JP4851295B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は回路遮断器に関し、特に電源側端子及び負荷側端子を縦に配置して横幅を抑制した形状の回路遮断器に関する。

回路遮断器は、短絡電流等の過大電流が発生したら電路を遮断するよう構成されている。この短絡電流のような過大電流が流れている電路を遮断する場合、開動作する固定接点−可動接点間にアークが発生する。このアークは、周囲に飛散すると遮断機能に様々な悪影響を及ぼすため、遮断器ケース内に消弧室や消弧壁を設けて、周囲に配置された遮断器構成部材に飛散しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２２８４９２号公報

電源側端子及び負荷側端子を縦に配置して横幅を抑制して小型化を進る場合、個々の開閉接点部に対して消弧室や消弧壁を限られた遮断器ケース内の空間に設けるのは難しい。しかし、開閉接点部で発生するアークを周囲の遮断器構成部材に飛散させるのは好ましくない。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、ケース内に消弧室を設けなくても、開閉接点部で発生したアークが周囲に飛散することがない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、遮断器ケースの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整列配置し、前記電源側端子と前記負荷側端子の間の電路に設けた固定接点と可動接点とから成る複数の開閉接点部を開閉操作する操作ハンドルを上面に配置した回路遮断器において、前記可動接点を操作して開閉接点部を開動作させるためのセパレータは、各開閉接点部の少なくとも左右及び後方の三方を取り囲む壁面を備えた筒状体であり、前記負荷側端子の列に平行に配置して上部を前記操作ハンドル近傍に位置させたことを特徴とする。
この構成によれば、セパレータが各開閉接点部の左右及び後方を閉塞するので、接点開動作時に発生したアークが過電流検知部材等が配置された側方或いは後方に飛散することがない。よって、遮断器ケース内に別途消弧室や消弧壁を設ける事無く、遮断器構成部材をアークから保護することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、固定接点を設けた固定接触子は負荷側端子の端子金具から延設され、遮断器ケースのセパレータ配置部と前記負荷側端子との間に、前記固定接触子を挿通する挿通孔のみ有して開閉接点部を負荷側端子から隔離すると共にセパレータ前面に当接する隔離壁が突設されてなることを特徴とする。
この構成によれば、開動作時に発生したアークが負荷側端子に漏れることがない。また、隔離壁をセパレータのスライド動作の案内壁に使用でき、セパレータをスムーズに移動させることができる。

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、セパレータは、ガラス繊維強化ナイロン樹脂から成ることを特徴とする。
この構成によれば、セパレータにアークの飛散を止める機能を持たせても、耐熱性を有するので劣化の虞がない。そして、樹脂成形により容易に作製できる。

本発明によれば、セパレータが各接点部の左右及び後方を閉塞するので、接点開動作時に発生したアークが過電流検知部材等が配置された側方或いは後方に飛散することがない。よって、遮断器ケース内に別途消弧室や消弧壁を設ける事無く、遮断器構成部材をアークから保護することができる。

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を示し、図１（ａ）は遮断器オフ状態の正面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、図２（ａ）は遮断器のオン状態の正面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、図３は図２の状態の右ケースを外した状態の右側面図、図４は図３の状態の斜視図である。

各図において、１（１ａ，１ｂ，２ｃ）は電源側端子、２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は負荷側端子であり、電源側端子１及び負荷側端子２は、縦に一直線上に整列配置された３端子を有し、単相３線式電路に設置する回路遮断器を示している。また、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は開閉接点部４の一方を構成し負荷側端子に接続された固定接点、６は他方を構成し電源側端子に接続される可動接点、７は漏電を検出するための零相変流器、８は開閉接点部４を開動作させるためのセパレータ、９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場合にセパレータ８を開動作（遮断動作）させる開閉機構部、１１は開閉機構部９を操作して遮断動作させる引き外し板、１３は漏電が発生したらトリップコイル１４を動作させるための回路を組み付けたプリント基板、１５は過電流を検知するバイメタル片、１６は短絡を検知する可動電磁片、１８は遮断器ケースである。

尚、遮断器ケース１８は、左ケース１８ａと、この左ケース１８ａとほぼ対称に形成された右ケース１８ｂとで構成されている。また、図１において中央の負荷側端子２ｂは閉塞部材１９により閉塞されている。使用しない端子はこのように施蓋され塵等が侵入しないよう構成されている。

図５はセパレータ８を斜め後方から見た斜視図を示し、２１は負荷側端子２を構成する端子金具、２２はこの端子金具２１から延設された固定接触子、２３は可動接点６を備えた可動接触子である。セパレータ８は、左右側板８ａ、及び背板８ｂを有し、開閉接点部４を収容してその左右及び背部を覆うように形成されている。

