JP5320226B2

JP5320226B2 - 接点装置

Info

Publication number: JP5320226B2
Application number: JP2009207380A
Authority: JP
Inventors: 司西村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-09-08
Also published as: JP2011060514A

Description

本発明は、接点装置に関するものである。

従来から、図９に示すように、固定接点３２を有する固定端子３３と、固定接点３２に接離する可動接点３４を有し、挿通孔３５ａが穿設された可動接触子３５と、前記挿通孔３５ａに移動自在に挿通される軸部３７ａ及び当該軸部３７ａの一端に設けられて可動接触子３５の固定接点側３２への移動を規制する当接部３７ｂを有する可動軸３７と、可動接触子３５を固定接点３２側へ付勢する接圧ばね３６と、可動接点３４が固定接点３２に接離するように可動軸３７を駆動させる電磁石ブロック（駆動手段）２とから構成される接点装置が知られている。以下、図５における上下左右を基準として説明を行う。

可動接触子３５は、固定端子３３の並設方向に長い略矩形板状に形成され、固定接点３２側へ張り出した略ドーム状の可動接点３４が長手方向に沿って並設され、可動接点３４間の略中央には挿通孔３５ａが穿設されている。

そして、可動接触子３５は、可動軸３７の当接部３７ｂによって固定接点３２側への移動が規制されており、可動軸３７が上方へ移動すると接圧ばね３６の付勢力によって固定接点３２側へ移動する。これにより、可動接点３４が固定接点３２に当接して接点間が導通する。

そして、接点間が導通した際、電流の一部が、固定接点３２の表面を流れ、可動接点３４の表面には固定接点３２とは略反対方向の電流が流れることで、可動接点３４には、当該可動接点３４を固定接点３２から引き離す方向の電磁反発力が働く。

ここで、可動接点３４が、中心からずれた位置で固定接点３２に当接した場合、可動接点３４には不均一な電磁反発力が働いて、可動接触子３５は短手方向に回転力を受けて当接部を中心として傾く。その際、前記電磁反発力の大きさは、接点間に流れる電流値に比例するため、電流値が大きくなるに従って可動接触子３５の傾きが大きくなり、電流値が小さくなるに従って可動接触子３５の傾きが小さくなる。

従って、接点間に交流電流が流れた場合、上記電流値が連続的に増減するため、可動接触子３５は、固定接点３２との当接部を中心として振動し、当該振動によって異音が発生する虞がある。

上記問題を解決するために、図６に示すように、略矩形状の可動接触子３５の長手方向に沿って固定接点３２側へ張り出した略ドーム状の可動接点３４Ａ、３４Ｂを並設し、当該並設方向に沿って可動接点３４Ａに溝部３４ａを形成した接点装置がある（例えば、特許文献１参照）。

上記接点装置では、溝部３４ａが形成されることで可動接点３４Ａに設けられる２つの尖鋭な頂部Ｐ_１１、Ｐ_１２、及び可動接点３４Ｂの頂部Ｐ_１３の３点で、可動接触子３５が固定接点３２に当接することで、可動接触子３５の傾きを抑制して振動による異音の発生を抑えることを目的としている。

特開昭５９−１５１７０８号公報

しかしながら、一方の固定接点３２に当接する、頂部Ｐ_１１、Ｐ_１２は、尖鋭な形状であることから固定接点３２に対する当接面積が小さく、当接状態が不安定となり、可動接触子３５の振動を十分に抑制できない虞があった。

また、可動接触子に固着等により別途可動接点を設けて、更に、可動接点に溝を設ける必要があるため、構成が複雑となって製作工数やコストが増加するといった問題もあった。

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、簡単な構成で可動接触子が固定端子に安定して当接し、可動接触子の異音の発生を抑制した接点装置を提供することにある。

請求項１の発明は、一対の固定端子と、固定端子に対向して設けられ、一方の短辺に形成される切り欠き部によって長手方向一端に２つの接触片が設けられる長尺状の可動接触子と、前記可動接触子を移動自在に挿通する軸部及び当該軸部の一端に設けられて可動接触子の固定端子側への移動を規制する当接部を有する可動軸と、可動接触子を固定端子側へ付勢する接圧ばねと、可動接触子が固定端子に接離するように可動軸を駆動させる駆動手段とを備え、前記可動接触子は、２つの接触片から一方の固定端子側へそれぞれ膨出する第一、第二の湾曲部が形成され、長手方向他端からは他方の固定端子側へ膨出する第三の湾曲部が形成され、前記第一〜第三の湾曲部は、同一直線状に配置されず、第一の湾曲部は一方の固定端子に接離し、第二の湾曲部は他方の固定端子に接離することを特徴とする。

