実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による短絡電流検� ��装置1を示す斜視図であり、図2は図1の短絡� ��流検出装置1からアーマチュア6および復帰� �プリング7を取り外した状態を示している。
図中2は導体からなるヒータであり、後で説� �するケースに取り付けられる底部2aと、この 底部から略直角に折り曲げられた立上げ部2b� ��、更に逆方向に略90度折り曲げられた導出� �2cとからなり導出端子8により外部導体に連� �されるようになっている。3はバイメタルで� ��図2のようにヒータ2の立上げ部2bにピン5で� �定されている。

 4は固定子で、上記ヒータ2のバイメタル3� ��取り付け面とは反対側に上記ピン5によりバ イメタル3と一体に固着されている。上記一� �固着はピンによるかしめ以外にも、例えば� �溶接、ロウ付けといった方法を採用するこ� �ができる。6はアーマチュアであり、上記ヒ� ��タ2の立上げ部2bの固定子4と反対側に配置さ れ、上記固定子4のアーマチュア支持部4aに回 動可能に支点支持されている。7は復帰スプ� �ングである。

 図3は上記固定子4の詳細構造を示す斜視� �であり、図3(B)は図3(A)を反対側から見た斜視 図である。固定子4は例えば鉄などの強磁性� �からなり、ヒータ2を挟んで後述するアーマ� ��ュア6と対向して配置されているのは前述し たとおりである。固定子4には、その一端部� �ら延長され、ヒータ2を挟んで固定子4と対向 する位置まで達し、図の上方から見ると固定 子本体と合わせて略U字形となるアーマチュ� �支持部4aを有している。図3では図に向かっ� �ヒータ4の右側からアーマチュア支持部4aを� �長しているが、左側から延長してもよい。� �お、上記アーマチュア支持部4aにはその両端 に後述するアーマチュア6の腕部6b、6cと係合� ��る支持部4b、4cを備えており、また、上記復 帰スプリング7の下端を取り付ける係止部4dを 備えている。

 図4はアーマチュア6の詳細構造を示す斜� �図である。上記アーマチュア6は、上記固定� ��4と対向する面を有する可動部6aと、この可� ��部6aの上部に延在し一部がコ字上に内方に� �かって折り曲げられた一対の腕部6b、6cと、� ��記腕部の一方(図では6c)から上方に延在して いる操作部6dとから構成されている。上記一� ��の腕部6b、6cには上述した固定子4のアーマ� �ュア支持部4aの支持部4b、4cにより支点支持� �れる係合部6e、6fが形成されている。なお、� ��動部6aには、その両端部が互いに対向する� �うに内側に折り曲げられた折曲げ部6gと、ア ーマチュア6が回動可能な状態で上記固定子4� ��の支点支持を実現するような切欠き部6hと� �備えている。

 以上の説明から明らかなように、アーマ� ��ュア6は電流経路であるヒータ2を挟んで固� �子4と対向状に配置され、左右両端に設けら� ��た一対の腕部6b、6cに設けられた係合部6e、6 fで固定子のアーマチュア支持部4b、4cに回動� ��能に支持される。組み立てに際しては復帰� ��プリング7の一端(上端)をアーマチュア6の操 作部6dの係止部6iに取り付け、他端(下端)を上 述したように固定子4の係止部4dに取り付けて 、その収縮力によって操作部6dが後述する遮� ��器のトリップバーと離れる方向に付勢され� ��いる。

 図5は本実施の形態1の短絡電流検出装置を� �路遮断器に組み込んだ断面図を示している� �
短絡電流検出装置はバイメタル3の湾曲を利� �した過電流検出装置と一体になっている。� �に短絡電流検出装置および過電流検出装置� �動作について説明する。図において、1は上� ��した短絡電流検出装置、11はトリップバー� �12は電源側端子、13は固定接触子、14は可動� �触子、15は可動接触子ホルダ、16は操作ハン� ��ル、17はトリップ機構部である。

 図は、操作ハンドル16を操作して回路遮� �器を投入した状態を示している。主回路電� �は電源側端子12→固定接触子13→可動接触子1 4→可動接触子ホルダ15→ヒータ2→負荷側端� �8の経路で流れている。いま、定格電流を超� ��る過電流が流れると、ヒータ2が電流通電に よるジュール熱で発熱し、バイメタル3の温� �が上昇する。バイメタル3は温度が上昇する� ��先端がトリップバー11の方向に湾曲してい� �。電流が大きくなると発熱量が増し、さら� �温度が上昇して湾曲量が大きくなる。定格� �流を超える過電流が流れると湾曲量が大き� �なってバイメタルがトリップバー11を押し込 む。トリップバー11が押されるとトリップ機� ��部17が作動して可動接触子14を固定接触子13� ��ら瞬時に解離させる回路遮断動作が行われ� ��。

