JP2021077557A - 引外し装置及び回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】バネを容易に取り付けることのできる引外し装置、及びこれを備えた回路遮断器を提供する。【解決手段】引外し装置１００は、過電流の発生時において磁力を発生させる磁気吸引部１３０と、磁気吸引部１３０が発生させた磁力により動作する可動電磁片１４０と、可動電磁片１４０を、磁気吸引部１３０から遠ざかる方向に付勢するバネ１７０と、を備える。バネ１７０は、磁気吸引部１３０と可動電磁片１４０との間に挟み込まれた状態で保持されている。【選択図】図２

Description

本開示は、引外し装置、及び引外し装置を備えた回路遮断器に関する。

回路遮断器には引外し装置が設けられる。引外し装置は、電路において過電流が生じた際に、電路を自動的に遮断するための動作を行う装置である。引外し装置は、磁気吸引部と可動電磁片とを備えている。磁気吸引部はコイル及び鉄心を有しており、過電流の発生時においてコイルにより磁力を発生させるものである。可動電磁片は、磁気吸引部が発生させた磁力により吸引されて動作するものである。可動電磁片が磁力により動作すると、回路遮断器に設けられた遮断機構が作動し、回路遮断器に設けられた可動接触子と固定接触子との間が離間する。これにより、回路遮断器の内部において電路が遮断された状態となる。

過電流が生じていない通常時、すなわち、磁気吸引部において磁力が発生していないときにおいては、磁気吸引部と可動電磁片とが互いに離間されている状態が維持されなければならない。このため、引外し装置には、可動電磁片を、磁気吸引部から遠ざかる方向に付勢するバネが設けられるのが一般的である。

下記特許文献１に記載されている引外し装置では、上記のバネとしてコイルバネが用いられている。当該バネの両端にはフックが形成されている。バネの一方側の端部に形成されたフックは、可動電磁片の穴に対して掛けられている。また、バネの他方側の端部に形成されたフックは、可動電磁片を保持する継鉄の穴に対して掛けられている。

特開２００６−３０２６３４号公報

上記特許文献１に記載されている構成においては、引外し装置に対してバネを取り付ける際に、両端に形成されたフックのそれぞれを穴に掛けていく作業が必要となる。しかしながら、比較的小さな部品であるバネのフックを、小さな穴に掛けていく作業は、手間のかかる作業であり容易ではない。特に、可動電磁片とは異なる方の部材（上記特許文献１の例では継鉄）に形成された穴は、回路遮断器のうち比較的奥側となる位置に形成されていることが多い。このため、フックを穴に掛けていく作業は、狭い空間内で行う必要があるために更に困難なものとなっている。

本開示は、バネを容易に取り付けることのできる引外し装置、及びこれを備えた回路遮断器を提供することを目的とする。

本開示に係る引外し装置は、回路遮断器に設けられる引外し装置であって、過電流の発生時において磁力を発生させる磁気吸引部と、磁気吸引部が発生させた磁力により動作する可動電磁片と、可動電磁片を、磁気吸引部から遠ざかる方向に付勢するバネと、を備える。バネは、磁気吸引部と可動電磁片との間に挟み込まれた状態で保持されている。

このような構成の引外し装置では、可動電磁片を付勢するためのバネが、磁気吸引部と可動電磁片との間に挟み込まれた状態で保持されている。このような構成においては、バネの全体が、回路遮断器のうち、ハウジングのカバーを外した際において比較的外側となる位置に配置される。上記特許文献１に記載されている例のように、バネの一端のフックを奥側の穴に掛ける必要が無くなるので、引外し装置にバネを取り付けるための作業を従来に比べ容易に行うことができる。

本開示によれば、バネを容易に取り付けることのできる引外し装置、及びこれを備えた回路遮断器が提供される。

図１は、第１実施形態に係る回路遮断器の外観を示す図である。 図２は、図１の回路遮断器の内部に配置される引外し装置の構成を示す斜視図である。 図３は、図２の引外し装置の構成を示す断面図である。 図４は、第２実施形態に係る引外し装置の構成を示す断面図である。 図５は、第３実施形態に係る引外し装置の構成を示す断面図である。 図６は、第４実施形態に係る引外し装置の構成を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

第１実施形態について説明する。本実施形態に係る回路遮断器１０は、不図示の分電盤に取り付けられるものあり、当該分電盤において電路の開閉を切り換えるための装置として構成されている。図１に示されるように、回路遮断器１０は、ハウジング２０と、電源側端子座３１と、負荷側端子座４１と、ハンドル７０と、を備えている。

ハウジング２０は、概ね回路遮断器１０の外形をなす部材である。ハウジング２０は樹脂によって形成されている。ハウジング２０の内部には、後述の引外し装置１００等が収容されている。

