JP2020004582A - 電気機器のレール取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】端子台を覆っている端子カバーを本体ケースから外さずにスライダーの操作を可能とすることで電気機器のレール装着、取り外しを簡単に行うことができる電気機器のレール取付け構造を提供する。
【解決手段】電気機器１は、本体ケース２の外側に端子台７を覆う端子カバー８が装着されている。本体ケース２の底部２４には、一対のレール２３の一方のレール側縁部２３ａに係合する係合突起部２６が設けられている。本体ケースの底部及び端子カバーの底部２９には、スライダー２８が配置されている。スライダーには、他方のレール側縁部に向う方向にバネ部材２７でバネ付勢力が作用している。スライダーは、長尺方向の一端に、係合爪３１が設けられており、長尺方向の他端は、端子カバーのカバー外壁１９まで延在し、他端には操作部３３が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路遮断器、電磁接触器、継電器などの電気機器を、配電盤や制御盤の盤内に敷設したレールに係止する電気機器のレール取付け構造に関する。

回路遮断器は、本体ケースの電源側及び負荷側に、外部端子を備えた電源側端子台及び負荷側端子台が設けられている。本体ケースの内部には、主回路接点、主回路接点をトリップ状態に動作させる過電流引外し装置、主回路接点の動作を行うトグル機構などが配置されており、電源側端子台及び負荷側端子台は、主回路接点の電源側接点及び負荷側接点に接続している。

この回路遮断器を、配電盤や制御盤の盤内に敷設したトップハット形レールに係止する構造として、例えば特許文献１の構成のものが知られている。

特許文献１は、回路遮断器の本体ケースの底部にフック形状の係合突起部が形成され、この係合突起部に向けてバネ部材でバネ付勢された長尺形状のスライダーが、底部の長手方向に沿って装着されている。

スライダーは、長手方向の一端に係合爪が形成され、長手方向の他端に操作孔を設けた操作部が形成され、本体ケースの底部にスライダーを装着すると、操作部が、ケース本体の底部の一端に位置する。

トップハット形レールは、断面Ｕ字形のレールであって両サイドの一対のレール側縁部がオーバーハング状に張り出したものである。このレールの長手方向に対して本体ケースを直交するように配置し、レールの一方のレール側縁部に本体ケースの係合突起部を引っ掛け、他方のレール側縁部にスライダーの係合爪を引っ掛けることで、回路遮断器がレールにまたがって係止される。

そして、回路遮断器をレールから取り外す際には、本体ケースの底部の一端に位置している操作部の操作孔にドライバーの刃先を差し込み、係合突起部から離間する方向にスライダーに外力を加える。これにより、スライダーを係合突起部から離間する方向に移動させて他方のレール側縁部に対するスライダーの係合爪の引っ掛かりを解除し、回路遮断器をレールから取り外す。

特開２０１６−４０９７１号公報

ところで、回路遮断器には、外部端子に電線を接続した電源側端子台及び負荷側端子台に通電中に指が接触するのを防止するために、電源側端子台及び負荷側端子台を覆う端子カバーを本体ケースに着脱自在に装着する場合がある。

この端子カバーを本体ケースに装着する構造を、レール取付け構造を備えた特許文献１の回路遮断器に適用すると、以下の面で問題がある。

すなわち、本体ケースの底部の一端にはスライダーの操作部が位置しており、レールから回路遮断器を取り外す際には、先ず、端子カバーを本体ケースから外す作業を行わなければならない。

このように回路遮断器をレールから取り外す際、或いは回路遮断器をレールに装着する際には、先ず、端子カバーの取り外しが必要となるので、回路遮断器のレール装着、取り外しに手間がかかっているのが現状であった。

そこで、本発明は、端子台を覆っている端子カバーを本体ケースから外さずにスライダーの操作を可能とすることで電気機器のレール装着、取り外しを簡単に行うことができる電気機器のレール取付け構造を提供する。

上記目的を達成するために本発明に係る電気機器のレール取付け構造は、本体ケースの両側に端子台が設けられ、端子台を覆う端子カバーが本体ケースに着脱自在に装着されている電気機器を、断面Ｕ字状で両サイドに一対のレール側縁部を有するトップハット形のレールにまたがって係止させる電気機器のレール取付け構造である。この構造は、本体ケースの底部に設けられ、一対のレール側縁部の一方に係合する係合突起部と、本体ケースの底部及び端子カバーの底部に、端子カバーの着脱方向に沿って一対のレール側縁部の他方に向けて移動可能に支持されている長尺なスライダーと、スライダーに対して一対のレール側縁部の他方に向う方向にバネ付勢力を作用するバネ部材と、を備えている。そして、スライダーは、長尺方向の一端に、バネ部材のバネ付勢力で一対のレール側縁部の他方に係合する係合爪が設けられており、長尺方向の他端は、端子カバーのカバー外壁まで延在しており、他端には、スライダーをカバー外壁の外側に移動させて一対のレール側縁部の他方及び前記係合爪との係合を解除する操作部が設けられている。

