JP4230037B2 - Circuit breaker - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本件の発明は回路遮断器に係り、性能を落とさず小型化、部品点数の削減、を図る技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来このタイプの回路遮断器は図1に示す構成のものがあった。50はケース50aとカバー50bとからなる合成樹脂の箱体、51はケースに設置された可動接触子で可動接点51aを有する、52はケースに固定された固定接触子で固定接点52aを有する。またその接点部近傍には、開閉及び遮断時に接点間に発生するアークを吸引冷却する消弧板53と消弧壁54で周知のデアイオン消弧装置を構成する。
【0003】
55は電磁コイルで、電磁枠56、可動鉄片57等により電磁引外し装置を構成している。58はハンドルで、機構部(図示しない)に軸止される。59は引外し部材で機構部に軸止され、前記可動鉄片との当接部59aと機構部と係合される係合部59bを有する。ハンドルによるON、OFFの動作、回路に異常電流が流れた時の電磁引外し装置によるトリップ動作についての詳細は、すでに多くの特許及び実用新案の出願明細書中で説明されているので、ここでは説明を省略する。上記構成の回路遮断器において従来、前記電磁引外し装置と消弧装置は別々に設置され、別々の部品で構成される構造であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
電磁引外し装置と消弧装置を別々に構成する為、部品点数が多くまた、各々別々の取り付けスペースを確保する必要があり、小型化が困難となっている。そこで本件の発明は、電磁引外し装置と消弧装置を一体化し、遮断性能を落とすことなく小型化、部品点数の削減を図り、組立性を向上させた回路遮断器を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決しようとするための手段】
上述の目的を達成するため、第一に請求項1では、ケースと接点装置を入切りする回動自在な操作ハンドルと、ケースに固定され固定接点を設けた固定接触子と、一端に固定接点と対向して配置される可動接点を設け、他端に回転軸支部を有する可動接触子と、異常電流の大きさにより、前記可動接点を固定接点から開極トリガーさせるバイメタル引外し装置及び電磁引外し装置と、操作ハンドルで手動開閉が可能であり、操作ハンドルにより、接点間が閉状態でも前記バイメタル引外し装置及び、電磁引外し装置のトリガーにより、強制的に可動接触子を開状態に動作させる開閉機構部を備えた回路遮断器において、電源側の接続端子と固定接触子の間に前記電磁引外し装置の電磁コイルの両端を接続すると共に、可動接点と固定接点で構成する接点装置とハンドル操作面の間の空間に電磁引外し装置を配置し、該電磁引外し装置の電磁枠を、固定接触子と溶接あるいは鋲かしめにより接続し固定接触子をケースに固定することにより、電磁引外し装置を固定して、前記電磁枠の一部を消弧装置とした。
【0007】
【作用】
請求項1記載の構成によれば、電磁引外し装置を構成する電磁枠により、接点開極時に発生する接点間のアークが電磁枠に吸引冷却される為、従来別個に構成していた消弧装置に組み込む消弧板が不要となり、部品点数の削減が図られる。また従来、消弧装置、電磁引外し装置は別々の取付けスペースに設置していたが、電源側の接続端子と固定接触子の間に電磁コイルを配置し、接点装置とハンドル操作面との間に電磁引外し装置を配置したので、大幅な小型化が図れる。
【0008】
また、ケースに固定する固定接触子と前記電磁引外し装置を溶接あるいは鋲かしめにより接続する為、固定接触子をケースに固定することにより電磁引外し装置の位置決め、及び固定が可能となり、別々にケースに固定する場合と比べ、組立作業性の向上による組立工数の削減が図られる。
【0009】
【実施例の説明】
以下に本件発明を図2から図7にて詳細に説明する。図2は、本件発明の請求項1の実施例の構成を示す。この回路遮断器は、ケース、接点装置部、開閉機構部、電磁引外し装置、バイメタル引外し装置、消弧装置を主な構成部品としており、図2は回路遮断器の断面図、図3は電磁引外し装置の正面図、側面図を示す。ケース1は、ベース1aとカバー1bからなり、例えばフェノール樹脂のような絶縁材料にて略箱形状で形成され、図2の一対の左右側壁1c、1dの外側に電源側の接続端子8を組込む端子装置の装着部1eと負荷側の接続端子9を組込む端子装置の装着部1fを有する。前記、電源側及び、負荷側の端子装置には箱体の端子金具10と端子金具に螺合する端子ねじ11を有する。
【0010】
接点装置は、電路の開閉を行うものであり、固定接触子3と可動接触子4にて構成される。固定接触子3は、導電材料を折曲形成したものであり、固定接点3aの取り付け部、電磁引外し装置6の電磁コイル6aとの接続部3b及び電磁引外し装置6を構成する電磁枠6cとの接続部3cを有し、電源側のケース底面側1h近傍に配置される。また固定接点3は、接点面を回路遮断器の底面からハンドル操作面側に向けて配置してある。
【0011】
可動接触子4は、一端に可動接点4aを有し、他端に回転軸支部4bを有する。略中央部には、操作ハンドル2と連動する開閉機構部により、ハンドル操作面とケース底面の間を復動する押し圧部材12との当接部4cを有する。また回転軸支部4bは、軸14にてケースに位置固定され固定接点3aから可動接点4aを開極する方向へ回転力を付勢する接点ばね13が取り付けられている。
【0012】
開閉機構部は、操作ハンドル2により、前記固定接点3a、可動接点4aの開極及び閉極を行うと共に、異常電流が流れた時に強制的に開極する機構を有する
。
【0013】
電磁引外し装置6は、短絡電流を検知したときに、開閉機構を動作させ、固定接点3aから可動接点4aを開極させるもので、電磁コイル6a、電磁枠6b、6c、吸引部材6b、及び引外し部材15を動作させる連動部材16により構成され、電磁コイル6aの一端は、電源側の接続端子8と接続され、他端は固定接触子3bと接続されている。