ハウジング２０は、基台２１とカバー２２とに分割された構成となっている。基台２１は、図１における下方側の部分であって、分電盤の内側にある不図示のベースに取り付けられる部分となっている。カバー２２は、図１における上方側の部分であって、基台２１を、上記のベースとは反対側から覆っている部分である。

電源側端子座３１は、不図示の電源側配線が接続される部分である。図１に点線で示されるように、ハウジング２０のうち図１における左側の部分は、一部が右側に向けて凹状に後退しており、これにより凹状の空間である凹部２３が形成されている。電源側端子座３１は、この凹部２３に配置されている。

負荷側端子座４１は、不図示の負荷側配線が接続される部分である。図１に点線で示されるように、ハウジング２０のうち図１における右側の部分は、一部が左側に向けて凹状に後退しており、これにより凹状の空間である凹部２４が形成されている。負荷側端子座４１は、この凹部２４に配置されている。

ハンドル７０は、電路の開閉を切り換えるために使用者によって操作される部分である。ハンドル７０は、カバー２２に形成された不図示の開口を通じて、その一部が外側に突出している。

ハウジング２０の内部には、不図示の固定接触子と可動接触子とが配置されている。図１のようにハンドル７０が負荷側に向けて傾斜している状態においては、固定接触子と可動接触子との間が離間している。これにより、ハウジング２０の内部における電路、すなわち、電源側端子座３１と負荷側端子座４１との間を繋ぐ電路が開状態となっている。このため、負荷側配線への電力の供給は遮断されている。

図１の状態からハンドル７０が操作され、ハンドル７０が反時計回り方向に回転して電源側に傾斜している状態になると、固定接触子に向かって可動接触子が動作し、固定接触子と可動接触子との間が電気的に接続された状態となる。すなわち、上記の電路が閉状態に切り換えられる。これにより、電源側配線からの電力が負荷側配線へと供給されるようになる。また、当該状態からハンドル７０が操作され、ハンドル７０が時計回り方向に回転して図１の状態になると、上記の電路は再び開状態に切り換えられる。このように、ハンドル７０は、電路の開閉を切り換えるための操作により回転する部材として設けられている。

尚、ハンドル７０の動作を可動接触子の動作に変換するための機構としては、公知となっている様々な構成の機構を採用することができる。このため、その具体的な図示や説明については省略する。

図２及び図３を参照しながら、本実施形態に係る引外し装置１００について説明する。引外し装置１００は、回路遮断器１０の内部に設けられる装置であって、電路において過電流が生じた際に、電路を自動的に遮断するための動作を行う装置である。引外し装置１００は、磁気吸引部１３０と、可動電磁片１４０と、バネ１７０と、を備えている。

磁気吸引部１３０は、過電流の発生時において磁力を発生させ、当該磁力によって後述の可動電磁片１４０を動作させる部分である。磁気吸引部１３０は、鉄心１１０とコイル１２０とを有している。

鉄心１１０は、略円柱形状の部材である。鉄心１１０は、その中心軸が、基台２１からカバー２２に向かう方向に沿うように、すなわち、図１の上下方向に沿うように配置されている。鉄心１１０のうち図２における上方側の端部には、端面１１１が形成されている。端面１１１は、磁力により吸引された可動電磁片１４０が当接する面となっている。

図３に示されるように、鉄心１１０は、その内部が空洞のシリンダとして形成されている。鉄心１１０の内部にはプランジャ１１９が収容されている。プランジャ１１９は磁性体により形成されており、鉄心１１０の中心軸に沿って移動可能な状態で収容されている。コイル１２０に過電流が流れていない通常時においては、プランジャ１１９は、鉄心１１０のうちコイル１２０が巻き付けられている部分よりも下方側寄りとなる位置、すなわち、端面１１１側とは反対側となる位置に存在している。

コイル１２０は、鉄心１１０の周囲を螺旋状に囲むように配置されたコイルである。図２、３に示されるように、コイル１２０の一端は、負荷側端子座４１から伸びる接続部４０に対して接続されている。また、コイル１２０の他端は、不図示の可動接触子に対して接続されている。つまり、コイル１２０は、負荷側端子座４１と可動接触子との間を繋いでおり、回路遮断器の内部に形成された電路の一部となっている。このため、当該電路において過電流が生じた際には、コイル１２０を通る経路で過電流が流れることとなる。

コイル１２０を過電流が流れると、鉄心１１０の内部に配置されたプランジャ１１９が、磁力によって端面１１１側へと移動する。プランジャ１１９が端面１１１の近傍まで移動すると、端面１１１と可動電磁片１４０との間には、両者を近づける方向に大きな磁力が発生する。

