電路斷路器的制造方法
電路斷路器的制造方法
【專利摘要】在電路斷路器對20A程度的DC小電流的切斷中，由于觸點間產(chǎn)生的磁場較弱，難以驅(qū)動電弧，并且沒有交流那樣的零點，因此存在切換困難的問題。本發(fā)明提供一種切斷電路中流過的過電流或短路電流的電路斷路器，其特征在于，包括：與電路連接、具有固定觸點的固定接觸件；配備有與固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接觸件；和對觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置，固定接觸件通過將電源端子彎曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀，將該彎曲后的水平板材的中央部沖切成反コ字形狀，進而在保留中央的細長突起部的狀態(tài)下將水平板材彎曲成臺階狀而形成，在固定接觸件的細長突起部配置有固定觸點，在細長突起部的背側(cè)配置有電弧流道，在電弧流道設(shè)置有永久磁鐵。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及切斷電路的過電流和短路電流的電路斷路器，特別涉及切斷DC電流 的電路斷路器。 電路斷路器
【背景技術(shù)】
[0002] 作為本【技術(shù)領(lǐng)域】的【背景技術(shù)】有專利文獻1 (日本特開2011-129385號公報)。專 利文獻1中記載了：為了提1?電路斷路器的電弧驅(qū)動力，以包圍固定接觸件的固定觸點的 方式配置具有一對足部的U字狀磁性體，并使上述足部位于上述觸點之間產(chǎn)生的電弧的兩 偵牝且在所述磁性體的足部配置永久磁鐵。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2011-129385號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 電路斷路器中的電流的切斷通過利用因電流通過產(chǎn)生的磁場的電磁力來驅(qū)動電 弧而進行。例如對于DC電流在20A程度以下的切斷，因電流通過產(chǎn)生的磁場較弱，難以驅(qū) 動電弧。此外，由于沒有像交流電流那樣的零點，存在切斷困難的問題。
[0008] 上述專利文獻1中記載了如下技術(shù)：通過在斷路器中設(shè)置永久磁鐵，使得向觸點 上的一個方向產(chǎn)生磁場，由此產(chǎn)生電磁力，將電弧向斷路器的電源側(cè)驅(qū)動并切斷，但存在如 下問題：若使電流極性變化，則電弧被驅(qū)動到負載側(cè)，切斷能力下降，因此通電方向被限制。
[0009] 用于解決課題的方法
[0010] 為了解決上述問題，例如采用本發(fā)明請求保護的范圍中記載的結(jié)構(gòu)。本申請包含 解決上述問題的多個方法，其一例的特征在于：" 一種切斷電路中流過的過電流或短路電流 的電路斷路器，其特征在于，包括：與上述電路連接、具有固定觸點的固定接觸件；配備有 與上述固定觸點相對配置并與上述固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接觸件；和對該 固定觸點與該可動觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置，上述固定接觸件形成翻折形 狀的細長突起部，在上述固定接觸件的細長突起部上配置有上述固定觸點，在該細長突起 部的背側(cè)配置有電弧流道，在該電弧流道設(shè)置有永久磁鐵"。
[0011] 發(fā)明效果
[0012] 通過本發(fā)明，在對應(yīng)較小的20A程度以下的DC電流的電路斷路器的情況下，能夠 通過在電弧流道中配置有永久磁鐵的比較簡易的結(jié)構(gòu)提供不限制電流的通電方向的、對應(yīng) 直流的電路斷路器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1表示本發(fā)明的實施例1中的電路斷路器的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0014] 圖2A表示圖1的電路斷路器的固定接觸件、可動接觸件和滅弧裝置的結(jié)構(gòu)的立體 圖。
[0015] 圖2B表示將圖2A的固定接觸件和電弧流道切去1/2后的固定接觸件、可動接觸 件和滅弧裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0016] 圖3A表示固定接觸件的外觀立體圖。
[0017] 圖3B表示圖3A所示的A-A截面圖。
[0018] 圖3C表示圖3A所示的B-B截面圖。
[0019] 圖4表示電弧流道和永久磁鐵的外觀立體圖。
[0020] 圖5表不說明作用于固定觸點上的電弧的弧根的磁場和電磁力的圖。
[0021] 圖6A表示說明觸點間產(chǎn)生的電弧因電磁力而移動的圖。
[0022] 圖6B表示說明觸點間產(chǎn)生的電弧因電磁力而移動的圖。
[0023] 圖7表示觸點間的電弧在固定觸點上旋轉(zhuǎn)的圖。
[0024] 圖8表示本發(fā)明的實施例2的結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 圖9表不說明作用于固定觸點上的電弧的磁場、電磁力的圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下利用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0027] (實施例1)
[0028] 圖1表示本發(fā)明的實施例1中的電路斷路器的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0029] 在圖1中，10為電路斷路器，11為電源側(cè)端子，12為固定接觸件，具有翻折形狀， 13為設(shè)置在翻折形狀的固定接觸件12上的固定觸點，14為設(shè)置在翻折形狀的固定接觸件 上的電弧流道，15為配置在電弧流道14上的永久磁鐵，16為可動觸點，17為可動接觸件，18 為對觸點間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置，19為驅(qū)動用于使電流0N-0FF (導(dǎo)通-關(guān)斷） 的可動接觸件17的開關(guān)機構(gòu)(虛線框)，20為過電流或短路電流流通時驅(qū)動開關(guān)機構(gòu)19、使 觸點離開的跳閘裝置(虛線框)。
[0030] 21、24為流通電流的導(dǎo)體，22為根據(jù)溫度變化的雙金屬片，25為負載側(cè)端子，26為 可動部，27為可動接觸件的旋轉(zhuǎn)支點，28為可動鐵芯，29為固定鐵芯，30為容納開關(guān)機構(gòu)和 跳閘機構(gòu)等的盒體，31為盒體30的蓋。
[0031] 接著，針對電路斷路器10的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0032] 在圖1中，電路斷路器10將電源側(cè)端子彎曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀， 具有一部分平坦的部分，進一步地彎曲形成臺階狀，從而形成固定接觸件12,并設(shè)置固定觸 點13。
