JP4387075B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路遮断器の取り替え可能な開閉接触部を有する接触子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回路遮断器の一例が図７ないし図９に示されている。この回路遮断器は、いずれか一方が入力側で他方が出力側の端子５１と端子５２、軸５３によって回転自在に保持される接触子ホルダー５４、接触子ホルダー５４に軸５５によってそれぞれ独立して回転自在に保持される可動側アーキング接触子５６と一対の可動側主接触子５７、可動側アーキング接触子５６及び可動側主接触子５７と端子５２を接続する可撓導体５８、端子５１に取り付けられた固定側アーキング接触子５９、可動側アーキング接触子５６に取り付けられた可動アーキング台金６３を有する。この主回路導電部の端子５１、可動側主接触子５７、固定側アーキング接触子５９及び可動アーキング台金６３にはそれぞれ主接点６０，主接点６１、アーキング接点６２、アーキング接点６４が直接ロー付けされている。可動側アーキング接触子５６及び可動側主接触子５７は接触子ホルダー５４にピンを介して設けられた接触子ばね６５によって時計方向に付勢されており、主接点６０と主接点６１が接触している。図示されていないが可動側アーキング接触子５６も主接点６１を備えており、閉路状態において可動側主接触子５７の主接点６１と同じように主接点６０と接触している。ただし、アーキング接点６２とアーキング接点６４は閉路状態において開離する構造となっている。
【０００３】
この回路遮断器の開閉機構は本願発明の主要部に関係しないため、その詳細の構造及び動作の説明は省略するが、図７に示されている閉路状態において開路操作を行うと開閉機構６６が動作して軸６７を中心としてレバー６８が所定の角度だけ時計方向に回転する。この回転によりリンク部材６９を介して接触子ホルダー５４が反時計方向に回転し、まずアーキング接点６２とアーキング接点６４が接触し、次に主接点６０と主接点６１が開離し、次にアーキング接点６２とアーキング接点６４も開離して開路状態となる。一方、閉路操作を行うとレバー６８が反時計方向に回転しリンク部材６９を介して接触子ホルダー５４が時計方向に回転し、まずアーキング接点６２とアーキング接点６４が接触し、次に主接点６０と主接点６１も接触し、その後図７に示されているようにアーキング接点６２とアーキング接点６４だけが開離する構造となっている。
【０００４】
このようにアーキング接点６２とアーキング接点６４は、開路操作において主接点６０及び主接点６１よりも遅れて開離するためそれらの間にアークが発生し損傷を被るようになっている。したがって、多数回の開閉によって損傷が大きくなったとき取換えできるように、固定側アーキング接触子５９及び可動アーキング台金６３はねじによって端子５１及び可動側アーキング接触子５６に取り付けられている。すなわち、図９を参照して、可動アーキング台金６３は、表側にロー付けされたアーキング接点６４を有し裏側にスタッド状に取り付けられたおねじ７０を有し、このおねじ７０を貫通孔５６ａに挿入してナットで可動側アーキング接触子５６に取り付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の回路遮断器にあっては、主回路導電部である可動側アーキング接触子５６及び可動側主接触子５７は、大きな電流を通電できるように断面積が比較的大きな分厚い形状のものであった。しかし、同じ外形寸法でもさらに大きな電流を通電できる回路遮断器が望まれるようになってきており、可動側の接触子として薄い板材のものを数多く並列に配置する構造のものが一般的となってきた。すなわち、このような構造にすることによって固定側接触子の接点に対する可動側接触子の接点数が増えて接触抵抗が小さくなるほか、放熱効果もよいため通電容量をより大きくできる。また、鍛造加工や切削加工などの特殊な加工を必要としていた分厚い形状の従来の部品の代わりに、プレス加工で製造できる板状の部品を使用できるため安いコストで製造できるようになった。
【０００６】
しかし、可動アーキング台金６３のおねじ７０は開閉操作において接点の接触の際に生じる機械的衝撃に耐えられるように所定の直径のものが必要であり、おねじ７０を挿入する貫通孔５６ａを形成するため可動側アーキング接触子５６の厚みを薄くできないという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明は、開閉アークによって消耗した接触子部材を簡単に取り替えることができる可動側接触子を板金加工で製造できる部材で構成することによって、通電性能が優れ、製造が簡単で安価な回路遮断器を提供することを目的とする。
