(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短絡電流が流れたときに電磁石部によるトリップ動作を行う回路遮断器に収容され、前記電磁石部によるトリップ動作が行われたことを表示するマグトリップ表示装置であって、
上部に開口を有するケースと、
上部に前記開口内に配置される表示部が設けられ、前記ケース内で横方向に横初期位置と横動作位置とに変位可能に支持されたインディケータと、
前記ケース内に横方向に伸縮可能に配置されると共に前記ケースとインディケータとの間に圧縮状態で挟持され、前記インディケータ及び表示部を前記横初期位置から横動作位置に変位させるように押圧するコイルバネと、
前記ケース内で縦方向に縦初期位置と縦動作位置とに変位可能に支持され、前記縦初期位置にあるとき前記インディケータを前記横初期位置に係止し、前記縦動作位置に変位するとき前記係止を解いて前記インディケータ及び表示部を前記横動作位置に変位させると共にバネ押圧部によって押圧することにより前記コイルバネを上方へ湾曲させるラッチと、
を備え、
前記ラッチは、前記回路遮断器が前記トリップ動作を行うと、前記回路遮断器により押し上げられて前記縦初期位置から前記縦動作位置に変位し、
前記トリップ動作によって前記ラッチに加わった力が無くなると、前記ラッチは前記縦動作位置において上方へ湾曲した前記コイルバネの、元に戻ろうとする力により前記縦初期位置に戻ることを特徴とするマグトリップ表示装置。
【請求項２】
前記コイルバネは、前記コイルバネの中央部を下側から押圧する前記ラッチのバネ押圧部と、前記ケースに当接する前記コイルバネの一端を上側で拘束するリブと、前記インディケータに当接する前記コイルバネの他端を上側で拘束するリブと、の三点のみで拘束されることを特徴とする請求項１に記載のマグトリップ表示装置。
【請求項３】
前記ケースの開口には、該ケースの側壁から立ち上がる横方向のレール状のガイドが設けられ、該ガイドは、前記ケースの内部が見えないようにすることを特徴とする請求項１に記載のマグトリップ表示装置。
【請求項４】
短絡電流が流れたときに電磁石部によるトリップ動作を行う回路遮断器に収容され、前記電磁石部によるトリップ動作が行われたことを表示するマグトリップ表示装置であって、
上部に開口を有するケースと、
上部に前記開口内に配置される表示部が設けられ、前記ケース内で横方向に横初期位置と横動作位置とに変位可能に支持されたインディケータと、
前記ケースとインディケータとの間に圧縮状態で挟持され、前記インディケータ及び表示部を前記横初期位置から横動作位置に変位させるように押圧するコイルバネと、
前記ケース内で縦方向に縦初期位置と縦動作位置とに変位可能に支持され、前記縦初期位置にあるとき前記インディケータを前記横初期位置に係止し、前記縦動作位置に変位するとき前記係止を解いて前記インディケータ及び表示部を前記横動作位置に変位させると共に前記コイルバネを上方へ湾曲させるラッチと、
を備え、
前記コイルバネは、前記コイルバネの中央部を下側から押圧する前記ラッチのバネ押圧部と、前記ケースに当接する前記コイルバネの一端を上側で拘束するリブと、前記インディケータに当接する前記コイルバネの他端を上側で拘束するリブと、の三点のみで拘束されることを特徴とするマグトリップ表示装置。
【請求項５】
請求項１または４に記載のマグトリップ表示装置を収容するマグトリップ表示装置収容部を有する筐体と、
前記マグトリップ表示装置収容部に収容された請求項１に記載のマグトリップ表示装置と、
前記マグトリップ表示装置収容部を覆うサイドカバーと、
前記サイドカバーに設けられ、前記表示部が横動作位置に変位したとき該表示部を視認可能な表示窓と、
前記マグトリップ表示装置収容部に収容された前記マグトリップ表示装置の前記ラッチを、前記縦初期位置から縦動作位置に変位させる電磁石部及び機構部と、
を備えることを特徴とする回路遮断器。
【請求項６】
前記マグトリップ表示装置収容部には、傾斜面を有する凸部が形成され、前記マグトリップ表示装置のインディケータが横動作位置にある状態で前記マグトリップ表示装置収容部に挿入されると、前記凸部の傾斜面が前記インディケータの下部の傾斜面に当接して横方向に押圧され、前記インディケータが横初期位置にセットされることを特徴とする請求項５に記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグトリップ表示装置及び回路遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路遮断器は、電路に過負荷電流や短絡電流が流れた場合に回路を遮断する機能を有している。過負荷電流が流れた時は、各極に配置されたバイメタル及びバイメタルの動きを機構部に伝えるサーマル連動部によってトリップ動作が行われる。一方、短絡電流が流れたときは、各極に配置された電磁石部及びその動きを機構部に伝えるマグバーが、バイメタル及びサーマル連動部よりも早く作動してトリップ動作が行われる。すなわち、過負荷電流か、短絡電流か、いずれが原因かによってトリップ動作の内容が異なる。
