JP3794200B2

JP3794200B2 - 回路遮断器

Info

Publication number: JP3794200B2
Application number: JP12822399A
Authority: JP
Inventors: 進高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2019-05-10
Also published as: JP2000323003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は回路遮断器に関し、特に、その開閉機構部の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、例えば国際公開番号ＷＯ９７／３５３３３号公報に示された従来の回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す側断面図であり、閉路状態を示す。図８は図７の回路遮断器が開路状態であるときを示す要部側断面図、図９は図７の回路遮断器がトリップ状態であるときを示す要部側断面図である。図において、４０はカバー、４１はベースであり、いずれも合成樹脂で形成されている。４２は上記カバー４０とベース４１からなる筺体、４３はベース４１に装着された固定接触子であり、固定接点４３ａを有している。４４はこの固定接点４３ａに対向する可動接点４４ａを有した可動接触子であり、枢支ピン４５によって回動自在に支承されている。４６は全極に並設されたそれぞれの可動接触子４４の一端を連結した絶縁物からなるクロスバーである。４７は可動接触子４４とクロスバー４６の間に介装されて可動接触子４４を固定接点４３ａ方向に常時付勢する接圧ばねである。４８は可撓導体であり、一端は可動接触子４４に、他端は引き外し装置（図示せず）に接続されている。４９は両接点４３ａ，４４ａ間に発生するアークを消弧する消弧装置であり、一対の消弧側板５０の内側に消弧用磁性板５１を複数個配列している。
【０００３】
５２は一端がクロスバー４６に軸５３によって回動自在に枢支された可動接触子側リンク（以下、下部リンクという）、５４は一端が下部リンク５２の他端に、他端がクレドル５５にそれぞれ軸５６，５７によって回動自在に枢支されたハンドル側リンク（以下、上部リンクという）であり、この上部リンク５４に阻止部が設けられている。この阻止部は具体的には、上部リンク５４の支点となる軸５７の中心点を中心とした半径Ｒの円弧状のカム部５４ａで形成されている。
【０００４】
５８は下部リンク５２、上部リンク５４および軸５６により構成され、軸５６がひじ部となるトグルリンク機構である。５９はハンドルアームであり、折曲げ係合部５９ａを有し、トグルリンク機構５８に対して所定の関係位置に回動自在に、一端５９ｂが回動支点となり図示しないフレームに枢支されている。６０は一端がばね掛けピン６１を介してハンドルアーム５９に、他端が軸５６にそれぞれ張架されたトグルばねである。
【０００５】
６２はカバー４０の外部から操作でき、合成樹脂で形成されたハンドルであり、ハンドルアーム５９と連動する。６３は掛け金であり、クレドル５５と係合する掛け金係合部６３ａ、掛け金支持軸６４が嵌まる凹部６３ｂを有し、引き外し装置（図示せず）に係合して、掛け金支持軸６４を中心にして回動する。６５は図示しないフレームに枢支されたクレドル支持軸、６６は上部リンク５４および可動接触子４４のストッパピンである。
【０００６】
次に、動作について説明する。接点が開路状態になっている図８において、クレドル５５が掛け金６３に係止された状態で、ハンドル６２を閉路位置（右傾）に倒せば、トグルリンク機構５８が伸長され可動接点４４ａが固定接点４３ａに接触して、図７に示す閉路状態となる。次にハンドル６２を開路位置（左傾）に倒せば、トグルばね６０の軸線が軸５６と軸５７とを結ぶ作用線（デッドポイント）を越えるとトグルリンク機構５８が屈曲されて下部リンク５２を吊り上げ、可動接点４４ａが固定接点４３ａより開離され、図８に示す開路状態となる。
【０００７】
一方、図７で示す上記閉路状態で回路に過電流が流れると、引き外し装置（図示せず）が作動してクレドル５５と掛け金６３の係合が解除されるため（図９を参照して）、クレドル支持軸６５を中心に時計方向にクレドル５５が回動される。従って、クレドル５５と上部リンク５４の連結点つまり軸５７の点がトグルばね６０の作用線を越えるため、トグルばね６０のばね力によってトグルリンク機構５８が屈曲されることになり、クロスバー４６により各極連動して全極共に可動接点４４ａが固定接点４３ａより開離され、図９に示すトリップ状態となるものである。
【０００８】
