JP2019046652A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で消弧性能の高い回路遮断器を得ること。【解決手段】回路遮断器は、固定接点を有する固定接触子と、固定接点に対向する可動接点を有する可動接触子と、可動接触子を移動して固定接点と可動接点との接触および開離を行う開閉機構部と、固定接点と可動接点との間に生じるアークを消弧する消弧装置と、固定接点よりも開閉機構部側の位置で可動接触子の移動方向に沿って延伸し、開閉機構部側へのアークの移動を規制する絶縁壁部とを備える。可動接触子は、絶縁壁部よりも開閉機構部側に位置し、開閉機構部による作用力が絶縁壁部の延伸方向に働く基部と、可動接点を有する先端部と、基部と先端部との間であって絶縁壁部が挿通される開口部が形成された中途部とを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、固定接点と可動接点との間に生じるアークを消弧する消弧装置を備える回路遮断器に関する。

固定接点と可動接点との接触および開離によって電路を開閉する回路遮断器が知られている。かかる回路遮断器では、過電流による引き外し動作または操作ハンドルによる開操作があると、可動接点が固定接点から離れる開極動作を開始し、固定接点と可動接点との間にアークが発生する。

発生したアークは、開極動作によって可動接点が固定接点から遠ざかると伸長する。伸長したアークは、遮断される電流の磁気作用によって消弧装置へ移動し、消弧装置で冷却されることで消弧される。このように、接点間に発生したアークは、引き伸ばされたのち磁気作用により消弧室側へ移動するが、可動接点を有する可動接触子の挙動およびガス流の影響によってアークが開閉機構部側へ移動してしまう場合がある。

アークが開閉機構部側へ移動すると、電流の遮断に要する時間が長くなったり、電流の遮断ができなくなったりして、遮断性能が悪化する可能性がある。また、遮断が正常に行われたとしても、可動接触子が異常に消耗したり、機構部品の損傷による動作不良が発生したりする可能性がある。

そこで、特許文献１には、回路遮断器の底面に向かう絶縁体を可動接触子に取り付け、可動接触子の開極動作が行われる際に開閉機構部へ向かうアークガスを可動接触子から回路遮断器の底面に向かう絶縁体で塞き止めることで、消弧性能を向上させる技術が提案されている。

特開平４−７１１３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の回路遮断器は、回路遮断器の底面に向けて絶縁体が可動接触子に配設されるため、可動接触子と回路遮断器の底面との間に絶縁体を配設するスペースが必要となり、回路遮断器の底面への可動接触子の移動量が規制される。そのため、特許文献１に記載の回路遮断器は、開極後の接点間距離が小さくなって消弧性能が低くなったり、回路遮断器の外形サイズが大きくなったりするという課題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型で消弧性能の高い回路遮断器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の回路遮断器は、固定接点を有する固定接触子と、固定接点に対向する可動接点を有する可動接触子と、可動接触子を移動して固定接点と可動接点との接触および開離を行う開閉機構部と、固定接点と可動接点との間に生じるアークを消弧する消弧装置と、固定接点よりも開閉機構部側の位置で可動接触子の移動方向に沿って延伸し、開閉機構部側へのアークの移動を規制する絶縁壁部とを備える。可動接触子は、絶縁壁部よりも開閉機構部側に位置し、開閉機構部による作用力が絶縁壁部の延伸方向に働く基部と、可動接点を有する先端部と、基部と先端部との間であって絶縁壁部が挿通される開口部が形成された中途部とを備える。

本発明によれば、小型で消弧性能の高い回路遮断器を得ることができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる回路遮断器の側断面図 実施の形態１にかかる回路遮断器の側断面図 実施の形態１にかかる回路遮断器の部分斜視図 実施の形態１にかかる回路遮断器の部分上面図 図３に示すベース部の外観斜視図 図３に示す可動接触子の外観斜視図 図３に示す可動接触子の上面図 図３に示す可動接触子の側面図 実施の形態１にかかる回路遮断器におけるトリップ動作時のアーク消弧の様子を示す図 実施の形態２にかかる回路遮断器の側断面図 実施の形態２にかかる回路遮断器の部分斜視図 実施の形態２にかかる絶縁ブロックの外観斜視図 実施の形態２にかかる絶縁ブロックを固定接触子に取り付けた状態を示す外観斜視図 実施の形態２にかかる回路遮断器におけるトリップ動作時のアーク消弧の様子を示す図 実施の形態３にかかる回路遮断器の側断面図 実施の形態３にかかる回路遮断器の部分斜視図 実施の形態３にかかる回路遮断器の部分上面図 実施の形態３にかかる可動接触子の外観斜視図 実施の形態３にかかる可動接触子の上面図 実施の形態４にかかる回路遮断器の側断面図 実施の形態４にかかる回路遮断器の部分斜視図 実施の形態４にかかる回路遮断器の部分上面図

