(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に固定接点が接合され、他端部に端子部を有する固定接触子、一端部に前記固定接点に接離する可動接点が接合され、前記端子部から離れる方向に延びる可動接触子、前記固定接触子の接点接合部近傍で、前記固定接点から前記端子部側へ離間した位置に電気的に接続され、前記端子部の方向に延在するアークランナ、および前記固定接触子の接点接合面側に前記アークランナを挟んで対向配置され、前記固定接点から前記端子部側へ離間した位置から前記固定接触子の長手方向に沿って前記端子部側に延在する１対の電気絶縁性の消弧板を備え、消弧板間の間隙は、可動接触子の幅よりも狭く、固定接触子の幅をＷｓ、可動接触子の幅をＷｍ、固定接点の幅をＷｃ、消弧板間の間隙をＷｇ、アークランナの幅をＷａとしたときに、Ｗｓ＞Ｗｍ＞Ｗｃ＞Ｗｇ＞Ｗａとなるように構成されていることを特徴とする開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流を開閉する開閉器に関し、特にその消弧機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術１．
図２７は例えば特公平２−６１７０号公報に開示された従来技術１による開閉器の部分断面図である。図において、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、８Ｂは固定接触子８の接点８Ａ接合部近傍に電気的に接合され、端子部８Ｃの方向に延在するアークランナである。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−ス、１１は樹脂製またはセラミック製のア−クカバー、１２は接点間に発生するア−クである。
【０００３】
固定接触子８は、図２８（ａ）および（ｂ）にそれぞれ側面図および上面図を示すように、接点８Ａ接合部近傍に切抜き中空部８Ｄを設けるとともに、この中空部８Ｄの接点寄り端部に倒Ｌ字状のアークランナ８Ｂを切り起こして設けている。８Ｅは中空部８Ｄの両側の電流流通部である。
図２９は図２７の可動接触子を拡大して示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【０００４】
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−ク１２が発生する。このアーク１２は交流電流の電流零点で消滅し、電流が遮断される。
【０００５】
図２８および図２９を用いて更に詳しく説明すると、図２８に示すように、固定接触子８の端子部８Ｃから流入する電流Ｉは、アークランナ８の切抜き中空部８Ｄの両側に形成された電流流通部８Ｅに分かれて流れる。その電流をＩ1AとＩ1Bで示す。この電流Ｉ1AとＩ1Bが固定接点８Ａ上に形成されたアーク１２に流入する。電流Ｉ1Aが作る磁場によるアーク駆動力をＦ1Aで、また、電流Ｉ1Bが作る磁場によるアーク駆動力をＦ1Bで、これらＦ1AとＦ1Bとの合力をＦ１でそれぞれ示す。アーク１２には電流Ｉ1AとＩ1Bが流入し、駆動力Ｆ１が働く。
他方、可動接触子６では図２９に示すように、切抜き中空部が設けられていないため、アーク駆動に効果的な電流成分Ｉ1c が存在し、これによる駆動力Ｆ1c が存在するため、合成されたアーク駆動力Ｆ２はＦ１より大きくなる。
従って、アーク１２はアークランナ８Ｂ側に駆動され、図２８（ａ）にアーク１２Ｂで示すようにアークランナ８Ｂに転移する。転移後、アーク１２Ｂはアークランナ８Ｂに流れる電流が作る磁場によって駆動され、アークランナ８Ｂ上を走行しつつ、電流が遮断される。
このように、アーク１２Ｂは、アークランナ８Ｂ上を走行することにより、周囲の空気とアークランナ８Ｂによって冷却されるので、アーク１２が駆動されないものに比べて優れた遮断性能が得られる。
【０００６】
従来技術２．
図３０および図３１は例えば実公昭６１−１１８７５号公報に開示された従来技術２による開閉器の要部を示し、図３０は平面図、図３１は図３０のＡ−Ａ線断面図である。図において、１３Ａおよび１３Ｂは間隙を有して対向配置された１対の電気絶縁性の消弧板であり、可動接触子６の運動軌跡面に平行な面を有し、その各々の平行な面は可動接点６Ａおよび固定接点８Ａを挟み込むように配置され、その間隔は、可動接触子６の動きを阻害しない程度の最小な距離である。消弧板１３Ａおよび１３Ｂがセラミックスで形成されている場合、消弧板１３Ａおよび１３Ｂへの熱伝導によりアーク１２が冷却されるので、遮断性能が向上する。また、消弧板１３Ａおよび１３Ｂが樹脂で形成されている場合、消弧板１３Ａおよび１３Ｂから放出されるガスによりアーク１２が冷却されるので、遮断性能が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の開閉器は以上のように構成されており、従来技術１の場合は、アーク１２Ｂを空気により十分に冷却することはできず、遮断性能の向上に限界があった。
また、従来技術２の場合は、可動接触子６の動きを阻害しないようにするために消弧板１３Ａ、１３Ｂ間の距離を可動接触子６の幅よりも大きくする必要があり、消弧板１３Ａ、１３Ｂとアークとの間の距離が大きいため、アークの冷却が不十分であり、その結果、遮断性能向上効果が小さいという問題点があった。さらに、アークの熱によって接点６Ａ、８Ａ近傍部の消弧板１３Ａ、１３Ｂの表面層が熱劣化してその表面層から消弧板１３Ａ、１３Ｂの微粉や炭化物が発生し、これらが接点６Ａ、８Ａ表面に付着し、接触不良を起こしやすいという問題点があった。
