特開 2024-168572 回路遮断器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168572

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】回路遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 73/18 20060101AFI20241128BHJP

   H01H 33/10 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

H01H73/18 B

H01H33/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085373

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000227401

【氏名又は名称】日東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001977

【氏名又は名称】弁理士法人クスノキ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 昇悟

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 樹

(72)【発明者】

【氏名】山田 康資

【テーマコード（参考）】

5G027

5G030

【Ｆターム（参考）】

5G027AA03

5G027BB07

5G027BC04

5G027BC11

5G027BC12

5G030DB01

5G030DB04

5G030DB06

5G030DD02

5G030DE04

(57)【要約】

【課題】消弧板と側板を備えた消弧装置を有する回路遮断器において、消弧装置の側板の絶縁性能が低下して、消弧板同士が導通してしまうことを抑制できるようにすること。
【解決手段】可動接点１１１を備えた可動接触子１１と、一方側に固定接点１２１を備えるとともに固定接点よりも後側となる他方側に電線固定部１２２を備えた固定接触子１２と、固定接点から可動接点が離れる際に生じるアークを消弧可能な消弧装置１３と、消弧装置が収納されるケースと、ケースを覆うカバーと、を備えた回路遮断器であって、消弧装置は、複数枚の消弧板と、消弧板を固定するために設けた固定孔を用いて、消弧板を上下方向に並べた状態で左右方向から挟み込む２つの側板と、を備え、側板は、固定孔よりも後側であって側板の後端における下端の高さと上端の高さとの間の高さに、通気可能な穴部１３２ｂが設けられている構成とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動接点を備えた可動接触子と、
一方側に固定接点を備えるとともに固定接点よりも後側となる他方側に電線固定部を備えた固定接触子と、
固定接点から可動接点が離れる際に生じるアークを消弧可能な消弧装置と、
消弧装置が収納されるケースと、
ケースを覆うカバーと、
を備えた回路遮断器であって、
消弧装置は、
複数枚の消弧板と、
消弧板を固定するために設けた固定孔を用いて、消弧板を上下方向に並べた状態で左右方向から挟み込む２つの側板と、
を備え、
側板は、固定孔よりも後側であって側板の後端における下端の高さと上端の高さとの間の高さに、通気可能な穴部が設けられている回路遮断器。

【請求項2】

穴部と、消弧板と消弧板の間の空間が、左右方向に隣り合う請求項１に記載の回路遮断器。

【請求項3】

側板は、後側の下部がケースと当接し、後側の上部がカバーと当接する請求項１又は２に記載の回路遮断器。

【請求項4】

可動接触子を動作させ、固定接点と可動接点を接触させる若しくは離すクロスバと、
ハンドルを操作することでクロスバを移動させることが可能な機構であるクロスバ操作機構と、
を備え、
クロスバ操作機構内へのアークガスの侵入を防ぐことが可能なバリア部材を消弧板の上方に備えた請求項１に記載の回路遮断器。

【請求項5】

バリア部材は、消弧板の上方で前後方向に延びる水平部と、水平部の後側の部分から上方に突出する後側垂直部と、
を少なくとも備えた請求項４に記載の回路遮断器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回路遮断器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されているように、配線用遮断器において、固定接触子の固定接点から可動接触子の可動接点が離れる際に発生するアークを消弧するために消弧装置を用いることが知られている。消弧装置は、複数枚の消弧板と、消弧板を左右から挟むように固定する側板と、を備える構成とするのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－２０１１７１号公報

【0004】

ところで、側板は絶縁部材で構成されているが、側板がアークもしくはアークガスに曝されることで、部分的に絶縁性能が低下することがある。この場合、側板を介して消弧板同士が導通してしまうおそれがあった。特に、側板の中でも固定接点よりも離れた位置において、側板の絶縁性能が低下する可能性が高かった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより解決を試みた。本発明が解決しようとする課題は、消弧板と側板を備えた消弧装置を有する回路遮断器において、消弧装置の側板の絶縁性能が低下して、消弧板同士が導通してしまうことを抑制できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、可動接点を備えた可動接触子と、一方側に固定接点を備えるとともに固定接点よりも後側となる他方側に電線固定部を備えた固定接触子と、固定接点から可動接点が離れる際に生じるアークを消弧可能な消弧装置と、消弧装置が収納されるケースと、ケースを覆うカバーと、を備えた回路遮断器であって、消弧装置は、複数枚の消弧板と、消弧板を固定するために設けた固定孔を用いて、消弧板を上下方向に並べた状態で左右方向から挟み込む２つの側板と、を備え、側板は、固定孔よりも後側であって側板の後端における下端の高さと上端の高さとの間の高さに、通気可能な穴部が設けられている回路遮断器とする。

