JP5554210B2

JP5554210B2 - 回路遮断器

Info

Publication number: JP5554210B2
Application number: JP2010258884A
Authority: JP
Inventors: 真一千種; 和昌渡辺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: CN102479647B; CN102479647A; JP2012109183A

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、詳しくはＯＮ／ＯＦＦ操作を行うハンドルに関するものである。

一般的な配線用遮断器や漏電遮断器等の回路遮断器においては、過電流が流れることによる電線や負荷機器の焼損を未然に防止するために電路を遮断する役目があるとともに、この回路遮断器に具備されたハンドルを操作することで電路の開閉、いわゆるスイッチの機能も兼ね備えている。このため、ハンドルは開閉、すなわち、ＯＦＦ操作及びＯＮ操作し易いように、そのとって部が筐体のカバーに形成したハンドル受け部の窓穴より突出しているのが一般的であり、また、ハンドルはほぼＵ字型の板金の曲げにより形成されたハンドルアームに固着され、ハンドルアームの回転中心で回動するのも、また一般的である。

このハンドルアームの回動に対して、ハンドルアームの曲げ天面を前記ほぼ直方体形状の筐体の天面に隣接させるため、ハンドルの基部とハンドル受け部との対向面は円弧状に形成されている。（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−２１３８４５（図５）

前記のように、従来の回路遮断器においては、ハンドルアームの曲げ天面の平面上に、円弧状のハンドルの基部を載置しているので、ハンドルアームの曲げ天面の平面と、ハンドルの基部の円弧の間は、かなりの厚さを必要とし、これがデッドスペースになっている。また、電流遮断時のガス噴出や外部からの塵埃進入を防止するため、ハンドルの基部とハンドル受け部とを互いに円弧状に形成し僅かな隙間をもって対向配置しているので、短絡時の大電流を遮断する際に発生する溶融物や外部からの塵埃などが、ハンドルの基部とハンドル受け部との間に侵入してしまうと、ハンドルの移動時に大きな摩擦抵抗となりハンドルがスムーズに動かなくなるという問題があった。

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あり、前記デッドスペースを低減することにより、よりコンパクトな回路遮断器を実現するものである。また、ハンドルの基部と筺体カバーとの間に溶融物や外部からの塵埃などが侵入した場合においても、ハンドルのスムーズな動きを確保できる回路遮断器を得るものである。

この発明に係る回路遮断器は、筺体に収容された、少なくとも一端に可動接点を有する可動接触子と、前記可動接点と接離する固定接点を有する固定接触子と、前記可動接触子を保持する保持部材と、この保持部材を駆動する下リンクと、過電流引き外し装置のラッチに係合され、回路遮断器のトリップ時に回動するレバーと、このレバーに軸支され前記下リンクにスプリングピンを介して結合されて該下リンクとともにトグルリンクを構成する上リンクと、前記スプリングピンに従動側を結合されたメインバネと、このメインバネの駆動側と結合され、前記回路遮断器の筐体に固定されたフレームに回動自由に軸支されたほぼＵ字型のハンドルアームと、基部の鍔部が前記ハンドルアームのＵ字型の天面に固着され、前記筐体より突出するとって部を有するハンドルとを備えた回路遮断器において、前記ハンドルの鍔部の内、前記筺体のカバー天井と対向する箇所は、その上面が扁平になされ、遮断器がオフの位置において前記筺体のカバー天井と略平行に対向するとともに、前記上面に凹部が設けられているものである。

この発明によれば、回路遮断器の小型化を図ることができる。また、ハンドルのスムーズな動きを確保することができる。

この発明の実施の形態１に係る回路遮断器の外観斜視図である。図１における開閉機構部を示す分解斜視図である。図１のＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。この発明の実施の形態２に係る回路遮断器の開閉機構部を示す分解斜視図である。この発明の実施の形態2に係る回路遮断器の側面断面図である。

