JP2012199095A - 接点装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アーク放電の熱による悪影響を防止することが可能な接点装置を提供する。
【解決手段】通電により固定接点３５に対して可動接点３１が接離する接点部３と、可動接点３１を固定接点３５に対して接離駆動する駆動部２と、接点部３と駆動部２とが収容されるケース５とを備える。可動接点３１と固定接点３５との接離方向に沿った放熱部４５を接点部３の周囲に設けた構造である。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動接点が固定接点に向けて移動し、接触することにより電気的導通がなされる接点装置に関する。

接点装置は電磁継電機等に用いられており、特許文献１には電磁継電機に適用される接点装置が記載されている。この接点装置は、固定接点を有する固定端子と、固定端子に接離する可動接点を有する可動接触子と、可動接触子を固定端子の方向に移動させる駆動部と、可動接触子を固定接点側に付勢する接圧ばねと、これらの部品を収容するケースとを備えている。

駆動部は可動接触子を挿通する軸体と、軸体の一端に設けられて可動接触子の固定端子側への移動を規制する第１のヨーク板とを有している。一方、可動接触子には第２のヨーク板が可動接点との反対側に固定されている。

この接点装置においては、駆動部の駆動によって軸体が固定端子の方向へ移動することにより第１のヨーク板も同方向に変位するため、接圧ばねの付勢力によって可動接触子が固定端子の方向に移動し、可動接点と固定接点とが接触して導通する。この導通により、可動接触子の周囲に磁場が発生して第１のヨーク板と第２のヨーク板との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が接点の接触で発生する反発力を打ち消すため、接点間における接圧の低下を低減することが可能となり、可動接点と固定接点とを良好に接触させることができる。

特開２０１１−２３３３２号公報

上述した接点装置においては、可動接点と固定接点とが接触するときに接点間でアーク放電が発生し、アークからの放熱量に比例してアーク電圧が高くなり、リレーは高電圧の電流遮断が可能となる。一方リレーが遮断すべき電圧が高くなると、その対策として、アークを長くしてアークからの放熱性を高めることが考えられるが、この場合には、ケースサイズの大型化、装置全体の大型化が問題となる。

そこで、本発明は、ケースを大きくすることなく、アークからの放熱性を高め、高電圧遮断可能な接点装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、通電により固定接点に対して可動接点が接離する接点部と、前記可動接点を固定接点に対して接離駆動する駆動部と、前記接点部と前記駆動部とが収容されるケースとを備えた接点装置であって、前記可動接点と固定接点との接離方向に沿った放熱部を前記接点部の周囲に設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の接点装置であって、前記放熱部が前記ケースに設けられていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の接点装置であって、前記放熱部は前記ケースの内側又は外側のいずれか一方に設けられた金属部材であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の接点装置であって、前記金属部材が前記ケースの内側に設けられ、前記可動接点と固定接点との接離方向に沿った長尺な筒状であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、可動接点と固定接点との接離方向に沿った放熱部を接点部の周囲に設けているため、接点間に発生したアークの熱が放熱部に放熱されるため、アークの電圧が高くなる。そのためケースを大きくする必要がなくなる。

請求項２記載の発明によれば、放熱部がケースに設けられているため、アーク放電の熱をケースから放熱でき、ケースの内部に熱が籠もることを抑制することができる。そのため、アーク放電の熱を大量に放熱することができる。

請求項３記載の発明によれば、放熱部が金属部材からなるため、放熱部の熱伝導及び熱容量が大きくなっている。このためアーク放電の熱を大量に放熱することができる。

請求項４記載の発明によれば、金属部材が可動接点と固定接点との接離方向に沿った長尺な筒状であるため、熱伝導及び熱容量を確実に大きくすることができる。このためアーク放電の熱を良好に放熱することができる。

本発明の第１実施形態の接点装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態の接点装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態の接点装置を示す断面図である。 本発明の第４実施形態の接点装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各実施形態において同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態の接点装置１を示す。この接点装置１は電磁継電器に適用されるものである。接点装置１は図１中で下部に位置する駆動部２と、上部に位置する接点部３とを備え、これら駆動部２及び接点部３をケース５内に収容している。ケース５は接点部３側が開口する駆動部収納ケース部７と、このケース部７の開口側を閉塞する接点部収納ケース部９とを有する。ケース５は、図１の上下方向から見た平面視で円形であっても良く、四角あるいは多角形状であっても良い。

駆動部収納ケース部７は、下壁７ａと、下壁７ａの周縁から接点部３側に向けて立ち上がる側壁７ｂとを備えて、接点部３側が開口するカップ状を呈している。接点部収納ケース部９は、上壁９ａと、上壁９ａの周縁から駆動部２側に向けて延びる側壁９ｂとを備えて、駆動部２側が開口するカップ状を呈している。

