JPH10271623A - 引出形回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、少ない部品且つ簡単な構造であ
りながら遮断器本体を小さい力で連続的に且つスピーデ
ィに移動させることができる引出形回路遮断器を提供す
ることを課題とする。 【解決手段】 引出操作ハンドル３を回転すると、雄ね
じ部１３ｃと雌ねじ部１７ａの結合量が増え、レバー１
６が時計方向に回転するように付勢され、第１係合縁１
６ｃと係合部材９とが係合して遮断器本体２が挿入方向
に移動する。枠側接触部材４と本体側接触部材５とが接
触するときには、係合部材９が第２係合縁１６ｄと係合
する位置に移動し、係合点における作用力Ｆは力点にお
ける操作力の（Ｌ２／Ｌ１）倍に増幅された大きさとな
り、この作用力Ｆの水平分力が遮断器本体２を移動させ
ると共にレバー１６が時計方向に回転して係合部材９は
終端係合縁１６ｅに移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、引出形回路遮断器
の引出操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】比較的大型の回路遮断器は、保守点検に
おいて電源や負荷に接続された外部電線を端子から取り
外したり、遮断器自体を構造物から取り外す手間を省く
ため、引出形回路遮断器とすることが多い。引出形回路
遮断器は、構造物に固定した引出枠に外部電線を接続す
る引出枠端子を備え、この引出枠内を移動可能な遮断器
本体に、移動することによって引出枠端子と接触／開離
する本体端子を備えたものであって、遮断器本体を引出
枠から取り外すこともできる。この遮断器本体は、引出
枠内を移動することによって、少なくとも断路位置と接
続位置で固定されることが可能である。断路位置は引出
枠端子と本体端子が比較的大きい絶縁距離をもって開離
している位置であり、接続位置は所定の電流を通電でき
るように両端子が比較的大きい接触圧力をもって接触し
ている位置である。

【０００３】この引出形回路遮断器の遮断器本体を断路
位置から接続位置へ挿入するときの移動については、一
般に次のような特徴がある。すなわち、断路位置から双
方の端子が接触するまでは、移動距離は前述の絶縁距離
に相当し比較的大きいが、双方の端子相互間に接触圧力
が発生しないため移動に要する操作力は小さくてもよ
い。一方、双方の端子が接触してから接続位置に到るま
では、前述の接触圧力が徐々に増加しその挿入とは反対
の方向への反力成分に打ち勝つために大きな操作力が必
要であるが、移動距離は遮断器全体の奥行き寸法を小さ
くする必要があるためかなり小さく設定される。

【０００４】引出形回路遮断器の従来の例が、特開平３
−７００６号公報や実開平６−６８２７５号公報に開示
されている。特開平３−７００６号公報に開示されてい
る従来の引出形回路遮断器は、遮断器本体の移動方向の
同軸上に、引出枠に軸方向に雌ねじを形成した軸状の固
定体を取り付け、遮断器本体に軸方向に雄ねじを形成し
軸方向に移動しないようにした軸状の可動体を回転自在
に取り付け、雄ねじと雌ねじを相互にねじ込んで連結し
たものである。そして、遮断器本体を挿入するため可動
体を回転させると、雄ねじが雌ねじにねじ込まれること
によって可動体が断路位置から接続位置方向へと移動す
る。ところが、この挿入操作において遮断器本体に取り
付けられた引出接触子と引出枠端子が接触して接触圧力
が発生すると、可動体を回転させるために大きな操作力
が必要になるという問題があった。この問題に対して、
雌ねじと雄ねじのねじリードを小さくすることが考えら
れるが、この場合には可動体をより多く回転しなければ
ならず、接触圧力がなく移動距離の大きい断路位置から
接触圧力が発生する位置までの移動操作に対して可動体
の操作回転回数が多くなり過ぎるという他の問題があっ
た。

