(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース（４１）とカバー（４０）よりなる絶縁筺体（４２）の内部に固定接触子（４３）と、
この固定接触子（４３）に対向して接離する可動接触子（４４）と、
この可動接触子（４４）を駆動するトグルリンク機構（５８）と、
このトグルリンク機構（５８）に対して所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルアーム（５９）と、
このハンドルアーム（５９）に連動するハンドル（６２）と、
過電流に応動して上記トグルリンク機構（５８）を作動させる引き外し装置と、
上記トグルリンク機構（５８）のハンドル側リンク（５４）に設けられ、上記固定接触子（４３）の固定接点（４３ａ）と上記可動接触子（４４）の可動接点（４４ａ）が溶着した時に、上記ハンドルアーム（５９）に係合して、上記ハンドル（６２）が開路位置に移動するのを阻止するカム部（５４ａ）とを備えた回路遮断器に於いて、
上記カム部（５４ａ）が、固定接点（４３ａ）と可動接点（４４ａ）との溶着時にハンドル（６２）を開路方向に移動する過程において、この移動過程の前期に上記ハンドルアーム（５９）に係合する第２のカム部（１００ｂ）と、上記移動過程の後期に上記ハンドルアーム（５９）に係合する第１のカム部（１００ａ）とを備えたことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
上記第１のカム部（１００ａ）が上記ハンドル側リンク（５４）の支点を中心とした円弧状であり、上記第２のカム部（１００ｂ）がハンドル側リンク（５４）の支点より可動接触子側リンク（５２）側を中心とする円弧状であることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、回路遮断器の可動接点と固定接点が溶着した場合に、ハンドルを開路位置まで移動できないようにした回路遮断器に関する。
背景技術
第１１図は、例えば実公平１−４２２８６号公報に示された従来の回路遮断器を示す断面図である。図において、１はカバー、２はベースであり、いずれも合成樹脂で形成されている。３は上記カバー１とベース２からなる筺体、４はベース２に固定された固定接触子であり、一端に外部導体（図示せず）が接続できるように端子部５を有し、他端の上面には固定接点６を有している。７はこの固定接点６に対向する可動接点８を有した可動接触子、９はこの可動接触子７を枢支ピン１０によって回動自在に支承する可動接触子腕、１１はこの可動接触子腕９と可動接触子７との間に介装されて可動接触子７を固定接点６方向に常時付勢する接圧ばね、１２は全極に並設されたそれぞれの可動接触子腕９の一端を連結した絶縁物からなるクロスバーである。１３は上記両接点６，８間に発生するアークを消弧する消弧装置であり、一対の消弧側板１４の内側に消弧用磁性板１５を複数個配列している。１６は一端が可動接触子腕９に軸１７によって回動自在に枢支された下部リンク、１８は一端が下部リンク１６の他端に、他端がクレドル１９にそれぞれ軸２０，２１によって回動自在に枢支された上部リンクである。２２は下部リンク１６、上部リンク１８および軸２０により構成され、軸２０がひじ部となるトグルリンク機構である。２３はこのトグルリンク機構２２に対して所定の関係位置に回動自在に一端（図示しない）が枢支されたハンドルアーム、２４は一端がばね掛けピン２５を介してハンドルアーム２３に、他端が軸２０にそれぞれ張架されたトグルばね、２６はカバー１の外部から操作でき、合成樹脂で形成されたハンドルであり、ハンドルアーム２３と連動する。２７は可動接触子７に接続されたバイメタル、２８はこのバイメタル２７に固着された固定鉄心、２９はこの固定鉄心２８に対向するように配設された可動鉄心、３０はこの可動鉄心２９が固着された回動自在なトリップバー、３１は一片がクレドル１９に他片がトリップバー３０にそれぞれ常時は係止される回動自在なラッチ、３２はクレドル１９を回動自在に軸支するクレドル軸、３３はトリップ時にクレドル１９を掛止するストッパーであり、フレーム３４に係合し固定されている。また、このフレーム３４は前述のクレドル軸３２の位置決めおよびラッチ３１の回動のための支点も支えている。
次に動作について説明する。接点が開路状態となっている第１２図において、クレドル１９がラッチ３１に係止された状態で、ハンドル２６を閉路位置（右傾）に倒せば、トグルリンク機構２２が伸長され可動接点８が固定接点６に接触され、第１１図に示す閉路状態となる。次にハンドル２６を開路位置（左傾）に倒せば、トグルリンク機構２２が屈曲され、可動接点８が固定接点６より開離され、第１２図に示す開路状態となる。一方、第１１図で示す上記閉路状態で回路に過電流が流れると、バイメタル２７または可動鉄心２９が作動してクレドル１９とラッチ３１の係合が解除されるため（第１３図を参照して）、クレドル軸３２を中心に時計方向にクレドル１９が回動される。従って、クレドル１９と上部リンク１８の連結点つまり軸２１の点がトグルばね２４の作用線を越えるため、トグルばね２４のばね力によってトグルリンク機構２２が屈曲されることになり、クロスバー１２により各極連動して全極共に可動接点８が固定接点６より開離され、第１３図に示すトリップ状態となるものである。