図１０は、例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、クレドル５５と掛け金６３との係合が解除されない状態で、固定接点４３ａと可動接点４４ａとの間に溶着現象が生じて可動接点４４ａが開離しない場合を示す。この状態においては、トグルリンク機構５８は閉路状態の位置に保持されており、図１０に示すように保守点検等の必要から開路状態にするためにハンドル６２を開路側に反時計方向に動かすと、トグルばね６０が伸張してハンドルアーム５９も反時計方向に回動され、開路位置方向に動かされる。しかし、ハンドル６２が反時計方向に動作する途中で、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが、閉路状態に維持されているトグルリンク機構５８の上部リンク５４のカム部５４ａに衝突して係合し、ハンドルアーム５９をこれ以上開路位置方向へ移動するのを阻止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の回路遮断器では、異常電流により可動接触子が閉路状態で溶着した場合に、ハンドルが開路位置へ移動するのを阻止することができるけれども、可動接点４４ａと固定接点４３ａが軽度の溶着の場合に、可動接触子４４を引上げて溶着した可動接点４４ａを固定接点４３ａから引き剥がす開離力が弱く、可動接触子４４が開離でき難いという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可動接点と固定接点が溶着した場合に、ハンドルを開路位置まで移動できないようにするとともに、溶着現象が軽度の場合は、可動接触子４４を引上げて溶着した可動接点４４ａを固定接点４３ａから引き剥がして可動接触子４４を開離させることができる回路遮断器を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る回路遮断器においては、ベースとカバーよりなる絶縁筺体と、この絶縁筺体の内部に装着された固定接触子と、この固定接触子に対向して接離する可動接触子と、この可動接触子を駆動するトグルリンク機構と、このトグルリンク機構に対して所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルアームと、このハンドルアームに連動するハンドルと、過電流に応動しトリップバーを介してトグルリンク機構を作動させる引き外し装置とを備えた回路遮断器において、トグルリンク機構に、固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点が溶着時に、ハンドルを開路位置へ移動するとき、ハンドルアームとトリップバーとの相互間に係合して、溶着が軽度の場合に、溶着した可動接点を固定接点から開離させる開離部材を設けたものである。
【００１２】
また、開離部材は、トグルリンク機構のハンドル側リンクと可動接触子側リンクを連結する連結軸に回動自在に枢支されたものである。
【００１３】
また、開離部材をハンドルアームに当接させるように付勢するばねを設け、このばねをハンドル側リンクと可動接触子側リンクを連結する連結軸に装着したものである。
【００１４】
さらにまた、トグルリンク機構のハンドル側リンクに、固定接点と可動接点が溶着時に、ハンドルアームに係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止するする阻止部を設けたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の一形態である回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す側断面図であり、閉路状態を示す。図２は図１の線II−IIに沿う要部断面図である。図３は図１の回路遮断器が開路状態であるときを示す要部側断面図、図４は図１の回路遮断器がトリップ状態であるときを示す要部側断面図である。図５は図１の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動し、開閉機構部をトリップさせる直前の状態を示す要部側断面図である。図７は図１の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動し、開閉機構部をトリップさせた状態を示す要部側断面図である。
【００１６】
図において、１０はカバー、１１はベースであり、いずれも合成樹脂で形成されている。１２は上記カバー１０とベース１１からなる絶縁筺体、１３はベース１１に装着された固定接触子であり、固定接点１３ａを有している。１４はこの固定接点１３ａに対向して接離する可動接点１４ａを有した可動接触子であり、枢支ピン１５によって回動自在に支承されている。１６は全極に並設されたそれぞれの可動接触子１４の一端を連結した絶縁物からなるクロスバーである。
