(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路の各相に対応する主バイメタルと、該主バイメタルに連繋させた差動シフタ機構と、該差動シフタ機構の出力を開閉機構部に伝達する引外しレバー兼用の補償バイメタルとからなり、前記差動シフタ機構は、主バイメタルの動作端を挟んでその両側に配した押しシフタおよび引きシフタと、押しシフタと引きシフタに跨がって揺動自在に連結したシフタ連動板とを組合せ、かつ押しシフタ, 引きシフタをしゃ断器ケースの相間隔壁に案内支持した回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置において、前記差動シフタ機構を構成する押しシフタ，引きシフタおよびシフタ連動板に対し、その摺動面部の一部ないし全部に固体潤滑剤のコーティング処理面を形成したことを特徴とする回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置。
【請求項２】
請求項１記載の過負荷・欠相引外し装置において、差動シフタ機構の押しシフタ，引きシフタが樹脂積層板であり、かつ固体潤滑剤は前記樹脂積層板と同種の樹脂をバインダに用いてコーティング処理面を形成したことを特徴とする回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートブレーカなどを実施対象とする回路しゃ断器に装備したバイメタル式の過負荷・欠相引外し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、頭記したオートブレーカを例に、本発明の実施対象となる回路しゃ断器の構成を図４(a),(b) で説明する。図において、１は回路しゃ断器の本体ケース（図示はカバーを外した状態を表している）、２は電源側主回路端子、３は負荷側主回路端子、４は開閉操作用のハンドル、５は後記する熱動形過負荷／欠相引外し装置の定格電流を調整する調整ダイヤルであり、ケース１内には可動接触子８ａ，固定接触子８ｂ，消弧室８ｃからなるしゃ断部８、しゃ断部８の可動接触子８ａを開閉位置に駆動する開閉機構部９，熱動形過負荷・欠相引外し装置１０，電磁形瞬時引外し装置１１などを内装して回路しゃ断器を構成している。
【０００３】
ここで、熱動形過負荷・欠相引外し装置１０は、主回路の各相に接続したヒータ付きの主バイメタル１２と、各相（３相）の主バイメタルの動作端（先端）に連繋させてバイメタルの作動変位を検出する差動シフタ機構１３と、差動シフタ機構１３と開閉機構部９に組み込んだラッチ受けとの間に介装して差動シフタ機構の出力信号をラッチ受けに伝達し、開閉機構部９をトリップ動作させる引外しレバーを兼ねた補償バイメタル１４との組合せからなる。
【０００４】
また、差動シフタ機構１３は、各相の主バイメタル１２の配列に沿ってその左右両側に配した押しシフタ１５および引きシフタ１６と、押しシフタ１５と引きシフタ１６の上面側に跨がって揺動可能にピン結合したシフタ連動板１７との組合せからなり、かつ押しシフタ１５および引きシフタ１６はケース１の相間隔壁１ｂの上縁に形成した凹溝に嵌入してスライド可能に案内支持し、この位置で押しシフタ１５，引きシフタ１６から側方に突き出した腕部が各相の主バイメタル１２を挟んでその両面に対峙している。
【０００５】
また、図示例の補償バイメタル１４はバイメタル片をヘアピン状に折り曲げた形状で、その一端が調整ダイヤル５に連繋した軸受１８に軸支されており、他端側を前記した差動シフタ機構１３のシフタ連動板１７に対峙させ、さらに軸受側近くから開閉機構部９に向けて延在する動作片１７ａを開閉機構部のラッチ受けに対峙させている。
【０００６】
