JPH01274335A

JPH01274335A - 電気のスイッチ

Info

Publication number: JPH01274335A
Application number: JP63320322A
Authority: JP
Inventors: James A Becker; ジェームズ、エー、ベッカー; Lawrence F Freitag; ローレンス、エフ、フライタグ; Frank W Kussy; フランク、ダブリュ、クシー
Original assignee: Brown Industrial Gas Inc
Current assignee: Brown Industrial Gas Inc
Priority date: 1988-04-01
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1989-11-02
Also published as: US4849590A; AU612208B2; EP0339131A2; EP0339131A3; AU2649488A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電気のスイッチに係り、より詳細には動電力
を利用して接点を閉じた状態に維持する構造のスイッチ
に関する。

［従来の技術］電気的負荷と電源との接続を切り替えるためには、従来
のスイッチ、例えば米国特許第４，０３４．１７０号明
細書に記載されているスイッチにおいては、商用電源等
の正常な電源と、ヂーゼルエンジンを動力源とする発電
装置等の緊急用予備電源とを切り替えるための切替え装
置が使用されていた。このような装置は、代表的な場合
では、大規模な建築物の電気系統の中に組み込まれて、
商用電源の停電の際に、エレベータの運転や緊急代替照
明を行うために使用される。この従来の切替え装置では
、緊急用電源のための単極単投大型スイッチと正常な電
源のための単極単投大型スイッチとが分離された形で内
蔵され、又は制御する電力の各相毎に設けた単極二重投
入型スイッチを内蔵されていた。

このような切替えスイッチは、手動で作動させることも
、或いは自動的に制御することも可能であり、自動的に
制御する場合には正常な電源の故障を検知する電気回路
を使用する。この制御回路は、例えば商用電源の電圧が
低下した時、又は商用電源が停電した時に、それを検知
してソレノイド等の切替え機構を作動させ、この切替え
機構が作動した時に、建築物の電気回路が発電機に接続
される。この検知回路を用いて発電機を起動させるよう
にすることも可能である。

［発明が解決しようとする課題］このような装置は、代表的な場合、比較的大きい電流、
例えば回路に短絡が発生した場合には数千ボルトの大電
流に耐えなければならず、さらに切替え装置を設計する
際に、動電力の影響について注意しなければならない点
が幾つかある。その注意しなければならないことの第１
の点は、スイッチの接点の間の電流の経路が狭いという
ことである。二の狭い経路を、相互に接近した状態で、
大電流が一方向又はその反対方向に流れる。そのために
、接点を通る電流の大きさの二乗に直接的に比例する力
が発生し、この力がそのスイッチの接点を開く方向に移
動させる。この接点を引き離すように移動させる力に関
する問題を解決するために、従来のスイッチでは、大き
いスプリング機構を内蔵し、このスプリング機構の力を
、上記接点を引き離す方向に移動させる力に対抗させて
いる。

また、さらに動電力がスイッチの構成部材の周囲に磁場
を形成することについても注意しなければならない。導
電性を有する平行な２つの物体に電流が反対方向に流れ
る時には、この電流が電磁場を形成し、この電磁場の磁
束の方向が反対になることは周知である。この反対方向
の磁束は、スイッチの２つの接点を開く方向に移動させ
る作用をする。若し仮に、スイッチの構造が、平行な接
点のアームに電流が反対方向に通る構造であるとすれば
、その電流の電磁場は、スイッチの接点を開く力を発生
させる。従って、この電磁力に対抗するために、通常、
スイッチ機構の中に大形のスプリング機構を設けられる
。

この接点を開く力は、「ブロー・オフ」の力という名称
で広く知られており、この「ブロー・オフ」という用語
は、サーキットブレーカにおいては、過剰の電流が流れ
た時に、サーキットブレーカの接点が開くことを強調す
るために使用されている。

また、さらに２つの平行な導電性物体に電流が同じ方向
に流れた場合には、コロナ放電を伴なう電磁力が、この
２つの平行な導電性物体を引き付ける力を発生させる。

この２つの平行な導電性物体を引き付ける力は、スイッ
チの接点を閉じた状態に維持するために使用されており
、「ブロー・オン」の力という名称で広く知られている
。この「ブロー・オン」の力の長所を取り入れたスイッ
チの例が、米国特許節４，４６７．３０１号明細書に記
載されている。この装置においては、固定接点がループ
装置の一部として形成されており、そのために、組み上
げられた状態のスイッチにおいては、固定接点が可動接
点に対して部分的に平行になる。このスイッチの固定接
点及び可動接点を電流が同じ方向に流れ、この電流が「
ブロー・オン」の力を発生させる。この「ブロー・オン
」の力も、そのスイッチを流れる電流の値の二乗に比例
するから、この「ブロー・オン」の力は上記「ブロー・
オフ」の力に比例することになる。

「ブロー・オン」の長所を取り入れて適当に設計された
構造のスイッチにおいては、上記２つの力は、相互に反
対の作用をする。そのために、電流に著しい欠陥が生じ
た時に、接点は閉じた侭の状態である。

しかしながら、米国特許Ｍ４，４６７．３０１号明細書
に記載されているような従来のループ型のブロー・オン
−タイプのスイッチの接点は、切替えスイッチとして使
用される単極二重投入型のスイッチ機構に使用すること
ができない。

