JP4856522B2 - 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。漏電遮断機能を備えた回路遮断器は、零相変流器により電路の漏電を検出し、漏電が発生したらプランジャを備えたマグネットコイル（電磁引き外し装置）を動作させて遮断操作を実施する。具体的には、電路に設けた開閉接点を開操作するセパレータを、開閉機構部のラッチ作用により閉操作状態を維持させ、電磁引き外し装置が引き外し動作したらラッチが解除されてセパレータを遮断動作させる。また、過電流に対してはバイメタルを用いて検出し、短絡電流に対しては可動電磁片やマグネットコイルを用いて検出し、この検出動作を引き外し部材により開閉機構部に伝達し、同様に遮断動作を行っている。

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。
特開平１１−６７０５０号公報 特開２００２−２１６６１０号公報

しかしながら、更なる小型化、特に横幅の薄型化を進めて、例えば特許文献２に示すように電源側端子、負荷側端子の双方を縦に配置して遮断器ケースの横幅を１０ｍｍ程度に抑制しようとした場合、前後の端子形成部を狭くできても従来の部品構成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。
例えば、過電流や短絡電流等の異常電流をバイメタルや可動電磁片により検出した際に、その動作を開閉機構部に伝達する従来の引き外し部材は回動動作して伝達するため、揺動空間が必要であり小型化の阻害要因となっていたし、零相変流器と漏電検出回路を接続するリード線等の配線は、狭い収容空間では引き外し部材等の可動部材に干渉し易く、薄型化する場合の処理が難しかった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、引き外し部材の伝達動作を省スペースで実施でき、且つリード線等の電線処理もし易くする引き外し部材カバーを備え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、過電流等の電路異常を検知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た回路遮断器であって、前記引き外し部材は、電源側端子配列に応じて縦長に形成されると共に、前記複数の異常検出手段を挟んで電源側端子に略並行に配置され、遮断器ケースに固定された引き外し部材カバーに支持されて縦方向に摺動し、前記複数の異常検出手段の検知動作を受けて１つの引き外し部材が摺動して前記開閉機構部を引き外し動作させ、前記引き外し部材カバーは、裏面と遮断器ケース側面とで引き外し部材を保持すると共に、前面に電線支持部を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、引き外し部材カバーが遮断器ケースと共に引き外し部材を摺動可能に保持するので、回動操作によらず直線移動によりスムーズな引き外し動作を実現できる。また、保持面とは反対面になる前面で電線を支持するので、リード線や可撓銅線等の電線が引き外し部材近傍を通過するよう配設されても、引き外し部材カバーが、電線が引き外し部材に接触するのを防ぎ、引き外し部材の動作に電線が影響を及ぼす事がない。更に電線支持部に電線を支持させることで、電線の配設処理がし易い。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、引き外し部材カバーの前面に設けた電線支持部には、電線を保持する保持凹部を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電線を案内凹部に収容することで、電線の配置経路を確保でき、遮断器ケース内のスペースを有効に使用できるし、電線が他の場所に移動して機器動作に影響を及ぼすような事がない。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、引き外し部材カバーは、引き外し部材を引き外し動作から復帰させるコイルバネの一端を係止するバネ係止部を有することを特徴とする。
この構成によれば、コイルバネの一端を直接遮断器ケースに係止する必要がないため、引き外し部材の組み付けを容易に行うことができる。

本発明によれば、引き外し部材カバーが遮断器ケースと共に引き外し部材を摺動可能に保持するので、回動操作によらず直線移動によりスムーズな引き外し動作を実現できる。また、保持面とは反対面になる前面で電線を支持するので、リード線や可撓銅線等の電線が引き外し部材近傍を通過するよう配設されても、引き外し部材カバーが、電線が引き外し部材に接触するのを防ぎ、引き外し部材の動作に電線が影響を及ぼす事がない。更に電線支持部に電線を支持させることで、電線の配設処理がし易い。

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４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は右側面図であり、遮断器オフ状態で右ケースを外した状態を示し、引き外し部材カバーを別途示している。図２は、図１の回路遮断器のオン状態の斜視図であり、引き外し板を分離すると共に取り外した右ケースを加えて示している。図３は、図２の状態の回路遮断器の左側面図であり、左ケースを外した状態を示し、引き外し部材カバーを別途示している。図４は、図３の斜視図であり、引き外し部材カバーを別途示している。

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とから成り電路上に設けた開閉接点、７は開閉接点６を開操作すると共に閉操作も行うためのセパレータ、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を移動させて開閉接点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に伝達して開閉機構部８のラッチを解除して遮断動作させる引き外し部材、１５はこの引き外し部材を支持する引き外し部材カバー、１６は遮断器ケースである。

