JP2012104363A - Contact device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接点装置に関するものである。 The present invention relates to a contact device.
従来から、当該可動接触子を介して互いに対向する第一、第二のヨーク有し、接点間が導通して可動接触子に電流が流れた際に、第一、第二のヨーク間に発生する磁気吸引力によって、接点間の接圧の増大を図った接点装置がある(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, it has first and second yokes that face each other via the movable contact, and is generated between the first and second yoke when the contact points are connected and current flows through the movable contact. There is a contact device in which contact pressure between contacts is increased by a magnetic attraction force (see, for example, Patent Document 1).
上記接点装置の一例として、例えば図18に示すように、固定接点32を有した一対の固定端子33と、可動接点34を有した可動接触子35と、接圧ばね71と、保持体72と、容器73と、第一、第二のヨーク74、76と、可動軸75とを備えたものがある。以下、図18における上下左右を基準として説明を行う。
As an example of the contact device, for example, as shown in FIG. 18, a pair of
固定端子33は、略円柱状に形成されて下端面に固定接点32が固着されている。
The
容器73は、セラミック材料等の耐熱材料により、下端が開口した中空略矩形箱型に形成される。そして、容器73の上面に一対の固定端子33が貫設されることで、容器73内に固定接点32が並設される。
The
可動接触子35は、導電性材料から略矩形板状に形成され、上面の左右両端側に可動接点34が各々配設されている。そして、可動接触子35は、容器73内において可動接点34を固定接点32に対向させた状態で配設される。
The
第二のヨーク76は、磁性材料から略矩形板状に形成され、可動接触子35の下面に当接した状態で当該可動接触子35に固定されている。
The
接圧ばね71は、コイルスプリングからなり、上端が第二のヨーク76の下面略中央に当接する。
The
保持体72は、断面略矩形枠型に形成され、電磁石ブロックによって軸方向に駆動する可動軸75が連結される。
The
第一のヨーク74は、磁性材料から略矩形板状に形成され、保持体72の上面内側に固定されている。
The
そして、保持体72の底面と第一のヨーク74との間に、可動接触子35、及び第二のヨーク76、及び接圧ばね71が配設される。ここで、接圧ばね71は、圧縮状態で配設される。そして、接圧ばね71は、下端が保持体72の下面に当接し、上端が第二のヨーク76の下面に当接して当該第二のヨーク76と可動接触子35とを上方へ押圧する。これにより、可動接触子35が第一のヨーク74に当接する。
The
上記接点装置では、電磁石ブロックによって可動軸75が上方向へ移動し、当該移動に伴って保持体72が上方向、つまり、固定接点32側へ移動する。続いて、保持体72に保持された可動接触子35及び第二のヨーク76も保持体72の移動に伴って上方向へ移動し、可動接点34が固定接点32に当接し、接点間が導通する(図19(a)参照)。
In the contact device, the
そして、可動接点34が、固定接点32に当接することで、可動接触子34の固定接点32側への移動が規制され、可動軸75が更に上方向へ移動しても可動接触子35の位置は変化しない。一方、保持体72は、上方へ移動を続けるため、その下面と可動接触子35との間の距離が短くなり、接圧ばね71が更に圧縮されて可動接触子35に対する固定接点32側への押圧力が増大し、接点間の接圧が大きくなる。以下、接点間が導通した後に、保持体72が移動する距離をオーバートラベル量(OT量)と称する。
When the
また、接点間が導通して電流が流れることで、可動接触子35の周囲に磁束が形成される。ここで、図20に示すように、上記磁束は、第一、第二のヨーク74,76を通る同心円状に形成される。そして、当該磁束によって第一、第二のヨーク74,76が磁化されて当該第一、第二のヨーク74,76間に磁気吸引力が発生する。
In addition, a magnetic flux is formed around the
そして、上記磁気吸引力によって、第二のヨーク76は、第一のヨーク74方向(上方向)の吸引力を受ける。ここで、第二のヨーク76は、可動接触子35の下面に固定されていることから、第二のヨーク76に磁気吸引力が働くことで当該第二のヨーク76から可動接触子35に対して上向きの押圧力が働いて接点間の接圧が高められる。つまり、可動接触子35には、接圧ばね36の復元力に起因する上向きの第一の押圧力と、上記磁気吸引力に起因する上向きの第二の押圧力との2つの上方向の力が働く。
The
また、上記接点装置において、可動接点34が固定接点32に接離する際、接点間で発生するアーク電流を短時間で消弧するために、接点部を介して互いに対向する一対の永久磁石46を備えたものがあった。上記一対の永久磁石46を備えた接点装置では、ヨーク板74が、一対の永久磁石46と共に、接点部の近傍を通る磁路を形成することで、各接点部における磁束密度の向上を図り、アーク遮断性能を高めようとするものであった。
Further, in the above contact device, when the
しかしながら、第一、第二のヨーク74,76間に発生する磁気吸引力によって、保持体72に固定された第一のヨーク74は、第二のヨーク76方向(下方向)の吸引力を受けることから、保持体72に対して下方向の力が作用する。そのため、保持体72が下方向へ移動する虞があり、保持体72が下方向へ移動すると、保持体72の下面と可動接触子35との間の距離が長くなって接圧ばね71の圧縮量が小さくなる。これによって、上記第一の押圧力が低下して接点間の接圧が低下する虞があった。
However, the
また、上記接点装置では、OT量が大きくなるに従って、ヨーク板74と各接点部との距離が長くなり、接点部における磁束密度を効率良く高めることができなかった。そのため、アーク遮断性能の向上を効率よく行うことができないといった問題があった。
In the contact device, as the amount of OT increases, the distance between the
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点間の接圧、及びアーク遮断性能を効率よく高めることが可能な接点装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the contact apparatus which can improve the contact pressure between contacts and arc interruption | blocking performance efficiently.
