特許 7289231 回路遮断器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-01

(45)【発行日】2023-06-09

(54)【発明の名称】回路遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 73/18 20060101AFI20230602BHJP

   H01H 33/20 20060101ALI20230602BHJP

【ＦＩ】

H01H73/18 A

H01H33/20

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019130059

(22)【出願日】2019-07-12

(65)【公開番号】P2021015725

(43)【公開日】2021-02-12

【審査請求日】2022-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(72)【発明者】

【氏名】加藤 裕明

(72)【発明者】

【氏名】山中 佑太

【審査官】関 信之

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０２７９３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－０３７８９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ７３／１８

Ｈ０１Ｈ ３３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定接点が設けられている固定接触子と、
前記固定接点と接触又は離隔するように動く可動接点が設けられた可動接触子と、
前記可動接点が前記固定接点と接触する導通状態と接触しない非導通状態との間を遷移するように、前記可動接触子を駆動する機構部と、
前記導通状態から前記非導通状態に遷移する際に発生するアーク放電の消滅を促進させる消弧装置と、を備え、
前記機構部は、少なくとも一対の第１外部端子及び第２外部端子の間における導通が前記導通状態と前記非導通状態との間を遷移するように前記可動接触子を駆動するもので、
前記消弧装置は、前記第１外部端子側に設けられている一方、
前記固定接点と前記可動接点とが接触する導通箇所と前記消弧装置との間に、前記可動接点と同電位になるようにアーク伝達部が設けられており、
前記アーク伝達部は、前記導通箇所に近接するアーク受取部分と、前記アーク受取部分に繋がり、前記消弧装置に向かうアーク拡散部分と、前記第２外部端子に電気的に繋がる接続部分とを有していることを特徴とする回路遮断器。

【請求項2】

固定接点が設けられている固定接触子と、
前記固定接点と接触又は離隔するように動く可動接点が設けられた可動接触子と、
前記可動接点が前記固定接点と接触する導通状態と接触しない非導通状態との間を遷移するように、前記可動接触子を駆動する機構部と、
前記導通状態から前記非導通状態に遷移する際に発生するアーク放電の消滅を促進させる消弧装置と、を備え、
前記固定接点と前記可動接点とが接触する導通箇所と前記消弧装置との間に、前記可動接点と同電位になるようにアーク伝達部が設けられているとともに、
更に、前記固定接触子、前記可動接触子、前記機構部、前記消弧装置、及び前記アーク伝達部を内容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、開口部が設けられた有底容器状に形成されており、
前記固定接触子、前記可動接触子、前記機構部、前記消弧装置、及び前記アーク伝達部は、前記開口部から前記ハウジングに組み付け可能なように構成されていることを特徴とする回路遮断器。

【請求項3】

請求項２に記載の回路遮断器であって、
前記機構部は、少なくとも一対の第１外部端子及び第２外部端子間における導通が前記導通状態と前記非導通状態との間を遷移するように前記可動接触子を駆動するものであって、
前記消弧装置は前記第１外部端子側に設けられ、
前記アーク伝達部は、前記第２外部端子に電気的に繋がる接続部分を有し、
前記接続部分は、前記ハウジングの底部に沿った第１接続部分と、前記底部から前記第２外部端子に延びる第２接続部分と、を有しており、
前記第２接続部分は、前記第２外部端子に対して付勢力が働くように前記第１接続部分に繋がれている。

【請求項4】

請求項３に記載の回路遮断器であって、
前記アーク伝達部は、前記第２外部端子と前記ハウジングとの間に前記第２接続部分が挟み込まれることで保持される。

【請求項5】

請求項２から４のいずれか１項に記載の回路遮断器であって、
前記アーク伝達部は、前記ハウジングに対して、絶縁性材料で構成された固定部材によって保持される。

【請求項6】

請求項５に記載の回路遮断器であって、
前記アーク伝達部は、前記導通箇所に近接するアーク受取部分と、前記消弧装置の端部に向かうアーク拡散部分と、前記アーク受取部分から前記第２外部端子に電気的に繋がる接続部分と、を有し、
前記固定部材は、前記接続部分を前記ハウジングとの間に挟むことで前記アーク伝達部を保持する。

