WO2020158693A1 - 遮断装置 - Google Patents

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WO2020158693A1
WO2020158693A1 PCT/JP2020/002874 JP2020002874W WO2020158693A1 WO 2020158693 A1 WO2020158693 A1 WO 2020158693A1 JP 2020002874 W JP2020002874 W JP 2020002874W WO 2020158693 A1 WO2020158693 A1 WO 2020158693A1
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WO
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contact
conductive portion
arc extinguishing
fixed
movable contact
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/002874
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English (en)
French (fr)
Inventor
純久 福田
一寿 木下
進弥 木本
中村 真人
健児 金松
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Filing date
Publication date
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Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current

Definitions

  • the present disclosure relates to a circuit breaker, and more particularly, to a circuit breaker that blocks a circuit.
  • the circuit breaker (breaking device) described in Patent Document 1 has at least one conductor designed to be connected to an electric circuit, a housing, a matrix, a punch, and an actuator using pyrotechnics (operation). Pin) and.
  • the actuator is designed to move the punch from the first position to the second position when ignited.
  • the punch and matrix break at least one electrical conductor into at least two separate parts as the punch moves from the first position to the second position.
  • the present disclosure aims to provide a circuit breaker that can improve the circuit breaking performance.
  • a circuit breaker includes an operating pin, a first conductive portion, and a second conductive portion electrically connected to the first conductive portion.
  • the operating pin moves between the first conductive portion and the second conductive portion.
  • the operation pin includes an arc extinguishing member, and the arc extinguishing member has an arc extinguishing action.
  • the circuit breaker of the present disclosure has an advantage that it can improve the circuit breaking performance.
  • FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of the blocking device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the blocking device of the above.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the blocking device of the above.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the blocking device of the above.
  • FIG. 5 is sectional drawing of the principal part of the interruption
  • FIG. 6 is a perspective view of a main part of the blocking device according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the blocking device according to the second embodiment as viewed from above.
  • FIG. 8 is sectional drawing seen from the side of the principal part of the interruption
  • FIG. 9 is a perspective view of the operating pin of the interruption
  • FIG. 10 is sectional drawing seen from the side of the principal part of the interruption
  • FIG. 11 is a perspective view which shows another structural example of the operation pin of the interruption
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part of the blocking device according to the third embodiment viewed from the side.
  • FIG. 13 is sectional drawing seen from the side of the principal part of the interruption
  • FIG. 14 is a sectional view of the blocking device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is sectional drawing of the interruption
  • FIG. 16 is sectional drawing of the interruption
  • each of the following embodiments is only a part of various embodiments of the present disclosure.
  • the respective embodiments described below can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • each drawing described in each of the following embodiments is a schematic drawing, and the ratio of the size and thickness of each component in the drawing does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Absent.
  • the breaking device 1 of the present embodiment includes a conductive member 2 and an operating pin 8.
  • the shutoff device 1 further includes a housing 9 (housing) having a housing space 98, and a gas generator 7.
  • the gas generator 7 includes a fuel 74.
  • the fuel 74 is explosive such as nitrocellulose.
  • the gas generator 7 produces gas by burning the fuel 74.
  • the conductive member 2 includes a separation portion 21 that forms a part of the electric path, and two terminal portions 22 (first conductive portion and second conductive portion) that are connected to the separation portion 21 and form a part of the electric path. With.
  • the two terminal portions 22 are connected to each other via the separating portion 21 and are electrically connected to each other.
  • the shutoff device 1 is provided, for example, in an electric vehicle or the like.
  • the operation of the gas generator 7 is controlled by, for example, a control unit (ECU: Electronic Control Unit or the like) provided in the electric vehicle.
  • ECU Electronic Control Unit or the like
  • the two terminal portions 22 at both ends of the conductive member 2 are electrically connected, for example, between the power source of the electric vehicle and the motor.
  • an abnormal current such as an overcurrent flows in the electric path including the conductive member 2
  • the control unit detects the abnormal current and energizes the gas generator 7, and the gas 74 burns the fuel 74 to generate gas.
  • the abnormal current is defined, for example, as a current whose current value is equal to or larger than a specified value.
  • the operating pin 8 is driven by the pressure of the gas generated by the gas generator 7. Then, the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each of the two terminal portions 22 in the conductive member 2 is broken by the operating pin 8, and the separating portion 21 is separated from the two terminal portions 22.
  • the two terminal portions 22 are electrically separated, and the electric path is cut off. That is, the two terminal portions 22 are electrically separated in association with the movement of the operation pin 8.
  • the operating pin 8 moves between the two electrically separated terminal portions.
  • the accommodation space 98 accommodates the separation part 21 separated from the two terminal portions 22.
  • the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each of the two terminal portions 22 in the conductive member 2 is a portion of the conductive member 2 that includes a portion of the separating portion 21 and a portion of the terminal portion 22. ..
  • the breaking strength of the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each of the two terminal portions 22 is not more than the breaking strength of the portion other than the boundary portion 23 of the two terminal portions 22. More desirably, the breaking strength of the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each of the two terminal portions 22 is smaller than the breaking strength of the portion other than the boundary portion 23 of the two terminal portions 22. More specifically, the breaking strength of the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each of the two terminal portions 22 is the weakest in the portion of the conductive member 2 facing the space inside the housing portion 9. desirable.
  • the breaking strength of the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each of the two terminal portions 22 and the portion other than the boundary portion 23 may be the same. That is, the breaking strengths of the respective portions of the conductive member 2 that face the space inside the accommodating portion 9 may be the same.
  • the separating portion 21 is easily separated from the two terminal portions 22. That is, in the breaking device 1, the breaking strength of the electric path is improved by setting the breaking strength of the boundary portion 23 to be equal to or lower than the breaking strength of the portions other than the boundary portion 23 of the two terminal portions 22.
  • the breaking strength of the boundary portion 23 is smaller than the breaking strength of the two terminal portions 22 other than the boundary portion 23.
  • the conductive member 2 has a plate shape. More specifically, the conductive member 2 has a rectangular plate shape.
  • the conductive member 2 is made of, for example, copper.
  • the separating portion 21 of the conductive member 2 and the two terminal portions 22 are integrally formed. The separating portion 21 is provided between the two terminal portions 22. In the longitudinal direction of the conductive member 2, one of the two terminal portions 22, the separating portion 21, and the other of the two terminal portions 22 are arranged in this order.
  • Two grooves 24 are formed in the conductive member 2.
  • the two grooves 24 divide the conductive member 2 into a separating portion 21 and two terminal portions 22. That is, in the conductive member 2, the boundary portion 23 coincides with the portion where the groove 24 is formed. Since the groove 24 is formed in each boundary portion 23, the breaking strength of each boundary portion 23 is smaller than the breaking strength of a portion of each terminal portion 22 other than the boundary portion 23.
  • the groove 24 is formed on the first surface F1 of the first surface F1 (see FIG. 3) of the conductive member 2 and the second surface F2 (see FIG. 3) opposite to the first surface F1. Has been done.
  • the first surface F1 is a surface facing the operation pin 8
  • the second surface F2 is a surface facing the accommodation space 98.
  • each groove 24 is along the thickness direction of the conductive member 2.
  • the cross-sectional shape of each groove 24 is triangular. That is, the shape of each groove 24 is a wedge shape.
  • Each groove 24 is formed along the lateral direction of the conductive member 2.
  • the housing portion 9 is made of resin, for example.
  • the housing portion 9 has a first body 91 and a second body 95.
  • the first body 91 includes a cylindrical tubular portion 92, and a first flange portion 93 protruding from one axial end of the tubular portion 92 in the radial direction of the tubular portion.
  • the second body 95 includes a prismatic columnar section 96, and a second flange section 97 protruding from one end of the columnar section 96 on the first body 91 side.
  • the first flange portion 93 and the second flange portion 97 are plate-shaped parallel to each other.
  • the first body 91 and the second body 95 are joined to each other at the first flange portion 93 and the second flange portion 97.
  • the conductive member 2 is passed between the first flange portion 93 and the second flange portion 97. One end of each of the two terminal portions 22 of the conductive member 2 projects outside the housing portion 9.
  • a recess 952 is formed in the surface 951 of the second body 95 facing the first body 91, and the space inside the recess 952 is separated from the two terminal portions 22.
  • the surface 951 of the second body 95 is flat and is in contact with the conductive member 2.
  • the separation part 21 and the accommodation space 98 are aligned in the normal direction of the surface 951.
  • the separation site 21 is slightly smaller than the accommodation space 98 when viewed from the normal direction of the surface 951.
  • the gas generator 7 and the operating pin 8 are arranged inside the tubular portion 92 of the first body 91.
  • the gas generator 7 includes a case 71, two pin electrodes 72, and a heating element 73 in addition to the fuel 74.
  • the case 71 has a hollow cylindrical shape.
  • the shutoff device 1 further includes a first O (O) ring 11 interposed between the outer edge of the case 71 and the inner surface of the tubular portion 92.
  • the two pin electrodes 72 of the gas generator 7 are housed in the case 71.
  • the first ends of the two pin electrodes 72 are exposed to the outside of the accommodating portion 9.
  • the second end of each of the two pin electrodes 72 is connected to the heating element 73.
  • the heating element 73 is arranged in the space of the case 71 in which the fuel 74 is stored.
  • the operating pin 8 includes, for example, resin as a material.
  • the operating pin 8 is arranged between the gas generator 7 and the separating portion 21.
  • the operating pin 8 has a base 81 and a rod 82 protruding from the base 81.
  • the base 81 has a bottomed cylindrical shape.
  • An annular groove 811 is formed on the outer edge of the base 81 along the circumferential direction of the base 81.
  • the shutoff device 1 further includes a second O-ring 12 fitted in the groove 811. The outer edge of the second O-ring 12 is in contact with the inner surface of the tubular portion 92.
  • the operation pin 8 is held inside the tubular portion 92 by the frictional force between the second O-ring 12 and the inner surface of the groove 811 and the inner surface of the tubular portion 92.
  • the rod 82 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the rod 82 projects from the outer bottom surface of the base 81 in the axial direction of the base 81.
  • the rod 82 is formed integrally with the base 81.
  • the tip of the rod 82 is in contact with the separating portion 21.
  • the separating portion 21 When viewed in the protruding direction of the rod 82, the separating portion 21 has the same size as the rod 82.
  • the rod 82 includes an arc extinguishing member 820, a tip portion 821, and an insulating portion 827.
  • the arc extinguishing member 820 constitutes at least a part of the rod 82 of the operating pin 8. More specifically, the arc extinguishing member 820 constitutes at least a part of the outer peripheral surface 822 of the rod 82. In other words, the outer peripheral surface 822 of the rod 82 includes the outer surface of the arc extinguishing member 820.
  • the tip portion 821 is located at the tip of the rod 82. Before the operating pin 8 is driven by the gas generator 7, the tip portion 821 contacts the separating portion 21 of the conductive member 2.
  • the tip portion 821 contacts the separating portion 21 of the conductive member 2 before the two terminal portions 22 are electrically separated.
  • the tip portion 821, the arc extinguishing member 820, and the insulating portion 827 are arranged in this order from the tip end side of the rod 82. That is, the arc extinguishing member 820 is located between the tip portion 821 and the insulating portion 827.
  • the arc extinguishing member 820 is embedded in, for example, a resin molded member that is the main configuration of the rod 82.
  • the resin molded member includes a tip portion 821 and an insulating portion 827.
  • the arc extinguishing member 820 may be attached to the resin molding member that is the main configuration of the rod 82.
  • the insulating portion 827 is located on the opposite side of the tip 821 side with respect to the arc extinguishing member 820, and has higher insulation (electrical insulation) than the arc extinguishing member 820.
  • the arc extinguishing member 820 has an arc extinguishing action.
  • the arc extinguishing member 820 is, for example, a member formed into a solid or semi-solid state by mixing silica sand with an epoxy resin and a curing agent and curing the epoxy resin. That is, the arc extinguishing member 820 contains silica sand (silica). In the arc extinguishing member 820, silica sand has an arc extinguishing action.
  • FIG. 5 shows a virtual path R1 of an arc generated when the separating portion 21 is separated from the two terminal portions 22. That is, the arc passes through the gap between the rod 82 of the operating pin 8 and the inner surface (inner peripheral surface 953) of the second body 95. Thereby, the arc can be extinguished in the accommodation space 98.
  • the arc extinguishing member 820 moves between the two electrically separated terminal portions 22.
  • the silica sand is exposed to the heat of the arc.
  • the silica sand absorbs the heat of the arc and melts. That is, the arc extinguishing member 820 has a function of cooling the arc in contact with the arc extinguishing member 820. By cooling the arc, the arc voltage increases and the extinction of the arc is promoted.
  • silica sand may re-solidify after melting.
  • the product generated by re-solidifying contains silica and thus has an insulating property (electrical insulating property), and when the arc contacts the product, the arc voltage increases. Further, the product can ensure the insulation (electrical insulation) between the two terminal portions 22 after the arc is cut off.
  • the tip portion 821 is made of, for example, synthetic resin.
  • the tip portion 821 has higher insulation (electrical insulation) than the arc extinguishing member 820. Therefore, before the operation pin 8 is driven by the gas generator 7, the tip end 821 can improve the electrical insulation between the conductive member 2 and the arc extinguishing member 820.
  • a pressurizing chamber 75 which is a space into which the gas generated by the gas generator 7 is introduced, is provided.
  • the heating element 73 is, for example, a nichrome wire.
  • the two pin electrodes 72 are connected to, for example, a control unit for controlling the operation of the interruption device 1.
  • the control unit energizes the two pin electrodes 72.
  • the heating element 73 is energized via the two pin electrodes 72 of the gas generator 7, the heating element 73 generates heat.
  • the fuel 74 is ignited by the heat generated in the heating element 73, and the fuel 74 burns to generate gas.
  • the gas raises the pressure of the space for containing the fuel 74 in the case 71, breaks the wall forming this space (see FIG.
  • the separation portion 21 is located between the operation pin 8 and the accommodation space 98 in the traveling direction of the operation pin 8.
  • the conductive member 2 By pushing the separating portion 21 against the operation pin 8, the conductive member 2 is formed at the boundary portion 23 (see FIG. 3) between the separating portion 21 and the two terminal portions 22, as shown in FIG.
  • the separation part 21 is separated from the two terminal parts 22 by breaking in the two grooves 24.
  • the force acting on the separating portion 21 from the operating pin 8 acts in a direction to bring the separating portion 21 closer to the accommodation space 98. Therefore, the separating portion 21 separated from the two terminal portions 22 is pushed by the operation pin 8 and enters the accommodation space 98.
  • the breaker 1 further includes an arc extinguishing body 13 arranged in the accommodation space 98.
  • the arc extinguishing body 13 is a member having an arc extinguishing action.
  • the arc extinguishing body 13 is embedded in the inner surface (inner peripheral surface 953) of the second body 95 in the accommodation space 98.
  • the arc extinguishing body 13 may be attached to the inner surface (inner peripheral surface 953) of the second body 95 in the accommodation space 98.
  • a specific example of the arc extinguishing body 13 is a hydrogen storage alloy. Hydrogen storage alloys extinguish hydrogen to extinguish the arc.
  • the arc extinguishing body 13 is not limited to the hydrogen storage alloy.
  • a polyamide such as SiC, SiO 2 , alumina, PA6, PA46, PA66, or a material obtained by mixing magnesium hydroxide or magnesium borate with a resin of this polyamide can be used.
  • the arc voltage can be increased by the arc extinguishing action of the arc extinguishing body 13 formed of a material.
  • the outer peripheral surface 822 of the operating pin 8 driven by the pressure of the gas generated in the gas generator 7 is, after the separating portion 21 is separated from the two terminal portions 22 by the operating pin 8, It contacts the inner surface (inner peripheral surface 953) of the accommodation space 98 of the accommodation portion 9 (second body 95).
  • the range in which the arc particles generated between the separating portion 21 and the two terminal portions 22 can move between the inner peripheral surface 953 of the housing portion 9 and the outer peripheral surface 822 of the operating pin 8 is limited.
  • the range in which the arc particles can move is limited to this gap. Therefore, the frequency of collision of particles forming the arc is increased, the arc voltage is increased, and the arc extinguishing performance of the breaker 1 is improved.
  • the particles forming the arc are, for example, electrons, metal vapor and plasma particles.
