KR101684760B1

KR101684760B1 - 회로 차단기

Info

Publication number: KR101684760B1
Application number: KR1020147031106A
Authority: KR
Inventors: 신이치 치구사
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2016-12-08
Also published as: CN104303252B; JPWO2013171837A1; CN104303252A; KR20150004827A; WO2013171837A1; JP5714181B2

Abstract

회로 차단기 케이스(101c) 내에, 개폐 기구부(51)와, 이 개폐 기구부에 연결되어 상기 개폐 기구부의 동작에 의해 회동하는 유지 부재(11)와, 이 유지 부재에 유지된 가동 접촉자(10)와, 상기 유지 부재의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자가 개폐하는 고정 접촉자(8)를 내장하고 있는 회로 차단기에 있어서, 상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면의 상기 유지 부재의 회동의 회동 중심 방향으로부터 본 형상과, 상기 지지부의 지지면에 의해서 지지되는 상기 유지 부재의 피지지면의 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 다른 형상으로 형성되고, 상기 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 제1 축심(11b)의 위치와 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 제2 축심(11c)의 위치가 다른 위치가 되어, 가동 접촉자의 투입력이 증대한다.

Description

회로 차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은, 배선(配線)용 차단기나 누전 차단기 등의 회로 차단기에 관한 것이며, 상세하게는 개폐 접점에서의 접압(接壓)의 확보에 관한 것이다.

회로 차단기에는, 전기 회로의 개폐를 행하기 위해 가동 접촉자를 접리(接離)하기 위한 기구부와, 전선이나 부하 기기의 소실(燒失)을 미연에 방지하기 위해 과전류나 단락 전류가 흐른 것을 감지하고 기구를 트리핑(tripping)하는 트리핑부와, 가동 접촉자와 접리하는 고정 접촉자를 가지며 대전류 차단에 의한 아크를 소호(消弧)하기 위한 소호부와 그것을 일체로 조립하는 대략 직방체(直方體) 형상의 케이스로 이루어지는 것이 일반적이며, 각 부위의 스페이스 배분에 의해 각 부위의 기능 공차(tolerance)나 품질이나 제조 코스트가 변화하기 때문에, 각 부위의 스페이스 밸런스가 중요하다. 그렇지만, 최근의 회로 차단기에 대한 니즈(needs)는 소형화·고차단 용량화이며, 스페이스 배분만으로는 제품 성능을 만족할 수 없어, 데드(dead) 스페이스의 유효 활용을 실시하는 아이디어가 필수가 되고 있다(특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본특허공개 2000－260291호 공보(도 12)

일반적으로 회로 차단기는, 전기 회로의 개폐를 실시하기 위해서 가동 접점을 가지는 가동 접촉자를 기구부에 의해 고정 접점을 가지는 고정 접촉자와 접리하고 있지만, 폐로(閉路)시에는 양 접점 사이의 접촉 저항을 낮게 안정화하기 위해, 소정의 값보다 큰 힘으로 밀어 붙이지 않으면 안 된다. 그 때문에, 회로 차단기에서는 이 힘을 만들어 내기 위해서 가동 접촉자를 유지하는 크로스바와 가동 접촉자와의 사이에 개재시킨 접압 스프링에 의해 가동 접촉자를 고정 접점 방향으로 밀어넣는 압입력을 발생시켜, 접촉 저항의 저감을 도모하고 있다.

그러나, 이 압입력은, 크로스바에 대해 반(反)폐로 방향(폐로 반대 방향)의 모멘트(여기에서는 '반항력'이라고 함)를 발생시켜, 기구부에 의한 폐로시키려고 하는 모멘트(여기에서는 '투입력'이라고 함)를 저해한다. 이 크로스바로의 반항력이, 기구부에 의한 투입력을 넘어 버리면 가동 접촉자를 밀어넣는 압입력이 약해져 버리고, 접촉 저항이 증대하여 회로 차단기의 발열에 의한 회로의 단선 등이 걱정된다. 따라서, 반항력과 투입력에서는, 투입력 쪽이 크게 되도록, 어느 정도의 공차를 가지고 설정할 필요가 있다.

한편, 기구부에 의한 투입력은 각 지점(支点)의 위치, 각 부품끼리의 마찰, 스프링력에 의해 오로지 정해진다. 지점의 위치에 대해서는 스페이스나 고정 접촉자의 개극(開極) 스피드 등의 제약이 있고, 스프링력에 대해서는 각 부품의 강도에 제약이 있으며, 투입력에 대해서도 전술과 같이 제약이 있다. 이상으로부터 기구부로 하여 어떻게 공간 절약에 의해 투입력을 확보할지가 과제가 되고 있다.

상술한 배경과 같이 회로 차단기의 소형화·고차단 용량화가 진행됨에 따라, 투입력의 확보가 어렵게 된다.

