(57)【要約】【課題】過電流の通電による電磁反発力で可動接触子が開極動作する際に、可動接触子と接圧ばねとの当接面に負荷力として加わる摺動摩擦力を低減し、開極速度に及ぼす影響を低く抑えてしゃ断特性の改善を図る。【解決手段】可動接触子４をダブルトーションばね（接圧ばね）７と組合せて接触子ホルダに遊嵌保持し、過電流の通電時に固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を駆動力として可動接触子を開極させるようにした回路しゃ断器で、前記ダブルトーションばねのオフセットアーム部７ｂを可動接触子に架け渡して閉極方向にばね付勢するようにしたものにおいて、開極動作時に接圧ばねのオフセットアーム部から可動接触子に加わる摩擦力の低減手段として、ダブルトーションばねのオフセットアーム部にローラ９を付設し、該ローラを可動接触子の背面に押し当てばね付勢するようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動接触子を接圧ばねと組合せて接触子ホルダに遊嵌保持し、過電流の通電時に固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を駆動力として可動接触子を開極させるようにした回路しゃ断器であり、前記接圧ばねをダブルトーション形の捩じりコイルばねとして可動接触子の回転中心から偏芯した位置に配し、該コイルばねの中央に形成したオフセットアーム部を可動接触子に架け渡して閉極方向にばね付勢するようにしたものにおいて、
前記の開極動作時に接圧ばねのオフセットアーム部から可動接触子に加わる摩擦力の低減手段として、前記捩じりコイルばねのオフセットアーム部にローラを付設し、該ローラを可動接触子に押し当ててばね付勢するようにしたことを特徴とする回路しゃ断器。
【請求項２】
可動接触子を接圧ばねと組合せて接触子ホルダに遊嵌保持し、過電流の通電時に固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を駆動力として可動接触子を開極させるようにした回路しゃ断器であり、前記接圧ばねをダブルトーション形の捩じりコイルばねとして可動接触子の回転中心から偏芯した位置に配し、該コイルばねの中央に形成したオフセットアーム部を可動接触子に架け渡して閉極方向にばね付勢するようにしたものにおいて、
前記の開極動作時に接圧ばねのオフセットアーム部から可動接触子に加わる摩擦力の低減手段として、可動接触子に左右側方へ突き出すばね受けピンを設け、該ばね受けピンに捩じりコイルばねのオフセットアーム部を押し当ててばね付勢するようにしたことを特徴とする回路しゃ断器。
【請求項３】
請求項２記載の回路しゃ断器において、ばね受けピンにローラを取付け、該ローラに捩じりコイルばねのオフセットアーム部を架け渡したことを特徴とする回路しゃ断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧給電回路などに適用する配線用しゃ断器を対象とした回路しゃ断器に関し、詳しくはその電流しゃ断部に搭載した可動接触子の支持構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の配線用回路しゃ断器として、その電流しゃ断部に回動式の接触子ホルダで保持した橋絡形可動接触子を採用し、過電流の通電時に固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を駆動力として可動接触子を開極させるようにした回路しゃ断器が特開平６−２８９６４号公報などに開示され公知である。
【０００３】
また、前記した回路しゃ断器の電流しゃ断部に関して、回動式の接触子ホルダに装着した可動接触子の接圧ばね（閉極位置で可動接点と固定接触子の接点との間に所定の接触圧力を与える）として、ダブルトーション形の捩じりコイルばねを採用した構成のものが、本発明と同一出願人より特願２００１−１５８０４９号として提案されており、次にその電流しゃ断部の構造を図４に示す。
【０００４】