背板８ｂには、可動接触子２３を装着するための装着孔２４が設けられ、図５に示すように後方から可動接触子２３が各装着孔２４に挿入され、セパレータ８内に可動接点６が配置されて固定される。そして、挿入後は挿入した可動接触子２３により装着孔２４は閉塞される。この可動接触子２３は可撓導線が接続され、零相変流器７を介して電源側端子１に接続された電路に接続される。

一方、セパレータ８前面には、図４に示すように縦長の開口部（第１開口部２６ａ、第２開口部２６ｂ）が上部と中央部に形成され、下部には下端から切り欠いて設けられた第３開口部２６ｃが形成されている。第１及び第２開口部２６ａ，２６ｂは、セパレータ８のスライド量に合わせて縦長に形成され、下部の第３開口部２６ｃは、開放された底部からコ字状に切り欠き形成され、これら各開口部２６ａ〜２６ｃには、負荷側端子２から延設された固定接触子２２が入り込み、セパレータ８内に固定接点５が収容される。

そして、セパレータ８は、負荷側端子２を設けた遮断器ケース１８の前面に平行に設置され、遮断器ケース１８との間に配置されたコイルバネ２５により、常時略上方となるセパレータ８の長手方向に付勢されている。こうしてセパレータ８を略上方或いは下方にスライドすることで、固定接点５と可動接点６とが接触／解離動作する。即ち、開閉接点部４が開閉動作する。
尚、セパレータは、ガラス繊維により強化されたナイロン樹脂の成形により作製され、ここで使用するガラス繊維強化ナイロン樹脂は、例えばナイロン６６に２０〜５０％ガラス繊維を加えたものが使用される。

一方、遮断器ケース１８の負荷側端子２とセパレータ８との間には、固定接触子２２を挿通する挿通孔２７のみ開口形成された隔離壁２８が遮断器ケース１８の左右側面から突設され、開閉接点部４を負荷側端子２から隔離している。また、この隔離壁２８は、平坦なセパレータ当接面を備え、収容したセパレータ８のスライド動作がスムーズになるよう構成されている。尚、隔離壁２８は、遮断器ケース１８を構成する左ケース１８ａと右ケース１８ｂとで縦に略２分割されて形成され、挿通孔２７は双方に切り欠きとして形成されている。

開閉機構部９は、このセパレータ８の上部に一体に形成され、第１回動片９ａと第２回動片９ｂから成るラッチ機構を備えている。この第１回動片９ａに引き外し板１１の上端が係合することで第１回動片９ａと第２回動片９ｂとの係止が外れる。即ちラッチが解除されて、セパレータ８が上方へスライドし、開閉接点部４が開動作する。
尚、操作ハンドル３とセパレータ８、及び開閉機構部９とは、コ字状金具から成るリンク３０を介して連結され、操作ハンドル３の回動操作（傾倒操作）でセパレータ８が下方へスライドし、開閉機構部９が閉動作する。また、開閉機構部９のラッチが解除してセパレータが上方へスライドする遮断動作時には、操作ハンドル３が起立位置に復帰する。

このように形成された回路遮断器は、以下のように動作する。まず、図１に示すオフ状態では、セパレータ８はコイルバネ２５により付勢されて上方にスライドした状態にあり、開閉接点部４は開状態となっている。即ち、負荷側端子２は電源側端子１から開放された状態にある。また、開閉機構部９は、ラッチ状態にある。
この状態から操作ハンドル３を後方に回動すると、図２〜図４に示すように操作ハンドル３に連結されたリンク３０によりセパレータ８が押圧されて長手方向の軸に沿って下方にスライドする。また、セパレータ８に一体化されている開閉機構部９もラッチ状態を維持した状態で移動する。

こうして操作ハンドル３の回動を最終位置（ハンドルが水平になる位置）まで続けると、固定接点５に可動接点６が接触して開閉接点部４は閉状態（オン状態）となり、負荷側端子２と電源側端子１の間の電路は接続される。そして、このときコイルバネ２５により上方へ付勢されたセパレータ８の押圧力により、リンク３０を介し操作ハンドル３が回動方向へ付勢されるが、操作ハンドル３の先端は遮断器ケース１８上面に当接係止し、それより先に回動することはないので、このオン状態はオフ操作或いは開閉機構部９のラッチが解除されない限り（トリップ動作しない限り）保持される。

