JP3368238B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路遮断器の短絡
遮断性能を向上する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器の構成を簡単に説明すると、
電路に接続される端子と、端子に接続される開閉接触子
と、開閉接触子を操作する開閉機構と、開閉機構を操作
して開閉接触子を投入（閉路）する投入操作装置と、過
電流引外し装置と、過電流引外し装置が動作したとき開
閉機構を操作して開閉接触子を開離させるトリップ機構
とからなる。

【０００３】過電流引外し装置は、過電流が流れ始めて
から比較的長時間後に引外し動作がなされる長限時引外
し素子、一定の短時間後に引外し動作がなされる短限時
引外し素子及び瞬時に引外し動作がなされる瞬時引外し
素子を、電路保護のシステムに応じて自由に組み合わせ
て構成される。

【０００４】開閉機構は、一端が開閉接触子に連結され
他端がラッチ手段によって構成されるトリップ機構に連
結されたトグルリンク機構を備えている。この開閉機構
は遮断ばねによって開閉接触子が開離する方向に付勢さ
れており、屈曲しているトグルリンクを投入（閉路）操
作によって伸直させることによって開閉接触子が接触
し、投入保持手段がトグルリンクを伸直状態で支持する
ことによって接触が維持され、また、トリップ機構が動
作してトグルリンクの伸直状態が解消したとき開離する
ようになっている。なお、短絡電流が流れたとき発生す
る電磁反発力によって開閉接触子が開離しないように開
閉接触子間に接触圧力を発生させる接圧ばねが設けら
れ、この接圧ばねの反作用力もトグルリンクには開閉接
触子が開離する方向に作用している。

【０００５】トリップ機構は、上述のごとく付勢を受け
ているトグルリンクを支持しているトグルリンク支持部
材の変位を阻止するラッチ手段と、このラッチ手段の変
位を阻止するラッチ受けを有している。そして、過電流
引外し装置が動作してラッチ受けが動作したとき、ラッ
チ手段が変位してトグルリンク支持部材との係合が解除
され、開閉接触子が開離する。

【０００６】回路遮断器には短絡電流を遮断するという
一つの責務がある。そして、より大きな短絡電流を遮断
できる回路遮断器は遮断性能が良いといえる。この発明
は遮断性能を向上させる二つの技術を含んでおり、その
第１の技術は短絡電流が流れたときできるだけ早く開閉
接触子を開離させる技術である。このような従来技術が
実公昭６３−４３７９７号公報に開示されている。

【０００７】この従来技術による回路遮断器は、所定値
以上の短絡電流が流れたとき、過電流引外し装置による
通常のトリップ動作を経ることなく、トグルリンク支持
部材とラッチ手段を構成する部材（以後、「ラッチ部
材」と記す）との係合を直接的に解除してトグルリンク
の伸直状態を解消させて瞬時に開閉接触子を開離できる
ようにしたものである。このような動作によって、過電
流引外し装置が動作して、ラッチ受けが動作し、ラッチ
手段が変位し、トグルリンク支持部材が変位するという
動作を、順次、経る必要がない。このため、機械的な動
作遅れなどが排除され、より早いタイミングで開閉接触
子を開離できる。

【０００８】この技術の要点はラッチ部材がばねによっ
て支えられている点にある。すなわち、短絡電流が流れ
たとき開閉接触子を開離させるように発生する電磁反発
力が、トグルリンク及びトグルリンク支持部材を介して
ラッチ部材を変位付勢する。そして、所定値以上の短絡
電流が流れたとき、この付勢力がばねをたわませてラッ
チ部材を変位させて、ラッチ部材とトグルリンク支持部
材との係合が解除されるようになっている。このばねが
動作設定ばねであり、上述の機能により短絡電流の所定
値を決定する。

【０００９】この発明に関係する第２の技術は、短絡時
投入の性能に関するものである。閉路状態にある回路遮
断器に短絡電流が流れて電磁反発力が発生しても、接圧
ばねの作用により開閉接触子が開離することもなく、ト
グルリンクも投入保持手段によりその伸直状態が維持さ
れる。一方、開路状態にある回路遮断器の負荷側の電路
が短絡した状態において、その回路遮断器を投入したと
き（以後、「短絡時投入操作」と記す）、屈曲していた
トグルリンク機構が伸直する動作中に開閉接触子が接触
して短絡電流が流れる。このタイミングでトグルリンク
を伸直させるには、遮断ばねや接圧ばねの作用力に加え
て電磁反発力にも対抗できる投入力を発生させる必要が
ある。

【００１０】特に、規模の大きい電路や重要な電路は、
主回路遮断器が閉路状態において、一分岐回路で短絡事
故が発生しても他の分岐回路には給電を持続する選択遮
断システムを構成することが多い。このようなシステム
の主回路遮断器は、事故が発生した分岐回路の回路遮断
器が短絡電流を遮断している間に、トリップ動作をしな
いように、瞬時引外し素子がなく短限時引外し素子を有
する過電流引外し装置を備える。このような主回路遮断
器について短絡時投入操作が行われたとき、瞬時にトリ
ップ動作しないため短絡電流が過大であれば、投入力不
足により開閉接触子が電磁反発による開離動作と再接触
動作を繰り返し、アークにより損傷を受けることとな
る。したがって、より高い遮断性能を持たせるためには
大形の投入装置を必要とする問題があった。

