JP2582408B2 - 熱動遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱動遮断器に関するものである。

［従来の技術］ バイメタル素子が遮断器中を流れる過電流に応動して
物理的に変形し、遮断器を引き外し、電流を遮断するよ
うにした遮断器が多数知られている。例えば、本件発明
者の名義であって本件とともに同一人に譲渡された米国
特許第4,510,479号を参照されたい。その特許に記載さ
れた遮断器は、回動可能な接触子アームを有し、この接
触子アームには遮断器の一方の接触子が設けてある。バ
イメタルストリップには遮断器の他方の接触子が設けて
ある。過電流がこのバイメタルストリップを流れると、
このバイメタルストリップは変形し、接触子アームをオ
ーバセンタばねのばね力に抗して移動させる。バイメタ
ル素子により回転可能な接触部材がオーバセンタ点を越
えると、遮断器が直ちに開放され、回路を遮断する。

上述した従来例に記載された遮断器は、可動接触子ア
ーム上の接触子を、バイメタル素子に設けた接触子に付
勢するばね力に関して次のように妥協する点がある。す
なわち、バイメタル素子は遮断器を引き外すためにはオ
ーバセンタばねのばね力に抗して接触子アームを移動さ
せなければならないので、ばね力は過電流に応動するバ
イメタル素子に発生する応力より小さくなければならな
い。遮断器の電流定格が比較的低電流、例えば、バイメ
タル素子を形成させて遮断器を引き外すのに必要な比較
的低電流である場合、ばね力もこれに応じて弱くしなけ
ればならない。バイメタル素子に設けた接触子に接触子
アーム上の可動接触子を付勢する付勢力が不十分な場
合、これら接触子は電気的な接触が充分でないことがあ
る。この場合、遮断器の接触子間の電圧降下は顕著であ
る。同様の理由から、前述した特許に記載された遮断器
は、振動により回路が遮断されることがある。すなわ
ち、遮断器が振動すると、接触子アームはオーバセンタ
ばねのばね力に抗してはずみ、バイメタル素子上の接触
子から離れる。

他に公知の熱動遮断器は、可動接触子を設け、ばね付
勢したアームをバイメタル素子によってラッチする構造
を有する。このバイメタル素子の一端は可動接触子アー
ムの表面に設けたレッジまたはその他の凹部によって受
けられる。バイメタル素子が加熱（バイメタル素子内を
流れる電流による加熱か、あるいは、別個の加熱素子内
を電流が流れて加熱された遮断器ハウジング内部の周囲
空気により加熱）されて曲がるとき、バイメタル素子の
縁部がレッジから引き離され、可動接触子を釈放する。
このようなバイメタル素子の縁部は、通常、プレス加工
された鋭利な縁部であって、保持レッジによって受けら
れるバリを有する場合が多い。レッジとバイメタル素子
上のバリの間の摩擦は非常に大きいので、遮断器は適正
に引き外されない。このため、遮断器の電流定格に幅が
あり、遮断器は適正に動作しない。

バイメタル素子の縁部、かつ保持レッジと係合する遮
断器の例としては、フレミングによる米国特許第2,504,
513号，ファン・ホールンによる米国特記第2,150,013号
およびランドマイヤによる米国特許第2,146,266号があ
る。

また、例えば「オン」位置に遮断器作動ハンドルを保
持しても、誰も、熱動引き外し機能を無効にできないい
わゆる「引き外し不可能」な構成に、このような遮断器
の構造を備えることができると、ランドマイヤーは提案
している。

スカンロンの米国特許第4,338,586号は、回転可能な
ラッチレバーが滑動可能なラッチの運動を規制するもど
り止めを有する遮断器を開示している。バイメタル素子
がそれ自体を流れる過電流によって加熱された時、この
バイメタル素子がラッチレバーと係合してラッチレバー
を回転させ、滑動可能なラッチから離間させ、もどり止
めをラッチから離脱させる。そして、ラッチが動き、可
動接触子アームを、可動接触子アームの弾性によって発
生する弾性力に応じて回転させる。

