电路断路器的制造方法
【专利摘要】本发明得到一种电路断路器，其能够减小性能的个体差异。在以连杆转动轴（32）的轴线（32a）为中心转动的转动连杆（33）中，插入有连结轴（34）。连结轴通过转动连杆的转动一边在引导孔（41）内被引导，一边使可动接触件（20、21）位移。在引导孔的内表面设置有闭极侧引导面（41a）和开极侧引导面（41b），该闭极侧引导面在转动连杆向可动接触件（20、21）与固定接触件（17、18）接触的方向转动时，引导连结轴，该开极侧引导面在转动连杆向可动接触件（20、21）与固定接触件（17、18）分离的方向转动时，引导连结轴。连杆转动轴的轴线配置在包含闭极侧引导面及开极侧引导面中某一个的假想平面上。
【专利说明】电路断路器【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电路断路器(例如配线用断路器或漏电断路器等)。
【背景技术】
[0002]当前，已知下述单极双断方式的电路断路器，在该单极双断方式的电路断路器中，为了确保高额定切断电流且实现小型化，I极上具有2组可动触点及固定触点。在现有的电路断路器中，使用下述机构，即，利用连结轴将对应于操作手柄的动作而转动的连杆、和设置有可动触点的转动件连结，对应于连杆的转动使转动件转动，从而使操作手柄和可动触点联动。在连杆上设置有使连结轴通过的长孔。在连结轴上设置有被连杆的长孔的内表面引导并在长孔内移动的辊。连杆通过一边使棍在长孔内移动一边转动，由此使转动件转动。可动触点通过转动件的转动而与固定触点接触或分离(例如参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:国际公开第2012/081105号公报
[0004]在专利文献I中示出的电路断路器中，利用连杆的长孔的内表面引导辊并使连杆转动，因此，在连杆的长孔的内表面和辊之间产生摩擦力。在连杆的长孔的内表面和辊之间产生的摩擦力，向减弱连杆的转动扭矩的方向作用在连杆上，因此，例如会发生将可动触点向固定触点按压的接触压力的下降等。另外，在连杆的长孔的内表面和辊之间产生的摩擦力，随着连杆的长孔的内表面的状态、长孔的内表面和辊的接触状态而大幅变化，因此，根据电路断路器的个体的不同，触点的开闭状态、开闭动作的波动增大。
【发明内容】
[0005]本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种能够减小性能的个体差异的电路断路器。
[0006]本发明涉及的电路断路器具有:操作手柄；固定接触件；转动件，其可转动地被支撑；可动接触件，其对应于转动件的转动，与固定接触件接触或分离；以及手柄操作机构部，其使操作手柄和可动接触件联动，手柄操作机构部具有:转动连杆，其上设置有引导孔，该转动连杆能够以连杆转动轴的轴线为中心转动；以及连结轴，其设置在转动件上，并且插入至引导孔中，通过转动连杆的转动而在引导孔中被引导，由此使转动件向将可动接触件相对于固定接触件接触或分离的方向转动，在引导孔的内表面设置有闭极侧引导面和开极侧引导面，该闭极侧引导面在转动连杆向可动接触件与固定接触件接触的方向转动时，弓丨导连结轴，该开极侧引导面在转动连杆向可动接触件与固定接触件分离的方向转动时，弓丨导连结轴，连杆转动轴的轴线配置在包含闭极侧引导面及开极侧引导面中某一个的假想平面上。
[0007]另外，在本发明涉及的电路断路器中，连杆转动轴的轴线作为共用的轴线配置在包含闭极侧引导面的假想平面上、以及包含开极侧引导面的假想平面上。
[0008]发明的效果
[0009]根据本发明涉及的电路断路器，能够使在闭极侧引导面及开极侧引导面中的任一个上产生的摩擦力，始终作用在通过连杆转动轴的轴线的直线的方向上。由此，能够防止在闭极侧引导面及开极侧引导面中的任一个上产生的摩擦力作为阻碍转动连杆的转动的扭矩而起作用，能够使得由摩擦力带来的影响不易波及至在闭极动作时或开极动作时的转动连杆的转动。由此，能够在电路断路器的个体之间减小由摩擦力的差异引起的性能的波动，能够减小电路断路器的性能的个体差异。
[0010]另外，根据连杆转动轴的轴线作为共用的轴线配置在包含闭极侧引导面的假想平面上、以及包含开极侧引导面的假想平面上的结构，针对电路断路器的闭极动作及开极动作均能够减小电路断路器的个体