そこで、本発明は、接点組立体を流れる電流が動電力を
発生させ、この動電力がスイッチの接点を閉じた状態に
維持することができ、かつスイッチの接点を閉じた状態
から開いた状態にするための動電力を最少にしたスイッ
チ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］上記目的を達成するために、本発明のスイッチにおいて
は、離間している２つのＬ形部材を有する固定接点と、
一方のＬ形部材の第１脚部から他方のＬ形部材の第１脚
部まで延びている接点用架橋部材と、各り形部材の第２
脚部に取り付けられて接点用架橋部材に向かって延びた
第１部分を有している導電性アームと、第１部分に連続
した第２部分を有している上記導電性アームと、Ｌ形部
材の間で延びている第２部分の部分と、導電性アームの
第１部分に隣接するように延びて移動可能であって、電
気のスイッチが閉じた状態の時に架橋部材に電気的に接
続される接点用アームとを含んでいる。

［作　用］本発明の好ましい特徴は、スイッチの固定接点にアーク
・ランナが設けられ、このアークチャンバが、接点を開
く時に発生するアークに対する動電力の作用を排除して
、このアークを妨げられることなくアークチャンバの中
に入れることができることである。

また、本発明の他の好ましい特徴は、可動接点と固定接
点とが接触する点に小さいブロー・オフの力を発生させ
ることである。この小さいブロー・オフの力によって、
接点が開かれる時に発生するアークをアークチャンバの
中に移動させることができる。また、この小さいブロー
・オフの力は、接点が大きいブロー・オンの力で閉じら
れる時に、この大きいブロー・オンの力に対抗してこれ
を緩和する作用をする。

また、本発明のさらに他の好ましい特徴は、スイッチが
２つの固定接点と可動接点とを有し、この可動接点が上
記２つの固定接点のうちの１つの固定接点に交互に係合
し、この交互の係合によって、自動的に切替え作動を行
うことができることである。このスイッチは、組を成し
ている固定接点が共に動電力に対抗する力を発生させる
ことができる。

さらに、本発明の他の好ましい特徴は、スイッチがブレ
ーク前メーク型の単極二重投入型スイッチであり、その
接点が動電力に対抗する力を発生させることができるこ
とである。

［実施例］本発明の好ましい実施例について、図を参照して説明す
ると、まず最初に第１図において、自動作動型切替えス
イッチの全体が符号１０を用いて表わされている。この
自動作動型切替えスイッチ１０は常用電源又は緊急用電
源に電気的負荷を接続するために使用されるものである
。この切替えスイッチ１０は駆動装置１２を有し、さら
にこの図に示す形態では３個のスイッチ・モジュール１
４を有している。切替えスイッチ１０に取り付けるスイ
ッチ−モジュール１４の正確な数は、切替えスイッチの
設計の際の決定事項であるが、切り替えられる電線の本
数と、その各電線に流す電流の大きさに応じて決められ
るものである。駆動装置１２は、３つのスイッチ・モジ
ュール１４を作動させるソレノイド１６と、このスイッ
チを手動で作動させるためのレバー１８とを含んでいる
。

このソレノイドは従来型の故障検知器を用いて作動させ
るようにしても差し支えない。状態表示器２０は駆動装
置１２に設けられて、電源と負荷との接続状態を表示す
るものであり、図に示した状態では、２つの電源が負荷
に接続されていることを表示している。

２組の補助スイッチ２１．２２は切替えスイッチ１０に
設けられている。この補助スイッチ２１゜２２は揺動棒
２４によって起動され、この揺動棒２４はスイッチのシ
ャフト６８（第２図）に接続されており、このシャフト
６８は、各スイッチ・モジュール１４を貫いて、揺動棒
２４と駆動装置１２との間を移動する。シャフト６８は
駆動装置１２により回転されて、負荷を異なる電源に接
続する。揺動棒は、この装置に接続される電源が緊急用
電源であるか、常用電源であるかに応じて、２つの位置
のいずれか一方の位置にある。揺動棒２４は、駆動シャ
フトの位置に応じ、従ってスイッチ・モジュール１４の
内部のスイッチの位置に応じて、２組の補助スイッチ２
１．２２のいずれか一方の一組の補助スイッチを起動す
る。この補助スイッチ２１．２２を起動すれば、切替え
スイッチ１０の状態を表示する故障検知回路に対して信
号が出力される。

１つのスイッチ・モジュール１４の内部機構を第２図に
示す。スイッチ・モジュール１４はハウジング３０を含
み、このハウジング３０は壁体３２を含んでいる。この
ハウジング３０はプラスチック材料等の非導電性材料で
作られている。第１壁体３２から多数の支持リブ３４が
延びており、この支持リブ３４は第１壁体３２を第２壁
体３３（第１図）から分離している。この第２壁体３３
は第２図の横断面に切り込みにより形成されている。ま
た、支持リブ３４は後述するスイッチ装置の内部の各種
の構成部材を支持している。さらに、第１壁体３２の内
面と第２壁体３３の内面に溝が設けられ、この溝がスイ
ッチ装置の内部の各種の構成部材を受は入れ、さらにこ
のスイッチ装置の内部の各種の構成部材を支持している
。

スイッチ中モジュール１４の内部には第１固定接点３６
が取り付けである。この第１固定接点３６の細部を第３
図に示す。第１固定接点３６は導電性材料で作られたも
のであり、２つの離間しているＬ形部材３７．３８を有
する。この２つのＬ形部材３７．３８は、それぞれ、短
い脚部４０と長い脚部４２とを有し、この短い脚部４０
の端部と長い脚部４２の端部は結合されている。２つの
短脚部４０の間で架橋部材４４が延びており、この架橋
部材４４は短い各脚部４０と共にＵ形部分を形成し、こ
のＵ形部分は接点の一部分を形成している。架橋部材４
４の外面にはバッド４６が設けられており、このバッド
４６は接点を形成している。この接点は電気的接続を行
うためのものである。

