特許 6046688 配線用遮断器の瞬時トリップ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6046688

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】配線用遮断器の瞬時トリップ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 73/36 20060101AFI20161212BHJP

【ＦＩ】

   H01H73/36 E

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-244814(P2014-244814)

(22)【出願日】2014年12月3日

(65)【公開番号】特開2015-118935(P2015-118935A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2014年12月3日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0159510

(32)【優先日】2013年12月19日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】593121379

【氏名又は名称】エルエス産電株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＬＳＩＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(72)【発明者】

【氏名】リ クァン ウォン

【審査官】 出野 智之

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−０７０３４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−１６１９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０１２６４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−０６８００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００５３２７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ７３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源供給時に磁気吸引力を発生させるマグネットと、
前記マグネットの対向側に設けられるサポータと、
前記マグネットと前記サポータ間で回動中心部を中心に回動部が回動可能に設けられるアーマチュアと、
前記アーマチュアの前記回動部を前記マグネットから遠ざかる方向に付勢するアーマチュアスプリングと、を含み、
前記サポータは、前記アーマチュアの前記回動中心部を支持するように、一側が開放された溝を備え、
前記アーマチュアの前記回動中心部には、前記溝に挿入されるように突起が形成され、
前記アーマチュアスプリングは、一端が前記サポータに備えられた第１係止部に支持され、他端が前記アーマチュアの前記回動部に備えられた第２係止部に支持される引張スプリングであり、
前記サポータは、前記アーマチュアスプリングと干渉しないように、前記第１係止部の近傍に前記サポータを貫通するように形成されるスプリング収容部をさらに備え、
前記第１係止部が前記第２係止部より前記溝に近接する位置に備えられ、付勢力が前記溝と前記突起の接触状態を維持する方向に加えられる、配線用遮断器の瞬時トリップ装置。

【請求項2】

電源供給時に磁気吸引力を発生させるマグネットと、
前記マグネットの対向側に設けられるサポータと、
前記マグネットと前記サポータ間で回動中心部を中心に回動部が回動可能に設けられるアーマチュアと、
前記アーマチュアの前記回動部を前記マグネットから遠ざかる方向に付勢するアーマチュアスプリングと、を含み、
前記サポータは、前記アーマチュアの前記回動中心部を支持するように、一側が開放された溝を備え、
前記アーマチュアの前記回動中心部には、前記溝に挿入されるように突起が形成され、
前記アーマチュアスプリングは、一端が前記サポータに備えられた第１係止部に支持され、他端が前記アーマチュアの前記回動部に備えられた第２係止部に支持される引張スプリングであり、
前記サポータは、前記アーマチュアスプリングと干渉しないように、前記第１係止部の近傍に前記サポータを貫通するように形成されるスプリング収容部をさらに備え、
前記溝の開放された一側は、前記回動部に向かって形成され、
前記第１係止部が前記第２係止部より前記溝に近接する位置に備えられ、付勢力が前記溝と前記突起の接触状態を維持する方向に加えられる、配線用遮断器の瞬時トリップ装置。

【請求項3】

前記溝は、前記突起に押接される部位が半円形に形成され、
前記突起は、円柱形に形成され、
前記溝の半円形部位の曲率半径は、前記突起の半径以上である、請求項１に記載の配線用遮断器の瞬時トリップ装置。

【請求項4】

前記突起は、前記アーマチュアの回動軸上に前記アーマチュアを中心として対称に一対で備えられ、
前記溝は、一対の前記突起に対応して一対で備えられる、請求項１に記載の配線用遮断器の瞬時トリップ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線用遮断器の瞬時トリップ装置（instant trip device）に関し、特に、瞬時動作の信頼性を確保してコスト低減を可能にした瞬時トリップ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、配線用遮断器は、ハンドルを用いて電気回路を手動で開閉したり、短絡電流などの事故電流が発生した場合にそれを感知して自動で回路を遮断することにより、負荷機器及び回路を保護する電気機器の一種である。

【0003】

図６は従来の配線用遮断器を示す断面図であり、図７は図６の配線用遮断器の瞬時トリップ装置とクロスバーを示す要部断面図であり、図８は図７の瞬時トリップ装置の組立過程を示す斜視図であり、図９は図８の瞬時トリップ装置の組立完了状態を示す斜視図である。

