JPS638569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回路しや断器に関し、特に電流変成
手段と可動コンタクト杆の開離方向への電磁駆動
手段と、消弧装置へのアーク駆動手段および瞬時
引外し手段を併せもつ電磁装置を備えることを特
徴とするものである。

この発明を要約すれば、一対のヨークと一対の
ヨーク間を連結する磁気コアーから成り、一次お
よび二次コイルが同軸に巻回される１つの電磁装
置により、二次コイルを時限引外し用バイメタル
に電気的に接続する電流変成手段と、一次コイル
によつて発生する空隙磁束と可動コンタクト杆の
間に生じる電磁力が可動コンタクト杆を開離方向
へ駆動する手段と、一次コイルによつて発生する
空隙磁路内の磁束によつてアークを消弧装置に吹
付ける手段と、空隙磁路に配置した瞬時引外し用
可動鉄片による瞬時引外し手段との４つの機能を
併せもつように構成したものである。

この発明の背景について説明すると、近来低圧
回路しや断器、特に配線用しや断器には次の様な
保護機能が求められて来るようになつた。

第１は電路の過電流ならびに短絡を保護する機
能、 第２は電動機の発停および過負荷保護を目的と
するモータースターターの短絡保護等を行う機
能、 第３は低圧回路しや断器それ自身で電動機の発
停および過負荷保護を行うと共に短絡を保護する
機能、 等である。

配線用しや断器にとつて上記第１の機能は従来
から求められている一般的な機能であるが、最近
では特に短絡電流がAC460Vにおいて50000A程
度に大きくなり、しかもそれが小形の回路しや断
器、例えば定格電流50A程度のものにまで大きな
定格しや断電流が要求されるようになつてきた。
回路しや断器は勿論それ自身でしや断できること
が必要であると共に、電路の容量が小さく、回路
しや断器の定格電流が小さければ、使用する電線
径も細くなるので、短絡電流により電線が過熱溶
断に至らないように限流して急速にしや断を完了
する必要がある。

この様な機能を有する配線用しや断器では通常
使用される塩化ビニール電線が最小断面積２mm²の
もので、電路の最大短絡電流に対して電線の上昇
温度を150℃に制限するように限流作用を有する
所謂限流ブレーカが用いられている。限流ブレー
カの限流性能を表わす量として短絡時の電流瞬時
値を自乗し、全しや断時間に関して積分して求め
られるジユール積分値（以後全しや断I²tと略称
する）が用いられるが、上述の２mm²断面積の電線
を保護するために許容されるジユール積分値（以
後許容I²tと略称する）は５×10⁴A²sec（アンペア
自乗、秒）程度でよい。

配線用しや断器にとつて第２の機能を満足する
ためには次の３つの要件を充たす必要がある。

先づ、１番目の要件は通常電磁接触器および熱
動過負荷継電器を備えたモータースターターを短
絡事故の際の損傷から防ぐ機能である。この際に
も電路の短絡電流は50000A程度に及ぶことが多
く、配線用しや断器の全しや断I²tが大きくなる
傾向にあるが、それに反してモータースターター
は短絡に対する許容I²tが低く、特に熱動過負荷
継電器が低い。例えば、定格電流1Aの熱動形過
負荷継電器の許容I²tは８×10²A²sec程度である。
スターターの短絡保護のために配線用しや断器の
全しや断I²tは前述の電線保護の場合よりも更に
小さくないといけない。この様なことを考慮して
電気に関する国際規格（IEC）ではその
PUBLICATION292―１，DIRECT―ON―
LINE（FULL VOLTAGE）AC STARTERS―
APPENDIX Ｃ，CO―ORDINATION WITH
SHORT CIRCUIT PROTECTIVE DEVICEに
次の３種類の保護タイプを分類している。

タイプＡ：短絡時において、これらの機器が破壊
されることがあつても交換により修理で
きればよい。

タイプＢ：熱動過負荷継電器の特性が狂つてもよ
い。また、電磁接触器の軽度の溶着は認
められる場合がある。

タイプＣ：如何なる損傷もあつてはならない。但
し、電磁接触器の軽度の溶着は認められ
る場合がある。

限流ヒユーズは一般に全しや断I²tが非常に小
さい値であり、これをモータースターターの短絡
保護装置として用いれば上述のタイプＣは可能で
ある。

しかし、限流ヒユーズは溶断後の取替えに手間
がかゝることや、欠相の可能性があるので、配線
用しや断器を賞用する傾向が強い。配線用しや断
器では通常の接点反撥による限流形を用いたとし
ても、モータースターターの全負荷電流が10A程
度以下の小容量の場合には、上述のタイプＣを保
証することはできない。その対策として従来はオ
イルダツシユポツト引外し方式の配線用しや断器
に直列に数十ミリオームの限流抵抗体を直列に挿
入して回路しや断器の定格しや断容量を上げると
同時に、回路しや断器自身のもつ内部インピーダ
ンスにより全しや断I²tを下げて小形モータース
ターターのタイプＣの保護を保証して来た。しか
し、それでは回路しや断器の定格電流が大きくな
るにつれて抵抗の温度上昇が過大となり、ほゞ
12Aを限度としてそれ以上の定格電流のものは製
作困難な現状である。

