電路斷路器的過電流跳閘裝置的製作方法
2023-05-28 02:24:41 1
專利名稱：電路斷路器的過電流跳閘裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及組裝到配線用斷路器或漏電斷路器等電路斷路器上的熱動-電磁型的過電流跳閘裝置，特別地，涉及可以調整瞬時跳閘特性的過電流跳閘裝置。
背景技術：
電路斷路器不僅具有通過操作設置在該電路斷路器上的操作手柄對電路進行開閉的所謂的開關功能，還具有事先防止由流過過電流引起的電線或負載設備燒損的電路斷路功能。特別地，後者的過電流斷路功能，在確保安全方面起著很大的作用，通常具有反限時特性，即電流越大，直至斷路的時間越快。
為了實現作為上述電路斷路器的功能，例如，通常將延時跳閘特性與瞬時跳閘特性這二者組合使用，即，當過電流較小時，利用通過該電流產生的焦耳熱而進行跳閘的延時跳閘特性，另一方面，當過電流較大時，利用通過該過電流產生的磁束而進行跳閘的瞬時跳閘特性。其中，對於瞬時跳閘特性來說，是通過由磁化後的固定磁鐵瞬時吸引位於轉子的一端的可動片，從而位於轉子另一端的操作片向推壓跳閘杆的方向轉動，使開閉機構部動作(例如，參考專利文獻1)。
專利文獻1特開2000-231870號公報
發明內容
如該專利文獻1所示，對於可動片的吸引來說，必須超過由回復彈簧產生的預緊力，但存在以下缺點，即，由於該回復彈簧即彈簧力的波動，或固定磁鐵與轉子間的空隙的波動，吸引時刻的通過電流(過電流)往往不一致。在專利文獻1中，以容忍該缺點，即更換回復彈簧為前提，說明了從構造角度解決該更換的容易度的情況。但是，在考慮作業的高效化以及組裝成本的減少的情況下，當然優選不更換回復彈簧，而是實現瞬時跳閘特性的穩定化。
本發明是為了解決上述課題而提出的，其目的在於實現一種電路斷路器的過電流跳閘裝置，其在產品完成後的瞬時跳閘特性試驗中，即使不更換回復彈簧，也可以獲得需要的特性。
本發明涉及的電路斷路器的過電流跳閘裝置為，具有發熱器組裝體，其使固定磁鐵與雙金屬片一體地緊固在由導體構成的發熱器上；磁鐵框架，其緊固在上述固定磁鐵上；可動磁鐵，其通過由插入該磁鐵框架的相對的側面部之間的銷釘，可轉動地被支承；以及扭簧，其由上述銷釘支承，通過與上述磁鐵框架及上述可動磁鐵卡合，使上述可動磁鐵相對於上述固定磁鐵具有所期望的間隙而相對配置，該過電流跳閘裝置構成為，使上述磁鐵框架與上述扭簧的卡合點可變。
發明的效果 本發明因為不更換回復彈簧即可以獲得所期望的瞬時跳閘特性，所以可以減少電路斷路器的組裝成本，實現作業的高效化。
圖1是本發明的實施方式1涉及的電路斷路器的過電流跳閘裝置的斜視圖。
圖2是圖1的電路斷路器的過電流跳閘裝置的俯視圖。
圖3是圖1的電路斷路器的過電流跳閘裝置的正視圖。
圖4是用於產生力矩M的示意圖。
圖5是表示本發明的實施方式1中的應用例的圖。
具體實施例方式 實施方式1. 圖1是本發明的實施方式1涉及的電路斷路器的過電流跳閘裝置的斜視圖。另外，圖2是表示本發明的實施方式1的俯視圖，圖3是表示其正視圖。圖4是表示用於產生力矩M的通常的扭簧的示意圖，圖5是表示本發明的實施方式1的應用例。下面，參考附圖，對本發明的結構、動作詳細進行說明。
在圖1中，1是發熱器組合體，在由導體構成的發熱器2上，利用鉚釘10(參考圖3)一體地緊固固定磁鐵3和雙金屬片4。在發熱器組合體1之中，在固定磁鐵3上緊固磁鐵框架5，通過將該磁鐵框架5固定在未圖示的電路斷路器的殼體上，發熱器組合體1也配置於殼體內的規定位置。發熱器2為將導體彎折而形成，具有圖中右下方的發熱器安裝部2a；發熱器2c(參考圖3)，其將從該安裝部2a開始彎折大致90度而成，夾持在固定磁鐵3與雙金屬片4之間，對雙金屬片4進行加熱；以及負載側端子部2b，其從發熱器2c開始再次相反地彎折大致90度而成。
