JP5883108B2 - 配線用遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器に関し、特にばねとリンク装置（linkage）から駆動力を得て線路を開閉するようにした配線用遮断器に関する。

一般に、配線用遮断器は、異常電流発生時に自動で線路を遮断して回路及び負荷機器を保護する電気機器である。

図８は人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態にある従来の配線用遮断器を示す断面図である。

図８に示すように、従来の配線用遮断器は、ケース（case）Ｃの内部に、固定接触子（fixed contact）ＦＣと、固定接触子ＦＣに接離するように一端がケースＣに回動可能に結合される可動接触子（moving contact）ＯＣと、可動接触子ＯＣを回動させるように駆動力を発生する機構部（switching mechanism）とを含む。

固定接触子ＦＣは、一側に固定接点（point of fixed contact）ＦＣＰを備える。

可動接触子ＯＣは、一側に可動接点（point of moving contact）ＯＣＰを備える。

機構部は、リンク装置と、リンク装置から離隔して備えられるハンドル１０と、リンク装置とハンドル１０を連結する引張ばねＳと、リンク装置から可動接触子ＯＣに駆動力を伝達する伝達リンク９０とから構成される。

リンク装置は、トリップ動作を行うトリップラッチ２０と、トリップラッチ２０にヒンジ結合される第１ロッカ（first rocker）４０と、ケースＣにヒンジ結合される第２ロッカ（second rocker）８０と、第１ロッカ４０と第２ロッカ８０を連結する連結リンク６０とから構成される。

トリップラッチ２０は、一端がケースＣにヒンジ結合され、他端がラッチホルダ２８に拘束される。

トリップラッチ２０は、一側にラッチ接続口（hinge hole of latch）２６を備える。

第１ロッカ４０は、一端が第１回動軸３０によりラッチ接続口２６にヒンジ結合される。

つまり、第１ロッカ４０は、第１回動軸３０を中心に回動可能に設置される。

第２ロッカ８０は、第１ロッカ４０から離隔して設置される。

より詳細には、第２ロッカ８０は、一端が第２回動軸８２によりケースＣにヒンジ結合される。

つまり、第２ロッカ８０は、第２回動軸８２を中心に回動可能に設置される。

第２ロッカ８０は、他端に第１の第２ロッカ接続口（first hinge hole of the second rocker）８４及び第２の第２ロッカ接続口（second hinge hole of the second rocker）（図示せず）を備える。

連結リンク６０は、一端が第１ピン５０により第１ロッカ４０の他端にヒンジ結合され、他端が第２ピン７０により第１の第２ロッカ接続口８４にヒンジ結合される。

第１ピン５０は、引張ばねＳの一端が支持される第１ばね締結部５２を備える。

ハンドル１０は、一端がケースＣにヒンジ結合され、他端がケースＣから突出するように構成される。

ハンドル１０は、一側に引張ばねＳの他端が支持される第２ばね締結部１６を備える。

引張ばねＳは、一端が第１ばね締結部５２に支持され、他端が第２ばね締結部１６に支持される。

これにより、引張ばねＳは第１ピン５０に対して駆動力を発生する。

伝達リンク９０は、一端が第３ピン９２により第２の第２ロッカ接続口にヒンジ結合され、他端が第４ピン９４により可動接触子接続口（hinge hole of moving contact）（図示せず）にヒンジ結合される。

このような構成により、従来の配線用遮断器は、人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態でハンドル１０が図の反時計方向に回動することにより投入される。

引張ばねＳは、ハンドル１０の回動により第１ばね締結部５２を中心に図の反時計方向に回動する。

第１ロッカ４０は、引張ばねＳにより第１回動軸３０を中心に図の時計方向に回動する。

これにより、連結リンク６０は、第１ロッカ４０及び第１ピン５０により図の反時計方向に回動して移動する。

第２ロッカ８０は、連結リンク６０により第２回動軸８２を中心に図の時計方向に回動する。

これにより、第３ピン９２は、第２回動軸８２を中心とする円周軌跡に沿って図の時計方向に移動する。

伝達リンク９０は、第２ロッカ８０及び第３ピン９２により図の反時計方向に回動して移動する。

可動接触子ＯＣは、伝達リンク９０により可動接触子回動軸（rotation axis of moving contact）ＯＣＡを中心に図の反時計方向に回動する。

これにより、可動接点ＯＣＰは固定接点ＦＣＰに接触する。

つまり、配線用遮断器は投入動作（ＯＮ）状態となる。

しかし、このような従来の配線用遮断器においては、可動接触子ＯＣの数の増加、摺動部の構造変更などのための投入荷重の増加が必要な場合、引張ばねＳの荷重を増加させたり、機構部のリンク構造及びリンク比を変更しなければならなかった。

引張ばねＳの荷重を増加させる方法においては、投入動作以外の全ての動作における荷重が増加するという問題があった。

一方、機構部のリンク構造及びリンク比を変更する方法においては、投入動作以外の他の動作に好ましくない影響（例えば、リセット動作時における使用者の操作力の増加など）を及ぼすという問題があった。また、他のタイプの遮断器との機構部の部品共用化が不可能であるので、機構部を二元化したり、共用化のために他のタイプの遮断器の機構部を共に変更しなければならないという問題があった。

