JP5867079B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器、特に開閉機構部の小型化を図った回路遮断器に関する。

近年においては、この種の回路遮断器の分野においても小型化の要求があり、回路遮断器の構成要素の中で、開閉機構部を小型化できれば、開閉機構の寸法だけではなく、レイアウトの自由度が増加するため、開閉機構部の小型化が求められている。
従来のこの種の開閉機構部を小型化した回路遮断器として、例えば、図５及び図６に示すもの（特許文献１参照）が知られている。図５は、従来例の回路遮断器を示し、（Ａ）はハンドルがオン位置にあり可動接触子が固定接触子に接触した状態を示す構成図、（Ｂ）はハンドルがオフ位置にあり可動接触子が固定接触子から開離した状態を示す構成図である。図６は、図５の回路遮断器を示し、（Ａ）はハンドルがオン位置にあり可動接触子が固定接触子に接触した状態を示す他の部分の構成図、（Ｂ）はトリップ状態を示す他の部分の構成図である。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示す回路遮断器１０１は、電路に接続された固定接触子１０１と、固定接触子１０１に対向して設けられ、電路に接続された可動接触子１０２と、可動接触子１０２に連結された押し板１０３と、押し板１０３を開閉動作させる開閉機構部１１０とを備えている。また、回路遮断器１０１は、開閉機構部１１０を外部から操作するハンドル１０４を備えている。開閉機構部１１０は、ハンドル１０４を図５（Ａ）に示すオン位置から図５（Ｂ）に示すオフ位置に移動させたときに、可動接触子１０２を固定接触子１０１から開離させ、ハンドル１０４を図５（Ｂ）に示すオフ位置から図５（Ａ）に示すオン位置に移動させたときに、可動接触子１０２を固定接触子１０１に接触させる。

ここで、開閉機構部１１０は、図示しない筐体内に収容されるフレーム１１１を備えている。フレーム１１１の上端には、ハンドル１０４がハンドル回動軸１０５により回動可能に軸支されるとともに、ハンドル１０４の位置に近接して摺動溝１１２が形成されている。そして、ハンドル１０４には、ハンドル１０４の回動により摺動溝１１２内を摺動する上側スプリングピン１１３が係合している。

また、開閉機構部１１０は、上端側が連結軸１１５を介して所定位置に保持され、下端側に下側スプリングピン１１６を回動可能に支持し、連結軸１１５を中心に回動する上リンク１１４を備えている。そして、下側スプリングピン１１６には、下リンク１２０の下端側が回動可能に軸支され、下リンク１２０の上端側にはピン１２１を介してコネクトリンク１１７が回動可能に軸支されている。コネクトリンク１１７の一方端は、リンク支承軸１１８を介してフレーム１１１に回動可能に軸支され、中間部は前記ピン１２１を介して下リンク１２０に回動可能に軸支され、他方端部はピン１１９を介して押し板１０３に連結されている。そして、上側スプリングピン１１３と下側スプリングピン１１６との間には、メインばね１２２が懸架されている。

このような構成を有する回路遮断器１０１において、手動によりオン状態からオフ状態にする操作について説明する。図５（Ａ）に示すオフ状態からハンドル１０４を左側（図５（Ｂ）における矢印ＬＡ側）に倒すと、図５（Ｂ）に示すように、上側スプリングピン１１３がフレーム１１１の摺動溝１１２に沿って右側に移動する。この上側スプリングピン１１３の移動過程において、上側スプリングピン１１３と下側スプリングピン１１６との間に懸架されたメインばね１２２の作用線が連結軸１１５の位置を越えると、上リンク１１４に対するメインばね１２２の作用方向が反転する。このメインばね１２２の作用方向の反転により、上リンク１１４には、連結軸１１５に対して矢印ＬＢ方向に回動する付勢力が加えられるようになる。上リンク１１４が矢印ＬＢ方向に回動すると、下リンク１２０を介してコネクトリンク１１７にも付勢力が加わり、コネクトリンク１１７は、リンク支承軸１１８を中心に矢印ＬＣ方向に回動する。これにより、コネクトリンク１１７の先端に連結された押し板１０３が下降し、可動接触子１０２が下降して固定接触子１０１から開離する。これにより、図５（Ｂ）に示すオフ状態になる。
オフ状態からオン状態にする操作は、ハンドル１０４を右側に回動することによってなされるが、その際のメインばね１２２の作用方向の反転、及び、上リンク１１４などの回動は、上記と逆方向となる。

次に、オン状態において、固定接触子１０１に接続された電路と、可動接触子１０２に接続された電路との間に所定値を超過した過電流が流れた際のトリップ動作について図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
先ず、フレーム１１１に設けられたレバー支承軸１２４により回動可能に軸支されたレバー１２３と、フレーム１１１に設けられたラッチ支承軸１２６により回動可能に軸支されたラッチ１２５とを備えている。そして、レバー１２３の上端側は、上リンク１１４の上端側と連結軸１１５により連結されている。そして、オン状態においては、図６（Ａ）に示すように、下側スプリングピン１１６に懸架されたメインばね１２２により、上リンク１１４を介してレバー１２３は、レバー支承軸１２４を中心に矢印ＬＤ方向に回動するように付勢されている。このとき、レバー１２３がラッチ１２５に係止されることにより、レバー１２３の矢印ＬＤ方向の回動が規制されている。このとき、ラッチ１２５は、矢印ＲＤ方向に回動する付勢力を受けているが、フレーム１１１に回動可能に軸支されたトリップバー１２７に係止し、矢印ＲＤ方向の回動が規制されている。

