JP3034697B2 - 開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、回路遮断器
や限流器または電磁接触器など、電流遮断時に容器内で
アークが発生する開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３９は従来の開閉器として例えば回路
遮断器の開成時状態を示す側面図、図４０は図３９の回
路遮断器の接点開離直後の状態を示す側面図、図４１は
図４０の回路遮断器における可動接触子の最大開離状態
を示す側面図である。図に於て、１は回路遮断器の可動
接触子であり、この可動接触子１は基部の回動支点（回
動中心）１４（図４０，図４１参照）を中心にして回動
するように支持されている。２は前記可動接触子１の一
端（自由端部下面）に固着された可動接点、３は前記可
動接触子１の回動により可動接点２と接離する固定接
点、４はその固定接点３を一端に有する固定接触子であ
り、この固定接触子４の形状構成については後述する。
５は前記固定接触子４の他端に接続された電源側の端子
部である。６は消弧板で、前記可動接点２と前記固定接
点３との開離時にそれらの接点間に発生するアークを引
き延ばして冷却すべく機能する。７は前記消弧板６を保
持する消弧側板である。８は前記可動接触子１を回動さ
せる機構部であり、この機構部８は、電流検出部（図示
せず）を内蔵し、該電流検出部が短絡電流を検知するこ
とによって作動するようになっている。９は前記機構部
８を手動で操作するためのハンドル、１０は負荷側の端
子部、１１はその端子部１０を前記可動接触子１に接続
する導体である。１２はこれらの回路遮断器構成部品を
収納する容器、１３はその容器１２の壁部に設けられた
排気孔である。

【０００３】ここで、前記固定接触子４の形状構成につ
いて説明する。図３９〜図４１において、前記固定接触
子４は、電源側の端子部５が接続されて水平方向に延び
る導体部４ａと、この導体部４ａにおける前記端子部５
と反対側の端部に下方へ向け折曲形成された垂直な導体
部４ｂと、この導体部４ｂの下端から前記導体部４ａと
は反対側の水平方向に延びる段差状下部の導体部４ｃ
と、この導体部４ｃの先端から垂直方向に立ち上がる導
体部４ｄと、この導体部４ｄの上端から前記導体部４ａ
側に向って水平方向に延びる導体部４ｅとから成る形状
に一体形成され、前記導体部４ｅ上に固定接点３が設け
られた構成となっている。

【０００４】このような形状構成の固定接触子４におい
て、段差状下部の導体部４ｃと固定接点３側とを接続し
ている導体部４ｄは、固定接点３の位置より可動接触子
１の可動接点２が固着されていない他端部側で且つ端子
部５の反対側に位置し、固定接点３を有する導体部４ｅ
は、端子部５を有する導体部４ａと同一水平面上にあっ
て、可動接点２と固定接点３相互の接点閉成時に該接点
接触面の位置より下方に位置している。かかる固定接触
子４は、その全体表面が絶縁されていない素肌露出状態
で使用されている。

【０００５】次に動作について説明する。図３９の状態
において、固定接触子４の端子部５を電源に接続すると
共に、負荷側の端子部１０を負荷に接続する。この状態
において、ハンドル９を矢印Ｂ方向に操作すると、機構
部８が動作して可動接触子１が基部の回動支点１４（図
４０，図４１参照）を中心として下降回動することによ
り、可動接点２が固定接点３と接触した接点閉成状態と
なって、電力が電源から負荷に供給される。この状態
で、通電の信頼性を確保するために可動接点２は固定接
点３に規定の接触圧力で押えつけられている。

【０００６】ここで、回路遮断器より負荷側の回路で短
絡事故などが起こり、回路に大きな短絡電流が流れる
と、この大電流を前記機構部８内の電流検出部が検知し
て前記機構部８を作動させる。これによって、可動接触
子１が接点開離方向に回動することで可動接点２が固定
接点３から開離する。このような接点開離時には、図４
０および図４１に示すように、可動接点２と固定接点３
との間にアークＡが発生する。

【０００７】しかし、通常、短絡電流などの大電流が流
れると、可動接点２と固定接点３の接触面における電磁
反発力が非常に強くなり、前記可動接点２にかかってい
る接触圧力に打ち勝つために、可動接触子１は機構部８
の動作を待たずに接点開離方向に回動する。従って、そ
の回動により、可動接点２と固定接点３の開離が起こ
り、それらの接点２，３間に発生したアークＡは、消弧
板６で引き延ばされて冷却される。この結果、アーク抵
抗が上昇し、短絡電流が小さく絞られる限流が起こり、
電流零点で前記アークＡは消弧されて電流遮断が完了す
る。

【０００８】限流は、回路遮断器の保護機能を向上させ
るために非常に重要である。限流性能を高めるために
は、上述のようにアーク抵抗を増大させる必要がある。

【０００９】アーク抵抗を増大させるためにアークを引
き延ばす方法としてよく使われるのは、例えば特開昭６
０−４９５３３号公報や特開平２−６８８３１号公報に
示されているような形状の固定接触子を利用する方法で
ある。これらの公報に示された固定接触子の形状は、図
３９〜図４１に示した固定接触子４の形状と基本的には
同じである。この固定接触子４による電流経路は、図３
９〜図４１において、電源側の端子部５から導体部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを順に経て固定接点３に至
る。このような電流経路において、固定接触子４の固定
接点３側の電流経路４ｅに流れる電流がアークＡに及ぼ
す電磁力は、アークＡを消弧板６方向へ引き延ばす力と
なる。この結果、アーク抵抗はより高くなり限流性能の
優れた回路遮断器が得られる。

【００１０】通常の交流遮断における限流性能を高める
には、上述のようにアーク抵抗を高めることが必要であ
るが、この場合、接点２，３が開離した直後の未だ電流
が最大値になる前に、アーク抵抗を高めなければならな
い。電流が大きくなった後にアーク抵抗を高めても、電
流の慣性効果のためになかなか電流は限流されない。か
えって、大電流で且つ抵抗が高いため、遮断器内で発生
するアークエネルギーが大きくなり、遮断器の損傷が激
しくなるだけである。従って、接点２，３が開離した直
後のアークを強い電磁力で大きく引き延ばし、急激にア
ーク抵抗を高めるような固定接触子形状が必要となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の固定接触子形状
を持つ開閉器は以上のように構成されているので、図４
０に示すように、接点２，３開離直後のアークＡを電源
側の端子部５方向に引き延ばす電磁力を発生する固定接
触子４の電流経路は、電源側の端子部５を有する導体部
４ａと同一面上で分離した固定接点３側の導体部４ｅだ
けであり、他の電流経路（導体部）４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄは、全てアークＡを前記端子部５と反対側に引き延
ばす電磁力を発生する。導体部４ａ，４ｃの電流は固定
接点３側の導体部４ｅと逆方向に流れ、これによって、
アークＡを端子部５の方向と逆方向に引き延ばす電磁力
を発生させる結果となっている。また、導体部４ｄの電
流は、前記アークＡの電流と逆方向のために反発し合
い、導体部４ｄの電流は前記アークＡの電流と同一方向
であって引き合うため、アークＡを端子部５の方向と逆
方向に引き延ばす結果となる。このため、前記電流経路
４ｅが発生するアークＡを端子部５の方向に引き延ばす
電磁力は減少してしまう。したがって、従来の開閉器に
使用されている固定接触子４の形状では、該固定接触子
４に流れる電流の電磁力がアークを引き延ばすために効
果的に作用しないという問題点があった。

【００１２】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、接点開離直後の固定接触
子の全ての電流経路が、アークを端子部側に引き延ばす
電磁力を発生するようにして、急激にアーク電圧を立ち
上げることができ、且つ、可動接触子の開極距離が増大
した際には、アークが冷却されて、高いアーク電圧を発
生、維持でき、優れた限流性能を持つ開閉器を得ること
を目的とする。

【００１３】請求項２の発明は、固定接触子の成形加工
が容易でありながら、その固定接触子が可動接触子の開
閉動作を妨げる恐れのない開閉器を得ることを目的とす
る。

【００１４】 請求項３の発明は、接点開離直後にアーク
電圧を、より一層急速に立ち上げること、電流遮断直前
のアーク長を効果的に長くすること、高いアーク電圧を
維持して短絡電流遮断時の通過エネルギーを小さく抑え
ること、などが可能な開閉器を得ることを目的とする。