そこで、本発明は、引張ばねの荷重の増加、機構部のリンク構造及びリンク比の変更などの新規機構部の開発、又は部品やアクセサリの変更を伴うことなく、投入荷重を増加させることのできる配線用遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ケースと、前記ケースの内部に設置される固定接触子と、前記固定接触子に接離するように前記ケースに回動可能に設置される可動接触子と、前記可動接触子を回動させるように駆動力を発生する機構部とを含み、前記機構部は、前記駆動力により回転軸を中心に回動可能に設置される主動節を備えたリンク装置を含み、前記主動節は、投入動作時に前記回転軸と前記駆動力の作用点とを結ぶ線が前記駆動力の作用線と鋭角をなし、前記駆動力に対する前記作用点の円周軌跡の接線方向の分力が投入荷重として作用するようにし、前記リンク装置の少なくとも１つのヒンジ結合部は、連結ピンが長孔状の接続口を移動可能な構造でヒンジ結合され、投入動作時に前記連結ピンが前記長孔状の接続口の第１側から第２側に移動することにより、前記鋭角が変更されて前記分力が増加するようにする配線用遮断器を提供する。

本発明の一実施形態によれば、前記リンク装置は、一端が前記ケースの内部にヒンジ結合され、他端がラッチホルダに拘束されるトリップラッチと、一端が第１回動軸により前記トリップラッチにヒンジ結合される第１ロッカと、前記第１ロッカから離隔し、一端が第２回動軸により前記ケースにヒンジ結合される第２ロッカと、一端が第１ピンにより前記第１ロッカの他端にヒンジ結合され、他端が第２ピンにより前記第２ロッカの他端にヒンジ結合される連結リンクとから構成されてもよい。

前記第２ロッカは、前記他端に長孔状の第２ロッカ接続口（hinge hole of the second rocker）を備え、前記連結リンクは、前記長孔状の第２ロッカ接続口にヒンジ結合されるようにしてもよい。

ここで、前記第１ロッカが前記主動節であり、前記第１回動軸が前記回転軸であり、前記第２ピンが前記連結ピンであり、前記長孔状の第２ロッカ接続口が前記長孔状の接続口であってもよい。

前記長孔状の第２ロッカ接続口は、フローチャートにおける開始及び終了を示す図形（端子記号）（terminal symbol of flow chart）の形状に形成されてもよい。

ここで、前記図形の第１円弧側が前記第１側であり、前記図形の第２円弧側が前記第２側であってもよい。

前記機構部は、前記リンク装置から離隔し、一端が前記ケースにヒンジ結合され、他端が前記ケースから突出するハンドルと、一端が前記ハンドルに支持され、他端が前記第１ピンに支持され、前記第１ピンに対して駆動力を発生する引張ばねとをさらに含んでもよい。

前記第１ピンは、前記引張ばねの一端を支持する第１ばね締結部を備えてもよい。

前記ハンドルは、一側に前記引張ばねの他端を支持する第２ばね締結部を備えてもよい。

ここで、前記第１ばね締結部が前記作用点であり、前記第１ばね締結部と前記第２ばね締結部とを結ぶ線が前記作用線であってもよい。

前記第１側は、投入動作において前記連結ピンが前記第１側に位置する際に、前記「第１回動軸−第１ばね締結部−第２ばね締結部」がなす第１角度が鋭角をなすようにする位置に形成されてもよい。

前記第２側は、投入動作において前記連結ピンが前記第２側に位置する際に、前記「第１回動軸−第１ばね締結部−第２ばね締結部」がなす第２角度が前記第１角度より大きく９０度より小さい角度をなすようにする位置に形成されてもよい。

前記機構部は、前記リンク装置から前記可動接触子に駆動力を伝達する伝達リンクをさらに含んでもよい。

前記伝達リンクは、一端が前記第２ロッカの一側にヒンジ結合され、他端が前記可動接触子の一側にヒンジ結合されるようにしてもよい。

本発明の一実施形態による配線用遮断器においては、駆動力を発生するリンク装置のヒンジ結合部が、長孔状の接続口及び長孔状の接続口内で移動可能な連結ピンから構成され、連結ピンが、駆動力のうち投入荷重として作用する分力を増加させる方向に移動できるようになっている。これにより、ばねの荷重の増加、機構部のリンク構造及びリンク比の変更などの新規機構部の開発、又は部品やアクセサリの変更を伴うことなく、投入荷重を増加させることができる。

本発明による配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）状態の内部構造を示す断面図である。 図１の配線用遮断器の人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態の内部構造を示す断面図である。 図１の配線用遮断器の事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態の内部構造を示す断面図である。 図２の人為的遮断動作（ＯＦＦ）から図１の投入動作（ＯＮ）に切り替える際に第２ピンが第１側に位置する場合の投入荷重を示す断面図である。 図４の第２ピンの第２側への移動による投入荷重の増加を示す断面図である。 図１の投入動作（ＯＮ）で第２ピンが第１側に位置する場合の投入荷重を示す断面図である。 図６の第２ピンの第２側への移動による投入荷重の増加を示す断面図である。 従来の配線用遮断器を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明による配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）状態の内部構造を示す断面図であり、図２は図１の配線用遮断器の人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態の内部構造を示す断面図であり、図３は図１の配線用遮断器の事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態の内部構造を示す断面図である。

