JP3070229B2 - 遠隔操作式回路遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は操作電磁石を内蔵させ
た遠隔操作式回路遮断器に関し、詳しくはトリップ動作
の高速化を図った遠隔操作式回路遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】操作電磁石によりハンドルをオンオフ操
作する回路遮断器は種々の構造のものが知られている
が、これらについては例えば特開昭５９−９９６３６号
公報、特開昭６１−２３０２３号公報などにも記載され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の回路
遮断器には次のような問題がある。 （１）一般にこの種の回路遮断器では、オン状態で係止
部材により引外しばねを蓄勢状態に保っておき、過電流
検出時には過電流引外し装置を係止部材に作用させて引
外しばねを開放し、その力で可動接触子を保持する可動
子枠を回動させて接点を開くような構造になっている。
その場合、従来構成では過電流引外し装置の作用を受け
る係止部材（特開昭５９−９９６３６号ではトリップリ
ンク、特開昭６１−２３０２３号では引外し用ラッチ）
と可動子枠との間にリンク機構が介在し（特開昭５９−
９９６３６号ではラッチリンク、特開昭６１−２３０２
３号では第１リンク、第２リンク、レバーなど）、この
リンク機構も引外しばねにより同時に駆動される。その
ため、引外しばねの負荷が大きくなって可動子枠の動作
速度が制約を受ける上、リンクの連結部に存在する遊び
により運動伝達に遅れが生じ、トリップ動作時の接点の
開離速度を上げることが困難であった。その場合、引外
しばねを強力にすることも考えられるが、ばね力が強く
なると係止部材の係合部の面圧が高くなり、磨耗が増大
して寿命信頼性が低下するとともに、過電流引外し装置
の負荷が増えて動作特性が損なわれる危険がある。

【０００４】（２）また、上記リンク機構においてはレ
バー状のリンク部材が互いに対向するように配置され、
かつ動作時に互いに干渉しないように配慮されているの
で（特開昭５９−９９６３６号ではトリップリンクとラ
ッチリンク、特開昭６１−２３０２３号では引外し用ラ
ッチとレバー）、その収納に多くのスペースを要し、回
路遮断器の小形化の妨げとなっていた。

【０００５】（３）更に、特開昭６１−２３０２３号で
は、引外しばねの蓄勢をオン操作時に行い、かつその力
がオン状態で常時ハンドルに作用しているので、操作力
が大きく、大形の操作電磁石を必要とした。この発明
は、このような問題を解決しようとするもので、小形で
トリップ動作の速い遠隔操作式回路遮断器を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、可動子枠の一端を係止部材に直接係止
させ、かつ引外しばねにより前記可動子枠を前記係止部
材に押圧して前記可動子枠の係止端部をそのオンオフ駆
動時の回動支点とするとともに、トリップ動作時には前
記係止部材の回動により前記可動子枠の係止を解き、こ
の可動子枠を前記引外しばねの力によりリンクとの連結
部を支点に回動させて接点を開くように構成するものと
する。その際、可動子枠に対する引外しばねの押圧力を
その係止端部近傍に作用させるようにすれば、オンオフ
操作時に引外しばねの力をほとんど受けなくなる。ま
た、係止部材を円筒状に形成し、その軸心を中心に回動
させるようにすれば可動子枠周辺のスペースを一層縮小
できる。

【０００７】

【作用】この発明においては、可動子枠を係止部材で直
接係止させるため、これらの間にリンク機構が介在せ
ず、その分、引外しばねの負荷が小さくなり、かつリン
ク間の連結部の遊びによる運動伝達の遅れがなくなる。
また、部品点数が減るので可動子枠回りのスペースが小
さくて済む。可動子枠に対する引外しばねの押圧力を可
動子枠の回動支点となる係止端部の近傍に作用させれ
ば、オンオフ時に可動子枠が回動しても引外しばねの作
用点はほとんど変位しないので、操作力がそのばね力の
影響を受けない。係止部材を円筒状に形成して、その軸
心を中心に回動させるようにすれば、レバー状の部材に
比べて回動半径が小さくなり場所を取らない。

【０００８】

【実施例】以下、図１〜図９に基づいてこの発明の実施
例を説明する。ここで、図１は回路遮断器のオン状態の
縦断面図、図２は同じくオフ状態の縦断面図、図３は同
じくトリップ状態の縦断面図、図４は図１における開閉
機構部分の斜視図、図５は図４のフレームを取り除いた
状態の斜視図、図６は図５における可動子枠部分の斜視
図、図７は図６の分解斜視図、図８は図５におけるラッ
チの斜視図、図９は図５のラッチ部分の拡大縦断面図で
ある。

