JP2008177082A - 接点開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】可動接触子の材料歩留まりを改善するとともに、可動接触子の電流容量の減少を最小限にし、可動接触子及び接点ばねの組立性及び保持性を良くした接点開閉器を得ること。
【解決手段】可動鉄心に連結された可動台８の横孔８ａ内に接点ばね１３と可動接触子１２とを保持し、電磁コイルにより固定鉄心及び前記可動鉄心を励磁・非励磁させて前記可動台８を上下動させ、固定接触子と前記可動接触子１２とを開閉させる接点開閉器１００において、前記可動台８の横孔８ａの両側壁に夫々設けられ、前記可動接触子１２の前記横孔８ａ内での上下動をガイドする第１、第２の突条８ｄ、８ｅを、互いに対向しないように横方向にずらして配置し、前記可動接触子１２の両側部に、前記第１、第２の突条８ｄ、８ｅに係合するように、夫々第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃを配置した。
【選択図】 図５

Description

本発明は接点開閉器（接触器、継電器）に関するものである。

従来の接点開閉器として、両端に可動接点を有し、両側部に抜け止め用の突起部が形成された可動接触子と、この各々の可動接点に対峙した固定接点を有した固定接触子と、この可動接触子が差込まれるとともに、両側が貫通し、しかもその進行方向軸に対し傾斜する長孔を有する水平移行型の可動台と、でなしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、可動台の方形横孔にコイルバネとバネ受けを介して支持される基板部の両端に可動接点を有する板バネ部が形成された接点開閉器の可動接触子において、基板部の両側部に前記方形横孔の水平軸方向および垂直軸方向に対するガイド（突起部）を設け、基板部の中心位置にコイルバネ保持用の突起を設けたものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、接点開閉器の、両側部に抜け止め用の突起部が形成された可動接触子を、バネにより圧接して装着する可動台の可動接触子と対面する窓（方形横孔）の角部に、溝を設けたものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開昭５８−１５０２２３号公報（第２図、第３図） 特開平０４−３５５０２４号公報（図１、図２） 実開昭５６−０７５４４４号公報（第３図）

しかしながら、上記従来の技術によれば、可動接触子の両側部に、抜け止め用の突起部を形成したり、同じく両側部に、可動台の方形横孔の水平軸方向および垂直軸方向に対するガイド（突起部）を形成したりしているので、プレス打抜き等で製作される可動接触子の材料歩留まりが悪い、という問題がある。特に最近では、銅等の金属材料価格が高騰しており、この材料歩留まりの悪さが接点開閉器のコストアップを招いている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可動接触子の材料歩留まりを改善するとともに、可動接触子の電流容量の減少を最小限にし、可動接触子及び接点ばねの組立性及び保持性を良くした接点開閉器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の接点開閉器は、可動鉄心に連結された可動台の横孔内に接点ばねと可動接触子とを保持し、電磁コイルにより固定鉄心及び前記可動鉄心を励磁・非励磁させて前記可動台を上下動させ、固定接触子と前記可動接触子とを開閉させる接点開閉器において、前記可動台の横孔の両側壁に夫々設けられ、前記可動接触子の前記横孔内での上下動をガイドする第１、第２の突条を、互いに対向しないように横方向にずらして配置し、前記可動接触子の両側部に、前記第１、第２の突条に係合するように、夫々第１、第２の切欠き部を配置したことを特徴とする。

この発明によれば、可動接触子の材料歩留まりを改善するとともに、電流容量の減少を最小限にし、可動接触子及び接点ばねの組立性及び保持性の良い接点開閉器が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる接点開閉器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の接点開閉器の実施の形態を示す縦断面図であり、図２は、実施の形態１の可動台の要部を示す側面図であり、図３は、実施の形態１の可動台に可動接触子及び接点ばねを組み込んだ状態を示す側面図であり、図４は、図３と同様の状態を示す斜視図であり、図５は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図６は、可動接触子のみが組み込まれた状態を示す図５と同様の図であり、図７は、従来技術の一例を示す図６と同様の図である。

図１に示すように、接点開閉器１００のケースは、固定鉄心１及び電磁コイル２等を設置する背面側ケース３と、接触子等を収容し背面側ケース３に被せる正面側ケース４とから成る。正面側ケース４の中段には、内側端に固定接点５が固着され、外側端に端子ねじ６を備えて外部接続端子となる一対の固定接触子７、７が、所定距離離間して固定されている。