【0004】

図６〜図９に示すように、従来の配線用遮断器は、ケース１０と、ケース１０に固定配置される固定接触子２０と、固定接触子２０に接離できるように配置される可動接触子３０と、可動接触子３０を開閉する開閉機構４０と、短絡電流などの事故電流が発生した場合にそれを感知して自動で開閉機構４０が瞬間的にトリップする位置に動作するようにトリガする瞬時トリップ装置６０とを含む。同図におけるケース１０の上部には、開閉機構４０を手動で開閉できるようにハンドル５０がさらに備えられる。

【0005】

瞬時トリップ装置６０は、励磁時に磁気吸引力を発生させるマグネット６２と、マグネット６２の一側に配置されてマグネット６２により吸引されるアーマチュア６６と、アーマチュア６６を中心にマグネット６２の反対側でアーマチュア６６を回動可能に支持するサポータ６４と、アーマチュア６６をマグネット６２から遠ざかる方向に付勢するアーマチュアスプリング６８とを含む。

【0006】

アーマチュア６６は、第１可動板部６６ａと、第１可動板部６６ａから略直角に折り曲げられた第２可動板部６６ｂとを含む。第２可動板部６６ｂには、回動軸６９が挿入されるように回動軸孔６６ｄが備えられる。

【0007】

サポータ６４は、第１固定板部６４ａと、第１固定板部６４ａから略直角に折り曲げられた第２固定板部６４ｂとを含む。第２固定板部６４ｂには、アーマチュア６６を回動可能に支持する回動支持部６４ｃが備えられる。回動支持部６４ｃには、回動軸６９が挿入されるように回動軸挿入孔６４ｄが形成される。

【0008】

アーマチュアスプリング６８は、ダブルトーションスプリングであり、コイル部６８ｄに回動軸６９が貫通しており、一端がサポータ６４に支持され、他端がアーマチュア６６に支持されている。

【0009】

一方、アーマチュア６６の一側には、マグネット６２によりアーマチュア６６が回動すると開閉機構４０のラッチ（図示せず）の拘束を解除する機能（いわゆるトリガ機能）を実行するクロスバー７１と、トリップシュータ７３と、トリップバー７５と、ラッチホルダ７７とが備えられる。

【0010】

このような構成により、マグネット６２に事故電流が通電すると、マグネット６２が磁化して磁気吸引力が発生する。磁気吸入力がアーマチュアスプリング６８の荷重より大きいと、アーマチュア６６がマグネット６２側に吸引されて回動する。アーマチュア６６が回動してクロスバー７１を回動させると、トリップシュータ７３、トリップバー７５及びラッチホルダ７７が連動して回動することにより、開閉機構４０のラッチ（図示せず）の拘束が解除される。ラッチ（図示せず）の拘束が解除されると、開閉機構４０のトリップスプリング（図示せず）の付勢力により、可動接触子３０が固定接触子２０から迅速に分離する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかし、従来の配線用遮断器の瞬時トリップ装置６０は、サポータ６４の回動軸挿入孔６４ｄと、アーマチュア６６の回動軸孔６６ｄと、アーマチュアスプリング６８のコイル部６８ｄとを同一軸上に一列に配置し、別途の回動軸６９を挿入貫通させて締結しなければならない。よって、組立方式が複雑になり、組立性が低下する。

【0012】

また、従来の瞬時トリップ装置６０は、サポータ６４の回動軸挿入孔６４ｄと、アーマチュア６６の回動軸孔６６ｄと、アーマチュアスプリング６８のコイル部６８ｄと、回動軸６９との部品累積公差により、ばらつき問題、ねじれ問題及びアーマチュア遊動阻害問題が生じる。その結果、瞬時動作の信頼性が低下する。

【0013】

さらに、従来の瞬時トリップ装置６０は、部品移動及び保管時に回動軸６９が離脱するという問題が生じることがある。

【0014】

さらに、従来の瞬時トリップ装置６０は、別途の回動軸６９の使用により部品点数が増加し、高価なダブルトーションスプリングの使用によりコストが上昇する。

【0015】

そこで、本発明は、構造を単純化して組立性を向上させることのできる、配線用遮断器の瞬時トリップ装置を提供することを目的とする。

【0016】

また、本発明は、部品累積公差によるばらつき問題、ねじれ問題及びアーマチュア遊動阻害問題を解消して瞬時動作の信頼性を向上させることのできる、配線用遮断器の瞬時トリップ装置を提供することを目的とする。