第１固定接点３６は、さらにアーム４８を含み、このア
ーム４８は細長い形であり、導電性を有する材料で作ら
れており、この導電アーム４８の端部４９は各長脚部４
２の遠い方の端部に接続されている。この導電アームの
端部４９から導電アーム４８の第１部分５０がほぼ直角
に延びている。

この第１部分５０と架橋部材４４とは概ね同一面上にあ
る。導電アーム４８の第２部分５２は、さらに架橋部材
４４から離れる方向に延び続けている。第１図に示した
ように、第１固定接点３６がハウジング３０の中に取り
付けられる場合には、架橋部材４４と導電アーム４８と
の間に、シート状部材５７が取り付けられる。このシー
ト状部材５７は非導電性材料で作られている。このシー
ト状部材５７はアーム型の導電性部材の第１部分５０に
沿って取り付けられ、導電アーム４８が架橋部材４４に
接触しない状態になるのを防止する作用をしている。

アーク・ランナ５４は導電性材料で作られており、導電
アーム４８の第２部分５２に、リベット５５で取り付け
られている。このアーク・ランナ５４の端部５６は導電
アーム４８から離れる方向に曲げられている形状であり
、接点用パッド４６の方向に、この接点用パッド４６の
近くまで延びている。第２図に示すように、第１部分５
０から離れている第２導電アーム５２の端部は、第１ケ
ーブルをクランプする部材５８を有し、この第１ケーブ
ルクランプ部材５８は、ねじ部を有する端子スタッド６
０とナツト６１とによって、第２部分５２に取り付けら
れている。第１ケーブルクランプ部材５８は従来形部材
であって、穴を含んでおり、この穴に第１電気ケーブル
６２が留めねじ６３で固定されている。この第１電気ケ
ーブル６２に対して、電気が第１電源（図示せず）から
供給される。

引き続き第２図において、第２固定接続部材６４は、ス
イッチ・モジュール１４の内部に取り付けられている。

この第２固定接続部材６４は、第１固定接点３６とほぼ
同様の構造である。この第２固定接続部材６４が第１固
定接点３６と相違している点は、スイッチ装置の内部に
取り付けられた状態が、第１固定接点に対して逆転した
形になっている点である。この第１固定接点３６及び第
２固定接続部材６４は、スイッチのシャフト６８の中心
から異なる位置で延びる半径上にあるように位置付けら
れている。このスイッチのシャフト６８はハウジング３
０を貫いて延びている。

また、第１固定接点３６及び第２固定接続部材６４には
、接点用パッド４６が取り付けである。

しかしながら、第２固定接続部材６４の導電アームの第
２部分７０は、第２固定接続部材の頂部に被さるように
ループ状に折り返されている。この第２部分７０は第２
ケーブルをクランプするための部材７２を有し、この第
２ケーブルクランプ部材７２は、第２部分７０に、ねじ
部を有する端子スタッド７４とそのナツト７６とによっ
て取り付けられている。第２ケーブル７８は給電用ケー
ブルであり、このケーブルの電流を通す部分を形成して
いる部材は、第２ケーブルクランプ部材７２の内部に固
定保持され、この第２ケーブル７８の電流を通す部分に
対して、電流が、第２電源（図示せず）から供給される
。

スイッチのシャフト６８は断面形状が四角形であって、
接点組立体８０を形成している。この接点組立体８０は
可動型であり、アーム８２を含んでいる。このアーム８
２は導電性を有する材料で作られ、シャフトクランプ部
材８４に取り付けられており、移動することができる。

このシャフトクランプ部材８４はシャフト６８に固定的
に組み合わされている。既に説明したように、スイッチ
のシャフト６８は、駆動装置１２（第１図）からスイッ
チ・モジュール１４を貫いて延びている。

接点組立体８０は、スイッチのシャフト６８が駆動装置
１２によって回転された時に、このスイッチのシャフト
６８によって、ハウジング３０の内部で回転される。こ
の接点組立体８０が回転される範囲は、第２図に示され
た第１位置から、この接点組立体８０の導電性アーム８
２が第１固定接点３６に突き当たる第２の位置に至るま
での範囲である。

次に、第４図に接点組立体８０の底面図を示す。

以下、この第４図と第２図とを併用して、説明を行う。

導電アーム８２の一方の端部８５の各面のかなり広い部
分に接点用パッド８６が設けられている。この接点用パ
ッド８６は、固定接点３６゜６４の接点用パッド４６に
接合させられる。この接点用パッド８６と接点用パッド
４６とを接合させる位置は、接点組立体８０の位置に応
じて選択される。この接点用パッド８６と接点用パッド
４６との接合によって、導電性アーム８２から、この導
電性アーム８２に対応する固定接触部材に電流を通す経
路を形成することができる。シャフトのクランプ部材８
４の下側には、溝状の凹部８５が設けられており、この
溝状の四部８５に、可動の導電性アーム８２の他方の端
部が保持されている。細長い形のリベット８８は、シャ
フトのクランプ部材８４の上部表面を貫き、さらに、導
電性アーム８２の穴を貫いている。圧縮ばね９０は細長
いリベット８８の周囲に取り付けられている。この圧縮
ばね９０が取り付けられる位置は、このリベット８８の
下端部９１から固定の導電性アーム８２までの範囲の中
である。ワッシャ９２は圧縮ばね９０をリベット８８に
保持している。

シャフトのクランプ部材８４の導電性アーム８２を取り
付けである部分は、導電性アーム８２を固定している第
１固定接点３６又は第２固定接続部材６４に係合した後
、クランプ部材に回転力が加えられた時に、スイッチの
シャフト６８に駆動されて回転し、導電性アーム８２と
シャフトのクランプ部材８４との間を移動することがで
きる。