【００１５】 請求項４の発明は、電磁力による可動接触
子の開極速度の立ち上がりを上昇させることができる開
閉器を得ることを目的とする。

【００１６】 請求項５の発明は、固定接触子の表面でア
ークを引き延ばす磁場成分を増大させることができ、ま
た、通電容量が大きな開閉器の固定接触子であっても、
その固定接触子の加工が容易な開閉器を得ることを目的
とする。

【００１７】 請求項６の発明は、固定接触子の変形を防
止できる開閉器を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る開
閉器は、一端部に可動接点を有する可動接触子と、この
可動接触子の開閉動作で前記可動接点と接離可能な固定
接点を一端部に有する固定接触子と、この固定接触子の
他端部に接続する端子部とを備えた開閉器において、接
点閉成状態の前記可動接点が前記固定接点から開離する
方向を上方とした時、前記固定接触子を、前記端子部と
接続する第１導体部、前記固定接点を有する第２導体
部、及び第１導体部と第２導体部を上下方向に接続する
第３導体部で構成し、第３導体部を前記固定接点の位置
より可動接触子の可動接点が設けられていない他端部側
で且つ前記端子部の反対側に配置し、第１導体部を、前
記接点閉成時の該接点接触面より上方に配置すると共
に、前記接点開成時に前記可動接点の接触面より下方に
配置し、前記接点開成時に前記可動接点表面から見渡せ
る前記第１導体部の部位を絶縁物で被覆したものであ
る。

【００１９】 請求項２の発明に係る開閉器は、固定接触
子が、ほぼＵ字形状をなした接続導体部位を有し、その
Ｕ字形状の一端部の内側に固定接点を固着し、且つ、前
記Ｕ字形状の他端部に端子部を接続したもので、前記固
定接点の固着面より上方に位置する接続導体の部位に
は、前記固定接触子に対する可動接触子の開閉動作を許
容するためのスリットを設けたものである。

【００２０】 請求項３の発明に係る開閉器は、固定接触
子に接続する端子部を、前記第１導体部と面一、また
は、その第１導体部より上方、もしくは、前記第１導体
部より下方に位置するように形成し、前記第１導体部の
下方に位置する端子部は、接点閉成状態の時の接点接触
面より上方に位置させたものである。

【００２１】 請求項４の発明に係る開閉器は、端子部と
固定接点を接続する接続導体のうち、固定接点にすぐ接
続される部分で、固定接点の位置より端子部と反対側
に、閉成時の可動接触子とほぼ平行な部分を持つ固定接
触子の形状としたものである。

【００２２】 請求項５の発明に係る開閉器は、端子部と
固定接触子とを接続する第１導体部に、鈍角で且つ固定
接点の反対側に凸の屈曲部が設けられ、前記第１導体部
の前記屈曲部より端子部側の部位を固定接点が固着され
た第２導体部とほぼ平行させてなる固定接触子の形状と
したものである。

【００２３】 請求項６の発明に係る開閉器は、可動接触
子が開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有
する第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含
み、かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流
路に垂直な断面において、前記スリット左右の各々の第
１導体部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線と、前記中
心点Ｐ０と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の
成す前記軌跡を含む面側の角度θ１とθ２が４５°未満
になるように固定接触子を形成したものである。

【００２４】

【作用】請求項１の発明における開閉器は、接点開離直
後にアークが固定接触子を構成する導体部を流れる全て
の電流により端子部方向に引き延ばされ、その後もアー
クが第１導体部を覆う絶縁物に押し付けられることによ
り、高いアーク電圧を発生させて維持することができ
る。

【００２５】 請求項２の発明における開閉器は、固定接
触子が略Ｕ字形状をなしていることにより、その固定接
触子の成形加工が頗る容易である。また、前記固定接触
子において、固定接点の固着面より上方に位置する導体
部位に可動接触子の開閉動作を許容するスリットを設け
たことにより、前記固定接点に対する前記可動接触子の
開閉動作が前記固定接触子によって妨げられるようなこ
ともない。

【００２６】 請求項３の発明における開閉器は、端子部
を第１導体部と面一もしくは上方に配置したので、端子
部を流れる電流により接点開離直後にアークを引き延ば
し、アーク電圧をより急速に立ち上げることができる。
また、端子部を第１導体部より上方に配置すると、遮断
直前のアーク長を効果的に長くすることができる。ま
た、端子部もしくは端子部の一部を、第１導体部より下
方に配置したので、高いアーク電圧を維持でき、短絡電
流遮断時の通過エネルギーを小さく抑えることができ
る。さらに、端子部を第１導体部より下方で且つ固定接
点接触面より上方に配置すると、端子部の電流によって
固定接点表面近傍のアークを引き延ばすことができる。

【００２７】 請求項４の発明における開閉器は、第２導
体部の固定接点の位置より端子部と反対側の部位に、接
点閉成時の可動接触子と略平行な部分を持つ固定接触子
構成としたので、電磁力による可動接触子の開極速度の
立ち上がりが上昇する。

【００２８】 請求項５の発明における開閉器は、第１導
体部に鋭角かつ固定接点の反対側に凸の屈曲部を設けた
場合、第１導体部と第３導体部を鈍角の屈曲部を介して
連続させた場合、第３導体部を端子部と反対側に凸の曲
線で構成した場合の何れの場合であっても、固定接点表
面でのアークを引き延ばす磁場成分を増大させることが
できる。また、上述のように、第３導体部を端子部と反
対側に凸の曲線で構成した場合、通電容量が大きな開閉
器の固定接触子であっても容易に加工することが可能と
なる。

【００２９】 請求項６の発明における開閉器は、可動接
触子が開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを
有する第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を
含み、かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電
流路に垂直な断面において、前記スリット左右の各々の
第１導体部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線と、前記
中心点Ｐ０と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線
の成す前記軌跡を含む面側の角度θ１とθ２を４５°未
満にしたことにより、固定接触子の各部位にかかる電磁
力を小さくでき、十分な機械的強度が得られない場合の
固定接触子の変形を防止できる。

【００３０】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
は請求項１の発明の一実施例による開閉器として容器を
断面した回路遮断器の閉成状態を示す消弧部の側面図、
図２は図１の回路遮断器の開成状態を示す側面図であ
り、図３９〜図４１と同一または相当部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。図において、４は一端部
に固定接点３が設けられた固定接触子であり、この固定
接触子４は、第１導体部４ａと第２導体部４ｅと第３導
体部４ｄとから構成されている。

【００３１】 更に詳しく述べると、図１の接点閉成状態
において、可動接触子１の可動接点２が固定接点３から
開離する方向を上方とした時、前記固定接触子４は、電
源側の端子部５が接続されて水平方向に延びる第１導体
部４ａと、この第１導体部４ａの下方に離間位置した第
２導体部４ｅと、この第２導体部４ｅと前記第１導体部
４ａを前記端子部５の反対側で上下方向に接続している
第３導体部４ｄとから成る形状に一体形成され、前記第
２導体部４ｅ上に固定接点３を固着して該固定接点３を
第１導体部４ａの下方に位置させた構成となっている。

【００３２】 そして、前記固定接触子４は、固定接点３
の位置より可動接触子１の可動接点２が固着されていな
い他端側で、且つ、前記端子部５の反対側（可動接触子
１の回動支点１４側）に第３導体部４ｄが位置する向き
として容器１２に取付けセットされている。この場合、
第１導体部４ａは、固定接点３に可動接点２が接触した
接点閉成時に該接点接触面より上方に全て位置し、且
つ、接点開成時に可動接点２の接触面より下方に位置す
る配置としてある。

【００３３】 図１および図２に示した消弧板６は、前記
可動接触子１の回動を妨げないようにするための切欠部
（図示せず）が設けられた構成となっている。なお、図
１および図２においては、図３９に示した従来の回路遮
断器における機構部８とハンドル９および負荷側の端子
部１０を省略しており、これらは、当然、容器１２内に
収納配置されている。

