JP2018198150A - 差し込み端子装置および開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】クリップ端子の圧接力を高くすることなく、大電流が流れた場合にクリップ端子の圧接片とブレード端子のブレード部との間に発生するアークを抑制することが可能な差し込み端子装置を提供する。【解決手段】互いに対抗する２枚の圧接片３ａを有するクリップ端子３と、クリップ端子３の２枚の圧接片３ａと圧接により接続されるブレード部４ａを有するブレード端子４を備え、ブレード端子４にはクリップ端子３の２枚の圧接片３ａの間を広げる力を受け止める係止部としてのストッパー部４ｂを形成したものである。【選択図】図２

Description

この発明は、例えば配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器を含めた開閉器に使用される差し込み端子装置および差し込み端子装置を使用した開閉器に関するものである。

従来、配電盤等の構造物に取り付けられ外部導体が接続される差し込み端子装置は、取り換えや点検を容易にするため開閉器の取り付けと取り外しが可能となっている。そのような開閉器の差し込み端子装置としては、開閉器に装着され互いに対向した圧接片の対を持つクリップ端子を備え、その圧接片の対の圧接力によって差し込み端子装置に具備したブレード端子のブレード部を挟持することにより、開閉器が差し込み端子装置に取り付けられ、差し込み端子装置に接続されている外部導体が開閉器まで電気的に接続されるように構成されている。（例えば、特許文献１または特許文献２参照）

特開２００９−２６６５２号公報 特開２０１０−２８７４２３号公報

上記のような従来の差し込み端子装置は、相対するクリップ端子の圧接片がブレード端子のブレード部を狭持し、圧接力により接触してクリップ端子とブレード部は電気的に接続される。しかし、短絡電流のような大電流が流れると相対するクリップ端子の圧接片で分流して、電流が平行かつ同方向に流れた場合、電磁反発力により２枚の圧接片の間を広げる力が発生する。電磁反発力が圧接力を超え、クリップ端子の圧接片とブレード端子のブレード部との間に空隙が発生すると、クリップ端子とブレード端子間に電位差があるためアークが発生し、接触面の荒れや溶着の原因となる。この対策として現時点では、クリップ端子の圧接片の圧接力を高くすることで対応しており、クリップ端子とブレード端子を結合する際の挿抜荷重が高くなり、開閉器取り付け作業における作業性の低下を招いているという課題があった。

この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、クリップ端子の圧接力を高くすることなく、大電流が流れた場合にクリップ端子の圧接片とブレード端子のブレード部との間に発生するアークを抑制することが可能な差し込み端子装置を提供することを目的とする。

この発明に係る差し込み端子装置は、互いに対抗する２枚の圧接片を有するクリップ端子と、上記クリップ端子の２枚の圧接片と圧接により接続されるブレード部を有するブレード端子を備え、上記ブレード端子には上記クリップ端子の２枚の圧接片の間を広げる力を受け止める係止部が形成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、互いに対抗する２枚の圧接片を有するクリップ端子と、上記クリップ端子の２枚の圧接片と圧接により接続されるブレード部を有するブレード端子を備え、上記ブレード端子には上記クリップ端子の２枚の圧接片の間を広げる力を受け止める係止部が形成されているため、クリップ端子の圧接力を高くすることなく、大電流が流れた場合にクリップ端子の圧接片とブレード端子のブレード部との間に発生するアークを抑制することが可能な差し込み端子装置を得ることができる効果がある。

この発明の実施の形態１における開閉器および差し込み端子装置の結合前の状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子および押え板を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における差し込み端子装置のブレード端子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における差し込み端子装置のブレード端子を一部断面で示す側面図である。 この発明の実施の形態１における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子を結合した状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態１における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子を結合した状態で大電流が流れた場合を示す側面図である。 この発明の実施の形態２における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子および押え板を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２における差し込み端子装置のブレード端子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子を結合した状態を示す側面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における開閉器本体および差し込み端子装置の結合前の状態を示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子および押え板を示す斜視図、図３ａはこの発明の実施の形態１における差し込み端子装置のブレード端子を示す斜視図、図３ｂはこの発明の実施の形態１における差し込み端子装置のブレード端子を一部断面で示す側面図、図４ａはこの発明の実施の形態１における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子を結合した状態を示す側面図、図４ｂはこの発明の実施の形態１における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子を結合した状態で大電流が流れた場合を示す側面図である。

図１において、電路を開閉する開閉器１は、例えば配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器である。開閉器１は、絶縁樹脂で成形された筐体形状のカバー６ａおよび枠形状のベース６ｂからなる絶縁筐体６で外観が形成されている。また、カバー６ａの一部から突出しているハンドル７を図１の右方向あるいは左方向に回動操作することで、開閉器１の電源側端子８ａと負荷側端子８ｂとが導通あるいは非導通となる。なお、図１の右側が電源側、左側が負荷側であるため、図１において図示されたハンドル７の位置が電源側にあることから、開閉器１は導通状態である。そして、電源側端子８ａおよび負荷側端子８ｂのそれぞれにはクリップ端子３が接続されており、クリップ端子３から電源側端子８ａまたは負荷側端子８ｂに導通可能になっている。

