JPH06236730A - サーキットプロテクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】部品組立の簡素可を計り、且つ動作性能を向上
させる。 【構成】ケース１は合成樹脂製で内部と外部に区分され
る。操作手段２はハンドルで付勢手段としてのバネ６を
有する。過電流引き外し手段１１はバイメタル、又可動
接点３は端子板４に電気的に接続される。係合リンク８
は操作リンク７とリンク承９より成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本件の発明は、本件と同一出
願人が先に出願している実願昭６１−１７４７６４号，
実願昭６２−１１７３７４号，実願平１−４５９８３
号、特願昭６２−１９０１４８に示すところの、外形が
筒形ヒューズホルダー類似で、電源開閉機能と過電流保
護機能がモールドケース内に一体化され、且つジャスト
リセット方式のトリップフリー機構を有する超小形サー
キットプロテクタに係る。

【０００２】

【従来の技術】先に示すところの一連の発明考案があっ
た。

【０００３】

【従来技術の問題点】しかしながら一連の先願によれ
ば、一応前述の電源開閉機能と過電流保護機能を兼ね備
えた筒形の超小形なサーキットプロテクタを構成できて
はいるものの、まだまだ構造が複雑で部品点数も多く、
組み立てがしにくく、高価となり、且つ性能上でも動作
が安定せず、調整がしにくく、また更に、０．数Ａ〜数
Ａの低い電流で動作する低容量タイプの製作や、更には
短絡しゃ断電流をより大きくとることが困難等問題を多
く抱えていた。

【０００４】

【発明の目的】そこで本件の発明は、先願に示す構造に
対し、更に安価で簡素で組み立て易いサーキットプロテ
クタ、動作が安定したサーキットプロテクタ、低容量タ
イプのサーキットプロテクタ、短絡しゃ断電流をより大
きくとることが可能なサーキットプロテクタを提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【手段】本件発明は、先願に対し、部品点数を少なく
し、形状を簡素化し、部品取付位置を変更し、更には機
能向上のための部品を適宣追加して構成したものであ
る。

【０００６】

【作用】上記手段により、組み立て易く、安価に確実に
動作し、機能及び性能の向上したサーキットプロテクタ
を提供しうる。

【０００７】

【実施例】以下に図面を用いて本件の発明を詳細に説明
する。

【０００８】図１〜図３は本件発明の一実施例によるサ
ーキットプロテクタで、図１は手動あるいはトリップＯ
ＦＦの安定状態、図２はＯＮの安定状態、図３はハンド
ルをＯＮ拘束した状態でのトリップＯＦＦ、いわゆるト
リップフリーの状態を示している。

【０００９】図において、１はケースで合成樹脂より成
り任意に分割されたものを組み合わせて構成し、ケース
外部とケース内部を区分する。

【００１０】ケースは、取付用つば部１０１を有する操
作面部１０３と電気接続端子側１０４を含む、筒状機構
収納部１０２より成るが、つばの有無や筒状であること
等は製作者の任意である。

【００１１】更に、本件実施例では機構を支える箇所す
なわちフレームは、全てケースの一体成形として構成し
ているが部分的に金具等の別部品として、ケースと組み
合わせてフレームとして構成することも製作者の任意で
ある。

【００１２】２は手動操作手段としてのハンドルで、軸
部２０２をケース１すなわちフレームに回動自在に軸支
する。２０１は外部に露出する操作部、２０３は操作リ
ンク部材としての操作リンク７との連結突起、２０４は
その軸穴である。

【００１３】６は、ハンドルとフレームのばね懸架部６
０１と１０６間に懸架され、ハンドルをＯＦＦ側に回動
付勢するオフ付勢手段としてのハンドルばねである。

【００１４】９はリンク承部材としてのリンク承で、基
端部を軸９０１でフレームに回動軸支され、他端はケー
ス１内を揺動する。リンク承９の基端部より、揺動端側
には係合手段としての係合リンク８の支承部９０４を有
し、更にばね掛部９０６をも有する。

【００１５】１１は過電流検出引外し手段としてのバイ
メタルで、リンク承のバイメタル保持片９０２と絶縁物
より成るスペーサ１０により、リンク承９に対して略平
行状に係合リンク８のバイメタル当接部８０３側を高膀
膨側にして、両端の間隔は一定に且つバイメタルの湾曲
は防げないように点当たりで保持され、リンク承９の揺
動に合わせて略一体的に揺動する。図２１はリンク承と
バイメタルの組み合わせの一実施例の詳細図である。

【００１６】なおスペーサー１０とバイメタル保持片９
０２の位置関係は、電流がバイメタルとリンク承に分流
せず、常にバイメタルのみに流れるよう構成されていれ
ば、図とは逆に絶縁物より成るスペーサー１０がリンク
承９の基端側に、保持片９０２が揺動端側に位置してい
ても良く、また両方を絶縁スペーサー１０としても良
い。また更に、リンク承９自体を合成樹脂やセラミック
ス等の絶縁物で構成すればスペーサー１０は絶縁物とす
る必要はなく、両側をリンク承に一体に形成された保持
片として良い。

【００１７】１２は可動接点でバイメタル１１の揺動端
側に固着される。

【００１８】バイメタル１１の基端側１１０１にはリー
ド線１４が固着され、ケース１に嵌め合わせ等により成
形された溝への固定された端子板５に電気的に接続され
ている。

【００１９】３は可動接点に対向する固定接点で、ケー
ス１に対して位置が動かないよう固定されており、端子
板４に電気的に接続されている。

【００２０】リンク承９は、ばね掛け部９０６とケース
（フレーム）間にしゃ断ばね１３が懸架され、常時可動
接点１２が固定接点３に対して開離する方向に付勢され
ている。

【００２１】８は操作リンク７とリンク承９の係合手段
を構成する係合リンクである。

【００２２】係合リンク８の基端部８０１側は、リンク
承９の支承部９０４に軸により支承され、支承された部
分の反対端部側には、操作用リンク連結部８０２とバイ
メタル当接部８０３を有している。

【００２３】係合用リンク８は、リンク承９に対し必要
以上に支承部を中心として図の反時計廻りには廻らない
よう図１に示すように係合用リンク８のリンク承当接部
８０４がリンク承９に当接する対策が講じてある。ある
いは図示してはいないが操作用リンク７の軸部７０３が
リンク承９に当接するようにしても良い。

