(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に供給される主回路電流の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部と、
前記トリップ信号または前記リセット信号が入力されると、コイルに対し、前記トリップ信号または前記リセット信号に基づいて電力を供給する電源部と、
前記コイルを有して磁気回路を構成すると共に、前記トリップ信号または前記リセット信号によって前記コイルに電源部から電力が供給され、磁気回路を構成する可動鉄心を、定常状態位置からトリップ状態位置に移動させるトリップ動作及びトリップ状態位置から定常状態位置に移動させるリセット動作が可能な電磁石部と、
前記可動鉄心の前記トリップ動作によって常閉接点の開路を行うとともに常開接点の閉路を行い、自動または手動での前記リセット動作によって前記常閉接点の閉路を行うとともに前記常開接点の開路を行う接点機構部とを備え、
前記接点機構部は、前記常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、前記可動鉄心に保持される可動接触子支えと、
自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、前記可動接触子支えとは前記常閉接点の可動接触子が固定接触子に当接した状態から回動して前記常開接点の可動接触子が固定接触子に当接する前記可動接触子支えの動作範囲において係合することはなく、手動リセット設定時には、電磁石部の前記可動鉄心のリセット動作に対し、前記可動鉄心に連動する前記可動接触子支えと係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、前記可動接触子支えと係合してリセット動作を完了させる位置まで前記可動接触子支えを移動させることができるリセット棒とを備えたことを特徴とする過電流継電器。
【請求項２】
手動リセット設定時の定常状態において、バネによって付勢力を受けている前記リセット棒に設けられた突起と前記可動接触子支えに設けられた突起とが係合することで、前記リセット棒は定常状態における位置が定まり、
手動リセット設定時のトリップ状態において、前記リセット棒に設けられた突起と前記可動接触子支えに設けられた突起との係合が外れて前記リセット棒が前記バネにより付勢力が加わる方向へと移動した結果、前記リセット棒に設けられた突起は、前記可動接触子支えのリセット動作を妨げるべく、前記常閉接点の可動接触子が固定接触子に当接した状態から回動して前記常開接点の可動接触子が固定接触子に当接する前記可動接触子支えに設けられて前記可動接触子支えの回動に連動して回動する突起の回動軌道上に位置が定まることを特徴とする請求項１に記載の過電流継電器。
【請求項３】
前記可動接触子支えに設けられた前記突起は略円柱形状であり、前記リセット棒に設けられている前記突起には、前記可動接触子支えの略円柱形状の前記突起の回動軌道に沿った斜面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の過電流継電器。
【請求項４】
前記リセット棒に設けられたケース係合用の突起と、前記ケースに設けられ、自動リセットの設定時に、前記リセット棒が手動でバネによって付勢力を受けている方向とは反対方向への移動されるのを規制する、前記ケース係合用の突起と係合する溝とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の自己給電方式の電子式過電流継電器。
【請求項５】
前記可動接触子支えは、定常状態かトリップ状態かを示す表示用の突起が設けられ、前記可動接触子支えに設けられた前記表示用の突起には、動作確認のために工具等でテストトリップが出来るよう、トリップする方向に動かすことが可能となるように形成された、前記工具等と係合可能な段差が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の過電流継電器。
【請求項６】
トリップ状態における前記常閉接点の可動接触子と固定接触子の接触部間のクリアランスと、定常状態における前記常開接点の可動接触子と固定接触子の接触部間のクリアランスが、略同一となるよう回動する前記可動接触子支えの動作範囲を構成したことを特徴とする請求項１に記載の過電流継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ等の過負荷保護等の目的で使用される過電流継電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の過電流継電器は、モータ等の負荷が過負荷状態となり主回路に過電流が流れる場合または主回路三相に欠相が生じた場合などの異常時に電磁接触器等を利用して主回路を遮断しモータ等の負荷を停止すべく、トリップ動作と呼ばれる動作によって内部接点機構の常閉接点を開路し常開接点を閉路する機能と、そのトリップ動作後に手動リセットと呼ばれる、手動で内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行い、定常状態に復帰する機能と、自動リセットと呼ばれる、ある一定時間間隔を経ると自動で内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行い、定常状態に復帰する機能とを備えている。また過電流継電器は、その自動リセットと手動リセットとの切替えが可能な構造となっている。
【０００３】
