JPH09288959A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の開閉器は、可動子を引き外すための引
き外し機構部が消弧室に隣接して設けられていたので、
異常電流遮断時に発生する高温ガスが冷却された異物が
機構部の部品に付着し、機構部の動作を妨げるという問
題点があった。 【解決手段】 可動子６を引き外すための引き外し機構
部３と、この機構部３の動きを可動子６に伝達するため
の回転シャフト２０とを同一筐体内に設けることによ
り、機構部３と、可動子６を含む消弧室７との距離を遠
ざけ、電流遮断時に発生する異物の付着を防ぐものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電流遮断動作時
にアークを発生する開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、例えば特開昭６０―７２１２
８号公報に示された従来の開閉器の正面断面図であり、
閉路状態である。図において、１は開閉器の筐体、２は
通電電流の異常を検出する検出部、３は検出部２からの
動作指令を受けて、可動子を引き外すための引き外し機
構部である。引き外し機構部３は、下部リンクアーム
９、上部リンクアーム１０からなるトグルリンク機構、
検出部２の信号を引き外し機構部３に伝達するラッチ１
１、ラッチ１１に係止されているクレドル１２、クレド
ル１２を回動自在に支持するクレドル軸１８、可動子６
の開閉動作力を発生させ且つ接触子対（固定子５と可動
子６）に接触圧力を発生させるバネ１３、ハンドル１４
の動きを引き外し機構部３に伝達するハンドルアーム１
５、以上により構成されている。５は固定子、６は可動
子、７は消弧板、８は消弧側板であり、これらで消弧室
４を形成している。１９は異常電流遮断時に発生する高
温ガスを筐体外へ排気するための排気口、２１は可動子
６を開極するために回動自在に支持する回動軸、３７は
可動接点、３９は固定接点である。

【０００３】図１２は図１１の開閉器の上面図であり、
閉路状態（ＯＮ状態）である。図において、１６は負荷
側端子部、１７は電源側端子部であり、電気回路に接続
されている。

【０００４】次に通常通電時の動作について説明する。
通常通電時には、クレドル１２がラッチ１１に係止され
た状態であり、ハンドル１４が閉路（ＯＮ）位置にあ
り、トグルリンク機構９、１０が伸長し、上部リンクア
ーム１０がクレドル１２に係止され、可動子６と固定子
５が接合されている。この状態が図１２である。次に、
ハンドル１４を開路（ＯＦＦ）位置にたおせば、トグル
リンク機構９、１０が屈曲して接触子対が開離され、消
弧室４内にてアークが発生し、このアークが消弧板８に
より消弧され、電流路が遮断される。

【０００５】次に閉路状態で回路に異常電流が発生した
場合の動作について説明する。回路に異常電流が発生す
ると検出部２がこれを検出し、ラッチ１１とクレドル１
２の係合が解除され、クレドル１２がクレドル軸１８を
中心に時計方向へと回動する。この時、クレドル１２と
上部リンクアーム１０との連結点がバネ１３の作用線を
超えるため、バネ１３のバネ力によりトグルリンク機構
９、１０が屈曲し、可動子６が開極方向へ回動し、接触
子対間にアークが発生する。この時のアーク電流は、通
常通電電流を遮断する場合より大きく、大量の高温ガス
と消弧室内の部材が溶融した異物が発生する。これら高
温ガスと異物は、大部分は排気口１９から遮断器外部へ
と排出されるが、一部は筐体内に広がり、壁面および各
部品に付着する。接触子対間に発生したアークは上記消
弧板により消弧され、異常電流が遮断される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の開閉器は以上の
ような構成となっており、可動子を引き外すための引き
外し機構部が消弧室に隣接して設けられていたので、異
常電流遮断時に発生する高温ガスと部材が溶融した異物
が引き外し機構部の部品に付着し、動作を妨げるなどの
問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、引き外し機構部と消弧室との距
離を確保し、異常電流遮断後においても確実に開閉動作
を行うことのできる開閉器を得ることを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る開閉器
は、固定子と、前記固定子と接離する可動子と、前記可
動子を引き外すための引き外し機構部と、前記引き外し
機構部の引き外し動作を前記可動子に伝達する回転シャ
フトとを備え、前記引き外し機構部と前記回転シャフト
とを同一筐体内に収納したものである。

