(57)【要約】      （修正有）【課題】消弧グリッド板と、アーク発生時に消弧性ガスを発生する樹脂性の絶縁枠とを、効果的にアークを消滅できるよう組み合わせて用いながらも、コストが低く、なおかつ組み立て性がよく、生産面においてもコスト増を回避できる回路遮断器の消弧装置を提供する。【解決手段】回路遮断器１００の器体内において、可動接触子１０２に設けられた可動接点の開極軌跡に対して、前記可動接点の回動中心からの仰角方向に、前記可動接点の開極軌跡を逃げるよう略Ｕ字形に形成された磁性体から成るグリッド板１１を開極方向に複数配置させた消弧装置１に於いて、固定接触子１０１に設けられた固定接点側近傍に、該固定接点を囲うとともに一部が前記仰角方向に沿って形成された樹脂製の絶縁枠１２を設け、該絶縁枠と複数のグリッド板を絶縁材料から成る絶縁壁に取り付け固定したことを特徴として回路遮断器の消弧装置を提供した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動接触子に設けられた可動接点の開極軌跡に対して、
前記可動接点の回動中心からの仰角方向に、
前記可動接点の開極軌跡を逃げるよう略Ｕ字形に形成された磁性体から成るグリッド板を開極方向に複数配置させた消弧装置に於いて、
固定接触子に設けられた固定接点側近傍に、
該固定接点を囲うとともに一部が前記仰角方向に沿って形成された樹脂製の絶縁枠を設け、
該絶縁枠と複数のグリッド板を絶縁材料から成る絶縁壁に取り付け固定したことを特徴とする回路遮断器の消弧装置。
【請求項２】
前記絶縁壁はバルカナイズドファイバーを用いて、略コの字形に開口方向を前記グリッド板の開口方向と合わせて形成されるとともに、
前記グリッド板と前記絶縁枠とを一体に取り付け固定して構成されたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の消弧装置。
【請求項３】
前記絶縁壁への前記グリッド板ならびに絶縁枠の固定は該絶縁壁の側方において行われ、
前記絶縁壁の開口端部とは反対側の閉口端部において前記グリッド板との間には間隙を設けるとともに、
該閉口端部には、前記回動中心からみた前記グリッド板の投影位置と重複しない位置に孔部を設けたことを特徴とする請求項２記載の回路遮断器の消弧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器における、接点装置近傍に配置される消弧装置に関し、特に樹脂性材料と金属材料を用いた消弧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から前述の回路遮断器における消弧装置として、図５（特許文献１の図２）に示すディアイオン形の消弧装置が周知である。ディアイオン形の消弧装置は、一般的に、可動接触子の動作軌跡に接触しないよう略Ｕ字形の切欠を持つ磁性板を適当な間隔を空けて積み重ねて、これらを絶縁物の側壁で支持して構成したものであり、前記磁性板は側壁に接着やかしめ加工により固定されて構成されていることが多い。
【０００３】
図６の消弧装置は、特許文献１の段落番号「００２１」及び「００２２」に記載されているように、固定接触子５の逆平行導体部７ｂの上部には絶縁シート１１にて固定接触子と電気的に絶縁された状態の一対の磁性体板１０が可動接触子１の可動接点２側端部を挟み込むように配置され、接点間に発生するアークに暴露される上記一対の磁性体板１０の内面とロータ側端面と消弧板１３側端面とが絶縁カバー１２にて覆われて構成されたものである。
【０００４】
また、上記絶縁カバー１２は、上記一対の磁性体板を覆う第一の絶縁カバーの部位１２ａと、平行導体部７ａの上面を覆う第２の絶縁カバーの部位１２ｂと、接続導体７ｃ、７ｄを覆う第３の絶縁カバーの部位１２ｃにて一体に形成されている。そして、この絶縁カバーの上に、消弧側板１４にて保持された複数の磁性体消弧板１３が配置されて構成されたものである。
【０００５】
また、図６（特許文献２の図１）に示すように、該特許文献２の段落番号「００３０」に記載されているように、電源側端子板１４の上には、該電源側端子板１４およびヨーク１６とともに消弧装置６０を構成する部材を配設して構成されたものが示されている。
【０００６】
