JPH0620547A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定接触子の全ての電流経路が、アークを端
子部側に引き延ばす電磁力を発生するようにして、優れ
た限流性能を得ることにある。 【構成】 固定接触子４を、端子部５が接続された第１
導体部４ａ、固定接点３を有する第２導体部４ｅ、及び
第３導体部４ｄで構成し、第３導体部４ｄを固定接点３
の位置より可動接触子１の可動接点２が設けられていな
い他端部側で且つ前記端子部５の反対側に配置し、第１
導体部４ａを、接点閉成時の接点接触面より上方に配置
すると共に、接点閉成時に可動接点２の接触面より下方
に配置した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、回路遮断器
や限流器または電磁接触器など、電流遮断時に容器内で
アークが発生する開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３９は従来の開閉器として例えば回路
遮断器の開成時状態を示す側面図、図４０は図３９の回
路遮断器の接点開離直後の状態を示す側面図、図４１は
図４０の回路遮断器における可動接触子の最大開離状態
を示す側面図である。図に於て、１は回路遮断器の可動
接触子であり、この可動接触子１は基部の回動支点（回
動中心）１４を（図４０，図４１参照）を中心にして回
動するように支持されている。２は前記可動接触子１の
一端（自由端部下面）に固着された可動接点、３は前記
可動接触子１の回動により可動接点２と接離する固定接
点、４はその固定接点３を一端に有する固定接触子であ
り、この固定接触子４の形状構成については後述する。
５は前記固定接触子４の他端に接続された電源側の端子
部である。６は消弧板で、前記可動接点２と前記固定接
点３との開離時にそれらの接点間に発生するアークを引
き延ばして冷却すべく機能する。７は前記消弧板６を保
持する消弧側板である。８は前記可動接触子１を回動さ
せる機構部であり、この機構部８は、電流検出部（図示
せず）を内蔵し、該電流検出部が短絡電流を検知するこ
とによって作動するようになっている。９は前記機構部
８を手動で操作するためのハンドル、１０は負荷側の端
子部、１１はその端子部１０を前記可動接触子１に接続
する導体である。１２はこれらの回路遮断器構成部品を
収納する容器、１３はその容器１２の壁部に設けられた
排気孔である。

【０００３】ここで、前記固定接触子４の形状構成につ
いて説明する。図３９〜図４１において、前記固定接触
子４は、電源側の端子部５が接続されて水平方向に延び
る導体部４ａと、この導体部４ａにおける前記端子部５
と反対側の端部に下方へ向け折曲形成された垂直な導体
部４ｂと、この導体部４ｂの下端から前記導体部４ａと
は反対側の水平方向に延びる段差状下部の導体部４ｃ
と、この導体部４ｃの先端から垂直方向に立ち上がる導
体部４ｄと、この導体部４ｄの上端から前記導体部４ａ
側に向って水平方向に延びる導体部４ｅとから成る形状
に一体形成され、前記導体部４ｅ上に固定接点３が設け
られた構成となっている。

【０００４】このような形状構成の固定接触子４におい
て、段差状下部の導体部４ｃと固定接点３側とを接続し
ている導体部４ｄは、固定接点３の位置より可動接触子
１の可動接点２が固着されていない他端部側で且つ端子
部５の反対側に位置し、固定接点３を有する導体部４ｅ
は、端子部５を有する導体部４ａと同一水平面上にあっ
て、可動接点２と固定接点３相互の接点閉成時に該接点
接触面の位置より下方に位置している。かかる固定接触
子４は、その全体表面が絶縁されていない素肌露出状態
で使用されている。

【０００５】次に動作について説明する。図３９の状態
において、固定接触子４の端子部５を電源に接続すると
共に、負荷側の端子部１０を負荷に接続する。この状態
において、ハンドル９を矢印Ｂ方向に操作すると、機構
部８が動作して可動接触子１が基部の回動支点１４（図
４０，図４１参照）を中心として下降回動することによ
り、可動接点２が固定接点３と接触した接点閉成状態と
なって、電力が電源から負荷に供給される。この状態
で、通電の信頼性を確保するために可動接点２は固定接
点３に規定の接触圧力で押えつけられている。

【０００６】ここで、回路遮断器より負荷側の回路で短
絡事故などが起こり、回路に大きな短絡電流が流れる
と、この大電流を前記機構部８内の電流検出部が検知し
て前記機構部８を作動させる。これによって、可動接触
子１が接点開離方向に回動することで可動接点２が固定
接点３から開離する。このような接点開離時には、図４
０および図４１に示すように、可動接点２と固定接点３
との間にアークＡが発生する。

【０００７】しかし、通常、短絡電流などの大電流が流
れると、可動接点２と固定接点３の接触面における電磁
反発力が非常に強くなり、前記可動接点２にかかってい
る接触圧力に打ち勝つために、可動接触子１は機構部８
の動作を待たずに接点開離方向に回動する。従って、そ
の回動により、可動接点２と固定接点３の開離が起こ
り、それらの接点２，３間に発生したアークＡは、消弧
板６で引き延ばされて冷却される。この結果、アーク抵
抗が上昇し、短絡電流が小さく絞られる限流が起こり、
電流零点で前記アークＡは消弧されて電流遮断が完了す
る。

【０００８】限流は、回路遮断器の保護機能を向上させ
るために非常に重要である。限流性能を高めるために
は、上述のようにアーク抵抗を増大させる必要がある。

【０００９】アーク抵抗を増大させるためにアークを引
き延ばす方法としてよく使われるのは、例えば特開昭６
０−４９５３３号公報や特開平２−６８８３１号公報に
示されているような形状の固定接触子を利用する方法で
ある。これらの公報に示された固定接触子の形状は、図
３９〜図４１に示した固定接触子４の形状と基本的には
同じである。この固定接触子４による電流経路は、図３
９〜図４１において、電源側の端子部５から導体部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを順に経て固定接点３に至
る。このような電流経路において、固定接触子４の固定
接点３側の電流経路４ｅに流れる電流がアークＡに及ぼ
す電磁力は、アークＡを消弧板６方向へ引き延ばす力と
なる。この結果、アーク抵抗はより高くなり限流性能の
優れた回路遮断器が得られる。

【００１０】通常の交流遮断における限流性能を高める
には、上述のようにアーク抵抗を高めることが必要であ
るが、この場合、接点２，３が開離した直後の未だ電流
が最大値になる前に、アーク抵抗を高めなければならな
い。電流が大きくなった後にアーク抵抗を高めても、電
流の慣性効果のためになかなか電流は限流されない。か
えって、大電流で且つ抵抗が高いため、遮断器内で発生
するアークエネルギーが大きくなり、遮断器の損傷が激
しくなるだけである。従って、接点２，３が開離した直
後のアークを強い電磁力で大きく引き延ばし、急激にア
ーク抵抗を高めるような固定接触子形状が必要となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の固定接触子形状
を持つ開閉器は以上のように構成されているので、図４
０に示すように、接点２，３開離直後のアークＡを電源
側の端子部５方向に引き延ばす電磁力を発生する固定接
触子４の電流経路は、電源側の端子部５を有する導体部
４ａと同一面上で分離した固定接点３側の導体部４ｅだ
けであり、他の電流経路（導体部）４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄは、全てアークＡを前記端子部５と反対側に引き延
ばす電磁力を発生する。導体部４ａ，４ｃの電流は固定
接点３側の導体部４ｅと逆方向に流れ、これによって、
アークＡを端子部５の方向と逆方向に引き延ばす電磁力
を発生させる結果となっている。また、導体部４ｂの電
流は、前記アークＡの電流と逆方向のために反発し合
い、導体部４ｄの電流は前記アークＡの電流と同一方向
であって引き合うため、アークＡを端子部５の方向と逆
方向に引き延ばす結果となる。このため、前記電流経路
４ｅが発生するアークＡを端子部５の方向に引き延ばす
電磁力は減少してしまう。したがって、従来の開閉器に
使用されている固定接触子４の形状では、該固定接触子
４に流れる電流の電磁力がアークを引き延ばすために効
果的に作用しないという問題点があった。

【００１２】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、接点開離直後の固定接触
子の全ての電流経路が、アークを端子部側に引き延ばす
電磁力を発生するようにして、急激にアーク電圧を立ち
上げることができ、且つ、可動接触子の開極距離が増大
した際には、アークが冷却されて、高いアーク電圧を発
生、維持でき、優れた限流性能を持つ開閉器を得ること
を目的とする。

【００１３】請求項２の発明は、固定接触子の成形加工
が容易でありながら、その固定接触子が可動接触子の開
閉動作を妨げる恐れのない開閉器を得ることを目的とす
る。

【００１４】請求項３の発明は、可動接触子の開閉動作
が固定接触子で妨げられるようなことがなく、しかも、
可動接触子の開極初期にはアークが冷却されて電流が限
流され、且つ、遮断動作後半には容器内圧力が低下し
て、該圧力による容器の破損が生じ難い開閉器を得るこ
とを目的とする。

【００１５】請求項４の発明は、接点開離直後にアーク
電圧を、より一層急速に立ち上げること、電流遮断直前
のアーク長を効果的に長くすること、高いアーク電圧を
維持して短絡電流遮断時の通過エネルギーを小さく抑え
ること、などが可能な開閉器を得ることを目的とする。

【００１６】請求項５の発明は、固定接触子に接続され
た端子部の近傍でアークを補足する効果が増大し、アー
ク電圧維持作用が増大する開閉器を得ることを目的とす
る。

【００１７】請求項６の発明は、可動接触子の開極初期
のアーク電圧の立ち上がりを速めることができて、高い
アーク電圧を維持できると共に、固定接触子の曲げ加工
が容易に行える開閉器を得ることを目的とする。

【００１８】請求項７の発明は、電磁力による可動接触
子の開極速度の立ち上がりを上昇させることができる開
閉器を得ることを目的とする。

【００１９】請求項８〜請求項１０の発明は、固定接触
子の表面でアークを引き延ばす磁場成分を増大させるこ
とができ、また、通電容量が大きな開閉器の固定接触子
であっても、その固定接触子の加工が容易な開閉器を得
ることを目的とする。

【００２０】請求項１１の発明は、アーク電圧の立ち上
がりを改善できると共に、高いアーク電圧を維持できる
開閉器を得ることを目的とする。

【００２１】請求項１２の発明は、大電流領域において
も、端子部側から接点間にアークが戻るようなことがな
く、高いアーク電圧を維持できる開閉器を得ることを目
的とする。

【００２２】請求項１３の発明は、アーク引き延ばし作
用が一層増加してアーク電圧が上昇し、機構部側への熱
流の流入を低減できる開閉器を得ることを目的とする。

【００２３】請求項１４の発明は、比較的小さな電流遮
断時においても、可動接触子を最大開極距離に素早く到
達させることができる開閉器を得ることを目的とする。

【００２４】請求項１５の発明は、アーク引き延ばし作
用および可動接触子を開極させる電磁力が増大し、アー
クスポットの大きさを制限できる開閉器を得ることを目
的とする。

【００２５】請求項１６の発明は、機構部側への熱流の
流入を減少できると共に、電流遮断後に再投入不能とな
るのを防止でき、且つ、アークの冷却効果を高めること
ができる開閉器を得ることを目的とする。

