JP2012199117A - 接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】閉極時の異音発生を抑えつつ、固定接点及び可動接点の摩耗を低減した接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置を提供する。
【解決手段】接点装置Ｃ１は、２個の固定接点１Ａ，１Ｂと、それぞれ対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接離する２個の可動接点３Ａ，３Ｂが設けられた可動接触子４とを備える。可動接触子４は、２個の可動接点３Ａ，３Ｂの中間位置が駆動手段によって駆動されることで、可動接点３Ａ，３Ｂを対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触又は開離させる。そして、一方の可動接点３Ａには、その一部にスリット１１が設けられており、この可動接点３Ａに対応する固定接点１Ａは、スリット１１の両側部位で可動接点３Ａと接触するから、可動接触子４と固定接点１Ａ，１Ｂとの接触状態が安定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置に関するものである。

従来、電気回路を開閉する電磁継電器が知られており、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。この特許文献１に記載の電磁継電器は、通電時に電磁力を発生するコイルと、コイルの電磁力により駆動される可動部材と、第１固定接点を有する第１固定接点保持部材と、第２固定接点及び第３固定接点を有する第２の固定接点保持部材とを備える。可動部材は、可動コア、シャフト、および絶縁碍子から構成される。また、この電磁継電器は、各固定接点と接離する第１可動接点及び第２可動接点及び第３可動接点を有する可動子と、固定接点と可動接点とが当接する向きに可動子を付勢する接圧ばねと、固定接点と可動接点とが離れる向きに可動子を付勢する復帰ばねとを備える。

この電磁継電器では、コイルの電磁力により可動コア等が駆動されたときには、固定接点と可動接点とが当接するとともに、可動部材と可動子とが離れるように構成されている。ここで、可動コア等が電磁力により駆動されたときには、第１固定接点と第１可動接点との接触部、第２固定接点と第２可動接点との接触部、および第３固定接点と第３可動接点との接触部の３点接触となる。したがって、３つの可動接点が３つの固定接点に衝突した際の可動子の振動が抑えられ、振動による異音発生が抑制されている。

特開２０１０−２５７９２３号公報

上述した特許文献１の電磁開閉装置では、第１可動接点と第２可動接点の各中心を通る線が、可動子に接圧を与える接圧ばねの重心を通り、且つ、重心の両側に位置するように、第１可動接点と第２可動接点が設けられている。そして、第３可動接点は、可動子の移動方向から見た時に、第１可動接点と第２可動接点の各中心を通る線からずらした位置に配置されている。このように、第１可動接点と第２可動接点とは接圧ばねの重心に対して対称な位置に設けられているが、第３可動接点を追加して設けることで、３個の可動接点の配置が接圧ばねの重心に対して非対称になっている。そのため、可動接点が固定接点から離れている状態では可動子の位置がぐらつきやすく、可動接点が固定接点に接触する際に、可動接点が固定接点の表面に沿って摺動するような動きが発生することで、接点部の摩耗が大きくなるという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、閉極時の異音発生を抑えつつ、固定接点及び可動接点の摩耗を低減した接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置を提供することにある。

本願の接点装置は、固定接点と、対応する固定接点に接離する可動接点が設けられ、可動接点の中間位置が駆動手段によって駆動されることで、可動接点を対応する固定接点に接触又は開離させる可動接触子とを備える。そして、固定接点及び可動接点の内の少なくとも１つには、その一部に凹部が設けられ、可動接触子が３点以上で支持されることを特徴とする。

この接点装置において、固定接点及び可動接点の内、凹部が設けられた接点に対応する接点には、凹部が設けられた接点に向かって凸となり、凸の先端が凹部内に入り込むような曲面が設けられることも好ましい。

本願の電磁開閉装置は、上述した何れかの接点装置と、コイルを有し、コイルへの通電の有無に応じて、可動接触子を駆動することにより、可動接点を固定接点に接触又は開離させる電磁石装置とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、閉極時の異音発生を抑えつつ、固定接点及び可動接点の摩耗を低減した接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置を提供することができる。