この消弧装置６０は、電源側端子板１４およびヨーク１６と、熱分解により消弧性ガスを放出する合成樹脂よりなる絶縁枠６１と、絶縁枠６１の上から装着された磁性体のヨーク６２とから構成されている。
【０００７】
ヨーク６２は電源側端子板１４の上面よりも上方に位置し、下向きに開放された略コ字形に形成されている。また、ヨーク６２の両脚片において端子ねじ１５ａに近い側の側縁には、アークを遮蔽しながらもアークガスの通過が可能となるような隙間を形成するように、両脚片から複数のグリッド片６２ａが延設され、両脚片のグリッド片６２ａによって図６におけるヨーク６２の左手前の開口が覆われる。つまりグリッド片６２ａは上下方向においては各脚片から千鳥状に交互に延設され、グリッド片６２ａの厚み方向においては互いに離間してグリッド片６２ａの間に隙間を形成して構成されている。
【特許文献１】特開２００２−８５０８号公報  図２
【特許文献２】特開平９−１７３１６号公報  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したような消弧装置を設けた回路遮断器では、該回路遮断器の使用時において短絡電流などの過電流が発生した際には速やかに電流を遮断するために、回路遮断器が備える瞬時引外し装置により接点装置を駆動させて可動接点と固定接点を開離させるが、このとき可動接点及び固定接点間に発生するアークをも効率的に消弧させることができる。
【０００９】
さて、前記消弧を効率的に行う方法として、前述したようなディアイオン形のグリッド板を用い、生じたアーク自身の電磁駆動力により前記グリッドの内方に該アークを駆動させて分断させアークを消滅させる方法や、アーク熱により消弧性ガスを放出する絶縁枠を用い、アークを冷却し、アークエネルギーを効率的に消費させアークを消滅させる方法があった。
【００１０】
しかしながら、前記グリッド板を多用すると、該グリッド板を支持する絶縁物の側壁に固定する作業が煩雑でコストが高くなるとともに、消弧装置内のアーク発生時の内圧が高くなり、アークガスの排出が充分に行えなくなり、電流遮断の際にアーク熱によりグリッド板の表面が溶融し、生じた金属微粒子の消弧装置内への付着及び消弧装置外への噴出により、消弧装置周辺の絶縁劣化につながったり、回路遮断器の開閉機構部に付着して正常な動作を妨げたりするという課題があった。
【００１１】
また、これらを改善させるために、前記消弧性ガスを放出する絶縁枠を用いた場合、前述のように接点装置全体を覆う構造とすると、消弧装置が煩雑かつ大掛かりになってしまいコストが高くなるとともに、消弧装置内のアーク発生時の内圧が高くなり、前述と同様アークガスの排出が充分に行えなくなり、電流遮断の際にアーク熱によりグリッド板の表面が溶融し、生じた金属微粒子の消弧装置内への付着及び消弧装置外への噴出により、消弧装置周辺の絶縁劣化につながったり、回路遮断器の開閉機構部に付着して正常な動作を妨げたりするという課題が完全には解消されないおそれがあった。さらに、回路遮断器の組み立て面に着目した場合、前記グリッド板を組み付ける工程に加えて、絶縁枠を組み付ける工程が増加し、生産性の面においてもコストが高くなるという課題があった。
【００１２】
そこで本件の発明の目的とするところは，消弧グリッド板と、アーク発生時に消弧性ガスを発生する樹脂性の絶縁枠とを、効果的にアークを消滅できるよう組み合わせて用いながらも、コストが低く、なおかつ組み立て性がよく、生産面においてもコスト増を回避できる回路遮断器の消弧装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために，本発明の請求項１では，回路遮断器の器体内において、可動接触子に設けられた可動接点の開極軌跡に対して、前記可動接点の回動中心からの仰角方向に、前記可動接点の開極軌跡を逃げるよう略Ｕ字形に形成された磁性体から成るグリッド板を開極方向に複数配置させた消弧装置に於いて、固定接触子に設けられた固定接点側近傍に、該固定接点を囲うとともに一部が前記仰角方向に沿って形成された樹脂製の絶縁枠を設け、該絶縁枠と複数のグリッド板を絶縁材料から成る絶縁壁に取り付け固定したことを特徴として回路遮断器の消弧装置を提供したものである。
【００１４】
