JPH03134931A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、異常電流により生じた磁界によって
ラッチ可能な作動機構をアンラッチして回路遮断器を引
外す磁気引外し組立体を有する回路遮断器に関し、より
詳細には、比較的低い過電流レベルで磁気引外し組立体
による回路遮断器の引外しを可能にする補足的な磁気コ
アを有する磁気引外し組立体に関する。

〔従来技術及び発明の解決すべき課題〕回路遮断器は電
気的故障状態、例えば過負荷電流状態や短絡状態から電
気系統の保護に用いられる。電気系統の異常状態を終わ
らせるのに用いられる普及型の回路遮断器は、持続性の
ある低レベルの過負荷電流に応動する熱動用外し組立体
（これは「サーマル・トリップ・ユニット」とも呼ばれ
る）及び１秒の何分の−かで高レベルの過電流に応動す
る磁気引外し組立体を有する。かかる回路遮断器の一例
が米国特許第４，５２８，５３１号に開示されている。

かかる回路遮断器では、熱動用外し組立体はバイメタル
を含み、このバイメタルはこれを通って流れる持続性の
ある低レベルの過電流に応動して撓曲してラッチ可能な
作動機構をアンラッチする。ラッチ可能な作動機構はバ
ネによって作動して電気接点を開離させ、それにより電
流を遮断する。磁気引外し組立体は作動機構をラッチさ
せるようバネ押しされる電機子を有する。バイメタル中
を流れる電流によって磁界が生じるが、この磁界は特定
の過電流レベルの状態で磁気ヨークによって集中して電
機子を引き付け、作動機構をアンラッチさせる。これら
回路遮断器のバイメタルは磁気引外し組立体の１タ一ン
電磁石として働く。

かかる回路遮断器は何年間にも亘って使用されており、
これらに設計上の改良が加えられて、容易且つ経済的に
大量生産できる高効率且つ高信頼度の回路遮断器が得ら
れている。

最近において、低レベルの瞬時過電流状態で動作する磁
気引外し組立体を備える回路遮断器に対する要望が高ま
っている。磁気引外し組立体が動作する過電流レベルは
、幾つかの要因の関数であり、この要因としては、ラッ
チ可能なバネ押し作動機構上の摩擦力、電機子を付勢し
て作動機構をラッチさせるバネのバネ定数、過電流によ
って生しる磁界の大きさ及び電機子への磁界のカップリ
ングの状態が挙げられる。

従来型設計では、磁気引外し機構は、回路遮断器の定格
の約１５倍で動作している。磁気引外しの働く定格が５
倍〜１０倍の回路遮断器に対する要望が高まっているの
が市場における目下の情勢である。しかしながら、現在
のところ、既存の回路遮断器に設計上、容易に適用でき
る装置は開発されていない。

低い電流レベル、例えば定格の５倍〜１０倍で動作状態
になるが、単相回路遮断器でも使用できるよう改造でき
る、多相系で用いられる磁気例外し組立体を備えた改良
型回路遮断器に対する要望が依然として高い。

更に、経済的な製造が可能な回路遮断器に対する要望が
ある。

これに関連して、既存の単相回路遮断器及び多相回路遮
断器に殆ど設計変更を加える必要無い、磁気例外し電流
レベルが低い回路遮断器に対する要望がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的及び他の目的は、磁気例外し組立体の感度を補
充すると共にこれを増大させるため固定磁気ヨークとは
別に用いられる可動磁気コアを備えた磁気例外し組立体
を有する本発明の回路遮断器によって満たされる。磁気
例外し組立体は、ラッチ可能な作動機構をラッチして回
路遮断器内に納められている電気接点を閉成位置に維持
する電機子を含む。電機子はその下端が枢着されており
、また、固定磁気ヨークから押し離される自由端を有し
ている。電機子と固定磁気ヨークとの間には空隙が画定
されている。

固定磁気ヨークは導電部材を包囲している。固定ヨーク
はＵ字形のものであり、導電部材の両側で外方に延びて
空隙中へ入る脚部を有する。固定磁気ヨークは磁束を電
機子の方向に集中させる。

磁気回路は、電流を流す導体の周りに、固定磁気ヨーク
、電機子及びこれらの間の空隙を通って形成される。電
機子を固定磁気ヨークへ引付ける磁力は、空隙の長・さ
の２乗に反比例する。磁力は電流の２乗に比例するので
、これに着目すれば磁気例外し機構を低い電流レベル状
態で動作させることが可能になる。

本発明は、空隙を狭くして磁束の集中の度合いを高め、
それにより同一の磁力をより低い電流レベルで発生させ
、この低い電流レベル状態で電機子が作動機構をアンラ
ッチさせることに関する。