본 발명은, 투입력을 증대시킬 수 있는 회로 차단기를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 관한 회로 차단기는, 회로 차단기 케이스 내에, 개폐 기구부와, 이 개폐 기구부에 연결되어 상기 개폐 기구부의 동작에 의해 회동하는 유지 부재와, 이 유지 부재에 유지된 가동 접촉자와, 상기 유지 부재의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자가 개폐하는 고정 접촉자를 내장하고 있는 회로 차단기에 있어서, 상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면의 상기 유지 부재의 회동의 회동 중심 방향으로부터 본 형상과, 상기 지지부의 지지면에 의해서 지지되는 상기 유지 부재의 피(被)지지면의 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 다른 형상으로 형성되고, 상기 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 제1 축심의 위치와 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 제2 축심의 위치가 다른 위치가 되어, 가동 접촉자의 투입력이 증대한다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이, 회로 차단기 케이스 내에, 개폐 기구부와, 이 개폐 기구부에 연결되어 상기 개폐 기구부의 동작에 의해 회동하는 유지 부재와, 이 유지 부재에 유지된 가동 접촉자와, 상기 유지 부재의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자가 개폐하는 고정 접촉자를 내장하고 있는 회로 차단기에 있어서, 상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면의 상기 유지 부재의 회동의 회동 중심 방향(도 6에서 지면에 연직 방향)으로부터 본 형상과, 상기 지지부의 지지면에 의해서 지지되는 상기 유지 부재의 피지지면의 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 다른 형상으로 형성되고, 상기 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 제1 축심의 위치와 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 제2 축심의 위치가 다른 위치가 되므로, 투입력을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1을 나타내는 회로 차단기의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 가동 접촉자부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1을 나타내는 회로 차단기의 측면 단면도, (a)는 OFF 상태, (b)는 ON 상태이다.
도 4는 도 1에서의 개폐 기구부의 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에서의 가동 접촉자부의 사시도이다.
도 6은 도 5에서 B－B선을 따른 화살표 방향에서 본 일부 단면의 요부의 측면도로, (a)는 OFF 상태를, (b)는 ON 상태를, 각각 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 2를 나타내는 일부 단면의 요부의 측면도로, 도 6의 (b)에 대응하는 도면이다.
도 8은 종래의 회로 차단기를 나타내는 측면 단면도이다.
도 9는 종래의 회로 차단기에서의 가동 접촉자부를 나타내는 측면 단면도로, 도 6의 (b)에 대응하는 도면이다.

실시 형태 1.

도 1 ~ 도 6은 본 발명의 실시 형태 1에서의 회로 차단기의 일례를 나타내는 것이며, 상세하게는, 도 1은 트립(trip) 상태의 사시도로서, (a)는 외관을, (b)는 (a)로부터 커버를 떼어낸 도면을, (c)는 (b)로부터 개폐 기구부를 빼낸 것을, 각각 나타내고 있다. 도 2는, 개로(開路) 상태의 가동 접촉자부를 나타내는 분해 사시도로, (a)는 개관을, (b)는 크로스바로부터 가동 접촉자를 뽑아낸 상태를, (c)는 (b)의 가동 접촉자를 더 분해한 상태를, 각각 나타내고 있다. 도 3은, 회로 차단기의(도 1에 부기한 선 A－A에 따름) 측면 단면도로, (a)는 OFF 상태를, (b)는 ON 상태를 나타내고 있다. 도 4는 도 1에서의 개폐 기구부의 분해 사시도, 도 5는 도 1에서의 가동 접촉자부의 분해 사시도이다. 도 6은 가동 접촉자부의(도 4에 부기한 선B－B에 따름) 측면 단면도로, (a)는 OFF 상태, (b)는 ON 상태를 나타내고 있다.

또, 도 8은 도 3에 대응한 종래의 회로 차단기를 나타내는 측면 단면도, 도 9는 도 6의 (b)에 대응한 종래의 가동 접촉자부를 나타내는 측면 단면도이다.

도 1에서, 3극(極)용 회로 차단기(101)의 절연 케이스(101c)는, 커버(1) 및 베이스(2)에 의해 구성되며, 이 중 베이스(2)에, 핸들(3)을 구비한 개폐 기구부(51)와, 극수(極數) 만큼(이 경우, 3개)의 소호(消弧) 유닛(52) 및 과전류 트리핑(tripping) 장치(53)가 배치되어 있다. 핸들(3)은 그 손잡이부(3a)가 커버(1)의 핸들용 창공(窓孔, 1a)으로부터 돌출하고 있음으로써, ON 혹은 OFF 방향으로 조작 가능한 점, 및 소호 유닛(52)과 과전류 트리핑 장치(53)의 위치 관계로부터, 4가 전원측 단자, 5가 부하측 단자인 점은, 각각 주지하는 바와 같다.

이 도 1에는, 회로 차단기의 구성요소로서 주지인, 개폐 기구부(51), 소호 유닛(52), 및 과전류 트리핑 장치(53)를 나타내고 있다. 즉, 전원측 단자(4)로부터 연장하여 마련되며, 일단에 고정 접점(7)을 가지는 고정 접촉자(8)(모두 도 3 참조)와, 과전류 트리핑 장치(53)를 매개로 하여 부하측 단자(5)에 접속되며, 일단에 가동 접점(9)을 가지는 가동 접촉자(10)와의 사이에서 접리(接離)가 반복된다. 이 접리 중, 특히 개리에 의해서, 고정 접점(7)과 가동 접점(9)과의 사이에서 발생하는 아크를 소호 유닛(52)에 의해 재단(裁斷)하고 있다. 또, 가동 접촉자(10)는, 개폐 기구부(51)를 구성하는 하나의 부재이며 예를 들면 수지 성형품으로 형성되는 크로스바(11)에 의해서 유지된다. 이 크로스바(11)는 일반적으로는 베이스(2)에 의해 지지되어 있다(도 1의 (c) 참조). 또, 청구항에서 기술한 「유지 부재」는, 여기에서는 크로스바(11)을 가리키고 있다.