また、従来の過電流継電器は、主回路配線とは別に電源用配線を必要としそこから駆動用電力が供給される外部電源方式や、主回路配線から変流器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ  以下、ＣＴと称す）を用いて駆動用電力が供給される自己給電方式などに分けられる。
【０００４】
自己給電方式の過電流継電器において、過電流継電器が行ったトリップ動作によって電磁接触器内に設けられたコイルに電流が流れなくなることによりコイルの励磁が解かれ、電磁接触器が主回路の電源から負荷への電気的接続を遮断した後、過電流継電器内部の電気回路及び磁気回路の構成上で、自動リセットと手動リセットとを区別するよう構成させていない場合は、手動リセットの設定時も自動リセットの設定時と同様にある一定時間間隔を経ると自動で内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行おうとする。
【０００５】
そこで、手動リセットに設定されている場合には、上記の動作を機械的な構成にて、防止する必要がある。その例として特表２００１−５２０７９５号に記載の技術によれば、手動リセットと自動リセットとの切替えを可能にするトリップ機構を設けたものが開示されている。手動リセット時には、自動で電気的、磁気的に内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行おうとする動作を、手動リセット及び自動リセットの切替えを行う機構にあわせた機械的な構成にて、その動作を防止し、手動でリセット動作を行った場合のみリセット動作ができる構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】日本国特許出願公表番号  特表２００１−５２０７９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
過電流継電器は、手動リセット時には、自動で電気的、磁気的に内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行おうとする動作を、手動リセット及び自動リセットの切替えを行う機構にあわせた機械的な構成にて、その動作を防止するとともに手動でリセット動作を行った場合のみリセット動作ができる構成にする必要があり、その構成は特許文献１に開示されているようにリセット棒、リセット棒を押すバネ、ねじりバネの少なくとも３種類の部品を必要とするため、その構成が複雑となり、機械的に構成させるのに、スペースが大きいという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決すべく発明されたもので、過電流継電器において、その自動リセット機能及び手動リセット機能を実現させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る過電流継電器は、負荷に供給される主回路電流の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部と、前記トリップ信号または前記リセット信号が入力されると、コイルに対し、前記トリップ信号または前記リセット信号に基づいて電力を供給する電源部と、前記コイルを有して磁気回路を構成すると共に、前記トリップ信号または前記リセット信号によって前記コイルに電源部から電力が供給され、磁気回路を構成する可動鉄心を、定常状態位置からトリップ状態位置に移動させるトリップ動作及びトリップ状態位置から定常状態位置に移動させるリセット動作が可能な電磁石部と、前記可動鉄心の前記トリップ動作によって常閉接点の開路を行うとともに常開接点の閉路を行い、自動または手動での前記リセット動作によって前記常閉接点の閉路を行うとともに前記常開接点の開路を行う接点機構部とを備え、前記接点機構部は、前記常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、前記
可動鉄心に保持される可動接触子支えと、自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、前記可動接触子支えとは前記常閉接点の可動接触子が固定接触子に当接した状態から回動して前記常開接点の可動接触子が固定接触子に当接する前記可動接触子支えの動作範囲において係合することはなく、手動リセット設定時には、電磁石部の前記可動鉄心のリセット動作に対し、前記可動鉄心に連動する前記可動接触子支えと係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、前記可動接触子支えと係合してリセット動作を完了させる位置まで前記可動接触子支えを移動させることができるリセット棒とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る過電流継電器は、負荷に供給される主回路電流の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部と、前記トリップ信号または前記リセット信号が入力されると、コイルに対し、前記トリッ
