WO2013103015A1 - 回路遮断器 - Google Patents

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伸郎 三好
伏見 征浩
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker provided with a thermal trip device that drives a trip bar by a bimetal that bends when an electric current is over-currentd to trip an opening / closing mechanism.
  • a thermal trip device In a conventional circuit breaker corresponding to an electric circuit including harmonic components, a thermal trip device is employed.
  • This thermal tripping device is generally configured to drive a trip bar by a bimetal that is curved and deformed when an electric circuit is overcurrent, thereby tripping an opening / closing mechanism.
  • the bi-metal In order to increase the circuit breaker capacity, especially in low-rated products (for example, 30 A or less) that must satisfy the operation within 2 minutes specified in the Electrical Appliance and Material Safety Law, the bi-metal is directly energized. The operation is satisfied within 2 minutes (for example, see Patent Document 1). However, the short circuit current at the time of a short circuit passes through the bimetal, causing problems such as the bimetal fusing or the bimetal causing permanent deformation. In order to prevent this, a circuit breaker is known in which an extension plate is arranged at the tip of a bimetal (see, for example, Patent Document 2).
  • the breaking capacity when the breaking capacity is further increased, the increase in the passing current at the time of breaking greatly affects the tripping operation time delay after breaking due to the permanent deformation of the bimetal.
  • the reason for this is that the trip bar that connects the opening / closing mechanism and the thermal tripping device has the stopper position with a certain stroke after the opening / closing mechanism has been pulled off. Is restrained by this stopper position and causes permanent deformation. Therefore, after the interruption, the permanent deformation increases the distance between the trip bar and the bimetal, which leads to a delay in the tripping operation time.
  • the outer shape is enlarged, the contact opening distance is increased, the contact opening start time and the opening time are set for the purpose of extending the arc length on the arc extinguishing device side.
  • Maintain current external dimensions when implementing measures such as improving current-limiting performance such as reducing the arc diameter, reducing the arc diameter by increasing the pressure, or adopting a tripping device that does not allow bimetal to pass when a large current is interrupted. It is difficult to reduce the size. Needless to say, it is also disadvantageous in terms of cost.
  • the deflection of the extension plate for the trip load is generally 0.5 mm or less. Must be suppressed. For this reason, in order to generate a load corresponding to the tripping load with a deflection amount of 0.5 mm, this extension plate must be made of a plate material having a high spring multiplier. As a result, this extension plate requires a plate material having rigidity equivalent to that of the bimetal, and the amount of bending of the bimetal at the time of interruption is directly transmitted to the bimetal, making it difficult to prevent permanent deformation.
  • An object of the present invention is to provide a circuit breaker provided with a thermal trip device that can realize a stable operation without change in the trip time before and after breaking without greatly changing the conventional external shape and structure. It is said.
  • the present invention includes an open / close mechanism that drives an open / close contact that opens and closes an electric circuit, an electromagnetic trip device that drives a trip bar to trip the open / close mechanism when an excessive current flows through the electric circuit, and an overload of the electric circuit.
  • a circuit breaker including a thermal trip device that drives the trip bar with a bimetal that curves when an electric current is applied and trips the opening / closing mechanism, wherein the thermal trip device is a bimetal fixed to a tip of the bimetal.
  • An upper base a bimetal upper fixed to an overcurrent characteristic adjusting member that is rotatably provided on the bimetal upper base and faces the trip bar through a predetermined gap, and is held by the bimetal upper base, Bimetal upper spring that constantly urges the bimetal upper with a load greater than the tripping load of the opening and closing mechanism
  • the bimetal upper is rotated against the bimetal upper spring due to the bending of the bimetal when the electric circuit is overcurrent, and the trip bar is driven via the overcurrent characteristic adjusting member.
  • the present invention can realize a thermal trip device that can operate stably without change in the trip time before and after shut-off, with a minimum number of additional parts, without significantly changing the conventional outer shape and structure, and is small in size.
