JP3672219B2 - 開閉器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流を開閉する開閉器、例えば電磁接触器や配線用遮断器等に関し、詳しくは、固定接点を有する固定接触接点を有する可動接触子と、固定接点と可動接点との間に発生したアークの足が移行されるアークランナとが配設された消弧室空間と、可動接触子を駆動させる電磁石が配設された駆動室空間とを備えた開閉器に関するもので、特にその消弧室構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、例えば実公平１−２７５４２号公報に示された従来の開閉器の部分断面図である。
図中の符号１は樹脂で形成された取り付け台、２はこの取り付け台１に設置されケイ素鋼板が積層された固定鉄心、３は固定鉄心２に対向配置されケイ素鋼板が積層された可動鉄心、４は可動鉄心３と固定鉄心２とを引き外しばね（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は樹脂で成形され角窓５Ａを有するクロスバーで、その下端に可動鉄心３を保持している。
符号６は上記クロスバー５の角窓５Ａに挿入されて押しばね７により保持されている可動接触子、６Ａは可動接触子６に接合された可動接点、８は上記可動接点６Ａと接離する固定接点８Ａが接合された固定接触子、この固定接触子８にはその固定接点８Ａ接合近傍に切り抜き中空部８Ｄが穿設され、且つこの中空部８Ｄの接点側端部に前記固定接触子８と電気的に接続された倒Ｌ字状のアークランナ８Ｂが設けられ、このアークランナ８Ｂの水平片は前記中空部８Ｄ上に延在されている。８Ｃはこの固定接触子８の端子部を示す。
符号９は開閉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を取り付けるベ−スであり、このベ−ス１０には固定接触子８に設けられた切り抜き中空部８Ｄの下部から外部へ通じる外通路１０Ａが設けられている。又、符号１１はア−クカバー、１２は接点間に発生するア−クである。
【０００３】
尚、上記のア−クカバー１１で覆われたアーク１２の発生する空間、即ち、固定接点８Ａを有する固定接触子８と、固定接点８Ａに対して接触可能な可動接点６Ａを有する可動接触子６と、固定接点８Ａと可動接点６Ａとの間に発生したアークの足が移行されるアークランナ８Ｂとが配設された空間を以下、消弧室空間という。又、可動接触子６を駆動させる電磁石が配置された空間、即ち、固定鉄心２と可動鉄心３と操作コイル４とで構成される電磁石が収納された空間を、以下、駆動室空間と称する。
【０００４】
次に動作について説明する。
先ず、操作コイル４に流れる電流を遮断すると、図示されていない引き外しばねにより可動鉄心３が固定鉄心２より引き離され、可動接点６Ａが固定接点８Ａから離れ、可動接点６Ａと固定接点８Ａの間にア−ク１２が発生する。
次に、固定接点８Ａのアーク１２の足がアークランナ８Ｂへと移行され符号１２Ａで示すア−クとなる。
その後、このアーク１２Ａは、可動接触子６とアークランナ８Ｂに流れる電流によって発生する磁場により図の右方向に駆動され、アーク１２Ａは周囲のガスにより冷却され、電流零点において消弧され電流が遮断される。
他方、アーク１２が発生し遮断されるまでにアーク１２、１２Ａによって発生した電子やイオンを含むホットガスは、消弧室空間の圧力を高め、ベ−ス１０に設けられた固定接触子８の切り抜き中空部８Ｄの下部から外部へ通じる外通路１０Ａを通して外部へと放出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の開閉器では、上述のようにアーク１２の発生後、電子やイオンを含むホットガスが消弧室空間から外通路を通じて外部へと放出される構造となっていたため、人体に対し火傷を負わせる等の危険性があった。
又、この種の開閉器の取り付けは、固定接触子８の端子部８Ｃを天に、固定接点８Ａを地に向けて取り付けるため、外部へ通じる外通路１０Ａや、固定接触子８とア−クカバー１１との間隙からゴミが入り易く、接点６Ａ，８Ａの閉極時に接点６Ａ，８Ａ間にゴミが挟まり接触不良を起こすという不都合もあった。
