(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁筺体と、この絶縁筺体内に装着された固定接触子と、この固定接触子に対向して接離する可動接触子と、この可動接触子を駆動するアームおよびラッチを有する開閉機構と、上記絶縁筐体に設けられ上記アームに当接して上記可動接触子の最大開離位置を決めるストッパと、過電流に応動して上記開閉機構の上記ラッチを引き外し位置に作動させるプランジャを有する電磁引き外し装置とを備えた回路遮断器に於いて、
上記アームは、上記ラッチが当接するストッパ係止部を備え、
上記プランジャと上記ラッチは互いに係合するための係合部を持ち、これら係合部は、上記電磁引き外し装置が作動して上記開閉機構により上記可動接触子が開離させられて上記アームが上記ストッパに衝突したときにも互いに係合しており、上記プランジャが上記作動位置に維持されている間上記ラッチを上記引き外し位置に保持し、
もって上記可動接触子が閉位置へ跳ね返ることを防止したことを特徴とする回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路遮断器に係り、特に、遮断回路に流れる過電流を遮断する場合に、接触子の開離を確実に行わせる回路遮断器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、短絡電流といった故障電流が過電流となって電気回路を流れるのを遮断する装置として回路遮断器があるが、この回路遮断器の遮断回路に流れる過電流で電磁石を働かせて接触子を離すことで遮断が行われる。かかる回路遮断器には、消弧装置が格納されていて、接触子の開離を行う際に発生したアークを消し、遮断時間が長くならないようにしている。
従来の回路遮断器として、例えば、図５に示す特開平１０−１７２４０９号公報に示された回路遮断器（以下「従来装置」という）がある。かかる従来装着における絶縁筐体２０は、合成樹脂材料で形成されたベース２１およびカバー２２からなっている。遮断回路には、固定接触子２３と、この固定接触子２３に固着された固定接点２４と、この固定接点２４に対向して接離する可動接点２５ａを有する可動接触子２５とが設けられている。２６はこの可動接触子２５を一体に支持するアームであり、Ｕ字状溝２６ａと、ストッパ係止部２６ｂと、後記の軸２７が係合する長孔２６ｃとが形成されている。
【０００３】
２７はアーム２６および可動接触子２５の回動中心となる軸であり、絶縁筺体に支持されている。２８は可動接触子２５を固定接点２４から常に開離させる方向へ付勢するように張設したメインバネ、２９は合成樹脂で形成され外部から開閉操作を行うハンドル、３０はハンドル２９を反時計方向へ付勢するリセットバネ、３１は丸棒材をＵ字形に曲げて形成した操作リンクであり、一端はハンドル２９と係合し、他端は後記するラッチ３２のリンク係合溝３２ａに係合する。また、ハンドル２９は、絶縁筺体２０の外に突出した取手部２９ｂと、操作リンク３１を連結する突出部２９ｃとで構成されている。
【０００４】
３２は軸２７に軸支されたラッチであり、操作リンク３１の他端に係合するリンク係合溝３２ａと、後記する電磁引き外し部３４のロッド３７の押圧力を受けるトリガー片３２ｂと、後記するバイメタル３３の湾曲による押圧力で操作リンク３１とリンク係合溝３２ａとの係合を解脱せしめる方向への力を受けるトリガー片３２ｃが形成されている。また、アーム２６とラッチ３２との間には、復帰バネ３２ｄが縮設されていて、常時ラッチ３２をアーム２６に対して半時計方向に付勢する。Ｕ字状溝２６ａに嵌まり込んだ操作リンク３１の上記他端は、バネ３２ｄのバネ力によってラッチ３２のリンク係合溝３２ａで挟持されて、ロック状態になっている。そして、固定接点２４に対して可動接点２５ａが弾接し、遮断回路が形成される（図５の状態）。
こうして、上記アーム２６と、メインバネ２８と、ハンドル２９と、リセットバネ３０と、操作リンク３１と、ラッチ３２とにより開閉機構が構成される。
【０００５】
３３は通電電流に対応して図５において右方向へ加熱湾曲されるバイメタル、３４は電磁引き外し装置であり、電磁石３５への通電による電磁力により駆動されるプランジャ３６と、このプランジャ３６の吸引動作により図９において左方向へ突出するロッド３７を有している。上記バイメタル３３と、電磁引き外し装置３４とにより過電流引き外し装置が形成されている。３８は消弧装置、３９はこの消弧装置３８の消弧板である。４０は上記固定接点２４と可動接触子２５を含むアーク発生室であり、可動接触子２５が開離時に発生するアークが充満する。４１はアークを消弧装置３８の方向へ誘導するアークランナーである。
