JPH04280027A - 回路遮断器の電磁引外し装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、配線用遮断器や漏電
遮断器などの回路遮断器において、電路の過電流状態を
検出して回路遮断器を遮断動作させる電磁引外し装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８は従来の上記電磁引外し装
置の一般構成を示すもので、図７は電磁引外し装置が組
み込まれた回路遮断器の要部（負荷側）の縦断面図、図
８はその電磁引外し装置単体の動作時の側面図である。 電磁引外し装置は、電流通路となる導体１を囲んで配置
されたコ字形断面の固定ヨーク２、固定ヨーク２に対向
するアーマチュア３、アーマチュア３を付勢する復帰ス
プリング４、バイメタル５などからなっている。

【０００３】バイメタル５と固定ヨーク２とは導体１に
前後から重ね合わされ、導体１とリベット６により一体
に結合されている。アーマチュア３は左右に一体形成さ
れた回動軸３ａが回路遮断器のケース７のＵ溝８に嵌め
込まれて回動自在に支持されている。復帰スプリング４
は固定ヨーク２とアーマチュア３との間に掛け渡されて
いる。アーマチュア３は復帰スプリング４から回動軸３
ａを中心に図の時計方向の力を受けて、下端部３ｂがケ
ース７に形成されたストッパ９に当接し、固定ヨーク２
との間のギャップＬが保持されている。導体１はＬ形に
折り曲げられた基部が接続板１０と重ねられ、ねじ１１
でケース７に締め付けられている。接続板１０は図示し
ない可動接触子に電気的に通じている。また、導体１の
上端部は負荷側の端子板１２に接続されている。

【０００４】このような構成において、導体１を大きな
過電流が流れると、固定ヨーク２とアーマチュア３との
間に働く吸引力により、アーマチュア３は復帰スプリン
グ４に抗して図６に示すように固定ヨーク２に瞬時に吸
引され、反時計方向に回動する。このアーマチュア３は
上端部３ｃでトリップクロスバー１３を叩き、これを復
帰スプリング１４（図５）に抗して反時計方向に回動さ
せる。その結果、開閉機構の鎖錠が解かれ可動接触子が
開離する。回路遮断器が遮断すると、導体１の電流が絶
たれるため電磁吸引力が消滅し、アーマチュア３は復帰
スプリング４の力により図５の状態に復帰する。なお、
定格電流の１０倍程度までの過負荷電流が流れると、導
体１が発生するジュール熱により加熱されて湾曲したバ
イメタル５が、上端部の調整ねじ５ａを介してトリップ
クロスバー１３を回動させ、同様に可動接触子を開離さ
せる。

【０００５】図９はアーマチュア３の上記吸引過程にお
ける吸引力及び復帰スプリング４などから生じる負荷力
とストロークとの関係を示したものである。吸引力はア
ーマチュア３が固定ヨーク２に接近するにしたがって急
激に大きくなる。また、負荷力は復帰スプリング４が引
っ張られて伸びるにしたがい徐々に大きくなり、アーマ
チュア３がトリップクロスバー１３に当たると瞬間的に
増大する。その後、２つの復帰スプリング３，１４の伸
びとともに大きくなるが、開閉機構の鎖錠が解除される
と急減し、その後はアーマチュア３からの負荷力だけと
なって吸引完了まで徐々に大きくなる。

