サーキットブレーカ、サーキットブレーカターミナルラグカバー及びターミナルラグの保護方法

本出願の請求項に係る発明は、２０１１年１２月１２日付出願の米国特許出願番号６１／５６９，７２６号を基礎とするものであり、当該出願の内容は本出願にも適用されるものである。
本発明は、概略的には、熱及び腐食から保護するための技術的思想に関して開示するものであり、より具体的には、サーキットブレーカターミナル、ターミナルスクリューのねじ山、接続ケーブル等々を、高温のガスに起因する熱及び腐食から保護するための手段に関するものである。 本発明が開示する技術的思想は、更にサーキットブレーカに関連するものである。 更には、サーキットブレーカターミナル、ターミナルスクリューのねじ山、接続ケーブル等々の保護方法に関する技術的思想についても、開示するものである。

サーキットブレーカは、電力回路において、過負荷又は短絡が検知された場合に、電流を遮断する機能を有するものである。 サーキットブレーカによって過負荷又は電流短絡を阻止する際に、アークが発生して、高温の排気ガスが発生する。 この、イオン化された排気ガスは、腐食を招き、サーキットブレーカのターミナルラグにダメージを与えるものである。 加えて、加熱された排気ガスは、ターミナルラグ上で接続ケーブルを溶かすことで、ターミナルラグにダメージを与えるものである。 ターミナルラグの腐食にケーブル素材の溶融が組み合わさることで、ターミナルラグのねじ山は、ねじ山とターミナルラグとの使用が不可能となるようなダメージを受けることとなる。

サーキットブレーカに接続されたケーブルがターミナルラグ上で溶融すると、ケーブルを取り外すことが困難となり、一般的には、損傷したケーブルを切断して対処することとなる。 加えて、腐食及びケーブル溶融は、ターミナルラグ及びねじ山の使用が不可能な程度に、サーキットブレーカのターミナルラグの品質の劣化を招き、通常は、ターミナルラグを交換して対処することとなり、時折、サーキットブレーカ全体の交換に至ることもある。 この問題と関連する試みが、米国特許番号第５，１１１，００８号に開示されている。 しかしながら、本特許による開示は、市販のサーキットブレーカ及びターミナルラグの間の接続に適用することが、容易でないことが難点となる。

又、いくつかのサーキットブレーカ製造者による製品は、「ターミナルシールド」を有している。 これらのシールドは、以下に詳述する装置と混同されるものではない。 それらに開示された技術的思想は、サーキットブレーカの内部（internal phase）と、その他の部分（another phase）より飛来するアークから、両方の部位（each phase）を保護するように配置された「ターミナルシールド」とは、一線を画するものである。 このようなターミナルシールドは、外部サーキットブレーカターミナルラグと、接続ケーブルとを、上述の事象から適切に保護するには、支障があると考えられる。

従って、上述のごときターミナルラグの品質の劣化又は腐食を回避することが可能な方法、装置及び手段についての、技術的要請が存在している。
すなわち、サーキットブレーカには、いまだ進歩の余地がある。
又、サーキットブレーカのターミナルラグにも、いまだ進歩の余地がある。
更には、サーキットブレーカのターミナルラグの保護の方法には、更なる進歩の余地がある。

上記課題その他は、本発明の実施の形態に開示される技術的思想によって対処されるものであり、サーキットブレーカターミナルラグカバー及び複数の接続されたケーブルは、サーキットブレーカターミナルラグによって、劣化又は腐食（例えば、これに限定されるものではないが、熱及び／又はイオン化された排気ガスに起因する）から保護される。

