以下に、本発明にかかる過負荷継電器の� ��施の形態を図面に基づいて詳細に説明する� ��なお、この実施の形態によりこの発明が限� ��されるものではない。

実施の形態
 図1は、本発明にかかる電子式過負荷継電器 の実施の形態を示す、正面カバーを取外した 状態の斜視図である。図1に示すように、電� �式過負荷継電器100は、正面が開放された直� �体状のケース1に収容されている。ケース1の 開放された正面は、過負荷継電器100の各部品 のケース1への組付け後、図14に示す、正面カ バー20によりカバーされる。

 図2は、過負荷継電器のケースの実施の形 態を示す正面図であり、図3は、図2のA部詳細 図であり、図4は、過負荷継電器のクロスバ� �の実施の形態を示す斜視図であり、図5は、� ��ロスバーの正面図である。

 図1に示す接点機構2は、図4及び図5に詳細 形状を示す略T字形のクロスバー3と、両端部� ��可動接点を有する常開可動接触子4aと、両� �部に可動接点を有する常閉可動接触子4bと、 常開接点ばね5aと、常閉接点ばね5bと、を備� �ている。

 常開可動接触子4a及び常閉可動接触子4bと 夫々接触、離間して常開回路及び常閉回路を 開閉する二対の固定接触子15が、図2に示すケ ース1の背面壁の上部に設けられた四つの角� �1cに挿通されて固定されている。

 クロスバー3の右端に設けられたばね支柱 3aに、常開接点ばね5aが嵌め込まれ、常開接� �ばね5aの上に常開可動接触子4aが嵌め込まれ� ��。同様に、クロスバー3の左側に設けられた ばね支柱3bに、常閉接点ばね5bが嵌め込まれ� �常閉接点ばね5bの上に常閉可動接触子4bが嵌� ��込まれる。

 クロスバー3は、常開接点ばね5a及び常閉� ��点ばね5bにより、常開可動接触子4a及び常閉 可動接触子4bを弾性的に保持している。クロ� ��バー3の下側の三つの鈎状のアーマチュア保 持部3c、3d、3e(図5参照)に、アーマチュア6を� �入、固定し、接点機構2及びアーマチュア6を 仮組みする。

 図6は、コイルの斜視図であり、図7は、� �イルの縦断面図であり、図8は、可動ストッ� ��の斜視図であり、図9は、可動ストッパの正 面図であり、図10は、リセットバーの斜視図� ��あり、図11は、リセットバーの正面図であ� �、図12は、リセットバーの側面図である。

 L字形板状の第1固定鉄心7の右端部に、厚� ��状の永久磁石8(図13参照)を吸着させ、図2に� ��すケース1の中央部のL字溝1mに嵌め込んで保 持する。図6及び図7に詳細形状を示す直方体� ��に形成されたコイル9の孔9aに、L字形の第2� �定鉄心10(図13参照)のアーマチュア軸10aを挿� �させた状態で、コイル9をケース1の中央部の 四角枠1n(図2参照)内に嵌め込んで固定し、第2 固定鉄心10のアーマチュア軸10aから直角に屈� ��した水平板部(図13参照)を永久磁石8に吸着� �せて保持する。

 次に、先に仮組みした接点機構2を、第1� �定鉄心7の上端部及び第2固定鉄心10のアーマ� ��ュア軸10aの上端部のピボットで支持するよ� ��にして、ケース1内に組込む。接点機構2の� �ーマチュア6の中央部下側には、接点機構2が ピボットからずれないように、アーマチュア 軸10aのピボットに係合する穴が設けられてい る。

 以上の説明から分かるように、過負荷継� ��器100は、有極電磁石から成り、その磁気回� ��は、第1固定鉄心7、永久磁石8、第2固定鉄心 10及び第2固定鉄心10のピボットに支持された� ��ーマチュア6を環状に配置して成り、磁気回 路にコイル9を配置した形態となっている。

