(57)【要約】  回路遮断器は、導電部材（７０）と、可動接触子（２１）と、グリッド部（３１）と、コア（４０）と、アークランナ（８０）と、永久磁石（８１）とを備える。導電部材（７０）は、一端側に固定接点（７１）が設けられ、他端側に電源側端子（７２）が設けられる。可動接触子（２１）は、可動接点（２６）が設けられる。グリッド部（３１）は、固定接点（７１）と可動接点（２６）との間に発生するアークを消弧する複数のグリッド板（３４）を有する。コア（４０）は、互いに対向する一対の側板部（４１）を有し、一対の側板部（４１）間にグリッド部（３１）が配置される。アークランナ（８０）は、導電部材（７０）に接続され、アークを駆動する。永久磁石（８１）は、可動接触子（２１）がグリッド部（３１）と対向する方向または一対の側板部（４１）が対向する方向に極性が互いに異なるＮ極（８１ａ）およびＳ極（８１ｂ）が配列される。
2020202558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に固定接点が設けられ、他端側に電源側端子が設けられる導電部材と、
前記固定接点と対向する可動接点が設けられる可動接触子と、
前記固定接点と前記可動接点との間に発生するアークを消弧する複数のグリッド板を有するグリッド部と、
互いに対向する一対の側板部を有し、前記一対の側板部間に前記グリッド部が配置されるコアと、
前記導電部材に接続され、前記アークを駆動するアークランナと、
前記可動接触子が前記グリッド部と対向する方向または前記一対の側板部が対向する方向に極性が互いに異なる２つの磁極が配列される永久磁石と、を備える
ことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
前記コアは、
前記グリッド部と前記電源側端子との間に配置され、一部に開口部を有する領域を有する
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】
前記永久磁石は、
前記グリッド部と対向する方向に極性が互いに異なる２つの磁極が配列され、且つ前記可動接点から前記固定接点へ向かう方向を下方とした場合に、前記アークランナの下方に配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回路遮断器。
【請求項４】
前記コアは、
前記一対の側板部のうち一方の側板部と、前記一方の側板部の端部から他方の側板部へ近づく方向へ突出する第１突出部とを有する第１分割コアと、
前記他方の側板部と、前記他方の側板部の端部から前記一方の側板部へ近づく方向へ突出する第２突出部とを有する第２分割コアとを備え、
前記第１突出部と前記第２突出部とは、前記一対の側板部の対向方向で互いに対向し、
前記開口部は、前記第１突出部と前記第２突出部との間に形成される
ことを特徴とする請求項２に記載の回路遮断器。
【請求項５】
前記永久磁石は、
前記一対の側板部が互いに対向する方向に前記２つの磁極が配列され、且つ前記第１突出部および前記第２突出部の各々との距離が前記アークランナとの距離よりも短い
ことを特徴とする請求項４に記載の回路遮断器。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記開口部に配置される
ことを特徴とする請求項５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、接点間に生じるアークを消弧する消弧装置を内蔵した回路遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、直流電路の普及に伴い、電路を高電圧化して銅損を削減したいというニーズが高まっている。そのため、直流電路で使用される回路遮断器にも高電圧化の要求が増してきている。高い電圧の直流電路を遮断するためには、開閉接点の開離距離を長くすることが有効であるが、開閉接点の開離距離の長距離化は回路遮断器の大型化につながる。