この発明によれば、可動接触子は、当該可動接触子に形成される３つの湾曲部で固定接点に当接するため、簡単な構成で固定端子に対して十分な当接面積を確保できて安定して当接し、更には、３つの湾曲部が同一直線上に配置されないため、湾曲部と固定接点との間で電磁反発力が発生した際でも可動接触子の振動が防止されて異音の発生を確実に抑えることができる。

以上説明したように、本発明では、簡単な構成で可動接触子が固定端子に安定して当接でき、更には、可動接触子の振動が抑制されて異音の発生を抑えることができるという効果がある。

本発明の実施形態における接点装置の斜視図を示す。同上における接点装置を備えた電磁継電器の分解斜視図を示す。同上における電磁継電器の外観図を示す。同上における電磁継電器の断面図を示す。従来例における接点装置の概略図を示す。同上における接点装置の可動接触子を示す。同上における接点装置の要部の断面図を示す。

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）
本実施形態の接点装置は、図１に示すように、固定接点３２をそれぞれ有する一対の固定端子３３と、一対の固定接点３２に接離する３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａを有して図示しない挿通孔が穿設される可動接触子３８と、前記挿通孔に移動自在に挿通される軸部３７ａ及び当該軸部３７ａの一端に設けられて可動接触子３８の固定接点３２側への移動を規制する当接部３７ｂを有する可動軸３７と、可動接触子３８を固定接点３２側へ付勢する接圧ばね３６と、可動接点３８１が固定接点３２に接離するように可動軸３７を駆動させる電磁石ブロック（駆動手段）２とから構成される。

上記構成を有した本実施形態の接点装置と、従来例における接点装置とで異なる点は、可動接触子３８に３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａが設けられている点である。なお、その他の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

上記接点装置において、可動接触子３８は、一対の固定端子３３の並設方向に沿って長い略矩形板状に形成されている。そして、可動接触子３８は、一方の短辺に形成される切り欠き部３８ｂによって長手方向の一端が２分されて２つの接触片３８１、３８２が形成され、長手方向他端からは略平板状の接触片３８３が延設されている。

接触片３８１、３８２、３８３には、固定接点側へ膨出する湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａがそれぞれ形成され、湾曲部３８１ａ、３８２ａは一方の固定接点３２に接離し、湾曲部３８３ａは他方の固定接点３２に接離する。ここで、湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａは、従来例の尖鋭な頂部Ｐ_１１、Ｐ_１２で当接する可動接点３４（図７参照）に比べて大きな面積で固定接点３２に当接することができるため、可動接触子３８の固定接点３２に対する当接状態が安定する。

また、湾曲部３８１ａ、３８２ａは、可動接触子３８の長手方向一端において短手方向に沿って切り欠き部３８ｂを挟んで並設され、湾曲部３８３ａは、可動接触子３８の他端側に形成されていることから、３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａは、可動接触子３８の上面において同一直線上に配置されない。そのため、可動接触子３８と固定接点３２との間に電磁反発力が発生した場合であっても、可動接触子３８は、３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａで固定接点３２に安定して当接でき、可動接触子３８の傾きが抑制されて、可動接触子３８の振動を確実に防止することができる。

よって、本実施形態の接点装置では、簡単な構成で、可動接触子３８に電磁反発力が発生した場合であっても可動接触子３８に振動が発生せず、当該振動に起因する異音の発生を確実に防止することができる。

そして、上記本実施形態の接点装置は、例えば、図２〜４に示すような電磁継電器に用いられ、当該電磁継電器は、中空箱型のケース４内に、電磁石ブロック（駆動手段）２と接点ブロック３とを一体に組み合わせて構成される内器ブロック１を収納する。以下、図２における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。

電磁石ブロック２は、絶縁材料から形成され励磁巻線２２が巻装される中空筒状のコイルボビン２１、及び励磁巻線２２の両端に各々接続されるコイル端子２３、及びコイルボビン２１の筒内に固定され通電された励磁巻線２２によって磁化される固定鉄心２４、及び固定鉄心２４とはコイルボビン２１の軸方向に対向してコイルボビン２１の筒内に配置され励磁巻線２２の通電の入切に応じて固定鉄心２４に吸引されてコイルボビン２１の筒内を軸方向に移動する可動鉄心２５、及び磁性材料からなりコイルボビン２１を包囲する継鉄２６、及びコイルボビン２１の筒内に配設されて可動鉄心２５を下方へ付勢する復帰ばね２７を備える。