[0011]间的波动，能够进一步减小电路断路器的性能的个体差异。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是表示本发明的实施方式I涉及的电路断路器的斜视图。
[0013]图2是表示图1的联动机构部及电路切断单元的单元内装置的要部结构图。
[0014]图3是示意地表示图2的手柄操作机构部的一部分及切断机构部的结构图。
[0015]图4是表示成为闭极状态时的图3的手柄操作机构部的一部分及切断机构部的结构图。
[0016]图5是示意地表示对比例的手柄操作机构部的一部分及切断机构部的结构图。
[0017]图6是示意地表示本发明的实施方式2涉及的电路断路器的要部的结构图。
[0018]图7是表示在本发明的实施方式I涉及的电路断路器的要部中，辊从转动连杆受到的力的方向、和作为转动件的旋转力作用的力的方向的示意图。
[0019]图8是表示图7的辊从转动连杆受到的力的方向和作为转动件的旋转力作用的力的方向之间的角度成为90度的状态的示意图。
[0020]图9是示意地表示本发明的实施方式I涉及的图2的手柄操作机构部的一部分及切断机构部的开极状态的结构图。
[0021]图10是示意地表示用于与实施方式I比较的对比例中的切断机构部的开极状态的结构图。
[0022]标号的说明
[0023]I电路断路器、7操作手柄、17电源侧固定接触件(固定接触件)、18负载侧固定接触件(固定接触件)、20电源侧可动接触件(可动接触件)、21负载侧可动接触件(可动接触件)、31手柄操作机构部、32连杆转动轴、32a轴线、33转动连杆、34连结轴(插入部件)、41引导孔、41a闭极侧引导面、41b开极侧引导面、43旋转轨迹。
【具体实施方式】
[0024]实施方式I
[0025]图1是表示本发明的实施方式I涉及的电路断路器的斜视图。在图中，电路断路器I构成对3极的电路进行开闭(切断及接通)的断路器。电路断路器I具有:基座2，其例如安装在控制盘等上；多个(在本例中为3个)电源侧端子3，它们设置在基座2的一端部；多个(在本例中为3个)负载侧端子4，它们设置在基座2的另一端部；多个(在本例中为3个)电路切断单元5，它们分别在各电源侧端子3和各负载侧端子4之间设置，针对各极独立地对电源侧端子3和负载侧端子4之间的电路进行开闭；操作手柄7，其可转动地支撑在从3个电路切断单元5中的中央的电路切断单元5凸出的一对支撑板6上，用于通过接受操作力而对电路进行开闭(切断及接通);跳闸杆8，其独立于操作手柄7，用于进行断开(切断)电路的跳闸动作；联动机构部9，其对应于操作手柄7及跳闸杆8各自的操作，使各电路切断单元5动作；罩部(未图示)，其用于覆盖各电路切断单元5，在该罩部上设置有手柄用窗孔。
[0026]电源侧端子3与进行电力供给的电源电连接，负载侧端子4与接受电力供给的负载(例如照明器具或电动机等)电连接。电路切断单元5具有单元壳体11、和收容在单元壳体11内的后述的单元内装置12 (图2?图4)。单元壳体11嵌入并固定在基座2内。
[0027]操作手柄7具有可转动地安装在一对支撑板6上的手柄臂13、和从手柄臂13通过罩部的手柄用窗孔而向外部凸出的凸出部14。手柄臂13具有在一对支撑板6上分别安装的一对相对板13a、和设置在一对相对板13a的缘部之间的弯曲部13b。凸出部14从弯曲部13b凸出。操作手柄7通过下述方式进行操作，S卩，通过凸出部14接受操作力而在接通位置和断开位置之间相对于支撑板6转动。跳闸杆8在过电流(例如短路电流等)流经电路的情况、通过手动进行电路的切断的情况等时受到操作。
[0028]图2是表示图1的联动机构部9及电路切断单元5的单元内装置12的要部结构图。单元内装置12具有转动件15和2个切断机构部16，该转动件15能够以设置在单元壳体11内的转动件轴(未图示)为中心转动，这2个切断机构部16对应于转动件15的转动，进行对电源侧端子3和负载侧端子4之间的电路进行开闭的开闭动作(开极动作及闭极动作)。由此，各电路切断单元5构成针对I个极利用2个切断机构部16切断电路的双断方式的电路切断单元。此外，在图2中，示出在操作手柄7处于断开位置的状态下切断机构部16断开(切断)电路的开极状态。