本発明による回路遮断器は、固定ヨークに隣接して配置
されていて、伸長位置と引込み位置との間で磁気例外し
組立体内を移動するような態様で設けられたほぼＵ字形
の可動磁気コアを有する。Ｕ字形コアの脚部は伸長位置
では固定ヨークの脚部を越えて空隙中に延び、それによ
り空隙を狭くすると共に磁束を更に集中させ、これによ
り付勢力に打ち勝って電機子を固定ヨークに向かってそ
のアンラッチ位置へ引きつけるのに必要な電流レベルを
下げる。

好ましくは、可動コアはＵ字形固定ヨークの内側に位置
し、これにより包囲されるように取付けられている。電
流が導電部材中を流れると、コアと電機子との間に引付
は力が生じ、コアはヨークからその伸長位置まで引き出
され、かくして電機子とコアとの間の空隙が狭くなる。

電機子は引続きヨークに向かって引き戻されてコアと接
触してコアをヨークの内側に押し込み、これにより作動
機構をアンラッチして引外しバーを回転させるのに必要
な電機子の総移動量が得られる。可動コアは電機子を固
定磁気ヨークに引付けるのに役立ち、又可動コアが無い
場合の所要電流レベルよりも低い電流レベルでかかる作
用を発揮する。

本発明の内容は、好ましい実施例の以下の詳細な説明を
添付の図面を参照して読むと完全に理解できよう。

図面を参照すると、本発明に従って磁気例外し点を減じ
る可動コアが収納された磁気例外し組立体を有するモー
ルドケース収納形回路遮断器１が示されている。回路遮
断器１は３相又は３極の回路遮断器として示されている
が、本発明の原理は単相又は多相回路遮断器及びＡ、　
Ｃ回路遮断器とＤＣ回路遮断器の両方にも同様に適用で
きる。

回路遮断器１は、締結具３４によって電気絶縁性の成形
下部カバー又はベース６に固定された電気絶縁性の成形
上部カバー８を有する（第２図参照）。

第１図を参照すると、本発明の例示の態様が示されてお
り、この実施例では、各極又は各相に一つずつ対応して
一組の第１の電気端子又はライン０ 側端子９ａ、９ｂ、９ｃが設けられている。同様に、−
組の電気端子又は負荷側端子１１ａ、１１ｂ、ｌｌｃが
回路遮断器のベース６の他端に設けられている（第２図
参照）。これら端子は、回路遮断器１を３相電気系統の
保護のための３相電気回路に電気的に直列接続するのに
用いられる。

回路遮断器１は、上部カバー３の開口１５を貫通してい
て、回路遮断器をその閉路位置（第２図参照）又はその
間路位置く第７図参照）にセットするための電気的絶縁
性の手動剛性／Ｓンドル１３を更に有している。また、
回路遮断器１は引外し位置（第８図参照）を取ることも
できる。ノ１ンドル１３を、開路位置を経て（第７図参
照）、回路遮断器１を引外し位置から閉路位置ヘリセッ
トすれば保護動作状態を再度得ることができる。ノ＼ン
ドル１３は作動機構２１を用いて手動又は自動で動かす
ことができる。この作動機構２１については以下に詳述
する。

第２図を参照すると、回路遮断器１はその主要構成要素
として各相につき、下側電気接点２５及び上側電気接点
２７から成る一組の電気接点２４と、作動機構２１と、
引外し機構又は引外し組立体２３とを有している。電気
アークシュート２９及びスロットモーター３１が電気接
点２４の各組と連携状態で設けられている。。アークシ
ュート２９及びスロットモーター３１はそれ自体従来型
のものなので詳細には説明しない。簡単に説明すると、
アークシュート２９は故障状態が発生したときに開離中
の電気接点２５．２７の間に生じた単一の電気アークを
一連の複数の電気アークに分割し、アーク電圧の合計を
増大させて故障電流の大きさを制限する。電気絶縁物中
に封入された一連の全体としてＵ字形の積層鋼板か、或
いは全体としてＵ字形、の電気絶縁性の中実鋼棒からな
るスロットモーター３１は、高レベル短絡条件又は故障
電流状態が発生した際に生じる磁界を集中させるため接
点２５．２７の周りに配置されており、それにより、開
離状態にある電気接点２５．２７の間に働く磁気的な反
発力を大幅に増大させて、これらの開離速度を急加速す
る。電気接点２５゜２７が互いに急速に開離すると、比
較的大きなアーク抵抗が生じて故障電流の大きさが制限
されることになる。アークシュート２９及びスロットモ
ーター３１の一層詳細な説明は、米国特許第３゜８１５
．０５９号を参照されたい。

