JP4994821B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は回路遮断器に関し、特に横幅を抑制した形状の回路遮断器に関する。

回路遮断器には、遮断対象の電路に短絡電流や定格値を越える電流が流れたら電路を遮断する短絡遮断機能及び過電流遮断機能を備えたもの、更には電路に漏電が発生したらそれを検知して遮断動作する漏電遮断機能を備えたものがある。このうち過電流に対してはバイメタルを用いて検出して遮断動作が実施される。具体的に、バイメタル片が過電流により熱変形したら、引き外し部材がそれをラッチ機構を備えた開閉機構部に伝達し、ラッチが解除されて電路の開閉接点を閉操作しているセパレータが開操作する。その結果、開閉接点が開動作して電路は遮断される。
このような回路遮断器において、小型化、特に横幅を削減できるよう構成したものに例えば特許文献１に示す構成のものがある。これは、２極の電路を有する回路遮断器で、電源側端子を段違いに配置して横幅の削減を図っている。一方で、更なる薄型化を可能とするため、電源側及び負荷側双方の端子を縦に一直線上に配置したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−６７０５０号公報 特開２００２−２１６６１０号公報

しかしながら、遮断器ケースの横幅を例えば１０ｍｍ程度まで薄くすることを考えると、電源側端子、負荷側端子の双方は特許文献２に示すように縦に配置することで対応可能であるが、従来の遮断機構成部材を単に小型化するだけでは薄くなった狭いスペースに収納することは困難であった。具体的に、単相３線式電路用の回路遮断器の場合、過電流を検知するバイメタル片は２本の電圧線に夫々設置される。開閉機構部等に過電流発生を伝達する引き外し部材の構成を考慮すると、この２本のバイメタル片は従来の通り左右方向に並設することが好ましい。しかし、設置空間の幅が狭いためそのような配置はできず、前後或いは上下にずらして配置することになる。
この場合、バイメタル片の自由端側は可撓導線により電路に接続されるので、可撓導線接続のための空間が夫々のバイメタル片に対して必要となり、薄型化（小型化）の妨げとなっていた。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、左右に隣接させずにバイメタル片を配置しても省スペースで可撓導線を接続できるよう構成した回路遮断器を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、背面に複数の電源側端子、前面に複数の負荷側端子を夫々縦方向に配置し、上面に前記電源側端子と前記負荷側端子の間の電路に設けた開閉接点を開閉操作する操作ハンドルを配置した遮断器ケース内に、前記開閉接点を遮断操作するセパレータと、前記セパレータを遮断動作させる開閉機構部と、短絡電流等の電路異常を検出する複数の異常検出手段の検知動作を前記開閉機構部に伝達する引き外し部材とを備え、前記異常検出手段の１つが過電流を検出するバイメタル片である回路遮断器であって、前記バイメタル片は、基端を電源側端子金具に固着する一方、自由端を前方に向けると共に、上方に熱変形動作するよう配置し、更にその自由端側を上方にクランク状に折り曲げて下部に可撓導線導入空間を形成し、前記可撓導線導入空間を利用して導入した可撓導線を、バイメタル片の裏面に溶接して前記バイメタル片を前記電路に介在させたことを特徴とする。
この構成によれば、バイメタル片の自由端側に可撓導線導入空間が形成されるので、可撓導線を接続する際に可撓導線導入のための空間を別途設けることなく接続でき、省スペースで接続できる。また、折り曲げる部位を可撓導線を接続するための位置決めに利用することができ、精度の良い溶接が可能となる。

また、前後方向に配置したバイメタル片に対して、前方から可撓導線を無理なく下面側に導入して接続できる。よって、電源側端子から負荷側端子に至る電路方向に合わせて可撓導線を配設できるし、バイメタル片の側方や下方から導入して接続する必要が無くなり、遮断器ケースの幅を抑制できるし内部空間を有効に使用できる。

本発明によれば、バイメタル片の自由端側前方から可撓銅線を導入して接続する際、可撓導線導入のための空間を別途設けることなくバイメタル片の裏面に配設でき、省スペースで接続できる。また、折り曲げる部位を可撓導線を接続するための位置決めに利用でき、精度良く溶接できる。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明に係る回路遮断器の一例として単相３線式電路に使用される回路遮断器の構成を示している。図１は遮断器オン状態の左側面図、図２は図１の斜視図、図３はオフ状態の左側面図である。

