KR100858590B1 - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
과제: 접점의 용융 부착 상태에서의 트립 동작시에 가동 접촉자에 작용하는 접점 개리력을 증강하여 차단 동작의 신뢰성 향상을 도모한다. Challenge : To improve the reliability of the breaking operation by increasing the contact opening force acting on the movable contact during the trip operation in the molten state of contact bonding.
해결 수단Resolution
회로 차단기의 개폐 기구(6)가, 조작 핸들(7)에 결합한 핸들 레버(8)와, 일단을 지축(9)에 축지하여 래치 받이(10)에 맞물린 래치(11)와, 토글 핀(14)을 통하여 결합된 상링크(12)와 하링크(13)로 이루어지고, 각 링크의 타단을 래치(11), 접촉자 홀더(4)에 피보팅 연결한 토글 링크와, 토글 핀과 핸들 레버의 상단 사이에 팽팽하게 걸어놓은 개폐 스프링(17)으로 이루어지고, 핸들의 ON, OFF 조작에 의해 주회로 접점을 개폐하고, 또한 과전류 검출에 의해 래치를 석방하여 개폐 기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서, 래치에 마련한 연결축(11a)을 상링크의 상단에 형성한 U자형상의 개방형 축받이부(12b)에 맞물리도록 하여 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하고, 고정/가동 접점이 용융 부착된 상태에서의 트립 동작시에, 상링크의 구속을 받지 않고 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력을 토글 핀(14)에 직접 가하도록 하여 용융 부착된 접점의 개리력을 증강한다.The opening / closing mechanism 6 of the circuit breaker has a handle lever 8 coupled to the operation handle 7, a latch 11 engaged with the latch support 10 by fastening one end to the support shaft 9, and a toggle pin 14. It consists of the upper link (12) and the lower link (13) coupled through each other, the toggle link pivoting the other end of each link to the latch (11), contact holder (4), the top of the toggle pin and the handle lever In the opening / closing spring 17 tightened in between, the main circuit contact is opened and closed by the ON / OFF operation of the handle, and the latch is released by the overcurrent detection so that the opening / closing mechanism is tripped. When the connecting shaft 11a provided in the latch is engaged with the U-shaped open bearing portion 12b formed at the upper end of the upper link, the pivoting connection is slidably connected, and the trip operation is performed while the fixed / movable contact is melted. Of the opening and closing spring 17 without being restrained by the upper link The ear spring force is applied directly to the toggle pin 14 to enhance the open force of the melt-attached contact.
회로 차단기 Circuit breaker
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 회로 차단기의 구성도로서, (a)는 회로 차단기 전체의 내부 구조도, (b)는 (a)에 있어서의 개폐 기구의 래치와 토글 링크의 상링크와의 조립 구조를 도시하는 사시도1 is a configuration diagram of a circuit breaker according to an embodiment of the present invention, (a) is an internal structure diagram of the entire circuit breaker, (b) is a top link of the latch and the toggle link of the opening and closing mechanism in (a) Perspective view showing the assembling structure of the
도 2는 도 1의 (b)의 분해 사시도Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1 (b)
도 3은 도 1에 있어서의 개폐 기구의 온 동작 상태를 도시하는 측면도FIG. 3 is a side view illustrating an on operation state of the opening and closing mechanism in FIG. 1. FIG.
도 4는 개폐 기구의 오프 동작 상태를 도시하는 측면도4 is a side view showing an off operation state of the opening and closing mechanism.
도 5는 개폐 기구의 트립 동작 상태를 도시하는 측면도5 is a side view illustrating a trip operation state of the opening and closing mechanism.
도 6은 접점의 용융 부착 상태에서의 개폐 기구의 트립 동작 상태를 도시하는 측면도6 is a side view showing a tripping operation state of the opening and closing mechanism in the state in which the contact is melted
도 7은 도 6의 트립 동작시에 있어서의 개폐 스프링의 작용 설명도7 is an explanatory view of the action of the opening and closing spring in the trip operation of FIG. 6;
도 8은 특허 문헌 1에 개시되어 있는 회로 차단기의 구성도에서 온 상태를 도시하는 도면FIG. 8 is a view showing an on state in a configuration diagram of a circuit breaker disclosed in Patent Document 1. FIG.
도 9는 도 8에 있어서의 개폐 기구의 오프 동작 상태를 도시하는 측면도FIG. 9 is a side view illustrating an off operation state of the opening and closing mechanism in FIG. 8. FIG.
도 10은 도 8에 있어서의 개폐 기구의 트립 동작 상태를 도시하는 측면도FIG. 10 is a side view illustrating a trip operation state of the opening and closing mechanism in FIG. 8. FIG.
도 11은 도 8의 회로 차단기에 있어서의 접점의 용융 부착 상태에서의 트립 동작 상태를 도시하는 도면FIG. 11 is a diagram illustrating a trip operation state in a melt-attached state of a contact in the circuit breaker of FIG. 8. FIG.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
2 : 고정 접촉자2: fixed contactor
3 : 가동 접촉자3: operation contactor
4 : 접촉자 홀더4: contact holder
6 : 개폐 기구6: opening and closing mechanism
6a : 프레임6a: frame
7 : 조작 핸들7: operation handle
8 : 핸들 레버8: handle lever
8a : 스토퍼편8a: Stopper piece
9 : 래치의 지축9: axis of latch
11 : 래치11: latch
12 : 토글 링크의 상링크12: phase link of the toggle link
12a : 볼록형상 캠12a: convex cam
12b : 개방형 축받이부12b: open bearing part
13 : 하링크13: Harlink
14 : 토글 핀14: toggle pin
17 : 개폐 스프링17: opening and closing spring
기술 분야Technical field
본 발명은, 배선용 차단기, 누전 차단기 등을 대상으로 하는 회로 차단기에 관한 것으로, 상세하게는 회로 차단기의 개폐 기구의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit breaker for a circuit breaker, an earth leakage breaker, and the like, and more particularly, to a structure of an open / close mechanism of a circuit breaker.