【０００９】また、可動子は回転シャフトと直交して配
置され、前記回転シャフトから変換手段を介して回動さ
れる回動軸に取り付けらている。

【００１０】また、可動子は回転シャフトの回転力を直
線駆動に変換する手段を経て直線駆動される。

【００１１】また、可動子は回転シャフトと直交して直
線駆動される。

【００１２】また、可動子は回転シャフトに平行に直線
駆動される。

【００１３】また、前記引き外し機構部はトグルリンク
機構で構成されており、前記トグルリンク機構のリンク
アームが移動する軌跡を含む面を、前記可動子が移動す
る軌跡を含む面に対して略垂直に配置するものである。

【００１４】また、固定子、前記固定子と接離する可動
子、前記可動子を引き外すための引き外し機構部、前記
引き外し機構部の引き外し動作を直線運動によって前記
可動子に伝達するための駆動アーム、前記可動子を回動
自在に支持する回動軸、前記駆動アームの直線運動を前
記可動子の回動力に変換するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。

【００１６】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１による開閉器の正面断面図であり、閉路状態を示す
ものである。図において、１は開閉器の筐体、２は通電
電流の異常を検出する検出部、３は検出部２からの動作
指令を受けて可動子を引き外すための引き外し機構部で
ある。引き外し機構部３は、図１２に示した従来の開閉
器と同じくトグルリンク機構で構成されており、従来例
と違う所は、引き外し機構部３の配置方法であり、トグ
ルリンク機構のリンクアームが移動する軌跡を含む面が
可動子が回動する軌跡を含む面に対して略垂直になって
いる点である。５は固定子、６は可動子、７は消弧板、
８は消弧側板であり、これらで消弧室４を形成してい
る。１６は負荷側端子部、１７は電源側端子部であり、
電気回路に接続されている。１９は異常電流遮断時に発
生する高温ガスを筐体外へ排気するための排気口であ
る。２０は引き外し機構部３の駆動を可動子６に伝達す
る回転シャフト、２１は可動子６の回動軸、２２は引き
外し機構部３のリンク駆動を回転シャフト２０の回転力
に変える連結アームである。２３はハンドル回転軸であ
り、引き外し機構部３はハンドル回転軸２３を介してハ
ンドル１４に連結されている。２４は機構カバーであ
り、これにより引き外し機構部３と回転シャフト２０と
に、遮断動作時に発生する異物が付着するのを防ぐ。３
７は可動接点、３９は固定接点である。

【００１７】図２は図１の開閉器の上面図であり、閉路
状態（ＯＮ状態）である。ハンドル１４はハンドル回転
軸２３を中心に回転するように構成されている。

【００１８】図３は、図１における回転シャフト２０の
回転力を可動子回動軸２１の回動力へ変換する変換手段
の一例を示す図である。図において、２５、２６はかさ
歯車であり、これを用いることにより回転シャフト２０
の回転力を可動子回動軸２１へ伝達することが可能とな
る。

【００１９】次に動作について説明する。通常通電時に
は、ハンドル１４が閉路（ＯＮ）位置にあり、可動子６
と固定子５が接合されている。この状態が図１である。
この状態で回路に異常電流が発生すると、検出部２がこ
れを検出し、引き外し機構部３を駆動させる。引き外し
機構部３の引き外し動作は従来例と同様である。引き外
し機構部３の引き外し動作は連結アーム２２によって、
回転シャフト２０を回転させるための回転力に変換され
る。回転シャフト２０が回転すると、図３におけるかさ
歯車２５も同様に回転し、さらに可動子回動軸２１に取
り付けられたかさ歯車２６に回転が伝達され、可動子６
が開極方向へ回動して開極し異常電流を遮断する。

