JPS59189527A - 電流しや断器 - 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】 この発明は、電流しゃ断器、特に過大電流が流れたとき
、接点開放作用をなす可動接点描込をもつ電流しゃ断器
に関する。

例えば５０，０００アンペア、４ｇｏボルトの大電流を
流す通電回路における電流しゃ断器として、通常のスプ
リングイ」勢による）・１ルンプフリ一形接点作動機帖
のものを用いると、規定値以上の電流が流れた場合、動
作が速やかに行われないため、通電回路に大ぎなダメー
ジ゛を与える。そのため、従来では、過大電流を検知し
て電気的作用をもって接点を開放し、速断作用を行うよ
うにした電流しゃ断器が用いられ、この構造は過大電流
が通電回路に流れないようにすると共に電流しゃ断器そ
れ白木にも悪影響を与えないようにしている。

この種のものとしては、例えば、米国特許出願第２５６
．３０５号（１，９８１年４月２３日出願）の構造のも
の、米国特許第３，５９３，２２７号（１，９６７年７
月１：泪特許）などのものか提案されている。

このよな接点を開とする可動接点アームの動きは、スブ
リ呂グ作用により開方向へ動かされるようになっている
が、これには大きなスプリングは構が必要となり、これ
はまた、大電流を通電する接点の接触を確実にするため
にも要求されることで、構造か複雑、大形化し、コス）
・高ともなる。また、米国特許第３，６６３，９０５号
（１９７２年５月１６日特許）には、可動接点アームを
偏心させ作動させる構造が示されている。

この発明は、カム機構を用い１、これに可動接点アーム
のバネイリ呪しカムローラを係合させ、これによって可
動接点アームを開放方向へ動かして通電回路の切断を確
実なものとす、カム機構の動作を複雑なものとぜす、可
動接点アームが死点をこえると全開位置へスプリング付
勢により動ト、さらにリバウンドして接点接触位置へ復
帰することかないようにして、リバウンド規制のラッチ
１幾構を不要としたものである、 この発明の目的は、新規の電流しゃ断器を提供すること
にある。

また、この発明は、可動接点アームが閉１；′Ｌ置から
れずか離れると、死点をこえるように構ａされている電
流しゃ断器を提供することにもある。

さらに、この発明は、可動接点アームの閉位置へのリバ
ウンドを防ぐラッチ機構を不要とした電流しゃ断器を提
供することにもある。

さらにまた、この発明は、可動接点アームの動きをカム
機構により案内する新規の機構を備えた電流しゃ断器を
提供するにある。

この発明のその他の目的は、以下の説明と図示の実施例
により明らかとなる。

つぎに、この発明を図示の実施例により詳細に説明する
。

図示のように、サーキントプレー力（電流しゃ断器、以
下単に「フレーカ」という）１０け、三極ユニットとし
て電気絶縁ハ１ンソング内に納められているもので、該
ハウジングは浅底の基部１１にカバー１２か着脱自由に
被着されたもので、符号１４は両者の合わせ目を示す。

基部１１には、仕切１６．１７が側縁１８．１９と平行
に形成されており、これにより基部］１は三つのコンパ
ートメントに区分され、各コンパートメントにブレーカ
機構が設けられている。公知構造と同様に、仕切１６．
１７の開にある中央のコンパートメントには、通常のト
リップフリーのオーバーセンタトグル型接点作動機構１
５が設置しである。

この機構においては、前記各コンパートメントを横断す
る共通の絶縁タイバー２１を介し、手動操作によりブレ
ーカ１０のすべての極を同時に開閉し・、さらに所定の
極端にすぎないオーバロードおよび短絡が生したときブ
レーカ１０を同時に開放する。

すべての三つの極における接点作動機構は、すべて同一
のものであるから、それぞれについての説明は省略し、
一つのべ構のみについて、以下説明を行う。まず、ハウ
ジングを構成する基部１１とカバー１２の長さ方向両端
に配置されたラインターミナル（電流供給側端子）２２
とロードターミナル（負荷側端子）２３は、帯金体２５
（第３図）、固定接点２６、可動接点２７、可動接点ア
ーム２８、支持部２９、支持部２９と一体の取付基部３
０．１云導エレメント３１（代表的なものとしてはオー
バーロード検知自動トリップユニット３３から延出して
いるバイメタルヒータノおよびロードターミナル吋３を
載置している帯金体３２から構成されている。