【００２４】なお係合用リンク８のリンク承９に対する
図の反時計まわりの停止位置は、過電流等の異常電流に
よりサーキットプロテクタがトリップしていない状態で
は、常に操作用リンク７の端部軸支点７０１と係合用リ
ンク８の支点８０５を結ぶ線分を支点として、第１図の
如く常に死点より図の下方に操作用リンク７と係合用リ
ンク８の連結支点７０３が適量超えるよう選んである。

【００２５】係合用リンク８は、基端８０１側の支承部
を中心として停止位置より図の時計方向には回動自在と
なっている。

【００２６】なお、係合用リンク８のバイメタル当接部
８０３は、リンク承９よりバイメタル側に突出している
が、バイメタル１１に突起が出ていて、リンク承９より
図の上方で係合用リンク８とバイメタル１１が接触する
ようになっていても差し支えない。

【００２７】７は操作リンク部材としての操作リンク
で、端部７０１がハンドル側の連結部２０４に軸止さ
れ、端部７０３が係合用リンク８の操作用リンク連結部
８０２に軸止されている。

【００２８】操作リンク７は図４の如く弾性線材をＳ字
状に折り曲げたものを用いる。

【００２９】１０５はフレームに設けられるリセット用
突起で、前述のハンドルばね６と併せて係合リンク８と
操作リンク７の連結部のリセット手段を構成する。

【００３０】以上のように構成されたサーキットプロテ
クタの動作について説明する。

【００３１】図１のＯＦＦ位置よりハンドル２の操作部
２０１を上方に持上げ、つまりＯＮ操作するとハンドル
２はハンドルばね６の付勢力に抗して図の時計方向に回
動し、同時に操作用リンク連結部２０４も軸２０２を中
心に時計方向に回動移動する。

【００３２】と同時に連結部２０４の移動に合わせて操
作リンク７の支点７０１も移動するが、操作リンク７の
反対側の支点７０３は、係合用リンク８側の支点８０５
と操作用リンク７側の支点７０１を結ぶ線分より成る死
点よりも下方に、且つリンク承９に対しては図の反時計
方向への回動をリンク承接部８０４により常に拘束され
ているから、リンク承９に対して支点７０３は位置を拘
束させることになる。

【００３３】リンク承９はフレームに対して基端部をを
支軸９０１により支承されているから、ハンドル２の時
計方向への回動は結果的に操作リンク７によりリンク承
９に伝えられ、リンク承９を支軸９０１を中心にして図
の時計方向に回動せしめてバイメタル１１に固着された
可動接点１２を固定接点３に閉接せしめ、更にハンドル
２を回動させて行くとほぼ可動接点１２が固定接点３に
当接した位置でリンク承９の時計方向への回動は停止
し、更にリンク承９に対して位置を拘束された操作用リ
ンク７の支点７０３とフレームに位置を拘束されたハン
ドル軸２０２を結ぶ線分より成る死点をハンドル２と操
作用リンク７の連結部，支点７０１が図の下方に超える
ことでハンドルは自発的に図の時計廻りに回動しようと
するが、その回動はフレームにより図２の如く拘束され
て図２の状態ですなわち接点がＯＮの状態で安定する。

【００３４】図２の状態から、手動にて接点をＯＦＦす
るにはハンドル２の操作部２０１を図の反時計方向に回
動操作すれば、これまで述べた動作順とは反対に順次図
１のＯＦＦ状態に戻り、しゃ断ばね１３の付勢力で接点
はＯＦＦ安定するとともにハンドル２もまたＯＦＦ側に
安定する。

【００３５】次に図２の状態で、端子４，５間に、過電
流あるいは短絡等の大電流が流れた時のトリップＯＦＦ
動作について説明する。

【００３６】図２の状態で電流は、端子４、固定接点
３、可動接点１２、バイメタル１１、リード線１４、端
子５の経路で流れるが、過大電流になるとバイメタルの
自己発熱による湾曲が過大となり、バイメタル１１が係
合用リンク８のバイメタル当接部８０３に当接して更に
当接部８０３を図の上方に押し上げ、係合用リンク８を
支点８０５を中心に図の時計方向に回動させ、ついには
操作リンク７と係合リンク８の連結支点７０３を連結支
点８０５と連結支点７０１を結ぶ線分より成る死点より
上方に越えさせ、もって係合リンク８を図の反時計方向
に回動拘束する力を解くと同時に、リンク承９の図の時
計方向への回動拘束している力を解放し、しゃ断ばね１
３によりリンク承９を図の反時計方向へ回動させ、可動
接点１２を固定接点３より開離させ、図３の状態に至
る。

【００３７】図３の状態では未だハンドルをＯＮ側に拘
束したままであり、一般的に言うトリップフリーの状態
である。

【００３８】図３の状態からハンドルのＯＮ側への拘束
を解くと、ハンドルばね６の付勢力によりハンドル２は
図の反時計方向に回動し、操作用リンク７とハンドル２
の連結支点７０１も図３の位置から図１の位置に回動復
帰するが、途中ケース１のリセット突起１０５に操作用
リンク７の中間部７０２が当接し、そこを支点として、
てこの原理で、操作用リンク７と係合用リンク８の連結
部支点７０３を支点７０１と支点８０５を結ぶ線分より
成る死点より図の下方にまで押し下げて、係合用リンク
を図３のトリップ状態から図１の状態にリセットする。

【００３９】以上のように本件発明のサーキットプロテ
クタは構成されるが、先願の従来例と本願の差異及びそ
れによる効果、更には他の実施例について以下に詳細に
説明する。

【００４０】まず前述の先願においては、図５に示すよ
うにリンク承やバイメタル等より成り可動接点を有する
略一体の揺動体は、全て一方の端子板１５をケース内側
でＬ字状に折り曲げ、折り曲げ端部１５０１側に設けた
Ｖ溝１５０２や１５０３にバイメタルやリンク承１６よ
り成る揺動体１６の基端側の係合部１６０１やしゃ断ば
ね１７の端部１７０１を引っ掛けて支承していた。