駆動部２は、コイルボビン１１に巻かれたコイル１３を備え、コイルボビン１１の中心に形成した貫通孔１１ａ内には、固定部材である固定鉄心１５を駆動部収納ケース部７の下壁７ａ側に配置し、可動部材である可動鉄心１７を下壁７ａと反対の開口側に配置している。

コイル１３と駆動部収納ケース部７との間には継鉄１９を配置している。継鉄１９は、下壁７ａに対向する底壁１９ａと、底壁９ａの周縁から立ち上がりコイル１３の周囲を囲むようにして形成されて側壁７ｂに対向する筒部１９ｂとを備えている。

継鉄１９の接点部３側の開口のコイル１３に対応する部位を覆うようにして継鉄上板２１を配置している。継鉄上板２１は、外周縁部を継鉄１９の筒部１９ｂの端部に固定し、内周縁部から下方に突出させた筒部２１ａを、可動鉄心１７とコイルボビン１１との間に挿入するように配置している。このため、コイルボビン１１は、継鉄上板２１の筒部２１ａを挿入した接点部３側の一部が、下部の他の部位よりも貫通孔１１ａの内径を大きくしている。

固定鉄心１５は、継鉄１９の底壁１９ａの中心に形成してある嵌合孔１９ｃに、突起部１５ａを嵌合させることで継鉄１９に固定している。一方、固定鉄心１５の接点部３側に位置する可動鉄心１７は、コイルボビン１１の貫通孔１１ａ内にて固定鉄心１５に対して接近離反移動可能となっている。

固定鉄心１５及び可動鉄心１７の互いに対向する側には、凹部１５ｂ及び凹部１７ａをそれぞれ形成し、これら各凹部１５ｂ，１７ａ相互間に復帰ばね２３を配置している。この復帰ばね２３は、可動鉄心１７を固定鉄心１５から離反する方向に押し付けている。

可動鉄心１７の固定鉄心１５との反対側には、シャフト２５を可動鉄心１７の移動方向に沿って延びるように設けてある。シャフト２５は可動鉄心１７と一体でもよく、別体として可動鉄心１７に固定する構造でもよい。

シャフト２５の先端には、ボス部２７を介して可動端子２８を取り付けてある。可動端子２８はボス部２７に取り付けられた左右方向に長い板状の可動接触子２９と、可動接触子２９の長手方向両端の駆動部２側の下面に設けた一対のほぼ半球形状の可動接点３１とによって形成されている。

可動接触子２９と接点部収納ケース部９の上壁９ａとの間には、可動接触子２９を駆動部２側に押し付ける接圧ばね３３を配置している。この接圧ばね３３は、前述した復帰ばね２３よりもばね力を低く設定してある。このため、コイル１３が通電されずに可動鉄心１７に駆動力が付与されていない状態では、復帰ばね２３の弾性力が接圧ばね３３の弾性力に打ち勝って、可動鉄心１７は可動接触子２９とともに固定鉄心１５から離れる方向に移動して図１の状態となる。

可動接点３１の駆動部２側に対向する位置には、ほぼ半球形状の固定接点３５を配置している。固定接点３５は固定端子３７上に固定してあり、固定端子３７は絶縁性樹脂からなる固定接点保持部４１に取り付けている。この固定端子３７の端部をケース５の外部に引き出して外部負荷などに接続する外部接続端子としている。

このような構造では、駆動部２の駆動によって可動接触子２９が固定接点３５と接離する接離方向に移動すると、可動端子２８が固定接点３５に接触してこれらの接点が導通して接点装置１がオンとなる。

ケース５には放熱部を設けてある。放熱部４５はケース５における接点部３側に設けるものであり、接点部収納ケース部９の側壁９ｂの内面に接触した状態となっている。従って、放熱部４５はケース５に設けられた状態となっている。

かかる放熱部４５は下部が接点部収納ケース部９の側壁９ｂと固定接点保持部４１との間に挟まれた状態で上部が側壁９ｂに沿って延びており、これにより固定接点３５と可動接点３１との接離方向に沿って設けられている。従って、放熱部４５は固定接点３５及び可動接点３１の周囲を囲んでおり、可動接点３１が固定接点３５と接触することによって発生したアーク放電の熱が伝熱されることにより放熱する。

放熱部４５は金属部材によって形成されるものであり、金属部材によって放熱部４５を形成することにより、放熱部４５の熱伝導及び熱容量が大きくなっている。このためアーク放電の熱を大量に放熱することができる。

