JP3414131B2 - 消弧装置 - Google Patents
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Description
機器を短絡事故等から保護する回路遮断器等に内蔵され
る消弧装置に関するものである。
及び図32に示す構成のものが存在する。このものは、
板状の導体で中央片A1とその中央片A1の両端から突
設して対向する第1対向片A2と第2対向片A3とで略
コ字型に形成されて通電により磁場を発生するコイルA
と、第1対向片A2の先端から延設して外部の電路と接
続される端子板Bと、第2対向片A3の先端から第1対
向片A2側へ延設して先端部に固定接点C1を設けた固
定接点板Cと、固定接点板Cの基端部側に位置する回動
軸Dを中心に回動してコイルAのコ字型内側にて固定接
点C1に接離する可動接点E1を先端部に設けた可動接
点板Eと、を備えている。
続された端子板B、コイルA、固定接点板C、固定接点
C1及び可動接点E1を経由して、可動接点板Eへ通電
される。外部の電路又は外部機器において短絡事故が生
じた場合、短絡電流が通電されて、機構部(図示せず)
の動作でもって可動接点E1が開離する。
電により、磁場がコイルAのコ字型内側で可動接点板E
の回動面に対して垂直方向に生じる。この磁場により、
可動接点E1をコイルAのコ字型内側へ開離させる方向
の力が、すなわちローレンツ力が、可動接点板Eに生じ
て、可動接点E1の開離速度の上昇に寄与する。また、
この磁場により、固定接点C1及び可動接点E1の接点
間に発生したアークは、端子板Bの方向に移動する力
を、すなわちローレンツ力を受ける。この力でもってア
ークが引き伸ばされて、アーク電圧が上昇する。そし
て、アークがグリッドF内に導かれて、アークの冷却効
果と引き伸ばし効果とにより、アーク電圧がさらに上昇
する。
2対向片A3と同一長さであり、固定接点板Cは、第2
対向片A3の先端から第1対向片A2へ下ろした垂線よ
りもコイルAのコ字型内側方向へ向かって延設されてい
ない。
方向が、可動接点板Eの回動面に対して水平である。ま
た、アークによって発生する高温ガスの排出口が、コイ
ルAに設けられた矩形状の穴(図示せず)でもって形成
されて、コイルAの強度を保つためや通電時の電路の発
熱を抑えるために、穴を小さくするか、またはコイルA
の幅を大きくして設けられている。
した状態で、折り曲げ加工して、固定接点板C、コイル
A及び端子板Bを形成している。この場合、折り曲げ加
工中に固定接点C1が剥がれたり、固定接点C1の表面
に傷がついたりすることがある。
置では、接点間に発生したアークをコイルAの磁場でも
って駆動して消弧することができる。
は、可動接点E1が固定接点C1と開離した直後、発生
したアークのアーク電圧を急峻に立ち上げるよう可動接
点E1の開離速度を速くして、かつ、接点間に発生した
アークに強い磁場を印加する必要がある。
で、その目的とするところは、接点開離速度を速くし
て、かつ、開離直後の接点間のアークに強い磁場を印加
して、アークの消弧性能を高めた消弧装置を提供するこ
とにある。
ために、請求項1記載のものは、板状の導体で中央片と
その中央片の両端から突設して対向する第1対向片とそ
の第1対向片よりも短い第2対向片とで略コ字型に形成
されて通電により磁場を発生するコイルと、第1対向片
の先端から延設して外部の電路と接続される端子板と、
を備えた消弧装置において、第2対向片の先端から第1
対向片側でかつ、その第2対向片の先端から第1対向片
へ下ろした垂線よりも前記コイルのコ字型内側の略中央
部方向へ向かって延設されて、その先端部に固定接点を
設けた固定接点板と、その固定接点板の基端部側に位置
する回動軸を中心に回動して前記コイルのコ字型内側に
て固定接点に接離する可動接点を先端部に設けた可動接
点板と、を備えた構成にしてある。
のにおいて、前記固定接点板は、中間片を介して前記第
1対向片と略平行に延設された構成にしてある。
のにおいて、前記固定接点板は、前記中央片の一部又は
全部と略平行に延設された構成にしてある。
のにおいて、前記可動接点板は、前記コイルのコ字型内
側から外側へ回動するよう形成された構成にしてある。
のにおいて、前記第2対向片又は、前記中央片及び前記
第2対向片の板厚方向が、前記可動接点板の回動面に対
して垂直に形成された構成にしてある。
のにおいて、前記中央片又は前記第1対向片の少なくと
もどちらか一方の板厚方向が、前記回動面に対して垂直
に形成された構成にしてある。
のにおいて、記中央片、前記第1対向片及び前記第2対
向片の板厚方向が、前記可動接点板の回動面に対して垂
直に形成された構成にしてある。
のにおいて、前記中央片、前記第1対向片、前記第2対
向片及び前記端子板のそれぞれは、前記固定接点の接点
面の直交方向に空間を有して設けられた構成にしてあ
る。
のにおいて、前記中央片、前記第1対向片又は前記第2
対向片の少なくとも一つが、絶縁物で被覆された構成に
してある。
ものにおいて、前記固定接点板及び前記可動接点板のそ
れぞれは、前記アークが走行する各アーク走行板がそれ
ぞれの前記先端部から延設して設けられた構成にしてあ
