JP3985179B2 - 回路遮断器の電磁引外し装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、配線用遮断器などの回路遮断器において、過電流を検出して可動鉄片を吸引し、回路遮断器をトリップさせる電磁引外し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は完全電磁式のこの種の引外し装置の従来構成を示す縦断面図である。図７において、磁性板からなるＬ字状のヨーク１の一方の脚部に固定鉄心２が固着されるとともに、他方の脚部に固定鉄心２の接極面と対向して可動鉄片３が回動自在に支持されている。ヨーク１の支持端部は、図８の要部斜視図に示すように凹状に形成され、両側に左右一対の支柱１ａを有する一方、可動鉄片３の両端には左右一対の方形の切欠溝３ａが形成され、支柱１ａが切欠溝３ａに緩く嵌入されている。可動鉄片３は左右の支柱１ａの間で、固定鉄心２の接極面と同一レベルのヨーク上端面１ｂにより支承され、支柱１ａにより前後左右に位置決め保持されている。
【０００３】
図７において、可動鉄片３とヨーク１との間には、引張りコイルスプリングからなる復帰ばね４が掛けられ、可動鉄片３は切欠溝３ａと支柱１ａとの間の隙間の範囲内で回動し、切欠溝３ａのエッジが支柱１ａの前後面に突き当たった図示姿勢で停止保持されている。一方、固定鉄心２はオイルダシュポット方式のもので、公知の通り下端部が閉じた非磁性シリンダ内に、図示しないが磁性体からなるプランジャ及び圧縮コイルスプリングからなる戻しばねが制動油とともに封入され、上端開口が接極子５により閉塞された構成となっている。固定鉄心２の外側には、引外しコイル６が配置され、その一端６ａは回路遮断器の図示しない負荷側端子に接続され、他端６ｂは可動接触子に至る主回路導体に接続される。図示電磁引外し装置は、引外しコイル６を流れる負荷電流が過電流状態になると可動鉄片３を接極子５に吸引し、時計方向に回動する可動鉄片３により回路遮断器の図示しない引外し機構を操作して回路遮断器をトリップさせる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図９は図７のＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待機状態、（Ｂ）は吸引完了状態である。図９（Ａ）の吸引待機状態において、引外しコイル６（図７）を流れる負荷電流による磁束Φは、破線矢印で示すように支柱１ａと切欠溝３ａの上部エッジとの当接部Ｐを通過し、この部分で支柱１ａと可動鉄片３との間に逆吸引力を生じている。また、可動鉄片３は復帰ばね４（図７）から常に下向きに力を受けているため、過電流により可動鉄片３が吸引される際には、可動鉄片３はヨーク上端面１ｂの背面側（図９（Ａ）の左側）エッジを支点に、図９（Ａ）の時計方向に回動する。そのため、可動鉄片３の吸引開始時には、上記逆吸引力が接極子５による可動鉄片３の吸引を妨げる作用をする。一方、図９（Ｂ）の吸引完了状態においては、支柱１ａの前面と可動鉄片３の切欠溝壁面との間に隙間ｇが生じ、この部分で磁束Φの通過を遮断して可動鉄片３の吸着保持力を低下させる。そこで、この発明の課題は、可動鉄片の吸引作用がその支持部で妨げられないようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、磁性板からなるＬ字状のヨークの一方の脚部にオイルダッシュポット方式の固定鉄心を固着するとともに、他方の脚部の上端に支柱を設け、この支柱を前記固定鉄心の接極面と対向して設けられた可動鉄心の窓穴又は切欠溝に嵌入することにより、前記ヨークの他方の脚部の上端で前記可動鉄心を回動自在に支持してなる回路遮断器の電磁引外し装置において、前記ヨークの上端面を前記固定鉄心の接極面と同一レベルに揃えるとともに、前記支柱を前記ヨークと別体の非磁性板からなる支持板に形成し、この支持板を前記ヨークの他方の脚部にその上端面より上へ突出させて固定したことを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
請求項１において、前記支持板の支柱に板厚方向の膨出部を押し出し成形により部分的に形成すれば、前記支持板として前記可動鉄片よりも板厚の薄い非磁性板を用いることができ材料費が低減する（請求項２）。
【０００７】
また、請求項１又は請求項２において、前記支持板を固定した前記ヨークの脚部の先端を前記固定鉄心側に折り曲げ、この折り曲げ部の前記可動鉄片との対向面を前記固定鉄心の接極面と同一レベルに揃えれば、ヨークの可動鉄片支持端部における接極面積が増え吸引力が大きくなる（請求項３）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３はこの発明の実施の形態を示すもので、図１は電磁引外し装置の縦断面図、図２は図１の要部斜視図、図３は支持板固定部の分解斜視図である。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。図１〜図３において、従来例と特に相違するのは、可動鉄片３がヨーク１に固定された支持板７に支持されている点である。支持板７は黄銅板あるいはステンレス板などの非磁性板からなり、図３に示すように短冊形で、上端部に可動鉄片３に嵌入される支柱７ａが形成され、下端部に左右２個の取付穴７ｂが設けられている。この支持板７は、ヨーク１に一体形成されたかしめ突起１ｃが取付穴７ｂに嵌め込まれ、その先端がかしめ加工されることにより、図１に示すようにヨーク１の背面側に固定されている。
【０００９】
一方、可動鉄片３には、支柱７ａに対応して横長方形の窓穴３ａが設けられ、窓穴３ａに支持板７の支柱７ａが緩く嵌入されている。可動鉄片３は、支柱７ａの両側で、固定鉄心２の接極面（接極子５の上面）５ａと同一レベルのヨーク上端面１ｂに支持され、支柱７ａにより前後左右に位置決め保持されている。ここで、支持板７の板厚は可動鉄片３よりもかなり薄く、また窓穴３ａの前後幅は支持板７の板厚よりもかなり広いが、支持板７の支柱７ａには押し出し成形により方形の膨出部７ｃが部分的に形成され、窓穴３ａとの間の板厚方向の隙間の調整が図られている。
