JP4126869B2 - Circuit breaker accessory - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、しゃ断器本体に組合せて使用する電圧引外し装置,不足電圧引外し装置を対象とした回路しゃ断器の付属装置に関し、詳しくは付属装置のユニットケースに内装した電磁石,およびその取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
配線用しゃ断器などの外部付属装置として、外部からの電気信号でしゃ断器をトリップ動作させる電圧引外し装置、および主回路電圧が定格電圧から異常に低下した際にしゃ断器をトリップ動作させる不足電圧引外し装置が公知であり、その原理図を図5,図6に示す。
【0003】
図5,図6において、1は主回路2に接続した回路しゃ断器(配線用しゃ断器)、3は電圧引外し装置、4は不足電圧引外し装置であって、その引外し装置3,4には後記のようにユニットケース内にアクチュエータとしての電磁石,および電磁石としゃ断器本体の引外し機構との間を連繋する引外しレバーを内蔵しており、電磁石の動作により引外しレバーを介してしゃ断器本体をトリップ動作させるようにしている。
【0004】
ここで、電圧引外し装置3は外部電源5,スイッチ6を介して遠隔式に引外し指令を与えるようにしているのに対して、不足電圧引外し装置4は主回路2の相間電圧を取り込んでその電圧低下に伴う電磁石の釈放動作により引外しレバーを介してしゃ断器本体1をトリップ動作させるようにしている。
次に、従来における電圧引外し装置3の詳細構造を図7(a) 〜(c) に示す。図において、7はユニットケース(樹脂モールドケース)、8は外部接続端子、9は支点形の電磁石、10は引外しレバーである。
【0005】
ここで、電磁石9は、接極面を上に向けて配置したE字形(3脚構造)のヨーク11と、ヨーク11の接極面に対峙するアーマチュア12と、コイルボビン(モールド品)13にコイルを巻装してヨーク11の中央脚に嵌挿したソレノイドコイル14とからなり、アーマチュア12はコイルボビン13の上面側鍔部の左側端部に一体成形したアーマチュア支持部(軸受)13aにピン13bを介して揺動自在にヒンジ結合された支点形電磁石としてなり、ソレノイドコイル14はリード線17を介して外部接続端子8に接続し、該端子8を介して図5に示した外部電源5に配線されている。なお、11aはヨーク11の外側脚部に設けたシージングコイル(隈とりコイル)、15はアーマチュア12を開極方向に付勢する復帰ばね(圧縮ばね)である。
【0006】
一方、引外しレバー10は上下方向に延在してユニットケース7へスライド可能に案内支持されており、その下端を電磁石9のアーマチュア12の先端(ヒンジ部と反対側)に連繋させ、上端がユニットケース7を貫通してしゃ断器本体1に組み込まれている引外し機構の引外し板1aに対峙している。
また、電磁石9の組立体は次記のようにしてユニットケース7に位置決め支持されている。すなわち、ソレノイドコイル14のコイルボビン13には上下方向に延在する一対の支持アーム13c,13dが一体に形成されており、該支持アーム13c,13dに形成した窪み状の角穴をユニットケース7の側壁から内方に突き出した上下一対の位置決め用の支軸16に嵌合してコイルボビン13を定位置に固定している。なお、上側の支持アーム13cはその先端がL字形に屈曲してアーマチュア12の開極位置を規制するストッパの役目も果している。
【0007】
かかる構成で、常時は電磁石9のアーマチュア12が復帰ばね15のばね力で開極位置に後退しており、アーマチュア12に連繋した引外しレバー10も上方に押し上げられてしゃ断器本体1の引外し板1aから離脱している。この状態から、図5に示したスイッチ6を投入してソレノイドコイル14に通電すると、その電磁力によりアーマチュア12が復帰ばね15に抗して吸引され、この動きに連動して引外しレバー10が引外し板1aを釈放位置に押し下げ、これによりしゃ断器本体1がトリップ動作して主回路接点を開極する。
【0008】
次に、不足電圧引外し装置4の従来構造を図8に示す。この不足電圧引外し装置は基本的に先記の電圧引外し装置3と同様な部品を組合せた構成になり、図7と同じ構造のユニットケース7には支点形の電磁石9および引外しレバー10が組み込まれている。
但し、不足電圧引外し装置4は、先記の電圧引外し装置3とは逆に常時は電磁石9のソレノイドコイル14を主回路の定格電圧で励磁し、その電磁力によりアーマチュア12を吸引して引外しレバー10を押し上げ状態に保持しておき、主回路電圧が異常に低下してソレノイドコイル14の電磁力が減少した場合には、復帰ばね15のばね力によるアーマチュア12の開極動作に連動して引外しレバー10を引き下げてしゃ断器本体をトリップ動作させるようにするために、図示のように電磁石9の取付姿勢が、図7に示した電圧引外し装置3と比べて上下に180°反転している。すなわち、電磁石9のヨーク11は接極面を下に向け、アーマチュア12はヨーク11の下方に配置してその左側端をコイルボビン13の下面側に形成したアーマチュア支持部13aにヒンジ結合し、右側端を引外しレバー10に連繋させている。
【0009】
