JP5845698B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器，漏電遮断器などを対象とした回路遮断器に関し、詳しくは電流遮断部，開閉機構部などの機能部品を収容した本体ケースの筐体組立構造に係わる。

周知のように、頭記の回路遮断器は、ハンドル操作により可動接触子を開閉し、また主回路に異常電流（過電流）が流れた際には、開閉機構をトリップ動作させて可動接触子を開極し、異常電流を遮断するものである。ここで、主回路の各相に対応する固定接触子と接触子ホルダーに保持した可動接触子、消弧装置、可動接触子を開閉駆動する開閉機構とその引外し機構、開閉機構に連繋した操作ハンドル、および過電流検出装置の各種機能部品がモールド樹脂製の本体ケースに組み込まれている。

一方、上記の回路遮断器で過電流を遮断すると、主回路の固定／可動接点間に発生したアークの熱を受けて蒸発した金属の溶融物や煤が周辺に飛散して開閉機構や引外し機構の可動部分に付着すると、その開閉動作，機能が損なわれる問題がある。

そこで、上記問題の対策として、回路遮断器の本体ケースを、箱形の下部ケースと、中央部に隔壁で仕切られた凹所を形成して前記下部ケースの上面に装着したミドルカバーと、ミドルカバーの上面を覆うトップカバーとに分けた三分割構造の筐体で構成した上で、該筐体に組み込む各機能部品を次記のように下部ケースとミドルカバーに振り分けて搭載した組立構造になる回路遮断器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この回路遮断器では、筐体の下部ケースには電流遮断部，消弧装置，および過電流検出装置を収納し、ミドルカバーには操作ハンドル，トグルリンク機構，およびその引外し機構の組立体からなる開閉機構ユニットを収納して開閉機構ユニットと下部ケースに収納した電流遮断部，消弧装置との間を隔離する。また、ミドルカバーの底部隔壁を貫通して開閉機構ユニットのトグルリンクを下部ケースに収容した可動接触子の接触子ホルダーに連結させている。

次に、三相回路に適用する３極型の配線用遮断器を例に、特許文献１に対応する従来製品の組立構造を図９〜図１３に示す。まず、図９，図１０において、１は下部ケース２とミドルカバー３とトップカバー４との三分割構造になる本体ケース、５は電源側端子５ａに一体形成された固定接触子、６は負荷側端子、７は固定接触子５に対向する可動接触子、８は可動接触子７を揺動可能に保持した回動式の接触子ホルダー、９は消弧装置、１０はトグルリンク機構１１に引外し機構１２，操作ハンドル１３を組み合わせた組立体になる開閉機構ユニット、１４は過電流検出装置であり、固定接触子５，可動接触子７，接触子ホルダー８，消弧装置９，および過電流検出装置１４は下部ケース２の底部に収容配置し、開閉機構ユニット１０は下部ケース２に収容した前記の電流遮断部，消弧装置９と隔離してミドルカバー３の中央に画成した凹所３ａに搭載配置している。

ここで、前記開閉機構ユニット１０の組立構造，およびその動作については特許文献１に詳しく述べられている。すなわち、図９において、開閉機構ユニット１０の組立フレーム１０ａには、操作ハンドル１３のハンドルレバー１３ａが揺動可能に枢支されている。また、組立フレーム１０ａには、トグルリンク機構１１を構成するラッチ１１ａ、該ラッチ１１ａと前記接触子ホルダー８との間に掛け渡した上リンクと下リンクからなるトグルリンク１１ｂ、トグルリンク１１ｂの連結ピン（トグルピン）と操作ハンドル１３との間に張架した開閉スプリング１１ｃ、およびトグルリンク機構１１の引外し機構１２を構成するトリップクロスバー１２ａ、該トリップクロスバー１２ａに連繋して前記ラッチ１１ａを鎖錠位置に係止するラッチ受け１２ｂなどの各部品を組み付けている。そして、この開閉機構ユニット１０を図９のようにミドルカバー３に搭載して下部ケース２の上に装着した組立状態では、前記したトグルリンク１１ｂの下リンクがミドルカバー３の底部隔壁３ｂに穿設したスリット状の貫通穴を通して接触子ホルダー８に連結されている。

