(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点（２）と、
一端に可動接点（３）を備える可動接触子（１２）と、
前記可動接触子（１２）を保持する回転自在の接触子ホルダ（７，１６）と、
前記可動接触子（１２）に形成された接触子軸孔（１３）と前記接触子ホルダ（７，１６）に形成されたホルダ軸孔とを挿通する可動接触子軸（６）と、
前記可動接触子（１２）を前記可動接点（３）が前記固定接点（２）に接触する方向に付勢する接圧ばね（１１）と、
前記接触子ホルダ（７，１６）を往復回転させることによって前記可動接点（３）と固定接点（２）を接触及び開離させる開閉機構とを備えた回路遮断器の接触子装置であって、
前記接触子軸孔（１３）と前記ホルダ軸孔の双方又はいずれか一方の軸孔は前記接圧ばね（１１）の付勢方向に長い長孔状に形成され、
前記可動接触子（１２）がその巾方向に揺動可能となるように該可動接触子（１２）を前記可動接点（３）が取り付けられた面側において支持する支持部材（１４，１７）を備え、
前記可動接触子（１２）と前記支持部材（１４，１７）とは、前記可動接点（３）が前記固定接点（２）に接触した瞬間に前記固定接点（２）の接触表面の延長面上において接触していることを特徴とする回路遮断器の接触子装置。
【請求項２】
前記支持部材（１４）は前記回路遮断器の固定物に設けられることを特徴とする請求項１の回路遮断器の接触子装置。
【請求項３】
前記支持部材（１７）は前記接触子ホルダ（１６）に設けられることを特徴とする請求項１の回路遮断器の接触子装置。
【請求項４】
前記支持部材（１４，１７）と前記可動接触子（１２）との接触部分は、一方が球面状の突起であり他方が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの回路遮断器の接触子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路遮断器の開閉接触子装置の通電性能の向上技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
開閉接点がＯＮ状態にある従来の回路遮断器の例が図１０に示されている。この回路遮断器は、一方の端子１に備えられた固定接点２と、固定接点２と接触及び開離自在の可動接点３を備えた可動接触子２０と、可動接触子２０と他方の端子４とを接続する可とう導体５と、可動接触子軸６によって可動接触子２０を回転自在に保持する接触子ホルダ７と、接触子ホルダ７をホルダ軸８の周りに回転させる開閉機構９と、開閉機構９を操作するハンドル１０と、可動接触子２０と接触子ホルダ７との間に設けられ可動接触子２０を反時計方向に付勢する接圧ばね１１とを有し、ハンドル１０を操作して接触子ホルダ７を時計方向に回転させてＯＦＦ操作することにより可動接点３が固定接点２から開離する。図示されていないが両接点が互いに開離している状態では、可動接触子２０は、その右上端部が断面コ字状に形成された接触子ホルダ７の内面と接触して反時計方向への回転が阻止されている。
【０００３】
ＯＮ操作のためハンドル１０を操作して可動接触子２０と共に接触子ホルダ７を反時計方向に回転させると可動接点３が固定接点２と接触する。接触してから接触子ホルダ７はさらに反時計方向に回転するが可動接点３は接触した位置でとどまるため、可動接触子２０は相対的に可動接触子軸６の周りを時計方向に回転する。そして、接触子ホルダ７が図示されないストッパ手段によりその回転が阻止されたときＯＮ操作が完了する。可動接点３が固定接点２に接触した瞬間から接触子ホルダ７の回転が停止するまでの可動接触子２０の相対的な回転量が接点の押し込み量となり、接圧ばね１１によって得られる接触圧力と共に、安定した接触状態を維持するため必要な量である。
【０００４】
図１１は図１０の回路遮断器を左方向から見た要部である。コ字状に曲げられた接触子ホルダ７の両腕の間には、共通の可動接触子軸６によって複数の可動接触子２０が並列に保持されている。この可動接触子２０は単一であってもよいが、この従来の回路遮断器は定格電流が大きいため複数の可動接触子２０が設けられている。可動接触子軸６が挿通する可動接触子２０の接触子軸孔と接触子ホルダ７のホルダ軸孔は共に可動接触子軸６の直径と略等しく形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の回路遮断器において、可動接触子軸６が固定接点２に対して平行に備えられている場合は、可動接点３はその巾方向に固定接点２と平行に安定した接触をする。