WO2009110347A1

WO2009110347A1 - 回路遮断器

Info

Publication number: WO2009110347A1
Application number: PCT/JP2009/053219
Authority: WO
Inventors: 初男水野
Original assignee: パナソニック電工電路株式会社
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-09-11
Also published as: CN101978458B; JP2009212063A; JP4769263B2; CN101978458A

Abstract

　１つの表示部材だけでオン状態、オフ状態およびトリップ状態を表示することで、確実に状態を把握できる回路遮断器を提供する。本発明における回路遮断機は、固定接点５と可動接点３２とを備えた器体と、ハンドル２０と、開閉機構６と、トリップ手段と、表示部材７０と、表示窓を備えている。表示部材７０は、オフ表示部、オン表示部、トリップ表示部を有し、これらの表示部は選択的に表示窓を介して露出するようになっている。開閉機構６には、ハンドル２０の操作に伴って可動接点３２を固定接点５から離した状態に保持するオフ状態と、接触保持するオン状態と、トリップ手段により強制的に離したトリップ状態を有している。本発明における回路遮断機は、表示窓がオフ状態ではオフ表示部を、オン状態ではオン表示部を、トリップ状態ではトリップ表示部を露出させるように、表示部材７０が開閉機構６と連動するように構成されたことを特徴とする。

Description

回路遮断器

　本発明は、回路遮断器に関するものである。

　従来から、ハンドル操作や過電流によって可動接点を固定接点に接触させたり開離させたりする回路遮断器が提供されている。例えば、日本特許公開２００７－２５７９６０号公報に開示される回路遮断器は、ハンドル操作を可動接点が固定接点に対して接触又は開離する動作に変換するリンク機構や、過電流を検出する電磁釈放装置或いは熱動釈放装置、リンク機構をラッチして過電流検出時にはリンク機構に働きかけてトリップ動作を行わせるトリップレバーを備えている。この回路遮断器では、過電流発生時に電磁釈放装置或いは熱動釈放装置により一端が押されると、トリップレバーは、ラッチ状態を解除した後に、リンク機構に働きかけてトリップ動作を行わせることによって、可動接点を固定接点から強制的に開離させている。

　日本特許公開２００７－２５７９６０号公報に開示された回路遮断器では、トリップ動作中を示す表示部を具備したトリップ表示部材を備えて、トリップ動作時において器体に設けた開口窓がこの表示部を露出させるようにトリップ表示部材を移動させることで、トリップ動作中か否かを判別できるようになっていた。しかし、この回路遮断器では、オン状態かオフ状態かを判別するためには、トリップ表示部材とは別にハンドルの位置を確認しなければならない。すなわち、オン状態かオフ状態かトリップ状態かの区別をするためには、トリップ表示部材とハンドル位置の両方を見て判断する必要があり、誤判断をする可能性がある。

　本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、一つの表示部材でオン状態、オフ状態、トリップ状態のいずれかを表示することで、使用者が表示部材による表示を見ただけで、いずれの状態にあるかを確実に把握できる回路遮断器を提供することにある。

　本発明における回路遮断機は、固定接点と可動接点とを備えた器体と、器体に回動自在に支持されたハンドルと、ハンドルの回動操作を可動接点の固定接点に対する開閉動作に変換する開閉機構と、異常電流の検出時に開閉機構を動作させて可動接点を固定接点から強制的に開離させるトリップ手段と、表示部材と、表示窓を備えている。表示部材は、オフ表示部、オン表示部、トリップ表示部を有し、これらの表示部は選択的に表示窓を介して露出するようになっている。開閉機構には、ハンドルの操作に伴って可動接点を固定接点から離した状態に保持するオフ状態と、可動接点を固定接点に接触保持するオン状態と、トリップ手段に働きかけられて可動接点を固定接点から強制的に離したトリップ状態を有している。本発明における回路遮断機は、表示窓がオフ状態ではオフ表示部を、オン状態ではオン表示部を、トリップ状態ではトリップ表示部を露出させるように、表示部材が開閉機構と連動するように構成されたことを特徴とする。

　この発明によれば、一つの表示部材でオン状態、オフ状態、トリップ状態のいずれかを表示するので、表示部材による表示を見ただけでいずれの状態にあるかを使用者が確実に把握できる。

本実施形態の回路遮断器のオフ状態を示し、カバーを外した状態の斜視図である。同上の回路遮断器のオフ状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の回路遮断器のオン状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の回路遮断器のトリップ状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の回路遮断器の固定接点と可動接点とが溶着した状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の回路遮断器のオフ状態での開閉機構を示す図である。同上の回路遮断器のオン状態での開閉機構を示す図である。同上の回路遮断器のトリップ状態での開閉機構を示す図である。同上の回路遮断器のオフ状態でのラッチ部材を除いた開閉機構を示す図である。同上の回路遮断器のオフ状態からオン状態に至る途中の状態でのラッチ部材を除いた開閉機構を示す図である。同上の回路遮断器のオン状態でのラッチ部材を除いた開閉機構を示す図である。同上における回路遮断器の正面図である。同上における回路遮断器の左側面図である。同上における回路遮断器の右側面図である。同上における回路遮断器の上面図である。同上の回路遮断器の固定具を上方に引き上げた状態を示し、カバーを外した状態の斜視図である。同上の回路遮断器の固定具を上方に引き上げた状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の回路遮断器のねじ端子に外部電線を接続した状態を示し、カバーを外した状態の斜視図である。同上の回路遮断器のねじ端子に外部電線を接続した状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上における回路遮断器に用いる表示部材の正面図である。同上における回路遮断器に用いる表示部材の上面図である。同上における回路遮断器に用いる表示部材の右側面図である。同上における回路遮断器に用いる表示部材の外観斜視図である。同上における回路遮断器のオフ状態における表示部材の表示位置を示す要部断面図である。同上における回路遮断器のオン状態における表示部材の表示位置を示す要部断面図である。同上における回路遮断器のトリップ状態における表示部材の表示位置を示す要部断面図である。

