(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路の電源または負荷に電気的に接続される固定接触子と、
前記電源または負荷に電気的に接続され、前記固定接触子との接触位置／分離位置に移動可能な可動接触子と、
前記可動接触子を支持するホルダーと、
前記可動接触子を移動させる動力を提供するためのもので、動力源として弾性力を提供するスプリングと、前記スプリングの弾性力を前記ホルダーを介して前記可動接触子に伝達するための手段として上部リンク及び下部リンクを有する回転可能なリンク手段と、からなる開閉機構と、
前記リンク手段と連動して該リンク手段に接続され、前記スプリングを弾性状態に維持させる位置、または、前記スプリングの弾性力が消耗される時、前記リンク手段の回転に連動して回転された位置、に移動可能なラッチと、
前記ラッチをロックまたは開放させるラッチホルダーと、
前記ラッチホルダーが前記ラッチを開放させた時、前記リンク手段に押力を提供するリンクプッシャー手段と、を備えて構成された回路遮断機において、
前記リンクプッシャー手段は、
前記ラッチの一部分と密着配置されて該ラッチの回転力を伝達される部分と、前記上部リンクに密着配置され、前記ラッチからの回転力により前記リンク手段に押力を提供する部分とから成ることを特徴とする回路遮断機。
【請求項２】
前記リンクプッシャー手段は、
前記ラッチの一面に密着配置されて該ラッチの回転力を受ける中央部と、該中央部の両方側から前記リンク手段に向かって突成され、少なくとも一方側は前記リンク手段に密着配置されて前記ラッチからの回転力により前記リンク手段に押力を提供する２個の突出部と、からなるリンクプッシャーと、
前記リンクプッシャーを回動可能に支持する回転軸と、
により構成されたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断機。
【請求項３】
前記ラッチと前記リンクプッシャー手段とは、回転力の伝達効率を高めるために、相互接触する面が“Ｖ”字状に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路遮断機。
【請求項４】
前記回転軸は、前記ラッチ及び前記リンクプッシャー手段を同時に動作させるために、それらラッチ及びリンクプッシャー手段を共通貫通して回動可能に支持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路遮断機。
【請求項５】
前記リンクプッシャー手段及び前記ラッチには、前記ラッチが軸方向に移動しないように制限する移動制限手段が追加包含されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路遮断機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路遮断機に係るもので、詳しくは、過負荷または過電流などの異常状態が発生した時、電気回路を開放させる回路遮断機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、回路遮断機とは、電気回路上に過負荷または過電流などの異常電流が通過する時、自動的に電気回路を遮断して線路や負荷機器を保護し得る電気保護機器であって、異常電流が発生すると、自動的に遮断動作を行なって回路を開放させる機能を行う。
そして、このような回路遮断機には、異常が発生した時、固定接触子から可動接触子を分離させて回路を開放させるトリップ装置が備えられ、該回路遮断機のトリップ装置について説明すると以下のようであった。
【０００３】
即ち、従来の回路遮断機のトリップ装置においては、図５に示したように、電気回路上に異常状態が発生すると、開閉機構１０により固定接触子２１から可動接触子２５を分離させるように構成されていた。
詳しくは、クロスバー１はサイドプレート５に回転可能に設置されて、電気回路の異常状態を感知する感知機構ユニット（未図示）から伝達される動力によって回転され、前記クロスバー１と平行に位置する可動軸７に回動可能に設置された前記可動接触子２５を前記固定接触子２１に接触させるか、または、前記固定接触子２１から離隔させる。