【０００９】まず、図１により回路遮断器の全体構成を
概略的に説明する。図において、回路遮断器はモールド
樹脂からなる左右２つ割り構成のケース１（図ではその
手前側半分を外した状態で内部を示してある）内に一体
構成されており、電流は電源側の端子２から固定接点台
３、これに接合された固定接点４、可動接点５、これが
接合された可動接触子６、過電流引外し装置７の引外し
コイル８、バイメタル９、これを片持ち支持する支持導
体１０を経て負荷側の端子１１に流れる。図示していな
いが、可動接触子６の中央部と引外しコイル８の一端、
及び引外しコイル８の他端とバイメタル９の先端部との
間はリード線により接続されている。

【００１０】可動接触子６は可動子枠１２に軸１３を介
して回動自在に保持され、可動子枠１２はラッチ１４に
係止された上端部を支点にして回動し、接点４，５間を
開閉させる。可動接触子６と可動子枠１２との間には圧
縮コイルばねからなる接触ばね１５が挿入されている。
ラッチ１４はフレーム１６に回動自在に支持され、フレ
ーム１６との間に装着された引張コイルばねからなる復
帰ばね１７により図の反時計方向に付勢されている。ラ
ッチ１４に係止される可動子枠１２の上端部は捩じりば
ねからなる引外しばね１８によりラッチ１４の係止部に
押圧されている。可動子枠１２は第１リンク１９及び第
２リンク２０を介してハンドル２１に連結され、ハンド
ル２１には操作リンク２２を介して操作電磁石２３が連
結されている。

【００１１】ハンドル２１は軸２４によりフレーム１６
に支持され、軸２５により第１リンク１９と連結されて
いる。第１リンク１９は軸２６によりフレーム１６に支
持され、第２リンク２０とは軸２７により連結されてい
る。第２リンク２０と可動子枠１２との連結は可動接触
子６を支持する軸１３で同時に行われている。なお、２
８はトリップ点検機構、２９はトリップ表示機構、３０
は操作電磁石２３の制御端子、３１は消弧室である。

【００１２】次に、図４〜図９により図１における開閉
機構部分を詳細に説明する。フレーム１６は左右の２枚
の側壁１６ａが図示しないステーにより互いに連結され
た構成となっており、上方に延びる前後２箇所の角状部
の上端にハンドル２１及びトリップ表示機構２９をそれ
ぞれ支持している。可動接触子６、可動子枠１２、第２
リンク２０などの形状は図７に示す通りであるが、可動
接触子６は可動子枠１２の内側に位置し、第２リンク２
０は可動子枠１２の外側に位置しており、それぞれの穴
３２、３３、３４及び可動接触子６の内側に位置する引
外しばね１８のつる巻き部に共通に軸１３が挿入され、
また可動接触子６と可動子枠１２との間に接触ばね１５
が挿入されて図６に示すように連結されている。接触ば
ね１５は可動接触子６及び可動子枠１２にそれぞれ押し
出し成形された突起６ａ及び１２ａにより両端が位置決
めされている。第２リンクの穴３５には第１リンク１９
との間の連結軸２７が挿入される。

【００１３】ラッチ１４は図８に示すように、円筒状の
軸部３６、その上の断面逆台形状の頭部３７及びその一
端の鉤状の腕部３８からなり、軸部３６は両端を除いて
下部の大半が削除され、凹部３９が形成されている。こ
のラッチ１４は軸部３６の両端の円柱状の支持突起３６
ａを介して、図４に示すようにフレーム１６に支持され
ている。そして、頭部３７の端部のばね掛け３７ａに復
帰ばね１７の一端が掛けられている。復帰ばね１７の他
端はフレーム１６のばね掛け１６ａ（図１）に掛けられ
ている。

【００１４】一方、すでに述べたように図６の状態に連
結された可動接触子６や可動子枠１２は、図４に示すよ
うに、軸１３の両端がフレーム側壁１６ａの円弧状の長
穴４０に挿入されてフレーム１６の内側に保持されてい
る。そして、図５に示すように、外側に屈曲された引外
しばね１８の一端１８ａが一方のフレーム側壁１６ａの
上端部の切欠４１に係合され、また内側に屈曲された引
外しばね１８の他端１８ｂが引外しばね１８が蓄勢され
た状態の下で可動子枠１２の上端部前面に係合され、可
動子枠１２は引外しばね１８によりラッチ１４の軸部３
６に押圧されている。

