JP6447002B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関する。

負荷電路に流れる短絡電流、又は過負荷電流の過電流を遮断するために、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器が用いられている。この種の回路遮断器においては、特許文献１に開示されているように、開極動作時に固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点との間に生じたアークを消弧装置で消弧するものが知られている。
図１１乃至図１３は、開極動作時に固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点との間に生じたアークを消弧装置で消弧する従来の回路遮断器の電流遮断部の一例を示す図であり、図１１は要部断面図、図１２は電流遮断部を抽出して示す斜視図、図１３は電流遮断部を抽出して示す側面図である。

従来の回路遮断器６０は、図１１に示すように、ケース６１及びカバー６２からなる一つの絶縁容器に、過電流を検知する過電流検知機構（図示せず）、それにより可動接触子を開極させる可動接触子開極機構（図示せず）、及び、短絡回路に流れる電流を急速に限流させて電流を遮断する電流遮断部５０などを収めた構成になっている。
電流遮断部５０は、図１１乃至図１３に示すように、固定接点５１が設けられた固定接触子５２と、固定接点５１に接触可能な可動接点５３が設けられた可動接触子５４と、開極動作時に固定接触子５２の固定接点５１と可動接触子５４の可動接点５３との間に生じたアーク５５（図１２及び図１３参照）を一方向に所定の間隔をおいて層状に配列された複数の磁性グリッド５６で消弧する消弧装置５７とを有している。

従来の回路遮断器６０において、負荷電流通電時には、固定接触子５２と可動接触子５４は閉じており、固定接点５１及び可動接点５３が接触し、導通状態が保たれている。ＯＦＦ操作時には固定接点５１と可動接点５３は互いに離れるため、両者の間にはアーク５５が発生する。
固定接点５１と可動接点５３との間に発生したアーク５５は、やがて固定接触子５２及び可動接触子５４に流れる電流、アーク５５、及び磁性グリッド５６により作用する電磁力を受け、図１２及び図１３に示すように、磁性グリッド５６の方向へ移動及び湾曲を始める。

アーク５５は磁性グリッド５６に到達すると、各磁性グリッド５６で分断され、これによって固定接触子５２及び可動接触子５４間に発生する電圧が一気に高まり、短絡回路に流れる電流は急速に限流され、電流が遮断される。
ここで、固定接触子５２及び可動接触子５４間に発生する電圧は、電流値、アーク５５の径及び磁性グリッド５６の枚数などから影響を受ける。磁性グリッド５６の１区間当たりの電圧はおおよそ２５Ｖ程度であり、例えば図１３で示すように８枚の磁性グリッド５６を一方向に配列した場合、固定接触子５２及び可動接触子５４間に発生する電圧はおおよそ２２５Ｖ程度となる。固定接触子５２及び可動接触子５４間に発生する電圧は電源電圧に対して逆起電力である。

したがって、従来の回路遮断器６０は、固定接触子５２及び可動接触子５４間に発生する電圧が高いほど短絡回路に流れる電流を素早く限流させることができ、事故電流の発生から遮断完了までを短くすることができる。
また、従来の回路遮断器６０は、磁性グリッド５６の枚数を増やすことにより、固定接触子５２及び可動接触子５４間に発生する電圧を高めることができる。

特開２０１２−２４３６５９号公報

しかしながら、従来の回路遮断器６０は、前述したように、過電流検知機構、可動接触子開極機構、及び、電流遮断部５０などの各要素を１つの絶縁容器に収めたものであり、各要素が密に配置された構造をとっている。このため、従来の回路遮断器６０は、絶縁容器内で電流遮断部５０を収めることのできる高さに制約があり、一方向に配列できる磁性グリッド５６の枚数に限りがあるため、小型で高い限流性能を持たせることは困難であった。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、小型で高遮断性能の回路遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る回路遮断器は、固定接点が設けられた固定接触子と、固定接点に接触可能な可動接点が設けられた可動接触子と、開極動作時に固定接点と可動接点との間で生じたアークが移動することにより複数のアークに分割するアーク分割部分を有する中間電極と、各々が一方向に所定の間隔を置いて配列された複数の磁性グリッドを有し、アーク分割部分により分割された後のアークを個々に消弧する複数の消弧装置とを備え、アーク分割部分は、開極動作時に固定接点と可動接点との間で生じたアークの長手方向において互いに離間して重畳するように消弧装置側とは反対側で一体に形成された第１の重畳部及び第２の重畳部を有することを特徴としている。

