JPS59103223A - 開閉器 - 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】 本発明は電流の開閉を行う開閉器、特にその消弧機構に
関するものである。

本発明の主たる適用開閉器として電磁接触器や配線用し
ゃ断器を挙げることができる。

まず第１図に従って従来の発明者等の先行提案に係る電
磁接触器の１例について説明する。第１図において、（
１）はプラスチックで成形された取付台、（２）はこの
取付台上にケイ素鋼板で積層された固定鉄心、（３）は
固定鉄心（２）に対向設置されこれと同じくケイ素鋼板
で積層された可動鉄心、（４）は可動鉄心（３）と固定
鉄心（２）とを引外しばね（図示せず）に抗して吸着さ
せる駆動力を付与する操作コイル、（５）はプラスチッ
クで形成され、角窓を有するクロスバーで、その下端で
は可動鉄心（３）を保持している。（６）は上記クロス
バ−（５）の角窓に挿入されて押しばね（７）により保
持されている可動接触子、（６Ａ）は可動接触子（６）
に設けられた可動接点、（８）は上記可動接触子（６）
と対向して設けられ、電流の通電をおこなう固定接触子
、（８Ａ）はこの固定接触子（８）に設けられた固定接
点、（８Ｃ）は同じくこの固定接触子（８）の端子部を
示す。

然して、（８）は電磁接触器本体を外部回路と接続する
ための端子ねじ、（１０）は固定接触子（８）を取付け
るベース、（１１）は電磁接触子上面を覆うカバーで、
その内部には固定接点（８Ａ）と可動接点（８Ａ）との
間に生じるアーク（１２）を消弧するための磁性体の金
属消弧板（１３）を設けており、第２図に金属消弧板（
１３）と固定接触子（８）および固定接点（８Ａ）の取
付態様を示している。この金属消弧板（１３）は固定接
点（８Ａ）を覆って立設されたコ字状枠として構成され
、固定接触子（８）との近傍部位にはこれを挿通させる
切欠端（１３Ａ）が設けられている。（１４）は絶縁物
で形成され極相互の短絡を防止するための隔壁である。

」二記構成を有するため、この電磁接触器において操作
コイル（４）を消磁すると、図示されない引外しばねに
より可動鉄心（３）が固定鉄心（２）より開離し、クロ
スバ−（５）も、８１図に示す状態を占め、固定接点（
８Ａ）と可動接点（６Ａ）とが開離して固定接点（８Ａ
）と可動接点（６Ａ）との間にアーク（１２）が生じる
が、このアーク（１２）は金属消弧板（１３）により電
流零点において消弧され、電流がしゃ断されることにな
る。

この電磁接触器におけるアーク（１’２　）の消弧プロ
セスを、消弧室断面を示す第３図より更に詳述すると、
可動接点（６Ａ）と固定接点（８Ａ）との間に生じたア
ーク（１２）は磁性体の金属消弧板（１３）に吸引され
て伸張アーク（１２Ａ）のように引き伸ばされる。

この伸張アーク（１２Ａ）のように引き伸ばされるとア
ーク電圧が高くなるので、可動接点（６Ａ）と金属消弧
板（１３）との間、および金属消弧板（１３）の切欠端
（１３Ａ）と固定接触子（８）との間で絶縁破壊が発生
し、アーク（１２Ａ）は２つのアーク（１２Ｂ）と（１
２Ｇ）に分断され、電流零点において２つのアーク（１
２Ｂ）と（１２Ｇ）が消弧される。このようなプロセス
により消弧する電磁接触器では、金属消弧板（１３）の
存在によりアークの伸張が制限されるためアーク電圧が
低く、従って固定接触子（８）と金属消弧板（１３）と
の間、および金属消弧板（１３）と可動接点（６Ａ）と
の間で、絶縁破壊が起こり難くなり、アーク（１２）が
２つのアーク（１２Ｂ）と（１２Ｃ）に分断され離かっ
た。このような電磁接触器ではアーク（１２）の分断が
起こり難いため優れたしゃ断性能を得られず、さらに金
属消弧板（１３）には電界集中が生じて熱伝導性に劣る
その先端部にアーク（１２Ｇ）が発生するので、これら
がますますし壱断性能を劣化させる主要原因となってい
た。

以上の点に鑑み、本発明者等は上記金属消弧板には上記
固定接触子との近接部位にＵ字状突起を形成し、このＵ
字状突起を上記可動接点の開離空間に対向突設させると
ともにこのＵ字状突起の上方にガス流通孔を穿設した先
行技術を既に提案している。