[0033] 并且，在固定接觸件12設(shè)置有電弧流道14,在電弧流道14中配置有永久磁鐵15。 針對該固定接觸件12的結(jié)構(gòu)在后面詳細說明。
[0034] 可動觸點16配置在與固定觸點13相對的位置，可動觸點16設(shè)置在可動接觸件17 上并被固定。此外，對切斷電流時在觸點間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置18配置在可動 接觸件17的周圍。
[0035] 可動接觸件17與撓性導(dǎo)體21連接，導(dǎo)體21與構(gòu)成跳閘裝置20的雙金屬片22連 接。雙金屬片22大致垂直地配置在盒體30內(nèi)，由雙金屬片22的中央部與導(dǎo)體24連接，導(dǎo) 體24連接到負載側(cè)端子25。
[0036] 構(gòu)成跳閘裝置20的雙金屬片22因過電流產(chǎn)生的熱而前端變形，通過變形而推動 可動部26,使開關(guān)機構(gòu)19工作，分開觸點，切斷電路。
[0037] 此外，跳閘裝置20配置有在電路中流過過電流時使開關(guān)機構(gòu)19工作的雙金屬片， 以及與雙金屬片22相鄰地排列配置有流過電路的短路電流時使開關(guān)機構(gòu)19工作的電磁式 跳閘機構(gòu)。
[0038] 電磁式跳閘機構(gòu)設(shè)置有可動鐵芯28和固定鐵芯29,當短路電流流通時產(chǎn)生電磁 力，吸引可動鐵芯28,推動可動部26,使開關(guān)機構(gòu)19工作，分開觸點，切斷電路。
[0039] 接著，針對電路斷路器的可動接觸件和固定接觸件周圍的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0040] 圖2A是表示固定接觸件、可動接觸件、電弧流道和滅弧裝置的構(gòu)造的立體圖，圖 2B是表示將圖2A的固定接觸件的部分在電源?負載側(cè)方向上切去1/2后的立體圖，兩者都 表示觸點分開的狀態(tài)。
[0041] 在圖2A中，電源側(cè)端子11具有用于與電源線相連接的孔111，彎曲成反L字形狀， 接著彎曲成L字形狀，形成固定接觸件12。針對該固定接觸件12的結(jié)構(gòu)在后面詳細說明。
[0042] 在固定接觸件12的細長突起121的大致中央部配置有固定觸點13,在與固定觸點 13相對的位置將可動觸點16配置在可動接觸件17的前端，可動接觸件17以孔27為支點 旋轉(zhuǎn)，使可動觸點16與固定觸點13接觸或分離。此外，在固定接觸件12的細長突起121 的下側(cè)配置有電弧流道14。并且電弧流道14中在中央部設(shè)置有隔板141。進一步地，以包 圍可動接觸件17和固定接觸件12的周圍的方式配置滅弧裝置18。滅弧裝置18形成為將 多個板材隔開規(guī)定的間隔而層疊的結(jié)構(gòu)。
[0043] 此外，在圖2B中，電弧流道14具有凹部形狀，在固定觸點13的下側(cè)配置有永久磁 鐵15。
[0044] 這樣通過在固定觸點13的下側(cè)配置永久磁鐵15的結(jié)構(gòu)，能夠使觸點周圍產(chǎn)生磁 場，對觸點間產(chǎn)生的電弧施加電磁力來驅(qū)動電弧。
[0045] 接著，針對本發(fā)明的固定接觸件和電弧流道利用圖3A、圖3B和圖3C進行說明。圖 3A表示固定接觸件和電弧流道的外觀立體圖。圖3B表示圖3A所示的A-A截面圖。圖3C 表示圖3A所示的B-B截面圖。
[0046] 在圖3A中，電源側(cè)端子11具有用于與電源側(cè)線連接的孔111，彎曲成反L字形狀， 接著彎曲成L字形狀，形成固定接觸件12。此外，固定接觸件12從彎曲位置起具有平坦的 部分，在該平坦部分中央從負載側(cè)的邊開始形成用于配置固定觸點13的細長突起121，在 突起周圍進行沖切，以形成反=字形狀的孔122。并且在具有反=字形狀的孔122的靠近負 載側(cè)部分，細長突起121保持原樣而將周圍彎曲成臺階狀。因此，固定接觸件12的細長突 起121成為以彎曲為臺階狀的高度向電源側(cè)突出的形狀，在該細長突起121的下側(cè)由于孔 122而具有空間。固定接觸件12的細長突起121的大致中央設(shè)置固定觸點13并被固定，使 該固定觸點13的位置為與可動觸點16 -致(吻合）的位置。
[0047] 此外，細長突起121的背側(cè)配置有圖4所示的電弧流道14,對其利用圖3B進行說 明。
[0048] 圖3B表示圖3A的A-A截面圖。在圖3B中，固定接觸件12是將電源側(cè)端子11彎 曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀，通過對平坦部分沖壓等形成沖孔122的部分，并彎 曲成臺階狀，配置固定觸點13的細長突起121不彎曲，并將固定觸點13固定。在固定該固 定觸點13的固定接觸件12的細長突起121的下側(cè)配置有電弧流道14。電弧流道14具有 用于在固定觸點13的大致正下方配置永久磁鐵15的凹部形狀，并通過鉚接等固定于固定 接觸件12的細長突起121。
[0049] 此外，對于該電弧流道14的構(gòu)造，圖4中表示出其外觀立體圖，構(gòu)成為在相對于配 置永久磁鐵15的電源?負載側(cè)方向成直角的方向上在兩側(cè)配置隔板141，覆蓋永久磁鐵15 的結(jié)構(gòu)。
[0050] 接著，在圖3C中表示圖3A的B-B截面圖。在圖3C中，電弧流道14在固定于固定 接觸件12的細長突起121上的固定觸點13的大致正下方配置永久磁鐵15,其兩側(cè)形成有 隔板141。
[0051] 在這樣的圖3C的結(jié)構(gòu)中，若使永久磁鐵15的上側(cè)磁極為N極，下側(cè)磁極為S極， 則磁力線40從N極向S極以呈拋物線狀的方式形成。此外，永久磁鐵15發(fā)出的磁力線從 N極遍及360度整周發(fā)出，向整周發(fā)出的磁力線集中到電弧流道14的金屬的隔板141的端 部。然后形成返回到S極的磁力線。
[0052] 接著，針對本發(fā)明的電弧流道14進行說明。
[0053] 圖4表示電弧流道14和永久磁鐵15的外觀立體圖。
[0054] 電弧流道14在電源?負載側(cè)方向上具有凹部形狀，在該凹部形狀中設(shè)置有永久磁 鐵15。使永久磁鐵15的極的位置為垂直方向，以上側(cè)為N極、下側(cè)為S極的方式配置。根 據(jù)情況也可使極性相反地配置。此外，電弧流道14的與電源·負載側(cè)方向正交的方向上， 將隔板141形成在永久磁鐵15的兩側(cè)。該隔板141是用于使從永久磁鐵15的N極發(fā)出的 磁力線聚集在隔板141的端面并進入，通過電弧流道14進入S極。
[0055] 在此，針對永久磁鐵15的種類進行說明，作為永久磁鐵有包含鐵的氧化物的結(jié)晶 體聚集的鐵氧體磁鐵、以釹、鐵、硼為主成分的稀土磁鐵、永久磁鐵中磁力最強的釹磁鐵、由 釤和鈷構(gòu)成的釤鈷磁鐵、以鋁、鎳、鈷等為原料鑄造的鋁鎳鈷磁鐵等。
[0056] 然后，從電路斷路器的可動觸點16與固定觸點13接觸的閉極狀態(tài)轉(zhuǎn)移到兩觸點 因過電流或短路電流而分開的開極狀態(tài)時，在兩觸點間產(chǎn)生電弧。并且，電弧因兩觸點間的 電位差以及與滅弧裝置18接觸而被冷卻從而被滅弧。在交流電路的情況下，由于存在電流 零點，在兩觸點間產(chǎn)生的電弧在短時間內(nèi)被滅弧。但在直流電路中，由于不存在直流零點， 電弧難以滅弧而持續(xù)時間長，或者存在無法切斷的情況。
