(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接触子に接合された固定接点と、可動接触子に接合され前記固定接点に対抗配置された可動接点と、これら接点の接離方向に並行して前記固定接点を囲むように立設され、前記固定接点と前記可動接点の間に発生するアークを消弧する磁性体製の消弧板とを備え、前記消弧板は前記固定接点の近接部位に形成された第一の片と、前記第一の片にそれぞれ連なって前記固定接点を囲むように形成された一対の第二の片と、前記第一の片の前記固定接触子に対向する部位に形成された端部と、前記第一の片の前記第二の片のそれぞれと隣接する縁部に前記端部より深く形成された一対の切り欠き部と、少なくとも前記一対の切り欠き部の上方に設けられガスを流通させる穴とを有することを特徴とする開閉器。
【請求項２】
上記穴は上記一対の切り欠き部の一方の上方から他方の上方に亘って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。
【請求項３】
上記穴は上記一対の切り欠き部の一方の上方から他方の上方に亘って複数個形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の開閉器。
【請求項４】
上記穴は上記一対の切り欠き部の上方近傍であって、前記消弧板の第二の片に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の開閉器。
【請求項５】
上記穴は、前記消弧板の第二の片の一方から他方まで連続して形成されていることを特徴とする請求項４記載の開閉器。
【請求項６】
上記穴は、前記消弧板の第一の片と少なくとも一方の第二の片に亘って形成されていることを特徴とする請求項４記載の開閉器。
【請求項７】
消弧板に形成された一対の切り欠き部は、前記消弧板の第一の片の端部に前記第一の片の端縁を残して形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の開閉器。
【請求項８】
消弧板に形成された一対の切り欠き部は、第一の片の端部に隣接し第一の片の縁部から第二の片の縁部まで連続して前記端部より深く形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の開閉器。
【請求項９】
第一の片の端部は、可動接触子側または反可動接触子側のいずれか一方にＵ字状に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電流を開閉する開閉器に関し、特にその金属消弧板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は例えば特公平３−３９３６２号公報に示された従来の開閉器の部分断面図である。図１２において、１は樹脂で形成された取り付け台、２はこの取り付け台１に設置されケイ素鋼板が積層された固定鉄心、３は固定鉄心２に対向配置され、ケイ素鋼板が積層された可動鉄心、４は可動鉄心３と固定鉄心２とを引き外しばね（図示せず）に抗して吸着させる駆動力を付与する操作コイル、５は樹脂で成形され、角窓を有するクロスバーで、その下端では可動鉄心３を保持している。６は上記クロスバー５の角窓に挿入されて押しばね７により保持されている可動接触子、６Ａは可動接触子６に接合された可動接点、８は上記可動接点６Ａと接離する固定接点８Ａが接合された固定接触子、８Ｃはこの固定接触子８の端子部を示す。９は開閉器本体を外部回路と接続するための端子ねじ、１０は固定接触子８を取り付けるベース、１１はアークカバー、１２は接点間に発生するアーク、１３はアーク１２を消弧するための磁性体製の金属消弧板である。
【０００３】
金属消弧板１３の斜視図を図１３に示す。金属消弧板１３は図１３に示すように第１の片１３Ａに連なる１対の第２の片１３Ｅ、１３Ｆで構成され、第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に折り返し部１３Ｂが形成され、この折り返し部１３Ｂの両側に一対の切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄが形成され、さらに金属消弧板１３の第１の片１３Ａの中央部に穴１３Ｇを設けている。次に動作について説明する。操作コイル４に流れる電流を遮断すると図示されていない引き外しばねにより可動鉄心３が固定鉄心２より引き離され、可動接点６Ａが固定接点８Ａから離れ、可動接点６Ａと固定接点８Ａの間にアーク１２が発生する。
【０００４】
図１４は金属消弧板１３を含む要部の上面図である。図１４に示すように固定接点８Ａ上に形成されたアーク１２の周囲には、矢印Ａで示す方向の磁束が形成される。そのため、アーク１２は金属消弧板１３の第１の片１３Ａの矢印Ｂで示す方向に駆動され、図１２に示すようにアーク１２が１２Ａのように伸張しアーク電圧が上昇する。図１３に示すように、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの中央部には穴１３Ｇが設けられているので、アーク１２の駆動方向にこの穴１３Ｇが位置することになり、電子やイオンを含むアークドガス（アークに曝され高温となり電子やイオンを含むガス）がこの穴を流通する。従って、この穴１３Ｇを通過するアークドガスがトリガーとなり、アーク１２が容易に分断されて、可動接触子６と金属消弧板１３の間、金属消弧板１３と固定接触子８の間で絶縁破壊が生じる。