　以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の回路遮断器は、器体１と、固定接点５及び可動接点３２と、合成樹脂製のハンドル２０と、ハンドル２０の回動操作（オンオフ操作）を可動接点３２の固定接点５に対する開閉動作に変換する開閉機構６と、固定接点５と可動接点３２との間の異常電流（短絡電流および過負荷電流）を検知すると開閉機構６にトリップ動作を行わせて接点を強制開極させるトリップ手段（すなわち電磁釈放手段６２と熱動釈放手段６８）と、接点のオン、オフおよびトリップ状態を表示するための合成樹脂製の表示部材７０と、接点の開極時に発生するアークを速やかに消弧するための消弧装置８０と、外部電源（図示せず）に電気的に接続するための電源側端子組９０Ａと、負荷等の電源線（図示せず）を接続するための負荷側端子組９０Ｂとを備えている。また、本実施形態の回路遮断器は、ハンドル２０の回動操作や、開閉機構６が行うトリップ動作によって、図２～５に示すような異なる状態をとる。本実施形態の回路遮断器のとりうる異なる状態には、可動接点３２が固定接点５から開離してハンドル２０の操作摘み２２が図中左側にあるオフ状態（図２参照）、可動接点３２が固定接点５に接触してハンドル２０の操作摘み２２が図中右側にあるオン状態（図３参照）、可動接点３２が固定接点５から開離してハンドル２０の操作摘み２２が図中右側にあるトリップ状態（図４参照）、可動接点３２が固定接点５に溶着している状態（図５参照）がある。

　器体１は、ボディ２及びカバー３から構成されている。ハンドル２０は、ボディ２の上壁に設けた窓孔２ａから操作摘み（操作部）２２を外部に突出させた状態で、ボディ２に設けたハンドル軸２８に回動自在に支持されている。ハンドル２０には、ハンドル２０を図２中反時計回り方向に弾性付勢するハンドルばね（図示せず）が設けられている。ハンドル２０は、操作摘み２２が図中左側に位置する開極位置と、操作摘み２２が図中右側に位置する閉極位置との間で、ハンドル軸２８の周りで回動自在になっている。本実施形態におけるトリップ手段として、電磁釈放手段６２および熱動釈放手段６８とを備え、それぞれ異常電流を検知すると開閉機構６にトリップ動作をさせるように構成されている。表示部材７０は、器体１（ボディ２）の上面に設けた表示窓８に少なくとも一部を臨ませた状態で配置される。

　ボディ２及びカバー３は、それぞれ、絶縁性を有する合成樹脂により、一面が開口した略箱状に形成されている。ボディ２とカバー３とは、互いの開口部を合わせ、ボディ２の四隅に突設されたボス２ｄをカバー３の側壁に設けた貫通孔に挿入した状態で、ボディ２の左右両側壁に設けた係止爪２ｃをカバー３の左右両側壁に設けた係止孔３ａに引掛係止させ、カバー３の表面から突出するボス２ｄの先端を潰すことにより、ボディ２とカバー３とが結合される。また、器体１内部の所定位置には固定接点板４が固定されて、固定接点板４には固定接点５が固着されている。

　次に開閉機構６について、図２～８を参照しながら説明する。図６,７,８は、それぞれ図２,３,４におけるハンドルおよび開閉機構の動作を示している。開閉機構６は、可動バー３０と、支持アーム４０と、ラッチ部材５０と、第１連動リンク２４と、第２連動リンク２６と、ばね部材３８と、ラッチばね５１とを備えている。可動バー３０と支持アーム４０とラッチ部材５０は、所定の厚みを有する金属板に抜き加工および曲げ加工を施して形成される。第１連動リンク２４と第２連動リンク２６は、丸棒状の金属棒の両端を一方向に折曲することによってコ字形に形成される。ばね部材３８とラッチばね５１は、両端部が互いに逆方向に突出する捩りコイルばねから形成される。なお、ばね部材３８とラッチばね５１の伸び縮みは、図６,７,８中では、簡略化のために単純なばねの伸び縮みで表現されている。

　可動バー３０は、下部に可動接点３２が設けられて、長手方向の中間部に編組線１３の一端が固着され、上部が第１回動軸４６に軸支されている。これによって、可動バー３０は第１回動軸４６の周りで回動自在となっている。また、可動バー３０の上部には、ばね部材３８が当接されるばね受け片３４と、第２連動リンク２６と係合するストッパ片３６が設けられている。ここで、ばね受け片３４は、可動バー３０において第１回動軸４６から見て可動接点３２が設けられた一端とは反対側の端に設けられている。

　支持アーム４０は、長手方向中間部が器体１に設けた第２回動軸９に軸支されて、下部に第１回動軸４６を備えている。この構成によって、支持アーム４０は、第２回動軸９の周りで回動自在となっているとともに、支持アーム４０の回動によって可動バー３０を共に移動させる。ここで、第１回動軸４６は、器体１の内壁に設けた円弧状のガイド溝２ｂに挿通されて、ガイド溝２ｂに沿って移動するように備えられる。ガイド溝２ｂが設けられることで、支持アーム４０は、第１回動軸４６が固定接点５に最も近づく図中左端にあるときのオン位置と、第１回動軸４６が固定接点５から最も離れた図中右端にあるときのオフ位置との間で回動自在となっている。また、支持アーム４０には、上端に第１連動リンク２４の右脚部を係脱自在に係合する係合部４２が設けられて、長手方向中間部には第２連動リンク２６の下脚部を引掛掛止するＬ字形の係合片４４が設けられる。