【0017】

さらに、本発明は、回動軸離脱問題を解消することのできる、配線用遮断器の瞬時トリップ装置を提供することを目的とする。

【0018】

さらに、本発明は、部品点数を減少してコストを低減することのできる、配線用遮断器の瞬時トリップ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明は、上記目的を達成するために、電源供給時に磁気吸引力を発生させるマグネットと、前記マグネットの対向側に設けられるサポータと、前記マグネットと前記サポータ間で回動中心部を中心に回動部が回動可能に設けられるアーマチュアと、前記アーマチュアの前記回動部を前記マグネットから遠ざかる方向に付勢するアーマチュアスプリングとを含む、配線用遮断器の瞬時トリップ装置を提供する。

【0020】

前記サポータは、前記アーマチュアの前記回動中心部を支持するように、一側が開放された溝を備えて構成されてもよい。

【0021】

前記アーマチュアの前記回動中心部には、前記溝に挿入されるように突起が形成されてもよい。

【0022】

前記アーマチュアスプリングは、一端が前記サポータに備えられた第１係止部に支持され、他端が前記アーマチュアの前記回動部に備えられた第２係止部に支持される引張スプリングであってもよい。

【0023】

前記溝の開放された一側は、前記回動部に向かって形成されてもよい。

【0024】

前記第１係止部が前記第２係止部より前記溝に近接する位置に備えられ、付勢力が前記溝と前記突起の接触状態を維持する方向に加えられるように備えられてもよい。

【0025】

前記サポータは、前記アーマチュアスプリングと干渉しないように、前記第１係止部の近傍に前記サポータを貫通するように形成されるスプリング収容部をさらに備えて構成されてもよい。

【0026】

前記溝は前記突起に押接される部位が半円形に形成され、前記突起は円柱形に形成され、前記溝の半円形部位の曲率半径は前記突起の半径以上であってもよい。

【0027】

前記突起は、前記アーマチュアの回動軸上に前記アーマチュアを中心として対称に一対で備えられ、前記溝は、一対の前記突起に対応して一対で備えられてもよい。

【発明の効果】

【0028】

本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置は、構造を単純化して組立性を向上させることができる。また、回動中心部の累積公差によるばらつき問題、ねじれ問題及びアーマチュア遊動阻害問題を解消して瞬時動作の信頼性を向上させることができる。さらに、従来の別途の回動軸の使用による部品移動及び保管時の回動軸離脱問題を解消することができる。さらに、従来に比べて部品点数を減少してコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置とクロスバーを示す要部断面図である。

【図2】図１の瞬時トリップ装置のアーマチュアアセンブリを示す要部断面図である。

【図3】図２のアーマチュアアセンブリの組立過程を示す斜視図である。

【図4】図３のアーマチュアアセンブリの組立完了状態を示す斜視図である。

【図5】図４のアーマチュアアセンブリをアーマチュア側から見た斜視図である。

【図6】従来の配線用遮断器を示す断面図である。

【図7】図６の配線用遮断器の瞬時トリップ装置とクロスバーを示す要部断面図である。

【図8】図７の瞬時トリップ装置の組立過程を示す斜視図である。

【図9】図８の瞬時トリップ装置の組立完了状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0031】

図１は本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置とクロスバーを示す要部断面図であり、図２は図１の瞬時トリップ装置のアーマチュアアセンブリを示す要部断面図であり、図３は図２のアーマチュアアセンブリの組立過程を示す斜視図であり、図４は図３のアーマチュアアセンブリの組立完了状態を示す斜視図であり、図５は図４のアーマチュアアセンブリをアーマチュア側から見た斜視図である。

【0032】

図１〜図５に示すように、本発明による瞬時トリップ装置１６０は、電源供給時に磁気吸引力を発生させるマグネット１６２と、マグネット１６２の対向側に設けられるサポータ１６４と、マグネット１６２とサポータ１６４間で回動中心部ＲＣを中心に回動部ＲＭが第１方向及び第２方向に回動可能に設けられるアーマチュア１６６と、アーマチュア１６６の回動部ＲＭをマグネット１６２から遠ざかる方向に付勢するアーマチュアスプリング１６８とを備えて構成される。

