开闭装置制造方法

开闭装置制造方法
【专利摘要】一种开闭装置（100），其具有：开闭机构部（103），其进行固定触点（1a）与可动触点（2a）之间的开闭动作；磁铁（4），其产生用于使在两触点（1a）（2a）分离时产生的电弧伸长的磁场；以及长条状的磁体（3），其一端部与磁铁的磁极面接触，磁体（3）的另一端部以接近固定接触件（1）与可动接触件（2）之间的电弧产生区域的方式配置，电弧通过由磁铁（4）产生的磁场而沿磁体（3）的长度方向侧面伸长。
【专利说明】开闭装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及用于切断电流的开关、开闭器、断路器、电磁接触器、继电器等开闭装置。

【背景技术】
[0002]在开闭装置中，将在触点之间产生的电弧拉伸而提高电弧电阻，将电弧电压高电压化，从而切断电流。特别地，在DC用开闭装置中，由于需要将电弧电压提高至比电源电压高，产生电流零点，从而进行切断，因此，将电弧拉伸的技术很重要。在现有技术中，通常为了拉伸电弧，使永磁铁的磁力线与电弧交链，通过向电弧施加洛仑兹力，从而拉伸电弧长度(例如，专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本特开2009 - 87918号公报
[0004]在为了对电弧进行消弧而在消弧室中搭载有磁铁的开闭装置中，如果通电方向相反，则电弧的驱动方向反转，因此存在切断可靠性降低的问题。另外，为了即使在电弧沿逆向驱动的情况下也能够进行切断，还具有将消弧空间扩大这一方法，但该方法存在装置大型化的问题。另外，针对驱动并伸长至比与磁铁的磁极面相对的面更靠外侧的电弧，不仅难以发挥磁性驱动作用，而且从磁铁生成的磁力线引起朝向预料之外的方向的电磁力，因此，切断可靠性降低。
[0005]在上述开闭装置中，为了将期望的洛仑兹力作用于电弧，必须向所述洛仑兹力的作用面施加相同方向的磁力线。为了使相同方向的磁力线与电弧交链，必须使所述永磁铁的磁极面大于所述洛仑兹力的作用面，成为高成本的结构，并难以确保配置空间。
[0006]另外，对于位于不与永磁铁的磁极面相对的部位处的电弧，由于从永磁铁生成的磁力线产生朝向预料之外的方向的洛仑兹力，因此切断可靠性降低，在最坏的情况下会引起不能切断的事故。在现有的搭载有永磁铁的开闭装置中，大多会将电弧拉伸至比所述永磁铁的相对面更靠外侧，在上述开闭装置中缺乏切断的可靠性。
[0007]另外，为了在比所述永磁铁的相对面靠外侧处也形成来自永磁铁的磁力线，有时使用磁轭，但如果电流方向改变，则通过来自永磁铁的磁力线产生的洛仑兹力作用于相反方向，因此，在该情况下，如果逆接则难以切断，成为导致事故的原因。为了避免该事故，必须搭载即使电流方向反转、电弧逆向运动也能够充分地使电弧伸长的电弧伸长空间和磁轭，存在开闭装置大型化的问题。


【发明内容】

[0008]本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到一种开闭装置，该开闭装置不依赖于电流方向，在使用小型磁铁的情况下也能够确保足够的切断可靠性。
[0009]本发明所涉及的开闭装置具有:固定接触件，其具有固定触点；可动接触件，其具有可动触点；开闭机构部，其进行上述固定触点与上述可动触点之间的开闭动作；以及磁铁，其对在上述两触点分离时在上述两接触件之间产生的电弧进行控制并使该电弧伸长，在该开闭装置中，配置有吸引杆，该吸引杆的一端部配置在上述电弧产生区域的附近，并且，另一端部与上述磁铁的一个磁极面进行了面接合。
[0010]发明的效果
[0011]根据本发明的开闭装置，与电流方向无关，能够将在接触件之间产生的电弧沿吸引杆的侧面向磁铁的方向驱动。此时，电弧一边沿吸引杆的侧面受到驱动，一边朝向磁铁的方向行进并伸长，因此电弧急速地被冷却。由此，即使在流过逆极性的电流的情况下，也能够确保高切断可靠性，并能够低价地构成小型的开闭装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是概略地表示本发明的实施方式I中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0013]图2是用于说明本发明的实施方式I中的开闭装置的电弧消弧动作的说明图。
[0014]图3是表示本发明的实施方式2中的开闭装置的吸引杆部分的各种罩的侧剖面图。
[0015]图4是表示本发明的实施方式2中的开闭装置的吸引杆部分的各种罩的变形例的侧剖面图。
[0016]图5是表示本发明的实施方式3中的开闭装置的吸引杆部分的其他变形例的侧视图。
[0017]图6是表示本发明的实施方式4中的开闭装置的吸引杆部分的其他变形例的侧视图。
[0018]图7是表示本发明的实施方式5中的开闭装置的吸引杆部分的其他变形例的侧视图。
[0019]图8是表示本发明的实施方式6中的开闭装置的吸引杆部分的其他变形例的侧视图。
[0020]图9是本发明的实施方式7中的开闭装置的吸引杆部分的其他变形例，是表示实施方式4的应用例的侧剖面图。
[0021]图10是表示本发明的实施方式8中的开闭装置的磁加强板的变形例的侧视图。
[0022]图11是表示本发明的实施方式9中的开闭装置的磁加强板的其他变形例的侧视图。
[0023]图12是表示本发明的实施方式10中的开闭装置的磁轭和磁轭罩的配置例的侧视图。
[0024]图13表示本发明的实施方式11中的开闭装置的磁轭和磁轭罩的其他配置例，是表不将磁轭与磁加强板一体化的配置例的侧视图。
[0025]图14是表示本发明的实施方式12中的开闭装置的磁引导板和磁引导板罩的配置例的侧视图。
[0026]图15是表示本发明的实施方式13中的开闭装置的磁引导板和磁引导板罩的其他配置例的侧视图。
[0027]图16是图15的I — I线的剖面图。
[0028]图17是表示本发明的实施方式14中的开闭装置的永磁铁和电磁铁的配置例的侧视图。
[0029]图18是表示本发明的实施方式15中的开闭装置的永磁铁和电磁铁的其他配置例的侧视图。
[0030]图19是概略地表示本发明的实施方式16中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0031]图20是图19的I1-1I处的剖面图。
[0032]图21是表示本发明的实施方式17中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧视图，在该消弧室部分中，搭载有由烧蚀性的树脂材料构成的冷却板。
[0033]图22是表示本发明的实施方式17中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧视图，在该消弧室部分中，搭载有由金属材料构成的冷却板。
[0034]图23是表示本发明的实施方式18中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0035]图24是表示本发明的实施方式19中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0036]图25是表示本发明的实施方式20中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0037]图26是表示本发明的实施方式21中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0038]图27是表示本发明的实施方式22中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的俯视图。
[0039]图28A是表示本发明的实施方式23中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的俯视图。
[0040]图28B是表示作为本发明的实施方式23的变形例的、开闭装置的消弧室部分的要部结构的俯视图。
[0041]图28C是表示作为本发明的实施方式23的其他变形例的、开闭装置的消弧室部分的要部结构的俯视图。
[0042]图29是表示本发明的实施方式24中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0043]图30是表示本发明的实施方式25中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0044]图31是表示本发明的实施方式26中的开闭装置的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0045]图32是表示本发明的实施方式26中的变形例的侧剖面图。