また、図４は図２の人為的遮断動作（ＯＦＦ）から図１の投入動作（ＯＮ）に切り替える際に第２ピンが第１側に位置する場合の投入荷重を示す断面図であり、図５は図４の第２ピンの第２側への移動による投入荷重の増加を示す断面図である。

さらに、図６は図１の投入動作（ＯＮ）で第２ピンが第１側に位置する場合の投入荷重を示す断面図であり、図７は図６の第２ピンの第２側への移動による投入荷重の増加を示す断面図である。

図１〜図７に示すように、本発明による配線用遮断器は、ケースＣの内部に、固定接触子ＦＣと、固定接触子ＦＣに接離するように一端がケースＣに回動可能に結合される可動接触子ＯＣと、可動接触子ＯＣを回動させるように駆動力を発生する機構部とを含む。

固定接触子ＦＣは、ケースＣの内部一側に固定設置される。

固定接触子ＦＣは、一側に電源側（図示せず）と通電可能に接続される固定接点ＦＣＰを備える。

可動接触子ＯＣは、一端が可動接触子回動軸ＯＣＡによりケースＣにヒンジ結合される。

また、可動接触子ＯＣは、他端に負荷側（図示せず）と通電可能に接続される可動接点ＯＣＰを備える。ここで、可動接触子ＯＣの他端とは、可動接触子回動軸ＯＣＡの反対側をいう。

さらに、可動接触子ＯＣは、後述する伝達リンク９０にヒンジ結合されるように、一端と他端との間に可動接触子接続口（図示せず）を備える。

これにより、可動接触子ＯＣは、伝達リンク９０から伝達される駆動力により、可動接触子回動軸ＯＣＡを中心に第１方向又は第２方向に回動可能である。

つまり、可動接点ＯＣＰは、固定接点ＦＣＰに接離可能である。

機構部は、リンク装置と、リンク装置から離隔して備えられるハンドル１０と、リンク装置とハンドル１０を連結する引張ばねＳと、リンク装置から可動接触子ＯＣに駆動力を伝達する伝達リンク９０とから構成される。

リンク装置は、トリップ動作を行うトリップラッチ２０と、トリップラッチ２０にヒンジ結合される第１ロッカ４０と、ケースＣにヒンジ結合される第２ロッカ１８０と、第１ロッカ４０と第２ロッカ１８０を連結する連結リンク６０とから構成される。

トリップラッチ２０は、棒状に形成されてもよい。

トリップラッチ２０は、一端がラッチ回動軸２２によりケースＣにヒンジ結合され、他端がラッチホルダ２８に拘束される。ここで、トリップラッチ２０の他端とは、ラッチ回動軸２２の反対側をいう。

トリップラッチ２０の他端の終端部には、ラッチホルダ２８に係止又は係止解除可能な突起２４が形成される。

また、トリップラッチ２０は、一端と他端との間にラッチ接続口２６を備える。

このような構成により、トリップラッチ２０は、配線用遮断器が投入動作（ＯＮ）又は人為的遮断動作（ＯＦＦ）を行う場合、突起２４がラッチホルダ２８の溝に係止されて拘束される。よって、トリップラッチ２０は、機構部の他の構成要素の動作のための固定支持点の役割を果たす。

また、トリップラッチ２０は、配線用遮断器が事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）を行う場合、突起２４がラッチホルダ２８から拘束解除されて回動する。よって、トリップラッチ２０は、機構部の他の構成要素に連結された１つのリンク部材の役割を果たす。

第１ロッカ４０は、一端が第１回動軸３０によりラッチ接続口２６にヒンジ結合される。

また、第１ロッカ４０は、他端に第１ピン５０により連結リンク６０にヒンジ結合するための第１ロッカ接続口（図示せず）を備える。

ここで、第１ロッカ４０は、第１ピン５０の後述する第１ばね締結部５２の付勢力により第１回動軸３０を中心に回動可能に設置され、リンク装置の主動節の役割を果たす。

第２ロッカ１８０は、第１ロッカ４０から離隔して設置され、連結リンク６０を介して第１ロッカ４０から伝達された力を、伝達リンク９０を介して可動接触子ＯＣに伝達する役割を果たす。

より詳細には、第２ロッカ１８０は、一端が第２回動軸８２によりケースＣにヒンジ結合される。

つまり、第２ロッカ１８０は、第２回動軸８２を中心に回動可能に設置される。

また、第２ロッカ１８０は、他端に第２ピン７０により連結リンク６０にヒンジ結合するための長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４を備える。

長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４の詳細については後述する。

さらに、第２ロッカ１８０は、他端に第３ピン９２により伝達リンク９０にヒンジ結合するための円形の第２の第２ロッカ接続口１８６を備える。

円形の第２の第２ロッカ接続口１８６は、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４を基準として第２回動軸８２の反対側に備えられる。

連結リンク６０は、両端にそれぞれ接続口を有するリンク部材であってもよい。

つまり、連結リンク６０は、一端が第１ピン５０により第１ロッカ接続口にヒンジ結合され、他端が第２ピン７０により長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４にヒンジ結合される。

