(57)【要約】【目的】  部品点数、組立工数及びコストを削減できるブレーカを提供することを目的とする。【構成】  基端部がケース１に回転自在に支持されると共に、先端部に可動接触子６を固定接触子５と反対側から受止める開閉部材１６と、作業者が開閉操作するためのハンドル１７と、基端部２６をハンドル１７に回転軸心から離して回転自在に支持させ、先端部２７を上記開閉部材１６の中間部に可動接触子６と反対側から当接させるリンク１３と、上記開閉部材１６の回転軸心の回りに回転可能に設けられ、上記リンク１８の開閉部材１６先端側への移動を所定の位置で牽制するトリップ部材１９と、該トリップ部材１９を駆動して上記リンク１３に対する牽制を解除するトリップ駆動手段８、９、１０を備える。【選択図】  図１
2005293870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部がケースに回転自在に支持されると共に、先端が可動接触子に固定接触子と反対側から当接される開閉部材と、
上記可動接触子を開閉操作するためのハンドルと、
基端部が上記ハンドルの回転軸心から離れた位置に回転自在に支持されると共に、先端部を上記開閉部材の中間部に可動接触子と反対側から接離可能に当接されるリンクと、
上記開閉部材の回転軸心の回りに回転可能に上記ケースに支持され、先端が上記開閉部材に沿って移動する上記リンクの開閉部材先端側への移動を所定の位置で牽制するトリップ部材と、
該トリップ部材を駆動して上記リンクに対する牽制を解除するトリップ駆動手段を備えることを特徴とするブレーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷回路の過負荷時、過電流時、漏電発生時などに当該負荷回路と電源とを接続する電気回路を開くブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷回路と電源の間には、負荷回路に過負荷や、過電流や、漏電が発生した場合に電源や電源に接続されている他の負荷回路に影響を与えないようにするためにブレーカが接続される。
【０００３】
例えば漏電時に電気回路を開く漏電ブレーカが特許文献１に開示されている。
【０００４】
上記特許文献１に記載されている漏電ブレーカは、作業者が当該ブレーカ内に配線された電気回路の部分（以下、内部回路という。）を開閉するために、固定接触子と、可動接触子と、可動接触子を駆動して該可動接触子に支持させた可動接点を固定接触子に設けた固定接点に接離させる開閉機構を備える。
【０００５】
この開閉機構は、可動接触子を固定接触子から離隔させる付勢手段と、この付勢手段に抗して可動接触子を固定接触子に当接させるリンク機構とからなり、上記付勢手段には過負荷時に自己発熱により熱変形して可動接点を固定接点から離隔させるバイメタルからなる過負荷時トリップ駆動手段が兼用されている。
【０００６】
上記リンク機構には、作業者が所定の範囲で回転操作するハンドルと、該ブレーカのケースに移動可能に支持させたトリップバーと、基端部が上記ハンドルに該ハンドルの回転中心から離れた位置で回転自在に支持され、他端部が上記トリップバーに回転可能に受止められるリンクと、上記バイメタルに固定接点と反対側から当接し、上記ハンドルに上記リンクを介して連動して可動接点を固定接点に接離させる開閉部材と、上記トリップバーに牽制されて上記開閉部材を該開閉部材が可動接点を固定接点に当接させる位置に係止するラッチ部材とを備えている。
【０００７】
そして、この漏電ブレーカでは、漏電発生時に上記トリップバーを駆動してラッチ部材の牽制を解除し、可動接点を固定接点から離隔するトリップ駆動手段が設けられる。
【特許文献１】特開平８−２０３４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来のリンク機構は開閉部材、ハンドル、リンク、ラッチ部材及びトリップバーの５点の部品を必要としているので、部品点数及び組立工数が多く、コスト高になり、ブレーカが高価になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、この従来技術の課題を解消し、安価に製造できるブレーカ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】
【００１０】
