JP2734677B2 - 接点装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回路遮断器或いは開閉器等に使用される接点
装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の接点装置は、例えば回路遮断器に使用した場
合、短絡電流や過負荷電流等の過電流が検出されると、
固定接点と可動接点とを開離し、回路遮断を行う。しか
しながら、過電流が流れ続けた状態で接点開極を行う
と、その開離した接点間にアークが発生し、そのアーク
を断ち切らない限り、回路遮断が行えない。

そこで、このアークを消弧遮断させるものに、第１の
手段として、馬蹄形磁性板を空間を設けて積層したグリ
ッド装置を装備して、アークを複数の磁性板にて分割
し、アーク電圧を高めると同時にアークを冷却させ、迅
速にアークを消滅させるものがある。

また、第２の手段として、アークが接触しないよう絶
縁物により包囲されたコ字型磁性板を装備して、自己の
アークによる磁気駆動力により、アークを引き延ばして
アーク電圧を高め、アークを消滅させるものがある。

しかしながら、第１の手段であるグリッド装置を装備
するものにあっては、その構成上、馬蹄形磁性板を空間
を設けて積層する関係やアークを磁性板に移行させ易く
する関係から、配置空間を大きく必要としていた。

また、第２の手段である絶縁物により包囲されたコ字
型磁性板を装備するものにあっては、アークを引き延ば
すための空間が大きく必要としていた。

したがって、これらのグロッド装置や絶縁物により包
囲されたコ字型磁性板を装備するものにあっては、装置
空間が十分に確保できない場合、消弧能力の減少が余儀
なくされ、有効なアーク消弧遮断を行うことが難しくな
ってた。

これらの配置空間が十分に確保できない場合には、第
３の手段として、固定接点板に固着されたコ字型磁性板
を装備して、自己のアークによる磁気駆動力により、ア
ークを引き延ばしてアーク電圧を高め、且つコ字型磁性
板にアークを移行させて冷却し、アークを消滅させるも
のがある。

このものは、アークに対し、冷却作用及び引き延ばし
作用の両作用が関係して、接点装置の配置空間が小さい
場合に、迅速なアーク消弧を行うことが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第３の手段である固定接点板に固着さ
れたコ字型磁性板を装備するものにあっては、コ字型磁
性板は固定接点板と同電位である関係から、開極時にコ
字型磁性板と可動接点板との空間距離を十分に確保する
必要があり、アーク消弧遮断に対して相反する問題があ
った。

すなわち、コ字型磁性板と可動接点板との空間距離を
十分に確保するならば、コ字型磁性板が小さくなってア
ークの消弧能力が小さくなってしまい、また反対に、ア
ークの消弧能力を十分に確保するならば、コ字型磁性板
が大きくなり、コ字型磁性板と可動接点板との空間距離
が小さくなっていた。

本発明は上記事由に鑑みてなしたもので、その目的と
するところは、開極時の空間距離及びアークの消弧能力
を確保して、配置空間が小さい場合に有効な回路遮断が
実現できる接点装置の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる課題を解決するため、請求項（１）記載の接点
装置は、可動接点板の開閉動作に伴って可動接点が通過
するコ字型磁性板を固定接点板の固定接点の装着面上に
下辺が対峙する形で空間を設けて装備し、この空間及び
コ字型磁性板と可動接点板若しくは可動接点との空間で
固定接点と可動接点との間に生じたアークを分割させて
いる。

さらに、請求項（２）記載の接点装置は、請求項
（１）記載のものに、固定接点板及びコ字型磁性板の少
なくとも一方に、コ字型磁性板と固定接点板との空間
を、狭める突起を形成している。

しかも、請求項（３）記載の接点装置は、請求項
（１）記載のものに、コ字型磁性板の両側片の対向する
面に、絶縁コーティングを施している。

〔作 用〕

請求項（１）記載の接点装置は、開極時にコ字型磁性
板と可動接点又は可動接点板との空間に、コ字型磁性板
の下辺と固定接点板の固定接点の装着面上との空間が加
算されて、開極距離が大きくなり、またコ字型磁性板に
より発生したアークを自己の磁気駆動力により引き延ば
すと共にアークを冷却し、併せてアークの分割を生じさ
せてアーク電圧を高めて、アークの消弧能力を向上させ
ることが可能となる。

さらに、請求項（２）記載の接点装置は、さらに固定
接点と可動接点との間に発生したアークがコ字型磁性板
に接触した時点で、突起により固定接点板及びコ字型磁
性板の空間へのアークの移行を促進させることができ
る。固定接点のアークによる消耗が少なくできる。