本説明に開示される技術的思想の一つによれば、サーキットブレーカターミナルラグカバーは、サーキットブレーカターミナルラグを機械的に保持（mechanically secure）するものであり、ターミナルラグを劣化又は腐食から保護（protect）するものである。 そして、ターミナルラグは、複数のケーブルをサーキットブレーカに保持するための複数のターミナルラグスクリューを含んでいる。 ターミナルラグカバーは、ターミナルラグから熱を放出し、又は、ターミナルラグからイオン化されたガスを隔離（deflect）するように構成された、複数の側部を有し、少なくとも一つの側部は、サーキットブレーカターミナルラグに対してターミナルラグカバーを機械的に保持するための複数の保持部材を含んでおり、更には、少なくとも一つの側部は、複数のターミナルラグスクリューを挿通させるための挿通孔を含んでいる。

本説明に開示されるその他の技術的思想によれば、サーキットブレーカ装置は、複数のケーブルをサーキットブレーカに固定するための複数のターミナルラグスクリューを含むサーキットブレーカターミナルラグと、ターミナルラグを劣化又は腐食から保護するための、サーキットブレーカターミナルラグに機械的に保持されるサーキットブレーカターミナルラグカバーとを含み、ターミナルラグカバーは、ターミナルラグから熱を放出し、又は、ターミナルラグからイオン化されたガスを隔離するように構成された、複数の側部を含み、少なくとも一つの側部は、ターミナルラグカバーをサーキットブレーカターミナルラグに対して機械的に保持する複数の保持部材を含み、側部の一つは、複数のターミナルラグスクリューの挿通を可能とする挿通孔を含むものである。

複数の側部は、前部、底部、及び、二つの対向する側部を含み、二つの対向する側部の各々が前部及び底部に係合されている。 ターミナルラグカバーは、前部、底部及びターミナルラグの二つの対向する側部に対して密に係合（fit snugly）し、ターミナルラグカバーとターミナルラグとの物理的接触により、ターミナルラグカバーによるターミナルラグ及び複数のケーブルからの熱の放出、又は、ターミナルラグからのイオン化されたガスの隔離を可能とするものである。

本説明に開示されるその他の技術的思想は、サーキットブレーカターミナルラグを劣化又は腐食から保護するための方法に関するものである。 サーキットブレーカターミナルラグは、サーキットブレーカに対して複数のケーブルを固定するためのターミナルラグスクリューを含み、サーキットブレーカはターミナルラグを備えるものである。 本方法は、ターミナルラグを劣化又は腐食から保護するために、サーキットブレーカターミナルラグカバーをサーキットブレーカターミナルラグに対して機械的に固定し、サーキットブレーカターミナルラグカバーに、ターミナルラグから熱を放出させ、ターミナルラグからイオン化されたガスを隔離するように構成された、複数の側部を設け、少なくとも一つの側部は、ターミナルラグカバーをサーキットブレーカターミナルラグに対して機械的に固定するための複数の保持部材を含み、少なくとも一つの側部に、複数のターミナルラグスクリューを挿通させるための挿通孔を設けるものである。

開示された技術的思想の完全な理解は、以下の添付図面を参照しながら、後述する本発明の実施の形態を参酌することにより得られるものである。

図１は、本発明の実施の形態に係る、サーキットブレーカターミナルラグ及びターミナルラグカバーを含むエレクトリカルサーキットブレーカの、要部分解斜視図である。

図２は、図１に示されるターミナルラグ及びターミナルラグカバーの分解斜視図である。

図３は、図２に示されるターミナルラグに対し機械的に連結されかつ組み込まれ、完成状態に組み付けられたターミナルラグカバーの側面図である。

図４は、図１から図３に示されるターミナルラグに対し機械的に固定されかつ組み込まれたターミナルラグカバーの正面図である。

図５は、図１から図４に示されるターミナルラグに対し機械的に固定されかつ組み込まれたターミナルラグカバーの上面図である。

図６は、図５に示されるターミナルラグに対し固定されたターミナルラグカバーの上面図であり、ターミナルラグ及びターミナルラグカバーを拡大図示したものである。

本説明における用語「数」は、１又は１以上の整数（即ち、複数）の意味で用いられている。
又、本説明において、二つもしくはそれ以上の部材が、互いに「接続」され、「係合」され又は「固定」された状態とは、互いに直接的に、又は、１又はそれ以上の中間部材を介して係合される状態を意味するものである。 更に、二つもしくはそれ以上の部品が「当接」している状態とは、部材同士が直接的に係合している状態を意味するものである。

