JPH0982201A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮断性能のばらつきが少なく、信頼性の高い
回路遮断器を提供することを目的とする。 【構成】 開閉機構部４の連結ピン２０を、ＯＮ→ＯＦ
Ｆ動作およびトリップ動作における、可動接点台９のオ
ーバーストロークを抑制するストッパとする。過大な電
流が流れた場合などにおいて可動接点台９がピン２３を
中心として回動する。この場合、所定角度以上の回動
は、可動接点台９の一端９ａが連結ピン２０に当たるこ
とで防がれる。 【効果】 遮断距離が一定に保たれるため、製品個体毎
の遮断性能面のバラつきを排除し遮断性能を安定化でき
る。部品に加わるストレスを減らすことができるため、
長寿命化，高信頼性化を期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開閉性能および遮断性
能の安定化を図った回路遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特開昭６１−１５１９
４５号公報の第３図に開示されている回路遮断器につい
て述べる。

【０００３】この回路遮断器は、大電流通過時（例え
ば、短絡時）には、電流の電磁反発力によって、可動接
点台８が時計回りに回転する構造となっている（図中、
一点鎖線で示されている）。可動接点台８のストッパ
は、可動接点台８に接合されているリード線２２とケー
ス４の当接によるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造の回路遮
断器では、遮断性能の点で問題があった。つまり、大電
流遮断時における可動接点台８の変位が、リード線２２
の固さに応じて異なってしまう。そのため、同一の製品
であっても個体毎の遮断性能にばらつきが大きかった。
なお、このようなリード線２２の固さの違いは、接合す
る銀ろうのろうの流れ方や加熱時間の違いに起因して生
じるものである。

【０００５】さらには回路遮断器のＯＮ→ＯＦＦ動作時
には、可動接点台８は、慣性によって、ＯＦＦの正規位
置よりもさらに時計方向に変位してしまう（オーバース
トローク）。上記従来技術では、このオーバーストロー
クによる性能劣化について考慮されていなかった。例え
ば、このオーバーストロークは接点の接触圧力を与える
接点バネにストレスを与えるため、接点バネの永久変形
を招く恐れがあった。また、このオーバーストロークは
リード線２２に大きな張力を与えるため、リード線の素
線切れを招いていた。そのため、耐久性能が著しく落ち
る場合があった。

【０００６】また、上述した従来の構造では、カバーを
オーバーストロークのストッパとして用いていた。とこ
ろが、製品の製造過程においてカバーが取付いていない
状態でハンドル３を操作することもある。この場合、可
動接点台９のオーバーストロークが生じ、接点バネ２
３，リード線２２に製造工程において既に多大なストレ
スを加えてしまうことになっていた。

【０００７】本発明は、遮断性能および開閉性能の安定
した信頼性の高い長寿命な回路遮断器を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものでその第１の態様としては、電
気回路の一部を構成する第１の接点と、位置および姿勢
を変更可能に構成された接点台と、上記接点台と連結さ
れ、上記接点台の位置および姿勢を変更させる作動機構
と、上記接点台に設置され、上記接点台の位置および姿
勢の変更に伴って、上記第１の接点と接触／離間可能に
構成された第２の接点と、を備え、上記接点台と上記作
動機構との連結は上記接点台が回動可能な状態でなされ
ており、且つ、上記接点台の該回動に伴って上記接点台
の一部が上記作動機構に当接するように構成されている
ことを特徴とする回路遮断器が提供される 本発明の第２の態様としては、電気回路の一部を構成す
る第１の接点と、位置および姿勢を変更可能に構成され
た接点台と、上記接点台と連結され、上記接点台の位置
および姿勢を変更させる作動機構と、上記接点台に設置
され、上記接点台の位置および姿勢の変更に伴って、上
記第１の接点と接触／離間可能に構成された第２の接点
と、上記接点台の位置および姿勢の変更可能範囲を制限
する制限手段と、を備え、上記制限手段による制限は、
上記接点台の一部が上記開閉機構に当接することで実現
されたものであることを特徴とする回路遮断器が提供さ
れる。

