JPH0815038B2 - 回路しゃ断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈a.産業上の利用分野〉 この発明は、過大電流が流れた場合の温度上昇により
コイル長が収縮するようにした電磁コイルを用いた回路
しゃ断器に関する。

〈b.発明の概要〉 この発明は、要約すれば、電磁コイルのコイルを２方
向性の形状記憶合金で形成し、このコイルの磁力の他、
コイル長の収縮によつても負荷に対応できるようにして
なるものである。

〈c.従来技術〉 バイメタルにより動作する回路しゃ断器は、バイメタ
ルに過大電流が流れたときの発熱を利用してトリツプ機
構を動作させ開閉接点を開閉するので、どうしても動作
が遅くなり、大きな電流が流れるために急速なしゃ断を
必要とする短絡事故時の保護には不十分であつた。ま
た、バイメタルと電磁コイルとによつて動作する回路し
ゃ断器では、短絡事故時の保護を急速なしゃ断が可能な
電磁コイルで行うことができるのでバイメタルのみによ
る回路しゃ断器の欠点は解消することができる。しかし
ながら、バイメタルによる熱動引外し機構の他に電磁コ
イルによる電磁引外し機構を必要とするので、構造が複
雑で大型になり回路しゃ断器が高価になるという欠点を
有していた。さらに、短絡事故時の他、過負荷時の保護
も電磁コイルで動作させるようにした回路しゃ断器もあ
るが、この回路しゃ断器では、過負荷時の電磁コイルの
吸引力が小さいので、この吸引力によつてトリツプ動作
を行うトリツプ機構が複雑となり、しかも、動作速度を
調節するために鉄心として構造が複雑で高価な遅延チユ
ーブを用いなければならないという欠点を有していた。

〈d.発明の目的〉 この発明は、このような事情に鑑みなされたものであ
つて、回路しゃ断器の電磁コイルのコイルを２方向性形
状記憶合金によつて形成し、このコイルの磁力の他、コ
イル長の収縮によつても開閉接点を開閉できるようにす
ることにより、簡単な構造で過負荷時の保護にも短絡事
故時の保護にも対応することができるようにすることを
目的とする。

〈e.発明の構成および効果〉 この発明の回路しゃ断器は、電磁コイルに過大電流が
流れると、発生する磁力によりトリップ機構のアーマチ
ュアが電磁コイルの鉄心に吸引されて接点が開閉する回
路しゃ断器において、 前記電磁コイルは、内部に鉄心を挿入したボビンに、
高温時にコイル長を収縮し低温時にコイル長を伸長する
ように設定した２方向性形状記憶合金で形成したコイル
を隙間をあけて嵌め込まれてなるとともに、前記コイル
の一端を上方へ伸ばして前記トリップ機構のアーマチュ
アを係止する鍵部とする構成であって、 前記コイルに過大電流が流れた場合の温度上昇によ
り、前記コイルが収縮して前記鍵部が、前記アーマチュ
アを磁力による吸引と同じ方向に牽引するように構成し
たことを特徴とする。

この発明の実施例の回路しや断器を上記のように構成
すると、短絡事故時の大きな過大電流に対しては従来通
り、コイルが大きな磁力を発生してアーマチユアを吸引
し開閉接点を開閉して回路を急速にしや断することがで
きるので、確実な保護を提供することができる。また、
過負荷時の比較的小さな過大電流に対しても、コイルが
発生するジユール熱によりこのコイル自身の温度が上昇
し形状記憶合金が高温時の形状に変化してコイルを伸縮
させるので、アーマチユアを牽引して開閉接点を開閉し
回路をしや断することができ、同様に確実な保護を提供
することができる。このように、この発明の回路しや断
器は、電磁コイルのコイルが電磁引外し手段と熱動引外
し手段とを兼用するので、小型の簡単な構造で過負荷時
の保護にも短絡事故時の保護にも対応することができ
る。また、形状記憶合金の形状変化によるアーマチユア
の牽引力は、過負荷時の電磁コイルの吸引力に較べて極
めて大きいので、この牽引力により動作するトリツプ機
構を簡単なものにすることができる。さらに、この形状
記憶合金の形状変化によるコイルの伸縮量は、バイメタ
ルに較べて極めて大きく長いストロークを取ることがで
きるので、部品の精度や組み立て調整の際の精度を緩和
することができる。しかも、過負荷時の保護を形状記憶
合金による熱動引外し手段で行うので、電磁引外し手段
で行う場合のように構造が複雑で高価な遅延チユーブを
使用する必要がない。このため、この発明の回路しや断
器は、過負荷時の保護と短絡事故時の保護とに対応する
ことができる回路しや断器を小型でかつ安価に製造する
ことができる。

〈f.実施例〉 （１）実施例の構成 第１図は、この発明の実施例である回路しや断器の電
磁コイル部分の縦断面図である。

この実施例の回路しや断器は、電磁コイル１のコイル
２に特徴を有する。電磁コイル１は、内部に鉄心３を挿
入したボビン４にコイル２を嵌め込んだものであり、コ
イル２に過大な電流が流れることによりトリツプ機構５
のアーマチユア６を鉄心３に吸引して図外の開閉接点を
開き回路をしや断することができる。コイル２は、形状
記憶合金を、ボビン４に隙間をあけて嵌め込むことがで
きる程度のコイル径の圧縮コイルバネ状に形成したもの
である。この形状記憶合金は、温度が約80℃以上に上昇
するとコイル状のコイル長が収縮し、温度が約60℃以下
に低下するとコイル状のコイル長が伸長するように設定
された２方向性形状記憶合金を用いる。第１図は、60℃
以下の定常状態を示す。このコイル２は、一端部を上方
に引き伸ばすとともに、この上端部を水平に折り曲げて
鍵部７を形成している。この鍵部７は、トリツプ機構５
のアーマチユア６の先端に係止して、このアーマチユア
６の上方への揺動を規制している。また、このコイル２
の他端側は、ボビン４の下端の鍔部に固定されている。
回路しや断器が検出する電流は、コイル２の一端部に接
続された接続線17からコイル２を通つて他端側に接続さ
れた接続線18に流出する。そして、この電流が定格電流
を越えるとコイル２の発熱と放熱との平衡点が80℃以上
となるように設計されている。

