JP2011054525A

JP2011054525A - 遮断器

Info

Publication number: JP2011054525A
Application number: JP2009204732A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Kamiya; 慎太郎神谷; Kenji Kanayama; 健志金山; Tatsuyuki Tsukamoto; 龍幸塚本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: CN102013366B; CN102013366A; JP5215268B2

Abstract

【課題】遮断器に規定以上の衝撃力、振動力が働いた場合、永久磁石とプランジャーとの吸着が外れて、意図せずにプランジャーが飛び出る可能性があるという課題があった。
【解決手段】電路をＯＮ状態、ＯＦＦ状態に開閉動作させる操作ハンドルと、電路がＴＲＩＰしたとき、トリップバーをトリップ動作させる引き外し装置とを有し、引き外し装置はトリップバーを作動させるとともに操作ハンドルのＯＦＦ状態への動作と連動してトリップバーより離間する方向へ移動されるアクチュエータと、磁石装置により吸着されるプランジャーと、アクチュエータに係合され、プランジャーの移動を抑止するとともにアクチュエータのトリップバーより離間する方向への移動と連動してプランジャーを磁石装置側に押し込む方向に回動されるラッチとから構成されたものである。
【選択図】図１１

Description

この発明は、交流電路に接続された例えば漏電遮断器などの遮断器に関し、特に遮断器に内蔵される電磁引き外し装置の構造に関するものである。

従来の例えば漏電遮断器などの遮断器において、その漏電遮断器に内蔵された電磁引き外し装置は、漏電検出回路からの引き外し信号によって、漏電検出時に、漏電遮断器の機構を引き外すために使用されている。この電磁引き外し装置は永久磁石を使用し、プランジャーを常時吸着固定し、動作時に永久磁石の磁束を打ち消すように巻かれたコイルに電流を通電することで、永久磁石とプランジャーが外れ、ばね力でプランジャーが一定距離飛び出る構造を持った電磁引き外し装置が使用されることがある。

図１５は従来の遮断器の一例を示す斜視図である。図１５において、電磁引き外し装置８０は、遮断器の絶縁筐体であるモールドケース６０の表側カバー６２表面の一部にスライド可能に取り付けられたスライドカバー７０を開けて、そこに形成された凹所内に格納して取り付けられる。なお、スライドカバー７０下の凹所内には、この電磁引き外し装置８０によって移動される引き外し機構の作動ピン３Ｐが示されており、電磁引き外し装置８０は、この作動ピン３Ｐを引くことにより、引き外し機構を作動して回路を遮断するものである。（特許文献１参照）

図１６〜図２０は、電磁引き外し装置の一例としての要部構成を示す従来の構成図であり、図１６および図１７は遮断器の操作ハンドル５１がＯＮ状態の配置を示し、図１８は遮断器の操作ハンドル５１がＯＦＦ状態の配置を示し、図１９および図２０は遮断器の操作ハンドル５１がＴＲＩＰ状態の配置を示している。これら各図において、８１はアクチュエータであり、遮断器本体のトリップバー８２と所定の空隙を介して対向する作動片８１ａと、後述するラッチ８６が係合されるラッチ係合体８１ｂと、後述するラッチ８６の係合片８６ａが係合されるラッチ係合部８１ｃとを有している。８３は図示しない永久磁石により吸引されるプランジャー、８４はプランジャー８３の一方端に配置されたプレート、８５はスプリング、８６はラッチであり、アクチュエータ８１のラッチ係合部８１ｃに係合される係合片８６ａを有している。８７はラッチ軸である。なお、プランジャー８３の他方端は図示しないが磁石装置である永久磁石により吸着される。また、Ｓはアクチュエータ８１の作動片８１ａの基準位置を示している。

