(57)【要約】      （修正有）【課題】部品数を増加させることなく，また，前記可動鉄片および前記電磁枠に大幅な形状変更や加工を行うことなく，容易かつ安価で瞬時動作電流値を高くした引き外し手段を備えた回路遮断器を提供すること。【解決手段】過電流を検出し，開閉機構のラッチに作用して引外し動作を行い，電路の開閉を行う回路遮断器に備えられる電磁式引外し装置において，該引外し装置は電路の一部を構成する導体の周囲を略コの字状に包囲する電磁枠と，常には該電磁枠と間隙を保つ方向に付勢部材により付勢され過電流が該導体に流れた場合には該電磁枠に吸引されるとともに，吸引時には前記ラッチに作用するラッチ作用部が設けられた可動鉄片とを含んで構成され，前記コの字状の電磁枠の一端及び他端と可動鉄片との間に形成される第一の間隙及び第二の間隙の大きさが異なるよう該間隙を設けたことを特徴とした。【選択図】      図１
2006156069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過電流を検出し，開閉機構のラッチに作用して引外し動作を行い，電路の開閉を行う回路遮断器に備えられる電磁式引外し装置において，
該引外し装置は電路の一部を構成する導体の周囲に配置される第一の磁性体と，
過電流が該導体に流れた場合には電磁吸引力により該第一の磁性体に吸引駆動する第二の磁性体とを備えるとともに，
第二の磁性体は，常には該第一の磁性体と第二の磁性体の間に間隙を保つ方向に付勢部材により付勢されて設けられるとともに，
吸引時には前記ラッチに作用するラッチ作用部が設けられて構成され，
前記第一の磁性体及び第二の磁性体との間に設けられる第一の間隙及び第二の間隙の大きさが異なるよう該間隙を設けたことを特徴とする回路遮断器の電磁式引外し装置。
【請求項２】
前記第一の磁性体を電磁枠とし，前記第二の磁性体を可動鉄片とし，該電磁枠は導体の周囲を略コの字状に包囲するよう設けられ，
前記可動鉄片に設けられたラッチ作用部は，第一の間隙もしくは第二の間隙のどちらかに偏った位置に形成され，該間隙の大きさは，該ラッチ作用部が形成される側の間隙の大きさが他方に比べて大きくなるように設けられることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の電磁式引外し装置。
【請求項３】
前記ラッチ作用部が形成される側とは異なる側の間隙において，該間隙には，可動鉄片から一部突出部を設けて間隙の大きさを違えて構成したことを特徴とする請求項２記載の回路遮断器の電磁式引外し装置。
【請求項４】
前記付勢部材は板バネ状の弾性部材を用いて構成され，前記電磁枠と，可動鉄片とを該板バネ状の弾性部材を用いて連結して構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の回路遮断器の電磁式引外し装置。
【請求項５】
前記請求項３記載の回路遮断器の電磁式引外し装置において，一部突出部を設けた可動鉄片に代えて，電磁枠から一部突出部を設けてなることを特徴とする回路遮断器の電磁式引外し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，回路遮断器の瞬時引き外し装置にかかり，電路において特定の電源トランスの使用などにより大きな突入電流が発生するような場合にも不要動作することなく，かつ，コード部の短絡等によって大電流が発生した場合は正常な動作を行なう瞬時引き外し装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の第一図に示されたように，引き外し装置はバイメタルや電磁素子などで構成され，遮断器が接続された電路に過電流や短絡電流など，事故電流が流れた場合，開閉機構部の引き外し部材に作用して接点間を保持する係合を外し，接点を閉から開に引き外すものである。
特許文献１の第一図において引き外し装置は，導体となるバイメタルの周囲を略コの字状に包囲するように配置される電磁枠と，該電磁枠と弾性部材で接続される可動鉄片とから構成される。
【０００３】
略コの字状の電磁枠の両端部と可動鉄片の間には，磁気回路におけるギャップが等しく設けられており，導体に所定の電流値以上の電流が流れた場合には，電磁吸引力によって互いに吸引動作して駆動する。
【０００４】