導電部材９４はワイヤで外装されており、導電性アーム
８２の第４図に矢印９３で示した部分にスポット溶接さ
れている。このワイヤで外装されている導電部材９４は
、さらに端子の導電性部材９５にもスポット溶接されて
いる。第３のケーブルクランプ部材９６は、ねじ部を有
する端子スタッド９７とそのナツト９８とによって、端
子の導電部材９５に取り付けられている。電流を流すた
めの第３ケーブル９９は、第３のケーブルクランプ部材
９６の内部に保持されており、切替えスイッチ１０を電
気的負荷（図示せず）に接続している。

さらに、第２図及び第５図において、スイッチ・モジュ
ール１４の内部に、アーク嗜シュート１００が取り付け
られている。このアーク・シュート１００はハウジング
１０２を有する。このハウジング１０２は非導電性材料
、例えばプラスチック材料で作られている。このアーク
・シュートのハウジング１０２は細長いＵ形の開口部１
０３を有する。アーム８２は導電性を有する材料で作ら
れており、スイッチのシャフト６８に駆動されて回転し
て、このＵ形の開口部１０３の一方の縁で移動する。Ｕ
形の開口部１０３の内面１０４゜１０５には、それぞれ
１３１ｍの平行な溝１０６が設けられており、この溝１
０６は縁１０１に対してほぼ直角をなす方向に延びてい
る。溝１０６の内部には１３箇の平行なＵ形のイオン除
去板１０８が設けられている。このイオン除去板１０８
は導電性及び磁性を有する材料、例えば鋼で作られてい
る。溝１０６の数と、それに従って、イオン除去板１０
８の数とは、アーク・シュート１００の寸法と、切り替
えられる電圧の値と、切り替えられる電流の値とに応じ
て選択される。イオン除去板の脚部の間隔は、第１固定
接点３６と第２固定接続部材６４との間で導電性アーム
８２を回転させる時に、この導電性アーム８２がイオン
除去板１０８の間を通って移動することができるように
選択される。

第２アーク・ランナ１１０は導電性を有し、第２図及び
第５図に示すように、アーク・シュート１００の一方の
端部の頂部に取り付けられている。

この第２アークφランナ１１０はタブ１１２を有し、こ
のタブ１１２は第２固定接続部材６４の接点用パッド４
６′　と概ね同一面上にある。導電アーム８２が第２固
定接続部材６４に接触する時に、アーク・ランナのタブ
１１２が、接点用パッド４６′と、可動の導電性アーム
８２とに接近する。

第２アーク・ランナ１１０は、第２固定接続部材６４の
第２部分７０に、ボルト１０１によって、機械的及び電
気的に接続されている。この機械的結合によって、スイ
ッチ・モジュール１４の内部に、アーク・シュート１０
０も保持される。ボルト１０１を取り外せば、アーク−
シュート１００を取り外すことができ、その状態で、ｔ
ｓ１固定接点３６及び第２固定接続部材６４に取り付け
である各接点用パッドを、目視で点検することができ、
さらに導電性アーム８２を目視点検することも可能であ
る。

第２図において、スイッチのシャフト６８は駆動装置１
２に駆動されて回転し、この回転するシャフト６８が導
電性を有する接点用アーム８２を移動させる。この接点
用アーム８２が移動する範囲は、第１固定接点部材３６
から第２固定接点部材６４までの間である。接点用アー
ム８２は第２図に示す位置に移動して第２固定接点部材
６４に電気的に接触する。この状態になれば、第２通電
ケーブル７８を経由してスイッチ・モジュール１４に洪
給される電流は、さらに負荷に接続されている第３のケ
ーブル９９まで流れる。スイッチのシャフト６８が接触
装置を第２図に示した位置から反時計回りの方向に回転
すれば、接点用アーム８２が移動して第１固定接点３６
を打撃する。

この状態になれば、第１電気ケーブル６２から供給され
る電流は、第３のケーブル９９にも供給される。

接点を開く時には、その接点の間に高い電圧のアーク放
電が生じるという問題がしばしば発生する。このアーク
を迅速に消滅させなければ、接点用アーム８２を移動さ
せて他の固定接点に接続する時に、このアークが２つの
電源を電気的に接続させるという好ましくない現象が発
生する。この不具合を排除するためにアーク・シュート
１００を取り付けである。このアーク・シュート１００
は、接点を開く時に、その接点の間に形成される如何な
るアークを、急速に消滅させる機構を形成している。こ
のような機構とその作用は、既に従来から周知である。

これを具体的に説明すれば、接点を開く時に発生するア
ークを、アーク・シュート１００の各種のイオン除去板
１０８の間で、独立の小さいアークに分割することがで
きる。可動の接点用アーム８２を固定接点から遠くまで
引き離すように移動させる時に、その離れる距離を増大
させるに従って、イオン除去板１０８のアークを放電さ
せる経路上に存在するアークの量が増大する。隣接する
イオン除去板１０８の間の電気的ポテンシャルエネルギ
ーを、小さいアークを維持し得ない程度まで小さい時で
も、可動の接点用アーム８２が他の固定接点に到達する
前にアークが発生する。

本発明において、第１固定接点３６と第２固定接点部材
６４とを設けるのは、この各接点部材を用いて、接点の
電流経路が狭いために発生する力に打ち克つ動電力を発
生させるためである。第６図に示すように、可動の接点
用アーム８２が第１固定接点３６と相対している時には
、接点用パッド４６は接点用パッド８６に接触する。接
点用パッド８６とアーク・ランナ５４との間には狭い間
隙が存在している。可動接点用アーム８２は導電アーム
４８の第１部分５０に平行に接近する。この位置で、一
方の電源から第１電気ケーブル６２を経由して洪給され
る電流は、導電アーム４８を通って、矢印１２０で示す
方向に流れる。この電流は、さらに導電アーム４８から
第１固定接点３６の各側部の２つのＬ形部材３７．３８
に流れ、この２つのＬ形部材３７．３８の中を流れる。

