专利名称：电路断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电路断路器，特别是，涉及家庭用配电盘所使用的小型电路断路器的断路性能的改良。
背景技术：
电路断路器不仅具有通过操作该电路断路器所具有的操作手柄进行电路的开闭、即所谓开关功能，还具有在过载电流或短路电流等过电流流过时切断电路的过电流断路功能，承担事先防止由该过电流引起的电线及负载设备的烧毁的重要任务。随着电源容量的增大，各公司都在想办法怎样使该过电流断路功能具有更大的断路能力，但特别是在家庭用等所使用的电路断路器中，由于其外形小巧，所以对于断路能力的提高，如何减小过电流、即如何提高限流作用成为重要的课题。
作为一种提高该限流作用的装置，已知使构成消弧装置的消弧板的长度具有差别，将两接点间产生的电弧大体呈直角地导入消弧板，迅速分断电弧来提高断路能力的装置(例如，参照专利文献1)。
在这里，参照图8对专利文献1进行说明。图8是表示过电流断路时的电弧动作的电路断路器的主要部分剖面图，在图中，通过检测过电流，滑阀6预紧而使开闭机构5动作，将可动接点2和固定接点4之间断开。随之在可动接点2和固定接点4之间产生电弧A1。
该电弧A1在从固定接触件3连续延伸出的固定接点侧电弧流道10和可动接触件1端部的消弧角(arc hom)8之间行进，成为电弧A2的状态。接着，到达消弧角8端部的电弧点换流到可动接触件侧电弧流道9上，但该换流需要时间，在可动接触件侧电弧点未到达消弧板11的状态下，固定端电弧点先行移动到电弧流道10的端部，在该状态(电弧在A3′)下可动接触件侧的电弧点的移动停滞。因此，不能用全部消弧板11分断电弧，有时引起断路时间延长或无法断路。
专利文献1中，为了加快该换流动作，改变可动接触件侧的电弧流道9的构造，或者使构成消弧装置20的消弧板11的电弧流道9侧的消弧板11a的长度比其它消弧板11b短，构成为使两个接点间产生的电弧大体呈直角地导入消弧板(电弧A3)，由此，可以迅速分断电弧(电弧A4、A5)，改良为可以获得高的断路性能。
专利文献1特开2004-273235号公报(第6页第26行～第49行)。
发明内容
但在，现有的电路断路器、尤其是家庭用的电路断路器中，虽然施加了前述改良，但由于外形的尺寸，不可否认会受到部件配置的制约。作为显著受该制约的一个例子，有固定接触件、固定接点的配置构造。也就是说，从前述专利文献1的说明(图8的结构)可知，成为必须将固定接点4配置在固定接触件3的弯曲点X附近的状态。一般地，电路断路器将由过电流产生的磁束变换为电磁反作用力，以使可动接触件迅速从固定接触件脱离。
如图8所示，如果固定接点4在弯曲点X的附近，则将形成如下形状，即流向固定接触件3的电流的方向在短时间内两次急剧变位，与流过可动接触件1的电流方向(图中纸面朝上方向)相反方向(图中纸面朝下方向)的电流难以充分流向固定接触件3，因而存在无法利用这些电流获得很大的电磁反作用力的缺点。因此，可动接触件1的脱离产生延迟，成为电弧驱动的起动延迟的状态，这成为妨碍提高限流作用的重要原因。
本发明正是为了解决上述课题而提出来的，其目的在于提供一种电路断路器，其不必变更固定接点的设置位置，并且不必增加特殊部件，就可以使限流作用提高。
其具有绝缘壳体，其由基座和外壳构成；固定接触件，其安装在该绝缘壳体的内部，一端具有固定接点；可动接触件，其具有与上述固定接点接触、脱离的可动接点；电弧保护件，其设置于上述固定接触件的两侧；消弧装置，其消除上述可动接触件从上述固定接触件脱离时产生的电弧；以及电弧流道，其将上述电弧引导到上述消弧装置，其特征在于，设有连通单元，其使由上述电弧保护件、电弧流道、消弧装置以及可动接触件的轨迹围成的电弧发生室与由上述基座、外壳、以及电弧流道围成的电弧气体导入室连通，将在前述电弧发生室内产生的电弧气体导入前述电弧气体导入室中。
发明的效果本发明如上所述，由于仅通过设置与电弧发生室相连通的电弧气体导入室，就可以提高限流作用，因而不必增加生产成本就可以提供使用性能良好的电路断路器。
图1是本发明的实施方式1中的电路断路器的断开状态的正面图。
图2是沿图1中的A-A线的剖面图。
图3是在图1中示意性地追加了断路动作时的电弧的动作以及电弧气流的正面图。
图4是在本发明的实施方式1中所使用的电弧保护件局部的放大斜视图。
图5是本发明的实施方式2中的电路断路器的断开状态的正面图。