一方、前記本体ケース１の下部ケース２は、図１１（ａ）で示すように電源側と負荷側との間に沿ってその内部空間が極間隔壁２ａを介して左右，および中央の三つの極室に仕切られており、各極室には主回路（三相）の各極に対応する先記の固定接触子５、回動式の接触子ホルダー８に保持した可動接触子７、消弧装置９、および過電流検出装置１４が収納されている(図１０参照)。

また、接触子ホルダー８は、図１２で示すように各極に対応して左右に並ぶホルダー部８ａの相互間を軸部８ｂで連結した構造になり、この接触子ホルダー８は次記のようにして下部ケース２の中に組み込まれている。すなわち、図１１（ａ）に示した下部ケース２の極間隔壁２ａには接触子ホルダー８の軸部８ｂを嵌入するＵ字形の軸受溝２ｂが切欠き形成されており、この軸受溝２ｂに跨がって接触子ホルダー８を担持した上で、図１１（ｂ）に示す形状の軸受片１５を上方から前記極間隔壁２ａの軸受溝２ｂに嵌着して接触子ホルダー８を回動自在に保持するようにしている。

一方、ミドルカバー３の中央部には先記のように隔壁で仕切られた凹所３ａが画成されており、この凹所３ａに先記した組立構造になる開閉機構ユニット１０を搭載している（図９，図１０参照）。なお、図１３は開閉機構ユニット１０の外観図である。また、開閉機構ユニット１０の搭載部を挟んでミドルカバー３の左右両側に画成した凹所３ｃには、補助スイッチ，警報スイッチ，電圧引外し装置，不足電圧引外し装置などの内装付属品（オプション）を収容するようにしており、その内装付属品の一例として、図１４に不足電圧引外し装置１６を示す。

この不足電圧引外し装置１６は、回路電圧が規定値以下に低下した場合に回路遮断器をトリップさせる装置であり、回路電圧で励磁される電磁石機構を内蔵したケース１６ａには、図９に示した引外し機構１２のトリップクロスバー１２ａに向けて突き出したアクチュエータ１６ｂ、および該アクチュエータ１６ｂに連動するリセットレバー１６ｃを備えている。なお、図１４，図１５の図中には回路遮断器のＯＮ，ＴＲＩＰ，ＲＥＳＥＴの各状態に対応する不足電圧引外し装置のアクチュエータ１６ｂ，リセットレバー１６ｃの位置を表している。

また、この不足電圧引外し装置１６の動作に応動して回路遮断器がトリップした後、操作ハンドル１３を操作して回路遮断器をリセットする際に同時に不足電圧引外し装置１６をリセット状態に復帰させる操作手段として、図１０で示すように操作ハンドル１３のハンドルレバー１３ａには、その側壁から外側方に突き出して前記不足電圧引外し装置１６のリセットレバー１６ｃの先端に対峙するリセット操作レバー１７を設けている。なお、このリセット操作レバー１７は、図１３で示すようにハンドルレバー１３ａとは別部品で作られており、その背面に設けた突状の係合ピン１７ａをハンドルレバー１３ａに穿孔した係合穴１３ａ−１に圧入して固着するようにしている。

次に、前記不足電圧引外し装置１６のトリップ動作，リセット操作を図１５（ａ）〜（ｃ）で説明する。図１５（ａ）は回路遮断器のＯＮ状態を表しており、操作ハンドル１３のハンドルレバー１３ａに結合したリセット操作レバー１７は、不足電圧引外し装置のリセットレバー１６ｃの側方に離間して対峙している。この状態で回路電圧が規定値以下に低下し、図１５（ｂ）のように不足電圧引外し装置のアクチュエータ１６ｂが開閉機構の引外し機構１２を釈放して回路遮断器がトリップ動作すると、リセットレバー１６ｃはＴＲＩＰ位置に移動してこの位置に停止する。その後、回路遮断器をリセットさせるように操作ハンドル１３をＲＥＳＥＴ位置に倒すと、図１５（ｃ）のように操作ハンドル１３に固着したリセット操作レバー１７が不足電圧引外し装置１６のリセットレバー１６ｃを右方へ強制的に押す。これにより、不足電圧引外し装置１６がリセット状態に復帰してアクチュエータ１６ｂが開閉機構ユニット１０の引外し機構１２から外れ、同時にトグルリンク機構１１もリセット状態に復帰する。