これにより、回路遮断器に流れる短絡電流などの過電流遮断時において発生するアークに対して、アーク発生初期においては、樹脂製の絶縁枠によりアークの拡散を防止し極力接点の損耗を抑え、接点装置の開極が進みアークが引き伸ばされた場合には、グリッド板の配置を該アークの電磁駆動力を最大限に得られる配置としているためアークの分断を効率よく行え、アークの消滅を効果的に行える。また、絶縁枠と複数のグリッド板を絶縁材料から成る絶縁壁に取り付け固定しているため、組み立て性がよくコストの増加を抑えることができる。
【００１５】
また、前記絶縁壁はバルカナイズドファイバーを用いて、略コの字形に開口方向を前記グリッド板の開口方向と合わせて形成されるとともに、前記グリッド板と前記絶縁枠とを一体に取り付け固定して構成されたことを特徴として回路遮断器の消弧装置を提供してもよい。
【００１６】
これにより、アーク発生時における消弧装置内の圧力を低減でき効果的にアークガスを排出することができるとともに、コストが低く、なおかつ組み立て性よく回路遮断器の消弧装置を提供することができる。
【００１７】
また、前記絶縁壁への前記グリッド板ならびに絶縁枠の固定は該絶縁壁の側方において行われ、前記絶縁壁の開口端部とは反対側の閉口端部において前記グリッド板との間には間隙を設けるとともに、該閉口端部には、前記回動中心からみた前記グリッド板の投影位置と重複しない位置に孔部を設けたことを特徴として回路遮断器の消弧装置を提供してもよい。
【００１８】
これにより、アーク発生時における消弧装置内の圧力を低減でき効果的にアークガスを排出することができるとともに、噴出したアークが消弧装置外において再点弧することを防止できる回路遮断器の消弧装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば，消弧グリッド板と、アーク発生時に消弧性ガスを発生する樹脂性の絶縁枠とを、効果的にアークを消滅できるよう組み合わせて用いながらも、コストが低く、なおかつ組み立て性がよく、生産面においてもコスト増を回避できる回路遮断器の消弧装置を提供することが可能となる。また、消弧装置の部品点数が低減できるため、部品管理も容易で、生産性を向上させることができる安価な回路遮断器の消弧装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下，本実施形態の回路遮断器の消弧装置について図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、図４に、回路遮断器１００に本発明の消弧装置１を配設した場合の、該回路遮断器側方から臨んだ概略断面図を示した。回路遮断器１００は、周知のように、操作ハンドルを入切操作して開閉機構を駆動させることにより、可動接点１０２１を設けた可動接触子１０２と該可動接点１０２１と対向配置される固定接点１０１１を設けた固定接触子１０１からなる接点装置を動作させるとともに、電路に短絡電流などの過大な電流が流れた場合には、瞬時引外し装置が駆動して前記開閉機構に作用することにより、前記接点装置を動作させて可動接点１０２１を固定接点１０１１から開離させ、電路に流れる電流を遮断するものである。
【００２２】
図１は、本発明の消弧装置１の斜視図である。１１は磁性体から成るグリッド板、１２はアークが発生して周囲が所定の温度になった場合には消弧性ガスを放出する樹脂により形成した絶縁枠、１３はバルカナイズドファイバーを用いて形成した絶縁壁である。
【００２３】
次に、可動接触子１０２及び固定接触子１０１からなる接点装置と、前記グリッド板１１、絶縁枠１２、及び絶縁壁１３からなる消弧装置１との位置関係を図３に示している。グリッド板１１の配置は、可動接触子１０２に設けられた可動接点１０２１の開極軌跡に対して、前記可動接点１０２１の回動中心からの仰角方向に、前記可動接点１０２１の開極軌跡を逃げるよう略Ｕ字形に形成された磁性体から成るグリッド板１１を開極方向に複数配置させている。また、グリッド板の側方には、前記絶縁壁１３に取り付けるための突出形成した固定部１１１を設けている。
【００２４】
また、絶縁枠１２の配置は、固定接触子１０１に設けられた固定接点１０１１側近傍に、該固定接点１０１１を囲うように配置している。また、図２に示したように、該絶縁枠１２の上部の形状は、前記仰角方向に沿うよう、斜めに形成している。また、側面には、該絶縁枠１２を前記絶縁壁１３に取り付けるための突出形成した固定部１２１を設けている。