  • a circuit breaker having a high breaking capacity capable of dealing with harmonics can be easily obtained.
  • FIG. 1 is an overall longitudinal sectional view showing a circuit breaker at the time of breaking in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 5 is an enlarged side view showing the tripping device in FIG. 4.
  • FIG. 4 is an enlarged side view which shows the curved state of the bimetal in the thermal trip device of FIG.
  • a circuit breaker 100 is configured by using a housing 1 including a base 2 and a cover 3 made of an insulating material.
  • circuit breaker units for each phase (for example, three in the case of three phases) are arranged in parallel with each other for the number of poles, and the upper part of the central circuit breaker unit has a well-known toggle link mechanism.
  • the mechanism unit 20 is arranged.
  • the cover 3 covers the circuit breaker unit of each phase on the base 2 and the opening / closing mechanism 20, and the operation handle 21 of the opening / closing mechanism 20 protrudes from the cover 3.
  • the circuit breaker units for each phase have the same configuration, and the crossbar 10 is disposed on the base 2 so as to cross the circuit breaker units for each phase and to be orthogonal to the circuit breaker units for each phase.
  • the circuit breaker unit for each phase includes a power supply side terminal 7 provided on the base 2, a fixed contact 4 extending from the power supply side terminal 7, a movable contact 5 contacting and separating from the fixed contact 4, and the movable contact 5 is provided at one end and is rotatably held by the crossbar 10, a tripping device 30 connected to the movable contact 6 via a mover holder 9, and a tripping device 30. And a load side terminal 8 provided on the base 2.
  • the fixed contact 4 and the movable contact 5 constitute an open / close contact that opens and closes the electric circuit. If the movable contact 5 contacts the fixed contact 4, the electric circuit between the power supply side terminal 7 and the load side terminal 8 is turned on. If the movable contact 5 is separated from the fixed contact 4, the power supply side terminal 7, The electric circuit between the load side terminals 8 is turned off.
  • the cross bar 10 is disposed at the bottom of the base 2 and extends so as to be orthogonal to the paper surface of FIG.
  • the crossbar 10 is rotated about its axis by the opening / closing mechanism 20 and each movable contact 6 in each phase circuit breaker unit is attached thereto.
  • the opening / closing mechanism unit 20 includes a known toggle link mechanism, and includes a known trip bar 22 driven by a tripping device 30 and a trip burst top 23 that locks the trip bar 22 at a maximum trip position.
  • an arc extinguishing chamber 11 is arranged in the vicinity of the movable contact 6 to extinguish an arc generated between the movable contact 5 and the fixed contact 4 when the opening / closing mechanism unit 20 is operated.
  • the trip device 30 includes an electromagnetic trip device 40 and a thermal trip device 50.
  • the electromagnetic trip device 40 includes a fixed iron core 41, a movable iron core 42 that is attracted to the fixed iron core 41 when instantaneously interrupted to drive the trip bar 22, a return spring 43 that urges the movable iron core 42, and a movable iron core 42. And a supporting shaft 44.
  • the thermal trip device 50 has a bimetal 51 whose lower end is fixedly connected to the mover holder 9, a bimetal upper base 52 fixed to the tip of the bimetal 51, and a rotating shaft 53 that rotates on the bimetal upper base 52.
  • a bimetal upper 54 that is pivotally supported as a shaft and screwed with an overcurrent characteristic adjusting screw 57 and a bimetal upper base 52 are urged in the direction of the trip bar 22 to apply a movable load.
  • a bimetal upper spring 56 is urged in the direction of the trip bar 22 to apply a movable load.
  • the bimetal upper 54 is always urged by the bimetal upper spring 56 in contact with a bimetal upper stopper 55 provided on the bimetal upper base 52, and the spring load in the bimetal upper 54 is applied to the trip bar 22.