【０００６】
このように構成された回路遮断器に於いて電路に短絡電流が流れると、電磁引き外し装置３４の電磁石３５がこれを感知して働き、プランジャ３６が吸引され、これに連動するロッド３７が左方向へ移動する。すると、そのトリガー片３２ｂがロッド３７で押圧され、ラッチ３２は復帰バネ３２ｄのバネ力に抗して時計方向に回動する。Ｕ字状溝２６ａ内でリンク係合溝３２ａによって施錠状態になって嵌まり込んでいた操作リンク３１の他端は、ラッチ３２が時計方向へ回動することにより、アーム２６に対してフリーな状態になる。このため、アーム２６は開放機構としてのメインバネ２８のバネ力により軸２７を中心にして時計方向に強制的に回動して引き外し（トリップ）動作をする。こうして、可動接触子２５は、高速開離し、遮断動作を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来装置では、電気回路に短絡電流等の大電流が流れて、開閉機構を開くとき、アーム２６がメインバネ２８のバネ力で急激に移動するため、ストッパ４２に衝突し、バウンドして戻ってくる。バウンドしたアーム２６はラッチ３２に対して動きが抑止される構造でないため、ラッチ３２とは無関係にロッド３７の先端に当るまで反発する。その時、可動接点２５ａと固定接点２４との開離距離が短くなり、消弧室３８の方向に移動しかけたアークが、可動接触子２５と固定接触子２３の間に再び戻り、可動接点２５ａと固定接点２４との間にアークが滞留し易くなる。
【０００８】
このため、アークの滞留時間が長くなり、遮断時間が長くなって遮断不良が発生し易くなるという不具合があった。
また、アークの滞留時間が長くなるために、可動接点２５ａと固定接点２４の消耗が大きくなるという不具合もあった。
【０００９】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、回路遮断器の過電流引き外し動作時に、アームの跳ね返りを阻止することにより、接触子間の開離距離を所定値以上に保持することで、接点間に発生するアークの滞留時間を短くして、確実な遮断を行うと共に、可動接点と固定接点の消耗が少ない回路遮断器を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、次の構成を有する。すなわち、本発明の回路遮断器は、絶縁筺体と、この絶縁筺体内に装着された固定接触子と、この固定接触子に対向して接離する可動接触子と、この可動接触子を駆動するアームおよびラッチを有する開閉機構と、絶縁筐体に設けられアームに当接して可動接触子の最大開離位置を決めるストッパと、過電流に応動して開閉機構のラッチを引き外し位置に作動させるプランジャを有する電磁引き外し装置とを備えた回路遮断器に於いて、プランジャとラッチは互いに係合するための係合部を持ち、これら係合部は、電磁引き外し装置が作動して開閉機構により可動接触子が開離させられてアームがストッパに衝突したときにも互いに係合しており、プランジャが作動位置に維持されている間、ラッチを引き外し位置に保持し、もって可動接触子が閉位置へ跳ね返ることを防止したことを特徴とする回路遮断器である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図４に示した一実施の形態に基づいて詳述する。なお、図５に示す従来の回路遮断器と同一ないし均等部材、部分にはこれに使用されたものと同一符号を付して説明を省略する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態である回路遮断器の一部を切り欠いて内部を示す正面図であり、回路遮断器が閉路状態であるときを示す。図２は図１の回路遮断器が開路状態であるときを示す正面図である。図３は図１の回路遮断器がトリップ動作初期の状態を示す正面図である。図４は図１の回路遮断器がトリップ動作し、アームが拘束された状態を示す正面図である。
【００１３】
図１において、回路遮断器はベース２１と、カバー２２とからなり、合成樹脂材料で形成された絶縁筺体２０を備えている。絶縁筐体２０の内部には固定接触子２３が装着され、この固定接触子２３には固定接点２４が固着されている。また、この固定接点２４に対向して接離する可動接点２５ａを有する可動接触子２５が設けられていて、可動接触子ホルダー２５Ｈによりこの可動接触子２５が一体に支持されている。
【００１４】
