JP2017204480A - 接点装置、及び電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】アークが発生した際に、速やかにアークを消弧することができる接点装置、及び電磁継電器を提供する。
【解決手段】固定接点１０と、固定接点１０に対して上下方向に位置しており、固定接点１０と接触する閉位置と固定接点１０から離れた開位置との間を上下方向に沿って移動する可動接点１１と、固定接点１０と可動接点１１とを囲む内面を有する容器１３と、容器１３の内面に配置され、容器１３内に消弧ガスを放出する消弧部材１４とを備える。消弧部材１４は、開位置にある可動接点１１と固定接点１０との間の領域に対して、上下方向に直交する方向に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点を開閉する接点装置、及び電磁継電器に関するものである。

従来、一対の固定接点と、固定接点に接触する閉位置および固定接点から離れた開位置との間で移動する一対の可動接点とを備え、可動接点を移動させることで一対の固定接点間を短絡または開放する接点装置がある（例えば、特許文献１参照）。一対の可動接点は、可動接触子に設けられており、可動接点が閉位置にある場合、可動接点，可動接触子を介して一対の固定接点間が短絡（導通）し、可動接点が開位置にある場合、一対の固定接点間が開放（非導通）となる。

特開２００７−２８７５２５号公報

可動接点が固定接点から離れる際に、可動接点−固定接点間にアークが発生するおそれがあり、アークを速やかに消弧することが望まれている。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、アークが発生した際に、速やかにアークを消弧することができる接点装置、及び電磁継電器を提供することにある。

本発明の一態様に係る接点装置は、固定接点と、前記固定接点に対して第１の方向に位置しており、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前記第１の方向に沿ってに移動する可動接点と、前記固定接点と前記可動接点とを囲む内面を有する容器と、前記容器の前記内面に配置され、前記容器内に消弧ガスを放出する消弧部材と、を備え、前記消弧部材は、前記開位置にある前記可動接点と前記固定接点との間の領域に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に位置する。

本発明の一態様に係る電磁継電器は、前記接点装置と、電磁石装置とを備える電磁継電器であって、前記電磁石装置は、可動子と、前記可動子を第１の方向に移動させる励磁コイルと、を有し、前記可動接点は、前記可動子によって前記第１の方向へ移動して前記固定接点と接触する。

以上説明したように、本発明では、アークが発生した際に、アークによって消弧部材が加熱され、消弧部材は、接点部（固定接点，可動接点）を囲む容器内に消弧ガスを放出する。したがって、容器内における消弧ガスの圧力が高くなり、速やかにアークを消弧することができるという効果がある。

本発明の実施形態１の接点装置の概略構成図である。 （ａ）（ｂ）同上の別構成の接点装置の概略構成図である。 （ａ）（ｂ）実施形態２の接点装置の概略構成図である。 実施形態３の接点装置の概略構成図である。 実施形態４の接点装置の概略構成図である。 実施形態５の接点装置の概略構成図である。 同上のカバーを含む一部を拡大した上面図である。 （ａ）（ｂ）同上の別構成のカバーを含む一部を拡大した上面図である。 実施形態６の接点装置の概略構成図である。 別構成の保護膜の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態に係る接点装置１について図面を用いて詳細に説明する。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ない。そして、本発明は、下記の実施形態に限定されることなく、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。また、以下の説明では、図１における上下左右を上下左右方向として説明するが、接点装置１の使用形態を限定する趣旨ではない。

本実施形態の接点装置１の概略構成図を図１に示す。本実施形態の接点装置１は、一対の固定接点１０と、一対の可動接点１１と、各固定接点１０を支持する一対の接点台１００，１０１と、両可動接点１１を支持する可動接触子１２とを備える。また、本実施形態の接点装置１は、固定接点１０と可動接点１１とで接点部１５を構成しており、接点部１５および後述する消弧部材１４を収納する容器１３を備える。なお、図１には、本実施形態の接点装置１と、接点装置１の下方に配置される電磁石装置２とで構成される電磁継電器３を表しているが、電磁石装置２は接点装置１の構成要素には含まれない。また、接点装置１は、電磁継電器３の使用に限定しない。

