JP6409694B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関し、詳しくは電線の取付けや取外しが容易な速結端子接続を備えた回路遮断器に関するものである。

回路遮断器に電線を接続する手段としては、端子板にネジ穴を形成し、電線に接続した圧着端子を端子ネジを用いて固定する方法が一般的である。また、ネジを用いることがないため締付トルクの管理が不要で、短時間で取付け・取外しを行うことができる速結端子を端子板に代わって用いる接続方法も知られている。

さらに、例えば特許文献１の図１に示すように、回路遮断器の端子板に代わって速結端子を形成して用いるのではなく、速結端子と周辺部材とをユニット状に組合わせ速結端子ユニットを構成し、電線を接続する端子板に固定する方法も知られている。

特許第３４３３６３１号公報（第１図）

このような従来の回路遮断器においては、回路遮断器の端子板に電線を固定するための端子ネジを速結端子ユニットの固定ネジとして用いて、端子板に形成されたネジ穴に速結端子ユニットを固定する。つまり、回路遮断器の端子板上に、端子ネジの大きさに合わせたネジ穴を形成し、一方、回路遮断器との電路を形成する速結端子ユニットの接続面に端子ネジよりやや大きい挿入穴を形成する。そして、回路遮断器の端子板上に速結端子ユニットの接続面を重ねて配置し、上方から固定ネジを用いて固定する。

この時、固定ネジのネジ頭が回路遮断器の操作面側になり、操作面側から行う作業、例えば、操作盤への回路遮断器の固定作業等により、誤って固定ネジが緩められることが考えられる。速結端子ユニットを回路遮断器に固定する固定ネジが緩められると、回路遮断器の端子板と速結端子ユニットの接続面との間で十分な接触圧力が得られず、通電時に発熱等を生じる可能性があった。

また、この速結端子ユニットの接続構造のままで固定ネジの誤操作を禁止しようとすると、カバー等の新たな部材を用いてネジ頭を覆うか、接着剤等を用いて固定ネジを接着する必要があり、コストアップや作業性の低下を招いていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、回路遮断器の端子板へ取り付けた速結端子ユニットを誤って取外すこと、または固定ネジを緩めることを防止するもので、速結端子ユニットの接続面と回路遮断器の端子板との間に十分な接着圧力が得られないために生じる通電時の発熱を防止することができる。

本発明の回路遮断器は、ネジ穴を形成した電源側端子板とネジ穴を形成した負荷側端子板とを備え、一面に操作面板を有する筐体と、電線を接続可能な速結端子の構成部材をユニット化し、第１の面に電線挿入穴を、第２の面に電源側端子板または負荷側端子板と電気的に接続する接続面を備えた速結端子ユニットと、を備え、電源側端子板上または負荷側端子板上に接続面を積層し、電源側端子板または負荷側端子板の側から、固定ネジを挿入して電源側端子板または負荷側端子板と接続面とを固定するものである。

この発明の回路遮断器によれば、回路遮断器への速結端子ユニットの固定を、回路遮断器本体底面側からの固定ネジの挿入により行うため、回路遮断器が操作盤等に設置された状態では固定ネジの操作が不可能であり、誤って固定ネジを緩めることがない。したがって、通電時の発熱を防止することができ、また、固定ネジの操作を禁止するためのネジ頭を覆うカバー等の製作や固定ねじの接着等が不要となる。

本発明に係る回路遮断器の断面図である。 本発明に係る回路遮断器の外形図（操作面側）である。 本発明に係る回路遮断器の外形図（電源側端面の側）である。 本発明に係る速結端子ユニットの３面図である。 本発明に係る速結端子ユニットの断面図（検電穴部分）である。 本発明に係る速結端子ユニットの断面図（解除操作穴部分）である。 本発明に係る速結端子ユニットの電線解錠レバーの動作を示す断面図である。 本発明に係る回路遮断器の断面図である。

