JPH0324006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は常時は電磁操作による負荷開閉を行な
うことができ、短絡等による事故大電流発生時に
は急速遮断を可能とし、遮断性能を向上させた電
磁遮断器に関するものである。 〔従来技術〕 常時はJIS Ｃ 8325「電磁開閉器」に規定され
ている開閉動作を行ない、短絡等による大電流が
流れたときは急速遮断をして遮断器として作用す
る電磁遮断器は種々提案されている。 従来の例として例えば、特開昭60−163328号公
報に示すものがある。以下同公報の動作機構につ
いて説明する。特にその第７図にあるように、励
磁コイルを巻装した固定鉄心２と、この固定鉄心
に吸引する可動鉄心８と、この可動鉄心８に連結
され、固定接触子１４に接離する可動接触子１３
を取付けた可動桿９とを備えた電磁遮断器におい
て、前記可動鉄心８と可動桿９とを互いに可動鉄
心８の移動方向に対して所要のストロークの遊び
を有する状態に連結すると共に、そのストローク
内において、可動桿９を可動鉄心８の方へ引付け
る方向に付勢する連結スプリング１０を配設し、
かつ短絡等の事故大電流で作動するキヤツチ機構
のアーム２３を、前記連結スプリング１０の付勢
力に抗して前記可動桿９が可動鉄心８より開離す
る方向に駆動するように係合し、事故大電流によ
りトリツプコイル２４が作動し、キヤツチアーム
２５が傾動してアーム２３の係合を解き、第７図
ｂに示すように付勢スプリング２６の復元力でア
ーム２３を上昇させ可動桿９を上昇させて可動接
触子１３を固定接触子１４より開極するようにし
たものが示されている。 この場合、キヤツチアーム２５とアーム２３よ
り成る連鎖機構段数が２段となつており、デツド
タイムが長くなって遮断性能が悪くなり、また部
品点数が多くなるため組立工数が多くかかり、コ
ストアツプになるなどの欠点を生じる。 また、従来の他の例として、特公昭60−46501
号公報に示すものがある。以下同公報の要部につ
いて説明する。第１図に示されているように、接
点板とアマチユアの間に配置された過電流検出手
段と、過電流検出手段、固定接点及び接点板を接
続する電流回路手段とからなる電磁断続器であっ
て、前記接点板を開放位置へ移動せしめるべく押
圧するプツシユロツド手段２６とを含むこと、 前記過電流検出手段は継鉄２２と、コイル２３
と、自体が前記継鉄２２に当接する第１安定位置
又は自体が前記継鉄から離れた第２安定位置の各
位置を取ることが出来る長手方向に可動な磁心２
４とを含むこと、 前記過電流検出手段は前記磁心が前記第１安定
位置にある場合に前記磁心２４と協動して前記接
点板２８を更なる位置へ長手方向にへ向けて移動
せしめる伝達ピストン手段４８をも含み、前記更
なる位置は前記固定接点から前記開放位置よりも
離れている位置であることが示されている。 この場合、短絡等の大電流が接点間に流れた
時、その電流によって可動磁心２４は継鉄２２に
引付けられ伝達ピストン４８にスプリング１１，
１１′による反発力に抗して圧力を加え、伝達ピ
ストン４８を上昇させて可動接点２９，３５を固
定接点３０，３１より開極するようになってい
る。接点間に流れる電流が所定値を越えるか否か
の時、スプリング１１，１１′の反発力に抗する
か否かの不安定な状態（以下、臨界状態という）
が生じる構成となっており、可動接点２９，３５
を浮かせないように調整するのが難かしく、接点
が不安定となり可動接点２９，３４がジヤンプす
ることにより接触不良や接点溶着を起こす欠点が
生じ、また、スプリング１１，１１′を取付ける
場合幾何学的配置及び可動磁心２４の位置並びに
移動部分の質量等により決定されるので、設計
上、組立上の厳密さが要求され工数が多くかかる
