JPS63108624A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、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。

この種開閉器の一例として電磁接触器、屋内配線遮断器
を挙げることができる。

［従来の技術］ 電気回路に使用する開閉器は、各種の分野で使用されて
おり種類が多いが、その−例として第１５図に示したよ
うなものがある。

これは、例えば特願昭５８−２２５３７２号に示されて
いる開閉器の一部断面図であり、第１６図は第１５図に
示した開閉器における消弧動作説明のための要部断面図
である。

この第１５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ための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−であって、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
を行う固定接触子、（８Ａ）はこの固定接触子（８）に
設けられた固定接点、（８Ｂ）は同じくこの固定接触子
（８）の端子部を示す。

また、（９）は、電磁接触器本体を外部回路と接続する
ための端子ねじであり、（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（６Ａ
）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）を設けている。

この金属消弧板（１３）は、第１５図から明らかなよう
に、可動接触子（６）と対向させ、固定接触子（８）の
上方でそれと平行に、かつ互いに所定間隔を隔てて累積
並設されている。

なお、（１５）は可動接触子（６）の上方に設けられた
転流板である。

上記のような構成を有しているため、この電磁接触器に
おいて操作コイル（４）を消磁すると、図示していない
引外しばねにより可動鉄心（３）が固定鉄心（２）より
開離する。

従って、クロスバ−（５）も第１５図に示す状態となる
が、このとき固定接点（８＾）と可動接点（６Ａ）との
間にアーク（１２）が生じる。

このアーク（１２）は、第１６図に示すように金属消弧
仮（１３）に吸引され、アーク（１２Ａ）　　として示
したように引き伸ばされ、順次にアーク（１２Ｂ）の状
態を経由し、アーク（１２Ｂ）の足が転流板（１５）に
転移し、アーク（１２Ｇ）と変化しながら、金属消弧板
（１３）により冷却されて消弧するのである。

このときに使用している金属消弧板の一例としては、例
えば、第１７図に示したようなものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように構成され、かつ、動作する従来の開閉器は
、固定接点と可動接点とが開離する際にアークを発生し
、このアークを金属消弧板に吸収させて消弧に至らしめ
るようにしている。

ところが、消弧に至る期間のうちにアークが特定の部分
でこう着（膠着）を起すと、開閉器が遮断不能を起こし
たり、あるいは、この膠着が原因となって接点、接触子
の損傷や転流板、金属消弧・板の損傷を起すという不都
合がしばしば詔められた。

特に、アークのこう着により金属消弧板中に含まれてい
るガスが熱によって膨張を起したとき、最悪の場合には
、金属消弧板が互いに接触して短絡を起すようになり、
アークの分断ないしは冷却の効果を著しく低下せしめ、
遮断不能などの原因となることがある。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、仮にアークの膠着が発生した場合でも、金
属消弧板同志が容易に短絡を起さないで、本来期待され
ている性能を長時間にわたり安定して維持させ得ること
の可能な開閉器の提供を目的としているものである。

Ｕ問題点を解決するための手段］ この発明に係る開閉器は、各金属消弧板の間に絶縁性板
状物を配したことによって、前述のような不都合を回避
するものである。

［作　　用］ この発明における開閉器は、金属消弧板の間に絶縁性板
状物を配するという僅かな改変を加えるだけで金属消弧
板間の接触による短絡を防止するものであって、アーク
が仮に膠着を起して金属消弧仮に「ふくれ」を生じさせ
ても短絡の現象を起させないまま、消弧を完了させよう
とするものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明するが、こ
の実施例は、第１５図の示した従来の開閉器に類似して
いるので、その相違点を中心に説明する。

第１図に示したものは、この発明に従って形成した開閉
器の一実施例の消弧動作説明用の要部断面図であり、こ
の場合では、金属消弧板（１３）の間に、第２図に示し
たような絶縁性板状物（以下、単に絶縁板という）　（
１４）を配して使用してしする点て第１５図あるいは第
１６図に示す従来の開閉器と異なる。