一対の接点台１００，１０１は、導電性材料で構成されており、上下方向を長手方向とする円柱形状に形成されている。そして、一対の接点台１００，１０１は、上下方向に直交する平面内の一方向（図１における左右方向）に並んで配置されている。また、一対の接点台１００，１０１各々の下端部には固定接点１０が設けられている。一対の接点台１００，１０１各々は、後述する容器１３の上壁に形成された一対の丸孔１３０に挿入される形で、容器１３に接合されている。

可動接触子１２は、導電性材料で構成されており、左右方向を長手方向とする矩形板状に形成されている。可動接触子１２は、長手方向の両端部が一対の接点台１００，１０１の下端部と対向するように、一対の接点台１００，１０１の下方に配置されている。可動接触子１２のうち、各接点台１００，１０１に設けられている固定接点１０と対向する各部位には、可動接点１１がそれぞれ設けられている。

可動接触子１２は、後述する電磁石装置２によって上下方向に駆動される。これにより、可動接触子１２に設けられた各可動接点１１は、それぞれに対向する固定接点１０に接触する閉位置と、固定接点１０から離れた開位置との間で移動することになる。可動接点１１が閉位置にあるとき、すなわち接点装置１が閉じた状態では、一対の接点台１００，１０１の間は可動接点１１，可動接触子１２を介して短絡する。また、可動接点１１が開位置にあるとき、すなわち接点装置１が開いた状態では、一対の接点台１００，１０１の間は開放される。

容器１３は、酸化アルミニウム（アルミナ），炭化ケイ素（SiC），窒化アルミニウムなどのセラミックからなる耐熱性材料で構成され、内部に気密空間を有する箱体で形成されている。なお、容器１３の構成材料はセラミックに限定せず、エポキシ樹脂等の樹脂材料または、ステンレス鋼（SUS），銅（Cu），アルミニウム（Al）等の金属材料で構成されていてもよい。なお、容器１３を金属材料で構成する場合、容器１３と固定接点１０とを電気的に絶縁処理する必要がある。また、容器１３を樹脂材料で構成する場合、強度および内部空間の気密性を確保するために、ある程度の厚みを有する必要がある。

次に、電磁石装置２について説明する。電磁石装置２は、固定子２０と、可動子２１と、継鉄（図示せず）と、励磁コイル２２と、シャフト２３と、ホルダ２４と、接圧ばね２５と、復帰ばね２６とを備える。なお、電磁石装置２は、励磁コイル２２が巻き付けられるコイルボビン（図示せず）を有していてもよい。

固定子２０は、円筒状に形成された固定鉄心であって、その上端部が容器１３の下壁に固定されている。可動子２１は、円柱状に形成された可動鉄心である。可動子２１は、固定子２０の下方において、その上端面を固定子２０の下端面に接触させた第１の位置と、その上端面が固定子２０の下端面から離れた第２の位置との間で移動可能に構成されている。

なお、電磁石装置２は、非磁性体からなり固定子２０および可動子２１を収納するケース（図示せず）を有していてもよい。ケースは、上面が開口した有底円筒状に形成され、上端部（開口周部）が容器１３の下壁に固定される。これにより、ケースは、可動子２１の移動方向を上下方向に制限し、かつ可動子２１の第２の位置を規定する。

継鉄は、固定子２０および可動子２１と共に、励磁コイル２２の通電時に生じる磁束が通る磁気回路を形成する。このため、継鉄と固定子２０と可動子２１とは、いずれも磁性材料から形成されている。

励磁コイル２２は、継鉄で囲まれる空間内に配置される。また、励磁コイル２２の内側には、固定子２０と可動子２１とが配置される。電磁石装置２は、励磁コイル２２への通電時に励磁コイル２２で生じる磁束によって可動子２１を吸引して上方へ移動させ、励磁コイル２２への通電が停止すると復帰ばね２６のばね力によって可動子２１を下方へ移動させる。