上記課題を解決するために本発明の接点装置は、固定接点を有する一対の固定端子、及び前記一対の固定接点にそれぞれ接離する一対の可動接点が一面に並設される可動接触子からなる接点ブロックと、前記可動接触子を前記固定接点側へ付勢する接圧ばね、及び、前記可動接触子の一面に当接して当該可動接触子の前記固定接点側への移動を規制する規制部を有し、前記接圧ばねを保持する保持体、及び当該保持体に連結される可動軸、及び前記可動接点が前記固定接点に接離するように前記可動軸を駆動させる電磁石ブロックからなる駆動手段と、前記駆動手段によって移動しない固定部材と、前記可動接点の並設方向及び前記可動接点と前記固定接点との接離方向に直交する方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、当該対向方向に沿って着磁される一対の永久磁石と、前記一対の永久磁石間において前記固定部材に固定され、前記可動接触子の一面に対向する第一のヨークと、前記可動接触子に固定され、前記第一のヨークに対向する第二のヨークと、前記可動接点の並設方向における前記可動接触子の各端面に対向して設けられる一対の第三のヨークとを備え、前記一対の第三のヨークは、一方が前記一対の永久磁石のN極間を接続して他方が前記一対の永久磁石のS極間を接続することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a contact device of the present invention includes a pair of fixed terminals having fixed contacts and a movable contact having a pair of movable contacts that contact and separate from the pair of fixed contacts arranged side by side. A contact block, a contact pressure spring that urges the movable contact toward the fixed contact, and a restricting portion that contacts one surface of the movable contact and restricts the movement of the movable contact toward the fixed contact And a drive comprising: a holding body that holds the contact pressure spring; a movable shaft connected to the holding body; and an electromagnet block that drives the movable shaft so that the movable contact contacts and separates from the fixed contact. And a fixed member that does not move by the driving means, and is provided opposite to each other via the contact block in a direction perpendicular to the direction in which the movable contacts are arranged in parallel and the direction in which the movable contact and the fixed contact are separated from each other. A pair of permanent magnets magnetized along the facing direction, a first yoke fixed to the fixed member between the pair of permanent magnets and facing one surface of the movable contact, and the movable contact A second yoke fixed to the child and facing the first yoke; and a pair of third yokes provided facing each end face of the movable contact in the direction in which the movable contacts are arranged; One of the pair of third yokes is connected between N poles of the pair of permanent magnets, and the other is connected between S poles of the pair of permanent magnets.
また、この接点装置において、前記固定部材は、前記可動接触子を収納する容器であることが好ましい。 In this contact device, it is preferable that the fixed member is a container that houses the movable contact.
また、この接点装置において、前記可動接触子は、平板状に形成され、前記第一のヨークは、前記規制部と対向する位置に当該規制部を収納可能な凹部が形成されることが好ましい。 In this contact device, it is preferable that the movable contact is formed in a flat plate shape, and the first yoke is formed with a recess capable of accommodating the restriction portion at a position facing the restriction portion.
また、この接点装置において、前記可動接触子は、一面に前記規制部を収納する凹部が形成されることが好ましい。 Moreover, in this contact device, it is preferable that the movable contactor is formed with a recess for accommodating the restricting portion on one surface.
また、この接点装置において、前記可動接触子は、一面に前記規制部を収納する第一の凹部が形成され、前記第一のヨークは、前記第一の凹部と対向する位置に前記規制部を収納可能な第二の凹部が形成されることが好ましい。 Further, in this contact device, the movable contact has a first recess for housing the restricting portion on one surface, and the first yoke has the restricting portion at a position facing the first recess. It is preferable that a second recess that can be stored is formed.
また、この接点装置において、前記第一のヨークは、平板状に形成されることが好ましい。 In the contact device, the first yoke is preferably formed in a flat plate shape.
また、この接点装置において、前記第一、第二のヨークは、少なくともいずれか一方が平板状に形成されることが好ましい。 In the contact device, it is preferable that at least one of the first and second yokes is formed in a flat plate shape.
また、この接点装置において、前記第一のヨークは、前記可動接触子に対向する平板状の基部と当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることが好ましい。 In the contact device, the first yoke includes a flat base portion facing the movable contact and a pair of extending portions extending from the end of the base toward the movable contact. It is preferably formed in a substantially U-shaped cross section.
また、この接点装置において、前記第一、第二のヨークは、少なくともいずれか一方が可動接触子に対向する平板状の基部と、当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることが好ましい。 In the contact device, at least one of the first and second yokes has a flat plate-like base portion facing the movable contact, and extends from the end of the base toward the movable contact. It is preferable to form a substantially U-shaped cross section from a pair of extending portions.
また、この接点装置において、前記第一、第二のヨークの間のギャップは、少なくとも前記可動接点と前記固定接点とが当接した際に、前記可動接触子の側端部に対向することが好ましい。 In this contact device, the gap between the first and second yokes may face the side end portion of the movable contact when at least the movable contact and the fixed contact abut. preferable.
また、この接点装置において、前記第一のヨークは、前記可動軸の軸方向において、前記第二のヨークに比べて厚みが厚く形成されることが好ましい。 In the contact device, the first yoke is preferably formed thicker than the second yoke in the axial direction of the movable shaft.
また、この接点装置において、前記一対の永久磁石間で前記可動接触子の一面に対向して配設され、第一の方向において、一方側の極性が前記永久磁石の一方側の極性と異極に設定され、他方側の極性が、前記永久磁石の他方側の極性と異極に設定される永久磁石片を備えることが好ましい。 Further, in this contact device, the pair of permanent magnets are arranged to face one surface of the movable contact, and the polarity on one side is different from the polarity on one side of the permanent magnet in the first direction. It is preferable to provide a permanent magnet piece that is set to be different from the polarity of the other side of the permanent magnet.