【００２６】請求項１７の発明は、アークによる可動接
触子の溶断を防止できると共に、金属蒸気の発生量が減
少して絶縁回復の遅れを防止できる開閉器を得ることを
目的とする。

【００２７】請求項１８の発明は、アークの影響による
可動接点の脱落を防止でき、且つ、その可動接触子の上
下方向の機械的強度を上昇させることができる開閉器を
得ることを目的とする。

【００２８】請求項１９の発明は、固定接点面上および
その上方近傍の空間に生じるアーク引き延ばし力を増大
させることができて、アーク電圧の立ち上がりを改善で
きると共に、十分な機械敵強度が得られない場合の固定
接触子の変形を防止できる開閉器を得ることを目的とす
る。

【００２９】請求項２０および請求項２１の発明は、固
定接点面上およびその上方近傍の空間に生じるアーク引
き延ばし力を増大させることができて、アーク電圧の立
ち上がりを改善でき、また、固定接点より端子部側に移
動した電流遮断直前の固定接触子側のアークスポットお
よびその上方近傍の空間のアークを引き延ばす磁場成分
をほぼ最大にできる開閉器を得ることを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る開閉器
は、一端部に可動接点を有する可動接触子と、この可動
接触子の開閉動作で前記可動接点と接離可能な固定接点
を一端部に有する固定接触子と、この固定接触子の他端
部に接続する端子部とを備えた開閉器において、接点閉
成状態の前記可動接点が前記固定接点から開離する方向
を上方とした時、前記固定接触子を、前記端子部と接続
する第１導体部、前記固定接点を有する第２導体部、及
び第１導体部と第２導体部を上下方向に接続する第３導
体部で構成し、第３導体部を前記固定接点の位置より可
動接触子の可動接点が設けられていない他端部側で且つ
前記端子部の反対側に配置し、第１導体部を、前記接点
閉成時の該接点接触面より上方に配置すると共に、前記
接点開成時に前記可動接点の接触面より下方に配置し、
前記接点開成時に前記可動接点表面から見渡せる前記第
１導体部の部位を絶縁物で被覆したものである。

【００３１】請求項２に係る開閉器は、固定接触子が、
ほぼＵ字形状をなした接続導体部位を有し、そのＵ字形
状の一端部の内側に固定接点を固着し、且つ、前記Ｕ字
形状の他端部に端子部を接続したもので、前記固定接点
の固着面より上方に位置する接続導体の部位には、前記
固定接触子に対する可動接触子の開閉動作を許容するた
めのスリットを設けたものである。

【００３２】請求項３に係る開閉器は、可動接触子が開
閉動作で描く軌跡の平面の左右どちらか一方で、前記固
定接点より上方に位置する第１導体部が形成された固定
接触子構成としたものである。

【００３３】請求項４に係る開閉器は、固定接触子に接
続する端子部を、前記第１導体部と面一、または、その
第１導体部より上方、もしくは、前記第１導体部より下
方に位置するように形成し、前記第１導体部の下方に位
置する端子部は、接点閉成状態の時の接点接触面より上
方に位置させたものである。

【００３４】請求項５に係る開閉器は、前記端子部を、
固定接点の第１導体部に接続されるリード部と、外部電
路に接続される端子板部とで構成し、前記端子板部を接
点閉成状態の時の接点接触面より下方に配置したもので
ある。

【００３５】請求項６に係る開閉器は、端子部と固定接
触子とを接続する第１導体部に、鈍角で且つ固定接点と
反対側に凸の屈曲部が設けられ、前記第１導体部の前記
屈曲部より端子部と反対側の部位が固定接点を有する第
２導体部とほぼ平行している固定接触子の形状としたも
のである。

【００３６】請求項７に係る開閉器は、端子部と固定接
点を接続する接続導体のうち、固定接点にすぐ接続され
る部分で、固定接点の位置より端子部と反対側に、閉性
時の可動接触子とほぼ平行な部分を持つ固定接触子の形
状としたものである。

【００３７】請求項８に係る開閉器は、端子部と固定接
触子とを接続する第１導体部に、鈍角で且つ固定接点の
反対側に凸の屈曲部が設けられ、前記第１導体部の前記
屈曲部より端子部側の部位を固定接点が固着された第２
導体部とほぼ平行させてなる固定接触子の形状としたも
のである。

【００３８】請求項９に係る開閉器は、第１導体部と第
３導体部を鈍角の屈曲部を介して連続させると共に、第
３導体部と第２導体部を鋭角の屈曲部を介して連続さ
せ、前記鈍角および前記鋭角が固定接点と反対側に凸に
なるように配した固定接触子の形状としたものである。

【００３９】請求項１０に係る開閉器は、固定接触子の
第３導体部を端子部と反対側に凸の曲線で形成したもの
である。

【００４０】請求項１１に係る開閉器は、固定接触子の
第１導体部に固定接触子側へ凸の突出部を設け、この突
出部の頂点を固定接点より端子部側に位置させたもので
ある。

【００４１】請求項１２に係る開閉器は、固定接触子に
おいて、固定接点の接触面が上下方向の垂線より端子部
側に向くように、第２導体部の固定接点が設けられた一
端部を他端部より下方に位置させたものである。

【００４２】請求項１３に係る開閉器は、第２導体部の
固定接点が固着されている導体部位が、第２導体部の第
３導体部と連続する端部より上方に位置するように固定
接触子を形成したものである。

【００４３】請求項１４に係る開閉器は、第１導体部と
第３導体部とが鋭角の屈曲部を介して連続し、且つ、第
３導体部と第２導体部とが鈍角の屈曲部を介して連続
し、前記鈍角および前記鋭角が固定接点と反対側に凸と
なるように固定接触子を形成したものである。

【００４４】請求項１５に係る開閉器は、固定接触子に
おいて、可動接触子が開閉動作により描く軌跡を含む面
上に、第２導体部の中心線が位置し、且つ、前記第２導
体部の第３導体部側の一端部の幅より、固定接点が固着
されている他端部側の幅を小さく形成したものである。

【００４５】請求項１６に係る開閉器は、可動接触子の
開閉動作を妨げないように、可動接触子が描く軌跡を含
む面に沿ったスリットを有する第１導体部を備え、この
第１導体部を前記軌跡を含む面に対してほぼ対称な形成
すると共に、前記スリットの左右の導体部をほぼ平行に
形成するか、または、前記スリットの端子部と反対側の
幅を端子部側の幅より小さく形成し、あるいは、前記ス
リットの端子部側の幅を端子部と端子部と反対側の幅よ
り小さく形成した固定接触子の形状としたものである。

【００４６】請求項１７に係る開閉器は、可動接点が固
着されていない他端部側で、且つ、前記可動接点のすぐ
横の可動導体の部位を、前記可動接点の固着面より後退
させた可動接触子構成としたものである。

【００４７】請求項１８に係る開閉器は、可動接触子が
開閉動作で描く軌跡を含む面に垂直な方向を左右方向と
した時、可動接触子の一部を成す可動導体の左右方向の
幅を、可動接点の幅より小さく構成したものである。

【００４８】請求項１９に係る開閉器は、可動接触子が
開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する
第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含み、
かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流路に
垂直な断面において、前記スリット左右の各々の第１導
体部断面の重心Ｐ１とＰ２を結ぶ線と、前記中心点Ｐ０
と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の成す前記
軌跡を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜以上になるよ
うに固定接触子を形成したものである。

【００４９】請求項２０に係る開閉器は、可動接触子が
開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する
第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含み、
かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流路に
垂直な断面において、前記スリット左右の各々の第１導
体部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線の成す前記軌跡
を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜未満になるように
固定接触子を形成したものである。

【００５０】請求項２１に係る開閉器は、可動接触子が
開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する
第３導体部を備え、前記軌跡を含む面および前記第３導
体部の電流路に垂直な断面において、前記スリット左右
の各々の第３導体部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線
と、固定接点表面の中心点Ｐ０から上方に伸ばした垂線
が前記断面と交わる点ＰＯ₁ と前記重心Ｐ１および重心
Ｐ２を各々結ぶ線の成す前記軌跡を含む面側の角度θ１
とθ２が４５゜以上、または４５゜未満になるように固
定接触子を形成したものである。

【００５１】

【作用】請求項１の発明における開閉器は、接点開離直
後にアークが固定接触子を構成する導体部を流れる全て
の電流により端子部方向に引き延ばされ、その後もアー
クが第１導体部を覆う絶縁物に押し付けられることによ
り、高いアーク電圧を発生させて維持することができ
る。

【００５２】請求項２の発明における開閉器は、固定接
触子が略Ｕ字形状をなしていることにより、その固定接
触子の成形加工が頗る容易である。また、前記固定接触
子において、固定接点の固着面より上方に位置する導体
部位に可動接触子の開閉動作を許容するスリットを設け
たことにより、前記固定接点に対する前記可動接触子の
開閉動作が前記固定接触子によって妨げられるようなこ
ともない。

【００５３】請求項３の発明における開閉器は、固定接
触子の第１導体部を、可動接触子が開閉動作で描く軌跡
の平面の左右どちら一方で固定接点の上方位置に形成し
たので、前記可動接触子の開閉動作が前記固定接触子に
よって妨げられるようなことはない。また、可動接触子
の開極初期には接点間に発生したアークが第１導体部を
覆う絶縁物で冷却されることによって電流が限流され
る。さらに、遮断動作後半にはアークが絶縁物から遠ざ
かり容器内で発生する圧力が低下するので、遮断動作時
に容器内で発生する圧力による破損が起こり難い。

【００５４】請求項４の発明における開閉器は、端子部
を第１導体部と面一もしくは上方に配置したので、端子
部を流れる電流により接点開離直後にアークを引き延ば
し、アーク電圧をより急速に立ち上げることができる。
また、端子部を第１導体部より上方に配置すると、遮断
直前のアーク長を効果的に長くすることができる。ま
た、端子部もしくは端子部の一部を、第１導体部より下
方に配置したので、高いアーク電圧を維持でき、短絡電
流遮断時の通過エネルギーを小さく抑えることができ
る。さらに、端子部を第１導体部より下方で且つ固定接
点接触面より上方に配置すると、端子部の電流によって
固定接点表面近傍のアークを引き延ばすことができる。

【００５５】請求項５の発明における開閉器は、端子部
が固定接点接触面より下方に位置しているので、端子部
近傍でアークを補足する効果が増大し、アーク電圧を維
持する作用が増大する。

【００５６】請求項６の発明における開閉器は、端子部
が第１導体部の下方に位置するように第１導体部に固定
接点と反対側に凸の鈍角な屈曲部を設けたので、開極初
期のアーク電圧の立ち上がりを速められ、高いアーク電
圧を維持できると共に、固定接触子の曲げ加工が容易と
なる。

【００５７】請求項７の発明における開閉器は、第２導
体部の固定接点の位置より端子部と反対側の部位に、接
点閉成時の可動接触子と略平行な部分を持つ固定接触子
構成としたので、電磁力による可動接触子の開極速度の
立ち上がりが上昇する。