２番目の要件は、一般の熱動電磁引外し式配線
用しや断器は最小の定格電流がJIS（日本工業規
格）Ｃ―8370に決められている通り15Aであり、
実際的にも製作可能下限は10Aであることであ
る。従つて、その瞬時引外し値は定格電流の10倍
程度となる。この場合に、例えば全負荷電流1A
のモータースターターに定格電流10A、瞬時引外
し値100Aの配線用しや断器を短絡保護用として
用いれば、熱動過負荷継電器が保証している過負
荷電流の許容倍率は通常10〜15倍程度であるの
で、これを越える過電流が流れても配線用しや断
器の瞬時引外し動作をさせる電流にはほど遠く、
短絡電流通電中に熱動過負荷継電器で焼損、溶断
するに至る。従つて、配線用しや断器の瞬時引外
しは通常の電動機始動電流では動作せず、それを
越える事故電流をできるだけ速かにしや断するよ
うに瞬時引外し値はモータースターター全負荷電
流の12倍以上乃至15倍以下にすることが好まし
い。熱動電磁引外し式の配線用しや断器におい
て、定格電流が小さく、しかもその瞬時引外し電
流が定格電流に対して上記好ましい条件を充す一
定倍率であるような配線用しや断器が望まれてい
る。

３番目の要件は、モータースターターおよびそ
の短絡保護装置の組合せは夫々の電動機ごとに１
組宛用いられ、また電動機の運転台数が多い場合
に夫々の組合せを比較的小形の収納ユニツトにま
とめて、これらのユニツトを多段積とする集合制
御盤を構成することが多いことである。

この場合、出来るだけコンパクトに構成するよ
うに努められているので収納器具の放熱を良くす
るスペース余裕をもつことは困難である。このた
めには収納器具は夫々発熱量を出来る限り制限す
る必要があるので、前述の限流抵抗体を直列に挿
入した回路しや断器を使用することは好ましくな
く、配線用しや断器自体の発熱量を低く設計する
ことが必要である。また、発熱量の多い熱動形過
負荷継電器の機能を配線用しや断器に包含させ熱
動形過負荷継電器を除去することが更に望まし
い。この場合には、配線用しや断器は電動機の過
負荷保護も行なわなければならないので、上記の
第３の機能をもつものに該当することになる。

次に配線用しや断器にとつて第３の機能を満足
するために次の２つの要件を充さなければならな
い。

１番目の要件は、配線用しや断器の過負荷引外
し電流の設定が電動機の容量、定格電圧、適用周
波数、極数、保護方式および製造者によつて異る
全負荷電流に適合するよう設定値を或る範囲内で
調整可能でなければならず、更に如何なる過負荷
に対しても配線用しや断器が電動機を焼損から防
止できるように協調が保たれねばならないことで
ある。過負荷引外し電流の設定を可調整式にする
にはバイメタル引外し方式のものがダツシユポツ
ト引外し方式をもつものと比較して簡単に可能で
あり、実用上優れている。この配線用しや断器の
過負荷引外し電流の設定は小容量電動機の範囲ま
で保護するために実用上約1Aを最小値とする程
度に極めて小さいことを要する。従来のダツシユ
ポツト式電磁形配線用しや断器では過負荷引外し
電流の小さい値まで可能であるが、引外し電流の
可調整が困難であり、他方従来の引外し電流の可
調整が簡単なバイメタル引外し方式をもつものは
過負荷引外し電流値を1A程度に小さくすること
が困難で大きな障害となつており、この問題を解
決する必要がある。

２番目の要件は上述の第２の２番目の要件にも
関係するが、配線用しや断器は電動機の始動電流
では引外し動作せず、これを超える事故電流によ
つてできるだけ速かに引外し動作をすることが望
ましく、このために配線用しや断器の過負荷引外
し設定値の12倍〜15倍の範囲内で瞬時引外し動作
することが要件となる。瞬時引外しが過負荷引外
し設定値の数十倍以上となると、電動機の損傷事
故を拡大し好ましくない。

上述の現状に鑑み、この発明の第１の目的は定
格電流の上限が200A程度まで製作可能であり、
定格しや断電流が大きく、限流性能が良い回路し
や断器を提供することである。

この発明の第２の目的は全負荷電流約1Aを実
用上最小値とする如何なる小容量のモータースタ
ーターに対してもIEC規格のタイプＣの保護性能
を有する回路しや断器を提供することである。

この発明の第３の目的は上記第１および第２の
目的のために短絡時に可動コンタクト杆を電磁的
に駆動する電磁装置を備え、この電磁装置は導体
を多重重複させ、定格しや断電流以下の全しや断
I²tが小さく、夫々の定格電流についてアンペア
ー巻数を一定とし、特に定格電流が小さい場合に
も電磁駆動力が補償されて、定格電流が小さい程
全しや断I²tが小さくなることを特徴とする回路
しや断器を提供することである。

この発明の第４の目的は定格電流約1Aを実用
上最小値とする如何なる小さい定格電流でもバイ
メタル引外し方式で製作可能とするもので、定格
電流が小さくても従来より実施されているように
バイメタルの抵抗値を高くして発生熱量を確保す
ることなく、この発明の中心となる電磁装置の電
流変成手段によつて各種の主回路電流がある一定
の二次電流に変換できる回路しや断器を提供する
ことである。

この発明の第５の目的は第１および第４の目的
に関連して変成器手段をもつ電磁装置によつて短
絡時に飽和現象によつて二次電流が制限されて、
回路しや断器の定格電流が如何に小さくても、大
きい定格しや断電流に至る全ての電流に対して過
電流引外し素子が過熱、焼損することがない回路
しや断器を提供することである。

この発明の第６の目的はモータースターター保
護用しや断器、若しくはモーター保護用しや断器
としてモータースターターの全負荷電流若しくは
回路しや断器の定格電流の大小に拘らず、特に極
めて小さい定格電流の場合でも好ましいほゞ同じ
倍率の瞬時引外し設定電流値が得られる瞬時引外
し装置を備えた回路しや断器を提供することであ
る。

