JP2011187415A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】第２の可動接触子と可撓リード線との間で、当該第２の可動接触子の開極速度を減速させる電磁力の影響を低減して限流遮断性能を向上させた回路遮断器を提供する。
【解決手段】開閉機構に連繋して開閉駆動される第１の可動接触子４と、当該第１の可動接触子４に平行配置して接触ばね９により閉極側に付勢された第２の可動接触子５を備え、当該第１、第２の可動接触子はその後端部を回動軸４ｂ、５ｃに軸支し、その先端側に接点４ａ、５ａを設け、当該第２の可動接触子と電源側端子２との間に配線された可撓リード線８を側方に引き回して配置し、当該可撓リード線８を可撓性の磁気シールド材からなる磁性編組線１０でその周面を被覆する。
【選択図】図１

Description

この発明は、開閉機構に連繋した第１の可動接触子と、該第１の可動接触子に対向して電磁反発力により第１の可動接触子から開離する第２の可動接触子を備えた回路遮断器に関する。

配線用遮断器などを対象に、短絡電流などの過電流が流れた際に、平行２導体間に発生する電磁反発力を利用して第１の可動接触子とこれに対向配置した第２の可動接触子との間を急速開離させて電流を限流遮断するようにした回路遮断器が公知である（例えば、特許文献１参照）。

この回路遮断器は、第１の可動接触子が開閉機構に連繋して開閉駆動され、該第１の可動接触子と平行に対向する第２の可動接触子は接触ばねにより閉極側に向けてハ゛ネ付勢されており、各可動接触子はその先端に設けた接点を突き合わせて上下に対峙し、それぞれの可動接触子の後端側が支軸を介して回動可能に軸支されている。

次に、前記回路遮断器の従来における組立構造を図３に、図３における第２の可動接触子およびその周辺の組立構造を図４に示す。図３において、１は回路遮断器の本体ケース、２は電源側端子、３は負荷側端子、４は第１の可動接触子、５は第２の可動接触子、６は前記電源側端子２の上方に並べて本体ケース１に組み込んだ消弧装置、７は第１の可動接触子４に接続した可撓リード線、８は電源側端子２と第２の可動接触子５との間を接続する可撓リード線、９は第２の可動接触子５を閉極側に向けて付勢する接触ばね（捩じりコイルばね）である。

ここで、第１の可動接触子４はその先端部に接点４ａを固着し、該接点４ａと反対側の後端部に可撓リード線７を接続した上で、支軸４ｂを回動支点として接触子ホルダ４ｃに軸支されており、該可動接触子ホルダ４ｃが図示していない開閉機構に連繋されている。

一方、第２の可動接触子５は第１の可動接触子４と平行して本体ケース１の底部側に配置し、第２の可動接触子５の先端側に固着した接点５ａが第１の可動接触子４の接点４ａに対向している。また、図４の組立図で示すように、第２の可動接触子５はその後端部が支持フレ-ム５ｂの支軸５ｃに回動可能に軸支されており、支持フレーム５ｂとの間に捩じりコイルばねの接触ばね９を張架して第２の可動接触子５を第１の可動接触子４に向けて閉極方向にばね付勢している。さらに、この第２の可動接触子５の後端部には、軟銅細線を集束して編んだ平編組線，あるいは撚り線の可撓リード線８を第２の可動接触子５の左右側面にロウ付して接続し、この可撓リード線８を図示のように第２の可動接触子５の側方を迂回するように本体ケース１の底部側に引き回して電源側端子２との間に配線している。

上記の構成で、図５（ａ）に示す閉極位置では、接触ばね９のばね付勢力により第２の可動接触子５の接点５ａを第１の可動接触子４の接点４ａに押圧して接点間に接触圧を加えている。この閉極状態で電流ｉは電源側端子２から図示矢印のように可撓リード線８→第２の可動接触子５→第１の可動接触子４→可撓リード線７を経由して流れる。