実施の形態１．
図１〜図３はこの発明の実施の形態１に係る回路遮断器を示すものであり、詳しくは、図１はトリップ状態の斜視図であって、（ａ）は外観を、（ｂ）は（ａ）よりカバーを外した図を、（ｃ）は（ｂ）より開閉機構部を抜き出したところをそれぞれ示している。また、図２は、図１（ｃ）で示した開閉機構部の主要部材を示した分解斜視図、図３は、この開閉機構部の図１（ａ）に付記した線Ａ−Ａに沿う側面断面図である。なお、図３については、トリップ状態を（ａ）で示し、以下（ｂ）、（ｃ）は、それぞれＯＮ状態、ＯＦＦ状態を表している。

図１において、３極用の回路遮断器１０１の絶縁筐体は、カバー１及びベース２より構成され、このうちベース２に、ハンドル３を備えた開閉機構部５１と、極数分（この場合、３個）の消弧ユニット５２及び過電流引き外し装置５３が配設されている。ハンドル３はカバー１のハンドル用窓孔１ａから突出していることで、ＯＮあるいはＯＦＦ方向へ操作可能な点、及び消弧ユニット５２と過電流引き外し装置５３の位置関係より、４が電源側端子、５が負荷側端子である点は、それぞれ周知の通りである。

この図１に、本発明の要部となるハンドル３及びその基部に形成された平面部３ｃが示されているが、ハンドル３を除いた開閉機構部５１、消弧ユニット５２、ならびに過電流引き外し装置５３も周知である。すなわち、電源側端子４より延設され、一端に固定接点７を有する固定接触子８（いずれも図３参照）と、過電流引き外し装置５３を介して負荷側端子５に接続され、一端に可動接点９を有し、開閉機構部５１を構成する一部材である、例えば樹脂成形品であるクロスバー１１によって保持される可動接触子１０との間で接離が繰り返され、この接離のうち、特に開離によって、固定接点７と可動接点９との間で発生するアークを消弧ユニット５２にて裁断している。なお、請求項で述べた「保持部材」とは、ここではクロスバー１１を指している。

次に、開閉機構部５１の構成について説明する。図２に示すように、開閉機構部５１は、相対向する一対のフレーム板１２Ａ、１２Ｂによって形成されるフレーム１２に、回動自由に軸支されたほぼＵ字型のハンドルアーム１３、このハンドルアーム１３に固着されるハンドル３によって、いわゆるユニット化されている。フレーム１２は、その（紙面上）下部が、ベース２に形成されたＵ溝２ａ（図１参照）を軸として回動するクロスバー１１の、その回動範囲に沿った形状を持ち、ベース２に固定されている。ここで、クロスバー１１は、図１に示すように、摺動接触子１４の図示しない軸支部を回動中心とする可動接触子１０を内設しており、さらに、接圧バネ１５（図１参照）によって、この可動接触
子１０を、図３紙面上、時計方向（以下、「時計方向」「反時計方向」を記するとき、その方向は「紙面上」を基準とし、以ってその記載は省略する）に付勢している。このため、図３（ｂ）で示すＯＮ状態では、固定接点７と可動接点９の間が、適切な接触抵抗によって、その電気的接続が保たれることになる。

ここまでの説明で明らかなように、ハンドル３の操作によって可動接触子１０の開閉を司ることが開閉機構部５１の役割となるが、その「機構」は、やはり周知であるトグルリンク機構をここでは採用している。ここで、このトグルリンク機構は、図２及び図３を参照しつつ、スプリングピン１６によって互いに回動自由に連結された上リンク１７と下リンク１８、いずれもフレーム１２上に回動自由となるように設けられたハンドルアーム１３、レバー１９、及びラッチ２０、このラッチ２０の反時計方向の回転を阻止するトリップバー２１、このトリップバー２１を時計方向に付勢するラッチバネ２２（図１参照）、スプリングピン１６とハンドルアーム１３との間に張架されたメインバネ２３（図３にて便宜上、一点鎖線で表示）の各部材にて構成されている。

