JP5629106B2 - Contact device - Google Patents
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Description
本発明は、接点装置に関するものである。 The present invention relates to a contact device.
従来から、電磁継電器やスイッチ、タイマー等に用いられる接点装置において、接点が接離する際に発生するアーク電流を、接点近傍に配置した永久磁石の力によって引き伸ばして消弧を行う磁気ブロー構造を備えたものが提供されている。 Conventionally, in contact devices used for electromagnetic relays, switches, timers, etc., a magnetic blow structure that extinguishes the arc current generated when the contacts come in and out by the force of a permanent magnet arranged in the vicinity of the contacts. What you have is provided.
上記磁気ブロー構造を備える接点装置の一例として、図13に示すように、固定接点811を有する一対の固定端子81及び一対の固定接点811に各々接離する一対の可動接点821を備える可動接触子82からなる接点ブロック8と、可動接触子82を駆動する図示しない駆動ブロックと、接点ブロック8近傍に配設される永久磁石9とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
As an example of the contact device having the magnetic blow structure, as shown in FIG. 13, a movable contact having a pair of
可動接触子82は、略矩形板状に形成されて長手方向に沿って一対の可動接点821が並設されている。そして、可動接触子82が、駆動ブロックによって固定端子81側へ移動されることにより、一対の可動接点821が一対の固定接点811に各々当接する。
The
また、永久磁石9は、可動接触子82の長手方向における一方側と他方側とにそれぞれ接点ブロック8を介して対向して配設される。
In addition, the
そして、可動接点821が、固定接点811に接離する際、接点間に発生するアーク電流は、一対の永久磁石9によって発生する磁場によって引き伸ばされてアークの遮断が行われる。
Then, when the
上記従来技術に示す接点装置では、一対の永久磁石9が接点ブロック9の長手方向両端側にそれぞれ配設されていることから、一対の永久磁石9間の磁気ギャップが大きくなり、当該磁気ギャップで発生する漏れ磁束が多くなる。そのため、接点間に発生するアークを引き伸ばす力が弱く、十分なアーク遮断性能を得ることができない虞があった。
In the contact device shown in the above prior art, since the pair of
ここで、上記接点装置においてアーク遮断性能を向上させる方法としては、一対の永久磁石9を大きくする方法が考えられるが、その場合、永久磁石9のコストアップや接点装置の外径サイズが大型化するといった問題がある。
Here, as a method of improving the arc interruption performance in the contact device, a method of enlarging the pair of
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、安定したアーク遮断性能を得ることができ、且つ、小型化を図った接点装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object of the present invention is to provide a contact device that can obtain stable arc breaking performance and is downsized.
上記課題を解決するために第1の発明は、固定接点を有する一対の固定端子、及び前記一対の固定接点にそれぞれ接離する一対の可動接点が一面に並設される可動接触子からなる接点ブロックと、前記固定接点に前記可動接点が接離するように前記可動接触子を駆動する駆動手段と、前記可動接点の並設方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、互いに対向する面の各極性が異極である一対の永久磁石と、前記一対の永久磁石間に配設される第一のヨークとを備え、前記一対の永久磁石と前記第一のヨークと前記一対の固定接点とは、前記可動接点の並設方向において、前記一対の永久磁石のうち一方の永久磁石、前記一対の固定接点のうち一方の固定接点、前記第一のヨーク、前記一対の固定接点のうち他方の固定接点、前記一対の永久磁石のうち他方の永久磁石の順で配置されることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a first invention is a contact comprising a pair of fixed terminals having a fixed contact, and a movable contact in which a pair of movable contacts respectively contacting and separating from the pair of fixed contacts are arranged side by side. A block, a driving means for driving the movable contact so that the movable contact comes in contact with and away from the fixed contact, and a contact block arranged in the direction in which the movable contacts are arranged, facing each other. A pair of permanent magnets having different polarities on the surface to be operated, and a first yoke disposed between the pair of permanent magnets, the pair of permanent magnets, the first yoke and the pair of permanent magnets The fixed contact means that one of the pair of permanent magnets, one fixed contact of the pair of fixed contacts, the first yoke, the pair of fixed contacts in the direction in which the movable contacts are arranged side by side. Fix the other Point, characterized in that it is arranged in the order of the other permanent magnet of the pair of permanent magnets.
第2の発明は、第1の発明において、前記可動接点の並設方向、及び前記可動接点と前記固定接点との接離方向に直交する方向における前記可動接触子の各端面に各々対向して前記一対の永久磁石間を接続する一対の第二のヨークが設けられることを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, each of the movable contact elements is opposed to each end face in a direction perpendicular to the parallel arrangement direction of the movable contacts and the contact / separation direction of the movable contact and the fixed contact. A pair of second yokes for connecting the pair of permanent magnets is provided.