第１ピン５０は、引張ばねＳの一端が支持される第１ばね締結部５２を備える。

ハンドル１０は、一端がケースＣにヒンジ結合され、他端がケースＣから突出するように構成される。

より具体的には、ハンドル１０は、一端がケースＣに回動可能にヒンジ結合されるレバー１２と、レバー１２の他端から長手方向に延設されてケースＣの外部に突出する把持部１４とを備える。

また、ハンドル１０は、レバー１２と把持部１４の連結部位に引張ばねＳの他端が支持される第２ばね締結部１６を備える。

さらに、ハンドル１０は、所定の角度範囲内で第１方向又は第２方向に回動可能に備えられる。

ここで、第２ばね締結部１６は、投入動作（ＯＮ）から遮断動作（ＯＦＦ又はＴＲＩＰ）に切り替える際に、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２」を結ぶ線を中心として一側から当該一側の反対側方向に移動する。

引張ばねＳは、一端が第１ばね締結部５２に支持され、他端が第２ばね締結部１６に支持される。

これにより、引張ばねＳは第１ピン５０に対して駆動力を発生する。

伝達リンク９０は、両端にそれぞれ接続口を有するリンク部材であってもよい。

つまり、伝達リンク９０は、一端が第３ピン９２により円形の第２の第２ロッカ接続口１８６にヒンジ結合され、他端が第４ピン９４により可動接触子接続口にヒンジ結合される。

上では、機構部の構成要素と各構成要素の全体的な連結関係について説明した。

以下、機構部の構成要素のうち、本発明の主要部である長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４についてより詳細に説明する。

長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４は、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４内で第２ピン７０が第１側１８４ａ又は第２側１８４ｂに移動できるように形成される。

より具体的には、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４は、フローチャートにおける開始及び終了を示す図形の形状に形成されてもよい。

ここで、図形の第１円弧側部位を第１側１８４ａといい、図形の第２円弧側部位を第２側１８４ｂという。

すなわち、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４は、大きさが同じ２つの同心円があり、一方の同心円から他方の同心円に交差しない２本の接線を描いたとき、２つの同心円と２つの接線により囲まれる図形の形状に形成されてもよい。

ここで、一方の同心円側部位を第１側１８４ａといい、他方の同心円側部位を第２側１８４ｂという。

第１側１８４ａ及び第２側１８４ｂは、特定の状態において次のような位置に形成されてもよい。ここで、特定の状態とは、配線用遮断器の人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態でハンドル１０が図の反時計方向に回動して投入動作（ＯＮ）に切り替えられる時点（以下、「投入動作（ＯＮ）開始時点」という。）から可動接触子ＯＣが固定接触子ＦＣへの接触を完了する時点（以下、「投入動作（ＯＮ）終了時点」という。）までの動作状態をいう。

第１側１８４ａは、第２ピン７０が第１側１８４ａに位置し、第２ピン７０に拘束された連結リンク６０及び第１回動軸３０に拘束された第１ロッカ４０により位置が決定される第１ピン５０が第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置に位置する際に、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２−第２ばね締結部１６」がなす第１角度が鋭角をなすようにする位置に形成されてもよい。

第２側１８４ｂは、第２ピン７０が第２側１８４ｂに位置し、第２ピン７０に拘束された連結リンク６０及び第１回動軸３０に拘束された第１ロッカ４０により位置が決定される第１ピン５０が第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置とは異なる位置に位置する際に、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２−第２ばね締結部１６」がなす第２角度が第１角度より大きく９０度より小さい角度をなすようにする位置に形成されてもよい。

ここで、特定の位置とは異なる位置とは、第１ピン５０が第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置より図の時計方向に回動した位置であってもよい。

一方、第１側１８４ａと第２側１８４ｂを連結する部位を経路側とすると、経路側は、直線状の軌跡を有するように形成される。しかし、これに限定されるものではなく、経路側は、緩やかな曲率の軌跡を有するように形成されてもよい。

トリップラッチ２０、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０は、配線用遮断器の事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態では、ラッチ回動軸２２及び第２回動軸８２を仮想で結んだリンクが固定節となり、トリップラッチ２０、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０が運動する５節リンク装置（以下、単に「５節リンク装置」という。）を構成する。

つまり、トリップラッチ２０、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０は、配線用遮断器の事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態では、ラッチ回動軸２２及び第２回動軸８２が固定され、第１回動軸３０、第１ピン５０及び第２ピン７０が運動する５節リンク装置を構成する。

一方、トリップラッチ２０、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０は、配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）又は人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態で、トリップラッチ２０がラッチホルダ２８により固定される。

よって、トリップラッチ２０、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０は、配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）又は人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態では、第１回動軸３０及び第２回動軸８２を仮想で結んだリンクが固定節となり、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０が運動する４節リンク装置（以下、単に「第１の４節リンク装置」という。）を構成する。

つまり、トリップラッチ２０、第１ロッカ４０、連結リンク６０及び第２ロッカ１８０は、配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）又は人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態では、第１回動軸３０及び第２回動軸８２が固定され、第１ピン５０及び第２ピン７０が運動する第１の４節リンク装置を構成する。

