JPH0834083B2 - 押しボタン操作式過電流保護スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、 （ａ）スイッチケーシングに固着された２つの対応接点
に対して接点ブリッジを接点閉鎖位置と接点開放位置と
に移動させることができ、かつ押しボタンによって操作
されるスイッチロック爪と、 （ｂ）スイッチによって通電路に直列に接続されて自己
加熱されかつほぼＵ字形の打抜き部材として成形された
バイメタルを有する、前記スイッチロック爪のロックを
解除するためのバイメタル式引外し装置とを有し、 （ｃ）前記Ｕ字形バイメタルの第１の脚自由端部が、ス
イッチケーシング内に位置決めされたスイッチの一方の
接続ラグのケーシング内寄り端部に固定されており、 （ｄ）前記Ｕ字形バイメタルの第２の脚自由端部が、ス
イッチケーシングに固着された一方の対応接点に対する
結合部材に固定されており、かつ （ｅ）前記Ｕ字形バイメタルの基部が、前記スイッチロ
ック爪と運動結合されていて前記バイメタルの振れ端部
を形成しており、しかも前記接続ラグが、スイッチケー
シングに相応に形成された固定ポケット内に、また、ス
イッチケーシングに固着された前記対応接点に隣接した
前記結合部材の区域が、やはりスイッチケーシングに相
応に形成された支承ギャップ内に、正確に嵌合して固定
的に位置決めされた状態で保持されている形式の、 手動式引外し装置とバイメタル制御式自動引外し装置と
を備えた特に搭載電源保護スイッチのような押しボタン
操作式の過電流保護スイッチに関するものである。

従来の技術 この種の過電流保護装置は、例へばDE−Ｃ第2123765
号明細書乃至はED−Ａ第0081290号明細書に公開されて
いる。これらのスイツチにあつては、バイメタル作動解
除装置のバイメタルは、押圧方向Ｄに延びるスイツチケ
ーシングの狭小側壁部にほぼ平行に配置されている。調
整は調整ねじを介して行われ、該調整ねじは、この側壁
内を貫通し、かつバイメタル上乃至はその接続脚部上の
側方で直接作用を及ぼしている。

公知のスイツチにあつては、バイメタル調整装置の精
度の向上が望まれている。更に、バイメタル乃至は接続
脚部に直接負荷をけけることは、これを防止しなければ
ならない。

US−Ｃ第3697915号明細書に公開されている過電流保
護スイツチにあつては、この観点から既に改良が施され
ている。この場合、接続ラグと、ケーシングに不動の対
応接触部に隣接する結合部材の領域とが、ケーシングに
不動の対応接触部に対し正確に嵌合し、かつケーシング
内の対応する支承切欠き内に位置不動に保持されてい
る。更に、調整のためにバイメタルに直接負荷をかける
のではなく、側方でスイツチケーシング内に螺入せしめ
られた調節ねじによつて、ケーシング内領域の接続部材
に負荷がかけられるようになつている。接続部材のケー
シング内方部分の調整移動を容易に行うことができるよ
うにするために、ケーシングのこの固定領域と調整ねじ
による負荷領域との間で、窪みの形をした横断面狭小部
が、接続部材の側方の平面内に設けられている。

更にDE−Ｕ第8806964.8号明細書には電気的な過負荷
スイツチが公開されており、該明細書にあつては、帯状
のバイメタルが接続部材に固定されていて、ケーシング
内の対応する支承ギヤツプ内に、同じ様に正確な嵌合で
位置不動に保持されている。この接続部材は延長部を有
しており、該延長部には、スイツチケーシングの対応側
部からバイメタルの応答値調節装置まで調節ねじによつ
て負荷がかけられるようになつている。

発明が解決しようとする課題 現状の技術に基く上述の過電流保護スイツチを出発点
として、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の押しボタ
ン式過電流保護スイツチを改良して、バイメタルの調節
性が更に改良されるようにすることにある。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するための本発明の構成手段は、バイ
メタルの第２の脚自由端部のための結合部材の接続舌片
と、スイッチケーシングに固着された対応接点に隣接し
た前記結合部材の区域との間に前記結合部材が１つの狭
窄部を有し、該狭窄部が、前記結合部材のプレート状の
中央区分をプレート平面に対して直角に貫通するスリッ
トによって形成されており、前記接続舌片が、前記バイ
メタルの応動値調整のためにスイッチケーシングの底部
側から調整ねじによって前記中央区部を負荷することに
よって前記狭窄部を中心として捩り回動可能である点に
ある。

作用 本発明の構成手段に基づきバイメタルは、両方のバイ
メタル脚部の相対的な緊定によって、かつ狭窄部を介し
ての捩り回動によってスイッチロック爪の引外し応動値
を特に精密かつ正確に微調整することが可能になる。更
に前記狭窄部を設けたことによって奏効する顕著な利点
は、スイッチロック爪を引き外すためにバイメタルの自
己加熱によって発生した熱が、バイメタルから、これに
隣接した構成群の導体部分へ余り急速には放熱されない
ことである。これによって前記引外し応動定格値が一層
良好に再現可能になり、ひいては応動値のばらつきも著
しく小さくなる。しかも本発明におけるバイメタルは、
従来技術において慣用されている位置決め方式とは異な
って、定置の電気的な接続ラグに固定されており、これ
によって該接続ラグは電気的な接続要素としてばかりで
なく、機械的な位置決め部材として働くので、二重の機
能を有することになる。

