JP2548529B2 - 開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電流の開閉を行う開閉器、特にその消弧機構
に関する。本発明の主たる適用開閉器としては電磁接触
器や配線用しゃ断器を挙げることができる。

［従来の技術］ 第２図は例えば特願昭58−208605号により示された従
来の電磁接触器（開閉器）の１例を示す部分断面図であ
る。なお、従来の電磁接触器は左右対称であるので、第
２図は片側断面を示してある。（１）はプラスチックで
成形された取付台、（２）は取付台（１）上にケイ素鋼
板で積層された固定鉄心、（３）は固定鉄心（２）に対
向設置されこれと同じくケイ素鋼板で積層された可動鉄
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）はプラスチックで形成され角窓を
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）はこの可動接触子（６）に設けられた可動接点、
（８）は可動接触子（６）と対向して設けられ電流の通
電をおこなう固定接触子、（8A）は固定接触子（８）に
設けられた固定接点、（8C）は同じく固定接触子（８）
の端子部を示す。然して、（９）は電磁接触器本体を外
部回路と接続するための端子ねじ、（10）は固定接触子
（８）を取付けるベース、（11）は電磁接触器上面を覆
うカバーでその内部には固定接点（8A）と可動接点（6
A）の間に生じるアーク（12）を消弧するための磁性体
の金属消弧板（13）を設けてあり、第３図には金属消弧
板（13）と固定接触子（８）および固定接点（8A）の取
付態様を示してある。金属消弧板（13）の固定接触子
（８）との近接部位にはこれを挿通させる切欠端（14）
が設けられている。

上記のように構成された従来の電磁接触器において、
操作コイル（４）を消磁すると引外しばね（図示せず）
により可動鉄心（３）が固定鉄心（２）より開離し、ク
ロスバー（５）も第２図に示す状態を占め、固定接点
（8A）と可動接点（6A）とが開離して固定接点（8A）と
可動接点（6A）との間にアーク（12）が生じるが、この
アーク（12）は金属消弧板（13）により電流零点におい
て消弧され電流が遮断されることになる。

このような従来の電磁接触器におけるアーク（12）の
消弧ブロセスを消弧室断面を示す第４図により更に詳述
すると、可動接点（6A）と固定接点（8A）との間に生じ
たアーク（12）は磁性体の金属消弧板（13）に吸引され
て伸張アーク（12A）のように引き伸ばされる。伸張ア
ーク（12A）のように引き伸ばされるとアーク電圧が高
くなるので、固定接触子（８）と金属消弧板（13）との
間および金属消弧板（13）の切欠端（14）と可動接点
（6A）との間で絶縁破壊が発生し、アーク（12A）は二
つのアーク（12B）と（12C）に分断され、電流零点にお
いて二つのアーク（12B）、（12C）が消弧される。

従来の開閉器では以上のようにアークが発生しつつ消
弧が行われるので、大電流の遮断が難しいという問題点
があった。このような問題点を除去するため、特公昭49
−12047号公報（第５図参照）に示すような開閉器が考
案されている。第５図において（Ａ）と（Ｂ）は外部端
子、（６）と（６′）は可動接触子であり、共に連動す
る。（6A）と（6A′）と（6B）と（6B′）は可動接点、
（8A）と（8A′）と（8B）と（8B′）は固定接点、（1
5）と（15′）はダイオード、（18）は固定接点（8
A′）と固定接点（8B′）を接続する導体で、２つのダ
イオードは導通方向が逆になるように接続され、ダイオ
ード（15）、（15′）の一端は可動接触子（６）または
（６′）に接続され他端は導体（18）に接続されてい
る。第５図に示す開閉器の動作は次の通りである。

外部端子（Ａ）から（Ｂ）に電流が流れている状態で
開路すると、可動接点（6A）と固定接点（8A）の間、可
動接点（6A′）と固定接点（8A′）の間、および可動接
点（6B′）と固定接点（8B′）の間の３ヶ所にアークが
発生するが、可動接点（6B）と固定接点（8B）の間に流
れる電流はダイオード（15′）に転流されるので、可動
接点（6B）と固定接点（8B）の間にはアークが発生しな
い。その結果、可動接点（6B）と固定接点（8B）の間は
高い絶縁耐力を保持している。次の交流半波で電流が反
転しようとするが、可動接点（6B）と固定接点（8B）の
間は高い絶縁耐力を有しているので、電流が流れ続ける
ことはない。従って、良好な遮断性能が得られる。ま
た、逆に（Ｂ）から（Ａ）に電流が流れている状態で開
路した場合も、前記の場合と同様、良好な遮断性能が得
られる。