图6是本发明的实施方式2中的基座单件的斜视图。
图7表示本发明的实施方式3中的电路断路器，(a)相当于图1中的沿A-A线的剖面图，(b)是其电弧流道附近的局部放大斜视图。
图8是用于说明现有的电路断路器的图。
具体实施例方式
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1中的电路断路器为断开状态的正面图，切去一部分而显示其内部。图2是沿图1中的A-A线的剖面图，为了方便起见，图1中切去的部分也显示。此外，图3是在图1中示意性地追加了断路动作时的电弧动作以及电弧气流的正面图，图4是本发明的实施方式1中所使用的电弧保护件部分的放大斜视图。
在图1中，电路断路器100由绝缘壳体构成，该绝缘壳体由基座101以及外壳102组成，分别用合成树脂形成。基座101内收容未图示的开闭机构部，与该开闭机构部连动的手柄103从绝缘壳体突出，可以用手从外部进行操作，以上为众所周知的。此外，105是与电源侧端子104连接的电源侧导体，106是与未图示的负载侧端子连接的负载侧导体。此外，由该手柄103的位置，表示电路断路器100处于断开状态。
一般地，这种电路断路器，固定在可动接触件1上的可动接点2和固定在固定接触件3上的固定接点4以彼此脱离的方式相向配置，固定接触件侧电弧流道10从上述固定接触件3连续延伸，在上述可动接触件1端部安装消弧角8。此外，在上述固定接触件侧电弧流道10以及消弧角8的延长端上设有消弧装置20，其以规定间隔排列多个消弧板11。
下面，参照图3说明本实施方式的电路断路器的动作。如果使手柄103从图示状态向顺时针方向转动，则可动接触件1通过固定接点4以及可动接点2，与固定接触件3接触，电路断路器100成为闭合状态，即电源侧导体105和负载侧导体106连接，形成未图示的电源及负载间的电路。此外，此时的电流路径成为电源侧导体105、电源侧端子104、固定接触件3、固定接点4、可动接点2、可动接触件1、未图示的过电流检测元件以及负载侧端子、负载侧导体106的顺序。
如果在此状态下产生过电流，则通过与过电流检测元件相应动作的开闭机构部，可动接触件1脱离固定接触件3。此外，关于过电流检测元件以及开闭机构部，因为不是本发明的要点，因而省略进一步的详细说明。
众所周知，由于可动接触件1的脱离，在两个接点之间产生电弧(参照图3的A1)，该电弧与配置在固定接点4的两侧面上的由有机物质等构成的电弧保护件12(参照图2)接触，因该电弧保护件12被加热而产生的气体挤压上述产生电弧的电弧柱，进而因电弧发生室和消弧装置内部的压力差而产生的气流S1帮助向电弧流道10的换流。
然后，电弧在换流到固定在固定接触件3上的电弧流道10上后行进(参照图3的A2)，根据图8中说明的动作原理，被引导到消弧装置20中，利用消弧板11分断电弧而完成断路。此外，在本说明书中，将由上述电弧保护件12、电弧流道10、消弧板11、以及可动接触件2的轨迹围成的空间，称之为电弧发生室25。前述电弧换流应该可以通过因上述电弧发生室和消弧装置内部的压力差而产生的气流S1而被促进，但由于受上述固定接触件、固定接点的配置构造的制约，显然无法获得充分的电弧驱动。本实施方式中的构成方式为，在此基础上，通过在电弧保护件12上设置缺口13，将前述气体导向形成于图3的图面上电源侧端子104下部的电弧气体导入室30(参照图3的S2)。图4表示了设置于上述电弧保护件12上的缺口13的形状的一个例子。
此外，上述电弧气体导入室30，是由基座101、外壳102、以及电弧流道10围成的空间。为了增大与上述电弧发生室25的压力差，促进上述气流的流动，上述电弧气体导入室30的空间优选设定为大于电弧发生室25的空间。由基座101、外壳102、以及电弧流道10围成的上述空间，由于以普通的构造形成大于上述电弧发生室25的空间，所以不需要特殊设计，也不是需要变更各元件的配置而挤出的空间，因而不受性能及成本所左右。
如上所述，根据本发明的实施方式1，仅通过设置电弧气体导入室30，使该电弧气体导入室30和电弧发生室25连通，即可利用气流S2促进电弧的换流，即使是固定接点4的配设位置有制约，对电磁反作用力不能寄于很大期望的电路断路器，也可以使限流性能提高。此外，在提高该限流性能的基础上，由于从电弧产生的初级阶段开始电弧就迅速被驱动，因而可以期待具有减少可动接点2以及固定接点4的消耗的连带效果。
实施方式2.