請求項２及び３には、ケーシング内の調整ねじの支承
部及びスリツトの、有利な構成が述べられている。つま
りスリツトは、円弧状の打抜き装置によつて実現される
が、これを結合部材の打抜き時に特に簡単かつ迅速に、
同時に製作することができる。調整ねじは、その半径方
向に突出してケーシング溝内で支持されるリング部によ
つて、その頭部がケーシング内に紛失不能に保持されて
いる。

バイメタルの構成部品は、請求項４に述べられている
ような、ケーシングの内方端部の接続ラグの延長部と、
対応するケーシング切欠き内の正確な嵌合によるその不
動の位置とによつて、ケーシング内でこれが更に良好に
固定されるようになる。

請求項５には、２つのバイメタルを備えたバイメタル
解除装置の特徴が述べられている。この特徴によつて、
小さい定格電流の場合でも、自己加熱式のバイメタル装
置が使用可能となり、更に該装置は、１体形のバイメタ
ルに比較しどんな小さな解除力も全く必要としない。特
許請求のサンドウイツチ構造体により、全バイメタル装
置が非常にコンパクトになり、１部材のバイメタルとほ
ぼ同様に配置され、かつ使用される。両バイメタル間の
絶縁層はバイメタルを互いに遮断しており、このため、
両バイメタルの全長を通じて、完全な電流通路が保持さ
れて残つている。

請求項６には、構造的に特に簡単なサンドウイツチ構
造体が述べられており、該構造体の特徴は、溶接、ろう
付け又はその類似の形式の形をした信頼性の高いかつ寿
命の長いものによつて、両バイメタル間を結合している
ということである。その際両方のバイメタルを同一形状
に形成すれば、製作技術及び在庫管理の観点から有利で
ある。

Ｕ字状バイメタルの脚部と基板とに雷文模様の曲線部
を設けることにより（請求項７）、バイメタルの寸法が
ほぼ変らない場合でも、応答定格電流を更に著しく減少
せしめることができる。脚部と基板とに、雷文模様を形
成することによるバイメタルの機械的な強度の劣化を補
償するために、請求項８に基づくクリツプ状の補強材が
設けられており、該補強材は、対応する絶縁層の中間接
合を経て上述のバイメタル区分上に載設されている。従
つてこの型式のバイメタル装置も、ほぼ不変の機械的特
性を有している。

請求項９及び10には、スイツチのための所謂故障防止
装置（fail−Safe）が述べられている。該故障防止装置
は、有利にはバイメタル装置の結合部材内に組み込まれ
ている。

請求項11によれば、接続ラグ、１つ又は複数のバイメ
タル、場合によつては故障防止装置を備えた結合部材及
び調整ねじが、前以つて組立て可能な部品に統合されて
いる。該部品は、全体としてスイツチ内に組込み可能で
ある。このことは、自動的な生産の観点からスイツチの
組立の際の利点にもなつている。

請求項12及び13には、バイメタル部品の有利な構成が
述べられており、該構成にあつては、大電流の際−つま
り特に短絡の場合−バイメタル作動解除装置の迅速な応
答が達成される。

Ｕ字状のバイメタルが側方で支えている接続部材のＵ
字状の延長部によつて、所謂“電流ループ”が形成され
ており、その際、延長部の自由端部とバイメタルの対応
する脚端部との、対応した電気的及び機械的な結合によ
り、この両構成部材を貫流する電流が、対応する区分内
で夫々反対方向に流れるようになる。そのため、電気力
学の公知の法則に基き、接続部材の延長部とバイメタル
との間に反撥力が発生する。接続部材とその延長部とは
ケーシング内で固定されているため、反撥力が総てバイ
メタル上に作用する。その結果バイメタルは、その通常
の加熱に伴う離脱作用を越える高電流の使用と共に、付
加的にかつとりわけ速かに、その休止位置から解除方向
に離脱せしめられる。

請求項13に述べられている接続部材の延長部とバイメ
タルとの間の絶縁層により、この両構成部材は、電気的
な短絡の危険なしに、これを互いに特に近接して位置せ
しめることができる。その結果、特に高い反撥効果が、
考え得る短時間の作動解除時間内に達成されるようにな
る。

過負荷の場合に発生するような小電流の場合には、
“電流ループ”の力学的な作用は発生しないか又は無視
し得る程度にしか発生しないことを強調しておく必要が
ある。この場合は、加熱に伴うバイメタルの曲げ作用だ
けが過電流保護スイツチの離脱作用を発生せしめてい
る。

本発明のその他の特徴、詳細及び利点については、次
に述べる種々の実施例によつてそれを知ることができ
る。

実施例 本発明の実施例を図面に示し、以下これについて詳細
に説明する。

第１図は本発明のスイツチの外形図を示している。こ
のスイツチは２つのケーシング半殻部1,2から組み立て
られた絶縁材料から成るほぼ直方体状のケーシングを有
しており、その端面側の狭小側壁３には、そのねじ首部
40と、その内部の押圧方向Ｄで長手方向にスライド可能
に案内されている押しボタン41とを備えた、押しボタン
構成部材４が使用されている。向かい合つて位置する底
面側の狭小側壁３′から、両側に折れ曲つた接続ラグ5,
6がスイツチケーシングから突出している。

