特開 2025-6412 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】P2025006412

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】回路遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 73/02 20060101AFI20250109BHJP

   H01H 83/02 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01H73/02 C

H01H83/02 D

H01H83/02 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023107198

(22)【出願日】2023-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】中山 祥太郎

(72)【発明者】

【氏名】山村 龍一郎

【テーマコード（参考）】

5G030

【Ｆターム（参考）】

5G030AA04

5G030FE24

5G030FE27

5G030FE28

5G030XX07

5G030XX12

5G030YY03

5G030YY05

5G030YY06

(57)【要約】

【課題】機械式或いは電子式の配線用遮断器及び漏電遮断器の全てに対応可能な接続板を備えたホルダユニットを使用することで、組み立て性及び生産性を向上させることができる回路遮断器を提供する。
【解決手段】可動接触子１１を支持するホルダユニット１２は、本体ケース２の底部２ａに固定されて可動接触子の基端部１１ｂを回動自在に支持する接触子支持部２１と、過電流保護装置に連結ねじで接続される接続板２０と、を備えており、接続板には、機械式過電流保護装置６の第１接続部品１４に形成した第１ねじ穴１４ａに対向する第１貫通穴２６ａと、電子式過電流保護装置４１の第２接続部品４３に形成した第２ねじ穴４３ａに対向する第２貫通穴２６ｂと、が形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体ケースの内部に、固定接点を有する固定接触子と、前記固定接点に可動接点が接離する可動接触子と、前記可動接触子を支持するホルダユニットと、前記可動接触子を開閉させる開閉機構と、前記ホルダユニットの負荷側に接続する過電流保護装置とが搭載されている回路遮断器において、
前記ホルダユニットは、前記本体ケースの底部に固定されて前記可動接触子の基端部を回動自在に支持する接触子支持部と、前記過電流保護装置に連結ねじで接続される接続板と、を備えており、
前記接続板には、機械式過電流保護装置の第１接続部品に形成した第１ねじ穴に対向する第１貫通穴と、電子式過電流保護装置の第２接続部品に形成した第２ねじ穴に対向する第２貫通穴と、が形成されていることを特徴とする回路遮断器。

【請求項2】

前記第１貫通穴及び前記第２貫通穴は、負荷側に延在する前記接続板の長手方向に互いの中心位置をずらし、重なって貫通することでダルマ形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。

【請求項3】

開極動作を行う前記可動接触子が前記本体ケースのストッパに当接したときに、前記可動接触子からの反力で前記接触子支持部が浮き上がろうとするのを規制する浮き上がり規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の回路遮断器。

【請求項4】

前記浮き上がり規制手段は、前記本体ケースの前記底部に下面が設置されている前記接触子支持部に対して、前記底部から立ち上がって前記接触子支持部の上面に係合し、前記接触子支持部が前記底部から離れるのを規制している係合保持片であることを特徴とする請求項３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、配線用遮断器或いは漏電遮断器として使用される低電圧配電系統の回路遮断器に関する。

【背景技術】

【0002】

低電圧配電系統の回路遮断器として配線用遮断器がある。配線用遮断器は、本体ケースに、固定接触子及び可動接触子からなる主回路接触子、可動接触子を回動可能に支持するホルダユニット、可動接触子を開閉させる開閉機構、過電流保護装置が搭載されている。ホルダユニットは、可動接触子に接続して負荷側に延在する接続板を備えている。この接続板の負荷側の端部には、ねじ貫通孔が形成されている。また、負荷側に搭載した過電流保護装置には、ねじ穴を形成した接続部が設けられている。そして、接続板と接続部を重ね合わせてねじ貫通穴及びねじ穴を対向させ、接続板からねじ貫通穴を通過させた連結ねじを接続部のねじ穴にねじ込むことで、ホルダユニットの接続板と過電流保護装置の接続部とを接続している。

