WO2024024143A1

WO2024024143A1 - 電気機器のレール取付け構造

Info

Publication number: WO2024024143A1
Application number: PCT/JP2023/006285
Authority: WO
Inventors: 幸悦高谷; 翔太菊地; 優志関谷
Original assignee: 富士電機機器制御株式会社
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2023-02-21
Publication date: 2024-02-01

Abstract

幅方向の両端に上部レール係合部（２ｂ）及び下部レール係合部（２ｃ）を設けたレール（２）と、筐体底面（３ａ）の上下に対峙したフック形状の上部機器係合部（６）及び下部機器係合部（７）を設け、上部レール係合部が上部機器係合部に嵌まり込んで係合し、下部レール係合部が下部機器係合部に嵌まり込んで係合する電気機器（１）と、筐体底面の上部機器係合部の近傍に配置され、上部機器係合部に係合する上部レール係合部にばね付勢力を作用させるばね部（１０），（１１）と、ばね付勢力より大きな衝撃力が電気機器に加わった際に、下部レール係合部及び下部機器係合部の係合状態を保持する係合保持手段（８）と、を備えている。

Description

電気機器のレール取付け構造

　本発明は、配線用回路遮断器、電磁接触器などの電気機器をレールに取付ける電気機器のレール取付け構造に関する。

　従来、電気機器のレール取付け構造として、例えば、特許文献１に示す技術が知られている。
　この特許文献１の電気機器は、レールの幅方向の両端に設けた第１レール部及び第２レール部に係合して取付けられる。電気機器の筐体底部には、互いに対峙したフック形状の第１係合部及び第２係合部が形成されており、第１係合部が第１レール部に係合し、第２係合部が第２レール部に係合している。また、電気機器の筐体底面には、ばね部材が装着されており、ばね部材のばね付勢力が第１係合部に係合している第１レール部に作用することで、電気機器をレールに対して相対移動させる。この電気機器の相対移動により第２係合部が第２レール部を押圧した状態とし、電気機器がレールに跨がった状態で取り付けられる。

特許第５１０４８２７号公報

　ところで、特許文献１の構造は、第２係合部が第２レール部を押圧している方向に対して逆向きの大きな衝撃力が電気機器に加わると、第２係合部が第２レールから外れてしまい、電気機器がレールから脱落するおそれがある。
　本発明はこれら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電気機器に衝撃力が加わってもレールから脱落するおそれがない電気機器のレール取付け構造を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電気機器のレール取付け構造は、電気機器を、レールに跨って取り付ける電気機器のレール取付け構造であって、幅方向の両端に上部レール係合部及び下部レール係合部を設けたレールと、筐体底面の上下に対峙したフック形状の上部機器係合部及び下部機器係合部を設け、上部レール係合部が上部機器係合部に嵌まり込んで係合し、下部レール係合部が下部機器係合部に嵌まり込んで係合する電気機器と、筐体底面の上部機器係合部の近傍に配置され、上部機器係合部に係合する上部レール係合部にばね付勢力を作用させるばね部と、ばね付勢力より大きな衝撃力が電気機器に加わった際に、下部レール係合部及び下部機器係合部の係合状態を保持する係合保持手段と、を備えている。

　本発明の電気機器のレール取付け構造によれば、電気機器に衝撃力が加わってもレールから脱落するおそれがない。

本発明に係る第１実施形態の電気機器のレール取付け構造を示す斜視図である。第１実施形態の電気機器の底面を示す図である。第１実施形態の電気機器を左右方向から示した図である。第１実施形態の電気機器のレール取付け構造の要部を示した図である。第１実施形態の電気機器のレール取付け構造をレール側から示した図である。第１実施形態においてレールに取付けるために電気機器に下向きの荷重をかけた状態を示す図である。第１実施形態においてレールに取付けるために電気機器を回転させている状態を示す図である。第１実施形態において電気機器に下向きの衝撃力が作用し、下部レール係合部が底面に形成した突起部に当接している状態を示す図である。第１実施形態において下向きの衝撃力が作用した電気機器が回転する状態を示す図である。本発明に係る第２実施形態の電気機器の底面を示す図である。第２実施形態の電気機器のレール取付け構造の要部を示した図である。第２実施形態において電気機器に下向きの衝撃力が作用し、電気機器が回転する状態を示す図である。