またさらに、遮断性能を高めるために消弧板１３Ａと１３Ｂの間の間隙長を小さくすると、電流遮断時、可動接触子６が消弧板１３Ａと１３Ｂに摺動しやすくなるため、消弧板１３Ａと１３Ｂから可動接触子６摺動による微粉などが発生しやすくなり、これが接点６Ａ、８Ａ表面に付着し、接触不良が発生しやすくなるという問題点もあった。
【０００８】
本発明は上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたもので、低い接触抵抗を保ちつつ、遮断性能が向上した開閉器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の開閉器は、一端部に固定接点が接合され、他端部に端子部を有する固定接触子、一端部に前記固定接点に接離する可動接点が接合され、前記端子部から離れる方向に延びる可動接触子、前記固定接触子の接点接合部近傍で、前記固定接点から前記端子部側へ離間した位置に電気的に接続され、前記端子部の方向に延在するアークランナ、および前記固定接触子の接点接合面側に前記アークランナを挟んで対向配置され、前記固定接点から前記端子部側へ離間した位置から前記固定接触子の長手方向に沿って前記端子部側に延在する１対の電気絶縁性の消弧板を備え、消弧板間の間隙は、可動接触子の幅よりも狭く、固定接触子の幅をＷｓ、可動接触子の幅をＷｍ、固定接点の幅をＷｃ、消弧板間の間隙をＷｇ、アークランナの幅をＷａとしたときに、Ｗｓ＞Ｗｍ＞Ｗｃ＞Ｗｇ＞Ｗａとなるように構成されているものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による開閉器の部分断面図である。図において、１は樹脂等の電気絶縁物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は樹脂等の電気絶縁物で成形され、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である。８Ｂは固定接触子８の接点８Ａ接合部近傍に電気的に接合され、端子部８Ｃの方向に延在するアークランナであり、アーク駆動手段である。可動接触子６は一端部に可動接点６Ａが接合されて端子部８Ｃから離れる方向に延びている。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−ス、１１は樹脂やセラミック等の電気絶縁物で形成されたア−クカバー、１２は接点間に発生するア−ク、１３は電気絶縁性の消弧板である。なお、アークカバー１１は多孔質の電気絶縁物で構成されてもよい。
【００２５】
次に、図２および図３を用いて本実施の形態による開閉器の要部の構成について更に詳細に説明する。図２は図１の要部である可動接触子の近傍を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図２（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。
固定接触子８は、一端部に固定接点８Ａが接合され、他端部に端子部８Ｃを有している。アークランナ８Ｂは固定接触子８の接点８Ａ接合部近傍を中央部から切り起こされて倒Ｌ字状に構成され、固定接点８Ａの近傍で固定接触子８に電気的に接続されている。８Ｄはアークランナ８Ｂが切り起こされた時に形成される切抜き中空部である。
１３Ａおよび１３Ｂは１対の電気絶縁性の消弧板であり、固定接触子８の接点８Ａ接合面側かつ固定接点８Ａよりも端子部８Ｃ側で、固定接触子８の長手方向に沿い、間隙を有して対向配置されている。消弧板１３Ａ，１３Ｂは電気絶縁性の有機または無機材料で構成される。
Ｗａはアークランナ８Ｂの幅、Ｗｇは消弧板１３Ａと１３Ｂの間の間隙長、Ｗｓは固定接触子８の幅、Ｗｃは固定接点の幅である。
【００２６】
図３は図１の要部である可動接触子の要部を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。図において、Ｗｍは可動接触子６の幅である。
本実施の形態では、Ｗｓ＞Ｗｍ＞Ｗｃ＞Ｗｇ＞Ｗａとなるように構成されている。
【００２７】
次に、動作について説明する。
遮断時、固定接点８Ａ上に形成されたアーク１２は、従来技術１で図２８を用いて説明したように端子部８Ｃの方向（図２中右側）に駆動され、図２に示すようにアークランナ８Ｂに転移し、転移したアーク１２Ｂはアークランナ８Ｂ上を走行し、消弧板１３Ａ，１３Ｂにより冷却される。すなわち、消弧板１３Ａ，１３Ｂが例えばセラミックスで形成されている場合、アーク１２Ｂは主にセラミックスの熱伝導作用により冷却され、樹脂材料で形成されている場合、アーク１２Ｂは樹脂材料の熱分解作用により冷却される。
【００２８】
この際、本実施の形態では、消弧板１３Ａと１３Ｂは固定接触子８の接点８Ａ接合面側かつ固定接点８Ａよりも端子部８Ｃ側に配置されており、可動接触子６が開閉動作時に消弧板１３Ａと１３Ｂの間を通らないので消弧板１３Ａと１３Ｂ間の間隙を狭くしてアーク１２Ｂの冷却性能を高めることができる。具体的には、消弧板１３Ａと１３Ｂ間の間隙Ｗｇは、可動接触子の幅Ｗｍよりも狭く（Ｗｍ＞Ｗｇ）構成されているので、図３０および図３１で示した従来技術２の場合と比べてアーク１２Ｂは消弧板１３Ａと１３Ｂにより強く冷却される結果、優れた遮断性能が得られる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、さらに、Ｗｓ＞Ｗｍ＞Ｗｃ＞Ｗｇ＞Ｗａとなるように構成されており、Ｗｓ＞Ｗｍとしたことにより、負荷電流通電時に接点接触部で発生した熱が容易に端子部８ｃに流出するので、通電電流を増大できる。また、Ｗｍ＞Ｗｃとしたことにより、負荷電流通電時に接点接触部で発生した熱が可動接触子６の表面から放散されやすくなるので、通電電流を増大できる。また、Ｗｃ＞Ｗｇとしたことにより、図３０および図３１で示した従来技術２の場合と比べてアーク１２Ｂは消弧板１３Ａと１３Ｂにより強く冷却される結果、優れた遮断性能が得られる。また、Ｗｇ＞Ｗａとしたことにより、アークランナ８Ｂに流れる電流が分散することなく集中して流れるので、アークランナ８Ｂ上のアーク１２Ｂに作用する磁気駆動力が強化される。その結果、優れた遮断性能が得られる。これらの結果、遮断性能をより高めることができ、通電電流を増大することも可能となる。
