JP2001307614A - 回路遮断器の電磁引外し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヨーク端部に可動鉄片が回動可能に支持された
電磁引外し装置において、吸引待機状態で可動鉄片に作
用する逆吸引力を防止して初期吸引力の増大を図る。 【解決手段】ヨーク１の可動鉄片支持端部に非磁性材の
支持板７を固定し、この支持板７に形成した支柱７ａを
可動鉄片３の窓穴３ａに嵌入して可動鉄片３を保持す
る。非磁性材の支持板７には磁束が通らないため、可動
鉄片３の吸引待機状態において、窓穴３ａのエッジ部分
で可動鉄片３とヨーク１との間に従来生じていた可動鉄
片吸引方向と逆の吸引力が生じなくなり、それだけ初期
吸引力が増大して引外し特性が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、配線用遮断器な
どの回路遮断器において、過電流を検出して可動鉄片を
吸引し、回路遮断器をトリップさせる電磁引外し装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は完全電磁式のこの種の引外し装置
の従来構成を示す縦断面図である。図７において、磁性
板からなるＬ字状のヨーク１の一方の脚部に固定鉄心２
が固着されるとともに、他方の脚部に固定鉄心２の接極
面と対向して可動鉄片３が回動自在に支持されている。
ヨーク１の支持端部は、図８の要部斜視図に示すように
凹状に形成され、両側に左右一対の支柱１ａを有する一
方、可動鉄片３の両端には左右一対の方形の切欠溝３ａ
が形成され、支柱１ａが切欠溝３ａに緩く嵌入されてい
る。可動鉄片３は左右の支柱１ａの間で、固定鉄心２の
接極面と同一レベルのヨーク上端面１ｂにより支承さ
れ、支柱１ａにより前後左右に位置決め保持されてい
る。

【０００３】図７において、可動鉄片３とヨーク１との
間には、引張りコイルスプリングからなる復帰ばね４が
掛けられ、可動鉄片３は切欠溝３ａと支柱１ａとの間の
隙間の範囲内で回動し、切欠溝３ａのエッジが支柱１ａ
の前後面に突き当たった図示姿勢で停止保持されてい
る。一方、固定鉄心２はオイルダシュポット方式のもの
で、公知の通り下端部が閉じた非磁性シリンダ内に、図
示しないが磁性体からなるプランジャ及び圧縮コイルス
プリングからなる戻しばねが制動油とともに封入され、
上端開口が接極子５により閉塞された構成となってい
る。固定鉄心２の外側には、引外しコイル６が配置さ
れ、その一端６ａは回路遮断器の図示しない負荷側端子
に接続され、他端６ｂは可動接触子に至る主回路導体に
接続される。図示電磁引外し装置は、引外しコイル６を
流れる負荷電流が過電流状態になると可動鉄片３を接極
子５に吸引し、時計方向に回動する可動鉄片３により回
路遮断器の図示しない引外し機構を操作して回路遮断器
をトリップさせる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９は図７のＡ部の拡
大図で、（Ａ）は吸引待機状態、（Ｂ）は吸引完了状態
である。図９（Ａ）の吸引待機状態において、引外しコ
イル６（図７）を流れる負荷電流による磁束Φは、破線
矢印で示すように支柱１ａと切欠溝３ａの上部エッジと
の当接部Ｐを通過し、この部分で支柱１ａと可動鉄片３
との間に逆吸引力を生じている。また、可動鉄片３は復
帰ばね４（図７）から常に下向きに力を受けているた
め、過電流により可動鉄片３が吸引される際には、可動
鉄片３はヨーク上端面１ｂの背面側（図９（Ａ）の左
側）エッジを支点に、図９（Ａ）の時計方向に回動す
る。そのため、可動鉄片３の吸引開始時には、上記逆吸
引力が接極子５による可動鉄片３の吸引を妨げる作用を
する。一方、図９（Ｂ）の吸引完了状態においては、支
柱１ａの前面と可動鉄片３の切欠溝壁面との間に隙間ｇ
が生じ、この部分で磁束Φの通過を遮断して可動鉄片３
の吸着保持力を低下させる。そこで、この発明の課題
は、可動鉄片の吸引作用がその支持部で妨げられないよ
うにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、可動鉄片に嵌入する支柱をヨークと別
体の非磁性板からなる支持板に形成し、この支持板を前
記ヨークの脚部に固定するものとする（請求項１）。