る。
のものにおいて、前記各アーク走行板は、前記アークが
接点端部に膠着するアーク膠着位置から延設方向へ沿っ
た各切り欠き部がそれぞれ設けられた構成にしてある。
ものにおいて、固定壁及びその固定壁と略直交して前記
アーク発生時のガスを遮蔽する遮蔽壁を、前記中央片の
前記固定接点板側に対する反対側へ及び前記可動接点板
の前記固定接点板側に対する反対側へそれぞれ設け、前
記コ字型内側に連通した通気路が、前記遮蔽壁及び前記
第2対向片との間に設けられた構成にしてある。
のものにおいて、前記遮蔽壁は、前記固定接点に前記可
動接点を接離する操作ハンドルでもって形成された構成
にしてある。
のものにおいて、前記固定壁及び前記遮蔽壁との間のそ
れぞれに所定寸法の空隙を有した隔壁が、前記通気路の
第2対向片側へ設けられた構成にしてある。
14記載のものにおいて、前記遮蔽壁又は前記隔壁の少
なくともどちらか一方は、磁性体からなる構成にしてあ
る。
14記載のものにおいて、前記遮蔽壁又は前記隔壁の少
なくともどちらか一方は、絶縁体又は絶縁体で被覆され
た構成にしてある。
ものにおいて、前記固定接点板は、磁気抵抗の小さい磁
性片が前記固定接点の位置に設けられた構成にしてあ
る。
のものにおいて、前記磁性片は、一片が前記固定接点板
の前記固定接点に対する反対側に当接した略L字型に形
成された構成にしてある。
のものにおいて、前記磁性片は、前記中央片の前記端子
板側へ位置して形成された構成にしてある。
図7に基づいて以下に説明する。
る導体により、中央片11とその中央片11の両端から
突設して対向する第1対向片12と第2対向片13とで
略コ字型に形成され、第1対向片12が第2対向片13
よりも長く、通電により磁場をコ字型内側1aに発生す
る。
る導体により、コイル1の第1対向片12の先端からコ
字型外側へ延設して、外部の電路と接続される。
らなる導体により、コイル1の第2対向片13の先端1
3aから第1対向片12側へ、かつ、第2対向片13の
先端13aから第1対向片12へ下ろした垂線よりもコ
イル1のコ字型内側1a方向へ向かって延設されて、先
端部に銀又は銀合金からなる固定接点31を設けてい
る。
らなる導体により、基端部が機構部である第1リンク4
1に連結され、固定接点板3の基端部3a側に位置する
回動軸42を中心に回動して、先端部に銀又は銀合金か
らなる可動接点43が設けられ、この可動接点43がコ
イル1のコ字型内側1aにて固定接点31と接離する。
は外部機器において短絡事故が発生したとき、短絡電流
は、外部の電路と接続された端子板2、コイル1の第1
対向片12、中央片11、第2対向片13、固定接点板
3、固定接点31及び可動接点43を経由して、可動接
点板4へ通電される。さらに、可動接点板4に接続され
た編組線10aを介してバイメタル10bを経由して負
荷側端子板10cへ通電される。ここで、バイメタル1
0bの両側方に設けられたコ字ヨーク10dの磁気吸引
力でもって、バイメタル10bの先端部が変位して第2
リンク10eが動作し、第2リンク10eと第3リンク
10fとの間のラッチが開放される。
ンク41が、すなわち、可動接点板4が、回動軸42を
中心にしてコイル1のコ字型内側1aにて回動して、可
動接点43が固定接点31とコ字型内側1aの略中央部
で開離する。さらに、可動接点板4は、コイル1のコ字
型内側1aから第2対向片13の外側へ回動する。
の間にアークが発生する。接点開離直後、第1対向片1
2、中央片11及び第2対向片13を通過する電流によ
って、コイル1のコ字型内側1aに磁場が発生して、ア
ークにローレンツ力が働いて、アークが中央片11側へ
駆動される。コイル1のコ字型内側1aに発生する磁場
は、第1対向片12、中央片11及び第2対向片13に
よって囲まれる領域の略中央部が、すなわちコイル1の
コ字型の内側の略中央部が、最も強いので、この最も強
い磁場がアークに作用して、アークは強い駆動力を受け
て伸長して、高いアーク電圧が維持される。
点板3の通電方向と反対であるから、従来と同様に電磁
反発力を受ける。さらに、コイル1のコ字型内側1aに
発生する磁場によって、可動接点板4は、固定接点板3
の基端部3a側に位置する回動軸42を中心に回動する
から通電方向の成分が第1対向片12と反対となって、
第1対向片12との間で電磁反発力を受ける。同様に、
コイル1のコ字型内側1aに発生する磁場によって、通
電方向の成分が第2対向片13の通電方向と同一である
から、第2対向片13との間で電磁吸引力を受ける。
は、可動接点板4の先端部に設けられた可動接点43が
コイル1のコ字型内側1a方向にて固定接点31に接離
するので、可動接点板4を固定接点31から開離する方
向に作用する。
型内側1aに発生する磁場によって、電磁反発力と電磁
吸引力を受けて、可動接点43が高速で固定接点31と
開離してアーク電圧を急峻に立ち上げることになる。
は、上記したように、固定接点板3は、第2対向片13
の先端13aから第2対向片13よりも長い第1対向片
12へ下ろした垂線よりもコイル1のコ字型内側1a、
すなわち磁場が強い領域の方向へ向かって延設されてい