【００３０】
さらに、本実施の形態では、可動接触子６が開閉動作時に消弧板１３Ａと１３Ｂの間を通らないので、消弧板１３Ａと１３Ｂ間の間隙長をいくら短くしても、可動接触子６が開閉動作時に消弧板１３ａ，１３Ｂに接触・摺動することによる消弧板１３ａ，１３Ｂの微粉の発生を防止でき、上記微粉が接点６Ａ，８Ａ表面に付着することもない。その結果、消弧板１３Ａと１３Ｂ間の間隙長を短縮して遮断性能を高めても両接点６Ａ，８Ａの接触抵抗を低く保つことができ、接触不良も起こしにくいという効果が得られる。
【００３１】
また、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂは固定接点８Ａよりも端子部８Ｃ側に設けられているので、消弧板１３Ａ，１３Ｂと両接点６Ａ，８Ａとの間の距離が従来技術２の場合に較べて大きい。したがって、アーク１２Ｂの熱によって消弧板１３Ａ、１３Ｂから微粉や炭化物が発生しても、これらが接点６Ａ，８Ａ表面に付着しにくく、両接点６Ａ，８Ａの接触抵抗を低く保つことができ、接触不良も起こしにくいという効果が得られる。
【００３２】
また、本実施の形態ではアークランナ８Ｂが固定接触子８の接点接合部近傍を切り起こして倒Ｌ字状に構成されているので、アークランナ８Ｂを容易に形成することができる。
また、アークランナ８Ｂが固定接触子８から突出して形成されているので、突出しない場合と較べて、アーク１２によって加熱されたホットガスがアークランナ８Ｂに触れやすくなり、固定接点８Ａ上のアーク１２の足がアークランナ８Ｂに容易に転移する。従って、優れた遮断性能が得られる。
【００３３】
なお、固定接触子８は図４（ａ），（ｂ）にそれぞれ側面図と上面図で示すように、固定接点８Ａの近傍部で幅が狭く構成されてもよい。繰り返し遮断時、固定接点８Ａの温度上昇が大きく、これに伴って固定接触子８の固定接点８Ａ近傍部の温度上昇が大きくなり、アークカバー１１の側壁部が熱損傷を受けることがあるが、固定接触子８の固定接点８Ａ近傍部で幅が狭く構成されることにより、アークカバー１１の側壁部が熱損傷を低減することができる。
【００３４】
また、可動接触子６は図５（ａ），（ｂ）にそれぞれ側面図と上面図で示すように、一部が切り欠かれていてもよい。この場合、可動接点６Ａ上に形成されたアーク１２に流れ込む電流が広がることなく集中するので、アーク１２に作用する磁気駆動力が強化されることにより、遮断性能が向上する。
なお、図４（ａ）および図５（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。
【００３５】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図６（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
本実施の形態では、消弧板１３Ａと１３Ｂの間隙は固定接触子８の端子部８Ｃ側よりも固定接点８Ａ側で広くなるように構成されている。
【００３６】
実施の形態１では、消弧板１３Ａと１３Ｂは平板状に形成され、固定接触子８の長手方向に沿った各位置での間隙が同じであるように構成されており、固定接点８Ａ上に発生したアーク１２が駆動されて消弧板１３Ａと１３Ｂの間に進入しようとした場合、消弧板１３Ａ，１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスが発生して圧力が高くなるので、アーク１２がアークランナ８Ｂに転移しにくくなる場合がある。なお、アークの温度は１万℃のオーダーと非常に高いので、消弧板１３Ａ，１３Ｂが樹脂製の場合に限らず、セラミック製の場合も、樹脂製の場合に較べて量は少ないが、蒸発によるガスの発生があり、同様の問題がある。
【００３７】
これに対して、本実施の形態では、消弧板１３Ａと１３Ｂの間隙長が固定接触子８の端子部８Ｃ側よりも固定接点８Ａ側で大きくなるように構成されていることにより、消弧板１３Ａ，１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスが拡散しやすく、その結果、実施の形態１の場合と比べてアーク１２がアークランナ８Ｂに転移しやすくなるので、遮断性能を高めることができる。
【００３８】
なお、消弧板１３Ａと１３Ｂは図７（ａ），（ｂ）にそれぞれ側面図と上面図で示すように構成されてもよい。なお、図７（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。
【００３９】
実施の形態３．
図８は本発明の実施の形態３による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図８（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂは倒Ｌ字状のアークランナ８ＢのＬ字に折り曲げた折り曲げ部に対向する部分が矩形状に切り欠かれている。
【００４０】
