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技術 回路遮断器

出願人 河村電器産業株式会社
発明者 加藤裕明山中佑太
出願日 2019年1月10日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2019-002359
公開日 2020年7月27日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-113412
状態 未査定
技術分野 ブレーカ 開閉器の消弧装置
主要キーワード 合ハウジング 移動軌道 両接点間 アークガス 電磁反発力 遮断容量 溶接加工 トリップ動作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年7月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

アークガス外部配線に与える影響を抑制することができる回路遮断器を提供する。

解決手段

回路遮断器10は、電路を構成する外部配線を固定するねじ34が螺合される螺合入口部310が形成された第1側面301及び固定接点32が形成された第2側面302を有する固定接触子30と、固定接点32と接触及び離隔することにより、電路の導通及び遮断切り替え可動接点51を一端に有する可動接触子50と、を備え、第1側面301と第2側面302とが固定接触子30の本体部303を挟んで反対側に位置するように設けられている。

概要

背景

従来、安全性確保のため、電源負荷との間の導通遮断する回路遮断器がある。例えば、下記特許文献1には、電路上に設けられた固定接点可動接点とを接触及び離隔させることにより、当該電路の導通及び遮断を切り替える回路遮断器が開示されている。

概要

アークガス外部配線に与える影響を抑制することができる回路遮断器を提供する。回路遮断器10は、電路を構成する外部配線を固定するねじ34が螺合される螺合入口部310が形成された第1側面301及び固定接点32が形成された第2側面302を有する固定接触子30と、固定接点32と接触及び離隔することにより、電路の導通及び遮断を切り替える可動接点51を一端に有する可動接触子50と、を備え、第1側面301と第2側面302とが固定接触子30の本体部303を挟んで反対側に位置するように設けられている。

目的

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アークガスが外部配線に与える影響を抑制することができる回路遮断器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回路遮断器であって、電路を構成する外部配線を固定するねじが螺合される螺合入口部が形成された第1側面及び固定接点が形成された第2側面を有する固定接触子と、前記固定接点と接触及び離隔することにより、前記電路の導通及び遮断切り替え可動接点を一端に有する可動接触子と、を備え、前記第1側面と前記第2側面とが前記固定接触子の本体部を挟んで反対側に位置するように設けられている、回路遮断器。

請求項2

請求項1に記載の回路遮断器であって、前記固定接点と前記可動接点とが接触した状態において、前記可動接触子は、前記一端から他端にかけて前記固定接触子の前記本体部とは反対側に延びるように配置されている、回路遮断器。

請求項3

請求項1又は2に記載の回路遮断器であって、前記本体部は、前記螺合入口部が形成された箇所から前記固定接点が形成された箇所にかけて同一平面に沿うように形成されている、回路遮断器。

請求項4

請求項1から3のいずれか一項に記載の回路遮断器であって、更に、前記固定接触子及び前記可動接触子が収容されるハウジングを備え、前記ハウジングには、前記固定接点が設けられた箇所に繋がる排気通路及び前記排気通路が外部に連通する排気口が設けられている、回路遮断器。

請求項5

請求項4に記載の回路遮断器であって、前記排気通路は、前記本体部が延びる方向に沿うように設けられている、回路遮断器。

技術分野

0001

本開示は、回路遮断器に関する。

背景技術

0002

従来、安全性確保のため、電源負荷との間の導通遮断する回路遮断器がある。例えば、下記特許文献1には、電路上に設けられた固定接点可動接点とを接触及び離隔させることにより、当該電路の導通及び遮断を切り替える回路遮断器が開示されている。

先行技術

0003

特開2000−243207号公報

発明が解決しようとする課題

0004

漏電等によって電路に短絡電流が流れた場合、回路遮断器は接点間の導通を遮断するために、固定接点と可動接点とを引き離すように動作する。これらの両接点が引き離される際に、固定接点と可動接点との間の空気がアーク放電を行う。以下本明細書では、アーク放電を行っている気体アークガスと呼ぶ。アークガスは、高温高圧プラズマ状態であるので、両接点間から放射状に放出されると、回路遮断器内及び回路遮断器の外部に対して大きな熱量を与える。

0005

特許文献1に開示された固定接触子は、外部配線が固定されるねじの入口部と固定接点とが同じ側に配置されている。従って、消弧装置において十分に消弧しきれなかったアークガスが、固定接点から固定接触子に沿って外部配線の側に排出され、外部配線に影響を及ぼすおそれがある。

