JP4306612B2 - 電磁接触器 - Google Patents

Description

この発明は、モータ回路の開閉などに用いられる電磁接触器に関し、特に接点開閉時に発生するアークガスの排出処理に関する。

電磁接触器におけるアークガスの排出処理については、例えば実開平０１−７０２２８号公報に記載されているが、図３〜図５の従来例について改めて説明する。ここで、図３は３極電磁接触器の縦断面図、図４は図３の電磁接触器の中央極における通電路部分の斜視図、図５は図４の要部平面図である。図３〜図５、特に図３において、電磁接触器は、互いに対向する一対の固定接触子１，１と、これらの間を橋絡する可動接触子２とからなる主接点３を複数相（図示は３相）有し、固定接触子１の一端及び可動接触子２の両端には固定接点４及び可動接点５がそれぞれ接合されるとともに、固定接触子１の他端には主端子６が一体に設けられている。電磁接触器のモールドケースは、上部フレーム７と下部フレーム８とからなり、固定接触子１は上部フレーム７の溝穴に、図３の左右からそれぞれ圧入されている。上部フレーム７の頭部には、主接点３を覆うように消弧カバー９が装着されている。
可動接触子２は可動接触子支え１０に挿入され、圧縮コイルばねからなる接触スプリング１１により保持されている。可動接触子支え１０は、図３の上下方向にスライド可能に上部フレーム７に案内され、この可動接触子支え１０には可動鉄心１２が連結されている。一方、下部フレーム８には固定鉄心１３及び電磁コイル１４が収容され、電磁コイル１４と可動鉄心１２との間には、可動鉄心１２を図３の上方向に付勢する圧縮コイルばねからなる復帰スプリング１５が挿入されている。１６は、電磁コイル１４を図示しない操作回路に接続するためのコイル端子である。
図４において、隣接する主接点３の間には、上部フレーム７と一体の相間隔壁１７（図４では片側のみ示してある）が設けられている。また、主接点３の前後（主端子６との間）は、消弧カバー９の前後壁１８で覆われている。図示の通り、前後壁８は横断面形状がＴ字状の中央部１８ａと、同じくＪ字状の左右部１８ｂとの組み合わせからなり、それらの間にはアークガスを通過させる排気窓１９が設けられている。また、Ｊ字状部１８ｂと相間隔壁１７との間（左右極の主接点３については、片側は上部フレーム７の側壁との間）にも、排気窓２０が設けられている。
ここで、図４及び図５において、相間隔壁１７の内壁面（左右極の主接点３については、片側は上部フレーム７の側壁の内壁面）には、消弧カバー１８の外側端面に合わせて段差が付けられ、主端子６が配置される空間は左右内壁面の間が拡幅されている。図５に示すように、主端子６の幅は上記拡幅された内壁面間の寸法に合わせて定められ、主端子６と一体の固定接触子１の幅は主端子６よりも狭くなっている。固定接触子１の主端子６に対する付根付近には、鉤状に突出する左右一対の取付片２１が一体形成され、固定接触子１は図５に一部を破断して示した相間隔壁１７（左右極の主接点３については、片側は上部フレーム７の側壁、以下同じ）の溝穴２２に取付片２１を介して、すでに述べたように圧入されている。
図３において、電磁コイル１４が励磁されると、可動鉄心１２が復帰スプリング１５に抗して固定鉄心１３に吸引される。それにより、可動接触子２は固定接触子１，１間を橋絡し、各相の通電路を閉路する。その後、電磁コイル１４が消磁されると、可動鉄心１２は復帰スプリング１５の復元力により図示位置に復帰し、各相通電路を開路する。この開閉動作時、特に開動作時には、固定・可動接点４，５間にアークが発生する。それに伴い、高温のアークに曝された上部フレーム７や可動接触子支え１０などのモールド樹脂の蒸発、周囲空気の加熱等によりアークガスが発生し、上部フレーム７、消弧カバー９、可動接触子支え１０で閉じられた主接点３の周囲空間の内圧が上昇するとともに、アークガスは図４あるいは図５に矢印で示した経路で排気窓１９，２０を通して外部に噴出する。
上記したアークの噴出において、特に排気窓２０を通過するアークガスは、上部フレーム７の相間隔壁１７あるいは側壁の平坦な内壁面に沿って流れるため、発生時の高温を維持したまま速やかに排気窓２０に達し、取付片２１や主端子６を加熱する。そのため、アークガスの排出を高頻度に行なった場合、主端子６の温度が規定以上に上昇して配線されたケーブルを損傷することがあった。また、取付片２１はアークガスが最初に吹き付けられるとともに、小片で熱容量が小さいために特に温度上昇が激しく、取付片２１が接する上部フレーム７を溶融させることがあった。その場合、相間隔壁１７は左右両側から加熱されるため溶融を起しやすく、しかも相間隔壁１７が溶融すると相間短絡を招く危険があった。
そこで、この発明の課題は、排出するアークガスの温度を下げ、主端子の温度上昇や相間隔壁の損傷を防止することにある。

