(57)【要約】【課題】小電流遮断を行うことができるとともに、大電流遮断を行うことができる回路遮断器を提供する。【解決手段】回路の一部を構成するとともに一方が他方に対して離接可能な２つの接点２，３と、接点２，３間に絶縁性かつ不燃性の気体を噴射する空気噴射装置４と、一方の接点３が他方の接点２から離隔する際における一方の接点３の移動を伝達し、空気噴射装置４の駆動力とする伝動機構５と、を備え、一方の接点３を他方の接点２から離隔した場合に、伝動機構５を介して空気噴射装置４を駆動し、接点２，３間に気体を吹き付けるようにした回路遮断器１であって、伝動機構５には、一方の接点３の他方の接点２に対する移動を空気噴射装置４に伝達あるいは遮断する伝達遮断機構を設けている。【選択図】図１
2019149243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路の一部を構成するとともに一方が他方に対して離接可能な２つの接点と、前記接点間に絶縁性かつ不燃性の気体を噴射する気体噴射装置と、一方の前記接点が他方の前記接点から離隔する際における前記一方の接点の移動を伝達し、前記気体噴射装置の駆動力とする伝動機構と、を備え、前記一方の接点を前記他方の接点から離隔した場合に、前記伝動機構を介して前記気体噴射装置を駆動し、前記接点間に前記気体を噴射するようにした回路遮断器であって、
前記伝動機構には、前記一方の接点の前記他方の接点に対する移動を前記気体噴射装置に伝達あるいは遮断する伝達遮断機構を設けていることを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
前記一方の接点は、可動接触子に設置され、
前記可動接触子は、前記他方の接点に対して前記一方の接点を離接するように移動可能であり、
前記可動接触子には、係合部が形成され、
前記伝達遮断機構は、一方向に長い形状に形成されているとともに長さ方向の一端部に前記係合部と係合する被係合部を備えた第一リンク部材を有し、
前記第一リンク部材は、前記被係合部が前記係合部と係合可能となり、前記一方の接点における前記他方の接点に対する移動を前記気体噴射装置に伝達する伝達可能状態となる位置と、前記被係合部が前記係合部と係合不能となり、前記一方の接点における前記他方の接点に対する移動を前記気体噴射装置に伝達しない伝達不能状態となる位置と、の間を他端部に配設された軸を中心に回転するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項３】
前記第一リンク部材は、前記係合部と前記被係合部とが係合可能となった状態で、前記係合部と前記被係合部との間に係合方向に隙間が介在するように形成されていることを特徴とする請求項２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、回路遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路遮断器は、回路の一部を構成する２つの接点を有している。この２つの接点は、互いに離接可能である。接点が互いに接しているときには、回路に電流が流れる。この回路遮断器は、接点を互いに離隔して回路を流れる電流を遮断する。このような回路遮断器の中には、電流を遮断する際に、接点を互いに離隔するとともに、接点間に発生するアークを磁場によりアーク消滅部に移動させて、消滅させるものがある。この回路遮断器は、短絡時等における回路遮断器の動作目盛を超えるような大電流の遮断時には、好適にアークを消滅させることができる。しかし、回路を流れる通常の電流（小電流）を遮断する際は、接点間に発生するアークの電流値が小さく、アークにかかる力が小さい。従って、この回路遮断器は、小電流遮断時には、アークがアーク消滅部に移動せず停滞してしまい、アークを消滅させることができない恐れがあるという問題があった。
【０００３】