シャフト２３は、非磁性材料で構成され、上下方向を長手方向とする丸棒状に形成されている。シャフト２３は、電磁石装置２で発生した駆動力を接点装置１へ伝達する。シャフト２３は、容器１３の下壁の中央部に形成された通孔１３１に挿通されており、固定子２０および復帰ばね２６の内側を通って、その下端部が可動子２１に固定されている。シャフト２３の上端部は、可動接触子１２を保持するホルダ２４に固定されている。

ホルダ２４は、可動接触子１２の上下方向の両側に設けられていて互いに対向する上板２４０および下板２４１と、上板２４０と下板２４１との周縁部同士を連結する側板２４２とを具備している。ここでは、上板２４０および下板２４１はそれぞれ矩形板状に形成されている。側板２４２は、上板２４０の下面において互いに対向する一対の辺と、下板２４１の上面において互いに対向する一対の辺とを連結するように一対設けられている。下板２４１の中央部には、シャフト２３の上端部が固定されている。これにより、電磁石装置２で発生した駆動力がシャフト２３を介してホルダ２４へと伝達される。そして、可動子２１の上下方向への移動に伴って、ホルダ２４が上下方向に移動する。

接圧ばね２５は、ホルダ２４の下板２４１と可動接触子１２との間に配置されており、可動接触子１２を上方へと付勢するコイルばねである。復帰ばね２６は、固定子２０の内側に配置されており、可動子２１を下方へと付勢するコイルばねである。

以下に、本実施形態の接点装置１を用いた電磁継電器３の基本的な動作について簡単に説明する。

まず、励磁コイル２２の非通電時における電磁継電器３の状態について説明する。この状態では、電磁石装置２の可動子２１が第２の位置にある。このため、ホルダ２４は、電磁石装置２によってシャフト２３を介して下方に引き下げられている。このとき、ホルダ２４は、その上板２４０により可動接触子１２を下方に押し下げることになる。したがって、可動接触子１２は、上板２４０によって上方への移動が規制され、可動接点１１を固定接点１０から離れた開位置に位置させる。この状態は、接点装置１が開いた状態であり、一対の接点台１００，１０１間は開放状態（非導通）である。

次に、励磁コイル２２の通電時における電磁継電器３の状態について説明する。この状態では、電磁石装置２の可動子２１が第１の位置にある。このため、ホルダ２４は、電磁石装置２によってシャフト２３を介して上方に引き上げられている。したがって、ホルダ２４の上板２４０が上方へと移動するため、可動接触子１２は、上板２４０による上方への移動規制が解除される。このため、可動接触子１２は、ホルダ２４の下板２４１により接圧ばね２５を介して上方に押し上げられ、可動接点１１を固定接点１０に接触する閉位置に位置させる。この状態は、接点装置１が閉じた状態であり、一対の接点台１００，１０１間は短絡状態（導通）である。また、可動接触子１２が接圧ばね２５により上方へと付勢されているため、固定接点１０と可動接点１１との間の接圧（接触圧）を確保することができる。

ここで、可動接点１１が固定接点１０から離れる際に、固定接点１０−可動接点１１間にアークが生じるおそれがある。そこで、本実施形態の接点装置１は、加熱されると消弧性を有する消弧ガスを放出する消弧部材１４が、接点部１５（固定接点１０，可動接点１１）と同一空間に配置されている。具体的には、図１に示すように、消弧部材１４は、右側の固定接点１０，可動接点１１の近傍に位置するように、上下方向において固定接点１０と開位置にある可動接点１１との間となる領域内における、容器１３の右壁内面に設けられている。消弧部材１４は、水素を吸蔵した水素吸蔵合金で構成されており、加熱されることによって貯蔵している水素（消弧ガス）を迅速に放出する性質を有している。

