JPH0355928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、簡潔にして格別な構成により、装置
を大型化したり機械的強度を増強したりする必要
がなく経済的で接触子相互間の接触圧力の増強を
図ることができ、もつて短絡事故発生時に接触子
の接触部において招来される不都合な事態の回避
を図ることができる、断路器、しや断器等の電気
機器の電路開閉装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の電気機器の開閉装置は、第５図、第６図
に示す構造を有している。同上図面において、１
は対向する平行な一対の脚部を有するべく断面Ｕ
字形状に形成されたコンタクトブロツク、２はこ
のコンタクトブロツク１内に軸ピン３と圧縮スプ
リング４を介して配設される固定接触子で、一側
端部にくの字状の屈曲部２′を有している。軸ピ
ン３はコンタクトブロツク１の一対の脚部間に挿
通されていて、この軸ピン３に固定接触子２のく
の字形屈曲部２′と反対側他側端部が遊嵌されて
おり、この他側端部の先端部とコンタクトブロツ
ク１の底部内面との間には第５図示の如く間隙が
設けられている。圧縮スプリング４は軸ピン３の
周囲を囲繞してコンタクトブロツク１の一方の脚
部内面と固定接触子２との間に介在されており、
したがつて固定接触子２は圧縮スプリング４の押
圧力によつて第５図示の如くコンタクトブロツク
１の他方の脚部内面に平行状態で接触している。
５は可動接触子で、固定接触子２のくの字形屈曲
部と接離可能となるべく固定接触子２側に位置移
動可能に配設されている。第５図は、可動接触子
５が固定接触子２より離脱された開路の状態を示
したものであり、第６図は可動接触子５が固定接
触子２側に移動されて固定接触子２のくの字形屈
曲部に接触された閉路の状態を示したものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来装置は上記構造のため、第６図の閉路時に
おいては、可動接触子５の挿入によつて固定接触
子２が圧縮スプリング４の押圧力に抗して外方に
押し開かれ、固定接触子２はそのくの字形屈曲部
の基端部とコンタクトブロツク１の他方の脚部内
面との接触点Ａ点を支点として時計方向に回動
し、固定接触子２のくの字形屈曲部と反対側先端
部とコンタクトブロツク１の底部内面との間には
第６図示の如くαの間隙が生ずる。すなわち、固
定接触子２とコンタクトブロツク１とはＡ点の１
点でのみ接触しており固定接触子２の他側先端部
とコンタクトブロツク１の底部との間には間隙が
配されていて分離されているので、通電電流は全
て可動接触子５より固定接触子２とコンタクトブ
ロツク１との接触点Ａ点を通つてコンタクトブロ
ツク１に流れる。そのため、可動接触子５と固定
接触子２との接触圧力の保持は、もつぱら圧縮ス
プリング４の押圧力に頼る状態となる。したがつ
て従来装置においては、短絡事故発生時に流れる
大電流に起因する接触子相互の電磁反発力による
接触部の接触能力の損失や接触部の異常発熱、溶
着、消耗現象を防止するためには、圧縮スプリン
グ４の押圧力の増強を図るべく強力な圧縮スプリ
ングを使用したり、接触子の銅量を増加したり接
点に固い金属を使用したりして機械的強度の増強
を図らなければならず、いきおい装置が大型化し
高価なものとなつて経済的ではないという問題点
を有していた。しかして、閉路時において固定接
触子２とコンタクトブロツク１とが上記Ａ点での
み接触しているのではなく固定接触子２の他側端
先端部とコンタクトブロツク１の底部との間にお
いても接触が保持されている場合には、可動接触
子５よりの通電電流は固定接触子２よりコンタク
トブロツク１の脚部を通つて底部へと流れる回路
と固定接触子２よりコンタクトブロツク１の底部
へと流れる回路とに分流され、電流方向が同一の
ため固定接触子２とコンタクトブロツク１の脚部
との間に電磁吸引力が発生してそれによつて圧縮
スプリング４の押圧力以外に接触子相互の接触圧
力の増強を図ることができるものであるが、従来
装置においては、斯かる電磁吸引力を発生せしめ
ようとして固定接触子２の他側端先端部をコンタ
クトブロツク１の底部に極力近接配置せしめたと
しても、固定接触子２はコンタクトブロツク１の
脚部に平行状態で対接配置されているものである
からコンタクトブロツク１の脚部は固定接触子２
の動きをコンタクトブロツク１の底部方向へ規制
する作用を有しておらず、そのため振動等により
固定接触子２と他側端先端部がコンタクトブロツ
ク１の底部より浮いてしまい相互を確実に接触さ
せることは不可能で、前記電磁吸引力を発生せし
めることはできない。