【０００６】請求項１において、前記支持板の支柱に板
厚方向の膨出部を押し出し成形により部分的に形成すれ
ば、前記支持板として前記可動鉄片よりも板厚の薄い非
磁性板を用いることができ材料費が低減する（請求項
２）。

【０００７】また、請求項１又は請求項２において、前
記支持板を固定した前記ヨークの脚部の先端を前記固定
鉄心側に折り曲げ、この折り曲げ部の前記可動鉄片との
対向面を前記固定鉄心の接極面と同一レベルに揃えれ
ば、ヨークの可動鉄片支持端部における接極面積が増え
吸引力が大きくなる（請求項３）。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１〜図３はこの発明の実施の形
態を示すもので、図１は電磁引外し装置の縦断面図、図
２は図１の要部斜視図、図３は支持板固定部の分解斜視
図である。なお、従来例と対応する部分には同一の符号
を用いるものとする。図１〜図３において、従来例と特
に相違するのは、可動鉄片３がヨーク１に固定された支
持板７に支持されている点である。支持板７は黄銅板あ
るいはステンレス板などの非磁性板からなり、図３に示
すように短冊形で、上端部に可動鉄片３に嵌入される支
柱７ａが形成され、下端部に左右２個の取付穴７ｂが設
けられている。この支持板７は、ヨーク１に一体形成さ
れたかしめ突起１ｃが取付穴７ｂに嵌め込まれ、その先
端がかしめ加工されることにより、図１に示すようにヨ
ーク１の背面側に固定されている。

【０００９】一方、可動鉄片３には、支柱７ａに対応し
て横長方形の窓穴３ａが設けられ、窓穴３ａに支持板７
の支柱７ａが緩く嵌入されている。可動鉄片３は、支柱
７ａの両側で、固定鉄心２の接極面（接極子５の上面）
５ａと同一レベルのヨーク上端面１ｂに支持され、支柱
７ａにより前後左右に位置決め保持されている。ここ
で、支持板７の板厚は可動鉄片３よりもかなり薄く、ま
た窓穴３ａの前後幅は支持板７の板厚よりもかなり広い
が、支持板７の支柱７ａには押し出し成形により方形の
膨出部７ｃが部分的に形成され、窓穴３ａとの間の板厚
方向の隙間の調整が図られている。

【００１０】上記した電磁引外し装置の動作は従来例と
同じであり、引外しコイル６を流れる負荷電流が過電流
状態になると、可動鉄片３が固定鉄心２に吸引される。
図４は、図１のＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待機状
態、（Ｂ）は吸引状態である。図４（Ａ）吸引待機状態
において、可動鉄片３はＰ部で支柱７ａに当接している
が、支持板７は非磁性板であるため磁束が通過せず、従
ってこの部分で図９(Ａ)におけるような逆吸引力が生じ
ることがない。また、図示実施の形態では支柱７ａの前
方において、可動鉄片３はヨーク１の上端面１ｂと対面
するため、その分、接極面積が増え、初期吸引力が増大
する。一方、図４（Ｂ）吸引状態では、ヨーク１の上端
面１ｂに可動鉄片３が接触するため、図９(Ｂ)における
ような磁束の遮断が生じることがない。

【００１１】更に、図示実施の形態において、支持板７
には薄い非磁性板が用いられ、膨出部７ｃにより可動鉄
片３の窓穴３ａとの間の隙間がが調整されている。窓穴
３ａはプレスによる打ち抜き加工が一般的であるが、窓
穴３ａの前後幅寸法はプレス型寿命や加工精度の点から
あまり小さくすることはできず、可動鉄片３の板厚以上
が必要である。一方、支柱７ａと窓穴３ａとの間の前後
の隙間ｇ（図４（Ｂ））は可動鉄片３の吸引待機状態で
の傾き、つまり吸引ストロークに関係し、適正に設定す
る必要がある。その場合、支持板７の板厚で隙間ｇを調
整しようとすると、その板厚がかなり厚くなり、高価な
非磁性板からなる支持板７のコストが高くなる。そこ
で、図示実施の形態では支持板７の板厚を薄くするとと
もに、その一部に膨出部７ｃを形成することにより、支
持板７の材料費を抑えながら、適正な隙間ｇを得てい
る。なお、膨出部７ｃの押し出し加工は、抜き工程など
の他工程と連続して行われるため、コストはほとんどか
からない。

