(57)【要約】【課題】短絡遮断時に固定接触子，可動接触子に流れる全ての電流を、可動接触子の高速開離、およびアークの伸長駆動に有効利用できるように、固定接触子，可動接触子を経由する電流経路をループ状に変更して回路遮断器の限流遮断性能の向上化を図る。【解決手段】電流遮断部，開閉機構部，過電流引き部を本体ケースに内装した回路遮断器で、その電流遮断部が電源側端子，負荷側端子にそれぞれ連なる一対の固定接触子７，８と、橋絡形の可動接触子９と、可動接触子９を搭載して開閉機構部に連繋した直動式の接触子ホルダーと、可動接触子の開極経路に沿ってその両側に配した一対の消弧室１２からなるものにおいて、電源側，負荷側の固定接触子７，８については、その接触子導体を可動接触子９の一端側から反対側端まで延長した上で、その延長部７ｂ，８ｂに可動接触子９の両端に配した可動接点９ａに対向する固定接点７ａ，８ａを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流遮断部，開閉機構部，過電流引き部を本体ケースに内装した回路遮断器であって、前記電流遮断部が電源側端子，負荷側端子にそれぞれ連なる一対の固定接触子と、該固定接触子に対向する橋絡形の可動接触子と、該可動接触子を搭載して前記開閉機構部に連係した直動式の可動接触子ホルダーと、可動接触子の開極移動経路に対向してその両側に配した一対の消弧室とからなるものにおいて、
前記電源側および負荷側の固定接触子は、その固定接触子導体を前記可動接触子の長手方向に沿って可動接触子の一端側から反対側端まで延長した上で、その延長部に可動接触子の両端に配した可動接点と対向する固定接点を設けたことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
請求項１に記載の回路遮断器において、電源側の固定接触子と負荷側の固定接触子の導体中間部を互いに立体交差させて各固定接触子の延長部を形成したことを特徴とする回路遮断器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回路遮断器において、電源側および負荷側の固定接触子の延長部に、その先端が消弧室に向けて延在するアークランナーを形成したことを特徴とする回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の固定接触子に橋絡形の可動接触子を対向させて電路を開閉するようにした２点切り方式の電流遮断部を備えた回路遮断器に関し、詳しくはその電流遮断部における固定接触子の配置構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
低圧配電路に適用する配線用遮断器について、その遮断性能を高めるために、電流遮断部を電源側端子，負荷側端子にそれぞれ連なる一対の固定接触子と、該固定接触子に対向する橋絡形の可動接触子と、該可動接触子を搭載して開閉機構部に連繋した直動式の可動接触子ホルダーと、可動接触子の両側に配した一対の消弧室とで構成した２点切り方式の回路遮断器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
次に、前記した２点切り方式の回路遮断器の従来構造を図５に示す。図５において、１は樹脂製のケースからなる回路遮断器の本体ケース、２，３はねじ端子からなる電源側，および負荷側端子、４は電流遮断部、５はトグルリンク（toggle link）機構に釈放スプリングを組合せた開閉機構部、５ａは開閉機構部５に連係した開閉操作ハンドル、５ｂは開閉機構部５の出力軸、６は熱動−電磁形の過電流引外し部である。なお、電流遮断部４は開閉機構部５，過電流引外し部６と隔離して本体ケース１の底部側に配置されている。
【０００４】
ここで、電流遮断部４は、電源側端子２に連なる固定接触子７と、過電流引外し部６を経由して負荷側端子３に連なる固定接触子８と、電源側および負荷側の一対の固定接触子７，８の下側に対向配置した橋絡形の可動接触子９と、該可動接触子９，および接圧スプリング１０を搭載して前記の開閉機構部５に連繋した上下動式の可動接触子ホルダー１１と、可動接触子９の開極経路に沿ってその両側（電源側，および負荷側）に配した一対の消弧室（グリッド形（grid-type）の消弧室）１２と、可動接触子９の底部側に配した転流板１３との組立体で構成されている。