次に動作について説明する。図１６および図１７は遮断器の操作ハンドル５１がＯＮ状態の配置を示しており、プランジャー８３の他方端は図示しないが永久磁石により吸着された状態である。このとき、スプリング８５はプランジャー８３を飛び出さす方向、すなわち、図１６において左方向に移動させようとする力が作用している。ラッチ８６はその係合片８６ａがアクチュエータ８１のラッチ係合部８１ｃに係合されており、プランジャー８３が飛び出るのを防止している。

図１８は遮断器の操作ハンドル５１がＯＦＦ状態の配置を示しており、このＯＦＦ状態においてもプランジャー８３の他方端は図示しないが永久磁石により吸着された状態であり、ＯＮ状態と同様に、スプリング８５はプランジャー８３を飛び出さす方向、すなわち、図１６において左方向に移動させようとする力が作用している。ラッチ８６はその係合片８６ａがアクチュエータ８１のラッチ係合部８１ｃに係合されており、プランジャー８３が飛び出るのを防止している。

図１９および図２０は遮断器の操作ハンドル５１がＴＲＩＰ状態の配置を示しており、例えば漏電遮断器内の漏電検出回路（図示せず）が漏電検出レベルを超える値の漏洩電流を検出すると、図示しないコイル部に電流を通電する。コイル部に通電されると、プランジャー８３と永久磁石との吸着力を弱める方向に磁束が発生する。この時、プランジャー８３はスプリング８５で常に永久磁石から外れる方向に付勢されているが、通常、スプリング力はプランジャー８３と永久磁石との吸着力より弱い力であり、通常は外れない。しかし、コイル部に通電され、プランジャー８３と永久磁石との吸着力がスプリング８５の付勢力以下になると、プランジャー８３が飛び出る。すなわち、図１９において左方向に移動する。飛び出たプランジャー８３の永久磁石の反対側の一方端はラッチ８６に接触し、ラッチ８６をラッチ軸８７を回転中心にしたがって矢印Ｂ方向に回転させる。この回転によりラッチ８６の係合片８６ａとアクチュエータ８１のラッチ係合部８１ｃとの係合が外れる。この時、アクチュエータ８１はアクチュエータスプリング（図示せず）によって付勢されており、ラッチ８６とアクチュエータ８１との係合部が外れると、アクチュエータ８１は矢印Ａ方向に移動する。このアクチュエータ８１の矢印Ａ方向に移動に伴い、漏電遮断器本体のトリップバー８２はアクチュエータ８１の作動片８１ａにより矢印Ｃ方向に移動されて引き外される。

特開２０００−３４００８９号公報特開平１１−１８５５９２号公報

上述した従来の遮断器においては、例えば漏電遮断器の操作ハンドル５１がＯＦＦ状態の時において、永久磁石とプランジャー８３とが吸着した状態であり、漏電遮断器に規定以上の衝撃力、振動力が働いた場合、永久磁石とプランジャー８３との吸着が外れて、意図せずにプランジャー８３が飛び出してしまい、漏電遮断器が漏電を検出していないのに漏電トリップしたかのように動作してしまうという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で遮断器のＯＦＦ状態においてプランジャーの飛び出しを防止することができる遮断器を提供することを目的とする。

この発明に係わる遮断器は、電源側電路と負荷側電路とを開閉する開閉接点と、前記電路をＯＮ状態にするときに前記開閉接点を閉動作させるとともに前記電路をＯＦＦ状態にするときに前記開閉接点を開動作させる操作ハンドルと、前記電路がＴＲＩＰしたとき、トリップバーをトリップ動作させる引き外し装置とを有し、前記引き外し装置は前記トリップバーを作動させるとともに前記操作ハンドルのＯＦＦ状態への動作と連動して前記トリップバーより離間する方向へ移動されるアクチュエータと、磁石装置により吸着されるプランジャーと、前記アクチュエータに係合され、前記プランジャーの移動を抑止するとともに前記アクチュエータの前記トリップバーより離間する方向への移動と連動して前記プランジャーを前記磁石装置側に押し込む方向に回動されるラッチとから構成されたものである。

