JPH02170322A - 封止接点装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電磁開閉器などに好適に実施される封止接点
装置に関する。

従来の技術 パワー負荷閏閉装置などに用いられる接点装置は大電流
、とくに直流電流遮断時に発生するアーク熱のため、接
点や接点支持部材グ）金属が蒸発飛散して接点装置内部
を汚損し、電気絶縁性と寿命が低下するという問題点が
ある。こうした問題点の解決のため、水素〈Ｈ２）ガス
や、６フツ化イオウ（ｓＦｓ＞ガスなどの比較的熱（云
導率の大きな電気絶縁性ガスを高気圧に封入した密閏容
器の外部に、永久磁石片を対向配置し、上記ガスの冷却
能と、永久磁石の磁界に基づく７０−レンツ力によるア
ーク吹消しｆヤ用によって、アークｔ！−速やかに消弧
させるようにした封止接点装置が提案されている。

第２１２は従来の技術による封止接点装置の精造を示す
断面図であり、第３図はその切断面線１［［−■から見
た断面図である。第２図と第３図を参照して、封止接点
装置１は、たとえばセラミックスなどの電気絶縁性材料
で形成される胴部２と、金属材料から成り、胴部２の軸
線方向両端部を被覆して固定される端板３．４とを含み
、胴部２と端板３．４とにより封止容器５が構成される
。

端板４に設けられた嵌着孔４ａには金属材料から成り、
先端に固定接点６ａが固着された固定軸６ｂが嵌入され
、かしめられて固定され、これらによって固定電極６が
形成される。また端板４には気管７が連結され、気管７
から端板４に設けられた通気孔４ｂを介して、前記電気
絶縁性ガスが封止容器５内の気密空間８に大気圧より高
い気圧（たとえば２気圧）に封入される。その後、気管
７は圧接され、導線９が接続される。端板４と胴部２に
内接してたとえばセラミックスなどの電気絶縁性材料か
ら成り、固定軸６ｂの挿通孔１１ａを有する絶縁部材１
１が配置される。

端板３の内方には上記絶縁部材１１と同一材料から成る
絶縁部材１２が固着され、端板３と絶縁部材１２との挿
通孔３ａ、１２ａを、金属材料から成り、先端に可動接
点１３ａが固着され、他端には接続端子１３ｃが固着さ
れて導線１４が接続された可動軸１３ｂが挿通する。

可動接点１３ａと可動軸１３ｂとは一体的に可動電極１
３を構成し、また端板３の外方で前記挿通孔３ａの周縁
部には、前記可動＠１３ｂが貫通する円筒状の筒体１５
が配置される。筒体１５の内部で可動軸１３ｂを外囲し
て、始端部が可動軸１３ｂに、他端部が筒体１５とベロ
ーズ押さえ板１７との間で気密に結きされる蛇腹状のベ
ローズ１９が配置される。これによって封止容器５内の
気密空間８は外部と遮断され、気密に封止される。

また胴部２の外方であって第４図左右方向両側部には永
久磁石片１８ａ、１８ｂが配置され、これらをヨーク１
８ｃが外囲する。可動電Ｆｆｉ１３を固定電極６から離
反する方向に沿う予め定める位置にストッパ２０が配置
され、可動電極１３の離反方向の最大変位位置を規制す
る。

可動軸１３ｂが図示しない駆動手段によ−）て矢符２ｔ
で示される方向（第２図および第３図の下方）に押圧さ
れると、可動接点１３ａは固定接点６ａと接触し、接点
装置１は導通状態となる。押圧力が除去されると、可動
軸１３ｂは封止容器５内外の気圧差によりベローズ１９
に生じる矢符す方向の復元力を受けて変位し、可動接点
１３ａは固定接点６ａと離反する。このときに接点６ａ
、１３ａＢＨにアークが発生するが、前記絶縁性ガスの
冷却能と、前記永久磁石１８ａ、１８ｂの磁気吹消し作
用による消弧が図られている。

発明が解決しようとする課題 上述の封止接点装置１では、発生するアーク熱のため、
接点材料である金属が溶融し、封止容器５の内壁５　＝
ｔや、絶縁部材１１の表面１１ｂの全面に亙−）て金属
飛沫が付着し、封止接点装置１の絶縁耐電圧が低下する
という問題点があった。