【0003】

ここで、配線用遮断器には、機械式配線用遮断器と電子式配線用遮断器がある（例えば特許文献１）。機械式配線用遮断器のホルダユニットに設けた接続板には、熱動引外し装置のバイメタルを加熱する板状のヒーターが連結ねじで接続されている。また、電子式配線用遮断器のホルダユニットに設けた接続板には、主回路を流れる電流を電流信号に変換する変流器の接続導体が接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平４－１２３７４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、ヒーターのねじ穴と、変流器の接続導体のねじ穴の位置は互いに異なった位置である。このため、一種類のホルダユニットの接続板を、機械式配線用遮断器及び電子式配線用遮断器の共用部品として使用することができない。したがって、機械式配線用遮断器及び電子式配線用遮断器のそれぞれにおいて専用の接続板を備えたホルダユニットが必要となり、部品数が増大して回路遮断器の組み立て性、生産性が悪化する。

【0006】

また、低電圧配電系統の回路遮断器として使用される漏電遮断器にも、機械式漏電遮断器と電子式漏電遮断器があり、それぞれにおいて専用の接続板を備えたホルダユニットが必要となるので、同様の課題がある。

【0007】

そこで、本発明は、機械式或いは電子式の配線用遮断器と、機械式或いは電子式の漏電遮断器の全てに対応可能な接続板を備えたホルダユニットを使用することで、組み立て性及び生産性を向上させることができる回路遮断器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回路遮断器は、本体ケースの内部に、固定接点を有する固定接触子と、固定接点に可動接点が接離する可動接触子と、可動接触子を支持するホルダユニットと、可動接触子を開閉させる開閉機構と、ホルダユニットの負荷側に接続する過電流保護装置とが搭載されている回路遮断器において、ホルダユニットは、本体ケースの底部に固定されて前記可動接触子の基端部を回動自在に支持する接触子支持部と、過電流保護装置に連結ねじで接続される接続板と、を備えており、接続板には、機械式過電流保護装置の第１接続部品に形成した第１ねじ穴に対向する第１貫通穴と、電子式過電流保護装置の第２接続部品に形成した第２ねじ穴に対向する第２貫通穴と、が形成されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る回路遮断器によると、機械式或いは電子式の配線用遮断器と、機械式或いは電子式の漏電遮断器の全てに対応可能な接続板を備えたホルダユニットを使用することで、組み立て性及び生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る機械式配線用遮断器を、本体ケースの一部を外した状態で示した斜視図である。

【図2】機械式配線用遮断器を構成するホルダユニットを示す斜視図である。

【図3】ホルダユニットを構成するホルダ基部を示す斜視図である。

【図4】を示す斜視図である。

【図5】図４のホルダケースを装着したホルダユニットを接続板側から示した図である。

【図6】ホルダユニットの接触子支持部が、下部ケースに設けた係合保持片に保持されている状態を示す図である。

【図7】本発明に係る電子式配線用遮断器を、本体ケースの一部を外した状態で示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

【0012】

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0013】

図１は、回路の電源側及び負荷側の間に接続した３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）交流用の第１実施形態の機械式配線用遮断器１を示す断面図であり、本体ケース２に並列に組み込まれた各相のうちの１相の回路構造を示している。

【0014】

機械式配線用遮断器１は、本体ケース２の内部に、開閉接点３を開閉する開閉機構４と、開閉機構４を操作する開閉ハンドル５と、主回路に過電流が流れたときに開閉機構４にトリップ動作をさせる過電流引外し装置６と、消弧装置７と、が配置されている。

【0015】

本体ケース２は、下部ケース２ａに電源側中間ケース２ｂ及び負荷側中間ケース２ｃが重なって組付けられており、電源側中間ケース２ｂ及び負荷側中間ケース２ｃにトップカバー２ｄが重なって組付けられて構成されている。下部ケース２ａには、電源側主回路端子８及び負荷側主回路端子９が固定されている。開閉接点３は固定接点１０ａを有する固定接触子１０及び可動接点１１ａを有する可動接触子１１で構成されており、可動接触子１１はホルダユニット１２で回動自在に支持されている。固定接触子１０は電源側主回路端子８に接続され、可動接触子１１は、ホルダユニット１２及び過電流引外し装置６を介して負荷側主回路端子９に接続されている。

【0016】

開閉機構４は、可動接触子１１と開閉ハンドル５との間を連繋するトグルリンク機構（不図示）と、ラッチ（不図示）と、トリップクロスバー１３とを組み合わせたラッチ機構で構成されている。トリップクロスバー１３が反時計方向に回動すると、開閉機構４のトリップ動作により可動接触子１１が開極動作を行う。