도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 가동 접촉자(10)는, 일단에 가동 접점(9)이 마련되며, 타단에 가동 접촉자(10)의 회동 중심이 되는 축 구멍(10a)이 마련되어 있다. 슬라이딩 접촉자(14)는, 그 축지부(軸支部, 14a)에서 가동 접촉자(10)를 회동 가능하게 끼워 지지하고 있다. 접압 스프링(15)은, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 슬라이딩 접촉자(14)의 축지부(14a)의 외측에 마련되며, 슬라이딩 접촉자(14)와 가동 접촉자(10)가 접촉하는 접촉 압력을 부여한다. 또, 접압 스프링(15)의 중앙부(15c)는 가동 접촉자(10)에 맞물려, 가동 접촉자(10)가 고정 접촉자(8)와 접촉(도 3 참조)할 때에, 가동 접촉자(10)에 고정 접촉자(8)와의 접압을 부여하고 있다.

크로스바(11)는, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 슬라이딩 접촉자(14)의 축지부(14a)를 회동 중심으로 하는 가동 접촉자(10)를 내부에 마련하고 있으며, 게다가, 접압 스프링(15)에 의해서, 이 가동 접촉자(10)를, 도 2 지면 상, 시계 방향(이하, 「시계 방향」「반시계 방향」으로 기재할 때, 그 방향은 「지면 상」을 기준으로 하고, 이것으로 그 기재는 생략함)으로 가압시키고 있다. 이 때문에, 도 3의 (b)에서 나타내는 ON 상태에서는, 고정 접점(7)과 가동 접점(9)의 사이가, 적절한 접촉 저항에 의해서, 그 전기적 접속이 유지되게 된다.

다음으로, 개폐 기구부(51)의 구성에 대해 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 개폐 기구부(51)는, 서로 대향하는 한 쌍의 프레임판(12A·12B)에 의해서 형성되는 프레임(12)에, 회동 가능하게 축 지지된 대략 U자형의 핸들 암(13), 이 핸들 암(13)에 고착되는 핸들(3)에 의해서, 이른바 유닛화되어 있다. 프레임(12)은, 그(지면 상) 하부가, 베이스(2)에 형성된 U홈(2a)(도 1 참조)을 축으로 하여 회동하는 크로스바(11)의, 그 회동 범위에 따른 형상을 가지며, 이 베이스(2)에 고정되어 있다.

여기까지의 설명에서 분명한 바와 같이, 핸들(3)의 조작에 의해서 가동 접촉자(10)의 개폐를 맡는 것이 개폐 기구부(51)의 역할이 되지만, 그 「기구」는, 역시 주지인 토글(toggle) 링크 기구(TM)를, 여기에서는 채용하고 있다. 여기서, 이 토글 링크 기구(TM)는, 도 2 및 도 3을 참조하면서, 스프링 핀(16)에 의해서 서로 회동 가능하게 연결된 상부 링크(17)와 하부 링크(18), 모두 프레임(12) 상에 회동 가능하게 되도록 마련된 핸들 암(13), 레버(19), 및 래치(20), 이 래치(20)의 반시계 방향의 회전을 저지하는 트립 바(21), 이 트립 바(21)를 시계 방향으로 가압하는 래치 스프링(22)(도 1 참조), 스프링 핀(16)과 핸들 암(13)과의 사이에 걸린 메인 스프링(23)(도 3에서 편의상, 일점 쇄선으로 표시)의 각 부재에 의해 구성되어 있다.

핸들 암(13)은, 그 양팔, 즉 U자형의 측면의 원호 모양으로 형성된 단부(13a)가, 프레임(12)에 마련된 원호 모양 오목부(12a)에, 메인 스프링(23)의 힘에 의해서 밀어 붙여져 있음과 아울러, 그 회동 궤적이 프레임판(12A(12B))의 외면 혹은 내면과 대략 동일면이 되도록, 전술한 바와 같이 대략 U자형으로 형성되어 있다. 한편, 레버(19)도, 그 양팔을 프레임판(12A·12B)의 사이에서 회동시키기 위해, 대략 U자형으로 형성되어 있으며, 그 회동은, U자형의 저면에 상당하는 부위와 거의 평행하게 외측으로 연장하여 마련된 제1 축부(19a)가, 프레임(12)에 마련된 축 구멍(12b)에 축 지지됨으로써 행해진다.

