[0001] 本发明涉及一种在发生例如过电流等电路异常时切断电路的直流断路器，尤其涉及一种在配置有进行切断动作的触头部的灭弧室上设置有灭弧装置的直流断路器。

[0002] 在以往的直流断路器中，如果在电路中有过电流等异常电流流过时，则切断电路，但是在此切断时触头之间会产生电弧放电。由于此电弧放电会给周围造成不良影响，因此直流断路器的构成为：通过用灭弧室来包围进行切断动作的触头部，同时在灭弧室内设置灭弧装置，在短时间内对电弧放电进行灭弧。

[0003] 而且，作为上述灭弧装置，在灭弧板上重叠安装有多个栅片的灭弧装置、在触头部的附近配置有磁铁的灭弧装置被广泛采用。例如，在专利文献1所记载的发明中，采用了这两种结构，设置了这样一种灭弧装置，其具备在触头部的前方处在垂直方向上重叠配设的多个栅片以及从左右两侧夹持固定触头的、呈U字状弯曲的磁铁。而且，通过将产生的电弧向栅片一侧拉伸并使其与栅片接触，能够迅速地进行灭弧。

[0004] 专利文献1：日本特开2005-216807号公报

[0005] 但是，在上述专利文献1所记载的发明中，必须要对多个栅片、具有可动触头的可动金属件、具有固定触头的固定金属件以及磁铁等各自分别进行设置，因此不能以适当的位置关系来设置全部的部件，尽管设置了具有栅片和磁铁的灭弧装置，但仍存在有时不能适当地灭弧的问题。

[0006] 于是，本发明鉴于上述问题，提供一种直流断路器，其栅片、触头部以及磁铁等能够被容易地以适当的位置关系来安装，并且具备灭弧效果优异的灭弧装置。

[0007] 为了达成上述目的，本发明提供一种直流断路器，其特征在于：该直流断路器分别在断路器箱体的前侧设置有电源侧端子，在后侧设置有负载侧端子，同时，在配设于所述电源侧端子与所述负载侧端子之间的电路上设置有由固定触头及可动触头构成的触头部，进一步在配设有所述触头部的灭弧室上设置有灭弧装置，在所述电路中流过异常电流时对所述触头部进行打开操作来切断电路，其中，所述固定触头设置在金属板状的固定触头部的表面上，同时，在所述固定触头部上呈切断鼓起状地形成有用于将产生的电弧向所述灭弧装置一侧拉伸的引弧部；另一方面，所述灭弧装置具有从左右夹持所述触头部来安装的一对灭弧板、堆叠在所述灭弧板之间的多个栅片以及安装在所述固定触头的左右两侧的一组永久磁铁；进一步，在设置一体地具备保持所述永久磁铁的磁铁保持部和能够插入所述固定触头部的触头保持部的保持部件的同时，分别在所述灭弧板上设置与所述保持部件卡合的卡合部，在所述保持部件上设置所述卡合部所卡合的被卡合部；在分别使所述磁铁保持部保持所述永久磁铁，使所述触头保持部保持所述固定触头部的同时，通过使安装了所述栅片的所述灭弧板与所述保持部件卡合，将所述灭弧板、所述栅片、所述永久磁铁、所述引弧部以及所述固定触头定位。

[0008] 根据本发明，在设置一体地具备保持永久磁铁的磁铁保持部和能够插入固定触头部的触头保持部的保持部件的同时，分别在灭弧板上设置与保持部件卡合的卡合部，在保持部件上设置与卡合部卡合的被卡合部，并且在分别使磁铁保持部保持永久磁铁，使触头保持部保持固定触头部的同时，通过使安装了栅片的灭弧板与保持部件卡合，将灭弧板、栅片、永久磁铁、引弧部以及固定触头定位。因此，能够将迅速灭弧所需的构成要素容易且确实地以适当的位置关系进行配置，可以提高灭弧效果。附图说明

