JP4593248B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

この発明は回路遮断器に関し，特に，接点装置が溶着した場合に外部から接点が溶着したことを視認可能な回路遮断器に関するものである。

図１は従来の回路遮断器の側断面図であり，回路遮断器が閉極状態を示す。図２は，図１の回路遮断器が開極状態であるときを示す側断面図である。図３は，図１の回路遮断器の接点装置を閉極する方向，即ちハンドルをＯＮ方向に保持した状態でのトリップ状態を示す側断面図である。図４は，図１の回路遮断器の接点装置を構成する可動接触子と固定接触子が溶着した状態でのトリップ状態を示す側断面図である。図５は，図１の回路遮断器のクロスバーに可動接触子を組み込んだ状態を示す斜視図である。

図１〜図５において，１はカバー，２は基台であり，いずれも合成樹脂で形成され，回路遮断器の絶縁筐体（器体）を構成している。３はハンドルであり，該器体の外部から開閉機構に作用し回路遮断器の接点装置の開極もしくは閉極をおこなう。４は基台２に固定された固定接触子であり，固定接点６が固着されている。７は可動接触子であり，固定接点６に対向して接離する可動接点８が固着されている。

９は接点ばねであり，基台２の凹部２ａと可動接触子７間に装着され，可動接触子７を固定接触子４から開離する方向に付勢する。３０は絶縁材で形成されたクロスバーであり，図５に示すように可動接触子７を脱落防止して組み付けてあり，基台２に設けられた溝２ｂ内を可動接点８が固定接点６に対向して接離する方向に摺動する。

１１はリンクであり，一端部はハンドル３にリンク軸１２で軸支され，他端部はローラ連結軸４０により軸支されたローラ軸４１によりクロスバー３０のローラ当接部３０ｄと接離自在に当接する。１４は爪片であり，ハンドル３の回転軸１５に一端部を軸支され，かつ爪片先端部１４ａがローラ軸４１に当接する。１６は作動板であり，軸１７で回転自在に軸支され，一端部は前記爪片先端部１４ａに当接する。なおハンドル３と，リンク１１と，リンク軸１２と，ローラ軸４１と，ローラ連結軸４０と，クロスバー３０と，爪片１４とにより開閉機構が構成されている。１９は電磁石装置であり，可動鉄片２０を有する。図1に示す状態においては，ハンドルはＯＮ位置にある。

クロスバー３０は，図５に詳細構造を示すように，絶縁材で形成され，可動接触子７の脱落を防止し保持するための□状の貫通孔３０ａと，可動接触子７の抜けを防止し回動自在に保持する突起３０ｂが複数形成され，全極に併設されたそれぞれの可動接触子７の略中央部を可動軸受け７ａで突起３０ｂに係支している。３０ｅは連結部材３１を連結する引掛け部である。なお，クロスバー３０は基台２に形成された溝部２ｂ内を可動接点８が固定接点６に対向して接離する方向，すなわち図１において上下方向に摺動する。３１はリンク軸１２とクロスバー３０の引掛け部３０ｅを連結する連結部材であり，連結部材３１には両端に連結用の穴を設け一端部の穴３１ａは，ハンドルを外部からＯＮ状態に保持した状態においても，異常電流発生時には可動接点８の開極を阻害することがないように長穴としたものである。

この回路遮断器においては，接点が閉極状態になっている図１において，ハンドル３をＯＦＦ方向（時計方向）に倒せば，ハンドル3とリンク１１とリンク軸１２とローラ軸４１で構成されるリンク機構がくの字状に屈曲され，クロスバー３０は接点ばね９の付勢力により可動接触子７と共に図１において上方向に押し上げられ，可動接点８が固定接点６から開離され，図２に示す開極状態となる。

図１に示す閉極状態で回路に異常電流が流れると，電磁石部１９により可動鉄片２０が固定鉄心２１に吸引され，可動鉄片２０の作動部２０ａが作動板１６の作動部１８を蹴ることにより，作動板１６が軸１７を中心に反時計方向に回動し，作動板１６と爪片１４との係合が外れ，ローラ軸４１はクロスバー３０のローラ当接部３０ｄから外れる。クロスバー３０は，接点ばね９の付勢力により可動接触子７とともに接点開離方向に押し上げられ，可動接点８が固定接点６から開離され，図２に示すようにハンドル３およびリンク機構はＯＦＦ状態の位置になり自動引き外しを完了する。