特開２００５−２２８６６９号公報

ところで、前記した筐体構造になる従来の回路遮断器は、その組立性に次記のような課題がある。
（１）本体ケース１の下部ケース２に収容配置した接触子ホルダー８を回動自在に軸支保持する構造として、図１１（ａ），（ｂ）のように下部ケース２の極間隔壁２ａに形成した軸受溝２ｂに、別部品の軸受片１５を上方から嵌着して接触子ホルダー８の軸部８ｂを軸支保持した上で、下部ケース２の上に開閉機構ユニット１０を搭載したミドルカバー３を装着するようにしている。このために、部品点数，組立工数が増えてコスト高となる。
（２）回路遮断器の組立工程では、開閉機構ユニット１０のトグルリンク機構１１と接触子ホルダー８との間にトグルリンク１１ｂを連結した組立段階で、操作ハンドル１３のＯＮ，ＯＦＦ，ＲＥＳＥＴ操作に連動して接触子ホルダー８，および可動接触子７が正しく応動動作するかチェックするようにしている。

かかる点、従来の組立構造では開閉機構ユニット１０のトグルリンク機構１１を接触子ホルダー８に連結した組立段階の状態では下部ケース２の上にミドルカバー３が装着されていて、下部ケース２に収容配置した可動接触子７，接触子ホルダー８などの可動部品はミドルカバー３で覆われている。このために、前記した開閉機構の動作確認を行う際に下部ケース２に収容した可動部品の動作状況を外方から目視確認することが困難となる。

そのほか、回路遮断器の組立工程で開閉機構ユニット１０を搭載したミドルカバー３にトップカバー４を被せる際に、操作ハンドル１３のハンドルレバー１３ａに固着して側方に突き出たリセット操作レバー１７（図１０参照）にトップカバー４の内部仕切壁が突き当たってリセット操作レバー１７の取付け位置がずれたり、操作ハンドル１３から脱落したりする不具合がしばしば発生して組立作業性を低下させる原因になっている。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決して部品点数の削減，組立作業性を改善し、さらに組立工程ではカバーを外した状態で下部ケースの内部状況を目視しながら開閉機構，接点動作の確認作業を行うことができるように筐体の組立構造を改良した回路遮断器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、下部ケースとカバーとの二分割構造になり、かつその内部空間が極間隔壁を介して複数極に仕切られた本体ケースに、各極に対応する固定接触子、該固定接触子に対向して回動式の接触子ホルダーに保持した可動接触子、および消弧装置からなる電流遮断部と、
操作ハンドル、トグルリンク機構、およびその引外し機構との組立体からなり、そのトグルリンクを前記接触子ホルダーに連結した開閉機構ユニットと、 過電流検出装置を搭載した回路遮断器であって、
前記電流遮断部，過電流検出装置を下部ケースに収容配置し、カバーには前記操作ハンドルの側方に並べて内装付属品を収納する凹所を形成したものにおいて、
前記接触子ホルダーを軸支する軸受部をベース板の左右両側縁に一体形成した独立部品になり、その軸受部を下部ケースの極間隔壁に切欠き形成した接触子ホルダーの軸受溝に嵌入して中央極のみの上に架設するホルダー軸受部材を設け、かつ該ホルダー軸受部材の上に前記開閉機構ユニットを搭載して下部ケースに固定した上で、開閉機構ユニットのトグルリンク機構を接触子ホルダーの中央極ホルダーに連結するものとする（請求項１）。

また、前記ホルダー軸受部材のベース板は、開閉機構ユニットと電流遮断部の接触子ホルダーおよび消弧装置との間を隔離する底部隔壁と起立隔壁からなり、かつその底部隔壁に開閉機構ユニットのトグルリンク機構を通すスリット穴を穿設する（請求項２）。

