WO2021149362A1 - 開閉器 - Google Patents

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WO2021149362A1
WO2021149362A1 PCT/JP2020/044843 JP2020044843W WO2021149362A1 WO 2021149362 A1 WO2021149362 A1 WO 2021149362A1 JP 2020044843 W JP2020044843 W JP 2020044843W WO 2021149362 A1 WO2021149362 A1 WO 2021149362A1
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movable contact
contact
movable
fixed contact
switch according
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PCT/JP2020/044843
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克輝 堀田
渡邉 真也
稲口 隆
勝俊 五十嵐
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三菱電機株式会社
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Publication date
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    • H01H9/44Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
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    • HELECTRICITY
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    • H01H9/302Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts
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    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342Venting arrangements for arc chutes

Definitions

  • the present invention relates to a switch arranged between a power source and a load.
  • Patent Document 1 includes a pair of fixed contacts having fixed contacts, a movable contact having a pair of movable contacts, and an operating member connected to the movable contacts to bring the movable contacts into contact with or separate from the fixed contacts.
  • a switch including a contact block, a magnetic field generating means for generating a magnetic field in the vicinity of the contact block, and a magnetic field line guiding member is disclosed.
  • the magnetic field generating means generates a magnetic field between the fixed contact and the movable contact in the direction along the extending direction of the movable contact.
  • the magnetic field line guiding member is provided along the outer wall of the arc extinguishing chamber case.
  • the magnetic field line guiding member is arranged along the magnetic field lines passing through the contact pair of one fixed contact and the movable contact that contacts or separates from the fixed contact.
  • the arc driving force for driving the arc discharge generated immediately after the start of current interruption is further increased, and the arc discharge is performed regardless of the energization direction of the current flowing through the movable contact. A switch with improved blocking performance is desired.
  • the present invention has been made in view of the above, and the arc driving force for driving the arc discharge generated immediately after the start of the current cutoff is increased, and the arc discharge is cut off regardless of the energization direction of the current flowing through the movable contact.
  • the purpose is to obtain a switch that can improve the performance compared to the conventional one.
  • the switch according to the present invention includes a first fixed contact, a second fixed contact, a movable contact, at least a pair of permanent magnets, and a yoke. , Equipped with.
  • the first fixed contact has a first fixed contact.
  • the second fixed contacts are arranged at intervals in the first direction along with the first fixed contacts.
  • the movable contact has a first movable contact extending in the first direction and provided at a position facing the first fixed contact at the first end portion, and the first fixed in the second direction perpendicular to the first direction. It is provided so that it can be separated from and detached from the contactor.
  • At least a pair of permanent magnets sandwich the movable contact and are arranged so that the surfaces facing the movable contact have the same poles in the first direction and the third direction perpendicular to the second direction of the movable contact.
  • the yoke is made of a magnetic material that surrounds the movable contacts in the first and third directions and is connected to a surface of the permanent magnet opposite to the surface facing the movable contacts.
  • the yoke has a protrusion that projects toward the movable contact at a position facing the first end of the movable contact in the first direction.
  • the arc driving force for driving the arc discharge generated immediately after the start of current cutoff is increased, and the cutoff performance of the arc discharge is improved as compared with the conventional case regardless of the energizing direction of the current flowing through the movable contact. It has the effect of being able to.
  • IV-IV cross-sectional view of FIG. Front view showing an example of the method of arranging the permanent magnets in the switch according to the first embodiment.
  • FIG. 1 Front view showing an example of the magnetic field distribution of the switch according to the first embodiment.
  • XIV-XIV sectional view of FIG. A perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the third embodiment.
  • Cross-sectional view of XVII-XVII of FIG. Perspective view showing an example of the internal structure of the arc extinguishing chamber of the switch according to the fourth embodiment.
  • XX-XX sectional view of FIG. A perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the fifth embodiment.
  • FIG. 23 A perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the seventh embodiment.
  • Sectional drawing which shows an example of the internal structure of the arc extinguishing chamber of a switch according to Embodiment 8.
  • Sectional drawing which shows an example of the internal structure of the arc extinguishing chamber of a switch according to Embodiment 9.
  • Cross-sectional view showing an example of the state of arc discharge in a switch when an insulating plate is not provided.
  • Sectional drawing which shows an example of the state of the arc discharge in the switch according to Embodiment 9. Sectional drawing which shows an example of the internal structure of the arc extinguishing chamber of a switch according to Embodiment 10.
  • FIG. 1 is a front view showing an example of the appearance of the switch according to the first embodiment.
  • the vertical direction and the horizontal direction are defined as directions orthogonal to each other. Further, the directions orthogonal to the vertical direction and the horizontal direction are defined as the front-rear direction.
  • the movable direction of the movable contact which is the direction in which the movable contact and the fixed contact, which will be described later, come into contact with each other and are not in contact with each other, is the front-back direction.
  • the vertical direction is a transverse direction that crosses the front-rear direction and is along the longitudinal direction of the movable contactor.
  • the horizontal direction is the crossing direction that crosses the front-rear direction and is along the lateral direction of the movable contactor.
  • the front-rear direction is a general term for the front direction and the rear direction indicating opposite directions
  • the vertical direction is a general term for the upward direction and the downward direction indicating opposite directions
  • the left-right direction is a general term for opposite directions. It is a general term for left and right directions.
  • the vertical direction corresponds to the first direction
  • the front-rear direction corresponds to the second direction
  • the left-right direction corresponds to the third direction.
  • the switch 1 includes adjacent first-phase arc-extinguishing chambers 2a and second-phase arc-extinguishing chambers 2b.
  • the arc-extinguishing chamber 2a of the first phase and the arc-extinguishing chamber 2b of the second phase basically have the same internal configuration as each other, and the switch 1 has basically a vertically symmetrical shape and a left-right symmetry. It has a shape.
  • the switch 1 may have at least one arc extinguishing chamber. Further, in the following, when it is not necessary to distinguish between the first phase arc extinguishing chamber 2a and the second phase arc extinguishing chamber 2b, it is referred to as the arc extinguishing chamber 2.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc-extinguishing chamber of the switch according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a front view showing an example of the internal configuration of the arc-extinguishing chamber of the switch according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • the arc extinguishing chamber 2 of the switch 1 includes a first fixed contact 10a, a second fixed contact 10b, a movable contact 20, a permanent magnet 30, and a magnetic material yoke 40.
  • the first fixed contactor 10a extends in the vertical direction, is formed by a plate-shaped member having a stepped structure near the center in the vertical direction, and has a rectangular shape when viewed from the front-rear direction.
  • the first fixed contact 10a is formed of, for example, a conductive material such as copper or aluminum, or an alloy using these as a base material.
  • the first fixed contact 10a has a first fixed contact 11a at an end on the side where the second fixed contact 10b in the vertical direction is arranged.
  • the first fixed contact 11a is provided on the front surface of the first fixed contact 10a and has a plate-like shape.
  • the first fixed contact 11a is formed of, for example, silver or an alloy thereof.
  • the first fixed contact 10a has a terminal 12a at the other end in the vertical direction. For example, wiring on the power supply side is connected to the terminal 12a.
  • the second fixed contact 10b extends in the vertical direction, is formed by a plate-shaped member having a stepped structure near the center in the vertical direction, and has a rectangular shape when viewed from the front-rear direction.
  • the second fixed contact 10b is formed of, for example, a conductive material such as copper or aluminum, or an alloy using these as a base material.
  • the second fixed contact 10b is arranged in the vertical direction at a predetermined distance from the first fixed contact 10a. That is, the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10b are arranged on the same straight line.
  • the second fixed contact 10b has a second fixed contact 11b at an end on the side where the first fixed contact 10a is arranged in the vertical direction.
  • the second fixed contact 11b is provided on the front surface of the second fixed contact 10b and has a plate-like shape.
  • the second fixed contact 11b is formed of, for example, silver or an alloy thereof.
  • the second fixed contact 10b has a terminal 12b at the other end in the vertical direction.
  • a load-side wiring (not shown) is connected to the terminal 12b.
  • the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10b are referred to as fixed contacts 10a and 10b.
  • the first fixed contact 11a and the second fixed contact 11b are referred to as fixed contacts 11a and 11b.
  • the movable contact 20 extends in the vertical direction in which the first fixed contact 11a and the second fixed contact 11b are lined up, and is formed of a plate-shaped member having a uniform thickness in the front-rear direction.
  • the movable contact 20 has a structure in which the central portion in the vertical direction is recessed in the rearward direction with respect to the end portion.
  • the movable contact 20 has a rectangular shape when viewed from the front-rear direction.
  • the movable contact 20 is formed of, for example, a conductive material such as copper or aluminum, or an alloy using these as a base material.
  • the movable contacts 20 are arranged at predetermined intervals in the front direction of the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10b.
  • the movable contact 20 has a plate-shaped first movable contact 21a at one end, which is the first end in the vertical direction, and a plate-shaped first end at the other end, which is the second end. It has a second movable contact 21b.
  • the first movable contact 21a and the second movable contact 21b are provided on the surface of the movable contact 20 in the rear direction.
  • the first movable contact 21a and the second movable contact 21b are formed of, for example, silver or an alloy thereof.
  • the first movable contact 21a and the second movable contact 21b are referred to as movable contacts 21a and 21b.
  • the first fixed contact 11a and the first movable contact 21a face each other in the front-rear direction.
  • the first movable contact 21a is provided so as to be detachable from the first fixed contact 11a.
  • the second fixed contact 11b and the second movable contact 21b face each other in the front-rear direction.
  • the second movable contact 21b is provided so as to be detachable from the second fixed contact 11b.
  • the permanent magnets 30 are arranged in the left-right direction of the movable contacts 20 so as to sandwich the movable contacts 20.
  • a pair of permanent magnets 30 are arranged in the left-right direction with the movable contact 20 sandwiched in the upper half of the movable contact 20 in the vertical direction, and the movable contact 20 is sandwiched in the lower half of the movable contact 20 in the vertical direction.