【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、互いに間隔を空けて積層された複数の磁性グリッドと、空間の広い部分までアークを導くアークランナとを備える回路遮断器において、磁気ヨークおよび永久磁石を設ける技術が開示されている。かかる磁気ヨークおよび永久磁石によって、アークに働く磁場の大きさを大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−１８０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、数十アンペアの小電流から数キロアンペアの大電流までの遮断を予め定められた回数遮断できることが求められる回路遮断器に特許文献１に記載の技術を適用した場合、アークを駆動するための十分な駆動力を得ようとすると大型化する可能性がある。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大型化を抑制しつつ、高電圧化に対応することができる回路遮断器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の回路遮断器は、導電部材と、可動接触子と、グリッド部と、コアと、アークランナと、永久磁石とを備える。導電部材は、一端側に固定接点が設けられ、他端側に電源側端子が設けられる。可動接触子は、固定接点と対向する可動接点が設けられる。グリッド部は、固定接点と可動接点との間に発生するアークを消弧する複数のグリッド板を有する。コアは、互いに対向する一対の側板部を有し、一対の側板部間にグリッド部が配置される。アークランナは、導電部材に接続され、アークを駆動する。永久磁石は、可動接触子がグリッド部と対向する方向または一対の側板部が対向する方向に極性が互いに異なる２つの磁極が配列される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、大型化を抑制しつつ、高電圧化に対応することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる回路遮断器の全体を示す側断面図
【図２】実施の形態１にかかる消弧ユニットの分解斜視図
【図３】実施の形態１にかかる消弧ユニットの外観斜視図
【図４】実施の形態１にかかる可動子ストッパを外した状態の消弧装置を示す分解斜視図
【図５】実施の形態１にかかる固定接触子の側面図
【図６】実施の形態１にかかる固定接触子の平面図
【図７】実施の形態１にかかるコアの平面図
【図８】実施の形態１にかかるコアの側面図
【図９】実施の形態１にかかる絶縁部材の平面図
【図１０】実施の形態１にかかる絶縁部材の側面図
【図１１】実施の形態１にかかる絶縁部材の外観斜視図
【図１２】実施の形態１にかかる絶縁部材とグリッド部とコアと固定接触子との位置関係を示す側断面図
【図１３】実施の形態１にかかる消弧ユニットのうち一部の構成を示す側断面図
【図１４】図１３に示す消弧ユニットのうちグリッド部と絶縁部材を不図示にした側断面図
【図１５】実施の形態１にかかる消弧ユニットのうち一部の構成例を示す平面図
【図１６】実施の形態１にかかる消弧ユニットの他の構成例を示す平面図
【図１７】本発明の実施の形態２にかかる回路遮断器の消弧ユニットのうち一部の構成例を示す平面図
【図１８】実施の形態２にかかるコアの他の構成例を示す断面図
【図１９】本発明の実施の形態３にかかる回路遮断器の消弧ユニットのうち一部の構成例を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる回路遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる回路遮断器の全体を示す側断面図である。図１には、説明を分かりやすくするために、紙面における上方を正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示しており、回路遮断器の構成の一部のみを図示する場合において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各方向は、図１に示す状態、すなわち回路遮断器を組み立てた状態での方向である。
