JP7466484B2 - 回路遮断器の端子装置および回路遮断器 - Google Patents

Description

本開示は、回路遮断器の端子装置および回路遮断器に関する。

従来、回路遮断器の端子装置として、圧着端子が接続されるねじ端子を有する端子装置が知られており、かかる端子装置では、圧着端子に挿通された端子ねじがねじ端子のねじ穴にねじ込まれることで、圧着端子がねじ端子に固定される。

この種の端子装置では、特許文献１の図６に記載されているように、電線がかしめられるかしめ部が互いに干渉しないように圧着端子を重ね合わせることで、圧着端子を最大２つまで接続可能である。

特開２００５－１４９８２０号公報

しかしながら、上記従来の圧着端子の接続構造では、圧着端子を最大２つまでしか接続できないため、３つ以上の圧着端子を端子装置に接続可能にするためには、同一の接続構造を複数配置する必要があり、端子装置が大きくなるといった課題がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、端子装置の大型化を抑制しつつ３つ以上の圧着端子を接続することができる回路遮断器の端子装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示における回路遮断器の端子装置は、固定端子と、可動端子とを備える。固定端子は、回路遮断器の本体部に固定され、端子ねじが挿通される。可動端子は、固定端子への端子ねじの挿通方向で固定端子が対向する領域を挿通方向に沿って移動可能に配置され、固定端子に挿通された端子ねじと係合可能なねじ穴が形成される。固定端子は、固定端子と端子ねじの頭部との間に配置される圧着端子に当接する第１当接面を有する第１当接部と、固定端子と可動端子との間に配置される圧着端子に当接する第２当接面を有する第２当接部と、を備え、第１当接面と第２当接面との間の距離は、第１当接面に当接する圧着端子のかしめ部と第２当接面に当接する圧着端子のかしめ部とが干渉しない距離である。

本開示によれば、端子装置の大型化を抑制しつつ３つ以上の圧着端子を接続することができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる圧着端子が接続される前の回路遮断器の内部構成を示す図 実施の形態１にかかる端子装置の固定端子の斜視図 実施の形態１にかかる端子装置の固定端子の平面図 実施の形態１にかかる端子装置の固定端子の側面図 実施の形態１にかかる端子装置の可動端子の斜視図 実施の形態１にかかる端子装置の可動端子の平面図 実施の形態１にかかる端子装置の可動端子の側面図 図６に示すVIII-VIII線に沿った断面図 実施の形態１にかかる回路遮断器の端子装置への圧着端子の接続作業の様子の一例を示す図 実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第１の状態を示す図 実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第２の状態を示す図 実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第３の状態を示す図 実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第４の状態を示す図 実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第５の状態を示す図 実施の形態１にかかる可動端子が設けられていない端子装置の内部構成の一例を示す図

以下に、実施の形態にかかる回路遮断器の端子装置および回路遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる圧着端子が接続される前の回路遮断器の内部構成を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる回路遮断器１００は、本体部１と、端子装置２とを備える。

本体部１は、本体側筐体１１と、開閉機構部１２と、過負荷検出部１３と、過電流検出部１４と、消弧室１５とを備える。本体側筐体１１は、樹脂などの絶縁部材で形成されており、本体側筐体１１の内部空間には、開閉機構部１２、過負荷検出部１３、過電流検出部１４、および消弧室１５が収納される。開閉機構部１２は、電路の開閉を行う。例えば、開閉機構部１２は、不図示の操作ハンドルへの操作に基づいて、不図示の固定接点と可動接点とを離隔させて電路を閉状態から開状態にしたり、固定接点と可動接点とを接触させて電路を開状態から閉状態にしたりする。

過負荷検出部１３は、過負荷を検出すると開閉機構部１２に作用して開閉機構部１２に電路を閉状態から開状態にさせ、回路遮断器１００を閉状態からトリップ状態にする。過電流検出部１４は、過電流を検出すると開閉機構部１２に作用して開閉機構部１２に電路を閉状態から開状態にさせ、回路遮断器１００を閉状態からトリップ状態にする。消弧室１５は、固定接点と可動接点との間に生じるアークを消弧する。

端子装置２は、電源側と負荷側とに設けられる。電源側の端子装置２は、図１における右側の端子装置２であり、負荷側の端子装置２は、図１における左側の端子装置２である。端子装置２は、端子側筐体２１と、端子ねじ２２と、固定端子２３と、可動端子２４と、端子カバー２５と、絶縁壁２６とを備える。