そして、固定接触子１０１に接続された電路と、可動接触子１０２に接続された電路との間に所定値を超過した過電流が流れると、過電流引外し装置が作動して図６（Ａ）の矢印ＬＨで示す方向にトリップバー１２７が回動する。これにより、トリップバー１２７に係止されていたラッチ１２５が外れ、ラッチ１２５は、図６（Ａ）の矢印ＲＤで示す方向に回動する。すると、ラッチ１２５に係止されていたレバー１２３の係止状態が解かれてレバー１２３は、メインばね１２２の付勢力によりレバー支承軸１２４を中心に矢印ＬＤ方向に回動し、図６（Ｂ）に示す位置に停止する。この際、上リンク１１４は、メインばね１２２の付勢力により図６（Ａ）に示す位置から図６（Ｂ）に示す位置（Ｂ）に反転し、上側スプリングピン１１３の位置及び下側スプリングピン１１６の位置がそれぞれ横方向に移動する。そして、下リンク１２０を介してコネクトリンク１１７にも付勢力が加わり、コネクトリンク１１７は、リンク支承軸１１８を中心に矢印ＬＣ方向に回動する。これにより、コネクトリンク１１７の先端に連結された押し板１０３が下降し、可動接触子１０２が下降して固定接触子１０１から開離する。なお、レバー１２３が図６（Ｂ）に示す位置に停止しているとき、ハンドル１０４がレバー１２３の先端部に係合して、ハンドル１０４は、オン位置とオフ位置の中間位置に停止する。

また、開閉機構部を小型化した回路遮断器として、特許文献１の図５（Ａ）、（Ｂ）、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す回路遮断器１０１以外に、例えば、特許文献２に記載された回路遮断器も知られている。
この回路遮断器は、固定部に回動可能に枢支されハンドルにより操作されるハンドルアーム、互いに枢動可能に連結された第１のリンクと第２のリンクとを有しその連結部分とハンドルアームとの間に開閉スプリングが懸架されたトグルリンク機構、第２のリンクにクロスバーピンにより連結されてトグルリンク機構の動作により回動するクロスバー、一端に可動接点を有し他端が回動可能にクロスバーに枢支され、クロスバーの回動に連動する可動接触子、および可動接点と接離する固定接点を有した固定接触子を備えている。そして、この回路遮断器において、ハンドルアームの開閉スプリング掛け部位とハンドルアームのハンドル連結部位とが相互に離間している。

特開２００５−１９０９７２号公報 特開２００９−２８９５３８号公報

しかしながら、従来の、図５及び図６に示した特許文献１に記載の回路遮断器１０１と、特許文献２に記載した回路遮断器にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図５及び図６に示した特許文献１に記載の回路遮断器１０１の場合、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す手動によるオンオフ操作時及び図６（Ａ）、（Ｂ）に示すトリップ動作時の双方において、メインばね１２２全体が横方向（図５及び図６における左右方向）に移動するため、メインばね１２２の動くスペースが大きく必要になり、小型化が困難であった。このばねの動くスペースが大きくなってしまう問題は、特許文献２に示した回路遮断器にあっても同様にあった。

また、図５及び図６に示した特許文献１に記載の回路遮断器１０１の場合、固定接触子１０１に接続された電路と、可動接触子１０２に接続された電路との間に所定値を超過した過電流が流れるトリップ動作の際に、メインばね１２２の付勢力により上リンク１１４を反転させるために、上側スプリングピン１１３の位置及び下側スプリングピン１１６の位置をそれぞれ横方向に大きく移動させる必要がある。この上側スプリングピン１１３及び下側スプリングピン１１６を横方向に大きく移動させるために、メインばね１２２のストロークを消費してしまうため、可動接触子１０２の開閉動作に必要なばねのエネルギーに上乗せしたエネルギーが必要になり、メインばね１２２自体の大きさが大きくなってしまうと共に、上側スプリングピン１１３及び下側スプリングピン１１６が横方向に移動している間は可動接触子１０２の接点が開くのに十分なばねの力を回せないため、開極に要する時間が長くなってしまうという問題があった。

従って、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、メインばねの移動スペースを小さくして小型化を可能にする回路遮断器を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、トリップ動作時における開極に要する時間を短縮化できる回路遮断器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る回路遮断器は、固定接点を設けた固定接触子と、前記固定接点に接触する可動接点を一端に設け、回動可能に備えられた可動接触子ホルダに他端が保持された可動接触子と、前記可動接触子ホルダを回動させる開閉機構部と、該開閉機構部を外部から操作するハンドルとを備え、前記開閉機構部が、前記ハンドルをオン位置からオフ位置、あるいはオフ位置からオン位置に移動させたときに、前記可動接触子ホルダを回動させて前記可動接点の前記固定接点に対する離接を行う回路遮断器であって、
前記ハンドルは、ハンドル回動軸でフレームに回動可能に軸支されるとともに、上部リンク回動軸を設け、
前記開閉機構部は、前記上部リンク回動軸に回動可能に軸支されるとともに、ラッチ溝及び下部リンク回動軸を設けた上部リンクと、前記フレームに設けられたラッチ回動軸に回動可能に軸支されるとともに、前記上部リンクの前記ラッチ溝に入り込んで前記上部リンクの回動を前記ハンドルに対して固定する上部リンク固定軸を設けたラッチと、一端側が前記下部リンク回動軸に回動可能に軸支されるとともに、他端側に、前記フレームに形成されたカム孔内に位置する下側スプリングピンを有する下部リンクと、前記フレームに設けられた上側スプリングピンと前記下側スプリングピンとの間に懸架されたメインばねと、一端側が前記下側スプリングピンに回動可動に係合し、他端側が前記可動接触子ホルダに軸支された連結リンクとを備え、
前記ハンドルをオン位置からオフ位置、あるいはオフ位置からオン位置に移動させたときに、前記ラッチによって前記ハンドルに対して回動が固定された前記上部リンクが、前記ハンドルとともに前記ハンドル回動軸を中心に回動し、前記下部リンクが、前記下部リンク回動軸を中心に回動して前記下部リンク回動軸が前記メインばねの作用線を越えると、左右反転し、前記連結リンクにより前記可動接触子ホルダを介して前記可動接触子の可動接点が前記固定接触子の固定接点に対して離接することを特徴としている。

