特開 2025-12055 回路遮断器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025012055

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】回路遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 71/12 20060101AFI20250117BHJP

   H01H 73/02 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

H01H71/12

H01H73/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023114591

(22)【出願日】2023-07-12

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼安 直樹

(72)【発明者】

【氏名】長嶺 一輝

(72)【発明者】

【氏名】廣▲瀬▼ 高峰

【テーマコード（参考）】

5G030

【Ｆターム（参考）】

5G030FD01

5G030XX03

5G030XX12

5G030XX13

(57)【要約】

【課題】電磁引外し装置を構成するスライダの第２係合部の動作確認を組み立て前に行うことができ、生産性を向上させることができる回路遮断器を提供する。
【解決手段】主回路に過電流が流れたときに、トリップクロスバー１３を回動させて開閉機構４を介して可動接触子１１を開離させる電磁引外し装置８は、制御基板１５と、制御基板を搭載する装置ケース１４と、装置ケースに収納されたトリップコイル１６と、トリップコイルの可動鉄心１６ａに連結したスライダ１７を備えている。スライダは、トリップコイルの駆動で前進することでトリップクロスバーを回動させる第１係合部２２と、操作ハンドル５と連動するハンドルレバー５ａに接触可能な第２係合部２３とを備え操作ハンドルのリセット動作によりハンドルレバーが第２係合部に当接してスライダが後退していく際に、第２係合部が後退方向に移動するのを案内するガイド部２４を装置ケースのみに形成した。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主回路に過電流が流れたときに、トリップクロスバーを回動させて開閉機構を介して可動接触子を開離させる電磁引外し装置を有する回路遮断器において、
前記電磁引外し装置は、電流検出回路を実装した制御基板と、前記制御基板を搭載する装置ケースと、前記装置ケースに収納されたトリップコイルと、前記トリップコイルの可動鉄心に連結したスライダと、を備え、
前記スライダは、前記トリップコイルの駆動で前進することで前記トリップクロスバーを回動させる第１係合部と、操作ハンドルと連動するハンドルレバーに接触可能な第２係合部とを備えており、
前記操作ハンドルのリセット動作により前記ハンドルレバーが前記第２係合部に当接して前記スライダが後退していく際に、前記第２係合部が後退方向に移動するのを案内するガイド部を前記装置ケースのみに形成したことを特徴とする回路遮断器。

【請求項2】

前記スライダは、前記第１係合部の長手方向の一端から前記第２係合部が直交して延在するＬ字状に形成された部材であり、
前記装置ケースの側壁に形成した凹部に前記第１係合部が摺動自在に配置されていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。

【請求項3】

前記ガイド部は、前記凹部の周縁から前記側壁の外側に突出して形成されており、前記第２係合部が前進及び後退する方向に対して直交する方向に前記第２係合部が変位するのを規制しながら前記第２係合部を摺動自在に支持する複数のガイド面を備えていることを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁引外し装置を備えた回路遮断器に関する。

【背景技術】

【0002】

主回路に過電流が流れたときに、トリップクロスバーを回動させて開閉機構を介して可動接触子を開離させる電磁引外し装置を有する回路遮断器が知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

電磁引外し装置は、電流検出回路を実装した制御基板と、制御基板を搭載する装置ケースと、装置ケースに収納されたトリップコイルと、トリップコイルの可動鉄心に連結してトリップクロスバーの操作片に対向配置したスライダと、を備えている。電流検出回路からの引外し信号によりトリップコイルが駆動して可動鉄心及びスライダを前進させると、スライダがトリップクロスバーの操作片に接触してトリップクロスバーが回動することで、開閉機構を介して可動接触子が開離する。

【0004】

ところで、特許文献１のスライダとは異なり、トリップクロスバーの操作片に接触可能な第１係合部と、開閉機構の操作ハンドルを回動自在に支持するハンドルレバーに接触可能な第２係合部とを備えたスライダが知られている。このスライダを使用すると、操作ハンドルのリセット動作を行う際に、操作ハンドルとともに回動するハンドルレバーが第２係合部に当接して押し力を作用することでスライダ全体が後退し、スライダ及びトリップコイルがセット位置に戻される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平３－２３３８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、ハンドルレバーの押し力でスライドが後退する際、第２係合部には後退方向以外の外力も作用するので、第２係合部が変形、あるいは損傷するおそれがある。そこで、第２係合部に後退方向以外の外力が作用するのを抑制し、第２係合部の後退方向の移動を案内するガイド部が設けられている。

【0007】

ところで、ガイド部は、電磁引外し装置の装置ケースに設けたガイド壁と、回路遮断器の筐体ケースの内部に設けたガイド壁とで構成されており、回路遮断器の組み立てが完了した後で、第２係合部の動作確認をしているのが現状である。そのため、第２係合部に対するガイド部の案内に不具合がある場合には、回路遮断器を分解してガイド部を調整しなければならず、回路遮断器の生産性が低下するおそれがある。