そして、固定接点１０−可動接点１１間にアークが発生した際に、アークの熱によって消弧部材１４が加熱され、消弧部材１４から消弧ガス（水素）が放出される。この消弧ガスによりアークを急速に冷却して迅速に消弧することが可能になる。さらに、本実施形態では、接点部１５（固定接点１０，可動接点１１）と消弧部材１４とは、内部の空間を気密状態にする容器１３に収納されている。したがって、消弧部材１４から放出される消弧ガスを容器１３内に充満させることができ、より消弧性能を向上させることができる。なお、容器１３は、接点部１５と消弧部材１４とを囲む構成であればよく、内部に気密空間を有することは必須ではない。例えば、容器１３を、上端，下端が開口した筒状に形成し、接点部１５および消弧部材１４の側方のみを囲む構成であっても、アークが発生した際に、容器１３内における消弧ガスの圧力が高くなり、速やかにアークを消弧することができる。

さらに、消弧部材１４は、固定接点１０，可動接点１１の近傍に配置されているので、消弧部材１４から勢いよく放出される消弧ガスがアークに吹き付けられることによって、アークを消弧することができる。

このように、本実施形態の接点装置１は、固定接点１０および可動接点１１で構成される接点部１５と、消弧部材１４と、容器１３とを備える。可動接点１１は、固定接点１０に接触する閉位置と、固定接点１０から離れた閉位置との間で移動する。消弧部材１４は、加熱されることによって、消弧性を有する消弧ガスを放出する。容器１３は、接点部１５と消弧部材１４とを囲む。

したがって、本実施形態の接点装置１は、可動接点１１が固定接点１０から離れる際にアークが生じても、接点部１５と消弧部材１４とを含んだ容器１３内部の空間において、消弧部材１４から消弧ガスが放出される。これにより、容器１３内における消弧ガスの圧力が高くなり、アークを迅速に消弧することができる。

なお、消弧部材１４が放出する消弧ガスの成分は水素に限定せず、窒素などで構成されていてもよい。また、消弧部材１４を構成する材料は、水素吸蔵合金に限定せず、加熱されることによって消弧ガスを放出する材料であればよい。例えば、消弧部材１４は、フェノール樹脂等の樹脂材料または、水素吸蔵金属，水素化チタン（TiH）等の金属材料または、ホウ酸などの無機物で構成されていてもよい。また、消弧部材１４が消弧ガスを放出するタイミングは、加熱時に限定せず、非加熱時においても消弧ガスを放出する構成であってもよい。

また、図１では、１つの消弧部材１４のみを図示しているが、２つ以上の消弧部材１４を備えていてもよく、例えば左側の固定接点１０，可動接点１１の近傍にも消弧部材１４が配置されていてもよい。また、消弧部材１４の大きさは、図１に示す大きさに限定しない。

また、予め容器１３の内部に、空気よりも消弧性能が高いガスを封入しておいてもよい。容器１３の内部の空気に、消弧性能が高いガスが含まれることによって、アークが発生した際により速やかに消弧することができる。なお、消弧性能が高いガスの例として、水素，二酸化炭素などがあげられる。例えば、容器１３の内部の気体に予め水素を封入しておく場合、水素による消弧効果を確保するために、容器１３内の空気における水素の体積比率は５０％以上であることが望ましい。また、容器１３の内部に水素を封入しておくことによって、水素中での使用が好適な種類の消弧部材１４を用いることができる。

また、予め容器１３の内部に、空気よりも絶縁破壊電界強度が高いガスを封入しておいてもよい。容器１３の内部の気体に、絶縁破壊電界強度が高いガスが含まれることによって、固定接点１０−可動接点１１間における電気的な絶縁性を向上させ、アークの発生自体を抑制することができる。なお、絶縁破壊電界強度が高いガスの例として、窒素（N₂）などがあげられる。例えば、容器１３の内部の気体に予め窒素を封入しておく場合、窒素による消弧効果に加え、アークの発生自体を抑制することができる。また、窒素による上記効果を確保するために、容器１３内の空気における窒素の体積比率は５０％以上であることが望ましい。また、容器１３の内部に窒素を封入しておくことによって、窒素中での使用が好適な種類の消弧部材１４を用いることができる。