以下に、本発明の実施の形態にかかる回路遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下においては、説明の便宜上、図面にＸＹＺ軸の座標を付している。ＸＹＺ軸の座標において、Ｚ軸正方向を上方向とし、Ｚ軸負方向を下方向とし、Ｘ軸正方向を右方向とし、Ｘ軸負方向を左方向とし、Ｙ軸正方向を前方向とし、Ｙ軸負方向を後方向とする。

実施の形態１．
図１および図２は、本発明の実施の形態１にかかる回路遮断器の側断面図である。図１に示す回路遮断器はオン状態であり、図２に示す回路遮断器はオフ状態である。なお、回路遮断器がオフ状態である場合、回路遮断器によって電路が閉状態になっており電路に電流が流れる。回路遮断器がオフ状態である場合、回路遮断器によって電路が開状態になっており電路の電流が遮断される。

図１および図２に示すように、実施の形態１にかかる回路遮断器１００は、ベース部１ａおよびカバー部１ｂを含む絶縁筐体１と、電路を開閉するための開閉機構部２と、過電流が発生した場合に回路遮断器１００をトリップ状態にする引き外し装置３とを備えている。ベース部１ａおよびカバー部１ｂは、合成樹脂といった絶縁材料で形成される。開閉機構部２および引き外し装置３は、絶縁筐体１の内部に収納されている。

開閉機構部２には、カバー部１ｂから上方へ突出する操作ハンドル２１と上下方向に移動するクロスバー２２とが設けられている。操作ハンドル２１の閉操作によって回路遮断器１００がオン状態になって電路が閉状態になる。また、操作ハンドル２１の開操作によって回路遮断器１００がオフ状態になって電路が開状態になる。開閉機構部２の構成は、公知であるため、具体的な説明を省略する。

引き外し装置３は、電路の過電流を検出した場合に、開閉機構部２における不図示のトリップバーに作用して開閉機構部２にトリップ動作を実行させ回路遮断器１００をトリップ状態にする。引き外し装置３は、過電流または短絡事故が発生した場合に回路遮断器１００をトリップ状態にすることができる構成であればよく、公知の構成を適用することができる。

回路遮断器１００は、過電流または短絡事故を検出して電路を遮断する配線用遮断器であるが、漏電流を検出して電路を遮断する漏電遮断器またはその他の遮断器であってもよい。回路遮断器１００が漏電遮断器の場合、引き外し装置３は、漏電流を検出した場合に、開閉機構部２に作用して回路遮断器１００をトリップ状態にする。

回路遮断器１００は、さらに、一端部に固定接点４１が設けられ、他端部に不図示の電源側導体が接続される固定接触子４と、固定接点４１に対向する可動接点５１を有する可動接触子５と、可動接点５１を固定接点４１から離す方向に可動接触子５を付勢するコイルばね６と、固定接点４１と可動接点５１との間に生じるアークを消弧する消弧装置７と、不図示の負荷側導体に接続される負荷側端子８とを備える。

固定接触子４、可動接触子５、コイルばね６、消弧装置７および負荷側端子８は、絶縁筐体１のベース部１ａの上方に配置される。また、固定接触子４、可動接触子５および負荷側端子８は、金属板を加工することによって形成される。消弧装置７は、上下方向に配列された複数の消弧板７７を有し、絶縁筐体１の内部に収納される。

図１に示すように、回路遮断器１００がオン状態である場合、開閉機構部２に設けられたクロスバー２２が下方に移動しており、コイルばね６の付勢に抗して可動接触子５が押し下げられる。そのため、可動接触子５の可動接点５１が固定接触子４の固定接点４１に接触している。可動接触子５は、引き外し装置３を介して負荷側端子８に接続されている。そのため、固定接触子４に接続された不図示の電源側導体と負荷側端子８に接続された不図示の負荷側導体とが電気的に接続され、固定接触子４、可動接触子５、および負荷側端子８を含む電路に電流が流れる。

また、図２に示すように、回路遮断器１００がオフ状態である場合、開閉機構部２に設けられたクロスバー２２が上方に移動しており、コイルばね６の力によって可動接触子５が押し上げられている。そのため、可動接触子５の可動接点５１が固定接触子４の固定接点４１から離れており、電路が遮断された状態である。

回路遮断器１００がトリップ状態である場合も、回路遮断器１００がオフ状態である場合と同様に、コイルばね６の力によって可動接触子５が押し上げられて電路が遮断された状態である。なお、図２に示す状態では、可動接触子５の可動接点５１は、固定接触子４の固定接点４１から最も離れた位置にある。以下、図２に示す可動接触子５の位置を、可動接触子５が最大開極した位置と記載し、図２に示す可動接触子５の状態を最大開極と記載する場合がある。