【０００５】実開平６−６８２７５号公報に開示された
従来の引出形回路遮断器は、このような問題を解決した
ものである。図４はその遮断器本体が断路位置にある状
態を示す一部破断側面図である。この引出形回路遮断器
は、レール５０、５０を備えた引出枠１と、一体化され
たスライド板５１、５２とフック５３、５３を介してレ
ール５０に沿って左右方向に移動可能な遮断器本体２と
からなる。この引出形回路遮断器には、主回路導体とし
て引出枠１に一端において入力側と出力側の外部電線が
接続される枠側接触部材４、４が備えられる。遮断器本
体２には、（図４では上側だけが図示されているが）上
下対称に備えられた本体側接触部材５と、図示されない
開閉機構により左右方向に移動して上下の本体側接触部
材５と開離及びブリッジ状に接触する可動接触部材６と
が設けられている。本体側接触部材５は、その一端が接
圧ばね７の作用力で可動接触部材６との間で開閉接触部
の接触圧力を得ることができ、他端は接圧ばね８の作用
力で枠側接触部材４との間で引出接触部の接触圧力を得
ることができる。

【０００６】この引出形回路遮断器の引出操作機構は、
引出枠１に操作ボルト５４と、左右方向に移動するスラ
イダ５５と、共に連動するように軸６１の周りを回転す
るスライダ駆動レバー５６及びスライド板駆動レバー５
７と、軸６２によって軸支された引込みレバー５８とを
備え、遮断器本体２に円柱状のローラからなる係合部材
９とスライド板５２に軸支されたスライド板ローラ５９
とを備えている。操作ボルト５４は、はちまき状に形成
された溝部５４ａにより、左右方向に移動しないように
回転自在に取り付けられ、その雄ねじ部５４ｂはスライ
ダ５５の端部から形成された雌ねじ５５ａにねじ込まれ
ている。引込みレバー５８には、軸６２に近い部分に係
合縁５８ａ、５８ｂが形成され、遠い部分に引込みレバ
ーローラ６４が軸支されている。

【０００７】この引出操作機構を使用して遮断器本体２
を接続位置へ挿入する場合の動作について以下に説明す
る。 図４において、挿入操作のため操作ハンドル３によ
って操作ボルト５４を回転すると、スライダ５５が右方
向にスライドし、 スライダ５５に軸支したスライダローラ６０がスラ
イダ駆動レバー５６のＵ字状溝と係合して、スライダ駆
動レバー５６と共にスライド板駆動レバー５７が時計方
向に回転し、その逆Ｊ字溝５７ａがスライド板５１に設
けたスライド板ローラ５９を押圧して遮断器本体２を挿
入方向へ移動させ、 枠側接触部材４と本体側接触部材５が接触する直前
に、スライダ駆動レバー５６とスライダローラ６０の係
合が解消する。このとき、スライダ５５の逆Ｊ字溝５５
ｂが引込みレバーローラ６４と係合して押圧し、引込み
レバー５８の係合縁５８ａと係合部材９が係合する。 さらに、挿入操作を行うと、引き込みレバー５８が
反時計方向に回転して本体側接触部材５が枠側接触部材
４の傾斜辺４ａと接触し、係合縁５８ａから係合部材９
が受ける回転力の右方向の分力が、両接触部材の接触圧
力の左方向への分力より大きいことによって遮断器本体
２は挿入方向に移動し、 本体側接触部材５が枠側接触部材４の傾斜辺４ａか
ら水平部分に達すると接触圧力の左方向への分力が消滅
し、係合部材９が係合縁５８ｂと係合する位置まで移動
すると挿入操作が完了する。この位置が、図５に示され
る接続位置である。

