JP2015220181A - 接点装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】さらなる小型化を図ることができる接点装置を提供する。【解決手段】接点装置1は、固定接点21と、可動接点22と、一対のコイル31,32と、可動子33と、リンク部材4とを備えている。可動接点22は、固定接点21に接触する閉位置と、固定接点21から離れた開位置との間を移動するように構成されている。一対のコイル31,32は、励磁用コイル31を含み、励磁用コイル31の軸方向に並べて配置されている。可動子33は、励磁用コイル31への通電時に励磁用コイル31の生じる磁束によって作動する。リンク部材4は、少なくとも一部が一対のコイル31,32の間に配置されており、可動子33の動きを可動接点22に伝達することで可動接点22を移動させるように構成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、一般に接点装置に関し、より詳細には励磁用コイルを備えた接点装置に関する。
従来、この種の接点装置として、固定接点および可動接点と、電磁石部とを備えた電磁リレーが提供されている(たとえば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の接点装置は、電磁石部に通電することで接離する可動子(接極子)を備え、可動子の運動をリンク部材(カード)によって可動端子に伝達することで、可動端子に設けた可動接点を移動させている。この接点装置では、ボディに、電磁石部、リンク部材、可動端子および固定端子が並列に立設されている。リンク部材は、可動子と可動端子との間に位置し、ボディにて、可動子および可動端子の方向へ回動自在に支持されている。
しかし、特許文献1に記載の接点装置では、リンク部材は可動子と可動端子との間に位置し、電磁石部の外側を通して可動子の動きを可動端子に伝達するように構成されている。そのため、リンク部材を移動自在に収納するためのスペースが電磁石部とは別に必要になり、接点装置の小型化の妨げとなる可能性がある。
本発明は上記事由に鑑みて為されており、さらなる小型化を図ることができる接点装置を提供することを目的とする。
本発明の接点装置は、固定接点と、前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れた開位置との間を移動する可動接点と、励磁用コイルを含み、前記励磁用コイルの軸方向に並べて配置された一対のコイルと、前記励磁用コイルへの通電時に前記励磁用コイルの生じる磁束によって作動する可動子と、少なくとも一部が前記一対のコイルの間に配置されており、前記可動子の動きを前記可動接点に伝達することで前記可動接点を移動させるリンク部材とを備えることを特徴とする。
この接点装置において、前記励磁用コイルの軸方向に沿って前記一対のコイルに跨る鉄芯が設けられており、前記リンク部材は、前記鉄芯が通る逃し孔を有していることが望ましい。
この接点装置において、前記固定接点と前記可動接点との組み合わせは複数組設けられていることがより望ましい。
この接点装置において、前記一対のコイルのうち、前記励磁用コイルとは別のコイルは、前記固定接点および前記可動接点と電気的に直列に接続されていることがより望ましい。
この接点装置において、前記リンク部材の一部は、前記可動接点を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる操作部を兼ねていることがより望ましい。
この接点装置において、前記リンク部材の一部は、前記可動接点が前記閉位置と前記開位置とのいずれにあるかを表示する表示部を兼ねていることがより望ましい。
この接点装置において、前記表示部は、前記可動接点と機械的に結合されていることがより望ましい。
本発明は、さらなる小型化を図ることができるという利点がある。
(実施形態1)
本実施形態に係る接点装置1は、図1に示すように、固定接点21と、可動接点22と、一対のコイル31,32と、可動子33と、リンク部材4とを備えている。
本実施形態に係る接点装置1は、図1に示すように、固定接点21と、可動接点22と、一対のコイル31,32と、可動子33と、リンク部材4とを備えている。
可動接点22は、固定接点21に接触する閉位置と、固定接点21から離れた開位置との間を移動するように構成されている。一対のコイル31,32は、励磁用コイル31を含み、励磁用コイル31の軸方向に並べて配置されている。
可動子33は、励磁用コイル31への通電時に励磁用コイル31の生じる磁束によって作動する。リンク部材4は、少なくとも一部が一対のコイル31,32の間に配置されており、可動子33の動きを可動接点22に伝達することで可動接点22を移動させるように構成されている。
すなわち、本実施形態においては、リンク部材4は、一対のコイル31,32の間を通して、可動子33の動きを可動接点22に伝達するように構成されている。言い換えれば、接点装置1は、一対のコイル31,32の間の隙間をうまく利用してリンク部材4を配置しているので、接点装置1全体としての小型化を図ることが可能になる。
以下、本実施形態の接点装置1について詳しく説明する。ただし、以下に説明する接点装置1は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
本実施形態では、接点装置1が電磁継電器として用いられる場合を例として説明するが、接点装置1は、電磁継電器に限らず、たとえばブレーカ(遮断器)やスイッチ等に用いられていてもよい。本実施形態においては、接点装置1が、直流電源から負荷への電力供給をオンオフするように、直流電源から負荷への直流電力の供給路上に設けられる場合を例とする。