  • the operation pin 8 driven by the pressure of the gas generated in the gas generator 7 is attached to the tip in the traveling direction of the operation pin 8 after the separating portion 21 is separated from the two terminal portions 22 by the operation pin 8.
  • the separating portion 21 is sandwiched between the located tip portion 821 and the inner surface (inner bottom surface 954) of the accommodation space 98 of the accommodation portion 9. Therefore, the arc generated between the separating portion 21 and the two terminal portions 22 is between the inner bottom surface 954 of the accommodating portion 9 and the separating portion 21, or between the separating portion 21 and the tip portion 821. Compressed with. As a result, the frequency of collision of particles forming the arc is increased, so that the arc voltage is increased and the arc extinguishing performance of the breaking device 1 is improved.
  • the configuration of the arc extinguishing member 820 is not limited to the configuration shown in this embodiment.
  • a polyamide (nylon) such as SiC, SiO 2 , alumina, PA6, PA46, PA66, or a material obtained by mixing magnesium hydroxide or magnesium borate with a resin of this polyamide can be used. ..
  • the arc extinguishing member 820 is decomposed by the heat of the arc to generate arc extinguishing gas.
  • the arc extinguishing gas is a gas having an arc extinguishing action, and contains, for example, at least one of hydrogen, water, carbon dioxide, nitrogen and the like. The arc extinguishing gas increases the arc voltage and promotes arc extinction.
  • a hydrogen storage alloy may be used as the arc extinguishing member 820.
  • the hydrogen storage alloy used as the arc extinguishing member 820 produces hydrogen as an arc extinguishing gas when heated by the arc.
  • the arc extinguishing gas increases the arc voltage and promotes arc extinction.
  • the arc-extinguishing member 820 is a member that generates an arc-extinguishing gas
  • the arc-extinguishing gas diffuses to the arc generation location even if the arc-extinguishing member 820 does not move between the two electrically separated terminals 22. By doing so, the action of extinguishing the arc is exhibited.
  • the arc extinguishing member 820 for example, a member containing silicon or silicon carbide (SiC) may be used.
  • SiC silicon or silicon carbide
  • the silicon or silicon carbide contained in the arc extinguishing member 820 absorbs the heat of the arc and melts, whereby the arc is cooled, so that the arc voltage increases and the arc extinguishing of the arc is promoted.
  • the arc extinguishing member 820 may contain a ceramic. Since ceramic has higher arc resistance performance than materials such as resin, the ceramic can improve the arc resistance performance of the arc extinguishing member 820.
  • the tip portion 821C of the operating pin 8C that contacts the separating portion 21C may have a cylindrical shape.
  • the shape of the arc extinguishing member 820C may also be cylindrical.
  • the overall shape of the rod 82C of the operating pin 8C is a column. Thereby, the mechanical strength of the rod 82C can be improved.
  • the separation portion 21C of the conductive member 2C may be formed in a circular shape.
  • a portion of the two terminal portions 22C adjacent to the separating portion 21C is formed in an arc shape along the separating portion 21C.
  • the accommodation space 98 in which the separation portion 21C separated from the two terminal portions 22C is accommodated may be formed in a cylindrical shape.
  • FIG. 6 shows the rod 82C separated from the conductive member 2C, the rod 82C may be in contact with the conductive member 2C.
  • the shape of the rod 82C (including the tip portion 821C) may be cylindrical.
  • the two grooves 24 of the conductive member 2 may be formed on the second surface F2 of the conductive member 2 instead of the first surface F1. Further, one or more grooves 24 may be formed on each of the first surface F1 and the second surface F2. In this case, the groove 24 formed on the first surface F1 and the groove 24 formed on the second surface F2 may be aligned in the thickness direction of the conductive member 2 or the thickness of the conductive member 2. It does not have to be lined up in the vertical direction.
  • one or a plurality of holes may be formed in the boundary portion 23 between the separating portion 21 and the two terminal portions 22 instead of the groove 24.
  • first conductive portion and the second conductive portion which are connected to the separating portion 21 and form a part of the electric path are not limited to the terminal portion 22. That is, the first conductive portion and the second conductive portion do not have to function as terminals.
  • the tip of the rod 82 of the operating pin 8 does not have to be in contact with the separating portion 21, and is separated from the separating portion 21 and the separating portion 21. May be opposite.
  • the arc extinguishing member 820 may be provided only on at least one of the two surfaces (the left and right surfaces in FIG. 3) of the outer peripheral surface 822 of the operating pin 8 that face the two terminal portions 22.
  • the arc extinguishing member 820 when the arc extinguishing member 820 has a function of absorbing the heat of the arc (cooling function), the arc extinguishing member 820 may not be exposed on the surface of the operating pin 8. Even in this case, the arc extinguishing member 820 can absorb the heat transmitted from the surface of the operating pin 8.
  • the thickness of the separating portion 21 may be smaller than the thickness of the two terminal portions 22.
  • the width of the separating portion 21 may be smaller than the width of the two terminal portions 22. In these cases, even if the groove 24 is not formed, the rupture strength of the boundary portion 23 between the separating portion 21 and each terminal portion 22 is set to be the same as that of the portion other than the boundary portion 23 of each terminal portion 22. It can be made smaller than the breaking strength.
  • the conductive member 2 may have a plurality of separating parts 21.
  • the plurality of separating portions 21 are arranged side by side in the longitudinal direction of the conductive member 2, for example.
  • the plurality of separating portions 21 are arranged side by side in the lateral direction or the thickness direction of the conductive member 2, for example.
  • the operation pin 8 may simultaneously disconnect the plurality of separating portions 21 from the terminal portion 22, or may separate the separating portions 21 at different timings.
  • the surface of the conductive member 2 may be covered with a member having an insulating property (electrical insulating property) such as a resin.
  • the operating pin 8 may break the conductive member 2 together with the member that covers the surface of the conductive member 2.
  • the breaking device 1 may be provided with a permanent magnet for extending the arc generated between the two terminal portions 22.
  • the permanent magnet may be arranged in the internal space of the housing portion 9 or may be embedded in the housing portion 9, for example.
  • the breaker 1 includes an operation pin 8 (8C), a first conductive portion (terminal portions 22 and 22C), and a second conductive portion (terminal) electrically connected to the first conductive portion (terminal portions 22 and 22C). Section 22 and 22C), and the first conductive portion (terminal portions 22 and 22C) and the second conductive portion (terminal portions 22 and 22C) are electrically connected to each other in association with movement of the operating pin 8 (8C).
  • the operation pin 8 (8C) When the first conductive portion (terminal portions 22 and 22C) and the second conductive portion (terminal portions 22 and 22C) are electrically separated from each other, at least a part of the operating pin 8 (8C) becomes the first
  • the operation pin 8 (8C) is moved between the conductive portion (terminal portions 22, 22C) and the second conductive portion (terminal portions 22, 22C), and the operation pin 8 (8C) includes the arc extinguishing member 820 (820A, 820C).
  • the member 820 (820A, 820C) has an arc extinguishing action.
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) of the operating pin 8 (8C) moves between the first conductive portion and the second conductive portion, and the first conductive portion and the second conductive portion.
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) has a cooling function.
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) cools the arc, thereby increasing the arc voltage and promoting extinction of the arc.
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) contains ceramic or silica.
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) contains the ceramic, it is possible to improve the arc resistance performance of the arc extinguishing member 820 (820A, 820C).
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) contains silica, the heat of the arc can be absorbed in the silica and the arc extinguishing can be promoted.
  • the arc extinguishing member 820 (820A, 820C) generate an arc extinguishing gas.
  • the arc extinguishing gas can increase the arc voltage and promote extinction of the arc.
  • the arc-extinguishing gas preferably contains hydrogen or water.
  • the arc can be thermally cut off by at least one of hydrogen and water contained in the arc extinguishing gas.
  • the tip end portion 821 (821B, 821C) in the vicinity of the first conductive portion (terminal portions 22, 22C) and the second conductive portion (terminal portions 22, 22C) of the operating pin 8 (8C) is The insulating property (electrical insulating property) is higher than that of the arc extinguishing member 820 (820A, 820C).
  • the operating pin 8 further includes an insulating portion 827, the insulating portion 827 has a higher insulating property (electrical insulating property) than the arc extinguishing member 820, and the arc extinguishing member 820 is connected to the insulating portion 827. It is located between the tip portion 821.
  • the insulating portion 827 of the operating pin 8 when the insulating portion 827 of the operating pin 8 is moved between the first conductive portion and the second conductive portion, the insulating portion between the first conductive portion and the second conductive portion is separated. It can be electrically insulated by 827.
  • a third conductive portion located between the first conductive portion (terminal portions 22, 22C) and the second conductive portion (terminal portions 22, 22C) is further added.
  • the operation pin 8 (8C) includes the first conductive portion (terminal portions 22 and 22C) and the second conductive portion (terminal portions 22 and 22C) by breaking the third conductive portion (separation portions 21 and 21C). ) And are preferably electrically separated.
  • the movement of the operation pin 8 (8C) and the electrically disconnecting the first conductive portion and the second conductive portion can be easily linked.
  • the shape of the distal end portion 821C in the vicinity of the first conductive portion (terminal portion 22C) and the second conductive portion (terminal portion 22C) of the operating pin 8C is preferably cylindrical or columnar. ..
  • the mechanical strength of the tip portion 821C can be improved as compared with the case where the tip portion 821C has a prismatic shape, for example.
  • the shutoff device 1 further includes a gas generator 7 that generates gas by burning fuel and moves the operating pin 8 (8C) by the pressure of the gas.
  • the operating pin 8 (8C) is moved by the pressure of the gas generated in the gas generator 7, so that the operating pin 8 (8C) is faster than when the gas generator 7 is not used. To move. As a result, the arc can be expanded rapidly, so that the breaking performance of the electric path can be improved.
  • the arc extinguishing member 820 (820C) constitutes at least a part of the outer peripheral surface 822 of the operating pin 8 (8A to 8C).
  • the arc extinguishing member 820 (820C) moves between the electrically isolated first conductive portion and the second electrically conductive portion.
  • the arc extinguishing member 820 (820C) is likely to come into contact with the arc generated between the first conductive portion and the second conductive portion, it is possible to improve the arc extinguishing performance of the interruption device 1. ..
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of the breaking device 1D viewed from above.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of the breaking device 1D as seen from the side, showing a state before the operation pin 8D is operated.
  • FIG. 9 is a perspective view of the operation pin 8D.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the breaking device 1D as seen from the side, showing a state after the operation pin 8D is operated.
  • 7, 8 and 10 show arrows indicating up, down, left and right, front and back, but these arrows are shown for the purpose of explanation and do not limit the use direction of the blocking device 1D.
  • the directions such as “top”, “bottom”, “right”, “left”, “front”, and “rear” only indicate relative positional relationships, and the present disclosure is not limited thereby. Absent.
  • the shutoff device 1D of the present embodiment includes a housing 9D, a gas generator 7D, a case 76, an operating pin 8D, a first fixed terminal 3, a second fixed terminal 4, a movable contact 5 and a contact spring 14. ..
  • Each of the first fixed terminal 3 and the second fixed terminal 4 is made of a conductive material such as copper.
  • Each of the first fixed terminal 3 and the second fixed terminal 4 is formed in a rectangular plate shape that is long in the left-right direction.
  • the first fixed terminal 3 and the second fixed terminal 4 are arranged side by side in the left-right direction.
  • the first fixed terminal 3 has a first fixed contact 31 (fixed contact) at its tip (right end).
  • the second fixed terminal 4 has a second fixed contact 41 at its tip (left end).
  • the movable contact 5 is made of a conductive material such as copper.
  • the movable contact 5 is formed in a plate shape that is long in the left-right direction.
  • the movable contactor 5 has a first movable contact 51 (movable contact) at a first end (left end) in the longitudinal direction and a second movable contact 52 at a second end (right end).
  • the first fixed terminal 3, the second fixed terminal 4, and the movable contact 5 are arranged such that the first movable contact 51 faces the first fixed contact 31 and the second movable contact 52 faces the second fixed contact 41. It is arranged.
  • the first fixed terminal 3 and the second fixed terminal 4 are electrically connected to a circuit outside the breaker 1D.
  • an abnormal current such as an overcurrent flows in an electric circuit including a path from the first fixed terminal 3 to the second fixed terminal 4 via the movable contact 5
  • the control unit connected to the breaking device 1D detects this abnormal current.
  • the gas generator 7D is energized, and the fuel 74 is combusted in the gas generator 7D to generate gas.
  • the operating pin 8D is driven by the pressure of the gas generated by the gas generator 7D.
  • the movable contact 5 is moved by the operation pin 8D and separated from the first fixed terminal 3 and the second fixed terminal 4, whereby the electric path is cut off.
  • the contact pressure spring 14 is, for example, a compression coil spring.
  • the contact pressure spring 14 applies a spring force to the movable contact 5 such that the movable contact 5 faces the first fixed terminal 3 and the second fixed terminal 4. That is, the contact pressure spring 14 applies a spring force to the movable contact 5 in a direction in which the first movable contact 51 is connected to the first fixed contact 31 and the second movable contact 52 is connected to the second fixed contact 41. ing.
  • the gas generator 7D is housed in the case 76.
  • the case 76 is arranged above the movable contact 5.
  • the case 76 is formed in a cylindrical shape.
  • An opening for exposing the two pin electrodes 72 of the gas generator 7D is formed on the upper surface of the case 76.
  • a hole 761 for discharging the gas generated in the gas generator 7D is formed on the lower surface of the case 76.
  • a space (pressurization chamber 75) is formed below the gas generator 7D.
  • the operation pin 8D is arranged between the case 76 (gas generator 7D) and the movable contactor 5 in the vertical direction.
  • the operation pin 8D has a base 81D and a rod 82D.
  • the base 81D has a rectangular plate shape having a length in the left-right direction, and is located at the upper end of the operation pin 8D.
  • the rod 82D has a so-called wedge shape, and its cross-sectional shape is a trapezoid in which a right triangle is connected to the lower side of the rectangle.
  • the rod 82D projects downward from the front side portion of the lower surface of the base 81D.
  • the rod 82D has an inclined surface inclined rearward at the lower portion of the front surface.
  • the rod 82D is formed in a columnar shape whose thickness (dimension in the front-rear direction) becomes smaller as it goes downward.
  • the lower end of the operating pin 8D (the tip of the rod 82D) is located between the movable contact 5 and the first fixed terminal 3 (second fixed terminal 4) in the front-rear direction.
  • the rod 82D has an arc extinguishing member 820D.
  • the arc extinguishing member 820D contains silica sand (silica).
  • the arc extinguishing member 820D constitutes at least a part of the outer peripheral surface of the rod 82D of the operating pin 8D. Specifically, the arc extinguishing member 820D constitutes a part of the rear surface 833 of the rod 82D.
  • the arc extinguishing member 820D is embedded in, for example, a resin molded member that is the main configuration of the rod 82D.
  • the arc extinguishing member 820D may be attached to the resin molded member that is the main configuration of the rod 82D.
  • the accommodation section 9D is formed in a rectangular box shape having an internal space (accommodation chamber 90).
  • the first fixed contact 31, the second fixed contact 41, the movable contact 5, the contact spring 14, the case 76, and the operating pin 8D are housed in the internal space of the housing portion 9D.
  • the operating pin 8D when gas is generated in the gas generator 7D, the pressure inside the pressurizing chamber 75 rises, and the operating pin 8D is pushed downward by this raised pressure. As the operation pin 8D moves downward, the rod 82D enters between the first movable contact 51 and the first fixed contact 31 and pushes the movable contact 5 forward (see FIG. 10). As a result, the first movable contact 51 is separated from the first fixed contact 31, and the second movable contact 52 is separated from the second fixed contact 41. That is, the first movable contact 51 in contact with the first fixed contact 31 is separated from the first fixed contact 31 in association with the movement of the operation pin 8D. The operation pin 8D after the movement is physically present between the movable contact 5 and the first fixed terminal 3.
  • a part of the operating pin 8D moves between the movable contact 5 (second conductive part) and the first fixed terminal 3 (first conductive part) that is electrically (and physically) separated.
  • the direction in which the movable contact 5 moves (forward) is orthogonal to the direction in which the operation pin 8D moves (downward).
