JP2015079750A - 配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線用遮断器の検出機構部において、調整ネジを用いてバイメタルとクロスバーとの間隔調整を容易にし、付帯装置を不要にする、検出機構部の間隔調整方法を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法は、クロスバー３０とバイメタル１０との基準間隔を設定する段階と、検出機構部の全抵抗及び開閉機構部のトリップストロークを測定して補償間隔を設定する段階と、ギャップ調整ブロック６０を基準間隔と補償間隔との和に相当する間隔だけクロスバー３０から離隔させて配置する段階と、バイメタル１０に組み付けられた調整ネジ２０を回転させてギャップ調整ブロック６０に接触させる段階と、調整ネジ２０をバイメタル１０に接着する段階とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法に関し、特に、配線用遮断器の検出機構部において、ギャップ調整ブロック及び調整ネジを用いてバイメタルとクロスバーとの間隔調整を容易にし、付帯装置を不要にすることによって、組立性及び品質の一貫性を向上させた、検出機構部の間隔調整方法に関する。

一般に、配線用遮断器は、工場又はビルなどの受配電設備のうち主に配電盤に設置され、無負荷状態では、負荷側に電力を供給又は遮断する開閉装置の役割を果たし、負荷使用中は、負荷電路に異常が発生して負荷電流を超える大電流が流れた場合に、電路の電線及び負荷側機器を保護するために電源側から負荷側に供給される電力を遮断する遮断器の役割を果たす。

配線用遮断器は、絶縁物で形成されたケース内に開閉機構部、検出機構部、消弧装置が結合された構造からなる。図６はこのような従来の配線用遮断器の断面図である。開閉機構部は、電力が供給される電源側端子１、その供給された電力を負荷側に送るための固定接触子２及び可動接触子３、可動接触子３を固定接触子２に接離させて回路を閉路状態又は開路状態に動作させるためのレバー４などから構成されている。また、検出機構部は、過電流を検出するヒータ５、ヒータ５に接続されてヒータ熱が伝達されると湾曲するバイメタル６、開閉機構部が開路状態／閉路状態を維持するように拘束するクロスバー７などから構成されている。

図７は従来の検出機構部の部分正面図（ａ）及び部分側面図（ｂ）である。従来の配線用遮断器の検出機構部は、過負荷時には、熱伝導率が異なる２つの部材の接合からなるバイメタルを用いて過負荷を検出して電路を遮断し、短絡又は地絡などの大電流通電時には、それを瞬間的に吸引して磁場を形成する磁石の原理を利用した方式で電路を遮断する役割を果たす。ここで、過電流の検出及び電路の適切な遮断のためには、クロスバー７とバイメタル６との間隔、より正確には、クロスバー７と、バイメタル６に結合されたリベット８との間隔を適宜調整することが必須である。

図８は従来の間隔調整方法を示すフローチャートであり、図９Ａ〜図９Ｃは従来の間隔調整過程を示す図である。

従来の間隔調整方法を説明すると次のとおりである。回路遮断器をオンにした状態で、バイメタル６に組み付けられたリベット８をクロスバー７に密着させる（図９Ａ）。回路遮断器に所定の過電流（設定電流）を供給すると、ヒータが発熱し、その熱はバイメタル６に伝導してバイメタル６を湾曲させる。このとき、リベット８は、バイメタル６に組み付けられた状態で自由に移動できるため、バイメタル６の湾曲方向と反対方向に摺動してクロスバー７に密着した状態を維持する（図９Ｂ）。過電流を供給してから所定の時間（設定時間）が経過すると、過電流の供給を遮断し、レーザを用いてリベット８をバイメタル６に溶接する。その後、バイメタル６が冷却されて正常な状態に戻ると、クロスバー７とリベット８との間隔が形成される（図９Ｃ）。

ここで、バイメタル６の湾曲量は、間隔調整のための供給電流によって変化する。すなわち、供給電流が大きくなるほどクロスバー７とリベット８との間隔が大きくなり、供給電流が小さくなるほどクロスバー７とリベット８との間隔が小さくなる。供給電流の設定、すなわち設定電流は、開閉機構部のトリップストローク及びトリップ荷重のばらつきによる無効変位量を考慮して決定する。ここで、トリップストロークとは、回路遮断器の正常状態で開閉機構部が解除される地点までクロスバー７が回転する距離を意味する。また、トリップ荷重とは、開閉機構部のトリップ時にクロスバー７に加わる荷重をいう。開閉機構部のトリップストローク及びトリップ荷重を測定して設定電流を決定し、回路遮断器に設定電流を設定時間だけ供給することによって、それぞれの回路遮断器に適した間隔を実現することができる。