実施形態１の電磁開閉装置を示し、（ａ）は可動接触子の平面図、（ｂ）は接点部分の側面図、（ｃ）は接点部分の他の形態を示す側面図である。 同上の断面図である。 同上の別の形態を示し、接点部分の側面図である。 （ａ）（ｂ）は同上のまた別の形態を示す接点部分の側面図である。 実施形態２の電磁開閉装置を示し、（ａ）は開極状態の接点部を示す断面図、（ｂ）は閉極状態の接点部を示す断面図である。 同上の電磁開閉装置の断面図である。 （ａ）は同上の可動接触子を示す図であり、（ｂ）は同上の固定端子を示す図である。 （ａ）は同上の電磁開閉装置に用いられる可動接点の平面図、（ｂ）は開極状態の接点部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いて説明する。

（実施形態１）
実施形態１の接点装置及び電磁開閉装置について図１〜図４を参照して説明する。以下の説明では図２における上下左右を基準とし、上下方向及び左右方向とそれぞれ直交する方向を前後方向として説明を行う。尚、図２に示す方向は、実際の使用状態における上下左右の方向を規定するものではなく、実使用時の取付方向が図２の方向に限定されるものではない。

本実施形態の接点装置Ｃ１は、固定接点１Ａ，１Ｂをそれぞれ有する固定端子２Ａ，２Ｂと、可動接触子４とを主要な構成として備えている。この接点装置Ｃ１と、可動接触子４を駆動する電磁石装置Ｃ２とは樹脂成形品からなるハウジング４３に収納され、全体として電磁開閉装置が構成されている。

固定端子２Ａは、銅合金等の導電性材料により略円柱状に形成され、その下端には固定接点１Ａが固着されている。固定端子２Ａの上側部には、下側部に比べて大径となる鍔部６が設けられ、この鍔部６に負荷からの電線（図示せず）が適宜の方法を用いて接続されるようになっている。固定端子２Ｂも、銅合金などの導電性材料により略円柱状に形成され、その下端には固定接点１Ｂが固着されている。固定端子２Ｂは、固定接点１Ｂを除いて固定端子２Ａと同様の構成を備えているので、共通する構成には同一の符号を付して、その説明は省略する。尚、固定接点１Ａ，１Ｂは、接触抵抗を小さくするために、固定端子２Ａ，２Ｂを形成する材料よりも電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。

可動接触子４は、図１（ａ）に示すように、銅合金などの導電性材料により平板状に形成されており、平面視の形状が矩形状に形成された中央片４ａと、中央片４ａの左右の側縁からそれぞれ側方に突出する張出部４ｂ，４ｃとを備えている。一方（図１（ａ）中の左側）の張出部４ｂの上面には、固定接点１Ａが接離する可動接点３Ａが固着されている。他方（図１（ａ）中の右側）の張出部４ｃの上面には、固定接点１Ｂが接離する可動接点３Ｂが固着されている。この２つの可動接点３Ａ，３Ｂは、接圧ばね３３の重心に対応する重心位置Ｅ１に対して対称な位置に配置されている。そして、一方の張出部４ｂには、可動接点３Ａが固着される部位に、可動接触子４を厚み方向に貫通するスリット１１が設けられており、上記の可動接点３Ａはスリット１１の両側縁に設けられている。また、可動接触子４において可動接点３Ａ，３Ｂの中間位置には、可動接触子４を厚み方向（図２の上下方向）に貫通する穴５が形成されている。尚、可動接点３Ａ，３Ｂは、接触抵抗を小さくするために、可動接触子４を形成する材料より電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。

