JP5150921B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

この発明は，配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関し，特に，消弧性能を高めるために可動接触子に消弧部材を備えた回路遮断器に関するものである。

負荷機器等に電源を供給する電路においては，通常，配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器を設置している。手動で電源を投入もしくは遮断する場合には，回路遮断器に設けられる操作ハンドルを操作することによって，該操作ハンドルとリンク機構などにより接続された開閉機構部ならびに開閉機構部と接続された接点装置が駆動され，該接点装置に備えられた固定接触子並びに平板上の可動接触子が開極もしくは閉極されて，電源の投入もしくは遮断が行なわれる。また，電路に過電流や短絡電流などの異常電流が発生した場合には，回路遮断器に設けられた過電流検出部や短絡電流検出部により該異常電流が検出されて，前記過電流検出部や短絡電流検出部が開閉機構部に作用することにより，接点装置が開駆動され，可動接触子が開極されて，電源が遮断される。

前記異常電流により可動接触子が固定接触子から開極する場合，特に短絡電流が発生して開極する場合には，負荷に流れる大電流が遮断され，可動接触子と固定接触子に設けられた接点間には，アーク放電が生ずる。このアーク放電はアーク放電周辺の導電性部分に拡大する性質があり，接点装置においては,可動接触子や固定接触子の導電性部分に拡大する。特に，可動接触子における接点近傍の部分には拡大しやすい。

アーク放電が生ずると，短時間の間に大きなエネルギーが発生するため，可動接触子ならびに固定接触子は高温，高圧の雰囲気に晒される。このため，銅材料で形成される各々の接触子は溶損し，アークエネルギーの大きさによっては，可動接触子が変形したり，可動接触子の機械的強度が減少して，正規の開閉性能や遮断性能が発揮できなくなるおそれがある。

このため，従来から，可動接触子に保護部材を設けて，アーク放電から可動接触子を保護するものが開示されている。

特許文献１においては，可動接触子の接点近傍に絶縁物を配置することで，遮断性能を向上させることが示されている。また，絶縁物の可動接触子への取付けは，接点周囲を覆う形状とした絶縁物を，接触子と絶縁物を貫通させたピンでカシメによって固定することが開示されている。

また，特許文献２においては，可動接触子に保護カバーを取り付けることで，高温のガス流が可動接触子を直撃することを防止できることが示されている。また，保護カバーの可動接触子への取り付けは，保護カバーと可動接触子に凹凸部の組を離れた位置に設けて嵌め込む方法が開示されている。

特開昭５７−１３０３２９ 特開２００５−３５３４０４

可動接触子への絶縁物の取付けや，保護カバーの取り付けにより，アーク放電から可動接触子が保護され，遮断性能が向上する反面，当該絶縁物や保護カバーの可動接触子への装着が不十分な場合や外れが生じた場合には，消弧性能を向上させる効果が十分得られなくなる他,回路遮断器を開路状態から閉路状態にする場合に，可動接触子と固定接触子との間に絶縁物や保護カバーが挟まり，電路の通電が不能となるおそれがある。

そこで，絶縁部材の可動接触子への装着を確実なものとするために,特許文献１においては，ピンを用いてかしめることにより装着を確実なものとしている。また，特許文献２においては，保護カバーの可動接触子への取り付けは，保護カバーと可動接触子に凹凸部の組を離れた位置に設けて嵌め込むことにより装着を確実なものとしている。

しかしながら，絶縁部材の可動接触子への装着にあたり，ピン部材が必要であるため，部品点数が増加し，なおかつ，可動接触子には，後加工により，当該ピンが嵌め込まれる穴を形成する必要が生ずる。また，可動接触子には，同じく後加工により保護カバーを取り付けるための貫通穴やプロジェクション加工により凸部を形成する必要が生ずる。

