JPH0555963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高電流を流す回路に用いられるスイツ
チ接点および該接点を用いた電気スイツチ装置に
関するものであり、特に「真空接点」を含む真空
式スイツチおよび真空式断続器のスイツチ接点に
関するものである。

真空式断続器において、電流は内圧を抜いた
（通常10^-4mmHg以下）エンベロープ内にある２個
の当接接点を介して直列に、通常、流れる。これ
らの２個の接点は動き離れるように配設され電流
を断続させ、これによつて１つ以上のアークを２
個の接点間に生じさせ、該アークが消滅するまで
電流が流れ続ける。

アークを流れる電流の方向に垂直に磁界が与え
られた場合には、該アークはこれら２つの方向に
垂直な第３の方向に動く傾向が生ずる。このよう
なアークの動きは下記の点で利点がある、すなわ
ち前記動きは接点面の局部的過熱を防止するが、
その結果、高い蒸気圧が発生してアークの再点火
へと導びく。

磁界を与える種々の接点が開発されているが、
これらの接点は２つの異なる型式に分けられる。
１つの型式は英国特許997384号、1087792号、お
よび1100259号に開示されている如きもので、接
点面を与えている環状突出部を有する接点からな
り、該突出部は、複数の接点素子を形成するよう
に該突出部の長手軸方向に傾斜した多数のラジア
ル溝をその内に有している。

遮断器中の２つの接点のそれぞれの溝は反対方
向に傾斜しているので、１つの接点素子から他接
点の各接点素子までアークとして流れる電流によ
つて生ずる磁界は、非対称となつており、その結
果、１組の接点素子から環状突出部まわりで次の
ものまでアークを移動させ、完全に１回転した
後、拡散環状アークを最終的に発生する。

しかしながら、２個の接点が最初に離合される
と、形成されるアークは初めは静止しており、接
点素子まわりのアークを移動させるのに十分な力
を磁界が形成されるまえに、短かな遅延があるの
で、このことによつて最初にそれが位置している
接点素子に損傷が生じうる。

従来の第２の型式の接点は、英国特許922012号
および1219805号に開示されている如きもので、
デイスク状導電接点部材からなつており、該部材
は前記デイスクの外周から半径方向内側にほぼ螺
旋路をなして延長している一連の溝を有してい
る。このことによつて、前記デイスクの外周領域
に位置しているアーク端子へ、あるいは該端子か
ら電流を流すようにし、純正接成分を有する通路
に従がつて流れ、前記成分によつて再度アークを
接点まわりの外周方向に駆動させる。

このような接点構成によつて初に更に急速なア
ーク運動を生じさせるが、該アークは拡散せず、
閉じ込められたままとなり、したがつて通過する
接点の螺旋アームの一部の磨耗をかなり生じさ
せ、それによつてこの型式の接点を利用する装置
では急速な故障が生じることになる。

したがつて、本発明の目的は、上記の如き従来
の接点の欠点を解消する改良された接点であつて
製造価格が安く、寿命が長く、かつ高電流断続能
力のある接点を提供することにある。

したがつて、本発明の１つの特徴によれば、本
発明による高電流電気スイツチ装置用接点は基部
および該基部から直立する環状部とを有するほぼ
カツプ状導電部材を備え、該部材はその中に形成
された複数の溝を有し、各溝はほぼ螺旋方向に前
記基部に隣接した直立部の少なくとも一部を通つ
ており、かつ前記基部とのその接点から弦方向に
前記基部にわたつて一部連続した構成になつてい
る。

本発明の第２の特徴によれば、本発明による電
気スイツチ装置は、一対の相対的に可能なカツプ
状接点を備え、該接点は接触している時にそれら
のリムを介して電流路を与え、かつ接触してない
時には前記電流路を遮断するように配設されてお
り、前記接点は両側に複数の傾斜溝を有してお
り、該溝はそれらの基部に延長し前記接点を複数
のセグメントに分割しており、該セグメントの効
果的な形状によつて使用中に接点間に電流を流
し、各セグメント中の電流路は前記接点の基部と
リム内で正接成分を有しよつて接点が離合した際
に、前記セグメントを介して流れる電流により発
生される磁界によつて、前記接点間にアークを生
じさせ、該接点のリムまわりで該アークを回転さ
せるように構成されている。