本発明によれば、小型で高遮断性能（高限流性能）の回路遮断器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る回路遮断器の電流遮断部を抽出して示す斜視図である。 図１に示す電流遮断部において隔壁を非表示とした斜視図である。 図１に示す電流遮断部の平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１に示す電流遮断部の側面図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図６のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 図２に示す中間電極の概略構成を示す図（（ａ）は平面図，（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図，（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面図）である。 図１に示す電流遮断部の要部側面図である。 従来の回路遮断器の電流遮断部を示す要部断面図である。 従来の回路遮断器の電流遮断部を抽出して示す斜視図である。 従来の回路遮断器の電流遮断部を抽出して示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る回路遮断器について、図１乃至図１０を参照して説明する。なお、図４、図５、図７及び図８に示す矢印Ｓは、後述するアークの移動方向を示すものである。
まず、回路遮断器の構成について説明する。
本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、図１１に示す従来の回路遮断器６０と同様に、ケース及びカバーからなる一つの絶縁容器に、過電流を検知する過電流検知機構、それにより可動接触子を開極させる可動接触子開極機構、及び、短絡回路に流れる電流を急速に限流させて電流を遮断する電流遮断部１（図１及び図２参照）などを収めた構成になっている。

電流遮断部１は、図１乃至図６に示すように、固定接点１１が設けられた固定接触子１２と、固定接点１１に接触可能な可動接点１３が設けられた可動接触子１４とを備えている。
また、電流遮断部１は、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０をその長手方向の中央部分において２つのアーク２１，２２に分割するアーク分割手段１５と、このアーク分割手段１５により分割された後の２つのアーク２１，２２を個々に消弧する第１の消弧装置１６Ａ及び第２の消弧装置１６Ｂとを備えている。

また、電流遮断部１は、第１の消弧装置１６Ａと第２の消弧装置１６Ｂとを隔てる隔壁２４を備えている。
本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０をアーク分割手段１５で一旦２つのアーク２１，２２に分割し、アーク分割手段１５で分割された２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂで個々に消弧するように構成されている。

図１乃至図６に示すように、第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂの各々は、一方向に所定の間隔を置いて層状に配列された複数の磁性グリッド１７を有し、この複数の磁性グリッド１７により開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０を分断して消弧するように構成されている。ここで、複数の磁性グリッド１７が配列された方向を磁性グリッド配列方向ＧＬと呼ぶ。

各磁性グリッド１７は、図示していないが絶縁性の部材により所定の間隔を置いて固定配置されている。各磁性グリッド１７は、詳細に図示していないが、グリッド基部から平行に一対のグリッド脚部が延在するＵ字形状又はＶ字形状で形成されている。各磁性グリッド１７は磁性材料で形成されている。
第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂの各々は、磁性グリッド配列方向ＧＬに沿う方向から平面視したとき、互いに隣接して並列に配置されている。

図５に示すように、固定接触子１２は、固定接点１１が設けられた第１の部分１２ａと、この第１の部分１２ａから第２の消弧装置１６Ｂの複数の磁性グリッド１７のうちの終段（図５において最下段）に位置する磁性グリッド１７に向かって延在する第２の部分１２ｂとを有している。第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂは一体に形成され、互いに電気的にかつ機械的に接続されている。固定接触子１２は、前述のケースに固定され、図示していないが電源側端子と一体に形成、もしくは他の導電部材を介して電源側端子と電気的に接続されている。固定接触子１２の第２の部分１２ｂは、第２のアークランナーとして構成されている。固定接触子１２は、導電性の材料で形成されている。