実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。

実施の形態１．
＜回路遮断器の構造＞
図１〜３はこの発明における回路遮断器１の構造を示すものである。図１は本発明に係る回路遮断器１の電源側端子板２ａと負荷側端子板２ｂとを繋ぐ方向の断面図、図２は回路遮断器１の操作面側から観察した外形図、図３は電源側端子の方向から観察した外形図である。また図４〜７は速結端子ユニット３の構造を示すもので、図４は速結端子ユニット３の３面図、図５は速結端子ユニット３の検電穴３ｂを含む方向の断面図、図６は解除操作穴３ｃを含む方向の断面図、図７は電線解錠レバー６操作時の動作を示す断面図である。ここで、速結端子ユニット３とは、電線をネジ等を用いることなく簡便に取付、取外しすることができる速結端子と、その周辺部材をユニット化したもので、電源側端子板２ａ又は負荷側端子板２ｂにユニット単位として取り付けることができるようにしたものである。

図１に示した回路遮断器１の断面図を用いて、まず本実施の形態の回路遮断器１の概略構成を説明する。図に示した回路遮断器１の操作面部分を操作面板１ａと呼ぶ。また、回路遮断器１を形成する筐体１ｆの右端の面を電源側端面１ｂ、左端の面を負荷側端面１ｄと呼び、回路遮断器の操作面の反対面を筐体の底面１ｃと呼ぶ。電源側端面１ｂの内側部分には電源側端子板２ａが、負荷側端面１ｄの内側には負荷側端子板２ｂが形成されており、電源側端子板２ａと負荷側端子板２ｂには、速結端子ユニット３を底面１ｃの方向から固定ネジ８で固定して取り付けている。

回路遮断器１の中央付近の下部分には可動接点１０と固定接点１１の投入／遮断を行う可動接触子９が設けられている。本実施の形態においては可動接点１０と固定接点１１とがそれぞれ１つで構成される１極１点切り接点構成を用いている。

可動接点１０と固定接点１１とからなる接点の上部分には接点の駆動装置１３（破線の丸で囲んだ部分）が形成されており、操作ハンドル１４の動作を可動接触子９に伝え、可動接点１０と固定接点１１との投入／遮断の駆動を行う。これらの駆動装置１３の右部分には接点の遮断を行った時に発生するアークを短時間で消弧するための消弧装置１５が形成され、左部分には過電流が印加された時等に可動接点１０、固定接点１１の遮断を行うための引き外し装置１６（一点鎖線で囲んだ部分）が備えられている。

図２は回路遮断器１の操作面側から観察した外形図で、図の右側と左側に各３か所、操作面板１ａに切り込み部分が形成されており、その部分から電源側端子板２ａ、負荷側端子板２ｂを観察することができる。なお、右側と左側の切り込みの内、一番下の切り込み部分の電源側端子板２ａと負荷側端子板２ｂには速結端子ユニット３が取り付けられた状態を示している。

図３は回路遮断器１の外形図で、電源側端面１ｂの方向から観察した状態を示している。電源側端面１ｂ側には３つの電源側端子板２ａが形成されており、そのうち一番左側の電源側端子板２ａには速結端子ユニット３が取り付けられている。速結端子ユニット３の上面と回路遮断器１の操作面板１ａの間は排気口１ｅが形成されており、可動接点１０と固定接点１１との投入／遮断時に発生するアークの消弧の効果を高める機能を有する。

＜速結端子ユニットの構造＞
次に速結端子ユニット３の構造を説明する。図４は速結端子ユニット３の３面図であり、３つの方向から速結端子ユニット３を観察した状態を示している。速結端子ユニット３は、２つのケース３ｄ、３ｅで外部を覆われており、取り付けネジ３ｆで２つのケース３ｄ、３ｅを固定している。

速結端子ユニット３の上面（第１の面）には、電線を挿入して各端子板２ａ、２ｂと電気的に接続させる電線挿入穴３ａ、内部に形成された速結端子電極４が通電しているかを調べるための検電穴３ｂ、電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂと接続した電線を取り外すための解錠操作を行うための解錠操作穴３ｃが形成されている。これらの操作を行うための穴は、すべて速結端子ユニット３の上面に形成されており、固定ネジ８を挿入する反対方向である、回路遮断器１の操作面方向から操作を行うことができる。