【００５８】請求項８〜請求項１０の発明における開閉
器は、第１導体部に鋭角かつ固定接点の反対側に凸の屈
曲部を設けた場合、第１導体部と第３導体部を鈍角の屈
曲部を介して連続させた場合、第３導体部を端子部と反
対側に凸の曲線で構成した場合の何れの場合であって
も、固定接点表面でのアークを引き延ばす磁場成分を増
大させることができる。また、上述のように、第３導体
部を端子部と反対側に凸の曲線で構成した場合、通電容
量が大きな開閉器の固定接触子であっても容易に加工す
ることが可能となる。

【００５９】請求項１１の発明における開閉器は、第１
導体部に固定接触子側に凸の突出部を設け、この突出部
の頂点を固定接点より端子部側に配置したことにより、
アーク電圧の立ち上がりを改善できると共に、高いアー
ク電圧を維持できる。

【００６０】請求項１２の発明における開閉器は、固定
接点の接触面が上下方向の垂線より端子部側に向くよう
に配置したので、アークの接点から吹き出す力が大きく
なる大電流領域においても端子部側から接点間にアーク
が戻ることがなく、高いアーク電圧を維持できるように
なる。

【００６１】請求項１３の発明における開閉器は、第２
導体部の固定接点が固着されている導体部位が、第２導
体部の第３導体部と連続する端部より上方に位置するよ
うに構成したので、第３導体部の電流によるアーク引き
延ばし作用が増加すると共に、端子部側へ押し出された
アークへの容器からの圧力反射を妨げるので、アークが
一層引き延ばされ易くなり、アーク電圧が上昇する。ま
た、機構部側への熱流の流入を低減することができる。

【００６２】請求項１４の発明における開閉器は、第１
導体部と第３導体部を鋭角の屈曲部を介して連続させる
ことにより、可動接触子にかかる開極を促進する電磁力
を開極動作後半まで可動接触子に与えることができるよ
うにしたので、比較的小さな電流遮断動作時にも最大開
極距離に素早く到達できる。

【００６３】請求項１５の発明における開閉器は、可動
接触子が描く軌跡を含む面上に、第２導体部の中心線が
位置するようにし、さらに、前記第２導体部の第３導体
部側の一端部の幅より固定接点が固着されている他端部
を小さくして電流を中心線上に集中するようにしたの
で、アークを引き延ばす作用および可動接触子を開極さ
せる電磁力が増大すると共に、アークスポットの大きさ
を制限できる。

【００６４】請求項１６の発明における開閉器は、可動
接触子の開閉動作を妨げないようにスリット（切欠部）
を有し、且つ、略左右対称な第１導体部を備え、スリッ
トの端子部と反対側の幅を端子部側の幅よりも小さくし
たので、機構部側への熱流を減少させることができ、遮
断動作後に再投入不能となることを防げる。一方、スリ
ットの端子部側の幅を端子部と反対側の幅より小さくす
ると、絶縁物による冷却効果を高めることができる。

【００６５】請求項１７の発明における開閉器は、可動
接触子より可動導体の可動接点が固着されていない他端
部側で、且つ、可動接点のすぐ横の可動導体の部位を、
可動接点の固着面より後退させたので、アークが前記部
位に触れ難くなり、可動接触子の溶断を防ぐことができ
ると共に、金属蒸気の発生量が減少するので、絶縁回復
の遅れを防げる。

【００６６】請求項１８の発明における開閉器は、可動
接触子の一部を成す可動導体の左右方向の幅を可動接点
の幅より小さく構成したことにより、可動接点の固着面
がアークから隠れるので、可動接点の脱落を防げると共
に、可動接触子の上下方向の機械的強度が増大する。

【００６７】請求項１９の発明における開閉器は、可動
接触子が開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリット
を有する第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０
を含み、かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の
電流路に垂直な断面において、前記スリット左右の各々
の第１導体部断面の重心Ｐ１とＰ２を結ぶ線と、前記中
心点Ｐ０と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の
成す前記軌跡を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜以上
になるように配置したので、固定接点面上およびその上
方近傍の空間のアークを引き延ばす力を増大させること
ができ、アーク電圧の立ち上がりを改善できる。

【００６８】請求項２０の発明における開閉器は、前記
請求項１９における角度θ１とθ２を４５゜未満にした
ことにより、固定接触子の各部位にかかる電磁力が小さ
くでき、十分な機械的強度が得られない場合の固定接触
子の変形を防止できる

【００６９】請求項２１の発明における開閉器は、可動
接触子が描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する第
３導体部を備え、前記軌跡を含み面および前記第３導体
部の電流路に垂直な面において、前記スリット左右の各
々の第３導体部断面の重心Ｐ１とＰ２を結ぶ線と、固定
接点表面の中心点Ｐ０から上方に伸ばした垂線が前記断
面Ｓ０と交わる点ＰＯ₁ と前記重心ＰＩおよび重心Ｐ２
を各々結ぶ線の成す前記軌跡を含む面側の角度θ１とθ
２が４５゜以上または４５゜未満になるように構成した
ので、前記角度θ１とθ２が４５゜以上の場合は、固定
接点面上およびその上方近傍の空間のアークを引き延ば
す力を増大させることができ、アーク電圧の立ち上がり
を改善できる。また、前記角度θ１とθ２が４５゜未満
の場合には、固定接点より端子部側に移動した遮断直前
の固定接触子側のアークスポットおよびその上方近傍の
空間のアークを引き延ばす磁場成分を略最大とすること
ができる。

【００７０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項１の発明の一実施例による開閉器と
して容器を断面じた回路遮断器の閉成状態を示す消弧部
の側面図、図２は図１の回路遮断器の開成状態を示す側
面図であり、図３９〜図４１と同一または相当部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。図において、４
は一端部に固定接点３が設けられた固定接触子であり、
この固定接触子４は、第１導体部４ａと第２導体部４ｅ
と第３導体部４ｄとから構成されている。

【００７１】更に詳しく述べると、図１の接点閉成状態
において、可動接触子１の可動接点２が固定接点３から
開離する方向を上方とした時、前記固定接触子４は、電
源側の端子部５が接続されて水平方向に延びる第１導体
部４ａと、この第１導体部４ａの下方に離間位置した第
２導体部４ｅと、この第２導体部４ｅと前記第１導体部
４ａを前記端子部５の反対側で上下方向に接続している
第３導体部４ｄとから成る形状に一体形成され、前記第
２導体部４ｅ上に固定接点３を固着して該固定接点３を
第１導体部４ａの下方に位置させた構成となっている。

【００７２】そして、前記固定接触子４は、固定接点３
の位置より可動接触子１の可動接点２が固着されていな
い他端側で、且つ、前記端子部５の反対側（可動接触子
１の回動支点１４側）に第３導体部４ｄが位置する向き
として容器１２に取付けセットされている。この場合、
第１導体部４ａは、固定接点３に可動接点２が接触した
接点閉成時に該接点接触面より上方に全て位置し、且
つ、接点開成時に可動接点２の接触面より下方に位置す
る配置としてある。

【００７３】図１および図２に示した消弧板６は、前記
可動接触子１の回動を妨げないようにするための切欠部
（図示せず）が設けられた構成となっている。なお、図
１および図２においては、図３９に示した従来の回路遮
断器における機構部８とハンドル９および負荷側の端子
部１０を省略しており、これらは、当然、容器１２内に
収納配置されている。

【００７４】図３（ａ），（ｂ）は請求項２の発明の実
施例による固定接触子を示す斜視図である。図３（ａ）
に示す固定接触子４は、第１導体部４ａと第２導体部４
ｅと第３導体部４ｄとによって略Ｕ字形状に一体形成さ
れ、そのＵ字状の一端である前記第１導体部４ａの電源
接続側の端部に電源側の端子部５が接続されている。ま
た、これと反対側の端部となるＵ字形状の内側、即ち、
前記第２導体部４ｅの上面部に固定接点３が固着されて
いる。さらに、前記固定接触子４において、前記固定接
点３の固着面より上方に位置する接続導体部（第１導体
部４ａと第３導体部４ｄ）には、第２導体部４ｅ上の固
定接点３に対する可動接触子１の開閉動作を妨げないよ
うにするためのスリット４０が設けられている。

【００７５】図３（ｂ）において、１５は絶縁物であ
り、この絶縁物１５は、前記固定接触子４の表面と前記
スリット４０の内面を、第１導体部４ａの端子部５接続
部近傍から第３導体部４ｄに亘って被覆している。

【００７６】次に動作について説明する。短絡電流など
の大電流が流れると、機構部の動作を待たずに可動接触
子１が回動して可動接点２と固定接点３が開離し、これ
らの接点２，３間にアークＡが発生することは従来と同
様である。図４は、前記接点２，３の開離直後において
可動接点２の接触面が未だ第１導体部４ａの下方にある
状態を示している。ここで、矢印は電流を示し、消弧板
６は簡単のために省略した。

【００７７】端子部５から第１導体部４ａまでで構成さ
れる電流経路は、全てアークＡより上方にある。この結
果、その電流経路が発生するアークＡに作用する電磁力
は、アークＡを端子部５側に引き延ばす力となる。そし
て、第３導体部４ｄに流れる電流はアークＡの電流と逆
方向になるので、第３導体部４ｄを流れる電流による電
磁力もアークを端子部５側に引き延ばす力となる。従っ
て、この固定接触子４に流れる電流が発生する電磁力
は、全てアークＡを端子部５側に引き延ばす力となる。
この結果、接点開離直後のアークＡは強力に引き延ばさ
れ、アーク抵抗が急激に高くなる。

【００７８】図５（ａ）は実施例１の固定接触子を流れ
る電流が発生する磁場強度分布の説明するために示した
可動接触子と固定接触子の側面図、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図において、４１はス
リット４０を挟む左右両側の第１導体部４ａの各断面の
重心である。図５（ｃ）は理論計算で求めた固定接触子
４を流れる電流がつくる図５（ｂ）のＺ軸上での磁場強
度分布であり、正方向の磁場がアークを端子部５側に引
き延ばす磁場成分である。図５（ｃ）で示すように、第
１導体部４ａは可動接触子１が回動する平面から左右に
ずれた所に位置する。

【００７９】このような導体配置では、第２導体部４ｅ
および第３導体部４ｄを流れる電流の影響のために、第
１導体部４ａより上部の空間（領域Ｚ０）までアークＡ
を端子部５側に引き延ばす磁場成分が存在する。そのた
め、図６のように、可動接点面が第１導体部４ａより上
方まで回動しても、第１導体部４ａのスリット４０の部
分では、アークＡは端子部５側に力を受け、前記スリッ
ト４０の奥（スリット４０の端子部５側の端部内面）の
部分を覆う絶縁物１５ａに押しつけられて冷却される。
この結果、接点開離直後に急激に上昇したアーク抵抗が
更に増大し、高いアーク電圧が維持されるので、電流ピ
ークおよび通過エネルギーを小さく押えることができ、
優れた限流性能を有した回路遮断器が得られる。

【００８０】上記実施例１においては、可動接触子１の
回動を妨げないようにするためのスリット４０を前記可
動接触子１の回動面に対して左右対称に設けた固定接触
子４の形状について説明したが、この固定接触子４は図
７に示すような形状構成としても同様の効果が得られ
る。

