JP6468504B2 - 直流配線用遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、直流配線用遮断器に関し、より詳細には直流配線用遮断器の隣接端子を接続する接続導体を内蔵化することにより絶縁性能及び組立性を向上させると共に占有空間を減少させた直流配線用遮断器に関する。

一般に、配線用遮断器（MCCB: Molded Case Circuit Breaker）は、電気的過負荷状態や短絡事故時に自動で回路を遮断して回路及び負荷を保護する電気機器である。配線用遮断器は、回路接続のために前面部と背面部とに備えられる端子部、固定接点と可動接点とを含んで回路を機構的に開閉する機構部、回路に発生する異常電流（過電流や短絡電流など）を検知して機構部のトリップ動作を誘導するトリップ部、異常電流遮断時に発生するアークを消弧するための消弧部などから構成される。

このような配線用遮断器は、一般的に交流用に用いられるが、直流用に切り替えて用いることもできる。交流配線用遮断器を直流用に切り替えて用いるために、従来技術においては、交流配線用遮断器の端子部に接続導体（外部接続導体又はコモンバスバー（Common Busbar））を加えることで回路を直列に構成して用いていた。

以下、従来技術による直流配線用遮断器について詳細に説明するが、偶数極で構成された配線用遮断器と奇数極で構成された配線用遮断器に分けて説明する。なお、説明の便宜上、各ユニットを説明する上で交流配線用遮断器のＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相を用いて説明する。

まず、偶数極配線用遮断器、とりわけ４極配線用遮断器について詳細に説明する。

図２０は従来技術による４極交流配線用遮断器の斜視図であり、図２１は従来技術による４極直流配線用遮断器の斜視図である。図２２は図２１の４極直流配線用遮断器の内部斜視図であり、カバーの一部が切り欠かれ、外部接続導体が分離された状態を示すものである。図２３は図２２の４極直流配線用遮断器のトリップ部の斜視図である。図２４は図２２の４極直流配線用遮断器のトリップ機構、端子部及び外部接続導体の分解斜視図である。図２５は従来技術による４極直流配線用遮断器の結線図である。

従来技術による交流配線用遮断器は、周知のように、ケース１ａとカバー１ｂとから構成される筐体の内部に開閉機構３、接点部７、トリップ部５及び端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈが備えられて構成される。ここで、開閉機構３を除く構成要素は各相（ユニット）毎に設けられる。すなわち、４極（ユニット）配線用遮断器の場合、各構成要素はＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の４つの相に設けられる。端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈは、配線用遮断器の前面に備えられる前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、配線用遮断器の背面に備えられる背面端子部２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈとからなる。背面端子部２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈには電源又は負荷が接続される。

配線用遮断器を直流用にするために、前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び背面端子部２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈに外部接続導体４ａ，４ｂを結合する。図２１及び図２２に外部接続導体が結合された直流配線用遮断器の一例が示されている。前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄには、隣接する１対の端子を接続するＵ字状の複数の外部接続導体４ａが結合される。本例においては、Ｎ相前面端子部２ａとＲ相前面端子部２ｂとがＵ字状の外部接続導体４ａにより接続され、Ｓ相前面端子部２ｃとＴ相前面端子部２ｄとがＵ字状の外部接続導体４ａにより接続される。背面端子部２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈには、各相毎に一字状（Ｉ字状）の外部接続導体４ｂが結合される。前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び背面端子部２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈには、絶縁性を確保するために、外部接続導体４ａ間及び外部接続導体４ｂ間に絶縁バリア６を設けてもよい。

図２２〜図２４を参照すると、トリップ部５は、トリップ部ケース５ａ、トリップ部ケース５ａの両側面間に設けられるクロスバー５ｂ、接点部７の固定接点（図示せず）に接続されるヒータ５ｄ、回路の過電流発生時にヒータ５ｄから発生する熱により曲がってクロスバー５ｂの接触部５ｂ１を加圧してクロスバー５ｂを回動させるバイメタル５ｃ、磁力を有するマグネット５ｅ、急激な過電流発生時に磁化してマグネット５ｅの方向に回動するアーマチュア５ｆ、トリップスプリング５ｇなどから構成される。ここで、ヒータ５ｄ、バイメタル５ｃ、マグネット５ｅ、アーマチュア５ｆ及びトリップスプリング５ｇを含むトリップ機構は各相毎に備えられる。前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはヒータ５ｄにそれぞれ接続されてもよい。ここで、各前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは各ヒータ５ｄと一体に形成されてもよい。

図２４には１対のトリップ機構、１対の前面端子部２ａ，２ｂ、１対の前面端子部２ａ，２ｂを接続するＵ字状の外部接続導体４ａが示されている。Ｕ字状の外部接続導体４ａは隣接する１対の端子を接続する役割を果たす。ここで、Ｕ字状の外部接続導体４ａは筐体１ａ，１ｂの外部に露出する。

図２５には従来技術による４極直流配線用遮断器の結線図が示されている。前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄには、隣接する１対の端子をそれぞれ接続するようにＵ字状の外部接続導体４ａが結合される。背面端子部２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈには、電源９ａ，９ｂ又は負荷８が接続される。

次に、奇数極配線用遮断器、とりわけ３極配線用遮断器について詳細に説明する。

図２６及び図２７は従来技術による３極直流配線用遮断器の斜視図及び内部構造図である。図２８は図２７の３極直流配線用遮断器のトリップ部及び端子部の斜視図である。図２９は従来技術による３極直流配線用遮断器の結線図である。

Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相（３ユニット）遮断器の場合、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相背面（電源側）端子部２ｆ，２ｇ，２ｈ及びＲ相前面（負荷側）端子部２ｂには、それぞれ一字状の外部接続導体４ｂが備えられる。また、Ｓ相、Ｔ相前面端子部２ｃ，２ｄは、Ｕ字状の外部接続導体４ａが備えられて互いに接続される。ここで、一字状の外部接続導体４ｂは、選択的に設けられるものであって、Ｕ字状の外部接続導体４ａとの端子部配置の一貫性又は通電電流量の一致のために備えられる。一字状の外部接続導体４ｂが省略された場合は、端子部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ，２ｈに電源又は負荷が直接接続される。