プ信号または前記リセット信号に基づいて電力を供給する電源部と、前記コイルを有して磁気回路を構成すると共に、前記トリップ信号または前記リセット信号によって前記コイルに電源部から電力が供給され、磁気回路を構成する可動鉄心を、定常状態位置からトリップ状態位置に移動させるトリップ動作及びトリップ状態位置から定常状態位置に移動させるリセット動作が可能な電磁石部と、前記可動鉄心の前記トリップ動作によって常閉接点の開路を行うとともに常開接点の閉路を行い、自動または手動での前記リセット動作によって前記常閉接点の閉路を行うとともに前記常開接点の開路を行う接点機構部とを備え、前記接点機構部は、前記常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、前記可動鉄心に保持される可動接触子支えと、自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、前記可動接触子支えとは前記常閉接点の可動接触子が固定接触子に当接した状態から回動して前記常開接点の可動接触子が固定接触子に当接する前記可動接触子支えの動作範囲において係合することはなく、手動リセット設定時には、電磁石部の前記可動鉄心のリセット動作に対し、前記可動鉄心に連動する前記可動接触子支えと係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、前記可動接触子支えと係合してリセット動作を完了させる位置まで前記可動接触子支えを移動させることができるリセット棒とを備えたので、その自動リセット機能及び手動リセット機能を実現させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の過電流継電器の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の過電流継電器の機械的構成図である。
【図３】本発明の実施例１の過電流継電器の電磁石部１０９の固定子部分の構成図である。
【図４】本発明の実施例１の過電流継電器の電磁石部１０９の動作説明図である。
【図５】本発明の実施例１の過電流継電器の可動接触子支え１０と可動接触子１１とバネ１３の構造図である。
【図６】本発明の実施例１の過電流継電器の可動接触子支え１０と可動鉄心５との組立図である。
【図７】本発明の実施例１の過電流継電器のリセット棒１４の構造図である。
【図８】本発明の実施例１の過電流継電器のケース１のリセット棒１４の配設される部分の部分図である。
【図９】本発明の実施例１の過電流継電器のケース１に組み込まれたリセット棒１４がリセット設定位置へ切替えられる過程を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１の過電流継電器の手動リセット設定時の定常状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１の過電流継電器の手動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１の過電流継電器の自動リセット設定時の定常状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。
【図１４】本発明の実施例１の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１  ケース、１ａ  穴、１ｂ  溝、１ｃ  角穴、１ｂａ  溝１ｂの左端部、１ｂｂ  溝１ｂの中央部、１ｂｃ  溝１ｂの右端部、１ｄａ  ケース１の壁面、１ｄｂ  ケース１の壁面、１ｅ  ケース１の壁面、１ｆ  ケース１の壁面、２  ＣＴ収納部、３  コンデンサ、４  固定鉄心、５  可動鉄心  ５ａ  狭部、６  永久磁石、７  可動鉄心軸、７ａ  溝、８  コイル、８ａ  トリップ用コイル、８ｂ  リセット用コイル、９  バネ、１０  可動接触子支え、１０ａ〜１０ｈ  突起、１０ｉ〜１０ｊ  窓、１１  可動接触子、１２  固定接触子、１３  バネ、１４  リセット棒、１５  バネ、１６  可変抵抗
１０１  電源、１０２  負荷、１０３  主回路、１０４  ＣＴ、１０５  整流部、１０６  電源部、１０７  演算部、１０８  動作電流調整部、１０９  電磁石部、１１０  接点機構部、１１１  電磁接触器、１１２  過電流継電器。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明を実施するための最良の形態を、実施例１にて説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、過電流継電器の構成について説明する。
図１は、本発明の実施例１の過電流継電器の構成を示す図である。電源１０１とモータなどの負荷１０２との間の主回路１０３に電磁接触器１１１が配設されている。
図１中の過電流継電器１１２は、点線内に示されるように、変流器であるＣＴ１０４、整流部１０５、電源部１０６、演算部１０７、動作電流調整部１０８、電磁石部１０９、接点機構部１１０とを備えている。
【００１５】
主回路１０３に変流器であるＣＴ１０４が貫通するように配設され、そのＣＴ１０４により得られた電流は、整流部１０５によって整流され、電源部１０６内に電力が蓄えられる。整流部１０５は、整流された電流の電流値である電流情報を、演算部１０７に出力する。演算部１０７は、入力された電流情報が過電流等の異常であると判断すると、電源部１０６にトリップ信号を送り、電源部１０６は電流を電磁石部１０９に供給し、電磁石部１０９は、接点機構部１１０の接点機構を動作させ、常閉接点を開路し常開接点を閉路させるトリップ動作がおこなわれる。このトリップ動作によって、例えば常閉接点の開路を利用して電磁接触器１１１内に設けられたコイルの励磁を解き電磁接触器が主回路の電源から負荷への電気的接続を遮断することや、常開接点の閉路を利用して異常を表わす表示灯を点灯させ主回路の遮断を使用者に促す等の手段により、モータ焼損等の事故を防ぐことができる。