上述のように構成されている開閉器におし１で、可動接
点（６八）が固定接点（８八）から開離すると、その間
に第１図中に示したようにアーク（１２）が発生する。

このアーク（１２）の周囲には磁束が発生するが、磁性
体である金属消弧板（１３）に引付けられて、アーク（
１２Ａ）　　と変形を起し、アーク（１２Ａ）の上部の
足は可動接触子（６）の先端部に回り込むと共にその下
部の足は固定接点（８Ａ）から離れて固定接触子（８）
上を走行しつつアーク（１２Ｂ）　　となる。

アーク（１２Ｂ）の下側の足は、この後は固定接触子（
８）上を走行するのみである。

一方、アーク（１２Ｂ）は、さらに金属消弧板（１３）
の影響を受けて駆動され、上方の足はアークホーン（６
Ｂ）を伝わって上方に伸びてアーク（１２Ｃ）　　とな
ったのち、さらに上方に伸長し転流板（１５）に穆勅を
行って、最終的には、アーク（１２Ｄ）　　となって消
弧するのである。

従って、アーク発生からアーク駆動およびアークの消滅
への移行が良好に行なわれると遮断に要する時間が短縮
され、かつ、前述のように限流性能も高められることか
ら、遮断時のアークエネルギが低減し、より大電流の遮
断が可能となる。

しかも金属消弧板（１３）の間には、第２図で示したよ
うな絶縁板（１４）を配している時は、アークの通過に
伴って起こる温度上昇が仮に大きすぎて金属消弧板（１
３）が膨張を起すような事態りな−っだとしても、金属
消弧板（１３）同志の直接の接触を抑制できるのである
。

ところで、このような効果は、第１図の構成を採った時
にのみ得られるのではなく、例えば、第１図の変形であ
る第３図に示した態様によっても得ることができる。

すなわち、第３図に示したものは、絶縁板（１４）を金
属消弧板（１３）の下側で直接当接させている場合を示
したものであって、金属消弧板（１３）と絶縁板（１４
）の関係は、第４図により説明されているようにほぼ同
形の形状をしている。

なお、上述の例示では、金属消弧板（１３）の片面のみ
に絶縁板を配したが、当然のことながら、両面に配する
ことも可能である。

また、この第１図および第３図においては、可動接触子
（６）の端部にアークホーン（６Ｂ）を設けている例を
示したが、このアークホーン（６Ｂ）を装備していない
ものであっても同じような効果を期待することできるの
はいうまでもない。

その他の変形例について、具体的に示すと、第１図また
は第３図に示したごとき開閉器の構造のうち、金属消弧
板（１３）の最下部の金属消弧板例えば（１３ｆ）を長
くすると共に、これが固定接点（８Ａ）の上に覆いかぶ
さる部分を第５図の如く欠切している金属消弧板（１３
）を使用することができる。

最下部の金属消弧板（１３ｆ）をこのような形状にする
ことにより、アーク（１２）の周囲には、第５図で示す
磁束φが発生しアーク（１２）は、矢印Ｆで示す方向の
力を受けることになり、また、この金属消弧板（１３ｆ
）には、第５図に示したように脚部（１３ｆａ）を設け
ているので、力Ｆはより強く作用してアーク（１２）に
対して働きかける結果、アークが伸張しやすくなり、初
期アーク電圧の上昇速度が速くなる。

すなわち、この場合の装置では、アーク抵抗の上昇速度
が速くなるので限流性能が高められるのである。

このことから、接点間のアーク（１２）は、第１図ない
しは第３図において説明した場合に比較してより早いタ
イミングで移行が行なわれる。

この第６図の変形例として、絶縁板（１４）を金属消弧
板（１３）に当接させて第７図のごとき構成を採用して
もよいのは言うまでもない。

いずれの場合も、アーク発生直後のアーク駆動およびア
ーク（１２Ｃ）の状態からアーク（１２Ｄ）の状態への
８行が良好に行われるため、遮断に要する時間が短縮さ
れ、かつ、前述のように限流性能も高められるから、遮
断時のアークエネルギが低減し、より大電流の遮断が可
能となるのである。

なお、第６図および第７図に示した場合においては、固
定接触子（８）にもつとも近い金属消弧板（１３ｆ）の
みを固定接点（８Ａ）の上部にまで延長させたが、他の
金属消弧板（１３）に対して同じような構造を与えても
よい。

