JP3444215B2

JP3444215B2 - 回路遮断器の引き外し装置

Info

Publication number: JP3444215B2
Application number: JP01772499A
Authority: JP
Inventors: 憲一郎志水; 卓也香川; 知行澤田; 康二畠
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2003-09-08
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JP2000215779A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路遮断器内の電
源側と負荷側との間の電路に過大な電流が通過したこと
を検出して、電路に挿入された接点を開放させるように
動作する回路遮断器の引き外し装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器は、電源側と負荷側との間の
電路に挿入された接点を備えており、電路に過大な電流
が流れたことを引き外し装置が検出すると、トリップ装
置を動作させて接点を急速に開極させるように構成した
ものが多い。トリップ装置は、複数個のリンクおよびば
ねを用いて構成されており、接点が閉成されているとき
にはばね力を蓄積したラッチ状態となり、引き外し装置
によってラッチ状態が解除されると蓄積したばね力を用
いて接点を急速に開放させるように構成されている。こ
の種のトリップ装置には各種構成が知られている。

【０００３】引き外し装置としては、特開平２−１３９
８２２号公報に記載されたものがある。この公報に記載
された引き外し装置は、図２２に示すように、磁性体よ
りなる断面略コ字形（すなわち、角筒の一側壁を軸方向
の全長に亘って開放した形状）の固定ヨーク１を備え、
固定ヨーク１の軸方向に沿って電路２が挿通されてい
る。固定ヨーク１の両脚片の先端面は吸着面１２を形成
し、磁性体よりなる平板状の可動板３が固定ヨーク１と
は別に設けられ、吸着面１２に離接可能になっている。
可動板３は固定ヨーク１の軸方向における一端部が回路
遮断器の器体に対する定位置に対して軸ピン５により軸
支され、可動板３の厚み方向（矢印方向）に回動するこ
とによって、可動板３が固定ヨーク１の吸着面１２に当
接する位置と離れる位置との間で移動可能になってい
る。さらに、可動板３は復帰ばね４によって軸ピン５と
は反対側の端部が固定ヨーク１の吸着面１２から離れる
向きに付勢されている。ここに、固定ヨーク１から可動
板３が離れているときの可動板３の位置は、図示しない
手段により規制されている。

【０００４】この構成において、電路２に電流Ｉが流れ
ると電路２の周囲には磁界が形成される。磁束は磁気抵
抗がもっとも少ない経路を通るから、電路２の周囲に生
じる磁束φは、固定ヨーク１−可動板３−固定ヨーク１
と可動板３との間の空隙という磁路を通ることになる。
固定ヨーク１と可動板３との間には空隙を小さくする磁
力、つまり吸引力が作用する。吸引力は復帰ばね４のば
ね力に抗して作用するから、吸引力がばね力に打ち勝つ
と、可動板３が固定ヨーク１に吸引されて固定ヨーク１
の吸着面１２に当接することになる。つまり、電路２に
過大な電流が流れると、可動板３が固定ヨーク１に吸引
されて移動するのであって、可動板３の移動によってト
リップ装置のラッチ状態を解除させるのである。

【０００５】同様の構成を有する引き外し装置には、図
２３に示す構成のものも知られている。この引き外し装
置は、固定ヨーク１の軸方向の一端部で固定ヨーク１の
吸着面１２に突設されたヒンジ部１３に、可動板３の一
端部両側縁に形成した切欠部３１を係合させることによ
り、可動板３を固定ヨーク１に枢支してある。この構成
は、図２２に示した構成とは、固定ヨーク１と可動板３
とを枢支する構造が異なっているが、電路２に過大な電
流が流れたときに、復帰ばね４のばね力に抗して可動板
３が固定ヨーク１の吸着面１２に吸引されるように移動
してトリップ装置を動作させる点では同様である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２２に示した構成で
は、固定ヨーク１とは別の箇所で可動板３が枢支されて
いるから、電路２に過大な電流が流れていない状態で
は、固定ヨーク１と可動板３とに接触箇所がなく、電路
２の周囲に生じる磁束の通る磁路の磁気抵抗が比較的大
きくなり、結果的に可動板２を動作させるのに必要な磁
力が大きくなって、感度を高めることが難しいという問
題がある。つまり、トリップ装置を動作させるのに必要
な電流（感動電流）が大きくなり、感動電流の大きい回
路遮断器にしか用いることができないことになる。ま
た、この構成においてトリップ装置が動作する電流を小
さくしようとすれば、磁路を通る磁束を増やせばよい
が、それには、固定ヨーク１や可動板３の断面積を大き
くする必要があるから、結果的に大型化につながるとい
う問題が生じる。

