JPH03246847A - 回路しゃ断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回路しゃ断器に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図に従来例を示す。すなわち、この回路しゃ断器は
、可動接触子１００をハンドル１０１により開閉動作さ
せるためにクレドル１０２と可動接触子１００との間に
引っ張りばね１０３が設けられている。このクレドル１
０２は引っ張りばね１０３によりハンドル１０１から離
れる方向に弓き寄せるように時計まわりの方向に付勢さ
れ、通常時は可動鉄片１０４に係止している。過電流時
には可動鉄片１０４がバイメタル１０５あるいは固定鉄
片１０６によりクレドル１０３の係止を外す方向に動か
されクレドル１０２は時計まわりに回動される。この回
動により、引っ張りばね１０３のばね力が可動接触子１
００を固定接点１０９から離す方向に反転して遮断を行
う。１１２は負荷端子、１１３は電源端子である。

〔発明が解決しようとする課題〕

この回路しゃ断器は、短絡時にバイメタル１０５を流れ
る短絡電流のまわりに発生する磁束が、固定鉄片１０６
と可動鉄片１０４からなる磁気回路に流れ、これにより
可動鉄片１０４を固定鉄片１０６に吸引してクレドル１
０３を瞬時に引き外すものであった。

しかし、この短絡検出手段では瞬時感動電流を精度よく
設定できず、高精度な瞬時特性が得られないという欠点
があった。

一般に回路しゃ断器においては、瞬時感動電流を定格電
流に対して何倍の設定とするか、また精度よく設定でき
るかが重要である。すなわち、モータ起動時の突入電流
等の過電流に対しては動作してはならないし、短絡時は
できるだけ速くクレドルを外し遮断動作を行わせ、限流
効果を高めた方がよいからである。また使用状況に合わ
せて瞬時感動電流を変える必要もある。

これに対して、可動鉄心とコイルとを有する電磁石は瞬
時感動電流の設定の精度がよい、しかし、この電磁石は
小形化に限界があり、また器台内の収納スペースが小さ
いため装着が困難であった。

また従来の回路しゃ断器は、回路の開閉に引っ張りばね
１０３を用いていたが、引っ張りばね１０３は自動組立
が容易ではなく、特にばねの送りや整列において非常に
厄介なためコスト高になってしまう。

したがって、この発明の目的は、電磁石の装着が容易に
なるとともに、構造および組立が簡単で自動組立が容易
な高性能の回路しゃ断器を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の回路しゃ断器は、第１の固定軸に軸支される
とともに、操作部と前記第１の固定軸の間に連結軸を設
けたハンドルと、 前記連結軸に一端部が軸支されて、前記操作部と反対向
きに延出した他端部の前記操作部の回動方向の一側面に
可動接点を設け、かつ中間部に第１のばね受け部を設け
た可動接触子と、前記可動接点に対向配置されて前記可
動接触子の動作により前記可動接点が接離する固定接点
と、前記可動接触子の前記第１のばね受け部に一端部が
取付けられた反転ばねと、 前記可動接触子に直列に接続されるコイルを有し、前記
コイ）しを流れる短絡電流による励磁によって動作する
可動鉄心を有する電磁石と、前記可動鉄心の動作に応動
する引外しリンクと、第２の固定軸に軸支され、前記反
転ばねの他端部を取付ける第２のばね受け部を有し、前
記反転ばねが前記第１のばね受け部および前記第２のば
ね受け部の間に取付けられた状態で前記反転ばねのばね
力により前記引外しリンクに係止する係止部を有し、さ
らに前記引外しリンクの応動動作により前記係止部が前
記引外しリンクから外れたとき、前記反転ばねのばね力
により回動して前記可動接触子を前記可動接点が開極す
る方向に押圧する強制開極部を有するクレドルとを備え
、前記係止部が前記引外しリンクに係止した状態で前記
ハンドルの前記操作部の開位置および閉位置への操作で
前記連結軸が回動して、前記第１のばね受け部と前記連
結軸とを結ぶ作用線が前記第２のばね受け部を横切ると
ともに、前記電磁石の動作で前記引外しリンクが動作し
て前記係止部が前記引外しリンクから外れたとき、前記
第２のばね受け部が回動して前記作用線を横切るように
、前記第２のばね受け部と前記作用線との相対位置が設
定されているものである。

〔作用〕

この発明の構成によれば、ハンドルを操作すると、ハン
ドルの連結軸が移動し、連結軸と第１のばね受け部とを
結ぶ作用線がクレドルの第２のばね受け部を横切るので
、反転ばねが反転し、このため可動接触子が開閉する。