【００４１】しかし上述の従来の方法ではリンク承１６
の係合部１６０１が板材を打抜いたままの断面では、Ｖ
溝１５０２と係合部１６０１の当接支点が１点に定まら
ず、揺動体１６が揺動する際、２点当たりとなったり摩
擦が大きくなってリンク承の揺動動作がスムーズでなか
った。

【００４２】また端子板１５が大きな部品となり材料費
が高くなっていた。

【００４３】更に端子板１５に揺動体１６やその他の機
構部が集中して組み付けられるため、全体の組み付け順
序が端子板１５を主体とする機構部をまず組み立て、後
にブロック的に組み立てられた機構部をケース内に組み
付けるというふうにしか行なえず、ケースに対してひと
つずつの部品を順番に自動組み付けしていくという組み
立て方法に対してはなはだ都合が悪かった。

【００４４】対して前述の本願発明の第１の実施例にお
いては、リンク承９に対してバイメタル１１や固定接点
１２や係合リンク８を略一体に組み立てた揺動体は、ケ
ースより成るフレームに対して軸支承されるので、端子
板５は従来例のように揺動体の基端部までケース内で延
出されて折り曲げられる必要がなく、従来例に比べ非常
に小さくて済んで材料費が安くなる。

【００４５】またリンク承９を主体とする揺動体は、ケ
ースに軸９０１で支承されるため、ケース１を主フレー
ムとしてケースにハンドル２、揺動体、端子板４，５、
操作リンク７、しゃ断ばね１３を順に組み付けて行く組
み立て作業が可能で、自動組み立てに都合が良い。その
場合接続導体１４は、バイメタル１１あるいは端子板５
側のいずれか一方、あるいは両方に、ハンダ付あるいは
圧着カシメ等により接続すれば良い。

【００４６】またリンク承９を主体とする揺動体は、軸
９０１にてフレーム１に支承されるため、支点は完全な
点当たりとなって摩擦も少なく非常にスムースに揺動す
ることが出来て開閉しゃ断性能を従来例に比べ向上する
ことが出来る。

【００４７】以上の部分について他の実施例を説明すれ
ば、図７は図１におけるリンク承９のケース１への支承
に軸を使わず、リンク承１８の係合爪部１８０１をケー
ス１９の支え溝１９０１に引掛支承するようにしたもの
で、この場合リンク承１８の揺動動作のスムースさは第
１の実施例に劣り、従来例に対して改善はされないもの
の、端子板の材料費や組み立ての作業性は図１の実施例
に同じく従来例に対して改善することが可能である。

【００４８】図８は同一部分の更に他の実施例で、端子
板２０は従来例と同様大きさの大きいＬ字状の折り曲げ
形状をしているが、リンク承２１の支承は、基端の軸穴
２１０１と端子板２０のＬ字状折曲端の軸穴２００１に
軸２２にて行なっており、材料代や組み立て作業順の問
題に対しては第１の実施例に対して劣り、従来例に比べ
て改善されないが、揺動動作のスムースさは改善される
ものである。

【００４９】次に係合リンクについて述べる。

【００５０】前述の先願では図９の如く、係合用リンク
（先願ではリンク）２４はリンク承２５との支承はＶ字
状切欠部２４０１とリンク承２５の中空打抜部２５０１
の一辺２５０２とによって成されており、組み立てはリ
ンク承組み立て品の２５０２に対して２４０１を組合わ
せた状態でハンドル、操作リンク、係合リンクを１ブロ
ックとして組み立てたものを空中的に係合保持しながら
ケース内に装着固定される。

【００５１】しかるに先願による従来例では、過電流ト
リップ動作で、バイメタルがバイメタル当接部２４０２
を押し上げて係合リンク２４がＶ字状切欠部２４０１と
中空打抜部２５０１の一辺２５０２の当接部を中心とし
て、図の時計方向に回動する時１点当たりでなく、２点
当たりとなる為摩擦も大きく回動中心が不安定でバラツ
キが大きくスムースさに欠けるという問題があった。

【００５２】操作リンク２６のリンク承２５への係合保
持は、操作リンク２６のハンドル２７との連結支点２６
０１と、係合リンク２４とリンク承の中空打ち抜き部２
５０１の一辺との当接支点２５０２を結ぶ線分を死点と
して非常に微妙な力関係で行なわれており、係合用リン
ク２４の回動支点が不安定ということは、すなわち死点
位置が不安定となったり係合用リンク２４と操作用リン
ク２７の連結支点２６０２が死点を超えるのに要する力
が安定せず、結果的にバイメタルが機構をトリップさせ
るのに必要な電流や時間すなわち時限がばらつき安定動
作しにくいという問題が生ずる。

【００５３】特に低容量０．数Ａとか数Ａ程度の抵定格
電流でしゃ断するタイプではバイメタル加熱方式がいわ
ゆる直熱形の場合、バイメタルの発熱に係るワットロス
を大きくとろうとするとバイメタルを細くして抵抗を大
きくしなければならず、仮にそうすると細くなるので応
力が小さくなって発熱による変形力が大きくとれない。
また変形力を大きくとろうとして太くすると抵抗を大き
くできず、ワットロスが小さくなって発熱量を大きくと
れないのでいずれにしても過電流による係合用リンク２
４の反転パワーを大きくとれずその傾向が顕著となる。

【００５４】また係合用リンク２４は絶縁物で、主とし
て樹脂成形加工品が用いられるので、何回もトリップ動
作して係合リンク２４が一辺２５０２に対しくりかえし
回動すると、Ｖ字状切欠部２４０１と一辺２５０２の当
接部が切削摩耗してやはり動作が不安定になり特性も変
化する。

【００５５】更に先願による従来例では、Ｖ字状切欠部
２４０１に、一辺２５０２が当接するのみで支承されて
いるので、組み立て時にはリンク承、バイメタル、しゃ
断ばね等より成るリンク承側の半組み立てブロックと、
ハンドル側のハンドル、ハンドルばね、操作リンク、係
合リンクより成る半組み立てブロックの両方を保持しな
がら、Ｖ字状切欠部２４０１と一辺２５０２の嵌合がく
ずれないよう注意してケース内に組み付ける必要があ
り、作業性が悪かった。