さらに、前記ホルダー軸受部材の側縁に形成した軸受部には、操作ハンドルのハンドルレバーの外側面に固着して本体ケースのカバーに収納した内装付属品をリセットさせるリセット操作レバーを担持してその揺動経路に案内支持する円弧状のガイド壁部を形成する（請求項３）。

上記構成によれば、次記の効果を奏することができる。
すなわち、独立部品として作られたホルダー軸受部材には、このホルダー軸受部材に搭載する開閉機構ユニットと本体ケースの下部ケースに収納した接触子ホルダーおよび消弧装置との間を隔離する底部隔壁と起立隔壁、前記底部隔壁の左右側縁に張り出した一対の軸受部、および操作ハンドルに取付けたリセット操作レバーを案内支持するガイド壁部が一体に形成されている。これにより、
（１）このホルダー軸受部材に開閉機構ユニットを搭載して下部ケースの中央極の上に組み付け、さらに下部ケースにカバーを被着した回路遮断器の組立状態では、ホルダー軸受部材の隔壁を隔てて開閉機構ユニットと下部ケースに収容配置した電流遮断部，消弧装置との間が隔離される。これにより、従来構造と比べて本体ケースを簡素化して部品コストの低減化を図りつつ、過電流の電流遮断時にアーク熱を受けて電流遮断部に発生する金属溶融物が開閉機構や引外し機構の可動部分に付着するのを防止することができる。
（２）また、回路遮断器の組立工程で実施する開閉機構，接点機構の動作確認作業は、本体ケースのカバーを外した状態で、下部ケースに収納配置した接触子ホルダー，可動接触子などの可動部品を目視確認しながら操作ハンドルを操作して動作チェックを行うことが可能である。これにより、従来構造と比べて動作確認の作業性を大幅に改善できる。
（３）さらに、ホルダー軸受部材の軸受部には、カバーに収納した内装付属品に対向して操作ハンドルのハンドルレバーの側壁面に固着したリセット操作レバーを案内支持するガイド壁部を形成したことにより、回路遮断器の組立工程で本体ケースの下部ケースにカバーを被着する際に、カバーの内部仕切壁が当たってリセット操作レバーの取付け位置がずれたり，脱落したりする組立トラブルを防ぐことができる。

本発明の実施例による回路遮断器の主要構成部品の分解斜視図である。 図１に対応する回路遮断器の組立構造を表す側視断面図である。 図１における開閉機構ユニットの組立図であって、（ａ）は開閉機構ユニットをホルダー軸受部材に搭載した組立状態、（ｂ）は分解状態の外観図である。 図１におけるホルダー軸受部材の構成図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ外形斜視図、および側面図である。 図１における下部ケースにホルダー軸受部材を取付けした状態を表す俯瞰図である。 図１におけるカバーの矢視Ａ−Ａに沿った斜視断面図である。 図１におけるカバーの矢視Ｂ−Ｂに沿った斜視断面図である。 本体ケースのカバーに内装付属品を収納した状態を表す俯瞰図である。 従来の回路遮断器（配線用遮断器）の組立構造を表す側視断面図である。 図９の分解斜視図である。 図１０における下部ケースの構成図であって、（ａ）は下部ケースに接触子ホルダーの軸受片を取付けた状態の俯瞰図、（ｂ）は軸受片の拡大斜視図である。 図１０における接触子ホルダーの外形斜視図である。 図１０における開閉機構ユニットの組立構造図である。 図１０のミドルカバーに収納する内装付属品（不足電圧引外し装置）の側面図である。 図１４に示した不足電圧引外し装置の動作説明図であって、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ回路遮断器の開閉機構ユニットと連係したＯＮ，ＴＲＩＰ，ＲＥＳＥＴの各状態を表す図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図８に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図９に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図示実施例の回路遮断器は、図９に示した従来の回路遮断器と基本的に同様な構成であるが、その本体ケース１，および本体ケース１に搭載した開閉機構ユニット１０の支持構造が従来と異なる。

すなわち、従来構造では本体ケース１が下部ケース２，ミドルカバー３，トップカバー４の三分割構造になり、開閉機構ユニット１０をミドルカバー３の凹所に搭載して下部ケース２に収容配置した電流遮断部，消弧装置との間を隔離するようにしている（図１０参照）。