　第１連動リンク２４は、左脚部でハンドル２０に設けられた軸穴２５に軸支されるとともに、オフ状態では右脚部でラッチ部材５０を係止している。第１連動リンク２４は、ハンドル２０が開極位置から閉極位置へと回動操作されると、右方向にスライド移動することで、右脚部で支持アーム４０の係合部４２に当接し、さらに右脚部で支持アーム４０の係合部４２を右向きに押圧することで、支持アーム４０に対して第２回動軸９の周りで時計回りの回転をさせている。第２連動リンク２６は、上脚部でハンドル２０に設けられた長円状のガイド溝２７に係入されるとともに、下脚部で支持アーム４０の係合片４４に引掛掛止されている。また、第２連動リンク２６の上脚部は、ハンドルに設けられたリンクばね２９によって、ガイド溝２７内で右端方向（軸穴２５に近い側）へ弾性付勢されている。ハンドル２０のガイド溝２７は、軸穴２５から見て時計回り方向（図２中における軸穴２５の下方）に円周方向に沿って設けられている。

　ラッチ部材５０は、上端に第１連動リンク２４の右脚部と係合するＬ字形の爪片５４を有し、長手方向中間部で支持アーム４０とともに第２回動軸９に回動自在に軸支され、下部に第１回動軸４６が係入される長孔状のリンク孔５９が形成されている。ラッチ部材５０は、下部の左側縁から延長形成される第１押圧片５６と、下部の右側縁から延長形成される略Ｌ字形の第２押圧片５８とを備えている。第１押圧片５６と第２押圧片５８は、それぞれ後述する電磁釈放手段６２と熱動釈放手段６８から右向きの押圧を受けたときにラッチ部材５０が第２回動軸９の周りで反時計回り回転するように備えられる。

　ラッチ部材５０の上部には、ラッチばね５１が当接するばね受け片５２が設けられる。ラッチばね５１は、中央の孔に第２回動軸９が挿通され、一端でばね受け片５２に当接するとともに、他端で表示部材７０に当接するように備えられる。ラッチばね５１は、ラッチ部材５０に対して、ラッチ部材５０が第２回動軸９の周りで時計回りの回転をする方向の付勢力を与えている。ハンドル２０が開極位置から閉極位置へと回動操作されるに伴って、第１連動リンク２４が右方向にスライド移動すると、ラッチ部材５０は付勢力によって第２回動軸９の周りで時計回りの回転をする。そして、第１連動リンク２４によって押圧を受ける支持アーム４０がオン位置に達すると、ラッチ部材５０がラッチばね５１の付勢力によって第１連動リンク２４を介して支持アーム４０を右向きに押圧するようになり、それによって支持アーム４０をオン位置に保持している。言い換えると、ラッチ部材５０は、ラッチばね５１による付勢力によって支持アーム４０をオン位置に保持するラッチ位置と、支持アーム４０に対して押圧せずに支持アーム４０をオフ位置へと回転するのを許可する解放位置との間で回動自在になっていて、ラッチ部材５０はラッチ位置への方向に付勢されている。また、ラッチばね５１は、表示部材７０に対して、表示部材７０が第２回動軸９の回りに反時計回りに回転するような付勢力を与えている。

　ばね部材３８は、中央の孔には第１回動軸４６が挿通され、一端でボディ２に設けたばね受け突起（図示せず）に当接し、他端で可動バー３０のばね受け片３４に当接するように備えられる。すなわち、ばね部材３８は、可動バー３０において第１回動軸４６から見て可動接点３２とは反対側に設けられている。したがって、ばね部材３８は可動バー３０に対して、可動バー３０が第１回動軸４６の周りで時計回りに回転する方向の付勢力を与えるとともに、可動バー３０を連結する支持アーム４０に対して、支持アーム４０が第２回動軸９の回りに反時計回りに回転する方向の付勢力を与えている。すなわち、ラッチ部材５０がラッチばね５１の付勢力によって支持アーム４０をオン位置に保持している状態においては、可動接点３２が固定接点５に対して接圧を与える向きに、可動バー３０はばね部材３８によって付勢されている。一方、支持アーム４０がラッチ部材５０による押圧から解放されてオン位置からオフ位置への回転が許された状態においては、支持アーム４０はばね部材３８によってオフ位置側へ第２回動軸９の周りで反時計回りに回転する向きに付勢されている。

　本実施形態における回路遮断器では、開閉機構６の構成部品（可動バー３０と支持アーム４０とラッチ部材５０と第１連動リンク２４と第２連動リンク２６）が、製造コストがかかる合成樹脂ではなく金属で形成されているので、回路遮断器の低コスト化を図ることができる。また、金属部品は合成樹脂成型品に比べて強度が大きいので、開閉機構６を構成する部品の小型化を図ることができる。また、金属部品は温度に対する経年変化が小さいので、回路遮断器の性能を長期間に亘って維持できる。

　トリップ手段である電磁釈放手段６２は、平角巻線からなるコイル６３と、コイルボビン６４と、磁性材料からなる固定鉄芯（図示せず）及び可動鉄芯（図示せず）と、付勢ばね（図示せず）と、押圧ピン６５と、ヨーク６６とで構成されている。コイル６３の一端には、固定接点板４が固着されている。コイルボビン６４は、絶縁性を有する合成樹脂により円筒状に形成されて、コイル６３が外周面に巻装される。コイルボビン６４の内部には、固定鉄芯と、コイルボビン６４内を左右方向にスライド移動自在に設けられた可動鉄芯と、可動鉄芯を固定鉄芯から離れる方向に付勢する付勢ばね（図示せず）が配置される。押圧ピン６５は、先端部がコイルボビン６４の外側に突出するように可動鉄心に結合されて、可動鉄芯が固定鉄芯に近づくと先端部でラッチ部材５０の第１押圧片５６を右方向に押圧するように配置される。ヨーク６６は磁性材料によって左下部に切欠を有する略ロ字形に形成されて、ヨーク６６に囲まれるようにコイルボビン６４が配置される。ヨーク６６の右側には、押圧ピン６５を挿通する挿通孔（図示せず）が形成される。ヨーク６６の右側に、コイル６３の一端と固定接点板４が固着される固着片が一体に形成されている。