この状態で、電路に過電流が流れて例えばバイメタル片１５が熱変形すると、引き外し板１１のバイメタル片１５近傍に設けた係合片１１ａにバイメタル片１５の先端が当接して引き外し板１１を上方へスライドさせる。このスライドにより、引き外し板１１の上端が開閉機構部９の第１回動片９ａに係合して第１回動片９ａが回動する。その結果、第１回動片９ａと第２回動片９ｂとの係止が解かれ、ラッチ状態が解除されトリップ動作する。この動作により、セパレータ８の押圧作用を受けているリンク３０は回動し、セパレータ８は上方へスライドする。こうして開閉接点部４は、開動作、即ち遮断動作する。そして、この時、固定接点５と可動接点６の間でアークが発生する。

このアークは、セパレータ８内で発生するため、左右側方及び後方に飛散することはない。また、開放されている前方（負荷側端子方向）へ飛散するが、負荷側端子２と接点部との間に設けられた隔離壁２８によりセパレータ８と負荷側端子２とは隔離されているため、発生したアークは負荷側端子２に飛散することはなく、セパレータ８内及びその設置空間内に留まる。

また、電路に短絡電流が流れた場合は、短絡電流を受けて可動電磁片１６が動作し、引き外し板１１を上方にスライドさせる。その後の動作は、バイメタル片１５動作の場合と同様に開閉機構部９のラッチが解除されてトリップ動作し、セパレータ８がスライドして開閉接点部４が開動作する。但し、短絡遮断時には大きなアークが発生するが、上述したようにアークはセパレータ内及びその設置空間内に留まり飛散することはない。

更に、漏電が発生した場合は、零相変流器７がそれを検出してトリップコイル１４のプランジャ１４ａが引き込み動作し、引き外し板１１は上方へスライドする。その後の動作は、バイメタル片１５や可動電磁片１６の場合と同様であり、トリップ動作して開閉接点部４が開動作する。
こうして、開閉機構部９がトリップ動作してセパレータ８が上方へスライドすることで、操作ハンドル３は内部に設けられた線バネの作用で起立位置（オフ位置）に復帰する。また、開閉機構部９は、操作ハンドル３の復帰作用を受けてリセットされ、図１に示す初期状態に戻る。

このように、セパレータが筒状に形成されて各開閉接点部の左右及び後方を閉塞するので、接点開動作時に発生したアークが過電流検知部材等が配置された側方或いは後方に飛散することがない。よって、遮断器ケース内に別途消弧室や消弧壁を設ける事無く、遮断器構成部材をアークから保護することができる。
また、負荷側端子と開閉接点部の間に、セパレータ前面が当接するように隔離壁が設けられているので、開動作時に発生したアークが負荷側端子に漏れることがないし、隔離壁をセパレータのスライド動作の案内壁に使用でき、セパレータをスムーズに移動させることができる。
更に、セパレータにアークの飛散を止める機能を持たせても、耐熱性を有するので劣化の虞がないし、樹脂成形により容易に作製できる。

尚、上記実施形態では、漏電遮断機構を備えた回路遮断器を説明したが、上記セパレータ８、開閉機構部９の構成及び配置は、漏電遮断機能のない過電流遮断機構のみ備えた回路遮断器に対しても容易に適用できる。

本発明に係る回路遮断器の実施形態の一例を示し、（ａ）は遮断器オフ状態の正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 図１の回路遮断器のオン状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 図２の状態の右側面図であり、右ケースを外した状態を示している。 図３の状態の斜視図である。 セパレータの斜視図である。

符号の説明

１・・電源側端子、２・・負荷側端子、３・・操作ハンドル、４・・開閉接点部、５・・固定接点、６・・可動接点、８・・セパレータ、８ａ・・側板（壁面）、８ｂ・・背板（壁面）、１８・・遮断器ケース、２１・・端子金具、２２・・固定接触子、２３・・可動接触子、２６ａ〜２６ｃ・・開口部、２７・・挿通孔、２８・・隔離壁。

Claims (3)

1. 遮断器ケースの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整列配置し、前記電源側端子と前記負荷側端子の間の電路に設けた固定接点と可動接点とから成る複数の開閉接点部を開閉操作する操作ハンドルを上面に配置した回路遮断器において、
   前記可動接点を操作して開閉接点部を開動作させるためのセパレータは、各開閉接点部の少なくとも左右及び後方の三方を取り囲む壁面を備えた筒状体であり、前記負荷側端子の列に平行に配置して上部を前記操作ハンドル近傍に位置させたことを特徴とする回路遮断器。
2. 固定接点を設けた固定接触子は負荷側端子の端子金具から延設され、遮断器ケースのセパレータ配置部と前記負荷側端子との間に、前記固定接触子を挿通する挿通孔のみ有して開閉接点部を負荷側端子から隔離すると共にセパレータ前面に当接する隔離壁が突設されてなる請求項１記載の回路遮断器。
3. セパレータは、ガラス繊維強化ナイロン樹脂から成る請求項１又は２記載の回路遮断器。

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