本実施形態に係る接点装置1は、図1に示すように、固定接点21および可動接点22を含む接点ブロック20と、一対のコイル31,32および可動子33を含む電磁石ブロック30とを備えている。リンク部材4は、電磁石ブロック30と接点ブロック20とを連結しており、電磁石ブロック30の可動子33の動きを、接点ブロック20の可動接点22に伝達する。したがって、接点装置1は、電磁石ブロック30が作動することで接点ブロック20のオンオフが切り替わる。
この接点装置1は、図2に示すように、直方体状のケース5を備え、ケース5内に接点ブロック20、電磁石ブロック30、およびリンク部材4を収納している。ケース5は、矩形板状に形成されたベース51と、一面が開口した箱状のカバー52とを有している。ベース51は、カバー52の開口面を塞ぐようにカバー52と組み合わされ、カバー52と接合されている。
ここでは、ケース5は、電気絶縁性を有する絶縁材料を用いて構成されている。具体例として、本実施形態ではベース51は不透明の合成樹脂材料を用いて構成され、カバー52は透明(透光性)の合成樹脂材料を用いて構成されている。ただし、ケース5の材料はこれらの例に限らず、適宜選択可能である。なお、図1ではカバー52の図示を省略しており、図2はカバー52の一部について透視した透視図である。
接点ブロック20は、図1に示すように、一対の固定接点21,21と、一対の可動接点22,22と、一対の固定板24,25と、一対の可動板26,27とを有している。一対の固定板24,25は、それぞれ短冊状に形成されており、各々の長手方向の一端部には固定接点21が設けられている。一対の可動板26,27についても同様に、それぞれ短冊状に形成されており、各々の長手方向の一端部には可動接点22が設けられている。
なお、本実施形態では、可動接点22は、可動板26,27とは別部材からなり可動板26,27に固定されているが、この例に限らず、可動板26,27の一部が打ち出されるなどして可動接点22が可動板26,27と一体に構成されていてもよい。同様に、固定接点21は、固定板24,25とは別部材からなり固定板24,25に固定されているが、固定板24,25の一部が打ち出されるなどして固定接点21が固定板24,25と一体に構成されていてもよい。
ここで、固定板24と可動板26とは、各々に設けられている固定接点21と可動接点22とを対向させるように、それぞれベース51を厚み方向に貫通する形でベース51に保持されている。同様に、固定板25と可動板27とは、各々に設けられている固定接点21と可動接点22とを対向させるように、それぞれベース51を厚み方向に貫通する形でベース51に保持されている。なお、一対の固定板24,25の各々は、固定接点21が設けられている一端部を可動板26,27に近づける形の段差を有しているが、この段差は必須の構成ではない。また、一対の可動板26,27の各々は、可動接点22が設けられている一端部を固定板24,25に近づける形の段差を有しているが、この段差は必須の構成ではない。
一対の固定板24,25および一対の可動板26,27の各々は、導電性材料からなる。また、ここでは一対の可動板26,27の各々は、ばね性を有する金属製の板ばねであり、外力が作用していない状態では可動接点22を開位置に維持する。そのため、可動接点22は、可動板26,27のばね力に抗して可動板26,27を撓ませることにより、開位置から閉位置に移動可能である。さらに、一対の可動板26,27の各々は、接圧(接触圧)を確保するための接圧ばねとしても機能する。
一対の固定板24,25の各々は、ベース51を厚み方向に貫通するようにしてベース51に保持されている。一対の固定板24,25のうちケース5の外側に突き出た部分がそれぞれ端子部241,251を構成する。一対の可動板26,27も同様に、ベース51を厚み方向に貫通するようにしてベース51に保持されており、一対の可動板26,27のうちケース5の外側に突き出た部分がそれぞれ端子部261,271を構成する。
接点ブロック20は、固定接点21および可動接点22を一対ずつ備えることにより、両可動接点22が閉位置にある状態(オン状態)で、端子部241と端子部261との間、および端子部251と端子部271との間がそれぞれ電気的に導通する。このように、本実施形態の接点装置1は2回路の電磁継電器を構成する。ただし、接点装置1は、固定接点21および可動接点22の組み合わせが2組(一対)設けられる構成に限らず、3組以上設けられる構成であってもよい。
本実施形態では、一対の可動接点22,22は、原則、同じように動作することとする。したがって、一方の可動接点22が閉位置にあれば他方の可動接点22も閉位置にあり、一方の可動接点22が開位置にあれば他方の可動接点22も開位置にある。なお、可動接点22が閉位置にある状態、つまり可動接点22が固定接点21に接触している状態を、接点ブロック20のオン状態(閉状態)という。また、可動接点22が開位置にある状態、つまり可動接点22が固定接点21から離れている状態を、接点ブロック20のオフ状態(開状態)という。
以下では、固定接点21と可動接点22とが対向する方向(図1の上下方向)を上下方向とし、固定接点21から見て可動接点22側を上方として説明する。さらに、一対の固定板24,25の各長手方向(ベース51の厚み方向)を左右方向とし、ベース51から見て固定接点21側(つまりケース5の内側)を右方として説明する。また、上下方向および左右方向の双方に直交する方向(一対の固定板24,25が並ぶ方向)を奥行方向として説明する。ただし、ここでいう方向(上下方向、左右方向、奥行方向)は、接点装置1の使用形態を限定する趣旨ではない。
