JP2623082B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は電気回路遮断器に関し、更に詳細には、その
改良型の作動機構に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

本発明は、特に、電気機器を過負荷、故障及び短絡電
流のような異常な回路状態による損傷から保護する目的
で工業用、商業用及び家庭用配電装置に広く用いられて
おり、当該技術分野で配線用回路遮断器として周知の回
路遮断器に関する。かかる回路遮断器は、遮断器機構を
密閉するために絶縁ハウジングあるいはケースを用いる
ため配線用成形ケース型遮断器と呼ばれている。例えば
米国特許第3,525,959号、3,614,865号、3,815,059号、
3,863,042号、4,077,025号及び4,166,205号に開示され
るように、典型的な配線用回路遮断器の絶縁ハウジング
内に収容される機構には回路遮断器の接点とその接点の
開閉を行なう作動機構があり、その作動手段は接点に作
動的に連結されたトグルリンク機構を有するオーバセン
タ・トグル機構と、所定の異常回路状態に検知応答して
トグルの折りたたみを行ない接点の開離を行なう引外し
手段とを含む。かかる機構の基本的な構成は本質的には
不変であるが、長年の間に多くの改良が成された。その
内の多くは遮断器の電流遮断能力を増加するためであ
り、運動に大きな空間を必要とする構成部品を用いるよ
うになった。従って、配線用回路遮断器の電流定格及び
遮断能力が増加した結果、装置が大型化した。

従って、本発明の主要目的は、高レベルの故障電流を
高信頼度でかつ迅速に制限し遮断するために必要な空間
が任意の定格で減少した改良型の作動機構を有する回路
遮断器を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に鑑みて、本発明は、少なくとも１対の協働
接点と、前記対の一方の接点に作動的に連結したオーバ
センタ・トグルリンク機構を含む操作機構と、所定の異
常回路状態に応答して前記トグルリンク機構を折りたた
み、それにより前記接点を開離させるよう前記操作機構
と協働する引外し機構とを有し、前記トグルリンク機構
が、第１のトグルリンク及びトグル・ニー・ピンにより
第１のトグルリンクに枢着された第２のトグルリンクか
ら成り、更に、前記引外し機構により解放されると、前
記トグルリンク機構の折りたたみを開始させるように働
く通常はラッチされた揺動片が、第１のトグルリンクに
枢着され、第１のトグルリンクが、前記トグルリンク機
構の初期折りたたみ動作中に制止片に当接して前記折り
たたみ動作を加速するようになっている回路遮断器にお
いて、揺動片は、そのラッチの解放に続く初期の運動の
際に、前記トグルリンク機構の折りたたみの開始を助長
するようトグル・ニー・ピンの一部を打つキッカー部を
有することを特徴とする回路遮断器を提供する。

この回路遮断器の引外し動作時トグルリンク機構を加
速するよう互いに協働する制止片とトグル・リンクのこ
の構成によれば、関連の要素が比較的小さな運動を行な
うため迅速な応答が得られ、そのため必要な空間が減少
しかつコンパクトな組立体が形成される。

好ましくは、制止片は円柱状であり、前述のトグルリ
ンクの端縁部は制止片に当たるとその制止片と協働して
そのトグルリンクの当接エネルギーを折りたたむ方向に
トグルのニーへ加えられる加速推力へ変換するこぶを形
成する。

コンパクトの程度を高める更に別の特徴として、好ま
しくは、揺動片は通常は、実質的に扁平なラッチ板によ
ってラッチされており、ラッチ板には、揺動片をラッチ
するためのラッチ表面を備えた傾斜部分と、引外し機構
と協働可能な別のラッチ表面と、ラッチ板を、２つのラ
ッチ表面間に位置する軸線の周りに枢動自在に支持する
枢動手段とが設けられている。また、好ましくは、枢動
手段は、ラッチ板の両端縁から延びる一対の実質的に矩
形タブ状の突出部分と、一対の固設側板に形成されてい
て、タブ状突出部分を枢動自在に受け入れる、好ましく
は要石形状の孔とから成る。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を
詳細に説明する。

第１〜６図には、本発明の実施例である新規かつ改良
型の配線用回路遮断器30を示した。回路遮断器30は３相
又は３極回路遮断器として図示し且つ説明するが、本発
明は単相またはその他の多相回路遮断器にも、またAC回
路遮断器及びDC回路遮断器にも応用できる。

回路遮断器30は成形された電気絶縁性基部34に複数の
締付け手段36によって固定された同じく成形された前記
絶縁性の蓋32を含む。各極または各相に１個づつ複数の
第１電気端子または線端子38（第１図）を設けると共
に、複数の第２電気端子または負荷端子40を設ける。こ
れらの端子を利用して回路遮断器30を直列に接続するこ
とにより３相電気系を保護するための３相回路を形成す
る。