スカンロンの構造においては、バイメタル素子がラッ
チの運動を制御するから、バイメタル素子の曲げによっ
て生じる応力が可動接触子アームの弾性力に直接打つ勝
つ必要はない。しかし、バイメタル素子自体はロック部
材をラッチしない。その代わり、バイメタル素子がラッ
チレバーと接触し、このレバーが滑動可能なラッチを制
御する。このように部品の数が多いと、スカンロンの遮
断器を非常に小型のパッケージの中に入れることは極め
て困難である。このスカンロンの構造では部品点数が多
いので、製造コストが非常に高くなる。

さらに、このスカンロンの遮断器は周囲温度の補償が
できない。

すなわち、周囲温度の変化によるバイメタル素子の変
形と、過電流による変形とを全く区別していない。従っ
て、このスカンロン遮断器の引き外し点は当然に周囲温
度の変化により変動する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は先行技術における前述のような課題を解決す
るために改良した熱動遮断器を提供するものである。本
発明による遮断器は、ケーシングと、線路端子および負
荷端子と、可動接触子を設けた接触子アームと、固定接
触子と、Ｕ字形のバイメタル素子とを有する。このバイ
メタル素子において、積層平面はＵ字部の平面と平行で
あり、この素子は接触子アームと負荷端子との間に接続
される。周囲温度が補償され、バイメタル素子が、接触
子アームを制御する逃げ止めアームをラッチする。

さらに詳しく言うと、バイメタル素子はＵ字形をして
おり、湾曲部によって連結された脚部を有する。これら
の脚部の一端は固定され、固定された一端は、脚部の他
の自由部分よりも幅広い。脚部は自由な湾曲部に連結さ
れている。湾曲部は逃げ止めアームをラッチする。バイ
メタル素子金属の相対的な伸びは、幅広い固定端と幅が
狭い他の部分とが結合されるところで逆になる。従っ
て、周囲温度の変化によるバイメタル素子の変形は、脚
部の固定部分と自由部分において逆方向になり、湾曲部
の正味の曲げは生じない。しかし、バイメタル素子内を
過電流が流れるときは、幅広い部分は狭い部分よりも抵
抗が低いので、幅広い部分は少なく加熱される。従っ
て、過電流により、湾曲部に正味の曲げを生じ、遮断器
を引き外すことになる。

［実施例］ 上述したように、本発明の遮断器は、ケーシングと、
線路端子と負荷端子と、固定接触子と、接触子アームに
設けた可動接触子と、バイメタル素子と、逃げ止めアー
ムとを有する。バイメタル素子が逃げ止めアームをラッ
チし、この逃げ止めアームが接触子アームの運動を制御
する。

本発明による遮断器のＵ字形バイメタル素子は、湾曲
部により連結された２本の細長い脚部を有する。このバ
イメタル素子の湾曲部は遮断器をその接触子閉位置、す
なわちオン位置に保持する逃げ止めアームのロック面と
係合する。遮断器の線路端子と可動接触子は、バイメタ
ル素子の脚部の固定された端部に接続される。この端部
は、湾曲部によって連結された自由脚部より幅広い。ま
た脚部の材料の伸びは脚部の自由部分と固定部分とでは
相違する。

本発明のバイメタル素子の脚部の材料の伸びが逆にな
ることにより、次のように周囲温度が補償される。周囲
温度が上昇すると、Ｕ字形熱動素子の脚部の固定部分
は、第１の方向に変形され、他方、固定部分を湾曲部に
連結し、かつ、逆に伸びる自由部分は、第２の方向に変
形する。従って、湾曲部には実質的な曲げが生じない。
このため、遮断器の引き外し定格は、周囲温度の変化に
よって影響されない。

これに対して、過電流がＵ字形の熱動素子を流れる
時、このＵ字形の脚部の幅広い固定部分は、脚部の狭い
部分より導電率が高いので、過電流により、狭い自由部
分よりも少なく加熱される。このため、狭い自由部分は
幅広い固定部分よりも多く変形する。従って、脚部の異
なった部分の過電流による相対的な変形は、バイメタル
材料の相対的な伸びが逆転することにより逆になり、湾
曲部の正味の曲げが生じる。

このように温度補償すると、熱動素子の変形は妨げら
れず、熱動素子内に過電流が流れるのを防ぐことができ
る。

バイメタル素子は、接触子が閉の位置、すなわち「オ
ン」の位置、すなわち、接触子アームに設けた第１の可
動接触子が第２の固定接触子に押圧される位置で、ロッ
ク部をラッチする。