このように奇数極配線用遮断器を直列に接続する場合、入力端及び出力端の位置が明瞭に構成されなくなる。つまり、電源の両極９ａ，９ｂ及び負荷の一極、ここでは負極８ｂが背面端子部２ｆ，２ｇ，２ｈに接続される。すなわち、負荷の両極８ａ，８ｂが筐体１の前面と背面とに分けられて配置される。よって、負荷側端子と電源側端子を区分するために（例えば、負荷側端子を前面に配置して電源側端子を背面に配置するために）、又は負荷側端子の組立利便性を向上させるために、筐体１の外部に外部接続導体として接続導体４ｃを備える（図２９参照）。接続導体４ｃとしては、ケーブル又はバスバーを用いる。

このように、従来技術による直流配線用遮断器においては、筐体１の外部にＵ字状の外部接続導体４ａ又は接続導体４ｃを備えなければならないので、使用者の付加的な作業が要求される。また、筐体１の外部に露出する導体接続構造により、絶縁破壊の可能性があり、占有空間が増大する。さらに、隣接する相（極）がＵ字状の外部接続導体により単一に接続された場合も、トリップ機構（トリップ部）がそのまま２つ存在して重複するので、構成部品が無駄になる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、接続導体を内蔵化することにより絶縁性能及び組立性を向上させると共に占有空間を減少させた直流配線用遮断器を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器は、筐体の内部に複数の遮断ユニットが収容される直流配線用遮断器において、隣接する遮断ユニットの各固定接点を接続する２ユニット接続ヒータを含み、前記２ユニット接続ヒータが前記筐体の内部に備えられる。

ここで、前記２ユニット接続ヒータは、Ｕ字状に形成されて前記隣接する遮断ユニットの固定接点にそれぞれ接続される１対の頭部と、前記頭部から下方に延設される１対の胴部と、前記１対の胴部を連結する脚部とから構成されるようにしてもよい。

また、前記頭部及び前記脚部が水平面からなり、前記胴部が垂直面からなるようにしてもよい。

さらに、前記１対の胴部のいずれか一方の胴部には、回路に発生する過電流を検出して前記回路を遮断動作させるトリップ機構が設けられるようにしてもよい。

さらに、前記筐体の前面に前面端子収容部が設けられ、前記筐体の背面に背面端子収容部が設けられ、前記前面端子収容部及び／又は前記背面端子収容部を閉鎖する絶縁カバーが備えられるようにしてもよい。

さらに、前記筐体の内部には、前記２ユニット接続ヒータ及び前記トリップ機構を収容するトリップ部ケースが備えられ、前記トリップ部ケースの前面には、トリップ部絶縁カバーが備えられるようにしてもよい。

さらに、前記脚部には、前記トリップ部ケースとの結合のための組立孔が形成されるようにしてもよい。

さらに、前記トリップ部ケースには、前記遮断ユニット間の絶縁のために隔壁が形成され、前記隔壁の一部には、前記脚部の挿入のための切欠溝が形成されるようにしてもよい。

さらに、前記直流配線用遮断器は、一端が前記複数の遮断ユニットのうち一側に設けられた遮断ユニットの背面端子に接続され、他端が前記一側に設けられた遮断ユニットの前面端子収容部に設けられる接続導体をさらに含み、前記接続導体は、前記筐体の内部に設けられるようにしてもよい。

さらに、前記接続導体は、前記一側に設けられた遮断ユニットの背面端子に結合される第１端子と、前記一側に設けられた遮断ユニットの前面端子収容部に設けられる第２端子と、前記第１端子と前記第２端子とを連結する連結部とを含むようにしてもよい。

さらに、前記筐体は、上面、前面及び背面の一部が開放された箱状のケースと、前記ケースの上部に結合されるカバーとから構成され、前記ケースには一側壁の下部が突出して第１突出部が形成され、前記第１突出部には長手方向に第１収容溝が形成され、前記カバーには一側壁の外部に突出する第２突出部が形成され、前記第２突出部には長手方向に前記第１収容溝に連通する第２収容溝が形成され、前記第１及び第２収容溝には前記接続導体が挿入されるようにしてもよい。

さらに、前記第２突出部の外壁に沿って下方に延設される延長部が備えられ、前記延長部が前記第１突出部に接する長さに形成されるようにしてもよい。

さらに、前記第２突出部は、前記第１突出部と同じ幅で突設されるようにしてもよい。

さらに、前記ケースの一側壁の前端部及び後端部には、前記接続導体の一部が挿入される挿入凹部が形成されるようにしてもよい。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器によれば、隣接する１対の相を接続するようにＵ字状に形成される２ユニット接続ヒータが設けられるので、前面端子部及び別途の外部接続導体が必要なくなる。従って、使用者が付加的に接続導体を追加する作業が必要なくなり、電源及び負荷の組立性が向上する。

また、接続導体が筐体の内部に構成されるので、外部での絶縁破壊が防止される。さらに、前面端子部が除去されるので、絶縁性能が向上し、占有空間が減少する。

さらに、トリップ機構が少なくなるので、部品点数及び生産コストが削減される。

本発明の他の実施形態による直流配線用遮断器によれば、配線用遮断器の内部に接続導体が設けられるので、負荷側端子及び電源側端子が直流配線用遮断器の前面部と背面部とに明瞭に区分されて構成される。従って、使用者が付加的に接続導体を追加する作業が必要なくなり、電源及び負荷の組立性が向上する。