この発明に係わる遮断器は、簡単な構成で遮断器のＯＦＦ状態においてプランジャーの飛び出しを防止することができる遮断器を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す断面正面図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す断面正面図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＴＲＩＰ状態を示す断面正面図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す要部正面図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す要部正面図である。

この発明の実施の形態１に係わる遮断器を示す要部斜視図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器を示す要部斜視図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器を示す要部展開図である。

この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す構成図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す要部構成図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す構成図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す要部構成図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＴＲＩＰ状態を示す構成図である。この発明の実施の形態１に係わる遮断器のＴＲＩＰ状態を示す要部構成図である。

従来の遮断器を示す斜視図である。従来の遮断器のＯＮ状態を示す構成図である。従来の遮断器のＯＮ状態を示す要部構成図である。従来の遮断器のＯＦＦ状態を示す構成図である。従来の遮断器のＴＲＩＰ状態を示す構成図である。従来の遮断器のＴＲＩＰ状態を示す要部構成図である。

実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態１を図１ないし図１４に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す断面正面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す断面正面図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＴＲＩＰ状態を示す断面正面図である。図４はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す要部正面図である。図５はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す要部正面図である。図６はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器を示す要部斜視図である。図７はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器を示す要部斜視図である。図８はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器を示す要部展開図である。図９はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す構成図である。図１０はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＮ状態を示す要部構成図である。図１１はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す構成図である。図１２はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＯＦＦ状態を示す要部構成図である。図１３はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＴＲＩＰ状態を示す構成図である。図１４はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器のＴＲＩＰ状態を示す要部構成図である。

これら各図において、１００はこの発明の実施の形態１に係わる遮断器を示し、次のように構成される。１はカバー、２はベースであり、いずれも例えば合成樹脂で形成されている。３はカバー１とベース２とからなる筐体、４はベース２に固定された固定接触子であり、一端部に外部導体（図示せず）が接続できる電源側端子５を有し、他端部には固定接点６を有している。７はこの固定接点６に対向する可動接点８を有する可動接触子であり、これら固定接点６と可動接点８とにより開閉接点が構成される。９は可動接触子７を枢支ピン１０によって回動自在に支承する可動子ホルダー、１１は全極に並設されたそれぞれの可動子ホルダー９と連結された例えば絶縁物からなるクロスバーである。１２は固定接点６と可動接点８の間に発生するアークを消弧する消弧装置であり、消弧側板１３の内側に消弧用磁性体１４を複数個配列している。１５は負荷側端子、１６はフレームである。

１７は電源側電路と負荷側電路とをＯＮ状態にするときに開閉接点である可動接点８を固定接点６に当接させて閉動作させるとともに電源側電路と負荷側電路とをＯＦＦ状態にするときに開閉接点である可動接点８を固定接点６から離間させて開動作させる操作ハンドルであり、図１においてはＯＮ状態の位置の場合を示し、図２においてはＯＦＦ状態の位置の場合を示し、図３においてはＴＲＩＰ状態の位置の場合を示している。１８は操作ハンドル１７を支持するハンドルプレート、１９はハンドルプレート１８に結合されたハンドルアームであり、ハンドルアーム係合部１９ａが形成されている。２０は引き外し装置であり、電路がＴＲＩＰしたとき、トリップバー２１をトリップ動作させる。この引き外し装置２０は例えば作動片２２ａがトリップバー２１を作動させるとともに操作ハンドル１７のＯＦＦ状態への動作と連動して作動片２２ａがトリップバー２１より離間する方向へ移動されるアクチュエータ２２と、磁石装置である永久磁石２３により吸着されるプランジャー２４と、アクチュエータ２２に係合され、プランジャー２４の移動を抑止するとともにアクチュエータ２２のトリップバー２１より離間する方向への移動と連動してプランジャー２４を磁石装置である永久磁石２３側に押し込む方向に回動されるラッチ２５とから構成される。なお、アクチュエータ２２のアクチュエータ係合部２２ｂにハンドルアーム係合部１９ａが係合されるようになっている。