【００３４】 図３（ａ），（ｂ）は請求項２の発明の実
施例による固定接触子を示す斜視図である。図３（ａ）
に示す固定接触子４は、第１導体部４ａと第２導体部４
ｅと第３導体部４ｄとによって略Ｕ字形状に一体形成さ
れ、そのＵ字状の一端である前記第１導体部４ａの電源
接続側の端部に電源側の端子部５が接続されている。ま
た、これと反対側の端部となるＵ字形状の内側、即ち、
前記第２導体部４ｅの上面部に固定接点３が固着されて
いる。さらに、前記固定接触子４において、前記固定接
点３の固着面より上方に位置する接続導体部（第１導体
部４ａと第３導体部４ｄ）には、第２導体部４ｅ上の固
定接点３に対する可動接触子１の開閉動作を妨げないよ
うにするためのスリット４０が設けられている。

【００３５】 図３（ｂ）において、１５は絶縁物であ
り、この絶縁物１５は、前記固定接触子４の方面と前記
スリット４０の内面を、第１導体部４ａの端子部５接続
部近傍から第３導体部４ｄに亘って被覆している。

【００３６】 次に動作について説明する。短絡電流など
の大電流が流れると、機構部の動作を待たずに可動接触
子１が回動して可動接点２と固定接点３が開離し、これ
らの接点２，３間にアークＡが発生することは従来と同
様である。図４は、前記接点２，３の開離直後において
可動接点２の接触面が未だ第１導体部４ａの下方にある
状態を示している。ここで、矢印は電流を示し、消弧板
６は簡単のために省略した。

【００３７】 端子部５から第１導体部４ａまでで構成さ
れる電流経路は、全てアークＡより上方にある。この結
果、その電流経路が発生するアークＡに作用する電磁力
は、アークＡを端子部５側に引き延ばす力となる。そし
て、第３導体部４ｄに流れる電流はアークＡの電流と逆
方向になるので、第３導体部４ｄを流れる電流による電
磁力もアークを端子部５側に引き延ばす力となる。従っ
て、この固定接触子４に流れる電流が発生する電磁力
は、全てアークＡを端子部５側に引き延ばす力となる。
この結果、接点開離直後のアークＡは強力に引き延ばさ
れ、アーク抵抗が急激に高くなる。

【００３８】 図５（ａ）は実施例１の固定接触子を流れ
る電流が発生する磁場強度分布を説明するために示した
可動接触子と固定接触子の側面図、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図において、４１はス
リット４０を挟む左右両側の第１導体部４ａの各断面の
重心である。図５（ｃ）は理論計算で求めた固定接触子
４を流れる電流がつくる図５（ｂ）のＺ軸上での磁場強
度分布であり、正方向の磁場がアークを端子部５側に引
き延ばす磁場成分である。図５（ｃ）で示すように、第
１導体部４ａは可動接触子１が回動する平面から左右に
ずれた所に位置する。

【００３９】 このような導体配置では、第２導体部４ｅ
および第３導体部４ｄを流れる電流の影響のために、第
１導体部４ａより上部の空間（領域Ｚ０）までアークＡ
を端子部５側に引き延ばす磁場成分が存在する。そのた
め、図６のように、可動接点面が第１導体部４ａより上
方まで回動しても、第１導体部４ａのスリット４０の部
分では、アークＡは端子部５側に力を受け、前記スリッ
ト４０の奥（スリット４０の端子部５側の端部内面）の
部分を覆う絶縁物１５ａに押しつけられて冷却される。
この結果、接点開離直後に急激に上昇したアーク抵抗が
更に増大し、高いアーク電圧が維持されるので、電流ピ
ークおよび通過エネルギーを小さく押さえることがで
き、優れた限流性能を有した回路遮断器が得られる。

【００４０】 上記実施例１においては、可動接触子１の
回動を妨げないようにするためのスリット４０を前記可
動接触子１の回動面に対して左右対称に設けた固定接触
子４の形状について説明したが、この固定接触子４は図
７に示すような形状構成としても同様の効果が得られ
る。

【００４１】 実施例２． 図７（ａ）はこの発明の実施例２による固定接触子の斜
視図、図７（ｂ）は図７（ａ）の固定接触子を絶縁した
状態を示す斜視図である。この実施例２による固定接触
子４は、図７（ａ）のように、端子部５側に向って左側
にのみ第１導体部４ａを配した形状構成としている。こ
の固定接触子４の場合、図８（ａ）のように可動接触子
の開極初期のアークＡの上部半分において、このアーク
Ａの電流と前記左側だけの第１導体部４ａの電流が同じ
方向となるので、アークＡは前記左側だけの第１導体部
４ａに引き付けられ、この第１導体部４ａを覆う絶縁物
１５に強く触れて冷却される。このため、前記開極初期
においては、アーク電圧がより素早く立ち上がる。

【００４２】 一方、さらに接点２，３間が開離して可動
接点２が第１導体部４ａより上方に位置すると、図８
（ｂ）に示すように、アークＡの下部半分において、ア
ーク電流と前記左側だけの第１導体部４ａの電流が逆方
向となって反発し合うので、アークＡは前記左側だけの
第１導体部４ａを覆う絶縁物１５から遠ざかり、この絶
縁物１５から発生する蒸気量が減少し、電流増加に伴う
容器１２内の圧力上昇を小さくでき、圧力による容器１
２の損傷を未然に防止できる。

【００４３】 つまり、上記実施例２のように可動接触子
１の回動面に対する固定接触子４の第１導体部４ａを左
右どちらか一方にすると、限流効果に優れ且つ圧力によ
る容器１２の損傷が起こり難い形状構成の固定接触子４
を得ることができる。

【００４４】 上記実施例１では端子部５を第１導体部４
ａと面一にしたが、この実施例２のように左右どちらか
一方だけの第１導体部４ａを有する図７の固定接触子４
とすることによって、端子部５を流れる電流成分も固定
接点３の表面近傍のアークを端子部５側に引き延ばす磁
場が発生し、接点開離初期のアークが効果的に引き延ば
される。

【００４５】 実施例３． 図９は請求項３の発明の一実施例による要部の側面図で
ある。この実施例では、電源側の端子部５を第１導体部
４ａより上方に配した構成としている。このように、端
子部５を第１導体部４ａより上方にすると、端子部５の
近くまで引き延ばされたアークＡの電流の一部が端子部
５の電流と引き合うので、アークＡが大きく延びる遮断
直前において効果的にアークＡを引き延ばせる。

【００４６】 このように、遮断直前のアーク長が電磁力
により長くできるので、比較的高電圧の回路における比
較的小さな電流の遮断動作などの電磁力による遮断直前
のアーク引き延ばし作用が、遮断性能に重要な影響を与
える場合に有効である。

【００４７】 実施例４． 図１０は請求項３の発明の他の実施例による要部の側面
図である。この実施例による固定接触子４は、端子部５
を第１導体部４ａより下方で、且つ、固定接点３の表面
より上方に位置させた形状構成としている。このように
固定接触子４の端子部５を第１導体部４ａより下方にす
ると、固定接触子４のアークより端子部５側の一部にお
いて上方向の電流成分が生じ、この電流成分がアークＡ
と引き合うため、ある程度、接点２，３が開離して引き
延ばされたアークＡを、この上方向電流の近くで補足す
ることが可能となる。そのため、遮断動作の途中でアー
クＡが接点２，３間に引き戻されるのを防ぐことがで
き、高いアーク電圧を維持することが可能となる。

【００４８】 また、上述のように、第１導体部４ａより
下方に位置する端子部５を固定接点３の表面より上方に
配置したことにより、端子部５の電流が固定接点３の表
面のアークＡを引き延ばす磁場成分が発生し、アーク電
圧の立ち上がりを速めることができる。

【００４９】 実施例５． 図１１はこの発明の実施例５による要部の断面図であ
る。この実施例による固定接触子４は、端子部５が第１
導体部４ａおよび固定接点３の表面より下方に位置した
形状構成となっており、端子部５が第１導体部４ａより
下方に存在することによる作用効果は前記実施例４の場
合と同様である。また、この実施例５のように、端子部
５が更に固定接点３の表面より下方に存在することによ
って、前述のアークを補足する上方向の電流成分が増加
して補足効果が増大し、遮断動作後半において、より高
いアーク電圧を維持できる。そのため、電流遮断完了ま
での時間が短くなり、遮断動作により遮断器内部に発生
する総エネルギー量および通過エネルギーを減少させる
ことが可能となる。