【０００６】アーマチュア３が固定ヨーク２に吸引され
るためには、吸引力が負荷力を上回らなければならない
。したがって、図９において、アーマチュア３の吸引が
Ｓ１　点から始まるときは吸引可能であるが、Ｓ２　点
から始まるときは吸引不能である。すなわち、アーマチ
ュア３と固定ヨーク２との間のギャップＬのばらつきΔ
Ｌの有無により吸引の可否が変化する。このようなこと
から、ギャップＬの精度が電磁引外し装置の動作特性に
大きく影響することが分かる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図７の従来構成におい
ては、固定ヨーク２とアーマチュア３とは別々にケース
７に支持され、その間に復帰スプリング４が掛け渡され
ている。そのため、電磁引外し装置を回路遮断器に組み
込むまではこれらの部品を互いに分離した状態で保管し
ておかなければならず、管理や取扱いが煩雑となってい
る。また、アーマチュア３は固定ヨーク２と別にケース
７に組み込まれるため、固定ヨーク２とアーマチュア３
との間の位置関係が定まりにくい。そのため、これらの
間のギャップＬのばらつきが大きく、復帰スプリング３
を取り替えてそのばらつきを補正するなど動作特性の調
整に多くの工数を要している。そこで、この発明は、こ
れらの問題を解決し、管理が容易でかつ動作特性の安定
した回路遮断器の電磁引外し装置を提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、固定ヨークに支持部材を取り付け、こ
の支持部材にアーマチュアを回動自在に支持させるとと
もに、このアーマチュアと前記支持部材との間に復帰ス
プリングを装着するものとする。その場合、アーマチュ
アの両側に回動軸を一体形成し、支持部材の一方の側壁
に前記回動軸の一方を支承させる軸受穴を設け、また他
方の側壁に前記回動軸の他方を支承させる軸受溝を設け
るとともに、復帰スプリングを前記軸受溝側に片寄らせ
て装着し、前記軸受穴を設けた側の前記支持部材の側壁
に前記アーマチュアを当接させるストッパを設ければ、
アーマチュアの支持が回路遮断器開閉時の振動や衝撃に
対して安定する。また、アーマチュアの回動軸を挟んで
復帰スプリングと反対側に、前記アーマチュアのストッ
パを設けることにより、アーマチュアの回動動作が円滑
になる。

【０００９】

【作用】固定ヨークに支持部材を取り付け、この支持部
材にアーマチュアを回動自在に支持させるとともに、こ
のアーマチュアと前記支持部材との間に復帰スプリング
を装着することにより、これらの部品を組み合わせてユ
ニット化した状態で保管しておくことが可能となり、部
品の管理や取扱いが容易となる。また、固定ヨークと一
体の支持部材にアーマチュアを支承させることにより、
固定ヨークとアーマチュアとの間にモールド樹脂のケー
スが介在していた従来構成に比べて両者の関係位置精度
が格段に向上し、ギャップのばらつきが小さくなる。

【００１０】ところで、アーマチュアの両側に回動軸を
一体形成し、この回動軸を支持部材の軸受で支承させる
場合、この軸受を左右両側とも穴とすると、アーマチュ
アを支持部材に組み付けるのに支持部材を押し拡げなけ
ればならず作業性に問題が生じる。そこで、軸受の一方
を穴とし、他方を一部が切り欠かれた溝とすればこの問
題は解決するが、その結果として回路遮断器開閉時の振
動や衝撃で軸受溝側の回動軸が浮き上がり、それに伴っ
てアーマチュアがストッパとから外れる危険が生じる。

【００１１】この解決手段として、復帰スプリングを軸
受溝側に片寄らせて装着することにより、回動軸を軸受
溝の底部に押し付ける復帰スプリングの作用が高まり、
回動軸の浮き上がりが有効に阻止される。更に、ストッ
パを軸受穴を設けた側の支持部材の側壁に設けることに
より、仮に回動軸が浮き上がってもストッパと当接する
側のアーマチュア下端部はほとんど浮き上がらないため
、アーマチュアがストッパから外れる心配が全くない。 また、アーマチュアの回動軸を挟んで復帰スプリングと
反対側にストッパを設けることにより、回動軸に作用す
る復帰スプリング力と吸引力の力の向きが一致し、回動
軸を支承する軸受内での回動軸の位置が安定し、回動軸
と軸受との間の遊びの影響がなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、図１〜図６に基づいてこの発明の実施
例を説明する。なお、従来例と対応する部分には同一の
符号を用いるものとする。ここで、図１は電磁引外し装
置の不動作状態の側面図、図２はその動作時の要部側面
図、図３はアーマチュアと支持部材の分解斜視図、図４
はアーマチュアの回動軸を成形する方法を示す拡大図、
図５は回動軸の浮き上がりを説明する側面図、図６はそ
の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。

【００１３】図１〜図３において、導体１にはこれを挟
んで固定ヨーク２とバイメタル３とが重ね合わされ、こ
れらはリベット６により一体に結合されている。固定ヨ
ーク２は導体１との結合部２ａを除いて左右両側が導体
１を囲むコ字形に折り曲げられている。固定ヨーク２の
外側には板材からなるやはりコ字形の支持部材１５が重
ねられ、上下でリベット１６により固着されている。支
持部材５にはアーマチュア３が回動自在に支持されてい
るが、その支持は支持部材５の図の手前側の側壁の軸受
溝１７及び反対側の側壁の軸受穴１８（図３）に、アー
マチュア３の両側に一体形成された回動軸３ａが支承さ
れることにより行われている。復帰スプリング４は支持
部材１５とアーマチュア３との間に装着されているが、
その一端はアーマチュア３の上端部３ｃのフック穴１９
に、また他端はその直下で支持部材１５の上縁部のフッ
ク穴２０（図３）にそれぞれ掛けられることにより、軸
受溝１７側に片寄せられている。

