(57)【要約】【課題】バイメタルの回転剛性を強くすることで、回路遮断器の過電流引き外しの動作精度を向上し、遮断性能を高める。【解決手段】下部通電導体２７ａが本体ケースの下部ケース１２ａの底部に固定され、下部通電導体に対して離間しているバイメタル３０の自由端側の固定ヨーク３１の２箇所の係合部３７ａ，３７ｂが、本体ケース内部の壁部４６ａ，４６ｂに固定されている。【選択図】図５
2017045603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースの内部に、主回路を開閉する開閉接点と、前記開閉接点を開放する開閉機構と、前記開閉機構を駆動する熱動−電磁形の過電流引き外し装置とが配置され、
前記熱動−電磁形の過電流引き外し装置は、
前記主回路を構成するＬ字状の立上がり通電導体及び下部通電導体と、
前記立上がり通電導体の一方の面に固定され、自由端が前記開閉機構のトリップクロスバーに対峙して配置したバイメタルと、
前記バイメタルの前記自由端に進退可能に装着され、前記トリップクロスバーとの間に所定のギャップを設けている調整ネジと、
前記バイメタルの他方の面に固定された板状の固定ヨークと、
前記固定ヨークに固定されたアーマチュア支持部材と、
一端側が前記固定ヨークに対峙した状態で前記アーマチュア支持部材に回動自在に支持され、且つ他端側が前記トリップクロスバーに対峙しているアーマチュアと、を備え、
前記下部通電導体が前記本体ケース内部の底部に固定され、前記下部通電導体に対して離間している前記バイメタルの前記自由端側の前記固定ヨークの２箇所の係合部が、前記本体ケース内部の壁部に固定されていることを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
前記２箇所の前記係合部として、前記固定ヨークの前記自由端側の端部に板幅方向外方に突出する一対の係合突起部が形成されているとともに、前記本体ケース内部の前記壁部に前記一対の係合突起部が嵌まり込む一対の係合溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項３】
前記主回路の各相の導体を１次導体として前記主回路の不平衡電流を検出する零相変流器と、
この零相変流器の２次出力の大きさから漏電および地絡の発生を検出する漏電検出回路と、
この漏電検出回路からの出力を受けて前記開閉機構を引き外す電磁引き外しユニットと、を備えてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路遮断器に内蔵されている過電流引き外し装置として、例えば特許文献１に記載されているように、本体ケース内に設置したバイメタルと電磁引き外し装置とを組合せた熱動−電磁形の過電流引き外し装置が知られている。
特許文献１の熱動−電磁形の過電流引き外し装置は、下端部を接続板に結合して直立姿勢に支持し、上部の操作端を開閉機構に連係するトリップクロスバーに対峙させて主回路の通電導体の立上がり導体部に接続したバイメタルと、このバイメタルに固定した固定ヨークと、この固定ヨークに取付けたコ字形状のアーマチュア支持枠と、固定ヨークの接極面に対峙して前記アーマチュア支持枠に枢支され、上部の操作端をトリップクロスバーに対峙させたアーマチュアと、アーマチュアの復帰バネとを備えている。
【０００３】
特許文献１は、主回路の通電導体に大きな過電流（短絡電流）が流れると、その電流で誘起した磁界により、過電流引き外し装置の固定ヨークとアーマチュアとの間に磁気吸引力が働き、アーマチュアが復帰バネのバネ力に抗して固定ヨーク側に瞬時に吸引されて反時計方向に回動する。これにより、アーマチュアの操作アームがトリップクロスバーを叩き、開閉機構をトリップさせて可動接触子を開極し、電流を遮断する。
また、定格電流の１０倍以下の過負荷電流が流れた場合には、通電導体に発生するジュール熱を受けて昇温した過電流引き外し装置のバイメタルが湾曲変位し、その上部の自由端に装着した調整ネジがトリップクロスバーを押して、可動接触子を開離させる。
【０００４】
ここで、特許文献１の熱動−電磁形の過電流引き外し装置は、以下のように、本体ケース内部に固定されている。すなわち、通電導体は、立上がり導体部に対してＬ字状に屈曲された下部導体を備えており、アーマチュア支持枠は、コ字形状の互いに平行な一対の対向板の一部にケース係合部が形成されている。