【００２５】
絶縁壁１３には、該絶縁枠１２と複数のグリッド板１１が、下方から、絶縁枠、グリッド板の順に適切な角度と間隔を保つよう取り付け固定されている。固定については、絶縁壁の側方に予め前記固定部１１１及び１２１が貫挿できる程度の孔部を設けておき、略コの字形に側方を折りたたむ際に該固定部１１１及び１２１を貫挿させ、外部から該固定部１１１及び１２１をプレスすることにより固定部の一部を変形させる、かしめ加工を行うことにより取り付け固定している。
【００２６】
前記グリッド板は本実施例では４枚用いており、固定接点と可動接点との間で、発生したアークを５つに分断させてアークを消滅させる。また、各々のグリッド板の配置角度を前記仰角の方向に合わせて配置しているため、アークが電磁駆動により前記グリッド板の内部に引き込まれるにつれて、グリッド板の間隔が離れ、アーク電圧が高くできる。すなわち、前述したアークの分断効果と電磁駆動によるアーク電圧の上昇効果が相まって、アーク電圧を高くできるとともに極力短い時間で限流遮断できるものである。
【００２７】
また、アークは、通常、固定接点と可動接点との間において、可動接点の軌跡上に円弧を描くように発生する。また、電磁駆動力は、電流が流れる方向に対して垂直な方向に最大となるため、グリッド板を前記仰角の方向と合わせて配置することにより、電磁駆動力を極力効果的に利用することができるものである。
【００２８】
さらに、アーク発生初期において、アーク熱により固定接点近傍に配設された絶縁枠から消弧性ガスが発生することにより，アークを冷却してアーク電圧を上昇させるとともに，ガス発生によりアークエネルギーを消費させ、アーク発生の初期段階から効果的にアークの拡散を防止し極力接点の損耗を抑えることができる。
【００２９】
前記絶縁壁の閉口端部と、グリッド板との間には、間隙を設けている。これは、アークが発生した際に、アークガスの排出を効率的に行うためである。これにより、消弧装置内部の内圧が異常に上昇することを回避できるものである。なお、グリッド板１１の閉口端部は、直線状ではなく、略Ｕ字形に形成することにより、効果的にアークガスの排出を行えるようにしている。
【００３０】
また、前記絶縁壁の閉口端部には、前記回動中心からみた前記グリッド板の投影位置と重複しない位置に孔部を設けている。即ち、グリッド板と絶縁壁外部との空間距離を保つことにより、発生したアークガスが外部に排出された際に、消弧装置１の外部でアークが再形成される（再点弧）ことを防止できるものである。
【００３１】
このように消弧装置を形成することにより、消弧グリッド板と、アーク発生時に消弧性ガスを発生する樹脂性の絶縁枠とを、効果的にアークを消滅できるよう絶縁壁に取り付けて用いることができ、回路遮断器の組み立て面に着目した場合においても、前記グリッド板を組み付ける一工程で、絶縁枠をも組み付ける工程が完了し、生産性の面、また部品の管理面においてもコスト増を回避できる回路遮断器の消弧装置を提供することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
複雑な形状をした部品を使用する必要がなくなるため，回路遮断器の組み立てにおいて，自動化を行う際にも有効であり，より一層の生産性向上を望むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の回路遮断器の消弧装置。
【図２】絶縁枠の図。
【図３】接点装置近傍の拡大図。
【図４】本発明の回路遮断器の概略構成図。
【図５】従来の消弧装置の例
【図６】従来の消弧装置の例
【符号の説明】
【００３４】
１  消弧装置
１１  グリッド板
１２  絶縁枠
１３  絶縁壁
１１１  固定部
１２１  固定部
１３１  孔部
１０１  固定接触子
１０２  可動接触子
１０３  回動中心
１０１１  固定接点
１０２１  可動接点
【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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