电路断路器.pdf

下面根据图1～图25说明本发明实施例。另外，对于与现有例子相对应的
部分用同一符号。在图1中，配线用断路器1是在以商定型尺寸所限定的宽度
为25mm的本体2内放置2极的开关部和1元件或2元件的过电流跳闸元件，
在本体2的前面突出开关操纵杆3，另外在两端配置电源端子4、11及负荷
端子5、12。所述配线用断路器1在如图2及图3所示那样的电灯分电盘6
的内部多列配置，并使来自主配线用断路器7的干线8分支。此时，对于100V
电路使用2极(开关部)1元件(过电流跳闸元件)，不需现有的中性极用的块式端
子。另外，对于200V电路单一使用2极2元件，且不必2个并列。

图4～图13表示构成2极1元件的配线用断路器。配线用断路器如图1所
示，是在由模制树脂所构成的绝缘物的本体2内放置开关部和过电流跳闸元件
而构成的，而本体2由盒子13和在其两侧被嵌的左右2极盖子14、15所组
成。各放置零部件在盒子13内组装后，用盖子14、15压住，盒子13和盖子
14、15用左右贯通的4根未图示的螺钉系紧。

图4及图5表示通电状态，在图4所示的左极侧电流从电源端子4经过与
端子4一体的固定接触件4a、与它结合的固定触点16、可动触点17、与可
动触点17结合的可动接触件18、一端与可动接触件18结合的挠性导体19、
与另一端结合的过电流跳闸元件20的双金属21、一端与双金属21结合的挠
性导体22而流到与挠性导体22的另一端结合的负荷端子5。另外，在图5的
右极侧无过电流跳闸元件，电流从电源端子11，经固定接触件11a、固定触
点23、可动触点24、可动接触件25、挠性导体26而流到负荷端子12。

盒子13如图6所示，在中央构成具有隔板13a的大致呈I形截面，弯成L
形的各端子4、5、11、12嵌入在其两侧面形成相同形状的槽而安装。在盒
子13的左极侧配置树脂成形的平板卡爪27，以使其板面沿隔板13a，并在图
4的左端通过销28而可转动地支承在盒子13上。在卡爪27的图4的右端一体
地形成有向侧方突出的爪27a，所示爪27a如后所述，与过电流跳闸元件20
的衔铁结合。

左右2极的可动接触件18及25由平板导体形成左右情况不同的相同形
状，如图8所示，在弯成图下端部内侧(盒子13侧)的部分18a、25a上结合有
可动触点17及24。可动接触件18、25沿着隔板13a而配置在隔板13a的两
侧，且用在图8上端部形成的圆弧状部与开关操纵杆3可转动地连接。而可动
接触件18位于卡爪27的外侧。尤其从图6得知，树脂成形的开关操纵杆3在
向本体2外部突出的把手3a的基部两侧具有左右一对的脚部3b。所述开关操
纵杆3用脚部3b横跨隔板13a，并通过销29而与盒子13可转动地连接。另
外，可不用销29，而在盖子14、15(图7)的内侧一体地形成突轴，将所述突
轴从两侧嵌入开关操纵杆3而支承开关操纵杆3，但此时，产生一个问题：安
装盖子14、15前不能支承开关操纵杆3。

另外，在脚部3b的顶端，形成有与可动接触件18、25的圆弧状部相对
应的凹部，可动接触件18、25的圆弧状部滑动自如地嵌入所述凹部，且通过
由在与卡爪27之间分别架设的拉伸弹簧所组成的左右2极开关弹簧30来支
承，如上所述，可转动地与开关操纵杆3连接。因此，在可动接触件18、25
上弯曲形成弹簧支架片18b、25b，而在卡爪27上向左右两侧突出形成有弹
簧支架突起27b(图6)，开关弹簧30以拉伸状态两端分别挂在弹簧支架片18b、
25b与弹簧支架突起27b上。另外，在右极侧(图6的左侧)的贯通弹簧支架突
起27b的隔板13a的部分上开有圆弧状的长孔31。

