JP6276973B2 - 回路遮断器の電磁引き外し装置 - Google Patents

Description

本発明は、電路に短絡電流が流れたらそれを検知して遮断機構部を作動させる回路遮断器の電磁引き外し装置に関する。

回路遮断器は、電路に短絡電流が流れたらそれを瞬時に検知して遮断機構部を動作させるための電磁引き外し装置が設けられている。
電磁引き外し装置は、固定配置される固定電磁片と、この固定電磁片に対して回動して開閉動作し、電磁力で密着（閉動作）するよう配置された可動電磁片とを備え、何れも鉄等の磁性体から成る金属で形成されている（例えば、特許文献１参照）。

単相電路に使用される回路遮断器は、２本の電路を開閉するための一対の接点を備えているが、電磁引き外し装置は、双方の電路（極）に設けたものと、片方の極のみ設けて短絡電流を検知したら双方の電路の遮断操作するよう構成されたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−２６２７８２号公報 特開２００６−３２３１９号公報

近年の回路遮断器の小型化に伴い、部材を削減して省スペース化に貢献できる１極のみに電磁引き外し装置を設けた２極１素子型の回路遮断器の普及が進んでいる。
しかしながら、双方の電路に電磁引き外し装置を設けた２極２素子の遮断特性と同等の特性を２極１素子型でも発揮させようとすると、引き外し力を上げる必要が発生し、可動電磁片等の短絡電流検知部材を厚くするか大きく形成して対応する必要があった。そのため、小型化に十分貢献できてはいなかったし、２極２素子に対応した回路遮断器ケースをそのまま使用して２極１素子の回路遮断器とすることも難しかった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、従来の２極２素子で使用される電磁引き外し装置１個の設置スペースを拡大することなく２極１素子用の電磁引き外し装置を設置できる回路遮断器の電磁引き外し装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、背板及び左右側板を備えて前方が開放された固定電磁片と、下端が左右側板に蝶着されて開放部を開閉するよう動作する板状の可動電磁片とを有し、固定電磁片と可動電磁片との間に電路が配置されて、当該電路に短絡電流が流れた際に発生する磁界により可動電磁片が閉動作することで、遮断機構部を起動させる係合片に係合して電路が遮断される回路遮断器の電磁引き外し装置において、係合片を可動電磁片の背面に上方から挿入し、可動電磁片の上端から数ミリメートル下方において閉動作した可動電磁片に当接するよう配置すると共に、可動電磁片の上端には数ミリメートル切り欠いた凹部が形成され、係合片の当接位置は、凹部の切り欠き底部であることを特徴とする。
この構成によれば、係合片は可動電磁片の端部ではなく、端部より数ミリメートル蝶着部に近い部位に係合するため、係合片を押圧する可動電磁片の押圧力を増加させることができる。その結果、従来２極双方に設けていた電磁引き外し装置を大型化すること無く、同等の遮断性能を１極のみ設けるだけで発揮させることが可能となり、従来の２極２素子用のケースを変更することなく２極１素子の構成とすることも容易となる。

また、凹部を設けることで係合片が可動電磁片に当接する部位を確実に上端から数ミリメートル下方にでき、可動電磁片背部へ挿入する係合片の挿入角度を気にする必要が無くなり簡易な構成で対処できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、凹部は、係合片を収容可能な幅で形成され、且つ凹部を形成する左右壁部は、係合片の移動を案内する案内手段を兼ねることを特徴とする。
この構成によれば、凹部の左右壁部が係合片の移動を案内するため、係合片は左右に移動することが無く、常に可動電磁片の所定の位置で係合でき、安定した引き外し動作を実現できる。

本発明によれば、係合片は可動電磁片の端部ではなく、端部より数ミリメートル蝶着部に近い部位に係合するため、可動電磁片の係合片を押圧する押圧力を増加させることできる。その結果、従来２極双方に設けていた電磁引き外し装置を大型化すること無く、同等の遮断性能を１極のみ設けるだけで発揮させることが可能となり、従来の２極２素子用のケースを変更することなく２極１素子の構成とすることも容易となる。