また、接点ブロック３は、絶縁材料から後面が開口した中空箱型に形成される封止容器３１、及び略円柱状に形成されて封止容器３１の前面に貫設されて下面に固定接点３２が設けられる固定端子３３、及び固定接点３２に接離する可動接点３８１を有して封止容器３１内に配設される可動接触子３８、及び可動接触子３８の後面に当接し可動接触子３８を固定接点３２側へ付勢する接圧ばね３６、及び上端に可動接触子３８が接続され、下端部が可動鉄心２５と連結されて可動鉄心２５の移動に連動する可動軸３７、及び固定端子３３に接続される主端子３３１備える。

コイルボビン２１は、樹脂材料により前端及び後端に鍔部２１ａ、２１ｂが形成された中空円筒状に形成され、円筒部２１ｃの外周には励磁巻線２２が巻回されている。また、円筒部２１ｃの軸方向略中央には鍔部２１ｄが形成されている。

コイル端子２３は、銅等の導電性材料から形成され、コイルボビン２１の鍔部２１ｄの図示しない嵌合孔に嵌合される基部２３ａと、当該基部２３ａから略垂直に延設される端子部２３ｂとから形成されている。

励磁巻線２２は、一対のコイル端子２３の端子部２３ｂに各端部がそれぞれ接続される。

継鉄２６は、コイルボビン２１の前端側に配設される略矩形板状の第一の継鉄板２６Ａと、コイルボビン２１の後端側に配設される略矩形板状の第二の継鉄板２６Ｂと、第二の継鉄板２６Ｂの左右両端より前方へ向けて延設され、第一の継鉄板２６Ａに接続される一対の第三の継鉄２６Ｃとから構成される。

第一の継鉄板２６Ａは、前面略中央には凹部２６ａが形成されており、当該凹部２６ａの底面には挿通孔２６ｂが形成されている。また、第一の継鉄板２６Ａの後面には、前面が開口した略円筒状に形成されて開口周縁に鍔部２８ａが形成されたプランジャキャップ２８が対向配置されて鍔部２８ａが溶着等によって固定される。つまり、挿通孔２６ｂとプランジャキャップ２８の内径部とが連通する。

そして、プランジャキャップ２８の円筒部２８ｂ内における底面側には、磁性材料から略円柱状に形成された可動鉄心２５が配設され、更に、円筒部２８ｂの開口側には第一の継鉄板２６Ａの挿通孔２６ｂを介して、磁性材料から略円柱状に形成された固定鉄心２４が挿入される。これによって、コイルボビン２１内（プランジャキャップ２８内）において可動鉄心２５と固定鉄心２４とが対向配置される。

また、固定鉄心２４の前端に形成される鍔部２４ａが、第一の継鉄板２６Ａの凹部２６ａに嵌まり込み、第一の継鉄板２６Ａの前面に溶着等によって固定されるキャップ部材４５によって固定鉄心２４の抜け止めがなされる。具体的に説明すると、キャップ部材４５は、略矩形平板状に形成されてその略中央部に前方へ向けて突出する突部４５ａが形成される。そして、突部４５ａが突出した分だけキャップ部材４５と第一の継鉄板２６Ａとの間に空間ができ、当該空間に固定鉄心２４の鍔部２４ａを収納した状態で、キャップ部材４５と第一の継鉄板２６Ａとが接合される。

また、コイルボビン２１における円筒部２１ｃの内径は、鍔部２１ｄよりも前方側ではプランジャキャップ２８の外形と略等しく、鍔部２１ｄよりも後方側では前方側よりも拡径されている。そのため、円筒部２１ｃの内径部において鍔部２１ｄよりも後方側では、プランジャキャップ２８の外形と円筒部２１ｃの内壁との間に隙間が生じ、当該隙間には、磁性材料からなる円筒状のブッシュ２６Ｄが嵌合される。そして、ブッシュ２６Ｄは、継鉄２６と固定鉄心２４と可動鉄心２５と共に磁気回路を形成している。