【００５６】そこで本願発明では、図１において係合リ
ンク８をリンク承９に軸８０５で完全に軸支したため、
支承が１点当たりの摩擦の非常に小さい軸支承となって
おり、バイメタル１１の湾曲力が小さくてもトリップ動
作が非常に安定する。

【００５７】また組み立ても、リンク承９側に完全に係
合リンク８を軸支して、リンク承８、バイメタル１１、
係合リンク８より成るリンク承半組み立てブロックのみ
を先ずケース１に軸９０１にて軸支し、その後ハンドル
２と操作用リンク７の半組み立てブロックをケースに組
み付けけ、その時リンク承ブロック側の係合リンク８と
操作用リンク７を連結するといった組み立てが可能とな
って、作業性が非常に良い。

【００５８】図１０〜図１２は係合用リンクとリンク承
の他の実施例である。図１０〜図１１はリンク承２５の
一辺２５０２の断面をくさび状または半円状として、Ｖ
字状切欠との当たりが１点当たりとなるようにし、更に
図１２は係合用リンクの支承側を金属体２４０３で成形
し、バイメタル接触側を熱絶縁物２４０４で構成して一
体化し、例えばインサート等で成形し摩耗の低減を計っ
た例である。

【００５９】いずれも第１の実施例のような組み立ての
作業性の改善は期待できないが、動作の安定性は改善さ
れるものである。

【００６０】むろん図１０〜図１１において、Ｖ字状切
欠きは係合用リンク側でなくてもリンク承側をＶ字状に
切欠きとしても機能的には同等である。

【００６１】次にしゃ断ばねについて述べる。

【００６２】先願による従来例ではしゃ断ばねは、図９
の如くケース内部でＬ字状に折り曲げられた接続導体２
８のＬ字状の短片部２８０１の先端側に設けられたＶ溝
２８０２とリンク承２５のしゃ断ばね懸架部２５０３間
に懸架されていた。

【００６３】しかしながら先願では、前述のリンク承２
５と同様、接続導体２８に対してリンク承２５やしゃ断
ばね２９を組み立て、その後半組み立て状態の接続導
体、リンク承、バイメタル、しゃ断ばね等より成る接続
導体ブロックをケース内に組込むという組み立て順とな
り、前述のとおり組み立て手順を制約し、またその方法
は自動組み立てに非常に都合が悪い。

【００６４】本件発明ではしゃ断ばねは図１の如くケー
ス等のフレームに基端を回動支承したリンク承９とケー
ス１等のフレーム間に懸架しているので、組み立て順序
がリンク承、バイメタル、係合用リンクより成るリンク
承組み立てブロックをケースに軸止承組み付けした後、
しゃ断ばね１３をケースとリンク承間に懸架取付すれば
良いので自動組み立てに適している。

【００６５】なお、ばねは図ではコイルばねとなってい
るが、トーションばねや板ばね等でも差し支えないこと
は明白である。

【００６６】更に図１３の如くリンク承９に板ばね３０
を溶接、カシメ、嵌合等で固着し、ケース（フレーム）
の係止部１０５に板ばねの基部を保持したような構造
で、支承としゃ断ばねの２つの機能を板ばねひとつで構
成しても良い。この場合係止部１０５と板ばね３０の保
持は板ばねの基部３００１を図の上下方向から挾持する
とともに図の右方向への移動が止められていればケース
１の係止部１０５と板ばね３０の基端部３００１の形状
の組み合わせにより様々な形状が考えられる。一例を図
２２に示す。

【００６７】次に操作リンクについて述べる。

【００６８】先願による従来例では、操作リンクは図２
３の如く弾性線材より成り、軸部２６０１と２６０２及
び軸間を保持する腕部２６０３より成るコの字状であっ
たが、軸部２６０１と２６０２に対して片側にしか腕２
６０３がなく、うでのある折れ曲がり側では軸２６０１
と２６０２の間隔は保持できるが開放端側は弾性により
間隔を保持しきれない。すなわち軸部２６０１と２６０
２の腕２６０３のある側と腕のない開放端側では弾性変
形具合が異なりバランスが悪い。

【００６９】更にうで部２６０３が直線状であるので弾
性力が不足し、たわみが十分にとれないという問題もあ
る。

【００７０】そこで本件発明では、操作用リンクを図４
の如くＳ字状として軸部７０１と７０３の弾性変形度合
のバランスを改善し且つ軸間のたわみも十分とれるよう
に改善している。

【００７１】また該操作リンクの他の実施例としては、
図２４に示すが如く打抜折曲状の板ばね３１と軸３２に
よる構成でも良く、また図２６に示すが如く摺動伸縮的
に組み合わされた部材３３と３４間に弾性部材３５をは
さんだような構造としても良い。

【００７２】更には図２５に示すが如くコの字材を中間
にて折り曲げた如くすれば、軸部の開放端側と折曲根元
側での弾性変形バランスは改善できないものの、たわみ
は大巾に改善可能となる。

【００７３】以上は操作リンクが弾性を有するが如く構
成しているが、弾性をハンドルあるいは係合リンク側に
持たせても良い。

【００７４】図１４は、従来例では操作リンクに弾性を
持たせていたものを、ハンドル部材を３７と３８に分割
してハンドル軸３７０１と支点３８０１の方向にスライ
ド状に伸縮自在として組み合わせ、その間に弾性体３９
を懸架した場合の例であり、図１５はリンク承４０の係
合リンク８の支承軸穴４００１を、略リンク承の基端部
から自由端部側に長穴とし、該軸穴に対して係合リンク
８とばね受け部材４１を共通の軸で軸支し、ばね受け部
材４１とリンク承４０のばね受け部４００２間に弾性体
４２を懸架した場合の例である。図２７はその部分の分
解説明図である。

【００７５】このようにすると操作用リンクに弾性を持
たせる必要がなく操作用リンクの設計が容易になる。

【００７６】更に従来例及び本願発明のこれまでの実施
例では、バイメタルに直に可動接点を固着していたが、
その方法によれば図１において可動接点１２が接触した
後のリンク承９のオーバートラベル及び接点圧を得るた
めの弾性は、ほとんど操作リンク７、図１４の例ではハ
ンドルの部材３７と３８の間に懸架した弾性体３９、図
１５の例ではばね受け部材４１とリンク承４０の間に懸
架された弾性体４２が受け持つことになるが、それだけ
ではなくバイメタルの端部１１０４と１１０２間でそれ
を支点として可動接点１２が押し込まれることによるバ
イメタルの湾曲にも分散されて受け持たれていた。

