專利名稱：電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(dòng)-電磁型的過(guò)電流跳閘裝置，特別地，涉及可以調(diào)整瞬時(shí)跳閘特性的過(guò)電流跳閘裝置。

背景技術(shù)：
電路斷路器不僅具有通過(guò)操作設(shè)置在該電路斷路器上的操作手柄對(duì)電路進(jìn)行開(kāi)閉的所謂的開(kāi)關(guān)功能，還具有事先防止由流過(guò)過(guò)電流引起的電線或負(fù)載設(shè)備燒損的電路斷路功能。特別地，后者的過(guò)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(shí)特性，即電流越大，直至斷路的時(shí)間越快。
為了實(shí)現(xiàn)作為上述電路斷路器的功能，例如，通常將延時(shí)跳閘特性與瞬時(shí)跳閘特性這二者組合使用，即，當(dāng)過(guò)電流較小時(shí)，利用通過(guò)該電流產(chǎn)生的焦耳熱而進(jìn)行跳閘的延時(shí)跳閘特性，另一方面，當(dāng)過(guò)電流較大時(shí)，利用通過(guò)該過(guò)電流產(chǎn)生的磁束而進(jìn)行跳閘的瞬時(shí)跳閘特性。其中，對(duì)于瞬時(shí)跳閘特性來(lái)說(shuō)，是通過(guò)由磁化后的固定磁鐵瞬時(shí)吸引位于轉(zhuǎn)子的一端的可動(dòng)片，從而位于轉(zhuǎn)子另一端的操作片向推壓跳閘桿的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部動(dòng)作(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-231870號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如該專利文獻(xiàn)1所示，對(duì)于可動(dòng)片的吸引來(lái)說(shuō)，必須超過(guò)由回復(fù)彈簧產(chǎn)生的預(yù)緊力，但存在以下缺點(diǎn)，即，由于該回復(fù)彈簧即彈簧力的波動(dòng)，或固定磁鐵與轉(zhuǎn)子間的空隙的波動(dòng)，吸引時(shí)刻的通過(guò)電流(過(guò)電流)往往不一致。在專利文獻(xiàn)1中，以容忍該缺點(diǎn)，即更換回復(fù)彈簧為前提，說(shuō)明了從構(gòu)造角度解決該更換的容易度的情況。但是，在考慮作業(yè)的高效化以及組裝成本的減少的情況下，當(dāng)然優(yōu)選不更換回復(fù)彈簧，而是實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)跳閘特性的穩(wěn)定化。
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，其目的在于實(shí)現(xiàn)一種電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置，其在產(chǎn)品完成后的瞬時(shí)跳閘特性試驗(yàn)中，即使不更換回復(fù)彈簧，也可以獲得需要的特性。
本發(fā)明涉及的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置為，具有發(fā)熱器組裝體，其使固定磁鐵與雙金屬片一體地緊固在由導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)熱器上；磁鐵框架，其緊固在上述固定磁鐵上；可動(dòng)磁鐵，其通過(guò)由插入該磁鐵框架的相對(duì)的側(cè)面部之間的銷釘，可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承；以及扭簧，其由上述銷釘支承，通過(guò)與上述磁鐵框架及上述可動(dòng)磁鐵卡合，使上述可動(dòng)磁鐵相對(duì)于上述固定磁鐵具有所期望的間隙而相對(duì)配置，該過(guò)電流跳閘裝置構(gòu)成為，使上述磁鐵框架與上述扭簧的卡合點(diǎn)可變。
發(fā)明的效果 本發(fā)明因?yàn)椴桓鼡Q回復(fù)彈簧即可以獲得所期望的瞬時(shí)跳閘特性，所以可以減少電路斷路器的組裝成本，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的高效化。



圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置的斜視圖。
圖2是圖1的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置的俯視圖。
圖3是圖1的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置的正視圖。
圖4是用于產(chǎn)生力矩M的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的應(yīng)用例的圖。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施方式1. 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置的斜視圖。另外，圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的俯視圖，圖3是表示其正視圖。圖4是表示用于產(chǎn)生力矩M的通常的扭簧的示意圖，圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的應(yīng)用例。下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖1中，1是發(fā)熱器組合體，在由導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)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(fā)熱器組合體1之中，在固定磁鐵3上緊固磁鐵框架5，通過(guò)將該磁鐵框架5固定在未圖示的電路斷路器的殼體上，發(fā)熱器組合體1也配置于殼體內(nèi)的規(guī)定位置。發(fā)熱器2為將導(dǎo)體彎折而形成，具有圖中右下方的發(fā)熱器安裝部2a；發(fā)熱器2c(參考圖3)，其將從該安裝部2a開(kāi)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(duì)雙金屬片4進(jìn)行加熱；以及負(fù)載側(cè)端子部2b，其從發(fā)熱器2c開(kāi)始再次相反地彎折大致90度而成。