また、予め容器１３の内部に、空気よりも活性が低いガスを封入しておいてもよい。容器１３内に活性が低いガスを封入しておくことによって、反応性が高く、活性が低いガス中でしか使用できない種類の消弧部材１４を用いることができる。なお、活性が低いガスの例として、ヘリウム（He），アルゴン（Ar），ネオン（Ne），キセノン（Xe），クリプトン（Kr）等の希ガスまたは、窒素などがあげられる。

なお、本実施形態の接点装置１は、いわゆるプランジャ型の電磁石装置２と共に用いて電磁継電器３を構成しているが、以下に示すいわゆるヒンジ型の電磁石装置４と共に用いて電磁継電器５を構成してもよい。図２を用いて、電磁継電器５について簡単に説明する。

電磁石装置４は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、励磁コイル４０，固定鉄心４１，可動鉄心４２，支持部４３，アマチュア４４を備え、容器１３内に設けられる。アマチュア４４は、下面に可動鉄心４２が設けられた矩形板状に形成されており、容器１３に固定された支持部４３に基端部が支持され、先端部に可動接触子１２が設けられる。固定鉄心４１は、励磁コイル４０が巻き付けられ、可動鉄心４２と上下方向に対向している。そして、アマチュア４４は、基端部を支点として先端部が上下方向に移動するように回転可能に構成されている。なお、アマチュア４４には、アマチュア４４を上方向に付勢する復帰ばね（図示なし）が設けられている。

可動接触子１２は、アマチュア４４の先端部に設けられており、アマチュア４４の回転によって、可動接点１１が固定接点１０に接触する第１の位置と、可動接点１１が固定接点１０から離れた第２の位置との間で移動する。

したがって、励磁コイル４０の通電時には、励磁コイル４０で生じる磁束により可動鉄心４２が固定鉄心４１へ吸引され、可動接触子１２が第１の位置へと移動する。これにより、一対の接点台１００，１０１間が短絡（導通）する。また、励磁コイル４０の非通電時には、復帰ばねのばね力により可動接触子１２が第１の位置へと移動する。これにより、一対の接点台１００，１０１間が開放（非導通）する。

（実施形態２）
本実施形態の接点装置１の概略構成図を図３に示す。本実施形態の接点装置１は、実施形態１の接点装置１の構成に加えて、消弧部材１４に凹部１４０が形成されている。他の構成は、実施形態１と同一であり、実施形態１と同一構成には、同一符号を付して説明を省略する。なお、図３（ｂ）は、接点装置１を上から見た断面図であり、図３（ｂ）における上下を前後方向として説明する。また、図３（ａ）（ｂ）において、アークをＡ１で示している。

本実施形態の消弧部材１４は、容器１３の右壁内面の前端から後端まで連続するように形成されている。さらに、消弧部材１４は、接点部１５（固定接点１０，可動接点１１）と対向する左面に凹部１４０が形成されている。この凹部１４０によって、アークが発生した際に、アークを消弧部材１４で覆うこととなるので、アークの熱が消弧部材１４に効率よく伝えられる。さらに、アークに対して多方向から消弧ガスを吹き付けることとなるので、より消弧性能を向上させることができる。

なお、消弧部材１４は、容器１３の一部として設けられていてもよい。また、接点部１５近傍の空間に別途構造物（絶縁板など）を設け、この構造物に消弧部材１４を設けてもよい。または、構造物の一部を消弧部材１４で構成してもよい。また、外部磁界などで、アークを引き伸ばす場合、引き伸ばされたアークを覆うように消弧部材１４を設けてもよい。