しかし、部品の加工や組立て上の問題などで、可動接触子軸６が固定接点２に対して平行ではなく、例えば図１１のごとく右上がり状態に備えられたような場合、並設された複数の可動接点３はその巾方向の左端のみで接触したり、著しい場合は図１１のように右端側の可動接点が固定接点と接触しない状態となる。このような接触状態となると、接触面積が不足したり接触状態が不安定となって、通電されたときのジュール熱の発生が大きくなってしまう。従来の回路遮断器はこのようなジュール熱のある程度の増加も見込んでその定格電流が決定されていた。このため、より大きな定格電流の回路遮断器を得るには、接点の接触圧力をより大きくしたり、一般に銀合金材料が使用される接点の大きさをより大きくしたりする必要があって、回路遮断器が大形になるとともに高価になるという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、接点部における接触を安定させることによって発熱を小さくし、小型で定格電流の大きく安価な回路遮断器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、この発明は、固定接点と、一端に可動接点を備える可動接触子と、可動接触子を保持する回転自在の接触子ホルダと、可動接触子に形成された接触子軸孔と接触子ホルダに形成されたホルダ軸孔とを挿通する可動接触子軸と、可動接触子を可動接点が固定接点に接触する方向に付勢する接圧ばねと、接触子ホルダを往復回転させることによって可動接点と固定接点を接触及び開離させる開閉機構とを備えた回路遮断器の接触子装置であって、接触子軸孔とホルダ軸孔の双方又はいずれか一方の軸孔は接圧ばねの付勢方向に長い長孔状に形成することとしている。
このような構成により、可動接点が可動接触子の巾方向に関して傾いた状態でＯＮ操作を行ったとき、その巾方向の一端が固定接点に接触した後さらに接触子軸と共に接触子ホルダが移動することによって、固定接点と接触した側は可動接点が変位できないため接触子軸が長孔の端部から離脱して移動し、他方側は接圧ばねの作用により接触子軸と長孔の端部と接触した状態で移動するため、可動接触子は接触子軸に対して相対的に傾いた状態となり、可動接点は最初に接触した側を中心として回転するように変位し固定接点と平行接触するようになる。
また、この発明は、可動接触子がその巾方向に揺動可能となるように該可動接触子を可動接点が取り付けられた面側において支持する支持部材を備えることとしている。このような構成により、可動接点の巾方向の一端が接触した後可動接触子は支持部材によって巾方向に揺動するため、接点の安定した接触状態がより円滑に得られる。
さらにまた、この発明は、可動接触子と支持部材とは、可動接点が固定接点に接触した瞬間に固定接点の接触表面の延長面上において接触していることとしているため、可動接点が固定接点と接触した瞬間から接触が完了するまで接圧ばねの付勢力が有効に可動接点に作用すると共に、接点の良好な接触状態が得られる。
【０００８】
また、この発明は、支持部材は回路遮断器の固定物に設けることとしている。
さらに、この発明は、支持部材は接触子ホルダに設けられることとしているため、ＯＮ操作時に、支持部材と可動接触子との間に開閉機構の機械的衝撃が加わることがなく接触子装置の寿命を長くすることができる。
さらにまた、この発明は、支持部材と可動接触子との接触部分は、一方が球面状の突起であり他方が平面状に形成されていることとしているため、可動接触子の揺動をより円滑にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１ないし図９に示される第１及び第２実施例において説明する。
これらの実施例の回路遮断器の全体構成は図１０に示した従来技術と同じであるため従来技術と同等の構成部品については同じ符号をつけて、以下に相違する部分について説明する。
第１実施例は図１ないし図５に示されており、図１はＯＮ状態にある第１実施例の要部を示す側面図であり、可動接触子１２の可動接触子軸６が挿通する接触子軸孔１３は上下方向、すなわち接圧ばね１１の作用方向に長い長孔状に形成されている。さらに、この第１実施例では、可動接触子１２の揺動のための支持部材１４が各可動接触子１２毎に回路遮断器の底部より直立して備えられ、この支持部材１４に対向して可動接触子１２には支持部材受け１５が備えられている。
【００１０】
