JP4091012B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

この発明は、回路遮断器、特にモールド容器内に開閉機構と、その過電流引き外し装置などが組み込まれた配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関するものである。

従来の回路遮断器において、過電流引き外し装置を形成するＬ字形のヨークと上記ヨークに装着されるオイルダッシュポットとは半田付けにより固着されていた。（例えば、特許文献１参照）。

また、Ｌ字形のヨークとオイルダッシュポットをそれぞれ収容する収容部を有するユニットケースを備え、Ｌ字形のヨークにオイルダッシュポットの頂部を嵌挿する円形溝を形成させ、上記円形溝に頂部を嵌挿してヨークとオイルダッシュポットとを一体にした後、これらを所定の方向からユニットケースの収容部に圧入固定して過電流引き外し装置ユニットを構築すると共に、モールド容器のケースに対し過電流引き外し装置ユニットを上方から所定の組付け位置に挿入し、さらにケースに被せたカバーにより過電流引き外し装置ユニットを上方から押さえ込んで定位置に保持するようにしていた。（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

特許第３１１７０７４号公報（段落０００５、図７、図８、図１３） 実開平６−２１１３８号公報（段落０００７−００１１、図３） 特許第３２２７６７０号公報（段落００３８、図１０、図１１）

従来の回路遮断器の過電流引き外し装置は、ヨークとオイルダッシュポットとを半田付けしていたため、ヨークに対するオイルダッシュポットの位置が決まり難く、引き外し特性が安定しないという問題点があった。また、ヨークとオイルダッシュポットとを一体にした後、これらを所定の方向からユニットケースの収容部に圧入固定して取付けるようにした場合、ヨーク及びオイルダッシュポットが挿入側に抜け易いという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ヨークとオイルダッシュポットを確実にユニットケースに装着すると共に、引き外し特性が安定し、生産性の良い回路遮断器を提供することを目的とする。

この発明に係る回路遮断器は、モールド容器内に開閉機構と、そのラッチに作用して上記開閉機構をトリップ動作させる過電流引き外し装置とが設けられ、上記過電流引き外し装置は電源端子と負荷端子とを結ぶ方向に延びる基板部と、この基板部からほぼ直交する方向に延びる固定部とからなるＬ字形のヨークと、このヨークの固定部に可動的に支承されたアーマチュアと、上記アーマチュアを所定位置に保持する復帰スプリングと、回路電流が通電され一端がターミナルベースに対する挟持部を有する固定接触子に接続されたコイルと、上記コイル内に挿通されると共に、一端部が上記アーマチュアに対向配置され、上記コイルに過電流が流れた時、上記アーマチュアを吸引して上記開閉機構をトリップ動作させるオイルダッシュポットとから構成されるようにされた回路遮断器において、上記過電流引き外し装置を収納するユニットケースを設け、このユニットケースに上記ヨーク及びコイルを電源端子側あるいは負荷端子側の側面から装着した後、上記オイルダッシュポットの他端部が上記ユニットケースの鉛直方向から上記コイルを挿通して上記ヨークの基板部に設けられた孔部に嵌挿されて固定されるものである。

この発明は上記のように構成されているため、ヨークとオイルダッシュポットが確実にユニットケースに保持され、引き外し特性が安定する。また、ヨークとオイルダッシュポットを別々にユニットケースへ組み込むことができるので、オイルダッシュポットをあらかじめヨークの嵌挿孔に挿入してからユニットケースに圧入固定して組み付ける従来の組立方法に比して組立作業が簡単になる。さらに、オイルダッシュポットの取り外しが可能であるため、組立ラインで特性不良が出た場合でも交換が容易にでき、生産性の良い回路遮断器を得ることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１における回路遮断器の閉路状態を示す概略構成図である。この図において、回路遮断器１００はケース１と中ケース２とカバー３とからなるモールド容器内に、周知の開閉機構部１９、過電流引き外し装置ユニット３３、一端に電源側端子４が一体形成され他端に固定接点７ａが固着された固定接触子５、過電流引き外し装置ユニット３３の一部を形成し固定接点７ｂが固着された固定接触子６、固定接点７ａ、７ｂに対向して可動接点９ａ、９ｂが配設され固定接触子５と固定接触子６との間を橋絡する可動接触子８を収納している。