なお、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の概略構成図を図４に示す。本実施形態の接点装置１は、消弧部材１４が膜状に形成されている。他の構成は、実施形態１と同一であり、実施形態１と同一構成には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の消弧部材１４は、膜状に形成されており、容器１３の右壁内面に設けられている。消弧部材１４を膜状に形成する方法として、消弧部材１４を金属材料で構成する場合、メッキ，蒸着，スパッタ等があげられ、消弧部材１４を樹脂材料で構成する場合、塗布等があげられる。

消弧部材１４を膜状に形成することによって、消弧部材１４全体を加熱しやすくなり、消弧ガスを発生させるために必要な熱量を少なくすることができる。したがって、アークが発生した際に、より早く消弧部材１４が加熱されて消弧ガスを放出することができ、アークをより迅速に消弧することができる。

なお、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、本実施形態の構成は、実施形態２の構成と組み合わされていてもよい。

（実施形態４）
本実施形態の接点装置１の概略構成図を図５に示す。本実施形態の接点装置１は、実施形態１の接点装置１の構成に加えて、消弧部材１４から放出される消弧ガスの放出方向を接点部１５がある方向に制限するノズル１６を備えている。他の構成は、実施形態１と同一であり、実施形態１と同一構成には、同一符号を付して説明を省略する。また、図５において、アークをＡ１で示している。

ノズル１６は、筒状に形成されており、消弧部材１４を囲むように容器１３の右壁内面に設けられる。そして、ノズル１６の開口は、接点部１５（固定接点１０，可動接点１１）に対向している。

このノズル１６によって、消弧部材１４から放出される消弧ガスは、拡散することなく放出方向が制限されるので、接点部１５に向かって吹き付けられ、消弧ガスの吹き付け量も向上する。そして、アークが発生した際に、消弧ガスはアークを分断するように吹き付けられるので、消弧性能が向上する。また、接点部１５に向かって消弧ガスが吹き付けられるので、アークの発生自体も抑制することができる。

なお、ノズル１６は、消弧部材１４の近傍に設けられることが望ましく、消弧部材１４と接触するように設けられていてもよい。また、ノズル１６は、消弧部材１４と一体に構成されていてもよい。

なお、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、本実施形態の構成は、実施形態２，３のうち少なくともいずれか１つの構成と組み合わされていてもよい。

（実施形態５）
本実施形態の接点装置１の概略構成図を図６に示す。本実施形態の接点装置１は、実施形態１の接点装置１の構成に加えて、消弧部材１４を覆うカバー１７を備えている。他の構成は、実施形態１と同一であり、実施形態１と同一構成には、同一符号を付して説明を省略する。また、図６において、アークをＡ１で示している。

図７に、カバー１７を含む接点装置１の一部を拡大した上面図を示す。図６，図７に示すように、カバー１７は、消弧部材１４から離間して覆うように容器１３の右壁１３２（第２の壁体）の内面に設けられている。具体的には、カバー１７は、接点部１５と消弧部材１４との間に介在し、消弧部材１４よりも面積が大きい壁体１７０（第１の壁体）と、壁体１７０の前端部，後端部と右壁１３２の内面とを連結する連結片１７１，１７２とで構成されている。すなわち、カバー１７は、上端および下端が開口した半角筒状に形成され、カバー１７と容器１３の右壁１３２とで囲まれた空間を形成している。そして、消弧部材１４は、カバー１７と右壁１３２とで囲まれた空間の一部に位置するように、右壁１３２の内面に設けられている。したがって、カバー１７と消弧部材１４との間に空隙１７３が形成されることとなる。

そして、アークが発生した際に、消弧部材１４から消弧ガスが放出される。このとき、消弧部材１４は、カバー１７と右壁１３２とで囲まれた空間に設けられているので、カバー１７との空隙１７３における消弧ガスの圧力が局所的に高くなる。さらに、カバー１７は上端，下端が開口した半角筒状に形成されているので、空隙１７３にアークを通過させることができる。すなわち、消弧ガスの圧力が局所的に高い空隙１７３にアークを通過させることで、消弧性能を向上させることができる。なお、外部磁界などを用いてアークをカバー１７がある方向に引き伸ばすことによって、空隙１７３にアークを通過させやすくすることができる。

