JP2002251933A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた遮断性能を有する開閉器を提供する。 【解決手段】 固定接点２が接合された固定接触子１、
固定接点と接離する可動接点４が接合された可動接触子
３、固定接触子と電気的に接続され、可動接触子通過用
の開口部６Ａを有して固定接点近傍から固定接触子に沿
って延びるアークランナ６、およびアークランナのアー
ク走行面側に、接点間に生じたアークを挟むように間隙
を有して対向配置された１対の電気絶縁性消弧板９を備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流または直流の
電流を開閉する開閉器に関し、特にその消弧機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば実公昭６１−１１８７５号公報や
特公昭４０−８４４８号公報には、接点間に生じたアー
クを冷却するために、アークを挟んで対向配置された１
対の電気絶縁性消弧板を設けることが開示されており、
例えば特公平２−４９６５号公報には、上記の対向配置
された１対の電気絶縁性消弧板をアークボックスの側壁
で兼用することが開示されている。

【０００３】図２２はこのような特公平２−４９６５号
公報に開示された従来の開閉器の要部の構成を示す部分
断面図であり、左右対称であるので、図２２では片側断
面のみを示している。図２３（ａ）および（ｂ）は図２
２の要部を示すそれぞれ正面図および平面図である。図
において、１は断面コの字状の固定接触子である。１Ａ
は固定接触子１に設けられた端子部であり、この端子部
１Ａに外部電線が接続される。２は固定接触子１に接合
された固定接点、３は可動接触子、４は可動接触子３に
接合され、固定接点２に接離する可動接点、５は可動接
触子３と図示しない電磁石とを連結するクロスバーであ
る。６は固定接点２に形成されるアークの足を転移させ
るためのアークランナであり、固定接触子１と電気的に
接続されている。７は固定接点２と可動接点３の間に発
生したアーク１２を消弧するための金属消弧板であり、
通常は、磁性体で形成される。８は耐熱性の材料よりな
るアーク消弧用のアークボックスである。８Ａはアーク
ボックス８の側壁であり、この側壁８Ａがアークを挟ん
で対向配置された１対の電気絶縁性消弧板を兼ねてい
る。金属消弧板７は例えば接着剤により、アークボック
ス８に固定されている。

【０００４】また、図２３に示すように、アークランナ
６には接点接離時に可動接触子３が通過する可動接触子
通過用の開口部（溝）６Ａが設けられており、この溝６
Ａは、図２３（ｂ）に示す通り、図中、右側（アーク駆
動方向）に進むにつれその幅が小さくなるように構成さ
れている。固定接点２近傍における溝６Ａの幅Ｗｂは、
可動接触子３や可動接点４が通過できるように、可動接
触子３や可動接点４の幅より大きくなるように構成され
ている。このような構成により、可動接触子３や可動接
点４がアークランナ６に接触することなく、可動接点４
が固定接点２と接離できる。

【０００５】次に、図２２を用いて従来の開閉器の動作
について説明する。図示しない電磁石にコイル電流が流
れていない場合、可動接点４は固定接点３から離れてい
る。電磁石にコイル電流を流すと、電磁石の可動鉄心が
吸引され、電磁石の可動鉄心に連結されたクロスバー５
が下方に駆動され、クロスバー５に連結された可動接触
子３が下方に駆動されて可動接点４が固定接点２に接触
し、開閉器は導通状態になる。また、電磁石のコイル電
流を切ると、図示しないバネにより、電磁石の可動鉄心
が固定鉄心から離れ、これに伴い、クロスバー５が上方
に駆動され、可動接触子３と可動接点４が上方に駆動さ
れる。このようにして可動接点４が固定接点２から離れ
ると、可動接点４と固定接点２との間にはアーク１２が
発生する。このアーク１２は、固定接触子１に流れる電
流が作る磁場により、図２２中、右側（アーク駆動方
向）に駆動され、さらに、磁性体製の金属消弧板７に吸
引駆動され、固定接点２上のアーク１２の足はアークラ
ンナ６に転移され、アーク１２Ａのように形成される。
アーク１２Ａはさらに金属消弧板７まで駆動されてアー
ク１２Ｂのようになり、アーク１２Ｂが金属消弧板７に
より冷却されて、電流が遮断される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の開閉器は以上の
ように構成されており、可動接点４と固定接点２との間
に発生したアーク１２は、アークボックスの側壁８Ａに
より冷却されるとはいうものの、側壁８Ａはアークラン
ナ６を挟んで配置されているので、アーク１２と側壁８
Ａとの距離が大きく、その冷却効率は低い。このよう
に、接点間に生じたアーク１２は金属消弧板間に駆動さ
れるまでは殆ど冷却されないため、消弧室内のガス温度
が大きく上昇する。その結果、大電流の遮断が難しいと
いう問題点があった。また、遮断直後に固定接点２と可
動接点４の間で絶縁破壊を起こし、遮断時間が長くなっ
たり遮断不能になったりするという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記のような従来のものの問題
点を解決するためになされたものであり、優れた遮断性
能を有する開閉器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の開閉器
は、固定接点が接合された固定接触子、前記固定接点と
接離する可動接点が接合された可動接触子、前記固定接
触子と電気的に接続され、前記可動接触子通過用の開口
部を有して前記固定接点近傍から固定接触子に沿って延
びるアークランナ、および前記アークランナのアーク走
行面側に、前記接点間に生じたアークを挟むように間隙
を有して対向配置された１対の電気絶縁性消弧板を備え
たものである。

【０００９】本発明の第２の開閉器は、固定接点の側辺
に対向する箇所における、電気絶縁性消弧板間の間隙
は、アークランナの外幅より小さく、しかも可動接触子
通過用の開口部の幅以上であるように構成されているも
のである。