下側電気接点２５は、締結具６４によってベース６に固
定された下側成形固定部材６２と、下側可動コンタクト
アーム３７と、一対の電気接点用圧縮バネ６８と、下側
電気接点用付勢手段又は圧縮バネ７０と、上側電気接点
２７に物理的電気的に接触する接点部分３９と、電気絶
縁性ストリップ７４とを有する。ライン側端子９ｂは部
材６２の一体端部である。下側電気接点２５は高レベル
短絡状態又は電気接点２５．２７の細長い互いに平行な
部分を通って流れる故障電流によって生じた大きな磁気
反発力を用いてコンタクトアーム３７を圧縮バネ７０の
付勢力に抗して急速に下方に移動させる（第２図参照）
。電気接点２５．２７の相互開離速度が非常に早くなり
、その結果電気接点２５．２７の間に生じた電気アーク
の前後の３ 抵抗が急増し、比較的小さな物理的寸法形状の範囲内で
故障電流を有効に制限できる。

上側電気接点２７は、回転可能なコンタクトアーム４１
と、下側電気接点２５に物理的電気的に接触する接点部
分４３とを有する。

作動機構２１は、オーバ・センタ・トグル機構４７と、
一体のｍ個成形クロスパー４９と、一対の剛性の互いに
離隔した金属製サイドプレート５１と、枢動自在な金属
製の剛性ハンドルヨーク５３と、剛性のストップピン５
５と、一対の作動引張りバネ５７と、ラッチ機構５９と
を有する。

オーバ・センタ・トグル機構４７は、サイドプレート５
１で支承されたクレードル支持ピン６０の長さ方向中心
軸線の周りに回転可能な剛性の金属製クレードル６１を
有する。

オーバ・センタ・トグル機構４７は更に、一対の上側ト
グルリンク６５と、一対の下側トグルリンク６７と、ト
グル・バネピン６９と、上側トグルリンク・フォロアピ
ン７１とを有する。下側トグルリンク６７はトグル・コ
ンタクトピン７３に４ よって上側電気接点２７の回転可能なコンタクトアーム
４１の何れか一方の側部に固定されている。

トグル・コンタクトピン７３は又、上側電気接点２７を
貫通して形成された孔（図示せず）を貫通し、かくして
上側電気接点２７はピン７３の長さ方向中心軸線の周り
に自由に回転できる。

ピン７３の端部は成形クロスパー４９内に嵌入保持され
ている。かくして、下側トグルリンク６７を動かせば上
側電気接点２７が移動し、それに対応してクロスパー４
９が移動することになる。

このようにすると、回路遮断器１の中央の極又は相にお
ける作動機構２１によって上側電気接点２７を剛性クロ
スパー４９を介して動作させると、回路遮断器１の他の
極又は相と関連のある電気接点２７が同様に動作する。

上側トグルリンク６５及び下側トグルリンク６７は、ト
グル・バネピン６９によって互いに枢着されている。作
動状態にある引張りバネ５７は、トグル・バネピン６９
とハンドルヨーク５３との間に引張り状態で位置し、従
って、バネ５７は引張り状態を保ってオーバ・センタ・
トグル機構４７の動作を、外部からハンドル１３を動か
すことよって制御でき、又この動作に応答させることが
可能になる。

上側トグルリンク６５は又、ピン７１を受は入れた状態
で保持する凹部又は溝７７を有している。

ピン７１は、クレードル６１の回転軸線から所定の離隔
距離を置いた場所でクレードル６１を貫通している。バ
ネ５７から得られるバネ張力によりピン７１は上側トグ
ルリンク６５と係合状態を保つ。かくして、クレードル
６１を回転運動させると、それに対応してリンク６５の
上側部分が移動或いは変位する。

クレードル６１は平らな傾斜ラッチ表面１４２を画定す
るスロット又は溝７９を有し、このラッチ表面１４２は
、はぼ平らな中間ラッチプレート１４８に設けられた細
長いスロット又は孔８１の上端部に形成された平らな傾
斜クレードルラッチ表面１４４に係合するような形状に
なっている。

さらにクレードル６１は、ハンドルヨーク５３の両端部
に形成された下方に垂下する細長い表面８７に接触する
ような形状のほぼ平らなハンドルヨーク接触表面８５を
有する。作動バネ５７は引外しの際にハンドル１３を移
動させ、表面８５，８７はハンドル１３の閉路位置（第
２図参照）と開路位置（第７図参照）の中間の引外し位
置（第８図参照）の状態に位置させ、かくして、回路遮
断器１が引外されたらしいことが分かる。