回路遮断器30は該遮断器30をCLOSED位置（第１図）ま
たはOPEN位置（第５図）にセットするため上蓋32の開口
部44を貫通している絶縁性の操作ハンドル42をも含む。
回路遮断器30はBLOWN−OPEN位置（第１図の鎖線位置）
またはTRIPPED位置（第６図）を取ることもできる。TRI
PPED位置となった後、バンドル42をTRIPPED位置（第６
図）から移動させてOPEN位置（第５図）を通過させるこ
とにより回路遮断器30をあらためて保護動作できるよう
にリセットすることができる。この場合、ハンドル42を
OPEN位置（第５図）にとどめてもCLOSED位置（第１図）
まで移動させてもあらたな保護動作を行なわせることが
できる。ハンドル42の移動は手動で、または機械アクチ
ュエータにより自動で達成できる。好ましくはハンドル
42と共に移動自在な電気絶縁性の細片46で開口44の底を
覆い、回路遮断器30の内部と外部の間の電気的隔壁とし
て作用させる。

主な内部素子として、回路遮断器30は下方電気接点5
0、上方電気接点52、アーク・シュート54、スロット・
モータ56及び操作機構58を含む。アーク・シュート54と
スロット・モータ56はそれ自体従来型のものであるから
詳細な説明を省く。簡単に説明するなら、アーク・シュ
ート54は分離中の接点50,52間に発生する単一のアーク
を故障時に一連のもっと小さいアークに分割して総アー
ク電圧を増大させ、故障電流の大きさを制限するのに利
用される。電気絶縁体で囲んだ一連のほぼＵ字形の鋼薄
板またはほぼＵ字形の電気絶縁された一体的な鋼棒から
成るスロット・モータ56は高レベルの短絡または故障電
流状態で発生する磁場を集中させて分離中の接点50,52
間の磁気反発力を著しく増大させ、接点50,52の分離を
迅速にする目的で接点50及び52の周りに配置される。接
点50,52が迅速に分離すればアーク抵抗が比較的高くな
り、故障電流の大きさを制限することができる。アーク
・シュート54及びスロット・モータ56の詳細については
米国特許第3,815,059号を参照されたい。

下方電気接点50（第１図）は、締付け手段64によって
基部34に固定された下方の成形した固設部材62、下方の
可動接点アーム66、１対の接点圧縮ばね68、下方の接点
偏倚手段または圧縮ばね70、物理的かつ電気的に上方電
気接点52と接触する接点72、及び上方電気接点52と下方
電気接点50の一部との間にアークが発生する可能性を軽
減する電気絶縁性細片74を含む。基部34から外部に突出
する線端子38は成形固設部材62の一体端部から成る。部
材62はブロー・オープン動作中に可動接点アーム66に対
する下限または下方制止片として作用する傾斜部分62
A、基部34に形成されていて、圧縮ばね70を受け入れ
る、くぼみ76の上に重なる孔62B、及び前記孔62Bが形成
されている下方扁平部分62Aを含む。扁平部分62Cには固
設部材62を、従って下方電気接点50を基部34に固定する
ための締付け手段64を螺入するねじ孔62Dをも形成す
る。固設部材62は一体的に形成されて互いに間隔を保っ
て直立する１対のほぼＵ字形の接触部分62F（一方しか
示さず）を含む。接触部分62Fはそれぞれ下方扁平部分6
2Cの平面に対して約45゜の角度で傾斜し、接触部分62F
の内側面を横切って側方に広がる２つの互いに間隔を持
つ扁平な傾斜面62G,62Hを含む。接点アーム66の上向き
運動を制限する制止片62J（第１図）を設ける。

接点アーム66は湾曲接触部分62F内で回転ピン78と共
にその長手軸周りを回転できるようにこの回転ピン78に
固定する。回転ピン78は圧縮ばね68の偏倚下に部分62F
の面62G,62Hと導電接触する、下方に突出する丸い接触
部分を含む。このように構成すれば、下方の成形固設部
材62と下方の可動接点アーム66の間に回転ピン78を介し
て有効な導電接触及び電流導通が達成される。下方可動
接点アーム66は回転ピン78と接点72の間に延びる細長い
剛性レバー・アーム66Aを含むと共に、下方可動アーム6
6及び圧縮ばね70間の有効接触を維持するため圧縮ばね7
0の上端に嵌入した下向き突出部分またはばね位置ぎめ
手段66Bをも含む。又、下方可動接点アーム66はこの下
方可動接点アーム66及びこれに固定された接点72の上向
き運動を制限するための制止片62Jと接触するように前
記アーム66の下端にこれと一体的に形成した扁平面66C
を含む。