【００１５】ここで、図７及び図９に示すように、可動
子枠１２の上端部には立上げ部１２ｂとその一端の折曲
げ部１２ｃとによりＬ形の係合面４２が形成され、この
係合面４２にラッチ軸部３６の前縁の嘴状の係止部３６
ｂが当接して、可動子枠１２は上端部でラッチ１４に回
動自在に係止された構成となっている。立上げ部１２ｂ
の前面角部は後述するトリップ動作及びリセット動作を
円滑にするために面取りされている。なお、ラッチ１４
も復帰ばね１７により図９の反時計方向に力を受けてい
るが、係止部３６ｂが係合面４２に当接して回動を阻止
されている。そして、可動子枠１２を係止したラッチ１
４の頭部３７には、図４に示すように過電流引外し装置
７のアーマチュア４３の先端が対面している。また、ラ
ッチ１４の腕部３８にはバイメタル９の先端が対面して
いる。

【００１６】このような構成において、図１のオン状態
から手動操作又は操作電磁石２３の励磁によりハンドル
２１を反時計方向に回動させると、可動子枠１２は第１
及び第２リンク１９，２０を介して力を受け、ラッチ１
４の係止部３６ｂで係止された上端部を支点に時計方向
に回動して、回路遮断器は図２に示すようにオフする。
その際、引外しばね１８は可動子枠１２と一体に回動
し、かつ可動子枠１２に対するばね力はその上端部の回
動支点近傍に作用しているので、引外しばね１８のばね
力はハンドル２１の操作力に影響しない。

【００１７】オフ動作をした可動接触子６はケース１に
設けられたストッパ４４に当接して位置規制される。な
お、可動子枠１２の回動に伴い軸１３は円弧状の軌跡を
描くが、フレーム１６の長穴４０はこの軌跡に沿って形
成されている。操作電磁石２３は永久磁石を内蔵するい
わゆる有極電磁石で、手動操作あるいは電磁コイル２３
ａの励磁により交互に駆動されたプランジャ２３ｂ（図
２）は、操作力が除かれた後は図の上下の終端位置で永
久磁石により位置保持される。したがって、図１及び図
２におけるオンオフ状態は操作電磁石２３の保持力によ
り維持されている。

【００１８】図７に示すように、可動子枠１２には側方
に延びる腕１２ｄが形成され、この腕１２ｄは図４に示
すようにフレーム１６から突出しているが、この腕１２
ｄは図示しないマイクロスイッチを作動させるためもの
で、可動子枠１２のオンオフ動作の終端でマイクロスイ
ッチの接点を切り換え、操作電磁石２３の励磁回路を開
く。図２のオフ状態から回路遮断器をオンさせるには、
手動操作又は操作電磁石２３によりハンドル２１を時計
方向に回動させる。これにより、可動子枠１２は上端部
を支点に反時計方向に回動し図１の状態となる。可動接
触子６は可動接点５が固定接点４に当接した時点でわず
かに時計方向に回動し、接触ばね１５を圧縮する。これ
により、接点４，５間に所要の接触圧が発生する。操作
電磁石２３によるオン状態の保持、及び腕１２ｄによる
マイクロスイッチの切換えはオフ時と同じである。

【００１９】次に、トリップ動作について説明する。図
１のオン状態において回路遮断器を過負荷電流が流れる
とバイメタル９が次第に湾曲し、その先端が下方に変位
してラッチ腕部３８の先端３８ａ（図４）を押し、ラッ
チ１４を時計方向に回動させる。また、回路遮断器を短
絡電流などの大電流が流れると、引外しコイル８の磁束
によりプランジャ４６が瞬時に吸引され、これに係合す
るアーマチュア４３は図３に示すように回動して先端で
ラッチ頭部３７の前縁３７ｂ（図９）を叩き、ラッチ１
４を時計方向に回動させる。

【００２０】ラッチ１４が上述のように回動すると、そ
の係止部３６ｂが可動子枠１２の係合面４２から外れ、
可動子枠１２は係止を解かれる。その結果、可動子枠１
２は引外しばね１８の力により軸１３を中心に凹部３９
内で時計方向に回動し、可動接触子６がストッパ４４に
当接するまで接点４，５間を開く。なお、その際、ハン
ドル２１は操作電磁石２３により図３の位置に保持され
たままなので、軸１３は図示位置に固定された状態とな
る。

【００２１】上記トリップ動作に伴い、トリップ表示機
構２９は表示レバー４６が図示の通り反時計方向に回動
してトリップの発生を表示する。表示レバー４６は軸４
７でケース１に回動自在に支持され、表示面と反対側の
端部が表示リンク４８を介して可動子枠１２の上端部に
連結されており、可動子枠１２のトリップ動作に連動し
て上記の通り回動する。なお、表示リンク４８と可動子
枠１２との連結穴は長穴となっており、可動子枠１２の
オフ動作では表示レバー４６は回動しないようになって
いる。また、図１のオン状態でトリップ点検機構２８の
操作レバー４９を手動で軸５１の回りに反時計方向に回
動させることにより、ラッチ頭部３７を押して試験的に
トリップ動作させることができる。