この目的を達成するため、本発明は、基端部がケースに回転自在に支持されると共に、先端部が可動接触子に固定接触子と反対側から当接される開閉部材と、上記可動接触子を開閉操作するためのハンドルと、基端部が上記ハンドルの回転軸心から離れた位置に回転自在に支持されると共に、先端部を上記開閉部材の中間部に可動接触子と反対側から接離可能に当接させるリンクと、上記開閉部材の回転軸心の回りに回転可能に上記ケースに支持され、先端が上記開閉部材に沿って移動する上記リンクの開閉部材先端側への移動を所定の位置で牽制するトリップ部材と、該トリップ部材を駆動して上記リンクに対する牽制を解除するトリップ駆動手段を備えるという技術的手段を採用する。
【００１１】
本発明によれば、機能的に見て、本発明の開閉部材、ハンドル、リンク及びトリップ駆動手段が従来技術の開閉部材、ハンドル、リンク及びトリップ駆動手段に対応し、従来技術のラッチ部材とトリップバーという２個の部品の代りに本発明ではトリップ部材という１個の部品が設けられる。即ち、部品点数が１点削減され、その結果、組立工程数及びコストが削減されるのである。
【発明の効果】
【００１２】
以上に説明したように、本発明によれば、従来技術のラッチ部材とトリップバーという２部品に代えてこれらの機能を兼備するトリップ部材という１部品を設けるので、部品点数、組立工程数及びコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施例に係るブレーカを図面に基づいて具体的に説明する。図面において、図１はオフ状態における本発明の一実施例に係るブレーカの側面図である。なお、図１において、前後方向は紙面の表裏方向であり、表側が前側であり、裏側が後側である。又、上下左右の方向は、図１に矢印で示す通りである。
【００１４】
図１に示すように、このブレーカには、絶縁性合成樹脂からなるケース１の右端部に電源側の電線が接続される例えば２個の電源接続端子２が設けられ、ケース１内に設けた中子３の左端部の前後にそれぞれ負荷回路を接続する負荷接続端子４が設けられる。
【００１５】
上記中子３の前後各側には、電源接続端子２と対応する負荷接続端子４とを接続する内部回路が配置され、各内部回路にはケース１に固定された固定接触子５と、固定接触子５に接離させる可動接触子６を介在させて、上記固定接触子５に可動接触子６を接触させることにより各内部回路が閉成され、固定接触子５から可動接触子６を上方に離隔させることにより各内部回路が開かれるようにしている。
【００１６】
又、このブレーカには、作業者が操作して各内部回路を同時に開閉する開閉機構７が設けられると共に、過負荷発生時に各内部回路を開くための過負荷時トリップ駆動手段８、過電流発生時に各内部回路を開くための過電流時トリップ駆動手段９、及び漏電発生時に各内部回路を開くための漏電時トリップ駆動手段１０が設けられる。
【００１７】
図２は各内部回路が開かれているオフ状態における上記開閉機構７の側面図である。
【００１８】
図２に示すように、上記固定接触子５は金属板材を打ち抜いて形成した支持部材１１とこの支持部材１１の右端に固定された固定接点１２とを備え、該支持部材１１の左端部に上記負荷接続端子４が固定される。
【００１９】
上記可動接触子６は、付勢手段１３を介して上記中子３に弾性支持させた金属帯材からなる遊動部材１４とこの遊動部材１４の左端部に固定されている可動接点１５とを備える。
【００２０】
図２に示すオフ状態においては、上記付勢手段１３に付勢された上記遊動部材１４の右端部が上記中子３に設けた右牽制部３ａにより所定の高さに牽制され、該遊動部材１４の左端寄り中間部は開閉機構７の開閉部材１６の先端部に上側から受止められる。
【００２１】
この開閉部材１６は基端部が第１支点軸２０を介してケース１及び中子３に支持され、オフ状態ではその先端部が中子３に設けた左牽制部３ｂに上側から牽制されている。これにより、上記付勢手段１３により付勢された上記可動接触子６が固定接触子５の上方に離隔したオフ位置に保持される。
【００２２】
上記開閉機構７は上記付勢手段１３と開閉部材１６の他に、作業者が操作するハンドル１７と、リンク１８と、トリップ部材１９を備える。
【００２３】
上記ハンドル１７は、第２支点軸２１を介して上記ケース１及び中子３に回転可能に支持される円筒形のボス部２２と、このボス部２２の外周面から上記ケース１外まで突出させたレバー部２３とを備え、ボス部２２に形成した段落部２４の周囲に巻きつけられ、一端が上記中子３に設けた係止部３ｃに係合され、他端が上記ボス部２２に保持されたねじりコイルバネからなる戻しバネ２５により反時計回り方向に付勢されている。
【００２４】