下方電気接点50は上述したように、電気接点50,52の
細長い平行部分を流れる高レベルの短絡または故障電流
によって発生する高い磁気反発力を利用して接点アーム
66を圧縮ばね70の偏倚力に抗して迅速に下方へ運動させ
る（第１図）。従って電気接点50,52が極めて迅速に分
離し、接点50,52間に形成されるアークの抵抗を急激に
増大させて、故障電流を比較的小さい物理的大きさの範
囲内に効果的に制限する。下方電気接点50はまた、遮断
器端子と下方電気接点の下方可動接点アームとの間に電
流を運ぶ導電通路を形成するため多くの従来型排配線遮
断器に使用されるような可撓性の銅製分路の利用を不要
にする。ピン78に向けて一定偏倚力を作用させるため圧
縮ばね68を使用することで端子38と接点72の間に実質的
電流通路を提供し、しかも狭く、コンパクトな領域に下
方電気接点50を設けることが可能になる。

操作機構58はオーバセンタ・トグルリンク機構80、引
外し機構82、一体または単一片成形クロスバー84、１対
の剛性の互いに対向するかまたは間隔を保つ金属側板8
6、剛性の枢動自在な金属ハンドル・ヨーク88、剛性制
止ピン90、及び１対の操作用引張りばね92を含む。

オーバセンタ・トグルリンク機構80は揺動片支持ピン
98の長手中心軸の周りを回転自在な剛性金属揺動片96を
含む。組立てた状態において揺動片支持ピン98の長手方
向両端は側板86に形成した１対の通孔100内に固定され
ている。

トグルリンク機構80はほかに１対の上方トグル・リン
ク102、１対の下方トグル・リンク104、トグルばねピン
又はトグル・ニー（knee）・ピン106及び上方トグル・
リンク従動ピン108を含む。下方トグル・リンク104はト
グル接点ピン110により上方電気接点52に固定する。下
方トグル・リンク104のそれぞれはトグル接触ピン110を
挿着するための下方孔112を含む。トグル接触ピン110は
上方電気接点52に形成した通孔114をも貫通し、上方電
気接点52がピン110の長手中心軸周りを自由に回転する
ことを可能にする。ピン110の長手方向両端はクロスバ
ー84に嵌着され、固定される。従って、高レベルの短絡
または障害電流状態以外の条件下における上方電気接点
52の運動及びこれに対応するクロスバー84の運動は、下
方トグル・リンク104の運動によって引き起される。こ
のように構成したから、遮断器30の中心極または中心相
において操作機構58によって上方電気接点52を移動させ
ると、剛性クロスバー84を介して遮断器30のその他の極
または相と連携する上方電気接点52にも同時に同じ運動
が起こる。

下方トグル・リンク104のそれぞれは上方通孔116を含
み、上方トグル・リンク102のそれぞれは通孔118を含
む。ピン106を通孔116,118に挿通することにより上下ト
グル・リンク102,104を互いに連結し、両リンク間の回
転運動を可能にする。ピン106の長手方向両端はばね92
の鈎形または湾曲下端122を固定するためのジャーナル1
20を含む。ばね92の鈎形または湾曲上端124はハンドル
・ヨーク88の扁平頂面128に形成したスロット126に固定
される各ばね92と連携するスロット126の少なくとも１
つは、スロット126の長さに沿ってばね92が横方向に移
動するのを軽減または防止するためばね92の湾曲端124
を位置ぎめする位置ぎめ凹部130を含む。

組立て状態では、湾曲上端124がスロット126内に、湾
曲下端122がジャーナル120内に配置されるから、リンク
102,104がピン106と係合状態に保持され、ばね92が引張
り状態に保持され、外部からのハンドル42の操作によ
り、これに応答してオーバセンタ・トグルリンク機構80
が制御される。

上方リンク102はピン108の長さに沿って成形した１対
の互いに間隔を保つジャーナル134を嵌着固定するため
の凹部または溝132を含む。ピン108の中心部は、揺動片
96の回転軸から一定の距離を隔てる位置において揺動片
96に形成した通孔136に嵌入されるように形成する。ば
ね92からの引っ張り力がピン108を上方トグル・リンク1
02と係合状態に固定する。従って、揺動片の回転運動に
対応してリンク102の上部が運動または変位する。

揺動片96は傾斜扁平ラッチ面142を形成してあるスロ
ットまたは溝140を含む。ラッチ面142はほぼ扁平な中間
ラッチ板148に形成した長孔または通孔146の上端に形成
した傾斜した扁平な揺動片ラッチ面144と係合するよう
に形成する。揺動片96はまた、ハンドル・ヨーク88の頂
面128の一方の縁端に沿って形成した細長い垂下面152と
接触するように形成されたほぼ扁平なハンドル・ヨーク
接触面150をも含む。操作ばね92は引外し動作中にハン
ドル42を移動させ、面150,152はハンドル42をCLOSED位
置（第１図）とOPEN位置（第５図）の間のTRIPPED位置
（第６図）に位置させて、遮断器30が引外したことを指
示する。また、面150,152の係合は引外し動作の次の揺
動片96を操作ばね92の偏倚力に抗して時針方向にTRIPPE
D位置（第６図）から移動させてOPEN位置（第５図）を
通過させることにより操作機構58をリセットして面142,
144の再ラッチを可能にする。

