(57)【要約】【課題】回路遮断器において、開極速度を速くして限流効果を高くし、接点の損傷を抑える。【解決手段】回路遮断器１は、第１の固定接点２１を有する第１の固定接触子１と、第２の固定接点３１を有する第２の固定接触子３と、第１の固定接点２１に対向する第１の可動接点４１及び第２の固定接点３１に対向する第２の可動接点４２を有する可動接触子４と、第１の固定接点２１と可動接触子４の間の短絡を防止する第１の絶縁体６とを備える。第１の絶縁体６は、第１の固定接点２１と第１の可動接点４１間のアークＡＣ１によって発生したガスを一端開口６２より受け入れて他端開口６３より噴出させる第１の貫通孔６１を有している。アークＡＣ１によって発生したガスが第１の貫通孔６１を貫通して他端開口６３より噴出し、可動接触子４の開極動作を加勢するので、開極速度が速くなって限流効果が高くなり、接点の損傷が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の固定接点を有する第１の固定接触子と、第２の固定接点を有する第２の固定接触子と、前記第１の固定接点に対向する第１の可動接点及び前記第２の固定接点に対向する第２の可動接点を有し、かつ、これらの可動接点を連結する電路部を有する可動接触子と、を備えた回路遮断器において、
前記第１の固定接点と前記可動接触子の電路部との間に第１の絶縁体を備え、
前記絶縁体は、前記第１の固定接点と第１の可動接点間のアークによって発生したガスを一端開口より受け入れて他端開口より噴出させる第１の貫通孔を有し、
前記第１の貫通孔は、該他端開口より噴出させるガスが前記可動接触子の開極動作を加勢するように設けられていることを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
前記第１の固定接点を挟んで前記第１の絶縁体に対向して設けられた第２の絶縁体を備え、
この第２の絶縁体は、前記第１の固定接点と第１の可動接点間のアークによって発生したガスを、前記第１の貫通孔の一端開口に向かわせることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項３】
前記第１の絶縁体は、前記第２の固定接点と第２の可動接点間のアークによって発生したガスを一端開口より受け入れて他端開口より噴出させる第２の貫通孔を有し、
前記第２の貫通孔は、該他端開口より噴出させるガスが前記可動接触子の開極動作を加勢するように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路遮断器。
【請求項４】
前記電路部を挟んで前記第１の絶縁体の反対側に設けられ前記可動接触子の開閉動作を案内するガイド部と、
前記第２の固定接点を挟んで前記ガイド部に対向して設けられた第３の絶縁体と、を備え、
この第３の絶縁体とガイド部は、前記第２の固定接点と第２の可動接点間のアークによって発生したガスを、前記第１の絶縁体の第２の貫通孔の一端開口に向かわせることを特徴とする請求項３に記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線用回路遮断器、漏電遮断器を対象とした回路遮断器に関し、特に電流遮断部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路遮断器は、同遮断器に具備された操作ハンドルを操作することにより電路を開閉する機能、即ち、スイッチ機能だけではなく、過電流等に起因する電線や負荷機器の焼損を未然に防止するために電路を遮断する役目を担っており、過電流等の異常が発生すると、内蔵するバネ等によって接点を開極する。回路遮断器のこれらの機能を満足するための部品の一つとして、閉極状態では固定接点を有する固定接触子と接触し、開極状態では固定接触子と開離する可動接点を有する可動接触子が挙げられる。この可動接触子に接続される接続導体には、銅の平編線や積層した薄板で可撓性を持たせたシャントがスペースの制約を受ける定格電流３０〜１００Ａの小型回路遮断器に採用されている。
【０００３】
しかしながら、このシャントは、前述した開閉機能において疲労断線の問題があるので、開閉寿命を制限せざるを得なかった。そこで、この開閉寿命を改善する手段の一つとして、可動接触子と接続導体を摺動接触させ、この接続導体の外部に配設した接触ばねによって、可動接触子と接続導体の接触圧力を高める通電機構が知られている。この可動接触子と接続導体の電気的接触は、シャントを用いないことから、一般にはシャントレス通電機構と呼ばれている。
【０００４】