本説明における用語「サーキットブレーカ」は、所定数の機械的／電気的故障状態の存在又は発生を受けて、電気回路を流れる電流を遮断する、複数の電気スイッチ又は回路断続器を意味するものである。
本説明おける用語「サーキットブレーカターミナル」は、サーキットブレーカに対して複数の回路ケーブルの接続を可能とする、サーキットブレーカの構成要素を意味するものである。
本説明における用語「サーキットブレーカターミナルラグ」又は「ターミナルラグ」は、サーキットブレーカが具備する物理的構成要素を意味するものである。

本説明おける用語「孔」は、あるもの（something）を貫通する開口、あるものの欠落した空間、又は、あるものを貫通する孔を意味するものである。
本説明における用語「挿通孔」は、なんらかのもの（something else）を、あるものに貫通し又は挿通する孔を意味するものである。
本説明における用語「スクリュー」は、簡単な機械要素であって、らせん状の溝を含む傾斜面を備えた中実の円柱構造をなし、相補的な溝が形成された中空円筒に係合するものである。 又、らせん状の溝が形成された釘状又は棒状の部材であって、回転させることにより、相補的な溝が形成された中空円筒部材と係合するものである。 若しくは、筋又はらせん状の溝が形成されたファスナーであって、回転させることにより、相補的な筋又は溝が形成されたターミナルラグと係合するものである。
本説明における用語「ケーブル」は、複数の独立した導電体からなる回路導電体を意味するものである。

本説明は、アーク発生時に生じるイオン化されたガスに起因する過度の熱を受けることによる、故障、劣化、腐食及び起こり得る交換から、サーキットブレーカを保護するための、進歩した装置及び手段に関する技術的思想を開示するものである。 ここで説明するサーキットブレーカターミナルラグにより、サーキットブレーカの製品寿命を伸ばすものである。
ここに開示される技術的思想を装置及び手段に適用することで、熱エネルギー及び／又はイオン化された排気ガスは、効率的かつ効果的に、サーキットブレーカ及びそれに接続されるケーブルから、処理され又は隔離される。

図１には、本発明の実施の形態に係る、サーキットブレーカターミナルラグ２及びターミナルラグカバー１を含む、エレクトリカルサーキットブレーカ３が、斜視図で示されている。 エレクトリカルサーキットブレーカ３、複数のサーキットブレーカターミナルラグ２及び複数のターミナルラグカバー１は、サーキットブレーカ装置４を構成するものである。 例示のサーキットブレーカ３は、六つのサーキットブレーカターミナルが示されているが、開示された技術的思想は、サーキットブレーカへの異なる数のサーキットブレーカターミナルの適用も含まれるものである。 図１の例では、三つのターミナルがサーキットブレーカ３の頂部に配置され（図１参照）、三つのターミナルがサーキットブレーカ３の底部に配置されている（図１参照）。 五つのサーキットブレーカターミナルが組み付けられた態様で図示され、ターミナルラグカバー１は、ターミナルラグ２に固定されている。 ターミナルラグ２（図１には、一つのみ示されているが、各サーキットブレーカターミナルにターミナルラグ２を備えることが理解されるであろう。）及び結合する対応のターミナルラグカバー１は、図１に示される六つのターミナルアッセンブリのうちの五つが、サーキットブレーカ３に取り付けられた態様で示されている。 図１に示される六つ目のターミナルアッセンブリは、ターミナルラグ２及びターミナルラグカバー１が分解された態様で示され、「非装着状態」（すなわち、サーキットブレーカ３から取り外された状態）で示されている。