図３は、実施の形態１にかかる回路遮断器の部分斜視図であり、図４は、実施の形態１にかかる回路遮断器の部分上面図であり、図５は、図３に示すベース部の外観斜視図である。図６は、図３に示す可動接触子の外観斜視図であり、図７は、図３に示す可動接触子の上面図であり、図８は、図３に示す可動接触子の側面図である。

図３および図５に示すように、ベース部１ａから絶縁壁部１１，１２が上方に突出して形成されている。絶縁筐体１のベース部１ａは、図１および図２に示すように、絶縁筐体１の底部を構成している。絶縁壁部１１，１２は、合成樹脂といった絶縁材料によって形成されており、ベース部１ａと一体的に形成される。絶縁壁部１１は、図４に示すように、固定接点４１よりも開閉機構部２側の位置で可動接触子５の移動方向に沿って延伸し、開閉機構部２へのアークの移動を規制する。これにより、消弧性能を高めることができる。絶縁壁部１１は、ベース部１ａから上方へ突出する下壁部１１ａと、下壁部１１ａの上端中央から上方へ突出する上壁部１１ｂとを含む。

図示していないが回路遮断器１００には、固定接触子４が極ごとに配置される。絶縁壁部１２は、左右方向に隣接する固定接触子４と固定接触子４との間に設けられ、固定接触子４と固定接触子４との間のアークの移動を規制する。回路遮断器１００は、３極の回路遮断器であるが、極数は３極に限定されない。また、絶縁壁部１２は、固定接触子４の左右両側に配置されるが、説明の便宜上一部の絶縁壁部１２を図示していない。

また、絶縁壁部１１も、極ごとに設けられているが、一つの極における絶縁壁部１１と固定接触子４および可動接触子５との関係は、他の極における絶縁壁部１１と固定接触子４および可動接触子５との関係と同様である。以下においては、一つの極における絶縁壁部１１と固定接触子４および可動接触子５との関係について主として説明する。

絶縁壁部１１は、板状に形成されており、可動接触子５の延伸方向が板厚方向になるように配置される。絶縁壁部１１は、可動接触子５における可動接点５１側の面に上下方向に延伸する凸部１３が形成されている。

図３、図４、および図６に示すように、可動接触子５は、コイルばね６が取り付けられ、絶縁壁部１１よりも開閉機構部２側に位置し、かつクロスバー２２による作用力が絶縁壁部１１の延伸方向に働く基部５３と、可動接点５１を有する先端部５４と、基部５３と先端部５４との間であって絶縁壁部１１が挿通される空間である開口部５６が形成された中途部５５とを備える。可動接触子５は、例えば、一枚の金属板に対して打ち抜き加工および曲げ加工を行うことによって形成される。

図６から図８に示すように、可動接触子５の中途部５５は、１対のブリッジ部５７，５８を有する。１対のブリッジ部５７，５８は、開閉機構部２による可動接触子５の移動方向である上下方向から見て開口部５６を挟んで対向し、各々基部５３と先端部５４との間に掛け渡される。各ブリッジ部５７，５８は、Ｕ字状に形成されており、曲げ加工によって上方への向きに基部５３および先端部５４から屈曲して形成される。

可動接触子５は、電路を形成する部材であり、可動接触子５の延伸方向に沿って電流が流れる。可動接触子５で形成される電流経路上で断面積が小さい部分がある場合、通電に必要な電流を流せない場合がある。可動接触子５の中途部５５には、開口部５６が形成されているため、開口部５６の部分を電流経路として用いることができない。

そこで、ブリッジ部５７，５８の板面幅Ｌ１を板厚Ｌ２よりも大きくしている。これにより、通電に必要な断面積を確保している。ブリッジ部５７，５８の板面幅Ｌ１の合計値に板厚Ｌ２を乗算した値が中途部５５の断面積である。例えば、ブリッジ部５７，５８の板面幅Ｌ１の合計値は、基部５３の板面幅Ｌ３以上にすることで、中途部５５において基部５３と同様の断面積を確保することができる。

また、ブリッジ部５７，５８は、図８に示すように、側面視において中央部が上方に突出するように曲げ加工によって形成される。そのため、図３に示すように、ブリッジ部５７，５８の下方が開放された凹部５９が形成され、かかる凹部５９に絶縁壁部１１の下壁部１１ａが挿入される。そのため、ブリッジ部５７，５８が曲げ加工によって形成されない場合またはブリッジ部５７，５８が下方に突出するように曲げ加工によって形成される場合に比べ、下壁部１１ａの上端部を上方に位置させることができる。

