JPS63126128A

JPS63126128A - 遮断器

Info

Publication number: JPS63126128A
Application number: JP61271729A
Authority: JP
Inventors: 大本間
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1988-05-30
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: US4797649A; DE3739072A1; DE3739072C2; JP2607367B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、保護すべき電気回路ないしは電気素子等の保
護対象に掛る電圧が一定以上になった場合に遮断動作を
行う遮断器に関する。

〔従来の技術〕

従来の通常の遮断器は、保護すべき電気回路ないしは電
気素子等の保護対象に対し直列に接続され、該保護対象
に流れる電流が一定以上になったときに電流を遮断する
構造となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電流と電圧との関係は場合によって必ずしも一義的では
ないので、上述のような従来の遮断器により保護対象に
過電圧が掛るのを防止しようとする場合には、所望の限
界電圧において正確に遮断動作を行わせることができな
いという問題点がめった。

また、正常状態時にも遮断器に電流が流れるので、遮断
器が若干電力を消費するという問題点もあった。

また、遮断動作を行うのにある程度大きな電流を必要と
するという問題点もあった。

ざらに、構造が複雑で、製造コストが高くなるという問
題点もあった。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、保護すべき電気回路ないしは電気素子等の保護対
象に掛る電圧に直接応答して遮断動作を行い、正常状態
時には電力を消費せず、かつ非常に小ざな電流で遮断動
作を行うことができ、製造コストを安価にすることがで
きる遮断器を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による遮断器は、第一の接点と、第二の接点と、
常時は前記第一の接点と前記第二の接点とを接触させて
いるが、所定部分に所定方向に所定以上の力を作用され
ると前記第一の接点と前記第二の接点とを継続的に離間
させる接点断続手段と、保護すべき電気回路ないしは電
気素子等の保護対象に対して電気的に並列に接続される
とともに、前記接点断続手段の前記所定部分に機械的に
連係され、形状記憶効果発生時に前記所定部分に前記所
定方向に力を作用させる形状記憶合金とを有してなるも
のである。

（作用）正常状態時においては形状記憶合金のインピーダンスの
方が保護対象のインピーダンスより十分大きくなるよう
に設定されているものとすると、正常状態においては形
状記憶合金にはほとんど電流が流れない。したがって、
形状記憶合金は加熱されず、形状回復力を発生しないの
で、接点断続手段は第一の接点と第二の接点とを接触さ
せ続ける。

しかし、何らかの異常事態により保護対象に過大な電圧
が掛った場合、形状記憶合金の両端間の電圧も高くなり
、該合金に流れる電流が増大するので、該合金はジュー
ル熱により一定温度以上に加熱される。このため、形状
記憶合金が形状記憶効果により接点断続手段の所定部分
に所定方向に形状回復力を作用させるため、接点断続手
段は第一の接点と第二の接点とを離間させる。よって、
保護対象は電源から遮断され、過電圧から保護される。

以上の結果、この遮断器では、保護対象に掛る電圧に直
接応答して遮断動作が行われる。

また、この遮断器は、保護対象に対し並列に接続され、
正常状態ではほとんど電流が流れないので、実質的に電
力を消費しない。

また、形状記憶合金に形状記憶効果を発生させるに要す
る電流は非常に小さいので、非常に小さな電流で遮断動
作を行わせることができる。

（実施例）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図から３図までは本発明の一実施例を示す。

この実施例において、基板１には、取付ネジ２゜３．４
．５が植立されている。前記取付ネジ２゜３には、導電
性の優れた材料からなる板ばね状の第一の接点６が取り
付けられている。この第一の接点６の一端部は自由端と
されるとともに湾曲されてフック部６ａを形成している
。

前記取付ネジ４，５には、導電性の優れた材料からなる
板ばね状の第二の接点７が取り付けられている。この第
二のばね７の一端部７ａも自由端とされており、該自由
端部７ａ付近には、第３図に示されるように係合孔７ｂ
が設け−られている。

そして、この係合孔７ｂには、第一の接点６のフック部
６ａが係脱できるようになっている。なあ、本実施例で
は、以上のような構成を有する第一の接点６および第二
の接点７自体が前記接点断続手段を構成している。

前記基板１には、形状記憶合金取付端子８が固定されて
いる。この端子８には、Ｔｉ−Ｎｉ合金からなるワイヤ
状の形状記憶合金９の一端部が固定されており、該合金
９の他端部は取付具１０を介して第一の接点６に固定さ
れている。