【００１０】本発明の第３の開閉器は、電気絶縁性消弧
板とアークランナとの間には空隙が設けられているもの
である。

【００１１】本発明の第４の開閉器は、電気絶縁性消弧
板間の間隙はアークランナから離れるにつれ小さくなる
ように構成されているものである。

【００１２】本発明の第５の開閉器は、１対の電気絶縁
性消弧板には、接点開離位置にある可動接触子の反可動
接点側で両方の電気絶縁性消弧板にまたがって延在する
延在部が設けられているものである。

【００１３】本発明の第６の開閉器は、アークを磁気駆
動する磁石を、前記可動接触子の反可動接点側または前
記固定接触子の反固定接点側に備えたものである。

【００１４】本発明の第７の開閉器は、磁石は電気絶縁
性消弧板の延在部の反可動接点側に配置されているもの
である。

【００１５】本発明の第８の開閉器は、磁石は、対向配
置された１対の電気絶縁性消弧板の外側に配置された磁
性体からなるヨークを備えているものである。

【００１６】本発明の第９の開閉器は、磁石のアーク駆
動側端面は電気絶縁体で覆われているものである。

【００１７】本発明の第１０の開閉器は、アークランナ
のアーク駆動側端部をアーク走行面側に折り曲げた曲げ
部を有し、この曲げ部と可動接触子との間に金属消弧板
が設けられているものである。

【００１８】本発明の第１１の開閉器は、アークランナ
は、金属平板を固定接触子に沿ってコの字状に折り曲げ
ることにより形成されたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１による開閉器の要部の構成を示す部分断面図
である。実施の形態１による開閉器は左右対称であるの
で、図１では片側断面のみを示している。図１におい
て、１は断面コの字状の固定接触子、１Ａは固定接触子
１に設けられた端子部で、この端子部１Ａに外部電線が
接続される。２はこの固定接触子１に接合された固定接
点、３は可動接触子、４はこの可動接触子３に接合され
固定接点２に接離する可動接点、５は可動接触子３と図
示しない電磁石とを連結するクロスバーである。６は固
定接点２に形成されたアーク１２の足を転移させるため
のアークランナであり、固定接触子１と電気的に接続さ
れている。７は固定接点２と可動接点３の間に発生した
アーク１２を消弧するためにアークランナ６のアーク走
行面側の空間に配置された金属消弧板であり、通常、磁
性体で形成される。８はアークボックスで、金属消弧板
７は例えば接着剤で、図１に示すようにこのアークボッ
クス８に固定される。９は固定接点２と可動接点４の間
に発生したアーク１２を冷却するための１対の電気絶縁
性消弧板であり、アークランナ６のアーク走行面側に、
接点間に生じたアーク１２を挟むように間隙を有して対
向配置されている。電気絶縁性消弧板９が例えばセラミ
ックスで形成されている場合、電気絶縁性消弧板９への
熱伝導によりアーク１２が冷却され、樹脂で形成されて
いる場合、アーク熱によって電気絶縁性消弧板９から放
出される分解ガスによりアーク１２が冷却される。

【００２０】図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に図１の
要部の構成を示すそれぞれ正面図、平面図、および端子
部１Ａ方向から見た側面図を示す。なお、図２（ａ）で
は手前側のアークランナ６および電気絶縁性消弧板９を
取り除いて示している。図において、２Ａはアーク１２
が駆動される側にある固定接点のアーク駆動辺、２Ｂは
固定接点の反アーク駆動辺、２Ｃは固定接点の側辺、６
Ａはアークランナ６に形成された可動接触子通過用の開
口部（溝）である。また、Ｗａはアークランナ６の外
幅、Ｗｂはアークランナ６の溝６Ａの幅、Ｗｃは電気絶
縁性消弧板９間の距離（間隙）である。

【００２１】本実施の形態１では、図２（ｂ）に示すよ
うに、アークランナ６には接点接離時に可動接触子３が
通過する可動接触子通過用の開口部（溝）６Ａが設けら
れており、この溝６Ａは、図２（ｂ）中、右側（アーク
駆動方向）に進むにつれその幅が小さくなるように構成
されている。また、固定接点２近傍（固定接点２の側辺
２Ｃに対向する箇所）における溝６Ａの幅Ｗｂは、可動
接触子３や可動接点４が通過できるように、可動接触子
３や可動接点４の幅より大きくなるように構成されてい
る。このような構成により可動接触子３や可動接点４が
アークランナ６に接触することなく、可動接点４が固定
接点２と接離できる。

【００２２】また、本実施の形態１では、図２（ｃ）に
示すように、固定接点２の側辺２Ｃに対向する箇所にお
ける、電気絶縁性消弧板９間の間隙Ｗｃは、アークラン
ナ６の外幅Ｗａより小さく、しかも可動接触子通過用の
開口部（溝）６Ａの幅Ｗｂ以上（Ｗａ＞Ｗｃ≧Ｗｂ）で
あるように構成されている。

