JP3353556B2 - 封止接点装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワー負荷用のリ
レーや電磁開閉器等に好適な封止接点装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の封止接点装置として、図
12に示す構成のものが存在する。このものは、接点を収
納し一方に開口部を設けた箱状の容器本体A1及びその容
器本体A1の開口部側から被冠されベローズA2と共に気密
空間を形成する金属製の蓋体A3を有し水素又は水素を主
体とするガスが封入された封止容器A と、固定接点B1を
設けた固定電極B と、固定接点B1に接離する可動接点C1
を設けた可動接触子C と、接点当接方向へ可動接触子C
を付勢する接圧ばねD と、接点解離方向へ可動接触子C
を付勢する復帰ばねE と、駆動される一端F1が封止容器
A から突出し可動接触子C に連設された可動軸F と、両
接点B1,C1 間に発生するアークと蓋体A3との間を絶縁す
るセラミックス製の絶縁板G と、を備えている。

【０００３】次に、このものの動作について説明する。
可動軸F の一端F1が駆動されると、封止容器A 内の接点
B1,C1 が当接する。また、可動軸F の一端F1が駆動され
なくなると、復帰ばねがE 動作して接点B1,C1 が開離
し、元の状態に復帰する。そして、復帰時に接点B1,C1
間に発生するアークは、図外磁気手段によって、接点接
離方向と直交する方向へ引き伸ばされて消弧される。な
お、このアークは、絶縁板G でもって金属製の蓋体A3と
は絶縁される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の封止接
点装置にあっては、両接点B1,C1 間に発生するアークと
金属製の蓋体A3との間を絶縁する絶縁板G は、硬度が比
較的大きいセラミックス製であるために、加工に手間が
かかっていた。

【０００５】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので
あって、その目的とするところは、加工に手間がかから
ない封止接点装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、接点を収納し一方に開
口部を設けた箱状の容器本体及びその容器本体の開口部
側から被冠されベローズと共に気密空間を形成する金属
製の蓋体を有し水素又は水素を主体とするガスが封入さ
れた封止容器と、固定接点を設けた固定電極と、固定接
点に接離する可動接点を設けた可動接触子と、駆動され
る一端が封止容器から突出し可動接触子に連設された可
動軸と、両接点間に発生するアークと蓋体の内方面との
間を絶縁する絶縁板と、を備えた封止接点装置におい
て、前記絶縁板は、樹脂材料製であるとともに前記接点
側に金属部材が設けられ、その金属部材は、前記絶縁板
を前記蓋体へ向かって圧接する弾性を有した構成にして
ある。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に関連する第１参考例を図
１乃至図６に基づいて以下に説明する。なお、図４で
は、後述する絶縁板7 及び金属部材8 は省略している。

【００１０】1 は封止容器で、容器本体2 及び蓋体3 を
有している。容器本体2 は、セラミックのような耐熱性
材料により一方に開口部を有して箱状に形成され、開口
縁には二段の段部2aが設けられている。蓋体3 は、４２
アロイ等の金属材料製であって、容器本体2 の開口部側
から被冠される。この蓋体3 は、中央に貫通孔3a及び適
宜箇所に通気孔3bを有し、周縁部に沿って容器本体2 と
接合され、薄肉の金属円筒に波形のひだを付けて蛇腹状
に形成されたベローズ4 及び第１の軸受5 を設けたベロ
ーズ押さえ6 等により、容器本体2 の内方空間を気密空
間として構成する。すなわち、ベローズ4 は、一端部が
ベローズ押さえ6 で挟まれるようにして蓋体3 に、また
他端部が後述する可動軸12に気密接合される。

【００１１】この蓋体3 の内側には、樹脂材料からなる
平板状の絶縁板7 が容器本体2 の段部2aの開口部側の一
段目との間に配設されている。この絶縁板7 の内方側つ
まり封止容器1 内に収納される後述する接点9a,11a側に
は、容器本体2 の段部2aの二段目にとの間にステンレス
等の鉄系の金属部材8 が嵌め込まれて蓋体3 をアークか
ら保護する。この金属部材8 は、後述する可動接触子11
と同電位となる部位から接点間距離以上離れた場所に位
置している。このようにして、封止容器1 の気密空間が
形成されるのであるが、その内部には通気孔3bから水素
を主体としたガスが例えば２気圧程度でもって封入さ
れ、その後通気孔3bは封止される。

【００１２】9 は固定電極で、例えば銅系材料により、
略多段円柱状に形成され、その一端部に固定接点9aが固
着されている。なお、この固定接点9aは、固定電極9 と
同材料で一体的に形成されたものでもよい。この固定電
極 9は、中央部に鍔部9bが設けられている。この鍔部9b
及び容器本体2 は、４２アロイ等からなるフランジ10を
介して気密接合される。この固定電極9 は、封止容器1
から突出した他端部がねじ溝の切られたボルト状に形成
されている。