【請求項7】

請求項６に記載の回路遮断器であって、
前記固定部材は、前記第１外部端子と前記ハウジングとの間に挟み込まれることで保持される。

【請求項8】

請求項７に記載の回路遮断器であって、
前記固定部材は、前記第１外部端子と前記ハウジングとの間で、前記アーク受取部分を挟むように設けられるアーク伝達促進部を有し、
前記アーク伝達促進部は、磁性体材料によって形成される金属部材を含む。

【請求項9】

請求項８に記載の回路遮断器であって、
前記固定部材は、アーク放電に伴って発生するアークガスを冷却するための消弧ガスを発生する材料によって形成されている。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回路遮断器に関する。

【背景技術】

【0002】

回路遮断器において、固定接点と可動接点とが離れる際にアークが発生する。アークが発生した場合、可及的速やかに消弧することが好ましい。この観点から下記特許文献１に記載の回路遮断器が提案されている。

【0003】

下記特許文献１に記載されている回路遮断器は、可動接触子に設けられた可動接点が固定接触子に設けられた固定接点から開離する軌道近傍に消弧装置を配している。消弧装置は一定間隔で複数のグリッドを積層並設し、グリッド同士をアーク電流で溶断可能な導電部材で接続すると共に、一端を固定接触子に接触させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－２４３２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されている回路遮断器においても、発生したアークを消弧することが可能である。しかしながら、消弧装置の性能をより発揮させつつ、より迅速にアークを消弧することが求められている。

【0006】

本開示は、消弧装置の性能をより発揮させつつ、より迅速にアークを消弧することが可能な回路遮断器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、回路遮断器であって、固定接点が設けられている固定接触子と、固定接点と接触又は離隔するように動く可動接点が設けられた可動接触子と、可動接点が固定接点と接触する導通状態と接触しない非導通状態との間を遷移するように、可動接触子を駆動する機構部と、導通状態から非導通状態に遷移する際に発生するアーク放電の消滅を促進させる消弧装置と、を備え、固定接点と可動接点とが接触する導通箇所と消弧装置との間に、可動接点と同電位になるようにアーク伝達部が設けられている。

【0008】

本開示では、アーク伝達部が可動接点と同電位になるように設けられているので、アーク放電が発生した場合にアーク伝達部に向けてアーク放電が移行する。アーク伝達部は、導通箇所と消弧装置との間に設けられているので、導通箇所において固定接点から可動接点が離れたことによって発生するアーク放電を消弧装置に向けて移行させることができ、消弧装置の機能をより確実に発揮させることができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、消弧装置の性能をより発揮させつつ、より迅速にアークを消弧することが可能な回路遮断器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態における回路遮断器を説明するための断面図である。

【図2】図２は、本実施形態におけるアーク伝達部を説明するための図である。

【図3】図３は、本実施形態の変形例における回路遮断器を説明するための断面図である。

【図4】図４は、本実施形態の変形例における回路遮断器を説明するための斜視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0012】

図１は、本実施形態における回路遮断器１０を説明するための断面図である。回路遮断器１０は、例えば電源と負荷との間を接続する電路上に設けられ、電路の導通及び遮断を切り替える装置である。図１に示されるように、回路遮断器１０は、第１ハウジング部２１と、第２ハウジング部２２と、電源側端子座３と、負荷側端子座４と、固定接触子５と、可動接触子６と、ハンドル２４と、消弧装置７と、アーク伝達部８と、機構部９と、を備えている。

【0013】

回路遮断器１０のハウジングは、第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２に加えて、図示しないカバーとしての第３ハウジング部を組み合わせることで構成される。図１は、カバーとしての第３ハウジング部を取り外し、基台としての第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２を示したものである。

【0014】

第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２には、電源側端子座３と、負荷側端子座４と、固定接触子５と、可動接触子６と、ハンドル２４と、消弧装置７と、アーク伝達部８と、が収容されている。

【0015】

第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２は、第１壁部２０１と、第２壁部２０２と、第３壁部２０３とを有している。第１壁部２０１と第２壁部２０２とは、互いに対向するように配置されている。第３壁部２０３は、第１壁部２０１と第２壁部２０２とを繋ぐように設けられている。

