JPS63146311A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電流の開閉を行う開閉器、特にその消弧機
構に関するものである。

この発明の適用開閉器の一例として、電磁接触器や配線
用遮断器を挙げることができる。

［従来の技術］ 電気回路に使用されＬｆＭる開閉器は、各種の分野で使
用されており、その−例として第２０図に示したような
ものがあるが、これは、例えば特願昭５８−２２５３７
２号に示されている開閉器の一部断面図であり、題２１
図は、第２０図の開閉器の消弧動作説明用の要部断面図
である。

第２０図において、（１）はプラスチックで成形された
取付台、（２）はこの取付台上にケイ素鋼板で積層され
た固定鉄心、（３）は固定鉄心（２）に対向設置されこ
れと同じくケイ素鋼板で積層された可動鉄心、（４）は
可動鉄心（３）と固定鉄心（２）とを引外しばね（図示
せず）に抗して吸着させる駆動力を付与する操作コイル
、（５）はプラスチックで形成され、角窓を有するクロ
スバ−でその下端では可動鉄心（３）を保持している。

（６）は、上記のクロスバ−（５）の角窓に挿入され押
しばね（７）によって保持されている可動接触子、（６
Ａ）は前記の可動接触子（６）に設けられた可動接点、
（８）は上記可動接触子（６）と対向して設けられ電流
の通電をおこなう固定接触子であり、（８Ｂ）はこの固
定接触子（８）−に一般けられている固定接点、（８Ａ
）はこの同じくこの固定接触子（８）の端子部を示す。

さらに（９）は、電磁接触器本体を外部回路と接続する
ための端子ねじ、（１０）は固定接触子（８）を取付け
るベース、（１１）は電磁接触子上面を覆うカバーで、
その内部には、固定接点（８Ａ）と可動接点（６Ａ）と
の間に生じるアーク（１２）を消弧するための磁性体の
金属消弧板（１３）を設けており、この金属消弧板（１
３）は第２１図から明らかなように、可動接触子と対向
させ固定接触子（８）の上方に、これと平行に、かつ、
互いに所定間隔を隔てて複数枚（図の場合、（１３ａ）
　〜（１３ｇ）の７枚）累積並設されている。

（１５）は、可動接触子（６）の上方に設けられた転流
板である。

このような構成を有する従来の開閉器においては、操作
コイル（４）を消磁すると、図示されていない引外しば
ねにより、可動鉄心（３）が固定鉄心（２）と開離し、
固定接点（８Ａ）と可動接点（６＾）との間にアーク（
１２）が生じ、クロスバ−（５）も第２０図に示す状態
となる。

このアーク（１２）は、第２１図に示すように金属消弧
板（１３）に吸引されてアーク（１２Ａ）のように引き
伸ばされ、アーク（１２Ｂ）　、　（１２℃）の状態を
経由して転流板（１５）に転移し、アーク（１２）は最
終的にアーク（１２０）のようになって、金属消弧板（
１３ａ）〜（１３ｇ）により冷却されて消弧される。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の開閉器は、上述のような構成であり、特に転流板
（１５）の幅が一定な平板状のものであるから、転流板
（１５）に転移したアーク（１２０）は、転流板（１５
）の中央を走行するという保証はなく、モして転流板（
１５）の側縁を走行すると、消弧室の中央部より片寄っ
たものとなるため、金属消弧板（１３）は有効に働かず
、アーク（１２０）が膠着状態を生じてアーク時間が長
くなり、接点、接触子の損傷や転流板、金属消弧板の損
傷が生じると共に消弧室内壁の熱劣化によりインチング
寿命が低下するなどの問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、アークを転流板の巾方向中心位置を走行させるよ
うにしてアークの転流板走行時に生じるアークの膠着を
なくし、アーク走行速度を早めて遮断時間を短縮化し、
接点、接触子の損傷や転流板、金属消弧板の損傷を防止
すると共に、消弧室内壁の熱劣化を防止してインチング
寿命を向上させ、消弧室を小型化できる開閉器を得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる開閉器は、上述の目的を達成するため
になされたもので、転流板の下面で幅方向の略中心位置
に中央部付近から先端部に伸びる突条を設けるように構
成したものである。