종래 기술Prior art
상기한 회로 차단기에 있어서, 주회로 접점이 폐극한 통전 상태에서 이상(異常)한 펄스 전류 등에 의해 고정 접점과 가동 접점 사이가 용융 부착된 상태가 되면, 과전류 트립(引外) 장치가 정상적으로 작동하여도 주회로 접점은 폐극한채 개폐 기구의 래치가 석방되고, 조작 핸들이 ON 위치로부터 TRIP 표시 위치로 이동하여 정지한다.In the circuit breaker described above, when the main circuit contact is in a state in which the fixed contact and the movable contact are melted together by abnormal pulse current or the like in a closed energized state, the overcurrent trip device operates normally. The latch of the opening / closing mechanism is released while the main circuit contact is closed, and the operation handle moves from the ON position to the TRIP display position and stops.
이 경우에, 접점이 용융 부착된 채 핸들을 OFF 위치로 이동 조작할 수 있으면 회로 차단기의 주회로 접점이 개극하였다고 오인하여, 이 상태에서 부하측 회로의 보수, 점검을 행하거나 하면, 작업원이 활선(活線)에 접촉하여 감전될 우려가 있다.In this case, if the handle can be moved to the OFF position while the contact is melted, the main circuit contact of the circuit breaker may be mistaken, and if the maintenance or inspection of the load side circuit is performed in this state, the worker will be activated. There is a risk of electric shock due to contact with air.
그래서, 상기 문제에 대한 안전 대책으로서, 통전중에 접점이 용융 부착된 경우에는 핸들의 OFF 위치에의 이동을 저지하도록 기계적으로 로크하는 각종 방식의 아이솔레이션 기능을 구비한 회로 차단기가 종래부터 제안되어 있고, 그 한 예로서 개폐 기구에, 접점의 용융 부착 상태에서는 핸들이 OFF 위치로 이동할 수 없도록 하는 스토퍼 기구를 마련함과 함께, 또한 개폐 기구에 개리 부재를 추가 장비하고, 접점의 용융 부착이 경도(輕度)인 경우에는 핸들 조작에 의해 래치를 석방하여 개폐 기구를 강제적으로 트립시키고, 이 트립 동작으로 방세(放勢)하는 개폐 스프링의 스프링력을 이용하여 접점 사이의 용융 부착을 떼어내도록 한 회로 차단기가 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).Therefore, as a safety measure against the above problem, a circuit breaker having an isolation function of various methods for mechanically locking to prevent movement of the handle to the OFF position when the contact is melted while energized has been proposed in the past, As an example, the opening and closing mechanism is provided with a stopper mechanism that prevents the handle from moving to the OFF position in the molten state of contact, and additionally is equipped with a opening member in the opening and closing mechanism. ), The circuit breaker releases the latch by the handle operation, forcibly trips the opening and closing mechanism, and uses the spring force of the opening / closing spring to release due to this tripping operation to remove the melted attachment between the contacts. It is known (refer patent document 1).
다음에, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 회로 차단기의 구성, 및 그 각 동작 상태를 도 8 내지 도 11에 도시한다. 각 도면에 있어서, 참조번호 1은 차단기의 본체 케이스, 2는 주회로의 고정 접촉자, 2a는 고정 접점, 3은 회동식의 접촉자 홀더(4)에 지지한 가동 접촉자, 3a은 가동 접점, 5은 소호(消弧) 그리드, 6은 접촉자 홀더(4)에 연계한 개폐 기구, 7은 조작 핸들이고, 도시하지 않은 케이스 1에 주회로의 과전류를 검출하여 개폐 기구(6)에 트립 지령을 주는 열동식(熱動式) 내지 전자식의 과전류 트립 장치를 구비하고 있다.Next, the structure of the circuit breaker disclosed by patent document 1, and its operation state are shown in FIGS. 8-11. In each figure, reference numeral 1 denotes a main body case of a circuit breaker, 2 a fixed contact of a main circuit, 2a a fixed contact, 3 a movable contact supported by a
여기서, 개폐 기구(6)는, 도 9에서 도시하는 바와 같이 선단(도시의 하단측)을 프레임(6a)에 피보팅(pivoting; 樞支)하여 상단을 조작 핸들(7)에 결합한 핸들 레버(8)와, 일단을 지축(支軸)(9)에 피보팅하고 타단의 폴(pawl)부를 래치 받이(10)에 맞물리게 한 요동 레버식의 래치(11)와, 상(上)링크(12)와 하(下)링크(13) 사이를 토글 핀(14)에 의해 결합한 다음, 상링크(12), 하링크(13)의 타단을 각각 지축 핀(15, 16)에 의해 래치(11), 접촉자 홀더(4)에 피보팅 연결된 토글 링크와, 상기 토글 핀(14)과 핸들 레버(8)의 상단과의 사이에 팽팽하게 걸어 놓은 개폐 스프링(인장 스프링)(17)의 조립체가 된다. 또한, 18은 래치 받이(10)에 연계시킨 트립 크로스바, 19는 폐극 위치에서 가동 접촉자(3)의 접점(3a)을 고정 접촉자(2)의 접점(2a)에 가압하는 접압(接壓) 스프링이다.Here, the opening / closing mechanism 6 pivots the front end (lower side of illustration) to the