[0029]切断机构部16具有:电源侧固定接触件17，其与电源侧端子3电连接；负载侧固定接触件18，其与负载侧端子4电连接；可动导体部19，其设置在转动件15上，对应于转动件15的转动，相对于电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18进行位移；以及电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21，它们设置在可动导体部19上，对应于可动导体部19的位移，分别与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18接触或分离。电源侧端子3和负载侧端子4之间的电路，通过电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21分别与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18接触而闭合，通过电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离而断开。电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18固定在单元壳体11上。
[0030]联动机构部9具有:手柄操作机构部31，其使电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21分别与操作手柄7联动；以及跳闸操作机构部51，其通过跳闸杆8的操作，使手柄操作机构部31向断开电路的方向(电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21分别与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的方向)动作。
[0031]跳闸操作机构部51具有:杠杆53，其能够以支撑在支撑板6上的杠杆轴52为中心转动；以及弹键54，其通过与杠杆53卡合而阻止杠杆53的转动，并且与跳闸杆8联动。
[0032]杠杆53具有与弹键54卡合的卡合部53a。通过跳闸杆8的操作，弹键54从卡合部53a脱离，由此允许杠杆53以杠杆轴52作为中心转动。
[0033]手柄操作机构部31具有:转动连杆33，其能够以设置在单元壳体11内的连杆转动轴32的轴线32a为中心转动；连结轴(插入部件)34，其对应于转动连杆33的转动，使转动件15转动；第I连杆35及第2连杆36，它们彼此能够转动地连接，与转动连杆33和杠杆53连接；以及拉伸弹簧(未图示)，其是对第I连杆35和第2连杆36的连接部分向操作手柄7的弯曲部13b进行预紧的预紧体。
[0034]在连杆转动轴32上设置有转动连杆33的一端部。另外，转动连杆33的另一端部和第2连杆36的一端部经由连杆连接轴37可转动地连接。
[0035]第I连杆35的一端部经由连杆连接轴38可转动地与杠杆53连接。第I连杆35及第2连杆36各自的另一端部彼此经由弹簧销(连杆连接轴)39可相互转动地连接。
[0036]在操作手柄7的弯曲部13b上设置有弹簧安装部40。拉伸弹簧连接在弹簧安装部40及弹簧销39之间。通过拉伸弹簧，向彼此接近的方向对弹簧安装部40及弹簧销39进行预紧。
[0037]在转动连杆33上设置有插入有连结轴34的引导孔41。在本例中，引导孔41为长孔。转动连杆33对应于操作手柄7的位移，一边在引导孔41内使连结轴34得到引导，一边以连杆转动轴32的轴线32a为中心转动。在连结轴34上设置有在引导孔41内滚动的辊42。在转动连杆33转动时，一边使辊42在引导孔41内滚动，一边使连结轴34在引导孔41内移动。