電磁石ブロック30は、一対のコイル31,32および可動子33の他に、コイルボビン34と、鉄芯35と、継鉄36と、復帰ばね37とを有している。電磁石ブロック30は、接点ブロック20の上方に配置されている。以下、一対のコイル31,32のうち、励磁用コイル31については第1のコイル31とも称し、他方のコイル32については第2のコイル32とも称する。
コイルボビン34は、電気絶縁性を有する絶縁材料、たとえば合成樹脂材料を用いて中空の円筒状に形成されている。コイルボビン34は、左右方向を軸方向とする向きで配置され、その左右方向の両端部に円板状の鍔部341,341を有している。さらに、コイルボビン34の左右方向の中央部には、隔壁342が設けられている。隔壁342は、右方から見て矩形状に形成されている。詳しくは後述するが、隔壁342には上下方向に貫通する孔343(図3参照)が形成されており、この孔343にはリンク部材4の一部が挿し通されている。
一対のコイル31,32は、コイルボビン34の外周面に巻き付けられた電線によって構成されている。第1のコイル(励磁用コイル)31は、コイルボビン34のうち隔壁342に対して右側となる範囲に形成され、第2のコイル32は、コイルボビン34のうち隔壁342に対して左側となる範囲に形成されている。つまり、一対のコイル31,32は、励磁用コイル31の軸方向である左右方向に並べて配置されている。そして、一対のコイル31,32の間には隔壁342が位置し、第1のコイル31と第2のコイル32とは隔壁342によって隔てられる。隔壁342は、一対のコイル31,32間の電気絶縁性を確保している。
鉄芯35は、円柱状に形成され、コイルボビン34の中空部に挿し通されている。鉄芯35の右端部は、コイルボビン34の右端面から右方に突出しており、鉄芯35における他の部位に比べて拡径された吸引部351を構成する。鉄芯35の左端部は、コイルボビン34の左端面から左方に突出している。
継鉄36は、可動子33および鉄芯35と共に、一対のコイル31,32のそれぞれの通電時に生じる磁束が通る磁路を形成する。そのため、継鉄36と可動子33と鉄芯35とは、いずれも磁性材料から形成されている。継鉄36は、コイルボビン34の左方に配置された第1継鉄板361と、コイルボビン34の下方に配置された第2継鉄板362とで略L字状に形成されている。
第1継鉄板361は、コイルボビン34の左端面に接触するように設けられている。第1継鉄板361には孔(図示せず)が形成されており、この孔に鉄芯35の左端部が嵌り込むようにして鉄芯35と継鉄36とが結合される(図4A参照)。電磁石ブロック30は、第1継鉄板361がベース51に固定されることにより、可動子33および復帰ばね37以外の部材が全てケース5に対して定位置に固定される。詳しくは後述するが、第2継鉄板362には上下方向に貫通する切欠き363(図3参照)が形成されており、この切欠き363にはリンク部材4の一部が挿し通されている。
可動子33は、板ばねからなる復帰ばね37を介して第2継鉄板362の右端部に支持され、第2継鉄板362に対してヒンジ結合されている。可動子33は、一対のコイル31,32のいずれにも通電されていない通常時には、復帰ばね37のばね力によって、鉄芯35の吸引部351から離れた位置(以下、「第1の位置」という)にある。対して、一対のコイル31,32の少なくとも一方に通電されると、可動子33は、吸引部351に吸引され、復帰ばね37のばね力に抗して吸引部351に接触する位置(以下、「第2の位置」という)に移動する。
つまり、可動子33は、第2継鉄板362に支持された下端部を支点として、第1の位置と第2の位置との間で回転可能に構成されている。ここで、可動子33は、第1の向き(図4Aでは反時計回り)に回転することにより第1の位置から第2の位置へと移動し、第1の向きとは反対の第2の向き(図4Bでは時計回り)に回転することにより第2の位置から第1の位置へと移動する。そして、可動子33が第1の位置にあれば、可動子33、鉄芯35、および可動子33が形成する磁路上には磁気的ギャップが形成され、可動子33が第2の位置にある状態ではこのギャップが無くなることで閉磁路が形成される。
このように、電磁石ブロック30は、一対のコイル31,32への通電状態に応じて、可動子33が作動し、可動子33の位置が第1の位置と第2の位置との間で変化する。可動子33の動きは、リンク部材4によって、可動板26,27へと伝達され、さらに可動板26,27を介して可動接点22へと伝達されることになる。その結果、一対のコイル31,32のいずれにも通電されていない状態では、接点ブロック20はオン状態であり、一対のコイル31,32の少なくとも一方に通電されると、接点ブロック20はオフ状態に切り替わる。すなわち、電磁石ブロック30は、一対のコイル31,32の通電状態の切り替えにより、接点ブロック20のオン状態とオフ状態とを切り替えるための駆動力を発生する。
なお、各コイル31,32を構成する電線の両端部は、それぞれベース51を厚み方向に貫通し、ケース5の外側に露出する部分が通電用端子(図示せず)を構成している。これにより、一対のコイル31,32は、それぞれ通電用端子から通電可能となる。
ところで、リンク部材4は、本実施形態では、第1リンク41と、第2リンク42との2部材を有している。ここでは、第1リンク41および第2リンク42は、いずれも電気絶縁性を有する絶縁材料、たとえば合成樹脂材料を用いて形成されているが、この例に限らず他の材料で形成されていてもよい。