本発明は、かかる問題を解消し、安全で高性能の開閉器の提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、固定接点を有する固定接触子、前記固定接点に対して接触可能な可動接点を有する可動接触子、前記固定接触子に固定接点接合近傍に切り抜き中空部が穿設され、且つ前記切り抜き中空部の前記固定接点側端部に前記固定接触子と電気的に接続され前記固定接点と可動接点との間に発生するアークの足が移行される倒Ｌ字状のアークランナが配設された消弧室空間と、前記可動接触子を駆動させる電磁石が配置された駆動室空間と、前記固定接触子に穿設された切り抜き中空部の下方のベース面を開口し、前記消弧室空間と駆動室空間とを連通する連通路と、を設け、当該連通路の連通路内空間側に上記消弧室内に延在する固定接触子の一部をアークランナと離れる方向へ段差をつけて折り曲げ、迂回させたことを特徴とする。
【００１１】
また、連通路の一部又は全部に吸熱部材を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１は、固定接点を有する固定接触子、前記固定接点に対して接触可能な可動接点を有する可動接触子、前記固定接点と可動接点との間に発生したアークの足が移行されるアークランナ等が配設された消弧室空間と、可動接触子を駆動させる電磁石が配設された駆動室空間との間を連通する連通路を設けたものである。
図１は、この実施の形態１を示す開閉器の部分断面図である。
図中の符号１は樹脂で形成された取り付け台、２はこの取り付け台１に設置されケイ素鋼板が積層された固定鉄心、３は固定鉄心２に対向配置されケイ素鋼板が積層された可動鉄心、４は可動鉄心３と固定鉄心２とを引き外しばね（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は樹脂で成形され角窓５Ａを有するクロスバーで、その下端では可動鉄心３を保持している。
【００１３】
符号６は上記クロスバー５の角窓５Ａに挿入されて押しばね７により保持されている可動接触子、６Ａは可動接触子６に接合された可動接点、８は上記可動接点６Ａと接離する固定接点８Ａが接合された固定接触子であり、この固定接触子８にはその固定接点８Ａ接合近傍に切り抜き中空部８Ｄが穿設され、且つこの中空部８Ｄの接点側端部に前記固定接触子８と電気的に接続された倒Ｌ字状のアークランナ８Ｂが設けられ、このアークランナ８Ｂの水平片は前記中空部８Ｄ上に延在されている。８Ｃはこの固定接触子８の端子部を示す。又、９は開閉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を取り付けるベ−スである。
消弧室空間と駆動室空間とを連通する連通路１０Ｂは、このベース１０に設けられており、消弧室空間側においては、固定接触子８に設けられた切り抜き中空部８Ｄの下方のベース１０面にその一方の口が開口している。
【００１４】
次に動作について説明する。
先ず、操作コイル４に流れる電流を遮断すると、図示されていない引き外しばねにより可動鉄心３が固定鉄心２より引き離され、可動接点６Ａが固定接点８Ａから離れ、可動接点６Ａと固定接点８Ａの間にア−ク１２が発生する。
次に、固定接点８Ａのアーク１２の足がアークランナ８Ｂへと移行し１２Ａのア−クとなる。
その後、アーク１２Ａは可動接触子６とアークランナ８Ｂに流れる電流によって発生する磁場により図の右方向に駆動され、アーク１２Ａは周囲のガスにより冷却され、電流零点において消弧され電流が遮断される。
又、アーク１２が発生して遮断されるまでにアーク１２、１２Ａによって発生した電子やイオンを含むホットガスは、消弧室空間の圧力を高め、ベ−ス１０に設けられた固定接触子８の切り抜き中空部８Ｄの下方の開口から連通路１０Ｂを経て圧力の低い駆動室空間へと放出される。尚、このガスの流れによりアーク１２はアーク１２Ａへと移行が促進される。
【００１５】
このように、この実施の形態１では、従来の開閉器と異なり、外部へホットガスを放出する外通路１０Ａが存在せず、ホットガスは開閉器内部の駆動室空間へと放出されるため、外部へのホットガスの放出は無い。