[0038]在各电路切断单元5上的各自的转动件15中穿过共用的连结轴34。由此，各转动件15通过连结轴34的位移而彼此进行相同的动作。通过转动连杆33的转动，连结轴34在引导孔41内被引导，由此各转动件15向使电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21相对于电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触或分离的方向转动。即，连结轴34通过转动连杆33的转动一边在引导孔41内被引导，一边使各转动件15转动，使电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21相对于电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触或分离。由此，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21对应于操作手柄7的位移，与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触或分离。
[0039]各切断机构部16的状态，通过电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触，成为闭极状态(闭合了电路的状态)，通过电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离，成为开极状态(断开了电路的状态)。
[0040]图3是示意地表示图2的手柄操作机构部31的一部分及切断机构部16的结构图。另外，图4是表示成为闭极状态时的图3的手柄操作机构部31的一部分及切断机构部16的结构图。从电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与自电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的图3的状态开始，通过使转动连杆33以连杆转动轴32的轴线32a为中心向图3的逆时针方向转动，成为与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触的图4的状态。此时，连结轴34对应于转动连杆33的转动，向远离连杆转动轴32的方向(图3的左方向)在引导孔41内被引导。另外，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21从与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触的图4的状态，通过使转动连杆33以连杆转动轴32的轴线32a为中心向图4的顺时针方向转动，成为与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的图3的状态。此时，连结轴34对应于转动连杆33的转动，向接近连杆转动轴32的方向(图4的右方向)在引导孔41内被引导。[0041]在引导孔41的内表面设置有作为彼此相对的平面的闭极侧引导面41a及开极侧引导面41b。闭极侧引导面41a在转动连杆33向电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触的方向转动时(即，转动连杆33向图3的逆时针方向转动时)，一边按压辊42，一边引导连结轴34。开极侧引导面41b在转动连杆33向电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的方向转动时(即，转动连杆33向图4的顺时针方向转动时)，一边按压辊42，一边引导连结轴34。
[0042]连杆转动轴32的轴线32a配置在包含闭极侧引导面41a的假想平面A上。由此，在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力(B卩，在闭极侧引导面41a上产生的摩擦力)，始终向通过连杆转动轴32的轴线32a的直线的方向作用。由此，防止由辊42和闭极侧引导面41a之间的摩擦力产生的扭矩作用在连杆转动轴32上。此外，在本例中，在从包含开极侧引导面41b的假想平面偏离的位置配置有连杆转动轴32的轴线32a。
[0043]下面，针对动作进行说明。在通过操作手柄7的操作进行使电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触的闭极动作时，对操作手柄7施加操作力，使操作手柄7从断开位置(图2的位置)向接通位置(图2的操作手柄7的右侧的位置)转动。