かかる構成で、常時はソレノイドコイル14の励磁により電磁石9のアーマチュア12が復帰ばね15に抗してヨーク11の接極面に吸引され、引外しレバー10を上方に押し上げている。この状態で主回路電圧が異常に低下した場合には、電磁石9の電磁力が減少し、復帰ばね15のばね力が打ち勝ってアーマチュア12が下方に開極し、これに連動して引外しレバー10を押し下げる。これにより、しゃ断器本体の引外し機構がトリップ動作して主回路接点を開極する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構造の電圧引外し装置3,不足電圧引外し装置4は、次に記すような解決すべき問題点がある。すなわち、
(1) 図7の電圧引外し装置3と、図8の不足電圧引外し装置4とを比べると明らかなように、電磁石9のコイルボビン13に形成したアーマチュア支持部13aの位置が不足電圧引外し装置3と不足電圧引外し装置4とでは逆である。仮に図7に示した電圧引外し装置3の電磁石9をそのまま上下反転させると、コイルボビン13の左端に形成したアーマチュア支持部13aが反転後は右側に位置するようになるため、このままではアーマチュア12と引外しレバー10とを連繋させることができず、不足電圧引外し装置4に採用できない。
【0011】
このことから、従来では回路しゃ断器の付属装置に装備する電磁石9のコイルボビン13として、図7に示した電圧引外し装置用と、図8に示した不足電圧引外し装置用の2種類の部品を用意して使い分けていたが、部品の種類が増えてコスト高となる。
(2) また、電磁石9をユニットケース7に装着した組立状態で、コイルボビン13の支持アーム13c,13dに形成した角穴とケース側に設けた支持軸16との間の嵌め合いに僅かでもガタ(隙間嵌め)が残っていると、ソレノイドコイル14に電流(交流)を通電した際に、アーマチュア12とヨーク11の接極面との間でチャタリングが生じて唸り音(騒音)が発生するようになるほか、前記支持部のガタが大きいと、電磁石9の通電時に発生する振動でソレノイドコイル14の端末と外部接続端子8との間を接続するリード線17の半田付け部が破断したりするおそれがある。
【0012】
したがって、電磁石9をユニットケース7に装着する当たっては、電磁石9のコイルボビン13,およびヨーク11が定位置から動かないように安定よく固定し、ソレノイドコイル14の交流励磁によって振動を起こさないようにいようにすることが望まれる。
なお、図7,図8の組立構造では、支持アーム13c,13dの角穴をユニットケース7に設けた支軸16に嵌合して支持したコイルボビン13を基準にして、コイルボビン13に取付けたアーマチュア12とコイルボビン13に中央脚部を嵌挿したE字形のヨーク11の接極面との相対的な位置決めをするようにしている。
【0013】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その第1の目的は電圧引外し装置および不足電圧引外し装置に適用する電磁石の部品を共用化できるようにし、また第2の目的は簡単な組立作業で電磁石をガタ無しにユニットケース内の定位置に安定よく固定できるように支持構造を改良した回路しゃ断器の付属装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、しゃ断器本体に組合せて使用する電圧引外し装置,不足電圧引外し装置を対象とした回路しゃ断器の付属装置であって、そのユニットケース内に電磁石,および該電磁石の動作に連動してしゃ断器本体の引外し機構を釈放させる引外しレバーを装備し、ここで前記の電磁石がE字形のヨーク,コイルボビンにコイルを巻装してヨークの中央脚に嵌挿したソレノイドコイル,アーマチュアとからなり、かつアーマチュアはその一端をコイルボビンに設けたアーマチュア支持部にヒンジ結合し、他端を引外しレバーに連繋させた構成になるものにおいて、
(1) 第1の目的を達成するために、前記コイルボビンに、電圧引外し装置用および不足電圧引外し装置用に対応する2組のアーマチュア支持部を左右対称位置に振り分けて一体成形する(請求項1)。
【0015】
上記構成のコイルボビンを採用することにより、電圧引外し装置に採用する電磁石ではコイルボビンに形成した2組のアーマチュア支持部の一方を使ってアーマチュアを取付け、不足電圧引外し装置には他方のアーマチュア支持部を使ってアーマチュアをヒンジ結合することができ、これによりコイルボビンを共通部品として電圧引外し装置,不足電圧引外し装置のいずれにも適用できる。
【0016】
(2) また、第2の目的を達成するために、コイルボビンから上下に延在する穴付き支持アームをユニットケースの側壁に設けた位置決め用支軸に嵌合して定位置に固定するようにし、かつ前記支軸の周面に締めしろを付加する凸条を形成した上で、該支軸を前記支持アームの穴に圧入してコイルボビンを定位置に固定するようにし(請求項2)、さらにヨークの外側脚部に設けたシージングコイルを係止部材として、その周縁部をユニットケースの側壁に設けた位置決め用支持突起の上に圧挿してヨークを定位置に係止固定する(請求項3)。
【0017】