また、接続導体が筐体の内部に構成されるので、外部での絶縁破壊が防止される。さらに、一部の端子部が除去されるので、外部との絶縁性能が向上する。

さらに、Ｒ相に設けられる第１ヒータとは異なり、Ｓ相とＴ相とにはＵ字状に形成されて互いに接続させる第２ヒータが設けられ、トリップ機構が少なくなるので、部品点数及び生産コストが削減される。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器の前面斜視図である。 本発明の一実施形態による直流配線用遮断器の背面斜視図である。 図１の直流配線用遮断器に外部接続導体が結合された状態を示す斜視図である。 図３の直流配線用遮断器のカバーの一部が切り欠かれた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による直流配線用遮断器に適用されるベースアセンブリの斜視図である。 本発明の一実施形態による直流配線用遮断器に適用されるトリップ部アセンブリの斜視図である。 本発明の一実施形態による直流配線用遮断器に適用される２ユニット接続ヒータの斜視図である。 本発明の一実施形態による直流配線用遮断器に適用される２ユニット接続ヒータにトリップ機構が結合された状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による直流配線用遮断器の結線図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器の斜視図である。 図１０の３極直流配線用遮断器から外部接続導体及び絶縁バリアが除去された状態を示す斜視図である。 図１０の３極直流配線用遮断器から外部接続導体及び絶縁バリアが除去された状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器に適用されるケースの斜視図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器に適用されるカバーの斜視図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器の内部構造図であり、ケース及びカバーが除去された状態を示すものである。 図１０の３極直流配線用遮断器のトリップ部アセンブリの斜視図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器に適用される接続導体の斜視図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器に適用される２相一体型ヒータ及びトリップ機構の斜視図である。 本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器の結線図である。 従来技術による４極交流配線用遮断器の斜視図である。 従来技術による４極直流配線用遮断器の斜視図である。 図２１の４極直流配線用遮断器の内部斜視図であり、カバーの一部が切り欠かれ、外部接続導体が分離された状態を示すものである。 図２２の４極直流配線用遮断器のトリップ部の斜視図である。 図２２の４極直流配線用遮断器のトリップ機構、端子部及び外部接続導体の分解斜視図である。 従来技術による４極直流配線用遮断器の結線図である。 従来技術による３極直流配線用遮断器の斜視図である。 従来技術による３極直流配線用遮断器の内部構造図であり、カバーが除去された状態を示すものである。 図２７の３極直流配線用遮断器のトリップ部及び端子部の斜視図である。 従来技術による３極直流配線用遮断器の結線図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態による直流配線用遮断器について詳細に説明するが、これらは本発明を詳細に説明するためのものであり、本発明の技術的思想や範囲を限定するものではない。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器は、筐体の内部に複数の遮断ユニットが収容される直流配線用遮断器において、隣接する遮断ユニットの各固定接点を接続する２ユニット接続ヒータを含み、前記２ユニット接続ヒータが前記筐体の内部に備えられることを特徴とする。

図１及び図２は本発明の一実施形態による直流配線用遮断器の前面斜視図及び背面斜視図であり、図３は図１の直流配線用遮断器に外部接続導体が結合された状態を示す斜視図である。図４は図３の直流配線用遮断器のカバーの一部が切り欠かれた状態を示す斜視図である。図５及び図６は本発明の一実施形態による直流配線用遮断器に適用されるベースアセンブリ及びトリップ部アセンブリの斜視図である。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器は、複数の遮断ユニットを有する。ここで、遮断ユニットは、交流配線用遮断器の各相（極）に適用される遮断ユニットに対応するものである。よって、説明の便宜上、４極配線用遮断器の場合、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相を用いて説明する。本発明の一実施形態による４極直流配線用遮断器１０は、筐体を構成するケース１１及びカバー１８と、開閉駆動力を供給する開閉機構３０（図１５参照）と、各相毎に設けられて接点部が備えられるベースアセンブリ３５と、ベースアセンブリ３５の前面に備えられるトリップ部アセンブリ４０と、２ユニット接続ヒータ４１とを含む。

ケース１１は、筐体の下部を構成する。ケース１１は、概して上面、前面及び背面の一部が開放された箱状に形成されてもよい。ケース１１の内部空間にベースアセンブリ３５が収容される。４極配線用遮断器の場合、Ｎ相、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の４相回路が備えられるので、ベースアセンブリ３５は４つ収容される。ケース１１は、４つの区画に分けられるようにしてもよい。図１には右からＮ相、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相が設けられた例が示されている。ケース１１の前面部には前面端子収容部１２が設けられ、ケース１１の背面部には背面端子収容部１３が設けられる。前面端子収容部１２及び背面端子収容部１３は、それぞれ負荷側端子又は電源側端子が設置される空間を提供する。前面端子収容部１２と背面端子収容部１３のいずれか一方の端子収容部（本実施形態では前面端子収容部１２）は空の状態である。

カバー１８は、ケース１１の上部に結合される。カバー１８の上面は一部が開放されていてトップカバー１９が取り付けられる。トップカバー１９の中央孔部からは開閉機構３０のハンドル３１が露出していて使用者が手動で操作力を加えることができる。

前面端子収容部１２は、絶縁カバー２６により閉鎖可能である。前面端子収容部１２は、端子が設置されていないので、絶縁カバー２６により閉鎖することで絶縁性能を向上させることができる。なお、図４においては、絶縁カバー２６の一部が除去され、前面端子収容部１２に端子が設置されていないことが示されている。

背面端子収容部１３においては、各相の端子が設置されて露出している。すなわち、各相の背面端子収容部１３には、Ｎ相端子３６ａ、Ｒ相端子３６ｂ、Ｓ相端子３６ｃ、Ｔ相端子３６ｄがそれぞれ備えられる。

図３及び図４には背面端子収容部１３の各端子に外部接続導体２０が結合されていることが示されている。外部接続導体２０は、電源６０ａ，６０ｂ又は負荷７０を端子に容易に結合するために設けられる。外部接続導体２０は、一字状の平板で形成されてもよい。

