JP2004031354A - 電気機器の保護・制御システム及び共用電力端子台 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電気スイッチ装置を直列に機械的及び電気的に接続することを容易にし、簡単かつ確実で、低コストの電気機器の保護・制御システムを提供する。また、このシステムに使用することのできる共用電力端子台を提供する。
【解決手段】第１の電気及び第２の電気スイッチ装置から構成される保護・制御システムに関する。各装置は、それぞれ上流水平接続区域（１４ｂ、３４ｂ）と下流水平接続区域（１４ａ、３４ａ）から突出する上流接続バー（１９ｂ、３９ｂ）及び下流接続バー（１９ａ、３９ａ）を備えたケース（１０、３０）を有する。バーは、着脱自在の電力端子台（４０、５０、６０）の開口部（４４）に挿入することができる。システムは、第１の装置の下流バー（３９ａ）と第２の装置の上流バー（１９ｂ）を締付によって電気的に接続し、さらに２つの電気装置を機械的に固定できる共用電力端子台（４０）を備える。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に低電圧の配電又は制御に使用することのできる、例えば、接触器、遮断器、断路器、ヒューズ式断路器、サーマルリレーなど、又は同類の電気装置を少なくとも２台を含むシステムを構成するための、複数の電気スイッチ装置を機械的に固定し、電気的に接続する電気機器の保護・制御システムに関する。
【０００２】
本発明は、また、上記の保護・制御システムに使用することのできる電気スイッチ装置用の共用電力端子台にも関する。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、モータ起動装置と呼ばれる、モータ用の保護・制御システム、又はその他の電気負荷用の低電圧多極の保護・制御システムでは、通常、遮断器、ヒューズ式断路器などの保護用電気装置と接触器などの制御用電気装置とが直列に接続される。これらの直列接続経路には、さらに、保護用サーマルリレーなどの別の装置を追加することもできる。
【０００４】
接続状態を確実に保持すると共に、このようなモータ起動装置をできる限り簡単に、しかも手早く設置することが望ましい。当然のことながら、コスト、取付や配線にかかる時間、また、装置を収容する電気装置用キャビネットや箱内のスペースの観点から、装置間の伝導体（配線、バー）を少なくし、必要な電気接続箇所を最小化し、連結された装置の全体的な寸法を最小化することが好ましい。
【０００５】
このような要求を満たし得るものとして、機械的及び電気的により速く連結するために、２つの電気装置間に配置される専用部品が提案され、この部品は２つの電気装置のそれぞれの端子台を接続することのできる剛性導体を含んでいる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、弾性端子を備えた端子台を有する電気装置の正面に、２つの装置を相互に接続するユニットを挿入するシステムも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
欧州特許出願公開第０５８８７１２号明細書
【特許文献２】
国際公開ＷＯ００４６８８０号パンフレット
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように端子台を接続する剛性導体を含んでいるものは、専用部品を２つの装置の端子台に接続する必要があるだけでなく、この部品を挿入するために、２つの装置を互いに離す必要があった。
【０００９】
一方、２つの装置を相互に接続するユニットを挿入するシステムは、さらに、機械的な固定を改良するために、２つの装置に補助的な機械的固着手段を有する。しかしながら、一般に使われているネジ端子に対して、例えば４００Ｖで３２Ａ以上の大電流を切り替える装置においては、このシステムを適用することができない。また、いずれの場合においても、相互接続ユニットでは、各装置ごとに専用の端子を必要とする。