【0033】

なお、サポータ１６４と、アーマチュア１６６と、アーマチュアスプリング１６８とから構成される機構をアーマチュアアセンブリという。

【0034】

マグネット１６２は、固定接触子（図示せず）に通電可能に接続される。

【0035】

サポータ１６４は、第１固定板部１６４ａと、第１固定板部１６４ａから略直角に折り曲げられた第２固定板部１６４ｂとを備えて構成される。

【0036】

第１固定板部１６４ａは、第１係止部１６４ｃと、スプリング収容部１６４ｅとを備えて構成される。

【0037】

第１係止部１６４ｃは、同図における第１固定板部１６４ａの下部に、アーマチュアスプリング１６８の一端が係止されるように溝状に形成される。すなわち、第１係止部１６４ｃは、第１固定板部１６４ａの後述する突起収容溝１６４ｄに隣接する位置に、アーマチュアスプリング１６８の一端が係止されるように溝状に形成される。

【0038】

スプリング収容部１６４ｅは、アーマチュアアセンブリが組み立てられたときに第１固定板部１６４ａとアーマチュアスプリング１６８が互いに干渉しないように、第１係止部１６４ｃの近傍に第１固定板部１６４ａを貫通する貫通孔状に形成される。

【0039】

第２固定板部１６４ｂには、一側が開放された一対の溝（以下、「突起収容溝」という）１６４ｄが備えられる。

【0040】

突起収容溝１６４ｄにアーマチュア１６６の後述する突起１６６ｄが挿入され、突起収容溝１６４ｄの内部にアーマチュア１６６の回動中心部ＲＣが形成される。ここで、突起収容溝１６４ｄは、回動中心部ＲＣから回動部ＲＭに向かって一側が開放され、突起１６６ｄに押接される部位が半円形をなすＵ字状に形成される。

【0041】

第１係止部１６４ｃは、後述する第２係止部１６６ｃを基準に、同図における第１固定板部１６４ａの下部に備えられる。すなわち、第１係止部１６４ｃは、後述する第２係止部１６６ｃより突起収容溝１６４ｄに近接し、突起収容溝１６４ｄを中心にマグネット１６２の反対側となる位置に備えられる。

【0042】

アーマチュア１６６は、回動部ＲＭの第１可動板部１６６ａと、第１可動板部１６６ａから略直角に折り曲げられた第２可動板部１６６ｂとを備えて構成される。

【0043】

第１可動板部１６６ａの一側には、アーマチュアスプリング１６８の他端が係止されるように、溝状に形成された第２係止部１６６ｃが備えられる。

【0044】

第２可動板部１６６ｂには、サポータ１６４の突起収容溝１６４ｄに挿入され、回動中心部ＲＣをなすように円柱状に形成される一対の突起１６６ｄが備えられる。

【0045】

ここで、アーマチュア１６６を円滑に回動させるために、突起１６６ｄは円柱状に形成され、突起収容溝１６４ｄは突起１６６ｄに押接される部位が半円形をなすＵ字状に形成され、突起収容溝１６４ｄの半円形部位の曲率半径は突起１６６ｄの円形断面の半径以上となるように形成される。しかし、アーマチュア１６６を回動させることができるものであれば、突起１６６ｄや突起収容溝１６４ｄは異なる形状に形成してもよい。

【0046】

また、一対の突起１６６ｄはアーマチュア１６６の回動軸上にアーマチュア１６６を中心として対称に備えられ、一対の突起収容溝１６４ｄは一対の突起１６６ｄに対応してアーマチュア１６６の回動軸上にサポータ１６４を中心として対称に備えられる。

【0047】

アーマチュアスプリング１６８は、引張スプリングであり、一端が第１係止部１６４ｃに支持され、他端が第２係止部１６６ｃに支持される。

【0048】

図中の従来と同じ部分に対しては同じ符号を付した。

【0049】

以下、本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置１６０の作用効果について説明する。

【0050】

本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置１６０は、次の過程を経て順次組み立てられる。まず、アーマチュア１６６に一体型に形成された突起１６６ｄがサポータ１６４の突起収容溝１６４ｄに挿入されて収容されることにより、アーマチュア１６６がサポータ１６４に回動可能に結合される。次に、アーマチュアスプリング１６８の一端部が第１係止部１６４ｃに係止され、他端部が第２係止部１６６ｃに係止されることにより、アーマチュア１６６とサポータ１６４の結合状態が維持され、別途に備えられたマグネット１６２が結合される。