【０００３】
そのため、短絡電流に起因してトリップ動作が行われたことを外部から判断できるようにするために、電磁石部によるトリップ動作（マグトリップ動作）が行われたことを表示する装置としてのマグトリップ表示装置を回路遮断器に設ける場合がある。
【０００４】
従来、短絡電流が流れた時に電磁石部によるトリップ動作を行う回路遮断器に収容され、前記電磁石部によるトリップ動作が行われたことを表示するマグトリップ表示装置であって、表示窓を有する筐体と、長手方向の中央で屈曲し、屈曲部で前記筐体に軸支され、前記電磁石部の動きが伝達されるアクチュエータと、前記アクチュエータに収容され、一端が前記筐体に、他端が前記アクチュエータに固定されて前記アクチュエータを付勢するバネと、を備え、前記アクチュエータは、常態では、該アクチュエータの他端が前記表示窓を介して前記筐体の外から目視不能な初期状態となるように前記バネによって付勢され、前記回路遮断器が前記電磁石部によるトリップ動作を行う際に該電磁石部の動きが伝達されることにより、前記アクチュエータの他端が前記表示窓を介して前記筐体の外から目視可能な作動状態となるマグトリップ表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１３２５９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の技術では、動作状態のアクチュエータを初期状態に戻すリセットピンとアクチュエータがあり、回路遮断器がトリップするとリセットピンがアクチュエータから離れる方向に移動する構造となっている。さらに、アクチュエータを直接押して初期状態から動作状態に移行させる部品の速度は、電流の大きさと相関がある。そのため、高電流遮断では、リセットピンが移動するよりも早くアクチュエータがアクチュエータを押す部品によって押され、アクチュエータをリセットピンとアクチュエータを押す部品とで挟みこみ、さらにアクチュエータを押す部品がアクチュエータを押すことにより、アクチュエータやアクチュエータを押す部品が破損する、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電流遮断時の内部圧力の変化や高電流遮断時にも、アクチュエータやアクチュエータを押す部品が破損することのない、信頼性の高いマグトリップ表示装置及び回路遮断器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、短絡電流が流れたときに電磁石部によるトリップ動作を行う回路遮断器に収容され、前記電磁石部によるトリップ動作が行われたことを表示するマグトリップ表示装置であって、上部に開口を有するケースと、上部に前記開口内に配置される表示部が設けられ、前記ケース内で横方向に横初期位置と横動作位置とに変位可能に支持されたインディケータと、前記ケースとインディケータとの間に圧縮状態で挟持され、前記インディケータ及び表示部を前記横初期位置から横動作位置に変位させるように押圧するコイルバネと、前記ケース内で縦方向に縦初期位置と縦動作位置とに変位可能に支持され、前記縦初期位置にあるとき前記インディケータを前記横初期位置に係止し、前記縦動作位置に変位するとき前記係止を解いて前記インディケータ及び表示部を前記横動作位置に変位させると共に前記コイルバネを上方へ湾曲させるラッチと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、電流遮断時の内部圧力の変化や高電流遮断時にも、アクチュエータやアクチュエータを押す部品が破損することのない、信頼性の高いマグトリップ表示装置及び回路遮断器が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係るマグトリップ表示装置の実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１のマグトリップ表示装置の縦断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１のマグトリップ表示装置のトリップ中を示す縦断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１のマグトリップ表示装置のトリップ後を示す縦断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１のマグトリップ表示装置を回路遮断器に組込んだ状態を示す上面図である。
【図６】図６は、実施の形態１のマグトリップ表示装置を組込んだ回路遮断器の縦断面図である。