[0044]如果操作手柄7从断开位置向接通位置转动，则在由拉伸弹簧对弹簧销39进行拉拽的同时，第I连杆35以连杆连接轴38为中心向图2的逆时针方向转动，第2连杆36向图2的下方位移。由此，转动连杆33以连杆转动轴32的轴线32a为中心向图2及图3的逆时针方向(下方)转动，同时，连结轴34被闭极侧引导面41a向图2及图3的左方向引导。由此，各转动件15及各可动导体部19以转动件轴为中心向图2及图3的顺时针方向转动，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分别接触。由此，各切断机构部16的状态成为闭极状态。
[0045]另外，在通过操作手柄7的操作，进行使电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的开极动作时，对操作手柄7施加操作力，使操作手柄7从接通位置向断开位置转动。由此，第I连杆35、第2连杆36、转动连杆33、连结轴34、转动件15及可动导体部19进行与操作手柄7从断开位置向接通位置转动时相反的动作，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离。由此，各切断机构部16的状态成为开极状态。
[0046]另一方面，在操作手柄7处于接通位置的状态下，通过跳闸杆8的操作，进行使电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的跳闸动作(开极动作)时，对跳闸杆8施加操作力，使弹键54从杠杆53的卡合部53a脱尚。
[0047]如果弹键54从杠杆53的卡合部53a脱离，则通过拉伸弹簧的预紧力，杠杆53以杠杆轴52为中心向图2的顺时针方向转动，与此同时，第I连杆35以连杆连接轴38为中心向图2的顺时针方向转动。由此，第2连杆36向接近弯曲部13b的方向(图4的上方)位移，转动连杆33以连杆转动轴32的轴线32a为中心向图4的顺时针方向转动。此时，连结轴34由开极侧引导面41b向图4的右方向引导。由此，各转动件15及各可动导体部19以转动件轴为中心向图4的逆时针方向转动，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离。由此，各切断机构部16的状态成为开极状态。
[0048]在这里，针对用于与实施方式I中的电路断路器I比较的对比例进行说明。图5是示意地表示对比例的手柄操作机构部31的一部分及切断机构部16的结构图。此外，在图5中，切断机构部16的状态处于开极状态。在对比例中，包含闭极侧引导面41a的假想平面A、及包含开极侧引导面41b的假想平面B的位置，均处于从连杆转动轴32的轴线32a偏离的位置。即，闭极侧引导面41a及开极侧引导面41b均未配置在包含连杆转动轴32的轴线32a的假想平面上。在对比例中，连杆转动轴32的轴线32a与假想平面A的距离LI，大于连杆转动轴32的轴线32a和假想平面B的距离L2。其他结构及动作与实施方式I相同。
[0049]在对比例中，包含闭极侧引导面41a的假想平面A的位置从连杆转动轴32的轴线32a偏离，因此，在连结轴34—边被闭极侧引导面41a引导一边位移的闭极动作时，辊42和闭极侧引导面41a之间的摩擦力，作为阻碍连结轴34的位移的扭矩而起作用。
[0050]连杆转动轴32的轴线32a与假想平面A的距离LI越大，阻碍连结轴34的位移的扭矩越大。另外，辊42和闭极侧引导面41a之间的摩擦力的大小，根据被闭极侧引导面41a引导时的连结轴34及辊42的速度或加速度等的差异而不同。因此，在对比例中，如果连杆转动轴32的轴线32a与假想平面A的距离LI较大，操作手柄7的操作速度变化，则在电路断路器的个体之间，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18的接触状态的差异也增大。即，在对比例中，辊42和闭极侧引导面41a之间的摩擦力作为阻碍连结轴34的位移的扭矩而起作用，因此，由于摩擦力的大小的差异，在电路断路器的性能上产生波动，电路断路器的性能的个体差异增大。