また、図２に示すように、可動接触子５が最大開極した位置にある場合においても、絶縁壁部１１の上壁部１１ｂが開口部５６の内側に存在している状態であり、可動接触子５の移動範囲全体に亘って上壁部１１ｂが開口部５６に存在している状態が維持される。したがって、可動接触子５が上壁部１１ｂの上端部に乗りあげることがない。そのため、回路遮断器１００を閉状態にする投入操作を行う際に可動接触子５と絶縁壁部１１が干渉して回路遮断器１００を閉状態にできないといった状況が回避され、繰り返し開閉を精度よく行うことができる。

以下、回路遮断器１００の動作を具体的に説明する。図９は、実施の形態１にかかる回路遮断器におけるトリップ動作時のアーク消弧の様子を示す図である。なお、図９では、消弧装置７へ移動したアーク６０をアーク６０’として表している。まず、平常通電時、すなわち、回路遮断器１００がオン状態である場合について説明する。

回路遮断器１００がオン状態である場合、図１および図３に示すように、可動接点５１と固定接点４１とは接触状態にある。この状態では、絶縁壁部１１の上壁部１１ｂは可動接触子５の開口部５６に挿通されているが、上下方向において可動接触子５とベース部１ａおよび下壁部１１ａとの間には隙間がある。そのため、可動接点５１と固定接点４１との接触はベース部１ａによって阻害されない。

また、回路遮断器１００の幅方向である左右方向においても図４に示すように可動接触子５と絶縁壁部１１，１２との間にギャップを持たせている。仮に可動接触子５が傾くなどして絶縁壁部１１に接触したとしても、絶縁壁部１１への接触は、可動接触子５の移動方向と直交する方向での接触のため、実質的に開閉動作に影響を与えない。

回路遮断器１００が閉状態である場合に、過電流または短絡事故が発生すると、引き外し装置３の動作によって図９に示す破線の位置にある可動接触子５が瞬時に上方へ移動し、可動接触子５が図９に示す実線の位置へ移動する。可動接触子５の破線の位置から実線の位置への移動の過程で、固定接点４１と可動接点５１との間にアーク６０が発生し伸長する。

アーク６０の発生から伸長までの過程において、アーク６０からみて消弧装置７と反対側、すなわちアーク６０と開閉機構部２との間には絶縁壁部１１が存在するため、アーク６０が開閉機構部２へと向かう動きが抑制される。

さらに、絶縁壁部１１は、アーク６０の光と熱に暴露されることによって絶縁壁部１１を構成する材料が分解して絶縁性のガスを発生し、アーク６０に対し絶縁性のガスを吹き付ける。そのため、アーク６０の消弧装置７への移動は加速され、アーク６０は速やかに図９に示すアーク６０’の位置へ到達する。また、絶縁性のガスは、アーク６０そのものに対しても大きな限流効果を発揮するため、移動後のアーク６０’は、消弧板７７へ容易に誘引され、消弧板７７によって冷却および消弧される。なお、以下において、絶縁壁部１１の絶縁性のガスによる上述した効果を圧力効果と記載する場合がある。

このように、絶縁壁部１１は、アーク６０の開閉機構部２へと向かう動きが絶縁壁部１１により抑制され、かつ圧力によるアーク限流効果が得られるため、開閉機構部２のダメージを抑えつつ、消弧性能を高めることができる。

また、可動接触子５の最大開極時においても絶縁壁部１１の上壁部１１ｂが開口部５６の内側に存在している。そのため、可動接触子５の最大開極時のアーク６０は、可動接点５１が固定接点４１に接触している状態から最大開極の状態に至るまで全ての範囲において、絶縁壁部１１がアーク６０から見て消弧装置７の反対側に存在している。したがって、絶縁壁部１１の圧力効果を高めることができる。

また、上述したように、ブリッジ部５７，５８に上方向に向けて凹部５９が形成されており、下壁部１１ａの上端部が下方にある場合に比べ、下壁部１１ａの上端部を上方に位置させることができる。したがって、下壁部１１ａの上端部が下方にある場合に比べ、絶縁壁部１１の圧力効果を高めることができる。

絶縁壁部１１を可動接点５１に近づけるほど、絶縁壁部１１の圧力効果をより高めることができる。図９に示すように、絶縁壁部１１と可動接点５１との間隔Ｄ１は、可動接点５１の幅Ｗ１よりも小さく、可動接点５１の幅Ｗ１の２分の１以下であり、絶縁壁部１１が可動接点５１の近くに配置される。そのため、絶縁壁部１１の圧力効果を高めることができる。なお、絶縁壁部１１と可動接点５１との間隔Ｄ１は、上述した例に限定されない。