図１を参照すると、各ターミナルラグ２は複数のターミナルラグスクリュー５を含み、これらは、複数のサーキットブレーカケーブル（図示省略）をターミナルラグ２に固定するするために用いられる。 ターミナルラグカバー１は挿通孔６を含むものであり、これは、スクリュードライバその他のツール（図示省略）を用いてターミナルラグスクリュー５により複数のケーブル（図示省略）を締め付けることを可能とするものである。 図１に示される一実施形態によれば、ターミナルラグカバー１は下部フランジ７及び保持クリップ８を備えている。 下部フランジ７及び保持クリップ８は、ターミナルラグカバー１をターミナルラグ２に装着し、固定するために用いられる。

ターミナルラグ２は、銅、アルミニウム又はその他の回路構成に適した導体によって構成することが可能である。
ターミナルラグカバー１は、適切な熱可塑性素材（例えば、これに限定されるものではないが、レキサン（登録商標）５００ １０％ガラス含有率Ｖ０規格（10% glass filled V0 rated））により構成することが可能である。
ターミナルラグカバー１は、サーキットブレーカ３の外側からターミナルラグ２の部分に結合するに適したものである。 ターミナルラグ２は、サーキットブレーカ３から取り外すことが可能である。 （図１中の）ターミナルラグ２及びターミナルラグカバー１の上部との互いの結合は、サーキットブレーカ３の外側でなされるものである。 ターミナルラグ２は、ターミナル装着スクリュー（図示省略）を介して、電気的かつ機械的に、サーキットブレーカ装置４の、一つの線又は負荷導体（図示省略）と接続する。

図２には、ターミナルラグ２及びターミナルラグカバー１の分解斜視図が示されている。 図２に示されるように、ターミナルラグ２は、各ターミナルにケーブル（図示省略）を固定するために、二つのターミナルラグスクリュー５が用いられている。 図２に示される例では、更に、ターミナルラグカバー１は、保持クリップ（保持部材）８を含んでいる。 保持クリップ８は、ターミナルラグカバー１の頂部（図２参照）から延びるようにして設けられている。 図示の例では、ターミナルラグカバー１から延びる下部フランジ７を含んでいる。 挿通孔６は、図２に示されるように、ターミナルラグカバー１に設けられている。 挿通孔６は、ターミナルラグスクリュー５の挿通を可能とするものであり、ケーブル（図示省略）を、対応するサーキットブレーカ内に設けられたサーキットブレーカターミナル（図示省略）と係合させるために、交換可能に用いられる。

図３には、ターミナルラグ２に対し、機械的に装着されかつ組み込まれた、ターミナルラグカバー１の側面図が示されている。 図３に示された例では、ターミナルラグ２の側面形状が明示されている。 本例では、ターミナルラグカバー１は、頂部（図３参照）保持クリップ８（図３には、一つの保持クリップ８のみ示されている。）を介して、ターミナルラグ２に対して密着するようにして固定されている。 ここに示されるターミナルラグカバー１の下部フランジ７（図３参照）は、図１及び図２に示されるように、ターミナルラグ２の下半分と接触する。 ターミナルラグカバー１は、ターミナルラグ２の前部１６、底部１７及び二つの対向する側部１８、１９（図２参照）に密着し、これによって、ターミナルラグカバー１とターミナルラグ２とが物理的に接触することで、ターミナルラグカバー１は、ターミナルラグ２及び複数のケーブル（図示省略）から熱を放出し、及び／又は、ターミナルラグ２からイオン化されたガスを隔離する。

図４には、図１から図３に示されるターミナルラグ２に対し、機械的に固定されかつ組み込まれた、ターミナルラグカバー１の正面図（図１及び図４も参照）が示されている。 図４に例示されたターミナルラグカバー１には、四つの側部１０、１１、１２、１３と、図１から図３にも示される保持クリップ８と、ターミナルラグカバー１の前部１０（図４参照）に配置された挿通孔６とが示されている。 図１及び図２に示されるように、挿通孔６は、スクリュードライバその他のツール（図示省略）をターミナルラグスクリュー５に接触させることを可能とするものである。 複数のターミナルラグスクリュー５は、複数のケーブル（図示省略）をターミナルラグ２に固定するために用いられるものである。