尚、接点機構部内の接点構成は、常開接点（ａ接点）と常閉接点（ｂ接点）を１つずつ備えた構成が一般的であるが、常閉接点のみの構成や切替接点（ｃ接点）のみの構成の場合もある。
【００１６】
自動リセット設定時は、その後、所定時間経過すると演算部１０７はリセット信号を電源部１０６に出力する。電源部１０６は電流を電磁石部１０９に供給し、電磁石部１０９が接点機構部１１０の接点機構を動作させ、常閉接点を閉路し常開接点を開路させるリセット動作が行われる。
手動リセット設定時においても、電気的な構成は自動リセット設定時と変更がないので、所定時間経過すると演算部１０７はリセット信号を電源部１０６に出力する。電源部１０６は電流を電磁石部１０９に供給し、電磁石部１０９が接点機構部１１０の接点機構を動作させようとするが、接点機構部１１０に設けられた機構（後述）によって電磁石部１０９の電気的な動作による接点機構のリセット動作を防止すると共に、手動によるリセット動作を行った場合のみ機械的にリセット動作できるように構成されている。
【００１７】
また、動作電流調整部１０８は、演算部１０７が異常と判断する電流値を変更することが可能となっており、様々な定格電流のモータ等に対応することができる。電源部１０６は電力を蓄えておくために例えばコンデンサが主要構成部品となり、動作電流調整部１０８は、演算部１０７が異常と判断する電流値を変更することができる、例えば可変抵抗が主要構成部品となる。
【００１８】
次に過電流継電器の機械的構造について説明する。
図２は、本発明の実施例１の過電流継電器の機械的構成図である。
図２において、ケース１の下段部にはＣＴ１０４のＣＴ収納部２が設けられている。尚、実施例１においてはＣＴ１０４の機械的構成、及び整流部１０５、演算部１０７については図示していない。また、図２において、ケース１の左側中段部には、電源部１０６の主要構成部品であるコンデンサ３が配設されている。ケース１の概中央部には電磁石部１０９が配設され、ケース１の上段部には接点機構部１１０が配設されている。ケース１の左側上段部には、演算部１０７が異常と判断する電流値を変更する動作電流調整部１０８の構成部品である可変抵抗１６が配設されている。
【００１９】
電磁石部１０９の構造について説明する。
図２において、電磁石部１０９の下側の外郭は、固定子の一部である固定鉄心４が構成し、上側の外郭は、可動子を構成する可動鉄心５が構成している。固定鉄心３の底部の上側に永久磁石６が当接している。永久磁石６の上側に一端が配設された、固定子の一部を構成する可動鉄心軸７は、コンデンサ３からの電流が流れることで磁力を発生するコイル８の中心を貫通すると共に、その他端に可動子である可動鉄心５と係合している。
【００２０】
図３は、本発明の実施例１の過電流継電器の電磁石部１０９の固定子部分の構成図である。板状の可動鉄心軸７の可動鉄心５側の先端の中央部に、溝７ａが設けられている。一方可動鉄心５にも狭部５ａが設けられ、溝７ａとはめあうような形で係合することが出来るよう構成されている。従って可動鉄心５は、可動鉄心軸７の溝７ａと係合する位置を中心に所定の角度分回動することが出来るよう構成されている。
【００２１】
また、図２において、ケース１にその一端が固定されたバネ９は、他端が可動鉄心５の右側の端部に対して上側に力を加えるよう配置されている。コイル８は、コンデンサ３からの電流によって互いに逆向きの磁束を発生させるように巻かれたトリップ用コイル８ａ、およびリセット用８ｂによって構成されている。
また、固定鉄心４および可動鉄心５で構成される鉄片がコイル８の左右両側に配置されており，左右どちらか片側のみしか配置されていない場合に比べ、漏れ磁束を少なくすることができる。
【００２２】
電磁石部１０９の動作について説明する。
図４は、本発明の実施例１の過電流継電器の電磁石部１０９の動作説明図である。図４（ａ）は定常状態、図４（ｂ）はトリップ状態をそれぞれ示す。
【００２３】
図４（ａ）の定常状態において、永久磁石６から発生した磁束は、点線の矢印に示すように、可動鉄心軸７、可動鉄心５、固定鉄心４を経由して永久磁石６に戻る。機械的なバネ９からの力は、可動鉄心５が回動して、固定鉄心４の両端と可動鉄心５の両端とに空隙ができる方向にモーメントとして働く。しかし、空隙部に働く、磁路回路に流れる磁束による吸引力が、バネ９のバネ力によるモーメントを上回るように構成されており、可動鉄心５と固定鉄心４との吸着状態は維持される。
【００２４】
主回路１０３に流れる電流が大きいため、ＣＴ１０４により得られ、整流部１０５によって整流された電流が所定の値より大きいということが演算部１０７によって判断されると、電源部１０６の構成部品であるコンデンサ３からの電流がトリップ用コイル８ａに流れ、永久磁石６から発生する磁束とは反対方向の磁束が発生する（実線）。永久磁石６とトリップ用コイル８ａとの磁束は互いに逆向きであるため、可動鉄心５と固定鉄心４との両端における空隙部を通過する磁束が互いに打ち消され、吸引力が小さくなる。そして、その空隙部に働く吸引力によるモーメントが、バネ９によるバネ力によって空隙部を大きくしようとするモーメントを下回ることで、可動鉄心５が回動をはじめ、トリップ動作を行う。図４（ｂ）に示されるトリップ状態では、可動鉄心５と固定鉄心４の鉄心間の空隙が大きいため、点線にて示す永久磁石６より発生する磁束によって発生する吸引力のモーメントが、バネ９のバネ力によるモーメントを下回るように構成されており、可動鉄心５と固定鉄心４の開放状態は維持される。
【００２５】