【００１２】
図１に示すように、回路遮断器１００は、絶縁性の筐体１と、複数の回路遮断ユニット２と、開閉機構部３と、クロスバー４とを備える。筐体１は、各々絶縁材料で形成されたベース１１とカバー１２を有する。
【００１３】
ベース１１上には、複数の回路遮断ユニット２および開閉機構部３が配置される。カバー１２は、ベース１１上に配置された複数の回路遮断ユニット２および開閉機構部３を覆う。カバー１２には不図示のハンドル用窓孔が形成されており、かかるハンドル用窓孔から開閉機構部３の操作ハンドル２７が突出している。
【００１４】
複数の回路遮断ユニット２は、互いに間隔を空けてベース１１上に配列される。これら複数の回路遮断ユニット２は、互いに同一の構成を有している。かかる回路遮断ユニット２は、回路遮断器１００が遮断する電路の数分設けられる。各回路遮断ユニット２は、可動接触子２１と、可動接触子ホルダ２２と、引き外し装置２３と、負荷側導体２４と、消弧ユニット２５とを備える。消弧ユニット２５には、固定接触子６０が含まれる。
【００１５】
可動接触子２１は、基端がクロスバー４により回転自在に支持され、先端に可動接点２６が設けられる。固定接触子６０には、一端に可動接点２６が接触および開離する固定接点７１と、他端に電源側導体に接続される電源側端子７２とが設けられる。引き外し装置２３は、可動接触子２１と負荷側導体２４との間に設けられ、過電流が流れた場合に、開閉機構部３における不図示のトリップバーを駆動する。かかる引き外し装置２３は、可動接触子２１に可動接触子ホルダ２２を介して接続される。
【００１６】
開閉機構部３は、ベース１１上に配置され、例えば、周知のトグルリンク機構と、周知のトリップバーとを備える。開閉機構部３は、引き外し装置２３によってトリップバーが駆動された場合、回路遮断器１００をトリップ状態にする。
【００１７】
クロスバー４は、複数の回路遮断ユニット２の配列方向に沿って延伸しており、各回路遮断ユニット２に設けられた可動接触子２１の基端に取り付けられる。クロスバー４は、開閉機構部３によって、クロスバー４の軸心を中心として回転される。開閉機構部３によるクロスバー４の回転に連動して、各回路遮断ユニット２の可動接触子２１が回転し、かかる可動接触子２１の回転により、可動接点２６が固定接点７１に接触したり、可動接点２６が固定接点７１から開離したりする。
【００１８】
固定接点７１と可動接点２６とにより電路を開閉する開閉接点が構成される。可動接点２６が固定接点７１に接触することによって、電路が接続され、電源側端子７２および負荷側導体２４を介して電気回路がオンになる。また、可動接点２６が固定接点７１から開離することによって、電路が遮断され、電源側端子７２および負荷側導体２４を電路に含む電気回路がオフになる。
【００１９】
消弧ユニット２５は、固定接触子６０を含み、電路の遮断時に発生するアークを消弧する。以下、消弧ユニット２５について具体的に説明する。図２は、実施の形態１にかかる消弧ユニットの分解斜視図である。図３は、実施の形態１にかかる消弧ユニットの外観斜視図である。
【００２０】
図２および図３に示すように、消弧ユニット２５は、遮断時に固定接点７１と可動接点２６との間に発生したアークを消弧する消弧装置３０と、消弧装置３０の周囲に配置され、磁性体によって構成されるコア４０とを備える。さらに、消弧ユニット２５は、消弧装置３０を囲むように設けられ、消弧装置３０とコア４０との間を絶縁する絶縁部材５０と、固定接点７１および電源側端子７２が設けられる固定接触子６０とを備える。
【００２１】
図４は、実施の形態１にかかる可動子ストッパを外した状態の消弧装置を示す分解斜視図である。図４に示すように、消弧装置３０は、磁性鋼板によって各々構成される複数のグリッド板３４を有するグリッド部３１と、絶縁性の材料によって各々形成され複数のグリッド板３４を互いに間隔を空けて支持する一対の支持板３２とを有する。
【００２２】