[0057] 尤其是在例如20A程度以下的小電流范圍內(nèi)，由于流過接觸件的電流產(chǎn)生的磁場 較小，作用于電弧自身的電磁力較弱，電弧驅(qū)動力低下。因此，電弧停留在觸點上，切斷變得 困難。
[0058] 因此，本實施例中通過在固定觸點的正下方配置永久磁鐵15,使得在觸點周圍產(chǎn) 生磁場來驅(qū)動電弧。
[0059] 接著，利用圖5?圖8針對圖2A和圖2B所示的本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)中因過 電流等產(chǎn)生的電弧進行說明。
[0060] 在圖5中，圖5 (a)為表不固定觸點上的電弧狀態(tài)的圖，圖5 (b)為表不圖5 (a) 的中心線上的截面圖。
[0061] 圖5 (a)表不固定觸點上的磁場方向40以及施加到電弧上的電磁力的方向，使永 久磁鐵15靠近固定觸點13的一方為N極，遠離的一方為S極，針對通電方向從可動觸點16 流到固定觸點13的情況進行說明。
[0062] 在可動觸點與固定觸點產(chǎn)生的電弧70因永久磁鐵15的磁場以及流過電弧自身的 電流而受到電磁力，其方向遵從弗萊明左手定則。從固定觸點上觀察的磁場的方向以中心 線為軸對稱，根據(jù)位置而不同。因此，對電弧70起作用的電磁力的方向也根據(jù)位置而不同， 受到電磁力而移動的電弧70改變方向地移動，所以在固定觸點上以順時針旋轉(zhuǎn)方向繪制 圓的方式移動。
[0063] S卩，在圖5 (a)中，41表示電弧70的弧根（電弧與固定觸點接觸的點稱為弧根)，表 示電流相對于紙面從外向內(nèi)垂直地流過。
[0064] 此外，在弧根41的點的磁場方向為箭頭51的方向，是從位于正下方的永久磁鐵15 通過固定觸點13從固定觸點13的中心放射狀地發(fā)出的方向。磁場方向為磁力線的方向， 由于從永久磁鐵的N極拋物線狀地發(fā)出并回到S極，因此在固定觸點上為放射狀地發(fā)出的 方向。
[0065] 因此，根據(jù)弗萊明左手定則，電磁力如箭頭61所示起作用，電弧70移動。
[0066] 然后，電弧70由于電磁力61從弧根41移動到弧根42的情況下，在弧根42,由于 流過電弧70的電流的方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直地流動的方向，磁場方向如箭頭52 所示為向下的方向，因此電磁力為如箭頭62所示的斜向左上的方向。因此，電弧70向斜向 左上的方向移動。
[0067] 然后，電弧70由于電磁力62從弧根42移動到弧根43的情況下，在弧根43,由于 流過電弧70的電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向如箭頭53所示為斜 向左下的方向，因此電磁力如箭頭63所示作用于向上的方向。因此，電弧70向上方移動。
[0068] 然后，電弧70從弧根43移動到弧根44的情況下，在弧根44,由于流過電弧70的 電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向為如箭頭54所示的斜向左上的方 向，因此電磁力如箭頭64所示作用于斜向右上的方向。因此，電弧70向斜向右上方移動。
[0069] 然后，電弧70從弧根44移動到弧根45的情況下，在弧根45,由于流過電弧70的 電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向為如箭頭55所示的向上的方向，因 此電磁力如箭頭65所示作用于向右方向。因此，電弧70向右方向移動。
[0070] 然后，電弧70從弧根45移動到弧根46的情況下，在弧根46,由于流過電弧70的 電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向為如箭頭56所示的斜向右上的方 向，因此電磁力如箭頭66所示作用于斜向右下的方向。因此，電弧70向斜向右下的方向移 動。
[0071] 然后，電弧70從弧根46移動到弧根41，由于電弧70連續(xù)運動，因此在固定觸點 13上以順時針方向繪制圓的方式移動。
[0072] 圖5 (b)表不電弧70和永久磁鐵15的磁場。在圖5 (b)中電弧70在固定在可 動接觸件17的可動觸點16與固定在固定接觸件121的固定觸點13之間產(chǎn)生。在電弧70 所示的箭頭表示電流方向。此外，配置在電弧流道14中的永久磁鐵15的上側(cè)為N極，下側(cè) 為S極，磁力線40如圖所示從N極面遍及整周呈放射狀地發(fā)出，描繪拋物線并返回S極。此 夕卜，由于在磁力線的中途存在如圖3C所示的電弧流道14的隔板141等，磁力線集中于該金 屬板而通過。
[0073] 接著，利用圖6A和圖6B說明電弧70在觸點間繪制圓的狀態(tài)。圖6A表示如下狀 態(tài)：在可動觸點16與固定觸點13之間產(chǎn)生電弧71，電磁力依照弗萊明左手定則起作用，電 弧71如箭頭80所示移動，并移動到電弧72的位置。然后從圖6A所示的電弧狀態(tài)接著移 動到圖6B所示的電弧狀態(tài)。圖6B表示如下狀態(tài)：圖6A的電弧72依照弗萊明左手定則通 過電磁力的作用而如箭頭81所示進行移動，成為電弧73。
[0074] 如該圖6A到圖6B所示，觸點間產(chǎn)生的電弧連續(xù)地在固定觸點13上和可動觸點16 上以繪制圓的方式移動旋轉(zhuǎn)。
[0075] 接著，圖7是表示觸點間產(chǎn)生的電弧70的運動狀態(tài)的圖。
[0076] 在圖7中，圖7 (a)表示電弧的運動的狀態(tài)，圖7 (b)表示電弧的中央部的截面圖。 圖7 (a)表示可動觸點16與固定觸點13之間產(chǎn)生的電弧70的運動，實際上是連續(xù)地繪制 圓而進行移動。此外，電弧70為中央部呈圓弧狀鼓起的形狀。
[0077] 接著，圖7 (b)表示電弧70的中央部的C-C截面圖。
[0078] 圖7 (b)表示電弧70通過電磁力依照弗萊明左手定則作用而順時針旋轉(zhuǎn)的運動。
[0079] 此外，若使電弧70的電流方向為從固定接觸件12到可動接觸件17的方向，則電 弧70逆時針方向地旋轉(zhuǎn)?；蛘?，若使永久磁鐵的N極和S極相反，電弧70也逆時針方向地 旋轉(zhuǎn)。
[0080] 然后，在觸頭上移動的電弧70在接觸滅弧裝置18的內(nèi)壁的同時被驅(qū)動，由此被迅 速冷卻并被滅弧。
[0081] 即，本發(fā)明的實施例1中，在觸點上產(chǎn)生的電弧因永久磁鐵的磁場和自身的電流 而受到電磁力，其方向遵從弗萊明左手定則。從觸點上觀察的磁場的方向以中心線為軸而 對稱，根據(jù)位置而不同。因此，電磁力的方向也根據(jù)位置而不同，所以受到電磁力而移動的 電弧改變方向地進行移動，因此在觸點上以順時針繪制圓的方式進行移動。
[0082] 對于將永久磁鐵的極性相反地配置的情況，由于電磁力的方向以180°相反，電弧 以相反方向逆時針地繪制圓的方式被驅(qū)動，也可獲得與上述配置相同的效果，因此磁鐵的 極性兩者皆可，組裝性也良好。
[0083] 此外，對于電流的通電方向，由于為同樣的變化，因此任一方向上均可獲得相同的 效果，可確保不依賴于通電方向的開關(guān)性能。
[0084] 此外，在本實施例中，對于使永久磁鐵的極性或電流的通電方向相反的情況，僅是 電弧旋轉(zhuǎn)方向相反，可獲得相同的效果。此外，由于磁鐵隱藏在固定接觸件12之下，不暴露 于電弧，不需要用于保護永久磁鐵的部件，在經(jīng)濟性方面也較佳。
