JP6298650B2 - 回路遮断器の電磁ユニット - Google Patents

Description

本発明は、回路遮断器の電磁ユニットに関し、詳しくはオイルダッシュポットを備えて短絡電流等の過電流が発生したら検知動作する電磁ユニットに関する。

回路遮断器において、短絡電流等の過電流が発生したらそれを検知し、遮断機構を動作させて電路を遮断するための電磁ユニットは、電路上に配置された接点の負荷側に配置されている。特に、負荷側電路を接続する負荷座の近くに配置されているものが多い。
この電磁ユニットの中にはオイルダッシュポット、及びオイルダッシュポットを機能させるためにその周りに巻回されたコイルを備えたものがある。この形態の電磁ユニットの場合、オイルダッシュポットを含むコイル周囲に効果的な磁路を形成するためにＬ字状の継鉄が設けられている。
例えば、特許文献１に記載された遮断器は、オイルダッシュポット、コイル、継鉄を備えた電磁ユニットが負荷座に隣接して配置され、オイルダッシュポットが起立姿勢で、負荷座形成面に直交するよう配置されている。負荷座と継鉄とは近接して配置され、それぞれ独立して遮断器ケースにネジ等で固定されている。

特開２００４−３４２５３８号公報

電磁ユニットを構成する継鉄は、磁路を形成する目的のため磁性を有する必要がある。そのため、酸化鉄或いは鉄を主成分とした合金が広く使用されている。一方、負荷座等の端子座は、発熱を抑制するために電気抵抗の小さい金属が使用され、銅製のものが広く使用されている。
しかしながら、大電流が流れる一部の大型遮断器でなければ、端子座も磁性を有する金属で作製しても発熱等の問題は生じない。そのため、端子座を銅等の導電率が高い金属を使用せずに継鉄に使用されている金属と同一の金属を使用しても良く、継鉄と負荷座を一体に形成できれば部品数を削減できる。

そこで本発明はこの点に着目し、負荷座と電磁ユニットとを一体に形成して部品数を削減し、コストダウンを可能とした回路遮断器の電磁ユニット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に記載の発明は、遮断対象の電路電流が流れるコイルと、コイルの中心軸上に配置されたオイルダッシュポットと、オイルダッシュポットが発生する磁力により吸引動作する可動電磁片と、オイルダッシュポット及び可動電磁片を経由してコイル周りの磁路を形成するためにＬ字形状を成す継鉄とを有し、継鉄の折り曲げた一方の片にコイルが固定されると共に、他方の片に可動電磁片を回動可能に支持する支持部が設けられて成る回路遮断器の電磁ユニットであって、継鉄は、遮断器ケースに係止する複数の係止突起を有すると共に、負荷側端子を構成する負荷座を有し、更に継鉄は、特定の１部位が連結手段を使用して遮断器ケースに連結されることで、係止突起の係止作用と合わせて継鉄が遮断器ケースに固定され、複数の係止突起は、他方の片の基部及び先端の双方に設けられ、且つ双方に設けた係止突起は互いに略直交する方向に突設されて成り、遮断器ケースの特定部位を把持するよう遮断器ケースに係止すると共に、負荷座は一方の片を延設して形成され、連結手段による連結部は、負荷座或いは負荷座の近傍に設けられて成ることを特徴とする。
この構成によれば、負荷座が電磁ユニットの継鉄と一体に形成されるため、部品数を削減できるし、電磁ユニットの組み付けにより負荷座も組み付けでき、組み付け作業を簡略化できる。更に、１個の連結手段により継鉄を固定するため、コストダウンを図ることができるし、電磁ユニットを短時間に組み付けできる。

また、係止突起を遮断器ケースに係止させることで継鉄の他方を固定することが可能であるし、一方の片は連結手段により遮断器ケースに連結されるため、１つの連結手段のみで継鉄を遮断器ケースに固定できる。