ハンドルアーム１３は、その両腕、すなわちＵ字型の側面の円弧状に形成された端部１３ａが、フレーム１２に設けられた円弧状凹部１２ａに、メインバネ２３の力によって押し付けられているとともに、その回動軌跡がフレーム板１２Ａ（１２Ｂ）の外面あるいは内面とほぼ同一面となるよう、前述したようにほぼＵ字型に形成されている。一方、レバー１９も、その両腕をフレーム板１２Ａ、１２Ｂの間で回動せしめるため、ほぼＵ字型に形成されており、その回動は、Ｕ字型の底面に相当する部位とほぼ平行に外側に延設された第一の軸部１９ａが、フレーム１２に設けられた軸孔１２ｂに軸支されることで行なわれる。

上リンク１７は、レバー１９の側面より突設された第二の軸部１９ｂに、第一の円弧状凹部１７ａが枢着されることで、フレーム１２とレバー１９の間に生じた隙間にて回動がなされるが、この隙間は、軸孔１２ｂが、いわゆるバーリング加工によって得られる突設部１２ｂ１の幅に相当している。なお、ＯＮ状態では、この突設部１２ｂ１に第二の円弧状凹部１７ｂがメインバネ２３の力によって押し付けられている。この上リンク１７は第三の円弧状凹部１７ｃも有し、この第三の円弧状凹部１７ｃと下リンク１８の第一の孔部１８ａが、それぞれスプリングピン１６に枢着、軸着されることで、これら上リンク１７と下リンク１８は、いわゆるトグルリンク機構の骨格として、前述した通り、スプリングピン１６を介して連結されており、さらに、第二の孔部１８ｂがクロスバー１１内に配設されたクロスバーピン２４に軸着されることで、下リンク１８とクロスバー１１が連結されている。なお、この実施の形態では、上リンク１７は、ハンドルアーム１３やレバー１９と同様、ほぼＵ字型、下リンク１８は、フレーム１２と同様、相対向する一対の板状で、それぞれ形成されているが、言うまでもなく、この形状に限定されるものではない。

続いて、本発明の要部となるハンドル３、ハンドルアーム１３、及びカバー１の形状について、主として図２、図３を用いて説明する。ハンドル３は絶縁物からなり、とって部３ａと、とって部３ａの基部（下部）に一体に形成された鍔部３ｂとからなっている。鍔部３ｂは、とって部３ａの下部から張り出したほぼ方形の平面形状をなし、その厚さはほぼ均一な扁平になされている。扁平部分の平面部を符号３ｃで表している。ハンドルアーム１３については前述のとおりほぼＵ字形状に板金を曲げて形成され、Ｕ字型の底部である天面１３ｂが平面形状となっており、この天面１３ｂはハンドル鍔部３ｂの扁平部の下面（つまり、平面部３ｃの裏側）に固着されている。このため、ハンドル３のＯＦＦ状態（ＲＥＳＥＴ状態、図３（ｃ）参照）では、平面部３ｃと天面１３ｂは、カバー１の天井１ｂ（図１参照）と平行となり最も近づく。カバー１の天井１ｂは、従来の円弧状のハンドル受けを有しておらず、平面をなしている。

短絡事故時に回路を保護する回路遮断器において遮断が起きるときは電流を通電しているＯＮ状態（図３（ｂ））である。ＯＦＦ状態（図３（ｃ））にてハンドル３とカバー天井１ｂのギャップが最も近い状態だが、ＯＮ状態では最もギャップが広い状態となり、遮断時の溶融物４がハンドル３の鍔部３ｂとカバー１ｂの間の奥部５に侵入し易くなる。ここでは侵入した場合を示す。遮断時には過電流引き外し装置５３が動作し機構を瞬時トリップさせ、遮断器がトリップ状態となる。トリップ状態ではハンドル３のとって部３ａの位置はＯＮ位置とＯＦＦ位置の間に位置する。遮断後に遮断器を再投入するためにはとって部３ａをＯＦＦ方向へと倒し（リセット操作）、ＯＦＦ状態へと復帰させてからとって部３ａをＯＮ方向へ倒す。

本実施の形態によれば、ハンドル３の鍔部３ｂを扁平として平面部３ｃを設けたので、平面部３ｃと対向するカバー１の天井１ｂも平面とすることができる。このためハンドル３の鍔部３ｂとハンドルアーム天面１３ｂとの厚さが小さくなり、いわゆるデッドスペースがなくなることにより、遮断器の高さを同じとすると機構部５１のスペースを大きくとることができる。または、遮断器の高さを低減することができる。