実施の形態１では、消弧板１３Ａ，１３Ｂは長方形（または正方形）状に形成されており、固定接点８Ａ上に発生したアーク１２が駆動され消弧板１３Ａと１３Ｂとの間に進入しようとした場合、消弧板１３Ａと１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスが発生して圧力が高くなるので、アーク１２がアークランナ８Ｂに転移しにくくなる場合がある。
【００４１】
これに対して、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂは倒Ｌ字状のアークランナ８ＢのＬ字に折り曲げた折り曲げ部に対向する部分が切り欠かれているので、消弧板１３Ａ，１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスはこの切り欠き部から容易に拡散して転移箇所のガス密度（圧力）を下げることができ、実施の形態１の場合と比べてアーク１２の足がアークランナ８Ｂに転移しやすくなる結果、遮断性能を高めることができる。
【００４２】
なお、図８では矩形状に切り欠かれていたが、曲線状に切り欠かれていてもよい。
【００４３】
実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図９（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
実施の形態３では消弧板１３Ａ，１３Ｂは倒Ｌ字状のアークランナ８ＢのＬ字に折り曲げた折り曲げ部に対向する部分が矩形状に切り欠かれていたが、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂはアーク発生空間側がアークランナ８Ｂの折り曲げ部に対向する部分を含むように傾斜を持って切り欠かれている。
【００４４】
実施の形態３では、消弧板１３Ａ，１３Ｂは倒Ｌ字状のアークランナ８ＢのＬ字に折り曲げた折り曲げ部に対向する部分のみが切り欠かれており、消弧板１３Ａ，１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスはこの切り欠き部から拡散して転移箇所すなわちアークランナ８Ｂ近傍のガス密度（圧力）を下げるが、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂはアーク発生空間側が折り曲げ部に対向する部分を含むように傾斜を持って切り欠かれているので、分解ガスもしくは蒸発ガスが折り曲げ部に対向する部分のみでなくアーク１２のほぼ全長に渡って拡散する。その結果、アーク１２の足がアークランナ８Ｂに転移しやすくなるのに加えて、アーク１２はそのほぼ全長に渡って駆動されやすくなるという利点がある。
【００４５】
一方、実施の形態３の場合は、図８に示したように、折り曲げ部に対向する部分のみが切り欠かれており、図９に較べて切り欠き部の上方の部分が残っているので、アークランナ８Ｂに転移したアーク１２Ｂが消弧板１３Ａ，１３Ｂの切り欠き部上方の部分でも冷却されるという利点がある。
【００４６】
なお、図９では直線状に切り欠かれているが、曲線状に切り欠かれていてもよい。
【００４７】
実施の形態５．
図１０は本発明の実施の形態５による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図１０（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
上記各実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂの表面は平面状であったが、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂの表面に凹凸が設けられている。図において、１３１は凹凸に相当する溝であり、アーク駆動方向に沿って設けられている。
【００４８】
このように、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂの表面に溝１３１が設けられたことにより、消弧板１３Ａ，１３Ｂの表面積が大きく増大するので、アークランナ８Ｂに転移したアーク１２Ｂの冷却作用が増大する。その結果、溝１３１を設けない場合と比べて、遮断性能が大きく向上する。
【００４９】
なお、凹凸は溝１３１に限るものではなく、例えば図１１に示したようにいぼ状の突部１３２であってもよく、また、窪みであってもよい。
【００５０】
実施の形態６．
図１２は本発明の実施の形態６による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図１２（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
上記各実施の形態では、消弧板１３Ａと１３Ｂ間の間隙は両端部で開放されていたが、本実施の形態では、端子部８Ｃ側で閉塞されている。
【００５１】
このように、本実施の形態では、消弧板１３Ａと１３Ｂ間の間隙が端子部８Ｃ側で閉塞されたことにより、アークランナ８Ｂに転移したアーク１２Ｂが３方向から冷却されるので、閉塞されていない場合には２方向から冷却されるのに較べてより優れた遮断性能が得られる。
【００５２】
なお、図１２では全体が閉塞されているが、少なくとも一部が閉塞されていれば同様の効果が得られる。
【００５３】
実施の形態７．
図１３は本発明の実施の形態７による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図１３（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