【0016】

回路遮断器１０が、分電盤のベース板といった取り付け部分に取り付けられた場合に、第１壁部２０１は電路の電源側に配置され、第２壁部２０２は電路の負荷側に配置され、第３壁部２０３はベース板側に配置される。

【0017】

電源側端子座３は、第２ハウジング部２２の電源側取付部２２１に取り付けられている。電源側端子座３は、第１壁部２０１において、第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２の外部に露出するように配置されている。

【0018】

電源側端子座３には、ねじ３２によって圧着端子３３が取り付けられている。圧着端子３３は、電源側の外部配線が繋がっている。

【0019】

固定接触子５は、電源側端子座３と同一平面を形成するように、導電性の板状の金属部材により一体的に設けられている。固定接点５１は、固定接触子５の電源側端子座３とは反対側の端部に設けられている。固定接点５１は、可動接触子６の一端に設けられた可動接点６１の移動軌道上に設けられている。

【0020】

負荷側端子座４は、第２ハウジング部２２の負荷側取付部２２２に取り付けられている。負荷側端子座４は、第２壁部２０２において、第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２の外部に露出するように配置されている。

【0021】

負荷側端子座４には、ねじ４２によって圧着端子４３が取り付けられている。圧着端子４３は、負荷側の外部配線が繋がっている。

【0022】

可動接触子６は、電路を導通及び遮断するために第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２の内部に設けられている可動部品である。ハンドル２４は、可動接触子６を操作するために設けられている可動部品である。

【0023】

可動接触子６は、内部配線を通じて負荷側端子座４に電気的に接続されている。可動接触子６は、一端に可動接点６１が形成されている。可動接触子６は、他端を軸としてハンドル２４の手動操作や、機構部９の作動に基づいて揺動する。可動接触子６が揺動することにより、可動接点６１が固定接点５１に対して接触及び離隔する。

【0024】

可動接点６１が固定接点５１と接触しているとき、可動接触子６は、固定接触子５と略平行に保持される。可動接点６１が固定接点５１から離れているとき、可動接触子６は、図１に示される遮断位置において保持される。

【0025】

第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２の内部には、排気通路２２３が設けられている。排気通路２２３は、可動接点６１が固定接点５１から離れる際に発生するアークガスを外部に排気するための通路である。第１壁部２０１には、排気通路２２３が外部に連通する排気口２０１ａが設けられている。

【0026】

消弧装置７は、第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２内において、アークガスの排気通路２２３に設けられている。消弧装置７は、複数のグリッドを有しており、アークガスを消弧する。

【0027】

本実施形態における回路遮断器１０は、固定接点５１が設けられている固定接触子５と、固定接点５１と接触又は離隔するように動く可動接点６１が設けられた可動接触子６と、可動接点６１が固定接点５１と接触する導通状態と接触しない非導通状態との間を遷移するように、可動接触子６を駆動する機構部９と、導通状態から非導通状態に遷移する際に発生するアーク放電の消滅を促進させる消弧装置７と、を備え、固定接点５１と可動接点６１とが接触する導通箇所と消弧装置７との間に、可動接点６１と同電位になるようにアーク伝達部８が設けられている。

【0028】

本開示では、アーク伝達部８が可動接点６１と同電位になるように設けられているので、アーク放電が発生した場合にアーク伝達部８に向けてアーク放電が移行する。アーク伝達部８は、導通箇所と消弧装置７との間に設けられているので、導通箇所において固定接点５１から可動接点６１が離れたことによって発生するアーク放電を消弧装置７に向けて移行させることができ、消弧装置７の機能をより確実に発揮させることができる。

【0029】

図１に示されるように、アーク伝達部８は、導通箇所に近接するアーク受取部分８１と、アーク受取部分８１に繋がり、消弧装置７に向かうアーク拡散部分８２とを有している。

【0030】

アーク受取部分８１は、導通箇所に近接するように設けられているので、導通箇所において固定接点５１から可動接点６１が離れたことによって発生するアーク放電を引き寄せることができる。アーク拡散部分８２は、アーク受取部分８１に繋がり消弧装置７の端部に向かうので、アーク受取部分８１が引き寄せたアーク放電を拡散しながら消弧装置７に向かわせることができる。