또한, 상기한 아이솔레이션 기능에 대응하는 스토퍼 수단으로서, 상링크(12)의 측연(側緣)에 볼록형상 캠(12a)을 형성하고, 이 볼록형상 캠(12a)에 대향하여 핸들 레버(8)의 ON측 사이드(도시의 좌측)에는 선단을 「>」자 형상으로 굴곡한 스토퍼편(片)(8a)을 마련하고 있다. 또한, 상기한 개리 부재로서, 개폐 기구(6)에는 일단을 토글 핀(14)에 축지(軸支)하고 선단을 트립 크로스바(18) 및 핸들 레버(8)의 스토퍼편(8a)에 대치시켜서 Y자형의 개리 플레이트(20)를 구비하고, 토글 핀의 축상에 마련한 비틀림 코일 스프링으로 개리 플레이트(20)를 반시계 방향에 스프링 가세하고 있다.Further, as a stopper means corresponding to the above-described isolation function, a
상기 구성으로 이루어지는 회로 차단기의 개폐, 트립 동작은 특허 문헌 1에 상세하게 기술되어 있고, 조작 핸들(7)을 ON 위치로 기울인 투입(投入) 상태(도 8 참조)에서는, 개폐 스프링(17)의 스르핑력을 받은 토글 링크의 상링크(12)(상단측의 지축(15)이 고정점이 된다)와 하링크(13)가 거의 직선형상으로 늘어나서 접촉자 홀더(4)를 반시계 방향으로 압하하고, 가동 접촉자(3)의 접점(3a)이 고정 접촉자(2)의 접점(2a)의 위에 맞닿아 주회로 접점이 폐극하고 있다. 이 상태에서 조작 핸들(7)을 OFF 위치(도 9 참조)로 기울이면, 개폐 스프링(17)의 스프링력 작용선이 데드 포인트(상링크(12)의 지축(15))을 초과하여 반전하고, 이로써 토글 링크 기구의 상링크(12)와 하링크(13)가 「>」자 형상으로 굽어져서 접촉자 홀더(4)가 시계 방향으로 회동하고, 가동 접촉자(3)가 고정 접촉자(2)로부터 개리 이동하여 주회로 접점이 개극한다.The opening and closing and tripping operation of the circuit breaker having the above-described configuration is described in detail in Patent Document 1, and in the closing state (see FIG. 8) in which the
또한, 도 10은 트립 동작에 의해 주회로 접점이 개극한 상태를 도시하고 있고, 도 8의 ON 상태에서 주회로에 통류하는 과전류를 검출하여 과전류 트립 장치(도시 생략)가 작동하면, 그 기계적인 출력이 트립 크로스바(18)를 쳐서 래치 받이(10)가 래치(11)와의 맞물림을 해제한다. 이로써, 개폐 스프링(17)의 스프링력으로 래치(11)가 지축(9)을 지점(支點)으로 반시계 방향으로 회동하고, 이것에 종동하여 래치(11)에 연결한 상링크(12)의 지축 핀(15)이 도 10의 위치로 변위한다. 이 결과, 상링크(12)와 토글 핀(14)을 통하여 연결되어 있는 하링크(13)가 상방으로 끌어 올려지고, 접촉자 홀더(4)가 시계 방향으로 회동하여 가동 접촉자(3)를 개극한다. 또한, 이 트립 동작 상태에서는, 조작 핸들(7)이 도시한 트립 표시 위치(ON 위치와 OFF 위치의 중간)에 정지하고, 또한 래치(11)에 연결한 상링크(12)의 상단 지축(15)은 도시한 위치로 이동한다. 이 트립 동작 상태로부터 회로 차단기를 재투입하기 위해서는, 조작 핸들(7)을 TRIP 위치로부터 OFF 위치(도 9 참조)로 기울여 래치(11)를 리셋한 다음에, 다시 ON 위치(도 8 참조)로 기울인다.In addition, Fig. 10 shows a state in which the main circuit contact is opened by the trip operation. When the overcurrent flowing through the main circuit is detected in the ON state of Fig. 8 and the overcurrent trip device (not shown) is operated, the mechanical The output hits the trip crossbar 18 so that the
한편, 주회로 접점이 용융 부착된 상태에서, 회로 차단기를 OFF 조작하려고 핸들(7)을 ON 위치로부터 OFF 위치를 향하여 움직이면, 도 11에서 도시하는 바와 같이 핸들(7)의 이동 도중에서 핸들 레버(8)의 스토퍼편(8a)이 개리 플레이트(20)를 누른다. 따라서, 개리 플레이트(20)는 토글 핀(14)을 지점으로 하여 시계 방향으로 경동(傾動)하고, 플레이트의 선단이 래치 받이(10)를 눌러서 래치(11)의 계합을 석방한다. 이로써, 핸들 레버(8)와 토글 핀(14) 사이에 걸쳐놓은 개폐 스프링(17)의 스프링력(인장 스프링력)에 의해, 래치(11)에는 지축(9)을 지점으로 하여 반시계 방향으로 회동시키는 힘이 작용하고, 이에 연계하여 접촉자 홀더(4)에는 하링크(13)를 통하여 개리력(F)이 가해지게 된다. 이 개리력(F)은 가동 접촉자(3)를 고정 접촉자(2)로부터 떼어내는 방향으로 작용하기 때문에, 접점의 용융 부착이 경도라면 용융 부착이 떼어져서 가동 접촉자(3)가 개극하고, 도 10의 트립 동작 상태로 이행한다.On the other hand, when the
또한, 접점의 용융 부착 상태가 심각하고 상기 핸들 조작으로도 용융 부착이 떼어지지 않는 경우에는, 도 11에서 도시하는 바와 같이 핸들 레버(8)의 스토퍼편(8a)이 상링크(12)의 돌기부(12a)에 계합하고, 조작 핸들(7)이 도시한 위치로부터 또한 OFF 위치로 이동하는 것을 저지한다(아이솔레이션 기능).In addition, when the fusion | melting adhesion state of a contact is serious, and fusion | melting adhesion is not peeled off even by the said handle operation, as shown in FIG. Engages with 12a, and prevents the operation handle 7 from moving from the position shown to the OFF position (isolation function).