上記各実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂは固定接触子８に当接して設けられていたが、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂと固定接触子８との間に空隙が設けられている（すなわち、消弧板１３Ａ，１３Ｂは固定接触子８から離間して配置されている。）。
【００５４】
消弧板１３Ａ，１３Ｂが固定接触子８に当接して設けられている場合には、固定接点８Ａ上に発生したアーク１２が駆動されて消弧板１３Ａと１３Ｂとの間に進入しようとした場合、消弧板１３Ａと１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスが拡散しにくいため圧力が高くなり、アーク１２がアークランナ８Ｂに転移しにくくなる場合がある。
これに対して、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂと固定接触子８との間に空隙が設けられたことにより、消弧板１３Ａ，１３Ｂの分解ガスもしくは蒸発ガスはこの空隙から容易に拡散するので、消弧板１３Ａ，１３Ｂが固定接触子８に当接して設けられている場合より優れた遮断性能が得られる。
【００５５】
さらに、消弧板１３Ａ，１３Ｂが固定接触子８に当接して設けられている場合には、消弧板１３Ａ，１３Ｂの表面がアーク１２Ｂに曝されてその表面抵抗が低下した場合、電流遮断後、固定接触子８に当接して配置された消弧板１３Ａ、１３Ｂの表面を経由して可動接触子６と固定接触子８との間で絶縁破壊が発生しやすくなり、再点弧が発生して遮断不能に陥る可能性もある。
これに対して、本実施の形態によれば、消弧板１３Ａ，１３Ｂは固定接触子８から離間して配置されていることにより、電流遮断後、再点弧が発生しにくい。その結果、遮断不能を防止できるので、極めて優れた遮断性能が得られる。
【００５６】
なお、図１３では消弧板１３Ａ，１３Ｂの下端部が全て固定接触子８から離間して配置されている場合について示したが、一部が固定接触子８に当接し、残部が離間していてもよく（少なくとも一部が離間していればよく）、この場合にも、図１３の場合に較べて程度は多少劣るものの同様の効果が得られる。
【００５７】
実施の形態８．
図１４は本発明の実施の形態８による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。なお、図１４（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。また、他の構成は図１と同様である。
実施の形態７では、消弧板１３Ａ，１３Ｂの下端位置はアークランナ８Ｂのアーク１２Ｂ走行面の位置より固定接触子８側（下側）にあったが、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂの下端位置はアークランナ８Ｂのアーク１２Ｂ走行面の位置より上側にある。すなわち、消弧板１３Ａ，１３Ｂは、アークランナ８Ｂのアーク１２Ｂ走行面の位置よりも可動接点開離側に設けられている。
【００５８】
このように、本実施の形態では、消弧板１３Ａ，１３Ｂの下端位置はアークランナ８Ｂのアーク１２Ｂ走行面の位置より上側にあるように構成されたことにより、アーク１２Ｂの熱により消弧板１３Ａ，１３Ｂから発生した分解ガスもしくは蒸発ガスは、消弧板１３Ａ，１３Ｂの下端とアークランナ８Ｂのアーク１２Ｂ走行面との間隙を通って拡散するので、実施の形態７の場合のように消弧板１３Ａ，１３Ｂの下端と固定接触子８との間隙を通って拡散する場合に較べて容易に拡散することができる。また、可動接触子６と消弧板１３Ａ、１３Ｂとの間の絶縁破壊もより確実に防止できる。それらの結果、実施の形態７の場合より優れた遮断性能が得られる。
【００５９】
実施の形態９．
図１５は本発明の実施の形態９による開閉器の要部の構成を示す側面図であり、図１５では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。他の構成は図１と同様である。
上記各実施の形態では、固定接触子８は直線状に構成されていたが、本実施の形態では、固定接触子８は、接点８Ａ接合部よりも端子部８Ｃ側の一部が反可動接点６Ａ側に折り曲げられて段状に構成（段状構造）されており、アークランナ８Ｂとともにアーク駆動手段を構成している。
【００６０】
固定接触子８が直線状に構成されている場合には、固定接触子８に流れる電流が作る磁場によりアーク１２を反アークランナ８Ｂの方向に駆動する力が大きかったのに対し、本実施の形態では、固定接触子８の一部が反可動接点６Ａ側に曲げられたことより、固定接触子８に流れる電流が作る磁場によりアーク１２を反アークランナ８Ｂ方向に駆動する力を低減できるので、アーク１２はアークランナ１２に容易に転移する。その結果、固定接触子８が直線状に構成されている場合と比べ、遮断性能を大きく高めることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では固定接触子８の段状構造とアークランナ８Ｂとによりアーク駆動手段を構成しているが、固定接触子８の段状構造のみでアーク駆動手段を構成することも可能である。
【００６２】
なお、図１５では、消弧板１３Ａ，１３Ｂと固定接触子８との間に空隙が設けられている実施の形態７に本実施の形態による固定接触子８の段状構造を適用した場合について示しているが、他の実施の形態に適用してもよく、消弧板１３Ａ，１３Ｂは、例えば図１６〜図１８にそれぞれ示すように構成されてもよい。
【００６３】
また、アークランナ１２は、図１９および図２０にそれぞれ示すように、端子部８Ｃの方へ行くに従って固定接触子８から徐々に遠ざかるように構成されてもよい。
【００６４】