【００７７】それにより各部品寸法のばらつきを有する
部品により組み立てられた個々の製品毎にバイメタルの
湾曲具合が異なり、係合リンクのバイメタル接触部８０
３とバイメタル１１０３間のギャップにばらつきを生じ
ることになり、過電流通電時のトリップ時間、時限が安
定せずバラツくという問題点があった。

【００７８】図１６の実施例によればその問題を解決し
うる。すなわち可動接点４３は専用の取付部材４４に固
着し、バイメタル４６と取付部材４４の間を可とう導体
４５で電気的に接続し、バイメタル４６はバイメタル支
承部４７０１と４８０２間に両端支承し、可動接点取付
部材４４は絶縁物より成る接点保持部材４８の保持部４
８０１にリンク承４７との間で弾性体４９を介して装着
される。なお可動接点保持部材４８はリンク承４７に嵌
合等で固着される。可動接点保持部材４８はリンク承４
７と接点取付部材４４、バイメタル４６を一体に組み合
わされた時、例えばリンク承４７が絶縁物で構成される
等の手段で、電源がリンク承４７等に分流さえしなけれ
ばリンク承４７に一体に形成されていても良いし、逆に
４７０１と４８０２をリンク承４７と別途に一体の絶縁
物で形成して４８０１をリンク承４７に一体に形成して
も良い。図２８は図１６に示した実施例の分解説明図で
ある。

【００７９】図１６に示す構成例により可動接点４３に
加えられる接点圧は、バイメタル４６に影響せず、した
がってバイメタルはＯＦＦ時とＯＮ時で変形しないか
ら、ＯＮ側に拘束されている係合リンクのバイメタル当
接部８０３とバイメタル４６の間隔は常に一定に保た
れ、時限が安定する。

【００８０】それに伴い接点をＯＮにすることにより発
生する接点圧やオーバートラベルは、弾性体４９が吸収
するので、ハンドル、操作リンク、係合リンク、リンク
承の一連の部品に対して加わる力を軽減できるので、必
要な弾性変形量が小さくても機構を構成でき、設計が容
易になる効果もある。

【００８１】さて以上述べた実施例及び先願の従来例で
は、バイメタルはリンク承に略一体に取りつけられてお
り、そのためリンク承との間で基端部かあるいは先端部
のいずれか一方あるいは両方を絶縁する必要があった。
仮に絶縁しない場合、バイメタルに流れる電流がリンク
承に分流して正確な動作電流に対する時限が得られない
場合があるからである。

【００８２】図１７図及び１８はバイメタル５０をリン
ク承５１に両端を支持させて略一体とせず、バイメタル
の基端部５００１側を絶縁物より成るケースに支承した
場合の例で、このようにするとリンク承が絶縁物で構成
されていなくてもバイメタルの揺動端側５００２とリン
ク承の揺動端側５１０１を絶縁する必要がなく、リンク
承の基端側とバイメタルの基端部側をケースで絶縁する
ことが出来るので図１に示すような絶縁ブッシング１０
等の部品が不要となり部品点数の削減及び組み立て作業
の簡素化に非常に都合がよい。

【００８３】図１７について説明すると、バイメタル５
０の基端側５００１はケースの５２０１の部分に回動自
在に軸支承されており、同じく基端側５１０２をケース
に回動軸支されたリンク承５１の揺動端側５１０１の穴
に先端部を挿入されており、特別絶縁されていないが、
基端部側がケースにより分離され絶縁されているので、
リンク承５１との間に、特別絶縁ブッシング等を必要と
しない。

【００８４】なお５２０２は接続導体５３とリンク承５
１の間を絶縁するケースに一体成形されたリブで、この
ようにするか若しくは接続導体を絶縁破覆としても良
い。

【００８５】図１８は、バイメタル５０の基端部側の支
承をケース５４のリブ５４０１とバイメタルの切欠き５
００１との間の係合で構成した例で、このようにしても
図１７の実施例と効果は同一である。

【００８６】以上述べた本件発明及び先願従来例は、全
てバイメタルに通電して自己発熱にてバイメタルを湾曲
させてトリップさせるいわゆる直熱方式であった。しか
しながら０．数Ａ〜数Ａの定格電流の小さいしゃ断器に
おいては、直熱方式ではバイメタルの発熱量が十分とれ
ず、したがって係合リンクを引き外しトリップ状態に至
るバイメタルの湾曲力が十分に得られず引き外し動作が
できない、あるいは引き外しが不安定で確実でなくなる
等の不具合があった。

【００８７】図１９及び図２０はその不具合を改善しい
わゆる直傍熱形と呼ばれる構造にしたものである。

【００８８】図において５５はリンク承を兼ねた短絡動
作用バイメタルで、基端側５５０１側をケースに軸支し
揺動端５５０２側に可動接点５６を固着している係合リ
ンク５７を途中に装備している点、及びバイメタルの高
膨張側が係合リンク５７の第１のバイメタル接触面５７
０１側であること等は従来例と同一である。バイメタル
の基端部５５０１側にはヒーター５８の基端部５８０１
とカシメ等で固着され、該ヒーターの他端部５８０２は
接続導体５９を経て端子板６０に連なっている。なおヒ
ーターの端部５８０２とバイメタル５５の間は絶縁ブッ
シング６１等で間隔が保持されてヒーターには長限時用
バイメタル６２が図の如く固着され、長限時用バイメタ
ル６２は係合用リンク５７の第２のバイメタル接触面５
７０２に対向しており、長限時用バイメタル６２は加熱
によりバイメタル接触面５７０２側に変形されるよう配
置されている。