トリップ状態から定常状態に戻る際には、電源部１０６の構成部品であるリセット用のコイル８ｂにコンデンサ３からの電流が流れることによって、永久磁石６によって発生する磁束と同じ向きに磁束発生する。すると、リセット用コイル８ｂの磁束は永久磁石６の磁束と同じ向きであるため、可動鉄心５と固定鉄心４との両端における空隙部を通過する磁束が強められ、吸引力が大きくなる。そして、吸引力によるモーメントがバネ９のバネ力によるモーメントを上回ることで、可動鉄心５が回動をして、トリップ状態から定常状態へ戻るリセット動作を行う。
【００２６】
従って、実施例１に記載の電磁石部１０９の構造によれば、電気がコイル８によって消費されるのは、定常状態からトリップ状態へ移行する時、トリップ状態から定常状態へ復帰する時のみであり、定常状態及びトリップ状態での保持においては電力を消費しない構成としているので、定常状態からトリップ状態へ移行する際及びトリップ状態から定常状態へ復帰する際に必要な電力のみ確保することで、実施例１の構成を採用することが可能である。
【００２７】
図２において、接点機構部１１０の構造について説明する。
接点機構部１１０は、可動鉄心５に固定される可動接触子支え１０と、可動接触子１１と、ケース１に固定された固定接触子１２と、可動接触子支え１０にその一端が固定され、可動接触子１１にその他端が固定され、可動接触子１１から固定接触子１２の接点に力を与えて接点の接触を確実にさせるバネ１３と、自動リセット及び手動リセットを変更するリセット棒１４、ケース１に一端が固定され、他端がリセット棒１４に係合し、リセット棒１３に対して上方に力を与えるバネ１５とから構成されている。
【００２８】
可動接触子支え１０と可動接触子１１とバネ１３の構造について説明する。図５は、本発明の実施例１の過電流継電器の可動接触子支え１０と可動接触子１１とバネ１３の構造図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の下方向からの斜視図、図５（ｃ）は図５（ａ）の上方向からの斜視図である。
【００２９】
図５（ｂ）において、可動接触子支え１０は２つの板状の突起１０ａ、１０ｂと２つの略Ｌ字状の突起１０ｃ、１０ｄが形成されており、これらにより可動接触子支え１０は、可動鉄心５と係合して可動鉄心５に固定される。図６は、本発明の実施例１の過電流継電器の可動接触子支え１０と可動鉄心５との組立図である。図６（ａ）は組立中の下方向からの斜視図であり、図６（ｂ）は組立中の上方向からの斜視図であり、図６（ｃ）は組立後の下方向図である。
可動鉄心５は、図６（ａ）および（ｂ）に示されるように、まずは略Ｌ字状突起１０ｃおよび１０ｄと当接しながら可動接触子支え１０に斜めに係合される。そして、板状突起１０ａをＴ１方向へとたわませながら可動鉄心５をＴ２方向へと回転させ、最終的には可動接触子支え１０の両端部に設けられた板状突起１０ａと１０ｂおよび略Ｌ字状突起１０ｃと１０ｄによって図６（ｃ）に示すように位置決め固定される。これによって可動鉄心５は可動接触子支え１０に拘束される。
【００３０】
図５において、可動接触子支え１０にはさらに突起１０ｅ、突起１０ｆ、突起１０ｇが形成され、突起１０ｇには可動鉄心５の回動軸と平行に突起１０ｈが設けられている。突起１０ｅ、突起１０ｇ内に形成された窓１０ｉ、１０ｊ内に可動接触子１１が挿入され、それぞれ窓１０ｉ、１０ｊ内に収納されたバネ１３によって上方側、すなわち図２でいう固定接触子１２の方向へ力を受けている。
図２において、可動鉄心５に固定された可動接触子支え１０に連動して、定常状態の場合は、左側の可動接触子１１が左側の固定接触子１２と当接するが、トリップ状態の場合は、右側の可動接触子１１が右側の固定接触子１２と当接することとなる。
【００３１】
自動リセット及び手動リセットを変更するリセット棒１４、ケース１に一端が固定され、他端がリセット棒１４に係合し、リセット棒１４に対して上方に力を与えるバネ１５について図７〜図９を用いて説明する。図７は、本発明の実施例１の過電流継電器のリセット棒１４の構造図であり、図８は、本発明の実施例１の過電流継電器のケース１のリセット棒１４の配設される部分の部分図であり、図９は、本発明の実施例１の過電流継電器のケース１に組み込まれたリセット棒１４がリセット設定位置へ切替えられる過程を示す図である。図７（ａ）は、リセット棒１４の下方からの斜視図、図７（ｂ）は、リセット棒１４の上方からの斜視図、図９（ａ）は、リセット棒１４を定常状態より図９の下方向へ押し込んだ場合、図９（ｂ）は、図９（ａ）の状態から押し込み方向を軸に約９０度回転させた場合について示している。
【００３２】
図８に示す、ケース１にはリセット棒１４が挿入可能な穴１ａを設けている。
図２に示す定常状態では、リセット棒１４に設けられた突起１４ｂはケース１に設けられた壁面１ｄｂと当接するように、またリセット棒１４に設けられた突起１４ａはケース１に設けられた壁面１ｄａと当接するように構成され、図９（ａ）に示されるようにリセット棒１４が押し下げられない限り、リセット棒１４に設けられた突起１４ｂはケース１に設けられた鍵状の溝１ｂの左端部１ｂａとは係合しない位置に配設されている。さらに、リセット棒１４に設けられた突起１４ａの大きさは、ケース１に設けられた鍵状の溝１ｂの右端部１ｂｃよりも大きく、ケース１に設けられた鍵状の溝１ｂの右端部１ｂｃにリセット棒１４に設けられた突起１４ａが係合することが無いように構成されている。そのため、後述する手動トリップ設定時のトリップ動作におけるリセット棒１４の移動（図１０から図１１へのリセット棒１４の図１０における上方向移動）において、リセット棒１４に設けられた突起１４ａはケース１に設けられた壁面１ｄａで摺動し、リセット棒１４に設けられた突起１４ｂはケース１に設けられた壁面１ｄｂで摺動するため、リセット棒１４が右回転および左回転のどちらにも誤回転することなく移動することが可能な構成となっている。