【００１１】大形の投入装置を用いずに、この短絡時投
入操作における問題点を解決する方法として、投入時瞬
時引外し装置（Ｍａｋｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｌ
ｅａｓｅ／ＭＣＲ）という技術がある。ＭＣＲを有する
回路遮断器は、短絡時投入操作において所定の閾値以上
の電流が流れたとき、ＭＣＲにより瞬時に開閉接触子が
開離するが、閉路状態において電流が流れたときは過電
流引外し装置の動作を待って開閉接触子が開離するよう
に構成されている。

【００１２】このＭＣＲの従来の技術が特開昭５０−５
８７２号公報に開示されている。従来のＭＣＲは、所定
の閾値以上の短絡電流が流れたとき可動コアーが固定コ
アーに瞬時に吸引される電磁石を利用した過電流引き外
し装置であって、可動コアーと固定コアーの間に開閉機
構の動作と連動するブロック部材を設けたものである。
このＭＣＲは、回路遮断器が閉路状態にあるときは、こ
のブロック部材が可動コアーの吸引動作を阻止する位置
にあり、投入操作中はその位置から退避してブロック機
能が解除されるようにしたものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の第１の技術に関
する従来技術の回路遮断器は、トグルリンク支持部材と
ラッチ部材との係合を直接的に解除させて短絡電流を遮
断した場合は、トグルリンクが屈曲し、その後トグルリ
ンク支持部材を元の状態に復帰させるには大きなリセッ
ト操作力が必要であるという構造の回路遮断器であっ
た。

【００１４】また、この発明に関係する第２の技術に関
する従来技術のＭＣＲを備える回路遮断器は、短絡時投
入操作において、可動コアーが固定コアーに吸引され、
ラッチ受けが動作し、トリップ機構が動作するという機
構を介して開離するため瞬時に開離するといっても時間
的遅れがあった。

【００１５】したがって、本発明の第１の目的は、回路
遮断器の開閉接触子をできるだけ早く開離させて短絡電
流遮断性能を向上するとともに、リセット操作を容易化
して、例えば自動リセットを可能にすることである。

【００１６】本発明の他の目的は、選択遮断システムを
構成する電路において、短絡時投入操作において時間的
遅れのないＭＣＲを備える小形で安価な主回路遮断器を
提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１の発明による回路遮断器は、開閉接触子
と、開閉接触子を開離させる方向に付勢する遮断ばね
と、一端が開閉接触子の一方に連結されるトグルリンク
と、トグルリンクの他端を支持し遮断ばねの付勢力を受
けるトグルリンク支持部材と、上記付勢力によるトグル
リンク支持部材の変位を係止するラッチ手段と、トグル
リンク支持部材の変位を係止することによって付勢され
るラッチ手段の変位を係止するラッチ受けと、ラッチ受
けを変位させてラッチ手段の係止を解除させる過電流引
外し装置と、を備える回路遮断器において、ラッチ手段
は、係合手段どうし互いに変位自在である、ラッチ受け
と係合する係合手段Ａ及びトグルリンク支持部材と係合
する係合手段Ｂ、これら両係合手段を互いに変位付勢さ
せる動作設定ばね及びラッチ受け駆動手段を備え、回路
遮断器に第１の所定値以上の短絡電流が流れたとき、開
閉接触子間に発生する電磁反発力がトグルリンク支持部
材を介して係合手段Ｂに作用し動作設定ばねがたわみ、
係合手段Ｂが変位することによってトグルリンク支持部
材の係止が解除され、上記開閉接触子が開離するととも
に、係合手段Ｂの変位に追随してラッチ受け駆動手段が
変位してラッチ受けを変位させて、係合手段Ａの係止を
解除させることとしている。

【００１８】このように構成された回路遮断器に短絡電
流が流れたとき開閉接触子間に発生する電磁反発力がト
グルリンクを介してトグルリンク支持部材を変位付勢す
る。この変位付勢によりラッチ手段も変位付勢を受ける
が、その係合手段Ａはラッチ受けによって係止されてい
るため、トグルリンク支持部材の変位付勢力は動作設定
ばねを介して係合手段Ｂを変位付勢する。短絡電流がこ
の変位付勢力によって動作設定ばねをたわませるだけの
大きさ以上である場合は、係合手段Ｂが変位してトグル
リンク支持部材との係合が解除され、トグルリンク支持
部材が変位して開閉接触子が開離する。この動作は、過
電流引外し装置の動作の遅れやラッチ受けの変位による
ラッチ部材との係合解除などの多くの機械的動作を経る
機構とは無関係に行われるため、開閉接触子の開離は早
いタイミングで行われる。

【００１９】さらに、この動作において変位した係合手
段Ｂは、過電流引外し装置の動作とは関係なく、ラッチ
受け駆動手段がラッチ受けを変位させて係合手段Ａを変
位させるため、動作設定ばねのたわみが解消してトグル
リンク支持部材の復帰を容易にする。

【００２０】このような瞬時の開離動作および容易なリ
セット操作は、回路遮断器が閉路状態にあって短絡電流
が流れた場合でも、また、短絡時投入操作が行われた場
合でも、閾値以上の電流が流れた場合には行われる。

【００２１】請求項２ないし４による発明も請求項１と
同様の作用を、より効果的に実現させる。

【００２２】請求項５の発明による回路遮断器は、請求
項１ないし４のいずれかに記載の発明の回路遮断器にお
いて、第１の所定値の電流を制御する動作制御レバー
と、トグルリンク支持部材との係合が解除する方向に変
位する係合手段Ｂと係合する動作制御レバーを該変位を
阻止する方向に付勢する動作制御ばねとを、係合手段Ａ
にさらに備えることとしている。