【０００７】一方、図２３に示した構成では、固定ヨー
ク１と可動板３とがヒンジ部１３の近傍で接触している
から、図２２に示す構成に比較すると電路２の周囲に生
じる磁束が通る磁路の磁気抵抗を小さくすることが可能
であるが、吸着面１２の面積が図２２に示す構成と等し
いとすれば、吸着面１２にヒンジ部１３を突設したこと
により、ヒンジ部１３の断面積分だけ吸着面１２の面積
が減少し、また可動板３においてヒンジ部１３に対応す
る部位では切欠部３１が形成されているから、可動板３
と固定ヨーク１との対向面積が切欠部３１の分だけ減少
する。つまり、固定ヨーク１と可動板３との対向面積が
減少した分だけ吸引力が低下する。吸引力を大きくとる
には、固定ヨーク１と可動板３との対向面積を大きくす
る必要がるが、固定ヨーク１の一端面（図の左奥面）か
らヒンジ部１３までの距離は一定であるから、対向面積
を大きくするにはヒンジ部１３から他端面までの距離を
大きくする必要がある。ここで、可動板３が固定ヨーク
１に対して揺動する支点は可動板３の一端縁であって、
ヒンジ部１３から固定ヨーク１の他端面までの距離を大
きくとると、可動板３の支点から可動板３の他端までの
距離が大きくなり、結果的に、固定ヨーク１の吸着面１
２から可動板３までの最大距離が大きくなる。つまり、
大型化につながることになる。

【０００８】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、小型であって高感度に動作させるこ
とができる回路遮断器の引き外し装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、磁性
体よりなる筒体の周壁の一部を軸方向の全長に亘って開
放した形状に形成され回路遮断器内の電路の一部が挿通
される固定ヨークと、固定ヨークの開口縁に形成した吸
着面に対向し固定ヨークの軸方向の一端部で吸着面に接
触している一端縁を支点として固定ヨークとともに磁路
を形成するように吸着面に枢支された磁性体よりなる可
動板と、可動板の他端部が固定ヨークの吸着面から離れ
る向きに付勢する復帰ばねとを備え、前記吸着面と対向
し吸着面との間に可動板の前記一端部が挿入される保持
片を有したヒンジ部を固定ヨークの軸方向の一端面であ
って吸着面とは異なる部位に固着したものである。この
構成によれば、ヒンジ部を固定ヨークの軸方向の一端面
であって吸着面とは異なる部位に形成しているから、固
定ヨークに形成された吸着面の全面を可動板に対向させ
ることが可能になり、比較的小型ながらも可動板の吸引
力を大きくとることができるのであって、結果的に比較
的小さい電流で高感度に動作することになる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ヒンジ部が固定ヨークおよび可動板よりも透磁
率の小さい材料により形成されているものである。この
構成によれば、ヒンジ部には磁束がほとんど通らず、固
定ヨークと可動板との間により大きな吸引力を作用させ
ることが可能になる。つまり、より高感度な引き外し装
置を提供することができる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記可動板に対向する固定ヨークの
吸着面の面積が、電路に通電したときに生じる磁束が固
定ヨーク内に形成する磁路に直交する固定ヨークの他の
部位の断面積よりも大きいものである。この構成によれ
ば、吸着面と可動板との対向面積が大きくなるから、吸
着面と可動板との間の空隙における磁気抵抗を低減する
ことができ、結果的に吸引力を高めることが可能にな
る。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記可動板に対向する固定ヨークの
吸着面における固定ヨークの軸方向における長さ寸法
が、電路に通電したときに生じる磁束が固定ヨーク内に
形成する磁路に直交する固定ヨークの他の部位の断面内
における軸方向の長さ寸法よりも大きいものである。こ
の構成によれば、吸着面と可動板との対向面積が大きく
なるから、吸着面と可動板との間の空隙における磁気抵
抗を低減することができ、結果的に吸引力を高めること
が可能になる。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記可動板が固定ヨークに対する枢
支部に対して吸着面との対向部位とは反対側に延長され
た延長片を備えるものである。この構成によれば、可動
板に設けた延長片によって可動板内での磁束の集中が緩
和され、可動板内での磁気飽和が生じにくくなり、吸引
力を高めることが可能になる。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記可動板が固定ヨークに対する枢
支部の近傍から吸着面との対向部位に対して交差する方
向に延長された延長片を備えるものである。この構成に
よれば、延長片には固定ヨークからの吸引力が作用した
としても、その吸引力は可動板を枢支部の回りに回転さ
せる力としてはほとんど作用することがないから、延長
片を設けても固定ヨークの吸着面と可動板との間に作用
する吸引力が低減されることがなく、より高感度に動作
させることが可能になる。

【００１５】請求項７の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記可動板が固定ヨークの開口内に
挿入可能な突部を固定ヨークに接触しない部位に備える
ものである。この構成によれば、可動板において固定ヨ
ークの開口側に突部が突設されていることによって、可
動板と固定ヨークとの距離が小さくなり、可動板に大き
な吸引力を作用させることが可能になって、より高感度
に動作させることが可能になる。

【００１６】請求項８の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記吸着面が固定ヨークの開口面に
対して傾斜する傾斜面を有し、可動板における吸着面と
の対向面は吸着面に平行となるように形成されているも
のである。この構成によれば、吸着面に傾斜面が形成さ
れていることによって可動板と吸着面との対向面積を大
きくとることができ、しかも、固定ヨークの吸着面と可
動板との距離を可動板のストロークよりも小さくするこ
とになって吸引力が高まり、より高感度に動作させるこ
とが可能になる。