予め配電盤等の構造物に固定される差し込み端子装置２は、絶縁樹脂で成形された外観が形成され、図示しない配電盤等のパネルあるいはアングルに固定される基部２ａと、その両側にある３箇所ずつ合計６箇所の端子部２ｂを備えている。端子部２ｂのそれぞれには、開閉器１のクリップ端子３のそれぞれに対向する位置にブレード端子４が固定されている。開閉器１と差し込み端子装置２は、クリップ端子３とそれらに対向するブレード端子４がそれぞれ結合されることで、取り付け可能になっている。

次に図２に基づいてクリップ端子３及びブレード端子４の構造の詳細を説明する。図２において、クリップ端子３は導電性金属で形成され、開閉器１の電源側端子８ａおよび負荷側端子８ｂに電気的に接続される接続部３ｂを有し、その逆端は板状のものを挟持できるような２枚の圧接片３ａであり、全体として略Ｕ字形状を形成している。２枚の圧接片３ａの間には圧接力により板状のものを挟持することができるようになっている。

ブレード端子４は短冊状の導電性金属を折り曲げて箱型の形状の箱型形状部を構成しており、さらに箱型形状部から連続した短冊状の素材一端を垂直に立てたブレード部４ａと、ブレード部４ａに略平行に他端を立てたストッパー部４ｂを有しており、ストッパー部４ｂはクリップ端子３の２枚の圧接片３ａの間を広げる力を受け止める係止部を形成するものである。位置関係としては、箱型形状部がブレード部４ａを挟んでクリップ端子３の反対側に配置されている。なお、ブレード端子４が飛び出すのを押さえるための押え板５は、ブレード部４ａとストッパー部４ｂを突出させるための貫通穴（又は切欠き）が設けられ、その貫通穴をブレード部４ａとストッパー部４ｂが貫通している。

図３ａおよび図３ｂに基づきブレード端子４の詳細を説明する。ブレード端子４は、相対するクリップ端子３の圧接片３ａに挟持されるブレード部４ａを持ち、そのブレード部４ａを支持するように箱型の形状が形成され、その箱型の形状のブレード部４ａ側とは逆側に、外部導体（図示せず）を接続するための雌ネジが設けられた接続部４ｃを有し、それらが一連の短冊状の導体板を折り曲げて構成されている。短冊状の導体板の片端はブレード部４ａを形成しており、その逆端はブレード部４ａを下側から支持しつつ特にその終端は嵌合片４ｄを形成しており、箱型形状の両側面２箇所に設けられた嵌合部４ｅに嵌合している。なお、接続部４ｃの雌ネジは導体板に直接加工するか、穴をあけた導体板の位置にナットを取り付けて設けてもよい。

このブレード端子４は、一連の短冊状の導体板を折り曲げ部４ｆ、４ｇ、４ｈ及び４ｉで内周方向へ折り曲げて箱型の形状を構成する。嵌合片４ｄ側の先端は３枚に分かれており、折り曲げ部４ｆを折り曲げる際に両端の嵌合片４ｄのみを曲げることでストッパー部４ｂを構成する。さらに、折り曲げ部４ｊでは外周方向へ折り曲げて、上記折り曲げ部４ｆ、４ｇ、４ｈ及び４ｉにて形成した箱型の形状の部分からほぼ垂直に短冊状の導体板の一端を立たせ、ブレード部４ａを形成している。なお、折り曲げ部４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉ及び４ｊは、ブレード端子４の他の部分に比べて剛性の低い材料を用いることで、折り曲げ易くしてもよい。

次に図４ａおよび図４ｂに基づき動作について説明する。開閉器１が差し込み端子装置２に取り付けられた状態では、図４ａに示すように、クリップ端子３の相対する２枚の圧接片３ａの間にブレード端子４のブレード部４ａが挿入されており、ブレード部４ａは２枚の圧接片３ａの圧接力によって挟持されて電気的に接続されている。

この状態で、短絡電流のような大電流がクリップ端子３とブレード端子４の間に流れると、クリップ端子３の相対する２枚の圧接片３ａで大電流が分流して、平行にかつ同方向に電流が流れることとなり、相対する２枚の圧接片３ａの間に圧接力よりも大きい電磁反発力が発生して、クリップ端子３の圧接片３ａの間を広げて、図４ｂに示すように、ブレード部４ａと圧接片３ａとの間に空隙が発生するが、広がった圧接片３ａがブレード端子４に設けられたストッパー部４ｂに当接して電気的に接続されるため、クリップ端子３とブレード端子４は同電位となり、ブレード部４ａと圧接片３ａとの間の空隙に発生するアークを抑制することが可能となる。

以上説明したように、ブレード端子４にはクリップ端子３の圧接片３ａの間を広げる力を受け止める係止部としてのストッパー部４ｂが形成されているため、クリップ端子３の圧接片３ａによる圧接力を低くすることにより開閉器取り付け作業における挿抜荷重が低減できるため作業性の低下を招くのを軽減することが可能なうえ、短絡電流のような大電流が流れて電磁反発力が圧接片３ａの圧接力よりも大きくなり相対する２枚の圧接片３ａの間が広がってブレード部４ａとの間に空隙が生じても、圧接片３ａがストッパー部４ｂに当接してブレード部４ａと圧接片３ａとの間の空隙に発生するアークを抑制することが可能な差し込み端子装置を得ることができる。