图5是本发明的实施方式2中的电路断路器的局部剖面正面图，与图1相当。图中，与图1相同或相当的部分标注相同的标号。在图5中，在基座101的一部分上设有排出孔14，更优选在其内部设置冷却板15，除此之外，与图1完全相同。被导入电弧气体导入室30的气体，优选通过设置于基座101上的排出孔14(参照图6)向外部排出。上述排出孔14的大小可以在以下范围内任意实施，该范围为，从排出孔14向外部排出的排出气体，不会因接触存在于其附近的金属物而接地短路。此外，设置在该排出孔14内部的冷却板15用于冷却气体，例如可以使用多块带孔的铁板。
实施方式3.
图7表示本发明的实施方式3中的电路断路器，(a)为沿图1中的A-A线的剖面图，与图2相当，(b)是其电弧流道附近的局部放大斜视图，与图4相当。图中，与图4相同或相当的部分标注相同的标号。在上述实施方式1中，连通电弧气体导入室30和电弧发生室25两个室时，设置切开电弧保护件12的切口部13，但在本实施方式中，在电弧流道10的一部分上设置切口部16。由此，即使切去电弧流道10的一部分，只要能满足电弧流道10的焊接特性就没有问题。
权利要求
1.一种电路断路器，其具有绝缘壳体，其由基座和外壳构成；固定接触件，其安装在该绝缘壳体的内部，一端具有固定接点；可动接触件，其具有与上述固定接点接触、脱离的可动接点；电弧保护件，其设置于上述固定接触件的两侧；消弧装置，其消除上述可动接触件从上述固定接触件脱离时产生的电弧；以及电弧流道，其将上述电弧引导到上述消弧装置，其特征在于，设有连通单元，其使由上述电弧保护件、电弧流道、消弧装置以及可动接触件的轨迹围成的电弧发生室与由上述基座、外壳、以及电弧流道围成的电弧气体导入室连通，将在前述电弧发生室内产生的电弧气体导入前述电弧气体导入室中。
2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，上述电弧气体导入室具有大于上述电弧发生室的空间。
3.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，使上述电弧发生室和电弧气体导入室彼此连通的连通单元，是设置于上述电弧保护件的一部分上的切口部。
4.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，使上述电弧发生室和电弧气体导入室连通彼此的连通单元，是设置于上述电弧流道的一部分上的切口部。
5.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，在上述电弧气体导入室内，设有将电弧气体向绝缘壳体的外部排出的排出孔。
6.根据权利要求5所述的电路断路器，其特征在于，在上述排出孔上设置多孔冷却板。
全文摘要
使可动接点和固定接点间产生的电弧迅速驱动到消弧装置方向，获得具有很高限流性能的电路断路器。一种电路断路器，其具有绝缘壳体，其由基座和外壳构成；固定接触件，其安装在该绝缘壳体的内部，一端具有固定接点；可动接触件，其具有与固定接点接触、脱离的可动接点；电弧保护件，其设置于固定接触件的两侧；消弧装置，其消除可动接触件从固定接触件脱离时产生的电弧；以及电弧流道，其将电弧引导到消弧装置，设有连通单元，其使由电弧保护件、电弧流道、消弧装置以及可动接触件的轨迹围成的电弧发生室，与由基座、外壳、以及电弧流道围成的电弧气体导入室连通，将在电弧发生室内产生的电弧气体导入电弧气体导入室中。
文档编号H01H73/18GK1963976SQ20061007859
公开日2007年5月16日 申请日期2006年5月12日 优先权日2005年11月8日
发明者信太秀夫, 芦刈康宏, 村田士郎 申请人:三菱电机株式会社