【０００４】
そして、前記開閉機構１０は、前記可動接触子２５と前記固定接触子２１との接触／分離位置へ移動させる動力を前記可動接触子２５に提供するための機構であって、ラッチ１１、上部リンク１３、下部リンク１５及びスプリング１６が相互に連結して構成されていた。
【０００５】
前記ラッチ１１は、前記クロスバー１に隣接設置されるラッチホルダー３により回転運動がロックまたは解放され、前記上部リンク１３は、前記ラッチ１１と一緒に揺動できるように連結ピン１２を介して前記ラッチ１１に連結され、前記下部リンク１５は、その両方端部がピンにより前記上部リンク１３及びホルダー８にそれぞれ連結されて、前記上部リンク１３の回動力を前記ホルダー８を介して前記可動接触子２５に伝達するように構成されていた。
【０００６】
ここで、前記ホルダー８は、前記下部リンク１５からの回動力を前記可動接触子２５に伝達すると同時に該可動接触子２５を支持するための手段であって、通常、回路遮断機は３相交流電流の各相電流を通電または遮断させるため、各相毎の前記可動接触子２５を回動可能に支持するために３個が設置され、それらホルダー８を同時に動作させるための可動軸７が一体形成されて前記各ホルダー８に共通接続されていた。
【０００７】
そして、前記サイドプレート５の外方側から前記ラッチ１１及び前記上部リンク１３の上部位置には、前記サイドプレート５の突起６に支持されて、前記ラッチ１１が反時計方向に回転する時の回転を制限するレバー１９が設けられ、前記上部リンク１３と前記下部リンク１５とが連結されるリンクピン１４と前記レバー１９間には、前記ラッチ１１が前記ラッチホルダー３から解放される時、前記可動接触子２５が前記固定接触子２１から分離される方向に回転するように前記リンクピン１４に弾性力を提供するスプリング１６が設置される。
【０００８】
また、前記上部リンク１３の裏側には前記サイドプレート５に固定された固定ピン１８により固定されるリンクストッパー１７が設けられて、該リンクストッパー１７は前記リンクピン１４を介して伝達される前記スプリング１６の弾性復原力により前記上部リンク１３が反時計方向に回転する時、該上部リンク１３の回転を制限する。
以下、このように構成された従来の回路遮断機のトリップ装置の動作に対し、図面を用いて説明する。
【０００９】
先ず、図５に示したように、回路遮断機がターンオンされた状態では、ラッチ１１がラッチホルダー３にロックされ、可動接触子２５は固定接触子２１に接触された状態である。
このような状態で電気回路上に異常状態、例えば、過電流状態が発生すると、それを感知した感知機構部から出力された動力によりクロスバー１が反時計方向（図５中）に回転し、このとき、前記ラッチホルダー３が時計方向に回転しながら前記ラッチ１１をロック状態から解放させる。
【００１０】
次いで、前記ラッチ１１及び上部リンク１３がスプリング１６の弾性復原力によって同時に反時計方向に回転し、このとき、前記上部リンク１３が死点を通過すると、下部リンク１５が時計方向への回転を開始する。
その結果、ピン及びホルダー８を介して前記下部リンク１５と接続された前記可動接触子２５が時計方向に回動して前記固定接触子２１から分離されて、回路遮断動作が終了されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の回路遮断機においては、リンクストッパー１７が固定ピン１８により固定されて動くことができず、単に上部リンクの回転を制限するだけであるため、回路遮断機の開極時間（感知機構部が異常を感知した時点から可動接触子２５が固定接触子２１から完全に分離される時点まで必要とされる時間）が長くなるという不都合な点があった。
【００１２】
通常、回路遮断機の性能としては開極時間が重要な要因とされ、従来の回路遮断機の場合は、上部リンク１３と下部リンク１５とがほぼ一直線状態（開極初期）から上部リンク１３が反時計方向に回動して折れた状態になるための過度点である死点を経過するまで約０．８ｍｓを必要とするため、全体開放時間の約２０％を占めるようになり、そのため全体開極時間が長くなるという不都合な点があった。
【００１３】
