JP4871051B2

JP4871051B2 - 回路遮断器の電磁引き外し装置

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Publication number: JP4871051B2
Application number: JP2006203944A
Authority: JP
Inventors: 初男水野; 宏文石黒; 薫橋本
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-07-26
Also published as: JP2008034146A

Description

本発明は、回路遮断器の電磁引き外し装置に関するものである。

従来より、電源と負荷との間の通電電路に挿入される接点部と、接点部の閉極状態で接点部に過電流が流れていない通常時に接点部を開極する向きの力を蓄えて係止状態とし係止状態が解除されると通常時に蓄積した力により接点部を強制開極させる引き外し部材とを備えた回路遮断器が提供されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に開示された回路遮断器には、通電電路に挿入されるコイルと、コイルが巻装された筒状のコイル枠と、コイル枠の軸方向一端側に取着された固定鉄心と、コイル枠の内部に軸方向において進退自在に配置されて固定鉄心との間に発生する電磁吸引力によって駆動される駆動部材と、固定鉄心と駆動部材との間に介装されて、駆動部材を固定鉄心から離れる方向に付勢する付勢ばねとを備え、通電電路に過電流が流れて駆動部材が固定鉄心に吸引されると、駆動部材により引き外し部材の係止状態を解除して接点部を強制開極させる電磁引き外し装置が用いられている。
特開２００５−４４７３５号公報（段落番号［００１３］−［００１７］、及び、図１参照）

上述した従来の電磁引き外し装置では、付勢ばねのばね力によって駆動部材の動作開始電流、すなわち接点部を強制開極する際の負荷電流が決定されるのであるが、負荷として始動電流の大きなモータを使用する場合にも電磁引き外し装置が誤動作しないようにするためには、駆動部材を固定鉄心から離れる方向に付勢する付勢ばねのばね力を強くする必要があった。

しかしながら、付勢ばねのばね力を強くする場合、付勢ばねの巻数を大きくしたり、線径を太くしなければならないため、電磁引き外し装置の外形寸法が大きくなり、回路遮断器全体を設計変更しなければならなくなるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、付勢ばねを変更することなく、駆動部材の動作開始電流を大きくできる回路遮断器の電磁引き外し装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、電源と負荷との間の通電電路に挿入される接点部と、接点部の閉極状態で接点部に過電流が流れていない通常時に接点部を開極する向きの力を蓄えて係止状態とし係止状態が解除されると通常時に蓄積した力により接点部を強制開極させる引き外し部材とを器体に備える回路遮断器に用いられ、通電電路に挿入されるコイルと、コイルが巻装された筒状のコイル枠と、コイル枠の軸方向一端側に取着された固定鉄心と、コイル枠の内部に軸方向において進退自在に配置されて固定鉄心との間に発生する電磁吸引力によって駆動される駆動部材と、固定鉄心と駆動部材との間に介装されて、駆動部材を固定鉄心から離れる方向に付勢する付勢ばねとを備え、通電電路に過電流が流れて駆動部材が固定鉄心に吸引されると、駆動部材により引き外し部材の係止状態を解除して接点部を強制開極させる回路遮断器の電磁引き外し装置であって、駆動部材が、固定鉄心によって吸引される可動鉄心と、非磁性材料により形成され、可動鉄心における固定鉄心との対向面側に取着されて付勢ばねが当接するスペーサとを含み、可動鉄心およびスペーサの内の一方に、他方に向かって突出する係合凸部が設けられ、可動鉄心およびスペーサの内の他方に、係合凸部が凹凸係合する係合凹部が設けられたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、可動鉄心における固定鉄心との対向面側に非磁性材料で形成されたスペーサを取着しているので、駆動部材の全体を磁性材料で形成した場合に比べて駆動部材に作用する電磁吸引力を小さくでき、その結果駆動部材の動作開始電流を大きくできる。したがってモータのように始動電流が大きい負荷に回路遮断器を使用する場合に、始動電流によって電磁引き外し装置が誤動作してしまうのを防止できるという効果がある。しかも、可動鉄心にスペーサを装着することによって、駆動部材以外の付勢ばねなどの部品を変更することなく、駆動部材の動作開始電流を大きくとることができ、モータのような始動電流の大きい負荷に容易に対応することができる。

さらに、係合凸部の突出量や係合凹部の深さを調整することで、固定鉄心と可動鉄心との間の距離を調整することができるので、駆動部材の動作開始電流の微調整が容易に行えるという効果がある。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電磁引き外し装置を用いた回路遮断器の分解斜視図であり、図２は電磁引き外し装置の分解斜視図である。