本発明に係る電磁引き外し装置を備えた回路遮断器を示し、ケース側面カバーを外した左側面図である。 （ａ）は図１の回路遮断器の斜視図、（ｂ）はＤ部拡大図である。 図１の回路遮断器の外観図を示し、（ａ）は左側面図、（ｂ）は電源側端子を配置した背面図、（ｃ）は負荷側端子を配置した正面図である。 電磁引き外し装置の平面説明図である。 引き外し動作した電磁引き外し装置を示す図１のＣ部の拡大図である。 可動電磁片の正面説明図である。 係合片を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 可動電磁片の他の形状を示す斜視図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１〜図３は本発明に係る電磁引き外し装置を備えた回路遮断器を示し、図１はケース側面カバーを外した左側面図、図２は図１の斜視図を示し、図３は回路遮断器の外観図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は背面図、図３（ｃ）は正面図を示している。
図１〜図３において、１は電源側端子、２は負荷側端子、３は電路をオン／オフ操作する操作ハンドル、４は過電流を検知するためのバイメタル片、５は可動接点５ａ及び固定接点５ｂから成る接点部、６は接点部５の開閉及び遮断動作を実施させる遮断機構部、７は短絡電流を検知して遮断機構部６を遮断動作させるための電磁引き外し装置、８は電磁引き外し装置７の動作を遮断機構部に伝達する係合片、９は電源側端子１と負荷側端子２との間に配設された電路の一部を成す銅バーである。

電源側端子１はケース１１の背面に設けられ、負荷側端子２はケース１１の正面に設けられている。双方の端子１，２は対を成して設けられており、ケース１１の内部において電源側端子１と負荷側端子２の間に一対の電路が配設されている。
図１で示している銅バー９が構成する電路は、途中に接点部５、バイメタル片４、電磁引き外し装置７が配置されているが、図示しない他方の電路は接点部５を備えるだけで、バイメタル片及び電磁引き外し装置７は設置されていない。尚、図１は操作ハンドル３をオン操作して接点部５を閉じた状態を示している。

このように構成された回路遮断器において、以下電磁引き外し装置７を具体的に説明する。電磁引き外し装置７は、可動電磁片７ａと固定電磁片７ｂとを有し、説明の都合上、可動電磁片７ａ側を前方、固定電磁片７ｂ側を後方として説明する。
図４は電磁引き外し装置７の平面説明図、図５は図１のＣ部拡大図、図６は可動電磁片７ａの正面図をそれぞれ示し、この図４〜６を参照して説明する。但し、図５は図１の状態と異なり、可動電磁片７ａが短絡電流の発生を受けて回動し、固定電磁片７ｂ側に回動して閉じた状態を示している。

可動電磁片７ａは略四角形の板体であり、図６に示すように上辺はコ字状の凹部１５が切り欠き形成され、固定電磁片７ｂに蝶着するための蝶番部材１６が前面に固着されている。蝶番部材１６は、可動電磁片７ａの下部左右端部から後方に向けて連結片１６ａが延びている。
一方、固定電磁片７ｂは板体を前方にコ字状に折り曲げて形成され、背板２０と左右側板２１を有している。折り曲げた左右側板２１の下部に蝶番１６の連結片１６ａが軸着され、可動電磁片７ａは固定電磁片７ｂに蝶着されている。
また、固定電磁片７ｂの前方を向く側板２１の端面２２は、下方を前方に迫り出して形成され、傾斜形成されている。尚、可動電磁片７ａ及び固定電磁片７ｂは鉄等の磁性体で形成されている。

そして、可動電磁片７ａと固定電磁片７ｂの間の空間に電路を構成する銅バー９が挿通されると共に、上方から係合片８が可動電磁片７ａの背部に挿入されている。但し、銅バー９は固定電磁片７ｂに密着するように後方に配置され、係合片８は可動電磁片７ａの背部に配置される。
電路である銅バー９に短絡電流が流れると、銅バー９の周囲に発生する渦電流により、開放状態にあった可動電磁片７ａが固定電磁片７ｂへ密着するよう回動し、図５に示すように可動電磁片７ａが固定電磁片７ｂに密着する。
その過程で、可動電磁片７ａが係合片８に当接して押圧し、係合片８が後方へ僅かに移動する。この結果、後述する解除片２５ｂが遮断機構部６を遮断動作させる。