また、図４は遮断器のＯＮ状態を示す要部正面図であり、図５は遮断器のＯＦＦ状態を示す要部正面図であり、図４および図５において、Ｓは遮断器がＯＮ状態におけるアクチュエータ２２の作動片２２ａの位置を示し、Ｔは遮断器がＯＦＦ状態におけるアクチュエータ２２の作動片２２ａの位置を示しており、遮断器のＯＮ状態より距離Ｐだけトリップバー２１より離間した位置に矢印Ｄ方向に移動している。

引き外し装置２０は、図６および図７の斜視図に示すような外観であり、図８は遮断器における引き外し装置２０の展開図であり、アクチュエータ２２、作動片２２ａ、磁石装置としての永久磁石２３、プランジャー２４、ラッチ２５などで基本的な構成をなしている。その他構成部品として、２６はラツチスプリング、２７はピンであり、ラツチスプリング２６とピン２７はラッチ２５に係合される。２８は第１ヨーク、２９は第２ヨーク、３０はギャッププレート、３１はボビン、３２はコイル部、３３はトランスファヨーク、３４はピン、３５はプランジャースプリング、３６はプレート、３７はスプリングプレート、３８はアクチュエータスプリング、３９はスプリング、４０はキャップ、４１はパイプである。

なお、４２は遮断器がＯＮ状態におけるラッチ２５の係合片２５ａとアクチュエータ２２のラッチ係合体２２ｃとの係合部である第１のラッチ係合部、４３は遮断器がＯＦＦ状態におけるラッチ２５の係合片２５ａとアクチュエータ２２のラッチ係合体２２ｃとの係合部である第２のラッチ係合部である。

次に動作について説明する。遮断器がＯＮ状態においては、操作ハンドル１７は図１に示す位置にあり、可動接点８が固定接点６に当接されて閉動作、すなわち、電源側電路と負荷側電路とがＯＮ状態となっている。遮断器をＯＦＦ状態にするには、操作ハンドル１７を図２に示す位置に切り替えて、可動接点８を固定接点６から離間させて開動作、すなわち、電源側電路と負荷側電路とをＯＦＦ状態とする。図４に示すように、操作ハンドル１７のＯＦＦ状態への切り替え動作すると、操作ハンドル１７と係合されたハンドルプレート１８、ハンドルアーム１９も連動して動き、図５に示すように、操作ハンドル１７のＯＦＦ状態への切り替え動作と連動してハンドルアーム１９のハンドルアーム係合部１９ａがアクチュエータ２２のアクチュエータ係合部２２ｂと係合してアクチュエータ２２の作動片２２ａを遮断器のＯＮ状態のＳ位置より距離Ｐだけトリップバー２１より離間したＴ位置に矢印Ｄ方向に移動される。

このような操作ハンドル１７のＯＮ状態からＯＦＦ状態への切り替えに伴う引き外し装置２０の動作について、図９〜図１３に基づいて説明する。まず、図９および図１０は遮断器がＯＮ状態の場合を示している。アクチュエータ２２の作動片２２ａはＳ位置にあり、プランジャー２４は磁石装置である永久磁石２３により吸着された状態である。このとき、スプリング３９はプランジャー２４を飛び出さす方向、すなわち、図９において左方向に移動させようとする力が作用している。ラッチ２５はその係合片２５ａがアクチュエータ２２の第１のラッチ係合部４２に係合されており、プランジャー２４が飛び出るのを防止している。