특허 문헌 1 : 특개2000-323003호 공보(제 4 내지 7페이지, 도 1 내지 도 6)Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-323003 (
그런데, 상기한 종래의 개폐 기구(특허 문헌 1)는, 용융 부착된 접점을 떼어내는 개리력, 및 부품의 갯수, 조립면에서 다음 기재와 같은 과제가 있다.By the way, the above-mentioned conventional opening / closing mechanism (patent document 1) has the same problem as the following description in the open force, the number of parts, and the assembly surface which remove the melt-attached contact.
즉, 접점의 용융 부착 상태에서 핸들 조작에 의해 용융 부착된 상태를 박리시키는데는, 핸들(7)의 이동 도중에서 개폐 기구의 래치를 석방시키기 위한 개리 부재로서, 도시한 개리 플레이트(20), 및 이 개리 플레이트(20)의 가세 스프링(비틀림 코일 스프링)을 필요로 하기 때문에, 개폐 기구의 부품 갯수, 조립 공수가 증가하고 제품이 고비용으로 된다.That is, the
또한, 접점의 용융 부착 상태에서, 핸들 조작에 의해 상기한 개리 부재를 통하여 개폐 기구의 래치를 석방시킨 때의 동작에서 가동 접촉자에 작용하는 개리력은 작고, 접점 사이의 용융 부착을 박리할 수 있는 것은 아주 경도인 용융 부착 상태인 경우에 한정된다.Further, in the melt-attached state of the contact, the opening force acting on the movable contact is small in the operation when the latch of the opening / closing mechanism is released through the above-mentioned opening member by the handle operation, and the melt adhesion between the contacts can be peeled off. The thing is limited to the case of the melt adhesion state which is very hardness.
즉, 도 1l에서 도시하는 바와 같이, 접점의 용융 부착 상태에서 핸들(7)의 OFF 방향에의 이동 조작에 의해 개리 플레이트(20)를 통하여 래치(11)를 석방한 직후의 상태에서는, 토글 링크의 위치는 도 8에 도시한 폐극 상태로부터 거의 변위하지 않고, 또한 상링크(12)의 상단은 지축(15)을 통하여 래치(11)와 고정적으로 연결되어 있기 때문에, 래치(11)는 상링크(12), 하링크(13)에 구속되어 자유롭게는 석방 위치(도 10 참조)로 회동할 수 없다.That is, as shown in FIG. 1L, in the state immediately after releasing the
이 때문에, 핸들 레버(8)와 토글 핀(14)과의 사이에 걸쳐놓은 개폐 스프링(17)의 스프링력에 의해 접점의 용융 부착을 박리시키도록 접촉자(3)에 작용하는 개리력(F)은 다음과 같이 된다. 즉, 도 11에 도시한 래치 석방 직후의 상태에서는, 개폐 스프링(17)의 스프링력에 의해, 상링크(12)에는 지축(15)을 지점으로 하여 반시계 방향의 회전 토오크가 가해지고, 이 회전 토오크가 하링크(13)를 통하여 접촉자 홀더(4)에 전달되고, 가동 접촉자(3)의 개리력(F)으로서 작용하게 된다.For this reason, the opening force F which acts on the
그러나, 도 11에 있어서의 토글 링크의 위치로부터 알 수 있는 바와 같이, 상링크(12)의 상단을 래치(11)에 연결하고 있는 지축(15)과 토글 핀(14)을 연결한 축선과 개폐 스프링(17)의 스프링력 작용선과의 사이의 각도는 작은 예각이다. 따라서, 개폐 스프링(17)의 스프링력을 상링크(12)의 축선을 따른 방향의 벡터 성분과, 상링크(12)를 반시계 방향으로 회동시키는 벡터 성분(회전 토오크)으로 나누면, 개폐 스프링(17)의 스프링력의 대부분은 상링크(12)의 축선을 따른 벡터 성분이 되고, 상링크(12)에 작용하는 회전 토오크는 매우 작아진다. 즉, 개폐 스프링(17)의 스프링력을 상링크(12)의 회전 토오크로 변환하는 효율은 낮다. 이 때문에, 접점의 용융 부착에 대항하여 가동 접촉자(3)을 끌어올리는 개리력(F)도 작고, 용융 부착 상태가 매우 경도인 경우를 제외하고는, 래치(11)의 석방 동작으로 접점의 용융 부착을 박리시키는 것은 곤란하게 된다.However, as can be seen from the position of the toggle link in FIG. 11, the axis line connecting the
더욱이, 상기한 접촉자 개리 동작은 핸들의 수동 조작에 의해 인위적으로 래치를 석방시켰던 상태에서만 기능하고, 접점의 용융 부착이 생긴 통전 상태에서 과전류 트립 장치에 의한 트립 동작으로 래치가 석방된 경우에는, 트립 동작 후의 핸들에 의한 강제 개극 조작에 의해 비로소 기능하게 되지만, 이 경우에도 상기한 바와 같이 개폐 스프링의 스프링력을 상링크의 회전 토오크로 변환하는 효율이 낮기 때문에 충분한 개리력을 얻을 수 없다.Moreover, the contact opening operation described above functions only in a state in which the latch is artificially released by manual operation of the handle, and in the case where the latch is released by the trip operation by the overcurrent trip device in the energized state where melting contact of the contact occurs, The function is finally made by the forced opening operation by the handle after the operation, but even in this case, sufficient opening force cannot be obtained because the efficiency of converting the spring force of the opening / closing spring into the rotation torque of the uplink is low as described above.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 상기 과제를 해결하고, 새로운 부품을 추가하는 일 없이, 토글 링크의 상링크와 래치 사이의 피보팅 연결부의 구조를 개량함에 의해, 접점의 용융 부착 상태에서의 트립 동작시에 가동 접촉자에 작용하는 개리력을 증강하여 차단 동작의 신뢰성 향상을 도모한 아이솔레이션 기능부착의 회로 차단기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to melt the contact by improving the structure of the pivoting connection portion between the top link and the latch of the toggle link without solving the above problem and adding a new component. The present invention provides a circuit breaker with an isolation function that enhances the open force acting on a movable contact during a trip operation in an attached state, thereby improving the reliability of the breaking operation.