發(fā)熱器安裝部2a以及負(fù)載側(cè)端子部2b，分別利用螺合單元等，與可動(dòng)接觸裝置、未圖示的外部導(dǎo)體(母線)電氣連接。此外，發(fā)熱器部2c相當(dāng)于前述固定磁鐵3和雙金屬片4利用鉚釘10緊固的位置。此外，由于負(fù)載側(cè)端子2b與外部導(dǎo)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(shí)現(xiàn)延時(shí)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(cè)面部5b、5c，其以在安裝部2a側(cè)相對(duì)的方式，從該主體部5a開(kāi)始大致彎折90度而成；以及一對(duì)凸起面5d、5e，其使上述側(cè)面部5b、5c進(jìn)一步向該電路斷路器的安裝面方向彎折而成。在上述側(cè)面部5b、5c上也以相對(duì)的方式設(shè)置通孔6，在該通孔6中插入銷釘7，同時(shí)由該銷釘7可旋轉(zhuǎn)地支撐可動(dòng)磁鐵8及扭簧9。
其中，對(duì)于扭簧9來(lái)說(shuō)，在該實(shí)施方式1中，采用雙列扭轉(zhuǎn)型的扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧形狀，采用由下述部分形成的結(jié)構(gòu)一對(duì)傾斜卷繞(具有規(guī)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(jié)兩個(gè)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。
在這里，腕部9b與可動(dòng)磁鐵8抵接卡合，一側(cè)的足部9c與設(shè)在從側(cè)面部5b延伸設(shè)置的凸起面5d上的彈簧鉤掛保持槽10a卡合，另一側(cè)的足部9d與設(shè)在從側(cè)面部5c延伸設(shè)置的凸起面5e上的彈簧鉤掛保持槽10b、10c、10d卡合(在圖中，設(shè)定在中央的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定位置10c上)。因此，可動(dòng)磁鐵8配置為，可以以銷釘7為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，且被預(yù)緊，以使得在其與固定磁鐵3之間得到所期望的空隙，并與固定磁鐵3相對(duì)(參考圖3)?？蓜?dòng)磁鐵8被銷釘7支承，以銷釘7為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，在相反側(cè)端部，具有對(duì)跳閘桿(未圖示)進(jìn)行操作的操作片8a。
之前說(shuō)明的磁鐵框架5、發(fā)熱器組合體1、可動(dòng)磁鐵8、銷釘7以及扭簧9，是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的瞬時(shí)跳閘特性的部件，在過(guò)電流達(dá)到由電路斷路器確定的規(guī)定的電流值的情況下，利用由該過(guò)電流產(chǎn)生的磁束，使可動(dòng)磁鐵8被固定磁鐵3吸引，設(shè)置在可動(dòng)磁鐵8上的操作片8a推壓未圖示的跳閘桿，由此，該電路斷路器跳閘，事先防止由過(guò)電流通電引起的電線或負(fù)載設(shè)備的燒損。
彈簧鉤掛保持槽10設(shè)置在一對(duì)凸起面5d、5e上，但其中，一側(cè)的凸起面5e上至少設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上的該彈簧鉤掛保持槽10(在圖中，表示10b、10c、10d這3個(gè)的例子)。在這里，將位于大致中央的彈簧鉤掛保持槽10c定義為“標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定位置”，在該電路斷路器的、例如出廠試驗(yàn)中的瞬時(shí)跳閘特性中，使足部9d與該“標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定位置”卡合，僅在偏離規(guī)定的調(diào)整范圍的情況下，將足部9d與該前后彈簧鉤掛保持槽10b、10d重新卡合，由此可以落入規(guī)定的范圍內(nèi)。下面，根據(jù)附圖4及圖5說(shuō)明其理由。
圖4是用于產(chǎn)生力矩M的普通的扭簧的示意圖，如前所述，通過(guò)使腕部9b與可動(dòng)磁鐵8卡合，向該可動(dòng)磁鐵8施加力矩M，在流過(guò)過(guò)電流時(shí)，產(chǎn)生的磁束抵抗該力矩M而被吸引至固定磁鐵3側(cè)。此時(shí)，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(jù)圖4所示的各個(gè)初值，利用(式1)計(jì)算。
M＝(θ×π×E×d4)÷{64[π×D×N+1/3(L0+L3)]}(式1) 其中，θ角位移[rad]、E縱向彈性系數(shù)[N/mm2]、 d材料線徑[mm]、D線圈平均直徑[mm]、 N有效卷繞數(shù)、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(chǎn)生力矩M，且依賴于θ/(L0+L3)。