そこで、この問題を解決する回路遮断器として、２つの接点を離隔するとともに接点間に発生するアークに空気を吹き付けて、アークを消滅させるものがある。この回路遮断器は、離接する２つの接点と、接点間に空気を噴射する空気噴射装置と、接点が互いに離接する際における一方の接点の他方の接点に対する移動を伝達し、空気噴射装置の駆動力とする伝動機構と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この回路遮断器は、接点の移動が機械的に空気噴射装置に伝達されて空気噴射装置の駆動力となるので、空気噴射装置が接点の移動における負荷となる。従って、この回路遮断器は、空気噴射装置が無い場合と比較して、接点を互いに離隔する速度が遅くなる恐れがあった。接点の離隔速度が遅くなると、大電流遮断時の遮断性能が低下する恐れがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小電流の遮断を好適に行うことができるとともに、大電流の遮断を好適に行うことができる回路遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る回路遮断器は、回路の一部を構成するとともに一方が他方に対して離接可能な２つの接点と、前記接点間に絶縁性かつ不燃性の気体を噴射する気体噴射装置と、一方の前記接点が他方の前記接点から離隔する際における前記一方の接点の移動を伝達し、前記気体噴射装置の駆動力とする伝動機構と、を備え、前記一方の接点を前記他方の接点から離隔した場合に、前記伝動機構を介して前記気体噴射装置を駆動し、前記接点間に前記気体を噴射するようにした回路遮断器であって、前記伝動機構には、前記一方の接点の前記他方の接点に対する移動を前記気体噴射装置に伝達あるいは遮断する伝達遮断機構を設けていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る回路遮断器において、前記一方の接点は、可動接触子に設置され、前記可動接触子は、前記他方の接点に対して前記一方の接点を離接するように移動可能であり、前記可動接触子には、係合部が形成され、前記伝達遮断機構は、一方向に長い形状に形成されているとともに長さ方向の一端部に前記係合部と係合する被係合部を備えた第一リンク部材を有し、前記第一リンク部材は、前記被係合部が前記係合部と係合可能となり、前記一方の接点における前記他方の接点に対する移動を前記気体噴射装置に伝達する伝達可能状態となる位置と、前記被係合部が前記係合部と係合不能となり、前記一方の接点における前記他方の接点に対する移動を前記気体噴射装置に伝達しない伝達不能状態となる位置と、の間を他端部に配設された軸を中心に回転するように配設されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る回路遮断器においては、前記第一リンク部材は、前記係合部と前記被係合部とが係合可能となった状態で、前記係合部と前記被係合部との間に係合方向に隙間が介在するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
これらの構成によれば、伝動機構には、一方の接点における他方の接点に対する移動を気体噴射装置に伝達あるいは遮断する伝達遮断機構を設けているので、大電流遮断時に、接点の移動を伝達しない状態とすることができ、気体噴射装置が、接点の移動における負荷とならないようにすることができる。従って、この回路遮断器は、大電流遮断時に遮断動作が遅くなることを防止でき、大電流を好適に遮断できる。尚、出願人は、大電流遮断時には、接点間に気体の噴射を行わなくとも遮断性能に大きな影響がないことを見出した。また、この回路遮断器は、小電流遮断時には、接点の移動を気体噴射装置に伝達する状態にすることにより、接点間に気体を噴射してアークを消滅させることができる。従って、この回路遮断器は、小電流遮断時にも好適に電流を遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る回路遮断器の伝動機構が伝達不能状態で接点が閉じている場合を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示した回路遮断器の伝動機構が伝達不能状態で接点が開いた場合を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示した回路遮断器の伝動機構が伝達可能状態で接点が閉じている場合を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に示した回路遮断器の伝動機構が伝達可能状態で接点が開いた場合を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る回路遮断器の好適な実施形態について詳細に説明する。回路遮断器１は、図１に示すように、固定接触子１１と、可動接触子１２と、空気噴射装置４（気体噴射装置）と、伝動機構５と、ソレノイドアクチュエータ６と、を備えている。