この接点装置Ｃ１では、固定接点１Ａ，１Ｂ及び可動接触子４からなる接点部分をケース４０内に封止してある。ケース４０は、セラミックのような耐熱性材料により下面が開口した箱状に形成されている。ケース４０の上壁には、固定端子２Ａ，２Ｂがそれぞれ挿入される丸穴４１ａ，４１ｂが設けられている。固定端子２Ａ，２Ｂは、それぞれ、固定接点１Ａ，１Ｂを下向きにして、対応する丸穴４１ａ，４１ｂに挿入され、この丸穴周縁に鍔部６をロウ付けすることで接合されている。ケース４０の開口周縁には、金属材料により筒状に形成された接合部材４２の一端側がロウ付けにより接合されている。この接合部材４２の他端側は第１継鉄２６の上面にロウ付けにより接合されている。また第１継鉄２６には、後述の駆動軸３０を通す穴が設けられ、第１継鉄２６の下面には穴の周部に有底円筒状の筒体２８がロウ付けにより接合されている。ここで、ケース４０と接合部材４２と第１継鉄２６と筒体２８とで囲まれる空間は気密が確保されており、この気密空間に固定接点１Ａ，１Ｂ及び可動接触子４からなる接点部が収納され、水素を主体とするガスが封入されている。このように、水素を主体とするガスが封入された気密空間に接点部が収納されているので、接点部が開極した際にアークが発生したとしても、封入ガスによってアークが急速に冷却されるから、アークの高熱が接点部に悪影響を及ぼす可能性を低減できる。尚、本実施形態では接点部の収納空間が気密に保たれ、この収納空間に水素や窒素などの冷却用のガスが封入されているが、接点部の収納空間は必ずしも気密に保たれる必要はない。

次に可動接触子４を駆動する電磁石装置Ｃ２について説明する。電磁石装置Ｃ２は、コイルボビン２１と、コイル２２と、固定鉄芯２３と、可動鉄芯２４と、継鉄２５と、復帰ばね２９とを備えている。

コイルボビン２１は合成樹脂の成形品からなり、円筒状の巻胴部２１ａと、巻胴部２１ａの両端に設けられた板状の鍔２１ｂとを有し、両端の鍔２１ｂの間にコイル２２が巻き付けられている。この巻胴部２１ａの内側には、固定鉄心２３に上部が固着された筒体２８が配置されている。

固定鉄芯２３は、磁性材料から略円筒状に形成されており、筒体２８内の上端側に配置されている。

可動鉄芯２４は、磁性材料から略円筒状に形成され、筒体２８内の下端側に上下方向（軸方向）において移動自在に配置されている。すなわち、可動鉄芯２４は、筒体２８の筒内で、筒体２８の軸方向において固定鉄芯２３と対向している。可動鉄芯２４は、復帰ばね２９によって下向きの弾性力を常に受けている。

継鉄２５は第１継鉄２６と第２継鉄２７を組み合わせて構成される。

第１継鉄２６は、磁性材料により略平板状に形成され、コイルボビン２１の上側に配置されている。第１継鉄２６の上面中央に開口する穴には固定鉄心２３の上部が嵌め込まれ、固定鉄心２３が上下方向において位置決めされている。

第２継鉄２７は、磁性材料の帯板を略Ｕ字形に折り曲げて形成され、コイルボビン２１の下側端に当接する下片２７ａと、下片２７ａの左右両端から上側に突出しコイル２２の左右両側に配置される側片２７ｂ，２７ｃとを一体に備えている。下片２７ａには筒体２８の下部を通す穴が設けられ、この穴の左右両側部から上側に突出する突片２７ｄが設けられている。また、左右の側片２７ｂ，２７ｃの先端は第１継鉄２６の下面に当接している。

可動鉄芯２４には、可動接触子４を上下動させる駆動軸３０の一端側が取り付けられている。駆動軸３０は、軟鉄等の磁性材料からなる丸棒状の軸部３１と、軸部３１の上端から径方向に突出する鍔部３２とで構成される。駆動軸３０の軸部３１は、可動接触子４の穴５に挿入された後、コイルばねからなる接圧ばね３３の中心穴に通され、さらにその先端側は、固定鉄芯２３の軸中心に設けられた穴２３ａに挿入されている。固定鉄芯２３に設けられた穴２３ａにはコイルばねからなる復帰ばね２９が配置されており、軸部３１は復帰ばね２９の中心穴に挿入され、その先端が可動鉄芯２４に固定されている。ここで、軸部３１に挿入された接圧ばね３３は、可動接触子４と第１継鉄２６との間に配置されている。この接圧ばね３３のバネ力は、復帰ばね２９のバネ力よりも小さいバネ力に設定されている。