この発明の第７の目的は短絡電流の限流作用を
限流抵抗器に頼らず、定格電流以下の通電に際し
ては発熱が少く、且つ短絡電流に対しては可動コ
ンタクト杆に及ぼす電磁力が大でアーク抵抗が急
速に増大して限流作用を行い比較的小さな全しや
断I²tとなる回路しや断器を提供することである。

この発明の第８の目的は過負荷引外し電流値の
設定の調整が比較的簡単なバイメタル引外し方式
で高しや断性能、且つ微小定格電流のものまで製
作可能とした回路しや断器を提供することであ
る。

この発明の第９の目的は上記各目的を満足する
ためにこの発明の中心となる電磁装置が多機能的
に利用されているので高性能、多目的の割りには
小形で製造コストが安価となる回路しや断器を提
供することである。

以下にこの発明の回路しや断器を一実施例とし
て掲げた図面に基いて説明すると、回路しや断器
本体１は成形絶縁物からなるモールドベース２と
このモールドベース２の一部底蓋２′とモールド
カバー３とにより箱状に形成されており、端子部
を除く回路しや断器の充電部を全て覆い、且つモ
ールドベース２とモールドカバー３には各極の主
要構成部品ならびに操作機構部を収納する絶縁隔
壁によつて仕切られた各極室４ならびに各極室４
の一側に隣接した開閉操作機構室５が設けられて
おり、開閉操作機構室５には開閉操作機構５Ａ、
引外し機構５Ｂおよび定格電流可調機構５Ｃが収
納されている。

各極の共通部分については、説明の簡略のため
に一極だけについて説明する。

第４図に示されるように、各極の両端には端子
６，６′が設けられていて、各々端子タツプ板６
ａ，６′ａと共に導電部材からつくられており、
モールドベース２に挿入して装着されている。端
子導電板７，７′は端子６，６′と接続されてお
り、各極室の収納溝の端部壁を絶縁材料からなる
極室端板４ａ，４′ａと共に形成している。一方
の端子導電板７には導電材料からなる可撓リード
８の一端が接続されており、隣接の端子６にはモ
ールドベース２の端部隔壁から内部に延びる導入
片６Ｃがあつて内部先端に可動側アークホーン９
が接続されている。

開閉操作機構室５より各極に亘つて貫通する成
形絶縁物からなるコンタクトクロスバー１０は、
第１２ａ，ｂ図から理解できるようにこれと一体
に成形された各極に対する２枚宛の舌片状のコン
タクトホルダー部材１０ａを有しており、これら
コンタクトホルダー部材１０ａに設けられた嵌着
溝１０ｂにコの字形に折り曲げられた可動コンタ
クト杆１１の両翼から突出する突起軸１１ａが嵌
合されており、これにより可動コンタクト杆１１
が２枚のコンタクトホルダー部材１０ａの間に回
動自在に装着されている。接触子ばねすなわちコ
ンタクトスプリング１２がコンタクトクロスバー
１０と可動コンタクト杆１１との間に架設されて
おり、可動コンタクト杆１１に通常反時計方向に
接触圧力を与えている。また、可動コンタクト杆
１１は端子６からの可撓リード８が接続されてお
り、自由端部には可動接触子１３が装着されてい
る。

この発明の主体部をなす電磁装置１４はその附
属装置と共に中央部に配置されており、一次コイ
ル１５と二次コイル１６を有していて、一次コイ
ル１５は絶縁巻線からなつていて各定格電流に応
じて巻線断面積およびその巻数が適宜に選ばれ、
またそのアンペア巻数は定格電流に関して一定に
選定されている。また二次コイル１６も同じく絶
縁巻線からなつていて絶縁物１７を介して一次コ
イル１５の内側に巻回されており、口出線１６
ａ，１６ｂが過電流応動装置１８に接続されてい
る。二次コイル１６の巻線断面積と巻数は定格電
流に関係なく一定でよい。固定コア１９は珪素鋼
板を積層してブロツクを形成していて絶縁物によ
り二次コイル１６から絶縁されている。すなわ
ち、固定コア１９を中心に二次コイル１６が巻回
され、更にその外側に一次コイル１５が同軸的に
巻回されている。固定コア１９の両側面には数枚
の鋼板を積層したヨーク２０が取付けられてい
て、固定コア１９とヨーク２０によりＨ形の磁気
鉄心を形成しており、このヨーク２０は一次コイ
ル１５と二次コイル１６を包囲して電流変成器を
構成し、更に拡大されてコンタクト部２０ａと消
弧室部２０ｂと瞬時引外し部２０ｃとに亘つて張
り出すように設けられている。ヨーク絶縁板２１
がヨーク２０の内側に装着されていて、ヨーク２
０の一部のコンタクト部２０ａや消弧室部２０ｂ
の外周から張り出すように大きく形成されてい
る。ヨーク２０のコンタクト側において、対応す
る一対のヨーク絶縁板２１の間を閉塞するように
絶縁板からなる固定コンタクトベース２２の両側
縁に設けられた係合突起片２２ａが夫々一対のヨ
ーク絶縁板２１およびヨーク２０に設けられた係
合孔２１ａ，２０ｄを貫通して延びており、固定
コンタクトベース２２が一対のヨーク２０間に支
持されている。導電材料からなる固定コンタクト
杆２３はＬ字形に折り曲げられて固定コンタクト
ベース２２に保持されており、可動接触子１３と
対応する位置に固定接触子２４を有していて、一
方の端に一次コイル１５の口出線１５ａが接続さ
れ、他端には金属材料からなる固定側アークホー
ン２５が連接されている。固定側アークホーン２
５は固定コンタクト杆２３と一体或は別体に屈曲
して形成してもよく、一次コイル１５の下側近傍
を通つて消弧室２６端部で折り曲げて、端部折り
曲げ係合片２５ａがモールドベース２の引外し素
子収納部隔壁２ａに設けられた嵌合溝２ｂに係合
支持される。固定コンタクト２３にはアーク絶縁
板２３ａが装着される。また、固定側アークホー
ン２５は対応して設けられる一対のヨーク絶縁板
２１の間隙をほゞ完全に仕切るように設けられて
おり、消弧室２６を一次および二次コイル１５，
１６と隔離すると共にモールドベース２の隔壁２
ａにより過電流応動装置１８を隔離するように構
成されている。