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 주회로의 고정 접촉자 및 회동식의 접촉자 홀더에 지지한 가동 접촉자, 접촉자 홀더에 연계한 개폐 기구, 조작 핸들, 및 과전류 트립 장치를 장비한 회로 차단기로서, 상기 개폐 기구는, 선단을 프레임에 피보팅하여 조작 핸들에 결합한 핸들 레버와, 일단이 프레임에 축지되고, 평상시 선단 폴부가 래치 받이에 맞물려 로킹 위치(locking position)에 지지되어 있는 래치와, 토글 핀을 통하여 결합된 상링크와 하링크로 이루어지고, 상링크, 하링크의 타단을 각각 래치, 접촉자 홀더에 피보팅 연결하여 걸쳐놓은 토글 링크와, 상기 토글 핀과 핸들 레버의 상단 사이에 팽팽하게 걸어놓은 개폐 스프링과의 조립체로 이루어지고, 핸들의 ON, 0FF 조작에 의해 주회로 접점을 개폐하고, 또한 과전류의 통류시에는 상기 래치를 석방하여 개폐 기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서,In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a circuit breaker equipped with a movable contact supported by a fixed contactor of a main circuit and a rotary contact holder, an opening / closing mechanism linked to a contact holder, an operation handle, and an overcurrent trip device. The opening / closing mechanism includes a handle lever which pivots the front end to the frame, and is coupled to the operation handle, a latch whose one end is held by the frame, and the front end pole part is engaged with the latch receiver and is supported in a locking position, and a toggle pin. It consists of the upper link and the lower link coupled through, the toggle link overlying the other end of the upper link, the lower link to the latch, contact holder, respectively, and the opening and closing fastened between the top of the toggle pin and the handle lever It consists of an assembly with a spring, and opens and closes the main circuit contact by operating the handle ON and 0FF. According to the release to a trip operation to an opening and closing mechanism,
고정/가동 접점 사이에 접점의 용융 부착이 생긴 상태에서의 트립 동작시에, 래치가 상링크의 구속 간섭을 받지 않고 석방 위치로 회동 가능해지도록, 토글 링크의 상링크와 래치 사이를 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하는 것으로 하고(청구항 1), 구체적으로는 상링크의 상단에 U자형상의 개방형 축받이부(청구항 2), 또는 긴구멍형의 축받이부(청구항 3)를 형성하고, 해당 축받이부의 U자 홈 내지 긴구멍에 래치에 마련한 연결축부를 맞물리도록 하여 래치/상링크 사이를 슬라이드 가능하게 피보팅 연결한다.During a trip operation in the state of melt adhesion of the contact between the fixed and movable contacts, the latch pivotably pivots between the latch and the top link of the toggle link so that the latch can be rotated to the release position without being restrained by the upper link. (Claim 1), specifically, the U-shaped open bearing part (claim 2) or the long hole bearing part (claim 3) is formed in the upper end of the upper link, The pivoting connection between the latch and the upper link is slidable by engaging the connecting shaft provided in the latch with the long hole.
또한, 접점이 용융 부착된 상태에서의 트립 동작으로 가동 접촉자가 개극하지 않는 경우에, 수동에 의한 핸들 조작으로 핸들이 OFF 위치로 이동하는 것을 저지하는 아이솔레이션 기구로서, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성함과 함께, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련한다(청구항 4).Moreover, in the case where the movable contact does not open by the trip operation in the state in which the contact was melt-attached, the isolation mechanism which prevents a handle from moving to an OFF position by a manual handle operation is a convex cam at the side edge of an upper link. And a female stopper piece is provided on the ON side of the handle lever to face the convex cam (claim 4).
상기한 구성에 의해, 접점의 용융 부착 상태에서의 트립 동작시에는, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 가동 접촉자의 개리력으로서 효율적으로 작용하게 된다.With the above-described configuration, the return spring force of the opening / closing spring effectively acts as the opening force of the movable contact during the trip operation in the melt-attached state of the contact.