上記課題を解決するために、請求の範囲第１項の発明は、互いに対向する一対の固定接触子とこれらの間を橋絡する可動接触子とからなる主接点を複数相有し、隣接する前記主接点の間に相間隔壁が設けられた電磁接触器において、前記主接点の開閉により生じるアークガスの排出経路の途中に位置させて、前記相間隔壁の内壁面に凹部を設けるものである。
従来の相間隔壁の内壁面は平坦で障害がないため、アークガスはこの平坦面に沿って速やかに排気窓に流れる。そこで、この発明においては、アークガス排出経路の相間隔壁内壁面にアークガスの流れの障害となる凹部を設け、この凹部を吹き溜まりとしてアークガスに滞留を生じさせることにより、その排出速度の低下を図る。これにより、排気窓に達する前にアークガスから相間隔壁に熱伝達により拡散される熱量が増え、結果として排気窓から噴出するアークガスの温度が低下する。
請求の範囲第２項の発明は、請求の範囲第１項の発明において、前記凹部を前記アークガスの排出経路に直交する条溝からなるものとする。
また、請求の範囲第３項の発明は、請求の範囲第２項の発明において、前記凹部を挟んで、前記アークガス排出経路の上流側における前記相間隔壁の内壁面を下流側より後退させるものとする。これにより、凹部へのアークガスの進入を促すことができる。

図１は、この発明の実施の形態を示す電磁接触器の中央極における通電路部分の斜視図である。
図２は、図１の要部平面図である。
図３は、従来例を示す電磁接触器の縦断面図である。
図４は、図３の電磁接触器の中央極における通電路部分の斜視図である。
図５は、図４の要部平面図である。

符号の説明

１ 固定接触子
２ 可動接触子
３ 主接点
６ 主端子
７ 上部フレーム
９ 消弧カバー
１０ 可動接触子支え
１７ 相間隔壁
１９ 排気窓
２０ 排気窓
２３ 凹部

以下、図１及び図２に基づいて、従来例で示した電磁接触器におけるこの発明の実施の形態を説明する。ここで、図１は電磁接触器の中央極の通電路部分の斜視図、図２は図１の要部平面図である。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。図１及び図２において、相間隔壁１７の内壁面に、矢印で示したアークガスの排出経路の途中に位置するように、凹部２３が設けられている。この凹部２３は、図示の場合、アークガスの排出経路に直交する条溝として形成されている。また、いまの場合、凹部２３を挟んで、アークガス排出経路の上流側における相間隔壁１７の内壁面は下流側より後退させられ、これらの内壁面の間に段差Ｓ（図２）が設けられている。
このような電磁接触器において、相間隔壁１７に沿って流れた後、排気窓２０から噴出するアークガスは、発弧点から排気窓２０に至る排出経路の途中で凹部２３に出会い、この凹部２３に進入してその中にいったん溜まった後、押し出されて排気窓２０に向う。そのため、内壁面が平坦な場合に比べてアークガスの流速が緩和され、熱伝達により相間隔壁１７に拡散される熱量が増える。その結果、排気窓２０から噴出するアークガスの温度が低下し、主端子６の温度上昇による配線ケーブルの損傷や固定接触子取付片２１の過熱による相間隔壁１７の溶融が抑えられる。ここで、凹部２３の前後に段差Ｓがあるとアークガスが凹部２３に入りやすくなるので、この段差Ｓを設ければ、その大きさによりアークガスの滞留時間の調節が可能になる。ただし、段差Ｓは必ずしも必要ではなく、凹部２３の前後を同一面にしても差し支えない。また、凹部２３の形状も条溝に限られるものではなく、例えば方形あるいは円形の凹みでもよい。

以上の通り、この発明によれば、アークガスの排出経路の途中で、主接点の相間隔壁の内壁面にアークガスの吹き溜まりとなる凹部を設けることにより、排気窓から主端子側に吹き出すアークガスの温度を適切に抑え、主端子の過熱による配線ケーブルの損傷や相間隔壁の溶融による相間短絡などの防止を図ることができる。

Claims (3)

1. 互いに対向する一対の固定接触子とこれらの間を橋絡する可動接触子とからなる主接点を複数相有し、隣接する前記主接点の間に相間隔壁が設けられた電磁接触器において、
   前記主接点の開閉により生じるアークガスの排出経路の途中に位置させて、前記相間隔壁の内壁面に凹部を設けたことを特徴とする電磁接触器。
2. 前記凹部は前記アークガスの排出経路に直交する条溝からなることを特徴とする請求の範囲第１項記載の電磁接触器。
3. 前記凹部を挟んで、前記アークガス排出経路の上流側における前記相間隔壁の内壁面を下流側より後退させたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の電磁接触器。

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