そして、継鉄に形成された係止突起により遮断器ケースの特定部位が把持されるため、継鉄の他方の片をネジ等の連結手段を使用せずに固定できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、連結手段がネジであると共に、負荷座にネジを螺入するネジ孔を備え、遮断器ケースを介してネジ孔にネジを螺入することで継鉄が遮断器ケースに連結されることを特徴とする。
この構成によれば、ネジにより負荷座が遮断器ケースに連結されるが、遮断器ケースを介してネジ止めされるので、負荷座形成面にはネジ頭部が配置されず、負荷座形成面にネジ頂部を配置するスペースを設ける必要が無く省スペースでネジ止めできる。

本発明によれば、負荷座が電磁ユニットの継鉄と一体に形成されるため、部品数を削減できるし、電磁ユニットの組み付けにより負荷座も組み付けでき、組み付け作業を簡略化できる。更に、１個の連結手段のみで継鉄即ち電磁ユニットが固定できるため、使用する連結手段も僅かで済み、コストダウンを図ることができる。

本発明に係る回路遮断器の電磁ユニットの一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 図１のボビンと可動電磁片を継鉄に組み付ける様子を示す説明図である。 継鉄を異なる方向から見た斜視図である。 電磁ユニットを遮断器ケースに組み付ける様子を示す説明図であり、（ａ）は第１の爪片を所定位置に挿入する工程、（ｂ）は第２の爪片を所定位置に挿入する工程、（ｃ）はネジ止めする工程をそれぞれ示している。 電磁ユニットを組み付けた回路遮断器本体の斜視図である。

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は本発明に係る回路遮断器の電磁ユニットの一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。電磁ユニット１０は、ボビン２に巻回されて遮断対象の電路Ｌの電流が流れるコイル１、コイル１の中心軸上に配置されてコイル１に流れる電流により磁力を発生するオイルダッシュポット３、オイルダッシュポット３が発生する磁力により吸引動作する可動電磁片４、オイルダッシュポット３及び可動電磁片４を経由するコイル１周りの磁路を形成するための継鉄５を備えている。
尚、８は可動電磁片４を開放方向へ付勢するコイルバネ、１１は電路Ｌを開閉する接点部の一方を構成する可動接触子、１２はコイル１から可動接触子１１へ至る電路Ｌを形成する可撓導線である。

コイル１は絶縁被覆された銅線から成り、一端は継鉄５の特定部位に接続され、他端は可撓導線１２に接続されている。コイル１が巻回されたボビン２は、合成樹脂製の絶縁体で形成され、コイル１の継鉄５に接続された一端以外の部位が継鉄５に接触することがないよう形成されている。そして、オイルダッシュポット３は、ボビン２の中心軸Ｍに貫設されている貫通孔２ａ（図２に示す）に挿入配置されている。
また、磁性金属で形成されている継鉄５は、オイルダッシュポット３及び可動電磁片４と合わせて閉磁路を形成するためにＬ字状に形成され、負荷座１３が端部に連続形成されている。

尚、図１（ｂ）に示すように、負荷座１３はボビン２を組み付けた継鉄５の一方の片に平行に形成されており、この負荷座の方向（矢印Ａ）を前方、ボビン２の中心軸Ｍの方向を上下方向（図示上を上方）として説明する。

図２はボビン２と可動電磁片４とを継鉄５に組み付ける様子を示している。図２に示すように、可動電磁片４はＬ字形状を成し、前方を向く一方の片４ａにはオイルダッシュポット３に吸引される略平坦な吸引板４１が形成され、下方を向く他方の片４ｂの先端には継鉄５に掛合して回動軸を構成するコ字状の係合片４２が左右両端に形成されている。尚、図２ではボビン２に挿入されるオイルダッシュポット３、コイルバネ８を省略している。

図３は図２の継鉄５を別の角度から見た斜視図を示している。Ｌ字状に形成された継鉄５は、前方に向けて配置された一方の片５ａにボビン２を固定してコイル１を保持するコイル保持部５５が形成され、起立するよう形成された他方の片５ｂには、可動電磁片４を回動可能に支持する支持部５０が先端に設けられている。そして、一方の片５ａの先端に負荷座１３が連続形成されている。