[0085] (實施例2)
[0086] 接著針對本發(fā)明的實施例2利用附圖進行說明。
[0087] 圖8是表示將永久磁鐵15配置在固定觸點13的側(cè)面的情況下的固定接觸件12 和可動接觸件17周圍的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0088] 此外，圖8表示將固定接觸件12在電源?負載側(cè)方向上切去1/2后的圖，與圖2B 不同的點在于永久磁鐵的配置位置。
[0089] 即，將永久磁鐵15配置在配置固定觸點13的固定接觸件12的突起部121的固定 觸點13的負載側(cè)方向上。
[0090] 然后，圖9 (a)為圖8所示的固定觸點13、永久磁鐵15和固定接觸件的突起121 的位置的俯視圖，圖9 (b)為中心線上的截面圖。
[0091] 在圖9 (a)中，對于在固定觸點13的觸點間的電弧70,考慮通電方向為從可動觸 點流向固定觸點的情況時，電流方向為相對于紙面從外向內(nèi)垂直流動的方向，由于永久磁 鐵15配置在固定觸點13的右側(cè)，因此磁場方向為如箭頭100所示的方向，根據(jù)弗萊明左手 定則，電磁力如箭頭90所示作用于斜向右上方向。
[0092] 接著，在由于電磁力電弧70從弧根80移動到的弧根81，電流方向為相對于紙面從 外到內(nèi)垂直流動的方向，磁場方向如箭頭100 (虛線箭頭）所示為斜向左下的方向，因此電 磁力如箭頭100所示作用于斜向左上方向。因此，電弧70從弧根81向斜向左上方向移動， 移動到弧根82的位置。
[0093] 然后，電弧70處于弧根82時，在弧根82,電流方向在相對于紙面從外向內(nèi)垂直方 向上流動，磁場方向如箭頭102所示為斜向左上方向，因此電磁力如箭頭92所示為斜向右 上方向作用的力。因此，電弧70從弧根82移動到弧根83。
[0094] 然后，電弧70處于弧根83時，在弧根83,電流方向在相對于紙面從外到內(nèi)垂直方 向上流動，磁場方向如箭頭103所示為斜向右上方向，因此電磁力如箭頭93所示為斜向右 上方向作用的力，停留在該位置。
[0095] S卩，從負載側(cè)觀察，電弧70在固定觸點13上的左半面的區(qū)域中以繪制圓的方式運 動，在固定觸點13上的右半面的區(qū)域中成為停留的狀態(tài)。
[0096] 并且，從負載側(cè)觀察，在左半面產(chǎn)生的電弧70在順時針繪制圓的同時向右半面移 動。這時，通過與滅弧裝置18的內(nèi)壁接觸的同時被驅(qū)動，而迅速地被冷卻并被滅弧。
[0097] 另外，從負載側(cè)觀察，關(guān)于在右半面產(chǎn)生的電弧，由于迅速地與滅弧裝置17的內(nèi) 壁側(cè)面接觸，因此在早期階段將電弧冷卻并被滅弧。
[0098] 接著，圖9 (b)表示圖9 (a)的中心線的截面圖。
[0099] 在圖9 (b)中，在固定觸點13的負載側(cè)將永久磁鐵15配置于固定接觸件12的突 起部121，使永久磁鐵15的固定觸點側(cè)為N極，負極側(cè)為S極。通過這樣配置永久磁鐵15， 磁力線從N極遍及整周地放射狀地發(fā)出，以拋物線狀返回S極。因此，在固定觸點13成如 圖9 (a)所不的磁場方向。此外，實施例2中將永久磁鐵15配置在固定觸點13的負載側(cè)， 但配置在電源側(cè)的效果也相同。
[0100] 附圖標記說明：
[0101] 10……電路斷路器
[0102] 11......電源側(cè)端子
[0103] 12……固定接觸件
[0104] 13……固定觸點
[0105] 14......電弧流道
[0106] 15......永久磁鐵
[0107] 16......可動觸點
[0108] 17......可動接觸件
[0109] 18......滅弧裝置
[0110] 19......開關(guān)機構(gòu)(虛線框）
[0111] 20……跳閘裝置(虛線框）
[0112] 21、24......導(dǎo)體
[0113] 22……雙金屬片
[0114] 25……負載側(cè)端子
[0115] 26......可動部
[0116] 27……可動接觸件的旋轉(zhuǎn)支點
[0117] 28......可動鐵芯
[0118] 29......固定鐵芯
[0119] 30......盒體
[0120] 31......蓋
[0121] 40......磁力線
[0122] 41、42、43、44、45、46......弧根
[0123] 51、52、53、54、55、56......磁場方向
[0124] 61、62、63、64、65、66......電磁力方向
[0125] 70、71、72、73......電弧
[0126] 121……固定接觸件的細長突起部
[0127] 122......沖孔部
[0128] 141......電弧流道的隔板
【權(quán)利要求】
1. 一種切斷電路中流過的過電流或短路電流的電路斷路器，其特征在于，包括： 與所述電路連接、具有固定觸點的固定接觸件； 配備有與所述固定觸點相對配置并與所述固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接 觸件；和 對該固定觸點與該可動觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置， 所述固定接觸件形成翻折形狀的細長突起部， 在所述固定接觸件的細長突起部上配置有所述固定觸點， 在該細長突起部的背側(cè)配置有電弧流道，在該電弧流道設(shè)置有永久磁鐵。
2. 如權(quán)利要求1所述的電路斷路器，其特征在于： 所述固定接觸件，通過將電源端子彎曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀，將該彎曲 后的水平板材的中央部沖切成反=字形狀，進而在保留中央的細長突起部的狀態(tài)下將所述 水平板材彎曲成臺階狀而形成。
3. 如權(quán)利要求1所述的電路斷路器，其特征在于： 所述電弧流道在中央形成凹部形狀，在該凹部形狀中設(shè)置有所述永久磁鐵，在該永久 磁鐵的兩側(cè)形成隔板。
4. 如權(quán)利要求1所述的電路斷路器，其特征在于： 使由所述可動觸點與所述固定觸點產(chǎn)生的電弧旋轉(zhuǎn)，并通過所述滅弧裝置滅弧。
5. -種切斷電路中流過的過電流或短路電流的電路斷路器，其特征在于，具備： 與所述電路連接、具有固定觸點的固定接觸件； 配備有與所述固定觸點相對配置并與所述固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接 觸件；和 對該固定觸點與該可動觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置， 所述固定接觸件，通過將電源端子彎曲成反L字形狀，將該彎曲后的水平板材的中央 部沖切而形成反3字形狀，進而在保留中央的細長突起部的狀態(tài)下將所述水平板材彎曲成 臺階狀而形成， 在所述固定接觸件的細長突起部上配置有所述固定觸點， 在配置于該突起部的所述固定觸點的負載側(cè)或電源側(cè)設(shè)置有永久磁鐵。
【文檔編號】H01H9/34GK104064416SQ201410017356
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】益子拓樹, 白石勝彥, 中村大輔, 清水裕輔, 鈴木健太 申請人:株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)