しかも、請求項（３）記載の接点装置は、さらにアー
クが引き延ばされる前にコ字型磁性板の側片に移行する
ことがなく、アークの引き延ばし作用を確保できる。

〔実施例〕

この発明の一実施例の接点装置を、図面第１図乃至第
４図に掲げる回路遮断器に基づいて説明する。

この回路遮断器の構成は、既に出願人が提案した特願
昭63−73708号のものと接点装置１を除いて略同一であ
り、その全体の構成を第２図に基づき簡単に説明する
と、この回路遮断器は、器体２の両側に各極毎に端子装
置３を装備すると共に、この端子装置３間を各極毎に電
気的に接続した過負荷電流或いは短絡電流等の過電流を
検出する過電流検出装置４及び接点装置１と、器体２上
面より突出した操作ハンドル5aの操作に連動して接点装
置１を開閉駆動すると共に接点装置１の閉極時に過電流
検出装置４に応動して接点装置１を強制開極する各極共
通に連動させる開閉機構部５とを器体２に収納してい
る。

しかして、上述した本発明の接点装置１は、以下の構
成からなる。

すなわち、固定接点板６は、例えば銅或いは銅合金の
如き導電材料で構成され、端子装置３の端子ネジ3aを螺
合するネジ孔6aを形成した端子片6bと、例えば銀或いは
銀合金の如き固定接点板６よりも耐アーク性の高い導電
材料で構成された固定接点７を固着した接点片6cと、端
子片6b及び接点片6cを結合する垂直片6dとを略Ｚ型に折
曲して構成されている。

この固定接点板６は、器体２の両側配設の隔壁（図面
では片側のみ図示）に形成した第１の縦溝2aに垂直片6d
の両側の絶縁片6eを嵌め込み、端子片6bを器体の隔壁間
に設けた端子座2bに、接点片6cを器体２の底壁に設けた
接点座2cに載置させて器体２に装着される。

さらに、固定接点板６の接点片6cには、固定接点７の
両側位置に、固定接点７の装着面上に突出した突起6fが
形成され、また接点片6cの固定接点７の装着面に、垂直
片6d側に開口8aのＵ字型絶縁板８を装備している。

この固定接点板６の突起6fは、絶縁板８に形成された
孔8bに挿通することにより、絶縁板８を固定接点板６に
固定すると共に、突起6fの先端を絶縁板８より露見させ
ている。

このＵ字型絶縁板８の開口8a底縁に、固定接点７を位
置させて、固定接点７の特に角部或いは辺部分の消耗を
減少させて固定接点７の消耗を少なくしている。

しかも、固定接点板６の垂直片6dには、弾性を有した
絶縁物製排気バリア９と、上部に排気バリア９で閉塞さ
れる排気孔10aを形成した絶縁物製排気板10とを、接点
片6cの固定接点７の装着面上に並設している。

この排気バリア９には、略中央に引掛片9aを形成し、
さらに排気板10には、略中央に引掛孔10bを、下部に固
定用孔10cを形成すると共に、上部両側に当接片10dを形
成している。

この排気板10の当接片10dを、第１の縦溝2aの上側壁
に当接させ、且つ器体２の結合により排気板10を上方よ
り押え込んで器体２に装着すると共に、排気バリア９の
引掛片9aを排気板10の引掛孔10bに係合して、器体２に
装着された排気板10に排気バリア９を装着する。

さらに、排気板10に、接点片6cの固定接点７の装着面
上で、コ字型磁性板11を固定している。

このコ字型磁性板11は、嵌込突起11aを形成した基片1
1bの両側を折曲して両側片11cを形成することによりコ
字型を成し、嵌込突起11aを排気板10の固定用孔10cに圧
入することにより、排気板10に固定される。このコ字型
磁性板11の嵌込突起11aの圧入先端は、排気バリア９に
より、固定接点板６より電気的な絶縁が施される。

また、コ字型磁性板11は、固定接点板６より空間L1を
設けて装備され、且つコ字型磁性板11のコ字型で囲まれ
た部分が固定接点７に位置し、両側片11cの下辺が各々
絶縁板８の孔8bを挿通した固定接点板６の突起6f先端に
対向する。

しかも、接点片6cの先端には、絶縁板８の先端に近接
若しくは当接させて、Ｕ字型を成すセパレータ12を、器
体２に形成した第２の縦溝2dに両側辺を上方より嵌め込
んで垂直方向に装備し、このセパレータ12のＵ字開口12
aに可動接点板13を介在させている。