揺動片96は制止ピン90の中心周りに形成した、半径方
向に外方へ突出する部分または剛性制止手段156と接触
するほぼ扁平な、かつ細長い制止面154を含む。面154が
剛性制止手段156と係合することにより、引外し動作
（第６図）に続く揺動片96の反時針方向運動を制限す
る。揺動片96はまた、引外し動作（第６図）中にラッチ
面142,144が係合を解かれると同時に中間ラッチ板148の
傾斜ラッチ面144の最外縁との接触を維持するための、
湾曲した中間ラッチ板従動面157をも含む。揺動片96に
はこのほか揺動片96の開放と同時にピン106に形成した
半径方向に外方へ突出する部分または接触面160と係合
して直ちにかつ迅速にピン106を反時針方向にOPEN位置
（第５図）からTRIPPED位置（第６図）へ推進すること
により上方電気接点52を下方電気接点50から迅速に上方
へ分離させる推進面またはキッカー部158を設ける。

かかる引外し動作時、各上方トグルリンク102上に形
成された拡大端縁部あるいはこぶ162は回転する揺動片9
6を介して作動ばね92により供給されるかなり大きな力
で制止片156へ接触し、そのため上方トグルリンク102、
トグルばねピン106及び下方トグルリンク104の弧状運動
が加速される。さらに詳細には、そして図面特に第１及
び６図から明らかなように、上方トグルリンク102が制
止片156へ当接するとその制止片がトグルリンク104と、
トグルリンク102と揺動片96の枢動接続手段である従動
ピン108との間に位置する上方トグルリンク102の端縁部
（こぶ）162の支点として作用する。さらに、円柱状の
制止片156とトグルリンク102のこぶ状の端縁部162はト
グルリンク102の当接エネルギーをトグルを折りたたむ
方向にトグルリンク104に加えられる加速推力へ変換す
るように協働し、かくして接点開離動作の速度を大きく
増加させ、作動機構58の応答時間を短縮する。

引外し機構82は中間ラッチ板148、可動または枢働ハ
ンドル・ヨーク・ラッチ166、ねじりばねスペーサ・ピ
ン168、複動ねじりばね170、成形一体または単一片引外
しバー172（第１図）、アーマチュア174、アーマチュア
ねじりばね176、マグネット178、バイメタル180及び導
電部材またはヒータ182を含む。バイメタル180は導電部
材182を介して端子40に電気的に接続されている。マグ
ネット178はバイメタル180を物理的に囲むことにより短
絡または故障電流状態に応答する磁気回路を形成する。
アーマチュア制止板184の垂下端縁部分186はアーマチュ
ア174の上端と係合してその反時針方向運動を制限す
る。ねじりばね176の一方の長手方向端を細長いばねア
ーム188として形成し、アーマチュア174の上端を時針方
向運動に抗して偏倚する。ねじりばね176の他方の長手
方向端、即ち、上向き端190は制止板184の頂面に形成し
た（図示しないが）互いに間隔を保つ複数の通孔のいず
れか１つに配置する。制止板184のそれぞれ異なる通孔
にねじりばね176の端部190を配置することによってばね
アーム188のばね張力を調整できる。

バイメタル180は引外しバー172（図１図）の垂下接触
脚194の下端から一定距離を隔てた成形下端部192を含
む。遮断器30がCLOSED位置（第１図）を占める時の下端
部192と脚194の間隔を、上蓋32に形成した通孔198を介
して接近可能な締付けねじ196を適当に回動することに
よって調整すれば、過負荷状態に対する遮断器30の応答
時間を変化させることができる。バイメタル180の下端
部192と上方電気接点52の間の導電路は適当な手段、例
えばろう付けによりバイメタル180の下端部192及びクロ
スバー84内の上記電気接点52に接続した可撓性銅分路20
0によって形成する。このように構成すれば、遮断器30
により端子38,40間に、下方電気接点50、上記電気接点5
2、可撓分路200、バイメタル180及び導電部材182を通る
導電路が提供される。

中間ラッチ板148は長孔146の上端に形成した揺動片ラ
ッチ面144のほかに、ほぼ正方形の通孔210、この通孔21
0の下部に形成した引外しバー・ラッチ面212、上方の傾
斜扁平部分214、及び両側方に突出する１対のピボット
・アーム216を含み、前記ピボット・アームは側板86の
倒立要石形通孔218に挿入されるように形成する。前記
通孔218はピボット・アーム216の、従って、中間ラッチ
板148の枢動を制限するように形成する。