各グリッド板３４は、四角状の磁性鋼板の一辺にＵ字状の切り欠き３５が設けられ、切り欠き３５の両側に側足部３４ａが形成されている。Ｕ字状の切り欠き３５は、グリッド板３４のうち可動接触子２１と対向する領域に形成されており、かかるＵ字状の切り欠き３５によって形成される空間を可動接点２６が設けられた可動接触子２１の先端部がクロスバー４を中心軸として回転する。
【００２３】
各グリッド板３４における両端部は、支持板３２に形成された不図示の貫通孔に挿通され、先端のカシメ部３４ｂが拡がるように塑性変形される。これにより、各グリッド板３４が支持板３２に保持される。また、消弧装置３０は、一対の支持板３２に基端が回転可能に支持される可動子ストッパ３３を有している。なお、図４に示す例では、消弧装置３０から可動子ストッパ３３が取り外された状態を示している。
【００２４】
図５は、実施の形態１にかかる固定接触子の側面図である。図６は、実施の形態１にかかる固定接触子の平面図である。図５および図６に示すように、固定接触子６０は、固定接点７１が上面に配置される導電部材７０と、導電部材７０の上面に配置され、導電部材７０に電気的に接続されるアークランナ８０と、アークランナ８０の下方に配置される永久磁石８１とを備える。
【００２５】
導電部材７０は、電源側端子７２に一端が接続されベース１１へ向かう方向である下方に延伸する第１電路７３と、第１電路７３の他端に一端が接続され、可動接触子２１へ向かう方向に延伸する一対の第２電路７４とを有する。また、導電部材７０は、一対の第２電路７４の他端に一端が接続される第３電路７５と、第３電路７５の一端に連続し、電源側端子７２へ向かう方向に延伸する第４電路７６を備える。
【００２６】
第４電路７６の基端部の上面には、固定接点７１が設けられる。また、第４電路７６は、一対の第２電路７４間に一対の第２電路７４と間隔を空けて配置され、一対の第２電路７４に沿って延伸する。
【００２７】
アークランナ８０は、第４電路７６基端部の上面に配置された基端からベース１１の底面へ向かう方向に延伸した後、中途部が屈曲してベース１１の底面に沿った方向であって電源側端子７２へ向かう方向に延伸する。永久磁石８１は、一対の第２電路７４間の空間部７７のうちアークランナ８０の先端の下方に配置される。
【００２８】
第２電路７４は、第１電路７３の他端に一端が接続されベース１１上をベース１１の底面に沿って延伸する平行電路７４ａと、平行電路７４ａの他端に一端が接続され、固定接点７１に向けてベース１１の底面に対して斜めに延伸する傾斜電路７４ｂとを有する。また、第２電路７４は、傾斜電路７４ｂの他端に連続し、第３電路７５まで延伸する接続電路７４ｃを有する。
【００２９】
このように、固定接触子６０は、固定接点７１および負荷側導体２４が設けられる導電部材７０の上面に配置されるアークランナ８０を有し、アークランナ８０の下方に永久磁石８１が配置される。
【００３０】
次に、コア４０の構成について説明する。図７は、実施の形態１にかかるコアの平面図である。図８は、実施の形態１にかかるコアの側面図である。図７に示すように、コア４０は、一対の側板部４１と、かかる一対の側板部４１の一端を連結するシールド部４２とを有し、磁性体から構成される。
【００３１】
シールド部４２は、第１電路７３の固定接点７１側を覆うように第１電路７３とアークランナ８０の間に設けられる。シールド部４２は、第１電路７３を流れる電流によって、アークランナ８０の周辺に発生する磁界を遮蔽する。
【００３２】
また、一対の側板部４１は、平行電路７４ａの上部に配置され、平行電路７４ａに流れる電流によって発生する磁束を一対の側板部４１に集中させ、アークランナ８０付近の磁界を低減する作用を有する。
【００３３】
次に、絶縁部材５０の構成について説明する。図９は、実施の形態１にかかる絶縁部材の平面図である。図１０は、実施の形態１にかかる絶縁部材の側面図である。図１１は、実施の形態１にかかる絶縁部材の外観斜視図である。図１２は、実施の形態１にかかる絶縁部材とグリッド部とコアと固定接触子との位置関係を示す側断面図である。
【００３４】
図９および図１１に示すように、絶縁部材５０は、互いに対向する一対の側部５１と、一対の側部５１のうち対応する側部５１におけるベース１１の底面側の端部に連続し、ベース１１の底面に沿って各々延伸する一対のカバー部５２とを有する。
