JP2013008622A

JP2013008622A - 接点装置及び電磁開閉器

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Publication number: JP2013008622A
Application number: JP2011141709A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Okada; 全史岡田; Riichi Uotome; 利一魚留; Ryosuke Ozaki; 良介尾崎
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2013-01-10

Abstract

【課題】開閉寿命の短縮を抑えつつ接点部の開閉状態を検出可能とする。
【解決手段】
検出部３たるスイッチ素子30は、可動鉄心23にアクチュエータ32が押されることでオンとなる。したがって、スイッチ素子30のオン・オフに基づいて接点部１の開閉状態を検出することができる。しかも、スイッチ素子30を駆動するために、従来例のように別部材(伝達部材)を必要としないので、開閉寿命の短縮を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点装置、及び当該接点装置を用いた電磁開閉器に関する。

従来の接点装置及び電磁開閉器として、特許文献１に記載されているものがある。この従来例は、封止容器の内部に封止された接点部(接点装置)と、コイルへの通電に応じて接点部を開閉する電磁石装置と、電磁石装置の駆動力を接点部に伝達する伝達部材とがハウジング内に収納されて構成される。伝達部材は、電磁石装置の可動鉄心に固定された可動軸と結合され、可動鉄心に作用する磁力を可動軸に伝達して接点部を開閉するものである。

また、この従来例は補助接点(マイクロスイッチ)を備えており、伝達部材に設けられている押圧部が駆動レバーを押圧することで接点部と連動して補助接点が開閉(マイクロスイッチがオン・オフ)することで接点部の開閉状態が判別可能となっている。

特開２０００−２７６９６１号公報(段落０００２〜０００９及び図10，図11参照)

しかしながら、上記従来例のように補助接点(マイクロスイッチ)を駆動するために別部材(伝達部材)が設けられていると、この別部材(伝達部材)が無い場合と比較して接点装置の開閉寿命が短縮されてしまう虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、開閉寿命の短縮を抑えつつ接点部の開閉状態を検出可能とすることを目的とする。

本発明の接点装置は、固定接点と可動接点を有する接点部と、前記可動接点を変位させることで前記接点部を開閉する開閉手段と、少なくとも前記接点部を内部に収納する容器と、前記接点部の開閉状態を検出する検出手段とを備え、前記開閉手段は、前記容器内に収納されて前記可動接点を変位させる変位体を有し、前記検出手段は、前記容器内に収納され、前記変位体又は可動接点に押駆動されてオン・オフするスイッチ素子を有することを特徴とする。

この接点装置において、前記スイッチ素子は、前記変位体を挟んで前記接点部と対向する位置に配置されて前記変位体によって押駆動されることが好ましい。

この接点装置において、前記スイッチ素子の端子と接続される金属製の端子ピンと、当該端子ピンを保持して前記容器に設けられた開口部を閉塞する絶縁材料製の蓋部材とを備え、前記端子ピンが前記蓋部材にろう接され且つ前記蓋部材が前記容器にろう接されることが好ましい。

この接点装置において、前記蓋部材は、合金製の中間部材を介して前記容器に接合されることが好ましい。

本発明の電磁開閉器は、前記何れかの接点装置と、前記変位体を電磁力によって変位させる電磁石とを備えることを特徴とする。

本発明の接点装置及び電磁開閉器は、開閉寿命の短縮を抑えつつ接点部の開閉状態が検出可能になるという効果がある。

本発明に係る接点装置及び電磁開閉器の実施形態を示す一部省略した断面図である。 (ａ)，(ｂ)は同上における検出部の封止構造を示す一部省略した断面図である。同上の別の構成を示す一部省略した断面図である。同上のさらに別の構成を示す一部省略した断面図である。

