JP2007026969A - 回路遮断器の差込形端子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端子部材と端子台の固定部が経年変化でゆるみが生じることが無く、かつ、製作が容易な、回路遮断器の差込形端子装置を得る。
【解決手段】中間部の外周に係合凹部と鍔部とを有する棒状の端子部材と、端子部材を貫通支持する貫通穴を有する端子台と、リング状の板から成り内周縁にほぼ均等間隔で中心に向けて突出させ且つ板面に対し傾斜するように折り曲げて形成した複数個の係合爪を有するリング板とを備え、端子台の一方側から貫通孔に鍔部を係止させて端子部材を挿入し、他方側から挿入したリング板の係合爪を端子部材の係合凹部に係合させ、そのバネ作用力を利用して端子部材を端子台へ固定するように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器の接続用接触部を差し込んで接続する回路遮断器の差込形端子装置に関し、詳しくは差込形端子装置を構成する端子部材と端子台との固着構造に関するものである。

回路遮断器は、電路の電源側と負荷側との間に配設され、この配設点から負荷に至る電線や導体を保護するものであるが、この回路遮断器を電路に接続する方法は、導体の施設状況等に応じて種々用意されており、そのうちの一つに「差込形」と呼ばれるものがある。これは、絶縁性の端子台に端子部材を備えて構成した差込形端子装置を配電盤内のパネル等に取り付けておき、この差込形端子装置に回路遮断器の接続用接触部を差し込んで端子部材と電気的に接続するものである。端子部材の一端側は、電源や負荷に通じる外部導体が予め接続されているので、回路遮断器の差し込みにより電源側と負荷側を繋ぐ電路が形成され、回路遮断器をＯＮ操作することで、通電が可能となる。従って、遮断器本体の点検や取り替えが容易なため、例えば、船舶用などで、事故発生時に速やかに回路遮断器を交換する必要のあるような回路に使用されるケースが多い。
このような差込形端子装置の従来の技術として、例えば、取付盤に固定された絶縁物製の端子台に、外部導体接続用穴を有する板状導体部を備えたスタッド（端子部材）を、ねじを有する座板によって螺着して固定するように構成されたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５９−５８２５号公報（第１頁〜第２頁、第１図）

上記のように、従来の回路遮断器の差込形端子装置は、絶縁物（通常は樹脂）製の端子台に端子部材が座板によってねじ締めされているので、端子台の樹脂材料が適切に選定されていないと経年変化等で樹脂が収縮し、ねじが緩んでしまうという虞があった。ねじの緩みは、端子部材と接続用接触部間の接触の不安定さに繋がり、接触が不安定になると接触抵抗が増大して異常発熱を招く虞があった。
また、端子部材はその形状から、遮断器側との接触部、端子台に固着される座部、および外部導体との接続部に分けられるが、上記のようなねじ部を有する構造ではこれら部位の集合体を一体成形で実現させることは極めて困難であり、例えば部位同士のロウ付け溶接などで対応せねばならず、コストアップの要因となっていた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、端子部材と端子台との固定部にねじ締め部を無くし、固定部が経年変化で緩みを生じることが無く、かつ、端子部材の製作が容易な回路遮断器の差込形端子装置を得ることを目的とする。

この発明に係る回路遮断器の差込形端子装置は、回路遮断器が差し込まれることにより電源側と負荷側を繋ぐ電路が形成される回路遮断器の差込形端子装置において、一端が外部導体に接続され他端が回路遮断器の接続用接触部に接続され中間部の外周に係合凹部と鍔部とを有する棒状の端子部材と、端子部材を貫通させる貫通孔を有し端子部材を支持する端子台と、リング状の板から成り内周縁にほぼ均等間隔で中心に向けて突出させ且つ板面に対し傾斜するように折り曲げて形成した複数個の係合爪を有するリング板とを備え、端子台の一方側から端子部材を貫通孔に挿入して鍔部で係止させ、他方側から端子部材に挿入したリング板の係合爪を係合凹部に係合させることにより、リング板のバネ作用力によって端子部材が端子台に固定されるように構成したものである。