この実施形態では、金属部材からなる放熱部４５は固定接点３５と可動接点３１との接離方向に沿って延びた長尺な筒状となっており、固定接点３５及び可動接点３１の周囲の全体を確実に囲んだ状態となっている。従って、接点同士の接触によるアーク放電の熱を確実に放熱することができる。

次に、接点装置１の動作を説明する。コイル１３が通電されていない図１の状態では、復帰ばね２３の弾性力が接圧ばね３３の弾性力に打ち勝って、可動鉄心１７が固定鉄心１５から離れる方向に移動し、可動接点３１が固定接点３５から離反した図１の状態となり、接点装置１がオフとなる。

このオフ状態からコイル１３が通電されると、可動鉄心１７が電磁力により復帰ばね２３の弾性力に抗して固定鉄心１５に吸引されるようにして固定鉄心１５に接近移動する。これにより可動接点３１が固定接点３５に接触してこれら各接点相互が電気的に導通して接点装置がオンとなる。

このように可動接点３１と固定接点３５とが接触することにより、これらの接点間にアーク放電が発生し、アーク放電による熱が発生するが、固定接点３５及び可動接点３１の接離方向に設けた放熱部４５はアーク放電による熱が伝熱されることにより放熱する。このためアークの電圧が高くなり、ケース５のサイズを大きくすることなく高電圧遮断が可能となる。

又、この実施形態では、放熱部４５が金属部材からなり、放熱部４５の熱伝導及び熱容量が大きくなっているため、アーク放電の熱を大量に放熱することができる。

さらにこの実施形態では、金属部材からなる放熱部４５が可動接点と固定接点との接離方向に沿った長尺な筒状であるため、放熱部４５の熱伝導及び熱容量を確実に大きくすることができ、アーク放電の熱を良好に放熱することができる。

さらに放熱部４５がケース５に設けられているため、アーク放電の熱をケース５から放熱でき、ケース５の内部に熱が籠もることを抑制することができる。

［第２実施形態］
図２は本発明の第２実施形態の接点装置１Ａを示す。この接点装置１Ａでは、第１実施形態の接点装置１に対し放熱部４５Ａの配置位置を変更するものである。

放熱部４５Ａはケース５における接点部収納ケース部９の側壁９ｂの外側に設けられている。放熱部４５Ａは固定接点３５と可動接点３１との接離方向に沿って延びる長尺な筒状に形成された金属部材によって形成されている。筒状の放熱部４５Ａは接点部収納ケース部９の側壁９ｂの外面に密着するように設けられており、側壁９ｂから伝熱された熱をケース５の外部に放熱する。

このような構造では可動接点３１と固定接点３５とのアーク放電の熱を放熱部４５Ａがケース５の外側に放熱する。このためアークの電圧が高くなり、ケース５のサイズを大きくすることなく高電圧遮断が可能となる。

［第３実施形態］
図３は本発明の第３実施形態の接点装置１Ｂを示す。この実施形態においては、可動接点３１が図１の第１実施形態とは逆方向、つまり図３で上方に移動するものであり、可動接点３１に対応した固定接点３５は、移動方向前方の上方に配置している。

固定鉄心１５と可動鉄心１７との位置関係は、図１と逆であり、可動鉄心１７を駆動部収納ケース部７の下壁７ａ側に配置している。固定鉄心１５は可動鉄心１７の図中で上部に配置して継鉄上板２１に上端部を固定している。

固定鉄心１５の中心には、可動鉄心１７の移動方向に向けて貫通する貫通孔１５ｃを形成してあり、可動鉄心１７にねじ５５によって連結してあるシャフト２５をこの貫通孔１５ｃに挿入している。貫通孔１５ｃには、可動鉄心１７を固定鉄心１５から離れる方向に押し付ける復帰ばね２３を収容している。復帰ばね２３の上端は、継鉄上板２１の上面に固定してある押さえ板４９に当接している。押さえ板４９のさらに上部には、ばね受け５１を配置し、このばね受け５１と可動接触子２９との間に接圧ばね３３を配置している。押さえ板４９及びばね受け５１には、シャフト２５を挿入する貫通孔４９ａ及び５１ａをそれぞれ形成してある。

この実施形態では、第１実施形態とは逆に、可動接点３１を可動接触子２９の駆動部２と反対側の上面に取り付けている。また、可動接点３１に対向する固定接点３５を、接点部ケース９の上壁９ａに設けた固定接点保持部４１に固定端子３７を介して取り付けている。

この実施形態において、放熱部４５Ｂをケース５の内部に設けている。放熱部４５は図１の第１実施形態と同様にケース５における接点部３側に設けるものであり、接点部収納ケース部９の側壁９ｂの内面に接触した状態となっており、放熱部４５はケース５に設けられた状態となっている。

