(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過負荷検出用の主バイメタルと、主バイメタルに連繋させた差動シフタ機構と、該差動シフタ機構の出力端と開閉機構部との間に介装して差動シフタの出力信号を開閉機構部のラッチ受けに伝達する引外しレバーを兼ねた温度補償バイメタルとの組合せからなり、温度補償バイメタルはその長手方向の中間部位を揺動自在に軸支した上で、その一端を差動シフタ機構の出力レバーに対峙させた回路しゃ断器の過負荷引外し装置において、前記温度補償バイメタルの先端側に軽量な成形材料で作られた動作アームを取付け、該動作アームを介して開閉機構部のラッチ受けに対峙させたことを特徴とする回路しゃ断器の過負荷引外し装置。
【請求項２】
請求項１記載の過負荷引外し装置において、温度補償バイメタルに、その軸支点に対する両側部分の慣性モーメントのアンバランスを補正させるバランスウエイトを追加装備したことを特徴とする回路しゃ断器の過負荷引外し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートブレーカなどを実施対象とする回路しゃ断器に装備したバイメタル式の過負荷引外し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、頭記したオートブレーカを例に、本発明の実施対象となる回路しゃ断器の構成を図３(a),(b) で説明する。図において、１は回路しゃ断器の本体ケース（図示はカバーを外した状態を表している）、２は電源側主回路端子、３は負荷側主回路端子、４は開閉操作用のハンドル、５は後記する熱動形過負荷／欠相引外し装置の定格電流を調整する調整ダイヤルであり、ケース１内には可動接触子８ａ，固定接触子８ｂ，消弧室８ｃからなるしゃ断部８、しゃ断部８の可動接触子８ａを開閉位置に駆動する開閉機構部９，熱動形過負荷／欠相引外し装置１０，電磁形瞬時引外し装置１１などを内装して回路しゃ断器を構成している。
【０００３】
ここで、熱動形過負荷／欠相引外し装置１０は、主回路の各相に接続したヒータ付きの主バイメタル１２と、各相の主バイメタル作動端に連繋させてバイメタルの作動変位を検出する差動シフタ機構１３と、差動シフタ機構１３と開閉機構部９に組み込んだラッチ受けとの間に介装して差動シフタ機構の出力信号をラッチ受けに伝達し、開閉機構部９をトリップ動作させる引外しレバーを兼ねた温度補償バイメタル１４との組合せからなる。
【０００４】
また、差動シフタ機構１３は、各相の主バイメタル１２の配列に沿ってその左右両側に敷設してケース１の相間隔壁１ｂの溝に嵌入支持したスライド式の押しシフタ１５，引きシフタ１６、および押しシフタ１５と引きしシフタ１６の上面に跨がって揺動可能にピン結合した出力レバー１７との組合せからなり。押しシフタ１５，引きシフタ１６から突きだした腕部が各相の主バイメタル１２を挟んでその両面に対峙している。
【０００５】
また、図示例の温度補償バイメタル１４はバイメタル片をヘアピン状に折り曲げた形状で、その一端が調整ダイヤル５に連繋した軸受１８に軸支されており、他端側を前記した差動シフタ機構１３の出力レバー１７に対峙させ、さらに軸受側近くから開閉機構部９に向けて延在する動作片を開閉機構部のラッチ受けに対峙させている。
【０００６】
かかる構成になる過負荷引外し装置の動作は周知であり、例えば本発明の同一出願人より先に提案した特願２０００─６８９７９号にも詳しく述べられている。すなわち、主回路に過負荷電流が流れて主バイメタル１２が定方向に湾曲し、これに従動して差動シフタ機構１３の押しシフタ１５，引きシフタ１６が矢印方向に変位すると、出力レバー１７が温度補償バイメタル１４の先端を押す。これにより、温度補償バイメタル１４が軸受１８の軸支点を中心に時計方向に回動してその動作片がラッチ受けを釈放位置に押し、これに連動して開閉機構部９がトリップ動作し、しゃ断部８の可動接触子８ａが開極して主回路電流をしゃ断する。また、主回路に欠相が発生した場合は、差動シフタ機構１３の押しシフタ１５と引きシフタ１６とが差動的に動作し、これにより出力レバー１７が引きシフタとの連結ピンを支点に反時計方向に回動して温度補償バイメタル１４を押し、前記と同様に回路しゃ断器をトリップ動作させる。
【０００７】
なお、主バイメタル自身の湾曲で温度補償バイメタル１４を揺動させる駆動力，変位量は小さいことから、この変位，駆動力で開閉機構部９のラッチ受けを釈放させるために、ラッチ受けは軽い駆動力で釈放位置に移動するような構造としている。
一方、電磁形瞬時引外し装置１１は、主回路に接続した引外しコイル１１ａと、ヨーク１１ｂと、プランジャ１１ｃと、プランジャ１１ｃに従動する引外しレバー１１ｄとからなり、短絡事故などで主回路に過電流が流れると、プランジャ１１ｃが吸引動作して引外しレバー１１ｄが開閉機構部９のラッチ受けを釈放し、瞬時に回路しゃ断器をトリップ動作させる。