上記の支持構造によれば、コイルボビンの支持アームとユニットケースの支軸とがガタ無しにしっかりと結合され、このコイルボビンを基準にして電磁石のアーマチュアとヨークを適正に位置決めできる。特に、E字形のヨークはその中央脚部の根元をソレノイドコイルのコイルボビンの端面に押し当てた上で、ヨークの外脚部に設けたシージングコイルの周縁をユニットケース側の支持突起の内側に押し込んで圧挿することで、ヨークをガタ無しに定位置に支持でき、これによりコイル通電に伴う電磁石の唸り音,ヨークの振動に起因するリード接合部の破断が防げる。しかも、この支持構造によれば、電磁石の支持部材がアーマチュアの動きに干渉するおそれがなく、さらにユニットケースへの組付けは止めねじを使わないので組立作業を簡単に行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図4に示す実施例に基づいて説明する。なお、図1は電圧引外し装置,図2は不足電圧引外し装置への適用例を示す、図示実施例の図中で図7,図8に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0019】
図示実施例においては、図1(a),(b) に示す電圧引外し装置3のユニットケース7に組み込んだ電磁石9と、図2(a),(b) に示す不足電圧引外し装置4に組み込んだ電磁石9は、同一部品を使って組立てた構造になる。
すなわち、電磁石9のコイルボビン13には2組のアーマチュア支持部13a-1と13a-2が左右に振り分けてボビンの鍔部に一体形成されている。そして、この電磁石9を電圧引外し装置3に適用する場合には、図1のようにアーマチュア12をコイルボビン13の左側に形成したアーマチュア支持部13a-1にピン13bを通してヒンジ結合し、この状態でアーマチュア12を上,ヨーク11を下に向けた姿勢でユニットケース7に組付け、コイルボビン13から上下に延在する支持アーム13c,13dをそれぞれケース7の側壁から内方に向けて上下位置に突出する位置決め用の支軸16に固定する。
【0020】
一方、電磁石9を図2の不足電圧引外し装置4に適用する場合には、コイルボビン13に対してヨーク11,アーマチュア12を、図1の位置から左右に反転させ、かつアーマチュア12をコイルボビン13に形成したアーマチュア支持部13a-2にピン13bを通してヒンジ結合した上で、図示のようにアーマチュア12が下,ヨーク11が上になるように上下に向きを反転し、この状態でコイルボビン13から下方に延在する支持アーム13c、および上方に延在する支持アーム13dをユニットケース7に設けた上下の支軸16に固定する。
【0021】
このように、コイルボビン13にあらかじめ2組のアーマチュア支持部13a-1と13a-2を左右に並べて一体成形しておくことにより、コイルボビン13を共通部品として電圧引外し装置3および不足電圧引外し装置4のいずれにも対応できる。
また、図示実施例の電圧引外し装置3,不足電圧引外し装置4では、電磁石9をユニットケース7に装着した状態で、コイルボビン13,ヨーク11を定位置に位置決めしてガタ無しに固定するために次のような手段を講じている。
【0022】
すなわち、図3は図1(a) の矢視A−Aで表したコイルボビン13の支持アーム13cとケース側の支軸16との支持構造図であり、図示のように円柱状になる支軸16の周面には上下,左右の4箇所に締まり嵌め用の凸条16aを形成しておき、ユニットケース7に電磁石9を組付ける際に前記支軸16を支持アーム13cに形成した軸穴(角穴)13eに嵌合する際に、図中のa寸法を締めしろとして締まり嵌めとなるように支軸16を軸穴13eに圧入する。また、下方側の支持アーム13dについても図3と同様に支軸に圧入する。これにより、コイルボビン13はガタ無しに定位置に固定される。
【0023】
一方、前記のようにユニットケース7に支持したコイルボビン13に対して、電磁石9のヨーク11を次のように位置決めして定位置に固定するようにしている。すなわち、E字形ヨーク11の外脚部に設けたシージングコイル11aの周縁に対向してユニットケース7の内壁面には上下一対の支持突起18を形成しておく。
【0024】
そして、電磁石9の組立体をユニットケース7へ装着する際には、コイルボビン13の支持アーム13c,13dをケース側の支軸16に固定した上で、さらにコイルボビン13に嵌挿したヨーク11の中央脚の根元をボビンの鍔面に押し当てながら、シージングコイル11aの周縁を図4のように支持突起18の上面に圧挿してこの位置に係止固定する。この場合に、支持突起18は上面を円弧面にして図示のようにシージングコイル11aとの間に締めしろbを与えるように寸法を設定しておく。これにより、ヨーク11はコイルボビン13との嵌挿当接面,および前記したシージングコイル11aと支持突起18との圧挿当接面を支え点としてガタ無しに定位置に位置決め固定することができる。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、付属装置に組み込んだ電磁石のコイルボビンに、電圧引外し装置用および不足電圧引外し装置用に対応する2組のアーマチュア支持部を左右対称位置に振り分けて一体成形したことにより、このコイルボビンを共通部品として電圧引外し装置,不足電圧引外し装置のいずれにも対応でき、従来のように2種類のコイルボビンを用意する必要がなくて部品管理が容易となる。また、請求項2,3の構成を採用することで、電磁石の通電に伴う振動の発生を抑えて唸り音を低減し、併せて振動に起因する電磁石のソレノイドコイルのリード接合部の破断が防げるなど、実用的価値の高い回路しゃ断器の付属装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成による電圧引外し装置の要部構造を表す構成図であり、(a),(b) はそれぞれ側面図,および平面図