【００２３】次に図１を用いて、本実施の形態１の動作
について説明する。図示しない電磁石にコイル電流が流
れていない場合、可動接点４は固定接点３から離れてい
る。電磁石にコイル電流を流すと、電磁石の可動鉄心が
吸引され、電磁石の可動鉄心に連結されたクロスバー５
が下方に駆動され、クロスバー５に連結された可動接触
子３が下方に駆動されて可動接点４が固定接点２に接触
し、開閉器は導通状態になる。また、電磁石のコイル電
流を切ると、図示しないバネにより、電磁石の可動鉄心
が固定鉄心から離れ、これに伴い、クロスバー５が上方
に駆動され、可動接触子３と可動接点４が上方に駆動さ
れる。このようにして可動接点４が固定接点２から離れ
ると、可動接点４と固定接点２の間にはアーク１２が発
生する。このアーク１２は、電気絶縁性消弧板９によっ
て冷却されながら固定接触子１に流れる電流が作る磁場
により、図１中、右側（アーク駆動方向）に駆動され、
さらに、磁性体製の金属消弧板７に吸引駆動され、固定
接点２上のアーク１２の足はアークランナ６に転移さ
れ、アーク１２Ａのように形成される。アーク１２Ａは
さらに金属消弧板７まで駆動されアーク１２Ｂのように
なり、アーク１２Ｂが金属消弧板７により冷却されて、
電流が遮断される。

【００２４】ところで、本実施の形態では、１対の電気
絶縁性消弧板９がアークランナ６のアーク走行面側に配
置され、固定接点２の側辺２Ｃに対向する箇所におけ
る、電気絶縁性消弧板９間の間隙Ｗｃは、アークランナ
６の外幅Ｗａより小さく（Ｗａ＞Ｗｃ）なるように構成
されているので、従来の開閉器と比べて、電気絶縁性消
弧板９がアーク１２に接近して設置されており、電気絶
縁性消弧板９によりアーク１２を効果的に冷却すること
ができる。すなわち、電気絶縁性消弧板９が樹脂で形成
されている場合には、アーク熱により電気絶縁性消弧板
９の表面の温度が大きく上昇し、電気絶縁性消弧板９か
らの分解ガスの発生量が大きく増加し、この分解ガスに
よるアーク冷却効果が強くなる。この作用により、固定
接点２と可動接点４の間に発生したアークが効率良く冷
却されるので、優れた遮断性能が得られる。さらに、本
発明では、分解ガスの発生量が多いので、接点などの金
属溶融物が吹き飛ばされやすくなることにより、電気絶
縁性消弧板９の表面に金属溶融物が付着しにくい。その
結果、遮断直後に電気絶縁性消弧板９の表面を介して発
生する可動接点４と固定接点２の間の絶縁破壊を顕著に
抑制できるので、遮断性能が一層向上される。また、電
気絶縁性消弧板９がセラミックスで形成されている場合
には、熱伝導による冷却効果の向上に加えて、アークの
温度は１００００℃のオーダーと非常に高いので、セラ
ミックスからも蒸発によるガスの発生があり、上述の樹
脂の場合と同様の効果が得られる。

【００２５】また、本実施の形態１では、固定接点２の
側辺２Ｃに対向する箇所における、電気絶縁性消弧板９
間の間隙Ｗｃは、可動接触子通過用の開口部（溝）６Ａ
の幅Ｗｂ以上（Ｗｃ≧Ｗｂ）であるように構成されてお
り、このように構成された場合の作用・効果について、
図３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ平面図および側面図
で示す参考例を用いて説明する。図３では、固定接点２
の側辺２Ｃに対向する箇所における、電気絶縁性消弧板
９の間の距離Ｗｃがアークランナ６の溝６Ａの幅Ｗｂよ
り小さく（Ｗｃ＜Ｗｂ）なるように構成されており、電
気絶縁性消弧板９が溝６Ａにまではみ出してアークラン
ナ６の固定接点近傍部（固定接点２の側辺２Ｃに対向す
る箇所）を覆ってしまうため、固定接点２に形成された
アーク１２の足がアークランナ６に転移できなくなり、
金属消弧板７まで走行しなくなる。その結果、遮断性能
が顕著に悪化してしまう。また、電気絶縁性消弧板９の
間の距離Ｗｃがアークランナ６の溝６Ａの幅Ｗｂより小
さくなることにより、可動接触子３が電気絶縁性消弧板
９と擦れやすくなるため、可動接点４の開極速度が遅く
なる。その結果、遮断性能が悪化する事態を招く。また
さらに、アーク熱によって電気絶縁性消弧板９が火膨れ
を起こしやすくなるため、可動接触子３または可動接点
４が電気絶縁性消弧板９に拘束されて動かなくなる可能
性もある。このような事態が発生すると遮断不能に至
る。さらに、可動接触子３が電気絶縁性消弧板６に擦れ
た時に発生する絶縁粉が接点表面に付着して、接触不良
を起こすという問題がある。

【００２６】これに対して、本実施の形態１では、固定
接点２の側辺２Ｃに対向する箇所における、電気絶縁性
消弧板９の間の距離Ｗｃがアークランナ６の溝６Ａの幅
Ｗｂ以上（Ｗｃ≧Ｗｂ）となるように構成されているの
で、固定接点２に形成されたアーク１２の足がアークラ
ンナ６に容易に転移でき、遮断性能が悪化することはな
い。また、可動接触子３が電気絶縁性消弧板９と擦れに
くくなる結果、絶縁粉の発生がほとんどないので、接触
不良の発生を顕著に抑制できる。またさらに、可動接触
子３の開極速度が小さくなって遮断性能が悪化する現象
を防止することができる。

【００２７】上記のように本実施の形態１では、固定接
点２の側辺２Ｃに対向する箇所における、電気絶縁性消
弧板９間の間隙Ｗｃは、アークランナ６の外幅Ｗａより
小さく、しかも可動接触子通過用の開口部（溝）６Ａの
幅Ｗｂ以上（Ｗａ＞Ｗｃ≧Ｗｂ）であるように構成され
ているので、接触不良を防止しつつ、遮断性能を顕著に
増大することができる。