［作　用］ この発明においては、転流板の下面で幅方向の略中心位
置に突条を設けているから、転流板に設けた突条分だけ
転流板が可動接触子に実質的に近くなり、可動接点から
可動接触子に転移したアークの上方の足は転流板の下面
に設けた突条に転移し、突条を走行することとなる。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例で消弧動作説明用の要部
断面図、第２図は、転流板の平面図、第３図は、転流板
の正面図である。

第１図において、（６）は可動接触子、（６Ａ）は可動
接点、（６Ｂ）は可動接触子（６）の先端に設けられた
アークホーン、（８）は固定接触子、（８Ａ）は固定接
点、（１３）は固定接触子（８）に平行に互いに所定間
隔を隔ててかつ可動接触子（６）の先端側に複数枚を累
積並設して構成された金属消弧板（１３ａ）〜（１３ｇ
）であり、各金属消弧板（１３ａ）　〜（１３ｇ）の先
端は、弧状に切欠されている。

（１５）は可動接触子（６）の上方に配設された転流板
で、この転流板（１５）は、一対の固定接点（８Ａ）に
対して接離する一対の可動接点（６＾）に対して用いら
れる一枚の細長い金属板からなり、第２図および第３図
に示しているように、アーク走行用としてその中央部（
１５Ｂ）が細く形成されており、さらに、その下面には
幅方向の略中心位置に中央部から先端部に至る突条（１
５Ａ）が設けられている。

上述のような各要素から構成された開閉器において、可
動接点（６Ａ）が固定接点（８Ａ）から開離すると、可
動接点（６＾）と固定接点（８＾）との間に第１図に示
す如くアーク（１２）が発生する。

このアーク（１２）の周囲には、磁束が発生してアーク
（１２）は磁性体である金属消弧板（１３）へ向う力を
受けて引き伸ばされ、アーク（１２Ａ）のようになる。

このアーク（１２Ａ）は、その上方の足が可動接点（６
Ａ）から可動接触子（６）の先端部に転移すると共に金
属消弧板（１３）に引き込まれ、また、その下方の足は
固定接触子（８）上を走行するアーク（１２Ｂ）となる
。

アーク（１２Ｂ）は、さらに金属消弧板（１３）に駆動
されて、アーク（１２Ｂ）の上方の足が上方に伸張して
アークホーン（６Ｂ）に転移してアーク（１２ｃ）　　
となり、次いで、その上方の足は転流板Ｃ１５）の下面
に設けられた突条（１５Ａ）に転移し、突条（１５Ａ）
に沿って外方（図中右側）に走行し、しかる後に全金属
消弧板（１３）を−通一る。−アーク（１２０）　　と
なって消弧される。

このように、アーク（１２，０）の上方の足は、転流板
（１５）の下面で幅方向の略中心位置に設けられた突状
（１５＾）を走行するから、アークの膠着がなくなり、
アーク走行速度が早まって遮断時間が短縮化され、接点
、接触子の損傷や転流板、金属消弧板の損傷がなくなる
と共に消弧室内壁の熱劣化がなくなる。

従フて、インチング寿命を向上させることができるとと
もに消弧室を小型化できる。

さらに、アーク（１２Ｄ）が、全金属消弧板（１３）を
経由して転流板（１５）と固定接触子（８）　との間を
連絡して消弧するから、金属消弧板（１３）の側方に位
置する絶縁物の熱劣化も防止できるのである。

第４．５および６図には、第２〜３図に示した転流板（
１５）とは異なった形状の転流板（１５）の実施例をそ
れぞれ示しているものであって、このうち第４図に示し
たものの場合は、転流板（１５）の長平方向に間隔をお
いて２ケ所にくびれ部分（１５Ｃ）を設け、その中間部
は五庇幅ににまでは達しないが幅を広げている部分（１
５０）を形成させている中に突条（１５＾）を設けてい
るものである。

