JP2014235906A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＰＡ系樹脂をケースの一部のみに使用して、コスト増を押さえつつ耐アーク性の向上を図り、遮断器の小型化に貢献できるケース構造を備えた回路遮断器を提供する。【解決手段】 ケース１０の接点収容部８は、接点部５を囲むようにケース１０の内壁にポリアミド系樹脂から成る絶縁保護カバー９が配設され、この絶縁保護カバー９はケース１０に係止する複数の係止片９２を有する一方、ケース１０の内壁には係止片９２を収容して保持する係止部１５ａを有し、係止片９２が係止部１５ａに係止して絶縁保護カバー９がケース１０に装着される。係止部１５ａは、係止片９２より小さく形成され、ポリアミド系樹脂が具備する柔軟性により係止片９２を縮めて係止部１５ａに係止せる。【選択図】 図１

Description

本発明は回路遮断器に関し、詳しくは遮断器ケースの絶縁性能の向上を図った回路遮断器に関する。

回路遮断器のケースは絶縁性に優れた合成樹脂、特に遮断動作時に発生するアークに対して耐性のある合成樹脂が選択されて使用される。一般的には安価で絶縁性に優れているポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を使用して作製されるものが多い（例えば、特許文献１参照）。
一方で、回路遮断器は小型化される傾向にあり、特に分岐ブレーカは大幅な小型化が進んでいる。このように小型化を進める場合、ケースの耐アーク性の更なる向上が必要となり、ＰＢＴ樹脂より耐アーク性に優れたポリアミド（ＰＡ）系樹脂を使用したものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−６８７６８号公報 特開２００４−５５１７２号公報

しかしながら、耐アーク性を向上させたＰＡ系樹脂は、コスト高であるばかりでなく柔軟性を有しており、湿度の影響を受けて湿度が高くなると吸湿膨張して寸法が変化する問題を有していた。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、ＰＡ系樹脂をケースの一部のみに使用して、コスト増を押さえつつ耐アーク性の向上を図り、遮断器の小型化に貢献できるケース構造を備えた回路遮断器を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、ケースの背面に電源側端子、前面に負荷側端子が配置され、ケース上面に電路のオン／オフ操作を行う操作ハンドルを備え、ケース内に電路のオン／オフを実施する固定接点及び可動接点から成る接点部、電路に流れる異常電流を検知する異常電流検出部、前記異常電流検出部の検知動作を受けて前記接点部をオフ動作させる開閉機構部を備えた回路遮断器であって、前記ケースの前記接点部を収容する接点収容部は、前記接点部を囲むように前記ケースの内壁にポリアミド系樹脂から成る絶縁保護カバーが配設され、前記絶縁保護カバーは、前記ケースに係止する複数の係止片を有する一方、前記ケースの内壁には前記係止片を収容して保持する係止部が設けられ、前記係止片が前記係止部に係止して前記絶縁保護カバーが前記ケースに装着されることを特徴とする。
この構成によれば、最も耐アーク性を必要とする部位をポリアミド系樹脂で覆うことができ、回路遮断器ケース全体を安価な樹脂で作製してもケースの絶縁性の向上を図ることができる。よって、コスト増を招くこと無く回路遮断器の小型化に貢献できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、前記ケースが、前記接点収容部を分割するよう左右に少なくとも２分割して形成される一方、前記絶縁保護カバーは左右に２分割して形成され、分割した絶縁保護カバー毎に前記係止片を備えて個々に前記ケースに装着可能としたことを特徴とする。
この構成によれば、絶縁保護カバーが分割形成されても、分割された絶縁保護カバーは個々に係止片を備えているため、個々にケースに装着することができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の構成において、分割した前記絶縁保護カバーは、前記ケースを一体化した際に互いに対向して当接する対向片を具備し、前記対向片同士の当接により前記絶縁保護カバーは前記ケースに密着することを特徴とする。
この構成によれば、カシメや溶着する工程を設けること無く絶縁保護カバーを簡易な操作でケースに安定して固定できる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成において、前記絶縁保護カバーは、前記接点収容部のケース装着面に平行な特定方向に対して弾性を発揮可能とするための帯状の折り曲げ部を有すると共に、前記特定方向の両端部に前記係止片を有し、対を成す前記係止片を前記係止部へ係止することで、前記絶縁保護カバーが圧縮されて装着されるよう前記係止部が前記係止片間の距離に対して短い距離で配置されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、絶縁保護カバーをケースに装着した段階で、絶縁保護カバーに特定方向の伸張力が発生するため、この応力で絶縁保護カバーを安定してケースに固定できる。また、折り曲げ部により弾性力をスムーズに発生できる。