この発明によれば、端子台の一方側から貫通孔に鍔部を係止させて端子部材を挿入し、他方側から挿入したリング板の係合爪を端子部材の係合凹部に係合させ、そのバネ作用力を利用して端子部材を端子台へ固定するようにしたので、樹脂等の絶縁物から成る端子台が経年変化で寸法収縮した場合でも端子部材の固定部に緩みが生じることが無い。また、端子台の材料の収縮をばね作用力でカバーできるので、端子台の材料選定の幅が広がる。更に、端子部材は、例えば冷間鍛造等により一体成形が可能となり、生産性の向上、ならびに製品のコストダウンを図ることができる。

実施の形態１．
図１は実施の形態１における回路遮断器の差込形端子装置の全体を示す正面図であり、図２は図１の差込形端子装置を構成する端子部材の斜視図、図３は図１のリング板を示す平面図および正面図、図４は図１の端子台を示す斜視図である。

図１に示すように、回路遮断器の差込形端子装置（以下、単に「差込形端子装置」と略す）１１は、一端に電源側又は負荷側に繋がる外部導体１２が接続され他端に回路遮断器１３の接続用接触部１３ａが接続される棒状の端子部材１と、端子部材１を固定するためのリング板２と、端子部材１を貫通支持する端子台３とによって構成されている。図に見えるのは単相分であるが、３相の場合は同形状の端子部材１が図の紙面に垂直方向に所定の極間寸法を保ち３組並置され端子台３に固定されている。この差込形端子装置１１を、例えば、配電盤のパネル１４へネジ１５により予め取り付けておき、差込形端子装置１１の主要寸法である電源−負荷間、および極間に合致する回路遮断器１３を差し込み、回路遮断器１３の図示しない取付孔からネジ等で端子台３に固定する。これにより電源側と負荷側を繋ぐ電路が形成される。なお、回路遮断器１３の接続用接触部１３ａと端子部材１先端の接触部１ａとの間には、所定の接触圧力で接触して電気的に接続するコネクタ１６が具備されているが、本発明の主要部分ではないので詳細説明は省略する。

次に、差込形端子装置１１の各部の詳細について説明する。まず、端子部材１は、図２に示すように、例えば、棒状の銅材から冷間鍛造などの製法により一体成形して製造されており、図の上方から、前述のコネクタ１６と接触する接触部１ａ、端子台３の貫通穴に嵌合する係合部１ｂ、取付時に軸方向のストッパとなる鍔部１ｃ、および外部導体１２が接続される接続部１ｄとからなっている。係合部１ｂの外周には、後述のリング板２の係合爪２ａと係合する係合凹部１ｅが、周方向に９０度間隔で４個設けられている。この係合凹部１ｅの周方向の位置と接触部１ｄの接触面の向きとの関係は、係合部１ｂの円中心を通り相対向する係合凹部１ｅを結ぶ２組の線のいずれかと、接触面とが平行になるようにしている。
なお、接続部１ｄの形状は一例を示すものであり、図の形状に限定されず、例えば、板状以外にも、棒状として端部から軸方向に接続用のねじ穴を設けたものでもよい。

次にリング板２について説明する。図３の平面図（ａ），正面図（ｂ）に示すように、リング板２は、リング状の板材（例えば、ばね性を有する薄鋼板）から成り内周縁側にほぼ均等間隔で中心に向けて突出させ且つ板面に対し傾斜するように折り曲げて形成した複数個の係合爪２ａを有している。この係合爪２ａは、上記で説明した端子部材１の係合凹部１ｅに呼応するものであり、本実施の形態では９０度間隔で４個設けた場合を示す。また、リング板２の外周縁には、係合爪２ａのいずれか１個と相対向する位置に、板面に対し傾斜させて位置決め用爪２ｂが設けられている。なお、図中のＫ１は係合爪２ａの先端に接する仮想円の直径を示している。

次に端子台３について説明する。図４に示すように、例えば絶縁樹脂等の絶縁材料からなる端子台３は、回路遮断器１３の接続用接触部１３ａと端子部材１の接触部１ａとの接続を確保するための空間となる接続室３ａと、端子部材１の鍔部１ｃを底面から突出させないための受け室３ｂと、接続室３ａと受け室３ｂを貫通して端部材１を挿入し保持するための貫通孔３ｃとを備えている。そして、接続室３ａの底面には突起部３ｄが設けられ、壁面には軸方向に溝部３ｅが形成されている。