また、第２ロッカ１８０、伝達リンク９０及び可動接触子ＯＣは、第２回動軸８２及び可動接触子回動軸ＯＣＡを仮想で結んだリンクが固定節となり、第２ロッカ１８０、伝達リンク９０及び可動接触子ＯＣが運動する４節リンク装置（以下、単に「第２の４節リンク装置」という。）を構成する。

つまり、第２ロッカ１８０、伝達リンク９０及び可動接触子ＯＣは、第２回動軸８２及び可動接触子回動軸ＯＣＡが固定され、第３ピン９２及び第４ピン９４が運動する第２の４節リンク装置を構成する。

ここで、第２の４節リンク装置は、５節リンク装置（又は第１の４節リンク装置）と第２ロッカ１８０を共有し、５節リンク装置（又は第１の４節リンク装置）に従動するリンク装置であってもよい。

同図において、従来と同じ部分には同じ符号を付した。

以下、本発明による配線用遮断器の作用効果を説明する。

まず、本発明による配線用遮断器が人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態から投入動作（ＯＮ）状態に切り替えられる過程を説明する。

図２に示す人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態で、ハンドル１０が図の反時計方向に回動すると、引張ばねＳは第１ばね締結部５２を中心に図の反時計方向に回動する。

すると、図４に示すように、第１ばね締結部５２に図の左上方への付勢力が作用する。

付勢力は、第１ロッカ４０が第１回動軸３０を中心に図の時計方向に回動するようにするトルクとして作用する。

トルクは、第２ピン７０を長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４における第１側１８４ａから第２側１８４ｂに移動させる。

また、トルクは、第２ロッカ１８０が第２回動軸８２を中心に図の時計方向に回動するようにする。

それにより、図２を参照すると、第１の４節リンク装置における第１ロッカ４０は、第１回動軸３０を中心に図の時計方向に回動する。

第１ロッカ４０及び第１ピン５０により、連結リンク６０は図の反時計方向に回動して移動する。

連結リンク６０により、第２ピン７０は長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４における第１側１８４ａから第２側１８４ｂに移動する。

連結リンク６０及び第２ピン７０により、第２ロッカ１８０は第２回動軸８２を中心に図の時計方向に回動する。

第２ロッカ１８０の回動により、第２の４節リンク装置における第３ピン９２は、第２回動軸８２を中心とする円周軌跡に沿って図の時計方向に移動する。

第２ロッカ１８０及び第３ピン９２により、伝達リンク９０は図の反時計方向に回動して移動する。

伝達リンク９０により、可動接触子ＯＣは可動接触子回動軸ＯＣＡを中心に図の反時計方向に回動する。

可動接触子ＯＣの回動により、可動接点ＯＣＰは固定接点ＦＣＰに接触する。

その結果、本発明による配線用遮断器は、図１に示す投入動作（ＯＮ）状態となる。

この過程で、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４は、引張ばねＳの荷重を増加させることなく、投入荷重を増加させることができる。

以下、図４〜図７を参照して、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４による投入荷重増加効果を説明する。

まず、図４及び図５を参照して、本発明による配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）開始時点における投入荷重増加効果を説明する。

長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４が、従来の第１の第２ロッカ接続口８４のように、第１側１８４ａに相当する位置に同心状に形成され、第２ピン７０が第１側１８４ａにヒンジ結合されていると仮定すると、図４に示すように、第１側１８４ａに位置する第２ピン７０に拘束された連結リンク６０及び第１回動軸３０に拘束された第１ロッカ４０により位置が決定される第１ピン５０は、第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置に位置する。

このとき、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２−第２ばね締結部１６」は、第１角度（以下、「θ₁」という。）をなす。

また、第１ばね締結部５２に作用していた図の左上方への付勢力（以下、「Ｆ₁」という。）は、第１ばね締結部５２における第１回動軸３０を中心とする円周軌跡の接線方向の分力（以下、「Ａ₁」という。）に分解される。

ここで、Ａ₁＝Ｆ₁ｓｉｎθ₁が成立する。

それに対して、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４が、本発明のように、長孔状に形成され、第２ピン７０が第１側１８４ａから第２側１８４ｂに移動可能な場合、図５に示すように、第２側１８４ｂに位置する第２ピン７０に拘束された連結リンク６０及び第１回動軸３０に拘束された第１ロッカ４０により位置が決定される第１ピン５０は、第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置から図の時計方向に回動した他の位置に位置する。

このとき、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２−第２ばね締結部１６」は、第２角度（以下、「θ₂」という。）をなす。

また、第１ばね締結部５２に作用していた図の左上方への付勢力（以下、「Ｆ₂」という。）は、第１ばね締結部５２における第１回動軸３０を中心とする円周軌跡の接線方向の分力（以下、「Ａ₂」という。）に分解される。

ここで、Ａ₂＝Ｆ₂ｓｉｎθ₂が成立する。

２つの場合を比較すると、ばねの変位差によりＦ₁とＦ₂が異なる。

しかし、変位差は配線用遮断器の大きさを考慮すると無視できるレベルであるので、Ｆ₁≒Ｆ₂とみなされる。

つまり、同じ大きさの力が作用する場合、０°＜θ₁＜θ₂＜９０°であると、ｓｉｎθ₁＜ｓｉｎθ₂により、Ａ₁（＝Ｆ₁ｓｉｎθ₁＝Ｆ₂ｓｉｎθ₁）＜Ａ₂（＝Ｆ₂ｓｉｎθ₂＝Ｆ₁ｓｉｎθ₂）が成立する。