そして、通電導体の下部導体を本体ケース内部の底部に固定し、アーマチュア支持枠の一対の側板に形成したケース係合部を本体ケース内部の内壁に係合することで、本体ケース内部に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９０５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の熱動−電磁形の過電流引き外し装置は、本体ケース内部の底部に通電導体の下部導体が固定されている部位と、本体ケース内部の内壁にアーマチュア支持枠の一対のケース係合部が係合している部位との距離が近いので、アーマチュア支持枠に固定ヨークを介して固定されているバイメタルの回転剛性が弱い。このため、バイメタルの自由端に装着されている調整ネジが回動することで、調整ネジとトリップクロスバーとの間の最適なギャップが変化し、過電流引き外しの動作精度が悪化し、遮断性能に影響を与えるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、過電流引き外し動作精度が悪化せず、遮断性能を高めることができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る回路遮断器は、本体ケースの内部に、主回路を開閉する開閉接点と、開閉接点を開放する開閉機構と、開閉機構を駆動する熱動−電磁形の過電流引き外し装置とが配置され、熱動−電磁形の過電流引き外し装置は、主回路を構成するＬ字状の立上がり通電導体及び下部通電導体と、立上がり通電導体の一方の面に固定され、自由端が開閉機構のトリップクロスバーに対峙して配置したバイメタルと、バイメタルの自由端に進退可能に装着され、トリップクロスバーとの間に所定のギャップを設けている調整ネジと、バイメタルの他方の面に固定された板状の固定ヨークと、固定ヨークに固定されたアーマチュア支持部材と、一端側が固定ヨークに対峙した状態でアーマチュア支持部材に回動自在に支持され、且つ他端側がトリップクロスバーに対峙しているアーマチュアと、を備え、下部通電導体が本体ケース内部の底部に固定され、下部通電導体に対して離間しているバイメタルの自由端側の固定ヨークの２箇所の係合部が、本体ケース内部の壁部に固定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る回路遮断器によれば、熱動−電磁形の過電流引き外し装置の下部通電導体が本体ケース内部の底部に固定され、下部通電導体に対して離間しているバイメタルの自由端側の固定ヨークの２箇所の係合部が本体ケース内部の壁部に固定されているので、熱動−電磁形の過電流引き外し装置を本体ケースの内部に固定している２箇所の固定位置の間の距離が十分に離間した位置となり、バイメタルの回転剛性を強くすることができる。バイメタルの回転剛性が強くなることで、バイメタルの自由端に装着されている調整ネジとトリップクロスバーとの間の最適なギャップが変化し難い構造となり、過電流引き外しの動作精度が高く、遮断性能を高めた回路遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の回路遮断器の回路構成を示す図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の回路遮断器の構造を示す図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の熱動−電磁形の過電流引き外し装置を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の熱動−電磁形の過電流引き外し装置を構成する固定ヨーク及びアーマチュア支持部材を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の熱動−電磁形の過電流引き外し装置を本体ケースの内部に固定した状態を示す斜め上方から見た斜視図である。
【図６】図５で示した第１実施形態の熱動−電磁形の過電流引き外し装置を本体ケースの内部に固定した状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第１実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
以下、本発明の一態様に係る第１実施形態の回路遮断器について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、第１実施形態の回路遮断器の回路構成図を示すものである。
第１実施形態の回路遮断器は、Ｒ，Ｓ，Ｔの３相の主回路１と、主回路１を開閉する開閉接点２と、開閉接点２を開閉する開閉機構３と、開閉機構３を開閉操作する開閉ハンドル４と、主回路１に流れる電流を検出して電流が過大のとき開閉機構３を引き外して開閉接点２を遮断（開極）する過電流引き外し装置５と、を備えている。
【００１３】