消弧グリツド群２７，２７′は消弧室２６に収
納される多数の消弧板２８，２８′により形成さ
れており、二次コイル１５の下側に水平方向に設
けられた固定側アークホーン２５の下に消弧グリ
ツド群２７が配置され、消弧室２６の一端にモー
ルドベース２の底壁に向かつて設けられた可動側
アークホーン９の横に消弧グリツド群２７′が配
置され、ほゞＬ字形の中間アークランナ２９がこ
れら可動側アークホーン９、固定側アークホーン
２５および消弧グリツド群２７，２７′の間を連
結して吹消磁束を強化するよう設けられている。
固定側アークホーン２５と中間アークランナー２
９の一側との間に水平方向に配置された消弧グリ
ツド群２７は、多数の消弧板２８に第７図に示さ
れるように接触子側にアーク引込用の傾斜したＶ
字形切込み部２８ａが設けられ、左右が交互に入
れ替わるように等間隔に平行に配置して形成され
ている。また、可動側アークホーン９と中間アー
クランナー２９の他側との間にモールドベース２
の底壁に向かつて少し傾斜して配置された消弧グ
リツド群２７′は、多数の消弧板２８′に第７図に
示されるように接触子側にアーク引込み用の切込
み部２８′ａが、且つ下端側に切欠き部２８′ｂが
夫々設けられ、切込み部２８′ａの両側先端が消
弧板２８′の長脚２８′ｃと短脚２８′ｄをもつよ
うに形成され、左右が交互に入れ替わるよう等間
隔に平行に配置されている。消弧板２８，２８′
は磁性材料、非磁性材料または絶縁材料のいづれ
にて形成されてもよく、消弧グリツド群２７，２
７′の一部の消弧板２８，２８′を磁性材料により
形成して電磁装置１４の磁路の一部として利用さ
れることがある。絶縁物からなる緩衝板３０が消
弧グリツド群２７の先端側に亘つて消弧室２６の
一端を仕切るように設けられており、従つて消弧
グリツド群２７，２７′から流出するアークガス
は緩衝板３０の通気孔３０ａからモールドベース
２の底蓋２′側に設けられたアークガスの排気膨
張室３１に移り、更にモールドベース２の一方の
接続端子６′の極間に設けられたモールドベース
２の排出口３２に連なつていてアークガスが外部
に導かれるようになつている。

過電流応動装置１８の時限引外し装置３３の引
外し素子として時限引外し用バイメタル３４を使
用する場合には、バイメタル３４は第４，７図に
示されるようにＪ字形に折り曲げられ、平行対向
長辺の上端連結部３４ａを残して幅中央部の分割
溝３５により分割されていて平行対向短辺の分割
端部３４ｂ，３４ｃには二次コイル１６の電流導
出、導入用の口出線１６ａ，１６ｂが接続されて
いる。バイメタル３４は、モールドベース２の引
外し素子収納くぼみ２ｃ内の底部円筒突起２ｄ、
挾辺部３４ｄに設けられた取付孔３４ｅおよびバ
イメタル絶縁片３６を貫通する取付ねじ３７によ
つて円筒突起２ｄに対して取付けられている。ま
た、バイメタル調整ねじ３８がバイメタル３４の
上端連結部３４ａに、トリツプバー３９の舌片３
９ａと対向して設けられている。

トリツプバー３９は成形絶縁物からなり、開閉
操作機構室５から各極に亘つてモールドベース２
とモールドカバー３の接合部附近を貫通して延び
ており、各極毎に設けられた舌片３９ａには片側
の面に傾斜面４０が一体に形成されていて、この
傾斜面４０はバイメタル調整ねじ３８と対向して
設けられており、バイメタル調整ねじ３８と舌片
３９ａとの間の間隙が調整作業により適当な位置
に整定されるようになつている。トリツプバー３
９は多極を横切る方向に移動可能なように支承さ
れており、後述する開閉操作機構室５に設けられ
た定格電流可調整機構５ｃによつて舌片３９ａの
傾斜面４０の位置を変えることにより夫々対応す
るバイメタル調整ねじ３８との間隙を増減して設
定電流が調整できるようになつている。端子導電
板７′の一方の側の導入片７′ａは一次コイル１５
の一端の口出線１５ｂと接続され、他方の側はモ
ールドベース２の端部隔壁を通つて延びる導出片
７′ｂにより端子６′に接続されている。