【００３５】
一対の側部５１は、一対の側板部４１の各々と消弧装置３０との間に配置され、一対の側板部４１の各々と消弧装置３０との間を絶縁する。一対のカバー部５２は、導電部材７０の第２電路７４と消弧装置３０のグリッド部３１との間に配置され、第２電路７４がグリッド部３１側に露出しないように消弧装置３０を覆う。
【００３６】
また、図１０に示すように、絶縁部材５０は、一対の側部５１の電源側端子７２側の端部同士を連結するシールド部カバー５３を有する。シールド部カバー５３は、図１２に示すように、コア４０のシールド部４２とグリッド部３１との間に配置され、コア４０のシールド部４２がグリッド部３１側に露出しないように、グリッド部３１を覆う。なお、図１２に示すように、アークランナ８０は、導電部材７０に導電性のネジ７８などによって取り付けられることによって、導電部材７０に電気的に接続される。
【００３７】
次に、消弧ユニット２５において固定接点７１と可動接点２６との間に発生したアークが消弧される動作について説明する。図１３は、実施の形態１にかかる消弧ユニットのうち一部の構成を示す側断面図である。図１４は、図１３に示す消弧ユニットのうちグリッド部と絶縁部材を不図示にした側断面図である。図１５は、実施の形態１にかかる消弧ユニットのうち一部の構成例を示す平面図である。なお、図１３および図１４においては、グリッド部３１のうち支持板３２および可動子ストッパ３３は図示していない。
【００３８】
図１３および図１４に示す状態から、開閉機構部３のオフ動作またはトリップ動作によって、可動接点２６が固定接点７１から開離し始まると、固定接点７１と可動接点２６との間に、導電性のあるガスであるアークが発生する。
【００３９】
永久磁石８１は、Ｎ極８１ａとＳ極８１ｂを有しており、Ｎ極８１ａが固定接点７１側に配置され、Ｓ極８１ｂが電源側端子７２側に配置される。磁場の向き９２は、図１５に示すようになる。すなわち、磁場は、Ｎ極８１ａからアークランナ８０および第４電路７６を通り、アークランナ８０および第４電路７６から空隙を介してコア４０における一対の側板部４１に向かい、さらにコア４０のシールド部４２を通じてＳ極８１ｂへ戻る。
【００４０】
また、可動接点２６と固定接点７１とはＺ軸方向で互いに対向しているため、電流が流れる向き９１は、図１５に示すように、Ｚ軸負方向である。
【００４１】
このように、電流が流れる向き９１および磁場の向き９２が決まっていることから、フレミング左手の法則により、アークが駆動される方向である駆動方向９３は、図１５に示す方向になる。
【００４２】
実施の形態１にかかる消弧ユニット２５では、永久磁石８１を配置することによって、アークに働く磁場の大きさを大きくすることができ、また、コア４０の一対の側板部４１間にグリッド部３１が配置される。これにより、コア４０の内部に磁束を集中することができる。そのため、効率よくアークをグリッド部３１に駆動させることができ、アークをグリッド部３１内に維持させて消弧させることができる。
【００４３】
さらに、消弧ユニット２５では、アークランナ８０の下方に永久磁石８１が配置されるため、永久磁石８１にアークが直接当たらない。そのため、永久磁石８１においてアークによる熱減磁を抑制することができ、グリッド部３１によるアークの駆動力が熱減磁によって低減することを抑制することができる。
【００４４】
また、上述した例では、永久磁石８１は、アークランナ８０の先端の下方に位置する構成であるが、永久磁石８１の位置はアークランナ８０の中途部の下方に位置する構成であってもよい。図１６は、実施の形態１にかかる消弧ユニットの他の構成例を示す平面図である。
【００４５】
図１６に示すように、永久磁石８１の位置はアークランナ８０の延伸方向における中途部の下方に位置する場合であっても、コア４０の一対の側板部４１間にグリッド部３１が配置されることから、コア４０の内部に磁束を集中することができる。そのため、効率よくアークをグリッド部３１に駆動させることができ、アークをグリッド部３１内に維持させて消弧させることができる。