【００１７】請求項９の発明は、請求項７または請求項
８の発明において、前記可動板が板金を加工して形成さ
れているものである。この構成によれば、板金加工によ
って突部や傾斜部分を形成することができるから、複雑
な形状でも比較的低コストで製造することが可能にな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
は、図１に示すように、磁性体により断面略コ字形に形
成された固定ヨーク１を有し、固定ヨーク１の両脚片の
先端面は吸着面１２になっている。すなわち、固定ヨー
ク１は角筒の側壁の一部を軸方向に平行な平面で軸方向
の全長に亘って切り取った形状に形成され、切り口が吸
着面１２になっている。図示例では固定ヨーク１の上面
が吸着面１２になる。固定ヨーク１の軸方向の一端面に
は略逆Ｌ字形のヒンジ部１４が連続一体に設けられ、ヒ
ンジ部１４は固定ヨーク１の軸方向の一端面に結合され
るとともに吸着面１２よりも上方に突出する支持片１４
ａと、支持片１４ａの先端から吸着面１２と対向する部
位に延長された保持片１４ｂとを備える。

【００１９】ヒンジ部１４には可動板３の一端部が枢支
される。つまり、ヒンジ部１４において吸着面１２と支
持片１４ａと保持片１４ｂとに囲まれる部位に可動板３
の一端部が挿入され、可動板３において吸着面１２に接
触している一端縁を支点として可動板３が起伏すること
によって、可動板３の他端部が吸着面１２に対して離接
するようになっている。可動板３にはコイルばねよりな
る復帰ばね４の一端部が結合されており、復帰ばね４の
他端部は回路遮断器の器体（後述する）に対して定位置
に固定されている。図１は可動板３の上記他端部が吸着
面１２から離れた状態を示しており、復帰ばね４は可動
板３をこの位置に付勢する。また、可動板３は図１の位
置において吸着面１２およびヒンジ部１４に当接するこ
とによって位置規制され、吸着面１２に対する可動板３
の開き角度の最大値が規制されている。ここに、復帰ば
ね４は可動板３の一端部がヒンジ部１４から外れないよ
うに、可動板３をヒンジ部１４側に引き寄せる機能も有
している。つまり、復帰ばね４のばね力によって可動板
３はヒンジ部１４および吸着面１２に押し付けられるこ
とになり、固定ヨーク１と可動板３との間の磁気抵抗が
小さくなる。

【００２０】固定ヨーク１の中には軸方向に沿って電路
２が挿通される。電路２は固定ヨーク１および可動板３
に対して電気的に絶縁されている。この電路２に電流
（矢印で示す）が流れると電路２の周囲に磁界が生じ、
この磁界による磁束φの通る経路の磁気抵抗を小さくす
るように、可動板３に対して固定ヨーク１の吸着面１２
に吸引する矢印の向きの吸引力が作用する。すなわち、
可動板３の一端縁はヒンジ部１４の近傍で固定ヨーク１
の吸着面１２に接触しているから、電路２の周囲に生じ
る磁束φは、固定ヨーク１とヒンジ部１４の近傍と可動
板３とを含む磁路を通ることになるが、ヒンジ部１４の
近傍では磁路の断面積が小さいから、この部位では磁束
が飽和する。そこで、余剰の磁束は固定ヨーク１の吸着
面１２と可動板３との空隙を通り、固定ヨーク１と可動
板３との間に吸引力が作用することになる。この吸引力
が復帰ばね４のばね力に打ち勝つ程度に大きいときには
可動板３が固定ヨーク１に接触し、このときの可動板３
の移動によってトリップ装置のラッチ状態を解除するこ
とができる。

【００２１】ここで、固定ヨーク１と可動板３との間に
作用する吸引力ｆ１について考察する。固定ヨーク１と
可動板３との空隙を通る磁束をφとし、空隙を挟む固定
ヨーク１と可動板３との対向面積をＳ、空気の透磁率を
μ₀とすると、吸引力ｆ１は次式で表される。ｆ１＝φ²／２μ₀Ｓここで、空隙を通る磁束φは、電路２を通過する電流を
Ｉ、空隙の距離をｄとすると、次式で表される。 φ＝Ｉ×μ₀×Ｓしたがって、吸引力ｆ１は、次式のようになる。ｆ１＝Ｉ²×μ₀×Ｓ／２ｄ² 上式から明らかなように、空隙の距離ｄが短く、対向面
積Ｓが大きいほど吸引力ｆ１が大きくなる。つまり、本
実施形態の構成では、図２３に示した従来構成と比較す
ると、固定ヨーク１に設けた吸着面１２の全面に可動板
３を吸引させることができ、また図２２に示した従来構
成に比較すると、固定ヨーク１の一部に可動板３をつね
に接触させているから、固定ヨーク１の吸着面１２と可
動板３との距離が短くなり、かつ対向面積が大きくな
る。つまり、起磁力が同じであるとすれば、従来構成よ
りも大きな吸引力を得ることが可能になる。言い換える
と、吸引力が従来と同程度であれば、起磁力を小さくす
ることができ、高感度の引き外し装置を提供することが
可能になる。