本実施形態の電磁開閉器Ａは、図１に示すように接点部１、駆動部２、検出部３などを備える。接点部１は、２つの固定接点10と、固定接点10に接離する可動接点(可動子)11とを有する。すなわち、２つの固定接点10と可動接点11が接触しているときに接点部１が閉極して固定接点10間が導通し、２つの固定接点10と可動接点11が接触していないときに接点部１が開極して固定接点10間が非導通となる。なお、以下の説明では、図１において上下左右の各方向を定める。

固定接点10は円柱形状の固定端子10Aの先端(下端)に設けられている。可動接点11は銅又は銅合金からなる矩形平板状に形成され、長手方向(左右方向)の中央部で可動軸21に支持されている。また、固定接点10並びに可動接点11は、下面が開口する箱形に形成されたセラミックス製の封止容器12内に収納されており、封止容器12の底壁を一対の固定端子10Aが貫通している。

駆動部２は、励磁コイル20、可動軸21、固定鉄心22、可動鉄心23、キャップ24、継鉄25，26などで構成されている。キャップ24は、非磁性材料によって有底円筒形状に形成され、内部の底(下)側に可動鉄心23が収納され、開口(上)側に固定鉄心22が収納且つ固定されている。可動軸21は、固定鉄心22を移動自在に貫通するとともに下端部分に可動鉄心23が固定されている。なお、図示は省略しているが、固定鉄心22と可動鉄心23との間には、可動鉄心23を固定鉄心22から離す向き(下向き)に弾性付勢する復帰ばねが配設されている。また、固定鉄心22と可動接点11との間には、可動接点11を固定接点10に近付く向き(上向き)に弾性付勢する接圧ばね(図示せず)が配設されている。キャップ24の外側に絶縁材料製のコイルボビン(図示せず)が設けられ、当該コイルボビンに励磁コイル20が巻設されている。そして、励磁コイル20の外側に継鉄25，26が配設され、励磁コイル20と継鉄25，26とで磁気回路が形成されている。一方の継鉄26は平板状に形成され、励磁コイル20と封止容器12の間に配置されている。

而して、励磁コイル20に励磁電流が流れていない状態では、復帰ばねに弾性付勢された可動鉄心23が下向きに変位(移動)することで可動軸21及び可動接点11も下向きに変位する。その結果、可動接点11が固定接点10から離れて接点部１が開極する。一方、励磁コイル20に励磁電流が流れると、固定鉄心22と可動鉄心23との間に作用する電磁力で可動鉄心23が固定鉄心22に近付く向き(上向き)に変位するので、可動軸21及び可動接点11も上向きに変位する。その結果、可動接点11が固定接点10に接触して接点部１が閉極する。すなわち、本実施形態では、接点部１、可動軸21、封止容器12、キャップ24等で接点装置が構成され、励磁コイル20と固定鉄心22で電磁石が構成されており、この電磁石の電磁力によって可動鉄心23及び可動軸21が上下方向に変位する。

検出部３は、スイッチ素子(マイクロスイッチ)30からなり、可動鉄心23を挟んで接点部１と対向する位置であるキャップ24の底に配置されている。このスイッチ素子30は、矩形箱状の本体31の一面(図１では上面)に片持ち支持されたアクチュエータ32を備え、本体31の他の一面(図１では下面)に複数本の端子33が突設されている。すなわち、接点部１が開極しているときは可動鉄心23がキャップ24の底(下)側に位置するためにアクチュエータ32が下向きに押されてスイッチ素子30がオンする。一方、接点部１が閉極しているときは可動鉄心23がキャップ24の開口(上)側に位置するため、アクチュエータ32が押されないことでスイッチ素子30がオフとなる。而して、本実施形態ではスイッチ素子30のオン・オフに基づいて接点部１の開閉状態を検出することができる。