鞍点作動（虚構１５のトグル部分においては、下リンク
３４と上リンク３５とが枢軸３６により連結されている
。コイルスプリング３７か枢軸３６とピン３Ｓとの間に
かけＡつたして設けてあり、ピン３８は電気絶縁性素材
からなるレバースイ・７チ４０の下部に設けである作動
部材３９により支持され、これと共に動く構造になって
いる。レバースイッチ４０バカバー１２の開１］４１か
ら外部へ突出している。作動部材３９はフレーム４２の
固定ピボット（図示せず）により枢着されている。トグ
ル機構の上リンク３５の上端部（枢軸３６から離れてい
る端部）は、ピボット４４によりラッチ部材４３に係止
めされている。ラッチ部材４３はピボット４６を介しフ
レーム４２に装着され、第１図に示すように反時計方向
ヘビポット４６を軸として回動する。下リンク３４の下
端部（枢軸３６から離れている端部）はピボット４９を
介して駆動部材５０ｃに連結し、ピボット４９は駆動部
材５０ｃの孔５１（第７図）にはまっている。この駆動
部材５０ｃは、ピボット４９と対向する端部側において
ピン５２により可動接点アーム２ｇと支持部２９とにピ
ボット連結している。第４図に示すように、トグル機構
の上、下リンク３５．３４が伸直状態にあると、駆動部
材５０ｃは閉位置にあり、上、下リンク３５．３４が第
１図に示すようにくの字形に曲がっている状態にあると
きは、駆動部ｊ４’　５０ｃはピボット５２を軸として
反時計方向へ回動し、第１図に示す開位置にある。

Ｕ字形のクランプ５３により駆動部祠’５０ｃがタイロ
ッド２１のセンターに結合されている。両性側の極のそ
れぞれには、駆動部祠５０が設けてあり、これら駆動部
材５０ｃと駆動部材５０との相違は前者が第７図で点線
５７で囲んだ部分を備えておらず、後者の孔５１を用い
ない点である。両性側のポール（極）において、駆動（
虚構５０ｉ、を駆動（！横５０ｃの外側でタイロッド２
１に固定されている。公知機構と同様に、タイロッド２
１はハウジングの仕切１６．１７の切欠部（窓部）を介
して設置されているもので、切欠部は、このようにわた
されたタイロッドか自由に動けるような寸法のものとな
っていて、駆動部材５０ｃ、５０も開位置と閉位置との
間を回動する。このような仕切１６．１７における切欠
部には、タイロッド′２１ｊこ装着の絶縁シートか介在
し、該シートは仕切１６．１７に対しその位置を変える
ことかでとるようになっていてもよい。

前記した駆動部）・４’５０ｃと駆動部材５０とは、主
な部分が同一であるから、駆動部材５０についてのみ、
その詳細を説明する。すなわち、駆動部材５０はほぼＵ
字形の形状のもので、平行なアーム６１．６２を・捕え
、これらアームはクランプ５３の突片（図示せず）を受
ける孔６４かあけられた取［」板６３により連結されて
、いる。アーム６］、６２の両者は同一構造であるため
、アーム６２について説明する。アーム６２には、接点
アームピボットピン５２が挿通される孔６５か設けてあ
り、この孔と反対側のアーム６２の端部には、力ｌ、四
部６６とカム辺６７とが一連に設けである。カム辺６７
の一端には、突起６８か設けてあり、電流しゃ断時、外
側の極の接点アーム２Ｓの開放方向への動ぎを規制する
。中央の極における接点アーム２８の開放力向への動た
は、接点アーム２８がラレーム４２に設けである横断部
材６９（第１図）と係合することにより規制される。

第５図に示すように、可動接点アーム２８は平行な長い
導電部７］、７２を備えており、これらの部分の大゛１
乙部はこく僅かなすき間をおいて月面している。

可動接点２７側のアーム２８の端部においては、両導電
部７１．７２は互いに接面し、ろ−４１行などで接合さ
れている。そして、可動接点２７と反対の端部において
は、すき間をおいて対面する導電部７］、７２の孔にピ
ン７５が通され、このピンのヘッド７８かスプリングワ
ッシャ°７６により止着され、ピン７５の端部は、その
環状溝にスナップオンクリップ７９がほめらｈ、スプリ
ングワンシャ７７１こより止着される。、二のようなス
プリングワッシャ７６．７７の付勢により、二叉状の導
電部７１．７２は支持部２９を挟持し、この関係は接７
−″天アームの位置かどのような角度状態にあっても変
らない。