また、本発明のうち請求項２に係る回路遮断器は、請求項１記載の回路遮断器において、過電流を検出する過電流引外し装置と、過電流引外し装置からの機械的な動作信号を受けて前記開閉機構部をトリップ動作させるトリップ機構部を備え、
前記ハンドルがオン位置にあるときに、前記ラッチが前記トリップ機構部に係止されているとともに、前記ラッチに設けられた前記上部リンク固定軸が前記上部リンクの前記ラッチ溝に入り込んで前記上部リンクの回動を前記ハンドルに対して固定し、
前記トリップ機構部が前記開閉機構部をトリップ動作させるときには、前記トリップ機構部による前記ラッチの係止は解除されるとともに、前記ラッチは、前記メインばねによる上向きの力により、前記下部リンク及び前記上部リンクを介して前記上部リンク固定軸がラッチ溝から外れる方向に前記ラッチ回動軸を中心に回動し、
これによって前記ラッチの前記上部リンク固定軸がラッチ溝から外れると、前記上部リンクが前記ハンドルに対して回動可能となるとともに、前記上部リンクが前記メインばねによる上向きの力により前記ハンドルに設けられた前記上部リンク回動軸を中心に回動し、
前記下部リンクは、前記メインばねによる上向きの力により前記上部リンクに設けられた前記下部リンク回動軸を中心に回動するとともに、前記上部リンクとともに前記下部リンク回動軸が前記上部リンク回動軸を中心に回動して前記メインばねの作用線を越えると、左右反転し、
前記下部リンクが左右反転する際に、前記下部リンクの下端側にある前記下側スプリングピンが、前記下部リンクとともに前記メインばねによる上向きの力により前記フレームに形成された前記カム孔の孔縁に沿いつつ上昇し、
前記下側スプリングピンの上昇に伴って、前記連結リンクが、前記下側スプリングピンを中心に回動しつつ前記下側スプリングピンとともに上昇し、前記可動接触子ホルダが、前記連結リンクの上昇に伴って回動して前記可動接触子の可動接点が前記固定接触子の固定接点に対して開離し、
その一方、前記上部リンクが前記メインばねによる上向きの力により前記ハンドルに設けられた前記上部リンク回動軸を中心に回動すると、前記下側スプリングピンが前記フレームに形成された前記カム孔の孔縁に沿ってほぼ上昇した後、前記上部リンクが支軸に当接し、当該支軸に当接した後、前記上部リンクは前記支軸を支点として回動し、
前記ハンドルは、前記上部リンクが前記支軸を支点として回動するときに、前記ハンドル回動軸を中心に回動して前記オン位置から移動することを特徴としている。

また、本発明のうち請求項３に係る回路遮断器は、請求項２記載の回路遮断器において、前記支軸は前記フレームに設けられた前記上側スプリングピンで構成され、前記上部リンクには開口部が形成され、前記支軸を構成する前記上側スプリングピンが前記開口部の内部に位置して前記上部リンクが回動した際に前記上側スプリングピンに前記開口部の孔縁が当接することを特徴としている。

更に、本発明のうち請求項４に係る回路遮断器は、請求項２又は３記載の回路遮断器において、前記フレームに、前記上部リンクが前記支軸を支点として回動した際に、前記上部リンクが当接して前記上部リンクの回動を停止させるストッパを設けたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項５に係る回路遮断器は、請求項４記載の回路遮断器において、前記ストッパが、前記フレームに設けられた前記ラッチ回動軸で構成されていることを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係る回路遮断器によれば、ハンドルをオン位置からオフ位置、あるいはオフ位置からオン位置に移動させたときに、ラッチによってハンドルに対して回動が固定された上部リンクが、ハンドルとともにハンドル回動軸を中心に回動し、下部リンクが、下部リンク回動軸を中心に回動して下部リンク回動軸がメインばねの作用線を越えると、左右反転し、連結リンクにより可動接触子ホルダを介して可動接触子の可動接点が固定接触子の固定接点に対して離接するので、上部リンクを直接ハンドルで動かして下部リンクを左右反転できるので、メインばねの横移動（左右方向の移動）がなくなり、メインばねの移動スペースを小さくして装置の小型化を図ることができる。

そして、メインばねが、フレームに設けられた上側スプリングピンと、両端がフレームに形成されたカム孔内に位置する下側スプリングピンとの間に懸架され、開閉動作の際に、固定された上側スプリングピンを中心に下側スプリングピン側が若干動き、メインばね全体が動かないので、メインばねの移動スペースを小さくすることができる。