前記引き外し装置においては，電路における突入電流では動作せず，電路における短絡等によって大電流が発生した場合にのみ該引き外し装置が動作するよう設けられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５６７６３号（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，接続する環境によっては，突入電流が通常の負荷の場合と比べて非常に大きくなる場合がある。例えば，平滑コンデンサを多用した配電方法や，リニア型電源などに用いられる電源トランスなどを接続している場合においては，回路遮断器を入操作し，電圧が印可された瞬間に大きな充電電流もしくは，トランスの内部コアが磁気飽和を起こして単独で突入電流が発生してしまう。
【０００７】
このような接続を行なう場合，即ち特定の負荷をもった接続の場合には，瞬時引き外し装置における駆動開始電流値を通常よりも上げて調整する必要が生じる。
【０００８】
瞬時引き外し装置の駆動開始電流値を調整する場合，部品の変更や追加等による内部構造の変更が必要であったり，前記可動鉄片もしくは前記電磁枠に大幅な形状変更を行なう必要があった。
【０００９】
これに伴い，部品数の増加やそれに伴うコストの増加，また前記可動鉄片および前記電磁枠に大幅な形状変更や加工が必要であり，それに伴うコストがかかる等といった問題があった。
【００１０】
そこで本件の発明は，部品数を増加させることなく，また，前記可動鉄片および前記電磁枠に大幅な形状変更や大幅な加工を行うことなく，容易かつ安価で瞬時動作電流値を高くした引き外し手段を備えた回路遮断器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために，本発明においては，過電流を検出し，開閉機構のラッチに作用して引外し動作を行い，電路の開閉を行う回路遮断器に備えられる電磁式引外し装置において，該引外し装置は電路の一部を構成する導体の周囲を略コの字状に包囲する電磁枠と，常には該電磁枠と間隙を保つ方向に付勢部材により付勢され過電流が該導体に流れた場合には該電磁枠に吸引されるとともに，吸引時には前記ラッチに作用するラッチ作用部が設けられた可動鉄片とを含んで構成され，前記コの字状の電磁枠の一端及び他端と可動鉄片との間に形成される第一の間隙及び第二の間隙の大きさが異なるよう該間隙を設けたことを特徴として回路遮断器の電磁式引外し装置を提供したものである。
【００１２】
これにより，磁性体が吸引動作する際に，片方のギャップがゼロとなり当接し，続いて他方のギャップが当接するよう駆動するため，段階的に駆動することにより瞬時引き外し装置の駆動時間を遅らせるよう動作させることができる。
【００１３】
また，前記可動鉄片に設けられたラッチ作用部は，第一の間隙もしくは第二の間隙のどちらかに偏った位置に形成され，該間隙の大きさは，該作用部が形成される側の間隙の大きさが他方に比べて大きくなるように設けられることを特徴として請求項１記載の回路遮断器の電磁式引外し装置を提供してもよい。
【００１４】
これにより，略コの字型の電磁枠に可動鉄片が吸引動作する際に，片方のギャップが軸となり当接し，続いて作用部が形成される方のギャップが当接するよう駆動するため，作用部がラッチに作用する時間を遅らせるよう動作させることができる。
【００１５】
また，前記作用部が形成される側の間隙において，該間隙には，可動鉄片から一部突出部を設けて間隙の大きさを違えて構成したことを特徴として請求項２記載の回路遮断器の電磁式引外し装置を提供してもよい。
【００１６】
これにより，標準で使用されている瞬時引き外し装置の可動鉄片に対して，プロジェクション加工を施すだけで瞬時動作電流値を高くした引き外し装置を構成することができる。
【００１７】
また，前記付勢部材は板バネ状の弾性部材を用いて構成され，前記電磁枠と，可動鉄片とを該板バネ状の弾性部材を用いて連結して構成したことを特徴として回路遮断器の電磁式引外し装置を提供してもよい。
これにより，可動鉄片が電磁枠に吸引する際において，片方のギャップがゼロとなり当接したあと，板バネをねじる力が生じることにより，より効果的に可動鉄片の動作を抑制する方向に制御することができる。
【００１８】
また，回路遮断器の電磁式引外し装置において，一部突出部を設けた可動鉄片に代えて，電磁枠から一部突出部を設けてなることを特徴として回路遮断器の電磁式引外し装置を提供したものであってもよい。
これにより，予め電磁枠の側に一部突出部を設けておくことで，大きな突入電流に対応できる瞬時引き外し装置を容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