【專利摘要】在電路斷路器對20A程度的DC小電流的切斷中，由于觸點間產(chǎn)生的磁場較弱，難以驅(qū)動電弧，并且沒有交流那樣的零點，因此存在切換困難的問題。本發(fā)明提供一種切斷電路中流過的過電流或短路電流的電路斷路器，其特征在于，包括：與電路連接、具有固定觸點的固定接觸件；配備有與固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接觸件；和對觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置，固定接觸件通過將電源端子彎曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀，將該彎曲后的水平板材的中央部沖切成反コ字形狀，進而在保留中央的細長突起部的狀態(tài)下將水平板材彎曲成臺階狀而形成，在固定接觸件的細長突起部配置有固定觸點，在細長突起部的背側(cè)配置有電弧流道，在電弧流道設(shè)置有永久磁鐵。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及切斷電路的過電流和短路電流的電路斷路器，特別涉及切斷DC電流 的電路斷路器。 電路斷路器
【背景技術(shù)】
[0002] 作為本【技術(shù)領(lǐng)域】的【背景技術(shù)】有專利文獻1 (日本特開2011-129385號公報)。專 利文獻1中記載了：為了提1?電路斷路器的電弧驅(qū)動力，以包圍固定接觸件的固定觸點的 方式配置具有一對足部的U字狀磁性體，并使上述足部位于上述觸點之間產(chǎn)生的電弧的兩 偵牝且在所述磁性體的足部配置永久磁鐵。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2011-129385號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 電路斷路器中的電流的切斷通過利用因電流通過產(chǎn)生的磁場的電磁力來驅(qū)動電 弧而進行。例如對于DC電流在20A程度以下的切斷，因電流通過產(chǎn)生的磁場較弱，難以驅(qū) 動電弧。此外，由于沒有像交流電流那樣的零點，存在切斷困難的問題。
[0008] 上述專利文獻1中記載了如下技術(shù)：通過在斷路器中設(shè)置永久磁鐵，使得向觸點 上的一個方向產(chǎn)生磁場，由此產(chǎn)生電磁力，將電弧向斷路器的電源側(cè)驅(qū)動并切斷，但存在如 下問題：若使電流極性變化，則電弧被驅(qū)動到負載側(cè)，切斷能力下降，因此通電方向被限制。
[0009] 用于解決課題的方法
[0010] 為了解決上述問題，例如采用本發(fā)明請求保護的范圍中記載的結(jié)構(gòu)。本申請包含 解決上述問題的多個方法，其一例的特征在于：" 一種切斷電路中流過的過電流或短路電流 的電路斷路器，其特征在于，包括：與上述電路連接、具有固定觸點的固定接觸件；配備有 與上述固定觸點相對配置并與上述固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接觸件；和對該 固定觸點與該可動觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置，上述固定接觸件形成翻折形 狀的細長突起部，在上述固定接觸件的細長突起部上配置有上述固定觸點，在該細長突起 部的背側(cè)配置有電弧流道，在該電弧流道設(shè)置有永久磁鐵"。
[0011] 發(fā)明效果
[0012] 通過本發(fā)明，在對應(yīng)較小的20A程度以下的DC電流的電路斷路器的情況下，能夠 通過在電弧流道中配置有永久磁鐵的比較簡易的結(jié)構(gòu)提供不限制電流的通電方向的、對應(yīng) 直流的電路斷路器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1表示本發(fā)明的實施例1中的電路斷路器的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0014] 圖2A表示圖1的電路斷路器的固定接觸件、可動接觸件和滅弧裝置的結(jié)構(gòu)的立體 圖。
[0015] 圖2B表示將圖2A的固定接觸件和電弧流道切去1/2后的固定接觸件、可動接觸 件和滅弧裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0016] 圖3A表示固定接觸件的外觀立體圖。
[0017] 圖3B表示圖3A所示的A-A截面圖。
[0018] 圖3C表示圖3A所示的B-B截面圖。
[0019] 圖4表示電弧流道和永久磁鐵的外觀立體圖。
[0020] 圖5表不說明作用于固定觸點上的電弧的弧根的磁場和電磁力的圖。
[0021] 圖6A表示說明觸點間產(chǎn)生的電弧因電磁力而移動的圖。
[0022] 圖6B表示說明觸點間產(chǎn)生的電弧因電磁力而移動的圖。
[0023] 圖7表示觸點間的電弧在固定觸點上旋轉(zhuǎn)的圖。
[0024] 圖8表示本發(fā)明的實施例2的結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 圖9表不說明作用于固定觸點上的電弧的磁場、電磁力的圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下利用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0027] (實施例1)
[0028] 圖1表示本發(fā)明的實施例1中的電路斷路器的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0029] 在圖1中，10為電路斷路器，11為電源側(cè)端子，12為固定接觸件，具有翻折形狀， 13為設(shè)置在翻折形狀的固定接觸件12上的固定觸點，14為設(shè)置在翻折形狀的固定接觸件 上的電弧流道，15為配置在電弧流道14上的永久磁鐵，16為可動觸點，17為可動接觸件，18 為對觸點間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置，19為驅(qū)動用于使電流0N-0FF (導(dǎo)通-關(guān)斷） 的可動接觸件17的開關(guān)機構(gòu)(虛線框)，20為過電流或短路電流流通時驅(qū)動開關(guān)機構(gòu)19、使 觸點離開的跳閘裝置(虛線框)。
[0030] 21、24為流通電流的導(dǎo)體，22為根據(jù)溫度變化的雙金屬片，25為負載側(cè)端子，26為 可動部，27為可動接觸件的旋轉(zhuǎn)支點，28為可動鐵芯，29為固定鐵芯，30為容納開關(guān)機構(gòu)和 跳閘機構(gòu)等的盒體，31為盒體30的蓋。
[0031] 接著，針對電路斷路器10的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0032] 在圖1中，電路斷路器10將電源側(cè)端子彎曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀， 具有一部分平坦的部分，進一步地彎曲形成臺階狀，從而形成固定接觸件12,并設(shè)置固定觸 點13。