發熱器安裝部2a以及負載側端子部2b，分別利用螺合單元等，與可動接觸裝置、未圖示的外部導體(母線)電氣連接。此外，發熱器部2c相當於前述固定磁鐵3和雙金屬片4利用鉚釘10緊固的位置。此外，由於負載側端子2b與外部導體(母線)連接，所以其與該電路斷路器的安裝面大致平行。另外，雙金屬片4雖未詳述，但眾所周知，其作為實現延時跳閘特性的部件之一。
5是緊固在上述固定磁鐵3上的磁鐵框架，具有磁鐵框架主體部5a；側面部5b、5c，其以在安裝部2a側相對的方式，從該主體部5a開始大致彎折90度而成；以及一對凸起面5d、5e，其使上述側面部5b、5c進一步向該電路斷路器的安裝面方向彎折而成。在上述側面部5b、5c上也以相對的方式設置通孔6，在該通孔6中插入銷釘7，同時由該銷釘7可旋轉地支撐可動磁鐵8及扭簧9。
其中，對於扭簧9來說，在該實施方式1中，採用雙列扭轉型的扭轉螺旋彈簧形狀，採用由下述部分形成的結構一對傾斜卷繞(具有規定的傾斜角度地卷繞)而成的壓縮螺旋彈簧形狀的螺旋部9a；從該螺旋部9a的一端，以連結兩個螺旋部9a的方式延伸的コ字狀的腕部9b；以及從螺旋部9a的另一端向與腕部9b相反的方向延伸的足部9c、9d。
在這裡，腕部9b與可動磁鐵8抵接卡合，一側的足部9c與設在從側面部5b延伸設置的凸起面5d上的彈簧鉤掛保持槽10a卡合，另一側的足部9d與設在從側面部5c延伸設置的凸起面5e上的彈簧鉤掛保持槽10b、10c、10d卡合(在圖中，設定在中央的標準設定位置10c上)。因此，可動磁鐵8配置為，可以以銷釘7為支點旋轉，且被預緊，以使得在其與固定磁鐵3之間得到所期望的空隙，並與固定磁鐵3相對(參考圖3)。可動磁鐵8被銷釘7支承，以銷釘7為中心進行旋轉動作，在相反側端部，具有對跳閘杆(未圖示)進行操作的操作片8a。
之前說明的磁鐵框架5、發熱器組合體1、可動磁鐵8、銷釘7以及扭簧9，是實現本發明的瞬時跳閘特性的部件，在過電流達到由電路斷路器確定的規定的電流值的情況下，利用由該過電流產生的磁束，使可動磁鐵8被固定磁鐵3吸引，設置在可動磁鐵8上的操作片8a推壓未圖示的跳閘杆，由此，該電路斷路器跳閘，事先防止由過電流通電引起的電線或負載設備的燒損。
彈簧鉤掛保持槽10設置在一對凸起面5d、5e上，但其中，一側的凸起面5e上至少設置2個或2個以上的該彈簧鉤掛保持槽10(在圖中，表示10b、10c、10d這3個的例子)。在這裡，將位於大致中央的彈簧鉤掛保持槽10c定義為「標準設定位置」，在該電路斷路器的、例如出廠試驗中的瞬時跳閘特性中，使足部9d與該「標準設定位置」卡合，僅在偏離規定的調整範圍的情況下，將足部9d與該前後彈簧鉤掛保持槽10b、10d重新卡合，由此可以落入規定的範圍內。下面，根據附圖4及圖5說明其理由。
圖4是用於產生力矩M的普通的扭簧的示意圖，如前所述，通過使腕部9b與可動磁鐵8卡合，向該可動磁鐵8施加力矩M，在流過過電流時，產生的磁束抵抗該力矩M而被吸引至固定磁鐵3側。此時，在圖4中，L0表示從扭簧中心到足部9d的與彈簧鉤掛保持槽10卡合的位置的尺寸，L3表示從扭簧中心到足部9c的與彈簧鉤掛保持槽10的卡合位置的尺寸，力矩M根據圖4所示的各個初值，利用(式1)計算。
M＝(θ×π×E×d4)÷{64[π×D×N+1/3(L0+L3)]}(式1) 其中，θ角位移[rad]、E縱向彈性係數[N/mm2]、 d材料線徑[mm]、D線圈平均直徑[mm]、 N有效卷繞數、M向彈簧施加的力矩[N-mm] 由此可知，扭簧9利用θ的角度位移而產生力矩M，且依賴於θ/(L0+L3)。