それによると、第４図ないし第６図に示す金属消弧板（
１５）を除けば上述の開閉器と同様であるので、この金
属消弧板（１５）についてのみその斜視図を第４図に示
している。この第４図に示すように金属消弧板（１５）
には、その固定接触子（８）との近傍部位に設けられた
切欠端に、舌状延長部を屈曲させてＵ字状の突起（＋５
Ａ）が設けられており、かつこの突起（１５Ａ）の」二
部にガス流通用の穴（１５Ｂ）が穿設されている。この
金属消弧板（１５）を用いた消弧室の縦断面図が第５図
と第６図とに示されているが、同図によりアーク（１２
）が固定接点（８Ａ）と可動接点（６Ａ）の間に生じて
から消弧されるまでのプロセスを説明すると、固定接点
（８Ａ）と可動接点（６Ａ）の間に生じたアーク（１２
）は先ず、磁性体の金属消弧板（１５）に吸引されてア
ーク（１２１：ｌ）の状態を経由し、次いでアーク（１
２Ｅ）のように金属消弧板（１５）のＵ字状突起（１５
Ａ）に沿って伸張される。このときアーク電圧が高めら
れるとともに、電子や電離された陰イオンを含むアーク
ドガス流通用孔（１５Ｂ）内を通過するので、この孔（
１５Ｂ）の近辺で絶縁破壊が生じ、この直後アーク（１
２Ｅ）は２つのアーク（１２Ｆ）と（１２Ｇ）に分断さ
れる。このようにアーク（１２）が２つに分断されると
、金属消弧板（１５）のＵ字状突起部（＋５Ａ）に電流
が流れるので、分断されたアーク（１２Ｆ）と（１２Ｇ
）は金属消弧板（１５）のＵ字状突起部（１５Ａ）を流
れる電流が作る磁界によって一層駆動され、第６図のア
ーク（１２Ｈ）と（１２Ｉ）のように外方へ伸張されて
電流零点において消弧され、電流がしゃ断される。とこ
ろが、このようなプロセスにより消弧する電磁接触器で
は高い電圧で小電流のしゃ断を行った場合、アークの足
がガス流通用の穴の部分で膠着しやすくしゃ断性能を高
められないという欠点すなわち、第７図に示すようにア
ーク（１２）が２つのアーク（１２Ｆ）　、　（１２Ｇ
）に分断され一方のアーク（１２Ｇ）の足がガス流通用
の穴（１５Ｂ）の上部に形成された場合、アーク（１２
Ｆ）から金属消弧板（１５）に電流が流入するが、この
電流は破線で示す如く、ガス流通用の穴（１５Ｂ）の両
側に分流して各々がアーク（１２Ｇ）の足の部分に流入
するため、アーク（１２Ｇ）の足の部分は下方向の駆動
力を受は上方向に走行しない。

本発明は以」二の点に鑑み、高い電圧においても小電流
のしゃ断を円滑に行なうことができる開閉器を提供する
もので、Ｕ字状突起の上方に長孔状のガス流通孔を穿設
したことを特徴としている。

それによると、第８図に示す金属消弧板（１６）を除け
ば前述の開閉器と同様であるのでこの金属消弧板（１６
）についてのみ図示し、説明する。

この第８図に示すように金属消弧板（１６）には、その
固定接触子（８）との近傍部位に設けられた切欠端に、
舌状延長部を屈曲させてＵ字状の突起（１１３Ａ）が設
けられており、かつこの突起（１８Ａ）の上部にガス流
通用の穴を兼ねた長孔（１ｆ３Ｂ）が穿設されている。

したがって、アーク（１２Ｆ）から金属消弧板（１６）
に流入した電流は第７図の場合と異なり長孔（１１３Ｂ
）が存在するため単に上方向に流れアーク（１２Ｇ）に
流出する。

このように本発明の金属消弧板（１６）においてはアー
ク（１２Ｆ）から流入した電流は単に上方向に流れるの
で、アーク（１２Ｇ）は長孔（ｌ［ｌＢ）に沿って上方
向に駆動され走行中に電波零点を迎えしゃ断が行なわれ
る。このため本発明ではアーク（１２Ｇ）が走行しつつ
電流零点を迎えるので、アーク（１２Ｇ）の足の部分の
温度上昇が抑制され、かつ陽光柱の消イオン化も速やか
に行われるので高い電圧で小電流のしゃ断に対しても優
れたしゃ断性能を発揮することができる。

また、第９図に示すように前提案の金属消弧板（１５’
）のＵ字状突起（１５Ａ　’　）の幅寸法Ｗ２はＵ字状
突起の設けていない部分の幅寸法Ｗ１に比べて同等か、
それ以下であったため隔壁（１４）と金属消弧板（１５
’）との間にすき間（１７）　（１８）を有していた。