【００１４】アーマチュア３の回動軸３ａを挟んで復帰
スプリング４と反対側には、軸受穴１８が設けられた側
の支持部材１５の側壁と一体にストッパ９が形成され、
復帰スプリング４から図１の反時計方向に力を受けるア
ーマチュア３は下端部３ｂがストッパ９に当接し、固定
ヨーク２との間にギャップＬが保持されている。アーマ
チュア３は板材から打ち抜かれた後、折り曲げられて図
示形状に形成されているが、回動軸３ａは打ち抜き直後
は図４に２点鎖線で示すように角柱状となっている。そ
こで、２つ割りの成形ポンチ２１により図示の通り両側
から圧縮され、円筒状に成形されている。

【００１５】従来例と同様に、導体１の上端部には回路
遮断器の負荷側の端子板１２がスポット溶接により接続
され、Ｌ曲げされた基部は可動接触子に通じる図示しな
い接続板と重ねられて回路遮断器のケースにねじで締め
付けられる。アーマチュア３及びバイメタル５の前方に
はトリップクロスバー１３が位置し、このトリップクロ
スバー１３は爪１３ａが図示しないラッチ部材と係合し
て回路遮断器の開閉機構を鎖錠している。１４はトリッ
プクロスバー１３を図の反時計方向に付勢する復帰スプ
リングである。

【００１６】このような電磁引外し装置において、導体
１を流れる電流が過負荷状態になると導体１のジュール
熱で加熱されたバイメタル５が図１の右方向に大きく湾
曲し、先端の調整ねじ５ａを介してトリップクロスバー
１３を押し、これを図の時計方向に回動させる。これに
より、爪１３ａの上記係合が外れ、開閉機構の鎖錠が解
かれて可動接触子の開離が行われる。また、導体１を短
絡電流のような大きな過電流が流れると、アーマチュア
３は復帰スプリング４に抗して下端部３ｂが固定ヨーク
２に吸引され、図２に示すように上端部３ｃでトリップ
クロスバー１３を叩く。これにより同様に可動接触子の
開離が行われる。

【００１７】上記構成において、アーマチュア３は回動
軸３ａを介して固定ヨーク２と一体の支持部材１５に支
持され、復帰スプリング４はアーマチュア３と支持部材
１５との間に装着されている。したがって、これらの部
品は導体１や端子板１２も含めて電磁引外し装置単体で
ユニット化した状態で保管しておくことが可能であり、
部品の管理や取扱いが容易である。また、固定ヨーク２
と一体の支持部材１５にアーマチュアが支持されている
ので、アーマチュア３が固定ヨーク２とは別にケース７
に組み込まれる構成に比べて両者の関係位置精度が高く
、ギャップＬのばらつきが小さくなる。

【００１８】更に、アーマチュア３の回動軸３ａを支承
する軸受は一方が軸受溝１７となっている。したがって
、アーマチュア３を支持部材１５に組み付ける際には、
軸受穴１８に回動軸３ａを挿入した後、反対側の回動軸
３ａを軸受溝１７に嵌め込めばよく、支持部材１５の側
壁間を押し広げる必要がない。しかし、回路遮断器の開
閉時に生じる振動や衝撃で、回動軸３ａが軸受溝１７内
で図５及び図６に示すように浮き上がる危険がある。こ
の浮き上がりが大きくて、回動軸３ａが軸受穴１７から
外れたり、またアーマチュア３の下端部３ｂがストッパ
９から外れたりすると電磁引外し装置が動作不能となる
。

