JP2014235829A - 接点装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁反発力が接点間に生じた場合でも接点の接触圧が低下しにくくした接点装置を提供する。【解決手段】接点装置は、固定接点111を有する固定端子11と、固定接点111に対して接離自在に接触する可動接点121を有する可動接触子12と、固定端子11側への弾性力を可動接触子12に与える接圧ばね15と、可動接点121と固定接点111の間に電流が流れることで発生する熱により変形する熱変形部材17とを備える。熱変形部材17は、可動接触子12に対して固定端子11と反対側に配置されており、上記熱により可動接触子12側に変形することで可動接触子12に対して固定端子11側への押圧力を与える。【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、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、上下方向において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の間に電磁吸引力を与えるコイルと、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可動軸とを備える。また、接点装置は、可動接点を有し可動軸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性接触する。
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って接点の接触圧を高めているが、例えば短絡電流による電磁反発力が接点間に生じた場合には、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。
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、電磁反発力が接点間に生じた場合でも接点の接触圧が低下しにくく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、可動接点と固定接点の間に電流が流れることで発生する熱により変形する熱変形部材とを備え、熱変形部材は、可動接触子に対して固定端子と反対側に配置されており、熱により可動接触子側に変形することで可動接触子に対して固定端子側への押圧力を与えることを特徴とする。
この接点装置において、可動接触子は、可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成されており、熱変形部材は、可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成され接圧ばねから与えられる弾性力により可動接触子に接触する平面部と、平面部の端部より可動接触子と反対側に傾斜する傾斜部と、傾斜部の端部に設けられ平面部を介して可動接触子から与えられる熱により可動接触子側に変形することで可動接触子に対して押圧力を与える押圧部とを有しているのが好ましい。
また、この接点装置において、可動接触子よりも熱伝導率の高い材料からなり、可動接触子の変位方向において可動接触子と熱変形部材の間に配置される熱伝導部材を備えているのも好ましい。
また、この接点装置において、可動接触子は、可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成された第1平面部と、第1平面部の端部より固定端子側に傾斜する傾斜部と、傾斜部の端部より第1平面部と平行に延出し固定端子側に可動接点が設けられた接触部とを有し、熱変形部材は、可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成され接圧ばねから与えられる弾性力により第1平面部に接触する第2平面部と、第2平面部の端部より可動接触子側に延出し第2平面部を介して可動接触子から与えられる熱により可動接触子側に変形することで可動接触子に対して押圧力を与える押圧部とを有しているのも好ましい。
また、この接点装置において、可動接触子は、可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成された平面部と、平面部の端部より固定端子側に傾斜する傾斜部と、傾斜部の端部より平面部と平行に延出し固定端子側に可動接点が設けられた接触部とを有し、熱変形部材は、可動接触子と同形状であって、取付状態では可動接触子に沿って配置されており、熱変形部材において接触部と対応する部位は、可動接触子から与えられる熱により可動接触子側に変形することで可動接触子に対して押圧力を与えるのも好ましい。
接圧ばねと熱変形部材の両方を用いることによって、接圧ばね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、電磁反発力が接点間に生じた場合でも接点の接触圧が低下しにくくなるという効果がある。
以下に、接点装置の実施形態について図1〜図4を参照しながら説明する。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。なお、以下の説明では特に断りがない限り、図2に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、以下の説明を行う。
図2は本実施形態の接点装置Aの内部構造を示す断面図であり、この接点装置Aは、接点ブロック1と電磁石ブロック2とを一体に組み合わせて構成される内器ブロック3を備え、この内器ブロック3は、中空箱状に形成されたケース4内に収納される。