상부 링크(17)는, 레버(19)의 측면으로부터 돌출 마련된 제2 축부(19b)에, 제1 원호 모양 오목부(17a)가 피봇 장착됨으로써, 프레임(12)과 레버(19)의 사이에 생긴 틈에 의해 회동이 이루어지지만, 이 틈은, 축 구멍(12b)이, 이른바 버링(burring) 가공에 의해서 얻어지는 돌출부(12c)(도 3의 (b) 및 도 4 등을 참조)의 폭에 상당하고 있다. 또, ON 상태에서는, 이 돌출부(12c)에 제2 원호 모양 오목부(17b)가 메인 스프링(23)의 힘에 의해서 밀어 붙여져 있다. 이 상부 링크(17)는 제3 원호 모양 오목부(17c)도 가지며, 이 제3 원호 모양 오목부(17c)와 하부 링크(18)의 제1 구멍부(18a)가, 각각 스프링 핀(16)에 피봇 장착, 축 장착됨으로써, 이들 상부 링크(17)와 하부 링크(18)는, 이른바 토글 링크 기구의 골격으로서, 전술한 바와 같이, 스프링 핀(16)을 매개로 하여 연결되어 있고, 게다가, 제2 구멍부(18b)가 크로스바(11) 내에 배치된 크로스바 핀(24)에 축 장착됨으로써, 하부 링크(18)와 크로스바(11)가 연결되어 있다. 또, 이 실시 형태에서는, 상부 링크(17)는, 핸들 암(13)이나 레버(19)와 마찬가지로, 대략 U자형, 하부 링크(18)는, 프레임(12)과 마찬가지로, 서로 대향하는 한 쌍의 판 모양으로, 각각 형성되어 있지만, 말할 것도 없이, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 본 발명의 요부가 되는 크로스바(11)의 축부에 대해서 설명한다.

프레임(12)의 상기 반원호면(半圓弧面, 12d)과 상기 베이스의 U자 모양 홈(2a)에서 지지면이 거의 진원(眞圓) 모양인 실질적으로 원 모양의 지지부를 구성한다.

크로스바(11)의 비(非)진원 모양 회동축(피지지부)(11s)의 그 회동 중심 방향(도 3의 (a), (b) 및 도 6의 (a), (b)에서 지면에 수직인 방향)으로부터 본 형상은, 그 일례로서 도 6의 (a), (b)에 예시하고 있는 바와 같이, 진원 기둥 모양 축의 외주의 일부를 절제(切除)한 비진원 형상으로 하고, 절제되어 있지 않은 부분(제1 원호부(11a))의 원주의 상기 절제부에 인접한 두 개의 인접부의 일방(하부 링크(18)로부터 먼 측)에, 크로스바 제2 축심(11c)을 중심으로 하는 제2 원호부(11d)를 형성하고 있다.

이 제2 원호부(11d)는, 상기 크로스바 제1 축심(11b)을 중심으로 하는 상기 제1 원호부(11a)보다, 곡률 반경을 작게 형성하고 있다.

또, 크로스바(11)와 그 회동축(피지지부)(11s)은, 회동축(11s)의 둘레 방향으로 상대적으로 회동하지 않도록 견고하게 결합되어 있다.

도 3의 (a) 및 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, ON→OFF시(접점(7, 9)이 상호 폐쇄 상태로부터, 접점(7, 9)이 상호 개방 상태로의 변화시)에는 메인 스프링(23)에 의해서 스프링 핀(16) 및 하부 링크(18)를 매개로 하여 크로스바 핀(24)에 상부 방향(화살표 up의 방향)으로 힘(18c)이 작용하고, 크로스바 핀(24)을 작용점으로 하여 크로스바(11)는 상부 방향으로 치켜 올려진다. 이 때, 도 4, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이 프레임(12)의 반원호면(12d)에 크로스바(11)의 비진원 모양 회동축(피지지부)(11s)의 제1 원호부(11a)(제2 원호부(11d)보다 곡률 반경이 큼)가 도시한 좌측 상부의 위치(11e1)에서 맞닿기 때문에, 크로스바(11)는, 크로스바 제1 축심(11b)을 중심으로 하여 반시계 방향으로 회동하고, 이 크로스바(11)의 회동에 따라서 가동 접촉자(10)도 회동하여 개로(開路)에 이른다. 이 때, 도 6의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 스프링 핀(16)의 중심과 크로스바 핀(24)의 중심을 연결하는 직선에 대한 크로스바 제1 축심(11b)의 수직 방향 거리는 L3가 된다.

한편, OFF→ON시(접점(7, 9)이 상호 개방 상태로부터, 접점(7, 9)이 상호 폐쇄 상태로의 변화시)에는, 도 3의 (b) 및 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 메인 스프링(23)에 의해서, 상부 링크(17)의 제2 원호 모양 오목부(17b)가 프레임(12)의 돌출부(12c)에 의해 밀어 붙여지며, 스프링 핀(16) 및 하부 링크(18)를 매개로 하여 크로스바 핀(24)에 아래 방향(화살표 dn의 방향)으로 힘(18c)이 작용하고, 크로스바 핀(24)을 작용점으로 하여, 크로스바(11)를 아래 방향으로 밀어 넣고 있다. 이 때, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이 베이스(2)에 형성된 U홈(지지부)(2a)에 대해, 상기 크로스바 제2 축심(11c)을 중심으로 하는 상기 제2 원호부(11d)(제1 원호부(11a)보다 곡률 반경이 작음)가 도시한 좌측 하부의 위치(11e2)에서 맞닿아 축 지지되며, 크로스바(11)에 상기 크로스바 제2 축심(11c)을 중심으로 하는 회전 모멘트(51a)가 생긴다. 이 회전 모멘트(51a)는, 상기 힘(18c)의 크기와, 거리 L1(스프링 핀(16)의 중심과 크로스바 핀(24)의 중심을 연결하는 직선에 대한 크로스바 제2 축심(11c)의 수직 방향 거리)와의 곱이 된다.

