JP3857139B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

技術分野
この発明は回路遮断器に関し、特に、接点が閉路位置で溶着した場合に、ハンドルを閉路位置と開路位置との間の所定の位置に制限する機能（以下、アイソレーション機能という）を備えた回路遮断器に関するものである。
背景技術
図８は、例えば特開平４−２２９９２０号公報に示された従来の回路遮断器を示す開閉機構部の要部断面図である。図において、１は筐体であるベース（図示せず）に装着された固定接触子であり、固定接点２を有している。３はこの固定接点２に対向して接離する可動接点４を有した可動接触子であり、枢支ピン５によって回動自在に支承されている。６は全極に並設されたそれぞれの可動接触子３の一端を連結した絶縁物からなるクロスバーである。７は上記両接点２，４間に発生するアークを消弧する消弧装置である。
８は一端が可動接触子３に軸９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）、１０は一端が下部リンク８の他端に、他端がクレドル１１にそれぞれ軸１２，１３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）である。１４は下部リンク８と、上部リンク１０と、軸１２およびトグルばね（図示せず）等により構成され、軸１２がひじ部となるトグルリンク機構である。１５はトグルリンク機構１４に対して所定の位置関係に回動自在に一端（図示せず）が枢支されたハンドルアームである。１６ａは合成樹脂で形成されたハンドル摘み部であり、筐体であるカバー（図示せず）の外から操作でき、ハンドルアーム１５と機械的に連結されており一緒に運動する。これらハンドルアーム１５とハンドル摘み部１６ａとにより回路遮断器のハンドル１６を構成している。
５００は下部リンク８に形成された突出部、５０１は上部リンク１０に形成された突出部、５０２はハンドルアーム１５に設けられたピンであり、固定接点２と可動接点４が溶着した時にハンドル摘み部１６ａを閉路位置から開路位置方向へ駆動しようとした場合に、機構部を拘束して、ハンドル１６を所定の位置に制限する部位である。
このような従来の回路遮断器においては、固定接点２と可動接点４が溶着した時にハンドル１６を閉路位置から開路位置方向へ駆動しようとした場合、ハンドルアーム１５に設けられたピン５０２が上部リンク１０に形成された突出部５０１と係合し、下部リンク８に形成された突出部５００がクロスバー６に係合することにより機構部が拘束されるため、ハンドル１６を開路位置まで回動させることができなくなり、開路位置とは異なる所定の位置に制限することが可能となる。
上記のような従来の回路遮断器では、機構部を拘束する部位のうちハンドルアーム１５に形成されたピン５０２は、開閉動作時またはトリップ動作時（図示せず）に、上部リンク１０に形成された突出部５０１に対してに極めて接近した位置を通ることになる。このため、通常の開閉またはトリップ動作時にピン５０２と突出部５０１とが互いに干渉しないように互いの距離を大きくすると、十分な部品係合による拘束が確保できなくなり、また互いの距離を小さくして動作を確実にすると、部品の高い寸法精度が要求されるという問題点があった。
さらに、ハンドルアーム１５に設けられたピン５０２と上部リンク１０に形成された突出部５０１とは消弧室装置７の近くに配設され、消弧室装置７から見通しの良い位置にあるため、遮断動作時に発生するアークによる溶融物等が突出部５０１およびピン５０２に付着してしまう。このような溶融物の付着が起こった場合、アイソレーション機能を有するように両部品間の間隙が小さく構成されているので、両部品間の間隙が少なくなったり無くなってしまうこともあり、通常の開閉動作またはトリップ動作時に、開閉不能になる場合が起こるという問題点もあった。
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、通常の開閉動作またはトリップ動作時において、安定した開閉操作が可能であり、接点溶着時にはアイソレーション機能が確保でき、かつ、遮断動作時においては機構部への溶融物の付着が少なく、円滑なアイソレーション機能を有する回路遮断器を得ることを目的としている。
発明の開示
この発明に係る回路遮断器においては、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、この可動接触子を回動自在に枢支するクロスバーと、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とを備えた回路遮断器において、一端がフレームに回動自在に枢支され、固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点が溶着した状態でハンドルを開路位置へ移動させようとしたとき、ハンドとクロスバーとに係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する拘束部材を備えたものである。
また、ハンドルと拘束部材の拘束点は、ハンドルに形成できる範囲内で拘束部材の回動中心側により近い位置に設けられたものとするのが望ましい。
また、クロスバーと拘束部材の拘束点は、フレームの外側に位置するものとしてもよい。