この閉極状態で主回路に短絡電流などの過電流が流れると、電流ｉが相対的に逆方向に流れる第１の可動接触子４と第２の可動接触子５との間に電磁反発力F1，F2が発生し、この電磁反発力を受けて図５（ｂ）で示すように第１の可動接触子４は支軸４ｂを支点に時計方向に回動し、第２の可動接触子５は接触ばね９のばね力に抗して反時計方向に回動し、第１の可動接触子４の接点４ａと第２の可動接触子５の接点５ａとが急速に開離し始めて接点間にアークａｒｃが発生する。また、続く開閉機構の引外し動作も加わって第１の可動接触子４は開極位置に向け上方に移動してアークａｒｃをさらに引き延ばすとともに、アークａｒｃを消弧装置６（図５参照）に押し込んで電流が限流遮断される。

特開平３−１１５１８号公報

ところで、前記した従来構成の回路遮断器には、開極動作機能の面で次記のような問題点がある。すなわち、図５（ｂ）のように第２の可動接触子５を流れる電流に対し、該接触子に接続して電源側端子２との間に引き回し配線した可撓リード線８を流れる電流の方向は逆向きであることから、図６で表すように可撓リード線８を流れる電流で発生する磁界φ1と第２の可動接触子５に流れる電流で発生する磁界φ2とが逆向きとなる。これにより、第２の可動接触子５には上向きの電磁力F3、つまり第２の可動接触子５を閉極側に向けて駆動する力が発生する。この電磁力F3は図５（ａ）で述べた電磁力F2と逆向きであることから第２の可動接触子５の開極速度が減速し、過電流の電流値ｉによっては第２の可動接触子５が開極方向に駆動されず、このままでは回路遮断器の限流遮断性能が低下するおそれがある。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は第２の可動接触子と該可動接触子の側方に引き回し配線した可撓リード線との間で、第２の可動接触子の開極速度を減速させる方向に作用する電磁力の影響を低減して限流遮断性能の向上が図れるように改良した回路遮断器を提供することにある

上記目的を達成するために、この発明によれば、開閉機構に連繋して開閉駆動される第１の可動接触子と、該第１の可動接触子に平行配置して接触ばねにより閉極側に付勢された第２の可動接触子を備え、第１，第２の可動接触子はその後端部を回動軸に軸支した上で先端側に接点を設け、かつ第２の可動接触子はその後端部に接続した可撓リード線を該第２の可動接触子の側方に引き回して電源側端子との間に配線した回路遮断器において、
第２の可動接触子と電源側端子との間に配線した前記可撓リード線を包囲してその周面を可撓性の磁気シールド材で被覆するものとし（請求項１）、その磁気シールド材は具体的に次記のような態様で構成することができる。
（１）磁気シールド材が磁性材料の細線を集束してチューブ状に編組したものであり、該磁気シールド材を可撓リード線に被覆して第２の可動接触子と電源側端子との間に引き回し配線する（請求項２）。
（２）磁気シールド材が可撓リード線を芯線としてその周面に磁性材料の細線を集束して一緒に撚り合わせ形成されており、この磁気シールド材で被覆された可撓リード線を第２の可動接触子と電源側端子との間に引き回し配線する（請求項３）。

上記の構成によれば、第２の可動接触子に接続した可撓リード線が磁気シールドされる。これにより、第２の可動接触子に対して可撓リード線に流れる電流の磁気的な干渉が磁気シールド材無しの従来構成と比べて減少し、第２の可動接触子の開極速度を減速させる方向に作用する電磁力を大幅に低減させることができる。その結果、過電流が流れた際に第１の可動接触子と第２の可動接触子との間に発生する電磁反発力で開極方向に駆動される第２の可動接触子の開極速度を維持して高い限流遮断性能を発揮させることができる。

しかも、この磁気シールド材は十分な可撓性を有するので可撓リード線の機能を損なうことがなく、かつ可撓リード線と一体化されているので本体ケース内に磁気シールド材の配置スペースを確保する必要もない。