そして、図１２に示すようにアーク１２は２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃのように分断され、電流零点において消弧され電流が遮断される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の開閉器では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの中央部に穴１３Ｇを設け、この穴１３Ｇよりアークドガスを流通させることによりアーク１２の分断を促進させている。従って、固定接点８Ａ上の固定接点８Ａの中心線１４上の位置にアーク１２が形成された場合についてはアークドガスを流通させることができる。しかし、一般にアーク１２は図１５に示すように固定接点８Ａの中心線１４からはずれた位置に発生する場合が多い。この場合には、アーク１２の周囲には矢印Ａで示すように磁束が発生し、アーク１２は金属消弧板１３の第１の片１３Ａと第２の片１３Ｂの境界部方向に、すなわち図１３に示す金属消弧板１３の切り欠き部１３Ｄの方向に駆動され、さらに磁束密度が低い切り欠き部１３Ｄの上方に向かい駆動される。しかし、切り欠き部１３Ｄの上方には穴が設けられていないため、アーク１２が分断されにくく、遮断性能が劣るという問題点があった。
【０００６】
この発明はかかる問題を解決するためになされたもので、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの中央部以外にアークドガスを流通させる穴を設けることにより、アーク１２が固定接点８Ａの中心線１４からはずれた位置に発生した場合においても金属消弧板１３に設けた穴よりアークドガスを流通させることができる遮断性能が優れた開閉器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る開閉器は、固定接触子に接合された固定接点と、可動接触子に接合され前記固定接点に対抗配置された可動接点と、これら接点の接離方向に並行して前記固定接点を囲むように立設され、前記固定接点と前記可動接点の間に発生するアークを消弧する磁性体製の消弧板とを備え、前記消弧板は前記固定接点の近接部位に形成された第一の片と、前記第一の片にそれぞれ連なって前記固定接点を囲むように形成された一対の第二の片と、前記第一の片の前記固定接触子に対向する部位に形成された端部と、前記第一の片の前記第二の片のそれぞれと隣接する縁部に前記端部より深く形成された一対の切り欠き部と、少なくとも前記一対の切り欠き部の上方に設けられガスを流通させる穴とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本実施の形態の金属消弧板を図１に示す。図において、１３は磁性体製の金属消弧板、１３Ａは金属消弧板１３の第１の片、１３Ｅ、１３Ｆは第１の片１３Ａに連なる１対の第２の片である。１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に形成された一対の切り欠き部、１３Ｇはこの切り欠き部１３Ｃの上方から切り欠き部１３Ｄの上方に亘って形成された穴である。図１５に示すように、アーク１２が固定接点８Ａ上の固定接点８Ａの中心線１４上から離れた位置に生じた場合に、アーク１２は、図１に示した切り欠き部１３Ｄの方向（矢印の方向）に駆動され、さらに磁束密度が低い切り欠き部１３Ｄの上方へ駆動される。このことによりアーク１２の長さが大きくなり、アーク１２の電圧が高くなる。さらに、金属消弧板１３に設けた穴１３Ｇよりアークドガスを流通させることにより、絶縁破壊が発生し、図１に示すようにアーク１２が２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃに分断される。
【００１２】
本実施の形態では、アーク１２が駆動されやすい切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄの上方に穴１３Ｇが形成されているので、穴１３Ｇにアークドガスが流通しやすく、穴１３Ｇの部分で絶縁破壊が容易に発生する。従って、アーク１２が２つのアーク１２Ｂと１２Ｃに容易に分断され、遮断点数が増加することにより、アーク１２Ｂ、１２Ｃが金属消弧板１３により冷却される箇所が増加する。このため、優れた遮断性能を得ることができる。
なお、分断されたアーク１２Ｃが金属消弧板１３の第１の片１３Ａの折り返し部１３Ｂに形成されるとき、本実施の形態では、図１に示すように金属消弧板１３の第１の片１３Ａの下端は折り返されているので、折り返し部１３Ｂの表面電界を低くすることができ、優れた遮断性能を得ることができる。
さらに本実施の形態では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄが金属消弧板１３の第１の片１３Ａと第２の片１３Ｅ、１３Ｆの境界部、すなわちアーク１２がよく駆動される方向に相当する箇所に形成されているので、アーク１２をこの切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄで容易に分断することができる。
【００１３】
実施の形態２．
本実施の形態の金属消弧板を図２に示す。図において、１３は金属消弧板、１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に形成された一対の切り欠き部、１３Ｇ、１３Ｈは金属消弧板１３の第１の片１３Ａの切り欠き部１３Ｃ，１３Ｄの上方に形成された穴である。