【００１０】
本発明の目的は、複数の電気スイッチ装置を直列に機械的及び電気的に接続することを容易にし、簡単かつ確実で、低コストの電気機器の保護・制御システムを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、上記のような保護・制御システムに使用することのできる電気スイッチ装置用の共用電力端子台を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、それぞれケースを有する第１の電気スイッチ装置及び第２の電気スイッチ装置から構成される電気機器の保護・制御システムであって、各ケースのそれぞれ上流・下流水平接続区域から垂直軸に沿って突出する上流・下流接続用導体バーを、開口部に挿入できる着脱自在の電力端子台を設け、前記電気スイッチ装置が、垂直軸に平行になる方向に並置されることを特徴とする。
【００１３】
保護・制御システムは、第１の電気装置の下流接続バーと第２の電気装置の上流接続バーを締めて、電気的に接続すると共に、２つの電気装置を機械的に固定する着脱自在の共用電力端子台を有する。
【００１４】
特徴としては、第１の電気装置のケースは、第２の電気装置のケースの上流側水平支持区域に密着する下流側水平支持区域を有する。
【００１５】
また別の特徴としては、バーの垂直軸に対して直角方向に沿って、第１の電気装置の下流バーを、第２の電気装置の上流バーに対して、ずらしている。着脱自在の端子台は同一のもので、相互に交換可能であって、また電気装置のケースに配置された補助的手段と係合できる保持部材を有する。
【００１６】
従って、本発明によれば、２つの電気装置を密着させて並置するので、その最終寸法を最適化し、２つの電気装置間において１つの共用端子台のみで２つの装置を電気的に接続すると共に、機械的に固定できるので、システムの取付や配線を単純化することができる。
【００１７】
また、本発明に係る電気スイッチ装置は、ケースのそれぞれ上流・下流接続用水平区域から垂直に突出する上流・下流接続用導体バーを備えたケースを含み、このバーは、着脱自在の電力端子台の開口部に挿入できる。特徴としては、垂直軸に対して直角方向に沿って、電気装置の下流バーを、電気装置の上流バーに対して、ずらしている。
【００１８】
本発明はまた、上記の保護・制御システムの構成に使用できる電気スイッチ装置用の端子台についても記載する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係る保護・制御システムの一実施形態の構成を示す正面図及び側面図である。このシステムは、少なくとも２つの電気装置からなり、この場合は、遮断器と接触器である。同様に、本発明によれば、２つ以上、例えば下記のように遮断器、接触器及びサーマルリレーの３つの装置からなるシステムを構成することもできる。
【００２０】
また、本発明は全ての低電圧制御又は配電に使用される電気装置にも適用できることが明らかである。
【００２１】
図３及び図４は、システムの構成に含まれる、例えば、遮断器の多極電気スイッチ装置を示す。この電気装置は、作動用部材が設けられる正面３１と、それに対向する、装置をシャーシ、枠又は板に固定する手段を設ける裏面３２とから成る全体的に平行六面体であるケース３０を有する。ケース３０はまた、下流水平面３３ａ，３４ａに対向する上流水平面３３ｂ，３４ｂを有する。上流接続用導体バー３９ｂが、ケース３０の上流水平面３３ｂから上流接続用導体バー３９ｂが垂直軸Ｘに沿って上流方向に突出し、下流接続用導体バー３９ａが、ケース３０の下流水平面３４ａから同じ垂直軸Ｘに沿って下流方向に突出する。もちろん、スイッチ装置の各極は、その極のそれぞれの出力電流又は入力電流のための上流バー又は下流バーに対応する。３本の上流バー及び３本の下流バーから構成される図面の例を使って、３極装置を説明する。本発明の好ましい実施形態においては、前記スイッチ装置には、例えば４００Ｖで３２Ａ以上の高電流を流すには十分なサイズである、同一の方形断面を有する剛性導体バー３９ａ，３９ｂを備える。通常、導体バーは金属製で、特に銅製である。