また、後述する手動リセット設定から自動リセット設定への切替えにおいては、リセット棒１４を図９（ａ）に示す状態からさらに図９（ｂ）に示す状態まで回転させる必要がある。すなわち、手動リセット設定から自動リセット設定へと切替えるためにはリセット棒１４を押し込み回転させるという２つの動作を必要とし安易に切替えられないように構成されているため、誤って設定が変更してしまうことを防止する効果を有している。
【００３３】
また、図２において、二つ可動接触子１１の両端に対し、それぞれ対応した４つの固定接触子１２が横並び同位置で配置されており、右側（常開側）の可動接触子１１よりも図上、上側に左側（常閉側）の可動接触子１１が位置するよう構成している。そして、可動鉄心軸７の上側端部にある可動鉄心５の回動支点を左側の可動接触子１１側に配置していることで、定常状態における右側（常開側）の可動接触子１１とそれに対する固定接触子１２との間の絶縁距離が、トリップ状態における左側（常閉側）の可動接触子１１とそれに対する固定接触子１２との間の絶縁距離と、ほぼ等しくなるように構成している。
【００３４】
これは、ＩＥＣ６０９４７−１等に、導電部間の絶縁距離が規定されており、要求されている絶縁耐圧に応じてその絶縁距離が規定されているためで、可動接触子支え１０の動作範囲に対して、その絶縁距離を満足するよう構成する必要がある。従って、定常状態における右側（常開側）の可動接触子１１とそれに対する固定接触子１２との間の絶縁距離と、トリップ状態における左側（常閉側）の可動接触子１１とそれに対する固定接触子１２との間の絶縁距離に差がある場合は、絶縁距離が小さい方で規定を満たす必要があるため、絶縁距離が大きい方については規定以上のクリアランスを持つことになり、それだけ部品を構成させるスペースを大きく取ることになってしまう。上記絶縁距離をほぼ等しくすることで、部品を構成させるスペースの効率化を図ることができる。
【００３５】
動作について説明する。
図１０は、本発明の実施例１の過電流継電器の手動リセット設定時の定常状態を示す図である。図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は上方図、図１０（ｃ）は、電磁石部１０９と接点機構部１１０の一部のみを示した側方拡大図である。図１０（ｄ）は、図１０（ａ）のＺ部詳細図である。
【００３６】
図１０（ｂ）において、リセット棒１４の上面に示された矢印はケース１に示されたＨという文字を示している。つまり手動（ＨＡＮＤ）リセットであることを使用者に表示させるものである。また、ケース１に設けられた角穴１ｃから可動接触子支え１０の突起１０ｆ部分に示された丸印が見えている。これが定常状態であることを示している。
図１０（ａ）に示されるように、リセット棒１４はバネ１５によりケース１対して上方に力を受けている。しかし、図１０（ｃ）や図１０（ｄ）に示されるように、リセット棒１４の突起１４ｃに設けられた斜面と、可動接触子支え１０の突起１０ｈとが当接することで係合するため、リセット棒１４は上方へ移動せずに保持され、リセット棒１４の定常状態の位置が決定されている。尚、このとき、図１０（ｂ）において左側の可動接触子１１が左側の固定接触子と当接している。
【００３７】
（修正箇所が分かるようにわざと残しています。）
【００３８】
次に手動リセット設定時におけるトリップ状態について説明する。図１１は、本発明の実施例１の過電流継電器の手動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は上方図、図１０（ｃ）は、電磁石部１０９と接点機構部１１０の一部のみを示した側方図である。
【００３９】
定常状態から、過電流であることが演算部１０７によって検出された結果、電源部１０６の一部を形成するコンデンサ３からの電流によって、トリップ用のコイル８ａから磁束が発生した結果、永久磁石６が発生していた磁束を打ち消し、固定鉄心４と可動鉄心５との空隙に発生する吸引力によるモーメントよりバネ９のバネ力によるモーメントの方が大きくなり、可動鉄心５とそれに固定されている可動接触子支え１０が図１０（ａ）における左回転方向に回動し、図１１（ａ）に示すトリップ状態となる。この状態では図１１（ａ）の右側の可動接触子１１と固定接触子１２とが当接し、左側の可動接触子１１は固定接触子１２と開離し当接しなくなる。また、ケース１に設けられた角穴１ｃから可動接触子支え１０の突起１０ｆ部分に示された棒印が見えている。これがトリップ状態であることを示している。
【００４０】
その際、可動接触子支え１０の突起１０ｈも回動するが、その曲面と当接していたリセット棒１４の突起１４ｃは回動しないため、相対的な位置がずれて、可動接触子支え１０の突起１０ｈとリセット棒１４の突起１４ｃの斜面とは当接しなくなる。
このとき、可動接触子支え１０の突起１０ｈに形成された曲面の回動軌道に沿うように、リセット棒１４の突起１４ｃの斜面が形成されているため、可動接触子支え１０の突起１０ｈとリセット棒１４の突起１４ｃに各々かかる力に大きな変動をもたらさず、互いの接触面の面圧は小さいため、摺動面積を小さくすることができる。
【００４１】