  • the energizing connection member 58 is fixed to the upper end of the bimetal 51 by a rivet 60 that is set to be larger than the trip load at the contact position.
  • the bimetal 51 is connected to the load-side terminal 8 via the energizing connection member 58 and the flexible conductor 59 so that a current in the electric circuit flows.
  • 3 shows an example in which the bimetal upper base 52 is formed integrally with the energization connecting member 58, but the bimetal upper base 52 and the energizing connection member 58 are separated and welded together. It may be fixed with.
  • FIG. 4 shows a state at the moment when the thermal trip device 50 is operated. In this state, the movable contact 5 is still in contact with the fixed contact 4.
  • the bimetal upper 54 When the above-described overcurrent characteristic adjusting screw 57 pushes the trip bar 22, the bimetal upper 54 is always in contact with the bimetal upper stopper 55 provided on the bimetal upper base 52 by the bimetal upper spring 56. Is biased in the direction. In this case, since the spring load in the bimetal upper 54 is set larger than the trip load at the contact position of the trip bar 22, the bimetal upper 54 can push the trip bar 22 without rotating.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing the load characteristics of the bimetal upper 54 of the thermal trip device 50 in comparison with that of the conventional structure.
  • the spring load on the bimetal upper 54 is the trip load at the contact position of the trip bar 22. It is set to be larger and set to be smaller than the spring load in the extension plate of the conventional structure at the lock position of the trip bar 22. For this reason, at the contact position of the trip bar 22, the bimetal upper 54 can push the trip bar 22 without rotating, and in the state where the trip bar 22 is driven and the opening / closing mechanism unit 20 is pulled off, The bimetal upper spring 56 bends according to the load applied to the bimetal upper 54.
  • the movable iron core 42 When an excessive current such as a short circuit current flows, the movable iron core 42 is attracted to the fixed iron core 41 by the magnetic force generated in the fixed iron core 41 of the electromagnetic trip device 40, and the movable iron core 42 rotates around the shaft 44. It rotates against the urging force of the return spring 43 as a moving shaft. By this rotation, the movable iron core 42 pushes the trip bar 22, and the opening / closing mechanism unit 20 is driven to rotate the movable contact 6. The movable contact 5 is separated from the fixed contact 4 by the rotation of the movable contact 6, the excessive current is cut off, and the trip operation is completed.
  • an excessive current such as a short circuit current flows
  • the bimetal 51 bends, and the bending stroke is equal to or greater than the stroke at which the trip bar 22 contacts the trip burst top 23 of the opening / closing mechanism unit 20. Therefore, the bimetal upper 54 rotates. Since a load higher than the spring load characteristic of the bimetal upper spring 56 is applied to the bimetal upper 54, the bimetal upper spring 56 bends and the bimetal upper 54 rotates. As described above, the bimetal 51 is not subjected to a load exceeding the spring load characteristic of the bimetal upper spring 56 by the rotation of the bimetal upper 54.
  • the curved stroke of the bimetal 51 is forcibly fixed by the trip burst top 23 by the trip burst top 23 of the opening / closing mechanism 20 and is permanently deformed.
  • the load applied to the bimetal 51 Is equal to or greater than the spring load characteristic of the bimetal upper spring 56, the bimetal upper spring 56 bends and the bimetal upper 54 rotates, so that permanent deformation of the bimetal 51 can be prevented.
  • FIG. 8 (a) and 8 (b) are enlarged perspective views of main parts of the thermal trip device 50 viewed from opposite directions
  • FIG. 9 is an enlarged side view showing the trip device at the maximum trip position in the second embodiment.
  • the bimetal upper spring 56 configured with a twist spring in the first embodiment is replaced with a bimetal upper spring 61 configured with a push spring.
  • the bimetal upper spring is a push spring.
  • the bimetal upper spring may be constituted by a tension spring or the like, and the same effect can be obtained. Note that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be modified or omitted as appropriate.