[0051]与此相对，在实施方式I涉及的电路断路器I中，连杆转动轴32的轴线32a配置在包含闭极侧引导面41a的假想平面A上，因此，能够使在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力(在闭极侧引导面41a上产生的摩擦力)始终作用在通过连杆转动轴32的轴线32a的直线方向上。由此，能够防止在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力作为阻碍转动连杆33的转动的扭矩而起作用。由此，能够使得从转动连杆33经由辊42、连结轴34、转动件15及可动导体部19分别向电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21传递的力，不易由于摩擦力而减弱，不易将由在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力引起的影响，波及至闭极动作时的转动连杆33的转动。因此，即使在由于闭极侧引导面41a的状态、或闭极侧引导面41a与辊42的接触状态的差异，而在闭极侧引导面41a和辊42之间产生的摩擦力的大小在电路断路器I的个体之间不同的情况下，也能够在电路断路器I的个体之间减小电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18的接触状态的波动，能够减小电路断路器I的性能的个体差异。
[0052]另外，能够防止在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力作为阻碍转动连杆33的转动的扭矩而起作用，因此，能够将来自转动连杆33的力高效地传递至电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21，能够抑制将电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21向电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18按压的接触压力的降低。由此，无需对由于在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力而导致的接触压力的下降量进行补偿，因此，无需加强拉伸弹簧，或随着拉伸弹簧的强化而提高拉伸弹簧的支撑构造的刚性。由此，还能实现电路断路器I的小型化、成本的降低。
[0053]另外，在连结轴34上设置有在引导孔41内滚动的辊42，因此，能够使被闭极侧引导面41a引导时的连结轴34、及被开极侧引导面41b引导时的连结轴34更顺利地位移。由此，能够进一步减小电路断路器I的性能的个体差异，并且，能够进一步实现电路断路器I的小型化、成本的降低。
[0054]此外，在上述例子中，在包含闭极侧引导面41a的假想平面A上配置有连杆转动轴32的轴线32a，但也可以在包含开极侧引导面41b的假想平面上配置连杆转动轴32的轴线32a。这样，则在进行将电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的开极动作时，能够不易受到由于在辊42和开极侧引导面41b之间产生的摩擦力(在开极侧引导面41b上产生的摩擦力)引起的影响。由此，能够减小开极动作时的电路断路器I的性能的个体差异。另外，例如，能够抑制在开极动作结束后，由于在辊42和开极侧引导面41b之间产生的摩擦力，使得电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18之间的距离S1、S2 (图5)变窄。
[0055]实施方式2
[0056]图6是示意地表示本发明的实施方式2涉及的电路断路器的要部的结构图。连杆转动轴32的轴线32a在包含闭极侧引导面41a的假想平面A上、以及在包含开极侧引导面41b的假想平面B上作为共用的轴线配置。即，连杆转动轴32的轴线32a与由于假想平面A及假想平面B彼此交叉而产生的交线一致。其他结构及动作与实施方式I相同。
[0057]在上述电路断路器I中，连杆转动轴32的轴线32a在包含闭极侧引导面41a的假想平面A上、及在包含开极侧引导面41b的假想平面B上作为共用的轴线配置，因此，不仅是在闭极侧引导面41a和辊42之间产生的摩擦力，还能使在开极侧引导面41b和辊42之间产生的摩擦力始终作用在通过连杆转动轴32的轴线32a的直线的方向上。由此，在进行电路断路器I的闭极动作时及开极动作时，均能够防止连结轴34在引导孔41内被引导时的摩擦力作为阻碍转动连杆33的转动的扭矩而起作用，能够使得由摩擦力引起的影响不易波及至转动连杆33的转动。由此,针对闭极动作时及开极动作时的性能,均能够减小电路断路器I的个体间的波动，能够进一步减小电路断路器I的性能的个体差异。