ハンドル・ヨーク・ラッチ166はピン168の一方の長手
方向端部222が挿入される通孔220を含む。従って、ハン
ドル・ヨーク・ラッチ166はピン168の長手軸を中心に運
動または枢動できる。ピン168の長手方向端部224及び端
部222は側板86に形成した互いに間隔を保つ１対の通孔2
26内に保持される。端部224を通孔226に挿入する前にピ
ン168をねじりばね170に挿通し、ねじりばね170をピン1
68の中間拡径部分228の周りに取付ける。ねじりばね170
の本体の一方の長手方向端をピン168の拡径部分232の縁
に圧接することによりねじりばね170を正しい作用位置
に保持する。ねじりばね170はオーバセンタ・トグル機
構80により引外し動作に続いて中間ラッチ板148の扁平
部分214を反時針方向に偏倚して中間ラッチ板148をリセ
ットするための上向きに突出する細長いばねアーム234
と、引外しバー172の上部または頂面237を時針方向（第
１）の回転運動に抗して偏倚するための、下向きに突出
するばねアーム236（第４図参照）を含む。

ハンドル・ヨーク・ラッチ166は下向きに突出する細
長いラッチ脚240及び湾曲した、または外方に突出する
ハンドル・ヨーク接触部分242（第４図）を含み、前記
接触部分242はリセット動作（第５図）中にハンドル・
ヨーク88の１対の垂下支持アーム246の１つにその長さ
に沿って形成した溝部に嵌着されるように物理的に構成
する。接点72,306が互いに溶着すると、上記垂下支持ア
ーム246がハンドル・ヨーク・ラッチ166と係合してハン
ドル・ヨーク88がそのリセット位置に移動するのを阻止
する。接点72,306が互いに溶着しなければ、クロスバー
84がそのTRIPPED位置（第６図）まで回転し、ハンドル
・ヨーク・ラッチ166が回転してハンドル・ヨーク88の
垂下支持アーム246の移動通路から外れ、溝部244に達し
て、ハンドル・ヨーク88がそのOPEN位置（第５図）を通
ってリセット位置へ移動することを可能にする。クロス
バー84と一体に成形された外方突出面248はクロスバー8
4がそのOPEN位置（第５図）からCLOSED位置（第１図）
に移動する過程でハンドル・ヨーク・ラッチ166のラッ
チ脚240と係合して移動させ、ハンドル・ヨーク88との
係合を解く。

好ましくは、互いに間隔を保ち、それぞれが遮断器30
の各極または相と連携する３本の垂下接触脚194を具備
する一体たは単一片成形引外しバー172として引外しバ
ー172を形成する。引外しバー172は外に３つの拡径アー
マチュア支持部250を含み、それぞれの支持部25は遮断
器30の各極または各相と連携する。支持部250のそれぞ
れはアーマチュア174の垂下引外し脚254を挿入するため
の細長い、ほぼ矩形のスロットまたはポケット252（第
１図）を含む。アーマチュア174は引外しバー172内に正
しくアーマチュア174を嵌着するためポケット252の頂面
と係合する外方突出縁または肩部256を含む。各引外し
脚254は短絡または故障電流状態の発生と同時に引外し
バー172の連携接触脚194と係合してこれを時針方向（第
６図）に回転させる。

引外しバー172は中間ラッチ板148の引外しバー・ラッ
チ面212と係合してこれを係止するラッチ面258（第１
図）をも含む。ラッチ面258はほぼ水平な面260と、これ
とは別の引外しバー172の傾斜面262との間に介在する。
ラッチ面258（第１図）は過負荷状態または短絡または
故障状態に対する操作機構58の所期応答特性によって決
定される長さの垂直に延びる表面である。本発明の特定
の実施例では面260が約1/2mm上方へ動くだけで面258,21
2の係止が解かれる。この係止解除の結果、揺動片96と
中間ラッチ板148との間で面142,144に沿った運動が起
り、直ちに揺動片96が中間ラッチ板148から外れ、揺動
片96の反時針方向回転運動と遮断器30の引外し動作を可
能にする。リセット動作中、ねじりばね170のばねアー
ム236が引外しバー172の面237と係合してこれを反時針
方向に回転させることにより、引外しバー172のラッチ
面258が中間ラッチ板148のラッチ面212と係合してこれ
を再び係止して中間ラッチ板148、引外しバー172及び遮
断器をリセットすることを可能にする。揺動片96の湾曲
した中間ラッチ板従動面157は揺動片96のラッチ面142が
中間ラッチ板148のラッチ面144の下方に来るまで中間ラ
ッチ板148の上部214と揺動片96を接触状態に維持して中
間ラッチ板148及び引外しバー172のリセットを阻止でき
る長さを備えねばならない。好ましくは、遮断器30の３
つの極または相のそれぞれに、遮断器30が接続している
相のいずれかに１つの短絡または故障電流状態または過
負荷状態が発生したら引外しバー172の連携接触脚194を
変位させるためのバイメタル180、アーマチュア174及び
マグネット178を設ける。

