JP6842999B2 - 回路遮断器および回路遮断器の安全装置ユニット - 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、詳しくは活線状態での危険な作業を防止するために、自動的に回路遮断器の引外しを行なう安全装置に関するものである。

回路遮断器の差込形と呼ばれる接続方式では活線状態での本体取外し等の作業は感電やアーク放電等の危険があるため、取付け板からの浮き上がりを感知してトリップさせる安全装置（SAFETY DEVICE)のニーズがある。
また、表面形と呼ばれる接続方式では、導電部である端子ネジが回路遮断器の操作ハンドル近くにあるため、一般的な配電盤では化粧板と言われる遮蔽板で電線接続部分を保護しているが、化粧板を開くと注意が必要な状態になる。

本体の浮き上がりを感知してトリップさせる手段としては、例えば、回路遮断器の筐体底面に開口部を設け、回路遮断器をその取付け固定部から取り外した時に移動するロッドと一体的に組み込まれ、このロッドに応動して開閉機構を作動させるアクチュエータを備えた安全装置を、上記開口部に挿着するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１８５７８２号公報（図２）

このような従来の回路遮断器においては、回路遮断器の底面に開口部を設け、内部にロッドとアクチュエータの配置スペースを確保する必要があった。
さらに、底面の開口部周辺の絶縁確保や回路遮断時の気密性の対策が困難であり、回路遮断器としての遮断性能が低下するといった問題があった。

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、回路遮断器の内部の変更を回避しながら安全装置の機能を付加する構造に関するものである。

この発明に係る回路遮断器は、回路を開閉するための開閉接点と、この開閉接点を駆動する開閉機構と、過電流に応動して前記開閉機構を作動させる引外し装置と、を備えた回路遮断器において、案内溝を有する筐体、前記引外し装置を作動させる方向に弾性部材で付勢されたアクチュエータと、このアクチュエータからの付勢力により前記筐体から外部に突出可能に構成され、前記筐体から外部に突出していない状態では、前記アクチュエータを引外し装置が作動しない位置に係止するとともに、前記案内溝によって案内される突起を持つロッドと、を有して、前記筐体の側面を移動可能に構成されていることにより前記筐体の案内溝に着脱自在に設けられた安全装置ユニット、を備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、回路遮断器の取付け板からの浮き上がり（回路遮断器の接続方式が差し込み型の場合の端子台からの浮き上がりも含む）を感知し（また、回路遮断器の配線を覆う化粧板の浮き上がりを検知する場合も含む）、引外し装置を作動させる安全装置ユニットが、回路遮断器の底部または開閉機構部の改造等を行なうことなく筐体に着脱可能な回路遮断器を得ることができる。

また、電圧引外し装置の着脱に対応した回路遮断器では、ベースまたはカバーなどの回路遮断器の筐体に電圧引外し装置の収納空間とそのリード線を配線する溝が設けられているため、この発明の回路遮断器の外形寸法は従来と比べて大きくなることもない。

この発明の実施の形態１の回路遮断器の斜視図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の側面図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の上面図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の上部カバーを開いた状態の斜視図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の安全装置ユニットを取り外した状態の斜視図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の上部カバーを開いた状態の上面図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の内部と安全装置ユニット内の部品を示した斜視図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の正常に取り付けられた状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の下部ロッドが突出した状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器の下部ロッドを示す図である。 この発明の実施の形態１の回路遮断器のアクチュエータを示す図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の斜視図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の側面図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の上部カバーを開いた状態の斜視図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の安全装置ユニットを取り外した状態の斜視図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の上部カバーを開いた状態の上面図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の内部と安全装置ユニット内の部品を示した斜視図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の化粧板が正常に取り付けられた状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の上部ロッドが突出した状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態２の回路遮断器の上部ロッドを示す図である。 この発明の実施の形態３の回路遮断器のリセット動作を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態３の回路遮断器のトリップ状態を示す図である。

実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１の回路遮断器の一例、あるいはその部品図を図１〜図１１に示す。
まず、これらの図について説明する。図１は実施の形態１の回路遮断器の斜視図、図２は回路遮断器の側面図、図３は回路遮断器の上面図、図４は回路遮断器の上部カバーを開いた状態の斜視図、図５は回路遮断器の安全装置ユニット６を取り外した状態の斜視図、図６は回路遮断器の上部カバー３を開いた状態の上面図、図７は回路遮断器内と安全装置
ユニット内の部品を示した斜視図、図８は回路遮断器が正常に取り付けられた状態を示す側面図、図９は回路遮断器の下部ロッド５が突出した状態を示す側面図、図１０は回路遮断器の下部ロッド５を示す図（斜視図、正面図、および側面図）、図１１は回路遮断器のアクチュエータ７を示す図（斜視図、正面図、および側面図）である。なお、後述する上部ロッドと上記下部ロッドを総称して以下ロッドと呼ぶ。

