JPS62123627A - 回路遮断器 - 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】 ［技術分野］ 本発明は回路遮断器、さらに詳しくは、電源と負荷との
間に挿入される接点の開極時に発生するアークな消弧装
置に導入するための駆動コイルを備えた回路遮断器に関
するものである。

［背景技術］ 一般にこの種の回路遮断器は、第２０図および第２１図
に示すように、固定接触板１１上面に設けられた固定接
点１２と、可動接触子（図示せず）に設けられた可動接
点（図示せず）とにより接点１０が構成されており、固
定接触板１１上には接点１０の開極時に発生するアーク
を分割して消弧する消弧装置２０が配設される。消弧装
置２０は接点１０側が開口する切欠部２３を有する形状
に形成された複数枚のグリッド板２１を上下方向におい
て互いに離間して配列したものであって、グリッド板２
１の切欠部２３内に固定接点１２が位置するように配設
されている。固定接触板１１で消弧装置２０とは反対側
の端部には下方に開放された略Ｕ字形の駆動コイル１６
゛の一端が接続され、駆動コイル１６゛の他端は一端部
に端子片３２を備えた固定端子板３０に接続される。駆
動コイル１６゛は消弧装置２０を両側から挟む形に配設
されており、駆動コイル１６゛に流れる電流で駆動コイ
ル１６゛の回りに発生する磁界と、接点１０の開極時に
固定接点１２と可動接点との間で発生するアークとの相
互作用であるローレンツ力によりアークを図中左側に向
かつて付勢し、アークがグリッド板２１間に導かれて分
割され、消弧されるように構成されている。

しかるに、この構成では、駆動コイル１６゛と接点１０
との間に消弧装置２０が介装されており、したがって、
接点１０と駆動コイル１６′との間の距離が大きくなり
接点１０の周囲の部材が全体として大型化するという問
題がある。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、接点と駆動コイルとの間の距
離を小さくして接点の周囲に配設される部材を小型化し
た回路遮断器を提供することにあり、他の目的とすると
ころは、接点と駆動コイルとの距離を小さくして駆動コ
イルからの磁力をアークに対して有効に作用させること
により、接点の開極から消弧までの時間を短縮した回路
遮断器を提供することにある。

［発明の開示］ （実施例１） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図ないし第４図に示すように、接点１０は固定接触板１
１の上面に固着された固定接点１２と、可動接触子１３
の先端部下面に固着された可動接点１４とにより構成さ
れる。接点１０は電源と負荷との間の電路上に挿入され
るのであって、過電流検出装置（図示せず）により電路
に過電流が流れたことが検出されると、可動接触子１３
が駆動されて接点１０が開極する。

固定接触板１１は、互いに平行で等しい長さを有した一
対の接続片１１ａ、１１ｂと、面接続片１１ａ、ｌｌｂ
間に位置し両接続片１１ａ、１１ｂとは平行でかつ両接
続片１１ａ、ｌｌｂよりも長い接触子片１１ｃとを備え
たＥ字状の平板として形成され゛る。接触子片１１ｃの
先端部にはアーク走行板１５が設けられ、アーク走行板
１５は接触子片１１Ｃの基部側よりも幅広に形成されて
Ｔ字状となっている。固定接点１２は接触子片１１ｃの
長手方向の中央部上面でアーク走行板１５とは異なる位
置に固着され、アーク走行板１５に対応する位置には消
弧装置２０が配設される。また、固定接触板１１の両接
続片１１ａ、ｌｌｂの先端部には下方に開放された３字
状に形成された一対の駆動ジイル１６の短いほうの脚片
の先端部がそれぞれ溶接され、駆動コイル１６の他端部
はそれぞれ固定端子板３０に溶接される。こうして、固
定接触板１１と固定端子板３０とが駆動コイル１６を介
して電気的に接続される。駆動コイル１６は接触子片１
１ｃの幅方向の軸の回りに湾曲した略半ターンのコイル
であって、両駆動コイル１６間に固定接点１２を挟むよ
うに設けられる。ここで、アーク走行板１５を接触子片
１１ｃに対して幅広に形成しているが、これに限定され
るものではなく、アーク走行板１５を接触子片ｌｉｅと
同幅に形成してもよい。

