JP2014110165A - 接点装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁反発力による接点の接触圧の低下を抑えつつ、接点ギャップを確保した接点装置を提供する。
【解決手段】接点装置Aは、固定接点11を有する固定端子1と、固定接点11に対して接離自在に接触する可動接点21を有する可動接触子2と、固定端子1側への弾性力を可動接触子2に与える接圧ばね6Aと、可動接点21が固定接点11に接触し両接点間に電流が流れることによって発生する誘導磁場の有無に応じて伸縮する伸縮部材7Aとを備える。伸縮部材7Aは、誘導磁場により伸長し、可動接触子2に対して固定端子1側への押圧力を与える。本構成によれば、接圧ばね6A又は伸縮部材7Aのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができるので、接点間に電磁反発力が生じた場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
【選択図】図1
【解決手段】接点装置Aは、固定接点11を有する固定端子1と、固定接点11に対して接離自在に接触する可動接点21を有する可動接触子2と、固定端子1側への弾性力を可動接触子2に与える接圧ばね6Aと、可動接点21が固定接点11に接触し両接点間に電流が流れることによって発生する誘導磁場の有無に応じて伸縮する伸縮部材7Aとを備える。伸縮部材7Aは、誘導磁場により伸長し、可動接触子2に対して固定端子1側への押圧力を与える。本構成によれば、接圧ばね6A又は伸縮部材7Aのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができるので、接点間に電磁反発力が生じた場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、接点装置に関するものである。
従来より、電磁コイルを用いて接点を開閉させる接点装置が提供されている(例えば特許文献1参照)。この接点装置は、対向配置される可動鉄心及び固定鉄心と、可動鉄心と固定鉄心との間に電磁吸引力を与える電磁コイルと、可動鉄心に連結され可動鉄心の動きに合わせて移動するシャフトと、可動接点を有しシャフトの先端側に取り付けられる可動接触子と、固定接点を有し可動接触子に対して対向配置される固定端子とを備える。可動接触子に対して固定端子と反対側には、固定端子側への弾性力を可動接触子に与える接圧ばねが配置されており、可動接点が固定接点に接触した状態では、接圧ばねから与えられる弾性力によって可動接点が固定接点に弾接する。
また、特許文献2には、磁場の影響を受けて形状が変化する磁性形状記憶(MSM)物質が開示されており、特許文献1に示した接点装置において接圧ばねの代わりに磁性形状記憶物質を用いることもできる。この場合、可動接点が固定接点に接触し両接点間に電流が流れることによって誘導磁場が発生し、この誘導磁場により磁性形状記憶物質が伸長して固定端子側への押圧力を可動接触子に与え、この押圧力により可動接点が固定接点に弾接する。
上述の特許文献1に示した接点装置では、接圧ばねから与えられる弾性力により接点の接触圧を高めているが、例えば接点間に過電流による電磁反発力が生じた場合には、この電磁反発力により接点の接触圧が低下するという問題があった。
また、上述の特許文献1に示した接点装置において、接圧ばねの代わりに特許文献2に開示された磁性形状記憶物質を用いた場合でも接点の接触圧が低下するという問題は解決できず、さらに磁性形状記憶物質は接圧ばねに比べて変位量が小さいことから、接点ギャップを大きくとることができなかった。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電磁反発力による接点の接触圧の低下を抑えつつ、接点ギャップを確保した接点装置を提供することにある。
本発明の接点装置は、固定接点を有する固定端子と、固定接点に対して接離自在に接触する可動接点を有する可動接触子と、固定端子側への弾性力を可動接触子に与える接圧ばねと、可動接点が固定接点に接触し両接点間に電流が流れることによって発生する誘導磁場の有無に応じて伸縮する伸縮部材とを備える。伸縮部材は、誘導磁場により伸長し、可動接触子に対して固定端子側への押圧力を与える。
この接点装置において、伸縮部材は、伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と同じ方向になるように配置され、可動接触子に対して押圧力を直接与えるのが好ましい。
また、この接点装置において、伸縮部材は、可動接触子に対して接圧ばねを介して押圧力を与えるのも好ましい。
さらに、この接点装置において、伸縮部材は、伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と同じ方向になるように配置され、且つ可動接触子の移動方向において接圧ばねと直列に配置されるのも好ましい。
また、この接点装置において、伸縮部材は、伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と異なる方向になるように配置され、誘導磁場により伸長することによって接圧ばねを可動接触子の移動方向に変位させる押圧力を接圧ばねに与えるのも好ましい。
さらに、この接点装置において、伸縮部材の伸縮方向において伸縮部材に隣接して配置される押圧部材を備え、伸縮部材は、伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と異なる方向になるように配置され、誘導磁場により伸長することによって接圧ばねを可動接触子の移動方向に変位させる押圧力を押圧部材を介して接圧ばねに与えるのも好ましい。
また、この接点装置において、少なくとも接圧ばね及び伸縮部材を可動接触子との間で保持する保持部材を備えるのも好ましい。
さらに、この接点装置において、伸縮部材は、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金からなるのも好ましい。
また、この接点装置において、伸縮部材は、少なくとも一部に磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金を含むのも好ましい。
誘導磁場により伸長する伸縮部材及び接圧ばねの両方を用いることによって、接圧ばね又は伸縮部材のみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができるので、接点間に電磁反発力が生じた場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができるという効果がある。また、接圧ばねを用いることによって、変位量を大きくすることができて接点ギャップを大きくとることができるという効果もある。
