JP4775392B2 - 接点装置 - Google Patents

Description

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接点装置に関する。

従来から、初期状態において接点オフとなる所謂常開型の接点装置が知られており、例えば特許文献１に開示されている。以下、この種の接点装置の従来例について図面を用いて説明する。尚、以下の説明では、図６（ａ）における上下を上下方向と定めるものとする。この従来例は、図６（ａ）に示すように、固定接点１１ａを有する一対の固定端子１１、及び固定接点１１ａに接離する可動接点部２０ｂを有する可動接触子２０を封止容器１０に収容して成る接点ブロックＡと、固定接点１１ａに可動接点部２０ｂが接離するように可動接触子２０を駆動する駆動ブロックＢと、接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢが収納されるケース５とを備えて成る。

封止容器１０は、セラミックのような耐熱性材料により一面が開口する箱状に形成され、その上底部の２箇所に貫通孔（図示せず）が設けられている。これら貫通孔には、例えば銅系材料等により略有底円筒状に形成された固定端子１１の一部が挿通される。固定端子１１の下端部には固定接点１１ａが固着され、上端部には鍔部１１ｂが設けられている。また、固定端子１１は、その上端部が封止容器１０から突出した状態で、鍔部１１ｂの近傍が封止容器１０にロウ付け等により気密接合される。

固定端子１１の下方には、可動接触子２０が配設されている。可動接触子２０は、例えば銅系材料等により平板状に形成され、固定接点１１ａと接離する間隔を有している。可動接触子２０の中央部には挿通孔２０ａが設けてあり、この挿通孔２０ａに可動軸２１の上端部が挿通されている。尚、可動接触子２０は後述する接圧ばね２２によって可動接点部２０ｂが固定接点１１ａに接触する向き（上向き）に弾性付勢されている。

可動軸２１の上部には、その全周を覆う形で固定鉄心３０が配設されている。固定鉄心３０は略円柱状に形成され、その断面略中央には可動軸２１を挿通する挿通孔３０ａが軸方向に沿って設けられている。この固定鉄心３０は、後述する固定板３４の挿通孔３４ａに挿通して上端部が固着され、下端部が後述する可動鉄心３１の上端部と対向するように配設されている。また、固定鉄心３０の上端部には、固定鉄心３０が外れるのを防止するためのキャップ３６が覆設されている。

可動軸２１の下部には、その全周を覆う形で可動鉄心３１が配設されている。可動鉄心３１は略円柱状に形成され、その断面略中央には可動軸２１が挿通される挿通孔３１ａが軸方向に沿って設けられている。この可動鉄心３１は、その軸方向の上端部が固定鉄心３０の下端部と対向しており、その下端部には挿通孔３１ａの内径よりも大きい内径を有した凹部３１ｂが設けられている。また、この可動鉄心３１は、その外周面が後述する有底筒部３３の内周面に摺動する摺動面となっている。

固定鉄心３０の挿通孔３０ａには、復帰ばね３２が配設されている。復帰ばね３２は、固定接点１１ａから可動接点部２０ｂが離れる方向へ可動鉄心３１を弾性付勢するものであって、固定鉄心３０の挿通孔３０ａの内径よりも若干小さい内径を有した圧縮コイルばねから成る。復帰ばね３２は、固定鉄心３０の挿通孔３０ａに挿通された可動軸２１に外挿されて、その下端部が可動鉄心３１の上端部に固定されるとともに上端部がキャップ３６に固定される。有底筒部３３は、非磁性材料により有底円筒状に形成され、その下底部側に可動鉄心３１を収納するとともに、その可動鉄心３１と対向する固定鉄心３０を開口部側に収納する。

固定板３４は、鉄等の磁性金属材料により略矩形状に形成され、後述する継鉄４２に連結されて固定鉄心３０及び可動鉄心３１と共に磁気回路を形成する。この固定板３４は、前述したように、固定鉄心３０の上端部を固着する前に挿通する挿通孔３４ａが略中央に設けられ、挿通孔３４ａの近傍が有底筒部３３に気密接合される。固定板３４と可動接触子２０との間には、圧縮コイルばねから成る接圧ばね２２が可動軸２１に外挿された状態で配設されており、可動接点部２０ｂが固定接点１１ａに接触する向き（上向き）に可動接触子２０を弾性付勢している。