という欠点があった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、これらの欠点を解消し、電磁遮断器
に短絡等の事故大電流等が流れた場合の遮断に際
し、デツドタイムを短くして、遮断性能をアツプ
し、また、接点間に流れる電流が動作下限域附近
において接圧変化により、可動接点がジヤンプし
て接触不良や接点溶着を起すのを防止し、接触部
の動作が安定し、設計上、組立上の厳密さをなく
して工数を消減し、小型化、低コストにできる電
磁遮断器を提供することを目的とするものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、電磁石の可動鉄心と共動可能に連結
された可動桿と、該可動桿に保持された可動接触
子と、該可動接触子に接離する固定接触子より成
る主接触部と、この主接触部に直列に接続された
トリツプコイルとを有する電磁遮断器において、 前記可動鉄心と可動桿間は、連結体と係合体よ
り成る係合装置を介して連結し、前記連結体は前
記可動鉄心に共動可能に連結され、前記係合体は
前記連結体又は前記可動桿の何れか一方に回動可
能に軸支し、前記係合体は係合片と作用片とを有
し、前記作用片に前記係合片が係合子に係合する
方向に付勢する係合スプリングを介装すること、 前記連結体又は前記可動桿のうちの他方には前
記係合子を取付け、前記係合片の先端部フツクが
前記係合子に回動可能に係合すること、 前記可動桿と前記連結体との間に該可動桿を開
放方向へ付勢する遮断スプリングを介装するこ
と、 前記トリツプコイルの作動力により、前記係合
スプリングの反発力に抗して前記係合体を引外し
側へ駆動することを特徴とするものである。 〔作用〕 上記のように構成すれば、遮断時の連鎖機構段
数が１段に減り、短絡等の事故大電流が流れた場
合、係合体を直接トリツプコイルにて吸着して可
動桿との係合を外し、可動鉄心とは無関係に急速
に可動接触子を開極することにより、デツドタイ
ムを短くして遮断性能をアツプし、また、動作下
限域でも一旦動作すれば、急速に遮断できるた
め、引外し部に与える影響が少なく、小容量の定
格のもので、大きい遮断能力をもたせることがで
き、また動作下限域附近において、可動接点がジ
ヤンプすることによる接触不良や接点溶着を防止
して主接触部の動作が安定し、しかも設計上、組
立上の厳密さをなくして工数の削減ができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の通常使用状態を示す要部説明
図、第２図は励磁コイルを無電圧にして可動接触
子を開極した状態の要部説明図、第３図は事故大
電流が流れて係合装置のみが作動した場合の遮断
状態を示す要部説明図であり、１は電源側端子、
２は固定接触子で、該固定接触子２と接離する可
動接触子３より成る主接触部４，５は該可動接触
子に接触圧を与える接触スプリング、６は該接触
スプリング５を介して前記可動接触子３を支持す
る可動桿、７は磁心７ａを有するトリツプコイ
ル、８はハンドル８ａを有する過電流引外し装
置、９は負荷側端子であり、１０，１１はコイル
端子、１２は励磁コイル１３およびケース１４等
に支持された固定鉄心１５と可動鉄心１６を有す
る電磁石、１７は励磁コイル１３とコイル端子１
１間に直列に配置され補助固定接触子１８に接離
する補助可動接触子１９と該補助可動接触子１９
を開極方向に付勢する補助反発スプリング２０を
有し、前記過電流引外し装置８の動作により開閉
する補助接触部、前記可動鉄心１６と可動桿６間
は連結体２１と係合体２２より成る係合装置２３
を介して連結する。前記連結体２１は前記可動鉄
心１６の上部に溶接等にて固着し一体化され、上
部に軸２１ａと下方に凹嵌部２１ｂを有し、前記
