特開 2024-104696 回路遮断器及び回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104696

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】回路遮断器及び回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法

(51)【国際特許分類】

   H01H 73/36 20060101AFI20240729BHJP

【ＦＩ】

H01H73/36 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023009048

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】長嶺 一輝

(72)【発明者】

【氏名】中 康弘

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼安 直樹

【テーマコード（参考）】

5G030

【Ｆターム（参考）】

5G030FA02

5G030FC08

5G030XX12

5G030XX13

5G030YY06

(57)【要約】

【課題】回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法を提供する。
【解決手段】電磁引外し装置５は、磁気ヨーク１７と、アーマチュア１６を回動自在に支持する支持ガイド１５と、に分割されている。磁気ヨークを、第１ケース６ａ，６ｂ内の押し込み部１３ａより負荷側端子に寄った負荷側空間に配置して所定位置に固定する。また、アーマチュアを支持している支持ガイドを、第１ケース内の押し込み部より電源側端子７に寄った電源側空間に配置して所定位置に固定する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内に、電源側端子に接続されている固定接触子と、可動接触子を保持して開閉機構に連繋した接触子ホルダと、負荷側端子に接続され、主回路に短絡電流が流れたときに前記開閉機構をトリップ動作させる電磁引外し装置、とが収納されており、前記電磁引外し装置は、磁気ヨークと、前記磁気ヨークの磁束発生で吸引されるアーマチュアと、前記アーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、を備え、前記アーマチュアに、前記開閉機構にトリップ動作をさせるトリップクロスバーの押し込み部が対向配置されている回路遮断器において、
前記電磁引外し装置は、前記磁気ヨークと前記アーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、が分割された構造であり、
前記支持ガイドは、前記押し込み部より前記電源側端子に寄った位置に配置され、
前記磁気ヨークは、前記支持ガイドに対して前記負荷側端子に寄った位置に配置されていることを特徴とする回路遮断器。

【請求項2】

前記磁気ヨークは、１本のスリットと、当該スリットを挟んで両側に設けた一対のヨーク腕部と、を備え、
前記トリップクロスバーの前記押し込み部は、前記スリットに配置されて前記アーマチュアに対向し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】

前記一対のヨーク腕部の先端側は、前記支持ガイドに接する方向に折り曲げられて延在していることを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。

【請求項4】

筐体の第１ケースに、電源側端子に接続した固定接触子と、可動接触子と、前記可動接触子を保持して開閉機構に連繋した接触子ホルダとが組み立てられているとともに、前記開閉機構のトリップクロスバーに設けた押し込み部の近くに、負荷側端子に接続した電磁引外し装置を組み立てる方法であって、
前記電磁引外し装置は、磁気ヨークと、アーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、に分割されており、
前記磁気ヨークを、前記第１ケース内の前記押し込み部より前記負荷側端子に寄った負荷側空間に配置して所定位置に固定する磁気ヨーク組立工程と、
前記アーマチュアを支持している前記支持ガイドを、前記第１ケース内の前記押し込み部より前記電源側端子に寄った電源側空間に配置して所定位置に固定する支持ガイド組立工程と、を備えていることを特徴とする回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法。

【請求項5】

前記磁気ヨークはスリットを設けており、
前記磁気ヨーク組立工程において、前記押し込み部を前記スリットに配置して前記アーマチュアに対向させることを特徴とする請求項４記載の回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法。

【請求項6】

前記支持ガイド組立工程において、前記支持ガイドは、前記第１ケースに重ねて配置した第２ケースに押し付けられて固定されることを特徴とする請求項４又は５記載の回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、短絡電流が流れた際にトリップ動作をする電磁引外し装置を有する回路遮断器及び電磁引外し装置の組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回路遮断器の電磁引外し装置は、例えば特許文献１に示すように、磁気ヨークと、磁気ヨークの磁束発生で吸引されるアーマチュアと、磁気ヨークに吸引されたアーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、を備えている。また、アーマチュアの回動方向前方には、開閉機構のトリップクロスバーの端部が近接配置されている。そして、主回路に短絡電流が流れて磁気ヨークに磁束が発生し、アーマチュアが磁気ヨークに吸引されて回動すると、アーマチュアがトリップクロスバーの端部を押し込み、トリップクロスバーが回動することで開閉機構のトリップ動作が行われるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－２５５６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電磁引外し装置は、アーマチュア及び支持ガイドが、トリップクロスバーより電源側端子に寄った位置に配置され、磁気ヨークが、トリップクロスバーより負荷側端子に寄った位置に配置されて筐体ケースに組み込まれる。