過電流応動装置１８の瞬時引外し装置４１は瞬
時引外し用可動鉄片４２を有しており、この可動
鉄片４２は中央部の耳片４２ａが一対のヨーク２
０とこれらヨーク２０の間に装着された小枠４３
とを共に貫通する支持軸４４によりヨーク２０に
回動自在に支持されており、一端には一対のヨー
ク２０間に亘る拡大翼部４２ｂがあつてヨーク２
０の一部外周縁と対応するように設けられ、また
他端の尾部４２ｃはトリツプバー３９の突起片３
９ｂと対応するように設けられている。板ばね４
５は一端が可動鉄片４２に取付けられ、常時可動
鉄片４２の拡大翼部４２ｂが一対のヨーク２０か
ら開離する方向に作用するように架設される。瞬
時引外し用調整ねじ４６はヨーク２０に取付けら
れている小枠４３に螺合され、その貫通先端が板
ばね４５の他端と当接し、モールドカバー３の瞬
時引外し部調整カバー３′を取り除いて調整孔３
ａからドライバー等で調整ねじ４６を回転して板
ばね４５の撓み量を変化させることによつて瞬時
引外し設定値を所要の値に調整することができ
る。また、小枠４３には一端に可動鉄片４２のス
トツパー片４３ａが設けられている。

開閉操作機構室５には第８図乃至第１２図に示
されるようにコンタクトクロスバー１０とトリツ
プバー３９に関連して、開閉操作機構５Ａおよび
引外し機構５Ｂが設けられており、通常の開閉操
作および過電流引外応動する自動引外しを制御で
きるようなつている。開閉操作機構５Ａは、モー
ルドベース２に固定された左右一対の固定枠４８
にハンドル軸４９によつて支承された成形絶縁物
のハンドル４７を有し、ハンドル４７の操作つま
み４７ａがモールドカバー３の開口部３ｂから突
出していてハンドル４７を回動できるようなつて
いる。第８乃至１０図においてハンドル４７の操
作つまみ４７ａが左側に傾けられている場合はオ
ンの状態、反対側に傾けられている場合はオフの
状態を示す。捩りばねを構成するハンドルスプリ
ング５０は固定枠４８とハンドル４７との間に架
設され、常時ハンドル４７をオフ方向すなわち時
計方向に偏倚している。ハンドル４７にはピン５
１によつて操作リンク５２の一端が接続され、操
作リンク５２の他端はピン５３によつてトリツプ
レバー５４の長溝孔５４ａに遊嵌連結されてい
る。トリツプレバー５４は、固定枠４８に固着さ
れたトリツプレバー軸５５により回動自在に支持
されている。コンタクトリンク５６は、トリツプ
レバー５４の長溝孔５４ａに係合したピン５３に
より一端が操作リンク５２に連結され、他端はピ
ン５７によりコンタクトクロスバー１０と一体に
形成されたクロスバー作動片１０ｆに接続されて
いる。コンタクトリンク５６の該他端のピン５７
にはしや断ばね５８の一端が掛けられ、しや断ば
ね５８の他端はモールドベース２に取付けられた
ばね架け片５９に掛けられていて常時コンタクト
クロスバー１０を時計方向に偏倚している。

引外し機構５Ｂにおいて、トリツプレバー５４
の一端の爪部５４ｂは固定枠４８に支承されたト
リツプピン６０の半円形に切欠かれた掛合部６０
ａと通常の閉路、開路状態で係合している。トリ
ツプピン腕６１はトリツプピン６０の周囲に沿つ
た湾曲部６１ａを有し、この湾曲部６１ａには長
溝孔６１ｂが設けられていてねじ６２がこの長溝
孔６１ｂを貫通してトリツプピン６０に設けられ
たタツプ孔に螺着されており、トリツプレバー５
４の爪部５４ｂとトリツプピン６０の掛合部６０
ａとの係合量を、トリツプピン６０を回転して所
要の係合量の位置に調整してねじ６２で固定でき
るように構成されている。トリツプピン６０と一
体に装着されたトリツプピン腕６１の一方の側部
６１ｃには周囲温度補正用バイメタル６３の一端
が接続されており、この周囲温度補正用バイメタ
ル６３の他端はトリツプバー３９の突起片３９ｃ
に対向して設けられている。トリツプピン復帰ば
ね６４がトリツプピン腕６１を常時時計方向に引
張るように設けられており、このトリツプピン腕
６１の時計方向の動きはトリツプピン腕６１の他
方の側の係合突起片６１ｄが固定枠４８に設けら
れた係止突起４８ａと係合することによつて制限
されていて、トリツプピン腕６１の時計方向への
回動の定常状態の静止位置が定められている。

トリツプバー３９の一端は第５図に示されるよ
うに開閉操作機構室５のモールドベース２の側壁
に設けられた軸受ピン６５を、トリツプバー３９
の軸芯部に設けられたスライド軸孔６６に挿入し
て回動ならびに軸方向に滑動可能に支承され、他
端はトリツプバー３９と一体に埋込み成形された
金属軸芯の露出部６７を、端部極室４の隣接極と
の仕切り隔壁に装着された軸受板６８に回動およ
び軸方向に滑動自在に支承されている。トリツプ
バースプリング６９は一端がトリツプバー３９の
突起片３９ｃに、且つ他端が固定枠４８のスプリ
ング架け片７０に係止されていて、常時トリツプ
バー３９を時計方向に偏倚している。