外部接続導体２０間には絶縁バリア２５が備えられてもよい。絶縁バリア２５は相間絶縁性能を向上させる。

図４〜図６を参照してベースアセンブリ３５及びトリップ部アセンブリ４０について説明する。ベースアセンブリ３５は各相毎に設けられる。４極配線用遮断器の場合、Ｎ相、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各相に適用される４つのベースアセンブリ３５が並列的に配置される。ベースアセンブリ３５は、射出成形物からなるベースモールド３９の内部に接点部が設けられて構成される。接点部は、固定接点３３ａ，３３ｂと可動接点３４とを含む。図５に示すように、双接点型の場合、背面固定接点３３ａ及び前面固定接点３３ｂから構成される固定接点と、対称に構成される可動接点３４とからなる。背面固定接点３３ａは各相の端子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄに接続される。背面固定接点３３ａと各相の端子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとは一体に形成されてもよい。各相の端子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、ベースアセンブリ３５の一側（背面）から突出し、ベースアセンブリ３５がケース１１に結合されると背面端子収容部１３から露出する。各相の端子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのうち、Ｎ相端子３６ａ及びＴ相端子３６ｄは電源６０ａ，６０ｂに接続され、Ｒ相端子３６ｂ及びＳ相端子３６ｃは負荷７０に接続されるようにしてもよい。

可動接点３４は、シャフト３７に設けられてシャフト３７と共に回動する。各シャフト３７がシャフトピン３８で連結されて共に回動することにより、４相の接点部が同時に開閉される。開閉機構３０は、いずれか１相のベースアセンブリ３５、通常Ｓ相ベースアセンブリ３５に設けられ、開閉機構３０の一部に結合されるシャフトピン３８に操作力を伝達する。可動接点３４及び開閉機構３０の操作については、従来技術と同様であるので詳細な説明を省略する。

トリップ部アセンブリ４０は、ベースアセンブリ３５の前面に設けられる。トリップ部アセンブリ４０は、回路に過電流が流れるとそれを検出して遮断動作を行うものであり、トリップ部ケース４５と、隣接する１対の前面固定接点に接続される２ユニット接続ヒータ４１と、熱により曲がるバイメタル４２と、バイメタル４２により回動するクロスバー４３と、クロスバー４３による拘束が解除されると回動して開閉機構３０のネイル３２を打撃することで開閉機構３０をオフに動作させるシュータ４４とを含んでもよい。

クロスバー４３には、バイメタル４２に接触するように突出した複数の接触部４３ａ，４３ｃが設けられる。接触部は、隣接する２つの相のいずれか一方の相にのみ形成されてもよい。例えば、第１接触部４３ａはＳ相とＴ相のいずれか一方の相に設けられ、第２接触部４３ｃはＮ相とＲ相のいずれか一方の相に設けられる。すなわち、Ｓ相とＴ相の他方の相及びＮ相とＲ相の他方の相には接触部が設けられないようにしてもよい。

トリップ機構は、隣接する相に共通に設けられる。例えば、Ｎ相とＲ相とを接続する１対の遮断ユニット、及びＳ相とＴ相とを接続する１対の遮断ユニットにそれぞれ共通に設けられるようにしてもよい。

トリップ部ケース４５には、相（ユニット）間絶縁のために隔壁４５ａが形成される。隔壁４５ａは、絶縁性能の向上のために二重壁で形成されてもよい。隔壁４５ａの下部には一部が切り欠かれて切欠溝４５ｂが形成される。切欠溝４５ｂには２ユニット接続ヒータ４１の脚部４１ｃが挿入される。

トリップ部ケース４５の前面にはトリップ部絶縁カバー５４が備えられる。トリップ部絶縁カバー５４は、トリップ部ケース４５の前面を完全に閉鎖するように形成されてもよい。トリップ部絶縁カバー５４によりトリップ部が絶縁されるので、絶縁性能が向上する。前面端子収容部１２においては、絶縁カバー２６及びトリップ部絶縁カバー５４により二重壁が形成されるので、絶縁性能が大きく向上する。

図６〜図８を参照すると、２ユニット接続ヒータ４１は、隣接する１対の相（例えば、Ｓ相とＴ相）の前面固定接点３３ｂを接続するために設けられる。２ユニット接続ヒータ４１は、Ｕ字状に形成される。２ユニット接続ヒータ４１の一端部は、隣接する１対の相のいずれか一方の相（例えば、Ｓ相）の前面固定接点３３ｂに接続され、２ユニット接続ヒータ４１の他端部は、隣接する１対の相の他方の相（例えば、Ｔ相）の前面固定接点３３ｂに接続される。２ユニット接続ヒータ４１の一側（Ｓ相とＴ相のいずれか一方の相）にトリップ機構の構成要素が備えられるようにしてもよい。すなわち、トリップ機構のうち、ヒータを除き、固定ブラケット４７、マグネット４８、アーマチュア４９、トリップスプリング４９ａなどの構成要素は、隣接する１対の相のいずれか一方の相（例えば、Ｓ相）にのみ備えられ、隣接する１対の相の他方の相（例えば、Ｔ相）には備えられないようにしてもよい。

２ユニット接続ヒータ４１は、隣接する１対の前面固定接点３３ｂに接続される１対の頭部４１ａと、頭部４１ａから下方にそれぞれ延設される胴部４１ｂと、１対の胴部４１ｂを連結する脚部４１ｃとから構成されてもよい。ここで、頭部４１ａ及び脚部４１ｃは水平面からなり、胴部４１ｂは垂直面からなるようにしてもよい。胴部４１ｂは、一部が折曲形成され、トリップ機構と所定の間隔を維持するようにしてもよい。頭部４１ａと胴部４１ｂが接する部分及び胴部４１ｂと脚部４１ｃが接する部分には、強度の向上及び折曲形成の容易のために、中央孔４１ｄ，４１ｅが形成されるようにしてもよい。また、脚部４１ｃには、トリップ部との結合のための組立孔４１ｆが形成されるようにしてもよい。