【0008】

そこで、本発明は、スライダの第２係合部の動作確認を組み立て前に行うことができ、生産性を向上させることができる回路遮断器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回路遮断器は、主回路に過電流が流れたときに、トリップクロスバーを回動させて開閉機構を介して可動接触子を開離させる電磁引外し装置を有する回路遮断器において、電磁引外し装置は、電流検出回路を実装した制御基板と、制御基板を搭載する装置ケースと、装置ケースに収納されたトリップコイルと、トリップコイルの可動鉄心に連結したスライダと、を備え、スライダは、トリップコイルの駆動で前進することでトリップクロスバーを回動させる第１係合部と、操作ハンドルと連動するハンドルレバーに接触可能な第２係合部とを備えており、操作ハンドルのリセット動作によりハンドルレバーが第２係合部に当接してスライダが後退していく際に、第２係合部が後退方向に移動するのを案内するガイド部を装置ケースのみに形成した。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る回路遮断器によると、スライダの第２係合部の動作確認を組み立て前に行うことができ、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る電子式配線用遮断器の構成を示す断面図である。

【図2】電子式配線用遮断器を、本体ケースの一部を外した状態で示した斜視図である。

【図3】装置ケースに収納されたトリップコイル及びスライダのセット状態を示す図である。

【図4】図３のＡ－Ａ線矢視図である。

【図5】装置ケースに設けたカイド部を示す要部斜視図である。

【図6】装置ケースに収納されたトリップコイル及びスライダの引外し状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

【0013】

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0014】

なお、以下に示す図では、便宜的に、互いに直交する三方向を、第１方向、第２方向及び第３方向とする。

【0015】

図１は、回路の電源側及び負荷側の間に接続した３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）交流用の第１実施形態の電子式配線用遮断器１を示す断面図であり、本体ケース２に並列に組み込まれた各相のうちの１相の回路構造を示している。

【0016】

電子式配線用遮断器１は、本体ケース２の内部に、開閉接点３を開閉する開閉機構４と、開閉機構４を操作する操作ハンドル５と、主回路の電流を検出する電流検出装置６と、消弧装置７と、電流検出装置６の電流検出により主回路に過電流が流れたときに開閉機構４にトリップ動作を行わせる電磁引外し装置８と、が配置されている。

【0017】

本体ケース２は、下部ケース２ａに電源側中間ケース２ｂ及び負荷側中間ケース２ｃが重なって組付けられており、電源側中間ケース２ｂ及び負荷側中間ケース２ｃにトップカバー２ｄが重なって組付けられて構成されている。下部ケース２ａには、電源側主回路端子１０ｂ及び負荷側主回路端子１１ｂが固定されている。開閉接点３は固定接点１０ａを有する固定接触子１０及び可動接点１１ａを有する可動接触子１１で構成されており、可動接触子１１はホルダユニット１２で回動自在に支持されている。固定接触子１０は電源側主回路端子１０ｂに接続され、可動接触子１１は、ホルダユニット１２及び電流検出装置６を介して負荷側主回路端子１１ｂに接続されている。

【0018】

開閉機構４は、可動接触子１１と操作ハンドル５との間を連繋するトグルリンク機構（不図示）と、ラッチ（不図示）と、トリップクロスバー１３とを組み合わせたラッチ機構で構成されている。トリップクロスバー１３が、図１において反時計方向に回動すると、ラッチ機構の回動により可動接触子１１の開離動作が行われる。

【0019】

図２は、本体ケース２のトップカバー２ｄ、電源側中間ケース２ｂ及び負荷側中間ケース２ｃを取り外した状態で電子式配線用遮断器１の内部構造を示す図である。

【0020】

電磁引外し装置８は、直方体形状をなしている有底箱形状の装置ケース１４と、装置ケース１４の上部開口部に一体化した制御基板１５と、を備えている。制御基板１５には、電流検出装置４１の出力レベルから過電流の発生を検知する過電流検出回路の回路部品が実装されている。また、図３は、制御基板１５を外した状態で装置ケース１４の内部を示すものであり、装置ケース１４内にトリップコイル１６が配置されているとともに、トリップコイル１６に連結するスライダ１７が、装置ケース１４のケース側壁１４ａに設けた凹部１４ｂに配置されて外部に突出している。