0006

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アークガスが外部配線に与える影響を抑制することができる回路遮断器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、回路遮断器は、電路を構成する外部配線を固定するねじが螺合される螺合入口部が形成された第1側面及び固定接点が形成された第2側面を有する固定接触子と、固定接点と接触及び離隔することにより、電路の導通及び遮断を切り替える可動接点を一端に有する可動接触子と、を備え、第1側面と第2側面とが固定接触子の本体部を挟んで反対側に位置するように設けられている。

0008

本開示では、本体部を挟んで第1側面と第2側面とが反対側に位置するので、第2側面に形成された固定接点から可動接点が離れる際に発生するアークガスが第1側面側に向かわないようにすることができる。第1側面には螺合入口部が形成されており、外部配線を固定するねじが螺合されるので、アークガスを第1側面側に向かわないようにすることで、アークガスが外部配線に及ぼす影響を低減することができる。固定接触子の形状を単純なものとしつつアークガスの外部配線への影響を低減することができる。

0009

本開示において、固定接点と可動接点とが接触した状態において、可動接触子は、一端から他端にかけて固定接触子の本体部とは反対側に延びるように配置されていてもよい。

0010

この好ましい態様によれば、可動接点が固定接点から離れる際に、可動接触子が、固定接触子の本体部とは反対側に延びた端部である他端を回動中心として回動する。この回動動作によって、可動接触子が固定接触子の第2側面側であって外部配線が固定される側に向かって開口するので、第1側面側に繋がる外部配線に与える影響を低減しつつ、アークガスをハウジングの外部に排気しやすくなる。

0011

本開示において、本体部は、螺合入口部が形成された箇所から固定接点が形成された箇所にかけて同一平面に沿うように形成されていてもよい。

0012

この好ましい態様によれば、本体部を平面的に形成することで、固定接触子の形状をより単純なものとしつつアークガスの外部配線への影響を低減することができる。

0013

本開示において、回路遮断器は、更に、固定接触子及び可動接触子が収容されるハウジングを備え、ハウジングには、固定接点が設けられた箇所に繋がる排気通路及び排気通路が外部に連通する排気口が設けられていてもよい。

0014

この好ましい態様によれば、外部配線が第1側面側に接続されるので、排気通路とは本体部を挟んで反対側に位置することになり、固定接点において発生し排気通路を通るアークガスの影響を受けにくくなる。排気通路及び排気口を設けているので、アークガスを円滑に排出することができる。

0015

本開示において、排気通路は、本体部が延びる方向に沿うように設けられていてもよい。

0016

この好ましい態様によれば、排気通路を流れるアークガスが、本体部が延びる方向に沿って流れるので、外部配線に影響を与えずにより円滑にアークガスを排出することができる。

発明の効果

0017

本開示によれば、アークガスが外部配線に与える影響を抑制することができる回路遮断器を提供することができる。

図面の簡単な説明

0018

図1は、本開示の実施形態に係る回路遮断器の部分的な断面を示す部分断面図である。
図2は、図1に示される固定接触子の側面図である。

実施例

0019

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

0020

図1は、本開示の実施形態に係る回路遮断器の構造を説明するための図であって、部分的に断面を示す部分断面図である。図2は、図1に示される固定接触子の側面図である。回路遮断器10は、例えば電源と負荷との間を接続する電路上に設けられ、当該電路の導通及び遮断を切り替える装置である。図1に示されるように、回路遮断器10は、ハウジング20と、固定接触子30と、負荷側端子金具40と、可動接触子50と、ハンドル60と、消弧装置70と、を備えている。

0021

ハウジング20は、基台21と、カバー22と、を有している。基台21とカバー22とが組み立てられることで、内部空間を有するハウジング20が形成される。ハウジング20には、固定接触子30、負荷側端子金具40、可動接触子50、ハンドル60及び消弧装置70が収容されている。カバー22は、基台21に組付けられ、基台21に設けられた各種部品外部環境から保護する。

0022

ハウジング20は、第1壁部201と、第2壁部202と、第3壁部203と、第4壁部204と、を有している。第1壁部201と第2壁部202とは、互いに対向するように配置されている。第3壁部203と第4壁部204とは、互いに対向するように配置されている。