本発明に係る電気機器のレール取付け構造によれば、端子台を覆っている端子カバーを本体ケースから外さずにスライダーの操作を可能とすることで電気機器のレール装着、取り外しを簡単に行うことができる。

本発明に係る端子カバーが本体ケースに装着した回路遮断器を示す斜視図である。 本発明に係る端子カバーを備えた配線用接続器具を示す斜視図である。 本発明に係る配電盤や制御盤の盤内に配置したレールに回路遮断器を取付けた状態を示す図である。 本発明に係るスライダーを装着した回路遮断器の底部の形状を示す図である。 スライダーの形状を示す斜視図である。 本体ケース及び端子カバーの底部にスライダーが装着されている状態を示す図である。 （ａ）は図６のＡ−Ａ線矢視図であり、（ｂ）は図６のＢ−Ｂ線矢視図である。 本体ケース及び端子カバーの底部に装着したスライダーを移動させて線状バネが弾性変形している状態を示す図である。 （ａ）は回路遮断器がレールに装着されている状態、（ｂ）は回路遮断器がレールから取り外し可能とされている状態を示す図である。

次に、図面を参照して、本発明の第１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。

また、以下に示す第１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。
［第１実施形態］

図１は、電気機器としての回路遮断器１を示す斜視図である。図１では、空間内で互いに直交する三方向を、便宜的に、回路遮断器１の長尺方向、幅方向及び高さ方向としている。

回路遮断器１は、本体ケース２の内部に、３極型の主回路接点（不図示）と、短絡事故等で過電流が流れたときに主回路接点をトリップ状態に動作させる過電流引外し装置（不図示）と、主回路接点の開閉動作を行うトグルリンク機構（不図示）とが配置されている。

回路遮断器１の長尺方向の一端側が電源側（一次側又はライン側）であり、３極の主電源側の接点端子に配線用接続器具３が着脱自在に取付けられている。また、回路遮断器１の長尺方向の他端側が負荷側（二次側又はロード側）であり、負荷側の接点端子に配線用接続器具４が着脱自在に取り付けられている。

回路遮断器１の高さ方向の一方の面（以下、上面と称する）にはレバー開口部５が形成されており、このレバー開口部５からトグルリンク機構を操作する操作レバー６が外部に突出している。

操作レバー６は、図１に示すようにレバー開口部５の長手方向の一端側から突出しているときには、トグルリンク機構が主回路接点を閉極（ＯＮ位置）としており、操作レバー６がレバー開口部５の長手方向の他端側に突出しているときには、トグルリンク機構が主回路接点を開極（ＯＦＦ位置）としている。

負荷側の配線用接続器具４は、図２に示すように、本体ケース２内部の主回路接点に接続される端子モジュール７と、端子モジュール７を覆って絶縁保護した状態で本体ケース２に着脱自在に装着される端子カバー８と、を備えている。

端子モジュール７は、電線の先端が挿入される電線挿入空間９ａを設けた端子ブロック９と、端子ブロック９に組付けられ、電線挿入空間９ａの電線が挿入される方向に沿って接点部（不図示）が配置されている端子板１０と、端子ブロック９に組付けられて電線挿入空間に配置された曲げ部を有する板ばね１１と、を備えている。この端子モジュール７は、電線挿入空間９ａに挿入された電線の先端を、板ばね１１で発生する弾性力により接点部に押し付けて接続するスプリング端子として構成されている。

端子ブロック９は、３箇所の電線挿入空間９ａを形成しており、これら電線挿入空間９ａのそれぞれに、３個の端子板１０の接点部及び板ばね１１が配置されている。

３個の端子板１０には、ねじ孔１２ａを設けた端子１２が形成されており、これら端子板１０の端子１２に、前述した３極型の主回路接点のねじ孔を設けた接点端子がねじを介して接続されている。

端子カバー８は、図２に示すように、端子モジュール７を収納するカバー本体１５と、カバー本体１５の外壁であり、端子モジュール７の電線挿入空間９ａを覆うカバー蓋体１６と、を備えている。

図１に示すように、カバー蓋体１６には、幅方向に所定間隔をあけて３箇所の電線挿入口１７が形成されているとともに、各電線挿入口１７に対して長尺方向に近接する位置に、３箇所の工具挿通孔１８が形成されている。