[0046]图33是表示本发明的实施方式27中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0047]图34是表示本发明的实施方式28中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0048]图35是表示本发明的实施方式29中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0049]图36是表示本发明的实施方式30中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0050]图37是表示本发明的实施方式31中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0051]图38是表示本发明的实施方式32中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0052]图39是表示从图38的固定侧端子部11方向观察到的消弧室内的电弧动作的说明图。
[0053]图40是表示本发明的实施方式33中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0054]图41是本发明的实施方式33的变形例，是表示从图40的固定侧端子部11方向观察到的消弧室部分的要部结构的说明图。
[0055]图42是表示本发明的实施方式34中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0056]图43是表示本发明的实施方式35中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的侧剖面图。
[0057]图44是表示本发明的实施方式36中的开闭装置的断开状态下的消弧室部分的要部结构的斜视图，Ca)是表示开闭装置的刚断开后的状态的斜视图，(b)是表示电弧的合流状态的斜视图。
[0058]标号的说明
[0059]A:电弧、M:磁力线、1:固定接触件、Ia:固定触点、2:可动接触件、2a:可动触点、11:固定侧端子部、12:可动侧端子部、15:柔性导体、3:吸引杆、1、32:吸引杆、3c:磁体用绝缘罩、3cc:磁体用绝缘罩的厚度、3d:磁体用绝缘罩的凹凸部、3e:凹状的细缝、4:磁铁、41:永磁铁、4c:磁铁罩、4d:磁铁罩的凹凸部、42:条形磁铁、5:电磁铁、5A:第I电磁铁(吸弓丨杆侧电磁铁)、5B:第2电磁铁(吸引杆相反侧电磁铁)、6:磁加强板、6c:磁加强板罩、7:磁轭、7c:磁轭罩、67:磁加强板兼磁轭、8:磁引导板、8c:磁引导板罩、9:冷却杆、91:冷却板、100:开闭装置、101:壳体、102:消弧室、103:开闭机构部、104:继电器部、105:电磁致动器部、106:电弧保持部、107:电弧滚环、107a:固定侧电弧滚环、107b:可动侧电弧滚环、108:绝缘板、109:肋部、110:旋转轴、111:行进电路。

【具体实施方式】
[0060]下面，基于附图，对本发明的各实施方式进行说明。此外，在各附图中，同一标号表示相同或相当的部分。
[0061]实施方式I
[0062]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的开闭装置的断开状态下的开闭机构部及继电器部和消弧室部分的要部结构的侧剖面图，图2是用于说明本发明的实施方式I中的开闭装置的电弧消弧动作的说明图。
[0063]实施方式I所涉及的开闭装置100如图1所示，具有:固定接触件I，其具有固定触点Ia ;可动接触件2，其具有可动触点2a ;开闭机构部103，其进行固定触点Ia与可动触点2a之间的开闭动作；磁铁4，其产生用于使在固定触点Ia与可动触点2a分离时在固定接触件I与可动接触件2之间产生的电弧伸长的磁场；以及长条状的磁体3，其一端部与磁铁4的磁极面接触，在该开闭装置100中，磁体3的另一端部以接近固定接触件I与可动接触件2之间的电弧产生区域的方式配置，将磁铁4和吸引杆3作为基本结构，其中，磁铁4控制在两触点la、2a分离时在两接触件1、2之间产生的电弧A而使其伸长，吸引杆3由磁体构成，其一端部配置在电弧产生区域的附近，并且另一端部与磁铁4的一个磁极面进行了面接合，由此，电弧通过由磁铁4产生的磁场而沿磁体3的长度方向侧面伸长。
[0064]下面，利用图1、图2，对实施方式I所涉及的开闭装置进行说明。
[0065]在图1中，开闭装置100在通过壳体101构成的框体的两端部设置有与外部的电力电路连接的固定侧端子部11及可动侧端子部12，在下部设置有用于对电弧进行消弧的消弧室102，其中，该壳体101由绝缘物构成。
[0066]在消弧室102中配置有下述部件:固定接触件1，其与固定侧端子部11 一体地形成，并在规定部设有固定触点Ia ;可动接触件2，其具有与固定触点Ia接触/分离的可动触点2a，并以转动的方式设置；吸引杆3，其由长条状磁体构成，一端部以与由固定接触件I和可动接触件2夹持的空间相对的方式，配置在电弧产生区域的附近；以及磁铁4，其与该吸引杆3邻接(面接合)，在吸引杆3的另一端部即吸引杆3的与在固定触点Ia和可动触点2a这两个触点之间产生的电弧A的相对面相反一侧的另一端部端面上，面接合有与该端面相对的磁极面，沿吸引杆3周侧面驱动电弧。
[0067]此外，吸引杆3即使使用圆杆、长方体、圆筒形或多边形状的杆等形状，也能够取得同样的效果，另外，吸引杆3如后述所示，由磁体用绝缘罩3c进行保护，该磁体用绝缘罩3c设置为，与通电方向朝向纸面前侧的电弧A的产生区域相对，在磁铁4上安装有后述的磁加强板6。除此之外，未图示部分的结构等与例如专利文献I的现有技术等相同。
[0068]下面，将直至消弧为止的进展阶段分成(I)?(V) 5个阶段，利用图2的模型对电弧的消弧原理进行说明，在该图2的模型中配置由磁体用绝缘罩3c进行保护的吸引杆3，吸引杆3的与电弧产生位置相反一侧的端面与具有N极的永磁铁41的磁极面进行了面接合。
[0069]在图2中，首先，在消弧的进展阶段(I)中，从永磁铁41产生的磁力线M由吸引杆3引导,从吸引杆3的前端朝向电弧,产生针对电弧的交链磁场。利用交链磁场对电弧施加洛仑兹力，使电弧受到朝向图2的下侧方向的驱动。
[0070]下面，在消弧的进展阶段(II)中，以从吸引杆3的前端绕入至永磁铁41的S极侧的方式形成的磁力线M与在(I)阶段中受到驱动的电弧交链。电弧通过该交链磁场而被弓I入至在吸引杆长度方向的侧面部分上扩展的电弧伸长空间中。
[0071]下面，在消弧的进展阶段(III)中，被吸引至电弧伸长空间中的电弧，通过从吸引杆3的侧面沿法线产生的磁力线M而进一步向里侧吸引。由于电弧越向里侧吸引，从吸引杆3的侧面产生的磁场强度就越强，因此，电弧难以从吸引杆3脱离，能够稳定地使电弧向吸引杆3的里侧(右侧)伸长。另外，在与吸引至里侧的电弧交链的磁力线中，大量地包含绕入至永磁铁41的S极侧的磁力线，由该方向(图中的右侧方向)的磁力线产生的交链磁场，产生使电弧向吸引杆3的内侧靠近的力。
[0072]下面，在消弧的进展阶段(IV)中，向接近至保护吸引杆3的磁体用绝缘罩3c的电弧施加以更强的力将电弧压入至吸引杆内侧的洛仑兹力。由此，将电弧朝向磁体用绝缘罩3c压缩，电弧内部的电阻急剧地升高。并且，由于电弧热量而产生的烧蚀气体从磁体用绝缘罩3c的电弧露出面喷向电弧，由此，电弧被冷却，电弧内部的电阻进一步升高。
[0073]最后，在消弧的进展阶段(V)中，在磁体用绝缘罩3c的一部分设置有如图所示的凹状的细缝3e的情况下，利用向吸引杆3的内侧进行压入的洛仑兹力将电弧引入至细缝内，使电弧收缩得较细。并且，从收缩后的电弧的周围喷出由磁体用绝缘罩3c产生的烧蚀气体，使电阻提高至在电弧内部无法维持其导电性为止，完成消弧。
[0074]此外，根据上述构造，在通电方向相反的情况下也具有相同的效果，在各个消弧的进展阶段中，如图所示，电弧以相对于吸引杆3的轴而对称的方式逐渐伸长。另外，在永磁铁41 (或磁铁4)的磁极面的朝向相反的情况下也取得相同的效果，在各个消弧的进展阶段中，电弧以相对于吸引杆3的轴而对称的方式逐渐伸长。
[0075]如上所述，通过使用吸引杆3和永磁铁41 (或磁铁4)而能够将电弧向同一方向驱动，并使电弧伸长，不会使开闭装置大型化，能够提高切断的可靠性。
[0076]另外，在本实施方式I中，除了上述基本结构之外，通过附加以下部件，而具有更显著的效果。
[0077]首先，开闭装置具有电弧伸长空间部，通过将永磁铁(或磁铁)配置在电弧伸长空间部中，从而能够扩大电弧可伸长的长度，能够进一步提高电弧电阻。
