专利名称：电路断路器的过电流跳闸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及组装到配线用断路器或漏电断路器等电路断路器上的热动-电磁型的过电流跳闸装置，特别地，涉及可以调整瞬时跳闸特性的过电流跳闸装置。
背景技术：
电路断路器不仅具有通过操作设置在该电路断路器上的操作手柄对电路进行开闭的所谓的开关功能，还具有事先防止由流过过电流引起的电线或负载设备烧损的电路断路功能。特别地，后者的过电流断路功能，在确保安全方面起着很大的作用，通常具有反限时特性，即电流越大，直至断路的时间越快。
为了实现作为上述电路断路器的功能，例如，通常将延时跳闸特性与瞬时跳闸特性这二者组合使用，即，当过电流较小时，利用通过该电流产生的焦耳热而进行跳闸的延时跳闸特性，另一方面，当过电流较大时，利用通过该过电流产生的磁束而进行跳闸的瞬时跳闸特性。其中，对于瞬时跳闸特性来说，是通过由磁化后的固定磁铁瞬时吸引位于转子的一端的可动片，从而位于转子另一端的操作片向推压跳闸杆的方向转动，使开闭机构部动作(例如，参考专利文献1)。
专利文献1特开2000-231870号公报
发明内容
如该专利文献1所示，对于可动片的吸引来说，必须超过由回复弹簧产生的预紧力，但存在以下缺点，即，由于该回复弹簧即弹簧力的波动，或固定磁铁与转子间的空隙的波动，吸引时刻的通过电流(过电流)往往不一致。在专利文献1中，以容忍该缺点，即更换回复弹簧为前提，说明了从构造角度解决该更换的容易度的情况。但是，在考虑作业的高效化以及组装成本的减少的情况下，当然优选不更换回复弹簧，而是实现瞬时跳闸特性的稳定化。
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于实现一种电路断路器的过电流跳闸装置，其在产品完成后的瞬时跳闸特性试验中，即使不更换回复弹簧，也可以获得需要的特性。
本发明涉及的电路断路器的过电流跳闸装置为，具有发热器组装体，其使固定磁铁与双金属片一体地紧固在由导体构成的发热器上；磁铁框架，其紧固在上述固定磁铁上；可动磁铁，其通过由插入该磁铁框架的相对的侧面部之间的销钉，可转动地被支承；以及扭簧，其由上述销钉支承，通过与上述磁铁框架及上述可动磁铁卡合，使上述可动磁铁相对于上述固定磁铁具有所期望的间隙而相对配置，该过电流跳闸装置构成为，使上述磁铁框架与上述扭簧的卡合点可变。
发明的效果 本发明因为不更换回复弹簧即可以获得所期望的瞬时跳闸特性，所以可以减少电路断路器的组装成本，实现作业的高效化。
图1是本发明的实施方式1涉及的电路断路器的过电流跳闸装置的斜视图。
图2是图1的电路断路器的过电流跳闸装置的俯视图。
图3是图1的电路断路器的过电流跳闸装置的正视图。
图4是用于产生力矩M的示意图。
图5是表示本发明的实施方式1中的应用例的图。
具体实施例方式 实施方式1. 图1是本发明的实施方式1涉及的电路断路器的过电流跳闸装置的斜视图。另外，图2是表示本发明的实施方式1的俯视图，图3是表示其正视图。图4是表示用于产生力矩M的通常的扭簧的示意图，图5是表示本发明的实施方式1的应用例。下面，参考附图，对本发明的结构、动作详细进行说明。
在图1中，1是发热器组合体，在由导体构成的发热器2上，利用铆钉10(参考图3)一体地紧固固定磁铁3和双金属片4。在发热器组合体1之中，在固定磁铁3上紧固磁铁框架5，通过将该磁铁框架5固定在未图示的电路断路器的壳体上，发热器组合体1也配置于壳体内的规定位置。发热器2为将导体弯折而形成，具有图中右下方的发热器安装部2a；发热器2c(参考图3)，其将从该安装部2a开始弯折大致90度而成，夹持在固定磁铁3与双金属片4之间，对双金属片4进行加热；以及负载侧端子部2b，其从发热器2c开始再次相反地弯折大致90度而成。