このように前記リンクストッパー１７は、開極初期に上部リンク１３の回動を制限するだけであるため、該上部リンク１３が死点を通過して瞬間回動するために必要な初期インパクトがなく、スプリングの弾性復原力だけで回動するようになり、よって、遮断機の開極時間が長くなって遮断機の性能がその分だけ低下するという不都合な点があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、開極時間を短縮し得る回路遮断機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る回路遮断機においては、電気回路の電源または負荷に電気的に接続される固定接触子と、前記電源または負荷に電気的に接続され、前記固定接触子との接触位置／分離位置に移動可能な可動接触子と、前記可動接触子を支持するホルダーと、前記可動接触子を移動させる動力を提供するためのもので、動力源として弾性力を提供するスプリングと、前記スプリングの弾性力を前記ホルダーを介して前記可動接触子に伝達するための手段として上部リンク及び下部リンクを有する回転可能なリンク手段と、からなる開閉機構と、前記リンク手段と連動して該リンク手段に接続され、前記スプリングを弾性状態に維持させる位置、または、前記スプリングの弾性力が消耗される時、前記リンク手段の回転に連動して回転された位置、に移動可能なラッチと；前記ラッチをロックまたは解放させるラッチホルダーと、前記ラッチホルダーが前記ラッチを解放させた時、前記リンク手段に押力を提供するリンクプッシャー手段と、を備えて構成された回路遮断機において、前記リンクプッシャー手段は、前記ラッチの一部分と密着配置されて該ラッチの回転力を伝達される部分と、前記上部リンクに密着配置され、前記ラッチからの回転力により前記リンク手段に押力を提供する部分とから構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
本発明に係る回路遮断機のトリップ装置においては、図１及び図２に示したように、電気回路上に異常状態が発生すると、サイドプレート５５に支持されたクロスバー５１が回転しながら開閉機構６０の動作により固定接触子７１から可動接触子７５を分離させるように構成されている。
【００１６】
そして、前記固定接触子７１及び前記可動接触子７５は電気回路の電源または負荷にそれぞれ接続され、それら接触子７１，７５の接触／分離によって電気回路が開放／閉鎖される。
ここで、前記可動接触子７５が電源に接続された場合は前記固定接触子７１は負荷に接続されるが、一方、前記可動接触子７５が負荷に接続された場合は前記固定接触子７１が電源に接続される。
【００１７】
各構成要素について詳しく説明すると、先ず、前記可動接触子７５はホルダー５８により支持されるが、通常、３相の交流用回路遮断機の場合、各相毎に前記ホルダー５８が１個ずつ設置される。それらホルダー５８には前記可動接触子７５の一部分を受容及び支持するための溝が形成されて、ピンのような固定手段により前記可動接触子７５を固定及び支持しているため、前記ホルダー５８と前記可動接触子７５とは同時に動作される。
【００１８】
前記開閉機構６０は、両サイドプレート５５間に設置され、動力源としてスプリング弾性力を提供するスプリング６６と、該スプリング６６の弾性力を前記ホルダー５８を介して前記可動接触子７５に伝達するための上部リンク６３及び下部リンク６５からなる回転可能なリンク手段と、により構成されている。
【００１９】
ラッチ６１は前記クロスバー５１に近接して設置されたラッチホルダー５３により回転運動がロックまたは解放され、前記上部リンク６３は前記ラッチ６１と同時に動くように連結ピン６２を介して前記ラッチ６１に連結される。
前記ラッチホルダー５３は、回路遮断機がターンオン状態であるとき、前記固定接触子７１と前記可動接触子７５とが接触するように前記ラッチ６１をロックし、前記クロスバー５１は電気回路の異常状態を感知する感知機構ユニット（未図示）から伝達された動力により回動しながら前記ラッチホルダー５３を動かせて前記ラッチホルダー５３から前記ラッチ６１を解放させる。
【００２０】