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記駆動手段は、前記可動接触子を固定接点側へ付勢する接圧ばねと、前記可動接触子の前記固定接点側への移動を規制する規制手段と、この規制手段が連結される可動軸と、前記可動接点が前記固定接点に接離するように前記可動軸を駆動させる電磁石ブロックとを備えることを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the drive means is configured to cause a contact pressure spring that biases the movable contact toward the fixed contact, and a movement of the movable contact toward the fixed contact. It is characterized by comprising a regulating means for regulating, a movable shaft to which the regulating means is coupled, and an electromagnet block for driving the movable shaft so that the movable contact contacts and separates from the fixed contact.
第4の発明は、第3の発明において、前記可動軸は、前記可動接触子に形成される挿通孔に移動自在に挿通される軸部と、この軸部の一端に設けられて前記可動接触子の一面に当接する当接部とから構成されることを特徴とする。 In a fourth aspect based on the third aspect, the movable shaft includes a shaft portion that is movably inserted in an insertion hole formed in the movable contact, and the movable contact provided at one end of the shaft portion. It is characterized by being comprised from the contact part contact | abutted to one surface of a child.
第5の発明は、第4の発明において、前記第一のヨークは、前記可動軸の当接部を兼ねることを特徴とする。 According to a fifth invention, in the fourth invention, the first yoke also serves as a contact portion of the movable shaft.
第6の発明は、第4または5の発明において、前記第一のヨークは、前記可動軸の当接部を兼ねてこの可動軸と一体に形成されることを特徴とする。 A sixth invention is characterized in that, in the fourth or fifth invention, the first yoke is formed integrally with the movable shaft so as to serve as a contact portion of the movable shaft.
第7の発明は、第3の発明において、前記規制手段は、前記第一のヨーク及び前記可動接触子及び前記接圧ばねを保持し、第一のヨークを介して可動接触子の固定接点側への移動を規制することを特徴とする。 In a seventh aspect based on the third aspect, the restricting means holds the first yoke, the movable contact and the contact pressure spring, and the fixed contact side of the movable contact via the first yoke. It is characterized by restricting movement to.
第8の発明は、第1乃至7いずれかの発明において、前記接点ブロックは、容器内に収納され、前記第一のヨークは、少なくとも外周の一部が前記容器の内壁に当接することを特徴とする。 An eighth invention is characterized in that, in any one of the first to seventh inventions, the contact block is housed in a container, and at least a part of the outer periphery of the first yoke contacts the inner wall of the container. And
第9の発明は、第1乃至8いずれかの発明において、前記第一のヨークは、平板状に形成されることを特徴とする。 According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, the first yoke is formed in a flat plate shape.
第10の発明は、第1乃至8いずれかの発明において、前記第一のヨークは、前記可動接触子に対向する平板状の基部と当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることを特徴とする。 A tenth aspect of the invention is the invention according to any one of the first to eighth aspects, wherein the first yoke extends from the end of the base portion toward the movable contact side facing the movable contact portion. It is characterized by being formed in a substantially U-shaped cross section from a pair of extended portions.
第11の発明は、第1乃至10いずれかの発明において、前記固定接点は、前記固定端子に一体、または、別体に設けられることを特徴とする。 An eleventh invention is characterized in that, in any one of the first to tenth inventions, the fixed contact is provided integrally with the fixed terminal or separately.
第12の発明は、第1乃至11いずれかの発明において、前記可動接点は、前記可動接触子に一体、または、別体に設けられることを特徴とする。 A twelfth invention is characterized in that, in any one of the first to eleventh inventions, the movable contact is provided integrally with or separately from the movable contact.