【０００８】
また、図示例の温度補償バイメタル１４は、ヘアピン状に湾曲させてその一端を軸支した形状であるが、これとは別に前記提案（特願２０００─６８９７９号）のように温度補償バイメタルを直線状となし、かつその長手方向の中間部を軸受で揺動自在に軸支した上で、その一端を差動シフタ機構の出力レバーに対峙させ、他端を中間レバーを介して開閉機構部のラッチ受けに対峙させるように構成したもの、さらには中間レバーを使わずに温度補償バイメタルの先端をラッチ受けに向けて延長させたり、先端に別な金属製のアーム部品を溶接してラッチ受けを直接押すようにして信号の伝達効率を高めるようにしたものもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構成における引外しレバー兼用の温度補償バイメタルは、その揺動軸支点を境にして差動シフタ側，およびラッチ受け側に向けて延びている両側部分の長さ，質量が異なる。
この場合に、前記のように温度補償バイメタルを直線状としてその長手方向の中間部を軸受で揺動自在に軸支し、かつ温度補償バイメタルの先端側をラッチ受けに向けて延長させたり、先端に別な金属製のアーム部品を溶接してラッチ受けと対峙させるようにした構成では、揺動軸支点に対して先端側部分の質量，したがってその慣性モーメントが他端側部分よりも大きくなり、このために温度補償バイメタルの揺動軸支点に対する両側部分のバランスがとれなくなる。
【００１０】
そのために、回路しゃ断器の使用状態で外部から振動，衝撃などの加振力が加わると、前記した慣性モーメントの差から温度補償バイメタルが揺動軸支点の回りで振り子のように揺動して開閉機構部のラッチ受けを釈放位置に押し、これにより主回路に過負荷電流が流れてないにもかかわらず、回路しゃ断器がトリップ動作して主回路をしゃ断するといったトラブルを引き起こすおそれがある。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、外部から加わる振動，衝撃などの加振力で回路しゃ断器が誤トリップ動作することのないようにその耐振動性能を高めた回路しゃ断器の過負荷引外し装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、過負荷検出用の主バイメタルと、主バイメタルに連繋させた差動シフタ機構と、該差動シフタ機構の出力端と開閉機構部との間に介装して差動シフタの出力信号を開閉機構部のラッチ受けに伝達する引外しレバーを兼ねた温度補償バイメタルとの組合せからなり、温度補償バイメタルはその長手方向の中間部位を揺動自在に軸支した上で、その一端を差動シフタ機構の出力レバーに対峙させた回路しゃ断器の過負荷引外し装置において、
前記温度補償バイメタルの先端側にプラスチックのような金属に比べて密度の小さい成形材料で作られた動作アームを取付け、該動作アームを介して開閉機構部のラッチ受けに対峙させるようにする（請求項１）。
【００１３】
上記の構成によれば、温度補償バイメタルの先端側部分が従来構造（ラッチ受けを押す部分が金属製）と比べて軽量となり、その分だけ揺動軸支点に対する両側部分の慣性モーメントの差が縮小してほぼバランスするようになる。これにより、外部からの加振力に起因して励起する温度補償バイメタルの揺動振動も低く抑えられて、回路しゃ断器の誤トリップ動作に対する耐振動性が向上する。
【００１４】
また、本発明によれば、過負荷引外し装置の耐振動性をより一層高めるために、前記の温度補償バイメタルに、その軸支点に対する両側の慣性モーメントのアンバランスを補正するようにバランスウエイトを追加装備した構成がある（請求項２）。
このように温度補償バイメタルにバランスウエイトを追加することにより、前記した慣性モーメントのバランスをより一層適正化できる。なお、バランスウエイトは金属製の錘として、温度補償バイメタルの重心ずれの状況に合わせて最適な位置に取付ける。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図３に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
まず、図１(a) 〜(c) において、回路しゃ断器の過負荷引外しレバーを兼ねた温度補償バイメタル１４は平板状のバイメタル片からなり、その長手方向の中間部位を調整ダイヤル５のホルダ５ａに組付けたバイメタルホルダ５ｂに軸支して矢印方向に揺動可能に支持した上で、その右側端部を図３で述べた差動シフタ機構の出力レバー１７に対峙させている。また、温度補償バイメタル１４の左側先端部には金属に比べて軽量なナイロンなどのプラスチック成形品で作られた動作アーム１９を嵌着し、該動作アーム１９の先端をその下方に位置している開閉機構部のラッチ受け９ａに対峙させて押すようにしている。なお、バイメタルホルダ５ｂは調整ダイヤル５のカム部（図示せず）に連繋し、調整ダイヤル５と連動して温度補償バイメタル１４の軸支点Ａの位置を定格電流の設定値に合わせて移動調節するようにしている。
