JP4597793B2

JP4597793B2 - 回路遮断器

Info

Publication number: JP4597793B2
Application number: JP2005191688A
Authority: JP
Inventors: 則行濱崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: JP2007012434A

Description

この発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関し、詳しくは開閉機構のトリップ機能をテストするための手動のトリップボタンを備えた回路遮断器に関するものである。

回路遮断器には、この回路遮断器に具備された操作ハンドルを操作することにより電路を開閉する機能、即ち、スイッチ機能だけではなく、過電流が流れることによる電線や負荷機器の焼損を未然に防止するために電路を遮断するという大きな役目を担っている。この、いわゆる過電流遮断には、この回路遮断器の筐体内に配設された過電流引き外し装置や開閉機構部が係わっているが、当然のことながら、これらの動作を外部から窺い知ることはできない。そこで、例えば、電気管理者などは、回路遮断器に警報スイッチや補助スイッチを付加させ、これらスイッチにブザーやランプを接続することで、動作状態を確認しようとする。ところで、補助スイッチは操作ハンドルの操作に連動しているため、回路遮断器の動作チェックやブザーなどを含めたシーケンス回路のチェックは容易に行うことができるが、警報スイッチは実際に過電流を流すことが必要となり現実的ではない。この解決策として、回路遮断器に、この回路遮断器をトリップさせるためのトリップボタンが具備されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、過電流引き外し装置には、過電流によって発生する熱や磁束を活用するものと、筐体内に変流器を配設し、この変流器で得られる出力電圧を活用するものに大別することができる。前者は、一般に機械式と呼ばれ、特許文献１からも明らかなように、トリップボタンが一種の構造部材であることを考えれば、その係合に関しては容易に行われる。ところが、後者は、一般に電子式と呼ばれることからもわかるように、過電流引き外し装置とトリップボタンとの係合には何らかの工夫、具体的には、連携部材を介して、回路遮断器を外部からトリップさせることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−３０６９５２号公報（第５頁左欄第２３行〜第４２行）特開平６−２６００７４号公報（第４頁右欄第９行〜第２２行）

従来の回路遮断器では、トリップボタンの押下による移動ストロークをある程度、確保する必要があり、機種間、特に定格電流の大小の違いによる、過電流引き外し装置の仕様の違いによっては、押下に高い荷重を必要とせざるを得ない場合もあった。このことは、トリップボタンに係わる部材の統一化、すなわち部品の標準化が進まない一因となり、ひいてはコストダウンの弊害ともなっていた。

対応策として、特許文献２に示すような、トリップボタンの操作力をトリップバーには直接には伝達させない構成、即ち、トリップボタンそのものは、短ストローク・低荷重とすることで、仕様の統一は理屈上は可能となるが、その結果、構造が複雑となり、かえってコストアップを招きかねない。

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、短ストローク・低荷重のトリップボタンでありながら、このトリップボタンの押下によるトリップ動作に係わる装置を複雑化させることのない回路遮断器を得ることを目的とするものである。

この発明に係る回路遮断器においては、操作ハンドルにより可動接点と固定接点を開閉できるようになされた開閉機構部と、所定値を超過した電流により上記開閉機構部をトリップバーによりトリップさせる過電流引き外し装置と、上記開閉機構部および過電流引き外し装置を収納し、かつ、上記操作ハンドルを前面側に突出させた筐体と、上記筐体の外面から手動によりトリップ操作できるように配設されたトリップボタンとを備えた回路遮断器において、上記筐体内に、トリップ操作させるための上記トリップボタンの押下による移動ストロークを、上記トリップバーに伝達させるトリップバー引き外し機構が構成されたものである。

また、外部から電圧を印加して、やはりトリップ動作させる電圧引き外し装置を、回路遮断器の側面に付加した場合、この電圧引き外し装置とトリップボタンが連動するように構成されたものである。

この発明は以上説明したように、部品の標準化によるコスト耐力の優れた回路遮断器を得ることができる。また、短ストローク・低荷重のトリップボタンを採用することで、回路遮断器の側面に付加する電圧引き外し装置も標準化を図ることができ、やはりコスト耐力に優れた回路遮断器を得ることができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回路遮断器の斜視図、図２は図１において、Ａ方向から見たトリップボタンの拡大斜視図である。また、図３はこの発明の主要部となるトリップバー引き外し機構を簡略的に表した側面図である。