従って、バイメタル素子は、可動接触子を固定接触子
に付勢するばねのばね力によって変形しない。

このため、電気的に接触させるに充分な力で、可動接
触子を固定接触子に付勢することができ、その結果、本
発明にかかる遮断器を適正に動作させることができる。

本発明の実施例において、バイメタル素子は、シート
状のバイメタル素子上のタブを折り返して形成した表面
が平坦なリップ状のラッチ部を有する。このリップは、
遮断器のロックアーム上のロック面と係合する。リップ
とロック面との比較的広い面が係合して両者の間に比較
的小さい摩擦が生じる。従って、過電流が生じた時、熱
動素子は比較的自由に滑動してラッチ部材から離れる。
これにより、本発明による遮断器は、比較的低い電流定
格であっても、正確に電流定格に追従することができ
る。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明
する。

本実施例において、第１図、第２図および第３図は、
それぞれ接点開位置すなわちオフ、接点閉位置すなわち
オン、および引き外し不可能位置における本発明の遮断
器の組立体を示す図である。本発明の遮断器は、他の図
面で詳細に示した数個の大きな部分から成る。すなわ
ち、第４図および第５図はハンドルを詳細に示し、第６
図〜第８図はバイメタル素子とその作動法を示し、第10
図〜第13図は逃げ止め部材を示し、また、第14図と第15
図はハンドルリンクを示す。最後に、第16図〜第18図は
本発明の遮断器の異なる位置における数個の部品の一部
を示す断面図および斜視図である。本発明の原理を理解
するためには、対応する図面を同時に参照されたい。

第１図に示すように、遮断器10はケーシング12を有
し、このケーシングから作動ハンドル14が突出させてあ
る。ハンドル14を第４図と第５図に詳細に示す。作動ハ
ンドル14はばね16によってケーシング12の外方に付勢さ
れている。このばね16は作動ハンドル内の穴14a内に取
り付けられ、ケーシング内の穴14a内に設けたポスト17
に当接させてある。ハンドル14は、第14図と第15図に示
すハンドルリンク18により第10図〜第13図に示す逃げ止
めアーム20に連結されている。

逃げ止めアーム20は、弾性の接触子アーム22を受ける
受け面20gが形成してある。接触子アーム22には可動接
触子24が設けてある。遮断器10が第２図に示す接点閉位
置、すなわちオン位置にある時、この可動接触子24は固
定接触子32に当接する。固定接触子32は負荷端子30に固
定されている。可動接触子24は接触子アーム22とバイメ
タル素子26とを介して線路端子28に接続されている。遮
断器10が第１図のオフ位置または第３図の引き外し不可
能位置にある時、可動接点24とともに設けた規制接触子
36が規制端子34に当接し、この端子34は遮断器がオフ位
置または引き外し不可能位置にあることを表示するのに
使用できる。

第14図と第15図に示すように、ハンドルリンク18は全
体的に平坦な中央部と、２本のピン18a,18cとを有し、
これらのピンはそれぞれポスト18b,18dと同心である。
第16図に示すように、ポスト18bと18dはケーシング12の
孔12aと12bにそれぞれ嵌合し、ピン18aと18cはそれぞれ
ハンドル14の穴14cと逃げ止めアーム20の孔20aに嵌合す
る。

第１図，第２図および第３図の比較から明らかなよう
に、孔12aと12bは、ハンドル14が使用者によって押され
て第１図のオフ位置から第２図のオン位置まで移動する
際に、ハンドルリンク18をハンドル14に連結しているピ
ン18aが右方に移動するように構成されている。この移
動により、ポスト18dは孔12b内を下方に移動される。こ
の移動により、ピン18cにより逃げ止めアーム20の中心
部に下向きの力が加えられる。逃げ止めアーム20の右側
端部（第１図〜第３図参照）の下向きの移動が、後述す
るように、バイメタル素子26によってラッチされる。従
って、ポスト18dが下方に移動すると逃げ止めアームは
その全体が逆時計方向に回転される。これにより、受け
面20gが接触子アーム22を受け、可動接触子24が弾性材
料から成る接触子アーム22による付勢力に抗して下方に
移動される。この可動接触子24が固定接触子32に当接す
ると、可動接触子24は弾性接触子アーム22の曲げによっ
て固定接触子に強く保持される。