また、ハンドルと拘束部材との間の拘束点は、クロスバーと拘束部材との間の拘束点よりもハンドルの回動中心から遠くに位置し、拘束部材はクロスバーとの拘束点の反対側に開口部を有するものともできる。
また、他のアイソレーション達成手段として、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、この可動接触子を回動自在に枢支するクロスバーと、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フレームの所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルとを備えた回路遮断器において、一端がフレームに回動自在に枢支され、固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点が溶着した状態でハンドルを開路位置へ移動しようとしたとき、ハンドルとトグルリンク機構の可動接触子側リンクとに係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する拘束部材を設けたものがある。
また、可動接触子側リンクに、拘束部材と係合する拘束ピンを設けることが望ましい。
また、ハンドルと拘束部材との間の拘束点は、可動接触子側リンクと拘束部材との間の拘束点よりもハンドルの回動中心から遠くに位置し、拘束部材はトグルリンク機構との拘束点の反対側に開口部を有するものとしてもよい。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
図１は、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斜視図である。図２は、図１の回路遮断器が閉路状態であるときを示す開閉機構部の要部拡大側面図である。図３は、図１の回路遮断器が開路状態であるときを示す開閉機構部の要部拡大側面図である。
これらの図において、２０はベース２０ａとカバー２０ｂとからなる絶縁筐体であり、いずれも合成樹脂で形成されている。２１は絶縁筐体２０の内部に装着された固定接触子であり、固定接点２２を持っている。２３はこの固定接点２２に対向して接離する可動接点２４を有する可動接触子であり、枢支ピン２５によって後述するクロスバー２６に回動自在に支承されている。２６は全極に並設されたそれぞれの可動接触子２４の一端を連結した絶縁物からなるクロスバーであり、後述するストッパ４１と係合する阻止部２６ａを持っている。２７は上記両接点２２，２４間に発生するアークを消弧する消弧装置である。
図２に示す２８は、一端がクロスバー２６に軸２９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）、３０は一端が下部リンク２８の他端に、他端がクレードル３１にそれぞれ軸３２，３３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）である。３４は下部リンク２８と、上部リンク３０と、軸３２およびトグルばね（図示せず）等とにより構成され、軸３２がひじ部となるトグルリンク機構である。３５はハンドルアームであり、一端がトグルリンク機構３４に対して所定の位置関係に回動自在に枢支されている。３５ａは絶縁筐体２０のカバー２０ｂの外部から操作でき、合成樹脂で形成されたハンドル摘み部であり、ハンドルアーム３５と機械的に連結されており一緒に運動する。このように、ハンドル摘み部３５ａはハンドルアーム３５と共にトグルリンク機構３４に対してフレームの所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドル３６を構成している。
４０は絶縁筐体２０のベース２０ａの底部に装着されたフレームであり、ハンドルアーム３５を回動自在に枢支する支承部４０ａを有している。４１は拘束部材としてのストッパであり、クロスバー２６と係合する第一の係合部４１ａと、ハンドルアーム３５に固着された後述する第一の拘束ピン４３に係合する第二の係合部４１ｂとを有し、フレーム４０に軸４２によって回動自在に枢支されている。４３はハンドルアーム３５に例えば打ち出しにより一体に形成された第一の拘束ピンであり、図２上で手前方向に突出している。
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、ハンドル３６を閉路位置（左傾斜）に倒せば、トグルリンク機構３４が伸長され可動接点２４が固定接点２２に接触して、図２に示す閉路状態となる。次に、ハンドル３６を開路位置（右傾斜）に倒せば、トグルリンク機構３４が屈曲されて下部リンク２８を吊り上げ、可動接点２４が固定接点２２より開離され、図３に示す開路状態となる。
図４は、例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、図示しない開閉機構部のクレードルと掛け金との係合が解除されない状態で、固定接点２２と可動接点２４との間に溶着現象が生じて可動接点２４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３４は閉路状態と同じ位置に保持されており、図４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３６を開路側に時計方向に動かすと、トグルばね（図示せず）が伸長してハンドルアーム３５も時計方向に回動され、開路位置方向に向かって動かされる。