また、この接点装置において、前記第二のヨークは、前記可動接触子に当接する面とは反対の面に前記接圧ばねの一端が嵌まり込む溝部が形成されることが好ましい。 In this contact device, it is preferable that the second yoke has a groove portion into which one end of the contact pressure spring is fitted on a surface opposite to a surface that contacts the movable contact.
また、この接点装置において、前記第二のヨークは、前記可動接触子に当接する面とは反対の面に前記接圧ばねの一端に嵌まり込む突部が形成されることが好ましい。 In the contact device, it is preferable that the second yoke has a protrusion that fits into one end of the contact pressure spring on a surface opposite to a surface that contacts the movable contact.
また、この接点装置において、前記固定接点は、前記固定端子に一体、または、別体に設けられることが好ましい。 In the contact device, the fixed contact is preferably provided integrally with the fixed terminal or separately.
また、この接点装置において、前記可動接点は、前記可動接触子に一体、または、別体に設けられることが好ましい。 In this contact device, it is preferable that the movable contact is provided integrally with the movable contactor or provided separately.
本発明では、接点間の接圧、及びアーク遮断性能を効率よく高めることが可能な接点装置を提供することができるという効果がある。 In the present invention, there is an effect that it is possible to provide a contact device capable of efficiently improving the contact pressure between the contacts and the arc interruption performance.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態の接点装置について図1〜4を用いて説明を行う。なお、以下、図1における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
(Embodiment 1)
The contact device of this embodiment is demonstrated using FIGS. In the following description, the vertical and horizontal directions in FIG.
本実施形態の接点装置は、図1、2に示すように、固定端子33及び可動接触子35及び接圧ばね36及び容器61からなる接点ブロック3と、駆動ユニット8と、ヨーク体(第一、第二、第三のヨーク)63、64、47と、一対の永久磁石46とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the contact device of this embodiment includes a
容器(固定部材)61は、セラミック等の耐熱性材料により、下面か開口した中空矩形箱型に形成されている。また、容器61の上面には、一対の貫通孔61aが左右に並設されている。
The container (fixing member) 61 is formed of a heat-resistant material such as ceramic in a hollow rectangular box shape opened from the lower surface. In addition, a pair of through
固定端子33は、銅等の導電性材料により略円柱状に形成され、上端部が拡径されて円板状の鍔部33aが形成され、下端面には、固定接点32が固着されている。なお、固定接点32は、固定端子33と一体に形成されていてもよい。そして、固定端子33は、その下端側が容器61の貫通孔61aに上方から挿入されて容器61内に突出する。続いて、鍔部33aが貫通孔61aの周縁部にろう付けされることで、固定端子33が容器61に固定される。
The fixed
また、容器61における上面内側には、一対の固定端子33間にヨーク体(第一のヨーク)63が固定されている。ヨーク体63は、軟鉄等の磁性材料から略直方体状に形成され、下面の左右方向の略中央には、前後方向に沿って凹部63aが形成されている。ここで、ヨーク体63は、上下方向における厚みが、ヨーク体64に比べて厚く形成されている。
A yoke body (first yoke) 63 is fixed between the pair of fixed
可動接触子35は、導電性材料から略矩形平板状に形成され、上面における長手方向(左右方向)の両端側に可動接点34が各々固着される。そして、可動接触子35は、可動接点34と固定接点32とが互いに対向した状態で配設される。また、可動接触子35は、その前端中央及び後端中央に略直方体状の切り欠き35aがそれぞれ形成され、左右両端側に比べて幅寸法の小さい幅狭部351が中央部分に形成される。
The
ヨーク体(第三のヨーク)64は、略矩形板状のベース板641と、ベース板641の前後両端から上方へ向けて各々延設される一対の延設壁642とから略コの字状に形成される。そして、図2(b)に示すように、ヨーク体64は、一対の延設壁642間に形成される凹部64bに可動接触子35の幅狭部351が嵌め込まれた状態で当該可動接触子35に固定される。また、ヨーク体64におけるベース板641の下面略中央には、略円板状の突部64aが形成されている。
The yoke body (third yoke) 64 is substantially U-shaped from a
接圧ばね36は、コイルスプリングからなり、軸方向を上下方向へ向けた状態で配設され、上端側内径部にヨーク体64の突部64aが嵌め込まれることで、ヨーク体64に対して位置決めされている。
The
駆動ユニット(駆動手段)8は,接圧ばね36を保持する保持体81と、保持体81に連結される可動軸82と、可動軸82を駆動する電磁石ブロック2とから構成される。
The drive unit (drive means) 8 includes a holding
保持体81は、略矩形平板状のベース板811と、ベース板811の前後両端から各々上方へ延設されて互いに対向する一対の対向壁812と、一対の対向壁812の上端の略中央同士を連結する棒体状の規制部813とから、断面略矩形枠型に形成される。そして、ベース板811と規制部813との間には、ヨーク体64と一体に設けられた可動接触子35と、接圧ばね36とが配設される。ここで、接圧ばね36は、下端がベース板811に当接し、当該ベース板811とヨーク体64との間に圧縮状態で配設されて可動接触子35を上方へ押圧する。
The holding
そして、接圧ばね36が、ヨーク体64を押圧することで可動接触子35の上面が規制部813に当接し、当該可動接触子35の上方(固定接点32側)への移動が規制される。
Then, when the
可動軸82は、長尺丸棒状に形成され、その上端がベース板811の略中央に連結され、下端に電磁石ブロック2が接続される。
The
永久磁石46は、略直方体状に形成されて可動接触子35の長手方向に略平行に設けられる。ここで、永久磁石46は、可動接触子35の前方側と後方側とに固定接点32と可動接点34とのギャップ(接点ギャップ)を介して互いに対向してそれぞれ配設され、対向する一対の永久磁石46は、互いに対向する面の極性が異極となっている。具体的には、一対の永久磁石46は、共に前後方向に沿って着磁されて前面がN極で後面がS極となっており、前方の永久磁石46の後面(S局面)と、後方の永久磁石46の前面(N極面)とが互いに対向している。