第1リンク41は、平面視が長方形状となる板状に形成されている。ここで、図2に示すように、カバー52の前壁における背面、および後壁における前面にはそれぞれ左右方向の両端間に亘って溝部521が形成されている。第1リンク41は、短手方向(奥行方向)の両端部がこれら一対の溝部521,521に挿し込まれるようにして、カバー52に支持されている。一対の溝部521,521は、カバー52における左右方向の両端間に亘って形成されている。これにより、第1リンク41は、ケース5に対して、溝部521の長手方向である左右方向に沿って直進移動が可動となる。以下、第1リンク41の位置について、左右方向における第1リンク41の可動範囲の右端に当たる位置を「始端位置」といい、可動範囲の左端に当たる位置を「終端位置」という。
さらに、第1リンク41には、可動子33の上端部に設けられている第1突起331が差し込まれる第1連結孔411と、第2リンク42の上端部に設けられている第2突起421が差し込まれる第2連結孔412とが形成されている。第1連結孔411は、第1リンク41の中央部よりも右端寄りの位置に形成されており、第2連結孔412は、第1リンク41の中央部よりも左端寄りの位置に形成されている。そのため、第1リンク41は可動子33の動きに連動して左右方向に直進移動し、可動子33が第1の位置にある状態では第1リンク41は始端位置に位置し、可動子33が第2の位置にある状態では第1リンク41は終端位置に位置する。
第2リンク42は、図3に示すように、第2突起421と、第2突起421の下端から下方に延びる一対の脚片422,423とを有している。一対の脚片422,423は、奥行方向に並んで配置されており、全体として略U字状を成すように、それぞれ略L字状に形成されている。第2リンク42は、これら一対の脚片422,423を、コイルボビン34の隔壁342に形成された孔343,343、および継鉄36の第2継鉄板362に形成された切欠き363,363に挿し通すようにして、電磁石ブロック30と組み合わされる。これにより、第2リンク42は、電磁石ブロック30に対して、孔343の貫通方向である上下方向に沿って直進移動が可能となる。以下、第2リンク42の位置について、上下方向における第2リンク42の可動範囲の下端に当たる位置を「ロック位置」といい、可動範囲の上端に当たる位置を「解除位置」という。
第2突起421は、一対の脚片422,423の連結部位から上方に突出する形に形成されている。さらに、第2突起421の厚み方向(左右方向)の一面には、第2突起421の先端(上端)側の厚み寸法を小さくする形の段差424が形成されている。段差424は、第2突起421の厚み方向の両面のうち、ベース51側の一面、つまりベース51との対向面に設けられている。この段差424は、第1リンク41が始端位置にあり且つ第2リンク42がロック位置にある状態で、第1リンク41における第2連結孔412の周縁に引っ掛かることで、第2リンク42の上方への移動を規制するよう機能する(図4A参照)。つまり、第2リンク42は第1リンク41によってロックされる。
第2リンク42は、一対の脚片422,423の下端面が一対の可動板26,27に接触している。そのため、第2リンク42がロック位置にあれば、脚片422,423によって一対の可動板26,27が下方に押し下げられ、可動接点22は閉位置に位置する。一方、第2リンク42が上方(解除位置)に移動すると、一対の可動板26,27は可動板26,27のばね力によって復帰するため、可動接点22は開位置へと移動する。要するに、第2リンク42がロック位置にあれば、接点ブロック20はオン状態となり、第2リンク42が解除位置にあれば、接点ブロック20はオフ状態となる。
さらに、本実施形態において、第2リンク42は、一対の脚片422,423の間に、鉄芯35が通る逃し孔420を有している。つまり、リンク部材4のうち、一対の脚片422,423の間の領域が、鉄芯35との干渉を回避するための逃し孔420となる。
また、本実施形態の接点装置1においては、カバー52の上面は開放されており、リンク部材4の一部がカバー52の上面から露出するように構成されている。ここでは、第1リンク41と第2リンク42との両方がカバー52の上面から露出しているが、この構成に限らず、少なくとも後述する表示部を兼ねる第2リンク42が露出していればよい。
次に、上述したように構成される接点装置1の動作について、図4Aおよび図4Bを参照して説明する。
図4Aは、第1のコイル31(励磁用コイル31)および第2のコイル32のいずれも励磁されていない状態を示している。この状態では、固定接点21に可動接点22が接触して、接点ブロック20は閉じた状態、つまりオン状態となる。
図4Aの状態についてさらに詳しく説明する。この状態(オン状態)では、一対のコイル31,32のいずれにも通電されていないため、可動子33は復帰ばね37のばね力によって第1の位置に保持され、第1リンク41は始端位置に位置する。このとき、第2リンク42は、ロック位置にあり、可動板26,27を下方に押し下げることによって、可動接点22を閉位置に位置させている。そのため、接点ブロック20はオン状態を維持する。なお、この状態で、第2リンク42には可動板26,27から上向きの力が作用するが、上述したように第2突起421の段差424が第1リンク41における第2連結孔412の周縁に引っ掛かってロックされるため、第2リンク42は上方に移動できない。
一方、図4Bは、第1のコイル31(励磁用コイル31)および第2のコイル32の少なくとも一方が励磁されている状態を示している。この状態では、固定接点21から可動接点22が離間して、接点ブロック20は開いた状態、つまりオフ状態となる。
図4Bの状態についてさらに詳しく説明する。この状態(オフ状態)では、一対のコイル31,32の少なくとも一方に通電されているため、可動子33は、吸引部351に吸引されて第2の位置に保持され、第1リンク41は終端位置に位置する。このとき、第2リンク42は、第2突起421の段差424が第1リンク41における第2連結孔412の周縁から離れてロックが解除されるため、可動板26,27から作用する上向きの力によって解除位置に保持される。そのため、一対の可動板26,27は可動板26,27のばね力によって復帰し、可動接点22は開位置に位置し、接点ブロック20はオフ状態を維持する。
