JP5041543B2 - 回路遮断器のバイメタル調整構造 - Google Patents

Description

本発明は、回路遮断器の遮断特性を調整する調整構造に関し、特にバイメタル片を備えた回路遮断器のバイメタル調整構造に関する。

回路遮断器の引き外し方式には、熱動形、熱動電磁形、完全電磁形、電子式等があり、このうち熱動形、熱動電磁形にはバイメタル片が使用されている。バイメタル片を用いた引き外し機構は、バイメタルの熱変形による湾曲作用を利用してラッチを解除させ、遮断動作させているが、このバイメタルを使用した構造は、遮断動作特性にばらつきが発生し易いため、製造段階でバイメタル片と掛合片の隙間（ギャップ）を調整してばらつきを無くす作業を必要としている。この調整はねじを使用して行われ、掛合片側にねじを取り付けてギャップを調整する構成（例えば、特許文献１参照）、或いはねじによりバイメタル片の傾きを変えてギャップを調整する構成（例えば、特許文献２参照）が広く実施されているが、バイメタル片の傾きを変えてギャップを調整する構成の方がコンパクトに構成できるため近年の小型化された回路遮断器に採用されている。

特開平７−２２０６０７号公報 特開２０００−２９４１１０号公報

しかしながら、バイメタル片の傾きを変えてギャップを調整する構成は、バイメタル片が遮断器ケース内底部に配設された導体バーの端部を上方に折曲して形成された起立部の上端に直接固着され、調整ねじが起立部に押圧し、調整ねじを進退させてギャップを調整する構造であるため、調整ねじを過度に締めると導体バーは元の形状に戻らなくなってしまうという問題があった。そこでこの問題を解決する方法としては、起立部を板バネで形成する方法が考えられるが、この方法では調整ねじの過度の締め込みにより起立部が変形する問題は解決できるが、起立部を形成する板バネの板厚が導体バーの板厚より薄くなってしまって電流の流れが悪いために発熱が大きくなり、温度上昇が高くなったり、遮断器ケースが変形し、最悪の場合、発火に至る虞がある。また、従来の構成は調整ねじを支持する支持片がバイメタル片と別体に構成されるため、ケースが周囲温度により膨張／収縮すると調整が狂い、更にバイメタル片と掛合片の位置も変動するためギャップの変動が大きくなるという問題があった。また、調整ねじによりギャップを調整する際、起立部の下端を支点として起立部が傾倒するため、起立部の上端に固着されたバイメタル片の先端は変位量が大きくなり、細かな調整が難しいという問題があった。

本発明は、請求項１に記載の発明によれば、複数の電路を有して、個々の電路にバイメタル片を備えて熱動形或いは熱動電磁形の引き外し構造を具備し、バイメタル片が過電流発生を受けて掛合する掛合片とのギャップを調整ねじにより調整可能とした回路遮断器のバイメタル調整構造であって、バイメタル片は先端側に接続した第１可撓導線と基端側に接続した第２可撓導線とで電路に介在して成り、バイメタル片を支持板に固着して支持板に調整ねじを螺入し、調整ネジを移動しないように設けるとともに支持板を回転しないように設け、調整ねじの回転操作によって支持板を調整ねじの軸方向に移動させてギャップを調整することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の回路遮断器のバイメタル調整構造において、調整ねじの軸方向に付勢してケースに押圧させる付勢バネを設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の回路遮断器のバイメタル調整構造において、支持板の上下一方をケースに押圧させる板バネを設けたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回路遮断器のバイメタル調整構造において、バイメタル片の移動時に接触して回転するコロを設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、バイメタル片を支持する支持板に電流が流れないので電路が異常に発熱することがなく、異常発熱による温度上昇やケースの変形等が起こらないようにすることができる。また、バイメタル片と調整ねじを支持する支持板が一体に形成されるので周囲温度によってケースが膨張／収縮しても調整が狂わず、ケースの膨張／収縮によるギャップの変動を小さくすることができる。また、支持板の移動分しかギャップが変動しないので細かな調整がしやすくなるという効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、支持板の移動方向のがたつきをなくしてギャップの変動を防止するという効果がある。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、支持板の上下方向のがたつきをなくしてギャップの変動を防止するという効果がある。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明の効果に加えて、支持板の移動をスムーズにできるという効果がある。