【０００８】この従来の引出形回路遮断器は、 １．前述の挿入操作過程のないしの操作中は、軸６
１から力点となるスライダローラ６０までの寸法と作用
点となるスライド板ローラ５９までの寸法がほぼ等しい
ため、引出接触部には接触圧力が生じていないことによ
って小さい操作力で、かつ引出操作ハンドル３の少ない
回転操作で遮断器本体２をねじのリードに応じた相応の
スピードで移動させることができる。 ２．の操作中は、引出接触部の接触圧力の左方向の反
力は大きなものであるが、軸６２から力点である引込み
レバーローラ６４までの寸法を作用点である係合縁５８
ａまでの寸法に比べて十分大きく設定しているため、引
込みレバーローラ６４に作用する操作力が小さくても係
合縁５８ａと係合部材９との係合点には大きな力として
作用し、その右方向（挿入方向）の分力が接触圧力の左
方向の反力に勝り遮断器本体２を移動させることができ
る。このとき、遮断器本体２の移動距離に比較して引込
みレバーローラ６４の移動距離は大きくなり引出操作ハ
ンドル３の回転数が多くなるが、前述のごとく接触開始
から接続位置に達するまでの遮断器本体２の移動距離は
小さく設定されているため問題となるほど引出操作ハン
ドル３の回転数は多くはならない。 ３．すなわち、引出操作ハンドル３を同一スピードで回
転していても挿入操作の前半と後半で、遮断器本体の挿
入速度を変えることができるという変速作用を生じるこ
とによって、挿入操作力を大きく変える必要がなく小さ
い操作力で十分であるという効果を奏している。この
他、接続位置で遮断器本体２に対して、例えば短絡電流
による電磁反発力によって引出方向の力が作用した場
合、係合部材９が係合縁５８ｂを押圧して引込みレバー
５８を反時計方向に回転させるように作用するが、引込
みレバーローラ６４が逆Ｊ字状溝５５ｂと係合している
ため引込みレバー５８は回転せず、遮断器本体２も引出
方向に飛び出すことはない。すなわち、接続位置で遮断
器本体を固定するボルトなどは必ずしも必要ではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の引出形回路遮断器は、前述の変速作用を実現するた
めに、スライダローラ６０とスライダ駆動レバー５６と
の係合、スライド板駆動レバー５７とスライド板ローラ
５９との係合、スライダ５５と引込みレバーローラ６４
との係合を必要とし、構造的に複雑であり部品の種類が
多く組立も面倒でコストも高くなるという問題があっ
た。また、上述の挿入操作過程のの操作でスライド板
駆動レバー５７によって遮断器本体２が挿入方向へ移動
した後、スライダローラ６０とスライダ駆動レバー５６
の係合が解消してからスライダ５５と引込みレバーロー
ラ６４とが係合すると遮断器本体が一時的に移動を停止
することになる。したがって、遮断器本体を連続的に移
動させるためには前者の係合解消と後者の係合のタイミ
ングが同時でなければならず、このためには構成部品の
精度の良い加工と組立が必要であった。

【００１０】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、少ない部品且つ簡単な構造であり
ながら遮断器本体を小さい力で連続的に且つスピーディ
に移動させることができる引出形回路遮断器を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の引出形回路遮断器は、枠側接触部材を
備える引出枠と、枠側接触部材と接触及び開離自在の本
体側接触部材を備え引出枠を移動する遮断器本体とから
なり、遮断器本体に備えられる係合部が円周状の係合部
材と、遮断器本体の移動方向に延びる操作軸と、遮断器
本体上で操作軸がその軸方向へ移動することを制限する
とともに回転自在に保持する操作軸保持部材と、操作軸
と軸方向に形成された雄ねじと雌ねじとによって相互に
連結され且つ操作軸を回転することにより軸方向に移動
する連結軸と、引出枠に回転自在に備えられ、その回転
中心近くに係合部材との係合縁が形成され且つその回転
中心からこの係合縁より離れた位置に連結軸との連結手
段が形成されたレバーとを備えている。そして、レバー
の係合縁は、操作軸を回転して挿入操作を行ったとき係
合部材との接線が遮断器本体が挿入する方向と略平行に
なるように形成された第１係合縁と、係合部材が第１係
合縁との係合に引き続いて係合する係合縁であって係合
部材との接線が遮断器本体を挿入させる方向に傾斜して
形成された第２係合縁とを有している。

【００１２】そして、このような構成により、操作軸を
回転して挿入操作を行うと操作軸と連結軸の結合量が増
える。この結合量の増加によって、遮断器本体とレバー
とが引き合い、レバーに回転力が生ずる。そして、挿入
操作の初期、すなわち遮断器本体が断路位置から移動さ
せるときに係合する第１係合縁は、レバーの回転力が遮
断器本体の移動方向と略直交する方向に作用するように
係合手段と係合するため、レバーはほとんど回転せずに
遮断器本体が移動する。この移動中は枠側と本体側接触
部材が接触しないため、小さい操作力で、しかも操作軸
と連結軸のねじのリードに応じた少ない操作回転数で大
きく遮断器本体が移動する。