第17図に示すように、逃げ止めアーム20はケーシング
12の内側後壁12cに当接する上受け部20bを有する。ロッ
クアーム20eは、上受け部20bに対向している。ロック面
20fが逃げ止めアーム20のアーム20cの上に形成されてい
る。このロック面20fは同じく第17図に示すバイメタル
素子26の上に形成されたラッチリップ26gと係合する。
接触子閉位置すなわちオン位置では、バイメタル素子26
は、ラッチ面20fを設けた逃げ止めアーム20の端部が第
２図に示す位置から下降しないようにしている。

バイメタル素子26を過電流が流れると、バイメタル素
子26が曲がり（すなわち、第１図〜第３図において、図
面から観察者の方に）、バイメタル素子26の位置は第18
図に示すようになる。バイメタル素子26が曲がると、ラ
ッチリップ26gはロック面20fを通過して、すなわち、第
17図に示す位置から左方に移動する。これにより、ロッ
ク面20fを設けた逃げ止めアーム20の一端が第２図に示
す位置から下方に移動する。これによって、受け面20g
を設けた逃げ止めアーム20の他端が上方に移動する。実
際には、逃げ止めアーム20はピン18cのまわりを回転す
る。このように、受け面20gが上方に移動すると、接触
子アーム22が釈放される。この接触子アーム22の弾性力
により、可動接触子24が急速に固定接触子から離脱し、
遮断器を開放する。

第３図に示すように、遮断器が引き外された時、ハン
ドル14はケーシング外に押し出されない。このため、操
作者はハンドル14を押し下げて引き外し機能を無効にす
ることができない。従ってこの遮断器は引き外し不可能
である。

第18図に示すように、バイメタル素子22が曲がり、こ
れによってラッチされた逃げ止めアーム20の一端が下方
に移動すると、この逃げ止めアーム20の一端がバイメタ
ル素子20の後方に位置する。バイメタル素子26のラッチ
リップ26gが再び逃げ止めアーム20のロック面20fの下方
に位置されるまで、遮断器をリセットできない。従っ
て、バイメタル素子26が冷却し、ラッチリップ20gがロ
ック面20fの下方に位置されるまでは、操作者が繰り返
しハンドル14を引き出して押し込んでも、遮断器をリセ
ットし、オン位置にできない。

第１図に示すように、ハウジング12の孔12aは、ロッ
クポケット12dを有し、ロックポケット12dにハンドルリ
ンク18のポスト18bが嵌合する。遮断器が第２図のオン
位置にある時、ポスト18bは逃げ止めアーム20を介して
加えられるロックアーム22の付勢によってロックポケッ
ト12dに付勢される。これによって、遮断器がオン位置
にある時、ハンドル14を第２図の位置（すなわち、主に
ケーシング12内に）保持する。

第６図に示すように、バイメタル素子26は全体がＵ字
形をしており、湾曲部26hによって連結された一対の脚
部26aと26bを有する。脚部26aおよび26bは端部26cと26d
を有し、バイメタル素子26がそれぞれスポット溶接部28
aと22aにより、線路端子28と接触アーム22に接続されて
いる。図示のように、これらの端部は脚部の他の部分よ
り幅広い。本実施例において、これらの端部26cと26dに
おけるバイメタル素子の金属の相対的な伸びは、脚の他
の部分に対して逆になっている。従って、次の第９図の
説明で述べるが、バイメタル素子は温度補償効果を有す
る。上端部26cは突き合わせ溶接部26eにおいて脚部26a
の他の部分に接合され、同様に、下端部26dは第２の突
き合わせ溶接部26fにおいて脚部26bの他の部分に接合さ
れている。（当業者には明らかであるが、むしろ、脚部
26aと26bの他の部分の上に端部26cと26dを溶接するより
は、逆方向に伸びるバイメタル材料のシートにバイメタ
ル材料のストリップを突き合わせ溶接し、このようにし
て形成された複合シートからバイメタル素子26を打ち抜
くほうが好ましい。） 第８図に示すように、ラッチリップ26gは単にバイメ
タル素子26の上縁部を曲げて形成したタブから成る。ラ
ッチリップ26gをこのようにして形成する目的は、逃げ
止めアーム20の受け面20fに受けるため比較的平滑な面
（バイメタル素子26の他の部分の比較的鋭い打ち抜き縁
部と比較して）を生じさせるにある。このラッチリップ
26gの比較的平滑な面は、ラッチリップ26gと逃げ止めア
ーム20のロック面20fとの間の摩擦を最小にする。これ
はバイメタル素子26を過電流が流れたとき、これらの部
材の離脱を容易にし、引き外し電流の遮断器ごとの変動
を最小にする。すなわち、これは実際に流れる引き外し
電流をより良く予想できる。

