JP6599030B2

JP6599030B2 - 開閉器

Info

Publication number: JP6599030B2
Application number: JP2018564868A
Authority: JP
Inventors: 克輝堀田; 隆稲口; 和希高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: KR20200015774A; CN110945615A; WO2019021673A1; CN110945615B; US11205546B2; JPWO2019021673A1; KR102290582B1; US20200203094A1

Description

本発明は、開閉器に関する。

開閉器の構成を開示した先行文献として、実開平１−１０９１５５号公報(特許文献１)、国際公開第２０１２／１２８０８０号(特許文献２)、および、特開２００３−１９７０５３号公報(特許文献３)がある。

特許文献１に記載された直流開閉器は、固定接点を有する固定接触子と、可動接点を有する可動接触子と、クロスバーと、磁極板と、永久磁石とを備える。永久磁石および磁極板によって、固定接点と可動接点との間に、可動接触子の延在方向と垂直な方向の磁界成分が発生される。この磁界成分によって、固定接点と可動接点との間に発生したアークは可動接触子の延在方向の外方に引き伸ばされて消弧される。

特許文献２に記載された接点装置は、固定接点を有する固定接触子と、可動接点を有する可動接触子と、１対の固定接点を挟み込む１対の永久磁石とを備える。電流が可動接触子を一方向に流れる場合、一方の接点間に発生するアークは、可動接触子の延在方向に垂直な方向のうちの一方側に引き伸ばされ、他方の接点間に発生するアークは、その逆方向へと引き伸ばされる。電流が可動接触子を他方向に流れる場合、それぞれのアークの駆動方向は反転する。

特許文献３に記載された開閉器は、固定接点を有する固定接触子と、可動接点を有する可動接触子と、可動接触子に連結され接点を開離させる操作部材と、磁界を接点の近傍に発生させる磁界発生手段と、磁力線誘導部材を備える。磁気発生手段は、固定接点と可動接点との間に、可動接触子の延在方向に沿う方向に磁界を発生させる。

実開平１−１０９１５５号公報国際公開第２０１２／１２８０８０号特開２００３−１９７０５３号公報

特許文献３に記載された開閉器においては、磁力線誘導部材は、第１接点および第２接点を通過する磁力線に沿うように、消弧室ケースの外壁に沿って対称に配置されている。そのため、アークに駆動力をさらに効果的に作用させることができる余地がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、アークに駆動力を効果的に作用させ、消弧性能の高い開閉器を提供することを目的とする。

本発明に基づく開閉器は、第１固定接触子と、第２固定接触子と、可動接触子と、駆動軸と、第１外側ヨークと、第２外側ヨークと、第１内側ヨークと、第２内側ヨークと、永久磁石とを備える。第１固定接触子は、第１固定接点を有する。第２固定接触子は、第１固定接触子に隙間をあけて１列に並んで対称に配置されている。第２固定接触子は、第２固定接点を有する。可動接触子は、第１固定接点と前記第２固定接点との側方に配置されている。可動接触子は、第１固定接点に対向する位置に設けられた第１可動接点を一端部に有し、第２固定接点に対向する位置に設けられた第２可動接点を他端部に有する。駆動軸は、絶縁体で構成されている。駆動軸は、上記隙間を通るように配置されている。駆動軸は、可動接触子を上記側方に移動させる。第１外側ヨークは、磁性体で構成されている。第１外側ヨークは、第１固定接点と第２固定接点とが並ぶ方向において可動接触子の一端部より外側の位置に一部が位置する。第２外側ヨークは、磁性体で構成されている。第２外側ヨークは、上記並ぶ方向において可動接触子の他端部より外側の位置に一部が位置する。第１内側ヨークは、磁性体で構成されている。第１内側ヨークは、第１固定接触子と駆動軸との間の位置に一部が位置する。第２内側ヨークは、磁性体で構成されている。第２内側ヨークは、第２固定接触子と駆動軸との間の位置に一部が位置する。永久磁石は、第１外側ヨークおよび第２外側ヨークの各々に接続されている。永久磁石は、第１外側ヨーク、第２外側ヨーク、第１内側ヨークおよび第２内側ヨークを磁気的に結合し、第１固定接点と第１可動接点との間、および、第２固定接点と第２可動接点との間、の各々において、上記並ぶ方向の磁界成分を発生させる。

本発明によれば、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器の消弧性能を高くすることができる。

本発明の実施の形態１に係る開閉器の外観を示す正面図である。図１の開閉器をＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図５の内側ヨークを構成する部材を矢印ＶＩ方向から見た図である。本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、発生する磁界分布を模式的に示す部分拡大図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、正方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、逆方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。本発明の実施の形態２に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図１１の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＩＩ方向から見た図である。図１１の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＩＩＩ方向から見た図である。本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図１４のＸＶ−ＸＶ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態３に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図１６の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＶＩＩ方向から見た図である。本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、発生する磁界分布を模式的に示す部分拡大図である。図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、正方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、逆方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。本発明の実施の形態４に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態４に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図２４の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＸＶ方向から見た図である。本発明の実施の形態５に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態６に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態７に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３０のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態８に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３２のＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態９に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３４のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線矢印方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１０に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３６のＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３７のＸＸＸＶＩＩＩ方向から見た図である。

以下、本発明の各実施の形態に係る開閉器について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る開閉器の外観を示す正面図である。図２は、図１の開閉器をＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る開閉器１は、第１相の消弧室２ａおよび第２相の消弧室２ｂを備えている。第１相の消弧室２ａと第２相の消弧室２ｂとは、互いに同様の構成を有している。開閉器１は、図１に示すように、上下対称の形状および左右対称の形状を有している。なお、開閉器１は、少なくとも１つの消弧室を有していればよい。

図２〜図４に示すように、本発明の実施の形態１に係る開閉器１は、第１固定接触子７ａと、第２固定接触子７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク１４ａと、第２外側ヨーク１４ｂと、第１内側ヨーク１６ａと、第２内側ヨーク１６ｂと、永久磁石１５とを備える。開閉器１は、グリッド１３、絶縁板１７およびアークカバー１２ｃをさらに備える。

第１固定接触子７ａは、第１固定接点８ａを有する。第１固定接触子７ａは、略直方体状の外形を有している。第１固定接触子７ａは、長手方向を有し、長手方向の一端部に貫通孔が設けられている。第１固定接点８ａは、第１固定接触子７ａの一方の主面上に設けられている。第１固定接点８ａは、第１固定接触子７ａの長手方向の他端部に位置している。

第２固定接触子７ｂは、第１固定接触子７ａに隙間をあけて１列に並んで対称に配置され、第２固定接点８ｂを有する。第２固定接触子７ｂは、略直方体状の外形を有している。第２固定接触子７ｂは、長手方向を有し、長手方向の他端部に貫通孔が設けられている。第２固定接点８ｂは、第２固定接触子７ｂの一方の主面上に設けられている。第２固定接点８ｂは、第２固定接触子７ｂの長手方向の一端部に位置している。

可動接触子１０は、第１固定接点８ａと第２固定接点８ｂとが並ぶ方向に沿う延在方向に延在している。可動接触子１０は、第１固定接点８ａと第２固定接点８ｂとの側方に配置されている。可動接触子１０は、略直方体状の外形を有している。可動接触子１０は、延在方向である長手方向を有する。可動接触子１０は、延在方向の一端部に第１可動接点９ａを有し、延在方向の他端部に第２可動接点９ｂを有する。第１可動接点９ａおよび第２可動接点９ｂは、可動接触子１０の他方の主面上に設けられている。

第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとは、互いに対向している。第１可動接点９ａは、第１固定接点８ａに接離可能に設けられている。第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとは、互いに対向している。第２可動接点９ｂは、第２固定接点８ｂに接離可能に設けられている。

駆動軸１１は、絶縁体で構成されている。駆動軸１１は、第１固定接触子７ａと第２固定接触子７ｂとの間の隙間を通るように配置されている。駆動軸１１は、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとが互いに対向した状態を維持しつつ、かつ、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとが互いに対向した状態を維持しつつ、可動接触子１０を可動接触子１０の延在方向に対して垂直な軸方向に移動させる。よって、駆動軸１１は、可動接触子１０を上記側方に移動させる。

駆動軸１１は、先端側に中空部を有し、中空部内に接圧ばね１８が収容されている。駆動軸１１には、可動接触子１０が挿通される１対の孔部１１ｈが設けられている。１対の孔部１１ｈの各々は、駆動軸１１の軸方向に沿って延在している。駆動軸１１は、絶縁性を有する、樹脂またはプラスチックで形成されている。接圧ばね１８は、駆動軸１１の先端側の内面と可動接触子１０の一方の主面１０ａとの間に挟まれている。

永久磁石１５は、可動接触子１０に関して、駆動軸１１の軸方向において、第１固定接触子７ａおよび第２固定接触子７ｂとは反対側の位置に設けられている。本実施の形態においては、開閉器１は、各消弧室において、１つの永久磁石１５のみを備える。永久磁石１５の可動接触子１０側の面には、絶縁板１７が取り付けられている。

絶縁板１７は、略直方体状の外形を有している。絶縁板１７は、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に長手方向を有する。可動接触子１０の延在方向および駆動軸１１の軸方向の各々に対して垂直な幅方向において、絶縁板１７の幅は、永久磁石１５の幅より大きい。駆動軸１１の軸方向から見て、永久磁石１５の全体は、絶縁板１７と重なっている。