このため，部品点数の増大や部品の加工工程の増加，また，組み立て工数の増加が生じ，遮断性能は向上するもののコストアップにつなが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，前記絶縁部材や保護カバーなどの消弧部材を可動接触子に確実に，しかもワンタッチで装着を行なうことができるとともに，可動接触子の後加工や装着に伴う工数を増加させずとも，回路遮断器の消弧性能の向上を行なうことができる可動接触子と消弧部材を備えた回路遮断器を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために，本発明の請求項１では，
電路に設置されて，操作ハンドルの操作もしくは電路に発生した異常電流の検出により，固定接触子並びに平板上の可動接触子を備えた接点装置が駆動され，電路の遮断もしくは投入を行なう回路遮断器であって，
前記可動接触子には，異常電流によるアーク放電の熱を受けて熱分解ガスを発生し消弧性能を高める樹脂製の消弧部材が設けられ，
前記消弧部材は，前記可動接触子の固定接触子と対向する側ならびに側面を覆い，該可動接触子を挟持するよう略コの字状に形成されて，
なおかつ，脱落防止手段として，
可動接触子には，該可動接触子の板厚に比べて大きな幅を有して板厚方向に突出した接点を設け，消弧部材には，前記固定接点の突出部に係合する略コの字状の両側面部の一部を延出して形成した第一の係合部と，可動接触子を抱えるよう前記略コの字状の両側面部からそれぞれ向い合うよう可動接触子の板厚方向に延出した第二の係合部とを設けて，
前記可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴として回路遮断器を提供したものである。

この構成によれば，可動接触子の所定の位置に，樹脂性の消弧部材を嵌め込むだけで装着が完了する。可動接触子については，従来必要であった，絶縁部材をかしめるためのピンを貫通させる穴や，保護カバーと対応させて設けられる凹凸の組部の形成を後加工にて設ける必要がなくなり，また，絶縁部材の装着時に必要であったピンで固定する作業工程が不要となる。このため，部品点数の増大や部品の加工工程の増加，また，組み立て工数の増加なく可動接触子に消弧部材を備えて，回路遮断器の消弧性能を向上させることができる。

また，請求項２による回路遮断器は，請求項１において，さらに，前記第二の係合部の一部をテーパー状に形成して，可動接触子への消弧部材の嵌め合わせ時に，略コの字状の両側面部が該可動接触子と当接することにより広がりやすくなるよう前記可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴として回路遮断器を提供したものである。この構成によれば，可動接触子の所定の位置に，テーパー状の係合部をあてがい，押圧することにより，略コの字状の両側面部が広がり，ワンタッチで装着が完了する。

また，請求項３による回路遮断器は，消弧部材の脱落防止手段として，
更に，可動接触子に，前記消弧部材の固定接触子と対向する面が嵌り込む凹部を設けて構成したことを特徴とするものである。この構成によれば，該凹部に消弧部材の固定接触子と対向する面が嵌り込むことにより，可動接触子の長手方向へのずれを規制でき，請求項１もしくは請求項２記載の係合部と相まって，消弧部材の可動接触子への装着状態をより確実なものにすることができる。

また，請求項４による回路遮断器は，前記消弧部材の脱落防止手段として，請求項１記載の第二の係合部に代えて，前記略コの字状の一方の側面部から他方の側面部の方向に，係合部を可動接触子の板厚分延出し，さらに該係合部の端部には，前記他方の側面部側の可動接触子と引掛かる引掛部を形成して，前記可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴とするものである。この構成によれば，請求項１記載の第二の係合部と比べて，可動接触子を抱え込む部分の長さを増やして可動接触子との接触面積を増加させることにより，可動接触子の囲い込みがより強固に行なえるようになり，消弧部材の可動接触子への装着状態をさらに確実なものにすることができる。

また，請求項５による回路遮断器は，前記消弧部材の脱落防止手段として，
前記可動接触子に設けられた接点の，該可動接触子の板厚方向に突出した部分に，
前記第一の係合部の広がりを規制する広がり防止部を形成して可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴としたものである。この構成によれば，第一の係合部の広がりを防止できるため，該第一の係合部が接点の突出した部分から外れて脱落することを防止でき，消弧部材を可動接触子により確実に装着状態とせしめることができる。

本発明によれば，可動接触子と消弧部材の構造を，可動接触子への消弧部材の装着を行ないやすくして，しかも，部材の後加工や他の部材の必要がないように構成することによって，消弧部材を可動接触子に確実に，しかもワンタッチで装着できるとともに，可動接触子の後加工や装着に伴う工数を増加させずとも，回路遮断器の消弧性能の向上を行なうことができる可動接触子と消弧部材を備えた回路遮断器を提供することができる効果がある。

以下，本発明の実施の形態に係る回路遮断器について図面を参照しながら説明する。
図１は，本発明の実施の形態に係る回路遮断器１００の電源側から見た場合の，筐体を構成するカバーを外した概略斜視図である。

該回路遮断器１００は，操作ハンドル１０１を操作することによって，該操作ハンドルとリンク機構などにより接続された開閉機構部１０２が駆動され，さらに該開閉機構部１０２と接続された接点装置１０３が駆動される。