なお、第１図のように第一の接点６のフック部６ａが第
二の接点７に係合しているときは、形状記憶合金９はそ
の記憶している艮ざより伸び変形した状態となっている
。

１１．１２は電源入力端子であり、一方の入力端子１１
は第二の接点７に接続されており、他方の入力端子１２
は形状記憶合金取付端子８を介して形状記憶合金９の一
端と、保護すべき電気回路ないしは電気素子等の保護対
象１３の一端側とに接続されている。また、前記保護対
象１３の他端側は第一の接点６に接続されている。これ
により、形状記憶合金９は保護対象１３に対し並列に接
続されている。

なお、ここで、正常状態時においては、形状記憶合金９
のインピーダンスは保護対象１３のインピーダンスより
十分大きくなるように設定されているものとする。

次に、本実施例の動作を説明する。

この遮断器を使用する場合には、初めに第１図および３
図に示されるように第一の接点６のフック部６ａを第二
の接点７の係合孔７ｂに挿通し、フック部６ａを係合孔
７ｂの周辺部分に引掛けておく。この状態では、第二の
接点７は弧状に撓んだ状態となっており、両接点６，７
の弾性により第一の接点６のフック部６ａと第二の接点
７とは強く接触している。

正常状態では、前述のように形状記憶合金９のインピー
ダンスは保護対象１３のインピーダンスより十分大きい
ので、形状記憶合金９にはほとんど電流が流れない。し
たがって、形状記憶合金９は加熱されず、形状回復力を
発生しないので、第一の接点６のフック部６ａと第二の
接点７とは接触し続ける。

しかし、何らかの異常事態により保護対象１３に過大な
電圧が掛った場合、形状記憶合金９の両端間の電圧も高
くなり、該合金９に大きな電流が流れるようになるので
、該合金９はジュール熱により一定温度以上に加熱され
る。この結果、形状記憶合金９は、形状記憶効果により
、記憶している長さに戻ろうとして第一の接点６を第１
図の矢印方向に引張るので、第一の接点６のフック部６
ａと第二の接点７との係合が外れ、フック部６ａは係合
孔７ｂから扱は出し、第一の接点６と第二の接点７とは
第２図のように離間した状態となる。

これにより、保護対象１３は電源から遮断され、過電圧
から保護される。

以上の結果、この遮断器では、保護対象１３に掛る電圧
に直接応答して遮断動作が行われることになる。

また、この遮断器は、保護対象１３に対し並列に接続さ
れ、正常状態では電流がほとんど流れないので、実質的
に電力を消費しない。

また、形状記憶合金９に形状記憶効果を発生させるに要
する電流は非常に小さいので、非常に小ざな電流で遮断
動作を行わせることができる。

ざらに、本実施例のようにワイヤ状の形状記憶合金を使
用した場合には、万一、上述のように形状記憶合金９が
加熱されて収縮したにもかかわらず第一の接点６と第二
の接点７との係合が外れなかった場合には、形状記憶合
金９が焼は切れるので、２重に安全である。

なお、この遮断器と従来の通常の遮断器とを併用すれば
、電圧および電流の両方に直接対応して保護対象１３を
保護することができる。

第４図および５図は、前記実施例において保護対象１３
を特にヒユーズ（符号１３′を付しである）とした場合
を示している。

従来より、面倒なヒユーズの取り替えを避けるため、ヒ
ユーズと遮断器とを併用し、過電流が流れた場合、通常
はヒユーズが溶断する前に遮断器が遮断動作を行うよう
にするシステムはよく知られている。そして、従来この
ような用途の遮断器としては、バイメタルを利用して接
点を断続するものが多かったが、バイメタルを調整して
遮断動作を行う電流値を正確に設定する作業に非常に手
間が掛るという問題があった。

しかしながら本発明による遮断器を第４図および５図に
示されるように用いれば、上述の従来の問題点を解決で
きる。

すなわち、正常状態では、形状記憶合金９の電気抵抗は
ヒユーズ１３′の電気抵抗より十分大きいので、形状記
憶合金９にはほとんど電流が流れない。したがって、形
状記憶合金９は加熱されず、形状回復力を発生しないの
で、第一の接点６のフック部６ａと第二の接点７とは接
触し続ける。

