JP2550320B2 - 過電流保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は過電流保護装置、さらに詳しくは、過電流の
通過時に発生する熱でラッチ装置のラッチ状態を解除す
る熱動式の引き外し装置を備えた過電流保護装置に関す
るものである。

［背景技術］ 一般に、この種の過電流保護装置では、主電路に挿入
された接点装置を開極させるばね、接点装置が閉極され
ているときにラッチ装置に勢力を蓄積するばね、および
ラッチ装置のラッチ状態が解除されたときにリセット釦
をケーシングから突出させるばねというように３種類の
ばねが必要である。

ところで、接点装置を開極させるばね力と、ラッチ装
置のラッチ状態において蓄積される勢力とを１個のばね
のばね力によって得ることができるようにしたものが提
案されており（実開昭54−64964号）、この構成では従
来構成よりもばねの数が削減される。しかしながら、こ
の構成では、接点装置とバイメタル板との間に設けた成
型品カムが手動リセットボタンとともに移動するから、
成型品カムには上記ばね力に加えて、手動リセットボタ
ンを復帰させるばね力も作用することになる。つまり、
ラッチ状態を保つ２部材（成型品カムとバイメタル板）
間に作用する荷重が大きくなり、ラッチ状態の解除の際
には２部材間に大きな摩擦力が作用することになる。こ
の摩擦力が大きいと、バイメタル板の変形時に成型品カ
ムとの係合状態を解除する位置が一定しなくなり、引外
し特性（過電流の通過から接点装置が開極するまでの時
間）が不安定になるという問題が生じる。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、そ
の主な目的とするところは、従来よりもばねの数が削減
され、しかも安定した引外し特性が得られる過電流保護
装置を提供することにある。

［発明の開示］ （実施例） 第１図および第２図に示すように、基本的には、主電
路に挿入される接点装置２と、接点装置２を開極する向
きの勢力を蓄積したラッチ状態において接点装置２を閉
極状態に保持するラッチ装置３と、主電路を過電流が通
過するとラッチ装置３のラッチ状態を解除して接点装置
２を開極させる引き外し装置４とが細流筒状のケーシン
グ１内に納装され、ラッチ装置３をラッチ状態に設定す
るリセット釦５がケーシング１の長手方向に沿って進退
自在に挿入された構成となっている。以下の説明におい
ては、第１図における紙面に直交する方向、左右方向、
上下方向をそれぞれ左右方向、前後方向、上下方向と
し、第１図の紙背側を左側、第１図の左側を前側と規定
する。

第２図に示すように、ケーシング１は左右一対の半割
体11a,11bと、半割体11a,11bの前端部に装着されるキャ
ップ12とにより前後に長い細長筒状に形成される。各半
割体11a,11bはそれぞれ左右の一方の側面と前面とが開
放された形状に形成され、両半割体11a,11bを組み合わ
せた状態で半割体11a,11bの前端部外周面にキャップ12
が嵌着される。キャップ12は筒状に形成されており、各
半割体11a,11bの前端部外周面に突設された係止突起13
がキャップ12の後端部に形成された係止孔14に係合す
る。

接点装置２が挿入される主電路は、それぞれケーシン
グ１の後端部に装着され後端部がケーシング１の後端面
から突出する第１端子板21および第２端子板22と、接点
装置２とラッチ装置３と引き外し装置４とを保持する銅
合金等の導電材料により形成されたフレーム６と、前端
部がフレーム６に電気的および機械的に接続されるとと
もに第１端子板21に設けられた固定接点23に離接する可
動接点24を後端部に備えた可動接触ばね25と、第２端子
板22とフレーム６との間に電気的に接続するヒータ抵抗
26とにより形成される。すなわち、主電路は第１端子板
21−可動接触ばね25−フレーム６−ヒータ抵抗26−第２
端子板22という経路で形成されるのである。接点装置２
は、第１端子板21と可動接触ばね25とにより構成される
のであって、可動接触ばね25は可動接点24を固定接点23
から開離する向きのばね力を有した板ばねで形成されて
いる。フレーム６は第３図に示すように、ケーシング１
内をほぼ左右に仕切る形で配設されており、右半部（第
３図中下半部）に接点装着２が配置されるようになって
いる。フレーム６の後端部には接続片61aが設けられ、
接続片61aの上縁には結合突起61bが上方に突設される。
また、接続片61aの前縁には仕切片61cが前方に延設さ
れ、仕切片61cの前端部下縁には可動接触ばね25を固着
する固着片61dが右方に延設されている。この固着片61d
に可動接触ばね25の前端部が上下に重合され、溶接等に
より両者が固着されるのである。さらに、仕切片61cの
前端部には後述する回転軸32を保持する軸孔62が穿設さ
れる。第２端子板22はフレーム６の接続片61aに対して
左側に離間して平行となるように配設される接続片22a
を前端部に有している。第２端子板22の接続片22aとフ
レーム６の接続片61aとにはヒータ抵抗26の各端子がそ
れぞれ電気的かつ機械的に接続され、第２端子板22とフ
レーム６とがヒータ抵抗26を介して電気的に接続され
る。