【００８９】以上のように構成された機構は、次のよう
にトリップ動作する。短絡等の非常に大きな電流が流れ
た場合、電流は可動接点５６、短絡用バイメタル５５と
長限時用ヒーター５８、接続導体５９へと流れ短絡用バ
イメタルとヒーターとも相応の発熱をするが、流れる電
流が大きいので短絡用バイメタル５５の自己発熱による
湾曲により、係合用リンク５７の第１のバイメタル接触
面５７０１を図の上方に押し上げ係合用リンクをトリッ
プ位置に回動させる。

【００９０】この場合短絡用バイメタル５５は、操作リ
ンク６３により軸部５５０４と係合リンク支承部５５０
３間に引張力が加えられてはいるが、通過電流があまり
に大きいために湾曲力の方が勝り、速やかに係合用リン
クを引外すことができる。

【００９１】なおヒーター５８も相応の発熱が発生する
が、長限時用バイメタルはヒーターと密着しておらず、
短絡用バイメタルの湾曲に対して若干遅れて湾曲するか
ら短絡用バイメタルが先に係合リンクを引外す。ヒータ
ーのボリュームは、体積抵抗率を適当に選べば自在に調
整できるので、短絡電流によりヒーター自体が溶断する
ことはない。

【００９２】次に過電流による定格電流より若干大きな
程度で且つ短絡に比べれば比較的小さい電流の発熱によ
りトリップする場合について述べる。

【００９３】過電流トリップ領域の電流が短絡用バイメ
タル５５とヒーター５８を流れると、短絡用バイメタル
はその程度の電流では十分発熱しないような抵抗値に設
定してあって十分湾曲せず係合用リンク５７を引外すこ
とはできない。

【００９４】一方ヒーター５８は、過電流によって長時
間自己発熱すると長限時バイメタル６２を十分湾曲させ
るだけの温度に達するような抵抗値に設定しておくこと
ができるから、過電流状態が長時間続くと、長限時バイ
メタル６２はヒーターにより長時間傍熱加熱されること
により係合用リンクを引外すのに必要十分な温度に達す
ることができる。この場合係合用リンク５７を引外すに
は、相応の力がバイメタルの湾曲時必要であるが、ヒー
ターの発熱量さえ十分にあれば長限時バイメタルの通電
抵抗値は全く気にする必要がなく、断面二次モーメント
の大きい太くて湾曲力の十分に大きなバイメタルを選定
することができる。

【００９５】従来例による直熱形では過電流領域のよう
に比較的小さな電流で発熱を得るためには十分に大きな
抵抗値を必要とし、バイメタルを細く設定する必要があ
り、そうすると発熱量は十分にあるが断面２次モーメン
トが小さくなって湾曲力が小さすぎる、あるいは抵抗値
が高すぎて比較的小さな短絡電流により細くしたバイメ
タルが溶断する等の不都合があったが、本件の実施例に
よればそれらの問題が解決可能となる。

【００９６】図２０は他の直傍熱形の実施例である。図
２０の例では可動接点６４はヒーター６５の揺動端６５
０１に固着されており、基端部６５０２がケースに軸支
されているヒーター６５には係合リンク６７の停止面６
７０１が当接して係合を保持し、係合リンク６７には第
１のバイメタル当接部６７０２と第２のバイメタル当接
部６７０３を有し、ヒーター６５に固着された長限時用
バイメタル６６が第１のバイメタル当接部６７０２に当
接し、長限時用バイメタル６６は第１のバイメタル当接
部６７０２側に加熱時には湾曲する。ヒーター６５の基
端部側６５０２側では短絡用バイメタル６８が固着さ
れ、短絡用バイメタルの他端は接続導体６９に接続され
ている。なお短絡用バイメタル６８は係合用リンク６７
の第２のバイメタル接触部６７０３側に加熱時湾曲する
ような向きに配されている。なおヒーターは、従来例の
リンク承と同じくしゃ断ばねにより固定接点に対して開
離付勢されている。

【００９７】図２０の例において通過電流は端子板、固
定接点、可動接点６４、ヒーター６５、短絡用バイメタ
ル６８、接続導体６９、端子板の経路で流れる。

【００９８】図２０の例において通過電流が過電流の場
合には、ヒーター６５に加熱された長限時バイメタル６
６、通過電流が短絡電流の場合には短絡用バイメタル６
８により係合リンク６７がトリップ側に回動トリップす
ることは図１９の例と機能的に同一である。また効果も
図１９に示すものと同一である。

【００９９】なお上述の実施例においてハンドルは全て
軸がケースに回動軸支された回動ハンドルの例にて説明
したが、実願平 １−４５９８３、特願昭６２−１９１
０４８に示すが如くのハンドルに変えても上述の発明は
実施可能である。

【０１００】

【効果】以上のように本発明によれば、従来例に比べ更
に安価で、簡素で、組み立て易く、動作も安定した、定
格電流の小さいタイプや、短絡しゃ断電流も大きくとれ
るような、サーキットプロテクタを提供することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本件発明によるサーキットプロテクタの第１
の実施例のオフ時の断面説明図