したがって、アーク発生時に発生するホットガスがすき
間（１７）（１８）より放出されてしまい隔壁（１４）
および第１図に示すカバー（１１）を熱劣化せしめ、こ
れにより外部相聞短絡を発生させ開閉器の寿命を著しく
低下させるという欠点を有していた。そこで本実施例の
金属消弧板（１Ｂ）は、第１０図に示すようにＵ字状突
起（１８Ａ）の幅寸法Ｗ２をＵ字状突起を設けていない
部分の幅寸法Ｗｌに比べて大きくし、かつ隔壁（１４）
相互の幅寸法よりやや小さくすることにより上記欠点を
解消している。このため、金属消弧板（］６）の両側か
ら放出されるホラＩ・ガスの量が極めて少なくなり隔壁
（１４）およびカバー（１１）の熱劣化を著しく少なく
することができ、開閉寿命を長くすることができる。し
かも、アークドカス流通用の長孔（１６Ｂ）の存在によ
り、この長孔（１６Ｂ）近傍での絶縁破壊が容易に生じ
るのでアーク時間が短縮される。

また、斜上の説明においては、接点をマグネットにより
開閉する開閉器、すなわち電磁接触器に本発明を適用し
た場合の例についてのみ述べているが、例えば、配線用
しヤ断器のような他の開閉器にも適用できるのは明白で
ある。

以上述べたように、本発明においては、金属消弧板の固
定接触子との近傍部位にＵ字状の突起を設け、このＵ字
状突起の突出端を固定接点と可動接点の開離空間に向け
、かつＵ字状突起の上方に長孔状のガス流通孔を設ける
ことにより、開閉器のしゃ断性能を格段に向上させるこ
とのできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者等の先行提案に係る電磁接触器の部分
断面図、第２図は第１図のものの消弧室を示す要部拡大
図、第３図は上記電磁接触器における消弧動作を説明す
るための説明図、第４図は本発明者等の他の先行提案に
係る電磁接触器の金属消弧板を示す斜視図、第５図ない
し第７図は何れも第４図に係る電磁接触器における消弧
動作を説明するための説明図、第８図は本発明実施例に
係る金属消弧板における消弧動作を示す斜視図、第９図
は本発明者等の他の先行提案に係る電磁接触器の金属消
弧板のＵ字状突起幅を説明するための説明図、第１０図
は本発明実施例に係る電磁接触器の金属消弧板のＵ字状
突起幅を説明するための説明図である。 （６）・・・可動接触子、　　　（６Ａ）・・・可動接
点、（８）・・・固定接触子、　　　（８Ａ）・・・固
定接点、（１２）・・・アーク、 （１３）、　（１５）、（１５’）、（１８）・・・金
属消弧板、（１５Ａ）、（１５Ａ’）、（１Ｂ　　’）
・・・Ｕ字状突起、（１５Ｂ）　、　（１５Ｂ　’　）
・・・ガス流通用の穴、（１６Ｂ）・・・長孔、 （−１）・・・金属消弧板背面の幅、 （Ｗ２）・・・Ｕ字状突起部の幅、 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　葛　　野　　信　　− 第　１　図 第２図 第４図 １５ 第　５　図 第　６　図 ０菖 第７図 ５ （− 第８図 （（１） （ｂ） 譲９　＠ １５Ａ“ 特許庁長官殿 １．事件の表示　　　　持ＩＱｇｊ昭５７−２１２２８
０号２、発明の名称 開閉器 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁ｒ］２番３
号名　称（６０１）　　　三菱電機株式会社代表者片山
仁八部 ４代理人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内 ５、補正の対象 図面。 ６、補正の内容 図面中部９図（ａ）および第１０図（ａ）を別紙のとお
り補正する。 ７、添イづ書類の目録 図面　　　　　　　　　　　　　　　　　１通以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定接触子に接合された固定接点と、これに対向
   し可動接触子に接合して設けられた可動接点と、これら
   接点の開離方向に並行して固定接触子に跨架立設された
   磁性体よりなり接点側を開口させてこれを囲むコ字状の
   金属消弧板とを備え、上記金属消弧板には上記固定接触
   子との近傍部位にＵ字状突起を形成し、このＵ字状突起
   を上記可動接点の開離空間に対向突設させるとともに、
   こ：ｔｉ； のＵ字状突起の上方に長孔杖のガス流通孔を穿設したこ
   とを特徴とする開閉器。
2. （２）上記Ｕ字状突起の幅寸法を上記金属消弧板