　次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

　また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。

［第１実施形態］
　本発明に係る第１実施形態の電気機器のレール取付け構造は、図１に示すように、電磁接触器１をレール２に跨って取り付ける構造である。
　レール２は、図１に示すように、左右方向に長尺で上下方向に幅方向が延在している平板形状のレール本体２ａと、レール本体２ａの幅方向の一方の縁部からＬ字形状に上方に突出して長手方向（左右方向）に延在している上部レール係合部２ｂと、レール本体２ａの幅方向の他方の縁部からＬ字形状に下方に突出して長手方向に延在している下部レール係合部２ｃと、を備えている。

　電磁接触器１は、絶縁性を有する合成樹脂で形成された筐体としての第１ケース３及び第２ケース４を備えている。第１ケース３には、接点部を駆動させる電磁石及び駆動レバーが収納されている。第２ケース４には、主接点端子５ａ～５ｃ、補助接点端子（不図示）及び電磁石のコイル端子５ｄ，５ｅが固定されているとともに、ケース内部に可動接点及び固定接点を備えた接点部が収納されている。

　図２は、レール２を取り外した状態の電磁接触器１の第１ケース３の底面３ａを示すものであり、底面３ａの上部に左右方向に離間して一対の上部機器係合部６が形成され、底面３ａの下部に左右方向に離間して一対の下部機器係合部７が設けられているとともに、一対の下部機器係合部７より上方の底面３ａで左右方向に直線状に延在して突起部８が形成されている。

　図３は、レール２に取付けられた電磁接触器１を左側から示したものであり、一対の上部機器係合部６は、レール２の上部レール係合部２ｂが嵌まり込む隙間を設けながら底面３ａに沿って下方を向いて開口するフック形状に形成されている。また、一対の下部機器係合部７は、レール２の下部レール係合部２ｃが嵌まり込む隙間を設けながら底面３ａに沿って上方を向いて開口するフック形状に形成されている。
　突起部８は、図４に示すように、下部機器係合部７に近接する側で底面３ａから略直交して立ち上がる下面８ａと、下面８ａに対して鈍角をなして上方に延在する勾配面８ｂと、を備えた形状としている。

　図５は、レール２に取付けられた電磁接触器１を後ろ側から示したものであり、底面３ａの上部には板ばね１０及びスライダ１１が装着されている。板ばね１０は、ばね性を有する金属板材を打ち抜き加工することによって形成された長尺部材であり、一対の上部機器係合部６の間に設けた一対の板ばね支持部１２ａ，１２ｂに長手方向の両端部が支持されている。スライダ１１は、板ばね１０の長手方向中央部に係合し、底面３ａ上を上下方向に摺動可能に取付けられている。そして、一対の上部機器係合部６に上部レール係合部２ｂが嵌まり込み、一対の下部機器係合部７に下部レール係合部２ｃが嵌まり込んだ状態で電磁接触器１をレール２に取付けると、板ばね支持部１２ａ，１２ｂに両端が支持された板ばね１０が上方に向けて凸形状に弾性変形する。そして、図３及び図５に示すように、弾性変形した板ばね１０の下方を向くばね付勢力Ｆｂが、スライダ１１を介して上部レール係合部２ｂに伝達される。この板ばね１０のばね付勢力Ｆｂがレール２に伝達されることで電磁接触器１がレール２に対して相対的に上方に移動し、下部機器係合部７が下部レール係合部２ｃを上方に押圧した状態とし、電磁接触器１がレール２に跨って取り付けられる。

　次に、電磁接触器１をレール２に取り付ける方法について図３、図６及び図７を参照して説明する。
　先ず、図６に示すように、電磁接触器１の上部機器係合部６をレール２の上部レール係合部２ｂに引っ掛け、電磁接触器１に下方に荷重Ｆｋを加えることで、上部レール係合部２ｂに当接したスライダ１１を介して板ばね１０を上方に向けて凸形状に大きく弾性変形させる。そして、レール２の下部レール係合部２ｃを、電磁接触器１の下部機器係合部７の上方に位置させる。

　次いで、図７に示すように、上部レール係合部２ｂに係合している上部機器係合部６側を中心として電磁接触器１を矢印Ｒ方向に回転させていき、レール２の下部レール係合部２ｃを、電磁接触器１の底面３ａに形成した突起部８の勾配面８ｂに当接させる。これにより、下部レール係合部２ｃに対して下部機器係合部７の開口部７ａの前後方向の位置が一致する。
　次いで、電磁接触器１に対して下方へ荷重Ｆｋを加えるのを解除する。この動作を行うと、図３に示すように、弾性変形した板ばね１０の下方を向くばね付勢力Ｆｂがスライダ１１を介してレール２に作用し、レール２に対して電磁接触器１が相対的に上方へ移動する。そして、電磁接触器１の下部機器係合部７が下部レール係合部２ｃを上方に押圧した状態とし、電磁接触器１がレール２に跨って取り付けられる。