ラッチ装置３は合成樹脂等の絶縁材料により形成され
たラッチリンク31を備えている。ラッチリンク31には、
上面にラッチ突起33が突設され、後端部下面に係合突起
34が突設されている。ラッチ突起33の前面は係合面33a
となっている。ラッチリンク31にはラッチ突起33の下方
で左右に貫通した透孔35が穿設されており、この透孔35
に回転軸32が挿通される。回転軸32はリベット状に形成
されており、一端部がフレーム６の軸孔62に挿入される
ことによりフレーム６に保持される。このようにしてラ
ッチリンク31はフレーム６に対して回動自在に軸着され
るのである。

引き外し装置４は、前後に長い細長形状に形成された
バイメタル板41と、上述したヒータ抵抗26とにより構成
される。バイメタル板41の後端部にはフレーム６の結合
突起61bが挿入されて結合突起61bがかしめられ、バイメ
タル板41がフレーム６に一体に保持される。バイメタル
板41の前端部には係止片42が右側方に向かって延設され
る。ヒータ抵抗26はバイメタル板41の後端部下面に密着
して配設され、バイメタル板41がヒータ抵抗26で加熱さ
れると、バイメタル板41の前端部が上方に反り返るよう
に設定されている。係止片42は、ラッチリンク31の係合
突起33に設けた係止面33aを係止片42の後縁に係止でき
るような位置に設けられる。バイメタル板41およびヒー
タ抵抗26はフレーム６の仕切片61cに対して左側に配置
される。このように、接点装置２と引き外し装置４との
間に導電材料で形成されたフレーム６を介在させている
ことにより、接点装置２の開極時に発生するアークが引
き外し装置４に飛んだり、接点装置２の摩耗粉が引き外
し装置４に付着することが防止されるのである。

リセット釦５は、合成樹脂のような絶縁材料により形
成されている。リセット釦５の左半部の後面は開放され
てばね収納部51が形成され、また右半部の後面からは連
結突起52が突設される。ばね収納部51には一端が左半割
体11aの前面に当接する釦復帰ばね53が収納されるので
あり、この釦復帰ばね53にりリセット釦５はケーシング
１から突出する向きに付勢される。連結突起52の後端部
にはケーシング１内で前後に移動するスライダ７が連結
される。スライダ７は後端部下面に可動接触ばね25に当
接可能な押圧突起71を備え、この押圧突起71が可動接触
ばね25の上面を押圧する状態で接点装置２が閉極され、
押圧突起71が可動接触ばね25の上面に対する押圧力を緩
めた状態で接点装置２が開極されるようになっている。
スライダ７の上面にはラッチリンク31の係合突起34が係
合可能な係合凹所72が形成され、係合突起34と係合凹所
72とが係合している状態ではスライダ７の前方への移動
が阻止されるようになっている。スライダ７の前面には
前方に向かって下方に傾斜した傾斜面73が形成され、ま
たスライダ７の前面からは左右一対のガイド片74が延設
されている。ガイド片74の前端部間には左右方向に走る
連結バー75が介在しており、この連結バー75にリセット
釦５に設けた連結突起52の後端部に形成された切欠54が
嵌合することにより、リセット釦５に対してスライダ７
が上下に揺動できるように連結されるのである。リセッ
ト釦５の外周面はキャップ12の内周面に合致する形状に
形成されており、リセット釦５がぶれることなく前後に
滑らかに操作されるようになっている。スライダ７の前
端部左側面には係止突起76が突設されており、リセット
釦５がケーシング１から突出した状態でケーシング１の
前端部内周面にこの係止突起76が係止されることによ
り、リセット釦５のケーシング１の前方への突出量が規
制される。

以上の構成により、第２端子板22、可動接触ばね25、
ヒータ抵抗26、およびラッチリンク31がフレーム６に保
持されるのであり、予めフレーム６に部品を装着した状
態でケーシング１内に組み込むことができるから、組立
作業が容易となるものである。