過電流引き外し装置ユニット３３は、一端（図では下端）が固定接触子６に接続され、回路電流が通電されるコイル１１と、コイル１１内に挿通された周知のオイルダッシュポット１５と、電源側端子４及び負荷側端子１２を結ぶ方向に延びる基板部２７ａと、この基板部２７ａからほぼ直交する方向に延びる固定部２７ｂとから構成されるＬ字形のヨーク２７と、このヨークの固定部２７ｂに可動的に支承されたアーマチュア１３と、このアーマチュア１３を所定位置に保持する復帰スプリング１４と、オイルダッシュポット１５の頂部に形成され、上記アーマチュア１３の先端部と対向配置された電磁極１６とにより構成された過電流引き外し装置１０と、過電流引き外し装置１０のコイル１１の一端（図では下端）に固着された固定接触子６と、過電流引き外し装置１０のコイル１１の他端（図では上端）に固着された負荷側端子１２とにより構成されており、固定接触子５、固定接触子６及び可動接触子８はモールド容器内で所定の間隔で配設されることにより回路遮断器の開閉接点を構成している。ここで、オイルダッシュポット１５は周知の通り引き外し動作時間を調整するためのもので、オイルを充填した非磁性のシリンダ内に制動ばねと一緒にプランジャが封入された構造となっている。

図２は、図１の回路遮断器が過電流により開路した状態を示すものである。
回路遮断器１００に通電された過電流が電源側端子４、固定接触子５、固定接点７ａ、可動接点９ａ、可動接触子８、可動接点９ｂ、固定接点７ｂ、固定接触子６、コイル１１、負荷側端子１２へ流れると、過電流引き外し装置１０のアーマチュア１３が復帰スプリング１４に抗して図において反時計方向に回転し、オイルダッシュポット１５の頭部の電磁極１６に吸引されると同時にアーマチュア１３の下端がトリップバー１７の下端を図において反時計方向に押すことで、可動接触子８はクロスバー１８を上下運動させる開閉機構１９により押し下げられ、可動接触子８が固定接触子５、６から開離する。

可動接触子８の両端にはこの可動接触子８が固定接触子５、６から開離したときに生じるアークを消弧する消弧室２０が配置され、消弧室２０には周知のように、Ｕ字状の磁性板からなる複数枚のグリッド２１が配設されており、左右一対の絶縁物の側壁２２に支持され、固定接点７ａ、７ｂと可動接点９ａ、９ｂ間にアークが発生した場合、それを引き延ばして冷却する。

ここで、この発明の要部を構成する過電流引き外し装置１０を収納するためのユニットケース２３について説明する。
図３にユニットケース２３を電源端子側（図１の右側）から見た斜視図を示す。
図に示すように、ユニットケース２３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの熱可塑性樹脂成型品により一体形成され、電源端子側から負荷端子側に連通するように複数の（図では３極の）過電流引き外し装置を収容する収容部２４が形成されている。

各収容部２４の中央部上方にはオイルダッシュポット１５の頂部のフランジ部を収納するように凹設された受け溝２５が形成され、下方にはオイルダッシュポット１５の下端部を収納する絶縁孔２６が形成されている。オイルダッシュポット１５のフランジ部を収納する受け溝２５の上部にはオイルダッシュポット１５を熱かしめする際に溶接部材となる突起２５ａが受け溝２５の円周に沿って形成されている。また、電源端子側からヨーク２７を圧入するための溝２８及びスナップフィットによってヨーク２７を抜け止めする凸部２９が各極の左右の壁にそれぞれ形成されている。

次に、過電流引き外し装置ユニット３３の組立構造、及びその組立手順を図４〜図６により説明する。
まず、コイル１１の一端側（図４では下端）に固定接触子６を、他端側（図４では上端）に負荷側端子１２を固着する。図４は３極分を並設した状態を示している。
次に、コイル１１及び負荷側端子１２が一体的に固着された固定接触子６を、例えばＰＢＴ、ＰＥＴなどの熱可塑性樹脂成型品により形成されたターミナルベース３０に対して図４において矢印Ａ方向に挿入して挟持させることによりターミナルベースユニット３１を形成する。

次に、ターミナルベースユニット３１の下部をユニットケース２３の下部に形成されたターミナルベースユニット収納部３２に対して図４において矢印Ｂ方向に挿入する。
このとき、複数極のコイル１１、負荷側端子１２、固定接触子６がターミナルベース３０に一体的に嵌挿されるため生産性が良くなる。