この電磁開閉装置は、コイル２２に通電していない状態では接点が開極している所謂常開型であり、その動作について以下に説明する。

コイル２２に通電されていない状態では、可動鉄芯２４には電磁吸引力は作用せず、可動鉄芯２４は復帰ばね２９により下向きのバネ力を受けている。また可動接触子４は接圧ばね３３により上向きの力を受けている。可動接触子４は、駆動軸３０の鍔部３２によって上方への移動が規制されており、接圧ばね３３のバネ力よりも復帰ばね２９のバネ力の方が大きいため、可動鉄芯２４と共に下側位置へ移動している。したがって、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂは、それぞれ対応する固定接点１Ａ，１Ｂから開離することになり、固定端子２Ａ，２Ｂ間には電流が流れない状態となっている。

一方、コイル２２に通電されると、固定鉄芯２３と継鉄２５と可動鉄芯２４とで構成される磁気回路に磁場が発生し、可動鉄芯２４が固定鉄芯２３に吸引されて上側へ移動する。可動鉄芯２４の上方移動に伴って駆動軸３０が上側へ移動すると、駆動軸３０の鍔部３２が上側へ移動し、可動接触子４の上方への移動規制が解除される。これにより、可動接触子４は、接圧ばね３３のバネ力を受けて上側（固定端子２Ａ，２Ｂ側）へ移動し、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂにそれぞれ接触して、固定端子２Ａ，２Ｂ間に電流が流れる状態となる。

ここで、一方の可動接点３Ａにはスリット１１が設けられているので、固定接点１Ａは、可動接点３Ａにおけるスリット１１の両側部位と接触することになり、その結果、固定接点１Ａ，１Ｂと可動接点３Ａ，３Ｂとは合計３箇所で接触することになる。ここで、可動接触子４は接圧ばね３３のバネ力を受けて固定接点１Ａ，１Ｂに押し付けられているので、可動接触子４が固定接点１Ａ，１Ｂと２点で接触している場合、この２点を結ぶ線分を軸にして可動接触子４が揺動し、可動接触子４が振動することで異音が発生するという問題がある。それに対して、本実施形態では可動接触子４が２個の固定接点１Ａ，１Ｂと３箇所で接触しているので、固定接点１Ａ，１Ｂとの接触状態が安定し、可動接触子４の振動が抑制されるから、可動接触子４が振動することによって発生する異音を低減できる。しかも、２個の可動接点３Ａ，３Ｂは、駆動軸３０によって駆動される部位（上述の重心位置Ｅ１）に対して対称な位置に配置されているので、可動接触子４が固定接点１Ａ，１Ｂから離れている状態でも可動接触子４の位置が安定する。よって、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂから離れている状態でも可動接触子４の位置がぐらつきにくくなる。その結果、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触する際に、可動接触子４が揺動することで可動接点３Ａ，３Ｂが固定接点１Ａ，１Ｂの表面に沿って摺動するような動きが発生しにくくなる。これにより、接点部の摩耗が低減されるから、接点寿命を長くすることができる。

尚、可動接点３Ａに設けられた凹部は、可動接触子４を厚み方向（接点同士が接触する方向）に貫通するスリットとなっているが、図１（ｃ）に示すような凹溝１３でもよい。この場合でも、上述と同様、凹溝１３の両側の２箇所で可動接点３Ａが固定接点１Ａと接触することになり、可動接触子４と固定接点１Ａ，１Ｂとの接触状態を安定させることができる。

また本実施形態では、一方の可動接点３Ａのみに凹部が設けられているが、可動接点３Ａ，３Ｂの両方に凹部が設けられていてもよい。

また本実施形態では、スリット１１が設けられた可動接点３Ａに対応する固定接点１Ａの表面は、可動接点３Ａに向かって突出する凸曲面１２となっており、この凸曲面１２の先端がスリット１１内に入り込むようになっている。

このように本実施形態では、固定接点及び可動接点の内、凹部（スリット１１）が設けられた接点に対応する接点には、凹部が設けられた接点に向かって凸となり、凸の先端が凹部内に入り込むような曲面が設けられている。