しかし、一般に、ヒユーズに流れる電流が該ヒユーズの
溶断電流に近付くと、ジュール熱により該ヒユーズの温
度が上昇し、該ヒユーズの電気抵抗は急激に高くなる。

したがって、ヒユーズ１３′に流れる電流が該ヒユーズ
１３′の溶断電流に近付くと、該ヒユーズ１３′の両端
間の電圧が急激に高くなるので、形状記憶合金９に流れ
る電流が増大するため、該合金９はジュール熱により一
定温度以上に加熱される。その結果、形状記憶合金９は
、形状記憶効果により、記憶している長さに戻ろうとし
て第一の接点６を第４図の矢印方向に引張るので、第一
の接点６のフック部６ａと第二の接点７との係合が外れ
、フック部６ａは係合孔７ｂから扱は出し、第一の接点
６と第二の接点７とは第５図のように離間した状態となる。

これにより、ヒユーズ１３′とこのヒユーズ１３′によ
って保護されるべき図示しない保護対象（ヒユーズ１３
と直列に接続される）とが電源から遮断されるので、通
常はヒユーズ１３′を溶断させることなく、前記保護対
象を過電流から保護できる。

この遮断器においては、ヒユーズ１３′の溶断電流が如
何なる値であっても、その溶断電流付近において形状記
憶合金９に大きな電流が流れ、遮断動作を行う。このた
め、従来のバイメタルを用いた遮断器の場合のようにヒ
ユーズ１３′の溶断電流値に合わせて面倒なバイメタル
の調整を行う必要がなく、その他にもヒユーズ１３′の
溶断電流値に合わせて必ず調整を行わなければならぬ部
分はない。言い換えれば、この遮断器においては、ヒユ
ーズ１３′の溶断電流値に関係なく、遮断器の設計およ
び製品の調整を行うことができ、生産性が非常に良い。

また、形状記憶合金９が形状記憶効果を生じる温度を適
切に設定すれば、形状記憶合金９に温度ヒユーズとして
の機能も果させることができる。

すなわち、ヒユーズ１３′に流れる電流が大きくなった
ときのみならず、周囲温度が異常に上昇したときにも、
この遮断器に遮断動作性わせることができる。

なお、本発明においては、前記接点断続手段（常時は第
一の接点と第二の接点とを接触させているが、所定部分
に所定方向に所定以上の力を作用されると以後第一の接
点と第二の接点とを継続的に離間させる手段）は、前記
実施例のような構成に限られることはなく、同等の機能
を果す他の種の構成を用いてもよい。また、前記実施例
では、第一の接点および第二の接点自体が前記接点断続
手段を構成しているが、第一の接点および第二の接点と
接点断続手段とを別個の構成要素により構成してもよい
。

ざらに、前記実施例では、Ｔｉ−Ｎｉ合金からなる形状
記憶合金を使用しているが、本発明においては他の種の
形状記憶合金を使用することも可能でおる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明による遮断器は、単ＫＡな構造で
、保護すべき電気回路ないしは電気素子等の保護対象に
掛る電圧に直接応答して遮断動作を行うことができ、正
常状態時には電力を消費せず、かつ非常に小ざな電流で
遮断動作を行うことができ、製造コストを安価にするこ
とができるという優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による遮断器の一実施例を接続状態にお
いて示す平面図、第２図は前記実施例を遮断状態におい
て示す平面図、第３図は前記実施例における第一の接点
と第二の接点との係合部を示す斜視図、第４図は前記実
施例において保護対象がヒユーズである場合を示す平面
図、第５図は第２図において保護対象がヒユーズである
場合を示す平面図である。６・・・第一の接点、６ａ・・・フック部、７・・・第
二の接点、７ｂ・・・係合孔、９・・・形状記憶合金、
１３・・・保護対象、１３′・・・ヒユーズ。

Claims

【特許請求の範囲】

第一の接点と、第二の接点と、常時は前記第一の接点と
前記第二の接点とを接触させているが、所定部分に所定
方向に所定以上の力を作用されると前記第一の接点と前
記第二の接点とを継続的に離間させる接点断続手段と、
保護対象に対して電気的に並列に接続されるとともに、
前記接点断続手段の前記所定部分に機械的に連係され、
形状記憶効果発生時に前記所定部分に前記所定方向に力
を作用させる形状記憶合金とを有してなる遮断器。