図１乃至図４及び図６に示すように、可動接触子１４は、一端側に固定接点１１と接触する可動接点１３を有し、図示していないが、他端側が前述のケースに回動可能に支持された絶縁物の可動接触子ホルダに回動自在に連結されており、接触スプリングにより固定接触子１２に向かって付勢されている。図１乃至図６では、可動接触子１４が開極した状態を示している。
図１乃至図６に示すように、アーク分割手段１５は、中間電極１８と、アークランナー１９（第１のアークランナー）と、固定接触子１２の第２の部分１２ｂ（第２のアークランナー）とを含む構成になっている。

中間電極１８は、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０が移動することによりアーク２０を２つのアーク２１，２２に分割するアーク分割部分１８ａを有している。このアーク分割部分１８ａは、開極動作後の固定接点１１と可動接点１３とを結ぶ方向において、固定接点１１よりも可動接点１３側に位置し、可動接点１３よりも固定接点１１側に位置している（図４及び図６参照）。また、中間電極１８は、アーク分割部分１８ａから第１の消弧装置１６Ａの複数の磁性グリッド１７のうちの終段（図４において最下段）に位置する磁性グリッド１７に向かって延在する第１の分岐部分１８ｂを有している。また、中間電極１８は、アーク分割部分１８ａから第２の消弧装置１６Ｂの複数の磁性グリッド１７のうちの初段（図５において最上段）に位置する磁性グリッド１７に向かって延在する第２の分岐部分１８ｃを有している。これらのアーク分割部分１８ａ、第１の分岐部分１８ｂ及び第２の分岐部分１８ｃは一体に形成され、互いに電気的にかつ機械的に接続されている。中間電極１８は、導電性の磁性材料で形成されている。

この一実施形態において、第１の分岐部分１８ｂは、図４に示すように、第１の消弧装置１６Ａの磁性グリッド配列方向ＧＬに沿う方向から平面視したとき、その先端が第１の消弧装置１６Ａの終段に位置する磁性グリッド１７と重畳している。また、第２の分岐部分１８ｃは、図５に示すように、第２の消弧装置１６Ｂの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて、その先端が第２の消弧装置１６Ｂの初段に位置する磁性グリッド１７よりも外側に位置している。

図１乃至図４及び図６に示すように、アークランナー１９は、開極動作後における可動接触子１４の先端側から第１の消弧装置１６Ａの複数の磁性グリッド１７のうちの初段（図４において最上段）に位置する磁性グリッド１７に向かって延在している。この一実施形態において、アークランナー１９は、第１の消弧装置１６Ａの磁性グリッド配列方向ＧＬに沿う方向から平面視したとき、一端側が中間電極１８のアーク分割部分１８ａと重畳し、他端側が初段（最上段）に位置する磁性グリッド１７と重畳している（図４及び図６参照）。アークランナー１９は、第１のアークランナーとして構成されている。アークランナー１９は、導電性の材料で形成されている。

ここで、アークランナー１９は、前述したように、開極動作後における可動接触子１４の先端側から第１の消弧装置１６Ａの初段に位置する磁性グリッド１７に向かって延在している。一方、中間電極１８の第１の分岐部分１８ｂは、前述したように、アーク分割部分１８ａから第１の消弧装置１６Ａの終段に位置する磁性グリッド１７に向かって延在している。すなわち、アークランナー１９の第１の消弧装置１６Ａ側の先端と、中間電極１８の第１の分岐部分１８ｂの第１の消弧装置１６Ａ側の先端は、図４及び図６に示すように、第１の消弧装置１６Ａの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて互いに離間している。

また、中間電極１８の第２の分岐部分１８ｃは、前述したように、アーク分割部分１８ａから第２の消弧装置１６Ｂの初段に位置する磁性グリッド１７に向かって延在している。一方、固定接触子１２の第２の部分１２ｂは、前述したように、固定接点１１が設けられた第１の部分１２ａから第２の消弧装置１６Ｂの終段に位置する磁性グリッド１７に向かって延在している。すなわち、中間電極１８の第２の分岐部分１８ｃの第２の消弧装置１６Ｂ側の先端と、固定接触子１２の第２の部分１２ｂの第２の消弧装置１６Ｂ側の先端は、図５に示すように、第２の消弧装置１６Ｂの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて互いに離間している。