The
第二のヨーク47は、可動接触子35の長手(左右)方向の各端面に対向して設けられ、一対の永久磁石46間を接続する。ここで、第一のヨーク47は、可動接触子35の長手方向の端面に対向する基部47a、及び基部47aの両端から当該基部47aに対して略垂直に各々延設されて一対の永久磁石46にそれぞれ接続する一対の延設部47bから略コの字状に形成される。そして、一方(左側)の第一のヨーク47は、一対の永久磁石46のN極間を接続し、他方(右側)の永久磁石46は、一対の永久磁石46のS極間を接続する。つまり、左側の第一のヨーク47は、一対の永久磁石46の各前面(N極面)間を接続し、右側の第一のヨーク47は、一対の永久磁石46の各後面(S極面)間を接続している。これにより、一対の永久磁石46及び一対のヨーク体47によって、図3に示すように、接点ブロック3の周囲に左側のヨーク体47から右側のヨーク体47へ向かう磁束が形成される。
The
そして、本実施形態の接点装置では、電磁石ブロック2によって可動軸82が上方へ変位すると、それに伴って保持体81も上方へ変位する。すると、保持体81の上方への変位に伴って可動接触子35も上方へ変位する。そして、図4に示すように、可動接触子35に設けられた可動接点34が、固定接点32に当接することで接点間が導通すると共に、ヨーク体64の延設壁642の先端面が、ヨーク体63の下面に近接する。
In the contact device of this embodiment, when the
そして、固定接点32と可動接点34との間(接点間)で発生するアークは、可動接触子35を流れる電流の方向がいずれの方向であっても、各接点部の周囲に形成される上記磁束によって互いに離れる方向へ引き伸ばされる。詳しく説明すると、図3において、電流が可動接触子35を左から右へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは前方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは後方へ引き伸ばされる。
また、図3において、電流が可動接触子35を右から左へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは前方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは後方へ引き伸ばされる。
The arc generated between the fixed
In FIG. 3, when current flows from the right to the left through the
また、一対の永久磁石46間に、ヨーク体63が位置することから、当該ヨーク体63が一対の永久磁石46及びヨーク体47と共に磁路を形成する。そのため、一対のヨーク体47間における磁束が、各接点部の略中央に位置するヨーク体47に引き寄せられて各接点部の周囲における磁束密度が高くなり、当該接点部におけるアーク遮断性能が更に高くなる。従って、永久磁石46のサイズを小さくしてもアークを引き伸ばす力を維持できるため、アーク遮断性能を維持しつつ、更なる接点装置の小型化、低コスト化を図ることができる。なお、本実施形態では、一対の永久磁石46の互いに対向する面の極性が異極となっているが、図5に示すように、一対の永久磁石46の互いに対向する面の極性が同一であってもよい。
Further, since the
また、接点間が導通して可動接触子35に電流が流れることで当該可動接触子35の周囲に磁場が発生し、図6に示すように、ヨーク体63とヨーク体64とを通る磁束が形成されて、ヨーク体63とヨーク体64との間に磁気吸引力が発生する。ここで、本実施形態の接点装置において、ヨーク体63は容器61に固定されていることから、ヨーク体63は上記磁気吸引力によって移動することはなく、ヨーク体63に作用する磁気吸引力が駆動ユニット8側へ伝わることがない。一方、ヨーク体64は、上下方向において移動自在であるため、上記磁気吸引力によってヨーク63側(上方向)へ吸引されて可動接触子35を上方向(固定接点32側)へ押圧する。つまり、本実施形態の接点装置では、ヨーク体63,64間に発生する磁気吸引力によって可動接触子35に対してのみ上方向の力が働き、接点間の接圧を効率よく高めることができる。
Further, when the contacts are conducted and a current flows through the
また、ヨーク体63が容器61に固定されており、ヨーク体64は、可動接触子35に固定されて接点導通後は可動接触子35と共に固定接点32側への移動が規制される。そのため、接点導通後における可動軸82の移動量(以下OT量と称する)に拠らずヨーク体63,64間の距離(ギャップG1)を一定に保つことができる。更に、ギャップG1を従来よりも短く設定でき、接点間の接圧を高めると共に当該接圧を安定させることができる。
Further, the
また、固定端子32側のヨーク体63は、ヨーク体64に比べて固定端子33からの磁束をより強く受けることで、磁束密度が高くなっている。そのため、ヨーク体63の上下方向における厚みを厚くする方が、ヨーク体64の上下方向の厚みを厚くするよりも、上記磁気吸引力を効率的に増大させることができる。従って、ヨーク体64に比べて上下方向の厚みが厚く形成されたヨーク体63を備える本実施形態の接点装置では、上記磁気吸引力がより高められて接点間の接圧の低下をより確実に防止することができる。
Further, the
また、接点装置を安定して動作させるためには、保持体81に対して部品を精度よく組み付ける必要があることから、保持体81に組み付ける部品が多い程、製造工数が多くなって製造コストが増大していた。例えば、図18で示した従来例における接点装置では、保持体81に対して、可動接触子35、及び第一、第二のヨーク74,76、及び接圧ばね71を組み付ける必要があった。
In addition, in order to stably operate the contact device, it is necessary to assemble the parts with respect to the holding
一方、本実施形態の接点装置では、ヨーク体63が、駆動ユニット2から独立して設けられ、可動接触子35及び接圧ばね36及びヨーク体64のみが、保持体81に保持される。つまり、2つのヨーク(ヨーク体63,64)の一方(ヨーク体64)のみを、保持体81に組み付ければよいため、保持体81に組み付ける部品点数を従来に比べて減少させることができる。従って、従来の接点装置に比べて組み立てが容易となり、製造コストを低減することができる。
On the other hand, in the contact device of this embodiment, the
また、本実施形態の接点装置において、駆動ブロック8には、上記磁気吸引力に起因して当該駆動ブロック8に力を付与する部品が組みつけられていない。そのため、電磁石ブロック2は、上記磁気吸引力に対する耐力を備える必要がなく、短絡電流に対する耐力を保った上で、電磁石ブロック2を小型化でき、消費電力の低減及びコストダウンを行うことができる。
Further, in the contact device of the present embodiment, the
また、接点装置の設計時において、ギャップG1の値をOT量とは独立して設定することができるため、ギャップG1の値を調整することで、接点間の接圧を高めるために上記磁気吸引力が最も効果を発揮できる設計を容易に行うことができる。 Further, since the value of the gap G1 can be set independently of the amount of OT at the time of designing the contact device, the magnetic attraction is performed to increase the contact pressure between the contacts by adjusting the value of the gap G1. It is possible to easily perform a design in which force is most effective.