永久磁石１５の絶縁板１７が取り付けられている面とは反対側の面には、支持体１２ｄが取り付けられている。永久磁石１５は、支持体１２ｄによってアークカバー１２ｃに固定されている。本実施の形態においては、永久磁石１５は、第１外側ヨーク１４ａ側がＮ極であり、第２外側ヨーク１４ｂ側がＳ極である。なお、永久磁石１５の磁極の向きは逆であってもよい。

第１外側ヨーク１４ａは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第１外側ヨーク１４ａの一端は、永久磁石１５に接続されている。第１外側ヨーク１４ａの他端は、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａの近傍に位置している。

本実施の形態においては、第１外側ヨーク１４ａは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分と、駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分とを有する。第１外側ヨーク１４ａにおける可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の一方の主面１０ａと間隔をあけて対向している。第１外側ヨーク１４ａにおける駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の一端面１０ｂと間隔をあけて対向している。

なお、第１外側ヨーク１４ａの形状は、上記に限られず、後述する磁界成分を発生させることができる範囲内において、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の一端部より外側の位置に第１外側ヨーク１４ａの一部が位置していればよい。すなわち、第１固定接点８ａと第２固定接点８ｂとが並ぶ方向において、可動接触子１０の一端部より外側の位置に、第１外側ヨーク１４ａの一部が位置していればよい。

第２外側ヨーク１４ｂは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第２外側ヨーク１４ｂの一端は、永久磁石１５に接続されている。第２外側ヨーク１４ｂの他端は、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂの近傍に位置している。

本実施の形態においては、第２外側ヨーク１４ｂは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分と、駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分とを有する。第２外側ヨーク１４ｂにおける可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の一方の主面１０ａと間隔をあけて対向している。第２外側ヨーク１４ｂにおける駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の他端面１０ｃと間隔をあけて対向している。

なお、第２外側ヨーク１４ｂの形状は、上記に限られず、後述する磁界成分を発生させることができる範囲内において、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の他端部より外側の位置に第２外側ヨーク１４ｂの一部が位置していればよい。すなわち、第１固定接点８ａと第２固定接点８ｂとが並ぶ方向において、可動接触子１０の他端部より外側の位置に、第２外側ヨーク１４ｂの一部が位置していればよい。

図５は、本発明の実施の形態１に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図６は、図５の内側ヨークを構成する部材を矢印ＶＩ方向から見た図である。

図５および図６に示すように、本実施の形態においては、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂは、一体で構成されている。内側ヨークを構成する部材は、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。内側ヨークを構成する部材は、板状の磁性体が折り曲げられて成形されている。

第１内側ヨーク１６ａと第２内側ヨーク１６ｂとは、間隔をあけて互いに対向している。第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂの各々は、平板状の形状を有する。第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂの各々は、互いに対向する方向から見て、矩形状の形状を有する。

第１内側ヨーク１６ａの一端部と第２内側ヨーク１６ｂの一端部とは、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂの各々と垂直な方向に延在する接続部によって互いに接続されている。この接続部は、駆動軸１１の軸方向に垂直な方向に延在するように、駆動軸１１に取り付けられている。その結果、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂの各々が、駆動軸１１に接続されている。本実施の形態においては、内側ヨークを構成する部材と駆動軸１１とが一体で構成されている。

第１内側ヨーク１６ａは、駆動軸１１の軸方向から見て、第１固定接触子７ａと駆動軸１１との間の位置に位置している。第２内側ヨーク１６ｂは、駆動軸１１の軸方向から見て、第２固定接触子７ｂと駆動軸１１との間の位置に位置している。

本実施の形態においては、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間において、第１外側ヨーク１４ａの一部と第１内側ヨーク１６ａの一部とが互いに対向している。上記幅方向において、第１内側ヨーク１６ａの外幅は、第１外側ヨーク１４ａの外幅より大きい。

なお、第１外側ヨーク１４ａと第１内側ヨーク１６ａとは、必ずしも互いに対向していなくてもよいが、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に、第１外側ヨーク１４ａの一部および第１内側ヨーク１６ａの一部が位置していることが、後述する磁界成分を発生させる観点から好ましい。また、第１内側ヨーク１６ａの外幅と、第１外側ヨーク１４ａの外幅とが同等であってもよい。

本実施の形態においては、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間において、第２外側ヨーク１４ｂの一部と第２内側ヨーク１６ｂの一部とが互いに対向している。上記幅方向において、第２内側ヨーク１６ｂの外幅は、第２外側ヨーク１４ｂの外幅より大きい。

なお、第２外側ヨーク１４ｂと第２内側ヨーク１６ｂとは、必ずしも互いに対向していなくてもよいが、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に、第２外側ヨーク１４ｂの一部および第２内側ヨーク１６ｂの一部が位置していることが、後述する磁界成分を発生させる観点から好ましい。また、第２内側ヨーク１６ｂの外幅と、第２外側ヨーク１４ｂの外幅とが同等であってもよい。

アークカバー１２ｃは、絶縁物で構成されている。アークカバー１２ｃの内面に、グリッド１３が設けられている。グリッド１３は、ステンレスまたは銅などの非磁性金属、または、非磁性セラミックで構成されている。グリッド１３は、第１固定接触子７ａ、第２固定接触子７ｂ、第１固定接点８ａ、第２固定接点８ｂ、第１可動接点９ａ、第２可動接点９ｂ、および、可動接触子１０とは、電気的に絶縁されている。なお、本実施の形態においては、アーク遮断性能をより高めるために、グリッド１３が設けられているが、グリッド１３は必ずしも設けられていなくてもよい。

図２に示すように、第１固定接触子７ａ、第２固定接触子７ｂおよびアークカバー１２ｃによって囲まれた領域が、各消弧室となる。

図２に示すように、本発明の実施の形態１に係る開閉器１は、操作コイル３と、固定鉄心４と、可動鉄心５と、引き外しばね６と、取付台１２ａと、ベース１２ｂとをさらに備える。

取付台１２ａとベース１２ｂとが互いに接続されることにより、箱体が構成される。箱体の内部に、操作コイル３と、可動鉄心５と、固定鉄心４と、引き外しばね６とが収容されている。操作コイル３は、可動鉄心５および固定鉄心４の、脚の外周側に配置されている。固定鉄心４は、取付台１２ａに固定されている。引き外しばね６は、操作コイル３と可動鉄心５との間に挟まれている。可動鉄心５は、駆動軸１１と接続されている。

ベース１２ｂには、駆動軸１１が挿通される開口が設けられている。ベース１２ｂの取付台１２ａ側とは反対側には、第１固定接触子７ａおよび第２固定接触子７ｂが取り付けられている。

取付台１２ａおよびベース１２ｂの各々は、絶縁物で構成されている。ベース１２ｂには第１固定接触子７ａおよび第２固定接触子７ｂが取り付けられるため、ベース１２ｂは、合成樹脂、または、合成樹脂にガラス材が添加された材料など、耐熱性および絶縁性に優れた材料が用いられる。

可動鉄心５および固定鉄心４の各々は、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。可動鉄心５および固定鉄心４の各々は、磁性鋼板が積層されて構成されていてもよい。

以下、本発明の実施の形態１に係る開閉器１の動作について説明する。
開閉器１を閉極する際には、まず、操作コイル３が励磁される。操作コイル３が励磁されることにより、引き外しばね６の付勢力に反して、可動鉄心５が固定鉄心４に吸引される。これにより、可動鉄心５に固定された駆動軸１１も固定鉄心４側に移動する。駆動軸１１の移動に伴って可動接触子１０も移動し、第１可動接点９ａは第１固定接点８ａに接触し、第２可動接点９ｂは第２固定接点８ｂに接触する。

第１可動接点９ａが第１固定接点８ａに接触し、かつ、第２可動接点９ｂが第２固定接点８ｂに接触した後も、駆動軸１１は固定鉄心４側への移動を続ける。このとき、可動接触子１０は、接圧ばね１８を撓ませつつ駆動軸１１の１対の孔部１１ｈ内を駆動軸１１の先端寄りに移動する。

接圧ばね１８の付勢力は、第１可動接点９ａを第１固定接点８ａに押圧するとともに、第２可動接点９ｂを第２固定接点８ｂに押圧する。これにより、第１可動接点９ａと第１固定接点８ａとの間の接触抵抗を十分に低くすることができる。また、第２可動接点９ｂと第２固定接点８ｂとの間の接触抵抗を十分に低くすることができる。

上記の動作により、第１固定接触子７ａ、第１固定接点８ａ、第１可動接点９ａ、可動接触子１０、第２可動接点９ｂ、第２固定接点８ｂおよび第２固定接触子７ｂが、電気的に接続され、開閉器１が閉極した状態となる。開閉器１が閉極した状態で、開閉器１に後述する正方向電流または逆方向電流が流される。

開閉器１を開極する際には、操作コイル３の励磁が中止される。可動鉄心５は、引き外しばね６の付勢力により、固定鉄心４から引き離される。これにより、可動鉄心５に固定された駆動軸１１も固定鉄心４から離れる方向に移動する。このとき、接圧ばね１８は駆動軸１１の移動に伴って伸長し、接圧ばね１８の付勢力が低下する。