従来技術においては、電流を供給してヒータ５の発熱によってバイメタル６を湾曲させた状態で間隔調整作業が行われるが、当該作業を定められた規格内で行うためには、数秒内に製品の定格電流の数倍に達する電流を供給しなければならないため、熱伝達による部品の変色又は負荷側端子部の膨張など、品質上の問題があった。

また、電流供給のための定電流試験装置、間隔調整後にリベットを固定するためのレーザ溶接装置及び冷却装置、間隔調整後に湾曲したバイメタルを復帰させるための冷却装置などの設備コストが高く、メンテナンスコストがかかるという問題があった。

さらに、４Ｍ変更などによって間隔の変化が必要となった場合、作業者が電流供給量及び電流供給時間を容易に変更できないという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、配線用遮断器の検出機構部において、ギャップ調整ブロック及び調整ネジを用いてバイメタルとクロスバーとの間隔調整を容易にすることにある。

本発明の他の目的は、バイメタルとクロスバーとの間隔調整に必要な装置を最小限に抑え、設備コストを削減し、メンテナンスを容易にすることにある。

本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法は、クロスバーとバイメタルとの基準間隔を設定する段階と、検出機構部の全抵抗及び開閉機構部のトリップストロークを測定して補償間隔を設定する段階と、ギャップ調整ブロックを基準間隔と補償間隔との和に相当する間隔だけクロスバーから離隔させて配置する段階と、バイメタルに組み付けられた調整ネジを回転させてギャップ調整ブロックに接触させる段階と、調整ネジをバイメタルに接着する段階とを含む。

ここで、ギャップ調整ブロックの接触面は、平坦に形成されることを特徴とする。

また、ギャップ調整ブロックの接触面と調整ネジの回転軸とが垂直であることを特徴とする。

また、調整ネジの先端部は、ラウンド状又は板状に形成されることを特徴とする。

また、調整ネジの後端部は、一字溝、十字溝、一字突起、十字突起のいずれかの形状に形成されることを特徴とする。

本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法においては、配線用遮断器の検出機構部において、ギャップ調整ブロック及び調整ネジを用いることによって、バイメタルとクロスバーとの間隔調整が容易になるという効果がある。

また、本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法においては、間隔調整方法が簡単になるという効果がある。

さらに、本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法においては、検出機構部の間隔調整に必要な装置が最小限に抑えられ、設備コストが削減されるという効果がある。

本発明の一実施形態による検出機構部の部分正面図（ａ）及び部分側面図（ｂ）である。 本発明の一実施形態によるバイメタルの詳細図である。 本発明の一実施形態による調整ネジの詳細図である。 本発明の一実施形態による間隔調整方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による間隔調整動作を示す作用図である。 従来の配線用遮断器の断面図である。 従来の検出機構部の部分正面図（ａ）及び部分側面図（ｂ）である。 従来の間隔調整方法を示すフローチャートである。 従来の間隔調整過程を示す図である。 図９Ａに続く過程を示す図である。 図９Ｂに続く過程を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明するが、これは本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が、本発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これによって本発明の技術的な思想及び範囲が限定されるものではない。

本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法は、クロスバーとバイメタルとの基準間隔を設定する段階と、検出機構部の全抵抗及び開閉機構部のトリップストロークを測定して補償間隔を設定する段階と、ギャップ調整ブロックを基準間隔と補償間隔との和に相当する間隔だけクロスバーから離隔させて配置する段階と、バイメタルに組み付けられた調整ネジを回転させてギャップ調整ブロックに接触させる段階と、調整ネジをバイメタルに接着する段階とを含む。

図１は本発明の一実施形態による検出機構部の部分正面図（ａ）及び部分側面図（ｂ）である。図２は本発明の一実施形態によるバイメタルの詳細図であり、図３は本発明の一実施形態による調整ネジの詳細図である。図４は本発明の一実施形態による間隔調整方法を示すフローチャートであり、図５は本発明の一実施形態による間隔調整動作を示す作用図である。

同図に示すように、バイメタル１０の上部にはホール１１が形成されており、ホール１１にはタップ加工が行われている。

バイメタル１０のホール１１に調整ネジ２０が結合されて回転によって前後進することによって、クロスバー３０との間隔が調整される。

回路遮断器に事故電流が供給されると、ヒータ５０が発熱し、その熱はバイメタル１０に伝導してバイメタル１０を湾曲させる。このとき、バイメタル１０に組み付けられた調整ネジ２０は、開閉機構部のクロスバー３０を押してそれに連動するつめを動作させ、当該つめによってラッチの拘束が解除されて開閉機構のトリップが行われる。