　電磁釈放手段６２は、コイル６３に電流が流れていない状態（オフ状態）において、可動鉄芯が復帰ばねの付勢力によって固定鉄芯から離間し、可動鉄芯に連結された押圧ピン６５が左端の位置まで後退するように構成されている。電磁釈放手段６２は、コイル６３に電流が流れると、固定鉄芯－ヨーク６６－可動鉄芯を通過する磁路の磁気抵抗を小さくするように可動鉄芯と固定鉄芯との間で吸引力が作用する。コイル６３に流れる電流が短絡電流等の過大な電流である時は、復帰ばねの付勢力に抗して可動鉄芯が固定鉄芯に近づくように移動することで、可動鉄芯に連結された押圧ピン６５が右方向へ突出する。押圧ピン６５は、右方向へ突出して、押圧ピン６５の先端部でラッチ部材５０の第１押圧片５６を右側へ押圧することで、開閉機構６にトリップ動作をさせる。具体的には、押圧ピン６５は、第１押圧片５６を右側へ押圧することによって、ラッチ部材５０を第２回動軸９の周りで反時計回りの回転をさせる。開閉機構６は、ラッチ部材５０が反時計回り回転されると、ラッチ部材５０と第１連動リンク２４との係合が外れることで、支持アーム４０をばね部材３８の付勢によってオフ位置へと反時計回りに回転させて、接点を強制開極するように構成されている。トリップ動作が行われて接点が強制開極されると、コイル６３に流れる電流は減少し始める。コイル６３を流れる電流が減少すると、可動鉄芯に作用する吸引力が低下するため、復帰ばねの付勢力によって可動鉄芯が初期位置に移動し、押圧ピン６５が左端の初期位置まで後退する。

　また、本実施形態における回路遮断器では、開閉機構６と熱動釈放手段６２とがどちらも金属部品により構成されているので、開閉機構６と熱動釈放手段６２との間を電気的に隔離する必要がある。そこで本実施形態における器体１の内部における開閉機構６と熱動釈放手段６２との境界には、押圧ピン６５が移動する範囲を除いて絶縁壁が設けられている。絶縁壁は、ボディ２の内壁に立設された絶縁壁２ｅ，２ｆと、カバー３の内壁に立設された絶縁壁（図示せず）から成る。この絶縁壁は、開極又は閉極時に可動接点３２と固定接点５との間で発生したアークが、金属部品で構成された開閉機構６を介して電磁釈放手段６２へと伝わるのを防止している。また、ボディ２及びカバー３の内壁からそれぞれ設けられた絶縁壁は、器体１が構成されるとお互いに隙間なく当接するように設計されているので、開閉機構６と電磁釈放手段６２との間での通電を防止している。

　トリップ手段である熱動釈放手段６８を構成するバイメタル板６９としては、自己発熱によって湾曲する形式の直熱型や、板状のヒータが積層されヒータによる加熱で湾曲する傍熱型のものを用いることができる。このバイメタル板６９の中間位置は、一端が可動バーに固着されている編組線１３の他端に固着される。バイメタル板６９に電流が流れていない状態では、バイメタル板６９は湾曲せず、バイメタル板６９の先端が第２押圧片５８に当接していない。電源側端子組９０Ａと負荷側端子組９０Ｂとの間に過負荷電流のような過大な電流が流れた時に、電路を流れる過負荷電流によってバイメタル板６９の温度が上昇することで、バイメタル板６９が湾曲するようになっている。バイメタル板６９は、湾曲するとバイメタル板６９の先端が第２押圧片５８を右側へ押圧することによって、ラッチ部材５０を第２回動軸９の周りで反時計回りの回転をさせて、開閉機構６に同様のトリップ動作をさせている。トリップ動作が行われて接点が強制開極されると、バイメタル板６９に流れる電流は減少し始める。バイメタル板６９に流れる電流が減少すると、バイメタル板６９の温度が低下するので、バイメタル板６９の湾曲度合いが小さくなる。バイメタル板６９の湾曲度合いが小さくなると、バイメタル板６９の先端部がラッチ部材５０の第２押圧片５８から離れて初期状態に戻る。

　表示部材７０は合成樹脂成型品からなり、ボディ２の上面に開口する表示窓８内で、オン状態、オフ状態、トリップ状態の何れかを表示するために用いられる。図２０～図２３に示すように、この表示部材７０は、板状の回動体７１と、当接片７２と、表示面７３と、係止爪片７４，７４と、連結片７５と、ガイド片７６と、突出片７７とを一体に備えている。回動体７１は、図２０および図２３に示すように、第２回動軸９が挿入される軸孔７８を有している。すなわち、回動体７１は、支持アーム４０およびラッチ部材５０とともに、第２回動軸９に回動自在に枢支される。当接片７２は、回動体７１の上部の左縁から幅方向の一側（図２０における紙面手前側）に突出して、支持アーム４０の係合片４４に当接する。ラッチばね５１は、一端で表示部材７０の当接片７２に当接する。表示面７３は、断面が第２回動軸９を中心とする円弧状に形成されて、表示面７３の前面のうち少なくとも一部が表示窓８を介して露出するように配置される。係止爪片７４，７４は、表示面７３の左側端の幅方向（図２０における紙面に対して垂直方向）の両側縁から、表示面７３の上面に沿って右側方向へそれぞれ延長するように形成される。連結片７５は、回動体７１の上側から右斜め上方に突出するようにして形成され、回動体７１と表示面７３の下面との間を連結する。ガイド片７６は、表示面７３の右側下面より左斜め下方に向かって延出するようにして形成される。突出片７７は、回動体７１の上側の右縁から右側方向へ突出するようにして形成される。なお表示面７３は上面の円周方向の中間部に凹部を有し、この凹部がオフ状態を表示するオフ表示部７３ａとなっている。また表示面７３には、表示面７３の上面の円周方向におけるオフ表示部７３ａの両側に、オン状態を表示するオン表示部７３ｂと、トリップ状態を表示するトリップ表示部７３ｃとを有している。各表示部７３ａ～７３ｃに対してそれぞれ異なった色や表示内容が与えられることで、この構成は、オン状態とオフ状態とトリップ状態の判別を可能にしている。