図１に示すように、上記ケース１には上記レバー部２３を左側から受止めるオフ位置牽制面１ａと、上記レバー部２３を右側から受止めるオン位置牽制面１ｂが設けられ、上記レバー部２３はオフ位置牽制面１ａに受止められるオフ位置と、オン位置牽制面１ｂに受止められるオン位置との間で回転操作される。
【００２５】
上記リンク１８は円形断面を有する線材をコ字形に折り曲げた形状を有し、図２に示すように、その上辺部からなる基端部２６が上記ハンドル１７のボス部２２の外周部に回転自在に支持される。又、このリンク１８の先端部２７、即ち、コ字形の下辺部は上記開閉部材１６の上面、即ち、可動接触子６と反対側の面に当接させる。
【００２６】
上記トリップ部材１９は、上記第１支点軸２０を介して上記ケース１及び中子３に回転可能に支持される中心部２８とこの中心部２８から上記開閉部材１６の上側に延出されたフック部２９を備え、このフック部２９の先端には開閉部材１６に向かって突出する鈎先部３０が形成され、通常にハンドル１７を操作して上記内部回路を開閉する時には、この鈎先部３０と中心部２８の間で上記リンク１８の先端部２７が移動する。
【００２７】
図３はオン状態における本発明の一実施例に係るブレーカの側面図であり、図３における前後、上下、左右の方向は図１におけるそれらと同様である。
【００２８】
図１及び図２に示すオフ状態から図３に示すオン状態への切換えは作業者が上記ハンドル１７をオフ位置からオン位置に回転させることにより実現される。
【００２９】
図２に示すように、オフ状態では、上記リンク１８の基端部２６が第２支点軸２１と該リンク１８の先端部２７を結ぶ直線よりも右側に位置するので、オフ状態からハンドル１７を右回り方向（時計回り方向）、即ち、オン位置の方向に回転させると、先ず、リンク１８の先端部２７が開閉部材１６の上面を滑ってトリップ部材１９の鈎先部３０に向かって移動する。
【００３０】
上記リンク１８の先端部２７が鈎先部３０に受止められた後、ハンドル１７を更にオン位置の方向に移動させると、第２支点軸２１と上記リンク１８の基端部２６及び先端部２７が一直線に並ぶ臨界状態になるまで、ハンドル１７の回転角が増大するに連れて第２支点軸２１とリンク１８の先端部２７の距離が増大し、上記開閉部材１６及びトリップ部材１９が第１支点軸２０を中心に左下がり方向（反時計回り方向）に回転し、可動接触子６が下方に押し下げられる。
【００３１】
開閉部材１６により押し下げられる可動接触子６は、先ず右牽制部３ａを支点にして可動接点１５が固定接点１２に受止められるまで左側が下方に下がり、可動接点１５が固定接点１２に受止められた後は固定接点１２を支えにして右側が下がる。
【００３２】
臨界状態では第２支点軸２１とリンク１８の先端部２７の距離が最大となり、可動接触子６は最も低く押し下げられ、この臨界状態を越えると、リンク１８の基端部２６は第２支点軸２１とリンク１８の先端部２７を結ぶ直線よりも左側に移動し、付勢手段１３が可動接触子６、開閉部材１６及びリンク１８を上に押し戻し、戻しバネ２５の付勢力に打ち勝ってハンドル１７を時計回り方向に回転させる。
【００３３】
そして、図３に示すように、上記可動接点１５が固定接点１２に支えられている状態で上記レバー部２３が上記ケース１のオン位置牽制面１ｂに受止められるオン位置に移動すると、上記付勢手段１３の付勢力により、上記ハンドル１７がオン位置にロックされ、可動接点１５が開閉部材１６の先端を支点にして固定接点１２に押付けられるオン状態が保持される。
【００３４】
又、作業者が上記ハンドル１２を逆にオン位置からオフ位置に回転させると逆の順でオン状態からオフ状態に切換えられる。
【００３５】
ところで、上記ブレーカは、負荷回路に過負荷が発生した時には上記過負荷時トリップ駆動手段８が作動して、又、負荷回路に過電流が発生した時には過電流時トリップ駆動手段９が作動して、若しくは、負荷回路の漏電（短絡）が発生した時には漏電時トリップ駆動手段１０が作動して、上記トリップ部材１９によるリンク１８の牽制が解除される。
【００３６】
このトリップ部材１９によるリンク１８の牽制が解除されることをトリップといい、トリップが実現すると、以下のようにしてブレーカが瞬時にオン状態からオフ状態に復帰する。
【００３７】
図４は過負荷によりトリップした時の上記ブレーカの側面図である。図４における前後、上下、左右の方向は図１及び図３におけるそれらと同様である。
【００３８】