定格電流可調整機構５ｃは第８乃至１１図に示
されるように、固定枠４８に固着された取付部材
７２に回動自在に支持された成形絶縁物からなる
定格電流可調整ノブ７１を有し、この可調整ノブ
１は頭部がモールドカバー３の切抜孔３ｃから露
呈しており、下端には偏心位置にて突出している
作動部片７１ａを有しており、作動部片７１ａが
トリツプバー３９の溝孔３９ｅに嵌合していて、
外部から定格電流可調整ノブ７１を回転すること
によつて、作動部片７１ａが円弧状に移動するこ
とによりトリツプバー３９が軸方向に滑動される
ので、各極室におけるバイメタル調整ねじ３８と
対応する舌片３９ａの傾斜面４０の位置が変わ
り、調整ねじ３８と傾斜面４０の間の間隙が変更
されて設定電流を調整することができる。トリツ
プ押釦７３は定格電流可調整ノブ７１と同様に頭
部がモールドカバー３の切抜孔３ｄから露呈する
ように設けられ、下端は取付部材７２，７２′と、
取付部材７２′の下側に装着されたコの字形のト
リツプ押釦復帰ばね７４の上辺７４ａとを共に貫
通して下辺のトリツプ押釦復帰ばね作動片７４ｂ
を介してトリツプバー３９の突起片３９ｄを押圧
作動するよう対応して設けられている。

第３，８，１２ａ，ｂ図に示される様に、クロ
スバー１０にはクロスバー作動片１０ｆの反対側
に開閉表示片１０ｃが一体に形成されていてその
周辺には２本の溝１０ｄ，１０ｅが設けらてお
り、例えば一方の溝１０ｄを緑色に着色し、他の
溝１０ｅを赤色に着色して、モールドカバー３の
表示窓３ｅから回路しや断器の閉状態では赤い溝
１０ｅを、開状態では緑色１０ｄを目視すること
によつて回路しや断器の開閉状態を直接知ること
ができるようになつている。

次に、この様に構成されたこの発明の回路しや
断器の開閉操作に就いて説明すると、第８図およ
び第１３図に示される通常のオフ状態において
は、ハンドル４７の操作つまみ４７ａは右側に傾
けられていて、トリツプレバー５４の爪部５４ｂ
はトリツプピン６０の掛合部６０ａと係合できる
ようなつており、回路しや断器の投入準備状態に
ある。このオフ状態から操作つまみ４７ａをオン
側に左方向に移動させれば、操作リンク５２を介
してピン５３がトリツプレバー５４の長溝孔５４
ａ内を右方向に動かされるので、その結果コンタ
クトリンク５６を介してコンタクトクロスバー１
０が反時計方向に回動され、しや断ばね５８は引
張られて引張力が増大され、投入最終行程ではハ
ンドル軸４９、ピン５１およびピン５３を結ぶ線
がオーバセンタリンク状態となつて第９図に示さ
れる様に逆くの字形となり、この状態にてハンド
ル４７、操作リンク５２は静止保持される。従つ
て、コンタクトクロスバー１０は可動コンタクト
杆１１の可動接触子１３を固定接触子２４に圧接
したオン状態に維持される第４図の状態となる。
このオン状態から手動操作により操作つまみ４７
ａを右方向に時計方向に動かすと、操作リンク５
２を介してピン５３がトリツプレバー５４の長溝
孔５４ａ内を左方向に動かされるためにコンタク
トリンク５６を介してコンタクトクロスバー１０
が時計方向に回動され、コンタクトクロスバー１
０は可動接触子１３を固定接触子２４から開離し
てオフ状態となる。

また、過電流が流れて過電流引外し装置の作動
による自動しや断の場合には、例えば過電流応動
装置１８のバイメタル３４によりトリツプバー３
９が時計方向に回動されると、このトリツプバー
３９の突起片３９ｃによつて周囲温度補正用バイ
メタル６３、トリツプピン腕６１およびトリツプ
ピン６０が一体的に反時計方向に回動され、これ
によつてトリツプピン６０の掛合部６０ａとトリ
ツプレバー５４の爪部５４ｂとの係合が解かれ、
トリツプレバー５４が反時計方向に回動されて、
しや断ばね５８のばね力によつてコンタクトリン
ク５６を介してピン５３がトリツプレバー５４の
長溝孔５４ａに沿つて左方向に動かされ、しや断
ばね５８が収縮されると共にコンタクトクロスバ
ー１０が時計方向に回動されて、可動接触子１３
が固定接触子２４から開離されて電流がしや断さ
れる（第１０図）。同時にこの時にハンドルスプ
リング５０がハンドル４７と一緒に直接時計方向
に回動されるので、操作リンク５２、トリツプレ
バー５４およびコンタクトリンク５６が引き上げ
られてこの第１０図の状態の過程を経てハンドル
スプリング５０によつてトリツプレバー５４の爪
部５４ｂがトリツプピンの掛合部６０ａと係合さ
れたオフ状態に戻される。

更に、短絡電流の様な過大電流が流れる場合に
は、固定コンタクト杆２３と同方向に電流が流れ
るように配置された一次コイル１５に発生する磁
界が可動コンタクト杆１１と鎖交され、この電磁
力がコンタクトスプリング１２の作用力に打ちか
つてコンタクトクロスバー１０が閉路位置に保持
されたまゝ、可動コンタクト杆１１はコンタクト
ホルダー部材１０ａと係合する突起軸１１ａを支
点として時計方向に回動され、可動接触子１３が
固定接触子２４から早期に開離、しや断されて、
コンタクトスプリング１２の作用力の反転によつ
て開離位置に保持される第１４図の状態となる。
この作動より遅れて過電流応動装置１８が作動さ
れて、上述の様にトリツプバー３９の回動により
トリツプピンの掛合部６０ａとトリツプレバー５
４の爪部５４ｂとの係合が解かれ、開閉操作機構
が崩潰されて、コンタクトクロスバー１０が時計
方向に回動され、可動コンタクト杆１１の軸１１
ａが動かされることによつてコンタクトスプリン
グ１２の作用力が再び反転されて可動コンタクト
杆１１が通常の位置に戻され、ハンドルスプリン
グ５０によつてトリツプレバー５４の爪部５４ｂ
がトリツプピンの掛合部６０ａと係合された投入
準備を完了した第８図、第１３図のオフ状態に戻
される。