【0005】

特許文献１の電磁引外し装置は、磁気ヨーク、アーマチュア及び支持ガイドの全てが一体化された装置である。このため、特許文献１の電磁引外し装置を筐体に組み込む際には、電磁引外し装置のアーマチュア及び支持ガイドを、負荷側端子に寄った位置からトリップクロスバーの端部より下方位置まで筐体ケースに挿入し、端部との接触を避けながら電源側端子に寄った位置まで移動し、筐体ケースの内部に組み込む作業が必要となる。このように、全ての構成部品が一体化された電磁引外し装置の筐体ケースの内部への組立て作業は効率が悪い。

【0006】

そこで、本発明は、電磁引外し装置の組立効率を良好とすることができる回路遮断器及び回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法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】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回路遮断器は、筐体内に、電源側端子に接続されている固定接触子と、可動接触子を保持して開閉機構に連繋した接触子ホルダと、負荷側端子に接続され、主回路に短絡電流が流れたときに開閉機構をトリップ動作させる電磁引外し装置、とが収納されており、電磁引外し装置は、磁気ヨークと、磁気ヨークの磁束発生で吸引されるアーマチュアと、アーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、を備え、アーマチュアに、開閉機構にトリップ動作をさせるトリップクロスバーの押し込み部が対向配置されている回路遮断器において、電磁引外し装置は、磁気ヨークと、アーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、が分割された構造であり、支持ガイドは、押し込み部より電源側端子に寄った位置に配置され、磁気ヨークは、支持ガイドに対して負荷側端子に寄った位置に配置されている。

【0008】

また、本発明の一態様に係る回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法は、筐体の第１ケースに、電源側端子に接続した固定接触子と、可動接触子と、可動接触子を保持して開閉機構に連繋した接触子ホルダとが組み立てられているとともに、開閉機構のトリップクロスバーに設けた押し込み部の近くに、負荷側端子に接続した電磁引外し装置を組み立てる方法であって、電磁引外し装置は、磁気ヨークと、アーマチュアを回動自在に支持する支持ガイドと、に分割されており、磁気ヨークを、第１ケース内の前記押し込み部より負荷側端子に寄った負荷側空間に配置して所定位置に固定する磁気ヨーク組立工程と、アーマチュアを支持している支持ガイドを、第１ケース内の押し込み部より電源側端子に寄った電源側空間に配置して所定位置に固定する支持ガイド組立工程と、を備えている。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る回路遮断器及び回路遮断器における電磁引外し装置の組立方法によると、電磁引外し装置の組立性を良好とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の回路遮断器の１相の回路構造を示す概略断面図である。

【図2】本発明に係る電磁引外し装置のアーマチュア及び支持ガイドを示す斜視図である。

【図3】本発明の回路遮断器を構成する電磁引外し装置を示す図である。

【図4】本発明に係る電磁引外し装置の磁気ヨーク及びそれに連結する負荷側導体、導体脚部を示す図である。

【図5】電磁引外し装置の磁気ヨークに形成したスリットにトリップクロスバーの押し込み部が配置されている状態を示す図である。

【図6】主回路に通電電流が流れているときの電磁引外し装置の状態を示す図である。

【図7】主回路に短絡電流が流れたときの電磁引外し装置の磁気ヨークに磁束が発生してアーマチュアが吸引されている状態を示す図である。

【図8】下部ケースに電源側中間ケースを重ねた状態で、磁気ヨーク及びそれに連結する部材を、下部ケース内に配置する状態を示す図である。

【図9】アーマチュアを支持した支持ガイドを、電源側中間ケース側に配置する状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、図面を参照して、本発明に係る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。

【0012】

また、以下に示す実施形態は、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。

【0013】

図１は、主回路の電源側及び負荷側の間に接続した３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）交流用の回路遮断器１の断面であり、本体ケース６に並列に組み込まれた各相のうちの１相の回路構造を示している。
図１の回路遮断器１は、本体ケース６の内部に、主回路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を操作する開閉ハンドル４と、主回路に短絡電流が流れたときに開閉機構３にトリップ動作をさせる電磁引外し装置５と、消弧装置１２が収納されている。

【0014】

本体ケース６は、下部ケース６ａに電源側中間ケース６ｂ及び負荷側中間ケース６ｃが重なって組付けられており、電源側中間ケース６ｂ及び負荷側中間ケース６ｃにトップカバー６ｄが重なって組付けられて構成されている。下部ケース６ａに、電源側主回路端子７及び負荷側主回路端子８が固定されている。開閉接点２は固定接触子９及び可動接触子１０で構成されており、可動接触子１０は接触子ホルダ１１で回動自在に支持されている。