端子側筐体２１は、樹脂などの絶縁部材で形成されており、絶縁壁２６および本体側筐体１１と一体的に形成される。なお、端子側筐体２１は、本体側筐体１１に着脱自在に構成されてもよい。この場合、端子装置２は、本体部１と着脱自在に構成されてもよい。端子側筐体２１の内部空間には、端子ねじ２２、固定端子２３、および可動端子２４が収納される。

端子ねじ２２は、ドライバーなどが挿入される駆動部が形成された頭部２２ａと、螺旋状のねじ山が形成されたねじ部２２ｂとを備える。固定端子２３は、回路遮断器１００内部で本体部１に固定され、過電流検出部１４に電気的に接続される。なお、固定端子２３は、本体部１に直接的に固定されてもよく、端子側筐体２１または他の部材を介して本体部１に固定されてもよい。

図２は、実施の形態１にかかる端子装置の固定端子の斜視図であり、図３は、実施の形態１にかかる端子装置の固定端子の平面図であり、図４は、実施の形態１にかかる端子装置の固定端子の側面図である。

図２および図４に示すように、固定端子２３は、第１当接部３０と、第２当接部３１と、接続部３２とを備える。第１当接部３０は、Ｌ字状に形成されており、かかる第１当接部３０には、図２および図３に示すように、第１当接面３０ａと、穴部３０ｂと、切欠部３０ｃとが形成される。

第１当接面３０ａは、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間に配置される不図示の圧着端子に当接する。穴部３０ｂは、図１に示す状態で端子ねじ２２が挿通される。切欠部３０ｃは、穴部３０ｂに連続しており、端子ねじ２２が挿入可能である。かかる切欠部３０ｃを介して端子ねじ２２を穴部３０ｂへ移動させることで、端子ねじ２２を穴部３０ｂに容易に配置させることができる。

特に、切欠部３０ｃは、図２に示すようにＬ字状に形成されているため、図１に示す上下方向に加えて図１に示す上下方向に対して傾斜した方向からも端子ねじ２２を切欠部３０ｃに挿入することができる。そのため、端子ねじ２２を切欠部３０ｃに容易に挿入することができ、切欠部３０ｃが第１当接部３０と平行な領域だけに形成される場合に比べて、端子ねじ２２を穴部３０ｂに容易に配置させることができる。

第２当接部３１は、第２当接面３１ａと、穴部３１ｂとを有する。第２当接面３１ａは、第１当接面３０ａと平行な面であり、固定端子２３と可動端子２４との間に配置される不図示の圧着端子に当接する。第１当接面３０ａと第２当接面３１ａとの間の距離Ｄは、第１当接面３０ａに当接する圧着端子のかしめ部と第２当接面３１ａに当接する圧着端子のかしめ部とが干渉しない距離である。穴部３１ｂは、端子ねじ２２のねじ部２２ｂが挿通される。

第２当接部３１の一端部には第１当接面３０ａが連続し、第２当接部３１の他端部には、接続部３２が連続する。接続部３２は、過電流検出部１４に電気的に接続される。

図１に戻って、端子装置２の説明を続ける。端子装置２の可動端子２４は、固定端子２３への端子ねじ２２の挿通方向である上下方向で固定端子２３が対向する領域を移動可能に端子側筐体２１の内部に配置される。

図５は、実施の形態１にかかる端子装置の可動端子の斜視図であり、図６は、実施の形態１にかかる端子装置の可動端子の平面図であり、図７は、実施の形態１にかかる端子装置の可動端子の側面図であり、図８は、図６に示すVIII-VIII線に沿った断面図である。

図５、図６、および図８に示すように、可動端子２４は、ねじ穴が形成された金属部材４１がインサート成形によって樹脂などの絶縁部材４０の内部に埋め込まれて形成される。金属部材４１は、例えば、ナットであるが、内周にねじ穴が形成される金属部材であればよく、ナットに限定されない。絶縁部材４０は、図５および図７に示すように、当接面４０ａと、ガイド部４０ｂと、円筒部４０ｃとを有する。

当接面４０ａは、固定端子２３と可動端子２４との間に配置される不図示の圧着端子に当接する。ガイド部４０ｂは、可動端子２４の図１における上下方向の移動をガイドする。円筒部４０ｃは、円筒状に形成され、円筒部４０ｃの内部には金属部材４１が埋め込まれる。