これにより、固定接点と可動接点とは、凹部の両側の２箇所で接触することになり、可動接触子と固定接点との接触状態がさらに安定するという効果がある。

なお、図３に示すように、スリット１１が設けられた可動接点３Ａに対応する固定接点１Ａの表面が平坦面に形成され、可動接点３Ａの表面を、対応する固定接点１Ａに向かって突出する凸曲面１６に形成してもよい。

また本実施形態では、可動接点に凹部が設けられているが、可動接点に凹部を設ける代わりに、固定接点側に凹部が設けられてもよい。例えば図４（ａ）に示す接点装置Ｃ１では固定接点１Ａの表面に凹溝１４が設けられている。この凹溝１４は、２個の固定接点１Ａ，１Ｂを結ぶ方向に沿って設けられている。一方、凹溝１４が設けられた固定接点１Ａに対応する可動接点３Ａの表面は、固定接点１Ａに向かって突出する凸曲面１６に形成されており、この凸曲面１６の先端が凹溝１４内に入り込むようになっている。このように、固定接点１Ａ側に凹部が設けられた場合でも、固定接点１Ａと可動接点３Ａとは凹部の両側の２箇所で接触することになるから、可動接触子４と固定接点１Ａ，１Ｂとの接触状態が安定する。したがって、可動接触子４の振動が抑制されて、接点部の閉極時に発生する異音を低減できる。尚、固定接点１Ａ，１Ｂの内の一方のみに上記の凹溝１４が形成されていてもよいし、固定接点１Ａ，１Ｂの両方に上記の凹溝１４が形成されていてもよい。

また本実施形態では、凹部となる凹溝１４の左右両端面が固定接点１Ａの表面に対して略直交しているが、図４（ｂ）に示すように凹部の断面形状（２個の固定接点１Ａ，１Ｂを結ぶ方向と直交する断面の形状）、アーチ状に凹んだ凹曲面１７としてもよい。この固定接点１Ａに対応する可動接点３Ａの表面は平坦面に形成され、可動接点３Ａの幅寸法は固定接点１Ａの幅寸法よりも幅狭に形成されている。したがって、可動接触子４の移動に伴い、可動接点３Ａが固定接点１Ａ側に移動すると、固定接点１Ａの凹曲面１７内に可動接点３Ａが入り込み、可動接点３Ａの両側縁の２箇所で凹曲面１７と接触する。よって、可動接触子４と固定接点１Ａ，１Ｂとの接触状態が安定し、可動接触子４の振動が抑制されるので、接点部の閉極時に発生する異音を低減できる。

尚、本実施形態では、接点装置Ｃ１の可動接触子４を電磁石装置Ｃ２で駆動しているが、可動接触子４を駆動する手段は電磁石装置Ｃ２に限定されるものではなく、例えば手動操作によって可動接触子４を駆動する開閉機構などでもよい。

（実施形態２）
実施形態２の接点装置及び電磁開閉装置について図５〜図７を参照して説明する。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。以下では、図５（ａ）における上下左右を基準とし、上下方向及び左右方向とそれぞれ直交する方向を前後方向として説明を行う。尚、図５に示す方向は、実際の使用状態における上下左右の方向を規定するものではなく、実使用時の取付方向が図７の方向に限定されるものではない。

この接点装置Ｃ１は、図５（ａ）に示すように、固定接点１Ａ，１Ｂと、固定接点１Ａ，１Ｂをそれぞれ有する固定端子２Ａ，２Ｂと、可動接点３Ａ，３Ｂを有する可動接触子４とを備える。

固定端子２Ａ，２Ｂは、何れも導電性を有する金属材料から矩形板状に形成される。固定端子２Ａの上面には、導電性を有する金属材料から形成される固定接点１Ａが固着されている。また固定端子２Ｂの上面にも、同じく導電性を有する金属材料から形成される固定接点１Ｂが固着されている。尚、固定接点１Ａ，１Ｂは、接触抵抗を小さくするために、固定端子２Ａ，２Ｂを形成する材料よりも電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。