上述の回路しや断器において、この発明の主体
をなす電磁装置１４は主電路を通電する一次コイ
ル１５が種々の定格電流に対してアンペアー巻数
が一定となるように選定することができるから、
如何に小さな定格電流にでも製作可能である。し
かし、実用的な電動機保護用回路しや断器として
は1A程度を最低にすればよい。

これに対して二次コイル１６は夫々の定格電流
に対する二次電流を一定にするように選定すれば
よく、勿論二次コイル１６に接続される過電流応
動装置１８の応動電流は一次コイル１５の定格電
流の如何に拘らず一定でよい。

二次電流を定格電流の如何に拘らず一定に選定
できることは過電流応動装置１８がバイメタルに
よる熱動方式の場合に過電流引外しに際して供給
される電気的エネルギーを一定とすることが容易
で、且つ必要最小限の値に保つことが容易とな
る。

例えば、時限引外し用バイメタル３４を一定と
し、且つバイメタルによつて発生する必要最小限
の一定の値に保つことはバイメタルに直接一次電
流を通電する従来の方式の定格電流の差異による
バイメタルの固有抵抗、湾曲常数、幅、厚み等を
選定して変更する煩わしさ、並びに作動に要する
電力量が定格電流によつて不揃いになることもな
く、定格電流が微小な場合でも時限引外し用バイ
メタルを高抵抗にする必要がない。

この発明の実施例では二次電流の巻線比計算で
5A近傍に設けられてあり、この電流は単純な構
造の直熱式バイメタルの応動電流の基準値として
最低値に近い値であるが、引外しに要する機械的
所要力およびストロークを出来るだけ小さくすれ
ば設計可能な値である。従つて、一次電流の定格
値が5A未満のものは二次電流を逓倍し、5Aを超
えるものは逓減するように巻線比が選定される。
これによつて一次電流が5A未満の微小電流のも
のでもバイメタル引外し方式が可能となり、時限
引外し用バイメタルは回路しや断器の定格電流の
如何に拘らず全て同一の構造のものでよく、同一
の引外し時間特性が得られる。

電磁装置１４の上述の変成手段により過電流応
動装置３３のバイメタル３４を二次側に接続する
ことは、一次コイル１５に流れる短絡電流が如何
に大きくても電磁装置１４の磁気飽和現象のため
に二次側の電流はそれに伴つて増大せず、バイメ
タル３４を短絡電流による焼損から防止できるの
は当然であり、これによつて定格しや断電流を増
大させる場合の障害の一つが除かれる。電磁装置
１４は上述の変成手段としての他に、後述する可
動コンタクト杆の開離方向への電磁駆動手段並び
に消弧装置へのアーク駆動手段を併せもつために
変則的なオープンコアーの形状に設けられるの
で、本来一次電流を効率よく二次電流に変換する
こと、特に電流変成の過電流領域において二次電
流を夫々の定格の一次電流に対してある決つた倍
率になるように設けることが困難であつたが、一
次電流によつて発生する磁束の漏洩をなるべく避
けて二次コイル１６に効率よく鎖交させることに
より実用上差支えない程度に改善された。すなわ
ち、一次コイル１５、二次コイル１６を同軸に巻
回することにより漏洩磁束を少くすることができ
た。尚、一次コイル１５を二次コイル１６の外側
に巻くことがより好ましく、一次コイル１５の巻
線長が必然的に長くなり抵抗分が増加するが、こ
のことは主回路に直接接続されるインピーダンス
として電流制限効果があり短絡時に寄与する。特
に、定格電流数Ａの微小定格値のものについては
効果が大きくなる。また、二次コイル１６の巻線
長が必然的に短くなり、抵抗値が低いので、電流
変成手段としての電磁装置１４の負担は軽減され
る。

次に、電磁装置１４の磁気鉄心は左右一対のヨ
ーク２０と左右のヨーク２０を連結する１個の磁
気コア１９からなつていて周辺部に磁気磁路を形
成し、ヨーク２０がコンタクト部２０ａに亘つて
いるので、短絡電流の如き過大電流が流れた場合
に、固定コンタクト杆２３と同方向に流れるよう
配置された一次コイル１５に発生する磁界が可動
コンタクト杆１１に鎖交し、この電磁力がコンタ
クトスプリング１２の作用力に打ちかつてコンタ
クトクロスバー１０を閉路位置に保持したまゝ、
可動コンタクト杆１１はコンタクトホルダー部材
１０ａとの係合軸１１ａを支点として時計方向に
回動され、可動接触子１３が固定接触子２４から
直接開離されて短絡電流の初期にアークが発生さ
れて限流しや断されるもので、同一構造の回路し
や断器で最大定格電流のものでも一次コイル１５
が数回巻回されるので可動コンタクト杆１１を開
離させる方向の電磁力が従来の限流ブレーカに比
べて増大され、且つ定格電流におけるアンペアー
巻数が一定になるように一次コイル１５が巻回さ
れるので定格電流が小さい程巻数が増加し、同じ
通過電流に対して可動コンタクト杆１１に開離方
向に作用する電磁力が強大なものとなり、定格電
流が小さいほど低い電流で発弧開始となり、全し
や断I²tを小さくすることができる。従つて、従
来の限流ブレーカに比べて発弧および限流開始が
速く、特に定格電流が小さい場合に一次コイル１
５の巻数が多くなり限流開始が顕著に速くなる可
動コンタクト杆の開離方向への電磁駆動手段とな
る。また、一次コイル１５は二次コイル１６の外
側に巻かれている場合には一次コイル１５が部分
的に可動コンタクト杆１１に接近されるので電磁
装置１４が可動コンタクト杆１１に及ぼす電磁駆
動力は強化される。