[0058]此外，在各上述实施方式中，在连结轴34上设置辊42，在辊42在引导孔41内滚动的同时，连结轴34在引导孔41内受到引导，但也可以没有辊42。在该情况下，在闭极动作时连结轴34与闭极侧引导面41a接触并被引导，在开极动作时连结轴34与开极侧引导面41b接触并被引导。这样，则连结轴34在引导孔41内被引导时的摩擦力增加，但摩擦力不易对转动连杆33的转动产生影响，因此，能够防止由于摩擦力的差异引起的电路断路器I的个体间的性能波动增大。由此，能够减小电路断路器I的性能的个体差异。另外，能够减少部件数量，能够进一步实现成本的降低。
[0059]在这里，图7是表示在本发明的实施方式I涉及的电路断路器的要部中，辊42从转动连杆33受到的力的方向、和作为转动件15的旋转力作用的力的方向的示意图。另外，图8是表示图7的辊42从转动连杆33受到的力的方向和作为转动件15的旋转力作用的方向之间的角度成为90度的状态的示意图。
[0060]在图7中，Fl是辊42从转动连杆33受到的力，Fk是作为转动件15的转动力作用的力，Θ是力^的方向和力Fk的方向所成的角度。另外，旋转轨迹43表示转动件15转动时的辊42的转动中心的旋转轨迹。此时，在力Fl、* Fk及角度Θ之间，下式(I)的关系成立。
[0061]Fe=Fl.cos ( Θ )…(I)
[0062]根据上述(I)式，如果角度Θ成为90度，则作为转动件15的转动力作用的力FR成为O,即使对转动连杆33施加转动力,转动件15也不会转动,不能开闭触点。因此,在设计电路断路器时，需要基于连杆转动轴32的轴线32a的位置、闭极侧引导面41a或开极侧引导面41b的方向、转动件15的转动中心的位置、连结轴34的连结位置各自的关系，决定转动连杆33的转动范围，以使得在转动连杆33的转动中角度Θ不超过90度。由此，转动连杆33及转动件15的配置关系存在限制，不能自由地在电路断路器内配置转动连杆33等部件。
[0063]在本发明的实施方式I中，连杆转动轴32的轴线32a配置在假想平面A上，因此，如图8所示，角度Θ成为90度是旋转轨迹43的切线中通过辊42的转动中心的线与假想平面A平行的情况。而且，这等于通过转动连杆33的转动能够使转动件15转动的转动连杆33的极限转动角度位置。
[0064]因此，在本发明的实施方式I中，转动连杆33的转动范围设定在通过转动连杆33的转动能够使转动件15转动的极限转动角度以内。由此，在本发明的实施方式I中，与连杆转动轴32a的位置、转动件15的转动中心的位置、连结轴34的连结位置无关地，在转动连杆33的转动中角度Θ不会超过90度。
[0065]因此，根据本发明的实施方式1，不会为了避免在转动连杆33的转动中角度Θ超过90度，而在转动连杆33或转动件15的配置上受到限制，因此，能够将连杆转动轴32接近于转动件15配置，能够使电路断路器小型化。另外，根据本发明的实施方式2，也与实施方式I同样地，能够将连杆转动 轴32接近于转动件15配置，能够使电路断路器小型化。
[0066]图9是示意地表示本发明的实施方式I涉及的图2的手柄操作机构部31的一部分及切断机构部16的开极状态的结构图。图10是示意地表示用于与实施方式I比较的对比例中的切断机构部16的开极状态的结构图。在图9及图10中，FL是辊42从转动连杆33受到的力、Ff是在辊42和闭极侧引导面41a之间作用的摩擦力。如果将辊42和闭极侧引导面41a之间的摩擦系数设为μ，则在力Fl、力Ff之间，下式(2)的关系成立。
[0067]Ff=U.Fl- (2)
[0068]使用图9及图10，说明本发明的实施方式I涉及的效果。在图9中，电源侧可动接触件20及负载侧可动接触件21从与电源侧固定接触件17及负载侧固定接触件18分离的状态，通过转动连杆33以连杆转动轴32为中心向图9的逆时针方向转动，向闭极状态动作。此时，连结轴34及辊42 —边被引导孔41引导，一边对应于转动连杆33的转动，向与连杆转动轴32分离的方向移动。