  • a pair of permanent magnets 30 are arranged in the left-right direction.
  • the surfaces of the permanent magnets 30 forming the pair on the movable contact 20 side are the same pole.
  • FIG. 5 to 8 are front views showing an example of a method of arranging permanent magnets in the switch according to the first embodiment.
  • the permanent magnets 30 are arranged so that the surfaces of all the permanent magnets 30 on the movable contact 20 side are N poles.
  • the permanent magnets 30 are arranged so that the surfaces of all the permanent magnets 30 on the movable contact 20 side are S poles.
  • the surface of the pair of permanent magnets 30 arranged in the upward direction on the movable contact 20 side is the S pole
  • the surface of the pair of permanent magnets 30 arranged in the downward direction on the movable contact 20 side is the north pole.
  • the permanent magnet 30 is arranged so as to be.
  • FIG. 5 the permanent magnets 30 are arranged so that the surfaces of all the permanent magnets 30 on the movable contact 20 side are N poles.
  • the permanent magnets 30 are arranged so that the surfaces of all the permanent magnets 30 on the movable contact 20 side are S poles.
  • the surface of the pair of permanent magnets 30 arranged upward on the movable contact 20 side is the north pole
  • the surface of the pair of permanent magnets 30 arranged downward on the movable contact 20 side is the south pole.
  • the permanent magnet 30 is arranged so as to be. In this way, in the permanent magnets 30 arranged so as to face each other in the left-right direction, the facing surfaces are opposite to each other.
  • the magnetic material yoke 40 is connected to the surface of the permanent magnet 30 opposite to the surface on the movable contact 20 side.
  • the magnetic material yoke 40 is a yoke made of a magnetic material.
  • the magnetic yoke 40 is composed of four L-shaped members 41.
  • the L-shaped member 41 is composed of a plate-shaped member extending in the vertical direction along the movable contact 20 and folded back in the left-right direction at the vertical end of the movable contact 20. ..
  • the L-shaped member 41 has a structure in which a plate-shaped first component 411 extending in the vertical direction and a plate-shaped second component 412 extending in the left-right direction are connected in an L-shape. Has. The size of the L-shaped member 41 in the front-rear direction is constant. When viewed from the front-rear direction, the four L-shaped members 41 surround the movable contact 20 in the vertical and horizontal directions in a rectangular shape. At the end of the L-shaped member 41 on the second component 412 side, a protrusion 42 protruding toward the movable contact 20 side is provided.
  • the protrusion 42 is provided at substantially the same position as the position in the front-rear direction of the movable contact 20 in a state where the movable contacts 21a and 21b are not in contact with the fixed contacts 11a and 11b.
  • An example of the magnetic material yoke 40 is soft iron, permalloy, and silicon steel plate.
  • the arc extinguishing chamber 2 of the switch 1 has a drive unit that moves the movable contact 20 in the front-rear direction.
  • the drive unit moves the movable contact 20 in the direction from the movable contacts 21a and 21b toward the fixed contacts 11a and 11b. That is, the movable contact 20 has a configuration capable of being detached from the fixed contacts 10a and 10b in the front-rear direction.
  • the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b that face each other come into contact with each other, the wiring connected to the terminal 12a of the first fixed contact 10a and the wiring connected to the terminal 12b of the second fixed contact 10b. A current can be applied between the and.
  • the wiring connected to the terminal 12a of the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10b The current can be cut off between the wiring connected to the terminal 12b and the wiring.
  • the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b that face each other are in contact with each other and a current is flowing, the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b are separated from each other to cause the movable contacts 21a and 21b.
  • a high-temperature arc discharge is generated between the fixed contacts 11a and 11b depending on the circuit conditions.
  • the circuit current can be cut off by cutting off the arc discharge.
  • One of the effective means for blocking the arc discharge is a method of stretching and attenuating the arc discharge by an electromagnetic force.
  • FIG. 9 is a front view showing an example of the magnetic field distribution of the switch according to the first embodiment.
  • the permanent magnets 30 are arranged so that the surfaces of all the permanent magnets 30 on the movable contact 20 side are N poles as shown in FIG.
  • the arrangement of the permanent magnets 30 according to the first embodiment forms a magnetic field in the direction along the movable contact 20.
  • FIG. 9 shows the magnetic field line MF formed by this magnetic field. The magnetic field formed is symmetrical with respect to the movable contact 20.
  • the protrusion 42 of the L-shaped member 41 protrudes toward the end of the movable contact 20 in the vertical direction, the magnetic flux density at the positions of the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b is increased. As a result, the driving force against arc discharge is increased at the positions of the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b.
  • FIG. 10 and 11 are diagrams showing an example of the driving direction of the arc discharge when the movable contact and the fixed contact are separated by the switch according to the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an example of the driving direction of the arc discharge when the current I flows through the movable contact 20 from the lower side to the upper side. In this case, the arc discharge is driven in the directions of Da1 and Db1.
  • FIG. 11 shows an example of the driving direction of the arc discharge when the current I flows through the movable contact 20 from the upper side to the lower side. In this case, the arc discharge is driven in the directions of Da2 and Db2.
  • the arc discharge generated between the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b can be extended for a long time by electromagnetic force, and a high current cutoff can be achieved. Performance can be obtained.
  • the protrusion 42 of the L-shaped member 41 can increase the magnetic flux density in a predetermined range including the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b, it can be driven against a high arc discharge immediately after the start of current interruption. You can gain power.
  • the switch 1 has a first fixed contact 10a having a first fixed contact 11a and a second fixed contact 11b arranged on an extension of the first fixed contact 10a in the extending direction. It has a second fixed contact 10b and a movable contact 20 having a first movable contact 21a and a second movable contact 21b.
  • the movable contact 20 is movable in a direction in which the first movable contact 21a and the second movable contact 21b come into contact with or separate from the first fixed contact 11a and the second fixed contact 11b.
  • Permanent magnets 30 are arranged with the movable contact 20 in between in the extending direction and the direction perpendicular to the moving direction of the movable contact 20 so that the facing surfaces are the same pole.
  • the movable contact 20 is formed by a magnetic yoke 40 composed of four L-shaped members 41, one end of which is arranged on the permanent magnet 30 side and the other end of which is arranged on the end side of the movable contact 20 in the extending direction. Surrounded by a rectangle.
  • the L-shaped member 41 has a protrusion 42 protruding toward the end of the movable contact 20 on the end side of the movable contact 20 in the extending direction. As a result, a magnetic field in the direction along the movable contact 20 is generated, and the magnetic flux density in a predetermined range including the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b is increased.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc-extinguishing chamber of the switch according to the second embodiment
  • FIG. 13 is a front view showing an example of the internal configuration of the arc-extinguishing chamber of the switch according to the second embodiment
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV of FIG.
  • the protrusion 42 is provided at substantially the same position as the position in the front-rear direction of the movable contact 20 at the end of the L-shaped member 41 on the second component 412 side, but the second embodiment
  • the protrusion 42a provided at the end of the L-shaped member 41 on the second component 412 side has the same size in the front-rear direction as the other parts of the L-shaped member 41.
  • such an L-shaped member 41 is formed by folding back the end portion of the second component portion 412 side toward the movable contactor 20 side.
  • the magnetic field is symmetrical with respect to the movable contact 20 and it is possible to form a magnetic field in the direction along the movable contact 20.
  • the protrusion 42a provided at the end of the L-shaped member 41 on the second component 412 side increases the magnetic flux density in a predetermined range including the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b.
  • the protrusion 42a can be formed by folding back the second component 412 side of the L-shaped member 41 toward the movable contact 20 side. That is, since the magnetic material yoke 40 and the protrusion 42a can be easily manufactured as one component, the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the third embodiment
  • FIG. 16 is a front view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the third embodiment
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line XVII-XVII of FIG.
  • a notch 43 is provided in a part of the protrusion 42b formed by folding back at the end of the L-shaped member 41 on the second component 412 side.
  • the portion from which the front protrusion 42a is removed is the notch 43
  • the remaining rear protrusion 42a is the protrusion 42b according to the third embodiment.
  • the protrusion 42b is provided from the upper portion of the fixed contacts 10a and 10b to a position substantially the same as the position in the front-rear direction of the movable contacts 20 in a state where the movable contacts 21a and 21b are not in contact with the fixed contacts 11a and 11b.
  • the magnetic flux density in a predetermined range including the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b is increased.
  • a notch 43 is provided on the front side in the front-rear direction of the protrusion 42b provided at the end of the L-shaped member 41 on the second component 412 side, and the protrusion 42b is the movable contact 21a, 21b and the fixed contact 11a. , 11b are provided in the range where they are arranged.
  • the magnetic flux density around the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b can be increased as compared with the case of the second embodiment.
  • the driving speed for the arc discharge can be increased, and higher breaking performance for the arc discharge can be obtained.
  • the notch 43 may be provided on either the front side or the rear side in the front-rear direction.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the fourth embodiment
  • FIG. 19 is a front view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the fourth embodiment
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX of FIG.
  • the magnetic yoke 40 is composed of two U-shaped members 41A.
  • the U-shaped member 41A is arranged in parallel with the plate-shaped first component 411 extending in the vertical direction, the plate-shaped second component 412 extending in the left-right direction, and the first component 411. It has a plate-shaped third component 413 extending in the vertical direction.
  • the second component 412 has a structure in which the ends of the first component 411 and the third component 413 in the same direction are connected in a U shape.
  • the U-shaped member 41A is connected to a surface of a pair of permanent magnets 30 arranged in the left-right direction opposite to the surface facing the movable contact 20, and is one end side of the movable contact 20 in the vertical direction. It is integrated so as to cover.
  • a protrusion 42c protruding toward the movable contact 20 side is provided on the surface of the second component 412 on the movable contact 20 side.
  • the protrusion 42c is provided at substantially the same position as the position in the front-rear direction of the movable contact 20 in a state where the movable contacts 21a and 21b are not in contact with the fixed contacts 11a and 11b. ..