【００４６】
また、アークランナ８０の中途部の下方に永久磁石８１を配置することにより、永久磁石８１をアークランナ８０の先端の下方に配置する場合に比べ、アークに作用する磁場を大きくすることができる。これにより、遮断時の可動接点２６および固定接点７１の消耗量を低減することができる。また、永久磁石８１にアークが直接当たらないことから、永久磁石８１においてアークによる熱減磁を抑制することができる。そのため、グリッド部３１によるアークの駆動力が低減することを抑制することができる。
【００４７】
以上のように、実施の形態１にかかる回路遮断器１００は、導電部材７０と、可動接触子２１と、グリッド部３１と、コア４０と、アークランナ８０と、永久磁石８１とを備える。導電部材７０は、一端側に固定接点７１が設けられ、他端側に電源側端子７２が設けられる。可動接触子２１は、固定接点７１と対向する可動接点２６が設けられる。グリッド部３１は、固定接点７１と可動接点２６との間に発生するアークを消弧する複数のグリッド板３４を有する。コア４０は、互いに対向する一対の側板部４１を有し、一対の側板部４１間にグリッド部３１が配置される。アークランナ８０は、導電部材７０に接続され、アークを駆動する。永久磁石８１は、可動接触子２１がグリッド部３１と対向する方向に極性が互いに異なる２つの磁極であるＮ極８１ａとＳ極８１ｂとが配列される。これにより、コア４０の内部に磁束を集中することができることから、効率よくアークをグリッド部３１に向けて駆動させることができ、アークをグリッド部３１内に維持させて消弧させることができる。そのため、回路遮断器１００の大型化を抑制しつつ、高電圧化に対応することができる。
【００４８】
また、永久磁石８１は、可動接点２６から固定接点７１へ向かう方向を下方とした場合に、アークランナ８０の下方に配置される。これにより、永久磁石８１においてアークによる熱減磁を抑制することができるため、消弧装置３０によるアークの駆動力が低減することを抑制することができる。
【００４９】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる消弧ユニットは、コアがグリッド部と電源側端子との間に配置される一部に開口部を有するように、コアが２つの分割コアで形成される点で、コアが分割されていない実施の形態１にかかる消弧ユニット２５と異なる。以下においては、実施の形態１にかかる消弧ユニット２５と同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１にかかる消弧ユニット２５と異なる構成について主に説明するものとする。
【００５０】
図１７は、本発明の実施の形態２にかかる回路遮断器の消弧ユニットのうち一部の構成例を示す平面図である。図１７に示すように、実施の形態２にかかる回路遮断器１００Ａの消弧ユニット２５Ａは、コア４０に代えて、コア４０Ａを有する点で、実施の形態１にかかる回路遮断器１００の消弧ユニット２５と異なる。なお、回路遮断器１００Ａは、消弧ユニット２５Ａ以外の構成は、回路遮断器１００の構成と同じであり、図示を省略する。
【００５１】
コア４０Ａは、第１分割コア４３ａと第２分割コア４３ｂとを有する。第１分割コア４３ａは、側板部４１ａと、側板部４１ａの端部から第２分割コア４３ｂへ近づく方向であるＸ軸正方向に突出する第１突出部４２ａとを有する。同様に、第２分割コア４３ｂは、側板部４１ｂと、側板部４１ｂの端部から第１分割コア４３ａへ近づく方向であるＸ軸負方向に突出する第２突出部４２ｂとを有する。
【００５２】
一対の側板部４１ａ，４１ｂは、実施の形態１にかかる一対の側板部４１と同じ構成である。すなわち、一対の側板部４１ａ，４１ｂは互いに対向し、一対の側板部４１ａ，４１ｂ間には、グリッド部３１が配置される。
【００５３】
第１突出部４２ａと第２突出部４２ｂとは、一対の側板部４１ａ，４１ｂの対向方向で互いに対向し、グリッド部３１と電源側端子７２との間に配置される。第１突出部４２ａおよび第２突出部４２ｂは、シールド部４２と同様に、第１電路７３を流れる電流によって、アークランナ８０の周辺に発生する磁界を遮蔽する機能を有する。また、第１突出部４２ａと第２突出部４２ｂとの間に開口部４４が形成されており、これにより、回路遮断器１００Ａの内部での過度な圧力上昇を防止することができる。