[0009] 图1是从顶侧表示的直流断路器的说明图。

[0010] 图2是表示图1中的A-A线处剖面的说明图。

[0011] 图3是从后侧表示的处于分解状态的灭弧装置和第一固定金属件的立体说明图。

[0012] 图4是从前侧表示的处于分解状态的灭弧装置和第一固定金属件的立体说明图。

[0013] 图5是表示处于组装状态的灭弧装置、第一固定触头以及第一可动触头的位置关系的剖面说明图。

[0014] 图6是从上方表示的处于组装状态的灭弧装置、第一固定触头以及第一可动触头的位置关系的说明图。

[0015] 图7是表示电弧被永久磁铁拉伸的样子的说明图。

[0016] 附图标记的说明

[0017] 1：直流断路器；2：断路器箱体；3：电源侧端子；4：负载侧端子；5：第一固定触头(固定触头、触头部)；6：第一固定金属件；9：第一可动触头(可动触头、触头部)；11：可动触头部件；17：固定触头部；18：引弧部；21：灭弧装置；22：灭弧室；23：灭弧板；24：栅片；25：永久磁铁；26：保持部件；27：切口(卡合部)；28：触头保持部；29：磁铁保持部(被卡合部)。

[0018] 以下，基于附图对作为本发明的一个实施方式的直流断路器进行详细说明。

[0019] 图1是从顶侧表示的直流断路器1的说明图。图2是表示图1中的A-A线处剖面的说明图。

[0020] 直流断路器1分别在合成树脂制成的断路器箱体2的前部配备有电源侧端子3，在后部配备有负载侧端子4，并且为了能够在断路器箱体2内电连接电源侧端子3和负载侧端子4，将向前后方向延伸的两个电路并列配设在左右。而且，各电路具备：第一固定金属件6、第二固定金属件8以及可动触头部件11，其中，第一固定金属件6在其后端具有第一固定触头5并向电源侧端子3一侧延伸构成前侧电路；第二固定金属件8在其前端具有第二固定触头7并向负载侧端子4一侧延伸构成后侧电路；可动触头部件11分别在其前端具有第一可动触头9，在其后端具有第二可动触头10，并通过以左右方向为轴的转动动作来使两可动触头9、10相对于两固定触头5、7接触/分离，从而使前侧电路和后侧电路电连接/切断。而且，在各个电路上还设置有：以往所知的切断机构部(未图示)，其用于使可动触头部件11向使两可动触头9、10相对于两固定触头5、7分离的方向做转动动作；电磁脱扣装置12，其在电路中流过短路电流等过电流时动作以使切断机构部进行动作；以及操作部件(未图示)等，其响应电磁脱扣装置12的动作来直接使切断机构部动作。进一步，在各电路中形成有灭弧室22、22，其包围由固定触头5、7和可动触头9、10构成的触头部，同时，在各灭弧室22内设置有灭弧装置21，其用于对响应切断动作的两可动触头9、10从两固定触头5、7上离开时所产生的电弧进行迅速地灭弧。另外，13为用于对电路进行开/关操作的操作手柄。

[0021] 此处，基于图3～图7对作为本发明主要部分的灭弧装置21进行详细说明。

[0022] 图3是从后侧表示的处于分解状态的灭弧装置21和第一固定金属件6的立体说明图。图4是从前侧表示的处于分解状态的灭弧装置21和第一固定金属件6的立体说明图。图5是表示处于组装状态的灭弧装置21、第一固定触头5以及第一可动触头9的位置关系的剖面说明图。图6是从上方表示的处于组装状态的灭弧装置21、第一固定触头5以及第一可动触头9的位置关系的说明图。图7是表示电弧被永久磁铁25拉伸的样子的说明图。另外，在图5及图6中，省略了保持部件26。