【００８１】実施例２．図７（ａ）は請求項３の発明の
一実施例による固定接触子の斜視図、図７（ｂ）は図７
（ａ）の固定接触子を絶縁した状態を示す斜視図であ
る。この実施例２による固定接触子４は、図７（ａ）の
ように、端子部５側に向って左側にのみ第１導体部４ａ
を配した形状構成としている。この固定接触子４の場
合、図８（ａ）のように可動接触子の開極初期のアーク
Ａの上部半分において、このアークＡの電流と前記左側
だけの第１導体部４ａの電流が同じ方向となるので、ア
ークＡは前記左側だけの第１導体部４ａに引き付けら
れ、この第１導体部４ａを覆う絶縁物１５に強く触れて
冷却される。このため、前記開極初期においては、アー
ク電圧がより素早く立ち上がる。

【００８２】一方、さらに接点２，３間が開離して可動
接点２が第１導体部４ａより上方に位置すると、図８
（ｂ）に示すように、アークＡの下部半分において、ア
ーク電流と前記左側だけの第１導体部４ａの電流が逆方
向となって反発し合うので、アークＡは前記左側だけの
第１導体部４ａを覆う絶縁物１５から遠ざかり、この絶
縁物１５から発生する蒸気量が減少し、電流増加に伴う
容器１２内の圧力上昇を小さくでき、圧力による容器１
２の損傷を未然に防止できる。

【００８３】つまり、上記実施例２のように可動接触子
１の回動面に対する固定接触子４の第１導体部４ａを左
右どちらか一方にすると、限流効果に優れ且つ圧力によ
る容器１２の損傷が起こり難い形状構成の固定接触子４
を得ることができる。

【００８４】上記実施例１では端子部５を第１導体部４
ａと面一にしたが、この実施例２のように左右どちらか
一方だけの第１導体部４ａを有する図７の固定接触子４
とすることによって、端子部５を流れる電流成分も固定
接点３の表面近傍のアークを端子部５側に引き延ばす磁
場が発生し、接点開離初期のアークが効果的に引き延ば
される。

【００８５】実施例３．図９は請求項４の発明の一実施
例による要部の側面図である。この実施例では、電源側
の端子部５を第１導体部４ａより上方に配した構成とし
ている。このように、端子部５を第１導体部４ａより上
方にすると、端子部５の近くまで引き延ばされたアーク
Ａの電流の一部が端子部５の電流と引き合うので、アー
クＡが大きく延びる遮断直前において効果的にアークＡ
を引き延ばせる。

【００８６】このように、遮断直前のアーク長を電磁力
により長くできるので、比較的高電圧の回路における比
較的小さな電流の遮断動作などの電磁力による遮断直前
のアーク引き延ばし作用が、遮断性能に重要な影響を与
える場合に有効である。

【００８７】実施例４．図１０は請求項４の発明の他の
実施例による要部の側面図である。この実施例による固
定接触子４は、端子部５を第１導体部４ａより下方で、
且つ、固定接点３の表面より上方に位置させた形状構成
としている。このように固定接触子４の端子部５を第１
導体部４ａより下方にすると、固定接触子４のアークよ
り端子部５側の一部において上方向の電流成分が生じ、
この電流成分がアークＡと引き合うため、ある程度、接
点２，３が開離して引き延ばされたアークＡを、この上
方向電流の近くで補足することが可能となる。そのた
め、遮断動作の途中でアークＡが接点２，３間に引き戻
されるのを防ぐことができ、高いアーク電圧を維持する
ことが可能となる。

【００８８】また、上述のように、第１導体部４ａより
下方に位置する端子部５を固定接点３の表面より上方に
配置したことにより、端子部５の電流が固定接点３の表
面のアークＡを引き延ばす磁場成分が発生し、アーク電
圧の立ち上がりを速めることができる。

【００８９】実施例５．図１１は請求項４の発明の別の
実施例および請求項５の発明の実施例による要部の側面
図である。この実施例による固定接触子４は、端子部５
が第１導体部４ａおよび固定接点３の表面より下方に位
置した形状構成となっており、端子部５が第１導体部４
ａより下方に存在することによる作用効果は前記実施例
４の場合と同様である。また、この実施例５のように、
端子部５が更に固定接点３の表面より下方に存在するこ
とによって、前述のアークを補足する上方向の電流成分
が増加して補足効果が増大し、遮断動作後半において、
より高いアーク電圧を維持できる。そのため、電流遮断
完了までの時間が短くなり、遮断動作により遮断器内部
に発生する総エネルギー量および通過エネルギーを減少
させることが可能となる。

【００９０】実施例６．図１２および図１３は請求項６
の発明の実施例による主要部の側面図である。この実施
例による固定接触子４は、固定接点３と反対側に凸の屈
曲部を持つ第１導体部４ａが一体形成された形状構成と
している。この固定接触子４の場合、前記上方向の電流
成分による補足効果は減少するが、接点開離初期の比較
的電流の小さい時に可動接点２に近いアークＡの一部を
効率的に引っ張ることができるので、アーク電圧の初期
立ち上がりを速くできる。また、前記第１導体部４ａの
屈曲部は鈍角に形成されており、これによって、前記固
定接触子４の曲げ加工が容易となる。さらに、端子部５
の位置が外部回路との接続の関係上規定されている場
合、図１０〜図１３のように第１導体部４ａを端子部５
より上方に配置され、これによって、必然的に第３導体
部４ｄの長さが長くなり、第３導体部４ｄの下向きの電
流とアークＡの上向きの電流が反発する作用が増大さ
れ、アークＡの引き延ばしが促進される。

【００９１】実施例７．図１４は請求項７の発明の実施
例による要部の側面図である。この実施例７では、上記
実施例１において、固定接触子４の固定接点３を固着し
た第２導体部４ｅのかわりに、第２導体部４ｅを可動接
触子１の回動中心１４の方向に延ばして、第２導体部４
ｅの部分に流れる電流が閉成時の可動接触子１に流れる
電流と略平行で逆方向になるよう構成している。このよ
うな構成にすると、第２導体部４ｅの電流によるアーク
Ａを端子部５側に引き延ばす電磁力が増大し、また閉成
時の可動接触子１と第２導体部４ｅとの間に電磁反発力
が働くため、可動接触子１の回動スピードが増大し、接
点開離直後のアーク長が早く大きくなる。このため、ア
ーク抵抗の立ち上がりが、より早くなり、より限流性能
が向上する。

【００９２】実施例８．図１５は請求項８の発明の実施
例による主要部の側面図である。この実施例による固定
接触子４は、第１導体部４ａの第３導体部４ｄに接続さ
れる部位が斜めに形成されているので、固定接点３の表
面でのアークＡに引き延ばす磁場強度を増大させること
が可能となる。

【００９３】以下、上述のことについて更に詳細に説明
する。理想的には、固定接触子４が作る固定接点３表面
の中心点でのアークを引き延ばす方向の磁場強度を最大
にするには、固定接点３表面の中心点を中心とし、且つ
アークＡを引き延ばす方向の磁場が最大となる半径を持
ち、可動接触子１の回動面に垂直な円筒面上に固定接触
子４の導体部を配置する必要がある。但し、前記半径は
固定接触子４の導体部の形状により異なる。

【００９４】例えば、図３に示したように、可動接触子
１の回動面に対してスリット４０を挟む左右対称の第１
導体部４ａが配置されている場合、この左右の導体部間
の距離の半分の値が前記半径である。しかし、実際には
完全にこのような円筒面上に沿って導体部を配置するこ
とは困難であるかコストが非常に高くなる。そこで、前
記の理想円筒になるべく近く、且つ加工が簡単な導体部
形状が求められる。

【００９５】上記実施例１のように、固定接触子４は屈
曲部が少ないほど加工は簡単であるが、固定接触子４の
導体部が前記理想円筒の位置からずれる部分が多くな
る。そこで、図１５のように、第１導体部４ａに屈曲部
を増やすことにより、前記理想円筒からのずれを減ら
し、固定接点３表面でのアークを引き延ばす磁場強度を
増大させると共に、加工コストの上昇等を最小限に抑え
ることが可能となる。

【００９６】実施例９．図１６は請求項９の実施例によ
る主要部の側面図である。この実施例による固定接触子
４は、第１導体部４ａと第３導体部４ｄとを鈍角の屈曲
部Δ１を介して連続させると共に、第３導体部４ｄと第
２導体部４ｅとを鋭角の屈曲部Δ２を介して連続させ、
前記鈍角および前記鋭角が固定接点３と反対側に凸とな
るように第３導体部４ｄを斜めに形成した形状構成とし
ている。この実施例９によれば、前記屈曲部の数を増や
すことなく、実施例１の場合よりも前記理想円筒からの
ずれを小さくできる。

【００９７】ところで、通電容量の大きな回路遮断器の
場合、固定接触子４の導体部断面が大きくなり、図１５
および図１６のような小さな半径の曲げ加工は困難とな
る。

【００９８】実施例１０．図１７は請求項１０の実施例
による主要部の側面図である。この実施例による固定接
触子４は、第３導体部４ｄを固定接点３と反対側に凸と
なる曲線状に形成している。これにより、固定接触子１
の導体部断面が大きな場合でも、理想的な導体部形状に
近い導体部配置が可能となるので、アーク電圧の立ち上
がりが速くなる。

【００９９】実施例１１．図１８（ａ）は請求項１１の
発明の実施例による接点開離直後の状態を示す主要部の
側面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の最大開離状態を
示す主要部の側面図である。この実施例による固定接触
子４は、第１導体部４ａに固定接触子４側へ凸となる突
出部を４_ax設け、この突出部４_axの頂点が固定接点３よ
り端子部５側に位置するように構成している。この構成
によれば、接点開離初期においては、図１８（ａ）に示
すように前記突出部４_axの斜め上方に流れる電流成分に
よってアークＡが引き付けられ、素早くアークＡが引き
延ばされるので、アーク電圧の立ち上がりを速くするこ
とが可能である。また、図１８（ｂ）に示すように、接
点２，３が更に開離しアーク長が長くなると、アークＡ
は第１導体部４ａの前記突出部４_axの頂点より端子部５
側まで引き延ばされる。この時、前記突出部４_axの斜め
下方に流れる電流成分とアーク電流が逆方向となって反
発し合うので、アークＡが接点２，３間方向に戻るのを
妨げ、高いアーク電圧を維持できる。

【０１００】実施例１２．図１９は請求項１２の実施例
による主要部の側面図である。この実施例による固定接
触子４は、第２導体部４ｅの固定接点３が固着された一
端部を他端部より下方に配置し、固定接点３の接触面が
上下方向に垂直線より端子部５側に向くように構成して
いる。このような構成にすると、固定接点３上でのアー
クＡの吹き出し方向を端子部５側に向けることができ
る。

【０１０１】一般に、アークＡの電流が大きくなると、
接点面からアークが吹き出す力が大きくなり、磁場によ
る引き延ばし効果が相対的に小さくなる。このため、遮
断動作初期の比較的小さな電流領域で磁場により引き延
ばされたアークも、電流の増加と共に接点間方向に引き
戻されアーク電圧が低下することがある。

【０１０２】そこで、図１９のようにアーク吹き出し方
向を端子部５側に向けると、アークＡが吹き出す力が大
きくなってもアークＡは接点２，３間側に戻らず、アー
ク電圧を維持することが可能となる。