  • SYMBOLS 100 Circuit breaker 1 Housing 2 Base 3 Cover 4 Fixed contact 5 Movable contact 6 Movable contactor Movable element 7 Power supply side terminal DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Load side terminal 9 Movable element holder 10 Cross bar 11 Arc extinguishing chamber 20 Opening / closing mechanism part 21 Operation handle 22 Trip bar 23 Trip burst top 30 Tripping device 40 Electromagnetic tripping device 41 Fixed iron core 42 Movable iron core 43 Return spring 44 Shaft 50 Thermal trip device 51 Bimetal 52 Bimetal upper base 53 Rotating shaft 54 Bimetal upper 55 Bimetal upper stopper 56 Bimetal upper spring 57 Overcurrent characteristic adjusting screw 58 Electrical connection member 59 Flexible conductor 60 Rivet 61 Bimetal upper spring

Abstract

 従来の外形及び構造を大きく変更することなく、遮断前後での引き外し時間に変化なく安定した動作を実現し得る回路遮断器を提供する。 熱動引き外し装置50は、バイメタル51の先端に固着されたバイメタルアッパーベース52と、このバイメタルアッパーベースに回動可能に設けられ、トリップバー22と所定の間隙を介して対向する過電流特性調整用部材57に固定されたバイメタルアッパー54と、バイメタルアッパーベースに保持され、バイメタルアッパーを常に開閉機構部20の引き外し荷重以上の荷重で付勢するバイメタルアッパースプリング56とを備え、電路の過電流時にバイメタルの湾曲によりバイメタルアッパースプリングに抗してバイメタルアッパーを回動させ、過電流特性調整用部材を介してトリップバーを駆動するようにした。

Description

回路遮断器
 本発明は、電路の過電流時に湾曲するバイメタルによってトリップバーを駆動し開閉機構部を引き外す熱動引き外し装置を備えた回路遮断器に関するものである。
 従来の高調波成分を含む電路に対応した回路遮断器では、熱動引き外し装置を採用している。この熱動引き外し装置は一般的に、電路の過電流時に湾曲変形するバイメタルによってトリップバーを駆動し開閉機構部を引き外すように構成されている。
この回路遮断器を高遮断容量化していくにあたり、特に電気用品安全法に規定されている2分以内動作を満足させなければならない低定格品(例えば、30A以下)では直接バイメタルに通電することで2分以内動作を満足させている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、短絡時の短絡電流がバイメタルを通過することによりバイメタルが溶断を起こすか、バイメタルが永久変形を起こす等の問題が発生する。
これを防ぐためバイメタルの先端に延長板を配置し構成している回路遮断器が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2008-153072号公報 特開2010―218765号公報