これに対して、図示実施例では、図１，図２で示すように本体ケース１を下部ケース２とカバー１９との二分割構造で構成し、さらに下部ケース２の中央極の上には従来のホルダー軸受片１５（図１１参照）と構造の異なるホルダー軸受部材１８を装着した上で、このホルダー軸受部材１８の上に開閉機構ユニット１０を搭載して電流遮断部，消弧装置との間を隔離するようにしており、次にそのホルダー軸受部材１８，およびカバー１９についての詳細構造を述べる。

まず、ホルダー軸受部材１８の構造を図４（ａ），（ｂ）に示す。すなわち、ホルダー軸受部材１８は底部隔壁１８ｂと起立隔壁１８ｃからなる断面Ｌ形のベース板と一体に、底部隔壁１８ｂの左右両サイドに一対の軸受部１８ａを張り出し形成した構造になる。そして、図５で示すように前記軸受部１８ａを下部ケース２の極間隔壁２ａに切欠き形成した軸受溝２ｂに上方から嵌め込んで装着した上で、図３（ａ），（ｂ）のようにホルダー軸受部材１８の上に開閉機構ユニット１０を搭載する。そして、この組立状態でホルダー軸受部材１８の底部隔壁１８ｂに穿設したスリット穴１８ｂ−１を通して開閉機構ユニット１０のトグルリンク１１ｂを接触子ホルダー８の中央極に連結するとともに、下部ケース２の底面側から嵌挿した締結ボルト（不図示）を開閉機構ユニット１０のフレーム１０ａに形成したネジ座１０ｂに螺合し、開閉機構ユニット１０とホルダー軸受部材１８を共締めして下部ケース２に固定するようにしている。

また、前記ホルダー軸受部材１８の軸受部１８ａの上縁には、操作ハンドル１３のレバー側面に固着したリセット操作レバー１７を担持してその揺動経路に沿って案内支持する円弧状のガイド壁部１８ｄが形成されている。なお、リセット操作レバー１７の構造，機能は図１３，図１５で述べている。さらに、ホルダー軸受部材１８の底部隔壁１８ｂには、開閉機構ユニット１０と下部ケース２に収容した接触子ホルダー８との間を連結するトグルリンク１１ｂの下アームを通すようにスリット穴１８ｂ−１（図４（ａ）参照）が底部隔壁１８ｂの左右に穿設されている。

次に、前記下部ケース２の上面を覆うカバー１９の構造を図６，図７に示す。すなわち、カバー１９はその上面にトップカバー１９ａを備え、カバー本体の中央には前記の開閉機構ユニット１０を包囲する空所１９ｂが、また該空所１９ｂの左右には回路遮断器の内装付属品（図１４の不足電圧引外し装置１６など）を収納するポケット状の凹所１９ｃが形成されており、前記空所１９ｂは下方に向けて開放している。なお、１９ｄは前記ホルダー軸受部材１８の軸受部１８ａの外側に重なり合う脚片、１９ｅ，１９ｆはそれぞれ電源側，負荷側の端面を覆う仕切壁である。なお、図８は前記カバー１９を下部ケース２の上に被着した状態で、カバー１９のポケット状の凹所１９ｃに内装付属品として不足電圧引外し装置１６を装填した状態を表している。

上記の組立構造によれば、下部ケース２に収容配置した電流遮断部の接点機構，消弧装置９と開閉機構ユニット１０との間がホルダー軸受部材１８の底部隔壁１８ｂ，起立隔壁１８ｃ、およびカバー１９により隔離されている。したがって、図９に示した従来の回路遮断器と同様に、過電流遮断時にアーク熱を受けて電流遮断部，消弧装置に生じた金属の溶融物や煤が飛散して開閉機構や引外し機構の可動部分に付着するのを防止することができる。しかも、本体ケース１は下部ケース２とカバー１９との二分割構造であり、三分割構造になる従来製品と比べて本体ケース１が簡素化されて部品コストを低減できる。なお、ホルダー軸受部材１８は樹脂成形品に限定されるものではなく、例えば金属材料のダイカスト品を採用することも可能である。