[0033] 并且，在固定接觸件12設(shè)置有電弧流道14,在電弧流道14中配置有永久磁鐵15。 針對該固定接觸件12的結(jié)構(gòu)在后面詳細說明。
[0034] 可動觸點16配置在與固定觸點13相對的位置，可動觸點16設(shè)置在可動接觸件17 上并被固定。此外，對切斷電流時在觸點間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置18配置在可動 接觸件17的周圍。
[0035] 可動接觸件17與撓性導(dǎo)體21連接，導(dǎo)體21與構(gòu)成跳閘裝置20的雙金屬片22連 接。雙金屬片22大致垂直地配置在盒體30內(nèi)，由雙金屬片22的中央部與導(dǎo)體24連接，導(dǎo) 體24連接到負載側(cè)端子25。
[0036] 構(gòu)成跳閘裝置20的雙金屬片22因過電流產(chǎn)生的熱而前端變形，通過變形而推動 可動部26,使開關(guān)機構(gòu)19工作，分開觸點，切斷電路。
[0037] 此外，跳閘裝置20配置有在電路中流過過電流時使開關(guān)機構(gòu)19工作的雙金屬片， 以及與雙金屬片22相鄰地排列配置有流過電路的短路電流時使開關(guān)機構(gòu)19工作的電磁式 跳閘機構(gòu)。
[0038] 電磁式跳閘機構(gòu)設(shè)置有可動鐵芯28和固定鐵芯29,當短路電流流通時產(chǎn)生電磁 力，吸引可動鐵芯28,推動可動部26,使開關(guān)機構(gòu)19工作，分開觸點，切斷電路。
[0039] 接著，針對電路斷路器的可動接觸件和固定接觸件周圍的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0040] 圖2A是表示固定接觸件、可動接觸件、電弧流道和滅弧裝置的構(gòu)造的立體圖，圖 2B是表示將圖2A的固定接觸件的部分在電源?負載側(cè)方向上切去1/2后的立體圖，兩者都 表示觸點分開的狀態(tài)。
[0041] 在圖2A中，電源側(cè)端子11具有用于與電源線相連接的孔111，彎曲成反L字形狀， 接著彎曲成L字形狀，形成固定接觸件12。針對該固定接觸件12的結(jié)構(gòu)在后面詳細說明。
[0042] 在固定接觸件12的細長突起121的大致中央部配置有固定觸點13,在與固定觸點 13相對的位置將可動觸點16配置在可動接觸件17的前端，可動接觸件17以孔27為支點 旋轉(zhuǎn)，使可動觸點16與固定觸點13接觸或分離。此外，在固定接觸件12的細長突起121 的下側(cè)配置有電弧流道14。并且電弧流道14中在中央部設(shè)置有隔板141。進一步地，以包 圍可動接觸件17和固定接觸件12的周圍的方式配置滅弧裝置18。滅弧裝置18形成為將 多個板材隔開規(guī)定的間隔而層疊的結(jié)構(gòu)。
[0043] 此外，在圖2B中，電弧流道14具有凹部形狀，在固定觸點13的下側(cè)配置有永久磁 鐵15。
[0044] 這樣通過在固定觸點13的下側(cè)配置永久磁鐵15的結(jié)構(gòu)，能夠使觸點周圍產(chǎn)生磁 場，對觸點間產(chǎn)生的電弧施加電磁力來驅(qū)動電弧。
[0045] 接著，針對本發(fā)明的固定接觸件和電弧流道利用圖3A、圖3B和圖3C進行說明。圖 3A表示固定接觸件和電弧流道的外觀立體圖。圖3B表示圖3A所示的A-A截面圖。圖3C 表示圖3A所示的B-B截面圖。
[0046] 在圖3A中，電源側(cè)端子11具有用于與電源側(cè)線連接的孔111，彎曲成反L字形狀， 接著彎曲成L字形狀，形成固定接觸件12。此外，固定接觸件12從彎曲位置起具有平坦的 部分，在該平坦部分中央從負載側(cè)的邊開始形成用于配置固定觸點13的細長突起121，在 突起周圍進行沖切，以形成反=字形狀的孔122。并且在具有反=字形狀的孔122的靠近負 載側(cè)部分，細長突起121保持原樣而將周圍彎曲成臺階狀。因此，固定接觸件12的細長突 起121成為以彎曲為臺階狀的高度向電源側(cè)突出的形狀，在該細長突起121的下側(cè)由于孔 122而具有空間。固定接觸件12的細長突起121的大致中央設(shè)置固定觸點13并被固定，使 該固定觸點13的位置為與可動觸點16 -致(吻合）的位置。
[0047] 此外，細長突起121的背側(cè)配置有圖4所示的電弧流道14,對其利用圖3B進行說 明。
[0048] 圖3B表示圖3A的A-A截面圖。在圖3B中，固定接觸件12是將電源側(cè)端子11彎 曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀，通過對平坦部分沖壓等形成沖孔122的部分，并彎 曲成臺階狀，配置固定觸點13的細長突起121不彎曲，并將固定觸點13固定。在固定該固 定觸點13的固定接觸件12的細長突起121的下側(cè)配置有電弧流道14。電弧流道14具有 用于在固定觸點13的大致正下方配置永久磁鐵15的凹部形狀，并通過鉚接等固定于固定 接觸件12的細長突起121。
[0049] 此外，對于該電弧流道14的構(gòu)造，圖4中表示出其外觀立體圖，構(gòu)成為在相對于配 置永久磁鐵15的電源?負載側(cè)方向成直角的方向上在兩側(cè)配置隔板141，覆蓋永久磁鐵15 的結(jié)構(gòu)。
[0050] 接著，在圖3C中表示圖3A的B-B截面圖。在圖3C中，電弧流道14在固定于固定 接觸件12的細長突起121上的固定觸點13的大致正下方配置永久磁鐵15,其兩側(cè)形成有 隔板141。
[0051] 在這樣的圖3C的結(jié)構(gòu)中，若使永久磁鐵15的上側(cè)磁極為N極，下側(cè)磁極為S極， 則磁力線40從N極向S極以呈拋物線狀的方式形成。此外，永久磁鐵15發(fā)出的磁力線從 N極遍及360度整周發(fā)出，向整周發(fā)出的磁力線集中到電弧流道14的金屬的隔板141的端 部。然后形成返回到S極的磁力線。
[0052] 接著，針對本發(fā)明的電弧流道14進行說明。
[0053] 圖4表示電弧流道14和永久磁鐵15的外觀立體圖。
[0054] 電弧流道14在電源?負載側(cè)方向上具有凹部形狀，在該凹部形狀中設(shè)置有永久磁 鐵15。使永久磁鐵15的極的位置為垂直方向，以上側(cè)為N極、下側(cè)為S極的方式配置。根 據(jù)情況也可使極性相反地配置。此外，電弧流道14的與電源·負載側(cè)方向正交的方向上， 將隔板141形成在永久磁鐵15的兩側(cè)。該隔板141是用于使從永久磁鐵15的N極發(fā)出的 磁力線聚集在隔板141的端面并進入，通過電弧流道14進入S極。
[0055] 在此，針對永久磁鐵15的種類進行說明，作為永久磁鐵有包含鐵的氧化物的結(jié)晶 體聚集的鐵氧體磁鐵、以釹、鐵、硼為主成分的稀土磁鐵、永久磁鐵中磁力最強的釹磁鐵、由 釤和鈷構(gòu)成的釤鈷磁鐵、以鋁、鎳、鈷等為原料鑄造的鋁鎳鈷磁鐵等。
[0056] 然后，從電路斷路器的可動觸點16與固定觸點13接觸的閉極狀態(tài)轉(zhuǎn)移到兩觸點 因過電流或短路電流而分開的開極狀態(tài)時，在兩觸點間產(chǎn)生電弧。并且，電弧因兩觸點間的 電位差以及與滅弧裝置18接觸而被冷卻從而被滅弧。在交流電路的情況下，由于存在電流 零點，在兩觸點間產(chǎn)生的電弧在短時間內(nèi)被滅弧。但在直流電路中，由于不存在直流零點， 電弧難以滅弧而持續(xù)時間長，或者存在無法切斷的情況。