端子台３の突起部３ｄ，溝部３ｅと、先に説明した端子部材１及びリング板２との関係を、図５を用いて説明する。図５は端子台３の接続室３ａを平面から見た図であり、Ｘ軸方向は端子台３の電源側と負荷側に位置する端子部材１の中心を結ぶ線の方向を表し、Ｙ軸方向は極間方向を表している。
端子部材１の接触部１ｄの接触面の方向は、図５には図示していないが、Ｘ軸又はＹ軸方向とする。（図１では接触面をＸ軸方向に向けた場合を示している。）リング板２の内周縁側の係合爪２ａはＸ軸及びＹ軸方向に合わせる。外周縁側の位置決め用爪２ｂは、Ｘ軸の一端側（図では右側）に向けている。
端子台３側に形成する溝部３ｅは、位置決め用爪２ｂと係合するようにＸ軸上に設け、更にその点から９０度隔てたＹ軸上にも設けている。
突起部３ｄは、隣接する係合爪２ａのほぼ中間の角度の位置に設けるようにしているので、本実施の形態の場合はＸ軸及びＹ軸から４５度ずれた位置に４個設けている。

なお、突起部３ｄの形状は、平面から見て矩形状に形成した場合を示したが、これに限定するものではなく、リング板２との対向面に部分的に円形突状に形成してもよい。
また、溝部３ｅは９０度ピッチで２個設けた場合を示したが、２個に限定するものではなく、壁面に９０度ピッチで４個設けてもよい。

続いて、図１および図６に基づき、組付け手順を説明する。図６は図１の要部拡大図であり、組み付け後のリング板２の状態を説明する図である。図中のＫ２寸法は、端子部材１の円周方向に複数個設けた係合凹部１ｅの底面に接する仮想円の直径を示している。このＫ２寸法は、先に図３で説明したＫ１寸法とほぼ等しくなるように設定している。
先ず、端子台３の受け室３ｂ側より、端子部材１を接触部１ａ側から貫通孔３ｃへ挿入し、鍔部１ｃを端子台３の下部底面に係止させる。このとき、図１に示すように、接触部１ｄの接触面を電源側−負荷側間を結ぶ線と略平行となるように向けておく。但し、この接触面の向きは配設される外部導体との接続に依存するので、外部導体の方向によっては図とは９０度向きを変えて回路遮断器の極間を結ぶ線と略平行としてもよい。係合凹部１ｅ及び係合爪２ａを９０度ピッチとしているので、９０度向きを変えても図５で説明したような各部の関係は変わることはない。

次に、この状態から、リング板２を、その係合爪２ａの傾斜を上にして端子部材１に挿入し、位置決め用爪２ｂを端子台３の溝部３ｅのいずれか一つに合わせて接続室３ａの底面に向けて下ろしていく。このとき、上述のように、係合爪２ａ側のＫ１寸法と、図６のＫ２寸法をほぼ等しくしているので、係合爪２ａが係合部１ｂに当接後は、冶具などを用いて、係合爪２ａを若干外側へ開かせながら、なおも下ろしていく。すると、リング板２の底面は突起部３ｄに当接する。この当接箇所は係合爪２ａの箇所から略４５度ずれている（すなわち、隣接する係合爪２ａのほぼ中間の角度に位置している）ので、更に突起部３ｄに抗して、係合爪２ａ近傍を押し下げることで、図６に示すように、寸法δが、いわゆる「たわみ分」となり、リング板２にばね作用力が発生する。係合爪２ａを更に少し下方に下げて端子部材１の係合凹部１ｅに係合させることにより、端子部材１が端子台３に固着される。なお、端子部材１の軸方向に対する係合凹部１ｅの位置関係は、図６のたわみδが所定の寸法となり所定のばね作用力が得られる位置に設定されている。

端子台３に設けた溝部３ｅは、リング板２の位置決め用であるが、この溝部３ｅを図５に示すように９０度間隔を空けて２個配置した理由を説明する。例えば、端子部材１を、図１に示す向き、つまり、接触部１ｄの接触面が電源側−負荷側間を結ぶ線と平行な向きにして差込形端子装置１１を組み上げた後、接触面の向きを９０度変更する必要が生じた場合、ドライバー等の工具を溝部３ｅに挿入し、位置決め用爪２ｂを若干、内径側に倒すことで係合状態を解除し、端子部材１をリング板２と共に回転させて、位置決め用爪２ｂを隣の溝部３ｅへ収納させることができる。このように、２個の溝部により、差込形端子装置１１の組み付け後に、接触面の向きを９０度変更することが可能となる。