【００２２】
好ましくは、ケース３０の下流水平面３３ａ，３４ａ及び上流水平面３３ｂ，３４ｂが複数の互いに段差のある水平面から構成される。ここで、下流水平面３３ａ，３４ａは、少なくとも一つの下流水平支持区域３３ａ及び段差のある下流接続水平区域３４ａから構成され、後者から下流接続用導体バー３９ａが突出する。同様に、上流水平面３３ｂ，３４ｂは、少なくとも一つの上流水平支持区域３３ｂ及び段差のある上流水平接続区域３４ｂから構成され、後者から上流接続用導体バー３９ｂが突出する。下流支持区域３３ａ及び上流支持区域３３ｂは、下流接続区域３４ａ及び上流接続区域３４ｂよりも、ケース３０の裏面３２に接近して存在し、垂直軸Ｘ方向に互いに離間されている。
【００２３】
ケース３０の下流接続区域３４ａ及び上流接続区域３４ｂのそれぞれが、着脱自在の電力端子台４０を受け入れるように配置されるので、ケース３０の接続バー３９ａ，３９ｂを外部導体と接続できる。当然のことながら、このような電力端子台４０は、図５、６に示すように、取り付けられるスイッチ装置の極数だけ電力端子を有する。対向する水平面４１，４９と、端子の締ネジ４２の操作を可能にする正面の垂直面から構成される平行六面体である。各電力端子台４０に対して、水平面４１，４９を貫通し、一つ又は複数の導電体をネジ４２の軸と直角に挿入することを可能にする垂直開口部４４がある。端子台４０の幅は、ケース３０の幅と実質的に同じである。
【００２４】
ここで、接続端子台４０の水平面４１，４９のどちらか一つが、ケース３０の接続区域３４ａ，３４ｂに密接している時に、各接続バー３９ａ，３９ｂが対応する開口部４４に挿入される。従来と同様に、電力端子台４０の各端子は、その端子に対応する開口部４４内で、締めケージ４３と係合する締めネジ４２を備える。ネジ４２を締める時に、開口部４４にある導体を締めるように、ケージ４３を変位させる。こうして締めることによって、接続バーと予めケージに挿入された導体とを確実に電気的に接続し、また接続端子台４０をスイッチ装置のケース３０に密接させて固定することができる。
【００２５】
また、電気装置のケース３０に電力端子台４０のガイド、位置決め、保持をしやすくするために、電力端子台４０の水平面４１，４９の少なくとも一つは、保持部材４５を有する。この保持部材４５は、それぞれ下流接続区域３４ａと上流接続区域３４ｂに配置された、それぞれの下流相補手段３５ａと上流相補手段３５ｂとが係合するように形成される。
【００２６】
好ましい実施形態によれば、この保持部材は、電力端子台４０の水平面４１の前部に位置する一つ又は複数の突起４５から構成される。電力端子台４０がケース３０と密着して取り付けられた時に、ケース３０の接続区域３４ａ，３４ｂの前部に位置する同数の凹部３５ａ，３５ｂに、この突起が挿入さる。好ましくは、凹部３５ａ，３５ｂの形状は、突起４５と相補形である。接続バー３９が開口部４４に差し込まれた状態で、ネジ４２を締める前に、支持区域３３ａ，３３ｂに当接するまで、接続区域３４ａ，３３ｂに沿って、水平面４１の後部へ滑動して、端子台４０を最終位置に設定する。この操作の際、突起４５が対応する凹部３５ａ，３５ｂに係合され、ケースに、端子台の位置決め及び端子台を保持することに寄与する。
【００２７】
好ましくは、着脱自在の電力端子台４０は、真ん中の垂直面に対して対称形であって、同じ端子台４０を上流としてケース３０に取り付けられるか、回転して下流として取り付けられる。本実施形態では、水平面４１は正面から見て中央から両側に振り分けて配置された２つの突起４５を備える。
【００２８】