【0007】

また、穴部と、消弧板と消弧板の間の空間が、左右方向に隣り合う構成とすることが好ましい。

【0008】

また、側板は、後側の下部がケースと当接し、後側の上部がカバーと当接する構成とすることが好ましい。

【0009】

また、可動接触子を動作させ、固定接点と可動接点を接触させる若しくは離すクロスバと、ハンドルを操作することでクロスバを移動させることが可能な機構であるクロスバ操作機構と、を備え、クロスバ操作機構内へのアークガスの侵入を防ぐことが可能なバリア部材を消弧板の上方に備えた構成とすることが好ましい。

【0010】

また、バリア部材は、消弧板の上方で前後方向に延びる水平部と、水平部の後側の部分から上方に突出する後側垂直部と、を少なくとも備えた構成とすることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明では、消弧板と側板を備えた消弧装置を有する回路遮断器において、消弧装置の側板の絶縁性能が低下して、消弧板同士が導通してしまうことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態における回路遮断器の斜視図である。

【図2】図１に示す回路遮断器の分解斜視図である。

【図3】可動接触子と固定接触子が通電可能な状態の例を表す図である。

【図4】可動接触子と固定接触子が通電不能な状態の例を表す図である。

【図5】図１のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】図５のＡ領域の部分拡大図である。

【図7】図１のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。

【図8】図７のＢ領域の部分拡大図である。

【図9】実施形態の消弧装置の斜視図である。

【図10】図９に示す消弧装置の分解斜視図である。

【図11】図９に示す消弧装置の側面図である。

【図12】図１１に示す例とは異なる形態の穴部を備えた消弧装置の例を四つ示した図である。ただし（ａ）は下部が開放するように切り欠いて穴部を設けた例であり、（ｂ）は上部が開放するように切り欠いて穴部を設けた例であり、（ｃ）はトンネル状の穴部を設けた例であり、（ｄ）は後部が開放するように切り欠いて穴部を設けた例である。

【図13】バリア部材を取り付けた消弧装置の例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に発明を実施するための形態を示す。本実施形態の回路遮断器１は、可動接点１１１を備えた可動接触子１１と、一方側に固定接点１２１を備えるとともに固定接点１２１よりも後側となる他方側に電線固定部１２２を備えた固定接触子１２と、固定接点１２１から可動接点１１１が離れる際に生じるアークを消弧可能な消弧装置１３と、消弧装置１３が収納されるケース１４と、ケース１４を覆うカバー１５と、を備えている。この回路遮断器１の消弧装置１３は、複数枚の消弧板１３１と、消弧板１３１を固定するために設けた固定孔１３２ａを用いて、消弧板１３１を上下方向に並べた状態で左右方向から挟み込む２つの側板１３２と、を備えている。また、側板１３２は、固定孔１３２ａよりも後側であって側板１３２の後端における下端の高さと上端の高さとの間の高さに、通気可能な穴部１３２ｂが設けられている。このため、消弧板１３１と側板１３２を備えた消弧装置１３を有する回路遮断器１において、消弧装置１３の側板１３２の絶縁性能が低下して、消弧板１３１同士が導通してしまうことを抑制できる。

【0014】

ここで、回路遮断器１の概略について説明をする。図１及び図２に示すことから理解されるように、回路遮断器１はケース１４とカバー１５で概略の外形が構成されている。回路遮断器１には固定接点１２１と電線固定部１２２を備えた固定接触子１２を備えている（図３及び図４参照）。固定接触子１２の一方側に固定接点１２１が備えられており、他方側に電線を固定するための電線固定部１２２が備えられている。固定接点１２１は、固定接触子１２の一番端に位置するように設けられてもよいが、固定接触子１２にはアークを引き延ばすためのアークランナを備えるようにしてもよい。固定接点１２１とは反対側に設けられる電線固定部１２２は、電線若しくは電線に取り付けられた圧着端子をネジ固定可能な構成としてもよい。いわゆるネジ式ある。また、電線固定部１２２は、電線若しくは圧着端子をそのまま接続可能な構成としてもよい。いわゆる速結式である。また、電線固定部１２２は、バー部材にプラグイン接続可能な構成であってもよい。いわゆるプラグイン式である。