当業者には明らかなように、図示の構造において、バ
イメタル素子26自体が可動接触子24を固定接触子32に当
接させるのではない。すなわち、それ自体で可動接触子
24を接触子アーム22の弾性力に抗して保持するのではな
い。その代わり、逃げ止めアーム20がこの機能を果た
し、従って、バイメタル素子26それ自体は単に逃げ止め
アーム20をラッチするのに必要なだけである。これは、
また、バイメタル素子26を流れる過電流が、米国特許第
4,510,479号に開示したように、弾性力、例えばオーバ
センタばね力に打ち勝つに充分な弾性力でバイメタル素
子26を変形させる必要がない事を意味する。

さらに詳しくは、バイメタル素子26ではなく逃げ止め
アーム20が、接触子アーム22による弾性力に抗して可動
接触子24を保持するということが、バイメタル素子26を
流れる過電流によって、可動接触子24を固定接触子32に
強く保持するために必要な等しくかつ反対方向の力を生
じさせる必要のないことを意味する。それどころか、本
発明によれば、バイメタル素子26が変形して生じる応力
は、ラッチリップ26gを逃げ止めアーム20のロック面20f
の下面から脱出させるに充分な力であればよい。本発明
によれば、この力は、さらに小さくなる。なぜなら、折
り返された比較的平滑なラッチリップ26gがロック面20f
に対して小さい摩擦力で係合しているからである。比較
的小電流がバイメタル素子26を流れる際に変形したバイ
メタル素子により、充分な応力が得られる。従って、本
発明による遮断器は、比較的小電流の用途にも使用可能
である。

さらに、バイメタル素子26のラッチリップ26gおよび
端部26C,26dが同一面上に三角形を形成するように配置
されている事に注意しよう。これにより、バイメタル素
子26が比較的薄い材料で形成されていても、ラッチリッ
プ26gはオン位置において逃げ止めアーム20によって加
えられる力に耐えることができる。

本実施例において、線路端子，負荷端子および規制端
子の間隔は、この遮断器を現在の電子機器内で使用する
ことができるように、一般的のプリント配線基板の孔間
隔を一致するようになっている。その結果、機構は比較
的小型になり、構成要素の数は最小になる。この応用例
においては、デバイスは一般に大電流を使用しないの
で、バイメタル素子は比較的小さな過電流に応答して変
形しなければならない。

本発明の遮断器は、この目的に適合するものである。
前述のように、バイメタル素子26ではなく逃げ止めアー
ム20により、接触子アーム22の弾性力に抗して、可動接
触子24を固定接触子32に付勢するから、比較的小さい電
流で変形するバイメタル素子26を使用することが可能で
ある。最後に、当業者には明らかであるが、本発明の遮
断器の機構は比較的簡単であって、比較的製造が容易で
ある。

前述のように、本発明の遮断器は、この遮断器が接触
子閉位置にあるとき、可動接触子を固定接触子に付勢す
るばねを保持する接触子アーム22を有する。この接触子
アーム22の移動は、バイメタル素子26によってラッチさ
れた逃げ止めアーム20によって制御される。本発明の重
要なところであるが、改良したバイメタル素子26は、次
のような端部を有する。すなわち、この端部はその抵抗
がバイメタル素子の他の部分より低く、バイメタル素子
の金属の端部での相対的な伸びがバイメタル素子の他の
部分の伸びと逆になる。このように、周囲温度補償は遮
断器の定格が周囲温度の変動に応じて変動しないよう
に、この遮断器に対して行われる。

第９図は本発明によるバイメタル素子26の動作を示す
第9a図〜第9c図からなる。各図において、左側の略図は
平面図であり、中央と右側の略図は素子が冷却および加
熱された時の側面図である。