  • the upper surface of the base 81D of the operating pin 8D is the first end 831 that receives the pressure in the pressurizing chamber 75, and the lower end of the rod 82D of the operating pin 8D is the second end that pushes the movable contact 5. It is the end 832.
  • the arc extinguishing member 820D faces the first fixed contact 31.
  • the arc extinguishing action of the arc extinguishing member 820D can quickly extinguish the arc generated between the first fixed contact 31 and the first movable contact 51.
  • the movable contact 5 is moved with respect to the first fixed terminal 3 by using the energy of the gas generated in the gas generator 7D, thereby breaking the electric path. Therefore, the arc generated between the contacts is rapidly extended and extinguished at a speed comparable to the moving speed of the movable contact 5. As a result, the interruption device 1D can extinguish the arc in a short time, and can improve the current interruption performance.
  • the shape of the operating pin 8D is not limited to the shape shown in FIG. 9, and may be a shape including only the rod 82D, for example.
  • both front and rear surfaces of the rod 82D may be provided with inclined surfaces that incline so as to approach each other as it goes downward, and the operation pin 8D may be formed in a triangular prism shape.
  • shapes other than these shapes may be used.
  • the arc extinguishing member 820D is provided from the left end to the right end of the rod 82D, but as shown in FIG. 11, for example, the arc extinguishing member 820D is extinguished only near the left end and the right end of the rod 82P.
  • the arc member 820P may be provided. That is, the rod 82P of the operation pin 8P of FIG. 11 has two arc extinguishing members 820P.
  • the arc extinguishing member 820D (or 820P) faces the first fixed contact 31, the region facing the second fixed contact 41, the region facing the first movable contact 51, and the second movable contact 52. It suffices if it is provided in at least one of the areas to be operated.
  • the breaking device 1D may include two sets of the gas generator 7D and the operation pin 8D.
  • the operation of the gas generator 7D and the operation pin 8D of one of the two sets is the same as in the embodiment, and drives the first movable contact 51.
  • the other set of gas generator 7D and operating pin 8D drives second movable contact 52. That is, when gas is generated in the gas generator 7D, the operation pin 8D is pushed downward, the rod 82D enters between the second movable contact 52 and the second fixed contact 41, and pushes the movable contact 5 forward. As a result, the second movable contact 52 is separated from the second fixed contact 41.
  • the number of pairs of fixed contacts and movable contacts may be one, or may be three or more.
  • the first conductive portion is the first fixed terminal 3 provided with the first fixed contact 31, and the second conductive portion is the movable contactor 5 provided with the first movable contact 51.
  • the state in which the first fixed contact 31 and the first movable contact 51 are in contact with each other changes from the state in which the first fixed contact 31 and the first movable contact 51 are separated from each other. ..
  • the magnitude of the force required to electrically disconnect the first conductive portion and the second conductive portion from each other can be reduced compared to the case where the third conductive portion is broken.
  • the breaking device 1D further includes a second fixed terminal 4 provided with a second fixed contact 41, a second movable contact 52 is provided on the movable contact 5, and is interlocked with the movement of the operation pin 8D. From the state where the second fixed contact 41 and the second movable contact 52 are in contact with each other, the second fixed contact 41 and the second movable contact 52 are separated from each other, and a part of the operation pin 8D is moved to the first movable state. It moves between the contact 51 and the first fixed contact 31, and between the second movable contact 52 and the second fixed contact 41.
  • the voltage applied to the electric path including the plurality of fixed contacts (the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41) and the plurality of movable contacts (the first movable contact 51 and the second movable contact 52).
  • the plurality of fixed contacts the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41
  • the plurality of movable contacts the first movable contact 51 and the second movable contact 52.
  • the breaking device 1E of the present embodiment includes a first fixed terminal 3, a second fixed terminal 4 (see FIG. 7) and a movable contact 5, similarly to the breaking device 1D of the second embodiment.
  • the operation pin 8E moves the movable contactor 5, and the movable contact of the movable contactor 5 separates from the fixed contact.
  • the electromagnetic contact generated by the electromagnet device 6 causes the movable contact to switch between a state in which the movable contact is in contact with the fixed contact and a state in which the movable contact is separated from the fixed contact.
  • the breaking device 1E includes an electromagnet device 6 (driving unit), a holding unit 15, and a shaft 16.
  • the electromagnet device 6 includes an exciting coil 61, a coil bobbin 62, a movable iron core 63, a yoke 64, a return spring 65, a cylindrical member 66, and a fixed iron core 67.
  • the coil bobbin 62 is made of a nonmagnetic material such as resin.
  • the coil bobbin 62 has two collar portions 621 and 622 and a winding drum portion 623.
  • the winding drum portion 623 has a hollow cylindrical shape.
  • the axial direction of the winding drum portion 623 is along the front-back direction.
  • the exciting coil 61 is wound around the winding drum portion 623.
  • the exciting coil 61 generates a magnetic flux when energized.
  • the collar portion 621 extends outward from the rear end of the winding drum portion 623 in the radial direction of the winding drum portion 623.
  • the collar portion 622 extends outward from the front end of the winding drum portion 623 in the radial direction of the winding drum portion 623.
  • the cylindrical member 66 has a bottomed cylindrical tubular portion 661 with an open rear end, and a flange portion 662 that extends radially outward from the rear end of the tubular portion 661.
  • the cylindrical member 66 is housed in the winding barrel portion 623 of the coil bobbin 62.
  • the collar portion 662 is arranged on the rear surface of the collar portion 621 of the coil bobbin 62.
  • the movable iron core 63 is made of a magnetic material.
  • the movable iron core 63 has a cylindrical shape.
  • the movable iron core 63 is housed in the cylindrical portion 661 of the cylindrical member 66.
  • a through hole is formed at the center of the movable iron core 63, and the shaft 16 is passed through the through hole.
  • the movable iron core 63 and the shaft 16 are connected.
  • the movable iron core 63 may have a recess on the rear surface thereof into which the front end of the shaft 16 is inserted and coupled.
  • the movable iron core 63 When the exciting coil 61 is energized, the movable iron core 63 is pulled by the fixed iron core 67 by the magnetic attraction force generated between the movable iron core 63 and the fixed iron core 67, and moves backward. On the other hand, when the energization of the exciting coil 61 is stopped, the movable iron core 63 moves forward by the spring force of the return spring 65.
  • the yoke 64 is made of a magnetic material.
  • the yoke 64 together with the fixed iron core 67 and the movable iron core 63, forms a magnetic circuit through which magnetic flux generated when the exciting coil 61 is energized passes.
  • the yoke 64 includes a first yoke plate 641 and a second yoke plate 642.
  • the shape of the first yoke plate 641 is a rectangular plate shape having a thickness along the front and rear.
  • the first yoke plate 641 is arranged between the movable contact 5 and the exciting coil 61.
  • An insertion hole 644 is formed substantially in the center of the first yoke plate 641.
  • a fixed iron core 67 is passed through the insertion hole 644, and the fixed iron core 67 is fixed to the first yoke plate 641.
  • the shape of the second yoke plate 642 is a rectangular plate shape having a thickness along the front and rear.
  • the second yoke plate 642 is arranged on the front side of the exciting coil 61.
  • a through hole 645 is formed substantially in the center of the second yoke plate 642.
  • the cylindrical member 66 is passed through the through hole 645.
  • the fixed iron core 67 is made of a magnetic material.
  • the fixed iron core 67 has a cylindrical shape having a flange 671 at the rear end.
  • the fixed iron core 67 has a through hole 672 penetrating in the axial direction.
  • the shaft 16 is passed through the through hole 672 of the fixed iron core 67.
  • the fixed iron core 67 has a recess 673 that is recessed rearward at the center of the front surface thereof.
  • the rear end of the fixed iron core 67 is arranged in the insertion hole 644 at the substantially center of the first yoke plate 641.
  • the remaining portion of the fixed iron core 67 is arranged inside the cylindrical portion 661 of the cylindrical member 66.
  • the brim portion 671 of the fixed iron core 67 is joined to the first yoke plate 641 by brazing, for example.
  • the return spring 65 is, for example, a compression coil spring.
  • the shaft 16 is passed through the return spring 65.
  • the return spring 65 is arranged in the recess 673 of the fixed iron core 67 so as to be expandable and contractable along the longitudinal axis.
  • a first end (rear end) of the return spring 65 in the expansion/contraction direction is in contact with the bottom surface of the recess 673 of the fixed iron core 67, and a second end (front end) thereof is in contact with the rear surface of the movable iron core 63.
  • the return spring 65 applies a forward force to the movable iron core 63 along a predetermined direction (front-back direction).
  • the holding portion 15 includes a holder 151 and a contact pressure spring 152.
  • the holder 151 has a rectangular tubular shape with open upper and lower surfaces, and is combined with the movable contact 5 such that the movable contact 5 is located between the rear plate 1511 and the front plate 1512.
  • the rear end of the shaft 16 is fixed to the front surface of the front plate 1512 of the holder 151.
  • a cylindrical protrusion 1513 is formed in the center of the rear surface of the front plate 1512 of the holder 151.
  • the contact pressure spring 152 is, for example, a compression coil spring.
  • the contact pressure spring 152 is arranged between the rear surface of the front plate 1512 of the holder 151 and the front end of the movable contact 5.
  • the rear end of the contact pressure spring 152 is fitted into a cylindrical protrusion formed on the front surface of the movable contact 5.
  • the front end of the contact pressure spring 152 is fitted in a protrusion 1513 formed on the front plate 1512 of the holder 151.
  • the contact pressure spring 152 applies a backward force to the movable contact 5.
  • the shape of the shaft 16 is a round bar.
  • the shaft 16 extends along a predetermined direction (front-back direction).
  • the front end of the shaft 16 is coupled to the movable iron core 63 of the electromagnet device 6.
  • the rear end of the shaft 16 is coupled to the front plate 1512 of the holder 151 in the holding portion 15.
  • the shaft 16 is moved along the axial direction (back and forth direction) by the electromagnet device 6.
  • the shaft 16 connects the electromagnet device 6 and the holding unit 15.
  • the shaft 16 transmits the movement of the movable iron core 63 in the electromagnet device 6 to the holding unit 15.
  • the configuration of the gas generator 7E is the same as that of the gas generator 7D of the second embodiment.
  • the configuration of the operating pin 8E is the same as that of the operating pin 8D of the second embodiment. That is, as in the second embodiment, when the gas generator 7E is energized, the operating pin 8E moves between the first fixed terminal 3 (first conductive portion) and the movable contact 5 (second conductive portion). Moving. As a result, the movable contact 5 moves to a position away from the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41.
  • FIG. 13 shows a state (hereinafter, referred to as an “off state”) of the breaking device 1E when the exciting coil 61 of the electromagnet device 6 is not energized.
  • an off state a magnetic attraction force is not generated between the movable iron core 63 and the fixed iron core 67, so that the movable iron core 63 is pushed by the forward force from the return spring 65 to be in the non-excited position away from the fixed iron core 67. Is located in.
  • the shaft 16 moves forward in conjunction with the movement of the movable iron core 63, and the holding portion 15 coupled to the shaft 16 also moves forward.
  • the movable contactor 5 is moved forward by the holding portion 15 (rear plate 1511 of the holder 151) connected to the shaft 16 and is restricted from moving backward.
  • the first movable contact 51 is located away from the first fixed contact 31, and the second movable contact 52 (see FIG. 7) is located away from the second fixed contact 41 (see FIG. 7).
  • the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41 are non-conductive. That is, the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41 are electrically separated from each other.
  • the position of the movable iron core 63 is maintained at the position when the return spring 65 is fully extended, for example.
  • FIG. 12 shows a state (hereinafter, referred to as an “on state”) of the breaking device 1E when the exciting coil 61 of the electromagnet device 6 is energized.
  • the ON state a magnetic attraction force is generated between the movable iron core 63 and the fixed iron core 67, so that the movable iron core 63 is pulled rearward against the spring force of the return spring 65, and is brought to the excitation position in contact with the fixed iron core 67. To position. At this time, the shaft 16 and the holding portion 15 move rearward in conjunction with the movement of the movable iron core 63. Therefore, in the movable contact 5, the rearward movement restriction by the holding portion 15 (rear plate 1511 of the holder 151) is released.
  • the movable contact 5 is moved rearward by the spring force of the contact pressure spring 152. As a result, the first movable contact 51 comes into contact with the first fixed contact 31 and the second movable contact 52 (see FIG. 10) comes into contact with the second fixed contact 32 (see FIG. 10). In this ON state, the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41 are electrically connected via the movable contact 5.
  • the moving speed of the movable contactor 5 is higher than that when the movable contactor 5 moves due to the electromagnetic force generated by the electromagnet device 6. Is fast. Therefore, when the gas generator 7E generates gas, the movable contact 5 is separated from the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41 at a relatively high speed, and the movable contact 5 is separated between the first fixed contact 31 and the second fixed contact 41. The circuit is cut off. That is, regardless of whether the breaker 1E is in the off state or the on state, the gas generator 7E is energized to move the operation pin 8E between the first fixed contact 31 and the first movable contact 51. Can be made. Therefore, the interruption device 1E can quickly interrupt the electric path even when a large current flows through the electric path.
  • a mechanism that drives the movable contact 5 according to a manual operation of an operator may be used as the drive unit that moves the movable contact 5, instead of the electromagnet device 6.
  • the breaker 1E further includes a drive unit (electromagnet device 6), and the drive unit (electromagnet device 6) moves the movable contactor 5.
  • the breaking device 1E when the operation pin 8E is not moved between the fixed contact 31 and the movable contact 51, the breaking device 1E is used as a relay that opens and closes the fixed contact 31 and the movable contact 51. Can be used.
  • the breaking device 1F of this embodiment includes a contact device 2F, an operating pin 8F, and a gas generator 7.
  • the blocking device 1F further includes a housing portion 9F (housing).
  • the contact device 2F includes a conductive fixed member 3F and a conductive movable member 5F.
  • the fixed member 3F has a fixed contact 31F (first conductive portion).
  • the movable member 5F has a movable contact 51F (second conductive portion) that contacts the fixed contact 31F.
  • the movable member 5F is formed separately from the fixed member 3F.
  • the fixed member 3F and the movable member 5F form a part of the electric path.
  • the contact device 2F includes a first mask 4F and a second mask 6F.
  • Each of the first mask 4F and the second mask 6F has an insulating property (electrical insulating property).
  • the contact device 2F is not limited to including both the first mask 4F and the second mask 6F, and may include only the second mask 6F.
  • the first mask 4F and the second mask 6F are made of resin, for example.
  • the first mask 4F covers a part of the fixing member 3F.
  • the second mask 6F covers a part of the movable member 5F.
  • the first mask 4F and the second mask 6F limit the emission and generation of particles that form an arc between the fixed member 3F and the movable member 5F.
  • the particles forming the arc are, for example, electrons, metal vapor and plasma particles.
  • the second mask 6F functions as an intermediate member.
  • the intermediate member here is a member that is moved by the operation pin 8F driven by the gas generator 7 to move the movable member 5F so as to generate the second state (described later).
  • the first mask 4F is fixed to the fixing member 3F.
  • the first mask 4F may be fixed to the housing portion 9F instead of the fixing member 3F.
  • the second mask 6F is fixed to the movable member 5F.
  • the contact device 2F further includes a restriction unit (holding force generation unit) 20F.
  • the restriction unit (holding force generation unit) 20F restricts the movement of the movable member 5F in the direction away from the fixed member 3F.
  • the restriction portion 20F provides a holding force for maintaining the movable contact 51F in contact with the fixed contact 31F.
  • the restricting portion 20F here includes a contact pressure spring 21F as an elastic portion that applies an elastic force to the movable member 5F in a direction in which the movable contact 51F contacts the fixed contact 31F.
  • the elastic force of the contact pressure spring 21F is a holding force that maintains the movable contact 51F in contact with the fixed contact 31F.
  • the first mask 4F, the second mask 6F, and the contact pressure spring 21F are housed in the housing portion 9F.
  • the fixed member 3F has a fixed contact 31F and a fixed piece 32F.
  • the fixed contact 31F and the fixed piece 32F are housed in the housing portion 9F.
  • the fixed contact 31F is made of, for example, copper or silver.
  • the fixed contact 31F has a rivet shape.
  • the fixed contact 31F includes a disk-shaped head 311F and a shaft portion 312F protruding from the head 311F.