バイメタル片を先端側に接続した第１可撓導線と基端側に接続した第２可撓導線とで電路に介在するよう接続する。また、バイメタル片を支持板に固着して支持板に調整ねじを螺入し、調整ネジを移動しないようにケースに組み付けるとともに支持板を回転しないように設け、調整ねじを回転操作することで支持板を調整ねじの軸方向に移動させてギャップを調整する。

本発明に係る回路遮断器のバイメタル調整構造の実施例１を図１及び図２の添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るバイメタル調整構造を備えた熱動電磁形の回路遮断器の縦断面説明図であり、１は電源側端子、２は負荷側端子、３は電路を開閉操作する操作ハンドル、４は可動接触子５と固定接触子６から成る開閉接点部、７は操作ハンドル３の操作を受けて開閉接点部４を開閉操作すると共に異常電流検知を受けて電路を遮断操作する開閉機構部、８は過電流を検知するためのバイメタル片、９はバイメタル片８の掛合動作により開閉機構部７を遮断動作させるための掛合片、１０はバイメタル片８と掛合片９の間の隙間（ギャップＧ）を調整する調整ねじ、１１は調整ねじ１０が螺入されるとともにバイメタル片８を支持する支持板、１２は短絡電流を検知する可動鉄片１２ａを備えた電磁引き外し素子、１３は遮断器ケース（以下、単にケースと称する）である。

尚、この回路遮断器は２本の電路を有する２極形回路遮断器を示すもので、電源側端子１、負荷側端子２、開閉接点部４、バイメタル片８は、何れも対で設けられている。そして、負荷側端子２を設けた図面右側を前方、電源側端子１を設けた図面左側を後方、操作ハンドル３取付部を上部として以下説明する。

可動接触子５及び固定接触子６は上下方向に配設され、上部に可動接点５ａ、固定接点６ａが設けられている。可動接触子５は下端部を支点として上部が前後に揺動可能に設置され、第１可撓導線１４によりバイメタル片８に接続されている。一方、固定接触子６は電源側端子１の端子金具と一体に形成され、ケース１３内に固定されている。そして、可動接触子５は開閉機構部７の開閉操作を受けて前後動し、可動接点５ａと固定接点６ａとの間で接触／開離を行い、電路の通電／遮断が行われる。

バイメタル片８は前後方向に配設され、後方基端部が支持板１１に固着され、自由端とした先端が斜め上方に向けて配設されている。第１可撓導線１４はそのバイメタル片８の先端側中間部に溶接され、また、第２可撓導線１５の一端がバイメタル片９の基端側中間部に溶接され、第２可撓導線１５の他端が負荷側端子２の端子金具から延設された導体バー１６に溶接されてバイメタル片８が電路の一部を構成するようになっている。一方、バイメタル片８が掛合する掛合片９はバイメタル片８が接触する第１掛合部９ａと、電磁引き外し素子１２が接触する第２掛合部９ｂを備えている。

調整ねじ１０は、電源側端子１の下部に前方に向けてケース内１３に移動しないようにして埋没するように組み付けられ、ケース１３の背面に形成された操作孔１７により、調整ねじ１０を回転操作できるようになっている。調整ねじ１０は支持板１１のねじ孔１１ａに螺入され、上端にバイメタル片８が溶接されている。支持板１１は回転しないように少なくとも１面がケース１３に当接するように組み付けられ、調整ねじ１０の回転操作により調整ねじ１０の軸方向に移動するように設けられている。

ギャップＧの調整は、調整ねじ１０を回転操作して行う。調整ねじ１０を回転操作すると支持板１１が前後に移動し、支持板１１に固着されたバイメタル片８も前後に移動する。この結果、バイメタル片８の先端と掛合片９との間のギャップＧが変動する。

このように構成された回路遮断器は次のように動作する。図１に示すように操作ハンドル３を後方に回動してオン操作すると、開閉機構部７が可動接触子５を操作して固定接触子６に接触させ、回路遮断器はオン状態となる。この状態は開閉機構部７内のラッチ機構の作用で維持され、電路に異常電流が流れるとラッチが解除されて開閉機構部７は遮断動作する。この異常電流のうち、過電流に対してはバイメタル片８が変形（湾曲）することで検知され、変形して掛合片９の第１掛合部９ａに当接すると掛合片９が回動し、ラッチが解除されて遮断動作する。また、短絡電流に対しては、電磁引き外し素子１２が動作して、可動鉄片１２ａが掛合片９の第２掛合部９ｂに掛合し、過電流発生の場合と同様にラッチが解除されて遮断動作する。

