心に第１方向（図の反時計方向）に回転し、可動子１３０はシャフト２０に支持されて共に回転する。

そして、可動子１３０が一対の固定接点１０に接触すると、可動子１３０は、回転軸がシャフト２０に固定されておらず、シャフト２０の回転軸に垂直な平面上を移動可能であるので、接点部の位置偏差や焼損状態に応じて移動する。つまり、可動子１３０は、接点部の位置偏差や焼損状態に応じて位置を補正する。その結果、一対の可動接点３６の位置が補正され、一対の固定接点１０に安定して接触するようになる。

一方、可動子１３０は、シャフト２０の回転とは独立して第１方向又は第２方向に回転可能な構造を有する。よって、シャフト２０は可動子１３０が一対の固定接点１０に接触した後も第１方向（図の反時計方向）に可動子１３０よりさらに回転する。従って、可動子１３０はシャフト２０を基準に相対的に第２方向（図の時計方向）に回転する。また、一対のばね支持ピン４０はそれぞれの回転中心部４２を中心に第１方向と同じ方向（図の反時計方向）に回転し、ばね５０は長手方向に伸びる。つまり、ばね５０が可動子１３０を第１方向に回転させる回転力がさらに増加し、回転力が増加することにより一対の可動接点３６と固定接点１０間の接触力が増加する。

なお、一対の第２面３４ｂ及び支持壁２６は、シャフト２０が第１方向に可動子１３０よりさらに回転して可動子１３０がシャフト２０を基準に相対的に第２方向に回転する際に、可動子１３０が所定範囲以上回転しないように可動子１３０の第２方向の回転を制限する。

次に、本発明による配線用遮断器が回路を遮断する過程を説明する。

図１及び図５を参照すると、本発明による配線用遮断器は、使用者により機構部７０のハンドル７２が図の時計方向に回動して人為的遮断動作が行われたり、線路に異常電流が発生して機構部７０のトリップ装置７４により事故による遮断動作が行われると、機構部７０により可動子アセンブリＡ’が第２方向（図の時計方向）に回転し、一対の可動接点３６が一対の固定接点１０から分離する。すなわち、回路が遮断される。

この過程で、可動子アセンブリＡ’は、一対の固定接点１０との接触時に接点部の位置偏差や焼損状態に応じて位置が補正された可動子１３０を一対の摺動面１３２ａ及びガイド面２４ｂにより定位置に復帰させる。

図３及び図４を参照してより具体的に説明すると次の通りである。

まず、可動子１３０は、ばね５０により前述したように可動子１３０の回転軸を中心に第１方向に回転するように回転力を受けている状態である。

一方、配線用遮断器が投入された状態では、一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａから離れている。ここで、可動子１３０の回転軸は、シャフト２０の回転軸と同一軸上に位置することもあり位置しないこともある。

前者の状態、すなわち一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａから離れており、可動子１３０の回転軸がシャフト２０の回転軸と同一軸上に位置し、配線用遮断器が投入された状態で遮断動作が行われると、シャフト２０は、機構部７０に接続された一対のシャフト駆動ピン７６によりシャフト２０の回転軸を中心に第２方向に回転する。すると、図３に示すように、可動子１３０が定位置で一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａに接触するまで、シャフト２０のみ第２方向に回転する。可動子１３０が定位置で一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａに接触した後は、可動子１３０がシャフト２０と共に第２方向に回転して一対の固定接点１０から分離する。

それに対して、後者の状態、すなわち一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａから離れており、可動子１３０の回転軸がシャフト２０の回転軸と同一軸上に位置しておらず、配線用遮断器が投入された状態で遮断動作が行われると、シャフト２０は、前述したように第２方向に回転する。すると、可動子１３０は、最終的には、定位置で一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａに接触し、シャフト２０と共に第２方向に回転して一対の固定接点１０から分離する。可動子１３０が定位置に復帰する過程を説明すると次の通りである。