この電流の流れる方向を矢印１２４を用いて示す。

この電流は、Ｌ形部材３７．３８から分割されて、架橋
部材４４と接点用パッド４６の中に流れる。

この電流は再度合流して、接点用パッド４６から可動の
接点用アーム８２の接点用パッド８６に流れる。この電
流は、さらに矢印１２２で示す方向に流れ、可動の接点
用アーム８２を通り、その端子を通り、最終的に第３の
ケーブル９９（第２図）まで流れる。この第３のケーブ
ル９９は負荷に接続されている。

この電流は、可動の接点用アーム８２と第１固定接点３
６の導電アーム４８とが隣接している部分を通って、矢
印１２０，１２２で示すように、同じ方向に流れる。こ
れらの各部材を流れる電流は電磁場を形成し、この電磁
場に形成される磁力線の配列は、動電力を発生させ、し
かもこの動電力が可動の接点用アーム８２と導電アーム
４８とを相互に引き寄せる作用をするような配列である
。

この接点用アーム８２とアーム４８とを引き寄せる力は
、接点用パッド４６．８６を接合させ、この接合を保持
し、スイッチを閉じた状態に維持する作用をする。この
接点用パッドを引き寄せる力は、このスイッチを開く作
用をする。それは、この接点用パッドを引き寄せる力が
、上記２つの接点用パッド４６．４８を引き離す方向に
押す力に打ち克つからである。この接点用パッド４６゜
４８を引き離す方向に押す力は、電流の経路が狭いため
に発生する力である。上記２つの力、すなわち接点用パ
ッドを引き寄せる力と接点用パッドを引き離す力とは、
共に接点に流れる電流の値の二乗に比例する。従って、
この２つの力は、この電流の強さの如（＝１にかかわら
ず、相互に相殺する作用を行う。

Ｌ形部材３７．３８に流れる電流の方向と可動接点用ア
ーム８２に流れる電流の方向とが反対である場合には、
この相反する方向に流れる電流によって形成される電磁
場で発生する反発力は最少になる。従って、第１に、Ｌ
形部材３７．３８を可動の接点用アーム８２から導電ア
ーム４８よりも遠く離れた位置まで離すことができる。

第２に、可動の接点用アーム８２を通った電流を上記各
り形部材を通る時に半分に分割することができる。

第３に、Ｌ形部材３７．３８を可動の接点用アーム８２
の側部に位置させることができる。この本発明に基づく
独特の形状の固定接点３６．６４によって、各固定接点
３６．６４を引き離す作用をする動電力が最少である時
に、この各固定接点を引き寄せる作用をする動電力の影
響を最少することができる。

この構造によって、スイッチの接触抵抗を、このスイッ
チの定格電流を確保するために必要な抵抗と一致させて
、接点組立体８０に加えられる力をより小さくすること
ができる。この構造にすれば、さらに大電流を流す時に
スイッチを閉じた状態に維持するために従来の装置に設
けていた比較的大きいばねを取り外すことができる。上
記相殺作用を行う動電力の作用によって、フユーズ又は
サーキットブレーカなどの保護装置が作動するまでの間
、短絡回路を形成して、スイッチを閉じた状態に維持す
ることができる。さらにこの独特の形状の固定接点３６
．６４は、第１壁体３２と共に使用すれば、自動作動型
切替えスイッチのための単極二重投入型スイッチを形成
することができる。

第６図及び第７図において、スイッチが開かれる時には
、可動接点用アーム８２が固定の接点用パッド４６から
離れる方向に移動するから、この２つの構成部材の接点
の可動接点用アームの接点の間にアーク放電が発生する
。このアーク放電のために、接点に、第７図に矢印で示
す経路に沿う電流が継続的に流れる。この電流の方向は
、接点用パッド４６．８６の狭い間隙に対向する方向で
ある。また、逆に接点を閉じる時には、上記反対方向の
電流によって形成される動電力が発生させる反発力は、
導電アーム４８．８２に流れる電流が発生させる大きい
動電力よりも非常に小さい。

しかしながら、アークの発生を抑制する力がほとんど同
じであるから、接点用パッド４６とアーク・ランナ５４
との間にアークが発生し易く、このアークがアーク・シ
ュート１００の内部でループを形成し易くなる。アーク
が固定接点用パッド４６からアーク・ランナ５４に移動
した後は、Ｌ形部材３７．３８にも、第１固定接点３６
の導電性のアーム部分５０にも、電流が流れない。従っ
て、アーク・ランナ５４は並列の経路を形成し、この並
列の経路から発生する動電力は接点部材を引き寄せる力
を形成する。この引き寄せる力を発生させる動電力は、
アークψシュート１００の内部にアークを発生させる力
に対抗して、アーク・シュートからアークを追い出す作
用をする。この接点部材を引き寄せる作用をする動電力
を消滅させれば、スイッチの２つの接点を、第１部分５
０にアークを維持する電流が流れている時よりも容易に
開くことができ、このスイッチの２つの接点を開く動作
を、第２図に示すスイッチ駆動シャフト６８が可動接点
用アーム８２を駆動する回転力を用いて行うことができ
る。第２固定接点部材６４の作用は、第２アーク・ラン
ナ１１０の作用とほぼ同様である。