るから、可動接点43が固定接点31と開離して発生し
たアークに強い磁場が作用して、アークが強い駆動力を
受けて伸長して、アーク電圧を急峻に上昇させることが
できる。さらに、可動接点板4が、コ字型内側1aに発
生する磁場によって、第1対向片12との間で電磁反発
力及び第2対向片13との間で電磁吸引力を受けて、可
動接点43が高速で固定接点31と開離してアーク電圧
を急峻に立ち上げることができる。
内側1aから外側へ回動するよう形成されたから、コイ
ル1を小型化してコ字型内側1aに発生する磁場を強く
して、接点開離直後に発生するアークに、この強い磁場
を印加して強い駆動力を与えることができる。
片11、第1対向片12及び第2対向片13のそれぞれ
が、一部材で形成されたものとしたが、図7に示すよう
に、少なくとも一つが複数部に分かれていてもよく、限
定されない。
可動接点板4及び固定接点31と固定接点板3のそれぞ
れは、別の部材としたが同一部材であってもよく、限定
されない。
基づいて以下に説明する。なお、第2実施形態では第1
実施形態と異なる機能について述べることとし、第1実
施形態と実質的に同一機能を有する部材については、同
一符号を付してある。
らなる導体により、コイル1の第2対向片13の先端1
3aから中間片32を介して第1対向片12側へ、か
つ、第2対向片13の先端13aから第1対向片12へ
下ろした垂線よりもコイル1のコ字型内側1a方向へ向
かって、第1対向片12と平行に延設されている。
は、上記したように、固定接点板3が中間片を介して、
第1対向片12と平行に第2対向片13の先端13aか
ら延設されたから、可動接点板4は、コイル1のコ字型
内側1aに発生する磁場によって、第1対向片12との
間で平行でない状態と比較して強い電磁反発力を受けて
高速で固定接点31から開離して、アーク電圧をさらに
急峻に立ち上げることができる。
と固定接点板3とを平行としたが、図10に示すよう
に、完全に平行でなくても略平行であればよく、限定さ
れない。
に基づいて以下に説明する。なお、第3実施形態では第
1実施形態と異なる機能について述べることとし、第1
実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、
同一符号を付してある。
る導体により、中央片11が折曲形成されて第1中央片
11aと第2中央片11bとを有し、中央片11とその
中央片11の両端から突設して対向する第1対向片12
と第2対向片13とで略コ字型に形成され、第1対向片
12が第2対向片13よりも長くなっている。
らなる導体により、コイル1の第2対向片13の先端1
3aから第1対向片12側へ、かつ、第2対向片13の
先端13aから第1対向片12へ下ろした垂線よりもコ
イル1のコ字型内側1a方向へ向かって、中央片11の
一部である第2中央片11bと平行に延設されている。
は、上記したように、固定接点板3が、中央片11の一
部である第2中央片11bと略平行に第2対向片13の
先端13aから延設されたから、可動接点板4が、コイ
ル1のコ字型内側1aに発生する磁場によって、第2中
央片11bとの間で平行でない状態と比較して、強い電
磁吸引力を受けて高速で固定接点31から開離して、ア
ーク電圧をさらに急峻に立ち上げることができる。
が、中央片11の一部である第2中央片11bと略平行
としたが、中央片11の全部と略平行であってもよく、
限定されない。
以下に説明する。なお、第4実施形態では第1実施形態
と異なる機能について述べることとし、第1実施形態と
実質的に同一機能を有する部材については、同一符号を
付してある。
1の両端から突設して対向する第1対向片12と第2対
向片13とで略コ字型に形成され、第1対向片12が第
2対向片13よりも長くなっている。ここで、中央片1
1及び第2対向片13の板厚方向が、可動接点板4の回
動面に対して垂直になるよう形成されている。
板幅と、可動接点板4の回動面に位置するコイル1の中
央片11及び第2対向片13の板幅とに依存するが、中
央片11及び第2対向片13の板厚方向が、可動接点板
4の回動面に対して垂直であるので、その回動面の直交
方向に中央片11及び第2対向片13の板幅ではなく板
厚が伸長することになる。これに対し、図7に示すよう
に、板厚方向が、可動接点板4の回動面に対して水平で
あると、その回動面の直交方向に中央片11及び第2対
向片13の板幅が伸長することになる。
口から排出される。その排気口は、排出ガスの流れに沿
ってアークを伸長させるとアーク電圧が上昇するので、
アークの走行方向、すなわち、中央片11又は第1対向
片12側、に設ける必要がある。ここで、中央片11の
板厚方向が可動接点板4の回動面に対して垂直であるの
で、高温ガスは、中央片11又は第1対向片12に穴を
設けなくても、中央片11の板幅でもって遮蔽されるこ
となく排出される。
は、上記したように、可動接点板4の回動面に位置する
コイル1の中央片11及び第2対向片13の板厚方向
が、その回動面に対して垂直であるから、回動面の直交
方向に中央片11及び第2対向片13の板幅ではなく板
厚が伸長して、薄型化を達成することができる。