第２図には、スイツチ内に組み込まれている機能別の
種々の構成部材が示されている。これには、押しボタン
構成部材４の外に、スイツチロツク７とバイメタル構成
部材10とがあり、該バイメタル構成部材10は、その接続
ラグ５と電気的及び機械的に結合している。第２図には
更に、構成部材から分離された第２の接続ラグ６が認め
られており、該ラグ６は、ケーシング内部の突起８に、
ケーシングに不動のスイツチストロークの対応接触部９
を装着している。上方の狭小側壁３の側方縁部領域に
は、ロツク鼻部11が、両ケーシング半殻部の間で旋回可
能に保持されており、該ロツク鼻部11は、ねじ首部40の
外方側部で溝42と係合して装着できるようになつてお
り、かつスイツチ盤内にこれらを組み込む際の、ねじ首
部40とスイツチ自体との回転防止装置でもある。更に、
スイツチロツク７とバイメタル構成部材10との間の運動
学的な結合部材を形成している枠状の解除レバー12と、
下方の狭小側壁３′上にスナツプ結合可能な調整カバー
13とがあることを指摘しておく。

バイメタル構成部材10の中心部材は、平らなＵ字状の
打抜き一曲げ部材として形成されたバイメタル101であ
り、該バイメタル101は、その脚自由端部102がケーシン
グ内部の接続ラグ５の突起103に固定されている。第２
の脚自由端部104は、上方に折れ曲つた結合部材106の接
続舌片105に溶接されており、該結合部材106は、その直
径方向の反対側に位置する端部に、ケーシングに不動の
スイツチストロークの第２の対応接触部９′を備えて、
同様に上方に向つて折れ曲つた突起107を装着してい
る。両方の対応接触部9,9′は、その接触面が１つの平
面に配置されており、該平面は、両ケーシング半殻部1,
2間の分割接合面に対し横方向に、かつ押圧方向に対し
ほぼ平行に延びている。結合部材106はほぼ中心の位置
に打抜き部108を有しており、その中心部にはねじ孔109
が装着されている。その内部には、底面側の狭小側壁
３′から調整ねじ110がねじ込まれており、その回転に
よつて結合部材106は、打抜き部108によつて形成された
狭窄部111の周りを傾動可能である。そのためバイメタ
ル101の両脚部112,113は、互いに反対方向に引張られる
ことになり、これによつてバイメタル101の作動解除値
を調整することができるようになる。Ｕ字状のバイメタ
ル101の基板114がその離脱端部であり、その離脱運動
は、押しボタン構成部材４の下方で押圧方向に対し横方
向にケーシング内に配置された伝達スライダ14と、これ
と結合して起立するスイツチロツク７上の解除レバー12
とに、それを解除するために伝達される。

手動によるスイツチの開閉は、押しボタン構成部材４
の押しボタン41を介して行われるが、次にこれを第３図
乃至第６図に基いて詳細に説明する。ほぼ円筒形でかつ
絶縁材料から製作される押しボタン41には、ケーシング
内部に向つて開放されて、押圧方向に延びる盲孔状の支
承切欠き部43が設けられており、押しボタンは該切欠き
と共に、付加的にケーシング内に固定された案内部材上
を押圧方向Ｄに案内されている。案内部材は、対応支承
成形部材44と支承切欠き部43の作動側底部45との間に張
設されているコイルばね状の押しボタンばね46のため
の、絶縁材料から製造されるキヤツプ状の対応支承成形
部材44と、押圧方向に平行な長手方向の断面がＵ字状を
なしている支持部材47と、この両者によつて形成されて
いる。そのＵ字状の両脚部48,49は、押圧方向Ｄの反対
方向に向いており、かつその自由端部は、対応支承成形
部材44と係合している。支持部材47は、そのＵ字状脚部
48,49とそのＵ字状基板50との間の頂部領域内に、夫々
側方に突出する舌片51を有しており、該舌片51は、対応
するケーシング鼻部52（第２図）に支持されている。こ
のため支持部材47と対応支承成形部材44とは、ケーシン
グ内に位置不動に保持されるようになる。対応支承成形
部材44は、その押圧方向に平行な向い合つて位置する側
壁部に、夫々押圧方向Ｄに延びて下方に開放された軸55
のための案内スリツト67を有している。支持成形部材47
と対応支承成形部材44とは、その構成により１方では押
圧方向Ｄに延びる支持レバー15のための案内部53を形成
しており、該支持レバー15は、ほぼ押圧方向Ｄに延び、
その押しボタン側端部16が、回転−スライド−リンク結
合部を介して押しボタン41のケーシング内端部と結合し
ている。このリンク結合部は、押しボタン41の２つの側
方突起54に保持された軸55の貫入により、案内溝状の長
孔17を通つて支持レバー15の押しボタン側端部16上に形
成されている。長孔17は角形に形成されていて、押圧方
向Ｄの反対方向に向いているその脚部18が、この方向に
平行に延びており、押圧方向Ｄに向いているその脚部19
は、係合方向20の反対方向に鋭角状に向いている鋭角Ｗ
の方に延びている。支持レバー15は、長孔17の近傍の側
方に係止突起部21を有しており、該長孔17は、支持レバ
ー15が押圧方向Ｄにスライド可能であること、又係合部
内のこの方向に対し横方向にこれが旋回可能であるこ
と、とのために、係合切欠き部56が支持部材47のＵ字状
脚部48,49内に装着可能になつている。