 ケース1の左側に設けられた支軸1a(図2参� �)に、図8及び図9に詳細形状を示す可動スト� �パ11の軸孔11aを嵌合し、ケース1の左側板の� �央部に設けられた板ばね保持部1bに、ストッ パ板ばね12の下端部を挿入して保持し、スト� ��パ板ばね12により可動ストッパ11を図1の右� �へ押圧する。

 図10~図12に詳細形状を示すリセットバー13 の下部に設けられた軸13aに、リセットバーば ね14を嵌め込む。リセットバーばね14を嵌め� �んだリセットバー13を、ケース1の左上部に� �み込む。

 ケース1のばね保持部1d(図2参照)とクロス� ��ー3のばね嵌合部3fとの間に、接点機構ばね1 6を装着する。接点機構ばね16は、アーマチュ ア6を第1固定鉄心7の上端部から離間させ磁気 回路を開いて接点機構2が、リセット位置に� �替わるように付勢する。ケース1の下部には� ��電流検出用デバイスであるCT(図示せず)3個� �収容するCT収容部1e(図2参照)が設けられてい� ��。

 次に、図13~図22を参照して、実施の形態� �過負荷継電器100の作用について説明する。� �13は、過負荷継電器の手動リセットモードの リセット状態(リセット位置)を示す正面図で� ��る。

 手動リセットモードのリセット状態では� ��第1固定鉄心7の上端部から離間したアーマ� �ュア6に対する永久磁石8の吸引力及び圧縮さ れた常閉接点ばね5bの反撥力により発生する� ��ーマチュア6の反時計回りの回転トルクより 、圧縮された接点機構ばね16の反撥力により� ��生するアーマチュア6の時計回りの回転トル クの方が大きい。

 そのため、接点機構2は、アーマチュア軸 10aの上端部のピボットを支点として時計回り に回動し、クロスバー3の左端上部がケース1� ��リセット位置ストッパ1fに当接したリセッ� �位置で保持される。

 リセット状態では、常閉可動接触子4bの� �動接点が固定接触子15の固定接点に当接して 常閉回路を閉じ、常開可動接触子4aの可動接� ��が固定接触子15の固定接点から離間して常� �回路を開いている。このリセット状態では� �接点機構2は、待機信号(常閉回路を閉、常開 回路を開)を発信する。

 可動ストッパ11は、ストッパ板ばね12によ り図13の右方へ押圧され、中間係止部11cをク� ��スバー3の左方のアーマチャ保持部3e(図5参� �)に当接させている。

 図14は、過負荷継電器の手動リセットモ� �ドのリセット状態を示す上面図である。図14 に示すように、手動リセットモードでは、リ セットバー13は、時計回りに捻られて、ケー� ��1の外へ円柱状の頭部を突出させている。頂 部に形成された矢印溝13e(図10参照;スクリュ� �ドライバー溝を兼用している。)の矢印は、� ��ース1の上面右側に印された矢印マークと同 一方向の“H”方向を向き、手動リセットモ� �ドにセットされていることを示している。

 また、クロスバー3に、指針状に立設され 、ケース1の天板に設けられた窓1kに露出する 表示部3wの左凸条3x(図4参照)が、窓1kの“RESET� ��位置に位置し、過負荷継電器100が、リセッ� ��状態であることを表示するようになってい� ��。図4に示す左凸条3xと右凸条3yとは、区別� �きるように、異なる色に着色されている。

 図15は、過負荷継電器の手動リセットモ� �ドのトリップ状態を示す正面図である。過� �荷継電器100が、図13に示すリセット状態にあ るとき、図示しない電流検出デバイスがモー タの過電流(過負荷)を検出し、電流検出回路� ��らコイル9のトリップコイル9b(図7参照)に作� ��電流が通電されると、永久磁石8による磁束 と同一方向に、トリップコイル9bから磁束が� ��生し、両磁束の和の吸引力がアーマチュア6 に作用し、アーマチュア6に作用する反時計� �りのトルクが接点機構ばね16の反撥力による 時計回りのトルクを上回る。