【０００９】上記第１および第２の態様においては、上
記第２の接点を外部の電気回路に繋ぐリード部と、少な
くとも、上記リード部および上記作動機構の一部を含む
ケースと、を備え、上記リード部は、上記接点台の一部
が上記作動機構に当接した状態において、上記ケースに
は接触しないことがこのましい。

【００１０】

【作用】作動機構は、接点台の位置および姿勢を変更さ
せる。これに伴って、第２の接点は、第１の接点と接触
／離間される。

【００１１】接点台の回動は、その一部が作動機構に当
接することで停止される。また、この当接状態におい
て、リード線は、ケースには接触しない。従って、接点
台が回動し過ぎて各部を傷めることはない。また、接点
台の回動可能範囲が厳密に規定されるため、第１の接点
と第２の接点とが離間している状態での、両接点間の距
離も動作の度ごとに変動することはない。従って、遮断
性能の信頼性が高まる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図１〜図８を用いて説
明する。

【００１３】この回路遮断器は、図１に示すとおり、ケ
ース１の固定接点台１４に設置された固定接点１１と、
可動接点１０とを、接触／離間させること回路を開閉す
る構成となっている。この接触／離間は、可動接点１０
の設置された略棒状の可動接点台９、可動フレーム１
５、開閉機構４等によってなされる。

【００１４】図２、図３に示すとおり、可動フレーム１
５と可動接点台９とは、ピン２４によって、互いが回動
可能な状態で連結されている。ピン２４には、両者間の
回動動作を制限するための接点バネ２３が設けられてい
る。さらに、両者間の回動範囲は、可動接点台９が後述
する連結ピン２０に当たることで制限されるようになっ
ている。該回動範囲の制限は、可動接点台９の過大なオ
ーバーストロークを防止する役割を果たす。一方、可動
フレーム１５は、ピン１６によって、回動可能な状態で
固定フレーム３６に取り付けられている。従って、可動
接点台９および可動フレーム１５に加わる力が、接点バ
ネ２３の付勢力に較べて十分小さい場合には、可動接点
台９と可動フレーム１５とは一体となって、ピン１６を
中心として回動する。この場合には、可動接点台９が、
ピン２４を中心として回動することはない。ピン２４を
中心とした可動接点台９の回動は、接点バネ２３の付勢
力を越える力が可動接点台９に加わった場合だけ生じ
る。

【００１５】これ以降、可動接点台９と可動フレーム１
５とが一体となって作動する場合には両者をまとめて、
“可動体（９、１５）”と略記する。

【００１６】可動フレーム１５は、連結ピン２０によっ
て、開閉機構４（より詳細には、後述のレバー下部材３
５）と連結されている。本実施例ではこの連結ピン２０
が、可動接点台９のオーバーストロークを抑制するスト
ッパを兼ねる構成となっている。

【００１７】可動接点１０と外部回路とは、リード線２
２によって接続される。このリード線２２と、ケース１
の内壁面との間には、十分な間隔を確保している。従っ
て、可動接点台９の回動に伴って、リード線２２がケー
ス１の内壁面に接することはない。

【００１８】ハンドル３は、回路を開（ＯＦＦ）／閉
（ ＯＮ ）させるために作業者が操作する部分である。
ハンドル３は、ハンドルレバー３３と一体に構成されて
いる。ハンドル３およびハンドルレバー３３は、固定フ
レーム３６の軸３６ａを中心として回動可能に構成され
ている。

【００１９】開閉機構４は、ハンドル３（ハンドルレバ
ー３３）の操作を、可動フレーム１５に伝えるものであ
る。本実施例における開閉機構４は、トグル機構を備え
た二節リンクであり、レバー上部材３４と、レバー下部
材３５と、連結ピン３２と、連結ピン２０と、ピン３７
と、フック３１と、ピン３８と、トリップ金具３９等か
らなる（図１乃至図３参照）。

【００２０】レバー下部材３５の一端は、連結ピン２０
を介して可動フレーム１５と互いに回動自在な状態で連
結されている。レバー下部材３５の他端とレバー上部材
３４の一端とは、連結ピン３２によって、互いに回動自
在な状態で連結されている。レバー上部材３４の他端
と、フック３１とは、ピン３７によって、互いに回動自
在な状態で連結されている。さらに、フック３１は、ピ
ン３８によって、回動自在な状態で固定フレーム３６に
係止されている。