【００５４】
回路遮断器１００Ａの通電中なんらかの原因で通電回路が短絡状態になった場合、図１に示す引き外し装置２３が開閉機構部３に作用し可動接触子２１をトリップ状態に位置にさせる。このとき、数キロアンペアの電流が回路に流れることがある。数キロアンペアの電流が流れている状態で電路を遮断する場合、アークによる磁場の大きさが十分大きいため、永久磁石８１の磁場を使用しなくても、アークは消弧装置３０まで駆動される。
【００５５】
コア４０Ａで囲まれた領域にアークが閉じ込められて回路遮断器１００Ａの内部に過度な圧力上昇が発生すると、コア４０Ａの強度によってはコア４０Ａが変形する可能性があり、また、筐体１の強度によっては筐体１が破損したりする可能性がある。消弧ユニット２５Ａでは、第１突出部４２ａと第２突出部４２ｂとの間に開口部４４が形成されているため、回路遮断器１００Ａの内部における過度な圧力上昇の発生を精度よく防止することができる。
【００５６】
なお、上述したコア４０Ａは、第１分割コア４３ａおよび第２分割コア４３ｂによって構成されるが、圧力上昇防止用に開口部４４が形成される構成であればよく、図１７に示す例に限定されない。図１８は、実施の形態２にかかるコアの他の構成例を示す断面図である。図１８に示すコア４０Ａは、一対の側板部４１ａ，４１ｂと、側板部４１ａの端部と側板部４１ｂの端部とを連結するシールド部４２Ａとを備える。シールド部４２Ａには、貫通孔である開口部４４が形成される。なお、シールド部４２Ａは、シールド部４２と同様の機能を有する。
【００５７】
なお、シールド部４２Ａに形成される開口部４４は、丸孔によって形成されるが、開口部４４の形状は丸孔に限定されない。また、開口部４４の数は２以上であってもよい。また、複数の開口部４４がシールド部４２Ａに形成される場合、各開口部４４の形状は、互いに異なる形状であってもよい。
【００５８】
以上のように、実施の形態２にかかる消弧ユニット２５Ａのコア４０Ａは、グリッド部３１と電源側端子７２との間に配置され、一部に開口部４４を有する領域を有する。これにより、回路遮断器１００Ａの内部における過度な圧力上昇の発生を精度よく防止することができる。
【００５９】
また、コア４０Ａは、第１分割コア４３ａと、第２分割コア４３ｂとを備える。第１分割コア４３ａは、側板部４１ａと、側板部４１ａの端部から側板部４１ｂへ近づく方向へ突出する第１突出部４２ａとを有する。第２分割コア４３ｂは、側板部４１ｂと、側板部４１ｂの端部から側板部４１ａへ近づく方向へ突出する第２突出部４２ｂとを有する。第１突出部４２ａと第２突出部４２ｂとは、一対の側板部４１ａ，４１ｂの対向方向で互いに対向する。第１突出部４２ａと第２突出部４２ｂとの間に開口部４４が形成される。これにより、回路遮断器１００Ａの内部における過度な圧力上昇の発生を防止する開口部４４を形成することができる。
【００６０】
実施の形態３．
実施の形態３にかかる消弧ユニットは、永久磁石の位置および磁極の向きが、実施の形態２にかかる消弧ユニット２５Ａと異なる。以下においては、実施の形態２にかかる消弧ユニット２５Ａと同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態２にかかる消弧ユニット２５Ａと異なる構成について主に説明するものとする。
【００６１】
図１９は、本発明の実施の形態３にかかる回路遮断器の消弧ユニットのうち一部の構成例を示す平面図である。図１９に示すように、実施の形態３にかかる回路遮断器１００Ｂの消弧ユニット２５Ｂは、第１分割コア４３ａと第２分割コア４３ｂとの間に形成される開口部４４に永久磁石８１が配置される。
【００６２】
また、消弧ユニット２５Ｂは、側板部４１ａと側板部４１ｂとが互いに対向する方向にＮ極８１ａとＳ極８１ｂとが配列される。すなわち、Ｎ極８１ａは、第１分割コア４３ａの第１突出部４２ａと空隙を介して対向し、Ｓ極８１ｂは、第２分割コア４３ｂの第２突出部４２ｂと空隙を介して対向する。