【０１０３】実施例１３．図２０は請求項１３の発明の
実施例による主要部の側面図である。この実施例による
固定接触子４は、第２導体部４ｅの固定接点３が固着さ
れている導体部位を、第２導体部４ｅと第３導体部４ｄ
の接続部位より上方に位置させた形状構成としている。
このような構成にすると、第３導体部４ｄの電流経路が
長くなり、この電流経路を流れる電流によるアークＡを
端子部５側に押し出す力が増大する。また、固定接点３
より第３導体部４ｄ側の第２導体部４ｅの導体部位がア
ークから遠ざかる。このため、アーク電流の増加に伴い
アーク径が大きくなっても、機構部側に（一般に、機構
部は可動接触子１の回動中心１４側に配置される。）ア
ークが広がり難く、機構部への熱流および熱流に伴う溶
融物の流れ込みを防げるので、遮断動作後に開閉動作が
不能となることを防げる。

【０１０４】上記実施例１３（図２０）では容器を図示
していないが、固定接点３が固着されている導体部位を
上方にあげることにより、前記導体部位と容器間に空間
を設けることができる。この空間が存在しない場合、固
定接点３より端子部５が輪に押し出されたアークＡが発
生する圧力が近接する容器部に反射されるので、アーク
がそれ以上端子部５が輪に押し出され難い。そこで、前
記近接する容器部を遠ざけることによって、前記アーク
圧力の反射を抑え、アークＡが端子部５側に押し出され
易い気流を発生することが可能となる。

【０１０５】実施例１４．図２１は請求項１４の発明の
実施例による主要部の側面図である。この実施例による
固定接触子４は、第２導体部４ｅと第３導体部４ｄとの
接続部を鋭角とし、第２導体部４ｅには屈曲部を設けな
いように構成したことにより、上記実施例１３の場合と
同様の効果が得られる。

【０１０６】実施例１５．図２２は請求項１５の発明の
実施例による主要部の側面図である。この実施例による
固定接触子４は、第３導体部４ｄの上方の部分が下方の
部分より固定接触子１の回動中心１４側になるように第
３導体部４ｄを斜めに形成している。このような構成に
すると、接点開離初期から接点回路動作後半までの比較
的長い間、可動接触子１の一部が第１導体部４ａと第２
導体部４ｅおよび３導体部４ｄで囲まれた空間内にあ
り、上記の比較的長い間、可動接触子１が固定接触子４
を流れる電流がつくる磁場により接点開離方向に力を受
ける。このため、接点開離初期だけでなく、可動接点２
が第１導体部４ａの上部に出てからも可動接触子１の開
離速度は減少しないので、最大開離距離に到達する時間
を速めることが可能となる。

【０１０７】一般に、電源電圧が比較的高い電圧の回路
（例えば５５０Ｖ）における比較的小さな短絡電流領域
の遮断動作では、可動接触子１に働く電磁反発力が小さ
く電流遮断直前においても接点間の開離距離が小さいの
で、接点間にて絶縁破壊を起こし遮断失敗を起こすこと
がある。そこで、前述した図２２のように、接点最大開
離距離に到達する時間を速めるように構成することによ
って、前述のような遮断失敗を防ぐことが可能となる。

【０１０８】図２３は図２２の第２導体部４ｅを上方か
ら見た図であり、この図のように、第２導体部４ｅは固
定接点３が固着されている方の導体幅を狭く形成し、そ
の第２導体部４ｅを流れる電流がなるべく該導体部の中
心線に沿って固定接点３側に集中するように構成してい
る。このように、電流を集中させることによって、第２
導体部４ｅの電流がつくる固定接点３近傍のアークＡを
引き延ばす磁場成分を増大する。また、可動接触子１の
導体を流れる電流との電磁反発力が増大し可動接触子１
の開離速度が上昇する。

【０１０９】このような効果により、アーク電圧の立ち
上がりが速くなり限流性能が向上する。また、一般にア
ーク電流の増大と共にアーク径が広がっていくが、図２
３のように固定接点３が固着している部分の導体幅を狭
くすると、アーク径の広がりが抑制され、アーク電流密
度が上昇するので、アーク抵抗が大きくなって高いアー
ク電圧を維持することが可能となる。

【０１１０】実施例１６．図２４（ａ）は請求項１６の
一実施例による可動接触子１と固定接触子４を上方から
見た図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）の側面図である。
この実施例では、固定接触子４に可動接触子１の開閉動
作を妨げないようにするためのスリット４０を設け、且
つ、このスリット４０の左右の導体部４ａ，４ａを略平
行に配置している。

【０１１１】実施例１７．図２５は請求項１６の発明の
他の実施例による可動接触子１と固定接触子４を上方か
ら見た図である。この実施例では、固定接触子４のスリ
ット４０を、可動接触子１の回動中心１４側の幅が端子
部５側の幅より漸次小さくなるように形成している。こ
のような形状にスリット４０を形成することにより、遮
断動作時の回動中心１４側への熱流の流れを防ぐことが
できる。

【０１１２】一般に、可動接触子１の回動中心１４側に
は可動接触子１を開閉動作させる機構部が存在してお
り、前記熱流により機構部に溶融物が付着し、遮断動作
後の再投入不能の原因となる。また、前記熱流により可
動接触子１の可動接点２より回動中心１４側の導体部位
にアークが発弧してアーク電圧が急激に減少し、遮断不
能になる場合がある。

【０１１３】そこで、図２５のように、可動接触子１の
回動中心１４側のスリット４０の幅を端子部５側のスリ
ット幅より小さくすることにより、前記熱流を防ぎ信頼
性の高い遮断性能を実現することができる。

【０１１４】実施例１８．図２６は請求項１６の発明の
更に別の実施例による主要部の平面図である。この実施
例では、図２５の場合と逆に固定接触子４のスリット４
０の幅を、可動接触子１の回動中心１４側が端子部５側
よりも大きくしている。前記スリット４０に幅が狭い
程、アークが絶縁物１５に触れて冷却される効果が大き
くなる。また、通過電流が大きくなってアーク断面が増
大する場合、アーク断面をスリット４０の幅で制限する
ことができ、アーク電圧を一層高くすることが可能にな
る。

【０１１５】ところで、実際には、可動接触子１が開閉
動作の途中で左右に横ずれを起こすので、このずれ幅を
考慮したスリット幅以下にすることは困難である。

【０１１６】実施例１９．そこで、図２６のように、固
定接触子４の左右のスリット幅を前記ずれ幅より大きく
とり、さらに、固定接触子４より端子部５側のスリット
幅を狭くすることにより、確実な開閉動作が得られ、且
つ、端子部５方向に引き延ばされたアークを絶縁物１５
にて冷却すると共に、アーク断面を制限して高い限流性
能を実現することが可能となる。さらに、上述のよう
に、スリット４０の幅を奥ほど狭くすると、このスリッ
ト４０の内面に対する絶縁物１５の取付けが簡単にな
る。

【０１１７】実施例２０．図２７は請求項１７の発明の
実施例による可動接触子の側面図である。この可動接触
子１は、可動接点２より回動中心１４側の可動導体１ａ
の部位１ｂを、可動接点２の固着面より上方に後退させ
た形状構成としている。

【０１１８】一般に、遮断動作時の電流増大に伴ってア
ークスポットの面積が増大し、アーク断面が大きくな
る。このとき、図２７のように、前記可動導体１ａの部
位１ｂを上方に後退させていない場合、可動接点２と可
動導体１ａの可動接点２より端子部５側の部位１ｃだけ
では、広がるアークスポットを賄いきれず、可動接点２
より回動中心１４側の可動導体１ａの部位１ｂにまで広
がるので、前記可動導体１ａが溶融して細くなり、機械
的強度が低下すると共に、遮断動作後の通電時の発熱の
原因となる。さらに、最悪の場合、可動接点２側の可動
導体の一部が脱落し、再投入が不能となる。また、一般
に可動導体１ａは銅もしくは銅合金でつくられて可動接
点２より溶融し易いので、前記可動導体１ａの部位１ｂ
までアークが広がると、前記可動導体の部位１ｂから可
動接点２より大量の金属蒸気が発生する。このため、電
流遮断直前における前記可動導体１ａの部位１ｂ近傍の
絶縁回復が遅れ遮断不能が生じることがある。

【０１１９】このような問題を解決するためには、絶縁
物にて前記可動導体１ａの部位１ｂを覆う方法と、前記
可動導体１ａの部位１ｂをアークから遠ざける方法とが
考えられる。

【０１２０】実施例２０．図２８（ａ）は請求項１８の
発明の実施例による主要部の平面図、図２８（ｂ）は図
２８（ａ）の側面図である。ところで、図２８（ａ）に
示すように、絶縁物２１を可動接触子１に取り付ける
と、可動接触子１の幅が大きくなるので、スリット４０
の幅を同図中に破線で示すように広げる必要がある。こ
れに伴って、スリット４０の左右の導体部の断面が小さ
くなり、充分な通電性能が得られなくなる。

【０１２１】このような理由により、絶縁物にて前記可
動導体１ａの部位１ｂを覆う方法を用いることが困難な
場合、図２７に示すような可動導体１ａの部位１ｂをア
ークから遠ざける可動接触子１の形状が有効となる。

【０１２２】また、図２８の固定接触子４を用いた場
合、電流の増大に伴って広がるアークスポットを、ほぼ
可動接点２および可動導体１ａの可動接点２より端子部
５側の部位１ｃの面積に制限することができるので、ア
ーク電圧を上昇させることが可能となる。

【０１２３】さらに、前記可動導体１ａの部位１ｂを上
方に後退させると、図２８（ｂ）に示すように、アーク
発弧直後におけるスリット４０の一方の端部４２と可動
導体１ａとの距離ｄを長くすることが可能となり、前記
スリット４０の一方の端部４２と可動導体１ａとの間で
の絶縁破壊に伴うアーク電圧の低下を防ぐことが可能と
なる。

【０１２４】実施例２２．図２９（ａ）は請求項１８の
発明の他の実施例による可動接触子の側面図、図２９
（ｂ）が図２９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。この実
施例による可動接触子１は、可動導体１ａの幅を可動接
点２の幅より狭くした構成となっている。この実施例に
よれば、短絡電流の遮断動作時において、可動接触子１
は開離方向に大きな電磁力を受け加速される。

【０１２５】一般に高速に加速された可動接触子１は容
器の一部に設けられたストッパに衝突して停止する。こ
の時、可動接触子１は衝撃的な力を受けるので、機械的
強度が不足している場合、可動導体１ａが変形すること
がある。

【０１２６】可動接触子１の機械的強度を上げるには、
可動導体１ａの断面を大きくすればよいが、可動導体１
ａの幅を大きくすると、スリット４０の幅が大きくなっ
て限流性能の低下につながる。

【０１２７】そこで、図２９のように、可動導体１ａの
左右方向の幅を可動接点２の左右方向の幅より小さく
し、可動導体１ａの上下方向の幅にて通電に必要な断面
積および十分な機械的強度を確保するような可動接触子
１の形状が好ましいと考えられる。