可動接点アーム２８の導電部における電流の流れる方向
は同じで、その結果、スプリングワッシャ７６．７７に
よる１月勢力を補助する吸引力が発生する。このような
電気（こよる吸引力は導電部７１．７２がすぎ間をおい
て月面する部分においてより強く作用し、このような電
流による吸引力は電流が増大するにつれ強力なものとな
り、支持部２９と導電部７］、７２との接合面に作用す
る引離し力（電流が増える（こっれ強くなる）を打ち消
す。

導電部７１．７２には、長溝孔８１が対応位置に設けて
あり、これらにピンＳ２が挿通される。各導電部７１．
７２の外側面にそって、フィルスプリング８３がピボッ
トピン５２と横断ピン８２とにかけわたしてあり、この
スプリング８３と各導電部７］、７２との間にシリング
状のカム従動ローラ８４か配設されている。このスプリ
ング８：（によりカム従動ローラ８４は接点アームピホ
゛ット５２側へ１＝］　＃され、カム機構６６．６７を
もつ駆動部材５０へ当接される。

通常の状態では、カムローラ８４は前記カムの四部６６
にあって、駆動部小Ｊ５０は開位置と閉位置との間を動
ぎ、接点２６．２７はそれぞれ接合、切断の関係となる
。しめ化ながら、接点２６．２７が接触しているとき、
過酷な過負荷の状態が生じ、接点２６．２７を離す力が
作用すると、駆動部材５０がその閉位置から開位置へ動
く前に接点アーム２８は第１図の開位置へ動かされれ。

この状態が生ずると、回路を開く方向への接点アーム２
７の初動によりカムローラ＄４は＋ｉｉｊ記四部６６か
ら離れ凸状のカム面６７にそい第４図において示される
上方へ動く。カム四部６６とカム面６７との境８６（第
７図）は、接点アーム２Ｓに対しオーバーセンターの位
置にあ’）　、’ｊｓＶ図矢自琺方向・＼動くカム口〜
う８４かカム凹部６６を碑１れ、境Ｓ６の地点をすぎる
と、スプリング８３の付勢によりカムローラ８４は矢印
へ方向へ動かされれ。カム１ｉＧ７の曲率は、カムロー
ラ８４か四部６６から離れた後速やかに動くようなもの
が選ばれる。そしてカムローラ８４が突起６Ｓに近づく
につれ、スプリングにｆ」勢されながらもその動とはス
ローダウンし、突起６８を越えてオーバーランしないよ
うになっている。

さらに、そのような動慇により、接点アーム２８がオー
バーな過負荷を伴う電気力学的力により開位置へ動かさ
れた後再び閉位置ヘリバウンドしないようになる。駆動
部材５０が開位置へ動くことにより駆動部材５０と接点
アーム２８との相対的な動きによりカムローラ８４は凹
部６６へ入りこむ。

カムローラ８４は通常カム四部６６に位置し、接点アー
ム２８か閉位置へ動と、可動接点２７カ個定接点２６と
接触する最初の時点まで、その状態か続く。しカルなが
ら、駆動部材５０が閉位置へ動くにつれ（第１図の時計
方向）、カムローラＳ４はカム凹部６６の部分８７と係
合する。この力により、横断ピンはスプリング８３に補
助的に（Ｊ　妃ｎされ、ピボット５２がられずかに離れ
る。接点アーム２８にメ号するスプリング８３は長さ方
向に作用するが、カム四部の面８７とカムローラ８４と
の角度関係により、接点閉位置方向への作動力はがなり
強いものとなる。

カム血６７の形状は、電気力学的力の作用する間、カム
ローラ８４が境８６をこえるとすぐに、接点アーム２８
が回路を開く方向への位置になるように設計されている
。この後者の状態は、接点アーム２８が開位置へわずか
に動いた後に達成される。

きびしい過負荷などの状態のとｂブレーカ１０を開く電
流しゃ断の力は、接点アーム２８と固定の接点帯金体２
５への電流の流れを伴う磁界の相互作用に起因する。帯
金体２５は導電素祠をスタンプ加工（打抜ぎ加エルでほ
ぼＵ字形の形のものとしたもので、すき間１０１を介し
て三本の長片部１０２．１０３．１０４を有し、こｈら
は側片部１０６により一体となっていて、側片部１０６
はラインターミｆル２２の反対側に位置する。帯金体２
５のターミナル部１０７は長片部１０３．１０４のノヤ
ンパ（導電部）として作用する。これら外側の長片部１
０３．１０４の断面形状は同しで、中側のに片部１０２
は長片部１０３．１０４の二本分のものどなていて、こ
れらを合わせた断面形状、断面積と同しになっている。