同様に，ハンドルを外部からＯＮ状態に保持した状態においても，異常電流発生時には図３に示すようにクロスバー３０の引掛け部３０ｅが連結部材３１の長穴３１ａ内を，接点閉極状態の位置(図１に示す位置)から可動接点８の開極を阻害することなく移動する。

図４は，閉極状態で回路に異常電流が流れ，可動接点８と固定接点が溶着した状態で，作動板１６と爪片１４との係合が解除されて，可動接点８が固定接点６から開離しない場合をしめす。この状態において，図４に示すように作動板１６と爪片１４との係合が解除されると，ローラ軸４１はクロスバー３０のローラ当接部３０ａから外れ，ハンドル３は，図示しないハンドルばねの付勢力によりＯＦＦ方向（時計方向）へ駆動されるが，可動接点８と固定接点６の溶着力により固定されたクロスバー３０の引掛け部３０ｅとリンク軸１２を，連結部材３１で連結しているため，ハンドル３はＯＦＦ位置まで移動できずＯＮ位置とＯＦＦ位置の中間位置で停止する。
特開２００２−１１００１９号 （第９図）

しかしながら，上記のような従来の回路遮断器は，可動接点と固定接点が溶着状態にあることを表示するために連結部材３１が必要であり，製造コストが高くなるという課題があった。

そこで本件の発明の目的とするところは，可動接点と固定接点が溶着状態にあることを，上記連結部材３１のような部品を使用することなく，安価に表示することができる回路遮断器を得ることである。

上述の目的を達成するために，本発明の請求項１では，カバーと基台からなる器体と，該器体内に配設されるフレームに回動自在に軸支されるとともに弾性部材により一方向に常時付勢され，前記器体から操作部が突出するハンドルと，該ハンドルの回動操作により器体内に収容された固定接触子と可動接触子からなる接点装置を開極もしくは閉極駆動する開閉機構と，該接点装置部に過電流が流れると動作し開閉機構に作用し接点装置を開極する引外し機構とを備えた回路遮断器において，前記開閉機構は，少なくとも，一端がハンドルに軸支され，他端にはローラ軸と該ローラ軸を回動自在に軸支し一端もしくは両端を前記フレームの外側に突出させたローラ連結軸を設けた，ハンドルの回動動作に連動して動作するリンク部材を備えるとともに，フレームには，該ローラ連結軸のハンドル回動操作に伴って移動する移動軌跡を逃げた開口部が設けられ，前記固定接触子と可動接触子からなる接点装置のうち可動接触子を保持するとともに器体内に配設されて弾性部材により常に開極方向に付勢され前記ローラ軸と当接するローラ当接部と前記ローラ連結軸が引掛かるローラ連結軸引掛部とを設けたクロスバーとを備え，前記ハンドルを接点装置を閉極する方向に回動操作した場合，リンク部材に設けられたローラ軸が前記クロスバーを押圧して接点装置を閉極し，異常電流により接点装置が溶着した場合には前記ローラ連結軸がローラ連結軸引掛部に引掛り，ハンドルの開極方向への付勢力に打ち勝ちハンドル操作部の位置を所定の位置に規制保持するものであって，さらに，前記開口部は，前記接点装置が溶着していない状態でハンドルの操作により接点装置を閉極（ＯＮ）または開極（ＯＦＦ），またはトリップ動作する際において，前記フレームの開口部はクロスバーとローラ連結軸とローラのいずれの干渉もないよう開口されるとともに，開口部の一部には，接点装置を閉極（ＯＮ）または開極（ＯＦＦ）動作をさせる際に前記ローラ連結軸が移動するガイド部を設けるとともに，前記接点装置が溶着した場合には，ハンドルの開極方向への付勢力に打ち勝つようローラ連結軸を支持するローラ連結軸支持部を設け，前記ガイド部とローラ連結軸支持部は段階的に連続して設けられたことを特徴として回路遮断器を提供したものである。
これにより従来のような連結部材を使用することなく，接点の溶着に係る表示を，安価に行う開閉機構を構成することができる。