よって、投入荷重が増加することを確認することができる。

次に、図６及び図７を参照して、本発明による配線用遮断器の投入動作（ＯＮ）終了時点における投入荷重増加効果を説明する。

長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４が、従来の第１の第２ロッカ接続口８４のように、第１側１８４ａに相当する位置に同心状に形成され、第２ピン７０が第１側１８４ａにヒンジ結合されていると仮定すると、図６に示すように、第１側１８４ａに位置する第２ピン７０に拘束された連結リンク６０及び第１回動軸３０に拘束された第１ロッカ４０により位置が決定される第１ピン５０は、第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置に位置する。

このとき、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２−第２ばね締結部１６」は、第１角度（以下、「θ₁’」という。）をなす。

また、第１ばね締結部５２に作用していた図の左上方への付勢力（以下、「Ｆ₁’」という。）は、第１ばね締結部５２における第１回動軸３０を中心とする円周軌跡の接線方向の分力（以下、「Ａ₁’」という。）に分解される。

ここで、Ａ₁’＝Ｆ₁’ｓｉｎθ₁’が成立する。

それに対して、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４が、本発明のように、長孔状に形成され、第２ピン７０が第１側１８４ａから第２側１８４ｂに移動可能な場合、図７に示すように、第２側１８４ｂに位置する第２ピン７０に拘束された連結リンク６０及び第１回動軸３０に拘束された第１ロッカ４０により位置が決定される第１ピン５０は、第１回動軸３０を中心とする円周軌跡上の特定の位置から図の時計方向に回動した他の位置に位置する。

このとき、「第１回動軸３０−第１ばね締結部５２−第２ばね締結部１６」は、第２角度（以下、「θ₂’」という。）をなす。

また、第１ばね締結部５２に作用していた図の左上方への付勢力（以下、「Ｆ₂’」という。）は、第１ばね締結部５２における第１回動軸３０を中心とする円周軌跡の接線方向の分力（以下、「Ａ₂’」という。）に分解される。

ここで、Ａ₂’＝Ｆ₂’ｓｉｎθ₂’が成立する。

２つの場合を比較すると、ばねの変位差によりＦ₁’とＦ₂’が異なる。

しかし、変位差は配線用遮断器の大きさを考慮すると無視できるレベルであるので、Ｆ₁’≒Ｆ₂’とみなされる。

つまり、同じ大きさの力が作用する場合、０°＜θ₁’＜θ₂’＜９０°であると、ｓｉｎθ₁’＜ｓｉｎθ₂’により、Ａ₁’（＝Ｆ₁’ｓｉｎθ₁’＝Ｆ₂’ｓｉｎθ₁’）＜Ａ₂’（＝Ｆ₂’ｓｉｎθ₂’＝Ｆ₁’ｓｉｎθ₂’）が成立する。

よって、投入荷重が増加し、可動接触子ＯＣと固定接触子ＦＣ間の接触保持力が増加することを確認することができる。

一方、本発明による配線用遮断器が事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態から投入動作（ＯＮ）状態に切り替えられる過程は、図３の事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態から人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態に切り替えられる段階が先行することが異なるだけであり、その後の過程は前述した人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態から投入動作（ＯＮ）状態に切り替えられる過程と同様である。

ここで、配線用遮断器は、ハンドル１０が図の時計方向に回動し、突起２４がラッチホルダ２８の溝に係止されることにより、事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態から人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態に切り替えられる。

よって、本発明による配線用遮断器が事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態から投入動作（ＯＮ）状態に切り替えられる過程については、重複を避けるために詳細な説明を省略する。

また、本発明による配線用遮断器が事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態から投入動作（ＯＮ）状態に切り替えられる場合における長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４による投入荷重増加効果についても、前述した人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態から投入動作（ＯＮ）状態に切り替えられる場合と同様であるので、重複を避けるために詳細な説明を省略する。

次に、本発明による配線用遮断器が投入動作（ＯＮ）状態から人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態に切り替えられる過程を説明する。

図１に示す投入動作（ＯＮ）状態で、ハンドル１０が図の時計方向に回動すると、引張ばねＳは第１ばね締結部５２を中心に図の時計方向に回動する。

すると、第１ばね締結部５２に図の右上方への付勢力が作用する。

付勢力は、第１ロッカ４０が第１回動軸３０を中心に図の反時計方向に回動するようにするトルクとして作用する。

トルクは、第２ピン７０を長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４における第２側１８４ｂから第１側１８４ａに移動させる。

また、トルクは、第２ロッカ１８０が第２回動軸８２を中心に図の反時計方向に回動するようにする。

それにより、第１の４節リンク装置における第１ロッカ４０は、第１回動軸３０を中心に図の反時計方向に回動する。

第１ロッカ４０及び第１ピン５０により、連結リンク６０は図の時計方向に回動して移動する。

連結リンク６０により、第２ピン７０は長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４における第２側１８４ｂから第１側１８４ａに移動する。

