JPH0650963Y2 - 電磁石装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、主として配線用遮断機に用いる電磁石装置に
関するものである。

【従来の技術】

配線用遮断機においては、定格電流の数倍程度の過電流
が流れたときや、定格電流の数十倍以上の短絡電流が流
れたときに、過電流や短絡電流を検出して回路が遮断で
きるようにする必要がある。過電流や短絡電流を検出す
る電流検出装置としては、従来より電磁石装置が用いら
れている。また、漏電により地絡電流が流れたときに、
地絡電流を検出して接点を開極させるために電磁石装置
を用いることもある。 電磁石装置は、コイルが巻装された鉄芯を備え、鉄芯の
一端部とヨークの一端部とが結合されるとともに、鉄芯
の他端部から離間したヨークの他端部に鉄芯の他端部に
離接するヨークを枢着して構成されている。また、接極
子は鉄芯から引き離される向きに復帰ばねによって付勢
されている。 したがって、コイルを電路に挿入しておけば、過電流や
短絡電流がコイルに通過したときに、接極子が鉄芯に吸
引されるのであり、また地絡電流を検出する検出回路の
出力でコイルを励磁するようにすれば、地絡電流により
接極子が鉄芯に吸引されるのである。

【考案が解決しようとする課題】

ところで、配線用遮断機では、過電流、短絡電流等によ
って接点部が開極すると、アークが発生する。したがっ
て、アークにより溶けた接点部や消弧装置の材料（銅、
銀、鉄等）が、溶粒となって配線用遮断機の器体内に飛
散し、電磁石装置の鉄芯と接極子との対向面に付着する
ことがある。このような溶粒の付着があると、鉄芯、ヨ
ーク、接極子による磁気回路の磁気抵抗が変化するか
ら、感動特性が変化し、感度が低下したり、最悪の場合
には動作しなくなるという問題が生じる。 本考案は上記問題点の解決を目的とするものであり、鉄
芯と接極子との対向面への溶粒の付着を防止することに
より、感動特性の変化を防止した電磁石装置を提供しよ
うとするものである。

【課題を解決するための手段】

本考案では、上記目的を達成するために、鉄芯における
接極子との対向面と接極子における鉄芯との対向面との
少なくともいずれか一方に、金属の溶粒の付着を防止す
る耐熱性の皮膜を形成しているのである。 皮膜は、鉄芯における接極子との対向面に形成したり、
接極子における鉄芯との対向面に形成することができ
る。また、鉄芯と接極子との対向面の両方に形成しても
よい。 さらに、皮膜は接極子の全面に形成することもできる。

【作用】

上記構成によれば、鉄芯と接極子との対向面の少なくと
も一方に金属の溶粒の付着を防止する耐熱性の皮膜を形
成しているから、配線用遮断機等において接点部や消弧
装置から飛散した溶粒が付着するのを防止することがで
き、鉄芯、ヨーク、接極子で形成される磁気回路の磁気
抵抗の変化を防止できるのであり、その結果、感動特性
の変化を防止することができるのである。