この可動接点板13は、例えば銅或いは銅合金の如き導
電材料で構成され、先端下面に接点取付座13aを形成し
ている。

この接点取付出13aには、例えば銀或いは銀合金の如
き可動接点板13よりも耐アーク性の高い導電材料で構成
された可動接点14が固着され、固定接点７と対向する。

また、可動接点板13には、略中央に枢支軸13bを、他
端にばね受けピン13cを設けると共に、異常電流検出装
置４への接続用編組線13dが接続されている。

この可動接点板13は、枢支軸13bを開閉機構部５に作
用されて回転軸部15aを中心に回転する各極連動用絶縁
物製クロスバー15に保持され、縮設ばね16により回転付
勢されている。この縮設ばね16の作用は、通常開閉では
可動接点板13を反時計回りに付勢して接点７、14接触時
の接点圧力を確保すると共に、過電流発生時には電磁反
発力で反転して可動接点板13を時計回りに付勢し接点
７、14の開極距離を確保する。

しかして、この可動接点板13は、クロスバー15の回転
軸部15aを中心とした回転に伴い開閉動作を行い、この
可動接点板13の開閉動作に伴って、可動接点14が、固定
接点板６の接点片6cに対して略垂直方向に移動し、コ字
型磁性板11を通過し、電気的開閉を行う。

また、開極状態に於けるコ字型磁性板11から可動接点
板13若しくは可動接点14までの空間L2と、コ字型磁性板
11の下辺と固定接点板６の固定接点７の装着面上である
接点片6cまでの空間L1との和が、アークの再点弧を防止
し且つ消弧遮断可能な空間以上になるように設定される
と共に、空間L1を固定接点７と可動接点14との間に発生
したアークが移行し易く且つアーク電圧（特に陰極降下
電圧）が確保出来る程度の短い距離に設定される。

例えば、交流電圧220V、遮断電流5kAの場合、空間L1
と空間L2との和の距離を5mm以上必要とするが、このう
ち、空間L1側を略１〜1.5mmとすると有効なアーク消弧
遮断が可能であった。

次に、この接点装置１のアーク消弧動作について説明
する。

接点７、14が閉極した第４図（ａ）の如き状態にあっ
て、接点７、14間に過電流が流れると、過電流による電
磁反発力で可動接点板13が縮設ばね16との関係で反転
し、固定接点７から可動接点14が開離すると同時に接点
７、14間にアークＩが発生する。

この発生したアークＩはコ字型磁性板11により引き延
され、また、第４図（ｂ）の如き、電気的に空間距離の
短いコ字型磁性板11に移行する。

このコ字型磁性板11へのアークＩの移行は、固定接点
板６の突起6f及びコ字型磁性板11の両側片11cの下辺間
と、コ字型磁性板11の両側片11cの対向面及び可動接点
板13若しくは可動接点14間で発生する。

このアークＩの移行に伴って、アークＩが分割されて
アーク電圧の上昇を招き、且つコ字型磁性板11によりア
ークＩが冷却される。

さらに、過電流検出装置４に駆動に起因して開閉機構
部７の開極動作に伴いクロスバー15が回転を始め、可動
接点板26の開極を進行させるに伴って、コ字型磁性板11
の両側片11cを介して発生していたアークＩが、コ字型
磁性板11による自己の磁気駆動力により、コ字型磁性板
11の基片11b側に移行を始める。

この移行に伴って、固定接点板６の突起6f及びコ字型
磁性板11の両側片11cの下辺間に発生していたアーク
は、先ず、Ｕ字型絶縁板８の開口8aを通して固定接点板
６の接点片6c及びコ字型磁性板11の両側片11cの下辺間
に移行すると共に、続いて、第４図（ｃ）の如く、アー
クＩは、固定接点板６の接点片6c及びコ字型磁性板11の
基片11bの下辺間と、コ字型磁性板11の基片11bの上辺及
び可動接点板13若しくは可動接点14間で発生する。

さらに、第４図（ｃ）の如く、クロスバー15の開極回
転に伴い、可動接点板13が跳上り防止片5bに当接して、
元の反時計回り方向の状態に反転すると共に、アークＩ
は、コ字型磁性板11による引き延ばし作用及び冷却作用
並びにアークの分割により次第に消滅し、第４図（ｄ）
の如き開極状態となる。

また、この接点空間で発生したアークガスは、そのガ
ス圧により排気バリア９を外部方向に押し曲げ、排気板
10の排気孔10aを通じて外部に排出される。

尚、上述した接点装置１のアーク消弧動作は、可動接
点板13が反転動作する状態で述べたが、接点７、14間に
流れる電流の大きさによっては可動接点板13が反転する
ことなく、上述の如きアークＩが接点７、14間に流れる
こともある。この場合も上述と同様、接点７、14間に発
生したアークＩは、コ字型磁性板11へと移行して、アー
クＩを消弧することとなる。

さらに、他の実施例として掲げた図面第５図に基づき
説明すると、上述した一実施例と異なる構成は、絶縁板
８を無くしたものである。

この構成によるならば、固定接点板６の突起6f及びコ
字型磁性板11の両側片11c間に発生するアークを、スム
ーズに固定接点板６の接点片6c及びコ字型磁性板11の基
片11bに移行させ易くなる。