また、表面８５．８７が互いに係合すると、クレードル
６１をその引外し位置（第８図参照）から開路位置（第
５図参照）へ、或いはその先まで作動バネ５７の付勢力
に抗して時計回りに移動させ、溝７９及び孔８１のラッ
チ表面の再ラツチを可能にすることにより引外し動作に
引き続いて作動機構２１がリセットされる。

（以　下　余　白） ７ 作動機構及びその関連の成形クロスパー４９の詳細につ
いては米国特許第４，５２８．５３１号に開示された類
似の作動機構の説明から明らかになろう。かかる米国特
許４，５２８，５３１号の開示内容を本明細書の一部を
形成するものとして引用する。

引外し機構２３は、中間ラッチプレート１４８、一体成
形用外しパー１７２、可動の又は枢動自在なハンドルヨ
ーク・ラッチ１６６と、捩じりバネ支持ピン６３と、複
動式板じりバネ１７０と、電機子１０３と、電機子板じ
りバネ１０５と、固定磁気ヨーク１００と、可動磁気コ
ア１０１と、バイメタル９９と、端子コネクタ１０７と
を有する。

バイメタル９９は端子コネクタ１０７を介して端子１１
ｂに電気的に接続されている。固定ヨーク１０１は物理
的にバイメタル９９を包囲しており、それにより磁気回
路（これについては以下に詳細に説明する）が形成され
て短絡条件又は故障電流条件に応動するようになってい
る。

電機子ストッププレート］−８５は反時計回りの］８ 方向における電機子１０３の移動量を制限するよう電機
子１０３の上端部に係合する下方に垂下した縁部１８７
を有している。電機子用板じりコイルバネ１０５がヨー
ク１００の部材１６１上に設けられている。バネ１０５
は電機子１０３を時計回りの方向に運動させないようそ
の上部を付勢するバネアーム１０６として形成された長
さ方向端部を有している。捩じりバネ１０５の反対側に
位置した上方に配置された長さ方向端部１０８は、プレ
ート１８５の上面を貫通して形成された複数の互いに離
隔した孔（図示せず）の内の１つの中に配設されている
。バネアーム１０６の張力を調節するには、捩じりバネ
１，０５の長さ方向端部１０８を支持プレート１８５の
上面を貫通して形成された孔の中の異なる１つの中に位
置させれば良い。

好ましくは、引外しバー１７２は、回路遮断器１の各極
又は各相につき下方に垂下した接触脚部１９４を備えた
一体又は１個形成の成形例外しバー１７２として形成さ
れている。さらに、引外しバー１７２は、回路遮断器１
の各極又は各相につき電機子拡大支持部分２５０を有し
ている。各支持部分２５０は、これを貫通して形成され
ていて電機子１０３を受入れる細長いポケット２５２を
有している。電機子１０３は短絡状態、故障電流状態又
は異常な低レベル電流状態の発生時に引外しバー１７２
の関連のある接触脚部１９４に係合してこれを時計回り
に回転させる。

引外しバー１７２は又、中間ラッチプレート１４８の引
外しバーラッチ表面（図示せず）に係合してこれをラッ
チするラッチ表面１５８（第２図参照）を有している。

引外しバー１７２を運動させ、これに対応してラッチ表
面２５８を運動させると、表面１４２，１４４に沿って
クレードル６１と中間ラッチプレート１４８が相対運動
して、クレードル６１を中間ラッチプレート１４８から
即座にアンラッチし、クレードル６１の反時計回りの回
転運動を可能にして回路遮断器１の引外し動作を可能に
する。

次に、磁気引外し動作及び本発明の可動磁気コアを特に
説明すると、磁気引外し組立体９５は、上述の電機子１
０３及び付勢板じりバネ１０５だけでなく（第２図参照
）、磁気サブアセンブリ９７をも有している。磁気サブ
アセンブリ９７はその等角図である第３図に最も良く示
されている。

磁気サブアセンブリ９７は、外方に延びる脚部１１１．
１１３及び基部１１５を備えた好ましくは鋼製のＵ字形
インサートである可動コア１０１を有する。

コア１０１を磁気サブアセンブリ９７内に取り付は支持
すると共にコア１０１を後述のように前後に移動させる
ことができる調整アーム１０９が設けられている。磁気
サブアセンブリ９７を組み立てると、コア１０１の脚部
１１１，１１３は調整アーム１０９の側部１１７．１１
９をそれぞれ跨ぐ。コア１０１はアームの肩１２１，１
２３に載り、フランジ１２５の下側に位置した上側層１
３１及びアーム１０９のフランジ１２７の下方に位置し
た上側層１３３によって上方への運動が制限される。

