JP2014194862A - 直流電流遮断用小形スイッチの接点機構 - Google Patents

Abstract

【課題】アークの発生を最小限に抑えて確実にアークを消孤することができる直流電流遮断用小形スイッチの接点機構を提供する。
【解決手段】固定接点１に第１の補助接触片２が配設され、可動接点４を具備した可動接片３に第２の補助接触片５が配設され、前記固定接点１と前記可動接点４が接触した状態のときに前記第１の補助接触片２および前記第２の補助接触片５と接触する抵抗体６が配設され、前記固定接点１と前記可動接点４が開動作を始めたときには前記第１の補助接触片２および前記第２の補助接触片５と前記抵抗体６が接触状態を維持してこの抵抗体６を介して前記固定接点１と前記可動接片３を導通させることで前記固定接点１と前記可動接点４の間に発生するアークを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電流遮断用小形スイッチの接点機構に関するものである。

従来、直流電流遮断用小形スイッチとして、磁界等によりアークを引き伸ばして消孤する方式の不安定要因を排除して確実にアークを消孤するために、固定接点と可動接点との間に絶縁性と耐熱性の高い材質からなる遮断板を挿入し、機械的にアークを引く方向を制御することにより、直流電流を遮断する際に発生するアークを確実に消弧して遮断する消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチ（下記特許文献１参照）があった。また、開作動時におけるアーク発生を減少し、接点の接触信頼性を維持するために、絶縁材からなる挿入体と固有抵抗の大きい低抗体とを備えた接点操作部材が、接点間に挿入・離脱可能になっており、挿入体を挿入することにより接点を離間するが、各接点に低抗体が摺接して電気的に導通しており、挿入体を挿入するにつれて接点間の抵抗が順次増大し電流を減少することで、接点が離間する瞬間及び接点が低抗体から離間する瞬間におけるアーク発生を減少する電気開閉器のアーク発生減少機構（下記特許文献２参照）があった。

特開２０１２−２１２５４３号公報 特開平５−３２５６９９号公報

しかしながら、上記した消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチは、接点間が開いたときに発生するアークを遮断板で押し出し、最終的に遮断板が筐体側壁に当接することでアークを断ち切るため、アークの高熱により遮断板や筐体側壁が損傷するという問題があった。また、上記した電気開閉器のアーク発生減少機構は、接点間の抵抗を挿入体の挿入・離脱に伴って順次増大・減少させるような抵抗体とするためには、複雑な設計が必要であった

そこで本発明は、上記状況に鑑みて、アークの発生を最小限に抑えて確実にアークを消孤することができる直流電流遮断用小形スイッチの接点機構を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕直流電流遮断用小形スイッチにおいて、固定接点（１）に第１の補助接触片（２）が配設され、可動接点（４）を具備した可動接片（３）に第２の補助接触片（５）が配設され、前記固定接点（１）と前記可動接点（４）が接触した状態のときに前記第１の補助接触片（２）および前記第２の補助接触片（５）と接触する抵抗体（６）が配設され、前記固定接点（１）と前記可動接点（４）が開動作を始めたときには前記第１の補助接触片（２）および前記第２の補助接触片（５）と前記抵抗体（６）が接触状態を維持してこの抵抗体（６）を介して前記固定接点（１）と前記可動接片（３）を導通させることで前記固定接点（１）と前記可動接点（４）の間に発生するアークを抑制し、前記固定接点（１）と前記可動接点（４）が完全に開離した状態のときには前記第１の補助接触片（２）および前記第２の補助接触片（５）と前記抵抗体（６）の接触状態は解除され、この抵抗体（６）が接点間に挿入されてアークを確実に消弧して遮断することを特徴とする。
〔２〕上記〔１〕記載の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構において、前記抵抗体（６）は、操作部の操作に伴ってケース（１０）底部を摺動する遮断体（７）に配設されることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構において、前記抵抗体（６）は、炭化ケイ素で形成されることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）接点間に発生するアークを最小限に抑えることで、アークを確実に消弧して遮断することができる。
（２）接点間に発生するアークを最小限に抑えることで、アークによる部品の損傷を防ぐことができる。
（３）抵抗体を炭化ケイ素とすることで、接点間に流れる電流容量に応じた最適な抵抗値を容易に設定することができる。
（４）抵抗体を炭化ケイ素とすることで、アークの熱によって抵抗値が下がる性質を利用して、さらにアークの発生を抑制することができる。

本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の要部断面図である。 本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の開閉動作（開動作前）を示す図である。 本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の開閉動作（開動作途中）を示す図である。 本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の開閉動作（開動作完了時）を示す図である。

本発明の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構は、固定接点に第１の補助接触片が配設され、可動接点を具備した可動接片に第２の補助接触片が配設され、前記固定接点と前記可動接点が接触した状態のときに前記第１の補助接触片および前記第２の補助接触片と接触する抵抗体が配設され、前記固定接点と前記可動接点が開動作を始めたときには前記第１の補助接触片および前記第２の補助接触片と前記抵抗体が接触状態を維持してこの抵抗体を介して前記固定接点と前記可動接片を導通させることで前記固定接点と前記可動接点の間に発生するアークを抑制し、前記固定接点と前記可動接点が完全に開離した状態のときには前記第１の補助接触片および前記第２の補助接触片と前記抵抗体の接触状態は解除され、この抵抗体が接点間に挿入されてアークを確実に消弧して遮断する。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の要部断面図、図２は本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の開閉動作（開動作前）を示す図、図３は本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の開閉動作（開動作途中）を示す図、図４は本発明の実施例を表す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構の開閉動作（開動作完了時）を示す図である。