可動接触子４は、導電性を有する金属材料から矩形板状に形成され、その下面には、固定接点１Ａ，１Ｂにそれぞれ対向する形で可動接点３Ａ，３Ｂが固着されている。尚、可動接点３Ａ，３Ｂは、接触抵抗を小さくするために、可動接触子４を形成する材料より電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。

可動接触子４の上面には、コイルスプリングからなる接圧ばね３３の下端部が当接しており、接圧ばね３３の上端部は、接点装置Ｃ１を収容するケースの内壁に当接している（図６参照）。この可動接触子４は、接圧ばね３３から下向き（固定接点１Ａ，１Ｂに向かう向き）の力を受け、接点部の閉極時に接圧が与えられる。

可動接触子４の下方には、後述する電磁石装置Ｃ２によって駆動されて、可動接触子４を上向きに押圧する金属製の駆動軸３０が配置されている。駆動軸３０の上端部には、絶縁性を有する樹脂材料から形成されるキャップ３６が取り付けられている。

次に、この接点装置Ｃ１の動作を説明する。なお、以下の説明では、図示しない駆動手段によって駆動軸３０を上下方向に沿って移動させることで、可動接触子４が駆動されている。この駆動手段としては、例えば後述の電磁石装置Ｃ２が用いられる。

接点間が開極しているときは、図５（ａ）に示すように、キャップ３６の上端部が可動接触子４の下面に当接している。ここで、接点間が開極しているときには、駆動軸３０のキャップ３６が初期位置（上限位置）で保持されていることから、可動接触子４の下方への変位が規制されている。

次に、駆動軸３０が下向きに駆動されると、駆動軸３０に連動してキャップ３６も下方に変位する。キャップ３６が下方に移動すると、可動接触子４の下側への移動規制が解除されるため、可動接触子４は接圧ばね３３のバネ力を受けて下方（固定接点１Ａ，１Ｂに向かう向き）に変位する。そして、図５（ｂ）に示すように、可動接触子４の可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触して、接点間が閉極し、固定接点１Ａ，１Ｂ間に可動接触子４を介して電流が流れることになる。

ここで、一方の可動接点３Ａにはスリット１１が設けられているので、固定接点１Ａは、可動接点３Ａにおけるスリット１１の両側部位と接触することになり、その結果、固定接点１Ａ，１Ｂと可動接点３Ａ，３Ｂとは合計３箇所で接触することになる。その結果、可動接触子４と固定接点１Ａ，１Ｂとの接触状態が安定し、可動接触子４の振動が抑制されるから、可動接触子４が振動することによって発生する異音を低減できる。しかも、２個の可動接点３Ａ，３Ｂは、キャップ３６によって駆動される部位に対して対称な位置に配置されているので、可動接触子４が固定接点１Ａ，１Ｂから離れている状態でも可動接触子４の位置が安定し、可動接触子４の位置がぐらつきにくくなる。その結果、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触する際に、可動接触子４が揺動することで可動接点３Ａ，３Ｂが固定接点１Ａ，１Ｂの表面に沿って摺動するような動きが発生しにくくなる。これにより接点部の摩耗が低減されるから、接点寿命を長くすることができる。

次に、上記の接点装置Ｃ１を備えた電磁開閉装置の実施形態について図６を参照して説明する。以下では、図６における上下左右を基準とし、上下方向及び左右方向とそれぞれ直交する方向を前後方向として説明を行う。尚、図６に示す方向は、実際の使用状態における上下左右の方向を規定するものではなく、実使用時の取付方向が図６の方向に限定されるものではない。

本実施形態は、図６に示すように、中空箱形のハウジング５０内に、上記接点装置Ｃ１と、接点装置Ｃ１の可動接触子４を駆動して接点部を開閉する電磁石装置Ｃ２とを収納して構成される。なお、ハウジング５０は樹脂製であって、図６に示すように上ケース５１、中ケース５２、下ケース５３を一体に組み合わせて形成される。また、ハウジング５０の右面を除いた外面は、音や振動を遮断するためのゴムカバー５４で覆われている。

接点装置Ｃ１は、上ケース５１と下ケース５３との間の空間に配置されている。ここで、接圧ばね３３は、その上端部が上ケース５１内部の上面に固定される。また、駆動軸３０は、中ケース５２を貫通して下ケース５３まで延長して設けられており、駆動軸３０の中間部は後述する可動鉄芯２４に結合されている。なお、接点装置Ｃ１については上記実施形態で既に説明しているので、ここでは説明を省略する。