このような問題点を解決すべく、従来技術では、固定電
極６が貫通する絶縁部材１１と固定電極６間に所定の絶
縁距離を設け、かつ絶縁部材１１゜１２は、いわゆる返
りを設けるなど、上記金属飛沫が入り込みにくい形状と
していた。

また固定軸６ｂの上端部で固定接点６ａの近傍に、アー
クの回りこみを抑制する目的でセラミックスなどの絶縁
材から成る絶縁マスク部材２１を取り（＋け、さらに固
定軸６ｂは、上記絶縁マスク部材２１と同一材料の絶縁
筒２２内を挿通するなどの複雑な構造を採用していた。

したが−）て生産コストが上昇するなどの問題点が生じ
ていた。

ところが本件発明者がこれまでに行・）た実験と観測の
結果、固定電極６側を陰陽に設定した場合、接点材料で
ある金属からのアークによる蒸発物は、可動電極１３側
、即ち筒部１５の内部までは進入しないことが判明した
。したがってアークの影響の少ない可！ＪＪ電瘉１３側
で絶縁を施せば、可動電極１３−固定電極６間の絶縁が
容易に実現され、しかも簡単な手段で実現されることも
判明した。

本発明は、上記問題点と実験結果に基づいてなされたも
のであって、その目的は、封止接点装置を構成する部品
点数を削減し、構造を簡単化するとともに、絶縁耐電圧
の劣化が防止された、安定で小型の封止接点装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 本発明は、気密に形成された封止容器と、封止容器内に
固定された固定軸の先端に固定接点を設けた固定？ｒｈ
極と、 可動軸の先端に可動接点が設けられた可動電極と、 上記可動を極が挿通する筒部と 筒部によって外囲され、可動電極に一端が固定され、上
記筒部に他端が固定されたベローズとを備え、 上記封止容器内には絶縁性ガスが封入されて成る封止接
点装置において、 上記筒部は上記封止容器と一体的に電気絶縁性セラミッ
ク材料で構成され、 上記筒部の一端と上記可動軸の可動接点側端部の間に一
定の絶縁距離を設けたことを特徴とする封止接点装置で
ある。

作　　用 本発明による封止接点装置は、可動軸が挿通される筒部
を、封止容器を形成する胴部と同一材料である電気絶縁
性セラミックを用いて一体的に形成し、筒部の一端と可
動軸の可動接点側端部の間に一定の絶縁距離を設け、絶
縁耐電圧特性の劣化を防止する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の封止接点装置の構造の要
部を示す断面図である。封止接点装置３１は、たとえば
セラミックスなどの電気絶縁性材料で形成される胴部３
２と、胴部３２と同一材ＩＩでかつ胴部３２より小径に
、かつ胴部３２と一体的に作成される筒部３３と、筒部
３３の上方に配置される金属製筒部３４と、ベローズ押
え板３５によ′）て、断面が大略凸字状の封止容器３６
が形成される。

封止容器３６の底部は、セラミックスなどて（’ＦＥ成
される電気的な絶縁板３７と５たとえば４２７０イなど
の金属材料で作成される端板３８の積層体で被覆され、
その中心に穿設された嵌着孔３８εｔには、先端に固定
接点３９ａが固着された固定軸３９ｂが嵌入され、固定
される。固定接点３９ａと固定軸３９ｂとは、固定電極
３９を形成する。

端板３８には、気管４０が連結され、気管４０から端板
３８に設けられた通気孔３８ｂを介して、水素（Ｈ２）
や６フツ化イオウ（Ｓ　Ｆ　ａ）などの５熱伝導率の高
い電気絶縁性ガスが封止容器３６内に、大気圧より高い
気圧（たとえば２気圧）で封入される。その後、気管４
０の下端部は圧接され、かつ図示しない導線と一体的に
圧着される。これにより封止容器３６内に気密空間３６
２（が形成される。