（２）実施例の作用 上記のように構成されたこの実施例の回路しや断器の
作用を第２図〜第４図を参照して説明する。

回路に短絡事故が発生してこの回路しや断器に大きな
過大電流が流れると、第２図に示すように、この電流に
より電磁コイル１のコイル２に大きな磁力が生じて瞬時
にトリツプ機構５のアーマチユア６を吸引する。この場
合は、コイル２が温度上昇により収縮する前にアーマチ
ユア６が吸引される。次に、回路が過負荷となり比較的
小さな過大電流が流れた場合には、電磁コイル１の吸引
力は弱いのでアーマチユア６を吸引することはできない
が、コイル２の発熱量が大きくなり温度が上昇して80℃
を越えることになり、第３図に示すように、コイル長が
収縮して鍵部７がアーマチユア６を下方に牽引し吸引し
たと同様の状態となる。

トリツプ機構５のアーマチユア６が吸引又は牽引によ
り下方に揺動すると、第４図に示すように、このアーマ
チユア６の後方端がアーマチユア復帰バネ８の付勢に逆
らつて上方に揺動するので、トリツプ板９の一端側の係
止が外れる。このトリツプ板９は回路しや断器10のハン
ドル11に連結された連接棒12の先端に中央の支点を支持
されているので、このトリツプ板９の一端側の係止が外
れると、他端側の可動接触子13に対する押圧力が解除さ
れる。この可動接触子13の押圧力が解除されると、接触
子バネ14の付勢力に従つてこの可動接触子13の下端に取
り付けられた可動接点15が後方に移動するので、この可
動接点15と可動接点15に相対して配置された移動接点16
とからなる開閉接点19が引外されて回路をしや断するこ
とができる。なお、この回路しや断器10は、過大電流の
原因を取り除きトリツプ機構５のアーマチユア６が定常
位置に戻つた後に、ハンドル11を一旦OFF位置（第４図
の２点鎖線の位置）に倒しトリツプ板９を引き戻してか
ら再びON位置（第４図の実線の位置）に戻せばこのトリ
ツプ板９の一端側がアーマチユア６の後方端に係止し他
端側による可動接触子13への押圧が再開されるので、開
閉接点19を再投入することができる。

（３）実施例の効果 以上説明したように、この実施例の回路しや断器は、
短絡事故時の大きな過大電流に対しては従来通り、コイ
ル２が大きな磁力を発生してアーマチユア６を吸引し開
閉接点19を開閉して回路を急速にしや断することができ
るので、確実な保護を提供することができる。また、過
負荷時の比較的小さな過大電流に対しても、コイル２の
形状記憶合金が温度上昇により高温時の形状に変化して
コイル２を収縮させるので、アーマチユア６を牽引して
開閉接点19を開閉し回路しや断することができ、同様に
確実な保護を提供することができる。

このため、この実施例の回路しや断器は、電磁コイル
１のコイル２が電磁引外し手段と熱動引外し手段とを兼
用するので、小型の簡単な構造で過負荷時の保護にも短
絡事故時の保護にも対応することができる。また、形状
記憶合金の形状変化によるアーマチユア６の牽引力は、
過負荷時における比較的小さな過大電流による従来の電
磁コイルの吸引力に較べて極めて大きいので、この牽引
力により動作するトリツプ機構５も第４に示すような簡
単なものにすることができる。さらに、この形状記憶合
金の形状変化によるコイル２の収縮量は、バイメタルの
変化量に較べて極めて大きく長いストロークを取ること
ができるので、部品の精度や組み立て調整の際の精度を
緩和することができる。しかも、過負荷時の保護を形状
記憶合金による熱動引外し手段で行うので、電磁引外し
手段で行う場合のように構造が複雑で高価な遅延チユー
ブを使用する必要がない。

従つて、この実施例の回路しや断器は、過負荷時の保
護と短絡事故時の保護とに対応することができる回路し
や断器10を小型でかつ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である回路しや断器の電磁
コイル部分の縦断面図、第２図及び第３図は、それぞ
れ、同回路しや断器の動作時における電磁コイル部分の
縦断面図、第４図は、同回路しや断器のトリツプ機構を
説明するための内部構造図である。 １……電磁コイル、２……コイル、５……トリツプ機
構、６……アーマチユア、10……回路しや断器、19……
開閉接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁コイルに過大電流が流れると、発生す
   る磁力によりトリップ機構のアーマチュアが電磁コイル
   の鉄心に吸引されて接点が開閉する回路しゃ断器におい
   て、 前記電磁コイルは、内部に鉄心を挿入したボビンに、高
   温時にコイル長を収縮し低温時にコイル長を伸長するよ
   うに設定した２方向性形状記憶合金で形成したコイルを
   隙間をあけて嵌め込まれてなるとともに、前記コイルの
   一端を上方へ伸ばして前記トリップ機構のアーマチュア
   を係止する鍵部とする構成であって、 前記コイルに過大電流が流れた場合の温度上昇により、
   前記コイルが収縮して前記鍵部が、前記アーマチュアを
   磁力による吸引と同じ方向に牽引するように構成したこ
   とを特徴とする回路しゃ断器。