【００５０】 実施例６． 図１２および図１３はこの発明の実施例６による主要部
の側面図である。この実施例による固定接触子４は、固
定接点３と反対側に凸の屈曲部を持つ第１導体部４ａが
一体形成された形状構成としている。この固定接触子４
の場合、前記上方向の電流成分による補足効果は減少す
るが、接点開離初期の比較的電流の小さい時に可動接点
２に近いアークＡの一部を効率的に引っ張ることができ
るので、アーク電圧の初期立ち上がりを速くできる。ま
た、前記第１導体部４ａの屈曲部は鈍角に形成されてお
り、これによって、前記固定接触子４の曲げ加工が容易
となる。さらに、端子部５の位置が外部回路との接続の
関係上規定されている場合、図１０〜図１３のように第
１導体部４ａを端子部５より上方に配置し、これによっ
て、必然的に第３導体部４ｄの長さが長くなり、第３導
体部４ｄの下向きの電流とアークＡの上向きの電流が反
発する作用が増大され、アークＡの引き延ばしが促進さ
れる。

【００５１】 実施例７． 図１４は請求項４の発明の実施例による要部の側面図で
ある。この実施例７では、上記実施例１において、固定
接触子４の固定接点３を固着した第２導体部４ｅのかわ
りに、第２導体部４ｅを可動接触子１の回動中心１４の
方向に延ばして、第２導体部４ｅの部分に流れる電流が
閉成時の可動接触子１に流れる電流と略平行で逆方向に
なるよう構成している。このような構成にすると、第２
導体部４ｅの電流によるアークＡを端子部５側に引き延
ばす電磁力が増大し、また閉成時の可動接触子１と第２
導体部４ｅとの間に電磁反発力が働くため、可動接触子
１の回動スピードが増大し、接点開離直後のアーク長が
早く大きくなる。このため、アーク抵抗の立ち上がり
が、より早くなり、より限流性能が向上する。

【００５２】 実施例８． 図１５は請求項５の発明の実施例による主要部の側面図
である。この実施例による固定接触子４は、第１導体部
４ａの第３導体部４ｄに接続される部位が斜めに形成さ
れているので、固定接点３の表面でのアークＡを引き延
ばす磁場強度を増大させることが可能となる。

【００５３】 以下、上述のことについて更に詳細に説明
する。理想的には、固定接触子４が作る固定接点３表面
の中心点でのアークを引き延ばす方向の磁場強度を最大
にするには、固定接点３表面の中心点を中心とし、且つ
アークＡを引き延ばす方向の磁場が最大となる半径を持
ち、可動接触子１の回動面に垂直な円筒面上に固定接触
子４の導体部を配置する必要がある。但し、前記半径は
固定接触子４の導体部の形状により異なる。

【００５４】 例えば、図３に示したように、可動接触子
１の回動面に対してスリット４０を挟む左右対称の第１
導体部４ａが配置されている場合、この左右の導体部間
の距離の半分の値が前記半径である。しかし、実際には
完全にこのような円筒面上に沿って導体部を配置するこ
とは困難であるかコストが非常に高くなる。そこで、前
記の理想円筒になるべく近く、且つ加工が簡単な導体部
形状が求められる。

【００５５】 上記実施例１のように、固定接触子４は屈
曲部が少ないほど加工は簡単であるが、固定接触子４の
導体部が前記理想円筒の位置からずれる部分が多くな
る。そこで、図１５のように、第１導体部４ａに屈曲部
を増やすことにより、前記理想円筒からのずれを減ら
し、固定接点３表面でのアークを引き延ばす磁場強度を
増大させると共に、加工コストの上昇等を最小限に抑え
ることが可能となる。

【００５６】 実施例９． 図１６はこの発明の実施例９による主要部の側面図であ
る。この実施例による固定接触子４は、第１導体部４ａ
と第３導体部４ｄとを鈍角の屈曲部Δ１を介して連続さ
せると共に、第３導体部４ｄと第２導体部４ｅとを鋭角
の屈曲部Δ２を介して連続させ、前記鈍角および前記鋭
角が固定接点３と反対側に凸となるように第３導体部４
ｄを斜めに形成した形状構成としている。この実施例９
によれば、前記屈曲部の数を増やすことなく、実施例１
の場合よりも前記離同円筒からのずれを小さくできる。

【００５７】 ところで、通電容量の大きな回路遮断器の
場合、固定接触子４の導体部断面が大きくなり、図１５
および図１６のような小さな半径の曲げ加工は困難とな
る。

【００５８】 実施例１０． 図１７はこの発明の実施例１０による主要部の側面図で
ある。この実施例による固定接触子４は、第３導体部４
ｄと固定接点３と反対側に凸となる曲線状に形成してい
る。これにより、固定接触子１の導体部断面が大きな場
合でも、理想的な導体部形状に近い導体部配置が可能と
なるので、アーク電圧の立ち上がりが速くなる。

【００５９】 実施例１１． 図１８（ａ）はこの発明の実施例１１による接点開離直
後の状態を示す主要部の側面図、図１８（ｂ）は図１８
（ａ）の最大開離状態を示す主要部の側面図である。こ
の実施例による固定接触子４は、第１導体部４ａに固定
接触子４側へ凸となる突出部４ａｘを設け、この突出部
４ａｘの頂点が固定接点３より端子部５側に位置するよ
うに構成している。この構成によれば、接点開離初期に
おいては、図１８（ａ）に示すように前記突出部４ａｘ
の斜め上方に流れる電流成分によってアークＡが引き付
けられ、素早くアークＡが引き延ばされるので、アーク
電圧の立ち上がりを速くすることが可能である。また、
図１８（ｂ）に示すように、接点２，３が更に開離しア
ーク長が長くなると、アークＡは第１導体部４ａの前記
突出部４ａｘの頂点より端子部５側まで引き延ばされ
る。この時、前記突出部４ａｘの斜め下方に流れる電流
成分とアーク電流が逆方向となって反発し合うので、ア
ークＡが接点２，３間方向に戻るのを妨げ、高いアーク
電圧を維持できる。

【００６０】 実施例１２． 図１９はこの発明の実施例１２による主要部の側面図で
ある。この実施例による固定接触子４は、第２導体部４
ｅの固定接点３が固着された一端部を他端部より下方に
配置し、固定接点３の接触面が上下方向に垂直線より端
子部５側に向くように構成している。このような構成に
すると、固定接点３上でのアークＡの吹き出し方向を端
子部５側に向けることができる。

【００６１】 一般に、アークＡの電流が大きくなると、
接点面からアークが吹き出す力が大きくなり、磁場によ
る引き延ばし効果が相対的に小さくなる。このため、遮
断動作初期の比較的小さな電流領域で磁場により引き延
ばされたアークも、電流の増加と共に接点間方向に引き
戻されアーク電圧が低下することがある。

【００６２】 そこで、図１９のようにアーク引き出し方
向を端子部５側に向けると、アークＡが吹き出す力が大
きくなってもアークＡは接点２，３間側に戻らず、アー
ク電圧を維持することが可能となる。

【００６３】 実施例１３． 図２０はこの発明の実施例１３による主要部の側面図で
ある。この実施例による固定接触子４は、第２導体部４
ｅの固定接点３が固着されている導体部位を、第２導体
部４ｅと第３導体部４ｄの接続部位より上方に位置させ
た形状構成としている。このような構成にすると、第３
導体部４ｄの電流経路が長くなり、この電流経路を流れ
る電流によるアークＡを端子部５側に押し出す力が増大
する。また、固定接点３より第３導体部４ｄ側の第２導
体部４ｅの導体部位がアークから遠ざかる。このため、
アーク電流の増加に伴いアーク径が大きくなっても、機
構部側に（一般に、機構部は可動接触子１の回動中心１
４側に配置される。）アークが広がり難く、機構部への
熱流および熱流に伴う溶融物の流れ込みを防げるので、
遮断動作後に開閉動作が不能となることを防げる。

【００６４】 上記実施例１３（図２０）では容器を図示
していないが、固定接点３が固着されている導体部位を
上方にあげることにより、前記導体部位と容器間に空間
を設けることができる。この空間が存在しない場合、固
定接点３より端子部５側に押し出されたアークＡが発生
する圧力が近接する容器部に反射されるので、アークが
それ以上端子部５側に押し出され難い。そこで、前記近
接する容器部を遠ざけることによって、前記アーク圧力
の反射を抑え、アークＡが端子部５側に押し出され易い
気流を発生することが可能となる。