[0023] 灭弧装置21具备：安装成从左右夹持触头部的一对灭弧板23、23，在灭弧板23、23之间在垂直方向上重叠架设的多个栅片24、24……，以规定的方向安装在第一固定触头
5的左右两侧的一组永久磁铁25、25，以及保持永久磁铁25、25的保持部件26。灭弧板23为由绝缘性及耐电弧性优异的合成树脂(例如添加了约30％的作为填充剂的玻璃纤维的尼龙6等)成形的板状体，并被配置成覆盖灭弧室22的左壁面或右壁面。而且，在灭弧板
23的下边处设置有切口27，该切口27具有可嵌入保持部件26的磁铁保持部29的、在前后方向上的规定的宽度。

[0024] 各栅片24为俯视大致呈U字状的金属板，具有平行延伸的一对脚部和将脚部的一端彼此连接的连结部。而且，栅片24、24……以连结部朝向前方的姿势，形成了在灭弧板23、23之间在垂直方向上以规定的间隔多枚堆叠的状态。另外，通过将分别在栅片24的左右两侧部处向外方突出设置的卡合片24a、24a插入到在各灭弧板23上开设的卡合孔中，使各栅片24架设在灭弧板23、23之间。

[0025] 保持部件26与灭弧板23相同，是由绝缘性及耐电弧性优异的合成树脂成形的，具备保持第一固定金属件6的固定触头部17的触头保持部28以及从触头保持部28向上方立设的一对磁铁保持部29、29。触头保持部28是在方形的块体的上面设置向上方及前方开口的凹部28a来形成的，并且该凹部28a具有与第一固定金属件6的固定触头部17在垂直方向上的厚度大致相同的垂直方向深度，可以将固定触头部17插入至凹部28a内。而且，比凹部28a更位于后侧的触头保持部28的上面部28b，在插入了固定触头部17时作为与固定触头部17的后端面接触的止动部来发挥作用，同时，在组装完保持部件26与灭弧板23时还作为与灭弧板23的下边部接触的止动部来发挥作用。另一方面，各磁铁保持部29被形成为分别向左右外侧开口的箱状，能够对从该开口容纳至内部的永久磁铁25进行保持。而且，磁铁保持部29在前后方向上的长度与设置在灭弧板23的下边部处的切口27在前后方向长度相同。进一步，磁铁保持部29的左右方向上的内侧部向凹部28a上突出，并且其下面与被插入至凹部28a的固定触头部17的上面接触，也作为保持固定触头部17的机构来发挥作用。

[0026] 另外，如果对第一固定金属件6也进行说明的话，第一固定金属件6具有向后方大致水平延伸的板状的固定触头部17，并且在该固定触头部17的顶端(后端)的上面设置有第一固定触头5。而且，在固定触头部17中的第一固定触头5的前侧处，呈切断鼓起状地设置有用于促进所产生的电弧拉伸的引弧部18。

[0027] 由上述构成要素构成的灭弧装置21和第一固定金属件6按照如下步骤来进行组装。

[0028] 首先，将栅片24、24……架设在灭弧板23、23之间，使栅片24、24……与灭弧板23、23一体化。另一方面，以使第一固定触头5朝向上方的姿势将第一固定金属件6的固定触头部17插入到触头保持部28的凹部28a内，使第一固定金属件6与保持部件26一体化。
而且，将永久磁铁25保持在各磁铁保持部29内，使永久磁铁25、25与保持部件26一体化。
此时，参考电流的流动方向，一方的永久磁铁25为N极，另一方的永久磁铁25为S极，以分别在左右方向朝向内侧的姿势被磁铁保持部29、29保持。例如，如图7(a)所示，如果电流从纸面的里面向表面(从第一固定触头5向第一可动触头9)流动的话，那么将永久磁铁25、
25配置为使磁场方向为从左至右。于是，对在两个触头之间所产生的电弧向前侧施力，如图
7(b)所示，电弧向前侧，即向引弧部18及栅片24、24……一侧拉伸。最后，通过将与第一固定金属件6及永久磁铁25、25一体化后的保持部件26的磁铁保持部29、29嵌入至与栅片
24、24……一体化后的灭弧板23、23的切口27、27内，使两者一体化，在灭弧板23、23、栅片
24、24……、永久磁铁25、25以及固定触头部17被定位在如后所述的位置处的状态下，将灭弧装置21以及第一固定金属件6组装。