本発明に係る電磁引き外し装置を適用した回路遮断器は、例えば分岐ブレーカとして主幹ブレーカとともに分電盤の内部に配設され、各分岐回路に過電流や短絡電流が流れた際に熱動釈放動作あるいは電磁釈放動作を行って、分岐回路を保護するものである。尚、以下の説明では便宜上図３（ａ）に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図３（ｂ）中の下側を前側、上側を後側として説明を行うが、実際には例えば図３（ａ）中の左右方向が上下方向に沿うようにして分電盤の内部に配設される。

回路遮断器Ａの器体１は横長の直方体状であって、図１および図３に示すように厚み方向（前後方向）において２分割された半割体であるボディ２とカバー３とを結合して構成される。そして、この器体１の内部に、可動接点４および固定接点５からなり電源と負荷との間の通電電路に挿入される接点部６と、ハンドル７の開閉操作に応じて接点部６を開閉させる開閉機構部８と、接点部６の閉極状態で接点部６に過電流が流れていない通常時は可動接点４が固定接点５から離れる方向の力を蓄積し、接点部６に過電流が流れると通常時に蓄積した力を解放して接点部６を強制的に開極させる引き外し部材５５とを備えている。

ボディ２およびカバー３は、例えばナイロン樹脂などの絶縁性の合成樹脂によって、上面側の中央部が上方に突出した一面開口の箱状に形成されており、ボディ２およびカバー３の開口縁部にはそれぞれ４組の組立孔２ａ，３ａが穿設されている。これにより、ボディ２およびカバー３を内面同士が対面するようにして組み合わせた上で、各組の組立孔２ａ，３ａにリベット１１を挿通すれば、ボディ２およびカバー３が固定されて器体１が構成されることになる。またボディ２およびカバー３の上面中央は左右両側に比べて上側に突出しており、この凸部の表面にハンドル７用の開口部１ａとなるコ字状の角溝２ｂ，３ｂと、表示部材５２用の開口窓１ｂとなるコ字状の角溝２ｅ，３ｅとが形成されている。さらにボディ２およびカバー３の右側面には、それぞれ電源側の電線やブスバーなどの配線部材が挿入される開口部となるコ字状の角溝（図１ではボディ２の角溝２ｃのみ図示）が形成され、そしてボディ２およびカバー３の左側面には、それぞれ負荷側の電線やブスバーなどの配線部材が挿入される開口部となるコ字状の角溝２ｄ，３ｄが形成されている。また器体１の下部には、器体１の左右方向において移動自在にスライダ１２を取り付けてあり、分電盤内部に配設されたＤＩＮレールのような取付レール９０（図４参照）のフランジ部９１にスライダ１２を係止させることで、器体１が取付レール９０に取着されるようになっている。

器体１の長手方向両側部には電源側端子部１３と負荷側端子部１４とがそれぞれ収納されている。電源側端子部１３は、板金を折曲げて断面四角状の筒状に形成されて成り上面にねじ孔１５ａを有する端子金具１５と、この端子金具１５のねじ孔１５ａに螺挿される引締めねじ１６と、電源側端子１７とを備えている。電源側端子１７は、前側から見た形状がコ字状に形成され、上側片に引締めねじ１６を挿通させる挿通孔１７ａが形成されるとともに、下側片が端子金具１５内に挿通される端子部１７ｂとなっている。また電源側端子１７は、上側片の先端から下方に延出し、中間部に固定接点５が固着された固定接点板１７ｃを備えており、固定接点板１７ｃの下側部には導電性のアーク走行板１８が接続されている。アーク走行板１８は、固定接点板１７ｃの下側部から、可動接点４の周辺に発生する磁界との相互作用によってアークに作用する電磁力の向き（左斜め下向き）に延出する幅細のアーク走行部１８ａと、アーク走行部１８ａの下側端から器体１の底面に沿って突出する矩形板状の主部１８ｂとを備えている。このアーク走行板１８によって、接点部６の開極時に発生するアークを器体１の下面方向に引き延ばすことができ、主部１８ｂの上側に配置される消弧グリッド１９によってアークが消弧されるようになっている。なお接点部６の前後両側には、接点部６の周辺に発生する磁界を高めるための鉄片２５が内ケース２６を介してそれぞれ配置されている。また消弧グリッド１９の前後には絶縁シート２７がそれぞれ配置されている。また消弧グリッド１９の上側では後述するコイル２９と支持板２３との間に絶縁シート２７が配置され、下側ではアーク走行板１８とボディ２およびカバー３の底面との間に絶縁シート２７が配置されている（図４参照）。