ブレーカ１０か閉じると、中側の長片部１０２と対面す
る可動接点アーム２８は長片部１０２に柊わめて接近す
る。接点アーム２８の幅は長片部１０２の幅よりも小さ
く、長片部１０２と外側の長片部１０３．１０４との間
のスペースは帯金体２５の板厚よりも小さくなっている
。比較的丈夫でフレキシブルな絶縁シート１１０が可動
接点アーム２８と帯金体２５との間に介挿され、主とし
て後者を覆う。絶縁シート１１０には切欠１１１が設け
てあり、ここから固定接点２６が突出する。基部１１の
機構は帯金体２５に位置する。アークランナー１０５か
帯金体２５の保持クランプとして作用する。すなわち、
アークランナー１０５（こは、二本のネジ１１２かねじ
こまれる孔が設けてあり、ネジ１１２は？ｉ？金体２５
のＵ字形切欠１０１のウェブ１１４、絶縁シーｚ１ｏの
孔をつきぬけて適当なネジ受にねし止めされる。

ターミナル部１０７における帯金体２５に対し流れる電
流は、外側の長片部１０３．１０４を通って接続部１０
６へ同じ方向に；嘉れ、ついで中側の長片部１０２へ逆
）Ａコし、大電流が流れるようなきびしいフォール）・
な状態のとき、きわめて強力な電気力学的力が発生し１
１ｆ動接点アーム２８を開方向へと動かす。接点アーム
２８と外側の長片部１０３Ｊ、０４を流れる電流が゛同
一方向である開眼引力は中側の長片部１０２と接点アー
ム２８との間における反発力に較べ、顕著でない。これ
は、接点アーム２８と長片部１０３Ｊ、０４との間のス
ペー、スが接点アーム２Ｓと中側の長片部１０２との距
離に較べ大すいがらである。接点アー１ｓ２８は長片部
１０３．１０４からオフセットされており、反発力に対
抗する吸引力は接点アーム２Ｓに対し面のみに作用する
。接点アーム２８に対する通常作用する吸引力は同一お
よび反対の方向にあり、これによって実際の効果は生じ
ない。

第９ａ図から第９ｅ図に示すように、接点アームピボッ
トピン５２の軸は支持部２９に固定され、アームの導電
部７１．７２の長溝孔９９に通されている。第９ａ図に
おいては、接点２６．２７は接触状態にあり、第９ｂ図
に示１ように長溝孔９９の上部にピボットピン５２か位
置した状態で接点アーム２Ｓはピボットピン５２を軸と
して回転しはじめる。接点アームの導電部７１．７２の
外側端には、耳片９８が設けてあり、ターミナル帯金部
３０の上面９７と係合する。このように係合すると、接
点アーム２８のピボットポイントは係合した耳片９８と
上面９８側へ動き、長溝孔９９内におけるピボットピン
５２は、その位置を変え（第９ｃ図）、第９ｄ図に示す
ように長溝孔９９の側辺にそい底部へ達し、接点アーム
２８は全開位置となる。底部に達したピボットピン５２
は可動接点２７と固定接点２６とが接触するまで、接点
アーム２Ｓが閉方向へ動いても、その位置から動かない
（第９ｅ図）。しかしながら、トクル（虚構のリンク３
４．３５により駆動部月５０に下方への力が作用すると
、接点アーム２８にも同じ力が作用し、その結果接点ア
ームの動きにより接触している接点２６．２７の接触部
分をわすかに動かす。

二の作用により接点アーム２８の反対側の端部は下方へ
動き、長溝孔９９の側辺９６がピン５２をスライドし、
接点アーム２Ｓは第９ａ図に示す最終閉位置となり、可
動接点２７は前記のような動きにより固定接点２６の接
触面（上面）をこする作用をなす。