また、本発明のうち請求項２に係る回路遮断器によれば、請求項１記載の回路遮断器において、トリップ機構部が開閉機構部をトリップ動作させるときには、トリップ機構部によるラッチの係止は解除されるとともに、ラッチは、メインばねによる上向きの力により、下部リンク及び上部リンクを介して上部リンク固定軸がラッチ溝から外れる方向にラッチ回動軸を中心に回動し、これによってラッチの上部リンク固定軸がラッチ溝から外れると、上部リンクがハンドルに対して回動可能となるとともに、上部リンクがメインばねによる上向きの力によりハンドルに設けられた上部リンク回動軸を中心に回動し、下部リンクは、メインばねによる上向きの力により上部リンクに設けられた下部リンク回動軸を中心に回動するとともに、上部リンクとともに下部リンク回動軸が上部リンク回動軸を中心に回動してメインばねの作用線を越えると、左右反転し、下部リンクが左右反転する際に、下部リンクの下端側にある下側スプリングピンが、下部リンクとともにメインばねによる上向きの力によりフレームに形成されたカム孔の孔縁に沿いつつ上昇し、下側スプリングピンの上昇に伴って、連結リンクが、下側スプリングピンを中心に回動しつつ下側スプリングピンとともに上昇し、可動接触子ホルダが、連結リンクの上昇に伴って回動して可動接触子の可動接点が固定接触子の固定接点に対して開離するので、トリップ動作の際に、下部リンクを反転させるのにばねの横移動がなく、ばねを横移動させるためのばねストロークが不要で、ばね自体の大きさを小さくできるとともに、ばねのエネルギーが最も大きいところで可動接触子の開極を行うことができ、トリップ動作時における開極に要する時間を短縮化できる。

また、上部リンクがメインばねによる上向きの力によりハンドルに設けられた上部リンク回動軸を中心に回動すると、下側スプリングピンがフレームに形成されたカム孔の孔縁に沿ってほぼ上昇した後、上部リンクが支軸に当接し、当該支軸に当接した後、上部リンクは支軸を支点として回動し、ハンドルは、上部リンクが支軸を支点として回動するときに、ハンドル回動軸を中心に回動してオン位置から移動するので、トリップ動作時において、開極動作がほぼ終わってから、ハンドルが移動するため、素早い開極を行うことができる。

更に、本発明のうち請求項３に係る回路遮断器によれば、請求項２記載の回路遮断器において、前記支軸は前記フレームに設けられた前記上側スプリングピンで構成され、前記上部リンクには開口部が形成され、前記支軸を構成する前記上側スプリングピンが前記開口部の内部に位置して前記上部リンクが回動した際に前記上側スプリングピンに前記開口部の孔縁が当接するので、上側スプリングピンをメインばねの懸架用及び支軸用として兼用することができ、装置の構成部材を簡素化することができる。

また、本発明のうち請求項４に係る回路遮断器によれば、請求項２又は３記載の回路遮断器において、前記フレームに、前記上部リンクが前記支軸を支点として回動した際に、前記上部リンクが当接して前記上部リンクの回動を停止させるストッパを設けたので、トリップ動作時において、上部リンクが支軸を支点として回動した際に、その回動をストッパにより停止することができる。
加えて、本発明のうち請求項５に係る回路遮断器によれば、請求項４記載の回路遮断器において、前記ストッパが、前記フレームに設けられた前記ラッチ回動軸で構成されているので、ラッチ回動軸をラッチ回動用及びストッパ用として兼用することができ、装置の構成部材を簡素化することができる。

本発明に係る回路遮断器を示す断面図で、ハンドルがオン位置にあり可動接触子が固定接触子に接触した状態を示している。 図１の回路遮断器において、ハンドルがオン位置とオフ位置の中間に位置した状態を示す断面図である。 図１の回路遮断器において、ハンドルがオフ位置にあり可動接触子が固定接触子から開離した状態を示す断面図である。 図１の回路遮断器において、開閉機構部のトリップ動作により可動接触子が開極した状態の断面図である。 従来例の回路遮断器を示し、（Ａ）はハンドルがオン位置にあり可動接触子が固定接触子に接触した状態を示す構成図、（Ｂ）はハンドルがオフ位置にあり可動接触子が固定接触子から開離した状態を示す構成図である。 図５の回路遮断器を示し、（Ａ）はハンドルがオン位置にあり可動接触子が固定接触子に接触した状態を示す他の部分の構成図、（Ｂ）はトリップ状態を示す他の部分の構成図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る回路遮断器を示す断面図で、ハンドルがオン位置にあり可動接触子が固定接触子に接触した状態を示している。図２は、図１の回路遮断器において、ハンドルがオン位置とオフ位置の中間に位置した状態を示す断面図である。図３は、図１の回路遮断器において、ハンドルがオフ位置にあり可動接触子が固定接触子から開離した状態を示す断面図である。図４は、図１の回路遮断器において、開閉機構部のトリップ動作により可動接触子が開極した状態の断面図である。

図１乃至図４に示す回路遮断器１は、モールド樹脂製の本体ケース１０内に、固定接触子１３、可動接触子１４、消弧装置１６、過電流引外し装置１７、トリップ機構部１８、及び開閉機構部２０を備えている。
ここで、本体ケース１０は、箱形のベース１０ａ、カバー１０ｃ、ベース１０ａ及びカバー１０ｃの間に配置した中間カバー１０ｂの３分割構造である。

本体ケース１０内には、図示はしないが、複数の極室が相間隔壁に隔てられて隣接配置され、各極室毎に固定接触子１３及び可動接触子１４が配置されている。
ここで、固定接触子１３は、負荷側端子１１に接続され、一端側の下面に固定接点１３ａを有している。
また、可動接触子１４は、図示しない可撓リード線により電源側端子１２に接続されるとともに、固定接点１４ａを一端に設け、回動可能に設けられた可動接触子ホルダ１５に他端が保持されている。

そして、電源側端子１２と負荷側端子１１との間に消弧装置１６が配置されている。
開閉機構部２０は、可動接触子ホルダ１５を回動させるものであって、その下端部が可動接触子ホルダ１５に連結され、その一方、上端部が開閉機構部２０を外部から操作するハンドル１９に連結されている。開閉機構部２０は、１対のフレーム２１（図１乃至図４では、１つのフレームのみ図示）間に配置されている。