크로스바 회동축(11s)과 지지부(2a, 12d)와의, 크로스바 회동축(11s)의 축심의 연장 방향으로부터 본 단면 형상의 차이(본 실시 형태 1에서는 크로스바 회동축(11s)의 해당 단면 형상은 전술과 같은 비진원 형상, 지지부(2a, 12d)는 실질적으로 진원 형상)에 의존하여, 회로 차단기 개방 상태(도 6의 (a)의 상태)로부터 회로 차단기 투입 상태(도 6의 (b)의 상태)로의 투입 과정에서는, 개폐 기구부(51)의 투입력에 의해서 크로스바 회동축(11s)의 축심은, 제1 축심(11b)으로부터 제2 축심(11c)으로 자동적으로 이동하고, 역으로, 회로 차단기 투입 상태(도 6의 (b)의 상태)로부터 회로 차단기 개방 상태(도 6의 (a)의 상태)로의 개방 과정에서는, 개폐 기구부(51)의 개방력에 의해서 크로스바 회동축(11s)의 축심은, 제2 축심(11c)으로부터 제1 축심(11b)으로 자동적으로 이동한다.

또, 본 실시 형태 1의 회로 차단기에서의 크로스바 회동축(11s)의 상기 제2 원호부(11d)의 곡률 반경은, 종래의 회로 차단기에서의 크로스바(111)의 단면이 진원 형상의 회동축의 곡률 반경보다 작게 설정되며, 본 실시 형태 1의 회로 차단기에서의 크로스바 회동축(11s)의 상기 제1 원호부(11a)의 곡률 반경은, 종래의 회로 차단기에서의 크로스바(111)의 곡률 반경과 동일하게 설정되어 있다.

본 실시 형태 1의 회로 차단기에서의 크로스바 회동축(11s)의 상기 크로스바 제1 축심(11b)과 종래의 회로 차단기에서의 크로스바(111)의 단면이 진원 형상의 회동축의 축심(111a)과는 동일 위치이다.

도 3의 (b), 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 크로스바 제2 축심(11c)과, 하부 링크(18)에 의한 크로스바(11)를 밀어넣는 작용점인 크로스바 핀(24)의 중심까지의 거리는 L1이 된다.

한편, 도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, 종래의 회로 차단기의 크로스바(111)의 가상 회동축의 축중심(111a)과, 하부 링크(18)에 의한 크로스바(111)를 밀어넣는 작용점인 크로스바 핀(24)의 중심까지의 거리는 L2가 된다.

크로스바 제2 축중심(11c)을 형성하는 제2 원호부(11d)의 곡률 반경은, 종래의 원형 단면의 크로스바(111)의 곡률 반경보다 작게 설정되어 있으므로, 크로스바의 가상 회동축의 축중심으로부터 하부 링크(18)에 의한 압입 작용점인 크로스바 핀(24)의 중심까지의 거리를, 종래의 것과 본 실시 형태와 비교하면, L1＞L2가 되고, 그 결과, 동일한 압입력에서도 본 실시 형태에서의 상기 크로스바(11)의 회전 모멘트(51a) 쪽이 종래품(品)의 상기 크로스바(11)의 회전 모멘트(51c)에 비해 크게 된다.

또, 본 실시 형태에 의하면, 하부 링크(18)의 압입력 선(線, 11c)에 대해서, 크로스바(11)의 최대 지름 및 지지부(2a, 12d)의 최대 지름을 크게 하지 않고 크로스바(11)의 지지 위치(11e)를 종래품에 비해 멀리할 수 있어, 공간절약에 의해 투입력의 능률을 증대시킬 수 있다. 환언하면, 기구부의 스페이스와 가동 접촉자의 회전각(차단 성능)을 바꾸지 않고, 투입력을 증대시킬 수 있다.

실시 형태 2.

도 7은 본 발명의 실시 형태 2에서의 회로 차단기의 일례를 나타내는 것이며, 전술의 실시 형태 1과는 반대로, 크로스바 회동축(11s)의 해당 단면 형상은 진원 형상, 지지부(2a, 12d)는 대략 타원 형상 혹은 장공(長孔) 형상 등의 실질적으로 비진원 형상으로 한 것이며, 이 경우도, 전술의 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 크로스바 회동축(11s)과 지지부(2a, 12d)와의, 크로스바 회동축(11s)의 축심의 연장 방향으로부터 본 단면 형상의 차이에 의존하여, 회로 차단기 투입 과정에서는, 개폐 기구부(51)의 투입력에 의해서 크로스바 회동축(11s)의 축심은, 제1 축심(11b2)으로부터 제2 축심(11c2)으로 자동적으로 이동하고, 역으로, 회로 차단기 개방 과정에서는, 개폐 기구부(51)의 개방력에 의해서 크로스바 회동축(11s)의 축심은, 제2 축심(11c2)으로부터 제1 축심(11b2)으로 자동적으로 이동한다.