如果將前述(式1)應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式1，則如圖5所示，因?yàn)長(zhǎng)3是固定值，所以通過(guò)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的變化量恒定。換言之，在圖5中，使作為L(zhǎng)0變化后的尺寸的L1及L2的關(guān)系、和作為從L0開(kāi)始的角度位移的θ1(L1時(shí))及θ2(L2時(shí))的關(guān)系，始終為L(zhǎng)2＜L1、θ2＜θ1，由此，使從“標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定位置”的力矩M的增減恒定。
對(duì)其更簡(jiǎn)明地說(shuō)明，如果使“標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(shè)定L0變化及角度位移，則可以把握足部9d的各個(gè)卡合點(diǎn)處的力矩M。因此，在偏離規(guī)定的范圍的情況下，如果根據(jù)此時(shí)的通過(guò)電流，判斷力矩M的增減以及其程度，變更足部9d的卡合點(diǎn)，則可動(dòng)磁鐵8的預(yù)緊力以恒定的間隔變化，因此，可以不更換扭簧9，而使該電路斷路器具有規(guī)定的瞬時(shí)跳閘特性。
如前所述，為了以L2＜L1及θ2＜θ1的方式配置，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，如圖3所示，使凸起面5e具有傾斜角α。也就是說(shuō)，由于該傾斜，如果足部9d進(jìn)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L(zhǎng)1，如果足部9d進(jìn)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L(zhǎng)2，從而使力矩M的變化量恒定。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，通過(guò)使上述磁鐵框架與上述扭簧之間的卡合點(diǎn)可變，則不僅可以取消扭簧的更換作業(yè)，而且通過(guò)取消本身，不需要多個(gè)彈簧力微小變化的扭簧，可以期待組裝成本及產(chǎn)品成本的減少。而且，因?yàn)橛晌⑿〉慕嵌任灰?θ1+θ2)實(shí)現(xiàn)扭簧的扭矩變化，所以，可以實(shí)現(xiàn)不需要更換扭簧的小型的過(guò)電流跳閘裝置。
權(quán)利要求
1.一種電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置，其特征在于，
具有發(fā)熱器組裝體，其使固定磁鐵與雙金屬片一體地緊固在由導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)熱器上；磁鐵框架，其緊固在上述固定磁鐵上；可動(dòng)磁鐵，其通過(guò)由插入該磁鐵框架的相對(duì)的側(cè)面部之間的銷釘，可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承；以及扭簧，其由上述銷釘支承，通過(guò)與上述磁鐵框架及上述可動(dòng)磁鐵卡合，使上述可動(dòng)磁鐵相對(duì)于上述固定磁鐵具有所期望的間隙而相對(duì)配置，
該過(guò)電流跳閘裝置構(gòu)成為，使上述磁鐵框架與上述扭簧的卡合點(diǎn)可變。
2.如權(quán)利要求1所述的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置，其特征在于，
利用設(shè)置于上述磁鐵框架的凸起面上的、至少2個(gè)或2個(gè)以上的彈簧鉤掛保持槽，使磁鐵框架與扭簧的卡合點(diǎn)可變。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置，其特征在于，
上述磁鐵框架的凸起面，相對(duì)上述發(fā)熱器的形成負(fù)載側(cè)端子部的面傾斜。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電路斷路器的過(guò)電流跳閘裝置，其特征在于，
使上述扭簧至與上述磁鐵框架的卡合點(diǎn)的尺寸L0的變化后的尺寸即L1及L2的關(guān)系，和作為從L0開(kāi)始的角度位移的、L1時(shí)的θ1及L2時(shí)的θ2的關(guān)系，始終為L(zhǎng)2＜L2、θ2＜θ1，由此使得力矩M的變化量恒定。
全文摘要
本發(fā)明在產(chǎn)品完成后的瞬時(shí)跳閘特性試驗(yàn)中，即使不更換回復(fù)彈簧也可以得到所期望的特性。其具有發(fā)熱器組裝體，其使固定磁鐵與雙金屬片一體地緊固在由導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)熱器上；磁鐵框架，其緊固在上述固定磁鐵上，并固定在該電路斷路器的殼體上；可動(dòng)磁鐵，其通過(guò)由插入設(shè)在該磁鐵框架上的相對(duì)的通孔中的銷釘支承，使其可以轉(zhuǎn)動(dòng)；以及扭簧，其也由上述銷釘支承，通過(guò)與上述磁鐵框架及上述可動(dòng)磁鐵卡合，使上述可動(dòng)磁鐵相對(duì)于上述固定磁鐵具有規(guī)定間隙而相對(duì)配置，其構(gòu)成為，使上述磁鐵框架與上述扭簧之間的卡合點(diǎn)可以變化。
文檔編號(hào)H01H71/40GK101236867SQ20071014562
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者鈴木誠(chéng), 玄羽康司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社