  • the protrusion 42c may have the same size as the size of the second component 412 in the front-rear direction on the surface of the second component 412 on the movable contact 20 side.
  • the notch 43 may be provided in a part of the protrusion 42c.
  • the U-shaped member 41A of the fourth embodiment has a configuration in which two L-shaped members 41 of the first to third embodiments are combined and integrally formed. As a result, the two U-shaped members 41A can surround the movable contact 20.
  • two U-shaped members 41A are used so as to surround the movable contact 20 in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the number of members constituting the magnetic material yoke 40 can be reduced as compared with the cases of the first to third embodiments, and the cost can be reduced. Can be obtained in addition to the effect.
  • FIG. 21 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the fifth embodiment.
  • the parts different from the first to fourth embodiments will be described, and the same components as those of the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the switch 1 further includes an insulating resin 31 on the surface of the permanent magnet 30 on the movable contact 20 side.
  • FIG. 21 shows a case where the insulating resin 31 is provided only on the permanent magnet 30, insulation is provided so as to cover the magnetic material yoke 40 and the protrusion 42b provided on the magnetic material yoke 40 in addition to the permanent magnet 30. Resin 31 may be provided.
  • FIG. 21 shows a case where the configuration of the fifth embodiment is applied to the arc extinguishing chamber 2 of the switch 1 of the third embodiment, but the switches of the first, second, and fourth embodiments are shown.
  • the configuration of the fifth embodiment may be applied to the arc extinguishing chamber 2 of 1.
  • the insulating resin 31 is provided on the surface of the permanent magnet 30 on the movable contact 20 side.
  • the insulating resin 31 is generated between the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b, and suppresses the driven arc discharge from coming into direct contact with the permanent magnet 30. As a result, it has the effect of suppressing the thermal demagnetization of the permanent magnet 30.
  • the permanent magnet 30 has conductivity, by protecting the permanent magnet 30 with the insulating resin 31, it is possible to prevent dielectric breakdown due to contact with the arc discharge. Further, the arc discharge stretched by the magnetic flux is pressed against the insulating resin 31, so that an even higher arc discharge blocking performance can be obtained.
  • FIG. 22 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc-extinguishing chamber of the switch according to the sixth embodiment
  • FIG. 23 is a front view showing an example of the internal configuration of the arc-extinguishing chamber of the switch according to the sixth embodiment
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line XXIV-XXIV of FIG. FIG. 24 shows how the arc discharge is driven.
  • the switch 1 of the sixth embodiment further has a convex portion 32 in which the insulating resin 31 extends in the vertical direction in the configuration of the fifth embodiment.
  • the convex portion 32 is provided on the movable contact 20 side of the insulating resin 31. Further, it is desirable that the convex portion 32 is provided at a position between the movable contacts 20 and the fixed contacts 10a and 10b in a state where the movable contacts 21a and 21b are not in contact with the fixed contacts 11a and 11b.
  • FIG. 24 when the arc discharge Arc generated between the movable contacts 21a and 21b and the fixed contacts 11a and 11b is driven toward the permanent magnet 30, the convex portion 32 of the insulating resin 31 , The arc discharge Arc is stretched. Thereby, the breaking performance of the arc discharge arc can be further improved as compared with the case of the fifth embodiment.
  • the insulating resin 31 having the convex portion 32 is provided only on the permanent magnet 30, but in addition to the permanent magnet 30, the magnetic material yoke 40 and the protrusion 42b provided on the magnetic material yoke 40 are covered. May be provided with an insulating resin 31 having a convex portion 32. Further, in this example, the case where one convex portion 32 is provided in the front-rear direction is shown, but a plurality of convex portions 32 may be provided in the front-rear direction.
  • FIGS. 22 to 24 show a case where the configuration of the sixth embodiment is applied to the arc extinguishing chamber 2 of the switch 1 of the third embodiment, but the first, second, and fourth embodiments are shown.
  • the configuration of the sixth embodiment may be applied to the arc extinguishing chamber 2 of the switch 1.
  • an insulating resin 31 having a convex portion 32 extending in the vertical direction is provided on the surface of the permanent magnet 30 on the movable contact 20 side.
  • FIG. 25 is a perspective view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the seventh embodiment.
  • the parts different from the first to sixth embodiments will be described, and the same components as those of the first to sixth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the switch 1 includes a first fixed contact 10a, a second fixed contact 10c, a movable contact 20A, a permanent magnet 30, and a magnetic material yoke 40.
  • the first fixed contactor 10a is the same as that described in the first embodiment.
  • the second fixed contact 10c is composed of a rectangular plate-shaped member when viewed from the front-rear direction.
  • the second fixed contact 10c has a terminal 12b at one end in the extending direction and a flexible conductor 50 at the other end, which is a flexible conductor.
  • the flexible conductor 50 is composed of a flexible soft conductor such as a flat braided wire, a flexible conductive thin plate, or the like. Similar to the first embodiment, the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10c are arranged on the same straight line extending in the vertical direction.
  • the movable contact 20A extends in the vertical direction in which the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10c are lined up, and is formed of a plate-shaped member having a uniform thickness in the front-rear direction.
  • the movable contact 20A has a stepped structure at the center in the vertical direction.
  • the movable contact 20A has a plate-shaped movable contact 21c at an end which is a first end on the first fixed contact 10a side. Further, the movable contact 20A is supported by the second fixed contact 10c at the end which is the second end on the second fixed contact 10c side via the flexible conductor 50.
  • the movable contact 20A and the second fixed contact 10c have a structure in which they are electrically connected by a flexible conductor 50. If the movable contact 20A can be moved while maintaining continuity with the second fixed contact 10c, the movable contact 20A and the second fixed contact 10c have a certain degree of freedom instead of the flexible conductor 50. May be brought into contact with each other.
  • the movable contact 20A is moved so as to be detachable in the front-rear direction by a drive unit (not shown). As a result, the movable contact 21c and the first fixed contact 11a come into contact with each other or separate from each other.
  • the permanent magnet 30 is arranged in the left-right direction of the movable contact 20A with the movable contact 20A interposed therebetween.
  • the pair of permanent magnets 30 are arranged so that the surfaces on the movable contactor 20A side have the same poles.
  • the magnetic material yoke 40 is provided so as to surround the movable contact 20A in the left-right direction and the vertical direction in which the movable contact 21c of the movable contact 20A is arranged.
  • the magnetic yoke 40 is composed of two L-shaped members 41.
  • the U-shaped member 41A shown in the fourth embodiment is used, the magnetic material yoke 40 is composed of one U-shaped member 41A. In either case, the magnetic yoke 40 is surrounded by the movable contact 20A except for the front-rear direction and the downward direction.
  • the magnetic material yoke 40 is composed of two L-shaped members 41 is shown.
  • a protrusion 42b protruding toward the movable contact 21c is provided at a position of the L-shaped member 41 facing the movable contact 21c.
  • the case where the protrusion 42b described in the third embodiment is provided is shown, but the protrusions 42, 42a, 42c described in the first, third, and fourth embodiments may be provided. good.
  • the insulating resin 31 having the insulating resin 31 described in the fifth embodiment or the convex portion 32 described in the sixth embodiment may be provided on the surface of the permanent magnet 30 on the movable contact 20A side.
  • a high driving force can be generated for the arc discharge arc generated when the movable contact 21c and the first fixed contact 11a are separated from each other. can.
  • the switch 1 of the seventh embodiment has a first fixed contact 10a having a first fixed contact 11a, a movable contact 20A having a movable contact 21c at one end corresponding to the first fixed contact 11a, and a movable contact. It has a second fixed contact 10c, which supports the other end of 20A with a flexible conductor 50. Further, the switch 1 has a permanent magnet 30 in the left-right direction of the movable contact 20A, and a surface of the permanent magnet 30 opposite to the movable contact 20A side and a movable contact 21c in the vertical direction are arranged. It has a magnetic yoke 40 so as to cover the side.
  • a protrusion 42b is provided at a position of the magnetic yoke 40 facing the movable contact 21c.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the eighth embodiment.
  • FIG. 26 corresponds to, for example, a sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG. 23 of the sixth embodiment.
  • the parts different from the first to seventh embodiments will be described, and the same components as those of the first to seventh embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • a cover 60 covering each arc extinguishing chamber 2 is drawn on the switch 1 for the purpose of explaining the configuration in the eighth embodiment, but the shape is not limited to that shown. ..
  • the cover 60 covers the vertical, front-back, and left-right directions of the space in which the movable contact 20, the pair of permanent magnets 30, and the magnetic yoke 40 are arranged.
  • the cover 60 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the magnetic yoke 40 and the anterior and posterior surfaces of the space surrounded by the magnetic yoke 40.
  • the cover 60 has a side surface 60a perpendicular to the left-right direction, a side surface perpendicular to the vertical direction, a front surface 60b perpendicular to the front direction, and a rear surface 60c perpendicular to the rear direction.
  • the first fixed contact 10a and the second fixed contact 10b are fixed to the rear surface 60c of the cover 60.
  • the switch 1 of the eighth embodiment is installed at a position opposite to the movable contacts 21a and 21b with respect to the movable contact 20 and at a position parallel to the movable contact 20 and at a distance from the movable contact 20.
  • a resin plate 61 is further provided.
  • the resin plate 61 is a plate-shaped member made of a thermally decomposable polymer material, and is fixed to the front surface 60b of the cover 60.
  • the resin plate 61 may be integrally formed with the front surface 60b of the cover 60.
  • the space between the movable contact 20 and the resin plate 61 is an arc stretching space which is a space for stretching the arc discharge Arc
  • the resin plate 61 should be as much as possible so that the arc stretching space is sufficiently secured. It is desirable to make it thin.
  • FIG. 26 shows an example of the arc form when the arc discharge Arc is stretched in the arc stretching space.
  • the resin plate 61 is installed in the arc stretching space on the side opposite to the movable contact 21a with respect to the movable contact 20.
  • the arc discharge Arc comes into contact with the resin plate 61, and when the arc discharge Arc comes into contact with the resin plate 61, decomposition gas is generated from the resin plate 61 due to the action of heat of the arc discharge Arc or the like.