ここで、キャップ24の内部は封止されているので、検出部３の検出出力を外部に取り出すための部分にも封止構造が必要である。例えば、図２(ａ)に示すようにキャップ24の底に設けられた開口部24Aが平板状の蓋部材24Bで閉塞され、この蓋部材24Bに複数の端子ピン24Cが取り付けられ、これらの端子ピン24Cと検出部３の端子32が電気的に接続される。蓋部材24Bはアルミナなどの絶縁材料製であって、銅や銅合金からなる端子ピン24Cが挿通される挿通孔が穿孔され、当該挿通孔に挿通された端子ピン24Cがろう接(ろう付け)される。そして、金属製(例えば、オーステナイト系ステンレス鋼製)のキャップ24に蓋部材24Bがろう接(ろう付け)される。あるいは、図２(ｂ)に示すように蓋部材24Bが合金製の中間部材24Dを介してキャップ24に接合されてもよい。中間部材24Dは、例えば、４２アロイなどの鉄・ニッケル合金からなり、レーザビーム溶接によってキャップ24に接合され、ろう接(ろう付け)によって蓋部材24Bが接合される。これにより、端子ピン24Cと蓋部材24B及び蓋部材24Bとキャップ24との間に充分な気密性を確保することができる。

上述のように本実施形態の接点装置及び電磁開閉器Ａでは、スイッチ素子30(マイクロスイッチ)を駆動するために、従来例のように別部材(伝達部材)を必要としないので、開閉寿命の短縮を抑えつつ接点部１の開閉状態を検出することかできる。また、スイッチ素子30が可動鉄心23を挟んで接点部１と対向する位置(キャップ24の底)に配置されているので、接点部１に生じるアークの影響を受け難いという利点がある。

ところで、スイッチ素子30はマイクロスイッチに限定されない。例えば、図３に示すようにキャップ24の内底部に並設される一対のばね接点30Aでスイッチ素子30が構成されていてもよい。この場合、接点部１が開極しているときに可動鉄心23を介して一対のばね接点30Aが導通(スイッチ素子30がオン)し、接点部１が閉極しているときに可動鉄心23を介して一対のばね接点30Aが非導通(スイッチ素子30がオフ)となる。また、スイッチ素子30が配置される位置はキャップ24の底に限定されない。例えば、図４に示すように封止容器12内にスイッチ素子30が配置され、可動接点11によってスイッチ素子30がオン・オフされてもよい。この場合、２つのスイッチ素子30を封止容器12内に配置し、接点部１が開極している場合は一方のスイッチ素子30のみがオンとなり、接点部１が閉極している場合は他方のスイッチ素子30のみがオンとなるようにしてもよい(図４参照)。

Ａ電磁開閉器
１接点部(接点装置)
２駆動部(開閉手段)
３検出部(検出手段)
10 固定接点
11 可動接点
12 封止容器(容器)
20 励磁コイル(電磁石)
21 可動軸(接点装置)
22 固定鉄心(電磁石)
23 可動鉄心(変位体)
30 スイッチ素子

Claims

固定接点と可動接点を有する接点部と、前記可動接点を変位させることで前記接点部を開閉する開閉手段と、少なくとも前記接点部を内部に収納する容器と、前記接点部の開閉状態を検出する検出手段とを備え、前記開閉手段は、前記容器内に収納されて前記可動接点を変位させる変位体を有し、前記検出手段は、前記容器内に収納され、前記変位体又は可動接点に押駆動されてオン・オフするスイッチ素子を有することを特徴とする接点装置。
前記スイッチ素子は、前記変位体を挟んで前記接点部と対向する位置に配置されて前記変位体によって押駆動されることを特徴とする請求項１記載の接点装置。
前記スイッチ素子の端子と接続される金属製の端子ピンと、当該端子ピンを保持して前記容器に設けられた開口部を閉塞する絶縁材料製の蓋部材とを備え、前記端子ピンが前記蓋部材にろう接され且つ前記蓋部材が前記容器にろう接されることを特徴とする請求項１又は２記載の接点装置。
前記蓋部材は、合金製の中間部材を介して前記容器に接合されることを特徴とする請求項３記載の接点装置。
請求項１〜４の何れかの接点装置と、前記変位体を電磁力によって変位させる電磁石とを備えることを特徴とする電磁開閉器。