なお、図６，図７では、消弧部材１４は、容器１３の右壁１３２の内面に設けられているが、カバー１７の壁体１７０の右面に設けられていてもよい。

また、カバー１７の形状は上記に限定せず、カバー１７と右壁１３２との間に形成される空間の一部に消弧部材１４が設けられていればよい。例えば、図８（ａ）に示すように、カバー１７を壁体１７０のみで構成し、消弧部材１４の左面に壁体１７０が設けられる構成であってもよい。この場合、壁体１７０の面積は、消弧部材１４の面積よりも大きく、壁体１７０と右壁１３２との間の空間において、消弧部材１４が介在していない空隙１７４が形成される。この空隙１７４においても、消弧ガスの圧力を局所的に高められるので、上記同様の効果を得ることができる。

さらに、図８（ｂ）に示すように、消弧部材１４に上下方向に貫通する貫通孔１４１を形成してもよい。貫通孔１４１は消弧部材１４に形成されているので、貫通孔１４１内部における消弧ガスの圧力をより高めることができ、この貫通孔１４１内にアークを通過させることで、消弧性能をより向上させることができる。

なお、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、本実施形態の構成は、実施形態２〜４のうち少なくともいずれか１つの構成と組み合わされていてもよい。

（実施形態６）
本実施形態の接点装置１の概略構成図を図９に示す。

本実施形態の接点装置１は、実施形態１の接点装置１の構成に加えて、消弧部材１４を保護する保護膜１８を備えている。他の構成は、実施形態１と同一であり、実施形態１と同一構成には、同一符号を付して説明を省略する。

保護膜１８は、金属材料からなる板材で構成されており、接点部１５（固定接点１０，可動接点１１）と対向する消弧部材１４の左面全体に設けられている。保護膜１８は、消弧部材１４へのアークの接触（転流）を防止することで、消弧部材１４の消耗を容易に防止することができる。

なお、保護膜１８は、板材に限定せず、網目状に形成されていてもよい。また、保護膜１８の構成材料は、金属材料に限定せず、セラミック材料または、エポキシ，ポリイミド，ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂材料または、酸化アルミニウム，炭化ケイ素，ジルコニウム系の酸化物または、これらの複合材料で構成されていてもよい。また、アークの熱を消弧部材１４に伝えるために、保護膜１８は、熱伝導性が高く、かつ耐熱性を有することが望ましい。

また、消弧部材１４から放出される消弧ガスの放出経路を確保する必要があり、本実施形態では消弧部材１４の左面にのみ保護膜１８を設けている。消弧ガスを透過可能な多孔質材料または網目状に保護膜１８を形成する場合、消弧部材１４全体を覆うように保護膜１８を設けてもよい。

また、図１０に示すように、保護膜１８に１乃至複数の貫通孔１８０を形成してもよい。貫通孔１８０は、保護膜１８の厚み方向に形成されている。この貫通孔１８０を介して、消弧部材１４から放出される消弧ガスを接点部１５（固定接点１０，可動接点１１）、すなわちアークに吹き付けて消弧することができる。なお、アークを分断するように消弧ガスを吹き付けるために、貫通孔１８０の方向は、可動接点１１の移動方向（上下方向）に対して直交方向であることが望ましい。なお、貫通孔１８０の開口形状は、円状，角状など制限はない。また、図１０に示すように、保護膜１８の面積は、消弧部材１４の面積よりも大きくてもよい。

なお、保護膜１８を、消弧ガスを透過可能な多孔質材料で形成する場合、表面に凹部を形成してもよい。この場合、凹部の底部は厚みが薄く消弧ガスが透過しやすいので、上述した貫通孔１８０を形成した構成と同様に、凹部を介してアークに消弧ガスを吹き付けて消弧することができる。

なお、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、本実施形態の構成は、実施形態２〜５のうち少なくともいずれか１つの構成と組み合わされていてもよい。