在图6中，在弹簧支架片18b、25b上挂设开关弹簧30的可动接触件18、
25，以与开关操纵杆3的连接端部为支点，受到图6以箭头所示的方向的旋转
力而趋于倒向内侧，根据情况，存在弯曲部18a、25a与隔板13a接触而生成
磨耗粉，或妨碍开关动作的危险。因此，如图8所示，在可动接触件18、25
的端部之间插入有限制相互间隔的连接片32。树脂成形的连接片如图示形状
分成左右2个，1个的轴部32a贯通开设在盒子隔板13a上的三角形的窗孔33
而与另一个的孔部32b嵌合，如图6所示被一体化。另外，由于连接片32的
左右片靠所述旋转力压向内侧，故即使不设置止脱装置也不会互相分离。连接
片32的两端平面与可动接触件18、25内侧面抵接而防止其倒下，同时，各2
个部位的突部32c与弹簧支架片18b、25b的上下开口嵌合而定位。

另外，在图8中，在连接片32的两端设有凹部32d，所述凹部32d放置通
过钎焊而与可动接触件18、25内侧面结合的挠性导体19、26根部分，即，
将浸入焊料而固化的结合部分与非结合部分的边界部分放置在其内侧。挠性导
体19、26的根部分随着可动接触件18、25的开关动作，在挠性导体19、
26反复受到弯曲时因应力集中而断线或容易发生脱开现象。在这种情况下，将
所述根部分放置在凹部32d内，弯曲就远离挠性导体19、26的硬软边界部分，
从而就抑制断线或脱开等现象。

在图4、图7及图9中，过电流跳闸元件20包括长方形的双金属21、用
铆钉34与它结合的固定铁心35、由一端通过销36转动自如地支承另一端的
接极部37a与固定铁心35相对的平板衔铁37及朝与固定铁心35相反侧(以销
36为支点图7的逆时针方向)对它附加力的扭转弹簧所构成的回复弹簧38。固
定铁心35具有コ字形截面的磁路，包括在2个部位上设置弯曲阶梯部的平板
基板35a和在其下端部两侧弯成的脚部35b，用两脚部35b从宽度方向围住双
金属21。在固定铁心35的基板35a及衔铁37的上端部弯曲形成有左右一对
臂，支承衔铁37的销36贯通插入左右臂，在销36上安装的回复弹簧38(图7)
一端挂在固定铁心35的臂上，另一端挂在衔铁37的上端部。

在图7中，如所述的那样，衔铁37通过回复弹簧38而向与固定铁心35
相反侧附加力，未图示的钩子与固定铁心35的脚部35b结合，保持与双金属
21平行的状态。在衔铁37的接极部37a通过冲床压凸成形而在与固定铁心35
相反侧的面上形成有阶梯部37b。另外在衔铁37的顶端部分设有在加工成内
缘翻边的孔上切出螺纹的螺纹孔37c(图9)，较松地贯通插入在双金属21上开
设的孔21a而拧入所述螺纹孔37c的调整螺钉39的头部39a通过间隙G(图7)
而与双金属21相对。

上述结构的过电流跳闸元件20，是沿着盒子隔板13a而将衔铁37的板面
配置在与卡爪27相同一侧，如图4所示，突出固定铁心35臂的销36两端、
在固定铁心35的上下左右一体地突出形成的安装片35c、35d、35e弹性压
入盒子隔板13a凹部而定位，并用盖子14压住而固定。而且，始终在衔铁37
的阶梯部37b上结合有卡爪27的爪27a。如图9用箭头所示当在双金属21上
电流流动时，双金属21以其焦耳热向图7的左方向弯曲而靠近调整螺钉39的
头部39a。

此时，当双金属21与头部39a直接接触时，形成双金属21-调整螺钉39-
衔铁37-销36-固定铁心35-双金属21的电流路径而使双金属21上流过的电流
减少，消失一部分弯曲双金属21所必需的热量，跳闸特性受到影响。因此，
这里如图9所示，将由氟树脂组成的绝缘垫圈40安装在调整螺钉39的头下，
就可在双金属21与调整螺钉39之间获得绝缘。

那么，当流过双金属21的电流为过负荷状态时，弯曲的双金属21通过调
整螺钉39而将衔铁37拉向固定铁心35侧。结果，在经过接受了电流的时间
后，因衔铁37使卡爪27的止动松开。另外，当双金属21流过象短路电流那
样的大电流时，由于通过固定铁心35的コ字形磁路和衔铁37的磁束，故衔铁
37瞬间地被固定铁心35吸引，因衔铁37使卡爪27的止动松开。

