JP7022618B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本開示は、回路遮断器に関する。

従来、下記の特許文献１に記載の回路遮断器がある。特許文献１に記載の回路遮断器は、電源側端子及び固定接触子が設けられる端子金具を備えている。電源側端子には、電源側配線が接続される。また、特許文献１に記載の回路遮断器は、負荷側配線が接続される負荷側端子を備えている。この回路遮断器は電源側端子から負荷側端子に至る電路上に設けられた固定接触子及び可動接触子を接触及び離隔させることにより、電源側端子及び負荷側端子を電気的に接続及び遮断している。

実公昭５７－４３２９９号公報

ところで、特許文献１に記載の回路遮断器を含め、従来の回路遮断器では、その設計変更等により、端子金具の形状を変更することがある。仮に、固定接触子に対して可動接触子が接触及び離隔する際に可動接触子が通過する開口部を端子金具に形成するようにした場合、固定接触子から離隔した可動接触子が端子金具に接近する可能性がある。この場合、可動接触子が端子金具に接触するようなことがあると、電源側端子と負荷側端子とが意図せずに導通する懸念がある。また、可動接触子が固定接触子から離隔した際に発生するアーク放電が、端子金具の開口部の内壁面と可動接触子との間に発生することにより、アーク放電が拡大する可能性がある。アーク放電が拡大すると、それにより生成される高温のアークガスにより回路遮断器の部品が劣化する可能性があり、好ましくない。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子金具と可動接触子との間の意図しない導通をより的確に抑制することの可能な回路遮断器を提供することにある。

上記課題を解決する回路遮断器は、ハウジングの外部に露出した電源側端子座及び負荷側端子座を有し、電源側端子座から負荷側端子座に至る電路上に設けられた固定接触子及び可動接触子を接触及び離隔させることにより、電源側端子座及び負荷側端子座を電気的に接続及び遮断させる。回路遮断器は、端子金具と、絶縁性部材と、を備える。端子金具は、電源側端子座及び固定接触子を有するとともに、固定接触子に対して可動接触子が接触及び離隔する際に可動接触子が通過する開口部を有する。絶縁性部材は、端子金具の開口部の内壁面と可動接触子との間に配置されている。

この構成によれば、端子金具の開口部を可動接触子が通過する場合であっても、それらの間を絶縁性部材により電気的に絶縁することができる。したがって、端子金具と可動接触子との間の意図しない導通をより的確に抑制することができる。
上記の回路遮断器において、端子金具は、電源側端子座からハウジングの内部に延びる部分がコの字状に折り曲げられた形状からなり、コの字状に折り曲げられた部分の先端部に固定接触子を有するとともに、且つ電源側端子座と固定接触子との間に位置する中間部分に二股に分かれた分岐部を有し、分岐部の一方の第１枝部の内側面と他方の第２枝部の内側面との間に開口部が設けられている。

上記の回路遮断器において、絶縁性部材は、第１枝部の内側面及びその反対側の外側面に嵌合する第１嵌合部と、第２枝部の内側面及びその反対側の外側面に嵌合する第２嵌合部とを有する。
この構成によれば、絶縁性部材の変形を端子金具の第１枝部及び第２枝部により抑制又は矯正することができる。

上記の回路遮断器において、可動接触子は、固定接触子から離隔しているときに所定のオフ停止位置に保持されるものであり、絶縁性部材は、オフ停止位置に保持されている可動接触子に対向する端子金具の外面に沿って更に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、可動接触子がオフ停止位置に保持されている際に、可動接触子と端子金具との間の意図しない導通を更に抑制することができる。

上記の回路遮断器において、絶縁性部材は、ハウジングに組み付けられ、ハウジングに対する端子金具の位置ずれを規制していることが好ましい。
この構成によれば、ねじ等を用いることなく端子金具をハウジングに固定することができるため、部品点数を削減することができる。