負荷側端子部１４は、電源側端子部１３と同様に端子金具１５および引締めねじ１６を備えるとともに、負荷側端子２０を備えている。負荷側端子２０は前側から見た形状がコ字状に形成され、両側片を上方に向けた状態で中央片を端子金具１５の内部に挿入してある。また負荷側端子２０の右側片は、編組線のような可撓性を有する可撓電線２１を介して細長い板状のバイメタル２２の下側端（固定端）に電気的に接続されている。なおバイメタル２２の長手方向中間部は可撓電線３０を介してコイル２９の一端に接続され、さらにコイル２９の他端は可撓電線３１を介して可動接触子４７に電気的に接続されている。而して可動接触子４７の可動接点４と固定接点５とが閉極している状態では、電源側端子部１３−接点部６−可動接触子４７−コイル２９−バイメタル２２−負荷側端子部１４という経路で電流が流れる主電路が形成される。

ここでボディ２およびカバー３の上面の開口縁部には、引締めねじ１６に対向する部位に工具挿通孔１ｃを構成する円弧状の溝が形成されている（図３及び図４参照）。引締めねじ１６は器体１の内部において上下方向への移動が規制されており、工具挿通孔１ｃを通して挿入されたドライバ（図示せず）によって引締めねじ１６を回転させると、ねじ孔１５ａに引締めねじ１６が螺挿した端子金具１５が上昇又は下降する。したがって、端子金具１５が上昇する方向に引締めねじ１６を回転させると、端子金具１５が上方に移動し、電源側端子１７の端子部１７ｂあるいは負荷側端子２０の中央片と端子金具１５の下側片１５ｂとの間に配線部材が圧接接続されるのである。

次にハンドル７および開閉機構部８について説明を行う。ハンドル７は、器体１の内部に器体１の厚み方向（前後方向）に沿って橋架されるハンドル軸４０を介して回動自在に支持される円柱状の本体部７ａと、本体部７ａの周方向に突設されて器体１の上面（短手方向一方側）から器体１の外部に突出するＴ字形の操作部７ｂと、本体部７ａの右下側の周面に器体１の内部に向かって突設された突出部７ｃとを一体に備え、捩りコイルばねよりなるハンドル復帰ばね４１によってオフ方向（図４中の左周り）に付勢されている。また器体１の外部に突出する操作部７ｂには操作摘み４２が取着されるようになっている。

開閉機構部８はリンク４４，４４、接触子ホルダ４６、接圧ばね４９、表示部材５２、付勢ばね５３等を主要な構成として備えている。リンク４４，４４は同一の形状に形成されており、第１及び第２の腕部４４ａ，４４ｂが斜めに交差するように一端側が互いに連結されて、Ｌ字状に形成されている。そして両腕部４４ａ，４４ｂの連結部位が器体１の長手方向一方側（右側）で軸４５を介して器体１に回動自在に支持されており、腕部４４ａが器体１の長手方向他方側（左側）に、腕部４４ｂが器体１の短手方向他方側（下側）それぞれ延出している。またリンク４４の腕部４４ａには、腕部４４ａの延出方向に沿って延び、ハンドル７の突出部７ｃに枢着された連結軸４３が遊挿される長孔４４ｃが形成されている。なお長孔４４ｃの延出方向に沿った両側縁のうち本体部７ａの回転中心から遠い方の側縁（下側縁）には、接点部６の閉極状態（図８、図９参照）で連結軸４３が位置するオン位置よりも開極状態（図４、図５参照）で連結軸４３が位置するオフ位置に近い部位（右寄りの部位）に、器体１の短手方向他方側（下側）に凹む切欠部４４ｄを形成してある。また他方の腕部４４ｂには、接触子ホルダ４６および可動接触子４７をリンク４４，４４とを連結するための連結軸４８が挿通される丸孔４４ｅが形成されている。ここに器体１の長手方向とは、電源側端子部１３および負荷側端子部１４の配列方向である左右方向（図４の左右）を意味している。また器体１の短手方向とは、長手方向および厚み方向（幅方向）とそれぞれ直交する方向であり、長手方向を左右方向と見たときの上下方向（図４の上下）を意味している。