前記下部リンク６５は、その両方端部がピンにより前記ホルダー５８及び前記上部リンク６３にそれぞれ連結されて、前記ラッチ６１の動きによって同時に移動しながら前記可動接触子７５と前記固定接触子７１との接触／離隔時に回動力を前記ホルダー５８を介して前記可動接触子７５に伝達する。
前記ホルダー５８は、従来技術同様に、前記下部リンク６５からの回動力を前記可動接触子７５に伝達すると同時に、該可動接触子７５を支持するための手段である。
【００２１】
前記ラッチ６１及び上部リンク６３の上部側には、前記サイドプレート５５の突起５６により支持されて、前記ラッチ６１が反時計方向に回転する時の回転を制限するレバー６９が設置される。
前記上部リンク６３と前記下部リンク６５とはリンクピン６４により相互連結され、前記ラッチ６１が前記ラッチホルダー５３から解放される時、前記可動接触子７５が前記固定接触子７１から分離される方向に移動するように動力を提供するスプリング６６の両方端が前記リンクピン６４及び前記レバー６９にそれぞれ固定設置される。
【００２２】
特に、前記サイドプレート５５には、前記ラッチ６１の裏側面に密着して、該ラッチ６１と同時に回転しながら前記上部リンク６３を前記ラッチ６１の回転方向である反時計方向に押すリンクプッシャー手段８０が設けられ、該リンクプッシャー手段８０は、リンクプッシャー８１と回転軸８５とにより構成され、前記リンクプッシャー８１は、図３に示したように、前記ラッチ６１の一面に密着配置されて該ラッチ６１の回転力を伝達される中央部８２と、該中央部８２の両方側から前記リンク手段に向かって突出され、前記ラッチ６１からの回転力により前記リンク手段に押力を提供するための２個の突出部８３，８４と、により構成されている。
なお、前記回転軸８５は、前記リンクプッシャー８１を回動可能に支持する。
【００２３】
ここで、前記リンクプッシャー８１及びラッチ６１に対し、図３及び図４（ａ）（ｂ）に基づいて詳しく説明すると次のようである。
前記中央部８２の下方側には、位置感知センサーのような感知手段と協調動作して回路遮断機の状態、即ち、前記可動接触子７５の位置を感知する手段として利用可能な傾斜延長部８２ａが形成され、前記各突出部８３，８４の側面には、前記回転軸８５が通過するように軸ホール８３ａ，８４ａがそれぞれ穿孔形成され、また、前記各突出部８３，８４中一方側の突出部８３には前記上部リンク６３の側面に密着される密着面８３ｂが形成される。
【００２４】
一方、図３及び図４（ｂ）に示したように、前記ラッチ６１と前記リンクプッシャー８１とが相互接触する面（６１ｃ，６１ｃ′）（８２，８２ａ）は“Ｖ”字状に形成されて、前記ラッチ６１の動きを前記リンクプッシャー８１に円滑に伝達し得るように構成されている。
また、図４に示したように、前記ラッチ６１は前記上部リンク６３が連結される固定ホール６１ｂを中心に前方の先端部６１ａが前記ラッチホルダー５３に拘束または解除されるように形成され、裏側には前記リンクプッシャー８１に密着されるように密着面６１ｃ，６１ｃ′が形成される。
【００２５】
特に、前記ラッチ６１は、前記回転軸８５に結合されて前記リンクプッシャー８１と一緒に回転できるように構成され、詳しくは、前記回転軸８５は、前記ラッチ６１と前記リンクプッシャー８１とを同時に動作させるために、それらラッチ６１及びリンクプッシャー８１を共通貫通している。
【００２６】
従って、図４に示したように、前記ラッチ６１は、前記回転軸８５が貫通されるホール６１ｅが穿孔形成された軸受部６１ｄと、前記ラッチホルダー５３にロックまたは解放される先端部６１ａと、が包含され、前記軸受部６１ｄは、“Ｕ”字状に形成され、前記リンクプッシャー８１の突出部８３は前記“Ｕ”字状の両壁間に位置され、前記回転軸８５は前記軸受部６１ｄのホール６１ｅを貫通して前記ラッチ６１を回転可能に支持する。
【００２７】
ここで、前記軸受部６１ｄには、前記リンクプッシャー８１と前記サイドプレート５５間で前記ラッチ６１の軸方向の移動を制限する係止部６１ｆが形成される。
即ち、前記ラッチ６１は、前記軸受部６１ｄの一方側面が前記サイドプレート５５の内面に接触した状態で前記係止部６１ｆが前記リンクプッシャー８１の突条８２ｂに係止されて軸方向の移動が制限される。
【００２８】
以下、このように構成される本発明に係る回路遮断機の作用及び効果について説明する。