接点装置１０３は，一端に接点が設けられた可動接触子１０４と，該可動接触子１０４と対向配置されて，同じく一端に接点が設けられた固定接触子を備えている。このうち，固定接触子は回路遮断器１００のケースに配設され，可動接触子１０４は開閉機構部１０２に備えられるクロスバー１０５に装着されて，該クロスバー１０５が，前記操作ハンドルの操作に連動して回動することにより，可動接触子１０４と固定接触子とが開閉駆動される。

電路に過電流や短絡電流などの異常電流が発生した場合には，回路遮断器１００に設けられたバイメタルなどの熱動素子を用いて構成された過電流検出部１１０や，電磁枠と該電磁枠に吸引される可動鉄片を筐体内の電路を囲むように設けられて，短絡電流に起因する電磁誘導により駆動する電磁式の短絡電流検出部により該異常電流を検出して，過電流検出部１１０や短絡電流検出部が開閉機構部１０２に設けられた作動板１０７に当接作用することにより，接点装置１０３が開駆動され，可動接触子１０４が開極されて，電源が遮断される。

また，消弧室１０６には，図示していないが，可動接触子１０４の開閉軌跡を逃げた形状で，デアイオングリッドタイプの消弧装置が配置される。該消弧装置は，発生したアーク放電をグリッド内部に引き込むことによりアーク放電を分断し，消弧性能の向上を行なう。

次に，可動接触子と消弧部材の説明を行なう。まず，第一の実施の形態を図２乃至図５に示した。

図２には，可動接触子１０４と消弧部材２００の斜視図を示している。可動接触子１０４には，一端に接点１０４１が設けられている。該接点１０４１は，可動接触子１０４の板厚に比べて大きな幅を有しており，１０４１ａは板厚方向に突出した部分である。該１０４１ａは，可動接触子１０４の板厚方向の両側に突出している。また，１０４５は，前記クロスバーに可動接触子１０４を軸支させるための穴である。

消弧部材２００は，その外形が略コの字状に形成されており，該略コの字状の両側面部２０３にて，可動接触子１０４を挟持するように装着される。また，消弧部材２００を可動接触子１０４に装着した場合に，該消弧部材２００が脱落することを防止する手段を設けている。脱落防止手段の一つは，前記両側面部２０３の一部を延出して，前記接点１０４１の突出部分１０４１ａに係合する第一の係合部である。もう一つは，可動接触子１０４を抱えるよう，前記略コの字状の両側面部２０３から可動接触子の板厚方向にそれぞれ向い合うよう延出した第二の係合部である。

図３は，消弧部材２００を可動接触子１０４に装着する場合の説明図である。まず，消弧部材２００を，可動接触子１０４の図中下方から差し入れ，前記第一の係合部２０１で可動接触子１０４を挟み込む。また，この状態においては，前記第二の係合部２０２が可動接触子１０４と当接している。

次に，図４に示したように，各々の第二の係合部２０２を広げながら，消弧部材２００を図中上方に押し込んでいく。このとき，消弧部材２００は，図３においてＡで示した部分を中心として回転していく。

そして，図５に示したように，消弧部材２００が可動接触子１０４に装着される。この状態では，第一の係合部２０１が，接点１０４１の突出部１０４１ａと係合し，第二の係合部２０２が，可動接触子１０４を抱えるように係合することにより，消弧部材２００が図中下方向に脱落する恐れがなくなる。

また，消弧部材２００の素材は，ポリエステル樹脂材を用いて構成しており，アーク放電の熱を受けて熱分解ガスを発生する。なお，このほか，消弧部材２００を，シリコン樹脂材，フッ素樹脂材など熱分解ガスを発生する樹脂材で構成してもよい。

このような構成によれば，可動接触子１０４の所定の位置に，消弧部材２００を嵌め込むだけで装着が完了する。可動接触子１０４については，従来必要であった，絶縁部材をかしめるためのピンを貫通させる穴や，保護カバーと対応させて設けられる凹凸の組部の形成を後加工にて設ける必要がなくなり，また，絶縁部材の装着時に必要であったピンで固定する作業工程が不要となる。このため，部品点数の増大や部品の加工工程の増加，また，組み立て工数の増加なく可動接触子１０４に消弧部材２００を備えて，回路遮断器１００の消弧性能を向上させることができる。