次に、各極のヨーク２７を図５に示すように、電源端子側から矢印Ｃ方向に移動させてユニットケース２３に配設されたヨーク挿入溝２８へ挿入すると、ユニットケース２３に配設された係合凸部２９のスナップフィット作用によってヨーク２７は抜け止め保持される。なお、この作業はターミナルベースユニット３１を挿入する前に実施してもよい。

次に、オイルダッシュポット１５を図５に示すように、ユニットケース２３の鉛直方向から矢印Ｄ方向に移動させ、ヨーク２７の基板部２７ａに形成された嵌挿孔２７ｃに嵌挿した後、オイルダッシュポット１５のフランジ１５ａを図６に示すように、ユニットケース２３の突起２５ａを超音波またはインパルス電流などで熱かしめして固定する。

なお、オイルダッシュポット１５はヨーク２７の基板部２７ａに形成された嵌挿孔２７ｃに圧入により嵌挿する構成とすれば上述した熱かしめを廃止することが可能である。
また、図５ではヨーク２７の基板部２７ａに形成された嵌挿孔２７ｃは略ひ字形状にされているが、これを真円形状としてオイルダッシュポット１５を嵌合させるようにすれば、電磁石としての性能が向上するので引き外し特性を安定させることができる。

そして最後に、各極のアーマチュア１３と復帰スプリング１４をヨーク２７の固定部２７ｂに組み込み過電流引き外し装置ユニット３３を形成させた後、モールド容器の中ケース２に対し過電流引き外し装置ユニット３３を上方から所定の組付け位置に挿入し、さらに中ケース２に被せたカバー３により過電流引き外し装置ユニット３３を上方から押さえ込んで定位置に保持する。

以上のように構成した実施の形態１による回路遮断器１００は、このユニットケース２３に各極の過電流引き外し装置１０のヨーク２７を圧入固定した後に、オイルダッシュポット１５の下端部をユニットケース２３の鉛直方向からコイル１１を挿通してヨーク２７の基板部２７ａに形成された嵌挿孔２７ｃに挿入して固定しているため、ヨーク２７とオイルダッシュポット１５が確実にユニットケース２３に保持される結果、回路遮断器の引き外し特性が安定する。

また、ヨーク２７とオイルダッシュポット１５を別々にユニットケース２３へ組み込むことができるので、オイルダッシュポット１５をあらかじめヨーク２７の嵌挿孔２７ｃに挿入してからユニットケース２３に圧入固定して組み付ける従来の構成と比較して組立が簡単になる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図７は、実施の形態２における回路遮断器の過電流引き外し装置ユニットの構成を示す斜視図、図８は図７の要部側断面図、図９は図７を構成する板ばねの側面図である。
これらの図に示されるように、ユニットケース２３の各極のオイルダッシュポット保持部２５にはそれぞれ互いに向かい合う一対の断面略コ字形の溝２５ｂと保持孔２５ｃが設けられ、湾曲された形状の板ばね３４には保持孔２５ｃに係合する突起３４ａが配設されている。

次に組立手順について説明する。
まず、オイルダッシュポット１５の下端部をユニットケース２３の鉛直方向からヨーク２７の基板部２７ａに形成された嵌挿孔２７ｃへ挿入した後、オイルダッシュポット１５の頂部のフランジ１５ａの上部へ板ばね３４を上側に湾曲した状態で図７において矢印Ｅ方向に挿入する。

次に、板ばね３４を弾性力に抗して上方から押圧し、平面状に撓ませた状態で図７において矢印Ｆで示す時計方向に約４５度回転させ、ユニットケース２３のコ字状の溝２５ｂ内へ移動させて、板ばね３４に設けられた一方の突起３４ａをオイルダッシュポット保持部２５の保持孔２５ｃに嵌挿させることにより、板ばね３４が位置決め保持されると共に、オイルダッシュポット１５が板ばね３４の弾性力によって下方向へ付勢された状態で固定されることになる。