図５には、図１から図４に示されるターミナルラグ２に対し機械的に固定されかつ組み込まれ、完全に組み付けられたターミナルラグカバー１の上面図（図１及び図５も参照）が示されている。 図３から図５を参照すると、ターミナルラグ２に固定されたターミナルラグカバー１の、四つの側面１０、１１、１２、１３のうちの三つの側面１０、１２、１３が示されている。 保持クリップ８は、図１から図４にも示されるように、ターミナルラグカバー１をターミナルラグ２に対して固定する手助けをするものである。 図５に示される本発明の実施の形態に係るターミナルラグカバー１は、補完保持クリップ（保持部材）９を備えており、これは、ターミナルラグカバー１の後部の、垂直方向の所定長さの部分に掛るように、形成されている。 本実施の形態では、補完保持クリップ９は、補助的に、ターミナルラグカバー１をターミナルラグ２に装着し、機械的に固定するものである。 一つの実施形態では、補完保持クリップ９は、ターミナルラグ２の面取り端部（chamfered edge）１４（その頂部が図６に最も明確に示されている）との受け部及び係合部であり、したがって、面取り端部１４は補完保持クリップ９と機械的に係合するものとして構成されている。

図６は、図５に示されるターミナルラグ２に対し固定されたターミナルラグカバー１の上面図（図１、図５、図６も参照）であり、ターミナルラグ及びターミナルラグカバーをより詳細に拡大図示したものである。 本実施の形態では、ターミナルラグ２の頂部（図１参照）は、ターミナルラグカバー１と機械的に係合している。 ターミナルラグカバー１の四つの側面１０、１１、１２、１３のうちの三つの側面１０、１２、１３が示されており、保持クリップ８及び補完保持クリップ９がより明確に示されている。

開示されたターミナルラグカバー１は、サーキットブレーカ３が、対応する電気回路（図示省略）を遮断した後に発生する、比較的高温の排気ガスに対して、ターミナルラグ２を保護するものである。 ターミナルラグカバー１は、サーキットブレーカ３から発生する高温のガスに起因するターミナル素材の溶融に伴う、ターミナルの腐食から、ターミナルラグ２を保護するものである。 これが無いと、ターミナル及びラグスクリュー溝は、ケーブルを交換するために切断することが必要なほどの、損傷を受けることとなるが、本説明に開示された解決手段によれば、簡単な補修で済むような回路損傷の度合いを超えた、潜在する高コストを招く補修を、回避することが可能となる。

開示されたターミナルラグカバー１は、保持クリップ８及び／又は補完保持クリップ９によりカバーの所定部が保持されることで、サーキットブレーカターミナルラグ２の側面に装着される。 カバー１は、ケーブルを接続するために、複数のサーキットブレーカターミナルラグスクリュー５の挿通を可能としている。 カバー１は、従って、イオン化されたガスをターミナルラグ２の本体から隔離するものである。

以上のように、本発明の一つの実施の形態によれば、上述のサーキットブレーカ３、サーキットブレーカターミナルラグ２、及び、ターミナルラグカバー１を含むものであることが理解されるであろう。 本説明において例示したターミナルラグカバーにおいては、四つの側面１０、１１、１２、１３に加え、下部フランジ７（図１参照）と、頂部に設けられた保持クリップ８（図１参照）、更には、後部に設けられた補完保持クリップ９（図１参照）、及び、ターミナルラグスクリュー５を挿通してターミナルに結合するための貫通孔６を備えるものである。 ターミナルラグカバー１の特徴は、ターミナルラグ２に確実に固定され、ターミナルラグ２から熱を放出し、接続ケーブル（図示省略）と物理的に当接する機能と、及び／又は、イオン化されたガスをターミナルラグ２から遮蔽する機能とを有するものである。 ガスが遮蔽され、これによって、ガスの熱によるターミナル素材と、ケーブルの絶縁素材及び導電性素材の溶融を防ぐものである。 好ましくは、ターミナルラグカバー１の構成素材には、難燃性成分（例えば、これに限定されるものではないが、難燃性Ｖ０規格素材）が含まれるものである。