  • the effect that the arc discharge Arc is cooled by the decomposition gas of the resin plate 61 and the performance of blocking the arc discharge Arc can be enhanced can be obtained in addition to the effects of the first to seventh embodiments.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the ninth embodiment.
  • FIG. 27 corresponds to, for example, a sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG. 23 of the sixth embodiment.
  • the parts different from the first to eighth embodiments will be described, and the same components as those of the first to eighth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the switch 1 of the ninth embodiment further includes a plate-shaped insulating plate 62 extending in the front-rear direction and the up-down direction.
  • the insulating plate 62 is located at a position opposite to the movable contacts 21a and 21b with respect to the movable contact 20 and is spaced from the movable contact 20 so that the extending direction of the insulating plate 62 is the longitudinal direction of the movable contact 20. Arranged along. Specifically, the insulating plate 62 is in advance with the movable contact 20 so that the extending direction of the insulating plate 62 is parallel to the longitudinal direction of the movable contact 20 at the central portion in the left-right direction of the movable contact 20. Arranged at fixed intervals. In the example of FIG.
  • the insulating plate 62 is arranged along the longitudinal direction of the movable contact 20 so as to be substantially perpendicular to the front surface of the movable contact 20.
  • the insulating plate 62 is, for example, formed of an insulating resin such as polyamide or an insulating resin containing a flame retardant.
  • the thickness of the insulating plate 62 in the left-right direction is, in one example, in the range of 1 mm or more and 2 mm or less.
  • the insulating plate 62 is fixed to, for example, the front surface 60b of the cover 60.
  • the insulating plate 62 may be integrally formed of the same material as the front surface 60b of the cover 60.
  • the insulating plate 62 is provided in the configuration of the sixth embodiment, but the insulating plate 62 is similarly provided in the configurations of the first to fifth embodiments and the seventh embodiment. May be good.
  • 28 and 29 are cross-sectional views showing an example of an arc discharge state in the switch when the insulating plate is not provided. 28 and 29 correspond to, for example, a cross-sectional view taken along the line XXIV-XXIV in FIG. 23 of Embodiment 6.
  • the switch 1 of FIGS. 28 and 29 is the switch 1 shown in the sixth embodiment, and is a case where the insulating plate 62 is not provided on the front surface 60b inside the cover 60.
  • the high-temperature gas generated by the arc discharge Arc is blown onto the first movable contact 21a and the first fixed contact 11a, so that the first movable contact 21a and the first fixed contact 11a are again between each other.
  • the arc discharge Arc may return.
  • the insulating plate 62 is not provided, the arc blocking performance may be deteriorated.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing an example of an arc discharge state in the switch according to the ninth embodiment.
  • FIG. 30 corresponds to, for example, a sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG. 23 of the sixth embodiment.
  • the switch 1 of the ninth embodiment in the space between the movable contact 20 and the front surface 60b of the cover 60, the switch projects from the front surface 60b toward the movable contact 20 side and extends in the vertical direction.
  • the existing insulating plate 62 By providing the existing insulating plate 62, the movement of the arc discharge arc in the left-right direction is restricted. As a result, the effect that high arc blocking performance can be maintained can be obtained in addition to the effects of the first to seventh embodiments.
  • the movable contact 20 and the insulating plate 62 are installed at a predetermined interval so as not to collide with each other when the movable contact 20 moves in the front-rear direction.
  • the interval is preferably 5 mm or less.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing an example of the internal configuration of the arc extinguishing chamber of the switch according to the tenth embodiment.
  • FIG. 31 corresponds to, for example, a sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG. 23 of the sixth embodiment.
  • the parts different from the first to ninth embodiments will be described, and the same components as those of the first to ninth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the cover 60 further has an exhaust port 64.
  • the exhaust port 64 is provided on the side surface 60a of the cover 60, for example. Further, in FIG. 31, the exhaust port 64 is provided at the end portion on the rear surface 60c side of the side surface 60a.
  • FIG. 31 shows an example in which the exhaust port 64 is provided on the side surface 60a perpendicular to the left-right direction, the exhaust port 64 may be provided on the side surface perpendicular to the vertical direction. Further, although FIG. 31 shows an example in which two exhaust ports 64 are provided, it is sufficient that at least one exhaust port 64 is provided.
  • the switch 1 of the tenth embodiment is provided inside the cover 60 between the outer surface of the magnetic yoke 40 and the inner surface of the cover 60, and is provided along the front surface 60b and the side surface 60a inside the cover 60.
  • a gas flow path 63 for guiding the gas to the exhaust port 64 is provided.
  • the cover 60 comes into contact with the end of the magnetic yoke 40 on the side where the fixed contacts 10a and 10b are arranged in the front-rear direction, and the magnetic yoke on the side where the movable contact 20 is arranged. It is arranged so as not to come into contact with the end of the 40. That is, the gas flow path 63 is provided so as to bypass the directions of the movable contacts 21a and 21b when viewed from the fixed contacts 11a and 11b.
  • the gas flow path 63 is provided as a space inside the cover 60 between the side surface 60a in the left-right direction and the magnetic material yoke 40. Further, the gas flow path 63 is provided as a space inside the cover 60 between the front surface 60b of the cover 60 and the front end of the magnetic yoke 40, the permanent magnet 30 and the insulating resin 31. The gas flow path 63 may be provided as a space inside the cover 60 between the side surface in the vertical direction and the magnetic material yoke 40. In this way, the cover 60 is provided so that the left-right side surface of the magnetic yoke 40 and the front end portion do not come into contact with the cover 60.
  • the gas generated by the arc discharge Arc flows through the gas flow path 63, and the gas is exhausted from the exhaust port 64 to the outside of the cover 60.
  • gas flow path 63 and the exhaust port 64 are provided in the configuration of the ninth embodiment, but the gas flow path 63 and the exhaust port are similarly provided in the configurations of the first to eighth embodiments.
  • a mouth 64 may be provided.
  • the cover 60 is provided with a gas flow path 63 provided along the front surface 60b and the side surface 60a inside the cover 60, and an exhaust port 64 connected to the gas flow path 63.
  • the strength of the cover 60 can be reduced as compared with the case where the gas flow path 63 and the exhaust port 64 are not provided in the cover 60, and the switch 1 is manufactured. Therefore, the effect that the cost can be reduced can be obtained in addition to the effects of the first to ninth embodiments.
  • the gas flow path 63 is provided so as to bypass the directions of the movable contacts 21a and 21b when viewed from the fixed contacts 11a and 11b.
  • the gas flow path 63 is provided so as to bypass the directions of the movable contacts 21a and 21b when viewed from the fixed contacts 11a and 11b.
  • the configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

開閉器は、第1固定接触子(10a)と、第2固定接触子(10b)と、可動接触子(20)と、少なくとも一対の永久磁石(30)と、ヨークと、を備える。可動接触子(20)は、第1方向に延在し、第1可動接点(21a)を第1端部に有し、第2方向に第1固定接触子(10a)と離接可能に設けられる。一対の永久磁石(30)は、可動接触子(20)を挟み、可動接触子(20)の第3方向に、可動接触子(20)に対向する面が同極となるように配置される。ヨークは、可動接触子(20)の第1方向および第3方向の周囲を囲むとともに、永久磁石(30)の可動接触子(20)に対向する面とは反対側の面と接続される。ヨークは、第1方向において可動接触子(20)の第1端部と対向する位置に、可動接触子(20)に向かって突出する突起(42)を有する。