  • the fixing piece 32F has a plate shape.
  • the fixed contact 31F is provided on the fixed piece 32F. More specifically, the fixed contact 31F is attached to the fixed piece 32F by caulking. That is, the fixed contact 31F is attached to the fixed piece 32F by crushing the tip of the shaft portion 312F with the shaft portion 312F of the fixed contact 31F being passed through the through hole formed in the fixed piece 32F.
  • the movable member 5F is formed separately from the fixed member 3F.
  • the movable member 5F has a movable contact 51F and a movable piece 52F.
  • the housing portion 9F houses the movable contact 51F and the movable piece 52F.
  • the movable contact 51F is made of, for example, copper or silver.
  • the movable contact 51F has a rivet shape.
  • the movable contact 51F includes a hemispherical head portion 511F and a shaft portion 512F protruding from the head portion 511F.
  • the movable piece 52F has a plate shape.
  • the movable contact 51F is provided on the movable piece 52F.
  • the movable contact 51F is attached to the movable piece 52F by caulking. That is, the movable contact 51F is attached to the movable piece 52F by caulking the tip of the shaft portion 512F while the shaft portion 512F of the movable contact 51F is passed through the through hole formed in the movable piece 52F.
  • the movable contact 51F takes one of a state of being in contact with the fixed contact 31F and a state of being separated from the fixed contact 31F.
  • the fixed contact 31F and the fixed member 3F may be formed as an integral member, or the fixed contact 31F may be formed as a part of the fixed member 3F.
  • the movable contact 51F and the movable member 5F may be configured as an integral member, or the movable contact 51F may be configured as a part of the movable member 5F.
  • Each of the fixed contact 31F and the movable contact 51F may be singular or plural.
  • the plurality of fixed contacts 31F may be provided side by side in the traveling direction of the operation pin 8F, or the traveling direction of the operation pin 8F and the facing of the fixed piece 32F and the movable piece 52F. It may be provided side by side in a direction orthogonal to the direction.
  • the plurality of movable contacts 51F may be provided side by side in the traveling direction of the operation pin 8F, or the traveling direction of the operation pin 8F and the facing of the fixed piece 32F and the movable piece 52F. It may be provided side by side in a direction orthogonal to the direction.
  • the gas generator 7 drives the operation pin 8F and inserts the operation pin 8F between the fixed contact 31F and the movable contact 51F.
  • the movable contact 51F is separated from the fixed contact 31F as shown in FIGS.
  • the traveling direction of the movable contact 51F intersects the traveling direction of the operation pin 8F. More specifically, the traveling direction of the movable contact 51F (opening direction from the fixed contact 31F) is orthogonal to the traveling direction of the operation pin 8F.
  • the first mask 4F is provided in at least a part of a region of the surface of the fixed member 3F facing the movable member 5F. That is, the first mask 4F covers a part of the fixing member 3F.
  • the first mask 4F has the first opening portion 410F, and the head portion 311F of the fixed contact 31F is arranged inside the first opening portion 410F. Further, the first mask 4F is in contact with the fixing member 3F.
  • the second mask 6F is provided in at least a part of a region of the surface of the movable member 5F facing the fixed member 3F. That is, the second mask 6F covers a part of the movable member 5F.
  • the second mask 6F has the second opening 610F, and the head 511F of the movable contact 51F is arranged inside the second opening 610F.
  • the contact device 2F further includes a terminal portion 22F and a braided wire 23F.
  • the fixing member 3F further includes a terminal portion 33F.
  • the terminal portions 22F and 33F are plate-shaped.
  • the terminal portions 22F and 33F are passed between the first body 91 and the second body 95F of the housing portion 9F and project to the outside of the housing portion 9F.
  • the terminal portion 22F is electrically connected to the movable piece 52F via the braided wire 23F.
  • the terminal portion 33F is formed integrally with the fixed piece 32F.
  • the route from the terminal portion 33F to the fixed piece 32F, the fixed contact 31F, the movable contact 51F, the movable piece 52F, the braided wire 23F and the terminal portion 22F constitutes a part of the electric circuit.
  • the movable contact 51F separates from the fixed contact 31F, the electric path is cut off.
  • An electromagnetic repulsive force acts between the fixed contact 31F and the movable contact 51F when the movable contact 51F is in contact with the fixed contact 31F to form an electric path and a current flows through the electric path.
  • the electromagnetic repulsive force acts so that the movable contact 51F is separated from the fixed contact 31F. The larger the current flowing in the electric path, the greater the electromagnetic repulsion force.
  • the breaking device 1F of the present embodiment includes the contact pressure spring 21F as the restricting portion 20F.
  • the restriction unit 20F applies a holding force for maintaining the state in which the movable contact 51F contacts the fixed contact 31F to the movable member 5F, and restricts the movement of the movable member 5F in the direction away from the fixed member 3F.
  • the contact pressure spring 21F is a compression spring. More specifically, the contact pressure spring 21F is a compression coil spring. The contact pressure spring 21F is arranged between the terminal portion 22F and the movable piece 52F. Both ends of the contact pressure spring 21F are in contact with the terminal portion 22F and the movable piece 52F. In the state where the operation pin 8F is not inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F, the contact pressure spring 21F resists the electromagnetic repulsive force between the fixed contact 31F and the movable contact 51F. Keeps in contact with the fixed contact 31F.
  • the rod 82F of the operating pin 8F projects from the outer bottom surface of the base 81 in the axial direction of the base 81.
  • the rod 82F is formed integrally with the base 81.
  • the operating pin 8F advances in the protruding direction of the rod 82F.
  • the rod 82F is a prismatic shape in which the portion including the tip in the traveling direction of the operation pin 8F is tapered. That is, the operation pin 8F includes the inclined surface 821F at the tip in the traveling direction.
  • the outer peripheral surface 822F of the rod 82F includes a first surface 823F along the traveling direction of the operation pin 8F and a second surface 823F along the traveling direction of the operation pin 8F and opposite to the first surface 823F. 824F, and.
  • the rod 82F of the operating pin 8F has an arc extinguishing member 820F.
  • the arc extinguishing member 820F contains silica sand (silica).
  • the arc extinguishing member 820F constitutes at least a part of the outer peripheral surface 822F of the rod 82F of the operating pin 8F.
  • the arc extinguishing member 820F is embedded in, for example, a resin molded member that is the main configuration of the rod 82F.
  • the arc extinguishing member 820F may be attached to the resin molding member that is the main configuration of the rod 82F.
  • the inclined surface 821F of the operation pin 8F is in contact with the second mask 6F.
  • the surface in contact with the inclined surface 821F is the inclined surface 601F.
  • the inclined surface 601F is formed at the end of the second mask 6F on the fixing member 3F side.
  • the normal direction of the inclined surface 601F intersects the normal direction of the inclined surface 821F.
  • the operation pin 8F driven by the gas generator 7 is inserted between the second mask 6F and the first mask 4F while pressing the second mask 6F on the inclined surface 821F.
  • the operation pin 8F pushes the second mask 6F on the inclined surface 821F, the movable member 5F is pushed through the second mask 6F.
  • the second mask 6F exerts a force on the movable member 5F in a direction that opposes the holding force (elastic force of the contact pressure spring 21F) by the restricting portion 20F.
  • the movable member 5F moves in a direction away from the fixed member 3F, so that the movable contact 51F in contact with the fixed contact 31F becomes separated from the fixed contact 31F, or the movable contact 51F.
  • the contact area (contact area) between the fixed contact 31F and the fixed contact 31F becomes smaller.
  • the rod 82F is inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F, and when the operation pin 8F collides with the movable contact 51F, the force acting on the operation pin 8F can be reduced, and the operation can be performed. It is possible to reduce the possibility that a defect such as breakage of the pin 8F will occur. Therefore, the reliability of the breaking performance of the electric circuit is improved.
  • a gap into which the rod 82F can be inserted is created between the fixed contact 31F and the movable contact 51F (see FIG. 15).
  • the rod 82F (operating pin 8F) is inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F, and extends the arc generated between the fixed contact 31F and the movable contact 51F.
  • the size of the gap between the fixed contact 31F and the movable contact 51F is determined by the thickness of the rod 82F. And more than the same size.
  • the interruption device 1F of the present embodiment can take the first state, the second state, and the third state.
  • the first state is a state before the operation pin 8F is driven by the gas generator 7, the movement of the movable member 5F is restricted by the restriction portion 20F, and the movable contact 51F and the fixed contact 31F are in contact with each other. (See FIG. 14).
  • the regulation portion 20F regulates the movement of the movable member 5F by the holding force (elastic force of the contact pressure spring 21F).
  • the second state here is a state in which the movable member 5F moves in a direction away from the fixed member 3F against the holding force of the restriction portion 20F (hereinafter, also referred to as “first intermediate state”).
  • first intermediate state a force (a force that the second mask 6F pushes the movable member 5F) against the holding force acts on the movable member 5F, and the movable contact There is a gap between the 51F and the fixed contact 31F.
  • the second state (first intermediate state) is not limited to a state in which a gap is created between the movable contact 51F and the fixed contact 31F, but a force in a direction against the holding force acts on the movable member 5F,
  • the contact area between the movable contact 51F and the fixed contact 31F may be smaller than in the first state.
  • the operation pin 8F is inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F, and the operation pin 8F electrically insulates between the fixed contact 31F and the movable contact 51F.
  • the interruption device 1F operates in the order of the first state, the second state, and the third state.
  • the interruption device 1F of the present embodiment enters the third state after shifting from the first state to the second state (the operation pin 8F is inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F). .. Therefore, when the operation pin 8F (rod 82F) is inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F, the operation pin 8F is inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F in the first state. Compared with the above, it is possible to reduce the force acting on the operation pin 8F in the direction opposite to the traveling direction of the operation pin 8F. When a gap is created between the movable contact 51F and the fixed contact 31F, the force received by the operating pin 8F becomes smaller. This reduces the possibility that a malfunction such as breakage of the operating pin 8F will occur, makes the breaking operation more reliable, and improves the reliability of the breaking performance of the electric circuit.
  • the operation pin 8F (rod 82F) is inserted into the gap, the movable contact 51F separates from the fixed contact 31F to form a gap, and an arc is generated between the movable contact 51F and the fixed contact 31F.
  • the arc is generated, the operating pin 8F is directly inserted into the arc, so that the operating pin 8F easily interrupts the arc, and the arc extinguishing performance of the breaking device 1F is improved.
  • the operating pin 8F includes the arc extinguishing member 820F having an arc extinguishing action, the arc extinguishing performance of the interruption device 1F is further improved.
  • the operation pin 8F does not directly contact the movable member 5F to move the movable member 5F, but presses the second mask 6F to indirectly move the movable member 5F.
  • the blocking device 1F includes an intermediate member (second mask 6F) that is separate from the movable member 5F and the fixed member 3F. The intermediate member is pushed by the operation pin 8F driven by the gas generator 7 and moves the movable member 5F in a direction away from the fixed member 3F.
  • the operation pin 8F operates in the second state.
  • the force received by the pin 8F is reduced.
  • the force received by the operating pin 8F becomes smaller. This reduces the possibility that a malfunction such as breakage of the operating pin 8F will occur, makes the breaking operation more reliable, and improves the reliability of the breaking performance of the electric circuit.
  • the rod 82F of the operation pin 8F may not be in contact with the second mask 6F or may be separated from the second mask 6F.
  • the fixed contact 31F is exposed to the outside of the first mask 4F at the first opening 410F.
  • the operation pin 8F is driven by the gas generator 7 and inserted between the fixed contact 31F and the movable contact 51F, as shown in FIG. 16, the outer peripheral surface 822F of the rod 82F of the operation pin 8F (see FIG. 15).
  • the first surface 823F of the outer peripheral surface 822F contacts the fixed contact 31F.
  • the first surface 823F of the outer peripheral surface 822F of the rod 82F covers the first opening portion 410F of the first mask 4F. That is, the fixed contact 31F is covered with the rod 82F after the operation pin 8F is driven by the gas generator 7.
  • the blocking device 1F includes the first mask 4F and the second mask 6F.
  • the operation pin 8F may directly contact the movable member 5F to move the movable member 5F away from the fixed member 3F.