可動接触子４７は器体１の前後方向に２分割された半割体４７ａ，４７ｂからなり、両半割体４７ａ，４７ｂは前後方向の中間面に対して対称な形状に形成されている。各半割体４７ａ，４７ｂの上下方向中間部には、連結軸４８が挿通される軸孔４７ｃが貫設されており、その下側端には可動接点４が一体に形成されている。一方、可動接触子４７の上側端には、左側に向かって突出片４７ｄが延出しており、突出片４７ｄの上側縁には、右斜め上方に湾曲しながら突出する乗り上げ部４７ｅが形成されている。また両半割体４７ａ，４７ｂは、軸孔４７ｃの形成部位よりも下側が互いに離れる向きに湾曲しており、両半割体４７ａ，４７ｂを重ねた際にこの湾曲部分にできる空間に後述の係合ピン３６が挿通されるようになっている。

接触子ホルダ４６は、後述するラッチ部材５４の右側端が挿通される挿通孔４６ｂを有する中央片４６ａと、この中央片４６ａの前後方向における両側縁から右方向にそれぞれ突出する側片４６ｃとでコ字状に形成されており、各側片４６ｃには連結軸４８を挿通する挿通孔４６ｄが貫設されている。接点部６に接圧を与える接圧ばね４９は一対の捩りコイルばねの一端側が互いに連結された形状に形成されており、連結部分を接触子ホルダ４６の中央片４６ａに当接させるとともに、各捩りコイルばねの他端側を可動接触子４７に係止させている。また器体１には、接点部６が閉極している状態で側片４６ｃによって撓められて、可動接点４が固定接点５から離れる方向の復帰力を接触子ホルダ４６に付与する開極ばね５１が取着されている。

また表示部材５２は接点部６のオン／オフ状態を表示するためのもので、図５に示すように軸４５を介してリンク４４とともに回転自在に支持される円筒状の主部５２ａと、主部５２ａの上面側に設けられた表示部５２ｂと、主部５２ａの右側部（器体１の長手方向他方側の部位）から突出し、先端側が下向きに湾曲した弧状の当接部５２ｃとを備えている。表示部５２ｂは左右方向の中央部において上側への突出量が最も高くなっており、中央部から両側部にかけて斜め下向きにそれぞれ傾斜する２つの表示面５２ｄ，５２ｅを備えている。ここで、左側の表示面５２ｄはオフ表示用、右側の表示面５２ｅはオン表示用の表示面であり、各々の表示面５２ｄ，５２ｅの色や文字などでオン／オフの状態が判別できるようになっており、器体１の開口窓１ｂから何れかの表示面が露出することで現在の接点状態を判別することができる。なお表示部材５２は捩りコイルばねからなる復帰ばね５３によってオフ表示方向（図５中の右回り）に付勢されている。

而して開閉機構部８は、接触子ホルダ４６の両側片４６ｃの間に、可動接触子４７と、円筒状のスペーサ５０と、一対の捩りコイルばねの一端側を互いに連結した形状に形成された接圧ばね４９と、一対のリンク４４，４４とを配置し、各側片４６ｃの挿通孔４６ｄと、スペーサ５０の中心孔と、接圧ばね４９のコイル部分の中心孔と、可動接触子４７の軸孔４７ｃと、リンク４４の丸孔４４ｅとに連結軸４８を挿通することによって、接触子ホルダ４６に対してリンク４４および可動接触子４７が所定の角度範囲で回転自在に枢着される。このように、接触子ホルダ４６にリンク４４と可動接触子４７とを保持させた状態で、リンク４４の中央部を軸４５により器体１に回動自在に枢支させ、さらにリンク４４の長孔４４ｃとハンドル７の突出部７ｃに設けた挿通孔とに連結軸４３を挿通することで、ハンドル７と接触子ホルダ４６とがリンク４４を介して連結されるのである。なお接圧ばね４９は、一対の捩りコイルばねを連結する部位が接触子ホルダ４６の中央片４６ａに当接するとともに、捩りコイルばねの他端側が可動接触子４７の中央部に係止しており、可動接触子４７が連結軸４８を中心に右回りに回転すると、可動接触子４７を左回りに回転させる方向のばね復帰力を可動接触子４７に付与するようになっている。

