JPS63207020A - 電流検出装置 - 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】 ［技術分野１ 本発明は、回路遮断器の負荷電流の過電流や短絡電流な
どの異常電流が生じた場合に、その異常電流を検出する
電流検出装置に関するものである。

［背景技術１ 第９図は、従来例の回路遮断器の電流検出装置を示すも
のである。操作用のハンドル４に上り回動自在とした可
動接触子〇の下端に固着された可動接点８が、端子板９
．に固着してある固定接点１０と開閉される。また、可
動接点８と固定接点１０とのＲ＃１時に発生するアーク
を消弧させる消弧装置７が設けである。可！！ＩＪ接触
子６の上部から纒素１ｉ１１６の一端が接続してあり、
編素線１６の他端は負荷電流が過電流となった場合を検
出するバイメタル１５の上部に接続してある。バイメタ
ル１５の下部は端子板９□の下部に固定してあり、この
端子板９□には短絡電流を検出するヨーク板３２が固定
される。ヨーク板３２の両側より側片３２が一体に形成
してあり、この側片３２の端面に、軸支ビン３９により
回動自在に軸支されたラッチ板３７が短絡電流により生
じた磁気吸引力にで吸引される。そして、ラッチ板３７
が側片３２に吸引されると、ラッチ板３７と係合してぃ
た負荷電流を遮断する遮断機構を構成する可動枠１８が
駆動され、可動接点８を固定接点１０から強制的に切り
離す。ここで、短絡電流を検出するヨーク板３２は、板
状であり、つまり、１／４ターンで固定してあり、多定
格へ展開できないという問題がある。例えば、３０Ａ定
格の場合、１０倍トリップとして、３０ＡＸ１０倍×１
／４ターン＝７ＳＡＴで動作する。これをこのよ＊ＩＡ
定格に適用すれば、ＩＡＸＩＯ倍×１／４ターン＝２、
Ｓ　ＡＴとなり、１０倍電流では全く動かないことにな
る。また、低電流定格を考える場合、一般にヒーターを
用いた傍熱型となるが、ヒーターの許容Ｉ”ｔが小さい
ため、短絡時ヒーター溶断が発生する。

［発明の目的］ 本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、電
流多定格仕様に対応できる電流検出装置を提供すること
を目的としたものである。

［発明の開示１ （ｖＩｔ成） 本発明は、鉄心に連結固定された磁性体からなるヨーク
と、負荷電流が流れ上記鉄心の外周に巻回されるコイル
と、短絡電流等の異常電流が流れた際に生じる磁気吸引
力により上記ヨークに吸引されるラッチ板と、ラッチ板
の吸引動作により負荷電流を遮断する遮断８！構とを具
備することにより、上記コイルを電流定格に応じて線径
、ターン数を変更できるようにしたことを特徴とするも
のである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図乃至第８図において、第１図は本発明の電流検出
装置の要部分解斜視図を示し、第２図は本発明の電流検
出装置を用いた回路遮断器本体１の外観を示すものであ
り、同図に示すように回路遮断器本体１は２分割される
一対の合成樹脂からなるケーシング２１？２２をねじあ
るいはかしめ鋲のような固定具３にて固定することによ
り構成されており、回路遮断器本体１の上面には回路開
閉用のハンドル４が突設されている。第３図及び第４図
は回路遮断器の動作に必要とされる部品を個々に示すも
のであり、また、第５図乃至第８図は上記回路遮断器の
断面構造を示している。上記各図において、可動接触子
６の先端部に取着された可動接点８は、一方の端子板９
１に取着された固定接点１０と接触開離して主回路を開
閉し得るようになっている。各端子板９８，９□にはワ
ッシャ１１およびスプリングワッシャ１２を介して締付
ねじ１３が装着されており、これによって一対の外部接
続端子５１，５□が構成されている。端子板９□から突
設された突片１４には過電流検出用バイメタル１５の係
合穴１５ａが挿通して突片１４がかしめられて、バイメ
タル１５が端子板９２に固定されるようになっている。

後述するコイル６２に一端部を溶接された編素線１６の
他端部は可動接触子６に溶接されている。可動接触子６
は可動アーム１７にかしめ接続されており、この可動７
−ム１７は可動枠１８の底面開口部１８ａに嵌挿される
ようになっている。