上記のような回路遮断器では、異常電流により可動接触子７が閉路状態で溶着して、開離し得ない状態が万一発生した場合には、第１４図に示すように、ハンドル２６を閉路側に移動すれば、トグルばね２４を通常以上に伸長させてハンドル２６を開路位置に移動停止させることが可能であり、ハンドル２６の開路表示位置と実際の可動接触子７の閉路位置とが一致しなくなる。
また、従来例として特公平１−３９１７６号公報に示された回路遮断器があるが、これは接点間が溶着時に開閉レバー（ハンドルアームに相当するもの）と可動接触子装置が係合してハンドルが開路位置に移動できないようにしたものである。
上記のような従来の回路遮断器では、異常電流により可動接触子が閉路状態で溶着した場合に、ハンドルが開路位置へ移動するのを阻止することができるけれども、ハンドルアームを可動接触子装置に直接係合させているので、ハンドルアームが大形化するという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可動接点と固定接点が溶着した場合に、ハンドルを開路位置まで移動できないようにするとともに、ハンドルアームを比較的小形にすることを目的とするものである。
また、可動接点と固定接点が溶着した場合に、ハンドルを開路位置まで移動できないようにするとともに、ハンドルアームを比較的小形にし、かつ強固な機構にすることを目的とするものである。
発明の開示
この発明に係る回路遮断器においては、ベースとカバーよりなる絶縁筺体の内部に固定接触子と、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トグルリンク機構と、このトグルリンク機構に対して所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルアームと、過電流に応動してトグルリンク機構を作動させる引き外し装置とを収納した回路遮断器において、トグルリンク機構に、固定接点と可動接点が溶着時に、ハンドルアームに係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止する阻止部を設けたものである。このことによって、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止することができるとともに、ハンドルアームを比較的小形に形成できる。
また、阻止部は、トグルリンク機構のハンドル側リンクに設けられ、固定接点と可動接点が溶着時に、ハンドルアームに係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止するカム部である。このことによって、ハンドルが開路位置方向に移動するのを阻止することができるとともに、ハンドルアームが比較的小形になる。
また、トグルリンク機構のハンドル側リンクのハンドルアームと係合する阻止部を、ハンドル側リンクの支点を中心とした円弧状のカム部で形成したものである。ハンドル側リンクの支点とカム部の中心を一致させることにより、ハンドル側リンクが回転するが、ハンドルがカム部との係合位置よりそれ以上に開路位置方向に移動しないので、接点溶着の表示が明確になる。
また、ハンドル側リンクのハンドルアームと係合するカム部を、固定接点と可動接点が溶着時にハンドルを開路方向に移動する過程において、この移動過程の前期に上記ハンドルアームに係合する第２のカム部と、上記移動過程の後期に上記ハンドルアームに係合する第１のカム部で形成したものである。このことにより、回路遮断器が閉路状態から開路状態にハンドルを反時計方向に移動させる過程において、ハンドルアームの折曲げ係合部がハンドル側リンクの第２のカム部に係合して、ハンドル側リンクと可動接触子側リンクの連結部を速く屈曲させるので、開路動作がより確実になる。そして接点の溶着状態が小さい場合には、時計方向に働くモーメントにより可動接触子を引き上げ接点を開離する作用がある。さらに、移動して第１のカム部に係合することにより、ハンドルがこれ以上開路位置方向に移動するのを阻止する。
また、ハンドル側リンクのハンドルアームと係合するカム部を、ハンドル側リンクの支点を中心とした円弧状の第１のカム部と、ハンドル側リンクの支点より可動接触子側リンク側を中心とする円弧状の第２のカム部で形成したものである。このことにより、回路遮断器が閉路状態から開路状態にハンドルを反時計方向に移動させる過程において、ハンドルアームの折曲げ係合部がハンドル側リンクの第２のカム部に係合して、ハンドル側リンクと可動接触子側リンクの連結部を速く屈曲させるので、開路動作がより確実になる。そして接点の溶着状態が小さい場合には、時計方向に働くモーメントにより可動接触子を引き上げ接点を開離する作用がある。さらに、移動して第１のカム部に係合することにより、ハンドルがこれ以上開路位置方向に移動するのを阻止する。