押圧方向Ｄに向いている支持レバー15の端部22は、回
転軸70を介してスイツチのスイツチロツク７と結合して
いる。このスイツチロツク７の中心部材は、押圧方向Ｄ
にスライド可能で、かつこれと平行な旋回平面内を旋回
可能なＬ字状の接触ブリツジ支持体71であり、該接触ブ
リツジ支持体71は、その頂部領域内で、回転軸70によつ
て形成された回転リンクを介して支持レバー15のケーシ
ング内端部22と結合している。ほぼ押圧方向Ｄに延びて
いる接触ブリツジ脚部72は、その自由端部の領域内に、
ケーシングに不動の対応接触部9,9′の架橋のために使
用されて押圧方向に対し横方に配置されている接触ブリ
ツジ73を装着している。該ブリツジ73は、旋回結合部74
を介して接触ブリツジ支持体71にリンク状に固定されて
いる。旋回結合部74は、付加的に脚ばねとして形成され
た接触圧縮ばね75により、接触閉鎖方向に負荷されてい
る。

接触ブリツジ支持体71は、回転軸70上に位置して二重
脚ばねとして形成された遮断ばね77により、接触閉鎖方
向の反対方向に負荷されている。その際遮断ばね77は、
１方ではケーシング半殻部1,2の内方側部上で傾斜突起
部23（第２図）を支持しており、他方では押圧方向Ｄに
対し横方向の上側部上に延びる爪脚部76を支持してい
る。

爪脚部76の自由端部78では、リンクレバー79がその１
方の端部で蝶着しており、該レバー79は、その向い合つ
て位置する自由端部80が爪装置Ｖ内に固定可能になつて
いる。更にリンクレバー79は、その自由端部80に、押圧
方向Ｄに対し横方向に延びる軸81を有しており、該軸81
は、１方ではケーシング内で旋回可能に支承された爪レ
バー83の、長手方向に延びる貫通開口部82が、貫通係合
して案内されており、他方では、端側部で押圧方向Ｄに
対しほぼ横方向に延びるケーシング溝24が、外方でスラ
イド可能に案内されている。貫通開口部82は、そのスイ
ツチロツク側の端部に屈曲部84を有しており、該屈曲部
84内で軸81は、案内部と協働してケーシング溝24と爪結
合が可能になつている。脚ばね85により爪の結合方向に
負荷されている旋回可能な爪レバー83は、解除レバー12
と伝達スライダ14とを介してバイメタル101に運動可能
に結合されている。その離脱作用は、伝達スライダ14と
解除レバー12とを介して、爪レバー83の旋回方向で爪の
係合方向に向つて上方から案内されており、その結果、
軸81がその爪結合から解除されることになる。

次に本発明のスイツチの機能形式について説明する。

第３図にはスイツチの遮断位置が示されている。押し
ボタンを作動せしめると、軸55は、押圧方向に平行な長
孔17の脚部18に沿つて、軸55がこの方向に傾斜して延び
る長孔脚部19の下方側縁部に突き当るまで移動する。こ
の位置から支持レバーは、押圧方向で一緒に運動せしめ
られ、同時にこれに対して横方向に負荷される。支持レ
バー15上の係止突起部21が、カバー内で支持レバー15上
の係止切欠き部56に到達すれば、支持レバー15が直ち
に、第３図に関し半時計方向に旋回して、係止突起部21
と係止切欠き部56内で係合する。支持レバー15が押圧方
向Ｄにスライドすることにより、接触ブリツジ支持体71
は、同時に接触ブリツジ73がスイツチ投入位置にあるそ
の位置で、回転−スライド−運動に入る（第４図）。支
持レバー15が係止され、かつそれと結合している接触ブ
リツジ支持体71と爪装置Ｖとに対して、回転軸70が固定
することにより、接触ブリツジ73はスイツチ投入位置に
固定される。押しボタン41の軸55は、この位置で傾斜状
に延びる長孔17の下方脚部に不動に保持されている。そ
の理由は、押しボタンばね46が押しボタン41と軸55とを
押圧方向と反対方向の力で負荷するような状態になつて
いないからであつて、その結果、支持レバー15上の係止
突起部21と接続部材内の係止切欠き部56との間の係合装
置が解除されるようになる。しかし押しボタン41上のス
イツチ遮断装置が引張られると、長孔脚部19の傾斜状に
位置する側方縁部の負荷により、支持レバー15が、軸55
により時計方向に旋回せしめられ、係止突起部21は、係
止切欠き部56から外方に引張られ、そのために、この係
止装置が作動解除されるようになる。従つて支持レバー
15は、上方に向つて運動し、該支持レバー15が、接続ブ
リツジ支持体71を運行し、かつ接続ブリツジ73をスイツ
チ遮断位置に案内するようになる（第３図）。

バイメタルを介し過電流によつてスイツチを解除する
際、接触ブリツジ支持体71は、爪装置Ｖの解放によつて
作動解除され、かつ遮断ばね77の影響下で、第５図に関
して回転軸70を中心に時計方向に回転する。接触開口部
は、接触ブリツジ73の取外しを通じて対応接触部9,9′
によつて機能するようになり、このことは押しボタン41
がそのスイツチ投入位置に保持されている場合も同様に
機能する。つまりこれが本当の作動解除装置である。