図１に戻って、端子装置２の説明を続ける。端子カバー２５は、端子側筐体２１の内部空間に配置された端子ねじ２２および固定端子２３などへの人の指の接触を防止するために設けられている。かかる端子カバー２５は、一端部が端子側筐体２１に回転可能に支持されており、端子側筐体２１の内部空間を図１における上方から覆うことができる。

図９は、実施の形態１にかかる回路遮断器の端子装置への圧着端子の接続作業の様子の一例を示す図であり、図１０は、実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第１の状態を示す図である。図１１は、実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第２の状態を示す図である。図１２は、実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第３の状態を示す図である。図１３は、実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第４の状態を示す図である。図１４は、実施の形態１にかかる圧着端子が接続された後の回路遮断器の内部構成の第５の状態を示す図である。

図９に示す例では、端子装置２への４つの圧着端子５０の接続作業の様子を示している。各圧着端子５０は、穴が形成された平板状の端子部５０ａと、電線５１の端部がかしめられるかしめ部５０ｂとを備える。かしめ部５０ｂは、電線５１の芯線が挿入可能に円筒状に形成され、電線５１の芯線が挿入された状態で不図示のかしめ具によってかしめられる。

端子装置２へ４つの圧着端子５０を接続させる場合、２つの圧着端子５０をかしめ部５０ｂが互いに干渉しないようにかしめ部５０ｂを互いに逆向きにして重ね合わせた状態で端子部５０ａが固定端子２３と可動端子２４との間に位置するように２つの圧着端子５０を固定端子２３と可動端子２４との間に配置する。

また、４つの圧着端子５０のうちの残り２つの圧着端子５０はかしめ部５０ｂが互いに干渉しないようにかしめ部５０ｂを互いに逆向きにして重ね合わせた状態で端子部５０ａの穴に端子ねじ２２のねじ部２２ｂを挿入した後、端子ねじ２２のねじ部２２ｂを切欠部３０ｃに挿入する。そして、端子ねじ２２のねじ部２２ｂを穴部３０ｂに位置させ、端子ねじ２２のねじ部２２ｂを第２当接部３１の穴部３１ｂに挿通する。

その後、固定端子２３と可動端子２４との間に配置された２つの圧着端子５０の端子部５０ａに形成された穴部に端子ねじ２２のねじ部２２ｂを挿通する。そして、端子ねじ２２のねじ部２２ｂを可動端子２４の金属部材４１に形成されたねじ穴にねじ込む。

これにより、可動端子２４が端子ねじ２２の軸方向に上昇し、図１０に示すように、可動端子２４と固定端子２３との間の２つの圧着端子５０が可動端子２４と固定端子２３とに挟まれて固定され、２つの圧着端子５０が固定端子２３に接続される。また、図１０に示すように、残りの２つの圧着端子５０は固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間で固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとに挟まれて固定され、残りの２つの圧着端子５０が固定端子２３に接続される。

このように、端子装置２は、固定端子２３の図１０における下方に、上下方向に沿って移動可能な可動端子２４を配置することで４つの圧着端子５０を固定端子２３に接続することができる。端子装置２では、図１０における上下方向の領域を有効に利用することができ、これにより、端子ねじ２２の挿通方向の長さは端子ねじ２２の挿通方向と直交する方向にねじ端子を２つ配置した端子装置に比べて、端子装置２の大型化を抑制することができる。

端子装置２に接続される圧着端子５０は、４つ未満であってもよい。例えば、図１１および図１２に示すように、端子装置２に接続される圧着端子５０の数は、３つであってもよく、図１３に示すように、端子装置２に接続される圧着端子５０の数は、２つであってもよく、図１４に示すように、端子装置２に接続される圧着端子５０の数は、１つであってもよい。

図１１に示す例では、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間に１つの圧着端子５０が固定され、固定端子２３と可動端子２４との間で２つの圧着端子５０が固定されている。図１２に示す例では、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間に２つの圧着端子５０が固定され、固定端子２３と可動端子２４との間で１つの圧着端子５０が固定されている。

図１３に示す例では、固定端子２３と可動端子２４との間で２つの圧着端子５０が固定されているが、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間には圧着端子５０が固定されていない。図１４に示す例では、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間で１つの圧着端子５０が固定されているが、固定端子２３と可動端子２４との間には圧着端子５０は固定されていない。

このように、端子装置２では、圧着端子５０の数が３本以下の場合、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間および固定端子２３と可動端子２４との間で圧着端子５０の接続先を任意に選択することができる。そのため、回路遮断器１００に接続する配線の自由度が上がり、複数の回路遮断器１００を隣接して設置した場合においても配線が容易となる。