【0015】

また、回路遮断器１には可動接点１１１を備えた可動接触子１１を備えている（図３及び図４参照）。可動接触子１１は、一方側に可動接点１１１、他方側に電線固定部が接続される電路部材が備えられる。回路遮断器１は固定接触子１２に備えられた固定接点１２１と、可動接触子１１に備えられた可動接点１１１が接触されている状態（図３参照）では、電気を通すことを可能とするが、固定接点１２１と可動接点１１１が離れた状態（図４参照）とすることで、電気が通らない状態とすることができる。

【0016】

回路遮断器１は、電気が流れている間に特定の不具合（漏電など）が生じた場合には、可動接点１１１を動かして、可動接点１１１が固定接点１２１から離れるようにする。また、ハンドル１７１を操作することで、可動接点１１１が固定接点１２１に対して接触した状態と離れた状態を切り替えることができる。このようなことを可能とするために、回路遮断器１にはクロスバ１６と、クロスバ１６を動かすことが可能なクロスバ操作機構１７を備えている。

【0017】

クロスバ１６は上下移動が可能なものであり、可動接触子１１を動かすように、可動接触子１１の可動接点１１１側に対して力を加えることができる。また、可動接触子１１の下方にはバネ１８が設けられており、可動接触子１１の電線固定部が接続される電路部材側に対して力を加えることができる。

【0018】

クロスバ１６は、可動接触子１１の下方に設けられたバネ１８と共に可動接触子１１に力を与え、可動接点１１１の移動に利用される。クロスバ１６が上側に位置するとき、可動接点１１１と固定接点１２１は離れた状態となり、クロスバ１６が下側に位置するとき、可動接点１１１と固定接点１２１は接触した状態となる（図３及び図４参照）。

【0019】

実施形態の回路遮断器１は、クロスバ１６を上下方向に移動可能とするために、クロスバ操作機構１７を備えている。クロスバ操作機構１７は複数の部材が組み合わされて特定の動きを可能とするように構成されており、ハンドル１７１をオン状態にした場合、可動接点１１１と固定接点１２１が接触状態となるようにクロスバ１６を押し下げることができる。一方で、ハンドル１７１をオフ状態とした場合、クロスバ１６を押し下げる力が解除され、クロスバ１６は上方へ移動する。このため、可動接点１１１と固定接点１２１は離れた状態となる。

【0020】

固定接点１２１と可動接点１１１を通じて電気が流れている状態で、可動接点１１１を固定接点１２１から離そうとすると、固定接点１２１と可動接点１１１の間にアークが生じる。このアークを迅速に消弧することを目的として、固定接点１２１に隣接するように消弧装置１３が配置される（図４から図８参照）。

【0021】

図９に示すことから理解されるように、消弧装置１３には、複数の消弧板１３１が備えられている。実施形態における消弧板１３１は金属を用いて構成されている。また、消弧板１３１は、それぞれ間隔をあけるように配置されており、消弧板１３１の間の空間をアークガスが通過することができる。アークガスは、ケース１４などに設けられた排気口（図示せず）を通じて回路遮断器１の外に排出できるように構成されている。なお、実施形態の消弧板１３１は、可動接触子１１が通過する経路を確保するために切り欠き部１３１ａが設けられている。可動接触子１１の可動接点１１１を有する側の端部は、この切り欠き部１３１ａを通過するようにして移動する。

【0022】

消弧板１３１同士が間隔をあけて配置できるようにするため、消弧装置１３には側板１３２を備えている。図９及び図１０に示すことから理解されるように、側板１３２は消弧板１３１を左右方向から挟むように配置されるものであり、絶縁性を有する構成とされている。したがって、側板１３２に支えられた消弧板１３１間については、通常、電気が流れない。

【0023】

実施形態の側板１３２は、消弧板１３１を固定するために用いる固定孔１３２ａが上下方向に並ぶように構成されている。この固定孔１３２ａに消弧板１３１の一部を差し込むようにすることで、各々の消弧板１３１を固定する。消弧装置１３を取り付けた状態において、この固定孔１３２ａは、固定接点１２１より上方に位置する。なお、図１０に示す例の側板１３２では、固定孔１３２ａが、互いに間隔をあけて、四つ並んでいる。