中間電極１８において、第１の分岐部分１８ｂは、開極動作時に固定接点１１と可動接点１３との間に生じたアーク２０をアーク分割部分１８ａで分割した後の２つのアーク２１，２２のうちのアーク２１をアークランナー１９とともに第１の消弧装置１６Ａに導くためのものである。第２の分岐部分１８ｃは、開極動作時に固定接点１１と可動接点１３との間に生じたアーク２０をアーク分割部分１８ａで分割した後の２つのアーク２１，２２のうちのアーク２２を固定接触子１２の第２の部分１２ｂ（第２のアークランナー）とともに第２の消弧装置１６Ｂに導くためのものである。すなわち、一実施形態に係るアーク分割手段１５は、開極動作時に固定接点１１と可動接点１３との間に生じたアーク２０を２つのアーク２１，２２に分割するアーク分割機能（中間電極１８のアーク分割部分１８ａ）と、分割した後の２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ導くアーク導き機能（固定接触子１２の第２の部分１２ｂ、中間電極１８の第１及び第２の分岐部分１８ｂ，１８ｃ、アークランナー１９）とを兼ね備えている。

図１、図４、図７及び図８に示すように、隔壁２４は、第１の消弧装置１６Ａと第２の消弧装置１６Ｂとの間に設けられた第１の隔壁部分２４ａを有している。また、図１、図５及び図７に示すように、隔壁２４は、第２の消弧装置１６Ｂの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて中間電極１８のアーク分割部分１８ａよりもアークランナー１９側に位置し、第１の隔壁部分２４ａから中間電極１８の第２の分岐部分１８ｃ及び第２の消弧装置１６Ｂを囲むようにして設けられた第２の隔壁部分２４ｂを有している。また、図４及び図８に示すように、隔壁２４は、第１の消弧装置１６Ａの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて中間電極１８のアーク分割部分１８ａよりも固定接点１１側に位置し、第１の隔壁部分２４ａから中間電極１８の第１の分岐部分１８ｂ及び第１の消弧装置１６Ａを囲むようにして設けられた第３の隔壁部分２４ｃを有している。隔壁２４は絶縁性の材料で形成され、前述のケースに支持されている。

図２、図４乃至図６及び図９（（ａ），（ｂ），（ｃ））に示すように、中間電極１８のアーク分割部分１８ａは、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間で生じたアーク２０の長手方向において互いに離間して重畳するように第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側で一体に形成された第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃを有する二重構造になっている。そして、第１の重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとの間には、第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃで挟まれるようにして絶縁性材質３５が介在されている。

図９（（ａ），（ｂ），（ｃ））に示すように、第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃは、磁性グリッド配列方向ＧＬに沿う方向から見た平面形状が、第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側に切欠き溝３１をそれぞれ設けることで各々の基部３２から平行に一対の脚部３３，３４が延在するＵ字形状或いはＶ字形状で形成されている。第１の重畳部３０ｂは、図４及び図９に示すように、その基部３２の脚部３３側で第１の分岐部分１８ｂの他端側と一体に連結されている。第２の重畳部３０ｃは、図５及び図９に示すように、その基部３２の脚部３４側で第２の分岐部分１８ｃの他端側と一体に連結されている。アーク分割部分１８ａは、開極動作時に可動接触子１４の先端側が基部３２及び一対の脚部３３，３４で囲まれた領域（切欠き溝３１）を通過できるように構成されている。アーク分割部分１８ａは、第１の重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとが互いに重なり合うように第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側をコの字形状に折り曲げることで、容易に二重構造とすることができる。