この実施の形態１に係る回路遮断器は、絶縁材からなるベース１、カバー２、上部カバー３などで構成される筐体、操作ハンドル４、ロッド（具体的には下部ロッド５）などをその構成部品として含む（図１〜図３参照）。
また、この回路遮断器は、その内部に安全装置ユニット６を含む構成となっている（図４参照）。また、回路遮断器の安全装置ユニット６を取り外した状態の斜視図である図５により、カバー２の側面にはカバー案内溝２ａが設けられており（図５参照）、安全装置ユニット６がこのカバー案内溝２ａを利用して取付けられていることがわかる。

次に、回路遮断器の開閉機構に関わる構成と動作について、図６〜図１１を用いて、以下説明する。
開閉機構に関わり、正常の動作であるオン動作からトリップ動作に変更するため、引外し装置に直接、接触するのがアクチュエータ７である（図６〜図９参照）。この際、アクチュエータ７は、弾性部材８により、回転支点となるフレーム１０上の固定位置の回りに回動することで位置を変える（図７参照）。
この場合において、図８に示すように、ピン１１によって、アクチュエータ７がフレーム１０に対し回動自由に取り付けられている。

以上において、弾性部材８はアクチュエータ７を時計回りの方向に付勢している。 アクチュエータ７はアクチュエータ下端部７ａにて下部ロッド５の斜面５ａと接触し、下部ロッド５を斜め下方向に付勢している（図９〜図１１参照）。また、下部ロッド５の側面にはカバー案内溝２ａによって案内される突起５ｂがあり、このカバー案内溝２ａによって、上下方向以外の変位は規制されている（図８、図１０参照）。

回路遮断器が、接続方式が差込形の場合には端子台に、表面形あるいは裏面形の場合には取付板に、正常に取り付けられている場合は、図８に示すように、ロッド（具体的には下部ロッド５）の下端部５ｃはベース１の下方に突出できないように設計されているため、アクチュエータ７は、これ以上、回動できず、アクチュエータ７の作動部７ｂが引外し装置９と接触することはない。

次に、トリップ動作に関わる構成と動作について、図９〜図１１を用いて、以下説明する。
図９は回路遮断器が取り外し等で浮き上がり、ロッド（具体的には下部ロッド５）が突出した状態であるが、このとき、下部ロッド５の斜面５ａが下方へ移動することでアクチュエータ下端部７ａが時計回りに動き、作動部７ｂが引外し装置９を押すことで、回路遮断器がトリップし、開閉接点を開離させる。
この結果、もし回路遮断器が通電状態であった場合でも、負荷側の導通がなくなり危険な作業を回避することができる。

なお、図１０において、図１０（ｃ）は下部ロッド５の斜視図、図１０（ａ）は下部ロッド５の正面図、１０（ｂ）は下部ロッド５の側面図である。また、図１１において、図１１（ｃ）はアクチュエータ７の斜視図、図１１（ａ）はアクチュエータ７の正面図、図１１（ｂ）はアクチュエータ７の側面図である。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る回路遮断器の一例、あるいはその部品図を図１２〜図２２に示す。
図１２は実施の形態２の回路遮断器の斜視図、図１３は、その側面図、図１４は上部カバー３を開いた状態の斜視図、図１５は安全装置ユニット６を取り外した状態の斜視図、図１６は上部カバーを開いた状態の上面図、図１７は回路遮断器内と安全装置ユニット内の部品を示した斜視図、図１８は、上記カバーの上部遮蔽面となる化粧板が正常に取り付けられた状態を示す側面図、図１９は上部ロッドが突出した状態を示す側面図、図２０は上部ロッドを示す図である。

実施の形態１では、回路遮断器の裏面を盤面に取り付ける場合の安全装置ユニットについて示したが、本実施の形態では、回路遮断器の配線を覆う化粧板（図示せず）の浮き上がりを検知する場合の安全装置ユニットについて以下説明する。