【0031】

本実施形態において、機構部９は、少なくとも一対の第１外部端子としての電源側端子座３及び第２外部端子としての負荷側端子座４の間における導通が導通状態と非導通状態との間を遷移するように可動接触子６を駆動するものである。消弧装置７は、第１外部端子としての電源側端子座３側に設けられ、アーク伝達部８は、第２外部端子としての負荷側端子座４に電気的に繋がる接続部分（第１接続部分８３及び第２接続部分８４を含む）を有する。

【0032】

接続部分が第２外部端子としての負荷側端子座４に電気的に繋がっているので、接続部分が負荷側端子座４と同電位となり、アーク受取部分８１及びアーク拡散部分８２も負荷側端子座４と同電位とすることができるので、アーク放電の消弧装置７への移行をより確実に行うことができる。

【0033】

本実施形態における回路遮断器１０は、更に、固定接触子５、可動接触子６、機構部９、消弧装置７、及びアーク伝達部８を内容するハウジングを備えている。ハウジングは、少なくとも第１ハウジング部２１と第２ハウジング部２２とを組み合わせることによって構成されている。第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２は、開口部が設けられた有底容器状に形成されており、固定接触子５、可動接触子６、機構部９、消弧装置７、及びアーク伝達部８は、開口部から第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２に組み付け可能なように構成されている。

【0034】

有底容器状の第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２に設けられた開口部から、固定接触子５、可動接触子６、機構部９、消弧装置７、及びアーク伝達部８を組み付けることができるので、アーク伝達部８を有する回路遮断器１０を容易に組み立てることができる。

【0035】

アーク伝達部８は、第１ハウジング部２１に設けられている電源側固定壁２１１と負荷側固定壁２１２との間に収められている。電源側固定壁２１１は、電源側端子座３側に設けられている。負荷側固定壁２１２は、負荷側端子座４側に設けられている。

【0036】

本実施形態において、機構部９は、少なくとも一対の第１外部端子としての電源側端子座３及び第２外部端子としての負荷側端子座４間における導通が導通状態と非導通状態との間を遷移するように可動接触子６を駆動するものであって、消弧装置７は第１外部端子としての電源側端子座３側に設けられている。アーク伝達部８は、第２外部端子としての負荷側端子座４に電気的に繋がる接続部分を有し、接続部分は、第１ハウジング部２１の底部に沿った第１接続部分８３と、底部から第２外部端子としての負荷側端子座４に延びる第２接続部分８４と、を有している。

【0037】

図２に示されるように、第２接続部分８４は、第２外部端子としての負荷側端子座４に対して付勢力が働くように第１接続部分８３に繋がれている。具体的には、図２（Ａ）に示されるように、無負荷状態では、第２接続部分８４が基準位置（図２（Ｂ）に示される位置）よりも外側に傾斜するようになっている。アーク伝達部８を第１ハウジング部２１に収めると、図２（Ａ）から図２（Ｂ）の状態に遷移し、第２接続部分８４が、第２外部端子としての負荷側端子座４に対して付勢力が働くように形成されている。

【0038】

アーク伝達部８を第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２に組み付けると、第２外部端子である負荷側端子座４に対して第２接続部分８４が付勢されるように構成されているので、第２外部端子である負荷側端子座４と第２接続部分８４とを確実に当接させることができ、アーク伝達部８を確実に第２外部端子と同電位とすることができる。

【0039】

本実施形態において、アーク伝達部は、第２外部端子である負荷側端子座４とハウジングを構成する第２ハウジング部２２との間に第２接続部分が挟み込まれることで保持されるように構成されてもよい。このように構成されるアーク伝達部８Ａについて、図３及び図４を参照しながら説明する。

【0040】

図３は、アーク伝達部８Ａが設けられている回路遮断器１０Ａの断面図である。図４は、アーク伝達部８Ａが設けられている回路遮断器１０Ａの斜視断面図である。アーク伝達部８Ａは、アーク受取部分８１と、アーク拡散部分８２と、第１接続部分８３と、第２接続部分８４Ａと、を有している。アーク受取部分８１、アーク拡散部分８２、及び第１接続部分８３は、アーク伝達部８と同様である。