図１において、カバー１、及びベース２は回路遮断器１０１の筐体３を構成するものであり、それぞれ合成樹脂材で形成されている。この筺体３には開閉機構部（図示せず）が収納されており、この開閉機構部に連動するハンドル４が、カバー１のハンドル用窓孔１ａからカバー１の表面に突出しており、外部から手によって操作可能であることは周知の通りである。なお、図示のＳ側が電源側端子、Ｌ側が負荷側端子であることから、ハンドル４の位置より、図１の回路遮断器１０１は閉状態にあることがわかる。この状態で、ベース２に収納された過電流引き外し装置（図示せず）が作動、即ち、電源および負荷に接続した状態で過電流が発生すれば、ハンドル４は、図示状態において、時計方向に回動し、閉状態と開状態のほぼ中間に停止する。このハンドル４の停止位置により回路遮断器１０１がトリップ動作したことを外部に知らしめることができる。

このトリップ動作は、電源および負荷に接続されていない状態、すなわち、図１のように電源負荷の電線に接続されていない状態であっても、周知のように、例えば、カバー１の前面に配置されたテスト用トリップボタン５を押下することにより、トリップ動作を模擬的に発生させることができる回路遮断器がある。このトリップボタン５は、図２に示す形状、即ち、筐体３の外面から手動操作するための手動押圧部５ａ、後述するラッチと係合するラッチ係合部５ｂ、後述する電圧引き外し装置の作動レバーと係合する作動レバー係合部５ｃから成る。従って、手動押圧部５ａを押圧することにより、即ち、押圧のストロークによりトリップボタン５がトリップバー引き外し機構１０２（図３参照）を動作させる。このトリップバー引き外し機構１０２が本発明の要部であるため、以下に詳しく説明する。

図３において、１０２はトリップバー引き外し機構であり、周知のトリップバー１１に隣接して設けられている。このトリップバー引き外し機構１０２に対してトリップボタン５が係合するように設けられている。トリップバー引き外し機構１０２は、ラッチ６、ロッド７、ラッチばね８、ロッドばね９などで構成されている。ラッチ６は、一端が回動自在に支承され、ラッチばね８により矢印Ｅ方向に付勢されている。ロッド７には復帰レバー部７ａが設けられており、常時はロッドばね９を圧縮した状態で復帰レバー部７ａがラッチ６に係止されている。ロッド７の先端のトリップバー係合部７ｂはトリップバー１１に対向するように配置されている。なお、図においては、ラッチばね８及びロッドばね９の一端がベース２の一部分に保持されていることを示している。

トリップボタン５は、トリップボタンばね１０により常時は矢印Ｈ方向に付勢されており、手動押圧部５ａを押圧することにより、先端のラッチ係合部５ｂがラッチ６に係合してラッチ６を矢印Ｆ方向に回動させる。この回動により、復帰レバー係合部６ａと復帰レバー７ａの係合状態が解除され、ロッド７がロッドばね９の付勢力によって所定寸法だけ矢印Ｇ方向に突出する。この突出により、トリップバー１１が矢印Ｔ方向に回動して開閉機構部（図示せず）を動作させ、回路遮断器１０１をトリップ状態にさせる。

このトリップ状態から、リセット操作、即ち、ハンドル４のＯＦＦ位置への回動に伴い、ハンドル４、もしくは開閉機構部（図示せず）と係合するようになされた復帰レバー部７ａが、矢印Ｒ方向に移動する。このＲ方向の移動により復帰レバー係合部６ａの先端が斜面になっていることから、一旦、ラッチ６を矢印Ｆ方向に回動させつつ、ロッド７が元の位置（図３の状態）に戻れば、ラッチばね８によって、ラッチ６が矢印Ｅ方向に回動するので、復帰レバー係合部６ａと復帰レバー７ａが再度係合する。従って、このリセット操作により、トリップボタン５の次の押圧に備えることができる。

このように、トリップボタン５の押下による移動ストロークを直接、トリップバーに伝達させないようにしたので、トリップボタン５は短ストローク・低荷重で済み、このトリップボタン５の位置も含め、特に機種間での統一が期待でき、ひいては製品のコストダウンを図ることが可能となる。また、前述した伝達を、簡素化されたトリップバー引き外し機構１０２で実現したので、製品のコストアップを極力抑えることが可能である。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２について、主要部となるトリップバー引き外し機構を簡略的に表した側面図である。即ち、この実施の形態２では、トリップボタン５の移動ストロークにロッド７が干渉しないように、ロッド７にトリップボタン用貫通孔７ｃを設けるとともに、実施の形態１におけるラッチ６とトリップバー１１を一体成形化、すなわちトリップバー１１にラッチ部１１ａおよび復帰レバー係合部１１ｂを備えた。なお、トリップ動作およびリセット操作については、実施の形態１と同様である。

この実施の形態２によれば、ラッチ部１１ａの回動に合わせ、トリップバー１１もある程度の回動が見込まれるので、トリップバー１１とトリップバー引き外し機構１０２の、それぞれの操作力を有効に使うことが可能となり、トリップバー引き外し機構１０２の小形化とともに、部品点数削減によるコストダウンが期待できる。