【００１３】そして、両接触部材が接触する挿入操作の
後期においてレバーの回転力が遮断器本体を挿入する方
向への分力を含むように係合部材と係合する第２の係合
縁が形成されているため、遮断器本体が挿入方向へ移動
する。この移動中に係合部材と第２の係合縁との係合点
には大きな作用力が必要であるが、レバーの回転中心か
ら力点である連結軸とレバーとの連結部分までの寸法
を、作用点である第２の係合縁までの寸法より十分大き
く設定しているため、その寸法比に応じて、力点を小さ
い操作力で大きく移動させて、作用点に小さい移動距離
であるが大きな作用力を発生させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を実
施例によって説明する。なお、この実施例の主回路導体
は従来の技術と同様であるためその説明は省略する。図
１は、遮断器本体２が断路位置にあるときのこの実施例
の要部を示す側面図である。遮断器本体２は、回転自在
に取り付けられた車輪２０、２０を有しており、車輪２
０を案内する引出枠１に取り付けられたレール２１、２
１に沿って引出方向（図において左方向）及び挿入方向
（図において右方向）に移動可能である。

【００１５】操作軸１３は、太径部１３ａと細径部１３
ｂと雄ねじ部１３ｃとから構成されている。遮断器本体
２の底部には互いに組み合わされた操作軸保持部材１
４、１４′が取り付けられ、それぞれＵ字状切欠き（図
には現れていない）が形成されたそれらの折曲部１４
ａ、１４′ａが共同して形成する細径部１３ｂの軸受け
と、操作軸保持部材１４′に備えられる太径部軸受１
４′ｂとによって、操作軸１３は回転自在に保持され
る。操作軸保持部材１４の折曲部１４ｂには丸棒製の引
出操作ハンドル３を貫通させる孔が形成され、この孔及
び上述の細径部１３ｂの軸受けの直径は太径部１３ａの
直径より小さいため、操作軸１３は遮断器本体２に関し
て左右方向の移動が制限されている。なお、引出操作ハ
ンドル３の先端は六角柱状に形成され、その先端を挿入
する六角穴が太径部１３ａの左端部に形成されている。
引出枠１には軸１５と共に回転するレバー１６が備えら
れ、その回転中心近くに係合溝１６ａが形成され、回転
中心から遠く離れた位置に長孔１６ｂが形成されてい
る。

【００１６】連結軸１７は操作軸１３とレバー１６を連
結するものであって、その一端部から形成された雌ねじ
部１７ａに操作軸１３の雄ねじ部１３ｃが螺合すること
によって操作軸１３と連結し、他端部において長孔１６
ｂを挿通する軸１８によってレバー１６と連結してい
る。なお、逆に、連結軸１７に雄ねじが、操作軸１３に
雌ねじが形成されたものでもよい。

【００１７】次に、この引出装置の挿入操作について説
明する。図１の遮断器本体２が断路位置にあるときは、
レバー１６の係合溝１６ａが係合部材９と係合可能な位
置にある。この状態において操作軸１３に引出操作ハン
ドル３を取り付けて回転すると、雄ねじ部１３ｃと雌ね
じ部１７ａの結合量が増え、操作軸１３は遮断器本体２
に対して左右方向に移動しないため、遮断器本体２の全
体が挿入方向に付勢されるとともに連結軸１７を介して
レバー１６が時計方向に回転するように付勢される。

【００１８】レバー１６の回転付勢により第１係合縁１
６ｃと係合部材９とが係合する。この係合点における接
線は遮断器本体２の移動方向と略平行になるように形成
されているため、係合部材９が受ける作用力Ｆはほとん
ど上方成分だけとなり、遮断器本体２はレール２１によ
って上方への移動は阻止されているためレバー１６がほ
とんど回転しない。従って、雄ねじ部１３ｃと雌ねじ部
１７ａの結合量の増加した分に等しい距離だけ遮断器本
体２が挿入方向に移動することとなる。このとき、係合
部材９は第１係合縁１６ｃに沿って移動する。