以上説明したように、本発明では、安定したアーク遮断性能を得ることができ、且つ、小型化を図った接点装置を提供することができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a stable arc interrupting performance and to provide a contact device that is downsized.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態の接点装置について図1〜3を用いて説明を行う。なお、図1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して説明を行う。
(Embodiment 1)
The contact device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
本実施形態の接点装置は、固定接点32を有する固定端子33、及び固定接点32に接離する可動接点34を有する可動接触子35、及び可動接触子35を固定接点32側へ付勢する接圧ばね36からなる接点ブロック3と、前記可動接触子35に形成される挿通孔35aを移動自在に挿通して可動接触子35の固定接点側32への移動を規制する可動軸5、及び可動接点34が固定接点32に接離するように可動軸5を駆動させる電磁石ブロック2からなる駆動手段と、接点ブロック3で発生するアークを短時間で消弧するための永久磁石46とから構成される接点装置が知られている。以下、可動接点34が、固定接点32に接離する箇所を接点部と称する。
The contact device of the present embodiment includes a
可動接触子35は、略矩形平板状に形成されて上面における長手方向(左右方向)の両端側に可動接点34が各々固着され、略中央に挿通孔35aが穿設されている。また、可動接触子35は、下面が接圧ばね36によって押圧される。ここで、一対の可動接点34は、挿通孔35aからの距離がそれぞれ等しい位置に設けられている。
The
可動軸5は、可動接触子35における挿通孔35aを移動自在に挿通する軸部51と、当該軸部51の上端に設けられて可動接触子35の上面に当接し、可動接触子35の固定接点32側への移動を規制する矩形状の当接部52とから構成される。
The
当接部52は、軟鉄等の磁性材料から形成されていることから、当接部の機能とヨークの機能との両方を兼ね備えている。以下、当接部52を第一のヨーク52と称す。そして、第一のヨーク52の下面中央に軸部51が接続され、当該軸部51は、可動接触子35の中心を挿通している。
Since the
永久磁石46は、略直方体状に形成されて可動接触子35の短手方向に略平行に設けられる。ここで、永久磁石46は、可動接触子35の左側と右側とに固定接点32と可動接点34とのギャップ(接点ギャップ)を介して互いに対向してそれぞれ配設され、対向する一対の永久磁石46は、互いに対向する各面の極性が異極となっている。具体的には、左側の永久磁石46は、右面がN極で左面がS極となるように設けられ、右側の永久磁石46は、左面がS極で右面がN極となるように設けられている。これにより、一対の永久磁石46間に左から右へ向かう磁束が発生し、各接点部近傍を磁束が通過する。
The
また、一対の永久磁石46は、互いに対向する各面の中心が、一対の固定接点32を結ぶ直線の延長線上に位置するように配設されている。加えて、左側の永久磁石46と左側の接点部との間の距離と、右側の永久磁石46と右側の接点部との間の距離とが、略等しくなるように配設されている。従って、各接点部の周囲における磁束密度が、略等しくなっている。
In addition, the pair of
更に、一対の永久磁石46間に、可動軸5の第一のヨーク52が位置することから、一対の永久磁石46間に発生する磁束は、当該一対の永久磁石46間において第一のヨーク52に中継される。つまり、第一のヨーク52によって、一対の永久磁石46間に発生する磁束を効率よく接点部近傍へ誘導することができる。
Further, since the
本実施形態の接点装置では、電磁石ブロック2によって可動軸37が上方へ移動されると、可動接触子35に対する固定接点32側への規制が解除され、可動接触子35は、接圧ばね37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。
In the contact device of this embodiment, when the movable shaft 37 is moved upward by the
そして、固定接点32と可動接点34との間(接点間)で発生するアークは、可動接触子35を流れる電流の方向がいずれの方向であっても、各接点部の周囲に形成される上記磁場によって互いに離れる方向へ引き伸ばされる。詳しく説明すると、図2において、電流が可動接触子35を左から右へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは前方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは後方へ引き伸ばされる。
また、図2において、電流が可動接触子35を右から左へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは後方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは前方へ引き伸ばされる。なお、図2中の番号31は、後述する封止容器31を示す。
The arc generated between the fixed
In FIG. 2, when a current flows from the right to the left through the
ここで、本実施形態では、一対の永久磁石46間に第一のヨーク52が位置することにより、左側の永久磁石46から右側の永久磁石46へ向かう磁束が、第一のヨーク52に引き寄せられて当該第一のヨーク52に中継される。そのため、一対の永久磁石46間の磁気ギャップで発生する漏れ磁束が抑制されて、各接点部における磁束密度が高くなり、アークを引き伸ばす力が向上している。従って、永久磁石46のサイズを小さくした場合であっても、アークを消弧するために必要な力を維持することができる。すなわち、本実施形態の接点装置は、小型化を図りつつも、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせて安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
Here, in this embodiment, the
また、上記記載の通り、各接点部における磁束密度が略等しいことから、各接点部においてアークを引き伸ばす力が略等しく、より安定したアーク遮断性能を得ることができる。 Further, as described above, since the magnetic flux density at each contact portion is substantially equal, the force for stretching the arc at each contact portion is substantially equal, and a more stable arc breaking performance can be obtained.