【００２０】この時、接触子対間に発生するアークによ
って、大量の高温ガスと消弧室４内の部材が溶融した異
物が発生するが、本発明の開閉器は前述のような構成を
とっているため、引き外し機構部３とアークが発生する
消弧室４との距離を確保することができ、引き外し機構
部３に異物が付着するのを防ぐことができる。

【００２１】また、従来例は機構部品に板状のものを多
数組み合わせて用いているので、開閉動作に伴い各部品
がすれ合い、少量の付着物でも開閉動作を妨げる要因と
なるが、本発明の開閉器では、回転シャフト２０がその
位置で自転することにより可動子６を開閉するため構造
が単純である。従って、回転シャフト２０に、異常電流
遮断時に発生する高温ガスと部材が溶融した異物が付着
したとしても、開閉動作不良が生じる可能性は極めて小
さい。さらに、回転シャフト２０の回転力を可動子回動
軸２１の回動力に変換するかさ歯車２５、２６もその位
置で自転するので、トグルリンク機構のような大きな運
動空間を必要とせず、省スペース化できる。

【００２２】さらにまた、図１１のような従来の多極開
閉器では、中央の極の導電経路を避けるため、トグルリ
ンク機構９、１０は中央の極の可動子６を左右から挟む
ような構成をとっており、引き外し機構部３の幅を極間
の幅より小さくすることができなかっが、本発明の開閉
器は、引き外し機構部３を横置きにして筐体１内上方に
設けるため、中央の極の導電経路による制限を受けな
い。よって、筐体１内の空いたスペースを利用して、機
構カバー２４を取り付け、引き外し機構部３と回転シャ
フト２０とを保護することにより、異常電流遮断時に発
生する異物が、引き外し機構部３に付着するのを防ぎ、
開閉性能の信頼性をさらに向上させることができる。

【００２３】実施の形態２．図４はこの実施の形態２に
よる開閉器を示す正面断面図である。上記実施の形態１
では、引き外し機構部３を複数のコの字状部品を組み合
わせたトグルリンク機構にて構成していたが、図４のよ
うに複数の歯車２７、２８、２９を組み合わせて構成し
ても、上記実施の形態１と同一の機能、効果を得ること
ができる。また、図１に示す開閉器の引き外し機構部３
は、クレドル１２の中に下部リンクアーム９が、下部リ
ンクアーム９の中に上部リンクアーム１０が入り組んだ
構成となるため、組立作業が複雑になるが、この実施の
形態２によれば、一方向から順番に歯車を組み合わせて
組み立てれば良く、簡単な自動組立用機械にて機構部を
組み立てることができ、コストダウンをはかることがで
きる。

【００２４】実施の形態３．図５はこの実施の形態３に
よる開閉器の可動子部を示す図である。また図６は、図
５の可動子部の左側面図である。上記実施の形態１で
は、可動子６が可動子回動軸２１を中心に回動すること
により、接点が開閉される開閉器について示したが、可
動子６が回転シャフト２０と直交して直線駆動すること
により接点が開閉されても、上記実施の形態１と同一の
機能、効果を得ることができる。この場合、回転シャフ
ト２０の回転力を可動子６の直線駆動にするための変換
手段として、図５に示すように、回転シャフト２０の端
部に回転板３０を、可動子６の端部に回転シャフト２０
と直交して移動可能なスライド板３１をそれぞれ設けれ
ばよい。回転板３０とスライド板３１は、ここでは摩擦
係数の大きな素材で製作されているが、回転板３０を歯
車、スライド板３１をラックとしてもよい。

【００２５】実施の形態４．図７はこの実施の形態４に
よる開閉器の可動子部を示す図である。上記実施の形態
２では、可動子６が回転シャフト２０と直交して直線駆
動することにより接点が開閉される例を示したが、可動
子６が回転シャフト２０と平行に直線駆動することによ
り接点が開閉されても良い。この場合、回転シャフト２
０の回転力を可動子６の直線駆動にするための変換手段
として、図７に示すように、回転シャフト２０に螺旋状
の突起部３２を、可動子６に回転シャフト２０と平行し
て移動可能なラック３３をそれぞれ設け、ラック３３に
直交するように可動子６を固定すればよい。