実施の形態３．
実施の形態１および２においては、手動によるトリップ動作として説明したが、回路遮断器１０１に外部から電圧を印加してトリップ動作させる電圧引き外し装置１０３を装着し、この電圧引き外し装置１０３とトリップボタン５を係合させる方式も知られている。このいわゆる電動によるトリップ動作を実施の形態３として説明する。なお、図５は、この発明の実施の形態３における電圧引き外し装置を装着した回路遮断器の斜視図、図６は電圧引き外し装置を装着する前の斜視図、図７は電圧引き外し装置の斜視図である。また、図８は図５の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。

図５において、回路遮断器１０１の紙面上、左側面、すなわちトリップボタン５が配設されている側に電圧引き外し装置１０３が装着されている。この電圧引き外し装置１０３には後述する電磁石部１２に電力を供給するための電圧供給端子１３が具備されている。なお、図６に示すように、カバー１に設けたあり溝１ｂに電圧引き外し装置１０３のあり桟１０３ａ（図７参照）を紙面上、上方からスライドさせる、いわゆる「あり継ぎ式」の装着としているが、この方式に限定される訳ではなく、取付ねじ、あるいは係止金具などで装着される方式であっても差し支えない。

図８において、図示しない操作場所からの信号線により電圧供給端子１３（図５参照）に電圧を印加すると、供給された電圧に基づいて電磁石部１２が駆動、すなわち、コイル１４で発生する磁束がヨーク１５と鎖交することで、押しばね１６の付勢力に抗してプランジャー１７を吸引駆動させ、このプランジャー１７に固着された作動レバー１８が矢印Ｃ方向に移動する。この移動により作動レバー１８の連動片１８ａ（図７も参照）が常時、トリップボタン５の作動レバー係合部５ｃ（図２も参照）と係合していることから、作動レバー係合部５ｃを押圧、すなわち、実施の形態１と同様、ラッチ係合部５ｂが、ラッチ６を回動させる。なお、以降の各部の動きは実施の形態１と同じであるため、その説明は省略する。

このように実施の形態１（または２）で説明したトリップボタン５、すなわち短ストローク・低荷重のトリップボタンと電圧引き外し装置１０３を組み合わせることで、プランジャー１７の吸引駆動力を印加電圧別、あるいは機種別で変える必要がないことが期待できる。この結果、トリップボタン５の位置統一と相俟って、電圧引き外し装置１０３の共用化を図ることが可能となり、製品のコストダウン、特に大形機種の電圧引き外し装置１０３の小型化は、その効果が顕著に表れる。

この発明の実施の形態１における回路遮断器の斜視図である。トリップボタンの斜視図である。トリップバー引き外し機構を簡略的に表した側面図である。実施の形態２におけるトリップバー引き外し機構の側面図である。実施の形態３における電圧引き外し装置を装着した回路遮断器の斜視図である。電圧引き外し装置を装着する前の回路遮断器の斜視図である。電圧引き外し装置の斜視図である。図５における線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。

符号の説明

３筐体
４ハンドル
５トリップボタン
５ａ手動押圧部
５ｂラッチ係合部
５ｃ作動レバー係合部
６ラッチ
６ａ復帰レバー係合部
７ロッド
７ａ復帰レバー部
７ｂトリップバー係合部
８ラッチばね
１１トリップバー
１２電磁石部
１８作動レバー
１０１回路遮断器
１０２トリップバー引き外し機構
１０３電圧引き外し装置

Claims

操作ハンドルにより可動接点と固定接点を開閉できると共に、トリップバーの作動によりトリップ動作するようになされた開閉機構部と、所定値を超過した電流を検出したとき上記トリップバーを作動させる過電流引き外し装置と、上記開閉機構部および過電流引き外し装置を収納し、かつ、上記操作ハンドルを前面側に突出させた筐体と、上記筐体の外面から手動によりトリップ操作できるように配設されたトリップボタンとを備えた回路遮断器において、上記トリップボタンを押下げたとき上記トリップボタンに係合して作動するラッチと、常時は上記ラッチにより係止され、上記ラッチが作動したとき上記係止が開離してばねにより突出するようになされたロッドとを有するトリップバー引き外し機構を備え、上記ロッドの突出により上記トリップバーが作動するようにしたことを特徴とする回路遮断器。
トリップバーとラッチが一体的に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
ロッドとラッチを係合状態に戻すための復帰レバーが、上記ロッドに設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路遮断器。
筐体外側面に装着された電圧引き外し装置の電磁石部の付勢に応動する作動レバーと係合する作動レバー係合部が、トリップボタンに設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回路遮断器。