更に、図3に示すように、可動接触子35の短手方向の各端面にそれぞれ対向して一対の永久磁石46を接続する一対の第二のヨーク47を設けることができる。第二のヨーク47は、可動接触子35の短手方向の端面に対向する基部47a、及び基部47aの両端から当該基部47aに対して略垂直に各々延設されて一対の永久磁石46にそれぞれ接続する一対の延設部47bから略コの字状に形成される。ここで、一対の延設部47bの内、一方(左側)の延設部47bは、左側の永久磁石46の左面(S極面)に接続され、他方(右側)の延設部47bは、右側の永久磁石46の右面(N極面)に接続される。
Further, as shown in FIG. 3, a pair of
これにより、接点ブロック3は、一対の永久磁石46及び一対の第二のヨーク47によって囲まれ、一対の永久磁石46間の磁気ギャップで発生する漏れ磁束が抑制される。従って、各接点近傍の磁束密度が向上し、接点間に発生するアークを引き伸ばす力が増大する。つまり、第二のヨーク47を設けることで、永久磁石46のサイズを小さくしてもアークを引き伸ばす力を維持できるため、アーク遮断性能を維持しつつ、更なる接点装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
As a result, the
また、図4(a)に示すように、一般的に近傍にヨークが設けられていない導体(接触子35)に電流が流れると、導体の中心を磁界の中心として同心円状に磁束が発生する。そのため、図4(a)において、導体内を右から左へ向かう磁束の数と導体内を左から右へ向かう磁束の数とが略等しく、導体に電磁力は発生しない。 As shown in FIG. 4A, when a current flows through a conductor (contactor 35) that is generally not provided with a yoke in the vicinity, a magnetic flux is generated concentrically with the center of the conductor as the center of the magnetic field. . Therefore, in FIG. 4A, the number of magnetic fluxes from the right to the left in the conductor is substantially equal to the number of magnetic fluxes from the left to the right in the conductor, and no electromagnetic force is generated in the conductor.
しかし、本実施形態の接点装置では、接点間が導通した際、図4(b)に示すように、可動接触子35の上面に近接する第一のヨーク52の影響を受けて、当該可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れる。具体的に説明すると、図4(b)において、右から左に向かう磁束の多くは第一のヨーク52に引き寄せられて、図4(a)に示すようにヨークが可動接触子35の近傍に設けられていない場合に比べて、可動接触子35内を右から左に向かう磁束の数が減少する。
However, in the contact device of the present embodiment, when the contacts are conducted, the movable contact is affected by the influence of the
一方、図4(b)において、左から右へ向かう磁束は全体的に上方へ移動して、図4(a)に示すようにヨークが可動接触子35の近傍に設けられていない場合に比べて、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束の数が増加する。
On the other hand, in FIG. 4B, the magnetic flux from the left to the right moves upward as a whole, as compared with the case where the yoke is not provided near the
すると、可動接触子35内を左から右に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する上向きの電磁力は、可動接触子35内を右から左に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する下向きの電磁力に比べて大きくなり、可動接触子35には上向きの電磁力(吸引力)が働く。つまり、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行(鉛直上向き)の固定接点側への吸引力が働く。
Then, the upward electromagnetic force acting on the
ここで、可動接触子35に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、上記吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接点圧の低下を低減することができる。
Here, since the vertically upward suction force acting on the
従って、本実施形態の接点装置は、第一のヨーク52が可動接触子35を固定接点側へ吸引することから、安定した接点の開閉性能を有している。
Therefore, the contact device of the present embodiment has a stable contact opening / closing performance because the
また、本実施形態では、第一のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第一のヨーク52と軸部51とが一体成型されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、第一のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、第一のヨーク52と軸部51とを別々に成型した後に、第一のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
In the present embodiment, the
そして、上記本実施形態の接点装置は、例えば、図5に示すような電磁継電器に用いられる。 And the contact device of the said embodiment is used for an electromagnetic relay as shown in FIG. 5, for example.