カバー本体１５の長尺方向を向く側壁１９には、この側壁１９の一部を切り欠くことでスライダー操作凹部２０が形成されている。

端子カバー８を本体ケース２に装着することで、カバー蓋体１６に形成した３箇所の電線挿入口１７及び工具挿通孔１８が、端子モジュール７の３箇所の電線挿入空間９ａに対向する。

そして、電線挿入口１７から電線挿入空間９ａに電線を挿入すると、電線の先端に接触して弾性変形した板ばね１１が、端子板１０の接点部に向けて弾性力を発生することで、電線の先端を接点部に押し付けて接続する。

また、電源側の配線用接続器具３は、図１で示すように、負荷側の配線用接続器具４の端子モジュール７と略同一構造の端子モジュール（不図示）と、この端子モジュールを覆って絶縁保護した状態で本体ケース２に着脱自在に装着される端子カバー２１と、を備えている。

一方、図３は、配電盤２２に敷設されたトップハット形のレール２３に係止されている回路遮断器１を示し、図４は、回路遮断器１の本体ケース２の底部２４と、負荷側の配線用接続器具４の端子カバー１５の底部２９に設けたレール取付け部２５を示すものである。

トップハット形のレール２３は、横断面Ｕ字形の両サイドから一対のレール側縁部２３ａ，２３ｂがオーバーハング状に張り出した形状である。

レール取付け部２５は、図４に示すように、底部２４の長尺方向の一方（電源側の配線用接続器具３に寄った位置）に、フック形状の係合突起部２６が形成されている。

また、係合突起部２６に向けて線状バネ２７のバネ付勢力が作用するスライダー２８が、本体ケース２の底部２４の長尺方向の他方側（負荷側の配線用接続器具４に寄った位置）と端子カバー８（カバー本体１５）の底部２９に装着されている。

スライダー２８は、図５に示すように、金属板のプレス加工で形成した部材であり、スライダー本体３０と、一対の係合爪３１と、操作部３３と、一対のバネ支持部３５と、一対の第１スライド部３６と、一対の第２スライド部３７と、を備えている。

スライダー本体３０は長尺な平板形状の部位であり、このスライダー本体３０の一端の幅方向両端から一対の係合爪３１が直角に立ち上がっている。

操作部３３は、スライダー本体３０の他端で同一平面上に形成されており、長方形状の操作孔３２が形成されている。

一対のバネ支持部３５は、スライダー本体３０の長手方向中央で幅方向両端から直角に立ち上がって形成されており、各々にはバネ挿通孔３４が形成されている。

一対の第１スライド部３６は、バネ支持部３５及び係合爪３１の間のスライダー本体３０の幅方向両端から横断面逆Ｌ字状に立ち上がっている。ここで、一対の第１スライド部３６のスライダー本体３０に平行に延在しているスライド片３６ａは、互いに離間する方向に延在している。

また、一対の第２スライド部３７は、バネ支持部３５及び操作部３３の間のスライダー本体３０の幅方向両端から横断面逆Ｌ字状に立ち上がっているとともに、これら第２スライド部３７のスライダー本体３０に平行に延在しているスライド片３７ａは、互いに離間する方向に延在している。

上記構成のスライダー２８は、図６，図７（ａ），（ｂ）に示すように、本体ケース２の底部２４に形成した第１案内部３８に第１スライド部３６のスライド片３６ａが支持され、端子カバー８の底部２９に形成した第２案内部３９に、第２スライド部３７のスライド片３７ａが支持された状態で長尺方向に移動自在とされている。

第１案内部３８は、図７（ａ）に示すように、本体ケース２の底部２４の長尺方向に沿って横断面Ｌ字状に突出して形成されており、底部２４に平行な支持片３８ａが、第１スライド部３６のスライド片３６ａを受けている。この第１案内部３８は、長尺方向の両端まで連続して形成されている。

第２案内部３９は、図７（ｂ）に示すように、端子カバー８の底部２９の長尺方向に沿って横断面Ｌ字状に突出して形成されており、底部２９に平行な支持片３９ａが、第２スライド部３７のスライド片３７ａを受けている。この第２案内部３９は、第１案内部３８側の長尺方向の一端から横断面Ｌ字状に形成されているとともに、長尺方向の他端には横断面Ｌ字状に形成されず、第２案内部３９を閉塞するようにストッパー壁４０が形成されている。

