CN101527230B - 断路器的电磁跳闸装置 - Google Patents

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Abstract

一种断路器的电磁跳闸装置，它是具有主电路电流流通的电磁线圈(10)，在缸体(11a)内装入活塞(11b)，接触子(11c)和活塞返回弹簧(11d)，嵌插配置在上述电磁线圈(10)的线圈架(9)上的油阻尼器(11)；衔铁(13)的L字形磁轭(12)的装配体，上述磁轭(12)在其脚片部端部切出形成U型槽(12a)，上述油阻尼器(11)从侧面嵌合安装在该U型槽(12a)中。其特征为，在将油阻尼器(11)安装在上述磁轭(12)上的装配状态下，在油阻尼器(11)的圆周面和U型槽(12a)的底部之间，设定比油阻尼器(11)的圆周面和U型槽(12a)的侧面之间的间隙宽的间隙(g)。通过对电磁跳闸装置的原来的基体结构稍微变更装配结构的一部分，可以改良使过负载跳闸动作稳定，可靠性提高。

Description

断路器的电磁跳闸装置
技术领域
本发明涉及搭载在断路器中的电磁跳闸装置的装配结构。
背景技术
作为断路器的过电流跳闸装置已知有，在跳闸线圈单元(Trip coilunit)中使用油阻尼器(Oil dash pot)的电磁跳闸装置(例如，参照专利文献1)。其次在图3～图5中表示装备有该电磁跳闸装置的断路器(电路保护器(circuit protector))和油阻尼器式的电磁跳闸装置的以往结构。
图3为断路器(单极的电路保护器)的全体结构图，1为断路器的模制壳体，2为电源侧端子，3为负载侧端子，4为固定触点，5为可动触点，6为开闭操作手柄，7为开闭机构，8为电磁跳闸装置的跳闸线圈单元。在此，跳闸线圈单元8为，卷绕在线圈架9上的电磁线圈10、嵌插配置在线圈架9中的油阻尼器11、L形的磁轭(yoke)12、和与磁轭12的前端连结的摇动式的衔铁(armature)13的装配体。衔铁13通过闩机构14，与开闭机构7相连。而且，电路电流从断路器的电源端子2，经电磁线圈10、固定触点4、可动触点5、负载侧端子3对负载(未图示)通电。
如图4、图5所示，上述油阻尼器11的详细结构为，在非磁性材料的缸体11a中，如图所示内装磁性材料的活塞11b、接触子11c和活塞返回弹簧(压缩螺旋弹簧)11d，并充填硅油的装配结构。安装活塞11b有游隙地嵌入缸体11a的底部。缸体11a，使其底部从线圈架9的下方突出。
另外，在图示结构(参照专利文献1的图1，图2)的跳闸线圈单元8中，在L字形的磁轭12的脚片部上切去一部分形成一端向侧面开放的U型槽12a。使嵌插在电磁线圈10的线圈架9中的油阻尼器11，从侧向嵌入，将其压入直到充满U型槽12a的槽内底部，并构成经由活塞11b、磁轭12和衔铁13的磁路。在图4，图5中，1a为将跳闸线圈单元8的构成部件卡合保持在装配位置的模制壳体1的嵌合部，13a为衔铁13的返回弹簧，13b为从衔铁13向上方突出的操作片。操作片13b与图3所示的闩机构14连结。
上述结构的电磁跳闸装置的动作是众所周知的。当电流在电磁线圈10中流动时，由线圈的磁通势产生的磁通在经由油阻尼器11、衔铁13、磁轭12的磁路中流通，这样，对活塞11b作用朝向接触子11c的图4的箭头a所示方向的磁吸引力。在稳定负载的通电状态下，作用在活塞11b上的箭头a方向的磁吸引力比较小，活塞11b被返回弹簧11d的弹力推压，停止在缸体11a的底部侧。在该状态下，将衔铁13向接触子11c牵拉的磁吸引力小，因此，断路器保持闭极状态。