[0078]另外，通过在永磁铁41 (或磁铁4)的不与吸引杆3邻接(面接合)的相反侧(吸引杆相反侧)的磁极面上，设置由磁体构成的磁加强板6，从而对于经由吸引杆3而环绕在永磁铁41 (或磁铁4)周围的磁力线来说，该磁力线所形成的磁路的磁阻降低，因此，提高从吸引杆3的表面产生的磁场强度，能够进一步提高消弧性能。
[0079]另外，通过由永磁铁41构成在图1的方式中使用的磁铁4，从而能够对电弧施加恒定磁通，因此即使在由通电导体产生的磁通较弱的电流区域(例如小于IkA)中，也能够进行稳定的切断。
[0080]另外，在上述消弧原理的说明中，作为所使用的磁铁而使用了永磁铁41，但如实施方式14、15中后述所示，即使将与接触件的一方或外部电源进行了电连接的螺旋状的导体卷绕在吸引杆3的周围的一部分上，而将吸引杆3的一部分构成为电磁铁5，也能够通过与上述相同的现象对电弧进行消弧。关于磁铁，在使用永磁铁41的情况下和使用电磁铁5的情况下，能够最大限度地发挥效果的电流范围不同，在使用永磁铁41的情况下，在较弱的电流区域(例如小于IkA)中发挥效果，在使用电磁铁5的情况下，在由流入至导体的电流产生的磁通变大的较大的电流区域(例如大于或等于IkA)中发挥效果。
[0081]如以上所述，根据本发明的实施方式1，通过采用上述的基本结构，与通电方向无关，能够将产生的电弧A引入至吸引杆3的里侧，使电弧伸长，然后进行冷却而消弧。
[0082]实施方式2
[0083]在实施方式I中，如图1和图2所示，吸引杆3、磁铁4和磁加强板6以分别不受电弧影响的方式一体地成型，但在实施方式2中，如图3、图4所示，针对各个部件，分别设置有对各个部件进行保护的绝缘性的罩即磁体用绝缘罩3c、磁铁罩4c、磁加强板罩6c、后述的磁轭罩7c以及后述的磁引导板罩8c。
[0084]下面，基于图3、图4对实施方式I的变形例即实施方式2进行说明，在该变形例中装备有用于保护吸引杆3的磁体用绝缘罩3c、保护磁铁的磁铁罩4c、磁加强板罩6c。
[0085]如图3、图4所示，在吸引杆3及永磁铁41的周围，设置有作为绝缘性的保护罩的磁体用绝缘罩3c及磁铁罩4c。由此，获得对电弧进行压缩以及冷却的效果，能够进一步提高切断的可靠性。
[0086]另外,通过在磁加强板6上设置磁加强板罩6c,从而能够防止磁加强板6由于被引入至磁铁附近的电弧的电弧热量而发生熔融，或者经由磁加强板6向永磁铁41传热。
[0087]并且，也能够利用磁加强板罩6c使电弧压缩并冷却，提高切断的可靠性。
[0088]另外，通过将磁体用绝缘罩3c、磁铁罩4c、磁加强板罩6c以及后述的磁引导板罩8c中的至少任意一个部件由烧蚀性的树脂材料形成，从而能够进一步提高通过从磁体用绝缘罩3c吹向电弧A的烧蚀气体而实现的冷却效果，提高切断可靠性。
[0089]另外，如图3所示，通过将磁体用绝缘罩3c设置在吸引杆3的电弧露出面上，从而利用烧蚀气体，从伸长后的电弧侧面促进冷却。
[0090]另外，如图3所示，通过在磁体用绝缘罩3c的一部分上设置凹部或凸部(凹凸部3d)，从而相对于被压至磁体用绝缘罩3c的电弧，扩大该电弧与磁体用绝缘罩3c的接触面积，因此，提高由烧蚀气体实现的电弧的冷却效率，能够进一步提高切断可靠性。
[0091]另外，在消弧的进展阶段(IV)中，伸长后的电弧被压至磁体用绝缘罩3c，该部位处的磁体用绝缘罩3c的损耗增大。
[0092]因此，如图4所示，通过在吸引杆3与永磁铁41的接触面附近，增加磁体用绝缘罩的厚度3cc,从而提闻罩的耐久性，进一步提闻切断可罪性。
[0093]根据该图4，能够使通过来自磁体用绝缘罩3c或磁铁罩4c的烧蚀气体而实现的电弧的冷却效果有效且持续地起作用。
[0094]另外，通过设置磁铁罩4c，从而对引入至永磁铁41的侧面部的电弧A进行压缩并冷却，并且，能够防止永磁铁41受到电弧热量影响而发生热减磁。
[0095]另外，针对直至消弧的进展阶段(V)为止的电弧，即使在为了提高磁铁罩4c的耐久性而使用高熔点的材料的情况下，如图4所示，通过在磁铁罩4c的一部分上设置凹部或凸部(凹凸部4d)，从而将电弧引入至磁铁罩4c的凹凸部4d的槽内，扩大电弧与磁铁罩4c的接触面积，因此也能够提高电弧的冷却效果。因此，能够在提高磁铁罩4c的耐久性的状态下，促进电弧的冷却。
[0096]另外，通过由图4的永磁铁41构成图1中所使用的磁铁4，从而能够对电弧施加恒定磁通，因此，即使在由通电导体产生的磁通较弱的电流区域(例如小于IkA)中，也能够进行稳定的切断。
[0097]另外，如果针对需要防止由于永磁铁41受到电弧热量的影响而发生热减磁的磁铁罩4c，使用高熔点的材料，将磁体用绝缘罩3c、磁加强板罩6c以及后述的磁引导板罩Sc中的至少任意一个部件，由熔点比磁铁罩4c的材料低的材料构成，则能够在保护永磁铁41的同时有效地冷却电弧A。
[0098]另外，通过将磁体用绝缘罩3c、磁铁罩4c、磁加强板罩6c以及后述的磁引导板罩Sc中的至少任意两个部件作为一组而一体化成型，从而还能够减少部件数量，降低制造成本。
[0099]如以上所述，根据实施方式2，不必全部配置各种绝缘罩，能够取得与各种绝缘罩相对应的效果，通过同时使用各种绝缘罩而能够将效果叠加。
[0100]另外，在使用各种绝缘罩的情况下，能够针对各种绝缘罩变更材料。
[0101]实施方式3
[0102]下面，基于图5，对用于提高从吸引杆3朝向电弧形成的磁力线M的磁场强度的、作为吸引杆3的变形例的实施方式3进行说明。此外，在图5中，仅对吸引杆3和永磁铁41的构造进行说明。
[0103]首先，在图5所示的实施方式3的吸引杆3中，与吸引杆3的平均截面积相比，对吸引杆3与永磁铁41的邻接面(接合面)的面积进行了扩大。
[0104]根据本实施方式3，能够将从永磁铁41的磁极面产生的磁力线M的大部分引导至吸引杆内，提高穿过吸引杆3与电弧交链的磁通密度，能够将电弧快速地引入至吸引杆3的深处。
[0105]实施方式4
[0106]下面，基于图6，对用于提高从吸引杆3朝向电弧形成的磁力线M的磁场强度的、作为吸引杆3的变形例的实施方式4进行说明。此外，在图6中，仅对吸引杆3和永磁铁41的构造进行说明。
[0107]在图6所示的实施方式4的吸引杆3中，与吸引杆3的平均截面积相比，对吸引杆3的位于电弧产生空间侧的端面的面积进行了缩减。
[0108]即，分布在吸引杆内的磁力线M集中在吸引杆3的前端部分，提高从吸引杆3的前端产生的磁通密度，能够将位于吸引杆3的前端的未图示的电弧高速吸引至吸引杆侧。
[0109]实施方式5
[0110]下面，基于图7，对用于提高从吸引杆3朝向电弧A形成的磁力线M的磁场强度的、作为吸引杆3的变形例的实施方式5进行说明。此外，在图7中，仅示出了吸引杆3和永磁铁41的主要构造。
[0111]在图7所示的实施方式5的吸引杆3中，使吸引杆3的位于电弧产生空间侧的面的法线方向朝向电弧A的产生位置侧倾斜。
[0112]g卩，通过使从吸引杆3的前端产生的磁力线的方向靠近产生电弧A的方向，从而提高用于将电弧A吸引至吸引杆侧的磁通密度，对于不在吸引杆3的中心轴延长线上产生的电弧，也能够容易地进行吸引。
[0113]实施方式6
[0114]下面，基于图8，对用于提高从吸引杆3朝向电弧A形成的磁力线M的磁场强度的、作为吸引杆3的变形例的实施方式6进行说明。此外，在图8中，仅对吸引杆3和永磁铁41的构造进行说明。
[0115]图8所示的实施方式6的吸引杆3是将实施方式3?5的方式进行了组合的例子。各个实施方式并不限定于单独使用，通过进行组合，能够叠加地发挥将电弧A吸至吸引杆3的效果。在图8中，即使对于没有位于吸引杆3的中心轴延长线上的未图示的电弧A，也能够施加高交链磁场，容易实现电弧向吸引杆的吸引。
[0116]实施方式7
[0117]下面，基于图9，对作为吸引杆3的变形例的实施方式7进行说明。图9所示的实施方式7的吸引杆3是实施方式4的变形例，在实施方式4的吸引杆3和永磁铁41上增加了磁体用绝缘罩3c。
[0118]根据本实施方式7，形成下述磁力线构造，即，使从永磁铁41的磁极面产生的磁力线集中在吸引杆3的前端，并从吸引杆3的前端出发绕回至永磁铁41的另一个磁极面。即，对接近于吸引杆前端附近的未图示的电弧产生吸引作用，并且从磁体用绝缘罩3c将烧蚀气体吹向被压缩后的电弧，其中，该吸引作用是指，利用绕回的磁力线M将电弧压向磁体用绝缘罩3c。因此，在无法确保用于使电弧伸长的空间的情况下，也能够通过该实施方式7紧凑化地发挥电弧的消弧作用。
[0119]实施方式8
[0120]下面，基于图10，对实施方式I中的磁加强板的变形例即实施方式8进行说明，该实施方式8用于提高从吸引杆3朝向电弧A形成的磁力线的磁场强度。
[0121]图10所示的实施方式8的磁加强板6的形状为，在靠近电弧产生位置的方向上对磁加强板6进行了扩大。
[0122]根据实施方式8，在原本相对于吸引杆3的中心轴对称地形成的磁力线分布中产生偏斜，磁力线集中在电弧A的产生位置侧的空间中。因此，能够提高作用在电弧A上的磁场强度，能够强化将电弧A吸引至吸引杆3的效果。