上記電磁継電器は、図5(a)、(b)、図6(a)、(b)、図7(a)〜(c)に示すように、中空箱型のケース4内に、電磁石ブロック2及び接点ブロック3を一体に組み合わせて構成される内器ブロック1と、永久磁石46と、第二のヨーク47とを収納する。以下、図5(a)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。
As shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), 6 (a), 6 (b), and 7 (a) to 7 (c), the electromagnetic relay includes an electromagnetic block in a hollow
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。
The
また、接点ブロック3は、絶縁材料から下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の上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34を有して封止容器31内に配設される可動接触子35、及び可動接触子35の下面に当接し可動接触子35を固定接点33側へ付勢する接圧ばね36を備える。
The
コイルボビン21は、樹脂材料により上端及び下端に鍔部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。そして、円筒部21cの下端側の内径は、上端側の内径よりも拡径されている。
The
励磁巻線22は図7(c)に示すように、コイルボビン21の鍔部21aに設けられる一対の端子部121に端部が各々接続され、端子部121に接続されるリード線122を介して一対のコイル端子23とそれぞれ接続される。
As shown in FIG. 7C, the excitation winding 22 is connected to a pair of
コイル端子23は、銅等の導電性材料から形成され、半田等によりリード線122と接続される基部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。
The
継鉄26は、図7(b)に示すように、コイルボビン21の上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の下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の左右両端より上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。
As shown in FIG. 7B, the
そして、第一の継鉄板26Aの上面側略中央には凹部26aが形成されており、当該凹部26aの略中央には挿通孔26cが形成されている。そして、当該挿通孔26cには、上端に鍔部28aが形成される有底円筒状の円筒部材28が挿通し、鍔部28aが凹部26aに接合される。ここで、円筒部材28の円筒部28b内の下端側には、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に磁性材料から略円柱状に形成された固定鉄心24が挿入されて、固定鉄心24と可動鉄心25とが対向配置される。
And the recessed
また、第一の継鉄板26Aの上面には、周縁部が第一の継鉄板26Aに固定され、略中央に固定鉄心24の上端に形成される鍔部24aを収納する空間を形成する凸部45aが設けられた金属からなるキャップ部材45が設けられており、当該キャップ部材45によって固定鉄心24の抜け止めがなされる。
Further, on the upper surface of the
そして、コイルボビン21の下端側の内周面と円筒部材28の外周面との間に形成される隙間部分には、磁性材料からなる円筒状のブッシュ26Dが嵌合されており、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。
A
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、下端が可動鉄心25の上面と当接し、上端がキャップ部材45の下面に当接する。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を下方へ弾性付勢するものである。
The
可動軸5は、非磁性材料から上下方向に長い長尺丸棒状に形成される軸部51と、当該軸部51の上端に軸部51と一体に形成される磁性材料からなる鍔状の第一のヨーク52とから構成される。
The
軸部51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、下端部に形成されるねじ部51a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。
The
第一のヨーク52は、軟鉄から略矩形平板状に形成され、可動接触子35の固定接点側への移動を規制する。つまり、第一のヨーク52は、可動接触子35の移動を規制する当接部の機能とヨークの機能とを有する。つまり、第一のヨーク52が、可動軸5の当接部52を兼ねており、可動軸5に一体に設けられている。
The
可動接触子35は、略矩形状に形成された本体部35aの左右両端側に可動接点34が固着されて略中央に形成される挿通孔35bに可動軸5が挿通される。
In the
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、上端に鍔部33aが形成され、下面に可動接点34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の上面から軸方向へねじ孔33bが穿設されており、図示しない外部負荷等のねじ部が当該ねじ孔33bに螺合されることで接続される。
The fixed
封止容器31はセラミック等の耐熱性材料から下面が開口した中空箱型に形成され、その上面には前記固定端子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の上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、図7(a)に示すように、封止容器31の開口周縁にはフランジ38の一端がろう付けにより接合される。そして、フランジ38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。
The sealing
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38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。
Furthermore, an insulating
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上面が開口した略中空直方体状に形成され、下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とフランジ部38とからなる接合部の絶縁を図っている。