次に強制開極機構部９について説明する。強制開極機構部９はバイメタル２２、電磁引き外し装置（電磁石装置）２８、ラッチ部材５４、引き外し部材５５などを主要な構成として備え、接点部６に定格電流以上の過電流が流れた際に接点部６を強制開極させる熱動釈放機能と、熱動釈放機能が作動する電流値に比べて遙かに大きい短絡電流のような大電流が接点部６に流れた際に接点部６を強制開極させる電磁釈放機能とを備えている。

バイメタル２２の下側端は、板金の左右方向の両側縁が上側に折曲されたコ字状の支持板２３の左側片に固着されている。支持板２３の右側片には、消弧グリッド１９の上側に横片が載置される導電性のＬ字形のアーク走行板２４の縦片が連結されており、支持板２３の中央片とアーク走行板２４の横片とは隙間をあけて並行に配置されている。支持板２３の左側片の上縁からは幅細の突出片２３ａが上方に突出しており、この突出片２３ａに対向して調整ねじ５７が配設される。調整ねじ５７は、器体１の内面に設けた溝内に嵌め込んだ保持片５８のねじ孔に螺合し、その先端が突出片２３ａと対向している。したがって、調整ねじ５７のねじ込み量を調整して、調整ねじ５７の先端で突出片２３ａを押圧することによって、突出片２３ａを左右方向に撓ませて、バイメタル２２の上側端（自由端）の位置を左右方向に移動させることができ、バイメタル２２が湾曲して強制開極機構部９がトリップ動作を行う時の電流値を調整することができる。

また支持板２３の中央片には電磁引き外し装置２８が載置されている。電磁引き外し装置２８は、一端が可撓電線３０を介してバイメタル２２の自由端に接続されるとともに他端が可撓電線３１を介して可動接触子４７に電気的に接続され、電源と負荷との間の通電電路に挿入されたコイル２９と、コイル２９が巻装された円筒状のコイル枠３２と、コイル枠３２の内部に軸方向において進退自在に配置される可動鉄心（プランジャ）３３と、コイル枠３２の一端側（引き外し部材５５側）の開口部に取着される固定鉄心３４と、可動鉄心３３の一面（固定鉄心３４との対向面側）に取着される合成樹脂製のスペーサ３８と、可動鉄心３３と固定鉄心３４との間に介装されて可動鉄心３３を固定鉄心３４から離れる向きに押圧するコイルばね３５（付勢ばね）と、可動鉄心３３の他面（固定鉄心３４と反対側の面）に取着されてコイル枠３２の右側の開口部から外部に突出する係合ピン３６と、固定鉄心３４を軸方向に貫通する挿通孔３４ａに移動自在に挿通される駆動ピン３７と、左右方向の両側縁が下向きに折曲されてコイル２９の左右両側および上側を覆うヨーク３９とを備えている。

ここで、可動鉄心３３には、スペーサ３８との対向面に、スペーサ３８側に突出する円柱状の係合凸部３３ａが突設されている。一方、スペーサ３８は非磁性材料により形成されており、付勢ばね３５側の面には付勢ばね３５の中心に挿通される円柱状の凸部３８ａが突設され、可動鉄心３３側の面には係合凸部３３ａが凹凸係合する係合凹部３８ｂが凹設されている。而して係合凸部３３ａと係合凹部３８ｂとを凹凸係合させることによって、可動鉄心３３にスペーサ３８が取着されており、可動鉄心３３とスペーサ３８とで駆動部材が構成されている。

ヨーク３９には右側片から中央片にかけてスリット３９ａが形成されており、このスリット３９ａを通して係合ピン３６が右方向に突出している。またヨーク３９の中央片の下側には板状のばね部材６１が配置されており、ばね部材６１の一部を切り起こして形成された弾性ばね片６１ａがスリット３９ａを通して上方に突出している。コイル２９に通電すると、固定鉄心３４−ヨーク３９−可動鉄心３３を通る磁路の磁気抵抗を小さくするように、可動鉄心３３に対して固定鉄心３４との間で吸引力が発生する。そして主電路に短絡電流のような大電流が流れた場合には、付勢ばね３５のばね力に抗して可動鉄心３３が固定鉄心３４に近づく向きに移動し、可動鉄心３３に押された駆動ピン３７が引き外し部材５５の突出片２３ａを左向きに押圧して、引き外し部材５５を軸５９を中心として右回りに回転させることにより、ラッチ部材５４の係合を解除するとともに、可動鉄心３３に取着された係合ピン３６の大径部３６ａが可動接触子４７と当接して、可動接触子４７を連結軸４８を中心として右回りに回転させる。