【0015】

開閉機構３は、可動接触子１０と開閉ハンドル４との間を連繋するトグルリンク機構（不図示）と、ラッチ（不図示）と、後述するトリップクロスバー１３とを組み合わせたラッチ機構とで構成されている。
電磁引外し装置５は、支持ガイド１５と、アーマチュア１６と、磁気ヨーク１７と、を備えている。

【0016】

支持ガイド１５は、図２に示すように、底板１５ａと、底板１５ａの縁部から互いに平行に立ち上がる一対の側壁１５ｂ，１５ｃと、を備えたコ字状の部材である。支持ガイド１５の一対の側壁１５ｂ，１５ｃの間にアーマチュア１６が回動自在に配置されている。アーマチュア１６の一端側（図２の下側）の両端には回動軸１８ａ，１８ｂが設けられており、これら回動軸１８ａ，１８ｂが一対の側壁１５ｂ，１５ｃに係合している。これら回動軸１８ａ，１８ｂを回動支点として、アーマチュア１６が支持ガイド１５に回動自在に支持されている。また、底板１５ａの他端側（図２の上側）と、アーマチュア１６の他端側との間に復帰ばね１９が連結されており、アーマチュア１６は、復帰ばね１９のバネ力により底板１５ａの他端側に引かれた状態で保持されている。

【0017】

支持ガイド１５は、図３に示すように、電源側中間ケース６ｂの内壁に形成したガイド保持面６ｂ１に底板１５ａが当接し、負荷側中間ケース６ｃの内壁に形成したガイド保持面６ｃ１に、一対の側壁１５ｂ，１５ｃに形成した第１当接面１５ｂ１，１５ｃ１（図２参照）が当接することで、本体ケース６の内部に組付けられている。

【0018】

磁気ヨーク１７は、図４（ａ）において上端（一端と称する）から下端（他端と称する）に向けてスリット１７ａが形成され、スリット１７ａを挟んで一対のヨーク腕部１７ｂ，１７ｃが設けられている。一対のヨーク腕部１７ｂ，１７ｃの一端側には、同一方向に略直角に折り曲げることで一対の折曲部１７ｂ１，１７ｃ１が形成されている。磁気ヨーク１７のスリット１７ａには、一対の折曲部１７ｂ１，１７ｃ１が向く方向の逆側から負荷側導体２０の一端が嵌まり込んだ状態で固定されている。負荷側導体２０の他端には負荷側主回路端子８が接続されている。また、図４（ｂ）に示すように、磁気ヨーク１７の一対のヨーク腕部１７ｂ，１７ｃには導体脚部２１が固定されている。

【0019】

そして、図３に示すように、磁気ヨーク１７に固定した導体脚部２１が、下部ケース６ａの底に配置した電源側導体２２に載置され、磁気ヨーク１７の一対の折曲部１７ｂ１，１７ｃ１が、支持ガイド１５の一対の側壁１５ｂ，１５ｃに設けた第２当接面１５ｂ２，１５ｃ２（図２参照）に当接している。また、磁気ヨーク１７に負荷側導体２０を介して接続している負荷側主回路端子８は、下部ケース６ａに設けた端子固定面６ａ１上に配置されている（図１参照）。

【0020】

開閉機構３のトリップクロスバー１３は、Ｒ，Ｓ，Ｔ相（図１の紙面に直交する方向）に延在している部材であり、図５に示すように、このトリップクロスバー１３の下端部には押し込み部１３ａが形成されている。この押し込み部１３ａは、磁気ヨーク１７のスリット１７ａに配置されてアーマチュア１６に対向している。

【0021】

主回路に通常電流が流れているときは、図６に示すように、電磁引外し装置５の磁気ヨーク１７に磁束が発生しないので、アーマチュア１６は磁気ヨーク１７に吸引されず、復帰ばね１９のバネ力により底板１５ａの他端側に引かれた状態で保持されている。そして、主回路に短絡電流が流れると、図７に示すように、磁気ヨーク１７に磁束が発生し、アーマチュア１６が磁気ヨーク１７に吸引されていき、復帰ばね１９のバネ力に抗してアーマチュア１６が回動していく。そして、回動したアーマチュア１６がトリップクロスバー１３の押し込み部１３ａを押し込み、トリップクロスバー１３が半時計回りに回動することで開閉機構３のトリップ動作が行われ、可動接触子１０の開離動作が行われる。

【0022】

ここで、磁気ヨーク１７の一対のヨーク腕部１７ｂ，１７ｃの先端側に支持ガイド１５に向けて延在する一対の折曲部１７ｂ１，１７ｃ１が形成されていることから、磁気ヨーク１７がアーマチュア１６に近接配置されて磁束が有効に作用する。これにより、アーマチュア１６の吸引力が高められて、トリップクロスバー１３の押し込み部１３ａを押し込む動作が短時間で行われるので、開閉機構３のトリップ動作を瞬時に行うことができる。