【００６５】 実施例１４． 図２１はこの発明の実施例１４による主要部の側面図で
ある。この実施例による固定接触子４は、第２導体部４
ｅと第３導体部４ｄとの接続部を鋭角とし、第２導体部
４ｅには屈曲部を設けないように構成したことにより、
上記実施例１３の場合と同様の効果が得られる。

【００６６】 実施例１５． 図２２はこの発明の実施例１５による主要部の側面図で
ある。この実施例による固定接触子４は、第３導体部４
ｄの上方の部分が下方の部分より可動接触子１の回動中
心１４側になるように第３導体部４ｄを斜めに形成して
いる。このような構成にすると、接点開離初期から接点
開離動作後半までの比較的長い間、可動接触子１の一部
が第１導体部４ａと第２導体部４ｅおよび第３導体部４
ｄで囲まれた空間内にあり、上記の比較的長い間、可動
接触子１が固定接触子４を流れる電流がつくる磁場によ
り接点開離方向に力を受ける。このため、接点開離初期
だけでなく、可動接点２が第１導体部４ａの上部に出て
からも可動接触子１の開離速度は減少しないので、最大
開離距離に到達する時間を速めることが可能となる。

【００６７】 一般に、電源電圧が比較的高い電圧の回路
（例えば５５０Ｖ）における比較的小さな短絡電流領域
の遮断動作では、可動接触子１に働く電磁反発力が小さ
く電流遮断直前においても接点間の開離距離が小さいの
で、接点間にて絶縁破壊を起こし遮断失敗を起こすこと
がある。そこで、前述した図２２のように、接点最大開
離距離に到達する時間を速めるように構成することによ
って、前述のような遮断失敗を防ぐことが可能となる。

【００６８】 図２３は図２２の第２導体部４ｅを上方か
ら見た図であり、この図のように、第２導体部４ｅは固
定接点３が固着されている方の導体幅を狭く形成し、そ
の第２導体部４ｅを流れる電流がなるべく該導体部の中
心線に沿って固定接点３側に集中するように構成してい
る。このように、電流を集中させることによって、第２
導体部４ｅの電流がつくる固定接点３近傍のアークＡを
引き延ばす磁場成分が増大する。また、可動接触子１の
導体を流れる電流との電磁反発力が増大し可動接触子１
の開離速度が上昇する。

【００６９】 このような効果により、アーク電圧の立ち
上がりが速くなり限流性能が向上する。また、一般にア
ーク電流の増大と共にアーク径が広がっていくが、図２
３のように固定接点３が固着している部分の導体幅を狭
くすると、アーク径の広がりが抑制され、アーク電流密
度が上昇するので、アーク抵抗が大きくなって高いアー
ク電圧を維持することが可能となる。

【００７０】 実施例１６． 図２４（ａ）はこの発明の実施例１６による可動接触子
１と固定接触子４を上方から見た図、図２４（ｂ）は図
２４（ａ）の側面図である。この実施例では、固定接触
子４に可動接触子１の開閉動作を妨げないようにするた
めのスリット４０を設け、且つ、このスリット４０の左
右の導体部４ａ，４ａを略平行に配置している。

【００７１】 実施例１７． 図２５はこの発明の実施例１７による可動接触子１と固
定接触子４を上方から見た図である。この実施例では、
固定接触子４のスリット４０を、可動接触子１の回動中
心１４側の幅が端子部５側の幅より漸次小さくなるよう
に形成している。このような形状にスリット４０を形成
することにより、遮断動作時の回動中心１４側への熱流
の流れを防ぐことができる。

【００７２】 一般に、可動接触子１の回動中心１４側に
は可動接触子１を開閉動作させる機構部が存在してお
り、前記熱流により機構部に溶融物が付着し、遮断動作
後の再投入不能の原因となる。また、前記熱流により可
動接触子１の可動接点２より回動中心１４側の導体部位
にアークが発弧してアーク電圧が急激に減少し、遮断不
能になる場合がある。

【００７３】 そこで、図２５のように、可動接触子１の
回動中心１４側のスリット４０の幅を端子部５側のスリ
ット幅より小さくすることにより、前記熱流を防ぎ信頼
性の高い遮断性能を実現することができる。

【００７４】 実施例１８． 図２６はこの発明の実施例１８による主要部の平面図で
ある。この実施例では、図２５の場合と逆に固定接触子
４のスリット４０の幅を、可動接触子１の回動中心１４
側が端子部５側よりも大きくしている。前記スリット４
０の幅が狭い程、アークが絶縁物１５に触れて冷却され
る効果が大きくなる。また、通過電流が大きくなってア
ーク断面が増大する場合、アーク断面をスリット４０の
幅で制限することができ、アーク電圧を一層高くするこ
とが可能になる。

【００７５】 ところで、実際には、可動接触子１が開閉
動作の途中で左右に横ずれを起こすので、このずれ幅を
考慮してスリット幅以下にすることは困難である。

【００７６】 実施例１９． そこで、図２６のように、固定接触子４の左右のスリッ
ト幅を前記ずれ幅より大きくとり、さらに、固定接触子
４より端子部５側のスリット幅を狭くすることにより、
確実な開閉動作が得られ、且つ、端子部５方向に引き延
ばされたアークを絶縁物１５にて冷却すると共に、アー
ク断面を制限して高い限流性能を実現することが可能と
なる。さらに、上述のように、スリット４０の幅を奥ほ
ど狭くすると、このスリット４０の内面に対する絶縁物
１５の取付けが簡単になる。

【００７７】 実施例２０． 図２７はこの発明の実施例２０による可動接触子の側面
図である。この可動接触子１は、可動接点２より回動中
心１４側の可動導体１ａの部位１ｂを、可動接点２の固
着面より上方に後退させた形状構成としている。

【００７８】 一般に、遮断動作時の電流増大に伴ってア
ークスポットの面積が増大し、アーク断面が大きくな
る。このとき、図２７のように、前記可動導体１ａの部
位１ｂを上方に後退させていない場合、可動接点２と可
動導体１ａの可動接点２より端子部５側の部位１ｃだけ
では、広がるアークスポットを賄いきれず、可動接点２
より回動中心１４側の可動導体１ａの部位１ｂにまで広
がるので、前記可動導体１ａが溶融して細くなり、機械
的強度が低下すると共に、遮断動作後の通電時の発熱の
原因となる。さらに、最悪の場合、可動接点２側の可動
導体の一部が脱落し、再投入が不能となる。また、一般
に可動導体１ａは銅もしくは銅合金でつくられて可動接
点２より溶融し易いので、前記可動導体１ａの部位１ｂ
までアークが広がると、前記可動導体の部位１ｂから可
動接点２より大量の金属蒸気が発生する。このため、電
流遮断直前における前記可動導体１ａの部位１ｂ近傍の
絶縁回復が遅れ遮断不能が生じることがある。

【００７９】 このような問題を解決するためには、絶縁
物にて前記可動導体１ａの部位１ｂを覆う方法と、前記
可動導体１ａの部位１ｂをアークから遠ざける方法とが
考えられる。

【００８０】 実施例２１． 図２８（ａ）はこの発明の実施例２１による主要部の平
面図、図２８（ｂ）は図２８（ａ）の側面図である。と
ころで、図２８（ａ）に示すように、絶縁物２１を可動
接触子１に取り付けると、可動接触子１の幅が大きくな
るので、スリット４０の幅を同図中に破線で示すように
広げる必要がある。これに伴って、スリット４０の左右
の導体部の断面が小さくなり、充分な通電性能が得られ
なくなる。

【００８１】 このような理由により、絶縁物にて前記可
動導体１ａの部位１ｂを覆う方法を用いることが困難な
場合、図２７に示すような可動導体１ａの部位１ｂをア
ークから遠ざける可動接触子１の形状が有効となる。

【００８２】 また、図２８の固定接触子４を用いた場
合、電流の増大に伴って広がるアークスポットを、ほぼ
可動接点２および可動導体１ａの可動接点２より端子部
５側の部位１ｃの面積に制限することができるので、ア
ーク電圧を上昇させることが可能となる。

【００８３】 さらに、前記可動導体１ａの部位１ｂを上
方に後退させると、図２８（ｂ）に示すように、アーク
発弧直後におけるスリット４０の一方の端部４２と可動
導体１ａとの距離ｄを長くすることが可能となり、前記
スリット４０の一方の端部４２と可動導体１ａとの間で
の絶縁破壊に伴うアーク電圧の低下を防ぐことが可能と
なる。