따라서, 본 실시 형태 2의 경우도, 전술의 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 상기 크로스바 제2 축심(11c)을 중심으로 하는 회전 모멘트(51b)가 생기고, 종래의 것과 본 실시 형태 2와 비교하면, L12＞L2가 되며, 그 결과 동일한 압입력에서도 본 실시 형태 2가 종래품에 비해, 상기 회전 모멘트가 크게 되어, 기구부의 스페이스와 가동 접촉자의 회전각(차단 성능)을 바꾸지 않고, 투입력을 증대시킬 수 있다.

환언하면, 하부 링크(18)의 압입력 선(11c)에 대해서, 크로스바(11)의 최대 지름 및 지지부(2a, 12d)의 최대 지름을 크게 하지 않고 크로스바(11)의 지지 위치(11e)를 종래품에 비해 멀리할 수 있어, 공간절약에 의해 투입력의 능률을 증대시킬 수 있다.

또, 본 실시 형태 2에 대한 상기 설명은, 전술의 실시 형태 1과 다른 점을 주로 설명하고 있으며, 상기 설명 이외에 대해서는 전술의 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략하고 있다.

또, 전술의 설명 및 전술의 각 도면으로부터도 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에는, 다음과 같은 기술적 특징이 있다.

회로 차단기 케이스(101c) 내에, 개폐 기구부(51)와, 이 개폐 기구부(51)에 연결되어 상기 개폐 기구부(51)의 동작에 의해 회동하는 유지 부재(11)와, 이 유지 부재(11)에 유지된 가동 접촉자(10)와, 상기 유지 부재(11)의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자(10)가 개폐하는 고정 접촉자(8)를 내장하고 있는 회로 차단기에 있어서, 도 6의 (a), (b)에 예시한 바와 같이 상기 유지 부재(11)를 회동 가능하게 지지하는 지지부(2a, 12d)의 지지면(도 6의 (a), (b)의 점선)의 상기 유지 부재(11)의 회동의 회동 중심 방향(도 6에서 지면에 연직 방향)으로부터 본 형상(실질적으로 진원 모양)과, 상기 지지부(2a, 12d)의 지지면(도 6의 (a), (b)의 점선)에 의해서 지지되는 상기 유지 부재(11)의 피지지면(크로스바(유지 부재)의 회동축(11s)의 외주면)의 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상(거의 타원 모양)이 도 6의 (a), (b)에 예시한 바와 같이 다른 형상(도 6의 (a), (b)의 사례에서는 전자는 거의 진원 모양, 후자는 거의 타원 모양)으로 형성되며, 상기 개방 상태에서의 상기 유지 부재(11)의 제1 축심(11b)의 위치와 상기 가동 접촉자(10)의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재(11)의 제2 축심(11c)의 위치가 다른 위치가 되는 회로 차단기이기도 하다.

또, 회로 차단기 케이스(101c) 내에, 개폐 기구부(51)와, 이 개폐 기구부(51)에 연결되어 상기 개폐 기구부(51)의 동작에 의해 회동하는 유지 부재(11)와, 이 유지 부재(11)에 유지된 가동 접촉자(10)와, 상기 유지 부재(11)의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자(10)가 개폐하는 고정 접촉자(8)를 내장하고 있는 회로 차단기에 있어서, 도 6의 (a), (b)에 예시한 바와 같이 상기 유지 부재(11)를 회동 가능하게 지지하는 지지부(2a, 12d)의 지지면(도 6의 (a), (b)의 점선)과 이 지지면에 의해서 지지되는 상기 유지 부재(11)의 피지지면(크로스바(유지 부재)의 회동축(11s)의 외주면)과의 사이의 링 모양의 틈의 그 둘레 방향의 일부(11G12)가 그 둘레 방향의 나머지 부분에 비해 지름 방향의 틈 길이 L11G12를 길게 형성한 구조이며, 이 구조에 의해, 상기 가동 접촉자(10)의 개방 상태에서의 상기 유지 부재(11)의 제1 축심(11b)의 위치와 상기 가동 접촉자(10)의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재(11)의 제2 축심(11c)의 위치가 도 6의 (a), (b)에 예시한 바와 같이 다른 위치가 되는 회로 차단기이기도 하다.

또, 상기 지지면(도 6의 (a), (b)의 점선)을 가지는 상기 지지부(2a, 12d)가 상기 케이스(101c)측에 마련되고 상기 피지지면(크로스바(유지 부재)의 회동축(11s)의 외주면)이 상기 유지 부재(11)의 회동축(11s)에 형성되어 있는 회로 차단기이기도 하다.

또, 상기 제2 축심(11c)의 위치가 상기 제1 축심(11b)의 위치보다 상기 고정 접촉자(8)로부터 먼 위치에 있는 회로 차단기이기도 하다.