また、第５および６図に示したものは、前２者に比較し
て最も単純な形状を形成しているものであって、転流板
（１５）の幅方向については何も細工を行なわずに、単
に長い突条（Ｉｓ＾）をその中央部に設けている場合（
第５図）と、この突条（１５Ａ）を分割している場合（
第６図）について例示しているものである。

これらの転流板（１５）を使用したときにも、前述した
ようなアーク走行に対して同様な機能を発揮し、従って
同じような効果を期待することができるものである。

さらに、他の実施例として、金属消弧板（１３）のうち
固定接触子に最も近い金属消弧板（１３ｇ）について長
尺とし、その固定接点側について第７図に一部平面図と
して示したように２つの脚（１３ｇａ）を設けている金
属消弧板（１３ｇ）を装着することもできる。

この第７図では、固定接点（８Ａ）にアーク（１２Ｕ＜
発生したとき、その周囲に図中で示したような磁束φが
誘導生成するが、この磁束が生成するとアーク（１２）
に対して図中矢印で示した力Ｆが生じ、これを吸引しよ
うとする作用を行なう。

この第７図に示した２つの脚（１３ｇａ）を有する金属
消弧板（１３ｇ）を組み合わせた場合の開閉器装置の消
弧機構についてについて、第８図を用いて以下に説明す
る。

先ず、開閉器において可動接点（６Ａ）が、固定接点（
８Ａ）から開離すると第１図に示したと同じようにアー
ク（１２）が発生する。

このアーク（１２）の周囲には、第７図中で示した磁束
φが発生することから、アーク（１２）は矢印Ｆで示す
方向の力を受けることになるが、金属消弧板（１３ｇ）
には脚部（１３ｇａ）を設けているので、力Ｆはさらに
強くなり、アーク（１２）が伸張しやすく初期アーク電
圧の上昇速度が速くなる。

すなわち、この場合では、アーク抵抗の上昇速度が速く
なるので開閉器の限流性能が高められるのである。

このことから、接点間のアーク（１２）は、第８図に示
したように短時間でアーク（１２＾）のようになり、こ
れが（１３ｇ）　　として示したもの以外の金属消弧板
（１３）に吸引されて順にアーク（１２Ｂ）　、アーク
（１２０）の状態を経由して、最終的にアーク（１２１
））となり金属消弧板（１３）により冷却されて消弧さ
れるという経過をたどるのである。

このように、アーク発生直後のアーク駆動およびアーク
（１２Ｇ）の状態からアーク（１２０）の状態への穆向
が良好に行われるため、遮断に要する時間が短縮され、
かつ前述のように限流性能も高められるから、遮断時の
アークエネルギが低減しより大電流の遮断が可能となる
。

なお、上記の実施例では、可動接触子（６）にはアーク
ホーン（６Ｂ）を付設しているが、第９図に示している
ように、このアークホーン（６Ｂ）は設けなくてもよい
。

また、脚部を有する金属消弧板（１３）について言えば
、その使用枚数が１枚でなければならないということは
なく、例えば、第１０図に示しているように金属消弧板
（１３ａ）においてこのものを使用してもよい。

なお、前述したように、この場合もアークホーン（６Ｂ
）の利用を省略することができる。

第１１図は、固定接触子（８）において改良を加えた例
を示しているものであって、固定触子（８）の固定接点
（８＾）側端部に、倒り字状に屈曲されたアークランナ
（１４）が電気的に接合して設置され、さらにこのアー
クランナ（１４）の屈曲部には、欠切部（１４Ａ）を可
動接触子（６）が通過して上記固定接点（８Ａ）と接触
できるように形成している。

この装置を使用した場合の消弧機構について第１２図に
より説明すると、前述の実施例の場合と同様に先ずアー
ク（１２）が、可動接点（６Ａ）と固定接点（８Ａ）の
間に発生した際には、磁性体の金属消弧板（１３ｆ）に
加えて他の金属消弧板（１３）に吸引されることにより
引き伸ばされアーク（１２）となる。