また異常電流時には引外しリンクが動作し、クレドルの
係止部が引外しリンクから外れるのでクレドルが反転ば
ねにより第２の固定軸のまわりを回動し、強制開極部で
可動接触子を開極させ、さらに反転ばねを反転に至らせ
る。

この場合、反転ばねは圧縮ばね等の自由度の高いばね部
材を用いることができるので、構造および組立を簡単に
できるとともに、引っ張りばねと比較して自動組立が容
易になるのでコストダウンにすることができる。また可
動接触子の開極側とクレドルの係止部との間のスペース
を大きくすることができるので、電磁石の装着が容易に
なり、高精度な瞬時特性を得ることができる。

〔実施例〕

この発明の第１の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。すなわち、この回路しゃ断器は、ハンドル
１と、可動接触子２と、固定接点３と、反転ばね４と、
引外しリンク５と、クレドル６と、電磁石３３とを有す
る。

ハンドルｌは、第１の固定軸８に軸支されるとともに、
操作部７と第１の固定軸８の間に連結軸１４を設けてい
る。第１の固定軸８はケース９に固定されている。この
ケース９は側面に開口を有する器台１０と、その開口を
閉塞するカバー（図示せず）からなり、操作部７がハン
ドル穴３１から外部に突出している。１１は他極のケー
スの連結用穴である。また器台１０の一端部に負荷端子
１２が設けられ、他端部に電源端子１３が設けられる。

可動接触子２は、連結軸１４に一端部が軸支されて、操
作部７と反対向きに延出した他端部の操作部７の回動方
向の一側面に可動接点１５を設け、かつ中間部に第１の
ばね受け部１６を設けている。

４６は可動接触子２の開極位置を規制する器台１０に設
けられたストフパ、３２はリセット部である。

固定接点３は、可動接点１５に対向配置されて可動接触
子２の動作により可動接点１５が接離する。固定接点３
は電源端子１３の内端側に一体に形成されて器台１０に
装着されている固定接触子１７の端部に固着されている
。

反転ばね４は、可動接触子２の第１のばね受け部１６に
一端部が取付けられている０反転ばね４は圧縮性のコイ
ルばねを実施例とし、第１のばね受け部１６は突起を実
施例としている。

電磁石３３は、第３図に示すように、可動接触子１５に
直列に接続されるコイル３４を有し、コイル３４を流れ
る短絡！＠による励磁によって動作する可動鉄心３５を
有する。このコイル３４はａｍ線等の可撓リード線３７
′を介して一端が可動接触子２に接続され、他端は編組
線等の可撓り−ド線３６′を介して過電流検出手段であ
るバイメタル１８の先端部に接続され、バイメタル１８
の基端部は負荷端子１２に取付けられている。電磁石３
３の詳細は第３図に示すように、コ字形のヨーク３６と
、Ｌ字形のヨーク３７とで角枠状に形成し、その一対の
側板３９．４０間にコイル筒３８を架設し、コイル筒３
８の一端側の側板４０に固定鉄心４１を固着し、コイル
筒３８内に固定鉄心４１に対向するように可動鉄心３５
を摺動自在に収納し、固定鉄心４１と可動鉄心３５との
間に瞬時感動電流を設定する復帰ばね４２を介在し、コ
イル筒３８の外周にコイル３４を巻装している。

コイル３４に短絡電流が流れると、ヨーク３６゜３７と
固定鉄心４１と可動鉄心３５からなる磁気回路に磁束が
流れ、固定鉄心４１と可動鉄心３５との間に吸引力が発
生する。この吸引力が復帰ばね４２のばね力より大きく
なると可動鉄心３５が動作する。

引外しリンク５は、可動鉄心３５の動作に応動する、こ
の引外しリンク５は、一端部が第３の固定軸１９に軸支
されて中間部に係止部２０が係止する孔を実施例とする
係止受け部２１を有する可動片２２と、第３の固定軸１
９よりも一端側に設けられた復帰ばね２３とからなる。

電磁石３３の可動鉄心３５の先端部が可動片２２に対向
し、電磁石３３の励磁により可動鉄心３５が動作して可
動片２２を押して第３の固定軸１９のまわりを反時計方
向に回動する。また可動片２２は他端部が折り返されて
応動部２４を形成し、バイメタル１８の先端部を係合し
、バイメタル１８を流れる過電流により湾曲動作し応動
部２４を駆動して可動片２２を回動させる。