本開示によれば、端子金具と可動接触子との間の意図しない導通をより的確に抑制することの可能な回路遮断器を提供できる。

図１は、第１実施形態の回路遮断器の断面構造を示す断面図である。 図２は、第１実施形態の電源側端子金具の斜視構造を示す斜視図である。 図３は、第１実施形態の回路遮断器の部分拡大断面構造を示す断面図である。 図４は、第１実施形態の絶縁性部材の斜視構造を示す斜視図である。 図５は、第２実施形態の電源側端子金具及び絶縁性部材の斜視構造を示す斜視図である。 図６は、第２実施形態の電源側端子金具及び絶縁性部材の斜視構造を示す斜視図である。

以下、回路遮断器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、図１を参照して、第１実施形態の回路遮断器１０について説明する。

図１に示されるように、本実施形態の回路遮断器１０は、ハウジング２０の左側壁部２０１において外部に露出するように設けられる電源側端子座３１と、ハウジング２０の右側壁部２０２において外部に露出するように設けられる負荷側端子座４１とを備えている。電源側端子座３１には電源側配線が接続される。負荷側端子座４１には負荷側配線が接続される。回路遮断器１０は、電源側端子座３１と負荷側端子座４１とが電気的に接続されている状態と、それらの接続が遮断されている状態とを切り替えることにより、電源側配線と負荷側配線との電気的な接続状態を切り替えることの可能な装置である。

回路遮断器１０は、電源側端子座３１を有する電源側端子金具３０と、負荷側端子座４１を有する負荷側端子金具４０と、ハウジング２０の内部に設けられる可動接触子５０及び絶縁性部材７０と、ハウジング２０の上面２０３から突出するように配置されるハンドル６０とを備えている。

電源側端子金具３０は、導電性の板状の金属部材からなる。電源側端子金具３０は、電源側端子座３１からハウジング２０の内部に延びる部分がコの字状に折り曲げられた形状を有している。コの字状に折り曲げられた部分の先端部には、固定接触子３２が設けられている。

電源側端子座３１には、電源側配線の圧着端子がねじにより固定される。
固定接触子３２には固定接点３２０が設けられている。固定接点３２０には、可動接触子５０の先端に取り付けられた可動接点５１が対向している。

可動接触子５０は、ハウジング２０の内部に設けられた配線を通じて負荷側端子金具４０に電気的に接続されている。可動接触子５０は、ハンドル６０の手動操作に基づいて揺動する。可動接触子５０の揺動により可動接点５１が固定接点３２０に対して接触及び離隔する。なお、可動接点５１が固定接点３２０から離隔しているとき、可動接触子５０は、図１に示されるオフ停止位置で保持される。

負荷側端子座４１には、負荷側配線の圧着端子がねじにより固定される。
ハウジング２０は基台２１とカバー２２とに分割されて構成されている。基台２１には、電源側端子金具３０、負荷側端子金具４０、可動接触子５０、及びハンドル６０が一体的に組み付けられている。基台２１には、電源側端子金具３０の電源側端子座３１が配置される電源側端子座設置部２１０、固定接触子３２が配置される固定接触子設置部２１１、及び負荷側端子座４１が配置される負荷側端子座設置部２１２が形成されている。また、基台２１には、固定接触子設置部２１１周辺の空間からハウジング２０の外部に連通される排出通路２１３が形成されている。排出通路２１３は、可動接点５１が固定接点３２０から離隔する際に発生するアーク放電に基づいて生成される高温のガス、いわゆるアークガスをハウジング２０の外部に排出するための通路である。

カバー２２は、基台２１の上部に取り外し可能に組み付けられている。カバー２２により、基台２１に設けられた各種部品が外部環境から保護されている。
絶縁性部材７０は、樹脂等により成形されている。絶縁性部材７０は、電源側端子金具３０と可動接触子５０との間に設けられており、それらの間の意図しない導通を遮断している。

この回路遮断器１０では、ユーザのハンドル６０の操作により、電源側端子座３１から負荷側端子座４１に至る電路上に設けられた可動接点５１及び固定接点３２０が接触及び離隔する。可動接点５１が固定接点３２０に接触している場合、電源側端子座３１と負荷側端子座４１とが電気的に接続された状態となる。また、可動接点５１が固定接点３２０から離隔している場合、電源側端子座３１と負荷側端子座４１との電気的な接続が遮断された状態となる。さらに、回路遮断器１０は、電源側端子座３１から負荷側端子座４１に至る電路に過電流が流れた際に、可動接触子５０を揺動させて可動接点５１を固定接点３２０から強制的に離隔させる、いわゆるトリップ動作を行うことにより、電源側端子座３１と負荷側端子座４１との電気的な接続を強制的に遮断するトリップ機構を有している。