２ユニット接続ヒータ４１により隣接する１対の相（例えば、Ｓ相とＴ相）が接続されるので、２つの相に１つのヒータのみ設ければよい。また、２ユニット接続ヒータ４１は、電流の通電路の役割を果たす。よって、２ユニット接続ヒータ４１には前面端子（従来技術の前面端子部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）を備える必要がない（本実施形態の図４と従来技術の図２０を比較し、本実施形態の図６と従来技術の図２３を比較する）。

２ユニット接続ヒータ４１により隣接する１対の相が接続されるので、隣接する１対の端子及びそれを接続する外部接続導体が必要なくなる。よって、前面端子収容部１２の外部に露出する構成要素がなくなる。従って、絶縁性能が向上する。

また、前面端子収容部１２においては端子が備えられていないことから外部に露出する構成要素がないので、絶縁カバー２６により前面端子収容部１２を閉鎖してもよい。従って、絶縁性能がさらに向上する。

さらに、ヒータを除くトリップ機構４１Ａ（バイメタル４２、固定ブラケット４７、マグネット４８、アーマチュア４９、トリップスプリング４９ａの総称）が隣接する１対の相のいずれか一方の相にのみ備えられるので、部品点数が削減され、コストが削減される。

図９を参照して本発明の一実施形態による４極直流配線用遮断器の結線について詳細に説明する。

電源６０ａ，６０ｂ及び負荷７０は、直流配線用遮断器１０の背面に備えられる各相の端子に接続される。例えば、電源６０ａ，６０ｂの正極６０ａはＴ相端子３６ｄに接続され、電源６０ａ，６０ｂの負極６０ｂはＮ相端子３６ａに接続される。また、負荷７０の正極はＳ相端子３６ｃに接続され、負荷７０の負極はＲ相端子３６ｂに接続される。

隣接する１対の相を接続するために、隣接する１対の前面固定接点には２ユニット接続ヒータ４１が結合される。２ユニット接続ヒータ４１により隣接する１対の相が接続されるので、前面端子及び外部接続導体が必要なくなる。また、２ユニット接続ヒータ４１が直流配線用遮断器１０の筐体の内部に内蔵されるので、外部と遮断されて絶縁性能が向上する。

ヒータを除くトリップ機構４１Ａは、隣接する１対の相（ユニット）に１つのみ備えられる。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器によれば、隣接する１対のユニットを接続するようにＵ字状に形成される２ユニット接続ヒータが設けられるので、前面端子及び別途の外部接続導体が必要なくなる。従って、使用者が付加的に接続導体を追加する作業が必要なくなり、電源及び負荷の組立性が向上する。

また、接続導体が筐体の内部に構成されるので、外部での絶縁破壊が防止される。さらに、前面端子部が除去されるので、絶縁性能が向上し、占有空間が減少する。

さらに、トリップ機構が少なくなるので、部品点数及び生産コストが削減される。

次に、他の実施形態である奇数極（３極）で構成された配線用遮断器について説明する。なお、上記一実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。

本発明の一態様による直流配線用遮断器１０Ａは、複数の遮断ユニットを有し、前面及び背面に各遮断ユニット毎に前面及び背面端子収容部１２，１３がそれぞれ設けられる筐体と、前面又は背面端子収容部１２，１３に備えられる各相の背面端子３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ及び前面端子５５とを有し、一側のユニットとそれに隣接するユニットの固定接点（図示せず）が互いに接続され、他側のユニットとそれに隣接するユニットの背面端子３６ｄ，３６ｃに電源６０が接続される直流配線用遮断器において、一端が前記一側のユニットの背面端子３６ｂに接続され、他端が前記一側のユニットの前面端子収容部１２に配置される接続導体５０を含み、接続導体５０は、前記筐体の内部に備えられ、負荷７０は、前記他側のユニットの前面端子５５及び接続導体５０の他端に接続される。

また、本発明の他の態様による直流配線用遮断器は、複数の遮断ユニットを有し、前面及び背面に各遮断ユニット毎に前面及び背面端子収容部１２，１３がそれぞれ設けられる筐体と、前面又は背面端子収容部１２，１３に備えられる各相の背面端子３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ及び前面端子５５とを有し、一側のユニットとそれに隣接するユニットの固定接点（図示せず）が互いに接続され、他側のユニットとそれに隣接するユニットの背面端子３６ｄ，３６ｃに電源６０が接続される直流配線用遮断器において、前記筐体は、上面、前面及び背面が開放されたケース１１Ａと、ケース１１Ａの上部に結合されるカバー１８Ａとから構成され、ケース１１Ａにはケース１１Ａの一側壁１４の下部から突出する第１突出部１５が形成され、第１突出部１５には長手方向に第１収容溝１６が形成され、カバー１８Ａにはカバー１８Ａの一側壁２１の外部に突出する第２突出部２２が形成され、第２突出部２２には長手方向に第１収容溝１６に連通する第２収容溝２３が形成される。

まず、図１０〜図１５を参照する。本実施形態による直流配線用遮断器は３つの遮断ユニットを有する。よって、説明の便宜上、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相を用いて説明する。本実施形態による３極直流配線用遮断器１０Ａは、筐体を構成するケース１１Ａ及びカバー１８Ａと、開閉機構３０と、各相毎に設けられて接点部が備えられるベースアセンブリ３５と、ベースアセンブリ３５の負荷側（前面）に備えられるトリップ部アセンブリ４０と、接続導体５０とを含む。