第２図に示した構造のスイッチ・モジュールは６００ア
ンペアまでの電流を制御することができるが、これより
も大きい電流を流す場合には、ア−りの接点と主接点を
分離する必要がある。このような装置は、以上説明した
アーク放電型接点を、主接点開閉前に接続状態にし、主
接点開閉後に開く場合に利用することができる。アーク
放電は、スイッチのアーク接点の間には発生するが、主
接点には発生しない。従って、主接点がアークによって
浸蝕されることはない。以上説明した動電力を用いて接
点を閉じた状態に維持する構造の接点は、上記のような
大電流用のスイッチのアーク接点として使用することが
できる。

第８図ないし第１０図に、他の可動接点装置１３０を示
す。この可動接点装置１３０においては、第２図に示し
た接点組立体８０の代りに、スイッチ・モジュール１４
を内蔵させることができる。このスイッチ・モジュール
１４を内蔵する形態では、第２図に示した形態における
構成部材と同様の構成部材に対して、第２図における符
号と同じ符号を使用する。この可動接点装置１３０はブ
レーク前メーク型スイッチ、すなわち主接点が開かれる
前に閉じられるタイプのスイッチである。

このようなスイッチは、第１図に示した切替んスイッチ
１０に、第４のスイッチ・モジュール１４として内蔵さ
れて、３相４線の電気回路の無電位結合の切替えを行う
ことができる。この変更を行った場合には、常用電源か
ら緊急用電源への切替え、又はその逆の切替えを行う時
に、その切替えと同時に、短時間のうちに、切替えスイ
ッチ１０が常用電源の無電位ライン、及び緊急用電源の
無電位ラインを負荷に接続する作用を行うことができる
。

再び第８図に戻って説明すると、ブレーク前メーク型接
触機構１３０はアクチュエータ１３２を含み、このアク
チュエータ１３２はスイッチのシャフト６８の周囲にク
ランプされ、このシャフトにクランプされたアクチュエ
ータがシャフトを回転させる。このアクチュエータ１３
２は第１駆動タブ１３４と第２駆動タブ１３６とを有す
る。この第１駆動タブ１３４と第２駆動タブ１３６は反
対側の側部に配設されている。

ブレーク前メーク型接触機構１３０は、さらに第１接点
用アーム１３８と、第２接点用アーム１４０とを有する
。この第１接点用アーム１３８と第２接点用アーム１４
０は同様の構造である。

以下、第１接点用アーム１３８と第２接点用アーム１４
０とを関連させながら、主として第１接点用アーム１３
８について詳細に説明する。第１接点用アーム１３８は
導電性を有する第１アーム１４２を有し、この導電性を
有する第１アーム１４２は第１アームロツカ１４６に取
り付けられている。この第１アームロツカ１４６は電気
絶縁性を有する材料で作られている。第１アームロツカ
１４６はハウジング３０の内部に、シャフト１４８によ
って回転可能の状態に保持されている。

この状態で、第１アームロツカ１４６は、シャフト１４
８に対して回転し、導電性を有する第１アーム１４２の
遠い方の端部の接点用パッド１４４を第１固定接点３６
の接点用パッド４６に突き当てる作用をする。ばね１５
６は第１アームロツカ１４６．１４６’の間で延びてお
り、第１接点用アーム１３８，１４０を引き離す方向に
押して、導電性を有する第１アーム１４２を第１固定接
点３６に突き当てる。

第８図に示すように、アクチュエータ１３２はスイッチ
のシャフト１６８によって回転され、このアクチュエー
タ１３２の第２駆動タブ１３６はアームロッカ１４６′
を第２接点用アーム１４０に係合させる。アクチュエー
タ１３２による係合が行われれば、ばね１５６の機構が
第２接点用アーム１４０を押圧して、この第２接点用ア
ーム１４０を第２固定接続部材６４から離れる方向に回
転させる。

第１部材１５０は導電性を有し、ブレードで外装されて
いる。この外装されている第１部材１５０は、端子の導
電性部材９５と導電性を有する第１アーム１４２との間
で延び、端子の導電性を有する部材と接点用アームとに
スポット溶接されている。導電性を有し、外装されてい
る他の第２部材１５２は、第１接点用アームの導電性を
有する第１アーム１４２と第２接点用アームの導電性を
有する第２アーム１４２′との間で延びておリ、この第
１アーム１４２と第２アーム１４２′とにスポット溶接
されている。外装されて導電性を有する第１部材１５０
と、外装されて導電性を有する第２部材１５２とは、２
つの導電性を有するアーム１４２，１４２’　と、端子
の導電性部材９５とを電気的に接続する作用を行う。ば
ね１５６の抵抗が外装された導電性を有する第２部材１
５２の抵抗より大きく、又はばね１５６が接点用アーム
に対して電気的に絶縁されている場合には、ばね１５６
に流れる電流は無視できる程度の微弱な電流である。第
８図に示した状態のブレーク前メーク型接触機構１３０
においては、第１固定接点３６に接続されている第１電
気ケーブル６２からスイッチ組立体に供給される電流は
、端子の導電部材９５から負荷に接続されているケーブ
ル９９に供給される。

自動作動型切替えスイッチ１０に電流が供給され、この
切替えスイッチ１０が一方の電源に接続しされていた負
荷を他方の電源への接続に切り替えた時には、駆動装置
１２がスイッチのシャフト６８を回転させる。この回転
の方向は、第８図に示した位置から反時計回りの方向で
ある。スイッチのシャフト６８と、これに接続されてい
るアクチュエータ１３２とを回転させれば、このスイッ
チのシャフト６８とアクチュエータ１３２とが第９図に
示す中央の位置に移動する。この位置では、アクチュエ
ータ１３２が第２アームロツカ１４６′に係合しておら
ず、従って、導電性を有する第２アーム１４２′を第２
固定接続部材６４にばね１５６の作用で強制的に押すこ
とができる。