一旦因衔铁37使卡爪27的止动松开，如后所述，配线用断路器就跳闸，
过电流流过后，到跳闸为止的时间(跳闸特性)通过与衔铁37的阶梯部37b相对
的卡爪27的爪27a的工作量而变化。另一方面，用与爪27a相反侧的端部通
过销28而支承的卡爪27，因爪27a侧的端部装配松动或温度蠕变等而容易向
横方向振动。所以，为获得稳定的跳闸特性，可按压形成爪27a的卡爪27端
部，以抑制横方向的振动。因此，如图10所示，在爪27a的附近通过微小间
隙而设置与卡爪27的侧面相对的卡爪压板45。卡爪压板45是树脂成形件，
具有如图11所示的形状，且沿箭头方向嵌入与盒子13一体形成的突条13b中
的开口，而其顶端部如图12所示，与卡爪27的顶端部分重叠，抑制卡爪27
的横向振动。

从双金属21的弯曲到卡爪27止动松开为止的时间，通过转动调整螺钉39
改变间隙G而调整。为了将上述调整在盖上盖子14的状态下可以进行，如图7
所示，在盖子14上设有与调整螺钉39的头部39a面对的调整孔41。从所述
调整孔插入旋凿42转动调整螺钉39，则配线用断路器1装配后也可调整跳闸
特性。在调整孔41上，如图13所示，调整后，通过钩子43a而安装盖板43。
为可靠防止盖板43脱落，可将本体铭牌那样的粘贴纸44从其上面贴在盖子14
上。

在图4及图5的通电状态中，可动接触件18、25通过来自在与卡爪27
之间架设的开关弹簧30的拉力，以与开关操纵杆3的连接端部为支点而受到
向图4顺时针方向的旋转力，压向固定接触件4a、11a。当从所示通电状态
以销29为支点开关操纵杆3倒向图4的右方向时，可动接触件18、25的与
开关操纵杆3的连接端部，在从图4的右通过左的阶段中使开关弹簧30的作
用线作用于可动接触件18、25的旋转力向逆时针方向反转，可动接触件18、
25离开固定接触件4a、11a(断开动作)。

另一方面，卡爪27从开关弹簧30以销28为支点受到向图4顺时针方向的
旋转力，但通过爪27a与衔铁37的阶梯部37b结合而止动在图示状态。然而，
在通电状态，当所述止动如上所述被松开时，卡爪27向图4顺时针方向转动，
随后开关弹簧30的作用线从可动接触件18、25与开关操纵杆3的连接端部
的图4左侧移动到右侧而旋转力反转，可动接触件18、25离开固定接触件
4a、11a(跳闸动作)。跳闸动作后的配线用断路器1的复位，是操作开关操纵
杆3并用其一部分将卡爪27向图4逆时针方向提起，再将卡爪27与阶梯部37b
结合来进行的。

以上是2极1元件的结构、动作原理，下面通过图14～图16说明2极2元
件的结构、动作原理。2极2元件是在2极1元件的右极侧(图5)上增加第2
过电流跳闸元件46、其双金属47和可动接触件25及负荷侧端子12之间分别
用导线48及49连接，其端子的结构与2极1元件相同。

第2过电流跳闸元件46的结构实质上与第1过电流跳闸元件20相同，如
图15所示，回复弹簧50安装成使衔铁51对固定铁心52侧附加力，另外，调
整螺钉53松动地贯通插入衔铁51的孔51a而拧入双金属47的未图示的螺钉
孔这一点不同。在盖子15上面对调整螺钉53头部地开设有调整孔54。另外，
在第2衔铁51上是不要止动卡爪27的阶梯部的，但为了减少零部件个数，仍
利用第1衔铁37是随便的。

上述的第2过电流跳闸元件46，固定铁心的基体52a沿着盒子隔板13a
而配置在其右极侧，销55的两端及固定铁心52的固定部52b与第1过电流跳
闸元件20方法相同，在嵌入盒子隔板13a的槽而定位的基础上，用盖子15压
住而固定。并且如图15所示，在第1衔铁37和第2衔铁51之间插入有由树
脂成形的圆柱件所构成的传动构件56。

传动构件56贯通盒子隔板13a而滑动自如地插入所设置的圆筒状的导向
孔57(参照图5)，并被受到回复弹簧50力的第2衔铁51按压，与第1衔铁37
抵接。因此，第1回复弹簧38的弹簧力比第2回复弹簧50强，第1衔铁37
通过传动构件56而一面受到第2回复弹簧50的弹簧力，一面靠第1回复弹簧
38的弹簧力维持图15的状态，并通过阶梯部37b而对卡爪27进行止动。

