JP2012243591A - 電磁接触器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定距離を保って配置された一対の固定接触子111,112と、該一対の固定接触子111,112に対して接離可能に配置された可動接触子130とを備えた接点装置100を備え、前記一対の固定接触子111,112に、前記可動接触子130と接触する接点部118a以外を覆う絶縁カバー121が装着されている。
【選択図】図9
Description
しかしながら、電磁反発力に抗するローレンツ力を発生するために連結片を接触片の固定接点の近傍に近づけると、投入状態から釈放状態とする際に可動接点及び固定接点間に発生するアークを消弧するために、アーク消弧用永久磁石を配置して、このアーク消弧用永久磁石で発生する磁場でアークを引き伸ばし、遮断電圧を上昇させてアークを消弧するようにしている。
また、伸長したアークの先端が固定接触子と接触してアークが短絡してアーク電圧が低下し、遮断できなくなるという未解決の課題もある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、アークの発生位置を規制してアークの消弧を確実に行うことが可能な電磁接触器を提供することを目的としている。
この構成によると、固定接触子の可動接触子と接触する接点部以外が絶縁カバーで覆割れるので、固定接触子に可動接触子が接触している投入状態から、可動接触子が固定接触子から離間する際にアークが発生しても、このアークの端部が固定接触子上を動くことを確実に防止することができる。同様に伸長したアーク先端が固定接触子と接触してアークが短絡してアーク電圧が低下することを確実に防止することができる。
この構成によると、絶縁カバーの嵌合部を支持導電部に形成された小径部に嵌合させるだけで、固定接触子に組込むことができ、絶縁カバーの組込みを容易に行うことができる。
この構成によると、絶縁カバーの嵌合部を支持導電部に形成された小径部に嵌合させると同時に、スナップフィット部をC字状部の下板部の突起に係合させるだけで、絶縁カバーを固定接触子に組込むことができ、絶縁カバーの組込みを容易確実に行うことができる。
図1は本発明に係る電磁開閉器の一例を示す断面図、図2は接点収納ケースの分解斜視図である。この図1及び図2において、10は電磁接触器であり、この電磁接触器10は接点機構を配置した接点装置100と、この接点装置100を駆動する電磁石ユニット200とで構成されている。
また、固定接点支持絶縁基板105には、中央部に後述する一対の固定接触子111及び112を挿通する貫通孔106及び107が所定間隔を保って形成されている。この固定接点支持絶縁基板105の上面側における貫通孔106及び107の周囲及び下面側における角筒体104に接触する位置にメタライズ処理が施されている。そして、固定接点支持絶縁基板105が角筒体104の上面にロウ付けされている。
実際には、図4(a)に示すように、固定接触子111及び112を取付けた後の接点収納ケース102を、固定接点支持絶縁基板105を下側とした状態で、上方の開口部から絶縁カバー121を図3(a)〜(c)とは上下逆にした状態で、固定接触子111及び112間に挿入する。
このように、固定接触子111及び112のC字状部115に絶縁カバー121を装着することにより、このC字状部115の内周面では下板部118の上面側のみが露出されて接点部118aとされている。
したがって、絶縁筒体140は、磁石収納筒体141及び42によるアーク消弧用永久磁石143及び144の位置決め機能と、アークからアーク消弧用永久磁石143及び144を保護する保護機能及び外部の剛性を高める金属性の角筒体104に対するアークの影響を遮断する絶縁機能を備えている。
因みに、アーク消弧用永久磁石143及び144を、図7(a)〜(c)に示すように、絶縁筒体140の外側に配置する場合には、固定接触子111及び112の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの対向位置までの距離が長くなり、本実施形態と同一の永久磁石を適用した場合に、アークを横切る磁束密度が少なくなる。
電磁石ユニット200は、図1に示すように、側面から見て扁平なU字形状の磁気ヨーク201を有し、この磁気ヨーク201の底板部202の中央部に円筒状補助ヨーク203が固定されている。この円筒状補助ヨーク203の外側にスプール204が配置されている。
そして、スプール204の中央円筒部205内に、底部と磁気ヨーク201の底板部202との間に復帰スプリング214を配設した可動プランジャ215が上下に摺動可能に配設されている。この可動プランジャ215には、上部磁気ヨーク210から上方に突出する上端部に半径方向外方に突出する周鍔部216が形成されている。
また、可動プランジャ215の上端面には可動接触子130を支持する連結軸131が螺着されている。
今、固定接触子111が例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、固定接触子112が負荷に接続されているものとする。
この状態で、電磁石ユニット200における励磁コイル208が非励磁状態にあって、電磁石ユニット200で可動プランジャ215を下降させる励磁力を発生していない釈放状態にあるものとする。この釈放状態では、可動プランジャ215が復帰スプリング214によって、上部磁気ヨーク210から離れる上方向に付勢される。これと同時に、永久磁石220の磁力による吸引力が補助ヨーク225に作用されて、可動プランジャ215の周鍔部216が吸引される。このため、可動プランジャ215の周鍔部216の上面が補助ヨーク225の下面に当接している。
このように、釈放状態では、可動プランジャ215に復帰スプリング214による付勢力と環状永久磁石220による吸引力との双方が作用しているので、可動プランジャ215が外部からの振動や衝撃等によって不用意に下降することがなく、誤動作を確実に防止することができる。