各図において、１（１ａ，１ｂ，１ｃ）は背面に配置された電源側端子、２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は前面に配置された負荷側端子であり、双方とも縦方向に一直線上に３端子が整列配置されている。そして、３は電源側端子１から負荷側端子２に至る電路をオン／オフ操作する操作ハンドル、５は漏電を検出するための零相変流器、６は固定接点６ａと可動接点６ｂとから成る開閉接点、７は開閉接点６を開閉操作するセパレータ、８はラッチ機構を備えて漏電や過電流等の電路異常が発生した際にセパレータ７を動作させて開閉接点６を開動作（遮断動作）させる開閉機構を備えた開閉機構部、９はプランジャ９ａを備えた電磁引き外し装置、１０は漏電が発生したら電磁引き外し装置９を引き外し動作させる漏電検出回路を組み付けたプリント基板、１２は過電流を検知するバイメタル片、１３は短絡を検知する可動電磁片、１４はバイメタル片１２、可動電磁片１３、更には電磁引き外し装置９の動作を開閉機構部８に伝達し、開閉機構部８のラッチを解除して遮断動作させる引き外し部材、１５は遮断器ケースである。

尚、遮断器ケース１５は、図に示す右ケース１５ａと図示しない左ケースとで構成され、両ケースはほぼ対称に形成されている。そして、電源側端子１を設けた背面は垂直面で形成され、負荷側端子２を設けた前面は電線の接続操作がし易いように僅かに上方に傾斜形成されている。また、図２に示すように中央の負荷側端子２（２ｂ）は閉塞板１６により閉塞されている。このように使用しない端子は施蓋され塵等が侵入しないよう構成されている。また、プリント基板１０に搭載されている素子は省略してある。

電源側端子１は、上から中性極端子１ａ、電圧極端子１ｂ，電圧極端子１ｃと配置され、略Ｃ字状に形成された端子部を備えた端子金具１７を有し、分電盤内に配設された導体バー（図示せず）を挿入するだけで接続されるプラグイン式の端子として形成されている。また、電圧極端子１ｂ，１ｃの端子金具１７，１７には帯板（導体板）１８が延設され、バイメタル片１２及び可動電磁片１３が取り付けられている。このバイメタル片１２、可動電磁片１３は、双方とも前方に向けて配置され、過電流や短絡電流を検知した際に上方に変形或いは回動動作するよう取り付けられている。
尚、バイメタル片１２と可動電磁片１３は、電磁引き外し装置９と合わせて電路の異常を検知する異常検出手段を構成している。

一方、引き外し部材１４は、電源側端子１の配列に合わせた長さを有し、異常検出手段を挟んで電源側端子１の近くに端子配列と並行に縦方向に配置され、２つの電圧極端子１ｂ，１ｃの電路に設けられた可動電磁片１３、及びバイメタル片１２、更に電磁引き外し装置９に係合して開閉機構部８に異常検出動作を伝達するための複数の係合部１４ａ，１４ａ・・（図４に示す）を備えている。

負荷側端子２は、上から電圧極端子２ａ、中性極端子２ｂ、電圧極端子２ｃの順で配置され、各端子に設けられた端子金具１９は、挿入した電線（図示せず）を係止して電気的な接続が成される速結端子として形成されている。また、この端子金具１９は後方へ延びた帯板２０を有し、先端に固定接点６ａを備えた固定接触子を形成している。

セパレータ７は筒状に形成され、コイルバネ２１により常時上方に付勢された状態で遮断器ケース１５の前面に平行に設置されている。そして、個々の負荷側端子２ａ，２ｂ，２ｃに連結された固定接点６ａ，６ａ，６ａを収容すると共に、この固定接点６ａに合わせて３つの可動接点６ｂ，６ｂ，６ｂが内部に設けられ、長手方向にスライドすることで双方の接点（開閉接点６）が接触／解離動作し、回路遮断器がオン／オフ動作するよう構成されている。

更に、開閉機構部８はセパレータ７の上部に一体に形成され、図１に示すオン状態ではラッチ状態にあり、セパレータ７を下方にスライドした状態を維持している。このセパレータ７は、上方に付勢された状態にあるため、引き外し部材１４の係合動作により内部のラッチ機構（図示せず）がラッチ解除動作したら、セパレータ７は開放されて図３に示すように上方にスライドして遮断動作し、開閉接点６が解離する。

以下、バイメタル片１２の構成を具体的に説明する。図４は図１のＡ部拡大図であり、バイメタル片１２の構成を示している。バイメタル片１２は、電源側端子１の端子金具１７から伸びた帯板１８に接続され、前方に向けて設置されている。この帯板１８は途中に可動電磁片１３を備えて略コ字状に折り曲げ形成され、バイメタル片１２はその先端に溶接され、前面の負荷側端子２に向けて水平（図面上横方向）に配設されている。そして、先端を自由端とし、自由端近傍には可撓導線２３が接続され、開閉接点６の可動接点６ｂに至る電路の一部を構成している。そして、電路に過電流が流れたらバイメタル片１２は熱変形して先端（自由端）が上方へ変位するよう構成されている。