【００１６】
次に、上記構成の引外し動作を図２(a) 〜(d) で説明する。なお、(a),(c) 図は定常状態、(b),(d) 図は過負荷引外しの動作状態を表している。すなわち、定常状態では出力レバー１７が温度補償バイメタル１４から離間した後退位置に停止しており、したがって温度補償バイメタル１４はフリーな中立状態にあって、バイメタルの先端側に装着した動作アーム１９はラッチ受け９ａを押さず、これにより図３に示した回路しゃ断器のしゃ断部が閉極状態に保持されている。
【００１７】
一方、図３で述べた主バイメタルが主回路の過負荷，欠相を検出すると、主バイメタルの湾曲に差動シフタ機構が従動してその出力レバー１７が温度補償バイメタル１４を押す。これにより、温度補償バイメタル１４は(b),(d) 図のように揺動軸支点Ａの回りで時計方向に揺動し、この揺動に応動して動作アーム１９の先端１９ａがラッチ受け９ａを矢印方向に押す。その結果、ラッチ受け９ａが支軸９ａ-1を支点に釈放位置に傾動して開閉機構部をトリップ動作させ、これに連動してしゃ断部が開極する。
【００１８】
この場合に、前記のように温度補償バイメタル１４の先端側に装着した動作アーム１９を金属に比べて密度が小さいプラスチック成形品としたことにより、動作アーム１９を含めて温度補償バイメタル１４の揺動軸支点Ａに対する右側と左側部分の慣性モーメントが略バランスして重心のずれが小さくなる。
したがって、回路しゃ断器に外部から振動，衝撃などの加振力が加わっても、この振動に励起されて温度補償バイメタル１４自身が軸支点Ａの回りで振り子のように揺り動き、開閉機構部のラッチ受け９ａを勝手に釈放位置に押して回路しゃ断器を誤ってトリップ動作させるようなことがなく、これにより引外し装置の耐振動性が向上する。
【００１９】
次に、前述の引外し装置について、その耐振動性をさらに高めるようにした本発明の請求項２に対応する応用実施例について説明する。すなわち、前記の構成において、温度補償バイメタル１４の先端に取付けた動作アーム１９を軽量なプラスチック成形品としても、なお温度補償バイメタル１４の揺動軸支点Ａに対して左右両側部分で質量のアンバランスが残る場合には、図示実施例のように温度補償バイメタル１４の軸支点Ａより右側範囲でその板面にバランスウエイト２０を追加して取付け、軸支点Ａに対する慣性モーメントを補正して左右部分をバランスさせるようにうにする。なお、バランスウエイト２０は金属製の錘とし、その取付け位置は温度補償バイメタル１４のバランス状況を調べながら最適位置に位置決めするようにする。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、差動シフタ機構の出力端と開閉機構部との間に介装して差動シフタの出力信号を開閉機構部のラッチ受けに伝達する引外しレバーを兼ねた温度補償バイメタルについて、温度補償バイメタルの先端側に軽量な成形材料で作られた動作アームを取付け、該動作アームを介して開閉機構部のラッチ受けに対峙させたことにより、温度補償バイメタルの揺動軸支点に対する両側部分の慣性モーメントの差が縮小してほぼバランスするようになる。これにより、外部からの加振力に起因して励起する温度補償バイメタル自身の振り子振動が抑えられて、回路しゃ断器の誤トリップ動作に対する耐振動性が向上する。
【００２１】
また、温度補償バイメタルに、その軸支点に対する両側の慣性モーメントのアンバランスを補正するようにバランスウエイトを追加装備することにより、慣性モーメントのバランスをより一層適正化して耐振動性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による過負荷引外し装置の主要部の構成図であり、(a),(b),(c) はそれぞれ平面図，正面図，側面図
【図２】図１の動作説明図であり、(a),(b) および(c),(d) はそれぞれ定常状態，引外し動作状態を表す引外し装置の平面図，側面図
【図３】従来の過負荷引外し装置を搭載したオートブレーカの全体構造図であり、(a),(b) はそれぞれ内部機構を表す平面図，および側視断面図
【符号の説明】
８    しゃ断部
９    開閉機構部
９ａ  ラッチ受け
１０    過負荷・欠相引外し装置
１２    主バイメタル
１３    差動シフタ機構
１４    温度補償バイメタル
１７    差動シフタ機構の出力レバー
１９    動作アーム（プラスチック成形品）
２０    バランスウエイト
【図１】
0004186415.tif 000002
【図２】
0004186415.tif 000003
【図３】
0004186415.tif 000004