【００２２】上述した引き外し装置は、図２に示す形で
回路遮断器に用いられる。図２は回路遮断器において本
発明に関連する部材を概略的に示す図であって、各部材
同士がどのように関連しているかについては示していな
い。器体５０は両側部にそれぞれねじ付きの端子５１，
５２を備え、電源側の端子５１に設けた固定接点５３
と、この固定接点５３に離接する可動接点５４とにより
接点を構成している。可動接点５４は器体５０に対して
回動自在に軸支された可動接触子５５の一端部に設けら
れ、器体５０の上面に起伏自在に突出するハンドル５０
ａを図の左側に倒すと、可動接触子５５が軸５５ａの回
りに右回りに回転して可動接点５４が固定接点５３に接
触するようになっている。このとき、可動接点５４は開
極ばね５６のばね力により固定接点５３に押圧される。
ここで、開極ばね５６はばね力を蓄積した状態になって
おり、この状態はクレドル５７がラッチ部材５８に係止
（ラッチ）されることによって保たれている。

【００２３】ラッチ部材５８は軸５８ａの回りに回動自
在であって、復帰ばね５９により右回りに付勢されてい
る。このラッチ部材５８の一部（図の下端部）に、図１
に示した引き外し装置Ａの可動板３の一端部（ヒンジ部
１４から遠いほうの一端部）が当接する。引き外し装置
Ａは、電路２に流れる電流によって可動板３が固定ヨー
ク１に吸引されたときに、可動板３の移動によりラッチ
部材５８を復帰ばね５９のばね力に抗して軸５８ａを中
心として左回りに回転させ、ラッチ部材５８とクレドル
５７との係止状態（ラッチ状態）を解除し、開極ばね５
６に蓄積されたばね力を放出させて可動接触子５５を軸
５５ａを中心として左回りに回転させる。つまり、開極
ばね５６のばね力を用いて固定接点５３から可動接点５
４を急速に引き離すのである。この種の動作はトリップ
動作として知られている。

【００２４】ところで、負荷側の端子５２にはバイメタ
ル２０の一端部（下端部）が結合されており、バイメタ
ル２０の上端部には編組線２１を介して可動接触子５５
が接続されている。つまり、器体５０の中では電源側の
端子５１と負荷側の端子５２との間で固定接点５３、可
動接点５４、可動接触子５５、編組線２１、バイメタル
２０を通る電路が形成される。この電路の一部を図１に
示した引き外し装置Ａに挿通すればよいのであるが、本
実施形態ではバイメタル２０の下端部を引き外し装置Ａ
の中に電路２として挿通している。この部位はほとんど
位置が変化しないから、引き外し装置Ａに挿通するのに
好適である。

【００２５】しかして、可動接点５４が固定接点５３に
接触している状態、つまり閉極状態において両端子５
１，５２間に短絡電流のような過大な電流が流れ、バイ
メタル２０をこの電流が通過すると、引き外し装置Ａに
おける可動板３が固定ヨーク１に吸引されてラッチ部材
５８によるクレドル５７の係止状態が解除され、可動接
点５４が固定接点５３から離れるのである。また、バイ
メタル２０の上端部には調節ねじ２２が螺合しており、
調節ねじ２２の先端部はラッチ部材５８の一部に対向し
ている。つまり、短絡電流ほど大きくはないが、定格電
流よりは大きい過電流が比較的長い時間に亘って継続し
て流れると、バイメタル２０の発熱によりバイメタル２
０が湾曲し、調節ねじ２２の先端部によりラッチ部材５
８が押圧される。この場合もラッチ部材５８によるクレ
ドル５７の係止状態が解除されて接点を開極させること
ができる。

【００２６】（第２の実施の形態）第１の実施の形態
は、ヒンジ部１４を固定ヨーク１に連続一体に形成して
いるものであり、固定ヨーク１とヒンジ部１４とを構成
する材料に同一のものを用いていたが、本実施形態は、
図３のように、ヒンジ部１４を固定ヨーク１とは別部材
とし、ヒンジ部１４を構成する材料として固定ヨーク１
および可動板３よりも透磁率の小さい材料を用いるもの
である。ヒンジ部１４は磁性体であってもまた非磁性体
であってもよい。たとえば、合成樹脂のような非金属、
ＳＵＳ３０４のような非磁性体金属を用いることができ
る。また、固定ヨーク１および可動板３を構成する鉄系
材料よりも飽和磁束密度の小さいねずみ鋳鉄（ねずみ
銑）のような鉄系材料を用いてもよい。本実施形態のよ
うにヒンジ部１４を固定ヨーク１とは別部材とした場合
には、かしめないし溶接によって両者を結合する。

【００２７】上述したように、ヒンジ部１４が固定ヨー
ク１よりも透磁率の小さい材料により形成されているか
ら、電路２の周囲に形成される磁界による磁束は、ヒン
ジ部１４をほとんど通ることがなく、固定ヨーク１と可
動板３との間の吸引力として有効利用されることにな
る。つまり、第１の実施の形態よりも可動板３を吸引す
る力をさらに高めることが可能である。