復帰ばね２７は、固定鉄心２４の軸方向に形成される挿通孔２４ｂを挿通すると共に、後端が可動鉄心２５の前面と当接し、前端がキャップ部材４５の後面に当接する。更に、復帰ばね２７は、可動鉄心２５とキャップ部材４５との間に圧縮状態で設けられており、可動鉄心２５を後方へ弾性付勢するものである。

可動軸３７は、非磁性材料から前後方向に長い長尺丸棒状に形成される軸部３７ａと、当該軸部３７ａの前端に形成される鍔状の当接部３７ｂとから構成される。

軸部３７ａは、キャップ部材４５の凸部４５ａの略中央に形成される挿通孔４５ｂ、及び復帰ばね２７を挿通し、先端に形成されるねじ部３７ｃが、可動鉄心２５の軸方向に形成されるねじ孔２５ａに螺合することで可動鉄心２５と接続される。

また、当接部３７ｂは、略円盤状に形成され、可動接触子３８の固定接点側への移動を規制する。

可動接触子３８は、固定端子３３の並設方向に沿って長い略矩形板状に形成され、一方の短辺に長手方向に沿った切り欠き部３８ｂが形成されて、長手方向一端に２つの接触片３８１，３８２が形成され、長手方向他端からは、略平板状の接触片３８３が延設されている。

そして、接触片３８１，３８２、３８３からは、可動接点３２側へ膨出する湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａがそれぞれ形成され、湾曲部３８１ａ、３８２ａは一方の固定接点３２に接離し、湾曲部３８３ａは他方の固定接点３２に接離する。

また、湾曲部３８１ａ、３８２ａは、可動接触子３８の長手方向一端において切り欠き部３８ｂを挟んで短手方向に沿って並設され、湾曲部３８３ａは可動接触子３８の長手方向他端に形成されて、３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａは、可動接触子３８の上面において同一直線上に配置されないものとなっている。

また、可動接触子３８の長手方向略中央に形成される挿通孔３８ａには、可動軸３７が挿通する。

固定端子３３は、銅等の導電性材料により略円柱状に形成され、前端に鍔部３３ａが形成され、下面に可動接点３８１に対向する固定接点３２が固着されている。また、固定端子３３の前面には、軸方向へねじ孔３３ｂが穿設されている。

主端子３３１は、銅等の導電性材料から上下方に長い略平板状に形成される。そして、図示しないねじが、主端子３３１の長手方向一端に穿設される挿通孔３３１ａを挿通して固定端子３３のねじ孔３３ｂに螺合することで、主端子３３１が固定端子３３に接続固定される。

封止容器３１はセラミック等の耐熱性材料から後面が開口した中空箱型に形成され、その前面には一対の固定端子３３が貫設する２つの貫通穴３１ａが並設される。そして、固定接点端子３３が、鍔部３３ａを封止容器３１の前面から突出させた状態で貫通穴３１ａに貫設されてろう付けにより接合される。また、封止容器３１の開口周縁にはフランジ５３の一端がろう付けにより接合される。そして、フランジ５３の他端が第一の継鉄板２６Ａとろう付けにより接合されることで封止容器３１は密閉される。

更に、封止容器３１の開口部には、固定接点３２と可動接点３４との間で発生するアークを、封止容器３１とフランジ５３との接合部から絶縁するための絶縁部材３９が設けられている。

絶縁部材３９は、セラミックや合成樹脂等の絶縁性材料から前面が開口した略中空箱型に形成され、後面略中央に形成される矩形枠３９ａ内の凹部に前記キャップ部材４５の凸部４５ａが嵌合される。また、絶縁部材３９の周壁の上端側が封止容器３１の周壁の内面に当接することで、固定接点３２と可動接点３４とからなる接点部から、封止容器３１とフランジ５３とからなる接合部の絶縁を図っている。

更に、絶縁部材３９の内底面の略中央には、接圧ばね３６の内径と略径を有する凹部３９ｃが形成され、当該凹部３９ｃの略中央には、可動軸３７が挿通する挿通孔３９ｂが形成される。そして、当該凹部３９ｃ内に可動軸３７が挿通した接圧ばね３６の下端部が嵌め込まれることで接圧ばね３６の位置ずれが防止される。

また、封止容器３１は、ヨーク５１に周囲を囲まれており、これによって接点間のアークの発生が抑えられている。ヨーク５１は、略矩形状の基部５１１と、基部５１１の両端から当該基部５１１に対して略垂直な向きに延設される一対の延設部５１２とから略コの字状に形成される。そして、延設部５１２の内面側に平板状の永久磁石５２がそれぞれ貼り付けられて、当該永久磁石５２を介して封止容器３１を挟み込んでいる。