連結リンク６０及び第２ピン７０により、第２ロッカ１８０は第２回動軸８２を中心に図の反時計方向に回動する。

第２ロッカ１８０の回動により、第２の４節リンク装置における第３ピン９２は、第２回動軸８２を中心とする円周軌跡に沿って図の反時計方向に移動する。

第２ロッカ１８０及び第３ピン９２により、伝達リンク９０は図の時計方向に回動して移動する。

伝達リンク９０により、可動接触子ＯＣは可動接触子回動軸ＯＣＡを中心に図の時計方向に回動する。

可動接触子ＯＣの回動により、可動接点ＯＣＰは固定接点ＦＣＰから分離する。

その結果、本発明による配線用遮断器は、図２に示す人為的遮断動作（ＯＦＦ）状態となる。

次に、本発明による配線用遮断器が投入動作（ＯＮ）状態から事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態に切り替えられる過程を説明する。

図１に示す投入動作（ＯＮ）状態で、回路に異常電流や事故電流などが発生すると、ラッチホルダ２８が図の時計方向に回動する。

すると、トリップラッチ２０の突起２４が拘束解除される。

それにより、トリップラッチ２０はラッチ回動軸２２を中心に回動する。

このとき、第１ばね締結部５２に作用していた図の左上方への付勢力は、トリップラッチ２０がラッチ回動軸２２を中心に図の反時計方向に回動するようにする。

また、付勢力は、第２ピン７０を長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４における第２側１８４ｂから第１側１８４ａに移動させる。

さらに、付勢力は、第２ロッカ１８０が第２回動軸８２を中心に図の反時計方向に回動するようにする。

それにより、図１を参照すると、５節リンク装置におけるトリップラッチ２０は、ラッチ回動軸２２を中心に反時計方向に回動する。

トリップラッチ２０及び第１回動軸３０により、第１ロッカ４０は図の反時計方向に回動して移動する。

第１ロッカ４０及び第１ピン５０により、連結リンク６０は図の反時計方向に回動して移動する。

連結リンク６０により、第２ピン７０は長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４における第２側１８４ｂから第１側１８４ａに移動する。

連結リンク６０及び第２ピン７０により、第２ロッカ１８０は第２回動軸８２を中心に図の反時計方向に回動する。

第２ロッカ１８０の回動により、第２の４節リンク装置における第３ピン９２は、第２回動軸８２を中心とする円周軌跡に沿って図の反時計方向に移動する。

第２ロッカ１８０及び第３ピン９２により、伝達リンク９０は図の時計方向に回動して移動する。

伝達リンク９０により、可動接触子ＯＣは可動接触子回動軸ＯＣＡを中心に図の時計方向に回動する。

可動接触子ＯＣの回動により、可動接点ＯＣＰは固定接点ＦＣＰから分離する。

その結果、本発明による配線用遮断器は、図３に示す事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）状態となる。

ここで、第１ロッカ４０を主動節といい、第１回動軸３０を回転軸といい、第２ピン７０を連結ピンといい、長孔状の第１の第２ロッカ接続口１８４を長孔状の接続口といい、第１ばね締結部５２を作用点といい、第１ばね締結部５２と第２ばね締結部１６とを結ぶ線を作用線ということができる。

本発明による配線用遮断器においては、駆動力を発生するリンク装置のヒンジ結合部が、長孔状の接続口及び長孔状の接続口内で移動可能な連結ピンから構成され、連結ピンが、駆動力のうち投入荷重として作用する分力を増加させる方向に移動できるようになっている。

より具体的には、本発明による配線用遮断器は、ケースＣと、ケースＣの内部に設置される固定接触子ＦＣと、固定接触子ＦＣに接離するようにケースＣに回動可能に設置される可動接触子ＯＣと、可動接触子ＯＣを回動させるように駆動力を発生する機構部とを含む。

機構部は、駆動力により回転軸を中心に回動可能に設置される主動節を備えたリンク装置を含む。

主動節は、投入動作（ＯＮ）時に回転軸と駆動力の作用点とを結ぶ線が駆動力の作用線と鋭角をなし、駆動力に対する作用点の円周軌跡の接線方向の分力が投入荷重として作用するようにする。

リンク装置の少なくとも１つのヒンジ結合部は、連結ピンが長孔状の接続口を移動可能な構造でヒンジ結合されて形成される。

従って、リンク装置の少なくとも１つのヒンジ結合部は、投入動作（ＯＮ）時に連結ピンが長孔状の接続口の第１側から第２側に移動することにより、鋭角が変更されて分力が増加するようにする。

これにより、ばねの荷重の増加、機構部のリンク構造及びリンク比の変更などの新規機構部の開発、又は部品やアクセサリの変更を伴うことなく、投入荷重を増加させることができる。

つまり、投入荷重の増加のための他の方法における問題が生じない。

一例として、引張ばねの荷重の増加により発生していた投入動作以外の全ての動作における荷重の増加の問題が生じない。

他の例として、機構部のリンク構造及びリンク比の変更により発生していた投入動作以外の他の動作への好ましくない影響（例えば、リセット動作時における使用者の操作力の増加など）及び他のタイプの遮断器との機構部の部品共用化不可の問題が生じない。

また、引張ばねの荷重の増加や機構部のリンク構造及びリンク比の変更などにより投入荷重を増加させるための開発及び改善にかかる多大な時間及びコストを低減することができる。

