JPH09270223A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動接点と固定接点が電流を遮断する時に生
じるアークによって損傷を受けにくい開閉器を得るこ
と。 【解決手段】 可動接触子６に設けた可動接点６Ａと、
この可動接点６Ａと対向すると共に、駆動手段で接離す
る固定接点８Ａを有する固定接触子８と、この固定接触
子８を固定するベースと、可動接点６Ａおよび固定接点
８Ａの前方部を包囲する略Ｕ字形状の金属からなる消弧
グリッド１１３とを備えた開閉器であって、消弧グリッ
ド１１３の略Ｕ字形状は、両側片１１３Ｄ、中央片１１
３Ａ、両側片１１３Ｄと中央片１１３Ａとに連結された
両斜片１１３Ｃにて形成され、この両側片１１３Ｄから
中央部の斜め方向に切断されたような切り欠き１１３Ｚ
を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電流を開閉する開
閉器に関するもので、より詳しくは開閉器の消弧特性を
改良する構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特公平５−８６００９号公報に開示され
た従来の開閉器を図９から図１１によって説明する。図
９において、開閉器は以下のように構成されている。樹
脂で成形された取付台１に固定されたケイ素鋼板で積層
された固定鉄心２と、この固定鉄心２に対向して設置さ
れた可動鉄心３と、固定鉄心２を励磁して可動鉄心３を
引き外しばね（図示せず）に抗して吸引させる電磁コイ
ル４と、この可動鉄心３に固定された角窓５Ａを有する
クロスバー５とを備えている。

【０００３】クロスバー５の角窓５Ａに挿入されて押し
ばね７で押圧保持される可動接点６Ａを有する可動接触
子６が設けられており、この可動接点６Ａと対向して配
置され、電磁コイル４のオン・オフで可動接点６Ａと接
離する固定接点８Ａを有する固定接触子８が設けられて
いる。この固定接触子８には開閉器を外部回路と接続す
るための端子部８Ｂを備え、この端子部８Ｂのネジ孔と
端子ねじ９が螺合されている。固定接触子８の端子部８
Ｂを取付ける樹脂からなるベース１０が設けられてお
り、このベース１０には図１１に示すように二つの側壁
１０ａを設けている。

【０００４】可動接点６Ａと固定接点８Ａを遮蔽するよ
うに覆う略コの字形状の消弧グリッド１３が立設されて
おり、この消弧グリッド１３はアークボックス１１で覆
われている。消弧グリッド１３は図１０に示すように中
央面１３Ａの下部を外側に屈曲形成したＵ字形状の突起
部１３Ｂと、下部が四角形に切り欠かれた切り欠き１３
Ｃとが形成され、図１１に示すようにこの突起部１３Ｂ
の先端が固定接触子８と対向されている。

【０００５】次に、従来の上記開閉器の動作について説
明する。電磁コイル４に流れる電流を遮断し、引き外し
ばね（図示せず）が可動鉄心３を固定鉄心２の吸引から
離なし、同時に可動接触子６の可動接点６Ａが固定接触
子８の固定接点８Ａから開離し、可動接点６Ａと固定接
点８Ａとの間にアーク１２が発生する。

【０００６】このアーク１２は消弧グリッド１３に吸引
され、図９に示すように可動接触子６と消弧グリッド１
３間に生じる第１のアーク１２Ｂと、図１１に示すよう
に消弧グリッド１３と固定接触子８との間に生じる第２
のアーク１２Ａとの２つに分断されて消弧される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記開閉器で
は、消弧グリッド１３と固定接触子８の間に発生したア
ーク１２Ａは、消弧グリッド１３と固定接触子８との最
短距離である固定接触子８の側面の角と、消弧グリッド
１３の切り欠き１３Ｃの側部との間、すなわち、ベース
１０の側壁１０ａの近傍に生じるので、樹脂からなる側
壁１０ａがアーク１２Ａによって損傷し易いという問題
点があった。

【０００８】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、可動接点と固定接点が電流を遮断する時
に生じるアークによって損傷を受けにくい開閉器を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る開閉器
は、固定接点を有する固定接触子と、固定接点と対向す
ると共に、駆動手段で接離する可動接点を有する可動接
触子と、固定接触子を固定するベースと、可動接点およ
び固定接点の前方部を包囲する略Ｕ字形状の金属からな
る消弧グリッドとを備えた開閉器であって、消弧グリッ
ドには、この両側部から中央部への斜め方向に切り欠き
を設け、この切り欠きの中央上部に突起部を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１０】第２の発明に係る開閉器は、消弧グリッド
の略Ｕ字形状は、両側片、中央片、両側片と中央片とに
連結された両斜片にて形成され、切り欠きは、両側片又
は両斜辺への下端部から中央片の斜め方向の形状であ
り、突起部は、消弧グリッドの中央片を折り曲げで形成
したことを特徴とするものである。