請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成において、前記絶縁保護カバーは前記接点収容部のケース装着面を覆う側面部材を有し、前記側面部材が、前記ケースに密着する裏部材と、前記接点部に対峙する表部材とを具備して二重に形成され、前記係止片は、前記裏部材の対向する両側部に形成されると共に、前記裏部材と前記表部材との間に空間を有するよう前記表部材に膨らみ部が設けられ、更に前記表部材には、前記接点部において発生するアークを前記空間に侵入させるための開口部が形成され、前記空間を消弧空間として使用することを特徴とする。
この構成によれば、側面部材が二重に形成されて両者の間の空間を消弧空間として使用するため、接点部で発生するアークを効果的に消弧できる。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の構成において、前記係止部は、前記係止片より小さく形成され、前記ポリアミド系樹脂が具備する柔軟性により、前記係止片が収縮して前記係止部に係止されることを特徴とする。
この構成によれば、係止片が単純な形状でも係止部に確実に係止させることができる。

本発明によれば、最も耐アーク性を必要とする部位をポリアミド系樹脂で覆うことができ、回路遮断器ケース全体を安価な樹脂で作製してもケースの絶縁性の向上を図ることができる。よって、コスト増を招くこと無く回路遮断器の小型化に貢献できる。

本発明に係る回路遮断器の一例を示し、ケースの一部を外して内部を露出させた斜視図である。 図１の露出面方向から見た回路遮断器の側面図である。 絶縁保護カバー単体を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 絶縁保護カバーの装着説明図である。 絶縁保護カバーの他の形状を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 絶縁保護カバーの他の形状を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 絶縁保護カバーの他の形状を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。

本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る回路遮断器の一例を示し、ケースの一部を外して内部を露出させた斜視図を示している。図１において、１はケース１０の一方の端面に配置された電源側端子、２はケース１０の他方の端面に配置された負荷側端子、３はケース１０の上面に配置されて回路遮断器のオン／オフ操作を行う操作ハンドルである。そして、ケース１０内には、電源側端子１と負荷側端子２との間の電路上に配置されて電路の接続／遮断（オン／オフ）を行う接点部５、電路に流れる異常電流を検知する異常電流検出部６、この異常電流検出部６の検知動作を受けて接点部５を遮断動作させる開閉機構部７が配置され、接点部５が配置された接点収容部８には絶縁保護カバー９が組み付けられている。
尚、説明の都合上、負荷側端子２を配置した端面を前面、電源側端子１を配置した端面を背面として説明する。

ケース１０はＰＢＴ樹脂で形成され、右側面を有する第１ケース部材１０ａと、中央部を形成する第２ケース部材１０ｂと、左側面を有する第３ケース部材（図示せず）との３部材に分割形成され、接点収容部８は操作ハンドル３の後方に隣接するケース１０の上部に配置されている。
図２は、図１の露出面方向である左側から見た回路遮断器の側面図を示し、絶縁保護カバー９の一部を取り除いて接点部５を露出させている。この図２に示すように、接点部５は電源側端子１に連結された固定接点５ａと、負荷側端子２に連結された可動接点５ｂとで構成されている。具体的に、固定接点５ａは電源側端子１の端子金具の端部に起立形成された固定接触子１２の先端に設けられ、可動接点５ｂは固定接触子１２に平行に起立配置された可動接触子１３の先端に固定接点５ａに対峙するように設けられている。
また、異常電流検出部６は、短絡電流を検知する電磁装置６ａと、過電流を検知するためのバイメタル片６ｂとで構成されている。

尚、図１及び図２において、電路を構成する可撓導線及び負荷側端子２から電磁装置６ａ及びバイメタル片６ｂに至る負荷座を省略している。

以下、絶縁保護カバー９について具体的に説明する。絶縁保護カバー９は、接点部５が遮断動作（オフ動作）時に発生するアーク放電からケース１０を守るために、接点部５を囲むように、特にアーク放電の主な飛散方向である左右壁面を保護するように配置されている。
図３は絶縁保護カバー９単体を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示している。但し、絶縁保護カバー９は、右側に配置される右カバー９ａと左側に配置される左カバー９ｂの２部材で構成され、（ａ）は絶縁保護カバー９の全体を示し、（ｂ），（ｃ）は右カバー９ａのみを示している。
絶縁保護カバー９はＰＡ系樹脂で形成され、右カバー９ａと左カバー９ｂとは対称形状となっている。右カバー９ａは第１ケース部材１０ａの接点収容部８に取り付けられ、左カバー９ｂは第３ケース部材に取り付けられる。尚、右カバー９ａと左カバー９ｂとは対称形状であるため、以下右カバー９ａについて説明し、左カバー９ｂの説明を省略する。