図４（ａ）　〜（ｃ）　において、１は電流しゃ断部の絶縁ケース、２，３は絶縁ケース１に内装してその対角上に配置した電源側および負荷側の固定接触子、４は固定接触子２と３の間を橋絡する可動接触子、４ａは可動接触子４の両端に形成した可動接点、５は可動接触子４を後記のように接圧ばねと組合せて遊嵌保持した回転ドラム形の接触子ホルダ、６は消弧装置（グリッド）であり、可動接触子４は接触子ホルダ５の胴部に形成した空所５ａを直径方向に貫通するよう嵌挿した上で、該可動接触子４の接圧ばねとして、可動接触子を挟んでその上下両側（可動接触子４の中心Ｏに対して軸対称の偏芯位置）に一対のダブルトーション形の捩じりコイルばね（以下「ダブルトーションばね」と呼称する）７を介装し、このダブルトーションばね７のばね力で可動接触子４を回転中心Ｏの回りで反時計方向に付勢するようにしている。なお、図示してないが接触子ホルダ５はしゃ断器の開閉機構に連係されており、ハンドル操作および過電流引外し動作に連動して接触子ホルダ５が回動する。
【０００５】
また、固定接触子２，３はその先端側部分をＵ字状に折り返し、主回路に短絡電流などの過電流が流れた際に、固定接触子２，３と可動接触子４との間に働く電磁反発力を利用して回路しゃ断器の過負荷引外し装置（図示せず）が作動する以前に可動接触子４をいち早く開極方向に駆動して限流しゃ断を行うようにしており、さらに固定接触子２，３のＵ字折り返し部分には磁性ヨーク８を配して、電流しゃ断時に固定／可動接触子の接点間に発生したアークに作用する磁場を強めて消弧装置６への電磁駆動力を高めるようにしている。
【０００６】
ここで、接触子ホルダ５に保持した可動接触子４の支持構造について更に詳しく述べると、接圧ばねとして可動接触子４の上下両側に配したダブルトーションばね７は、図４（ｃ）　で示すようにコイル両端にＬ字形の脚部７ａを形成し、コイル中央部分にはコ字形に屈曲して側方に突き出すオフセットアーム部７ｂを形成した構造になり、前記脚部７ａを接触子ホルダ５の左右側壁に引っ掛けた上で、可動接触子４の背面（可動接点４ａを設けた面と反対側の面）を跨ぐようにオフセットアーム部７ｂの先端を押し当てて閉極方向へ押圧するように架設されている。なお、可動接触子４の上側に配したダブルトーションばね７はそのオフセットアーム部７ｂが可動接触子４の上面側に当接し、また下側に配したダブルトーションばねはオフセットアーム部が可動接触子４の下面側に当接して可動接触子４に偶力を加えるようにしている。これにより、可動接触子４は接触子ホルダ５に対して回動可能に遊嵌保持されるとともに、その回転中心Ｏの回りで反時計方向にばね付勢され、図４（ｂ）　の接点投入位置で固定接触子２，３との間に所定の接触圧力を加えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のように接圧ばねとしてダブルトーションばね７を採用した可動接触子の従来の組立構造では、過電流が通電した際の開極動作面で次記のような問題点があり、このことを図５（ａ）　〜（ｃ）　で説明する。
すなわち、図５（ａ）　に示した可動接触子４の閉極状態では、ダブルトーションばね７のばね力で可動接触子４の接点４ａと固定接触子２，３との間に接触圧力を加えている。また、この状態ではダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂが可動接触子４に対して力点となるＰ１　の位置で当接している。
【０００８】
一方、図５（ｂ）　で表すように、主回路に短絡電流などの過電流ｉが流れ、この過電流ｉにより可動接触子４と固定接触子２，３との間に働く電磁反発力Ｆで可動接触子４が開極すると、ダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂは可動接触子４を摺動しながら力点がＰ２　の位置へ相対的に移動する。なお、この開極動作に伴い固定接触子２，３と可動接触子４の接点４ａの間に発生したアークａｒｃ　が伸長され、その限流効果により電流がしゃ断される。
【０００９】
この開極動作時に、アークの膠着を抑えてその限流効果を高めるには、可動接触子４の開極速度をできるだけ速めることが必要であるが、可動接触子の開極動作に対してダブルトーションばね７のばね力が負荷力として働くために開極速度が減速される。しかも、前記のようにダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂの先端が可動接触子４と摺動しながらその力点がＰ１　からＰ２　の位置に移動すると、その摺動に伴う滑り摩擦が可動接触子４に負荷力として加わることになる。
【００１０】