なお、実施の形態１〜８においても、アークランナ１２は、端子部８Ｃの方へ行くに従って固定接触子８から徐々に遠ざかるように構成されてもよい。
【００６５】
実施の形態１０．
図２１は本発明の実施の形態１０による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。図２１（ａ）では手前側の消弧板１３Ａを取り除いて示している。他の構成は図１と同様である。
本実施の形態では、固定接触子８はコ字状に折り返されて（コの字構造）おり、アークランナ８Ｂとともにアーク駆動手段を構成している。
【００６６】
固定接触子８が直線状に構成されている場合には、固定接触子８に流れる電流が作る磁場によりアーク１２が反アークランナ８Ｂ方向への駆動力を受けていたのに対し、本実施の形態では、固定接触子８はコ字状に折り返されたことより、固定接触子８から固定接点８Ａに流れる電流は図２１の記号Ｉで示すようになる。その結果、固定接触子８に流れる電流Ｉが作る磁場により、アーク１２をアークランナ８Ｂ方向に駆動する力を強化できるので、アーク１２はアークランナ１２に容易に転移する。従って、固定接触子８が直線状に構成されている場合と比べ、遮断性能を大きく高めることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態では固定接触子８のコの字構造とアークランナ８Ｂとによりアーク駆動手段を構成しているが、固定接触子８のコの字構造のみでアーク駆動手段を構成することも可能である。
【００６８】
なお、図２１では、消弧板１３Ａ，１３Ｂと固定接触子８との間に空隙が設けられている実施の形態７に本実施の形態による固定接触子８のコの字構造を適用した場合について示しているが、他の実施の形態に適用してもよいのは言うまでもない。
【００６９】
実施の形態１１．
図２２は本発明の実施の形態１１による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。図において、１４は永久磁石１４である。
本実施の形態では、固定接点８Ａと可動接点６Ａとの間に発生したアーク１２を端子部８Ｃの方向に磁気駆動する永久磁石１４を、可動接触子６の反可動接点６Ａ側（可動接触子６および消弧板１３Ａ，１３Ｂの上部空間）に、磁極の向きが紙面と直交するように設け、永久磁石１４とアークランナ８Ｂとでアーク駆動手段を構成している。
【００７０】
このように、本実施の形態では、固定接点８Ａと前記可動接点６Ａとの間に発生したアーク１２を端子部８Ｃの方向に磁気駆動する永久磁石１４を設けたことにより、アーク１２には永久磁石１４が作る磁場が作用して端子部８Ｃの方向に駆動されるので、永久磁石１４を設けない場合に較べてアーク１２は容易にアークランナ１２に転移し、転移したアーク１２Ｂはアークランナ１２上を高速に走行する。従って、遮断性能が顕著に向上する。
【００７１】
なお、本実施の形態では永久磁石１４とアークランナ８Ｂとによりアーク駆動手段を構成しているが、永久磁石１４のみでアーク駆動手段を構成することも可能である。これは以下の実施の形態１２および１３においても同様である。
【００７２】
また、図２２では永久磁石１４が可動接触子６の反可動接点６Ａ側に設けられた場合を示したが、図２３に示すように、固定接触子８の反固定接点８Ａ側に設けられてもよい。図２３では、永久磁石１４はベ−ス１０に削設した穴に挿入、保持されている。
また、永久磁石に限るものではなく、電磁石であってもよい。これは以下の実施の形態１２および１３においても同様である。
【００７３】
なお、本実施の形態によるアーク駆動手段は、実施の形態１〜１０の何れの開閉器に適用してもよいのは言うまでもない。これは以下の実施の形態１２および１３においても同様である。
【００７４】
実施の形態１２．
図２４は本発明の実施の形態１２による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。図において、１５は電気絶縁体であり、本実施の形態では、実施の形態１１の構成に加えて、永久磁石１４と可動接触子６および固定接触子８の少なくとも一方との間には、電気絶縁体１５が介在する。具体的には、永久磁石１４は例えば円柱形状をしており、その周面を覆うように電気絶縁体１５が配置されている。円柱の端面については、電気絶縁体１５は必ずしも配置されていなくてもよい。
なお、電気絶縁体１５としては、例えばエポキシ樹脂、ガラスメラミン樹脂、ポリエステル樹脂などが用いられる。
【００７５】
実施の形態１１の場合には、電気絶縁体１５が、永久磁石１４と可動接触子６との間にも永久磁石１４と固定接触子８（アークランナ８Ｂ）との間にも配置されていないので、遮断電流が大きい場合には、アーク１２Ｂが永久磁石１４に引きつけられて永久磁石上に転移し、永久磁石１４と可動接触子６との間および永久磁石１４とアークランナ８Ｂとの間にアークが形成される可能性がある。このような事態が発生すると、永久磁石１４はアークによって強く加熱され、磁化力が大きく低減するので、遮断性能が大きく低下する。
【００７６】
これに対して、本実施の形態では、永久磁石１４は電気的絶縁体１５で可動接触子６および固定接触子８（アークランナ８Ｂ）から絶縁されたことにより、アーク１２Ｂが永久磁石１４に引きつけられた場合にも、アーク１２Ｂが永久磁石１４上に形成される事態を防止できるので、永久磁石１４がアーク１２Ｂにより加熱される事態を防止できる。その結果、実施の形態１１の場合と比べ、遮断性能の低下を確実に防止することができる。
【００７７】