一対の固定接触子７、７の間、すなわち接点開閉器１００の中央には、可動台８が設置されている。可動台８は、その外側端が正面側ケース４のガイド孔４ａにガイドされ、図の上下方向に往復動（上下動）可能となっている。可動台８の内側端には、可動鉄心９が連結されている。

また、電磁コイル２が巻かれた巻枠２ａが中央磁極１ａに嵌挿された固定鉄心１が、背面側ケース３内に設置されている。巻枠２ａの正面側の鍔と可動鉄心９の凹部との間には、電磁コイル２の非通電時（固定鉄心１の非励磁時）に固定鉄心１と可動鉄心９とを離間させ、可動鉄心９を復帰させるための円錐状に巻かれた復帰ばね１０が装着されている。

可動台８の図示左右方向を向く方形横孔８ａには、固定接点５、５のそれぞれに接触、離間する可動接点１１、１１を両端に設けた細長板状の可動接触子１２が、その中央部を方形横孔８ａ中央部に位置させるように挿入され、方形横孔８ａの底面に保持されている。可動接触子１２の中央部には、円錐突起状のばね受け部１２ａが形成され（後述するように、ばね受け部１２ａを形成しなくてもよい。）、可動接触子１２は、ばね受け部１２ａを介して接点ばね１３の下端に係合し、接点ばね１３により方形横孔８ａの底面に押圧されている。

接点ばね１３は圧縮され、その上端が方形横孔８ａの天面の円柱突起状の接点ばね係合部８ｂに係合されている。以上のようにして、接点ばね１３の上端及び可動接触子１２の中央部は、可動台８に保持されている。

固定鉄心１及び可動鉄心９は、三叉状に形成され、それぞれ対向する中央磁極１ａ、９ａ及び二つの側部磁極１ｂ、１ｂ、９ｂ、９ｂを有している。

図１に示すように、電磁コイル２が非通電の非励磁状態では、可動接触子１２は、接点ばね１３により方形横孔８ａの底面に押付けられている。また、復帰ばね１０の復帰力により、可動台８の当接面８ｃが、正面側ケース４の当接面４ｂに当接している。

電磁コイル２が通電されて固定鉄心１及び可動鉄心９が励磁され、可動鉄心９が固定鉄心１に吸引されて可動台８が下方へ駆動され、可動接点１１、１１が固定接点５、５に接触した後、可動鉄心９の対向面が固定鉄心１の吸引面に吸着されるまでの接点ばね１３の圧縮距離（接点のワイピング量）Ｃは、１．５ｍｍ程度である。

次に、図１を参照して、実施の形態の接点開閉器１００の動作を説明する。図１に示す電磁コイル２が、非通電の状態から通電の状態になると、固定鉄心１が励磁され、可動鉄心９に対して吸引力を発生する。復帰ばね１０の復帰力は、吸引力より小さいので、可動鉄心９は復帰ばね１０に抗して可動台８とともに固定鉄心１の方向（下方）へ吸引される。

可動鉄心９が下方へ吸引され、３ｍｍ程度動くと、可動接点１１、１１は固定接点５、５に接触して回路が閉じられて固定接触子７と可動接触子１２の間に電流が流れ、可動鉄心９が固定鉄心１に近づき、接点ばね１３の圧縮距離（接点のワイピング量）が１．５ｍｍ程度となると、可動鉄心９が固定鉄心１に吸着される。

次に、図２〜図６を参照して実施の形態１の可動台８及び可動接触子１２の形状について説明する。図５及び図６に示すように、樹脂製の可動台８の方形横孔８ａの幅Ｗは、Ｗ＝５．４ｍｍ程度に形成されている。方形横孔８ａの右側壁の奥と左側壁の手前には、断面形状が方形の第１の突条８ｄ、第２の突条８ｅが上下方向に夫々設けられ、第１、第２の突条８ｄ、８ｅの幅Ｖは、Ｖ＝０．７ｍｍ程度となっている。

以上説明したように、第１、第２の突条８ｄ、８ｅは、方形横孔８ａの両側壁に上下方向に夫々設けられ、方形横孔８ａの奥行き方向（横方向）に、互いに対向しないようにずらして配置され、方形横孔８ａの対角位置に形成されている。