【0021】

装置ケース１４に配置されたトリップコイル１６は、図３に示すように、可動鉄心１６ａを第１方向に移動可自在に配置している励磁コイル１６ｂと、可動鉄心１６ａをセット位置に吸着保持する永久磁石１６ｃと、励磁コイル１６ｂの周囲に配置した磁気ヨーク１６ｄとからなり、逆励磁により永久磁石１６ｃの磁力を打ち消すようにしたプランジャ形電磁石である。このトリップコイル１６の可動鉄心１６ａの先端部にスライダ１７が連結している。そして、励磁コイル１６ｂのフレーム１６ｂ１とスライダ１７との間に駆動ばね１６ｅが配置されている。この駆動ばね１６ｅは圧縮コイルばねであり、永久磁石１６ｃによる可動鉄心１６ａの磁気吸着力よりも小さく設定されている。

【0022】

スライダ１７は、図３に示すように、第３方向から見てＬ字状に形成された部材であり、可動鉄心１６ａの先端部に連結して第２方向に延在しているクロスバー係合部２２と、クロスバー係合部２２の第２方向の一方の端部から第１方向の一方に直角に延在しているレバー係合部２３と、を備えている。クロスバー係合部２２は、装置ケース１４のケース側壁１４ａに設けた凹部１４ｂに第１方向に摺動自在に配置され、レバー係合部２３は、ケース側壁１４ａから外部に突出している。そして、クロスバー係合部２２に対して第１方向の一方側には、トリップクロスバー１３の操作片１３ａが対向配置されている。

【0023】

なお、本発明に係る第１係合部がクロスバー係合部２２に対応し、本発明に係る第２係合部が、レバー係合部２３に対応している。

【0024】

レバー係合部２３は、先端からクロスバー係合部２２に向うに従い徐々に第２方向及び第３方向の肉厚が増大して楔形状に形成された先端部２３ａと、先端部２３ａから連続してクロスバー係合部２２まで連続する基端部２３ｂとを有している。基端部２３ｂは、図４に示すように、第３方向の一方の側に第２方向の寸法が大きい厚肉部２３ｂ１と、第３方向の他方の側に第２方向の寸法が厚肉部２３ｂ１より小さい薄肉部２３ｂ２とを有しており、基板部２３ｂは、第１方向から見た断面がＬ字形状であり、第３方向の寸法（高さ）を同一寸法として第１方向に延在している部位である。

【0025】

図５に示すように、装置ケース１４のケース側壁１４ａには、スライダ１７のレバー係合部２３を第１方向に案内するガイド部２４が形成されている。

【0026】

ガイド部２４は、凹部１４ｂを形成している第２方向の一方の凹部側壁１４ｂ１と面一の第１ガイド面２５ａを有してケース側壁１４ａから離間する方向（第１方向の一方）に平板形状で突出している第１ガイド壁２５と、第１ガイド壁２５の先端側の第３方向の一方の端部から第２方向の他方側に直交して平板形状で延在し、第３方向の他方を向く第２ガイド面２６ａを有する第２カイド壁２６と、凹部１４ｂを形成している凹部底壁１４ｂ２と面一の第３ガイド面２７ａを有してケース側壁１４ａから離間する方向（第１方向の一方）に平板形状で突出している第３ガイド壁２７と、第３ガイド壁２７の第２方向の他方から第３方向の一方に平板形状で延在し、第２方向の一方を向く第４ガイド面２８ａを有する第４ガイド壁２８と、を備えている。そして、第１ガイド壁２５の第１ガイド面２５ａ及び第４ガイド壁２８の第４ガイド面２８ａが平行に対面し、第２ガイド壁２６の第２ガイド面２６ａ及び第３ガイド壁２７の第３ガイド面２７ａの延長面同士が、平行に対面している。

【0027】

そして、スライダ１７が第１方向の一方及び第１方向の他方に移動する際には、図４に示すように、レバー係合部２３の基端部２３ｂの第３方向の一方を向く上面が第２ガイド壁２６の第２ガイド面２６ａに摺動するとともに、第３方向の他方を向く下面が第３ガイド壁２７の第３ガイド面２７ａに摺動する。同時に、基端部２３ｂの第２方向の一方を向く側面が第１ガイド壁２５の第１ガイド面２５ａに摺動するとともに、基端部２３ｂの薄肉部２３ｂ２の第２方向の他方を向く側面が第４ガイド壁２８の第４ガイド面２８ａに摺動する。これにより、スライダ１７が第１方向に移動する際、装置ケース１４に設けたガイド部２４に案内されているレバー係合部２３は、第２方向及び第３方向への変位が抑制される。

【0028】

なお、本発明に係る前進が、第１方向の一方に対応し、本発明に係る後進及び後進方向が、第１方向の他方に対応している。また、本発明に係る複数のガイド面が、第１ガイド面２５ａ～第２８ａに対応している。