以下に、接点装置の実施形態について図面を参照して説明する。この接点装置は、例えば電磁接触器や電磁継電器などに用いられるものである。
(実施形態1)
図1(a)〜図1(c)は本実施形態の接点装置Aの一例を示す模式図であり、この接点装置Aは、一対の固定端子1と、可動接触子2と、封止容器3と、継鉄4と、シャフト5と、接圧ばね6Aと、伸縮部材7Aと、保持部材9とを備える。なお、以下の説明では特に断りがない限り、図1(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
図1(a)〜図1(c)は本実施形態の接点装置Aの一例を示す模式図であり、この接点装置Aは、一対の固定端子1と、可動接触子2と、封止容器3と、継鉄4と、シャフト5と、接圧ばね6Aと、伸縮部材7Aと、保持部材9とを備える。なお、以下の説明では特に断りがない限り、図1(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
固定端子1は、導電性材料(例えば銅など)により円柱状に形成され、先端(図1(a)中の下端)には固定接点11が一体に設けられている。なお、固定接点11は固定端子1と別体であってもよい。
可動接触子2は、導電性材料(例えば銅など)により左右方向に長い矩形板状に形成され、左右方向における両端の上面には可動接点21,21が一体に設けられている。なお、可動接点21も可動接触子2と別体であってもよい。
封止容器3は、耐熱性材料(例えばセラミックなど)により下面が開口する中空箱状に形成され、その上面には固定端子1を挿通するための2つの挿通孔31,31が左右方向に並べて設けられている。そして、固定端子1は、鍔部12を封止容器3の上面から突出させた状態で挿通孔31に挿通され、例えばろう付けにより封止容器3に接合される。また、封止容器3の開口端縁には、フランジ8の一端(図1(a)中の上端)がろう付けにより接合され、さらにフランジ8の他端(図1(a)中の下端)がろう付けにより継鉄4に接合され、封止容器3が密閉される。
継鉄4は、固定鉄心及び可動鉄心(ともに図示せず)とともに電磁石ブロック(図示せず)を構成するものであって、矩形板状に形成されており、継鉄4の略中央にはシャフト5を挿通させるための挿通孔41が設けられている。
シャフト5は、非磁性材料により上下方向に長い丸棒状に形成され、保持部材9が上端に取り付けられるとともに、可動鉄心(図示せず)が下端側に取り付けられる。つまり本例では、可動接触子2が保持部材9を介してシャフト5に連結されている。
接圧ばね6Aは、コイル状に形成され、伸縮方向が上下方向(可動接触子2の移動方向)となるようにして可動接触子2と保持部材9の間に圧縮状態で配置される。
伸縮部材7Aは、磁性形状記憶(MSM)合金や強磁性形状記憶(FSM)合金により円柱状に形成され(図3(a)参照)、伸縮方向が接圧ばね6Aの伸縮方向と同じ方向、すなわち上下方向となるように配置される。この伸縮部材7Aは、可動接点21が固定接点11に接触し両接点11,21間に電流が流れることによって発生する誘導磁場により誘導磁場と直交する方向に伸長するものであり、誘導磁場がなくなると元の長さまで収縮する。ここに、磁性形状記憶合金や強磁性形状記憶合金は、形状変化に要する時間がmsオーダー以下と非常に早く、形状変化量も数%と大きいため、伸縮部材7Aとして好適であり、具体的にはNi−Mn−GaやCo−Ni−Gaなどが好ましい。
保持部材9は、一対の側面部91(図1(a)では片側のみ図示)と底面部92とで側面視U字状に形成され、可動接触子2とともに接圧ばね6A及び伸縮部材7Aを保持する。本例では、接圧ばね6Aは保持部材9の底面部92の上面と可動接触子2の下面の間に圧縮状態で配置され、伸縮部材7Aは保持部材9の底面部92の上面に取り付けられている。また本例では、接圧ばね6Aの筒内に伸縮部材7Aが配置されている。
次に、接点装置Aの動作について図1(a)〜図1(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図1(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図1(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図1(b)参照)。このとき、接圧ばね6Aは上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Aは変形せず、可動接触子2との間に寸法D1の隙間を有した状態にある(図1(b)参照)。
図1(b)に示す状態において、一方(図1(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図1(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図1(c)中の矢印a1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Aに対して、図1(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Aは誘導磁場と直交する方向、すなわち上下方向(図1(c)中の矢印a2方向)に伸長する。このとき、シャフト5は電磁石ブロックによりその位置が保持されているため、伸縮部材7Aが伸長することによって発生する押圧力は可動接触子2に対して上向きに与えられる。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。ここに本例では、図1(c)に示すように、伸縮部材7Aが伸長することによって発生する押圧力を可動接触子2に対して直接与えている。
上述のように、接圧ばね6A及び伸縮部材7Aの両方を用いることによって、接圧ばね6A又は伸縮部材7Aの一方のみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Aは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。さらに、本実施形態のように伸縮部材7Aを接圧ばね6Aの筒内に配置することによって、伸縮部材7Aを配置するためのスペースを別に設けなくてもよく、接点装置Aの小型化が図れる。
図2(a)〜図2(c)は本実施形態の接点装置Aの別の例を示す断面図であり、以下順番に説明する。