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Abstract

遮断装置は、動作ピンと、第1導電部と、前記第1導電部に電気的に接続される第2導電部と、を備える。前記第1導電部と前記第2導電部とは、前記動作ピンの移動に連動して互いに電気的に切り離され、前記第1導電部と前記第2導電部とが互いに電気的に切り離されると、前記動作ピンは前記第1導電部と前記第2導電部との間に移動する。前記動作ピンは、消弧部材を含み、前記消弧部材は、消弧作用を有する。

Description

遮断装置
 本開示は遮断装置に関し、より詳細には、電路を遮断する遮断装置に関する。
 特許文献1記載の回路遮断器(遮断装置)は、電気回路に接続されるように設計された少なくとも1つの導電体と、ハウジングと、マトリクスと、パンチと、火工品を用いたアクチュエータ(動作ピン)と、を備えている。アクチュエータは、点火されたときにパンチを第1の位置から第2の位置に移動させるように設計されている。パンチ及びマトリクスは、パンチが第1の位置から第2の位置に移動するときに、少なくとも1つの導電体を破断して、少なくとも2つの別個の部分にする。
特表2017-507469号公報
 特許文献1に記載されているような回路遮断器において、導電体を含む電路の遮断性能の向上を求められることがあった。
 本開示は、電路の遮断性能を向上させることができる遮断装置を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る遮断装置は、動作ピンと、第1導電部と、前記第1導電部に電気的に接続される第2導電部と、を備える。前記第1導電部と前記第2導電部とは互いに、前記動作ピンの移動に連動して電気的に切り離され、前記第1導電部と前記第2導電部とが電気的に切り離されると、前記動作ピンは前記第1導電部と前記第2導電部との間に移動する。前記動作ピンは、消弧部材を含み、前記消弧部材は、消弧作用を有する。
 本開示の遮断装置は、電路の遮断性能を向上させることができるという利点がある。
図1は、実施形態1に係る遮断装置の断面斜視図である。 図2は、同上の遮断装置の斜視図である。 図3は、同上の遮断装置の断面図である。 図4は、同上の遮断装置の断面図である。 図5は、同上の遮断装置の要部の断面図である。 図6は、実施形態1の変形例2に係る遮断装置の要部の斜視図である。 図7は、実施形態2に係る遮断装置の要部の上方から見た断面図である。 図8は、同上の遮断装置の要部の側方から見た断面図である。 図9は、同上の遮断装置の動作ピンの斜視図である。 図10は、同上の遮断装置の要部の側方から見た断面図である。 図11は、同上の遮断装置の動作ピンの別の構成例を示す斜視図である。 図12は、実施形態3に係る遮断装置の要部の側方から見た断面図である。 図13は、同上の遮断装置の要部の側方から見た断面図である。 図14は、実施形態4に係る遮断装置の断面図である。 図15は、同上の遮断装置の断面図である。 図16は、同上の遮断装置の断面図である。
 以下、実施形態に係る遮断装置について、図面を用いて説明する。ただし、下記の各実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の各実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の各実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 (実施形態1)
 本実施形態の遮断装置1は、図1、2に示すように、導電部材2と、動作ピン8と、を備えている。遮断装置1は、収容空間98を有する収容部9(ハウジング)と、ガス発生器7とを更に備えている。
 ガス発生器7は、燃料74を含む。燃料74は、例えばニトロセルロース等の火薬である。ガス発生器7は、燃料74を燃焼させることによりガスを発生させる。
 導電部材2は、電路の一部を構成する分離用部位21と、分離用部位21につながっており電路の一部を構成する2つの端子部22(第1導電部及び第2導電部)と、を有する。2つの端子部22は、分離用部位21を介してつながっており、互いに電気的に接続されている。
 遮断装置1は、例えば、電動車両等に備えられる。ガス発生器7の動作は、例えば、電動車両に設けられている制御部(ECU:Electronic Control Unit等)により、制御される。
 導電部材2の両端の2つの端子部22は、例えば、電動車両の電源とモータとの間に電気的に接続される。導電部材2を含む電路に過電流等の異常電流が流れると、制御部がこの異常電流を検知してガス発生器7を通電させ、ガス発生器7で燃料74が燃焼させられてガスが発生する。異常電流は、例えば、その電流値が規定値以上の電流として規定される。動作ピン8は、ガス発生器7で発生したガスの圧力により駆動される。すると、導電部材2における分離用部位21と2つの端子部22の各々との境界部分23が動作ピン8により破断され、分離用部位21が2つの端子部22から切り離される。これにより、2つの端子部22が電気的に切り離されるので、電路が遮断される。つまり、2つの端子部22は、動作ピン8の移動に連動して電気的に切り離される。動作ピン8は、電気的に切り離された2つの端子部の間に移動する。収容空間98は、2つの端子部22から切り離された分離用部位21を収容する。
 導電部材2における分離用部位21と2つの端子部22の各々との境界部分23とは、導電部材2のうち、分離用部位21の一部と端子部22の一部とを含む部分である。
 分離用部位21と2つの端子部22の各々との境界部分23の破断強度は、2つの端子部22のうち境界部分23以外の部位の破断強度以下である。より望ましくは、分離用部位21と2つの端子部22の各々との境界部分23の破断強度は、2つの端子部22のうち境界部分23以外の部位の破断強度よりも小さい。より詳細には、導電部材2のうち収容部9の内部の空間に面する部位の中で、分離用部位21と2つの端子部22の各々との境界部分23の破断強度が最も弱いことが望ましい。なお、導電部材2のうち収容部9の内部の空間に面する部位の中で、分離用部位21と2つの端子部22の各々との境界部分23の破断強度と境界部分23以外の部位(例えば、分離用部位21)の破断強度とが同じであってもよい。つまり、導電部材2のうち収容部9の内部の空間に面する各部位の破断強度が互いに同じであってもよい。導電部材2では、分離用部位21が2つの端子部22から切り離されやすい。すなわち、遮断装置1では、境界部分23の破断強度が2つの端子部22のうち境界部分23以外の部位の破断強度以下とすることによって、電路の遮断性能が向上している。本実施形態では、境界部分23の破断強度は、2つの端子部22のうち境界部分23以外の部位の破断強度よりも小さい。
 導電部材2は、板状である。より詳細には、導電部材2は、長方形の板状である。導電部材2は、例えば、銅により形成されている。導電部材2の分離用部位21と2つの端子部22とは、一体に形成されている。分離用部位21は、2つの端子部22の間に設けられている。導電部材2の長手方向において、2つの端子部22のうち一方と、分離用部位21と、2つの端子部22のうち他方とが、この順に並んでいる。
 導電部材2には、2つの溝24が形成されている。2つの溝24により、導電部材2が分離用部位21と2つの端子部22とに区分けされている。すなわち、導電部材2において、境界部分23は、溝24が形成されている部分と一致する。各境界部分23には、溝24が形成されているので、各境界部分23の破断強度が各端子部22のうち境界部分23以外の部位の破断強度よりも小さい。溝24は、導電部材2の第1の面F1(図3参照)及び第1の面F1とは反対側の第2の面F2(図3参照)とのうち、第1の面F1に形成されている。第1の面F1は、動作ピン8と対向する面であり、第2の面F2は、収容空間98と対向する面である。各溝24の深さ方向は、導電部材2の厚さ方向に沿っている。各溝24の断面形状は、三角形である。すなわち、各溝24の形状は、楔形である。各溝24は、導電部材2の短手方向に沿って形成されている。
 収容部9は、例えば、樹脂により形成されている。収容部9は、第1ボディ91と、第2ボディ95と、を有している。第1ボディ91は、円筒状の筒状部92と、筒状部92の軸方向の一端から筒状部の径方向に突出した第1フランジ部93と、を含む。第2ボディ95は、角柱状の柱状部96と、柱状部96のうち第1ボディ91側の一端から突出した第2フランジ部97と、を含む。第1フランジ部93及び第2フランジ部97は、互いに平行な板状である。第1ボディ91と第2ボディ95とは、第1フランジ部93及び第2フランジ部97において互いに合わさっている。第1フランジ部93と第2フランジ部97との間には、導電部材2が通されている。導電部材2の2つの端子部22の各々の一端は、収容部9の外部へ突出している。
 図3に示すように、第2ボディ95のうち、第1ボディ91に対向する表面951には、凹部952が形成されており、凹部952の内側の空間は、2つの端子部22から切り離された分離用部位21を収容する収容空間98である。第2ボディ95の表面951は、平状であって、導電部材2が接している。分離用部位21と収容空間98とは、表面951の法線方向に並んでいる。表面951の法線方向から見て、分離用部位21は、収容空間98よりもわずかに小さい。
 第1ボディ91の筒状部92の内側には、ガス発生器7及び動作ピン8が配置されている。
 ガス発生器7は、燃料74に加えて、ケース71と、2つのピン電極72と、発熱素子73と、を含む。ケース71は、中空の円柱状である。遮断装置1は、ケース71の外縁と筒状部92の内面との間に介在する第1のO(オー)リング11を更に備えている。
 ガス発生器7の2つのピン電極72は、ケース71に収容されている。2つのピン電極72の各々の第1端は、収容部9の外部に露出している。2つのピン電極72の各々の第2端は、発熱素子73に接続されている。発熱素子73は、ケース71のうち、燃料74が収容された空間に配置されている。
 動作ピン8は、例えば、材料として樹脂を含む。動作ピン8は、ガス発生器7と分離用部位21との間に配置されている。動作ピン8は、ベース81と、ベース81から突出したロッド82と、を有している。
 ベース81は、有底円筒状である。ベース81の外縁には、ベース81の周方向に沿った円環形の溝811が形成されている。遮断装置1は、溝811に嵌め込まれている第2のOリング12を更に備えている。第2のOリング12の外縁は、筒状部92の内面に接している。溝811の内面及び筒状部92の内面と、第2のOリング12との間の摩擦力により、動作ピン8が筒状部92の内側において筒状部92に保持されている。
 ロッド82は、直方体状である。ロッド82は、ベース81の外底面からベース81の軸方向に突出している。ロッド82は、ベース81と一体に形成されている。ロッド82の先端は、分離用部位21に接している。ロッド82の突出方向から見て、分離用部位21は、ロッド82と同程度の大きさである。
 ロッド82は、消弧部材820と、先端部821と、絶縁部827と、を含む。消弧部材820は、動作ピン8のロッド82の少なくとも一部を構成する。より詳細には、消弧部材820は、ロッド82の外周面822の少なくとも一部を構成する。言い換えると、ロッド82の外周面822は、消弧部材820の外面を含む。先端部821は、ロッド82の先端に位置している。動作ピン8がガス発生器7により駆動される前の時点において、先端部821は、導電部材2の分離用部位21に接する。すなわち、先端部821は、2つの端子部22が電気的に切り離される前に、導電部材2の分離用部位21に接する。ロッド82の先端側から順に、先端部821、消弧部材820、絶縁部827の順に並んでいる。すなわち、消弧部材820は、先端部821と絶縁部827との間に位置している。消弧部材820は、例えば、ロッド82の主構成である樹脂成型部材に埋め込まれている。ここで、樹脂成型部材は、先端部821と絶縁部827とを含む。なお、消弧部材820は、ロッド82の主構成である樹脂成型部材に貼り付けられていてもよい。
 絶縁部827は、消弧部材820を基準として先端部821側とは反対側に位置しており、消弧部材820よりも絶縁性(電気絶縁性)が高い。
 消弧部材820は、消弧作用を有する。消弧部材820は、例えば、珪砂にエポキシ樹脂と硬化剤とが混ぜられて、エポキシ樹脂が硬化することにより固形状又は半固形状に形成された部材である。すなわち、消弧部材820は、珪砂(シリカ)を含有する。消弧部材820において、珪砂が消弧作用を有する。
 分離用部位21が2つの端子部22から切り離されると、分離用部位21と2つの端子部22との間でアークが発生することがある。図5には、分離用部位21が2つの端子部22から切り離されたときに発生するアークの仮想経路R1を図示している。すなわち、アークは、動作ピン8のロッド82と、第2ボディ95の内面(内周面953)との隙間を通る。これによりアークを収容空間98内で消弧することができる。
 消弧部材820は、電気的に切り離された2つの端子部22の間に移動する。消弧部材820に含まれる珪砂にアークが直接接触又は接近することで、珪砂がアークの熱に晒される。すると、珪砂は、アークの熱を吸収して融解する。つまり、消弧部材820は、消弧部材820に接したアークを冷却する作用を有する。アークが冷却されることにより、アーク電圧が上昇し、アークの消弧が促進される。
 また、珪砂は、融解してから再凝固することがある。再凝固することで生成された生成物は、シリカを含むため絶縁性(電気絶縁性)を有し、アークがその生成物に接することで、アーク電圧が上昇する。また、その生成物により、アークが遮断された後において2つの端子部22の間の絶縁性(電気絶縁性)を確保することができる。
 先端部821は、例えば、合成樹脂を材料として形成されている。先端部821は、消弧部材820よりも絶縁性(電気絶縁性)が高い。そのため、動作ピン8がガス発生器7により駆動される前の時点において、先端部821により、導電部材2と消弧部材820との間の電気的絶縁性の向上を図ることができる。
 ガス発生器7のケース71と動作ピン8のベース81との間には、ガス発生器7で発生したガスが導入される空間である加圧室75が設けられている。
 発熱素子73は、例えば、ニクロム線である。2つのピン電極72は、例えば、遮断装置1の動作を制御するための制御部に接続される。導電部材2を含む電路に過電流等の異常電流が流れると、制御部は、2つのピン電極72に通電する。ガス発生器7の2つのピン電極72を介して発熱素子73が通電されると、発熱素子73が熱を発生する。発熱素子73で発生した熱により燃料74が点火され、燃料74が燃焼してガスを発生する。ガスは、ケース71において燃料74を収容する空間の圧力を上昇させて、この空間を構成する壁を破断し(図4参照)、この破断した部分を通して加圧室75に導入されて加圧室75内の圧力を上昇させる。加圧室75内のガスの圧力により、動作ピン8には、分離用部位21を押す向きの力が作用する。動作ピン8は、第2のOリング12における摩擦力に抗して駆動され、動作ピン8のロッド82は分離用部位21を押す。動作ピン8の進行方向は、動作ピン8のロッド82の突出方向と一致する。分離用部位21が2つの端子部22から切り離される前の状態では、分離用部位21は、動作ピン8の進行方向において動作ピン8と収容空間98との間に位置している。分離用部位21が動作ピン8に押されることにより、図4に示すように、導電部材2は、分離用部位21と2つの端子部22との境界部分23(図3参照)に形成された2つの溝24において破断され、分離用部位21が2つの端子部22から切り離される。動作ピン8から分離用部位21に作用する力は、分離用部位21を収容空間98に近づける向きに作用する。したがって、2つの端子部22から切り離された分離用部位21は、動作ピン8に押されて収容空間98に入る。
 遮断装置1は、収容空間98に配置された消弧体13を更に備えている。消弧体13は、消弧作用を有する部材である。消弧体13は、収容空間98における第2ボディ95の内面(内周面953)に埋め込まれている。ここで、消弧体13は、収容空間98における第2ボディ95の内面(内周面953)に貼り付けられていてもよい。消弧体13の具体例は、水素貯蔵合金である。水素貯蔵合金は、水素を放出することでアークを消弧する。
 消弧体13は、水素貯蔵合金に限定されない。消弧体13として、例えばSiC、SiO、アルミナ、PA6、PA46、PA66等のポリアミド(ナイロン)、このポリアミドの樹脂に水酸化マグネシウム又はホウ酸マグネシウムを混合した材料を用いることができ、これらの材料を用いて形成された消弧体13の消弧作用により、アーク電圧を高めることができる。
 図4に示すように、ガス発生器7で発生したガスの圧力により駆動された動作ピン8の外周面822は、分離用部位21が動作ピン8により2つの端子部22から切り離された後、収容部9(第2ボディ95)の収容空間98における内面(内周面953)に接する。これにより、収容部9の内周面953と動作ピン8の外周面822との間では、分離用部位21と2つの端子部22との間に発生するアークの粒子が移動可能な範囲が制限される。例えば、収容部9の内周面953と動作ピン8の外周面822との間に僅かでも隙間がある場合は、アークの粒子が移動可能な範囲は、この隙間に限られる。したがって、アークを構成する粒子の衝突頻度が高まるので、アーク電圧が高まり、遮断装置1の消弧性能が向上する。アークを構成する粒子とは、例えば、電子、金属蒸気及びプラズマ粒子である。
 また、ガス発生器7で発生したガスの圧力により駆動された動作ピン8は、分離用部位21が動作ピン8により2つの端子部22から切り離された後、動作ピン8の進行方向における先端に位置する先端部821と、収容部9の収容空間98における内面(内底面954)との間に、分離用部位21を挟む。そのため、分離用部位21と2つの端子部22との間に発生するアークは、収容部9の内底面954と分離用部位21との間、又は、分離用部位21と先端部821との間で圧縮される。これにより、アークを構成する粒子の衝突頻度が高まるので、アーク電圧が高まり、遮断装置1の消弧性能が向上する。