另一方面，当电路中流过负载电流时，活塞11b抵抗活塞返回弹簧11d，利用磁力，开始向接触子11c移动。而且，当活塞11b的前端到达接触子11c时，磁力进一步增大，将衔铁13吸引至接触子11c，这样，由此使闩机构14释放，断路器进行跳闸动作。而且，在负载电路中流过过大的短路电流时，不等待住塞11b的移动，衔铁13被瞬时地吸引至接触子11c，使断路器跳闸。
[专利文献1]日本专利特开8-298065号公报(图1，图2，图16)。
发明内容
然而，在上述的电磁跳闸装置中，在图4，图5所示的以往的装配结构中，在动作和功能方向有以下的问题。
即，当电流在电磁线圈10中流动时，在活塞11b上除了向着接触子11c的箭头a方向的吸引的磁力外，在活塞11b和磁轭12之间有图5的箭头f1、f2、f3所示的横向的磁力作用，f1和f2方向相反互相抵消。与此相对，由于对于磁力f3没有抵消它的磁力作用，磁力f3为偏磁力，可将活塞11b向缸体11a的内壁面牵拉而作用。由于这样，当过电流流动时，活塞11b被吸引在缸体11a的内壁面上，并在该状态下向着接触子11c滑动移动，两者间的滑动磨擦阻力增大。因此，向箭头a方向驱动油阻尼器11的活塞11b的磁力的一部分被上述的滑动磨擦阻力消耗，结果，抵抗活塞返回弹簧11d，向着接触子11c驱动活塞11b的磁力降低，不能发挥按照规格的跳闸动作特性。
本发明是考虑上述问题提出的，其目的是提供一种可靠性提高的改良的断路器的电磁跳闸装置，其在电磁跳闸装置的原来基本结构上稍微变更装配结构的一部分，使过负载跳闸动作稳定。
为了达到上述目的，根据本发明一种断路器的电磁跳闸装置，构成为组装体，该组装体包括：流通主电路电流的电磁线圈，在缸体安装活塞、接触子以及活塞返回弹簧并插入设置于所述电磁线圈的线轴的油阻尼器，和具有与所述接触子对置的衔铁的L字形的磁轭；所述磁轭在其底片端部切口形成U字形槽；在该U字形槽从侧部嵌合并安装所述油阻尼器。
在将油阻尼器安装于所述磁轭的组装状态下，将油阻尼器的周面与U字形槽的底部之间的间隙设定得比油阻尼器的周面与U字形槽的侧部之间的间隙大(权利要求1)。
另外，为了作为活塞的吸引磁力，能够有效地作用电磁线圈的磁通势，在本发明中，沿着形成与磁轭的U字形槽的周缘，竖起形成与油阻尼器的周面对峙的翻边部(权利要求2)。进一步，将形成于磁轭的U字形槽的从开口端到底部的槽深设定为，在该U字形槽内区域收容油阻尼器的深度(权利要求3)。
根据上述结构，通过将在磁轭上形成的U型槽的底部和嵌入该U型槽的油阻尼器之间的间隙设定为比U型槽侧面和油阻尼器之间的间隙宽的间隙，可使电磁线圈通电时，将油阻尼器的活塞牵拉至缸体的壁面的偏磁力减弱，这样，可减少活塞、缸体间的滑动摩擦阻力。由此，与以往装置同样，可以确保部件的装配性，并且可以抑制过电流的通电。使向着衔铁驱动活塞的磁力降低，可使断路器的过电流跳闸的特性稳定，可靠性提高。
另外，通过沿着形成在磁轭上的U型槽的周缘形成竖起的翻边部(接受U型槽的内缘翻边作用的部分)，另外，通过将U型槽的槽深度设定为在该槽内区域中收容油阻尼器的深度，可以减少磁轭、油阻尼器间的磁阻，能够高效地向衔铁磁性驱动活塞。
附图说明
图1为本发明实施例的跳闸线圈单元的装配结构图，(a)为立体图，(b)为(a)的仰视图；
图2为将图1的跳闸线圈单元搭载在断路器的模制壳体中的装配状态的立体图；
图3为装备电磁跳闸装置的断路器全体的结构图；
图4为表示图3的跳闸线圈单元的以往的装配结构的侧视剖面图；
图5为图4的箭头看的X-X剖面图。
符号说明
1模制壳体
8跳闸线圈单元
9线圈架
10电磁线圈
11油阻尼器
11a缸体
11b活塞
11c接触子
11d活塞返回弹簧
12磁轭
13衔铁
具体实施方式