【0023】

次に、本実施形態の電磁引外し装置５を本体ケース６に組み込む手順について、図８、図９及び図３を参照して説明する。なお、図８及び図９ではトリップクロスバー１３が配置されている位置より左側空間を「電源側空間」と称し、トリップクロスバー１３が配置されている位置より右側の空間を「負荷側空間」と称している。また、図８及び図９では、下部ケース６ａに電源側中間ケース６ｂが配置されているが、負荷側中間ケース６ｃは、まだ下部ケース６ａに配置されていない。

【0024】

先ず、図８に示すように、負荷側導体２０、負荷側主回路端子８及び導体脚部２１を一体に固定した磁気ヨーク１７を、負荷側空間から下部ケース６ａの内部に挿入していく。 そして、図９に示すように、トリップクロスバー１３の押し込み部１３ａを磁気ヨーク１７のスリット１７ａに配置し、導体脚部２１を下部ケース６ａの底に電源側導体２２を介して載置し、負荷側主回路端子８を下部ケース６ａの端子固定面６ａ１上に配置した後、導体脚部２１及び負荷側主回路端子８を下部ケース６ａに組付ける。

【0025】

次いで、図９に示すように、アーマチュア１６を組み付けた支持ガイド１５を、電源側空間から下部ケース６ａの内部に移動していく。この際、支持ガイド１５の底板１５ａを電源側中間ケース６ｂのガイド保持面６ｂ１に載せて支持ガイド１５を磁気ヨーク１７側に摺動していき、支持ガイド１５の第２当接面１５ｂ２，１５ｃ２を磁気ヨーク１７の一対の折曲部１７ｂ１，１７ｃ１に当接させる。支持ガイド１５が、ガイド保持面６ｂ１に載り、一対の折曲部１７ｂ１，１７ｃ１に当接することで、支持ガイド１５の位置決めが完了する。これにより、支持ガイド１５内のアーマチュア１６は、トリップクロスバー１３の押し込み部１３ａに対向配置される。

【0026】

次いで、図３に示すように、負荷側中間ケース６ｃを下部ケース６ａに重ねて配置することで、負荷側中間ケース６ｃのガイド保持面６ｃ１が支持ガイド１５の第１当接面１５ｂ１，１５ｃ１を押し付けることで、支持ガイド１５を本体ケース６の内部に組付ける。

【0027】

したがって、本実施形態の電磁引外し装置５において、負荷側導体２０、負荷側主回路端子８及び導体脚部２１を一体に固定した磁気ヨーク１７は、負荷側空間から下部ケース６ａの内部に挿入して下部ケース６ａに組付け、アーマチュア１６を支持した支持ガイド１５は、電源側空間から配置して電源側中間ケース６ｂ及び負荷側中間ケース６ｃで組み付けていることから、従来の電磁引外し装置のようなトリップクロスバー１３の押し込み部１３ａとの接触を避ける作業動作が不要となり、電磁引外し装置５の組立効率を大幅に良好とすることができる。

【0028】

また、磁気ヨーク１７に設けたスリット１７ａにトリップクロスバー１３の押し込み部１３ａを配置することで、押し込み部１３ａを、支持ガイド１５に支持されたアーマチュア１６に近接して配置することができるので、組立性をさらに良好とすることができる。

【符号の説明】

【0029】

１ 回路遮断器
２ 開閉接点
３ 開閉機構
４ 開閉ハンドル
５ 電磁引外し装置
６ 本体ケース（筐体）
６ａ 下部ケース（第１ケース）
６ａ１ 端子固定面
６ｂ 電源側中間ケース（第１ケース）
６ｂ１ ガイド保持面
６ｃ 負荷側中間ケース（第２ケース）
６ｃ１ ガイド保持面
６ｄ トップカバー
７ 電源側主回路端子（電源側端子）
８ 負荷側主回路端子（負荷側端子）
９ 固定接触子
１０ 可動接触子
１１ 接触子ホルダ
１２ 消弧装置
１３ トリップクロスバー
１３ａ 押し込み部
１５ 支持ガイド
１５ａ 底板
１５ｂ，１５ｃ 一対の側壁
１５ｂ１，１５ｃ１ 第１当接面
１５ｂ２，１５ｃ２ 第２当接面
１６ アーマチュア
１７ 磁気ヨーク
１７ａ スリット
１７ｂ，１７ｃ ヨーク腕部
１７ｂ１，１７ｃ１ 折曲部
１８ａ，１８ｂ 回動軸
１９ 復帰ばね
２０ 負荷側導体
２１ 導体脚部
２２ 電源側導体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】