（動作） 以下、第４図ないし第９図に基づいて動作を説明す
る。接点装置２が閉極状態であるときには、第４図およ
び第５図に示すように、ケーシング１の前面とリセット
釦５の前面とが面一となり、ラッチリンク31の係合突起
33の係止面33aがバイメタル板41の係止片42の後縁に当
接したラッチ状態となっている。このとき、スライダ７
は後方に位置しているから、スライダ７の押圧突起71に
よって可動接触ばね25が下方に押圧されて可動接点24が
固定接点23に接触するのであり、またスライダ７の係止
凹所72にラッチリンク31の係止突起34が係合することに
よりスライダ７の前方への移動が阻止されている。すな
わち、この状態においては、可動接触ばね25に接点装置
２を開極する向きの努力によってラッチリンク31とスラ
イダ７とが上方に付勢されているのであり、ラッチリン
ク31とバイメタル板41とが係合することにより、接点装
置２が閉極した状態に維持されるのである。また、釦復
帰ばね53も圧縮されることによりリセット釦５をケーシ
ング１から突出させる向きの勢力を蓄積している。この
ように、ラッチ装置３はラッチリンク31、バイメタル板
41、スライダ７、および可動接触ばね25により構成され
るのである。

上述の状態において第１端子板21と第２端子板22との
間に主電路に過電流が流れると、ヒータ抵抗26が発熱
し、バイメタル板41が加熱されてバイメタル板41の前端
部が上方へ湾曲する。これにより、係止面33aと係止片4
2との係合状態が解除され、第６図に示すように、可動
接触ばね25のばね力によりラッチリンク31の後端部とス
ライダ７の後端部とが上方に押圧される。ラッチリンク
31はスライダ７よりも回転半径が小さいから、係合突起
34が係合凹所72から外れ、釦復帰ばね53のばね力により
スライダ７が前方に移動する。スライダ７が前方に移動
する際に、スライダ７の前面に形成された傾斜面73にラ
ッチリンク31の前端部下面が当接し、スライダ７の前方
への移動に伴なってラッチリンク31が後転（第１図中右
回り）することになる。スライダ７が所定の位置まで前
方に移動しリセット釦５がケーシング１から突出した状
態では、第７図および第８図に示すように、スライダ７
の上面にラッチリンク31の前端部下面が当接し、ラッチ
リンク31は接点装置２が閉極されていた位置と同じ位置
に復帰する。ここで、接点装置２は開極しているからバ
イメタル板41も元の位置に復帰し、ラッチリンク31とバ
イメタル板41とが自動的にラッチ状態に復帰するのであ
る。ラッチリンク31とスライダ７とは絶縁材料で形成さ
れているから、ラッチ装置３が主電路に挿入されること
がなく、接点装置２の開極時においてラッチ装置３にア
ークが生じることがないのであり、ラッチ装置３の溶着
や摩滅が生じないのである。つまり、接点の開極時にお
いてラッチ装置３が損傷しないから、何度も繰り返して
利用することができるのである。

以上のようにして、接点装置２が閉極されているとき
にはリセット釦５の前面がケーシング１の前面と面一と
なり、また接点装置２が開極したときにはリセット釦５
がケーシング１の前面から突出するから、リセット釦５
を接点装置２の状態を識別する目安とすることができ
る。

ここにおいて、リセット釦５の前面が壁面に当接して
いるなどの事情によりリセット釦５に外力が作用し、リ
セット釦５がケーシング１の前面から突出できない場合
であっても、上述したように、ラッチリンク31の後端部
とスライダ７の後端部とは上方に移動可能であるから、
第９図に示すように、接点装置２を開極することができ
る。すなわち、リセット釦５が移動しない場合にも接点
装置２を開極させることができるのであり、いわゆるト
リップフリーの機構となっている。

接点を開極状態から閉極状態に復帰させるには、リセ
ット釦５をケーシング１内に押し込めばよい。つまり、
リセット釦５を押し込むことにより、スライダ７が後方
に移動して接点装置２を閉極状態とし、その位置でスラ
イダ７の係合凹所72内にラッチリンク31の係合突起34が
係合するのである。

上述の実施例では発熱装置としてヒータ抵抗26を用い
た傍熱型の装置を示したが、これは定格電流が3A以下程
度の場合に適用され、定格電流が5A以上程度の場合に
は、ヒータ抵抗26に代えて第２端子板22の接続片22aと
バイメタル板41の中央付近との間に編組線からなる接続
線を挿入接続すればよい。この場合には、過電流によっ
てバイメタル板41が自己発熱して湾曲するのであり、い
わゆる直熱型の装置となるものである。