【００１１】第３の発明に係る開閉器は、消弧グリッド
が磁性体であることを特徴とするものである。

【００１２】第４の発明に係る開閉器は、消弧グリッド
の切り欠き端から固定接触子までの第１の距離、あるい
は消弧グリッドの側部内面から固定接触子までの第２の
距離よりも、固定接触子から突起部端までの第３の距離
を短く形成したことを特徴とするものである。

【００１３】第５の発明に係る開閉器は、消弧グリッド
の内面から可動接触子の端までの第４の距離が、消弧グ
リッドの中央片内面と可動接触子の先端部とにおいて最
も近接していることを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明による開閉器の一実施の形態を
図１によって説明する。図中、従来と同一符号は、同一
または相当部分を示し、説明を省略する。図１におい
て、可動接点６Ａと固定接点８Ａを遮蔽するように覆う
断面が略Ｕ字形状の金属からなる消弧グリッド１１３が
立設されており、この消弧グリッド１１３は、可動接点
および固定接点の前方部を、両側片１１３Ｄ、中央片１
１３Ａ、両側片１１３Ｄと中央片１１３Ａとに連結され
た両斜片１１３Ｃにて包囲するように形成されており、
この両側片１１３Ｄと両斜辺１１３Ｃの連結部から中央
片１１３Ａの斜め方向に切断された切り欠き１１３Ｚが
設けられている。この切り欠き１１３Ｚの中央上部に、
固定接触子８の端子部側にＵ字形状に曲げらて形成され
た突起部１１３Ｂが設けられている。

【００１５】次に、開閉器の動作について図２から図４
を参照して説明する。図２は開閉器の可動接触子６と固
定接触子８との間の電流の流れを示した側面図である。
開閉器の固定接点８Ａと可動接点６Ａが閉成している状
態において、電流が固定接触子８および可動接触子６を
矢印３０Ａから、矢印３０Ｂ、矢印３０Ｃの方向に流れ
ている。この状態から開閉器の固定接点８Ａと可動接点
６Ａが離れた時に、アーク４０、４１が矢印の向きに発
生する。このアーク４０は磁界５０Ａ、５０Ｂを、アー
ク４１は磁界５１Ａ、５１Ｂを右ねじの法則によって図
２から図４の方向に発生する（５０Ａ、５１Ａは図２に
おいて紙面表から裏方向、５０Ｂ、５１Ｂは紙面裏から
表方向）。

【００１６】この発生した磁界５０Ａ、５０Ｂ、５１
Ａ、５１Ｂは図３（図２を矢視Ｚ方向から見た図）に示
すように空間５２Ａ、５２Ｂでは、アーク４０から発生
する磁界とアーク４１から発生する磁界がお互いに反対
方向のため打ち消しあうように作用し、空間５３ではこ
の２つのアーク４０、４１から発生する磁界が同方向で
あるため増磁された磁界５４を生じる。

【００１７】アーク４０が磁界５４から図４に示すよう
にフレミングの左手の法則により矢印７０の方向に力が
作用し、アーク４０Ａのように膨らみ、この膨らんだア
ーク４０Ａが金属製の消弧グリッド１１３の切り欠き１
１３Ｚの斜面形状に沿って消弧グリッド１１３の中央面
に形成された突起部１１３Ｂに引き込まれて消弧され
る。膨らんだアーク４０Ａがベース１０の側壁１０ａか
ら離れて消弧される。なお、アーク４１も同様にして消
弧される。

【００１８】また、消弧グリッド１１３の略Ｕ字状と
は、接点の開閉によって発生したアークが切り欠き１１
３Ｚの斜面形状に沿って消弧グリッド１１３の突起部１
１３Ｂに引き込まれて消弧されるに足る形状をいい、両
側片１１３Ｄからこの両側片１１３Ｄの幅よりも狭い中
央前方部に突出した中央部（図１では、中央片１１３
Ａ）を有する形状をいう。したがって、図１の消弧グリ
ッド１１３のように中央片１１３Ａと斜辺１１３Ｃとが
明確に区別できる場合に限らず、両者で連続的に中央片
と斜辺を形成する場合も含むものである。

【００１９】また、突起部１１３Ｂは、上記アークをこ
の突起部１１３Ｂと固定接触子８の表面に引き込むよう
にするためのものであるから、折り曲げで形成しなくて
良いことは勿論である。