【図７】図７は、回路遮断器及びマグトリップ表示装置がトリップした状態を示す縦断面図である。
【図８】図８は、回路遮断器の電磁石部が元に戻り、マグトリップ表示装置はトリップした状態を示す縦断面図である。
【図９】図９は、マグトリップ表示装置をリセットする動作を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は、マグトリップ表示装置を組込んだ回路遮断器の部分縦断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２のマグトリップ表示装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかるマグトリップ表示装置及び回路遮断器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明に係るマグトリップ表示装置の実施の形態１を示す斜視図であり、図２は、実施の形態１のマグトリップ表示装置の縦断面図である。図１及び図２に示すように、実施の形態１のマグトリップ表示装置１０は、インディケータ１と、インディケータ１を収容するケース２と、インディケータ１をケース２内で係止するラッチ３と、インディケータ１をケース２内で横方向に変位させるコイルバネ４と、を備えている。
【００１３】
インディケータ１は、ケース２に設けられたガイド２１ａ，２１ｂに、横方向に横初期位置と横動作位置とに変位可能に支持されている。ラッチ３は、ケース２内で、縦方向に縦初期位置と縦動作位置とに変位可能に支持されている。ラッチ３の爪３１は、ラッチ３が縦初期位置にあるとき、インディケータ１の係止部１１に当接し、インディケータ１を横初期位置に係止している。
【００１４】
コイルバネ４は、ケース２内で横方向に伸縮可能に配置され、常態よりも圧縮された状態で、一端はインディケータ１に、他端はケース２に当接し、ケース２とインディケータ１との間に挟持されている。コイルバネ４の一端はインディケータ１に設けられたリブ１２ａ、１２ｂに保持され、他端はケース２に設けられたリブ２２ａ，２２ｂに保持されている。また、コイルバネ４の中央部は、ラッチ３のバネ押圧部３２に接触している。
【００１５】
ケース２の上部には開口２３が形成され、開口２３の奥にはケース２の側壁から立ち上がる横方向のレール状のガイド２４が設けられている。ガイド２４は、開口２３を通してケース２の内部が見えないようにするとともに、異物が内部に侵入するのを防止する。インディケータ１の上部に設けられ開口２３内に配置された表示部１３には、横方向の溝（図示せず）が形成されていて、この溝にケース２のガイド２４が嵌合される。表示部１３は、マグトリップ表示装置１０の上部の開口２３から視認することができる。
【００１６】
次に、マグトリップ表示装置１０の動作について説明する。図３は、実施の形態１のマグトリップ表示装置のトリップ中を示す縦断面図であり、図４は、実施の形態１のマグトリップ表示装置のトリップ後を示す縦断面図である。
【００１７】
図２に示すように、マグトリップ表示装置１０の内部には、コイルバネ４が圧縮された状態で組込まれていて、インディケータ１には右方向（横方向）の力が働いているが、インディケータ１は、縦初期位置にあるラッチ３の爪３１により横初期位置に係止されていて、右方向に動くことはない。以下、この状態を「初期状態」という。
【００１８】
初期状態のマグトリップ表示装置１０において、図３に示すように、ラッチ３が矢印Ａ方向（上方向）の力を受けて上方の縦動作位置へ変位すると、ラッチ３の爪３１によるインディケータ１の係止部１１の係止が解かれ、インディケータ１は、矢印Ｂ方向（右方向）に動き横動作位置に変位する。このとき、ラッチ３のバネ押圧部３２に押圧されて、コイルバネ４は、上方へ湾曲する。
【００１９】
その後、ラッチ３に加わった力が無くなると、図４に示すように、ラッチ３のバネ押圧部３２に押圧されて上方へ湾曲したコイルバネ４の、元に戻ろうとする力により、ラッチ３は縦初期位置に戻る。以下、この状態を「動作状態」という。実施の形態１のマグトリップ表示装置１０は、インディケータ１及びラッチ３の二つの部材の動作を、一つのコイルバネ４で制御することができるので、マグトリップ表示装置１０の部品点数の削減及び小型化が可能となる。
【００２０】
後述する回路遮断器５０（図５参照）は、短絡電流を遮断したとき、接点間でアークが発生し、遮断器内部が高温となり、内部圧力が増加し、回路遮断器内部の空気が外部に排出される。動作状態のマグトリップ表示装置１０において、この排出時の空気の流れにより、インディケータ１を横初期位置に戻す方向の力が働いても、コイルバネ４は常態よりも圧縮されていて、インディケータ１には、右方向に力が働いているため、インディケータ１が横初期位置に戻ることはない。
【００２１】