ラッチ部材５４は鉄製（ＳＰＣＣ）の部品であって細長い棒状に形成されており、長手方向の中間部が軸５６を介して器体１に回動自在に軸支されている。またラッチ部材５４の上側縁には、長手方向の一端側（右側）には接触子ホルダ４６と係合する凹溝５４ａが形成されており、この凹溝５４ａよりも中央寄りの部位には上側に突出する突起部５４ｂが形成されている。一方、ラッチ部材５４の長手方向他端側（左側）には、引き外し部材５５と係止する係止突起５４ｃが突設されている。

引き外し部材５５は、軸５９を介して器体１に回動自在に軸支される本体部５５ａと、この本体部５５ａから下方に突出し先端部が駆動ピン３７に対向配置される延出片５５ｂとを有し、本体部５５ａの下側縁には、ラッチ部材５４の係止突起５４ｃと係止する係止部５５ｃが設けられている。引き外し部材５５は復帰ばね６０によって軸５９を中心に左回りに付勢されており、係止部５５ｃをラッチ部材５４の係止突起５４ｃと係止させることによって、接点部６を開極させる方向の勢力を蓄積した状態でラッチ部材５４をラッチしている。

次に回路遮断器の動作について図４〜図１１を参照して説明する。図４及び図５は接点部６の開極状態（オフ状態）を示しており、ハンドル７は、操作部７ｂが開口部１ａの左端に当接するまで、ハンドル復帰ばね４１のばね力を受けて図中左回りに回動している。またハンドル７とリンク４４とを連結する連結軸４３は、腕部４４ａに設けた長孔４４ｃ内の右端（オフ位置）まで移動し、リンク４４の回転に応じて腕部４４ｂに回転自在に軸支された可動接触子４７が図中左側に移動して、可動接触子４７の可動接点４が固定接点５から開離している。すなわち電源側端子部１３と負荷側端子部１４とは非導通状態（オフ状態）となっている。またオフ状態では、可動接触子４７の上端側に設けた乗り上げ部４７ｅが、表示部材５２に設けた当接部５２ｃの基部付近と当接しており、表示部材５２は復帰ばね５３のばね力によって図中右回りに回転しているので、器体１の開口窓１ｂから左側の表示面５２ｄが露出し、オフ状態を表示している。

このオフ状態から、操作摘み４２を操作してハンドル復帰ばね４１のばね力に抗してハンドル７を図中右回りに回転させると、ハンドル７の突出部７ｃに設けた連結軸４３が長孔４４ｃ内を左方向へ移動し、連結軸４３によって長孔４４ｃの下側縁が下向きに押圧されるので、リンク４４が軸４５を中心に左回りに回転し、リンク４４の回転に伴って可動接触子４７が図中右側へ移動する。そして、図６及び図７に示すようにハンドル７の操作部７ｂがオフ位置とオン位置との略中間位置まで移動すると、可動接点４が固定接点５に接触する位置まで可動接触子４７が移動する。ここでハンドル７を図４及び図５に示すオフ位置から図６及び図７に示す位置まで回転させる間は、可動接点４が固定接点５に接触しておらず、接圧ばね４９による接圧が発生していないので、ハンドル７を小さい力で操作することができる。

その後、図８及び図９に示すようにハンドル復帰ばね４１および接圧ばね４９のばね力に抗して操作摘み４２を図中右側に押し、操作部７ｂが開口部１ａの右端に当接するまでハンドル７を図中右回りに回転させると、連結軸４３が長孔４４ｃ内の左端（オン位置）まで移動し、連結軸４３の移動に応じてリンク４４が図中右回りに回転するので、リンク４４の腕部４４ｂに支持された接触子ホルダ４６が図中右側へ移動する。この間、可動接触子４７の一端側に設けた可動接点４は固定接点５と接触しているので、可動接触子４７は連結軸４８を中心として図中右回りに回転し、それに応じて接圧ばね４９が撓められるので、接圧ばね４９のばね復帰力によって可動接点４が固定接点５に押圧される。すなわち接圧ばね４９により接点部６に接圧が与えられる。この状態では電源側端子部１３と負荷側端子部１４とは導通状態（オン状態）となっている。またハンドル７を図６及び図７に示す接点部６の接触開始位置から図８及び図９に示すオン位置まで回転させると、可動接触子４７の上端側に設けた乗り上げ部４７ｅが、表示部材５２に設けた当接部５２ｃの下側湾曲面に摺接しながら図中右側に移動するので、主部５２ａが復帰ばね５３の付勢力に抗して図中左回りに回転する。そして上記オン位置では当接部５２ｃの下側端が乗り上げ部４７ｅの頂上部に乗り上げた状態となり、オン表示用の表示面５２ｅが開口窓１ｂに臨む位置に移動するので、表示面５２ｅにより接点部６のオン状態を容易に把握できる。なおハンドル７をオン位置まで回転させると、ハンドル７とリンク４４とを連結する連結軸４３が、ハンドル軸４０と軸４８とを結ぶ線分を超えて反対側（図８中の左側）に移動するので、開極ばね５１などのばね力がハンドル７をオン方向に付勢する方向に作用し、ハンドル７がオン位置に保持される。