図４に示すように、上記過負荷時トリップ駆動手段８はバイメタルからなり、上記中子３に固定される基端部８ａとこの基端部からＬ字形に立ち上げた作動部８ｂとを備え、上記基端部８ａが一方の電源接続端子２に接続される。又、上記作動部８ｂの中間高さ部が上記可動接触子６及び固定接触子５を介して負荷接続端子４に接続される。
【００３９】
上記トリップ部材１９には、中心部２８から斜め右下方に連出された過負荷時受動部３１が設けられ、通常時には、この過負荷時受動部３１の右方に上記過負荷時トリップ駆動手段８の作動部８ｂの上端が所定の距離を置いて対向する。
【００４０】
負荷回路に過負荷が発生した時には上記作動部８ｂの可動接触子６への配線が接続されている点と基端部８ａ間の部分（通電部分）が自己発熱により熱変形して、上記過負荷時受動部３１を左方に押え込み、トリップ部材１９の鈎先部３０を開閉部材１６から浮き上らせる。
【００４１】
上記鈎先部３０がリンク１８の線径の１／２よりも大きく開閉部材１６から浮き上ると、トリップ部材１９によるリンク１８の牽制が解除され、以後、リンク１８の先端部が開閉部材１６の上面を滑ってトリップ部材１９の鈎先方向に移動し、開閉部材１６及び可動接触子６の上昇に対するリンク１８及びハンドル１７による牽制が解除される。この牽制が解除された開閉部材１６及び可動接触子６は可動接触子６の右端が右牽制部３ａに受止められ、開閉部材１６の先端部が左牽制部３ｂに受止められるまで付勢手段１３により上方に押し戻され、これにより内部回路が開かれる。
【００４２】
又、リンク１８の先端部が開閉部材１６の上面を滑ってトリップ部材１９の鈎先方向に移動することにより、上記ハンドル１７に対する付勢手段１３の付勢が解除されるので、該ハンドル１７は戻しバネ２５によりオフ位置に移動する。このハンドル１７のオフ位置への復帰に連動して、リンク１８の先端部２７は開閉部材１６の基端部及びトリップ部材１９の中心部２８の方向に引戻される。
【００４３】
上記過負荷時トリップ駆動手段８は内部回路が開かれると自己発熱を停止し、自然冷却されて形状をオフ時の形状に戻し、該過負荷時トリップ駆動手段８の作動部８ｂが右方に戻るにつれトリップ部材１９が、上記漏電時トリップ駆動手段１０に内蔵された戻しバネの弾発力により、その鈎先部３０が開閉部材１６に向かって下降する方向に回転し、鈎先部３０と中心部２８の間で開閉部材１６とフック部２９の間にリンク１８の先端部２７が位置するオフ状態に復帰する。
【００４４】
図５は過電流によりトリップが開始された状態における上記ブレーカの側面図であり、図５における前後、上下、左右の方向は図１、図３及び図４におけるそれらと同様である。
【００４５】
上記トリップ部材１９は、上記中心部２８から下方に連出した過負荷時受動部３２を備え、負荷回路に過電流が流れた時には上記過電流時トリップ駆動手段９により、この過電流時受動部３２を左方に押し込み、トリップ部材１９によるリンク１８の牽制を解除する。
【００４６】
図６は上記過電流時トリップ駆動手段９の分解斜視図である。図５と図６に示すように、この過電流時トリップ駆動手段９は上記中子３に支持させる電磁石３３と、この電磁石３３で駆動される駆動片３４を備える。
【００４７】
図６に示すように、上記駆動片３４は、１枚の金属板をプレス成形したものであり、上記電磁石３３に磁気吸着させる被吸着部３５と、この被吸着部３５の上縁を部分的にく字形に折り曲げることにより形成されている係合部３６と、上記被吸着部３５の上縁を部分的に上方に面一状に延出した駆動部３７を備える。
【００４８】
上記電磁石３３は、鉄、鋼などの強磁性金属板をＵ字溝形に曲げた吸着部材３８を備え、この吸着部材３８の長溝側壁の端面が駆動片３４を吸着する吸着面３８ａを構成する。そして、この吸着部材３８の内側に形成される溝３８ｃに、例えば合成樹脂からなる絶縁チューブ３９と、この絶縁チューブ３９に挿通された内部回路の一部分が挿入される。
【００４９】
なお、ここでは上記過負荷時トリップ駆動手段８と可動接触子６の右端部とを接続する内部回路の部分が挿入されている。
【００５０】
上記電磁石３３の吸着部材３８は上記吸着面３８ａと例えば直角に交差する端面３８ｂを備え、わずかに傾斜させたこれら吸着面３８ａと端面３８ｂが交差する稜線４０に上記駆動片３４の被吸着部３５と係合部３６との屈曲部に形成される屈曲凹部４１を係合することにより、上記駆動片３４が上記稜線４０を支点にして回転可能に吸着部材３８に支持される。
【００５１】