【００２８】本実施形態の他の構成および動作は第１の
実施の形態と同様である。

【００２９】（第３の実施の形態）本実施形態は、図４
に示すように、固定ヨーク１における両脚片の先端部か
ら外向きに延長した延長片１５を設けることによって、
吸着面１２の面積を第１の実施の形態よりも大きくした
ものである。このような延長片１５を備える固定ヨーク
１は、板材に曲げ加工を施したり、切削加工ないし鋳造
により形成する。また、可動板３は吸着面１２の全面に
接触可能となるように、固定ヨーク１側の対向面の面積
が第１の実施の形態よりも大きいものを用いている。

【００３０】本実施形態では、固定ヨーク１の他の部位
に比較して吸着面１２の面積が大きくなっているから、
可動板３と吸着面１２との対向面積が第１の実施の形態
よりも大きくなり、結果的に第１の実施の形態に比較す
ると、可動板３と吸着面１２との間の空隙の磁気抵抗が
小さくなる。つまり、この空隙を通る磁束数が第１の実
施の形態よりも増加し、可動板３を吸引する力が大きく
なる。

【００３１】吸着面１２の面積を第１の実施の形態より
も大きくする構成としては、図５のように、固定ヨーク
１の両脚片を基部から先端部に向かって厚みが大きくな
る形状に形成したり、図６のように、固定ヨーク１の両
脚片の先端部から内向きに延長した延長片１５を設ける
構成を採用してもよい。これらの構成も図４に示す構成
と同様に吸着面１２と可動板３との対向面積を第１の実
施の形態よりも大きくすることになり、結果的に磁気抵
抗を小さくして可動板３を吸引する力を増大させること
が可能になる。

【００３２】本実施形態の他の構成および動作は第１の
実施の形態と同様である。また、本実施形態においても
第２の実施の形態と同様に、固定ヨーク１や可動板３を
形成する材料よりも透磁率の小さい材料を用いてヒンジ
部１４を形成してもよい。

【００３３】（第４の実施の形態）第３の実施の形態で
は、固定ヨーク１の両脚片の先端部の幅を固定ヨーク１
の軸方向に直交する方向に広げることによって吸着面１
２を大きくする構成としたが、本実施形態では、図７の
ように、固定ヨーク１の両脚片の先端部を固定ヨーク１
の軸方向（電路２に平行な方向）に延長する突片１８を
設けている。ここに突片１８はヒンジ部１４側に設けて
ある。この構成では、固定ヨーク１の両脚片の基部の断
面積を第１の実施の形態と同じに設定すると、吸着面１
２の面積は突片１８を設けた分だけ大きくなる。また、
可動板３は吸着面１２の全面に接触可能となるように第
１の実施の形態よりも面積を大きくしてある。このよう
な構成を採用した場合も第３の実施の形態と同様に、可
動板３と吸着面１２と対向面積が大きくなり、両者間の
空隙の磁気抵抗を第１の実施の形態よりも小さくするこ
とができるから、可動板３を吸引する力が強くなる。

【００３４】ところで、可動板３のストロークは回路遮
断器の仕様に応じて決定されるから、吸引を大きくする
場合でも可動板３の先端と吸着面１２との距離は同じに
設定することになる。つまり、図８（ｂ）のように第１
の実施の形態における固定ヨーク１の軸方向における吸
着面１２の長さ寸法をＬ１とし、可動板３と吸着面１２
との最大距離をｄ１とするとき、本実施形態でも可動板
３と吸着面１２との最大距離はｄ１とすればよく、図８
（ａ）のように吸着面１２の長さ寸法Ｌ２はＬ１よりも
大きいから（Ｌ２＞Ｌ１）、可動板３の枢支部から距離
Ｌ１の間での可動板３と吸着面１２との間の距離を比較
すると、第１の実施の形態よりも本実施形態のほうが距
離ｄ２が小さいことになる（ｄ２＜ｄ１）。要するに、
同じ距離範囲で比較すると、本実施形態のほうが可動板
３と吸着面１２との空隙を狭くすることができ、このこ
とによっても本実施形態のほうが第１の実施の形態より
も可動板３を吸引する力が大きくなる。なお、図７にお
ける突片１８の上下寸法は磁気飽和が生じない程度に設
定される。

【００３５】吸着面１２の面積を第１の実施の形態より
も大きくする構成としては、図９のように、固定ヨーク
１の両脚片を基部から先端部に向かって軸方向の寸法が
大きくなる形状に形成したり、図１０のように、固定ヨ
ーク１の軸方向（電路２に平行な方向）において突片１
８をヒンジ部１４とは反対側から突設してもよい。

【００３６】他の構成および動作は第１の実施の形態と
同様である。また、本実施形態においても第２の実施の
形態と同様に、固定ヨーク１や可動板３を形成する材料
よりも透磁率の小さい材料を用いてヒンジ部１４を形成
してもよい。

【００３７】（第５の実施の形態）上述した各実施形態
では、可動板３として長方形状のものを用いていたが、
本実施形態では、図１１に示すように、両ヒンジ部１４
の間に挿入される延長片３２を可動板３に設けている。
延長片３２を設けていない場合には、可動板３の中での
磁束φの流れは図１２（ａ）のようになり、可動板３に
おけるヒンジ部１４側での磁束φの密度が他の部位より
も大きくなる。つまり、可動板３におけるヒンジ部１４
側での磁気飽和が生じやすくなる。これに対して、本実
施形態のように延長片３２を設けると、図１２（ｂ）の
ように、磁束φは延長片３２にも通るようになり、可動
板３のヒンジ部１４側における磁気飽和が緩和され、可
動板３の中を多くの磁束φが通過できるようになり、延
長編３２を設けていない場合よりも固定ヨーク１と可動
板３との間の空隙を通過する磁束が増加して可動板３を
吸引する力が増加することになる。