【０００８】
【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の発明は、固定側接触子と、回転自在に設けられた可動側接触子と、表面に固定側接触子との開閉接触部を有し裏面に取付脚を備え可動側接触子に着脱自在に装着される接触子片を備えた回路遮断器において、接触子片の取付脚と可動側接触子は該可動側接触子の回転方向と直交する方向に配置されるねじによって一体化されることとしている。このような構成により、可動側接触子の厚みは取付用のねじの直径に関係がなくなり、より薄い材料のものでもよい。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の回路遮断器において、取付脚を挟むように可動側接触子を配置することとしているため、複数の可動側接触子でより強固に接触子片を保持できる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の回路遮断器において、可動側接触子は可動側アーク接触子であって該可動側アーク接触子と併設される可動側主接触子を有し、取付脚の厚みは可動側主接触子の厚みより厚いこととしているため、複数の可動側アーク接触子の間に可動側主接触子を配置できるとともに、電流を遮断するときアークが発生するように設けられるため損傷が生じるアーク接触子の開閉接触部が容易に取換えできる。
【００１１】
請求項４の発明は、固定側接触子と、回転自在に設けられた可動側接触子と、表面に固定側接触子との開閉接触部を有し裏面に取付脚を備え可動側接触子に着脱自在に装着される接触子片を備えた回路遮断器において、取付脚はねじ部材であって該ねじ部材の両側に可動側接触子が平行するように配置され、ねじ部材によって接触子片の裏面を可動側接触子に押し付けるように該接触子片が装着されることとしている。このような構成により、可動側接触子の厚みは取付用のねじの直径に関係がなくなり、より薄い材料のものでもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１ないし図６に示される実施例において説明する。図1、図２及び図３に示されている実施例の回路遮断器は、成型絶縁物製のケース１内に構成されている開閉接触子部材と、ケース１の外に構成されている開閉機構と、ケース１から突き出るように装着されたいずれかが入力側で他方が出力側の端子２及び端子３を有している。
【００１３】
開閉接触子部材は、端子２と接続されている固定側主接触子４、固定側主接触子４に着脱自在に設けられた固定側アーク接触子５、ケース１に固定されているフレーム６、ホルダー軸７によってフレーム６に回転自在に設けられた成型絶縁物製の接触子ホルダー８、コンタクト軸９によって互いに独立して回転できるように接触子ホルダー８に設けられた可動側主接触子１０及び可動側アーク接触子１１、可動側アーク接触子１１に着脱自在に設けられた可動側アーク接触子片１２、可動側主接触子１０及び可動側アーク接触子１１のそれぞれと端子３を接続する可撓リード１３並びに可動側主接触子１０及び可動側アーク接触子１１を回転付勢するばね１４を有している。上述した固定側主接触子４には接点１５がロー付けされており、可動側主接触子１０とともに可動側アーク接触子１１にも接点１６がロー付けされている。また、可動側アーク接触子片１２の平面状の開閉接触部１２ａと確実に接触できるように固定側アーク接触子５には円弧状の開閉接触部５ａが形成されている。さらに、このケース１には電流を遮断したとき発生するアークを消滅させる着脱自在の消弧装置１７が収納されており、ケース１の上部には着脱自在のカバー１ａが設けられている。なお、図２において可撓リード１３の図示は省略されている。
【００１４】