また、シャントレス通電機構であって、２点で開極／閉極を行なう２点切り式の回路遮断器が知られている（例えば特許文献１参照）。このような回路遮断器では、開極／閉極を行なう２点それぞれで発生するアークが電磁反発力によって互いに接点の外周部へ移動するので、損傷箇所が集中して接点が片減りする。そのために、磁性板を開極／閉極を行なう２点間に挿入して電磁反発力を弱め、接点の片減りを防止している。しかしながら、このような回路遮断器においても開極時に発生するアークによって接点が損傷を受けるので、限流効果を高くすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８０９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解消するものであり、開極速度が速くて高い限流効果が得られ、接点の損傷が抑えられる回路遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、第１の固定接点を有する第１の固定接触子と、第２の固定接点を有する第２の固定接触子と、前記第１の固定接点に対向する第１の可動接点及び前記第２の固定接点に対向する第２の可動接点を有し、かつ、これらの可動接点を連結する電路部を有する可動接触子と、を備えた回路遮断器において、前記第１の固定接点と前記可動接触子の電路部との間に第１の絶縁体を備え、前記絶縁体は、前記第１の固定接点と第１の可動接点間のアークによって発生したガスを一端開口より受け入れて他端開口より噴出させる第１の貫通孔を有し、前記第１の貫通孔は、該他端開口より噴出させるガスが前記可動接触子の開極動作を加勢するように設けられているものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の回路遮断器において、前記第１の固定接点を挟んで前記第１の絶縁体に対向して設けられた第２の絶縁体を備え、この第２の絶縁体は、前記第１の固定接点と第１の可動接点間のアークによって発生したガスを、前記第１の貫通孔の一端開口に向かわせるものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回路遮断器において、前記第１の絶縁体は、前記第２の固定接点と第２の可動接点間のアークによって発生したガスを一端開口より受け入れて他端開口より噴出させる第２の貫通孔を有し、前記第２の貫通孔は、該他端開口より噴出させるガスが前記可動接触子の開極動作を加勢するように設けられているものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の回路遮断器において、前記電路部を挟んで前記第１の絶縁体の反対側に設けられ前記可動接触子の開閉動作を案内するガイド部と、前記第２の固定接点を挟んで前記ガイド部に対向して設けられた第３の絶縁体と、を備え、この第３の絶縁体とガイド部は、前記第２の固定接点と第２の可動接点間のアークによって発生したガスを、前記第１の絶縁体の第２の貫通孔の一端開口に向かわせるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、第１の固定接点と第１の可動接点間のアークによって発生したガスが第１の貫通孔を貫通して他端開口より噴出し、可動接触子の開極動作を加勢するので、開極速度が速くなって限流効果が高くなり、接点の損傷が抑えられる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、第１の固定接点と第１の可動接点間のアークによって発生したガスが第２の絶縁体によって第１の貫通孔の一端開口に向かうので、他端開口から噴出する圧力が強くなって開極動作が更に加勢され、限流効果が更に高くなる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、第２の固定接点と第２の可動接点間のアークによって発生したガスが第２の貫通孔を貫通して他端開口より噴出し、可動接触子の開極動作が更に加勢されるので、限流効果が更に高くなる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、第２の固定接点と第２の可動接点間のアークによって発生したガスが第３の絶縁体によって第２の貫通孔の一端開口に向かうので、他端開口から噴出する圧力が強くなって開極動作が更に加勢され、限流効果が更に高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回路遮断器の構成図。
【図２】（ａ）は同回路遮断器の閉極時の側面図、（ｂ）は同回路遮断器の開極時の側面図。
【図３】（ａ）は同上実施形態の変形例に係る回路遮断器の閉極時の側面図、（ｂ）は同回路遮断器の開極時の側面図。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る回路遮断器の閉極時の側面図、（ｂ）は同回路遮断器の開極時の側面図。
【図５】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る回路遮断器の閉極時の側面図、（ｂ）は同回路遮断器の開極時の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る回路遮断器１について図１及び図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。これらの図に示されるように、回路遮断器１は、商用電源又は負荷機器の一方に接続される第１の固定接触子２と、商用電源又は負荷機器の他方に接続される第２の固定接触子３と、第１の固定接触子２及び第２の固定接触子３と開閉動作をする可動接触子４と、各接触子等を覆う筐体５（１点鎖線で表示）と、第１の絶縁体６と、ガイド部７とを備える。第１の絶縁体６は、第１の固定接触子２と可動接触子４の間の短絡を防止するものである。ガイド部７は、可動接触子４の開閉動作の案内を行なうと共に、第２の可動接点４２と第２の固定接触子３の間の短絡を防止するものである。図中のＸ方向を前方向、Ｙ方向を横方向とする。回路遮断器１は、第２の固定接触子３における電流や電圧等を検出部（図示なし）によって検出し、過電流等の異常が検出されると引き外し部（図示なし）によって、可動接触子４をスライド移動させて引き外し、電路を遮断するものである。図１は開極状態を示している。