　消弧装置８０は、アーク走行板８２と消弧グリッド８４とで構成される。アーク走行板８２は、帯板状の金属板を曲成することによって形成されている。アーク走行板８２は、一端にバイメタル板６９の基部が結合され、他端には消弧片８６を備えている。消弧片８６は、器体１の下側壁に沿って器体１の左側へ延設されるとともに、上下方向においてヨーク６６と対向している。消弧グリッド８４は、上下方向に所定の間隔をおいて平行配置された複数枚の導電板からなる消弧板８７と、絶縁材料により形成されて消弧板８７の幅方向における両面をそれぞれ覆う支持板８８とで構成されている。ここで、消弧グリッド８４は、消弧片８６とヨーク６６の下側との間に配設されている。この消弧装置８０によれば、可動接点３２が固定接点５から離れる際にアークが生じた場合に、アークを引き伸ばして消弧することができる。尚、消弧装置８０は従来周知のものを用いることができるので、本実施形態では詳細な説明を省略する。

　図１２～１５に示すように、ボディ２とカバー３が結合されると、電線挿入口１６，１６および丸孔状の工具挿入口１８，１８が形成される。電線挿入口１６，１６は、ボディ２の左右両側壁の開口縁に設けられた角穴状の凹溝１６ａ，１６ａ（図１６，１８参照）とカバー３の左右両側壁の開口縁に設けられた角穴状に凹んだ凹溝（図示せず）とによって形成される。工具挿入口１８，１８は、ボディ２の前側壁開口縁の左右両側部に設けられた半円形の凹溝１８ａ，１８ａ（図１６～１９参照）と、カバー３の前側壁開口縁の左右両側壁に設けられた半円形の凹溝（図示せず）によって形成される。

　電源側および負荷側からの外部電線は、それぞれ電源側端子部９０Ａおよび負荷側端子部９０Ｂに接続される。電源側端子部９０Ａおよび負荷側端子部９０Ｂはそれぞれ、金属板によって略コ字状に形成されたねじ端子９２，９２と、角筒状に形成された固定具９４，９４（所謂ピラー端子）と、ねじ９６，９６とを備えている。そして、負荷側端子組９０Ｂのねじ端子９２にはコイル６３の一端が固着され、電源側端子部９０Ａのねじ端子９２には帯板状のバイメタル板６９に一端が固着された編組線１２の他端が固着されている。この構成によって、可動接点３２が固定接点５に閉じられた状態では、電源側端子部９０Ａのねじ端子９２－編組線１２－バイメタル板６９－編組線１３－可動バー３０－可動接点３２－固定接点５－固定接点板４－コイル６３－負荷側端子部９０Ｂのねじ端子９２の経路で電路が形成されている。

　ねじ端子９２は、ねじ９６が挿通孔（図示せず）を通して遊嵌されてねじ９６を保持する保持片９２ａと、固定具９４に係合する端子片９２ｂと、保持片９２ａと端子片９２ｂとを接続する中間片９２ｃを備えている。固定具９４は、導電性を有する金属板を用いて左右方向を軸方向とする角筒状に形成される。固定具９４は、ねじ孔（図示せず）を通してねじに螺合されるねじ受け９４ａと、ねじ受けと離間するクランプ９４ｂとを有している。ねじ受け９４ａとクランプ９４ｂとの間に端子片９２ｂが収められるように、ねじ端子９２の端子片９２ｂが固定具９４の筒内に挿入されて、ねじ端子９２はボディ２およびカバー３の内壁に設けた隔壁間に挿入固定される。すなわち、ねじ受け９４ａとクランプ９４ｂとの間に端子片９２ｂが収められていて、固定具９４が端子片９２ｂに対して移動自在になっている。端子片９２ｂとクランプ９４ｂとの間には電線挿入口１６に連通するギャップが形成されて、電線挿入口１６を介して挿入された外部電線がこのギャップに入るようになっている。そして、ねじ受け９４ａがねじ９６に螺合することで、ねじ９６の回転により固定具９４が移動することで、固定具９４は外部電線をクランプ９４ｂと端子片９２ｂとの間で挟持することで固定し、それによって電源側および負荷側からの外部電線が電源側端子部９０Ａおよび負荷側端子部９０Ｂに接続されるようになっている。クランプ９４ｂには、電線挿入口１６を通して器体１の外部に延出するガイド片９８と、クランプ９４ｂの下面から下方へ突出する蓋板９９が形成されている。蓋板９９は、電線挿入口１６よりも幅広に形成されている。

　以下に、回路遮断器の電源側端子組９０Ａ又は負荷側端子組９０Ｂに外部電線を接続する方法について、図１～２と図１６～１９を参照しながら説明する。図１７と１９では、簡略化のために、表示部材７０と２つの編組線１２、１３が省略されている。先ず、工具挿入口１８を介して挿入されたドライバー（図示せず）によって、ねじ９６が緩む方向に回転された場合について説明する。ねじ９６が緩む方向に回転されると、ねじ９６の回転に応じて、ねじ９６が螺合した固定具９４は、共に移動するガイド片９８の下面が電線挿入口１６の下側縁に当接するまで下へ移動する。ここで、ねじ端子９２の中間片９２ｃは、端子片９２ｂとばね受け９４ａとの間への外部電線の誤挿入を防止する役目を果たしている。