部品数を増加させることなく，また，前記可動鉄片および前記電磁枠に大幅な形状変更や大幅な加工を行うことなく，容易かつ安価で瞬時動作電流値を高くした引き外し手段を備えた回路遮断器を提供することができる。
【実施例１】
【００２０】
以下，本発明を具現化した実施の形態を，図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の引外し装置を組み込んだ回路遮断器の内部構造図を示したものである。
回路遮断器１は，電源側と負荷側を結ぶ方向を長手方向とした場合に，該長手方向において分割されたカバーａ１００ａとカバーｂ１００ｂ（図示しない）とを対向させるように設けてその外郭，即ち器体が構成される。回路遮断器１を構成する各部品はこれらの分割されたカバーａ１００ａとカバーｂ１００ｂに挿み込まれるように収納される。
【００２２】
１０１ａ，１０１ｂは，分電盤に設けられる各分岐開閉器に電流を供給する母線や分岐線などから電流を供給される電源側端子である。
【００２３】
１０２ａ，１０２ｂは，負荷側電路に接続され，負荷機器に電流を供給する負荷側端子である。
【００２４】
１０３は，可動接点を備えた可動接触子１０３２ａ及び１０３２ｂと，該可動接点と対をなし対向して固定接点を備えた固定接触子１０３１ａ及び１０３１ｂとからなり電路を開閉する接点装置である。
【００２５】
１０４は，接点装置１０３を開閉動作する開閉機構部で，遮断器の器体に露望して配置される操作ハンドル１０４１により接点装置１０３を開閉動作させるリンク部材から構成される。
【００２６】
１０５は，過電流発生時などに開閉機構部１０４に作用し可動接点を開極させる熱動電磁式引き外し装置で，開閉機構部１０４とのラッチ部１０５２を形成する引外し部材１０５１，導体であるバイメタル１０５５や，電磁枠１０５４，可動鉄片１０５３，該電磁枠１０５４と可動鉄片１０５３とを接続する弾性体からなる可動鉄片受１０５６とを含んで構成される。本実施例においては，第一の磁性体を電磁枠１０５４とし，第二の磁性体を可動鉄片１０５３としている。
【００２７】
回路遮断器１は，電源端子１０１ｂ側が電源極側で，電源端子１０１ａが中性極側である。電源端子１０１ａ，１０１ｂはそれぞれ導体を介して接点装置１０３に接続され，接点装置からは，電源極側においては引き外し機構１０５を介して，負荷端子１０２ａ，１０２ｂに導体で接続されている。
【００２８】
図２に本発明における電磁式引外し装置の構造図を示している。
図２（ａ）は図１の内部構造図に臨む方向から電磁式引外し装置１０５を見た図である。図２（ｂ）は図１の内部構造図に臨む方向から反対の方向から引外し装置１０５を見た図である。また，図２（ｃ）は図１（ａ）の左側からみた斜視図であり，図２（ｄ）は図２（ｂ）の右側からみた斜視図である。図２（ｅ）は，上から見た図である。
【００２９】
引外し装置１０５は，電磁枠１０５４と，可動鉄片１０５３を弾性的に保持し電磁枠１０５４に装着されるとともに一端にはラッチ作用部１０５７を設けて構成された可動鉄片受１０５６と，ラッチ部１０５２を構成し一端を回動自在に保持された引外し部材１０５１とを含んで構成されている。
【００３０】
電磁枠１０５４は，可動鉄片１０５３と磁気回路を構成するように設けられており，該磁気回路を貫くように導体であるバイメタル１０５５が配設され，電磁枠１０５４はバイメタル１０５５を略コの字形に包囲するよう形成されている。
【００３１】
可動鉄片１０５３はかしめ加工により，弾性部材で構成された可動鉄片受１０５６に固定装着され，電磁枠１０５４に対向するよう弾性的に保持されており，図２（ａ）中に示したように，可動鉄片回動軸１０５４ｄを中心として回動動作を行い，常に前記磁気回路にギャップを設ける方向，即ち図において時計回りの方向に付勢されている。即ち，可動鉄片１０５３は板バネ状の弾性部材にて常に電磁枠と間隙を保つよう所定の位置に保持されている。
【００３２】
可動鉄片１０５３には，延出したラッチ作用部１０５７が設けられるとともに，該ラッチ作用部が設けられる側とは反対の側において，電磁枠１０５４との間隙（ギャップ）が狭くなる方向に突出部１０５８が設けられている。
【００３３】
該突出部１０５８は，可動鉄片１０５３において，プロジェクション加工を施すことにより形成している。このため，特定の負荷を接続して突入電流が大きくなることが予想される場合には，標準仕様品に後からプロジェクション加工を施すことにより簡単に突出部を形成することができる。