このとき、上記アークランナ（１４）が、固定接触子（
８）の表面より高い位置に設けられているために、固定
接点（８八）上のアーク（１ｚ）の下方の足は、容易に
アークランナ（１４）に転移してアーク（１２Ａ）のよ
うになる。

アーク（１２）の下方の足が、アークランナ（１４）に
転移すると、アークランナ（１４）には第１２図の矢印
Ｘ方向に電流が流れ、アーク（１２＾）はいっそう固定
接触子の端子部（８Ｂ）側に駆動される。

アーク（１２Ａ）は、その上方の足を可動接点（６八）
から可動接触子（６）の先端部に転移すると共に、金属
消弧板（１３）に引き込まれ、下方の足は金属消弧板（
１３）のうちの消弧板（１３ｃ）〜消弧板（１３ｅ）を
経由してアークランナ（１４）上を走行する。

可動接触子（６）に転移したアーク（１２Ｂ）の上方の
足は、金属消弧板（１３）によって駆動されると共に、
アークランナ（１４）を流れる電流が作る磁界によって
上方に駆動され、固定接触子（６）からアークホーン（
６Ｂ）に転移してアークホーン（６Ｂ）の上方に走行し
、アークホーン（６Ｂ）上端部に達する。

すると、アークホーン（６Ｂ）上端部から金属消弧板（
１３）を介して伸延されたアーク（１２Ｃ）は、金属消
弧板（１３）−α消−弧板（１３ａ）〜消弧板（１３ｅ
）の全てを経由してアークランナ（１４）に至る。

次に、アーク（１２（：）の上方の足は、転流板（１５
）に転移し、転流板（１５）外方（図中右側）に走行し
て、金属消弧板（１３）を構成する全消弧板（１３ａ）
〜（１３ｅ）を経由しアークランナ（１４）を連絡する
アーク（１２０）　となって消弧するのである。

このように、アークランナ（１４）を設けることにより
、一層アーク（１２）の駆動を高速化でき、従って限流
性能と遮断性能の両方をいっそう高めることができる。

この場合の変形例として、前例と同様にアークホーン（
６Ｂ）の使用を省略したり、あるいはまた、第１３図に
示したように固定接触子（８）に最も近接している金属
消弧板（１３）以外にも脚部付合金属消弧板を使用する
ことができるのは言うまでもない。

さらにまた、他の実施例について第１４図により説明す
る。

この実施例は、コの字状の固定接触子（８）を使用した
例を示したものであり、発生したアーク（１２）は、磁
性体の金属消弧板（１３）に吸引されるだけでなく、固
定接触子（８）を流れる電流（第１４図中の矢印Ｘ）が
作る磁界によって駆動されるために、アーク（１２）の
下方の足は、固定接点（８Ａ）から固定接触子（８）に
容易に転移することができ、固定接点（８＾）の消耗を
低減させると共にアーク（１２）が強力に駆動されるの
でアーク時間が短縮され、遮断性能がいっそう改善され
ることになる。

この場合にも変形０例として、第１５図に示したように
複数の脚部付金属消弧板の使用を行なうことができる。

第１６図は、第１４図におけるコの字状の固定接触子（
８）において、その一部を変形させたものを使用してい
る例を示したものである。

具体的には、固定接触子（８）の固定接点（８Ａ）側の
端部に、アークランナ（１４）のコ字状に折曲させた一
対の脚部（１４ａ）を位置させて、アークランナ（１４
）の上端部（１４ｂ）は金属消弧板（１３）と平行させ
ると共に、アークランナ（１４）の下端部（１４ｃ）は
固定接触子（８）の基部と平行するようにアークランナ
（１４）が設置させている。

なお、このときアークランナ（１４）の上端部（１４ｂ
）を固定接触子（８）表面より高い位置となるように脚
部（１４ａ）の高さを設定することによって、アーク（
１２）は容易にアークランナ（１４）上に転移して走行
し、最終的には消弧されるのである。