クロスバー84は、一体的な突出面248の外に丸い支承
面272によって順次分離された３個の拡大部270（第４
図）を含む。クロスバー84を基部34内の正しい位置に固
定するため周縁に外方へ突出する１対の位置ぎめ手段27
4を設ける。基部34はクロスバー84を基部34内に回転自
在に配置するため、支承面272と補完的な形状を有する
支承面276（第２図）を含む。位置ぎめ手段274は面276
に沿って形成された円弧状の凹部または溝278に嵌入す
る。拡大部270はまたトグル接触ピン110を挿入するため
の互いに間隔を保つ１対の孔（図示せず）をも含む。ピ
ン110は適当な手段で、例えば互いに嵌合させることに
よって孔280内に固定すればよい。

それぞれの拡大部270はほかに上方電気接点52（第１
図）の一方の長手方向端または根元部分284を挿入する
窓、ポケットまたは完全に囲まれた開口部282（第４
図）をも含む。開口部282は、接点アーム圧縮ばね286
（第４図）及びこれと連携するように形成されたばね従
動手段288の挿入及び固定をも可能にする。圧縮ばね286
は一体形成上向き突起290周りに配置することにより拡
大部270内の正しい位置に保持される。

ばね従動手段288は圧縮ばね286と上方電気接点52の根
元部分284との間に配置されてばね286から根元部分284
に圧縮力を伝達し、これにより上方電気接点52及びクロ
スバー84を確実に一斉に移動させる。ばね従動手段288
は１対の補完形状の細長い突条または肩部294を嵌入し
てばね従動手段288を拡大部270に正しく位置ぎめし、保
持するための互いに間隔を保つほぼＪ字形の溝292を含
む。第１のほぼ平坦な部分296はばね従動手段288の一端
部に配置され、第２の平坦部分298はばね従動手段288の
他方の長手方向端部に配置され、第１の平坦部分296と
第２の平坦部分298との間にはほぼ扁平な傾斜部分300が
設けられている。

ばね従動手段288をこのように形作ることにより、ば
ね従動手段288は、正常な引外し動作中にオペレータが
ハンドル42を動かしたり操作機構58を操作するのに応答
して上方電気接点52がクロスバー84の運動に追従するよ
うにさせるに充分なばね力で上方電気接点52の根元部分
284に係合することができる。ただし、高レベルの短絡
または故障電流状態が発生すると、上方電気接点52はば
ね従動手段288を下方へ撓ませる（第１図）ことにより
ピン110を中心に回転でき、操作機構58の動作シーケン
スを待たずに電気接点50,52が迅速に分離してそれぞれ
のBLOWN−OPEN位置（第１図）に移動できる。上記のよ
うな高レベル故障状態における上方電気接点52の独立的
な運動は遮断器30のいずれの極または相においても可能
である。

正常な動作状態において、上方電気接点52の根元部分
284の傾斜面302がばね従動手段288の部分298,300間の傾
斜部分300または接合部分と接触してクロスバー84を上
方電気接点52と係合状態に保持する。ただし、高レベル
の短絡または故障電流状態が発生すると、傾斜面302が
移動して部分298,300を通過し、これらから離脱する一
方、根元部分284の末端部分または面304がばね従動手段
288の下方へ撓んだ平坦部分298と係合して上方電気接点
52をそのBLOWN−OPEN位置に保持することにより、接点
の再衝突を防止または極力軽減する。次いで、遮断器30
の引外し動作に伴い、上方電気接点52が操作機構58によ
って制止片156に圧接され、上方電気接点52はクロスバ
ー84と一斉に動くことができるようにリセットされる。
このリセット動作中、面304が移動して部分298との係合
を解かれ、傾斜部302も移動して再びばね従動手段288と
係合する。ばね従動手段288の形状または上方電気接点5
2の根元部分284の面302,304の形状を変えることによ
り、面304をばね従動手段288と接触させるのに必要なBL
OWN−OPEN動作中の上方電気接点52の上方移動量を必要
に応じて変化させることができる。

クロスバー84の拡大部270に形成した開口部282によ
り、クロスバー84の強度を著しく低下させずに可撓分路
200をクロスバーに挿通することが可能になる。可撓分
路200はクロスバー84の回転軸付近で開口部282に挿通さ
れるから、可撓分路200に生じる撓みは極めて小さく、
従って遮断器30の耐用寿命及び信頼性が改善される。