なお、上記のような組み付け後の変更が必要ない場合や、端子部材１の接続部１ｂの形状が図のような板状ではなく、取付面の向きを考慮する必要がない場合には、溝部３ｅは単なる位置決め用として１個でもよく、更に、位置決めを必要としない場合には、位置決め用爪２ｂと溝部３ｅを省略してもよい。

また、上記までの説明では、端子部材１に設けた係合凹部１ｅ、リング板２に設けた係合爪２ａ、端子台３に設けた突起部３ｄの、周方向の配置位置と個数は、９０度間隔で４個の場合について述べたが、これに限定するものではない。すなわち、係合凹部１ｅとこれに呼応する係合爪２ａは、周方向にほぼ均等間隔で複数個形成されていればよく、このときの端子台３側の突起部３ｄは、隣接する係合爪のほぼ中間の角度に位置するように設ければよい。

以上のように、本実施の形態の発明によれば、端子台の一方側から貫通孔に鍔部を係止させて端子部材を挿入し、他方側から挿入したリング板の係合爪を端子部材の係合凹部に係合させ、そのバネ作用力を利用して端子部材を端子台へ固定するようにしたので、端子台の経年変化等による寸法収縮に追従できるため、端子部材の固定部に緩みが生じることが無い。このため、回路遮断器との接続部の信頼性を高めることができる。また、端子台の材料選定の幅が広がり、例えば、より安価な樹脂材料を選択することが可能となる。更に、端子部材は、ねじ部が無いため、例えば冷間鍛造等により一体成形が可能となり、従って、生産性の向上、ならびに製品のコストダウンを図ることができる。

また、リング板の隣接する係合爪のほぼ中間の角度に位置しリング板と対向する端子台の面に突起部を設けたので、所定のばね力を容易に得ることができるため、端子部材と端子台との固定部の緩みを、より確実に防止することができる。
また、リング板の外周縁に位置決め用爪を設け、この位置決め用爪と係合する溝部を端子台に設けたので、端子部材が周方向に回転するのを防止することができる。
更にまた、溝部をリング板の外周方向にほぼ９０度間隔で少なくとも２個設けたことにより、差込形端子装置の組み付け後でも、端子部材の接触面の向きを容易に９０度変更することが可能である。このため、例えば急な仕様変更にも迅速に対応できる。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２における回路遮断器の差込形端子装置のリング板を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。差込形端子装置の全体は、実施の形態１の図１とほぼ同等であり、端子部材１も実施の形態１の図２と同等であるので、それらの図面及び説明は省略し、相違点を中心に説明する。

実施の形態１では、リング板にたわみを発生させるための突起を端子台側に設けたが、本実施の形態ではリング板側に設けるようにしたものである。従って、端子台は図４の状態から、突起３ｄを省いた形状となり、接続室３ａの底面はフラットに形成する。
図７に示すように、リング板４は、端子台３に対向する側の面（係合爪４ａの傾斜側とは反対側の面）で、かつ隣接する係合爪４ａのほぼ中間の角度の位置に突起４ｃが設けられている。図では係合爪４ａを９０度間隔で４個設けた場合を示しているので、突起４ｃはそれより４５度ずれた位置に４個設けられている。突起４ｃの径方向の位置は、リング板４の外径と内径のほぼ中央が望ましい。また、外径側に設ける位置決め用爪４ｂは、実施の形態１の図３と同様に、係合爪４ａのいずれかと対向する位置に１個設けている。
なお、リング板４は薄鋼板を打抜加工等で製造するのが一般的であり、突起４ｃはその際に同時に形成することができるので、突起４ｃを設けるために特に製作工程が変わったりコストアップになることはほとんど無い。

このように構成した差込形端子装置の組み付け作業は、実施の形態１で説明した手順とほぼ同様である。端子部材１の係合部１ｂにリング板４を挿入して押し下げ、突起４ｃが端子台３の接続室３ａの底面に当接した後、突起４ｃの係止に抗してリング板４の係合爪４ａ近傍を更に押圧し、係合爪４ａを係合凹部１ｅに係合させることにより、実施の形態１の図６の場合と同様に、寸法δが、いわゆる「たわみ分」となり、リング板４にばね作用力が発生し、端子部材１が端子台３に固定される。