そして、この第１実施形態の回路遮断器は、配電系統の漏電または地絡事故の発生を検出して開閉機構３を引き外す漏電引き外し装置６を備えている。漏電引き外し装置６は、主回路１のＲ，Ｓ，Ｔ相の導体を１次導体として主回路１の不平衡電流を検出する零相変流器７と、零相変流器７の２次出力の大きさから漏電および地絡の発生を検出する漏電検出回路８と、この漏電検出回路８からの出力を受けて開閉機構３を引き外す電磁引き外しユニット９とから構成される。漏電検出回路８には、主回路１の導体に電源線１０を介して接続された整流回路により構成された電源回路１１から作動電力が供給される。
【００１４】
次に、図２は、第１実施形態の回路遮断器の構造を示すものである。
第１実施形態の回路遮断器は、下部ケース１２ａ及び上部カバー１２ｂからなる本体ケース１２と、下部ケース１２ａに形成した電源側の主回路端子１３及び負荷側の主回路端子１４と、開閉接点２を構成する固定接触子１５及び可動接触子１６と、可動接触子１６を支持する回動式の接触子ホルダ１７と、消弧装置１８と、熱動−電磁形の過電流引き外し装置５（以下、単に過電流引き外し装置５と称する）と、を備えている。
開閉接点２を開閉する開閉機構３は、可動接触子１６と開閉ハンドル４との間を連係した上トグル３ａ、下トグル３ｂからなるトグルリンク機構と、ラッチ２０、ラッチ受け２２、中間ラッチ２３、トリップクロスバー２４を組み合わせたラッチ機構との組立体からなる。
【００１５】
可動接触子１６の基端には可撓性のリード線２５の一端が接続され、リード線２５の他端は、中継導体２６を介して通電導体２７の一端に接続される。
通電導体２７は、熱動−電磁形の過電流引き外し装置５の一部を構成しており、中継導体２６に接続される下部通電導体２７ａと、下部通電導体２７ａからＬ字状に屈曲された立上がり通電導体２７ｂとを備えている。また、通電導体２７の立上がり通電導体２７ｂには、負荷側の主回路端子１４を形成した負荷側導体２８の一端が接続されている。なお、中継導体２６、通電導体２７、負荷側導体２８が主回路１を構成している。
【００１６】
そして、通電導体２７の下部通電導体２７ａを中継導体２６とともに下部ケース１２ａに締結ネジ２９で固定することで、立上がり通電導体２７ｂが下部ケース１２ａの底部から立ち上がる。
過電流引き外し装置５は、図２に示すように、通電導体２７の立上がり通電導体２７ｂの一方の面に固定されたバイメタル３０と、立上がり通電導体２７ｂの他方の面に固定された固定ヨーク３１と、固定ヨーク３１及びバイメタル３０を囲むように固定ヨーク３１に固定されたアーマチュア支持部材３２と、アーマチュア支持部材３２に組み付けられて回動するアーマチュア３３と、を備えている。
【００１７】
バイメタル３０は、図３に示すように、下部が立上がり通電導体２７ｂの一方の面にリベット３４で固定され、上部が立上がり通電導体２７ｂから離間して上方に延在し、その上部の自由端に、トリップクロスバー２４に向けて進退可能とされ、トリップクロスバー２４との間に所定のギャップを設ける調整ネジ３５が装着されている。
立上がり通電導体２７ｂの他方の面（一方の面の裏側の面）に、固定ヨーク３１が当接して配置されている。
固定ヨーク３１は、図４に示すように、下部に挿通孔３６を設けた板状部材であり、表面３１ａに当接した立上がり通電導体２７ｂが、挿通孔３６にリベット３４を挿通した状態で固定される。
【００１８】
この固定ヨーク３１の板幅方向の最上部両側には、下部ケース１２ａに対して過電流引き外し装置５を固定する一対の係合突起部３７ａ，３７ｂが板幅方向外方に突出した状態で形成されている。
この固定ヨーク３１の裏面３１ｂにアーマチュア支持部材３２が固定されている。
アーマチュア支持部材３２は、固定ヨークの裏面３１ｂに固定された固定板３８と、この固定板３８の板幅方向の両側から平行に延在する一対の側板３９，４０とを備えたコ字形状の部材である。一方の側板３９は、その上部に軸受凹部３９ａが形成されているとともに、上方に延在して復帰バネ引掛け部３９ｂが形成されている。また、他方の側板４０には、軸受孔部４０ａが形成されている。
【００１９】
アーマチュア３３は、図３及び図６で示すように、立上がり通電導体２７ｂに固定されたバイメタル３０の下部に対向している板状の被吸引部４１と、被吸引部４１の上部から板幅方向外方に突出して形成され、アーマチュア支持部材３２の軸受凹部３９ａ及び軸受孔部４０ａに係合する一対の軸部４２，４３と、被吸引部４１の上部から上方に延在して形成され、先端がトリップクロスバー２４に対向している操作アーム４４と、を備えている。
また、アーマチュア支持部材３２の復帰バネ引掛け部３９ｂと、アーマチュア３３の操作アーム４４の上端との間に復帰バネ４５が装着されており、復帰バネ４５のバネ力で操作アーム４４が時計回り方向に引っ張られ、被吸引部４１が立上がり通電導体２７ｂから離間した状態で保持される。
【００２０】