【００２６】実施の形態５．上記実施の形態１から４で
は、引き外し機構部３の引き外し動作を回転シャフト２
０で可動子６に伝達する構成について説明したが、直線
運動をする駆動アームで引き外し機構部３の引き外し動
作を可動子６に伝達してもよい。

【００２７】図８は、この実施の形態５による開閉器の
可動子部を示す図である。図において、３４は引き外し
機構部３の引き外し動作を可動子６に伝達するための直
線運動が可能な駆動アームである。また図９は、図８の
可動子部の右側面図である。図において、３５は接圧バ
ネ、３６はバネ止めである。接圧バネ３５は可動子６を
固定子５に接触させる方向に力を発生するように配置さ
れている。

【００２８】次に動作について説明する。閉路状態から
可動子６を開極させるには、可動子回動軸２１から見
て、可動接点３７と反対側に位置する作用点３８を駆動
アーム３４で押せばよい。図９では、アークが発生する
消弧室４は、駆動アーム３４の左側に位置し、異常電流
遮断時に発生する高温ガスや異物は主に駆動アーム３４
の左側面に付着する。しかし、駆動アーム３４は上下方
向に運動するので、異常電流遮断時に発生する異物によ
る開閉動作不良を容易に防止できる。

【００２９】図９では、作用点３８と駆動アーム３４は
接続されていない構成を示したが、図１０に示すよう
に、作用点３８において可動子６と駆動アーム３４を回
動可能に接続してもよい。このような構成にすれば、引
き外し機構部３のバネ力を開極力のみだけでなく、閉極
時の可動子を駆動する力および接触圧を発生する力とし
て用いることが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、可動子を引き外すための引き外し機構部と、この引
き外し機構部の引き外し動作を可動子に伝達するための
回転シャフトとを同一筐体内に設けることにより、引き
外し機構部と消弧室との距離を確保することができるの
で、遮断動作で生じる異物が引き外し機構部に付着する
のを防ぎ、異常電流遮断後においても確実に開閉動作を
行うことのできる開閉器を得られる効果がある。

【００３１】また、請求項２記載の発明によれば、可動
子は回転シャフトと直交して配置され、回転シャフトか
ら変換手段を介して回動される回動軸に取り付けられて
いるため、トグルリンク機構のような大きな運動空間を
必要とせず、引き外し機構部８と消弧室との距離を確保
できるため、遮断動作で生じる異物が引き外し機構部に
付着するのを防ぎ、異常電流遮断後においても確実に開
閉動作を行うことのできる開閉器を得られる効果があ
る。

【００３２】また、請求項３記載の発明によれば、可動
子は回転シャフトの回転力を変換手段を経て直線駆動さ
れるので、トグルリンク機構のような大きな運動空間を
必要とせず、引き外し機構部と消弧室との距離を確保で
きるため、遮断動作で生じる異物が引き外し機構部に付
着するのを防ぎ、異常電流遮断後においても確実に開閉
動作を行うことのできる開閉器を得られる効果がある。

【００３３】また、請求項４記載の発明によれば、可動
子は回転シャフトと直交して直線駆動されるので、トグ
ルリンク機構のような大きな運動空間を必要とせず、引
き外し機構部と消弧室との距離を確保できるため、遮断
動作で生じる異物が引き外し機構部に付着するのを防
ぎ、異常電流遮断後においても確実に開閉動作を行うこ
とのできる開閉器を得られる効果がある。

【００３４】また、請求項５記載の発明によれば、可動
子は回転シャフトに平行に直線駆動されるので、トグル
リンク機構のような大きな運動空間を必要とせず、引き
外し機構部と消弧室との距離を確保できるため、遮断動
作で生じる異物が引き外し機構部に付着するのを防ぎ、
異常電流遮断後においても確実に開閉動作を行うことの
できる開閉器を得られる効果がある。