図2(a)に示す接点装置Aでは、可動接触子2が直接シャフト5に取り付けられており、接圧ばね6Aは、シャフト5に一体に設けられた支持板51の上面と可動接触子2の下面の間に圧縮状態で配置されている。伸縮部材7Bは、上下方向に貫通する挿通孔71を有する円筒状に形成され(図3(b)参照)、シャフト5を挿通孔71に挿通させた状態で支持板51の上面に取り付けられている。また、伸縮部材7Bは、伸縮方向が接圧ばね6Aの伸縮方向(図2(a)中の上下方向)と同じ方向になるように配置されている。この接点装置Aによれば、図1(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Aから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Bが伸長することによって与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
図2(b)に示す接点装置Aでは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視U字状に形成された接圧ばね6Bを用いており、それ以外は図1(a)に示した接点装置Aと同様である。この接点装置Aによれば、図1(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Bから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Aが伸長することによって与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
図2(c)に示す接点装置Aでは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6C,6Cを用いており、それ以外は図1(a)に示した接点装置Aと同様である。この接点装置Aによれば、図1(a)に示した接点装置Aと同様に、各接圧ばね6Cから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Aが伸長することによって与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
なお、本実施形態で説明した伸縮部材の形状は一例であり、例えば図3(c)に示すように角柱状に形成された伸縮部材7Cであってもいいし、角柱状に形成された一対の伸縮部材7D,7Dであってもいいし、さらに他の形状であってもよい。また本実施形態では、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金のみで伸縮部材を形成したが、伸縮部材の少なくとも一部に磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金が含まれていてもよく、本実施形態に限定されない。さらに本実施形態では、伸縮部材を接圧ばねの筒内に配置したが、接圧ばねの外側であってもよい。
(実施形態2)
接点装置Aの実施形態2について図4〜図8を参照して説明する。上述の実施形態1では、伸縮部材が伸長することによって発生する押圧力を可動接触子に直接与えているが、本実施形態では、上記押圧力を接圧ばねを介して可動接触子に与えるようになっている。なお、以下の説明において、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図4(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
接点装置Aの実施形態2について図4〜図8を参照して説明する。上述の実施形態1では、伸縮部材が伸長することによって発生する押圧力を可動接触子に直接与えているが、本実施形態では、上記押圧力を接圧ばねを介して可動接触子に与えるようになっている。なお、以下の説明において、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図4(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
図4(a)〜図4(c)は本実施形態の接点装置Aの一例を示す断面図であり、この接点装置Aは、一対の固定端子1と、可動接触子2と、封止容器3と、継鉄4と、シャフト5と、接圧ばね6Aと、伸縮部材7Eと、保持部材9とを備える。
伸縮部材7Eは、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金により円板状に形成された本体部72を有し、本体部72の上面には同じく円板状に形成された突台部73が同心に設けられている(図8(a)参照)。この伸縮部材7Eは、突台部73が上側となるようにして保持部材9の底面部92の上面に取り付けられ、さらに接圧ばね6Aは、伸縮部材7Eの本体部72の上面と可動接触子2の下面の間に圧縮状態で配置されている。つまり本例では、上下方向(可動接触子2の移動方向)において伸縮部材7Eと接圧ばね6Aとが直列に配置されている。
次に、接点装置Aの動作について図4(a)〜図4(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図4(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図4(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図4(b)参照)。このとき、接圧ばね6Aは上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Eは変形していない。
図4(b)に示す状態において、一方(図4(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図4(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図4(c)中の矢印b1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Eに対して、図4(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Eは誘導磁場と直交する方向、すなわち上下方向(図4(c)中の矢印b2方向)に伸長する。このとき、シャフト5は電磁石ブロックによりその位置が保持されているため、伸縮部材7Eが伸長することによって発生する押圧力は接圧ばね6Aを介して可動接触子2に上向きに与えられる。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。
上述のように、接圧ばね6A及び伸縮部材7Eの両方を用いることによって、接圧ばね6Aのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Eは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。