さらに、図５及び図６に示すように、下部ケース１２ａの過電流引き外し装置５を装着する位置の内壁に、固定ヨーク３１の一対の係合突起部３７ａ，３７ｂが嵌まり込む一対の係合溝４６ａ，４６ｂが形成されている。
そして、下部ケース１２ａの一対の係合溝４６ａ，４６ｂに固定ヨーク３１の一対の係合突起部３７ａ，３７ｂを挿入し、通電導体２７の下部通電導体２７ａを、中継導体２６とともに下部ケース１２ａに締結ネジ２９で固定することで、下部ケース１２ａの内部に、過電流引き外し装置５が固定される。
【００２１】
上記構成の回路遮断器は、主回路１の通電導体２７に大きな過電流（短絡電流）が流れると、その電流で誘起した磁界により、過電流引き外し装置５の固定ヨーク３１とアーマチュア３３との間に磁気吸引力が働き、アーマチュア３３の被吸引部４１が復帰バネ４５のバネ力に抗して固定ヨーク３１の表面３１ａ側に瞬時に吸引されて反時計方向に回動する。
これにより、アーマチュア３３の操作アーム４４がトリップクロスバー２４を叩き、開閉機構３をトリップさせて可動接触子１６を開極し、電流を遮断する。
また、定格電流の１０倍以下の過負荷電流が流れた場合には、通電導体２７に発生するジュール熱を受けて昇温した過電流引き外し装置５のバイメタル３０が湾曲変位し、その上部の自由端に装着した調整ネジ３５がトリップクロスバー２４を押して前述したと同様に、可動接触子１６を開離させる。
【００２２】
次に、第１実施形態の回路遮断器の作用効果について説明する。
第１実施形態の回路遮断器を構成する過電流引き外し装置５は、通電導体２７の下部通電導体２７ａが下部ケース１２ａに締結ネジ２９で固定されているとともに、固定ヨーク３１の一対の係合突起部３７ａ，３７ｂが、下部ケース１２ａの内壁に形成した一対の係合溝４６ａ，４６ｂに挿入された状態で固定されている。
固定ヨーク３１の一対の係合突起部３７ａ，３７ｂは、この固定ヨーク３１の最上部に形成されており、従来装置と比較して下部通電導体２７ａが下部ケース１２ａに固定されている部位に対して十分に離間した位置に形成されているので、バイメタル３０の回転剛性を強くすることができる。
【００２３】
したがって、第１実施形態の過電流引き外し装置５は、バイメタル３０の回転剛性が強く、バイメタル３０の自由端に装着されている調整ネジ３５とトリップクロスバー２４との間の最適なギャップが変化し難い構造となるので、過電流引き外しの動作精度が高く、遮断性能を高めた回路遮断器を提供することができる。
また、固定ヨーク３１の板幅方向から幅方向外方に突出した一対の係合突起部３７ａ，３７ｂを、下部ケース１２ａの内壁に形成した一対の係合溝４６ａ，４６ｂに挿入するという簡便な構造で、バイメタル３０の回転剛性を確実に高めることができる。
さらに、第１実施形態の回路遮断器は、開閉機構３を引き外す漏電引き外し装置６を備えているが、バイメタル３０の回転剛性を強くして調整ネジ３５とトリップクロスバー２４との間のギャップが容易に変化せず、零相変流器７が主回路１の不平衡電流を高精度に検出するので、配電系統の漏電または地絡事故の発生を高精度に検出することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  主回路
２  開閉接点
３  開閉機構
３ａ  上トグル
３ｂ  下トグル
４  開閉ハンドル
５  熱動−電磁形の過電流引き外し装置
６  漏電引き外し装置
７  零相変流器
８  漏電検出回路
９  電磁引き外しユニット
１０  電源線
１１  電源回路
１２  本体ケース
１２ａ  下部ケース
１２ｂ  上部カバー
１３  電源側の主回路端子
１４  負荷側の主回路端子
１５  固定接触子
１６  可動接触子
１７  接触子ホルダ
１８  消弧装置
２０  ラッチ
２２  ラッチ受け
２３  中間ラッチ
２４  トリップクロスバー
２５  リード線
２６  中継導体
２７  通電導体
２７ａ  下部通電導体
２７ｂ  立上がり通電導体
２８  負荷側導体
２９  締結ネジ
３０  バイメタル
３１  固定ヨーク
３１ａ  表面
３１ｂ  裏面
３２  アーマチュア支持部材
３３  アーマチュア
３４  リベット
３５  調整ネジ
３６  挿通孔
３７ａ，３７ｂ  係合突起部
３８  アーマチュア支持部材の固定板
３９，４０  アーマチュア支持部材の側板
３９ａ  軸受凹部
３９ｂ  復帰バネ引掛け部
４０ａ  軸受孔部
４１  被吸引部
４２，４３  一対の軸部
４４  操作アーム
４５  復帰バネ
４６ａ，４６ｂ  係合溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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