第9a図は簡単なＵ字形のバイメタル素子を示し、バイ
メタル素子の両方の金属の間の接続部の平面がＵ字形に
なっている。Ｕ字形の両端が第9a図の中央に示すように
固定され、しかも、大きい熱膨張係数を有する金属が上
側にあれば、このバイメタル素子は加熱されると第9a図
右側に示すように下方に曲がる。

他方、Ｕ字形部が金属間接合面に対して直角になって
いるＵ字形素子を加熱すると、両脚はストリップ材料の
伸びに応じて単に引き合うか、あるいは開くことにな
る。このような素子は上述したスカンロン米国特許第4,
338,586号に開示されている。サーブ米国特許第4,326,1
83号も参照。

第9b図もＵ字形バイメタル素子を示す。この場合、第
9b図の中央に示すように、素子の端部の金属の相対的な
伸びが素子の他の部分の金属の伸びに対して逆になって
いる。このバイメタル素子が加熱されれば、第9b図の右
側略図に示すようにＳ字形に曲がる。すなわち、このバ
イルメタル素子ストリップの金属の伸びが逆転するの
で、加熱すると、逆方向に曲がる。このようにして、素
子の全長が温度の変動に応じて少し短縮されるが、バイ
メタル素子はその冷却時の位置から実質的に移動されな
い。このような特性は、本実施例の遮断器のバイメタル
素子にある。この種のバイメタル素子を使用した遮断器
の引き外し点は、当然、周囲温度の変動に応じてある程
度変動するが、このバイメタル素子を流れる過電流によ
る温度変化または周囲温度の変動に応じて、第9b図に示
すバイメタル素子は同様に変形する。

第9c図は本発明のバイメタル素子を示す。このバイメ
タル素子は周囲温度を補償し、この温度補償により、周
囲温度とバイメタルを流れる過電流による変動を効果的
に区別するものである。この場合も、遮断器の脚部の端
部におけるバイメタルストリップの金属の相対的な伸び
は、この伸びによってバイメタルストリップは固定され
るが、バイメタル素子の他の部分に対して逆になってい
る。しかし、これらの端部は脚部の他の部分より幅広
い。従って、これらの端部は脚部の他の部分よりも低い
電気抵抗を有する。従って、このバイメタル素子を電流
が流れると、脚部の狭い自由端部は脚部の固定された幅
広い部分よりも加熱され曲げられる。

過電流に起因する幅広い部分の曲げは、狭い部分の曲
げと逆方向になるが、その程度は低い。従って、このバ
イメタル素子の自由端部の正味の曲げは、第9c図の右側
略図に見られるように生じて遮断器を引き外す。すなわ
ち、バイメタル素子の幅広い固定部分と狭い自由部分
は、バイメタル素子を流れる電流による加熱により異な
る曲げを示す。このようにして、バイメタル素子を流れ
る過電流によるバイメタル素子の曲げは、主に脚部の狭
い部分に生じ、これは本発明の遮断器が適正な動作をす
るのに充分な曲げである。これに対して、周囲温度によ
り脚部の全ての部分の温度が同様に上昇するが、この場
合、第9c図のバイメタル素子は第9b図の右側略図のよう
な状態をとる。従って、第9b図について述べたように、
周囲温度の補償が行われる。

付図に示す他の細部により本発明の遮断器の構造の付
加的な点を示す。例えば、第10図，第11図，第12図，お
よび第13図は、逃げ止めアーム20側面の一部破断面20d
を示す。この逃げ止めアームは第１図のオフ位置から第
２図のオン位置まで移動する際に、バイメタル素子26の
上を円滑に滑るように、バイメタル素子に対向する。す
なわち、この破断面20dにより、遮断器のリセット時、
バイメタル素子26が逃げ止めアーム20をかぎ裂きにする
ことはない。第18図は、遮断器が第１図のオフ位置にあ
る場合の逃げ止めアーム20の位置を仮想線で示す。これ
に対して、逃げ止めアーム20がバイメタル素子26の曲げ
により釈放される時は、この逃げ止めアーム20は第18図
の実線で示す位置、すなわち前述した引き外し不可能位
置をとる。

第１図にはアークそらせ板38が示されている。当業者
にとって公知であるが、アークそらせ板は回路遮断器に
使用されることがある。アークそらせ板は、アークのエ
ネルギーを吸収するため、遮断器が引き外される時に、
可動接触子24が通過する領域の周囲に延在させた単数ま
たは複数のＵ字形の金属部材から成る。本発明に係る比
較的低電流で、かつ、上述したように回路基板に取り付
けるためにサイズを合わせた装置を用いた実験で、出願
人は単一のアークそらせ板38では有効でないことを発見
した。これらのユニットを商業的に製造する場合には、
アークそらせ板を使用しないことが考えられる。