【実施例１】 第１図に示すように、頭部1aが偏平な円板状に形成さ
れ、頭部1aよりも直径の小さい円筒状の軸部1bが頭部1a
に結合された形状の鉄芯１を有し、軸部1bの周囲には頭
部1aよりも下方でコイル２が巻装される。鉄芯１の頭部
1aの上面にはフッ素樹脂等の耐熱性を有しかつ異物が付
着しにくい材料で形成された皮膜11が形成される。鉄芯
１は、オイルダッシュポットよりなり、軸部1bの内部に
は、頭部1aに結合されている固定鉄芯と、上下方向に移
動自在であって固定鉄芯の下端との距離が可変な可動鉄
芯と、可動鉄芯を下方に付勢して固定鉄芯から引き離す
ばねとが設けられ、可動鉄芯の移動を制動するオイルが
封入された周知の構造を有している。鉄芯１の軸部1bに
はコイル２を巻装した部位よりも下方でヨーク３が結合
されている。ヨーク３は、鉄芯１に結合されている横片
3aの一端から縦片3bが上向きに立ち上がる略Ｌ形に形成
されていて、縦片3bの上端縁には一対の当接片４が左右
に離間して上向きに突設され、両当接片４の間には枢支
片５が上向きに突設されている。当接片４および枢支片
５は鉄芯１と略平行であるが、枢支片５は当接片４より
も鉄芯１寄りに設けられている。ヨーク３の上端部には
接極子６が枢着される。すなわち、接極子６の一端部に
は枢支片５が遊嵌され、また、接極子６の一端部には下
方に曲成された摺接片６が形成されており、摺接片6aに
おける湾曲部が当接片４に当接するようになっている。
したがって、接極子６は、摺接片6aを当接片４上で滑ら
せながら枢支片５を中心として上下方向に揺動するので
ある。すなわち、接極子６の一部は鉄芯１の頭部1aに対
向しており、鉄芯１に当接する位置と、鉄芯１から離れ
る位置との間で揺動するのである。接極子６の先端部に
はばね止め片6bが切り起こされ、上記枢支片５とばね止
め片6bとの間にコイルスプリングよりなる復帰ばね７が
架設され、接極子６が鉄芯１から引き離される向きに付
勢される。復帰ばね７は可撓性を有するチューブ８で覆
われている。上述したコイル２の一端には端子板９が接
続され、他端には編組線よりなる接続線10が接続されて
いる。 上記構成によれば、鉄芯１内の可動鉄芯が吸引される程
度の電流をコイル２に通電すると、可動鉄芯と固定鉄芯
との距離が小さくなり、鉄芯１、ヨーク３、接極子６よ
りなる磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、鉄芯１から接
極子６に作用する吸引力が大きくなって接極子６が鉄芯
１に吸引されるのである。コイル２に通電される電流が
可動鉄芯を移動させない程度であれば、接極子６は吸引
されない。 上述した電磁石装置Ａを３極型の配線用遮断機に用いた
例を第２図および第３図に示す。器体20は、合成樹脂に
より形成されたベース21とカバー22とを結合して箱状に
形成される。器体20の長手方向の両端部に設けられた端
子23a,23b間にはそれぞれ電路が形成され、各電路には
上記電磁石装置Ａと接点部25とが直列に挿入されてい
る。すなわち、電磁石装置Ａは各極に１個ずつ設けら
れ、合計３個設けられる。 一方の端子23aは、上述した端子板９に端子ねじ24を螺
合したねじ付き端子であって、電源側に接続される。ま
た、他方の端子23bも端子ねじ24を備えたねじ付き端子
であって、負荷側に接続される。 電磁石装置Ａの接極子６の先端部はトリップ機構部30の
引き外し片31に対向している。トリップ機構部30は多数
のリンクやばねをフレーム32により保持したものであっ
て、接点部25を構成する可動接触子26に結合されてい
る。可動接触子26は上記接続線10を介してコイル２に接
続されているのであって、可動接点26aを備え、可動接
点26aに対向する固定接点27aは負荷側の端子23bを構成
する端子板27に設けられている。また、各極の可動接触
子26に跨がるように連動棒28が配設されており、３極の
可動接触子26のうちのいずれか１つの可動接点26aが固
定接点27aから離れると、連動棒28が回転して他極の可
動接触子26も可動接点26aを固定接点27aから引き離すよ
うになっている。トリップ機構部30は、器体20より突出
するハンドル33を第２図中上側に倒すことによって、可
動接点26aを固定接点27aに接触させて接点部25を閉極
し、このとき、接点部25を開極させる向きのばね力を蓄
積した状態で保持されるように構成されている。この状
態は、ハンドル33を第２図中下側に倒すか、引き外し片
31を第２図中左側に押すことによって、解除され、ばね
力が放出されて接点部25が急速に開極するようになって
いる。 したがって、第２図のようにハンドル33が上側に倒され
ている状態で、接極子６が鉄芯１に吸引されて引き外し
片31を第２図中左側に押すと、接点部25が開極するので
あり、３極のうちいずれか１極の接点部25が開極すれ
ば、他極の接点部25も開極するのである。すなわち、過
電流がコイル２に通電されつづけると、鉄芯１内の可動
鉄芯がオイルによる制動を受けながら固定鉄芯に接近
し、固定鉄芯と可動鉄芯との距離がある程度小さくなる
と接極子６が鉄芯１に吸引されるのである。また、短絡
電流がコイル２に通電されると、可動鉄芯の移動にかか
わらず鉄芯１の頭部1aを通る磁束が大きくなるから接極
子６が吸引される。過電流が流れる時間が短い場合に
は、可動鉄芯と固定鉄芯との距離が十分に縮まらないか
ら、接極子６は鉄芯１に吸引されない。このように、電
磁石装置Ａは、短時間の過電流には応答せず、長時間の
過電流および短絡電流に応答して接点部25を開極させる
のである。 接点部25が開極すると、アークが発生し、このアークの
熱によって接点部25の周囲から銅、銀、鉄等の溶粒が飛
散することがあるが、器体20内で溶粒が発生しても、鉄
芯１の頭部1aにおいて接極子６との対向面には上述した
皮膜11が形成されているから、この部分では鉄芯１への
溶粒の付着が防止できる。したがって、溶粒による鉄芯
１の磁気抵抗の変化等を防止でき、電磁石装置Ａの感動
特性の変化を防止できるのである。また、復帰ばね７に
はチューブ８が装着されているから、溶粒が復帰ばね７
に付着するのが防止できるとともに、アーク発生時の熱
風による復帰ばね７の特性劣化も防止でき、電磁石装置
Ａの感動特性の変化が防止できるのである。さらに、復
帰ばね７の伸縮時に接極子６に引掛かるのを防止するこ
とができるのである。