[0123]实施方式9
[0124]下面，基于图11，对作为实施方式8的变形例的实施方式9进行说明。
[0125]对于图11所不的实施方式9的磁加强板6,将磁加强板6向靠近电弧产生位置的方向延伸，进一步使磁加强板6的体积扩大。
[0126]根据本实施方式9，不仅使磁力线集中在电弧A的产生位置侧的空间中，而且在电弧A的产生位置侧的空间中形成的磁路的磁阻降低，能够提高针对电弧的磁场强度。
[0127]实施方式10
[0128]下面，基于图12，对作为实施方式I的变形例的实施方式10进行说明，该实施方式10针对位于吸引杆侧面的电弧A，进一步强化使电弧A向吸引杆3的里侧伸长的力，并提高了冷却效果。
[0129]在图12所示的实施方式10中，以利用吸引杆3和磁轭7，对在吸引杆3的侧面上扩展的电弧伸长空间的一部分进行夹持的方式，配置有磁轭7。
[0130]S卩，形成为磁力线M从吸引杆3朝向磁轭7集中，用于将位于吸引杆侧面的电弧引入至吸引杆3的里侧的洛仑兹力得到强化。因此，能够高速地使电弧伸长，并且通过使加速后的电弧与磁体用绝缘罩3c碰撞，从而能够产生较强的压缩效果。
[0131]另外，在图10中，通过在磁轭7的电弧露出面的一部分上设置绝缘性的磁轭罩7c，从而伸长后的电弧被配置于吸引杆侧面的磁体用绝缘罩3c和磁轭罩7c夹持，并由于空间的限制而产生电弧收缩效果，在此基础上，还会发挥由来自两个罩的两面的烧蚀气体产生的冷却效果，因此，能够进一步提高电弧的消弧作用。
[0132]另外，关于上述作用，在配置有一个罩的情况下也会发挥冷却效果，因此，不一定必须配置两个罩。
[0133]实施方式11
[0134]下面，基于图13，对作为实施方式10的变形例的实施方式11进行说明。在图13所示的实施方式11中，通过将磁轭7与磁加强板6 —体地形成，将两者形成为兼用部件67，从而使得在吸引杆周围形成的磁路的磁阻降低，因此，能够进一步强化向位于吸引杆3与磁轭7之间的电弧施加的洛仑兹力。
[0135]因此，通过磁轭7与磁加强板6的一体化，在不追加磁轭7的部件数量的情况下，将电弧的伸长速度进一步高速化，使得能够快速地对电弧A进行消弧。
[0136]实施方式12
[0137]下面，基于图14，对用于吸引在远离吸引杆3的前端的位置处产生的电弧A的、作为实施方式I的变形例的实施方式12进行说明。
[0138]在图14所示的实施方式12中，利用吸引杆3的前端部和由磁体构成的磁引导板8，对接触件之间的电弧产生位置进行夹持，利用磁引导板罩Sc对磁引导板8的电弧露出面的一部分进行保护。
[0139]根据本实施方式12，形成为能够使从吸引杆3的前端产生的磁力线靠近磁引导板8，能够提高位于吸引杆3的前端和磁引导板8之间的空间中的磁通密度。因此，即使对于远离吸引杆3的电弧A，也能够施加向吸引杆3吸引的洛仑兹力。
[0140]实施方式13
[0141]下面，基于图15?16，对作为实施方式12的变形例的实施方式13进行说明。
[0142]实施方式13所涉及的磁引导板8涉及到磁引导板8的形状及配置例，图15所示的实施方式13的磁引导板8形成为，利用磁引导板8对接触件之间的电弧产生空间的至少一部分进行夹持，该磁引导板8由磁体构成，且利用磁引导板罩Sc对电弧露出面的至少一部分进行保护，在电弧驱动方向上设置有吸引杆3。
[0143]S卩，磁引导板8不仅将从吸引杆3的前端产生的磁力线引导至由磁引导板8夹持的电弧产生空间中，还对由流过两接触件内的电流产生的磁力线进行引导，容易将电弧A向吸引杆3吸引。另外，实施方式13的磁引导板8如图16所示形成为U字状的形状，但即使配置为利用由磁体构成的大于或等于2片板状的部件对电弧产生空间进行夹持，也能够取得相同的效果。
[0144]实施方式14
[0145]下面，基于图17，对在磁铁4使用的是电磁铁5的情况下的作为实施方式I的变形例的实施方式14进行说明。
[0146]此外，在图17中仅示出了吸引杆3、永磁铁41、第I电磁铁(吸引杆侧电磁铁)5A和吸引杆用绝缘罩3c的要部构造。
[0147]首先，在图17中，将与固定接触件1、可动接触件2中的一者或外部电源连接的螺旋状的导体卷绕在与永磁铁41的磁极面邻接(面接合)的吸引杆3的周围的一部分即吸引杆3的另一端部上,将吸引杆3的一部分构成为第I电磁铁5A。
[0148]S卩，针对较小的电流的切断，利用由永磁铁41产生的磁性作用，将电弧A吸引至吸引杆3并进行消弧，针对较大的电流的切断，通过在电磁铁内流过与切断电流的大小相对应的电流，从而能够加强永磁铁41的磁力，即使是大电流的电弧也能够进行消弧。
[0149]实施方式15
[0150]下面，基于图18，对作为实施方式14的变形例的实施方式15进行说明。在图18中配置有吸引杆3和第2电磁铁(吸引杆相反侧电磁铁)5B，其中，吸引杆3同时具有永磁铁41和第I电磁铁5A，第2电磁铁5B配置在永磁铁41的不与吸引杆3邻接(面接合)那一侧的磁极面上，能够产生与第I电磁铁5A相反方向的磁力线。
[0151]根据本实施方式15,能够利用从第2电磁铁5B产生的磁力线将从第I电磁铁5A朝向永磁铁41产生的磁力线抵消，能够防止永磁铁41受到来自第I电磁铁5A的外部磁场影响而减磁。
[0152]实施方式16
[0153]下面，基于图19?图20，对将冷却杆9配置在吸引杆侧面部的空间中的、作为实施方式I的变形例的实施方式16进行说明。
[0154]首先，在示出了消弧室附近的主要构成部件的图中，以与伸长的电弧A发生碰撞的方式，将多根冷却杆9连续地配置在沿吸引杆3侧面扩展的电弧伸长空间的一部分中。
[0155]根据本实施方式16，电弧A在与冷却杆9碰撞的同时由于吸引杆3的吸引作用而伸长，电弧A随着每次碰撞而不断冷却，冷却后将电弧A消弧。
[0156]另外，通过由热传导率高的金属材料形成冷却杆9的材料，从而将电弧A的热量快速地传热至冷却杆9，使得能够容易地夺去电弧内的热能。
[0157]另外，也可以由烧蚀性的树脂材料形成冷却杆9的材料。即，将烧蚀气体从冷却杆9吹向与冷却杆9碰撞后的电弧A,在促进冷却的同时，能够利用烧蚀气体的物理特性降低电弧内部的导电率。特别地，通过使用含有氢的树脂材料，从而提高电弧内部的热传导率，因此，能够容易地使电弧A的热能扩散。
[0158]实施方式17
[0159]下面，基于图21?22，对作为实施方式16的变形例的实施方式17进行说明。
[0160]在图21和图22中，沿吸引杆3的轴向，将多片冷却板91连续地配置在沿吸引杆3的侧面扩展的电弧伸长空间的一部分中。
[0161]根据本实施方式17，取得与实施方式16相同的效果，对于是由烧蚀性的树脂材料形成冷却板91还是由金属材料形成冷却板91这两种情况，在电弧A上叠加的冷却效果是不同的。
[0162]S卩，在由烧蚀性的树脂材料形成冷却板91的情况下，如图21所示，由于电弧A沿冷却板91的周围伸长，因此，能够大幅度地增加电弧长度，并且，能够在伸长后的电弧A的大部分部位处将烧蚀气体吹向电弧内部，能够容易地将电弧A冷却。
[0163]另外，在由金属材料形成冷却板91的材料的情况下，如图22所示，电弧A被冷却板91分割(截断)，分割后的电弧A通过向冷却板91传热而进行冷却，并且，在电弧A与冷却板91的界面处，发生由于电极下降电压引起的电压下降，因此，起到减少在电弧内部流动的电流的作用。
[0164]实施方式18
[0165]下面，基于图23，对使用与实施方式17不同形式的冷却板而构成的开闭装置的实施例进行说明。
[0166]在图23中，在固定接触件I上固定有固定触点la，与在一端部固定有可动触点2a的可动接触件2形成接触件对。固定接触件I的一端部与继电器部104、例如对过负载电流进行检测的双金属件电连接。另一方面，在可动接触件2的另一端部设置有可转动地保持可动接触件2的旋转轴(未图示)、以及使所述接触件对开闭的开闭机构部103。另外，在可动接触件2的另一端部设置柔性导体或滑动接触件，与行进电路111电连接。
[0167]固定接触件I从所连接的一端部，经由弯曲部，向冷却板91侧延伸，该冷却板91对电弧A进行分割并在电弧内部引起电压下降，由金属磁体构成。另一方面，行进电路111先向固定接触件I侧弯曲，并再次朝向框体底面侧(图23中的下方侧)倾斜地延伸，一端部配置到冷却板91的下部。即，多片冷却板91配置为，由固定接触件I和行进电路111两者的冷却板91侧的端部，从上下方向将冷却板91包围。该多片冷却板91以保持适当的间隙，由冷却侧板从与纸面垂直的方向夹入的方式得到保持，多片冷却板91的片数确保为用于获得规定的限流性能所需的片数。
[0168]上述电路断路器的结构部件利用构成框体的壳体101进行收容。另外，用于对开闭机构部103进行手动操作的手柄从壳体101凸出地设置。