消弧装置２０は、平行かつ互いに離間して上下方向の一
直線上に配列された複数枚のグリッド板２１と、固定接
触板１１の幅方向の両側に配設されグリッド板２１の両
端部を保持する一対の支持板２２とにより構成されてい
る。各グリッド板２１は接点１０側の端縁の中央部に切
欠部２３が形成された形状に導電材料で形成されており
、最下端に位置するグリッド板２１の下面はアーク走行
板１５の上面に対して略平行かつ離間して対面している
。グリッド板２１の切欠部２３は可動接触子１３の先端
部に対応しでおり、接点１０が閉極した状態で可動接触
子１３の先端部がグリッド板２１とは接触しない状態で
切欠部２３内に位置するようになっている。支持板２２
はグラス７アイバ等の絶縁材料により形成された薄板材
であって、ケーシング１を構成する基台２の定位置に固
定される。ここで、グリッド板２ｉは固定接触板１１の
接触子片１１ｃの技手方向において固定接点１２に対し
て上下に重複しないように配設されており、また、駆動
コイル１６はグリッド板２１の接点１０側の端縁よりも
接点１０の近くに設けられる。すなわち、固定接点１２
と駆動コイル１６とは消弧装置２０に対して上下左右に
重複しない位置に設けられるのである。

固定端子板３０は、駆動コイル１６側の一端部に連結片
３１を有し、連結片３１は上記アーク走行板１５の下方
に離間しで配設される。すなわち、固定接触板１１と固
定端子板３０の連結片３１とは段違いに配設されるので
ある。固定端子板３０において駆動コイル１６と反対の
端部には連結片３１に対して上方に段違いとなった端子
片３２が形成され、連結片３１から立ち上がる起立片３
８を介して連結片３１と端子片３２とが階段状に連結さ
れる。連結片３１には内周面にねじ溝を切った固定孔３
３（第１４図参照）が穿設されており、絶縁材料により
形成された基台２の下面より挿入される固定ねじ３４の
先端部がこの固定孔３３に螺合して固定端子板３０が基
台２の定位置に固定されるようになっている。基台２に
はカバー３が被嵌されて回路遮断器のケーシング１が構
成される。ケーシング１において端子片３２が引き出さ
れる部分の周壁には多数の排気孔が穿設された排気板１
７が設けられ、アーク発生に伴なう高圧ガスをケーシン
グ１外に排気できるようになっている。固定端子板３０
の端子片３２に穿設されたねじ孔３５には端子ねじ３６
がスプリングワッシャ３７を介して上方より螺入され、
端子片３２と端子ねじ３６の頭部との間で電線が挟持さ
れて電線が接続される。

固定接触板１１と駆動コイル１６と固定端子板３０とを
一体に結合して構成された上記部材の表面は、少なくと
も固定接点１２からアーク走行板１５に跨がる部分と端
子片３２の上面とを除き必要に応じて絶縁塗料の焼き付
けないし絶縁テープの貼着等により絶縁が施される。こ
れにより、不要な部分へのアークの移行が防止される。

（動作） 以下、第５図ないし第７図に基づいて動作を説明する。

接点１０が閉極状態であると外には、駆動コイル１６に
流れる電流により駆動フィル１６の回りには磁界が生じ
ている。ここで、接点１０が開極すると、第５図に示す
ように、固定接点１２と可動接点１４との間にアーク４
が発生し、このアーク４と上記磁界との相互作用である
ローレンツ力によりアーク４は消弧装置２０に向かつて
付勢される。つまり接点１０の開極と同時にアーク４は
グリッド板２１間に導入されてアーク長が引き延ばされ
るのである。このようにして、アーク４が消弧装置２０
内に送り込まれるから、固定接点１２と可動接点１４と
がさらに離れると、第６図に示すように、アーク４が各
グリッド板２１間で分割されるのであり、急速に消弧さ
せることができるのである。ここで、固定接点１２およ
び駆動コイル１６が接触子片１１ｃの技手方向において
消弧装置２０に重複しない位置に配置されているから、
第４図に示すように、両駆動コイル１６間の即離１１を
消弧装置２０の幅１２よりも小さく設定することができ
るのであり、固定接触板１１と駆動コイル１６と固定液
、α板３０とを結合して形成された部材を全体として小
型化することができるのである。また、固定接点１２と
駆動コイル１６とが近接して配設されているから、駆動
コイル１６より発生する磁界が７−ク４に対して効率よ
（作用し、アーク４に作用する力が太き（なる。

したがって、接点１０が開極したときに直ちにアーク４
が消弧装置２０内に導入されるのであり、立ち上がりよ
く消弧が行なえるのである。この様子を第７図に示す。

第７図においてイ、イ゛はそれぞれ第２０図および第２
１図で示した従来の回路遮断器のアーク電圧と回路電流
を示し、口２口゛はそれぞれ本発明のアーク電圧と回路
電流を示す。

また破線は駆動コイル１６が存在しない場合の短絡電流
の推定値を示す。この図に示すように、アーク電圧の立
ち上がり勾配が大きくなるのであり、また回路電流のピ
ーク値が従来に比較して押さえられるのであり、回路遮
断器として優れた性能となるものである。さらに、一対
の駆動コイル１６間に接点１０を介在させているから、
アーク４に作用する磁界が均一なものとなり、アーク４
を横にそらすことなく消弧装置２０内に確実に送り込む
ことができるのである。