ケース１１Ａは、筐体の下部を構成する。ケース１１Ａは、概して上面、前面及び背面の一部が開放された箱状に形成されてもよい。ケース１１Ａの内部空間にベースアセンブリ３５が収容される。３極配線用遮断器の場合、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相回路用構成が設けられるので、ベースアセンブリ３５は３つ収容される。ケース１１Ａの前面部には前面端子収容部１２が設けられ、ケース１１Ａの背面部には背面端子収容部１３が設けられる。前面端子収容部１２及び背面端子収容部１３は、それぞれ前面端子及び背面端子（又は、負荷側端子及び電源側端子）が設置される空間を提供する。

ケース１１Ａの一側壁（例えば、Ｒ相の外壁）１４は、下部が突出して第１突出部１５を形成する。第１突出部１５は、一側壁１４に沿って長く形成されてもよい。第１突出部１５の内部には長手方向に第１収容溝１６が形成される。第１収容溝１６には接続導体５０の一部が挿入される。

一側壁１４の前端部及び後端部には挿入凹部１７が形成される。挿入凹部１７は、Ｒ相の前面端子収容部１２又はＲ相の背面端子収容部１３に連通する。

カバー１８Ａは、ケース１１Ａの上部に結合される。カバー１８Ａは、上面中央部が開放され、開放部にトップカバー１９が取り付けられるようにしてもよい。トップカバー１９の中央孔部からは開閉機構３０のハンドル３１が露出していて使用者が手動で操作力を加えることができる。カバー１８Ａの一側壁（例えば、Ｒ相の外壁）２１には、外部に突出する第２突出部２２が形成される。カバー１８Ａの第２突出部２２は、ケース１１Ａの第１突出部１５に対応する幅で突設される。第２突出部２２は、内部に第１突出部１５の第１収容溝１６に連通する第２収容溝２３を有する。第２収容溝２３は、カバー１８Ａの長手方向に長く形成されてもよい。第２収容溝２３には接続導体５０の一部が挿入される。

第２突出部２２の外壁に沿って下方には延長部２４が形成される。延長部２４は、スカート（skirt）部ともいえる。延長部２４は、ケース１１Ａの第１突出部１５に接する長さに形成される。カバー１８Ａの一側に第２突出部２２及び延長部２４が形成されるので、カバー１８Ａは幅方向に非対称な構造を有する。

ケース１１Ａに第１突出部１５が設けられ、カバー１８Ａに第２突出部２２が設けられるので、接続導体５０は、第１突出部１５の第１収容溝１６と第２突出部２２の第２収容溝２３に挿入設置されて外部に露出しない。

図１１、図１５及び図１６を参照してベースアセンブリ３５及びトリップ部アセンブリ４０について説明する。ベースアセンブリ３５は各相毎に設けられる。３極配線用遮断器の場合、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各相に適用される３つのベースアセンブリ３５が並列的に配置される。ベースアセンブリ３５の内部には接点部が設けられる。接点部は、固定接点と可動接点とを含む。背面固定接点は、延びてＲ相、Ｓ相、Ｔ相の背面端子３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを構成する。各相の背面端子３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、ベースアセンブリ３５の一側から突出する。各相の背面端子３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのうち、Ｓ相端子３６ｃ及びＴ相端子３６ｄは、背面端子収容部１３から露出し、電源６０に接続されるようにしてもよい。

可動接点は、シャフト３７に設けられてシャフト３７と共に回動する。各相のシャフト３７が３相を貫通して設置されるシャフトピン３８で連結されて共に回動することにより、３相の接点部が同時に開閉される。開閉機構３０は、いずれか１相のベースアセンブリ、通常中央に配置されるＳ相ベースアセンブリに設けられ、開閉機構３０の一部に結合されるシャフトピン３８に操作力を伝達する。可動接点及び開閉機構３０の操作については、従来技術と同様であるので詳細な説明を省略する。

トリップ部アセンブリ４０は、ベースアセンブリ３５の負荷側に設けられる。トリップ部アセンブリ４０は、回路に過電流が流れるとそれを検出して遮断動作を行うものであり、負荷側固定接点に接続されるヒータ４１，４６と、熱により曲がるバイメタル４２と、バイメタル４２により回動するクロスバー４３と、クロスバー４３による拘束が解除されると回動して開閉機構３０のネイル３２を打撃することで開閉機構３０をオフに動作させるシュータ４４とを含んでもよい。ここで、Ｔ相トリップ機構としては、従来のトリップ機構が適用されてもよい。すなわち、Ｔ相トリップ機構のヒータ４６やバイメタル４２などとしては、従来のヒータやバイメタルが適用されてもよい（図２８，図１６参照）。また、Ｔ相前面端子（負荷側端子）５５は、ヒータ４６に連結されて前面端子収容部１２から露出するようにしてもよい。場合によっては、Ｔ相前面端子５５とヒータ４６とが一体に形成されるようにしてもよい。

クロスバー４３には、バイメタル４２に接触するように突出した複数の接触部４３ａ，４３ｃが設けられる。接触部は、２つの相にのみ形成されてもよい。例えば、第１接触部４３ａはＴ相に設けられ、第２接触部４３ｃはＲ相又はＳ相に設けられる。すなわち、Ｒ相とＳ相のいずれか一方の相には接触部が設けられないようにしてもよい。

図１８をさらに参照すると、Ｒ相トリップ機構及びＳ相トリップ機構は、共通に用いられるように単一に設けられる。Ｒ相とＳ相とを接続する２ユニット接続ヒータ４１が備えられる。

２ユニット接続ヒータ４１によりＲ相とＳ相とが接続されるので、２つの相に１つのヒータのみ設ければよい。また、２ユニット接続ヒータ４１は、電流の通電路の役割を果たす。また、２ユニット接続ヒータ４１によりＲ相とＳ相とが接続されるので、２ユニット接続ヒータ４１には負荷側端子が備えられない。図１６を参照すると、トリップ部アセンブリ４０においては、Ｔ相にのみ負荷側端子５５が備えられ、Ｒ相及びＳ相には負荷側端子が備えられない。