金属材料から成り、先端に可動接点４１２ｔが固着され
、他端には図示しない導線が接続された可動軸４１ｔ）
が前記筒部３３内に挿通される。可動接点４１ａと可動
軸４１ｂは一体的に可動電ｔｉ４１を形成する。筒部３
３の内部にあって可動軸４１ｂを外囲し、始端部が可動
軸４１ｂにスリーブ４２を介して溶接などにより気密に
固着され、他端部がベローズ押え板３５と金属製筒部３
４の上端とで気密に挟持されたベローズ４３が設けられ
ている。これによ−）て封止容器３５内の気密空間３６
２ｔは外部と遮断され、気密に封止される。

本発明による封止接点装ｒＩ１３１は、このように可動
電極４１が挿通する筒部３３と、胴部３２とが同一絶縁
材料で一体化された構造を有する。胴部３２が筒部３３
に連なる肩部３６１）の内方には円環状の突条３６（が
可動軸４１七）を囲んで形成されている。従来技術の項
で述べたように、接点遮断時に発生したアークと、アー
クによる金属飛沫は、上方、即ち上記突条３６ｃを越え
、筒部３３に進入しないことが実験結果から判明してい
るので、突条３６ｃの内周と可動軸４１４＋の外周との
距離ｄを絶縁に必要な距離としてとれば、可動電極４１
−固定電極３９間の絶縁が確保される。

従来の技術では、固定電極６側の絶縁距離を長くとって
目的を果していた。したが′）で第２図と第３図に示さ
れたように、固定；陽６側に設けられる絶縁部材１１の
形状とｆｌＩＩ造は、前述のように複雑なものとなって
いた。これに対して本発明による封止接点装置３１は、
可動電極４１側の絶縁を強化することによって同様の効
果を得ることができ、しかもそのためには前記突条３６
ｃの内径のみを考慮すればよいという、きわめて簡単な
手段で実現されるので、構造が簡単なため、生産コスト
・の低減化にもきわめて有用なものである。

可動軸４１ｂの頂部が図示しない押圧手段によって矢符
して示される方向（第１図下方）に押圧されると、可動
接点４１ａは固定接点３９ａと当接し、封止接点装置３
１は導通状層となる。押圧力が除去されると可動軸４１
ｂは封止容器３６内外の気圧差により、ベローズ４３に
生じる矢符Ｃ方向（第１図上方）の復元力を受け、可動
接点４１　ａは固定接点３９　ａと離反する。このとき
に接点３９ａ、４１ａ間にアークが発生するが、胴部３
２の相互に反対側の外周に接し、第１図紙面に垂直な方
向の磁界を構成する一対の永久磁石片（図示せず）が対
向して取付けられており、前記絶縁性ガスの冷却能と、
上記永久磁石片の磁気吹消し作用による消弧が図られて
いる。

発明の効果 以上のように、本発明による封止接点装置は、可動軸が
挿通される筒部を、封止容器を形成する胴部と同一材料
で一体的に形成し、筒部の一端と可動軸の可動接点側端
部の間に一定の絶縁距離を設けるようにした。したがっ
て簡単な手段でしかも絶縁特性の優れた封止接点装置が
実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の封止接点装置の構造を示す
断面図、第２図は従来の技術による封止接点装置の構造
を示す断面図、第３図はその切断面線■−■から見た断
面図である。 ３１・・・封止接点装置、３２・・・胴部、３３・・・
筒部、３６・・・封止容器、３９・・・固定電極、３つ
εｔ・・・固定接点、４１・・・可動電極、４１ａ・・
・可動接点、４１ｂ・・・可動軸、４３・・・ベローズ 代理人　　弁理士　画数　圭一部 ＼ 第１図 第 図 手続補正書

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 気密に形成された封止容器と、封止容器内に固定された
   固定軸の先端に固定接点を設けた固定電極と、 可動軸の先端に可動接点が設けられた可動電極と、 上記可動電極が挿通する筒部と 筒部によって外囲され、可動電極に一端が固定され、上
   記筒部に他端が固定されたベローズとを備え、 上記封止容器内には絶縁性ガスが封入されて成る封止接
   点装置において、 上記筒部は上記封止容器と一体的に電気絶縁性セラミッ
   ク材料で構成され、 上記筒部の一端と上記可動軸の可動接点側端部の間に一
   定の絶縁距離を設けたことを特徴とする封止接点装置。