4の回動面に対して垂直であるから、アークによって発
生する高温ガスが、中央片11の板幅でもって遮蔽され
ることなく排出されて、中央片11または第1対向片1
2に穴を設けることなく、アークの走行側に、すなわち
中央片11に、高温ガスの排気口を形成することができ
る。
片11及び第2対向片13の板厚方向が、可動接点板4
の回動面に対して垂直になるよう形成したが、第2対向
片13のみが可動接点板4の回動面に位置するときは、
第2対向片13のみを垂直としてもよく、限定されな
い。
が、可動接点板4の回動面に対して垂直になるよう形成
して中央片11に排気口を設けたが、第1対向片12の
板厚方向が垂直になるよう形成して、排気口を第1対向
片12に設けてもよく、限定されない。
以下に説明する。なお、第5実施形態では第1実施形態
と異なる機能について述べることとし、第1実施形態と
実質的に同一機能を有する部材については、同一符号を
付してある。
1の両端から突設して対向する第1対向片12と第2対
向片13とで略コ字型に形成され、第1対向片12が第
2対向片13よりも長くなっている。ここで、中央片1
1、第1対向片12及び第2対向片13のそれぞれの板
厚方向が、可動接点板4の回動面に対して垂直になるよ
う形成されている。さらに、第1対向片12側に第1排
気口12a及び中央片11側に第2排気口11bを設け
ている。
と可動接点43とが開離すると、アークによってガスが
発生して、そのガスはコ字型内側1aの圧力が上昇する
ので、アークの走行方向に位置した第1排気口12a及
び第2排気口11bへ向かって流れる。そのガス流によ
ってアークは駆動されて、各排気口12a,11b又は
その外部まで伸長する。2箇所に各排気口12a,11
bが設けられているので、一方のみに排気口がある場合
と比べて、アークが伸長しやすく、またアーク走行方向
へガスが流れるのでさらに伸長しやすくなる。
は、上記したように、中央片11、第1対向片12及び
第2対向片13のそれぞれの板厚方向が、可動接点板4
の回動面に対して垂直に形成されたから、穴を形成せず
に2箇所の排気口を中央片11側及び第1対向片12側
へ、つまりアークの走行方向へ設けて、一方のみに排気
口がある場合と比べて、アークが伸長しやすくなって、
アーク電圧をさらに急峻に立ち上げることができるとと
もに、薄型化を達成できる。
に基づいて以下に説明する。なお、第5実施形態では第
1実施形態と異なる機能について述べることとし、第1
実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、
同一符号を付してある。
第2対向片13及び端子板2のそれぞれが、固定接点3
1の接点面の直交方向に空間31aを有して設けられて
いる。さらに、中央片11、第1対向片12の一部及び
第2対向片13が、樹脂等からなる絶縁物5で被覆され
ている。
の第1対向片12、中央片11、第2対向片13及び固
定接点板3を形成した状態で、接点を溶接する溶接用電
極又は接点をかしめるかしめ棒を固定接点31面の直交
方向の空間31aに設置して、固定接点31を固定接点
板3に接合する。
は、上記したように、中央片11、第1対向片12、第
2対向片13及び端子板2のそれぞれが、固定接点31
の接点面の直交方向に空間を有して設けられたから、導
体を曲げ加工して、端子板2、コイル1の第1対向片1
2、中央片11、第2対向片13及び固定接点板3を形
成した状態で、溶接用電極又はかしめ棒をその空間に設
置して、折り曲げ加工中に固定接点31が剥がれたり表
面に傷がついたりすることなく、固定接点31を固定接
点板3に容易に接合することができる。
及び第2対向片13が、樹脂等からなる絶縁物5で被覆
されているから、可動接点43が固定接点31と開離し
た状態で発生したアークがコイル1の中央片11、第1
対向片12及び第2対向片13に矯絡することを防止す
ることができる。
に基づいて以下に説明する。なお、第7実施形態では第
1実施形態と異なる機能について述べることとし、第1
実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、
同一符号を付してある。
1の両端から突設して対向する第1対向片12と第2対
向片13とで略コ字型に形成され、第1対向片12が第
2対向片13よりも長く形成されている。
向片13の先端から第1対向片12側へ延設して先端部
に銀又は銀合金からなる固定接点31を設け、アーク走
行板33が略L字型に形成され、先端部から延設して設
けられている。さらに、切り欠き部33aが、固定接点
31におけるアーク膠着位置31bから延設方向へ沿っ
てアーク走行板33に設けられている。このものについ
ては、詳しく後述する。
からなる可動接点43を設け、アーク走行板44が略L
字型に形成され、先端部から延設して設けられている。
さらに、切り欠き部44aが、可動接点43におけるア
ーク膠着位置43aから延設方向へ沿ってアーク走行板
44に設けられている。
電でもって可動接点43が固定接点31から開離して、
図18に示すように、固定接点31に発生したアーク
が、第2対向片13から発生する磁場Bx,Byによっ