クレドル６は、第２の固定軸２７に軸支されて、反転ば
ね４の他端部を取付ける第２のばね受け部２８を有し、
反転ばね４が第１のばね受け部１６および第２のばね受
け部２８の間に取付けられた状態で反転ばね４のばね力
により引外しリンク５に係止する係止部２０を有し、さ
らに引外しリンク５の応動動作により係止部２０が引外
しリンク５から外れたとき、反転ばね４のばね力により
回動して可動接触子２を可動接点Ｉ５が開極する方向に
押圧する強制開極部２９を有する。このクレドル６は略
くの字形の部材を実施例とし、一端部側に器台１０に固
定された第２の固定軸２７を有し、一端に強制開極部２
９を屈曲し、中間の屈曲部に第２のばね受け部２８を有
し、他端部に係止部２０を形成している。

そして、係止部２０が引外しリンク５に係止した状態で
ハンドル１の操作部７の開位置および閉位置への操作で
連結軸１４が回動して、第１のばね受け部１６と連結軸
１４とを結ぶ作用＆？ｔ３０が第２のばね受け部２８を
横切るとともに、電磁石３３の動作で引外しリンク５が
動作して係止部２０が引外しリンク５から外れたとき、
第２のばね受け部２８が回動して作用線３０を横切るよ
うに、第２のばね受け部２８と作用線３０との相対位置
が設定されている。

この回路しゃ断器の動作について説明する。すなわち、
第１図および第４図（８）はオン状態であり、反転ばね
４のばね力は可動接触子２に接触圧力を付与するととも
に、連結軸１４を介してハンドル１に反時計方向のモー
メントを付与し、したがってハンドル１はオン位置で第
１図の状態にハンドル穴３１の縁部に係止して安定して
いる。つぎにハンドルｌを第１Ｅの状態から反転ばね４
のばね力に抗して時計方向に回動すると、第４図（ｂｌ
のように作用線３０が第２のばね受け部２８に重なりさ
らにこれを横切る。その結果、反転ばね４のばね力の方
向が反転し、可動接触子２に反時計方向の離反力を付与
され、第４図ｆｃｌのように可動接触子２はストッパ４
６に当接するまで開極動作してオフ状態となり、その際
連結軸１４を介してハンドル１に前記と逆に時計方向の
モーメントを付与し、したがってハンドル１はオフ位置
へと動かされ、ハンドル穴３１の縁部に係止して安定す
る。

一方、第４図（ｃｌの状態からハンドル１を反時計方向
に操作すると、前記と逆に第１図および第４図１ｍｌの
状態になり、オン状態となる。

オン状態において、所定の過電流が流れた場合、バイメ
タル１８を流れる電流によるジュール熱でバイメタル１
８が温度上昇して、第５図＋８１の想像線のようにバイ
メタル１８が湾曲し、可動片２２の応動部２４を押して
可動片２２を反時計まわに回動させ、クレドル６の係止
部２０を係止受け部２１から外す。これにより、クレド
ル６は反転ばね４により第２の固定軸２７を中心に反時
計まわりに回動する。やがてクレドル６の強制開極部２
９が可動接触子２に衝突し、可動接触子２を反転ばね４
のばね力に抗して開極させる。このクレドル６の回動お
よびそれに伴う可動接触子２の回動による作用線３０の
移動によって第２のばね受け部２８が作用ｗＡ３０を横
切り、これにより反転ばね４が反転して、可動接触子２
に反時計まりわの離反力を付与し、第５図（ｂｌのよう
に可動接触子２をストッパ２８に当たるまで回動させる
。また反転ばね４の反転動作により連結軸１４を介して
ハンドルｌに時計方向のモーメントが付加されてハンド
ル１が回動する。このハンドルｌは第５図山）のように
リセット部３２がクレドル６に当たる位置で止まるが、
操作部７の位置はオン位置とオフ位置の中間で器台１０
に対してほぼ垂直姿勢となる。

一方遮断後にバイメタル１８が自然冷却して元の状態に
戻ると、可動片２２も復帰ばね２３のばね力により時計
まわりに回動し復帰する。

つぎに短絡電流が流れた場合、電磁石３３のコイル３４
に短絡電流による磁界が発生し、復帰ばね４２のばね力
より大きい吸引力が可動鉄心３５に発生し、可動鉄心３
５が瞬時に動作する。可動鉄心３５の動作により可動片
２２が復帰ばね２３のばね力に抗して駆動され、バイメ
タル１８の変位をまたずに可動片２２を第５図（ａｌの
実線のように反時計回りに回動させ、クレドル６の係止
を外す。クレドル６の係止が外れた後の動作は過電流に
よる動作と同しである。一方、遮断終了後はコイル３４
の励磁がなくなるので復帰ばね４２により可動鉄心３５
が復帰し、可動片２２は復帰ばね２３のばね力により元
の位置に戻る。