なお、図２４では、永久磁石１４が電気的絶縁体１５で可動接触子６および固定接触子８（アークランナ８Ｂ）の両方から絶縁されている場合について示したが、永久磁石１４は可動接触子６および固定接触子８（アークランナ８Ｂ）の少なくとも一方から絶縁されていればよく、程度は劣るものの同様の効果が得られる。
【００７８】
なお、図２３に示したように、永久磁石１４がベ−ス１０に削設した穴に挿入されている場合には、ベース１０が電気絶縁体で形成されている場合は新たに電気絶縁体１５を設けなくても兼用することができる。
【００７９】
実施の形態１３．
図２５は本発明の実施の形態１３による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。実施の形態１２では電気絶縁体１５は永久磁石１４を覆うように配置されていたが、本実施の形態では、永久磁石１４と可動接触子６および固定接触子８（アークランナ８Ｂ）との間を断面Ｌ字状の電気絶縁体１５で仕切っている。
具体的には、永久磁石１４は可動接触子６の反可動接点側の空間に設けられ、可動接触子６および固定接触子８（アークランナ８Ｂ）と永久磁石１４との間にはＬ字状の電気絶縁体１５が設けられている。電気絶縁体１５およびアークカバー１１にはそれぞれ貫通孔１５Ａおよび１１Ａが設けられ、遮断時のアーク１２Ｂによって消弧板１３Ａ，１３Ｂから発生する分解ガスなどをこれらの貫通孔１５Ａおよび１１Ａを経由して外部に放出するように構成されている。
【００８０】
このように、本実施の形態では、可動接触子６および固定接触子８（アークランナ８Ｂ）と永久磁石１４との間に電気絶縁体１５が設けられたことにより、実施の形態１２の場合と同様、アーク１２Ｂが永久磁石１４上に形成される事態を防止できるので、永久磁石１４がアーク１２Ｂにより加熱される事態を防止できる。その結果、実施の形態１１の場合と比べ、遮断性能の低下を確実に防止することができる。
また、本実施の形態では、遮断時のアークによって消弧板１３Ａ，１３Ｂから発生する分解ガスなどを電気絶縁体１５に設けられた貫通孔１５Ａとアークカバー１１に設けられた貫通孔１１Ａとを経由して外部に放出するように構成したことにより、消弧板１３Ａ，１３Ｂの上部空間の圧力上昇を大きく抑制できるので、アーク１２Ｂが永久磁石１４の方向に移動しやすくできる。その結果、アーク１２Ｂが速く引き延ばされるので、遮断性能を大きく向上させることができる。
【００８１】
実施の形態１４．
図２６は本発明の実施の形態１４による開閉器の要部の構成を示す側面図である。
上記各実施の形態では、可動接点６Ａが電磁石で駆動される電磁開閉器に本発明を適用した場合について示したが、本発明は、電磁開閉器以外の開閉器にも適用が可能である。その一例として、配線用遮断器が挙げられ、図２６では本発明を配線用遮断器に適用した場合の要部の構成を示している。なお、固定接触子８近傍の構成については図２６に示したものに限らず実施の形態１〜１３で説明した何れの構成を適用してもよい。
図において、１６は回転軸であり、配線用遮断器では、可動接触子６が回転軸１６を中心として回動する。
【００８２】
短絡事故が発生すると、図示しない検出装置が短絡電流を検出して図示しない駆動装置が作動し、可動接触子６は回転軸１６を中心に回動し、可動接点６Ａが固定接点２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。アーク１２は上記各実施の形態１〜１３の何れかの場合と同様に消弧される。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の開閉器によれば、一端部に固定接点が接合され、他端部に端子部を有する固定接触子、一端部に前記固定接点に接離する可動接点が接合され、前記端子部から離れる方向に延びる可動接触子、前記固定接触子の接点接合部近傍で、前記固定接点から前記端子部側へ離間した位置に電気的に接続され、前記端子部の方向に延在するアークランナ、および前記固定接触子の接点接合面側に前記アークランナを挟んで対向配置され、前記固定接点から前記端子部側へ離間した位置から前記固定接触子の長手方向に沿って前記端子部側に延在する１対の電気絶縁性の消弧板を備えているので、消弧板がアークに曝されることにより発生する消弧板の微粉や炭化物などが接点表面に付着しにくくなる。また、可動接触子が開閉動作時に消弧板の間を通らないので消弧板間の間隙を小さくしてアークの冷却性能を高めることができ、しかも、可動接触子が開閉動作時に消弧板に接触・摺動することによる消弧板の微粉の発生を防止できる。これらの結果、両接点の接触抵抗を低く保ちつつ、遮断性能を高めることができる。また、消弧板間の間隙は、可動接触子の幅よりも狭いので、アークがより冷却されやすくなる結果、遮断性能をより高めることができる。更に、固定接触子の幅をＷｓ、可動接触子の幅をＷｍ、固定接点の幅をＷｃ、消弧板間の間隙をＷｇ、アークランナの幅をＷａとしたときに、Ｗｓ＞Ｗｍ＞Ｗｃ＞Ｗｇ＞Ｗａとなるように構成されているので、アークがより冷却されやすくなる結果、遮断性能をより高めることができ、通電電流を増大することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。