【００２８】なお、図２に示すような可動接触子通過用
の溝６Ａを有するアークランナ６は、例えば、図４に示
したような形状の金属板を、Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に
沿って、図２（ａ）の正面図のように正面から見たとき
にコの字状になるように折り曲げることにより形成され
る。

【００２９】実施の形態２．図５は本発明の実施の形態
２による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は側面図である。なお、図５（ａ）では手前側の
アークランナ６および電気絶縁性消弧板９を取り除いて
示している。また、他の構成は図１と同様である。上記
実施の形態１では、電気絶縁性消弧板９はアークランナ
６と当接して設けられていたが、本実施の形態では、電
気絶縁性消弧板９はアークランナ６とは接触しておら
ず、電気絶縁性消弧板９とアークランナ６との間には空
隙が設けられている。

【００３０】電気絶縁性消弧板９はアークに曝されるの
で、樹脂で形成されている場合にはその表面が炭化しや
すく、表面が炭化すると表面抵抗が大きく低下する。そ
の結果、炭化表面を介して、固定接点２と可動接点４の
間で絶縁破壊を発生しやすくなるので、遮断性能の向上
度合が小さくなる場合がある。また、電気絶縁性消弧板
９がセラミックスで形成されている場合には高温になる
と導電性が高くなり、同様に固定接点２と可動接点４の
間で絶縁破壊を発生しやすくなるので、遮断性能の向上
度合が小さくなる場合がある。これに対して、本実施の
形態では、電気絶縁性消弧板９はアークランナ６とは接
触しておらず、電気絶縁性消弧板９とアークランナ６の
間には空隙が設けられいるので、電気絶縁性消弧板９の
表面が炭化したり導電性が高くなったりした場合にも電
気絶縁性消弧板９を介して、固定接点２と可動接点４と
の間で絶縁破壊が発生しにくくなり、遮断性能が顕著に
改善される。

【００３１】なお、図５では電気絶縁性消弧板９の下端
部が全て固定接触子１から離間して配置されている場合
について示したが、一部が固定接触子１に当接し、残部
が離間していてもよく（少なくとも一部に空隙が設けら
れていればよく）、この場合にも、図５の場合に較べて
程度は多少劣るものの同様の効果が得られる。

【００３２】実施の形態３．図６は本発明の実施の形態
３による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は側面図である。なお、図６（ａ）では手前側の
アークランナ６および電気絶縁性消弧板９を取り除いて
示している。また、他の構成は図１と同様である。図に
おいて、Ｗｃは固定接点２の側辺２Ｃに対向する箇所に
おいて、電気絶縁性消弧板９のアークランナ６側端部で
の電気絶縁性消弧板９間の間隙、Ｗｄは反アークランナ
６側端部での電気絶縁性消弧板９間の間隙である。

【００３３】上記実施の形態１および２では、電気絶縁
性消弧板９間の間隙はアークランナ６からの距離に関係
なく一定であったが、本実施の形態では、電気絶縁性消
弧板９間の間隙はアークランナ６から離れるにつれ小さ
くなるように構成されている。また、本実施の形態で
は、固定接点２の側辺２Ｃに対向する箇所において、電
気絶縁性消弧板９のアークランナ６側端部での電気絶縁
性消弧板９間の間隙Ｗｃがアークランナ６の溝幅Ｗｂ以
上（Ｗｃ≧Ｗｂ）となるように構成されている。

【００３４】電気絶縁性消弧板９間の間隙はアークラン
ナ６から離れるにつれ小さくなるように構成されている
ことにより、電気絶縁性消弧板９のアークランナ６側端
部において上記のようにＷｃ≧Ｗｂとしても可動接点４
の近傍における電気絶縁性消弧板９とアークとの間の距
離を上記実施の形態１や２の場合に比べて小さくできる
ので、アークは可動接点４の近傍で電気絶縁性消弧板９
により強く冷却される。その結果、接点間に生じたアー
クの足がアークランナ６に転移するのを妨げることなく
電気絶縁性消弧板９により接点間に生じたアークをより
効果的に冷却することが可能となり、遮断性能を一層高
めることができる。また、電気絶縁性消弧板９のアーク
ランナ６側端における電気絶縁性消弧板９の間の間隙Ｗ
ｃがアークランナ６の溝６Ａの幅Ｗｂより大きく（Ｗｃ
≧Ｗｂ）なるように構成されていることにより、たとえ
電気絶縁性消弧板９の反アークランナ６側端における電
気絶縁性消弧板９の間の間隙Ｗｄがアークランナ６の溝
６Ａの幅Ｗｂより小さい（Ｗｄ＜Ｗｂ）場合であって
も、図３で示した参考例のようにアークランナ６からの
距離に関係なく電気絶縁性消弧板９の間の間隙がアーク
ランナ６の溝６Ａの幅より小さい場合より可動接触子３
が電気絶縁性消弧板９に擦れにくいので、接触不良を抑
制することも可能である。

【００３５】なお、図６では図５で示した実施の形態２
による開閉器において、電気絶縁性消弧板９間の間隙が
アークランナ６から離れるにつれ小さくなるように構成
した場合について示したが、これに限るものではなく、
このような構成は他の実施の形態による開閉器に適用し
てもよい。

【００３６】実施の形態４．図７は本発明の実施の形態
４による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は側面図である。なお、図７（ａ）では手前側の
アークランナ６および電気絶縁性消弧板９を取り除いて
示している。また、他の構成は図１と同様である。図に
おいて、９Ａは接点開離位置にある可動接触子２の反可
動接点３側で両方の電気絶縁性消弧板９にまたがって延
在する電気絶縁性の延在部である。この延在部９Ａは電
気絶縁性消弧板９に貼り合わされて形成されてもよい
し、一体成形されていてもよい。