[0169]在被行进电路111夹持的空间中配置由磁体构成的吸引杆3，将具有磁极面的磁铁4邻接(面接合)配置在吸引杆3的与两触点之间产生的电弧A的相对面相反一侧的端面上。因此，将产生的电弧A快速地引入至吸引杆3的深处，容易使电弧A与冷却板91碰撞而进行冷却，直至消弧。
[0170]另外，可以由永磁铁41构成在图23的实施方式中使用的磁铁4，在由永磁铁41构成的情况下，能够对电弧A施加恒定磁通，因此，即使在由通电导体产生的磁通较弱的区域(例如小于IkA)中也能够进行稳定的切断。
[0171]另外，与吸引杆3的平均截面积相比，对吸引杆3的位于电弧产生空间侧的端面的面积进行了缩减。由此，分布在吸引杆内的磁力线集中在吸引杆3的前端部分处，提高从吸引杆3的前端产生的磁通密度，能够将位于吸引杆3的前端的未图示的电弧A高速地吸引至吸引杆侧。
[0172]另外，吸引杆3的位于电弧产生空间侧的面的法线方向朝向电弧A的产生位置侧倾斜。即，通过将从吸引杆3的前端产生的磁力线的方向靠近产生电弧A的方向，从而用于将电弧A吸引至吸引杆侧的磁通密度变大，对于不在吸引杆3的中心轴延长线上产生的电弧A，也能够容易地进行吸引。
[0173]另外，通过由热传导率高的金属材料形成冷却板91的材料，从而将电弧A的热量快速地传热至冷却板91，能够容易地夺去电弧内的热能。并且，在由金属材料形成冷却板91的材料的情况下，如图23所示，电弧A被冷却板91分割，分割后的电弧A通过向冷却板91传热而进行冷却，并且，在电弧A与冷却板91的界面处，发生由于电极下降电压引起的电压下降，因此，实现减少在电弧内部流动的电流的作用。
[0174]实施方式19
[0175]下面，基于图24，对作为实施方式18的变形例的实施方式19进行说明。在图24中，将固定接触件I的冷却板配置侧的一部分切断，将吸引杆3的位置配置在固定接触件侧(图的上侧)。
[0176]另外，沿着吸引杆3的轴方向将冷却板91连续地配置在沿吸引杆3的下方向扩展的电弧伸长空间的一部分中。电弧A在与冷却板91碰撞的同时由于吸引杆3的吸引作用而伸长，电弧A随着每次碰撞而不断冷却，冷却后电弧A消弧。
[0177]另外，通过由热传导率高的金属材料形成冷却板91的材料，从而能够将电弧A的热量快速地传热至冷却板91，容易地夺去电弧内的热能。并且，在由金属材料形成冷却板91的材料的情况下，如图23所示，电弧被冷却板91分割，分割后的电弧A通过向冷却板91传热而进行冷却，并且，在电弧A与冷却板91的界面处，发生由于电极下降电压引起的电压下降，因此，起到减少在电弧内部流动的电流的作用。
[0178]实施方式20
[0179]下面，基于图25，对用于在没有配置吸引杆的状态下取得本发明的效果的、作为实施方式I的变形例的实施方式20进行说明。
[0180]图25的开闭装置具有:电弧伸长空间，其用于使在固定接触件I与可动接触件2之间产生的电弧伸长；以及条形磁铁42，其产生用于使电弧伸长的磁场，利用绝缘性的磁铁罩4c对条形磁铁42的长度方向侧面进行保护，条形磁铁42的磁极面的一端部以与位于固定接触件I与可动接触件2之间的电弧产生部位接近的方式配置在电弧伸长空间中。因此，电弧通过由条形磁铁42产生的磁场，沿条形磁铁42的长度方向侧面伸长，并且卷绕在条形磁铁42上，电弧能够通过从磁铁罩4c产生的烧蚀气体进行冷却并消弧。并且，通过将条形磁铁42的长度设为大于或等于一定值，从而能够确保高磁导系数，因此，能够防止磁铁的热减磁。
[0181]另外，通过在条形磁铁42的绝缘性磁铁罩4c的一部分上设置用于将电弧引入压缩的凹凸部(凹部或凸部)4d，从而电弧在绝缘性磁铁罩4c的细缝间受到压缩，并且，能够将从绝缘性磁铁罩4c产生的烧蚀气体高效地吹向电弧，能够改善切断性能。
[0182]实施方式21
[0183]下面，基于图26，对用于在没有配置吸引杆的状态下取得本发明的效果的、作为实施方式I的另一个变形例的实施方式21进行说明。
[0184]在图26所示的实施方式21中具有:电弧伸长空间，其用于使在一对接触件1、2之间产生的电弧伸长；以及永磁铁41,其产生用于使电弧伸长的磁场,永磁铁41配置在电弧伸长空间的电弧伸长前端，在永磁铁41的磁极面以外的侧面上设置有绝缘性的凹凸状的磁铁罩416c。
[0185]因此,能够将电弧利用由永磁铁41产生的磁场，引入至磁铁罩416c的凹部416d并进行压缩，并且，利用来自磁铁罩416c的烧蚀气体，使电弧的冷却作用高效化。
[0186]或者，通过针对永磁铁41使用钕磁铁等具有强大磁力的磁铁，从而即使在电弧的位置较远的情况下，也能够将电弧引入至保护罩416c的凹部416d。
[0187]实施方式22
[0188]基于图27，对实施方式22中的开闭装置的消弧室进行说明。
[0189]此外，图27是仅示出消弧室的主要结构部件的俯视图。
[0190]实施方式22的消弧室分成多个，是极数大于或等于两相的开闭装置的应用例。
[0191]在图27中，在能够对两相的消弧室的结构部件进行收容的壳体101内部，针对各相设置有与外部导体电连接的、成对的固定接触件I和可动接触件(未图示)，用于对在上述两对接触件之间产生的两个电弧A同时进行控制的2个吸引杆31、32设置为，各自的另一端部接近在多个接触件之间产生的多个电弧的产生区域，吸引杆31、32各自的一端部与在将两相的消弧室分隔开的壳体101的分隔壁内配置的一个永磁铁41的磁极面接触，在各个吸引杆31、32的周围设置有磁体用绝缘罩3c。
[0192]因此，能够利用一个永磁铁41使两个电弧同时被吸引杆31、32吸引，能够以较少的部件数量确保较高的切断可靠性。
[0193]实施方式23
[0194]下面，基于图28A，对实施方式23中的开闭装置的消弧室进行说明。
[0195]图27所示的吸引杆31、32并非必须与永磁铁41的两个磁极面邻接(面接合)，如图28A所示，也可以在一个磁极面上，使分支成两根的吸引杆3与永磁铁41的一个磁极面邻接(面接合)，使分支后的吸引杆3各自的端部向电弧产生位置延伸。
[0196]另外，在图27和图28A中，在将各相分隔开的壳体的分隔壁内或跨过两相而配置有永磁铁41,但并不限定于此,可以在一相中配置永磁铁41,仅将一个吸引杆31或32向另一相延伸。
[0197]下面，基于图28B，对作为实施方式23的变形例的、开闭装置的消弧室进行说明。
[0198]图27、图28A所示的吸引杆31、32、3并非必须与永磁铁41的磁极面进行面接合，如图28B所示，也可以通过将永磁铁41配置在壳体内部，从而使绝缘性的树脂材料存在于永磁铁41与吸引杆31、32之间。
[0199]如果按照上述方式形成，则即使在磁体用绝缘罩3c破损的情况下，也能够防止电流经由吸引杆31、32和永磁铁41流向邻接的相而短路。
[0200]并且，基于图28C，对作为实施方式23的另一个变形例的、开闭装置的消弧室进行说明。
[0201]并非必须如图27、图28A、图28B所示的吸引杆31、32、3这样，使吸引杆的长度在全部的相中相同，也可以使吸引杆31、32的某一个的长度比其他吸引杆短。
[0202]由此，由于在各相中电弧的伸长前端的位置不同，因此，能够抑制从邻接相的电弧产生的磁场的影响。因此，在邻接相的电弧产生的磁场的影响变强、电流增大的条件下，也能够有效地发挥本发明的效果。
[0203]另外，也可以仅在配置有短吸引杆32的相中，使接触件分离的定时(timing)比其他相晚。因此，在接触件较早地分离的相中所产生的电弧，在不会受到在使接触件的分离定时延迟后的邻接相中产生的电弧的影响的情况下伸长，因此，切断时间的波动受到抑制，能够进行稳定的切断。
[0204]实施方式24
[0205]下面，基于图29，对本发明的实施方式24的开闭装置的消弧室进行说明。
[0206]本实施方式24中的开闭装置的消弧室是在一个相中具有多个消弧空间的情况下的应用例。
[0207]在图29中，在壳体101的内部收容有I个永磁铁41、2处消弧空间、电磁致动器部105，在各个消弧空间中设置有:可动接触件2，其具有可动触点2a ;固定接触件1，其具有固定触点Ia;以及吸引杆3，其利用磁体用绝缘罩3c进行保护，从永磁铁41的磁极面向两接触件1、2之间延伸，且配置在电弧产生区域的附近，通过利用未图示的外部电路对电磁致动器部105进行操作，从而能够将可动接触件2断开。
[0208]另外，与吸引杆3的平均截面积相比，对吸引杆3的位于电弧产生空间侧的端面的面积进行了缩减。由此，分布在吸引杆内的磁力线集中在吸引杆3的前端部分处，提高从吸引杆3的前端产生的磁通密度，能够将位于吸引杆3的前端的未图示的电弧A高速地吸引至吸引杆侧。
[0209]另外，将吸引杆3的位于电弧产生空间侧的面的法线方向朝向电弧A的产生位置侧倾斜。即，通过将从吸引杆3的前端产生的磁力线的方向靠近产生电弧A的方向，从而提高用于将电弧A吸引至吸引杆侧的磁通密度，对于不在吸引杆3的中心轴延长线上产生的电弧A，也能够容易地进行吸引。