図５で示したスライダー２８の一対のバネ支持部３５のバネ挿通孔３４には、図４及び図６で示す線状バネ２７が挿通される。スライダー２８のスライダー本体３０に直交する方向に延在した線状バネ２７の両端部は、本体ケース２の底部２４に設けたバネ係合凹部４１，４２に係合する。

そして、本体ケース２の底部２４の第１案内部３８に第１スライド部３６が支持され、端子カバー８の底部２９の第２案内部３９に第２スライド部３７が支持されたスライダー２８は、図６に示すように、底部２４のバネ係合凹部４１，４２に係合している線状バネ２７のバネ付勢力で、係合突起部２６（図４参照）に向う方向に押し付け力が作用している。

ここで、スライダー２８の操作部３３は、図１で示すように、端子カバー８（カバー本体１５）の側壁１９に形成したスライダー操作凹部２０に、操作孔３２が開口した状態で配置されている。

なお、本発明に記載されている端子台が端子モジュール７に対応しており、本発明に記載されているカバー外壁がカバー側壁１９及びスライダー操作凹部２０に対応しており、本発明に記載されている係合突起部が係合突起部２６に対応しており、本発明に記載されているバネ部材が線状バネ２７に対応しており、本発明に記載されている係合爪が一対の係合爪３１に対応しており、本発明に記載されている操作部がスライダー２８の操作孔３２を設けた操作部３３に対応しており、本発明に記載されているスライド部が第１スライド部３６及び第２スライド部３７に対応しており、本発明に記載されている案内部が第１案内部３８及び第２案内部３９に対応しており、本発明に記載されているストッパー壁がストッパー壁４０に対応している。

次に、図９（ａ）、（ｂ）を参照して、配電盤２２のトップハット形のレール２３に装着されている回路遮断器１を、レール２３から取り外す動作について説明する。なお、図６及び図８も参照する。

図９（ａ）は、回路遮断器１がレール２３に装着されている状態を示している。この図では、レール２３の一方のレール側縁部２３ａに、本体ケース２の底部２４の係合突起部２６が係合し、レール２３の他方のレール側縁部２３ｂに、レール取付け部２５のスライダー２８の係合爪３１が接触している。そして、スライダー２８が、図６で示したように線状バネ２７のバネ付勢力によって係合突起部２６に向けて押し付け力が作用することで、係合爪３１がレール側縁部２３ｂに係合し、回路遮断器１がレール２３に装着されている。

次に、回路遮断器１をレール２３から取り外すには、カバー本体１５のスライダー操作凹部２０に位置しているスライダー２８の操作部３３の操作孔３２にドライバー（不図示）を差込み、図９（ｂ）で示すように、操作部３３とともにスライダー２８全体を端子カバー８の側壁１９の外側に移動させる。

このとき、スライダー２８は、第１スライド部３６のスライド片３６ａが、本体ケース２の第１案内部３８の支持片３８ａ上をスライドし、第２スライド部３７のスライド片３７ａが、端子カバー８（カバー本体１５）の第２案内部３９の支持片３９ａ上をスライドして、端子カバー８の側壁１９の外側に移動していく。このとき、図８に示すように、線状バネ２７は、円弧形状に大きく変形していく。

そして、図９（ｂ）に示すように、スライダー２８の係合爪３１が、レール２３の他方のレール側縁部２３ｂから離れることで、回路遮断器１をレール２３から取り外すことができる。

ここで、スライダー２８の係合爪３１がレール２３の他方のレール側縁部２３ｂから離れた直後に、スライダー２８のスライド片３７ａの端部が、第２案内部３９を閉塞するように端子カバー８（カバー本体１５）に設けたストッパー壁４０に当接する。

また、回路遮断器１を、レール２３に装着する場合には、先ず、図９（ｂ）の動作を行い、次いで、図９（ａ）の動作を行う。

次に、第１実施形態の効果について説明する。

回路遮断器１をレール２３から取り外す際、或いは回路遮断器１をレール２３に装着する際には、先ず、端子カバー８の側壁１９に位置するスライダー２８の操作部３３を使用し、スライダー２８全体を端子カバー８の側壁１９の外側に移動させる。そして、回路遮断器１をレール２３から取り外す際には、レール側縁部２３ｂに対するスライダー２８の係合爪３１の係合を解除し、回路遮断器１をレール２３に装着する際には、線状バネ２７のバネ付勢力でスライダー２８全体をレール側縁部２３ｂ側に移動させることで、レール側縁部２３ｂにスライダー２８の係合爪３１を押し付けて係合させる。

このように、回路遮断器１をレール２３から取り外す際、或いは装着する際には、本体ケース２から負荷側の配線用接続器具４の端子カバー１５を取り外す必要がないので、回路遮断器１をレール２３から脱着する動作を簡単に行うことができる。