0023

回路遮断器10が、分電盤ベース板といった取り付け部分に取り付けられた場合に、第1壁部201は電路の電源側に配置され、第2壁部202は電路の負荷側に配置され、第4壁部204はベース板側に配置される。第3壁部203及び第4壁部204は、第1壁部201と第2壁部202とを繋ぐように設けられている。

0024

固定接触子30は、図2に示されるように、第1側面301と、第2側面302と、を有している。第1側面301と第2側面302とは、固定接触子30の本体部303を挟んで反対側に位置するように設けられている。固定接触子30の一端側には電源側端子座31が形成され、一端側の第1側面301には、螺合入口部310が形成されている。固定接触子30の他端側の第2側面302には、固定接点32が形成されている。

0025

固定接触子30は、電源側端子座31が形成された箇所から固定接点32が形成された箇所にかけて、例えば導電性の板状の金属部材により、一体的かつ同一平面に沿うように形成されている。本実施形態において、固定接触子30は、例えば基台21の第4壁部204と略平行に延びた形状を有している。なお、「同一平面に沿う」とは、厳密に同一平面上に配置される構成に限られず、同一平面に実質的に沿っていればよく、多少の曲面を含んでいてもよいものとする。

0026

電源側端子座31は、ハウジング20の一方に設けられた第1壁部201において、ハウジング20の外部に露出するように配置されている。螺合入口部310には、電源側の外部配線(不図示)の圧着端子33が当接される。電源側の外部配線は、回路遮断器10の外部の電路を構成する。ねじ34は、当該圧着端子33の環状部分を貫通しつつ、螺合入口部310から入って、電源側端子座31に設けられたねじ穴に螺合される。これにより、電源側の外部配線が固定接触子30と電気的に接続されるとともに、固定接触子30がハウジングの第4壁部204から所定の距離を保って基台21に固定される。

0027

固定接点32は、ハウジング20の内部に設けられている。固定接点32は、可動接触子50の一端に設けられた可動接点51の移動軌道上に設けられている。

0028

負荷側端子金具40は、電路の負荷側の外部配線(不図示)が接続される負荷側端子座41を有している。

0029

負荷側端子座41は、ハウジング20の第2壁部202において、ハウジング20の外部に露出するように配置されている。図示が省略されているが、負荷側端子座41においても、電源側端子座31と同様に、負荷側の外部配線の圧着端子がねじにより固定されることにより、負荷側の外部配線が負荷側端子金具40と電気的に接続される。

0030

可動接触子50は、電路を導通及び遮断するためにハウジング20の内部に設けられている可動部品である。ハンドル60は、可動接触子50を操作するためにハウジング20から突出するように設けられている可動部品である。

0031

可動接触子50は、ハウジング20の内部に設けられた配線(不図示)を通じて負荷側端子金具40に電気的に接続されている。可動接触子50は、一端に可動接点51が形成されている。可動接触子50は、他端を軸としてハンドル60の手動操作に基づいて揺動する。可動接触子50が揺動することにより、可動接点51が固定接点32に対して接触及び離隔する。

0032

可動接点51が固定接点32と接触しているとき、可動接触子50は、一端から他端にかけて、第4壁部204と略平行かつ固定接触子30の本体部303とは反対方向(本実施形態においては、負荷側端子金具40の方向)に延びるように配置されている。言い換えると、可動接触子50は、固定接触子30と略平行に保持される。可動接点51が固定接点32から離れているとき、可動接触子50は、図1に示される遮断位置において保持される。

0033

なお、可動接触子50が固定接触子30とは反対方向に配置される場合、固定接触子30を流れる電流と可動接触子50を流れる電流の向きが同じとなる。従って、固定接触子を流れる電流と可動接触子を流れる電流の向きが逆向きとなる構成に比べて、固定接触子と可動接触子との間に生じる電磁反発力が弱まるが、回路遮断器の遮断容量が比較的小さい場合には、固定接点32と可動接点51が適切に離隔し得る。

0034

ハンドル60は、ハウジング20の第3壁部203から突出するように設けられている。回路遮断器10では、ユーザがハンドル60を操作することにより、電源側端子座31から負荷側端子座41に至る電路上に設けられた可動接点51と固定接点32との接触及び離隔が切り替えられる。