즉, 트립 동작에 의해 래치가 석방된 상태에서는, 접촉자 홀더를 통하여 가동 접촉자에 연계한 토글 링크의 하링크는 접점의 용융 부착에 구속되어 자유롭게 움직일 수 없지만, 상링크는 토글 핀의 주위에 자유롭게 요동할 수 있다. 이로써, 토글 핀에 가해지는 개폐 스프링(개폐 스프링은 토글 핀과 핸들 레버 사이에 팽팽하게 걸쳐져 있다)의 스프링력에 의해 래치에는 상링크를 통하여 회전 토오크가 작용하고, 이 회전 토오크를 받아서 래치는 석방 위치를 향하여 회동한다. 이 경우에, 상링크는 토글 핀을 통하여 하링크에 연결되어 있기 때문에 래치의 움직임에는 추종하지 않지만, 래치에 마련한 연결축은 상링크의 상단에 형성한 축받이부의 U자 홈 내지 긴구멍을 자유롭게 슬라이드할 수 있기 때문에, 래치와 상링크가 서로 맞구속하는 일은 없다. 이로써, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 토글 핀에 연결되어 있는 하링크를 직접 끌어올려서 접점 사이의 용융 부착을 떼어내는 개리력으로서 작용하게 된다. 즉, 개폐 스프링의 복귀 스프링력은 종래 구조와 같이 상링크의 회전 토오크로 변환되는 일 없이, 복귀 스프링력이 모두 가동 접촉자의 개리력으로서 유효하게 작용하게 된다.That is, in the state in which the latch is released by the trip operation, the downlink of the toggle link linked to the movable contact through the contact holder is constrained to melt attachment of the contact and cannot move freely, but the upper link can swing freely around the toggle pin. Can be. Thereby, the rotational torque acts on the latch through the upper link by the spring force of the opening / closing spring (opening / closing spring is tightly sandwiched between the toggle pin and the handle lever) applied to the toggle pin, and the latch is released by receiving the rotational torque. Rotate towards the location. In this case, since the upper link is connected to the lower link through the toggle pin, it does not follow the movement of the latch, but the connecting shaft provided in the latch can freely slide the U-shaped groove or the long hole of the bearing portion formed at the upper end of the upper link. As a result, the latch and the uplink do not bind to each other. As a result, the return spring force of the opening / closing spring acts as an opening force for directly pulling up the harlink connected to the toggle pin to remove the melt adhesion between the contacts. That is, the return spring force of the opening / closing spring is not converted to the rotational torque of the upper link as in the conventional structure, and all the return spring forces effectively act as the opening force of the movable contact.
따라서, 고정/가동 접점 사이의 용융 부착 상태가 다소 심하더라도, 용융 부착을 떼어서 가동 접촉자를 개극시킬 수 있고 차단 동작의 신뢰성이 향상한다.Therefore, even if the melt adhesion state between the fixed / movable contacts is somewhat severe, the melt contact can be released to open the movable contact and the reliability of the breaking operation is improved.
또한, 상기한 구성에 더하여, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성하고, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련함에 의해, 접점의 용융 부착 상태가 심각하여 상기한 트립 동작에 의한 개리력으로도 접점의 용융 부착이 떼어지지 않는 경우는, 조작 핸들을 OFF 위치로 이동하려고 하여도, 그 이동 도중에 핸들 레버에 마련한 스토퍼편이 상링크의 볼록형상 캠에 충합(衝合)하여 그 이상의 핸들 이동을 저지하여 아이솔레이션 기능을 확보할 수 있다.In addition to the above-described configuration, by forming a convex cam on the side edge of the upper link, and providing a female stopper piece on the ON side of the handle lever opposite to the convex cam, If the melting of the contact does not come off even if the contact force caused by the above-described tripping operation is serious, the stopper piece provided on the handle lever is moved to the convex cam of the upper link even when the operation handle is moved to the OFF position. It is possible to secure the isolation function by fusing and preventing further movement of the handle.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도 1 내지 도 7에 도시하는 실시예에 의거하여 설명한다. 또한, 실시 예의 도면 중에서 도 8 내지 도 11에 대응하는 부재에는 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on the Example shown to FIG. 1 thru | or FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member corresponding to FIGS. 8-11 in the figure of the Example, The description is abbreviate | omitted.
우선, 도 1의 (a)에 회로 차단기의 전체 구조를, 도 1의 (b) 및 도 2에 개폐 기구의 래치와 토글 링크의 상링크와의 사이의 피보팅 연결 구조를 도시한다. 즉, 도시한 실시 예의 회로 차단기에 있어서의 개폐 기구는 도 8에 도시한 특허 문헌 1의 구조와 기본적으로 같지만, 아이솔레이션 기능을 부여하는 기구로서, 핸들 레버(8)의 ON측 사이드에는, 「>」자형으로 굴곡한 스토퍼편(8a)이, 또한 이 스토퍼편(8a)에 대향하여 상링크(12)의 측연에는 볼록형상 캠(12a)(도 1의 (b) 참조)이 형성되어 있다.First, FIG. 1A shows the overall structure of the circuit breaker, and FIG. 1B and FIG. 2 show the pivoting connection structure between the latch of the opening and closing mechanism and the phase link of the toggle link. That is, the opening and closing mechanism in the circuit breaker of the illustrated embodiment is basically the same as the structure of Patent Document 1 shown in Fig. 8, but is a mechanism for providing an isolation function. A