 以上のように構成された従来の回路遮断器において、さらに高遮断容量化をはかる場合、遮断時の通過電流増大は、バイメタルの永久変形による遮断後の引き外し動作時間遅延に大きく影響を与える。
その要因は開閉機構部と熱動引き外し装置とを連結しているトリップバーに、開閉機構部を引き外した後、ある一定のストロークをもってストッパー位置を持たせていることから、遮断時のバイメタルはこのストッパー位置により拘束され永久変形を起こす。
よって、遮断後は、この永久変形によりトリップバーとバイメタルとの間の距離が大きくなるため、引き外し動作時間の遅延につながっている。
 上記課題を熱動引き外し装置以外で解決しようとした場合、消弧装置側でアーク長を伸ばすことを目的に、外形の拡大、接点開離距離の拡大、接点開極開始時間及び開極時間の短縮を図ったり、圧力アップによるアーク径を絞るなどの限流性能向上や、大電流遮断時にバイメタルを通過させない引き外し装置の採用などの方策を実施した場合、現状の外形寸法を維持することや小型化を図ることが困難となってくる。またコスト面でも不利になることは言うまでもない。
 また、特許文献2のように延長板を配置した構成では、初期の安定した熱動引き外し特性を満足させるために、引き外し荷重分での延長板の撓みを一般的に0.5mm以下に抑えなければならない。
そのため撓み量0.5mmで引き外し荷重分の荷重をこの延長板で発生させるためには、相当バネ乗数の高い板材で構成しなければならない。
結果的にこの延長板ではバイメタルと同等の剛性を持った板材が必要となり、遮断時のバイメタルの湾曲量がそのままバイメタルへ伝わり永久変形を防ぐことが難しくなる。
 本発明は、従来の外形及び構造を大きく変更することなく、遮断前後での引き外し時間に変化なく安定した動作を実現し得る熱動引き外し装置を備えた回路遮断器を提供することを目的としている。
 本発明は、電路を開閉する開閉接点を駆動する開閉機構部と、上記電路に過大電流が流れたときにトリップバーを駆動し上記開閉機構部を引き外す電磁引き外し装置と、上記電路の過電流時に湾曲するバイメタルにより上記トリップバーを駆動し上記開閉機構部を引き外す熱動引き外し装置とを備えた回路遮断器において、上記熱動引き外し装置は、上記バイメタルの先端に固定されたバイメタルアッパーベースと、このバイメタルアッパーベースに回動可能に設けられ、上記トリップバーと所定の間隙を介して対向する過電流特性調整用部材に固定されたバイメタルアッパーと、上記バイメタルアッパーベースに保持され、上記バイメタルアッパーを常に上記開閉機構部の引き外し荷重以上の荷重で付勢するバイメタルアッパースプリングとを備え、上記電路の過電流時に上記バイメタルの湾曲により上記バイメタルアッパースプリングに抗して上記バイメタルアッパーを回動させ、上記過電流特性調整用部材を介して上記トリップバーを駆動するようにしたものである。
 本発明は、従来の外形及び構造を大きく変更することなく、最小の追加部品点数で、遮断前後での引き外し時間に変化なく安定した動作が可能な熱動引き外し装置を実現でき、小型で高調波対応可能な高遮断容量の回路遮断器を容易に得ることができる。
本発明の実施の形態1における回路遮断器を示す全体縦断面図である。 図1における引き外し装置を示す拡大側面図である。 図2における熱動引き外し装置の要部を示す拡大斜視図である。 実施の形態1における遮断時の回路遮断器を示す全体縦断面図である。 図4における引き外し装置を示す拡大側面図である。 図4の熱動引き外し装置におけるバイメタルの湾曲状態を示す拡大側面図である。 実施の形態1における熱動引き外し装置のバイメタルアッパーの荷重特性を従来構造のものと比較して示す説明図である。 本発明の実施の形態2における熱動引き外し装置の要部を示す拡大斜視図である。 実施の形態2における最大トリップ位置での引き外し装置を示す拡大側面図である。
実施の形態1.