【0017】

過電流引外し装置６は、電源側主回路端子８及び負荷側主回路端子９の間を過電流が流れると加熱するヒーター１４と、ヒーター１４の下部が固定されたバイメタル１５と、このバイメタル１５の上部の自由端に係合し、トリップクロスバー１３との間に所定のギャップを設けるように進退可能とした調整ねじ１６と、を備えている。

【0018】

図２から図５は、可動接触子を回転自在に支持するホルダユニット１２の構造を示している。

【0019】

ホルダユニット１２は、図２に示すように、接続板２０及び接触子支持部２１を有するホルダ基部２２と、接触子支持部２１に装着されて可動接触子１１を回動自在に支持する回動軸２３、接触スプリング２４及び圧縮スプリング２５と、図４に示すホルダケース３１と、を備えている。

【0020】

図３に示すように、ホルダ基部２２は、長方形状の接続板２０の長手方向の一端側に接触子支持部２１が連続して形成されている。接続板２０の長手方向の他端側にはダルマ形状の貫通穴２６が形成されている。ダルマ形状の貫通穴２６は、同一直径の第１貫通穴２６ａ及び第２貫通穴２６ｂが接続板２０の長手方向に互いの中心位置をずらして重なって貫通することで形成されている。

【0021】

また、接触子支持部２１は、接続板２０の長手方向他端側から連続して形成され、ねじ穴２７ａが形成された長方形状の底板２７と、底板２７の幅方向両側から連続して形成され底板２７の上面に重なって延在している一対の連結板２８ａ，２８ｂと、一対の連結板２８ａ、２８ｂの縁部から互いに平行に立ち上がっている一対の支持板２９ａ，２９ｂと、を備えており、一対の支持板２９ａ，２９ｂに軸穴３０が形成されている。

【0022】

図２に示すように、可動接触子１１の基端部１１ｂが接触子支持部２１の一対の支持板２９ａ，２９ｂの間に挿入され、基端部１１ｂに形成した軸穴１１ｃ（図１参照）と、一対の支持板２９ａ，２９ｂの軸穴３０とに回動軸２３が挿入されることで、可動接触子１１は接触子支持部２１に回動自在に支持されている。接触スプリング２４は、図２に示すように、一対の支持板２９ａ，２９ｂの外側で回動軸２３を囲むように配置した一対のコイル部２４ａ，２４ｂと、一対のコイル部２４ａ，２４ｂの間を連結して可動接触子１１の上部に係合する係合部２４ｃと、を有している。圧縮スプリング２５は、接触スプリングのコイル部２４ａ，２４ｂより内側において回動軸２３を囲むように、一対の支持板２９ａ，２９ｂの外側に一対配置されている（図５参照）。

【0023】

図４に示すように、ホルダケース３１が、ホルダ基部２２の接触子支持部２１、接触スプリング２４、一対の圧縮スプリング２５を覆った状態で装着されている。図５は、接続板２０側からホルダケース３１の内部を示すものであり、接触スプリング２４は、その端部２４ａ１，２４ｂ１がホルダケース３１に係合することで、開極した可動接触子１１に対して閉極方向（図４において反時計回り）にばね復元力を作用する。一対の圧縮スプリング２５，２５は、ホルダケース３１内に圧縮バネ状態で配置されることで、一対の支持板２９ａ，２９ｂが可動接触子１１の基端部１１ｂに面接触状態で密着する方向にバネ力を作用する。これにより、図５に示すように、可動接触子１１の基端部１１ｂ及び一対の支持板２９ａ，２９ｂの面接触状態で密着している部位が、摺動通電部３２ａ，３２ｂとされている。

【0024】

上記構成のホルダユニット１２は、図１に示すように、下部ケース２ａの貫通穴に下側から通過したケース固定ねじ３３を、接触子支持部２１の底板２７に形成したねじ穴２７ａにねじ込んで固定されている。ホルダユニット１２の接続板２０は、過電流引外し装置６のヒーター１４に連結ねじ３５で接続されている。このとき、ヒーター１４に形成したねじ穴１４ａは接続板２０の第１貫通穴２６ａに対向し、連結ねじ３５を第１貫通穴２６ａに下側から通過してヒーター１４のねじ穴１４ａにねじ込むことで、接続板２０及びヒーター１４が接続されている。