The insulating
更に、絶縁部材39の内底面の略中央には、接圧ばね36の内径と略同サイズの内径を有する円形枠39cが形成され、当該円形枠39cの略中央には、可動軸5が挿通する挿通孔39bが形成される。そして、当該円形枠39c内の凹部に可動軸5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。
Further, a
加えて、接圧ばね36は、上端が可動接触子35の下面に当接して絶縁部材39と可動接触子35との間において圧縮状態で設けられることで、可動接触子35を固定接点32側へ弾性付勢するものである。
In addition, the
永久磁石46は、略直方体状に形成されて封止容器31の左右両側面にそれぞれ封止容器に当接して配設される。一対の永久磁石46は、封止容器31を介して対向して設けられ、互いに対向する面の極性が異極となっている。ここで、一対の永久磁石46は、封止容器31内の固定接点32と可動接点34との接点ギャップを介して互いに対向している。
The
第二のヨーク47は、略矩形板状の基部47aと、当該基部47aの前後両端からそれぞれ当該基部47aに対して略垂直に延設される一対の延設部47bとから略コの字状に形成され、封止容器31の前面側及び後面側にそれぞれ配設される。基部47aは、封止容器31の前後各側面に当接して設けられ、一対の延設部47bが、永久磁石46及び封止容器31を左右方向から挟み込んでいる。つまり、一対の延設部47bの内、一方(左側)の延設部47bが、左側の永久磁石46の左面(S極面)に当接し、他方(右側)の延設部47bが、右側の永久磁石46の右面(N極面)に当接している。
The
ケース4は、樹脂材料によって略矩形箱状に形成され、上面が開口した中空箱型のケース本体41と、ケース本体41の開口に覆設する中空箱型カバー42とから構成される。
The
ケース本体41は、左右側壁の前端に電磁継電器を取り付け面にねじ留めにより固定する際に用いられる挿通孔141aが形成された突部141が設けられている。また、ケース本体41の上端側の開口周縁には段部41aが形成されており、下端側に比べて外周が小さくなっている。そして、段部41aよりも上方の前面にはコイル端子23の端子部23bが嵌め込まれる一対のスリット41bが形成されている。更に、段部41aよりも上方の後面には、一対の凹部41cが左右方向に並設されている。
The case
カバー42は、下面が開口した中空箱型に形成されており、後面にはケース本体41に組み付ける際にケース本体41の凹部41cに嵌まり込む一対の突部42aが形成されている。また、カバー42の上面には、上面を左右に略2分割する仕切り部42cが形成され、当該仕切り部42cによって2分割された上面にはそれぞれ、固定端子33が挿通する一対の挿通孔42bが形成される。
The
そして、図7(c)に示すように、ケース4に電磁石ブロック2及び接点ブロック3からなる内器ブロック1収納する際には、コイルボビン21の下端の鍔部21bとケース本体41の底面との間に略矩形状の下側クッションゴム43を介装し、封止容器31とカバー42との間に固定端子33の鍔部33aが挿通する挿通孔44aが形成された上側クッションゴム44を介装する。
As shown in FIG. 7C, when the inner unit block 1 including the
上記電磁継電器では、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5も下方へ移動する。これにより、可動軸5の第一のヨーク52の移動に伴って可動接触子35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。
In the electromagnetic relay, since the
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5も連動して上方へ移動する。これにより、可動軸5の第一のヨーク52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35も固定接点32側へ移動することで、可動接触子35に固着された可動接点34が固定接点32に当接して接点間が導通する。
When the exciting winding 22 is energized, the
上記構成からなる電磁継電器は、上記接点装置を備えていることから、安定した接点開閉性能を備えると共に、小型化、低コスト化を図ることができる。 Since the electromagnetic relay having the above configuration includes the contact device, it has stable contact opening / closing performance and can be reduced in size and cost.
ここで、上記電磁継電器は、接点間が導通した際、可動接触子35の上面に可動軸5の第一のヨーク52が近接する。すると、図4(b)で説明した通り、可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れて、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行の鉛直上向きの吸引力が働く。
Here, in the electromagnetic relay, the
従って、接点間に接点反発力が働いた場合であっても、可動接触子35には接点反発力とは180度反対方向の吸引力が働くため、接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接圧の低下や接点開離時のアークによる接点溶着等の不具合を防止することができる。
Therefore, even when a contact repulsive force acts between the contacts, the
更に、第一のヨーク52が略平板状に形成されることで、第一のヨーク52の可動接触子35に対向する面における各点から可動接触子35までの距離がそれぞれ略一定となって、可動接触子35に働く吸引力を略均一にすることができる。
Further, since the
また、励磁巻線22への通電がオフされると、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5も下方へ向かって移動する。そのため、第一のヨーク52が下方へ移動して可動接触子35も下方へ移動するので、固定接点32と可動接点34とが離間し、接点間が遮断される。
When the energization of the excitation winding 22 is turned off, the
なお、第一のヨーク52は、図8に示すように、その前端及び後端がケース4の内壁に当接して設けられることで、接圧ばね36のばねの巻き方向の回転力等を受けた場合であっても別途部品を設けることなく回転が防止される。ここで、本実施形態では、第一のヨーク52の前端及び後端がケース4の内壁に当接しているが、第一のヨーク52の一部のみがケース4の内壁に当接して第一のヨーク52の回転が防止されるものであってもよい。
As shown in FIG. 8, the