【0014】
より詳しく説明すると電磁枠6bは逆U字形状で構成され、吸引部材6d、電磁コイル6aを収納し、別の電磁枠6cと溶接あるいは、カシメにより接続される。前記電磁枠6b、6cを含む電磁引外し装置は、可動接点4aと固定接点3aで構成する接点装置とハンドル操作面1bとの間の空間に配置される。
【0015】
電磁枠6cは、電磁引外し装置6から固定接触子3c側へ大きく延出されており固定接点3a近傍で固定接触子3cと溶接あるいは、鋲カシメにて接続される。従って、第一に電磁引外し装置6は、固定接触子3をケースへ固定することにより、ケースへ位置決め固定することができる。
【0016】
また第二に、電磁枠6cは短絡電流遮断時に接点間に発生するアークを電磁枠6cの磁性により、図4から図5に示すが如く固定接点3aから引き離し、電磁枠6Cに移行させ、アークを冷却し、消弧する。すなわち電磁枠6cの一部を消弧装置として利用することができる。
【0017】
連動部材16は、一端に吸引部材6dと係合する係合部16aを有し、他端には開閉機構を引外す、引外し部材15aに当接する当接部16bを有する。また、略中央部には回転の支点となる回転軸支部16cを設ける。
【0018】
引外し部材15は、主に過電流で動作するバイメタル引外し素子5と当接する当接部15b、短絡電流で動作する電磁引外し装置6に取付けられた連動部材16bとの当接部15a、及び略中央部に開閉機構と係合する係合部(図示しない)を有し、ケース1の底面側に、回転軸支部を有し、開閉機構を構成する軸受け部(図示しない)に軸止めされる。前記バイメタルとの当接部15bには、バイメタルとの距離を調整する調節部材17が螺合される。
【0019】
次に、回路遮断器の開極時の動作について以下に述べる。可動接点4aと固定接点3aが閉極した状態である図2の回路遮断器に短絡電流が流れた場合、電磁コイル部6aに電流が流れ、強い磁束が発生し、吸引部材6dを吸引動作する。また同時に吸引部材6dと係合する連動部材16aは、回転軸支部16cを支点として反時計周りに回動し、開閉機構と係合している引外し部材15を負荷側であるケース1d方向へ動作させ、操作ハンドル2は開極方向へ回転すると同時に、可動接触子4は回転軸支部4bを支点とし、接点ばね13の付勢力により、時計周りに回転し、可動接点4aと固定接点3aは開極される。
【0020】
可動接点4aと固定接点3aの開極時のアークの発生について、さらに詳しく図4及び図5にて説明する。図4では、可動接点4aと固定接点3aの開極し始めの状態図を示す。この状態では、可動接点4aと固定接点3aの距離L2は、電磁引外し装置を構成する電磁枠6cと可動接触子4の距離L1より小さく、アーク抵抗も小さい、従って可動接点4aと固定接点3a間でアークが発生する。
【0021】
図5は、可動接点4aと固定接点3aが完全に開極した状態図を示す。この状態では、可動接点4aと固定接点3aの距離L2は、電磁引外し装置6を構成する電磁枠6cと可動接触子4の距離L1より大きく、アーク抵抗が大きい、従って図4において可動接点4aと固定接点3a間で発生したアークは、可動接触子4と電磁枠6cへ移行し、冷却され消弧される。従って可動接点4aと固定接点3a間でのアーク発生時間は短く、接点消耗が少なくなるといった効果が得られる。電磁枠6cは電磁引外し装置6の磁気回路を構成する機能と有すると共に、接点開極時に発生するアークを消弧する消弧装置の機能を有する。
【0022】
図6は、前記消弧装置7に消弧壁18を組み込んだ状態を示す。消弧壁18により、接点開閉時に発生するアークによってケースが焼け導電性の分解物(例えば炭化物)発生による絶縁性能の劣化を防いでいる。図7は他の実施例であり、電磁枠6b、6cを一体化した電磁引外し装置を示す。
【0023】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、従来別々に構成されていた、電磁引外し装置の電磁枠と消弧装置を構成する磁性体部材が一体化されると共に、接点装置とハンドル操作面との空間に集約されて構成される為、部品点数の削減および外形の大幅な小型化が図られる。
【0024】
請求項2の発明によれば、ケースに固定される固定接触子に電磁引外し装置を接続する為、従来別々にケースに取り付ける必要があった固定接触子と電磁引外し装置が一度に組み立てられ、組み立て工数の削減が図られる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の回路遮断器の実施例
【図2】 本発明の第1実施例を示す回路遮断器断面図
【図3】 電磁引外し装置の正面図及び側面図
【図4】 接点の開き始めの状態図
【図5】 接点が開いた時の状態図
【図6】 消弧壁を組み込んだ状態図
【図7】 本発明の他実施例の正面図及び側面図
【符号の説明】
1 ケース
2 ハンドル
3 固定接触子
4 可動接触子
5 バイメタル
6 電磁引外し装置
7 消弧装置
8 電源側接続端子
9 負荷側接続端子
10 端子金具
11 端子ねじ
12 押し圧部材
13 接点ばね
14 回転軸
15 引外し部材
16 連動部材
17 調整部材
18 消弧壁[Industrial application fields]
The present invention relates to a circuit breaker, and relates to a technique for downsizing and reducing the number of parts without degrading performance.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of circuit breaker has the structure shown in FIG.
[0003]
55 is an electromagnetic coil, and an electromagnetic trip device is constituted by an