【００２１】連結ピン３２には、開閉機構４の開閉力を
生み出している駆動バネ３０の一端が掛けられている。
駆動バネ３０の他端は、ハンドルレバー３３に掛けられ
ている。これにより駆動バネ３０が連結ピン３２を引く
向きは、ハンドルレバー３３の角度に応じて変化するよ
うになっている。

【００２２】ピン３８を中心とするフック３１の回動動
作は、通常は、リレー（図示せず）、連動板２５、爪４
０、トリップ金具３９等によって制限されている。該制
限はトリップ動作時にのみ解除される。該回動動作の制
限およびその解除の機構については、後ほど動作説明と
併せて述べることとする。

【００２３】上述した多数のピン等のうち、ピン１６お
よびピン３８は、ピン２４等と平行な状態で固定フレー
ム３６に取り付けられたものであり、その位置は変動し
ない。これ以外のピン２０，３２，３７は、固定フレー
ム３６に取り付けられておらず、レバー上部材３４等の
位置に応じて、移動するものである。

【００２４】上述した各部は、ハンドル３を除き、外殻
を構成するカバー２により覆われている。

【００２５】特許請求の範囲において言う“第１の接
点”とは、本実施例では固定接点１１に相当する。“第
２の接点”とは、可動接点１０に相当する。“接点台”
とは、可動接点台９に相当する。“作動機構”とは、可
動フレーム１５、連結ピン２０、ピン１６、レバー下部
材３５、連結ピン３２、レバー上部材３４、駆動バネ３
０、ピン３７、フック３１、ピン３８、ハンドルレバー
３３、ハンドル３等によって構成されるものである。
“作動機構”と“接点台”との“連結”とは、ピン２３
によってなされる可動接点台９と可動フレーム１５との
連結を指す。“リード部”とは、リード線２２に相当す
る。

【００２６】動作を説明する。

【００２７】まず、“ＯＦＦ”状態での様子を図４、図
５を用いて説明する。この状態では、駆動バネ３０が連
結ピン３２を（図面上における）略上方へ引っ張ってい
る。レバー下部材３５とレバー上部材３４とは、（該図
面上）逆“く”の字を描く状態となっている。可動体
（９、１５）は、ピン１６を中心として時計方向に回動
させられた状態（上側に引き上げられた状態）となって
おり、可動接点１０は固定接点１１から離間している。

【００２８】トリップ金具３９は、フック３１がピン３
８を中心として半時計方向に回動するのを阻止してい
る。従って、ピン３７の位置は移動しない。

【００２９】図４中、細い線で描いた可動接点台９が、
該ＯＦＦ状態での正常な位置である。

【００３０】次に、“ＯＦＦ”状態から“ＯＮ”状態へ
の移行動作を、図４、図５、図６、図７を用いて説明す
る。

【００３１】回路を閉じる（ＯＮ）するには、ＯＦＦ状
態において（図４、図５参照）ハンドル３を電源側（紙
面左方向）に移動させる。すると、開閉機構４が作動
し、可動体（９、１５）を、ピン１６を中心として半時
計方向に回動させる。その結果、可動接点１０が固定接
点１１に接触し、回路が閉じられる（ＯＮとなる）。以
下、この時の開閉機構４の動きをさらに詳細に述べる。
ハンドル３の操作に応じてハンドルレバー３３が半時計
方向に回動し、駆動バネ３０を左側へ倒してゆく。これ
に伴って、駆動バネ３０が連結ピン３２を引っ張る向き
が変化してゆく。つまり、当初（ＯＦＦ状態）駆動バネ
３０は連結ピン３２を略上方へ引っ張っていたものが、
徐々に連結ピン３２を左上方向へ引くようになってゆ
く。