【図2】本発明の構成による不足電圧引外し装置の要部構造を表す構成図であり、(a),(b) はそれぞれ側面図,および平面図
【図3】図1の矢視A−Aで表したコイルボビンの支持アームとケース側の支持軸との間の取付構造を表す図であり、(a) は側視断面図、(b) は(a) 図の矢視X−X断面図
【図4】電磁石のヨークに設けたシージングコイルとケース側の支持突起との間の取付構造を表す図であり、(a) は側面図、(b) は(a) 図の矢視Y−Y断面図
【図5】電圧引外し装置の模式図
【図6】不足電圧引外し装置の模式図
【図7】従来における電圧引外し装置の組立構造図であり、(a) は正面図、(b) は平面図、(c) は電磁石部分の正面図
【図8】従来における不足電圧引外し装置の組立構造図であり、(a) は正面図、(b) は電磁石部分の正面図
【符号の説明】
1 回路しゃ断器
2 主回路
3 電圧引外し装置
4 不足電圧引外し装置
7 ユニットケース
9 電磁石
10 引外しレバー
11 ヨーク
11a シージングコイル
12 アーマチュア
13 コイルボビン
13a-1,13a-2 アーマチュア支持部
13c,13d 支持アーム
13e 軸穴
14 ソレノイドコイル
15 復帰ばね
16 支軸
16a 凸条
18 支持突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a voltage tripping device used in combination with a circuit breaker main body, an accessory device for a circuit breaker intended for an undervoltage tripping device, and more specifically, an electromagnet built in a unit case of the accessory device and its mounting structure About.
[0002]
[Prior art]
A voltage trip device that trips the circuit breaker with an external electrical signal, such as a circuit breaker for wiring, and an undervoltage that trips the circuit breaker when the main circuit voltage drops abnormally from the rated voltage A tripping device is known and its principle is shown in FIGS.
[0003]
5 and 6, 1 is a circuit breaker (wiring breaker) connected to the
[0004]
Here, the
Next, the detailed structure of the conventional
[0005]
Here, the
[0006]
On the other hand, the
The assembly of the
[0007]
With this configuration, the
[0008]
Next, the conventional structure of the
However, the
[0009]
With this configuration, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the
(1) As is apparent from a comparison between the
[0011]
Therefore, conventionally, as the
(2) In the assembled state in which the
[0012]
Therefore, when the
7 and 8, the armature attached to the
[0013]
The present invention has been made in view of the above points. A first object of the present invention is to make it possible to share parts of an electromagnet applied to a voltage trip device and an undervoltage trip device, and a second object is simple. It is an object of the present invention to provide an attachment device for a circuit breaker having an improved