前記接点に設けられる溝の最適数は３〜８個の
範囲であり、特に４個が好ましい。該溝は真直ぐ
で接点のリムを通ることが好ましい。接点は銅合
金でつくるのが好ましい。良好な実施例におい
て、接点の実際の接触部分を形成するために接点
のリムの上部に低溶接強度を有する導電体のリン
グが設けられている。該リングには溝があつても
よく、銅の比率に比例して含浸させたクロムの焼
結基質でつくるのが好ましいが、他の適当な接点
材でもよい。

本発明による接点は製造が容易である。その理
由は、前記溝が接点軸に対して適当な角度で、前
記接点の直立部分の外面から内側に真直ぐなカツ
トを形成することによつて形成しうるためであ
る。しかし、該溝は必ずしも真直ぐでなくともよ
く、また前記基部と直立部分は互に一体となつて
いることが好ましいがそれらの部分は別々のプレ
ハブ素子でつくり、後で合体させるようにしても
よい。

次に添付図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

第１図において、本発明の真空式断続装置は、
絶縁材の円筒体１３，１４に対して耐真空状態で
接合された一対の端板１１，１２を備えている。
円筒体１３，１４は間にトラツプされたフランジ
１５に接合されており、かつほぼ円筒形のシール
ド１６を有している。

該真空式断続装置には相対的に分離可能な一対
の接点１，２が設けられており、可動接点２は図
示しない作動部を介して固定接点１に近づけたり
離したりできる。該可動接点２は、ブツシング１
９において往復運動しうる接点ステム２１を有し
ており、可撓性導電体が接点ステム２１に取付け
られている。ベロー２０は真空状態で接点ステム
２１と基板すなわち端板１２に取付けられ接点２
の動きを可能にしている。固定接点１はまた、接
点ステム２２を組込んでおり前記ステム２２は端
板１１を介して延長しかつ真空状態で前記端板に
シールされているフランジ２３を有する。

接点ステム２１，２２は、該ステムに固定され
た各接点ヘツド９，１０を有しており、これらの
ヘツドはほぼ同様な構造となつており、ヘツド９
については第２図〜第４図を参照して詳細に説明
する。

接点ヘツド９は１体に形成され、接点ステム２
１への接続のためのフランジ８を一端に有する円
筒中央領域７と、他端にカツプ状接点とを備え、
該カツプ状接点は直立した環状リム５を有する基
部４からなつている。カツプ状接点はリム５と基
部４を通るカツプの軸に対してある角度でカツト
された４つの溝６がある。各溝６は前記カツプ状
部材の半分だけカツトされており、これらの溝は
該カツプ状部材を４つのセグメントに分割するた
めに90°度づつ離れて設けられている。各セグメ
ントはほぼ螺旋状になつている。

接点ヘツド９は、加工が容易で高価でなくとも
よいのでCCS銅合金でつくればよい。しかし、接
点の実際の接触部は低い溶接強度の金属でつくる
必要があり、このために、銅に比例して含浸され
たクロムの焼結基質で形成されたリング３は、例
えば英国特許明細書第1194674にも記載されてい
るように、接点ヘツドのリムの上部にろう付され
るが、第３図および第４図には該リングは示して
ない。該リングは溝切りしてもよい。この点は、
本発明の別の利点である、というのは前に述べた
デイスク状接点が高価な低溶接強度合金でつくら
れる必要があつたが、この場合にはリングのみが
該低溶接強度合金でつくられるだけでよく、残り
の接点は低価な銅合金でつくることができる。

前述したように、本発明の構成は螺旋状カツト
を有するデイスク状接点として、セグメントの外
端が第３次元に折込まれているものにしたり、ま
た基部内に延長した両側に溝を有するカツプ状接
点となつているものにしたりすることが可能であ
ることが判る。