当在配线用断路器上流过短路电流之类的大电流时，如图16所示，第1
及第2过电流跳闸元件20、46的衔铁37、51通常同时被固定铁心35、52
所吸引，在仅仅第2衔铁51先被吸引的情况下，所述吸引动作通过传动构件
56而传递到第1衔铁37，卡爪27的止动被解除而进行跳闸。另一方面，在第
1衔铁37先被吸引的情况下，与传动构件56无关而进行跳闸。另外，第2双
金属47的弯曲，通过调整螺钉53、衔铁51及传动构件56而传递到第1衔铁
37，进行跳闸。

图17是在图14的2极2元件的配线用断路器上设置漏电跳闸元件而构成
的去掉漏电断路器盖子的状态的左视图，图18是同图的右视图。在图17及图
18中，漏电跳闸元件60包括：将分别连接过电流跳闸元件20及46和负荷端
子5及12之间的导体22及49做成初级导体的零相变流器61；将所述零相变
流器61的次级输出功率放大的漏电检测电路62；由所述漏电检测电路62的
输出功率驱动、与未图示的回复弹簧相抗衡而吸引插棒式铁心63(图17)的跳闸
线圈单元64；与插棒式铁心63的吸引动作连动而将过电流跳闸元件20的衔
铁37移动到固定铁心35侧的跳闸杆65。

导体22及49是将打了孔的板导体弯成Z字状，一端分别与负荷端子5及
12钎焊，另一端如图23所示，用螺钉67与在双金属21及47上焊接的中继导
体66系紧。另外，在导体22和中继导体66之间，夹入测试电路触点68的固
定端，同时系紧。测试电路触点68通过图24所示的测试按钮69而按压操作。
在图24中，开有切口69a的测试按钮69有弹性地压入按钮座70的导向孔70a，
并用顶端的凸出部来阻止脱落而上下动作自如地支承。按钮座70通过在顶端
具有钩子的一对安装脚部70b而嵌入盒子隔板13a的上缘。

图19是为表示漏电显示机构、从图17去除过电流跳闸元件20和零相变
流器61的示图。在图19中，漏电显示机构71包括：在图的上下方向长形的
漏电显示片72；在从盒子隔板13a一体突出的支轴上可转动地支承的显示卡
爪73。漏电显示片72滑动自如地插入盒子隔板13a左极侧侧面的槽，通过由
压缩螺旋弹簧构成的弹簧74，头部的显示部72a受到伸出盒子13方向(图19
的上方向)的附加力，始终对跳闸杆65止动，且显示部72a支承在位于盒子13
内侧的图示状态。另一方面，显示卡爪73通过未图示的弹簧受到图中逆时针
方向的附加力，始终对卡爪27的复位突部27b止动而支承在图示的状态，且
顶端爪部进入漏电显示片72的凹部72b。在漏电显示片72及显示卡爪73上，
靠近在过电流跳闸元件20的固定铁心35上端部两侧弯成的左右臂部的端面，
且各自不脱离盒子隔板13a的槽及支轴而支承着。

图21是沿图17的XXI-XXI线剖切的主要部分的放大剖视图。在图21中，
围住始终留有间隔且相对的固定铁心75和插棒式铁心63而设置跳闸线圈76，
由门形轭铁77形成磁路的过电压型的跳闸线圈单元64，通过未图示的螺钉而
固定在盒子隔板13a上。模制树脂所构成的跳闸杆65通过在左右两侧一体形
成的突轴而转动自如地支承于在轭铁77上弯曲形成的左右一对臂部77a上。

跳闸杆65的图的上端部65a形成钥匙形，与漏电显示片72的突部72a结
合，如已叙述的那样，通过弹簧74，支承向上方向附加力的漏电显示片72。
另外，跳闸杆65的下端部65b靠近衔铁37的下端部而面对。插棒式铁心63
在图的左端松动地与跳闸杆65结合，并通过未图示的弹簧向图的左方向附加
力。

在图17中，因漏电的发生，当流过贯通零相变流器61的左右极初级导体
22及49的电流产生不平衡时，则在零相变流器61的次级侧发生输出功率，其
电平超过规定值时，则从漏电检测电路62输出跳闸信号，跳闸线圈单元64的
跳闸线圈76被励磁。因此，如图22所示，插棒式铁心63被吸引，由此向顺
时针方向转动的跳闸杆65使衔铁37朝固定铁心35侧移动。结果，卡爪27解
除止动而象图20所示那样转动，如已叙述的那样，使可动接触件18、25离
开。同时，跳闸杆65带来的漏电显示片72的止动被解除，解除卡爪27止动
的显示卡爪73向逆时针方向转动而脱离漏电显示片72，且漏电显示片72靠
弹簧74的作用向上方突出，显示部72a伸出盒子13而表示漏电跳闸的发生。
另外，在因过电流导致跳闸时，显示卡爪73脱离漏电显示片72，但由于跳闸
杆65带来的止动未被解除，故不进行漏电跳闸的表示。