図１７をさらに参照すると、２つの相のいずれか一方の相の背面端子（本実施形態ではＲ相端子）を前面端子収容部に接続するために、接続導体５０が設けられる。接続導体５０は、Ｒ相端子３６ｂに接続される第１端子５１と、Ｒ相前面端子収容部１２に設けられる第２端子５２と、第１端子５１と第２端子５２とを連結する連結部５３とから構成されてもよい。ここで、第１端子５１及び第２端子５２はＲ相端子３６ｂに平行に形成され、連結部５３は第１端子５１及び第２端子５２に垂直に形成される。こうすることにより、第２突出部２２が拡張される体積が最小限に抑えられ、コンパクトな遮断機の構成が可能になる。

図示していないが、接続導体５０は多様に変形可能である。接続導体５０は、直流配線用遮断器１０Ａにコンパクトに内蔵できるように、様々な形状に形成して適切な位置に配置することができる。例えば、接続導体５０は、ケース１１Ａの下部に設けられた溝に配置されるように形成してもよい。

第１端子５１は、Ｒ相端子３６ｂにネジなどにより結合される。第２端子５２は、ケース１１Ａの一側壁１４の挿入凹部１７からＲ相前面端子収容部１２に挿入設置される。第２端子５２は、Ｒ相前面端子（負荷側端子）の役割を果たす。連結部５３は、第１突出部１５の第１収容溝１６及び第２突出部２２の第２収容溝２３に収容される。

接続導体５０が直流配線用遮断器１０Ａの筐体、すなわちケース１１Ａ及びカバー１８Ａの内部に内蔵設置されるので、外部に露出せず、絶縁性能が向上する。また、接続導体５０が備えられて負荷側端子及び電源側端子が直流配線用遮断器１０Ａの前面と背面とに区分されて構成されるので、認識及び利用が容易になる。すなわち、電源接続端子部及び負荷接続端子部を明瞭に区分して認識することができ、別途の外部接続導体を付加することなく負荷を容易に接続することができるので、組立性が向上する。

一方、２ユニット接続ヒータ４１が設けられるので、Ｒ相及びＳ相の負荷側端子を接続するための外部接続導体は必要なくなり、前面端子収容部１２の外部に露出する構成要素が少なくなる。従って、絶縁性能の向上に寄与する。

図１０を参照すると、電源に接続される端子（本実施形態ではＳ相背面端子３６ｃ、Ｔ相背面端子３６ｄ）及び負荷に接続される端子（本実施形態ではＴ相前面端子５５及び第２端子５２）には、外部接続導体２０が結合されるようにしてもよい。外部接続導体２０は、背面端子収容部１３又は前面端子収容部１２の外部に露出し、使用者に利便性を提供する。

図１０〜図１２を参照すると、外部接続導体２０が備えられていないＲ相背面端子収容部１３及びＳ相前面端子収容部１２には、絶縁カバー２６が備えられるようにしてもよい。Ｒ相背面端子収容部１３及びＳ相前面端子収容部１２に絶縁カバー２６が備えられ、絶縁性能が向上する。

また、Ｒ相とＳ相間に絶縁バリア２５が備えられ、相間絶縁性能が確保される。

図１９を参照して本発明の一実施形態による３極直流配線用遮断器の結線について詳細に説明する。

電源６０は、直流配線用遮断器１０Ａの背面に備えられる端子に接続される。電源６０は、接続導体５０が備えられていない２つの相（ユニット）の背面端子（５極以上の奇数極直流配線用遮断器の場合、接続導体５０が備えられている相（ユニット）から最も遠い２つの相（ユニット）の背面端子）に接続される。本実施形態において、電源６０の正極はＴ相背面端子３６ｄに接続され、電源６０の負極はＳ相背面端子３６ｃに接続される。

負荷７０は、直流配線用遮断器１０Ａの前面に備えられる前面端子（負荷側端子）に接続される。負荷７０は、直流配線用遮断器１０Ａの両側に配置される２つの相（ユニット）の負荷側端子に接続される。本実施形態において、負荷７０の正極はＴ相前面端子５５に接続され、負荷７０の負極はＲ相前面端子としての接続導体５０の第２端子５２に接続される。

電源６０及び負荷７０に接続される端子には外部接続導体２０が備えられるようにしてもよい。これは、使用者の組立利便性又は通電電流量を調整するためのものであり、選択的に使用可能である。

接続導体５０及び２ユニット接続ヒータ４１が直流配線用遮断器１０Ａに内蔵されるので、絶縁性能が大きく向上する。ヒータを除くトリップ機構４１Ａ（バイメタル４２、固定ブラケット４７、マグネット４８、アーマチュア４９、トリップスプリング４９ａの総称）は、２ユニット接続ヒータ４１が連結される２つの相のいずれか一方の相にのみ備えられるようにしてもよい。すなわち、Ｒ相とＳ相のいずれか一方の相においては省略してもよい。

前面端子（負荷側端子）のうちＲ相前面端子及びＳ相前面端子は除去される。ここで、Ｒ相前面端子は接続導体５０の第２端子５２に代替される。

本実施形態においては、３相（３ユニット）で構成された直流配線用遮断器を例に挙げて説明しているが、５相（５ユニット）以上の奇数相で構成された直流配線用遮断器にも適用可能であることは言うまでもない。この場合、電源（又は負荷）は、一側端に配置される相（ユニット）及びそれに隣接する相（ユニット）の背面端子に接続され、負荷（又は電源）は、両側端に配置される２つの相（ユニット）の前面端子（そのうち、他側端に配置される負荷側端子は接続導体の第２端子）に接続されることに留意すべきである。また、電源又は負荷に接続されていない端子においては、隣接する端子間に２ユニット接続ヒータが適用される。