【００３４】
また，突出部の突出量を調整することにより，突入電流の大きさに応じて可動鉄片の電磁枠片への吸引を制御することが可能である。
【００３５】
また，可動鉄片側に突出部を設けるのではなく，生産面において最初から特殊仕様を設ける場合などには，電磁枠の側において，電磁枠１０５４と可動鉄片１０５３との間に形成される間隙（ギャップ）が小さくなるように突出部を形成するように設けてもよい。このようにすることで，特定配線形態における突入電流に対応した，後加工が不要な電磁式引外し装置を提供することが可能である。
【００３６】
引外し部材１０５１は，可動鉄片１０５３に設けられたラッチ作用部１０５７が電磁枠１０５４に吸引される際に当接するように，まず，引外し部材回動軸１０５１ｄからラッチ部１０５２を形成した部分が設けられ，略Ｕ字型に折れ曲がり，当接部を形成した部分が設けられている。該当接部はバイメタル１０５５がたわんで当接するバイメタル当接部１０５１ｅと前記ラッチ作用部１０５７が当接するラッチ作用部当接部１０５１ｆが２箇所設けられている。
【００３７】
前記突起形状が形成されていない場合は，略コの字状に形成された電磁枠１０５４の両端と可動鉄片１０５３の間に形成される２つの間隙（ギャップ）の大きさは等しく，導体を流れる電流の大きさに応じて可動鉄片が駆動する場合には互いのギャップの大きさは等しく狭まるように駆動し，可動鉄片１０５３は電磁枠１０５４の両端部に同時に当接するようになっている。
【００３８】
次に，突入電流が流れた場合などの可動鉄片１０５３の動作について説明を行う。可動鉄片１０５３が駆動する程度の突入電流が導体に流れた場合には，電磁吸引力により電磁枠１０５４と可動鉄片１０５３は互いに吸引し合う。可動鉄片１０５３は，電磁枠に対して板バネ状の弾性部材により保持されているため，突入電流による電磁吸引力が，該板バネ状の弾性部材の保持力に打ち勝った場合には，電磁枠１０５４の方向に吸着されるよう移動する。
【００３９】
このとき，可動鉄片１０５３には突出部１０５８が設けられているために，該突出部１０５８が電磁枠１０５４に先に当接する。その後さらに電磁吸引力が持続している場合には板バネ状の弾性部材をねじる方向に力が働き，このねじり力に打ち勝った場合には他方の間隙においてもギャップが狭くなる方向に可動鉄片が吸引され，ラッチ作用部１０５７が引外し部材１０５１に設けられたラッチ作用部当接部１０５１ｆに当接する。
【００４０】
このように，ラッチ作用部１０５７が，引外し部材１０５１に設けられたラッチ作用部当接部１０５１ｆに当接するまでには２段階の動きがあり，通常の瞬時引外し装置における可動鉄片の電磁吸引力に比べて，本実施例における可動鉄片の電磁吸引力は大きくなるよう構成することができる。
【００４１】
通常突入電流は，商用周波数において，２波ほどで減衰するため，電磁吸引力は長く続かず，しかも電磁吸引力は時間とともに小さくなる。このため，可動鉄片に設けられた突出部１０５８が，まず電磁枠１０５４に当接し，さらに，板バネ状の弾性部材のねじり力が可動鉄片の電磁枠への吸着を妨げるよう働くために，前述したような，特定の負荷の接続において突入電流が大きくなるような場合においても不要動作を行うことなく電磁式引外し装置を設けることが可能である。
【００４２】
次に，短絡電流等による引外し装置１０５の動作について説明を行う。
短絡電流が発生した場合には引外し装置は正常に動作しなければならない。短絡電流は一般的に突入電流よりは大きな電流であるため，電磁吸引力も比例して大きくなる。このため，突出部を設けていることによる影響は微小なものとなり，突出部の電磁枠への当接及び板バネ状の弾性部材にねじり力に打ち勝ちラッチ作用部１０５７は引外し部材１０５１に設けられたラッチ作用部当接部１０５１ｆに当接する。
【００４３】
図２を用いて説明すると，電磁枠１０５４と可動鉄片１０５３に略包囲された導体であるバイメタル１０５５に電流が流れることにより，電磁枠１０５４と可動鉄片１０５３に磁気回路が形成される。バイメタル１０５５に所定以上の電流が流れた場合，即ち短絡電流等が発生した場合，電磁枠１０５４と可動鉄片１０５３には互いに引き合うように吸引力が発生し，該吸引力により可動鉄片１０５３は可動鉄片回動軸１０５４ｄを回動中心として回動し，可動鉄片１０５３の第一の当接部１０５３ａは引外し部材１０５１の第一の当接部１０５１ａと当接しあう。図３にその例を示した。図２と同様に図３（ａ）は図１の内部構造図に臨む方向から引外し装置１０５を見た図であり，図３（ｂ）は図１の内部構造図に臨む方向から反対の方向から引外し装置１０５を見た図である