先ず、回路遮断機がターンオン状態である場合、ラッチ６１はラッチホルダー５３にロックされると共に、可動接触子７５は固定接触子７１に接触され、この時、前記ラッチ６１及び上部リンク６３は、前記リンクプッシャー８１の中央部８２及び密着面８３ｂにそれぞれ密着される。
【００２９】
このような状態で電気回路に異常状態が発生すると、クロスバー５１が反時計方向に回転しながら前記ラッチホルダー５３を時計方向に回転させるため、該ラッチホルダー５３にロックされてあった前記ラッチ６１がロック状態から解放されると同時に、スプリング６６の弾性復原力により前記上部リンク６３が反時計方向に回動され、このとき、前記上部リンク６３に連結ピン６２により連結された前記ラッチ６１も回転軸８５を回転中心として反時計方向に回転される。
【００３０】
ここで、前記ラッチ６１の裏側の密着面６１ｃが前記リンクプッシャー８１の中央部８２及び傾斜延長部８２ａと密着されているため、前記リンクプッシャー８１は前記回転軸８５を中心として前記ラッチ６１の回転方向と同様に反時計方向に回転する。
次いで、このように前記リンクプッシャー８１が回転されると、該リンクプッシャー８１の密着面８３ｂに接続された前記上部リンク６３が強制的に押力を受けるため、ほぼ直立状態であった前記上部リンク６３は前記リンクプッシャー８１により瞬間的に押されて死点を越えて反時計方向に回転する。
【００３１】
次いで、前記上部リンク６３が反時計方向に回転されると、前記下部リンク６５もリンクピン６４を中心に時計方向に同時に回転しながら前記ホルダー５８及び可動軸５７を時計方向に回転させ、よって、前記可動接触子７５が時計方向に回動しながら前記固定接触子７１から分離されて、回路遮断動作が終了するようになっている。
【００３２】
従って、本発明に係る回路遮断機においては、電気回路上に異常状態が発生した時、スプリングの弾性力だけで上部リンクが移動する従来の回路遮断機とは異なって、リンクプッシャー８１が上部リンク６３に強制的な押力を与えて迅速に回転させるため、遮断機の開極時間を短縮し得るという効果がある。
【００３３】
即ち、従来の技術では感知機構ユニットが異常状態を感知した時点から固定接触子から可動接触子が分離されるまで約４ｍｓ前後の時間が掛かり、その内、上部リンクが死点を越える前の死点維持期間が約０．８ｍｓほどであるが、本発明に係る回路遮断機を用いると、リンクプッシャー８１が直ちに上部リンク６３を押すため、従来の死点維持期間（０．８ｍｓ）を必要とせず、よって、回路遮断機の開極時間を短縮し得るという効果がある。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る回路遮断機においては、トリップ作動時に固定接点から可動接点が離隔される開極時間を短縮して、回路に異常状態が発生した時の回路遮断性能を向上し、よって、高遮断容量を有する回路遮断機を設計し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回路遮断機のトリップ装置を示した側面図である。
【図２】本発明に係る回路遮断機のトリップ装置を示した斜視図である。
【図３】図１のリンクプッシャーを示した斜視図である。
【図４】図１のラッチを示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】従来回路遮断機のトリップ装置を示した側面図である。
【符号の説明】
５１…クロスバー
５３…ラッチホルダー
５５…サイドプレート
５７…可動軸
５８…ホルダー
６０…リンク手段
６１…ラッチ
６１ｄ…軸受部
６１ｆ…係止部
６１ｅ…ホール
６３…上部リンク
６５…下部リンク
６６…スプリング
６９…レバー
７１…固定接触子
７５…可動接触子
８０…リンクプッシャー手段
８１…リンクプッシャー
８２…中央部
８３，８４…突出部
８５…回転軸
【図１】
0003600550.tif 000002
【図２】
0003600550.tif 000003
【図３】
0003600550.tif 000004
【図４】
0003600550.tif 000005
【図５】
0003600550.tif 000006