右カバー９ａは、第１ケース部材１０ａの内面である接点収容部８の側部を覆う平坦な側面部材９１を有し、その左右（ケース１０の前後方向）にはケース１０に係止させるための台形形状の係止片９２，９２が突設されている。また、側面部材９１の上端には、対向配置される左カバー９ｂに当接する対向片９３が側方に向けて設けられ、図３（ａ）に示すように全体はＬ字状に形成されている。
れている。

図４はケース１０と絶縁保護カバー９の関係を示す説明図であり、（ａ）は右カバー９ａを第１ケース部材１ａに固定した状態を示し、（ｂ）はＭ１部を拡大した図であり係止片９２の係止説明図である。
ケース１０には絶縁保護カバー９を収容する凹部１５が絶縁保護カバー９の形状に合わせて形成されている。ただし、図４（ｂ）に示すように凹部１５のうち、係止片９２を収容する係止部１５ａは、係止片９２が収縮して収容されるよう係止片９２の大きさに対して僅かに小さく形成されている。この結果、係止片９２が収縮した状態で収容され、係止部１５ａに確実に保持される。尚、Ｔ１，Ｔ２は凹部１５の幅を示し、絶縁保護カバー９の側面部材９１の幅より僅かに大きい寸法となっている。

そして、３部材から成るケース１０を一体化することで、同様に第３ケース部材に組み付けられた左カバー９ｂと、対向片９３同士が当接することで、互いにケース１０に密着する応力が発生し、絶縁保護カバー９の抜けが防止される。

このように、最も耐アーク性を必要とする部位がＰＡ系樹脂で作製された絶縁保護カバー９で覆われるため、回路遮断器ケース１０の全体を安価なＰＢＴ樹脂で作製してもケース１０の絶縁性の向上を図ることができる。よって、コスト増を招くこと無く回路遮断器の小型化に貢献できる。
また、ケース１０が分割形成されて、絶縁保護カバー９もそれに合わせて分割されても、分割された絶縁保護カバー９は個々に係止片９２を備えているため、個々にケース１０に保持させることができ、スムーズな組み立てを行うことができる。また、分離形成することで、接点部５を容易に覆うよう配置できる。
更に、対向片９３を設けることで、分割形成された絶縁保護カバー９は互いに押圧してケース１０に密着させるため、カシメや溶着する工程を設けること無く絶縁保護カバー９を簡易な操作でケース１０に固定できる。

図５は絶縁保護カバー９の他の形状を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。上記絶縁保護カバー９と同様に、ＰＡ系樹脂により対称形状の２部材で構成されている。具体的に、右側に配置される右カバー９ｃと左側に配置される左カバー９ｄの２部材で構成され、（ａ）は絶縁保護カバー９の全体を示し、（ｂ），（ｃ）は右カバー９ｃを示している。
上記図３の形状とは、側面部材９１の略中央部に折り曲げ部９４を形成している点が相違している。折り曲げ部９４は、側面部材９１を左右から撓ませて接点部５に向けて突起を形成し、左右に形成された係止片９２，９２に対して直交する縦方向に延設されている。また、折り曲げ部９４の上下端部は、収縮操作をスムーズに実施できるよう切り欠き９４ａが形成されている。この結果、側面部材９１が左右方向に伸縮可能となり、この伸縮性を利用してケース１０の凹部に収容される。

そして、側面部材９１の幅Ｔ３，Ｔ４が凹部（図４に示す）１５の幅Ｔ１，Ｔ２に対して僅かに大きくなるよう形成されている。尚、側面部材９１の４角に設けられた突起Ｑは、凹部（図４に示す）１５との係合をスムーズに行うためのものである。

絶縁保護カバー９をこのような形状とすることで、側面部材９１が収縮した状態で凹部１５に収容されるため、折り曲げ部９４に伸張しようとする弾性が発生し、係止部１５ａに係止片９３を係止する簡易な構成でも、絶縁保護カバー９を安定してケース１０に固定できる。また、折り曲げ部９４により弾性力をスムーズに発生できる。
尚、折り曲げ部９４は複数設けても良く、図６は右カバー９ｅ及び左カバー９ｆの双方に折り曲げ部９４をそれぞれ２本形成した絶縁保護カバー９を示している。

図７は絶縁保護カバー９の更に他の形状を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。上記図３に示す絶縁保護カバー９と同様に、ＰＡ系樹脂により対称形状の２部材で構成されている。具体的に、右側に配置される右カバー９ｇと左側に配置される左カバー９ｈの２部材で構成され、（ａ）は絶縁保護カバー９の全体を示し、（ｂ），（ｃ）は右カバー９ｇを示している。