【００２３】このような構成により、係合手段Ｂとトグ
ルリンク支持部材との係合を解除するためには、動作設
定ばねに加えて動作制御ばねの作用にも打ち勝つ付勢力
がトグルリンク支持部材から係合手段に加えられる必要
がある。すなわち、第１の所定値の電流をより大きな値
に設定することができる。

【００２４】請求項６の発明による回路遮断器は、請求
項１ないし５のいずれかに記載の発明の回路遮断器に、
トグルリンクを屈曲している状態から伸直させることに
よって回路遮断器を投入させる投入操作部材と、投入操
作において投入操作部材の変位に追随して変位すること
によって、トグルリンクが伸直する途中に係合手段Ｂが
変位するときは該変位を阻止せず伸直後に係合手段Ｂが
変位するときは該変位を阻止するロック手段と、をさら
に備えることとしている。

【００２５】このような回路遮断器が閉路状態におい
て、第１の所定値以上の短絡電流が流れても、ロック部
材が係合手段Ｂの変位を阻止するため係合手段Ｂとトグ
ルリンク支持部材との係合が維持された状態となり、請
求項１による作用を呈しない。したがって、過電流引外
し装置が動作して、順次に、ラッチ受けが変位し、係合
手段Ａと共に係合手段Ｂが変位し、トグルリンク支持部
材が変位して、開閉接触子が開離するというトリップ動
作が行われる。

【００２６】また、回路遮断器の短絡時投入操作が行わ
れ第１の所定値以上の短絡電流が流れたときは、ロック
部材がロック作用を呈しないため係合手段Ｂが変位し、
トグルリンク支持部材との係合が解除され、請求項１に
よる作用と同様の作用を呈する。

【００２７】請求項７による発明は、中継レバーがロッ
クされることにより係合手段Ｂの変位が阻止されるため
閉路状態において第１の所定値以上の電流が流れても開
閉接触子が開離しない。

【００２８】請求項８の発明による回路遮断器は、閉路
状態において第２の所定値以上の短絡電流が流れたとき
係合手段Ｂによる付勢力によってロック手段が変位しロ
ック作用が解除されることとしている。

【００２９】この回路遮断器は、閉路状態で流れる電流
が第２の所定値未満の場合は過電流引外し装置の動作ま
では遮断動作が行われず、第２の所定値以上では瞬時に
遮断動作が行われる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明による回路遮断器の実施の
形態を図１〜図１４によって説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１〜図１１に示されて
いる本発明の実施の形態１の回路遮断器は、開閉接触子
を含む接触子ユニット１及び開閉接触子を開閉制御する
開閉機構ユニット２からなる。

【００３２】接触子ユニット１は、図１に示されている
ように、絶縁成型物３上に構成されており、電源側及び
負荷側端子４及び５と、電源側及び負荷側の固定側接触
子ユニット６及び７と、固定側接触子ユニット６及び７
の双方と開離及び接触する可動接触子８と、可動接触子
８に設けられる可動接点２２と、可動接触子８を保持す
る絶縁物部材の可動接触子ホルダ９と、可動接触子ホル
ダ９を左右方向に案内する図示していないガイド手段
と、回転自在に保持されるクロスバー１０と、クロスバ
ー１０と共に回転するコンタクトレバー１１と、可動接
触子ホルダ９とコンタクトレバー１１とを連結するコン
タクトレバー軸１２と、コンタクトレバー１１上に取り
付けられるトグルローラ１３と、電源側及び負荷側に対
応してこの回路遮断器が電流を遮断するとき発生するア
ークを消滅させる消弧装置１４及び１５を含んでいる。

【００３３】固定接触子ユニット６は、固定接触子モー
ルド１６上に軸１７によって回転自在に備えられた固定
接触子１８と、固定接触子１８に設けられた固定接点２
１と、固定接点２１と可動接点２２との間に接触圧力を
発生させる接圧ばね２３と、固定接触子１８と電源側端
子４の間を電気的に接続する一対の中継接触子１９と、
中継接触子１９に接触圧力を発生させるばね２０とを備
えている。なお、固定側接触子ユニット７は、固定側接
触子ユニット６と上下対象に配置されているが同一構造
であるためその説明は省略する。

【００３４】開閉機構ユニット２は、図１〜図３に示さ
れるように、投入操作装置を含み、フレーム２５上に構
成されている。投入操作装置は、本願発明の主要部では
ないためその詳細な説明と図示を省略するが、公知技術
の電動機とラチェット機構による蓄勢手段により蓄勢さ
れる投入ばね２６を、固定ピン６７と操作レバー２７の
ピン６８との間に備えている。

【００３５】投入ばね２６の放勢及び蓄勢に応じて往復
回転する操作レバー２７が軸２８上に、投入操作部材２
９と投入保持ラッチ３０が軸３１上に、トグルリンク支
持部材３２が軸３３上に、トグルカム３４が軸３５上
に、ラッチ手段３６が軸３７上に、トリップアクチュエ
ータ３８が軸状のラッチ受け３９上に、互いに同一形状
のトリップボタン４０及び投入ボタン４１が並んで軸４
２上に、操作レバーローラ４３が操作レバー２７上に、
それぞれ回転自在に備えられる。