図５は、実施の形態１のマグトリップ表示装置を回路遮断器に組込んだ状態を示す上面図である。図５に示すように、回路遮断器５０の筐体５１には、開閉可能なサイドカバー５２ａがハンドル６５に隣接して配置されていて、サイドカバー５２ａを開くとマグトリップ表示装置１０を収容するスペースであるマグトリップ表示装置収容部５２ｂが現れる。
【００２２】
マグトリップ表示装置１０をマグトリップ表示装置収容部５２ｂに挿入し、マグトリップ表示装置１０のケース２の爪２５を、回路遮断器５０の筐体５１に係合させ、マグトリップ表示装置１０が回路遮断器５０から脱落しないようにする。サイドカバー５２ａは、マグトリップ表示装置１０をマグトリップ表示装置収容部５２ｂに収容した状態で閉じることができる。マグトリップ表示装置１０が初期状態にあるときは、ケース２のガイド２４が見え、動作状態にあるときは、横動作位置に変位したインディケータ１の表示部１３が見える位置に表示窓５３が設けられている。
【００２３】
なお、インディケータ１の色とケース２の色との色差を大きくすれば、マグトリップ表示装置１０が動作状態にあるか否かの識別が容易となる。マグトリップ表示装置１０は、回路遮断器５０の内部付属品であり、マグトリップ表示機能が不要な場合は、容易に回路遮断器５０から取り外すことができる。また、マグトリップ表示装置１０は、マグトリップ表示装置収容部５２ｂに収容されるので、回路遮断器５０の幅寸法を変えることなくマグトリップ表示機能を付加することができる。
【００２４】
図６は、実施の形態１のマグトリップ表示装置を組込んだ回路遮断器の縦断面図であり、図７は、回路遮断器及びマグトリップ表示装置がトリップした状態を示す縦断面図であり、図８は、回路遮断器の電磁石部が元に戻り、マグトリップ表示装置はトリップした状態を示す縦断面図であり、図９は、マグトリップ表示装置をリセットする動作を示す縦断面図である。図６〜図９では、動作の理解を容易にするために、マグトリップ表示動作に関係する部材のみを示している。
【００２５】
マグトリップ表示装置収容部５２ｂには、回路遮断器５０に設けられたリセットピン６６が突出しており、リセットピン６６は、インディケータ１の係止部１１に当接している。リセットピン６６は、過負荷電流や短絡電流等の原因にかかわらず回路遮断器５０がトリップすると、長孔６７に沿って移動する構造となっている。
【００２６】
図６に示す回路遮断器５０がＯＮ状態において短絡電流が電路に流れると、図７に示すように、電磁石部６１のプランジャ６２が、電磁力によって矢印Ｃ方向に吸引され、レバー６３が矢印Ｄ，Ｅ方向に回動して、マグバー６４を矢印Ｆ方向に回動させる。これにより、回路遮断器５０はマグトリップし、ハンドル６５の取っ手が矢印Ｇ方向に回転して、ＯＮ／ＯＦＦの中央位置にくる。ハンドル６５の位置により、回路遮断器５０がトリップしていることを外部から確認することができる。レバー６３及びマグバー６４は、機構部を構成している。
【００２７】
回路遮断器５０がトリップすると、マグバー６４が矢印Ｆ方向に回動し、マグトリップ表示装置１０のラッチ３が押し上げられて縦初期位置から縦動作位置に変位し、ラッチ３の爪３１がインディケータ１の係止部１１から外れ、係止を解く。また、インディケータ１の係止部１１に当接しているリセットピン６６が矢印Ｈ方向に移動するため、インディケータ１は、コイルバネ４の伸長力によって矢印Ｂ方向に移動し、マグトリップ表示装置１０は、動作状態となる。
【００２８】
回路遮断器５０がトリップすると、電流が遮断されるため、電磁石部６１に電流が流れなくなって電磁力が無くなり、レバー６３に係合している図示しないバネにより、プランジャ６２及びレバー６３は、初期位置（図６に示す位置）に戻る。また、マグバー６４にも図示しないバネが係合していて、レバー６３が初期位置に戻ると、マグバー６４も初期位置に戻り、上方へ湾曲したコイルバネ４が直線状に復帰しようとする力により、バネ押圧部３２が下方へ押圧され、ラッチ３も縦初期位置に戻る。
【００２９】
短絡遮断時、マグバー６４は、直接インディケータ１を押さず、ラッチ３を介してインディケータ１を操作するので、高電流遮断時のようにマグバー６４の動きが速くなっても、インディケータ１をマグバー６４とリセットピン６６とで挟み込むことがない。そのため、マグバー６４やインディケータ１が破損することなく、マグトリップ表示装置１０を動作状態にすることができる。
【００３０】
回路遮断器５０がマグトリップしている状態において、図９に示すように、ハンドル６５を矢印Ｉ方向に回動させると、リセットピン６６が長孔６７に沿って矢印Ｊ方向に回動し、マグトリップ表示装置１０のインディケータ１を左方向に押す。インディケータ１が押されると、リセットピン６６がラッチ３に当接するが、ラッチ３の当接面３３（図２参照）が傾斜面になっているため、ラッチ３が押し上げられ、図９に示すように、リセットピン６６によりインディケータ１は横初期位置に戻る。