可動接触子１０が駆動軸１１の１対の孔部１１ｈの末端に接触して駆動軸１１と一緒に移動し始めると、第１可動接点９ａは第１固定接点８ａから離間し、第２可動接点９ｂは第２固定接点８ｂから離間する。

上記の動作により、開閉器１が開極した状態となる。第１可動接点９ａが第１固定接点８ａから離間した瞬間、第１可動接点９ａと第１固定接点８ａとの間に、高温のアークが発生する。同様に、第２可動接点９ｂが第２固定接点８ｂから離間した瞬間、第２可動接点９ｂと第２固定接点８ｂとの間に、高温のアークが発生する。アークは導電性を有するため、開極後もアークが消滅するまでは、もとの通電経路に電流が流れる。

ここで、本発明の実施の形態１に係る開閉器１において、永久磁石１５によって発生される磁界について説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、発生する磁界分布を模式的に示す部分拡大図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図７および図８においては、絶縁板１７を図示していない。

図７および図８に示すように、磁束２０は、永久磁石１５のＮ極から放出されて、永久磁石１５のＳ極へ向かう閉じたループ状に分布する。磁束２０は、空気に対して磁束を通しやすい性質を有する磁性体で構成された、第１外側ヨーク１４ａ、第１内側ヨーク１６ａ、第２内側ヨーク１６ｂおよび第２外側ヨーク１４ｂに集中して通過する。すなわち、永久磁石１５は、第１外側ヨーク１４ａ、第２外側ヨーク１４ｂ、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂを磁気的に結合する。

その結果、永久磁石１５は、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。すなわち、永久磁石１５は、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、第１固定接点８ａと第２固定接点８ｂとが並ぶ方向の磁界成分を発生させる。

本実施の形態においては、図７に示すように、第１内側ヨーク１６ａの外幅が、第１外側ヨーク１４ａの外幅より大きいため、磁束２０は、第１内側ヨーク１６ａの近傍では上記幅方向に広がり、第１外側ヨーク１４ａの近傍では収束するように分布する。同様に、第２内側ヨーク１６ｂの外幅が、第２外側ヨーク１４ｂの外幅より大きいため、磁束２０は、第２内側ヨーク１６ｂの近傍では上記幅方向に広がり、第２外側ヨーク１４ｂの近傍では収束するように分布する。

図９は、本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、正方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。図９においては、絶縁板１７を図示していない。

図９に示すように、第１固定接触子７ａ、第１固定接点８ａ、第１可動接点９ａ、可動接触子１０、第２可動接点９ｂ、第２固定接点８ｂおよび第２固定接触子７ｂを、この順に流れる電流Ｉを正方向電流とする。

正方向電流が流れている場合は、フレミングの左手の法則により、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに駆動力ａ１が作用し、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークに駆動力ａ２が作用する。

可動接触子１０の延在方向において第１外側ヨーク１４ａと第１内側ヨーク１６ａとに挟まれている領域においては、磁束２０は可動接触子１０の延在方向に沿う方向に進展し、この領域から上記幅方向に離れるにしたがって磁束２０の進展方向が上記幅方向に傾く傾向がある。この傾向は、本実施の形態においては、第１内側ヨーク１６ａの外幅が第１外側ヨーク１４ａの外幅より大きいため顕著に現れる。

よって、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに対して、駆動力ａ１は、上記幅方向の一方に主に作用した後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に主に作用する。その結果、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークは、駆動力ａ１の作用を受けて長く引き伸ばされる。

同様に、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークに対して、駆動力ａ２は、上記幅方向の他方に主に作用した後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に主に作用する。その結果、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークは、駆動力ａ２の作用を受けて長く引き伸ばされる。

図１０は、本発明の実施の形態１に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、逆方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。図１０においては、絶縁板１７を図示していない。

図１０に示すように、第２固定接触子７ｂ、第２固定接点８ｂ、第２可動接点９ｂ、可動接触子１０、第１可動接点９ａ、第１固定接点８ａおよび第１固定接触子７ａを、この順に流れる電流Ｉを逆方向電流とする。

逆方向電流が流れている場合は、フレミングの左手の法則により、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに駆動力ａ３が作用し、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークに駆動力ａ４が作用する。

第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに対して、駆動力ａ３は、上記幅方向の他方に主に作用した後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に主に作用する。その結果、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークは、駆動力ａ３の作用を受けて長く引き伸ばされる。

同様に、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークに対して、駆動力ａ４は、上記幅方向の一方に主に作用した後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に主に作用する。その結果、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークは、駆動力ａ４の作用を受けて長く引き伸ばされる。

上記のように、本発明の実施の形態１に係る開閉器１においては、正方向電流が流れている場合および逆方向電流が流れている場合のいずれにおいても、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に作用させることができる。

駆動力の作用を受けて引き伸ばされたアークは、十分長いアーク長さまで引き伸ばされ、または、グリッド１３に接触することにより冷却され、消弧される。これにより、電流Ｉが遮断される。

本発明の実施の形態１に係る開閉器１においては、永久磁石１５が、第１外側ヨーク１４ａ、第２外側ヨーク１４ｂ、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂを磁気的に結合し、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。その結果、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器１の消弧性能を高くすることができる。

特に、上記幅方向において、第１内側ヨーク１６ａの外幅は、第１外側ヨーク１４ａの外幅より大きく、第２内側ヨーク１６ｂの外幅は、第２外側ヨーク１４ｂの外幅より大きいことにより、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に効果的に作用させることができるため、アークをより長く引き伸ばすことができる。これにより、開閉器１の消弧性能をさらに高くすることができる。

また、正方向電流が流れている場合、および、逆方向電流が流れている場合のいずれにおいても、上記の効果を奏することができる。

なお、いずれの電流方向においても同等の遮断性能を確保するためには、可動接触子１０の延在方向における可動接触子１０の中心を通り上記幅方向に平行な面に関して、磁界分布が面対称であることが好ましい。

本実施の形態においては、１つの消弧室内に１つの永久磁石１５のみ配置している。永久磁石１５の必要数を削減することにより、開閉器１の製造コストを低減することができる。また、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂが一体で構成されていることによっても、部品点数を削減して、開閉器１の製造コストを低減することができる。

永久磁石１５が、アークが発生する、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々から離れた位置に配置されていることにより、アークの熱によって永久磁石１５が熱減磁することを抑制できる。駆動軸１１の軸方向から見て、永久磁石１５の全体が絶縁板１７と重なっていることによっても、アークの熱が永久磁石１５に及ぶことを抑制できる。これにより、開閉器１の消弧性能を長く維持することができる。

本実施の形態においては、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂの各々が、駆動軸１１に接続されているため、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂの各々に、可動接触子１０との干渉を防ぐための切欠を設けなくてもよい。

実施の形態２.
以下、本発明の実施の形態２に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態２に係る開閉器は、第１内側ヨークおよび第２内側ヨークの各々の形状のみ実施の形態１の開閉器１とは異なるため、実施の形態１の開閉器１と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１１は、本発明の実施の形態２に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図１２は、図１１の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＩＩ方向から見た図である。図１３は、図１１の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＩＩＩ方向から見た図である。

図１１〜図１３に示すように、本発明の実施の形態２に係る開閉器においては、第１内側ヨーク２６ａは、上記幅方向における中央部に、上記軸方向に延びる切欠部２６ａｓが設けられている。第２内側ヨーク２６ｂは、上記幅方向における中央部に、上記軸方向に延びる切欠部２６ｂｓが設けられている。切欠部２６ａｓと切欠部２６ｂｓとは、略同一の形状であり、可動接触子１０側に開放している。

第１内側ヨーク２６ａに切欠部２６ａｓが設けられていることにより、第１外側ヨーク１４ａと第１内側ヨーク２６ａとの間に発生する磁束が、上記幅方向における第１内側ヨーク２６ａの中央部寄りに収束することを低減し、磁束分布を上記幅方向に広げることができる。

同様に、第２内側ヨーク２６ｂに切欠部２６ｂｓが設けられていることにより、第２外側ヨーク１４ｂと第２内側ヨーク２６ｂとの間に発生する磁束が、上記幅方向における第２内側ヨーク２６ｂの中央部寄りに収束することを低減し、磁束分布を上記幅方向に広げることができる。

これにより、アークに対して駆動力を、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に、より効果的に作用させることができる。その結果、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器の消弧性能を高くすることができる。

なお、切欠部２６ａｓおよび切欠部２６ｂｓの各々の幅が、可動接触子１０の幅より大きい場合には、第１内側ヨーク２６ａおよび第２内側ヨーク２６ｂは、駆動軸１１に接続されずに、ベース１２ｂの開口の周面に接続されてもよい。この場合には、第１内側ヨーク２６ａと第２内側ヨーク２６ｂとを接続する接続部に、駆動軸１１が通るための開口が設けられる。

本実施の形態においても、永久磁石１５が、第１外側ヨーク１４ａ、第２外側ヨーク１４ｂ、第１内側ヨーク２６ａおよび第２内側ヨーク２６ｂを磁気的に結合し、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。その結果、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器の消弧性能を高くすることができる。

実施の形態３.
以下、本発明の実施の形態３に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態３に係る開閉器は、永久磁石、第１外側ヨーク、第２外側ヨーク、第１内側ヨークおよび第２内側ヨークの構成が主に、実施の形態１の開閉器１とは異なるため、実施の形態１の開閉器１と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１４は、本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線矢印方向から見た断面図である。