【０００５】
また、前記の固定接触子７，８は、図６で示すように固定接触子の先端側をＵ字状に屈曲成形した上で、その導体の下面に固定接点７ａ，８ａを設け、この固定接点７ａ，８ａを可動接触子９の両端に配した可動接点９ａと対峙させている。
【０００６】
上記構成になる回路遮断器の開閉動作については先記の特許文献１にも詳しく述べられている。すなわち、図５，図６（ａ）の閉極状態では、主回路電流は電源側端子２から固定接触子７→可動接触子９→固定接触子８→過電流引外し部６を経て負荷側端子３に流れる。また、開閉機構部５は釈放スプリングが蓄勢された状態でラッチ（latch）に係止保持されている。この状態から回路遮断器を通流する主回路電流が過電流状態になると、過電流引外し部６が応動して開閉機構部５における釈放スプリングのラッチを外す。これにより、いままで蓄勢されていた釈放スプリングが放勢し、トグルリンク機構，出力軸５ｂを介して可動接触子ホルダー１１を下方に押し下げ駆動する。その結果、図６（ｂ）で示すように可動接触子９は固定接触子７,８から開離して電路を開路させる。また、電路の閉路状態で操作ハンドル５ａをＯＮからＯＦＦ位置に操作した場合には、開閉機構部５のトグルリンク機構が反転動作して釈放スプリングの蓄勢力が放勢され、これにより前記と同様に可動接触子９が開極する。
【０００７】
一方、電路に短絡電流のような大電流が流れると、可動接触子９は固定接触子７,８との間に作用する電磁反発力により、開閉機構部５の釈放動作を待たずに瞬時に開離方向へ駆動され、次いで開閉機構部５の動作により可動接触子９が開極終端位置に保持される。
【０００８】
また、この短絡遮断時には、図６（ｂ）で表すように可動接触子９の両端に配した可動接点９ａと固定接触子７，８の固定接点７ａ，８ａの間にアーク１４が発弧する。そして、このアーク１４は固定接触子７，８と可動接触子９に流れる電流との間に作用する電磁力により消弧室１２に向け伸長駆動されて限流遮断されることは周知の通りである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２５８６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記の回路遮断器で、短絡遮断時における限流効果を高めてアークをできるだけ早期に消滅させるには、短絡初期に可動接触子をできるだけ早く高速開極させてアークを長く引き伸ばすとともに、アークを消弧室に向けて素早く電磁駆動することが重要である。
【００１１】
かかる点、図６に示した従来構造の電流遮断部について、短絡遮断時における可動接触子９，およびアーク１４に作用する駆動電磁力について検証したところ、次記のような問題点のあることが判った。
【００１２】
すなわち、図７は図６に示したＵ字曲げ形状の固定接触子７，８と橋絡形の可動接触子９を組合せた２点切り方式の電流遮断部について、短絡遮断時における電流の通流経路，方向、およびアーク１４に作用する駆動電磁力の向きを模式的に表した図である。なお、図中の矢印ｉ-1，ｉ-2，ｉ-3，ｉ-4は電流遮断部の各部に流れる電流の方向を、また太線矢印は電磁反発力，吸引力を表している。
【００１３】
ここで、可動接触子９は、互いに逆向きに流れる電流ｉ-2とｉ-3による電磁反発力（フレミングの左手の法則）が加わって開極方向に電磁駆動される。また、可動接触子９の開離に伴い固定接点７ａ，８ａと可動接点９ａの間に発弧したアーク１４は、電流ｉ-2，ｉ-3による電磁反発力ｆ-1，ｆ-2を受けて外側（消弧室側）に伸長するよう電磁駆動される。
【００１４】
一方、固定接触子７（固定接触子８についても同じ）の端子側からＵ曲げ部に至る導体部分に流れる電流ｉ-1によって可動接触子９，アーク１４に作用する駆動電磁力について見ると、可動接触子９には電磁吸引力（電流ｉ-1とｉ-3の電流方向が同じ）が加わって可動接触子９の開離駆動力を弱める。また、アーク１４に対しても外側への伸長駆動を妨げるような電磁吸引力ｆ-3，電磁反発力ｆ-4がアークの内側，外側に作用する。そのほか、固定接触子７，８の導体は途中から先端側がＵ字曲げされているため、可動接触子９の長手方向の中央部には開極方向への電磁駆動力が殆ど作用しない。