Description

開閉器
 本発明は、電源と負荷との間に配置される開閉器に関する。
 接点がかい離する際に発生するアークを磁界によって引き伸ばして消弧する開閉器が知られている。特許文献1には、固定接点を有する一対の固定接触子、一対の可動接点を有する可動接触子、および可動接触子に連結され、固定接点に対して可動接点を接触またはかい離させる操作部材を有する接点ブロックと、磁界を接点ブロックの近傍に発生させる磁界発生手段と、磁力線誘導部材と、を備える開閉器が開示されている。磁界発生手段は、固定接点と可動接点との間に、可動接触子の延在方向に沿う方向に磁界を発生させる。磁力線誘導部材は、消弧室ケースの外壁に沿って設けられる。
特開2011-204478号公報
 ところで、上記特許文献1に記載の技術では、1つの固定接点とこの固定接点に接触またはかい離する可動接点との接点対を通過する磁力線に沿うように、磁力線誘導部材が配置される。しかし、特許文献1に記載の技術に比してさらに、電流遮断の開始直後に生じるアーク放電を駆動するアーク駆動力を高めるとともに、可動接触子を流れる電流の通電方向に依らずにアーク放電の遮断性能を高めた開閉器が望まれている。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電流遮断の開始直後に生じるアーク放電を駆動するアーク駆動力を高め、可動接触子を流れる電流の通電方向に依らずにアーク放電の遮断性能を従来に比して高めることができる開閉器を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る開閉器は、第1固定接触子と、第2固定接触子と、可動接触子と、少なくとも一対の永久磁石と、ヨークと、を備える。第1固定接触子は、第1固定接点を有する。第2固定接触子は、第1固定接触子と並ぶ第1方向に間隔をあけて配置される。可動接触子は、第1方向に延在し、第1固定接点に対向する位置に設けられる第1可動接点を第1端部に有し、第1方向に垂直な第2方向に第1固定接触子と離接可能に設けられる。少なくとも一対の永久磁石は、可動接触子を挟み、可動接触子の第1方向および第2方向に垂直な第3方向に、可動接触子に対向する面が同極となるように配置される。ヨークは、可動接触子の第1方向および第3方向の周囲を囲むとともに、永久磁石の可動接触子に対向する面とは反対側の面と接続される磁性体材料からなる。ヨークは、第1方向において可動接触子の第1端部と対向する位置に、可動接触子に向かって突出する突起を有する。
 本発明によれば、電流遮断の開始直後に生じるアーク放電を駆動するアーク駆動力を高め、可動接触子を流れる電流の通電方向に依らずにアーク放電の遮断性能を従来に比して高めることができるという効果を奏する。
実施の形態1による開閉器の外観の一例を示す正面図 実施の形態1による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態1による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図 図3のIV-IV断面図 実施の形態1による開閉器での永久磁石の配置方法の一例を示す正面図 実施の形態1による開閉器での永久磁石の配置方法の一例を示す正面図 実施の形態1による開閉器での永久磁石の配置方法の一例を示す正面図 実施の形態1による開閉器での永久磁石の配置方法の一例を示す正面図 実施の形態1による開閉器の磁場分布の一例を示す正面図 実施の形態1による開閉器で可動接点および固定接点をかい離させたときのアーク放電の駆動方向の一例を示す図 実施の形態1による開閉器で可動接点および固定接点をかい離させたときのアーク放電の駆動方向の一例を示す図 実施の形態2による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態2による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図 図13のXIV-XIV断面図 実施の形態3による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態3による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図 図16のXVII-XVII断面図 実施の形態4による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態4による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図 図19のXX-XX断面図 実施の形態5による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態6による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態6による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図 図23のXXIV-XXIV断面図 実施の形態7による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図 実施の形態8による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す断面図 実施の形態9による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す断面図 絶縁板を設けない場合の開閉器におけるアーク放電の状態の一例を示す断面図 絶縁板を設けない場合の開閉器におけるアーク放電の状態の一例を示す断面図 実施の形態9による開閉器におけるアーク放電の状態の一例を示す断面図 実施の形態10による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す断面図
 以下に、本発明の実施の形態に係る開閉器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1による開閉器の外観の一例を示す正面図である。なお、以下では、上下方向および左右方向を互いに直交する方向として定義する。また、上下方向および左右方向に直交する方向を前後方向として定義する。具体的には、後述する可動接点と固定接点とが接触および非接触する方向である可動接点の可動方向を前後方向とする。前後方向を横切る方向である横断方向であって可動接触子の長手方向に沿う方向を上下方向とする。前後方向を横切る方向である横断方向であって可動接触子の短手方向に沿う方向を左右方向とする。また、前後方向とは、互いに反対方向を示す前方向および後方向の総称であり、上下方向とは、互いに反対方向を示す上方向および下方向の総称であり、左右方向とは、互いに反対方向を示す左方向および右方向の総称である。さらに、上下方向は、第1方向に対応し、前後方向は、第2方向に対応し、左右方向は、第3方向に対応する。
 開閉器1は、隣接する第1相の消弧室2aおよび第2相の消弧室2bを備える。第1相の消弧室2aと第2相の消弧室2bとは、基本的に互いに同様の内部構成を有しており、開閉器1は、基本的に上下対称の形状および左右対称の形状を有している。なお、開閉器1は、少なくとも1つの消弧室を有していればよい。また、以下では、第1相の消弧室2aおよび第2相の消弧室2bを区別する必要がない場合には、消弧室2と表記する。
 図2は、実施の形態1による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図であり、図3は、実施の形態1による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図であり、図4は、図3のIV-IV断面図である。開閉器1の消弧室2は、第1固定接触子10aと、第2固定接触子10bと、可動接触子20と、永久磁石30と、磁性体ヨーク40と、を備える。
 第1固定接触子10aは、上下方向に延在し、上下方向の中央付近で段差構造を有する板状部材によって形成され、前後方向から見て長方形状である。第1固定接触子10aは、例えば、銅またはアルミニウム等の導電材料、またはこれらを母材とした合金等から形成される。第1固定接触子10aは、上下方向の第2固定接触子10bが配置される側の端部に第1固定接点11aを有する。第1固定接点11aは、第1固定接触子10aの前方向の面上に設けられ、板状の形を有している。第1固定接点11aは、例えば、銀、またはその合金等から形成される。第1固定接触子10aは、上下方向の他方の端部に端子12aを有する。端子12aには、例えば電源側の配線が接続される。
 第2固定接触子10bは、上下方向に延在し、上下方向の中央付近で段差構造を有する板状部材によって形成され、前後方向から見て長方形状である。第2固定接触子10bは、例えば、銅またはアルミニウム等の導電材料、またはこれらを母材とした合金等から形成される。第2固定接触子10bは、上下方向において、第1固定接触子10aと予め定められた間隔をおいて配置される。すなわち、第1固定接触子10aと第2固定接触子10bとは、同一直線上に配置される。第2固定接触子10bは、上下方向の第1固定接触子10aが配置される側の端部に第2固定接点11bを有する。第2固定接点11bは、第2固定接触子10bの前方向の面上に設けられ、板状の形を有している。第2固定接点11bは、例えば、銀、またはその合金等から形成される。第2固定接触子10bは、上下方向の他方の端部に端子12bを有する。端子12bには、図示しない負荷側の配線が接続される。以下では、第1固定接触子10aおよび第2固定接触子10bを区別しない場合には、第1固定接触子10aおよび第2固定接触子10bは、固定接触子10a,10bと称される。また、第1固定接点11aおよび第2固定接点11bを区別しない場合には、第1固定接点11aおよび第2固定接点11bは、固定接点11a,11bと称される。
 可動接触子20は、第1固定接点11aと第2固定接点11bとが並ぶ上下方向に沿う方向に延在し、前後方向に均一な厚みを有する板状部材によって形成される。可動接触子20は、上下方向の中央部が端部に比して後方向に窪んだ構造を有する。可動接触子20は、前後方向から見て長方形状である。可動接触子20は、例えば、銅またはアルミニウム等の導電材料、またはこれらを母材とした合金から形成されている。可動接触子20は、第1固定接触子10aおよび第2固定接触子10bの前方向に予め定められた間隔をおいて配置される。可動接触子20は、上下方向の第1端部である一方の端部に板状の形の第1可動接点21aを有し、第2端部である他方の端部に板状の形の第2可動接点21bを有する。第1可動接点21aおよび第2可動接点21bは、可動接触子20の後方向の面上に設けられている。第1可動接点21aおよび第2可動接点21bは、例えば銀、またはその合金等から形成される。以下では、第1可動接点21aおよび第2可動接点21bを区別しない場合には、第1可動接点21aおよび第2可動接点21bは、可動接点21a,21bと称される。
 第1固定接点11aと第1可動接点21aとは、前後方向において互いに対向している。第1可動接点21aは、第1固定接点11aに離接可能に設けられている。第2固定接点11bと第2可動接点21bとは、前後方向において互いに対向している。第2可動接点21bは、第2固定接点11bに離接可能に設けられている。
 永久磁石30は、可動接触子20を挟むように可動接触子20の左右方向に配置される。可動接触子20の上下方向の上半分に、可動接触子20を挟んで左右方向に一対の永久磁石30が配置され、可動接触子20の上下方向の下半分に、可動接触子20を挟んで左右方向に一対の永久磁石30が配置される。対を構成する永久磁石30の可動接触子20側の面は同極となっている。
 図5から図8は、実施の形態1による開閉器での永久磁石の配置方法の一例を示す正面図である。図5では、すべての永久磁石30の可動接触子20側の面がN極となるように永久磁石30が配置されている。図6では、すべての永久磁石30の可動接触子20側の面がS極となるように永久磁石30が配置されている。図7では、上方向に配置される一対の永久磁石30の可動接触子20側の面がS極となり、下方向に配置される一対の永久磁石30の可動接触子20側の面がN極となるように、永久磁石30が配置されている。図8では、上方向に配置される一対の永久磁石30の可動接触子20側の面がN極となり、下方向に配置される一対の永久磁石30の可動接触子20側の面がS極となるように、永久磁石30が配置されている。このように、左右方向に対向して配置される永久磁石30において、対向する面は互いに同極である。
 図2から図4に戻り、永久磁石30の可動接触子20側の面とは反対側の面には磁性体ヨーク40が接続されている。磁性体ヨーク40は、磁性体材料からなるヨークである。実施の形態1では、磁性体ヨーク40は、4つのL字状部材41によって構成される。L字状部材41は、可動接触子20に沿うように上下方向に延在し、可動接触子20の上下方向の端部で左右方向側にL字に折り返された板状部材によって構成される。すなわち、L字状部材41は、上下方向に延在する板状の第1構成部411と、左右方向に延在する板状の第2構成部412と、がL字型に接続された構成を有する。L字状部材41の前後方向のサイズは、一定である。前後方向から見た場合に、4つのL字状部材41によって、可動接触子20の上下方向および左右方向の周囲が矩形状に取り囲まれる。L字状部材41の第2構成部412側の端部には、可動接触子20側に突出する突起42が設けられる。突起42は、可動接点21a,21bが固定接点11a,11bと接触していない状態における可動接触子20の前後方向の位置と略同じ位置に設けられる。磁性体ヨーク40の一例は、軟鉄、パーマロイ、珪素鋼板である。
 図示しないが、開閉器1の消弧室2は、可動接触子20を前後方向に移動させる駆動部を有する。駆動部によって、可動接点21a,21bから固定接点11a,11bに向かう方向に可動接触子20が移動される。すなわち、可動接触子20は、固定接触子10a,10bに対して前後方向に離接可能な構成を有する。対向する可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bが接触することで、第1固定接触子10aの端子12aに接続された配線と、第2固定接触子10bの端子12bに接続された配線と、の間で電流を通電することができる。また、対向する可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bが非接触すなわちかい離の状態となることで、第1固定接触子10aの端子12aに接続された配線と、第2固定接触子10bの端子12bに接続された配線と、の間で電流を遮断することができる。対向する可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bが互いに接触し、電流が流れている状態で、それぞれの可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bをかい離させると、可動接点21a,21bと固定接点11a,11bとの間には回路条件に応じて高温のアーク放電が発生する。アーク放電は導電性を有し、電流を通電することができるため、アーク放電を遮断することで回路電流を遮断することができる。開閉器1の性能を高めるためには、アーク放電をできるだけ早く遮断する必要がある。アーク放電を遮断する有効な手段の一つに、電磁力でアーク放電を引き伸ばして減衰させる方法がある。
 図9は、実施の形態1による開閉器の磁場分布の一例を示す正面図である。永久磁石の配置は一例として、図5に示した、すべての永久磁石30の可動接触子20側の面がN極となるように永久磁石30が配置されている場合を想定した。実施の形態1による永久磁石30の配置によって、可動接触子20に沿う方向の磁場が形成される。図9には、この磁場によって形成される磁力線MFが示されている。形成される磁場は、可動接触子20に対して左右対称となっている。また、L字状部材41の突起42が可動接触子20の上下方向の端部に向かって突出しているので、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの位置における磁束密度が高められる。その結果、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの位置において、アーク放電に対する駆動力が高められる。
 図10および図11は、実施の形態1による開閉器で可動接点および固定接点をかい離させたときのアーク放電の駆動方向の一例を示す図である。図10は、電流Iが可動接触子20を下側から上側に向かって流れた場合のアーク放電の駆動方向の一例を示している。この場合には、アーク放電は、Da1,Db1の方向へ駆動される。図11は、電流Iが可動接触子20を上側から下側に向かって流れた場合のアーク放電の駆動方向の一例を示している。この場合には、アーク放電は、Da2,Db2の方向へ駆動される。以上のように、可動接触子20を流れる電流Iの方向によらず、各可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11b間に生じるアーク放電を電磁力で長く引き伸ばすことが可能で、高い電流遮断性能を得ることができる。特に、L字状部材41の突起42によって、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bを含む予め定められた範囲の磁束密度を高めることができるため、電流遮断開始直後から高いアーク放電に対する駆動力を得ることができる。
 実施の形態1では、開閉器1は、第1固定接点11aを有する第1固定接触子10aと、第1固定接触子10aの延在方向の延長上に配置される第2固定接点11bを有する第2固定接触子10bと、第1可動接点21aおよび第2可動接点21bを有する可動接触子20と、を有する。第1可動接点21aおよび第2可動接点21bが第1固定接点11aおよび第2固定接点11bと接触またはかい離する方向に、可動接触子20は移動可能である。可動接触子20の延在方向および移動方向に垂直な方向に、可動接触子20を挟んで永久磁石30が、対向する面が同極となるように配置される。一端が永久磁石30側に配置されるとともに、他端が可動接触子20の延在方向の端部側に配置される4つのL字状部材41からなる磁性体ヨーク40によって可動接触子20が矩形状に囲まれる。そして、L字状部材41は、可動接触子20の延在方向の端部側に、可動接触子20の端部に向かって突出する突起42を有する。これによって、可動接触子20に沿う方向の磁場が生成されるとともに、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bを含む予め定められた範囲の磁束密度が高められる。その結果、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bが接触した状態からかい離したときの電流遮断開始直後から、アーク放電に対して従来に比して高い駆動力が得られる。その結果、可動接触子20を流れる電流の通電方向に依らず、従来に比してアーク放電に対する高い遮断性能を得ることができる。
実施の形態2.