【００３６】また、トグルリンクは上側トグルリンク４
４と下側トグルリンク４６を備え、トグルカム３４と上
側トグルリンク４４とは軸４５により、トグルリンク支
持部材３２と下側トグルリンク４６とは軸４７により、
上側トグルリンク４４と下側トグルリンク４６とは連結
軸ローラ４８を備える連結軸４９によってそれぞれ回転
自在に連結されている。また、接触子ユニット１のコン
タクトレバー軸１２と開閉機構ユニット２に取り付けら
れている固定ピン５０との間には、コンタクトレバー１
１を反時計方向に回転させるように付勢する遮断ばね５
１が取り付けられている。

【００３７】ラッチ手段３６は、図３及び図８〜図１１
にその詳細が示されているように、軸３７上に回転自在
に保持された係合手段Ａ５２と係合手段Ｂ５３を含んで
いる。この係合手段Ａ５２には、軸５４上にコ字状に曲
げられた中継レバー５５及び軸５６上にラッチ受け駆動
手段５７がそれぞれ回転自在に備えられている。これら
のレバー部材は互いに連動して回転するように、係合手
段Ｂ５３の一端と中継レバー５５の一端とが連結ピン５
８により、中継レバー５５の他端とラッチ受け駆動手段
５７の一端とが連結ピン５９により連結されている。こ
のラッチ受け駆動手段５７の他端にはローラ６５が取り
付けられ、ラッチ受け３９上に備えられたアクチュエー
タ６０と対向するように位置し、中継レバー５５に形成
された係合端５５ａは、投入保持ラッチ３０に取り付け
られたロック手段６１の係合縁６１ａと係合自在であ
る。

【００３８】また、係合手段Ｂ５３の他端には、トリッ
プローラ６２が回転自在に保持されるとともに、係合手
段Ａ５２との間に動作設定ばね６３が備えられ、相対的
に係合手段Ｂ５３を時計方向に回転付勢している。

【００３９】この回路遮断器の閉路状態を、図１、図
２、図３及び図８を参照して説明する。この閉路状態で
は、遮断ばね５１と接圧ばね２３のばね力が可動接触子
８、可動接触子ホルダ９、コンタクトレバー１１、トグ
ルローラ１３、トグルカム３４及び伸直状態にある上側
トグルリンク４４と下側トグルリンク４６を介してトグ
ルリンク支持部材３２を反時計方向に回転付勢する。こ
のトグルリンク支持部材３２の回転付勢力は、トグルリ
ンク支持部材の係合縁３２ａと係合しているトリップロ
ーラ６２を介して係合手段Ｂ５３を反時計方向に回転付
勢する。しかし、この係合手段Ｂ５３の回転付勢力は、
動作設定ばね６３を伸長させるほど大きくないためトリ
ップローラ軸２４が係合手段Ａ５２の縁部５２ｂと係合
して、係合手段Ｂ５３と共に係合手段Ａ５２を反時計方
向に回転付勢する。このように回転付勢される係合手段
Ａ５２は、その係合端５２ａがラッチ受け３９の断面が
半円形に形成された係止部に係合しその回転が阻止され
ている。

【００４０】また、上側トグルリンク４４と下側トグル
リンク４６は、接圧ばね２３などのばね力により、逆
「く」字状に屈曲する方向に付勢されているが、それら
の連結部である連結軸ローラ４８が投入操作部材２９の
カム縁２９ａに支持されてその伸直状態が維持されてい
る。さらに、中継レバーの係合端５５ａは、ロック手段
の係合縁６１ａと対向している。

【００４１】さらに、前述の投入保持ラッチ３０は、投
入操作部材２９とは個別に回転可能なように同軸上に設
けられており、図示していない復帰ばねによって反時計
方向へ回転付勢され、その保持係合縁３０ａが連結軸４
９と対向するような位置で、図示していないストッパ手
段によりその回転が阻止されている。

【００４２】なお、図１は投入ばね２６が放勢された状
態を示しているが、この回路遮断器は投入操作が完了す
れば自動的に投入ばね２６を蓄勢することもできる。こ
の場合、投入操作直後の図１の状態において蓄勢操作が
始まると、操作レバー２７が時計方向に回転し、操作レ
バーローラ４３の変位に追随して投入操作部材２９が反
時計方向に回転し、そのカム縁２９ａに沿って連結軸ロ
ーラ４８がわずかに右方向に変位したとき、連結軸ロー
ラ４８と投入操作部材２９に代わって、投入保持ラッチ
３０が連結軸４９と係合してトグルリンクの伸直を維持
する。図２及び図４はこのようにして投入操作部材２９
の回転が完了した状態を示している。

【００４３】次に、閉路状態にある回路遮断器を人為的
に開路操作したときの動作を説明する。

【００４４】トリップボタン４０を押したとき、詳細説
明を省略したリンク部材及びトリップアクチュエータ３
８を介して、ラッチ受け３９が反時計方向に回転する。
このラッチ受け３９の回転により係合端５２ａとの係合
が解除され、順次、係合手段Ａ５２が係合手段Ｂ５３と
一体となって反時計方向に回転し、トリップローラ６２
との係合が解除されトグルリンク支持部材３２が反時計
方向に回転する。この回転に追随して、順次、下側トグ
ルリンク４６と上側トグルリンク４４が左下方に変位
し、トグルカム３４が時計方向に回転し、コンタクトレ
バー１１が反時計方向に回転し、可動接点２２が固定接
点２１から開離する。開離した後は遮断ばね５１だけの
作用によってさらに可動接触子８が左方向に変位し、両
接点が所定の距離だけ離れた開路状態となる。このとき
の開閉機構の主要部が図５に示され、ラッチ手段３６が
図９に示されており、トリップローラ６２はトグルリン
ク支持部材のカム縁３２ｂ上に位置している。なお、過
電流引外し装置６４が動作したときも、トリップアクチ
ュエータ３８が駆動され上述と同様の動作をする。