図５及び図６に示すように、可動接触子１２の両側部には、第１、第２の突条８ｄ、８ｅにそれぞれ係合する方形の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃが形成されている。第１、第２の突条８ｄ、８ｅと第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃとの間には所定の隙間が設けられている。

第１、第２の突条８ｄ、８ｅは、第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃにそれぞれ係合し、可動接触子１２の方形横孔８ａ内での上下動をガイドし、可動接触子１２が方形横孔８ａから抜け出ないように保持する。

従来の技術では、可動接触子が方形横孔から抜け出ないように、可動接触子の両側部に突起を設けるので、可動接触子の材料歩留まりが悪くなっていたが、実施の形態１では、可動接触子１２の側部に切欠き部１２ｂ、１２ｃを設けるようにしたので、材料歩留まりが悪くなることはない。

方形の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃの両隅部には、小切欠き部１２ｄ、１２ｄが設けられ、小切欠基部１２ｄ、１２ｄを設けることにより、可動接触子１２の上下動中に第１、第２の突条８ｄ、８ｅの角部と接触し、角部に残るバリを削り取って粉塵が接点開閉器１００のケース内を浮遊し、接点の接触不良を起こすのを防止している。これにより、組立前に可動台８のバリ取り（ブラスト等）を行う必要はない。

なお、図示しないが、方形の第１、第２の突条８ｄ，８ｅの両角部を円形に面取りすれば、小切欠き部１２ｄ、１２ｄを設けなくてもよい。また、図示しないが、方形の第１、第２の突条８ｄ，８ｅの先端部及び第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃの底部を半円形に形成すれば、バリの発生を防ぐことができる。

小切欠き部１２ｄから可動接触子１２の他の側部までの幅（可動接触子の最小幅）Ｕは、Ｕ＝４．１ｍｍ程度となっている。図７に示す従来技術の一例では、突条８ｄ及び８ｅが方形横孔８ａの中央部に設けられているので、小切欠き部１２ｄ、１２ｄ間の幅（可動接触子の最小幅）Ｕが、Ｕ＝３．２ｍｍ程度と狭くなり、可動接触子１２の電流容量が小さくなっているが、実施の形態１では、可動接触子１２の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃを、互いに対向しないように横方向にずらして配置しているので、可動接触子の最小幅Ｕは、Ｕ＝４．１ｍｍ程度となっていて、切欠き部の形成（可動接触子の有効幅の減少）による電流容量の減少を最小限に抑えている。

図２に示すように、可動台８の方形横孔８ａの天面に設けられた接点ばね係合部８ｂの下端と、第１の突条８ｄの上端との上下方向隙間Ｔは、可動接触子１２の底面から円錐突起状のばね受け部１２ａの上端までの高さ（可動接触子１２の最大高さ）よりも大きく形成している。また、接点ばね係合部８ｂの下端と、第２の突条８ｅの上端との上下方向隙間Ｓは、接点ばね１３の最圧縮長よりも大きく形成している。

隙間Ｔが可動接触子１２の最大高さよりも大きいので、可動接触子１２を水平にして方形横孔８ａの上部に挿入し、第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃを、夫々第１、第２の突条８ｄ、８ｅに嵌合（係合）させ、可動接触子１２を方形横孔８ａの底部に落とし込むことができる。

隙間Ｓが接点ばね１３の最圧縮長よりも大きいので、接点ばね１３を最圧縮状態にして方形横孔８ａの上部の中央部まで水平に挿入し（組立ロボットで行うことができる）、拘束を解いて伸張させれば、接点ばね１３の下端が可動接触子１２のばね受け部１２ａに係合し、接点ばね１３の上端が方形横孔８ａの天面の接点ばね係合部８ｂに係合する。このように、隙間Ｔ及び隙間Ｓを設けたので、可動接触子１２及び接点ばね１３の組立性が良い。

なお、隙間Ｔは、接点ばね１３の最圧縮長よりも小さくなっていて、接点ばね１３の挿入時に、接点ばね１３が隙間Ｔから方形横孔８ａの外に飛び出してしまうことはない。

また、図５に示すように、第１、第２の突条８ｄ、８ｅと、これに対向する横孔８ａの側壁との距離Ｎは、接点ばね１３の外径Ｍより小さく形成されていて、方形横孔８ａ内に挿入されて伸張した接点ばね１３が方形横孔８ａから外へ飛び出してしまうことはない。