【００６３】
ここで、永久磁石８１のＮ極８１ａと第１分割コア４３ａとの最短距離を「Ｄ１」とし、永久磁石８１のＳ極８１ｂと第２分割コア４３ｂとの最短距離を「Ｄ２」とし、アークランナ８０と永久磁石８１との最短距離を「Ｄ３」とする。実施の形態３にかかる消弧ユニット２５Ｂでは、Ｄ１＜Ｄ３およびＤ２＜Ｄ３を満たすように、永久磁石８１が配置されている。このように、永久磁石８１を配置することで、図１９に示すように、磁場の向き９２が紙面における半時計回りの方向になる。
【００６４】
また、可動接点２６と固定接点７１とはＺ軸方向で互いに対向しているため、電流が流れる向き９１は、図１９に示すように、Ｚ軸負方向である。
【００６５】
このように、電流が流れる向き９１および磁場の向き９２が決まっていることから、フレミング左手の法則により、アークが駆動される方向である駆動方向９３は、図１９に示す方向になる。すなわち、アークは、可動接点２６および固定接点７１から消弧装置３０へ向かう方向に駆動される。
【００６６】
アークランナ８０はアークの駆動電路となるため、遮断時における電流の大きさによってはアークランナ８０が消耗し、アークランナ８０における磁気抵抗値の変化によって磁力が変化する可能性がある。消弧ユニット２５Ｂでは、図１９に示す永久磁石８１の配置によって、磁力線は主にコア４０Ａを通過する。コア４０Ａは、遮断によっては摩耗しないことから、消弧ユニット２５Ｂでは安定してアークに駆動力を与えることができる。
【００６７】
以上のように、実施の形態３にかかる消弧ユニット２５Ｂにおいて、永久磁石８１は、Ｎ極８１ａとＳ極８１ｂとが一対の側板部４１ａ，４１ｂが互いに対向する方向であるＸ軸方向に配列される。また、永久磁石８１は、第１突出部４２ａおよび第２突出部４２ｂの各々との距離Ｄ１，Ｄ２がアークランナ８０との距離Ｄ３よりも短い。これにより、一対の側板部４１ａ，４１ｂの一方から他方へ向かう磁場が形成され、磁力線が主にコア４０Ａを通過する。そのため、消弧ユニット２５Ｂでは安定してアークに駆動力を与えることができる。
【００６８】
また、永久磁石８１は、開口部４４に配置されることから、距離Ｄ１，Ｄ２を短くすることができ、消弧ユニット２５Ｂではより安定してアークに駆動力を与えることができる。
【００６９】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  筐体、２  回路遮断ユニット、３  開閉機構部、４  クロスバー、１１  ベース、１２  カバー、２１  可動接触子、２２  可動接触子ホルダ、２３  引き外し装置、２４  負荷側導体、２５，２５Ａ，２５Ｂ  消弧ユニット、２６  可動接点、２７  操作ハンドル、３０  消弧装置、３１  グリッド部、３２  支持板、３３  可動子ストッパ、３４  グリッド板、３４ａ  側足部、３４ｂ  カシメ部、３５  切り欠き、４０，４０Ａ  コア、４１，４１ａ，４１ｂ  側板部、４２，４２Ａ  シールド部、４２ａ  第１突出部、４２ｂ  第２突出部、４３ａ  第１分割コア、４３ｂ  第２分割コア、４４  開口部、５０  絶縁部材、５１  側部、５２  カバー部、５３  シールド部カバー、６０  固定接触子、７０  導電部材、７１  固定接点、７２  電源側端子、７３  第１電路、７４  第２電路、７４ａ  平行電路、７４ｂ  傾斜電路、７４ｃ  接続電路、７５  第３電路、７６  第４電路、７７  空間部、７８  ネジ、８０  アークランナ、８１  永久磁石、８１ａ  Ｎ極、８１ｂ  Ｓ極、９１  電流が流れる向き、９２  磁場の向き、９３  駆動方向、１００，１００Ａ，１００Ｂ  回路遮断器、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３  距離。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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