当用已叙述的操作对作了跳闸动作的图20的漏电断路器进行复位、使卡
爪27向图的逆时针方向转动时，则显示卡爪73与它连动而向顺时针方向转
动，将漏电显示片72压下。结果，跳闸杆65再与漏电显示片72结合，漏电
显示机构71的复位也同时进行。在进行所述跳闸动作测试时，在图18中，将
测试按钮69压下。这里，在测试电路触点68的下方固定电阻元件78，其一
个端子与测试电路触点68的自由端相对，另一个端子通过未图示的导线而与
右极初级导体49的端子附近连接。因此，当将测试按钮69压下而使测试电路
触点68与作为固定触点的电阻元件78端子接触时，左右极初级导体22、49
之间跨过零相变流器61而短路。结果流过各初级导体22、49的电流产生不
平衡，从而进行跳闸动作。

图25是表示不使卡爪27脱离盒子隔板13a的按压结构。即，在过电流跳
闸元件20的固定铁心35下端部两端弯成的脚部35b上，一体地突出形成有圆
弧状的突部35d。所述突部35d如图所示，靠近卡爪27的侧面，当卡爪27受
到开关弹簧30(图17)的弹簧力产生挠曲而要脱离盒子隔板13a时，将它按压
住。

另外，在上述的漏电断路器的实施例中，过电流跳闸元件是表示2元件的，
当然，过电流跳闸装置也可是1元件的。此时，仍保留右极侧过电流跳闸元件
46的固定铁心52(图18)，在此上代替双金属47而固定黄铜板之类的导体，在
所述黄铜板上可通过中继导体66而连接初级导体49。可动接触件25和黄铜
板与2元件的情况相同，用挠性导体48连接。

图26及图27是表示内藏报警开关的配线用断路器。在图26中，由微型
开关组成的报警开关78的螺钉安装用2个安装孔与向侧方伸出盒子隔板1 3a
一体形成的突起79相嵌合，并沿着盒子隔板13a而配置。所述报警开关78的
作动器78a始终由受衔铁37止动的卡爪27的顶端按压，以按钮78被压入的
状态受到限制。报警开关78的导线78c，通过盒子13的槽而向外部引出。报
警开关78通过安装在盒子13上的盖子14(图7)被夹在与盒子隔板13a之间而
固定。

图27是表示跳闸状态的示意图。当过电流发生时，衔铁37导致卡爪27
的止动被解除，卡爪27通过开关弹簧30的拉力，而向图27的顺时针方向转
动。因此，作动器78a离开卡爪27，使解除限制的按钮78b突出。结果，切
换了报警开关78的触点，通过导线78c而向外部送出跳闸信号。图示构成的
配线用断路器，只增加标准的微型开关就可获得跳闸信号，另外，由于使其沿
着盒子隔板13a，故不改变25mm宽度的商定尺寸，就可内藏报警开关78。

根据如上所述的本发明，可获得如下的效果。

(1)由于将2极1元件及2极2元件的开关部与过电流跳闸元件一体地构成
在商定型的宽度尺寸内，故不需100V电路用的块式端子，并且200V电路也
可用1个配线用断路器解决，缩小分电盘，同时，配线作业简单。另外，通过
将漏电跳闸元件装入所述配线用断路器中，则可容易地构成外形尺寸与配线用
断路器互相通用的漏电断路器。

(2)此时，将左右极分隔在中央具有隔板的盒子的两侧，并将可动接触件和
过电流跳闸元件的结构构件做成平板，且平板面沿着盒子隔板而将所述的各构
件重叠在盒子隔板的两侧，故可合适地使宽度尺寸缩小，而左右极之间的绝缘
也可充分保证。

(3)由于2极2元件的结构，是在1极1元件的中性极侧增加第2过电流跳
闸元件，第2过电流跳闸元件的动作通过传动构件而传递到第1过电流跳闸元
件，故2极1元件和2极2元件之间的变换是简单的。