この場合に、ダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂが当接する可動接触子４の接触面について、実際の製品ではプレス加工の際に生じた破断面が残っていて平滑面ではないことから前記の摺動摩擦力が大きくなり、このために開極速度が減速してしゃ断性能に悪影響を及ぼすことになる。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、過電流の通電による電磁反発力で可動接触子が開極動作する際に、可動接触子と接圧ばねとの当接面に負荷力として加わる摺動摩擦力を低減して開極速度に及ぼす影響を低く抑えるように、可動接触子の支持構造を改良した回路しゃ断器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、可動接触子を接圧ばねと組合せて接触子ホルダに遊嵌保持し、過電流の通電時に固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を駆動力として可動接触子を開極させるようにした回路しゃ断器であり、前記接圧ばねをダブルトーション形の捩じりコイルばねとして可動接触子の回転中心から偏芯した位置に配し、該コイルばねの中央に形成したオフセットアーム部を可動接触子に架け渡して閉極方向にばね付勢するようにしたものにおいて、
第１の発明では、前記の開極動作時に接圧ばね（ダブルトーションばね）のオフセットアーム部から可動接触子に加わる摩擦力の低減手段として、前記捩じりコイルばねのオフセットアーム部にローラを付設し、該ローラを可動接触子に押し当てばね付勢するようにする（請求項１）。
【００１２】
上記の構成により、過電流が流れた際の電磁反発力で可動接触子が開極動作すると、前記ローラが回転しながら可動接触子の背面を相対的に移動することになる。したがって、ダブルトーションばねの力点と可動接触子との間の摩擦はローラの転がり摩擦となって摩擦力が低減し、これにより開極速度への悪影響を低めてしゃ断性能が向上する。
【００１３】
また、第２の発明では、開極動作時に接圧ばね（ダブルトーションばね）のオフセットアーム部から可動接触子に加わる摩擦力の低減手段として、可動接触子に左右側方へ突き出すばね受けピンを設け、該ばね受けピンに捩じりコイルばねのオフセットアーム部を押し当ててばね付勢するようにする（請求項２）。これにより、ダブルトーションばねとばね受けピンとの接触が点接触となって摺動摩擦力が低減する。
【００１４】
さらに、前記のばね受けピンにローラを取付け、該ローラに捩じりコイルばねのオフセットアーム部を架け渡した構成とする（請求項３）ことにより、ばね受けピンとダブルトーションばねのオフセットアーム部との間にはローラの転がり摩擦が加わるだけで摩擦力をより一層低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２，図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図５に対応する同一部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
〔実施例１〕
図１（ａ）　〜（ｃ）　は本発明の請求項１に対応する実施例を示すものである。この実施例における可動接触子４の支持構造は基本的に図５と同様であるが、可動接触子４に架け渡したダブルトーションばね（接圧ばね）７のオフセットアーム部７ｂに対してその先端にはローラ９を設け、該ローラ９を可動接触子４の背面に押し当ててダブルトーションばね７のばね力を加えるようにしている。
【００１６】
ここで、図１（ｂ）　で表すように過電流ｉによる電磁反発力Ｆで可動接触子４が開極すると、この開極動作に伴いダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂはローラ９を介して可動接触子４の背面を相対的に移動することになり、しかもこの移動の際にローラ９が可動接触子４の背面上を転がる。これにより、可動接触子４とオフセットアーム部７ｂとの間の力点に作用する摩擦力は、従来の滑り摩擦からローラ９の転がり摩擦に変わって大幅に低減する。この結果、可動接触子４の負荷力が低減し、電磁反発力による可動接触子４の開極速度が従来と比べスピードアップしてしゃ断特性が向上する。
【００１７】
〔実施例２〕
図２（ａ）　〜（ｃ）　は本発明の請求項２に対応する実施例を示すものである。この実施例においては、可動接触子４を貫通して左右側方に突き出したばね受けピン１０を設けた上で、このばね受けピン１０にダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂを架け渡し、その先端を可動接触子４の背面から浮かした状態で可動接触子４を閉極方向にばね付勢するようにしている。