電磁石装置Ｃ２は、図６に示すように、コイルボビン２１に巻かれたコイル２２と、固定鉄芯２３と、可動鉄芯２４と、復帰ばね２９とを備える。

コイルボビン２１は樹脂成形品からなり、中空円筒状の巻胴部２１ａと、巻胴部２１ａの上下両端部に設けられた鍔２１ｂ，２１ｂとを一体に備えている。このコイルボビン２１には鍔２１ｂ，２１ｂの間にある巻胴部２１ａにコイル２２が巻き付けられている。

巻胴部２１ａ内の下端部には、磁性材料で形成された固定鉄芯２３が配置されている。固定鉄芯２３の上部には下向きに凹んだ凹部２３ｃが設けられ、この凹部２３ｃに復帰ばね２９の下側部が収納されている。凹部２３ｃの上側部分の内周面は、上側に行くほど大径となるようなテーパ形状に形成されており、このテーパ部に可動鉄芯２４の下端部が嵌り込むようになっている。

また、巻胴部２１ａの内側には、磁性材料で形成された可動鉄芯２４が固定鉄芯２３の上側に移動自在に配置されている。可動鉄芯２４の下端部は円錐台形状に形成され、その先端面には上側に窪んだ凹部２４ａが設けられており、この凹部２４ａ内に復帰ばね２９の上側部が収納されている。この可動鉄芯２４には、金属製の駆動軸３０が貫通する形で固定されている。

復帰ばね２９は、コイルスプリングからなり、可動鉄芯２４に設けられた凹部２４ａの上面と、固定鉄芯２３に設けられた凹部２３ｃの下面との間に保持される。この復帰ばね２９は、可動鉄芯２４が下方に変位したときに圧縮され、復帰ばね２９のバネ力によって可動鉄芯２４には上向きの力が付与される。

ここで、可動鉄芯２４の外径寸法は固定鉄芯２３の外径寸法よりも小さく、巻胴部２１ａと可動鉄芯２４との間にできる隙間には、磁性材料により円筒状に形成されたプレート３８が設けられている。このプレート３８の上端部には、径方向に突出してコイルボビン２１の鍔２１ｂの上側に配置されるフランジ３８ａが一体に設けられている。そして、上記の固定鉄芯２３と、可動鉄芯２４と、プレート３８と、図示しない継鉄とで磁気回路を形成している。

以下、この電磁開閉装置の動作について説明する。先ず、コイル２２に通電されると、可動鉄芯２４が固定鉄芯２３に吸引されることで、可動鉄芯２４に固定されている駆動軸３０が下方に変位する。駆動軸３０の下方への移動に伴って、キャップ３６が下方に変位すると、キャップ３６が可動接触子４から離れ、可動接触子４の下側への移動規制が解除されるため、可動接触子４は接圧ばね３３のバネ力を受けて下側に変位する。可動接触子４が下側に移動すると、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触して、接点間が閉極する。

一方、コイル２２への通電が遮断されると、復帰ばね２９のバネ力を受けて可動鉄芯２４が上側へと変位し、駆動軸３０も上方に変位する。駆動軸３０が上方に変位すると、駆動軸３０の上端部に設けられたキャップ３６が可動接触子４を上側に押し、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂが固定接点１Ａ，１Ｂから開離した状態となって、接点間が開極する。

上述のように、本実施形態の電磁開閉装置は接点装置Ｃ１と電磁石装置Ｃ２とを備えている。接点装置Ｃ１は固定接点（本実施形態では２個の固定接点１Ａ，１Ｂ）と可動接触子４とを備えている。可動接触子４は、対応する固定接点に接離する可動接点（本実施形態では可動接点３Ａ，３Ｂ）が設けられ、可動接点の中間位置が駆動手段（本実施形態では駆動軸３０）によって駆動されることで、可動接点を対応する固定接点に接触又は開離させる。固定接点及び可動接点の内の少なくとも１つには、その一部に凹部（本実施形態ではスリット１１）が設けられている。また電磁石装置Ｃ２は、コイル２２を有し、コイル２２への通電の有無に応じて、可動接触子４を駆動することにより、可動接点（可動接点３Ａ，３Ｂ）を対応する固定接点（固定接点１Ａ，１Ｂ）に接触又は開離させる。

