JP2018018783A - 電磁引き外し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バラツキの少ないほぼ一定の電流値で動作する電磁引き外し装置を提供する。
【解決手段】 継鉄４は固定鉄心３を保持する保持片４ａと、固定鉄心３に平行に配置された起立片４ｂとを有する一方、可動電磁片５は起立片４ｂの端部に係合して形成される回動支点を有して回動動作により固定鉄心３の頂部３ａに対して接触／解離動作する。回動支点は可動電磁片５に狭幅形成された首部５１が、起立片４ｂの上端に凹設された支持凹部４１に配置して形成され、首部５１を支持凹部４１に押圧すると共に可動電磁片５を固定鉄心３の頂部３ａから解離する方向へ付勢するコイルバネ６を有している。支持凹部４１の左右壁部４１ａに接触する首部５１の左右には、半円形の第１の突起５２が形成され、首部５１の近傍の前後位置には、起立片４ｂの端部を前後から挟む第２の突起５３の組が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、過電流が発生したら遮断動作させるために回路遮断器に組み込まれる電磁引き外し装置に関する。

従来の回路遮断器に組み込まれた電磁引き外し装置は、外周にコイルが巻装された固定鉄心の頂部に対して対向するように可動電磁片を配置すると共に、この可動電磁片を鉄心から離れる方向にコイルバネで付勢し、コイルに過電流が流れたら固定鉄心と可動電磁片との間で発生する電磁作用により、可動電磁片をコイルバネの付勢に抗して固定鉄心に吸引させることで過電流を検知させている（例えば、特許文献１参照）。
図６，７はこのような従来の電磁引き外し装置の説明図であり、図６は斜視図、図７は平面図である。図６，７に示すように、従来の電磁引き外し装置は、可動電磁片１０５の回動支点である継鉄１０４に係合する部位が、左右端部を単純に切り欠いて狭幅形成した首部１０５ａであった。また、この首部１０５ａを保持する継鉄１０４側の端部は、単純に矩形に切り欠いた凹部１０４ａであった。尚、図６，７では可動電磁片１０５を付勢するコイルバネは省略している。

特開２００４−１１９２３７号公報

可動電磁片１０５の回動支点がこのように形成されているため、両者の間に発生する隙間により回動支点の位置が変動し易かったし、両者の間の接触面積が大きく特に可動電磁片１０５の首部１０５ａ左右端部と継鉄１０４の凹部１０４ａとの接触は面接触するため大きな接触抵抗が発生していた。
そのため、回動を開始する磁力即ち可動電磁片１０５が吸引される動作電流の値にバラツキが発生していた。これは、製品間でのバラツキ発生の原因であったし、同一の製品でもその都度動作電流が異なる問題の原因となっていた。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、バラツキの少ないほぼ一定の電流値で動作する電磁引き外し装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、コイルが巻装された棒状の固定鉄心と、固定鉄心と共にコイルの周りに磁路を形成するために配置された板状の継鉄と、形成された磁路に発生する磁力の作用で固定鉄心の頂部に吸引接触動作する板状の可動電磁片とを有する電磁引き外し装置であって、継鉄は、固定鉄心を保持する保持片と、固定鉄心に平行に配置された起立片とを有してコイルの周囲に配置される一方、可動電磁片は、起立片の端部に係合して形成される回動支点を有して、固定鉄心の頂部に対して接触／解離動作し、回動支点は、可動電磁片に狭幅形成された首部が、起立片の端部に凹設された支持凹部に係合して形成され、更に首部を支持凹部に押圧すると共に、可動電磁片を固定鉄心の頂部から解離する方向へ付勢する付勢部材を具備して成り、首部の幅方向である左右両端には、支持凹部の両端壁部に接触する第１の突起が形成され、第１の突起の先端が壁部に接触して左右方向の位置が規制されることを特徴とする。
この構成によれば、第１の突起が継鉄に形成された支持凹部の壁部に接触することで、可動電磁片の左右方向の移動が規制されるが、その際首部の第１の突起の先端が接触するため、接触自体は面接触することがなく接触による摩擦力を小さくできる。よって、可動電磁片が左右に移動して首部が支持凹部の壁部に接触した状態で、固定鉄心に吸引回動しても継鉄との間の摩擦力を小さくでき、可動電磁片が回動するコイル電流のバラツキを小さくできる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、可動電磁片の首部の近傍には、支持凹部が形成された起立片の端部を前後から挟むよう対向配置された第２の突起の組が形成されて成り、第２の突起の組は、首部の左右それぞれに形成され、第２の突起の先端が起立片に接触することで、可動電磁片の前後動が規制されることを特徴とする。
この構成によれば、第２の突起と起立片との係合により可動電磁片の前後移動が規制される。そして、第２の突起が起立片に接触しても接触自体は面接触することがないため接触による摩擦力を小さくでき、可動電磁片が回動して固定鉄心に接触動作するコイル電流のバラツキを更に小さくできる。