【００１５】
このために、従来の電流遮断部の構造では短絡初期における可動接触子９の開離速度が弱められ、またアーク１４を消弧室１２（図５参照）に向けて伸長する電磁駆動力も減少して高い限流遮断効果を発揮できない。
【００１６】
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、短絡遮断時に固定接触子，可動接触子に流れる全ての電流による電磁力を、可動接触子の高速開離、およびアークの伸長駆動に有効利用できるように、電流遮断部の固定接触子，可動接触子を経由する電流経路をループ状に変更して限流遮断性能の向上を図った回路遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電流遮断部，開閉機構部，過電流引き部を本体ケースに内装した回路遮断器であり、前記電流遮断部が電源側端子，負荷側端子にそれぞれ連なる一対の固定接触子と、該固定接触子に対向する橋絡形の可動接触子と、該可動接触子を搭載して前記開閉機構部に連係した直動式の可動接触子ホルダーと、可動接触子の開極移動経路に対向してその両側に配した一対の消弧室とからなるものにおいて、
前記電源側および負荷側の固定接触子は、その固定接触子導体を前記可動接触子の長手方向に沿って可動接触子の一端側から反対側端まで延長した上で、その延長部に可動接触子の両端に配した可動接点と対向する固定接点を設けるものとする（請求項１）。
【００１８】
また、前記構成の回路遮断器においては、
（１）電源側の固定接触子と負荷側の固定接触子の導体中間部を互いに立体交差させて各固定接触子の延長部を形成する（請求項２）。
（２）電源側および負荷側の固定接触子の延長部に、その先端が消弧室に向けて延在するアークランナーを形成する（請求項３）。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成により、次記の効果を奏することができる。
（１）電源側および負荷側の固定接触子について、その接触子導体を請求項１のように配置することにより、電源側の固定接触子から可動接触子を経由して負荷側の固定接触子に通じる電流経路が単純なループ形状となる。これにより、短絡遮断時には固定接触子，可動接触子を流れる電流による電磁駆動力が全て可動接触子を開極方向に駆動する方向に作用し、従来構造と比べて可動接触子の開離速度を高めることができる。
【００２０】
また、短絡遮断時に固定接点と可動接点との間に発弧したアークは、ループ状の電流経路に流れる電流の駆動電磁力によりアークの内側から反発力、外側から吸引力を受けることになる。これにより、アークを速やかに消弧室に向けて伸長駆動させることができて限流遮断性能が向上する。
（２）また、固定接触子に前記の延長部を形成するに当たって、電源側の固定接触子と負荷側の固定接触子の導体中間部を互いに立体交差させた（請求項２）ことにより、電流が同じ向きに流れる固定接触子の延長部を形成できる。
（３）さらに、電源側および負荷側の固定接触子の延長部に連ねて消弧室に延在するアークランナーを形成した（請求項３）ことにより、固定接点上に発弧したアークをアークランナーに転移させて速やかに消弧室に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例による電流遮断部の構成図であって、（ａ）は可動接触子の閉極状態を表す正面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｘ−Ｘ断面図である。
【図２】図１（ａ）に対応する可動接触子の開極状態を表す正面図である。
【図３】図１の電流遮断部についての接触子長手方向に沿った断面斜視図である。
【図４】図１の電流遮断部における短絡遮断時の電流経路，通流方向、およびアークに作用する駆動電磁力の向きを模式的に表した図である。
【図５】従来における２点切り回路遮断器の全体構造を表す図である。
【図６】図５における電流遮断部の構造図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ閉極状態，短絡遮断動作の状態を表す正面図である。