これらの図において、１は固定接点、２は第１の補助接触片、３は可動接片、４は可動接点、５は第２の補助接触片、６は抵抗体、７は遮断体、８は弾性部材、９は共通端子、１０はケース、１１は第１の転換子、１２は滑動棒、１３は弾性部材である。固定接点１には、第１の補助接触片２が固着されている。可動接片３には、可動接点４および第２の補助接触片５が固着され、後述する共通端子９の受部９ａに係合する切欠部３ａが形成されている。抵抗体６は、遮断体７に固着されている。遮断体７は、ケース１０の底部に摺動自在に配設されている。弾性部材８は、可動接片３と共通端子９の間に挟持されている。共通端子９は、ケース１０底部に固着され、上部には可動接片３の傾動の支点となる受部９ａが形成されている。第１の転換子１１は、操作部（図示なし）の操作に伴って傾動し、弾性部材１３を介して滑動棒１２が摺動自在に挿設され、弾性部材（図示なし）を介して第２の転換子（図示なし）が傾動自在に配設されている。

固定接点１および共通端子９はケース１０底部に固着され、このとき、第１の補助接触片２は固定接点１の上面よりも上方に突出するように固定接点１に固着される。抵抗体６が固着された遮断体７がケース１０の底部に摺動自在に配設され、可動接片３の切欠部３ａが共通端子９の受部９ａに係合され、弾性部材８が可動接片３と共通端子９の間に挟持される。このとき、抵抗体６が第１の補助接触片２と第２の補助接触片５の間に挟まれて接触するように配置される。滑動棒１２および第２の転換子を配設した第１の転換子１１が可動接片３および遮断体７の上方に配設され、操作部の操作に伴って第１の転換子１１が傾動することで、可動接片３が共通端子９の受部９ａを支点に傾動するとともに遮断体７がケース１０底部を摺動する。

以上のように構成された本発明の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構は、操作部の操作に伴って可動接片３が傾動して固定接点１と可動接点４が接離することで電路が開閉される。直流電流が流れる接点間を開動作するとき、接点間が開き始めると接点間にアークが発生する。このとき、第１の補助接触片２と第２の補助接触片５が抵抗体６に接触していることで、接点間に発生するアークを最小限に抑え、最終的には接点間に抵抗体６が挿入されるため、アークを確実に消弧して遮断することができ、アークによる部品の損傷を防ぐことができる。

ここで、第１の補助接触片２、第２の補助接触片５および抵抗体６の動作について説明する。図２から図４に接点間が開くときの動作を示している。図２に示すように、操作部の操作前の状態では、固定接点１と可動接点４は接触しており、第１の補助接触片２および第２の補助接触片５は抵抗体６に接触している。図３に示すように、操作部が操作されると、第１の転換子１１の傾動に伴って滑動棒１２が可動接片３の上面を摺動することで、可動接片３が傾動を始める。このとき、固定接点１と可動接点４が離れ、接点間にアークが発生する。しかし、第１の補助接触片２と第２の補助接触片５は抵抗体６への接触を維持しているため、抵抗体６を介して電流が流れる。よって、接点間に発生するアークを最小限に抑えることができる。さらに、図４に示すように、接点間が完全に開いた状態のときには、抵抗体６が接点間に挿入され、アークを完全に断ち切ることができる。

このように、本実施例に示す直流電流遮断用小形スイッチの接点機構は、第１の補助接触片２および第２の補助接触片５と抵抗体６とを接触させ、接点間に発生するアークを最小限に抑えて確実にアークを消孤することができるという特徴を有している。

また、炭化ケイ素は、成型過程において任意の抵抗値が容易に設定可能であり、周囲の熱によって抵抗値が下がる性質があるため、抵抗体６を炭化ケイ素で形成することで、接点間に流れる電流容量に応じた最適な抵抗値を容易に設定することができる。さらに、発生したアークの熱によって抵抗値が下がる性質を利用することで、より効果的に接点間に発生するアークを抑制することができるという特徴を有している。

本実施例では、操作部形態を開示していないが、操作部の操作によって第１の転換子を傾動させる構成であればロッカスイッチやスライドスイッチなど、様々な操作形態のスイッチに適用することができる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構は、アークの発生を最小限に抑えて確実にアークを消孤することができる直流電流遮断用小形スイッチの接点機構として利用可能である。

１ 固定接点
２ 第１の補助接触片
３ 可動接片
３ａ 切欠部
４ 可動接点
５ 第２の補助接触片
６ 抵抗体
７ 遮断体
８，１３ 弾性部材
９ 共通端子
９ａ 受部
１０ ケース
１１ 第１の転換子
１２ 滑動棒

Claims (3)

1. 直流電流遮断用小形スイッチにおいて、固定接点に第１の補助接触片が配設され、可動接点を具備した可動接片に第２の補助接触片が配設され、前記固定接点と前記可動接点が接触した状態のときに前記第１の補助接触片および前記第２の補助接触片と接触する抵抗体が配設され、前記固定接点と前記可動接点が開動作を始めたときには前記第１の補助接触片および前記第２の補助接触片と前記抵抗体が接触状態を維持して該抵抗体を介して前記固定接点と前記可動接片を導通させることで前記固定接点と前記可動接点の間に発生するアークを抑制し、前記固定接点と前記可動接点が完全に開離した状態のときには前記第１の補助接触片および前記第２の補助接触片と前記抵抗体の接触状態は解除され、該抵抗体が接点間に挿入されてアークを確実に消弧して遮断することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチの接点機構。
2. 請求項１記載の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構において、前記抵抗体は、操作部の操作に伴ってケース底部を摺動する遮断体に配設されることを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチの接点機構。
3. 請求項１記載の直流電流遮断用小形スイッチの接点機構において、前記抵抗体は、炭化ケイ素で形成されることを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチの接点機構。

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