この開閉機構部２０は、ハンドル１９を図１に示すオン位置から図３に示すオフ位置に移動させたときに、可動接触子ホルダ１５を時計方向（図１乃至図３における矢印方向）に回動させて、可動接点１４ａを固定接点１３ａから開離（可動接触子１４の開極）させ、電源側端子１２と負荷側端子１１との間を非通電状態にする。一方、開閉機構部２０は、ハンドル１９を図３に示すオフ位置から図１に示すオン位置に移動させたときに、可動接触子ホルダ１５を反時計方向（図１乃至図３における矢印方向と反対方向）に回動させて、可動接点１４ａを固定接点１３ａに接触させ、電源側端子１２と負荷側端子１１との間を通電状態にする。

ここで、ハンドル１９は、ハンドル回動軸１９ａ（図２参照）でフレーム２１の上端部に回動可能に軸支されている。そして、ハンドル１９の右端部（図１における右端部）には、上部リンク回動軸１９ｂが設けられている。
また、開閉機構部２０は、上部リンク２２、ラッチ２３、下部リンク２４、メインばね２７及び連結リンク２９で構成されている。

上部リンク２２は、ほぼ矩形形状の平板で構成され、右端部の下側角部においてハンドル１９に設けられた上部リンク回動軸１９ｂに回動可能に軸支されている。上部リンク２２の上端部略中央には、左端側から延びるラッチ溝２２ａが形成され、左端部の下側角部には下部リンク回動軸２２ｂが設けられている。また、上部リンク２２の中央部には、ほぼ矩形形状の開口部２２ｃが形成されている。この開口部２２ｃの内部には、後述する上側スプリングピン２８が位置して、上部リンク２２が上部リンク回動軸１９ｂを中心に回動した際に、開口部２２ｃの孔縁が上側スプリングピン２８に当接するようになっている。

また、ラッチ２３は、上下方向に延びるとともに上端から右方向に延びる略ブーメラン形平板で形成され、上下方向のやや下側で、フレーム２１の左端部上下方向略中央部に設けられたラッチ回動軸２３ａに回動可能に軸支されている。ラッチ２３の上端近傍には、上部リンク２２のラッチ溝２２ａに入り込んで上部リンク２２の回動をハンドル１９に対して固定する上部リンク固定軸２３ｂが設けられている。

また、下部リンク２４は、上下方向に長い略矩形形状の平板で構成され、上端側で上部リンク２２に設けられた下部リンク回動軸２２ｂに回動可能に軸支されている。下部リンク２４の下端側には、両端が１対のフレーム２１に形成されたカム孔２６内に位置する下側スプリングピン２５が入り込む凹溝２４ａが形成されている。
また、メインばね２７は、引張コイルばねで構成され、フレーム２１の上下方向やや上側であってハンドル回動軸１９ａに近接した位置に設けられた上側スプリングピン２８と、下側スプリングピン２５との間に懸架されている。
更に、連結リンク２９は、上下方向に長いアーム形状の平板で構成され、上端側に下側スプリングピン２５に回動可動に係合するフック部２９ａを備え、下端側が可動接触子ホルダ１５に軸支されている。

なお、過電流引外し装置１７は、過電流を検出するものであって、バイメタルと電磁石を組み合わせた熱動―電磁形の装置である。また、トリップ機構部１８は、過電流引外し装置１７からの機械的な動作信号を受けて開閉機構部２０をトリップ動作させるようになっている。そして、図１に示すように、ハンドル１９がオン位置にあるときには、ラッチ２３の先端がトリップ機構部１８に係止され、ラッチ２３に設けられた上部リンク固定軸２３ｂが上部リンク２２のラッチ溝２２ａに入り込んで上部リンク２２の回動がハンドル１９に対して固定されている。この際に、上部リンク固定軸２３ｂの位置は、ハンドル回動軸１９ａと同軸になっている。

ハンドル１９がオン位置にあり、可動接触子１４が固定接触子１３に接触した通電状態から、ハンドル１９をオフ位置に移動させ、可動接触子１４が固定接触子１３から開離する非通電状態となるまでの作用について図１乃至図３を参照して説明する。
ハンドル１９を図１に示すオン位置から図２に示す中間位置を介して図３に示すオフ位置に移動させると、先ず、ラッチ２３によってハンドル１９に対して回動が固定された上部リンク２２が、ハンドル１９とともにハンドル回動軸１９ａを中心に時計方向に回動する。

そして、上部リンク２２が時計方向に回動すると、下部リンク２４が上部リンク２２に設けられた下部リンク回動軸２２ｂを中心に反時計方向に回動する。この際、下部リンク回動軸２２ｂは上部リンク２２とともにハンドル回動軸１９ａを中心に時計方向に回動し、メインばね２７が作用する作用線Ｌを越える（図２は下部リンク回動軸２２ｂがメインばね２７の作用線Ｌ上にあるときを示している）。そして、下部リンク回動軸２２ｂがメインばね２７の作用線Ｌを越えると、図３に示すように、下部リンク２４は左右反転し、上部リンク２２と下部リンク２４とが略「く」の字形をなす。

この際に、カム孔２６内に位置する下側スプリングピン２５も下部リンク２４とともに下部リンク回動軸２２ｂを中心に回動し、元の位置から移動する。そして、下側スプリングピン２５には、メインばね２７による上向きの力が作用し、これによって下部リンク２４にも上向きの力が作用している。
なお、メインばね２７は、上側スプリングピン２８がフレーム２１に固定され、下側スプリングピン２５が下部リンク回動軸２２ｂを中心に反時計方向に回動するので、上側スプリングピン２８を中心として下側スプリングピン２５の回動に伴って反時計方向に回動する。