可動電磁片７ａの寸法の一例を示すと、図６に示す縦の長さｔ１＝１１ｍｍでり、上部に形成された凹部１５の深さｔ２＝２．５ｍｍで形成される。尚、縦の長さｔ１は通常９〜１３ｍｍであり、凹部の深さｔ２は２〜４ｍｍで形成されるのが好ましい。この凹部１５は、短絡電流に対して可動電磁片７ａが磁気飽和しないレベルで形成される。
そして、凹部１５は係合片８を収容できる幅を有して形成され、略平行に形成された壁部１５ａが形成されている。この壁部１５ａは、可動電磁片７ａが回動した際に、係合片８を把持して移動を案内するよう形成されている。このとき、係合片８は凹部１５の底辺１５ｂの端部に当接して移動する。

図７は係合片８を有する係合部材２５を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図７に示すように、係合片８は係合部材２５の下部先端に形成されている。
係合部材２５は、軸部２５ａがケース１１に軸着され、前後に揺動するよう取り付けられ、係合片８が可動電磁片７ａに係合して移動すると、上部に設けられた解除片２５ｂが遮断機構部６の所定の部位に係合して遮断動作する。尚、図７（ａ）において、係合片８は左右に一対形成されているが、この実施形態で使用されるのは、図示右側のみである。

このように、係合片８は可動電磁片７ａの端部ではなく、端部より数ミリメートル下方で係合するため、係合片８を押圧する可動電磁片７ａの押圧力を増加させることができる。その結果、従来２極双方に設けていた電磁引き外し装置を大型化すること無く、同等の遮断性能を１極のみ設けるだけで発揮させることが可能となり、従来の２極２素子用のケースを変更することなく２極１素子の構成とすることも容易となる。
また、凹部１５を設けることで係合片８が可動電磁片７ａに当接する部位を確実に上端から数ミリメートル下方にでき、係合片８の可動電磁片７ａ背部への挿入角度を気にする必要が無くなり簡易な構成で対処できる。
更に、凹部１５の左右壁部１５ａが係合片８の移動を案内するため、係合片８は左右に移動することが無く、常に可動電磁片７ａの所定の位置で係合でき、安定した引き外し動作を実現できる。

図８は、可動電磁片７ａの他の形状を示し、凹部１５に変えて前方に向けて台形形状の突起１８を設けている。このように、前方に向けて突起１８を形成、即ち背部に窪み１８ａを形成することで、凹部１５を形成した場合と同様に、係合片８を可動電磁片７ａの上端から数ｍｍ下部に確実に当接させることができる。

尚、上記実施形態は２極１素子の回路遮断器の構成を説明したが、２極２素子の回路遮断器に対して上記電磁引き外し装置を設けても良い。
また、可動電磁片７ａの下端を固定電磁片７ｂに蝶着して、上端に凹部１５を設けたが、電磁引き外し装置の設置角度や、回路遮断器事態の組み付け状態により、変更されるものであり、上下方向を限定するものではない。

６・・遮断機構部、７・・電磁引き外し装置、７ａ・・可動電磁片、７ｂ・・固定電磁片、８・・係合片、９・・銅バー（電路）、１５・・凹部、２０・・背板、２１・・側板、１５ａ・・壁部。

Claims (2)

1. 背板及び左右側板を備えて前方が開放された固定電磁片と、下端が前記左右側板に蝶着されて前記開放部を開閉するよう動作する板状の可動電磁片とを有し、前記固定電磁片と前記可動電磁片との間に電路が配置されて、当該電路に短絡電流が流れた際に発生する磁界により前記可動電磁片が閉動作することで、遮断機構部を起動させる係合片に係合して電路が遮断される回路遮断器の電磁引き外し装置において、
   前記係合片を前記可動電磁片の背面に上方から挿入し、前記可動電磁片の上端から数ミリメートル下方において閉動作した前記可動電磁片に当接するよう配置すると共に、
   前記可動電磁片の上端には数ミリメートル切り欠いた凹部が形成され、前記係合片の当接位置は、前記凹部の切り欠き底部であることを特徴とする回路遮断器の電磁引き外し装置。
2. 前記凹部は、前記係合片を収容可能な幅で形成され、且つ前記凹部を形成する左右壁部は、前記係合片の移動を案内する案内手段を兼ねることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の電磁引き外し装置。

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