 まず、図を用いて本発明の実施の形態1における回路遮断器の概略構造について説明する。
図1において、回路遮断器100は、絶縁材料で形成されたベース2とカバー3とからなる筐体1を用いて構成される。
ベース2上には、極数分各相の回路遮断ユニット(例えば3相の場合、3個)が互いに並列に配置され、中央の回路遮断ユニットの上部には、周知のトグルリンク機構を有する開閉機構部20が配置される。
カバー3は、ベース2上の各相の回路遮断ユニットと、開閉機構部20を覆い、開閉機構部20の操作ハンドル21はカバー3から突出する。
各相の回路遮断ユニットは、同じ構成を有し、クロスバー10は、各相の回路遮断ユニットを横断して各相の回路遮断ユニットと直交するように、ベース2上に配置される。
 各相の回路遮断ユニットは、ベース2に設けられた電源側端子7と、電源側端子7より延設された固定接点4と、この固定接点4と接離する可動接点5と、この可動接点5が一端に設けられ、クロスバー10により回動自由に保持される可動接触子6と、この可動接触子6に可動子ホルダー9を介して接続された引き外し装置30と、引き外し装置30に接続され、ベース2に設けられた負荷側端子8とを有する。固定接点4と可動接点5とで、電路を開閉する開閉接点を構成する。
可動接点5が固定接点4に接触すれば、電源側端子7、負荷側端子8の間の電気回路がオンとなり、また、可動接点5が固定接点4から開離すれば、電源側端子7、負荷側端子8間の電気回路がオフとなる。
 クロスバー10は、ベース2の底部に配置され、図1の紙面と直交するように延長される。このクロスバー10は、開閉機構部20により、その軸心を中心として回動され、各相の回路遮断ユニットにおける各可動接触子6がそれぞれ取り付けられる。
クロスバー10がその軸心を中心として回動したときに、各相の回路遮断ユニットの各可動接触子6が同時に回動され、この可動接触子6の回動により、可動接点5が固定接点4に接離する。
開閉機構部20は、周知のトグルリンク機構からなり、引き外し装置30により駆動される周知のトリップバー22と、トリップバー22を最大トリップ位置でロックするトリップバーストッパー23を備えている。
また、可動接触子6に近接して消弧室11が配置され、開閉機構部20の動作時に可動接点5と固定接点4との間に発生するアークを消弧する。
 引き外し装置30は、図2に示すように、電磁引き外し装置40と熱動引き外し装置50とから構成される。
電磁引き外し装置40は、固定鉄心41と、瞬時遮断時に固定鉄心41に吸着され、トリップバー22を駆動する可動鉄心42と、可動鉄心42を付勢する復帰スプリング43と、可動鉄心42を軸支するシャフト44とを備えている。
 図3(a)(b)は熱動引き外し装置50の要部を互いに逆方向から見た拡大斜視図である。熱動引き外し装置50は、下端を可動子ホルダー9に固定接続されたバイメタル51と、このバイメタル51の先端に固着されたバイメタルアッパーベース52と、このバイメタルアッパーベース52に回転軸53を回動軸として軸支され、過電流特性調整用ネジ57が螺着されたバイメタルアッパー54と、バイメタルアッパーベース52に保持され、可動荷重を付与するためバイメタルアッパー54をトリップバー22の方向に付勢するバイメタルアッパースプリング56とを備えている。
また、バイメタルアッパー54は、バイメタルアッパーベース52に設けられたバイメタルアッパーストッパー55へ当接した状態でバイメタルアッパースプリング56により常に付勢されており、バイメタルアッパー54におけるバネ荷重は、トリップバー22の当接位置において、引き外し荷重より大きくなるように設定されている
更に、バイメタル51の上端にはリベット60により通電用接続部材58が固着されている。そしてバイメタル51は、通電用接続部材58及び可撓導体59を介して負荷側端子8に接続され、電路の電流が流れるようになっている。