[0210]根据本实施方式24，在2处消弧空间的两触点la、2a之间产生的电弧A，在分别引入至吸引杆3的深处并伸长后，利用来自磁体用绝缘罩3c的烧蚀气体而进行冷却，直至消弧。在图29中，将永磁铁41配置在壳体内部，但并不限定于此。例如，也可以将永磁铁41配置在一个消弧空间中，使吸引杆3向另一个消弧空间延伸。
[0211]实施方式25
[0212]下面，基于图30，对作为实施方式24的变形例的实施方式25进行说明。如图30所示，也可以在每个消弧空间中配置永磁铁41。
[0213]根据本实施方式25，由于能够将从永磁铁41产生的磁力线汇集在每个消弧空间中，因此，能够扩大可适用的电流区域。
[0214]实施方式26
[0215]下面，基于图31?32，对作为实施方式25的变形例的实施方式26进行说明。
[0216]如图31及图32所示，并非必须针对一相而设置多个消弧空间，也可以针对一个相而仅设置一个较大的消弧空间，在该消弧空间中设置有永磁铁41和吸引杆3。
[0217]根据本实施方式26，由于用于将在断开时的所述两触点之间产生的接触力抑制为小于或等于必要值的接触压力、和用于以大于或等于规定速度进行断开的断开力减半，因此，能够减小电磁致动器部105。
[0218]另外，由于能够充分地确保用于将电弧A伸长的空间，因此，能够抑制由于电弧热量导致的触点消耗，能够提高接触可靠性。
[0219]实施方式27
[0220]下面，基于图33，对实施方式27中的开闭装置进行说明。
[0221]在图33中，开闭装置在通过壳体101构成的框体的两端部设置有与外部的电力电路连接的固定侧端子部11及可动侧端子部12，在固定侧端子部11侧设置有用于对电弧A进行消弧的消弧室102，其中，壳体101由绝缘物构成。在消弧室102中，继电器部104和开闭机构部103等共同收容在壳体101内，其中，该继电器部104与可动侧端子部12连接，检测异常电流并输出断开指令，该开闭机构部103是上述断开指令的传递目标。在消弧室102中配置有固定接触件I和可动接触件2，该固定接触件I固定有固定触点la，该可动接触件2在一端部侧固定有可动触点2a。
[0222]固定接触件I使导体从固定侧端子部11朝向壳体内部方向分支成两部分并延伸至可动接触件2的旋转轴110周边为止，在此处合流后，在分支出的2个导体之间，向固定侧端子部11的方向折返。在折返后的端部上固定有固定触点la、电弧滚环107。可动接触件2与未图示的继电器部104机械且电连接。在固定接触件I的上方以与可动接触件2的前端相对的方式配置有消弧装置，该消弧装置用于将断开时在固定触点Ia与可动触点2a之间产生的电弧A导入并冷却，构成为以保持规定间隔的方式重叠有多片冷却板91。
[0223]在消弧室102的上方配置有由磁体构成的吸引杆3，在吸引杆3的与在两触点la、2a之间产生的电弧A的相对面相反一侧的端面上邻接(面接合)地配置有具有磁极面的磁铁4。因此，通过将电弧引入至吸引杆3的深处，从而能够容易地使电弧与冷却板91碰撞，能够提高切断可靠性。
[0224]另外，也可以由永磁铁41构成在图33的方式中使用的磁铁4，通过由永磁铁41构成，从而能够对电弧A施加恒定磁通，因此，即使在从通电导体产生的磁通较弱的区域(例如小于IkA)中，也能够进行稳定的切断。
[0225]另外，与吸引杆3的平均截面积相比，对吸引杆3的位于电弧产生空间侧的端面的面积进行了缩减。由此。分布在吸引杆内的磁力线集中在吸引杆3的前端部分处，提高从吸引杆3的前端产生的磁通密度，能够将位于吸引杆3的前端的未图示的电弧高速地吸引至吸引杆侧。
[0226]另外，将吸引杆3的位于电弧产生空间侧的面的法线方向朝向电弧A的产生位置侧倾斜。即，通过将从吸引杆3的前端产生的磁力线的方向靠近产生电弧A的方向，从而提高用于将电弧A吸引至吸引杆侧的磁通密度，对于不在吸引杆3的中心轴延长线上产生的电弧A，也能够容易地进行吸引。
[0227]另外，通过由热传导率高的金属材料形成冷却板91的材料，从而将电弧的热量快速地传热至冷却板91，能够容易地夺去电弧内的热能。
[0228]另外，在由金属材料形成冷却板91的材料的情况下，如图33所示，电弧A被冷却板91分割，分割后的电弧A通过向冷却板91传热而进行冷却，并且，在电弧A与冷却板91的界面处，发生由于电极下降电压引起的电压下降，因此，起到减少在电弧内部流动的电流的作用。
[0229]实施方式28
[0230]下面，基于图34，对作为实施方式27的变形例的实施方式28进行说明。以下，直至实施方式34为止，是对吸引杆的配置位置进行了变更的实施方式27的变形例。
[0231]首先，根据实施方式28，如图34所示，其特征在于，以吸引杆3为主体的部件(吸引杆3、磁加强板6、磁体用绝缘罩3c、永磁铁41)位于如下位置，即，在消弧装置的中央部、即最大断开状态时的固定触点Ia与可动触点2a的大致中间的位置处，上下方向由冷却板91夹持。因此，在来自导体的磁驱动力等的基础上，还对电弧中央部发挥由吸引杆3产生的电弧引入效果，电弧A向冷却板91的方向(图34的右方)伸长，能够容易地使电弧A与冷却板91碰撞。
[0232]实施方式29
[0233]下面，基于图35，对作为实施方式27的变形例的实施方式29进行说明。根据本实施方式29，如图35所示，其特征在于，以吸引杆3为主体的部件(吸引杆3、磁加强板6、磁体用绝缘罩3c、永磁铁41)配置在消弧装置的下方，位于电弧滚环107的附近。并且，关于固定接触件I的构造，在从固定侧端子部11分支出的导体之间，将吸引杆3的永磁铁侧包含在壳体内部。由此，在来自导体的磁驱动力等的基础上，还对电弧滚环107附近的电弧A发挥由吸引杆3产生的电弧引入效果，能够将断开初期的电弧A快速地驱动至电弧滚环107的深处，能够降低触点损耗，提高接触可靠性。
[0234]实施方式30
[0235]下面，基于图36，对作为实施方式27的变形例的实施方式30进行说明。根据本实施方式30，如图36所示，其特征在于，以吸引杆3为主体的部件(吸引杆3、磁加强板6、磁体用绝缘罩3c、永磁铁41)配置为，位于消弧装置的上方，且将吸引杆3的端面朝下，并且吸引杆3的端面与最大断开状态下的可动触点2a相比位于上方。此外，在本实施方式30中，以吸引杆3的一部分包含在壳体101中的方式进行配置，但在实际使用时并不限定于此，SP使对于配置在壳体内侧的构造也没有问题。由此，对可动触点2a附近的电弧A发挥由吸引杆3产生的电弧引入效果，通过使可动触点2a附近的电弧A向消弧装置的上方伸长，从而使得切断性能提高。
[0236]实施方式31
[0237]下面，基于图37，对作为实施方式27的变形例的实施方式31进行说明。根据本实施方式31，如图37所示，形成为下述构造，S卩，永磁铁41处于磁极面朝向大致上下方向的状态，相对于磁极面，上下连接2根L字形的吸引杆3，永磁铁41除了与吸引杆3连接的连接部之外，由磁体用绝缘罩3c进行保护，并且，磁体用绝缘罩3c的端部朝向触点间方向伸长。并且，该磁体用绝缘罩3c从上下方向被冷却板91夹持。
[0238]由此，对可动触点2a附近及电弧滚环107附近的电弧A发挥由吸引杆3产生的电弧引入效果，使电弧A向消弧装置的右方伸长，并且，由于中央部的磁体用绝缘罩3c凸出，从而在该部位处与电弧A接触，还增加了作为障碍物而使电弧A弯曲的效果，切断性能提闻。
[0239]实施方式32
[0240]下面，基于图38、39，对作为实施方式27的变形例的实施方式32进行说明。
[0241]本实施方式32如图38所示，是使用以2根吸引杆3为主体的部件(吸引杆3、磁加强板6、磁体用绝缘罩3c、永磁铁41)的构造，分别配置在消弧装置外侧的电弧滚环107、最大断开时的可动触点2a的附近。并且，图39示出从固定侧端子部11方向观察消弧室的情况，虽未进行图示，但吸引杆3相对于消弧室的壳体侧壁(位于纸面正反方向的壳壁)成直角地配置，且2根吸引杆3配置在相对的壳体侧壁上。(参照图39)由此，电弧A在可动触点侧和电弧滚环侧，向不同的壳体侧壁方向驱动，因此，使电弧A伸长，取得切断性能提高的效果。
[0242]实施方式33
[0243]下面，基于图40、41，对作为实施方式27的变形例的实施方式33进行说明。
[0244]根据本实施方式33，如图40所示，其特征在于，配置多个以吸引杆3为主体的部件(吸引杆3、磁加强板6、磁体用绝缘罩3c、永磁铁41)，并且，利用对冷却板91进行保持的绝缘板108,将上述部件彼此分隔。
[0245]如图40所示，从电弧滚环107附近至最大断开状态时的可动触点2a附近为止，配置有吸引杆3以及具有冷却板91的绝缘板108。由此，电弧A被吸引杆3引入而向图40的右方驱动，并且，由于绝缘板108凸出而将电弧A向图40的左方驱动，从而使得电弧A伸长。并且，利用在作为凸出部的绝缘板108的前端处附带的冷却板91将电弧A截断，因此，电弧电压提闻，切断性能提闻。