次ぎに第３図乃至第６図に基いて、押しボタン構成部
品の２、３の詳細について更に説明する。対応支承成形
部材44は、その上方の横方向壁部58に１体形に成形され
たピン57を有しており、該ピン57は、コイルばね状の押
しボタンばね46に下方から係合し、かつ該ばね46を付加
的に案内している。支持レバー15は、側方に遊びを有し
乍ら横方向スリツト59を介して支持部材47のＵ字状基板
50に貫入している。その結果、支持レバー15の旋回性が
保証されるようになる。更にねじ首部40と押しボタン41
との間には、円筒状の絶縁スリーブ60が挿入されてお
り、該絶縁スリーブ60は、その下方端部に、押圧方向Ｄ
に対し横方向に延びる板状の絶縁カバー61を装着してい
る。該絶縁カバー61は、スイツチ内室と押しボタン側部
とを区切つており、かつ中央には、絶縁スリーブ60の内
方開口部に対応する円形状の開口部68を有している。

絶縁スリーブ60は、押しボタン41を支えているその内
壁に突起部62を有しており、該突起部62は、押しボタン
41の回転防止のために押しボタン該壁部内の溝42′と係
合している。更に押しボタン41は、その壁部に回転する
リング肩部63を有しており、該肩部63は、押しボタンの
操作の際、ねじ首部40の端側部に当接することによつて
その押込み運動を制限している。

次に第２図乃至第５図に関連して、ケーシング内での
バイメタル構成部品の固定装置及びその調節装置につい
て、これを詳細に説明する。ケーシング内部の突起103
は、接続ラグ５上に板状の延長部115を有しており、該
延長部115は、側方の中間壁部26によつて、ケーシング
半殻部1,2内に形成された固定ポケツト27内に正確に嵌
合し、かつケーシング内に不動に位置して保持されてい
る。従つて突起103とバイメタル脚部112の固定点とは、
その位置が不動に保持されかつ正確に規定されることに
なる。

同様に突起107上で、対応接触部９′に隣接する支承
ギヤツプ25内の結合部材106の領域が、底側部の狭小側
壁３′と、これに平行に配置された角形部材との間で、
ケーシング半殻部1,2内に正確に嵌合し、かつ不動に位
置して保持されている。バイメタル構成部品10の安定し
た固定装置の外に、この頑丈な支承部により、対応接触
部９′の特に安定した支承部が達成される。

既に述べたように、ほぼ板状の結合部材106が、円弧
状の打抜き部108によつて２つの領域に分割されてお
り、該領域は狭窄部111によつて結合されている。バイ
メタル装置の調節は調整ねじ110によつて行われ、該調
整ねじ110は、結合部材106の打抜き部108の半径中心部
のねじ孔109内に装着されている。底側部の狭小側壁
３′は、このねじ孔109と同一平面に調節孔29を有して
おり、該孔29内には、調整ねじ110が挿入されていて、
外方から接近できるようになつている。夫々のケーシン
グ半殻部1,2内の角形部材28は、調節孔29の向い合つて
位置する側部上に半円状の切欠き30を有しており、該切
欠き30内を、調整ねじ110のねじ端部が自由に動くこと
ができる。調節孔29は、その内壁部のほぼその中央に、
リング状に循環する支持溝31を有しており、該溝内31
で、半径方向に突出するリング部117が調整ねじ110の頭
部118を支持している。既に示唆したように、その長手
軸方向に不動に載置された調整ねじ110の回転により、
接続舌片105の側方に位置する結合部材106の領域が、狭
窄部111の周りの回転により傾動する。その結果、バイ
メタル101の両脚部112,113が互いに反対側に引張られ、
かつバイメタルの応答値がそれに応じて変えられること
になる。調節を行つた後、調整ねじ110には、ケーシン
グ上にスナツプ結合可能なキヤツプとして形成された調
整カバー13が載設される。調整カバー13は、例へば超音
波溶接によつて半永久的にケーシングに結合される。そ
の結果、解除定格値の変更に関し、後からのスイツチ操
作を有効に防止することができる。

狭窄部111は、同時に熱の抵抗体であつて、バイメタ
ル101の応答に必要な熱が、余りにも速かに、バイメタ
ル101から接続舌片105と結合部材106とを介して対応接
続部９′の方向に逃げ去るのを防止している。このこと
により、バイメタル101の迅速な応答性と、正確な調節
性とが達成されることになる。

第６図にはメタル構成部材の第１の変化構造体10′が
図示されており、この場合にあつては、バイメタル101
の代りに再びほぼＵ字形のバイメタル121,122が使用さ
れている。これらのバイメタル121,122は、サンドウイ
ツチ構造体の形式に則り、絶縁層123の中間接合部を経
て、互いに平面状に重なつて配置されている。その１方
のバイメタル121は、その脚の自由端部102が接続ラグ５
に固定されており、第２のバイメタル122は、その脚の
自由端部104が接続舌片105に溶接されている。両バイメ
タル121,122の残つた脚の自由端部102′,104′は、内側
に向いた折曲り部124を有している。第６図から判るよ
うに、両方のバイメタル121,122は、同一形に成形され
て鏡面反対称に配置されている。このため、その折曲り
部124は組込み位置で互いにオーバラツプするようにな
る。形状の対応した絶縁層123には、そのオーバラツプ
領域に切欠き125が設けられており、これによつて、脚
自由端部102′,104′の両折曲り部124が互いに直接溶接
せしめられ、その結果、両バイメタル121,122間に半永
久的な電気的及び機械的な結合が達成されることにな
る。つまり両バイメタルは電気的に直列に接続される。
従つてバイメタル装置により電流通路が倍増されること
になり、これによつて、より小さな公称電流の場合でも
作動解除ができるようになる。両バイメタル121,122を
互いに重ねて配置することにより、合成作動解除力は単
純なバイメタル101に比較してほぼ不変に保持される。
作動解除公称電流は、バイメタルを薄く形成することに
よつても減少させることができる。その場合は、サンド
ウイツチ構造体によつて機械的な安定性を維持すること
ができる。