絶縁性材質３５は、第１の重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとの間の絶縁を確保する目的で配置されており、この第１の重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとの間の絶縁が確保できれば紙のような薄いものでもよく、また、絶縁性の塗料などでもよい。絶縁性材質３５としては、例えば樹脂やセラミックが用いられている。
次に、回路遮断器の動作について説明する。

一実施形態に係る回路遮断器では、図示していない電流検知機構が過電流を検知した際、可動接触子開極機構が働き、可動接触子１４が図１及び図４に示す開極方向に開極する。もしくは、短絡電流の通電により接点に作用する電磁反発力により可動接触子１４が同様に開極する。その際、固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０は電磁力によって中間電極１８のアーク分割部分１８ａの方向へ湾曲し、その中央部分が中間電極１８のアーク分割部分１８ａに移動する。

中間電極１８のアーク分割部分１８ａに移動したアーク２０は、このアーク分割部分１８ａで２つのアーク２１，２２に分割（分断）、すなわち可動接点１３側（アーク分割部分１８ａよりも上側）のアーク２１と、固定接点１１側（アーク分割部分１８ａよりも下側）のアーク２２に分断される（図１、図２及び図６参照）。
中間電極１８のアーク分割部分１８ａで分割された２つのアーク２１，２２のうち、可動接点１３側のアーク２１の上端（可動接点１３側の端）２１ａは、アーク２１に作用する電磁力により可動接触子１４からアークランナー１９に移動し、その後、図４に示すように、アークランナー１９の表面を第１の消弧装置１６Ａに向かって走行する。また、アーク２１の下端（中間電極１８側の端）２１ｂは、同様にアーク２１に作用する電磁力により中間電極１８のアーク分割部分１８ａから第１の分岐部分１８ｂに移動し、その後、図４及び図７に示すように、第１の分岐部分１８ｂの表面を第１の消弧装置１６Ａに向かって走行する。

これにより、可動接点１３側（上側）のアーク２１は、図１、図２及び図４に示すように、第１の消弧装置１６Ａまで導かれる。第１の消弧装置１６Ａに達したアーク２１は、第１の消弧装置１６Ａの各磁性グリッド１７により分断されるので、アークランナー１９及び中間電極１８間の電圧は急激に高まる。
一方、中間電極１８のアーク分割部分１８ａで分割された後の２つのアーク２１，２２のうち、固定接点１１側のアーク２２の上端（中間電極１８側の端）２２ａは、アーク２２に作用する電磁力により中間電極１８のアーク分割部分１８ａから第２の分岐部分１８ｃに移動し、その後、図５に示すように、第２の分岐部分１８ｃの表面を第２の消弧装置１６Ｂに向かって走行する。また、アーク２２の下端（固定接点１１側）２２ｂは、同様にアーク２２に作用する電磁力により固定接触子１２の固定接点１１から固定接触子１２の第２の部分１２ｂ（第２のアークランナー）に移動し、その後、図５及び図８に示すように、この第２の部分１２ｂの表面を第２の消弧装置１６Ｂに向かって走行する。

これにより、固定接点１１側（下側）のアーク２２は、図２及び図５に示すように、第２の消弧装置１６Ｂまで導かれる。第２の消弧装置１６Ｂに達したアーク２２は、第２の消弧装置１６Ｂの各磁性グリッド１７により分断されるので、中間電極１８及び固定接触子１２の間の電圧は急激に高まる。
ここで、隔壁２４は、前述したように、第２の消弧装置１６Ｂの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて中間電極１８のアーク分割部分１８ａよりもアークランナー１９側に位置し、第１の隔壁部分２４ａから中間電極１８の第２の分岐部分１８ｃ及び第２の消弧装置１６Ｂを囲むようにして設けられた第２の隔壁部分２４ｂを有している（図５及び図７参照）。これにより、開極動作時に中間電極１８のアーク分割部分１８ａよりもアークランナー１９側（中間電極１８の上方）で発生した導電性ガスは第１の消弧装置１６Ａ側に移動する。したがって、中間電極１８のアーク分割部分１８ａで分割された後の可動接点１３側（上側）のアーク２１は、アークランナー１９及び中間電極１８の第１の分岐部分１８ｂを含む電極形状と、第２の隔壁部分２４ｂとの作用により、より効果的に第１の消弧装置１６Ａに導かれることとなる。