　次に、工具挿入口１８を介して挿入されたドライバー（図示せず）によって、ねじ９６が締まる方向に回転された場合について説明する。ねじ９６が締まる方向に回転されると、ねじ９６の回転に応じて、固定具９４は、ガイド片９８の図中上面が電線挿入口１６の上側縁に当接するまで上へ移動する（図１６および図１７参照）。ここで、固定具９４に設けられた蓋板９９は、固定具９４と共に移動することによって、クランプ９４ｂより下方と電線挿入口１６との連通を妨げているので、固定具９４が上へ移動した状態において、外部電線が固定具９４より下方へ誤って挿入されるのを防止している。

　次に、電源側端子組９０Ａに、外部電線１００が接続されるまでの過程について説明する。図１および図２のように固定具９４が下に位置している状態で、外部電線１００の被覆が剥かれた芯線部分が、電線挿入口１６を介してねじ端子９２の端子部９２ｂと固定具９４のクランチ９４ｂとの間に挿入される。その後、工具挿入口１８を介して挿入されたドライバーによって、ねじ９６が締まる方向に回転されると、ねじ９６の回転に応じて、固定具９４は上へ移動する。固定具９４が上に移動し、外部電線１００の芯線が端子片９２ｂとクランチ９４ｂとの間で挟持されることで、外部電線１００が電源側端子組９０Ａに接続される（図１８および図１９参照）。接続された状態で、工具挿入口１８を介して挿入されたドライバーによってねじ９６が緩まる方向に回転されると、ねじ９６の回転に応じて固定具９４が下へ移動することで、外部電線１００が電源側端子組９０Ａから容易に取り外される。外部電線が負荷側端子部９０Ｂに接続される場合、取り外される場合も同様である。ガイド片９８は、ねじ９６の回動によって固定具９４と共に移動することから、ガイド片９８の位置から固定具９４の位置を容易に判別することを可能にしている。さらに、ガイド片９８は、外部電線１００をねじ端子９２の端子部９２ｂと固定具９４のクランチ９４ｂとの間にガイドする役目を果たすので、確実且つ容易に外部電線１００が接続されることを可能にしている。

　次に、回路遮断器の動作について図２～図１１を参照して説明する。オフ状態では、ハンドルばねの付勢力によって、操作摘み２２が窓孔２ａの左端縁に当接している。この時、第１連動リンク２４の左脚部および第２連動リンク２６の上脚部は上側に引き上げられている。第１連動リンク２４は、左脚部が引き上げられた状態では、右脚部で支持アーム４０に対して当接していない。したがって、オフ状態においては、支持アーム４０はばね部材３８の付勢力による第２回動軸９周りでの反時計回り回転によって、オフ位置に保持されている。そして、第１回動軸４６はガイド溝２ｂの右端に位置している。この時、支持アーム４０の係合片４４は、可動バー３０のストッパ片３６に当接し、可動接点３２は固定接点５から開離している。また、ラッチ部材５０は、爪片５４が第１連動リンク２４の右脚部と係合した状態で停止している。この時、表示部材７０は、ラッチばね５１の付勢力による第２回動軸９の周りでの反時計回り回転を受け、図２４に示すように表示部材７０の係止爪片７４が器体１の内壁に設けた係止突起１０によって係止されて、表示部材７０の表示面７３のオフ表示部７３ａがボディ２の表示窓８を介して露出している。

　ハンドル操作によってオフ状態（図２，６，９参照）からオン状態（図３，７，１１参照）へと移行する間における開閉機構６の動作について説明する。オフ状態において、ハンドル２０がハンドル軸２８の周りで時計回り方向へ回転されると、ハンドル２０の回転に伴って、第１連動リンク２４の右脚部が支持アーム４０の係合部４２に当接して右向きに押圧する。支持アーム４０は、係合部４２で押圧を受けることによって、第２回動軸９の周りで時計回りに回転する。支持アーム４０が時計回りに回転すると、支持アーム４０の下端に取着された第１回動軸４６がガイド溝２ｂに沿って固定接点板４に近付く方向（図中左側）へスライド移動するので、第１回動軸４６に軸支された可動バー３０も同時に左側へ移動する。

　オフ状態からオン状態へと移行する間での、開閉機構６を構成している第２連動リンク２６、可動バー３０、支持アーム４０の動作について詳細に説明する。図９に示すオフ状態から、ハンドル２０の操作によって支持アーム４０が第２回動軸９の周りで所定の角度だけ回転されると、ハンドル２０の操作に伴って下側へ移動する第２連動リンク２６の下脚部が、可動バー３０のストッパ片３６に当接して下向きに押圧する。そして、可動バー３０は第２連動リンク２６による下向きの押圧を受けると、ばね部材３８の付勢に逆らって第１回動軸４６の周りに反時計回りに回転する。すなわち、可動バー３０は、ストッパ片３６において第２連動リンク２６による下向きの押圧を受けているときは、可動バー３０の回転中心である第１回動軸４６が左側へ移動しながら、第１回動軸４６の周りで反時計回りに回転している（図１０参照）。さらに、この状態から支持アーム４０がハンドル２０の操作によってオン位置に回動されると、ガイド溝２７に係合される第２連動リンク２６の上脚部がハンドル２０の回転によって上に移動することで、第２連動リンク２６と可動バー３０との係合が外れる。可動バー３０は、第２連動リンク２６との係合から解放されると、ばね部材３８の付勢力によって第１回動軸４６の周りで時計回りに急速に回転する。可動バー３０の急速な回転によって、可動接点３２は固定接点５に対して素早く接近した後に閉極する（図１１参照）。このように、支持アーム４０が所定の角度だけ回転してからオン位置に到達するまでの間において、第２連動リンク２６が可動バー３０に対して可動接点３２が固定接点５に近づくような回転を規制することで、可動接点３２が固定接点５に対して素早く接近した後に閉極することを可能にするので、アーク発生を防止している。また、第２連動リンク２６の上脚部は、リンクばね２９によって、第２連動リンク２６と可動バー３０との係合が外れる向きに付勢されている。したがって、第２連動リンク２６と可動バー３０との係合が外れている間において、第２連動リンク２６の下脚部の位置が定まり、開閉機構６の動作を安定させることができる。また、リンクばね２９の付勢力を調整することによって、第２連動リンク２６と可動バー３０との係合が外れるときのハンドル２０の回転角を変更することができる。また、本実施形態における回路遮断器では、可動接点３２が固定接点５に近づくのを規制する間において、従来の回路遮断器のように部材を摺動させることがなく、摺動による部材の磨耗を伴わないので、開閉機構６を長持ちさせている。