また、本実施形態の接点装置では、ヨーク体63が容器61に固定されていることから、OT量に拠らずヨーク体63と接点部との間の距離が変化しない。従って、OT量が大きくなった場合であっても、接点部における磁束密度が低下せず、アーク遮断性能を効率良く高めることができ、アーク電流を安定して消弧することができる。
In the contact device of this embodiment, since the
更に、容器61に固定されたヨーク体63が設けられてアーク遮断性能が向上したことで、永久磁石46のサイズを小さくした場合であっても、アークを消弧するために必要な力を維持することができる。すなわち、本実施形態の接点装置は、小型化を図りつつも、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせて安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
Furthermore, the
また、上記記載の通り、各接点部における磁束密度が略等しいことから、各接点部においてアークを引き伸ばす力が略等しく、より安定したアーク遮断性能を得ることができる。 Further, as described above, since the magnetic flux density at each contact portion is substantially equal, the force for stretching the arc at each contact portion is substantially equal, and a more stable arc breaking performance can be obtained.
なお、本実施形態の接点装置では、ヨーク体63に凹部63aを形成しているが、当該凹部63aは、規制部813を収納可能であれば、前後両端が開放したものであっても、閉塞したものであってもよい。
In the contact device of the present embodiment, the
そして、上記本実施形態の接点装置は、例えば、図8に示すような電磁継電器に用いられる。 And the contact device of the said embodiment is used for an electromagnetic relay as shown in FIG. 8, for example.
上記電磁継電器は、図9に示すケース4内に、図7に示す、電磁石ブロック2を有する駆動ユニット8と、接点ブロック3と、ヨーク体、47、63、64、と、一対の永久磁石46とを収納する。以下、図7(a)における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。
The electromagnetic relay includes a
電磁石ブロック2は、図7,8に示すように、コイルボビン21と、励磁巻線22の両端がそれぞれ接続される一対のコイル端子23と、コイルボビン21内に配設固定される固定鉄芯24と、可動鉄芯25と、継鉄26と、復帰ばね27とを備える。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
コイルボビン21は、樹脂材料により上端及び下端に鍔部21a、21bが形成された略円筒状に形成され、鍔部21a、21b間の円筒部21cには励磁巻線22が巻回されている。また、鍔部21aの略中央には、略円板状の凹部21dが形成され、当該凹部21dの底面は、コイルボビン21の内径に連通している。そして、コイルボビン21の内径部には、上端に鍔部28aが形成された有底円筒状の円筒部材28が挿通し、鍔部28aが凹部21dに収納固定される。
The
また、円筒部材28の円筒部28b内には、磁性材料から略円柱状に形成される可動鉄芯25が配設され、更に、可動鉄芯25の上方には、磁性材料から略円柱状に形成されて軸方向において可動鉄芯25と対向する固定鉄芯24が配設される。ここで、固定鉄芯24の下面略中央及び可動鉄芯25の上面略中央には、それぞれ円柱状の凹部24a、25aが形成されている。そして、固定鉄芯24と可動鉄芯25との間には、コイルスプリングからなる復帰ばね27が配設され、復帰ばね27の上端が凹部24aの底面に当接し、復帰ばね27の下端が凹部25aの底面に当接する。
Further, a
また、可動軸82は、固定鉄芯24に軸方向に形成される貫通孔24bを移動自在に挿通し、更に、可動鉄芯25に軸方向に沿って形成される貫通孔25bに嵌挿することで、可動鉄芯25に連結される。
The
励磁巻線22は、図8(c)に示すように、コイルボビン21の鍔部21aに設けられる一対の端子部121に端部が各々接続され、端子部121に接続されるリード線122を介して一対のコイル端子23とそれぞれ接続される。
As shown in FIG. 8C, the excitation winding 22 has ends connected to a pair of
コイル端子23は、銅等の導電性材料から形成され、半田等によりリード線122と接続される。
The
継鉄26は、図7(a)に示すように、コイルボビン21の上端側に配設される継鉄板26Aと、コイルボビン21の下端側に配設される継鉄板26Bと、継鉄板26Bの左右両端から継鉄板26A側へ延設される一対の継鉄板26Cとから構成される。
As shown in FIG. 7A, the
継鉄板26Aは、略矩形板状に形成され、その略中央には挿通孔26bが形成されている。ここで、固定鉄芯25の上端面からは、円筒状の嵌合突部25cが突設されており、当該嵌合突部25cが挿通孔26bに嵌挿されることで、固定鉄芯25が継鉄板26Aに固定される。
The
また、コイルボビン21における下端側の内周面と、円筒部材28の外周面との間に形成される隙間部分には、磁性材料からなる円筒状のブッシュ26Dが嵌合されている。当該ブッシュ26Dは、継鉄板26A〜26Cと固定鉄芯24と可動鉄芯25と共に磁気回路を形成する。
A
また、図7(a)に示すように、容器61の開口周縁にはフランジ38の一端がろう付けにより接合される。そして、フランジ38の他端が第一の継鉄板26Aとろう付けにより接合される。また、容器61の左右両側には、接点間で発生するヨークを短時間で消弧するための永久磁石46が各々対向配置され、容器61の前後両側には、一対の永久磁石46間を接続するヨーク体47が各々対向配置されている。
Moreover, as shown to Fig.7 (a), the end of the
ハウジング4は、図8(c)に示すように、樹脂材料によって略矩形箱状に形成され、上面が開口した中空箱型のハウジング本体41と、ハウジング本体41の開口に覆設する中空箱型のカバー42とから構成される。