ハンドル４および可動アーム１７ならびに可動枠１８を
軸支するための回転柚１９は、その中央部１９ａが略コ
字状に折曲されて、ハンドル４内の凹溝４ａに嵌合する
ようになっている。＊た、回転柚１９の両端部１９ｂは
可動アーム１７の軸支点となるＵ字状凹溝２０に嵌合さ
れると共に、可動枠１８の軸支孔２１およびＵ字状凹溝
２２に（成金される。ハンドル４をオン位置およびオフ
位置に付勢する引張ばね２３は、その一端部が回転柚１
９の中央部１９ｇに係合され、また、他端部は可動アー
ム１７の軸孔２４に両端部を支持されたピン２５に係合
されている。従って、ハンドル４は第５図及び第７図に
示すように、引張ばね２３が回転柚１９の回転中心Ｐを
横切る息を境としてオン位ｆａまたはオフ位置に付勢さ
れる。また、上記引張ばね２３の引張力によって可動ア
ーム１７と可動枠１８及び回転柚１９を一体化すること
がで終るようにしてある。しかして、可動枠１８の一端
には突段部２６が形成されており、この突段部２６には
ハンドル４の凹溝４ｂが第３図に示すように係合し得る
ようになっており、これによりて回路遮断器の組立工程
中にハンドル４が矢印Ａに示す方向に飛１出すことを防
止できる。

トリップ動作時に可動接触子６を強制ｒｍｓｉさせるた
めの圧縮コイル型のスプリング２７の先端部２７ａは、
アーク防止用の保護板２８を介して可動枠１８のばね受
座３１に設けられた係合孔２９に挿通係合される。この
スプリング２７は両ケーシング２．，２２の収納空所３
０内に収納され、その奥底面３０ａにスプリング２７の
後端部２７ｂが当接する。アーク保護板２８は可！！＋
接触子６の可動接点８が端子板９．の固定接点１０から
開離する際に生じるアークによってスプリング２７が溶
損されるのを防止するものであり、前方保護板２８ａと
側方保護板２８ｂとから楕１＆されでいる。

また、前方保護板２８ａにはスプリング２７の先端部２
７ｍを嵌挿するための嵌挿孔２８ｅが設けられている。

この前方保護板２８ａと可動枠１８の係合孔２９のばね
受座３１とは、スプリング２７に対する当たりを良くす
るために若干傾斜させである。

次に、本発明の要目とする電流検出装置について説明す
る。第１図及び第４図に示すように、磁性材料で形成さ
れ、過電流や短絡電流等の異常電流を検出する装置本体
６０は、鉄心６３、一対のヨーク６１、コイル６２、バ
イメタル１５等から構成されている。すなわち、円柱状
の鉄心６３の両端が板状のヨーク６１の軸穴６４に挿通
して、鉄心６３にヨーク６１が固定されている。また、
ヨーク６１は、その係合穴６５に端子板９□の下部両側
に突設した突片９ａが夫々挿通して、ヨーク６１が端子
板９２に固定される。鉄心６３の外周にはコイル６２が
装着してあり、このコイル６２の一端が、端子板９□の
突片１４に固定されたバイメタル１５に巻回してある線
６６と接続してある。この＃Ｘ６６の先端はバイメタル
１５の上部に接続されている。また、コイル６２の他端
は上述したように、細索＃ｉ１６と接続してある。短絡
電流がコイル６２に流れると磁気吸引力が生じて、ヨー
ク６１の端面に後述のラッチ板３７を吸着させ、後述す
るようにトリップ動作をさせるものである。上記コイル
６２は、電流定格に応じた線径、ターン数で形成される
ものである。従って、定格電流に応じてフィル６２の線
径、ターン数を変えることで、電流多定格仕様に対応で
きるものである。このコイル６２は、通常用いられる銅
製でもよく、また、限流線を用いてもよい、コイル６２
に限流線を用いた場合、低電流定格のものでも、短絡時
のＩ２ｔを抑えることができ、ヒーターの溶断を防止す
ることができる。また、限流線をコイルとすることによ
、ワ、効率的にヨーク６１間に収納できるものであり、
更に、定格電流通電時の限流線の発熱は、鉄心６３、ヨ
ーク６１へ放熱され、温度上昇が抑えられるものである
。