また、隔壁２４は、前述したように、第１の消弧装置１６Ａの磁性グリッド配列方向ＧＬにおいて中間電極１８のアーク分割部分１８ａよりも固定接点１１側に位置し、第１の隔壁部分２４ａから中間電極１８の第１の分岐部分１８ｂ及び第１の消弧装置１６Ａを囲むようにして設けられた第３の隔壁部分２４ｃを有している（図４及び図８参照）。これにより、開極動作時に中間電極１８のアーク分割部分１８ａよりも固定接点１１側（中間電極１８の下方）で発生した導電性ガスは第２の消弧装置１６Ｂ側に移動する。したがって、中間電極１８のアーク分割部分１８ａで分割された後の固定接点１１側（下側）のアーク２２は、中間電極１８の第２の分岐部分１８ｃ及び固定接触子１２を含む電極形状と、第３の隔壁部分２４ｃとの作用により、より効果的に第２の消弧装置１６Ｂに導かれることとなる。

このように構成された一実施形態に係る回路遮断器において、遮断時の電流の通電経路は、例えば可動接触子１４から固定接触子１２側へ流れる電流を遮断する場合は、アークランナー１９、中間電極１８、固定接触子１２の順となり、固定接触子１２及び可動接触子１４間の電圧は、第１の消弧装置１６Ａと第２の消弧装置１６Ｂとで発生した電圧の和となる。

一実施形態に係る回路遮断器では、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０を一旦２つのアーク２１，２２に分割し、並列配置された２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂでそれぞれ電圧を発生させている。したがって、一実施形態に係る回路遮断器では、従来の回路遮断器と同様の電流遮断部の高さ寸法に、約２倍の磁性グリッド１７を配置することができるようになり、アーク２０の分断により発生する電圧も約２倍とすることができる。

なお、一実施形態に係る回路遮断器では、これに限定されないが、磁性グリッド１７の総枚数は１４枚（磁性グリッド１７により分断される区間は１６区間）である。一方、図１３に示す従来の回路遮断器６０では、磁性グリッド５６の総枚数は８枚（磁性グリッドにより分断される区間は９区間）である。したがって、一実施形態に係る回路遮断器は、従来の回路遮断器に対して、同一の電流遮断部１の高さ寸法で、開極動作時に固定接触子１２及び可動接触子１４間に発生する電圧として約１．８倍の電圧を得ることができる。すなわち、一実施形態に係る回路遮断器では、電源電圧に対して従来よりも１．８倍の高い起電力を得ることができるため、同一寸法でより高い遮断性能（限流性能）を得ることができる。

さらに、一実施形態に係る回路遮断器は、上述したように、中間電極１８のアーク分割部分１８ａが、互いに離間して重畳し、かつ第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側で一体化された第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃを有する二重構造になっている。このため、分割された２つのアーク２１，２２とその間にあるアーク分割部分１８ａでは、図１０に示すように、湾曲した通電経路３８で電流が通電する。これにより、分割された２つのアーク２１，２２に鎖交する磁束３９は、アーク自身による磁束に加えて、アーク分割部分１８ａを通電する電流による磁束となる。通電方向から、分割された２つのアーク２１，２２による磁束と、アーク分割部分１８ａを湾曲して流れる電流による磁束は同一方向となるため、分割された２つのアーク２１，２２に鎖交する磁束が高まり、アーク２１，２２に働く電磁力は増加する。このため、分割された２つのアーク２１，２２は高い駆動力を得ることができ、２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ確実に引き込む、すなわち確実に移動させることができる。