次に第二の実施の形態を図６乃至図８を用いて説明する。図６には，可動接触子１０４と消弧部材２００の斜視図を示している。第一の実施の形態と異なる特徴部分は，消弧部材２００の第二の係合部２０２の一部をテーパー状（２０２１）に形成した点である。図７には，消弧部材２００を，可動接触子１０４の図中下方から差し入れ，前記第一の係合部２０１で可動接触子１０４を挟み込んだ図を示している。この状態で，消弧部材２００の図中Ｂで示した部分を可動接触子１０４の方向に押圧すると，可動接触子１０４が，第二の係合部２０２を押し広げるようクサビのように働き，消弧部材２００は図４で示した状態に広げられる。

そして，図８に示したように，消弧部材２００が可動接触子１０４に装着される。このような構成によれば，可動接触子１０４の所定の位置に，テーパー状の係合部２０２をあてがい，押圧することにより，略コの字状の両側面部が広がり，ワンタッチで装着を行なうことができる。

なお，テーパー状の系合部の形状は，可動接触子１０４により，消弧部材２００の両側面部２０３により押し広げられる形状であればよく，例えば，図１における第二の係合部の互いに向き合った面の上側にＣ面やＲ面を形成してもよい。また，図３における可動接触子１０４の，消弧部材２００の第二の係合部と当接する部分にＣ面やＲ面を形成して，消弧部材２００の両側面部２０３を押し広げるように構成してもよい。

次に第三の実施の形態を図９および図１０を用いて説明する。図９には，可動接触子１０４と消弧部材２００の斜視図を示している。第一及び第二の実施の形態と異なる特徴部分は，可動接触子１０４に，消弧部材２００の固定接触子と対向する面，即ち，略コの字状の開放端部同士を接続する部分Ｃが嵌り込む凹部１０４２を設けて構成した点である。

図１０には，可動接触子１０４に消弧部材２００を装着した図を示している。図５と異なり，前記略コの字状の開放端部同士を接続する部分Ｃが凹部１０４２に嵌まり込むよう装着される。このような構成によれば，可動接触子１０４の長手方向，即ち，穴１０４５と接点１０４１を結ぶ方向に，消弧部材２００がずれることを防止でき，さらに，確実に装着を行なうことができる。

次に第四の実施の形態を図１１及び図１２を用いて説明する。図１１には，消弧部材２００の斜視図を示している。第一乃至第三の実施の形態で示した消弧部材と異なる特徴部分は，第二の係合部２０２の部分を，前記略コの字状の一方の側面部２０３から他方の側面部の方向に，係合部２０２ｂを可動接触子の板厚分延出し，さらに該係合部の端部には，前記他方の側面部側の可動接触子と引掛かる引掛部を形成して消弧部材を構成した点である。

この消弧部材２００を可動接触子１０４に装着する場合は，まず，図３に示したように，消弧部材２００を可動接触子１０４の図中下方から差し入れ，前記第一の係合部２０１で可動接触子１０４を挟み込んだ状態とする。そして，それぞれの第二の係合部２０２ｂを，図１２に示したように，一旦外側に広げて可動接触子１０４の方に押し込んでいき，装着が完了する。

このような構成によれば，可動接触子を抱え込む部分の長さを増やして，可動接触子１０４との接触面積を増加させることにより，可動接触子１０４の囲い込みがより強固に行なえるようになり，消弧部材２００の可動接触子１０４への装着状態をさらに確実なものにすることができる。

次に第五の実施の形態を図１３乃至図１５を用いて説明する。図１３には，可動接触子１０４に消弧部材２００を装着した斜視図を示している。第一乃至第四の実施の形態で示した可動接触子と異なる特徴部分は，接点１０４１の，可動接触子の板厚方向に突出した部分１０４１ａに，第一の係合部２０１の広がりを規制する広がり防止部１０４２を形成して可動接触子及び消弧部材を構成した点である。

前記広がり防止部１０４２は，接点の，可動接触子の板厚方向に突出した部分１０４１ａに壁面を形成し，該壁面と可動接触子の側面部との間に，消弧部材２００の第一の係合部２０１が嵌まり込む溝部１０４３を形成することにより構成されている。

この消弧部材２００を可動接触子１０４に装着する場合は，まず，図３に示したように，消弧部材２００を可動接触子１０４の図中下方から差し入れ，前記第一の係合部２０１で可動接触子１０４を挟み込んだ状態とする。

そして，それぞれの第二の係合部２０２を一旦外側に広げるように消弧部材２００を可動接触子１０４の方に押し込んでいくと，前記第一の係合部２０１が，前記溝部１０４３に嵌り込み，ほぼ同時に第二の係合部２０２が可動接触子に係り装着が完了する。