放熱部４５は接点部収納ケース部９の側壁９ｂに沿って延びており、これにより固定接点３５と可動接点３１との接離方向に沿って設けられている。従って、放熱部４５は固定接点３５及び可動接点３１の周囲を囲んでおり、電流遮断時に発生したアーク放電の熱が伝熱されることにより放熱する。

この実施形態においても、放熱部４５は金属部材によって形成されるものであり、金属部材によって放熱部４５を形成することにより、放熱部４５の熱伝導及び熱容量が大きくなっている。このためアーク放電の熱を大量に放熱することができる。また、この実施形態では、金属部材からなる放熱部４５は固定接点３５と可動接点３１との接離方向に沿って延びた長尺な筒状となっており、固定接点３５及び可動接点３１の周囲の全体を確実に囲んだ状態となっているため、アーク放電の熱を確実に放熱することができる。

次に、この実施形態の接点装置１Ｂの動作を説明する。コイル１３が通電されていない状態では、復帰ばね２３の弾性力が接圧ばね３３の弾性力に打ち勝って、可動鉄心１７が下方に位置し、可動接点３１が固定接点３５から離反した図３の状態となり、接点装置１Ｂがオフとなる。

このオフ状態からコイル１３が通電されると、可動鉄心１７が電磁力により復帰ばね２３の弾性力に抗して固定鉄心１５に吸引されるようにして固定鉄心１５に接近移動し、可動接点３１が固定接点３５に接触してこれら各接点相互が電気的に導通して接点装置１Ｂがオンとなる。

本実施形態においても、電流遮断時に接点間にアーク放電が発生し、アーク放電による熱が発生するが、固定接点３５及び可動接点３１の接離方向に設けた放熱部４５Ｂはアーク放電による熱が伝熱されることにより放熱する。このためアークの電圧が高くなり、ケース５のサイズを大きくすることなく高電圧遮断が可能となる。

又、放熱部４５Ｂが金属部材からなり、放熱部４５Ｂの熱伝導及び熱容量が大きくなっているため、アーク放電の熱を大量に放熱することができる。さらに、金属部材からなる放熱部４５Ｂが可動接点と固定接点との接離方向に沿った長尺な筒状であるため、放熱部４５Ｂの熱伝導及び熱容量を確実に大きくすることができ、アーク放電の熱を良好に放熱することができる。さらに放熱部４５Ｂがケース５に設けられているため、アーク放電の熱をケース５から放熱することができる。

[第４実施形態]
図４は本発明の第４実施形態の接点装置１Ｃを示す。この接点装置１Ｃでは、第３実施形態の接点装置１Ｂに対し放熱部４５Ｃの配置位置を変更するものである。

放熱部４５Ｃはケース５における接点部収納ケース部９の側壁９ｂの外側に設けられている。放熱部４５Ｃは固定接点３５と可動接点３１との接離方向に沿って延びる長尺な筒状に形成された金属部材によって形成されている。筒状の放熱部４５Ｃは接点部収納ケース部９の側壁９ｂの外面に密着するように設けられており、側壁９ｂから伝熱された熱をケース５の外部に放熱する。

このような構造では電流遮断時にアーク放電の熱を放熱部４５Ｃがケース５の外側に放熱する。このためケース５内に熱が籠もることを抑制することができ、アークの電圧が高くなり、ケース５のサイズを大きくすることなく高電圧遮断が可能となる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々変形が可能である。例えば、放熱部４５，４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃを伝熱性が良好な樹脂によって形成しても良く、筒状とすることなく、短冊状としても良い。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 接点装置
２ 駆動部
３ 接点部
５ ケース
７ 駆動部収納ケース部
９ 接点部収納ケース部
２８ 可動端子
２９ 可動接触子
３１ 可動接点
３３ 接圧ばね
３５ 固定接点
３７ 固定端子
４５、４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ 放熱部

Claims (4)

1. 通電により固定接点に対して可動接点が接離する接点部と、前記可動接点を固定接点に対して接離駆動する駆動部と、前記接点部と前記駆動部とが収容されるケースとを備えた接点装置であって、
   前記可動接点と固定接点との接離方向に沿った放熱部を前記接点部の周囲に設けたことを特徴とする接点装置。
2. 請求項１記載の接点装置であって、
   前記放熱部が前記ケースに設けられていることを特徴とする接点装置。
3. 請求項１記載の接点装置であって、
   前記放熱部は前記ケースの内側又は外側のいずれか一方に設けられた金属部材であることを特徴とする接点装置。
4. 請求項２記載の接点装置であって、
   前記金属部材が前記ケースの内側に設けられ、前記可動接点と固定接点との接離方向に沿った長尺な筒状であることを特徴とする接点装置。

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