【００１９】このような移動は挿入操作の前半となり、
枠側接触部材４と本体側接触部材５が接触するまで行わ
れ、双方の間に接触圧力が存在しないため大きな力は必
要ではなく、雄ねじと雌ねじのリードに応じて操作ハン
ドルの少ない回転数で操作ができる。なお、接線の方向
が僅かに水平から時計方向に回転して遮断器本体２の挿
入方向に傾いている場合は、レバー１６は僅かに時計方
向に回転する。

【００２０】さらに挿入操作を続けると、図２のごとく
枠側接触部材４と本体側接触部材５とが接触し、双方の
間に大きな接触圧力が発生する。しかし、この時点で係
合部材９が第２係合縁１６ｄと係合する位置に移動して
おり、レバー１６の回転中心から長孔１６ｂまでの寸法
をＬ２、第２係合縁１６ｄまでの寸法をＬ１としたとき
に、係合点における作用力Ｆは力点における操作力の
（Ｌ２／Ｌ１）倍に増幅された大きさとなる。この実施
例では比（Ｌ２／Ｌ１）の値が大きく設定されているた
め、小さい操作力が大きく増幅されて係合部材９に伝達
される。この位置での係合点の接線はレバー１６の回転
力が遮断器本体２を挿入させる方向に傾いており、その
傾きが挿入方向の水平分力Ｆ_Ｈが遮断器本体２を移動さ
せるに十分となるように、かつ引出操作ハンドル３の操
作が困難にならないような操作力になるように第２係合
縁１６ｄが形成されている。

【００２１】係合部材９が第２係合縁１６ｄと係合して
いる状態で操作軸１３を回転すると操作軸１３と連結軸
１７との結合が増加する。概ね、この増加量の（Ｌ１／
Ｌ２）×（係合方向の水平成分）に相当する距離Ｍａだ
け遮断器本体２が相対的に移動する。この移動により遮
断器本体２と共に連結軸１７も距離Ｍａだけ移動し、レ
バー１６を反時計方向に回転させる。この方向は、挿入
方向とは反対の方向に遮断器本体２を付勢する方向であ
って、概ね、Ｍａ×（Ｌ１／Ｌ２）×（係合方向の水平
成分）に相当する距離Ｍｂだけ引出方向に移動するよう
に作用する。したがって、遮断器本体２としては（Ｍａ
−Ｍｂ）だけ挿入方向に移動する。ここで、ＭａはＭｂ
より極めて大きいため、距離Ｍｂによる影響はほとんど
ない。この移動過程において枠側接触部材４と本体側接
触部材５の接触点が枠側接触部材４の傾斜辺４ａを移動
するにつれて接触圧力が徐々に増大し、接触点が枠側接
触部材４の水平部分に達したとき遮断器本体２の接続位
置となる。このように、枠側接触部材４と本体側接触部
材５が接触してから接続位置に達するまでの挿入操作の
後半は、前半と比較して遮断器本体２の移動距離の割に
は引出操作ハンドル３の操作回転数は多くなるが、遮断
器本体２の必要挿入力より著しく小さい力で操作でき
る。

【００２２】なお、接続位置では、図３に示されるよう
に、係合部材９は係合溝１６ａの終端の係合縁１６ｅに
移動しており、例えば短絡電流による電磁反発力で遮断
器本体２に引出方向に付勢力が働いたときでも、この付
勢力が係合部材９を介してレバー１６を時計方向に回転
させる方向に作用するように終端係合縁１６ｅが形成さ
れているため、係合部材９を介してレバー１６が反時計
方向に回転して遮断器本体２を引出方向に飛び出させる
ようなことはない。

【００２３】また、挿入操作において、引出操作ハンド
ル３の操作力と操作回転数の最適条件は、操作軸１３と
レバー１６のねじの直径やねじリード、Ｌ１とＬ２の
比、第１係合縁１６ｃと係合部材９との係合角度などを
パラメータとして設定することができる。