本発明は、上記従来装置の有している問題点を
解消することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明は上記問題点を解決するため
に、コンタクトブロツクに対する接触子の配設構
造に工夫を図つたものである。すなわち、「断面
Ｕ字形コンタクトブロツク内に、一側部がコンタ
クトブロツクの一対の脚部間に挿通された軸ピン
に遊嵌されるとともにコンタクトブロツクの一方
の脚部内面との間に介在された圧縮スプリングを
介してコンタクトブロツクの他方の脚部内面に接
触されるべく配設され、他側部にくの字形屈曲部
を有する一方の接触子と、該接触子のくの字形屈
曲部の中央部に接離可能に配設された他方の接触
子とを有してなり、コンタクトブロツクの他方の
脚部先端部を内側方向に適宜角度屈曲傾斜して該
先端部を傾斜面となし、該傾斜面に前記一方の接
触子のくの字形屈曲部の基端部外面を接触せしめ
るとともに該一方の接触子のくの字形屈曲部と反
達側先端部をコンタクトブロツクの底部内面に近
接配置せしめた」ことを特徴とする。なお、上記
構成においては、くの字形屈曲部を有する一方の
接触子を固定接触子となし他方の接触子をこの一
方の接触子側に位置移動する可動接触子となすも
の、およびこの逆に一方の接触子を可動接触子と
なし他方の接触子を固定接触子となすもののいず
れもが含まれる。また、斯かる構成を実施した電
路開閉装置としては、断路器、しや断器等が含ま
れる。

〔作用〕

しかして、本発明は上記構成に基づき次の作用
を有している。くの字形屈曲部を有する一方の接
触子と他方の接触子とが接触した閉路時におい
て、一方の接触子は他方の接触子の接触によつて
外方を押し開かれ、くの字形屈曲部の基端部外面
とコンタクトブロツクの他方の脚部先端部におけ
る傾斜面との接触点を支点として圧縮スプリング
の押圧力に抗し時計方向に回動するが、その際コ
ンタクトブロツクの他方の脚部先端部における傾
斜面は内側方向に屈曲傾斜しているので、一方の
接触子の動きはこの傾斜面によつて規制を受け一
方の接触子はコンタクトブロツクの底部側に向つ
て押し付けられる作用を受ける。そのため一方の
接触子は、コンタクトブロツクの他方の脚部側端
の傾斜面との対接点であるくの字形屈曲部の基端
部外面が傾斜面に沿つてコンタクトブロツクの底
部側に向つて摺動移動する状態において時計方向
に回動し、その結果一方の接触子のくの字形屈曲
部と反対側先端部はコンタクトブロツクの底部内
面に強く押し付けられる状態で接触する。したが
つて、他方の接触子を介して通電された電流は、
一方の接触子において、くの字形屈曲部の基端部
よりコンタクトブロツクの脚部を通つて底部に至
る回路と一方の接触子からコンタクトブロツクの
底部に至る回路とに分流され、この電流の流れる
方向は同方向であるので一方の接触子とコンタク
トブロツクの脚部間に電磁吸引力が発生し、それ
によつて接触子の接触部における接触圧力が増強
される。

