JPS59186219A

JPS59186219A - 細長い接点構造

Info

Publication number: JPS59186219A
Application number: JP6126484A
Authority: JP
Inventors: エドワ−ド・エフ・ヴエヴア−カ
Original assignee: McGraw Edison Co
Current assignee: McGraw Edison Co
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1984-10-23
Also published as: CA1234856A; NL8401005A; GB2140972A; GB8408289D0; DE3411784A1

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】〔技術分野〕本発明は真空断続器に関し、特に真空断続器に使用され
る接点構造に関するものである。

〔従来技術〕

真空しゃ断器すなわち断続器は、一般に一対の回路開閉
接点を囲むからのハウジングすなわちチェンバを含み、
上記一対の回路開閉接点はお互いにかみ合って動けるよ
うに上記ハウジングの中部に組み合わされている。流れ
る電流をしゃ断する場合、接点は離れ、そのために離れ
た接点の間にアークが発生する。対向する接点表面の間
に発生したアークによって接点表面は比較的高い温度に
熱せられる。この比較的高い温度のままで１回路が真空
断続器の接点がかみ合わさって確立されるとすれば、こ
の２つの接点表面の間に溶接が起こる可能性がある。こ
のような接点溶接は好ましいものではなく、それは、真
空断続器の接点を部品としている電気回路を再びしゃ断
すなわち開とするとき接点の適切で容易な離脱を妨げる
。

真空断続器の設計に対する種々の改良が接点溶接を減少
したシ避けるために開示されている。

接点のかみ合わさる表面を溶接の可能性の小さい材料で
形作るのが望ましいのは明らかである。

又、形成される溶接の可能性はアークを接点の表面を速
く横切らせることによって減少できる。

アークの急速運動は接点温度を低くシ、そのために蒸発
する電極材料の量を減少しかつ蒸発する電極材料の多く
の分散を与えることによって熱電子放出を減少させ、結
果として接点間のギャップにおける早い不伝導性の回復
を与える。

接点におけるスロットの構造と接点支持部の両方あるい
はどちらか一方は、さえぎられた電流によって発生する
磁気力に関連して、アークを接点表面の外の周シ半径方
向に回転させる。これらスロットを形成する種々の方法
が発行烙れた米国特許で知られている。環形よりむしろ
千円形の接点を利用した真空断続器において、らせんの
みそが米国特許第３，３２７，０８１号及び第３　、４
６２　、５７２号明細書に示されるように接点表面に形
成されている。カップ形の接点の場合において、みそが
接点のかみ合い表面から広げるために、接点構造の支持
基礎なる接点支持壁の至る所にらせん形に形成されてい
る。この型のみそを持つカップ形の接点を示した特許文
書に米国特許第３　、０８９　、９３６号、第３，８３
６，７４０号及び関連して、らせんみぞが支持構造にの
み形成されて、接点表面が連続的なものもまた提案され
ている。この型の構造は米国特許第４，２６７．４１６
号明細書に示されている。

真空断続器の接点構造における好ましい材料は、一般に
、銅または銅合金である。銅または銅合金は高い電気伝
導度と高い熱伝導度の両方を持つので好ましい。更に、
銅または銅合金は良誘電性の強さを持ち、それ自身から
高張力を得る。しかしながら、接点構造は８００℃のオ
ーダーの温度を含むはんだ付は周期にさらされる必要が
あるので、銅または銅合金部品は硬度を失って、比較的
柔らかくなる。この柔らかくされた状態において、接点
構造は接点に加えられた閉じる力を受けたとき、比較的
容易に変形する。閉じるのを繰り返すことによる接点構
造の変形がその構造を硬化している間、結果としての接
点構造の変形は最も好ましくない。従って。

特にカップ形の接点の場合に、特に壁が接点表面上のア
ークの回転のためにスロットの与えられることによって
弱められているとき、接点構造を強くするための手段を
与えることが太いに望まれている。