如果將前述(式1)應用於本發明的實施方式1，則如圖5所示，因為L3是固定值，所以通過改變L0，即，如果增大L0則θ也增大，如果減小L0則θ也減小，由此，可以使力矩M的變化量恆定。換言之，在圖5中，使作為L0變化後的尺寸的L1及L2的關係、和作為從L0開始的角度位移的θ1(L1時)及θ2(L2時)的關係，始終為L2＜L1、θ2＜θ1，由此，使從「標準設定位置」的力矩M的增減恆定。
對其更簡明地說明，如果使「標準設定位置(L0)」處的力矩M為100，以如果L1處為115則使L2處為85的方式，設定L0變化及角度位移，則可以把握足部9d的各個卡合點處的力矩M。因此，在偏離規定的範圍的情況下，如果根據此時的通過電流，判斷力矩M的增減以及其程度，變更足部9d的卡合點，則可動磁鐵8的預緊力以恆定的間隔變化，因此，可以不更換扭簧9，而使該電路斷路器具有規定的瞬時跳閘特性。
如前所述，為了以L2＜L1及θ2＜θ1的方式配置，在本發明的實施方式中，如圖3所示，使凸起面5e具有傾斜角α。也就是說，由於該傾斜，如果足部9d進入彈簧鉤掛保持槽10b中，則角位移增大為θ1，尺寸L0也增大為L1，如果足部9d進入彈簧鉤掛保持槽10d中，則角位移減小為θ2，尺寸L0也減小為L2，從而使力矩M的變化量恆定。
如上所述，根據本發明的實施方式1，通過使上述磁鐵框架與上述扭簧之間的卡合點可變，則不僅可以取消扭簧的更換作業，而且通過取消本身，不需要多個彈簧力微小變化的扭簧，可以期待組裝成本及產品成本的減少。而且，因為由微小的角度位移(θ1+θ2)實現扭簧的扭矩變化，所以，可以實現不需要更換扭簧的小型的過電流跳閘裝置。
權利要求
1.一種電路斷路器的過電流跳閘裝置，其特徵在於，
具有發熱器組裝體，其使固定磁鐵與雙金屬片一體地緊固在由導體構成的發熱器上；磁鐵框架，其緊固在上述固定磁鐵上；可動磁鐵，其通過由插入該磁鐵框架的相對的側面部之間的銷釘，可轉動地被支承；以及扭簧，其由上述銷釘支承，通過與上述磁鐵框架及上述可動磁鐵卡合，使上述可動磁鐵相對於上述固定磁鐵具有所期望的間隙而相對配置，
該過電流跳閘裝置構成為，使上述磁鐵框架與上述扭簧的卡合點可變。
2.如權利要求1所述的電路斷路器的過電流跳閘裝置，其特徵在於，
利用設置於上述磁鐵框架的凸起面上的、至少2個或2個以上的彈簧鉤掛保持槽，使磁鐵框架與扭簧的卡合點可變。
3.如權利要求1或2所述的電路斷路器的過電流跳閘裝置，其特徵在於，
上述磁鐵框架的凸起面，相對上述發熱器的形成負載側端子部的面傾斜。
4.如權利要求1或2所述的電路斷路器的過電流跳閘裝置，其特徵在於，
使上述扭簧至與上述磁鐵框架的卡合點的尺寸L0的變化後的尺寸即L1及L2的關係，和作為從L0開始的角度位移的、L1時的θ1及L2時的θ2的關係，始終為L2＜L2、θ2＜θ1，由此使得力矩M的變化量恆定。
全文摘要
本發明在產品完成後的瞬時跳閘特性試驗中，即使不更換回復彈簧也可以得到所期望的特性。其具有發熱器組裝體，其使固定磁鐵與雙金屬片一體地緊固在由導體構成的發熱器上；磁鐵框架，其緊固在上述固定磁鐵上，並固定在該電路斷路器的殼體上；可動磁鐵，其通過由插入設在該磁鐵框架上的相對的通孔中的銷釘支承，使其可以轉動；以及扭簧，其也由上述銷釘支承，通過與上述磁鐵框架及上述可動磁鐵卡合，使上述可動磁鐵相對於上述固定磁鐵具有規定間隙而相對配置，其構成為，使上述磁鐵框架與上述扭簧之間的卡合點可以變化。
文檔編號H01H71/40GK101236867SQ20071014562
公開日2008年8月6日 申請日期2007年9月3日 優先權日2007年2月1日
發明者鈴木誠, 玄羽康司 申請人:三菱電機株式會社