【００１３】
固定接触子１１は、直方体状に形成されている。固定接触子１１は、図示せぬ回路遮断器本体に固定されている。固定接触子１１は、図示せぬ回路の一部を構成する。固定接触子１１の可動接触子１２と対向する面７には、接点２が形成されている。接点２は、固定接触子１１よりも耐溶着性の高い導電性材料で形成されている。固定接触子１１には、面７の一部分を一端とする傾斜面９が形成されている。
【００１４】
可動接触子１２は、一方向に長い板状に形成されている。可動接触子１２は、回路の一部を構成する。可動接触子１２の固定接触子１１と対向する面８には、接点３が形成されている。接点３は、可動接触子１２よりも耐溶着性の高い導電性材料で形成されている。可動接触子１２は、回路遮断器本体に固定された軸１９に一端部が支持され、接点２，３が互いに接する位置と、接点２，３が互いに離隔する位置との間を軸１９を中心として回転（移動）可能となるように配設されている。軸１９は、面７，８と平行かつ可動接触子１２の延在方向に垂直な方向に延在している。
【００１５】
可動接触子１２は、制御部２６からの指令によりアクチュエータ２７を動力源として回転する。可動接触子１２における長さ方向の中央部には、係合部１３（伝達遮断機構）が形成されている。係合部１３は、可動接触子１２から突出するピン状に形成されている。可動接触子１２には、面８の一部分を一端とする傾斜面１０が形成されている。傾斜面９，１０は、それぞれ、接点２，３から離れるに従って相互間の距離が広がるように形成されている。
【００１６】
空気噴射装置４は、シリンダ１４と、ピストン１８と、ピストンロッド１５とを有している。シリンダ１４は、中空円筒状に形成されている。シリンダ１４は、回路遮断器本体に固定されている。シリンダ１４の一端部には、ホース１６が設置されている。ホース１６の先端部には、ノズル１７が設置されている。ピストン１８は、シリンダ１４内に嵌る円板形状に形成され、シリンダ１４内を往復移動可能に配設されている。ピストンロッド１５は、長方形の板状に形成され、長さ方向の一端部がピストン１８に固定され、他端部がシリンダ１４の他方側端部から突出するように配設されている。
【００１７】
伝動機構５は、一方向に長い板状に形成された第一リンク部材２１（伝達遮断機構）と、一方向に長い板状に形成された第二リンク部材２２と、を備えている。第一リンク部材２１は、一端部に、可動接触子１２の係合部１３と係合する被係合部２３を備えている。被係合部２３は、可動接触子１２の長辺の一部分を長方形状に切り欠いた形状に形成されている。
【００１８】
第一リンク部材２１の他端部は、軸２４（伝達遮断機構）を介して第二リンク部材２２と連結されている。軸２４は、第二リンク部材２２の一端部に固定されている。軸２４は、軸１９と平行となるように配設されている。第一リンク部材２１は、図３に示す、係合部１３が被係合部２３内に進入し、被係合部２３が係合部１３と係合可能な係合可能状態となる位置と、図１に示す、係合部１３が被係合部２３内から離脱し、被係合部２３が係合部１３と係合不能な係合不能状態となる位置と、の間を軸２４を中心として第二リンク部材２２に対して回転可能である。
【００１９】
第一リンク部材２１は、係合可能状態で、係合部１３と被係合部２３との間に係合方向に隙間が介在するように形成されている。第一リンク部材２１の他端部には、ねじりバネ２５が配設されている。第一リンク部材２１は、ねじりバネ２５によって、係合部１３が被係合部２３内に進入する方向とは反対方向に回転するように付勢されているが、図示せぬストッパによって、後述する通常状態のプランジャ３１に当接しないようになっている。
【００２０】
第二リンク部材２２は、一端部に第一リンク部材２１が連結され、他端部にピストンロッド１５の他端部が軸３２を介して連結されている。ピストンロッド１５は、軸３２を中心として、第二リンク部材２２に対して回転可能である。軸３２は、第二リンク部材２２の他端部に固定されている。軸３２は、軸１９と平行となるように配設されている。第二リンク部材２２の中央には、軸３３が、軸１９と平行となるように配設されている。軸３３は、回路遮断器本体に固定されている。第二リンク部材２２は、軸３３を中心として回転可能に配設されている。
【００２１】