また、絶縁壁部１１の幅方向の中央部には、上述したように上下方向に沿って凸部１３が形成されている。これにより、絶縁壁部１１の幅方向の中央部で絶縁壁部１１と可動接点５１との間隔を小さくすることができる。したがって、凸部１３を設けない場合に比べ、絶縁壁部１１の圧力効果を高めることができる。

また、絶縁壁部１１よりも消弧性の高い材料により形成される絶縁カバーを絶縁壁部１１に被せたり、絶縁壁部１１よりも消弧性の高い材料により形成される絶縁コーティングを絶縁壁部１１に施したりすることもできる。これにより、絶縁壁部１１の圧力効果をより高めることができる。

なお、上述した例では、クロスバー２２の上下方向の平行な移動に伴って、クロスバー２２と接する可動接触子５が移動して開閉が行われる構成を説明したが、クロスバー２２の移動方向は、上下方向の平行な移動に限定されない。例えば、可動接触子５がクロスバー２２に回動自在に軸支され、クロスバー２２の回転運動により電路の開閉を行う構成であってもよい。

また、上述した例では、固定接触子４および可動接触子５の組である接触子対を一極につき一つ設けているが、接触子対を一極につき二つ設けてもよい。この場合も、可動接触子５ごとに絶縁壁部１１を形成することで、消弧性能を高めることができる。

以上のように、実施の形態１にかかる回路遮断器１００は、固定接点４１を有する固定接触子４と、固定接点４１に対向する可動接点５１を有する可動接触子５と、可動接触子５を移動して固定接点４１と可動接点５１との接触および開離を行う開閉機構部２と、固定接点４１と可動接点５１との間に生じるアーク６０を消弧する消弧装置７と、固定接点４１よりも開閉機構部２側の位置で可動接触子５の移動方向に沿って延伸し、開閉機構部２側へのアーク６０の移動を規制する絶縁壁部１１とを備える。可動接触子５は、絶縁壁部１１よりも開閉機構部２側に位置し、開閉機構部２による作用力が絶縁壁部１１の延伸方向に働く基部５３と、可動接点５１を有する先端部５４と、基部５３と先端部５４との間であって絶縁壁部１１が挿通される空間である開口部５６が形成された中途部５５とを備える。

したがって、回路遮断器１００では、アーク６０の開閉機構部２へ向かう動きが絶縁壁部１１により抑制され、かつ圧力効果による限流効果が得られるため、例えば、開閉機構部２へのダメージを抑えつつ、消弧性能を高めることができる。また、可動接触子にベース部に向けて絶縁体が配設される構成に比べ、上下方向での可動接触子５とベース部１ａとの間隔を小さくすることができる。そのため、回路遮断器１００の外形サイズが大きくなることを抑制でき、回路遮断器１００の外形寸法の維持または回路遮断器１００の小型化に貢献することができる。また、最大開極時の可動接触子５と可動接点５１との距離が小さくなることを抑制でき、消弧性能が低下することを防止することができる。なお、開口部５６が絶縁壁部１１に対し挿通可能であるという関係が保たれていればよく、開口部５６の形状については上述した例に限定されない。

また、絶縁壁部１１は、開閉機構部２による可動接触子５の移動範囲全体に亘って開口部５６の内側に存在する長さに形成される。これにより、絶縁壁部１１の圧力効果をより高めることができ、また、繰り返し開閉を精度よく行うことができる。なお、可動接触子５の移動範囲の一部の範囲で絶縁壁部１１が開口部５６の内側に存在する構成であってもよい。この場合でも、絶縁壁部１１がない場合に比べて、消弧性能を高めることができる。

また、可動接触子５の中途部５５は、開閉機構部２による可動接触子５の移動方向である上下方向に沿って見て可動接触子５の基部５３から先端部５４へ向かう方向と直交する方向で開口部５６を挟んで対向し、各々基部５３と先端部５４との間に掛け渡された１対のブリッジ部５７，５８を有する。

これにより、可動接触子５の延伸方向にかけて通電に必要な断面積を確保することを容易に行うことができ、また、二つのブリッジ部５７，５８が基部５３と先端部５４との間に掛け渡されるため、可動接触子５の全体的な剛性を高めることができる。

また、ブリッジ部５７，５８は、Ｕ字状に形成され、可動接点５１が固定接点４１から離れる方向に向けて屈曲している。これにより、可動接触子５の左右方向の長さを抑えつつも中途部５５において通電に必要な断面積を確保することができる。また、ブリッジ部５７，５８を固定接点４１から遠ざけているため、アーク６０の誘引を抑制し可動接触子５の損傷をさらに減少させることができる。

また、回路遮断器１００は、ベース部１ａとカバー部１ｂとを備え、ベース部１ａとカバー部１ｂとで形成される空間に開閉機構部２および消弧装置７を収納する絶縁筐体１を備える。絶縁壁部１１は、絶縁筐体１のベース部１ａから突出して形成される。このように、絶縁壁部１１はベース部１ａから突出して形成されることから、絶縁壁部１１をベース部１ａと一体的に形成することで、回路遮断器１００の部品点数を抑えることができる。