本実施の形態の回路遮断器では、実施の形態１で示した下部ロッドに代えて上部ロッド１２が用いられる（図１２〜図１７参照）。
また、アクチュエータ７は、水平部７ｃにて上部ロッド１２の係合部１２ａと接触し、上部ロッド１２を上方向に付勢している（図１８参照）。
上部ロッド１２の側面にはカバー案内溝２ａによって案内される突起１２ｂがあり、上下方向以外の変位は、このカバー案内溝２ａによって規制されている（図１８参照）。

なお、回路遮断器に化粧板（図示せず）が正常に取り付けられている場合は、ロッド（具体的には上部ロッド１２）の上端部１２ｃは上方に突出できないため、アクチュエータ７はこれ以上回動できず、アクチュエータ７の作動部７ｂが引外し装置９と接触することはない（図１８参照）。

図１９は回路遮断器の化粧板（図示せず）が開き、ロッド（具体的には上部ロッド１２）が上方に突出した状態を示しているが、このとき、係合部１２ａが上方へ移動することでアクチュエータ７の水平部７ｃが時計回りに回動し、アクチュエータ７の作動部７ｂが引外し装置９を押す。
これにより、回路遮断器がトリップすることで、もし通電状態であった場合でも、負荷側の導通がなくなり、危険な作業を回避することができる。
なお、図２０は上部ロッドを示す図であり、図２０（ｃ）は上部ロッドの斜視図、図２０（ａ）はその正面図、図２０（ｂ）はその側面図である。

実施の形態３．
図２１はこの発明の実施の形態３の回路遮断器のリセット動作を説明するための説明図、図２２は回路遮断器のトリップ状態を示す図である。
本実施の形態は、操作ハンドル４に、リセットレバー１３と係合するハンドル突起４ａを設けたものである。

次に、回路遮断器のリセット動作について、図２１、図２２を用いて説明する。図２１は、操作ハンドル４が「オン状態」の位置にある場合を示している。この図に示すように、この操作ハンドル４には、リセットレバー１３と係合するハンドル突起４ａが設けられ、リセットレバー１３にはアクチュエータ７と当接する駆動部１３ａが設けられている。そして、図２２に示すトリップ状態（この場合、操作ハンドル４の位置が実線で示す位置：Ｔｐにある）から、操作ハンドル４の位置が破線で示す位置（後述のリセット位置：Ｔｒに同じ）まで、操作ハンドル４を手動で動かす操作（オフ操作）で、アクチュエータ７を引外し装置９に接触しないリセット位置まで移動できるように構成されている。

このとき、リセットレバー１３を係止する方向に付勢されたラッチ１４を配置すること
で、操作ハンドル４がオン側（図２１に示す操作ハンドル位置参照）に移動した後も、リセットレバー１３とともにアクチュエータ７がリセット位置に係止される。

このラッチに上方向に付勢された上部ロッド１２を係合させ、ラッチ解除方向とリセットレバー付勢方向を９０°に近づけるよう構成することで、ロッド（ここでは具体的には上部ロッド１２）を突出しないように押し戻す荷重を引外し装置を駆動するために必要な荷重に比べて小さくすることができる。

一般的な回路遮断器には付属装置の端子台を固定できるように、図５のカバー案内溝２ａがカバー２に設けられているが、下部ロッド５、あるいは上部ロッド１２に、それぞれ突起５ｂ、あるいは突起１２ｂを設けることで、脱落や位置ずれを防止でき、幅方向の外形寸法を大きくすることなく安全装置ユニットが取り付け可能となる。

なお、一般的な回路遮断器には付属装置を収納するスペースがカバーまたはベースに設けられているが、安全装置ユニットを収納スペース内に収まるよう構成することで、取付け後も回路遮断器の外形寸法が大きくなることがない。

また、一般的な回路遮断器には、遠方、すなわち前記回路遮断器から離れた箇所からの指令により電気的に前記回路遮断器をトリップさせるため、内部装置としての電圧引外し装置（シャントトリップ（Ｓｈｕｎｔ ｔｒｉｐ：略称ＳＨＴ）ともいう。）が取り付け
可能であるが、安全装置ユニットのアクチュエータ７の作動部７ｂを電圧引外し装置の作動部と同じ形状にすることで、回路遮断器の引外し装置の仕様を変更することなく安全装置ユニットが動作可能となる。