【図２】  図１の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図３】  図１の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図４】  図２の変形例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図５】  図３の変形例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図６】  本発明の実施の形態２による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図７】  図６の変形例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図８】  本発明の実施の形態３による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図９】  本発明の実施の形態４による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図１０】  本発明の実施の形態５による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図１１】  図１０の変形例を示す要部の側面図である。
【図１２】  本発明の実施の形態６による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態７による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図１４】  本発明の実施の形態８による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図１５】  本発明の実施の形態９による開閉器の要部の構成を示す側面図である。
【図１６】  図１５の変形例を示す側面図である。
【図１７】  図１５の変形例を示す側面図である。
【図１８】  図１５の変形例を示す側面図である。
【図１９】  図１５の変形例を示す側面図である。
【図２０】  図１５の変形例を示す側面図である。
【図２１】  本発明の実施の形態１０による開閉器の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図２２】  本発明の実施の形態１１による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。
【図２３】  図２２の変形例を示す部分断面図である。
【図２４】  本発明の実施の形態１２による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。
【図２５】  本発明の実施の形態１３による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。
【図２６】  本発明の実施の形態１４による開閉器の要部の構成を示す側面図である。
【図２７】  従来技術１による開閉器の全体構成を示す部分断面図である。
【図２８】  図２７の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図２９】  図２７の要部の構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図３０】  従来技術２による開閉器の要部の構成を示す平面図である。
【図３１】  図３０のＡ−Ａ線断面図である。
【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、８Ｂ  アークランナ、８Ｃ  端子部、８Ｄ  切抜き中空部、１１  アークカバー、１１Ａ  貫通孔、１２，１２Ｂ  アーク、１３，１３Ａ，１３Ｂ  消弧板、１３１  溝、１３２  いぼ状窪み、１４  永久磁石、１５  電気絶縁体、１５Ａ  貫通孔、１６  回転軸。
【図１】
0003758510.tif 000002
【図２】
0003758510.tif 000003
【図３】
0003758510.tif 000004
【図４】
0003758510.tif 000005
【図５】
0003758510.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003758510.tif 000008
【図８】
0003758510.tif 000009
【図９】
0003758510.tif 000010
【図１０】
0003758510.tif 000011
【図１１】
0003758510.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003758510.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003758510.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0003758510.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003758510.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
0003758510.tif 000022
【図２２】
0003758510.tif 000023
【図２３】
0003758510.tif 000024
【図２４】
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【図２５】
0003758510.tif 000026
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
0003758510.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
0003758510.tif 000031
【図３１】
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