次に、電源側端子金具３０及び絶縁性部材７０の構造について具体的に説明する。
図２に示されるように、電源側端子金具３０における電源側端子座３１と固定接触子３２との間に位置する中間部分には、二股に分かれた分岐部３３が形成されている。以下では、分岐部３３の二股に分かれた部分のうちの一方を第１枝部３３ａと称し、他方を第２枝部３３ｂと称する。電源側端子金具３０の第１枝部３３ａと第２枝部３３ｂとの間の隙間は、固定接点３２０に対して可動接触子５０が接触及び離隔する際に可動接触子５０が通過する開口部３６を構成している。

なお、以下では、第１枝部３３ａ及び第２枝部３３ｂにおける板厚方向のそれぞれの外面を符号３７ａ，３７ｂで表す。また、第１枝部３３ａ及び第２枝部３３ｂにおける幅方向の内側の側面を符号３８ａ，３８ｂで表す。さらに、第１枝部３３ａ及び第２枝部３３ｂにおける幅方向の外側の側面を符号３９ａ，３９ｂで表す。

電源側端子金具３０の第１枝部３３ａ及び第２枝部３３ｂの外面３７ａ，３７ｂには、傾斜面３４ａ，３４ｂがそれぞれ形成されている。図３に示されるように、傾斜面３４ａは、可動接触子５０がオフ停止位置で保持されているときに可動接触子５０に対して平行となるように対向する部分である。傾斜面３４ｂも、傾斜面３４ａと同様に、可動接触子５０がオフ停止位置で保持されているときに可動接触子５０に対して平行となるように対向する部分である。このような構造により、オフ停止位置で可動接触子５０が保持されているとき、電源側端子金具３０と可動接触子５０とが所定距離だけ離間する。所定距離は、電源側端子金具３０と可動接触子５０との間に電気的な短絡が生じ難くなるように予め実験等により設定されている。

図２に示されるように、電源側端子座３１には、第１枝部３３ａと第２枝部３３ｂとの間から延びるように爪部３５が形成されている。爪部３５は、Ｌ字状に折り曲げられた形状を有している。図１に示されるように、基台２１の電源側端子座設置部２１０におけるハウジング２０の内部に位置される部分には、被嵌合部２１４が形成されている。この被嵌合部２１４に電源側端子金具３０の爪部３５が嵌合することにより、電源側端子金具３０が基台２１に組み付けられている。

図４に示されるように、絶縁性部材７０には、電源側端子金具３０の分岐部３３と同様に、二股に分かれた分岐部７１が形成されている。以下では、分岐部７１の二股に分かれた部分のうちの一方を第１枝部７１ａと称し、他方を第２枝部７１ｂと称する。図３に示されるように、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａは、電源側端子金具３０の第１枝部３３ａの外面３７ａに沿うように配置されている。同様に、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂは、電源側端子金具３０の第２枝部３３ｂの外面３７ｂに沿うように配置されている。

図４に示されるように、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａにおける幅方向の内側には、内壁部７２ａが形成されている。図３に示されるように、内壁部７２ａは、電源側端子金具３０の第１枝部３３ａの内側面３８ａから、固定接点３２０と隣り合う部分まで延びるように形成されている。

図４に示されるように、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂにおける幅方向の内側には、同様に、内壁部７２ｂが形成されている。内壁部７２ｂは、電源側端子金具３０の第２枝部３３ｂの内側面３８ｂから、固定接点３２０と隣り合う部分まで延びるように形成されている。

図４に示されるように、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａにおける幅方向の外側には、基台２１に嵌合する突出部７３ａが形成されている。同様に、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂにおける幅方向の外側にも、基台２１に嵌合する突出部７３ｂが形成されている。図１に示されるように、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａの外側面に対向する基台２１の内壁面２１５には、溝２１６が形成されている。溝２１６は、基台２１の上面２１７から固定接触子設置部２１１に向かって延びるように形成されている。なお、図示は省略するが、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂの外側面に対向する基台２１の内壁面にも、同様に溝２１６が形成されている。この溝２１６に絶縁性部材７０の突出部７３ａ，７３ｂが挿入されることにより、絶縁性部材７０が基台２１に組み付けられている。