【００２０】実施の形態２．この発明の他の実施の形態
を図５によって説明する。図５において、図１と異なる
構成は、消弧グリッド１１３の材料を金属から成る磁性
体とした以外は、図１と同様であるので、説明を省略す
る。

【００２１】上記のように構成された開閉器の作用を説
明する。いま、固定接触子８の側片の下端と、最も近い
消弧グリッド１１３の切り欠き１１３Ｚのとの間にアー
ク４２が生じた場合、このアーク４２は右ねじの法則に
より磁界５５Ａ（図５の紙面裏から表方向）と磁界５５
Ｂ（図５の紙面表から裏方向）に生じる。磁界５５Ｂは
アーク４２と消弧グリッド１１３の突起部１１３Ｂ間の
空間５６ではなく、消弧グリッド１１３が磁性体のため
このように生じる。したがって、アーク４２は磁界５５
Ａによってのみ力を受け、フレミング左手の法則により
矢印７１の方向に力を受けることによって消弧グリッド
１１３の突起部１１３Ｂに引き込まれることになる。し
たがって、磁性体とした消弧グリッド１１３を採用する
ことにより金属から成る消弧グリッド１１３に比較し
て、アーク４２がベース１０の壁面からより一層離れて
消弧される。

【００２２】実施の形態３．この発明の他の実施の形態
を図６および図７によって説明する。図６および図７に
おいて、固定接触子８は、略Ｔ状の平板であって、固定
接点８Ａを取り付ける取付部８Ｚと、この取付部８Ｚよ
りも幅が広いと共に、外部と接続するため端子部８Ｂと
からなり、固定接触子８には消弧グリッド１１３のＵ字
形状に曲げられた突起部１１３Ｂと対向する位置に突起
部８Ｃが第２の距離ｂで形成されている。この距離ｂが
固定接触子８の側面の上部端から消弧グリッド１１３の
切り欠き１１３Ｃまでの第１の距離ａ、又はこの切り欠
き１１３Ｃから固定接触子８の端子表面までの第１の距
離ｃより小さくなるように形成されている、すなわちｂ
＜ａ、ｂ＜ｃの関係となるよう形成されている。なお、
第１の距離とは、消弧グリッド１１３の切り欠き１１３
Ｚ端から固定接触子８までの距離をいうので、距離ａ又
は距離ｃも第１の距離となる。

【００２３】上記の構成により消弧グリッド１１３の突
起部１１３Ｂと固定接触子８の突起部８Ｃ間で発生した
アークが消弧されるため、ベース１０の側壁１０ａから
アークを離すことができる。

【００２４】なお、固定接触子８が略Ｔ状に形成された
場合について説明したが、長方形の板状に形成されてい
ても良いのは勿論である。また、固定接触子８には突起
部８Ｃを設けたが、この突起部８Ｃは主として消弧グリ
ッド１１３の突起部１１３Ｂとの距離を最も短く形成す
るものであるから、この突起部８Ｃが無くても、消弧グ
リッド１１３の突起部１１３Ｂと固定接触子８との距離
が最も短い場合は、必ずしも必要ない。

【００２５】実施の形態４．この発明の他の実施の形態
を図８によって説明する。図８において、可動接触子６
の前方部を囲むように消弧グリッド１１３が配置されて
いる。可動接触子６の先端から消弧グリッド１１３の中
央片１１３Ａ内面との最短距離ｅが、ベース１０の側壁
１０ａと隣接する消弧グリッド１１３の両側片１１３Ｄ
と可動接触子６の端との距離ｄより短く（距離ｅ＜距離
ｄ）、さらに、距離ｄが固定接触子８の側端と消弧グリ
ッド１１３の側片内面との距離ｇ（距離ｇ＜距離ｄ）よ
り短く形成されいるから、距離ｅが最も短くなる。な
お、消弧グリッド１１３の内面と可動接触子６の端との
距離を第４の距離という。したがって、距離ｅ、距離ｄ
も第４の距離となる。なお、消弧グリッド１１３の側部
内面から固定接触子８の距離ｇを第２の距離という。

【００２６】上記のように構成された開閉器の作用を説
明する。固定接触子８と可動接触子６とによって接離す
る際に生じるアークは、距離ｅの空間、すなわち、可動
接触子６の先端から消弧グリッド１１３の中央片１１３
Ａ内面との間で発生しやすくなりベース１０の側壁１０
ａからアークを離すことができる。

【００２７】

【発明の効果】第１の発明によれば、消弧グリッドに
は、この両側部から中央部への斜め方向の切り欠きを設
け、この切り欠きの中央上部に突起部を設けたので、消
弧グリッドの切り欠きにアークを引き込むことで、アー
クの動きを規制でき、接点部近傍のベース等の損傷を防
止できるという効果がある。