【０１２８】通常、可動接点２は、ろう付け加工により
固着されているが、前述のような可動接触子１の形状に
すると、可動接点２が脱落するのを防止できる。また、
スリット４０の幅が小さい程、スリット４０の絶縁物の
蒸気によるアーク冷却作用およびアーク断面を制限作用
が大きくなって限流性能が上昇することを先に述べた
が、前記アーク冷却作用を増大させるに伴い大量の蒸気
が発生するので、容器内の圧力が増大し、容器が破損す
ることがある。そのため、スリット４０の左右の導体の
通電容量に余裕がある場合、スリット４０の幅を比較的
広くして発生圧力を低減させることが考えられる。

【０１２９】スリット４０の幅を広くすると、限流性能
が低下するが、可動接点２の回りに絶縁物を配して可動
接触子１側でアーク断面を制限することにより、前記限
流性能の低下を補うことができる。このように、可動接
点２の回りに絶縁物を取り付ける場合、図２９のような
固定接点２の幅より幅狭い可動導体１ａを用いると、可
動接触子１の幅の増加を比較的小さく抑えて絶縁物を取
り付けることが可能になる。

【０１３０】上述した図３の実施例では、可動接触子１
の略中央にスリット４０を設け、第１導体部４ａおよび
第３導体部４ｄを左右に配置している。このように、２
つの電流経路が略平行に存在する場合の前記電流経路を
流れる電流をつくる磁場の一般的な特性について、以下
に説明する。

【０１３１】図３０（ａ）は、可動接触子の回動面左右
の２つの電流経路につくる磁場特性を説明するための簡
略図である。同図（ａ）において、ｚｘ面が可動接触子
の軌跡を含む面に相当し、端子部はｘ軸の正方向に、可
動接触子の回動中心はｘ軸の負の方向に、可動接点はｚ
軸の正方向にそれぞれ位置し、固定接触子の左右導体４
３ａ，４３ｂの電流路の中心線はｘｙ平面上に２ａ距離
にて平行に配置されており、前記左右導体４３ａ，４３
ｂはｚｘ平面に対して対称であり、それらの左右導体を
流れる電流Ｉ１，Ｉ２は−ｘ方向に流れ、大きさは等し
いとすると、ｙ軸の正方向の時な成分がアークを端子部
側（ｘ軸の正方向）に引き延ばすように作用する。この
時、原点０とｙ軸上の−ａの点を結ぶ線とＹ軸上の−ａ
の点とｚ軸上の任意の点Ｐ０を結ぶ線の成す角度をθと
すると、点Ｐ０におけるＹ方向磁場Ｂｙの変化は、次式
で表わされる。 Ｂｙ＝（μＩ／４πａ）ｓｉｎ（２θ） 但し、θの範囲は−９０゜＜θ＜９０゜であり、μは透
磁率、電流Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２である。

【０１３２】図３０（ｂ）は、上式より、角度θとｙ方
向磁場Ｂｙの関係をグラフにした図である。また、図３
０（ｃ）は、ｚ＝ａ・ｔａｎθの関係から図３０（ｂ）
の横軸をｚ軸上の長さに変換した図である。図３０
（ｃ）から分かるように、ｚの値が０≦ｚ≦ａの領域よ
りａ＜ｚの領域におけるｚの値の増加に伴うｙ方向磁場
Ｂｙの変化割合が平均して小さい。例えば、ｙ方向磁場
Ｂｙがピーク値の８０％になる値は、０≦ｚ≦ａの領域
ではａ／２であり、ａ＜ｚの領域では２ａである。以上
のような、ｘｙ平面上の平行な導体とｚ軸上の点Ｐ０の
位置関係を、実際の実施例にあてはめてみると、図３１
のようになる。

【０１３３】実施例２３．図３１（ａ）は請求項１９お
よび請求項２０の発明の実施例による固定接触子の側面
図、図３１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。この実施例
では、前記Ｃ−Ｃ線断面をｙｚ平面とし、Ｐ１，Ｐ２を
左右の第１導体部４ａの各断面の重心とし、点Ｐ０を固
定接点３表面の中心としている。ここで、角度θが４５
゜以上（ａ≦Ｐ０（ｚ））になるように固定接触子４を
構成した場合、スリット４０の左右の導体部を流れる電
流によるｙ方向磁場Ｂｙが最大となる点Ｐｍａｘは、固
定接点表面より上方のｚ軸上に位置し、さらに、前記左
右導体部の電流によるｙ方向磁場Ｂｙは固定接点３表面
においてもピーク値とあまり変わらない大きさになる。

【０１３４】つまり、前記角度θを４５゜以上（ａ≦Ｐ
≦０（ｚ））に構成することにより、固定接点表面上お
よびその上方近傍の空間のアーク引き延ばし力を増大さ
せることができ、アーク電圧の立ち上がりを改善でき
る。

【０１３５】ところが、角度θを４５゜以上（ａ≦Ｐ０
（ｚ））にすると、第２導体部の電流路にも大きなｙ方
向磁場Ｂｙが働き、前記電流路を構成する導体部は下方
に電磁力を受ける。また、第１導体部は第２導体部の電
流路に近づくので、前記第２導体部の電流路に働く電磁
力の反作用として斜め上方に電磁力を受ける。そのた
め、外形寸法、材料コスト、加工技術などの制限から固
定接触子に十分な強度を持たすことができない場合、前
記電磁力により固定接触子が変形することが考えられ
る。

【０１３６】そこで、電流を遮断するのに最低必要なア
ークを引き延ばす磁場の効果が得られる場合、前記角度
θ１，θ２を４５゜未満（０＜０（ｚ）＜ａ）とするこ
とにより、前記電流路にかかるｙ方向磁場を調整し、前
記変形を防ぐことが可能となる。

【０１３７】図１の実施例では、第３導体部４ｄにもス
リット４０を設けているので、第３導体部４ｄのスリッ
ト左右の導体部について、第１導体部４ａのスリット左
右の導体部と同様の磁場に関する特性が得られる。

【０１３８】図３２は請求項２０の発明の他の実施例に
よる固定接触子の一部を上方から見た図であり、第３導
体部４ｄのスリット左右の導体断面の重心４２を結ぶ線
をｙ軸とし、ｙ軸を中心としてｚ軸を−９０゜回転させ
たｚ1 軸が固定接点３表面の中心点Ｐ０を通るように、
ｘ1 ｙ1 ｚ1 座標を定める。このとき、図３０（ｃ）に
おけるｙ方向磁場Ｂｙとｚの関係が、第３導体部４ｄの
スリット左右の電流がつくるｙ方向磁場とｚ1 において
も成立する。

【０１３９】図３２において、前記角度θ1 を４５゜以
上（ａ1 ≦Ｐ０（ｚ））とすると、固定接点３より第３
導体部４ｄ側に前記スリット４０の左右導体部の電流に
よるｙ方向磁場Ｂｙのピークが位置し、前記左右導体部
の電流によるｙ方向磁場Ｂｙはこて３表面においてもピ
ーク値とあまり変わらない大きさになる。また、ｘ1 ｙ
1 ｚ1 座標のｙ1 ｚ1 平面をｘ1 方向に第３導体部４ｄ
の長さ範囲内にて移動させても、同様の関係が得られ
る。

【０１４０】このような理由により、角度θ1 を４５゜
以上（ａ≦Ｐ０（ｚ））に構成すると、固定接点３面上
およびその上方近傍の空間のアーク引き延ばし力を増大
させることができ、アーク電圧の立ち上がりを改善でき
る。さらに、固定接点３より可動接触子の回動中心側に
前記ｙ方向磁場強度Ｂｙのピークがあるので、アークが
機構部側に広がり難く、機構部側への熱流を減少させる
ことができる。また、固定接点３より端子部５側にアー
クランナーを設けている場合（固定接点３より端子部５
側に第２導体部４ｅの導体が延びている場合、固定接点
より端子部側の第２導体部の部位をアークランナーとみ
なす）、アークスポットは固定接点３から端子部５側の
アークランナーへと駆動されるが、アークスポットがア
ークランナーに移っても、前記ｙ方向磁場Ｂｙは余り減
少しないので、素早いアーク駆動が可能になると共に、
アークランナーの先端でアークが効果的に引き延ばされ
る。このように、アークをアークランナーに移してアー
クを引き延ばすことにより、固定接点の消耗を低減でき
る。

【０１４１】ところが、前記アークランナーが存在する
場合の遮断性能に注目すると、角度θを４５゜未満（０
＜Ｐ０（ｚ）＜ａ1 ）にする方が好ましい場合が存在す
る。通常電流を遮断する直前のアークはアークランナー
先端に位置しており、その位置におけるアークを電磁力
により如何に引き延ばすかが遮断性能に重要な影響を与
える。

【０１４２】特に、回路電圧が比較的高電圧であり、遮
断する電流値が比較的小さい場合、遮断直前においてア
ークを電磁力で引き延ばす必要がある。そこで、角度θ
1 を４５゜未満（０＜Ｐ０（ｚ）＜ａ1 ）とし、アーク
ランナーの先端近傍における第３導体部４ｄのスリット
４０左右の導体部の電流がつくるｙ方向磁場Ｂｙが最大
になるように配置することにより、前記遮断条件におい
ても遮断性能の向上が図れる。

【０１４３】実施例２４．図３３はこの発明の更に異な
った別の実施例による固定接触子を示す斜視図である。
この実施例では、第１導体部４ａおよび第３導体部４ｄ
にスリット４０を設け、且つ第２導体部４ｅと第３導体
部４ｄの接続部位より上方に配置している。このように
すると、図２０，図２１の実施例のように、第３導体部
４ｄを長くすることが可能となり、アークを端子部５側
に押し出す力が大きくなる。

【０１４４】図３４（ａ）は図３３の固定接触子の側面
図、図３４（ｂ）は図３４（ａ）のＣ１−Ｃ１線断面
図、図３４（ｃ）は図３４（ａ）のＣ２−Ｃ２線断面図
である。この実施例の固定接触子４では、角度θおよび
θ1 が略４５゜になるように、固定接点３表面の中心点
Ｐ０を配置することにより、固定接点３表面でのｙ方向
磁場成分をより増大させることが可能となる。

【０１４５】実施例２５．図３５（ａ）はこの発明の他
の実施例による固定接触子の斜視図、図３５（ｂ）は図
３５（ａ）の固定接触子を絶縁した状態の斜視図であ
る。前記図３の固定接触子４では、第１導体部４ａと第
３導体部４ｄとに跨ってスリット４０を設けたが、この
実施例２５の固定接触子４は、第３導体部４ｄにスリッ
ト４０を殆ど設けない形状構成としている。このよう
に、第３導体部４ｄのスリット４０をなくすと、可動接
触子１の回動中心１４側への熱流を防ぐことができると
共に、第３導体部４ｄの電流によるアーク引き延ばし作
用を増大させることができる。

【０１４６】実施例２６．図３６はこの発明の別の実施
例による固定接触子の斜視図である。この実施例による
固定接触子４は、第１導体部４ａと第３導体部４ｄおよ
び第２導体部４ｅの一部にスリット４０を設けた形状構
成としている。このようなスリット４０を設けることに
よって、固定接触子４の曲げ加工が行い易くなる。

【０１４７】実施例２７．図３７はこの発明の更に別の
実施例による固定接触子の斜視図である。この実施例に
よる固定接触子４は、第１導体部４ａの第３導体部４ｄ
側を斜めに形成した形状構成としている。そして、前記
第１導体部４ａと第３導体部４ｄおよび第２導体部４ｅ
の一部に図３６の場合と同様にスリット４０を設けてい
る。従って、この実施例２７にあっても、上記実施例２
６の場合と同様の効果が得られる。