このように配置されたバイメタル片１２は、自由端である先端をクランク状に折り曲げて、可撓導線の導入をし易くしている。詳しくは、バイメタル片１２をまず上方に折り曲げて傾斜部１２ａを形成し、更にその先端側を水平になるように折り曲げて引き外し部材１４に係合する係合部１２ｂを形成し、先端下部に可撓導線の径程度の高さを有する空間（可撓導線導入空間）を形成している。
そして、この空間に前方から配設された可撓導線２３が導入され、導入された可撓導線２３は、折り曲げる手前（後方）の平坦部に溶接されて接続される。尚、実際には、可撓導線２３を溶接したバイメタル片１２が、遮断器ケース１５に組み付けられ、前方に可撓導線２３が引き出される。

この配置により、過電流が発生したらバイメタル片は熱変形して引き外し部材１４に係合して引き外し部材１４を上方にスライドさせる。その結果、開閉機構部８のラッチが解除されて、セパレータ７が引き外し動作し、電路が遮断される。また、漏電が発生した場合は、電磁引き外し装置９が引き外し動作し、引き外し部材１４を上方へスライドさせて同様に遮断動作するし、短絡電流が発生すると可動電磁片１３が回動し、同様に遮断動作する。

このように、バイメタル片の自由端側に可撓導線導入空間が形成されるので、可撓導線を接続する際に可撓導線導入のための空間を別途設けることなく接続でき、省スペースで接続できる。また、折り曲げる部位を可撓導線を接続するための位置決めに利用することができ、精度の良い溶接が可能となる。
更に、前後方向に配置したバイメタル片に対して、前方から可撓導線を無理なく下面側に導入して接続できるので、電源側端子から負荷側端子に至る電路方向に合わせて可撓導線を効果的に配設できるし、バイメタル片の側方や下方から導入して接続する必要が無くなり、遮断器ケースの幅を抑制できるし内部空間を有効に使用できる。
また、バイメタル片は遮断器ケースに固定されている端子金具に固着されるので、確実に固定され、別途固定手段を設ける必要がない。

尚、上記実施形態では、漏電遮断機構を備えた回路遮断器を説明したが、少なくとも過電流遮断機構を備えた回路遮断器に対して本発明の構成は適用できるし、単相３線式電路に使用する回路遮断器について説明したが、単相２線式電路や三相電路に使用する回路遮断器に対しても、本発明の構成は容易に適用できる。
また、バイメタル片１２の自由端を２箇所折り曲げてクランク状に形成しているが、斜め前方に１回折り曲げただけの形状であっても良く、この場合も、可撓導線２３の導入空間を形成できるし、引き外し部材１４へ係合させることもできる。

本発明に係る回路遮断器の実施形態の一例を示し、遮断器オン状態で左ケースを外して内部部材を露出させた左側面図である。 図１の斜視図である。 図１の回路遮断器において、遮断器オフ状態の左側面図である。 図１のＡ部拡大図である。

符号の説明

１・・電源側端子、２・・負荷側端子、３・・操作ハンドル、６・・開閉接点、７・・セパレータ、８・・開閉機構部、１２・・バイメタル片、１２ａ・・傾斜部、１２ｂ・・係合部、１４・・引き外し部材、１５・・遮断器ケース、１７・・端子金具、１８・・帯板（導体板）、２３・・可撓導線。

Claims (1)

1. 背面に複数の電源側端子、前面に複数の負荷側端子を夫々縦方向に配置し、上面に前記電源側端子と前記負荷側端子の間の電路に設けた開閉接点を開閉操作する操作ハンドルを配置した遮断器ケース内に、前記開閉接点を遮断操作するセパレータと、前記セパレータを遮断動作させる開閉機構部と、短絡電流等の電路異常を検出する複数の異常検出手段の検知動作を前記開閉機構部に伝達する引き外し部材とを備え、前記異常検出手段の１つが過電流を検出するバイメタル片である回路遮断器であって、
   前記バイメタル片は、基端を電源側端子金具に固着する一方、自由端を前方に向けると共に、上方に熱変形動作するよう配置し、更にその自由端側を上方にクランク状に折り曲げて下部に可撓導線導入空間を形成し、
   前記可撓導線導入空間を利用して導入した可撓導線を、バイメタル片の裏面に溶接して前記バイメタル片を前記電路に介在させたことを特徴とする回路遮断器。

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