図１４および図１５に示すように、本発明の実施の形態３に係る開閉器３０は、第１固定接触子７ａと、第２固定接触子７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク３４ａと、第２外側ヨーク３４ｂと、第１内側ヨーク３６ａと、第２内側ヨーク３６ｂと、第１永久磁石３５ａと、第２永久磁石３５ｂとを備える。

第１永久磁石３５ａおよび第２永久磁石３５ｂは、第１固定接触子７ａおよび第２固定接触子７ｂに関して、駆動軸１１の軸方向において、可動接触子１０とは反対側の位置に設けられている。本実施の形態においては、開閉器３０は、各消弧室において、２つの永久磁石を備える。

第１外側ヨーク３４ａは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第１外側ヨーク３４ａは、絶縁被覆されている。第１外側ヨーク３４ａの一端は、第１永久磁石３５ａのＮ極に接続されている。第１外側ヨーク３４ａの他端は、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａの近傍に位置している。

本実施の形態においては、第１外側ヨーク３４ａは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分と、駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分とを有する。第１外側ヨーク３４ａにおける可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の他方の主面と間隔をあけて対向している。第１外側ヨーク３４ａにおける駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分は、上記幅方向における第１固定接触子７ａの中央部を貫通している。

なお、第１外側ヨーク３４ａの形状は、上記に限られず、後述する磁界成分を発生させることができる範囲内において、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の一端部より外側の位置に第１外側ヨーク３４ａの一部が位置していればよい。

第２外側ヨーク３４ｂは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第２外側ヨーク３４ｂは、絶縁被覆されている。第２外側ヨーク３４ｂの一端は、第２永久磁石３５ｂのＳ極に接続されている。第２外側ヨーク３４ｂの他端は、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂの近傍に位置している。

本実施の形態においては、第２外側ヨーク３４ｂは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分と、駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分とを有する。第２外側ヨーク３４ｂにおける可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の他方の主面と間隔をあけて対向している。第２外側ヨーク３４ｂにおける駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分は、上記幅方向における第２固定接触子７ｂの中央部を貫通している。

なお、第２外側ヨーク３４ｂの形状は、上記に限られず、後述する磁界成分を発生させることができる範囲内において、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の他端部より外側の位置に第２外側ヨーク３４ｂの一部が位置していればよい。

図１６は、本発明の実施の形態３に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図１７は、図１６の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＶＩＩ方向から見た図である。

図１６および図１７に示すように、本実施の形態においては、第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂは、別体で構成されている。第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々は、鉄などの磁性体からなる１枚の板で構成されている。第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々は、矩形状の外形を有する。第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々は、絶縁被覆されている。

第１内側ヨーク３６ａは、上記幅方向における中央部に、上記軸方向に延びる切欠部３６ａｓが設けられている。第２内側ヨーク３６ｂは、上記幅方向における中央部に、上記軸方向に延びる切欠部３６ｂｓが設けられている。切欠部３６ａｓと切欠部３６ｂｓとは、略同一の形状であり、可動接触子１０側に開放している。切欠部３６ａｓおよび切欠部３６ｂｓの各々の幅は、可動接触子１０の幅より大きい。これにより、第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々が、可動接触子１０と干渉することを防止できる。

第１内側ヨーク３６ａの一端部は、第１永久磁石３５ａのＳ極に接続されている。第２内側ヨーク３６ｂの一端部は、第２永久磁石３５ｂのＮ極に接続されている。なお、第１永久磁石３５ａおよび第２永久磁石３５ｂの各々の磁極の向きは逆であってもよい。たとえば、第１内側ヨーク３６ａの一端部が、第１永久磁石３５ａのＮ極に接続され、第２内側ヨーク３６ｂの一端部が、第２永久磁石３５ｂのＳ極に接続されていてもよい。磁極の向きが変われば、後に説明するアーク駆動方向が変わるが、アーク駆動能力およびそれによる遮断性能は同等となる。

第１内側ヨーク３６ａは、駆動軸１１の軸方向から見て、第１固定接触子７ａと駆動軸１１との間の位置に位置している。第２内側ヨーク３６ｂは、駆動軸１１の軸方向から見て、第２固定接触子７ｂと駆動軸１１との間の位置に位置している。

本実施の形態においては、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間において、第１外側ヨーク３４ａの一部と第１内側ヨーク３６ａの一部とが互いに対向している。上記幅方向において、第１内側ヨーク３６ａの外幅は、第１外側ヨーク３４ａの外幅より大きい。

なお、第１外側ヨーク３４ａと第１内側ヨーク３６ａとは、必ずしも互いに対向していなくてもよいが、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に、第１外側ヨーク３４ａの一部および第１内側ヨーク３６ａの一部が位置していることが、後述する磁界成分を発生させる観点から好ましい。また、第１内側ヨーク３６ａの外幅と、第１外側ヨーク３４ａの外幅とが同等であってもよい。

本実施の形態においては、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間において、第２外側ヨーク３４ｂの一部と第２内側ヨーク３６ｂの一部とが互いに対向している。上記幅方向において、第２内側ヨーク３６ｂの外幅は、第２外側ヨーク３４ｂの外幅より大きい。

なお、第２外側ヨーク３４ｂと第２内側ヨーク３６ｂとは、必ずしも互いに対向していなくてもよいが、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に、第２外側ヨーク３４ｂの一部および第２内側ヨーク３６ｂの一部が位置していることが、後述する磁界成分を発生させる観点から好ましい。また、第２内側ヨーク３６ｂの外幅と、第２外側ヨーク３４ｂの外幅とが同等であってもよい。

ここで、本発明の実施の形態３に係る開閉器３０において、第１永久磁石３５ａおよび第２永久磁石３５ｂによって発生される磁界について説明する。図１８は、本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、発生する磁界分布を模式的に示す部分拡大図である。図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。

図１８および図１９に示すように、磁束２０は、第１永久磁石３５ａのＮ極から放出されて、第２永久磁石３５ｂのＳ極へ向かう閉じたループ状に分布する。磁束２０は、空気に対して磁束を通しやすい性質を有する磁性体で構成された、第１外側ヨーク３４ａ、第１内側ヨーク３６ａ、第２内側ヨーク３６ｂおよび第２外側ヨーク３４ｂに集中して通過する。すなわち、第１永久磁石３５ａおよび第２永久磁石３５ｂは、第１外側ヨーク１４ａ、第２外側ヨーク１４ｂ、第１内側ヨーク１６ａおよび第２内側ヨーク１６ｂを磁気的に結合する。

その結果、第１永久磁石３５ａおよび第２永久磁石３５ｂは、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。

本実施の形態においては、図１８に示すように、第１内側ヨーク３６ａの外幅が、第１外側ヨーク３４ａの外幅より大きいため、磁束２０は、第１内側ヨーク３６ａの近傍では上記幅方向に広がり、第１外側ヨーク３４ａの近傍では収束するように分布する。同様に、第２内側ヨーク３６ｂの外幅が、第２外側ヨーク３４ｂの外幅より大きいため、磁束２０は、第２内側ヨーク３６ｂの近傍では上記幅方向に広がり、第２外側ヨーク３４ｂの近傍では収束するように分布する。

図２０は、本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、正方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。

図２０に示すように、正方向電流が流れている場合は、フレミングの左手の法則により、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに駆動力ａ１が作用し、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークに駆動力ａ２が作用する。

第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに対して、駆動力ａ１は、上記幅方向の一方に主に作用した後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に主に作用する。その結果、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークは、駆動力ａ１の作用を受けて長く引き伸ばされる。

図２１は、本発明の実施の形態３に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見て、逆方向電流が流れている場合に発生するアークに作用する駆動力を模式的に示す部分拡大図である。

図２１に示すように、逆方向電流が流れている場合は、フレミングの左手の法則により、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアークに駆動力ａ３が作用し、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークに駆動力ａ４が作用する。

上記のように、本発明の実施の形態３に係る開閉器３０においては、正方向電流が流れている場合および逆方向電流が流れている場合のいずれにおいても、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に作用させることができる。

本発明の実施の形態３に係る開閉器３０においても、第１永久磁石３５ａおよび第２永久磁石３５ｂが、第１外側ヨーク３４ａ、第２外側ヨーク３４ｂ、第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂを磁気的に結合し、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。その結果、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器３０の消弧性能を高くすることができる。

また、正方向電流が流れている場合および逆方向電流が流れている場合のいずれにおいても、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に作用させることができる。その結果、電流の流れる方向に関わらず、開閉器３０の消弧性能をより高くすることができる。

特に、上記幅方向において、第１内側ヨーク３６ａの外幅は、第１外側ヨーク３４ａの外幅より大きく、第２内側ヨーク３６ｂの外幅は、第２外側ヨーク３４ｂの外幅より大きいことにより、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に効果的に作用させることができるため、アークをより長く引き伸ばすことができる。これにより、開閉器３０の消弧性能をさらに高くすることができる。

第１内側ヨーク３６ａに切欠部３６ａｓが設けられていることにより、第１外側ヨーク３４ａと第１内側ヨーク３６ａとの間に発生する磁束が、上記幅方向における第１内側ヨーク３６ａの中央部寄りに収束することを低減し、磁束分布を上記幅方向に広げることができる。