図１及び図２で示されているように、本発明に係る保護・制御システムは上記のような第１の電気スイッチ装置及び第２の電気スイッチ装置から構成される。第１の電気装置３０と同様に、この第２の電気装置は、下流水平面１３ａ，１４ａに対向する上流水平面１３ｂ，１４ｂから構成される全体的に平行六面体であるケースを有する。第２の装置のケース１０の幅は、第１の装置のケース３０と実質的に同じである。それぞれの上流・下流の接続用導体バー１９ｂ・１９ａが、ケース１０のそれぞれの上流・下流の平面から垂直軸Ｘに沿って突出する。下流水平面１３ａ，１４ａは少なくとも一つの下流水平支持区域１３ａ及び段差のある下流水平接続区域１４ａから構成され、後者から下流接続バー１９ａが突出する。同様に、上流水平面１３ｂ，１４ｂは、少なくとも一つの上流水平支持区域１３ｂ及び段差のある上流水平接続区域１４ｂから構成され、後者から上流接続バー１９ｂが突出する。下流支持区域１３ａ及び上流支持区域１３ｂは、下流接続区域１４ａ及び上流接続区域１４ｂよりも、ケース１０の裏面に接近して存在し、垂直軸Ｘ方向に互いに離間されている。凹部３５ａ，３５ｂと同様に、凹部１５ａ，１５ｂは、電力端子台の突起を受けるために、ケース１０の下流１４ａ及び上流１４ｂの接続区域の前部に配置される。
【００２９】
保護・制御システムが組み立てられると、第１の電気装置のケース３０の下流支持区域３３ａが第２の電気装置のケース１０の上流支持区域１３ｂに密着するように、ケース３０と１０が、垂直軸Ｘに平行した方向に従って並置される。従って、２つの電気装置は隙間なしに直接並置されるので、保護・制御システムの垂直寸法は最小化される。
【００３０】
システムの下流側に、着脱自在の電力端子台５０を、第２のケース１０の下流接続区域１４ａに取り付ける。この下流端子台５０のネジを締めると、ケース１０に固定され、下流接続バー１９ａを外部下流導体に電気的に接続できる。同様に、システムの上流側に、着脱自在の電力端子台６０を、第１のケース３０の上流接続区域３４ｂに取り付ける。この上流端子台６０のネジを締めると、ケース３０に固定され、上流接続バー３９ｂを外部下流導体に電気的に接続できる。電力端子台５０，６０は前記電力端子台４０と同一である。電力端子台４０，５０，６０は、ケース３０，１０の相補形である凹部３５ａ，３５ｂ，１５ａ，１５ｂと係合する突起４５，５５，６５を有するので、電気装置のケースに端子台のガイド、位置決め、保持がしやすくする。
【００３１】
ケースの同一水平面の支持区域と接続区域との段差は、２つのケース３０，１０がそれらの支持区域において並置された時、第１のケース３０の下流接続区域３４ａと第２のケース１０の上流接続区域１４ｂに空間が形成され、着脱自在の共用電力端子台４０を収納できる。
【００３２】
好ましくは、この共用端子台４０は上流電力端子台６０及び下流電力端子台５０と同一であって、電力端子台４０，５０，６０は互いに交換できるので、上記システムに必要とする部品の数を減らすことができる。電力端子台４０の保持突起４５が、ケース３０の凹部３５ａ，３５ｂと連結される。共用端子台４０は、保持突起４５の向きを変えると、（ブロック７０によって）第２のケース１０の凹部と連結できる。
【００３３】
従って、２つの電気装置から構成された保護・制御システムは、従来、各装置毎に２つの端子台が必要であったのに対し、３つの電力端子台４０，５０，６０のみを有する。
【００３４】
共用電力端子台４０は複数の役目をする。第１の装置の下流バー３９ａ及び第２の装置の上流バー１９ｂが共用端子台４０の開口部４４に挿入されると、３つの締めネジ４２での締め付け動作によって、第１の装置の下流バー３９ａと対応する第２の装置の上流バー１９ｂを２本ずつ電気的に接続できる。また、この締め付け動作によって、２つの装置を互いに機械的に固定できる。この機械的固定によって、１つの装置のみ、例えば第１の装置３０のみをシャーシ、枠又は板に固定すればよく、他の装置は共用端子台４０のみで保持される。従って、２つの装置を互いに組み立ててからシステムを支持体に固定することが非常に容易にできる。また、システムを組み立てる際に、一つの支持体しか必要としない。
【００３５】
２つの装置間で、電気的接続と機械的固定を効果的にできるように、バーの垂直軸Ｘに対して直角方向に、上流バー１９ｂから下流バー３９ａを僅かにずらす。図面に示す実施形態では、ケース３０の下流バー３９ａを、ケース１０の上流バー１９ｂに対して、後方にずらしている。当然のことながら、前方へずらすこと、又は上流バーに対し下流バーを側方にずらすことも想像できる。