図２及び図３は、それぞれ図１のＸ−Ｘ及びＹ−Ｙ方向から見た状態を模式的に表した図である。これらの図は、互いに並列に備えられている複数の可動接触子１２のうち一端側の一つのみを示しており、他の可動接触子１２もこの一つと同様の構成であり同様の動作をするためそれらの図示と説明を省略する。
支持部材１４と支持部材受け１５とが接触する位置（以下、接触位置Ａという）は、図２において可動接触子１２の巾Ｗ方向に関して可動接触子１２の中心線上にあり、接圧ばね１１の接触圧力作用を阻害しないように図１において接圧ばね１１より右側にある。また、支持部材１４と支持部材受け１５との接触部分は、接触位置Ａを中心として可動接触子１２がその幅方向に円滑に揺動できるように、支持部材１４の先端が球面状で支持部材受け１５が平面状に形成された点接触になっているが、いずれが球面状であってもよい。さらに、接触位置Ａは図１において鎖線Ｄで示した線上、すなわち、固定接点２の接触表面の延長面上にある。一方、図３において、接圧ばね１１は可動接点３の巾方向の両端Ｂ及びＣと接触位置Ａとで構成される三角形の投影面内で可動接触子１２を付勢している。
【００１１】
このように構成される第１実施例の動作について説明する。
図４は、接点の開離状態において可動接触子軸６が固定接点２に対して傾いて接触子ホルダ７に取り付けられた場合の可動接触子１２と支持部材１４とを示し、可動接触子１２は接触子軸孔１３の上部内面が右端から左端まで可動接触子軸６に沿うように固定接点２に対して傾いて保持されている。なお、図４及び後述する図５ないし図７において可動接触子軸６は、説明を明確にするために著しく傾いた状態で表現している。また、図示はしていないが、可動接触子軸６が固定接点２に対して傾いていない正常な取り付けの場合も可動接触子１２は接触子軸孔１３の上部内面が右端から左端まで可動接触子軸６に沿うように固定接点２に対して直角方向に保持される。
【００１２】
この状態でＯＮ操作したときの状態が順次図５、図６及び図７に示されており、それぞれ（ａ）は図１のＸ−Ｘ方向から見た図であり、（ｂ）はＺ−Ｚ方向から見た図である。
ＯＮ操作において接触子ホルダ７が回転したとき、これらの図において接触子ホルダ７が可動接触子軸６と共に下方に移動し、可動接点３の左端部が固定接点２と接触するのと略同時のタイミングで支持部材受け１５が支持部材１４と接触し図５の状態となる。さらに接触子ホルダ７が回転すると可動接触子軸６が下方に移動し、可動接触子軸６は接触子軸孔１３の左側端部から右側にかけて上部内面から離脱する。しかし、接触子軸孔１３の右側端部は、接圧ばね１１の付勢力により可動接点３の右端部が固定接点２と接触するまでは可動接触子軸６に追随して接触した状態を維持する。この動作の間、接触位置Ａを中心として可動接触子１２が時計方向にローリングするように揺動し、図６に示すように可動接点３が固定接点２と平行になった状態で接触し、図７のように接触子軸孔１３の右端部も可動接触子軸６から離脱してＯＮ操作が完了する。図８は、このようなＯＮ操作が完了したときの図１の回路遮断器を左方向から見たときの図である。
【００１３】
このとき接触位置Ａが固定接点２の接触面を延長した平面上にあるため、可動接点３が固定接点２と接触した瞬間から、接圧ばね１１の付勢力が固定接点２方向に直角方向に有効に作用するため可動接触子１２の円滑な揺動が始まる。しかし、接触位置Ａが上記平面上にない場合であっても、接圧ばね１１の付勢力が多少の角度をもって固定接点２方向に作用するため、本実施例よりも円滑性では劣るが本実施例と同様の作用を呈する。また、上述したように、接圧ばね１１が作用する部分は、図３に示される三角形ＡＢＣの投影面内であるためいずれの揺動も確実に行うことができる。
【００１４】
次に、この発明の第２実施例について説明する。第１実施例は回路遮断器の底部から直立した状態で設けられていた可動接触子１２の揺動のための支持部材を、第２実施例では図９（ａ）に示すように接触子ホルダ１６に設けたものである。図９（ａ）において、接触子ホルダ１６は、第１実施例の接触子ホルダ７の一部を断面が口字状に形成し、支持部材受け１５に対向する部分に球面状の端部を有する支持部材１７を形成したものである。