【0025】

なお、本発明に係る機械式過電流保護装置が過電流引外し装置６に対応している。また、本発明に係る本体ケースの底部が、下部ケース２ａに対応している。また、本発明に係る第１接続部品がヒーター１４に対応し、本発明に係る第１ねじ穴がねじ穴１４ａに対応している。

【0026】

ここで、図６に示すように、下部ケース２ａには係合保持片３４が形成されており、この係合保持片３４は、ホルダ基部２２の連結板２８ｂに上部から係合している。また、図６では示していないが、下部ケース２ａには、ホルダ基部２２の連結板２８ａに上部から係合する係合保持片３４が形成されている。

【0027】

上記構成の機械式配線用遮断器１は、電源側主回路端子８及び負荷側主回路端子９の間を過電流が流れると、ヒーター１４の加熱で湾曲したバイメタル１５が開閉機構４のトリップクロスバー１３に接触することで、トリップクロスバー１３が反時計方向に回動し、開閉機構４のトリップ動作で可動接触子１１が限流開極動作を行う。

【0028】

限流開極動作を行う可動接触子１１は、図１に示す電源側中間ケース２ｂに設けたストッパとなる内壁２ｂ１に当接して開極動作が停止する。可動接触子１１が内壁２ｂ１に当接したときの反力により、可動接触子１１の基端部１１ｂを支持しているホルダ基部２２の接触子支持部２１に対して下部ケース２ａから離れて浮き上がろうとする外力が作用する。接触子支持部２１に浮き上がりなどの外力が作用すると、摺動通電部３２ａ，３２ｂの損傷や変形が発生して可動接触子１１の開極動作、通電機能に影響が出るおそれがある。しかし、本実施形態は、下部ケース２ａに形成した係合保持片３４が接触子支持部２１の連結板２８ａ，２８ｂに上部から係合することで、可動接触子１１が内壁２ｂ１に当接したことによる接触子支持部２１の浮き上がりが規制される。これにより、摺動通電部３２ａ，３２ｂの摺動部の損傷や変形が防止されるので、可動接触子１１の開極動作、通電機能に影響を与えない。

【0029】

次に、図７に示す回路遮断器は、主回路の電源側及び負荷側の間に接続した３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）交流用の電子式配線用遮断器４０を示す断面図であり、本体ケース２に並列に組み込まれた各相のうちの１相の回路構造を示している。

【0030】

本実施形態の電子式配線用遮断器４０は、図１から図６で示した機械式配線用遮断器１と同一構成の本体ケース２、開閉接点３、開閉機構４と、開閉ハンドル５と、消弧装置７及びホルダユニット１２を備えているとともに、主回路の電流を検出する電流検出装置４１と、トリップコイルユニット４２と、を備えている。

【0031】

トリップコイルユニット４２は、電流検出装置４１の出力レベルから過電流の発生を検知する過電流検出回路の回路部品を実装したプリント基板が搭載されており、過電流を検知するとトリップクロスバー１３を反時計方向に回動して開閉機構４のトリップ動作を開始する。

【0032】

電流検出装置４１には、ホルダユニット１２の接続板２０に接続する接続導体４３が形成されており、この接続導体４３にはねじ穴４３ａが形成されている。下部ケース２ａに電流検出装置４１を組み込むと、接続導体４３に形成したねじ穴４３ａが、接続板２０の第２貫通穴２６ｂに対向する。これにより、連結ねじ３５を第２貫通穴２６ｂに下側から通過して接続導体４３のねじ穴４３ａにねじ込むことで、ホルダユニット１２の接続板２０及び電流検出装置４１が接続される。

【0033】

なお、本発明に係る電子式過電流保護装置が電流検出装置４１に対応している。また本発明に係る第２接続部品が接続導体４３に対応し、本発明に係る第２ねじ穴がねじ穴４３ａに対応している。