また、ベースとカバーよりなる絶縁筺体の内部に固定接触子と、この固定接触子に対向して接離する可動接触子と、この可動接触子の一端を連結したクロスバーと、可動接触子を駆動するトグルリンク機構と、このトグルリンク機構に対して所定の関係位置に回動自在に枢支されたハンドルアームと、このハンドルアームに連動するハンドルと、過電流に応動してトグルリンク機構を作動させる引き外し装置とを装着した回路遮断器において、クロスバーとハンドルアームとの間に、固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点が溶着時に、クロスバーおよびハンドルアームとの相互間に係合して、ハンドルが開路位置に移動するのを阻止するストッパを設けたものである。このことにより、ハンドルが開路位置方向に移動するのを阻止することができるとともに、ハンドルアームを比較的小形に形成でき、かつストッパを強固なクロスバーに当てるようにしたので、多少無理な力が働いても破壊することなく機構が強固になる。
さらにまた、ストッパを常時ハンドルアームに係合させるひねりばねを設けたものである。このことにより、常時ハンドルアームを時計方向へ付勢することにより、ハンドルの閉路方向への移動を確実にし、回路遮断器の接点の位置とハンドルの表示状態とが確実に連係するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施の形態１である回路遮断器を示す側断面図であり、閉路状態を示す。
第２図は、第１図の回路遮断器が開路状態であるときを示す要部側断面図である。
第３図は、第１図の回路遮断器がトリップ状態であるときを示す要部側断面図である。
第４図は、第１図の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動した状態を示す側断面図である。
第５図は、この発明の実施の形態２である回路遮断器を示す側断面図である。
第６図は、第５図の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動した状態を示す要部拡大側断面図である。
第７図は、第６図の状態からトグルリンク機構が移動した状態を示す要部拡大側断面図である。
第８図は、この発明の実施の形態３である回路遮断器を示す側断面図であり、閉路状態を示す。
第９図は、第８図の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向へ移動した状態を示す側断面図である。
第１０図は、この発明の実施の形態４である回路遮断器を示す側断面図である。
第１１図は、従来の回路遮断器を示す側断面図であり、閉路状態を示す。
第１２図は、従来の回路遮断器を示す側断面図であり、開路状態を示す。
第１３図は、従来の回路遮断器を示す側断面図であり、トリップ状態を示す。
第１４図は、従来の回路遮断器を示す側断面図であり、接点が溶着状態でハンドルが開路位置に移動した状態を示す。
発明を実施するための最良の形態
第１図はこの発明の実施の形態１である回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す側断面図であり、閉路状態を示す。第２図は第１図の回路遮断器が開路状態であるときを示す要部側断面図、第３図は第１図の回路遮断器がトリップ状態であるときを示す要部側断面図である。図において、４０はカバー、４１はベースであり、いずれも合成樹脂で形成されている。４２は上記カバー４０とベース４１からなる筺体、４３はベース４１に固定された固定接触子であり、固定接点４３ａを有している。４４はこの固定接点４３ａに対向する可動接点４４ａを有した可動接触子であり、枢支ピン４５によって回動自在に支承されている。４６は全極に並設されたそれぞれの可動接触子４４の一端を連結した絶縁物からなるクロスバーである。４７は可動接触子４４とクロスバー４６の間に介装されて可動接触子４４を固定接点４３ａ方向に常時付勢する接圧ばねである。４８は可撓導体であり、一端は可動接触子４４に、他端は引き外し装置（図示せず）に接続されている。４９は両接点４３ａ，４４ａ間に発生するアークを消弧する消弧装置であり、一対の消弧側板５０の内側に消弧用磁性板５１を複数個配列している。