又、消弧室空間を構成するベ−ス１０と当該ベース１０を覆うア−クカバー１１との間隙からのホットガスの漏れも、駆動室空間へホットガスを放出するため、大きく抑制される。従って、人体に対し火傷を負わせる危険性は従来の開閉器に較べ顕著に改善される。
【００１６】
実施の形態２．
実施の形態２は、消弧室空間と駆動室空間とを連通する連通路１０Ｂを設け、この連通路１０Ｂの消弧室空間側の開口内、即ち連通路内空間に、延在する固定接触子８の一部を迂回させたものである。
図２は、この実施の形態２を示す開閉器の部分断面図である。
図２において、ベース１０面に沿って延在する固定接触子８は、ベース１０面に穿設された連通路１０Ｂの開口部、即ち連通路内空間へ、固定接触子８の延在部分の一部が沈み込むように、アークランナー８Ｂと離れる方向へ段差つけて折り曲げられている。
この形態２では、固定接触子８の切り抜き中空部８Ｄの一部が、この折り曲げ領域即ち段差部に含まれるよう構成されているが、切り抜き中空部８Ｄの全部が含まれるように構成してもよい。
尚、固定接触子８に設けられた段差部を除けば実施例１と同様であるので、他の部分の説明を省略する。また、動作についても段差部の効果を除けば実施例１と同様であるので省略する。
【００１７】
この実施の形態２では、固定接触子８に上記のような段差部を構成することによって、固定接触子８に設けられた段差部から固定接触子８の端子部８Ｃに向かうア−クカバー１１までの固定接触子８の延在部分において、消弧室空間が拡大される。
このように、連通路空間へ固定接触子８の延在部分を迂回させることによって、従来に較べて、消弧室空間が大きく拡大されるので、当該消弧室空間内でのホットガスの圧力が低下して、ホットガスの放出速度が小さくなると共に、ガスの駆動室空間への放出量も減少するから、従来と同様の駆動室空間をそのまま活用することができ、殊更、駆動室空間を拡張する必要がなくなる。
又、ベ−ス１０とア−クカバー１１との間隙からのホットガスの漏れも一層抑制され、人体に対する火傷の危険性が更に改善される。
【００１８】
本発明では、実施の形態１、２のように、固定接点８Ａや可動接点６Ａやアークランナ８Ｂ等が配設される消弧室空間に外部と通じる外通路１０Ａが、従来と異なり、設けられていないため、この外通路を通じてのゴミの侵入が全く解消される。
他方、実施の形態２のように、固定接触子８とア−クカバー１１との間隙から侵入してきたゴミに対しては、固定接触子８に上述のような段差部が設けられ、固定接触子８の切り抜き中空部８Ｄの一部又は全部が、この段差部に含まれるよう構成しているため、侵入して来たゴミは駆動室空間へ通じる連通路１０Ｂを通って駆動室空間へと落ちて行く。これによって、可動接点６Ａ，固定接点８Ａの接触不良が顕著に抑制改善され、安全で高性能の開閉器を提供することができる。
【００１９】
仮に、駆動室空間へ通じる連通路１０Ｂの一方の口が消弧室空間に開口していない場合、侵入したゴミは固定接触子８の切り抜き中空部８Ｄに溜まる一方となり、遂には、溜まったゴミが、可動接点６Ａと固定接点８Ａとの開閉に伴う振動により切り抜き中空部８Ｄから、これらの接点６Ａ，８Ａ間に落ちて挟まり接触不良をおこしてしまう。従って、侵入ゴミは、連通路１０Ｂを通して駆動室空間へと速やかに導いて遣ることが望ましいのである。
【００２０】
実施の形態３．
実施の形態３は、消弧室空間と駆動室空間とを連通する連通路１０Ｂの内壁の一部又は全部に吸熱部材を設けたものである。
図３は、この実施の形態３を示す開閉器の部分断面図である。
図３において、符号１５は吸熱部材として吸熱板であり、連通路１０Ｂの内壁の全部に設けてある。
尚、この吸熱部材として吸熱板１５を除けば実施の形態１と同様であるので、他の部分の説明を省略する。又、動作についても、この吸熱部材として吸熱板１５段を設けることによる効果を除けば実施の形態１と同様であるので省略する。
【００２１】
消弧室空間で発生したホットガスがベ−ス１０の面に開口した連通路１０Ｂを通って駆動室区間へと流れる際に、ホットガスが吸熱板１５によって冷却されて行く。この結果、駆動室空間へは冷却されたホットガスが放出されるため、駆動室空間の圧力上昇が抑制されることになり、消弧部空間から駆動室空間へのホットガスの流れが一層円滑となり、その流れが強化される。