【００３７】上記各実施の形態１〜３では対向配置され
た１対の電気絶縁性消弧板９における反アークランナ６
側の端部は解放されていたが、本実施の形態では、延在
部９Ａが設けられて閉塞されたことにより、アーク熱に
よって発生する分解ガスが電気絶縁性消弧板９の間から
逃げにくくなるので、アークが強く冷却される。その結
果、遮断性能を一層高めることができる。なお、アーク
の温度は１００００℃のオーダーと非常に高いので、電
気絶縁性消弧板９が樹脂製の場合に限らず、セラミック
製の場合も、樹脂製の場合に較べて量は少ないが、蒸発
によるガスの発生があり、同様の効果がある。

【００３８】なお、図７では図５で示した実施の形態２
による開閉器において電気絶縁性消弧板９の延在部９Ａ
を設けた場合について示したが、これに限るものではな
く、このような構成は他の実施の形態による開閉器に適
用してもよい。

【００３９】実施の形態５．図８は本発明の実施の形態
５による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は側面図である。なお、図８（ａ）では手前側の
アークランナ６および電気絶縁性消弧板９を取り除いて
示している。また、他の構成は図１と同様である。図に
おいて、１０は永久磁石であり、本実施の形態では、ア
ークを磁気駆動するための永久磁石１０が可動接触子３
の反可動接点４側の空間に設けられている。このように
構成されたものにおいて、固定接点２と可動接点４の間
に発生したアークは、永久磁石１０が作る磁場により強
く駆動されるので、アークをより速く駆動することがで
き、速度遮断性能を一層高めることができる。

【００４０】なお、図８では図５で示した実施の形態２
による開閉器において、可動接触子３の反可動接点４側
に永久磁石１０を設けた場合について示したが、これに
限るものではなく、永久磁石１０は他の実施の形態によ
る開閉器に設けてもよい。特に、図９（ａ）および
（ｂ）にそれぞれ正面図および側面図で示すように、実
施の形態４による電気絶縁性消弧板９に延在部９Ａが設
けられた開閉器において、電気絶縁性消弧板９の延在部
９Ａの反可動接点４側に配置した場合には、永久磁石１
０が電気絶縁性の延在部９Ａによって可動接触子６およ
びアークランナ６から絶縁されたことにより、アークが
永久磁石１０に引きつけられた場合にも、アークが永久
磁石１０の表面に形成されるのを防止することができ、
永久磁石１０がアーク熱によって温度上昇するのを防止
することができる。その結果、永久磁石１０の温度上昇
によるアーク駆動力の低下を防止することができる。

【００４１】なお、磁石は、永久磁石１０に限るもので
はなく、電磁石であってもよい。これは以下の各実施の
形態においても、特に断らないが、同様である。

【００４２】実施の形態６．図１０は本発明の実施の形
態６による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図である。なお、図１０（ａ）では手
前側のアークランナ６および電気絶縁性消弧板９を取り
除いて示している。また、他の構成は図１と同様であ
る。上記実施の形態５では永久磁石１０が可動接触子３
の反可動接点４側に設けられた場合を示したが、本実施
の形態では、固定接触子１の反固定接点２側に設けられ
ている。このように構成された場合にも上記実施の形態
５の場合と同様の効果が得られる。

【００４３】なお、永久磁石１０は、図１１（ａ）およ
び（ｂ）にそれぞれ正面図および側面図で示すような位
置に設けられてもよい。永久磁石１０が図１０に示す位
置に配置された場合にはアークを磁気駆動する力が強
く、図１１に示す位置に配置された場合には、アーク熱
の影響を受けにくい。

【００４４】なお、図１０および図１１では図５で示し
た実施の形態２による開閉器において、固定接触子１の
反固定接点２側に永久磁石１０を設けた場合について示
したが、これに限るものではなく、このような構成は他
の実施の形態による開閉器に適用してもよい。

【００４５】実施の形態７．図１２は本発明の実施の形
態７による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図である。なお、図１２（ａ）では手
前側のアークランナ６、電気絶縁性消弧板９およびヨー
ク１１を取り除いて示している。また、他の構成は図１
と同様である。本実施の形態では、永久磁石１０に磁性
体からなるヨーク１１が設けられ、このヨーク１１は電
気絶縁性消弧板９の外側の空間に設けられている。磁性
体製のヨーク１１が設けられたことにより、アークを駆
動する磁場が強化されるので、アークをより一層速く駆
動することができ、遮断性能を一層高めることができ
る。また、ヨーク１１は電気絶縁性消弧板９の外側に配
置されているので、ヨーク１１の表面にアークが形成さ
れることによってヨーク１１の温度が上昇するのを防止
することができる。

【００４６】なお、図１２では図５で示した実施の形態
２による開閉器において、永久磁石１０を可動接触子３
の反可動接点４側に設けると共に、磁性体からなるヨー
ク１１を電気絶縁性消弧板９の外側に設けた場合につい
て示したが、これに限るものではなく、永久磁石１０お
よびヨーク１１は他の実施の形態による開閉器に設けて
もよい。特に、図１３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ正
面図および側面図で示すように、実施の形態４による電
気絶縁性消弧板９に延在部９Ａが設けられた開閉器にお
いて、永久磁石１０を電気絶縁性消弧板９の延在部９Ａ
の反可動接点４側に配置すると共に、ヨーク１１を電気
絶縁性消弧板９の外側に配置した場合には、永久磁石１
０が電気絶縁性の延在部９Ａによって可動接触子６およ
びアークランナ６から絶縁されたことにより、アークが
永久磁石１０に引きつけられた場合にも、アークが永久
磁石１０の表面に形成されるのを防止することができる
結果、永久磁石１０の温度上昇によるアーク駆動力の低
下を防止することができる。