 図12は、実施の形態2による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図であり、図13は、実施の形態2による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図であり、図14は、図13のXIV-XIV断面図である。なお、以下では、実施の形態1と異なる部分について説明し、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態1では、突起42は、L字状部材41の第2構成部412側の端部の可動接触子20の前後方向の位置と略同じ位置に設けられていたが、実施の形態2では、L字状部材41の第2構成部412側の端部に設けられる突起42aが、L字状部材41の他の部分と同じ前後方向のサイズを有している。このようなL字状部材41は、一例では、第2構成部412側の端部を、可動接触子20側に折り返すことによって形成される。
 実施の形態2においても、可動接触子20に対して磁場が左右対称となるとともに、可動接触子20に沿う方向の磁場を形成することが可能である。また、L字状部材41の第2構成部412側の端部に設けられる突起42aによって、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bを含む予め定められた範囲の磁束密度が高められる。その結果、実施の形態1と同様に、可動接触子20を流れる電流の方向に依らず高いアーク遮断性能を得ることができる。また、実施の形態2では、突起42aを、L字状部材41の第2構成部412側を、可動接触子20側に折り返すことによって形成可能である。つまり、磁性体ヨーク40と突起42aとは、1つの部品として容易に製造可能であるため、製造コストを低減することができる。
実施の形態3.
 図15は、実施の形態3による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図であり、図16は、実施の形態3による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図であり、図17は、図16のXVII-XVII断面図である。なお、以下では、実施の形態1,2と異なる部分について説明し、実施の形態1,2と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態3では、L字状部材41の第2構成部412側の端部に折り返しによって形成された突起42bの一部に切欠き43が設けられている。この例では、実施の形態2において、前側の突起42aが除去された部分が切欠き43となっており、残された後側の突起42aが実施の形態3による突起42bとなる。突起42bは、固定接触子10a,10bの上部から、可動接点21a,21bが固定接点11a,11bと接触していない状態における可動接触子20の前後方向の位置と略同じ位置まで設けられる。これによって、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bを含む予め定められた範囲での磁束密度が高くなる。
 実施の形態3では、L字状部材41の第2構成部412側の端部に設けられる突起42bの前後方向の前側に切欠き43を設け、突起42bが可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bが配置される範囲に設けられるようにした。これによって、実施の形態2の場合に比して、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの周辺の磁束密度を高めることができる。その結果、実施の形態2の場合に比して、アーク放電に対する駆動速度を高めることができ、アーク放電に対するより高い遮断性能を得ることができる。なお、切欠き43は、前後方向の前側と後側とのいずれかに設けられていればよい。
実施の形態4.
 図18は、実施の形態4による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図であり、図19は、実施の形態4による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図であり、図20は、図19のXX-XX断面図である。なお、以下では、実施の形態1から3と異なる部分について説明し、実施の形態1から3と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態4では、磁性体ヨーク40は、2つのU字状部材41Aによって構成される。U字状部材41Aは、上下方向に延在する板状の第1構成部411と、左右方向に延在する板状の第2構成部412と、第1構成部411と並行に配置され、上下方向に延在する板状の第3構成部413と、を有する。第2構成部412によって、第1構成部411および第3構成部413の同じ方向の端部間がU字型に接続された構成を有する。U字状部材41Aは、左右方向に配置された一対の永久磁石30の可動接触子20に対向する面とは反対側の面と接続され、可動接触子20の上下方向の一方の端部側を覆うように一体化されている。
 また、第2構成部412の可動接触子20側の面には、可動接触子20側に突出する突起42cが設けられる。この例では、実施の形態1と同様に、突起42cは、可動接点21a,21bが固定接点11a,11bと接触していない状態における可動接触子20の前後方向の位置と略同じ位置に設けられる。ただし、実施の形態2と同様に、突起42cは、第2構成部412の可動接触子20側の面に、第2構成部412の前後方向のサイズと同じサイズを有していてもよい。また、実施の形態3と同様に、突起42cの一部に切欠き43が設けられてもよい。このように、実施の形態4のU字状部材41Aは、実施の形態1から3のL字状部材41を2つ組み合せ、一体で形成された構成を有する。これによって、2つのU字状部材41Aで、可動接触子20の周囲を取り囲むことが可能となる。
 実施の形態4では、2つのU字状部材41Aを用い、可動接触子20の上下方向および左右方向の周囲を取り囲むようにした。これによって、磁性体ヨーク40を構成する部材の個数を実施の形態1から3の場合に比して減らすことが可能であり、コストダウンすることができるという効果を、実施の形態1から3の効果に加えて得ることができる。
実施の形態5.
 図21は、実施の形態5による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図である。なお、以下では、実施の形態1から4と異なる部分について説明し、実施の形態1から4と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態5では、開閉器1は、永久磁石30の可動接触子20側の面に絶縁樹脂31をさらに備える。なお、図21では、永久磁石30にのみ絶縁樹脂31を設ける場合が示されているが、永久磁石30に加えて、磁性体ヨーク40および磁性体ヨーク40に設けられる突起42bを覆うように絶縁樹脂31を設けてもよい。
 また、図21では、実施の形態3の開閉器1の消弧室2に対して実施の形態5の構成を適用する場合が示されているが、実施の形態1,2,4の開閉器1の消弧室2に対して、実施の形態5の構成を適用してもよい。
 実施の形態5では、永久磁石30の可動接触子20側の面に絶縁樹脂31を設けた。絶縁樹脂31によって、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの間に生じ、駆動されたアーク放電が永久磁石30と直接接触することを抑制する。その結果、永久磁石30が熱減磁されることを抑制することができるという効果を有する。また、永久磁石30が導電性を有する場合に、絶縁樹脂31で永久磁石30を保護することで、アーク放電との接触に起因する絶縁破壊を防ぐことができる。また、磁束によって引き伸ばされたアーク放電が、絶縁樹脂31に押しつけられることでさらに高いアーク放電の遮断性能を得ることができるという効果も有する。
実施の形態6.
 図22は、実施の形態6による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図であり、図23は、実施の形態6による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す正面図であり、図24は、図23のXXIV-XXIV断面図である。図24は、アーク放電の駆動の様子を示している。なお、以下では、実施の形態1から5と異なる部分について説明し、実施の形態1から5と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態6の開閉器1は、実施の形態5の構成において、絶縁樹脂31が上下方向に延在する凸部32をさらに有する。凸部32は、絶縁樹脂31の可動接触子20側に設けられる。また、凸部32は、可動接点21a,21bが固定接点11a,11bと接触していない状態における可動接触子20と固定接触子10a,10bとの間の位置に設けられることが望ましい。図24に示されるように、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの間に生じ、駆動されたアーク放電Arcが永久磁石30側に駆動されたときに、絶縁樹脂31の凸部32によって、アーク放電Arcが引き伸ばされる。これによって、アーク放電Arcの遮断性能を実施の形態5の場合に比してさらに向上させることができる。
 なお、この例では、永久磁石30にのみ凸部32を有する絶縁樹脂31が設けられているが、永久磁石30に加えて、磁性体ヨーク40および磁性体ヨーク40に設けられる突起42bを覆うように、凸部32を有する絶縁樹脂31を設けてもよい。また、この例では、前後方向に1つの凸部32が設けられる場合を示したが、前後方向に複数の凸部32が設けられるようにしてもよい。
 さらに、図22から図24では、実施の形態3の開閉器1の消弧室2に対して実施の形態6の構成を適用する場合が示されているが、実施の形態1,2,4の開閉器1の消弧室2に対して、実施の形態6の構成を適用してもよい。
 実施の形態6では、永久磁石30の可動接触子20側の面に、上下方向に延在する凸部32を有する絶縁樹脂31を設けた。これによって、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの間に生じ、駆動されたアーク放電Arcが凸部32に押し付けられることで、より長くアークを引き伸ばすことができ、実施の形態1から5の場合に比してさらに高いアーク遮断性能を得ることができる。
 なお、上記した実施の形態1から6では、可動接触子20を挟んで二対の永久磁石30を上下方向に配置する場合を示したが、可動接触子20を挟んで一対の永久磁石30を配置する場合でも同様の効果を得ることができる。
実施の形態7.