さらに、図4Aの状態、つまり接点ブロック20がオン状態にあれば、リンク部材4の一部である第2リンク42は、第2突起421のうち段差424よりも先端(上端)側の部分が第2連結孔412を通して第1リンク41の上方に露出する。一方、図4Bの状態、つまり接点ブロック20がオフ状態にあれば、リンク部材4の一部である第2リンク42は、第2突起421のうち段差424よりも下端側の部分まで第2連結孔412を通して第1リンク41の上方に露出する。
ここで、上述したようにカバー52の上面は開放されているので、ユーザは、第1リンク41の上面からの第2リンク42の突出量を目視することにより、接点ブロック20がオン状態にあるのか、オフ状態にあるのか知ることができる。言い換えれば、リンク部材4の一部(第2リンク42)は、可動接点22が閉位置と開位置とのいずれにあるかを表示する表示部を兼ねている。
ところで、本実施形態の接点装置1においては、第2のコイル32は、図4Bの状態を維持するための維持用コイルであって、励磁用コイル31よりも巻数の少ないコイルである。接点装置1は、可動子33を第1の位置から第2の位置へ移動させる期間には励磁用コイル31に通電され、可動子33を第2の位置に維持する期間には維持用コイル32に通電されるように構成されている。
つまり、たとえば接点装置1に接続された駆動装置(図示せず)は、接点ブロック20を閉じる際には、所定長さの投入期間にだけ励磁用コイル31に通電し、投入期間が経過すると励磁用コイル31への通電を停止し維持用コイル32への通電に切り替える。ここで、可動子33が吸引部351に近づくほど、可動子33を吸引部351に吸引するのに必要な吸引力は小さくなるので、一旦、可動子33が吸引部351に吸引されれば、電磁石ブロック30は比較的小さな吸引力で可動子33を吸引し続けることができる。
これにより、維持用コイル32の消費電力は励磁用コイル31よりも小さく抑えることができるので、接点装置1は、図4Bの状態を維持するための消費電力を投入期間に比べて小さく抑えることができる。
ただし、本実施形態の構成では、一旦、接点ブロック20がオフ状態(図4Bに示す状態)になれば、可動子33が第1の位置に復帰するだけでは、第2リンク42はロック位置には戻らず、接点ブロック20はオン状態にはならない。つまり、一旦、接点ブロック20がオフ状態になれば、一対のコイル31,32の両方への通電が停止するだけでは、接点ブロック20はオン状態にはならない。この接点装置1において接点ブロック20をオフ状態からオン状態へ切り替えるためには、一対のコイル31,32の両方への通電が停止した状態で、たとえばユーザが第2リンク42を下方に押すことにより、図4Aの状態に戻す必要がある。
なお、接点装置1は上記の構成に限らず、電磁石ブロック30における一対のコイル31,32のうち、励磁用コイル31とは別のコイル(第2のコイル32)は、維持用コイル以外のコイルであってもよい。すなわち、接点装置1は、励磁用コイル31を含む一対のコイル31,32を備えていればよく、一対のコイル31,32は、上述したような励磁用コイル31と維持用コイル32との組み合わせに限らない。
たとえば、一対のコイル31,32は、接点ブロック20をオン状態からオフ状態に切り替えるための励磁用コイルと、オフ状態からオン状態に切り替えるための復帰用コイルとで構成されていてもよい。この場合、接点装置1は、復帰用コイルへの通電により接点ブロック20をオフ状態からオン状態に自動的に切り替えることができるので、上述したようなオフ状態からオン状態への手動操作が不要になる。
以上説明したように、リンク部材4は、少なくとも一部(第2リンク42の脚片422,423)が一対のコイル31,32の間に配置されており、可動子33の動きを可動接点22に伝達することで可動接点22を移動させるように構成されている。したがって、本実施形態に係る接点装置1によれば、一対のコイル31,32の間の隙間をうまく利用してリンク部材4を配置することができ、さらなる小型化を図ることができるという利点がある。
すなわち、リンク部材4は、電磁石ブロック30の外側を通して可動子33の動きを可動接点22に伝達するような配置とすることも考えられるが、そのような構成では、リンク部材4を移動自在に収納するためのスペースが電磁石ブロック30とは別に必要になる。そのため、接点装置1の小型化の妨げとなる可能性がある。
これに対して、本実施形態では、リンク部材4は、電磁石ブロック30の中を通して可動子33の動きを可動接点22に伝達するような配置であるから、リンク部材4を移動自在に収納するためのスペースを電磁石ブロック30と別に確保する必要はない。そのため、接点装置1の小型化が可能となる。
また、本実施形態のように一対のコイル31,32が巻き付けられたコイルボビン34は、一般的に、第1のコイル31と第2のコイル32との間に隔壁342を有し、この隔壁342によって第1のコイル31と第2のコイル32との間の電気的な絶縁を確保する。ここで、第1のコイル31と第2のコイル32との間の絶縁距離は、隔壁342の厚み寸法によって決まるから、第1のコイル31と第2のコイル32との間に所望の電気的絶縁性を付与するためには、隔壁342にはある程度以上の厚み寸法が必要になる。