第７図及び第８図には、バイメタル構成部材の別の変
化態様10″が図示されている。この場合は２つのバイメ
タル131,132が使用されており、その脚部112,113,11
2′,113′は、対応した打抜きにより雷文模様の曲線部
を有している。そのため電流路が、この両バイメタル13
1,132によつて倍加され、その結果、この切れ端部材上
の解除電流が減少することになる。この両バイメタル13
1,132は、バイメタル121,122に類似の所謂サンドウイツ
チ構造体であつて、その間に絶縁層123′が配置されて
いる。その形状は同じ様に同一であつて、その組込み位
置は互いに鏡面非対称である。接続ラグ６及び接続舌片
105に対するその脚自由端部102,104並びに102′,104′
の結合は、互いにバイメタル121,122に類似して行われ
る。

バイメタル131,132は、その脚部の雷文模様の曲線部
により機械的に弱くなつているため、その基板114とそ
の脚自由端部との領域には、クリツプ状の補強材133が
設けられており、該補強材133には、上述のバイメタル
区分上に、中間接合部を経て別の絶縁板片134が位置し
ている。作動解除力は単純なバイメタル101に比較し
て、この場合もほぼ不変である。

ここで注意したいことは、第６図乃至第７図及び第８
図に基くバイメタルの代替構成部材10′,10″の場合に
於ても、その調整は、第２図乃至第５図に基くバイメタ
ル構成部材10の場合の調整と同様に行われるということ
である。

第９図にはバイメタル構成部材の別の変化態様10が
示されており、この場合は、所謂故障防止装置（fail−
Safe）が設けられている。この故障防止装置の原理は、
既にEP−Ａ第0081290号明細書に公開されている。それ
に加えて結合部材106′が、ほぼ中央で２つの分割部材1
19,120に分割されており、該分割部材は、薄い薄板橋12
6によつて電気的に結合されている。薄板橋126は同時
に、狭窄部111の機能に対応する、フレキシブルな回転
可能部材の結合部材106′である。更に該薄板橋126は溶
解可能な導体であり、該導体には、その伝導横断面積を
減少するためにより多くの打抜き部127が設けられてい
る。図示のスイツチの通常の状態にあつては、少くとも
中央の円形状の打抜き部127′が溶解ろう128によつて閉
鎖されている。

上述の故障防止装置は次のように機能する。

正常な電流がスイツチに流れている間は、バイメタル
装置も故障防止装置も共に応答しない。過電流が流れる
と、バイメタル101が反り返り、かつ伝達スライダ14及
び解除レバー12を介してスイツチロツク７内の爪装置Ｖ
が解除される（第５図）。スイツチの接触ブリツジ73
は、その遮断位置に移行して電流の流れを遮断すること
になる。しかし何等かの理由で（スイツチロツク、接触
溶接部内の欠陥）この遮断が行われない場合は、スイツ
チを通つて更に過電流が流れ、これがバイメタル101及
び結合部材106′を更に加熱することになる。短時間の
後、結合部材106′及び薄板橋126には溶解ろう128が溶
け出すような温度が達成される。これによつて薄板ブリ
ツジ126の伝導横断面積が更に減少し、これが再び薄板
ブリツジ126を著しく加熱することになり、遂には薄板
ブリツジ126が溶断することになる。つまり電流の流れ
は、スイツチにより最終的から不可逆的に遮断されるこ
とになる。欠落したスイツチは全部、これを交換しなけ
ればならない。

第10図及び第11図には、大きな過電流の際の、改良さ
れた解除特性を備えた別の代替バイメタル構成部品10′
が示されている。このバイメタル構成部品10′にあ
つては、接続部板５′が板状の延長部115を全く有しな
いで、Ｕ字状の延長部135を有しており、該延長部135は
Ｕ字状のバイメタル101を側方で支えている。このこと
は、バイメタル101の平面上の平面図でみて、バイメタ
ルと延長部135とがほぼ覆われるように配置されている
ことを意味している。

延長部135の自由端部136は、バイメタル101の脚自由
端部102に溶接されている。バイメタル101の第２の脚自
由端部104は、第２図の実施例と同じ様に結合部材106の
接続舌片105に溶接されている。

接続ラグ５′に当て付けられたＵ字状脚部135並びに
延長部135のＵ字状基板138と、この構成部材によつて支
えられているＵ字状脚部113並びにバイメタル101の基板
114との間には、Ｌ字状の絶縁層139が使用されている。

上述の構造により、次のような電流の流れが発生す
る。接続ラグ５′に流入する電流は、延長部135を介し
て矢印によつて示唆された方向に流れる。延長部135乃
至バイメタル101の自由端部上の結合位置を介して、電
流は延長部乃至バイメタル内に流入し、バイメタル101
を通つてそこに図示の矢印によつて示唆されている方向
に流れる。該方向は、延長部135の個々の区分内の電流
方向に対し夫々反対方向に向いている。電流は、バイメ
タル101の第２の脚自由端部104を介して結合部材106内
に入り込み、そこでケーシングに不動の接触ブリツジ73
のための対応接触部９′に到達する。