このとき，第一の係合部２０１は溝部１０４２に嵌り込んでいるため，該第一の係合部２０１が図１５の図中可動接触子１０４の両側方向に広がる動きが規制される。このような構成によれば，第一の係合部２０１の広がりを防止できるため，該第一の係合部２０１が接点１０４１の突出した部分から外れて脱落することを防止でき，消弧部材２００を可動接触子１０４に，より確実に装着状態とせしめることができる

このように，本発明によれば，可動接触子１０４と消弧部材２００の構造を，可動接触子１０４への消弧部材２００の装着を行ないやすくして，しかも，部材の後加工や他の部材の必要がないように構成することによって，消弧部材２００を可動接触子１０４に確実に，しかもワンタッチで装着できるとともに，可動接触子１０４の後加工や装着に伴う工数を増加させずとも，回路遮断器１００の消弧性能の向上を行なうことができる可動接触子１０４と消弧部材２００を備えた回路遮断器を提供することができる。

本発明は，電路を入り切りする回路遮断器に対して，消弧性能を向上させるために用いることができる可能性がある。

本発明の回路遮断器の内部構成図。 第一の実施形態における可動接触子と消弧部材の斜視図。 第一の実施形態における可動接触子に消弧部材を装着するときの説明図。 第一の実施形態における可動接触子に消弧部材を装着するときの説明図 第一の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。 第二の実施形態における可動接触子と消弧部材の斜視図。 第二の実施形態における可動接触子に消弧部材を装着するときの説明図。 第二の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。 第三の実施形態における可動接触子と消弧部材の斜視図。 第三の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。 第四の実施形態における消弧部材の斜視図。 第四の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。 第五の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。 第五の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。 第五の実施形態における可動接触子への消弧部材の装着図。

符号の説明

１００ 回路遮断器
１０１ 操作ハンドル
１０２ 開閉機構部
１０３ 接点装置
１０４ 可動接触子
１０４１ 接点
１０４２ 凹部
１０４３ 壁部
１０４４ 溝部
１０４５ クロスバーに軸支される穴
１０５ クロスバー
１０６ 消弧室
１０７ 作動板
１１０ 過電流検出部
２００ 消弧部材
２０１ 第一の係合部
２０２ 第二の係合部
２０２１ テーパー部
２０３ 側面部

Claims (5)

1. 電路に設置されて，操作ハンドルの操作もしくは電路に発生した異常電流の検出により，固定接触子並びに平板上の可動接触子を備えた接点装置が駆動され，電路の遮断もしくは投入を行なう回路遮断器であって，
   前記可動接触子には，異常電流によるアーク放電の熱を受けて熱分解ガスを発生し消弧性能を高める樹脂製の消弧部材が設けられ，
   前記消弧部材は，前記可動接触子の固定接触子と対向する側ならびに側面を覆い，該可動接触子を挟持するよう略コの字状に形成されて，
   なおかつ，脱落防止手段として，
   可動接触子には，該可動接触子の板厚に比べて大きな幅を有して板厚方向に突出した接点を設け，消弧部材には，前記固定接点の突出部に係合する略コの字状の両側面部の一部を延出して形成した第一の係合部と，可動接触子を抱えるよう前記略コの字状の両側面部からそれぞれ向い合うよう可動接触子の板厚方向に延出した第二の係合部とを設けて，前記可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴とする回路遮断器。
   
2. 前記第二の係合部の一部をテーパー状に形成して，
   可動接触子への消弧部材の嵌め合わせ時に，略コの字状の両側面部が該可動接触子と当接することにより広がりやすくなるよう前記可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
   
3. 前記消弧部材の脱落防止手段として，
   更に，可動接触子には，前記消弧部材の固定接触子と対向する面が嵌り込む凹部を設けて構成したことを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の回路遮断器。
   
4. 前記消弧部材の脱落防止手段として，
   請求項１記載の第二の係合部に代えて，
   前記略コの字状の一方の側面部から他方の側面部の方向に，係合部を可動接触子の板厚分延出し，さらに該係合部の端部には，前記他方の側面部側の可動接触子と引掛かる引掛部を形成して，前記可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の内いずれか１項記載の回路遮断器。
   
5. 前記消弧部材の脱落防止手段として，
   前記可動接触子に設けられた接点の，該可動接触子の板厚方向に突出した部分に，
   前記第一の係合部の広がりを規制する広がり防止部を形成して可動接触子及び消弧部材を構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の内いずれか１項記載の回路遮断器。
   
   
   
   

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