［発明の効果］ 本発明は、ケーシングと、ケーシングに対して進退自
在に挿入されたリセット釦と、リセット釦の一端部にリ
セット釦の進退方向に直交する軸部の回りで回動自在と
なるように一端部が枢着されたスライダと、主電路に挿
入された接点装置を固定接点とともに形成する可動接点
を備え接点装置が開極する向きのばね力を有した可動接
触ばねと、スライダの他端部を挟んで可動接触ばねの反
対側に配置されケーシング内の定位置に上記軸部と平行
に設けた回転軸に軸支されるラッチリンクと、主電路に
挿入された発熱装置と、ラッチリンクの周部に突設した
係合突起を係止してスライダの上記他端部を介して伝達
される可動接触ばねのばね力によるラッチリンクの回転
を阻止する係止片を備え主電路に過電流が流れると発熱
装置により加熱されて変形することによりラッチリンク
の係止状態を解除するバイメタル板と、リセット釦をケ
ーシングから突出させる向きに付勢する釦復帰ばねとを
備え、スライダの上記他端部には、リセット釦が釦復帰
ばねのばね力に抗してケーシングに押し込まれていると
きに、スライダにより可動接触ばねを押圧して接点装置
を閉極させた状態でリセット釦のケーシングからの突出
方向への移動を禁止するように、バイメタル板に回転を
係止されているラッチリンクの一部に凹凸係合する係合
部が形成され、係合部はバイメタル板によるラッチリン
クの係止状態が解除されると可動接触ばねのばね力によ
るラッチリンクの回転に伴ってラッチリンクとの係合状
態を解除するものであるから、可動接触ばねによってラ
ッチリンクに回転力が付与されるのであり、従来の開極
ばねとラッチばねとを１つのばねで兼用できるのであ
り、その結果、使用されるばねの数が削減されるという
利点を有する。また、ラッチリンクはケーシングの定位
置に設けた回転軸の回りに回転するから、スライダを介
してラッチリンクに伝達される復帰ばねのばね力は、ラ
ッチリンクの回転力には影響せず、可動接触ばねのばね
力は接点装置の開極に要する力とラッチリンクの回転力
のみを与えればよいことになる。その結果、バイメタル
板にラッチリンクが係止されている状態でラッチリンク
からバイメタル板に作用する荷重を小さくすることがで
き、バイメタル板がラッチリンクとの係止状態を解除す
るように変形する過程でのラッチリンクとの摩擦力を小
さくすることができて、引外し特性が安定するという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第26図は同上
の分解斜視図、第３図は同上の水平断面図、第４図ない
し第９図は同上の動作説明図である。 １はケーシング、２は接点装置、３はラッチ装置、４は
引き外し装置、５はリセット釦、23は固定接点、24は可
動接点、25は可動接触ばね、26はヒータ抵抗、31はラッ
チリンク、33aは係止面、41はバイメタル板、42は係止
片、53は釦復帰ばねである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、ケーシングに対して進退自
   在に挿入されたリセット釦と、リセット釦の一端部にリ
   セット釦の進退方向に直交する軸部の回りで回動自在と
   なるように一端部が枢着されたスライダと、主電路に挿
   入された接点装置を固定接点とともに形成する可動接点
   を備えた接点装置が開極する向きのばね力を有した可動
   接触ばねと、スライダの他端部を挟んで可動接触ばねの
   反対側に配置されケーシング内の定位置に上記軸部と平
   行に設けた回転軸に軸支されるラッチリンクと、主電路
   に挿入された発熱装置と、ラッチリンクの周部に突設し
   た係合突起を係止してスライダの上記他端部を介して伝
   達される可動接触ばねのばね力によるラッチリンクの回
   転を阻止する係止片を備え主電路に過電流が流れると発
   熱装置により加熱されて変形することによりラッチリン
   クの係止状態を解除するバイメタル板と、リセット釦を
   ケーシングから突出させる向きに付勢する釦復帰ばねと
   を備え、スライダの上記他端部には、リセット釦が釦復
   帰ばねのばね力に抗してケーシングに押し込まれている
   ときに、スライダにより可動接触ばねを押圧して接点装
   置を閉極させた状態でリセット釦のケーシングからの突
   出方向への移動を禁止するように、バイメタル板に回転
   を係止されているラッチリンクの一部に凹凸係合する係
   合部が形成され、係合部はバイメタル板によるラッチリ
   ンクの係止状態が解除されると可動接触ばねのばね力に
   よるラッチリンクの回転に伴ってラッチリンクとの係合
   状態を解除することを特徴とする過電流保護装置。