て、互いに直交する方向へ駆動力を受ける。したがっ
て、開離直後に固定接点31の略中央部にあったアーク
は走行して、その足が固定接点31の先端部における第
2対向片13と反対側に位置するアーク膠着位置31b
にて、固定されて膠着する。
9に示すように、膠着したアークは伸長する。ここで、
固定接点板3にアーク走行板33が設けられて、切り欠
き部33aがアーク膠着位置31bからアーク走行板の
延設方向へ沿って設けられているので、切り欠き部33
aの基端部が温度の高いアークの中心部に位置すること
になる。したがって、その基端部にアークの熱が集中し
温度上昇して電子が放出されやすくなるとともに、電界
が切り欠き部33aの角部に集中して、アークの足が切
り欠き部44aの基端部につづいて角部に沿って延設方
向へ移動する。
ークは可動接点43の先端部における第2対向片13と
反対側に位置するアーク膠着位置43aにて膠着し、ア
ークの足が切り欠き部33aの基端部につづいて角部に
沿って延設方向へ移動する。
は、上記したように、各アーク走行板33,44が固定
接点板3及び可動接点板4のそれぞれの先端部から延設
して設けられたから、アーク走行板が設けられていない
ときと比較して、接点間に発生したアークが各アーク走
行板33,44に沿って高速度で走行して、アーク電圧
を急峻に立ち上げることができる。
ーク走行板33,44に各アーク膠着位置31b,43
aから延設方向へ沿ってそれぞれ設けられたから、アー
クが駆動方向へ駆動されて、その足が接点先端部の各膠
着位置31b,43aにて固定されて膠着すると、各切
り欠き部33a,44aの基端部が温度の高いアークの
中心部に位置することになって温度上昇し電子を放出し
て、かつ電界がその角部に集中して、アークの足が基端
部につづいて角部に沿って延設方向へ移動して、アーク
がさらに高速度で走行できる。
片11、第1対向片12及び第2対向片13のそれぞれ
を1個で形成したが、図20及び図21に示すように、
それぞれが2個で形成される場合がある。このように、
1対の第2対向片13のそれぞれの先端13aから第1
対向片12側へ延設して固定接点板3が設けられたとき
は、アークが1対の第2対向片13のそれぞれから駆動
力を受けて、開離直後固定接点31の略中央部にあった
アークは走行して、その足が固定接点31の先端部にお
ける中央部に位置する別のアーク膠着位置31cにて固
定されて膠着する。可動接点43についても同様であっ
て、したがって、各切り欠き部33a,44aが別のア
ーク膠着位置から延設方向へ沿って、各アーク走行板3
3,44の中央部にそれぞれ設けられればよく、限定さ
れない。
に基づいて以下に説明する。なお、第8実施形態では第
7実施形態と異なる機能について述べることとし、第7
実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、
同一符号を付してある。
に形成され、中央片11の固定接点板3側に対する反対
側にて基台の底部から突設し、第1対向片12側にて外
部に通じる排気口61を形成している。
体により、板状に形成され、固定壁6と略直交して可動
接点板4の固定接点板3側に対する反対側へ設けられ、
通気路71がコ字型内側1aに連通して第2対向片13
との間に形成され、アーク発生時にコ字型内側1aで発
生したガスが通気路71に導入されて、そのガスを遮蔽
する。
れ、固定壁6及び遮蔽壁7との間にそれぞれ所定寸法の
第1空隙81及び第2空隙82を有した状態で、遮蔽壁
7に沿って通気路71に設けられている。また、隔壁8
に接続した絶縁板83が設けられ、中央片11、第1対
向片12及び第2対向片13を被覆している。
アーク発生時にコ字型内側1aで発生したガスを排気す
る。また、第2リンク10e及び第3リンク10fを有
した機構部と、バイメタル10b及びコ字ヨーク10d
を有した異常電流検出部とが、可動接点板4の固定接点
板3側に対する反対側へ設けられている。したがって、
遮蔽壁7が機構部及び異常電流検出部を、アーク発生時
の高温ガスから保護することになる。
て、固定接点31及び可動接点43の接点面に膠着す
る。アークは、コ字型内側1aの空間を加熱して圧力を
上昇させる。それに伴い、高温のガスは排気口61から
排気されるとともに、隔壁8と固定壁6との間に形成さ
れた所定寸法の第1空隙81を経由して、同様に隔壁8
と遮蔽壁7との間に形成された所定寸法の第2空隙82
を通過する。すなわち、第1空隙81及び第2空隙82
が通気路71を形成することになる。
て、各アーク走行板33,44の延設方向へ力を受けて
より早く移動し易くなる。アークの足が各アーク走行板
33,44に移動して、両接点31,43間の開極距離
が大きくなると、コイル1によって発生する磁気駆動力
や排気口61に向かうガスの流れによって、アークは伸
長する。さらに、ガスが可動接点板4に設けられたアー
ク走行板44の先端から通気路71に沿って流れるの
で、図25及び図26に示すように、アークは、隔壁8
と固定壁6間の第1空隙81を通って、遮蔽壁7と隔壁
8間の第2空隙82まで伸長して、遮蔽壁7で矯絡す
る。
る。したがって、短絡電流が通過したとき可動接点板4