【0051】

このように組み立てられた瞬時トリップ装置１６０は、平常時には、アーマチュアスプリング１６８の付勢力により、サポータ１６４の突起収容溝１６４ｄとアーマチュア１６６の突起１６６ｄの接触状態が維持される。すなわち、瞬時トリップ装置１６は、平常時には、アーマチュアスプリング１６８の付勢力により、サポータ１６４とアーマチュア１６６の回動可能な結合状態が維持される。また、瞬時トリップ装置１６は、平常時には、アーマチュアスプリング１６８の付勢力により、アーマチュア１６６の回動部ＲＭがマグネット１６２から遠ざかり、サポータ１６４の第１固定板部１６４ａに支持される状態が維持される。

【0052】

一方、回路に短絡電流などの事故電流が発生すると、マグネット１６２が磁化して磁気吸引力が発生する。磁気吸引力がアーマチュアスプリング１６８の荷重より大きいと、アーマチュア１６６の第１可動板部１６６ａがマグネット１６２側に吸引されて回動する。すなわち、磁気吸引力がアーマチュアスプリング１６８の荷重より大きいと、アーマチュア１６６の回動部ＲＭが図１の時計方向に回動する。アーマチュア１６６が図１の時計方向に回動すると、開閉機構（図示せず）のラッチ（図示せず）の拘束が解除される。ラッチ（図示せず）の拘束が解除されると、可動接触子（図示せず）が固定接触子（図示せず）から迅速に分離される。

【0053】

ここで、本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置１６０は、一側が開放されたサポータ１６４の突起収容溝１６４ｄと、アーマチュア１６６に一体型に形成された突起１６６ｄとによりアーマチュア１６６の回動中心部ＲＣが実現される。また、本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置１６０は、アーマチュア１６６がアーマチュアスプリング１６８によりマグネット１６２から遠ざかる方向に付勢され、サポータ１６４とアーマチュア１６６の回動可能な締結状態がアーマチュアスプリング１６８により維持される。

【0054】

このような構成により、本発明による配線用遮断器の瞬時トリップ装置は、構造を単純化して組立性を向上させることができる。また、回動中心部の累積公差によるばらつき問題、ねじれ問題及びアーマチュア遊動阻害問題を解消して瞬時動作の信頼性を向上させることができる。さらに、従来の別途の回動軸の使用による部品移動及び保管時の回動軸離脱問題を解消することができる。さらに、従来に比べて部品点数を減少してコストを低減することができる。

【0055】

本発明による瞬時トリップ装置１６０以外の配線用遮断器の他の構成要素及び作用効果は従来と同様であるので説明を省略する。

【符号の説明】

【0056】

１０ ケース
２０ 固定接触子
３０ 可動接触子
４０ 開閉機構
５０ ハンドル
６０ 瞬時トリップ装置
６２ マグネット
６４ サポータ
６４ａ 第１固定板部
６４ｂ 第２固定板部
６４ｃ 回動支持部
６４ｄ 回動軸挿入孔
６６ アーマチュア
６６ａ 第１可動板部
６６ｂ 第２可動板部
６６ｄ 回動軸孔
６８ アーマチュアスプリング
６８ｄ コイル部
６９ 回動軸
７１ クロスバー
７３ トリップシュータ
７５ トリップバー
７７ ラッチホルダ
１６０ 本発明による瞬時トリップ装置
１６２ マグネット
１６４ サポータ
１６４ａ 第１固定板部
１６４ｂ 第２固定板部
１６４ｃ 第１係止部
１６４ｄ 突起収容溝
１６４ｅ スプリング収容部
１６６ アーマチュア
１６６ａ 第１可動板部
１６６ｂ 第２可動板部
１６６ｃ 第２係止部
１６６ｄ 突起
１６８ アーマチュアスプリング
ＲＣ 回動中心部
ＲＭ 回動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】