【００３５】また、請求項６記載の発明によれば、トグ
ルリンク機構のリンクアームが移動する軌跡を含む面
を、可動子が移動する軌跡を含む面に対して略垂直に配
置したので、引き外し機構部を筐体内上方に設けること
ができ、中央の極の導電経路による制限を受けない。よ
って、空いたスペースを利用して引き外し機構部にカバ
ーなどを設けて、遮断動作で生じる異物が引き外し機構
部に付着するのを防ぎ、異常電流遮断後においても確実
に開閉動作を行うことのできる開閉器を得られる効果が
ある。

【００３６】また、請求項７記載の発明によれば、引き
外し機構部の引き外し動作を直線運動によって可動子に
伝達するための駆動アーム、可動子を回動自在に支持す
る回動軸、駆動アームの直線運動を可動子の回動力に変
換する手段を備えたので、引き外し機構部と消弧室との
距離を確保することができるので、遮断動作で生じる異
物が引き外し機構部に付着するのを防ぎ、異常電流遮断
後においても確実に開閉動作を行うことのできる開閉器
を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による開閉器を示す
正面断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による開閉器の上面
図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による開閉器の可動
子部を示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による開閉器を示す
正面断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態３による開閉器の可動
子部を示す斜視図である。

【図６】 この発明の実施の形態３による開閉器の可動
子部の左側面図である。

【図７】 この発明の実施の形態４による開閉器の可動
子部を示す斜視図である。

【図８】 この発明の実施の形態５による開閉器の可動
子部を示す斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態５による開閉器の可動
子部の右側面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５による他の開閉器
の可動子部の右側面図である。

【図１１】 従来の開閉器を示す上面図である。

【図１２】 従来の開閉器の右正面断面図である。

【符号の説明】

１ 開閉器筐体 ２ 検出部 ３ 引き外し機構部 ４
消弧室 ５ 固定子 ６ 可動子 ７ 消弧板 ８ 消弧側板 １１ ラッチ
１２ クレドル １３ バネ １４ ハンドル １５ ハンドルアーム
１６ 負荷側端子部 １７ 電源側端子部 １９ 排気口 ２０ 回転シャフ
ト ２１ 回動軸 ２２ 連結アーム ２３ ハンドル回転軸 ２５、２６
かさ歯車 ２７、２８、２９ 歯車 ３０ 回転板 ３１ スライ
ド板 ３２ 突起部 ３３ ラック ３４ 駆動アーム ３５ 接圧バネ ３
７ 可動接点 ３９ 固定接点

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子と、前記固定子と接離する可動子
   と、前記可動子を引き外すための引き外し機構部と、前
   記引き外し機構部の引き外し動作を前記可動子に伝達す
   る回転シャフトとを備え、前記引き外し機構部と前記回
   転シャフトとを同一筐体内に収納したことを特徴とする
   開閉器。
2. 【請求項２】 可動子は回転シャフトと直交して配置さ
   れ、前記回転シャフトから変換手段を介して回動される
   回動軸に取り付けらていることを特徴とする請求項１記
   載の開閉器。
3. 【請求項３】 可動子は回転シャフトの回転力を直線駆
   動に変換する変換手段を経て直線駆動されることを特徴
   とする請求項１記載の開閉器。
4. 【請求項４】 可動子は回転シャフトと直交して直線駆
   動されることを特徴とする請求項３記載の開閉器。
5. 【請求項５】 可動子は回転シャフトに平行に直線駆動
   されることを特徴とする請求項３記載の開閉器。
6. 【請求項６】 前記引き外し機構部はトグルリンク機構
   で構成されており、前記トグルリンク機構のリンクアー
   ムが移動する軌跡を含む面を、前記可動子が移動する軌
   跡を含む面に対して略垂直に配置したことを特徴とする
   請求項１から４のいずれか一項に記載の開閉器。
7. 【請求項７】 固定子、前記固定子と接離する可動子、
   前記可動子を引き外すための引き外し機構部、前記引き
   外し機構部の引き外し動作を直線運動によって前記可動
   子に伝達するための駆動アーム、前記可動子を回動自在
   に支持する回動軸、前記駆動アームの直線運動を前記可
   動子の回動力に変換する手段を備えたことを特徴とする
   開閉器。