또한, 래치(11)와 상링크(12)와의 사이의 피보팅 연결 구조에 대해서 도시한 실시 예에서는, 도 2에서 도시하는 바와 같이 래치(11)에 연결축(11a)을 형성하고, 이 연결축(11a)에 대향하여 상링크(12)의 상단부에는 직선형상의 가이드부를 구비하고, 링크의 축방향에 따라 U자형상으로 노치한 개방형 축받이부(12b)가 형성되어 있고, 개폐 기구(6)의 조립 위치에서 이 개방형 축받이부(12b)에 래치의 연결축(11a)을 맞물리도록 하여 래치(11)와 상링크(12)와의 사이를 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하고 있다. 또한, 축받이부(12b)의 U자 홈은 후기하는 바와 같이 래치(11)가 석방 위치로 회동한 상태에서도, 연결축(11a)이 U자 홈에서 벗어나지 않는 홈 깊이로 설정하여 둔다.In addition, in the embodiment shown with respect to the pivoting connection structure between the
상기의 구성에 의한 온, 오프, 트립 동작은 종래의 회로 차단기와 마찬가지이고, 조작 핸들(7)을 ON 위치로 기울인 투입 상태에서는, 도 3에서 도시하는 바와 같이 토글 링크의 상링크(12)와 하링크(13)가 거의 직선형상으로 늘어나 접촉자 홀더(4)를 반시계 방향으로 회동하고, 가동 접촉자(3)의 접점(3a)이 고정 접촉자(2)에 맞닿아서 주회로 접점을 폐극한다. 또한, 이 폐극 상태로부터 조작 핸들(7)을 OFF 위치(도 4 참조)로 기울이면, 개폐 스프링(17)의 작용선이 데드 포인트를 초과하여 반전하고, 이로써 토글 링크 기구의 상링크(12)와 하링크(13)가 「>」자 형상으로 굽어져서 접촉자 홀더(4)는 시계 방향으로 회동하고, 가동 접촉자(3)가 고정 접촉자(2)로부터 상방으로 이동하여 주회로 접점이 개극한다.The on, off, and trip operations by the above-described configuration are similar to those of a conventional circuit breaker, and in the closing state in which the operation handle 7 is inclined to the ON position, as shown in FIG. The
또한, 도 3의 투입 상태에서 주회로에 통류하는 과전류를 검출하여 과전류 트립 장치(도시 생략)가 작동하면, 그 기계적 출력이 트립 크로스바(18)를 치고, 래치 받이(10)가 래치(11)를 석방한다. 이로써, 핸들 레버(8)와 토글 핀(14)돠의 사이에 걸쳐놓은 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력을 받아서 래치(11)가 지축(9)을 지점으로 반시계 방향으로 회동하고, 이 움직임에 수반하여 래치(11)에 마련한 연결축(11a)이 개폐 스프링(17)의 작용선의 좌측으로 이동한다. 그 결과, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력을 받아 토글 링크의 상링크(12), 하링크(13)가 「>」자형으로 굽어지고, 이에 연동하여 접촉자 홀더(4)가 시계 방향으로 회동하여 가동 접촉자(3)를 개극한다.In addition, when the overcurrent tripping device (not shown) is activated by detecting the overcurrent flowing to the main circuit in the input state of FIG. 3, the mechanical output hits the
다음에, 주회로 접점이 용융 부착한 상태에서의 트립 동작에 의해 접점의 용융 부착을 떼어내는 개리 동작을 도 6, 도 7에서 설명한다. 도 6에서 도시하는 바와 같이 고정 접촉자(2)의 접점과 가동 접촉자(3)의 접점이 용융 부착된 그 상태에서 트립 동작하면 래치(11)가 석방된다. 그런데, 이 래치 석방의 상태에서는, 접촉자 홀더(4)를 통하여 가동 접촉자(3)에 연계한 토글 링크의 하링크(13)는 접점의 용융 부착에 구속되어 자유롭게 움직일 수 없지만, 상링크(12)는 토글 핀(14)의 주위에 요동 가능하다. 이로써, 토글 핀(14)에 가해지는 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력에 의해 래치(11)에는 상링크(12)를 통하여 반시계 방향의 회전 토오크가 작용하고, 이 회전 토오크를 받아 래치(11)는 지축(9)을 지점으로 석방 위치(도 4의 위치)를 향하여 회동한다.Next, the operation of opening and closing the melt-bonded contact by the trip operation in the state in which the main circuit contacts are melt-bonded will be described with reference to FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 6, the
이 경우에, 래치(11)에 마련한 연결축(11a)은 상링크(12)의 상단에 형성한 개방형 축받이부(12b)의 U자 홈을 가이드부에 따라 슬라이드 가능하게 피보팅 연결되어 있기 때문에, 래치(11)는 지축(9)을 지점으로 하여 상링크(12)의 구속을 받지 않고 회동하고, 또한 이 래치(11)의 회동에 추종하여 상링크(12)는 도 7에서 도시하는 바와 같이 토글 핀(14)의 주위를 반시계 방향으로 요동한다. 그 결과, 연결축(11a)의 회동 궤적과 축받이부(12b)와의 회동 궤적과의 차에 의해, 도시하는 바와 같이 연결축(11a)과 축받이부(12b) 사이에는 여유 간극(g)이 생기게 된다.In this case, since the connecting
따라서, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력(f)은, 상링크(12), 래치(11)의 규제를 받지 않고, 토글 핀(14)에 연결되어 있는 하링크(13)를 직접 끌어올려서 고정/가동 접점 사이의 용융 부착을 떼어내는 개리력(F)으로서 작용하게 된다. 즉, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력은 종래 구조(도 11 참조)와 같이 상링크(12)의 회전 토오크로 변환되는 일 없이, 스프링력이 모두 가동 접촉자(3)의 개리력으로서 유효하게 작용하게 된다.Therefore, the return spring force f of the opening /
이로써, 접점 사이의 용융 부착 상태가 다소 심하더라도, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력에 의해 용융 부착을 떼어내어 가동 접촉자(3)를 개극시킬 수 있어 차단 동작의 신뢰성이 향상한다.As a result, even if the molten adhesion state between the contacts is somewhat severe, the molten adhesion can be detached by the return spring force of the opening /
또한, 접점 사이의 용융 부착 상태가 심각하여 상기한 트립 동작에 작용하는 개리력(F)으로 가동 접촉자(3)를 개극할 수 없는 경우에는, 이 위치로부터 조작 핸들(7)을 OFF 위치로 이동하려고 하여도, 그 이동 도중에 핸들 레버(8)에 마련한 스토퍼편(8a)이 상링크(12)의 측연에 형성한 볼록형상 캠(12a)에 충합하여 계합하고, 그 이상으로 조작 핸들(7)이 이동하는 것을 저지한다. 이로써, 회로 차단기의 아이솔레이션 기능을 확보할 수 있다.In addition, when the melt adhesion state between the contacts is serious and the
또한, 도시한 실시예에서는, 상링크(12)의 상단에 U자형상의 개방형 축받이부(12b)를 형성하여 래치(11)의 연결축(11a)과 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하였지만, U자형상의 개방형 축받이부(12b) 대신에, 상링크(12)의 상단에 링크 축방향의 긴구멍 형상의 축받이부를 형성하고, 이 긴구멍에 래치(11)의 연결축(11a)을 감입(嵌入)하여 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하도록 하여도 좋다. 또한, 이 구조에서는 개폐 기구의 조립성을 고려하여 연결축(11a)은 래치(11)와 분리하고, 상링크(12)의 긴구멍에 맞물리도록 한 상태에서 래치(11)에 고정하도록 한다.In addition, although the U-shaped
상기한 구성에 의해, 접점의 용융 부착 상태에서의 트립 동작시에는, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 가동 접촉자의 개리력으로서 효율적으로 작용하게 된다.With the above-described configuration, the return spring force of the opening / closing spring effectively acts as the opening force of the movable contact during the trip operation in the melt-attached state of the contact.