【００４７】実施の形態８．図１４は本発明の実施の形
態８による開閉器の要部の構成を示す部分断面図であ
る。実施の形態８による開閉器は左右対称であるので、
図１４では片側断面のみを示している。図において、１
３は電気絶縁体であり、永久磁石１０のアーク駆動側端
面や反アーク駆動側端面を含む周面を覆っている。電気
絶縁体１３としては、例えばエポキシ樹脂、ガラスメラ
ミン樹脂、ポリエステル樹脂などが用いられる。

【００４８】実施の形態５および７の図９および図１３
では、永久磁石１０は電気絶縁性の延在部９Ａの反可動
接点側に配置されており、永久磁石１０の可動接触子３
に対向する面は、電気絶縁性の延在部９Ａで覆われてい
るが、他の面は開放されており、アーク１２がこの開放
された磁石表面に形成される可能性がある。

【００４９】これに対して、本実施の形態では、永久磁
石１０は、アークボックス８と、電気絶縁性消弧板９の
延材部９Ａと電気絶縁体１３とで全面が覆われており、
アーク１２から電気的に確実に絶縁されるように構成さ
れている。したがって、アーク１２が永久磁石１０に引
きつけられた場合にも、アーク１２が永久磁石１０表面
に形成されるのを確実に防止することができ、永久磁石
１０がアーク熱によって温度上昇するのを防止すること
ができる。その結果、永久磁石１０の温度上昇によるア
ーク駆動力の低下を防止することができる。また、電気
絶縁性消弧板９の延材部９Ａや電気絶縁体１３として
は、例えば電気絶縁性のセラミックスや樹脂が用いら
れ、これらの材料は一般に金属に較べて熱伝導率が低
い。このように、永久磁石１０が熱的にも絶縁されてい
るので、アーク１２によって加熱されたホットガスによ
って永久磁石１０が加熱されるのを防止することもでき
る。したがって、永久磁石１０の磁力の低下を顕著に抑
制できるので、遮断回数が多い場合でも優れた遮断性能
が得られる。

【００５０】なお、図１４では、電気絶縁体１３が永久
磁石１０の全周面を覆っている場合を示したが、アーク
は永久磁石１０のアーク駆動側端面に形成される確率が
高いことから、少なくともアーク駆動側端面を覆ってい
ればよく、同様の効果が得られる。

【００５１】実施の形態９．図１５は本発明の実施の形
態９による開閉器の要部の構成を示す部分断面図であ
る。実施の形態９による開閉器は左右対称であるので、
図１５では片側断面のみを示している。図において、６
Ｂはアークランナ６のアーク駆動側端部をアーク走行面
側に折り曲げた曲げ部である。アークにより生成された
ホットガスは高温のため導電性を有するので、遮断直後
に間隙長が短い固定接点２と可動接点４の間で絶縁破壊
を発生しやすい。しかしながら、本実施の形態では、ア
ークランナ６のアーク駆動側端部をアーク走行面側に折
り曲げた曲げ部６Ｂを有し、この曲げ部６Ｂと可動接触
子３との間に金属消弧板７が設けられているので、固定
接点２と可動接点４の間に発生したアーク１２はアーク
ランナ６の曲げ部６Ｂに沿って、図１５中、上方まで速
く駆動されアーク１２Ｃのようになる。接点間に生じた
アーク１２はこのように速く駆動されて速く冷却される
ので、固定接点２と可動接点４との間での絶縁破壊が防
止でき、遮断性能がより向上する。

【００５２】なお、図１５では図１で示した実施の形態
１による開閉器において、アークランナ６のアーク駆動
側端部をアーク走行面側に折り曲げた曲げ部６Ｂ有する
場合について示したが、これに限るものではなく、この
ような構成は他の実施の形態による開閉器に適用しても
よい。ただし、アークを磁気駆動する永久磁石１０を備
えた開閉器に適用する場合には、実施の形態８による開
閉器に適用するのが望ましく、その構成を図１６に示す
が、接点間に生じたアーク１２が曲げ部６Ｂに沿ってア
ーク１２Ｃのように上方に引き延ばされた場合において
も、永久磁石１０の可動接触子３と対向する面およびア
ーク駆動側端面はそれぞれ電気絶縁性の延在部９Ａおよ
び電気絶縁体１３で覆われているので、アーク１２Ｃが
永久磁石１０の表面に形成されるのを確実に防止するこ
とができる。

【００５３】実施の形態１０．図１７は本発明の実施の
形態１０による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。図１８
は本発明の実施の形態１０に係り、アークランナの展開
図である。なお、図１７（ａ）では手前側のアークラン
ナ６および電気絶縁性消弧板９を取り除いて示してい
る。また、他の構成は図１と同様である。図において、
６Ｃはアークランナ６の立上り部であり、固定接点２に
生じたアークの足はこの立上り部６Ｃに転移し、この立
上り部６Ｃを走行する。他の動作は上記各実施の形態と
同様である。

【００５４】上記各実施の形態では、アークランナ６は
例えば図２（ａ）の正面図に示すように、正面から見て
コの字状になるように構成されており、例えば図４に示
したような形状の金属板を、Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に
沿って折り曲げることにより形成される。この場合、ア
ークランナ６に形成される可動接触子通過用の開口部
（溝）６Ａを設けるため、金型を用意し、図４に示す可
動接触子通過用の溝６Ａを予めプレス加工により打ち抜
く工程が必要である。したがって、開閉器の製造コスト
が高くなってしまう。