【００８４】 実施例２２． 図２９（ａ）はこの発明の実施例２２による可動接触子
の側面図、図２９（ｂ）は図２９（ａ）のＢ−Ｂ線断面
図である。この実施例による可動接触子１は、可動導体
１ａの幅を可動接点２の幅より狭くした構成となってい
る。この実施例によれば、短絡電流の遮断動作時におい
て、可動接触子１は開離方向に大きな電磁力を受け加速
される。

【００８５】 一般に高速に加速された可動接触子１は容
器の一部に設けられたストッパに衝突して停止する。こ
の時、可動接触子１は衝撃的な力を受けるので、機械的
強度が不足している場合、可動導体１ａが変形すること
がある。

【００８６】 可動接触子１の機械的強度を上げるには、
可動導体１ａの断面を大きくすればよいが、可動導体１
ａの幅を大きくすると、スリット４０の幅が大きくなっ
て限流性能の低下につながる。

【００８７】 そこで、図２９のように、可動導体１ａの
左右方向の幅を可動接点２の左右方向の幅より小さく
し、可動導体１ａの上下方向の幅にて通電に必要な断面
積および十分な機械的強度を確保するような可動接触子
１の形状が好ましいと考えられる。

【００８８】 通常、可動接点２は、ろう付け加工により
固着されているが、前述のような可動接触子１の形状に
すると、可動接点２が脱落するのを防止できる。また、
スリット４０の幅が小さい程、スリット４０の絶縁物の
蒸気によるアーク冷却作用およびアーク断面の制限作用
が大きくなって限流性能が上昇することを先に述べた
が、前記アーク冷却作用を増大させるに伴い大量の蒸気
が発生するので、容器内の圧力が増大し、容器が破損す
ることがある。そのため、スリット４０の左右の導体の
通電容量に余裕がある場合、スリット４０の幅を比較的
広くして発生圧力を低減させることが考えられる。

【００８９】 スリット４０の幅を広くすると、限流性能
が低下するが、可動接点２の回りに絶縁物を配して可動
接触子１側でアーク断面を制限することにより、前記限
流性能の低下を補うことができる。このように、可動接
点２の回りに絶縁物を取り付ける場合、図２９のような
可動接点２の幅より幅狭い可動導体１ａを用いると、可
動接触子１の幅の増加を比較的小さく抑えて絶縁物を取
り付けることが可能になる。

【００９０】 上述した図３の実施例では、可動接触子１
の略中央にスリット４０を設け、第１導体部４ａおよび
第３導体部４ｄを左右に配置している。このように、２
つの電流経路が略平行に存在する場合の前記電流経路を
流れる電流をつくる磁場の一般的な特性について、以下
に説明する。

【００９１】 図３０（ａ）は、可動接触子の回動面左右
の２つの電流経路につくる磁場特性を説明するための簡
略図である。同図（ａ）において、ｚｘ面が可動接触子
の軌跡を含む面に相当し、端子部はｘ軸の正方向に、可
動接触子の回動中心はｘ軸の負の方向に、可動接点はｚ
軸の正方向にそれぞれ位置し、固定接触子の左右導体４
３ａ，４３ｂの電流路の中心線はｘｙ平面上に２ａ距離
にて平行に配置されており、前記左右導体４３ａ，４３
ｂはｚｘ平面に対して対象であり、それらの左右導体を
流れる電流Ｉ１，Ｉ２は−ｘ方向に流れ、大きさは等し
いとすると、ｙ軸の正方向の時の成分がアークを端子部
側（ｘ軸の正方向）に引き延ばすように作用する。この
時、原点０とｙ軸上の−ａの点を結ぶ線とｙ軸上の−ａ
の点とｚ軸上の任意の点Ｐ０を結ぶ線の成す角度をθと
すると、点Ｐ０におけるｙ方向磁場Ｂｙの変化は、次式
で表わされる。 Ｂｙ＝（μＩ／４πａ）ｓｉｎ（２θ） 但し、θの範囲は−９０゜＜θ＜９０゜であり、μは透
磁率、電流Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２である。

【００９２】 図３０（ｂ）は、上式より、角度θとｙ方
向磁場Ｂｙの関係をグラフにした図である。また、図３
０（ｃ）は、ｚ＝ａ・ｔａｎθの関係から図３０（ｂ）
の横軸をｚ軸上の長さに変換した図である。図３０
（ｃ）から分かるように、ｚの値が０≦ｚ≦ａの領域よ
りａ＜ｚの領域におけるｚの値の増加に伴うｙ方向磁場
Ｂｙの変化割合が平均して小さい。例えば、ｙ方向磁場
Ｂｙがピーク値の８０％になる値は、０≦ｚ≦ａの領域
ではａ／２であり、ａ＜ｚの領域では２ａである。以上
のような、ｘｙ平面上の平行な導体とｚ軸上の点Ｐ０の
位置関係を、実際の実施例にあてはめてみると、図３１
のようになる。

【００９３】 実施例２３． 図３１（ａ）は請求項６の発明の実施例による固定接触
子の側面図、図３１（ｂ）は図３１（ａ）のＣ−Ｃ線断
面図である。この実施例では、前記Ｃ−Ｃ線断面をｙｚ
平面とし、Ｐ１，Ｐ２を左右の第１導体部４ａの各断面
の重心とし、点Ｐ０を固定接点３表面の中心としてい
る。ここで、角度θが４５゜以上（ａ≦Ｐ０（ｚ））に
なるように固定接触子４を構成した場合、スリット４０
の左右の導体部を流れる電流によるｙ方向磁場Ｂｙが最
大となる点Ｐｍａｘは、固定接点表面より上方のｚ軸上
に位置し、さらに、前記左右導体部の電流によるｙ方向
磁場Ｂｙは固定接点３表面においてもピーク値とあまり
変わらない大きさになる。

【００９４】 つまり、前記角度θを４５゜以上（ａ≦Ｐ
０（ｚ））に構成することにより、固定接点表面上およ
びその上方近傍の空間のアーク引き延ばし力を増大させ
ることができ、アーク電圧の立ち上がりを改善できる。

【００９５】 ところが、角度θを４５゜以上（ａ≦Ｐ０
（ｚ））にすると、第２導体部の電流路にも大きなｙ方
向磁場Ｂｙが働き、前記電流路を構成する導体部は下方
に電磁力を受ける。また、第１導体部は、前記第２導体
部の電流路に働く電磁力の反作用として斜め上方に電磁
力を受ける。そのため、外形寸法、材料コスト、加工技
術などの制限から固定接触子に十分な強度を持たすこと
ができない場合、前記電磁力により固定接触子が変形す
ることが考えられる。

【００９６】 そこで、電流を遮断するのに最低必要なア
ークを引き延ばす磁場の効果が得られる場合、前記角度
θ１，θ２を４５゜未満（０＜Ｐ０（ｚ）＜ａ）とする
ことにより、前記電流路にかかるｙ方向磁場を調整し、
前記変形を防ぐことが可能となる。

【００９７】 図１の実施例では、第３導体部４ｄにもス
リット４０を設けているので、第３導体部４ｄのスリッ
ト左右の導体部について、第１導体部４ａのスリット左
右の導体部と同様の磁場に関する特性が得られる。

【００９８】 図３２はこの発明の別の実施例による固定
接触子の一部を上方から見た図であり、第３導体部４ｄ
のスリット左右の導体断面の重心４２を結ぶ線をｙ軸と
し、ｙ軸を中心としてｚ軸を−９０゜回転させたｚ１軸
が固定接点３表面の中心点Ｐ０を通るように、ｘ１ｙ１
ｚ１座標を定める。このとき、図３０（ｃ）におけるｙ
方向磁場Ｂｙとｚの関係が、第３導体部４ｄのスリット
左右の電流がつくるｙ方向磁場とｚ１においても成立す
る。

【００９９】 図３２において、前記角度θ１を４５゜以
上（ａ１≦Ｐ０（ｚ））とすると、固定接点３より第３
導体部４ｄ側に前記スリット４０の左右導体部の電流に
よるｙ方向磁場Ｂｙのピークが位置し、前記左右導体部
の電流によるｙ方向磁場Ｂｙは固定接点３表面において
もピーク値とあまり変わらない大きさになる。また、ｘ
１ｙ１ｚ１座標のｙ１ｚ１平面をｘ１方向に第３導体部
４ｄの長さ範囲内にて移動させても、同様の関係が得ら
れる。