　一方、レール２から電磁接触器１を取外すには、図７で示した電磁接触器１に下方に荷重Ｆｋを加えることで、下部機器係合部７の下部レール係合部２ｃに対する係合状態を解除し、次いで、上部機器係合部６の上部レール係合部２ｂに対する係合状態を解除する。これにより、電磁接触器１がレール２から取り外される。
　次に、レール２に取付けられている電磁接触器１に対して下向きの衝撃力が作用した場合の動作について、図８及び図９を参照して説明する。電磁接触器１に作用する衝撃力Ｆｓは、例えばレール２を組付けている電磁接触器１を落下した場合に電磁接触器１に作用する下向きの外力であり、図３及び図５で示した電磁接触器１がレール２に取付ける際に板ばね１０が発生するばね付勢力Ｆｂより大きな力である（Ｆｓ＞Ｆｂ）。

　図８に示すように、電磁接触器１に下向きの衝撃力Ｆｓが作用すると、レール２に対して電磁接触器１が相対的に下方へ移動する。これにより、レール２の下部レール係合部２ｃが下部機器係合部７から抜け出ようとするが、下部レール係合部２ｃの上部が突起部８の下面８ａ、或いは勾配面８ｂの一部に当接することで、下部レール係合部２ｃが下部機器係合部７から抜け出ない。次いで、図９に示すように、電磁接触器１の自重モーメントにより電磁接触器１が矢印Ｍ１方向に回転すると、下部レール係合部２ｃが突起部８に押され、下部レール係合部２ｃの先端部が下部機器係合部７の開口部７ａに係合する。そして、板ばね１０のばね付勢力Ｆｂが復帰してレール２に作用することで、レール２に対して電磁接触器１が相対的に上方へ移動していき、下部機器係合部７が下部レール係合部２ｃを上方に押圧した状態で係合が保持される。

　このように、第１実施形態によれば、電磁接触器１に下向きの衝撃力Ｆｓが作用しても、突起部８が下部レール係合部２ｃに当接し、自重モーメントで電磁接触器１が矢印Ｍ１方向に回転することで、下部レール係合部２ｃに対する下部機器係合部７の係合状態が保持され、板ばね１０のばね付勢力Ｆｂが復帰してレール２に作用することで、下部機器係合部７が下部レール係合部２ｃを上方に押圧した状態で係合する。したがって、第１実施形態の電磁接触器１をレール２に取り付ける構造は、大きな衝撃力Ｆｓが電磁接触器１に加わってもレール２から電磁接触器１が脱落するおそれがない。
　なお、本実施形態では、突起部を筐体底面に左右方向に延びるように一つだけ設けるようにしたが、左右方向に複数個設けるようにしてもよい。また、突起部の形状も本実施形態の形状に限定されない。

［第２実施形態］
　次に、図１０～図１２は、本発明に係る第２実施形態の電気機器のレール取付け構造を示す図である。なお、図１～図９で示した第１実施形態の電気機器のレール取付け構造と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
　本実施形態の電磁接触器２０は、図１０に示すように、第１ケース３の底面３ａに、一対の下部機器係合部７より上方の底面３ａで左右方向に直線状に延在する溝部１３が形成されている。図１１に示すように、溝部１３の上下方向の幅寸法Ｈｍは、レール２の下部レール係合部２ｃの上下方向の幅寸法Ｈｋより大きく設定されている（Ｈｍ＞Ｈｋ）。

　本実施形態の電磁接触器２０をレール２に取り付ける構造は、第１実施形態と同様に、弾性変形した板ばね１０の下方を向くばね付勢力Ｆｂがスライダ１１を介してレール２に作用し、レール２に対して電磁接触器２０を相対的に上方へ移動することで、電磁接触器２０の下部機器係合部７がレール２の下部レール係合部２ｃを押圧した状態とし、電磁接触器２０がレール２に跨って取り付けられている。
　次に、レール２に取付けられている電磁接触器２０に対して下向きの衝撃力が作用した場合の動作について、図１２を参照して説明する。電磁接触器２０に作用する衝撃力Ｆｓも、第１実施形態と同様に、板ばね１０が発生するばね付勢力Ｆｂより大きな力である（Ｆｓ＞Ｆｂ）。