また，回路遮断器がOFFまたはTRIPした状態においては，前記ローラ連結軸と前記ガイド部のクリアランスが十分にあるため不要な干渉をすることがなく回路遮断器は確実に開極でき，前記接点装置が溶着した状態では，前記ローラ連結軸支持部と前記ローラ連結軸のクリアランスを調整することにより，前記ハンドルの停止位置の調整が容易な回路遮断器を提供したものである。

また請求項２では，前記クロスバーに設けられたローラ連結軸引掛部の，開閉機構がＯＮまたはＯＦＦ動作をするときに前記ローラ連結軸が移動する方向と直交する方向の長さは，フレームに設けられた開口部においてローラ連結軸が移動可能な前記ローラ連結軸が移動する方向と直交する方向の移動距離の大きさと略等しく設けられ，前記ローラ連結軸がクロスバーのローラ連結軸引掛部から外れないように設けられたことを特徴として，請求項２記載の回路遮断器を提供したものである。
これにより，ローラ連結軸が，クロスバーのローラ連結軸引掛部から外れないように設けることができ，該ローラ連結軸が，ローラ連結軸引掛部から外れてしまい，正常に開閉機構が開閉動作できなくなることがない回路遮断器を提供することができる。

このような請求項１〜２の発明によれば，可動接点と固定接点が溶着状態にあることを，上記連結部材３１のような部品を使用することなく，安価に表示することができる回路遮断器を安価に提供することができる。

以下，この発明の実施例について図を参照しながら説明する。図６は回路遮断器の外観斜視図，図７は回路遮断器が閉極状態を示す内部側断面図，図８は，図７の回路遮断器が開極状態であるときを示す側断面図である。図９は，図７の回路遮断器のハンドルをＯＮ方向に保持した状態でのトリップ状態を示す側断面図である。図１０は，図７の回路遮断器の接点が溶着した状態でのトリップ状態を示す側断面図である。図１１は，図７の回路遮断器の開閉機構を分解した斜視図である。

図６〜図１１において１〜２１は上記従来装置と同様なものであり，その説明を省略する。５０はクロスバーであり，図１１に詳細構造を示すように，絶縁材で形成され，可動接触子７の脱落を防止し保持するための略四角状の貫通孔５０ａと，可動接触子７の抜けを防止し回動自在に保持する突起５０ｂが複数形成され，全極に併設されたそれぞれの可動接触子７の略中央部を可動軸受け７ａで突起５０ｂに係支している。５０ｄはローラ軸４１が当接するローラ当接部である。また，５０ｅはフレームから突出したローラ連結軸４０と引っ掛かるローラ連結軸引掛部である。なお，クロスバー５０は基台２に形成された溝部２ｂ内を可動接点８が固定接点６に対向して接離する方向，すなわち図７において上下方向に摺動する。５１は基台に固着されるフレームであり，ハンドル３と爪片１４と作動板１６を回転自在に軸支し，この軸方向の側面の少なくとも一方または両方には，開口部５１ａがある。両方に開口がある例を図１２に示す。ハンドル３は，その操作部３ａが器体の外部に突出し，器体の外部から回路遮断器の開閉操作を行なうことができるように設けられている。リンク１１は一端部をハンドル３にリンク軸１２で軸支され，他端部にはローラ軸４１をローラ連結軸４０で軸支し，フレーム５１の内側に配置される。ローラ連結軸４０の一端または両端は開口部５１ａからフレーム５１の外側へ突出しており，ローラ連結軸引掛部５０ｅの下側に位置する。

この回路遮断器においては，接点が閉極状態になっている図７において，ハンドル３をＯＦＦ方向（時計方向）に倒せば，ハンドル３とリンク１１とリンク軸１２とローラ軸４１で構成されるリンク機構がくの字状に屈曲され，クロスバー５０は接点ばね９の付勢力により可動接触子７と共に図７において上方向に押し上げられ，可動接点８が固定接点６から開離され，図８に示す開極状態となる。