上方電気接点52は下方電気接点50の接触部分72を細長
い上方可動接点アーム308と物理的電気的に接触させる
ための接触部分306をも含み、前記接点アーム308は接触
部分306と根元部分284の間に介在する。接点アーム66,3
08間に極めて高い磁気反発力を発生させて、接触部分70
2,306を極めて迅速に分離させるのはほぼ平行な接点ア
ーム66,308を通過する高レベルの短絡または故障電流で
ある。上方接点アーム308を下方接点アーム66から電気
的に絶縁するには電気絶縁片309を利用すればよい。

側板86は通孔100,218,226の外に、制止ピン90の両端
を挿入し、固定するための通孔310を含む。また、側板8
6の上部に沿って、ハンドル・ヨーク88の垂下支持アー
ム246の下端に形成した１対の支承面または丸いタブ314
と係合する支承面またはピボット面312を形成する。従
って、支承面314,312を中心に制御自在にハンドル・ヨ
ーク88を枢動させることができる。側板86はまた、クロ
スバー84の支承面272の上部と接触してクロスバー84を
基部34内の位置に固定するため支承面316（第４図）を
も含む。側板86は、引外しバー172を成形基部34の一部
として一体形成された複数の保持面（図示せず）と係合
させて固定するため引外しバー172の支持部250間に配置
した１対の丸い支承面（図示せず）と係合するように形
成されたほぼＣ字形の支承面317を含む。各側板86は側
板86を遮断器30内に固定するため末端を下方に突出する
細長い棒またはタブ324として形成した１対の突出する
細長い棒またはタブ324として形成した１対の垂下支持
アーム322を含む。凹部328（第３図）に嵌着されるよう
に形成した孔あき金属板326をタブ324と連携させる。側
板86を遮断器30に組込む際には基部34に形成した通孔に
タブ324を挿通し、更に孔あき金属板326に挿通してから
凹部328に配置する。次いでタブ324を、例えばピーニン
グによって機械的に変形させて孔あき金属板326と係合
させることにより側板86を基部34と係合状態に固定す
る。成形加工により作られた１対の電気絶縁壁329（第
３図）を利用して遮断器30の極または相における導電部
材及び導電面を遮断器30の隣接する極または相における
導電部材または導電面から電気的に絶縁する。

使用に際しては電線路及び負荷結線を介して端子38、
及び40に至る３相回路中に挿入すればよい。ラッチ面14
2,144の係合とラッチ面212,258の係合で中間ラッチ板14
8、揺動片96及び引外しバー172が確実にリセットされる
ようにハンドル42をそのTRIPPED位置（第６図）からそ
のOPEN位置（第５図）を通過してできるだけ遠くまで移
動させることにより操作機構58をセットする。次いでハ
ンドル42をOPEN位置（第５図）からCLOSED位置（第１
図）へ移動させることで操作機構58により接触部72,306
を閉じれば、遮断器30は３相回路保護動作で行なえる状
態となる。先の過負荷状態のためバイメタル180が高温
のままであり、面212と面258との係合を妨げるほど引外
しバー172の接触脚194を撓ませると、ハンドル42はその
TRIPPED位置（第６図）に戻り、電気接点50,52は分離し
たままとなる。バイメタル180が正常な動作温度に戻れ
ば、上述のように操作機構58をリセットすることができ
る。

接続的な過負荷状態が発生すると、バイメタル180の
成形下端部192が時針方向に撓み、場合によっては中間
ラッチ板148を引外しバー172との係合から離脱させるま
でに引外しバー172の接触脚194を撓ませ、その結果、た
ちまち揺動片96と中間ラッチ板148との間に傾斜板142,1
44に沿った相対運動が起こる。揺動片96は、ただちに操
作ばね92によって加速されて反時針方向（第１図）に回
転し、その結果、上方トグル・リンク102、トグルばね
ピン106及び下方トグルリンク104がほとんど瞬間的に運
動する。上述のように、ピン106の接触面160に作用する
推進面またはキッカー部158がピン106を反時針方向に上
方へ急激に加速すると、これに対応してトグル接触ピン
110が反時針方向に上方へ動き、上方電気接点52がただ
ちにそのTRIPPED位置（第６図）まで上方へ動く。全て
の上方電気接点52の根元部分284はばね286の偏倚下にク
ロスバー84の各ばね282に形成された内側面330と接触す
るから、上方電気接点52はクロスバー84と一体に移動
し、遮断器30の３個の上方電気接点52が全て同時に、ま
たは同期して下方電気接点50から分離する。この引外し
動作中、接触部分72,306間にそれまで存在していたアー
クは全て消える。

この動作中、操作ばね92の作用線に変化が生じた結果
としてハンドル42がそのCLOSED位置（第１図）からTRIP
PED位置（第６図）に移動する。当然のことながら、ハ
ンドル52が移動を妨げるか、あるいはCLOSED位置（第１
図）を占めたままであっても、操作機構58は過負荷状態
または短絡または故障電流状態に応答して上述のように
電気接点50,52を分離させる。また、もし接触部分72,30
6が互いに溶着した状態になると、ピン106は操作ばね92
（第１図）の作用線を変化させるほどは移動せず、操作
ばね92を側板86のピボット面312より前方（左側）に維
持し、ハンドル42をそのCLOSED位置に偏倚するから、電
気接点50,52の動作状態に関してオペレータが誤解する
ことがない。