更に、電磁装置１４の磁気鉄心の左右一対のヨ
ーク２０はコンタクト部２０ａ並びに消弧室部２
０ｂまで拡大されて、消弧グリツド群２７，２
７′は電磁装置１４の空隙磁路用に設けられ、接
触子間に発生したアークは空隙磁束により強力な
駆動力を受けてアーク長が伸ばされる。磁束の方
向は左右一対のヨーク２０に対してほゞ直交する
方向であるから、アークの駆動方向は常にアーク
電流の方向に直角に外向きで、アークは消弧グリ
ツド群２７の切込み部内に押しやられて、吹消力
が弱まることなく分断、冷却消弧されるもので消
弧装置への強力なアーク駆動手段をもつものであ
る。

更にその上に電磁装置１４の一対のヨーク２０
は瞬時引外し部２０ｃに亘り、そのヨーク２０の
一部外周縁と対応するよう瞬時引外し用可動鉄片
４２を設定ばね４５と共に配置し、所定の一次電
流に応動して可動鉄片４２がヨーク２０に吸引さ
れて作動的に連結されたトリツプバー３９が回動
され、開閉操作機構５Ａが崩潰されて多極の可動
接触子が同時に瞬時に開離されるもので、一次電
流による励磁磁束によつて作動される。一次コイ
ル１５は夫々の定格電流に応じてアンペアー巻数
が一定に巻かれるので、定格電流が異なる場合で
も負荷率に対する可動鉄片吸引力は不変である。
従つて、如何なる場合においても瞬時引外し設定
値を望ましいほゞ一定の倍率に設定できる。これ
によつて、従来熱動電磁形回路しや断器では小容
量電動機に対して、例えば全負荷電流が1Aの場
合に瞬時引外し値を全負荷電流の12倍〜15倍に設
定が不可能であつたものを、可能とすることがで
きた。この発明は上述の如く、電流変成手段と、
可動コンタクト杆の開離方向への電磁駆動手段
と、消弧装置へのアーク駆動手段および瞬時引外
し手段を併せもつ単一の電磁装置を多機能的に利
用するので、寸法的に小形化されて安価となり、
前に述べた諸目的を達成するための種々の効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路しや断
器の平面図、第２図は第１図の回路しや断器の右
側面図、第３図は第１図の回路しや断器のモール
ドカバーを取去つた平面図、第４図は第１図の４
―４線に沿つて矢印方向にみた極室の切断面図、
第５図は第１図の５―５線に沿つて矢印方向にみ
た切断面図、第６図は第１図のモールドベースの
一部底蓋を取除いた裏面図、第７図はこの発明の
回路しや断器の電磁装置の主要部分解斜視図、第
８図乃至第１０図は第１図の８―８線に沿つて矢
印方向にみた開閉操作機構室の切断面図で、第８
図は回路しや断器のオフ並びにリセツト状態を示
す図、第９図はオン状態を示す同様な図、第１０
図はトリツプ瞬時の過程を示す同様な図、第１１
図は定格電流可調整機構の分解斜視図、第１２
ａ，ｂ図はコンタクトクロスバーと可動コンタク
トとの取付関係を示す側面図および切断面図、第
１３図はオフ状態を示す極室の切断面図、第１４
図は短絡しや断の過程を示す極室の切断面図であ
る。図中、 １：本体、２：モールドベース、３：モールド
カバー、４：極室、５Ａ：開閉操作機構、５Ｂ：
引外し機構、６，６′：端子、９：アークホーン、
１０：コンタクトクロスバー、１１：可動コンタ
クト杆、１２：コンタクトスプリング、１３：可
動接触子、１４：電磁装置、１５：一次コイル、
１６：二次コイル、１８：過電流応動装置、１
９：固定コア、２０：ヨーク、２３：固定コンタ
クト杆、２４：固定接触子、２５：アークホー
ン、２６：消弧室、２７，２７′：消弧グリツド
群、２８，２８′：消弧板、３０：緩衝板、３
２：排出口、３３：時限引外し装置、３４：バイ
メタル、３９：トリツプバー、４１：瞬時引外し
装置、４２：可動鉄片、４５：板ばね、４７：ハ
ンドル、５２：操作リンク、５４：トリツプレバ
ー、５６：コンタクトリンク、６１：トリツプピ
ン腕、７１：可調整ノブ、７３：トリツプ押釦。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配線用の回路しや断器ににおいて、磁性材料
   からなる固定コアと、この固定コアの両側に設け
   られた板状のヨークと、各ヨークの内側に夫々設
   けられたヨーク絶縁板と、固定コアを中心に巻回
   された一次コイルおよび二次コイルとからなる電
   流変成装置、 該ヨークの一側に設けられて固定接触子を有す
   る固定コンタクト杆、 固定コンタクト杆と対接し自由端に可動接触子
   を有する可動コンタクト杆、 固定コンタクト杆に連接され一次および二次コ
   イル外側に設けられたアークホーン 該アークホーンの近傍に配設された複数の消弧
   板から成る消弧グリツド群、 前記二次コイルに接続され前記一次コイルの過
   電流に応動してトリツプバーを作動させるバイメ
   タルと、該ヨークの他の側に設けられて該ヨーク
   と磁路を形成するよう支持軸により回動支持さ
   れ、一端にてトリツプバーと係合する可動鉄片と
   から成る瞬時引外し装置、 を備えたことを特徴とする回路しや断器。