図5(a)及び図5(b)は本実施形態の接点装置Aの別の例を示す断面図であり、以下順番に説明する。
図5(a)に示す接点装置Aでは、上下方向において伸縮部材7Eが上側、接圧ばね6Aが下側となるように配置している。つまり、図4(a)に示した接点装置Aに対して伸縮部材7Eと接圧ばね6Aの配置を逆にしただけであり、それ以外は図4(a)に示した接点装置Aと同様である。この接点装置Aによれば、図4(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Aから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Eが伸長することによって接圧ばね6Aを介して与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aと伸縮部材7Eの位置が変わっても同様の効果が得られることから、設計の自由度が高くなるという利点もある。
図5(b)に示す接点装置Aでは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6Cを用い、さらに図8(b)に示す伸縮部材7Fを用いている。伸縮部材7Fは、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金により矩形板状に形成された本体部74を有し、本体部74の上面には同じく矩形板状に形成された突台部75が設けられている。この伸縮部材7Fは、突台部75が上側となるようにして保持部材9の底面部92の上面に取り付けられ、さらに各接圧ばね6Cは、それぞれ伸縮部材7Fの本体部75の上面と可動接触子2の下面の間に圧縮状態で配置されている。この接点装置Aによれば、図4(a)に示した接点装置Aと同様に、各接圧ばね6Cから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Fが伸長することによって各接圧ばね6Cを介して与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
図6(a)〜図6(c)は本実施形態の接点装置Aのさらに別の例を示す断面図である。本例では保持部材9を用いておらず、可動接触子2がシャフト5に直接取り付けられており、接圧ばね6A及び伸縮部材7G(図8(c)参照)が可動接触子2の下面と継鉄4の上面の間に直列に配置されている。伸縮部材7Gは、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金により円板状に形成された本体部72を有し、本体部72の上面には同じく円板状に形成された突台部73が同心に設けられている。また、伸縮部材7Gは、上下方向に貫通する挿通孔76を有し、突台部73が下側で且つシャフト5を挿通孔76に挿通させた状態で可動接触子2の下面に取り付けられる。接圧ばね6Aは、伸縮部材7Gの本体部72の上面(図6(a)中の下面)と継鉄4の上面の間に圧縮状態で配置される。
次に、接点装置Aの動作について図6(a)〜図6(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図6(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図6(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図6(b)参照)。このとき、接圧ばね6Aは上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Gは変形していない。
図6(b)に示す状態において、一方(図6(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図6(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図6(c)中の矢印c1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Gに対して、図6(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Gは誘導磁場と直交する方向、すなわち上下方向(図6(c)中の矢印c2方向)に伸長する。このとき、シャフト5は電磁石ブロックによりその位置が保持されているため、伸縮部材7Gが伸長することによって発生する押圧力は接圧ばね6Aを介して可動接触子2に上向きに与えられる。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。
上述のように、接圧ばね6A及び伸縮部材7Gの両方を用いることによって、接圧ばね6Aのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Gは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。
図7(a)〜図7(c)は本実施形態の接点装置Aのさらにまた別の例を示す断面図であり、以下順番に説明する。
図7(a)に示す接点装置Aでは、シャフト5に一体に設けられた支持板51の上面と可動接触子2の下面の間に接圧ばね6A及び伸縮部材7Gを直列に配置しており、それ以外は図6(a)に示した接点装置Aと同様である。伸縮部材7Gは、シャフト5を挿通孔76に挿通させた状態で支持板51の上面に取り付けられ、さらに接圧ばね6Aは、伸縮部材7Gの本体部72の上面と可動接触子2の下面の間に圧縮状態で配置されている。また、伸縮部材7Gは、伸縮方向が接圧ばね6Aの伸縮方向(図7(a)中の上下方向)と同じ方向になるように配置されている。この接点装置Aによれば、図6(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Aから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Gが伸長することによって接圧ばね6Aを介して与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
図7(b)に示す接点装置Aでは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視U字状に形成された接圧ばね6Bを用い、さらに上下方向に貫通する挿通孔71を有する円筒状の伸縮部材7B(図3(b)参照)を用いている。伸縮部材7Bは、シャフト5を挿通孔71に挿通させた状態で可動接触子2の下面に取り付けられ、さらに接圧ばね6Bは、伸縮部材7Bの下面と継鉄4の上面の間に圧縮状態で配置されている。また、伸縮部材7Bは、伸縮方向が接圧ばね6Bの伸縮方向(図7(b)中の上下方向)と同じ方向になるように配置されている。この接点装置Aによれば、図6(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Bから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Bが伸長することによって接圧ばね6Bを介して与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