【００１７】
１７は可動接触子１４とクロスバー１６の間に介装されて可動接触子１４を固定接点１３ａ方向に常時付勢する接圧ばねである。１８は可撓導体であり、一端は可動接触子１４に、他端は引き外し装置（図示せず）に接続されている。１９は両接点１３ａ，１４ａ間に発生するアークを消弧する消弧装置であり、一対の消弧側板２０の内側に消弧用磁性板２１を複数個配列している。
【００１８】
２２は一端がクロスバー１６に軸２３によって回動自在に枢支された可動接触子側リンク（以下、下部リンクという）、２４は一端が下部リンク２２の他端に、他端がクレドル２５にそれぞれ連結軸２６、軸２７によって回動自在に枢支されたハンドル側リンク（以下、上部リンクという）であり、この上部リンク２４には後述するハンドルアーム２９と係合する阻止部２４ａが設けられている。
【００１９】
２８は下部リンク２２、上部リンク２４および連結軸２６により構成され、連結軸２６がひじ部となるトグルリンク機構である。２９はハンドルアームであり、ストッパ部２９ａと、折曲げ係合部２９ｂと、ばね掛け部２９ｃを有し、トグルリンク機構２８に対して所定の関係位置に回動自在に、一端２９ｄが回動支点となりフレーム３０に枢支されている。３１はトグルばねであり、一端がハンドルアーム２９のばね掛け部２９ｃに、他端が連結軸２６に、図２に示すように、２個並列に張架されている。
【００２０】
３３はカバー１０の外部から操作でき、合成樹脂で形成されたハンドルであり、ハンドルアーム２９と連動する。３４は掛け金であり、クレドル２５のクレドル係合部２５ａと係合する掛け金係合部３４ａを有し、フレーム３０に固着された掛け金支持軸３５に回動自在に枢支されている。３６は掛け金３４を常時反時計方向へ付勢するラッチばねである。３７はトリップバーであり、引き外し装置（図示せず）に係合する第一の作動部３７ａと、後述するプレート７１と係合する第二の係合部３７ｂと、掛け金３４に係合する第三の作動部３７ｃとを有し、フレーム３０に固着された軸３８に回動自在に枢支されている。
【００２１】
なお、クレドル２５と、トグルリンク機構２８と、ハンドルアーム２９と、トグルばね３１と、ハンドル３３と、掛け金３４と、トリップバー３７等により開閉機構部が構成されている。
【００２２】
３９はトリップバーばねであり、トリップバー３７を常時時計方向へ付勢している。７０はフレーム３０に固着されたクレドル支持軸であり、クレドル２５が回動自在に枢支されている。７１は開閉機構部をトリップさせる板状の開離部材すなわちプレートであり、ほぼＹ字状に形成され、ハンドルアーム３９に係合する第一のアーム７１ａと、トリップバー３７に係合する第二のアーム７１ｂを有し、支端部７１ｃが、下部リンク２２および上部リンク２４と共に、フレーム３０に固着された連結軸２６を回動中心として回動自在に枢支されている。
【００２３】
７２はプレートばねであり、図２に示すように、一対のコイル部７２ａが上部リンク２４と下部リンク２２を連結する連結軸２６の、２個並列に装着されたトグルばね３１のフック部３１ａの間の空間を利用して装着され、一対のコイル部７２ａを連結する腕部７２ｂがプレート７１の端面に、一対の足部７２ｃが上部リンク２４のばね掛止部２４ｂ（図１に示す）に介装され、連結軸２６を中心としてプレート７１を常時時計方向へ付勢し、第一のアーム７１ａを常時ストッパ部２９ａに当接させている。
【００２４】
次に、動作について説明する。接点が開路状態になっている図３において、クレドル２５が掛け金３４に係止された状態でハンドル３３を閉路位置（右傾）に倒せば、トグルリンク機構２８が伸長され可動接点１４ａが固定接点１３ａに接触して、図１に示す閉路状態となる。次にハンドル３３を開路位置（左傾）に倒せば、トグルばね３１の軸線が連結軸２６と軸２７とを結ぶ作用線（デッドポイント）を越えるとトグルリンク機構２８が屈曲されて下部リンク２２を吊り上げ、可動接点１４ａが固定接点１３ａより開離され、図３に示す開路状態となる。
【００２５】
一方、図１で示す上記閉路状態で回路に過電流が流れると、引き外し装置（図示せず）が作動してトリップバー３７を反時計方向へ回動させ、クレドル係合部２５ａと掛け金係合部３４ａの係合が解除されるため（図４を参照して）、クレドル２５がクレドル支持軸７０を中心に時計方向に回動される。従って、クレドル２５と上部リンク２４の連結点つまり軸２７の点がトグルばね３１の作用線を越えるため、トグルばね３１のばね力によってトグルリンク機構２８が屈曲されることになり、クロスバー１６により各極連動して全極共に可動接点１４ａが固定接点１３ａより開離され、図４に示すトリップ状態となるものである。
【００２６】