上記図３の形状とは、側面部材９１がケース１０に密着させる裏部材９１ａと接点部５に対峙する表部材９１ｂとの二重に形成されている点が大きく相違している。そして、裏部材９１ａは平坦に形成されて左右端部に係止片９２が設けられ、表部材９１ｂは上記図６の側面部材９１のように折り曲げ部９４が２本形成されている。
また、表部材９１ｂの略中央には長穴９５が開口形成されて、折り曲げ部９４を形成することで裏部材９１ａとの間に形成された内部空間９６にアークが侵入できるよう形成されている。

このように、側面部材９１を二重に形成し、両者の間の空間を消弧空間として使用するため、接点部５で発生するアークを効果的に消弧でき、ケース１０に対するアークの作用を更に弱めることができる。

尚、この消弧空間を形成した絶縁保護カバー９の場合、表部材９１ｂに形成される突起は折り曲げ部９４でなくとも良く、裏部材９１ｂとの間に空間が発生するよう膨らみ部を設ければよい。
また、ＰＡ系樹脂とは、ポリアミド樹脂を主成分とする樹脂を言い、ポリアミド樹脂はアミド結合を持つ高分子化合物である。ポリアミド樹脂としては、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等がある。
更に、係止片９２を台形形状で形成しているが四角形であれば良好に係止させることが可能である。また側面部材９１の左右に一対設けているが、更に多く設けても良い。
また、ケース１０を３部材で構成しているが、分割数は任意であり２部材で構成しても良い。

１・・電源側端子、２・・負荷側端子、３・・操作ハンドル、５・・接点部、６・・異常電流検出部、７・・開閉機構部、８・・接点収容部、９・・絶縁保護カバー、１０・・ケース、１５ａ・・係止部、９１・・側面部材、９１ａ・・裏部材、９１ｂ・・表部材、９２・・係止片、９３・・対向片、９４・・折り曲げ部、９５・・長穴（開口部）、９６・・内部空間（消弧空間）。

Claims (6)

1. ケースの背面に電源側端子、前面に負荷側端子が配置され、ケース上面に電路のオン／オフ操作を行う操作ハンドルを備え、ケース内に電路のオン／オフを実施する固定接点及び可動接点から成る接点部、電路に流れる異常電流を検知する異常電流検出部、前記異常電流検出部の検知動作を受けて前記接点部をオフ動作させる開閉機構部を備えた回路遮断器であって、
   前記ケースの前記接点部を収容する接点収容部は、前記接点部を囲むように前記ケースの内壁にポリアミド系樹脂から成る絶縁保護カバーが配設され、
   前記絶縁保護カバーは、前記ケースに係止する複数の係止片を有する一方、前記ケースの内壁には前記係止片を収容して保持する係止部が設けられ、
   前記係止片が前記係止部に係止して前記絶縁保護カバーが前記ケースに装着されることを特徴とする回路遮断器。
2. 前記ケースが、前記接点収容部を分割するよう左右に少なくとも２分割して形成される一方、前記絶縁保護カバーは左右に２分割して形成され、
   分割した絶縁保護カバー毎に前記係止片を備えて個々に前記ケースに装着可能としたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 分割した前記絶縁保護カバーは、前記ケースを一体化した際に互いに対向して当接する対向片を具備し、前記対向片同士の当接により前記絶縁保護カバーは前記ケースに密着することを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。
4. 前記絶縁保護カバーは、前記接点収容部のケース装着面に平行な特定方向に対して弾性を発揮可能とするための帯状の折り曲げ部を有すると共に、前記特定方向の両端部に前記係止片を有し、
   対を成す前記係止片を前記係止部へ係止することで、前記絶縁保護カバーが圧縮されて装着されるよう前記係止部が前記係止片間の距離に対して短い距離で配置されて成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の回路遮断器。
5. 前記絶縁保護カバーは前記接点収容部のケース装着面を覆う側面部材を有し、
   前記側面部材が、前記ケースに密着する裏部材と、前記接点部に対峙する表部材とを具備して二重に形成され、
   前記係止片は、前記裏部材の対向する両側部に形成されると共に、前記裏部材と前記表部材との間に空間を有するよう前記表部材に膨らみ部が設けられ、
   更に前記表部材には、前記接点部において発生するアークを前記空間に侵入させるための開口部が形成され、前記空間を消弧空間として使用することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の回路遮断器。
6. 前記係止部は前記係止片より小さく形成され、前記ポリアミド系樹脂が具備する柔軟性により、前記係止片が収縮して前記係止部に係止されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の回路遮断器。

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