【００４４】
続いて，図４（図４（ａ）は図１の内部構造図に臨む方向から引外し装置１０５を見た図である。図４（ｂ）は図１の内部構造図に臨む方向から反対の方向から引外し装置１０５を見た図である。図４（ｃ）は図１（ｅ）と同様に，上から見た図である。）に示したように，図３の状態からさらに可動鉄片１０５３が回動すると，可動鉄片１０５３が引外し部材１０５１を押し，引外し部材１０５１は引外し部材回動軸１０５４ｄを回動中心として回動し，可動鉄片１０５３の第二の当接部１０５３ｂは電磁枠１０５４の第二の当接部１０５４ｂと当接しあう。
【００４５】
続いて，図５（図５（ａ）は図１の内部構造図に臨む方向から引外し装置１０５を見た図である。図５（ｂ）は図１の内部構造図に臨む方向から反対の方向から引外し装置１０５を見た図である。図５（ｃ）は図１（ｅ）と同様に，上から見た図である。）に示したように，図４の状態からさらに可動鉄片１０５３が回動した場合，該電磁鉄片の左側は電磁枠１０５４に当接しているため動けないが，吸引力がまだ働いているので，右側が該電磁枠に吸い付けられ，捻るような動きで可動鉄片１０５３の第三の当接部１０５３ｃと電磁枠１０５４の第三の当接部１０５４ｃが当接しあい，そのまま可動鉄片１０５３は引外し部材１０５１を押して，ラッチを引き外すようになっている。
【００４６】
以上のように，通常，可動鉄片１０５３の両側が同時に電磁枠１０５４に当接し引き外し部材１０５１を引き外すような構造となっているが，本発明においては，引き外し部材１０５１を押し倒す側とは反対側で一度電磁枠１０５４と当接させ，板バネ状の弾性部材をねじるよう作用させることで，可動鉄片１０５３に設けられたラッチ作用部１０５７と，引き外し部材１０５１に設けられたラッチ作用部当接部１０５１ｆを当接させ，引き外し部材１０５１を引き外すような構造としたため，特定の接続環境における突入電流が大きな場合においても不要動作を行うことがない電磁式引外し装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明においては，大きな突入電流に起因する不要動作を防止することを目的として電磁式引外し装置を構成したが，電路における許容電流の範囲内で，一時的な過負荷電流における不要動作を防止する役割として応用することが考えられる。また，突出部の突出量は固定であるが，突出量を可変として設けることにより標準の仕様に落とし込むことで，部品の管理が一元化でき生産面での効率化を行うことができる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の電磁式引外し装置を設けた回路遮断器の内部構造図。
【図２】本発明の引き外し装置の構造図。
【図３】引き外し装置の動作図１。
【図４】引き外し装置の動作図２。
【図５】引き外し装置の動作図３。
【図６】従来の電磁式引き外し装置を設けた回路遮断器
【符号の説明】
【００４９】
１    回路遮断器
１００ａ  カバーａ
１００ｂ  カバーｂ
１０１ａ  電源側端子
１０１ｂ  電源側端子
１０２ａ  負荷側端子
１０２ｂ  付加側端子
１０３  接点装置
１０３１ａ  固定接触子
１０３１ｂ  固定接触子
１０３２ａ  可動接触子
１０３２ｂ  可動接触子
１０４  開閉機構部
１０５  引外し装置
１０５１  引外し部材
１０５１ａ  第一の当接部
１０５１ｄ  引外し部材回動軸
１０５１ｅ  バイメタル当接部
１０５１ｆ  ラッチ作用部当接部
１０５２  ラッチ部
１０５３  可動鉄片
１０５３ａ  第一の当接部
１０５３ｂ  第二の当接部
１０５３ｃ  第三の当接部
１０５４  電磁枠
１０５４ｂ  第二の当接部
１０５４ｃ  第三の当接部
１０５４ｄ  可動鉄片回動軸
１０５５  バイメタル
１０５６  可動鉄片受
１０５７  ラッチ作用部
１０５８  突出部
【図１】
2006156069.tif 000003
【図２】
2006156069.tif 000004
【図３】
2006156069.tif 000005
【図４】
2006156069.tif 000006
【図５】
2006156069.tif 000007
【図６】
2006156069.tif 000008