 (実施形態1の変形例1)
 次に、実施形態1の変形例1について説明する。
 消弧部材820の構成は、本実施形態で示した構成に限定されない。消弧部材820として、例えば、SiC、SiO、アルミナ、PA6、PA46、PA66等のポリアミド(ナイロン)、又は、このポリアミドの樹脂に水酸化マグネシウム又はホウ酸マグネシウムを混合した材料を用いることができる。この場合、消弧部材820がアークの熱により分解され、消弧ガスが生じる。消弧ガスは、消弧作用のあるガスであって、例えば、水素、水分、二酸化炭素及び窒素等のうち少なくとも1つを含有する。消弧ガスは、アーク電圧を上昇させ、アークの消弧を促す。
 あるいは、消弧部材820として、水素貯蔵合金を用いてもよい。消弧部材820として用いられる水素貯蔵合金は、アークにより熱せられると、消弧ガスとしての水素を生じる。消弧ガスは、アーク電圧を上昇させ、アークの消弧を促す。消弧部材820が消弧ガスを生じる部材の場合は、電気的に切り離された2つの端子部22の間に消弧部材820が移動しなくても、消弧ガスがアークの発生箇所へ拡散することで、アークを消弧する作用が発揮される。
 あるいは、消弧部材820として、例えば、シリコン又は炭化ケイ素(SiC)を含む部材を用いてもよい。消弧部材820に含まれるシリコン又は炭化ケイ素は、アークの熱を吸収して融解し、これによりアークが冷却されるので、アーク電圧が上昇し、アークの消弧が促進される。
 また、消弧部材820は、セラミックを含有していてもよい。セラミックは、樹脂等の材料と比較して耐アーク性能が高いので、セラミックにより、消弧部材820の耐アーク性能の向上を図ることができる。
 (実施形態1の変形例2)
 次に、実施形態1の変形例2について、図6を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図6に示すように、動作ピン8Cのうち分離用部位21Cに接する先端部821Cの形状は、円柱状であってもよい。また、消弧部材820Cの形状も円柱状であってよい。図6では、動作ピン8Cのロッド82C全体の形状が円柱状である。これにより、ロッド82Cの機械的強度の向上を図ることができる。さらに、図6に示すように、導電部材2Cの分離用部位21Cが円状に形成されていてもよい。2つの端子部22Cのうち、分離用部位21Cと隣接する部位は、分離用部位21Cに沿った円弧状に形成されている。さらに、2つの端子部22Cから切り離された分離用部位21Cが収容される収容空間98(図1参照)が、円柱状に形成されていてもよい。
 なお、図6では、ロッド82Cを導電部材2Cから離して図示しているが、ロッド82Cは導電部材2Cに接していてもよい。
 また、ロッド82C(先端部821Cを含む)の形状は、円筒状であってもよい。
 (実施形態1のその他の変形例)
 実施形態1において、導電部材2における2つの溝24は、導電部材2の第1の面F1ではなく第2の面F2に形成されていてもよい。また、第1の面F1と第2の面F2との各々に1つ以上の溝24が形成されていてもよい。この場合に、第1の面F1に形成された溝24と第2の面F2に形成された溝24とは、導電部材2の厚さ方向に並んでいてもよいし、導電部材2の厚さ方向に並んでいなくてもよい。
 また、導電部材2において、分離用部位21と2つの端子部22との境界部分23には、溝24に代えて、1又は複数の孔が形成されていてもよい。
 また、分離用部位21につながっており電路の一部を構成する第1導電部及び第2導電部は、端子部22に限定されない。つまり、第1導電部及び第2導電部は、端子としての機能を有していなくてもよい。
 また、ガス発生器7により動作ピン8が駆動されていないとき、動作ピン8のロッド82の先端は、分離用部位21と接していなくてもよく、分離用部位21から離れて分離用部位21と対向していてもよい。
 また、消弧部材820は、動作ピン8の外周面822のうち、2つの端子部22と対向する2つの面(図3の左右の面)のうち少なくとも一方にのみ設けられていてもよい。
 また、消弧部材820がアークの熱を吸収する作用(冷却作用)を有する場合は、消弧部材820は、動作ピン8の表面に露出していなくてもよい。この場合でも、消弧部材820は、動作ピン8の表面から伝わる熱を吸収することが可能である。
 また、導電部材2において、分離用部位21の厚さは、2つの端子部22の厚さよりも小さくてもよい。また、分離用部位21の幅は、2つの端子部22の幅よりも小さくてもよい。これらの場合は、溝24が形成されていない場合であっても、分離用部位21と各端子部22との境界部分23の破断強度を、各端子部22のうち境界部分23以外の部位の破断強度よりも小さくすることができる。
 また、導電部材2は、分離用部位21を複数有していてもよい。複数の分離用部位21は、例えば、導電部材2の長手方向に並んで配置される。あるいは、複数の分離用部位21は、例えば、導電部材2の短手方向又は厚さ方向に並んで配置される。動作ピン8は、複数の分離用部位21を端子部22から同時に切り離してもよいし、それぞれ異なるタイミングで切り離してもよい。
 また、導電部材2の表面は、樹脂等の絶縁性(電気絶縁性)を有する部材により覆われていてもよい。動作ピン8は、導電部材2の表面を覆う部材ごと導電部材2を破断させてもよい。
 また、遮断装置1は、2つの端子部22の間に発生したアークを引き延ばすための永久磁石を備えていてもよい。永久磁石は、例えば、収容部9の内部空間に配置されてもよいし、収容部9に埋め込まれていてもよい。
 (実施形態1のまとめ)
 以上説明した実施形態1及び実施形態1の変形例から、以下の態様が開示されている。
 遮断装置1は、動作ピン8(8C)と、第1導電部(端子部22、22C)と、第1導電部(端子部22、22C)に電気的に接続される第2導電部(端子部22、22C)と、を備え、第1導電部(端子部22、22C)と第2導電部(端子部22、22C)とは、動作ピン8(8C)の移動に連動して互いに電気的に切り離され、第1導電部(端子部22、22C)と第2導電部(端子部22、22C)とが電気的に切り離されると、動作ピン8(8C)の少なくとも一部は第1導電部(端子部22、22C)と第2導電部(端子部22、22C)との間に移動し、動作ピン8(8C)は、消弧部材820(820A、820C)を含み、消弧部材820(820A、820C)は、消弧作用を有する。
 上記の構成によれば、動作ピン8(8C)の消弧部材820(820A、820C)は、第1導電部と第2導電部との間に移動し、第1導電部と第2導電部との間で発生するアークを消弧することができる。したがって、動作ピン8(8C)が消弧部材820(820A、820C)を含まない場合と比較して、第1導電部と第2導電部とを含む電路の遮断性能を向上させることができる。
 また、遮断装置1では、消弧部材820(820A、820C)は、冷却作用を有することが好ましい。
 上記の構成によれば、消弧部材820(820A、820C)がアークを冷却することにより、アーク電圧を上昇させ、アークの消弧を促すことができる。
 また、遮断装置1では、消弧部材820(820A、820C)は、セラミックまたはシリカを含有することが好ましい。
 上記の構成によれば、消弧部材820(820A、820C)がセラミックを含有することにより、消弧部材820(820A、820C)の耐アーク性能の向上を図ることができる。あるいは、消弧部材820(820A、820C)がシリカを含有することにより、シリカにおいてアークの熱を吸収し、アークの消弧を促すことができる。
 また、遮断装置1では、消弧部材820(820A、820C)は、消弧ガスを発生することが好ましい。
 上記の構成によれば、消弧ガスにより、アーク電圧を上昇させ、アークの消弧を促すことができる。
 また、遮断装置1では、消弧ガスは、水素または水分を含有することが好ましい。
 上記の構成によれば、消弧ガスが含有する水素及び水分のうち少なくとも一方により、アークの熱的な遮断を図ることができる。
 また、遮断装置1では、動作ピン8(8C)の第1導電部(端子部22、22C)および第2導電部(端子部22、22C)の近傍における先端部821(821B、821C)は、消弧部材820(820A、820C)よりも絶縁性(電気絶縁性)が高い。
 上記の構成によれば、第1導電部(端子部22、22C)及び第2導電部(端子部22、22C)を含む電路と消弧部材820(820C)との間の電気的絶縁性の向上を図ることができる。
 また、遮断装置1では、動作ピン8は、絶縁部827を更に含み、絶縁部827は、消弧部材820よりも絶縁性(電気絶縁性)が高く、消弧部材820は、絶縁部827と先端部821との間に位置する。
 上記の構成によれば、動作ピン8のうち絶縁部827を第1導電部と第2導電部との間に移動させた際に、第1導電部と第2導電部との間を絶縁部827により電気的に絶縁することができる。
 また、遮断装置1では、第1導電部(端子部22、22C)と第2導電部(端子部22、22C)との間に位置する第3導電部(分離用部位21、21C)を更に備え、動作ピン8(8C)は、第3導電部(分離用部位21、21C)を破断させることにより、第1導電部(端子部22、22C)と第2導電部(端子部22、22C)とを電気的に切り離すことが好ましい。
 上記の構成によれば、動作ピン8(8C)の移動と、第1導電部と第2導電部とを電気的に切り離すこととを容易に連動させられる。
 また、遮断装置1では、動作ピン8Cの第1導電部(端子部22C)および第2導電部(端子部22C)の近傍における先端部821Cの形状は、円筒状又は円柱状であることが好ましい。
 上記の構成によれば、先端部821Cの形状が例えば角柱状である場合と比較して、先端部821Cの機械的強度の向上を図ることができる。
 また、遮断装置1は、燃料を燃焼させることによりガスを発生させ、ガスの圧力により動作ピン8(8C)を移動させるガス発生器7を更に備えることが好ましい。
 上記の構成によれば、ガス発生器7で発生したガスの圧力により動作ピン8(8C)が移動させられるので、ガス発生器7を用いない場合と比較して動作ピン8(8C)が高速で移動する。これにより、アークを急速に伸張させることができるので、電路の遮断性能の向上を図ることができる。
 また、遮断装置1では、消弧部材820(820C)は、動作ピン8(8A~8C)の外周面822の少なくとも一部を構成する。
 上記の構成によれば、消弧部材820(820C)がアークに対して露出するので、消弧部材820(820C)の消弧作用によりアークを消弧しやすい。
 また、遮断装置1では、消弧部材820(820C)は、電気的に切り離された第1導電部と第2導電部との間に移動することが好ましい。
 上記の構成によれば、第1導電部と第2導電部との間に発生したアークに消弧部材820(820C)が接しやすいので、遮断装置1の消弧性能の向上を図ることができる。
 (実施形態2)
 次に、実施形態2に係る遮断装置1Dについて、図7~10を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図7は、遮断装置1Dの要部の上方から見た断面図である。図8は、遮断装置1Dの要部の側方から見た断面図であって、動作ピン8Dの動作前の状態を示す。図9は、動作ピン8Dの斜視図である。図10は、遮断装置1Dの要部の側方から見た断面図であって、動作ピン8Dの動作後の状態を示す。図7、8、10には、上下、左右、前後を表す矢印を図示しているが、この矢印は説明のために図示したものであり、遮断装置1Dの使用方向を限定する趣旨ではない。「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」等の方向は相対的な位置関係を示しているだけであり、それにより本開示が限定されるものではない。
 本実施形態の遮断装置1Dは、収容部9D、ガス発生器7D、ケース76、動作ピン8D、第1固定端子3、第2固定端子4、可動接触子5及び接圧ばね14を備えている。
 第1固定端子3及び第2固定端子4の各々は、銅等の導電性材料により形成されている。第1固定端子3及び第2固定端子4の各々は、左右方向に長い矩形の板状に形成されている。第1固定端子3と第2固定端子4とは、左右方向に並ぶように配置されている。第1固定端子3は、その先端部(右端部)に、第1固定接点31(固定接点)を有している。第2固定端子4は、その先端部(左端部)に、第2固定接点41を有している。
 可動接触子5は、銅等の導電性材料により形成されている。可動接触子5は、左右方向に長い板状に形成されている。可動接触子5は、長手方向の第1端(左端)に第1可動接点51(可動接点)を有し、第2端(右端)に第2可動接点52を有している。第1可動接点51が第1固定接点31と対向し、かつ第2可動接点52が第2固定接点41と対向するように、第1固定端子3、第2固定端子4及び可動接触子5が配置されている。
 第1固定端子3及び第2固定端子4は、遮断装置1Dの外部の回路に電気的に接続される。第1固定端子3から可動接触子5を経て第2固定端子4に至る経路を含む電路に過電流等の異常電流が流れると、遮断装置1Dに接続された制御部がこの異常電流を検知してガス発生器7Dを通電させ、ガス発生器7Dで燃料74が燃焼させられてガスが発生する。動作ピン8Dは、ガス発生器7Dで発生したガスの圧力により駆動される。すると、可動接触子5は、動作ピン8Dにより移動させられて第1固定端子3及び第2固定端子4から離れ、これにより、電路が遮断される。
 接圧ばね14は、例えば、圧縮コイルばねである。接圧ばね14は、可動接触子5が、第1固定端子3及び第2固定端子4に向かうように、可動接触子5にばね力を加えている。つまり、接圧ばね14は、第1可動接点51が第1固定接点31と接続され、第2可動接点52が第2固定接点41と接続される向きに、可動接触子5にばね力を加えている。
 ガス発生器7Dは、ケース76に収容されている。ケース76は、可動接触子5の上方に配置されている。ケース76は、円筒状に形成されている。ケース76の上面には、ガス発生器7Dの2つのピン電極72を露出させるための開口が形成されている。ケース76の下面には、ガス発生器7Dで発生したガスを放出するための孔761が形成されている。ケース76の内部においてガス発生器7Dの下方には、空間(加圧室75)が形成されている。
 動作ピン8Dは、上下方向において、ケース76(ガス発生器7D)と可動接触子5との間に配置されている。動作ピン8Dは、ベース81Dとロッド82Dとを有している。ベース81Dは、左右方向に長さを有する矩形板状であって、動作ピン8Dの上端に位置する。ロッド82Dは、いわゆる楔形であって、その断面形状が、長方形の下側に直角三角形が繋がった台形状である。ロッド82Dは、ベース81Dの下面の前側の部分から、下方に突出している。ロッド82Dは、前面の下側部分に、後方に傾斜した傾斜面を有している。つまり、ロッド82Dは、下方に向かう程、厚さ(前後方向の寸法)が小さくなる柱状に形成されている。動作ピン8Dの下端(ロッド82Dの先端)は、前後方向において、可動接触子5と第1固定端子3(第2固定端子4)との間に位置している。
 ロッド82Dは、消弧部材820Dを有している。消弧部材820Dは、珪砂(シリカ)を含有する。消弧部材820Dは、動作ピン8Dのロッド82Dの外周面の少なくとも一部を構成する。具体的には、消弧部材820Dは、ロッド82Dの後面833の一部を構成する。消弧部材820Dは、例えば、ロッド82Dの主構成である樹脂成型部材に埋め込まれている。なお、消弧部材820Dは、ロッド82Dの主構成である樹脂成型部材に貼り付けられていてもよい。
 収容部9Dは、内部空間(収容室90)を有する矩形箱状に形成されている。収容部9Dの内部空間に、第1固定接点31、第2固定接点41、可動接触子5、接圧ばね14、ケース76、及び動作ピン8Dが収容されている。
 本実施形態では、ガス発生器7Dでガスが発生すると、加圧室75内の圧力が上昇し、この上昇した圧力によって動作ピン8Dが下方に押される。動作ピン8Dが下方に移動するにつれて、ロッド82Dが第1可動接点51と第1固定接点31との間に入り込み、可動接触子5を前方に押す(図10参照)。これにより、第1可動接点51が第1固定接点31から引き離され、第2可動接点52が第2固定接点41から引き離される。すなわち、第1固定接点31に接した状態の第1可動接点51は、動作ピン8Dの移動に連動して、第1固定接点31から離れた状態となる。移動後の動作ピン8Dは、可動接触子5と第1固定端子3との間に、物理的に介在することになる。つまり、動作ピン8Dの一部は、電気的に(かつ、物理的に)切り離された第1固定端子3(第1導電部)と可動接触子5(第2導電部)との間に移動する。なお、本実施形態では、可動接触子5が移動する向き(前向き)は、動作ピン8Dが移動する向き(下向き)と直交している。
 本実施形態においては、動作ピン8Dのベース81Dの上面が、加圧室75内の圧力を受ける第1端831であり、動作ピン8Dのロッド82Dの下端が、可動接触子5を押す第2端832である。
 ガス発生器7Dで発生したガスの圧力により動作ピン8Dが押されると、消弧部材820Dは、第1固定接点31に対向する。消弧部材820Dの消弧作用により、第1固定接点31と第1可動接点51との間に発生するアークを迅速に消弧することができる。
 本実施形態では、ガス発生器7Dで発生するガスのエネルギーを用いて、可動接触子5を第1固定端子3に対して移動させることによって、電路を遮断している。したがって、接点間で発生するアークは、可動接触子5の移動速度と同程度の速度で、急速に引き延ばされて消弧される。これにより、遮断装置1Dは、アークを短時間で消弧させることが可能となり、電流の遮断性能を向上させることが可能となる。