この発明による第１実施例の構成図であって、（ａ）は電流遮断部の構造図、（ｂ）は第２の可動接触子に接続した磁気シールド材付き可撓リード線の外観図、（ｃ）は（ｂ）の断面拡大図である。 この発明による第２実施例の構成図であって、（ａ）は磁気シールド材付き可撓リード線の外観図、（ｂ）は（ａ）の断面拡大図である。 この発明の実施対象となる回路遮断器の従来構造図である。 図３における第２の可動接触子周辺の組立構造の斜視図である。 図３における電流遮断部の限流遮断動作の説明図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ閉極，開極状態を表す図である。 図５（ｂ）の開極動作時における第２の可動接触子／可撓リード線間に作用する電磁力を表す模式図である。

以下、この発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図５に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

まず、この発明の請求項１，２に係わる実施例を図１（ａ）〜（ｃ）により説明する。この実施例では、第２の可動接触子５の側方に沿って該第２の可動接触子５の後端と電源側端子２との間に引き回し配線した可撓リード線８について、その略全長域を可撓性の磁気シールド材で包囲している。この磁気シールド材は、磁性材料である鉄細線を集束してチューブ状に編んだ磁性編組線１０であり、この磁性編組線１０を可撓リード線８に被覆した上で、可撓リード線８の両端を電源側端子２，および第２の可動接触子５に半田接合して引き回し配線されている。

これにより、可撓リード線８に流れる電流ｉによって発生する磁界が磁気シールドされ、磁力線は殆どが磁性編組線１０の内側に封じ込められて第２の可動接触子５に対する磁気的な干渉が減少し、図６に表した電磁力F3（第２の可動接触子５を閉極側に駆動する電磁力）が大幅に低減する。その結果、過電流が流れた際に第１の可動接触子4と第２の可動接触子5との間に発生する電磁反発力F2を受けて開極方向に駆動される第２の可動接触子５の開極速度を維持して優れた限流遮断性能を発揮させることができる。しかも、細線で編んだ磁性編組線１０は十分な可撓性を有しているので、可撓リード線８の可撓性，したがって第２の可動接触子５の開極動作を阻害することもなく、かつ可撓リード線８と一体化されているので回路遮断器の本体ケース内に磁気シールド材の配置スペースを確保する必要もない。

次にこの発明の請求項３に係わる第２実施例を図２（ａ），（ｂ）に示す。この実施例では、可撓リード線８の銅細線を芯線８ａとして、その周面を包囲するように磁性材の鉄細線からなる多数の磁性線８ｂを集束した上で、この磁性線８ｂを前記芯線８ａと一緒に撚り合わせて磁気シールド材を形成している。

これにより、先記した実施例１と同等な磁気シールド効果を奏して回路遮断器の高い限流遮断性能を発揮させることができる。

１：本体ケース
２：電源側端子
４：第１の可動接触子
５：第２の可動接触子
５ａ：接点
５ｃ：支軸
８：可撓リード線
８ａ：芯線（銅細線）
８ｂ：磁性線（鉄細線）
９：接触ばね
１０：磁性編組線

Claims (3)

1. 開閉機構に連繋して開閉駆動される第１の可動接触子と、該第１の可動接触子に平行配置して接触ばねにより閉極側に付勢された第２の可動接触子を備え、第１，第２の可動接触子はその後端部を回動軸に軸支した上で先端側に接点を設け、かつ第２の可動接触子はその後端部に接続した可撓リード線を該第２の可動接触子の側方に引き回して電源側端子との間に配線した回路遮断器において、
   前記第２の可動接触子と前記電源側端子との間に配線した前記可撓リード線を包囲してその周面を可撓性の磁気シールド材で被覆したことを特徴とする回路遮断器。
2. 請求項１に記載の回路遮断器において、磁気シールド材が磁性材料の細線を集束してチューブ状に編組形成したものであり、該磁気シールド材を可撓リード線に被覆した上で第２の可動接触子と電源側端子との間に引き回し配線したことを特徴とする回路遮断器。
3. 請求項１に記載の回路遮断器において、磁気シールド材が可撓リード線を芯線としてその周面に磁性材料の細線を集束して撚り合わせ形成されており、この磁気シールド材で被覆された可撓リード線を第２の可動接触子と電源端子との間に引き回し配線したことを特徴とする回路遮断器。

Images