本発明の一態様に係る接点装置は、固定接点および、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で移動する可動接点で構成される接点部と、加熱されることによって、消弧性を有する消弧ガスを放出する消弧部材と、前記接点部および前記消弧部材を囲む容器とを備え、前記消弧部材は、前記固定接点と前記開位置にある前記可動接点との間の領域に対して、外部磁界によって前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流にかかる力の方向に配置されていることを特徴とする。

この接点装置において、前記容器は、前記接点部と前記消弧部材とを含んだ内部の空間を気密状態にすることが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部には、水素が含まれることが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部における水素の体積比率は５０％以上である
ことが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部には、窒素が含まれることが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部における窒素の体積比率は５０％以上であることが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部には、空気よりも活性が低いガスが含まれることが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部には、空気よりも絶縁破壊電界強度が高いガスことが好ましい。

この接点装置において、前記容器の内部には、空気よりも消弧性能が高いガスが含まれることが好ましい。

この接点装置において、前記消弧部材は、前記接点部と対向する面に凹部が形成されることが好ましい。

この接点装置において、前記消弧部材は、膜状に形成されることが好ましい。

この接点装置において、前記消弧部材から放出される消弧ガスの放出方向を、前記接点部がある方向に制限するノズルを備えることが好ましい。

この接点装置において、前記接点部と前記消弧部材との間に設けられた第１の壁体と、前記消弧部材を介して前記第１の壁体と対向する第２の壁体とを備え、前記消弧部材は、前記第１の壁体と前記第２の壁体との間に形成される空間の一部に設けられることが好ましい。

この接点装置において、前記消弧部材は、貫通孔が形成されることが好ましい。

この接点装置において、前記消弧部材は、前記接点部と対向する面に保護膜が設けられることが好ましい。

この接点装置において、前記保護膜は、表面に貫通孔が形成されることが好ましい。

この接点装置において、前記保護膜は、多孔質材料で形成され、表面に凹部が形成されることが好ましい。

１ 接点装置
２ 電磁石装置
３ 電磁継電器
１０ 固定接点
１１ 可動接点
１２ 可動接触子
１３ 容器
１４ 消弧部材
１５ 接点部
１００，１０１ 接点台

Claims (8)

1. 固定接点と、
   前記固定接点に対して第１の方向に位置しており、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前記第１の方向に沿ってに移動する可動接点と、
   前記固定接点と前記可動接点とを囲む内面を有する容器と、
   前記容器の前記内面に配置され、前記容器内に消弧ガスを放出する消弧部材と、
   を備え、
   前記消弧部材は、前記開位置にある前記可動接点と前記固定接点との間の領域に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に位置する、
   接点装置。
2. 前記消弧部材は、前記内面に沿って凹状に形成されている、
   請求項１記載の接点装置。
3. 前記消弧部材は、前記開位置にある前記可動接点と前記固定接点との間の空隙を囲う凹状に形成されている、
   請求項２記載の接点装置。
4. 前記可動接点と前記固定接点との間に向かう方向に、前記消弧ガスの放出される方向を制限するノズルをさらに備える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の接点装置。
5. 前記消弧部材を介して前記内面と対向する壁体をさらに備える、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の接点装置。
6. 前記壁体と前記内面とを連結する第１の連結片と、
   前記壁体と前記内面とを連結する第２の連結片と、
   をさらに備え、
   前記消弧部材は、前記第１の連結片と前記第２の連結片との間に配置されており、
   前記壁体と前記消弧部材との間に空隙がある、
   請求項５記載の接点装置。
7. 前記消弧部材における前記内面と反対側の面に設けられた保護膜をさらに備える、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の接点装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の接点装置と、電磁石装置とを備える電磁継電器であって、
   前記電磁石装置は、
   可動子と、
   前記可動子を第１の方向に移動させる励磁コイルと、
   を有し、
   前記可動接点は、前記可動子によって前記第１の方向へ移動して前記固定接点と接触する、
   電磁継電器。

Images