図１に示されるように、絶縁性部材７０は、カバー２２により上方から押さえ付けられている。このカバー２２により、図中に矢印Ｚ１で示される方向への絶縁性部材７０の移動、すなわち基台２１の溝２１６から抜ける方向への絶縁性部材７０の移動が規制されている。また、絶縁性部材７０により、図中に矢印Ｙ２で示される方向への電源側端子金具３０の爪部３５の移動、すなわち基台２１の被嵌合部２１４から外れる方向への電源側端子金具３０の爪部３５の移動が規制されている。このようなカバー２２及び絶縁性部材７０による規制構造により、電源側端子金具３０が基台２１に一体的に組み付けられている。

なお、ハウジング２０に対する電源側端子金具３０の組み付けは、以下のようにして行われる。まず、基台２１の負荷側端子座設置部２１２から電源側端子座設置部２１０に向かう方向に電源側端子金具３０をスライド移動させることにより、電源側端子金具３０の爪部３５を基台２１の被嵌合部２１４に嵌合させる。その後、基台２１の上方から溝２１６に絶縁性部材７０の突出部７３ａ，７３ｂを挿入した後、絶縁性部材７０を下方にスライド移動させることにより、絶縁性部材７０を電源側端子金具３０の上方に配置する。その後、基台２１にカバー２２を組み付けることにより、絶縁性部材７０がカバー２２により上方から押さえ付けられる。これにより、ハウジング２０に対する電源側端子金具３０の組み付けが完了する。

以上説明した本実施形態の回路遮断器１０によれば、以下の（１）～（３）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）絶縁性部材７０は、電源側端子金具３０の開口部３６の内壁面と可動接触子５０との間に配置されている。具体的には、絶縁性部材７０は、電源側端子座３１と固定接触子３２との間に位置する中間部分に二股に分かれた分岐部７１を有している。開口部３６は、分岐部７１の一方の第１枝部７１ａの内側面と他方の第２枝部７１ｂの内側面との間に設けられている。このような構成によれば、電源側端子金具３０の開口部３６を可動接触子５０が通過する場合であっても、それらの間を絶縁性部材により電気的に絶縁することができる。したがって、電源側端子金具３０と可動接触子５０との間の意図しない導通をより的確に抑制することができる。

（２）絶縁性部材７０は、電源側端子金具３０の傾斜面３４ａ，３４ｂに沿って配置されている。電源側端子金具３０の傾斜面３４ａ，３４ｂは、オフ停止位置に保持されている可動接触子５０に対向する部分である。これにより、可動接触子５０が停止位置に保持されている際に、可動接触子５０と電源側端子金具３０との間の意図しない導通を更に抑制することができる。

（３）従来、ハウジング２０に対する電源側端子金具３０の固定は、ねじ等を用いて行われることが多い。これに対し、本実施形態の回路遮断器１０では、ハウジング２０に組み付けられる絶縁性部材７０により、ハウジング２０に対する電源側端子金具３０の位置ずれが規制されている。これにより、ねじ等を用いることなくハウジング２０に対して電源側端子金具３０を固定することができるため、部品点数を削減することができる。

＜第２実施形態＞
次に、回路遮断器１０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の回路遮断器１０との相違点を中心に説明する。
図５及び図６に示されるように、本実施形態の電源側端子金具３０は、傾斜面３４ａ，３４ｂを有していない形状、すなわち分岐部３３における傾斜面３４ａ，３４ｂの形成されている部分が直角に折れ曲がった形状を有している。また、この電源側端子金具３０の形状に合わせて、絶縁性部材７０も、第１実施形態の傾斜面３４ａ，３４ｂに対応する部分が直角に折れ曲がった形状を有している。