〔発明の目的及び構成〕

本発明によれば、真空しゃ断器のための接点構造として
、補強手段を加えることによって強化されたアーク回転
スロットを含むカップ形接点構造が与えられる。接点構
造は、銅又は銅合金のような高い電気伝導度を持つ材料
で作られた主要部と、又好ましくは銅又は銅合金で作ら
れた環形の接点部とを含む。主要部は、支持部分、中央
部分及び支持部分から反対方向に中央部分から延びる密
閉した壁部分の６つの部分から成る。囲まれた壁部分は
中央部分とともにカップ形構造を形成し、その縁上に環
形の接点部が取シ付けられている。環形接点部はろう付
け、　動作によってカップ形構造のわくとしてしっかり
はまっている。環形接点部はみそのない連続であるので
、アークの回転は密閉した壁部分にらせんみぞを与える
ことによって成し遂げられる。接点構造とくに密閉した
壁部分の変形を防ぐために、補強手段が、接点構造の中
央部分と環形接点部との間に拡がって与えられる。−例
として、この補強手段は、高強度で前記鋼よシ高い電気
抵抗を持つ材料で作られるが、一端か接点構造の中央部
分で支持され９反対の端で環形接点部とかみ合い支持し
ている。

円筒のような形をした密閉した壁部分において、補強部
もまた密閉した壁部分と合致した円筒のような形をして
いる。接点環は密閉した壁部分と補強部分の両方の自由
端でおおっている。

本発明の他の例において、密閉した壁部分は円筒形の外
壁と円錐台形の内部表面とで形成される。この例におい
て、補強部は中空の円錐台の形をし、その外側表面は密
閉した壁部分の内側円錐台形の表面とかみ合っている。

〔発明の実施例〕

本発明をわかシやすく理解し、容易に効果を伝えるため
に２本発明に係る真空断続器における接点構造を１次に
例を上げて、添付された図面を参照しながら説明する。

本発明には多くの異った形の例が可能であるけれども、
ここでは２図面に示された１本発明の２つの好ましい実
施例を詳細に説明する。し　。

かじながら、この開示は本発明の原理９好例として考え
ていただき９本発明はこの述べられる特別の実施例に限
定されないと理解されたい。

図面を参照して、第１図は本発明の第１の実施例に従っ
て構成された一対の接点構造１０と２０を示している。

本発明の同じ第１の実施例が第２図に断面で示されてい
る。接点構造の各々は。

支持部分１６．中央部分１８及び密閉した壁部公印から
成る第１の部分１４を含んでいる。好ましい例として、
第１の部分１４は、銅又は銅合金の単一構造物として作
られる。

支持部分１６は円筒部Ｚのような形として示され、その
端は切れているが、適当な望ましい長さがあることを示
唆している。支持部分１６は。

電気的及び機械的接続が接点からの電気的電流を伝導す
る目的のため及び真空断続器ハウジングと接点動作機構
とを接点に接続するために接点を組み立てる手段を供給
する。

中央部分１８は支持部分１６よシ直径の大きい固体円筒
形の形で示されている。密閉した壁部分２０は中空の円
筒部分で示され、その外側の直径は隣接した中央部分１
８のそれと一致している。

円筒開口２２は密閉した壁部分２０の内側表面冴によっ
て形成され２円形基部２６が中央部分１８によって与え
られている。

本発明によると、補強手段２８が、中空の円筒形をして
いるが１円筒形量口２２の中に与えられている。補強手
段即ち円筒路は、ろう付は周期の間こうむる高温度にさ
らされるとき、その強さを失わない非磁性材料で形成さ
れ２本発明の接点を利用する真空断続器のための組立て
手順の部分である。これら−要求にかなう好ましい材料
ハ、　Ａ、１．Ｓ、１．３０４ステンレススチールであ
る。

補強部を形成するのに使用されるのに適当な他の非磁性
材料は、タングステン、チタン、ジルコニウム、モリブ
デンまたは２周期表のＩＶＢ　。

ＶＢ及びＶＩＢ族、及び酸化べＩＪ　’ＩＪウム、高密
度酸化アルミニウム及び窒化ホウ素である。

第１図及び第２図に示されるように、補強手段路の外側
表面は密閉した壁部分２０の内側表面鴎と接触している
。環形接点３０ば、密閉した壁２０と補強手段あのさら
された端にしっかり留められている。環形接点３０の内
径３２は補強手段路の内径と一致し、環形接点の外径は
密閉した壁２０の外径と一致している。従って、環形接
点３０は完全に補強手段路と密閉した壁２０の端を完全
におおっているので、環形接点３０の間で発生したアー
クは、補強手段路や密閉した壁側の末端から妨げる。