【００２４】この実施例の遮断器本体２を接続位置から
断路位置まで引き出す場合は、引出操作ハンドル３を挿
入操作とは逆方向へ回転させればよい。この操作によ
り、本体側接触部材５と枠側接触部材４との接触が解消
するまでの間は、レバー１６が反時計方向へ回転して、
第２係合縁１６ｄと平行して対向する係合縁１６ｆにお
いて係合部材９を押圧し、操作軸１３と連結軸１７との
結合量が減少することによる作用によって遮断器本体２
を引出方向に移動させる。そして、双方の接触が解消し
た位置では、係合部材９が第１係合縁１６ｃと平行して
対向する係合縁１６ｇと係合する位置に達しており、レ
バー１６の回転力は遮断器本体２を下方にのみ作用して
その回転が停止し、雄ねじ部１３ａと雌ねじ部１７ａの
係合量の減少に等しい距離だけ遮断器本体２が引出方向
に移動する。すなわち、挿入操作時と同様に、本体側接
触部材５と枠側接触部材４が接触している間は引出操作
ハンドル３の回転操作回数に比べて遮断器本体２の移動
量は少ないが、接触が解消するとその移動量が大きくな
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、本体側接触部材と枠側接触部材が接触するまで
は少ない操作量、小さい操作力で遮断器本体を簡単に移
動させることができ、接触してからは移動距離の割には
操作量は多いが小さい操作力で大きな接触圧力に抗して
遮断器本体を挿入することができ、挿入操作全体として
小さい力で無理なくスピーディな操作ができるととも
に、不連続点がなく遮断器本体が連続的に移動し、操作
の安定性があるという効果を奏する。また、このような
操作を少ない部品で実現でき、部品コスト、組立コスト
の削減ができ、部品が少ない分、品質的にも安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の、遮断器本体が断路位置にあ
る状態の要部側面図である。

【図２】本発明の実施例の、本体側接触部材が枠側接触
部材に接触したときの要部側面図である。

【図３】本発明の実施例の、遮断器本体が接続位置にあ
る状態の要部側面図である。

【図４】従来の実施例の、遮断器本体が断路位置にある
状態の要部側面図である。

【図５】従来の実施例の、遮断器本体が接続位置にある
状態の要部側面図である。

【符号の説明】

１ 引出枠 ２ 遮断器本体 ３ 引出操作ハンドル ４ 枠側接触子部材 ５ 本体側接触子部材 ６ 可動接触部材 ７、８ 接圧ばね ９ 係合部材 １３ 操作軸 １３ａ 太径部 １３ｂ 細径部 １３ｃ 雄ねじ部 １４、１４′ 操作軸保持部材 １５ 軸 １６ レバー １６ａ 係合溝 １６ｂ 長孔 １６ｃ 第１係合縁 １６ｄ 第２係合縁 １６ｅ、１６ｆ、１６ｇ 係合縁 １７ 連結軸 １７ａ 雌ねじ部 １８ 軸 ２０ 車輪 ２１ レール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠側接触部材を備えた引出枠と、前記枠
   側接触部材と接触及び開離自在の本体側接触部材を備え
   且つ前記引出枠内を移動する遮断器本体とからなる引出
   形回路遮断器において、 前記遮断器本体に備えられ且つ円周状の係合部を有する
   係合部材と、 前記遮断器本体の移動方向に延びる操作軸と、 前記遮断器本体上で前記操作軸が軸方向へ移動すること
   を制限すると共に回転自在に保持する操作軸保持部材
   と、 前記操作軸と軸方向に形成された雄ねじと雌ねじとによ
   って相互に連結され且つ前記操作軸を回転することによ
   り軸方向に移動する連結軸と、 前記引出枠に回転自在に備えられ、その回転中心近くに
   前記係合部材との係合縁が形成され且つその回転中心か
   ら該係合縁より離れた位置に前記連結軸との連結手段が
   形成されたレバーとを有し、前記レバーの係合縁は、前
   記遮断器本体の挿入操作において前記操作軸を回転した
   とき前記係合部材との接線が前記遮断器本体の挿入方向
   と略平行になるように形成された第１係合縁と、前記係
   合部材が前記第１係合縁との係合に引き続いて係合する
   係合縁であって前記係合部材との接線が前記遮断器本体
   を挿入させる方向に傾斜するように形成された第２係合
   縁とを有していることを特徴とする引出形回路遮断器。