５２は一端がクロスバー４６に軸５３によって回動自在に枢支された可動接触子側リンク（以下、下部リンクという）、５４は一端が下部リンク５２の他端に、他端がクレドル５５にそれぞれ軸５６，５７によって回動自在に枢支されたハンドル側リンク（以下、上部リンクという）であり、この上部リンク５４に阻止部が設けられている。この阻止部は具体的には、上部リンク５４の支点となる軸５７の中心点を中心とした半径Ｒの円弧状のカム部５４ａで形成されている。５８は下部リンク５２、上部リンク５４および軸５６により構成され、軸５６がひじ部となるトグルリンク機構である。５９はハンドルアームであり、折曲げ係合部５９ａを有し、トグルリンク機構５８に対して所定の関係位置に回動自在に、一端５９ｂが回動支点となり図示しないフレームに枢支されている。６０は一端がばね掛けピン６１を介してハンドルアーム５９に、他端が軸５６にそれぞれ張架されたトグルばねである。６２はカバー４０の外部から操作でき、合成樹脂で形成されたハンドルであり、ハンドルアーム５９と連動する。６３は掛け金であり、クレドル５５と係合する掛け金係合部６３ａ、掛け金支持軸６４が嵌まる凹部６３ｂを有し、引き外し装置（図示せず）に係合して、掛け金支持軸６４を中心にして回動する。６５は図示しないフレームに枢支されたクレドル支持軸、６６は上部リンク５４および可動接触子４４のストッパピンである。
次に、動作について説明する。接点が開路状態になっている第２図において、クレドル５５が掛け金６３に係止された状態で、ハンドル６２を閉路位置（右傾）に倒せば、トグルリンク機構５８が伸長され可動接点４４ａが固定接点４３ａに接触して、第１図に示す閉路状態となる。次にハンドル６２を開路位置（左傾）に倒せば、トグルばね６０の軸線が軸５６と軸５７とを結ぶ作用線（デッドポイント）を越えるとトグルリンク機構５８が屈曲されて下部リンク５２を吊り上げ、可動接点４４ａが固定接点４３ａより開離され、第２図に示す開路状態となる。一方、第１図で示す上記閉路状態で開路に過電流が流れると、引き外し装置（図示せず）が作動してクレドル５５と掛け金６３の係合が解除されるため（第３図を参照して）、クレドル支持軸６５を中心に時計方向にクレドル５５が回動される。従って、クレドル５５と上部リンク５４の連結点つまり軸５７の点がトグルばね６０の作用線を越えるため、トグルばね６０のばね力によってトグルリンク機構５８が屈曲されることになり、クロスバー４６により各極連動して全極共に可動接点４４ａが固定接点４３ａより開離され、第３図に示すトリップ状態となるものである。
第４図は、例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、クレドル５５と掛け金６３との係合が解除されない状態で、固定接点４３ａと可動接点４４ａとの間に溶着現象が生じて可動接点４４ａが開離しない場合を示す。この状態においては、トグルリンク機構５８は閉路状態の位置に保持されており、第４図に示すように保守点検等の必要から開路状態にするためにハンドル６２を開路側に反時計方向に動かすと、トグルばね６０が伸張してハンドルアーム５９も反時計方向に回動され、開路位置方向に動かされる。しかし、ハンドル６２が反時計方向に動作する途中で、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが、閉路状態に維持されているトグルリンク機構５８の上部リンク５４のカム部５４ａに衝突して係合し、ハンドルアーム５９をこれ以上開路位置方向へ移動するのを阻止する。
なお、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが、閉路状態に維持されているトグルリンク機構５８の下部リンクに衝突して係合させるようにしてもよい。このように、トグルリンク機構５８に阻止部、具体的にはカム５４ａとハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが衝突して係合するので、従来のように可動接触子装置とハンドルアームが衝突して係合するより、ハンドルアームが小形になる。
第５図はこの発明の実施の形態２である回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す側断面図であり、回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向に移動した状態を示す。第６図は第５図の回路遮断器の接点が溶着した状態において、ハンドルを開路位置方向に移動した状態を示す要部拡大側断面図である。図において、１００は上部リンクであり、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａと係合するカム部の形状が、軸５７の中心点Ｃ１を中心として半径Ｒ１で形成される第１のカム部１００ａと、軸５７の中心点Ｃ１から寸法Ｌだけ下部リンク５２側に離れた任意の位置を中心点Ｃ２とし、これを中心として半径Ｒ２で形成される第２のカム部１００ｂで形成されている。例えば、４００Ａ（アンペア）フレームの回路遮断器に適用される場合には、中心点Ｃ２の位置は、Ｌ＝２．５〜３ｍｍの範囲、中心点Ｃ１と軸５６の中心点Ｃ３を結んだ一点鎖線に対して時計方向に、θ＝約２０度回転した位置に設定されている。