図５に示すように、上記駆動片３４はその係合部３６を右下方に付勢する板バネからなる押えバネ４２により、該駆動片３４の下端部が上記中子３に設けた別の牽制部３ｄに受止められるまで時計回り方向、すなわち、駆動片３４の被吸着部３５を上記吸着面３８ａから離隔させる方向に付勢している。これにより、上記電磁石３３が発生する磁力（駆動片３４を吸着する力）が上記押えばね４２の付勢力より小さい場合、すなわち、上記電磁石３３の電流が一定値以下、あるいは、急激な電流変動がない場合に駆動片３４の被吸着部３５を上記吸着面３８ａから離隔させ、上記電磁石３３が発生する磁力が上記押えばね４２の付勢力より大きい場合、すなわち、上記一定値を超える過電流、あるいは、急激な電流変動が発生したときに被吸着部３５を上記吸着面３８ａに吸着させるようにしている。
【００５２】
そして、駆動片３４の被吸着部３５が吸着面３８ａに吸着されると、駆動片３４の駆動部３７が上記トリップ部材１９の過電流時受動部３２を左方に押し、上記トリップ部材１９によるリンク１８の牽制が解除される。
【００５３】
この後、このブレーカがオフ状態まで復帰する動作は内部回路が開かれることにより電磁石３３の電磁吸着力が消失し、上記駆動片３４が押えバネ４２の付勢力によりオフ位置に復帰することを除けば過負荷時のそれと同様である。
【００５４】
図７は漏電によりトリップが開始された状態における上記ブレーカの側面図である。
【００５５】
上記トリップ部材１９には、中央部２９から右上方に連出された漏電時受動部４３が設けられる。
【００５６】
上記漏電時トリップ駆動手段１０は、ソレノイド４４と該ソレノイド４４により駆動されるプランジャ４５を備え、このプランジャ４５は上記漏電磁受動部４３に進退可能に挿通される。又、このプランジャ４５は、上記漏電磁受動部４３を上記ソレノイド４４と反対の左方から受止める頭部４６を備え、図示しない戻しバネにより頭部４６の方向に付勢されている。
【００５７】
漏電は、電源接続端子２と上記過負荷時トリップ駆動手段８を接続する内部回路の部分の電流を電流検出手段４７により検出し、この電流検出手段４７が検出する電流に基づいて実装プリント配線基板４８に形成された漏電判定回路が漏電の有無を判定する。漏電判定回路において漏電があると判定した時には上記ソレノイド４４に通電し、このソレノイド４４に吸引されたプランジャ４５の頭部４６が漏電時受動部４３を右方に駆動することによりトリップ部材１９によるリンク１８の牽制が解除される。
【００５８】
この後、このブレーカがオフ状態まで復帰する動作は、内部回路が開かれることによりソレノイド４４によるプランジャ４５の吸引が停止され、漏電時トリップ駆動手段１０に内蔵された戻しバネの弾発力によりプランジャ４５が左方に押出されトリップ部材１９がオフ状態の位置に復帰することを除けば、過負荷時や過電流時においてトリップからオフ状態に復帰する動作と同様である。
【００５９】
以上に説明したように、このブレーカは、開閉機構７を付勢手段１３、ハンドル１７、リンク１８及びトリップ部材１９で構成しているので、ハンドル、リンク、ラッチ部材及びトリップバーを備える従来の開閉機構に比べて部品点数が１点少ない。その結果、このブレーカによれば、組立工数が削減でき、コストを削減できるなどの効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】オフ状態における本発明の側面図である。
【図２】オフ状態における本発明の開閉機構の側面図である。
【図３】オン状態における本発明の側面図である。
【図４】過負荷によるトリップ時における本発明の側面図である。
【図５】過電流によるトリップ時における本発明の側面図である。
【図６】本発明の過電流時トリップ駆動手段の分解斜視図である。
【図７】漏電によるトリップ時における本発明の側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ケース
５  固定接触子
６  可動接触子
８  過負荷時トリップ駆動手段
９  過電流時トリップ駆動手段
１０  漏電時トリップ駆動手段
１６  開閉部材
１７  ハンドル
１８  リンク
１９  トリップ部材
【図１】
2005293870.tif 000003
【図２】
2005293870.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005293870.tif 000006
【図５】
2005293870.tif 000007
【図６】
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【図７】
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