すなわち、定位置から離れて一対の第１面３４ａが一対の阻止面２４ａから離れている可動子１３０は、ばね支持ピン４０を介してばね５０からの回転力を受け、一対の摺動面１３２ａが一対のガイド面２４ｂに接触する。すると、図４に示すように、その接触点で摺動面１３２ａに回転力の円周接線方向の力Ｆ’が作用する。力Ｆ’の摺動面１３２ａ方向の分力（Ｆ’×ｃｏｓθ’）は、可動子１３０の定位置への復帰力として作用する。定位置への復帰力により、摺動面１３２ａがガイド面２４ｂに対して相対運動し、可動子１３０が定位置に復帰する。

ここで、摺動面１３２ａは、力Ｆ’の作用線に対して回転力の求心側に傾斜した平面で形成される。従って、ガイド面２４ｂが摺動面１３２ａのどの部位に接触しても、力Ｆ’の作用線と摺動面１３２ａは鋭角をなす。これにより、力Ｆ’の摺動面１３２ａ方向の分力（Ｆ’×ｃｏｓθ’）はゼロ（０）より大きくなる。また、摺動面１３２ａは、摺動面１３２ａとガイド面２４ｂの摩擦係数を考慮して、分力（Ｆ’×ｃｏｓθ’）が摩擦力に打ち勝って最大となるように、第１面３４ａに対して約４０°で形成されるが、上記目的を達成することができれば他の角度で形成されてもよい。

一方、図３を参照すると、ガイド面２４ｂは、阻止面２４ａから折り曲げられた曲面で形成され、摺動面１３２ａは、第１面３４ａから折り曲げられた平面で形成される。これにより、可動子１３０が定位置に復帰すると、一対のガイド面２４ｂと阻止面２４ａの折曲部Ｐ１が一対の摺動面１３２ａと第１面３４ａの折曲部Ｐ２にそれぞれ載置される。つまり、定位置に復帰した可動子１３０がそれ以上移動することが抑制される。

本発明による配線用遮断器は、機構部７０により固定接点１０に接離する可動子アセンブリＡ’を備える。可動子アセンブリＡ’は、機構部７０により第１方向又はその反対方向に回転可能なシャフト２０と、シャフト２０に回転軸が固定されていない状態でシャフト２０を基準に第１方向又はその反対方向に回転可能に収容される可動子１３０と、可動子１３０に第１方向の回転力を加えるばね５０とを含む。シャフト２０は、可動子１３０の第１方向の回転に対抗する方向に形成された阻止面２４ａと、阻止面２４ａから折り曲げられてシャフト２０の回転軸に対向するガイド面２４ｂとから構成されてもよい。可動子１３０は、可動子１３０の回転半径方向に延びて阻止面２４ａに接触可能な第１面３４ａと、第１面３４ａに対して傾斜し、可動子１３０の回転軸に対向し、ガイド面２４ｂとの接触点で回転力の円周接線方向の力Ｆ’の作用線に対して回転力の求心側に傾斜した平面で形成される摺動面１３２ａとから構成されてもよい。

このような本発明による配線用遮断器においては、可動子１３０が固定接点１０に接触する際に、接点部の位置偏差に応じて可動子１３０の位置を補正することができる。また、本発明による配線用遮断器においては、摺動面１３２ａの形状を変更することにより、回転力の摺動面１３２ａ方向の分力（Ｆ’×ｃｏｓθ’）を増大させることができる。これにより、可動子１３０が固定接点１０から分離する際に、増大した分力（Ｆ’×ｃｏｓθ’）により摺動面１３２ａが摩擦力に打ち勝ってガイド面２４ｂに対して相対運動し、可動子１３０が定位置に復帰することができる。その結果、可動子１３０の位置不良及び接点間の接触不良の問題を解決することができる。