また図８及び図９に示すオン状態から、操作摘み４２を操作してハンドル７をオフ方向（図中左回り）に回転させると、ハンドル７の突出部７ｃに設けた連結軸４３が長孔４４ｃ内を右側に移動し、リンク４４が図中右回りに回転するので、リンク４４とともに接触子ホルダ４６に支持された可動接触子４７が図中左側に移動し、可動接点４が固定接点５から開離する。そして、ハンドル７とリンク４４とを連結する連結軸４３が、ハンドル軸４０と軸４８とを結ぶ線分を超えて反対側（図４中の右側）に移動すると、ハンドル復帰ばね４１のばね力を受けてハンドル７がオフ方向に急速に回転し、図４及び図５に示すオフ状態となり、ハンドル７がオフ位置に保持される。またこの時、可動接触子４７の乗り上げ部４７ｅは、当接部５２ｃの下側傾斜面に摺接しながら図中左側に移動するので、表示部材５２が復帰ばね５３の復帰力を受けて図中右回りに回転し、図４及び図５に示すオフ位置ではオフ表示用の表示面５２ｄが開口窓１ｂから露出する。

次に接点部６に異常電流が流れた場合の強制開極機構部９の動作について説明する。図８及び図９に示すオン状態で短絡事故が発生するなどして接点部６に短絡電流のような大電流が流れた場合、コイル２９に大電流が流れ、可動鉄心３３と固定鉄心３４との間に発生する電磁吸引力によって、可動鉄心３３が付勢ばね３５のばね力に抗して固定鉄心３４に近づく向きに移動する（図１０及び図１１参照）。この時、可動鉄心３３に押された駆動ピン３７が、固定鉄心３４の挿通孔３４ａを通して左側に突出し、引き外し部材５５の突出片２３ａを左向きに押圧するので、引き外し部材５５を軸５９を中心に図中右回りに回転させることによって、引き外し部材５５とラッチ部材５４との係合状態が解除される。引き外し部材５５とラッチ部材５４との係合が外れると、ラッチ部材５４が弾性ばね片２９ａのばね力を受け、軸５６を中心に右回りに回転し、ラッチ部材５４の凹溝５４ａと接触子ホルダ４６の中央片４６ａとの係合が外れるので、接圧ばね４９や開極ばね５１のばね力を受けて接触子ホルダ４６が連結軸４８を中心に右回りに回転するとともに、可動接触子４７が図中右回りに回転し、可動接点４が固定接点５から開離する。また可動鉄心３３とともに係合ピン３６が図中左側に移動し、係合ピン３６の大径部３６ａによって可動接触子４７の下端側が左側に押圧されるので、可動接点４を固定接点５から短時間で引き外して、接点溶着の発生を防止することができる。なお図１０および図１１は強制開極機構部９が電磁釈放動作を行って接点部６を強制開極した直後の状態を示しており、その後ハンドル復帰ばね４１や復帰ばね６０などのばね力を受けて開閉機構部８および強制開極機構部９は図４および図５に示すオフ状態に復帰するので、復旧後にハンドル７をオン操作することによって、接点部６を再び閉極させることができる。