【００１３】11は可動接触子で、銅系板材料により、平
板状に形成され、固定接点9aに接離し得る間隔で可動接
点11a が両端部に設けられている。この可動接点11a
は、それ自体が屈曲してホーン部となっている。なお、
可動接点11a は、可動接触子11と同材料で一体的に形成
されてもよい。この可動接触子11の一方面11b には、中
央部に挿通孔11c を有し平面視で略円形の凹部11d が設
けられ、さらに、この凹部11d の内縁部には互いに対向
する穴部11e が設けられている。

【００１４】12は可動軸で、略丸棒状をなし、配設され
たときに一端12a が封止容器1 から突出し、他端12b に
近い部分が細くなって、段部12c が形成されている。こ
の可動軸12の中央部の外周面には、周回した溝部が設け
られており、その溝部に例えばＥリング等の鍔状部材12
d が嵌め込まれている。また、この可動軸12は、一端12
a が第１の軸受5 に、他端12b が後述する第２の軸受18
に支持されている。

【００１５】13は接圧ばねで、後述する接圧ばね枠14の
外径よりも若干大きな内径を有してコイル状に形成され
ている。14は接圧ばね枠で、開口端には鍔14a が、また
底部には挿通孔14b が設けられた有底円筒状に形成され
ている。この接圧ばね枠14は、ベローズ4 保護を兼ねて
いる。

【００１６】15は可動接触子ホルダーで、挿通孔15a が
穿設され、可動接触子11の凹部11dと略等しい厚みを有
した略円盤状に形成され、一方面15b 側へ略直角に屈曲
された２個の爪部15c が互いに対向する状態で設けられ
ている。なお、この爪部15cは、１個でも３個以上でも
よい。この可動接触子ホルダー15は、詳しくは後述する
が、可動接触子11の位置規制をする。

【００１７】16は復帰ばねで、コイル状に形成され、可
動接点11a が固定接点9aから開離する方向に可動接触子
11を付勢するよう、容器本体2 の内部に設けられた収容
部2bの凹所2cに配設されている。17は復帰ばね枠で、セ
ラミック等の耐熱絶縁材料により、有底円筒状に形成さ
れ、復帰ばね16を外囲するよう配設される。この復帰ば
ね枠17は、その内方に可動軸12の一端12a が挿通され
る。

【００１８】18は第２の軸受で、挿通孔18a を設けてい
る。第２の軸受18は、復帰ばね16により可動軸12の軸方
向を、また容器本体2 の凹所2cの内壁面により軸方向と
直交する方向をそれぞれ位置規制されている。

【００１９】次に、可動接触子ホルダー15による可動接
触子11の位置規制について説明する。可動軸12は、その
一端12a 側から、接圧ばね枠14、接圧ばね13、可動接触
子11、可動接触子ホルダー15にそれぞれ連通し、接圧ば
ね枠14が、可動軸12に嵌め込んだ鍔状部材12d によって
位置決めされた状態で、段部12c 付近が可動接触子ホル
ダー15と固着している。この可動接触子ホルダー15は、
可動接触子11の凹部11d に嵌まり込んで、その一方面15
b が凹部11d の底面に当接し、他方面15d が可動接触子
11の一方面11b と略同一面となっている。このとき、接
圧ばね13が可動接触子11と接圧ばね枠14の鍔部14a との
間に圧縮懸架され、可動接触子11は、可動接点11a が固
定接点9aに当接する方向へ付勢されて、可動軸12に固着
された可動接触子ホルダー15の一方面15b でもって位置
規制される。

【００２０】図示していない磁気手段は、永久磁石とこ
れを挟むヨークからなり、ヨークが固定接点9a及び可動
接点11a を挟むようにして容器本体2 の外面に付設され
る。従って磁気手段は、両接点9a,11aが存在する空間に
可動接点11a の動作方向と直交する方向の磁場を与え
る。

【００２１】次に、このものの動作について説明する。
電磁石装置等によって、可動軸12の一端12a が駆動され
ると、可動接触子11の可動接点11a が固定接点9aに当接
する。その後、可動軸12が更に駆動されると、可動接点
11a が固定接点9aに当接している可動接触子11は可動し
ないが、可動軸12に固定されている可動接触子ホルダー
15が可動して、接圧ばね13が伸長して、可動接点11a と
固定接点9aとの接圧が高くなる。