このように組立てられた細長い接点において。

補強手段即ち円筒路は中央部分１８から環形接点３０を
支持し、かみ合わされる環形接点３０が回路閉動作でお
互いにかみ合った時、密閉した壁部分２０の変形を防ぐ
。本発明の細長い真空断続器接点構造の好ましい方法に
おいて、環拳接点３０はろう付は動作によって主要な接
点構造１０にしっかり留められている。補強手段路も同
じ動作によってしっかり留められている。

補強円筒路は第１図及び第２図に固形部として示されて
いるが、それはそのような形にする必要がない。例えば
、一方が環形接点３０にかみ合わされ、他方が中央部分
１８にかみ合わされた一対の環として形成することがで
き、多数の支柱や細い棒で予め決めた空間位置で環を支
持する。

補強手段路の必要性は、第１図に示されるような、即ち
、密閉した壁２０の半径方向の厚さしゆうに完全に拡が
９．前記支持手段１６の方へ壁の自由端から拡が９．か
つ接点１０又は２０の長さ方向の軸に関して傾斜してい
るスロット３６が。

環形接点３０の表面の回シのアークの回転を高める目的
のために密閉した壁２０に与えられたとき。

特に太きい。スロット３６があると密閉した壁部２０が
かなり弱められ、そのため補強円筒路がない場合、接点
閉動作の間の接点環３０のかみ合いが、恐らく密閉した
壁２０を変形し°てしまうだろう。

もし、補強円筒路が固形部なら、スロッ、ト３６が密閉
した２０に与えられるとき、穴又はスロットが、閉じら
れたときに一対のカップ形接点内に形成された量を発散
するために、スロット３６と一直線に並んで、補強円筒
２８にもまた与えられる。

本発明の第２の実施例が第６図に示されている。第１図
と第２図に対応して材料に変化の々いこの第６図の要素
には、第１図と第２図の対応する要素には同じ記号をふ
している。第６図に示された実施例は、補強部４０が中
空の正円筒部でなくて中空の円錐台部で形成されている
点で第１図と第２図に示された実施例と相異している。

密閉した壁部公印の内側表面４２もまた円錐台の表面に
形成されてお９２組合わされたとき、それは、補強部４
０の外側表面とかみ合う。

前の実施例と同じように、補強部４０の一端は基礎２６
で中央部分１８とかみ合い、他端は中央部分１８で環形
接点３０を支持するために環形接点３０の下方表面とか
み合っている。

好ましい実施例として、主要な接点構造１０と２０は銅
または銅合金で作られ、環形接点３０もまた銅合金で作
られ、補強部はステンレススチール（Ａ、１．Ｓ、Ｉ、
　３０４ステンレス）、又使用できる他の材料で作られ
る。例えば、高い温度でのろう付は周期でも強さを保持
する材料で作られるべき、かつ非磁性体であるべき補強
手段は、前に説明したような他の材料で作ることができ
るのは明らかである。

前述のごとく９種々の変形や変更が本発明の新奇々概念
の真の趣旨と範囲を逸脱せずに果たされるのは明らかで
ある。例えば、２つの特別な実施例が図解され詳細に述
べられているが。