なお、トリップ後のリセツトは、第５図ｔｅｌの状態か
らハンドル１を時計まわりに回動させると、クレドル６
は反転ばね４のばね力に抗してリセット部３２により押
し下げられ、既に復帰している可動片２２のばね受け部
２１に係止部２０が再び係止され、第４図（Ｃ）に示す
オフ状態となる。

この実施例によれば、反転ばね４は圧縮ばね等の自由度
の高いばね部材を用いることができるので、構造および
組立を簡単にできるとともに、引っ張りばねと比較して
自動組立が容易になるのでコストダウンにすることがで
きる。

また可動接触子２の開極側とクレドル６の係止部２０と
の間のスペースを大きくすることができるので、電磁石
３３の装着が容易になり、高精度な瞬時特性を得ること
ができる。

さらに電磁石３３の瞬時感動電流を変更する場合、コイ
ル３４の巻き数や復帰ばね４２の仕様を変更するだけで
よいのでマストリートメント化を図れる。

また強制開極部２９はトリップ動作により、可動接点１
５の開極方向とほぼ平行に可動接触子２を押圧するため
、従来例と比較して力の効率が良くこのため部品点数を
増やすことなく、異常電流時の可動接点１５の開離力を
上げることができ、接点溶着による遮断不能などを防止
でき、かつ可動接点１５の開極スピードを速め高性能化
できる。

なお、電磁石３３を着脱自在に設けておくことにより、
高精度の瞬時特性を必要としない使用状況の場合、第６
図に示すように可動片２２を強磁性体で形成し、かつ強
磁性体からなる固定片２６をバイメタル２５に設置する
。短絡電流がバイメタル２５に流れると、バイメタル２
５のまわりに発生する磁束が固定片２６と可動片２２か
らなる磁気回路を流れ、可動片２２を固定片２６で吸引
することにより可動片２２が動作する。これにより、電
磁石３３を取り除いて、コストダウンとした経済型の回
路しゃ断器を構成することができる。

したがって、この場合も大部分の部品がマストリートメ
ント化することができる。その結果、使用者の使用状況
に合わせた回路しゃ断器を安価に提供することができる
。異常電流検出手段１８は、一端部が負荷端子１２に固
定されたバイメタル２５と、このバイメタル２５の中間
部を囲むように溶接されたコ字形をなす固定鉄片２６と
からなり、バイメタル２５の他端部に応動部２４が係合
している。そして、バイメタル２５の他端部と可動接触
子２との間に編組線等の可撓リードｖＡ２７が接続され
ている。

この発明の第２の実施例を第７図に示す。すなわち、こ
の回路しゃ断器は、第１の実施例において、電磁石３３
の可動鉄心３５の可動片２２と反対側の端部を可動接触
子２側に延出し、先端に弓掛部４４を形成するとともに
、可動接触子２に引掛部４４に引っ掛かる引掛部は部４
５を形成し、電磁石３３の動作時に可動鉄心３５の動作
によりクレドル６で可動接触子２を押圧するよりも一瞬
速く可動接触子２を開極開始させるようにしたものであ
る。