図7(c)に示す接点装置Aでは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6C,6Cを用い、さらに上下方向に貫通する挿通孔77を有する伸縮部材7Hを用いている。伸縮部材7Hは、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金により矩形板状に形成された本体部74を有し、本体部74の上面には同じく矩形板状に形成された突台部75が設けられている。また、伸縮部材7Hは、上下方向に貫通する挿通孔77を有し、突台部75が下側で且つシャフト5を挿通孔77に挿通させた状態で可動接触子2の下面に取り付けられる。各接圧ばね6Cは、それぞれ伸縮部材7Hの本体部74の上面(図7(c)中の下面)と継鉄4の上面の間に圧縮状態で配置される。また、伸縮部材7Hは、伸縮方向が接圧ばね6Cの伸縮方向(図7(c)中の上下方向)と同じ方向になるように配置されている。この接点装置Aによれば、図6(a)に示した接点装置Aと同様に、各接圧ばね6Cから与えられる上向きの弾性力と、伸縮部材7Hが伸長することによって各接圧ばね6Cを介して与えられる上向きの押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
なお、本実施形態で説明した伸縮部材の形状は一例であり、他の形状であってもよい。また本実施形態では、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金のみで伸縮部材を形成したが、伸縮部材の少なくとも一部に磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金が含まれていてもよく、本実施形態に限定されない。
(実施形態3)
接点装置Aの実施形態3について図9及び図10を参照して説明する。上述の実施形態1,2では、伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と同じ方向になるように伸縮部材を配置したが、本実施形態では伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と異なる方向となるように伸縮部材を配置している。なお、以下の説明において、実施形態1,2と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図9(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
接点装置Aの実施形態3について図9及び図10を参照して説明する。上述の実施形態1,2では、伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と同じ方向になるように伸縮部材を配置したが、本実施形態では伸縮方向が接圧ばねの伸縮方向と異なる方向となるように伸縮部材を配置している。なお、以下の説明において、実施形態1,2と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図9(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
図9(a)〜図9(c)は本実施形態の接点装置Aの一例を示す断面図である。この接点装置Aは、一対の固定端子1と、可動接触子2と、封止容器3と、継鉄4と、シャフト5と、一対の接圧ばね6Cと、伸縮部材7C(図3(c)参照)と、保持部材9とを備える。
伸縮部材7Cは、伸縮方向が左右方向となるようにして保持部材9の底面部92の上面中央に取り付けられ、伸縮部材7Cの左右両側には、側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6Cが、それぞれ可動接触子2の下面と保持部材9の底面部92の上面の間に圧縮状態で且つ伸縮方向が上下方向となるように配置されている。つまり本例では、伸縮部材7Cの伸縮方向が接圧ばね6Cの伸縮方向と直交する方向(異なる方向)に設定されている。また、各接圧ばね6Cは、それぞれ中間に設けられた曲げ部が内側(伸縮部材7C側)となるように配置されている。
次に、接点装置Aの動作について図9(a)〜図9(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図9(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図9(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図9(b)参照)。このとき、各接圧ばね6Cはそれぞれ上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Cは変形せず、左右両側面がそれぞれ各接圧ばね6Cの曲げ部に対向した状態にある(図9(b)参照)。
図9(b)に示す状態において、一方(図9(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図9(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図9(c)中の矢印d1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Cに対して、図9(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Cは誘導磁場と直交する方向、すなわち左右方向(図9(c)中の矢印d2方向)に伸長する。そして、伸縮部材7Cは、左右方向に伸長することによって各接圧ばね6Cの曲げ部を左右両側に押圧し、これにより各接圧ばね6Cはそれぞれ上下方向に変位しようとするが、シャフト5は電磁石ブロックによってその位置が保持されているため、各接圧ばね6Cはそれぞれ可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。その結果、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。