この第２実施例の動作を以下に説明する。接点が開離している状態では、図１に示した第１実施例と同様に、接圧ばね１１の作用により可動接触子１２は接触子軸孔１３が可動接触子軸６の上部内面に沿って反時計方向に付勢されており、支持部材受け１５が支持部材１７に接触してその回転が阻止されている。したがって、可動接触子軸６が傾いた状態で取り付けられているときは、図９（ａ）に示されているように可動接触子１２が傾いた状態になっている。図９（ａ）の状態は、接点が開離している状態から図９（ｂ）に示されるように可動接点３が固定接点２に接触する瞬間まで維持される。この傾いた状態でＯＮ操作を行うと、第１実施例の可動接触子が図５から図６に示したように揺動して変位するのと同様に、まず可動接点３の左端が固定接点２に接触し、図９（ａ）において可動接触子１２が時計方向に揺動して可動接点３が固定接点２と平行になって接触するようになる。
【００１５】
この第２実施例は、第１実施例と比較し、支持部材受け１５や支持部材１７に強度の大きいものを必要としないという利点がある。すなわち、第１実施例では接点を接触させる操作の途中において、支持部材受け１５が回路遮断器の底部から直立されている支持部材１４と接触するが、この時開閉機構に含まれるばねによる機械的衝撃を受けるため支持部材１４や支持部材受け１５は強度の大きいものを選ぶ必要がある。これに対して第２実施例では、支持部材受け１５が接触子ホルダ１６に固設されている支持部材１７に接触するため、接点を接触させる操作をするときにこれら支持部材１７及び支持部材受け１５は開閉機構に含まれるばねによる機械的衝撃を直接受けることがなく、接圧ばね１１による作用力を受けるだけのものである。
【００１６】
これら第１及び第２実施例では、接触子ホルダ７や接触子ホルダ１６に複数の可動接触子１２が取り付けられているため接触子軸孔１３を長孔にしているが、単一の可動接触子１２が取り付けられる構造の場合は接触子ホルダ７や接触子ホルダ１６の可動接触子軸６の軸孔を長孔状に形成してもよく、又双方の軸孔を長孔にしても同様の作用を呈する。
また、支持部材１４や支持部材１７がなくても、軸孔が長孔であれば、両接点が接触してから平行接触に移行する段階で接点間の摩擦が大きくやや円滑性に欠けるものの、傾いた接点を平行接触させることができる。
以上の説明は可動接触子が傾いて取り付けられている例であるが、本発明によれば、可動接触子の取付けが正常で固定接触子が傾いて取り付けられている例でも同様の作用を呈する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した形態で実施され、可動接点が固定接点に対して傾いた状態で接触しても、可動接触子が揺動することによって両接点が平行接触して安定した接触状況を作ることができるため、通電性能を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路遮断器の接触子装置の第１実施例を示す要部側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ視図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ視図である。
【図４】可動接触子軸が傾いて接触子ホルダに取り付けられた場合の接点の開離状態における第１実施例の可動接触子と支持部材とを示す図である。
【図５】図４に示した第１実施例のＯＮ操作時の動作を説明する図であり、（ａ）は図１のＸ−Ｘ方向から見た図であり、（ｂ）はＺ−Ｚ方向から見た図である。
【図６】図４に示した第１実施例のＯＮ操作時の動作を説明する図であり、（ａ）は図１のＸ−Ｘ方向から見た図であり、（ｂ）はＺ−Ｚ方向から見た図である。
【図７】図４に示した第１実施例のＯＮ操作時の動作を説明する図であり、（ａ）は図１のＸ−Ｘ方向から見た図であり、（ｂ）はＺ−Ｚ方向から見た図である。
【図８】ＯＮ操作終了後の接触子装置を図１の左方から見た図である。
【図９】可動接触子軸が傾いて接触子ホルダに取り付けられた場合の第２実施例の可動接触子と支持部材とを示す第１実施例の図５に相当する図である。
【図１０】従来の回路遮断器の接触子装置を示す側面図である。
【図１１】可動接触子が傾いた状態で取り付けられた従来の接触子装置を図１０の左方から見た部分図である。
【符号の説明】
２  固定接点
３  可動接点
６  可動接触子軸
７、１６  接触子ホルダ
８  ホルダ軸
１１  接圧ばね
１２  可動接触子
１３  接触子軸孔
１４、１７  支持部材
１５  支持部材受け
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004157949.tif 000010
【図１０】
0004157949.tif 000011
【図１１】
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