絶縁筐体２０内にはまたアーム２６が軸２７を介して略水平に軸設されている。アーム２６の一端には可動接触子ホルダー２５Ｈが軸支され、アーム２６の他端には操作リンク３１の他端を係脱自在に受容せしめる第一係合溝としてのＵ字状溝２６ａが形成されている。またアーム２６には、後記するラッチ３２に当接し、かつ、ベース２１に設けたストッパ２１ａに当接するストッパ係止部２６ｂが例えばプレス加工により折り曲げて形成されている。アーム２６と絶縁筐体２０との間には、メインバネ２８が縮設され、アーム２６をメインバネ２８の付勢力で常時時計方向に回動するよう付勢することで、可動接触子２５を固定接点２４から常時開離させる方向へ付勢している。この回動付勢力で回動されたストッパ係止部２６ｂが、ストッパ２１ａに当接することでアーム２６の最大回動角度位置すなわち可動接触子２５の最大開離位置が規定される。なお、アーム２６および可動接触子２５は絶縁筺体２０に支持された軸２７を回動中心として回動する。
【００１５】
回路遮断器はまた、合成樹脂で形成され外部から開閉操作を行うハンドル２９を持ち、このハンドル２９は、基部２９ａと、この基部２９ａから絶縁筐体２０の外に突出した取っ手部２９ｂと、後記する操作リンク３１を連結する突出部２９ｃとで構成されている。ハンドル２９を反時計方向へ付勢するためにリセットバネ３０がもうけられている。操作リンク３１は、丸棒材をＵ字形に曲げて形成したもので、その一端はハンドル２９の突出部２９ｃと係合し、その他端はＵ字状溝２６ａと後記するラッチ３２に形成した第二係合溝としてのリンク係合溝３２ａとに受容されて保持されている。
【００１６】
一方、ラッチ３２も軸２７を介してアーム２６と同軸に軸支されており、その一端には過電流により応動して吸引される電磁引き外し装置３４のプランジャ３６に係合する係合部３２ｂが、またその他端にはＵ字状溝２６ａに受容された操作リンク３１の他端を保持するリンク係合溝３２ａがそれぞれ設けられている。ラッチ３２の他端とアーム２６の他端にあるストッパ係止部２６ｂとの間には、図１に示す通常状態時において、互いに微少間隙を存しており、過電流が流れる初期動作においてラッチ３２がストッパ係止部２６ｂに当接する位置まで回動することで、リンク係合溝３２ａから操作リンク２９が解脱する。
【００１７】
他方、電磁引き外し装置３４の近傍には、通電電流に対応して図１において左方向へ加熱湾曲するバイメタル３３が設けられている。バイメタル３３の湾曲変位による押圧力でリンク４２が軸４３を中心に反時計方向に回動し、操作リンク３１とリンク係合溝３２ａとの係合を開放する方向の力を受けるトリガー片３２ｃが形成されている。なお、可動接触子ホルダー２５Ｈと、アーム２６と、メインバネ２８と、ハンドル２９と、リセットバネ３０と、操作リンク３１と、ラッチ３２とにより開閉機構３００が構成されている。
【００１８】
また、電磁引き外し装置３４は、電磁石３５への通電による電磁力により吸引駆動されるプランジャ３６を有している。バイメタル３３と電磁引き外し装置３４とにより過電流引き外し装置が形成されている。接点間に発生するアークを消弧する消弧装置３８には消弧板３９が設けられている。バイメタル３３の湾曲により係合部４２ａが押され、軸４３を中心に反時計方向に回動させるリンク４２も設けられている。
【００１９】
図１に示す閉位置に於いて過電流が電磁引き外し装置３４に流れると、その初期においてプランジャ３６は図３において左方向に移動する。プランジャ３６の突起部３６ａがラッチ３２の係合部３２ｂに当たり、ラッチ３２を軸２７を中心に時計方向に回動させる。ラッチ３２の回動により、アーム２６のＵ字状溝溝２６ａに嵌まり込んで操作リンク３１を拘束していたアーム２６は、ロック手段としてのラッチ３２のリンク係合溝３２ａが操作リンク３１から外れるために、操作リンク３１による拘束力から開放され、メインバネ２８の付勢力により軸２７を中心に時計方向に回動する。そのときメインバネ２８の付勢力にプランジャ３６からの吸引力も加わって、ラッチ３２をアーム２６のストッパ係止部２６ｂに当接させた状態で、アーム２６が回動する（図４）。
【００２０】
また、可動接触子ホルダー２５Ｈはアーム２６と一体に回動するため、図４に示すように、可動接触子２５が固定接触子２３から開離する。このとき、可動接触子２５と固定接触子２３の間にアークが発生する。また、このとき、アーム２６は軸２７を中心に高速で時計方向へ移動するため、ストッパ係止部２６ｂがストッパ２１ａに衝突し、その反発動作により、軸２７を中心に反時計方向に回動しようとする。
【００２１】