【００１７】
第１の固定接触子２の先端は、筐体５の前面より外部へ突出しており、各接触子等の横方向は筐体５の側壁面によって囲まれている。第１の固定接触子２と第２の固定接触子３とは、上下２段に平行に設けられており、第１の固定接触子２は上面に第１の固定接点２１を有し、第２の固定接触子３は上面に第２の固定接点３１を有している。
【００１８】
可動接触子４は、上下方向にスライド移動して、開極／閉極動作を行なうもので、上辺と下辺及び、これらを連結する電路部４３を有し、上辺の下面に第１の固定接点２１に対向する第１の可動接点４１が配され、下辺の下面に第２の固定接点３１に対向する第２の可動接点４２が配されている。可動接触子４の電路部４３は、側面視Ｕ字形状を形成する伸長電路部４３ａ、平行電路部４３ｂ、及び連結部４３ｃより成る。伸長電路部４３ａは上辺から上方に立ち上がり、平行電路部４３ｂは接点開極時における第１の固定接点２１と第１の可動接点４１を結ぶ直線に略平行にあり、連結部４３ｃは伸長電路部４３ａと平行電路部４３ｂとを接続するものである。平行電路部４３ｂにおける電流方向と第１の固定接点２１から第１の可動接点４１への電流方向とは逆向きになっている（図２（ｂ）参照）。可動接触子４は、上辺と下辺の先端に、それぞれアークランナー４４、４５を有する。
【００１９】
第２の固定接触子３は、接点開極時における第２の可動接点４２と第２の固定接点３１とを結ぶ直線に対して略平行に立ち上がった第２の平行電路部３３を有している。この第２の平行電路部３３における電流方向と第２の可動接点４２から第２の固定接点３１への電流方向とは逆向きになっている（図２（ｂ）参照）。第２の固定接触子３は先端にアークランナー３２を有する。
【００２０】
第１の絶縁体６は、例えばナイロンやＰＢＴ等の絶縁材によりＬ字形状に形成され、伸長電路部４３ａと平行電路部４３ｂと連結部４３ｃとに囲まれた空間、及び第１の固定接触子２の下側に位置するように回路遮断器１のシャーシ（図示なし）に取り付けられている。第１の絶縁体６が可動接触子４の平行電路部４３ｂ及びその下辺を、第１の固定接点２１及び第１の固定接触子２から遮蔽するように設けられている。
【００２１】
また、第１の絶縁体６は、第１の固定接点２１と第１の可動接点４１間のアーク（第１アークという）ＡＣ１によって発生するガスを受け入れて貫通させる第１の貫通孔６１を有している。第１の貫通孔６１は、第１の固定接点２１及び第１の可動接点４１に向かって開口した一端開口６２と、連結部４３ｃにより形成される空間に向かって開口した他端開口６３とを繋いでいる。
【００２２】
ガイド部７は、例えばナイロンやＰＢＴ等の絶縁材により成り、平行電路部４３ｂを挟んで第１の絶縁体６とは反対側にシャーシに取り付けられている。このガイド部７と第１の絶縁体６とによって、可動接触子４は上下スライド移動がガイドされる。
【００２３】
次に、本実施形態の回路遮断器１の遮断動作を説明する。図２（ａ）に示されるように、閉極時には、第１の固定接点２１は第１の可動接点４１に、第２の固定接点３１は第２の可動接点４２に接触し、商用電源からの電力は第１の固定接触子２、可動接触子４、第２の固定接触子３を経由して負荷機器に供給される。過電流等の通電異常が発生すると、図２（ｂ）に示されるように、可動接触子４は第１の固定接触子２及び第２の固定接触子３から上方に引き外され、開極する。このとき、第１アークＡＣ１と共に、第２の可動接点４２と第２の固定接点３１の間のアーク（第２アークという）ＡＣ２が発生する。
【００２４】
このとき、第１アークＡＣ１の熱によって発生したガスが一端開口６２に受け入れられて第１の貫通孔６１内に入り、他端開口６３から連結部４３ｃにより形成される空間内に噴出し、この噴出力、及び上記空間内の圧力が高くなることにより可動接触子４の開極動作が加勢される。この加勢によって可動接触子４の開極が速くなるので、限流効果が高くなり、接点の損傷が抑えられる。
【００２５】
また、この開極時の第１アークＡＣ１における電流の向きは図示矢印Ａ方向であり、平行電路部４３ｂにおける電流の向きは矢印Ｂ方向になるので、第１アークＡＣ１の付近には磁場が紙面を手前から奥の方へ向けて発生する。この磁場によって第１アークＡＣ１は矢印Ｃ方向にローレンツ力を受けて弧状に伸張される。これに伴い、アーク電圧が上昇し、高い限流効果が得られる。同様に、開極時の第２アークＡＣ２における電流の向きは矢印Ｄ方向であり、第２の平行電路部３３における電流の向きは矢印Ｅ方向になるので、第２アークＡＣ２の付近には磁場が紙面を奥から手前へ向けて発生する。この磁場によって第２アークＡＣ２は矢印Ｆ方向にローレンツ力を受けて弧状に伸張され、アーク電圧が上昇し、高い限流効果が得られる。
【００２６】