ラッチ板３７の軸支孔３８に挿通された軸支ピン３９の
両端部は両ケーシング２．，２２の係合孔４０により支
持されて、ラッチ板３７を回動自在としている。このラ
ッチ板３７は磁性材料により形成され、バイメタル１５
に過大な電流が流れると、バイメタル１５の周囲に発生
する磁束がヨーク６１に流れて、ラッチ板３７の磁気吸
着片４１を側片３６に吸着する。！した、ラッチ板３７
の上端部には当接片４２が形成されており、バイメタル
１５の自由＃ＩＩＩＩＩに当接する。しかして、ラッチ
板３７の両側片４３の先端部には係止段部４４が形成さ
れており、可動枠１８の係止部４５に当接するようにな
っている。ラッチ板３７の当接片４２をバイメタル１５
の自由端側に押接するねじりばね４６は、第５図及び第
７図に示すように、その−万端はラッチ板３７の当接片
４２の裏面側に当接し、他方端はハシドル４がオフ位置
にあるときにはハンドル４に当接し、且つオン位置にあ
るときにはケーシング２３，２□に当接するのであり、
ハンドル４の状態によりラッチ板３７に加える力を変え
ている。ねじ９ばね４６は一方のケーシング２Ｉの軸支
ボス４７１に嵌入することによって軸支され、他方のケ
ーシング２２の軸支ポス４７２によって受は止めされる
。

両ケーシング２１，２□にはまた、回転軸１９の両端部
１９ｂを支持するための軸支孔４８や、固定具３を嵌挿
するだめの穴４９、及び回路遮断時に生じるガスを排気
するための排気孔５０ａ、５０５などが設けられている
。さらに、消弧装置７は、複数枚の磁性材料にて形成さ
れた消弧板５１を絶縁材よりなる側板５２にて適宜間隔
ごとに保持することにより形成されており、可動接点８
と固定接点１０とがＷＩ離した際に生じるアークをでき
るだけ速やかに消弧し得るようにしている。各消弧板５
１には可動接触子６が通過し得るように切欠５１ａを設
けである。この切欠５１ａの下端部には略■字状の切溝
５１ｂが形成されており、この切溝５１ｂを介して接点
周辺に滞留したがスを固定接点１０の後方に形成された
〃ス滞留部５３に排出させることにより、遮断性能を向
上させている。また、消弧装置７を収納しておく収納室
５４と、スプリング２７及び可動枠１−８などを収納し
ておく遮断８！構部５５との間には隔壁５６を形成して
、消弧室５４からのアークが遮断機構部５５に侵入する
ことを防止している。

次に、本実施例の動作を第５図乃至第８図によって説明
する。まず、第５図は回路遮断器のオフ時の状態を示し
ており、この状態においては可動接点８と固定接点１０
とは開離している。このとき可動接触子６は引張ばね２
３の引張力により付勢され、可動枠１８の底面開口部１
８ａの開口縁部に当接する位置まで開離されている。ま
た、ハンドル４は同じく引張ばね２３の引張力によって
付勢されて、凹溝４ｂが突段部２６に係合する位置にお
いで停止している。また、ねじりばね４６の一端部はハ
ンドル４の外周面によって押圧されるから、ねじりばね
４６の他端部はラッチ板３７の当接片４２の裏面側を強
く押圧する。従って、可動枠１８の係止部４５はラッチ
板３７の係止段部４４に確実に係合される。この係合に
よりトリップ動作用のスプリング２７は圧縮されたまま
で収納空所３０内に介在する。第６図は第５図のＸ−Ｘ
線断面図を示しており、同図を見れば回転軸１９の中央
部１９ａと、可動アーム１７のピン２５とが引張ばね２
３によつて互いに牽引されている様子がよく把握できる
。次に、第７図は回路遮断器のオン状態を示しており、
この状態においては、可動接触子６は引張ばね２３の引
張力により付勢され、可動接点８が固定接点１０に圧接
される位置において停止している。また、ハンドル４は
同じく引張ばね２３の引張力によって付勢されて、ハン
ドル４の操作部がケーシング２＋、２ｚに当接された位
置において停止している―このように可動接触子６及び
ハンドル４の操作部が付勢される方向は引張ばね２３が
回転軸１９の回転中心Ｐを横切る点を境として反転する
ようになっているものである。

しかして、回路遮断器のオン時の状態においては、第７
図に示すようにねじりばね４６の一端部がハンドル４の
外周面に対して圧接されなくなるから、ねじりばね４６
の他端部はオフ時の状態に比べで圧接力が弱くなり、所
望の力を当接片４２に付与するようになっている。従っ
て、バイメタル１５が過電流により変形して当接片４２
を圧接した場合や、ヨーク６１がコイル６２に流れる短
絡電流によって磁化されて、磁気吸着片４１を吸引した
場合にはラッチ板３７は軸支ピン３９を中心として回動
し、これによって、係止段部４４と係止［４５との係合
が外れて、スプリング２７が伸張し、可動枠１８が回転
軸１９の回転中心Ｐを軸として回動する。