かかる構成になる過負荷引外し装置の動作は周知であり、主回路に過負荷電流が流れて各相の主バイメタル１２が定方向に湾曲し、これに従動して差動シフタ機構１３の押しシフタ１５，引きシフタ１６が矢印方向に変位すると、これに連動してシフタ連動板１７が補償バイメタル１４の先端を押す。これにより、補償バイメタル１４が軸受１８の軸支点を中心に時計方向に回動してその動作片がラッチ受けを釈放位置に押し、これに連動して開閉機構部９がトリップ動作し、しゃ断部８の可動接触子８ａが開極して主回路電流をしゃ断する。また、主回路に欠相が発生した場合は、差動シフタ機構１３の押しシフタ１５と引きシフタ１６とが差動的に動作し、これによりシフタ連動板１７が引きシフタとの連結ピンを支点に反時計方向に回動して補償バイメタル１４を押し、前記と同様に回路しゃ断器をトリップ動作させる。
【０００７】
なお、主バイメタル自身の湾曲で補償バイメタル１４を揺動させる駆動力，変位量は小さいことから、この変位，駆動力で開閉機構部９のラッチ受けを釈放させるために、ラッチ受けは軽い駆動力で釈放位置に移動するような構造としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記の構成で、差動シフタ機構１３を構成している押しシフタ１５，引きシフタ１６およびシフタ連動板１７は、しゃ断器内部の充電部近くに配備されるものであることから、所定の絶縁距離を確保するために絶縁物で作られており、かつ機械的な強度も確保するために、エポキシ樹脂，フェノール樹脂などに補強材としてガラス繊維を混入して成形した樹脂積層板を所定の形状にプレス打ち抜きして製作したものが採用されている。
【０００９】
ところで、回路しゃ断器の差動シフタ機構１３に前記した樹脂積層板のシフタ部品を採用すると、その引外し特性にばらつきが生じて製品によっては仕様通りの性能が発揮できないといった問題があり、その原因について発明者等が究明したところ次の点が明らかになった。
すなわち、前記の樹脂積層板からシフタ部品を打ち抜き加工すると、その切断面に補強材として混入したガラス繊維が露呈し、ミクロ的には歯ブラシ状の凹凸な破断面を呈するようになる。このために、差動シフタ機構１３の動作時には、押しシフタ１５，引きシフタ１６に穿孔したピン穴とシフタ連動板１７の連結ピンとの間の摺動面、および押しシフタ１５，引きシフタ１６と該部品を案内支持するしゃ断器ケース相間隔壁１ａの凹溝との間の摺動面には前記の凹凸による齧りが生じ、その結果として、主バイメタル１２と補償バイメタル１４との間の機械的な信号伝達経路に大きな伝達ロス，および伝達ロスのばらつきが生じて回路しゃ断器の引外し特性に悪影響を及ぼす。
【００１０】
かかる問題の対策として、シフタ部品を打ち抜いた後にその切断面を精密研磨して平滑面に仕上げることも考えられるが、その研磨加工のコストが高くて実用的でない。また、シフタ機構の摺動面（ピン連結部，摺動案内部）に潤滑材としてグリースを塗布することも試みたが、グリースは経年変化，低温（マイナス温度）での使用環境，および回路しゃ断器の電流しゃ断時に発生するアークの熱などで固化変質して潤滑機能が低下し、実用には供し得ないことか判った。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は簡易な手段で前記課題を解決して、引外し特性の向上，安定化が図れるように改良した回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置を提供することにある。
【００１２】
【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、主回路の各相に対応する主バイメタルと、該主バイメタルに連繋させた差動シフタ機構と、該差動シフタ機構の出力を開閉機構部に伝達する引外しレバー兼用の補償バイメタルとからなり、前記差動シフタ機構は、主バイメタルの動作端を挟んでその両側に配した押しシフタおよび引きシフタと、押しシフタと引きシフタに跨がって揺動自在に軸支連結したシフタ連動板とを組合せ、かつ押しシフタ, 引きシフタをしゃ断器ケースの相間隔壁に案内支持した回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置において、