【０１４８】実施例２８．図３８はこの発明の更に異な
った実施例による固定接触子の斜視図である。この実施
例では、固定接触子１のスリット４０の奥部を被覆する
絶縁物１５ａの高さを高く構成している。このように構
成すると、端子部５側に引き延ばされたアークが押し付
けられる絶縁物の面積が多くなり、アークを冷却する効
果が増大し、アーク電圧が上昇するので、限流性能が向
上する。また、排気孔から端子部５側に引き出すホット
ガスが端子部５に触れるのを防止でき、可動接触子１と
端子部５との間でのアークの発弧に伴うアーク電圧の低
下を防止できる。

【０１４９】なお、上記実施例では、回路遮断器の場合
について説明したが、他の開閉器であってもよく、上記
実施例と同様の効果が得られる。

【０１５０】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、接点開離直後には固定接触子の全ての電流経路がア
ークを端子部側に引き延ばす電磁力を発生し、急激にア
ーク電圧を立ち上げることができ、さらに、可動接触子
の開離距離が増大しても、スリットの絶縁物によるアー
ク冷却作用により高いアーク電圧を発生、維持できるよ
うに構成したので、優れた限流性能を持った開閉器が得
られる効果がある。

【０１５１】請求項２の発明によれば、固定接触子がほ
ぼＵ字形状をなしていることにより、その固定接触子の
成形加工が頗る容易である。また、前記固定接触子にお
ける、固定接点の固着面より上方に位置する導体部位に
可動接触子の開閉動作を許容するスリットを設けたこと
により、前記可動接触子の開閉動作が前記固定接触子に
よって妨げられる恐れがないという効果がある。

【０１５２】請求項３の発明によれば、可動接触子が開
閉動作で描く軌跡の平面の左右どちらか一方に第１導体
部を配置したので、限流性能が優れ、且つ、大電流遮断
時に容器内で発生する圧力による破損が起こり難い開閉
器が得られる効果がある。

【０１５３】請求項４の発明によれば、端子部を第１導
体部と面一もしくは上方に配置したので、端子部を流れ
る電流により接点開離直後にアークを引き延ばすことが
でき、限流性能がさらに向上する効果がある。また、端
子部を第１導体部より上方に配置すると、比較的高い電
圧の回路遮断性能が向上する効果がある。さらに、端子
部もしくは端子部の一部を、第１導体部より下方に配置
したので、高いアーク電圧を維持でき、短絡電流遮断時
の通過エネルギーを小さく抑える効果がある。また、端
子部を第１導体部より下方かつ固定接点接触面より上方
に配置したことによって、端子部の電流によりこて表面
近傍のアークを引き延ばすことができ、限流性能が向上
する効果がある。

【０１５４】請求項５の発明によれば、端子板部を固定
接点接触子より下方に配置したことによって、端子部近
傍でアークを補足する効果が増大するので、アーク電圧
を維持する作用が増大し、遮断動作時の通過エネルギー
を減少させる効果がある。

【０１５５】請求項６の発明によれば、端子部が第１導
体部の下方に位置するように第１導体部に固定接点と反
対側に凸の鈍角な屈曲部を設けたことにより、開極初期
のアーク電圧の立ち上がりを速められ、且つ、高いアー
ク電圧を維持でき、電流性能がより向上する効果がある
と共に、固定接触子の曲げ加工が容易になる効果があ
る。

【０１５６】請求項７の発明によれば、第２導体部の固
定接点の位置より端子部と反対側の部位に、閉成時の可
動接触子と略平行な部分を持つように構成したので、電
磁力による可動接触子の開極速度の立ち上がりが上昇
し、一層限流性能が向上する効果がある。

【０１５７】請求項８〜請求項１０の発明によれば、第
１導体部に鈍角かつ固定接点の反対側に凸の屈曲部を設
けるか、第１導体部と第３導体部を鈍角の屈曲部を介し
て連続させるか、もしくは第３導体部を端子部と反対側
に凸の曲線にて構成することにより、固定接点表面での
アークを引き延ばす磁場成分を増大させることができ、
さらに限流性能が向上する効果がある。また、第３導体
部を端子部と反対側に凸の曲線にて構成したことによ
り、通電容量が大きな開閉器における固定接触子におい
ても容易に加工することが可能となる効果がある。

【０１５８】請求項１１の発明によれば、第１導体部に
固定接触子側に凸の突出部を設け、この突出部の頂点を
固定接点より端子部側に配置したので、アーク電圧の立
ち上がりを改善できると共に、高いアーク電圧を維持で
き、限流性能が向上する効果がある。

【０１５９】請求項１２の発明によれば、固定接点の接
触面が上下方向の垂線より端子部側に向くように配置し
たので、アークの接点から吹き出す力が大きくなる大電
流領域においても高いアーク電圧を維持でき、短絡遮断
時の通過エネルギーを小さくできる効果がある。

【０１６０】請求項１３の発明によれば、第２導体部の
固定接点が固着されている導体部位が、第２導体部の第
３導体部と連続する端部より上方に位置するように構成
したので、第３導体部の電流によるアーク引き延ばし作
用が増加すると共に、端子部側に押し出されたアークへ
の容器からの圧力反射を防げるので、アークが一層引き
延ばされ易くなり、限流性能がより向上する効果があ
る。また、機構部への熱流の流入を低減することができ
るので、開閉動作の信頼性が向上する効果がある。

【０１６１】請求項１４によれば、第１導体部と第３導
体部を鋭角の屈曲部を介して連続させることにより、可
動接触子にかかる開極を促進する電磁力を開極動作後半
まで可動接触子に与えることができるようにしたので、
比較的高い電源電圧の回路における遮断性能を向上させ
る効果がある。

【０１６２】請求項１５によれば、可動接触子が描く軌
跡を含む面上に、第２導体部の中心線が位置するように
し、さらに前記第２導体部の第３導体部の一端部の幅よ
り固定接点が固着されている他端部側の幅を小さくして
電流を中心線上に集中するようにしたので、アークを引
き延ばし、且つ、可動接触子を開極させる磁場成分が増
大すると共に、アークスポットの大きさを制限できるの
で、限流性能がさらに向上する効果がある。

【０１６３】請求項１６によれば、可動接触子の開閉動
作を妨げないようにするためのスリットを有し、且つ、
略左右対称な第１導体部を備え、前記スリットの端子部
と反対側の幅を端子部側の幅より小さくしたので、機構
部側への熱流を減少させることができ、遮断動作後に再
投入不能となることを防げ、開閉動作の信頼性の高い開
閉器を得ることができるという効果がある。一方、前記
スリットの端子部側の幅を端子部と反対側の幅より小さ
くすると、絶縁物による冷却効果を高めることができ、
限流性能がさらに向上する効果がある。

【０１６４】請求項１７によれば、可動接点より可動導
体の可動接点が固着されていない他端部側で、且つ可動
接点のすぐ横の可動導体の部位を、可動接点の固着面よ
り後退させたので、可動接触子の溶断を防ぐと共に、絶
縁回復の遅れに伴う遮断不能を防ぐ効果がある。

【０１６５】請求項１８の発明によれば、可動接触子の
一部を成す可動導体の左右方向の幅を、可動接点の幅よ
り小さく構成したので、可動接点の脱落を防ぐ効果と共
に、可動接触子の上下方向の機械的強度が増大し、可動
接触子の変形を防ぐ効果がある。

【０１６６】請求項１９および請求項２０の発明によれ
ば、可動接触子の開閉動作を妨げないように、可動接触
子が描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する第１導
体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含み、且つ、
前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流路に垂直
な断面において、前記スリット左右の各々の第１導体部
断面の重心Ｐ１とＰ２を結ぶ線と、前記中心点Ｐ０と前
記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の成す前記軌跡
を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜以上になるように
配置したので、固定接点面上およびその上方近傍の空間
のアークを引き延ばす力を増大させ、アーク電圧の立ち
上がりを改善できるので、限流性能を更に向上させる効
果がある。一方、角度θ１とθ２を４５゜未満にする
と、固定接触子の各部位にかかる電磁力を小さくできる
ので、十分な機械的強度が得られない場合の固定接触子
の変形を防ぐ効果がある。

【０１６７】請求項２１の発明によれば、可動接触子の
開閉動作を妨げないように、可動接触子が描く軌跡を含
む面に沿ったスリットを有する第３導体部を備え、前記
軌跡を含む面および前記第３導体部の電流路に垂直な断
面Ｓ０において、前記スリット左右の各々の第３導体部
断面の重心Ｐ１とＰ２を結ぶ線と、固定接点表面の中心
点Ｐ０から上方に伸ばした垂線が前記断面Ｓ０と交わる
点ＰＯ₁ と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の
成す前記軌跡を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜以上
になるように配置したので、固定接点面上およびその上
方近傍の空間のアークを引き延ばす力を増大させアーク
電圧の立ち上がりを改善できるので、限流性能を更に向
上させる効果がある。一方、角度θ１とθ２を４５゜未
満にすると、固定接点より端子部側に移動した遮断直前
の固定接触子側のアークスポットおよびその上方近傍の
空間のアークを引き延ばす磁場成分を略最大にすること
ができ、遮断性能が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例による回路遮断器の
閉成状態を示す消弧部の側面図である。

【図２】図１の回路遮断の開成状態を示す側面図であ
る。

【図３】図３（ａ）は図１の固定接触子を示す斜視図で
ある。図３（ｂ）は図３（ａ）の固定接触子を絶縁した
状態を示す斜視図である。

【図４】図１の回路遮断器の接点回路食後の状態を示す
動作説明図である。

【図５】図５（ａ）は図２の固定接触子を流れる電流が
発生する磁場強度分布の説明図である。図５（ｂ）は図
５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図５（ｃ）は図５
（ｂ）のＺ軸上において固定接触子を流れる電流がつく
る磁場強度分布を示すグラフ図である。

【図６】図１の回路遮断器の可動接触子の最大開離状態
を示す動作説明図である。

【図７】図７（ａ）は請求項１の他の実施例による固定
接触子の斜視図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の固定
接触子を絶縁した状態の斜視図である。

【図８】図８（ａ）は図７（ｂ）の固定接触子を採用し
た回路遮断器の接点開離直後の状態を示す主要部の側面
図である。図８（ｂ）は図８（ａ）の接点最大開離状態
を示す主要部の側面図である。

【図９】請求項４の発明の一実施例による要部の側面図
である。

【図１０】請求項４の発明の他の実施例による要部の側
面図である。

【図１１】請求項４の発明の別の実施例および請求項５
の発明の一実施例による要部の側面図である。

【図１２】請求項６の発明の一実施例による主要部の側
面図である。

【図１３】請求項６の発明の他の実施例による主要部の
側面図である。

【図１４】請求項７の発明の一実施例による主要部の側
面図である。

【図１５】請求項８の発明の一実施例による主要部の側
面図である。

【図１６】請求項９の発明の一実施例による主要部の側
面図である。

【図１７】請求項１０の発明の一実施例による主要部の
側面図である。

【図１８】図１８（ａ）は請求項１１の発明の一実施例
による接点開離直後の状態を示す主要部の側面図であ
る。図１８（ｂ）は図１８（ａ）の接点最大開離状態を
示す主要部の側面図である。