[0069]在辊42的移动时，在辊42和闭极侧引导面41a之间作用摩擦力Ff。而且，摩擦力Ff作为阻碍辊42的移动的力起作用，并且，作为其反作用力，大小相同而方向相反的力作用在转动连杆33上。在对比例中，如图10所示，作用在转动连杆33上的摩擦力Ff的反作用力，对应于连杆转动轴32的轴线32a与假想平面A的距离LI，产生阻碍转动连杆33的转动的扭矩TF。在扭矩Tf和摩擦力Ff之间，下式(3)的关系成立。[0070]Tf= — LI.Ff= — LI.μ.Fl...(3)
[0071]扭矩Tf通过增加转动连杆33的转动所需的扭矩，增加切断机构部16的动作所需的操作扭矩。另外，摩擦系数μ依赖于辊42与闭极侧引导面41a的接触状态而变动，因此，对应于摩擦系数μ的波动，在断路器个体间扭矩Tf波动。因为，作为结果，切断机构部16的动作所需的操作扭矩也波动，产生机构性能的个体差异。
[0072]特别地，操作扭矩通常是电路断路器出厂时的检查项目，相对于在设计时设定的操作扭矩的大小，设置某个恒定的上限值、下限值，实施能否出厂的判定，因此，操作扭矩的波动成为导致产品的直行率下降的严重问题。
[0073]另一方面，在本发明的实施方式I涉及的图9中，连杆转动轴32的轴线32a配置在包含闭极侧引导面41a的假想平面A上，因此，在辊42和闭极侧引导面41a之间产生的摩擦力Ff，在转动连杆33的转动中始终作用在轴线32a的方向上。因此，连杆转动轴32的轴线32a与假想平面A的距离LI始终为0，如式(3)所示，阻碍转动连杆33的转动的扭矩Tf始终成为O。
[0074]此时，即使摩擦系数μ的值在断路器个体间波动，扭矩Tf也始终为0，切断机构部的操作扭矩不产生波动。因此，大幅抑制断路器的性能的个体差异，能够期待断路器出厂时的操作扭矩的检查中直行率提高。另外，根据本发明的实施方式2，也能够实现大幅抑制断路器的性能的个体差异这样的与实施方式I相同的效果。
【权利要求】
1.一种电路断路器，其具有: 操作手柄； 固定接触件； 转动件，其可转动地被支撑； 可动接触件，其对应于所述转动件的转动，与所述固定接触件接触或分离；以及 手柄操作机构部，其使所述操作手柄和所述可动接触件联动， 所述手柄操作机构部具有: 转动连杆，其上设置有引导孔，该转动连杆能够以连杆转动轴的轴线为中心转动；以及连结轴，其设置在所述转动件上，并且插入至所述引导孔中，通过所述转动连杆的转动而在所述引导孔中被引导，由此使所述转动件向将所述可动接触件相对于所述固定接触件接触或分离的方向转动， 在所述引导孔的内表面设置有闭极侧引导面和开极侧引导面，该闭极侧引导面在所述转动连杆向所述可动接触件与所述固定接触件接触的方向转动时，引导所述连结轴，该开极侧引导面在所述转动连杆向所述可动接触件与所述固定接触件分离的方向转动时，引导所述连结轴， 所述连杆转动轴的轴线配置在包含所述闭极侧引导面及所述开极侧引导面中某一个的假想平面上。
2.一种电路断路器，其具有: 操作手柄； 固定接触件； 转动件，其可转动地被支撑； 可动接触件，其对应于所述转动件的转动，与所述固定接触件接触或分离；以及 手柄操作机构部，其使所述操作手柄和所述可动接触件联动， 所述手柄操作机构部具有: 转动连杆，其上设置有引导孔，该转动连杆能够以连杆转动轴的轴线为中心转动；以及连结轴，其设置在所述转动件上，并且插入至所述引导孔中，通过所述转动连杆的转动而在所述引导孔中被引导，由此使所述转动件向将所述可动接触件相对于所述固定接触件接触或分离的方向转动， 在所述引导孔的内表面设置有闭极侧引导面和开极侧引导面，该闭极侧引导面在所述转动连杆向所述可动接触件与所述固定接触件接触的方向转动时，引导所述连结轴，该开极侧引导面在所述转动连杆向所述可动接触件与所述固定接触件分离的方向转动时，引导所述连结轴， 所述连杆转动轴的轴线作为共用的轴线配置在包含所述闭极侧引导面的假想平面上、以及包含所述开极侧引导面的假想平面上。
3.根据权利要求1或2所述的电路断路器，其中， 在所述连结轴上设置有在所述引导孔内滚动的辊。
【文档编号】H01H71/10GK103811235SQ201310567367
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】柏宗孝, 垣尾政之, 桧垣润一 申请人:三菱电机株式会社