以下根据图1、图2所示的实施例说明本发明的实施方式。图1(a)为跳闸线圈单元的外形立体图，(b)为(a)的底面图，图2为将跳闸线圈单元搭载在模制壳体中的装配状态的立体图。与图4、图5对应的部件用相同的符号表示，省略其说明。
图示实施例的跳闸线圈单元8基本上与图4、图5所示的以往结构相同，但是对于形成在L字形的磁轭12上的U型槽12a，使嵌入该U型槽中的油阻尼器11如下所述进行定位，而装配跳闸线圈单元8。
即，参照图1(b)，对磁轭12的脚片部进行冲压加工而形成的U型槽12a，其槽宽A与油阻尼器11的外径尺寸d大致相同，设定从U型槽12a的开口端至底部的槽深B比油阻尼器11的外径尺寸d充分大。另外，当形成U型槽12a时，同时实施内缘翻边(burring)加工，沿着U型槽12a的内周缘形成肋状竖起的翻边部12a-1。
另外，在跳闸线圈部件8的装配工序中，当在磁轭12上搭载线圈架9、电磁线圈10、油阻尼器11的装配体时，在从U型槽12a的开放端侧插入到U型槽12a的油阻尼器11的周面和U型槽12a的槽底部之间留有间隙g，而进行压入定位，且使油阻尼器11的外形不从U型槽12a的开放端突出。如图1(b)的状态所示，利用设在模制壳体1上的嵌合部(未图示)等卡止保持磁轭12、电磁线圈10或线圈架9。由此，使U型槽12a的槽底部和油阻尼器11之间的间隙g比U型槽的侧部(侧面)和油阻尼器11之间的间隙(几乎贴紧状态)大，且上述翻边部12a-1与油阻尼器11的周面相对。
根据如上述所述进行定位的装配结构，利用电磁线圈10的通电而在经油阻尼器11、磁轭12的磁路中形成磁通，对于该磁通，在从磁轭12到移动至内装在油阻尼器11的缸体底部的活塞11b(参照图4)的位置的磁通分布如下。即，磁通集中分布在磁阻小的U型槽12a的槽侧面上，从夹住间隙g相对的U型槽的底部移动至活塞11b的磁通分布小。
这样，图1(b)所示的磁力f4，即向磁轭12的U型槽底部牵拉油阻尼器11的活塞11b的磁力，因上述扩大间隙g的作用而比图5所示的磁力f3小。因此，如图4、图5所述，在过电流通电，而使油阻尼器11的活塞11b向接触子11c移动时，使对活塞11b向缸体11a的内壁面牵拉而阻碍移动的滑动摩擦阻力减小，由此使向着接触子11c的箭头a方向的驱动力变大。
另外，如图1所示，沿着U型槽12a的周缘形成翻边部12a-1，进一步，设定U型槽12a的槽深度B，使得油阻尼器11的外形不从槽的开放端突出而完全嵌入，可使向着接触子11c驱动活塞11b的磁力增强。
结果，采用图示实施例的装配结构，与以往结构比较，可使过电流跳闸特性稳定，提高断路器的可靠性。

Claims (3)

1.一种断路器的电磁跳闸装置，其特征在于：
构成为组装体，该组装体包括：流通主电路电流的电磁线圈；油阻尼器，该油阻尼器构成为在其缸体中安装有活塞、接触子以及活塞返回弹簧，并且该油阻尼器被插入设置于所述电磁线圈的线圈架中；和具有与所述接触子对置的衔铁的L字形的磁轭，所述磁轭在其底片端部切口形成U字形槽，在该U字形槽中从所述U字形槽的侧部嵌合安装有所述油阻尼器，
在将油阻尼器安装于所述磁轭的组装状态下，将油阻尼器的周面与U字形槽的底部之间的间隙设定得比油阻尼器的周面与U字形槽的侧部之间的间隙大。
2.如权利要求1所述的电磁跳闸装置，其特征在于：
在所述磁轭的U字形槽上竖起形成有，沿着该U字形槽的周缘与油阻尼器的周面对峙的翻边部。
3.如权利要求1所述的电磁跳闸装置，其特征在于：
形成于磁轭的U字形槽的从开口端到底部的槽深设定为，在该U字形槽内区域收容油阻尼器的深度。
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