本実施の形態では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄの上方に穴１３Ｇ、１３Ｈが設けられているので、実施の形態１の場合と同様アーク１２が固定接点８Ａ上の固定接点８Ａの中心線１４上から離れた位置に生じた場合にも、アーク１２が２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃに容易に分断され、優れた遮断性能を得ることができる。
なお、図３または図４に示すように複数の穴を設けてもよい。図４に示した金属消弧板では、金属消弧板１３の第２の片１３Ｅ、１３Ｆにも穴が設けられているため、アーク１２が金属消弧板１３の第２の片１３Ｅ、１３Ｆに近い箇所に形成された場合にでも、アーク１２を２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃに容易に分断することができる。
【００１４】
実施の形態３．
本実施の形態の金属消弧板を図５に示す。図において、１３は金属消弧板、１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に形成された一対の切り欠き部、１３Ｇは金属消弧板１３の第２の片１３Ｅから第１の片１３Ａを経て第２の片１３Ｆまで連続して形成された穴である。
本実施の形態では、穴１３Ｇが金属消弧板１３の第２の片１３Ｅから第１の片１３Ａを経て第２の片１３Ｆまで連続して設けられているため、アーク１２が金属消弧板１３の第２の片１３Ｅ，１３Ｆに近い箇所に形成された場合でも、アーク１２が２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃに容易に分断される。その結果、優れた遮断性能を得ることができる。 また、図６に示すように、穴１３Ｇ、１３Ｈを複数設けるように形成してもよい。
【００１５】
実施の形態４．
本実施の形態の金属消弧板を図７に示す。図において、１３は金属消弧板、１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に可動接触子側に折り返すように形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に形成された一対の切り欠き部、１３Ｇ、１３Ｈはこの切り欠き部１３Ｃの上方と切り欠き部１３Ｄの上方に形成された穴である。
実施の形態１〜３では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部１３Ｂが反可動接触子側に折り返されいたが、本実施の形態では折り返し部１３Ｂを可動接触子側に折り返しているので、実施の形態１〜３と同様に分断されたアーク１２Ｃは金属消弧板１３の第１の片１３Ａの折り返し部１３Ｂに形成される。そして、折り返し部１３Ｂの表面電界は低いので、優れた遮断性能を得ることができる。
【００１６】
実施の形態５．
本実施の形態の金属消弧板を図８に示す。図において、１３は金属消弧板、１５は第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された端部、１３Ｃ、１３Ｄはこの端部１５の両側に端部１５よりも深く形成された一対の切り欠き部、１３Ｇ、１３Ｈはこの切り欠き部１３Ｃの上方と切り欠き部１３Ｄの上方に形成された穴である。
本実施の形態では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの下端部は折り返されていないので、下端部が高電界となる。従って、絶縁破壊が容易に発生するので、アーク１２を２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃに容易に分断することができる。また、折り返し部がないので、金属消弧板１３を小型化することができる。
【００１７】
実施の形態６．
本実施の形態の金属消弧板を図９に示す。図において、１３は金属消弧板、１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に縁を残して形成された一対の切り欠き部、１３Ｇ、１３Ｈはこの切り欠き部１３Ｃの上方と切り欠き部１３Ｄの上方に形成された穴である。
本実施の形態では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄは第１の片１３Ａと第２の片１３Ｅ、１３Ｆの境界部から離れた箇所に設けられているため、金属消弧板１３の第２の片１３Ｅ、１３Ｆに対面する樹脂製のアークカバー１１（図１２参照）の部分から離れた部分をアーク１２が移動するので、アークカバー１１のアーク熱損傷を軽減することができる。従って、アークカバーの寿命を伸ばすことができる。
【００１８】
実施の形態７．
本実施の形態の金属消弧板を図１０に示す。図において、１３は金属消弧板、１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に形成された一対の切り欠き部、１３Ｇ、１３Ｈはこの切り欠き部１３Ｃの上方と切り欠き部１３Ｄの上方に形成された穴である。
本実施の形態では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａの切り欠き部１３Ｃ、１３Ｄは第２の片１３Ｅ、１３Ｆにまたがって形成されているので、アーク１２が金属消弧板１３の第２の片１３Ｅ、１３Ｆに近い箇所に形成された場合にでも、アーク１２が２つのアーク１２Ｂ、１２Ｃに容易に分断される。その結果、優れた遮断性能を得ることができる。
【００１９】
実施の形態８．
本実施の形態の金属消弧板を図１１に示す。図において、１３は金属消弧板、１３Ｂは第１の片１３Ａの下端（固定接触子８に対向する端部）の部分に形成された折り返し部、１３Ｃ、１３Ｄはこの折り返し部１３Ｂの両側に形成された一対の切り欠き部、１３Ｇ、１３Ｈはこの切り欠き部１３Ｃの上方と切り欠き部１３Ｄの上方に形成された穴である。