【００５５】これに対して、本実施の形態では、図１７
（ｃ）に側面図で示すように、側面から見てコの字状と
なるように構成されている。このようなアークランナ６
は、図１８に示すような開口部の無い金属平板を、固定
接触子に沿って（すなわち固定接触子に沿ったＡ−Ａ線
およびＢ−Ｂ線に沿って）コの字状に折り曲げることに
より形成される。なお、図２（ｂ）で示したアークラン
ナ６の可動接触子通過用の開口部（溝）６Ａに相当する
箇所を図１７（ｂ）および（ｃ）に６Ａで示す。

【００５６】このように本実施の形態では、アークラン
ナ６は、金属平板を固定接触子１に沿ってコの字状に折
り曲げることにより形成されたものであるので、アーク
ランナ６の製造が容易となり、開閉器の製造コストを低
減することができる。

【００５７】なお、図１９に示すように、立上り部６Ｃ
の先端部をＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿って更に内側に
折り、図２０に側面図で示すような形状としてもよい。

【００５８】なお、本実施の形態のようなアークランナ
６の構成は、電気絶縁性消弧板９が無い開閉器にも適用
することができ、この場合にも、アークランナ６の製造
が容易となり、開閉器の製造コストを低減することがで
きる。

【００５９】実施の形態１１．図２１は本発明の実施の
形態１１による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１１（ａ）では
手前側のアークランナ６および電気絶縁性消弧板９を取
り除いて示している。上記各実施の形態では、可動接触
子３が電磁石で駆動されるいわゆる電磁開閉器に本発明
を適用した場合について示したが、本発明は電磁開閉器
以外の開閉器にも適用が可能である。その一例として、
配線用遮断器が挙げられ、図２１では本発明を配線用遮
断器に適用した場合の要部の構成を示している。なお、
固定接触子１および可動接触子３の近傍の構成について
は、図２１に示したものに限らず、実施の形態１〜１０
で説明した何れの構成を適用してもよい。図において、
３Ａは回転軸であり、配線用遮断器では、可動接触子３
が回転軸３Ａを中心として回転する。

【００６０】短絡事故が発生すると、図示しない検出装
置が短絡電流を検出し、図示しない駆動装置が作動し、
可動接触子３は回転軸３Ａを中心に回動し、可動接点４
が固定接点２から離れ、可動接点４と固定接点２の間に
アークが発生する。アークは上記各実施の形態１〜１０
の何れかの場合と同様に消弧される。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の開閉器に
よれば、固定接点が接合された固定接触子、前記固定接
点と接離する可動接点が接合された可動接触子、前記固
定接触子と電気的に接続され、前記可動接触子通過用の
開口部を有して前記固定接点近傍から固定接触子に沿っ
て延びるアークランナ、および前記アークランナのアー
ク走行面側に、前記接点間に生じたアークを挟むように
間隙を有して対向配置された１対の電気絶縁性消弧板を
備えたので、電気絶縁性消弧板間の間隙をアークランナ
の外幅より小さくして接点間に生じたアークを効果的に
冷却することが可能となる結果、遮断性能を高めること
ができる。

【００６２】本発明の第２の開閉器によれば、固定接点
の側辺に対向する箇所における、電気絶縁性消弧板間の
間隙は、アークランナの外幅より小さく、しかも可動接
触子通過用の開口部の幅以上であるように構成されてい
るので、接点間に生じたアークの足がアークランナに転
移するのを妨げることなく、しかも接触不良を抑制しつ
つ、接点間に生じたアークを電気絶縁性消弧板により効
果的に冷却することが可能となり、遮断性能を高めるこ
とができる。

【００６３】本発明の第３の開閉器によれば、電気絶縁
性消弧板とアークランナとの間には空隙が設けられてい
るので、電気絶縁性消弧板とアークランナとの間の絶縁
抵抗を高めることができ、遮断性能をより高めることが
できる。

【００６４】本発明の第４の開閉器によれば、電気絶縁
性消弧板間の間隙はアークランナから離れるにつれ小さ
くなるように構成されているので、接点間に生じたアー
クの足がアークランナに転移するのを妨げることなく電
気絶縁性消弧板により接点間に生じたアークをより効果
的に冷却することが可能となり、遮断性能をより高める
ことができる。

【００６５】本発明の第５の開閉器によれば、１対の電
気絶縁性消弧板には、接点開離位置にある可動接触子の
反可動接点側で両方の電気絶縁性消弧板にまたがって延
在する延在部が設けられているので、電気絶縁性消弧板
から放出されるガスが接点間から逃げにくく、遮断性能
をより高めることができる。

【００６６】本発明の第６の開閉器によれば、アークを
磁気駆動する磁石を、前記可動接触子の反可動接点側ま
たは前記固定接触子の反固定接点側に備えたので、アー
クをより速く駆動することができ、遮断性能をより高め
ることができる。

【００６７】本発明の第７の開閉器によれば、磁石は電
気絶縁性消弧板の延在部の反可動接点側に配置されてい
るので、アークが磁石表面に形成されるのを防止するこ
とができる結果、磁石の温度上昇によるアーク駆動力の
低下を防止することができる。

【００６８】本発明の第８の開閉器によれば、磁石は、
対向配置された１対の電気絶縁性消弧板の外側に配置さ
れた磁性体からなるヨークを備えているので、アークを
より一層速く駆動することができ、遮断性能をより一層
高めることができる。

【００６９】本発明の第９の開閉器によれば、磁石のア
ーク駆動側端面は電気絶縁体で覆われているので、アー
クが磁石表面に形成されるのを確実に防止することがで
きる結果、磁石の温度上昇によるアーク駆動力の低下を
防止することができる。