１ 調整アーム１０９はバイメタル９９に直接溶接されてい
る（第４図参照）。バイメタル９９は磁気サブアセンブ
リ９７の導電部材として働く。アーム１０９の上側表面
１３７はバイメタル９９に直接係合する。調整アーム１
０９の下側部分１３９は食い違い部分１３５において食
い違っている。

調整アーム１０９の下側表面１３９を貫通して孔１２９
が設けられ、この孔１２９は熱動例外し設定値を調節す
る調整ネジ１４１を受入れる。これについては以下に詳
細に説明する。

固定磁気ヨーク１００は磁気サブアセンブリ９７の主要
な磁石であり、好ましくはヨーク１００は鋼又は他の適
当な磁気材料で作られ、又、Ｕ字形になっていて外方に
延びる脚部１５１，１５３を有すると共に及び細長い基
部１５５を有し、延長下側部分１６９をも有している。

ヨーク１００の脚部１５１，１５３は磁気引外し組立体
を組み立てると可動コア１０１を包囲する。ヨーク１０
０の下側部分１６９は、調整ネジ１４１が螺入されるネ
ジ孔１７１を有している。

２ 固定ヨーク１００の下側部分１６９は、回路遮断器１の
成形ベース６の部分に係合する一組の上側フランジ１７
３及び−組の下側フランジ１７５を有する。

端子コネクタ１０７は端子１１ｂの連続部分であり、電
流を、バイメタル９９の上側部分９１に溶接された上側
部分１８１を通ってバイメタル９９に流す。バイメタル
９９は、引外しバー１７２の下方に垂下した接触脚部１
９４の下端部から所定の間隔を置いて位置した成形下端
部１４３を有している（第２図参照）。本発明の好まし
い実施例では、調整ネジ１４１を適当に回すことによっ
て、下端部１４３と脚部１９４の間の離隔距離を調節し
て過負荷状態に対する回路遮断器１の応答時間を変化さ
せるのがよい。調整ネジ１４１は固定ヨーク１００の孔
１７１にねじ込まれていて調整アーム１０９の孔１２９
を貫通してその周りのアーム１０９の縁部に係合してい
る。調整ネジ１４１を締め付けると、これによりバイメ
タル９９に溶接されているアーム１０９が移動し、これ
によってバイメタル９９の下端部１４３の位置がこれに
対応して変化することになる。上述のようにこのように
すると持続性のある低レベルの過負荷状態に対する回路
遮断器の応答時間が所望通りに変化することになる。

本発明の磁気サブアセンブリ９７の組立法は第３図を参
照すれば最も良く理解できる。調整アーム１０９の上側
部分１３７をバイメタル９９に溶接する。次に、可動コ
ア１０１を側部１１７，１１９の所で調整アーム１０９
の中心の周りに配置する。可動コア１０１はアーム１０
９の肩１２１゜１２３上に載る。コア１０１をアーム１
０９の肩１３１．１３３によって上方への運動を制限す
る。

端子コネクタ１０７の上側部分１８１をバイメタル９９
の上側部分１９１に溶接する。次に、上述のように連結
したバイメタル９９、調整アーム１０９、可動コア１０
１及び端子コネクタ１０７を、固定ヨーク１００のＵ字
形部分の中に落し込み、それによりアーム１０９の外側
に延びるフランジ１２５．１２７がヨーク１００のスロ
ット１５７内に摩擦状態で嵌入させるようにする。次に
磁気サブアセンブリ９７全体を、サブアセンブリ９７を
受入れる成形スロット（図示せず）内に収納した状態で
回路遮断器１内に配置する。

磁気サブアセンブリ９７を回路遮断器１内に正しく収納
固定すると、可撓性の銅製シャント２００を任意適当な
手段、例えば蝋付けによりバイメタル９９の下端部１４
３及びクロスパー４９内の上側電気接点２７に接続する
ことによりバイメタル９９の下端部１４３と上側電気端
子器２７との間に電流が流れる導電路が形成される。こ
のようにすると、下側電気接点２５、上側電気接点２７
、可撓性シャント２００、バイメタル９９及び端子コネ
クタ１０７を経て端子９ｂ、ｌｌｂ　（第２図参照）間
で回路遮断器１中に電気路が形成される。