別の実施例としては、固定接触子（８）にアークランナ
（１６）を設け、第８図に示したような固定接触子（８
）を使用することができる。

このものは、固定接触子（８）の固定接点（８Ａ）側端
部に倒り字状に屈曲されたアークランナ（１６）を電気
的に接合して設置しており、さらにこのアークランナ（
１６）の屈曲部には欠切部を可動接触子（６）が通過し
て上記固定接点（８Ａ）と接触できるように形成してい
る。

これを実際に装着した場合の開閉器におけるアークの挙
動を示したものが第９図と第１０図であフて、前例の場
合と同様に金属消弧板（１３）に対して絶縁板（１４）
を適当間隔空けて配した場合（第９図）および金属消弧
板（１３）に対して絶縁板（１４）を当接させた場合（
第１０図）の２つを示したものである。

第９図の例を代表例として使用し、この装置消弧機構に
ついて説明する。

すなわち、先ず、可動接点（６Ａ）を固定接点（８Ａ）
から離脱させると、アーク（１２）が可動接点（６Ａ）
と固定接点（８Ａ）の間に発生するが、この場合アーク
ランナ（１６）が、固定接触子（８）の表面より高い位
置に設けられているため、固定接点（８Ａ）上のアーク
（１２）の下方の足は容易にアークランナ（１６）に転
移してアーク（１２Ａ）のようになる。

アークランナ（１６Ｊ−に」よ、第９図においてその開
放端方向に電流（Ｘ）が流れていることから、アークホ
ンナ（１６）に転移したアーク（１２Ａ）は、いっそう
固定接触子の端子部（８Ｂ）側に駆動される。

そして、アーク（１２＾）は、その上方の足を可動接点
（６Ａ）から可動接触子（６）の先端部へ、可動接触子
（６）の先端部からアークホーン（６Ｂ）へと転移する
と共に、金属消弧板（１３）に引き込まれ、下方の足は
金属消弧板（１３）の中を通過しながらアークランナー
（１４）上を走行する。

そして、最終的には、金属消弧板（１３）の１３ａ〜１
３・・・の全てを経由するアーク（１２Ｄ）　　となり
、その上方の足は、転流板（１５）外側（図中右側）に
走行して消弧するのである。

このように、アークランナ（１６）を設けることによっ
て、いっそうアーク（１２）の駆動を高速化でき、従っ
て限流性能と遮断性能の両方をいっそう高めることがで
きるのである。

また、他の実施例について第１１図（および第１２図）
により説明すると、これらの実施例の場合は、コの字状
の固定接触子（８）を有する開閉器としたものであって
、また、可動接触子にアークホーン（６Ｂ）を適用した
例を示している。

固定接点から可動接点が開離したことから発生したアー
ク（１２）は、磁性体の金属消弧板に吸引されるだけで
なく固定接触子（８）を流れる電流（矢印Ｘ）が作る磁
界によって駆動されるため、アーク（１２）の下方の足
は、固定接点（８Ａ）から固定接触子（８）に容易に転
移することができ、従って固定接点（８Ａ）の消耗を低
減させると共に、アーク（１２）が強力に駆動されるの
でアーク時間が短縮され、遮断性能がいっそう改善され
ることになる。

さらに、第１３図（および第１４図）は、配線用遮断器
にこの発明の開閉器をの概念を適用した場合を示したも
のであって、図中（１７）は回転軸、（１８）はより線
を示し、このより線（１８）を介して可動接触子（６）
と転流板（１５）を電気的に接合させている。