【００１９】その点、図示構成においては、復帰スプリ
ング４が軸受溝１７側に片寄せられて装着されているた
め、例えば復帰スプリング４が支持部材１５の幅方向の
中央部に装着されている場合に比べて回動軸３ａを軸受
溝１７の底部に押し付けようとする復帰スプリング４の
ばね作用が強く、その分回動軸３ａの浮き上がりが少な
い。また、軸受溝１７内で回動軸３ａが浮き上がっても
、アーマチュア３の下端部３ａは図６から分かるように
軸受穴１８側ではほとんど浮き上がらないため、ストッ
パ９が軸受穴１８の側で支持部材１５の側壁に形成され
た図示構成ではアーマチュア３がストッパ９から外れる
心配は全くない。アーマチュア３がストッパ９から外れ
ないようにするには、ストッパ９の高さ寸法Ｈ（図５）
を大きくしてもよいが、そのようにするとストッパ９が
細長くなって強度が低下するという問題が生じる。 図示構成では上記寸法Ｈが小さくても外れることがなく
、強度上も有利である。

【００２０】また、図示構成ではアーマチュア３のスト
ッパ９が、回動軸３ａを挟んで復帰スプリング４と反対
側に形成されているので、回動軸３ａに作用する復帰ス
プリング４のばね力と固定ヨーク２の吸引力の向きが共
に図１の左向きとなって一致し、復帰スプリング４によ
り軸受溝１７及び軸受穴１８の図の左側の壁に押し付け
られていた回動軸３ａは、吸引時もそのままの位置で回
動を開始する。したがって、回動軸３ａと軸受溝１７や
軸受穴１８との間に遊びがあっても回動軸３ａの位置ず
れが生じず、回動軸３ａが円筒状にプレス成形されてい
ることと相まって動作が円滑となる。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、固定ヨークと一体の
支持部材にアーマチュアを支持させることにより、電磁
引外し装置を回路遮断器外でユニット化できるので部品
の管理や取扱いが容易となり、また固定ヨークとアーマ
チュアとの関係位置精度が向上して動作特性のばらつき
が小さくなる。更に、アーマチュアの回動軸を支承させ
る支持部材の軸受の一方を溝とし他方を穴とした場合に
、復帰スプリングを軸受溝側に片寄らせて装着し、アー
マチュアのストッパを軸受穴側に設けることにより、ア
ーマチュアが浮き上がってストッパから外れる心配がな
くなる。また、アーマチュアの回動軸を挟んで復帰スプ
リングと反対側にアーマチュアのストッパを設けること
により、アーマチュア動作が円滑となって動作特性が安
定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す電磁引外し装置の不動
作状態の側面図である。

【図２】図１の電磁引外し装置の動作時の要部側面図で
ある。

【図３】図１における支持部材とアーマチュアの分解斜
視図である。

【図４】図１におけるアーマチュア回動軸の成形方法を
示す拡大図である。

【図５】アーマチュアの浮き上がりを説明するための電
磁引外し装置の側面図である。

【図６】図５の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。

【図７】従来例を示すための回路遮断器の要部縦断面図
である。

【図８】図７における電磁引外し装置の動作時の側面図
である。

【図９】電磁引外し装置の一般的な負荷特性を示す線図
である。

【符号の説明】

２　　　　固定ヨーク ３　　　　アーマチュア ３ａ　　回動軸 ４　　　　復帰スプリング ９　　　　ストッパ １５　　　　支持部材 １７　　　　軸受溝 １８　　　　軸受穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路遮断器の電流通路を囲んで配置された
   固定ヨークと、この固定ヨークに対向して回動自在に支
   持されたアーマチュアと、このアーマチュアをストッパ
   に当接させて前記固定ヨークとの間のギャップを保持さ
   せる復帰スプリングとを備えた回路遮断器の電磁引外し
   装置において、固定ヨークに支持部材を取り付け、この
   支持部材にアーマチュアを回動自在に支持させるととも
   に、このアーマチュアと前記支持部材との間に復帰スプ
   リングを装着したことを特徴とする回路遮断器の電磁引
   外し装置。
2. 【請求項２】アーマチュアの両側に回動軸を一体形成し
   、支持部材の一方の側壁に前記回動軸の一方を支承させ
   る軸受穴を設け、また他方の側壁に前記回動軸の他方を
   支承させる軸受溝を設けるとともに、復帰スプリングを
   前記軸受溝側に片寄らせて装着し、前記軸受穴を設けた
   側の前記支持部材の側壁に前記アーマチュアを当接させ
   るストッパを設けたことを特徴とする請求項１記載の回
   路遮断器の電磁引外し装置。
3. 【請求項３】アーマチュアの回動軸を挟んで復帰スプリ
   ングと反対側に、前記アーマチュアのストッパを設けた
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路遮断
   器の電磁引外し装置。