そして、連結リンク２９は、下側スプリングピン２５を中心に回動しつつ下側スプリングピン２５とともに移動する。これにより、連結リンク２９に軸支されている可動接触子ホルダ１５が、連結リンクの移動に伴って時計方向（図１乃至図３における矢印方向）に回動し、可動接触子１４が時計方向に回動して可動接点１４ａが固定接触子１３の固定接点１３ａに対して開離することになる。
ハンドル１９を図３に示すオフ位置から図１に示すオン位置に移動させたときの開閉機構部２０を構成する各部材の作用は、ハンドル１９をオン位置からオフ位置に移動させたときの開閉機構部２０の各部材の作用と逆であるため、その説明は省略する。

次に、図４を参照して、通電状態から開閉機構部２０のトリップ動作により可動接触子１４が開極する作用について説明する。
前述したように、通電状態では、ハンドルがオン位置にあり、図１に示すように、ラッチ２３の先端がトリップ機構部１８に係止され、ラッチ２３に設けられた上部リンク固定軸２３ｂが上部リンク２２のラッチ溝２２ａに入り込んで上部リンク２２の回動がハンドル１９に対して固定されている。

そして、可動接触子１４と固定接触子１３との間に過電流が流れると、過電流引外し装置１７からの機械的な動作信号を受けてトリップ機構部１８が開閉機構部２０をトリップ動作させる。すると、トリップ機構部１８によるラッチ２３の先端の係止は解除されるとともに、ラッチ２３は、メインばね２７による上向きの力により、下部リンク２４及び上部リンク２２を介して上部リンク固定軸２３ｂがラッチ溝２２ａから外れる方向、即ち図４において反時計方向にラッチ回動軸２３ａを中心に回動する。

これによってラッチ２３の上部リンク固定軸２３ｂがラッチ溝２２ａから外れると、上部リンク２２がハンドル１９に対して回動可能となるとともに、上部リンク２２がメインばね２７による上向きの力によりハンドル１９に設けられた上部リンク回動軸１９ｂを中心に時計方向に回動する。
そして、上部リンク２２が時計方向に回動すると、下部リンク２４が上部リンク２２に設けられた下部リンク回動軸２２ｂを中心に反時計方向に回動する。この際、下部リンク回動軸２２ｂは上部リンク２２とともにハンドル回動軸１９ａを中心に時計方向に回動し、メインばね２７が作用する作用線を越える。そして、下部リンク回動軸２２ｂがメインばね２７の作用線を越えると、図４に示すように、下部リンク２４は左右反転し、上部リンク２２と下部リンク２４とが略「く」の字形をなす。

そして、下部リンク２４が左右反転する際に、下部リンク２４の下端側にある下側スプリングピン２５が、下部リンク２４とともにメインばね２７による上向きの力によりフレーム２１に形成されたカム孔２６の孔縁（カム孔２６の上側の縁）に沿いつつ上昇する。
そして、この下側スプリングピン２５の上昇に伴って、連結リンク２９が、下側スプリングピン２５を中心に回動しつつ下側スプリングピン２５とともに上昇する。これにより、可動接触子ホルダ１５が、連結リンク２９の上昇に伴って図４に矢印で示す時計方向に回動して可動接触子１４の可動接点１４ａが固定接触子１３の固定接点１３ａに対して開離する。

その一方、上部リンク２２がメインばね２７による上向きの力によりハンドル１９に設けられた上部リンク回動軸１９ｂを中心に時計方向に回動すると、下側スプリングピン２５がフレーム２１に形成されたカム孔２６の孔縁に沿ってほぼ上昇した後、上部リンク２２の開口部２２ｃの孔縁が、当該開口部２２ｃ内に位置する上側スプリングピン（支軸）２８に当接する。

開口部２２ｃの孔縁が上側スプリングピン２８に当接すると、その後、上部リンク２２は上側スプリングピン２８を支点として時計方向に回動する。そして、ハンドル１９は、上部リンク２２が上側スプリングピン２８を支点として回動するときに、ハンドル回動軸１９ａを中心に時計方向に回動してオン位置から移動する。
そして、上部リンク２２は、図４に示すように、フレーム２１に設けられたラッチ回動軸（ストッパ）２３ａに当接し、これにより上部リンク２２の回動が停止され、ハンドル１９が図４に示すトリップ表示位置で停止する。

本実施形態に係る回路遮断器１によれば、ハンドル１９をオン位置からオフ位置、あるいはオフ位置からオン位置に移動させたときに、ラッチ２３によってハンドル１９に対して回動が固定された上部リンク２２が、ハンドル１９とともにハンドル回動軸１９ａを中心に回動する。そして、下部リンク２４が、下部リンク回動軸２２ｂを中心に回動するとともに、上部リンク２２とともに下部リンク回動軸２２ｂがハンドル回動軸１９ａを中心に回動してメインばね２７の作用線Ｌを越えると、左右反転する。これに伴って、連結リンク２９が、下側スプリングピン２５を中心に回動しつつ下側スプリングピン２５とともに移動し、可動接触子ホルダ１５が、連結リンク２９の移動に伴って回動して可動接触子１４の可動接点１４ａが固定接触子１３の固定接点１３ａに対して離接する。このため、上部リンク２２を直接ハンドル１９で動かして下部リンク２４を左右反転できるので、メインばね２７の横移動（左右方向の移動）がなくなり、メインばね２７の移動スペースを小さくして装置の小型化を図ることができる。

そして、メインばね２７は両端が、フレーム２１に設けられた上側スプリングピン２８と、フレーム２１に形成されたカム孔２６内に位置する下側スプリングピン２５との間に懸架され、開閉動作の際に、固定された上側スプリングピン２８を中心に下側スプリングピン２５側が若干動き、メインばね２７全体が動かないので、メインばね２７の移動スペースを小さくすることができる。