このようにアークランナ（１４）を設けることにより、
一層アーク（１２）の駆動を高速化できる。

従って、限流性能と遮断性能の両方を一層高めることが
できるのである。

さらに、第１７図は、配線用遮断器に本発明を適用した
ものであり、図中（１７）は回転軸、（１８）はより線
を示しており、このより線（１８）を介して可動接触子
（６）と転流板（１５）が、電気的に接合されているも
のである。

この場合においても上記各実施例と同効を奏することは
いうまでもない。

なお、前の場合と同じように、この第１７図においても
、アークランナ（１４）、アークボーン（６Ｂ）の使用
を省略してもよいし、第１８〜２０図り社したように複
数の金属消弧板（１３）について長尺としてもこの発明
の効果を享受することができるのは、今迄の説明の通り
である。

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

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、転流板の下面で幅方向
の略中心位置に中央部から先端部まで至る突条を設け、
転流板に設けた突条分だけ転流板を可動接触子に実質的
に近づけ、可動接触子との間に転移したアークの上方の
足を転流板の下面に設けた突条に転移させ、突条を走行
させるようにしたので、転流板におけるアークの膠着が
なくなり、アーク走行速度が早まって遮断時間が短縮化
され、接点、接触子の損傷や転流板、金属消弧板の損傷
が防止できると共に消弧室内壁及び金属消弧板の側方に
位置する絶縁物の劣化を防止でき、インチング寿命を向
上させると共に消弧室を小型化できるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発男に係る消弧動作説明用の要部断面図、第
２〜６図は転流板の形状を示した拡大図であり、第２図
および第４〜６図は平面図、第３図は側面図、第７図は
金属消弧板と固定接触子の関係を示した平面図、第８〜
１ｏ図は本発明の他の実施例を示した断面図、第１１図
は一部改良した固定接触子の斜視図、第１２〜１９図は
それぞれ本発明のさらに他の実施例に係る断面図、第２
０図は先行技術の開閉器の部分断面図、第２１図は第２
０図の装置の動作を説明する断面図である（６）・・・
可動接触子、（６＾）・・・可動接点、（６Ｂ）・・・
アークホーン、（８）・・・固定接触子、（８Ａ）・・
・固定接点、（１３）・・・金属消弧板、（１３ｆａ）
・・・消弧板の脚部、（１４）・・・アークランナ、（
１５）・・・転流板、（１５Ａ）・・・突条、（１８）
・・・より線。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 第４＠ 第５図 第６図 第９図 第１１図 第１２図 １４＾・・・欠切部 第１５　図 第１３　　図 第１４図 １５・・・転流板 −１１１１？＋−＄ ＝９９　【謳噸神謁噸へ ；纂謳余べ忠場Ｘ忠綴科 ｐ細部）ロ叡叡シ佃興串 鼾囮闇ｎへ間間乳口囮護 ｅ＋＋（’ｉの！膿（０（トのく■ ψ　　の 導 雇 沼 覇阿 層側 べ１へ≦ミ覇 １く１耳い唱 ゛（タト佃：暮 ；：１Ｅ２ｉ ローＮＦ）、哨 −一一一、−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定接触子に接合された固定接点と、この固定接
   点に対向し、可動接触子に接合して設けられた可動接点
   と、固定接触子に平行状に互いに所定間隔を隔ててかつ
   可動接触子の先端側に複数枚累積並設した金属消弧板と
   、上記可動接触子の上方に設けられた転流板を備えた開
   閉器において、上記転流板の下面で幅方向の略中心位置
   に長さ方向に突条を設けたことを特徴とする開閉器。
2. （２）前記可動接触子の上方に設けた前記転流板におい
   て、その幅員を変更させている転流板を使用する特許請
   求の範囲第１項に記載の開閉器。
3. （３）前記転流板の中央部分を細く形成している転流板
   を使用する特許請求の範囲第１または２項に記載の開閉
   器。
4. （４）前記転流板の下面で幅方向の略中心位置に長さ方
   向に設けている突条において、その突条が単一または長
   さ方向において複数に分断している転流板を使用する特
   許請求の範囲第１項に記載の開閉器。