なお、実施の形態１と同様に、端子部材１に設けた係合凹部１ｅ、リング板４に設けた係合爪４ａ及び突起４ｃの、周方向の配置位置と個数は、９０度間隔で４個に限定するものではなく、係合凹部１ｅと係合爪４ａは、周方向にほぼ均等間隔で複数個形成されていればよく、突起部４ｃは、隣接する係合爪４ａのほぼ中間の角度に位置すればよい。

以上のように、本実施の形態の発明によれば、リング板の隣接する係合爪のほぼ中間の角度の位置し端子台と対向するリング板の面に突起を設け、突起に抗してリング板の係合爪近傍を押圧し、係合爪を係合凹部に係合させるようにしたので、実施の形態１と同様の効果に加え、端子台側に突起を設ける必要がないため、実施の形態１に比べ端子台の製作が容易となる。

この発明の実施の形態１における回路遮断器の差込形端子装置の、一部断面で示した正面図である。 図１の差込形端子装置を構成する端子部材の斜視図である。 図１の差込形端子装置を構成するリング板の平面図及び正面図である。 図１の差込形端子装置を構成する端子台の斜視図である。 図１の差込形端子装置を構成する端子台の接続室の平面図である。 図１の要部拡大図である。 この発明の実施の形態２における回路遮断器の差込形端子装置のリング板を示す平面図及び正面図である。

符号の説明

１ 端子部材 １ａ 接触部
１ｂ 係合部 １ｃ 鍔部
１ｄ 接続部 １ｅ 係合凹部
２，４ リング板 ２ａ，４ａ 係合爪
２ｂ，４ｂ 位置決め用爪 ３ 端子台
３ｃ 貫通孔 ３ｄ 突起部
３ｅ 溝部 ４ｃ 突起
１１ 差込形端子装置 １３ 回路遮断器
１３ａ 接続用接触部。

Claims (5)

1. 回路遮断器が差し込まれることにより電源側と負荷側を繋ぐ電路が形成される回路遮断器の差込形端子装置において、
   一端が外部導体に接続され他端が上記回路遮断器の接続用接触部に接続され中間部の外周に係合凹部と鍔部とを有する棒状の端子部材と、上記端子部材を貫通させる貫通孔を有し上記端子部材を支持する端子台と、リング状の板から成り内周縁にほぼ均等間隔で中心に向けて突出させ且つ板面に対し傾斜するように折り曲げて形成した複数個の係合爪を有するリング板とを備え、上記端子台の一方側から上記端子部材を上記貫通孔に挿入して上記鍔部で係止させ、他方側から上記端子部材に挿入した上記リング板の上記係合爪を上記係合凹部に係合させることにより、上記リング板のバネ作用力によって上記端子部材が上記端子台に固定されるように構成したことを特徴とする回路遮断器の差込形端子装置。
2. 請求項１記載の回路遮断器の差込形端子装置において、上記リング板の隣接する係合爪のほぼ中間の角度に位置し上記リング板と対向する上記端子台の面に突起部が設けられており、上記突起部に抗して上記係合爪が上記係合凹部に係合されることによりバネ作用力が得られるように構成したことを特徴とする回路遮断器の差込形端子装置。
3. 請求項１記載の回路遮断器の差込形端子装置において、上記リング板の隣接する係合爪のほぼ中間の角度の位置し上記端子台と対向する上記リング板の面に突起が設けられており、上記突起に抗して上記係合爪が上記係合凹部に係合されることによりバネ作用力が得られるように構成したことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の差込形端子装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回路遮断器の差込形端子装置において、上記リング板の外周縁に位置決め用爪を設け、上記端子台に上記位置決め用爪と係合する溝部を設けたことを特徴とする回路遮断器の差込形端子装置。
5. 請求項４記載の回路遮断器の差込形端子装置において、上記端子台に設けた溝部は、上記リング板の外周方向にほぼ９０度間隔で少なくとも２個配設されていることを特徴とする回路遮断器の差込形端子装置。

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