【0041】

第２接続部分８４Ａは、第１接続部分８３から負荷側取付部２２２に向かって立ち上がり、負荷側取付部２２２に沿うように折り曲げられている。第２接続部分８４Ａの折り曲げられた端部は、負荷側取付部２２２と負荷側端子座４との間に挟み込まれて保持されている。

【0042】

第２接続部分８４Ａが第２外部端子である負荷側端子座４と第２ハウジング部２２の負荷側取付部２２２との間に挟み込まれることで保持されるので、第２外部端子である負荷側端子座４と第２接続部分８４Ａとを確実に当接させることができ、アーク伝達部８Ａを確実に第２外部端子である負荷側端子座４と同電位とすることができる。

【0043】

本実施形態において、アーク伝達部８，８Ａは、ハウジングである第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２に対して、絶縁性材料で構成された固定部材２５によって保持される。

【0044】

ハウジングである第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２に対するアーク伝達部８，８Ａの保持を、絶縁性材料で構成された固定部材２５によって行うので、アーク伝達部８，８Ａの電位に影響を与えることなく保持することができる。

【0045】

本実施形態において、アーク伝達部８，８Ａは、導通箇所に近接するアーク受取部分８１と、消弧装置７の端部に向かうアーク拡散部分８２と、アーク受取部分８１から第２外部端子である負荷側端子座４に電気的に繋がる接続部分である第１接続部分８３及び第２接続部分８４，８４Ａと、を有し、固定部材２５は、接続部分としての第１接続部分８３をハウジングである第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２との間に挟むことでアーク伝達部８，８Ａを保持する。

【0046】

接続部分としての第１接続部分８３を固定部材２５で挟むことで、アーク受取部分８１及びアーク拡散部分８２を固定部材２５で固定する必要が無くなり、アーク受取部分８１及びアーク拡散部分８２におけるアーク放電伝達機能を阻害せず、アーク放電の消弧装置７への移行をより確実に行うことができる。

【0047】

本実施形態において、固定部材２５は、第１外部端子である電源側端子座３とハウジングである第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２との間に挟み込まれることで保持される。

【0048】

第１外部端子である電源側端子座３とハウジングである第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２との間に挟み込むことで固定部材２５を保持するので、ハウジング部に対する部品の組み付けを利用し、新たな部材の追加をせずに保持することができる。

【0049】

本実施形態において、固定部材２５は、第１外部端子である電源側端子座３とハウジングである第１ハウジング部２１及び第２ハウジング部２２との間で、アーク受取部分８１を挟むように設けられるアーク伝達促進部２５１を有し、アーク伝達促進部２５１は、磁性体材料によって形成される金属部材を含んでいる。

【0050】

磁性体材料によって形成される金属部材を含むアーク伝達促進部２５１を、アーク受取部分８１を挟むように設けることで、発生したアーク放電をアーク受取部分８１側に引き込むことができる。

【0051】

本実施形態において、固定部材２５は、アーク放電に伴って発生するアークガスを冷却するための消弧ガスを発生する材料によって形成されている。

【0052】

アーク受取部分８１側に引き込んだアーク放電に対し、固定部材２５から消弧ガスを発生させることができるので、より確実に消弧機能を発揮させることができる。

【0053】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。上記説明では、第１外部端子を電源側端子座３と、第２外部端子を負荷側端子座４として説明したが、第１外部端子を負荷側端子座４とし、第２外部端子を電源側端子座３としてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１０，１０Ａ：回路遮断器
２０１ａ：排気口
２１：第１ハウジング部
２２：第２ハウジング部
２２１：電源側取付部
２２２：負荷側取付部
２２３：排気通路
２５：固定部材
２５１：アーク伝達促進部
３：電源側端子座
４：負荷側端子座
５：固定接触子
５１：固定接点
６：可動接触子
６１：可動接点
７：消弧装置
８，８Ａ：アーク伝達部
８１：アーク受取部分
８２：アーク拡散部分
８３：第１接続部分
８４，８４Ａ：第２接続部分
９：機構部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】