【０１００】 このような理由により、角度θ１を４５゜
以上（ａ≦Ｐ０（ｚ））に構成すると、固定接点３面上
およびその上方近傍の空間のアーク引き延ばし力を増大
させることができ、アーク電圧の立ち上がりを改善でき
る。さらに、固定接点３より可動接触子の回動中心側に
前記ｙ方向磁場Ｂｙの強度のピークがあるので、アーク
が機構部側に広がり難く、機構部側への熱流を減少させ
ることができる。また、固定接点３より端子部５側にア
ークランナーを設けている場合（固定接点３より端子部
５側に第２導体部４ｅの導体が延びている場合、固定接
点より端子部側の第２導体部の部位をアークランナーと
みなす）、アークスポットは固定接点３から端子部５側
のアークランナーへと駆動されるが、アークスポットが
アークランナーに移っても、前記ｙ方向磁場Ｂｙは余り
減少しないので、素早いアーク駆動が可能になると共
に、アークランナーの先端でアークが効果的に引き延ば
される。このように、アークをアークランナーに移して
アークを引き延ばすことにより、固定接点の消耗を低減
できる。

【０１０１】 ところが、前記アークランナーが存在する
場合の遮断性能に注目すると、角度θを４５゜未満（０
＜Ｐ０（ｚ）＜ａ１）にする方が好ましい場合が存在す
る。通常電流を遮断する直前のアークはアークランナー
先端に位置しており、その位置におけるアークを電磁力
により如何に引き延ばすかが遮断性能に重要な影響を与
える。

【０１０２】 特に、回路電圧が比較的高電圧であり、遮
断する電流値が比較的小さい場合、遮断直前においてア
ークを電磁力で引き延ばす必要がある。そこで、角度θ
１を４５゜未満（０＜Ｐ０（ｚ）＜ａ１）とし、アーク
ランナーの先端近傍における第３導体部４ｄのスリット
４０左右の導体部の電流がつくるｙ方向磁場Ｂｙが最大
になるように配置することにより、前記遮断条件におい
ても遮断性能の向上が図れる。

【０１０３】 実施例２４． 図３３はこの発明の更に異なった別の実施例による固定
接触子を示す斜視図である。この実施例では、第１導体
部４ａおよび第３導体部４ｄにスリット４０を設け、且
つ第２導体部４ｅと第３導体羽４ｄの接続部位より上方
に配置している。このようにすると、図２０，図２１の
実施例のように、第３導体部４ｄを長くすることが可能
となり、アークを端子部５側に押し出す力が大きくな
る。

【０１０４】 図３４（ａ）は図３３の固定接触子の側面
図、図３４（ｂ）は図３４（ａ）のＣ１−Ｃ１線断面
図、図３４（ｃ）は図３４（ａ）のＣ２−Ｃ２線断面図
である。この実施例の固定接触子４では、角度θおよび
θ１が略４５゜になるように、固定接点３表面の中心点
Ｐ０を配置することにより、固定接点３表面でのｙ方向
磁場成分をより増大させることが可能となる。

【０１０５】 実施例２５． 図３５（ａ）はこの発明の他の実施例による固定接触子
の斜視図、図３５（ｂ）は図３５（ａ）の固定接触子を
絶縁した状態の斜視図である。前記図３の固定接触子４
では、第１導体部４ａと第３導体部４ｄとに跨ってスリ
ット４０を設けたが、この実施例２５の固定接触子４
は、第３導体部４ｄにスリット４０を殆ど設けない形状
としている。このように、第３導体部４ｄのスリット４
０をなくすと、可動接触子１の回動中心１４側への熱流
を防ぐことができると共に、第３導体部４ｄの電流によ
るアーク引き延ばし作用を増大させることができる。

【０１０６】 実施例２６． 図３６はこの発明の別の実施例による固定接触子の斜視
図である。この実施例による固定接触子４は、第１導体
部４ａと第３導体部４ｄおよび第２導体部４ｅの一部に
スリット４０を設けた形状構成としている。このように
スリット４０を設けることによって、固定接触子４の曲
げ加工が行い易くなる。

【０１０７】 実施例２７． 図３７はこの発明の更に別の実施例による固定接触子の
斜視図である。この実施例による固定接触子４は、第１
導体部４ａの第３導体部４ｄ側を斜めに形成した形状構
成としている。そして、前記第１導体部４ａと第３導体
部４ｄおよび第２導体部４ｅの一部に図３６の場合と同
様にスリット４０を設けている。従って、この実施例２
７にあっても、上記実施例２６の場合と同様の効果が得
られる。

【０１０８】 実施例２８． 図３８はこの発明の更に異なった実施例による固定接触
子の斜視図である。この実施例では、固定接触子４のス
リット４０の奥部を被覆する絶縁物１５ａの高さを高く
構成している。このように構成すると、端子部５側に引
き延ばされたアークが押し付けられる絶縁物の面積が多
くなり、アークを冷却する効果が増大し、アーク電圧が
上昇するので、限流性能が向上する。また、排気孔から
端子部５側に引き出すホットガスが端子部５に触れるの
を防止でき、可動接触子１と端子部５との間でのアーク
の発弧に伴うアーク電圧の低下を防止できる。

【０１０９】 なお、上記実施例では、回路遮断器の場合
について説明したが、他の開閉器であってもよく、上記
実施例と同様の効果が得られる。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、接点開離直後には固定接触子の全ての電流経路がア
ークを端子部側に引き延ばす電磁力を発生し、急激にア
ーク電圧を立ち上げることができ、さらに、可動接触子
の開離距離が増大しても、スリットの絶縁物によるアー
ク冷却作用により高いアーク電圧を発生、維持できるよ
うに構成したので、優れた限流性能を持った開閉器が得
られる効果がある。

【０１１１】 請求項２の発明によれば、固定接触子がほ
ぼＵ字形状をなしていることにより、その固定接触子の
成形加工が頗る容易である。また、前記固定接触子にお
ける固定接点の固着面より上方に位置する導体部位に可
動接触子の開閉動作を許容するスリットを設けたことに
より、前記可動接触子の開閉動作が前記固定接触子によ
って妨げられる恐れがないという効果がある。

【０１１２】 請求項３の発明によれば、端子部を第１導
体部と面一もしくは上方に配置したので、端子部を流れ
る電流により接点開離直後にアークを引き延ばすことが
でき、限流性能がさらに向上する効果がある。また、端
子部を第１導体部より上方に配置すると、比較的高い電
圧の回路遮断性能が向上する効果がある。さらに、端子
部もしくは端子部の一部を、第１導体部より下方に配置
したので、高いアーク電圧を維持でき、短絡電流遮断時
の通過エネルギーを小さく抑える効果がある。また、端
子部を第１導体部より下方かつ固定接点接触面より上方
に配置したことによって、端子部の電流により固定接点
表面近傍のアークを引き延ばすことができ、限流性能が
向上する効果がある。

【０１１３】 請求項４の発明によれば、第２導体部の固
定接点の位置より端子部と反対側の部位に、閉成時の可
動接触子と略平行な部分を持つように構成したので、電
磁力による可動接触子の開極速度の立ち上がりが上昇
し、一層限流性能が向上する効果がある。

【０１１４】 請求項５の発明によれば、第１導体部に鈍
角かつ固定接点の反対側に凸の屈曲部を設けるか、第１
導体部と第３導体部を鈍角の屈曲部を介して連続させる
か、もしくは第３導体部を端子部と反対側に凸の曲線に
て構成することにより、固定接点表面でのアークを引き
延ばす磁場成分を増大させることができ、さらに、限流
性能が向上する効果がある。また、第３導体部を端子部
と反対側に凸の曲線にて構成したことにより、通電容量
が大きな開閉器における固定接触子においても容易に加
工することが可能となる効果がある。