実施の形態２．
実施の形態２にかかる回路遮断器は、可動接触子５の開口部５６に挿通される絶縁壁部がベース部とは別体の絶縁ブロックに形成される点で、実施の形態１にかかる回路遮断器１００と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１にかかる回路遮断器１００と異なる点を中心に説明する。

図１０は、実施の形態２にかかる回路遮断器の側断面図であり、図１１は、実施の形態２にかかる回路遮断器の部分斜視図であり、図１２は、実施の形態２にかかる絶縁ブロックの外観斜視図であり、図１３は、実施の形態２にかかる絶縁ブロックを固定接触子に取り付けた状態を示す外観斜視図である。

図１０に示すように、実施の形態２にかかる回路遮断器１００Ａは、実施の形態１にかかる絶縁壁部１１に代えて、絶縁ブロック７０を備える。絶縁ブロック７０は、例えば、合成樹脂で形成され、消弧性の高い材料から構成される。

絶縁ブロック７０は、図１１および図１２に示すように、固定接触子４のうち固定接点４１の周囲を覆うカバー部７１と、カバー部７１の端部から上方に延伸する絶縁壁部７２とを備える。

カバー部７１は、側面視でＬ字状に形成されており、固定接触子４の屈曲形状に沿った形状を有する。かかるカバー部７１は、固定接点４１の周囲を覆い、一端部が絶縁壁部７２に連続する基部７１ａと、固定接触子４の突出部４２の左右を覆う突出部７１ｂ，７１ｃと、基部７１ａの他端部に連続して上方に突出し、絶縁壁部７２と対向する固定接触子４の領域を覆う突出部７１ｄとを備える。

絶縁壁部７２は、実施の形態１にかかる絶縁壁部１１と同形状である。絶縁壁部７２は、カバー部７１の端部に連続し上方へ突出する下壁部７２ａと、下壁部７２ａの上端中央から上方へ突出する上壁部７２ｂとを含む。下壁部７２ａは、下壁部１１ａと同形状であり、上壁部７２ｂは、上壁部１１ｂと同形状である。

図１４は、実施の形態２にかかる回路遮断器におけるトリップ動作時のアーク消弧の様子を示す図である。回路遮断器１００Ａが閉状態である場合に、過電流または短絡事故が発生すると、引き外し装置３の動作によって図１４に示す破線の位置にある可動接触子５が瞬時に上方へ移動し、可動接触子５が図１４に示す実線の位置へ移動する。

可動接触子５の破線の位置から実線の位置への移動の過程で、固定接点４１と可動接点５１との間にアーク６０が発生し伸長する。アーク６０の発生から伸長までの過程において、アーク６０から見て消弧装置７と反対側には絶縁壁部７２が存在するため、アーク６０が開閉機構部２へと向かう動きが抑制される。また、絶縁壁部１１と同様に、絶縁壁部７２の圧力効果による限流効果を得ることができる。

さらに、絶縁壁部７２が消弧性の高い材料からなる絶縁ブロック７０に含まれるため、限流効果およびアーク６０の移動促進効果がさらに高まり、より一層の消弧性能の向上を図ることができる。絶縁壁部７２は、実施の形態１にかかる絶縁壁部１１のようにベース部１ａと一体に形成されておらず、ベース部１ａとは別体の絶縁ブロック７０の一部として構成される。そのため、ベース部１ａの材料を変更することなく、絶縁ブロック７０の材料を変更することで、コストの増加を抑えつつ、消弧性能の向上を図ることができる。

以上のように、実施の形態２にかかる回路遮断器１００Ａは、固定接触子４のうち固定接点４１の周囲を覆うカバー部７１と絶縁壁部７２とが一体化して形成された絶縁ブロック７０を備える。絶縁ブロック７０とベース部１ａとは別体であることから、ベース部１ａの材料を変更することなく、絶縁ブロック７０の材料を変更することで、コストの増加を抑えつつ、消弧性能の向上を図ることができる。なお、絶縁ブロック７０は、ベース部１ａと同一材料で形成してもよい。

実施の形態３．
実施の形態３にかかる回路遮断器は、可動接触子のブリッジ部が一つである点で、可動接触子５が二つのブリッジ部５７，５８を有する実施の形態１にかかる回路遮断器１００と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１にかかる回路遮断器１００と異なる点を中心に説明する。

図１５は、実施の形態３にかかる回路遮断器の側断面図であり、図１６は、実施の形態３にかかる回路遮断器の部分斜視図であり、図１７は、実施の形態３にかかる回路遮断器の部分上面図である。図１８は、実施の形態３にかかる可動接触子の外観斜視図であり、図１９は、実施の形態３にかかる可動接触子の上面図である。