즉, 트립 동작에 의해 래치가 석방된 상태에서는, 접촉자 홀더를 통하여 가동 접촉자에 연계한 토글 링크의 하링크는 접점의 용융 부착에 구속되어 자유롭게 움직일 수 없지만, 상링크는 토글 핀의 주위에 자유롭게 요동할 수 있다. 이로써, 토글 핀에 가해지는 개폐 스프링(개폐 스프링은 토글 핀과 핸들 레버 사이에 팽팽하게 걸쳐져 있다)의 스프링력에 의해 래치에는 상링크를 통하여 회전 토오크가 작용하고, 이 회전 토오크를 받아서 래치는 석방 위치를 향하여 회동한다. 이 경우에, 상링크는 토글 핀을 통하여 하링크에 연결되어 있기 때문에 래치의 움직임에는 추종하지 않지만, 래치에 마련한 연결축은 상링크의 상단에 형성한 축받이부의 U자 홈 내지 긴구멍을 자유롭게 슬라이드할 수 있기 때문에, 래치와 상링크가 서로 맞구속하는 일은 없다. 이로써, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 토글 핀에 연결되어 있는 하링크를 직접 끌어올려서 접점 사이의 용융 부착을 떼어내는 개리력으로서 작용하게 된다. 즉, 개폐 스프링의 복귀 스프링력은 종래 구조와 같이 상링크의 회전 토오크로 변환되는 일 없이, 복귀 스프링력이 모두 가동 접촉자의 개리력으로서 유효하게 작용하게 된다.That is, in the state in which the latch is released by the trip operation, the downlink of the toggle link linked to the movable contact through the contact holder is constrained to melt attachment of the contact and cannot move freely, but the upper link can swing freely around the toggle pin. Can be. Thereby, the rotational torque acts on the latch through the upper link by the spring force of the opening / closing spring (opening / closing spring is tightly sandwiched between the toggle pin and the handle lever) applied to the toggle pin, and the latch is released by receiving the rotational torque. Rotate towards the location. In this case, since the upper link is connected to the lower link through the toggle pin, it does not follow the movement of the latch, but the connecting shaft provided in the latch can freely slide the U-shaped groove or the long hole of the bearing portion formed at the upper end of the upper link. As a result, the latch and the uplink do not bind to each other. As a result, the return spring force of the opening / closing spring acts as an opening force for directly pulling up the harlink connected to the toggle pin to remove the melt adhesion between the contacts. That is, the return spring force of the opening / closing spring is not converted to the rotational torque of the upper link as in the conventional structure, and all the return spring forces effectively act as the opening force of the movable contact.
따라서, 고정/가동 접점 사이의 용융 부착 상태가 다소 심각하더라도, 용융 부착을 떼어서 가동 접촉자를 개극시킬 수 있고 차단 동작의 신뢰성이 향상한다.Thus, even if the melt adhesion state between the fixed / movable contacts is rather severe, the melt contact can be released to open the movable contact and the reliability of the breaking operation is improved.
또한, 상기한 구성에 더하여, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성하고, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련함에 의해, 접점의 용융 부착 상태가 심하여 상기한 트립 동작에 의한 개리력으로도 접점의 용융 부착이 떼어지지 않는 경우는, 조작 핸들을 OFF 위치로 이동하려고 하여도, 그 이동 도중에 핸들 레버에 마련한 스토퍼편이 상링크의 볼록형상 캠에 충합(衝合)하여 그 이상의 핸들 이동을 저지하여 아이솔레이션 기능을 확보할 수 있다.In addition to the above-described configuration, by forming a convex cam on the side edge of the upper link, and providing a female stopper piece on the ON side of the handle lever opposite to the convex cam, If the melt adhesion of the contact does not come off even by the opening force caused by the trip operation described above, even if the operation handle is moved to the OFF position, the stopper piece provided on the handle lever in the middle of the movement fits into the convex cam of the upper link. It is possible to secure the isolation function by preventing further movement of the handle.
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