【００３１】
また、回路遮断器５０がＯＮ状態において、過負荷電流が流れサーマルトリップすると、インディケータ１に当接していたリセットピン６６が、図７に示す矢印Ｈ方向に移動する。このとき、マグバー６４は回転しないか、又は、ラッチ３の爪３１とインディケータ１の係止部１１の係合が外れない程度までしか回転しない。そのため、マグトリップ表示装置１０は初期状態のままであり、過負荷電流又は短絡電流のどちらが原因で回路遮断器５０がトリップしたのか判別することができる。
【００３２】
図１０は、マグトリップ表示装置を組込んだ回路遮断器の部分縦断面図である。マグトリップ表示装置収容部５２ｂには、傾斜面５４ａを有する凸部５４が形成されている。凸部５４の傾斜面５４ａは、マグトリップ表示装置１０が動作状態でインディケータ１が横動作位置にある状態でマグトリップ表示装置収容部５２ｂに挿入されると、インディケータ１の下部の傾斜面１４に当接してインディケータ１を横方向に押圧し、インディケータ１は、初期状態になる方向（図１０に示す矢印Ｋ方向)に移動する。さらに、マグトリップ表示装置１０を奥の方に挿入すると、リセットピン６６がインディケータ１の下端の傾斜面１４に当接してさらに矢印Ｋ方向に押圧し、インディケータ１は横初期位置にセットされる。
【００３３】
マグトリップ表示装置１０は、初期状態で回路遮断器５０に収容されることが望ましいが、実施の形態１の回路遮断器５０によれば、マグトリップ表示装置１０を、誤って動作状態（インディケータ１が横動作位置にある状態）で回路遮断器５０に収容しようとしても、強制的に初期状態（インディケータ１が横初期位置にある状態）にセットされて回路遮断器５０に収容される。そのため、マグトリップ動作が発生していないにもかかわらずマグトリップ表示装置１０が動作状態となっていることを防止することができる。
【００３４】
実施の形態１のマグトリップ表示装置１０は、ケース２、インディケータ１、ラッチ３及びコイルバネ４の、四つの主要部品で構成されるので、構造が単純である。また、回路遮断器５０の内部のマグトリップ表示装置収容部５２ｂに収容されるので、回路遮断器５０の外形を大きくすることはない。さらに、マグトリップ表示機能が不要な場合には、回路遮断器５０からマグトリップ表示装置１０を取り外すことができる。
【００３５】
実施の形態２．
図１１は、実施の形態２のマグトリップ表示装置の縦断面図である。図１１に示すように、実施の形態２のマグトリップ表示装置２１０では、コイルバネ４は、コイルバネ４の中央部を下側から押圧するラッチ３のバネ押圧部３２と、コイルバネ４の一端を上側で拘束するインディケータ１のリブ１２ａと、コイルバネ４の他端を上側で拘束するケース２のリブ２２ａと、の三点のみにより拘束されている。そのため、ラッチ３が押し上げられたときに、コイルバネ４の両端部が下側に変位し、コイルバネ４が全体的に湾曲するため、実施の形態１のマグトリップ表示装置１０のように、インディケータ１のリブ１２ａ，１２ｂ及びケース２のリブ２２ａ，２２ｂでコイルバネ４の両端部が拘束されて、コイルバネ４の湾曲範囲が狭いものよりも、ラッチ３を元の位置に戻す力が弱くなる。そのため、マグトリップ表示装置２１０から回路遮断器５０の機構部へ力があまり加わらなくなり、回路遮断器５０の遮断への影響が少ない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかるマグトリップ表示装置及び回路遮断器は、構造が単純であり、回路遮断器の設置スペースを拡大することがなく、かつ、遮断時の内部圧力の変化や高電流遮断時に対しても表示の信頼性が高いマグトリップ表示機能を持たせることができる点で有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１  インディケータ、１１  係止部、１２ａ，１２ｂ  リブ、１３  表示部、１４  傾斜面、２  ケース、２１ａ，２１ｂ  ガイド、２２ａ，２２ｂ  リブ、２３  開口、２４  ガイド、２５  爪、３  ラッチ、３１  爪、３２  バネ押圧部、３３  当接面、４  コイルバネ、１０，２１０  マグトリップ表示装置、５０  回路遮断器、５１  筐体、５２ａ  サイドカバー、５２ｂ  マグトリップ表示装置収容部、５３  表示窓、５４  凸部、５４ａ  傾斜面、６１  電磁石部、６２  プランジャ、６３  レバー、６４  マグバー、６５  ハンドル、６６  リセットピン、６７  長孔。
【図１】
0005955308.tif 000002
【図２】
0005955308.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005955308.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005955308.tif 000012