[0246]此外，在实施方式33中，形成了上述吸引杆3等使电弧A向固定侧端子部11方向伸长的配置，也可以将图41所示的消弧室形成为，如从固定侧端子部11方向观察的消弧室要部结构这样，将上述吸引杆3以直角配置在壳体侧壁上，通过使用使壳体的一部分凸起而形成的肋部109，从而使电弧A伸长。
[0247]实施方式34
[0248]下面，基于图42，对作为实施方式27的变形例的实施方式34进行说明。
[0249]在本实施方式34中，其特征在于，在作为行进导体的电弧滚环107中追加作为吸引杆3的功能，如图42所示，在电弧滚环107的后方(图42的右方)配置有使磁极面朝向电弧滚环107的永磁铁41。电弧滚环107由于具有保持电弧A的功能而在切断时成为非常高的高温，因此为了防止永磁铁41的热减磁，而在电弧滚环107与永磁铁41之间设置有间隙。永磁铁41与电弧滚环107的一部分利用磁体用绝缘罩3c进行保护而不受电弧A的影响，并且,在本实施方式34中，电弧滚环107与永磁铁41之间的间隙也利用磁体用绝缘罩3c隔开。
[0250]利用上述构造，通过将固定触点侧的电弧A引入至吸引杆3，并且，在作为行进导体的电弧滚环107上向图42的右方行进，从而电弧A伸长，电弧电压提高，切断性能提高。
[0251]实施方式35
[0252]下面，基于图43，对实施方式35中的开闭装置进行说明。
[0253]在图43中，配置有固定接触件I和可动接触件2，固定接触件1、可动接触件2与外部电路机械且电连接，其中，该固定接触件I固定有固定触点la，该可动接触件2在一端部侧固定有可动触点2a。在固定接触件1、可动接触件2的上方配置有消弧装置，该消弧装置用于将在断开时在固定触点Ia与可动触点2a之间产生的电弧A引入并冷却，在该消弧装置中以保持规定间隔的方式配置有多个冷却板91。虽未进行图示，但消弧装置的上侧配置有排气口，形成为将产生的电弧A的热气向开闭装置外部排出的构造。
[0254]并且，以夹持消弧装置两侧的方式分别配置有固定侧电弧滚环107a、可动侧电弧滚环107b。它们是使在触点之间产生的电弧A行进至消弧装置的导体，固定侧电弧滚环107a从固定触点Ia附近衔接并延伸至消弧装置附近。另一方面，虽未进行图示，但可动侧电弧滚环107b与可动接触件2电气且机械连接，如果可动接触件2上的电弧A移动至可动侧电弧滚环107b，则可动接触件2脱离通电路径。
[0255]在消弧装置的中央部配置有被绝缘性的磁体用绝缘罩3c保护的、由磁体构成的吸引杆3，在吸引杆3的与两触点la、2a之间产生的电弧A的相对面相反一侧的端面上邻接(面接合)地配置有具有磁极面的磁铁4，并且，在吸引杆3与磁铁4的吸附面的相反侧具有磁加强板6。
[0256]另外，吸引杆3的一部分具有不被磁体用绝缘罩3c保护的电弧保持部106。由此，如果由吸引杆3引入的电弧A到达至不被磁体用绝缘罩3c保护的部分处，则电弧A在该部位处形成点(spot)，并稳定地维持。
[0257]下面，对本实施方式35的电流切断的消弧过程如下进行叙述。
[0258]如果开闭装置断开，则在原本接触、通电的固定触点Ia与可动触点2a之间产生电弧A。电弧A受到下述因素的作用而向消弧装置方向驱动，这些因素包括:流过固定接触件1、可动接触件2的电流所引起的磁驱动力、由于产生电弧而引起消弧室内部的压力上升、伴随向壳体外部排出热气而产生的气流、冷却板91的磁吸引力等。因此，固定触点Ia上的电弧A向形成连续的导体构造的固定侧电弧滚环107a移动，可动触点侧的电弧A在断开后，如果可动触点2a和可动侧电弧滚环107b接近，则电弧A转向可动触点附近的电弧滚环。
[0259]如果固定侧、可动侧的电弧A分别向电弧滚环移动，则如实施方式I所示那样，利用由吸引杆3引起的电弧引入效果，电弧滚环上的电弧A在冷却板91的方向(图43的上方)上受到驱动力作用，电弧中央部被引入至消弧装置的中央处，并由电弧保持部106维持，并且，固定侧、可动侧电弧滚环上的电弧A也向上方移动，由此，电弧整体被冷却板91截断。能够利用吸引杆3使电弧A稳定地与冷却板91碰撞，由此，取得切断性能提高的效果。
[0260]此外，关于磁铁4，能够根据进行切断的电流区域，对永磁铁41、电磁铁5进行选择，在较小的电流区域中，能够利用永磁铁41快速地吸引电弧A，在较大的电流区域中，通过使用电磁铁5，从而能够对电弧A进行稳定的吸引且磁铁不发生热减磁。
[0261]实施方式36
[0262]下面，基于图44，对实施方式36中的开闭装置进行说明。
[0263]在图44中，开闭装置在由壳体构成的框体的两端部设置与外部的电力电路连接的端子部，一端部的端子部与具有第I固定触点Ia的第I固定接触件I连接，在另一端部的端子部设置具有第2固定触点Ia的第2固定接触件I，在两个固定触点Ia及两个固定接触件I的前端部附近设置有用于对电弧A进行消弧的消弧室，其中，该壳体由绝缘物构成。
[0264]在所述消弧室中收容有对异常电流进行检测并输出断开指令的未图示的继电器部、和具有上述断开指令的传递目标即旋转机构的未图示的开闭机构部等。在消弧室中，与固定接触件I相对地配置有具有两个可动触点2a的可动接触件2，在开闭装置处于闭合状态的情况下，两个可动触点2a与两个固定触点Ia分别接触，经由可动接触件2在两个固定接触件1、2之间进行通电。在各个固定接触件I的上方以与可动接触件2的各个前端相对的方式配置有消弧装置，该消弧装置用于将在断开时在固定触点Ia与可动触点2a之间产生的电弧A引入并冷却，构成为以保持规定间隔的方式重叠有多片冷却板91。
[0265]并且，本实施方式的特征在于，在消弧室装置的上方且与处于最大断开状态下的可动接触件2相对的位置处，以与由断开时的可动接触件2的各个前端部夹持的空间接近的方式延伸地配置由磁体构成的吸引杆3，在吸引杆3的与所述两触点间产生的电弧A的相对面相反一侧的端面上邻接(面接合)地配置有具有磁极面的磁铁4 (吸引杆3与磁铁4的磁极面进行面接合)。
[0266]下面，对实施方式36的电流切断的消弧过程如下进行叙述。
[0267]在图44 (a)中，如果开闭装置断开，则在原本接触、通电的各个固定、可动触点la、2a之间产生电弧A。两电弧A受到下述因素的作用而向消弧装置方向驱动，这些因素包括:流过固定接触件1、可动接触件2的电流所引起的磁驱动力、由于产生电弧而引起消弧室内部的压力上升、与向壳体外部排出热气相伴的气流、冷却板91的磁吸引力等。在两电弧内部流动的通电方向相反，因此，彼此施加斥力，如果一方的电弧A被引入至冷却板91，则另一方的电弧A向脱离冷却板91的方向驱动，因此，难以利用冷却板91对两方的电弧A—起进行分割，但如实施方式I中叙述那样，如果叠加了吸引杆3产生的电弧引入效果，则使两方的电弧A向冷却板91的方向(图44的右方)伸长，利用冷却板91对电弧A稳定地进行分害I]，因此，能够提高切断可靠性。
[0268]下面，在图44 (b)中，随着电弧A的消弧过程的进行，被引入至吸引杆3深处的各个电弧A合流，在不经过可动接触件2的状态下通电。如果处于该状态，则利用冷却板91进行的电弧A的分割变得更加容易，并且，能够抑制可动触点2a及可动接触件2的损耗，能够提高闭合时的固定、可动触点之间的接触可靠性。
[0269]此外，通过利用绝缘性的磁体用绝缘罩3c对吸引杆3的周围进行保护，从而在吸引杆附近叠加针对电弧A的冷却效果，因此，能够进一步提高切断可靠性。
[0270]另外，在图44中，利用磁体用绝缘罩3c对全部吸引杆3进行了保护，但通过利用导体将吸引杆3与可动接触件2连接并处于相同电位，使吸引杆3的一部分向电弧A露出，从而也能够使电弧A转向吸引杆3，能够进一步抑制触点的消耗。
[0271]此外，在图44中，将吸引杆3设置在断开时的可动接触件前端部的相对部，但并不限定于该配置位置，例如，也可以将吸引杆3和磁铁4配置在固定接触件附近。在将吸引杆3和磁铁4配置在固定接触件附近的情况下，能够在断开时快速地吸引电弧A，能够从断开初期利用消弧板对电弧A进行分割。
[0272]此外，本发明在该发明的范围内，能够将各实施方式组合，或对各实施方式进行适当的变形、省略。
[0273]工业实用性
[0274]本发明作为切断电流的开关、开闭器、电磁接触器、继电器等开闭装置是有效的。
【权利要求】
1.一种开闭装置，其具有:固定接触件，其具有固定触点；可动接触件，其具有可动触点；开闭机构部，其进行上述固定触点与上述可动触点之间的开闭动作；磁铁，其产生用于使在上述固定触点与上述可动触点分离时，在上述固定接触件与上述可动接触件之间产生的电弧伸长的磁场；以及长条状的磁体，其一端部与上述磁铁的磁极面接触， 该开闭装置的特征在于， 上述磁体的另一端部以接近上述固定接触件与上述可动接触件之间的电弧产生区域的方式配置，上述电弧通过由上述磁铁产生的磁场而沿上述磁体的长度方向侧面伸长。