図７に示すように、従来の技術では、接点ばねを保持するために、可動接触子１２に円錐突起状のばね受け部１２ａを設ける必要があった。ばね受け部１２ａは、板状の可動接触子１２の中央部を円錐状に押出し成形して形成されるが、押出し成形された部分は電流の流れが悪くなり、可動接触子１２の電流容量を低下させていた。

図５に示すように、実施の形態１の接点開閉器は、互いに対向しないように横方向にずらして配置した第１、第２の突条８ｄ、８ｅ及び方形横孔８ａの側壁により、接点ばね１３を囲い込んで保持することができるので、可動接触子１２にばね受け部１２ａを設けておらず（図６には、ばね受け部を設けるときの形状と位置を説明するために、ばね受け部１２ａを記載している。）、可動接触子１２の電流容量は低下していない。

実施の形態２．
図８は、本発明の接点開閉器の実施の形態２を示す、実施の形態１の図６と同様の図である。図８を参照して実施の形態２の可動台８及び可動接触子１２の形状について説明する。図８に示すように、樹脂製の可動台８の方形横孔８ａの右側壁の手前と左側壁の奥には、断面形状が方形の第１の突条８ｄ、第２の突条８ｅが上下方向に夫々設けられている。

可動接触子１２の両側部には、第１、第２の突条８ｄ、８ｅにそれぞれ係合する方形の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃが形成されている。第１、第２の突条８ｄ、８ｅと第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃとの間には所定の隙間が設けられている。

図６に示す実施の形態１の可動台８及び可動接触子１２の形状と比較して明らかなように、実施の形態２の第１、第２の突条８ｄ、８ｅ及び第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃの、方形横孔８ａ中央部からのずらし方向を、実施の形態１のずらし方向と逆にしている。図示はしないが、ずらし方向を逆にするのではなく、中央部からのずらし量を異ならせてもよい。

可動接触子１２及び可動台８以外の部品を略同一部品として、例えば、定格電流容量が１０Ａと１５Ａのように異なる定格の接点開閉器を製造するときに、実施の形態１と実施の形態２の形状で区別するようにすれば、可動接触子１２の誤組立を防止することができる。

実施の形態３．
図９は、本発明の接点開閉器の実施の形態３を示す、実施の形態１の図６と同様の図である。図９を参照して実施の形態３の可動台８及び可動接触子１２の形状について説明する。図９に示すように、樹脂製の可動台８の方形横孔８ａの右側壁の奥と左側壁の手前には、断面形状が三角形の第１の突条８ｄ、第２の突条８ｅが上下方向に夫々設けられている。

可動接触子１２の両側部には、第１、第２の突条８ｄ、８ｅにそれぞれ係合する三角形の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃが形成されている。第１、第２の突条８ｄ、８ｅと第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃとの間には所定の隙間が設けられている。

三角形の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃの頂部には、小切欠き部１２ｄ、１２ｄが設けられ、小切欠基部１２ｄ、１２ｄを設けることにより、可動接触子１２の上下動中に第１、第２の突条８ｄ、８ｅの角部と接触し、角部に残るバリを削り取って粉塵が接点開閉器１００のケース内を浮遊し、接点の接触不良を起こすのを防止している。これにより、組立前に可動台８のバリ取り（ブラスト等）を行う必要はない。

切欠き部１２ｂ、１２ｃ（小切欠き部１２ｄ）から可動接触子１２の他の側部までの幅（可動接触子の最小幅）Ｕは、Ｕ＝４．１ｍｍ程度であり、図６に示す実施の形態１の可動接触子の最小幅Ｕと同等としているが、切欠き部１２ｂ、１２ｃが電流の流れ方向に対して傾斜しているので、電流抵抗が実施の形態１のものより小さくなり、切欠き部の形成（可動接触子の有効幅の減少）による電流容量の減少をさらに小さくしている。

実施の形態４．
図１０は、本発明の接点開閉器の実施の形態４の可動接触子を示す斜視図であり、図１１は、可動台に実施の形態４の可動接触子及び接点ばねを組み込んだ状態を示す斜視図であり、図１２は、図１１と同様の状態を示す側面図である。