なお、本実施形態では、当接部52は、軟鉄から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。 Further, the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
(実施形態2)
本実施形態の接点装置について図9を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と実施形態1の接点装置とでは、可動軸5の第一のヨーク53の形状のみが異なり、実施形態1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図9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して説明を行う。
(Embodiment 2)
The contact device of this embodiment is demonstrated using FIG. Note that the contact device of the present embodiment and the contact device of the first embodiment differ only in the shape of the
本実施形態の第一のヨーク53は、図9に示すように、略矩形平板状の基部53aと、当該基部53aの前後両端から下方へ向けて延設された一対の延設部53bとから断面略コの字状に形成されている。
As shown in FIG. 9, the
そして、接点間が導通した際には、第一のヨーク53の基部53aの下面が可動接触子35の上面に近接すると共に、一対の延設部53bがそれぞれ可動接触子35の前端及び後端に近接する。
When the contacts are conducted, the lower surface of the
すると、図10に示すように、可動接触子35の上面及び前端及び後端に近接する第一のヨーク53の影響を受けて、当該可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れる。具体的に説明すると、図10において可動接触子35内を右から左に向かう磁束の多くは、第一のヨーク53に引き寄せられる。そのため、前記図4(b)に示す平板状の第一のヨーク52が可動接触子35の近傍に設けられている場合に比べて、可動接触子35内を右から左に向かう磁束の数が更に減少する。
Then, as shown in FIG. 10, the balance of the magnetic field generated around the
一方、図10において、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束は、全体的に上方へ移動して、前記図4(b)に示す平板状の第一のヨーク52が可動接触子35の近傍に設けられている場合に比べて、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束の数が更に増加する。
On the other hand, in FIG. 10, the magnetic flux from the left to the right in the
すると、可動接触子35内を左から右に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する上向きの電磁力が、可動接触子35内を右から左に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する下向きの電磁力に比べて更に大きくなる。そのため、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行でより大きな鉛直上向きの電磁力(吸引力)が働く。
Then, an upward electromagnetic force acting on the
ここで、可動接触子35に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、実施形態1に比べて可動接触子35に更に大きな上向きの吸引力が発生して、接点間の接点圧の低下をより一層防止することができる。
Here, since the vertically upward suction force acting on the
従って、本実施形態の接点装置では、第一のヨーク53によって可動接触子35に対して、実施形態1よりも更に強い接点反発力を打ち消す力(吸引力)が働く。すなわち、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
Therefore, in the contact device of the present embodiment, the
また、本実施形態では、第一のヨーク53が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第一のヨーク53と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
In the present embodiment, the
また、第一のヨーク53は、一対の延設部53bが、共にケース4の内壁に当接して設けられることで、接圧ばね36のばねの巻き方向の回転力等を受けた場合であっても別途部品を設けることなく回転が防止される。なお、本実施形態では、一対の延設部53bが、共にケース4の内壁に当接するが、一方の延設部53bのみがケース4の内壁に当接して第一のヨーク53の回転が防止されるものであってもよい。
Further, the
また、本実施形態では、第一のヨーク53と軸部51とが一体成型されているが、第一のヨーク53と軸部51とを別々に成型した後に、第一のヨーク53に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、当接部53は、軟鉄から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部53を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。 Further, the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
(実施形態3)
本実施形態の接点装置について図11、12を用いて説明を行う。なお、図11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して説明を行う。
(Embodiment 3)
The contact device of this embodiment will be described with reference to FIGS. The description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG. 11 and the direction orthogonal to the vertical and horizontal directions as the front and rear direction.