接圧ばね３６は、前端が可動接触子３５の後面に当接し、絶縁部材３９と可動接触子３８との間に圧縮状態で設けられて、可動接触子３８を固定接点３２側へ弾性付勢する。

ケース４は、樹脂材料によって中空箱状に形成され、内器ブロック１が載置されるベース４１と、ベース４１と共に内器ブロック１を収納するカバー４２とで構成される。

ベース４１は、前後方向に長い略矩形平板状に形成され、長手方向略中央には短手方向に沿って２つの挿通孔４１ａが並設され、前端側には短手方向に沿って２つの挿通孔４１ｂが穿設される。また、ベース４１の周縁部には、段部４１ｃが形成されている。

そして、挿通孔４１ａにコイル端子２３が挿通し、挿通孔４１ｂに主端子４１ｂが挿通した状態で内器ブロック１がベース４１上に載置される。

カバー４２は、下面が開口した中空箱型に形成され、開口周縁部がベース４１の段部４１ｃに嵌合することでベース４１に組み付けられて、当該ベース４１と共に内器ブロック１を収納する。

上記構成からなる電磁継電器では、復帰ばね２７が接圧ばね３６よりも高いばね係数を有しているため、復帰ばね２７の付勢力によって可動鉄心２５が下方へ摺動し、それに伴って可動軸３７も下方へ移動する。これにより、可動軸３７の当接部３７ａの移動に伴って可動接触子３８も下方へ移動するため、初期状態では可動接点３４が固定接点３２と離間した状態で設けられる。

そして、励磁巻線２２が通電されると可動鉄心２５が固定鉄心２４に吸引されて上方へ摺動するため、可動鉄心２５に連結された可動軸３７も連動して上方へ移動する。これにより、可動軸３７の当接部３７ａが固定接点３２側へ移動し、接圧ばね３６の付勢力により可動接触子３８も固定接点３２側へ移動することで、可動接触子３８の３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａが固定接点３２に当接して接点間が導通する。

ここで、一対の固定端子３３にそれぞれ設けられる固定接点３２の内、一方の固定接点３２には湾曲部３８１ａ、３８２ａが接離し、他方の固定接点３２には湾曲部３８３ａが接離する。湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａは、固定接点３２に対する接触面積が、従来例の尖鋭な頂部Ｐ_１１，Ｐ_１２に比べて大きく、固定接点３２に対して安定して接触することができ、更には、３つの湾曲部３８１ａ、３８２ａ、３８３ａが、可動接触子３８の上面において同一直線上に配置されないことから、可動接点３８１に対して電磁反発力が発生した場合であっても可動接触子３８の傾きが抑えられて当該傾きが連続して起こることに起因する異音の発生を防止することができる。

また、湾曲部３８１ａ〜３８３ａの曲率を接圧ばね３６のばね圧等を考慮して設定することで、可動接点３８１と固定接点３２との接触状態を更に安定させることができる。

２電磁石ブロック（駆動手段）
３２固定接点
３３固定端子
３６接圧ばね
３７可動軸
３７ａ軸部
３７ｂ当接部
３８可動接触子
３８ａ挿通孔
３８ｂ切り欠き部
３８１、３８２、３８３接触片
３８１ａ〜３８３ａ湾曲部

Claims

一対の固定端子と、
固定端子に対向して設けられ、一方の短辺に形成される切り欠き部によって長手方向一端に２つの接触片が設けられる長尺状の可動接触子と、
前記可動接触子を移動自在に挿通する軸部及び当該軸部の一端に設けられて可動接触子の固定端子側への移動を規制する当接部を有する可動軸と、
可動接触子を固定端子側へ付勢する接圧ばねと、
可動接触子が固定端子に接離するように可動軸を駆動させる駆動手段とを備え、
前記可動接触子は、２つの接触片から一方の固定端子側へそれぞれ膨出する第一、第二の湾曲部が形成され、長手方向他端からは他方の固定端子側へ膨出する第三の湾曲部が形成され、
前記第一〜第三の湾曲部は、同一直線上に配置されず、第一、第二の湾曲部は一方の固定端子に接離し、第三の湾曲部は他方の固定端子に接離することを特徴とする接点装置。