そして、可動プランジャ215が復帰スプリング214の付勢力及び環状永久磁石220の吸引力に抗して速やかに下降する。これにより、可動プランジャ215の下降が、周鍔部216の下面が上部磁気ヨーク210の上面に当接することにより停止される。
このため、外部電力供給源の大電流が固定接触子111、可動接触子130、及び固定接触子112を通じて負荷に供給される閉極状態となる。
このとき、固定接触子111及び112と可動接触子130との間に可動接触子130を開極させる方向の電磁反発力が発生する。
これによって、電磁石ユニット200で可動プランジャ215を下方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動プランジャ215が復帰スプリング214の付勢力によって上昇し、周鍔部216が補助ヨーク225に近づくに従って環状永久磁石220の吸引力が増加する。
さらに、絶縁カバー121は、嵌合部125を、固定接触子111及び112の小径部114bに嵌合させるだけで、固定接触子111及び112に装着することができ、固定接触子111及び112への装着を容易に行うことができる。
このため、固定接触子111の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間では、図6(b)に示すように、電流Iが固定接触子111側から可動接触子130側に流れるとともに、磁束Φの向きが内側から外側に向かう方向となる。このため、フレミングの左手の法則によって、図6(c)に示すように、可動接触子130の長手方向と直交し且つ固定接触子111の接点部118aと可動接触子130との開閉方向と直交してアーク消弧空間145側に向かう大きなローレンツ力Fが作用する。
また、アーク消弧空間145では、その下方側及び上方側で、固定接触子111の接点部118a及び可動接触子130の接点部130a間の磁束の向きに対して下方側に及び上方側に磁束が傾くことになる。このため、傾いた磁束によってアーク消弧空間145に引き伸ばされたアークがアーク消弧空間145の隅の方向へさらに引き伸ばされ、アーク長を長くすることができ、良好な遮断性能を得ることができる。
また、アーク消弧空間145では、上述したように、その下方側及び上方側で、固定接触子112の接点部118a及び可動接触子130の接点部130a間の磁束の向きに対して下方側及び上方側に磁束が傾くことになる。このため、傾いた磁束によってアーク消弧空間145に引き伸ばされたアークがアーク消弧空間145の隅の方向へさらに引き伸ばされ、アーク長を長くすることができ、良好な遮断性能を得ることができる。
このとき、アーク消弧用永久磁石143及び144は絶縁筒体140に形成された磁石収納筒体141及び142内に配置されているので、アークが直接アーク消弧用永久磁石143及び144に接触することがない。このため、アーク消弧用永久磁石143及び144の磁気特性を安定して維持することができ、遮断性能を安定化させることができる。
さらに、絶縁機能、アーク消弧用永久磁石143及び144の位置決め機能、アーク消弧用永久磁石143及び144のアークからの保護機能及び外部の金属製の角筒体104にアークが届くことを遮断する絶縁機能を1つの絶縁筒体140で行うことができるので、製造コストを低減させることができる。
さらに、アーク消弧用永久磁石143及び144を収納する磁石収納筒体141及び142の可動接触子130と対向する位置に可動接触子の側縁に摺接する可動接触子ガイド部材148及び149が突出形成されているので、可動接触子130の回動を確実に防止することができる。
また、上記第1及び第2の実施形態においては、可動プランジャ215に連結軸131を螺合させる場合について説明したが、可動プランジャ215と連結軸131とを一体に形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、接点収納ケース102及びキャップ230で密封容器を構成し、この密封容器内にガスを封入する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、遮断する電流が低い場合にはガス封入を省略するようにしてもよい。
Claims (4)
- 所定距離を保って配置された一対の固定接触子と、該一対の固定接触子に対して接離可能に配置された可動接触子とを備えた接点装置を備え、
前記一対の固定接触子に、前記可動接触子と接触する接点部以外を覆う絶縁カバーを装着したことを特徴とする電磁接触器。 - 前記一対の固定接触子は、接点収納ケースの天面に所定間隔を保って支持された支持導体部と、該支持導体部の前記接点収納ケース内の端部に連結された上板部と、該上板部の他方の支持導体部とは反対側から下方に延長する中間板部と、該中間板部の前記下端から前記他方の支持導体部側に延長する上面に接点部を形成した下板部とでC字状に形成されたC字状部とを備え、
前記絶縁カバーは、前記C字状部を、少なくとも接点部を露出させ、且つ前記可動接触子との対向面及び当該対向面に連接する側面を覆うように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁接触器。 - 前記絶縁カバーは、前記一対の固定接触子のC字状部の上板部及び中間板部の内面を覆うL字状部と、該L字状部の側縁から前記C字状部の側面を覆うように延長する側板部と、該側板部の前記支持導電部に対向する上端から内方に延長して前記支持導電部に形成された小径部に嵌合する嵌合部とを備えていることを特徴とする請求項2に記載の電磁接触器。
- 前記絶縁カバーは、前記一対の固定接触子のC字状部の上板部及び中間板部の内面を覆うL字状部と、該L字状部の側縁から前記C字状部の側面を覆うように延長する側板部と、該側板部の前記支持導電部に対向する上端から内方に延長して前記支持導電部に形成された小径部に嵌合する嵌合部と、前記C字状部の下板部の下面に結成された突起に係合するスナップフィット部とを備えていることを特徴とする請求項2に記載の電磁接触器。
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