support structure so that an electromagnet can be stably fixed at a fixed position in a unit case without looseness in a simple assembling operation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a voltage tripping device used in combination with a circuit breaker body, a circuit breaker accessory device for an undervoltage tripping device, an electromagnet in the unit case, and the operation of the electromagnet Equipped with a tripping lever that releases the tripping mechanism of the breaker body in conjunction with the above, where the electromagnet is E-shaped yoke, coil bobbin is wound around the coil, and the solenoid coil is inserted into the central leg of the yoke The armature has a structure in which one end of the armature is hinged to an armature support provided on the coil bobbin and the other end is pulled out and connected to a lever.
(1) In order to achieve the first object, two sets of armature support portions corresponding to the voltage tripping device and the undervoltage tripping device are distributed and symmetrically formed on the coil bobbin (claimed) Item 1).
[0015]
By adopting the coil bobbin with the above configuration, in the electromagnet used in the voltage trip device, the armature is attached using one of the two sets of armature support portions formed on the coil bobbin, and the other armature support portion is used in the undervoltage trip device. The armature can be hinged by using the coil bobbin, so that the coil bobbin can be applied to both the voltage tripping device and the undervoltage tripping device as a common part.
[0016]
(2) In order to achieve the second object, a support arm with a hole extending up and down from the coil bobbin is fitted to a positioning support shaft provided on the side wall of the unit case so as to be fixed in place. And, after forming a ridge that adds a margin to the peripheral surface of the support shaft, the support shaft is press-fitted into the hole of the support arm to fix the coil bobbin in place (Claim 2). Further, the shising coil provided on the outer leg portion of the yoke is used as a locking member, and the peripheral portion thereof is press-fitted onto the positioning support protrusion provided on the side wall of the unit case to lock and fix the yoke in a fixed position. 3).