【図２】 同上第１の実施例のオン時の断面説明図

【図３】 同上第１の実施例のトリップフリーオフ時の
断面説明図

【図４】 本件発明によるサーキットプロテクタの操作
リンクの実施例の一例

【図５】 従来のサーキットプロテクタのリンク承部材
の基端側の支承構造斜視図

【図６】 本件発明によるサーキットプロテクタのリン
ク承部材の基端側の支承構造の一例の斜視図

【図７】 同上他の実施例

【図８】 同上他の実施例

【図９】 従来のサーキットプロテクタの係合リンクと
リンク承部材の支承構造

【図１０】 本件発明によるサーキットプロテクタの係
合リンクとリンク承部材の支承構造の一実施例

【図１１】 同上他の実施例

【図１２】 同上他の実施例

【図１３】 本件発明によるサーキットプロテクタのリ
ンク承部材の基端を板状のしゃ断ばねに固着ししゃ断ば
ねをフレームに係合支承した実施例の一例

【図１４】 本件発明のサーキットプロテクタの手動操
作手段に弾性体を装着した実施例

【図１５】 係合リンクとリンク承間に弾性体を装着し
た実施例

【図１６】 可動接点をリンク承に弾性体をはさんで装
着し、バイメタルと可動接点の間を可撓導線で接続した
実施例

【図１７】 バイメタルの基端をフレームに軸止した実
施例

【図１８】 バイメタルの基端をフレームに遊嵌支承し
た実施例

【図１９】 過電流検出引き外し手段を短限時用と長限
時用に分けて装置した第１の実施例

【図２０】 同上第２の実施例

【図２１】 リンク承とバイメタルの保持構造例

【図２２】

【図１３】のしゃ断ばねとフレームの保持構造分解図

【図２３】 従来の操作リンクの実施例

【図２４】 操作リンクを弾性板状とし打抜いて形成し
た場合の実施例

【図２５】 操作リンクの中央部にトーションばねを形
成した実施例

【図２６】 操作リンクを剛体による２部品に分割し間
に弾性体を保持して構成した実施例

【図２７】

【図１５】の分解斜視図説明図

【図２８】

【図１６】の分解斜視図説明図

【図２９】

【図１８】の分解斜視図説明図 １，１９，２３，５４， フレーム ２ 操作手段 ３７，３８ 操作手段（分割） ６ ハンドルばね １０５ リセット突起 ７，３１，３６，２６ 操作リンク ３３，３４ 操作リンク（分割） ８，２４ 係合リンク ９，１８，２１，４０，４７ リンク承部材 １１，４６，５０ 過電流検出係合引き外
し手段（バイメタル） ５５，６８ 短限時用バイメタル ６２，６６ 長限時用バイメタル ５８，６５ ヒーター １３，３０ しゃ断ばね １２，４３，５６，６４ 可動接点 ３ 固定接点 １４，４５ 接続導体 ４，５，２０ 端子

