JPH07141978A - 回路ブレーカの作動機構 - Google Patents

回路ブレーカの作動機構

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JPH07141978A
JPH07141978A JP6154883A JP15488394A JPH07141978A JP H07141978 A JPH07141978 A JP H07141978A JP 6154883 A JP6154883 A JP 6154883A JP 15488394 A JP15488394 A JP 15488394A JP H07141978 A JPH07141978 A JP H07141978A
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pole piece
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ヴァルター・アーロイス・バゥムガトル
Jacobus Leonardus Johann Sosef
ヤーコブス・レオナルドゥス・ヨハネス・ソセフ
Kishor Santilal Daya
キショール・サンティラル・ダヤ
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Circuit Breakers Ind Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動片及びその関係する構成要素が正確に形
成され且つ枢動自在であり、回路ブレーカが信頼性が高
く且つ予測可能な作動特性を得られるようにする回路ブ
レーカ機構の作動機構を提供すること。 【構成】 回路ブレーカの作動機構は、磁気フレーム1
20と、負荷コイル122と、該コイル122の軸線と
整合された極片116とを備えている。細長のL字形可
動片128が磁気フレーム120の上で枢動し、コイル
の軸線に関して横方向に極片116に向けて移動するヘ
ッド部分130を備えている。該極片は、典型的に円形
の断面であり、可動片128のヘッド部分130は極片
116の形状に適合する円形の凹所を備えている。可動
片のヘッド部分は、可動片が退却位置にあるとき、極片
に相対的に近接するように伸長する一対の突起を備え、
極片と可動片との間の初期吸引力を増大させる。この機
構は、製造が相対的に簡単で且つ経済的であり、引き込
み力を向上させることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回路ブレーカの作動機
構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の回路ブレーカは、負荷電流を運ぶ
コイルを備え、そのコイルは、該コイル中の電流が磁気
フレーム内に磁束を発生させるように磁気フレームに関
して配置される。該コイルは、磁束を収束させる、一端
に設けられた極片と、典型的に磁気フレーム上で又は該
磁気フレームに隣接して枢着され、又、極片に向けて軸
方向に引き寄せられる可動片とを備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】回路ブレーカが信頼性
が高く且つ予測可能な作動特性を得るためには、該可動
片及びその関係する構成要素は、正確に形成し且つ枢動
自在でなければならない。これは、回路ブレーカのコス
トを増す傾向を伴う。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、回路ブ
レーカの作動機構は、磁気フレームと、電流を運び得る
ように配置され、軸線を形成するコイルと、コイルの軸
線と整合され且つコイル中の電流により磁束を収束させ
得るように配置された磁極片と、磁気フレームにより支
持され、可動片と極片との間の磁気吸引力により極片に
向け、コイルの軸線に関して横方向に可動である可動片
と、を備えることを特徴とする。
【0005】この可動片は、細長であり、該可動片はそ
の可動片の形状と相補的な形状のヘッド部分を有する。
【0006】この可動片は、L字形であることが望まし
く、そのL字形の上端にて磁気フレームに接続され、可
動片のヘッド部分がL字形部分の足部分に形成される。
【0007】極片は、円形の断面形状とし、可動片のヘ
ッド部分には、相補的な円形の凹所が形成されている。