また、スライダー２８が端子カバー８の側壁１９の外側に移動していくと、図８で示したように線状バネ２７は変形していくが、スライダー２８の第２スライド部３７が端子カバー８に設けたストッパー壁４０に当接した時点でスライダー２８の外側への移動が規制され、線状バネ２７の過度の変形が防止される。これにより、線状バネ２７は、線径を太くして材料強度を確保しなくても過度の変形が防止されるので、線状バネ２７の耐久性を向上させることができる。

また、スライダー２８は、スライダー本体３０の幅方向両端に第１スライド部３６及び第２スライド部３７をプレス加工で形成した金属板であり、第１スライド部３６及び第２スライド部３７は、変形しにくい横断面逆Ｌ字状に加工されている。したがって、スライダー２８の剛性を十分に確保することができる。

なお、本実施形態では、回路遮断器１への適用について説明したが、これに限定されるものではない。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。

１ 回路遮断器
２ 本体ケース
３ 配線用接続器具
４ 配線用接続器具
５ レバー開口部
６ 操作レバー
７ 端子モジュール
８ 端子カバー
９ａ 電線挿入空間
９ 端子ブロック
１０ 端子板
１１ 板ばね
１２ａ ねじ孔
１２ 端子
１５ カバー本体
１６ カバー蓋体
１７ 電線挿入口
１８ 工具挿通孔
１９ 側壁
２０ スライダー操作凹部
２１ 端子カバー
２２ 配電盤
２３ レール
２３ａ，２３ｂ レール側縁部
２４ 本体ケースの底部
２５ レール取付け部
２６ 係合突起部
２７ 線状バネ
２８ スライダー
２９ 端子カバーの底部
３０ スライダー本体
３１ 一対の係合爪
３２ 操作孔
３３ 操作部
３４ バネ挿通孔
３５ バネ支持部
３６ 第１スライド部
３６ａ スライド片
３７ 第２スライド部
３７ａ スライド片
３８ 第１案内部
３８ａ 支持片
３９ 第２案内部
３９ａ 支持片
４０ ストッパー壁
４１，４２ バネ係合凹部

Claims (5)

1. 本体ケースの両側に端子台が設けられ、前記端子台を覆う端子カバーが前記本体ケースに着脱自在に装着されている電気機器を、断面Ｕ字状で両サイドに一対のレール側縁部を有するトップハット形のレールにまたがって係止させる電気機器のレール取付け構造であって、
   前記本体ケースの底部に設けられ、前記一対のレール側縁部の一方に係合する係合突起部と、
   前記本体ケースの前記底部及び前記端子カバーの底部に、前記端子カバーの着脱方向に沿って前記一対のレール側縁部の他方に向けて移動可能に支持されている長尺なスライダーと、
   前記スライダーに対して前記一対のレール側縁部の他方に向う方向にバネ付勢力を作用するバネ部材と、を備え、
   前記スライダーは、長尺方向の一端に、前記バネ部材のバネ付勢力で前記一対のレール側縁部の他方に係合する係合爪が設けられており、長尺方向の他端は、前記端子カバーのカバー外壁まで延在しており、当該他端には、前記スライダーを前記カバー外壁の外側に移動させて前記一対のレール側縁部の他方及び前記係合爪との係合を解除する操作部が設けられていることを特徴とする電気機器のレール取付け構造。
2. 前記スライダーは、長尺形状のスライダー本体の幅方向両端から突出し、長手方向に延在するスライド部が形成されており、
   前記本体ケースの前記底部及び前記端子カバーの前記底部には、前記スライド部を受けて前記スライダーを移動自在に支持する案内部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気機器のレール取付け構造。
3. 前記スライダーの前記スライド部は、金属平板のプレス加工を行うことで、前記スライダー本体の幅方向両端からＬ字形状に折曲されて形成されていることを特徴とする請求項２記載の電気機器のレール取付け構造。
4. 前記一対のレール側縁部の他方及び前記係合爪との係合が解除されたときに、前記スライダーが前記カバー外壁の外側にさらに移動するのを規制するスライダー規制部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３の何れか１項に記載の電気機器のレール取付け構造。
5. 前記スライダー規制部は、前記端子カバーに設けたストッパー壁であり、前記一対のレール側縁部の他方及び前記係合爪との係合が解除されたときに、前記スライダーの前記スライド部の一部が前記ストッパー壁に当接して前記スライダーが前記カバー外壁の外側にさらに移動するのを規制するようにしたことを特徴とする請求項４記載の電気機器のレール取付け構造。

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