【００４５】次に、開路状態にある回路遮断器をリセッ
トするときの動作を説明する。図５及び図９の開路状態
から投入ばね２６を蓄勢すると、操作レバー２７が時計
方向に回転し、操作レバーローラ４３の変位に追随して
図示していない復帰ばねによって投入操作部材２９が反
時計方向に回転し、この投入操作部材２９のカム面に沿
って連結軸ローラ４８が右方向に変位して凹状のカム縁
２９ｂに達したとき、トグルリンクが逆「く」字状に屈
曲した状態となる。このとき、投入保持ラッチ３０はそ
のカム縁３０ｂが連結軸４９に係合した図６の状態とな
る。なお、投入完了後投入ばね２６が自動的に蓄勢され
ている状態で開路操作が行われたときは、図５の状態か
ら直ちにトグルリンクが逆「く」字状に屈曲する。

【００４６】また、トグルリンク支持部材３２は図示し
ていない復帰ばねにより時計方向に回転して図示されて
いないストッパ手段により回転が阻止され、図６に示さ
れるように、トリップローラ６２がトグルリンク支持部
材の係合縁３２ａと係合可能な状態となる。一方、係合
手段Ａ５２は図示していない復帰ばねによって時計方向
に回転し、ラッチ受け３９も図示していない復帰ばねに
よって時計方向に回転して、それぞれ図示されていない
ストッパ手段により回転が阻止され、図１０に示される
ように、係合手段Ａの係合端５２ａがラッチ受け３９と
係合可能な状態となる。

【００４７】次に、この回路遮断器を投入するときの動
作を説明する。図６及び図１０のリセット状態において
投入ボタン４１を押したとき、詳細説明を省略した投入
ラッチ機構の係合が解除されて投入ばね２６が放勢し操
作レバー２７が反時計方向に回転する。この回転により
操作レバーローラ４３を介して投入操作部材２９が時計
方向に回転し、投入操作部材の凹状のカム面２９ｂから
カム面２９ａに沿って連結軸ローラ４８が左方向に移動
しトグルリンクが伸直する。この伸直動作に追随して、
順次、トグルカム３４が反時計方向に回転し、トグルロ
ーラ１３を介してコンタクトレバー１１が時計方向に回
転し、可動接触子８が右方向へ移動し可動接点２２が固
定接点２１と接触する。接触した後、さらに可動接触子
８がわずかに右方向へ移動し、接圧ばね２３のばね力に
抗して固定接触子１８を反時計方向に回転させて図１に
示される閉路状態となる。

【００４８】この投入動作中、連結軸４９はカム縁３０
ｂを摺動して投入保持ラッチ３０を時計方向に回転させ
ながら変位し、投入保持ラッチ３０は、そのカム縁３０
ｂと連結軸４９の係合が解消したとき反転して復帰ばね
によって反時計方向へ回転し、その保持係合縁３０ａが
連結軸４９と対向する図１で示される位置でストッパ手
段によってその回転が停止する。

【００４９】さらに、この動作中、トグルリンク支持部
材３２の係合縁３２ａがトリップローラ６２と係合し、
係合手段Ａの係合端５２ａがラッチ受け３９と係合す
る。

【００５０】以上は、この回路遮断器を意図的に開路、
リセット及び投入する操作を説明したものである。次
に、この回路遮断器に短絡電流が流れた時の動作につい
て説明する。

【００５１】まず、短絡時投入操作の場合は、前述の投
入操作において、図１の閉路状態に至る直前の可動接点
２２が固定接点２１と接触した瞬間に短絡電流が流れ
る。この瞬間における開閉機構の主要部は図７で示され
ているように、投入操作部材２９は回転中であり連結軸
４９は変位途中である。投入保持ラッチ３０は、この連
結軸４９の変位に追随して時計方向に回転中であるた
め、図１１に示されるように、中継レバーの係合端５５
ａとロック手段の係合縁６１ａは対向した状態にはな
い。すなわち、中継レバー５５は回転可能な状態にあ
る。

【００５２】このため、両接点が接触した瞬間、通常の
投入操作中に受ける作用力と両接点間に発生する電磁反
発力を合計した大きな作用力がトグルリンク支持部材３
２を反時計方向に回転付勢し、トリップローラ６２を介
して係合手段Ａ５２と共に係合手段Ｂ５３を反時計方向
に回転付勢する。短絡電流の大きさが、この回転付勢力
により動作設定ばね６３を伸長させることができる閾値
である第１の所定値以上である場合は、係合手段Ａ５２
は回転せず、係合手段Ｂ５３が反時計方向に回転し、順
次、トリップローラ６２が係合縁３２ａから離脱して、
トグルリンク支持部材３２が反時計方向に回転し、可動
接点２２が固定接点２１から瞬時に開離して短絡電流が
遮断される。

【００５３】トグルリンク支持部材３２が回転した直後
は、投入ばねが蓄勢された状態にあっても伸長状態にあ
る動作設定ばね６３の大きな力がトリップローラ６２を
介してカム縁３２ｂに作用しているため、図示していな
い復帰ばねではトグルリンク支持部材３２を時計方向に
回転させることはできない。