【００３２】連結ピン３２を左方向に引っ張る力の大き
さがある値を越えると、レバー上部材３４およびレバー
下部材３５は、上述の逆“く”の字をまっすぐに伸ばす
ように作動する。つまり、連結ピン３２を介して伝えら
れた駆動バネ３０の力によって、レバー上部材３４はピ
ン３７を中心として時計回りに、一方、レバー下部材３
５は連結ピン２０を中心として半時計回りに回動され
る。

【００３３】駆動バネ３０は連結ピン３２を左上方向に
引っ張っているものの、連結ピン３２の動きはレバー上
部材３４およびレバー下部材３５に規制されている。そ
して、トリップ金具３９によってフック３１が固定され
ていることから、ピン３７の位置は変動しない。そのた
め、連結ピン３２は左下方向へ移動する。

【００３４】その結果、レバー下部材３５は、可動体
（９、１５）をピン１６を中心として反時計方向に回転
させて、可動接点１０を固定接点１１に当接させる。

【００３５】このＯＮ状態を、図６および図７に示し
た。定格電流付近の通電状態では、この図の状態を保っ
ている。なお、図６中、太い線で描いた可動接点台９
は、後述するトリップ動作時のものである。

【００３６】回路を遮断（ＯＦＦ）するには、ハンドル
３を負荷側方向（紙面右側方向）に移動させる。する
と、開閉機構４は、以上とは全く逆に動作することで、
回路をＯＮにする。

【００３７】次に、過大な電流が流れた場合に回路を遮
断する動作（トリップ動作）を図８を用いて説明する。

【００３８】固定接点台１４と可動接点台９との間に
は、電磁反発力が作用している。回路を流れている電流
の大きさが定格内であれば、該電磁反発力が接点バネ２
３の付勢力を越えることはない。つまり、可動接点台９
が、ピン２４を中心として半時計方向に回動することは
ない。

【００３９】ところが、短絡事故等により過大な電流が
流れた場合、この電磁反発力が接点バネ２３の付勢力を
越えるほどに大きくなる。すると、まず、可動接点台９
がピン２４を中心として時計回りに回動する。この回動
動作は、その一端９ａが連結ピン２０に当接することで
止められるため、オーバーストロークが過大になってし
まうことはない。連結ピン２０に当接している状態の可
動接点台９を、図６中、太線で描いた。

【００４０】なお、可動接点台９については、“ＯＦ
Ｆ”状態と“ＴＲＩＰ”状態とで同じ状態となってい
る。

【００４１】この後、リレーが作動する。すると、これ
に応じて開閉機構４が可動接点台９を引き上げる。以
下、この動きを詳細に述べる。

【００４２】リレーが作動すると、連動板２５は軸２５
ａを中心として時計方向に回転する。すると、ラッチ部
２５ｂにおける連動板２５と爪４０との係合がはずれ
る。爪４０は、軸４０ａを中心として時計方向に回転す
る。続いて、第２のラッチ部４０ｂにおける爪４０とト
リップ金具３９との係合がはずれ、トリップ金具３９は
ピン４１を中心として時計回りに回転する。さらに続い
て、トリップ金具３９とフック３１との係合がはずれ
る。その結果、フック３１は、ピン３８を中心として反
時計方向に回転する。この場合のフック３１を回動させ
る力は、レバー上部材３４およびレバー下部材３５を介
して加えられている、駆動バネ３０の引っ張り力と、接
点接触圧力とである。

【００４３】フック３１がこのように回動することで、
レバー上部材３４の上端（ピン３７）は上方へ引き上げ
られる。これに伴って、レバー下部材３５も引き上げら
れる。その結果、可動体（９、１５）は、時計方向に回
動され、可動接点１０と固定接点１１との間が開離す
る。ハンドル３およびハンドルレバー３３は、“ＯＮ”
状態よりも多少右側に回転した状態で、フック３１に当
接して止まっている。

【００４４】以上のようにして遮断器は“ＴＲＩＰ”状
態となり、事故電流の遮断が完了する。

【００４５】本実施例では、リード線２２とケース１と
の間には十分な間隔を確保しているため、トリップ動作
時にリード線２２がケース１に当たることはない。その
ため、可動接点台９の停止位置（角度位置）は、トリッ
プ動作を繰り返しても変動することはない。固定接点１
１と可動接点１０の接点間距離Ｌも一定に保たれる。接
点間距離Ｌは、回路遮断器の遮断性能に大きな影響を与
える。そのため、接点間距離Ｌの安定化は遮断性能の安
定化につながる。本実施例の構造によれば、製品の量産
化による製品のバラつきを無くすことが出来、遮断性能
の安定した製品を提供することが出来る。