【0024】

また、消弧板１３１は、固定孔１３２ａよりも固定接触子１２の電線固定部１２２側の方向に延びるように固定される。このような構成とすることで、消弧板１３１の間を通して、発生したアークを固定接触子１２の電線固定部１２２の方向へ（後側へ）移動させることができる。

【0025】

この際、側板１３２の消弧板１３１間を通るアークもしくはアークガスの影響により絶縁性能が劣化することがある。この場合、消弧板１３１同士が導通する状態となってしまう。このような事態が発生することを抑制するため、本発明では、側板１３２の固定孔１３２ａよりも固定接触子１２の電線固定部１２２側（後側）に通気可能な穴部１３２ｂを設ける（図１１参照）。この穴部１３２ｂは、側板１３２の後端における下端の高さと、側板１３２の後側における上端の高さとの間の高さに配置する。穴部１３２ｂのサイズや形状などについては、側板１３２の絶縁性能の低下に起因する消弧板１３１間の導通を抑制できるものであれば、いかなる態様であってもよい。例えば、側板１３２の端部から離れた位置にトンネル状に形成された穴部１３２ｂであってもよいし、側板１３２を切り欠いたように形成された穴部１３２ｂであってもよい（図１２参照）。ただし、消弧板１３１の後端部の近傍において、消弧板１３１間の空間を開放するように構成するのが好ましい。また、穴部１３２ｂと、消弧板１３１と消弧板１３１の間の空間が、左右方向に隣り合う構成とするのが好ましい。このようにすれば、アークガスに晒される側板１３２の面積を抑制することが可能となる。

【0026】

このようなことを効果的に行うためにも、少なくとも一つ以上の消弧板１３１について、その上下に位置する空間（消弧板１３１と消弧板１３１の間の空間）がそれぞれ、穴部１３２ｂと、左右方向に隣り合う構成とするのが好ましい。特に、複数の消弧板１３１について、その上下に位置する空間がそれぞれ、穴部１３２ｂと、左右方向に隣り合う構成とするのが好ましい。これらの空間と左右方向に隣り合う穴部１３２ｂは、一つの側板１３２に対して複数設けてもよいが、一つの側板１３２に設けた一つの穴部１３２ｂが、消弧板１３１の上下に位置する空間と、左右方向に隣り合う構成とするようにしてもよい。

【0027】

穴部１３２ｂの上下方向の長さは消弧板１３１同士の上下間隔（対向する面どうしの間隔）より長く構成するのが好ましいが、この上下間隔の１．５倍以上とするのが好ましい。この上下間隔の２倍以上とするのが更に好ましい。また、消弧装置１３の一方の側板１３２に備えられた穴部１３２ｂと他方の側板１３２に備えられた穴部１３２ｂが対向するように構成するのが好ましい。

【0028】

ところで、消弧装置１３は、ケース１４に収納されるが、定められた位置に収納されなかった場合、本来の機能を果たさないおそれがある。そこで、定められた位置に収納されるように、実施形態の消弧装置１３の側板１３２には、カバー１５と当接するカバー当接部１３２ｆとケース１４と当接するケース当接部１３２ｇを設けている。図６に示す例では、カバー当接部１３２ｆは側板１３２における後側の上部であり、ケース当接部１３２ｇは側板１３２における後側の下部である。これらの記載から理解されるように、側板１３２は、後側の下部がケース１４と当接し、後側の上部がカバー１５と当接する構成とするのが好ましい。

【0029】

実施形態の回路遮断器１はバリア部材２１を備えている。バリア部材２１は必須の構成ではないが、回路遮断器１の定格容量を高める場合など、消弧装置１３のアークを消弧する性能を向上させる場合や、クロスバ操作機構１７の内部へのアークガスの侵入を防ぐ場合などには設けるほうがよい。

【0030】

バリア部材２１は、消弧装置１３に固定するようにしてもよい。図１３に示す例では、クロスバ操作機構１７の内部へのアークガスの侵入を妨げ、消弧性能を向上させるために、側板１３２にバリア部材２１を固定できるようにしている。より詳しくは、図１３に示す例の側板１３２では、バリア部材２１を取り付けるために用いるバリア部材取り付け孔１３２ｃを固定孔１３２ａより上方に設けられている。ただし、バリア部材２１の構成などによっては、バリア部材取り付け孔１３２ｃを設けない構成とすることも可能である。また、消弧装置１３以外にバリア部材２１を固定するようにしてもよい。例えば、ケース１４などにバリア部材２１を固定するようにしてもよい。