【００５４】しかし、上述の動作中に中継レバー５５を
介してラッチ受け駆動手段５７が反時計方向に回転する
ことによって、順次、ローラ６５がアクチュエータ６０
を押し、ラッチ受け３９が反時計方向に回転し、ラッチ
受け３９と係合端５２ａとの係合が解除し、係合手段Ａ
５２が反時計方向に回転し、係合手段Ａの縁部５２ｂが
トリップローラ軸２４と係合して係合手段Ａと係合手段
Ｂが一体化状態となるとともに、動作設定ばね６３のト
グルリンク支持部材３２に対する作用が解除され、トグ
ルリンク支持部材３２及び係合手段Ａ５２は自由状態と
なりそれぞれの復帰ばねによって回転復帰可能な状態と
なり、前述の人為的に開路した直後と同一の状態とな
る。

【００５５】このように短絡時投入操作において、動作
設定ばね６３が伸長することによって定まる第１の所定
値以上の短絡電流が流れたとき、トリップローラ６２と
トグルリンク支持部材３２との係合が解除され、過電流
引外し装置の動作によるラッチ受け３９の回転がなくて
も開閉接触子が瞬時に開離しリセットも容易になる。な
お、短絡電流の大きさが第１の所定値より小さい場合
は、通常の投入動作を完了し閉路状態となり、過電流引
外し装置６４が動作したとき短絡電流が遮断される。

【００５６】次に、この回路遮断器が閉路している状態
で第１の所定値以上の短絡電流が流れた場合、遮断ばね
５１と両接点の接触圧力と電磁反発力との合計した大き
な作用力によって、係合手段Ｂ５３を介して中継レバー
５５が時計方向に回転付勢される。しかし、短絡時投入
操作の場合と異なり、図８の状態から中継レバー５５が
わずかに回転したとき係合端５５ａがロック手段の係合
縁６１ａと係合しその回転が阻止される。この中継レバ
ー５５の回転が阻止されることによって、係合手段Ｂ５
３も回転が阻止され、トグルリンク支持部材３２も回転
しない。また、ラッチ受け駆動手段５７も回転せず、係
合手段Ａ５２も回転しないため、瞬時に短絡電流が遮断
されることはない。そして、過電流引外し装置６４が動
作したとき短絡電流が遮断される。

【００５７】このとき中継レバー５５の回転を阻止する
ためには、中継レバーの係合端５５ａとロック手段の係
合縁６１ａとの係合状態が次のいずれかの状態になるよ
うにすればよい。すなわち、第１の状態は、中継レバー
５５の回転付勢力がロック手段６１を反時計方向に回転
付勢する角度で係合するようにすることである。この場
合はロック手段６１が図示していないストッパ手段によ
って反時計方向の回転が阻止されているためロック作用
を呈する。また、第２の状態は、ロック手段を時計方向
に回転付勢する角度ではあるが、回転が実現するほどロ
ック手段が受ける付勢力が大きくならないような角度で
係合するようにすることである。この第２の状態になる
ような構成にしたときは、短絡電流が大きければ、中継
レバー５５を介して加えられる付勢力がロック手段６１
を時計方向に回転させることができる。このように回転
させうる閾値である第２の所定値以上の短絡電流が流れ
た場合は、短絡時投入操作の場合と同様にトグルリンク
支持部材３２が回転し、瞬時に開閉接点を開離させて短
絡電流を遮断させることができる。すなわち、閉路状態
で流れる短絡電流の大きさが第２の所定値より小さい場
合は、過電流引外し装置６４の動作を待って遮断する
が、それ以上の電流が流れると瞬時に遮断する。

【００５８】このような、第２の所定値は、前述のロッ
ク手段の係合縁と中継レバーの係合端との係合角度の他
にロック手段が取り付けられている投入保持ラッチ３０
の復帰ばねのばね力などによって変えることができる。
したがって、この第２の所定値を閉路状態にある開閉接
触子が電磁反発力によって開離しない限界値とすると、
この第２の所定値以下では電磁反発力による損傷も受け
ることがない上、選択遮断が可能となり、第２の所定値
以上では選択遮断ができないがより大きな短絡電流を遮
断できるため、全体として適用の範囲が広がる。

【００５９】なお、上記説明した実施例においては、ロ
ック手段６１を投入保持ラッチ３０と共に回転するよう
に双方を一体にして設けているが、双方を同軸上に設
け、通常の開閉操作においては双方が共に動作するが、
中継レバー５５がロック手段６１を回転付勢したとき
は、ロック手段６１が投入保持ラッチ３０とは別々に動
作するようにしてもよい。

【００６０】さらに、上記説明した実施例はロック手段
を備えてＭＣＲ機能を備えているが、ロック手段を省略
することによって、第１の所定値以上の短絡電流が流れ
たときは、閉路状態及び短絡時投入操作時のいずれであ
っても、瞬時に短絡電流を遮断できるようになるのは明
らかである。

【００６１】（実施の形態２）上述の実施の形態１の回
路遮断器では、第１の所定値の電流が主に動作設定ばね
６３によって定まるようにしている。しかし、このよう
な構成の場合、第１の所定値の電流をより大きな値にす
るには大きな動作設定ばねを使用しなければならない。
以下に説明する実施の形態２の回路遮断器は、実施の形
態１の回路遮断器の構成にいくつかの部品を加えること
によって、第１の所定の電流値を大きくできるようにし
たものである。

【００６２】図１２及び図１３に閉路状態における実施
の形態２の回路遮断器の要部が示されている。この回路
遮断器には、実施の形態１の回路遮断器の構成に加え
て、係合手段Ａ５２上の軸７０上に回転自在に取り付け
られた動作制御レバー７１と、動作制御レバー７１の一
方の腕７１ａと係合手段Ａ５２上のピン７３との間に設
けられた動作制御ばね７２とが、設けられている。図１
３において、動作制御レバー７１は動作制御ばね７２に
より反時計方向に付勢されており、その回転は他方の腕
７１ｂがトリップローラ６２の中心軸であるトリップロ
ーラ軸２４と接触することにより阻止されている。