電磁石ブロック2は、絶縁材料により中空筒状に形成されたコイルボビン21と、コイルボビン21に導線を巻回して形成される電磁コイル22とを備える。また、電磁石ブロック2は、コイルボビン21の筒内における上側に固定される固定鉄心23と、コイルボビン21の筒内における下側に配置され電磁コイル22への通電の有無に応じて固定鉄心23に接離する可動鉄心24とを備える。
さらに、電磁石ブロック2は、鉄等の磁性金属材料からなる継鉄上板25及び継鉄26と、コイルボビン21の筒内に配置されて下向きの弾性力を可動鉄心24に与える復帰ばね27とを備える。継鉄26は、電磁コイル22を外囲するよう中央片及び両対向片でU字状に形成され、固定鉄心23、可動鉄心24及び継鉄上板25とともに磁気回路を形成する。なお、電磁石ブロック2については従来周知の構成を採用しており、ここでは詳細な説明を省略する。
接点ブロック1は、絶縁材料からなり下面が開口する中空箱状に形成された封止容器13と、円柱状に形成されて下面に固定接点111が一体に設けられた固定端子11と、可動接点121を有し封止容器13内に配置される可動接触子12とを備える。また、接点ブロック1は、固定端子11側(図2中の上側)への弾性力を可動接触子12に与えるコイル状の接圧ばね15と、上端に可動接触子12が取り付けられ、下端が可動鉄心24に連結されて可動鉄心24の動きに連動するシャフト14とを備える。
固定端子11は、導電性材料(例えば銅)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111は固定端子11と別体であってもよい。
可動接触子12は、導電性材料(例えば銅)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寄りの上面には可動接点121,121が一体に設けられている。なお、可動接点121も可動接触子2と別体であってもよい。
封止容器13は、耐熱性材料(例えばセラミック)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11を通すための2つの孔131,131が左右方向に並べて設けられている。そして、各固定端子11は、鍔部112を封止容器13の上面から突出させた状態で孔131に通され、例えばろう付けにより封止容器13に接合される。
また、封止容器13の開口端縁には、フランジ16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16の他端(図1(a)中の下端)が溶接により継鉄上板25に接合され、封止容器13が密閉される。
シャフト14は、非磁性材料により上下方向に長い丸棒状に形成され、可動接触子12が上端に取り付けられ、可動鉄心24が下端側に取り付けられる。
接圧ばね15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の変位方向)となるようにして、後述の熱変形部材17と継鉄上板25の間に圧縮状態で配置される。
この接点装置Aでは、電磁コイル22が通電されると、可動鉄心24が固定鉄心23に吸引されて上方へ移動し、それに伴って可動鉄心24に連結されたシャフト14も上方へ移動する。さらに、シャフト14に取り付けられた可動接触子12も固定端子11側へ移動するため、可動接触子12の各可動接点121が対応する固定端子11の固定接点111に接触し、接点間に電流が流れる。
ところで、接点装置Aには、可動接点121と固定接点111の接触圧を高めるために接圧ばね15が設けられているが、例えば短絡電流による電磁反発力が可動接点121と固定接点111の間に生じた場合、電磁反発力により接点の接触圧が低下してしまう。本実施形態では、接圧ばね15とともに熱変形部材17を用いることで、接点の接触圧が低下しにくくなっている。以下、具体的に説明する。
熱変形部材17は、例えば形状記憶合金からなり、左右方向に長い矩形板状に形成された平面部171を有し、平面部171の左右方向における両端には、斜め下向き(可動接触子12と反対側)に傾斜する傾斜部172がそれぞれ設けられている。また、各傾斜部172の先端には、左方向又は右方向に延出し、先端が上向き(可動接触子12側)に折り曲げられたL字状の押圧部173が設けられている。
この熱変形部材17は、上下方向(可動接触子12の変位方向)において可動接触子12と接圧ばね15の間に配置されており、接圧ばね15から与えられる弾性力により平面部171の上面が可動接触子12の下面に接触している。つまり、熱変形部材17は、平面部171を介して可動接触子12から熱が伝達される。
次に、熱変形部材17の動作について図1(a)及び図1(b)を参照しながら説明する。図1(a)は、可動接触子12の各可動接点121が対応する固定端子11の固定接点111に接触し、両接点間に電流が流れ始めた状態を示している。このとき、両接点間に電流が流れることで熱が発生するが、この熱によって熱変形部材17の温度は上昇しておらず、熱変形部材17は変形していない。
両接点間に発生した熱は平面部171を介して可動接触子12から熱変形部材17へ伝達され、この熱により熱変形部材17の温度が上昇する。そして、熱変形部材17の温度上昇に伴って、各押圧部173の先端が可動接触子12側(図1(a)中の矢印B方向)に伸びていき、可動接触子12を上向きに押圧する(図1(b)参照)。これにより、可動接触子12の各可動接点121は、接圧ばね15のみを用いた場合に比べて、対応する固定端子11の固定接点111との接触圧が高められる。
上述の接点装置Aによれば、可動接点121と固定接点111の間に電流が流れている状態では、接圧ばね15による弾性力と熱変形部材17による押圧力によって、可動接点121と固定接点111の接触圧を高めることができる。これにより、例えば短絡電流による電磁反発力が可動接点121と固定接点111の間に生じた場合でも、可動接点121と固定接点111の接触圧が低下しにくくなるという利点がある。