また、本実施形態に係る回路遮断器１によれば、トリップ機構部１８が開閉機構部２０をトリップ動作させるときには、トリップ機構部１８によるラッチ２３の係止は解除されるとともに、ラッチ２３は、メインばね２７による上向きの力により、下部リンク２４及び上部リンク２２を介して上部リンク固定軸２３ｂがラッチ溝２２ａから外れる方向にラッチ回動軸２３ａを中心に回動する。これによってラッチ２３の上部リンク固定軸２３ｂがラッチ溝２２ａから外れると、上部リンク２２がハンドル１９に対して回動可能となるとともに、上部リンク２２がメインばね２７による上向きの力によりハンドル１９に設けられた上部リンク回動軸１９ｂを中心に回動する。そして、下部リンク２４は、メインばね２７による上向きの力により上部リンク２２に設けられた下部リンク回動軸２２ｂを中心に回動するとともに、上部リンク２２とともに下部リンク回動軸２２ｂが上部リンク回動軸１９ｂを中心に回動してメインばね２７の作用線Ｌを越えると、左右反転する。下部リンク２４が左右反転する際に、下部リンク２４の下端側にある下側スプリングピン２５が、下部リンク２４とともにメインばね２７による上向きの力によりフレーム２１に形成されたカム孔２６の孔縁に沿いつつ上昇する。この下側スプリングピン２５の上昇に伴って、連結リンク２９が、下側スプリングピン２５を中心に回動しつつ下側スプリングピン２５とともに上昇し、可動接触子ホルダ１５が、連結リンク２９の上昇に伴って回動して可動接触子１４の可動接点１４ａが固定接触子１３の固定接点１３ａに対して開離する。このため、トリップ動作の際に、下部リンク２４を反転させるのにメインばね２７の横移動がなく、メインばね２７を横移動させるためのばねストロークが不要で、ばね自体の大きさを小さくできるとともに、メインばね２７のエネルギーが最も大きいところで可動接触子１４の開極を行うことができ、トリップ動作時における開極に要する時間を短縮化できる。

また、上部リンク２２がメインばね２７による上向きの力によりハンドル１９に設けられた上部リンク回動軸１９ｂを中心に回動すると、下側スプリングピン２５がフレーム２１に形成されたカム孔２６の孔縁に沿ってほぼ上昇した後、上部リンク２２の開口部２２ｃの孔縁が上側スプリングピン（支軸）２８に当接する。その後、上部リンク２２は上側スプリングピン２８を支点として回動し、ハンドル１９は、上部リンク２２が上側スプリングピン２８を支点として回動するときに、ハンドル回動軸１９ａを中心に回動してオン位置から移動する。このため、トリップ動作時において、開極動作がほぼ終わってから、ハンドル１９が移動するため、素早い開極を行うことができる。

また、本実施形態に係る回路遮断器１によれば、上部リンク２２が当接する支軸はフレーム２１に設けられた上側スプリングピン２８で構成され、上部リンク２２には開口部２２ｃが形成され、支軸を構成する上側スプリングピン２８が開口部２２ｃの内部に位置して上部リンク２２が回動した際に上側スプリングピン２８に開口部２２ｃの孔縁が当接する。このため、上側スプリングピン２８をメインばね２７の懸架用及び支軸用として兼用することができ、装置の構成部材を簡素化することができる。

また、本実施形態に係る回路遮断器１によれば、フレーム２１に、上部リンク２２が支軸を支点として回動した際に、上部リンク２２が当接して上部リンク２２の回動を停止させるラッチ回動軸２３ａ（ストッパ）を設けた。このため、トリップ動作時において、上部リンク２２が支軸を支点として回動した際に、その回動をラッチ回動軸２３ａ（ストッパ）により停止することができる。
加えて、本実施形態に係る回路遮断器１によれば、ストッパが、フレーム２１に設けられたラッチ回動軸２３ａで構成されているので、ラッチ回動軸２３ａをラッチ回動用及びストッパ用として兼用することができ、装置の構成部材を簡素化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、ハンドル１９がオン位置にあり、ラッチ２３に設けられた上部リンク固定軸２３ｂが上部リンク２２のラッチ溝２２ａに入り込んで上部リンク２２の回動をハンドル１９に対して固定しているときに、上部リンク固定軸２３ｂの位置は、ハンドル回動軸１９ａと同軸になっている必要は必ずしもなく、上部リンク固定軸２３ｂの位置をハンドル回動軸１９ａの位置とずらして動作特性を変更してもよい。この場合、ハンドル１９の回動時に上部リンク２２のラッチ溝２２ａの中を上部リンク固定軸２３ｂが移動するので、ラッチ溝２２ａをカム溝として使用することができる。

また、上部リンク２２が当接する支軸は、フレーム２１に設けられた上側スプリングピン２８で構成される必要は必ずしもない。また、当該支軸に当接する上部リンク２２の部分は、必ずしも開口部２２ｃの孔縁でなくてもよい。
更に、上部リンク２２が支軸を支点として回動した際に上部リンク２２が当接するストッパは、必ずしもフレーム２１に設けられたラッチ回動軸２３ａでなくてもよい。

１ 回路遮断器
１０ 本体ケース
１０ａ ベース
１０ｂ 中間カバー
１０ｃ カバー
１１ 負荷側端子
１２ 電源側端子
１３ 固定接触子
１３ａ 固定接点
１４ 可動接触子
１４ａ 可動接点
１５ 可動接触子ホルダ
１６ 消弧装置
１７ 過電流引外し装置
１８ トリップ機構部
１９ ハンドル
１９ａ ハンドル回動軸
２０ 開閉機構部
２１ フレーム
２２ 上部リンク
２２ａ ラッチ溝
２２ｂ 下部リンク回動軸
２２ｃ 開口部
２３ ラッチ
２３ａ ラッチ回動軸
２３ｂ 上部リンク固定軸
２４ 下部リンク
２４ａ 凹溝
２５ 下側スプリングピン
２６ カム孔
２７ メインばね
２８ 上側スプリングピン
２９ 連結リンク
Ｌ メインばねの作用線