（実施例２） 本実施例では、第８図および第９図のように、固定接触
板１１の一端部と固定接点板３０とが同一平面上に配設
される。ここでは、固定接触板１１は接触子片ｌｉｅの
先端部が階段状に屈曲されており、アーク走行板１５は
実施例１と同様に固定接点板３０の連結片３１の上方に
位置している。

しかるに、駆動コイル１６は下方に開口する開放された
Ｕ字状に形成されるのである。他の構成は実施例１と同
様であるので省略する。

（実施例３） 本実施例では、第１０図および第１１図のように、端子
板３２が連結片３１に対してやや傾斜するように屈曲さ
れる。他の構成は実施例１と同様である。

（実施例４） 本実施例では、第１２図および第１３図のように、固定
接触板１１の一端部がＵ字状に折り返された形状に形成
される。すなわち、固定接触板１１は固定接点１２が固
着された接触子片１１Ｃのアーク走行板１５とは反対側
の端部が下方に折曲され、その下端で接触子片ｌｉｅよ
りも広幅な接続片ｌｉｄに一体に連続する形状に形成さ
れている。固体端子板３０は連結片３１と端子片３２と
が面一となった平板状であって、固定接触板１１の接続
片１１ｃｌと同一平面上に配設される。したがって、駆
動コイル１６はＵ字状に形成される。

他は実施例１と同様である。

ところで、この構成においては、固定接触板１１と駆動
コイル１６と固定端子板３０とを互いに独立した部材で
形成し、それらの部材を溶接してもよいが、各部材を板
金により一体に形成してもよい。すなわち、接触子片１
１ｃを接続片ｌｉｄと同一平面で形成し、また駆動フィ
ル１６を固定端子板３０の幅方向に開いた形で板金を所
定の形状に打ち抜いた後、接触子片１１．ｃを接続片ｌ
ｉｄの上方【二折り返すとともに、駆動コイル１６を立
てるように折曲すれば、ｉ＠１２図に示す形状となるも
のである。このようにすれば、溶接の手間が省けるとと
もに、部品点数が削減できる。

（実施例５） 本実施例では、第１４図に示すように、接触子片ｌｉｅ
とアーク走行板１５とが別体に構成されでおり、接触子
片ｌｉｅは略矩形状に形成され、その先端部上面にアー
ク走行板１５がかしめ固定される。この上うな構成であ
るから、アーク走行板１５を除く部分は一体に形成する
ことが可能である。すなわち、板金を所定形状に打ち抜
くとともに、固定接触板１１に相当する部分と固定端子
板３０に相当する部分とを接触子片ｌｉｅの長手方向に
おいて近付けるとともに、駆動コイル１６に相当する部
分を湾曲させれば、固定接触板１１と固定端子板３０と
を駆動コイル１６を介して一体に連結した形状に形成す
ることができるのである。この場合に板金は略矩形状に
面取りされるから、面取りの効率がよいものである。他
の構成については実施例１と同様であるから省略する。

（実施例６） 本実施例においては第１５図および第１６図に示すよう
に、グリッド板２１の固定接点１２側の端縁が上下方向
に刻して傾斜した例を示す。すなわち、消弧装置２０の
各グリッド板２１はそれぞれ略同形状に形成されでおり
、それらは互いに略平行に配設されるが、固定接点１２
側の端縁は可動接触子１３の先端の軌跡に沿う形で傾斜
するように配置される。他の構成は実施例１と同様であ
るから省略する。

（動作） 以上の構成により、第１７図および第１８図に示すよう
に、可動接触子１３が上方に移動したときに可動接触子
１３の先端部が各グリッド板２１の切欠部２３内を通過
するのであり、アーク４がグリッド板２１間に引き込ま
れやすくなる。その結果、駆動コイル１６によるアーク
４の引き延ばしからアーク４をグリッド板２１間で分割
して冷却する段階に滑らかに移行させることができ、ア
ーク４を素早く消弧できるのである。