【図７】図６の電流遮断部における短絡遮断時の電流経路，通流方向、およびアークに作用する駆動電磁力の向きを模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図６に対応する部材には同じ符号を付している。
すなわち、図示実施例の電流遮断部では、回路遮断器の電源側端子２，負荷側端子３（図５参照）に連なる電源側，負荷側の固定接触子７，８は、図６に示した従来構造のように先端側部分をＵ字曲げせずに、可動接触子９の一端側から反対側端に向けて延長し、その延長部７ｂ，８ｂの下面に可動接触子９の可動接点９ａと対向する固定接点７ａ，８ａを設けている。
【００２３】
ここで、電源側の固定接触子７の延長部７ｂは負荷側の固定接触子８に沿ってその下方側に延在し、負荷側の固定接触子８の延長部８ｂは電源側の固定接触子７に沿ってその下方側に延在し、この位置で橋絡形の可動接触子９と対峙させている。そして、固定接触子７，８の接触子導体とその延長部７ｂ，８ｂの導体との間には互いに逆方向から斜めに交差する渡り導体７ｃ，８ｃを介装接続し、この渡り導体７ｃと８ｃを相互に隔離して接触子導体を立体交差させるようにしている。さらに、前記固定接触子７，８の延長部７ｂ，８ｂは、その先端側を可動接触子９の両側に配した消弧室１２に向けて延在させてアークランナー７ｄ，８ｄを形成している。
【００２４】
上記の構成により、電源側の固定接触子７から可動接触子９を経て負荷側の固定接触子８に至る電流経路は従来構造（図７参照）と異なり、図４で示すように単純なループ状経路を辿る。なお、図４の図中で、矢印ｉ-1，ｉ-2は電源側の固定接触子７，およびその延長部７ｂに通流する電流の向きを表している。また、矢印ｉ-3，ｉ-4はそれぞれ可動接触子９，アーク１４に流れる電流の向きを表し、矢印ｉ-5，ｉ-6は負荷側の固定接触子８，およびその延長部８ｂを通流する電流の向きを表している。
【００２５】
上記したループ状の電流経路から判るように、固定接触子７，８およびその延長部７ｂ，８ｂ、渡り導体７ｃ，８ｃに流れる電流はいずれも同じ方向であり、かつ可動接触子９を流れる電流とは逆向きである。これにより、固定接触子７，８およびその延長部７ｂ，８ｂに流れる電流ｉ-1，ｉ-2，ｉ-5，ｉ-6が全て可動接触子９を開極方向に駆動する電磁力として作用することになる。これにより、図７で述べた従来構造と比べて可動接触子９に作用する開極方向の電磁駆動力が増強して短絡遮断時の開極速度を大幅に高めることができる。
【００２６】
また、固定接触子７，８の固定接点７ａ，８ａと可動接触子９の可動接点９ａとの間に発弧したアーク１４に対しては、ループ状の電流経路に沿って流れる前記電流ｉ-1〜ｉ-6により、図４の図中に円弧状の太線矢印で表した電磁反発力ｆ-1，ｆ-2、および電磁吸引力ｆ-4がそれぞれアーク１４の内側と外側に作用し、アーク１４は消弧室１２（図２参照）に向けて電磁駆動される(フレミングの左手の法則)。また、この電磁駆動によりアーク１４の発弧点は固定接触子７，８の固定接点７ａ，８ａからアークランナー７ｄ，８ｄに転移し、消弧室１２に向けて速やかに移行する。これにより、従来構造（図７参照）で問題となっていたアーク１４の伸長を妨げる電磁力の発生がなくなり、さらに前記した可動接触子９の開離速度の増強効果と合わせて回路遮断器の限流遮断性能を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１    本体ケース
２    電源側端子
３    負荷側端子
４    電流遮断部
５    開閉機構部
６    過電流引外し部
７    電源側の固定接触子
８    負荷側の固定接触子
７ａ，８ａ  固定接点
７ｂ，８ｂ  固定接触子の延長部
７ｃ，８ｃ  渡り導体
７ｄ，８ｄ  アークランナー
９    橋絡形の可動接触子
９ａ  可動接点
１０    接圧スプリング
１１    可動接触子ホルダー
１２    消弧室
【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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