可動鉄心１６と共動可能に連結されている。前記
連結体２１はトリツプコイル７の吸引力で動作す
るように一般に磁性体を用いるが、トリツプコイ
ル７の磁心７ａに対応する部分のみ磁性体で構成
するようにしてもよい。前記係合体２２は中間の
支持部２２ａを前記軸２１ａにより回動可能に軸
支され、一端に作用片２２ｂと、他端に係合片２
２ｃを有し、該係合片２２ｃは可動桿６の下方に
取付けられた係合子２４に係合されている。前記
連結体２１の凹嵌部２１ｂと前記作用片２２ｂ間
には係合スプリング２５を介装し、前記係合片２
２ｃと前記係合子２４とが係合する方向に付勢し
ている。前記連結体２１の上方端２１ｃと前記可
動桿６の下方端６ａ間に前記可動桿６を開極方向
へ付勢する遮断スプリング２６を介装している。 このように構成された本発明の動作を説明すれ
ば、通常時は係合体２２は軸２１ａを枢軸とし
て、係合スプリング２５の付勢力により時計方向
へ回動力を与えられ、係合片２２ｃが係合子２４
と係合した状態でコイル端子１０，１１間に電圧
を印加すれば、電磁石１２の吸引力により主接触
部４が閉路して第１図の状態となる。次に電磁石
１２を解磁すれば、反発スプリング（図示せず）
により可動鉄心１６が開極すると同時に主接触部
４が開極して、可動桿６の上端部６ｂがケース１
４等の固定部に当接して停止し第２図の状態とな
る。係合体２２とトリツプコイル７の磁心７ａと
の位置関係は、投入状態、即ち第１図の状態で正
常なトリツプ動作ができるように設定する。即ち
この状態での吸引ギヤツプ、係合体２２の吸引面
及び軸２１ａよりの距離Ｌがトリツプコイル７に
一定値以上の大電流が流れた場合に、係合スプリ
ング２５の圧接力に抗してトリツプ動作を可能に
するように設定される。主接触部４に事故大電流
が流れた時は、係合体２２はトリツプコイル７の
吸引力により磁心７ａは吸引され、軸２１ａを枢
軸として係合スプリング２５の付勢力に抗して反
時計方向へ回動し、係合片２２ｃと係合子２４と
の係合を解き、遮断スプリング２６の付勢力によ
り、可動鉄心１６とは無関係に可動桿６即ち主接
触部４が急速に開極し、可動桿６の上端部６ｂが
ケース１４等の固定部に当接して停止し開極状態
（第３図状態）となり、同時に過電流引外し装置
８が動作し、補助接触部１７も開極して電磁石１
２の励磁が解かれる。可動鉄心１６は反発スプリ
ング（図示せず）の付勢力が遮断スプリング２６
の付勢力に打ち勝つので、前記の係合体２２によ
る遮断により若干の時間遅れをもって可動鉄心１
６、連結体２１及び係合体２２が上昇する。その
際、係合体２２の傾斜部２２ｄは係合子２４に摺
動して上方へ移動し、係合片２２ｃと係合子２４
が係合状態（第２図状態）となり、可動鉄心１６
はケース１４等の固定部に設けられたストツパー
部２７まで開放するので、デツドタイムを短くし
て、遮断性能をアツプし、また動作下限域でも一
旦動作すれば、急速に遮断でき、小容量の定格の
もので大きい遮断能力をもたせることができる。
また動作下限域附近の遮断時は、係合装置２３を
設けたので可動接触子３がジヤンプすることによ
る接触不良や接点溶着を防止でき主接触部４の動
作が安定できる。 短絡等の事故大電流遮断時の動作時間として
は、例えば定格電流20A形の電磁遮断器において
電流値が300〜1500Aの場合は事故大電流発生よ
り３〜6ms程度、電流値が1500A以上の場合は２
〜3ms程度である。 再使用時は過電流引外し装置８のハンドル８ａ
を自動の位置まで手動復帰し、補助接触部１７の
接点を復帰させて電磁石１２の励磁閉回路を形成
して投入可能の状態とする。上述の例では手動復
帰式としたが、自動復帰式でも同様の効果とな
る。また、事故大電流遮断時は簡単な係合装置２