2.根据权利要求1所述的开闭装置，其特征在于， 在上述开闭装置中具有电弧伸长空间部，上述磁铁配置在上述电弧伸长空间部中。
3.根据权利要求1或2所述的开闭装置，其特征在于， 绝缘性的树脂材料存在于上述磁铁与上述磁体之间。
4.根据权利要求1或2所述的开闭装置，其特征在于， 在上述磁体的另一端部卷绕有螺旋状导体，将上述磁体的至少一部分构成为上述磁铁的第I电磁铁。
5.根据权利要求4所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁铁由永磁铁构 成。
6.根据权利要求5所述的开闭装置，其特征在于， 在上述永磁铁的另一个磁极面配置有第2电磁铁，该第2电磁铁能够在将从上述第I电磁铁产生的磁力线抵消的方向上产生磁力线。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体的另一端部形成为前端变细部，该前端变细部的截面积随着朝向前端部逐渐缩小。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体的一端部形成为扩大部，该扩大部的截面积随着朝向端部逐渐扩大。
9.根据权利要求7或8所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体的前端变细部是倾斜的。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体的外周面的至少一部分由磁体用绝缘罩覆盖。
11.根据权利要求10所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体用绝缘罩的罩厚度在上述磁体与上述磁铁的接触面附近变厚。
12.根据权利要求10或11所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体用绝缘罩的外周面的至少一部分形成为凹形状或凸形状。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 关于在上述磁体或上述磁体用绝缘罩的外侧面扩展的上述电弧伸长空间部，在上述电弧伸长空间部的至少一部分以与上述电弧碰撞的方式配置有冷却板或冷却杆。
14.根据权利要求13所述的开闭装置，其特征在于， 上述冷却板或上述冷却杆由金属材料形成。
15.根据权利要求13所述的开闭装置，其特征在于， 上述冷却板或上述冷却杆由烧蚀性的树脂材料形成。
16.根据权利要求10~15中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 关于在上述磁体或上述磁体用绝缘罩的外侧面扩展的上述电弧伸长空间部，在上述电弧伸长空间部的至少一部分配置有由磁体形成的磁轭，上述电弧伸长空间部夹入在上述磁轭与上述磁体或上述磁体用绝缘罩之间。
17.根据权利要求16所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁轭的电弧露出面的至少一部分由绝缘性的磁轭罩覆盖。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁铁的至少一部分由绝缘性的磁铁罩覆盖。
19.根据权利要求1~18中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 在上述磁铁的另一个磁极面设置有由磁体构成的磁加强板。
20.根据权利要求19所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁加强板向接近上述电弧产生区域的方向延伸扩大。
21.根据权利要求16、17、19及20中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁加强板与上述磁轭一体地形成。
22.根据权利要求19~21中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁加强板构成为，利用绝缘性的磁加强板罩，对上述磁加强板的面向上述电弧产生区域侧的露出面的至少一部分进行覆盖。
23.根据权利要求1~22中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 在上述固定接触件与上述可动接触件之间的上述电弧产生区域内，与上述磁体的一端部相对地设置由磁体构成的磁引导板，上述电弧产生区域夹入在该磁引导板与上述磁体之间，并且，利用磁引导板罩对上述磁引导板的面向上述电弧产生区域侧的露出面的至少一部分进行覆盖。
24.根据权利要求23所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁引导板配置为，在上述固定接触件与上述可动接触件之间的上述电弧产生区域两侧夹持上述电弧产生区域。
25.根据权利要求10~13、16~18、22~23中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 将上述磁体用绝缘罩、上述磁铁罩、上述磁轭罩、上述磁加强板罩以及上述磁引导板罩中的任意2个部件作为一组而一体化成型。
26.根据权利要求10~13、16~18、22~23中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体用绝缘罩、上述磁铁罩、上述磁轭罩、上述磁加强板罩以及上述磁引导板罩中的至少任意一个部件是利用烧蚀性的树脂材料形成的。
27.根据权利要求10~13、16~18、22~23中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述磁体用绝缘罩、上述磁轭罩、上述磁加强板罩以及上述磁引导板罩中的至少任意一个部件是利用熔点比上述磁铁罩低的材料构成的。
28.根据权利要求1~27中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 具有多组成对的上述固定接触件和上述可动接触件，上述磁体分支成多个、或具有多个上述磁体，上述磁体的各个另一端部与在多个上述固定接触件和上述可动接触件之间产生的多个上述电弧产生区域接近，上述磁体的各个一端部与上述磁铁的某一个磁极面接触。
29.根据权利要求1~28中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 具有:大于或等于两对的接触件，它们与外部导体电连接，上述大于或等于两对的接触件以可接触/分离的方式设置；以及多个长条状的磁体，它们用于使在大于或等于两对的上述接触件之间产生的大于或等于两个上述电弧伸长，上述磁体的某一个的长度比其他磁体短。
30.根据权利要求1~29中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 使多对上述固定接触件和上述可动接触件中的至少一对的可动接触件的分离定时比其他对的可动接触件晚。
31.一种开闭装置，其具有:固定接触件，其具有固定触点；可动接触件，其具有可动触点；开闭机构部，其进行上述固定触点与上述可动触点之间的开闭动作；电弧伸长空间，其用于使在上述固定接触件与上述可动接触件之间产生的电弧伸长；以及条形磁铁，其产生用于使上述电弧伸长的磁场， 该开闭装置的特征在于， 利用绝缘性的磁铁 罩，对上述条形磁铁的长度方向侧面进行保护，上述条形磁铁的磁极面的一端部以与位于上述固定接触件和上述可动接触件之间的电弧产生部位接近的方式配置在上述电弧伸长空间内，上述电弧通过由上述条形磁铁产生的磁场而沿上述条形磁铁的长度方向侧面伸长并卷绕。
32.根据权利要求31所述的开闭装置，其特征在于， 在上述磁铁罩的至少一部分设置有用于将上述电弧引入并压缩的凹部或凸部。
33.一种开闭装置，其具有:固定接触件，其具有固定触点；可动接触件，其具有可动触点；开闭机构部，其进行上述固定触点与上述可动触点之间的开闭动作；电弧伸长空间，其用于使在上述固定接触件与上述可动接触件之间产生的电弧伸长；以及磁铁，其产生用于使上述电弧伸长的磁场， 该开闭装置的特征在于， 上述磁铁配置在上述电弧伸长空间的电弧伸长前端，在上述磁铁的除了磁极面以外的侧面设置有绝缘性的凹凸状的磁铁罩，上述电弧通过由上述磁铁产生的磁场而被引入至上述磁铁罩的凹部中并受到压缩。
【文档编号】H01H9/44GK104078257SQ201410120614
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】渡边真也, 山根彰太, 小仓健太郎, 相良雄大 申请人:三菱电机株式会社