前記の差動シフタ機構を構成する押しシフタ，引きシフタおよびシフタ連動板に対し、その摺動面部の一部ないし全部の領域に固体潤滑剤のコーティング処理面を形成する（請求項１）。
【００１３】
上記のように差動シフタ機構の摺動面部に固体潤滑剤をコーティングして処理することにより、樹脂積層板のプレス打ち抜きによって生じた凹凸破断面が固体潤滑剤に覆われてその表面が平滑面を呈し、かつ固体潤滑剤の機能でその摺動摩擦係数も小となる。しかも、固体潤滑剤はグリースなどのように経年変化，周囲温度などで潤滑機能低下のおそれも殆どなく、これにより回路しゃ断器として伝達ロスを低く抑えて安定した引外し特性を確保できる。
【００１４】
また、樹脂積層板の打ち抜き加工品になる差動シフタ機構の押しシフタ，引きシフタに対して、固体潤滑剤は前記樹脂積層板と同種の樹脂をバインダに用いてコーティング処理面を形成する（請求項２）のがよく、これにより差動シフタ機構のシフタ部品と固体潤滑剤との間で強固な接着強度が確保できて信頼性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例１〕
図１(a) の差動シフタ機構１３において、押しシフタ１５，引きシフタ１６とシフタ連動板１７との間のピン結合部Ａ，Ｂでは、(b) 図で示すように押しシフタ１５にプレス打ち抜きで穿孔したした長穴１５ａ，および引きシフタ１６に穿孔した軸穴１６ａにシフタ連結板１７から突出したピン１７ａが嵌合している。また、押しシフタ１５，引きシフタ１６とこの部材をスライド可能に案内支持するしゃ断器ケースの相間隔壁１ａとの間の摺動部Ｃでは、(c) 図で示すように相間隔壁１ａの上縁に形成した凹溝に押しシフタ１５が遊嵌している。なお、引きシフタ１６についても(c) 図と同様な構造で案内支持されている。
【００１６】
そして、かかる構成に対して、実施例では(d) 図で示すように、プレス打ち抜きによって各シフタ部品（押しシフタ１５，引きシフタ１７，シフタ連結板１７）の基材１９の加工面に生じた凹凸破断面１９ａを覆ってここに固体潤滑剤のコーティング処理面２０が形成されている。
すなわち、この固体潤滑剤のコーティング処理面２０は、４フッ化エチレン，２硫化モリブデン，グラファイトなどの固体潤滑剤（粉末）にバインダ，溶剤を加え、これをスプレー，刷毛塗り，デッピング，タンブリング法などによりシフタ部品の摺動面部にコーティングした後、常温硬化あるいは加熱硬化により形成する。ここで、前記シフタ部品の基材１９がエポキシ樹脂積層板，あるいはフェノール樹脂積層板である場合には、固体潤滑剤のバインダとして同種なエポキシ樹脂，あるいはフェノール樹脂を使用して固体潤滑剤と基材との接着性を高めるようにするのがよい。なお、デッピング法ではシフタ部品の全面に固体潤滑剤がコーティングされるが、スプレー法では前記した摺動部Ａ，Ｂ，Ｃを選択して局部的にコーティングできるので固体潤滑剤の消費量を節約できる。
【００１７】
これにより、(d) 図で表すようにプレス打ち抜き加工によりその破断面に生じた凹凸面が固体潤滑剤のコーティング処理面２０で覆われて平滑な面を呈するようになり、かつ固体潤滑剤の性状でその表面摩擦係数が小さくなる。
したがって、図４で述べた回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置について、その差動シフタ機構１３の摺動面部Ａ，Ｂ，Ｃの一部あるいは全部に固体潤滑剤のコーティング処理面を形成することにより、主バイメタル１２と補償バイメタル１４との間の信号伝達経路での伝達ロス，ばらつきが減少し、回路しゃ断器としての過負荷・欠相引外し特性が向上，安定する。
【００１８】