ソレノイドアクチュエータ６は、円筒状のアクチュエータ本体４１に円柱状のプランジャ３１が挿通されて構成されている。アクチュエータ本体４１は、回路遮断器本体に固定されている。プランジャ３１の基端部には、フランジ部４２が形成されており、フランジ部４２とアクチュエータ本体４１の間にバネ２８が設置されている。プランジャ３１は、バネ２８によって、プランジャ３１がアクチュエータ本体４１から突出する方向とは反対方向に付勢されている。
【００２２】
ソレノイドアクチュエータ６は、電流を流していないときは、アクチュエータ本体４１から最もプランジャ３１が突出していない状態（通常状態）であり、係合不能状態である第一リンク部材２１に当接しない状態となっている。ソレノイドアクチュエータ６は、電流を流すと、プランジャ３１が通常状態より突出し、電流を切るとプランジャ３１がバネ２８により通常状態の位置に戻るように構成されている。ソレノイドアクチュエータ６は、電流を流してプランジャ３１が突出した際に、プランジャ３１の先端が、第一リンク部材２１を係合可能状態となるまで押圧する位置に配設されている。
【００２３】
回路遮断器１は、回路の一部を構成するとともに一方が他方に対して離接可能な２つの接点２，３と、接点２，３間に空気を噴射する空気噴射装置４と、一方の接点３が他方の接点２から離隔する際における一方の接点３の移動を伝達し、空気噴射装置４の駆動力とする伝動機構５と、を備え、一方の接点３を他方の接点２から離隔した場合に、伝動機構５を介して空気噴射装置４を駆動し、接点２，３間に空気を噴射するようにしたものである。回路遮断器１の接点２，３が互いに接触すると回路が通電される。接点２，３を互いに離隔し、接点２，３間に発生するアークを消滅させると、回路の通電が解除される。伝達遮断機構は、接点３の接点２に対する移動を空気噴射装置４に伝達あるいは遮断するものである。第一リンク部材２１は、係合可能状態の場合は、接点３の移動を空気噴射装置４に伝達する伝達可能状態であり、係合不能状態の場合は、接点３の移動を空気噴射装置４に伝達しない伝達不能状態である。
【００２４】
制御部２６は、回路に流れている電流を監視している。制御部２６は、回路に回路遮断器１における動作目盛以上の電流（大電流、例えば、５０００Ａ以上の電流）が流れた場合に、アクチュエータ２７に遮断指令を送る。アクチュエータ２７は、可動接触子１２を接点３が接点２から離隔する方向に回転させ、電流を遮断する。
【００２５】
回路遮断器１は、通常、図１に示すように、ソレノイドアクチュエータ６のプランジャ３１が通常状態となっており、第一リンク部材２１は、係合不能状態で、伝達不能状態となっている。この状態では、図２に示すように、可動接触子１２を回転させ、接触していた接点２，３を互いに離隔しても、伝動機構５が作動しない。従って、空気噴射装置４も作動せず、接点２，３間に空気の噴射は行われない。また、接点３の離隔動作は、伝動機構５及び空気噴射装置４に伝達されないので、伝動機構５及び空気噴射装置４が、接点３の移動負荷とならない。大電流の遮断は、この状態のときに行われる。大電流を遮断するにあたって、接点３を接点２から離隔した際に接点２，３間に発生するアークは、回路を流れる電流によって発生する磁力によって接点２，３間から傾斜面９，１０間に移動し、引き延ばされて消滅させられる。
【００２６】
一方、制御部２６は、通常時に回路に流れる電流（小電流、例えば、５００Ａ以下の電流）の遮断時には、アクチュエータ２７に遮断指令を送る前に、ソレノイドアクチュエータ６に小電流遮断指令を送る。ソレノイドアクチュエータ６は、小電流遮断指令を受け取ると作動し、図３に示すように、プランジャ３１を通常状態よりも突出させる。
【００２７】
そうすると、プランジャ３１の先端は、第一リンク部材２１に当接して第一リンク部材２１を押圧し、第一リンク部材２１を軸２４を中心に、図において時計回りに回転させる。その結果、被係合部２３内に、係合部１３が進入し、第一リンク部材２１が係合可能状態となる。ソレノイドアクチュエータ６は、小電流遮断指令を受け取っている間は、プランジャ３１が突出した状態を維持する。図３において、係合部１３と、被係合部２３の左側における壁２３ａと、の間には、隙間がある。これは、接点３が接点２からある程度離隔した後に、接点２，３間に空気が吹付けられるようにするためである。その方が、消弧効果が高い。
【００２８】