図５は、速結端子ユニット３の検電穴３ｂ部分を含む方向の断面図を示している。速結端子ユニット３の内部には、電線７と接続する電線接触部４ａ、電源側端子板２ａまたは負荷側端子板２ｂと接続する接続面４ｃ、電線接触部４ａと接続面４ｃとの間を繋ぐ導電部材４ｂから成る速結端子電極４が配置され、接続面４ｃは速結端子ユニット３の下面（第２の面）に位置している。また電線の引き抜けを防止する鎖錠部５ａと電線を抑える接圧部５ｂを有する板バネ５も配置されている。なお、回路遮断器１に速結端子ユニット３を取り付けた状態で、速結端子ユニット３の上面／下面は、それぞれ回路遮断器１の操作面／底面に対応する。

図６は、速結端子ユニット３の電線解錠レバー６を含む方向の断面図を示している。また、図７は図６と同様に速結端子ユニット３の電線解錠レバー６を含む方向の断面図であり、電線解錠レバー６が操作され、電線７が取り外される状態を示している。

電線解錠レバー６は、解錠操作部６ａと回転軸６ｂ、板バネ操作部６ｃとを有している。解錠操作部６ａを解錠操作穴３ｃから右方向へ押すと、電線解錠レバーが回転軸６ｂを中心として時計回りに回転する（図７の矢印方向）。この時、板バネ駆動部６ｃが板バネ５の鎖錠部５ａを持ち上げて板バネ５と電線接触部４ａとを引き離す。この状態では、電線７は速結端子ユニット３から容易に引き抜くことができる。

＜回路遮断器・速結端子ユニットの特徴について＞
通常の回路遮断器１では、電線７を電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂに接続するためには固定ネジ８を用い、上方向から電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂに電線７をねじ止めする。しかし本実施の形態においては、先にも述べたように、速結端子ユニット３を電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂの上に配置し、下方向から固定ネジ８を用いて電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂと速結端子ユニット３の接続面４ｃとを固定している。

さらに詳しくは、速結端子ユニット３の接続面４ｃと電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂにはネジ穴が形成されている。電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂのネジ穴は固定ネジ８の直径よりやや大きく形成されている。一方、接続面４ｃのネジ穴は固定ネジ８に合わせてネジが切られた状態となっている。そのため、下方向から固定ネジ８を差し込むと、接続面４ｃのネジ穴と固定ネジ８との間に、電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂは強く挟み込み固定され、電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂと接続面４ｃは電気的に安定して接続する。

本実施の形態で示した速結端子ユニット３は１相分の電線の接続に対応しており、回路遮断器１の電源側端子板２ａは同じ形状であるため、すべて電源側端子板２ａには共通した速結端子ユニット３を用いることができる。また、図１等には３極の回路遮断器を示したが、１極品から４極品の回路遮断器１を得ることができる。

回路遮断器１の負荷側端子板２ｂは電源側端子板２ａと同じ形状であるため、速結端子ユニット３は負荷側端子板２ｂと電源側端子板２ａについて共通に用いることができる。

速結端子ユニット３の取付において、速結端子ユニット３は、回路遮断器１の操作面板１ａより低い位置に構成し、回路遮断器１の筐体１ｆの電源側端面１ｂ、負荷側端面１ｄから突出しないように構成している。これにより回路遮断器１の小型化が可能となる。

また、速結端子ユニット３の回路遮断器１への取付においては、図３に示すように、操作面板１ａと速結端子ユニット３との間には、回路遮断器１の接点部分で発生したアークの排出を妨げないように排気口１ｅが設けられている。

＜本実施の形態の回路遮断器の効果＞
以上のように、本実施の形態に示した回路遮断器１は、速結端子ユニット３を回路遮断器１の下面から固定ネジ８を用いて固定しているので、回路遮断器１の操作を行う操作面側から固定ネジ８で電線７を固定する構造と比べ、誤って固定ネジ８を緩めることがなく、常に十分な接触圧力で電線７と、電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂとの電気的接続を確保することができ、固定ネジ８の緩みによる発熱等を生じることがない。