本実施形態の接点装置は、固定接点32が下端に設けられた固定端子33と、固定接点32に接離する可動接点61を有する可動接触子68と、可動接触子68の上面に対向して配設される第一のヨーク69と、可動接触子68を固定接点32側へ付勢する接圧ばね65と、第一のヨーク69を保持する保持部材66と、保持部材66と連結される可動軸67と、可動接点61が固定接点32に接離するように可動軸67を駆動させる電磁石ブロック2とを備えている。なお、固定接点32、固定端子33、電磁石ブロック2については、実施形態1と共通であるため同様の符号を付して説明を省略する。
The contact device of the present embodiment has a fixed
可動接触子68は、略矩形板状に形成されて上面の長手方向(左右方向)両端側に可動接点61がそれぞれ設けられている。
The
第一のヨーク69は、軟鉄等の磁性材料から平板状に形成され、可動接触子62の上面に対向して設けられる。
The
接圧ばね65は、上端が可動接触子68の下面略中央に当接し、可動接触子68の下面略中央に突設される突部68aが、接圧ばね65の上端側内径部に嵌挿する。
The
保持部材66は、略矩形板状の基部661と、基部661の前後方向両端から上方へそれぞれ延設される一対の狭持部662と、一対の狭持部662の先端が前後方向において内側へ向けて折曲されてなる当接部663とから構成される。
The holding
そして、一対の狭持部662間に、下端が基部661の上面に当接する接圧ばね65、及び接圧ばね65に下面が押圧される可動接触子68、及び下面が可動接触子68の上面に対向して一対の狭持部662によって保持される第一のヨーク69が配設される。
And between the pair of holding
ここで、保持部材66における基部661の上面略中央には、略円柱状の突部664が突設されており、当該突部664が接圧ばね65の下端側内径部に嵌挿する。これにより、接圧ばね65が、基部661と可動接触子68との間に圧縮状態で固定され、可動接触子68を固定接点32側(上方)へ付勢する。そして、接圧ばね65の付勢力によって可動接触子68は固定端子33側(上方)へ移動しようとするが、可動接触子68の上面が当接部663により上方への移動が規制された第一のヨーク69に当接することで、固定接点32側への移動が規制される。
Here, a substantially
可動軸67は、上下方向に長い略棒体状に形成されて下端側に電磁石ブロック2が接続され、上端に保持部材66の基部661が固定される。
The
そして、上記構成からなる本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸67が上方へ変位すると、それに伴って可動軸67に接続された保持部材66も上方へ変位する。すると、当該変位に伴って、保持部材66に保持された第一のヨーク69も上方へ移動し、これにより可動接触子68に対する上方への移動の規制が解除される。そして、可動接触子68は、接圧ばね65の付勢力によって上方へ移動し、可動接触子68に設けられた可動接点61が固定接点32に当接して接点間が導通する。
In the contact device of the present embodiment configured as described above, when the
ここで、接点間が導通して可動接触子62に電流が流れることで、実施形態1の図4(b)で説明した通り、可動接触子68には上向きの電磁力(吸引力)が働く。つまり、可動接触子68には、当該可動接触子68の変位方向と略平行(鉛直上向き)の固定接点側への吸引力が働く。
Here, when the contacts are conducted and current flows through the movable contact 62, an upward electromagnetic force (attraction force) acts on the
ここで、可動接触子68に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子68に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、上記吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接点圧の低下を低減することができる。
Here, the vertically upward suction force acting on the
従って、本実施形態の接点装置は、一対の永久磁石46が設けられたことによって左右各接点における接点消耗が略等しくなり、更に、第一のヨーク69が可動接触子35を固定接点側へ吸引する、これにより、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
Therefore, in the contact device of the present embodiment, the contact consumption at the left and right contacts is substantially equal due to the provision of the pair of
なお、固定接点32は、固定端子33に一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。同様に、可動接点61は、可動接触子62に、一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。
Note that the fixed
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。 Further, the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
2 電磁石ブロック
3 接点ブロック
5 可動軸
32 固定接点
33 固定端子
34 可動接点
35 可動接触子
36 接圧ばね
46 永久磁石
47 第二のヨーク
51 軸部
52 第一のヨーク(規制手段)
2
Claims (12)
前記固定接点に前記可動接点が接離するように前記可動接触子を駆動する駆動手段と、
前記可動接点の並設方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、互いに対向する面の各極性が異極である一対の永久磁石と、
前記一対の永久磁石間に配設される第一のヨークとを備え、
前記一対の永久磁石と前記第一のヨークと前記一対の固定接点とは、前記可動接点の並設方向において、前記一対の永久磁石のうち一方の永久磁石、前記一対の固定接点のうち一方の固定接点、前記第一のヨーク、前記一対の固定接点のうち他方の固定接点、前記一対の永久磁石のうち他方の永久磁石の順で配置される
ことを特徴とする接点装置。 A contact block comprising a pair of fixed terminals having fixed contacts, and a movable contact in which a pair of movable contacts contacting and separating from the pair of fixed contacts are arranged in parallel on one surface;
Driving means for driving the movable contact so that the movable contact is in contact with and away from the fixed contact;
A pair of permanent magnets provided opposite to each other via the contact block in the direction in which the movable contacts are arranged, and each of the polarities of the faces facing each other are different from each other;
A first yoke disposed between the pair of permanent magnets ,
The pair of permanent magnets, the first yoke, and the pair of fixed contacts are one permanent magnet of the pair of permanent magnets and one of the pair of fixed contacts in the parallel arrangement direction of the movable contacts. A contact device comprising: a fixed contact; the first yoke; the other fixed contact of the pair of fixed contacts; and the other permanent magnet of the pair of permanent magnets .
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