上述のように、接圧ばね6C及び伸縮部材7Cの両方を用いることによって、接圧ばね6Cのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Cを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Cは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。
図10(a)〜図10(c)は本実施形態の接点装置Aの別の例を示す断面図であり、本例では保持部材9を用いておらず、可動接触子2と継鉄4の間に接圧ばね6C及び伸縮部材7Jを配置している。なお、それ以外の構成は図9(a)に示した接点装置Aと同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本例の接点装置Aは、図10(a)に示すように、一対の固定端子1と、可動接触子2と、封止容器3と、継鉄4と、シャフト5と、一対の接圧ばね6Cと、伸縮部材7Jとを備える。
伸縮部材7Jは、左右方向に長い矩形板状に形成され、上下方向に貫通する挿通孔78を有している。この伸縮部材7Jは、シャフト5を挿通孔78に挿通させた状態で継鉄4に取り付けられ、伸縮部材7Jの左右両側には、側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6Cがそれぞれ配置されている。また、伸縮部材7Bは伸縮方向が左右方向になるように配置され、各接圧ばね6Cはそれぞれ伸縮方向が上下方向となるように配置されている。つまり本例においても、伸縮部材7Jの伸縮方向が接圧ばね6Cの伸縮方向と直交する方向(異なる方向)に設定されている。
次に、接点装置Aの動作について図10(a)〜図10(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図10(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図10(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図10(b)参照)。このとき、各接圧ばね6Cはそれぞれ上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Jは変形せず、左右両側面がそれぞれ各接圧ばね6Cの曲げ部に対向した状態にある(図10(b)参照)。
図10(b)に示す状態において、一方(図10(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図10(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図10(c)中の矢印e1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Jに対して、図10(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Jは誘導磁場と直交する方向、すなわち左右方向(図10(c)中の矢印e2方向)に伸長する。そして、伸縮部材7Jは、左右方向に伸長することによって各接圧ばね6Cの曲げ部をそれぞれ左右両側に押圧し、これにより各接圧ばね6Cはそれぞれ上下方向に変位しようとするが、継鉄4はその位置が保持されているため、各接圧ばね6Cはそれぞれ可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。その結果、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。
上述のように、接圧ばね6C及び伸縮部材7Jの両方を用いることによって、接圧ばね6Cのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Cを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Jは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。
なお、本実施形態で説明した伸縮部材の形状は一例であり、他の形状であってもよい。また本実施形態では、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金のみで伸縮部材を形成したが、伸縮部材の少なくとも一部に磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金が含まれていてもよく、本実施形態に限定されない。さらに本実施形態では、伸縮部材の伸縮方向を接圧ばねの伸縮方向と直交する方向にしたが、異なる方向であればよく、本実施形態に限定されない。
(実施形態4)
接点装置Aの実施形態4について図11〜図15を参照して説明する。上述の実施形態3では、伸縮部材によって直接接圧ばねを押圧したが、本実施形態では、伸縮部材に隣接して配置した押圧部材を介して接圧ばねを押圧している。なお、以下の説明において、実施形態1〜3と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図11(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
接点装置Aの実施形態4について図11〜図15を参照して説明する。上述の実施形態3では、伸縮部材によって直接接圧ばねを押圧したが、本実施形態では、伸縮部材に隣接して配置した押圧部材を介して接圧ばねを押圧している。なお、以下の説明において、実施形態1〜3と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図11(a)に示す向きにおいて上下左右の方向を規定して説明を行う。
図11(a)〜図11(c)は本実施形態の接点装置Aの一例を示す断面図である。この接点装置Aは、一対の固定端子1と、可動接触子2と、封止容器3と、継鉄4と、シャフト5と、接圧ばね6Aと、伸縮部材7Kと、保持部材9と、一対の押圧部材10とを備える。
伸縮部材7Kは、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金により左右方向に長い矩形板状に形成され(図15参照)、左右方向が伸縮方向となるようにして保持部材9の底面部92の上面中央に取り付けられる。伸縮部材7Kの左右両側には、外側に行くほど下側に傾斜する傾斜面10aを有する一対の押圧部材10(図15参照)がそれぞれ隣接するように配置されている。接圧ばね6Aは、上端が可動接触子2の下面に当接し且つ下端が各押圧部材10の傾斜面10aに当接した状態で、可動接触子2と保持部材9の間に圧縮状態で配置されている。