【図１９】請求項１２の発明の一実施例による主要部の
側面図である。

【図２０】請求項１３の発明の一実施例による主要部の
側面図である。

【図２１】請求項１４の発明の一実施例による主要部の
側面図である。

【図２２】請求項１５の発明の一実施例による主要部の
側面図である。

【図２３】図２２の第２導体部を上方から見た図であ
る。

【図２４】図２４（ａ）は請求項１６の発明の一実施例
による可動接触子と固定接触子を上方から見た図であ
る。図２４（ｂ）は図２４（ｂ）の側面図である。

【図２５】請求項１６の発明の他の実施例による可動接
触子と固定接触子を上方から見た図である。

【図２６】請求項１６の発明の更に別の実施例による可
動接触子と固定接触子を上方から見た図である。

【図２７】請求項１７の発明の一実施例による可動接触
子の側面図である。

【図２８】図２８（ａ）は請求項１８の発明の一実施例
による主要部の平面図である。図２８（ｂ）は図２８
（ａ）の側面図である。

【図２９】図２９（ａ）は請求項１８の発明の他の実施
例による可動接触子の側面図である。図２９（ｂ）は図
２９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図３０】図３０（ａ）は平行電流の対称面における一
般的な磁場特性の説明図である。図３０（ｂ）は図３０
（ｃ）における角度θとｙ方向磁場Ｂｙとの関係を表わ
すグラフ図である。図３０（ｃ）はｚ＝ａ・ｔａｎθの
関係から図３０（ｂ）の横軸をｚ軸上の長さに変換した
グラフ図である。

【図３１】図３１（ａ）は請求項１９および請求項２０
の発明の一実施例による固定接触子の側面図である。図
３１（ｂ）は図３１（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【図３２】請求項２１の発明の一実施例による固定接触
子の一部を上方から見た図である。

【図３３】この発明の別の実施例による固定接触子の斜
視図である。

【図３４】図３４（ａ）は図３３の固定接触子の側面図
である。図３４（ｂ）は図３４（ａ）のＣ１−Ｃ１線断
面図である。図３４（ｃ）は図３４（ａ）のＣ２−Ｃ２
線断面図である。

【図３５】図３５（ａ）はこの発明の更に別の実施例に
よる固定接触子の斜視図である。図３５（ｂ）は図３５
（ａ）の固定接触子を絶縁した状態を示す斜視図であ
る。

【図３６】この発明の更に他の実施例による固定接触子
の斜視図である。

【図３７】図３６の固定接触子の変形例を示す斜視図で
ある。

【図３８】この発明の更に異なった実施例による固定接
触子の斜視図である。

【図３９】従来の回路遮断器の開成状態を示す側面図で
ある。

【図４０】図３９の回路遮断器の接点開離直後の状態を
示す側面図である。

【図４１】図４０の回路遮断器における可動接触子の最
大開離状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 可動接触子 ２ 可動接点 ３ 固定接点 ４ 固定接触子 ４ａ 第１導体部 ４ｄ 第３導体部 ４ｅ 第２導体部 ５ 端子部 １５ 絶縁物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁科 健一 福山市緑町１番８号 三菱電機株式会社福 山製作所内 (72)発明者 山県 伸示 福山市緑町１番８号 三菱電機株式会社福 山製作所内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に可動接点を有する可動接触子
   と、この可動接触子の開閉動作で前記可動接点と接離可
   能な固定接点を一端部に有する固定接触子と、この固定
   接触子の他端部に接続する端子部とを備えた開閉器にお
   いて、接点閉成状態の前記可動接点が前記固定接点から
   開離する方向を上方とした時、前記固定接触子を、前記
   端子部と接続する第１導体部、前記固定接点を有する第
   ２導体部、及び第１導体部と第２導体部を上下方向に接
   続する第３導体部で構成し、第３導体部を前記固定接点
   の位置より可動接触子の可動接点が設けられていない他
   端部側で且つ前記端子部の反対側に配置し、第１導体部
   を、前記接点閉成時の該接点接触面より上方に配置する
   と共に、前記接点開成時に前記可動接点の接触面より下
   方に配置し、前記接点開成時に前記可動接点表面から見
   渡せる前記第１導体部の部位を絶縁物で被覆したことを
   特徴とする開閉器。
2. 【請求項２】 前記固定接触子は、ほぼＵ字形状をなし
   た接続導体部位を有し、そのＵ字形状の一端部の内側に
   固定接点が固着され、且つ、前記Ｕ字形状の他端部に端
   子部が接続されているもので、前記固定接点の固着面よ
   り上方に位置する接続導体の部位には、前記固定接触子
   に対する可動接触子の開閉動作を許容するためのスリッ
   トが設けられていることを特徴とする請求項１記載の開
   閉器。
3. 【請求項３】 前記固定接触子は、可動接触子が開閉動
   作で描く軌跡の平面の左右どちらか一方で、前記固定接
   点より上方に位置する第１導体部が形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の開閉器。
4. 【請求項４】 前記固定接触子に接続する端子部は、前
   記第１導体部と面一、または、その第１導体部より上
   方、もしくは、前記第１導体部より下方に位置するよう
   に形成され、前記第１導体部の下方に位置する端子部
   は、接点閉成状態の時の接点接触面より上方に位置して
   いることを特徴とする請求項１記載の開閉器。
5. 【請求項５】 前記端子部は、固定接点の第１導体部に
   接続されるリード部と、外部電路に接続される端子板部
   とで構成され、前記端子板部を接点閉成状態の時の接点
   接触面より下方に配置したことを特徴とする請求項１記
   載の開閉器。
6. 【請求項６】 前記固定接触子は、端子部と固定接触子
   とを接続する第１導体部に、鈍角で且つ固定接点と反対
   側に凸の屈曲部が設けられ、前記第１導体部の前記屈曲
   部より端子部と反対側の部位が固定接点を有する第２導
   体部とほぼ平行していることを特徴とする請求項１記載
   の開閉器。
7. 【請求項７】 前記固定接触子は、端子部と固定接点を
   接続する接続導体のうち、固定接点にすぐ接続される部
   分で、固定接点の位置より端子部と反対側に、閉性時の
   可動接触子とほぼ平行な部分を持つていることを特徴と
   する請求項１記載の開閉器。
8. 【請求項８】 前記固定接触子は、端子部と固定接触子
   とを接続する第１導体部に、鈍角で且つ固定接点の反対
   側に凸の屈曲部が設けられ、前記第１導体部の前記屈曲
   部より端子部側の部位を固定接点が固着された第２導体
   部とほぼ平行させたことを特徴とする請求項１記載の開
   閉器。
9. 【請求項９】 前記固定接触子は、第１導体部と第３導
   体部を鈍角の屈曲部を介して連続させると共に、第３導
   体部と第２導体部を鋭角の屈曲部を介して連続させ、前
   記鈍角および前記鋭角が固定接点と反対側に凸になるよ
   うに配置したことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
10. 【請求項１０】 前記固定接触子は、第３導体部が端子
    部と反対側に凸の曲線で形成されていることを特徴とす
    る請求項１記載の開閉器。
11. 【請求項１１】 前記固定接触子は、第１導体部に固定
    接触子側へ凸の突出部が設けられ、この突出部の頂点が
    固定接点より端子部側に位置していることを特徴とする
    請求項１記載の開閉器。
12. 【請求項１２】 前記固定接触子は、固定接点の接触面
    が上下方向の垂線より端子部側に向くように、第２導体
    部の固定接点が設けられた一端部を他端部より下方に位
    置させた形状になっていることを特徴とする請求項１記
    載の開閉器。
13. 【請求項１３】 前記固定接触子は、第２導体部の固定
    接点が固着されている導体部位が、第２導体部の第３導
    体部と連続する端部より上方に位置するように形成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の開閉器。
14. 【請求項１４】 前記固定接触子は、第１導体部と第３
    導体部とが鋭角の屈曲部を介して連続し、且つ、第３導
    体部と第２導体部とが鈍角の屈曲部を介して連続し、前
    記鈍角および前記鋭角が固定接点と反対側に凸となるよ
    うに形成されていることを特徴とする請求項１記載の開
    閉器。
15. 【請求項１５】 前記固定接触子は、可動接触子が開閉
    動作により描く軌跡を含む面上に、第２導体部の中心線
    が位置し、且つ、前記第２導体部の第３導体部側の一端
    部の幅より、固定接点が固着されている他端部側の幅を
    小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の
    開閉器。
16. 【請求項１６】 前記固定接触子は、可動接触子の開閉
    動作を妨げないように、可動接触子が描く軌跡を含む面
    に沿ったスリットを有する第１導体部を備え、前記第１
    導体部を前記軌跡を含む面に対してほぼ対称な形成する
    と共に、前記スリットの左右の導体部をほぼ平行に形成
    するか、または、前記スリットの端子部と反対側の幅を
    端子部側の幅より小さく形成し、あるいは、前記スリッ
    トの端子部側の幅を端子部と端子部と反対側の幅より小
    さく形成してなることを特徴とする請求項１記載の開閉
    器。
17. 【請求項１７】 前記可動接触子は、可動接点が固着さ
    れていない他端部側で、且つ、前記可動接点のすぐ横の
    可動導体の部位を、前記可動接点の固着面より後退させ
    たことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
18. 【請求項１８】 前記可動接触子が開閉動作で描く軌跡
    を含む面に垂直な方向を左右方向とした時、可動接触子
    の一部を成す可動導体の左右方向の幅を、可動接点の幅
    より小さく構成したことを特徴とする請求項１記載の開
    閉器。
19. 【請求項１９】 前記固定接触子は、前記可動接触子が
    開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する
    第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含み、
    かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流路に
    垂直な断面において、前記スリット左右の各々の第１導
    体部断面の重心Ｐ１とＰ２を結ぶ線と、前記中心点Ｐ０
    と前記重心Ｐ１および重心Ｐ２を各々結ぶ線の成す前記
    軌跡を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜以上になるよ
    うに配置したことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
20. 【請求項２０】 前記固定接触子は、前記可動接触子が
    開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する
    第１導体部を備え、固定接点表面の中心点Ｐ０を含み、
    かつ前記軌跡を含む面および前記第１導体部の電流路に
    垂直な断面において、前記スリット左右の各々の第１導
    体部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線の成す前記軌跡
    を含む面側の角度θ１とθ２が４５゜未満になるように
    配置したことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
21. 【請求項２１】 前記固定接触子は、前記可動接触子が
    開閉動作で描く軌跡を含む面に沿ったスリットを有する
    第３導体部を備え、前記軌跡を含む面および前記第３導
    体部の電流路に垂直な断面において、前記スリット左右
    の各々の第３導体部断面の重心Ｐ１とＰ２を各々結ぶ線
    と、固定接点表面の中心点Ｐ０から上方に伸ばした垂線
    が前記断面と交わる点ＰＯ₁ と前記重心Ｐ１および重心
    Ｐ２を各々結ぶ線の成す前記軌跡を含む面側の角度θ１
    とθ２が４５゜以上、または４５゜未満になるように配
    置したことを特徴とする請求項１記載の開閉器。