 図15に示すように、接点機構2が、接点機� ��ばね16の反撥力に抗して反時計回りに回動� �、アーマチュア6が第1固定鉄心7の上端部に� �着され、過負荷継電器100は、手動リセット� �ードのトリップ状態(トリップ位置)へと切替 わる。

 トリップ状態では、常閉可動接触子4bの� �動接点が固定接触子15の固定接点から離間し て常閉回路を開き、常開可動接触子4aの可動� ��点が固定接触子15の固定接点に当接して常� �回路を閉じる。このトリップ状態では、接� �機構2は、過負荷信号(常閉回路を開、常開回 路を閉)を発信する。

 このとき、リセット状態において、クロ� ��バー3の左方のアーマチャ保持部3eに当接し� ��いた可動ストッパ11の中間係止部11cの当接� �外れ、可動ストッパ11の上部が、ストッパ板 ばね12の反撥力により、右方へ回動してケー� ��1のストッパ突起1g(図3参照)に当接する。

 第1固定鉄心7の上端部に吸着されたアー� �チュア6に対する永久磁石8の吸引力によるア ーマチュア6の反時計回りのトルクが、接点� �構ばね16及び常開接点ばね5aの反撥力による� ��計回りのトルクを上回るので、トリップ状� ��が保持される。

 図16は、過負荷継電器の手動リセットモ� �ドのトリップ状態を示す上面図である。図16 に示すように、クロスバー3の表示部3wの右凸 条3y(図4参照)が、ケース1の天板に設けられた 窓1kの“TRIP”位置に位置し、過負荷継電器100 が、トリップ状態であることを表示するよう になっている。

 次に、手動リセットモードのトリップ状� ��からリセット状態への手動リセットについ� ��説明する。図17は、手動リセットモードに� �いて、接点機構2が可動ストッパ11の中間係� �部11cとの係止位置まで小距離回動し、手動� �セット可能となった状態を示す正面図であ� �。

 過負荷継電器100が、図15に示すトリップ� �態となってから所定時間が経過すると、図� �しない電流検出回路から、コイル9のリセッ� ��コイル9c(図7参照)に、過負荷検出時と逆方� �に電流が通電される。この電流により、永� �磁石8の磁束と逆方向に、リセットコイル9c� �より磁束を発生させて永久磁石8の磁束を打� ��消す。この所定時間は、過負荷により加熱� ��れたモータ等の機器が、冷却される時間に� ��応させるのがよい。

 永久磁石8の磁束が打ち消されると、接点 機構ばね16の反撥力により、アーマチュア6が 第1固定鉄心7の上端部から開離し、接点機構2 が時計回りに小距離回動し、クロスバー3の� �端上部が可動ストッパ11の中間係止部11cに係 止され、図17に示す、手動リセット可能な状� ��となる。

 図17に示す状態において、リセットバー13 を、リセットバーばね14に抗して押込むと、� ��セットバー13の下端部の傾斜面13b(図11参照)� ��、可動ストッパ11の上端部の傾斜面11b(図9参 照)に当接し、楔作用によって可動ストッパ11 を左方へ少し回動させ、可動ストッパ11の中� ��係止部11cとクロスバー3の左端上部との係合 を外し、接点機構ばね16の反撥力により、接� ��機構2を図13に示すリセット状態まで回動さ� ��る。以上のようにして、過負荷継電器100を� ��動リセットすることができる。

 図18は、手動リセットモードにおいて、� �点機構2がトリップ状態となってから所定時� ��が経過しておらず、リセットコイル9c(図7参 照)が励磁されて接点機構2が時計回りに小距� ��回動する前に、リセットバー13が押込まれ� �状態を示す正面図である。

 リセットバー13が押込まれると、可動ス� �ッパ11が左方へ少し回動するが、アーマチュ ア6が第1固定鉄心7に吸着されており、接点機 構2が可動ストッパ11と係合していないため、 接点機構2は、リセットされない。