[0017]
According to the above support structure, the support arm of the coil bobbin and the support shaft of the unit case are firmly coupled without play, and the armature and yoke of the electromagnet can be properly positioned with reference to this coil bobbin. In particular, the E-shaped yoke has its center leg pressed against the end face of the coil bobbin of the solenoid coil, and the periphery of the shising coil provided on the outer leg of the yoke is pushed into the inside of the support projection on the unit case side. Thus, the yoke can be supported at a fixed position without any backlash, thereby preventing the breakage of the lead joint caused by the electromagnet's roaring sound and the vibration of the yoke due to coil energization. In addition, according to this support structure, there is no possibility that the support member of the electromagnet interferes with the movement of the armature, and further, the assembly to the unit case does not use a set screw, so that the assembly work can be easily performed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on the examples shown in FIGS. FIG. 1 shows an example of application to a voltage tripping device, and FIG. 2 shows an application example to an undervoltage tripping device. In the drawing of the illustrated embodiment, members corresponding to FIGS. Detailed description is omitted.
[0019]
In the illustrated embodiment, an
That is, two sets of armature support portions 13a-1 and 13a-2 are distributed to the left and right of the
[0020]
On the other hand, when the
[0021]
In this manner, by arranging two sets of armature support portions 13a-1 and 13a-2 on the
In the
[0022]
That is, FIG. 3 is a support structure diagram of the
[0023]
On the other hand, the
[0024]
When the assembly of the
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the two sets of armature support portions corresponding to the voltage tripping device and the undervoltage tripping device are placed in the symmetrical position on the coil bobbin of the electromagnet incorporated in the accessory device. By distributing and integrally forming, this coil bobbin can be used as a common part for both voltage tripping devices and undervoltage tripping devices, and there is no need to prepare two types of coil bobbins as in the past, and parts management is easy. It becomes. In addition, by adopting the configuration of
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are side views and a plan view, respectively, showing a structure of a main part of a voltage trip device according to the configuration of the present invention. FIG. 2 is an undervoltage according to the configuration of the present invention. It is a block diagram showing the principal part structure of a tripping device, (a), (b) is a side view and a plan view, respectively. FIG. 3 is a support arm and a case of a coil bobbin represented by arrows AA in FIG. It is a figure showing the attachment structure between the side support shafts, (a) is a cross-sectional view in side view, (b) is a cross-sectional view in the direction of arrows XX in FIG. FIG. 5 is a view showing a mounting structure between a squeezing coil and a support protrusion on the case side, in which (a) is a side view and (b) is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. Fig. 6 is a schematic diagram of an undervoltage trip device. Fig. 7 is an assembly structure diagram of a conventional voltage trip device. (A) is a front view, (b) is a plan view, (c ) Is the front of the electromagnet part FIG. 8 is an assembly structure diagram of a conventional undervoltage trip device, where (a) is a front view and (b) is a front view of an electromagnet portion.
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記コイルボビンに、電圧引外し装置用および不足電圧引外し装置用に対応する2組のアーマチュア支持部を左右対称位置に振り分けて一体成形したことを特徴とする回路しゃ断器の付属装置。Circuit breaker accessory device for voltage tripping device and undervoltage tripping device used in combination with circuit breaker body, in which the electromagnet in the unit case and the circuit breaker linked to the operation of the electromagnet Equipped with a tripping lever that releases the tripping mechanism of the main body, where the electromagnet consists of an E-shaped yoke, a coil coil wound around a coil bobbin, and a solenoid coil and armature inserted into the central leg of the yoke, And the armature has a structure in which one end is hinged to an armature support provided on the coil bobbin, and the other end is pulled out and connected to a lever.
An accessory device for a circuit breaker, wherein two sets of armature support portions corresponding to a voltage tripping device and an undervoltage tripping device are distributed and symmetrically formed on the coil bobbin.
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