可動電磁片１４０は、端面１１１の近傍に配置された板状の金属部材である。可動電磁片１４０は磁性体により形成されている。可動電磁片１４０は、図３において端面１１１よりも上方側となる位置に配置されている。可動電磁片１４０は、継鉄１８０によって回動自在な状態で支持されている。このため、磁気吸引部１３０で磁力が発生すると、可動電磁片１４０は、当該磁力によって図３の時計回り方向に回転する。このように、可動電磁片１４０は、磁気吸引部１３０が発生させた磁力により動作するものとして設けられている。可動電磁片１４０のうち端面１１１と対向する部分は、当接面１４１となっている。可動電磁片１４０が磁力によって上記のように回転すると、当接面１４１は端面１１１に当接する。

可動電磁片１４０のうち、継鉄１８０を挟んで当接面１４１とは反対側の端部には、駆動片１５０の一端が接続されている。駆動片１５０は、可動電磁片１４０の端部から、図３における下方側に向けて伸びるように形成された金属板である。本実施形態では、１つの金属板１６０を概ね９０度折り曲げることにより、可動電磁片１４０及び駆動片１５０が形成されている。

駆動片１５０を挟んで継鉄１８０とは反対側となる位置には、掛合板２００が配置されている。掛合板２００は、不図示の遮断機構を作動させるためのスイッチ、として設けられた部材である。掛合板２００が図３における左側に移動すると、遮断機構が作動して、可動接触子を固定接触子から離間する方向に移動させる。尚、このような遮断機構の構成としては、公知となっている様々な構成を採用することができる。このため、その具体的な図示や説明については省略する。

電路に過電流が生じると、既に述べたように、磁気吸引部１３０で磁力が発生し、当該磁力によって可動電磁片１４０が端面１１１に引き寄せられる。可動電磁片１４０を含む金属板１６０は、図３の時計回り方向に回転する。これに伴い、駆動片１５０は矢印ＡＲ１の方向に移動して、掛合板２００を図３の左側に移動させる。これにより、不図示の遮断機構が作動して、電路が自動的に開状態に切り換えられる。

バネ１７０は、可動電磁片１４０を、磁気吸引部１３０から遠ざかる方向に付勢するための弾性部材である。本実施形態では、バネ１７０としてコイルバネが用いられている。図３に示されるように、バネ１７０は、磁気吸引部１３０の端面１１１と、可動電磁片１４０の当接面１４１と、の間に挟み込まれた状態で保持されている。図３の状態において、バネ１７０の長さは、その自然長よりも短くなっている。このため、バネ１７０は、当接面１４１と端面１１１との間を広げるように、可動電磁片１４０に対して力を加えている。すなわち、バネ１７０は、可動電磁片１４０を、磁気吸引部１３０から遠ざかる方向に付勢している。

磁気吸引部１３０の端面１１１には、バネ１７０とは反対側（つまり、図３の下方側）に向けて後退するように凹部１１２が形成されている。凹部１１２は円形の窪みであって、その直径は、バネ１７０の外径よりも僅かに大きい。バネ１７０のうち磁気吸引部１３０側の端部は、凹部１１２に収容されている。バネ１７０の端部は、凹部１１２の底面１１３に当接している。これにより、バネ１７０の端部が磁気吸引部１３０の鉄心１１０によって保持されている。凹部１１２は、バネ１７０の端部を保持するための「保持部」に該当する。

可動電磁片１４０の当接面１４１には、バネ１７０とは反対側（つまり、図３の上方側）に向けて後退するように凹部１４２が形成されている。凹部１４２は円形の窪みであって、その直径は、バネ１７０の外径よりも僅かに大きい。バネ１７０のうち可動電磁片１４０側の端部は、凹部１４２に収容されている。バネ１７０の端部は、凹部１４２の底面１４３に当接している。これにより、バネ１７０の端部が可動電磁片１４０によって保持されている。凹部１４２は、上記の凹部１１２と同様に、バネ１７０の端部を保持するための「保持部」に該当する。

このような構成においては、バネ１７０の全体が、回路遮断器１０のうち、ハウジング２０のカバー２２を外した際において比較的外側（図１の上方側）となる位置に配置される。このため、従来構成のように、バネの一端のフックを、ハウジング２０の奥側にある穴に掛ける必要が無い。本実施形態において、引外し装置１００にバネ１７０を取り付ける際には、バネ１７０を、図３の右側から左側へとスライドさせるだけでよい。このように、本実施形態では、引外し装置１００にバネ１７０を取り付けるための作業を従来に比べ容易に行うことができる。