短絡または故障電流状態が発生すると、直ちにマグネ
ット178が付勢され、アーマチュア174を引いてマグネッ
ト178と係合させ、その結果、アーマチュア174の引外し
脚254が引外しバー172の接触脚194を押しながら時針方
向（第１図）に枢動または回転する。その結果生ずる接
触脚194の時針方向回転で中間ラッチ板148が解放され、
上述のような引外し動作が行われる。

高レベルの短絡または故障電流状態が発生すると、ほ
ぼ平行な接点アーム66,308を流れる故障電流から発生す
る強い磁気反発力の作用下に電気接点50,52が迅速に分
離してそれぞれの（第１図に鎖線で示す）BLOWN−OPEN
位置に移動する。圧縮ばね70は下方電気接点50の接点ア
ーム66をそのOPEN位置（第５図）に復帰させるが、接点
アーム308は上述した面304,298の係合によりそのBLOWN
−OPEN位置に保持される。電気接点50,52の分離は操作
機構58による引外し操作を必要とせずに達成できる。た
だし、次いで操作機構58が引外し動作を行うと、上方接
点アーム308が遮断器30の中央極または相における電気
絶縁隔壁332及び制止片156または遮断器30の外側極また
は相の上蓋32と一体形成された制止片に圧接することに
より、上方電気接点52及びクロスバー84を相対回転さ
せ、その結果、クロスバー84の内側面330が上方電気接
点52の根元部分284と再び係合し、遮断器30の他の極ま
たは相における他の電気接点50,52が分離する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１図に示した装置をCONTACT−CLOSED及びB
LOWN−OPEN位置で示す配線用遮断器の中央断面図であ
る。 第２図は、第１図の７−７線における断面図である。 第３図は、第１図の８−８線における断面図である。 第４図は、第１図に示した遮断器の操作機構の各部を示
す拡大分解斜視図である。 第５図は、第１図の遮断器をその接点OPEN位置で示した
部分断面図である。 第６図は、第１図の遮断器をそのTRIPPED位置で示した
部分断面図である。 〔符号の説明〕 42……ハンドル 50……下方電気接点 52……上方電気接点 82……引外し手段 84……クロスバー 96……揺動片 102……上方トグルリンク 104……下方トグルリンク 106……トグルばねピン 148……中間ラッチ板 156……制止片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルター・ケビン・ハフマン アメリカ合衆国、ペンシルベニア州、ラ ンスデール アーデイニツク・テラス 179 (56)参考文献 実開 昭55−72760（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−12646（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3155803（ＵＳ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１対の協働接点と、前記対の一
   方の接点に作動的に連結したオーバセンタ・トグルリン
   ク機構を含む操作機構と、所定の異常回路状態に応答し
   て前記トグルリンク機構を折りたたみ、それにより前記
   接点を開離させるよう前記操作機構と協働する引外し機
   構とを有し、前記トグルリンク機構が、第１のトグルリ
   ンク及びトグル・ニー・ピンにより第１のトグルリンク
   に枢着された第２のトグルリンクから成り、更に、前記
   引外し機構により解放されると、前記トグルリンク機構
   の折りたたみを開始させるように働く通常はラッチされ
   た揺動片が、第１のトグリリンクに枢着され、第１のト
   グルリンクが、前記トグルリンク機構の初期折りたたみ
   動作中に制止片に当接して前記折りたたみ動作を加速す
   るようになっている回路遮断器において、揺動片は、そ
   のラッチの解放に続く初期の運動の際に、前記トグルリ
   ンク機構の折りたたみの開始を助長するようトグル・ニ
   ー・ピンの一部を打つキッカー部を有することを特徴と
   する回路遮断器。
2. 【請求項２】揺動片は通常は、実質的に扁平なラッチ板
   によってラッチされており、該ラッチ板には、前記揺動
   片をラッチするためのラッチ表面を備えた傾斜部分と、
   前記引外し機構と協働可能な別のラッチ表面と、前記ラ
   ッチ板を、２つのラッチ表面間に位置する軸線の周りに
   枢動自在に支持する枢動手段とが設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 【請求項３】前記枢動手段は、前記ラッチ板の両端縁か
   ら延びる一対の実質的に矩形タブ状の突出部分と、一対
   の固設側板に形成されていて、前記タブ状突出部分を枢
   動自在に受け入れる孔とから成ることを特徴とする請求
   項２記載の回路遮断器。
4. 【請求項４】前記孔は、要石状の形状であることを特徴
   とする請求項３記載の回路遮断器。