本発明によれば、第１の突起が継鉄に形成された支持凹部の壁部に接触することで、可動電磁片の左右方向の移動が規制されるが、その際首部の第１の突起の先端が接触するため、接触自体は面接触することがなく接触による摩擦力を小さくできる。よって、可動電磁片が左右に移動して首部が支持凹部の壁部に接触した状態で、固定鉄心に吸引回動しても継鉄との間の摩擦力を小さくでき、可動電磁片が回動するコイル電流のバラツキを小さくできる。

本発明に係る電磁引き外し装置の一例を示す斜視図である。 図１の電磁引き外し装置の側面図である。 図１の電磁引き外し装置の平面図である。 図１の電磁引き外し装置が動作して固定鉄心に可動電磁片が密着した状態の側面図である。 固定鉄心に可動電磁片が密着した状態のＡ−Ａ線断面図である。 従来の電磁引き外し装置の斜視図である。 従来の電磁引き外し装置の平面図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１〜５は本発明に係る電磁引き外し装置の一例を示し、図１は斜視図、図２は側面図、図３は平面図、図４は固定鉄心に可動電磁片が密着した状態の側面図、図５は固定鉄心に可動電磁片が密着した状態のＡ−Ａ線断面図である。
電磁引き外し装置１は、コイル２が巻装された棒状の固定鉄心３と、略Ｌ字状を成して一端が固定鉄心３に連結された継鉄４と、継鉄４の他端に係合して回動支点を形成し、固定鉄心３の頂部３ａに接触／解離動作する可動電磁片５と、可動電磁片５を固定鉄心３から解離する方向に付勢する付勢部材としてのコイルバネ６（図２に示す）とを備えている。また、７ａ，７ｂはコイル２の巻回状態を維持するための円盤状の絶縁板である。
尚、説明の都合上、図３の平面図における下方を電磁引き外し装置１の前方、手前を上方として以下説明する。

固定鉄心３は、可動鉄心、コイルバネ、減衰オイル等を内部に具備したオイルダッシュポットであるが、鉄等の磁性を有する金属の単純な棒体であっても良い。
継鉄４は、固定鉄心３に対して直交交差するように配置されて固定鉄心３を挿通保持する保持片４ａと、この保持片４ａから略直角に折り曲げられて固定鉄心３に平行に配置された起立片４ｂとから成り、略Ｌ字状に形成されてコイル２の周囲に配置された板状体である。そして、起立片４ｂの上端には、コ字状に切り欠いた支持凹部４１（図５に示す）が形成され、可動電磁片５が係合して可動電磁片５の回動支点を形成している。

可動電磁片５は、図３に示すように、幅方向を切り欠いて狭幅形成した首部５１を有し、この首部５１を起立片４ｂの支持凹部４１に係合させて回動支点が形成されている。また図２に示すように、可動電磁片５の首部５１近傍の前方部位と継鉄４の起立片４ａ下部との間に伸張配置されたコイルバネ６により、可動電磁片５の首部５１が支持凹部４１に接触する方向に常時付勢されると共に、固定鉄心３の頂部３ａから解離する後方へ常時付勢された状態で保持されている。

そして、この回動支点及びその周辺には突起が複数形成された複雑な形状となっている。具体的に、図３に示すように支持凹部４１の左右壁部４１ａに当接する首部５１の左右には、半円形の第１の突起５２が形成されている。
この第１の突起５２は、壁部４１ａに当接する際に先端のみが接触するよう形成され、接触面積が小さく済むよう形成されている。また、この第１の突起５２は可動電磁片５の左右方向の移動を規制している。
但し、第１の突起５２を含む首部５１の幅は支持凹部４１の幅より僅かに小さく形成されており、左右両側の第１の突起５２，５２が同時に双方の壁部４１ａ，４１ａに接触することはない。