図６に示されるように、本実施形態の絶縁性部材７０の第１枝部７１ａは、電源側端子金具３０の第１枝部３３ａの外側面３９ａに沿って延びるように形成される外壁部７４ａを有している。この外壁部７４ａとその反対側の内壁部７２ａとにより電源側端子金具３０の第１枝部３３ａが挟み込まれることで、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａが第１枝部３３ａに嵌合している。このように、本実施形態の回路遮断器１０では、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａの内壁部７２ａ及び外壁部７４ａにより第１嵌合部７５ａが構成されている。

同様に、図５に示されるように、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂは、電源側端子金具３０の第２枝部３３ｂの外側面３９ｂに沿って延びるように形成される外壁部７４ｂを有している。この外壁部７４ｂとその反対側の内壁部７２ｂとにより電源側端子金具３０の第２枝部３３ｂが挟み込まれることで、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂが第２枝部３３ｂに嵌合している。このように、本実施形態の回路遮断器１０では、絶縁性部材７０の第２枝部７１ｂの内壁部７２ｂ及び外壁部７４ｂにより第２嵌合部７５ｂが構成されている。

以上説明した本実施形態の回路遮断器１０によれば、以下の（４）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（４）絶縁性部材７０は、電源側端子金具３０の第１枝部３３ａに嵌合する第１嵌合部７５ａと、電源側端子金具３０の第２枝部３３ｂに嵌合する第２嵌合部７５ｂとを有している。これにより、絶縁性部材７０の第１枝部７１ａ及び第２枝部７１ｂのそれぞれの成形時の内反りを電源側端子金具３０の第１枝部３３ａ及び第２枝部３３ｂにより防止又は矯正することができる。また、固定接触子３２から可動接触子５０が離隔する際に発生するアークガスの熱に起因する絶縁性部材７０の第１枝部７１ａ及び第２枝部７１ｂのそれぞれの変形も電源側端子金具３０の第１枝部３３ａ及び第２枝部３３ｂにより防止又は抑制することができる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・絶縁性部材７０は、カバー２２とは異なる部材によってハウジング２０に押さえ付けられていてもよい。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：回路遮断器
２０：ハウジング
３０：電源側端子金具
３１：電源側端子座
３２：固定接触子
３３：分岐部
３６：開口部
３７ａ，３７ｂ：外面
４１：負荷側端子座
５０：可動接触子
７０：絶縁性部材
７５ａ：第１嵌合部
７５ｂ：第２嵌合部

Claims (3)

1. ハウジングの外部に露出した電源側端子座及び負荷側端子座を有し、前記電源側端子座から前記負荷側端子座に至る電路上に設けられた固定接触子及び可動接触子を接触及び離隔させることにより、前記電源側端子座及び前記負荷側端子座を電気的に接続及び遮断させる回路遮断器であって、
   前記電源側端子座及び前記固定接触子を有するとともに、前記固定接触子に対して前記可動接触子が接触及び離隔する際に前記可動接触子が通過する開口部を有する端子金具と、
   前記端子金具の前記開口部の内壁面と前記可動接触子との間に配置される絶縁性部材と、を備え、
   前記端子金具は、前記電源側端子座から前記ハウジングの内部に延びる部分がコの字状に折り曲げられた形状からなり、前記コの字状に折り曲げられた部分の先端部に前記固定接触子を有するとともに、且つ前記電源側端子座と前記固定接触子との間に位置する中間部分に二股に分かれた分岐部を有し、
   前記分岐部の一方の第１枝部の内側面と他方の第２枝部の内側面との間に前記開口部が設けられている一方、
   前記絶縁性部材は、前記第１枝部の内側面及びその反対側の外側面に嵌合する第１嵌合部と、前記第２枝部の内側面及びその反対側の外側面に嵌合する第２嵌合部とを有する
   回路遮断器。
2. 前記可動接触子は、前記固定接触子から離隔しているときに所定のオフ停止位置に保持されるものであり、
   前記絶縁性部材は、前記オフ停止位置に保持されている前記可動接触子に対向する前記端子金具の外面に沿って更に配置されている
   請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記絶縁性部材は、前記ハウジングに組み付けられ、前記ハウジングに対する前記端子金具の位置ずれを規制している
   請求項１又は２に記載の回路遮断器。

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