As shown in FIG. 8C, the
ハウジング本体41は、左右側壁に略三角形状の突片141が形成されており、当該突片141には、電磁継電器を取り付け面にねじ留めにより固定する際に用いられる挿通孔141aが形成されている。また、ハウジング本体41の上端側の開口周縁には段部41aが形成されており、下端側に比べて外周が小さくなっている。そして、段部41aの前面側にはコイル端子23の端子部23bが嵌め込まれる一対のスリット41bが形成されている。更に、段部41aの後面側には、一対の突部41cが左右方向に並設されている。
The housing
カバー42は、下面が開口した中空箱型に形成されており、後面にはハウジング本体41に組み付ける際にハウジング本体41の突部41cが嵌まり込む一対の孔部42aが形成されている。また、カバー42の上面中央には、上面を左右に略2分割する矩形板状の仕切り部42cが形成され、当該仕切り部42cの左右両側にはそれぞれ、固定端子33が挿通する一対の挿通孔42bが形成される。
The
そして、図8(c)に示すように、ハウジング4に駆動ユニット8及び接点ブロック3を収納する際、コイルボビン21の下端の鍔部21bと、ハウジング本体41の底面との間に略矩形状の下側クッションゴム43が介装される。また、容器61とカバー42との間に、固定端子33の鍔部33aが挿通する挿通孔44aが形成された上側クッションゴム44が介装されている。
As shown in FIG. 8C, when the
そして、上記電磁継電器では、励磁巻線22が通電されると、可動鉄芯25が固定鉄芯24に吸引されて復帰ばね27を押し縮めながら上方へ移動し。これに伴い、可動鉄芯25に嵌挿した可動軸82が上方へ移動する。そして、可動軸82に連結された保持体81が上方へ移動することで、当該保持体81に保持された可動接触子35も上方へ移動する。これにより、可動接触子35に固着された可動接点34が、固定接点32に当接して接点間が導通する。
In the electromagnetic relay, when the exciting winding 22 is energized, the
そして、上記電磁継電器は、本実施形態の接点装置を備えることで、上記接点装置と同様の効果を得ることができる。 And the said electromagnetic relay can acquire the effect similar to the said contact apparatus by providing the contact apparatus of this embodiment.
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。 Further, the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
なお、本実施形態の接点装置では、ヨーク体63を略平板状に形成し、ヨーク体64を断面略コの字状に形成しているが、ヨーク体63を断面略コの字状に形成し、ヨーク体64を平板状に形成してもよい。
In the contact device of this embodiment, the
また、ヨーク体63,64を共に断面略コの字状に形成し、接点挿通時に、ヨーク体63の下端面とヨーク体64の上端面とのギャップが、可動接触子35の前端面、及び後端面に各々対向するようにしてもよい。この場合、上記ギャップにおける漏れ磁束が抑制され、ヨーク体63,64間に発生する磁気吸引力を更に高めることができ、接点間の接圧の低下をより確実に防止することができる。
The
また、本実施形態の接点装置では、ヨーク体64の下面に略円板状の突部64aが形成されているが、当該突部64aを形成する代わりに、円環状の溝部を形成し、当該溝部に接圧ばね36の上端を嵌め込むものであってもよい。
Further, in the contact device of the present embodiment, the substantially disc-shaped
(実施形態2)
本実施形態の接点装置について図10〜14を用いて説明を行う。以下、図10における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
(Embodiment 2)
The contact device of this embodiment is demonstrated using FIGS. In the following, description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
本実施形態の接点装置は、図10、11に示すように、ヨーク体63、64、及び可動接触子35の代わりに、ヨーク体65,66及び可動接触子37が用いられている点が実施形態1の接点装置と異なっている。なお、その他の構成については、実施形態1と共通であるため共通の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIGS. 10 and 11, the contact device of this embodiment is implemented in that
ヨーク体65は、軟鉄等の磁性材料から略直方体状に形成され、容器61の上面内側に固定されている。
The
ヨーク体66は、軟鉄等の磁性材料から形成され、略矩形板状のベース板661と、ベース板661の四隅から上方向へそれぞれ延設される4つの延設片662とから構成される。つまり、ベース板661の前後両端には、隙間66aを介して一対の延設片662が左右に並設され、ベース板661の左右両端には、隙間66bを介して一対の延設片662が前後に並設されている。
The
可動接触子37は、導電性材料から左右方向に長い略直方体状に形成され、その前面略中央、及び後面略中央にそれぞれ直方体状の切り欠き37aが形成されている。つまり、可動接触子37は、左右方向における略中央部に左右両側に比べて幅が狭くなった幅狭部371が形成されている。また、幅狭部371の上面略中央には、前後方向に沿って凹部37bが形成されている。
The
そして、保持体81の一対の対向壁812間に可動接触子37及びヨーク体66及び接圧ばね36が配設される。その際、可動接触子37の切り欠き部37aにヨーク体66の延設片662が嵌め込まれた状態で、可動接触子37にヨーク体66が固定され、可動接触子37の凹部37bと、ヨーク体66の隙間66aとが連通する。また、接圧ばね36は、保持体81のベース板811とヨーク体66のベース板661との間に圧縮状態で配設されて、ヨーク体66を上方へ押圧する。ここで、ベース板661の下面中央に形成される略円板状の突部66cが、接圧ばね36の上端側内径部に嵌まり込むことで、接圧ばね36の位置決めがなされている。