【0031】

図１３に示す例では、アークもしくはアークガスが前方に移動することを抑制することを意図した平板状のバリア部材２１であるが、バリア部材２１は、このような形態に限る必要はない。例えば、アークもしくはアークガスが前方に移動することを抑制することを意図した構成としてもよい。

【0032】

図３に示す例では、消弧装置１３の真上において、クロスバ操作機構１７に開口１７１が設けられている。この開口１７１は、クロスバ操作機構１７のハンドル１７１に付勢するためのバネ部材などを係止するためのものであったり、部材の重量削減のためのものであったりする。このような位置に存在する開口１７１からクロスバ操作機構１７の内部にアークガスが侵入することを抑制することができるようにバリア部材２１を形成することが考えられる。この場合、バリア部材２１は、その上端が開口１７１よりも上方に位置するように構成するのが好ましい。

【0033】

また、図３に示す例では、クロスバ操作機構１７は、消弧装置１３よりも前側に開口１７２が設けられている。この開口１７２は、クロスバ１６が上方向へ移動する際にクロスバ１６の一部がクロスバ操作機構１７の内部へ侵入することができるようにするために設けたものである。このような位置に存在する開口１７２からクロスバ操作機構１７の内部にアークガスが侵入することを抑制することができるようにバリア部材２１を形成することが考えられる。この場合、消弧装置１３よりも前側に位置するバリア部材２１の下端は、オン状態（クロスバ１６が下方に位置している状態）におけるクロスバ１６の上方端部よりも下方に位置するように構成するのが好ましい。

【0034】

図２から図４に示す例では、バリア部材２１は前側垂直部２１ｂと後側垂直部２１ｃとそれらを繋ぐ水平部２１ａを備えた構成としており、バリア部材２１の水平部２１ａが消弧装置１３の上方を覆い、前側垂直部２１ｂが、消弧装置１３よりも前側において、水平部２１ａから下方に延びるように構成し、後側垂直部２１ｃが、消弧装置１３の真上において、クロスバ操作機構１７に設けられた開口１７１と対向するように位置するように構成されている。

【0035】

ただし、バリア部材２１は、これらの開口すべてに対応するように構成する必要はない。例えば、水平部２１ａと前側垂直部２１ｂだけを設けた構成としてもよいし、水平部２１ａと後側垂直部２１ｃだけを設けた構成としてもよい。ただし、バリア部材２１は、消弧板１３１の上方で前後方向に延びる水平部２１ａと、水平部２１ａの後側の部分から上方に突出する後側垂直部２１ｃと、を備えた構成とするのが好ましい。水平部２１ａと後側垂直部２１ｃからなる側面視Ｌ字状の部分でアークガスの影響を受けにくくすることができる。特に、水平部２１ａをクロスバ操作機構１７の近くまでの延ばすのが好ましい。

【0036】

また、水平部２１ａの前側の部分から下方に突出する前側垂直部２１ｂを備えた構成とするのが好ましい。特に、水平部２１ａが、消弧装置１３の側板１３２より前側に突出するように構成され、水平部２１ａの前側の部分から下方に突出する前側垂直部２１ｂを備えた構成とするのが好ましい。図３に示す例では、水平部２１ａと、後側垂直部２１ｃと、前側垂直部２１ｂと、を備える構成である。このようにして、アークガスが上方及び前方に移動することを抑制できるようにするのが好ましい。もちろん、これらの開口以外からクロスバ操作機構１７の内部にアークガスが侵入することを抑制できるように構成してもよい。

【0037】

いずれにせよ、可動接触子１１を動作させ、固定接点１２１と可動接点１１１を接触させる若しくは離すクロスバ１６と、ハンドル１７１を操作することでクロスバ１６を移動させることが可能な機構であるクロスバ操作機構１７と、を備え、クロスバ操作機構１７内へのアークガスの侵入を防ぐことが可能なバリア部材２１を備えた構成とするのが好ましい。また、このバリア部材２１を消弧板１３１の上方に備えた回路遮断器１とするのが更に好ましい。

【0038】

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ 回路遮断器
１１ 可動接触子
１２ 固定接触子
１３ 消弧装置
１４ ケース
１５ カバー
１６ クロスバ
１７ クロスバ操作機構
２１ バリア部材
２１ａ 水平部
２１ｃ 後側垂直部
１１１ 可動接点
１２１ 固定接点
１３１ 消弧板
１３２ 側板
１３２ａ 固定孔
１３２ｂ 穴部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】