【００１０】
上記した電磁引外し装置の動作は従来例と同じであり、引外しコイル６を流れる負荷電流が過電流状態になると、可動鉄片３が固定鉄心２に吸引される。図４は、図１のＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待機状態、（Ｂ）は吸引状態である。図４（Ａ）吸引待機状態において、可動鉄片３はＰ部で支柱７ａに当接しているが、支持板７は非磁性板であるため磁束が通過せず、従ってこの部分で図９(Ａ)におけるような逆吸引力が生じることがない。また、図示実施の形態では支柱７ａの前方において、可動鉄片３はヨーク１の上端面１ｂと対面するため、その分、接極面積が増え、初期吸引力が増大する。一方、図４（Ｂ）吸引状態では、ヨーク１の上端面１ｂに可動鉄片３が接触するため、図９(Ｂ)におけるような磁束の遮断が生じることがない。
【００１１】
更に、図示実施の形態において、支持板７には薄い非磁性板が用いられ、膨出部７ｃにより可動鉄片３の窓穴３ａとの間の隙間がが調整されている。窓穴３ａはプレスによる打ち抜き加工が一般的であるが、窓穴３ａの前後幅寸法はプレス型寿命や加工精度の点からあまり小さくすることはできず、可動鉄片３の板厚以上が必要である。一方、支柱７ａと窓穴３ａとの間の前後の隙間ｇ（図４（Ｂ））は可動鉄片３の吸引待機状態での傾き、つまり吸引ストロークに関係し、適正に設定する必要がある。その場合、支持板７の板厚で隙間ｇを調整しようとすると、その板厚がかなり厚くなり、高価な非磁性板からなる支持板７のコストが高くなる。そこで、図示実施の形態では支持板７の板厚を薄くするとともに、その一部に膨出部７ｃを形成することにより、支持板７の材料費を抑えながら、適正な隙間ｇを得ている。なお、膨出部７ｃの押し出し加工は、抜き工程などの他工程と連続して行われるため、コストはほとんどかからない。
【００１２】
図５は、この発明の異なる実施の形態を示すものである。この実施の形態において図１と相違するのは、支持板７が固定されたヨーク１の脚部の先端が、固定鉄心２側に直角に折り曲げられている点である。この折り曲げ部１ｄの可動鉄片３との対向面は、固定鉄心２の接極面５ａと同一レベルに揃えられている。この実施の形態によれば、折り曲げ部１ｄにより接極面積が増えるため、それだけ初期吸引力が増大する。なお、上記実施の形態において、支持板７の支柱７ａを可動鉄片３の窓穴３ａに嵌入する例を示したが、図６に示すように、支持板７の両側に左右一対の支柱７ａを設け、可動鉄片３の両側に従来例と同様に、左右一対の方形の切欠溝３ａを形成して、支柱１ａを切欠溝３ａ（図８参照）に緩く嵌入する構成を採用しても差し支えない。
【００１３】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、可動鉄片に嵌入する支柱を非磁性板の支持板に形成することにより、逆吸引力が消滅して初期吸引力が増大し、安定した引外し特性を得ることができる。具体的には、従来例に比べて約20％の初期吸引力の改善が得られた。また、支持板を固定したヨークの脚部先端を折り曲げることにより、更に約20％の初期吸引力の改善が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す電磁引外し装置の縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の斜視図である。
【図３】図３における支持板取付部の分解斜視図である。
【図４】図１におけるＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待機状態を示し、（Ｂ）は吸引状態を示す。
【図５】この発明の異なる実施の形態を示す電磁引外し装置の縦断面図である。
【図６】この発明の更に異なる実施の形態を示す電磁引外し装置の支持板取付部の分解斜視図である。
【図７】従来例を示す電磁引外し装置の縦断面図である。
【図８】図７におけるＡ部の斜視図である。
【図９】図７におけるＡ部の拡大図で、（Ａ）は吸引待機状態を示し、（Ｂ）は吸引状態を示す。
【符号の説明】
１ ヨーク
２ 固定鉄心
３ 可動鉄片
３ａ 窓穴
４ 復帰スプリング
５ 接極子
６ 引外しコイル
７ 支持板
７ａ 支柱
７ｂ 取付穴
７ｃ 膨出部

Claims (3)

1. 磁性板からなるＬ字状のヨークの一方の脚部にオイルダッシュポット方式の固定鉄心を固着するとともに、他方の脚部の上端に支柱を設け、この支柱を前記固定鉄心の接極面と対向して設けられた可動鉄心の窓穴又は切欠溝に嵌入することにより、前記ヨークの他方の脚部の上端で前記可動鉄心を回動自在に支持してなる回路遮断器の電磁引外し装置において、
   前記ヨークの上端面を前記固定鉄心の接極面と同一レベルに揃えるとともに、前記支柱を前記ヨークと別体の非磁性板からなる支持板に形成し、この支持板を前記ヨークの他方の脚部にその上端面より上へ突出させて固定したことを特徴とする回路遮断器の電磁引外し装置。
2. 前記支持板に前記可動鉄片よりも板厚の薄い非磁性板を用いるとともに、この支持板の前記支柱に板厚方向の膨出部を押し出し成形により部分的に形成したことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の電磁引外し装置。
3. 前記支持板を固定した前記ヨークの脚部の先端を前記固定鉄心側に折り曲げ、この折り曲げ部の前記可動鉄片との対向面を前記固定鉄心の接極面と同一レベルに揃えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路遮断器の電磁引外し装置。

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