可動接触子支え１０の突起１０ｈとリセット棒１４の突起１４ｃの当接状態が解除されると、リセット棒１４はバネ１５のバネ力によって突起１４ａおよび１４ｂがケース１の上側の壁面１ｆと当接する位置まで押し上げられ、可動接触子支え１０の突起１０ｈの回動軌道上にリセット棒１４の突起１４ｃが位置することとなる。その結果、リセット用のコイル８ｃから生じる磁束によって、固定鉄心４と可動鉄心５との空隙に作用する吸引力によるモーメントの方バネ９のバネ力によるモーメントより大きくなった場合でも、可動接触子支え１０の突起１０ｈとリセット棒１４の突起１４ｃが干渉することとなり、リセット棒１４の突起１４ａがケース１の壁面１ｄａと当接することでリセット棒１４の回転を防ぐため、可動接触子支え１０と可動接触子支え１０に係合されている可動鉄心５の回動が抑制され図１０（ａ）に示す定常状態に復帰することができない。
【００４２】
手動リセット設定時に、図１１（ａ）のトリップ状態から図１０（ａ）の定常状態へと復帰するためには、リセット棒１４を図１１（ａ）における下方向へと押し込むことにより、リセット棒１４の突起１４ｃが可動接触子支え１０の突起１０ｈの回動軌道上の下側に外れることで、可動接触子支え１０の突起１０ｈとリセット棒１４の突起１４ｃとが干渉しなくなるとともに、リセット棒１４の突起１４ｃが可動接触子支え１０の突起１０ｇの上面と当接して突起１０ｇを下方向に移動させることで、可動接触子支え１０と可動鉄心５とを右回転方向に回動させ、図１０（ａ）に示す定常状態へと復帰させることができる。
尚、固定鉄心４と可動鉄心５との空隙にはたらく吸引力によるモーメントとバネ９のバネ力に働くモーメントとがあるので、必ずしもリセット棒１４の押し込み量を固定鉄心４を定常状態となるのに十分な位置となるまで確保しなくても、モーメントのバランスが固定鉄心４と可動鉄心５との空隙にはたらく吸引力によるモーメントの方が大きくなる位置まで押し込めば、可動鉄心５及び可動接触子支え１０を定常状態まで移動させることができる。
【００４３】
次に自動リセット設定時における定常状態について説明する。図１２は、本発明の実施例１の過電流継電器の自動リセット設定時の定常状態を示す図である。図１２（ａ）は正面図、図１２（ｂ）は上方図、図１２（ｃ）は、電磁石部１０９と接点機構部１１０の一部のみを示した側方図である。
【００４４】
図１２において、図１０との違いは、リセット棒１４の位置の違いである。図１０（ｂ）において、リセット棒１４の上面に示された矢印はケース１の示されたＨという文字を示していたが、図１２（ｂ）においてはＡという文字を示している。つまり自動（ＡＵＴＯ）リセットであることを使用者に表示させるものである。
【００４５】
リセット棒１４の上面に付された矢印の向きをＨからＡへ、すなわち手動リセットから自動リセットへ切替えるには、リセット棒１４を図１０（ａ）における下方向へと押し下げ、リセット棒１４の突起１４ｂがケース１に設けられた溝１ｂａの位置に届くまで下げると共に、その押し下げ方向を軸として約９０度回転させると、図９（ａ）のリセット棒１４の位置から、図９（ｂ）のリセット棒１４の位置へと移動することができる。すると、リセット棒１４の突起１４ｂはケース１の鍵状の溝１ｂの中央部１ｂｂに沿うため、バネ１５の力によってリセット棒１４は鍵状の溝１ｂの中央部１ｂｂの形状に沿って、リセット棒１４の突起１４ｃがケース１の壁面１ｅと当接する位置まで上に押し上げられる。そのため、図１２（ｃ）に示すようにリセット棒１４の突起１４ｃが可動接触子支え１０の突起１０ｈの回動軌道上から外れるので、可動接触子支え１０とそれに係合される可動接触子１１および可動接触子支え１０に係合され、固定されている可動鉄心５は、リセット棒１４によって動作が規制されることなく、自由に回動できるようになる。
【００４６】
図１２に示す定常状態において、過電流であることが演算部１０７によって検出された結果、電源部１０６の一部を形成するコンデンサ３からの電流によって、トリップ用のコイル８ａから発生した磁束が永久磁石６が発生していた磁束を打ち消し、固定鉄心４と可動鉄心５との空隙に作用する吸引力によるモーメントよりバネ９のバネ力によるモーメントの方が大きくなり、可動鉄心５とそれに固定されている可動接触子支え１０が図１２（ａ）における左回転方向に回動し、図１３（ａ）に示すトリップ状態となる。
【００４７】
図１３は、本発明の実施例１の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。図１３（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は上方図、図１３（ｃ）は、電磁石部１０９と接点機構部１１０の一部のみを示した側方図である。
【００４８】
演算部１０７がトリップ状態から定常状態へ戻す判断をすると、電源部１０６の一部を形成するコンデンサ３からリセット用コイル８ｂに電流を流すよう処理する。その電流によって、リセット用コイル８ｂから磁束が、永久磁石６が発生していた磁束と同じ方向に発生することにより、固定鉄心４と可動鉄心５との空隙に作用する吸引力によるモーメントの方が、バネ９のバネ力によるモーメントの方より大きくなる。リセット棒１４によって動作が規制されることはないので、可動鉄心５とそれに固定されている可動接触子支え１０が図１３（ａ）における右回転方向に回動し、図１２（ａ）に示す定常状態に復帰させることができる。
【００４９】
尚、図１３に示されているリセット棒１４の位置だとリセット棒１４の突起１４ｂの位置がケース１の溝１ｂの中央点１ｂｂ地点にあるため、自動リセット設定時においても、リセット棒１４を使用者が下に押すと、バネ１５の力以上に下方向に力を加えれば下側に移動させることが可能である。すると、リセット棒１４の位置によってその底面が可動接触子支え１０の突起１０ｇと当接、移動させて手動で定常状態へ復帰させることが可能である。しかし一方で、使用者がその意図がないのに手動で定常状態へ復帰させてしまうおそれもある。