遮断器ケース１６は、図に示す左ケース１６ａと、この左ケース１６ａとほぼ対称に形成された右ケース（図２に示す）１６ｂとで構成され、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。
尚、図４において中央の負荷側端子２（２ｂ）は閉塞板１１により閉塞された状態を示しているが、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、図１〜図４は何れもプリント基板１０に搭載されている素子、及びプリント基板の配線は省略してある。

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字状の端子金具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、電圧極の２つの端子金具１７には略Ｓ字状に折り曲げた帯板１８が延設され、可動電磁片１３及びバイメタル片１２が取り付けられている。
尚、バイメタル片１２、可動電磁片１３は、双方とも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。そして、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。

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１８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。

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２〜図４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、コイルバネ２１により上方に付勢された状態にあるため、引き外し部材１４の係合動作により開閉機構部８の内部のラッチ機構（図示せず）がラッチ解除動作すると、セパレータ７は開放されて上方にスライド（遮断動作）し、図１に示すように開閉接点６が解離する。

プリント基板１０は、操作ハンドル３近傍から背部に至る遮断器ケース１６の上部に、遮断器ケース１６の側面に並行に配置され、電磁引き外し装置９がその下部に隣接して組み付けられている。この電磁引き外し装置９は、前後方向にプランジャ９ａを向けて設置され、上部電源側端子１ａの前方にあたる位置に配置されている。
その結果、２つの電圧極端子１ｂ，１ｃに設けられたバイメタル片１２と可動電磁片１３の組に隣接した上部の配置となり、３種類の異常検出手段が上下後方に列設された状態となっている。
尚、前後方向に向けて設置されたプランジャ９ａには後方への引き込み動作を上方への変位動作に変換するクランク部材２２が組み付けられ、引き外し部材１４に係合して上方に付勢するよう構成されている。

零相変流器５は、セパレータ７と引き外し部材１４の間に形成された下部空間に配置され、零相電流を検出するためのコイルの中心軸を左右に向けて配置している。そして、単相３線式の３本の電路を銅板から成る導体２０で形成し、コイル中央の挿通孔に挿通して折り曲げ、中心軸方向の厚みを削減している。導体２０は可撓導線２３を介して開閉接点６等に接続されている。

引き外し部材１４は、図２に示すように形成され、電源側端子１の配列に合わせた長さを有し、バイメタル片１２等の異常検出手段を挟んで電源側端子１の端子配列に並行に縦方向に配置されている。また、引き外し部材１４は、２つの電圧極端子１ｂ，１ｃの電路に設けられた可動電磁片１３，１３に係合して動作を開閉機構部８に伝達する係合部１４ａ，１４ａ、バイメタル片１２，１２に係合して動作を開閉機構部８に伝達する係合部１４ｂ，１４ｂ、更に電磁引き外し装置９に係合して開閉機構部８に検知動作を伝達するための係合部１４ｃを備え、最上部が開閉機構部８に係合する係合突起１４ｄとなっている。そして、この引き外し部材１４は、引き外し部材カバー１５により右ケース１６ｂの内面に沿って配置されている。

一方、引き外し部材カバー１５は、図５に示すような形状を成している。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は斜視図、図５（ｃ）は背面側斜視図であり、１５ａは遮断器ケース１６（右ケース１６ｂ）に取り付けるための取付孔、１５ｂは引き外し部材１４の略中央部を保持する収容部、１５ｃは引き外し部材１４を引き外し動作から復帰させるためのコイルバネ２４の一端を係止する係止部、１５ｄはリード線を保持する保持凹部、１５ｅは可撓導線２３を保持する保持溝である。尚、２５はリード線を示している。

このように形成された引き外し部材カバー１５は、図１に示すように引き外し部材１４のほぼ中央部を保持し、右ケース１６ｂに固定される。尚、右ケース１６ｂには、引き外し部材カバー１５の取付孔１５ａに合わせて突起（図示せず）が３箇所設けられている。また、引き外し部材１４を収容する際、コイルバネ２４が双方の間に配置される。

図６は、上記図３の側面図にプリント基板１０に接続されたリード線２５を書き加えた図であり、リード線２５や可撓導導線２３等の電線の一部が引き外し部材カバー１５に収容保持される。プリント基板１０から零相変流器５や電路にはリード線２５が伸び、引き外し部材カバー１５上に集約されて配設されると共に、電路の一部を成す可撓導線２３の一部も引き外し部材カバー１５上に配設され、引き外し板カバー１５が電線配設路を形成している。