【0029】

次に、主回路に過電流が流れている際の電磁引外し装置８及び開閉機構４の動作について説明する。

【0030】

主回路（電源側主回路端子１０ｂ及び負荷側主回路端子１１ｂの間）に過電流が流れると、電流検出装置６は過電流を検出し、制御基板１５の過電流検出回路に過電流の信号値を出力する。過電流検出回路は、過電流の大きさに対応した遅延時間が経過した後に、引外し信号をトリップコイル１６に出力する。引外し信号が入力されたトリップコイル１６は、励磁コイル１６ｂが逆励磁され、永久磁石１６ｃとの磁気吸着力が弱められた可動鉄心１６ａが駆動ばね１６ｅのばね力を受けてセット位置から第１方向の一方に移動する。この可動鉄心１６ａの移動と同時にスライダ１７も第１方向の一方に移動し、図６に示すように、クロスバー係合部２２がトリップクロスバー１３の操作片１３ａを第１方向の一方に移動させる。これにより、図１に示すように、トリップクロスバー１３が反時計方向に回動し、トリップクロスバー１３の回動によりラッチ機構が連動することで、可動接触子１１が急速に開離して主回路の電路が遮断され、開閉機構４のトリップ動作が完了する。

【0031】

次に、トリップ動作後の開閉機構４及び電磁引外し装置８のリセット動作について説明する。

【0032】

リセット動作時には、図２に示すように、操作ハンドル５を第１方向の他方側に回動する。操作ハンドル５とともにハンドルレバー５ａも第１方向の他方に回動する。ハンドルレバー５ａが第１方向の他方に回動すると、スライダ１７のレバー係合部２３の先端部２３ａがハンドルレバー５ａに当たりながら、スライダ１７全体が第１方向の他方に押し込まれていく。第１方向の他方に押し込まれたスライダ１７のクロスバー係合部２２は可動鉄心１６ａを第１方向の他方に押し込んでいき、可動鉄心１６ａは永久磁石１６ｃに近接し、永久磁石１６ｃの磁気吸着力により吸着してセット位置まで移動する。

【0033】

ここで、ハンドルレバー５ａの押し力でスライダ１７が第１方向の他方に移動する際には、レバー係合部２３には第１方向の他方以外に、第２方向及び第３方向の外力も作用する。しかし、装置ケース１４に設けたガイド部２４に案内されているレバー係合部２３は、第２方向及び第３方向への変位が抑制される。

【0034】

したがって、本実施形態の電子式配線用遮断器１の電磁引外し装置８は、レバー係合部２３がガイド部２４に案内されて第２方向及び第３方向への変位が抑制されているので、リセット動作時に操作ハンドル５を第１方向の他方側に回動し、ハンドルレバー５ａが当っても、レバー係合部２３の変形、損傷を確実に防止することができる。

【0035】

また、ガイド部２４は装置ケース１４に一体に形成されているので、下部ケース２ａに電磁引外し装置８を組付ける前に、ガイド部２４が正常にレバー係合部２３を案内しているか否かの動作確認を簡単に行うことができ、電子式配線用遮断器１の生産性を向上させることができる。

【0036】

なお、上記実施形態では電子式配線用遮断器１について説明したが、上記構成の電磁引外し装置８を備えた電子式漏電遮断器であっても、同様の作用効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 電子式配線用遮断器
２ 本体ケース
２ａ 下部ケース
２ｂ 電源側中間ケース
２ｃ 負荷側中間ケース
２ｄ トップカバー
３ 開閉接点
４ 開閉機構
５ 操作ハンドル
５ａ ハンドルレバー
６ 電流検出装置
７ 消弧装置
８ 電磁引外し装置
１０ｂ 電源側主回路端子
１１ｂ 負荷側主回路端子
１０ 固定接触子
１０ａ 固定接点
１１ 可動接触子
１１ａ 可動接点
１２ ホルダユニット
１３ トリップクロスバー
１３ａ 操作片
１４ 装置ケース
１４ａ ケース側壁
１４ｂ 凹部
１４ｂ１ 凹部側壁
１４ｂ２ 凹部底壁
１５ 制御基板
１６ トリップコイル
１７ スライダ
１６ａ 可動鉄心
１６ｂ 励磁コイル
１６ｂ１ フレーム
１６ｃ 永久磁石
１６ｄ 磁気ヨーク
１６ｅ 駆動ばね
２２ クロスバー係合部
２３ レバー係合部
２３ａ レバー係合部の先端部
２３ｂ レバー係合部の基端部
２３ｂ１ 厚肉部
２３ｂ２ 薄肉部
２４ ガイド部
２５ 第１ガイド壁
２５ａ 第１ガイド面
２６ 第２ガイド壁
２６ａ 第２ガイド面
２７ 第３ガイド壁
２７ａ 第３ガイド面
２８ 第４ガイド壁
２８ａ 第４ガイド面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】