前記の実施例は、この発明の一例であり、この発明を限
定するものではなく、この発明は、特許請求の範囲に示
された範囲の技術的範囲をもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るブレーカの一実施例を示す縦
断面図、 第２図は、内部機構をよりよく示すための横断面図、 第３図は、帯金体の斜視図、 第４図は、可動接点アームとトグル機構の構造を示す側
面図、 第５図は、第４図５−５線矢視方向平面図、第６図は、
第４図６−６線矢視力向側面図、第７図は、駆動部祠の
側面図、 第８図は、第７図８−８線矢視方向の平面図、第９ａ図
から第９ｅ図は、それぞれ可動接点アームの動きを説明
する側面図である。 １０・・・ブレーカ１１・・・基部１２・・・カバー１
６．１７・・・仕切　１５・・・接点作動ｔｒｌｔ＋’
４２１・・・絶縁タイバー２２・・・ラインターミナル
２３・・・ロードターミナル２５・・・帯金体２６・・
・固定接点　２７・・・可動接点２８・・・可動接点ア
ーム　３４・・・トグルの下リンク３５・・・トグルの
上リンク　３６・・・枢軸３Ｓ・・・ピン　３９・・・
作動部材４２・・・フレーム４４．４６．４９・・・ピ
ボッ）５０．５０ｃ・・・駆動部ヰＪ７］、７２・・・
導電部　８３・・・コイルスプリング８４・・・カムロ
ーラ６６・・・カム凹部６７・・・カム而はか１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）固定接点、この接点と接離自由の可動接点、この
   可動接点を一端にもつ長い接点アームおよび゛　　該接
   点アームが回動するようその基端を枢支する支持部を備
   え、前記接点アームの基端の枢支部が第一の位置と第二
   の位置間を動と、前記接点アームの可動接点が固定接点
   に接触するとｊ（に、前記可動接点アームと対向する帯
   金本を配置し、過大電流が流れたとき、両者の間に電気
   的作用による反発力を生ヒさせ、この反発力を前記可動
   接点を回動するカム機構の補助として、異常発生時、接
   点開放を速やかに行うように構成されてなることを特徴
   とする電流しゃ断器。 （２）　　１ｉｉｊ記カム（ぺ構には、四部か設けであ
   る特許請求の範囲第１項記載の電流しゃ断器。 （３）　　＊ｉｉｊ記司動接点は可動アーモの−・端に
   設け・ζあり、可動接点アームの他端は枢支され、前記
   可動接点アームは枢支方向へスプリングにより付勢され
   、カム機構のカムローラか前記可動接点アームに設置さ
   れている特許請求の範囲第２項記載の電流しゃ断器。 （４）　　ノーマルな通電状態では、駆動機構が閉とな
   る前に接点同士が接触し、さらにバネ機構により接点が
   接触状態に付勢される機構をもつ特許請求の範囲第３項
   記載の電流しゃ断器。 （５）前記可動接点アームは、ピボットピンにより枢支
   され、前記カム機構の案内により軸方向へ動ｂ、前記カ
   ム１幾構は前記駆動機構と共動する特許請求の範囲第４
   項記載の電流しゃ断器。 （６）前記駆動機構はＵ字形のもので、平行なアームを
   らち、これらはウェブにより結合され、前記駆動機構は
   枢着されている特許Ａｌｌ１求の範囲第５項記載の電流
   しゃ断器。 （７）前記可動接点はピボットピンにより支持されてい
   る特許請求の範囲第６項記載の電流しゃ断器７、 （８）前記スプリングはテンションスプリングで、一端
   か前記ビボントピンに受けらでいる特許請求の範囲第７
   項記載の電流しゃ断器。 （９）前記前記力Ａ　Ｂｉ構により前記可動接点７−ｌ
   、の動きのスピードを制御する構成からなる特許請求の
   範ｌ！１１第２項記載の電流しゃ断器。 （］　０　）　　１ｉｉｊ記力ム機構により開放時の前
   記可動接点アームかその動きの終りにおいてスローダウ
   ンされる特許ａｒｊ求の範囲第１項記載の電流しゃ断器
   。 （１１）ハウジング内に三つのボールか三列配置され、
   固定接点、この接点と接離自由の可動接点、この可動接
   点を一端にもつ長い接点アームおよび該接点アームが同
   動するようその基端を枢支する支１１部を（ｌｉｉｉえ
   、１１ム記接点アームの基端の枢支部が第一の位置と第
   二の位置間を動ぎ、前記接点アームの可動接点が固定接
   点に接触すると共に、前記ｉ＋］’動接点アーｌ、と対
   向する帯金体を配置し、過大電流か流れたとき、両者の
   間に電気的作用による反発力を止しさせ、この反発力を
   前記可動接点を回動するカム桟構の補助としで、異常発
   生時、接点開放を速やかに行うように構成さｉｃてなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電流しゃ
   断器。