【実施例２】 本実施例では、第４図に示すように、接極子６における
鉄芯１の頭部1aとの対向面に耐熱性の皮膜11を形成して
いる。 他の構成については実施例１と同様であるから、説明を
省略する。

【実施例３】 本実施例では、第５図に示すように、接極子６において
ヨーク３の当接片４に接触する摺接片6aの近傍に固体潤
滑剤12が設けられている。固体潤滑剤12としては、フッ
素系、炭素系、二硫化モリブデン系などが用いられる。
固体潤滑剤12は接極子６ではなくヨーク３に設けてもよ
く、また、両方に設けてもよい。 このような固体潤滑剤12を設けることにより、接極子６
とヨーク３との間での摩擦抵抗が小さくなるとともに、
接極子６とヨーク３との間で作用する吸引力が低下し、
その結果、接極子６の揺動が滑らかになるのである。ま
た、配線用遮断機等に用いる場合で、アーク発生時に溶
粒が飛来しても、固体潤滑剤12が存在していることによ
り、接極子６の枢着部への溶粒の付着が防止できるので
あり、接極子６が揺動不能になることを防止することが
できるのである。 上述した吸引力を低減させる目的では、固体潤滑剤12に
代えて非磁性体板を設けるようにしてもよい。非磁性体
板は、ヨーク３と接極子６との一方に設けても、また両
方に設けてもよい。

【実施例４】 本実施例では、第６図に示すように、接極子６の全面を
皮膜11で覆っている。すなわち、接極子６における鉄芯
１との対向面はもちろんのこと、ヨーク３との接触面も
皮膜11で覆われることになり、実施例２と実施例３との
効果を合わせもつことになる。

【実施例５】 本実施例は、接極子６の全面を皮膜11で覆うとともに、
鉄芯１の頭部1aにおける接極子６との対向面も皮膜で覆
ったものである。この構成では、磁気抵抗に影響する部
位への溶粒の付着をほぼ完全に防止できるとともに、接
極子６の揺動を滑らかにする効果が得られるのである。

【考案の効果】

本考案は上述のように、鉄芯における接極子との対向面
と接極子における鉄芯との対向面との少なくともいずれ
か一方に、金属の溶粒の付着を防止する耐熱性の皮膜を
形成しているから、配線用遮断機等において接点部や消
弧装置から飛散した溶粒が付着するのを防止することが
でき、鉄芯、ヨーク、接極子で形成される磁気回路の磁
気抵抗の変化を防止できるのであり、その結果、感動特
性の変化を防止することができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例１を示す斜視図、第２図は同上
を用いた配線用遮断機の一例を示す断面図、第３図は同
上を用いた配線用遮断機の一例を示す一部切欠正面図、
第４図は本考案の実施例２を示す斜視図、第５図は本考
案の実施例３を示す斜視図、第６図は本考案の実施例４
を示す斜視図である。 １……鉄芯、２……コイル、３……ヨーク、６……接極
子、７……復帰ばね、11……皮膜。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コイルが巻装された鉄芯と、一端部が鉄芯
   の一端部に磁気的に結合されるとともに他端部が鉄芯の
   他端面の近傍に望むヨークと、鉄芯の上記他端面に対向
   しヨークの上記他端部に枢着されたアマチュアと、アマ
   チュアを鉄芯の上記他端面から引き離す向きに付勢する
   復帰ばねとを具備し、鉄芯における接極子との対向面と
   接極子における鉄芯との対向面との少なくともいずれか
   一方には、金属の溶粒の付着を防止する耐熱性の皮膜が
   形成されて成る電磁石装置。
2. 【請求項２】上記皮膜は鉄芯における接極子との対向面
   に形成されて成る請求項１記載の電磁石装置。
3. 【請求項３】上記皮膜は接極子における鉄芯との対向面
   に形成されて成る請求項１記載の電磁石装置。
4. 【請求項４】上記皮膜は接極子の全面に形成されて成る
   請求項１記載の電磁石装置。
5. 【請求項５】上記皮膜は鉄芯における接極子との対向面
   と接極子における鉄芯との対向面との両方に形成されて
   成る請求項１記載の電磁石装置。