さらに、長孔状の接続口内での連結ピンの移動による駆動力の分力変更構造は、他の部位に適用することができる。

よって、人為的遮断動作（ＯＦＦ）や事故による遮断動作（ＴＲＩＰ）など他の動作の性能を改善することもできる。

１０ ハンドル
１２ レバー
１４ 把持部
１６ 第２ばね締結部
２０ トリップラッチ
２２ ラッチ回動軸
２４ 突起
２６ ラッチ接続口
２８ ラッチホルダ
３０ 第１回動軸
４０ 第１ロッカ
５０ 第１ピン
５２ 第１ばね締結部
６０ 連結リンク
７０ 第２ピン
８０ 第２ロッカ
８２ 第２回動軸
８４ 第１の第２ロッカ接続口
９０ 伝達リンク
９２ 第３ピン
９４ 第４ピン
１８０ 第２ロッカ
１８４ 長孔状の第１の第２ロッカ接続口
１８４ａ 第１側
１８４ｂ 第２側
１８６ 円形の第２の第２ロッカ接続口
Ｃ ケース
ＦＣ 固定接触子
ＦＣＰ 固定接点
ＯＣ 可動接触子
ＯＣＡ 可動接触子回動軸
ＯＣＰ 可動接点
Ｓ 引張ばね

Claims (7)

1. ケースと、
   前記ケースの内部に設置される固定接触子と、
   前記固定接触子に接離するように前記ケースに回動可能に設置される可動接触子と、
   前記可動接触子を回動させるように駆動力を発生する機構部と、を含み、
   前記機構部は、
   前記駆動力により回転軸を中心に回動可能に設置される主動節を備えたリンク装置を含み、
   前記主動節は、投入動作時に前記回転軸と前記駆動力の作用点とを結ぶ線が前記駆動力の作用線と鋭角をなし、前記駆動力に対する前記作用点の円周軌跡の接線方向の分力が投入荷重として作用するようにし、
   前記リンク装置の少なくとも１つのヒンジ結合部は、連結ピンが長孔状の接続口を移動可能な構造でヒンジ結合され、投入動作時に前記連結ピンが前記長孔状の接続口の第１側から第２側に移動することにより、前記鋭角が変更されて前記分力が増加するようにする、配線用遮断器。
2. 前記リンク装置は、
   一端が前記ケースの内部にヒンジ結合され、他端がラッチホルダに拘束されるトリップラッチと、
   一端が第１回動軸により前記トリップラッチにヒンジ結合される第１ロッカと、
   前記第１ロッカから離隔し、一端が第２回動軸により前記ケースにヒンジ結合される第２ロッカと、
   一端が第１ピンにより前記第１ロッカの他端にヒンジ結合され、他端が第２ピンにより前記第２ロッカの他端にヒンジ結合される連結リンクと、から構成され、
   前記第２ロッカは、前記他端に長孔状の第２ロッカ接続口を備え、
   前記連結リンクは、前記長孔状の第２ロッカ接続口にヒンジ結合され、
   前記第１ロッカが前記主動節であり、
   前記第１回動軸が前記回転軸であり、
   前記第２ピンが前記連結ピンであり、
   前記長孔状の第２ロッカ接続口が前記長孔状の接続口である、請求項１に記載の配線用遮断器。
3. 前記長孔状の第２ロッカ接続口は、同じ大きさの２つの円と、前記２つの円の両方と接する交差しない２本の接線とにより囲まれる図形の形状に形成され、
   前記図形の第１円弧側が前記第１側であり、
   前記図形の第２円弧側が前記第２側である、請求項２に記載の配線用遮断器。
4. 前記機構部は、
   前記リンク装置から離隔し、一端が前記ケースにヒンジ結合され、他端が前記ケースから突出するハンドルと、
   一端が前記ハンドルに支持され、他端が前記第１ピンに支持され、前記第１ピンに対して駆動力を発生する引張ばねと、をさらに含み、
   前記第１ピンは、前記引張ばねの一端を支持する第１ばね締結部を備え、
   前記ハンドルは、一側に前記引張ばねの他端を支持する第２ばね締結部を備え、
   前記第１ばね締結部が前記作用点であり、
   前記第１ばね締結部と前記第２ばね締結部とを結ぶ線が前記作用線である、請求項２に記載の配線用遮断器。
5. 前記第１側は、投入動作において前記連結ピンが前記第１側に位置する際に、前記第１ばね締結部を頂点として、前記第１回動軸、前記第１ばね締結部及び前記第２ばね締結部がなす第１角度が鋭角をなすようにする位置に形成される、請求項４に記載の配線用遮断器。
6. 前記第２側は、投入動作において前記連結ピンが前記第２側に位置する際に、前記第１ばね締結部を頂点として、前記第１回動軸、前記第１ばね締結部及び前記第２ばね締結部がなす第２角度が前記第１角度より大きく９０度より小さい角度をなすようにする位置に形成される、請求項５に記載の配線用遮断器。
7. 前記機構部は、前記リンク装置から前記可動接触子に駆動力を伝達する伝達リンクをさらに含み、
   前記伝達リンクは、一端が前記第２ロッカの一側にヒンジ結合され、他端が前記可動接触子の一側にヒンジ結合される、請求項２に記載の配線用遮断器。

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