の回りに発生する磁束が、その可動接点板4と磁性体と
の間に磁路を形成し磁気吸引力が作用して、可動接点板
4が磁性体、つまり遮蔽壁7に吸引される。
は、上記したように、コ字型内側1aに連通した通気路
71が遮蔽壁7及び第2対向片13との間に設けられた
から、アーク発生時にコ字型内側1aにて発生した高温
のガスが、遮蔽壁7で遮蔽されるとともに、固定壁6と
その固定壁6と略直交した遮蔽壁7とでもって形成され
た通気路71に沿って通気して、アークがガスの通気流
に沿った方向で伸長しアーク長さが長くなって、アーク
電圧を急峻に立ち上げることができる。
3側へ設けられたから、固定壁6及び遮蔽壁7との間の
それぞれに所定寸法を有した第1空隙81及び第2空隙
82がアークによって発生したガスの通気路71になっ
て、通気路71を所定寸法に精度よく形成することがで
きる。
絡電流が通過したとき可動接点板4の回りに発生する磁
束が、その可動接点板4と磁性体との間に磁路を形成し
て、可動接点板4が磁性体に吸引されて、開極速度をさ
らに高速化することができる。
通気流に沿った方向で伸長したアークが矯絡することを
防止して、隔壁8を長寿命化することができる。
交した遮蔽壁7を新規部材として設けたが、コストを安
価にするとともに小型化したいときは、図27に示すよ
うに、固定接点31に可動接点43を接離する操作ハン
ドル7aでもって遮蔽壁7を形成して兼用してもよく、
限定されない。
蔽壁7との間のそれぞれに所定寸法の第1空隙81及び
第2空隙82を有した隔壁8を通気路71に設けたが、
通気路71の面積が小さく設置するスペースに余裕がな
いときは隔壁8を設けなくともよく、限定されない。
体で形成したが、隔壁8を又は隔壁8と遮蔽壁7とを磁
性体で形成してもよく、このとき、遮蔽壁7だけが磁性
体で形成されている場合に比べて、磁性体がより可動接
点板4に近い側にあるので、可動接点板4にさらに強い
磁気吸引力が働くことになる。
で形成したが、隔壁8を金属で形成して絶縁体で被覆し
てもよく、遮蔽壁7を又は遮蔽壁7と隔壁8とを、絶縁
体又は絶縁体で被覆して形成してもよく、限定されな
い。
側へ排気口61を形成したが、図28に示すように、外
部及び通気路71に通じる別の排気口62を固定壁6に
設けてもよく、コ字型内側1aに連通した通気路71が
遮蔽壁7及び第2対向片13との間に設けられていれば
よく、限定されない。
に基づいて以下に説明する。なお、第9実施形態では第
7実施形態と異なる機能について述べることとし、第7
実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、
同一符号を付してある。
体により、板状で一片91と他片92からなる略L字型
に形成され、一片91が固定接点板3の固定接点31に
対する反対側へ、他片92が固定接点板3の中央片11
側の側面にそれぞれ当接した状態で固定されて、一片9
1と他片92との両方が中央片11の端子板2側へ位置
している。
過すると固定接点板3の回りに磁束が発生する。磁束
は、図30に示すように、固定接点31の位置に磁性片
9が設けられているので、磁気抵抗の小さい磁性片9を
通過して磁路を形成して、すなわち、固定接点31の表
面側で高密度化する。アークは、この高密度化した磁束
でもって、各アーク走行板33,44の延設方向へ駆動
される。
は、上記したように、磁気抵抗の小さい磁性片9が固定
接点31位置にて固定接点板3に設けられたから、短絡
電流が通過したとき固定接点板3の回りに発生する磁束
が、磁性片9が設けられていないときと比べて、固定接
点31の表面側で高密度化して、接点間に発生したアー
クに強い駆動力を与えて、高速度でアークを走行させる
ことができる。
ら、L字型の一片91が固定接点板3の固定接点31に
対する反対側に当接すると、定格電流の通電状態で発生
する熱を発散して、固定接点31を冷却し長寿命化でき
るとともに、一片91と他片92とでもってさらに磁束
を高密度化できる。また、磁性片9が中央片11の端子
板2側へ位置して形成されたから、L字型の一片91及
び他片92の両方が中央片11の端子板2側に対する反
対側へ突出することなく、薄型化を達成することができ
る。
91が固定接点板3の固定接点31に対する反対側に当
接した略L字型に形成したが、L字型でなく平板状に形
成して固定接点31の位置に設けてもよく、限定されな
い。
第2対向片の先端から第2対向片よりも長い第1対向片
へ下ろした垂線よりもコイルのコ字型内側の略中央部、
すなわち磁場が強い領域、の方向へ向かって延設されて
いるから、固定接点と開離した可動接点から発生したア
ークに強い磁場が作用して、アークが強い駆動力を受け
て伸長して、アーク電圧を急峻に上昇させることができ
る。さらに、可動接点板が、コ字型内側に発生する磁場
によって、第1対向片との間で電磁反発力及び第2対向
片との間で電磁吸引力を受けて、可動接点が高速で固定
接点と開離してアーク電圧を急峻に立ち上げることがで
きる。
のの効果に加えて、固定接点板が中間片を介して第1対
向片と略平行に第2対向片の先端から延設されたので、
可動接点板は、コイルのコ字型内側に発生する磁場によ