【００３８】本実施形態の他の構成および動作は第１の
実施の形態ないし第２の実施の形態と同様である。

【００３９】（第６の実施の形態）本実施形態は、図１
３に示すように、第５の実施の形態において設けた延長
片３２を可動板３に交差する方向（略直交する方向）で
あって、固定ヨーク１から離れる向きに折曲したもので
ある。図では復帰ばね４は示していない。

【００４０】第５の実施の形態では、図１４のように、
延長片３２と固定ヨーク１との間に吸引力ｆ２が作用す
ることになり、可動板３の枢支点は可動板３と吸着面１
２との接触部位付近であるから、可動板３が吸着面１２
から受ける吸引力と、延長片３２が受ける吸引力ｆ２と
は可動板３に対しては互いに逆向きに回転する力にな
る。つまり、延長片３２を設けたことによって可動板３
内での磁気飽和は緩和されるものの、吸引力ｆ２が作用
することによって固定ヨーク１の吸着面１２に可動板３
を近付ける向きの吸引力が減少することになる。これに
対して、本実施形態の構成を採用すると、吸引力ｆ２が
減少するから、結果的に吸着面１２と可動板３との間に
作用する吸引力が第５の実施の形態よりも大きくなる。

【００４１】なお、図１５に示すように、延長片３２を
固定ヨーク１側に折曲してもよい。この構成では、延長
片３２が固定ヨーク１の両脚片の間に挿入されることに
なり、固定ヨーク１と延長片３２との間で作用する吸引
力ｆ３は、図１５（ｂ）のように、可動板３の枢支部に
沿った方向（固定ヨーク１の両脚片を結ぶ方向）になる
から、可動板３の回転力には影響を与えないことにな
る。

【００４２】本実施形態の他の構成および動作は第１の
実施形態ないし第２の実施形態と同様である。

【００４３】（第７の実施の形態）本実施形態は、図１
６に示すように、可動板３において固定ヨーク１の吸着
面１２に接触する部位以外の厚みが大きくなるように可
動板３に突部３３を形成したものである。図では復帰ば
ね４は示していないが、他の構成は第２の実施の形態と
同様である。突部３３は切削加工により形成すればよい
が、別部品として形成した板材を溶接やかしめによって
固着することにより形成してもよい。また、別部品とし
て取り付ける場合には、可動板３と同材料でもまた異材
料でもよい。

【００４４】本実施形態のような突部３３を可動板３に
形成すると、図１６（ｂ）のように、可動板３における
吸着面１２との対向面における固定ヨーク１との距離ｄ
３に比較して、突部３３と固定ヨーク１との距離ｄ４の
ほうが小さくなり、突部３３には固定ヨーク１との間で
吸着面１２との対向面よりも大きな吸引力が作用するこ
とになる。つまり、固定ヨーク１と可動板３との間に作
用する吸引力が突部３３を設けていない場合に比較する
と大きくなる。ここに、突部３３は固定ヨーク１に接触
しないように設けてある。

【００４５】ところで、図１６に示す構成では突部３３
の突出量を均一にしているが、図１７に示すように、突
部３３の突出量をヒンジ部１４に近付くほど小さくして
もよい。たとえば、可動板３が固定ヨーク１から離れて
いる状態において、吸着面１２と突部３３の先端面とが
平行になるようにしてもよい。また、固定ヨーク１の軸
方向に直交する面内での突部３３の断面を矩形状とせ
ず、台形状などとすることも可能である。

【００４６】また、図１８に示すように、可動板３に折
曲加工ないし叩き出しを施すことによって突部３３を形
成してもよい。とくに、叩き出しによって突部３３を形
成すると、突部３３の板厚を比較的大きくとることがで
き、磁気飽和が生じにくくなる。

【００４７】本実施形態の他の構成および動作は第１の
実施の形態ないし第２の実施の形態と同様である。

【００４８】（第８の実施の形態）上述した各実施形態
では固定ヨーク１の両脚片の先端面である吸着面１２を
脚片の延長方向に直交するように形成していたが、本実
施形態は、図１９に示すように、固定ヨーク１の両脚片
の延長方向に対して傾斜する吸着面１２ａを形成したも
のである。吸着面１２ａは脚片の先端側ほど互いの距離
を広げるように傾斜している。また、可動板３において
吸着面１２ａに対向する部位も吸着面１２ａと略平行に
なるように傾斜した傾斜面３４になっている。図１９に
おいても復帰ばね４は示していない。