ここで、主回路に欠相電流が流れた際の引外し動作を図２で説明する。図２において、３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）回路でＲ相が欠相状態になると、主バイメタル１２Ｒと他の相の主バイメタル１２Ｓ，１２Ｔとの間に湾曲量の不平衡が生じ、欠相相の主バイメタル１２Ｒは殆ど湾曲せずに、他相の主バイメタル１２Ｓ，１２Ｔが湾曲する。これにより、引きシフタ１６は主バイメタル１２Ｒに拘束されたまま、押しシフタ１５が主バイメタル１２Ｓ，１２Ｔに押されて左方向に移動する。これにより、シフタ連動板１７は引きシフタ１６とのピン連結部を回転中心として、押しシフタ１５とのピン連結部を介して反時計方向に揺動し、主バイメタルの変位量を補償バイメタル１４に伝達する。
【００１９】
したがって、図１で述べたように差動シフタ機構１３の摺動面部に固体潤滑剤のコーティング処理を施すことにより、信号伝達経路での伝達ロスを低く抑えて主バイメタルの信号（湾曲量）を的確に補償バイメタル１４に伝達し、しゃ断器の開閉機構を引外し動作させることができる。
〔実施例２〕
図３は差動シフタ機構の応用実施例を示すものである。この実施例では、押しシフタ１５，引きシフタ１６にシフタのスライド方向に沿って長溝１５ｂ，１６ｂをプレス打ち抜き加工して形成しておき、この長溝にしゃ断器ケースの相間隔壁１ａに形成したガイドピン１ａ-1を嵌入して案内支持するようにしている。そして、前記長溝１５ｂ，１６ｂとガイドピン１ａ-1との間の摺動面部Ｄに対して、実施例１で述べたと同様に固体潤滑剤のコーティング処理面を形成するものとする。これにより、差動シフタ機構の伝達ロス，ばらつきを軽減できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、押しシフタおよび引きシフタと、押しシフタと引きシフタに跨がって揺動自在に連結したシフタ連動板からなる差動シフタ機構を介して主バイメタルで検出した過負荷・欠相の信号（バイメタルの湾曲量）を補償バイメタルに伝達して開閉機構部を引外し動作させるようにした回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し装置において、前記差動シフタ機構を構成する押しシフタ，引きシフタおよびシフタ連動板に対し、その摺動面部の一部ないし全部の領域に固体潤滑剤のコーティング処理面を形成したことにより、差動シフタ機構の各部品のプレス打ち抜き加工によって生じた凹凸な破断面の影響を受けることなしに、主バイメタルと補償バイメタルとの間の信号伝達経路での伝達ロスおよびそのばらつきを低く抑えることができ、これにより回路しゃ断器の過負荷・欠相引外し特性の向上，および安定化が図れる。
【００２１】
また、絶縁材である樹脂積層板の打ち抜き加工品で作られた差動シフタ機構の押しシフタ，引きシフタに対して、固体潤滑剤は前記樹脂積層板と同種の樹脂をバインダとしてコーティング処理面を形成することにより、差動シフタ機構のシフタ部品と固体潤滑剤との間で強固な接着強度が確保できて耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による過負荷・欠相引外し装置の構成図を示し、(a) は機構全体の平面図、(b),(c) はそれぞれ(a) 図における矢視Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙ断面図、(d) は(a) 図の摺動面部に形成した固体潤滑剤コーティング処理面の断面図
【図２】図１の装置による欠相引外し動作の説明図
【図３】図１の応用実施例を示す差動シフタ機構の平面図
【図４】本発明の実施対象となる回路しゃ断器の構成図で、(a) は上蓋を外した状態の内部機構を示す平面図、(b) は(a) 図の断面側視図
【符号の説明】
１    しゃ断器ケース
１ａ  相間隔壁
８    しゃ断部
９    開閉機構部
１２    主バイメタル
１３    差動シフタ機構
１４    補償バイメタル
１５    押しシフタ
１６    引きシフタ
１７    シフタ連動板
２０    固体潤滑剤のコーティング処理面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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