３を設けたので、設計上、組立上の厳密さをなく
して工数の削減ができる。 なお、上述した実施例では連結体２１と可動鉄
心１６の連結は溶接等にて固着し一体化されてい
たが、可動鉄心１６と一体的に形成するか（図示
せず）、また連結ピン等（図示せず）を介して揺
動可動に取付けても同様の動作となる。 第４図は本発明の他の実施例を示し、第１図な
いし第３図では、係合体２２が連結体２１側に、
係合子２４が可動桿６側に取付けられた構成とし
たが、これらの組み合わせを逆にしたもので、第
１図ないし第３図に示した実施例と同等または相
当部分は同一番号で示す。この場合係合体２２を
可動桿６に回動可能に軸支し、係合片２２ｃの先
端部フツクを連結体２１に取付けた係合子２４に
引外し可能に係合し、作用片２２ｂと可動桿６と
の間に係合スプリング２５を介装する構成とした
ものであり、動作は全く同様となる。 〔発明の効果〕 本発明は以上のように、遮断時の連鎖機構段数
が１段に減り、短絡等の事故大電流が流れた場
合、係合体を直接トリツプコイルにて吸着して可
動桿との係合を外し、可動鉄心とは無関係に急速
に可動接触子を開極することにより、デツドタイ
ムを短くし、遮断性能をアツプし、また動作下限
域でも一旦動作すれば急速に遮断できるため、引
外し部に与える影響が少なく小容量の定格のもの
で大きい遮断能力をもたせることができ、また動
作下限域附近において、可動接点がジヤンプする
ことによる接触不良や接点溶着を防止して主接触
部の動作が安定し、しかも設計上、組立上の厳密
さをなくして工数の削減ができ、小型化、低コス
トにできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の通常使用状態を示す要部説明
図、第２図は励磁コイルを無電圧にして可動接触
子を開極した状態の要部説明図、第３図は過電流
が流れて係合装置のみが作動した場合の遮断状態
を示す要部説明図、第４図は本発明の他の実施例
を示す要部説明図である。 ２…固定接触子、３…可動接触子、４…主接触
部、６…可動鉄心、７…トリツプコイル、８…過
電流引外し装置、１２…電磁石、１６…可動鉄
心、１７…補助接触部、２１…連結体、２２…係
合体、２２ｂ…作用片、２２ｃ…係合片、２３…
係合装置、２４…係合子、２５…係合スプリン
グ、２６…遮断スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁石１２の可動鉄心１６と共動可能に連結
   された可動桿６と、該可動桿６に保持された可動
   接触子３と、該可動接触子３に接離する固定接触
   子２より成る主接触部４と、この主接触部４に直
   列に接続されたトリツプコイル７とを有する電磁
   遮断器において、 前記可動鉄心１６と可動桿６間は、連結体２１
   と係合体２２より成る係合装置２３を介して連結
   し、前記連結体２１は前記可動鉄心１６に共動可
   能に連結され、前記係合体２２は前記連結体２１
   又は前記可動桿６の何れか一方に回動可能に軸支
   し、前記係合体２２は係合片２２ｃと作用片２２
   ｂとを有し、前記作用片２２ｂには、前記係合片
   ２２ｃが係合子２４に係合する方向に付勢する係
   合スプリング２５を介装すること、 前記連結体２１又は前記可動桿６のうちの他方
   には、前記係合子２４を取付け、前記係合片２２
   ｃの先端部フツクが前記係合子２４に回動可能に
   係合すること、 前記可動桿６と前記連結体２１との間に該可動
   桿６を開放方向へ付勢する遮断スプリング２６を
   介装すること、 前記トリツプコイル７の作動力により、前記係
   合スプリング２５の反発力に抗して前記係合体２
   ２を引外し側へ駆動することを特徴とする電磁遮
   断器。