磁気サブアセンブリ９７中に形成される磁気回路が、第
６図に概略的に示されている。電流がバイメタル９９を
流れると、第６図の磁気回路中に磁束が生じる。かくし
て、コア１０１と電機子１０３の間には磁気的な引力が
生じる。上述のよう５ にこの磁気力によりコア１０１はヨーク１００から引き
出される。これにより電機子１０３とコア１０１との間
の空隙Ｇ１が狭くなる。公知のように、磁力は空隙の長
さの２乗に反比例する。磁力は又、電流の２乗に関連の
ある磁束の大きさと正比例する。空隙が狭くなると、電
流量が実質的に少なくなり、それによって、電機子の付
勢力に打ち勝つに必要な同一の磁力が発生する。変形例
として、電機子をそのアンラッチ位置の状態にするには
、ある特定の大きさの力が必要である。Ｇ１を減少させ
れば、この大きさの力をより僅かな電流値で生じるよう
にすることが可能である。これにより、磁気引外し作用
をより低い電流レベルで生ぜしめるという所望の効果が
得られることになる。

好ましくは、可動コア１０１と固定磁気ヨーク１００と
の間には、第２の空隙Ｇ２が形成されている（第６図参
照）。この空隙Ｇ２は磁束を電機子の方向に集中させる
ことができる。加えて、空隙Ｇ２がコア１０１の周りに
在るので、可動コア６ １０１が第１の空隙Ｇ２内に入る前に可動コア１０１と
ヨーク１００との間で打ち勝つべき摩擦力は本質的には
存在しない。

上述のように、電流がバイメタル９９を通って流れると
、可動磁気コア１０１と電機子１０３との間に引力が生
じ、可動コア１０１が固定ヨーク１００から引き出され
て電機子１０３とコア１０１との間の空隙Ｇ１が狭くな
る。電機子１０３はコア１０１と接触した後も引続き固
定ヨーク１００に向かって引かれる。次に、電機子１０
３は可動コア１０１を磁石内に押し戻し、その結果、作
動機構２１をアンラッチするに必要な全移動量が得られ
、これにより引外しバー１７２は上述のような態様で回
転することになる。可動コア１０１は電機子１０３を固
定磁気ヨーク１００に向かって引き寄せ易くし、しかも
、これは、コア１０１が存在しない場合よりも一層低い
電流レベルで生じる。

用途によっては、磁気引外し機構にスナップ動作を持た
せるのが望ましい場合がある。もし、固定ヨーク１００
の脚部１５１，１５３間、可動コア１０１の脚部１１１
，１１３間にそれぞれ第２の空隙Ｇ２が形成されていな
ければ、スナップ動作が生じることになる（第６図参照
）。このスナップ動作は、コア１０１とヨーク１００と
の間の摩擦力に打ち勝つ必要があり、しかも、コア１０
１とヨーク１００との間で次第に増強する横方向の磁場
に打ち勝つ必要があるために生じる。これら２つの力に
打ち勝つためには、第２の空隙Ｇ２が存在していた場合
の所要電流よりも大きな電流が必要になる。しかしなが
ら、これら２つの力に一旦打ち勝つと、結果的にスナッ
プ動作が生じ、電機子１０３が、電流レベルの増大に起
因して例えばＡＣ電流の約１／２サイクルで非常に素早
くスナップバックすることになる。

第５図は、磁気サブアセンブリ９７の水平断面を示して
いる。バイメタル９９は可動磁気コア１０１によって部
分的に包囲されている。コア１０１は調整アーム１０９
上に載っている。コア１０１は固定磁気ヨーク１００に
よって部分的に包囲されている。端子コネクタ１０７は
電気系統の１つの相の端子（図示せず）から磁気サブア
センブリ９７に電流を流す。

以下に動作原理を説明する。短絡状態、故障電流状態又
は所要値の電流と関連付けられる低レベルの故障状態が
生じると、磁束が磁気引外し組立体９５中に発生して固
定磁気ヨーク１００が即座に電機子１０３の引きっけを
開始する。それと同時に、本発明の可動コア１０１が第
１の空隙Ｇ１内へ引込まれる。可動コア１０１が第１の
空隙Ｇ１中へ移動するので空隙のサイズが小さくなる。