 なお、動作ピン8Dの形状は、図9に示す形状に限られず、例えばロッド82Dのみを備えた形状でもよい。あるいは、ロッド82Dの前後の両面に、下方に向かうにつれて互いに近づくように傾斜する傾斜面を備えていてもよい、また、動作ピン8Dは、三角柱状に形成されていてもよい。もちろん、これらの形状以外の形状であってもよい。
 また、本実施形態では、消弧部材820Dは、ロッド82Dの左端から右端までに亘って設けられているが、例えば、図11に示すように、ロッド82Pの左端付近と右端付近とにのみ消弧部材820Pが設けられていてもよい。つまり、図11の動作ピン8Pのロッド82Pは、消弧部材820Pを2つ有している。消弧部材820D(又は820P)は、第1固定接点31に対向する領域と、第2固定接点41に対向する領域と、第1可動接点51に対向する領域と、第2可動接点52に対向する領域とのうち、少なくとも1つに設けられていればよい。
 また、遮断装置1Dは、ガス発生器7D及び動作ピン8Dの組を2組備えていてもよい。この場合、2組のうちの一方の組のガス発生器7D及び動作ピン8Dの動作は、実施形態と同様であり、第1可動接点51を駆動する。他方の組のガス発生器7D及び動作ピン8Dは、第2可動接点52を駆動する。すなわち、ガス発生器7Dでガスが発生すると、動作ピン8Dが下方に押され、ロッド82Dが第2可動接点52と第2固定接点41との間に入り込み、可動接触子5を前方に押す。これにより、第2可動接点52が第2固定接点41から引き離される。
 また、遮断装置1Dにおいて、固定接点と可動接点との組の数は、1組であってもよいし、3組以上であってもよい。
 (実施形態2のまとめ)
 以上説明した実施形態2から、以下の態様が開示されている。
 遮断装置1Dでは、第1導電部は、第1固定接点31が設けられている第1固定端子3であり、第2導電部は、第1可動接点51が設けられている可動接触子5であり、動作ピン8Dの移動に連動して、第1固定接点31および第1可動接点51が互いに接触している状態から、第1固定接点31と第1可動接点51が互いに離れた状態になる。
 上記の構成によれば、第3導電部を破断する場合と比較して、第1導電部と第2導電部とを互いに電気的に切り離すために要する力の大きさを低減できる。
 また、遮断装置1Dは、第2固定接点41が設けられている第2固定端子4を更に備え、可動接触子5に第2可動接点52が設けられ、動作ピン8Dの移動に連動して、第2固定接点41および第2可動接点52が互いに接触している状態から、第2固定接点41と第2可動接点52が互いに離れた状態になり、動作ピン8Dの一部は、第1可動接点51と第1固定接点31との間、および、第2可動接点52と第2固定接点41との間に移動する。
 上記の構成によれば、複数の固定接点(第1固定接点31及び第2固定接点41)及び複数の可動接点(第1可動接点51及び第2可動接点52)を含む電路に印加される電圧が、複数の固定接点(複数の可動接点)において分圧される。これにより、電路の遮断性能の向上を図ることができる。
 (実施形態3)
 次に、実施形態3に係る遮断装置1Eについて、図12、13を用いて説明する。実施形態2と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本実施形態の遮断装置1Eは、実施形態2の遮断装置1Dと同様に、第1固定端子3、第2固定端子4(図7参照)及び可動接触子5を備えている。ガス発生器7Eでガスが発生すると、動作ピン8Eが可動接触子5を移動させ、可動接触子5の可動接点は固定接点から離れる。また、ガス発生器7Eでガスが発生していない場合に、電磁石装置6で発生する電磁力により、可動接点は固定接点に接触した状態と、固定接点から離れた状態とに相互に切り替わる。以下、より詳細に説明する。
 遮断装置1Eは、電磁石装置6(駆動部)と、保持部15と、シャフト16と、を備えている。
 電磁石装置6は、励磁コイル61と、コイルボビン62と、可動鉄心63と、継鉄64と、復帰ばね65と、円筒部材66と、固定鉄心67と、を備えている。
 コイルボビン62は、樹脂等の非磁性の材料から形成されている。コイルボビン62は、2つの鍔部621、622と、巻胴部623と、を有している。巻胴部623は、中空の筒状である。巻胴部623の軸方向は、前後方向に沿っている。巻胴部623には、励磁コイル61が巻かれている。励磁コイル61は、通電により磁束を発生させる。鍔部621は、巻胴部623の後端から、巻胴部623の径方向における外向きに延びている。鍔部622は、巻胴部623の前端から、巻胴部623の径方向における外向きに延びている。
 円筒部材66は、後端が開口した有底円筒状の筒部661と、筒部661の後端から径方向の外向きに延びる鍔部662と、を有している。円筒部材66は、コイルボビン62の巻胴部623内に収容されている。鍔部662は、コイルボビン62の鍔部621の後面上に配置されている。
 可動鉄心63は、磁性材料により形成されている。可動鉄心63の形状は、円柱状である。可動鉄心63は、円筒部材66の筒部661内に収容されている。本実施形態では、可動鉄心63の中心に貫通孔が形成されており、貫通孔にシャフト16が通されている。可動鉄心63とシャフト16とは、連結されている。なお、可動鉄心63は、貫通孔を備える代わりに、その後面に、シャフト16の前端が挿入されて結合される凹所を備えていてもよい。可動鉄心63は、励磁コイル61が通電されると、固定鉄心67との間に生じる磁気吸引力によって固定鉄心67に引かれて、後方へ移動する。一方、可動鉄心63は、励磁コイル61への通電が停止されると、復帰ばね65のばね力によって前方へ移動する。
 継鉄64は、磁性材料により形成されている。継鉄64は、固定鉄心67及び可動鉄心63とともに、励磁コイル61の通電時に生じる磁束が通る磁気回路を形成する。継鉄64は、第1の継鉄板641と、第2の継鉄板642とを備えている。
 第1の継鉄板641の形状は、前後に沿った厚さを有する矩形板状である。第1の継鉄板641は、可動接触子5と励磁コイル61との間に配置されている。第1の継鉄板641の略中央には、挿通孔644が形成されている。挿通孔644には固定鉄心67が通されており、固定鉄心67は第1の継鉄板641に固定されている。
 第2の継鉄板642の形状は、前後に沿った厚さを有する矩形板状である。第2の継鉄板642は、励磁コイル61の前側に配置されている。第2の継鉄板642の略中央には、貫通孔645が形成されている。貫通孔645には、円筒部材66が通されている。
 固定鉄心67は、磁性材料から形成されている。固定鉄心67は、後端に鍔部671を有する円筒状である。固定鉄心67は、軸方向に貫通する貫通孔672を有している。固定鉄心67の貫通孔672に、シャフト16が通されている。固定鉄心67は、その前面の中央に、後方へ凹んだ凹所673を有している。固定鉄心67の後端は、第1の継鉄板641の略中央の挿通孔644内に配置されている。固定鉄心67の残りの部分は、円筒部材66の筒部661内に配置されている。固定鉄心67の鍔部671は、例えばろう付けによって、第1の継鉄板641に接合されている。
 復帰ばね65は、例えば、圧縮コイルばねである。復帰ばね65の中に、シャフト16が通されている。復帰ばね65は、前後軸に沿って伸縮可能に、固定鉄心67の凹所673の中に配置されている。復帰ばね65の伸縮方向の第1端(後端)は、固定鉄心67の凹所673の底面に接触しており、第2端(前端)は、可動鉄心63の後面に接触している。復帰ばね65は、所定方向(前後方向)に沿って、可動鉄心63に対して前向きの力を与える。
 保持部15は、ホルダ151と、接圧ばね152と、を備えている。
 ホルダ151は、上下の両面が開口した矩形筒状であって、可動接触子5が後板1511と前板1512との間に位置するように可動接触子5と組み合わされている。ホルダ151の前板1512の前面には、シャフト16の後端部が固定されている。ホルダ151の前板1512の後面の中央には、円柱状の突部1513が形成されている。
 接圧ばね152は、例えば圧縮コイルばねである。接圧ばね152は、ホルダ151の前板1512の後面と可動接触子5の前端との間に配置されている。接圧ばね152の後端は、可動接触子5の前面に形成された円柱状の突部に嵌まっている。接圧ばね152の前端は、ホルダ151の前板1512に形成された突部1513に嵌まっている。接圧ばね152は、可動接触子5に対して後向きの力を与える。
 シャフト16の形状は、丸棒状である。シャフト16は、所定方向(前後方向)に沿って延びている。シャフト16の前端は、電磁石装置6の可動鉄心63に結合されている。シャフト16の後端は、保持部15におけるホルダ151の前板1512に結合されている。
 シャフト16は、電磁石装置6によって、軸方向に沿って(前後方向に)動かされる。シャフト16は、電磁石装置6と保持部15とを連結する。シャフト16は、電磁石装置6における可動鉄心63の動きを、保持部15に伝達する。
 ガス発生器7Eの構成は、実施形態2のガス発生器7Dと同じである。動作ピン8Eの構成は、実施形態2の動作ピン8Dと同じである。すなわち、実施形態2と同様に、ガス発生器7Eが通電されると、動作ピン8Eは、第1固定端子3(第1導電部)と可動接触子5(第2導電部)との間に移動する。これにより、可動接触子5は、第1固定接点31及び第2固定接点41から離れた位置へ移動する。
 次に、電磁石装置6で発生する電磁力により可動接触子5が移動する場合について説明する。ここでは、ガス発生器7Eは通電されていないとする。図13は、電磁石装置6の励磁コイル61に通電されていない場合における遮断装置1Eの状態(以下、「オフ状態」という)を示している。オフ状態では、可動鉄心63と固定鉄心67との間に磁気吸引力が生じないため、可動鉄心63は、復帰ばね65からの前向きの力によって押されて、固定鉄心67から離れた非励磁位置に位置している。このとき、シャフト16は、可動鉄心63の移動に連動して前方に移動し、シャフト16に結合された保持部15も、前方に移動している。可動接触子5は、シャフト16に結合されている保持部15(ホルダ151の後板1511)によって、前方へ移動し、かつ、後方への移動が規制されている。これにより、第1可動接点51が第1固定接点31から離れて位置し、第2可動接点52(図7参照)が第2固定接点41(図7参照)から離れて位置する。このオフ状態では、第1固定接点31と第2固定接点41との間は非導通となる。すなわち、第1固定接点31と第2固定接点41とが互いに電気的に切り離される。可動鉄心63の位置は、例えば、復帰ばね65が伸びきったときの位置に保たれる。
 図12は、電磁石装置6の励磁コイル61が通電されている場合における遮断装置1Eの状態(以下、「オン状態」という)を示している。オン状態では、可動鉄心63と固定鉄心67との間に磁気吸引力が生じるため、可動鉄心63は、復帰ばね65のばね力に抗して後方に引き寄せられ、固定鉄心67に接する励磁位置に位置する。このとき、可動鉄心63の移動に連動して、シャフト16及び保持部15が後方に移動する。そのため、可動接触子5では、保持部15(ホルダ151の後板1511)による後方への移動規制が解除される。可動接触子5は、接圧ばね152のばね力によって後方に移動する。その結果、第1可動接点51が第1固定接点31に接触し、第2可動接点52(図10参照)が第2固定接点32(図10参照)に接触する。このオン状態では、第1固定接点31と第2固定接点41とが可動接触子5を介して導通する。
 ガス発生器7Eで発生するガスの圧力により可動接触子5が移動する場合は、電磁石装置6で発生する電磁力により可動接触子5が移動する場合と比較して、可動接触子5の移動速度が速い。そのため、ガス発生器7Eがガスを発生させると、可動接触子5は第1固定接点31及び第2固定接点41から比較的高速で離れ、第1固定接点31及び第2固定接点41の間の電路が遮断される。つまり、遮断装置1Eの状態がオフ状態とオン状態とのいずれの状態であっても、ガス発生器7Eに通電して動作ピン8Eを第1固定接点31及び第1可動接点51の間に移動させることができる。そのため、遮断装置1Eは、電路に大きな電流が流れている場合であっても、速やかに電路を遮断することが可能となる。
 なお、可動接触子5を移動させる駆動部として、電磁石装置6に代えて、作業者の手動操作に応じて可動接触子5を駆動させる機構(レバー等のアクチュエータ)を用いてもよい。
 (実施形態3のまとめ)
 以上説明した実施形態3から、以下の態様が開示されている。
 遮断装置1Eは、駆動部(電磁石装置6)を更に備え、駆動部(電磁石装置6)は、可動接触子5を移動させる。
 上記の構成によれば、動作ピン8Eを固定接点31と可動接点51との間に移動させていない場合に、遮断装置1Eを、固定接点31及び可動接点51が開極及び閉極するリレーとして用いることができる。
 (実施形態4)
 次に、実施形態4に係る遮断装置1Fについて、図14~16を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本実施形態の遮断装置1Fは、接点装置2Fと、動作ピン8Fと、ガス発生器7と、を備えている。遮断装置1Fは、収容部9F(ハウジング)を更に備えている。
 接点装置2Fは、導電性の固定部材3Fと、導電性の可動部材5Fと、を備えている。固定部材3Fは、固定接点31F(第1導電部)を有する。可動部材5Fは、固定接点31Fに接触する可動接点51F(第2導電部)を有する。可動部材5Fは、固定部材3Fとは別体に形成される。固定部材3F及び可動部材5Fは、電路の一部を構成する。固定部材3F及び可動部材5Fを含む電路に過電流等の異常電流が流れると、遮断装置1Fに接続された制御部がこの異常電流を検知し、ガス発生器7のピン電極72に通電して、ガス発生器7で燃料74が燃焼させられてガスが発生する。動作ピン8Fは、ガス発生器7で発生したガスの圧力により駆動される。すると、可動部材5Fが動作ピン8Fにより移動させられて、固定部材3Fから離れる。これにより、電路が遮断される。
 接点装置2Fは、第1のマスク4Fと第2のマスク6Fとを備えている。第1のマスク4Fと第2のマスク6Fのそれぞれは、絶縁性(電気絶縁性)を有している。接点装置2Fは、第1のマスク4Fと第2のマスク6Fとの両方を備えていることに限定されず、第2のマスク6Fのみを備えていてもよい。
 第1のマスク4F及び第2のマスク6Fは、例えば、樹脂により形成されている。第1のマスク4Fは、固定部材3Fの一部を覆っている。第2のマスク6Fは、可動部材5Fの一部を覆っている。後述するように、第1のマスク4F及び第2のマスク6Fは、固定部材3Fと可動部材5Fとの間のアークを構成する粒子の放出及び生成を制限する。アークを構成する粒子とは、例えば、電子、金属蒸気及びプラズマ粒子である。また、第2のマスク6Fは、中間部材として機能する。ここでの中間部材は、第2状態(後述する)を生じるように、ガス発生器7に駆動された動作ピン8Fに押されて可動部材5Fを移動させる部材である。また、第1のマスク4Fは、固定部材3Fに固定される。ただし、第1のマスク4Fは、固定部材3Fではなく収容部9Fに固定されてもよい。第2のマスク6Fは、可動部材5Fに固定される。
 接点装置2Fは、規制部(保持力生成部)20Fを更に備えている。規制部(保持力生成部)20Fは、固定部材3Fから離れる向きの可動部材5Fの移動を規制する。本実施形態では、規制部20Fは、可動接点51Fが固定接点31Fに接触する状態を維持する保持力を提供する。ここでの規制部20Fは、可動接点51Fが固定接点31Fに接触する向きに可動部材5Fに弾性力を与える弾性部としての接圧ばね21Fを、備えている。言い換えれば、接圧ばね21Fの弾性力は、可動接点51Fが固定接点31Fに接触する状態を維持する保持力である。第1のマスク4F、第2のマスク6F及び接圧ばね21Fは、収容部9Fに収容されている。
 固定部材3Fは、固定接点31Fと、固定片32Fと、を有している。固定接点31Fと固定片32Fとは、収容部9Fに収容されている。固定接点31Fは、例えば、銅又は銀等を材料として形成されている。固定接点31Fは、リベット状である。固定接点31Fは、円盤状の頭部311Fと、頭部311Fから突出した軸部312Fとを含む。固定片32Fは、板状である。固定接点31Fは、固定片32Fに設けられている。より詳細には、固定接点31Fは、固定片32Fにかしめにより取り付けられている。すなわち、固定片32Fに形成された貫通孔に固定接点31Fの軸部312Fが通された状態で、軸部312Fの先端が潰されることで、固定接点31Fが固定片32Fに取り付けられている。
 可動部材5Fは、固定部材3Fとは別体に形成されている。可動部材5Fは、可動接点51Fと、可動片52Fと、を有している。収容部9Fは、可動接点51Fと可動片52Fとを収容している。可動接点51Fは、例えば、銅又は銀等を材料として形成されている。可動接点51Fは、リベット状である。可動接点51Fは、半球状の頭部511Fと、頭部511Fから突出した軸部512Fとを含む。可動片52Fは、板状である。可動接点51Fは、可動片52Fに設けられている。より詳細には、可動接点51Fは、可動片52Fにかしめにより取り付けられている。すなわち、可動片52Fに形成された貫通孔に可動接点51Fの軸部512Fが通された状態で、軸部512Fの先端がかしめられることで、可動接点51Fが可動片52Fに取り付けられている。
 可動接点51Fは、固定接点31Fに接した状態と固定接点31Fから離れた状態とのうちいずれかの状態を取る。
 なお、固定接点31Fと固定部材3Fとは一体の部材として構成されてもよいし、固定接点31Fは固定部材3Fの一部で構成されてもよい。可動接点51Fと可動部材5Fとは一体の部材として構成されてもよいし、可動接点51Fは可動部材5Fの一部で構成されてもよい。