（実施例７） 本実施例では第１９図に示すように、上部のグリッド板
２１を下部のグリッド板２１よりも面積が大きくなるよ
うに形成し、上部のグリッド板２１の切欠部２３を下部
のグリッド板２１の切欠部２３よりも深く形成している
。すなわち、各グリッド板２１同士は互いに略平行に配
置されているが、各グリッド板２１の固定接点１２とは
反対側の端縁は上下方向の一直線上に並ぶように配設さ
れ、上部のグリッド板２１については固定接点１２の端
縁を下部のグリッド板２１よりも固定接点１２側に突出
させた形状に形成されている。消弧装置２０がこのよう
な形状であるから、実施例６と同様にアーク４の引き延
ばしから冷却への移行が滑らかに行なわれるのに加えで
、上部のグリッド板２１の面積が下部のグリッド板２１
の面積よりも大きいから、上部のグリッド板２１におけ
るアーク４の放熱作用が大きく、アークを一層素早く消
弧できる効果がある。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、表面に固定接点が設けられた固
定接触板と、固定接触板の一端部であって固定接点とは
異なる位置で固定接点を設けた表面側に配設され導入さ
れたアークを消弧する消弧装置と、固定接触板の他端部
に一端部が接続され固定接点側に突出する形で湾曲し中
心軸が固定接点と消弧装置とを結ぶ方向と直交する駆動
コイルと、駆動コイルの他端部に接続された固定端子板
とを具備し、固定接点と消弧装置とを結ぶ方向において
、駆動コイルの両端間に固定接点が配置されるとともに
、消弧装置の固定接点側の端面と固定接点との距離が駆
動コイルの固定端子板側の端面と固定接点との距離より
も大きく設定されているので、接点と駆動コイルとの間
に従来ように消弧装置が介在せず、接点と駆動コイルと
の間の即離を小さくすることができ、その結果、接点の
周囲に配設される部材を小型化でき、全体として回路遮
断器の小型化につながるという利点を有するものである
。また、駆動コイルと接点との距離が小さいから、駆動
コイルにより生じる磁界を接点に生じるアークに対して
有効に作用させることができ、特に接点が開極した直後
にアークを消弧装置に向かって大きな力で付勢すること
ができ、接１６一 点開極後からの立ち上がりが速く回路電流のピークを押
さえる限流効果が大きいという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す一部切欠側面図、第２
図は同上の要部を示す一部切欠斜視図、第３図は同上の
一部切欠側面図、第４図は同上の平面図、第５図および
第６図は同上の、動作説明図、第７図は同上の遮断特性
を示す動作説明図、第８図は本発明の実施例２の要部を
示す一部切欠斜視図、第９図は同上の一部切欠側面図、
第１０図は本発明の実施例３の要部を示す一部切欠斜視
図、第１１図は同上の一部切欠側面図、第１２図は本発
明の実施例４の要部を示す一部切欠斜視図、第１３図は
同上の一部切欠側面図、第１４図は本発明の実施例５の
要部を示す分解斜視図、第１５図は本発明の実施例６を
示す一部切欠側面図、第１６図は同上の要部を示す一部
切欠側面図、第１７図および第１８図は同上の動作説明
図、第１９図は本発明の実施例７を示す一部切欠側面図
、第２０図は従来例を示す平面図、第２１図は従来例を
示す一部切欠側面図である。 １０は接点、１１は固定接触板、１２は固定接点、１３
は可動接点、１４は可動接触子、１６は駆動コイル、２
０は消弧装置、２１はグリッド板である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第８図 第１０図 第９図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源と負荷との間の電路上に可動接点と固定接点
   とからなる接点が挿入され電路を過電流が通過すると接
   点が開極される回路遮断器であって、表面に固定接点が
   設けられた固定接触板と、固定接触板の一端部であって
   固定接点とは異なる位置で固定接点を設けた表面側に配
   設され導入されたアークを消弧する消弧装置と、固定接
   触板の他端部に一端部が接続され固定接点側に突出する
   形で湾曲し中心軸が固定接点と消弧装置とを結ぶ方向と
   直交する駆動コイルと、駆動コイルの他端部に接続され
   た固定端子板とを具備し、固定接点と消弧装置とを結ぶ
   方向において、駆動コイルの両端間に固定接点が配置さ
   れるとともに、消弧装置の固定接点側の端面と固定接点
   との距離が駆動コイルの固定端子板側の端面と固定接点
   との距離よりも大きく設定されて成ることを特徴とする
   回路遮断器。
2. （２）固定接触板における固定接点の裏面側に固定接触
   板の厚み方向に離間して固定端子板が略平行に配設され
   、固定接触板における駆動コイル側の端部が固定端子板
   側に屈曲されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の回路遮断器。
3. （３）上記消弧装置は、導電性を有する複数枚のグリッ
   ド板を互いに離間して固定接触板の厚み方向に配列した
   形状に形成され、各グリッド板は接点側に開放された切
   欠部を有し、可動接点と固定接点との距離が離れるにし
   たがって可動接点を設けた可動接触子の先端部の切欠部
   内への挿入量が大きくなるようにグリッド板の接点側の
   端縁が可動接触子の先端部の軌跡に沿う形で配設されて
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回路
   遮断器。