この状態で、制御部２６は、アクチュエータ２７に遮断指令を送り、可動接触子１２を図において反時計回りに回転させ、図４に示すように、可動接触子１２を接点３が接点２から離隔する方向に回転させる。そうすると、可動接触子１２が、係合部１３と壁２３ａとの間における隙間分回転した後に、係合部１３が被係合部２３と係合して、可動接触子１２の回転が第一リンク部材２１に伝達される。
【００２９】
第一リンク部材２１は、可動接触子１２とともに、図において左方向に移動する。第一リンク部材２１が移動すると、第一リンク部材２１の他端部が第二リンク部材２２の一端部を押し、第二リンク部材２２が軸３３を中心に、図において、反時計回りに回転する。第二リンク部材２２が回転すると、第二リンク部材２２の他端部がピストンロッド１５の他端部を押し、ピストンロッド１５及びピストン１８が空気を押し出す方向に移動する。その結果、シリンダ１４内の空気が圧縮され、押し出される。押し出された空気は、ホース１６を通ってノズル１７から離隔中の接点２，３間に吐出される。空気の吐出は、接点２，３の離隔動作が始まってから、可動接触子１２が係合部１３と壁２３ａとの間における隙間分回転する時間の後に行われる。小電流を遮断するにあたって、接点３を接点２から離隔した際に接点２，３間に発生するアークは、この吐出空気によってアークに駆動力が与えられ、接点２，３間から傾斜面９，１０に移動し、引き延ばされて消滅する。
【００３０】
小電流遮断指令が解除されると、プランジャ３１は、元の位置に戻る。小電流遮断指令解除後に接点２，３を互いに再び接触させる際には、それに先立ち、制御部２６からの指令で、ソレノイドアクチュエータ６に通電がなされ、プランジャ３１が突出され、第一リンク部材２１は、伝達可能状態となる。
【００３１】
その後に、制御部２６は、アクチュエータ２７に指令を出し、接点２，３を互いに接触させる。その際には、可動接触子１２の回転が伝動機構５によってピストン１８に伝達され、ピストン１８が元の位置に戻る。その際に、第一リンク部材２１は、接点２，３が互いに接触するまで、被係合部２３の移動方向側にある壁２３ｂが係合部１３と係合した状態で移動する。接点２，３が互いに接触した後は、係合部１３と壁２３ｂとの係合は解除されるが、第一リンク部材２１は、図３に示す、接点２，３が互いに接している場合の初期位置まで慣性を利用して移動する。その後、制御部２６は、ソレノイドアクチュエータ６への通電を解除する。プランジャ３１は、元の位置に戻り、第一リンク部材２１は回転して、伝達不能状態となる。これで、可動接触子１２の回転が、空気噴射装置４に伝達されない状態となる。
【００３２】
回路遮断器１は、第一リンク部材２１を伝達可能状態と伝達不能状態とに切り替えることができるので、伝達不能状態の時に、大電流の遮断を行えば、空気噴射装置４が、接点２，３を互いに離隔する際の動作における負荷とならず、好適に電流の遮断を行うことができる。また、小電流遮断時においては、第一リンク部材２１を伝達可能状態とすることにより、空気噴射装置４によって接点２，３間に空気を吹き付けることができ、接点２，３間に発生するアークを好適に消滅させることができる。
【００３３】
尚、本実施形態では、第一リンク部材２１を回転させて、伝達可能状態と伝達不能状態とを切り替えているが、第一リンク部材２１を直線移動させるように構成して、伝達可能状態と伝達不能状態とを切り替えるように構成してもよい。本実施形態では、被係合部２３を移動させて、伝達可能状態と伝達不能状態とを切り替えるようにしているが、係合部１３を移動させるように構成して、伝達可能状態と伝達不能状態とを切り替えるようにしてもよい。本実施形態では、気体噴射装置は、空気を噴射するが、絶縁性と不燃性を兼ね備えた空気以外の気体を噴射するようにしてもよい。本実施形態では、伝達遮断機構は、ソレノイドアクチュエータ６により作動するが、手動によって動作する機械式のものであってもよい。本実施形態では、係合部１３が凸状に形成され、被係合部２３が凹状に形成されているが、係合部が凹状に形成され、被係合部が凸状に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    回路遮断器
２    接点
３    接点
４    空気噴射装置
５    伝動機構
６    ソレノイドアクチュエータ
【図１】
2019149243.tif 000003
【図２】
2019149243.tif 000004
【図３】
2019149243.tif 000005
【図４】
2019149243.tif 000006