The
そして、接圧ばね36に押圧されたヨーク体66と共に可動接触子37が上方へ移動し、可動接触子37の凹部37b及びヨーク体66の隙間66aに保持体81の規制部813が収納される。ここで、図12(a)に示すように、可動接触子37は、その凹部37bの底面が規制部813に当接することで、上方向への移動が規制される。
Then, the
上記構成からなる本実施形態の接点装置は、電磁石ブロック2によって可動軸82が上方へ移動すると、当該移動に伴って保持体81が上方へ移動し、当該保持体81内に設けられた可動接触子35も上方へ移動する。続いて、図13に示すように、可動接点34が、固定接点32に当接して接点間が導通すると、可動接触子37は、上方への移動が規制され、ヨーク体66は、可動接触子37によって上方への移動が規制される。そのため、可動軸82が更に上方へ移動すると、ヨーク体66と、保持体81のベース板811との間隔が狭くなり、接圧ばね36の圧縮量が大きくなって可動接触子37に対する押圧力が大きくなる。ここで、保持体81の規制部813は、OT量と同じ距離だけ可動接触子37の凹部37b内を上方へ移動するが、上記OT量が凹部37bの深さ寸法以下となるように、電磁石ブロック2は設計される。
In the contact device of the present embodiment having the above-described configuration, when the
そして、可動接触子37に流れる電流によって、図14に示すように、ヨーク体65,66を通る磁束が形成され、ヨーク体65,66間に磁気吸引力が働く。ここで、本実施形態の接点装置では、ヨーク体65は、容器61に固定されていることから、ヨーク体65は上記磁気吸引力によって移動することはなく、ヨーク体65に作用する磁気吸引力が駆動ユニット8側へ伝わることがない。一方、ヨーク体66は、上下方向において移動自在であるため、上記磁気吸引力によってヨーク65側(上方向)へ吸引されて可動接触子37を上方向(固定接点32側)へ押圧する。つまり、本実施形態の接点装置では、ヨーク体65,66間に発生する磁気吸引力によって可動接触子37に対して上方向の力が働き、接点間の接圧を効率よく高めることができる。
Then, as shown in FIG. 14, a magnetic flux passing through the
また、ヨーク体65が容器61に固定されており、ヨーク体66は、可動接触子37に固定されて接点導通後は可動接触子37と共に固定接点32側への移動が規制される。そのため、図13(b)に示すように、接点導通後は、OT量に拠らずヨーク体65,66間の距離(ギャップG2)を一定に保つことができると共に、当該ギャップG2を従来よりも短く設定でき、接点間の接圧を高めると共に当該接圧を安定させることができる。
Further, the
また、従来より、2つのヨーク間に働く磁気吸引力によって、接点間における接圧の低下の防止を図った接点装置があったが、当該接点装置では、2つのヨークの両方が保持体に保持されているものであった。ここで、接点装置を安定して動作させるためには、保持体に対して部品を精度よく組み付ける必要があることから、保持体に組み付ける部品が多い程、製造工数が多くなって製造コストが増大していた。 Conventionally, there has been a contact device that prevents a decrease in contact pressure between the contacts by a magnetic attractive force acting between the two yokes. In the contact device, both of the two yokes are held by the holding body. It was what has been. Here, in order to stably operate the contact device, it is necessary to assemble the parts to the holding body with high accuracy. Therefore, as the number of parts to be assembled to the holding body increases, the number of manufacturing steps increases and the manufacturing cost increases. Was.
一方、本実施形態の接点装置では、ヨーク体65が、駆動ユニット2から独立して設けられ、可動接触子35及び接圧ばね36及びヨーク体66のみが、保持体81に保持される。つまり、2つのヨーク(ヨーク体65,66)の一方(ヨーク体66)のみを、保持体81に組み付ければよいため、保持体81に組み付ける部品点数を従来に比べて減少させることができる。従って、従来の接点装置に比べて組み立てが容易となり、製造コストを低減することができる。
On the other hand, in the contact device of this embodiment, the
また、本実施形態の接点装置において、駆動ブロック8には、上記磁気吸引力に起因して当該駆動ブロック8に力を付与する部品が組みつけられていない。そのため、電磁石ブロック2は、上記磁気吸引力に対する耐力を備える必要がなく、短絡電流に対する耐力を保った上で、電磁石ブロック2を小型化でき、消費電力の低減及びコストダウンを行うことができる。
Further, in the contact device of the present embodiment, the
また、接点装置の設計時において、ギャップG2の値をOT量とは独立して設定することができるため、ギャップG2の値を調整することで、接点間の接圧を高めるために上記磁気吸引力が最も効果を発揮できる設計を容易に行うことができる。 Further, when designing the contact device, the value of the gap G2 can be set independently of the amount of OT. Therefore, by adjusting the value of the gap G2, the magnetic attraction is increased in order to increase the contact pressure between the contacts. It is possible to easily perform a design in which force is most effective.