发热器安装部2a以及负载侧端子部2b，分别利用螺合单元等，与可动接触装置、未图示的外部导体(母线)电气连接。此外，发热器部2c相当于前述固定磁铁3和双金属片4利用铆钉10紧固的位置。此外，由于负载侧端子2b与外部导体(母线)连接，所以其与该电路断路器的安装面大致平行。另外，双金属片4虽未详述，但众所周知，其作为实现延时跳闸特性的部件之一。
5是紧固在上述固定磁铁3上的磁铁框架，具有磁铁框架主体部5a；侧面部5b、5c，其以在安装部2a侧相对的方式，从该主体部5a开始大致弯折90度而成；以及一对凸起面5d、5e，其使上述侧面部5b、5c进一步向该电路断路器的安装面方向弯折而成。在上述侧面部5b、5c上也以相对的方式设置通孔6，在该通孔6中插入销钉7，同时由该销钉7可旋转地支撑可动磁铁8及扭簧9。
其中，对于扭簧9来说，在该实施方式1中，采用双列扭转型的扭转螺旋弹簧形状，采用由下述部分形成的结构一对倾斜卷绕(具有规定的倾斜角度地卷绕)而成的压缩螺旋弹簧形状的螺旋部9a；从该螺旋部9a的一端，以连结两个螺旋部9a的方式延伸的コ字状的腕部9b；以及从螺旋部9a的另一端向与腕部9b相反的方向延伸的足部9c、9d。
在这里，腕部9b与可动磁铁8抵接卡合，一侧的足部9c与设在从侧面部5b延伸设置的凸起面5d上的弹簧钩挂保持槽10a卡合，另一侧的足部9d与设在从侧面部5c延伸设置的凸起面5e上的弹簧钩挂保持槽10b、10c、10d卡合(在图中，设定在中央的标准设定位置10c上)。因此，可动磁铁8配置为，可以以销钉7为支点旋转，且被预紧，以使得在其与固定磁铁3之间得到所期望的空隙，并与固定磁铁3相对(参考图3)。可动磁铁8被销钉7支承，以销钉7为中心进行旋转动作，在相反侧端部，具有对跳闸杆(未图示)进行操作的操作片8a。
之前说明的磁铁框架5、发热器组合体1、可动磁铁8、销钉7以及扭簧9，是实现本发明的瞬时跳闸特性的部件，在过电流达到由电路断路器确定的规定的电流值的情况下，利用由该过电流产生的磁束，使可动磁铁8被固定磁铁3吸引，设置在可动磁铁8上的操作片8a推压未图示的跳闸杆，由此，该电路断路器跳闸，事先防止由过电流通电引起的电线或负载设备的烧损。
弹簧钩挂保持槽10设置在一对凸起面5d、5e上，但其中，一侧的凸起面5e上至少设置2个或2个以上的该弹簧钩挂保持槽10(在图中，表示10b、10c、10d这3个的例子)。在这里，将位于大致中央的弹簧钩挂保持槽10c定义为“标准设定位置”，在该电路断路器的、例如出厂试验中的瞬时跳闸特性中，使足部9d与该“标准设定位置”卡合，仅在偏离规定的调整范围的情况下，将足部9d与该前后弹簧钩挂保持槽10b、10d重新卡合，由此可以落入规定的范围内。下面，根据附图4及图5说明其理由。
图4是用于产生力矩M的普通的扭簧的示意图，如前所述，通过使腕部9b与可动磁铁8卡合，向该可动磁铁8施加力矩M，在流过过电流时，产生的磁束抵抗该力矩M而被吸引至固定磁铁3侧。此时，在图4中，L0表示从扭簧中心到足部9d的与弹簧钩挂保持槽10卡合的位置的尺寸，L3表示从扭簧中心到足部9c的与弹簧钩挂保持槽10的卡合位置的尺寸，力矩M根据图4所示的各个初值，利用(式1)计算。
M＝(θ×π×E×d4)÷{64[π×D×N+1/3(L0+L3)]}(式1) 其中，θ角位移[rad]、E纵向弹性系数[N/mm2]、 d材料线径[mm]、D线圈平均直径[mm]、 N有效卷绕数、M向弹簧施加的力矩[N-mm] 由此可知，扭簧9利用θ的角度位移而产生力矩M，且依赖于θ/(L0+L3)。