封止容器１０と固定板３４との間には接合部材３５が配設される。接合部材３５は、金属材料により略円筒状に形成され、上端部側の開口の内周縁が封止容器１０の内周面よりも内側に位置するようになっている。接合部材３５は、その上端部が封止容器１０の開口端部に気密接合されるとともに下端部が固定板３４に気密接合される。また、接合部材３５は筒部途中が全周に亘って屈曲されており、上端部側の開口断面よりも下端部側の開口断面の方が大きく形成されている。そして、この接合部材３５は、前述した封止容器１０及び固定板３４に気密接合されることによって固定接点１１ａ及び可動接点部２０ｂ並びに固定鉄心３０及び可動鉄心３１を収容するための気密空間を形成し、この気密空間に水素を主体とするガスが気密封止される。

次に、駆動ブロックＢについて説明する。この駆動ブロックＢは、コイルボビン４０にコイル巻線が巻回されて成るコイル４１と、コイル４１を外囲する継鉄４２とを備える。継鉄４２は、図６（ｂ）に示すように中央片及び両対向片で略Ｕ字状に形成され、その中央片に有底筒部３３を挿通させる貫通孔４２ａが設けられている（図６（ａ）参照）。この継鉄４２は、固定鉄心３０及び可動鉄心３１並びに固定板３４と共に磁気回路を成す。

ケース５は、接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢが載置される略平板状のベース５０と、一面が開口した箱状に形成されて接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢを覆う形でベース５０に被着されるカバー５１とから成る。ベース５０には、一端がコイル４１に接続されるとともに他端が外部に突設されて外部電源と接続される一対のコイル端子４３と、一端が固定端子１１に接続されるとともに他端が外部に突設されて外部電路（図示せず）と接続される一対の外部端子１２とを各々挿通させる挿通孔（図示せず）が貫設されている。

以下、上述の従来例の動作について説明する。コイル４１を励磁する前は、可動接点部２０ｂが固定接点１１ａと所定の距離（接点ギャップ）を有して対向している。コイル４１を励磁すると、可動鉄心３１が固定鉄心３０に吸引されて移動することにより、可動鉄心３１の移動に伴って可動軸２１が駆動されて可動接点部２０ｂは接点ギャップを徐々に小さくしてゆき、やがて固定接点１１ａに当接する。コイル４１の励磁が切られると、可動接触子２０は主として復帰ばね３２の付勢力によって復帰して逆向きに変位し、可動接点部２０ｂが固定接点１１ａから開離するとともに、可動鉄心３１も所定の距離だけ復帰して元の状態に戻る。

ここで、封止容器１０の外周には、図６（ｂ）に示すように、対向する一対の側片６０ａ及び各側片６０ａを連結する連結片６０ｂから略Ｕ字状に形成された鉄等の磁性金属材料から成るヨーク６０と、一対の永久磁石６１とで構成されたアーク消弧部６が配設されている。ヨーク６０は、一対の側片６０ａが固定接点１１ａ及び可動接点部２０ｂを挟む形で封止容器１の外周に取り付けられる。また、一対の永久磁石６１は、一対の側片６０ａにそれぞれ取り付けられており、固定接点１１ａ及び可動接点部２０ｂが接離する方向と直交する方向に磁界を発生させるようになっている。而して、固定接点１１ａから可動接点部２０ｂが開離する際等に生じるアークを短時間で引き伸ばして消弧することができるようになっている。
特開２００７−２２０３６５号公報

ところで、上記従来例は、ベース５０に接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢを取付固定した後にカバー５１をベース５０に被着することで組み立てられる。この時、上記アーク消弧部６は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、封止容器１０の外周に沿ってヨーク６０を差し込んだ状態でカバー５１を被せ、連結片６０ｂをカバー５１の内面に設けられた一対の突条５１ａの間にスライド嵌合することで装置に組み込まれる。しかしながら、ヨーク６０を封止容器１０の外周に沿って差し込んだ際にヨーク６０がベース５０に保持されないので、ヨーク６０がぐらつく等してカバー５１を被せる際にヨーク６０の連結片６０ｂを一対の突条５１ａの間にスライド嵌合させ難く、アーク消弧部６を装置に容易に組み込むことができないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、装置の組立時にアーク消弧部を装置に容易に組み込むことのできる接点装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、固定接点部を有する固定端子、及び該固定接点部に接離する可動接点部を有する可動接触子を封止容器に収容して成る接点ブロックと、固定接点部に可動接点部が接離するように可動接触子を駆動する駆動ブロックと、固定接点部と可動接点部との間に生じるアークを消弧するアーク消弧部と、接点ブロック及び駆動ブロック及びアーク消弧部が収納されるケースとを備えた接点装置であって、ケースは、接点ブロック及び駆動ブロックが載置されるベースと、ベースに被着されて接点ブロック及び駆動ブロックを覆うカバーとから成り、アーク消弧部は、封止容器に取り付けられるヨークと、ヨークに取り付けられて固定接点部及び可動接点部を挟むようにして配設される永久磁石とから成り、ベースには、ヨークに設けられた爪片がスライド挿入される溝部が設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、溝部には、爪片と係止する係止突部が設けられたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、係止突部には、スライド方向において爪片と対向する部位に爪片を案内するテーパが形成されたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、爪片には、スライド方向において係止突部と対向する部位に係止突部を案内するテーパが形成されたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、溝部は、爪片がスライド挿入される一端部が外側に拡開して形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ヨークに設けられた爪片をベースに設けられた溝部にスライド挿入することでヨークを含めたアーク消弧部をベースに保持させることができる。したがって、装置の組立時にアーク消弧部を装置に容易に組む込むことができる。