コイル保持部５５には、図２、図３に示すように、ボビン２の下端を係止してオイルダッシュポット３を挿通する孔５１が形成され、ボビン２の下端に形成された係止部（詳述せず）が係止して固定される。

負荷座１３は一方の片５ａに連続する前方に形成され、負荷座１３の中央には負荷側端子を構成するネジ孔５２が形成され、端子ネジ５３（図５に示す）が螺入される。また、負荷座１３の一方の片５ａ側端部には遮断器ケース２０（図４に示す）にネジ止めするためのネジ孔５３が設けられている。尚、５４はコイル１の一端を接続するための接続片である。

一方、他方の片５ｂには、遮断器ケースに継鉄５を固定するための複数の爪片５７が形成されている。具体的に、他方の片５ｂの先端部左右に一対の爪片５７（第１の爪片５７ａ，５７ａ）が形成され、基部左右にも一対の爪片５７（第２の爪片５７ｂ，５７ｂ）が形成され、計４個の爪片５７が突設されている。
第１の爪片５７ａは下方に向けて形成され、第２の爪片５７ｂは後方に向けて形成されており、互いに直交する方向に形成されている。
また、他方の片５ｂの先端部左右に形成された支持部５０は、可動電磁片４の掛合片４ｂが把持するように係合し、回動軸を構成している。

上記の如く構成された電磁ユニット１０のケースへの組み付けは以下のように行われる。図４は、電磁ユニット１０を遮断器ケース２０に組み付ける様子を示す断面説明図であり、（ａ）は第１の爪片５７ａを所定位置に挿入する工程、（ｂ）は第２の爪片５７ｂを所定位置に挿入する工程、（ｃ）はネジ止めする工程をそれぞれ示している。尚、図４では遮断器ケース２０は一部のみ示している。
図４に示すように、遮断器ケース２０の所定部位に継鉄５の爪片５７が係合して一方が固定され、他方がネジ止めされて固定される。

具体的に、遮断器ケース２０の電磁ユニット１０を組み付ける所定部位には、左右に亘り枠片２１が横設され、その枠片２１の上面に第１の爪片５７ａが挿入される凹部２１ａが形成されている。一方、その下方である枠片２１の下部には第２の爪片５７ｂが係合する凹部としての切り欠き２１ｂが形成されている。
また、遮断器ケース２０の負荷側端子形成部位には、負荷座１３を載置する略平坦な負荷座取付部２２が形成されている。更に、遮断器ケース２０の負荷座取付部２２の所定部位には、継鉄５をネジ止するために遮断器ケース２０の下面側からネジ２５を挿通するネジ挿通孔２３が形成されている。

電磁ユニット１０の組み付けは、このように形成された遮断器ケース２０に対して、まず図４（ａ）に示すように電磁ユニット１０を傾斜させて第１の爪片５７ａを凹部２１ａに挿入して係合させる。その後、図４（ｂ）に示すように第１の爪片５７ａを中心に負荷座１３が負荷座取付部２２に当接する角度まで回転させ、第２の爪片５７ｂを切り欠き２１ｂに係合させる。この結果、電磁ユニット１０の後方である継鉄５の他方の片５ｂが枠片２１を把持するよう係合して保持される。

次に、負荷座取付部２２に当接した負荷座１３に対して、図４（ｃ）に示すように遮断器ケース２０の下方からネジ挿通孔２３にネジ２５を挿入し、負荷座１３に対して螺入固定する。こうして、継鉄５の前方が遮断器ケース２０に連結され、前後双方が固定される。即ち、電磁ユニット１０全体が遮断器ケース２０の所定部位に固定される。

図５は、こうして組み付けた電磁ユニット１０を備えた回路遮断器本体の斜視図を示し、三相電路に使用する回路遮断器に本発明の電磁ユニット１０を適用した構成を示している。図５において、３０は電路Ｌをオン／オフ操作する操作ハンドル、３１は電源側端子、３２は負荷座１３が配置された負荷側端子である。