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を基端とし、フレームに回動自在に
   支承され、他端を揺動端とし、基端部より揺動端側に操
   作リンク停止部を備えるリンク承部材、 前記リンク承部材の揺動端側に略一体に設けられ、リン
   ク承部材の揺動に合わせて揺動する可動接点、 前記リンク承部材の操作リンク停止部と操作リンクの一
   端とを係合し、前記リンク承部材に一体的に備えられる
   係合手段、 前記リンク承部材に略一体的に取り付けられ、前記係合
   手段に相対向し、リンク承部材の揺動に合わせて可動接
   点及び係合手段と共に揺動する過電流検出及び引き外し
   手段、 該リンク承部材とフレーム間に懸架され、リンク承部材
   を常に接点開方向に付勢するしゃ断ばね、 前記係合手段が係合した状態で、リンク承部材の操作リ
   ンク停止部と手動操作手段間に懸架され、常に一端が手
   動操作手段側に連結している操作リンク部材、 手動操作部と操作リンク連結部を有し、フレームに保持
   される手動操作手段、 手動操作手段を常にオフ側に移動付勢しているオフ付勢
   手段、 オン時の可動接点と固定接点接触による接触圧の反力に
   より、手動操作手段をオン側に保持するオン保持手段、 前記過電流検出引き外し手段により、前記係合手段によ
   る操作リンクとリンク承部材の係合が解かれた後、前記
   オフ付勢手段により手動操作手段がオフ側に移動したこ
   とにより、前記係合手段の係合を復帰させるリセット手
   段前記可動接点、固定接点、過電流検出及び引き外し手
   段と電気的に接続される端子と導電部材、 を備えることを特徴とするサーキットプロテクタ。
2. 【請求項２】 前記フレームはケースであり、前記リン
   ク承部材の基端は、ケースにピンによる軸支、または引
   掛により回動自在に支承されたものであることを特徴と
   する特許請求の範囲請求項１記載のサーキットプロテク
   タ。
3. 【請求項３】 前記リンク承部材の基端が回動自在に支
   承されるフレームは、ケースに固定される端子板を延長
   してケース内でＬ字状に折り曲げたものであり、該折り
   曲げ部にリンク承部材の基端をピンにより軸支したもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載の
   サーキットプロテクタ。
4. 【請求項４】 前記係合手段は、操作リンク部材の一端
   とリンク承部材の係合リンク支承部間に配される係合リ
   ンク部材と、前記操作リンク部材と前記リンク承部材の
   操作リンク停止部とより成り、手動操作手段をオンに
   し、接点が閉じた状態の手動操作手段と操作リンクの連
   結部、係合リンクとリンク承部材の支承部を結ぶ線分を
   死点とするトグルリンク構造を成すものであり、係合リ
   ンク部材あるいは操作リンク部材には前記トグルを死点
   超え反転するために前記過電流引き外し手段との当接部
   を有し、係合リンク部材のリンク承部材側端部はリンク
   承部材の係合リンク支承部の軸穴にピンで軸支承される
   ことを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサーキ
   ットプロテクタ。
5. 【請求項５】 前記係合手段は、操作リンク部材の一端
   とリンク承部材の係合リンク支承部間に配される係合リ
   ンク部材と、前記操作リンク部材と前記リンク承部材の
   操作リンク停止部とより成り、手動操作手段をオンにし
   接点が閉じた状態の手動操作手段と操作リンク部材の連
   結部、係合リンクとリンク承部材の支承部を結ぶ線分を
   死点とするトグルリンク構造を成すものであり、係合リ
   ンク部材あるいは操作リンク部材には前記トグルを死点
   超え反転するため前記過電流引き外し手段との当接部を
   有し、係合リンク部材のリンク承部材側端部はＶ字状溝
   とし、リンク承部材の係合リンク支承部はリンク承部材
   に明けられた穴の一内縁部に前記係合リンクのＶ字状溝
   を内縁部に係合させたものであり、且つ該リンク承部材
   の内縁部は断面をくさび状または半円状に形成されて成
   ることを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサー
   キットプロテクタ。
6. 【請求項６】 前記しゃ断ばねが懸架されるフレーム
   は、ケースであることを特徴とする特許請求の範囲請求
   項１に記載のサーキットプロテスタ。
7. 【請求項７】 前記しゃ断ばねは板ばねであり、一端は
   リンク承部材の基端を固着し他端がフレームに固着また
   は係合により固定され、該板ばねがリンク承部材を接点
   開側に付勢すると共に、リンク承部材をフレームに支承
   することを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサ
   ーキットプロテクタ。
8. 【請求項８】 前記手動操作手段は手動操作部と操作リ
   ンク連結部と軸部を有し、フレームに軸部を支承された
   回動ハンドルであり、オフ付勢手段はフレームとハンド
   ル間に懸架されるハンドルばねであり、係合リセット手
   段はハンドルがハンドルばねによりオフ側に回動した際
   操作リンクを係合側に折曲がり規制するフレームに設け
   られた突起であることを特徴とする、特許請求の範囲請
   求項１記載のサーキットプロテクタ。
9. 【請求項９】 前記操作用リンク部材は弾性線材を折り
   曲げて構成し、両端は手動操作手段との連結軸部、係合
   手段との連結軸部とし、両端軸部間を弾性変形形部と
   し、両端の軸部を含めて全体をＳの字状としたことを特
   徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサーキットプロ
   テクタ。
10. 【請求項１０】 前記操作用リンク部材は弾性線材を折
    り曲げて構成し、両端は手動操作手段との連結軸部、係
    合手段との連結軸部とし、両端軸部間を弾性変形部と
    し、両端軸部を含めて全体を略コの字状とし、弾性変形
    部はへの字状又はコイル状としたトーションバネである
    ことを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサーキ
    ットプロテクタ。
11. 【請求項１１】 前記操作用リンク部材は弾性板材を打
    抜き、必要に応じて折り曲げ形成したものであり、両端
    には、軸穴を設け手動操作手段及び係合手段の軸穴にピ
    ンで連結させたことを特徴とする特許請求の範囲請求項
    １記載のサーキットプロテクタ。
12. 【請求項１２】 前記操作用リンク部材は剛体より成る
    手動操作手段との連結部材と、同じく剛体より成る係合
    手段との連結部材と、両剛体間に配されて弾性変形し、
    両連結部間を拡大する方向に付勢する弾性部材とより成
    り、両剛体は両連結部を結ぶ方向にのみ摺動可能に規制
    されて組み合わされたものであることを特徴とする特許
    請求の範囲請求項１記載のサーキットプロテクタ。
13. 【請求項１３】 前記操作用リンク部材は、手動操作手
    段連結部と係合手段連結部とその間隔を保持する間隔保
    持部とを一体に成形したものであり、手動操作手段はフ
    レームに回動軸支される手動操作部材と該回動軸と前記
    操作用リンク部材との連結部を結ぶ方向にのみ規制され
    て摺動自在な操作リンク連結部材と、該手動操作部材と
    操作リンク連結部材間に配され、回動軸と操作リンク連
    結部間を拡大する方向に付勢する弾性部材を備えて成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサーキ
    ットプロテクタ。
14. 【請求項１４】 前記操作用リンク部材は、手動操作手
    段連結部と係合手段連結部とその間隔を保持する間隔保
    持部とを一体に成形したものであり、係合手段は、操作
    リンク連結部とリンク承部材嵌装部と該連結部間の間隔
    を保持する間隔保持部とを一体に成形した係合リンクで
    あり、リンク承部材の係合リンク支承部はリンク承部材
    の基端から揺動端に至る方向と略平行状に形成された摺
    動溝となっており、該摺動溝内を係合リンク部材のリン
    ク承連結部が摺動自在に嵌装され、リンク承部材と係合
    リンク部材間には係合リンク部材のリンク承部材嵌装部
    をリンク承部材の揺動端から基端に至る方向に常時押圧
    付勢する弾性部材が配されることを特徴とする特許請求
    の範囲請求項１記載のサーキットプロテクタ。
15. 【請求項１５】 前記可動接点は、前記リンク承部材の
    揺動体に弾性体を介して接点の開閉方向に移動可能に装
    着され、一方、前記過電流検出及び係合引き外し手段は
    リンク承部材に対し略平行状に両端を略一体的に装着さ
    れ、前記可動接点と前記過電流検出及び係合引き外し手
    段は、可とう導線により電気的に接続されて成ることを
    特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサーキットプ
    ロテクタ。
16. 【請求項１６】 前記過電流検出及び係合引き外し手段
    は、前記リンク承部材の基端側と揺動端側に過電流検出
    及び係合引き外し手段の両端を定間隔に保持する保持部
    を有してリンク承部材と一体的に揺動する特許請求の範
    囲請求項１記載のサーキットプロテクタ。
17. 【請求項１７】 前記過電流検出及び引き外し手段は、
    一端をフレームに係合もしくは軸もしくは遊嵌状に揺動
    自在に支承され、他端はリンク承部材の揺動側に遊嵌保
    持されてリンク承部材の揺動に合わせて略一体的に揺動
    することを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載のサ
    ーキットプロテクタ。
18. 【請求項１８】 リンク承部材は長限時用ヒーター材で
    構成し、可動接点はリンク承部材の揺動端側に直に固着
    し、長限時用バイメタルをリンク承部材に略一体に取り
    付け、短限時用バイメタルの一端をリンク承部材の基端
    側に固着し、他端はリンク承部材の揺動端側にリンク承
    部材とは絶縁して延出し、該他端は接続導体に固着する
    と共に前記当接部は長限時用バイメタルに対向配置され
    る第１の当接部と、短限時用バイメタルに対向配置され
    る第２の当接部より成り、過電流検出係合引き外し手段
    は、前記ヒーターと長限時バイメタルと短限時バイメタ
    ルとにより構成されることを特徴とする特許請求の範囲
    請求項１及び請求項４記載のサーキットプロテクタ。
19. 【請求項１９】 リンク承部材は短限時用バイメタルで
    構成し、可動接点はリンク承部材の揺動端側に直に固着
    し、長限時用ヒーター材の一端をリンク承部材の基端側
    に固着し、該ヒーター材の他端はリンク承部材の揺動端
    側にリンク承部材とは絶縁して延出し、該他端は接続導
    体に固着すると共に長限時用バイメタルを前記長限時用
    ヒーター材に略一体に取りつけ、前記当接部は短限時用
    バイメタルに対向配置される第１の当接部と長限時用バ
    イメタルに対向配置される第２の当接部より成り、過電
    流検出及び係合引き外し手段は前記ヒーターと長限時バ
    イメタルと短限時バイメタルとにより構成されることを
    特徴とする特許請求の範囲請求項１及び請求項４記載の
    サーキットプロテクタ。 【０００１】