図3(a)及び図3(b)は、本実施形態の接点装置Aに用いられる接点ブロック1の別の例を示す模式的な断面図である。なお、熱変形部材17以外の構成要素については図1(a)及び図1(b)で説明した接点ブロック1と同様であるから、ここでは説明を省略する。
熱変形部材17は、図3(a)に示すように、左右方向に長い矩形板状に形成された平面部171を有し、平面部171の左右方向における両端には、斜め下向き(可動接触子12と反対側)に傾斜する傾斜部172がそれぞれ設けられている。また、各傾斜部172の先端には、左方向又は右方向に延出し、先端がU字状に折り曲げられた押圧部173が設けられている。
この熱変形部材17は、上下方向(可動接触子12の変位方向)において可動接触子12と接圧ばね15の間に配置されており、接圧ばね15から与えられる弾性力により平面部171の上面が可動接触子12の下面に接触している。つまり、熱変形部材17は、平面部171を介して可動接触子12から熱が伝達される。
次に、熱変形部材17の動作について図3(a)を参照しながら説明する。可動接触子12の各可動接点121が対応する固定端子11の固定接点111に接触し、両接点間に電流が流れ始めた状態では、上述したように熱変形部材17は変形していない。
両接点間に発生した熱は平面部171を介して可動接触子12から熱変形部材17へ伝達され、この熱により熱変形部材17の温度が上昇する。そして、熱変形部材17の温度上昇に伴って、各押圧部173の先端が外向き(図3(a)中の矢印C方向)に開くことで、可動接触子12を上向きに押圧する。
これにより、図1(a)及び図1(b)で説明した接点ブロック1と同様に、例えば短絡電流による電磁反発力が可動接点121と固定接点111の間に生じた場合でも、可動接点121と固定接点111の接触圧が低下しにくくなるという利点がある。
また、図3(b)に示すように、上下方向(可動接触子12の変位方向)において可動接触子12と熱変形部材17の間に熱伝導部材18を設けてもよい。
熱変形部材17は、左右方向に長い矩形板状に形成された平面部171を有し、平面部171の左右方向における両端には、斜め下向き(可動接触子12と反対側)に傾斜する傾斜部172がそれぞれ設けられている。また、各傾斜部172の先端には、左方向又は右方向に延出し、熱伝導部材18を介して可動接触子12を上向きに押圧する押圧部173が設けられている。
熱伝導部材18は、可動接触子12よりも熱伝導率の高い材料(例えば銀)からなり、上下方向(可動接触子12の変位方向)において可動接触子12と熱変形部材71の間に配置される。熱伝導部材18は、上面が可動接触子12の下面に接触し且つ下面が熱変形部材17の押圧部173の上面に接触しており、可動接点121と固定接点111の間に発生した熱を可動接触子12から熱変形部材17へ伝達する。
熱変形部材17は、平面部171を介して可動接触子12から受け取った熱及び熱伝導部材18から受け取った熱により温度が上昇し、この温度上昇に伴って各押圧部173が可動接触子12側(図3(b)中の矢印D方向)に変形する。これにより、可動接触子12が上向きに押圧され、可動接点121と固定接点111の接触圧が高められる。その結果、例えば短絡電流による電磁反発力が可動接点121と固定接点111の間に生じた場合でも、可動接点121と固定接点111の接触圧が低下しにくくなるという利点がある。
また、熱伝導部材18を用いることによって、可動接点121と固定接点111の間に発生する熱をより多く伝達することができ、これにより、可動接点121と固定接点111の接触圧をさらに高めることができる。
図4(a)及び図4(b)は、本実施形態の接点装置Aに用いられる接点ブロック1のさらに別の例を示す模式的な断面図である。なお、可動接触子12及び熱変形部材17以外の構成要素については図1(a)及び図1(b)で説明した接点ブロック1と同様であるから、ここでは説明を省略する。
可動接触子12は、図4(a)に示すように、左右方向に長い矩形板状に形成された平面部122(第1平面部)を有し、平面部122の左右方向における両端には、斜め上向き(固定端子11側)に傾斜する傾斜部123がそれぞれ設けられている。また、各傾斜部123の先端には、左方向又は右方向に延出し上面に可動接点121を有する接触部124が設けられている。
熱変形部材17は、図4(a)に示すように、左右方向に長い矩形板状に形成された平面部171(第2平面部)を有し、平面部171の左右方向における両端には、U字状に折り曲げられた押圧部174がそれぞれ設けられている。
この熱変形部材17は、上下方向(可動接触子12の変位方向)において可動接触子12と接圧ばね15の間に配置されており、接圧ばね15から与えられる弾性力により平面部171の上面が可動接触子12の平面部122の下面に接触している。つまり、熱変形部材17は、平面部171を介して可動接触子12から熱が伝達される。
次に、熱変形部材17の動作について図4(a)を参照しながら説明する。可動接触子12の各可動接点121が対応する固定端子11の固定接点111に接触し、両接点間に電流が流れ始めた状態では、上述したように熱変形部材17は変形していない。
両接点間に発生した熱は平面部171を介して可動接触子12から熱変形部材17へ伝達され、この熱により熱変形部材17の温度が上昇する。そして、熱変形部材17の温度上昇に伴って、各押圧部173の先端が外向き(図4(a)中の矢印E方向)に開くことで、可動接触子12を上向きに押圧する。
これにより、図1(a)及び図1(b)で説明した接点ブロック1と同様に、例えば短絡電流による電磁反発力が可動接点121と固定接点111の間に生じた場合でも、可動接点121と固定接点111の接触圧が低下しにくくなるという利点がある。
また、図4(b)に示すように、熱変形部材17は可動接触子12と同形状であってもよい。なお、可動接触子12については図4(a)と同様であるから、ここでは説明を省略する。