【００２２】また、可動軸12の一端12a が駆動されなく
なると、可動軸12は、主として復帰ばね16のばね力でも
って押し戻されて、元の状態に復帰する。そして、復帰
時に両接点9a,11a間にアークAAが発生するが、このアー
クAAの消弧について、図６(a) 乃至(c) に基づいて説明
する。同図(a) に示すように、可動接点11a と固定接点
9aとの間にアークAAが発生すると、そのアークAAは、同
図(b) に示すように、可動接触子11の両端部のホーン部
へ向かって、図外磁気手段により引き伸ばされて、同図
(c) に示すように、金属部材8 に当接するようになっ
て、金属部材8 が固定接点9aと可動接点11a との中継点
となる。そうすると、アークAAは、伸びが十分な状態で
安定するとともに、金属部材8 でもって冷却され、やが
て消弧するようになる。

【００２３】かかる封止接点装置にあっては、樹脂材料
は、セラミックスに比較して硬度が小さいから、従来例
のように、絶縁板7 の加工に手間がかからなくなる。ま
た、接点9a,11a間に発生するアークAAは、樹脂材料より
も対アーク性が高くて溶けにくい金属部材8 に当接する
から、絶縁板7 の寿命を確保することができる。

【００２４】本発明に関連する第２参考例を図７及び図
８に基づいて以下に説明する。なお、第１参考例と実質
的に同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第
１参考例と異なるところにみ記す。第１参考例では、絶
縁板7 及び金属部材8 は、別部材であるが、本参考例で
は、一体成形された構成となっている。

【００２５】かかる封止接点装置にあっては、金属部材
8 が絶縁板7 と一体成形されることにより、第１参考例
よりも製作がやり易くなる。

【００２６】本発明の第１実施形態を図９及び図11に基
づいて以下に説明する。なお、図11では蓋体3 の挿通孔
3bに連通する連通孔は省略している。また、第１参考例
と実質的に同一の機能を有する部材には同一の符号を付
し、第１参考例と異なるところにみ記す。第１参考例で
は、金属部材8 は、平坦状であるが、本実施形態では、
両端部が折曲されて弾性を有した構成となっている。

【００２７】詳しくは、容器本体2 の段部2aは、一段で
あって、その段部2aに支持されることによって、金属板
8 が配設される。この金属板8 は、その弾性でもって、
蓋体3 との間の絶縁板7 を蓋体3 へ向かって圧接する。

【００２８】かかる封止接点装置にあっては、第１参考
例の効果に加えて、絶縁板7 は、金属部材8 の弾性でも
って、蓋体3 へ向かって圧接するから、多少の寸法誤差
があっても、がたつきを防止することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載のものは、樹脂材料は、セ
ラミックスに比較して硬度が小さいから、従来例のよう
に、絶縁板の加工に手間がかからなくなる。また、接点
間に発生するアークは、樹脂材料よりも対アーク性が高
くて溶けにくい金属部材に当接するから、絶縁板の寿命
を確保することができる。さらに、絶縁板は、金属部材
の弾性でもって、蓋体へ向かって圧接するから、多少の
寸法誤差があっても、がたつきを防止することができ
る。

【００３０】

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連する第１参考例を示す正面断面図
である。

【図２】同上の一部破断した平面図である。

【図３】同上の側面断面図である。

【図４】同上の接触子ホルダーを可動軸に固着する状態
を示す分解斜視図である。

【図５】同上の組立状態を示す斜視図である。

【図６】同上のアークが伸びる状態を示す断面図であ
る。

【図７】本発明に関連する第２参考例の絶縁板の平面図
である。

【図８】同上の絶縁板の断面図である。

【図９】本発明の第１実施形態の正面断面図である。

【図１０】同上の側面断面図である。

【図１１】同上の金属部材の斜視図である。

【図１２】従来例の正面断面図である。

【符号の説明】

1 封止容器 2 容器本体 3 蓋体 4 ベローズ 7 絶縁板 8 金属部材 9 固定電極 9a 固定接点 11 可動接触子 11a 可動接点 12 可動軸 12a 一端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−36637（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−309980（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 50/00 - 51/26 H01H 1/66

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接点を収納し一方に開口部を設けた箱状
   の容器本体及びその容器本体の開口部側から被冠されベ
   ローズと共に気密空間を形成する金属製の蓋体を有し水
   素又は水素を主体とするガスが封入された封止容器と、
   固定接点を設けた固定電極と、固定接点に接離する可動
   接点を設けた可動接触子と、駆動される一端が封止容器
   から突出し可動接触子に連設された可動軸と、両接点間
   に発生するアークと蓋体の内方面との間を絶縁する絶縁
   板と、を備えた封止接点装置において、 前記絶縁板は、樹脂材料製であるとともに前記接点側に
   金属部材が設けられ、その金属部材は、前記絶縁板を前
   記蓋体へ向かって圧接する弾性を有したことを特徴とす
   る封止接点装置。