従って、次の点が認められる。すなわち、改良した熱
動遮断器は、周囲温度の補償が行われ、また、熱動素子
を過電流が流れたときの熱動素子による弾性力は、可動
接触子と固定接触子を接触させる弾性力を越える必要が
ないことが述べられている。このようにすると、遮断器
は確実に動作でき、遮断器がオン位置すなわち接触子閉
位置にあるとき、接触子間で良好に接触できる弾性力が
加えられる。

本発明の実施例における図面および説明は単に例示で
あって、これら図面および説明に限定されるものでな
い。本発明は特許請求範囲によってのみ限定されない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、上記のように
構成したので、比較的小電流により動作し、かつ、周囲
温度を補償できる熱動遮断器を提供できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は接触子開位置すなわちオフ位置にあってリセッ
ト可能な本発明の遮断器の全体図、 第２図は第１図において接触子閉位置すなわちオン位置
にあってリセットされた状態の遮断器を示す断面図、 第３図はリセットできない引き外し不可能位置にある本
発明の遮断器を示す断面図、 第４図は本発明の遮断器の作動ハンドルの断面図、 第５図は第４図の５−５線断面図、 第６図は本発明の遮断器のバイメタル素子、可動接触子
アームおよび線路端子の組立体の側面図、 第７図は第６図の７−７線断面図、 第８図は第６図の８−８線断面図、 第９図は第9a図ないし第9c図よりなり、第9a図ないし第
9c図は加熱に際してＵ字形バイメタル素子の受ける異な
る曲げモードを示す図である。 第9a図は金属が均一に伸びた状態のＵ字形素子の曲げを
示す平面および側面図である。 第9b図はバイメタルシートの材料の伸びがＵ字形素子の
脚部の長さ方向で変化する曲げの一例を示す平面図およ
び側面図である。 第9c図はバイメタルシートの材料の伸びがＵ字形素子の
脚部の長さ方向で変化し、かつ、脚部に沿った相対的な
伸びが変化する点で、Ｕ字形素子の脚部の幅が変化する
素子の曲げを示す平面図および側面図である。 第10図は逃げ止めアームの立面図、 第11図は第10図の逃げ止めアームの側面図、 第12図は第10図の逃げ止めアームの他の側面の一部を示
す図、 第13図は第10図の逃げ止めアームの端部の一部を示す
図、 第14図は本発明による遮断器のハンドルリンクの平面
図、 第15図は第14図のハンドルリンクの立面図、 第16図は第２図の16-16線部分断面図、 第17図は第２図の17-17線部分断面図、 第18図は第３図の18-18線断面図であって、第１図のオ
フ位置にある逃げ止めアームの位置を仮想線で示す図で
ある。 10……遮断器、12……ケーシング、14……ハンドル、18
……ハンドルリンク、20……逃げ止めアーム、22……接
触子アーム、24……可動接触子、26……バイメタル素
子、28,30……端子、32……固定接触子。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−110363（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−85228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−214126（ＪＰ，Ａ) 実公 昭40−7623（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許3453408（ＵＳ，Ａ) 米国特許3469222（ＵＳ，Ａ) 米国特許3500275（ＵＳ，Ａ) 米国特許3950066（ＵＳ，Ａ) 米国特許4326183（ＵＳ，Ａ) 米国特許4338586（ＵＳ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング（12）と、 前記ケーシング（12）に取り付けた線路端子（28）およ
   び負荷端子（30）と、 前記負荷端子（30）および線路端子（28）に接続した固
   定接触子（32）および可動接触子（24）と、 可動接触子（24）が設けてあり、かつ、接触子の開位置
   と接触子の閉位置との間を移動する可動接触子アーム
   （22）と、 引き外し後に遮断器（10）をリセットする前記接触子ア
   ーム（22）に連接手段（18）によって連接される作動ハ