ここで、本実施形態の電磁引き外し装置２８では、可動鉄心３３における固定鉄心３４との対向面側に非磁性材料で形成されたスペーサ３８を取着しているので、可動鉄心３３およびスペーサ３８からなる駆動部材の全体を磁性材料で形成した場合に比べて駆動部材に作用する電磁吸引力を小さくでき、その結果駆動部材の動作開始電流を大きくできる。したがってモータのように始動電流が大きい負荷に回路遮断器を使用する場合に、始動電流によって電磁引き外し装置２８が誤動作してしまうのを防止することができる。しかも、可動鉄心３３に装着されたスペーサ３８が付勢ばね３５と当接する当接位置を、全体が磁性材料で形成された他の駆動部材が付勢ばね３５と当接する当接位置と同一にしているので、駆動部材以外の付勢ばね３５などの部品を変更することなく、駆動部材の動作開始電流を大きくとることができ、モータのような始動電流の大きい負荷に容易に対応することができる。しかも、係合凸部３３ａの突出量や係合凹部３８ｂの深さを調整することで、固定鉄心３４と可動鉄心３３との間の距離を調整することができるので、駆動部材の動作開始電流の微調整が容易に行える。尚、本実施形態では可動鉄心３３側に係合凸部３３ａを、スペーサ３８側に係合凹部３８ｂを設けているが、可動鉄心３３に係合凹部を設けるとともに、スペーサ３８に係合凸部を設けても良い。

また図８及び図９に示すオン状態で接点部６に定格電流を超える過電流（熱動釈放機能の作動電流）が流れた場合、バイメタル２２が湾曲して、バイメタル２２の上端側で引き外し部材５５の上部が右側に押圧されるので、引き外し部材５５が軸５９を中心として右回りに回転し、引き外し部材５５とラッチ部材５４との係合が解除される。この時、ラッチ部材５４が弾性ばね片２９ａのばね力を受け、軸５６を中心に右回りに回転し、ラッチ部材５４の凹溝５４ａと接触子ホルダ４６の中央片４６ａとの係合が外れるので、接圧ばね４９や開極ばね５１のばね力を受けて接触子ホルダ４６が連結軸４８を中心に右回りに回転するとともに、可動接触子４７が図中右回りに回転し、可動接点４が固定接点５から開離する。なお強制開極機構部９が熱動釈放動作を行って接点部６を強制開極した場合でも、上述と同様にハンドル復帰ばね４１や復帰ばね６０などのばね力を受けて開閉機構部８および強制開極機構部９は図４および図５に示すオフ状態に復帰するので、復旧後にハンドル７をオン操作することによって、接点部６を再び閉極させることができる。

なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。

本実施形態の電磁引き外し装置を用いた回路遮断器の分解斜視図である。同上の電磁引き外し装置の分解斜視図である。同上の電磁引き外し装置を用いた回路遮断器を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。同上の回路遮断器のオフ状態を示し、カバーを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のオフ状態を示し、カバーおよびリンクを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のオフからオンに切り替わる途中の状態を示し、カバーを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のオフからオンに切り替わる途中の状態を示し、カバーおよびリンクを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のオン状態を示し、カバーを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のオン状態を示し、カバーおよびリンクを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のトリップ状態を示し、カバーを外した状態の側面図である。同上の回路遮断器のトリップ状態を示し、カバーおよびリンクを外した状態の側面図である。

符号の説明

１器体
４可動接点
５固定接点
６接点部
２８電磁引き外し装置
２９コイル
３２コイル枠
３３可動鉄心（駆動部材）
３４固定鉄心
３５付勢ばね
３８スペーサ（駆動部材）
５５引き外し部材

Claims

電源と負荷との間の通電電路に挿入される接点部と、接点部の閉極状態で接点部に過電流が流れていない通常時に接点部を開極する向きの力を蓄えて係止状態とし係止状態が解除されると通常時に蓄積した力により接点部を強制開極させる引き外し部材とを器体に備える回路遮断器に用いられ、
前記通電電路に挿入されるコイルと、コイルが巻装された筒状のコイル枠と、コイル枠の軸方向一端側に取着された固定鉄心と、コイル枠の内部に軸方向において進退自在に配置されて固定鉄心との間に発生する電磁吸引力によって駆動される駆動部材と、固定鉄心と駆動部材との間に介装されて、駆動部材を固定鉄心から離れる方向に付勢する付勢ばねとを備え、通電電路に過電流が流れて駆動部材が固定鉄心に吸引されると、駆動部材により引き外し部材の係止状態を解除して接点部を強制開極させる回路遮断器の電磁引き外し装置であって、
前記駆動部材が、固定鉄心によって吸引される可動鉄心と、非磁性材料により形成され、可動鉄心における固定鉄心との対向面側に取着されて前記付勢ばねが当接するスペーサとを含み、
可動鉄心およびスペーサの内の一方に、他方に向かって突出する係合凸部が設けられ、可動鉄心およびスペーサの内の他方に、前記係合凸部が凹凸係合する係合凹部が設けられたことを特徴とする回路遮断器の電磁引き外し装置。