１０ 固定接点
２０ シャフト
２０ａ 第１シャフト片
２０ｂ 第２シャフト片
２２ 円板
２２ａ 長孔
２２ｂ ばね凹部
２２ｃ 円形の軸孔
２４ 制限壁
２４ａ 阻止面
２４ｂ ガイド面
２４ｃ 貫通孔
２６ 支持壁
３４ 翼部
３４ａ 第１面
３４ｂ 第２面
３６ 可動接点
４０ ばね支持ピン
４２ 回転中心部
４４ ばね支持部
５０ ばね
６０ ピン
７０ 機構部
７２ ハンドル
７４ トリップ装置
７６ シャフト駆動ピン
１３０ 可動子
１３２ 本体部
１３２ａ 摺動面
１３２ｂ ばね支持ピン接触面
１３２ｃ 長孔状の軸孔
Ａ’ 可動子アセンブリ
Ｃ ケース
Ｆ’ 力
Ｆ’×ｃｏｓθ’ 分力
Ｐ１ （ガイド面と阻止面の）折曲部
Ｐ２ （摺動面と第１面の）折曲部

Claims (7)

1. 機構部により固定接点に接離する可動子アセンブリを含み、
   前記可動子アセンブリは、
   前記機構部により第１方向又はその反対方向に回転可能なシャフトと、
   前記シャフトに回転軸が固定されていない状態で前記シャフトを基準に前記第１方向又はその反対方向に回転可能に収容される可動子と、
   前記可動子に前記第１方向の回転力を加えるばねと、を含み、
   前記シャフトは、
   前記可動子の前記第１方向の回転に対抗する方向に形成された阻止面と、
   前記阻止面から折り曲げられて前記シャフトの回転軸に対向するガイド面と、を含み、
   前記可動子は、
   前記可動子の回転半径方向に延びて前記阻止面に接触可能な第１面と、
   前記第１面に対して傾斜し、前記可動子の回転軸に対向し、前記ガイド面との接触点で前記回転力の円周接線方向の力の作用線に対して前記回転力の求心側に傾斜した平面で形成される摺動面と、を含み、
   前記可動子が前記固定接点に接触する際に、接点部の位置偏差に応じて前記可動子の位置が補正され、
   前記可動子が前記固定接点から分離する際に、前記回転力の前記摺動面方向の分力により前記摺動面が摩擦力に打ち勝って前記ガイド面に対して相対運動し、前記可動子の回転軸が前記シャフトの回転軸と同一軸上に位置する定位置に復帰する、配線用遮断器。
2. 前記固定接点は、前記シャフトの回転軸に対して対称となる一対に形成され、
   前記阻止面及び前記ガイド面は、それぞれ前記シャフトの回転軸に対して対称となる一対に形成され、
   前記第１面及び前記摺動面は、それぞれ前記可動子の回転軸に対して対称となる一対に形成される、請求項１に記載の配線用遮断器。
3. 前記シャフトには、前記シャフトの回転軸を基準に対称となる部位にそれぞればね支持ピンが回転可能に設置され、
   前記ばねは、一対の前記ばね支持ピンがそれぞれ前記第１方向の反対方向に回転するように、一対の前記ばね支持ピンに支持され、
   前記可動子は、それぞれの前記摺動面から折り曲げられて遠心方向に突設され、前記ばね支持ピンにより加圧される一対のばね支持ピン接触面を備え、
   前記ばねは、一対の前記ばね支持ピンを前記第１方向の反対方向に回転させ、一対の前記ばね支持ピンは、一対の前記ばね支持ピン接触面を加圧して前記可動子を前記第１方向に回転させる、請求項２に記載の配線用遮断器。
4. 前記シャフトは、前記シャフトの回転軸に対して対称となるように形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
5. 前記可動子は、前記可動子の回転軸に対して対称となるように形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
6. 前記阻止面は、前記シャフトの回転半径方向に形成され、
   前記ガイド面は、前記シャフトの回転軸に垂直な断面が前記シャフトの回転軸方向に突出した円弧状に形成される、請求項１又は２に記載の配線用遮断器。
7. 前記第１方向は、前記可動子アセンブリが前記固定接点に接触する方向であり、
   前記配線用遮断器は、前記可動子が前記固定接点に接触した状態で前記シャフトが前記第１方向に前記可動子よりさらに回転して前記ばねの回転力が増加し、前記回転力により前記可動子と前記固定接点間の接触力が増加する、請求項１に記載の配線用遮断器。

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