空隙のサイズが小さくなると、磁気回路のリラクタンス
が小さくなる。その結果、低レベルの電流であっても、
これにより、電機子を所望のアンラッチ位置へ枢動させ
るに必要な力が生じるようになる。より詳細に説明する
と、電機子１０３は可動磁気コア１０１に引きつけられ
てこれに係合し、次に、コア１０１を固定磁気ヨーク３
中に押し戻す。最終的には、電機子１０３は固定磁気ヨ
ーク１００に係合する。この電機子１０３の枢動運動９ により、接触脚部１９４が時計回りに枢動又は回転し、
それに対応して引外しバー１７２が回転する。上述のよ
うに、接触脚部１９４が時計回りに回転運動すると、中
間ラッチプレート１４８が解除され、傾斜面１４２，１
４４に沿うクレードル６１と中間ラッチプレート１８４
の相対運動が即座に始まることになる。クレードル６１
は作動バネ５７によって反時計回りに即座に回転しく第
２図参照）、上側トグルリンク６５、トグル・バネピン
６９及び下側トグルリンク６７がそれと実質的に同時に
運動することになる。ピン６９の接触面１６０に作用を
及ぼす推進用表面又はキツカー１５８がピン６９を上方
へ且つ反時計回りの円弧を描いて急激に加速運動させ、
その結果、それに対応してトグル接触ピン７３の上向き
の運動が生じると共に上側電気接点２７がその引外し位
置まで上方へ即座に運動することになる（第８図参照）
全ての上側電気接点２７の基部４４がバネ４５によって
付勢されてクロスバー４９に形成された０ 内部表面（図示せず）に接触するので、上側電気接点２
７はクロスバー４９と一致した状態でに運動し、かくし
て回路遮断器１中において３つ全ての上側電気接点２７
が下側電気接点２５から同時に又は同期して開離するこ
とになる。

上述の態様と類似した態様で、持続性の低レベル電流に
より、バイメタル９９が撓曲してその成形下端部１４３
が引外しバー１７２の接触脚部１９４に接触してこれを
回転させ、それによって引外しバー１７２を枢動させて
回路遮断器を磁気弓外し動作と関連した上述の態様で引
外す。

高レベルの短絡状態又は故障電流状態が生じ、故障電流
が互いにほぼ平行なコンタクトアーム２７．２９を通っ
て流れることによって大きな磁気反発力が生じると、電
気接点２７．２５は急速開離してブローオープン位置へ
移動する（ブローオープン位置は第２図において破線で
示されている）。電気接点２７．２５の開離は、作動機
構２１が引外し動作を経て順番に動作段階を行う必要無
く達成される。しかしながら、作動機構２１が引外し動
作を経てその動作段階を次々に順番に行う場合、上側コ
ンタクトアーム４１が絶縁性バリヤ１９６に押し付けら
れると共に回路遮断器１の中央に位置した極又は相のス
トップ１５６が回路遮断器１のその外側に位置した極又
は相の上部カバー８に一体に形成されているストップに
押付けられ、それにより、上側電気接点２７とクロスパ
ー４９が相対回転するので、上側電気接点２７の基部４
４がクロスパー４９の内部表面（図示せず）に再び係合
し、その結果、回路遮断器１の他の極又は相の他の電気
接点が開離することになる。

回路遮断器の引外し状態では、接点は第８図に示すよう
に開離している。回路遮断器１をリセットするには、ハ
ンドル１３を第７図に示すようなオフ位置へ移動させる
。これによりクレードル６１は、捩じりバネ１７０によ
って付勢される位置まで回転するが、捩じりバネ１７０
は引外しバー１７２の表面２３７に係合し、表面２３７
は反時計回りに回転して引外しバー１７２のラッチ表面
２５８を中間ラッチプレート１４８のラッチ表面２１２
に係合させてこれを再びラッチさせ、かくして、中間ラ
ッチプレート１４８、引外しバー１７２及び回路遮断器
１がリセットされる。