端子装置２では、可動端子２４を有することから、図１０における上下方向の長さが長くなり、端子装置２の図１０における下方に設けられる排気流路１７が狭くなる。かかる排気流路１７は、可動接点と固定接点との間に生じるアークが消弧室１５で消弧される際に生じるガスである遮断ガスを本体部１の本体側筐体１１に形成された排気口１６から回路遮断器１００の外部に排出するための遮断ガスの流路である。

ここで、可動端子２４が設けられない端子装置について説明する。図１５は、実施の形態１にかかる可動端子が設けられていない端子装置の内部構成の一例を示す図である。図１５に示す端子装置２Ａでは、図１５に示すように、可動端子２４が設けられておらず、本体部１Ａのうち端子装置２Ａの下方の領域は、図１０に示す本体部１のうち端子装置２の下方の領域よりも広く、端子装置２Ａの排気流路１７Ａは、図１０に示す排気流路１７よりも太い。

図１０に示すように、電源側の端子装置２には、絶縁壁２６が形成されており、かかる絶縁壁２６によって可動端子２４の図１における上下方向の移動が規制される。そして、絶縁壁２６の図１における上方において端子側筐体２１には排気口６０が設けられており、これにより、消弧室１５から排気口６０までの排気流路６１が形成される。

可動端子２４は、端子装置２に圧着端子５０が接続される際に、図１０に示すように、上方に移動されるため、可動端子２４と絶縁壁２６との間に排気流路６１の一部が形成される。また、可動端子２４は、金属部材４１が埋め込まれる絶縁部材４０の円筒部４０ｃが円筒状に形成されており、絶縁部材４０の外周に排気流路６１の一部が形成される。

このように、回路遮断器１００では、本体部１の排気流路１７に加えて、端子装置２にも排気流路６１が設けられることから、可動端子２４によって排気流路１７が細くなった場合であっても、遮断ガスの排気性能を適切に確保することができる。

また、電源側の端子装置２において、可動端子２４は、金属部材４１がインサート成形によって樹脂などの絶縁部材４０の内部に埋め込まれて形成される。これにより、端子装置２に形成される排気流路６１に流れる遮断ガスによる可動端子２４への影響を抑制することができる。

さらに、可動端子２４は、金属部材４１が絶縁部材４０に覆われているため、金属部材４１への遮断ガスの影響を抑制することができる。なお、図１０に示す例では、電源側の端子装置２と負荷側の端子装置２には、互いに同一構成の可動端子２４が設けられているが、負荷側の端子装置２では遮断ガスの排気を行わないため、負荷側の可動端子２４は、絶縁部材を用いて構成しなくてもよい。

したがって、負荷側の端子装置２における可動端子２４は、例えば、方形の金属製板部材にバーリング加工によるフランジを形成し、かかるフランジに端子ねじ２２と係合するねじ穴が形成される構造であってもよい。なお、負荷側の可動端子２４は、コストなどの観点から、電源側の可動端子２４と同じにするか、上述したようにバーリング加工などによって形成される可動端子にするかを選択することが好ましい。

以上のように、実施の形態１にかかる回路遮断器１００の端子装置２は、固定端子２３と、可動端子２４とを備える。固定端子２３は、回路遮断器１００の本体部１に固定され、端子ねじ２２が挿通される。可動端子２４は、固定端子２３への端子ねじ２２の挿通方向で固定端子２３が対向する領域を挿通方向に沿って移動可能に配置され、固定端子２３に挿通された端子ねじ２２と係合可能なねじ穴が形成される。これにより、回路遮断器１００の端子装置２では、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間と固定端子２３と可動端子２４との間の各々には複数の圧着端子５０が接続することができ、端子装置２の大型化を抑制しつつ３つ以上の圧着端子５０を接続することができる。

また、固定端子２３は、第１当接部３０と、第２当接部３１とを備える。第１当接部３０は、固定端子２３と端子ねじ２２の頭部２２ａとの間に配置される圧着端子５０に当接する第１当接面３０ａを有する。第２当接部３１は、固定端子２３と可動端子２４との間に配置される圧着端子５０に当接する第２当接面３１ａを有する。第１当接面３０ａと第２当接面３１ａとの間の距離Ｄは、第１当接面３０ａに当接する圧着端子５０のかしめ部５０ｂと第２当接面３１ａに当接する圧着端子５０のかしめ部５０ｂとが干渉しない距離である。これにより、回路遮断器１００の端子装置２では、端子装置２の大型化を抑制しつつ４つの圧着端子５０を接続することができる。