[0057] 尤其是在例如20A程度以下的小電流范圍內(nèi)，由于流過接觸件的電流產(chǎn)生的磁場 較小，作用于電弧自身的電磁力較弱，電弧驅(qū)動力低下。因此，電弧停留在觸點上，切斷變得 困難。
[0058] 因此，本實施例中通過在固定觸點的正下方配置永久磁鐵15,使得在觸點周圍產(chǎn) 生磁場來驅(qū)動電弧。
[0059] 接著，利用圖5?圖8針對圖2A和圖2B所示的本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)中因過 電流等產(chǎn)生的電弧進行說明。
[0060] 在圖5中，圖5 (a)為表不固定觸點上的電弧狀態(tài)的圖，圖5 (b)為表不圖5 (a) 的中心線上的截面圖。
[0061] 圖5 (a)表不固定觸點上的磁場方向40以及施加到電弧上的電磁力的方向，使永 久磁鐵15靠近固定觸點13的一方為N極，遠離的一方為S極，針對通電方向從可動觸點16 流到固定觸點13的情況進行說明。
[0062] 在可動觸點與固定觸點產(chǎn)生的電弧70因永久磁鐵15的磁場以及流過電弧自身的 電流而受到電磁力，其方向遵從弗萊明左手定則。從固定觸點上觀察的磁場的方向以中心 線為軸對稱，根據(jù)位置而不同。因此，對電弧70起作用的電磁力的方向也根據(jù)位置而不同， 受到電磁力而移動的電弧70改變方向地移動，所以在固定觸點上以順時針旋轉(zhuǎn)方向繪制 圓的方式移動。
[0063] S卩，在圖5 (a)中，41表示電弧70的弧根（電弧與固定觸點接觸的點稱為弧根)，表 示電流相對于紙面從外向內(nèi)垂直地流過。
[0064] 此外，在弧根41的點的磁場方向為箭頭51的方向，是從位于正下方的永久磁鐵15 通過固定觸點13從固定觸點13的中心放射狀地發(fā)出的方向。磁場方向為磁力線的方向， 由于從永久磁鐵的N極拋物線狀地發(fā)出并回到S極，因此在固定觸點上為放射狀地發(fā)出的 方向。
[0065] 因此，根據(jù)弗萊明左手定則，電磁力如箭頭61所示起作用，電弧70移動。
[0066] 然后，電弧70由于電磁力61從弧根41移動到弧根42的情況下，在弧根42,由于 流過電弧70的電流的方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直地流動的方向，磁場方向如箭頭52 所示為向下的方向，因此電磁力為如箭頭62所示的斜向左上的方向。因此，電弧70向斜向 左上的方向移動。
[0067] 然后，電弧70由于電磁力62從弧根42移動到弧根43的情況下，在弧根43,由于 流過電弧70的電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向如箭頭53所示為斜 向左下的方向，因此電磁力如箭頭63所示作用于向上的方向。因此，電弧70向上方移動。
[0068] 然后，電弧70從弧根43移動到弧根44的情況下，在弧根44,由于流過電弧70的 電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向為如箭頭54所示的斜向左上的方 向，因此電磁力如箭頭64所示作用于斜向右上的方向。因此，電弧70向斜向右上方移動。
[0069] 然后，電弧70從弧根44移動到弧根45的情況下，在弧根45,由于流過電弧70的 電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向為如箭頭55所示的向上的方向，因 此電磁力如箭頭65所示作用于向右方向。因此，電弧70向右方向移動。
[0070] 然后，電弧70從弧根45移動到弧根46的情況下，在弧根46,由于流過電弧70的 電流方向為相對于紙面由外向內(nèi)垂直的方向，磁場方向為如箭頭56所示的斜向右上的方 向，因此電磁力如箭頭66所示作用于斜向右下的方向。因此，電弧70向斜向右下的方向移 動。
[0071] 然后，電弧70從弧根46移動到弧根41，由于電弧70連續(xù)運動，因此在固定觸點 13上以順時針方向繪制圓的方式移動。
[0072] 圖5 (b)表不電弧70和永久磁鐵15的磁場。在圖5 (b)中電弧70在固定在可 動接觸件17的可動觸點16與固定在固定接觸件121的固定觸點13之間產(chǎn)生。在電弧70 所示的箭頭表示電流方向。此外，配置在電弧流道14中的永久磁鐵15的上側(cè)為N極，下側(cè) 為S極，磁力線40如圖所示從N極面遍及整周呈放射狀地發(fā)出，描繪拋物線并返回S極。此 夕卜，由于在磁力線的中途存在如圖3C所示的電弧流道14的隔板141等，磁力線集中于該金 屬板而通過。
[0073] 接著，利用圖6A和圖6B說明電弧70在觸點間繪制圓的狀態(tài)。圖6A表示如下狀 態(tài)：在可動觸點16與固定觸點13之間產(chǎn)生電弧71，電磁力依照弗萊明左手定則起作用，電 弧71如箭頭80所示移動，并移動到電弧72的位置。然后從圖6A所示的電弧狀態(tài)接著移 動到圖6B所示的電弧狀態(tài)。圖6B表示如下狀態(tài)：圖6A的電弧72依照弗萊明左手定則通 過電磁力的作用而如箭頭81所示進行移動，成為電弧73。
[0074] 如該圖6A到圖6B所示，觸點間產(chǎn)生的電弧連續(xù)地在固定觸點13上和可動觸點16 上以繪制圓的方式移動旋轉(zhuǎn)。
[0075] 接著，圖7是表示觸點間產(chǎn)生的電弧70的運動狀態(tài)的圖。
[0076] 在圖7中，圖7 (a)表示電弧的運動的狀態(tài)，圖7 (b)表示電弧的中央部的截面圖。 圖7 (a)表示可動觸點16與固定觸點13之間產(chǎn)生的電弧70的運動，實際上是連續(xù)地繪制 圓而進行移動。此外，電弧70為中央部呈圓弧狀鼓起的形狀。
[0077] 接著，圖7 (b)表示電弧70的中央部的C-C截面圖。
[0078] 圖7 (b)表示電弧70通過電磁力依照弗萊明左手定則作用而順時針旋轉(zhuǎn)的運動。
[0079] 此外，若使電弧70的電流方向為從固定接觸件12到可動接觸件17的方向，則電 弧70逆時針方向地旋轉(zhuǎn)?；蛘?，若使永久磁鐵的N極和S極相反，電弧70也逆時針方向地 旋轉(zhuǎn)。
[0080] 然后，在觸頭上移動的電弧70在接觸滅弧裝置18的內(nèi)壁的同時被驅(qū)動，由此被迅 速冷卻并被滅弧。
[0081] 即，本發(fā)明的實施例1中，在觸點上產(chǎn)生的電弧因永久磁鐵的磁場和自身的電流 而受到電磁力，其方向遵從弗萊明左手定則。從觸點上觀察的磁場的方向以中心線為軸而 對稱，根據(jù)位置而不同。因此，電磁力的方向也根據(jù)位置而不同，所以受到電磁力而移動的 電弧改變方向地進行移動，因此在觸點上以順時針繪制圓的方式進行移動。
[0082] 對于將永久磁鐵的極性相反地配置的情況，由于電磁力的方向以180°相反，電弧 以相反方向逆時針地繪制圓的方式被驅(qū)動，也可獲得與上述配置相同的效果，因此磁鐵的 極性兩者皆可，組裝性也良好。
[0083] 此外，對于電流的通電方向，由于為同樣的變化，因此任一方向上均可獲得相同的 效果，可確保不依賴于通電方向的開關(guān)性能。
[0084] 此外，在本實施例中，對于使永久磁鐵的極性或電流的通電方向相反的情況，僅是 電弧旋轉(zhuǎn)方向相反，可獲得相同的效果。此外，由于磁鐵隱藏在固定接觸件12之下，不暴露 于電弧，不需要用于保護永久磁鐵的部件，在經(jīng)濟性方面也較佳。