ここで、バイメタル１０に結合された調整ネジ２０とクロスバー３０との間隔に応じて、電流供給量及び電流供給時間が変化する。

調整ネジ２０の先端部２１は、クロスバー３０に当接する面であって、回転しても接触面の変化が生じないように、曲面又は平坦面に形成される。

調整ネジ２０の後端部２２は、角度調整を容易に行えるように、陰刻又は陽刻の一字又は十字状などに形成される。

バイメタル１０に結合された調整ネジ２０とクロスバー３０との間隔は、基準間隔と補償間隔との和によって決定される。

まず、クロスバー３０とバイメタル１０との基準間隔が設定される。基準間隔は、製品毎に定格によって決定される。

補償間隔は、開閉機構部のトリップストローク及び検出機構部の全抵抗によって決定される。ここで、トリップストロークとは、回路遮断器の正常状態で開閉機構部が解除される地点までクロスバー３０が回転する距離を意味する。検出機構部の全抵抗は、ヒータ５０を含めて測定する。

調整ネジ２０を回転させて、調整ネジ２０の先端部２１をクロスバー３０から所定の間隔をおいて配置する。ここで、所定の間隔は、基準間隔と補償間隔との和によって決定された間隔である。所定の間隔はギャップ調整ブロック６０によって設定され、ギャップ調整ブロック６０は別途の装置によって調整されるようにしてもよい。

より詳細には、製品の側面で上下左右に移動可能なギャップ調整ブロック６０を調整ネジ２０とクロスバー３０との間に介在させて、所定の間隔に対応する位置に移動させ、調整ネジ２０を自動回転させてギャップ調整ブロック６０の接触面６１まで移動させることによって、調整ネジ２０とクロスバー３０との間隔を所定の間隔にする。こうすることによって、それぞれの回路遮断器に適した間隔を実現することができる。

ギャップ調整ブロック６０の初期位置はクロスバー３０の面であり、ギャップ調整ブロック６０が所定の間隔だけ調整ネジ２０の方向に移動することによって、バイメタル１０の湾曲量による製品毎のばらつきが間隔調整時に反映される。

ギャップ調整ブロック６０は、調整ネジ２０に接触する接触面６１が平坦に形成される。調整ネジ２０の先端部２１も平坦に形成される。これによって、調整ネジ２０の先端部２１とギャップ調整ブロック６０との接触面６１が互いに滑り合うことがないため、製品間のばらつきが発生しなくなる。

また、ギャップ調整ブロック６０の接触面６１は調整ネジ２０の回転軸に対して垂直になっている。このため、ギャップ調整ブロック６０を動作させながら調整ネジ２０の先端部２１との間隔を調整することが容易である。

また、ギャップ調整ブロック６０は、調整ネジ２０の接触力によって変形しない厚さ及び強度を有する。ギャップ調整ブロック６０は、上下左右に移動可能であるため、回路遮断器の１又は複数の相を同時に調整することができる。

本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法によれば、電流を供給しない状態、すなわち遮断器のトリップ状態でも間隔設定が可能であるため、電流供給装置、レーザ溶接装置、冷却装置などの設備を必要とせず、設備コストが削減され、メンテナンスにかかるコスト及び時間も削減される。

また、冷却過程を必要としないため、工程が短縮され、冷却による変位が生じることがない。

一方、本発明の一実施形態による配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法によれば、組立性が向上し、製品の品質の一貫性が向上するという効果がある。

以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、様々な修正又は変形が可能であることを理解するであろう。また、これらの修正又は変形が本発明に含まれることは言うまでもない。

１０ バイメタル
１１ ホール
２０ 調整ネジ
２１ 先端部
２２ 後端部
３０ クロスバー
５０ ヒータ
６０ ギャップ調整ブロック
６１ 接触面

Claims (5)

1. クロスバーとバイメタルとの基準間隔を設定する段階と、
   検出機構部の全抵抗及び開閉機構部のトリップストロークを測定して補償間隔を設定する段階と、
   ギャップ調整ブロックを、前記基準間隔と前記補償間隔との和に相当する間隔だけ前記クロスバーから離隔させて配置する段階と、
   前記バイメタルに組み付けられた調整ネジを回転させて前記ギャップ調整ブロックに接触させる段階と、
   前記調整ネジを前記バイメタルに接着する段階と、
   を含む、配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法。
2. 前記ギャップ調整ブロックの接触面は平坦に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法。
3. 前記ギャップ調整ブロックの接触面と前記調整ネジの回転軸とが垂直であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法。
4. 前記調整ネジの先端部はラウンド状又は板状に形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法。
5. 前記調整ネジの後端部は、一字溝、十字溝、一字突起、十字突起のいずれかの形状に形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線用遮断器の検出機構部の間隔調整方法。