このように、調整ねじ１０を螺入した支持板１１にバイメタル片８を設け、調整ねじ１０の回転操作により支持板１１を進退させてギャップＧを調整し、バイメタル片８と電路とを可撓導線１４，１５で接続したので、電路が異常に発熱することがなく、温度上昇やケースの変形等の問題が起きない。また、バイメタル片８と調整ねじ１０を螺入する支持板１１を一体に形成したので周囲温度によってケース１３が膨張／収縮しても調整が狂わず、ケース１３の膨張／収縮によるギャップＧの変動が小さい。また、支持板１１の移動分しかギャップＧが変動しないので細かな調整がしやすい。

本発明に係る回路遮断器のバイメタル調整構造の実施例２を図３の添付図面に基づいて説明する。尚、実施例１と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

本実施例では調整ねじ１０の先端にコイルバネ１８を挿通させ、コイルバネ１８を支持板１１とケース１３との間に設けている点が実施例１と異なっている。

これにより、コイルバネ１８の付勢力によって調整ねじ１０の頭部がケース１３に押圧され、調整ねじ１０の軸方向のがたつきがなくなるので支持板１１の移動方向のがたつきがなくなり、ギャップＧの変動を防止することができる。

本発明に係る回路遮断器のバイメタル調整構造の実施例３を図４の添付図面に基づいて説明する。尚、実施例１と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

本実施例では支持板１１の上端が前方に折曲されて水平部１１ｂが形成され、水平部１１ｂに端部を折り返して半円状に湾曲させた板バネ１９が固着され、支持板１１の下端をケース１３に押圧している点が実施例１と異なっている。支持板１１の移動時、板バネ１９はケース１３に摺接するようになっている。

これにより、支持板１１の上下方向のがたつきがなくなり、ギャップＧの変動を防止することができる。

本発明に係る回路遮断器のバイメタル調整構造の実施例４を図５の添付図面に基づいて説明する。尚、実施例１と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

本実施例ではバイメタル片８の移動時に接触して回転するコロ２０がバイメタル片８を挟持するように設けられている点が実施例１と異なっている。

これにより、支持板１１の移動をスムーズにすることができる。

本発明の実施例１に係るバイメタル調整構造の一例を示す回路遮断器の断面説明図である。 図１のバイメタル片と調整構造部と電路を抜き出した説明図である。 本発明の実施例２に係るバイメタル調整構造を示す回路遮断器の断面説明図である。 本発明の実施例３に係るバイメタル調整構造を示す回路遮断器の断面説明図である。 本発明の実施例４に係るバイメタル調整構造を示す回路遮断器の断面説明図である。

符号の説明

８ バイメタル片
９ 掛合片
１０ 調整ねじ
１１ 支持板
１３ 遮断器ケース
１４ 第１可撓導線
１５ 第２可撓導線
１６ 導体バー

Claims (4)

1. 複数の電路を有して、個々の電路にバイメタル片を備えて熱動形或いは熱動電磁形の引き外し構造を具備し、前記バイメタル片が過電流発生を受けて掛合する掛合片とのギャップを調整ねじにより調整可能とした回路遮断器のバイメタル調整構造であって、前記バイメタル片は先端側に接続した第１可撓導線と基端側に接続した第２可撓導線とで前記電路に介在して成り、前記バイメタル片を支持板に固着して該支持板に前記調整ねじを螺入し、該調整ネジを移動しないように設けるとともに前記支持板を回転しないように設け、前記調整ねじの回転操作によって前記支持板を前記調整ねじの軸方向に移動させて前記ギャップを調整することを特徴とする回路遮断器のバイメタル調整構造。
2. 前記調整ねじの軸方向に付勢してケースに押圧させる付勢バネを設けたことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器のバイメタル調整構造。
3. 前記支持板の上下一方をケースに押圧させる板バネを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路遮断器のバイメタル調整構造。
4. 前記バイメタル片の移動時に接触して回転するコロを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回路遮断器のバイメタル調整構造。

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