【００４９】いま、傾斜していない吸着面１２と、傾斜
した吸着面１２ａとについて可動板３のストロークが等
しいものとし、吸着面１２に対して吸着面１２ａがなす
角度をθとすると、傾斜した吸着面１２ａを有する場合
の吸着面１２ａと傾斜面３４との距離ｄ６は、ストロー
クｄ５に対して、ｄ６＝ｄ５×ｃｏｓθになる。ここ
で、θ＞０であるからｃｏｓθ＜１であって、ｄ６＜ｄ
５になる。つまり、可動板３のストロークが同じであれ
ば、図１に示した構成の吸着面１２と可動板３との距離
ｄ１よりも、本実施形態における吸着面１２ａと傾斜面
３４との距離ｄ６のほうが小さいのであって、可動板３
に作用する吸引力を大きくすることができる。

【００５０】固定ヨーク１の吸着面１２と可動板３との
対向面積を大きくする構成としては、図２０に示す形状
を採用してもよい。すなわち、固定ヨーク１に形成した
吸着面は、固定ヨーク１の両脚片の延長方向に対して傾
斜する第１面１２ｃと、両脚片の延長方向に対して直交
する第２面１２ｄとを連続させた形状に形成されてい
る。第１面１２ｃは脚片の先端側ほど互いの距離を広げ
るように傾斜しており、第２面１２ｄは第１面１２ｃに
おいて互いの距離がもっとも広がった部位に連続する。
また、可動板３において第１面１２ｃおよび第２面１２
ｄに対向する部位には、それぞれ第１面１２ｃおよび第
２面１２ｄに略平行な面３４ｃ，３４ｄが形成されてい
る。この構成では、可動板３の厚み寸法が図１９の構成
と等しければ可動板３に作用する吸引力は図１９の構成
よりも小さくなるが、脚片の延長方向に直交する吸着面
１２のみを有する第１の実施の形態の構成よりは吸引力
が大きくなる。

【００５１】図２１に示すように、可動板３に折曲加工
や叩き出しを施すことによって可動板３の両側部を傾斜
させることができる。この構成の場合に、ヒンジ部１４
の保持片１４ｂは可動板３の両側部の形状に合わせて傾
斜させることになる。

【００５２】本実施形態の他の構成および動作は第１の
実施の形態ないし第２の実施の形態と同様である。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明は、磁性体よりなる筒体
の周壁の一部を軸方向の全長に亘って開放した形状に形
成され回路遮断器内の電路の一部が挿通される固定ヨー
クと、固定ヨークの開口縁に形成した吸着面に対向し固
定ヨークの軸方向の一端部で吸着面に接触している一端
縁を支点として固定ヨークとともに磁路を形成するよう
に吸着面に枢支された磁性体よりなる可動板と、可動板
の他端部が固定ヨークの吸着面から離れる向きに付勢す
る復帰ばねとを備え、吸着面と対向し吸着面との間に可
動板の一端部が挿入される保持片を有したヒンジ部を固
定ヨークの軸方向の一端面であって吸着面とは異なる部
位に固着したものであり、ヒンジ部を固定ヨークの軸方
向の一端面であって吸着面とは異なる部位に形成してい
るから、固定ヨークに形成された吸着面の全面を可動板
に対向させることが可能になり、比較的小型ながらも可
動板の吸引力を大きくとることができるのであって、結
果的に比較的小さい電流で高感度に動作するという利点
がある。

【００５４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ヒンジ部が固定ヨークおよび可動板よりも透磁率の
小さい材料により形成されているものであり、ヒンジ部
には磁束がほとんど通らず、固定ヨークと可動板との間
により大きな吸引力を作用させることが可能になるので
あって、より高感度な引き外し装置を提供することがで
きる。

【００５５】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、可動板に対向する固定ヨークの吸着
面の面積が、電路に通電したときに生じる磁束が固定ヨ
ーク内に形成する磁路に直交する固定ヨークの他の部位
の断面積よりも大きいものであり、吸着面と可動板との
対向面積が大きくなるから、吸着面と可動板との間の空
隙における磁気抵抗を低減することができ、結果的に吸
引力を高めることが可能になるという利点がある。

【００５６】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、可動板に対向する固定ヨークの吸着
面における固定ヨークの軸方向における長さ寸法が、電
路に通電したときに生じる磁束が固定ヨーク内に形成す
る磁路に直交する固定ヨークの他の部位の断面内におけ
る軸方向の長さ寸法よりも大きいものであり、吸着面と
可動板との対向面積が大きくなるから、吸着面と可動板
との間の空隙における磁気抵抗を低減することができ、
結果的に吸引力を高めることが可能になるという利点が
ある。

【００５７】請求項５の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、可動板が固定ヨークに対する枢支部
に対して吸着面との対向部位とは反対側に延長された延
長片を備えるものであり、可動板に設けた延長片によっ
て可動板内での磁束の集中が緩和され、可動板内での磁
気飽和が生じにくくなり、吸引力を高めることが可能に
なるという利点がある。

【００５８】請求項６の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、可動板が固定ヨークに対する枢支部
の近傍から吸着面との対向部位に対して交差する方向に
延長された延長片を備えるものであり、延長片には固定
ヨークからの吸引力が作用したとしても、その吸引力は
可動板を枢支部の回りに回転させる力としてはほとんど
作用することがないから、延長片を設けても固定ヨーク
の吸着面と可動板との間に作用する吸引力が低減される
ことがなく、より高感度に動作させることが可能になる
という利点がある。