【００２２】図３の状態にトリップした回路遮断器をリ
セットするには、手動によりハンドル２１をオフ方向に
操作する。これにより、可動子枠１２は可動接触子６と
ストッパ４４との当接点を支点に反時計方向に回動させ
られ、立上げ部１２ｂがラッチ１４の係止部３６ｂを乗
り越えた時点で復帰ばね１７の作用によりラッチ１４が
反時計方向に戻って、係止部３６ｂが係合面４２に再び
係合し、回路遮断器は図２のオフ状態に戻る。このリセ
ット操作の過程で引外しばね１８の蓄勢が行われる。

【００２３】以上の通り、図示構成においては、可動子
枠１２を過電流引外し装置７の作用を受ける係止部材
（この実施例ではラッチ１４）で直接係止させており、
可動子枠１２とラッチ１４との間にリンク機構が介在し
ない。したがって、トリップ時に引外しばね１８で駆動
するのは可動接触子６を保持した可動子枠１２だけとな
り可動質量が小さい上、リンクの連結部に通常存在する
遊びもないのでトリップ動作が高速化する。

【００２４】また、可動子枠１２とラッチ１４との間に
リンク機構が介在しないことにより構造簡単となり、可
動子枠１２周辺の所要スペースが小さくなる。特に、図
示実施例ではラッチ１４が円筒状に形成され、その軸心
を中心に回動するように構成されているので回動半径が
小さく、一層の省スペースとなっている。更に、引外し
ばね１８のばね力が可動子枠１２に作用する点は、可動
子枠１２の回動支点である係止端部（上端部）の近傍に
あるので、回路遮断器のオンオフ時に引外しばね１８の
力が操作力に影響しない。

【００２５】

【発明の効果】この発明によれば、可動子枠を過電流引
外し装置の作用を受ける係止部材で直接係止させ、これ
らの間のリンク機構を省略する構成としたことにより、
引外しばねの負荷が減り、かつ運動伝達経路の遊びがな
くなってトリップ動作が高速化する。また、構造が簡単
となるため動作信頼性が向上するとともに、可動子枠周
辺の所要スペースが小さくなって回路遮断器の小形化が
容易となる。更に、引外しばねの力を可動子枠の係止端
部近傍に作用させる構成とすることにより、回路遮断器
のオンオフ時に引外しばねの力が操作力に影響しなくな
り、操作電磁石の負荷が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す回路遮断器のオン状態
の縦断面図である。

【図２】図１の回路遮断器のオフ状態の縦断面図であ
る。

【図３】図１の回路遮断器のトリップ状態の縦断面図で
ある。

【図４】図１における操作機構部の斜視図である。

【図５】図４からフレームを取り除いた状態の斜視図で
ある。

【図６】図５における可動子枠部分の斜視図である。

【図７】図６の分解斜視図である。

【図８】図５におけるラッチの斜視図である。

【図９】図５の要部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

６ 可動接触子 ７ 過電流引外し装置 １２ 可動子枠 １４ ラッチ １８ 引外しばね １９ 第１リンク ２０ 第２リンク ２１ ハンドル ２３ 操作電磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 71/10 H01H 75/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作電磁石により可動接触子を保持する可
   動子枠をリンクを介してオンオフ駆動するとともに、過
   電流検出時には過電流引外し装置を係止部材に作用させ
   て引外しばねによる前記可動子枠のトリップ動作を発生
   させる遠隔操作式回路遮断器において、 可動子枠の一端を係止部材に直接係止させ、かつ引外し
   ばねにより前記可動子枠を前記係止部材に押圧して前記
   可動子枠の係止端部をそのオンオフ駆動時の回動支点と
   するとともに、トリップ動作時には前記係止部材の回動
   により前記可動子枠の係止を解き、この可動子枠を前記
   引外しばねの力によりリンクとの連結部を支点に回動さ
   せて接点を開くように構成したことを特徴とする遠隔操
   作式回路遮断器。
2. 【請求項２】可動子枠に対する引外しばねの押圧力をそ
   の係止端部近傍に作用させるようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の遠隔操作式回路遮断器。
3. 【請求項３】係止部材を円筒状に形成し、その軸心を中
   心に回動させるようにしたことを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の遠隔操作式回路遮断器。