しかし、ハンドル３６が時計方向すなわち矢印Ａ方向に動作する途中で、ハンドルアーム３５に固着された第一の拘束ピン４３がストッパ４１の第二の拘束部４１ｂに拘束点５５で係合して、ストッパ４１を軸４２を中心に矢印Ｂ方向へ回動させるので、ストッパ４１の第一の拘束部４１ａがクロスバー２６の阻止部２６ａに衝突して拘束点５０で係合し、ハンドル３６がこれ以上開路位置方向へ移動するのを阻止する。
このように、上述のように構成されたこの発明の回路遮断器では、通常の開閉動作またはトリップ動作時に開閉機構部が拘束される位置以外の近傍で部品同志が近接して交差して動作することがない。さらに、図１に最も良く示されているように、拘束部が消弧装置２７等の溶融物発生部から遠い位置に配設され、しかも、消弧装置２７と拘束部との間には種々の機構部品や隔壁が介在するので、遮断動作時に発生する溶融物が飛散して拘束部に付着することが少なくなり、安定した開閉動作を行わせることができる。
なお、ストッパ４１とクロスバー２６との間の拘束点５０（図４に示す）が、溶融物発生部である消弧装置２７側（矢印Ｃ）から見てフレーム４０の外側、すなわち図１に示すトグルリンク機構３４に対向する面とは反対側に配置されていれば、消弧装置２７等の溶融物発生部と拘束点５０との間にフレーム４０が介在することになり、上述の効果はさらに大きくなる。
また、クロスバー２６が図２に示す接点閉路状態の位置から図４に示す接点溶着状態の位置へ移動する際には、ストッパ４１は、クロスバー２６と可動接触子２３との間の間隙Ｇ（図２に示す）に相当する距離だけ軸４２を中心に反時計方向へ回動し、ハンドルアーム３５が開路位置方向へ移動する。ハンドルアーム３５とストッパ４１との間の拘束点５５が、ストッパ４１の回動中心である軸４２より遠方にある場合には、ストッパ４１の移動量が大となり、ハンドルアーム３５もより開路位置方向へ移動し、アイソレーション機能を確保できる余裕が減少するため、ハンドルアーム３５とストッパ４１の拘束点５５は、形成できる範囲内でストッパ４１の回動中心である軸４２にできるだけ近いことが望ましい。
また、アイソレーション時に外部よりハンドルアーム３５に加わる力を一定とすると、上記ハンドルアーム３５とストッパ４１の拘束点５５は、開閉機構部との拘束点すなわちストッパ４１とクロスバー２６の拘束点５０よりも図４にて上方すなわちハンドル３６側である場合に、モーメントとして低減されるため、ストッパ４１とクロスバー２６の拘束点５０（図４に示す）に加わる荷重が低減されるため、クロスバー２６およびストッパ４１への機械的強度が向上する。上記ハンドルアーム３５とストッパ４１の拘束点５５は、ストッパ４１に於いて、ストッパ４１とクロスバー２６の拘束点５０に対して反対側に開口部Ｐを設けることにより、より上方すなわちハンドル３６側へ配置することが可能となり、拘束点５０に加わる荷重をより低減できる。
実施の形態２．
図５乃至図７は、この発明の実施の形態２を示す回路遮断器の開閉機構部の要部側面図であり、図５は回路遮断器が閉路状態、図６は回路遮断器が開路状態、図７は例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、図示しない開閉機構部のクレードルと掛け金との係合が解除されない状態で、固定接点２２と可動接点２４との間に溶着現象が生じて可動接点２４が開離しない場合にハンドルを開路位置方向へ移動した状態を示す。これらの図において、部品２１乃至４３は先の実施の形態１と同様なものであり、その説明を省略する。５７は下部リンク２８に固着された拘束ピンであり、図５上で手前方向に突出している。
上記のように構成された回路遮断器の開閉動作については、上述の実施の形態１の動作と同様であり、その説明を省略する。閉路状態でパルス状の大電流が流れて、図示しない開閉機構部のクレードルと掛け金との係合が解除されない状態で、固定接点２２と可動接点２４との間に溶着現象が生じて可動接点２４が開離しない状態において、ハンドル３６を開路側に時計方向に動かすと、トグルばね（図示せず）が伸長してハンドルアーム３５も時計方向に回動され、開路位置方向に動かされる。
しかし、図７に示すように、ハンドル３６が時計方向すなわち矢印Ａ方向に動作する途中で、ハンドルアーム３５に固着された第一の拘束ピン４３がストッパ４１の第二の拘束部４１ｂに拘束点５５で係合して、ストッパ４１を軸４２を中心に矢印Ｂ方向へ回動させるので、ストッパ４１の第一の拘束部４１ａが下部リンク２８に固着された第二の拘束ピン５７に衝突して係合し、ハンドル３６がこれ以上開路位置方向へ移動するのを阻止する。なお、６０は下部リンク２８とストッパ４１との拘束点である。
この実施の形態２の構成によれば、ストッパ４１の第一の拘束部４１ａが下部リンク２８に固着された第二の拘束ピン５７に拘束点６０で係合し、ハンドル３６が開路位置へ移動するのを阻止することができるとともに、軽度の溶着の場合には、第一の拘束部４１ａが第二の拘束ピン５７に係合して下部リンク２８を図７上で上方向へ引上げようとする大きな力が働くので、ハンドル３６の操作力を接点２２，２４の溶着を引き剥がすように作用させることができる。
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。