熱変形部材17は、左右方向に長い矩形板状に形成された平面部171を有し、平面部171の左右方向における両端には、斜め上向き(固定端子11側)に傾斜する傾斜部172がそれぞれ設けられている。また、各傾斜部172の先端には、左方向又は右方向に延出する押圧部175が設けられている。この熱変形部材17は、取付状態では、図4(b)に示すように可動接触子12に沿って配置される。
この接点装置Aでは、可動接点121と固定接点111の間に発生した熱が平面部171を介して可動接触子12から熱変形部材17へ伝達され、熱変形部材17の温度が上昇する。そして、熱変形部材17の温度上昇に伴って各押圧部175が可動接触子12側(図4(b)中の矢印F方向)に変形し、可動接触子12を上向きに押圧する。
これにより、図1(a)及び図1(b)で説明した接点ブロック1と同様に、例えば短絡電流による電磁反発力が可動接点121と固定接点111の間に生じた場合でも、可動接点121と固定接点111の接触圧が低下しにくくなるという利点がある。
なお、本実施形態で説明した熱変形部材は一例であり、両接点間に発生する熱により可動接触子に対して固定端子側の押圧力を与えるものであればよく、他の形状でもよい。
11 固定端子
12 可動接触子
15 接圧ばね
17 熱変形部材
111 固定接点
121 可動接点
12 可動接触子
15 接圧ばね
17 熱変形部材
111 固定接点
121 可動接点
Claims (5)
- 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、
前記可動接点と前記固定接点の間に電流が流れることで発生する熱により変形する熱変形部材とを備え、
前記熱変形部材は、前記可動接触子に対して前記固定端子と反対側に配置されており、前記熱により前記可動接触子側に変形することで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。 - 前記可動接触子は、前記可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成されており、
前記熱変形部材は、前記可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成され前記接圧ばねから与えられる弾性力により前記可動接触子に接触する平面部と、前記平面部の端部より前記可動接触子と反対側に傾斜する傾斜部と、前記傾斜部の端部に設けられ前記平面部を介して前記可動接触子から与えられる前記熱により前記可動接触子側に変形することで前記可動接触子に対して前記押圧力を与える押圧部とを有していることを特徴とする請求項1記載の接点装置。 - 前記可動接触子よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記可動接触子の変位方向において前記可動接触子と前記熱変形部材の間に配置される熱伝導部材を備えていることを特徴とする請求項1又は2記載の接点装置。
- 前記可動接触子は、前記可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成された第1平面部と、前記第1平面部の端部より前記固定端子側に傾斜する傾斜部と、前記傾斜部の端部より前記第1平面部と平行に延出し前記固定端子側に前記可動接点が設けられた接触部とを有し、
前記熱変形部材は、前記可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成され前記接圧ばねから与えられる弾性力により前記第1平面部に接触する第2平面部と、前記第2平面部の端部より前記可動接触子側に延出し前記第2平面部を介して前記可動接触子から与えられる前記熱により前記可動接触子側に変形することで前記可動接触子に対して前記押圧力を与える押圧部とを有していることを特徴とする請求項1記載の接点装置。 - 前記可動接触子は、前記可動接触子の変位方向と直交する方向から見て板状に形成された平面部と、前記平面部の端部より前記固定端子側に傾斜する傾斜部と、前記傾斜部の端部より前記平面部と平行に延出し前記固定端子側に前記可動接点が設けられた接触部とを有し、
前記熱変形部材は、前記可動接触子と同形状であって、取付状態では前記可動接触子に沿って配置されており、
前記熱変形部材において前記接触部と対応する部位は、前記可動接触子から与えられる前記熱により前記可動接触子側に変形することで前記可動接触子に対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。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7441605B2 (ja) | 2018-01-02 | 2024-03-01 | ギガバック リミテッド ライアビリティ カンパニー | パイロテクニック式切断機能一体型接触器装置 |
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2013
- 2013-05-31 JP JP2013115405A patent/JP2014235829A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7441605B2 (ja) | 2018-01-02 | 2024-03-01 | ギガバック リミテッド ライアビリティ カンパニー | パイロテクニック式切断機能一体型接触器装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A711 | Notification of change in applicant |
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