図１５に示すように、実施の形態３にかかる回路遮断器１００Ｂは、絶縁壁部１１に代えて絶縁壁部８１を備える。また、回路遮断器１００Ｂは、可動接触子５に代えて、可動接触子５Ｂを備える。

図１６および図１７に示すように、絶縁壁部８１は、絶縁壁部１１と同様に合成樹脂などの絶縁材料によって形成されており、ベース部１ａから上方に突出して形成されている。絶縁壁部８１は、ベース部１ａから上方へ突出する下壁部８１ａと、下壁部８１ａの上端中央から上方へ突出する上壁部８１ｂとを含む。上壁部８１ｂには、可動接触子５Ｂにおける可動接点５１側の面に上下方向に延伸する凸部８３が形成されている。

絶縁壁部８１は、上壁部８１ｂの一側部が絶縁壁部１２に連続している点で、上壁部１１ｂの一側部が絶縁壁部１２に連続しない実施の形態１にかかる絶縁壁部１１と異なる。

図１６から図１９に示すように、可動接触子５Ｂは、開閉機構部２の作用力が働く基部５３と、可動接点５１を有する先端部５４と、基部５３と先端部５４との間であって絶縁壁部８１が挿通される空間である開口部５６Ｂが形成された中途部５５Ｂとを備える。開口部５６Ｂは、図１９に示すようにスリット状に形成され、左方向側が開放されている。可動接触子５Ｂは、可動接触子５と同様に、例えば、一枚の金属板に対して打ち抜き加工および曲げ加工を行うことによって形成される。

中途部５５Ｂは、開閉機構部２による可動接触子５Ｂの移動方向である上下方向から見て開口部５６Ｂに対向し、基部５３と先端部５４との間に掛け渡された一つのブリッジ部５７Ｂを有する。ブリッジ部５７Ｂは、ブリッジ部５７と同様に、Ｕ字状に形成されており、曲げ加工によって上方への向きに基部５３および先端部５４から屈曲して形成される。

ブリッジ部５７Ｂの板面幅Ｌ４を可動接触子５Ｂの板厚Ｌ５よりも大きくしており、これにより、通電に必要な断面積を確保している。ブリッジ部５７Ｂの板面幅Ｌ４に板厚Ｌ５を乗算した値が中途部５５Ｂの断面積である。例えば、ブリッジ部５７Ｂの板面幅Ｌ４の合計値は、基部５３の板面幅Ｌ６以上にすることで、中途部５５Ｂにおいて基部５３と同様の断面積を確保することができる。

また、ブリッジ部５７Ｂは、ブリッジ部５７と同様に、側面視において中央部が上方に突出するように曲げ加工によって形成されており、図１８および図１９に示すように、下側が開放された凹部５９Ｂがブリッジ部５７Ｂに形成される。そのため、ブリッジ部５７Ｂが曲げ加工によって形成されない場合またはブリッジ部５７Ｂが下方に突出するように曲げ加工によって形成される場合に比べ、絶縁壁部８１の上端部を上方に位置させることができる。

以上のように、実施の形態３にかかる回路遮断器１００Ｂは、可動接触子５Ｂを備えており、可動接触子５Ｂの中途部５５Ｂは、開閉機構部２による可動接触子５Ｂの移動方向である上下方向から見て基部５３から先端部５４へ向かう方向と直交する方向である左右方向で開口部５６Ｂと対向し、基部５３と先端部５４との間に掛け渡されたブリッジ部５７Ｂを有する。そして、開口部５６Ｂは、スリット状に形成されており、左右方向においてブリッジ部５７Ｂ側とは反対側が開放されている。

したがって、上述したように、絶縁壁部８１における上壁部８１ｂの一側部を絶縁壁部１２にまで延長させることができる。そのため、アーク６０の開閉機構部２へと向かう動きが絶縁壁部８１によりさらに抑制され、かつ、圧力効果によるアーク６０の限流効果が得られるため、開閉機構部２へのダメージを抑えつつ、消弧性能を高めることができる。

実施の形態４．
実施の形態４にかかる回路遮断器は、実施の形態３にかかる絶縁壁部８１に代えて、絶縁壁部８１と同形状の絶縁壁部を有する絶縁ブロックを有する点で、実施の形態３にかかる回路遮断器１００Ｂと異なる。以下においては、実施の形態３と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態３にかかる回路遮断器１００Ｂと異なる点を中心に説明する。

図２０は、実施の形態４にかかる回路遮断器の側断面図であり、図２１は、実施の形態４にかかる回路遮断器の部分斜視図であり、図２２は、実施の形態４にかかる回路遮断器の部分上面図である。