次に、操作ハンドル１７のＯＮ状態からＯＦＦ状態への切り替えると、図１１および図１２に示す状態となる。上述したように、操作ハンドル１７のＯＦＦ状態への切り替え動作と連動してハンドルアーム１９のハンドルアーム係合部１９ａがアクチュエータ２２のアクチュエータ係合部２２ｂと係合してアクチュエータ２２の作動片２２ａを遮断器のＯＮ状態のＳ位置より距離Ｐだけトリップバー２１より離間したＴ位置に矢印Ｄ方向に移動される。そして、アクチュエータ２２の作動片２２ａを遮断器のＯＮ状態のＳ位置より距離Ｐだけトリップバー２１より離間したＴ位置に矢印Ｄ方向への移動に連動してラッチ２５はその係合片２５ａがアクチュエータ２２の第１のラッチ係合部４２から第２のラッチ係合部４３に係合されるとともに、ラッチ２５はラッチ軸２５ｂを枢点として矢印Ｅ方向に回動してプランジャー２４を磁石装置である永久磁石２３側に押し込んでいる。

以上のように、遮断器がＯＦＦ状態のとき、プランジャー２４はラッチ２５により磁石装置である永久磁石２３側に押し込まれており、プランジャー２４の飛び出しを簡単な構成で確実に防止することができ、また、振動、衝撃による誤動作を招くこともなく、信頼性の高い遮断器を得ることができる。

ところで、例えば漏電遮断器においては、その漏電遮断器内の漏電検出回路（図示せず）が漏電を検出レベルを超える値の漏洩電流を検出するとコイル部３２に電流を通電する。コイル部３２に通電されると、プランジャー２４と磁石装置である永久磁石２３の吸着力を弱める方向に磁束が発生する。この時、プランジャー２４はスプリング３９で常に永久磁石２３から外れる方向に付勢されているが、通常ばね力はプランジャー２４と永久磁石２３の吸着力より弱い力であり、通常は外れない。しかし、コイル部３２に通電され、プランジャー２４と永久磁石２３との吸着力がスプリング３９の付勢力以下になると、プランジャー２４が飛び出る。すなわち、プランジャー２４はラッチ２５側に飛び出る方向に移動することになる。この状態について、図１３および図１４に基づいて説明する。飛び出たプランジャー２４の永久磁石２３の反対側の一方端はラッチ２５に接触し、ラッチ２
５をラッチ軸２５ａを回転中心にしたがって矢印Ｇ方向に回転させる。この回転によりラッチ２５の係合片２５ａとアクチュエータ２２の第２のラッチ係合部４３との係合が外れる。この時、アクチュエータ２２はアクチュエータスプリング３８によって付勢されており、ラッチ２５とアクチュエータ２２との係合部が外れると、アクチュエータ２２は矢印Ｆ方向に移動する。このアクチュエータ２２の矢印Ｆ方向の移動に伴い、漏電遮断器本体のトリップバー２１はアクチュエータ２２の作動片２２ａにより作動されて引き外されるようになっている。

ところで、上述した実施の形態１は、遮断器として漏電遮断器の場合について述べたが、回路遮断器などからなる遮断器の場合にも適用することができ、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。

この発明は、簡単な構成で遮断器のＯＦＦ状態においてプランジャーの飛び出しを防止することができる遮断器の実現に好適である。

６固定接点８可動接点
１７操作ハンドル２０引き外し装置
２１トリップバー２２アクチュエータ
２３永久磁石２４プランジャー
２５ラッチ４２第１のラッチ係合部
４３第２のラッチ係合部

Claims

電源側電路と負荷側電路とを開閉する開閉接点と、前記電路をＯＮ状態にするときに前記開閉接点を閉動作させるとともに前記電路をＯＦＦ状態にするときに前記開閉接点を開動作させる操作ハンドルと、前記電路がＴＲＩＰしたとき、トリップバーをトリップ動作させる引き外し装置とを有し、前記引き外し装置は前記トリップバーを作動させるとともに前記操作ハンドルのＯＦＦ状態への動作と連動して前記トリップバーより離間する方向へ移動されるアクチュエータと、磁石装置により吸着されるプランジャーと、前記アクチュエータに係合され、前記プランジャーの移動を抑止するとともに前記アクチュエータの前記トリップバーより離間する方向への移動と連動して前記プランジャーを前記磁石装置側に押し込む方向に回動されるラッチとから構成されたことを特徴とする遮断器。