 接点機構2が、リセットされてリセット状 態に復帰するためには、アーマチュア6と第1� ��定鉄心7の上端部が少し離間し、クロスバー 3の左端上部が可動ストッパ11の中間係止部11c に係合していて、且つ、リセットバー13が押� ��まれることが条件となる。図示しない電流� ��出回路は、トリップ後、所定時間経過後で� ��ければ、リセットコイル9cに電流を供給し� �いので、トリップ後、所定時間は、リセッ� �を行なうことができない。

 図19は、手動リセットモードのリセット� �態において、リセットバーが押込まれた状� �を示す正面図である。リセットバー13が押込 まれたままの状態でも、接点機構2は、リセ� �トバー13や可動ストッパ11に拘束されていな� ��ので、電流検出回路からトリップコイル9b� �電流が供給されれば、接点機構2は、支障な� ��トリップすることができる。従って、実施� ��形態の過負荷継電器100は、トリップフリー� ��能を有している。

 図20は、過負荷継電器の自動リセットモ� �ドのリセット状態を示す正面図である。過� �荷継電器100を、手動リセットモードから自� �リセットモードに切替えるときは、リセッ� �バー13をケース1内へ押込み、リセットバー13 の頭部の下部に設けられた外周突起13d、13d(� �10、11参照)を、ケース1のバーストッパ1h、1h( 図3参照)に当接させる。

 続いて、リセットバー13を反時計回りに90 °回転させ、リセットバー13の下部突起13c(図1 2参照)により、可動ストッパ11を左方へ回動� �せ、下部突起13cの先端を可動ストッパ11に当 接させて、可動ストッパ11がクロスバー3と係 合しない非系止位置に切替える。

 リセットバー13を反時計回りに90°回転さ� ��ると、リセットバー13の一つの外周突起13d� �、ケース1のリブ1i(図3参照)に当接するので� �リセットバー13は、反時計回りに90°以上は� �転しない。また、リセットバー13は、反時計 回りに90°回転すると、ケース1のリブ1iに設� �られた突起1jと係合するので、リセットバー ばね14の反撥力によりそのまま押戻されるこ� ��はない。

 永久磁石8の吸引力及び常閉接点ばね5bの� ��撥力によるアーマチュア6の反時計回りのト ルクより、接点機構ばね16の反撥力によるア� ��マチュア6の時計回りのトルクが大きいので 、接点機構2は、アーマチュア軸10aの上端部� �ピボットを支点として時計回りに回動し、� �ース1のリセット位置ストッパ1f(図2参照)に� �接した姿勢で保持される。

 リセット状態では、常閉可動接触子4bの� �動接点が固定接触子15の固定接点に当接して 常閉回路を閉じ、常開可動接触子4aの可動接� ��が固定接触子15の固定接点から離間して常� �回路を開いている。このリセット状態では� �接点機構2は、待機信号(常閉回路を閉、常開 回路を開)を発信する。

 図21は、過負荷継電器の自動リセットモ� �ドのリセット状態を示す上面図である。図21 に示すように、自動リセットモードでは、リ セットバー13は、ケース1内に押込まれ、反時 計回りに捻られ、頂部に形成された矢印溝13e の矢印が、“A”方向を向き、自動リセット� �ードにセットされていることを示している� �

 また、クロスバー3の表示部3wの左凸条3x� �、ケース1の天板に設けられた窓1kの“RESET” 位置に位置し、リセット状態であることを示 している。

 図22は、過負荷継電器の自動リセットモ� �ドのトリップ状態を示す正面図である。過� �荷継電器100が、図20に示す自動リセットモー ドのリセット状態にあるとき、図示しない電 流検出デバイスがモータ等の機器の過電流(� �負荷)を検出し、電流検出回路からコイル9の トリップコイル9b(図7参照)に作動電流が通電� ��れると、永久磁石8による磁束と同一方向に 、トリップコイル9bから磁束が発生し、両磁� ��の和の吸引力がアーマチュア6に作用し、ア ーマチュア6に作用する反時計回りのトルク� �接点機構ばね16の反撥力による時計回りのト ルクを上回る。