図５は、例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、クレドル係合部２５ａと掛け金係合部３４ａとの係合が解除されない状態で、固定接点１３ａと可動接点１４ａとの間に溶着現象が生じて可動接点１４ａが開離しない場合を示す。この状態においては、トグルリンク機構２８は閉路状態の位置に保持されており、図５に示すように保守点検等の必要から開路状態にするためにハンドル３３を開路位置方向に反時計方向に動かすと、トグルばね３１が伸張してハンドルアーム２９も反時計方向に回動され、開路位置方向に動かされる。
【００２７】
しかし、ハンドル３３が開路位置方向に動作する途中で、ハンドルアーム２９のストッパ部２９ａが、プレート７１の第一のアーム７１ａに係合しているので、プレート７１が連結軸２６を中心点として反時計方向に回動し、プレート７１の第二のアーム７１ｂがトリップバー３７の第二の係合部３７ｂと係合して、トリップバー３７を二点鎖線で示すように、反時計方向に回動させる。
【００２８】
このトリップバー３７の回動により、クレドル係合部２５ａと掛け金係合部３４ａの係合が解除されるため（図６を参照して）、トグルばね３１のばね力によってクレドル支持軸７０を中心にクレドル２５を時計方向に回動させようとする強い力が働き、下部リンク２２を矢印方向に吊り上げる。この吊り上げにより、クロスバー１６を反時計方向に駆動し、可動接触子１４に対して各極連動して可動接点１４ａを固定接点１３ａから開離させる強い開離力が作用するので、可動接点１４ａと固定接点１３ａとの溶着が軽度の場合には、溶着した可動接点１４ａを固定接点１３ａから開離させることができ、図４に示すと同様にトリップ状態となる。
【００２９】
しかし、下部リンク２２を矢印方向に吊り上げようとする力が作用しても、溶着した可動接点１４ａが固定接点１３ａから開離しない場合には、図６に示すように、ハンドルアーム２９の折曲げ係合部２９ｂが上部リンク２４の阻止部２４ａに衝突して係合し、ハンドルアーム２９をこれ以上開路位置方向へ移動するのを阻止する。また、開閉機構部がトリップしているので、上部リンク２４の阻止部２４ａと折曲げ係合部２９ｂとの係合代は、従来装置の係合代よりも大きくなり、ハンドル３３が開路位置へ移動するのをより確実に阻止できる。さらに、開閉機構部がトリップしているので、従来装置に比べて折曲げ係合部２９ｂが上部リンク２４の阻止部２４ａに早く当るので、従来装置よりも手前でハンドル３３を止めることができ、ハンドル３３の開路位置との差を大きくできる。
【００３０】
なお、ハンドルアーム２９の折曲げ係合部２９ｂが、閉路状態に維持されているトグルリンク機構２８の下部リンク２２に衝突して係合させるようにしてもよい。
【００３１】
上述のように構成された回路遮断器においては、トグルリンク機構２８に、一端がハンドルアーム２９に係合し、他端がトリップバー３７に係合する開離部材すなわちプレート７１を設けることにより、接点溶着時において、ハンドル３３を開路位置方向に移動させると、プレート７１がトリップバー３７を押圧して開閉機構部をトリップさせ、可動接触子１４に対して強い開離力が作用し、溶着が軽度の場合に、溶着した可動接点１４ａを固定接点１３ａから開離させることができる。
【００３２】
また、プレート７１を、トグルリンク機構２８のハンドル側リンク２４と可動接触子側リンク２２を連結する連結軸２６に回動自在に枢支したので、２個並列に装着されたトグルばね３１間の空間を有効に活用して、板状のプレート７１が配設可能となり、開閉機構部が小形に構成できる。
【００３３】
また、プレート７１をハンドルアーム２９に当接させるように付勢するプレートばね７２のコイル部７２ａを、ハンドル側リンク２４と可動接触子側リンク２２を連結する連結軸２６の、２個並列に装着されたトグルばね３１のフック部３１ａの間に装着したので、フック部３１ａの間の空間を有効に活用でき、開閉機構部が小形に構成できるとともに、部品点数を削減できる。
【００３４】
さらに、トグルリンク機構２８のハンドル側リンク２４に、一端がハンドルアーム２９に係合し、他端が引き外し装置のトリップバー３７に係合する開離部材７１を設けるとともに、トグルリンク機構のハンドル側リンク２４に阻止部２４ａを設けて、接点溶着時においてハンドル３３を開路位置方向へ移動すると、ハンドル側リンク２４の阻止部２４ａとハンドルアーム２９の折曲げ係合部２９ｂが係合するように構成することにより、開閉機構部がトリップしても接点溶着が開離しなかった場合に、ハンドル３３が開路位置に移動するのを阻止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３６】