って、第1対向片との間で平行でない状態と比較して、
強い電磁反発力を受けて高速で固定接点から開離して、
アーク電圧をさらに急峻に立ち上げることができる。
のの効果に加えて、固定接点板が、中央片の一部である
第2中央片と略平行に第2対向片の先端から延設された
ので、可動接点板が、コイルのコ字型内側に発生する磁
場によって、第2中央片との間で平行でない状態と比較
して強い電磁吸引力を受けて高速で固定接点から開離し
て、アーク電圧をさらに急峻に立ち上げることができ
る。
のの効果に加えて、可動接点板が、コイルのコ字型内側
から外側へ回動するよう形成されたから、コイルを小型
化してコイルのコ字型内側に発生する磁場が強くなっ
て、接点開離直後に発生するアークに、この強い磁場を
印加して強い磁気駆動力を作用させることができる。
のの効果に加えて、可動接点板の回動面に位置するコイ
ルの第2対向片、又は中央片と第2対向片の板厚方向
が、その回動面に対して垂直であるから、回動面の直交
方向に中央片及び第2対向片の板幅ではなく板厚が伸長
して、薄型化を達成することができる。
のの効果に加えて、中央片又は第1対向片の少なくとも
どちらか一方の板厚方向が可動接点板の回動面に対して
垂直であるから、アークによって発生する高温ガスが、
板幅でもって遮蔽されることなく排出されて、中央片ま
たは第1対向片に穴を設けることなく、アークの走行側
に高温ガスの排気口を形成することができる。
のの効果に加えて、中央片、第1対向片及び第2対向片
のそれぞれの板厚方向が、可動接点板の回動面に対して
垂直に形成されたから、穴を形成せずに2箇所の排気口
を中央片側及び第1対向片側へ、つまりアークの走行方
向へ設けて、一方のみに排気口がある場合と比べて、ア
ークが伸長しやすくなって、アーク電圧をさらに急峻に
立ち上げることができるとともに、薄型化を達成でき
る。
のの効果に加えて、中央片、第1対向片、第2対向片及
び前記端子板のそれぞれが、固定接点の接点面の直交方
向に空間を有して設けられたから、導体を曲げ加工し
て、端子板、コイルの第1対向片、第2対向片、中央
片、固定接点板を形成した状態で、溶接用電極又はかし
め棒をその空間に設置して、折り曲げ加工中に固定接点
が剥がれたり表面に傷がついたりすることなく、固定接
点を固定接点板に容易に接合することができる。
のの効果に加えて、中央片、第1対向片又は第2対向片
の少なくとも一つが、樹脂等からなる絶縁物で被覆され
ているから、可動接点が固定接点と開離した状態で発生
したアークが、コイルの中央片、第1対向片又は第2対
向片へ矯絡することを防ぐことができる。
ものの効果に加えて、各アーク走行板が固定接点板及び
可動接点板のそれぞれの先端部から延設して設けられた
から、アーク走行板が設けられていないときと比較し
て、接点間に発生したアークが各アーク走行板に沿って
高速度で走行して、アーク電圧を急峻に立ち上げること
ができる。
のものの効果に加えて、各切り欠き部が各アーク走行板
にアーク膠着位置から延設方向へ沿ってそれぞれ設けら
れたから、アークが駆動方向へ駆動されて、その足が接
点先端部の膠着位置にて固定されて膠着すると、切り欠
き部の基端部が温度の高いアークの中心部に位置するこ
とになって温度上昇し電子を放出して、かつ電界がその
角部に集中して、アークの足が基端部につづいて角部に
沿って延設方向へ移動して、アークがさらに高速度で走
行できる。
ものの効果に加えて、コ字型内側に連通した通気路が遮
蔽壁及び第2対向片との間に設けられたから、アーク発
生時にコ字型内側にて発生した高温のガスが、遮蔽壁で
遮蔽されるとともに、固定壁とその固定壁と略直交した
遮蔽壁とでもって形成された通気路に沿って通気して、
アークがガスの通気流に沿った方向で伸長しアーク長さ
が長くなって、アーク電圧を急峻に立ち上げることがで
きる。
のものの効果に加えて、遮蔽壁が操作ハンドルでもって
形成されたから、遮蔽壁と操作ハンドルとを一個の部材
で兼用して、コストを安価にできるとともに小型化する
ことができる。
のものの効果に加えて、隔壁が通気路の第2対向片側へ
設けられたから、固定壁及び遮蔽壁との間のそれぞれに
所定寸法を有した空隙がアークによって発生したガスの
通気路になって、通気路を所定寸法に精度よく形成する
ことができる。
14記載のものの効果に加えて、遮蔽壁又は隔壁の少な
くともどちらか一方が磁性体からなるから、短絡電流が
通過したとき可動接点板の回りに発生する磁束が、その
可動接点板と磁性体との間に磁路を形成して、可動接点
板が磁性体に吸引されて、開極速度をさらに高速化する
ことができる。
14記載のものの効果に加えて、遮蔽壁又は隔壁の少な
くともどちらか一方が絶縁体又は絶縁体で被覆されてな
るから、ガスの通気流に沿った方向で伸長したアークが
矯絡することを防いで、遮蔽壁又は隔壁の少なくともど
ちらか一方を長寿命化することができる。
ものの効果に加えて、磁気抵抗の小さい磁性片が固定接
点位置にて固定接点板に設けられたから、短絡電流が通
過したとき固定接点板の回りに発生する磁束が、磁性片
が設けられていないときと比べて、固定接点の表面側で