また、操作面側から固定ネジ８を用いて電線７を固定する構造で、過誤による固定ネジ８の緩みを防止するためには、ネジ頭を覆うカバーを用いたり、固定ネジ８を接着等することが必要であったが、本実施の形態の回路遮断器１ではこれらは不要であり、コストアップ、作業性の低下を防止することができる。

本実施の形態の回路遮断器１では、電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂをすべて共通の大きさとしたため、共通の速結端子ユニット３を用いることができ、速結端子ユニット３が回路遮断器１の電源側端面１ｂ、負荷側端面１ｄからはみ出ない構造とし、操作面部１ａより低い位置に形成したため、小形化を達成することができ、１極品〜４極品の回路遮断器１を得ることができる。

さらに本実施の形態の回路遮断器１に用いた速結端子ユニット３は、電線挿入穴３ａ、検電穴３ｂ、解錠操作穴３ｃをすべて操作面側に有しているため、上操作面側からの操作のみで電線の挿入、検電、解錠対応などを行うことができ、作業性が高めることができる。

実施の形態２．
本実施の形態で述べる回路遮断器１７は、実施の形態１で述べた回路遮断器１と基本的な構成は同じであるが、実施の形態１に記載した回路遮断器１では電流の投入／遮断を一組の接点間で行うのに対し、本実施の形態で述べる回路遮断器１７では二組の接点間で行う点が異なっている。

図８は、本実施の形態で述べる回路遮断器１７の断面図を示している。本実施の形態では、二組の接点からなる、いわゆる１極２点切り構造を用いている。１極２点切りの構造では、電源側端子板２ａと負荷側端子板２ｂとの間に、操作ハンドル１４の動きに起因して回転する略円筒形のロータ１９が配置されている。この円筒形のロータ１９のほぼ対角位置に、ロータ１９の外周から突出した図示右側の第１の可動接触子２０と図示左側の第２の可動接触子２１が設けられている。さらに第１の可動接触子２０の先端近傍には第１の可動接点２２が形成され、第２の可動接触子２１の先端近傍には第２の可動接点２３が形成されて回転電極１８を構成している。一方、回路遮断器１７本体の電源側端子板２ａには第１の固定接触子２４が接続され、表面に第１の固定接点２５が形成されている。また、負荷側端子板２ｂには第２の固定接触子２６が接続され、表面に第２の固定接点２７が形成されている。

操作ハンドル１４の動きに起因し、ロータ１９が回転すると、第１の固定接触子２４上の第１の固定接点２５と第１の可動接触子２０上の第１の可動接点２２、第２の固定接触子２６上の第２の固定接点２７と第２の可動接触子２１上の第２の可動接点２３が同時に閉極または開極する。これにより、電源側端子板２ａと負荷側端子板２ｂとの間の電流の投入／遮断を行うことができる。

本実施の形態においては、１極２点切り構造を用い、２組の電極の開閉を行うため、１極１点切り構造の回路遮断器１と比べ、構造がやや複雑となるが、遮断特性に優れ、高遮断容量品への適用が可能であるという特長を有する。また、実施の形態１に示した発明の効果については、本実施の形態に示した１極２点切り構造の回路遮断器１７であっても、１極１点切り構造の回路遮断器１と同様に、過誤による固定ネジ８の緩みをなくし発熱を防止することができ、良好な特性の回路遮断器１７を得ることができる。

本実施の形態に示す回路遮断器１７と、実施の形態１に示す回路遮断器１とでは、接点構造以外は同様の構造を用いている。つまり、速結端子ユニット３を電源側端子板２ａ、負荷側端子板２ｂに下方向から固定ネジ８を用いて固定する点は同じである。また速結端子ユニット３の構造も同様であるため、速結端子ユニット３の上面に電線挿入穴３ａ、検電口３ｂ、解錠操作穴３ｃが形成されている点も同様である。

＜本実施の形態の回路遮断器の効果＞
以上のように、本実施の形態に示した回路遮断器１７は、速結端子ユニット３を回路遮断器１の底面から固定ネジ８を用いて固定しているので、回路遮断器１７の操作を行う操作面側から固定ネジ８で電線７を固定する構造と比べ、誤って固定ネジ８を緩めることがなく、常に十分な接触圧力で電線７と各端子板２ａ、２ｂとの電気的接続を確保することができ、固定ネジ８の緩みによる発熱等を防止することができる。