【０１１５】 請求項６の発明によれば、可動接触子の開
閉動作を妨げないように、可動接触子が描く軌跡を含む
面に沿ったスリットを有する第１導体部を備え、固定接
点表面の中心点Ｐ０を含み、且つ、前記軌跡を含む面お
よび前記第１導体部の電流路に垂直な断面において、前
記スリット左右の各々の第１導体部断面の重心Ｐ１とＰ
２を結ぶ線と、前記中心点Ｐ０と前記重心Ｐ１および重
心Ｐ２を各々結ぶ線の成す前記軌跡を含む面側の角度θ
１とθ２を４５゜未満にしたので、固定接触子の各部位
にかかる電磁力を小さくでき、十分な機械的強度が得ら
れない場合の固定接触子の変形を防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例による回路遮断器の
閉成状態を示す消弧部の側面図である。

【図２】図１の回路遮断器の開成状態を示す側面図であ
る。

【図３】図３（ａ）は図１の固定接触子を示す斜視図で
ある。 図３（ｂ）は図３（ａ）の固定接触子を絶縁した状態を
示す斜視図である。

【図４】図１の回路遮断器の接点開離直後の状態を示す
動作説明図である。

【図５】図５（ａ）は図２の固定接触子を流れる電流が
発生する磁場強度分布の説明図である。 図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図５（ｃ）は図５（ｂ）のＺ軸上において固定接触子を
流れる電流がつくる磁場強度分布を示すグラフ図であ
る。

【図６】図１の回路遮断器の可動接触子の最大開離状態
を示す動作説明図である。

【図７】図７（ａ）は請求項１の他の実施例による固定
接触子の斜視図である。 図７（ｂ）は図７（ａ）の固定接触子を絶縁した状態の
斜視図である。

【図８】図８（ａ）は図７（ｂ）の固定接触子を採用し
た回路遮断器の接点開離直後の状態を示す主要部の側面
図である。 図８（ｂ）は図８（ａ）の接点最大開離状態を示す主要
部の側面図である。

【図９】請求項３の発明の一実施例による要部の側面図
である。

【図１０】請求項３の発明の他の実施例による要部の側
面図である。

【図１１】請求項３の発明の別の実施例による要部の側
面図である。

【図１２】実施例６による主要部の側面図である。

【図１３】実施例６による主要部の側面図である。

【図１４】請求項４の発明の一実施例による主要部の側
面図である。

【図１５】請求項５の発明の一実施例による主要部の側
面図である。

【図１６】実施例９による主要部の側面図である。

【図１７】実施例１０による主要部の側面図である。

【図１８】図１８（ａ）は実施例１１による接点開離直
後の状態を示す主要部の側面図である。 図１８（ｂ）は図１８（ａ）の接点最大開離状態を示す
主要部の側面図である。

【図１９】実施例１２による主要部の側面図である。

【図２０】実施例１３による主要部の側面図である。

【図２１】実施例１４による主要部の側面図である。

【図２２】実施例１５による主要部の側面図である。

【図２３】図２２の第２導体部を上方から見た図であ
る。

【図２４】図２４（ａ）は実施例１６による可動接触子
と固定接触子を上方から見た図である。 図２４（ｂ）は図２４（ａ）の側面図である。

【図２５】実施例１７による可動接触子と固定接触子を
上方から見た図である。

【図２６】実施例１８による可動接触子と固定接触子を
上方から見た図である。

【図２７】実施例２０による可動接触子の側面図であ
る。

【図２８】図２８（ａ）は実施例２１による主要部の平
面図である。 図２８（ｂ）は図２８（ａ）の側面図である。

【図２９】図２９（ａ）は実施例２２による可動接触子
の側面図である。 図２９（ｂ）は図２９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図３０】図３０（ａ）は平行電流の対称面における一
般的な磁場特性の説明図である。 図３０（ｂ）は図３０（ｃ）における角度θとｙ方向磁
場Ｂｙとの関係を表わすグラフ図である。 図３０（ｃ）はｚ＝ａ・ｔａｎθの関係から図３０
（ｂ）の横軸をｚ軸上の長さに変換したグラフ図であ
る。

【図３１】図３１（ａ）は請求項６の発明の一実施例に
よる固定接触子の側面図である。 図３１（ｂ）は図３１（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【図３２】この発明の別の実施例による固定接触子の一
部を上方から見た図である。

【図３３】この発明の別の実施例による固定接触子の斜
視図である。

【図３４】図３４（ａ）は図３３の固定接触子の側面図
である。 図３４（ｂ）は図３４（ａ）のＣ１−Ｃ１線断面図であ
る。 図３４（ｃ）は図３４（ａ）のＣ２−Ｃ２線断面図であ
る。

【図３５】図３５（ａ）はこの発明の更に別の実施例に
よる固定接触子の斜視図である。 図３５（ｂ）は図３５（ａ）の固定接触子を絶縁した状
態を示す斜視図である。

【図３６】この発明の更に他の実施例による固定接触子
の斜視図である。

【図３７】図３６の固定接触子の変形例を示す斜視図で
ある。

【図３８】この発明の異なった実施例による固定接触子
の斜視図である。

【図３９】従来の回路遮断器の開成状態を示す側面図で
ある。

【図４０】図３９の回路遮断器の接点開離直後の状態を
示す側面図である。

【図４１】図４０の回路遮断器における可動接触子の最
大開離状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 可動接触子 ２ 可動接点 ３ 固定接点 ４ 固定接触子 ４ａ 第１導体部 ４ｄ 第３導体部 ４ｅ 第２導体部 ５ 端子部 １５ 絶縁物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁科 健一 福山市緑町１番８号 三菱電機株式会社 福山製作所内 (72)発明者 山県 伸示 福山市緑町１番８号 三菱電機株式会社 福山製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 9/34 H01H 9/36 H01H 73/18

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に可動接点を有する可動接触子
   と、この可動接触子の開閉動作で前記可動接点と接離可
   能な固定接点を一端部に有する固定接触子と、この固定
   接触子の他端部に接続する端子部とを備えた開閉器にお
   いて、接点閉成状態の前記可動接点が前記固定接点から
   開離する方向を上方とした時、前記固定接触子を、前記
   端子部と接続する第１導体部、前記固定接点を有する第
   ２導体部、及び第１導体部と第２導体部を上下方向に接
   続する第３導体部で構成し、第３導体部を前記固定接点
   の位置より可動接触子の可動接点が設けられていない他
   端部側で且つ前記端子部の反対側に配置し、第１導体部
   を、前記接点閉成時の該接点接触面より上方に配置する
   と共に、前記接点開成時に前記可動接点の接触面より下
   方に配置し、前記接点開成時に前記可動接点表面から見
   渡せる前記第１導体部の部位を絶縁物で被覆したことを
   特徴とする開閉器。
2. 【請求項２】 前記固定接触子は、ほぼＵ字形状をなし
   た接続導体部位を有し、そのＵ字形状の一端部の内側に
   固定接点が固着され、且つ、前記Ｕ字形状の他端部に端
   子部が接続されているもので、前記固定接点の固着面よ
   り上方に位置する接続導体の部位には、前記固定接触子
   に対する可動接触子の開閉動作を許容するためのスリッ
   トが設けら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】 前記固定接触子に接続する端子部は、前
   記第１導体部と面一、または、その第１導体部より上
   方、もしくは、前記第１導体部より下方に位置するよう
   に形成され、前記第１導体部の下方に位置する端子部
   は、接点閉成状態の時の接点接触面より上方に位置して
   いることを特徴とする請求項１記載の開閉器。
4. 【請求項４】 前記固定接触子は、端子部と固定接点を
   接続する接続導体のうち、固定接点にすぐ接続される部
   分で、固定接点の位置より端子部と反対側に、閉成時の
   可動接触子とほぼ平行な部分を持っていることを特徴と
   する請求項１記載の開閉器。
5. 【請求項５】 前記固定接触子は、端子部と固定接触子
   とを接続する第１導体部に、鈍角で且つ固定接点の反対
   側に凸の屈曲部が設けられ、前記第１導体部の前記屈曲
   部より端子部側の部位を固定接点が固着された第２導体
   部とほぼ平行させたことを特徴とする請求項１記載の開
   閉器。
6. 【請求項６】 前記固定接触子は、前記可動接触子が開
   閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する第
   １導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含み、か
   つ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流路に垂
   直な断面において、前記スリット左右の各々の第１導体
   部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線と、前記中心点Ｐ
   ０と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の成す前
   記軌跡を含む面側の角度θ１とθ２が４５°未満になる
   ように配置したことを特徴とする請求項１記載の開閉
   器。