従って、消弧室空間から外部空間へと漏れ出るホットガスの勢いや漏れ量が顕著に抑制される。
【００２２】
尚、吸熱部材としては、この実施形態に示す板状のものに限らず、筒状のものや、襞が設けられた形状のものであってもよい。
又、消弧部空間と駆動室空間とを連通する連通路１０Ｂの形状の如何はこの発明の作用効果に影響を与えるものではない。よって、例えば、吸熱部材としての吸熱板１５は、実施の形態１〜３に示した連通路１０Ｂの形状に限らず、その他の形状の連通路に広く適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、アークによって生じるホットガスが、連通路を通して消弧室空間から電磁石を収納する駆動室空間に放出されるので、従来例のように、外通路からの外部ホットガスの放出を無くすことができ、又、ベ−スとア−クカバーとの間隙からの放出（漏れ）も抑制されるため、人体に対する火傷の危険性を大幅に改善することができる。
【００２４】
又、固定接触子の延在部分を連通路内空間へ迂回させることにより、迂回された固定接触子の延在部分に相当する空間分が従来の消弧室空間に較べて拡大して、消弧室空間でのホットガスの圧力の低下、駆動室空間への放出量や放出圧力の減少、ひいては、消弧室空間と駆動室空間及び連通路空間にてホットガスを処理することができる。又、消弧室空間でのホットガスの圧力の低下により、ベ−スとア−クカバーとの間隙からの漏れホットガスの放出量、放出圧力が少なくなり、人体に対する火傷の危険性が従来例に対し大幅に改善される。
【００２５】
又、固定接触子の中空部を介して連通路の消弧室空間側の開口が設けてあるため、消弧室空間に入ってきたゴミは速やかに連通路を経て駆動室空間へと導かれるので、固定接点と可動接点との接触不良を大幅に抑制改善することができる。
【００２６】
又、連通路に吸熱板を設けることによって、連通路を通過するホットガスが吸熱板で冷却され、連通路及び駆動部の熱による損傷が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の開閉器の部分断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態２の開閉器の部分断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態３の開閉器の部分断面図である。
【図４】 従来例の開閉器の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 取り付け台、２ 固定鉄心、３ 可動鉄心、４ 操作コイル、５ クロスバー、６ 可動接触子、６Ａ 可動接点、８ 固定接触子、８Ａ 固定接点、８Ｂ アークランナー、８Ｄ 切り抜き中空部、１０ ベース、１０Ｂ 連通路、１１ アークカバー、１２ アーク、１２Ａ 移行したアーク、１５ 吸熱板。

Claims (2)

1. 固定接点を有する固定接触子、前記固定接点に対して接触可能な可動接点を有する可動接触子、前記固定接触子に固定接点接合近傍に切り抜き中空部が穿設され、且つ前記切り抜き中空部の前記固定接点側端部に前記固定接触子と電気的に接続され前記固定接点と可動接点との間に発生したアークの足が移行される倒Ｌ字状のアークランナが配設された消弧室空間と、前記可動接触子を駆動させる電磁石が配置された駆動室空間と、前記固定接触子に穿設された切り抜き中空部の下方のベース面を開口し、前記消弧室空間と駆動室空間とを連通する連通路と、を設け、当該連通路の連通路内空間側に上記消弧室内に延在する固定接触子の一部をアークランナと離れる方向へ段差をつけて折り曲げ、迂回させたことを特徴とする開閉器。
2. 連通路の一部又は全部に吸熱部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の開閉器。

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