本発明によるカツプ状接点の基部における溝の
構成によつて、接点が離れるにつれて形成される
アークに付加的な駆動力を与えるかなりの円周成
分を有する電流が流れるので、結果的にアークの
迅速な動きが生ずる。更に、接点の溝切りされた
側は、拡散環状アークの発生を可能にする。

実際に判つたことであるが、このような接点構
造によつて、冒頭に述べた如き従来周知の接点に
対する損傷は生じない。したがつて、本発明によ
る接点は、同じ電流容量のものに対して既存のも
のよりも小さくすることができると共に、寿命を
長くすることができる。前述したように、接点ヘ
ツド１０は必要なアーク運動を発生させるために
接点ヘツド９と鏡像関係にある形状となつている
が、接点ヘツド９と同じように形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による接点を組込んでいる真空
式断続装置を示し、第２図は１つの接点の立面図
を示し、第３図は第２図の接点の平面図を示し、
第４図は第２図に示す接点の一部の拡大斜視図を
示す。 図中、１は固定接点、２は可動接点、４は基
部、５は環状リム、６は溝、９，１０は接点ヘツ
ド、１１，１２は端板、１９はブツシング、２０
はベロー、２１，２２は接点ステム、２３はフラ
ンジ、を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基部４と、この基部４から直立した環状リム
   部５とを有し、全体がカツプ状の導電性部材を含
   み、この導電性部材は、複数の溝６を有し、各溝
   は、リム部５にほぼ螺旋状に形成され、次に基部
   の一部を弦方向に直線状カツト部として部分的に
   横断するよう連続し、接点を複数のセグメントに
   分離する大電流スイツチ装置用接点であつて、 基部内の各溝の長さは、溝に沿つて測定した溝
   の内端とリム部との間の長さは溝に直角な方向に
   測定した溝の長さよりも長く、接点が協働する接
   点から離間する時、基部の中心とリム部との間を
   流れる電流はリム部の各々のセグメント内の電流
   の円周方向成分により生じる磁界に加わる磁界を
   発生するかなりの大きさの円周方向成分を有する
   ことを特徴とする大電流スイツチ装置用接点。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の接点において、
   前記接点には３個乃至８個の範囲の溝が設けられ
   ていることを特徴とする前記スイツチ接点。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の接点において、
   前記接点には４個の溝が設けられていることを特
   徴とする前記スイツチ接点。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載の接点において、前記接点は銅合金で形成
   されていることを特徴とする前記スイツチ接点。 ５ 特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   に記載の接点において、前記接点の実際の接触部
   を形成するために、前記接点の直立している部分
   のリムの上部に低溶接強度の導電体製のリングが
   更に設けられていることを特徴とする前記スイツ
   チ接点。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の接点において、
   導電体製の前記リングは銅の比率に応じて含浸し
   たクロムの焼結基質でつくられていることを特徴
   とする前記スイツチ接点。 ７ 特許請求の範囲第１項乃至６項いずれかに記
   載の接点において、前記基部と直立部分は互に一
   体に形成されていることを特徴とする前記スイツ
   チ接点。 ８ 基部４と、この基部４から直立した環状リム
   部５とを有し、全体がカツプ状の導電性部材を含
   み、この導電性部材は、複数の溝６を有し、各溝
   は、リム部５にほぼ螺旋状に形成され、次に基部
   の一部を弦方向に直線状カツト部として部分的に
   横断するよう連続し、接点を複数のセグメントに
   分離する、鏡状関係にある接点を一対含む大電流
   スイツチ装置であつて、 基部内の各溝の長さは、溝に沿つて測定した溝
   の内端とリム部との間の長さは溝に直角な方向に
   測定した溝の長さよりも長く、接点が協働する接
   点から離間する時、基部の中心とリム部との間を
   流れる電流はリム部の各々のセグメント内の電流
   の円周方向成分により生じる磁界に加わる磁界を
   発生するかなりの大きさの円周方向成分を有する
   ことを特徴とする大電流スイツチ装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の電気スイツチ装
   置において、該スイツチ装置は真空式断続装置ま
   たは真空式接点装置であることを特徴とする電気
   スイツチ装置。