【００５９】請求項７の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、可動板が固定ヨークの開口内に挿入
可能な突部を固定ヨークに接触しない部位に備えるもの
であり、可動板において固定ヨークの開口側に突部が突
設されていることによって、可動板と固定ヨークとの距
離が小さくなり、可動板に大きな吸引力を作用させるこ
とが可能になって、より高感度に動作させることが可能
になるという利点がある。

【００６０】請求項８の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、吸着面が固定ヨークの開口面に対し
て傾斜する傾斜面を有し、可動板における吸着面との対
向面は吸着面に平行となるように形成されているもので
あり、吸着面に傾斜面が形成されていることによって可
動板と吸着面との対向面積を大きくとることができ、し
かも、固定ヨークの吸着面と可動板との距離を可動板の
ストロークよりも小さくすることになって吸引力が高ま
り、より高感度に動作させることが可能になるという利
点がある。

【００６１】請求項９の発明は、請求項７または請求項
８の発明において、可動板が板金を加工して形成されて
いるものであり、板金加工によって突部や傾斜部分を形
成することができるから、複雑な形状でも比較的低コス
トで製造することが可能になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図２】同上を用いた回路遮断器の概略構成図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図５】同上の他の構成例を示す斜視図である。

【図６】同上のさらに他の構成例を示す斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図８】同上の動作説明図である。

【図９】同上の他の構成例を示す斜視図である。

【図１０】同上のさらに他の構成例を示す斜視図であ
る。

【図１１】本発明の第５の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図１２】同上の動作説明図である。

【図１３】本発明の第６の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図１４】同上の利点を説明する図である。

【図１５】同上の他の構成例を示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面図である。

【図１６】本発明の第７の実施の形態を示し、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は正面図である。

【図１７】同上の他の構成例を示し、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は正面図である。

【図１８】同上のさらに他の構成例を示す斜視図であ
る。

【図１９】本発明の第８の実施の形態を示し、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は動作説明図である。

【図２０】同上の他の構成例を示す斜視図である。

【図２１】同上のさらに他の構成例を示す斜視図であ
る。

【図２２】従来例を示す斜視図である。

【図２３】他の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１固定ヨーク２電路３可動板４復帰ばね１２吸着面１２ａ傾斜面１２ｃ第１面１２ｄ第２面１４ヒンジ部１４ａ支持片１４ｂ保持片１５延長片１８突片３２延長片３３突部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二畠康大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (56)参考文献特開平10−50194（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−12647（ＪＰ，Ｕ) 実公昭36−23461（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 71/00 - 83/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体よりなる筒体の周壁の一部を軸方
向の全長に亘って開放した形状に形成され回路遮断器内
の電路の一部が挿通される固定ヨークと、固定ヨークの
開口縁に形成した吸着面に対向し固定ヨークの軸方向の
一端部で吸着面に接触している一端縁を支点として固定
ヨークとともに磁路を形成するように吸着面に枢支され
た磁性体よりなる可動板と、可動板の他端部が固定ヨー
クの吸着面から離れる向きに付勢する復帰ばねとを備
え、前記吸着面と対向し吸着面との間に可動板の前記一
端部が挿入される保持片を有したヒンジ部を固定ヨーク
の軸方向の一端面であって吸着面とは異なる部位に固着
して成ることを特徴とする回路遮断器の引き外し装置。
【請求項２】前記ヒンジ部は固定ヨークおよび可動板
よりも透磁率の小さい材料により形成されて成ることを
特徴とする請求項１記載の回路遮断器の引き外し装置。
【請求項３】前記可動板に対向する固定ヨークの吸着
面の面積は、電路に通電したときに生じる磁束が固定ヨ
ーク内に形成する磁路に直交する固定ヨークの他の部位
の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１または
請求項２記載の回路遮断器の引き外し装置。
【請求項４】前記可動板に対向する固定ヨークの吸着
面における固定ヨークの軸方向における長さ寸法は、電
路に通電したときに生じる磁束が固定ヨーク内に形成す
る磁路に直交する固定ヨークの他の部位の断面内におけ
る軸方向の長さ寸法よりも大きいことを特徴とする請求
項１または請求項２記載の回路遮断器の引き外し装置。
【請求項５】前記可動板は固定ヨークに対する枢支部
に対して吸着面との対向部位とは反対側に延長された延
長片を備えることを特徴とする請求項１または請求項２
記載の回路遮断器の引き外し装置。
【請求項６】前記可動板は固定ヨークに対する枢支部
の近傍から吸着面との対向部位に対して交差する方向に
延長された延長片を備えることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の回路遮断器の引き外し装置。
【請求項７】前記可動板は固定ヨークの開口内に挿入
可能な突部を固定ヨークに接触しない部位に備えること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の回路遮断器
の引き外し装置。
【請求項８】前記吸着面は固定ヨークの開口面に対し
て傾斜する傾斜面を有し、可動板における吸着面との対
向面は吸着面に平行となるように形成されていることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の回路遮断器の
引き外し装置。
【請求項９】前記可動板は板金を加工して形成されて
いることを特徴とする請求項７または請求項８記載の回
路遮断器の引き外し装置。