しかも、他の実施例として掲げた図面第６図に基づき
説明すると、上述した一実施例と異なる構成は、コ字型
磁性体11の両側片11cの対向する面11dに、絶縁コーティ
ングを施したものである。

尚、最良の構成として、両側片11cの対向する面11dの
他に、対向する面11dに隣合う上面11e及び対向する面11
dに隣合う先端面11fをも、絶縁コーティングを施してい
る。

この構成によるならば、接点７、14開極の時に発生し
たアークがコ字型磁性板11に移行する場合に、可動接点
板若しくは可動接点及びコ字型磁性板11間に発生するア
ークが、コ字型磁性板11の両側片11cを対象とするもの
でなく、コ字型磁性板11の基片11bとすることにより、
アークの引き延ばし作用が確保されて消弧能力の向上を
図れるものとなる。

上述の実施例では、固定接点板６に突起6fを形成し、
アークの移行を行い易くしたが、勿論、コ字型磁性板11
にも形成してもよく、また必要に応じて突起6fを無くし
てもよい。

また、上述の実施例では、可動接点板13をクロスバー
15に装備して可動接点14の開閉をさせるものとしたが、
可動接点板自体を直接回転開閉するものでもよいし、ま
た可動接点板13は回転による接点開閉のみならず、上下
移動による接点開閉するものでもよい。

さらに、上述の実施例では、回路遮断器を掲げたが、
電磁接触器、開閉器等にも適用が可能である。

〔発明の効果〕

本発明の接点装置は上記の如く構成したので、以下の
ような構成を奏する。

すなわち、請求項（１）記載の接点装置は、可動接点
板の開閉動作に伴って可動接点が通過するコ字型磁性板
を固定接点板の固定接点の装着面上に下辺が対峙する形
で空間を設けて装備し、この空間及びコ字型磁性板と可
動接点板若しくは可動接点との空間で固定接点と可動接
点との間に生じたアークを分割させたので、開極時にコ
字型磁性板と可動接点又は可動接点板との空間に、コ字
型磁性板の下辺と固定接点板の固定接点の装着面上との
空間が加算されて、開極距離が大きくなり、またコ字型
磁性板により発生したアークを自己の磁気駆動力により
引き延ばすと共にアークを冷却し、併せてアークの分割
を生じさせてアーク電圧を高めて、アークの消弧能力を
向上させることが可能となり、接点装置の空間が小さい
場合に有効な回路遮断が実現できる。

さらに、請求項（２）記載の接点装置は、請求項
（１）記載のものに、固定接点板及びコ字型磁性板の少
なくとも一方に、コ字型磁性板と固定接点板との空間
を、近接させる突起を形成したので、固定接点と可動接
点との間に発生したアークがコ字型磁性板に接触した時
点で、突起により固定接点板及びコ字型磁性板の空間へ
のアークの移行を促進させることができ、固定接点のア
ークによる消耗を少なくできる。

しかも、請求項（３）記載の接点装置は、請求項
（１）記載のものに、コ字型磁性板の両側片の対向する
面に、絶縁コーティングを施したので、アークが引き延
ばされる前にコ字型磁性板の側片に移行することがな
く、アークの引き延ばし作用を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部の斜視図、 第２図は、第１図を適用した断面正面図、 第３図は、第１図の分解斜視図、 第４図（ａ）乃至（ｄ）は、第１図の閉極から開極への
移行状態を示す要部断面正面図、 第５図は、本発明の他の実施例を示す斜視図、 第６図は、本発明の別の実施例を示す斜視図である。 １……接点装置、６……固定接点板、6f……突起、７…
…固定接点、11……コ字型磁性板、11c……両側片、13
……可動接点板、14……可動接点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 満 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−87714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−81712（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−102136（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可動接点板に装着した可動接点を固定接点
   板に装着した固定接点に接離して電気的開閉する接点装
   置に於いて、前記可動接点板の開閉動作に伴って前記可
   動接点が通過するコ字型磁性板を前記固定接点板の前記
   固定接点の装着面上に下辺が対峙する形で空間を設けて
   装備し、この空間及び前記コ字型磁性板と前記可動接点
   板若しくは可動接点との空間で前記固定接点と可動接点
   との間に生じたアークを分割することを特徴とする接点
   装置。
2. 【請求項２】固定接点板及びコ字型磁性板の少なくとも
   一方に、前記コ字型磁性板と前記固定接点板との空間
   を、狭める突起を形成したことを特徴とする請求項
   （１）の接点装置。
3. 【請求項３】コ字型磁性板の両側片の対向する面に、絶
   縁コーティングを施したことを特徴とする請求項（１）
   の接点装置。