0035

ハウジング20の内部には、排気通路が設けられている。排気通路は、可動接点51が固定接点32から離れる際に発生するアークガスをハウジング20の外部に排気するための通路である。ハウジング20の第1壁部201には、当該排気通路が外部に連通する排気口210が設けられている。排気口210は、第1壁部201のうち、固定接触子30の第2側面302の側に設けられている。本実施形態において、排気通路は、固定接触子30の本体部303が延びる方向に沿って、固定接点32が設けられた箇所から排気口210に繋がるように設けられている。言い換えると、電源側の外部配線と排気通路及び排気口210とは、固定接触子30の本体部303を挟んで反対側に位置する。

0036

消弧装置70は、ハウジング20内において、アークガスの排気通路上に設けられている。消弧装置70は、複数のグリッドを有しており、アークガスを消弧する。

0037

可動接点51が固定接点32に接触している場合、電源側端子座31と負荷側端子座41とが導通された状態となる。可動接点51が固定接点32から離隔している場合、電源側端子座31と負荷側端子座41とが遮断された状態となる。加えて、回路遮断器10は、電源側端子座31から負荷側端子座41に至る電路に過電流が流れた際に、可動接触子50を揺動させて可動接点51を固定接点32から強制的に離隔させる、いわゆるトリップ動作を行うことにより、電源側端子座31と負荷側端子座41との電気的な接続を強制的に遮断する機能を有している。

0038

固定接触子30及び可動接触子50の構成と、アークガスの排出との関係について説明する。本実施形態に係る固定接触子30は、上述のとおり、電源側の外部配線が接続される螺合入口部310と固定接点32とが、本体部303を挟んで反対側に形成されている。固定接点32と可動接点51との間で発生するアークガスは、固定接触子30の第2側面302側に設けられた排気通路に沿ってハウジング20の外部に排出されるので、アークガスが第1側面301側に固定された外部配線側に向かわないようにすることができる。すなわち、螺合入口部310と固定接点32とを反対側に形成することにより、固定接触子30の形状を単純なものとしつつ、アークガスが外部配線に与える影響を低減することができる。

0039

本実施形態では、固定接点32と可動接点51とが接触した状態において、可動接触子50が、一端から他端にかけて固定接触子30の本体部303とは反対側に延びるように配置されている。可動接点51が固定接点32から離れる際に、可動接触子50は、固定接触子30の本体部303とは反対側に延びた端部である他端を回動中心として回動する。この回動動作によって、可動接触子50が固定接触子の30の第2側面302の側であって外部配線が固定される側(すなわち、第1壁部201の側)に向かって開口するので、第1側面301側に繋がる外部配線に与える影響を低減しつつ、アークガスをハウジング20の外部に排気しやすくなる。

0040

本実施形態では、固定接触子30の本体部303が、螺合入口部310から固定接点32にかけて同一平面に沿うように形成されているので、固定接触子30を平面的に製造することができる。溶接加工や折り曲げ加工などを要することなく単純な形状により固定接触子30が製造されるので、これらの加工を要する構成に比べて、製造工程が簡略化され、かつ材料にかかる費用を削減することができる。固定接触子が折り曲げられた構成に比べて、ハウジング20の小型化を図ることができる。

0041

回路遮断器10は、当該排気通路及び排気口210を備えているので、アークガスを円滑に排出することができる。特に、本実施形態では、アークガスをハウジング20の外部に排気する際に、固定接触子30が障壁とならないので、固定接点32から排気口210に至る排気通路を直線状とすることができる。従って、例えばアークガスの排気通路上に障壁があり、排気通路が曲げられた構成に比べて、アークガスの排気効率を向上させることができる。アークガスの排気効率が十分である場合、回路遮断器10は、例えば消弧装置70を備えていなくてもよく、その場合ハウジング20の小型化を図ることができる。

0042

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

0043

例えば、上記実施形態では、固定接触子30に電源側の外部配線が接続され、負荷側端子金具40に負荷側の外部配線が接続される例が示されているが、これらの外部配線は互いに入れ替えて接続されてもよい。

0044

10:回路遮断器
20:ハウジング
210:排気口
30:固定接触子
301:第1側面
302:第2側面
303:本体部
310:螺合入口部
32:固定接点
34:ねじ
50:可動接触子
51:可動接点

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