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the electromagnetic trip device and the arc extinguishing device are configured separately, the number of parts is large, and it is necessary to secure separate mounting spaces for each of them, making it difficult to reduce the size. Therefore, the present invention is intended to provide a circuit breaker in which an electromagnetic trip device and an arc extinguishing device are integrated to reduce the size and the number of parts without reducing the breaking performance and to improve the assemblability. is there.
[0005]
[Means for solving problems]
In order to achieve the above-mentioned object, firstly in
[0007]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, the arc between the contacts generated when the contact is opened is attracted and cooled by the electromagnetic frame by the electromagnetic frame constituting the electromagnetic trip device. An arc extinguishing plate incorporated in the apparatus is not necessary, and the number of parts can be reduced. Conventionally, the arc extinguishing device and the electromagnetic trip device have been installed in separate mounting spaces. However, an electromagnetic coil is arranged between the connection terminal on the power supply side and the stationary contact, and between the contact device and the handle operation surface. Since an electromagnetic trip device is arranged on the main body, a significant reduction in size can be achieved.
[0008]
In addition , since the stationary contact fixed to the case and the electromagnetic trip device are connected by welding or crimping, the fixed trip can be positioned and fixed by fixing the fixed contact to the case. Compared to the case of fixing to the case, the assembly man-hour can be reduced by improving the assembly workability.
[0009]
[Explanation of Examples]
The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 2 shows a configuration of an embodiment of
[0010]
The contact device opens and closes an electric circuit, and includes a fixed contact 3 and a movable contact 4. The fixed contact 3 is formed by bending a conductive material. The fixed contact 3 a is attached to the fixed contact 3 a, the connection portion 3 b to the electromagnetic coil 6 a of the
[0011]
The movable contact 4 has a movable contact 4a at one end and a rotating shaft support 4b at the other end. The substantially central portion has an abutting portion 4c that contacts the
[0012]
The opening / closing mechanism section has a mechanism for opening and closing the fixed contact 3a and the movable contact 4a by the operation handle 2 and forcibly opening when an abnormal current flows.