【0008】可動片のヘッド部分は、可動片が退却位置
にあるとき、極片に相対的に近接して配置された少なく
とも一つの突出する端部分を形成し、可動片が引き込ま
れたとき、極片と可動片との間の初期吸引力を増し得る
ようにすることが望ましい。
【0009】可動片のヘッド部分の少なくとも一つの突
出する端部分と極片との間の隙間は、可動片のヘッド部
分の中央部分と極片との間の隙間よりも少なくとも2
倍、小さいことが望ましい。
【0010】可動片は、そのヘッド部分と反対側の端部
に形成された保持部分を備え、この保持部分が磁気フレ
ームに形成された相補的部分と係合し、可動片が磁気フ
レームに関して枢動するのを許容する。
【0011】この可動片の保持部分は、突出タブである
ことが望ましく、この磁気フレームの相補的な部分は、
該タブを受け入れる穴であることが望ましい。
【0012】可動片は、該可動片に接続された板ばねに
より極片から離れる退却位置に偏倚させることが出来、
この板ばねは、使用時、その内部に作動機構が保持され
るハウジングによって形成された部分に当接する。
【0013】
【実施例】図1に示した従来技術の回路ブレーカ機構
は、本出願人による「液圧−磁力」装置を使用し、ここ
で、磁気コア又はプランジャ10は、密封管の開放端内
に押し込まれた、液圧流体14が満たされた密封管12
内をコイルばね16の付勢に抗して、極片18に向けて
動く。
【0014】密封管12は、コイル20を通って伸長し
且つ磁気フレーム22により支持されており、該磁気フ
レーム22は、可動片24を枢着ピン26上に支持す
る。可動片24は、極片18に隣接して伸長する板28
を備えており、該板28は、コイル20内の電流が磁気
フレーム内に十分な大きさの磁束を発生させたとき、矢
印の方向に向けて極片の方向に動く。
【0015】過電流がそれ程、多くない場合、増大する
磁束により磁気プランジャ10に作用する力は、ばね1
6によって加えられる力を上廻り、磁気プランジャ10
は、極片18に向けて動き始め、その間の磁気隙間を閉
じる。可動片の板28は、極片18に引き寄せられ、可
動片24をその枢着ピン26を中心として回転させ、可
動片の他端30を矢印の方向に外方に動かし、機構(図
示せず)の掛止めを解除し、これにより、回路ブレーカ
の接点を開く。行き過ぎがひどく、又は短絡が生じた場
合、プランジャ10が極片18に向けて動くことに起因
する遅れを伴わずに、可動片を極片に向けて瞬間的に引
き寄せるのに十分な磁力が発生する。
【0016】図2乃至図4には、本発明の作動機構が示
してある。図1の機構と同様に、磁気プランジャ110
は、密封管112内に配置され、この密封管112は、
典型的に黄銅又は非金属材料で形成され、液圧流体11
4が満たされている。略円盤状の形状の中央部分を有す
る極片116が管112の上端に圧力嵌めされている。
管112の上端にて外方に曲げたリップを受け入れる環
状スロットが極片の中央拡大部分の最下方部分に形成さ
れている。該環状スロットの外壁は、図示するように、
中央に縮んで形成され、極片を管内に流体密に保持す
る。コイルばね118は、プランジャ110を付勢し
て、極片116から離す。
【0017】磁気フレーム120は、極片116から離
れたその端部に向けて管112に固定され、該磁気フレ
ーム120は、管112を囲繞する負荷コイル122を
支持する。図3の(B)に示すように、磁気フレーム1
20は、矩形の形状に切断された1本の平坦な軟鋼薄板
又は棒材料のみから成る。この薄板には、密封管112
を受け入れる円形穴124及び磁気可動片128を受け
入れる第二のより小径の矩形穴126が形成されてい
る。
【0018】再度、図2を参照すると、可動片128
は、1本の軟鋼棒又は薄板にて形成され、L字形に曲げ
てあるのが分かる。この可動片128は、L字形足部に
形成されたヘッド部分130を備えており、該L字形部
分の上端は、磁気フレーム120のスロット126内に
嵌合自在である位置決めタブ132として形成されてい
る。
【0019】図3の(A)に最も良く示すように、ヘッ
ド部分130は、極片116の拡大中央部分の円形部分
と相補的な形状の半円形の凹所134を形成する。可動
片128が極片に向けて横方向に(コイル122及びプ
ランジャ110の軸線に関して)動くとき、極片の外形
及び凹所134の外形が正確に適合する。
【0020】リン青銅ストリップ及び別の非磁気的弾性