拘束部材を設けて、接点溶着時において、拘束部材とハンドルアームおよびクロスバーが係合するように構成することにより、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とともに、通常の開閉またはトリップ動作時に開閉機構部が拘束される位置以外の近傍で部品同志が交差して動作することがなくなるので、部品の高い寸法精度が不要になる。
また、拘束部が消弧装置等の溶融物発生部から遠ざかる位置に配設され、しかも、溶融物発生部（消弧装置）と拘束部との間には種々の機構部品や隔壁が介在するので、遮断動作時に発生する溶融物が飛散して拘束部に付着することが少なくなり、安定した開閉動作を行わせることができる。
また、ハンドルアームとトグルリンク機構の可動接触子側リンクとの相互間に係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する拘束部材を設けることにより、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とともに、軽度の溶着の場合には、下部リンクを引上げ、ハンドルの操作力を接点の溶着を引き剥がすように作用させることができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる回路遮断器は、配電系統内に用いる各種電気機器の保護のための回路遮断器として有用である。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明の実施の形態１である回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す斜視図である。
図２は図１の回路遮断器が閉路状態であるときを示す開閉機構部の要部拡大側面図である。
図３は図１の回路遮断器が開路状態であるときを示す開閉機構部の要部拡大側面図である。
図４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させて移動が制限された状態を示す要部拡大側面図である。
図５はこの発明の実施の形態２の回路遮断器が閉路状態であるときを示す開閉機構部の要部拡大側面図である。
図６は図５の回路遮断器が開路状態であるときを示す開閉機構部の要部拡大側面図である。
図７は図５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させて移動が制限された状態を示す要部拡大側面図である。
図８は従来の回路遮断器の開閉機構部を示す要部断面図である。

Claims (4)

1. 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、この可動接触子を回動自在に枢支するクロスバーと、上記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フレームの所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルと、一端がフレームに回動自在に枢支され、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した状態で上記ハンドルを開路位置へ移動させようしたとき、上記ハンドルと上記クロスバーとに係合して、上記ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する拘束部材とを備えた回路遮断器において、
   ハンドルと拘束部材との間の拘束点は、上記ハンドルに形成できる範囲内で上記拘束部材の回動中心により近い位置に設けられ、かつ上記クロスバーと上記拘束部材との間の拘束点よりも上記ハンドルの回動中心から遠くに位置し、上記拘束部材は上記クロスバーとの拘束点の反対側に開口部を有することを特徴とする回路遮断器。
2. クロスバーと拘束部材との間の拘束点は、上記フレームの外側に位置することを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
3. 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、この可動接触子を回動自在に枢支するクロスバーと、上記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と、一端がフレームに回動自在に枢支され、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した状態で上記ハンドルを開路位置へ移動しようとしたとき、上記ハンドルと上記トグルリンク機構の可動接触子側リンクとに係合して、上記ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する拘束部材とを備えた回路遮断器において、
   ハンドルと拘束部材との間の拘束点は、上記可動接触子側リンクと上記拘束部材との間の拘束点よりも上記ハンドルの回動中心から遠くに位置し、上記拘束部材は上記トグルリンク機構との拘束点の反対側に開口部を有することを特徴とする回路遮断器。
4. 可動接触子側リンクに、拘束部材と係合する拘束ピンを設けたことを特徴とする請求項３記載の回路遮断器。

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