本実施形態では、このように第1のコイル31と第2のコイル32との間の絶縁性を確保するために設けられている隔壁342を、リンク部材4の一部(第2リンク42の脚片422,423)が貫通している。要するに、リンク部材4は、第1のコイル31と第2のコイル32との間のデッドスペースを利用して配置されるため、接点装置1のケース5内の空間を有効に利用することができる。さらには、第2リンク42は、隔壁342に設けられた孔343,343に脚片422,423を挿し通すことで、上下方向への直進移動が可能となっているのであって、隔壁342は第2リンク42が直進移動するためのガイドとしても機能する。
なお、接点装置1としては、本実施形態のように電磁石ブロック30の中を通してリンク部材4を配置した構成に代えて、接点ブロック20と電磁石ブロック30との間にリンク部材4を配置した構成を採用することも考えられる。ただし、接点ブロック20と電磁石ブロック30との間にリンク部材4が配置されていると、接点ブロック20と電磁石ブロック30との間の電気的な絶縁性を確保しにくく、リンク部材4の設計の自由度が低くなるという問題がある。これに対して、本実施形態のように接点ブロック20と電磁石ブロック30との間にリンク部材4を配置した構成では、接点ブロック20と電磁石ブロック30との間の電気的な絶縁性を確保しやすく、リンク部材4の設計の自由度が高くなる。
また、本実施形態のように、接点装置1は、励磁用コイル31の軸方向に沿って一対のコイル31,32に跨る鉄芯35が設けられていることが好ましい。これにより、電磁石ブロック30は、一対のコイル31,32のそれぞれに個別の鉄芯を設ける場合に比べて、可動子33に作用する吸引力を高めることができ、且つ部品点数を少なくできる。さらにこの場合、リンク部材4は、本実施形態のように鉄芯35が通る逃し孔420を有していることが好ましい。これにより、リンク部材4は、少なくとも一部が一対のコイル31,32の間に配置されながらも、一対のコイル31,32に跨る鉄芯35との干渉を回避できる。
また、本実施形態のように、固定接点21と可動接点22との組み合わせは複数組(本実施形態では2組)設けられていることが好ましい。この構成によれば、接点の数、配置等によって2a接点(2極のa接点)や1a1b接点(1極のa接点と1極のb接点とを併せ持つ構成)等、種々の接点を実現可能であり、接点装置1のバリエーションが増加する。
また、本実施形態のように、リンク部材4の一部(本実施形態では第2リンク42)は、可動接点22が閉位置と開位置とのいずれにあるかを表示する表示部を兼ねていることが好ましい。この構成によれば、ユーザは、リンク部材4の一部を目視することで、接点ブロック20がオン状態か、オフ状態かを知ることができる。
ところで、本実施形態の第1の変形例として、図5に示すような構成が考えられる。第1の変形例では、接点装置1は、固定接点21と可動接点22との組み合わせを1組のみ有する点で、上記実施形態の接点装置1と相違する。
すなわち、第1の変形例に係る接点装置1は、図1に示す接点装置1から、固定板24並びに可動板26、およびそれらに設けられた固定接点21および可動接点22を省略した構成を採用している。ここで、図5の例では第2リンク42は一対の脚片422,423を有しているが、第2リンク42は、一対の脚片422,423のうち可動板26を押す脚片422が省略されていてもよい。
また、本実施形態の第2の変形例として、図6に示すような構成が考えられる。図6に示す第2の変形例では、一対のコイルのうち、励磁用コイル31とは別のコイル(第2のコイル32)は、固定接点21および可動接点22と電気的に直列に接続されている。図6の例では、第2のコイル32を構成する電線の一端(通電用端子)321は、端子部271に電気的に接続されている。
この構成によれば、第2のコイル32は、固定接点21と可動接点22との間に規定値以上の大きさの異常電流が流れた際に、接点ブロック20を強制的にオフ状態にするトリップ用コイルとして機能する。したがって、接点装置1は、接点ブロック20に過電流や短絡電流などの異常電流が流れると、第2のコイル32で生じる磁束により接点ブロック20を強制的にオフ状態にするトリップ動作が可能になる。
なお、上記実施形態では、接点装置1が備えるコイルは2つ(一対)だけであるが、接点装置1は、少なくとも一対のコイル31,32を備えていればよく、3つ以上のコイルを備えていてもよい。その場合でも、リンク部材4の少なくとも一部は、3つ以上のコイルのうちの一対のコイルの間に配置される。
(実施形態2)
本実施形態の接点装置1は、リンク部材4の一部が可動接点22を開位置と閉位置との間で移動させる操作部を兼ねている点で、実施形態1の接点装置1と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態の接点装置1は、リンク部材4の一部が可動接点22を開位置と閉位置との間で移動させる操作部を兼ねている点で、実施形態1の接点装置1と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態では、リンク部材4は、図7に示すように、第2リンク42の第2突起421の先端に、第1リンク41に沿った平板部43を有しており、この平板部43が操作部を兼ねている。第2リンク42は、第2突起421が第1リンク41の第2連結孔412に下方から差し込まれているので、第2突起421の先端に設けられた第2突起421は、第1リンク41の上方に位置することになる。
この構成によれば、接点ブロック20を、図8Aに示すようなオフ状態から図8Bに示すようなオン状態に切り替える際、ユーザは、操作部としての平板部43を操作することで、可動接点22を開位置から閉位置に移動させることができる。さらに詳しく説明すると、図8Aに示す状態(オフ状態)において、一対のコイル31,32の両方への通電が停止すれば、可動子33が第1の位置に復帰するため、第1リンク41は始端位置へと移動する。