 図25は、実施の形態7による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す斜視図である。なお、以下では、実施の形態1から6と異なる部分について説明し、実施の形態1から6と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 開閉器1は、第1固定接触子10aと、第2固定接触子10cと、可動接触子20Aと、永久磁石30と、磁性体ヨーク40と、を備える。第1固定接触子10aは、実施の形態1で説明したものと同様である。
 第2固定接触子10cは、前後方向から見て長方形状の板状部材によって構成される。第2固定接触子10cは、延在方向の一方の端部に端子12bを有し、他方の端部に、可撓性の導体である可撓導体50を有する。可撓導体50は、平編み線のような可撓性のある軟導体、あるいは可撓性のある導電性の薄板などによって構成される。実施の形態1と同様に、第1固定接触子10aおよび第2固定接触子10cは、上下方向に延在する同一直線上に配置される。
 可動接触子20Aは、第1固定接触子10aおよび第2固定接触子10cが並ぶ上下方向に沿う方向に延在し、前後方向に均一な厚みを有する板状部材によって形成される。可動接触子20Aは、上下方向の中央部に段差構造を有する。可動接触子20Aは、第1固定接触子10a側の第1端部である端部に板状の形の可動接点21cを有する。また、可動接触子20Aは、第2固定接触子10c側の第2端部である端部で第2固定接触子10cに、可撓導体50を介して支持される。つまり、実施の形態7では、可動接触子20Aと第2固定接触子10cとは、可撓導体50によって電気的に接続された構造を有する。なお、可動接触子20Aを第2固定接触子10cとの導通を保ちつつ可動させることができれば、可撓導体50の代わりに、可動接触子20Aと第2固定接触子10cとを一定の自由度をもたせて接触させてもよい。可動接触子20Aは、図示しない駆動部によって、前後方向に離接可能に移動される。これによって、可動接点21cと第1固定接点11aとが接触またはかい離する。
 永久磁石30は、可動接触子20Aを挟んで、可動接触子20Aの左右方向に配置される。この例では、一対の永久磁石30が、可動接触子20A側の面が同極となるように、配置される。
 磁性体ヨーク40は、可動接触子20Aを挟んで左右方向と、上下方向のうち可動接触子20Aの可動接点21cが配置されている側と、を囲むように設けられる。実施の形態1,2,3,5,6に示されるL字状部材41が用いられる場合には、磁性体ヨーク40は、2つのL字状部材41によって構成される。また、実施の形態4に示されるU字状部材41Aが用いられる場合には、磁性体ヨーク40は、1つのU字状部材41Aによって構成される。いずれの場合にも、磁性体ヨーク40は、可動接触子20Aの前後方向および下方向を除いた周囲が囲まれる。図25の例では、磁性体ヨーク40は、2つのL字状部材41によって構成される場合が示されている。L字状部材41の可動接点21cと対向する位置には、可動接点21cに向かって突出する突起42bが設けられる。
 なお、図25の例では、実施の形態3で説明した突起42bが設けられる場合が示されているが、実施の形態1,3,4で説明した突起42,42a,42cが設けられてもよい。また、永久磁石30の可動接触子20A側の面に、実施の形態5で説明した絶縁樹脂31または実施の形態6で説明した凸部32を有する絶縁樹脂31を設けてもよい。
 以上のような構成によっても、実施の形態1から6で説明したように、可動接点21cと第1固定接点11aとがかい離したときに生じるアーク放電Arcに対して高い駆動力を生じさせることができる。
 実施の形態7の開閉器1は、第1固定接点11aを有する第1固定接触子10aと、第1固定接点11aに対応して一端に可動接点21cを有する可動接触子20Aと、可動接触子20Aの他方の端部を可撓導体50で支持する第2固定接触子10cと、を有する。また、開閉器1は、可動接触子20Aの左右方向に永久磁石30を有し、永久磁石30の可動接触子20A側とは反対側の面、および上下方向の可動接点21cが配置されている側を覆うように磁性体ヨーク40を有する。磁性体ヨーク40の可動接点21cと対向する位置には、突起42bが設けられる。このような構成によって、実施の形態1から6に比して直列につながるアーク放電Arcの本数を半減させることができる。また、実施の形態1から6に比して、第2固定接点11bおよび第2可動接点21bが設けられない分、部品数を削減することができるとともに、直列につながる接触部分が半減するため、接触抵抗を低減することができるという効果を実施の形態1から6の効果に加えて得ることができる。
実施の形態8.
 図26は、実施の形態8による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す断面図である。図26は、例えば実施の形態6の図23におけるXXIV-XXIV断面図に相当する。なお、以下では、実施の形態1から7と異なる部分について説明し、実施の形態1から7と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 また、図26では、実施の形態8における構成説明のため、便宜上、開閉器1に各消弧室2を覆うカバー60を描いているが、形状は図示されるものに限定されるものではない。カバー60は、可動接触子20、一対の永久磁石30および磁性体ヨーク40が配置される空間の上下方向、前後方向および左右方向を覆う。一例では、カバー60は、磁性体ヨーク40の外周面と、磁性体ヨーク40によって囲まれる空間の前方向および後方向の面を覆うように設けられる。すなわち、カバー60は、左右方向に垂直な側面60aと、上下方向に垂直な側面と、前方向に垂直な前面60bと、後方向に垂直な後面60cと、を有する。第1固定接触子10aおよび第2固定接触子10bは、カバー60の後面60cに固定される。
 実施の形態8の開閉器1は、可動接触子20に対し、可動接点21a,21bと反対側の位置で、可動接触子20と並行にかつ可動接触子20と間隔をあけた位置に設置される樹脂板61をさらに備える。一例では、樹脂板61は、熱分解性の高分子材料で形成された板状の部材であり、カバー60の前面60bに固定される。あるいは、樹脂板61は、カバー60の前面60bと一体に形成されてもよい。樹脂板61にアーク放電Arcが接触すると、アーク放電Arcの熱などによって樹脂板61から分解ガスが生成される。そして、分解ガスによってアーク放電Arcが冷却される。
 また、可動接触子20と樹脂板61との間の空間は、アーク放電Arcを引き伸ばすための空間であるアーク引き伸ばし空間であるため、このアーク引き伸ばし空間が十分確保されるように樹脂板61はなるべく薄く構成されることが望ましい。なお、図26には、このアーク引き伸ばし空間にアーク放電Arcが引き伸ばされた際のアーク形態の一例が示されている。
 なお、上記した説明では、実施の形態6の構成に、樹脂板61を設ける場合を説明したが、実施の形態1から5および実施の形態7の構成にも、同様に樹脂板61を設けてもよい。
 実施の形態8では、樹脂板61を可動接触子20に対して可動接点21aと反対側のアーク引き伸ばし空間に設置する。これにより、アーク放電Arcが引き伸ばされた際にアーク放電Arcが樹脂板61に接触し、接触した際にアーク放電Arcの熱などの作用によって樹脂板61から分解ガスが生成される。そして、この樹脂板61の分解ガスによってアーク放電Arcが冷却され、アーク放電Arcを遮断する性能を高めることができるという効果を、実施の形態1から7の効果に加えて得ることができる。
実施の形態9.