【００１８】
これにより、ダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂとばね受けピン１０との間の力点部が点接触となるので、可動接触子４の開極動作に伴って発生する摺動摩擦力は図５の従来構造と比べて小さくなり、その結果として先記実施例１と同様に開極速度に及ぼす影響が小さくなってしゃ断特性が向上する。
〔実施例３〕
図３は前記実施例２をさらに改良した本発明の請求項３に対応する実施例を示すものである。この実施例においては、実施例２で述べたばね受けピン１０の軸上にローラ１１を追加して設け、このローラ１１にダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂを架け渡すようにしている。
【００１９】
この構成により、過電流の電磁反発力により可動接触子４が開極動作する過程では、ローラ１１を回転させながらダブルトーションばね７のオフセットアーム部７ｂの力点部がばね受けピン１０の上を相対移動することになり、これにより先記の実施例１と同様に可動接触子４の開極速度に及ぼす影響が小さくなってしゃ断特性が向上する。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、可動接触子を接圧ばねと組合せて接触子ホルダに遊嵌保持し、過電流の通電時に固定接触子と可動接触子との間に働く電磁反発力を駆動力として可動接触子を開極させるようにした回路しゃ断器で、前記接圧ばねをダブルトーション形の捩じりコイルばねとして可動接触子の回転中心から偏芯した位置に配し、該コイルばねの中央に形成したオフセットアーム部を可動接触子に架け渡して閉極方向にばね付勢するようにしたものにおいて、
前記の開極動作時に接圧ばねのオフセットアーム部から可動接触子に加わる摩擦力の低減手段として、
（１）　前記捩じりコイルばねのオフセットアーム部にローラを設け、該ローラを可動接触子に押し当てばね付勢するようにする。
【００２１】
（２）　可動接触子にばね受けピンを設け、このばね受けピンに接圧ばねのオフセットアーム部を架け渡す。
（３）　さらに、前記ばね受けピンにローラを付設する。
これにより、過電流の電磁反発力を受けて可動接触子が開極動作する際に、接圧ばねと可動接触子との当接面に生じる摩擦力を低減することかでき、その結果として、可動接触子の開極速度を減速する影響を低く抑えて回路しゃ断器のしゃ断特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する電流しゃ断部の主要部構成図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれ閉極，および開極動作の状態を表す側面図、（ｃ）　は平面図
【図２】本発明の実施例２に対応する電流しゃ断部の主要部構成図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれ閉極，および開極動作の状態を表す側面図、（ｃ）　は平面図
【図３】本発明の実施例３に対応する電流しゃ断部の主要部構成図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれ閉極，および開極動作の状態を表す側面図、（ｃ）　は平面図
【図４】本発明の実施対象となる回路しゃ断器の従来におる電流しゃ断部の構成図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれ内部構造を表す平面図，および側面図、（ｃ）　は接触子ホルダに可動接触子および接圧ばねを装着した組立体の斜視図
【図５】図４における主要部の構造，動作の説明図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれ閉極，および開極動作の状態を表す側面図、（ｃ）　は平面図
【符号の説明】
２，３　固定接触子
４　　可動接触子
４ａ　可動接点
５　　接触子ホルダ
７　　ダブルトーションばね（接圧ばね）
７ｂ　オフセットアーム部
９　　ローラ
１０　　ばね受けピン
１１　　ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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