電流方向がバイメタル101乃至延長部135内で反対にな
つていることにより、この両部材は、特に大電流の際強
力に反撥する。接続ラグ５′とその延長部135とをケー
シング内で固定することにより、この反撥力が亦、全外
周に亘つてバイメタルに、付加的な動的な力を与えるこ
とになり、その結果、バイメタルが解除方向に反り返え
るようになる。この効果は、特に1000アンペアを越える
電流の場合に発生する。このことにより、短絡時には、
特に急速な遮断時間が達成されることになる。

電流が小さい場合には、電流ループ装置による動的な
作用はその効果を発生しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は過電流保
護スイツチの斜視外形図、第２図は機能部品毎に分離さ
れたスイツチの斜視分解図、第３図乃至第５図はスイツ
チロツクの遮断位置、投入位置及び過電流解除位置の夫
々における、両ケーシング半殻部間の分割接合面に沿つ
たスイツチの縦断面図、第６図は第１の変化態様のバイ
メタル装置の斜視分解図、第７図は第２の変化態様のバ
イメタル装置の斜視分解図、第８図は第７図のバイメタ
ル装置の斜視図、第９図は組込み式故障防止装置を備え
たバイメタル装置の斜視図、第10図は“電流ループ”を
備えたバイメタル装置の斜視図、第11図は第10図のバイ
メタル装置の斜視分解図である。 1,2……ケーシング半殻部、3,3′……狭小側壁、４……
押しボタン構成部材、5,6……接続ラグ、７……スイツ
チロツク、８……突起部、9,9′……対応接触部、10,1
0′,10″,10,10′……バイメタル構成部材、11……
ロツク鼻部、12……解除レバー、13……調整カバー、14
……伝達スライダ、15……支持レバー、16……押しボタ
ン側端部、17……長孔、18,19……脚部、20……係合方
向、21……係合突起部、22……端部、23……傾斜突起
部、24……ケーシング溝、25……支持ギヤツプ、26……
中間壁部、27……固定ポケツト、28……角形部材、29…
…調節孔、30……切欠き、31……支持溝、40……ねじ首
部、41……押しボタン、42,42′……溝、43……支承切
欠き部、44……対応支承成形部材、45……底部、46……
押しボタンばね、47……支持部材、48,49……Ｕ字状脚
部、50……Ｕ字状基板、51……舌片、52……ケーシング
鼻部、53……案内部、54……突起部、55……軸、56……
係止切欠き部、57……ピン、58……横方向壁部、59……
横方向スリツト、60……絶縁スリーブ、61……絶縁カバ
ー、62……突起部、63……リング肩部、70……回転軸、
71……接触ブリツジ支持体、72……接触ブリツジ脚部、
73……接触ブリツジ、74……旋回結合部、75……接触圧
縮ばね、76……爪脚部、77……遮断ばね、78……自由端
部、79……リンクレバー、80……自由端部、81……軸、
82……貫通開口部、83……爪レバー、84……屈曲部、85
……脚ばね、101……バイメタル、102,102′……脚自由
端部、103……突起、104,104′……脚自由端部、105…
…接続舌片、106,106′……結合部材、107……突起、10
8……打抜き部、109……ねじ孔、110……調整ねじ、111
……狭窄部、112,112′,113,113′……脚部、114……基
板、115……延長部、117……リング部、118……頭部、1
19,120……分割部材、121,122……バイメタル、123,12
3′……絶縁層、124……折曲り部、125……切欠き、126
……薄板ブリツジ、127,127′……打抜き部、128……溶
解ろう、131,132……バイメタル、133……補強材、134
……絶縁板片、135……延長部、136……自由端部、137
……Ｕ字状脚部、138……Ｕ字状基板、139……絶縁層、
Ｄ……押圧方向、Ｗ……角度、Ｖ……爪装置。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）スイッチケーシングに固着された２
   つの対応接点（9,9′）に対して接点ブリッジ（73）を
   接点閉鎖位置と接点開放位置とに移動させることがで
   き、かつ押しボタン（41）によって操作されるスイッチ
   ロック爪（７）と、 （ｂ）スイッチによって通電路に直列に接続されて自動
   的に加熱されかつほぼＵ字形の打抜き部材として成形さ
   れたバイメタル（101）を有する、前記スイッチロック
   爪（７）のロックを解除するためのバイメタル式引外し
   装置とを有し、 （ｃ）前記Ｕ字形バイメタル（101）の第１の脚自由端
   部（102）が、スイッチケーシング内に位置決めされた
   スイッチの一方の接続ラグ（５）のケーシング内寄り端
   部に固定されており、 （ｄ）前記Ｕ字形バイメタル（101）の第２の脚自由端
   部（104）が、スイッチケーシングに固着された一方の
   対応接点（９′）に対する結合部材（106,106′）に固
   定されており、かつ （ｅ）前記Ｕ字形バイメタル（101）の基部（114）が、
   前記スイッチロック爪（７）と運動結合されていて前記
   バイメタル（101）の振れ端部を形成しており、しかも
   前記接続ラグ（５）が、スイッチケーシングに相応に形
   成された固定ポケット（27）内に、また、スイッチケー
   シングに固着された前記対応接点（９′）に隣接した前
   記結合部材（106,106′）の区域が、やはりスイッチケ
   ーシングに相応に形成された支承ギャップ（25）内に、
   正確に嵌合して固定的に位置決めされた状態で保持され
   ている形式の、 手動式引外し装置とバイメタル制御式自動引外し装置と
   を備えた、特に搭載電源保護スイッチのような、押しボ
   タン操作式の過電流保護スイッチにおいて、 （ｆ）バイメタル（101）の第２の脚自由端部（104）の