その後、ユーザが操作部としての平板部43を下方に押すことで、第2リンク42がロック位置に移動し、図8Bに示すように、第2リンク42によって可動板26,27が下方に押し下げられて可動接点22が閉位置に移動する。このとき、第2リンク42は、可動接点22が固定接点21に接触した後さらに下方に押し下げられており、適当なオーバトラベルが設定されている。可動板26,27は、そのばね性によって可動接点22を固定接点21に押し付けるので、一対の可動接点22と一対の固定接点21との間の接圧を確保することができる。この状態でユーザが手を離すと、第2リンク42は、第2突起421の段差424が第1リンク41における第2連結孔412の周縁に引っ掛かるため、ロック位置に保持される。
以上説明した本実施形態の構成によれば、リンク部材4の一部が操作部を兼ねているので、リンク部材4とは別に操作部を設ける場合に比べて、接点装置1の部品点数を少なく抑えることができる。
その他の構成および機能は実施形態1と同様である。
(実施形態3)
本実施形態の接点装置1は、表示部が、可動接点22と機械的に結合されている点で、実施形態1の接点装置1と相違する。ここで、表示部は、可動接点22が閉位置と開位置とのいずれにあるかを表示する機能を有し、リンク部材4の一部(本実施形態では第2リンク42)である。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態の接点装置1は、表示部が、可動接点22と機械的に結合されている点で、実施形態1の接点装置1と相違する。ここで、表示部は、可動接点22が閉位置と開位置とのいずれにあるかを表示する機能を有し、リンク部材4の一部(本実施形態では第2リンク42)である。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態では、表示部としての第2リンク42は、一対の脚片422,423の下端部にそれぞれスリット425が形成されている。各スリット425は、一対の脚片422,423において互いに対向する面から奥行き方向に切り込まれた形に形成されている。第2リンク42は、これらのスリット425に可動板26,27が差し込まれることにより、可動板26,27に設けられている可動接点22と機械的に結合される。つまり、第2リンク42は可動板26,27を介して可動接点22と機械的に結合されるので、第2リンク42と可動接点22とは確実に連動することになる。
すなわち、接点装置1は、図10Aに示す状態(オン状態)と図10Bに示す状態(オフ状態)とが切り替わる際には、第2リンク42が上下方向に直進移動し、これに伴って可動接点22も移動する。ここで、第2リンク42は可動接点22と機械的に結合されており、第2リンク42と可動接点22とは確実に連動するので、表示部としての第2リンク42は、接点ブロック20がオン状態、オフ状態のいずれにあるかを正しく表示することになる。
これに対して、実施形態1の構成においては、第2リンク42は、一対の脚片422,423の下端面が一対の可動板26,27に接触しているだけであるから、図11に示すように、第2リンク42と可動接点22とが連動しない場合がある。つまり、たとえば接点溶着などが生じていると、励磁用コイル31が励磁され第2リンク42が解除位置に移動しても、可動接点22は閉位置のままとなる可能性がある。このような場合に、表示部としての第2リンク42は、接点ブロック20がオン状態、オフ状態のいずれにあるかを正しく表示できないことになる。
以上説明したように、本実施形態の接点装置1によれば、表示部を兼ねるリンク部材4の一部(本実施形態では第2リンク42)が可動接点22と機械的に結合されているので、接点ブロック20がオン状態、オフ状態のいずれにあるかが表示部で正しく表示される。要するに、表示部(第2リンク42)と可動接点22とは確実に連動するので、ユーザは、表示部の目視により接点ブロック20の状態を確実に認識可能となる。さらに、接点装置1は、励磁用コイル31が通電されている状態において、表示部がオフ状態を表示しているような場合には、ユーザに接点ブロック20の溶着を知らせることができる。
また、本実施形態の変形例として、図12に示すように、第2リンク42は脚片422の下端部に設けた球状部426を、可動板26に設けたスリット(図示せず)に差し込むことにより、可動接点22と機械的に結合されていてもよい。この変形例では、たとえば十字状のスリットが各可動板26,27に形成されており、このスリットに球状部426を差し込むようにして、第2リンク42と可動板26,27とが機械的に結合される。
この構成によれば、第2リンク42は、可動板26,27に対して球状部426を上方から差し込むだけで可動板26,27と結合されるので、組み立てが容易になるという利点がある。なお、表示部と可動接点22とを機械的に結合するための構造は、上述した例に限らず、適宜変更可能である。たとえば表示部としての第2リンク42は、可動板26,27を介さずに可動接点22に直接結合されていてもよい。
ところで、リンク部材4は、可動接点22に機械的に結合される部分と、表示部を兼ねる部分とが別体であってもよい。すなわち、たとえば第1リンク41が表示部として機能する場合に、第1リンク41が第2リンク42を介して可動接点22に機械的に結合されていても、結果的に、リンク部材4のうち表示部を兼ねる部分(第1リンク41)は可動接点22と機械的に結合される。この場合、リンク部材4のうち、可動接点22に機械的に結合される部分(第2リンク42)と、表示部を兼ねる部分(第1リンク41)との連結部位には、遊びを設けないことで、表示部と可動接点22とが確実に連動するように構成することが好ましい。