【００１２】図５は、この発明の異なる実施の形態を示
すものである。この実施の形態において図１と相違する
のは、支持板７が固定されたヨーク１の脚部の先端が、
固定鉄心２側に直角に折り曲げられている点である。こ
の折り曲げ部１ｄの可動鉄片３との対向面は、固定鉄心
２の接極面５ａと同一レベルに揃えられている。この実
施の形態によれば、折り曲げ部１ｄにより接極面積が増
えるため、それだけ初期吸引力が増大する。なお、上記
実施の形態において、支持板７の支柱７ａを可動鉄片３
の窓穴３ａに嵌入する例を示したが、図６に示すよう
に、支持板７の両側に左右一対の支柱７ａを設け、可動
鉄片３の両側に従来例と同様に、左右一対の方形の切欠
溝３ａを形成して、支柱１ａを切欠溝３ａ（図８参照）
に緩く嵌入する構成を採用しても差し支えない。

【００１３】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、可動鉄
片に嵌入する支柱を非磁性板の支持板に形成することに
より、逆吸引力が消滅して初期吸引力が増大し、安定し
た引外し特性を得ることができる。具体的には、従来例
に比べて約20％の初期吸引力の改善が得られた。また、
支持板を固定したヨークの脚部先端を折り曲げることに
より、更に約20％の初期吸引力の改善が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す電磁引外し装置の
縦断面図である。

【図２】図１におけるＡ部の斜視図である。

【図３】図３における支持板取付部の分解斜視図であ
る。

【図４】図１におけるＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待
機状態を示し、（Ｂ）は吸引状態を示す。

【図５】この発明の異なる実施の形態を示す電磁引外し
装置の縦断面図である。

【図６】この発明の更に異なる実施の形態を示す電磁引
外し装置の支持板取付部の分解斜視図である。

【図７】従来例を示す電磁引外し装置の縦断面図であ
る。

【図８】図７におけるＡ部の斜視図である。

【図９】図７におけるＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待
機状態を示し、（Ｂ）は吸引状態を示す。

【符号の説明】

１ ヨーク ２ 固定鉄心 ３ 可動鉄片 ３ａ 窓穴 ４ 復帰スプリング ５ 接極子 ６ 引外しコイル ７ 支持板 ７ａ 支柱 ７ｂ 取付穴 ７ｃ 膨出部

フロントページの続き (72)発明者 上浦 健一 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 菊地 成治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G030 FC05 FE24 XX05 YY01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性板からなるＬ字状のヨークの一方の脚
   部に固定鉄心が固着されるとともに、他方の脚部に前記
   固定鉄心の接極面と対向して可動鉄片が回動自在に支持
   され、前記可動鉄片は前記ヨーク側の支柱が前記可動鉄
   片の窓穴又は切欠溝に嵌入されて保持される回路遮断器
   の電磁引外し装置において、 前記支柱を前記ヨークと別体の非磁性板からなる支持板
   に形成し、この支持板を前記ヨークの脚部に固定したこ
   とを特徴とする回路遮断器の電磁引外し装置。
2. 【請求項２】前記支持板に前記可動鉄片よりも板厚の薄
   い非磁性板を用いるとともに、この支持板の前記支柱に
   板厚方向の膨出部を押し出し成形により部分的に形成し
   たことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の電磁引
   外し装置。
3. 【請求項３】前記支持板を固定した前記ヨークの脚部の
   先端を前記固定鉄心側に折り曲げ、この折り曲げ部の前
   記可動鉄片との対向面を前記固定鉄心の接極面と同一レ
   ベルに揃えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の回路遮断器の電磁引外し装置。