本発明の補強手段は他の物理的外形に表わすことができ
る。例として、密閉した壁部分２ｏの外径は中央部分１
８のそれよシ短くでき、出っ張りが、密閉した壁部分２
０の外周を取り囲んで補強手段を支持できるように中央
部分１８に形成される。更に、環状のスロットが密閉し
た壁の中に作成され、それによりスロットの基部が中央
部分１８によって形成され、それゆえにスロットの中に
位置する補強手段が環形接点３ｏの下部表面とかみ合っ
て支持するものも想像できる。ここに説明された実施例
に限定したシ限定すべきでないと理解きれたい。もちろ
ん、それについての範囲内にはいるようなすべての変形
は書き添えた請求範囲によって覆われている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による一対の真空断続器の接
点構造の側面図、第２図は第１図に示された接点構造の
断面図、第６図は本発明の第２の実施例による真空断続
器の接点構造の断面図である。１０　、１２・・・主要な接点構造、１４・・・第１の
部分。１６・・・支持部分、１８・・・中央部分、　２０・・
・密閉した壁部分、２２・・・円筒開口、２４・・・密
閉した壁部分の内表面、２６・・・中央部分１８によっ
て与えられる円筒基部、２８・・・補強手段、　３０・
・・環形接点、３２・・・環形接点３０の内径、３４・
・・環形接点３ｏの外径、３６・・・スロット、４０・
・・補強部、４２・・・密閉した壁部分２ｏの内表面。

Claims

【特許請求の範囲】１、高電気伝導度の材料で作られた中央部分（１８）。大部分が細長い接点構造の長手方向の軸に沿った第１の
方向へ前記中央部分から延在した。やはり高電気伝導度
の材料で作られた支持部分α６）。大部分が細長い接点構造の長手方向の軸に沿った前記第
１の方向と反対の第２の方向へ前記中央部分から延在し
、前記中央部分とともにカップ形構造を形成するように
前記中央部分から延在した。やはり高電気伝導度の材料
で作られた密閉した壁部分（２０）　、前記壁部分の自
由端に支持され、前記密閉した壁部分の自由端の半径方
向厚さより大きい、長手方向の軸と直角方向の半径方向
厚さを持ち、第２の方向に面する接点かみ合い表面と第
１の方向に面する支持表面を持ち、前記支持表面は第１
及び第２の部分を持ち。前記支持表面の前記第１の部分が電気的接点を形成する
ため前記密閉した壁部分の自由端とかみ合っている環形
接点部（３０）　、及び前記中央部分から前記環形接点
部を支持するために前記中央部分と前記環形接点部の前
記詞部分との間に延在して前記壁部分よシ高い電気抵抗
の材料で作られ、それによって閉じる力が前記接点かみ
合い表面を持つ他方の接点構造のかみ合いによって前記
環形接点部に加えられたとき前記壁部分の変形を妨げる
補強手段（２８）によって特徴づけられる真空しゃ断器
の使用に適した細長い接点構造。２、前記高電気伝導度の材料が非磁性材料である特許請
求の範囲第１項記載の細長い接点構造。３、前記高電気伝導度の材料が銅または銅合金で。かつ前記高電気抵抗の材料がステンレススチールである
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の細長い接点構造
。４、多数のスロット（２０）が、前記密閉した壁部分の
半径方向の厚さじゆうに完全に拡が９．前記壁部分の自
由端から前記支持部分の方へ拡がシ。かつ細長い接点構造の長手方向の軸に関して傾斜して、
前記密閉した壁部分（２０）に形成されたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の細
長い接点構造。５、少なくとも１つの開口か、前記スロットの少なくと
も１つと交って前記補強手段に与えられ。それによシ一対の前記接点かみ合い表面がお互いにかみ
合ったときに前記カップ形構造内に形成される量を発散
づせるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項、第２項、第３項又は第４項記載の細長い接点構造。６　前記密閉した壁部分（２０）が円筒のように形成さ
盤れ、前記環形接点部（３０）が円栃のように形成され′
かつ前記補強手段（社）が円筒のように形成されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、
第４項又は第５項記載の細長い接点構造。７、前記密閉した壁部分（２０）の外径が実質上前記環
形接点部（３０）の外径（３４）と同じで、前記密閉し
た壁部分の内径が実質上前記補強手段の外径と同じで、
かつ前記補強手段の内径が実質上前記環形接点部の内径
（３２）と同じであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項、第２項、第３項。第４項、第５項又は第６項記載の細長い接点構造。内円錐台表面（４２）で形成され、前記補強手段（４ｏ
）が、中空の円錐台のようで、かつ外表面が前記密閉し
た壁部分の前記内円錐台表面（４２）とがみ合っている
ことを特徴とする特許請求の範囲第］項、第２項、第３
項、第４項又は第５項記載の細長い接点構造。