材料から成る板ばね134は、積み重ね工程によりタブ
132の後側で可動片に固定され、この積み重ね工程
中、板ばねの下端の穴がタブに押し込まれた突起136
に嵌まり、次に、その突起部分は、ばねを固着し得るよ
うに平坦にする。ばねの他端は、回路ブレーカの成形ケ
ーシングのリッジ部分138に当接し、可動片を極片か
ら離れるように偏倚させる。コイル122内には十分な
大きさの負荷電流が存在するため、可動片のヘッド部分
130及び極片は、磁気的に引き寄せられ、形成される
力は、ばね134の抵抗力及び回路ブレーカの作動機構
の摩擦を上廻り(図4参照)、可動片を極片に向けて動
かし、これにより、回路ブレーカ機構をトリップする
(引き外す)。
【0021】本発明の回路ブレーカの作動機構は、上述
の従来技術の機構の望ましい特徴、即ち、過電流がその
程、多くないとき、トリップ動作を遅らせ、又、過電流
が甚だしいときは、瞬間的にトリップさせるという特徴
を保つ。
【0022】図4には、回路ブレーカのトリップ機構の
一部と共に図2及び図3の機構が示してある。該トリッ
プ機構のトリップレバー140は、可動片128の退却
位置及び引き込み位置(それぞれ実線及び破線で図示)
に対応する掛止め位置(実線)及びトリップ位置(破
線)に示してある。トリップレバー140は、可動片の
中央部に形成された矩形のスロット144の下方縁部に
係合するリップ部分142を備えている。
【0023】
【発明の効果】可動片が極片に向けて動くと、該トリッ
プレバーは、解放されて図4に破線で示した位置に動
き、回路ブレーカ機構を作動させる。
【0024】図3aから、可動片が図示する退却位置に
あるときでさえ、可動片のヘッド部分130の突出する
両端部分146、148は、極片116に相対的に近接
しているのが理解出来る。両端部分146、148と極
片116との間の隙間は、凹所134の中央部分と極片
との間の隙間の2乃至3倍、小さい。その結果、可動片
と極片との間には、望ましい長い移動範囲を犠牲せず
に、図1の従来の機構よりも大きい初期吸引力が生じ
る。更に、可動片128のL字形部分の直立部分により
形成される相対的に長いレバーのため、図示した機構の
作動力は、相対的に大きくなる。これら2つのファクタ
が組み合わされる結果、図1に示した従来の機構と比較
して、機構の作動力は、25%以上も増大する。
【0025】上記の利点に加えて、図2及び図3に示し
た機構は、製造が簡単で且つ低廉であり、その構成要素
は、薄板又は棒材料をプレス加工して製造することが出
来る。可動片128のタブ132と磁気フレーム122
の穴126との嵌合状態は、臨界的ではなく、このた
め、上記の機構は、製造時の許容公差の変動の影響を受
けにくい。この機構は、可動片の枢着ピンを利用し、板
ばね134は、従来から使用された捩りばねよりも低廉
に製造出来る。
【0026】このように、上記の作動機構は、製造がよ
り低廉且つより簡単であり、完全に自動的に組み立てる
ことが出来、従来の作動機構に比べて性能上の利点が得
られる。
【0027】該作動機構の望ましい作動特性を提供する
ため、極片116及び可動片のヘッド部分130の相対
的形状を変更することも出来る。可動片のヘッド部分の
縁部分146、148の相対的長さ、極片116及び凹
所134の相対的形状が該作動機構の力/移動特性を決
定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の液圧磁気回路ブレーカ作動機構の部分断
面側面図である。
【図2】本発明の回路ブレーカの作動機構の部分断面側
面図である。
【図3】可動片及び極片の相補的形状を示す、図2の作
動機構の平面図である。
【図4】回路ブレーカ機構の可動片及びトリップレバー
の相互作用を示す、作動機構の部分断面側面図である。
【符号の説明】
10 プランジャ 12 密封管 14 液圧流体 16 コイルば
ね 18 極片 20 コイル 22 磁気フレーム 24 可動片 26 枢着ピン 28 板 110 プランジャ 112 密封管 114 液圧流体 116 極片 118 コイルばね 120 磁気フ
レーム 122 負荷コイル 124 穴 126 スロット 128 可動片 130 可動片のヘッド部分 132 位置決