〔実施例〕

次に、別紙図面第１図〜第４図を参照して本発
明の実施の一例を説明する。１０は断面Ｕ字形状
に形成されたコンタクトブロツクで、対向する一
対の脚部のうち一方は先端部に内側方向に適宜角
度屈曲傾斜せしめた傾斜面１０₁を有している。
１１はこのコンタクトブロツク１０内に配設され
る固定接触子で、一側端部にくの字形屈曲部１１
_１を有している。１２は可動接触子で固定接触子
のくの字形屈曲部１１₁の中央部に接離自在とな
るべく固定接触子１１側に向つて位置移動可能能
に配設されている。固定接触子１１は、くの字形
屈曲部１１₁と反対側側端部においてコンタクト
ブロツク１０の一対の脚部間に挿通された軸ピン
１３に遊嵌されており、固定接触子１１とコンタ
クトブロツク１０の他方の脚部との間には軸ピン
１３の周囲を囲繞する状態の圧縮スプリング１４
が介在されていて、この圧縮スプリング１４の押
圧力を介して固定接触子１１はくの字形屈曲部１
１₁の基端部外面がコンタクトブロツクの一方の
脚部先端部の傾斜面１０₁に接触している。そし
て、固定接触子１１のくの字形屈曲部１１₁と反
対側側部の先端部はコンタクトブロツク１０の底
部１０₂内面にほぼ対接する状態で近接配置され
ている。

しかして、上記実施例に係る装置の動作につい
て説明する。第１図は、電路の開路時における状
態を示したものであり、この状態から可動接触子
１２を固定接触子１１側に位置移動させると、可
動接触子１２が固定接触子１１のくの字形屈曲部
の中央部に接触し、第２図の閉路時の状態とな
る。可動接触子１２が接触すると、上述のとお
り、固定接触子１１は外方に押し開かれコンタク
トブロツク１０の脚部先端の傾斜面１０₁に接触
しているくの字形屈曲部１１₁の基端部が傾斜面
１０₁に沿つてコンタクトブロツク１０の底部１
０₂側に摺動移動する状態で時計方向に回動し、
固定接触子１１のくの字形屈曲部１１₁と反対側
先端部はコンタクトブロツク１０の底部１０₂内
面に強く押し付けられて接触する。すなわち、固
定接触子１１とコンタクトブロツク１０とは、第
２図示の如く、固定接触子１１のくの字形屈曲部
の基端部とコンタクトブロツク１０の一方の脚部
先端の傾斜面１０₁との接触点Ｂおよび固定接触
子１１のくの字形屈曲部と反対側先端部とコンタ
クトブロツク１０の底部１０₂との接触点Ｃの２
点において接触している。したがつて、可動接触
子１２を介して通電された電流ｉは第３図示の如
く固定接触子１１において、上記Ｂ点を通つてコ
ンタクトブロツク１０の一方の脚部から底部１０
_２に流れるi₁と、固定接触子１１から上記Ｃ点を
通つてコンタクトブロツク１０の底部１０₂に流
れるi₂とに分流される。電硫i₁とi₂は流れる方向
が同方向であり、そしてこの分流回路においてl₂
＞Ｓに設定してあるので、固定接触子１１とコン
タクトブロツク１０の一方の脚部との間には電磁
吸引力が発生する（但し、l₂は接触点Ｂ、Ｃ間の
距離、ＳはＣ点における固定接触子１１とコンタ
クトブロツク１０の一方の脚部の夫々の中点間の
距離である）。この電磁吸引力をＦとすると、こ
れは固定接触子１１のＢ−Ｃ間の距離l₂の中央部
に働くとみなすことができ（第４図参照）、次の
数式で表わされる。

Ｆ＝2.04l₂／Ｓ・i₁・i₂・ｋ〔Kg〕 （ｋは導体の形状等によつて定まる係数） ここで、圧縮スプリング１４の押圧力をＰ、こ
れにより可動接触子１２に作用する接触圧力を
P₁、電磁吸引力Ｆにより可動接触子１２に働く
接触圧力をP₂とすると、 P₁＝Ｐ・l₃／l₁〔Kg〕 （l₁は、固定接触子１１のくの字形屈曲部の基端
部Ｂと可動接触子１２に対する接触点間の距離、
l₃は、接触点Ｂと圧縮スプリング１４の中心間の
距離） P₂＝Ｆ・l₂／２・ｋ／l₁〔Kg〕である。