実施の形態２．
図４及び図５はこの発明の実施の形態２に係る回路遮断器を示すものであり、詳しくは、図４は開閉機構部より主要部材のみを示した分解斜視図、図５は、この開閉機構部の側面断面図である。なお、図５については、このトリップ状態を（ａ）で示し、以下（ｂ）、（ｃ）は、それぞれＯＮ状態、ＯＦＦ状態を表している。

実施の形態１の回路遮断器のように、ハンドル３の鍔部３ｂを扁平として平面部３ｃを設けると、カバー１の天井１ｂとの間のギャップが回路遮断器のＯＮ操作時とＯＦＦ操作時にて広がったり縮まったりする。そうすると遮断時に発生した溶融物４は、ハンドル平面部３ｃとカバー天井１ｂとのギャップが広がった部分に入り易くなり、その後の操作によりこのギャップが縮まってしまうと、過熱された溶融物４がハンドル３の平面部３ｃによりカバー１の天井１ｂに押し付けられカバー１が溶融し、穴が空いてしまう問題がある。

そこで、実施の形態２では、図４に示すように、ハンドル３の鍔部３ｂで、カバー天井１ｂと対向する平面部３ｃに溶融物４を格納できる凹部３ｄを設けたもので、その他の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省ほぼする。

溶融物が重力により奥部５へと入った場合、ハンドルとカバーの間から出てこない。ハンドル３の鍔部平面部３ｃに凹部３ｄが無い場合、この遮断後のリセット操作時にハンドル３とカバー天井１ｂの間に溶融物４が侵入した状態でギャップが縮まると、溶融物４がハンドル３の平面部３ｃによりカバー天井１ｂ押し付けられ穴が空いてしまう。ハンドル３の鍔部平面部３ｃに凹部３ｄを設けた場合ハンドル３をリセット操作していくと、ハンドル平面部３ｃに設けられた凹部３ｄが奥部へと回転していき、侵入した溶融物４の真下に来たときに溶融物４を収納することができる。この凹部３ｄをハンドル３の鍔部平面部３ｃに設けることによりハンドル３とカバー１の間の奥部５に侵入した溶融物４を凹部３ｄに収納することができ、遮断後においても操作の過程でカバーに穴が空くことの無い遮断器を提供することができる。

１カバー、１ａハンドル用窓孔、
１ｂカバー天井、２ベース、
３ハンドル、３ａとって部、
３ｂ鍔部、３ｃ平面部、
３ｄ凹部、４溶融物、
５カバー／ハンドル奥部、７固定接点、
８固定接触子、９可動接点、
１０可動接触子、１１クロスバー、
１２フレーム、１３ハンドルアーム、
１３ａ端部、１３ｂハンドルアーム天面、
１６スプリングピン、１７上リンク、
１８下リンク、１９レバー、
２０ラッチ、２３メインバネ、
５１開閉機構部、５２消弧ユニット、
５３過電流引き外し装置、１０１回路遮断器。

Claims

筺体に収容された、少なくとも一端に可動接点を有する可動接触子と、前記可動接点と接離する固定接点を有する固定接触子と、前記可動接触子を保持する保持部材と、この保持部材を駆動する下リンクと、過電流引き外し装置のラッチに係合され、回路遮断器のトリップ時に回動するレバーと、このレバーに軸支され前記下リンクにスプリングピンを介して結合されて該下リンクとともにトグルリンクを構成する上リンクと、前記スプリングピンに従動側を結合されたメインバネと、このメインバネの駆動側と結合され、前記回路遮断器の筐体に固定されたフレームに回動自由に軸支されたほぼＵ字型のハンドルアームと、基部の鍔部が前記ハンドルアームのＵ字型の天面に固着され、前記筐体より突出するとって部を有するハンドルとを備えた回路遮断器において、前記ハンドルの鍔部の内、前記筺体のカバー天井と対向する箇所は、その上面が扁平になされ、遮断器がオフの位置において前記筺体のカバー天井と略平行に対向するとともに、前記上面に凹部が設けられていることを特徴とする回路遮断器。