このように、固定接点及び可動接点の内の少なくとも１つには、その一部に凹部が設けられているので、凹部が設けられた接点に対応する接点は、凹部の両側部位と接触することになり、その結果、可動接触子４が３点以上で支持されることになる。よって、可動接触子４と固定接点（固定接点１Ａ，１Ｂ）との接触状態が安定し、可動接触子４の振動が抑制されるから、可動接触子４が振動することによって発生する異音を低減できる。しかも、駆動手段（駆動軸３０）は可動接点の中間位置を駆動しており、可動接点は、駆動手段によって駆動される部位に対して対称な位置に配置されているので、可動接触子４が固定接点１Ａ，１Ｂから離れている状態でも可動接触子４の位置が安定し、可動接触子４の位置がぐらつきにくくなる。その結果、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触する際に、可動接触子４が揺動することで可動接点３Ａ，３Ｂが固定接点１Ａ，１Ｂの表面に沿って摺動するような動きが発生しにくくなる。これにより接点部の摩耗が低減されるから、接点寿命を長くすることができる。

ところで、上述の各実施形態では、固定接点及び可動接点が２個ずつ設けられているが、固定接点及び可動接点は１個でも複数個でもよい。固定接点及び可動接点が１個ずつの場合は、固定接点及び可動接点の内の少なくとも何れか一方に、可動接触子４を３点以上で支持できるような形状の凹部１１を設ければよい。例えば図８（ａ）（ｂ）は固定接点１Ａ及び可動接点３Ａが１個ずつの場合に可動接点３Ａ側に凹部１１が設けられた形態を示し、可動接点３Ａに十字状の凹部１１を設けることで、固定接点１Ａと可動接点３Ａとを３箇所以上で接触するから、可動接触子４の位置を安定させることができる。尚、固定接点１Ａ及び可動接点３Ａが１個ずつの場合には、１個の可動接点３Ａの重心位置で可動接触子４が駆動手段によって駆動されればよい。また、可動接点が複数個の場合には、複数個の可動接点の重心位置で可動接触子４が駆動手段によって駆動されればよい。

上述した各実施形態の電磁開閉装置は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車車（ＰＨＥＶ）などの電動車両において、電動機を駆動する回路とバッテリとの間で、高圧の直流高電流（１０Ａ〜数百Ａ）を遮断する用途に用いられる。尚、電磁開閉装置の用途は電動車両に限定されるものではなく、直流高電圧、高電流の制御用途に好適に用いられる。

Ｃ１ 接点装置
Ｃ２ 電磁石装置
１Ａ，１Ｂ 固定接点
２Ａ，２Ｂ 固定端子
３Ａ，３Ｂ 可動接点
４ 可動接触子
１１ スリット（凹部）
３０ 駆動軸（駆動手段）

Claims (3)

1. 固定接点と、対応する前記固定接点に接離する可動接点が設けられ、前記可動接点の中間位置が駆動手段によって駆動されることで、前記可動接点を対応する前記固定接点に接触又は開離させる可動接触子とを備え、前記固定接点及び前記可動接点の内の少なくとも１つには、その一部に凹部が設けられ、前記可動接触子が３点以上で支持されることを特徴とする接点装置。
2. 前記固定接点及び前記可動接点の内、前記凹部が設けられた接点に対応する接点には、前記凹部が設けられた接点に向かって凸となり、凸の先端が前記凹部内に入り込むような曲面が設けられたことを特徴とする請求項１記載の接点装置。
3. 請求項１又は２の何れかに記載の接点装置と、
   コイルを有し、前記コイルへの通電の有無に応じて、前記可動接触子を駆動することにより、前記可動接点を前記固定接点に接触又は開離させる電磁石装置とを備えたことを特徴とする電磁開閉装置。

Images