当業者であれば、例示されたような保持クリップ８及び／又は補完保持クリップ９を用いてターミナルラグカバー１をターミナルラグ２に固定するものとは、異なる機械的構成を用いることによっても、本発明の利点が見いだされるであろう。 又、当業者であれば、ターミナルラグカバー１の前部１０（図１参照）に、例示されたような円形の貫通孔６を設け、ターミナルラグスクリュー５を、ターミナルラグカバーに挿通させるものとは、異なる形態の孔を用いることでも、本発明の利点が見いだされるであろう。 当業者であれば、ターミナルラグカバー１に、より多くの又はより少ない側面を与えることでも、本発明の利点が見いだされるであろう。 又、当業者であれば、下部フランジ７を、全て削除し、又はこれに置換して、ターミナルラグ２の（図１参照）下半分の全体に渡り伸ばし、かつ、ターミナルラグスクリューの挿通孔を付加する（図示省略）ように、形状及び外観変更することでも、本発明の利点が見いだされるであろう。

本発明の実施の形態によれば、開示された技術的思想により、熱、イオン化されたガスによる劣化及び／又は腐食、若しくは接続ケーブルの溶融に対して保護することにより、サーキットブレーカターミナルラグ及び接続ケーブル（図示省略）の寿命を延ばすことが可能となる。 このようなターミナルラグカバー１の有利な特徴は、サーキットブレーカのメンテナンスコストの相当な抑制に寄与するものとなる。

本説明には、サーキットブレーカターミナルラグカバー１が示されている。 しかしながら、このターミナルラグカバー１は、あくまでも一つの実施形態に係るものであり、この出願において例示されたものである。 従って、本説明において開示された具体的内容に限定されることなく、様々な変更やバリエーションが可能であることが、当業者に理解されるであろう。 従って、本願の請求項に記載の範囲内で、本説明に特に記述される、明らかにされた技術的思想が実施可能なものである。

従って、本説明に開示された技術思想が、図示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるものであることが理解されるであろう。 そのような個々の記載が特許請求の範囲を理解する要点でない限り、類似した特徴の例が特許請求の範囲においてそれらと同一であることが理解されるであろう。 いくつかの例では、請求項の構成要素と説明中の構成要素との意図された区別が、わずかに異なる用語を用いて強調されている。
本説明に開示された概念は、モールド成形されたケースサーキットブレーカにより説明されているが、本願の開示する技術思想は、より広範囲のサーキットブレーカに及ぶものである。

開示された技術思想の特定の具体的実施形態が詳述されているが、本説明の全体的な開示を考慮して、様々な修正とそれらの具体的態様に代わるものが開発され得ることが、当業者に理解されるであろう。 したがって、本説明に開示された特定の構成は、あくまでも図示上の便宜を考慮したものであり、本願発明の技術的思想がこれらに限定されることなく、特許請求の範囲と同等の範囲において、開示されているものであることが理解されるであろう。

１：ターミナルラグカバー、 ２：サーキットブレーカターミナルラグ、 ３：エレクトリカルサーキットブレーカ、 ４：サーキットブレーカ装置、 ５：ターミナルラグスクリュー、 ６：挿通孔、 ７：下部フランジ、 ８：保持クリップ、 ９：補完保持クリップ、 １４：面取り端部 １６：前部、 １７：底部、 １８、１９：側部