本発明の特定の実施例を詳細に説明したが、当業者であ
れば本明細書の開示内容に鑑みて実施例の細部に対する
種々の設計変更及び改造を想倒できることは明らかであ
ろう。従って、開示した特定の構成は例示に過ぎず、本
発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は特
許請求の範囲に記載の技術的事項に基づいて定められる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組込んだモールドケース収納型回路
遮断器の平面図である。 第２図は、第１図の２−２線における第１図の回路遮断
器の横断面図である。 第３図は、本発明の磁気コアを含む磁気サブアセンブリ
の組立法を示す展開等角図である。 第４図は、本発明の可動コアを有する磁気サブアセンブ
リの縦断面図である。 第５図は、第４図の５−５線における本発明の３３ 可動コアを有する磁気引外し組立体の水平断面図である
。 第６図は、本発明の可動コア及び電機子を含む磁気引外
し組立体の構成要素によって形成される磁気回路の略図
である。 第７図は、第２図と同一の線における第１図の回路遮断
器の部分縦断面図であるが、例示の多相回路遮断器のう
ちの１つの相についての磁気引外し組立体及び電気接点
を開離位置で示す図である。 第８図は、第２図と同一の線における第１図の回路遮断
器の部分縦断面図であるが、例示の多相回路遮断器のう
ちの１つの相についての磁気引外し組立体及び電気接点
を引外し位置で示す図である。 〔主要な参照符号の説明〕 １は回路遮断器、２１はラッチ可能な作動機構、２３は
磁気引外し組立体、４７はオーバ・センタ・トグル機構
、５９はラッチ機構、６１はクレードル、９１は第１の
空隙、９５は磁気引外し組立４ 体、９７は磁気サブアセンブリ、９９はバイメタル、１
００は固定磁気ヨーク、１０１は可動コア、１０３は電
機子、１０７は端子コネクタ、１４３はバイメタルの下
端部、１４８は中間ラッチプレート、１７２は引外しバ
ー　１９４は引外しバーの接触脚部である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）回路が導体を介して閉じられる閉成位置と導体を
   介する回路が開かれる開離位置との間で動作可能な電気
   接点と、アンラッチ時に電気接点を開離するラッチ可能
   な作動機構と、磁束を発生させるよう導体からの電流を
   流通させる細長い導電部材及びピボット軸線の周りに回
   転可能に枢着されていて、導電部材に向かって回転でき
   る自由端を備えた電機子を含む磁気引外し組立体とを有
   し、電機子が作動機構をラッチするラッチ位置では、電
   機子の自由端が導電部材から間隔を置いて位置し、電機
   子が、導電部材中の異常電流により生じた磁束によって
   導電部材に向かって、作動機構をアンラッチするアンラ
   ッチ位置へ引き付けられるように構成して成る、電気系
   統の導体中の異常電流に応答する回路遮断器において、
   全体としてＵ字形の固定磁気ヨークが、基部と、導電部
   材を部分的に包囲する２つの外方に延びる脚部とを有し
   、該脚部は電機子の方向に磁束を集中させると共に電機
   子との間に第１の空隙を形成するよう電機子に向かって
   導電部材の両側を越えて延び、全体としてＵ字形の可動
   磁気コアが、基部と、２つの外方に延びる脚部とを有し
   、可動コアの基部は、固定ヨークの基部に隣接して位置
   し、また、伸長位置と引込み位置との間で固定ヨークに
   対して移動でき、可動コアの脚部は伸長位置において電
   機子と固定ヨークとの間の第１の空隙を狭めるよう固定
   ヨークの脚部を越えて第１の空隙内に延び、それによっ
   て、低い電流レベルの状態で、磁束を更に集中させると
   共に電機子を固定ヨークに向かって引付けるのに必要な
   磁力を発生させ、電機子は固定ヨークに向かって枢動状
   態で回転すると伸長位置に在る可動コアに係合し、引き
   続き回転すると可動コアをその引込み位置に押圧し、可
   動コアの脚部は、この引込み位置の状態では、固定ヨー
   クの脚部と同じ程遠くに位置した状態で電機子に向かっ
   て延び、また、可動コアは、該コアを固定ヨークに対し
   間隔を置いた関係で取付ける取付け手段を有し、可動コ
   アは伸長位置から引込み位置へ取付け手段上を移動でき
   、電機子を導電部材からラッチ位置に向かって押し離す
   付勢手段が設けられていることを特徴とする回路遮断器
   。
2. （２）取付け手段は可動コアを固定ヨークに対して間隔
   を置いた関係で支持し、それにより可動コアの脚部と固
   定ヨークの脚部との間には第２の空隙が画定されている
   ことを特徴とする請求項第１項記載の回路遮断器、
3. （３）可動コアは導電部材と固定ヨークとの間に位置し
   た状態で取付け手段に取付けられ、固定ヨークは可動コ
   アを包囲していることを特徴とする請求項第２項記載の
   回路遮断器。
4. （４）可動コアは導電部材と固定ヨークとの間に位置し
   た状態で取付け手段に取付けられ、固定ヨークは可動コ
   アを部分的に包囲すると共に可動コアと係合状態にある
   ことを特徴とする請求項第１項記載の回路遮断器。
5. （５）細長い導電部材は一端が片持ち状態のバイメタル
   であり、バイメタルは、導体中を流れる現レベルよりも
   大きな持続性のある電流に応動してラッチ可能な作動機
   構をアンラッチすることを特徴とする請求項第１項記載
   の回路遮断器。
6. （６）取付け手段は、バイメタルの前記一端に隣接して
   取り付けられた調整アームから成り、調整アームは、可
   動コアを支持すると共に可動コアを伸長位置と引込み位
   置との間で移動させることができる肩を有することを特
   徴とする請求項第１項記載の回路遮断器。