また、ブレード端子４は短冊状の導体板を折り曲げて箱状に形成されているうえ、嵌合片４ｄが嵌合部４ｅに嵌合しているため、組み立てが容易で安価であるとともに、開閉器取り付け作業時にブレード部４ａにかかる荷重に対して十分に強固なブレード端子４にすることができる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子および押え板を示す斜視図、図６はこの発明の実施の形態２における差し込み端子装置のブレード端子を示す斜視図、図７はこの発明の実施の形態２における差し込み端子装置のクリップ端子とブレード端子を結合した状態を示す側面図である。
上記実施の形態１では、クリップ端子３の圧接片３ａの間を広げる力を受け止めるブレード端子４に形成された係止部がストッパー部４ｂの場合について説明したが、実施の形態２ではブレード端子４の係止部がクリップ端子３の２枚の圧接片３ａがそれぞれ内側方向から圧接される２枚のブレード部４ａの場合について説明する。

図５および図６において、ブレード端子４は短冊状の導電性金属を折り曲げて箱型の形状の箱型形状部を構成しており、さらに箱型形状部から連続した短冊状の素材の両端を垂直に立てた２枚のブレード部４ａを有しており、２枚のブレード部４ａはクリップ端子３の２枚の圧接片３ａの間を広げる力を受け止める係止部を形成するものである。位置関係としては、箱型形状部がブレード部４ａを挟んでクリップ端子３の反対側に配置されている。なお、ブレード端子４が飛び出すのを押さえるための押え板５は、２枚のブレード部４ａを突出させるための貫通穴（又は切欠き）が設けられ、その貫通穴をブレード部４ａが貫通している。クリップ端子３の２枚の圧接片３ａはブレード端子４の２枚のブレード部４ａのそれぞれ内側方向から圧接力により接続される構成となっている。

次に図７に基づき動作について説明する。開閉器１が差し込み端子装置２に取り付けられた状態では、図７に示すように、クリップ端子３の相対する２枚の圧接片３ａがブレード端子４のブレード部４ａのそれぞれ内側に挿入されており、圧接片３ａとブレード部４ａはそれぞれの圧接片３ａの圧接力によって電気的に接続されている。

この状態で、短絡電流のような大電流がクリップ端子３とブレード端子４の間に流れると、クリップ端子３の相対する２枚の圧接片３ａで大電流が分流して、平行にかつ同方向に電流が流れることとなり、相対する２枚の圧接片３ａの間に電磁反発力が発生するが、この場合の電磁反発力はクリップ端子３の圧接片３ａの圧接力と同一方向であるため、圧接片３ａがブレード端子４のブレード部４ａにより強く押し付けられることになり、空隙が発生することがないためアークも発生しない。このため圧接片３ａによる圧接力を低くすることが可能となり開閉器取り付け作業における挿抜荷重が低減できるため作業性の低下を招くのを軽減することが可能である。
また、実施の形態２では実施の形態１のものに比べてより簡素な構造で製作が容易なブレード端子４を得ることができる。
なお、他の部分については上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

なお、この発明は、その発明の範囲内において実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能であり、上記実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

１ 開閉器、２ 差し込み端子装置、２ａ 基部、２ｂ 端子部、３ クリップ端子、３ａ 圧接片、３ｂ 接続部、４ ブレード端子、４ａ ブレード部、４ｂ ストッパー部、４ｃ 接続部、５ 押え板、６ 絶縁筐体、６ａ カバー、６ｂ ベース、７ ハンドル、８ａ 電源側端子、８ｂ 負荷側端子

Claims (7)

1. 互いに対抗する２枚の圧接片を有するクリップ端子と、上記クリップ端子の２枚の圧接片と圧接により接続されるブレード部を有するブレード端子を備え、上記ブレード端子には上記クリップ端子の２枚の圧接片の間を広げる力を受け止める係止部が形成されていることを特徴とする差し込み端子装置。
2. 上記ブレード端子の係止部は、上記クリップ端子の２枚の圧接片の間が開いたときにその圧接片と当接するストッパー部であることを特徴とする請求項１に記載の差し込み端子装置。
3. 上記ブレード端子の係止部は、上記クリップ端子の２枚の圧接片がそれぞれ内側方向から圧接される２枚のブレード部であることを特徴とする請求項１に記載の差し込み端子装置。
4. 上記ブレード端子は、短冊状の導体板を曲げて形成された箱形形状部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の差し込み端子装置。
5. 上記ブレード端子は、上記短冊状の導体板の一部が嵌合される嵌合部が箱形形状部の側面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の差し込み端子装置。
6. 上記ブレード端子は、外部導体と雌ネジにより接続される接続部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の差し込み端子装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の差し込み端子装置を備えたことを特徴とする開閉器。

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