또, 상기 유지 부재(11)의 개폐 기구부(51)와의 연결점(크로스바 핀(24))이, 상기 가동 접촉자(10)의 접점(9)과 상기 지지부(2a, 12d)와의 사이에 위치하고 있는 회로 차단기이기도 하다.

또, 상기 유지 부재(11)를 회동 가능하게 지지하는 지지부(2a, 12d)의 지지면(도 6의 (a), (b)의 점선)의, 상기 유지 부재(11)의 회동의 회동 중심 방향(도 6에서 지면에 연직 방향)으로부터 본 형상이 거의 진원 모양이며, 상기 유지 부재(11)의 피지지면(크로스바(유지 부재)의 회동축(11s)의 외주면)의, 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 거의 타원 형상인 회로 차단기이기도 하다.

또, 역으로, 상기 유지 부재(11)를 회동 가능하게 지지하는 지지부(2a, 12d)의 지지면(도 6의 (a), (b)의 점선)의, 상기 유지 부재(11)의 회동의 회동 중심 방향(도 6에서 지면에 연직 방향)으로부터 본 형상이 거의 타원 형상이며, 상기 유지 부재의 피지지면의, 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 원 형상인 회로 차단기이기도 하다.

또, 가동 접촉자(10)의 개방 상태로부터 상기 가동 접촉자(10)의 폐쇄 상태로의 투입 동작에 따라서 상기 유지 부재(11)의 축심이 상기 제1 축심(11b)의 위치로부터 상기 제2 축심(11c)의 위치로 상기 개폐 기구부(51)의 투입력에 의해서 이동하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기이기도 하다.

또, 가동 접촉자(10)의 폐쇄 상태로부터 상기 가동 접촉자(10)의 개방 상태로의 개방 동작에 따라서 상기 유지 부재(11)의 축심이 상기 제2 축심(11c)의 위치로부터 상기 제1 축심(11b)의 위치로 상기 개폐 기구부(51)의 개방력에 의해서 이동하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기이기도 하다.

적어도 일단에 가동 접점(9)을 가지는 가동 접촉자(10)와, 상기 가동 접점(9)과 접리하는 고정 접점(7)을 가지는 고정 접촉자(8)와, 상기 가동 접촉자(10)를 유지하는 유지 부재(11)와, 이 유지 부재(11)를 구동하는 하부 링크(18)와, 과전류 트리핑 장치(53)의 래치(20)에 맞물려 해당 회로 차단기의 트립시에 회동하는 레버(19)와, 이 레버(19)에 축 지지되어 상기 하부 링크(18)에 스프링 핀(16)을 매개로 하여 결합되어 해당 하부 링크(18)과 함께 토글 링크(TM)를 구성하는 상부 링크(17)와, 상기 스프링 핀(16)에 종동측이 결합된 메인 스프링(23)과, 이 메인 스프링(23)의 구동측과 결합되며, 해당 회로 차단기의 케이스(101c)에 고정된 프레임(12)에 회동 가능하게 축 지지된 대략 U자형의 핸들 암(13)과, 이 핸들 암(13)에 고착되며 상기 케이스(101c)로부터 돌출하는 손잡이부(3a)를 가지는 핸들(3)을 구비한 회로 차단기에 있어서, 상기 유지 부재(11)의 회동축(11s)이 진원이 아닌 회로 차단기이기도 하다.

또, 본 발명은, 그 발명의 범위 내에서, 실시 형태를 적절히, 변형, 생략할 수 있다.

또, 각 도면 중, 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.

1 : 커버 1a : 핸들용 창공
2 : 베이스 2a : 베이스(2)에 형성된 U홈(지지부)
3 : 핸들 3a : 손잡이부
4 : 전원측 단자 5 : 부하측 단자
6 : 커버/핸들 안쪽부 7 : 고정 접점
8 : 고정 접촉자 9 : 가동 접점
10 : 가동 접촉자 10a : 축 구멍
11 : 크로스바(유지 부재) 11a : 제1 원호부
11b, 11b2 : 크로스바(유지 부재) 제1 축심
11c, 11c2 : 크로스바(유지 부재) 제2 축심
11d : 제2 원호부
11G12 : 링 모양의 틈의 그 둘레 방향의 일부
L11G12 : 틈 길이　　
11s : 크로스바(유지 부재)의 회동축
111 : 종래의 크로스바
111a : 종래의 크로스바(111)의 가상 회동축의 축 중심
12 : 프레임　　　　　　　 12A : 프레임판
12B : 프레임판 12a : 원호 모양 오목부
12b : 축 구멍 12c : 돌출부
12d : 반원호면(지지부) 13 : 핸들 암
13a : 핸들 암의 단부 14 : 슬라이딩 접촉자
14a : 슬라이딩 접촉자(14)의 축지부
15 : 접압 스프링 　　　 15c : 중앙부
16 : 스프링 핀 17 : 상부 링크
17a : 제1 원호 모양 오목부 17b : 제2 원호 모양 오목부
17c : 제3 원호 모양 오목부 18 : 하부 링크
18a : 제1 구멍부 18b : 제2 구멍부
18c : 크로스바 핀에 작용하는 힘
19 : 레버 19a : 제1 축부
19b : 제2 축부,　　　 20 : 래치
21 : 트립 바 22 : 래치 스프링
23 : 메인 스프링 24 : 크로스바 핀
51 : 개폐 기구부
51a : 실시 형태 1의 크로스바의 회전 모멘트
51b : 실시 형태 2의 크로스바의 회전 모멘트
51c : 종래품의 크로스바의 회전 모멘트
52 : 소호 유닛
53 : 과전류 트리핑 장치
101 : 회로 차단기 101c : 회로 차단기 케이스
TM : 토글 링크 기구