[0029] 而且，在组装后的灭弧装置21及第一固定金属件6中，永久磁铁25、25位于从第一固定触头5的后端至引弧部18的中间(即不超过引弧部18的前端的位置)处，且在侧面上重叠。而且，如图5所示，形成如下状态：全部的栅片24、24……的脚部较之永久磁铁25、25的前端更突出至后侧，同时，全部的栅片24、24……的连结部的前端较之永久磁铁25、25的前端更位于前侧。换言之，第一固定触头5、永久磁铁25、25以及栅片24、24……变成被定位在适当的位置的状态。因此，之后对灭弧装置21及第一固定金属件6进行设置以使灭弧装置21位于灭弧室22内，同时，对可动触头部件11进行设置以使第一可动触头9在栅片24、24……的脚部之间移动的同时与第一固定触头5接触/分离，即可完成直流断路器1中的触头部以及灭弧装置21的设置。另外，作为第二固定触头7以及第二可动触头10一侧的灭弧装置，使用将上述灭弧装置21上下及前后颠倒的装置即可。

[0030] 在具有上述这样结构的直流断路器1中，设置有触头保持部28，其可以将第一固定金属件6的固定触头部17插入至保持永久磁铁25、25的保持部件26中实现一体化，同时设置有切口27、27，其可以将保持部件26的磁铁保持部29、29嵌入至灭弧板23、23中实现一体化。而且，通过分别使磁铁保持部29、29保持永久磁铁25、25，使触头保持部28保持固定触头部17，同时使安装有栅片24、24……的灭弧板23与保持部件26卡合实现一体化，将灭弧板23、23、栅片24、24……、永久磁铁25、25、引弧部18以及第一固定触头5(进而是触头部)定位。因此，能够将迅速灭弧所需的构成要素容易且确实地以适当的位置关系进行配置，可以提高灭弧效果。

[0031] 而且，由于利用磁铁保持部29、29与灭弧板23进行卡合，能够实现保持部件26的结构的合理化，具有能够简化保持部件26的结构等效果。

[0032] 进一步，永久磁铁25、25位于从第一固定触头5的后端至引弧部18的中间处且在侧面上重叠，另一方面，形成如下状态：全部的栅片24、24……的脚部较之永久磁铁25、25的前端更突出至后侧，同时全部的栅片24、24……的连结部的前端较之永久磁铁25、25的前端更位于前侧。因此，能够成为灭弧效果非常优异的直流断路器1。

[0033] 另外，本发明所涉及的直流断路器并不限于上述实施方式的形态，直流断路器的整体结构自不必言，关于灭弧装置等的结构，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内根据需要进行适当的改变。

[0034] 例如，虽然在上述实施方式中，在一个电路中分别各设置了两个固定触头和两个可动触头，但是本发明所涉及的灭弧装置也适合使用于在一个电路中分别仅设置了一个固定触头和一个可动触头的类型的直流断路器。

[0035] 而且，虽然在上述实施方式中将磁铁保持部作为被卡合部，但是也可以在灭弧板上设置作为卡合部的卡合突起，在保持部件上设置作为被卡合部的卡合孔等，关于如何使灭弧板与保持部件卡合可以适当地对设计进行变更。

[0036] 进一步，关于灭弧板、栅片、永久磁铁、引弧部以及触头部的定位，上述实施方式中的位置不过是优选位置的一个例子而已，关于将各要素配置于怎样的位置也可以适当地对设计进行变更。