図１０〜図１２に示すように、実施の形態４の可動接触子１２の両側部には、可動台８の第１、第２の突条８ｄ、８ｅにそれぞれ係合する略方形の第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃが形成されている。第１、第２の切欠き部１２ｂ、１２ｃの側辺部を円弧状に上方へ折曲げ、第１、第２の突条８ｄ、８ｅに接触して摺動する折曲げ湾曲面１２ｆ、１２ｆを形成している。

滑らかな折曲げ湾曲面１２ｆ、１２ｆを第１、第２の突条８ｄ、８ｅに接触させて摺動させることにより、第１、第２の突条８ｄ、８ｅの摺動磨耗を抑えることができる。

本発明の接点開閉器の実施の形態を示す縦断面図である。 実施の形態１の可動台の要部を示す側面図である。 実施の形態１の可動台に可動接触子及び接点ばねを組み込んだ状態を示す側面図である。 図３と同様の状態を示す斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 可動接触子のみが組み込まれた状態を示す図５と同様の図である。 従来技術の一例を示す図６と同様の図である。 本発明の接点開閉器の実施の形態２を示す、図６と同様の図である。 本発明の接点開閉器の実施の形態３を示す、図６と同様の図である。 本発明の接点開閉器の実施の形態４の可動接触子を示す斜視図である。 可動台に実施の形態４の可動接触子及び接点ばねを組み込んだ状態を示す斜視図である。 図１１と同様の状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 固定鉄心
２ 電磁コイル
２ａ 巻枠
３ 背面側ケース
４ 正面側ケース
４ａ ガイド孔
５ 固定接点
６ 端子ねじ
７ 固定接触子
８ 可動台
８ａ 方形横孔（横孔）
８ｂ 接点ばね係合部
８ｄ 第１の突条
８ｅ 第２の突条
９ 可動鉄心
１０ 復帰ばね
１１ 可動接点
１２ 可動接触子
１２ａ ばね受け部
１２ｂ 第１の切欠き部
１２ｃ 第２の切欠き部
１２ｄ 小切欠き部
１２ｆ 折曲げ湾曲面
１３ 接点ばね
１００ 接点開閉器

Claims (9)

1. 可動鉄心に連結された可動台の横孔内に接点ばねと可動接触子とを保持し、電磁コイルにより固定鉄心及び前記可動鉄心を励磁・非励磁させて前記可動台を上下動させ、固定接触子と前記可動接触子とを開閉させる接点開閉器において、
   前記可動台の横孔の両側壁に夫々設けられ、前記可動接触子の前記横孔内での上下動をガイドする第１、第２の突条を、互いに対向しないように横方向にずらして配置し、
   前記可動接触子の両側部に、前記第１、第２の突条に係合するように、夫々第１、第２の切欠き部を配置したことを特徴とする接点開閉器。
2. 前記横孔の天面に設けられた接点ばね係合部の下端と前記第１の突条の上端との上下方向隙間が、前記可動接触子の最大高さよりも大きく、前記接点ばね係合部の下端と前記第２の突条の上端との上下方向隙間が、前記接点ばねの最圧縮長よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の接点開閉器。
3. 前記横孔の第１、第２の突条とこれに対向する側壁との間の距離は、前記接点ばねの外径よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の接点開閉器。
4. 前記横孔の第１、第２の突条及び前記可動接触子の第１、第２の切欠き部のずらし方向又はずらし量を、接点開閉器の定格電流容量等により異ならせたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の接点開閉器。
5. 前記横孔の突条の断面形状及び前記可動接触子の切欠き部の形状は方形であり、該方形の切欠き部の両隅部に小切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接点開閉器。
6. 前記横孔の突条の断面形状及び前記可動接触子の切欠き部の形状は方形であり、該方形の突条の両角部が面取りされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接点開閉器。
7. 前記横孔の突条の先端部及び前記可動接触子の切欠き部の底部が半円形に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接点開閉器。
8. 前記横孔の突条の断面形状及び前記可動接触子の切欠き部の形状は三角形であり、該三角形の切欠き部の頂部に小切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接点開閉器。
9. 前記可動接触子の切欠き部の側辺部を円弧状に折曲げ、折曲げ湾曲面が前記突条に接触するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接点開閉器。

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