 図27は、実施の形態9による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す断面図である。図27は、例えば実施の形態6の図23におけるXXIV-XXIV断面図に相当する。なお、以下では、実施の形態1から8と異なる部分について説明し、実施の形態1から8と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態9の開閉器1は、前後方向および上下方向に延在する板状の絶縁板62をさらに備える。絶縁板62は、可動接触子20に対し、可動接点21a,21bと反対側の位置で、可動接触子20と間隔をおいて、絶縁板62の延在方向が可動接触子20の長手方向に沿うように配置される。具体的には、可動接触子20の左右方向の中央部で、絶縁板62の延在方向が可動接触子20の長手方向と平行になるように、絶縁板62は、可動接触子20と予め定められた間隔をおいて配置される。図27の例では、可動接触子20の長手方向に沿って、可動接触子20の前面に対して略垂直となるように、絶縁板62が配置される。絶縁板62は、一例では、ポリアミド等の絶縁樹脂、または難燃剤を含む絶縁樹脂によって形成される。絶縁板62の左右方向の厚さは、一例では1mm以上2mm以下の範囲である。絶縁板62は、例えばカバー60の前面60bに固定される。あるいは、絶縁板62は、カバー60の前面60bと同一材料で一体に形成されてもよい。
 なお、上記した説明では、実施の形態6の構成に、絶縁板62を設ける場合を説明したが、実施の形態1から5および実施の形態7の構成にも、同様に絶縁板62を設けてもよい。
 ここで、絶縁板62を設けたことによる効果を説明する。図28および図29は、絶縁板を設けない場合の開閉器におけるアーク放電の状態の一例を示す断面図である。図28および図29は、例えば実施の形態6の図23におけるXXIV-XXIV断面図に相当する。図28および図29の開閉器1は、実施の形態6に示した開閉器1であり、カバー60の内側の前面60bに絶縁板62が設けられていない場合である。
 絶縁板62が設けられない場合には、図28に示されるように、アーク放電Arcが可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11bの間に生じ、また、アーク放電Arcが永久磁石30側に駆動されたときに、絶縁樹脂31の凸部32によって、アーク放電Arcが引き伸ばされる。アーク放電Arcは、図28の状態から、さらに図29に示されるように、可動接触子20とカバー60の前面60bとの間の空間を図29中の右方向に向かって移動する。電流が大きい場合、第1可動接点21aおよび第1固定接点11aに、アーク放電Arcにより生成された高温のガスが吹き付けられることで、再び第1可動接点21aと第1固定接点11aとの間にアーク放電Arcが戻ることがある。このように、絶縁板62が設けられない場合には、アーク遮断性能の低下を引き起こす場合がある。
 図30は、実施の形態9による開閉器におけるアーク放電の状態の一例を示す断面図である。図30は、例えば実施の形態6の図23におけるXXIV-XXIV断面図に相当する。実施の形態9の開閉器1では、図30に示されるように、可動接触子20とカバー60の前面60bとの間の空間に、前面60bから可動接触子20側に突出し、上下方向に延在する絶縁板62を備えることで、アーク放電Arcの左右方向への移動が制限される。この結果、高いアーク遮断性能を維持することができるという効果を、実施の形態1から7の効果に加えて得ることができる。
 なお、可動接触子20が前後方向に移動する際に、可動接触子20と絶縁板62とは、衝突することがないように、予め定められた間隔をあけて設置されることが望ましい。一方で、間隔が大きすぎるとアーク放電Arcの移動を制限する効果が小さくなるため、可動接点21a,21bが固定接点11a,11bと接触していない状態における可動接触子20と絶縁板62との間隔は、5mm以下であることが望ましい。
実施の形態10.
 図31は、実施の形態10による開閉器の消弧室の内部構成の一例を示す断面図である。図31は、例えば実施の形態6の図23におけるXXIV-XXIV断面図に相当する。なお、以下では、実施の形態1から9と異なる部分について説明し、実施の形態1から9と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 実施の形態10の開閉器1では、カバー60は、排気口64をさらに有する。排気口64は、一例では、カバー60の側面60aに設けられる。また、図31では、排気口64は、側面60aの後面60c側の端部に設けられている。図31では、排気口64は、左右方向に垂直な側面60aに設けられる例を示しているが、上下方向に垂直な側面に設けられてもよい。また、図31では、2つの排気口64が設けられる例が示されているが、少なくとも1つの排気口64が設けられていればよい。
 実施の形態10の開閉器1は、カバー60の内側において、磁性体ヨーク40の外側の面とカバー60の内側の面との間に設けられ、カバー60の内側の前面60bおよび側面60aに沿ってガスを排気口64へと導くガス流路63を備える。図31の例では、カバー60は、前後方向において、固定接触子10a,10bが配置される側の磁性体ヨーク40の端部と接触し、可動接触子20が配置される側の磁性体ヨーク40の端部と接触しないように配置される。つまり、ガス流路63は、固定接点11a,11bから見て、可動接点21a,21bの方向を迂回するように設けられている。
 具体的には、ガス流路63は、カバー60の内側において、左右方向の側面60aと、磁性体ヨーク40と、の間に空間として設けられる。また、ガス流路63は、カバー60の内側において、カバー60の前面60bと、磁性体ヨーク40、永久磁石30および絶縁樹脂31の前方向側の端部と、の間に空間として設けられる。なお、ガス流路63は、カバー60の内側において、上下方向の側面と、磁性体ヨーク40と、の間に空間として設けられてもよい。このように、磁性体ヨーク40の左右方向の側面と、前方向の端部と、が、カバー60と接触しないように、カバー60が設けられる。
 ガス流路63には、アーク放電Arcによって発生したガスが流れ、ガスは、排気口64からカバー60の外部に排気される。
 なお、上記した説明では、実施の形態9の構成に、ガス流路63および排気口64を設ける場合を説明したが、実施の形態1から8の構成にも、同様にガス流路63および排気口64を設けてもよい。
 実施の形態10では、カバー60に、カバー60の内側の前面60bおよび側面60aに沿って設けられるガス流路63と、ガス流路63と接続される排気口64と、を設けた。これによって、アーク放電Arcによって発生したガスでカバー60の内部圧力が上昇したときに、発生したガスをガス流路63に導き、排気口64から排気することで、アーク放電Arcを引き伸ばす方向に誘導する駆動力を得ることができる。このため、アーク放電Arcをより速く引き伸ばし、遮断性能を向上させることができる。また、内部圧力の上昇を低減することができるため、ガス流路63および排気口64がカバー60に設けられない場合に比してカバー60の強度を下げることができ、開閉器1を製造するためのコストダウンが可能となるという効果を、実施の形態1から9の効果に加えて得ることができる。
 さらに、固定接点11a,11bから見て、可動接点21a,21bの方向を迂回するようにガス流路63が設けられるようにした。これによって、例えば排気口64を介して外部から異物が侵入した場合に、可動接点21a,21bおよび固定接点11a,11b付近まで異物がたどり着くのを防止し、接点接触の信頼性を向上させることができる。
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 1 開閉器、2,2a,2b 消弧室、10a 第1固定接触子、10b,10c 第2固定接触子、11a 第1固定接点、11b 第2固定接点、12a,12b 端子、20,20A 可動接触子、21a 第1可動接点、21b 第2可動接点、21c 可動接点、30 永久磁石、31 絶縁樹脂、32 凸部、40 磁性体ヨーク、41 L字状部材、41A U字状部材、42,42a,42b,42c 突起、43 切欠き、50 可撓導体、60 カバー、61 樹脂板、62 絶縁板、63 ガス流路、64 排気口、411 第1構成部、412 第2構成部、413 第3構成部。

Claims (13)

  1.  第1固定接点を有する第1固定接触子と、
     前記第1固定接触子と並ぶ第1方向に間隔をあけて配置される第2固定接触子と、
     前記第1方向に延在し、前記第1固定接点に対向する位置に設けられる第1可動接点を第1端部に有し、前記第1方向に垂直な第2方向に前記第1固定接触子と離接可能に設けられる可動接触子と、
     前記可動接触子を挟み、前記可動接触子の前記第1方向および前記第2方向に垂直な第3方向に、前記可動接触子に対向する面が同極となるように配置される少なくとも一対の永久磁石と、
     前記可動接触子の前記第1方向および前記第3方向の周囲を囲むとともに、前記永久磁石の前記可動接触子に対向する面とは反対側の面と接続される磁性体材料からなるヨークと、
     を備え、
     前記ヨークは、前記第1方向において前記可動接触子の前記第1端部と対向する位置に、前記可動接触子に向かって突出する突起を有することを特徴とする開閉器。
  2.  前記ヨークは、前記一対の永久磁石のうちの一方の永久磁石と接続され、前記第1方向に延在する第1構成部と、前記第1構成部の位置から前記可動接触子の前記第3方向における位置まで前記第3方向に延在する第2構成部と、を含む複数のL字状部材によって構成され、
     前記突起は、L字状部材の前記第2構成部側の端部に設けられることを特徴とする請求項1に記載の開閉器。
  3.  前記突起は、前記L字状部材の前記第2構成部側の端部を前記第1方向の前記可動接触子側に折り返すことによって構成されることを特徴とする請求項2に記載の開閉器。
  4.  前記L字状部材は、前記突起の前記第2方向の一部に切欠きを有することを特徴とする請求項3に記載の開閉器。
  5.  前記ヨークは、前記一対の永久磁石のうちの一方の永久磁石と接続され、前記第1方向に延在する第1構成部と、前記第1構成部の前記第1方向の端部と接続され、前記第3方向に延在する第2構成部と、前記一対の永久磁石のうち他方の永久磁石と接続されるとともに、前記第2構成部の前記第3方向の端部と接続され、前記第1方向に延在する第3構成部と、を含むU字状部材によって構成されることを特徴とする請求項1に記載の開閉器。
  6.  前記ヨークの前記可動接触子側の面を覆う絶縁樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の開閉器。
  7.  前記絶縁樹脂は、前記第1方向に延在し、前記可動接触子側に突出する凸部を有することを特徴とする請求項6に記載の開閉器。
  8.  前記第2固定接触子は、第2固定接点を有し、
     前記可動接触子は、前記第2固定接点に対向する位置に設けられる第2可動接点を、前記第1方向における前記第1端部とは反対側の第2端部に有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の開閉器。
  9.  前記可動接触子の前記第1方向における前記第1端部とは反対側の第2端部で、前記可動接触子を前記第2固定接触子と電気的に接続するとともに前記可動接触子を前記第2固定接触子に支持させる導体をさらに備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の開閉器。
  10.  前記可動接触子に対し、前記第1可動接点と反対側に、前記可動接触子と間隔をおいて配置される熱分解性の高分子材料からなる樹脂板をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載の開閉器。
  11.  前記可動接触子に対し、前記第1可動接点と反対側に、前記可動接触子と間隔をおいて、前記第1方向に沿って配置される前記第1方向および前記第2方向に延在する絶縁板をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載の開閉器。
  12.  前記可動接触子、前記一対の永久磁石および前記ヨークが配置される空間の前記第1方向、前記第2方向および前記第3方向を覆うカバーをさらに備え、
     前記カバーは、
     排気口と、
     前記排気口と接続され、前記ヨークの外側の面と前記カバーの内側の側面との間に設けられるガス流路と、
     を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1つに記載の開閉器。
  13.  前記排気口は、前記カバーの側面の前記第2方向における前記第1固定接触子および前記第2固定接触子が配置される側に設けられ、
     前記カバーは、前記第2方向において、前記第1固定接触子および前記第2固定接触子が配置される側の前記ヨークの端部と接触し、前記可動接触子が配置される側の前記ヨークの端部と接触しないように配置されることを特徴とする請求項12に記載の開閉器。
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