高密度化して、接点間に発生したアークに強い駆動力を
与えて、高速度でアークを走行させることができる。
のものの効果に加えて、磁性片が略L字型に形成された
から、L字型の一片が固定接点板の固定接点に対する反
対側に当接すると、定格電流の通電状態で発生する熱を
発散して、固定接点を冷却し長寿命化できるとともに、
一片と他片とでもってさらに磁束を高密度化できる。
のものの効果に加えて、磁性片がコ字型内部に位置して
形成されたから、L字型の磁性片の一片と他片との両方
がコ字型外部へ突出することなく、薄型化を達成するこ
とができる。
図である。
る。
す平面図である。
ある。
を表す平面図である。
る。
面図である。
磁束密度を表す側面図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 板状の導体で中央片とその中央片の両端
から突設して対向する第1対向片とその第1対向片より
も短い第2対向片とで略コ字型に形成されて通電により
磁場を発生するコイルと、第1対向片の先端から延設し
て外部の電路と接続される端子板と、を備えた消弧装置
において、第2対向片の先端から第1対向片側でかつ、その第2対
向片の先端から第1対向片へ下ろした垂線よりも前記コ
イルのコ字型内側の略中央部方向へ向かって延設され
て、その先端部に固定接点を設けた固定接点板と、その
固定接点板の基端部側に位置する回動軸を中心に回動し
て前記コイルのコ字型内側にて固定接点に接離する可動
接点を先端部に設けた可動接点板と、を備えた ことを特
徴とする消弧装置。 - 【請求項2】 前記固定接点板は、中間片を介して前記
第1対向片と略平行に延設されてなることを特徴とする
請求項1記載の消弧装置。 - 【請求項3】 前記固定接点板は、前記中央片の一部又
は全部と略平行に延設されてなることを特徴とする請求
項1記載の消弧装置。 - 【請求項4】 前記可動接点板は、前記コイルのコ字型
内側から外側へ回動するよう形成されてなることを特徴
とする請求項1記載の消弧装置。 - 【請求項5】 前記第2対向片又は、前記第2対向片及
び前記中央片の板厚方向が、前記可動接点板の回動面に
対して垂直に形成されてなることを特徴とする請求項1
記載の消弧装置。 - 【請求項6】 前記中央片又は前記第1対向片の少なく
ともどちらか一方の板厚方向が、前記回動面に対して垂
直に形成されてなることを特徴とする請求項1記載の消
弧装置。 - 【請求項7】 前記中央片、前記第1対向片及び前記第
2対向片の板厚方向が、前記可動接点板の回動面に対し
て垂直に形成されてなることを特徴とする請求項1記載
の消弧装置。 - 【請求項8】 前記中央片、前記第1対向片、前記第2
対向片及び前記端子板のそれぞれは、前記固定接点の接
点面の直交方向に空間を有して設けられたことを特徴と
する請求項1記載の消弧装置。 - 【請求項9】 前記中央片、前記第1対向片又は前記第
2対向片の少なくとも一つが、絶縁物で被覆されてなる
ことを特徴とする請求項1記載の消弧装置。 - 【請求項10】 前記固定接点板及び前記可動接点板の
それぞれは、前記アークが走行する各アーク走行板がそ
れぞれの前記先端部から延設して設けられたことを特徴
とする請求項1記載の消弧装置。 - 【請求項11】 前記各アーク走行板は、前記アークが
接点端部に膠着するアーク膠着位置から延設方向へ沿っ
た各切り欠き部がそれぞれ設けられたことを特徴とする
請求項10記載の消弧装置。 - 【請求項12】 固定壁及びその固定壁と略直交して前
記アーク発生時のガスを遮蔽する遮蔽壁を、前記中央片
の前記固定接点板側に対する反対側へ及び前記可動接点
板の前記固定接点板側に対する反対側へそれぞれ設け、
前記コ字型内側に連通した通気路が、前記遮蔽壁及び前
記第2対向片との間に設けられたことを特徴とする請求
項1記載の消弧装置。 - 【請求項13】 前記遮蔽壁は、前記固定接点に前記可
動接点を接離する操作ハンドルでもって形成されてなる
ことを特徴とする請求項12記載の消弧装置。 - 【請求項14】 前記固定壁及び前記遮蔽壁との間のそ
れぞれに所定寸法の空隙を有した隔壁が、前記通気路の
第2対向片側へ設けられたことを特徴とする請求項12
記載の消弧装置。 - 【請求項15】 前記遮蔽壁又は前記隔壁の少なくとも
どちらか一方は、磁性体からなることを特徴とする請求
項12又は14記載の消弧装置。 - 【請求項16】 前記遮蔽壁又は前記隔壁の少なくとも
どちらか一方は、絶縁体又は絶縁体で被覆されてなるこ
とを特徴とする請求項12又は14記載の消弧装置。 - 【請求項17】 前記固定接点板は、磁気抵抗の小さい
磁性片が前記固定接点の位置に設けられたことを特徴と
する請求項1記載の消弧装置。 - 【請求項18】 前記磁性片は、一片が前記固定接点板
の前記固定接点に対する反対側に当接した略L字型に形
成されてなることを特徴とする請求項17記載の消弧装
置。 - 【請求項19】 前記磁性片は、前記中央片の前記端子
板側へ位置して形成されてなることを特徴とする請求項
17記載の消弧装置。
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