その他の構成および機能は実施形態1と同様である。また、本実施形態で説明した構成は、実施形態2で説明した構成とも適宜組み合わせて適用可能である。
ところで、上記各実施形態においては、コイルボビン34の隔壁342にはリンク部材4の一部(第2リンク42)が挿し通される孔343,343が設けられているが、隔壁342の孔343,343は必須の構成ではない。たとえば図13に示すように、コイルボビン38は隔壁382に溝383が形成された構成であってもよい。
図13の例では、コイルボビン38は、その左右方向の両端部に矩形板状の鍔部381,381を有している。さらに、コイルボビン38の左右方向の中央部には、隔壁382が設けられている。隔壁382の前面および背面には上下方向の両端間に亘って溝383が形成されている。第2リンク42は、隔壁382に設けられた溝383に脚片422,423を挿し込まれることで、上下方向への直進移動が可能となる。つまり、図13に例示するコイルボビン38であっても、隔壁382は第2リンク42が直進移動するためのガイドとして機能する。
1 接点装置
21 固定接点
22 可動接点
31 励磁用コイル(第1のコイル)
32 第2のコイル
33 可動子
35 鉄芯
4 リンク部材
42 第2リンク(表示部)
420 逃し孔
43 平板部(操作部)
21 固定接点
22 可動接点
31 励磁用コイル(第1のコイル)
32 第2のコイル
33 可動子
35 鉄芯
4 リンク部材
42 第2リンク(表示部)
420 逃し孔
43 平板部(操作部)
Claims (7)
- 固定接点と、
前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れた開位置との間を移動する可動接点と、
励磁用コイルを含み、前記励磁用コイルの軸方向に並べて配置された一対のコイルと、
前記励磁用コイルへの通電時に前記励磁用コイルの生じる磁束によって作動する可動子と、
少なくとも一部が前記一対のコイルの間に配置されており、前記可動子の動きを前記可動接点に伝達することで前記可動接点を移動させるリンク部材とを備える
ことを特徴とする接点装置。 - 前記励磁用コイルの軸方向に沿って前記一対のコイルに跨る鉄芯が設けられており、
前記リンク部材は、前記鉄芯が通る逃し孔を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の接点装置。 - 前記固定接点と前記可動接点との組み合わせは複数組設けられている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の接点装置。 - 前記一対のコイルのうち、前記励磁用コイルとは別のコイルは、前記固定接点および前記可動接点と電気的に直列に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の接点装置。 - 前記リンク部材の一部は、前記可動接点を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる操作部を兼ねている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の接点装置。 - 前記リンク部材の一部は、前記可動接点が前記閉位置と前記開位置とのいずれにあるかを表示する表示部を兼ねている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の接点装置。 - 前記表示部は、前記可動接点と機械的に結合されている
ことを特徴とする請求項6に記載の接点装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014104594A JP2015220181A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | 接点装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2014104594A JP2015220181A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | 接点装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020017499A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電磁石装置、電磁継電器 |
JP2020042932A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | オムロン株式会社 | リレー |
-
2014
- 2014-05-20 JP JP2014104594A patent/JP2015220181A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020017499A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電磁石装置、電磁継電器 |
JP7357193B2 (ja) | 2018-07-27 | 2023-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電磁継電器 |
JP2020042932A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | オムロン株式会社 | リレー |
JP7115164B2 (ja) | 2018-09-07 | 2022-08-09 | オムロン株式会社 | リレー |
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