なお、図3では、バイメタルアッパーベース52は、通電用接続部材58と一体に形成されている例を示したが、バイメタルアッパーベース52と通電用接続部材58とを別体とし、両者を溶接等で固着するようにしても良い。
 次に、回路遮断器100の遮断動作について説明する。
 バイメタル51に所定電流以上の過電流が流れると、バイメタル51自身が発熱し、この発熱によりバイメタル51が湾曲変形する。
バイメタル51が湾曲すると、過電流特性調整用ネジ57がバイメタルアッパー54とバイメタルアッパーベース52を介してバイメタル51に固着されているので、過電流特性調整用ネジ57がトリップバー22を押し、開閉機構部20が駆動され可動接触子6を回動させる。可動接触子6の回動により固定接点4から可動接点5が開離し、電流遮断の動作が完了する。(図4~6参照)
なお、図4は、熱動引き外し装置50が動作した瞬間の状態で、この状態ではまだ可動接点5が固定接点4に接触している。
 上述した過電流特性調整用ネジ57がトリップバー22を押すとき、バイメタルアッパー54は、バイメタルアッパーベース52に設けられたバイメタルアッパーストッパー55へ当接した状態でバイメタルアッパースプリング56により常にトリップバー22の方向に付勢されている。
この場合、バイメタルアッパー54におけるバネ荷重は、トリップバー22の当接位置において、引き外し荷重より大きく設定されているので、バイメタルアッパー54は回動することなくトリップバー22を押し込むことができる。
 図7は熱動引き外し装置50のバイメタルアッパー54の荷重特性を従来構造のものと比較して示す説明図で、バイメタルアッパー54におけるバネ荷重は、トリップバー22の当接位置において、引き外し荷重より大きく設定されると共に、トリップバー22のロック位置において、従来構造の延長板におけるバネ加重よりも小さく設定されている。
このため、トリップバー22の当接位置において、バイメタルアッパー54は回動することなくトリップバー22を押し込むことができると共に、トリップバー22が駆動され開閉機構部20が引き外された状態においては、バイメタルアッパースプリング56がバイメタルアッパー54に加わる荷重に応じてたわむようになっている。
 また、短絡電流のような過大電流が流れた場合には、電磁引き外し装置40の固定鉄心41に発生する磁力により、可動鉄心42が固定鉄心41に吸着され、可動鉄心42がシャフト44を回動軸として復帰スプリング43の付勢力に抗して回動する。
この回動により可動鉄心42がトリップバー22を押し、開閉機構部20が駆動され可動接触子6を回動させる。
可動接触子6の回動により固定接点4から可動接点5が開離し、過大電流は遮断されトリップ動作が完了する。
 しかしながら、短絡電流のような過大電流が流れた場合にもバイメタル51は湾曲し、その湾曲ストロークは、トリップバー22が開閉機構部20のトリップバーストッパー23に当接するストローク以上となる。
そのため、バイメタルアッパー54が回動する。バイメタルアッパースプリング56のバネ荷重特性以上の荷重がバイメタルアッパー54に加わるので、バイメタルアッパースプリング56がたわみ、バイメタルアッパー54が回動する。
このようにバイメタルアッパー54の回動によりバイメタル51には、バイメタルアッパースプリング56のバネ荷重特性以上の荷重はかからないこととなる。
 従来の場合、開閉機構部20のトリップバーストッパー23によりバイメタル51の湾曲ストロークが強制的にトリップバーストッパー23により固定され永久変形していたが、本実施の形態によれば、バイメタル51に加わる荷重がバイメタルアッパースプリング56のバネ荷重特性以上になると、バイメタルアッパースプリング56がたわみ、バイメタルアッパー54が回動するので、バイメタル51の永久変形を防ぐことができる。
これにより遮断前後での引き外し時間の変化がない安定した引き外しが可能な回路遮断器を得ることができる。
実施の形態2.