また、可動電磁片５の首部５１の前後位置には、支持凹部４１を形成した起立片４ｂ上端を前後から挟む半円形状の第２の突起５３の組（前側第２の突起５３ａ、後側第２の突起５３ｂ）が左右それぞれに形成されている。
前側第２の突起５３ａは首部５１の前側に形成され、起立片４ｂの壁部４１ａ近傍に前方から接触するよう形成されている。後側第２の突起５３ｂは首部５１の後方に形成され、起立片４ｂの壁部４１ａ近傍に後方から接触するよう形成され、対を成す前側第２の突起５３ａと後側第２の突起５３ｂとは対向させて配置されている。
このように形成された前側第２の突起５３ａと後側第２の突起５３ｂとにより、可動電磁片５の前後動が規制される。また、可動電磁片５が前後動して起立片４ｂに当接しても、接触するのは第２の突起５３の先端のみであり、接触面積は小さい。

但し、図２に示すように、対向するように形成された前側第２の突起５３ａと後側第２の突起５３ｂの間の幅Ｔ１は、起立片４ｂの厚みＴ２に対して大きく形成され、図２に示すような可動電磁片５の解離姿勢を無理なく取れるよう形成されている。

そして、この状態からコイル２に流れる電流が一定の値を超えたら、図４に示すように、固定鉄心３、継鉄４、可動電磁片５により形成される磁路に発生する磁界により、可動電磁片５がコイルバネ６（図４では省略）の付勢力に抗して回動して吸着動作し、固定鉄心３の頂部３ａに接触する。

このように、第１の突起５２が継鉄４に形成された支持凹部４１の壁部４１ａに接触することで、可動電磁片５の左右方向の移動が規制されるが、その際首部５１の第１の突起５２の先端が接触するため、接触自体は面接触することがなく接触による摩擦力を小さくできる。よって、可動電磁片５が左右に移動して首部５１が支持凹部４１の壁部４１ａに接触した状態で、固定鉄心３に吸引回動しても継鉄４との間の摩擦力を小さくでき、可動電磁片５が回動するコイル電流のバラツキを小さくできる。
また、第２の突起５３と起立片４ｂとの係合により可動電磁片５の前後移動が規制される。そして、第２の突起５３が起立片４ｂに接触しても接触自体は面接触することがないため、接触による摩擦力を小さくでき、可動電磁片５が回動して固定鉄心３に接触動作するコイル電流のバラツキを更に小さくできる。

尚、上記実施形態では、可動電磁片５に形成された突起（第１の突起５２、第２の突起５３）が形状を何れも半円形状としているが、接触面積を小さく点接触或いはそれに近い接触を実現できれば良く、鋭角な先端を有する三角形状であっても良い。

２・・コイル、３・・固定鉄心、３ａ・・頂部、４・・継鉄、４ａ・・保持片、４ｂ・・起立片、５・・可動電磁片、６・・コイルバネ（付勢部材）、４１・・支持凹部、４１ａ・・壁部、５１・・首部、５２・・第１の突起、５３・・第２の突起。

Claims (2)

1. コイルが巻装された棒状の固定鉄心と、前記固定鉄心と共に前記コイルの周りに磁路を形成するために配置された板状の継鉄と、形成された前記磁路に発生する磁力の作用で前記固定鉄心の頂部に吸引接触動作する板状の可動電磁片とを有する電磁引き外し装置であって、
   前記継鉄は、前記固定鉄心を保持する保持片と、前記固定鉄心に平行に配置された起立片とを有して前記コイルの周囲に配置される一方、
   前記可動電磁片は、前記起立片の端部に係合して形成される回動支点を有して、前記固定鉄心の頂部に対して接触／解離動作し、
   前記回動支点は、前記可動電磁片に狭幅形成された首部が、前記起立片の端部に凹設された支持凹部に係合して形成され、
   更に前記首部を前記支持凹部に押圧すると共に、前記可動電磁片を前記固定鉄心の頂部から解離する方向へ付勢する付勢部材を具備して成り、
   前記首部の幅方向である左右両端には、前記支持凹部の両端壁部に接触する第１の突起が形成され、前記第１の突起の先端が前記壁部に接触して左右方向の位置が規制されることを特徴とする電磁引き外し装置。
2. 前記可動電磁片の前記首部の近傍には、前記支持凹部が形成された前記起立片の端部を前後から挟むよう対向配置された第２の突起の組が形成されて成り、
   前記第２の突起の組は、前記首部の左右それぞれに形成され、前記第２の突起の先端が前記起立片に接触することで、前記可動電磁片の前後動が規制されることを特徴とする請求項１記載の電磁引き外し装置。

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