【００６３】このように構成されている実施の形態２の
回路遮断器に大きな短絡電流が流れたときは、実施の形
態１と同様に、過電流引き外し装置の動作によることな
く、係合手段Ｂが反時計方向に回転してトリップローラ
６２とトグルリンク支持部材３２との係合が解消して開
路する。この実施の形態２の回路遮断器の開路操作過程
において係合手段Ｂが回転するとき、トリップローラ軸
２４が動作制御レバー７１の他方の腕に形成された制御
係合縁７１ｃと係合して動作制御ばね７２に抗して動作
制御レバー７１を時計方向に回転させる。

【００６４】実施の形態２の回路遮断器は、以上のよう
な構成及び動作であるため、トリップローラ軸２４から
動作制御レバーの制御係合縁７１ｃに加えられる付勢力
が動作制御ばね７２の作用力より小さいときは開路状態
とはならない。したがって、動作制御レバー７１と動作
制御ばね７２とを付加すれば、第１の所定値の電流を実
質的に大きくすることができる。そして、動作制御レバ
ー７１の制御係合縁７１ｃとトリップローラ軸２４との
接点と、トリップローラ軸２４の中心と、軸７０の中心
とを一直線に近い配置にすればするほど、動作制御レバ
ー軸２４から受ける動作制御レバー７１の回転モーメン
トが小さくなるため、より作用力の小さい動作制御ばね
７２であっても第１の所定値の電流を実質的により大き
くすることができる。

【００６５】なお、図１４に示すように、トグルリンク
支持部材の係合縁３２ａとの係合が解消した後、このト
リップローラ６２は係合縁３２ｂ上にあり、動作制御レ
バー７１はその角部上端縁７１ｄがトリップローラ軸２
４と接触して反時計方向の回転が阻止された状態にあ
る。そして、実施の形態１と同様に、係合手段の係合端
５２ａとラッチ受け３９の係合が解消して係合手段５２
が反時計方向に回転して、トリップローラ６２がトグル
リンク支持部材の係合縁３２ａ上に復帰するとき、トリ
ップローラ軸２４の移動に追随して動作制御レバー７１
が反時計方向に回転してトリップローラ軸２４と動作制
御レバーの他方の腕７１ｂが再び係合する。

【００６６】上記に、本発明の実施の形態について説明
を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、
あくまで例示であって、本発明の範囲は上記の発明の実
施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、
特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求
の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変
更を含むことが意図される。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
ないし５による回路遮断器は、動作設定ばねがたわむ第
１の所定値以上の短絡電流が流れたとき、ラッチ部材の
係合手段Ｂとトグルリンク支持部材との係合が解除さ
れ、トグルリンク支持部材が変位して、過電流引外し装
置の動作を待たず、瞬時に開閉接触子が開離するためよ
り大きな短絡電流を遮断できるという効果を奏する。ま
た、このようにして遮断動作したとき係合手段Ｂの変位
によりラッチ受け駆動手段も変位してラッチ部材の係合
手段Ａも変位し、動作設定ばねのたわみが解消しリセッ
ト動作が容易になるという効果も奏する。

【００６８】また、請求項６及び７の回路遮断器は、閉
路状態で第１の所定値以上の電流が流れても、ラッチ部
材の係合手段Ｂがロック手段によってその変位が阻止さ
れるためトグルリンク支持部材が瞬時には変位せず、過
電流引外し装置が動作するまでは短絡電流を遮断しな
い。このため、選択遮断システムにおいて主回路遮断器
として採用したとき、短絡事故が発生した分岐回路の回
路遮断器が先に短絡電流を遮断し、他の分岐回路には給
電を持続できる。さらに、短絡時投入操作が行われたと
きは、ロック手段がその機能を呈しないため、トグルリ
ンク支持部材が瞬時に変位し開閉接触子が開離して短絡
電流を遮断するため、大形の投入操作装置を必要としな
い。したがって、小形、経済的で、短絡遮断性能がよい
選択遮断システムに最適な主回路遮断器を提供できると
いう効果を奏する。

【００６９】さらに、請求項８による回路遮断器は、請
求項６又は７の回路遮断器が奏する効果に加えて、閉路
状態において第２の所定値以上の電流が流れたとき、ロ
ック手段のロック作用が解除され、電流を過電流引外し
装置が動作するのを待たずに瞬時に遮断するため、短絡
電流を瞬時に遮断しない場合に電路やこの回路遮断器に
損傷を発生させない限界電流値を第２の所定値として選
べば、第２の所定値より小さい電流に対しては選択遮断
機能を有し、それ以上の電流に対しては瞬時に遮断して
電路などを保護するため、より大きな短絡電流が生じる
可能性がある電路にも適用できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１における回路遮断器の
閉路状態での側面断面図ある。