 次に、短絡電流検出動作を説明する。ヒ� ��タ2に大きな電流が流れると電流経路の周囲 に磁界が形成されるため、固定子4およびア� �マチュア6が磁化されて互いに吸引力が作用� ��る。短絡時は定格の10倍を超えるような大� �流が流れるため、大きな吸引力が作用して� �復帰スプリング7に抗してアーマチュア6が固 定子4に引き付けられる。この時、アーマチ� �ア6は支点部を中心にして時計方向に回転移� ��されるため、アーマチュア6上部の操作部6d� ��トリップバー11を押し込んでトリップ機構� �17を作動させて上記電流経路が遮断される。

 上記短絡電流検出動作において、アーマ� ��ュア6が強磁性体からなる固定子4に支点支� �される構造においては、一般に電流経路の� �囲に発生する磁束が支点部を通ってしまい� �前述したように固定子4とアーマチュア6の対 向面を通る磁束が減少してしまう結果となる 。支点部を通る磁束はアーマチュア6の回転� �動には全く寄与しないため、アーマチュア6� ��作用する回転トルクが低下することとなり� ��回転トルクが低下するとトリップ動作に必� ��な力が得られにくくなって短絡電流検出特� ��が不安定となる。

 本発明の実施例では、上記固定子4に、そ の一端部からアーマチュア側に延在し上記ア ーマチュアの腕部6b、6cと係合してこれを支� �支持するアーマチュア支持部4aを設けること により、すなわち上記アーマチュア6の支持� �を片持ち形状とし固定子4と一体に形成する� ��とにより、上記支点部を介して固定子4とア ーマチュア6で形成される磁気ループ内にヒ� �タ2あるいはバイメタル3といった電流経路が 経由しなくなるようになっている。従って、 主回路電流によって発生する磁界が支点部を 経由することがなく、アーマチュア6に作用� �る回転トルクが低下することはない。

 実施の形態2.
図6は本発明の実施の形態2による短絡電流検� ��装置1を示す側面図であり、バイメタルその ものを通電経路とすることによりヒータを省 略した構造例を示している。図中、9は一端� �バイメタル3の先端部に接合され、他端が負� ��側端子8に接合された可撓導体であり、10は� ��続導体で図5のアーマチュアホルダ15に接続� ��れている。上記接合にはリベット等を用い� ��カシメ、あるいは溶接、ロウ付けといった� ��法を用いる。

 実施の形態2はヒータ2を省略した点のみ� �実施の形態1と異なり、短絡電流検出装置1の 基本的構成は同一である。従って、この場合 はバイメタル3自体が通電経路となり、バイ� �タル3そのものの抵抗発熱によりバイメタル� ��温度が上昇して湾曲することにより過電流� ��出動作を行う。短絡電流検出動作に関して� ��、接続導体10およびバイメタル3を流れる電� ��経路の周囲に磁界が形成されるため、固定� ��4およびアーマチュア6が磁化されて互いに� �引力が作用する。短絡時は定格の10倍を超え るような大電流が流れるため、大きな吸引力 が作用して、復帰バネ7に抗してアーマチュ� �6が固定子4に引き付けられる。この時、アー マチュア6は支点部を中心にした回転移動と� �るため、アーマチュア6上部の操作部6dがト� �ップバー11を押し込んでトリップ機構部17を� ��動させて上記電流経路が遮断されるもので� ��る。

 以上のように、固定子4とアーマチュア6� �接続導体10を含む通電経路を挟んで対向して 配置されるため、電流による磁界は導体10の� ��囲に形成される。このとき、通電経路に対� ��てトリップ機構部17側に配置するのをアー� �チュアにする場合と固定子にする場合とが� �えられる。ここでは機構部側にアーマチュ� �を配置した例で説明しているが、これとは� �対に、機構部側に固定子を配置する構成も� �能である。この場合はアーマチュアの回転� �向が逆になるため、トリップバーの作動方� �も逆にする必要があるが、本実施例での内� �は同様に適用可能である。

 また、アーマチュア6と固定子4との間に� �流経路を配置する空間を確保する必要があ� �ため、本実施例ではアーマチュア6の可動部6 aには、その両端部が互いに対向するように� �側に折り曲げられた折曲げ部6gを設け、アー マチュア6の固定子4との対向面を断面がU字形 状とすると共に、固定子4側を平板形状とす� �ことにより、アーマチュア6が固定子4に吸引 された状態でも両者の間に空間が残るように してある。これを逆にして固定子断面をU字� �状、アーマチュアを平板形状にすることも� �能である。また両方ともに断面をU字形状に� ��てもよい。

 以上に示したように固定子4にアーマチュア 支持部4aを設け、その支持部を片持ち構造と� ��ることにより、支持部4aを介して固定子4と� ��ーマチュア6で形成される磁気ループ内に通 電経路を通さない構造とすることができる。 短絡電流通電時に支持部を介した磁束のロス が生じないため、アーマチュアに作用する磁 気吸引力は従来構造と比べて低下することは ない。
また、本実施例をアーマチュアがハウジング で支持される従来例と比較すると、固定子と アーマチュア間のギャップ量ばらつきを低減 させることができるため、短絡電流検出特性 を安定化することができる。また、非磁性の アーマチュア支持部品を設けた従来例に対し ては、短絡電流検出特性を同等にしつつ、ア ーマチュアを支持するための部品が不要とな るためコストを低減できるものである。