同様に、第２内側ヨーク３６ｂに切欠部３６ｂｓが設けられていることにより、第２外側ヨーク３４ｂと第２内側ヨーク３６ｂとの間に発生する磁束が、上記幅方向における第２内側ヨーク３６ｂの中央部寄りに収束することを低減し、磁束分布を上記幅方向に広げることができる。

本実施の形態においては、第１内側ヨーク３６ａは第１永久磁石３５ａに接続されており、第２内側ヨーク３６ｂは第２永久磁石３５ｂに接続されているため、内側ヨークと永久磁石との磁気ギャップが小さくなるため、より強力な駆動力をアークに作用させることができる。これにより、開閉器３０の消弧性能を高くすることができる。駆動力の強さを維持する場合には、永久磁石を小型にすることができ、１個当たりの永久磁石のコストを低減できる。

第１外側ヨーク３４ａおよび第１内側ヨーク３６ａの各々が絶縁被覆されていることにより、第１固定接触子７ａと可動接触子１０とが短絡することを抑制できる。第２外側ヨーク３４ｂおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々が絶縁被覆されていることにより、第２固定接触子７ｂと可動接触子１０とが短絡することを抑制できる。

実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態４に係る開閉器は、永久磁石、第１外側ヨーク、第２外側ヨーク、第１内側ヨークおよび第２内側ヨークの構成が主に、実施の形態１の開閉器１とは異なるため、実施の形態１の開閉器１と同様である構成については説明を繰り返さない。

図２２は、本発明の実施の形態４に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。

図２２および図２３に示すように、本発明の実施の形態４に係る開閉器４０は、第１固定接触子７ａと、第２固定接触子７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク４４ａと、第２外側ヨーク４４ｂと、第１内側ヨーク４６ａと、第２内側ヨーク４６ｂと、第１永久磁石４５ａと、第２永久磁石４５ｂとを備える。

第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂは、可動接触子１０に関して、駆動軸１１の軸方向において、第１固定接触子７ａおよび第２固定接触子７ｂとは反対側の位置に設けられている。本実施の形態においては、開閉器４０は、各消弧室において、２つの永久磁石を備える。

第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂの各々には、支持体１２ｄが取り付けられている。第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂの各々は、支持体１２ｄによってアークカバーに固定されている。

第１外側ヨーク４４ａは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第１外側ヨーク４４ａの一端は、第１永久磁石４５ａのＮ極に接続されている。第１外側ヨーク４４ａの他端は、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａの近傍に位置している。

本実施の形態においては、第１外側ヨーク４４ａは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分と、駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分とを有する。第１外側ヨーク４４ａにおける可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の一方の主面と間隔をあけて対向している。第１外側ヨーク４４ａにおける駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の一端面と間隔をあけて対向している。

なお、第１外側ヨーク４４ａの形状は、上記に限られず、後述する磁界成分を発生させることができる範囲内において、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の一端部より外側の位置に第１外側ヨーク４４ａの一部が位置していればよい。

第２外側ヨーク４４ｂは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第２外側ヨーク４４ｂの一端は、第２永久磁石４５ｂのＳ極に接続されている。第２外側ヨーク４４ｂの他端は、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂの近傍に位置している。

本実施の形態においては、第２外側ヨーク４４ｂは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分と、駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分とを有する。第２外側ヨーク３４ｂにおける可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の一方の主面と間隔をあけて対向している。第２外側ヨーク４４ｂにおける駆動軸１１の軸方向に沿う方向に延在する部分は、可動接触子１０の他端面と間隔をあけて対向している。

なお、第２外側ヨーク４４ｂの形状は、上記に限られず、後述する磁界成分を発生させることができる範囲内において、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の他端部より外側の位置に第２外側ヨーク４４ｂの一部が位置していればよい。

図２４は、本発明の実施の形態４に係る開閉器の内側ヨークを構成する部材の外観を側面側から見た図である。図２５は、図２４の内側ヨークを構成する部材を矢印ＸＸＶ方向から見た図である。

図２４および図２５に示すように、本実施の形態においては、第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂは、別体で構成されている。第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂの各々は、鉄などの磁性体からなる１枚の板で構成されている。第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂの各々は、矩形状の外形を有する。

第１内側ヨーク４６ａは、上記幅方向における中央部に、上記軸方向に延びる切欠部４６ａｓが設けられている。第２内側ヨーク４６ｂは、上記幅方向における中央部に、上記軸方向に延びる切欠部４６ｂｓが設けられている。切欠部４６ａｓと切欠部４６ｂｓとは、略同一の形状であり、可動接触子１０側に開放している。切欠部４６ａｓおよび切欠部４６ｂｓの各々の幅は、可動接触子１０の幅より大きい。これにより、第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂの各々が、可動接触子１０と干渉することを防止できる。

第１内側ヨーク４６ａの一端部は、第１永久磁石４５ａのＳ極に接続されている。第２内側ヨーク４６ｂの一端部は、第２永久磁石４５ｂのＮ極に接続されている。なお、第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂの各々の磁極の向きは逆であってもよい。たとえば、第１内側ヨーク４６ａの一端部が、第１永久磁石４５ａのＮ極に接続され、第２内側ヨーク４６ｂの一端部が、第２永久磁石４５ｂのＳ極に接続されていてもよい。磁極の向きが変われば、後に説明するアーク駆動方向が変わるが、アーク駆動能力およびそれによる遮断性能は同等となる。

第１内側ヨーク４６ａは、駆動軸１１の軸方向から見て、第１固定接触子７ａと駆動軸１１との間の位置に位置している。第２内側ヨーク４６ｂは、駆動軸１１の軸方向から見て、第２固定接触子７ｂと駆動軸１１との間の位置に位置している。

本実施の形態においては、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間において、第１外側ヨーク４４ａの一部と第１内側ヨーク４６ａの一部とが互いに対向している。上記幅方向において、第１内側ヨーク４６ａの外幅は、第１外側ヨーク４４ａの外幅より大きい。

なお、第１外側ヨーク４４ａと第１内側ヨーク４６ａとは、必ずしも互いに対向していなくてもよいが、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に、第１外側ヨーク４４ａの一部および第１内側ヨーク４６ａの一部が位置していることが、後述する磁界成分を発生させる観点から好ましい。また、第１内側ヨーク４６ａの外幅と、第１外側ヨーク４４ａの外幅とが同等であってもよい。

本実施の形態においては、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間において、第２外側ヨーク４４ｂの一部と第２内側ヨーク４６ｂの一部とが互いに対向している。上記幅方向において、第２内側ヨーク４６ｂの外幅は、第２外側ヨーク４４ｂの外幅より大きい。

なお、第２外側ヨーク４４ｂと第２内側ヨーク４６ｂとは、必ずしも互いに対向していなくてもよいが、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に、第２外側ヨーク４４ｂの一部および第２内側ヨーク４６ｂの一部が位置していることが、後述する磁界成分を発生させる観点から好ましい。また、第２内側ヨーク４６ｂの外幅と、第２外側ヨーク４４ｂの外幅とが同等であってもよい。

第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂは、第１外側ヨーク４４ａ、第２外側ヨーク４４ｂ、第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂを磁気的に結合する。その結果、第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂは、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。

本発明の実施の形態４に係る開閉器４０においても、第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂが、第１外側ヨーク４４ａ、第２外側ヨーク４４ｂ、第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂを磁気的に結合し、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。その結果、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器４０の消弧性能を高くすることができる。

特に、上記幅方向において、第１内側ヨーク４６ａの外幅は、第１外側ヨーク４４ａの外幅より大きく、第２内側ヨーク４６ｂの外幅は、第２外側ヨーク４４ｂの外幅より大きいことにより、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に効果的に作用させることができるため、アークをより長く引き伸ばすことができる。これにより、開閉器４０の消弧性能をさらに高くすることができる。

第１内側ヨーク４６ａに切欠部４６ａｓが設けられていることにより、第１外側ヨーク４４ａと第１内側ヨーク４６ａとの間に発生する磁束が、上記幅方向における第１内側ヨーク４６ａの中央部寄りに収束することを低減し、磁束分布を上記幅方向に広げることができる。

同様に、第２内側ヨーク４６ｂに切欠部４６ｂｓが設けられていることにより、第２外側ヨーク４４ｂと第２内側ヨーク４６ｂとの間に発生する磁束が、上記幅方向における第２内側ヨーク４６ｂの中央部寄りに収束することを低減し、磁束分布を上記幅方向に広げることができる。

本実施の形態においては、第１内側ヨーク４６ａは第１永久磁石４５ａに接続されており、第２内側ヨーク４６ｂは第２永久磁石４５ｂに接続されているため、内側ヨークと永久磁石との磁気ギャップが小さくなるため、より強力な駆動力をアークに作用させることができる。これにより、開閉器４０の消弧性能を高くすることができる。駆動力の強さを維持する場合には、永久磁石を小型にすることができ、１個当たりの永久磁石のコストを低減できる。

実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態５に係る開閉器は、第１外側ヨークおよび第２外側ヨークの各々の形状が、実施の形態４の開閉器４０とは異なるため、実施の形態４の開閉器４０と同様である構成については説明を繰り返さない。

図２６は、本発明の実施の形態５に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図２７は、図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。