そして、圧縮スプリングの押圧力Ｐと電磁吸引
力Ｆによつて可動接触子１２に作用する接触圧力
はP₁＋P₂であり、 P₁＋P₂＝Ｐ・l₃＋Ｆ・l₂／２・ｋ／l₁〔Kg〕 となる しかして、電磁吸引力Ｆは、上式により通電さ
れる電流値に比例するものであり、したがつて
P₁＋P₂の接触圧力は通電される電流値に比例し、
かつ、接触点Ｂ−Ｃ間の距離l₂に比例して大とな
る。

〔発明の効果〕

本発明は、叙上のように構成したので、上述の
従来装置の有する問題点を解消し、次の効果を有
している。

すなわち、閉路時において、コンタクトブロツ
クに配設される一方の接触子とコンタクトブロツ
クとの間に電磁吸引力を発生せしめてそれによつ
て圧縮スプリングの押圧力以外に他方の接触子に
対する接触圧力の増強を容易、確実に図ることが
でき、そのため短絡事故発生時の大電流により接
触子相互間に生ずる電磁反発力を充分に抑止する
ことが可能となり、その結果、接触子相互の接触
能力の損失、接触部の異常発熱、溶着、消耗現象
を確実に防止することができる。そして、従来の
ように斯かる問題点を防止するために圧縮スプリ
ングの圧縮力を大となしたり、接触子の銅量を増
加し接点に固い金属を用いたりして機械的強度の
増強をする必要がないので、極めて経済的であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は本発明実施の一例を示すもの
で、第１図、第２図は夫々開路時、閉路時におけ
る装置の横断面図、第３図、第４図は装置に対す
る通電電流の分流状態および外力の作用状態を示
す説明図、第５図、第６図は従来装置の夫々開路
時、閉路時における横断面図である。 １０……コンタクトブロツク、１０₁……屈曲
傾斜面、１０₂……コンタクトブロツクの底部、
１１……固定接触子、１１₁……くの字形屈曲部、
１２……可動接触子、１３……軸ピン、１４……
圧縮スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 断面Ｕ字形コンタクトブロツク内に、一側部
   がコンタクトブロツクの一対の脚部間に挿通され
   た軸ピンに遊嵌されるとともにコンタクトブロツ
   クの一方の脚部内面との間に介在された圧縮スプ
   リングを介してコンタクトブロツクの他方の脚部
   内面に接触されるべく配設され、他側部にくの字
   形屈曲部を有する一方の接触子と、該接触子のく
   の字形屈曲部の中央部に接離可能に配設された他
   方の接触子とを有してなり、コンタクトブロツク
   の他方の脚部先端部を内側方向に適宜角度屈曲傾
   斜して該先端部を傾斜面となし、該傾斜面に前記
   一方の接触子のくの字形屈曲部の基端部外面を接
   触せしめるとともに該一方の接触子のくの字形屈
   曲部と反達側先端部をコンタクトブロツクの底部
   内面に近接配置せしめたことを特徴とする電気機
   器の電路開閉装置。 ２ くの字形屈曲部を有する一方の接触子を固定
   接触子となし、他方の接触子を該一方の接触子側
   に位置移動可能な可動接触子となした特許請求の
   範囲第１項記載の電気機器の電路開閉装置。 ３ 他方の接触子を固定接触子となし、くの字形
   屈曲部を有する一方の接触子をコンタクトブロツ
   クとともに他方の接触子側に位置移動可能な可動
   接触子となした特許請求の範囲第１項記載の電気
   機器の電路開閉装置。 ４ 電路開閉装置として断路器を用いた特許請求
   の範囲第１項、第２項又は第３項記載の電気機器
   の電路開閉装置。 ５ 電路開閉装置としてしや断器を用いた特許請
   求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の電気機
   器の電路開閉装置。