図２０に示すように、実施の形態４にかかる回路遮断器１００Ｃは、絶縁壁部１１に代えて絶縁ブロック９０を備える。絶縁ブロック９０は、絶縁ブロック７０と同様に、例えば、合成樹脂で形成され、消弧性の高い材料から構成される。

絶縁ブロック９０は、図２１および図２２に示すように、固定接触子４のうち固定接点４１の周囲を覆うカバー部９１と、カバー部９１の端部から上方に延伸する絶縁壁部９２とを備える。カバー部９１は、カバー部７１と同形状である。絶縁壁部９２は、絶縁壁部８１と同形状であり、カバー部９１の端部から上方へ突出する下壁部９２ａと、下壁部９２ａの上端中央から上方へ突出する上壁部９２ｂとを含む。上壁部９２ｂには、凸部９３が形成される。絶縁壁部９２における上壁部９２ｂの一側部は絶縁壁部１２に連続している。

可動接触子５Ｂの開口部５６Ｂは、図２１および図２２に示すようにスリット状に形成され、Ｘ軸負方向側が開放されており、上述したように、絶縁壁部９２の片側を絶縁壁部１２まで延長している。そのため、アーク６０の開閉機構部２へと向かう動きが絶縁壁部９２によりさらに抑制され、かつ、圧力効果によるアーク６０の限流効果が得られるため、開閉機構部２へのダメージを抑えつつ、消弧性能を高めることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 絶縁筐体、１ａ ベース部、１ｂ，７１，９１ カバー部、２ 開閉機構部、３ 引き外し装置、４ 固定接触子、５，５Ｂ 可動接触子、６ コイルばね、７ 消弧装置、８ 負荷側端子、１１，１２，７２，８１，９２ 絶縁壁部、１１ａ，７２ａ，８１ａ，９２ａ 下壁部、１１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，９２ｂ 上壁部、１３，８３，９３ 凸部、２１ 操作ハンドル、２２ クロスバー、４１ 固定接点、４２，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ 突出部、５１ 可動接点、５３ 基部、５４ 先端部、５５，５５Ｂ 中途部、５６，５６Ｂ 開口部、５７，５７Ｂ，５８ ブリッジ部、５９，５９Ｂ 凹部、６０，６０’ アーク、７０，９０ 絶縁ブロック、７７ 消弧板、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 回路遮断器。

Claims (7)

1. 固定接点を有する固定接触子と、
   前記固定接点に対向する可動接点を有する可動接触子と、
   前記可動接触子を移動して前記固定接点と前記可動接点との接触および開離を行う開閉機構部と、
   前記固定接点と前記可動接点との間に生じるアークを消弧する消弧装置と、
   前記固定接点よりも前記開閉機構部側の位置で前記可動接触子の移動方向に沿って延伸し、前記開閉機構部側への前記アークの移動を規制する絶縁壁部と、を備え、
   前記可動接触子は、
   前記絶縁壁部よりも前記開閉機構部側に位置し、前記開閉機構部による作用力が前記絶縁壁部の延伸方向に働く基部と、
   前記可動接点を有する先端部と、
   前記基部と前記先端部との間であって前記絶縁壁部が挿通される開口部が形成された中途部と、を備える
   ことを特徴とする回路遮断器。
2. 前記絶縁壁部は、
   前記開閉機構部による前記可動接触子の移動範囲全体に亘って前記開口部の内側に存在する長さに形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記中途部は、
   前記開閉機構部による前記可動接触子の移動方向に沿って見て前記基部から前記先端部へ向かう方向と直交する方向で前記開口部を挟んで対向し、各々前記基部と前記先端部との間に掛け渡された１対のブリッジ部を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の回路遮断器。
4. 前記中途部は、
   前記開閉機構部による前記可動接触子の移動方向から見て前記基部から前記先端部へ向かう方向と直交する方向で前記開口部と対向し、前記基部と前記先端部との間に掛け渡されたブリッジ部を有し、
   前記開口部は、
   スリット状に形成されており、前記直交する方向において前記ブリッジ部側とは反対側が開放されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の回路遮断器。
5. 前記ブリッジ部は、
   Ｕ字状に形成され、前記可動接点が前記固定接点から離れる方向に向けて屈曲している
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の回路遮断器。
6. ベース部とカバー部とを備え、前記ベース部と前記カバー部とで形成される空間に前記開閉機構部および前記消弧装置を収納する絶縁筐体を備え、
   前記絶縁壁部は、
   前記絶縁筐体の前記ベース部から突出して形成される
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の回路遮断器。
7. 前記固定接触子のうち前記固定接点の周囲を覆うカバー部と前記絶縁壁部とが一体化して形成された絶縁ブロックを備える
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の回路遮断器。

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