【００３６】
このずらしの程度は、システムを取り付ける際に、ケース３０とケース１０を並置するのに障害がないよう、十分でなければならない。しかしながら、このずらしの程度に関しては、システムが組み立てられて、共用端子台４０のネジ４２が一旦締め付けられたら、第１の装置の下流バー３９ａが第２の装置の上流バー１９ｂと重なり、電気的接触領域４９を形成するように、ずらし過ぎてもいけない。また、上流と下流の接続バーの長さは、第１の装置の下流バー３９ａと第２の装置の上流バー１９ｂの重なりが、確実な機械的保持及び保護・制御システム中を流れる電流に適切な電気的接続ができる程度の接触領域４９を形成するよう十分長くなければならない。
【００３７】
また本発明によれば、３つ以上の電気装置から形成される保護・制御システムを構成することができる。同じ電力端子台４０，５０，６０をそのまま使用して、上記システムに第３の電気装置を容易に追加できる。この第３の電気装置のケースは、ケース１０の下流に位置し、例えば熱リレーの場合は、ケース１０の下流支持区域１３ａに並置され、電力端子台５０は第２と第３の装置間の共用端子台となる。ここで、第３の装置の上流接続バーは、第２の装置の下流バーに対して、僅かにずらしたように構成される。逆に、第３の電気装置がケース３０の上流側に配置された場合は、上流支持区域３３ｂに並置され、電力端子台６０は第１と第３の装置間の共用端子台となる。ここで、第３の装置の下流接続バーは、第１の装置の上流バーに対して、僅かにずらしたように構成される。
【００３８】
さらに、あるスイッチ装置では、接続バーの出口前において、上流と下流の水平面の接続区域の前部に、陥凹部を形成するように構成される。ここで、図１、２に示す本発明の実施形態によれば、第２の電気装置の下流接続区域１４ａ及び上流接続区域１４ｂは、接続バー１９ａ，１９ｂのすぐ前に、このような陥凹部を備える。上記のシステムを装着するには、ケース１０とそれぞれの電力端子台４０、電力端子台５０の間にブロック７０、ブロックをそれぞれ差し込んでこの陥凹部を閉塞し、ケース１０に電力端子台４０，５０の保持を向上させる。このブロック７０、は同一で、真ん中の垂直面に対して対称形である。このブロックは平行六面体であって、高さは陥凹部と実質的に同等で、幅は電気装置のケースの幅と実質的に同等である。従って、本発明に記載されるシステムの全体寸法を大きくすることなく、この陥凹部を閉塞できる。このブロックは、ケース１０の凹部１５ａ，１５ｂと係合できる保持突起を設けた第１の水平面及び係る電力端子台の保持突起と係合できる凹部を設けた対向する第２の水平面から構成される。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、複数の電気装置を直列に機械的及び電気的に接続することを容易にし、保護・制御システムを簡単かつ確実で、低コストの電気機器の保護・制御システムを提供することができる。
【００４０】
また、上記のような保護・制御システムに使用できる電気スイッチ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例として、２つの電気装置から成る保護・制御システムの正面図。
【図２】さらに２つの電気装置の導体バーも示す図１のシステムの側面図。
【図３】図１によるシステムの構成に含まれる電気スイッチ装置のケースの正面図。
【図４】図３のケースの側面図。
【図５】図１の線Ａ−Ａに沿って、着脱自在の端子台を示す一部断面図。
【図６】図５の端子台の正面図。
【符号の説明】
１０，３０　ケース
１３ａ，３３ａ　下流水平支持区域
１３ｂ，３３ｂ　上流水平支持区域
１４ａ，３４ａ　下流水平接続区域
１４ｂ，３４ｂ　上流水平接続区域
１５ａ，１５ｂ，３５ａ，３５ｂ　凹部
１９ａ，３９ａ　下流接続用導体バー
１９ｂ，３９ｂ　上流接続用導体バー
４０，５０，６０　電力端子台