本発明の一実施形態による直流配線用遮断器によれば、配線用遮断器の内部に接続導体が設けられるので、負荷側端子及び電源側端子が直流配線用遮断器の前面部と背面部とに明瞭に区分されて構成される。従って、使用者が付加的に接続導体を追加する作業が必要なくなり、電源及び負荷の組立性が向上する。

また、接続導体が筐体の内部に構成されるので、外部での絶縁破壊が防止される。さらに、一部の端子部が除去されるので、外部との絶縁性能が向上する。

さらに、Ｔ相に設けられるヒータとは異なり、Ｒ相とＳ相とにはＵ字状に形成されて互いに接続させる２ユニット接続ヒータが設けられ、トリップ機構が少なくなるので、部品点数及び生産コストが削減される。

前述した実施形態は例示的なものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の基本的な特性を逸脱しない範囲で様々な修正や変形が可能であろう。つまり、前述した実施形態は本発明の技術思想を説明するためのものにすぎず、前述した実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の権利範囲は添付の特許請求の範囲により定められるべきであり、同等の範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１０ 直流配線用遮断器
１１ ケース
１２ 前面端子収容部
１３ 背面端子収容部
１８ カバー
１９ トップカバー
２０ 外部接続導体
２５ 絶縁バリア
２６ 絶縁カバー
３０ 開閉機構
３１ ハンドル
３２ ネイル
３３ａ 背面固定接点
３３ｂ 前面固定接点
３４ 可動接点
３５ ベースアセンブリ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 端子
３７ シャフト
３８ シャフトピン
３９ ベースモールド
４０ トリップ部アセンブリ
４１ ２ユニット接続ヒータ
４１ａ 頭部
４１ｂ 胴部
４１ｃ 脚部
４１ｄ，４１ｅ 中央孔
４１ｆ 組立孔
４２ バイメタル
４３ クロスバー
４３ａ 第１接触部
４３ｃ 第２接触部
４４ シュータ
４５ トリップ部ケース
４５ａ 隔壁
４５ｂ 切欠溝
４６ ヒータ
４７ 固定ブラケット
４８ マグネット
４９ アーマチュア
４９ａ トリップスプリング
５０ 接続導体
５４ トリップ部絶縁カバー
５５ 前面端子
６０ａ，６０ｂ 電源
７０ 負荷

Claims (14)

1. 筐体の内部に複数の遮断ユニットが収容される直流配線用遮断器において、
   隣接する遮断ユニットの各固定接点を接続する２ユニット接続ヒータを含み、
   前記２ユニット接続ヒータが前記筐体の内部に備えられることを特徴とする直流配線用遮断器。
2. 前記２ユニット接続ヒータは、
   Ｕ字状に形成されて前記隣接する遮断ユニットの固定接点にそれぞれ接続される１対の頭部と、
   前記頭部から下方に延設される１対の胴部と、
   前記１対の胴部を連結する脚部と、から構成される、請求項１に記載の直流配線用遮断器。
3. 前記頭部及び前記脚部が水平面からなり、前記胴部が垂直面からなる、請求項２に記載の直流配線用遮断器。
4. 前記１対の胴部のいずれか一方の胴部には、回路に発生する過電流を検出して前記回路を遮断動作させるトリップ機構が設けられる、請求項２又は３に記載の直流配線用遮断器。
5. 前記筐体の前面に前面端子収容部が設けられ、前記筐体の背面に背面端子収容部が設けられ、前記前面端子収容部及び／又は前記背面端子収容部を閉鎖する絶縁カバーが備えられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の直流配線用遮断器。
6. 前記筐体の内部には、前記２ユニット接続ヒータ及び前記トリップ機構を収容するトリップ部ケースが備えられ、前記トリップ部ケースの前面には、トリップ部絶縁カバーが備えられる、請求項４に記載の直流配線用遮断器。
7. 前記脚部には、前記トリップ部ケースとの結合のための組立孔が形成される、請求項６に記載の直流配線用遮断器。
8. 前記トリップ部ケースには、前記遮断ユニット間の絶縁のために隔壁が形成され、前記隔壁の一部には、前記脚部の挿入のための切欠溝が形成される、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の直流配線用遮断器。
9. 一端が前記複数の遮断ユニットのうち一側に設けられた遮断ユニットの背面端子に接続され、他端が前記一側に設けられた遮断ユニットの前面端子収容部に設けられる接続導体をさらに含み、
   前記接続導体は、前記筐体の内部に設けられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の直流配線用遮断器。
10. 前記接続導体は、
    前記一側に設けられた遮断ユニットの背面端子に結合される第１端子と、
    前記一側に設けられた遮断ユニットの前面端子収容部に設けられる第２端子と、
    前記第１端子と前記第２端子とを連結する連結部とを含む、請求項９に記載の直流配線用遮断器。
11. 前記筐体は、上面、前面及び背面の一部が開放された箱状のケースと、前記ケースの上部に結合されるカバーとから構成され、
    前記ケースには一側壁の下部が突出して第１突出部が形成され、前記第１突出部には長手方向に第１収容溝が形成され、
    前記カバーには一側壁の外部に突出する第２突出部が形成され、前記第２突出部には長手方向に前記第１収容溝に連通する第２収容溝が形成され、
    前記第１及び第２収容溝には前記接続導体が挿入される、請求項９又は１０に記載の直流配線用遮断器。
12. 前記第２突出部の外壁に沿って下方に延設される延長部が備えられ、前記延長部が前記第１突出部に接する長さに形成される、請求項１１に記載の直流配線用遮断器。
13. 前記第２突出部は、前記第１突出部と同じ幅で突設される、請求項１１又は１２に記載の直流配線用遮断器。
14. 前記ケースの一側壁の前端部及び後端部には、前記接続導体の一部が挿入される挿入凹部が形成される、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の直流配線用遮断器。