請求項２の発明によれば、爪片を溝部にスライド挿入させる際に爪片が係止突部に係止されるので、アーク消弧部が外れるのを防止することができる。

請求項３の発明によれば、爪片を溝部にスライド挿入させる際に、爪片が係止突部のテーパに案内されることで係止突部を乗り越え易くなり、アーク消弧部を装置に容易に組み込むことができる。

請求項４の発明によれば、爪片を溝部にスライド挿入させる際に、係止突部が爪片のテーパに案内されることで爪片が係止突部を乗り越え易くなり、アーク消弧部を装置に容易に組み込むことができる。

請求項５の発明によれば、爪片が溝部の一端部に案内されることで爪片を溝部にスライド挿入し易くなり、アーク消弧部を装置に容易に組み込むことができる。

以下、本発明に係る接点装置の実施形態について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は従来例と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略するものとする。本実施形態は、従来例と同様に、固定接点１１ａを有する固定端子１１、及び該固定接点１１ａに接離する可動接点部２０ｂを有する可動接触子２０を封止容器１０に収容して成る接点ブロックＡと、固定接点１１ａに可動接点部２０ｂが接離するように可動接触子２０を駆動する駆動ブロックＢと、アークを消弧するために駆動するアーク消弧部６と、接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢ及びアーク消弧部６が収納されるケース５とを備え、ケース５は、接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢ及びアーク消弧部６が載置されるベース５０と、ベース５０に被着されて接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢ及びアーク消弧部６を覆うカバー５１とから成り（図６（ａ）参照）、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ベース５０には、ヨーク６０に設けられた爪片６０ｃがスライド挿入される溝部５０ａが設けられている。

尚、本実施形態では、固定端子１１の下端部に固着された接点材料から成る固定接点１１ａが固定接点部となっているが、固定接点１１ａを設けずに固定端子１１の下端部を固定接点部としても構わない。また、本実施形態では、可動接触子２０において固定接点１１ａが接離する部位が可動接点部２０ｂとなっているが、当該部位に接点材料から成る可動接点（図示せず）を固着し、この可動接点を可動接点部としても構わない。

アーク消弧部６は、従来例と同様に一対の側片６０ａ及び各側片６０ａを連結する連結片６０ｂから略Ｕ字状に形成されたヨーク６０と、各側片６０ａに取り付けられる一対の永久磁石６１とから成り、図２（ａ），（ｂ）に示すように、一方（図２（ａ）における下側）の側片６０ａの長手方向に沿って所定の間隔を空けて略矩形状の一対の爪片６０ｃを突設している。また、一対の爪片６０ｃのうち一方には、後述する係止突部５０ｃと対向する部位に係止突部５０ｃを案内するテーパ６０ｄが形成されている。

ベース５０には、図４（ａ）に示すように、一対の突条５０ｂが幅方向に亘って突設されており、該突条５１ｂの間に爪片６０ｃがスライド挿入される溝部５０ａが形成されている。溝部５０ａの長手方向における略中央部には、図４（ｂ）に示すように、同図における上方向に突出する略矩形状の係止突部５０ｃが突設されている。この係止突部５０ｃには、爪片６０ｃと対向する部位に爪片６０ｃを案内するテーパ５０ｄが形成されている。また、突条５１ｂを挟んだ両側には、それぞれ一対の外部端子１２及び一対のコイル端子４３が挿通される略矩形状の一対の挿通孔５０ｆ，５０ｇが貫設されている。