４３　締めケージ
４４　垂直開口部
４５，５５，６５　突起

Claims (11)

1. それぞれケース（３０，１０）を有する第１の電気スイッチ装置及び第２の電気スイッチ装置から構成され、各ケース（３０，１０）のそれぞれの上流水平接続区域（３４ｂ，１４ｂ）と下流水平接続区域（３４ａ，１４ａ）から垂直軸（Ｘ）に沿って突出する上流接続用導体バー（３９ｂ，１９ｂ）及び下流接続用導体バー（３９ａ，１９ａ）を、開口部（４４）に挿入できる着脱自在の電力端子台（４０，５０，６０）を設け、前記電気スイッチ装置が、垂直軸（Ｘ）に平行な方向に沿って並置される電気機器の保護・制御システムにおいて、
   第１の装置の下流接続バー（３９ａ）と対応する第２の装置の上流接続バー（１９ｂ）を締付によって電気的に接続し、２つの電気装置を機械的に固定できる着脱自在の共用電力端子台（４０）を備えることを特徴とする保護・制御システム。
2. 第１の電気装置のケース（３０）が、第２の電気装置のケース（１０）の上流水平支持区域（１３ｂ）に密着する下流水平支持区域（３３ａ）を有することを特徴とする請求項１に記載の保護・制御システム。
3. 共用電力端子台（４０）は、第１の電気装置のケース（３０）の下流水平接続区域（３４ａ）と第２の電気装置のケース（１０）の上流水平接続区域（１４ｂ）との間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の保護・制御システム。
4. 垂直軸（Ｘ）に対して直角方向に沿って、第１の電気装置の下流バー（３９ａ）が、第２の電気装置の上流バー（１９ｂ）に対して、ずらされていることを特徴とする請求項１に記載の保護・制御システム。
5. 第１の電気装置のケース（３０）の上流バー（３９ｂ）を受けることができる着脱自在の上流電力端子台（６０）及び第２の電気装置のケース（１０）の下流バー（１９ａ）を受けることができる着脱自在の下流電力端子台（５０）を備え、該上流・下流電力端子台（５０），（６０）が、共用電力端子台（４０）と同一で、相互に交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の保護・制御システム。
6. 電力端子台（４０，５０，６０）がまた電気装置のケース（３０，１０）に配置された補助的手段（３５ａ，３５ｂ，１５ａ，１５ｂ）と係合できる保持部材（４５，５５，６５）を有することを特徴とする請求項５に記載の保護・制御システム。
7. 保持部材が、電力端子台（４０）の水平面（４１）に配置される１つ又は複数の突起（４５）から構成されることを特徴とする請求項６に記載の保護・制御システム。
8. 電気装置のケース（１０）と着脱自在の電力端子台（４０）の間にブロック（７０）が挿入され、ブロック（７０）が、ケース（１０）に配置された補助的手段（１５ｂ）と係合できる保持部材を有することを特徴とする請求項６に記載の保護・制御システム。
9. ケース（１０，３０）のそれぞれ上流水平接続区域（１４ｂ，３４ｂ）と下流水平接続区域（１４ａ，３４ａ）から垂直軸（Ｘ）に沿って突出するそれぞれの上流接続用導体バー（１９ｂ，３９ｂ）及び下流接続用導体バー（１９ａ，３９ａ）を、着脱自在の電力端子台（４０，５０，６０）の開口部（４４）に挿入できるように設けた電気スイッチ装置において、上記請求項のいずれかに記載の保護・制御システムの構成に含まれることを特徴とする電気装置。
10. 垂直軸に対し直角方向に沿って、電気装置の下流バー（３９ａ）が、電気装置の上流バー（３９ｂ）に対して、ずらされていることを特徴とする請求項９に記載の保護・制御システム。
11. 請求項１〜９に記載の保護・制御システムの構成に含まれるように、それぞれが、電気スイッチ装置の一つ又は複数の接続用導体バー（１９ａ，１９ｂ，３９ａ，３９ｂ）を受けることができる開口部（４４）を備えることを特徴とする電気スイッチ装置用の電力共用電力端子台。

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