また、操作面側から固定ネジ８を用いて電線７を固定する構造で、過誤による固定ネジ８の緩みを防止するためには、ネジ頭を覆うカバーを用いたり、固定ネジ８を接着等することが必要であったが、本実施の形態の回路遮断器１７ではこれらは不要であり、コストアップ、作業性の悪化を防止することができる。

本実施の形態の回路遮断器１７では、電源側端子板２ａおよび負荷側端子板２ｂがすべて共通の大きさとしたため、共通の速結端子ユニット３を用いることができ、速結端子ユニット３が回路遮断器の電源側端面１７ｂ、負荷側端面１７ｄからはみ出ない構造とし、操作面板１７ａより低い位置に形成したため、小形化を達成することができ、１極品〜４極品の回路遮断器を得ることができる。

さらに本実施の形態の回路遮断器１７に用いた速結端子ユニット３は、電線挿入穴３ａ、検電穴３ｂ、解錠操作穴３ｃをすべて上面側に有しているため、上面側からの操作のみで電線の挿入、検電、解錠対応などを行うことができ、作業性が高めることができる。

以上に加えて、本実施の形態の回路遮断器１７は、その接点構造が１極２点切りの構造を用いているため、遮断特性に優れ、高遮断容量品への適用が可能であるという特長を有する。

１ 回路遮断器、１ａ 操作面板、１ｂ 電源側端面、１ｃ 底面、１ｄ 負荷側端面、１ｅ 排気口、１ｆ 筐体、２ａ 電源側端子板、２ｂ 負荷側端子板、３ 速結端子ユニット、３ａ 電線挿入穴、３ｂ 検電穴、３ｃ 解錠操作穴、３ｄ 第１のケース、３ｅ 第２のケース、３ｆ 取付ネジ、４ 速結端子電極、４ａ 電線接触部、４ｂ 導電部材、４ｃ 接続面、５ 板バネ、５ａ 鎖錠部、５ｂ 接圧部、６ 電線解錠レバー、６ａ 解錠操作部、６ｂ 回転軸、６ｃ 板バネ駆動部、７ 電線、８ 固定ネジ、９ 可動接触子、１０ 可動接点、１１ 固定接点、１３ 駆動装置、１４ 操作ハンドル、１５ 消弧装置、１６ 引き外し装置、１７ 回路遮断器、１８ 回転電極、１９ ロータ、２０ 第１の可動接触子、２１ 第２の可動接触子、２２ 第１の可動接点、２３ 第２の可動接点、２４ 第１の固定接点、２５ 第１の固定接触子、２６ 第２の固定接触子、２７ 第２の固定接点。

Claims (8)

1. ネジ穴を形成した電源側端子板とネジ穴を形成した負荷側端子板とを備え、一面に操作面板を有する筐体と、
   電線を接続可能な速結端子の構成部材をユニット化し、第１の面に電線挿入穴を、第２の面に前記電源側端子板または前記負荷側端子板と電気的に接続する接続面を備えた速結端子ユニットと、を備え、
   前記電源側端子板上または前記負荷側端子板上に前記接続面を積層し、前記電源側端子板または前記負荷側端子板の側から、固定ネジを挿入して前記電源側端子板または前記負荷側端子板と前記接続面とを固定することを特徴とする回路遮断器。
2. 前記筐体に前記速結端子ユニットを固定し、前記速結端子ユニットが前記筐体の外形から突出する部分がないことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記速結端子ユニットが１相分の接続に相当し、相ごとに独立して取付可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の回路遮断器。
4. 前記速結端子ユニットが、前記電源側端子板および前記負荷側端子板のいずれにも共通に取付可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路遮断器。
5. 前記操作面板の側から前記電線挿入穴に電線を挿入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路遮断器。
6. 前記操作面板の側から検電する検電穴を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路遮断器。
7. 前記操作面板の側から板バネの電線鎖錠部を動作させる電線解除レバーを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回路遮断器。
8. 前記操作面板と前記速結端子ユニットの前記第１の面との間に排気口を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回路遮断器。

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