 また、固定接点31F及び可動接点51Fのそれぞれは、単数であってもよいし、複数であってもよい。固定接点31Fが複数の場合に、複数の固定接点31Fは、動作ピン8Fの進行方向に並んで設けられてもよいし、動作ピン8Fの進行方向と、固定片32Fと可動片52Fとの対向方向と、に対して直交する方向に並んで設けられてもよい。可動接点51Fが複数の場合に、複数の可動接点51Fは、動作ピン8Fの進行方向に並んで設けられてもよいし、動作ピン8Fの進行方向と、固定片32Fと可動片52Fとの対向方向と、に対して直交する方向に並んで設けられてもよい。
 ガス発生器7は、動作ピン8Fを駆動し、動作ピン8Fを固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入する。これにより、図15、16に示すように、可動接点51Fが固定接点31Fから離れる。可動接点51Fの進行方向は、動作ピン8Fの進行方向と交差する。より詳細には、可動接点51Fの進行方向(固定接点31Fからの開離方向)は、動作ピン8Fの進行方向と直交する。
 なお、動作ピン8Fが固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入されていない状態では、接圧ばね21Fの弾性力により、可動接点51Fが固定接点31Fに接した状態が保たれる(図14参照)。
 第1のマスク4Fは、固定部材3Fの表面の領域のうち、可動部材5Fに対向する領域の少なくとも一部に設けられている。つまり、第1のマスク4Fは、固定部材3Fの一部を覆っている。本実施形態では、第1のマスク4Fは、第1の開口部410Fを有しており、固定接点31Fの頭部311Fは、第1の開口部410Fの内側に配置されている。また、第1のマスク4Fは、固定部材3Fに接している。
 第2のマスク6Fは、可動部材5Fの表面の領域のうち、固定部材3Fに対向する領域の少なくとも一部に設けられている。つまり、第2のマスク6Fは、可動部材5Fの一部を覆っている。本実施形態では、第2のマスク6Fは、第2の開口部610Fを有しており、可動接点51Fの頭部511Fは、第2の開口部610Fの内側に配置されている。
 図14に示すように、接点装置2Fは、端子部22Fと、編組線23Fと、を更に備えている。固定部材3Fは、端子部33Fを更に有している。
 端子部22F、33Fは、板状である。端子部22F、33Fは、収容部9Fの第1ボディ91と第2ボディ95Fとの間に通されており、収容部9Fの外部へ突出している。端子部22Fは、編組線23Fを介して可動片52Fに電気的に接続されている。端子部33Fは、固定片32Fと一体に形成されている。
 端子部33Fから固定片32F、固定接点31F、可動接点51F、可動片52F、編組線23F及び端子部22Fに至る経路は、電路の一部を構成する。可動接点51Fが固定接点31Fから離れることで、電路が遮断される。
 可動接点51Fが固定接点31Fに接して電路が構成されており、かつ電路に電流が流れているとき、固定接点31Fと可動接点51Fとの間には、電磁反発力が作用する。電磁反発力は、可動接点51Fが固定接点31Fから開離するように作用する。電路に流れる電流が大きいほど電磁反発力は大きくなる。
 上記のように、本実施形態の遮断装置1Fは、規制部20Fとしての接圧ばね21Fを備えている。規制部20Fは、可動接点51Fが固定接点31Fに接触する状態を維持する保持力を可動部材5Fに与えて、固定部材3Fから離れる向きの可動部材5Fの移動を規制する。
 接圧ばね21Fは、圧縮ばねである。より詳細には、接圧ばね21Fは、圧縮コイルばねである。接圧ばね21Fは、端子部22Fと可動片52Fとの間に配置されている。接圧ばね21Fの両端は、端子部22Fと可動片52Fとに接触している。動作ピン8Fが固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入されていない状態では、接圧ばね21Fは、固定接点31Fと可動接点51Fとの間の電磁反発力に抗して、可動接点51Fが固定接点31Fに接した状態を保つ。固定接点31Fと可動接点51Fとの間に動作ピン8Fが挿入され、可動接点51Fが固定接点31Fから離れるように移動するとき、可動片52Fは、接圧ばね21Fを圧縮しながら端子部22Fに近づくように移動する。
 動作ピン8Fのロッド82Fは、ベース81の外底面からベース81の軸方向に突出している。ロッド82Fは、ベース81と一体に形成されている。ガス発生器7でガスが発生すると、動作ピン8Fは、ロッド82Fの突出方向に進行する。ロッド82Fは、動作ピン8Fの進行方向における先端を含む部分がテーパ状となった角柱状である。すなわち、動作ピン8Fは、進行方向における先端に傾斜面821Fを含む。また、ロッド82Fの外周面822Fは、動作ピン8Fの進行方向に沿った第1の面823Fと、動作ピン8Fの進行方向に沿っており第1の面823Fとは反対側の第2の面824Fと、を含む。
 動作ピン8Fのロッド82Fは、消弧部材820Fを有している。消弧部材820Fは、珪砂(シリカ)を含有する。消弧部材820Fは、動作ピン8Fのロッド82Fの外周面822Fの少なくとも一部を構成する。消弧部材820Fは、例えば、ロッド82Fの主構成である樹脂成型部材に埋め込まれている。なお、消弧部材820Fは、ロッド82Fの主構成である樹脂成型部材に貼り付けられていてもよい。
 図14に示すように、動作ピン8Fの傾斜面821Fは、第2のマスク6Fに接している。第2のマスク6Fにおいて、傾斜面821Fと接する面は、傾斜面601Fとなっている。傾斜面601Fは、第2のマスク6Fのうち、固定部材3F側の端に形成されている。傾斜面601Fの法線方向は、傾斜面821Fの法線方向と交差する。ガス発生器7に駆動された動作ピン8Fは、傾斜面821Fにおいて第2のマスク6Fを押しながら、第2のマスク6Fと第1のマスク4Fとの間に挿入される。動作ピン8Fが傾斜面821Fにおいて第2のマスク6Fを押すことで、第2のマスク6Fを介して可動部材5Fが押される。すなわち、このとき可動部材5Fには、第2のマスク6Fから、規制部20Fによる保持力(接圧ばね21Fによる弾性力)に抗する向きの力が作用する。そして、この力の作用により可動部材5Fが固定部材3Fから離れる向きに移動することで、固定接点31Fに接した状態の可動接点51Fは、固定接点31Fから離れた状態となる、又は可動接点51Fと固定接点31Fとの接触領域(接触面積)が小さくなる。これにより、この後にロッド82Fが固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入されて、動作ピン8Fが可動接点51Fに衝突する場合に動作ピン8Fに作用する力を減少させることができ、動作ピン8Fの破損等の不具合が発生する可能性を低減できる。そのため、電路の遮断性能に関する信頼性が向上する。
 動作ピン8Fの移動に伴い、固定接点31Fと可動接点51Fとの間には、ロッド82Fを挿入可能な隙間が生じる(図15参照)。ロッド82F(動作ピン8F)は、固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入され、固定接点31Fと可動接点51Fとの間に発生するアークを引き延ばす。そして、図16に示すように、ロッド82Fが固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入されることにより、固定接点31Fと可動接点51Fとの間の隙間の大きさは、ロッド82Fの厚さと同じ大きさ以上となる。
 要するに、本実施形態の遮断装置1Fは、第1状態と第2状態と第3状態を取り得る。
 第1状態は、動作ピン8Fがガス発生器7により駆動される前であって、規制部20Fによって可動部材5Fの移動が規制されて、可動接点51Fと固定接点31Fとが接触している状態(図14参照)である。ここでは、規制部20Fは、保持力(接圧ばね21Fによる弾性力)によって、可動部材5Fの移動を規制している。
 ここでの第2状態は、規制部20Fの保持力に抗して、可動部材5Fが固定部材3Fから離れる向きに移動した状態(以下、「第1中間状態」ともいう)である。特に、本実施形態における第2状態(第1中間状態)は、保持力に抗する向きの力(第2のマスク6Fが可動部材5Fを押す力)が可動部材5Fに作用して、可動接点51Fと固定接点31Fとの間に隙間が生じた状態である。なお、第2状態(第1中間状態)は、可動接点51Fと固定接点31Fとの間に隙間が生じた状態に限らず、保持力に抗する向きの力が可動部材5Fに作用して、可動接点51Fと固定接点31Fとの接触領域が第1状態よりも減少した状態であってもよい。
 第3状態は、動作ピン8Fが固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入され、動作ピン8Fにより固定接点31Fと可動接点51F間を電気的に絶縁した状態である。遮断装置1Fは、第1状態、第2状態、第3状態の順に動作する。
 このように、本実施形態の遮断装置1Fは、第1状態から第2状態に移行した後に、第3状態となる(動作ピン8Fが固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入される)。そのため、動作ピン8F(ロッド82F)が固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入される際に、第1状態において固定接点31Fと可動接点51Fとの間に動作ピン8Fが挿入される場合に比べて、動作ピン8Fの進行方向とは反対の向きに動作ピン8Fに作用する力を、減少させることができる。可動接点51Fと固定接点31Fとの間に隙間が生じている場合には、動作ピン8Fが受ける力がより小さくなる。これにより、動作ピン8Fの破損等の不具合が発生する可能性が低減し、遮断動作がより確実となり、電路の遮断性能に関する信頼性が向上する。
 また、動作ピン8F(ロッド82F)が隙間に挿入されるときには、可動接点51Fが固定接点31Fから離れて隙間が生じており、可動接点51Fと固定接点31Fとの間にアークが発生している可能性がある。アークが発生している場合には、動作ピン8Fがアークに直接挿入されることになるので、動作ピン8Fによってアークを遮断しやすくなり、遮断装置1Fの消弧性能が向上する。しかも、動作ピン8Fは、消弧作用を有する消弧部材820Fを含んでいるので、遮断装置1Fの消弧性能が更に向上する。
 なお、本実施形態の遮断装置1Fでは、動作ピン8Fは、可動部材5Fに直接接触して可動部材5Fを移動させるのではなく、第2のマスク6Fを押すことで、間接的に可動部材5Fを移動させている。言い換えれば、遮断装置1Fは、可動部材5F及び固定部材3Fとは別体の中間部材(第2のマスク6F)を備えている。中間部材は、ガス発生器7に駆動された動作ピン8Fに押されて、固定部材3Fから離れる向きに可動部材5Fを移動させる。そのため、第1状態において動作ピン8Fが可動部材5Fと固定部材3Fとの接触部分に接触して可動接点51Fと固定接点31Fとの間に隙間を空けさせる場合に比べて、第2状態では動作ピン8Fが受ける力が小さくなる。第2状態において可動接点51Fと固定接点31Fとの間に隙間が生じている場合には、動作ピン8Fが受ける力がより小さくなる。これにより、動作ピン8Fの破損等の不具合が発生する可能性が低減し、遮断動作がより確実となり、電路の遮断性能に関する信頼性が向上する。
 また、ガス発生器7により動作ピン8Fが駆動されていないとき、動作ピン8Fのロッド82Fは、第2のマスク6Fに接していなくてもよく、第2のマスク6Fから離れていてもよい。
 図14に示すように、動作ピン8Fがガス発生器7により駆動される前は、固定接点31Fは、第1の開口部410Fにおいて第1のマスク4Fの外へ露出している。動作ピン8Fがガス発生器7により駆動され、固定接点31Fと可動接点51Fとの間に挿入されると、図16に示すように、動作ピン8Fのロッド82Fの外周面822F(図15参照)は、固定接点31Fと可動接点51Fとのうち少なくとも一方に接する。本実施形態では、外周面822F(図15参照)のうち、第1の面823Fが固定接点31Fに接する。また、ロッド82Fの外周面822Fのうち第1の面823Fは、第1のマスク4Fの第1の開口部410Fを覆う。つまり、固定接点31Fは、動作ピン8Fがガス発生器7により駆動された後に、ロッド82Fにより覆われる。
 なお、遮断装置1Fが第1のマスク4F及び第2のマスク6Fを備えていることは必須ではない。動作ピン8Fは、可動部材5Fに直接接して可動部材5Fを固定部材3Fから離れるように移動させてもよい。
 上述した各実施形態は、変形例も含めて、適宜組み合わせて実現されてもよい。
 1、1D、1E、1F 遮断装置
 12 Oリング
 13 消弧体
 14 接圧ばね
 15 保持部
 151 ホルダ
 1511 後板
 1512 前板
 1513 突部
 152 接圧ばね
 16 シャフト
 2、2C 導電部材
 2F 接点装置
 20F 規制部
 21、21C 分離用部位(第3導電部)
 21F 接圧ばね
 22、22C、22F 端子部(第1導電部、第2導電部)
 23F 編組線
 3 固定端子(第1導電部)
 3F 固定部材
 31 固定接点(固定接点)
 31F 固定接点
 311F 頭部
 312F 軸部
 32F 固定片
 33F 端子部
 4 第2固定端子
 4F 第1のマスク
 41 第2固定接点(固定接点)
 5 可動接触子(第2導電部)
 5F 可動部材
 51 第1可動接点(可動接点)
 51F 可動接点
 511F 頭部
 512F 軸部
 52 第2可動接点(可動接点)
 6 電磁石装置(駆動部)
 6F 第2のマスク
 63 可動鉄心
 67 固定鉄心
 7、7D、7E ガス発生器
 71、76 ケース
 72 ピン電極
 73 発熱素子
 74 燃料
 75 加圧室
 76 ケース
 8、8C~8F 動作ピン
 81、81D ベース
 82、82C、82D、82F、82P ロッド
 820、820C、820D、820F、820P 消弧部材
 821、821C 先端部
 821F 傾斜面
 822、822F 外周面
 827 絶縁部
 831 第1端
 832 第2端
 833 後面
 9、9D、9F 収容部
 91 第1ボディ
 92 筒状部
 95、95F 第2ボディ
 98 収容空間

Claims (15)

  1.  動作ピンと、
     第1導電部と、
     前記第1導電部に電気的に接続される第2導電部と、
    を備え、
     前記第1導電部と前記第2導電部とは、前記動作ピンの移動に連動して互いに電気的に切り離され、
     前記第1導電部と前記第2導電部とが互いに電気的に切り離されると、前記動作ピンの少なくとも一部は前記第1導電部と前記第2導電部との間に移動し、
     前記動作ピンは、消弧部材を含み、
     前記消弧部材は、消弧作用を有する、
     遮断装置。
  2.  前記消弧部材は、冷却作用を有する、
     請求項1に記載の遮断装置。
  3.  前記消弧部材は、セラミックまたはシリカを含有する、
     請求項1又は2に記載の遮断装置。
  4.  前記消弧部材は、消弧ガスを発生する、
     請求項1に記載の遮断装置。
  5.  前記消弧ガスは、水素または水分を含有する、
     請求項4に記載の遮断装置。
  6.  前記動作ピンの前記第1導電部および前記第2導電部の近傍における先端部は、前記消弧部材よりも絶縁性が高い、
     請求項1~5のいずれか一項に記載の遮断装置。
  7.  前記動作ピンは、絶縁部を更に含み、
     前記絶縁部は、前記消弧部材よりも絶縁性が高く、
     前記消弧部材は、前記絶縁部と前記先端部との間に位置する、
     請求項6に記載の遮断装置。
  8.  前記第1導電部と前記第2導電部との間に位置する第3導電部を更に備え、
     前記動作ピンは、第3導電部を破断させることにより、前記第1導電部と前記第2導電部とを電気的に切り離す、
     請求項1~7のいずれか一項に記載の遮断装置。
  9.  前記動作ピンの前記第1導電部および前記第2導電部の近傍における先端部の形状は、円筒状又は円柱状である、
     請求項1~5に記載の遮断装置。
  10.  前記第1導電部は、第1固定接点が設けられている第1固定端子であり、
     前記第2導電部は、第1可動接点が設けられている可動接触子であり、
     前記動作ピンの移動に連動して、前記第1固定接点および前記第1可動接点が互いに接触している状態から、前記第1固定接点と前記第1可動接点が互いに離れた状態になる、
     請求項1~7のいずれか一項に記載の遮断装置。
  11.  駆動部を更に備え、
     前記駆動部は、前記可動接触子を移動させる、
     請求項10に記載の遮断装置。
  12.  第2固定接点が設けられている第2固定端子を更に備え、
     前記可動接触子に第2可動接点が設けられ、
     前記動作ピンの移動に連動して、前記第2固定接点および前記第2可動接点が互いに接触している状態から、前記第2固定接点と前記第2可動接点が互いに離れた状態になり、
     前記動作ピンの少なくとも一部は、前記第1可動接点と前記第1固定接点との間、および、前記第2可動接点と前記第2固定接点との間に移動する、
     請求項10又は11に記載の遮断装置。
  13.  燃料を燃焼させることによりガスを発生させ、前記ガスの圧力により前記動作ピンを移動させるガス発生器を更に備える、
     請求項1~12のいずれか一項に記載の遮断装置。
  14.  前記消弧部材は、前記動作ピンの外周面の少なくとも一部を構成する、
     請求項1~13のいずれか一項に記載の遮断装置。
  15.  前記消弧部材は、互いに電気的に切り離された前記第1導電部と前記第2導電部との間に移動する、
     請求項1~14のいずれか一項に記載の遮断装置。
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