【００５０】
そこで、実施例１では、自動リセット時に使用者が誤って手動で定常状態へ復帰させてしまうことを防ぐ機構が設けられている。
図１４は、本発明の実施例１の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。図１４（ａ）は正面図、図１４（ｂ）は上方図、図１４（ｃ）は、電磁石部１０９と接点機構部１１０の一部のみを示した側方図である。図１４に示されるように、手動で定常状態へ復帰させてしまうおそれをなくすために、リセット棒１４の突起１４ｂの位置をケース１の溝１ｂの右端点１ｂｃ地点に移動させればよい。リセット棒１４をさらに約４５度回転させることで，リセット棒１４の突起１４ｂは図８や図９に示されるケース１の溝１ｂの中央点１ｂｂから右端点１ｂｃと移動する。鍵状の溝１ｂの中央部１ｂｂから右端部１ｂｃの溝の幅とリセット棒１４の突起１４ｂの幅は双方が勘合できる程度の隙間しかないのでリセット棒１４を押し下げることができなくなり、自動リセット設定時に誤ってリセット棒を押し込み手動でリセットしてしまうという誤操作を防ぐことができる。
【００５１】
したがって、実施例１によれば、負荷１０２供給される主回路１０３の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部１０７と、
トリップ信号またはリセット信号が入力されると、コイル８に対し、トリップ信号またはリセット信号に基づいて電力を供給する電源部１０６と、
コイル８を有して磁気回路を構成すると共に、トリップ信号またはリセット信号によってコイル８に電源部１０６から電力が供給され、磁気回路を構成する可動鉄心５を、定常状態位置からトリップ状態位置に移動させるトリップ動作及びトリップ状態位置から定常状態位置に移動させるリセット動作が可能な電磁石部１０９と、
可動鉄心５のトリップ動作によって常閉接点の開路を行い、自動または手動でのリセット動作によって常閉接点の閉路を行う接点機構部１１０とを備え、
接点機構部１１０は、常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、可動鉄心５に保持される可動接触子支え１０と、
自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、可動接触子支え１０とは可動接触子支え１０の動作範囲において係合することはなく、手動リセット設定時には、電磁石部１０９の可動鉄心５のリセット動作に対し、可動鉄心５に連動する可動接触子支え１０と係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、可動接触子支え１０と係合してリセット動作を完了させる位置まで移動させることができるリセット棒１４とを備えたので、
その自動リセット機能及び手動リセット機能を実現させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することができる。
【００５２】
尚、実施例１では、可動接触子支え１０に設けられた突起１０ｆによって定常状態とトリップ状態との表示を角穴１ｃの中から示すことが出来るように構成していたが、この状態表示機能を、角穴１ｃと突起１０ｆとで構成させなくても、何らかの可動接触子支え１０の位置を認知する手段と、その位置に応じて表示する手段とがあればよい。
また、実施例１における電磁石部１０９における磁路回路はコイル８の左右に固定鉄心４が設けられているが、左右片側にのみある場合でもよい。
また、実施例１における固定接触子１２には、可動接触子１１との機械的接点の接触抵抗を減らすべくメッキが施されているが、ここにその代わりに接点を設けても良い。
同様に、可動接触子１１は接点を設けているが、接点の代わりに機械的接点の接触抵抗を減らすべくメッキを施してもよい。
【００５３】
尚、可動接触子支え１０の突起１０ｆの上面には、段差が設けられており、この段差に工具等を係合させて突起１０ｆを左側に強制的に押し込むことで可動接触子支え１０ｆを図１０（ａ）における左回転させることが可能なので、接点機構部の動作を確認するテスト、すなわちテストトリップとして手動で定常状態からトリップ状態へと移行させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明に係る自己給電方式の電子式過電流継電器は、モータ等の過負荷保護等の目的で使用される場合に適している。
【図１】
0004840356.tif 000002
【図２】
0004840356.tif 000003
【図３】
0004840356.tif 000004
【図４】
0004840356.tif 000005
【図５】
0004840356.tif 000006
【図６】
0004840356.tif 000007
【図７】
0004840356.tif 000008
【図８】
0004840356.tif 000009
【図９】
0004840356.tif 000010
【図１０】
0004840356.tif 000011
【図１１】
0004840356.tif 000012
【図１２】
0004840356.tif 000013
【図１３】
0004840356.tif 000014
【図１４】
0004840356.tif 000015