Claims (5)

1. 固定接点を設けた固定接触子と、前記固定接点に接触する可動接点を一端に設け、回動可能に備えられた可動接触子ホルダに他端が保持された可動接触子と、前記可動接触子ホルダを回動させる開閉機構部と、該開閉機構部を外部から操作するハンドルとを備え、前記開閉機構部が、前記ハンドルをオン位置からオフ位置、あるいはオフ位置からオン位置に移動させたときに、前記可動接触子ホルダを回動させて前記可動接点の前記固定接点に対する離接を行う回路遮断器であって、
   前記ハンドルは、ハンドル回動軸でフレームに回動可能に軸支されるとともに、上部リンク回動軸を設け、
   前記開閉機構部は、前記上部リンク回動軸に回動可能に軸支されるとともに、ラッチ溝及び下部リンク回動軸を設けた上部リンクと、前記フレームに設けられたラッチ回動軸に回動可能に軸支されるとともに、前記上部リンクの前記ラッチ溝に入り込んで前記上部リンクの回動を前記ハンドルに対して固定する上部リンク固定軸を設けたラッチと、一端側が前記下部リンク回動軸に回動可能に軸支されるとともに、他端側に、前記フレームに形成されたカム孔内に位置する下側スプリングピンを有する下部リンクと、前記フレームに設けられた上側スプリングピンと前記下側スプリングピンとの間に懸架されたメインばねと、一端側が前記下側スプリングピンに回動可動に係合し、他端側が前記可動接触子ホルダに軸支された連結リンクとを備え、
   前記ハンドルをオン位置からオフ位置、あるいはオフ位置からオン位置に移動させたときに、前記ラッチによって前記ハンドルに対して回動が固定された前記上部リンクが、前記ハンドルとともに前記ハンドル回動軸を中心に回動し、前記下部リンクが、前記下部リンク回動軸を中心に回動して前記下部リンク回動軸が前記メインばねの作用線を越えると、左右反転し、前記連結リンクにより前記可動接触子ホルダを介して前記可動接触子の可動接点が前記固定接触子の固定接点に対して離接することを特徴とする回路遮断器。
2. 過電流を検出する過電流引外し装置と、過電流引外し装置からの機械的な動作信号を受けて前記開閉機構部をトリップ動作させるトリップ機構部を備え、
   前記ハンドルがオン位置にあるときに、前記ラッチが前記トリップ機構部に係止されているとともに、前記ラッチに設けられた前記上部リンク固定軸が前記上部リンクの前記ラッチ溝に入り込んで前記上部リンクの回動を前記ハンドルに対して固定し、
   前記トリップ機構部が前記開閉機構部をトリップ動作させるときには、前記トリップ機構部による前記ラッチの係止は解除されるとともに、前記ラッチは、前記メインばねによる上向きの力により、前記下部リンク及び前記上部リンクを介して前記上部リンク固定軸がラッチ溝から外れる方向に前記ラッチ回動軸を中心に回動し、
   これによって前記ラッチの前記上部リンク固定軸がラッチ溝から外れると、前記上部リンクが前記ハンドルに対して回動可能となるとともに、前記上部リンクが前記メインばねによる上向きの力により前記ハンドルに設けられた前記上部リンク回動軸を中心に回動し、
   前記下部リンクは、前記メインばねによる上向きの力により前記上部リンクに設けられた前記下部リンク回動軸を中心に回動するとともに、前記上部リンクとともに前記下部リンク回動軸が前記上部リンク回動軸を中心に回動して前記メインばねの作用線を越えると、左右反転し、
   前記下部リンクが左右反転する際に、前記下部リンクの下端側にある前記下側スプリングピンが、前記下部リンクとともに前記メインばねによる上向きの力により前記フレームに形成された前記カム孔の孔縁に沿いつつ上昇し、
   前記下側スプリングピンの上昇に伴って、前記連結リンクが、前記下側スプリングピンを中心に回動しつつ前記下側スプリングピンとともに上昇し、前記可動接触子ホルダが、前記連結リンクの上昇に伴って回動して前記可動接触子の可動接点が前記固定接触子の固定接点に対して開離し、
   その一方、前記上部リンクが前記メインばねによる上向きの力により前記ハンドルに設けられた前記上部リンク回動軸を中心に回動すると、前記下側スプリングピンが前記フレームに形成された前記カム孔の孔縁に沿ってほぼ上昇した後、前記上部リンクが支軸に当接し、当該支軸に当接した後、前記上部リンクは前記支軸を支点として回動し、
   前記ハンドルは、前記上部リンクが前記支軸を支点として回動するときに、前記ハンドル回動軸を中心に回動して前記オン位置から移動することを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 前記支軸は前記フレームに設けられた前記上側スプリングピンで構成され、前記上部リンクには開口部が形成され、前記支軸を構成する前記上側スプリングピンが前記開口部の内部に位置して前記上部リンクが回動した際に前記上側スプリングピンに前記開口部の孔縁が当接することを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。
4. 前記フレームに、前記上部リンクが前記支軸を支点として回動した際に、前記上部リンクが当接して前記上部リンクの回動を停止させるストッパを設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の回路遮断器。
5. 前記ストッパが、前記フレームに設けられた前記ラッチ回動軸で構成されていることを特徴とする請求項４記載の回路遮断器。

Images