図７に示す閉極状態で回路に異常電流が流れると，電磁石部１９により可動鉄片２０が固定鉄心２１に吸引され，可動鉄片２０の作動部２０ａが作動板１６の作動部１８を蹴ることにより，作動板１６が軸１７を中心に反時計方向に回動し，作動板１６と爪片１４との係合が外れ，ローラ軸４１はクロスバー５０のローラ当接部５０ｄから外れる。クロスバー５０は，接点ばね９の付勢力により可動接触子７とともに接点開離方向に押し上げられ，可動接点８が固定接点６から開離され，図２に示すようにハンドル３およびリンク機構はＯＦＦ状態の位置になり自動引き外し（TRIP）を完了する。

なお，これら開閉機構のＯＮ,ＯＦＦ,TRIP動作は，開口部５１ａが，フレーム５１とクロスバー５０とローラ連結軸４０とローラ軸４１のいずれか２つ以上の干渉がないよう開口されているため，無理なく円滑にできる。

また，開閉機構がＯＮまたはＯＦＦ動作をするときにローラ連結軸４０が移動する方向と直交する方向において，前記クロスバー５０に設けられたローラ連結軸引掛部５０ｅの長さは，フレーム５１に設けられた開口部５１ａにおいてローラ連結軸４０が移動可能な前記ローラ連結軸が移動する方向と直交する方向の移動距離の大きさと略等しく設けられ，ローラ連結軸４０がクロスバー５０のローラ連結軸引掛部５０ｅから外れないように設けられているため，いかなる場合でもローラ連結軸４０はローラ連結軸引掛部５０ｅから外れてしまうことがなく，クロスバー５０の開極動作を阻害したり，ローラ軸４１とローラ当接部５０ｄの係合が正常にできず，正常に再閉極できなくなることはない。

図１０は，閉極状態で回路に異常電流が流れ，可動接点８と固定接点６が溶着した状態で，作動板１６と爪片１４との係合が解除されて，可動接点８が固定接点６から開離しない場合をしめす。この状態において，図１０に示すように作動板１６と爪片１４との係合が解除されると，ローラ軸４１はクロスバー５０のローラ当接部５０ａから外れ，ハンドル３は，図示しないハンドルばねの付勢力によりＯＦＦ方向（時計方向）へ駆動されるが，可動接点８と固定接点６の溶着力により固定されたクロスバー５０のローラ連結軸引掛部５０ｅとフレーム５１の開口部５１ａの一部であるローラ連結軸支持部５１ｂによりローラ連結軸４０の動作が規制されるため，ハンドル３はＯＦＦ位置まで移動できずＯＮ位置とＯＦＦ位置の中間位置で停止する。

なお，回路遮断器が開極状態のときにローラ連結軸４０が位置するフレーム５１のガイド部５１ｃはローラ連結軸支持部５１ｂよりも，開閉機構がＯＮ・ＯＦＦ動作をするときにローラ連結軸４０が移動する方向と直交する方向へ大きく開口されているため，開閉機構がＯＦＦやTRIPするときには，ローラ連結軸４０とフレームのクリアランスには十分な余裕があるためハンドル３は確実にＯＦＦ位置へ回動できるとともに，回路遮断器は確実に開極でき，可動接点８と固定接点６が溶着した状態ではローラ連結軸４０の水平方向への動きを最小限に規制し，ハンドル３がＯＮ位置とＯＦＦ位置の中間位置で停止することができる。

この結果，ハンドル３により，トリップ状態であることを表示できるとともに，接点溶着状態であることが表示されることとなり，開極状態であるとの誤認を防止できる。また，本方法によれば，従来の構成部品，すなわちクロスバーやリンクやフレームなどから部品を増やす必要がなく，形状を変更するのみでよいから，コストが増加することがない。

本件の発明の実施例として３極の回路遮断器の例を示したが，１極や２極の回路遮断器に適用を行うことにより，電路の異常により，機構はトリップ状態であっても，可動接点と固定接点が溶着している場合は，ハンドルが所定の位置，すなわちＯＮとＯＦＦの中間位置に停止して，接点が開いているとの誤認を防止できる回路遮断器を安価に提供でき，安全性が向上できる可能性がある。