また、第１当接面３０ａおよび第２当接面３１ａの各々は、端子ねじ２２が挿通される穴部３０ｂと、切欠部３０ｃとを有する。切欠部３０ｃは、第１当接面３０ａに形成された穴部３０ｂに連続し、端子ねじ２２が挿通方向に対して斜めの方向から挿入可能である。これにより、回路遮断器１００の端子装置２では、端子ねじ２２を容易に穴部３０ｂに挿通することができる。

また、可動端子２４は、ねじ穴が形成された金属部材４１がインサート成形によって絶縁部材４０の内部に埋め込まれて形成される。これにより、回路遮断器１００の端子装置２は、電源側に配置される場合であっても、端子装置２に形成される排気流路６１に流れる遮断ガスによる可動端子２４への影響を抑制することができる。

また、端子装置２は、回路遮断器１００の消弧室１５で生じる遮断ガスを排出する排気口６０を備える。これにより、端子装置２では、本体部１の排気流路１７が細くなった場合であっても、遮断ガスの排気性能を適切に確保することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１,１Ａ 本体部、２,２Ａ 端子装置、１１ 本体側筐体、１２ 開閉機構部、１３ 過負荷検出部、１４ 過電流検出部、１５ 消弧室、１６，６０ 排気口、１７，１７Ａ，６１ 排気流路、２１ 端子側筐体、２２ 端子ねじ、２２ａ 頭部、２２ｂ ねじ部、２３ 固定端子、２４ 可動端子、２５ 端子カバー、２６ 絶縁壁、３０ 第１当接部、３０ａ 第１当接面、３０ｂ，３１ｂ 穴部、３０ｃ 切欠部、３１ 第２当接部、３１ａ 第２当接面、３２ 接続部、４０ 絶縁部材、４０ａ 当接面、４０ｂ ガイド部、４０ｃ 円筒部、４１ 金属部材、５０ 圧着端子、５０ａ 端子部、５０ｂ かしめ部、５１ 電線、１００ 回路遮断器、Ｄ 距離。

Claims (5)

1. 回路遮断器の本体部に固定され、端子ねじが挿通される固定端子と、
   前記固定端子への前記端子ねじの挿通方向で前記固定端子が対向する領域を前記挿通方向に沿って移動可能に配置され、前記固定端子に挿通された前記端子ねじと係合可能なねじ穴が形成される可動端子と、を備え、
   前記固定端子は、
   前記固定端子と前記端子ねじの頭部との間に配置される圧着端子に当接する第１当接面を有する第１当接部と、
   前記固定端子と前記可動端子との間に配置される圧着端子に当接する第２当接面を有する第２当接部と、を備え、
   前記第１当接面と前記第２当接面との間の距離は、
   前記第１当接面に当接する圧着端子のかしめ部と前記第２当接面に当接する圧着端子のかしめ部とが干渉しない距離である
   ことを特徴とする回路遮断器の端子装置。
2. 回路遮断器の本体部に固定され、端子ねじが挿通される固定端子と、
   前記固定端子への前記端子ねじの挿通方向で前記固定端子が対向する領域を前記挿通方向に沿って移動可能に配置され、前記固定端子に挿通された前記端子ねじと係合可能なねじ穴が形成される可動端子と、を備え、
   前記固定端子は、
   前記固定端子と前記端子ねじの頭部との間に配置される圧着端子に当接する第１当接面を有する第１当接部と、
   前記固定端子と前記可動端子との間に配置される圧着端子に当接する第２当接面を有する第２当接部と、を備え、
   前記第１当接面および前記第２当接面の各々は、
   前記端子ねじが挿通される穴部と、
   前記第１当接面に形成された穴部に連続し、前記端子ねじが前記挿通方向に対して斜めの方向から挿入可能な切欠部と、を備える
   ことを特徴とする回路遮断器の端子装置。
3. 前記可動端子は、
   ねじ穴が形成された金属部材がインサート成形によって絶縁部材の内部に埋め込まれて形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の回路遮断器の端子装置。
4. 前記回路遮断器の消弧室で生じるガスを排出する排気口を備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の回路遮断器の端子装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の回路遮断器の端子装置を備える
   ことを特徴とする回路遮断器。

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