【００２８】第２の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、消弧グリッドの略Ｕ字形状は、両側片、中央片、
両側片と中央片とに連結された両斜片にて形成され、切
り欠きは、両側片又は両斜辺の下端部から中央片への斜
め方向に切断されたような形状であり、突起部は、消弧
グリッドの中央片を折り曲げて形成したので、突起を折
り曲げて形成したことで、中央部に引き込まれたアーク
がより消弧しやすくなり、しかも、消弧グリッドの切り
欠き及び突起部を容易に形成できるという効果がある。

【００２９】第３の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、消弧グリッドを磁性体にしたので、消弧グリッド
の突起部にさらに強力にアークを引き込むことができる
という効果がある。

【００３０】第４の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、消弧グリッドの切り欠きの端から固定接触子まで
の第１の距離よりも、固定接触子と突起部端との第２の
距離を短く形成したので、消弧グリッドの突起部とこれ
に対向する固定接触子間でアークを発生し易くなり、ア
ークによるベースの損傷等を少なくすることができると
いう効果がある。

【００３１】第５の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、消弧グリッドの内面と可動接触子の端との第３の
距離が、消弧グリッドの中央部内面と可動接触子の先端
部とにおいて最も近接させたので、可動接触子と消弧グ
リッド間に生じるアークが可動接触子と消弧グリッドの
中央片で発生し易くなり、アークによるベースの損傷を
少なくすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態である消弧室を示す斜
視図である。

【図２】 図１の可動接触子と固定接触子との電流の流
れを示す図である。

【図３】 図１の接点部に発生するアークの磁力線を示
す図である。

【図４】 図１の消弧室を側面より見たアークの動作を
示す一部断面図である。

【図５】 図１の消弧室を端子部側から見たアークの動
作を示す説明図である。

【図６】 この発明の他の実施の形態を示す消弧室の断
面図である。

【図７】 図６に示す消弧室の側面図である。

【図８】 この発明の他の実施の形態を示す消弧室を示
す断面図である。

【図９】 従来の開閉器を示す一部断面図である。

【図１０】 従来の開閉器の消弧グリッドを示す斜視図
である。

【図１１】 従来の開閉器を示す一部断面図である。

【符号の説明】

４ 電磁コイル、６ 可動接触子、６Ａ 可動接点、８
固定接触子、８Ａ固定接点、８Ｂ 固定接触子の端子
部、８Ｃ 固定接触子の突起部、１０ ベース、１１
アークボックス、１２ アーク、１２Ａ アーク、１２
Ｂ アーク、１１３ 消弧グリッド、１１３Ａ 消弧グ
リッドの中央片、１１３Ｂ 消弧グリッドの突起部、１
１３Ｃ 消弧グリッドの斜片、１１３Ｄ 消弧グリッド
の側片、１１３Ｚ 消弧グリッドの切り欠き。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 貞次郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定接点を有する固定接触子と、上記固
   定接点と対向すると共に、駆動手段で接離する可動接点
   を有する可動接触子と、上記固定接触子を固定するベー
   スと、上記可動接点および上記固定接点の前方部を包囲
   する略Ｕ字形状の金属からなる消弧グリッドとを備えた
   開閉器であって、 上記消弧グリッドには、この両側部から上記中央部への
   斜め方向に切り欠きを設け、この切り欠きの中央上部に
   突起部を設けたことを特徴とする開閉器。
2. 【請求項２】 上記消弧グリッドの略Ｕ字形状は、両側
   片、中央片、上記両側片と中央片とに連結された両斜片
   にて形成され、 上記切り欠きは、上記両側片又は上記両斜辺への下端部
   から上記中央片の斜め方向の形状であり、 上記突起部は、消弧グリッドの中央片を折り曲げで形成
   したことを特徴とする請求項１に記載の開閉器。
3. 【請求項３】 上記消弧グリッドは、磁性体であること
   を特徴とする請求項１に記載の開閉器。
4. 【請求項４】 上記消弧グリッドの切り欠き端から固定
   接触子までの第１の距離、あるいは上記消弧グリッドの
   側部内面から固定接触子までの第２の距離よりも、上記
   固定接触子から上記突起部端までの第３の距離を短く形
   成したことを特徴とする請求項１に記載の開閉器。
5. 【請求項５】 上記消弧グリッドの内面から上記可動接
   触子の端までの第４の距離が、上記消弧グリッドの中央
   片内面と上記可動接触子の先端部とにおいて最も近接し
   ていることを特徴とする請求項１に記載の開閉器。