トグルリンク機構に、一端がハンドルアームに係合し、他端がトリップバーに係合する開離部材を設けることにより、接点溶着時において、ハンドルを開路位置方向に移動させると、開離部材がトリップバーを押圧して開閉機構部をトリップさせ、可動接触子に対して強い開離力が作用し、溶着が軽度の場合に、溶着した接点を開離させることができる。
【００３７】
また、開離部材を、トグルリンク機構のハンドル側リンクと可動接触子側リンクを連結する連結軸に回動自在に枢支したので、２個並列に装着されたトグルばね間の空間を有効に活用して、板状のプレートが配設可能となり、開閉機構部が小形に構成できる。
【００３８】
また、開離部材をハンドルアームに当接させるように付勢するばねを設け、このばねをハンドル側リンクと可動接触子側リンクを連結する連結軸に装着したので、２個並列に装着されたトグルばねのフック部の間の空間を有効に活用でき、開閉機構部が小形に構成できるとともに、部品点数を削減できる。
【００３９】
さらにまた、トグルリンク機構のハンドル側リンクに阻止部を設けて、接点溶着時においてハンドルを開路位置方向へ移動すると、ハンドル側リンクの阻止部とハンドルアームが係合するように構成することにより、開閉機構部がトリップしても接点溶着が開離しなかった場合に、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態である回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す側断面図であり、閉路状態を示す。
【図２】図１の線II−IIに沿う要部断面図である。
【図３】図１の回路遮断器が開路状態であるときを示す要部側断面図である。
【図４】図１の回路遮断器がトリップ状態であるときを示す要部側断面図である。
【図５】図１の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動し、開閉機構部をトリップさせる直前の状態を示す要部側断面図である。
【図６】図１の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動し、開閉機構部をトリップさせた状態を示す要部側断面図である。
【図７】従来の回路遮断器を示す側断面図であり、閉路状態を示す。
【図８】図７の回路遮断器が開路状態であるときを示す要部側断面図である。
【図９】図７の回路遮断器がトリップ状態であるときを示す要部側断面図である。
【図１０】図７の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動した状態を示す要部側断面図である。
【符号の説明】
１０カバー、１１ベース、１２絶縁筺体、１３固定接触子、
１３ａ固定接点、１４可動接触子、１４ａ可動接点、
２２下部リンク、２４上部リンク、２４ａ阻止部、２６連結軸、
２８トグルリンク機構、２９ハンドルアーム、３３ハンドル、
３７トリップバー、７１プレート（開離部材）、７２プレートばね。

Claims

ベースとカバーよりなる絶縁筺体と、この絶縁筺体の内部に装着された固定接触子と、この固定接触子に対向して接離する可動接触子と、この可動接触子を駆動するトグルリンク機構と、このトグルリンク機構に対して所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルアームと、このハンドルアームに連動するハンドルと、過電流に応動しトリップバーを介して上記トグルリンク機構を作動させる引き外し装置とを備えた回路遮断器において、上記トグルリンク機構に、上記固定接触子の固定接点と上記可動接触子の可動接点が溶着時に、上記ハンドルを開路位置へ移動するとき、上記ハンドルアームと上記トリップバーとの相互間に係合して、上記溶着が軽度の場合に、溶着した上記可動接点を上記固定接点から開離させる開離部材を設けたことを特徴とする回路遮断器。
開離部材は、トグルリンク機構のハンドル側リンクと可動接触子側リンクを連結する連結軸に回動自在に枢支されたものであることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
上記開離部材を上記ハンドルアームに当接させるように付勢するばねを設け、このばねを上記ハンドル側リンクと上記可動接触子側リンクを連結する上記連結軸に装着したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回路遮断器。
上記トグルリンク機構のハンドル側リンクに、上記固定接点と上記可動接点が溶着時に、上記ハンドルアームに係合して、上記ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する阻止部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路遮断器。