導電性を有するアーム１４２，１４２’は、この中央の
位置で、それぞれ固定接点３６．６４に係合している。

この位置で、第１電気ケーブル６２と、第２通電ケーブ
ル７８とは、共に負荷に接続されている第３のケーブル
９９に電気的に接続される。

駆動装置１２がスイッチのシャフト６８を回転し続ける
と、アクチュエータ１３２が第１接点用アーム１３８の
アームロッカ１４６に係合する。

この係合した位置で、アクチュエータ１３２の第１駆動
タブ１３４はロッカ・アームを、そのシャフトを中心と
して、第１接点用アーム１３８のアームロッカ１４６の
傾斜面に対して強制的に回転させ、接点用アーム１４２
を第１固定接点３６と共に接点から離し、これによって
、第１固定接点に接続されていた第１電気ケーブル６２
を、この第１固定接点から引き離して電気的な接続を絶
つ。

この回転が継続されている間、アクチュエータ１３２の
第２駆動タブ１３６は、第２接点用アーム１４０の第２
アームロツカ１４６′との係合を解除する方向に移動す
る。従って、アクチュエータ１３２が回転を継続しても
、そのために、第２接点用アーム１４０と第２固定接続
部材６４との電気的接続に影響を与えることは全くない
。この回転が終了した時に、ブレーク前メーク型接触機
構１３０は第１０図に示す位置にあり、負荷が第２固定
接続部材６４に接続された電源に接続された状態になる
。

本発明に基づく特にブレーク前メーク型接触機構１３０
を作動させれば、他のスイッチモジュール１４が電源の
各相のラインを切り替える前に、負荷の無電位ラインを
、切り替えるべき電源に接続することができる。負荷の
無電位ラインと既に説明した電源との接続は維持され、
この状態は、この相のラインの接続が絶たれた後まで維
持される。この無電位ラインがブレーク前メークの作動
を行う場合には、負荷の回路に設けられている如何なる
接地障害防止装置も移動させる必要がない。

これは、相ラインが無電位接続なしに接続されているか
らである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくスイッチモジュールを有する自
動作動型切替えスイッチ１０の斜視図、第２図は第１図
の１つのスイッチモジュールの線２−２に沿う横断面図
、第３図は第２図に示した固定接続部のうちの１つの固
定接続部の斜視図、第４図は第２図に示した可動接続ア
ームの平面図、第５図は第２図に示したアーク・シュー
トの斜視図、第６図は固定接続部及び可動接続部の閉じ
た状態における斜視図、第７図は第６図の接触面の拡大
図、第８図ないし第１０図は他の可動接続装置の３つの
作動位置における拡大図である。１０・・・自動作動型切替えスイッチ、１２・・・駆動
装置１２．１４・・・スイッチ−モジュール、１６・・
・ソレノイド、１８・・・レバー、２０・・・状態表示
器、２１．２２・・・補助スイッチ、２４・・・揺動棒
、３０・・・ハウジング、３２．３３・・・壁体、３４
・・・支持リブ、３６・・・第１固定接点、３７．３８
・・・Ｌ形部材、４０．４２・・・脚部、４４・・・接
点用架橋部材、４６゜４６′・・・接点用パッド、４８
・・・導電アーム、５０・・・第１部分、５２・・・第
２部分、５４・・・アーク番ランチ、５８・・・第１ケ
ーブルクランプ部材、６２・・・第１ケーブル、６４・
・・第２固定接続部材、６８・・・スイッチのシャフト
、７０・・・第２部分、７２・・・第２ケーブルクラン
プ部材、７８・・・第２ケーブル、８０・・・接点組立
体、８２・・・導電アーム、８４・・・シャフトクラン
プ部材、８６・・・接点用パッド、９５・・・端子の導
電部材、９つ・・・第３ケーブル、９６・・・第３ケー
ブルクランプ部材、１００・・・アーク・シュート、１
０２・・・ハウジング、１０３・・・Ｕ形量口部、１０
６・・・溝、１０８・・・イオン除去板、１１０・・・
第２アーク・ランナ、１２０，１２２，１２４・・・電
流の方向、１３０・・・接点組立体、又は、ブレーク前
メーク型接触機構、１３２・・・アクチュエータ、１３
８・・・第１接点用アーム、１４０・・・第２接点用ア
ーム、１４２・・・第１アーム、１４６゜１４６′・・
・アームロッカ、１４４・・・接点用パッド、１４８・
・・シャフト。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄ＦＩＧ、　２ −ＩＱへ−