[0085] (實施例2)
[0086] 接著針對本發(fā)明的實施例2利用附圖進行說明。
[0087] 圖8是表示將永久磁鐵15配置在固定觸點13的側(cè)面的情況下的固定接觸件12 和可動接觸件17周圍的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0088] 此外，圖8表示將固定接觸件12在電源?負載側(cè)方向上切去1/2后的圖，與圖2B 不同的點在于永久磁鐵的配置位置。
[0089] 即，將永久磁鐵15配置在配置固定觸點13的固定接觸件12的突起部121的固定 觸點13的負載側(cè)方向上。
[0090] 然后，圖9 (a)為圖8所示的固定觸點13、永久磁鐵15和固定接觸件的突起121 的位置的俯視圖，圖9 (b)為中心線上的截面圖。
[0091] 在圖9 (a)中，對于在固定觸點13的觸點間的電弧70,考慮通電方向為從可動觸 點流向固定觸點的情況時，電流方向為相對于紙面從外向內(nèi)垂直流動的方向，由于永久磁 鐵15配置在固定觸點13的右側(cè)，因此磁場方向為如箭頭100所示的方向，根據(jù)弗萊明左手 定則，電磁力如箭頭90所示作用于斜向右上方向。
[0092] 接著，在由于電磁力電弧70從弧根80移動到的弧根81，電流方向為相對于紙面從 外到內(nèi)垂直流動的方向，磁場方向如箭頭100 (虛線箭頭）所示為斜向左下的方向，因此電 磁力如箭頭100所示作用于斜向左上方向。因此，電弧70從弧根81向斜向左上方向移動， 移動到弧根82的位置。
[0093] 然后，電弧70處于弧根82時，在弧根82,電流方向在相對于紙面從外向內(nèi)垂直方 向上流動，磁場方向如箭頭102所示為斜向左上方向，因此電磁力如箭頭92所示為斜向右 上方向作用的力。因此，電弧70從弧根82移動到弧根83。
[0094] 然后，電弧70處于弧根83時，在弧根83,電流方向在相對于紙面從外到內(nèi)垂直方 向上流動，磁場方向如箭頭103所示為斜向右上方向，因此電磁力如箭頭93所示為斜向右 上方向作用的力，停留在該位置。
[0095] S卩，從負載側(cè)觀察，電弧70在固定觸點13上的左半面的區(qū)域中以繪制圓的方式運 動，在固定觸點13上的右半面的區(qū)域中成為停留的狀態(tài)。
[0096] 并且，從負載側(cè)觀察，在左半面產(chǎn)生的電弧70在順時針繪制圓的同時向右半面移 動。這時，通過與滅弧裝置18的內(nèi)壁接觸的同時被驅(qū)動，而迅速地被冷卻并被滅弧。
[0097] 另外，從負載側(cè)觀察，關(guān)于在右半面產(chǎn)生的電弧，由于迅速地與滅弧裝置17的內(nèi) 壁側(cè)面接觸，因此在早期階段將電弧冷卻并被滅弧。
[0098] 接著，圖9 (b)表示圖9 (a)的中心線的截面圖。
[0099] 在圖9 (b)中，在固定觸點13的負載側(cè)將永久磁鐵15配置于固定接觸件12的突 起部121，使永久磁鐵15的固定觸點側(cè)為N極，負極側(cè)為S極。通過這樣配置永久磁鐵15， 磁力線從N極遍及整周地放射狀地發(fā)出，以拋物線狀返回S極。因此，在固定觸點13成如 圖9 (a)所不的磁場方向。此外，實施例2中將永久磁鐵15配置在固定觸點13的負載側(cè)， 但配置在電源側(cè)的效果也相同。
[0100] 附圖標記說明：
[0101] 10……電路斷路器
[0102] 11......電源側(cè)端子
[0103] 12……固定接觸件
[0104] 13……固定觸點
[0105] 14......電弧流道
[0106] 15......永久磁鐵
[0107] 16......可動觸點
[0108] 17......可動接觸件
[0109] 18......滅弧裝置
[0110] 19......開關(guān)機構(gòu)(虛線框）
[0111] 20……跳閘裝置(虛線框）
[0112] 21、24......導(dǎo)體
[0113] 22……雙金屬片
[0114] 25……負載側(cè)端子
[0115] 26......可動部
[0116] 27……可動接觸件的旋轉(zhuǎn)支點
[0117] 28......可動鐵芯
[0118] 29......固定鐵芯
[0119] 30......盒體
[0120] 31......蓋
[0121] 40......磁力線
[0122] 41、42、43、44、45、46......弧根
[0123] 51、52、53、54、55、56......磁場方向
[0124] 61、62、63、64、65、66......電磁力方向
[0125] 70、71、72、73......電弧
[0126] 121……固定接觸件的細長突起部
[0127] 122......沖孔部
[0128] 141......電弧流道的隔板
【權(quán)利要求】
1. 一種切斷電路中流過的過電流或短路電流的電路斷路器，其特征在于，包括： 與所述電路連接、具有固定觸點的固定接觸件； 配備有與所述固定觸點相對配置并與所述固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接 觸件；和 對該固定觸點與該可動觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置， 所述固定接觸件形成翻折形狀的細長突起部， 在所述固定接觸件的細長突起部上配置有所述固定觸點， 在該細長突起部的背側(cè)配置有電弧流道，在該電弧流道設(shè)置有永久磁鐵。
2. 如權(quán)利要求1所述的電路斷路器，其特征在于： 所述固定接觸件，通過將電源端子彎曲成反L字形狀，接著彎曲成L字形狀，將該彎曲 后的水平板材的中央部沖切成反=字形狀，進而在保留中央的細長突起部的狀態(tài)下將所述 水平板材彎曲成臺階狀而形成。
3. 如權(quán)利要求1所述的電路斷路器，其特征在于： 所述電弧流道在中央形成凹部形狀，在該凹部形狀中設(shè)置有所述永久磁鐵，在該永久 磁鐵的兩側(cè)形成隔板。
4. 如權(quán)利要求1所述的電路斷路器，其特征在于： 使由所述可動觸點與所述固定觸點產(chǎn)生的電弧旋轉(zhuǎn)，并通過所述滅弧裝置滅弧。
5. -種切斷電路中流過的過電流或短路電流的電路斷路器，其特征在于，具備： 與所述電路連接、具有固定觸點的固定接觸件； 配備有與所述固定觸點相對配置并與所述固定觸點接觸或分離的可動觸點的可動接 觸件；和 對該固定觸點與該可動觸點之間產(chǎn)生的電弧進行滅弧的滅弧裝置， 所述固定接觸件，通過將電源端子彎曲成反L字形狀，將該彎曲后的水平板材的中央 部沖切而形成反3字形狀，進而在保留中央的細長突起部的狀態(tài)下將所述水平板材彎曲成 臺階狀而形成， 在所述固定接觸件的細長突起部上配置有所述固定觸點， 在配置于該突起部的所述固定觸點的負載側(cè)或電源側(cè)設(shè)置有永久磁鐵。
【文檔編號】H01H9/34GK104064416SQ201410017356
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】益子拓樹, 白石勝彥, 中村大輔, 清水裕輔, 鈴木健太 申請人:株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)
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