 図8(a)(b)は熱動引き外し装置50の要部を互いに逆方向から見た拡大斜視図、図9は実施の形態2における最大トリップ位置での引き外し装置を示す拡大側面図である。
 本実施の形態2は、実施の形態1においてひねりバネで構成されていたバイメタルアッパースプリング56を、押しバネで構成されたバイメタルアッパースプリング61に置き換えたものである。その他の構成については、実施の形態1と同様につき、説明は省略する。
なお、本実施の形態2では、バイメタルアッパースプリングは押しバネとしたが、引きバネ等で構成してもよく、同様の効果を得ることができる。
 なお,本発明は,その発明の範囲内において,各実施の形態を自由に組み合わせたり,各実施の形態を適宜,変形,省略することが可能である。
 100 回路遮断器
 1 筺体
 2 ベース
 3 カバー
 4 固定接点
 5 可動接点
 6 可動接触子 可動子
 7 電源側端子 
 8 負荷側端子
 9 可動子ホルダー
 10 クロスバー
 11 消弧室
 20 開閉機構部
 21 操作ハンドル
 22 トリップバー
 23 トリップバーストッパー
 30 引き外し装置
 40 電磁引き外し装置
 41 固定鉄心
 42 可動鉄心
 43 復帰スプリング
 44 シャフト
 50 熱動引き外し装置
 51 バイメタル
 52 バイメタルアッパーベース
 53 回転軸
 54 バイメタルアッパー
 55 バイメタルアッパーストッパー
 56 バイメタルアッパースプリング
 57 過電流特性調整用ネジ
 58 通電用接続部材
 59 可撓導体
 60 リベット
 61 バイメタルアッパースプリング

Claims (3)

  1.  電路を開閉する開閉接点を駆動する開閉機構部と、上記電路に過大電流が流れたときにトリップバーを駆動し上記開閉機構部を引き外す電磁引き外し装置と、上記電路の過電流時に湾曲するバイメタルにより上記トリップバーを駆動し上記開閉機構部を引き外す熱動引き外し装置とを備えた回路遮断器において、
    上記熱動引き外し装置は、
    上記バイメタルの先端に固着されたバイメタルアッパーベースと、
    このバイメタルアッパーベースに回動可能に設けられ、上記トリップバーと所定の間隙を介して対向する過電流特性調整用部材に固定されたバイメタルアッパーと、
    上記バイメタルアッパーベースに保持され、上記バイメタルアッパーを常に上記開閉機構部の引き外し荷重以上の荷重で付勢するバイメタルアッパースプリングとを備え、
    上記電路の過電流時に上記バイメタルの湾曲により上記バイメタルアッパースプリングに抗して上記バイメタルアッパーを回動させ、上記過電流特性調整用部材を介して上記トリップバーを駆動するようにしたことを特徴とする回路遮断器。
  2.  上記トリップバーが駆動され上記開閉機構部が引き外された状態において、上記バイメタルアッパースプリングが上記バイメタルアッパーに加わる荷重に応じてたわむようにしたことを特徴とする請求項1記載の回路遮断器。
  3.  上記バイメタルアッパースプリングは、ひねりバネ、押しバネまたは引きバネであることを特徴とする請求項1または2記載の回路遮断器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110400729A (zh) * 2019-08-27 2019-11-01 乐清市赛翔电气有限公司 一种小型断路器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102514032B1 (ko) 2016-02-22 2023-03-24 엘에스일렉트릭(주) 배선용 차단기의 순시 트립 기구
WO2019106836A1 (ja) * 2017-12-01 2019-06-06 三菱電機株式会社 コンタクタ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0319236U (ja) * 1989-07-06 1991-02-26
JP2000149756A (ja) * 1998-11-05 2000-05-30 Mitsubishi Electric Corp 回路遮断器の過電流引外し装置
JP2008153072A (ja) 2006-12-18 2008-07-03 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 回路遮断器の過電流引外し装置
JP2010135306A (ja) * 2008-11-07 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 回路遮断器
JP2010218765A (ja) 2009-03-13 2010-09-30 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 回路遮断器の過電流引外し装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0319236U (ja) * 1989-07-06 1991-02-26
JP2000149756A (ja) * 1998-11-05 2000-05-30 Mitsubishi Electric Corp 回路遮断器の過電流引外し装置
JP2008153072A (ja) 2006-12-18 2008-07-03 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 回路遮断器の過電流引外し装置
JP2010135306A (ja) * 2008-11-07 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 回路遮断器
JP2010218765A (ja) 2009-03-13 2010-09-30 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 回路遮断器の過電流引外し装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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See also references of EP2801995A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110400729A (zh) * 2019-08-27 2019-11-01 乐清市赛翔电气有限公司 一种小型断路器
CN110400729B (zh) * 2019-08-27 2024-04-26 乐清市赛翔电气有限公司 一种小型断路器

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