　先ず、電磁接触器１に下向きの衝撃力Ｆｓが作用すると、レール２に対して電磁接触器１が相対的に下方へ移動する。これにより、レール２の下部レール係合部２ｃが下部機器係合部７から抜け出る。次いで、電磁接触器１の自重モーメントにより電磁接触器１が矢印Ｍ２方向に回転すると、下部レール係合部２ｃが底面３ａに形成した溝部１３に入り込んだ状態となる。そして、下部レール係合部２ｃが溝部１３に入り込んでいるときに、板ばね１０のばね付勢力Ｆｂが復帰してレール２に作用する。板ばね１０のばね付勢力Ｆｂがレール２に作用してレール２に対して電磁接触器１が相対的に上方へ移動していくことで、下部レール係合部２ｃが下部機器係合部７に嵌まり込んでいき、下部機器係合部７が下部レール係合部２ｃを上方に押圧した状態で係合が保持される。

　このように、第２実施形態によれば、電磁接触器１に下向きの衝撃力Ｆｓが作用すると、下部機器係合部７から抜け出た下部レール係合部２ｃが、電磁接触器１が矢印Ｍ２方向に回転することで底面３ａに形成した溝部１３に入り込んだ状態となり、板ばね１０のばね付勢力Ｆｂが復帰してレール２に作用することで、溝部１３に入り込んでいた下部レール係合部２ｃが、再度、下部機器係合部７に嵌まり込み、下部機器係合部７が下部レール係合部２ｃを上方に押圧した状態で係合する。したがって、第２実施形態の電磁接触器２０をレール２に取り付ける構造も、大きな衝撃力Ｆｓが電磁接触器２０に加わってもレール２から電磁接触器２０が脱落するおそれがない。
　なお、第１実施形態の突起部と、第２実施形態の溝部を筐体底面に両方設けるようにしてよい。

１，２０　電磁接触器
２　レール
２ａ　レール本体
２ｂ　上部レール係合部
２ｃ　下部レール係合部
３　第１ケース
３ａ　底面（筐体底面）
４　第２ケース
５ａ～５ｃ　主接点端子
５ｄ，５ｅ　電磁石のコイル端子
６　上部機器係合部
７　下部機器係合部
７ａ　開口部
８　突起部（係合保持手段）
８ａ　下面
８ｂ　勾配面（干渉防止部）
１０　板ばね（ばね部）
１１　スライダ（ばね部）
１２ａ，１２ｂ　板ばね支持部
１３　溝部（係合保持手段）
Ｆｂ　ばね付勢力
Ｆｋ　荷重
Ｆｓ　衝撃力

Claims

　電気機器を、レールに跨って取り付ける電気機器のレール取付け構造であって、
　幅方向の両端に上部レール係合部及び下部レール係合部を設けたレールと、
　筐体底面の上下に対峙したフック形状の上部機器係合部及び下部機器係合部を設け、前記上部レール係合部が前記上部機器係合部に嵌まり込んで係合し、前記下部レール係合部が前記下部機器係合部に嵌まり込んで係合する電気機器と、
　前記筐体底面の前記上部機器係合部の近傍に配置され、
前記上部機器係合部に係合する前記上部レール係合部にばね付勢力を作用させるばね部と、
　前記ばね付勢力より大きな衝撃力が前記電気機器に加わった際に、前記下部レール係合部及び前記下部機器係合部の係合状態を保持する係合保持手段と、を備えていることを特徴とする電気機器のレール取付け構造。
　前記係合保持手段は、前記筐体底面から突出して形成され、前記衝撃力が前記電気機器に加わった際に、前記下部レール係合部の一部が当接することで、前記下部レール係合部が前記下部機器係合部から抜け出るのを規制する突起部であることを特徴とする請求項１記載の電気機器のレール取付け構造。
　前記突起部は、前記下部レール係合部を前記下部機器係合部に係合するとき、或いは前記下部レール係合部を前記下部機器係合部から外すときに、前記下部レール係合部との干渉を防止する干渉防止部を設けていることを特徴とする請求項２記載の電気機器のレール取付け構造。
　前記係合保持手段は、前記筐体底面に凹んで形成され、前記衝撃力が前記電気機器に加わった際に、前記下部レール係合部の一部が入り込むことで、前記下部レール係合部が前記下部機器係合部から抜け出るのを規制する溝部であることを特徴とする請求項１記載の電気機器のレール取付け構造。