このように、負荷座１３が電磁ユニット１０の継鉄５と一体に形成されるため、部品数を削減できるし、電磁ユニット１０の組み付けにより負荷座１３も組み付けでき、組み付け作業を簡略化できる。更に、１個のネジ２５により継鉄５を固定するため、コストダウンを図ることができるし、電磁ユニット１０を短時間に組み付けできる。
また、爪片５７を遮断器ケース２０に係止させることで、継鉄５の他方の片５ｂを固定することができるし、負荷座１３がネジ止めされることで一方の片５ａが遮断器ケース２０に連結されるため、１つのネジ２５のみで継鉄５を固定できる。特に、遮断器ケース２０が爪片５７により把持されるため、継鉄５の他方の片５ｂを遮断器ケース２０に固定でき、別途ネジ等の連結手段を必要とせず簡易な操作で固定できる。
更に、ネジ２５により負荷座１３が遮断器ケース２０に連結されるが、遮断器ケース２０を介してネジ止めされるので、負荷座形成面にはネジ頭部が配置されず、負荷座形成面にネジ頂部を配置するスペースを設ける必要が無く省スペースでネジ止めできる。

尚、上記実施形態では、継鉄５をネジ止めする部位を負荷座１３の端部としたが、一方の片５ａの負荷座１３近傍としても良く、継鉄５を良好に固定できる。
また、継鉄５の他方の片５ｂに形成した複数の爪片５７のうち、先端に形成した第１の爪片５７ａを下方に向けて形成したが、第２の爪片５７ｂと同様に後方に向けて形成しても良く、上記形態と同様に一方の片５ａのネジ止めと合わせて、継鉄５を良好に固定できる。

１・・コイル、２・・ボビン、３・・オイルダッシュポット、４・・可動電磁片、５・・継鉄、５ａ・・一方の片、５ｂ・・他方の片、１０・・電磁ユニット、１３・・負荷座、２０・・遮断器ケース、２１・・枠片、２１ａ・・凹部、２１ｂ・・切り欠き、２５・・ネジ（連結手段）、３２・・負荷側端子、５０・・支持部、５３・・ネジ孔（連結部）、５７・・爪片（係止突起）、５７ａ・・第１の爪片、５７ｂ・・第２の爪片。

Claims (2)

1. 遮断対象の電路電流が流れるコイルと、前記コイルの中心軸上に配置されたオイルダッシュポットと、前記オイルダッシュポットが発生する磁力により吸引動作する可動電磁片と、前記オイルダッシュポット及び前記可動電磁片を経由して前記コイル周りの磁路を形成するためにＬ字形状を成す継鉄とを有し、前記継鉄の折り曲げた一方の片に前記コイルが固定されると共に、他方の片に前記可動電磁片を回動可能に支持する支持部が設けられて成る回路遮断器の電磁ユニットであって、
   前記継鉄は、遮断器ケースに係止する複数の係止突起を有すると共に、負荷側端子を構成する負荷座を有し、
   更に前記継鉄は、特定の１部位が連結手段を使用して遮断器ケースに連結されることで、前記係止突起の係止作用と合わせて前記継鉄が遮断器ケースに固定され、
   前記複数の係止突起は、前記他方の片の基部及び先端の双方に設けられ、且つ双方に設けた係止突起は互いに略直交する方向に突設されて成り、遮断器ケースの特定部位を把持するよう遮断器ケースに係止すると共に、前記負荷座は前記一方の片を延設して形成され、
   前記連結手段による連結部は、前記負荷座或いは負荷座の近傍に設けられて成ることを特徴とする回路遮断器の電磁ユニット。
2. 前記連結手段がネジであると共に、前記負荷座に前記ネジを螺入するネジ孔を備え、遮断器ケースを介して前記ネジ孔にネジを螺入することで前記継鉄が遮断器ケースに連結されることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の電磁ユニット。

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