ところが、アーム２６はストッパ係止部２６ｂでラッチ３２に接触するが、可動接触子２５と固定接触子２３の間にアークが発生し、このアークにより電気的に導通する。このため、電磁石３５には電流が流れ続け、プランジャ３６は電磁石３５に吸引されて作動位置に保持され続けることになる。この一方、プランジャ３６の突起部３６ａとラッチ３２の係合部３２ｂとが係合した状態を持続しているため、ラッチ３２はプランジャ３６によってあたかも反時計方向への回動をロックされた状態となり、アーム２６が反時計方向へ回動しないように抑制して拘束される。回路遮断が行われた後は、図２のようにストッパ係止部２６ｂは、メインバネ２８の付勢力によりストッパ２１ａに押圧され遮断が完了する。
【００２２】
なお、回路遮断器をリセット即ち再び閉位置にする場合には、図２のようにハンドル２９を反時計方向に回して閉位置にし、操作リンク３１の他端をアーム２６のＵ字状溝２６ａおよびラッチ３２のリンク係合溝３２ａに受容させる。このとき、操作リンク３１はラッチ３２の自重に抗してリンク係合溝３２ａを押し開くことでＵ字状溝２６ａに受容される。一旦、受容されると、再びラッチ３２の自重によって操作リンク３２の他端は、アーム２６とラッチ３２とで抜けないように捕捉される。かかる状態でハンドル２９をリセットバネ３０の付勢力に抗して時計方向に強制的に回動しても、図１のように通常使用状態に復帰させて閉位置にして使用できる。
【００２３】
このように、本発明の回路遮断器によれば、過電流が流れると、アーム２６の反時計方向への回動即ち跳ね返りが抑制されることにより、可動接触子２５と固定接触子２３との開離距離が小さくならないので、可動接触子２５と固定接触子２３の間に発生したアークの滞留時間が短くなり、スムーズに消弧室３８の方向に移動して消弧され、短時間に遮断され、遮断不良が少なくなる。また、アークの滞留時間が短くなるため、可動接点２５ａと固定接点２４の消耗も少なくできる作用効果を有する。また、アーム２６はラッチ３２を通常使用状態において電磁引き外し装置３４の上方に略水平になるように配設することで、ラッチ３２の自重を利用することができ、このためアーム２６とラッチ３２との間に上記従来装置のような復帰バネ３２ｄを設けなくても済む。この結果、係合部３２ｂは上記従来装置のようにプランジャ３６の移動軸線上に設けなくてもよく、したがって横幅寸法が小さく、構造のコンパクトな回路遮断器を得ることができる作用効果も有する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の回路遮断器は、絶縁筺体と、この絶縁筺体内に装着された固定接触子と、この固定接触子に対向して接離する可動接触子と、この可動接触子を駆動するアームおよびラッチを有する開閉機構と、絶縁筐体に設けられアームに当接して可動接触子の最大開離位置を決めるストッパと、過電流に応動して開閉機構のラッチを引き外し位置に作動させるプランジャを有する電磁引き外し装置とを備えた回路遮断器に於いて、プランジャとラッチは互いに係合するための係合部を持ち、これら係合部は、電磁引き外し装置が作動して開閉機構により可動接触子が開離させられてアームがストッパに衝突したときにも互いに係合しており、プランジャが作動位置に維持されている間、ラッチを引き外し位置に保持し、もって可動接触子が閉位置へ跳ね返ることを防止したことを特徴とする回路遮断器である。
【００２５】
従って、アームがストッパで跳ね返えされても、アームの逆回転はアーク電流により作動位置に保持されたプランジャにより食い止められ、これにより可動接触子と固定接触子の開離距離を確実に維持でき、アークが可動接触子と固定接触子の間で滞留する時間が短くなり、遮断不良が少なくなるとともに、可動接点と固定接点の消耗も少なくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態である回路遮断器の一部を切り欠いて内部を示す正面図であり、回路遮断が閉路状態であるときを示す。
【図２】  図１の回路遮断器を開路状態で示す正面図である。
【図３】  図１の回路遮断器を引き外し動作初期状態で示す正面図である。
【図４】  図１の回路遮断器を引き外し動作をし、開閉機構を拘束した状態で示す正面図である。
【図５】  従来の回路遮断器を示す一部を切り欠いた正面図である。
【符号の説明】
２０  絶縁筺体、２１ａ  ストッパ、２３  固定接触子、２５  可動接触子、２６  アーム、２６ａ  ストッパ、３２  ラッチ、３２ｂ  係合部、３４  電磁引き外し装置、３６  プランジャ、３６ａ  係合部、３００  開閉機構。
【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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