図２６および図２７に示すように、本発明の実施の形態５に係る開閉器５０は、第１固定接触子７ａと、第２固定接触子７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク５４ａと、第２外側ヨーク５４ｂと、第１内側ヨーク４６ａと、第２内側ヨーク４６ｂと、第１永久磁石４５ａと、第２永久磁石４５ｂとを備える。

第１外側ヨーク５４ａは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第１外側ヨーク５４ａは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在している。第１外側ヨーク５４ａは、可動接触子１０の一方の主面と間隔をあけて対向している。第１外側ヨーク５４ａの一端は、第１永久磁石４５ａのＮ極に接続されている。ただし、磁極の向きは逆でもよい。第１外側ヨーク５４ａの他端は、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の一端部より外側の位置に位置している。

第２外側ヨーク５４ｂは、たとえば鉄などの磁性体で構成されている。第２外側ヨーク５４ｂは、可動接触子１０の延在方向に沿う方向に延在している。第２外側ヨーク５４ｂは、可動接触子１０の一方の主面と間隔をあけて対向している。第２外側ヨーク５４ｂの一端は、第２永久磁石４５ｂのＳ極に接続されている。ただし、磁極の向きは逆でもよい。第２外側ヨーク５４ｂの他端は、駆動軸１１の軸方向から見て、可動接触子１０の延在方向に沿う方向において可動接触子１０の他端部より外側の位置に位置している。

第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂは、第１外側ヨーク５４ａ、第２外側ヨーク５４ｂ、第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂを磁気的に結合する。その結果、第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂは、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。

本発明の実施の形態５に係る開閉器５０においても、第１永久磁石４５ａおよび第２永久磁石４５ｂが、第１外側ヨーク５４ａ、第２外側ヨーク５４ｂ、第１内側ヨーク４６ａおよび第２内側ヨーク４６ｂを磁気的に結合し、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間、の各々において、可動接触子１０の延在方向に沿う方向の磁界成分を発生させる。その結果、アークに駆動力を効果的に作用させ、開閉器５０の消弧性能を高くすることができる。

本実施の形態においては、第１外側ヨーク５４ａおよび第２外側ヨーク５４ｂの各々を簡易な形状で形成することができる。また、第１外側ヨーク５４ａおよび第２外側ヨーク５４ｂの各々が、アークに接触して損傷することを抑制することができる。

実施の形態６．
以下、本発明の実施の形態６に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態６に係る開閉器は、第１固定接触子および第２固定接触子の各々の形状が、実施の形態３の開閉器３０とは異なるため、実施の形態３の開閉器３０と同様である構成については説明を繰り返さない。

図２８は、本発明の実施の形態６に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図２９は、図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。

図２８および図２９に示すように、本発明の実施の形態６に係る開閉器６０は、第１固定接触子６７ａと、第２固定接触子６７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク３４ａと、第２外側ヨーク３４ｂと、第１内側ヨーク３６ａと、第２内側ヨーク３６ｂと、第１永久磁石３５ａと、第２永久磁石３５ｂとを備える。

第１固定接触子６７ａは、長手方向を有し、駆動軸１１に近づくように長手方向に延在する部分と、この部分から曲折して可動接触子１０に近づくように駆動軸１１に沿って延在する部分と、この部分から曲折して駆動軸１１から離れるように長手方向に延在する部分とを含む。駆動軸１１に近づくように長手方向に延在する部分、および、可動接触子１０に近づくように駆動軸１１に沿って延在する部分の各々において、上記幅方向における中央部に、第１外側ヨーク３４ａが貫通する、長手方向に延在する長孔形状の貫通孔６７ａｈが設けられている。

第２固定接触子６７ｂは、第１固定接触子６７ａに隙間をあけて１列に並んで配置されている。第２固定接触子６７ｂは、長手方向を有し、駆動軸１１に近づくように長手方向に延在する部分と、この部分から曲折して可動接触子１０に近づくように駆動軸１１に沿って延在する部分と、この部分から曲折して駆動軸１１から離れるように長手方向に延在する部分とを含む。駆動軸１１に近づくように長手方向に延在する部分、および、可動接触子１０に近づくように駆動軸１１に沿って延在する部分の各々において、上記幅方向における中央部に、第２外側ヨーク３４ｂが貫通する、長手方向に延在する長孔形状の貫通孔６７ｂｈが設けられている。

第１固定接点８ａは、第１固定接触子６７ａの駆動軸１１から離れるように長手方向に延在する部分の長手方向の他端部の主面上に設けられている。第２固定接点８ｂは、第２固定接触子６７ｂの駆動軸１１から離れるように長手方向に延在する部分の長手方向の一端部の主面上に設けられている。第１固定接点８ａおよび第２固定接点８ｂは、第１固定接触子６７ａおよび第２固定接触子６７ｂの各々の長手方向に並んでいる。

本実施の形態においては、第１固定接触子６７ａおよび第２固定接触子６７ｂの各々が折り返された形状を有するため、第１固定接触子６７ａおよび第２固定接触子６７ｂの各々を流れる電流による自己磁場を強化して、アークに作用する駆動力を高めることができる。

本実施の形態においては、第１固定接触子６７ａに貫通孔６７ａｈが設けられており、第２固定接触子６７ｂに貫通孔６７ｂｈが設けられている。そのため、第１固定接触子６７ａおよび第２固定接触子６７ｂの各々を流れる電流の密度が大きくなる。これにより、第１固定接触子６７ａ上または第２固定接触子６７ｂ上を走行するアークに作用する電磁力を強化して、アーク遮断性能を向上することができる。また、第１固定接触子６７ａに貫通孔６７ａｈが設けられており、第２固定接触子６７ｂに貫通孔６７ｂｈが設けられていることにより、第１外側ヨーク３４ａおよび第２外側ヨーク３４ｂの各々が、アークに接触して損傷することを抑制することができる。

実施の形態７．
以下、本発明の実施の形態７に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態７に係る開閉器は、可動接触子に凹部が設けられている点が、実施の形態６の開閉器６０とは異なるため、実施の形態６の開閉器６０と同様である構成については説明を繰り返さない。

図３０は、本発明の実施の形態７に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３１は、図３０のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ線矢印方向から見た断面図である。

図３０および図３１に示すように、本発明の実施の形態７に係る開閉器７０は、第１固定接触子６７ａと、第２固定接触子６７ｂと、可動接触子１０ｘと、駆動軸１１と、第１外側ヨーク３４ａと、第２外側ヨーク３４ｂと、第１内側ヨーク３６ａと、第２内側ヨーク３６ｂと、第１永久磁石３５ａと、第２永久磁石３５ｂとを備える。

可動接触子１０ｘは、上記幅方向に垂直な両側面において、第１内側ヨーク３６ａの切欠部３６ａｓに対応する位置に、駆動軸１１の軸方向に延在する凹部１０ａｎが設けられており、第２内側ヨーク３６ｂの切欠部３６ｂｓに対応する位置に、駆動軸１１の軸方向に延在する凹部１０ｂｎが設けられている。

開閉器においては、振動などにより、可動接触子の位置ずれが生ずる場合がある。本実施の形態においては、可動接触子１０ｘに凹部１０ａｎおよび凹部１０ｂｎが設けられているため、第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々の形状を維持しつつ、第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々と可動接触子１０ｘとの離隔距離を大きくすることができる。これにより、アークに作用する駆動力を維持しつつ、可動接触子１０ｘに位置ずれが生じた場合にも、第１内側ヨーク３６ａおよび第２内側ヨーク３６ｂの各々と可動接触子１０ｘとが干渉または接触することを抑制することができる。

実施の形態８．
以下、本発明の実施の形態８に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態８に係る開閉器は、可動接点および固定接点の近傍に消弧材が設けられている点が、実施の形態６の開閉器６０とは異なるため、実施の形態６の開閉器６０と同様である構成については説明を繰り返さない。

図３２は、本発明の実施の形態８に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３３は、図３２のＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。

図３２および図３３に示すように、本発明の実施の形態８に係る開閉器８０は、第１固定接触子６７ａと、第２固定接触子６７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク３４ａと、第２外側ヨーク３４ｂと、第１内側ヨーク３６ａと、第２内側ヨーク３６ｂと、第１永久磁石３５ａと、第２永久磁石３５ｂと、第１消弧材８３ａと、第２消弧材８３ｂとを備える。

第１消弧材８３ａは、平板状の外形を有し、上記幅方向において互いに間隔をあけて対向するように１対で配置されている。１対の第１消弧材８３ａ同士の間に、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａが位置している。第１消弧材８３ａは、有機物若しくは無機物からなる絶縁材料、または、金属材料で構成されている。

第２消弧材８３ｂは、平板状の外形を有し、上記幅方向において互いに間隔をあけて対向するように１対で配置されている。１対の第２消弧材８３ｂ同士の間に、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂが位置している。第２消弧材８３ｂは、有機物若しくは無機物からなる絶縁材料、または、金属材料で構成されている。

図２０および図２１で示したように、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間に発生したアーク、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間に発生したアークの各々は、上記幅方向に駆動された後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に駆動される。

本実施の形態においては、第１消弧材８３ａおよび第２消弧材８３ｂが設けられていることにより、アークが上記幅方向に駆動された際に第１消弧材８３ａまたは第２消弧材８３ｂと接触するため、開閉器８０の開極初期段階からアークを減衰させ、アーク電流を限流することができ、開閉器８０の遮断信頼性を高めることができる。