ところで第５図に示す引例では、電流が外部端子
（Ａ）から（Ｂ）に流れる場合も、（Ｂ）から（Ａ）に
流れる場合も、前記の様に３つのアークが発生する。そ
の結果、接点消耗が多いという欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の開閉器では以上のようにアークを発生しつつ消
弧がおこなわれるので、大電流の遮断がむずかしいとい
う問題点があった。また、接点消耗が多いという問題点
があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、大電流の遮断が容易にできる開閉器を得るこ
とと接点消耗を低減することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る開閉器では大電流の遮断をおこなう開
閉器を得るため、２個の可動接点が接合された１個の可
動接触子と、前記可動接点に対向するそれぞれ１個の固
定接点を接合した２個の固定接触子と、前記可動接触子
の両延長方向に対向して配置された２個の金属消弧板と
を備え、前記固定接触子の一方と前記可動接触子との間
にダイオードが電気的に接続されて１個の開閉器を構成
し、該開閉器を１回路に１個使用している。

［作用］ この発明における開閉器は一方の接点間に生じたアー
クをダイオードに転流し、電流が零点を通過して逆転し
ようとする時、上記ダイオードにより電流を阻止して遮
断を行う。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。なお
第２図の従来例と同じ機能の部分には同じ記号を付し説
明を省略する。（Ａ）と（Ｂ）は外部端子、（15）はダ
イオード、（16）は可撓導体、（17）は導体で、ダイオ
ード（15）が可動接触子（６）と固定接触子（８）との
間に導体（17）と可撓導体（16）を介して接続されてい
る。なお消弧室内が左右対称でないので、左側の固定接
触子（８′）、左側の固定接点（8A′）、左側の可動接
点（6A′）、左側の金属消弧板（13′）および左側のア
ーク（12′）、（12A′）、（12B′）、（12C′）もま
た図示してある。

上記のように構成した本発明の消弧プロセスを説明す
れば次の通りである。可動接点（6A）（6A′）と固定接
点（8A）（8A′）の間にそれぞれ生じたアーク（12）
（12′）は、磁性体の金属消弧板（13）、（13′）に吸
引されて伸張アーク（12A）、（12A′）のように引き伸
ばされる。このように引き伸ばされるとアーク電圧が高
くなるので、可動接点（6A）、（6A′）と金属消弧板
（13）、（13′）との間、および金属消弧板（13）、
（13′）の切欠端（14）、（14′）と固定接触子
（８）、（８′）との間で絶縁破壊が発生し、アーク
（12A）、（12A′）はそれぞれ２個のアーク（12B）、
（12B′）と（12C）、（12C′）に分断され、電流零点
において消弧が完了する。本実施例では可動接触子
（６）と右側の固定接触子（８）との間にダイオード
（15）が挿入されているので、右側の可動接点（6A）と
右側の固定接触子（８）の間のアーク（12B）と（12C）
の電流はダイオード（15）に転流され、電流は固定接触
子（８）、ダイオード（15）、可動接触子（６）、金属
消弧板（13′）、固定接触子（８′）を順次経由して流
れる。電流が零点を迎え、逆転しようとするとダイオー
ド（15）によって通電が阻止され、遮断が完了する。従
って、優れた遮断性能が得られる。

次に第１図に示す本発明の実施例では、遮断開始時に
外部端子（Ａ）から（Ｂ）に電流が流れる場合、第１半
波では２つのアーク（12）、（12′）が発生し、次の半
波で１つのアーク（12′）が発生して遮断が行われる。
この場合、合計３つのアークが発生する。次に遮断開始
時に（Ｂ）から（Ａ）に電流が流れる場合、アークは
（12′）のみが発生し、最初の電流零点で遮断される。
この場合、１つのアークが発生する。遮断開始時に
（Ａ）から（Ｂ）に電流が流れる確率と、（Ｂ）から
（Ａ）に電流が流れる確率はほぼ等しいので、本発明で
は平均すると２つのアークが発生する。第５図に示す従
来例では３つのアークが発生するので、本発明では従来
例と比べ接点消耗を顕著に低減することができる。

なお、上記の説明ではこの発明を電磁接触器に適用し
た場合について示したが、配線遮断器のような他の開閉
器に用いてもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、固定
接触子の一方と可動接触子の間にダイオードを電気的に
接続して１個の開閉器を構成し、該開閉器を１回路に１
個使用したため、遮断性能を高めることができるという
効果と、接点消耗を顕著に低減できるという効果を挙げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
の電磁接触器を示す部分断面図、第３図は第２図の消弧
室を示す要部拡大斜視図、第４図は従来の電磁接触器に
おける消弧動作を説明するための説明図、第５図は従来
の電磁接触器（開閉器）の他の例を示す図である。 （６），（６′）……可動接触子、（6A），（6A′）…
…可動接点、（8A），（8A′）……固定接点、（８），
（８′）……固定接触子、（15）……ダイオード、（1
6）……可撓導体、（17）……導体、（Ａ）（Ｂ）……
外部端子 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個の可動接点が接合された１個の可動接
   触子と、前記可動接点に対向するそれぞれ１個の固定接
   点を接合した２個の固定接触子と、前記可動接触子の両
   延長方向に対向して配置された２個の金属消弧板とを備
   え、前記固定接触子の一方と前記可動接触子との間にダ
   イオードが電気的に接続されて１個の開閉器を構成し、
   該開閉器を１回路に１個使用することを特徴とする開閉
   器。