第５図の状態では、例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、クレドル５５と掛け金６３との係合が解除されない状態で、固定接点４３ａと可動接点４４ａとの間に溶着現象が生じて可動接点４４ａが開離しない場合を示す。この状態においては、第６図の詳細な要部拡大側断面図に示すように、保守点検等の必要から開路状態にするためにハンドル６２を開路側に反時計方向に動かすと、トグルばね６０が伸張してハンドルアーム５９も反時計方向に回動され、開路位置方向に移動される。しかし、ハンドルが反時計方向に移動する途中、すなわちハンドル６２を開路方向に移動する課程の前期で、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが上部リンク１００の第２のカム部１００ｂに係合する。この時、第２のカム部１００ｂとハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａの接触点には中心点Ｃ２に向かって押圧力Ｆ２が作用する。このＦ２の方向は中心点Ｃ２の方向に働くため、上部リンク１００には軸５７の中心点Ｃ１を支点として時計方向のモーメントＭ＝Ｆ２×Ｌが作用して、上部リンク１００と下部リンク５２を連結する軸５６を矢印Ｄ方向に回動させ、第７図に示すように下部リンク５２を矢印Ｅ方向に引き上げ、可動接触子４４を固定接触子４３から開離させようとするが、接点が溶着しているためにギャップＧ（第６図参照）分だけ移動して停止する。軸５６部分が屈曲することにより、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａは第１のカム部１００ａに係合する位置まで移動し、この時すなわちハンドル６２を開路方向に移動する課程の後期に、第１のカム部１００ａとの接触点には中心点Ｃ１に向かって押圧力Ｆ１が作用するので、ハンドルアーム５９をこれ以上開路位置方向に移動するのを阻止する。
この実施の形態２によれば、回路遮断器が閉路状態から開路状態にハンドル６２を反時計方向に移動させる過程において、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが上部リンク１００の第２のカム部１００ｂに係合して、上部リンク１００と下部リンク５２の連結部を速く屈曲させるので、開路動作がより確実になる。また、接点の溶着状態が小さい場合には、時計方向のモーメントＭ＝Ｆ２×Ｌにより可動接触子４４を引き上げ、接点と開離する作用がある。さらに、上部リンク１００が屈曲方向に回転し、第１のカム部１００ａとハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａが係合することにより、上部リンク１００は可動接触子４４を引き上げる状態まで回転するが、ハンドル６２はカム部１００ａに係合した位置より開路位置方向に移動するのを阻止する。
第８図はこの発明の実施の形態３である回路遮断器を一部を切り欠いて内部を示す側断面図であり、閉路状態を示す。図において、１〜６６は上記実施の形態１と同様のものであり、その説明を省略する。７０はストッパであり、クレドル５５のストッパ支持軸６５により回動自在に枢支され、一端に腕部７０ａが形成され、他端にハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａと係合するストッパ軸７１が固着されている。
第９図は、例えば閉路状態でパルス状の大電流が流れて、クレドル５５と掛け金６３との係合が解除されない状態で、固定接点４３ａと可動接点４４ａとの間に溶着現象が生じて可動接点４４ａが開離しない場合を示す。接点溶着状態においては、保守点検等の必要から開路状態にするために第８図の状態からハンドル６２を開路側に反時計方向に動かすと、トグルばね６０が伸張してハンドルアーム５９も反時計方向に回動され、開路位置方向に動かされる（第９図参照）。しかし、ハンドル６２が反時計方向に動作する途中で、ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａに当接している軸７１を反時計方向に回動させ、これにより、ストッパ７０の腕部７０ａが反時計方向に回動して構造として強固なクロスバー４６の突起部４６ａに衝突して係合し、第９図に示すようにハンドルアーム５９をこれ以上開路位置方向へ移動するのを阻止する。従来のように可動接触子装置とハンドルアームが衝突して係合するより、ハンドルアームが小形になる。
第１０図はこの発明の実施の形態４を示す回路遮断器の側面図である。図において、７２はひねりばねであり、ストッパ軸７１に係合して、ストッパ軸７１を常時ハンドルアーム５９の折曲げ係合部５９ａに当接させ、ストッパ７０を常時時計方向に付勢している。
この実施の形態４によれば、ひねりばね７２のストッパ７０に対する付勢力は、ハンドルアーム５９とハンドル６２の時計方向への付勢力となる。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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