【００７０】本発明の第１０の開閉器によれば、アーク
ランナのアーク駆動側端部をアーク走行面側に折り曲げ
た曲げ部を有し、この曲げ部と可動接触子との間に金属
消弧板が設けられているので、アークをより速く駆動す
ることができ、遮断性能をより高めることができる。

【００７１】本発明の第１１の開閉器によれば、アーク
ランナは、金属平板を固定接触子に沿ってコの字状に折
り曲げることにより形成されたものであるので、アーク
ランナを容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による開閉器の要部の
構成を示す部分断面図である。

【図２】 図１の要部の構成を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１による開閉器の作用・
効果を説明するための参考例を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図４】 本発明の実施の形態１に係り、アークランナ
の展開図である。

【図５】 本発明の実施の形態２による開閉器の要部の
構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】 本発明の実施の形態３による開閉器の要部の
構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図７】 本発明の実施の形態４による開閉器の要部の
構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図８】 本発明の実施の形態５による開閉器の要部の
構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図９】 本発明の実施の形態５による開閉器の要部の
別の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【図１０】 本発明の実施の形態６による開閉器の要部
の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【図１１】 本発明の実施の形態６による開閉器の要部
の別の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。

【図１２】 本発明の実施の形態７による開閉器の要部
の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【図１３】 本発明の実施の形態７による開閉器の要部
の別の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。

【図１４】 本発明の実施の形態８による開閉器の要部
の構成を示す部分断面図である。

【図１５】 本発明の実施の形態９による開閉器の要部
の構成を示す部分断面図である。

【図１６】 本発明の実施の形態９による開閉器の要部
の別の構成を示す部分断面図である。

【図１７】 本発明の実施の形態１０による開閉器の要
部の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は側面図である。

【図１８】 本発明の実施の形態１０に係り、アークラ
ンナの展開図である。

【図１９】 本発明の実施の形態１０に係り、アークラ
ンナの別の展開図である。

【図２０】 本発明の実施の形態１０による開閉器の要
部の別の構成を示す側面図である。

【図２１】 本発明の実施の形態１１による開閉器の要
部の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【図２２】 従来の開閉器の要部の構成を示す部分断面
図である。

【図２３】 図２２の要部の構成を示し、（ａ）は正面
図、（ｂ）は平面図である。

【符号の説明】

１ 固定接触子、２ 固定接点、２Ａ 固定接点２のア
ーク駆動辺、２Ｂ 固定接点２の反アーク駆動辺、２Ｃ
固定接点２の側辺、３ 可動接触子、３Ａ可動接触子
３の回転軸、４ 可動接点、６ アークランナ、６Ａ
アークランナ６の可動接触子通過用の溝、 ６Ｂ アー
クランナ６の曲げ部、６Ｃ アークランナ６の立上り
部、７ 金属消弧板、８ アークボックス、８Ａ アー
クボックス８の側壁、９ 電気絶縁性消弧板、９Ａ 電
気絶縁性消弧板９の延在部、１０永久磁石、１１ ヨー
ク、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ アーク、１３ 電
気絶縁体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧村 文裕 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 今井 宏貴 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G027 BB03 BC02 BC07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定接点が接合された固定接触子、前記
   固定接点と接離する可動接点が接合された可動接触子、
   前記固定接触子と電気的に接続され、前記可動接触子通
   過用の開口部を有して前記固定接点近傍から固定接触子
   に沿って延びるアークランナ、および前記アークランナ
   のアーク走行面側に、前記接点間に生じたアークを挟む
   ように間隙を有して対向配置された１対の電気絶縁性消
   弧板を備えたことを特徴とする開閉器。
2. 【請求項２】 固定接点の側辺に対向する箇所におけ
   る、電気絶縁性消弧板間の間隙は、アークランナの外幅
   より小さく、しかも可動接触子通過用の開口部の幅以上
   であるように構成されていることを特徴とする請求項１
   記載の開閉器。
3. 【請求項３】 電気絶縁性消弧板とアークランナとの間
   には空隙が設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の開閉器。
4. 【請求項４】 電気絶縁性消弧板間の間隙はアークラン
   ナから離れるにつれ小さくなるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の開閉器。
5. 【請求項５】 １対の電気絶縁性消弧板には、接点開離
   位置にある可動接触子の反可動接点側で両方の電気絶縁
   性消弧板にまたがって延在する延在部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の開閉器。
6. 【請求項６】 アークを磁気駆動する磁石を、前記可動
   接触子の反可動接点側または前記固定接触子の反固定接
   点側に備えたことを特徴とする請求項１ないし５の何れ
   かに記載の開閉器。
7. 【請求項７】 磁石は電気絶縁性消弧板の延在部の反可
   動接点側に配置されていることを特徴とする請求項６記
   載の開閉器。
8. 【請求項８】 磁石は、対向配置された１対の電気絶縁
   性消弧板の外側に配置された磁性体からなるヨークを備
   えていることを特徴とする請求項７記載の開閉器。
9. 【請求項９】 磁石のアーク駆動側端面は電気絶縁体で
   覆われていることを特徴とする請求項７または８記載の
   開閉器。
10. 【請求項１０】 アークランナのアーク駆動側端部をア
    ーク走行面側に折り曲げた曲げ部を有し、この曲げ部と
    可動接触子との間に金属消弧板が設けられていることを
    特徴とする請求項１または２記載の開閉器。
11. 【請求項１１】 アークランナは、金属平板を固定接触
    子に沿ってコの字状に折り曲げることにより形成された
    ものであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
    かに記載の開閉器。