また、本実施形態の接点装置において、図15に示すように、ヨーク体65の代わりに実施形態1で用いたヨーク体63を用いてもよい。上記の場合、ヨーク体63の溝(第二の凹部)63aが、上下方向において可動接触子37の溝(第一の凹部)37bに対向し、接点導通後には、図16に示すように、凹部63aの下端と凹部37bの上端が近接することで、凹部63aと凹部37bとで囲まれた矩形状の移動空間Sが形成される。そして、規制部831は、OT量が大きくなるに従って移動空間S内を、凹部37b側から凹部63a側へ移動する。このように、ヨーク体65の代わりにヨーク体63を用いることで、規制部831の可動距離を、凹部63aの深さ分だけ長くすることができ、OT量をより長く設定できてより大きな接圧を得ることが可能となる。
Further, in the contact device of this embodiment, as shown in FIG. 15, the
また、本実施形態における接点装置は、実施形態1で示した接点装置と同様に、一対の永久磁石46を備えていることから、一対の接点間で発生するアークが、互いに離れる方向へ引き伸ばされて接点開閉性能が高められる。
In addition, since the contact device in the present embodiment includes a pair of
また、一対の永久磁石46から出る磁束は、ヨーク体65に引き寄せられて漏れ磁束が抑制され、各接点近傍の磁束密度を向上することができて接点間に発生するアークを引き伸ばす力が増大する。従って、ヨーク体65が設けられていることで、永久磁石46のサイズを小さくしても接点間で発生するアークを引き伸ばす力を維持できるため、アーク遮断性能を維持しつつ、更なる接点装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
Further, the magnetic flux emitted from the pair of
(実施形態3)
本実施形態の接点装置について図17を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置は、実施形態1または2に記載の接点装置において、一対の永久磁石46間に永久磁石片48を配置したものである。なお、実施形態1または2の接点装置に永久磁石48設けた場合であっても、同様の作用効果を得ることができるため、本実実施形態では、実施形態1の接点装置に永久磁石片48を設けた場合についての説明を行う。
(Embodiment 3)
The contact device of this embodiment is demonstrated using FIG. In addition, the contact device of this embodiment is a contact device described in the first or second embodiment, in which a
永久磁石片48は、略直方体状に形成されて一対の永久磁石46間の略中央に配設されて可動接触子35の上面に対向し、更に、一対の第二のヨーク47間の略中央に位置している。ここで、例えば、永久磁石片48は、規制部813の代わりに設けられて、接点部が導通した際、凹部63aに入り込む。
The
そして、永久磁石片48は、左端側の極性がS極、右端側の極性がN極となるように配設されており、左側の第二のヨーク47から右側の第二のヨーク47へ向かう磁束が永久磁石片48に引き寄せる。つまり、一対の永久磁石46、及び第二のヨーク47と共に磁路を形成している。
The
従って、本実施形態の接点装置は、永久磁石片48が設けられたことで、一対の永久磁石46間における漏れ磁束が抑制され、各接点部近傍の磁束密度が向上する。従って、永久磁石片48を設けることで、各接点部近傍の磁束密度が高くなり、接点部に発生するアークを引き伸ばす力が増大してアーク遮断性能を更に向上させることができる。
Therefore, in the contact device of the present embodiment, the provision of the
2 電磁石ブロック
3 接点ブロック
8 駆動手段
32 固定接点
33 固定端子
34 可動接点
35、37 可動接触子
36 接圧ばね
37b 凹部(第一の凹部)
46 永久磁石
47 ヨーク体(第三のヨーク)
61 容器(固定部材)
63 ヨーク体(第一のヨーク)
63a 凹部(第二の凹部)
64 ヨーク体(第二のヨーク)
81 保持体
82 可動軸
813 規制部
2
46
61 Container (fixing member)
63 Yoke body (first yoke)
63a recess (second recess)
64 Yoke body (second yoke)
81
Claims (16)
前記可動接触子を前記固定接点側へ付勢する接圧ばね、及び、前記可動接触子の一面に当接して当該可動接触子の前記固定接点側への移動を規制する規制部を有し、前記接圧ばねを保持する保持体、及び当該保持体に連結される可動軸、及び前記可動接点が前記固定接点に接離するように前記可動軸を駆動させる電磁石ブロックからなる駆動手段と、
前記駆動手段によって移動しない固定部材と、
前記可動接点の並設方向及び前記可動接点と前記固定接点との接離方向に直交する方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、当該対向方向に沿って着磁される一対の永久磁石と、
前記一対の永久磁石間において前記固定部材に固定され、前記可動接触子の一面に対向する第一のヨークと、
前記可動接触子に固定され、前記第一のヨークに対向する第二のヨークと、
前記可動接点の並設方向における前記可動接触子の各端面に対向して設けられる一対の第三のヨークとを備え、
前記一対の第三のヨークは、一方が前記一対の永久磁石のN極間を接続して他方が前記一対の永久磁石のS極間を接続することを特徴とする接点装置。 A contact block comprising a pair of fixed terminals having fixed contacts, and a movable contact in which a pair of movable contacts contacting and separating from the pair of fixed contacts are arranged in parallel on one surface;
A contact pressure spring that urges the movable contact toward the fixed contact, and a regulating portion that abuts against one surface of the movable contact and restricts the movement of the movable contact toward the fixed contact. A holding means for holding the contact pressure spring, a movable shaft connected to the holding body, and a driving means comprising an electromagnet block for driving the movable shaft so that the movable contact contacts and separates from the fixed contact;
A fixing member that does not move by the driving means;
A pair of magnets arranged opposite to each other through the contact block in the direction in which the movable contacts are arranged side by side and in the direction perpendicular to the contact / separation direction of the movable contact and the fixed contact, and magnetized along the facing direction. With permanent magnets,
A first yoke fixed to the fixed member between the pair of permanent magnets and facing one surface of the movable contact;
A second yoke fixed to the movable contact and facing the first yoke;
A pair of third yokes provided to face each end face of the movable contact in the direction in which the movable contacts are arranged;
One of the pair of third yokes is connected between N poles of the pair of permanent magnets, and the other is connected between S poles of the pair of permanent magnets.
前記第一のヨークは、前記規制部と対向する位置に当該規制部を収納可能な凹部が形成されることを特徴とする請求項1または2記載の接点装置。 The movable contact is formed in a flat plate shape,
3. The contact device according to claim 1, wherein the first yoke is formed with a recess capable of accommodating the restricting portion at a position facing the restricting portion.
前記第一のヨークは、前記第一の凹部と対向する位置に前記規制部を収納可能な第二の凹部が形成されることを特徴とする請求項1または2記載の接点装置。 The movable contact is formed with a first recess for accommodating the regulating portion on one surface,
3. The contact device according to claim 1, wherein the first yoke is formed with a second recess capable of accommodating the restricting portion at a position facing the first recess.
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140204 |