従来の回路遮断器が接点閉状態である構造図。 従来の回路遮断器が接点開状態である構造図。 従来の回路遮断器のハンドルをＯＮ拘束してトリップしたときの図。 従来の回路遮断器が接点溶着をおこしてトリップした状態の図。 従来の回路遮断器のクロスバーと可動接触子の組み合わせ図。 回路遮断器の外観図。 本件発明の回路遮断器が接点閉状態である構造図。 本件発明の回路遮断器が接点開状態である構造図。 本件発明の回路遮断器のハンドルをＯＮ拘束してトリップしたときの図。 本件発明の回路遮断器が接点溶着状態でトリップしたときの図。 本件発明の回路遮断器の開閉機構を分解した斜視図。 フレームの両側に開口がある場合の図。

符号の説明

１ カバー
２ 基台
３ ハンドル
４ 固定接触子
６ 固定接点
７ 可動接触子
８ 可動接点
９ 接点ばね
１１ リンク
１２ リンク軸
１４ 爪片
１６ 作動板
２０ 可動鉄片
４０ ローラ連結軸
４１ ローラ軸
５０ クロスバー
５１ フレーム

Claims (2)

1. カバーと基台からなる器体と，該器体内に配設されるフレームに回動自在に軸支されるとともに弾性部材により一方向に常時付勢され，前記器体から操作部が突出するハンドルと，該ハンドルの回動操作により器体内に収容された固定接触子と可動接触子からなる接点装置を開極もしくは閉極駆動する開閉機構と，該接点装置部に過電流が流れると動作し開閉機構に作用し接点装置を開極する引外し機構とを備えた回路遮断器において，
   前記開閉機構は，少なくとも，一端がハンドルに軸支され，他端にはローラ軸と該ローラ軸を回動自在に軸支し一端もしくは両端を前記フレームの外側に突出させたローラ連結軸を設けた，ハンドルの回動動作に連動して動作するリンク部材を備えるとともに，
   フレームには，該ローラ連結軸のハンドル回動操作に伴って移動する移動軌跡を逃げた開口部が設けられ，
   前記固定接触子と可動接触子からなる接点装置のうち可動接触子を保持するとともに器体内に配設されて弾性部材により常に開極方向に付勢され前記ローラ軸と当接するローラ当接部と前記ローラ連結軸が引掛かるローラ連結軸引掛部とを設けたクロスバーとを備え，
   前記ハンドルを接点装置を閉極する方向に回動操作した場合，リンク部材に設けられたローラ軸が前記クロスバーを押圧して接点装置を閉極し，異常電流により接点装置が溶着した場合には前記ローラ連結軸がローラ連結軸引掛部に引掛り，ハンドルの開極方向への付勢力に打ち勝ちハンドル操作部の位置を所定の位置に規制保持するものであって，さらに，
   前記開口部は，前記固定接触子と前記可動接触子が溶着していない状態でハンドルの操作により接点装置を閉極（ＯＮ）または開極（ＯＦＦ），またはトリップ動作する際において，前記フレームの開口部はクロスバーとローラ連結軸とローラ軸のいずれの干渉もないよう開口されるとともに，開口部の一部には，接点装置を閉極（ＯＮ）または開極（ＯＦＦ）動作をさせる際に前記ローラ連結軸が移動するガイド部を設けるとともに，前記固定接触子と前記可動接触子が溶着した場合には，ハンドルの開極方向への付勢力に打ち勝つようローラ連結軸を支持するローラ連結軸支持部を設け，前記ガイド部とローラ連結軸支持部は段階的に連続して設けられたことを特徴とする回路遮断器。
2. 前記クロスバーに設けられたローラ連結軸引掛部の，開閉機構がＯＮまたはＯＦＦ動作をするときに前記ローラ連結軸が移動する方向と直交する方向の長さは，フレームに設けられた開口部においてローラ連結軸が移動可能な前記ローラ連結軸が移動する方向と直交する方向の移動距離の大きさと略等しく設けられ，前記ローラ連結軸がクロスバーのローラ連結軸引掛部から外れないように設けられたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
   
   

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