【図２】 図１の開閉機構の主要部の斜視図である。

【図３】 図１のラッチ手段の斜視図である。

【図４】 閉路状態における開閉機構の主要部の模式図
である。

【図５】 開路状態で未リセット状態における図４相当
図である。

【図６】 開路状態でリセット後の図４相当図である。

【図７】 開閉接触子が接触した瞬時の図４相当図であ
る。

【図８】 閉路状態におけるラッチ手段の模式図であ
る。

【図９】 開路状態で未リセット状態における図８相当
図である。

【図１０】 開路状態でリセット後の図８相当図であ
る。

【図１１】 開閉接触子が接触した瞬時の図８相当図で
ある。

【図１２】 本発明の実施の形態２における回路遮断器
の閉路状態のラッチ手段の主要部を示す図である。

【図１３】 図１２に示す回路遮断器の閉路状態のラッ
チ手段の模式的側面図である。

【図１４】 開路状態で未リセットの状態にある図１３
相当図である。

【符号の説明】

１ 接触子ユニット、２ 開閉機構ユニット、８ 可動
接触子、９ 可動接触子ホルダ、１０ クロスバー、１
１ コンタクトレバー、１３ トグルローラ、１８ 固
定接触子、２１ 固定接点、２２ 可動接点、２３ 接
圧ばね、２４トリップローラ軸、２５ フレーム、２６
投入ばね、２９ 投入操作部材、３０ 投入保持ラッ
チ、３２ トグルリンク支持部材、３４ トグルカム、
３６ラッチ手段、３７ 軸、３８ トリップアクチュエ
ータ、３９ ラッチ受け、４０ トリップボタン、４１
投入ボタン、４３ 操作レバーローラ、４４ 上側ト
グルリンク、４６ 下側トグルリンク、４８ 連結軸ロ
ーラ、４９ 連結軸、５１ 遮断ばね、５２ 係合手段
Ａ、５３ 係合手段Ｂ、５５ 中継レバー、５７ ラッ
チ受け駆動手段、６０ アクチュエータ、６１ ロック
手段、６２ トリップローラ、６３ 動作設定ばね、６
４ 過電流引外し装置、７１ 動作制御レバー、７２
動作制御ばね、７３ ピン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 71/12 H01H 73/36

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉接触子（８、１８）と、 前記開閉接触子を開離させる方向に付勢する遮断ばね
   （５１）と、 一端が前記開閉接触子の一方 (８）に連結されるトグル
   リンク（４４、４６）と、 前記トグルリンクの他端を支持し前記遮断ばねの付勢力
   を受けるトグルリンク支持部材（３２）と、 前記付勢力によるトグルリンク支持部材の変位を係止す
   るラッチ手段（３６）と、 前記トグルリンク支持部材の変位を係止することによっ
   て付勢される前記ラッチ手段の変位を係止するラッチ受
   け（３９）と、 前記ラッチ受けを変位させて前記ラッチ手段の係止を解
   除させる過電流引外し装置（６４）と、を備える回路遮
   断器において、 前記ラッチ手段は、係合手段どうし互いに変位自在であ
   る、前記ラッチ受けと係合する係合手段Ａ（５２）及び
   前記トグルリンク支持部材と係合する係合手段Ｂ（５
   ３）、前記両係合手段を互いに変位付勢させる動作設定
   ばね（６３）及びラッチ受け駆動手段（５７）を備え、 前記回路遮断器に第１の所定値以上の短絡電流が流れた
   とき、前記開閉接触子間に発生する電磁反発力が前記ト
   グルリンク支持部材を介して前記係合手段Ｂに作用し前
   記動作設定ばねがたわみ、前記係合手段Ｂが変位するこ
   とによって前記トグルリンク支持部材の係止が解除さ
   れ、前記開閉接触子が開離するとともに、前記係合手段
   Ｂの変位に追随して前記ラッチ受け駆動手段が変位して
   前記ラッチ受けを変位させて前記係合手段Ａの係止を解
   除させることを特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】 前記ラッチ手段を構成する係合手段Ａ及
   び係合手段Ｂは互いに同軸（３７）上に設けられるレバ
   ーであることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断
   器。
3. 【請求項３】 前記ラッチ受け駆動手段は、前記係合手
   段Ａ上に取り付けられるとともに前記係合手段Ｂの変位
   に追随して回転するレバーであることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の回路遮断器。
4. 【請求項４】 前記ラッチ受け駆動手段と前記係合手段
   Ｂとを連結する中継レバー（５５）が前記係合手段Ａ上
   に備えられることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載の回路遮断器。
5. 【請求項５】 前記第１の所定値の電流を制御する動作
   制御レバー（７１）と、前記トグルリンク支持部材との
   係合が解除する方向に変位する前記係合手段Ｂと係合す
   る前記動作制御レバーを該変位を阻止する方向に付勢す
   る動作制御ばね（７２）とを、前記係合手段Ａに設けた
   ことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載
   の回路遮断器。
6. 【請求項６】 前記トグルリンクを屈曲している状態か
   ら伸直させることによって前記回路遮断器を投入させる
   投入操作部材（２９）と、 投入操作において前記投入操作部材の変位に追随して変
   位することによって、前記トグルリンクが伸直する途中
   に前記係合手段Ｂが変位するときは該変位を阻止せず伸
   直後に前記係合手段Ｂが変位するときは該変位を阻止す
   るロック手段（６１）と、をさらに備えることを特徴と
   する請求項１ないし５のいずれかに記載の回路遮断器。
7. 【請求項７】 前記中継レバーに前記ロック手段と係合
   自在の係合端（５５ａ）が備えられることを特徴とする
   請求項６に記載の回路遮断機。
8. 【請求項８】 閉路状態において第２の所定値以上の短
   絡電流が流れたとき、前記係合手段Ｂによる付勢力によ
   って前記ロック手段が変位し前記ロック作用が解除され
   ることを特徴とする請求項６又は７に記載の回路遮断
   器。