めタブ 134 凹所 136 突起 138 リッジ部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤーコブス・レオナルドゥス・ヨハネス・ ソセフ 南アフリカ共和国ヨハネスバーグ,ノーウ ッド,アーサー・ロード 41 (72)発明者 キショール・サンティラル・ダヤ 南アフリカ共和国ヨハネスバーグ,メイフ ェアー,エイス・アベニュー,ナンバー 7

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路ブレーカの作動機構にして、 磁気フレームと、 負荷電流を運び得るように配置され、軸線を形成するコ
    イルと前記コイルの軸線と整合され且つ該コイル内の電
    流により磁束を収束させるよう配置された磁極片と、 前記磁気フレームにより支持され、該可動片と極片との
    間の磁気的吸引力によりコイルの軸線に関して極片に向
    けて横方向に移動可能である可動片とを備えることを特
    徴とする回路ブレーカの作動機構。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の回路ブレーカの作動機
    構にして、前記可動片が細長であり、該可動片が前記極
    片の形状と相補的な形状のヘッド部分を備えることを特
    徴とする回路ブレーカの作動機構。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の回路ブレーカの作動機
    構にして、前記可動片がL字形であり、該L字形の頂部
    にて磁気フレームに接続され、該可動片のへッド部分が
    前記L字形部分の足部分に形成されることを特徴とする
    回路ブレーカの作動機構。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3の何れかの項に記載の回
    路ブレーカの作動機構にして、前記極片が円形の断面で
    あり、該可動片のヘッド部分が相補的な円形の凹所を備
    えることを特徴とする回路ブレーカの作動機構。
  5. 【請求項5】 請求項2乃至4の何れかの項に記載の回
    路ブレーカの作動機構にして、前記可動片の前記ヘッド
    部分が、可動片が退却位置にあるとき、可動片に相対的
    に近接するように配置された少なくとも1つの突出する
    端部分を形成し、可動片が引き込まれたとき、極片と可
    動片との間の初期吸引力を増し得るようにしたことを特
    徴とする回路ブレーカの作動機構。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の回路ブレーカの作動機
    構にして、前記可動片のヘッド部分の少なくとも1つの
    突出する端部分と極片との間の隙間が可動片のヘッド部
    分の中央部分と極片との間の隙間より少なくとも2倍、
    小さいことを特徴とする回路ブレーカの作動機構。
  7. 【請求項7】 請求項2乃至6の何れかの項に記載の回
    路ブレーカの作動機構にして、前記可動片が、ヘッド部
    分の反対側のその端部に形成された保持部分を備え、該
    保持部分が、磁気フレームに形成された相補的部分に係
    合して、可動片が磁気フレームに関して枢動するのを許
    容することを特徴とする回路ブレーカの作動機構。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の回路ブレーカの作動機
    構にして、前記可動片の保持部分が、突出するタブであ
    り、磁気フレームに形成された相補的部分が該タブを受
    け入れる穴であることを特徴とする回路ブレーカの作動
    機構。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至8の何れかの項に記載の回
    路ブレーカの作動機構にして、前記可動片が、該可動片
    に接続された板ばねにより該可動片から離れる退却位置
    に偏倚され、該板ばねが、使用時、その内部に機構が保
    持されたハウジングにより形成された部分に当接するこ
    とを特徴とする回路ブレーカの作動機構。
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AT (1) ATE158895T1 (ja)
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