[0013]
The
[0014]
More specifically, the electromagnetic frame 6b is formed in an inverted U shape, houses the suction member 6d and the electromagnetic coil 6a, and is connected to another electromagnetic frame 6c by welding or caulking. The electromagnetic trip device including the electromagnetic frames 6b and 6c is disposed in the space between the contact device constituted by the movable contact 4a and the fixed contact 3a and the handle operating surface 1b.
[0015]
The electromagnetic frame 6c extends greatly from the
[0016]
Second, the electromagnetic frame 6c is separated from the fixed contact 3a as shown in FIGS. 4 to 5 by the magnetism of the electromagnetic frame 6c when the short circuit current is interrupted, and is transferred to the electromagnetic frame 6C. Cool and extinguish arc. That is, a part of the electromagnetic frame 6c can be used as an arc extinguishing device.
[0017]
The interlocking
[0018]
The tripping
[0019]
Next, the operation when the circuit breaker is opened will be described below. When a short circuit current flows through the circuit breaker of FIG. 2 in which the movable contact 4a and the fixed contact 3a are closed, a current flows through the electromagnetic coil section 6a, a strong magnetic flux is generated, and the suction member 6d is sucked. . At the same time, the interlocking member 16a that engages with the suction member 6d rotates counterclockwise around the rotating shaft support portion 16c, and moves the tripping
[0020]
The generation of an arc when the movable contact 4a and the fixed contact 3a are opened will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 4 shows a state diagram at the beginning of opening of the movable contact 4a and the fixed contact 3a. In this state, the distance L2 between the movable contact 4a and the fixed contact 3a is smaller than the distance L1 between the electromagnetic frame 6c and the movable contact 4 constituting the electromagnetic trip device, and the arc resistance is also small, so the movable contact 4a and the fixed contact 3a. An arc is generated between them.
[0021]
FIG. 5 shows a state diagram in which the movable contact 4a and the fixed contact 3a are completely opened. In this state, the distance L2 between the movable contact 4a and the fixed contact 3a is larger than the distance L1 between the electromagnetic frame 6c constituting the
[0022]
FIG. 6 shows a state in which the arc extinguishing wall 18 is incorporated in the
[0023]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the electromagnetic frame of the electromagnetic trip device and the magnetic member constituting the arc extinguishing device, which have been conventionally configured separately, are integrated, and the space between the contact device and the handle operation surface is integrated. Therefore, the number of parts can be reduced and the external shape can be greatly reduced.
[0024]
According to the second aspect of the present invention, in order to connect the electromagnetic trip device to the fixed contact fixed to the case, the fixed contact and the electromagnetic trip device that conventionally had to be separately attached to the case are assembled at a time. The assembly man-hours can be reduced.
[0025]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit breaker showing a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view and a side view of an electromagnetic trip device. State diagram at the beginning of opening [FIG. 5] State diagram when contact is opened [FIG. 6] State diagram incorporating an arc extinguishing wall [FIG. 7] Front view and side view of another embodiment of the present invention [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
【0001】And rotatable operating handle to enter off case and contact device, a fixed contact having a fixed contact fixed to the case, a movable contact disposed in the paired direction fixed contact at one end is provided, at the other end It can be manually opened and closed with an operating handle and a bimetallic tripping device and electromagnetic tripping device that triggers opening of the movable contact from a fixed contact, depending on the magnitude of abnormal current and a movable contact with a rotating shaft support. In a circuit breaker having an open / close mechanism for forcibly operating a movable contactor to be opened by a trigger of the bimetal tripping device and the electromagnetic tripping device even when a contact is closed by a handle. Both ends of the electromagnetic coil of the electromagnetic trip device are connected between the connection terminal and the stationary contact, and the space between the contact device constituted by the movable contact and the fixed contact and the handle operation surface is electromagnetic. The release device is arranged, the electromagnetic frame of the electric磁引release device, by connecting by welding or rivet caulking the stationary contactor to fix the fixed contact in the case, by fixing the electromagnetic trip device, said electromagnetic frame A circuit breaker characterized in that a part of the circuit is an arc extinguishing device.
[0001]
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