なお、板ばね３４を撓ませながら図７において反時計方向に回転させると、板ばね３４の突起３４ａが保持孔２５ｃから外れるため、板ばね３４を取り外すことも可能である。つまり、オイルダッシュポット１５が交換可能な構造であるため組立ラインで特性不良が出た場合でも交換が容易にでき、生産性の良い回路遮断器を得ることができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図１０は、実施の形態３における回路遮断器のオイルダッシュポット１５の構成を示すものである。
即ち、実施の形態３は、実施の形態２と同様の板ばね３４をオイルダッシュポット１５のフランジ１５ａに一体的に固着させたものである。これにより、実施の形態２と同様の効果が得られ、さらに、部品点数の削減及び組立性の改善が図れるものである。

この発明の実施の形態１における回路遮断器の閉路状態を示す側面図である。 実施の形態１における回路遮断器の開路状態を示す側面図である。 図1における過電流引き外し装置ユニットのユニットケースを表す斜視図である。 図３のユニットケースへターミナルベースユニットを組込む様子を表した分解斜視図である。 図３のユニットケースに対するオイルダッシュポット及びヨークの組み立て手順を表した分解斜視図である。 図３のユニットケースの突起を熱かしめしてオイルダッシュポットを固定した状態を表す部分拡大斜視図である。 この発明の実施の形態２における回路遮断器の組み立て手順を表した分解斜視図である。 図７の要部側断面図である。 図７を構成する板ばねの側面図である。 この発明の実施の形態３における回路遮断器のオイルダッシュポットの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ ケース、 ２ 中ケース ３ カバー、 ４ 電源側端子、 ５ 固定接触子、 ６ 固定接触子、 ７ａ、７ｂ 固定接点、 ８ 可動接触子、９ａ、９ｂ 可動接点、 １０ 過電流引き外し装置、 １１ コイル、 １２ 負荷側端子、 １３ アーマチュア、 １４ 復帰スプリング、１５ オイルダッシュポット、 １５ａ フランジ、 １５ｂ 板ばね部、１６ 電磁極、 １７ トリップバー、 １８ クロスバー、 １９ 開閉機構部、 ２０ 消弧装置、 ２１ グリッド、 ２２ 絶縁物の側壁、 ２３ ユニットケース、 ２４ 収容部、 ２５ オイルダッシュポット受け溝、 ２５ａ 突起、 ２５ｂ コ字形の溝、 ２５ｃ 保持穴、 ２６ 絶縁孔、 ２７ ヨーク、 ２７ａ 基板部、 ２７ｂ 固定部、 ２７ｃ 嵌挿孔、
２８ ヨーク挿入溝、 ２９ 係合凸部、 ３０ ターミナルベース、 ３１ ターミナルベースユニット、 ３２ ターミナルユニット収納部、 ３３ 過電流引き外し装置ユニット、 ３４ 板ばね、１００ 回路遮断器。

Claims (5)

1. モールド容器内に開閉機構と、そのラッチに作用して上記開閉機構をトリップ動作させる過電流引き外し装置とが設けられ、上記過電流引き外し装置は電源端子と負荷端子とを結ぶ方向に延びる基板部と、この基板部からほぼ直交する方向に延びる固定部とからなるＬ字形のヨークと、このヨークの固定部に可動的に支承されたアーマチュアと、上記アーマチュアを所定位置に保持する復帰スプリングと、回路電流が通電され一端がターミナルベースに対する挟持部を有する固定接触子に接続されたコイルと、上記コイル内に挿通されると共に、一端部が上記アーマチュアに対向配置され、上記コイルに過電流が流れた時、上記アーマチュアを吸引して上記開閉機構をトリップ動作させるオイルダッシュポットとから構成されるようにされた回路遮断器において、上記過電流引き外し装置を収納するユニットケースを設け、このユニットケースに上記ヨーク及びコイルを電源端子側あるいは負荷端子側の側面から装着した後、上記オイルダッシュポットの他端部が上記ユニットケースの鉛直方向から上記コイルを挿通して上記ヨークの基板部に設けられた孔部に嵌挿されて固定されることを特徴とする回路遮断器。
2. 各相に対応した複数の過電流引き外し装置を一体的に保持し、上記ユニットケースに収納するターミナルベースを備えたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 上記オイルダッシュポットの一端部に設けられたフランジを上記ユニットケースに熱かしめして固定した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。
4. 上記オイルダッシュポットのフランジを押圧すると共に、上記ユニットケースに係合された板ばねを備えた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。
5. 上記オイルダッシュポットと板ばねとを一体的に固着したことを特徴とする請求項４記載の回路遮断器。

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