実施の形態９．
以下、本発明の実施の形態９に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態９に係る開閉器は、可動接点および固定接点の近傍にグリッドが設けられている点が、実施の形態６の開閉器６０とは異なるため、実施の形態６の開閉器６０と同様である構成については説明を繰り返さない。

図３４は、本発明の実施の形態９に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３５は、図３４のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線矢印方向から見た断面図である。

図３４および図３５に示すように、本発明の実施の形態９に係る開閉器９０は、第１固定接触子６７ａと、第２固定接触子６７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク３４ａと、第２外側ヨーク３４ｂと、第１内側ヨーク３６ａと、第２内側ヨーク３６ｂと、第１永久磁石３５ａと、第２永久磁石３５ｂと、第１グリッド９３ａと、第２グリッド９３ｂとを備える。

第１グリッド９３ａは、駆動軸１１の軸方向から見て、Ｕ字状の外形を有している。第１グリッド９３ａは、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａの近傍に配置されている。第１グリッド９３ａは、駆動軸１１の軸方向から見て、第１グリッド９３ａの内側に、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａが位置するように配置されている。本実施の形態においては、複数の第１グリッド９３ａが駆動軸１１の軸方向において互いに間隔をあけて対向するように配置されている。ただし、第１グリッド９３ａの数は、複数に限られず、１つでもよい。第１グリッド９３ａは、ステンレスまたは銅などの非磁性金属、または、非磁性セラミックなどで構成されている。

第２グリッド９３ｂは、駆動軸１１の軸方向から見て、Ｕ字状の外形を有している。第２グリッド９３ｂは、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂの近傍に配置されている。第２グリッド９３ｂは、駆動軸１１の軸方向から見て、第２グリッド９３ｂの内側に、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂが位置するように配置されている。本実施の形態においては、複数の第２グリッド９３ｂが駆動軸１１の軸方向において互いに間隔をあけて対向するように配置されている。ただし、第２グリッド９３ｂの数は、複数に限られず、１つでもよい。第２グリッド９３ｂは、ステンレスまたは銅などの非磁性金属、または、非磁性セラミックなどで構成されている。

本実施の形態においては、第１グリッド９３ａの内側に第１外側ヨーク３４ａが位置し、第２グリッド９３ｂの内側に第２外側ヨーク３４ｂが位置しているが、第１グリッド９３ａの外側に第１外側ヨーク３４ａが位置し、第２グリッド９３ｂの外側に第２外側ヨーク３４ｂが位置していてもよい。

本実施の形態においては、第１グリッド９３ａおよび第２グリッド９３ｂが設けられていることにより、第１固定接点８ａと第１可動接点９ａとの間、および、第２固定接点８ｂと第２可動接点９ｂとの間の各々において、アークが駆動された後、第１グリッド９３ａおよび第２グリッド９３ｂによってアークが分断されるため、アーク電圧を高めて、開閉器９０の遮断性能を高めることができる。また、第１グリッド９３ａおよび第２グリッド９３ｂの各々を複数設けることにより、開閉器９０の対応電圧を高めることができる。

実施の形態１０．
以下、本発明の実施の形態１０に係る開閉器について説明する。

本発明の実施の形態１０に係る開閉器は、永久磁石、第１外側ヨーク、第２外側ヨーク、第１内側ヨークおよび第２内側ヨークの構成が主に、実施の形態４の開閉器とは異なるため、実施の形態４の開閉器と同様である構成については説明を繰り返さない。

図３６は、本発明の実施の形態１０に係る開閉器からアークカバーを取り外した状態を正面側から見た部分拡大図である。図３７は、図３６のＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３８は、図３７のＸＸＸＶＩＩＩ方向から見た図である。

図３６〜図３８に示すように、本発明の実施の形態１０に係る開閉器１００は、第１固定接触子７ａと、第２固定接触子７ｂと、可動接触子１０と、駆動軸１１と、第１外側ヨーク１０４ａと、第２外側ヨーク１０４ｂと、第１内側ヨーク１０６ａと、第２内側ヨーク１０６ｂと、第１永久磁石１０５ａと、第２永久磁石１０５ｂとを備える。

第１内側ヨーク１０６ａおよび第２内側ヨーク１０６ｂの各々は、１枚の板状の磁性体が曲げ加工されることにより形成されている。第１内側ヨーク１０６ａおよび第２内側ヨーク１０６ｂの各々は、可動接触子１０の一部を上方から覆うように、逆Ｕ字状の外形を有している。なお、第１内側ヨーク１０６ａと第２内側ヨーク１０６ｂとを一体で成形する構造をとることも可能である。

第１内側ヨーク１０６ａは、第１可動接点９ａと駆動軸１１との間に配置されていることが好ましいが、第１内側ヨーク１０６ａの一部が第１可動接点９ａを覆う構造であってもよい。第２内側ヨーク１０６ｂは、第２可動接点９ｂと駆動軸１１との間に配置されていることが好ましいが、第２内側ヨーク１０６ｂの一部が第２可動接点９ｂを覆う構造であってもよい。

第１内側ヨーク１０６ａの上部は、第１永久磁石１０５ａのＮ極に接続されている。第２内側ヨーク１０６ｂの上部は、第２永久磁石１０５ｂのＮ極に接続されている。なお、第１永久磁石１０５ａおよび第２永久磁石１０５ｂの各々の磁極の向きは逆であってもよい。たとえば、第１内側ヨーク１０６ａの上部が、第１永久磁石１０５ａのＳ極に接続され、第２内側ヨーク１０６ｂの上部が、第２永久磁石１０５ｂのＳ極に接続されていてもよい。

第１外側ヨーク１０４ａは、第１永久磁石１０５ａの上方に配置されており、第１外側ヨーク１０４ａの一端が、第１永久磁石１０５ａのＳ極に接続されている。第１外側ヨーク１０４ａの他端は、第１固定接点８ａおよび第１可動接点９ａの近傍に位置している。

第２外側ヨーク１０４ｂは、第２永久磁石１０５ｂの上方に配置されており、第２外側ヨーク１０４ｂの一端が、第２永久磁石１０５ｂのＳ極に接続されている。第２外側ヨーク１０４ｂの他端は、第２固定接点８ｂおよび第２可動接点９ｂの近傍に位置している。

なお、第１外側ヨーク１０４ａの上部に第１永久磁石１０５ａが接続され、第１永久磁石１０５ａの上部に第１内側ヨーク１０６ａが接続されていてもよい。同様に、第２外側ヨーク１０４ｂの上部に第２永久磁石１０５ｂが接続され、第２永久磁石１０５ｂの上部に第２内側ヨーク１０６ｂが接続されていてもよい。

図３８に示すように、可動接触子１０の延在方向に沿う方向から見て、第１内側ヨーク１０６ａおよび第２内側ヨーク１０６ｂの各々の幅は、第１外側ヨーク１０４ａおよび第２外側ヨーク１０４ｂの各々の幅より大きい。これにより、実施の形態４に係る開閉器４０と同様に、アークに対して駆動力を、上記幅方向のいずれか一方に作用させた後、可動接触子１０の延在方向において可動接触子１０から離れる方向に効果的に作用させることができるため、アークをより長く引き伸ばすことができる。これにより、開閉器１００の消弧性能をさらに高くすることができる。

本実施の形態では、第１内側ヨーク１０６ａおよび第２内側ヨーク１０６ｂの各々の成形が容易であるため、第１内側ヨーク１０６ａおよび第２内側ヨーク１０６ｂの各々をより小型に形成することが可能となり、ひいては、第１相の消弧室２ａおよび第２相の消弧室２ｂの各々の小型化が可能となる。

上記の実施の形態において、互いに組み合わせ可能な構成を適宜組み合わせてもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００開閉器、２ａ，２ｂ消弧室、３操作コイル、４固定鉄心、５可動鉄心、７ａ，６７ａ第１固定接触子、７ｂ，６７ｂ第２固定接触子、８ａ第１固定接点、８ｂ第２固定接点、９ａ第１可動接点、９ｂ第２可動接点、１０，１０ｘ可動接触子、１０ａ主面、１０ａｎ，１０ｂｎ凹部、１０ｂ一端面、１０ｃ他端面、１１駆動軸、１１ｈ孔部、１２ａ取付台、１２ｂベース、１２ｃアークカバー、１２ｄ支持体、１３グリッド、１４ａ，３４ａ，４４ａ，５４ａ，１０４ａ第１外側ヨーク、１４ｂ，３４ｂ，４４ｂ，５４ｂ，１０４ｂ第２外側ヨーク、１５永久磁石、１６ａ，２６ａ，３６ａ，４６ａ，１０６ａ第１内側ヨーク、１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ，４６ｂ，１０６ｂ第２内側ヨーク、１７絶縁板、１８接圧ばね、２０磁束、２６ａｓ，２６ｂｓ，３６ａｓ，３６ｂｓ，４６ａｓ，４６ｂｓ切欠部、３５ａ，４５ａ，１０５ａ第１永久磁石、３５ｂ，４５ｂ，１０５ｂ第２永久磁石、６７ａｈ，６７ｂｈ貫通孔、８３ａ第１消弧材、８３ｂ第２消弧材、９３ａ第１グリッド、９３ｂ第２グリッド、Ｉ電流、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４駆動力。