次に、接点装置Aの動作について図11(a)〜図11(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図11(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図11(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図11(b)参照)。このとき、接圧ばね6Aは上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Kは変形せず、その結果、各押圧部材10も初期位置のままである。
図11(b)に示す状態において、一方(図11(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図11(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図11(c)中の矢印f1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Kに対して、図11(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Kは誘導磁場と直交する方向、すなわち左右方向(図11(c)中の矢印f2方向)に伸長する。そして、伸縮部材7Kは、左右方向に伸長することによって各押圧部材10をそれぞれ左右両側に押圧し、その結果、接圧ばね6Aが各押圧部材10の傾斜面10aを上向きに摺動することで、両押圧部材10,10から上向きに押圧される。そして、接圧ばね6Aは、両押圧部材10,10からの押圧力による上向きの弾性力を可動接触子2に与え、これにより可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。
上述のように、接圧ばね6A及び伸縮部材7Kの両方を用いることによって、接圧ばね6Aのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Kは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。
図12(a)及び図12(b)は本実施形態の接点装置Aの別の例を示す断面図であり、以下順番に説明する。
図12(a)に示す接点装置Aでは、上下方向において伸縮部材7K及び一対の押圧部材10が上側、接圧ばね6Aが下側となるように配置している。つまり、図11(a)に示した接点装置Aに対して伸縮部材7K及び一対の押圧部材10と接圧ばね6Aの配置を逆にしただけであり、それ以外は図11(a)に示した接点装置Aと同様である。この接点装置Aによれば、図11(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Aから与えられる弾性力と、伸縮部材7Kが伸長することによって押圧部材10及び接圧ばね6Aを介して与えられる押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aと伸縮部材7K及び一対の押圧部材10の位置が変わっても同様の効果が得られることから、設計の自由度が高くなるという利点もある。
図12(b)に示す接点装置Aは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6Cを用い、さらに底面部92及び4つの側面部41で矩形箱状に形成された保持部材9を用いている。この接点装置Aでは、伸縮部材7Kが左右方向に伸長することによって、両押圧部材10,10がそれぞれ左右両側に押圧され、さらに各押圧部材10は、それぞれ対応する接圧ばね6Cに対して上向きの押圧力を与える。そして、各接圧ばね6Cは、それぞれ上記押圧力による上向きの弾性力を可動接触子2に与え、これにより可動接触子2の各可動接点21は、接圧ばね6Cのみによる接触圧よりも高い接触圧で、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する。その結果、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
図13(a)〜図13(c)は本実施形態の接点装置Aのさらに別の例を示す断面図である。本例では保持部材9を用いておらず、可動接触子2がシャフト5に直接取り付けられており、接圧ばね6A、伸縮部材7L及び一対の押圧部材10が可動接触子2の下面とシャフト5に一体に設けられた支持板51の上面の間に配置されている。伸縮部材7Lは、上下方向に貫通する挿通孔79を有し、シャフト5を挿通孔79に挿通させた状態で支持板51の上面に取り付けられている。また、伸縮部材7Lは、伸縮方向が左右方向となるように配置されている。伸縮部材7Lの左右両側には、傾斜面10aを有する押圧部材10がそれぞれ隣接するように配置されており、各押圧部材10の傾斜面10aと可動接触子2の下面の間には、伸縮方向が上下方向となるようにして接圧ばね6Aが圧縮状態で配置されている。
次に、接点装置Aの動作について図13(a)〜図13(c)を参照して説明する。シャフト5が初期位置にある状態では、図13(a)に示すように、可動接触子2の両可動接点21,21がともに対応する固定端子1,1の固定接点11,11から離間している。
図13(a)に示す状態から電磁石ブロック(図示せず)によってシャフト5が上方へ移動すると、それに伴ってシャフト5に連結された可動接触子2も上方へ移動し、可動接触子2の各可動接点21がそれぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する(図13(b)参照)。このとき、接圧ばね6Aは上下方向において圧縮された状態にあり、可動接触子2に対して上向きの弾性力を与える。これにより、可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に所定の接触圧で接触する。またこのとき、可動接点21は固定接点11に接触しているが、両接点11,21間に電流が流れていないため、伸縮部材7Kは変形せず、その結果、各押圧部材10も初期位置のままである。
図13(b)に示す状態において、一方(図13(c)中の左側)の固定端子1→可動接触子2→他方(図13(c)中の右側)の固定端子1の順番に電流I1が流れると(図13(c)中の矢印g1参照)、可動接触子2の回りに誘導磁場が発生する。この誘導磁場は、伸縮部材7Lに対して、図13(c)中の紙面に垂直な方向に印加されるため、伸縮部材7Lは誘導磁場と直交する方向、すなわち左右方向(図13(c)中の矢印g2方向)に伸長する。そして、伸縮部材7Lは、左右方向に伸長することによって各押圧部材10をそれぞれ左右両側に押圧し、その結果、接圧ばね6Aが各押圧部材10の傾斜面10aを上向きに摺動することで、両押圧部材10,10から上向きに押圧される。そして、接圧ばね6Aは、両押圧部材10,10からの押圧力による上向きの弾性力を可動接触子2に与え、これにより可動接触子2の各可動接点21は、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に上記所定の接触圧よりも高い接触圧で接触する。