 図22に示すように、接点機構2が反時計回� ��に回動し、アーマチュア6が第1固定鉄心7の� ��端部に吸着され、過負荷継電器100は、自動� ��セットモードのトリップ状態へと移行する� ��

 トリップ状態では、常閉可動接触子4bの� �動接点が固定接触子15の固定接点から離間し て常閉回路を開き、常開可動接触子4aの可動� ��点が固定接触子15の固定接点に当接して常� �回路を閉じる。このトリップ状態では、接� �機構2は、過負荷信号(常閉回路を開、常開回 路を閉)を発信する。

 アーマチュア6が第1固定鉄心7の上端部に� ��着されると、永久磁石8の吸引力によるアー マチュア6の反時計回りのトルクが、接点機� �ばね16及び常開接点ばね5aの反撥力による時� ��回りのトルクを上回るので、トリップ状態� ��保持される。

 また、過負荷継電器100が、図22に示す自� �リセットモードのトリップ状態になってか� �所定時間が経過すると、図示しない電流検� �回路から、コイル9のリセットコイル9c(図7参 照)に、過負荷検出時と逆方向に電流が通電� �れる。

 この電流により、永久磁石8の磁束と逆方 向に、リセットコイル9cにより磁束を発生さ� ��て永久磁石8の磁束を打消し、接点機構ばね 16の反撥力により、接点機構2が時計回りに回 動し、図20に示すリセット状態に移行する。

 図13に示す手動リセットモードのリセッ� �状態における接点機構2の傾斜姿勢と、図20� �示す自動リセットモードのリセット状態に� �ける接点機構2の傾斜姿勢は、全く同一姿勢� ��ある。また、図17に示す手動リセットが可� �になった状態での接点機構2の傾斜姿勢は、� ��22に示す自動リセットモードのトリップ状� �における接点機構2の傾斜姿勢に対して接点� ��構2がわずかに回動しているだけなので、略 同一姿勢である。

 従って、自動リセットモードにおける常� ��接点の接点ギャップ及びオーバートラベル� ��と、手動リセットモードにおける接点ギャ� ��プ及びオーバートラベル量とが略同一であ� ��ので、耐圧性及び接点容量が低下すること� ��ない。

 過負荷継電器100は、図1、図14、図16及び� �21に示すように、クロスバー3の表示部3wが、 ケース1の天板に設けられた窓1kに露出してい るので、表示部3wを左右に手で動かす(操作す る)ことにより、接点機構2を、時計回り及び� ��時計回りに回動させることができ、電源が� ��くても、テストトリップ及びリセットを行� ��うことができる。

 また、図5に示すように、クロスバー3の� �側のばね支柱3bの取付部を、中央部に対して 下方へ傾斜させ、ばね支柱3bを、左方へ傾斜� ��せている。この傾斜により、接点機構2が時 計回りに回動してリセット状態に移行し、常 閉可動接触子4bが二つの固定接触子15、15と接 触するとき、又は、逆に、常閉可動接触子4b� ��二つの固定接触子15、15から開離しようとす るとき、ばね支柱3bが、二つの固定接触子15� �15間を結ぶ線に対して略垂直となるようにし 、常閉可動接触子4bに常閉接点ばね5bの偏荷� �がかからないようにしている。

 また、上記の形状により、常閉可動接触� ��4bの両端の可動接点が、固定接触子15、15の� ��定接点と同時に接触、開離するので、電流� ��遮断時に片側の接点にアークが集中せず、� ��点の消耗が少なく、電流遮断性能の悪化が� ��ない。また、ばね支柱3aについても、ばね� �柱3bと同様にするとよい。