以下、本実施形態の組立方法について説明する。先ず、図３に示すように、外部端子１２及びコイル端子４３をベース５０の挿通孔５０ｆ，５０ｇに挿通させて接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢをベース５０に圧入固定する。次に、ヨーク６０の爪片６０ｃをベース５０の幅方向の一端側から溝部５０ａにスライド挿入させることでアーク消弧部６をベース５０に保持させる。この時、溝部５０ａに設けられた係止突部５０ｃを爪片６０ｃに乗り越えさせることで、スライド方向と反対方向、即ちアーク消弧部６が外れる方向にアーク消弧部６が移動した場合に爪片６０ｃが係止突部５０ｃに係止されるので、アーク消弧部６が外れるのを防止することができる。最後に、接点ブロックＡ及び駆動ブロックＢ及びアーク消弧部６を覆うようにしてカバー５１をベース５０に被せ、ヨーク６０の連結片６０ｂをカバー５１の内面に設けられた一対の突条５１ａの間にスライド嵌合することで本実施形態が完成する。

上述のように、ヨーク６０の爪片をベース５０の溝部５０ａにスライド挿入させることでアーク消弧部６をベース５０に保持させることができるので、カバー５１をベース５０に被せる際にアーク消弧部６が位置決めされることから連結片６０ｂをカバー５１の一対の突条５１ａ間にスライド嵌合させ易く、したがって装置の組立時にアーク消弧部６を装置に容易に組む込むことができる。

また、本実施形態では、図２（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、爪片６０ｃ及び係止突部５０ｃはそれぞれ互いに対向する部位にテーパ６０ｄ，５０ｄが形成されているので、爪片６０ｃを溝部５０ａにスライド挿入する際に爪片６０ｃが係止突部５０ｃを乗り越え易くなっている（図５参照）。このため、爪片６０ｃを溝部５０ａにスライド挿入し易く、アーク消弧部６を装置に容易に組み込むことができる。尚、本実施形態では爪片６０ｃ及び係止突部５０ｃの何れにもテーパ６０ｄ，５０ｄを形成しているが、何れか一方のみにテーパを形成するようにしても構わない。

また、溝部５０ａには、図４（ａ）に示すように、爪片６０ｃがスライド挿入される一端部に外側に拡開したテーパ５０ｅが形成されているので、爪片６０ｃを溝部５０ａにスライド挿入し易くなっている。したがって、アーク消弧部６を装置に容易に組み込むことができる。

本発明に係る接点装置の実施形態を示す図で、（ａ）は一の方向から見た平面図で、（ｂ）は他の方向から見た平面図である。 同上のアーク消弧部を示す図で、（ａ）は一の方向から見た平面図で、（ｂ）は他の方向から見た平面図である。 同上のアーク消弧部を取り付ける前の状態を示す平面図である。 同上のベースを示す図で、（ａ）は平面図で、（ｂ）はＡ−Ａ’線断面矢視図である。 同上の爪片及び係止突部の係止状態を示す平面図である。 従来の接点装置を示す図で、（ａ）は断面図で、（ｂ）は装置の組立時の斜視図で、（ｃ）はカバー内側の一部省略した斜視図である。

符号の説明

１０ 封止容器
１１ 固定端子
１１ａ 固定接点（固定接点部）
２０ 可動接触子
２０ｂ 可動接点部
５ ケース
５０ ベース
５０ａ 溝部
５１ カバー
６ アーク消弧部
６０ ヨーク
６０ｃ 爪片
６１ 永久磁石
Ａ 接点ブロック
Ｂ 駆動ブロック

Claims (5)

1. 固定接点部を有する固定端子、及び該固定接点部に接離する可動接点部を有する可動接触子を封止容器に収容して成る接点ブロックと、固定接点部に可動接点部が接離するように可動接触子を駆動する駆動ブロックと、固定接点部と可動接点部との間に生じるアークを消弧するアーク消弧部と、接点ブロック及び駆動ブロック及びアーク消弧部が収納されるケースとを備えた接点装置であって、ケースは、接点ブロック及び駆動ブロックが載置されるベースと、ベースに被着されて接点ブロック及び駆動ブロックを覆うカバーとから成り、アーク消弧部は、封止容器に取り付けられるヨークと、ヨークに取り付けられて固定接点部及び可動接点部を挟むようにして配設される永久磁石とから成り、ベースには、ヨークに設けられた爪片がスライド挿入される溝部が設けられたことを特徴とする接点装置。
2. 前記溝部には、爪片と係止する係止突部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の接点装置。
3. 前記係止突部には、スライド方向において爪片と対向する部位に爪片を案内するテーパが形成されたことを特徴とする請求項２記載の接点装置。
4. 前記爪片には、スライド方向において係止突部と対向する部位に係止突部を案内するテーパが形成されたことを特徴とする請求項２又は３記載の接点装置。
5. 前記溝部は、爪片がスライド挿入される一端部が外側に拡開して形成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の接点装置。
   

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