【0034】

上記構成の電子式配線用遮断器４０は、電源側主回路端子８及び負荷側主回路端子９の間を過電流が流れると、電流検出装置４１が過電流の発生を検知することでトリップコイルユニット４２が開閉機構４のトリップクロスバー１３を反時計方向に回動させ、可動接触子１１が限流開極動作を行う。

【0035】

ここで、本実施形態も、図１から図６で示した機械式配線用遮断器１と同一形状の本体ケース２及びホルダユニット１２で構成されており、下部ケース２ａに形成した係合保持片３４が接触子支持部２１の連結板２８ａ，２８ｂに上部から係合している。これにより、限流開極動作を行う可動接触子１１が電源側中間ケース２ｂの内壁２ｂ１に当接しても、下部ケース２ａの係合保持片３４がホルダ基部２２の接触子支持部２１の浮き上がりが規制されるので、摺動通電部３２ａ，３２ｂの摺動部の損傷や変形が防止され、可動接触子１１の開極動作、通電機能に影響を与えない。

【0036】

したがって、ホルダユニット１２の接続板２０には、機械式配線用遮断器１の過電流引外し装置６のヒーター１４が連結ねじ３５で接続可能な第１貫通穴２６ａと、電子式配線用遮断器４０の接続導体４３が連結ねじ３５で接続可能な第２貫通穴２６ｂとが形成されており、機械式配線用遮断器１及び電子式配線用遮断器４０の共用部品としてホルダユニット１２を使用することができる。したがって、ホルダユニット１２を使用することで、機械式配線用遮断器１及び電子式配線用遮断器４０を製造するときの部品数が減少し、組み立て性、生産性を向上させることができる。

【0037】

また、下部ケース２ａに形成されている係合保持片３４が、ホルダユニット１２の接触子支持部２１（連結板２８ａ，２８ｂ）に上部から係合し、限流開極動作を行う可動接触子１１が電源側中間ケース２ｂの内壁２ｂ１に当接したときの接触子支持部２１の浮き上がりを規制する。このため、ホルダユニット１２の摺動通電部３２ａ，３２ｂの摺動部の損傷や変形を防止し、可動接触子１１の開極動作、通電機能に影響を与えることがない。

【0038】

なお、本実施形態では機械式配線用遮断器１及び電子式配線用遮断器４０について説明したが、機械式漏電遮断器の過電流引外し装置のヒーター、或いは電子式漏電遮断器の電流検出装置の接続導体に接続する際にも、ホルダユニット１２の接続板２０を適用することができる。したがって、機械式漏電遮断器及び電子式漏電遮断器を製造するときの部品数も減少するので、機械式漏電遮断器及び電子式漏電遮断器の組み立て性、生産性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0039】

１ 機械式配線用遮断器
２ 本体ケース
２ａ 下部ケース
２ｂ 電源側中間ケース
２ｂ１ 内壁
２ｃ 負荷側中間ケース
２ｄ トップカバー
３ 開閉接点
４ 開閉機構
５ 開閉ハンドル
６ 過電流引外し装置
７ 消弧装置
８ 電源側主回路端子
９ 負荷側主回路端子
１０ 固定接触子
１０ａ 固定接点
１１ 可動接触子
１１ａ 可動接点
１１ｂ 基端部
１２ ホルダユニット
１３ トリップクロスバー
１４ ヒーター
１４ａ ヒーターのねじ穴
１５ バイメタル
１６ 調整ねじ
２０ 接続板
２１ 接触子支持部
２２ ホルダ基部
２３ 回動軸
２４ 接触スプリング
２４ａ，２４ｂ コイル部
２４ｃ 係合部
２５ 圧縮スプリング
２６ ダルマ形状の貫通穴
２６ａ 第１貫通穴
２６ｂ 第２貫通穴
２７ 底板
２７ａ ねじ穴
２８ａ，２８ｂ 連結板
２９ａ，２９ｂ 支持板
３０ 軸穴
３１ ホルダケース
３２ａ，３２ｂ 摺動通電部
３３ ケース固定ねじ
３４ 係合保持片
３５ 連結ねじ
４０ 電子式配線用遮断器
４１ 電流検出装置
４２ トリップコイルユニット
４３ 接続導体
４３ａ ねじ穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】