また、ローレンツ力によって第１アークＡＣ１がアークランナー４４や第１の固定接触子２に移動し、第２アークＡＣ２がアークランナー４５及び３２に移動するので、各接点の損傷が減少し、接点の接触不良が発生し難くなる。また、第１の固定接触子２、第２の固定接触子３、及び可動接触子４が上下方向に配置されているので、回路遮断器１の前方から見た幅寸法を小さくすることができる。
【００２７】
次に、本実施形態の変形例について図３（ａ）（ｂ）を参照して説明する。本変形例において、第１の実施形態の回路遮断器と同等の構成については説明を省略する。本変形例に係る回路遮断器１においては、第１の実施形態における構成に加え、第１の絶縁体６は、第２アークＡＣ２によって発生するガスを貫通させる第２の貫通孔６４を有している。第２の貫通孔６４は、可動接触子４の下辺に向かって開口した一端開口６５と、連結部４３ｃにより形成される空間内に向かって開口した他端開口６６とを繋いでいる。第２アークＡＣ２によって発生するガスが、第２の貫通孔６４を貫通して連結部４３ｃにより形成される空間内に噴出し、可動接触子４の開極動作を加勢する。このように、第２アークＡＣ２によって発生するガスによる加勢によって可動接触子４の開極が更に速くなるので、限流効果が更に高くなる。
【００２８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る回路遮断器について図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。本実施形態に係る回路遮断器１は、第１の実施形態における構成に加え、第１アークＡＣ１により発生したガスの放散方向を第１の絶縁体６の一端開口６２に向けるための第２の絶縁体８１を有している。第２の絶縁体８１は、第１の固定接点２１を挟んで第１の絶縁体６に対向して設けられている。これにより、第１の固定接点２１及び第１の可動接点４１の前方向は第２の絶縁体８１によって囲まれる。また、第１の固定接点２１及び第１の可動接点４１の横方向は筐体（図示略）の側壁面によって囲まれている。この構成により、第１アークＡＣ１によって発生したガスは、散乱せずに集中して一端開口６２に向かうので、第１の貫通孔６１を貫通するガス量が増え、連結部４３ｃにより形成される空間内に噴出する圧力が強くなるので、可動接触子４の開極動作がさらに加勢されて限流効果が高くなる。また、第２の絶縁体８１以外の絶縁体を更に設けて、第１アークＡＣ１によって発生したガスが更に一端開口６２に向かうようにしてもよい。
【００２９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る回路遮断器について図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。本実施形態に係る回路遮断器１は、第１の実施形態の変形例における構成に加え、第２アークＡＣ２により発生したガスの放散方向を第１の絶縁体６の一端開口６５に向けるための第３の絶縁体８２を有している。第３の絶縁体８２は、第２の固定接点３１を挟んでガイド部７に対向して設けられている。これにより、第２の固定接点３１及び第２の可動接点４２の前方向は第３の絶縁体８２によって囲まれ、後方向はガイド部７によって囲まれる。また、第２の固定接点３１及び第２の可動接点４２の横方向は筐体（図示略）の側壁面によって囲まれている。この構成により、第２アークＡＣ２によって発生したガスは、散乱せずに集中して一端開口６５に向かうので、第２の貫通孔６４を貫通するガス量が増え、連結部４３ｃにより形成される空間内に噴出する圧力が強くなるので、可動接触子４の開極動作がさらに加勢されて限流効果が高くなる。また、第３の絶縁体８２以外の絶縁体を更に設けて、第２アークＡＣ２によって発生したガスが更に一端開口６５に向かうようにしてもよい。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、可動接触子４は、その電路部４３がＵ字形状でなく、該接触子の上辺と下辺とを連結する平板形状に形成されたものでもよい。但し、この構成では、電路部４３がＵ字形状の場合に比し、ガスによる空間内の圧力上昇による効果は十分には期待できない。また、第２の固定接触子３は、上方に立ち上がった第２の平行電路部３３を有しない形状でもよい。この場合は、ローレンツ力による限流効果は期待できない。また、第３の実施形態において、第２の実施形態の第２の絶縁体８１を更に設けてもよい。これにより、限流効果が更に高くなる。また、各実施形態では１極式の回路遮断器を示したが、極数は複数でもよく、極数が複数の場合は極間は仕切り板で仕切られる。
【符号の説明】
【００３１】
１  回路遮断器
２  第１の固定接触子
２１  第１の固定接点
３  第２の固定接触子
３１  第２の固定接点
４  可動接触子
４１  第１の可動接点
４２  第２の可動接点
４３  電路部
６  第１の絶縁体
６１  第１の貫通孔
６２、６５  一端開口
６３、６６  他端開口
６４  第２の貫通孔
７  ガイド部
８１  第２の絶縁体
８２  第３の絶縁体
ＡＣ１  第１アーク（アーク）
ＡＣ２  第２アーク（アーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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