如果将前述(式1)应用于本发明的实施方式1，则如图5所示，因为L3是固定值，所以通过改变L0，即，如果增大L0则θ也增大，如果减小L0则θ也减小，由此，可以使力矩M的变化量恒定。换言之，在图5中，使作为L0变化后的尺寸的L1及L2的关系、和作为从L0开始的角度位移的θ1(L1时)及θ2(L2时)的关系，始终为L2＜L1、θ2＜θ1，由此，使从“标准设定位置”的力矩M的增减恒定。
对其更简明地说明，如果使“标准设定位置(L0)”处的力矩M为100，以如果L1处为115则使L2处为85的方式，设定L0变化及角度位移，则可以把握足部9d的各个卡合点处的力矩M。因此，在偏离规定的范围的情况下，如果根据此时的通过电流，判断力矩M的增减以及其程度，变更足部9d的卡合点，则可动磁铁8的预紧力以恒定的间隔变化，因此，可以不更换扭簧9，而使该电路断路器具有规定的瞬时跳闸特性。
如前所述，为了以L2＜L1及θ2＜θ1的方式配置，在本发明的实施方式中，如图3所示，使凸起面5e具有倾斜角α。也就是说，由于该倾斜，如果足部9d进入弹簧钩挂保持槽10b中，则角位移增大为θ1，尺寸L0也增大为L1，如果足部9d进入弹簧钩挂保持槽10d中，则角位移减小为θ2，尺寸L0也减小为L2，从而使力矩M的变化量恒定。
如上所述，根据本发明的实施方式1，通过使上述磁铁框架与上述扭簧之间的卡合点可变，则不仅可以取消扭簧的更换作业，而且通过取消本身，不需要多个弹簧力微小变化的扭簧，可以期待组装成本及产品成本的减少。而且，因为由微小的角度位移(θ1+θ2)实现扭簧的扭矩变化，所以，可以实现不需要更换扭簧的小型的过电流跳闸装置。
权利要求
1.一种电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于，
具有发热器组装体，其使固定磁铁与双金属片一体地紧固在由导体构成的发热器上；磁铁框架，其紧固在上述固定磁铁上；可动磁铁，其通过由插入该磁铁框架的相对的侧面部之间的销钉，可转动地被支承；以及扭簧，其由上述销钉支承，通过与上述磁铁框架及上述可动磁铁卡合，使上述可动磁铁相对于上述固定磁铁具有所期望的间隙而相对配置，
该过电流跳闸装置构成为，使上述磁铁框架与上述扭簧的卡合点可变。
2.如权利要求1所述的电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于，
利用设置于上述磁铁框架的凸起面上的、至少2个或2个以上的弹簧钩挂保持槽，使磁铁框架与扭簧的卡合点可变。
3.如权利要求1或2所述的电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于，
上述磁铁框架的凸起面，相对上述发热器的形成负载侧端子部的面倾斜。
4.如权利要求1或2所述的电路断路器的过电流跳闸装置，其特征在于，
使上述扭簧至与上述磁铁框架的卡合点的尺寸L0的变化后的尺寸即L1及L2的关系，和作为从L0开始的角度位移的、L1时的θ1及L2时的θ2的关系，始终为L2＜L2、θ2＜θ1，由此使得力矩M的变化量恒定。
全文摘要
本发明在产品完成后的瞬时跳闸特性试验中，即使不更换回复弹簧也可以得到所期望的特性。其具有发热器组装体，其使固定磁铁与双金属片一体地紧固在由导体构成的发热器上；磁铁框架，其紧固在上述固定磁铁上，并固定在该电路断路器的壳体上；可动磁铁，其通过由插入设在该磁铁框架上的相对的通孔中的销钉支承，使其可以转动；以及扭簧，其也由上述销钉支承，通过与上述磁铁框架及上述可动磁铁卡合，使上述可动磁铁相对于上述固定磁铁具有规定间隙而相对配置，其构成为，使上述磁铁框架与上述扭簧之间的卡合点可以变化。
文档编号H01H71/40GK101236867SQ20071014562
公开日2008年8月6日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年2月1日
发明者铃木诚, 玄羽康司 申请人:三菱电机株式会社