この実施例によれば、より一層高速開極が可能になる。

なお、この発明において、反転ばね４は板ばねやうず巻
きばねでもよい。また過電流検出手段は前記実施例に限
定されず、またこの発明においてなくてもよい。

〔発明の効果〕

この発明の回路しゃ断器によれば、反転ばねは圧縮ばね
等の自由度の高いばね部材を用いることができるので、
構造および組立を簡単にできるとともに、引っ張りばね
と比較して自動組立が容易になるのでコストダウンにす
ることができる。また可動接触子の開極側とクレドルの
係止部との間のスペースを大きくすることができるので
、電磁石の装着が容易になり、高精度な瞬時特性を得る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例のオン状態の断面図、
第２図はその要部分解斜視図、第３図は電磁石の分解斜
視図、第４図は開閉動作を説明する断面図、第５図はト
リップ動作を説明する断面図、第６図は電磁石を取り外
して短絡検出用の固定片を設けた回路しゃ断器の断面図
、第７図は第２の実施例の断面図、第８図は従来例の断
面図である。 １・・・ハンドル、２・・・可動接触子、３・・・固定
接点、４・・・反転ばね、５・・・引外しリンク、６・
・・クレドル、７・・・操作部、８・・・第１の固定軸
、１４・・・連結軸、１５・・・可動接点、１６・・・
第１のばね受け部、２０・・・係止部、２７・・・第２
の固定軸、２８・・・第２のばね受け部、２９・・・強
制開極部、３０・・・作用線、３３・・・電磁石、３４
・・・コイル、３５・・・可動鉄心第 ２ 図 第 ６ 図 第 図 １ ｊ　１コ　１４４４コ　ｊ） ４ 第 図 い＼＼ １０９１０８１００１１゜ 手続補正書 （自発） １゜ 羽生の耘 平成 ２年 特 許 願 第０４３３８１号 ２゜ 発明の名称 回路しゃ断器 ３゜ 補正をする者 ５゜ 補正命令の日付 自 発 補 正 ６゜ 補正により増加する請求項の数 ７゜ 補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲の記載を別紙のとおり補
正する。 （２）明細書第６頁第１１行目から第１５行目、「有し
、・・・・・・・・・クレドル」とあるを「有するクレ
ドル」と訂正する。 （３）明細書第７頁第１４行目から第１５行目、「回動
し、・・・・・・・・・反転ばね」とあるを「回動し、
反転ばね」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 第１の固定軸に軸支されるとともに、操作部と前記第１
の固定軸の間に連結軸を設けたハンドルと、 前記連結軸に一端部が軸支されて、前記操作部と反対向
きに延出した他端部の前記操作部の回動方向の一側面に
可動接点を設け、かつ中間部に第１のばね受け部を設け
た可動接触子と、前記可動接点に対向配置されて前記可
動接触子の動作により前記可動接点が接離する固定接点
と、前記可動接触子の前記第１のばね受け部に一端部が
取付けられた反転ばねと、 前記可動接触子に直列に接続されるコイルを有し、前記
コイルを流れる短絡電流による励磁によって動作する可
動鉄心を有する電磁石と、前記可動鉄心の動作に応動す
る引外しリンクと、第２の固定軸に軸支され、前記反転
ばねの他端部を取付ける第２のばね受け部を有し、前記
反転ばねが前記第１のばね受け部および前記第２のばね
受け部の間に取付けられた状態で前記反転ばねのばね力
により前記引外しリンクに係止する係止部を有１４クレ
ドルとを備え、 前記係止部が前記引外しリンクに係止した状態で前記ハ
ンドルの前記操作部の開位置および閉位置への操作で前
記連結軸が回動して、前記第１のばね受け部と前記連結
軸とを結ぶ作用線が前記第２のばね受け部を横切るとと
もに、前記電磁石の動作で前記引外しリンクが動作して
前記係止部が前記引外しリンクから外れたとき、前記第
２のばね受け部が回動して前記作用線を横切るように、
前記第２のばね受け部と前記作用線との相対位置が設定
されている回路しゃ断器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の固定軸に軸支されるとともに、操作部と前記第１
   の固定軸の間に連結軸を設けたハンドルと、 前記連結軸に一端部が軸支されて、前記操作部と反対向
   きに延出した他端部の前記操作部の回動方向の一側面に
   可動接点を設け、かつ中間部に第１のばね受け部を設け
   た可動接触子と、 前記可動接点に対向配置されて前記可動接触子の動作に
   より前記可動接点が接離する固定接点と、前記可動接触
   子の前記第１のばね受け部に一端部が取付けられた反転
   ばねと、 前記可動接触子に直列に接続されるコイルを有し、前記
   コイルを流れる短絡電流による励磁によって動作する可
   動鉄心を有する電磁石と、 前記可動鉄心の動作に応動する引外しリンクと、第２の
   固定軸に軸支され、前記反転ばねの他端部を取付ける第
   ２のばね受け部を有し、前記反転ばねが前記第１のばね
   受け部および前記第２のばね受け部の間に取付けられた
   状態で前記反転ばねのばね力により前記引外しリンクに
   係止する係止部を有し、さらに前記引外しリンクの応動
   動作により前記係止部が前記引外しリンクから外れたと
   き、前記反転ばねのばね力により回動して前記可動接触
   子を前記可動接点が開極する方向に押圧する強制開極部
   を有するクレドルとを備え、 前記係止部が前記引外しリンクに係止した状態で前記ハ
   ンドルの前記操作部の開位置および閉位置への操作で前
   記連結軸が回動して、前記第１のばね受け部と前記連結
   軸とを結ぶ作用線が前記第２のばね受け部を横切るとと
   もに、前記電磁石の動作で前記引外しリンクが動作して
   前記係止部が前記引外しリンクから外れたとき、前記第
   ２のばね受け部が回動して前記作用線を横切るように、
   前記第２のばね受け部と前記作用線との相対位置が設定
   されている回路しゃ断器。