Claims

第１固定接点を有する第１固定接触子と、
前記第１固定接触子に隙間をあけて１列に並んで配置され、第２固定接点を有する第２固定接触子と、
前記第１固定接点と前記第２固定接点との側方に配置され、前記第１固定接点に対向する位置に設けられた第１可動接点を一端部に有し、前記第２固定接点に対向する位置に設けられた第２可動接点を他端部に有する、可動接触子と、
絶縁体で構成され、前記隙間を通るように配置され、前記可動接触子を前記側方に移動させる、駆動軸と、
磁性体で構成され、前記第１固定接点と前記第２固定接点とが並ぶ方向において前記可動接触子の前記一端部より外側の位置に一部が位置する第１外側ヨークと、
磁性体で構成され、前記並ぶ方向において前記可動接触子の前記他端部より外側の位置に一部が位置する第２外側ヨークと、
磁性体で構成され、前記第１固定接触子と前記駆動軸との間の位置に一部が位置する第１内側ヨークと、
磁性体で構成され、前記第２固定接触子と前記駆動軸との間の位置に一部が位置する第２内側ヨークと、
前記第１外側ヨークおよび前記第２外側ヨークの各々に、接続された永久磁石とを備え、
前記永久磁石は、前記第１外側ヨーク、前記第２外側ヨーク、前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークを磁気的に結合し、前記第１固定接点と前記第１可動接点との間、および、前記第２固定接点と前記第２可動接点との間、の各々において、前記並ぶ方向の磁界成分を発生させ、
前記可動接触子は、前記並ぶ方向に延在しており、
前記第１可動接点は、前記第１固定接点に接離可能に設けられており、
前記第２可動接点は、前記第２固定接点に接離可能に設けられており、
前記駆動軸は、前記第１固定接点と前記第１可動接点とが互いに対向した状態を維持しつつ、かつ、前記第２固定接点と前記第２可動接点とが互いに対向した状態を維持しつつ、前記可動接触子を前記並ぶ方向に対して垂直な軸方向に移動させ、
前記永久磁石は、前記可動接触子に関して、前記軸方向において、前記第１固定接触子および前記第２固定接触子とは反対側の位置、または、前記第１固定接触子および前記第２固定接触子に関して、前記軸方向において、前記可動接触子とは反対側の位置、に設けられており、
前記並ぶ方向から見て、前記第１固定接点と前記第１可動接点との間において、前記第１外側ヨークの一部と前記第１内側ヨークの一部とが互いに対向し、
前記並ぶ方向から見て、前記第２固定接点と前記第２可動接点との間において、前記第２外側ヨークの一部と前記第２内側ヨークの一部とが互いに対向している、開閉器。
第１固定接点を有する第１固定接触子と、
前記第１固定接触子に隙間をあけて１列に並んで配置され、第２固定接点を有する第２固定接触子と、
前記第１固定接点と前記第２固定接点との側方に配置され、前記第１固定接点に対向する位置に設けられた第１可動接点を一端部に有し、前記第２固定接点に対向する位置に設けられた第２可動接点を他端部に有する、可動接触子と、
絶縁体で構成され、前記隙間を通るように配置され、前記可動接触子を前記側方に移動させる、駆動軸と、
磁性体で構成され、前記第１固定接点と前記第２固定接点とが並ぶ方向において前記可動接触子の前記一端部より外側の位置に一部が位置する第１外側ヨークと、
磁性体で構成され、前記並ぶ方向において前記可動接触子の前記他端部より外側の位置に一部が位置する第２外側ヨークと、
磁性体で構成され、前記第１固定接触子と前記駆動軸との間の位置に一部が位置する第１内側ヨークと、
磁性体で構成され、前記第２固定接触子と前記駆動軸との間の位置に一部が位置する第２内側ヨークと、
前記第１外側ヨークおよび前記第２外側ヨークの各々に、接続された永久磁石とを備え、
前記永久磁石は、前記第１外側ヨーク、前記第２外側ヨーク、前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークを磁気的に結合し、前記第１固定接点と前記第１可動接点との間、および、前記第２固定接点と前記第２可動接点との間、の各々において、前記並ぶ方向の磁界成分を発生させ、
前記可動接触子は、前記並ぶ方向に延在しており、
前記第１可動接点は、前記第１固定接点に接離可能に設けられており、
前記第２可動接点は、前記第２固定接点に接離可能に設けられており、
前記駆動軸は、前記第１固定接点と前記第１可動接点とが互いに対向した状態を維持しつつ、かつ、前記第２固定接点と前記第２可動接点とが互いに対向した状態を維持しつつ、前記可動接触子を前記並ぶ方向に対して垂直な軸方向に移動させ、
前記永久磁石は、前記可動接触子に関して、前記軸方向において、前記第１固定接触子および前記第２固定接触子とは反対側の位置、または、前記第１固定接触子および前記第２固定接触子に関して、前記軸方向において、前記可動接触子とは反対側の位置、に設けられており、
前記並ぶ方向および前記軸方向の各々に対して垂直な幅方向において、前記第１内側ヨークの外幅は、前記第１外側ヨークの外幅より大きく、
前記幅方向において、前記第２内側ヨークの外幅は、前記第２外側ヨークの外幅より大きい、開閉器。
第１固定接点を有する第１固定接触子と、
前記第１固定接触子に隙間をあけて１列に並んで配置され、第２固定接点を有する第２固定接触子と、
前記第１固定接点と前記第２固定接点との側方に配置され、前記第１固定接点に対向する位置に設けられた第１可動接点を一端部に有し、前記第２固定接点に対向する位置に設けられた第２可動接点を他端部に有する、可動接触子と、
絶縁体で構成され、前記隙間を通るように配置され、前記可動接触子を前記側方に移動させる、駆動軸と、
磁性体で構成され、前記第１固定接点と前記第２固定接点とが並ぶ方向において前記可動接触子の前記一端部より外側の位置に一部が位置する第１外側ヨークと、
磁性体で構成され、前記並ぶ方向において前記可動接触子の前記他端部より外側の位置に一部が位置する第２外側ヨークと、
磁性体で構成され、前記第１固定接触子と前記駆動軸との間の位置に一部が位置する第１内側ヨークと、
磁性体で構成され、前記第２固定接触子と前記駆動軸との間の位置に一部が位置する第２内側ヨークと、
前記第１外側ヨークおよび前記第２外側ヨークの各々に、接続された永久磁石とを備え、
前記永久磁石は、前記第１外側ヨーク、前記第２外側ヨーク、前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークを磁気的に結合し、前記第１固定接点と前記第１可動接点との間、および、前記第２固定接点と前記第２可動接点との間、の各々において、前記並ぶ方向の磁界成分を発生させ、
前記可動接触子は、前記並ぶ方向に延在しており、
前記第１可動接点は、前記第１固定接点に接離可能に設けられており、
前記第２可動接点は、前記第２固定接点に接離可能に設けられており、
前記駆動軸は、前記第１固定接点と前記第１可動接点とが互いに対向した状態を維持しつつ、かつ、前記第２固定接点と前記第２可動接点とが互いに対向した状態を維持しつつ、前記可動接触子を前記並ぶ方向に対して垂直な軸方向に移動させ、
前記永久磁石は、前記可動接触子に関して、前記軸方向において、前記第１固定接触子および前記第２固定接触子とは反対側の位置、または、前記第１固定接触子および前記第２固定接触子に関して、前記軸方向において、前記可動接触子とは反対側の位置、に設けられており、
前記第１内側ヨークは、前記並ぶ方向および前記軸方向の各々に対して垂直な幅方向における中央部に、前記軸方向に延びる切欠部が設けられており、
前記第２内側ヨークは、前記幅方向における中央部に、前記軸方向に延びる切欠部が設けられている、開閉器。
前記並ぶ方向から見て、前記第１固定接点と前記第１可動接点との間に、前記第１外側ヨークの一部および前記第１内側ヨークの一部が位置し、
前記並ぶ方向から見て、前記第２固定接点と前記第２可動接点との間に、前記第２外側ヨークの一部および前記第２内側ヨークの一部が位置している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の開閉器。
前記永久磁石として、１つの永久磁石のみを備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉器。
前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークが一体で構成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の開閉器。
前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークの各々は、前記駆動軸に接続されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の開閉器。
前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークの各々は、前記永久磁石に接続されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉器。
前記第１外側ヨークが、前記並ぶ方向および該並ぶ方向に対して垂直な軸方向の各々に対して垂直な幅方向における前記第１固定接触子の中央部を貫通し、
前記第２外側ヨークが、前記幅方向における前記第２固定接触子の中央部を貫通している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉器。
前記第１外側ヨーク、前記第２外側ヨーク、前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークのうちの少なくとも１つは、絶縁被覆されている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の開閉器。
前記第１固定接触子の前記中央部に、前記第１外側ヨークが貫通する、前記並ぶ方向に延在する長孔形状の貫通孔が設けられており、
前記第２固定接触子の前記中央部に、前記第２外側ヨークが貫通する、前記並ぶ方向に延在する長孔形状の貫通孔が設けられている、請求項９に記載の開閉器。
前記可動接触子は、前記並ぶ方向および前記軸方向の各々に対して垂直な幅方向に垂直な両側面の前記第１内側ヨークおよび前記第２内側ヨークの各々の前記切欠部に対応する位置に、前記軸方向に延在する凹部が設けられている、請求項３に記載の開閉器。