　オフ状態からオン状態へと移行する間において、ラッチ部材５０はラッチばね５１の付勢力によって時計回りに回転する。そして、支持アーム４０が第１連動リンク２４の右脚部による当接を受けながらオン位置にまで回動されると、ラッチ部材５０の爪片５４が第１連動リンク２４の右脚部と係合した状態で、ラッチ部材５０がラッチ位置まで回動される。ラッチ位置にあるラッチ部材５０は、ラッチばね５１の付勢力によって第１連動リンク２４を介して支持アーム４０に対して右向きに押圧することで、支持アーム４０をオン位置に保持している。

　ハンドル操作によってオフ状態からオン状態へと移行する間において、支持アーム４０の係合片４４がラッチばね５１の付勢力に抗して表示部材７０の当接片７２を図３中上側へ押圧することによって、表示部材７０が第２回動軸９の周りで時計回りに回転する。オン状態における表示部材７０の回転位置は、閉極状態で係合片４４と当接片７２とが接触する位置で決まり、表示部材７０の表示面７３において円周方向の左側部（オン表示部７３ｂ）が表示窓８を介して露出する。（図２５参照）
　オン状態においては、図３に示すように第１連動リンク２４の左脚部が、ハンドル軸２８と第１連動リンク２４の右脚部とを結ぶ線よりも下側に位置することによって、ばね部材３８の付勢力とハンドルばねの付勢力などがバランスしている。この力のバランスによって、ハンドル２０の操作摘み２２が閉極位置で保持され、可動接点３２と固定接点５との接触が保持されている。

　ハンドル操作によって、オン状態（図３，７，１１参照）からオフ状態（図２，６，９参照）へと移行する場合の開閉機構６の動作について説明する。オン状態において、ハンドル２０の操作摘み２２が閉極位置から開極位置に向けてハンドル軸２８の周りで反時計回りに回転移動されると、ハンドル２０の回転に伴って、第１連動リンク２４の左脚部および第２連動リンク２６の上脚部が上側に引き上げられる。第１連動リンク２４は、左脚部が上側に引き上げられることで、右脚部でラッチ部材５０の爪片５４を左側に押圧して、ラッチ部材５０を第２回動軸９を中心とする反時計方向に解放位置へと回転させる。ラッチ部材が反時計回りに回転されると、支持アーム４０は、オン位置に保持されなくなるので、ばね部材３８の付勢力によって第２回動軸９の周りで反時計回りに回転する。さらに、支持アーム４０は第１回動軸４６によって可動バー３０を軸支しているので、支持アーム４０はこの反時計回り回転と同時に可動バー３０を回転移動させ、それによって可動接点３２を固定接点５から素早く開離させている。したがって、ばね部材３８は、付勢力によって可動接点３２を固定接点５から素早く開離させることによって、アーク発生を防止している。なお、支持アーム４０は、共に移動する第１回動軸４６がガイド溝２ｂの右端位置に達したところで、回転を停止する。ラッチ部材５０は、ラッチ部材５０の爪片５４が第１連動リンク２４の右脚部と係合した状態で停止している。表示部材７０は、表示面７３の中間部（オフ表示部７３ａ）が表示窓８を介して露出するようにして停止する。（図２４参照）
　次に、熱動釈放手段６８および電磁釈放手段６２が異常電流を検出することで、オン状態から接点が開極されたトリップ状態（図４、図８参照）へと移行するときの開閉機構６のトリップ動作について説明する。

　まず、熱動釈放手段６８が異常電流を検出した場合について説明する。オン状態において、過負荷電流のような異常電流が電路に流れると、電路を流れる過大な電流によってバイメタル板６９の温度が上昇する。やがて、バイメタル板６９が温度上昇によって湾曲し、バイメタル板６９の上端がラッチ部材５０の第２押圧片５８をラッチばね５１の付勢力に抗して右方向に押圧する。ラッチ部材５０の第２押圧片５８が右方向の押圧を受けると、ラッチ部材５０の爪片５４が支持アーム４０の係合部４２から離れるように、ラッチ部材５０がラッチ位置から解放位置へと第２回動軸９の周りで反時計回りに回転する。

　このラッチ部材５０の反時計回り回転によって、支持アーム４０はオン位置に保持されなくなる。そして、支持アーム４０はばね部材３８の付勢力によって第２回動軸９の周りで反時計回りに回転する。支持アーム４０は第１回動軸４６によって可動バー３０を軸支しているので、支持アーム４０はこの反時計回り回転と同時に可動バー３０を回転移動させ、それによって可動接点３２を固定接点５から素早く開離させている。したがって、ばね部材３８は、付勢力によって可動接点３２を固定接点５から素早く開離させることによって、アーク発生を防止している。このときも、支持アーム４０の係合片４４と可動バー３０のストッパ片３６とが当接している。