第２実施形態について説明する。本実施形態では、磁気吸引部１３０に形成された保持部の態様において、第１実施形態と異なっている。

図４に示されるように、本実施形態では、磁気吸引部１３０の端面１１１に凹部１１２が形成されておらず、替わりに、突起１１５が形成されている。突起１１５は、バネ１７０側（つまり、図４の上方側）に向けて突出するように形成された突起である。突起１１５は円形の突起であって、その直径は、バネ１７０の内径よりも僅かに小さい。突起１１５は、バネ１７０のうち、磁気吸引部１３０側の端部の内側に挿入されている。バネ１７０の端部は端面１１１に当接している。これにより、バネ１７０の端部が磁気吸引部１３０の鉄心１１０によって保持されている。突起１１５は、バネ１７０の端部を保持するための「保持部」に該当する。このような態様でも、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

第３実施形態について説明する。本実施形態では、可動電磁片１４０に形成された保持部の態様において、第１実施形態と異なっている。

図５に示されるように、本実施形態では、可動電磁片１４０の当接面１４１に凹部１４２が形成されておらず、替わりに、突起１４５が形成されている。突起１４５は、バネ１７０側（つまり、図５の下方側）に向けて突出するように形成された突起である。突起１４５は円形の突起であって、その直径は、バネ１７０の内径よりも僅かに小さい。突起１４５は、バネ１７０のうち、可動電磁片１４０側の端部の内側に挿入されている。バネ１７０の端部は当接面１４１に当接している。これにより、バネ１７０の端部が可動電磁片１４０によって保持されている。突起１４５は、バネ１７０の端部を保持するための「保持部」に該当する。このような態様でも、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

尚、以上のような第３実施形態の構成は、先に述べた第２実施形態の構成と組み合わせてもよい。つまり、磁気吸引部１３０の端面１１１に図４のような突起１１５が形成されており、可動電磁片１４０の当接面１４１に図５のような突起１４５が形成されているような態様としてもよい。この場合、可動電磁片１４０が磁力により吸引されて動作すると、突起１１５と突起１４５の先端面同士が互いに当接することとなる。

第４実施形態について説明する。本実施形態では、図４に示される第２実施形態の構成から、凹部１４２の形状を変更したものとなっている。

図６に示されるように、本実施形態では、凹部１４２の底面１４３が、可動電磁片１４０の他の部分に対して傾斜した面となっている。図６のように、電路で過電流が生じておらず、磁気吸引部１３０が磁力を発生させていないとき、すなわち、可動電磁片１４０が磁気吸引部１３０から最も遠ざかっているときには、凹部１４２の底面１４３と、端面１１１とが互いに平行となっている。

端面１１１は、先に述べたように、磁気吸引部１３０のうちバネ１７０の一端が当接する面となっており、本実施形態における「第１面」に該当する。また、底面１４３は、先に述べたように、可動電磁片１４０のうちバネ１７０の他端が当接する面となっており、本実施形態における「第２面」に該当する。過電流が生じてらず、磁気吸引部１３０が磁力を発生させていないときには、上記のように、第１面に該当する端面１１１と、第２面に該当する底面１４３とが、互いに平行となっている。このような構成においては、バネ１７０が各面から受ける反力の方向が、概ねバネ１７０の中心軸に沿った方向となる。このため、バネ１７０が、磁気吸引部１３０と可動電磁片１４０との間から外れてしまうような事態が確実に防止される。

尚、上記のように第１面と第２面とを互いに平行とした構成は、これまでに説明した第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかに対しても適用することができる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：回路遮断器
１００：引外し装置
１３０：磁気吸引部
１４０：可動電磁片
１７０：バネ

Claims (6)

1. 回路遮断器に設けられる引外し装置であって、
   過電流の発生時において磁力を発生させる磁気吸引部と、
   前記磁気吸引部が発生させた磁力により動作する可動電磁片と、
   前記可動電磁片を、前記磁気吸引部から遠ざかる方向に付勢するバネと、を備え、
   前記バネは、前記磁気吸引部と前記可動電磁片との間に挟み込まれた状態で保持されている引外し装置。
2. 前記磁気吸引部及び前記可動電磁片のそれぞれには、前記バネの端部を保持するための保持部が形成されている、請求項１に記載の引外し装置。
3. 前記保持部のうちの少なくとも一方は、前記バネとは反対側に向けて後退するように形成された凹部である、請求項２に記載の引外し装置。
4. 前記保持部のうちの少なくとも一方は、前記バネ側に向けて突出するように形成された突起である、請求項２に記載の引外し装置。
5. 前記磁気吸引部のうち前記バネの一端が当接する面を第１面とし、
   前記可動電磁片のうち前記バネの他端が当接する面を第２面としたときに、
   前記磁気吸引部が磁力を発生させていないときには、前記第１面と前記第２面とが互いに平行となっている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の引外し装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の引外し装置を備える回路遮断器。

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