実施の形態１〜７では、金属消弧板１３の第１の片１３Ａと第２の片１３Ｅ、１３Ｆから鋭く曲げられていたが、本実施の形態では、図１１に示すようにゆるやかに曲げられているため消弧板１３を容易に形成することができる。
【００２０】
実施の形態１から実施の形態８では、金属消弧板１３に穴を設けているが、これは穴だけに限定するものではなく、穴の替わりに切り欠き等を設けても良い。また、穴の形状は円形、楕円形、多角形等特に形状を限定するものではなくガスを流通させることができればよい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２２】
請求項１の発明によれば、金属消弧板の切り欠き部が金属消弧板の第１の片に折り返し部と隣接して形成され、第１の片が第２の片と隣接する面の縁部にガスを流通させる穴を設けたことにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、金属消弧板に設けた穴を第１の片の第２の片と隣接する縁部から他の第２の片と隣接する縁部まで連続して設けたことにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、金属消弧板に設けた穴を複数個設けることにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、金属消弧板に設けた穴を第１の片から第２に片にまたがるように設けることにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、金属消弧板に設けた穴を第２の片から第１の片を介して他の第２の片まで連続して設けることにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２７】
請求項６の発明によれば、金属消弧板の第一の面に形成された穴部または切り欠き部は、固定接点から開放された開放位置で可動接点と切り欠き部の間に設けることにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２８】
請求項７の発明によれば、金属消弧板の第２の片に穴を設けることにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００２９】
請求項８の発明によれば、金属消弧板の第２の片に設けた穴を複数個にすることにより、その穴からアークドガスを流通させることができ、遮断性能を高めることができる。
【００３０】
請求項９の発明によれば、金属消弧板に設けた切り欠き部を第１の片の縁を残して形成することにより、アークカバーのアーク熱損傷を軽減することができる。
【００３１】
請求項１０の発明によれば、金属消弧板に設けた切り欠き部を第１の片の縁部から第二の片までまたがって形成することにより、アークが第２の片の近接部に生じた場合においても遮断性能を高めることができる。
【００３２】
請求項１１の発明によれば、金属消弧板の第１の片の下端をＵ字状に折り返して折り返し部を形成することにより、アークが容易に分断されると共に、アークが低電界の金属消弧板折り返し部に形成され、遮断性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による開閉器の要部を示す図である。
【図２】  本発明の実施の形態２による開閉器の要部を示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態２による開閉器の要部を示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態２による開閉器の要部を示す図である。
【図５】  本発明の実施の形態３による開閉器の要部を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態３による開閉器の要部を示す図である。
【図７】  本発明の実施の形態４による開閉器の要部を示す図である。
【図８】  本発明の実施の形態５による開閉器の要部を示す図である。
【図９】  本発明の実施の形態６による開閉器の要部を示す図である。
【図１０】  本発明の実施の形態７による開閉器の要部を示す図である。
【図１１】  本発明の実施の形態８による開閉器の要部を示す図である。
【図１２】  従来の開閉器を示す部分断面図である。
【図１３】  従来の開閉器の要部を示す図である。
【図１４】  従来の開閉器の動作を説明するための図である。
【図１５】  従来の開閉器の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
６      可動接触子      ６Ａ    可動接点        ８      固定接触子
８Ａ    固定接点        １１    アークカバー    １２    アーク
１３    金属消弧板      １３Ａ  第１の片        １３Ｂ  折り返し部
１３Ｃ  切り欠き部      １３Ｄ  切り欠き部      １３Ｅ  第２の片
１３Ｆ  第２の片        １３Ｇ  穴              １３Ｈ  穴
１４    固定接点の中心線                        １５  端部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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