第８図はかかるトリップ動作が行なわれた状態を示し、
同図に示すように可動枠１８はスプリング２７により押
圧されて回動するから、可ｙＩＪ接触子６は可動枠１８
の底面開口部１８ａの開口縁部に押されて強制的に接点
開離方向に駆動される。

可動接触子６が所定の距離だけ開離されると、引張ばね
２３の引張力によりさらに接点開離方向に向かって駆動
され、ついには可動アーム１７が軸支ピン３９に当接し
て可動アーム１７が停止し、ハンドル４は凹溝４ｂが可
動枠１８の突段部２６に係合される位置において停止す
る。このとき可動枠１８は傾いているので、ハンドル４
の操作部はオン位置とオフ位置の略中央部において停止
し、トリップ動作がイテなわれたことを表示する。かか
るトリップ動作が行なわれると、第５図に示すようにハ
ンドル４を−Ｈオフ位置に戻して係止段部４４と係止部
４５との係合を回復しない限りハンドル４をオン位置の
側において停止させることができない。尚、ｆＪＩＪ５
図と１７図とを比較すれば明らかなように、可動枠１８
の底面開口ｇ１８ａの開口幅は可動接触子６の開閉スト
ロークよりも挾く形成されており、従って、手９ｈＷｉ
閉操作時のようにトリップ動作が行なわれない場合には
可動接触子６はスプリング２７や可動枠１８及ゾラツチ
板３７のような接点遮断機構の影響を受けない。

また、本実施例にあっては、ねじりばね４６の一端をハ
ンドル４と離合するようにしているので、オフ時にはラ
ッチ板３７の当接片４２が強（押圧されるから、ハンド
ル４を手動で開閉する際の振動で係止段部４４と係止部
４５との係合が外れるようなおそれを少なくできる。

ところで、可動接点８と固定接点１０とが開離して主回
路が遮断されたと外には、可動接点８と固定接点１０と
の間にアークが発生するが、このアークは消弧装置７内
に設けられた複数枚の消弧板５１によってできるだけ速
やかに消弧される。

消弧板５１の切欠５１ａの下端部には上述のように略■
字状の切溝５１ｂが形成されており、この切溝５１ｂは
第２図に示すように端子板９１よりも下方に配設されて
いる。従って、回路遮断時に接点周辺に発生したガスは
この切溝５１ｂを介して端子板９Ｉの後方のガス滞留部
５３に速やかに排出される。また、このがス滞留部５３
に排出されたガスは、排気孔５０１１から排出されるの
で、アークの外部への噴出を少なくできる。この排気孔
５０ａの他に、消弧装置７の反対側にも排気孔５０ｂが
設けられており、双方向にガスを放出することにより消
弧装置７からの〃ス排出の効率を高めている。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、鉄心に連結固定された磁性体か
らなるヨークと、負荷電流が流れ上記鉄心の外周に巻回
されるコイルと、短絡電流等の異常電流が流れた際に生
じる磁気吸引力により上記ヨークに吸引されるラッチ板
と、ラッチ板の吸引動作により負荷電流を遮断する遮断
８！構とを具備したものであるから、定格電流が変わる
場合には、短絡電流が流れるコイルの線径やターン数を
変更することで、電流多定格仕様に容易に対応できる効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部分解斜視図、第２図は同
上の装置を用いた回路遮断器の外観を示す斜視図、第３
図及び第４図は同上の構成部品を示す分解斜視図、第５
図は同上の回路遮断器のオフ状態における断面図、第６
図は同上のｘ−Ｘ線断面図、第７図は同上の回路遮断器
のオン状態における断面図、第８図は同上の回路遮断器
のトリップ状態における断面図、第９図は従来例の要部
分解斜視図である。 ３７はラッチ板、６１はヨーク、６２はフィル、６３は
鉄心である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心に連結固定された磁性体からなるヨークと、
   負荷電流が流れ上記鉄心の外周に巻回されるコイルと、
   短絡電流等の異常電流が流れた際に生じる磁気吸引力に
   より上記ヨークに吸引されるラッチ板と、ラッチ板の吸
   引動作により負荷電流を遮断する遮断機構とを具備して
   成る電流検出装置。
2. （２）上記コイルを限流線で形成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電流検出装置。