ここで、中間電極１８のアーク分割部分１８ａを本発明の一実施形態に係る回路遮断器とは異なる構造、例えば第１重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとが互いに接触して重なり合う構造や単層構造とした場合では、分割直後の２つのアーク２１，２２に鎖交する磁束は、アーク自身による磁束のみとなり、アーク２１，２２に働く電磁力は小さい。このため、通電電流によってはアーク分割部分１８ａにアークが停滞する可能性があり、回路遮断器の信頼性に影響する。

これに対し、本発明の一実施形態に係る回路遮断器では、中間電極１８のアーク分割部分１８ａが、互いに離間して重畳し、かつ第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側で一体化された第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃを有する二重構造（コの字形状）になっているので、分割された２つのアーク２１，２２は高い駆動力を得ることができ、２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ確実に引き込むことができる。したがって、一実施形態に係る中間電極１８のアーク分割部分１８ａとは異なる構造、例えば第１重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとが互いに接触して重なり合う構造や単層構造で中間電極１８のアーク分割部分１８ａを構成した場合と比較して、回路遮断器の信頼性をより高めることができる。

なお、遮断経路での電源電圧が低い場合には、固定接点１１と可動接点１３との間で生じたアーク２０が消弧装置（１６Ａ，１６Ｂ）側に向かうように、アーク２０に対して駆動力を作用させる永久磁石を設けるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０を中間電極１８のアーク分割部分１８ａで一旦２つのアーク２１，２２に分割し、アーク分割部分１８ａで分割された２つのアーク２１，２２を、並列に配置された２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂで個々に消弧するように構成されている。したがって、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、電流遮断部１の限られた高さ寸法内でより高い遮断性能を得ることができるので、小型で高遮断性能（高限流性能）を得ることができる。

また、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、中間電極１８のアーク分割部分１８ａが、互いに離間して重畳し、かつ第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側で一体化された第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃを有する二重構造になっている。したがって、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、中間電極１８のアーク分割部分１８ａで分割された２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ確実に引き込む、すなわち確実に移動させることができるので、第１重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとが互いに接触して重ね合う構造や単層構造とした場合と比較して信頼性をより高めることができる。この結果、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、小型で高遮断性能（高限流性能）を得ることができると共に、より高い信頼性を得ることができる。

また、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、中間電極１８のアーク分割部分１８ａが、第１の重畳部３０ｂと第２の重畳部３０ｃとの間に絶縁性材質３５を介在させた構成になっているので、湾曲した通電経路３８を安定して確保することができる。
また、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、中間電極１８のアーク分割部分１８ａが磁性材料で形成されている。したがって、本発明の一実施形態に係る回路遮断器は、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間で生じた、分割前のアーク２０をアーク分割部分１８ａに引き込み易くすることができ、また、分割前のアーク２０とアーク分割部分１８ａとが接触する箇所を中央付近とすることができるので、分割後の２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂに更に引き込み易くすることができる。

なお、上述した一実施形態では、開極動作時に固定接触子１２の固定接点１１と可動接触子１４の可動接点１３との間に生じたアーク２０を一旦２つのアーク２１，２２に分割し、この分割した後の２つのアーク２１，２２を２つの消弧装置１６Ａ，１６Ｂで個々に消弧する回路遮断器について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、開極動作時に固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点との間に生じたアークを一旦３つ以上のアークに分割し、この分割した３つ以上のアークを３つ以上の消弧装置で個々に消弧するようにしてもよい。アークを３つ以上に分割する手法としては、例えば２つに分割したアークをさらに分割するように多段で分割する方法がある。この場合においても、複数の消弧装置を並列に配置することにより、前述の実施形態と同様に、小型で高遮断性能（高限流性能）の回路遮断器を得ることができる。

また、上述した一実施形態では、アーク分割機能とアーク導き機能とを兼ね備えた中間電極１８を例に説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、アーク分割機能とアーク導き機能とをそれぞれ別の部材で構成してもよい。この場合においても、複数の消弧装置を並列に配置することにより、前述の実施形態と同様に、小型で高遮断性能（高限流性能）の回路遮断器を得ることができる。