回路遮断器を以上のように構成することで、漏電が発生したら電磁引き外し装置９が引き外し動作して引き外し部材１４を上方へ移動させる。すると、引き外し部材１４が開閉機構部８へ係合し、ラッチが解除されてセパレータ７が遮断動作する。また、過電流が発生したらバイメタル片１２が変形し、引き外し部材１４、開閉機構部８を介して同様に遮断動作するし、短絡電流が発生したら可動電磁片１３が動作して同様に遮断動作する。

このように、引き外し部材カバーが遮断器ケースと共に引き外し部材を摺動可能に保持するので、回動操作によらず直線移動によりスムーズな引き外し動作を実現できる。また、保持面とは反対面になる前面に電線支持部を設けて電線を支持するので、リード線や可撓銅線等の電線が引き外し部材近傍を通過するよう配設されても、引き外し部材カバーが、電線が引き外し部材に接触するのを防ぎ、引き外し部材の動作に電線が影響を及ぼす事がない。
また、引き外し部材カバーの保持凹部に電線を保持させることで、電線の配置経路を確保でき、遮断器ケース内のスペースを有効に使用できるし、電線が他の場所に移動して機器動作が不安定になるような事がない。
更に、引き外し部材を引き外し動作から復帰させるコイルバネの一端は引き外し部材カバーに係止されるので、直接遮断器ケースに係止する必要がなく、引き外し部材の組み付けを容易に行うことができる。

以上は、漏電遮断機能を備えた回路遮断器について説明したが、漏電遮断機能を持たないノーヒューズブレーカは図７に示すように構成される。図７はノーヒューズブレーカの左側面図であり、遮断器オフ状態で左ケースを外した状態を示し、引き外し板カバー１５を別途示している。この図７に示すように、ノーヒューズブレーカの場合、漏電を判断する回路を組み付けたプリント基板を持たないため、そのためのリード線が無いので、引き外し部材カバー１５には上記図５に示すようなリード線を保持する保持凹部は必要なくなるが、可撓導線２３は引き続き存在し、可撓導線２３を保持する保持溝１５ｅは有効に利用され、引き外し部材カバー１５を設けることで、可撓導線２３が引き外し部材１４に干渉する事がなく、引き外し部材１４はスムーズに摺動するし、可撓導線２３同士の絶縁距離を容易に確保することができる。

尚、上記実施形態は、単相３線式電路の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。

本発明に係る回路遮断器の一例を示す右側面図であり、遮断器オフ状態で右ケースを外した状態を示し、引き外し部材カバーを別途示している。 図１の回路遮断器のオン状態の斜視図であり、引き外し板を分離すると共に取り外した右ケースを加えた図である。 図２の状態の回路遮断器の左側面図であり、左ケースを外した状態を示し、引き外し部材カバーを別途示している。 図３の斜視図であり、引き外し部材カバーを別途示している。 引き外し部材カバーを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は背面側斜視図である。 図３の状態の回路遮断器にリード線を加えた図である。 本発明の他の例を示し、漏電遮断機能を持たないノーヒューズブレーカの左側面図である。遮断器オフ状態で左ケースを外した状態を示し、引き外し部材カバーを別途示している。

符号の説明

１・・電源側端子、２・・負荷側端子、３・・操作ハンドル、５・・零相変流器、６・・開閉接点、７・・セパレータ、８・・開閉機構部、９・・電磁引き外し装置、１０・・プリント基板、１２・・バイメタル片、１３・・可動電磁片、１４・・引き外し部材、１５・・引き外し部材カバー、１５ａ・・取付孔、１５ｂ・・収容部、１５ｃ・・係止部、１５ｄ・・保持凹部（電線支持部）、１５ｅ・・保持溝（電線支持部）、１６・・遮断器ケース、２３・・可撓導線（電線）、２４・・コイルバネ、２５・・リード線（電線）。

Claims (3)

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、過電流等の電路異常を検知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た回路遮断器であって、
   前記引き外し部材は、電源側端子配列に応じて縦長に形成されると共に、前記複数の異常検出手段を挟んで電源側端子に略並行に配置され、遮断器ケースに固定された引き外し部材カバーに支持されて縦方向に摺動し、前記複数の異常検出手段の検知動作を受けて１つの引き外し部材が摺動して前記開閉機構部を引き外し動作させ、
   前記引き外し部材カバーは、裏面と遮断器ケース側面とで引き外し部材を保持すると共に、前面に電線支持部を備えたことを特徴とする回路遮断器。
2. 引き外し部材カバーの前面に設けた電線支持部には、電線を保持する保持凹部を備えた請求項１記載の回路遮断器。
3. 引き外し部材カバーは、引き外し部材を引き外し動作から復帰させるコイルバネの一端を係止するバネ係止部を有する請求項１又は２記載の回路遮断器。

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