　第１連動リンク２４の右脚部は、ラッチ部材５０の爪片５４との係合が外れることで、第１連動リンク２４の右脚部が表示部材７０のガイド片７６を図４中上側に跳ね上がる。跳ね上がった第１連動リンク２４の右脚部は、表示部材７０を第２回動軸９の周りで反時計回りに回転させる。そして図２６に示すように、表示部材７０の係止爪片７４が器体１の内壁の係止突起１０を乗り越える位置まで回転する。すなわち表示部材７０は、オフ状態での位置よりもさらに反時計回りに回転させられ、表示部材７０の表示面７３のトリップ表示部７３ｃが表示窓８を介して露出する。

　トリップ動作直後の状態（図４、図８参照）からは、ハンドル２０がハンドルばねの付勢力によって閉極位置から開極位置まで回転し、ハンドル２０の回転に伴って第１連動リンク２４の右脚部が左側へ引っ張られる。すると、第１連動リンク２４の右脚部がガイド片７６に案内されてラッチ部材５０の爪片５４に係合するので、表示部材７０の回転位置を除けばオフ状態と同様の状態となる。

　次に、電磁釈放手段６２が異常電流を検出した場合について説明する。オン状態で、電路に短絡電流のような異常電流が流れると、コイル６３に流れる電流によって磁界が発生する。磁界が発生すると、固定鉄芯－ヨーク６６－可動鉄芯を通過する磁路の磁気抵抗を小さくするように可動鉄芯と固定鉄芯との間で吸引力が作用して、可動鉄芯が固定鉄芯側へ移動する。このとき、可動鉄芯の移動に応じて、押圧ピン６５は、右方向へ突出してラッチ部材５０の第１押圧片５６を右向きに押圧する。第１押圧片５６で右向きの押圧を受けると、ラッチ部材５０は、ラッチ部材５０の爪片５４が支持アーム４０の係合部４２から離れるように第２回動軸９の周りで反時計回りに回転する。ラッチ部材５０の反時計回りの回転によって、熱動釈放手段６８が異常電流を検出した場合と同様に、開閉機構６はトリップ動作をして、可動接点３２を固定接点５から素早く開離させている。

　トリップ動作後のオフ状態から再びオン状態に戻す場合は、上述したオフ状態からオン状態へと移行する場合と同様に、ハンドル操作によって、ハンドル２０の操作摘み２２を開極位置から閉極位置へと時計回り方向に回転移動させればよい。この場合の開閉機構６および表示部材７０の動作については、上述したオフ状態からオン状態へと移行する場合と同様であるので、説明を省略する。

　図５は、過大電流によって可動接点３２と固定接点５とが溶着した状態を示している。上述の熱動釈放手段６８および電磁釈放手段６２が異常電流を検出した場合と同様、オン状態において、電磁釈放手段６２又は熱動釈放手段６８が過大電流を検知して第１押圧部５６又は第２押圧部５８を押圧すると、ラッチ部材５０の爪片５４が支持アーム４０の係合部４２から離れるように、ラッチ部材５０が第２回動軸９の周りで反時計回りに回転する。このとき、第１連動リンク２４とラッチ部材５０の爪片５４との係合が外れるので、ハンドル２０がハンドルばねの付勢力によってハンドル軸２８の周りで反時計回りに回転する。このときに可動接点３２と固定接点５とが溶着していると、可動バー２２は第１回動軸４６の周りで反時計回りに回転して開極することができないので、支持アーム４０も第２回動軸９の周りで反時計回りの回転ができずにオン位置に保持される。また、ラッチ部材５０が第２回動軸９の周りで反時計回りに回転することで、ハンドル２０はハンドル軸２８の周りで反時計回りに回転する。しかし、ある回転角に達すると、ハンドル２０に係合された第２連動リンク２６の下脚部が可動バー３０のストッパ片３６に当接して下向きに押圧する。この時、可動バー３２は固定接点５に溶着しているので、この下向きの押圧を受けても回転移動することができない。それゆえに、第２連動リンク２６は、下脚部が下向きに移動することができず、上脚部がガイド溝２７の図５中上縁に当接した状態で保持される。したがって、ハンドル２０が開極位置まで反時計回りに回転することができずに、操作摘み２２が閉極位置と開極位置との中間に位置した状態で保持される。この動作によって、使用者は可動接点３２と固定接点５との溶着を容易に知ることができる。

　尚、本実施形態の回路遮断器は、電磁釈放手段６２と熱動釈放手段６８の両方を備えているが、いずれか一方のみを備えていてもよい。また、各釈放手段の構成は上記の構成に限定されるものではない。また電源側端子組９０Ａや負荷側端子組９０Ｂや開閉機構６も上記の構成に限定されるものではなく、状況に応じて好適なものを用いれば良い。

Claims

　固定接点と可動接点とを備えた器体、
　上記器体に回動自在に支持されたハンドル、
　上記ハンドルの回動操作を上記可動接点の上記固定接点に対する開閉動作に変換する開閉機構、
　上記可動接点と上記固定接点との間に流れる異常電流を検出し、異常電流の検出時に上記開閉機構を動作させて上記可動接点を上記固定接点から強制的に開離させるトリップ手段、
　オフ表示部、オン表示部、トリップ表示部を有する表示部材、
　上記オフ表示部、上記オン表示部、上記トリップ表示部を選択的に露出させる表示窓
を備えた回路遮断機であって、
　上記開閉機構は、
　上記ハンドルの操作に伴って、上記可動接点を上記固定接点から離した状態に保持するオフ状態と、
　上記可動接点を上記固定接点に接触保持するオン状態と、
　上記トリップ手段に働きかけられて、上記可動接点を上記固定接点から強制的に離したトリップ状態
を有し、
　上記表示窓が上記オフ状態では上記オフ表示部を、上記オン状態では上記オン表示部を、上記トリップ状態では上記トリップ表示部を露出させるように、上記表示部材が上記開閉機構と連動するように構成されたことを特徴とする回路遮断機。