Claims

【特許請求の範囲】１、離間している２つのＬ形部材（３７、３８）を有す
る固定接点（３６）と、一方のＬ形部材（３７）の第１
脚部（４０）から他方のＬ形部材（３８）の第１脚部（
４０）まで延びている接触架橋部材（４４）と、各Ｌ形
部材（３７、３８）の第２脚部（４２）に取り付けられ
て接点用架橋部材（４４）の方向に延びた第１部分（５
０）を有している導電アーム（４８）と、第１部分（５
０）に連続した第２部分（５２）を有している前記導電
アーム（４８）と、Ｌ形部材（３７、３８）の間で延び
ている第２部分（５２）の部分と、導電性アーム（４８
）の第１部分（５０）に隣接するように延びて、電気の
スイッチ（１４）が閉じられる時に接点用架橋部材（４
４）に電気的に接続される可動の接点用アーム（８２）
とを含んで成る電気のスイッチ（１４）。２、導電アーム（４８）の第２部分（５２）が導電性を
有する装置（６２）を前記第１固定接点（３６）に接続
するための装置（５８）を含み、導電性アーム（４８）
の第１部分（５０）が前記接点用架橋部材（４４）と概
ね同一面上に設けられている請求項１に記載の電気のス
イッチ。３、アーク・ランナ（５４）を含み、アーク・ランナ（
５４）が接点用架橋部材（４４）に隣接する位置に取り
付けられて導電アーム（４８）の第２部分（５２）に電
気的に接続されている請求項１又は２に記載の電気のス
イッチ。４、前記第１固定接点（３６）が第１接点用パッド（４
６）を有し、第１接点用パッド（４６）が接点用架橋部
材（４４）に設けられ、前記導電アーム（４８）が接点
用パッド（８６）を有し、接点用パッド（８６）が第１
接点用パッド（４６）に合う位置に取り付けられ、接点
用パッド（４６、４８）が接点用パッド（４６、４８）
を流れる電流の方向を接触パッド（４６、４８）の間に
何等かのアークを生じさせる力を発生させるように形成
され、アークを生じさせる方向がアークを急速に消滅さ
せる装置（１００）に向かう方向であり、アークを急速
に消滅させる装置（１００）が前記スイッチに設けられ
ている構造である請求項１乃至３のいずれかに記載の電
気のスイッチ。５、第１位置と第２位置との間で移動可能である接点組
立体（８０）と、第１固定接点（３６）及び第２固定接
続部材（６４）を有し、前記第１固定接点（３６）が第
１位置で前記接点組立体（８０）を前記第１固定接点（
３６）に電気的に接続させると共に、第１位置で前記接
点組立体（８０）に電流を流し得るように取り付けられ
、該電流の流れる方向が前記第１固定接点の前記接点組
立体（８０）に接近している部分に流れる電流とほぼ同
じ方向であり、前記第２固定接続部材（６４）が第２位
置で前記接点組立体（８０）を前記第２固定接続部材（
６４）に電気的に接続させると共に、第２位置で前記接
点組立体（８０）に電流を流すように取り付けられ、該
電流の方向が前記第２固定接点の前記接点組立体（８０
）に接近している部分に流れる電流とほぼ同じ方向であ
る単極二重投入型スイッチ。６、第１固定接点及び第２固定接点（３６、６４）が、
それぞれ、離間した２つのＬ形部材（３７、３８）と一
方のＬ形部材（３７）の第１脚部（４０）から他方のＬ
形部材（３８）の第１脚部（４０）まで延びている接点
用架橋部材（４４）と、各Ｌ形部材（３７、３８）の第
２脚部（４２）に取り付けられた第１部分（５０）を有
すると共に接点用架橋部材（４４）の方向に延びている
導電アーム（４８）と、第２部分（５２）の部分の第１
部分（５０）に連続している第２部分（５２）を有する
と共にＬ形部材（３７、３８）の間で延びている前記導
電アーム（４８）とを有する構造である請求項５に記載
の単極二重投入型スイッチ。７、各固定接点（３６、６４）の導電アーム（４８）の
第１部分（５０）が接点用架橋部材（４４）とほぼ同一
の面にあり、固定接点（３６、６４）と前記各固定接点
（３６、６４）の接点用架橋部材（４４）とが電流の流
れる部分を含み、該電流が流れるのは接点組立体（８０
）が対応する固定接点（３６、６４）に接触した時であ
り、該電流の流れる方向が接点組立体（８０）に流れる
電流の方向とほぼ反対の方向である請求項６に記載の単
極二重投入型スイッチ。８、１つ以上の前記第１固定接点及び第２固定接点（３
６、６４）が、さらにアークを導く経路を形成する装置
（５４、１００）を含み、該アークを導く経路を形成す
る装置（５４、１００）が前記固定接点（３６、６４）
と前記接点組立体（８０）との間にアークを導く経路を
形成し、該アークを導く経路が前記接点組立体（８０）
に接近している前記固定接点（３６、６４）の部分を流
れる電流を並列に流す経路を形成する構造である請求項
５乃至７のいずれかに記載の単極二重投入型スイッチ。９、アークを導く経路を形成する装置がアーク・ランナ
（５４、１００）を有し、アーク・ランナ（５４、１０
０）が導電アーム（４８）の第２部分（５２）に電気的
に接続され、前記スイッチが、さらにアーク放電を急速
に消滅させる装置（１００）を含み、アーク放電を急速
に消滅させる装置（１００）が、接点組立体（８０）と
いずれかの固定接点（３６、６４）との間に発生したア
ーク放電を急速に消滅させる構造である請求項８に記載
の単極二重投入型スイッチ。１０、前記アーク放電を急速に消滅させる装置（１００
）が一連の板状部材（１０８）を有し、一連の板状部材
（１０８）が導電性を有し、板状部材（１０８）が第１
固定接点及び第２固定接点（３６、６４）の間に離間さ
れた形に設けられ、好ましくは、前記板状部材（１０８
）がハウジング（１０２）の中に、前記接点組立体（８
０）から取外し可能の状態に支持される構造である請求
項９に記載の単極二重投入型スイッチ。１１、接点組立体（１３０）が第１接点用アーム（１３
８）を含み、前記接点組立体（１３０）が第１位置にあ
る時に、第１接点用アーム（１３８）が前記第１固定接
点（３６）を電気的に接続された状態にし、接点組立体
（１３０）が第２接点用アーム（１４０）を含み、接点
組立体（１３０）が第２位置にある時に、第２接点用ア
ーム（１４０）が前記第２固定接続部材（６４）を電気
的に接続された状態にし、接点組立体（１３０）が第３
の位置を有し、第３の位置で第１接点用アーム（１３８
）が前記第１固定接点（３６）を電気的に接続された状
態にし、第２接点用アーム（１４０）が前記第２固定接
続部材（６４）を電気的に接続された状態にする構造で
ある請求項５乃至７のいずれかに記載の単極二重投入型
スイッチ。