また、上述した一実施形態では、第１の重畳部３０ｂ及び第２の重畳部３０ｃに切欠き溝３１を設けることでアーク分割部分１８ａの平面形状をＵ字形状或いはＶ字形状とした場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、切欠き溝３１を設けない形状、例えば第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側の辺が直線となる平面形状や第１及び第２の消弧装置１６Ａ，１６Ｂ側とは反対側に角部が位置する多角形の平面形状でアーク分割部分１８ａを構成してもよい。
以上説明したように、本発明に係る回路遮断器は、小型で高遮断性を得ることができると共に、より高い信頼性を得ることができるという効果を有し、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に有用である。

１…電流遮断部、１１…固定接点、１２…固定接触子、１２ａ…第１の部分、１２ｂ…第２の部分（第２のアークランナー）、１３…可動接点、１４…可動接触子、１５…アーク分割手段、１６Ａ…第１の消弧装置、１６Ｂ…第２の消弧装置、１７…磁性グリッド、１８…中間電極、１８ａ…アーク分割部分、１８ｂ…第１の分岐部分、１８ｃ…第２の分岐部分、１９…アークランナー（第１のアークランナー）、２０，２１，２２…アーク、２４…隔壁、２４ａ…第１の隔壁部分、２４ｂ…第２の隔壁部分、２４ｃ…第３の隔壁部分、３０ｂ…第１の重畳部、３０ｃ…第２の重畳部、３１…切欠き溝、３２…基部、３３，３４…脚部、３５…絶縁性材質、３８…通電経路、３９…磁束

Claims (4)

1. 固定接点が設けられた固定接触子と、
   前記固定接点に接触可能な可動接点が設けられた可動接触子と、
   開極動作時に前記固定接点と前記可動接点との間で生じたアークが移動することにより複数のアークに分割するアーク分割部分を有する中間電極と、
   各々が一方向に所定の間隔を置いて配列された複数の磁性グリッドを有し、前記アーク分割部分により分割された後のアークを個々に消弧する複数の消弧装置と、
   開極動作後の前記可動接触子の先端側から前記複数の消弧装置のうちの第１の消弧装置に向かって延在し、かつ前記可動接触子と同電位に接続された第１のアークランナーと、
   前記固定接触子の固定接点が設けられた部分から前記複数の消弧装置のうちの前記第１の消弧装置と隣り合う第２の消弧装置に向かって延在する第２のアークランナーと、
   を備え、
   前記中間電極は、
   前記アーク分割部分から前記第１の消弧装置に向かって延在する第１の分岐部分と、
   前記アーク分割部分から前記第２の消弧装置に向かって延在する第２の分岐部分と、
   を更に備え、
   前記アーク分割部分は、開極動作時に前記固定接点と前記可動接点との間で生じた前記アークの長手方向において互いに離間して重畳するように前記消弧装置側とは反対側で一体に形成された第１の重畳部及び第２の重畳部を有し、
   前記第１及び第２の重畳部の各々は、基部と、互いに離間して前記基部から前記基部の前記消弧装置側とは反対側に向かって延在する一対の第１及び第２脚部とを有し、
   開極動作時に前記可動接触子の先端側が前記一対の第１及び第２脚部の間を通過し、
   前記第１の分岐部は、前記第１の重畳部の基部に前記第１脚部側で連結され、
   前記第２の分岐部は、前記第２の重畳部の基部に前記第２脚部側で連結されていることを特徴とする回路遮断器。
2. 前記第１重畳部と前記第２重畳部との間には、絶縁性材質が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記アーク分割部分は、磁性材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路遮断器。
4. 前記第１のアークランナーの前記第１の消弧装置側の先端と、前記第１の分岐部分の前記第１の消弧装置側の先端とは、前記第１の消弧装置の前記複数の磁性グリッドの配列方向において互いに離間し、
   前記第２の分岐部分の前記第２の消弧装置側の先端と、前記第２のアークランナーの前記第２の消弧装置側の先端とは、前記第２の消弧装置の前記複数の磁性グリッドの配列方向において互いに離間していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の回路遮断器。

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