さらに、アクチュエータ７に、下部ロッド５との係合部であるアクチュエータ下端部７ａ、および上部ロッド１２との係合部である水平部７ｃを設け（図１１参照）、安全装置ユニット６のその他の部品も共用することで、下部ロッド５と上部ロッド１２の取り換えのみで回路遮断器の浮き上がりと化粧板の開きの両方に対応可能な安全装置ユニットとなる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ ベース、２ カバー、２ａ カバー案内溝、３ 上部カバー、４ 操作ハンドル、４ａ ハンドル突起、５ 下部ロッド、５ａ 斜面、５ｂ 突起、５ｃ 下端部、６ 安全装置ユニット、７ アクチュエータ、７ａ アクチュエータ下端部、７ｂ 作動部、７ｃ 水平部、８ 弾性部材、９ 引外し装置、１０ フレーム、１１ ピン、１２ 上部ロッド、１２ａ 係合部、１２ｂ 突起、１２ｃ 上端部、１３ リセットレバー、１３ａ 駆動部、１４ ラッチ

Claims (7)

1. 回路を開閉するための開閉接点と、この開閉接点を駆動する開閉機構と、過電流に応動して前記開閉機構を作動させる引外し装置と、を備えた回路遮断器において、
   案内溝を有する筐体、
   前記引外し装置を作動させる方向に弾性部材で付勢されたアクチュエータと、このアクチュエータからの付勢力により前記筐体から外部に突出可能に構成され、前記筐体から外部に突出していない状態では、前記アクチュエータを引外し装置が作動しない位置に係止するとともに、前記案内溝によって案内される突起を持つロッドと、を有して、前記筐体の側面を移動可能に構成されていることにより前記筐体の案内溝に着脱自在に設けられた安全装置ユニット、
   を備えたことを特徴とする回路遮断器。
2. 前記ロッドが下部ロッドである場合には前記筐体の底面から突出可能に構成され、前記ロッドが上部ロッドである場合には前記筐体の上部遮蔽面から突出可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
3. 回路を開閉するための開閉接点と、この開閉接点を駆動する開閉機構と、過電流に応動して前記開閉機構を作動させる引外し装置と、を備えた回路遮断器において、
   案内溝を有する筐体、
   前記引外し装置を作動させる方向に弾性部材で付勢されたアクチュエータと、
   前記開閉機構の操作ハンドルのオフ操作で前記引外し装置が作動しないリセット位置まで前記アクチュエータを駆動するリセットレバーと、
   このリセットレバーをリセット位置で係止するラッチと、
   前記アクチュエータからの付勢力により前記筐体の上部遮蔽面から突出可能に構成され、前記筐体の上部遮蔽面から突出した場合には前記ラッチを駆動して前記リセットレバーの係止を解除するとともに、前記案内溝によって案内される突起を持つロッドと、を有して、前記筐体の側面を移動可能に構成されていることにより前記筐体の案内溝に着脱自在に設けられた安全装置ユニット、
   を備えたことを特徴とする回路遮断器。
4. 前記筐体の前記安全装置ユニットを収納する空間が、前記アクチュエータの作動部を、前記回路遮断器から離れた箇所からの指令により電気的に前記回路遮断器をトリップする電圧引外し装置の作動部と同じ形状にすることにより、前記電圧引外し装置の収納空間と共用可能に構成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の回路遮断器。
5. 案内溝を有する筐体と、回路を開閉するための開閉接点と、この開閉接点を駆動する開閉機構と、過電流に応動して前記開閉機構を作動させる引外し装置と、を備えた回路遮断器に用いられる安全装置ユニットであって、
   前記引外し装置を作動させる方向に弾性部材で付勢されたアクチュエータと、
   このアクチュエータからの付勢力により前記筐体から突出可能に構成され、前記回路遮断器の最外面から突出していない状態では、前記アクチュエータを前記引外し装置が作動しない位置に係止するとともに、前記案内溝によって案内される突起を持つロッドと、
   を持ち、前記筐体の案内溝に着脱自在に構成したことを特徴とする回路遮断器の安全装置ユニット。
6. 前記ロッドが下部ロッドである場合には前記筐体の底面から突出可能に構成され、前記ロッドが上部ロッドである場合には前記筐体の上部遮蔽面から突出可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の回路遮断器の安全装置ユニット。
7. 前記アクチュエータは、前記下部ロッドに係合する部分と前記上部ロッドに係合する部分の両方を備えており、前記下部ロッドまたは前記上部ロッドが取り付け可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載の回路遮断器の安全装置ユニット。

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