また、接点機構，消弧装置などの部品を配置した下部ケース２の中央極の上にホルダー軸受部材１８を介して開閉機構ユニット１０を搭載し、かつ接触子ホルダー８との間をトグルリンク１１ｂで連結した回路遮断器の組立段階では、カバー１９を取付ける以前に、下部ケース２に配置した可動接触子７，接触子ホルダー８などの可動部品の動きを目視確認しながら操作ハンドル１３を操作して開閉動作をチェックすることが可能である。これにより、従来製品のように下部ケース２にミドルカバー３（図１０参照）を被せた組立状態で開閉動作をチェックする場合と比べてその作業性を大幅に改善できる。

さらに、開閉機構ユニット１０をホルダー軸受部材１８に搭載して下部ケース２に組み付けた状態では、操作ハンドル１３のレバー側面に固着したリセット操作レバー１７がホルダー軸受部材１８の軸受部１８ａに形成した円弧状のガイド壁部１８ｄに担持されている。したがって、この状態から下部ケース２にカバー１９を被せる際にカバー１９の内部仕切壁がリセット操作レバー１７に当たっても、その取付け位置がずれたり、脱落したりする不具合を防いで組立工程の作業性を改善できる。

１ 本体ケース
２ 下部ケース
２ａ 極間隔壁
２ｂ 軸受溝
５ 固定接触子
７ 可動接触子
８ 接触子ホルダー
８ａ ホルダー部
８ｂ 軸部
９ 消弧装置
１０ 開閉機構ユニット
１１ トグルリンク機構
１２ 引外し機構
１３ 操作ハンドル
１３ａ ハンドルレバー
１４ 過電流検出装置
１６ 内装付属品（不足電圧引外し装置）
１７ リセット操作レバー
１８ ホルダー軸受部材
１８ａ 軸受部
１８ｂ 底部隔壁
１８ｃ 起立隔壁
１８ｄ リセット操作レバーのガイド壁部
１９ カバー
１９ｂ 開閉機構ユニットの収容空間
１９ｄ 内装付属品を収納する凹所

Claims (3)

1. 下部ケースとカバーとの二分割構造になり、かつその内部空間が極間隔壁を介して複数極に仕切られた本体ケースに、各極に対応する固定接触子、該固定接触子に対向して回動式の接触子ホルダーに保持した可動接触子、および消弧装置からなる電流遮断部と、
   操作ハンドル、トグルリンク機構、およびその引外し機構との組立体からなり、そのトグルリンクを前記接触子ホルダーに連結した開閉機構ユニットと、
   過電流検出装置を搭載した回路遮断器であって、
   前記電流遮断部，過電流検出装置を下部ケースに収容配置し、カバーには前記操作ハンドルの側方に並べて内装付属品を収納する凹所を形成したものにおいて、
   前記接触子ホルダーを軸支する軸受部をベース板の左右両側縁に一体形成した独立部品になり、その軸受部を下部ケースの極間隔壁に切欠き形成した接触子ホルダーの軸受溝に嵌入して中央極のみの上に架設するホルダー軸受部材を設け、かつ該ホルダー軸受部材の上に前記開閉機構ユニットを搭載して下部ケースに固定した上で、開閉機構ユニットのトグルリンク機構を接触子ホルダーの中央極ホルダーに連結したことを特徴とする回路遮断器。
2. 請求項１に記載の回路遮断器において、ホルダー軸受部材のベース板は、開閉機構ユニットと電流遮断部の接触子ホルダーおよび消弧装置との間を隔離する底部隔壁と起立隔壁からなり、かつその底部隔壁に開閉機構ユニットのトグルリンク機構を通すスリット穴を穿設したことを特徴とする回路遮断器。
3. 請求項１または２に記載の回路遮断器において、ホルダー軸受部材の側縁に形成した軸受部に、操作ハンドルのハンドルレバーの外側面に固着して本体ケースのカバーに収納した内装付属品をリセットさせるリセット操作レバーを担持してその揺動経路に案内支持する円弧状のガイド壁部を形成したことを特徴とする回路遮断器。