【００４６】また、連結ピン２０がストッパとして機能
することで、可動接点台９のオーバーストロークも抑え
られる。従って、接点バネ２３およびリード線２２に過
大なストレスが加わることはない。さらに、製造工程に
おいてカバーを取り付けていない状態でハンドルを操作
してもオーバーストロークが生じることはない。

【００４７】連結ピン２０がストッパを兼ねている。従
って、本発明を適用するにあたって部品の種類が増える
ことはなく、製造コストの上昇はほとんどない。

【００４８】開閉機構４および可動接点台９、可動フレ
ーム１５の動作機構、連結機構は、上述したものに限定
されない。例えば、可動接点台９は、回動（位置および
姿勢の変更）ではなく、移動すること（位置の変更）、
あるいは、自転（姿勢の変更）で可動接点１０と固定接
点１１とを接触／離間させるようなものであってもよ
い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、遮
断性能および開閉性能の安定化を図ることができる。こ
れによりにより寿命が長く且つ信頼性の高い回路遮断器
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である回路遮断器の側面
透視図である。

【図２】要部の分解斜視図である。

【図３】要部のリンク関係を側面から見た状態を示す模
式図である。

【図４】ＯＦＦ状態を示す側面透視図である。

【図５】ＯＦＦ状態を示す要部模式図である。

【図６】ＯＮ状態を示す側面透視図である。

【図７】ＯＮ状態を示す要部模式図である。

【図８】トリップ状態を示す要部模式図である。

【符号の説明】

１…ケース，２…カバー，３…ハンドル，４…開閉機
構，９…可動接点台，１０…可動接点，１１…固定接
点，１４…固定接点台，１５…可動フレーム、１６…ピ
ン、２０…連結ピン、２２…リード線，２３…接点バ
ネ、２４…ピン、２５…連動板、２５ａ…軸、２５ｂ…
ラッチ部、３０…駆動バネ、３１…フック、３２…連結
ピン、３３…ハンドルレバー、３４…レバー上部材、３
５…レバー下部材、３６…固定フレーム、３６ａ…軸、
３７…ピン、３８…ピン、３９…トリップ金具、４０…
爪、４０ａ…軸、４０ｂ…ラッチ部、４１…ピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気回路の一部を構成する第１の接点と、 位置および姿勢を変更可能に構成された接点台と、 上記接点台と連結され、上記接点台の位置および姿勢を
   変更させる作動機構と、 上記接点台に設置され、上記接点台の位置および姿勢の
   変更に伴って、上記第１の接点と接触／離間可能に構成
   された第２の接点と、を備え、 上記接点台と上記作動機構との連結は上記接点台が回動
   可能な状態でなされており、且つ、上記接点台の回動に
   伴って上記接点台の一部が上記作動機構に当接するよう
   に構成されていること、 を特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】電気回路の一部を構成する第１の接点と、 位置および姿勢を変更可能に構成された接点台と、 上記接点台と連結され、上記接点台の位置および姿勢を
   変更させる作動機構と、 上記接点台に設置され、上記接点台の位置および姿勢の
   変更に伴って、上記第１の接点と接触／離間可能に構成
   された第２の接点と、 上記接点台の位置および姿勢の変更可能範囲を制限する
   制限手段と、を備え、 上記制限手段による制限は、上記接点台の一部が上記開
   閉機構に当接することで実現されたものであること、 を特徴とする回路遮断器。
3. 【請求項３】上記第２の接点を外部の電気回路に繋ぐリ
   ード部と、 少なくとも、上記リード部および上記作動機構の一部を
   含むケースと、を備え、 上記リード部は、上記接点台の一部が上記作動機構に当
   接した状態において、上記ケースには接触しないこと、 を特徴とする請求項１または２記載の回路遮断器。