   ンドル（14）と、 前記可動接触子（24）と前記端子（28,30）の一方とを
   電気的に接続し、かつ、自体を流れる電流に応じて前記
   可動接触子アーム（22）の移動を制御し、かつ可動接触
   子アームを周囲温度の変動によっては実質的に制御しな
   い温度補償型バイメタル素子（26）と、 を備えた熱動遮断器において、 前記バイメタル素子（26）は全体が平坦なシート状の積
   層バイメタル材料から形成され、かつ、２本の脚部（26
   a,26b）とこれらの脚部（26a,26b）を連結する湾曲部
   （26h）とを備え全体としてＵ字形をしており、前記バ
   イメタル素子（26）の前記脚部（26a,26b）のバイメタ
   ル材料の相対的伸びが、周囲温度の変化による曲げを実
   質的に補償すべく、その長さ方向に沿って変わることを
   特徴とする熱動遮断器。
2. 【請求項２】前記Ｕ字形のバイメタル素子（26）は、そ
   の両脚部（26a,26b）の端部（26c,26d）が、それぞれ、
   可動接触子アーム（22）と前記端子（28,30）の一方（3
   0）に接続され、かつ、端部（26c,26d）はその幅が他の
   部分より広く、前記両脚部（26a,26b）の端部（26c,26
   d）は、バイメタル材料の相対的伸びが変化するこの脚
   部（26a,26b）に沿った点で、前記脚部の他の部分に接
   合されることを特徴とする請求項１記載の熱動遮断器。
3. 【請求項３】前記可動接触子アーム（22）は、固定接触
   子（32）と可動接触子（24）とが開くように付勢してあ
   り、接触子閉位置、すなわち、前記接触子（32,34）が
   付勢力に抗して閉にされる位置で、バイメタル素子（2
   6）は逃げ止めアーム（20）をラッチし、ラッチされた
   逃げ止めアーム（20）は可動接触子アーム（22）を保持
   することを特徴とする請求項１または２記載の熱動遮断
   器。
4. 【請求項４】前記逃げ止めアーム（20）はその上にロッ
   ク面（20f）が形成され、前記ロック面（20f）と、前記
   バイメタル素子（26）のラッチリップ（26g）が前記遮
   断器（10）のリセットに際して係合し、前記逃げ止めア
   ーム（20）を接点閉位置でラッチするように配置されて
   いることを特徴とする請求項３記載の熱動遮断器。
5. 【請求項５】前記可動接触子アーム（22）は弾性材料の
   ストリップから成り、このストリップの一端は前記ケー
   シング（12）の中に取り付けられ、他端は前記可動接触
   子（24）を有し、前記逃げ止めアーム（20）は前記可動
   接触子アーム（22）を受ける受け面（20g）を有し、前
   記遮断器（10）が接触子閉位置にある時、前記可動接触
   子アームのばね力に抗して前記可動接触子（24）を前記
   固定接触子（32）に付勢することを特徴とする請求項３
   または４記載の熱動遮断器。
6. 【請求項６】前記連接手段は、ハンドルリンク（18）を
   有し、前記ハンドルリンクは、前記作動ハンドル（14）
   と前記逃げ止めアーム（20）とに前記ハンドルリンクを
   枢着する第１および第２のピボットピン（18a,18c）
   と、前記第１および第２のピボットピン（18a,18c）と
   同心で前記ケーシング（12）内の第１および第２の孔
   （12a,12b）内を滑動する第１および第２のカムポスト
   （18b,18d）を備えたことを特徴とする請求項３ないし
   ５のいずれかに記載の熱動遮断器。
7. 【請求項７】前記逃げ止めアーム（20）は、両端の中間
   点（20a）において前記ハンドルリンク（18）に回動可
   能に連結され、一端において前記可動接触子アーム（2
   2）を受ける受け面（20g）を、他端において前記バイメ
   タル素子（26）によって接触子閉位置にラッチされるよ
   う適合されたロック面（20f）を備えることを特徴とす
   る請求項３ないし６のいずれかに記載の熱動遮断器。
8. 【請求項８】前記第１の孔（12a）は、前記遮断器（1
   0）の接触子閉止位置で前記可動接触子アーム（22）に
   よる付勢力により前記第１カムポスト（18b）が付勢さ
   れるロックポケット（12d）を備え、前記付勢力は前記
   逃げ止め手段（20）により前記ハンドルリンク（18）に
   伝えられていることを特徴とする請求項６または７記載
   の熱動遮断器。