上述の可動側主接触子１０及び可動側アーク接触子１１はプレス加工が可能な程度の厚みの銅板製で、コンタクト軸９上には前述した可動側主接触子１０が複数（本実施例の場合１３個）設けられており、中央部には一対の可動側アーク接触子１１が配置されている。前述した可撓リード１３及びばね１４は個々の可動側主接触子１０及び可動側アーク接触子１１に対して独立して設けられており、全ての可動側主接触子１０はそれぞれ独立して回転する。また、一対の可動側アーク接触子１１は、先端において可動側アーク接触子片１２によって連結されているため一体となって回転するが全ての可動側主接触子１０とは独立して回転する。可動側アーク接触子片１２の開閉接触部１２ａの裏側には取付用の貫通孔を有する板状の取付脚１２ｂが一体的に形成されており、一対の可動側アーク接触子１１は取付脚１２ｂを挟むように配置されるとともに可動側アーク接触子片１２を取り付けるための貫通孔が形成されている。そして、双方の貫通孔にねじ１８を挿通してナット１９で可動側アーク接触子片１２が可動側アーク接触子１１に装着される。なお、可動側アーク接触子片１２の取付脚１２ｂは可動側主接触子１０の厚みよりやや厚く形成されているため、一対の可動側アーク接触子１１の間に１個の可動側主接触子１０を装着し効率のよい配置構成としている。
【００１５】
この実施例の回路遮断器は、図１に示されている閉路状態において、固定側アーク接触子５の円弧状の開閉接触部５ａと可動側アーク接触子片１２の開閉接触部１２ａが開離し、固定側主接触子４の接点１５と可動側主接触子１０の接点１６が接触している。開路操作が行われると開閉機構２０のクロスバー２１がレバー２２と共に反時計方向に回転し、一端において連結軸２３によってレバー２２と連結され他端においてコンタクト軸９によって接触子ホルダー８と連結されるリンク２４を介して、接触子ホルダー８が可動側主接触子１０及び可動側アーク接触子１１と共に反時計方向に回転する。
【００１６】
この回転による動作を、図３を参照して説明する。なお、図３では可動側主接触子１０の図示が省略されているが、可動側アーク接触子片１２に関する部分を除いて図３に関する以下の説明において、「可動側アーク接触子１１」は「可動側主接触子１０」をも意味する。接触子ホルダー８の反時計方向の回転により、コンタクト軸９が左方向へ変位するため可動側アーク接触子１１は、ばね１４の作用により接触子ホルダー８上でストッパ２５に接するまで時計方向に回転する。そして、図３（ａ）の閉路状態から、まず図３（ｂ）に示されているごとく、固定側アーク接触子５の円弧状の開閉接触部５ａと可動側アーク接触子片１２の開閉接触部１２ａが接触し、続いて図３（ｃ）に示されているごとく、接点１６が接点１５から開離する。さらに、図３（ｄ）に示されているごとく、開閉接触部１２ａが円弧状の開閉接触部５ａから開離し、アークは固定側アーク接触子５と可動側アーク接触子片１２との間において発生する構造となっている。なお、閉路操作が行われると、開路操作とは逆にクロスバー２１が時計方向に回転して接触子ホルダー８が時計方向に回転し、まず可動側アーク接触子片１２が固定側アーク接触子５と接触して、続いて接点１６が接点１５と接触したのち可動側アーク接触子片１２が固定側アーク接触子５から開離する。
【００１７】
このように、開路操作においてアークが発生する固定側アーク接触子５や可動側アーク接触子片１２を取り替えるときはケース１のカバー１ａを取り外して消弧装置１７を取出し、固定側アーク接触子５はねじ３２を緩めて取り外し可動側アーク接触子片１２はねじ１８を緩めて取り外して、新品と交換できる。
【００１８】
以上説明した実施例では、一対の可動側アーク接触子１１の間に挟まれるように取付脚１２ｂを配置し、ねじ１８とナット１９によって可動側アーク接触子片１２を可動側アーク接触子１１に取り付けるようにしている。他の実施例としては、図４（ａ）に示されているごとく可動側アーク接触子片１２’の一対の取付脚１２’ｂの間に１個の可動側アーク接触子１１を挟むようにして取り付けたものや、図４（ｂ）に示されているごとく一対の取付脚１２’ｂの間に１個の可動側アーク接触子１１を挟み、さらに取付脚１２’ｂの外側に可動側アーク接触子１１を配置してこれらを諸にねじで締め付けたものや、図４（ｃ）に示されているごとく可動側アーク接触子片１２”の一つの取付脚１２”ｂに１個の可動側アーク接触子１１を取り付けたものでもよい。また、図４（ｄ）に示されているごとくナット１９の代わりにめねじ２６を可動側アーク接触子片の取付脚又は可動側アーク接触子に形成してもよい。
【００１９】
さらに、他の実施例として図５に示されているように可動側アーク接触子片１２の代わりに裏面におねじ２７を装着した可動側アーク接触子片２８を用いて、おねじ２７の両側に可動側アーク接触子１１を配置し可動側アーク接触子１１を両側から抱え込むようにコ字状に曲げられたワッシャ２９を介して可動側アーク接触子１１を可動側アーク接触子片２８の裏面に接触させて取り付けるようにしたものでもよい。この場合もおねじ２７の直径が可動側主接触子１０の厚みよりやや大きいものを使用すれば一対の可動側アーク接触子１１の間に可動側主接触子１０を配置できる。
【００２０】