   ための結合部材（106,106′）の接続舌片（105）と、ス
   イッチケーシングに固着された対応接点（９′）に隣接
   した前記結合部材（106,106′）の区域との間に、前記
   結合部材（106,106′）が１つの狭窄部（111）を有し、 （ｇ）該狭窄部（111）が、前記結合部材（106,106′）
   のプレート状の中央区分をプレート平面に対して直角に
   貫通するスリットによって形成されており、 （ｈ）前記接続舌片（105）が、前記バイメタル（101）
   の応動値調整のためにスイッチケーシングの底部側から
   調整ねじ（110）によって前記中央区部を負荷すること
   によって前記狭窄部（111）を中心として捩り回動可能
   であること を特徴とする、押しボタン操作式の過電流保護スイッ
   チ。
2. 【請求項２】スリットが、結合部材（106）のプレート
   状中央区分内に穿設された円弧状の打抜き部（108）に
   よって形成されている、請求項１記載の過電流保護スイ
   ッチ。
3. 【請求項３】結合部材（106）の中央区分内には、円弧
   状の打抜き部（108）に対して同心的に１つのねじ孔（1
   09）が形成されており、該ねじ孔に螺入可能な調整ねじ
   （110）の頭部（118）にはリング部（117）が半径方向
   に張出しており、該リング部がスイッチケーシングの支
   持溝（31）内で支持されている、請求項２記載の過電流
   保護スイッチ。
4. 【請求項４】接続ラグ（５）が、ケーシング内寄り端部
   に一体に成形された延長部（115）を有しており、該延
   長部自体は、スイッチケーシングに相応に形成された固
   定ポケット（27）内に正確に嵌合して固定的に位置決め
   された状態で保持されている、請求項１から４までのい
   ずれか１項記載の過電流保護スイッチ。
5. 【請求項５】バイメタル制御式自動引外し装置が２つの
   バイメタル（121,122）を有し、両バイメタルが、サン
   ドイッチ構造式に絶縁層（123）を中間に介在させて面
   状に重ね合わせて配置されており、一方のバイメタルの
   一方の脚自由端部（102）が接続ラグに固定され、また
   他方のバイメタルの一方の脚自由端部（104）が結合部
   材に固定されており、かつ、両バイメタル（121,122）
   が、夫々所属の他方の脚自由端部（102′,104′）の電
   気的接続によって互いに直列に接続されている、請求項
   １から４までのいずれか１項記載の過電流保護スイッ
   チ。
6. 【請求項６】両バイメタル（121,122）の互いに対面し
   合った方の脚自由端部（102′,104′）が、内向きの折
   曲り部（124）によって互いにオーバーラップし、該オ
   ーバーラップした領域では絶縁層（123）が切欠かれて
   おり、かつ前記のオーバーラップした両方の脚自由端部
   （102′,104′）が、相互溶接又は鑞接によって電気的
   に直接接続されている、請求項５記載の過電流保護スイ
   ッチ。
7. 【請求項７】単数又は複数のＵ字形バイメタル（131,13
   2）の両脚部（112,112′,113,113′）及び基部（114）
   が夫々雷文模様状に延びている、請求項１から６までの
   いずれか１項記載の過電流保護スイッチ。
8. 【請求項８】単数又は複数のバイメタル（131,132）
   が、両方の脚自由端部（102,102′,104,104′）及び基
   部（114）の領域に夫々クリップ状の補強部（133）を有
   し、該補強部が、絶縁板片（134）を介在させて前記バ
   イメタル区分に配置されている、請求項７記載の過電流
   保護スイッチ。
9. 【請求項９】結合部材（106′）がスリットを形成する
   ためにほぼ中央で２つの部片に分割されており、両部片
   が、狭窄部を形成する薄板ブリッジ（126）によって結
   合されており、該薄板ブリッジが同時に、スイッチの故
   障防止のための溶断可能な導体として構成されている、
   請求項４から８までのいずれか１項記載の過電流保護ス
   イッチ。
10. 【請求項１０】薄板ブリッジ（126）が、通電横断面積
    を減少させるために、単数又は複数の打抜き穴（127,12
    7′）を有し、該打抜き穴が、スイッチの常態では、溶
    融鑞（128）で閉鎖されている、請求項９記載の過電流
    保護スイッチ。
11. 【請求項１１】接続ラグ（５）、単数又は複数のバイメ
    タル（101′,121,121′,131,132）、故障防止手段を有
    する結合部材（106,106′）及び調整ねじ（110）が、予
    め組立可能な１つのバイメタル構成群として纏められて
    おり、該バイメタル構成群が全体としてスイッチ内に組
    付け可能である、請求項１から10までのいずれか１項記
    載の過電流保護スイッチ。
12. 【請求項１２】接続ラグ（５′）が、Ｕ字形バイメタル
    （101）を側面から防護するＵ字形の延長部（135）を有
    し、該延長部の自由端部（136）が前記バイメタル（10
    1）の対応した脚自由端部（102）と電気的に接続されか
    つ機械的に結合されている、請求項１から11までのいず
    れか１項記載の過電流保護スイッチ。
13. 【請求項１３】接続ラグ（５′）に当接された延長部
    （135）のＵ字形脚部（137）並びにＵ字形基部（138）
    と、前記延長部（135）によって側面から防護されたバ
    イメタル（101）のＵ字形脚部（113）並びに基部（11
    4）との間に、Ｌ字形の絶縁層（139）が挿入されてい
    る、請求項12記載の過電流保護スイッチ。