上述のように、接圧ばね6A及び伸縮部材7Lの両方を用いることによって、接圧ばね6Aのみを用いた場合に比べて接点の接触圧を高めることができる。そのため、可動接点21が固定接点11に接触する際又は過電流によって電磁反発力が発生した場合でも接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aを用いることによって、変位量を大きくすることができて可動接点21と固定接点11の間の接点ギャップを大きくとることができる。
さらに、接点の接触圧を高めることによって接点間の抵抗を低減することができ、これにより接点間における通電ロスが減少するため、通電性能が向上するという利点もある。また、本実施形態の伸縮部材7Lは、誘導磁場の有無に応じて瞬時に形状が変化するものであり、形状記憶合金のような熱による形状変化を利用する場合に比べて、過電流による接点の浮き上がりを素早く抑制することができる。
図14(a)及び図14(b)は本実施形態の接点装置Aのさらにまた別の例を示す断面図であり、以下順番に説明する。
図14(a)に示す接点装置Aでは、上下方向において伸縮部材7L及び一対の押圧部材10が上側、接圧ばね6Aが下側となるように配置している。つまり、図13(a)に示した接点装置Aに対して伸縮部材7L及び一対の押圧部材10と接圧ばね6Aの配置を逆にしただけであり、それ以外は図13(a)に示した接点装置Aと同様である。この接点装置Aによれば、図13(a)に示した接点装置Aと同様に、接圧ばね6Aから与えられる弾性力と、伸縮部材7Lが伸長することによって押圧部材10及び接圧ばね6Aを介して与えられる押圧力により接点の接触圧を高めることができ、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。また、接圧ばね6Aと伸縮部材7L及び一対の押圧部材10の位置が変わっても同様の効果が得られることから、設計の自由度が高くなるという利点もある。
図14(b)に示す接点装置Aは、コイル状に形成された接圧ばね6Aの代わりに側面視M字状に形成された一対の接圧ばね6Cを用い、さらに一対の接圧ばね6C、伸縮部材7L及び一対の押圧部材10を、シャフト5に一体に設けられた側面視U字状の支持部材52と可動接触子2の間に配置している。この接点装置Aでは、伸縮部材7Lが左右方向に伸長することによって両押圧部材10,10がそれぞれ左右両側に押圧され、さらに各押圧部材10は、それぞれ対応する接圧ばね6Cに対して上向きの押圧力を与える。そして、各接圧ばね6Cは、それぞれ上記押圧力による上向きの弾性力を可動接触子2に与え、これにより可動接触子2の各可動接点21は、接圧ばね6Cのみによる接触圧よりも高い接触圧で、それぞれ対応する固定端子1の固定接点11に接触する。その結果、電磁反発力によって接点の接触圧が低下するのを抑えることができる。
なお、本実施形態で説明した伸縮部材の形状は一例であり、他の形状であってもよい。また本実施形態では、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金のみで伸縮部材を形成したが、伸縮部材の少なくとも一部に磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金が含まれていてもよく、本実施形態に限定されない。さらに本実施形態では、伸縮部材の伸縮方向を接圧ばねの伸縮方向と直交する方向にしたが、異なる方向であればよく、本実施形態に限定されない。
1 固定端子
2 可動接触子
6A 接圧ばね
7A 伸縮部材
11 固定接点
21 可動接点
A 接点装置
2 可動接触子
6A 接圧ばね
7A 伸縮部材
11 固定接点
21 可動接点
A 接点装置
Claims (9)
- 固定接点を有する固定端子と、
前記固定接点に対して接離自在に接触する可動接点を有する可動接触子と、
前記固定端子側への弾性力を前記可動接触子に与える接圧ばねと、
前記可動接点が前記固定接点に接触し両接点間に電流が流れることによって発生する誘導磁場の有無に応じて伸縮する伸縮部材とを備え、
前記伸縮部材は、前記誘導磁場により伸長し、前記可動接触子に対して前記固定端子側への押圧力を与えることを特徴とする接点装置。 - 前記伸縮部材は、伸縮方向が前記接圧ばねの伸縮方向と同じ方向になるように配置され、前記可動接触子に対して前記押圧力を直接与えることを特徴とする請求項1記載の接点装置。
- 前記伸縮部材は、前記可動接触子に対して前記接圧ばねを介して前記押圧力を与えることを特徴とする請求項1記載の接点装置。
- 前記伸縮部材は、伸縮方向が前記接圧ばねの伸縮方向と同じ方向になるように配置され、且つ前記可動接触子の移動方向において前記接圧ばねと直列に配置されることを特徴とする請求項3記載の接点装置。
- 前記伸縮部材は、伸縮方向が前記接圧ばねの伸縮方向と異なる方向になるように配置され、前記誘導磁場により伸長することによって前記接圧ばねを前記可動接触子の移動方向に変位させる押圧力を前記接圧ばねに与えることを特徴とする請求項3記載の接点装置。
- 前記伸縮部材の伸縮方向において前記伸縮部材に隣接して配置される押圧部材を備え、
前記伸縮部材は、伸縮方向が前記接圧ばねの伸縮方向と異なる方向になるように配置され、前記誘導磁場により伸長することによって前記接圧ばねを前記可動接触子の移動方向に変位させる押圧力を前記押圧部材を介して前記接圧ばねに与えることを特徴とする請求項3記載の接点装置。 - 少なくとも前記接圧ばね及び前記伸縮部材を前記可動接触子との間で保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項4〜6の何れか1項に記載の接点装置。
- 前記伸縮部材は、磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金からなることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の接点装置。
- 前記伸縮部材は、少なくとも一部に磁性形状記憶合金又は強磁性形状記憶合金を含むことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の接点装置。
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