さらに、図５の変形した実施例として図６に示されているように、一対の可動側アーク接触子１１の代わりに図６（ｂ）に示されているごとく逆Ｕ字状に曲げられた可動側アーク接触子３０や、図６（ｃ）に示されているごとくリング状の屈曲部を有する可動側アーク接触子３１の、いずれも屈曲部におねじ２７を挿入してナットによって可動側アーク接触子片２８の裏面と可動側アーク接触子３０又は可動側アーク接触子３１とを接触させて取り付けるようにしたものでもよい。
【００２１】
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、あくまでも例示であって、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。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した形態で実施され、固定側接触子と、回転自在に設けられた可動側接触子と、表面に固定側接触子との開閉接触部を有し裏面に取付脚を備え可動側接触子に着脱自在に装着される接触子片を備えた回路遮断器において、接触子片の取付脚と可動側接触子は該可動側接触子の回転方向と直交する方向に配置されるねじによって一体化されることとしたため、可動側接触子は開閉アークによって消耗する接触子片の取付けに関して厚みを気にすることなく板金加工で製造できる薄い材料のものを使用できるため、通電性能が優れる上、製造が簡単で安価な回路遮断器を提供できるという効果を奏する。
【００２３】
なお、接触子片の取付脚をねじ部材にして、該ねじ部材の両側に可動側接触子が平行するように配置し、ねじ部材によって接触子片の裏面を可動側接触子に押し付けるように該接触子片が装着されるようにしても同様の効果を奏する。このような構成により、可動側接触子の厚みは取付用のねじの直径に関係がなくなり、より薄い材料のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回路遮断器の実施例の側面断面図である。
【図２】図１の回路遮断器の開閉接触子部分を正面から見た図である。
【図３】図１の回路遮断器の開離過程を説明する部分図である。
【図４】他の実施例の可動側接触子片を説明する図である。
【図５】さらに他の実施例の可動側接触子片を説明する図である。
【図６】さらに他の実施例の可動側接触子片を説明する図である。
【図７】従来の回路遮断器の側面断面図である。
【図８】図７の回路遮断器の開閉接触子部分を正面から見た図である。
【図９】図７の回路遮断器の可動側接触子片の分解図である。
【符号の説明】
１ ケース、１ａ カバー、２，３ 端子、４ 固定側主接触子、５ 固定側アーク接触子、５ａ 円弧状の開閉接触部、６ フレーム、７ ホルダー軸、８ 接触子ホルダー、９ コンタクト軸、１０ 可動側主接触子、１１，３０，３１可動側アーク接触子、１２，１２’，１２”，２８ 可動側アーク接触子片、１２ａ 開閉接触部、１２ｂ，１２’ｂ，１２”ｂ 取付脚、１３ 可撓リード、１４ ばね、１５，１６ 接点、１７ 消弧装置、１８，３２ ねじ、１９ ナット、２０ 開閉機構、２１ クロスバー、２２ レバー、２３ 連結軸、２４ リンク、２５ ストッパ、２６ めねじ、２７ おねじ、２９ ワッシャ

Claims (4)

1. 固定側接触子と、回転自在に設けられた可動側接触子と、表面に前記固定側接触子との開閉接触部を有し裏面に取付脚を備え前記可動側接触子に着脱自在に装着される接触子片を備えた回路遮断器において、前記接触子片の取付脚と前記可動側接触子は該可動側接触子の回転方向と直交する方向に配置されるねじによって一体化されることを特徴とする回路遮断器。
2. 前記取付脚を挟むように前記可動側接触子を配置したことを特徴とする請求項１の回路遮断器。
3. 前記可動側接触子は可動側アーク接触子であって該可動側アーク接触子と併設される可動側主接触子を有し、前記取付脚の厚みは前記可動側主接触子の厚みより厚いことを特徴とする請求項２の回路遮断器。
4. 固定側接触子と、回転自在に設けられた可動側接触子と、表面に前記固定側接触子との開閉接触部を有し裏面に取付脚を備え前記可動側接触子に着脱自在に装着される接触子片を備えた回路遮断器において、
   前記取付脚はねじ部材であって該ねじ部材の両側に前記可動側接触子が平行するように配置され、前記ねじ部材によって前記接触子片の裏面を前記可動側接触子に押し付けるように該接触子片が装着されることを特徴とする回路遮断器。

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