この場合においても上記各実施例と同効を奏することは
いうまでもない。

なお、これらの図において、アークホーン（６Ｂ）やア
ークランナ（１６）がなくてもこの発明の効果を享受で
きるのは明白である。

また、以上に述べた各実施例は、この発明を電磁接触器
や配線用遮断器に適用した場合を想定して記載している
が、本発明は例えば気中遮断器のような電磁遮断器にも
適用できるのはいうまでもない。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明によれば開閉器中の金属
消弧板に、絶縁板を沿わせるように配したことから、仮
に金属消弧板が過熱に起因して膨張したとしても互いに
直接接触することはなくなり、また遮断性能と限流性能
の両方を改善することができ、安定した開閉器本来の機
能を長時間発揮させることができるという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る開閉器の消弧動作説明用の要部
断面図、第２図はこの発明で使用する絶縁板の斜視図１
、第３図は他の実施例による開閉器の消弧動作を説明し
たー断−面一図、第４図は金属消弧板に絶縁板を当接さ
せる場合を説明する斜視図、第５図は金属消弧板と固定
接触子の関係を示した平面図、第８図は一部改良した固
定接触子の斜視図、第６〜７図および第９〜１４図はそ
れぞれこの発明のさらに他の実施例に係る断面図、第１
５図は従来の開閉器の部分断面図、第１６図は従来技術
の開閉器における消弧動作説明用の要部断面図、第１７
図は金属消弧板の斜視図である。 （６）・・・可動接触子、（６Ａ）・・・可動接点、（
６Ｂ）・・・アークホーン、（８）・・・固定接触子、
（８Ａ）地点固定接点、　　（１２）、（１２Ａ）　〜
（１２０）−・・アーク、（１３）、（１３ａ）〜（１
３ｆ）・・・金属消弧板、（１３ｆａ）・・・消弧板の
脚部、（１４）・・・絶縁板、（１６）・・・アークラ
ンナ、（１８）・・・より線。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 第１図 第　２　図 ６Ａ・・・可動接点 ６ト・・アークホーン ８・・・固定接触子 ８Ａ・・・固定！＃４ １２、１２Ａ〜＋２５・・・アーク １３、１３ｉ〜＋３１・・・金属消弧板１４・・・絶縁
板 １５・・転流板 ６・・・可動接触子 ６＾・・・可動接点 ８・・・固定接触子 ８Ａ・・・固定接点 １２、１２Ａ　−１２０−＝　７−　りＮ、　　＋１ξ
　〜　エゴｆ　・　金　属　消弧板ｌＨｍ・・・　脚　
部 １４・・・　絶１ｍ　板 １５・・・転流坂 へ　≦ １　　冥 ト　乍 八　　　　　　　　°　　。 串　　　　１　　＋　　　　。　− ６・・・可動接触子 ６＾・・・可動接点 ８・・・固定ｔａ触子 ８Ａ・・・固定接へ １２、＋２Ａ−＋２Ｄ・・・アーク １コ、　　１３８〜１Ｎ　　　・・　会　属　消　弧　
仮１コＴａ・・・脚　部 １４・・・絶縁板 １５・・転流板 １６・・−アークランナ ６・・・可動接触子　　１２・・アーク６Ａ・・可動接
点　　　　１３・・・金１消−ｉ！ｌ板５Ｂ・・アーク
ホーン　　コ４・・絶縁乃８・・・ニジ定Ｉ妄触子１５
・・１云？高８に８八　′５定接点　　　　１６・・ア
ークランナδＢ一端子 全　　！　　十 、、ｌ　　、、ｌ　　−、−ｖ：、　　謳　嘲舶　纂　
纂　ｎ　べ　邸　秘　４ 零　保　會　セ　ロ　Ｓ　−量 鼾　巳　Ｗ　コ　ヘ　Ｅ”ｌＥ’１ −　　（へ）　　の　　ｗｔｎ　　　［Ｆ］　　。 城

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定接触子に接合した固定接点と、この固定接点
   に対向し可動接触子に接合して設けた可動接点と、前記
   固定接触子に平行で互いに所定間隔を隔て、かつ可動接
   触子の先端部側に複数枚累積併設した金属消弧板と前記
   可動接触子の上方に転流板を備えている開閉器において
   、前記各金属消弧板の間に絶縁性板状物を配したことを
   特徴とする開閉器。
2. （２）前記絶縁性板状物を前記金属消弧板の下側面に対
   して若干の間隙を与えて配したことからなる特許請求の
   範囲第１項に記載の開閉器。
3. （３）前記絶縁性板状物を前記金属消弧板の下側面に積
   層させたことからなる特許請求の範囲第１項に記載の開
   閉器。