Claims

회로 차단기 케이스 내에 메인 스프링을 가지는 개폐 기구부와, 이 개폐 기구부에 연결되어 상기 개폐 기구부의 동작에 의해 상기 메인 스프링에 의해서 회동하는 유지 부재와, 이 유지 부재에 유지된 가동 접촉자와, 상기 유지 부재의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자가 개폐하는 고정 접촉자를 내장하고 상기 메인 스프링에 의한 소정의 회전 모멘트에 의해 상기 가동 접촉자가 상기 고정 접촉자로 투입되는 회로 차단기에 있어서,
상기 가동 접촉자를 유지하는 상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면의 상기 유지 부재의 회동의 회동 중심 방향으로부터 본 형상 및 상기 지지부의 상기 지지면에 의해서 지지되는 상기 유지 부재의 피(被)지지면의 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상 중, 일방의 상기 형상이 진원 모양의 형상으로 형성되고, 타방의 상기 형상이 비진원 모양의 형상으로 형성되며,
상기 가동 접촉자의 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 제1 축심의 위치와 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 제2 축심의 위치가 다른 위치가 되며,
또한, 상기 가동 접촉자의 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 축심(軸心)인 상기 제1 축심의 위치보다, 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 상기 제2 축심의 위치가 상기 고정 접촉자로부터 먼 위치가 되며,
상기 유지 부재의 축심이 상기 제1 축심의 위치로부터 상기 제2 축심의 위치로 이동하는 상기 유지 부재의 회동에 따라서 상기 가동 접촉자가, 상기 소정의 회전 모멘트가 증대된 회전 모멘트에 의해 폐쇄 상태가 되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
회로 차단기 케이스 내에 메인 스프링을 가지는 개폐 기구부와, 이 개폐 기구부에 연결되어 상기 개폐 기구부의 동작에 의해 상기 메인 스프링에 의해서 회동하는 유지 부재와, 이 유지 부재에 유지된 가동 접촉자와, 상기 유지 부재의 회동에 따라서 회동하는 가동 접촉자가 개폐하는 고정 접촉자를 내장하고 상기 메인 스프링에 의한 소정의 회전 모멘트에 의해 상기 가동 접촉자가 상기 고정 접촉자로 투입되는 회로 차단기에 있어서,
상기 가동 접촉자를 유지하는 상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면과 이 지지면에 의해서 지지되는 상기 유지 부재의 피지지면과의 사이의 링 모양의 틈의 그 둘레 방향의 일부가 그 둘레 방향의 나머지 부분에 비해 지름 방향의 틈 길이가 길게 형성되며,
상기 가동 접촉자의 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 제1 축심의 위치와 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 제2 축심의 위치가 다른 위치가 되며,
또한, 상기 가동 접촉자의 개방 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 상기 제1 축심의 위치보다, 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태에서의 상기 유지 부재의 축심인 상기 제2 축심의 위치가 상기 고정 접촉자로부터 먼 위치가 되며,
상기 유지 부재의 축심이 상기 제1 축심의 위치로부터 상기 제2 축심의 위치로 이동하는 상기 유지 부재의 회동에 따라서 상기 가동 접촉자가, 상기 소정의 회전 모멘트가 증대된 회전 모멘트에 의해 폐쇄 상태가 되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 지지면을 가지는 상기 지지부가 상기 케이스 측에 마련되고 상기 피지지면이 상기 유지 부재의 회동축에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 유지 부재의 상기 개폐 기구부와의 연결점이, 상기 가동 접촉자의 접점과 상기 지지부와의 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면의, 상기 유지 부재의 회동의 회동 중심 방향으로 본 형상이 실질적으로 원 형상이며, 상기 유지 부재의 피지지면의, 상기 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 거의 타원 형상인 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 유지 부재를 회동 가능하게 지지하는 지지부의 지지면의, 상기 유지 부재의 회동의 회동 중심 방향으로부터 본 형상이 거의 타원 형상이며, 상기 유지 부재의 피지지면의, 상기 회동 중심 방향으로 본 형상이 원 형상인 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
가동 접촉자의 개방 상태로부터 상기 가동 접촉자의 폐쇄 상태로의 투입 동작에 따라서 상기 유지 부재의 축심이 상기 제1 축심의 위치로부터 상기 제2 축심의 위치로 상기 개폐 기구부의 투입력에 의해서 이동하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
가동 접촉자의 폐쇄 상태로부터 상기 가동 접촉자의 개방 상태로의 개방 동작에 따라서 상기 유지 부재의 축심이 상기 제2 축심의 위치로부터 상기 제1 축심의 위치로 상기 개폐 기구부의 개방력에 의해서 이동하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
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