JP6218068B2

JP6218068B2 - 接点装置

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Publication number: JP6218068B2
Application number: JP2013178588A
Authority: JP
Inventors: 健児金松; 進弥木本; 利一魚留
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: JP2015049939A

Description

本発明は、固定接点と可動接点とを備える接点装置に関する。

従来から、この種の接点装置として、接点オフ時に発生するアークを迅速に消弧するために、固定接点および可動接点が配置された空間を気密空間で構成し、該空間内に消弧性ガス（絶縁性ガス）を充填した接点装置が提供されている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の接点装置は、ハウジング、連結体、プレート、プランジャキャップを気密接合して、固定接点および可動接点を収容する気密空間を形成している。すなわち、接点装置は、ハウジング、連結体、プレート、プランジャキャップで囲まれる空間を気密空間とし、この気密空間には水素を主成分とする消弧性ガスが密封されている。

特開２０１２−８９４８７号公報

しかし、上述したように気密空間に消弧性ガスが充填された構成の接点装置においては、通電条件によっては、アークを消弧するのにある程度の時間を要する可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、アークを迅速に消弧できる接点装置を提供することを目的とする。

本発明の接点装置は、固定接点と、前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で移動する可動接点と、前記固定接点および前記可動接点と同一の空間に配置されており、加熱時に消弧性ガスを放出する消弧部材を有した消弧体とを備え、前記消弧体は、前記空間から前記消弧部材への伝熱効率を高める伝熱構造を具備し、前記伝熱構造は、前記消弧部材よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記消弧部材の少なくとも一部が埋め込まれている孔が形成された骨格部材を含む。
この接点装置において、前記伝熱構造は、前記消弧部材のうち前記空間に接する表面に形成され前記空間に通じる通気穴を含み、前記消弧体は、前記消弧部材に対して前記通気穴と交わる向きに形成され前記通気穴に通じる連通穴を備えることがより望ましい。

本発明の接点装置は、固定接点と、前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で移動する可動接点と、前記固定接点および前記可動接点と同一の空間に配置されており、加熱時に消弧性ガスを放出する消弧部材を有した消弧体とを備え、前記消弧体は、前記空間から前記消弧部材への伝熱効率を高める伝熱構造を具備し、前記伝熱構造は、前記消弧部材よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記消弧部材に混入された伝熱材を含み、前記伝熱材の少なくとも一部は前記消弧部材の材料粒子間に介在している。前記伝熱構造は、前記消弧部材のうち前記空間に接する表面に形成され前記空間に通じる通気穴をさらに含み、前記消弧体は、前記消弧部材に対して前記通気穴と交わる向きに形成され前記通気穴に通じる連通穴を備える。

この接点装置において、前記消弧体は、前記空間に面する構造体の一部に固定されており、当該構造体と前記消弧部材との間に断熱性を有する断熱板を介在させていることがより望ましい。

本発明は、加熱時に消弧性ガスを放出する消弧部材を有した消弧体を備え、消弧体が、消弧部材への伝熱効率を高める伝熱構造を具備するので、アークを迅速に消弧できるという利点がある。

実施形態１に係る接点装置を用いた電磁継電器の一部を破断した概略断面図である。実施形態１に係る接点装置の消弧体を示し、図２Ａは正面図、図２Ｂは断面図である。実施形態１に係る接点装置の消弧体の他の例を示す正面図である。実施形態１の変形例に係る接点装置の消弧体を示す側面図である。実施形態２に係る接点装置の消弧体を示し、図５Ａは正面図、図５Ｂは側面図である。実施形態２の変形例に係る接点装置の消弧体を示し、図６Ａは正面図、図６Ｂは下面図である。実施形態３に係る接点装置の消弧体を示し、図７Ａは正面図、図７Ｂは断面図である。実施形態に係る接点装置を用いた電磁継電器を示し、図８Ａは正面から見た概略断面図、図８Ｂは側方から見た概略断面図である。

（実施形態１）
本実施形態の接点装置１は、図１に示すように、固定接点１０と、可動接点１１と、消弧体１４とを備えている。

可動接点１１は、固定接点１０に接触する閉位置と固定接点１０から離れる開位置との間で移動する。消弧体１４は、固定接点１０および可動接点１１と同一の空間１５に配置されており、加熱時に消弧性ガスを放出する消弧部材１４１を有している。

消弧体１４は、空間１５から消弧部材１４１への伝熱効率を高める伝熱構造を具備している。

以下、本実施形態の接点装置１について詳しく説明する。ただし、以下に説明する接点装置１は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態では、接点装置１が、図１に示すように電磁石装置２と共に電磁継電器３を構成する場合を例として説明するが、接点装置１は、電磁継電器３に限らず、たとえばブレーカ（遮断器）やスイッチ等に用いられていてもよい。本実施形態においては、電磁継電器３が、電気自動車（ＥＶ）に搭載され、走行用のバッテリから負荷（たとえばインバータ）への直流電力の供給路上に接点装置１を挿入するように接続されて用いられる場合を例とする。

本実施形態に係る接点装置１は、図１に示すように、一対の固定接点１０と、各固定接点１０に対向して配置された一対の可動接点１１と、各固定接点１０を支持する一対の接点台１００，１０１と、両可動接点１１を支持する可動接触子１２とを備えている。さらに、接点装置１は、固定接点１０および可動接点１１を収納する容器１３と、消弧体１４とを備えている。

接点装置１は、固定接点１０および可動接点１１を一対ずつ備えることにより、接点装置１が閉じた状態で一対の接点台１００，１０１間が可動接触子１２を介して短絡する。したがって、接点装置１は、閉状態において走行用のバッテリからの直流電力が可動接触子１２を通して負荷へ供給されるように、バッテリと負荷との間に一対の接点台１００，１０１が挿入される。なお、接点装置１は、バッテリの出力端間において負荷と直列に接続されていればよく、バッテリの負極（マイナス極）と負荷との間に挿入されていてもよい。

以下では、固定接点１０と可動接点１１との対向方向を上下方向とし、可動接点１１から見て固定接点１０側を上方、固定接点１０から見て可動接点１１側を下方として説明するが、接点装置１の使用形態を限定する趣旨ではない。

容器１３は、固定接点１０および可動接点１１の上下方向の両側に設けられて互いに対向する上壁１３０および下壁１３１と、上壁１３０と下壁１３１との周縁部同士を全周に亘って連結する側壁１３２とを具備している。つまり、容器１３は、固定接点１０および可動接点１１の上方に位置する上壁１３０と、固定接点１０および可動接点１１の下方に位置する下壁１３１と、側壁１３２とで囲まれた空間１５に固定接点１０および可動接点１１を収納している。

一対の接点台１００，１０１は、上下方向に直交する平面内の一方向に並ぶように配置されており、各々、当該平面内での断面形状が円形状となる円柱状に形成されている。これら一対の接点台１００，１０１は、容器１３に固定されている。具体的には、一対の接点台１００，１０１は、容器１３の上壁１３０に形成された丸孔１３３に挿通された形で容器１３に接合されている。

一対の接点台１００，１０１は、導電性材料から形成されており、各々の下端部には固定接点１０が設けられている。

可動接触子１２は、導電性材料から矩形板状に形成されており、その長手方向の両端部を一対の接点台１００，１０１の下端部に対向させるように一対の接点台１００，１０１の下方に配置されている。可動接触子１２のうち、各接点台１００，１０１に設けられている固定接点１０に対向する各部位には、可動接点１１がそれぞれ設けられている。

可動接触子１２は、容器１３内において後述するホルダ２４によって保持されており、容器１３の下方に配置された電磁石装置２によってホルダ２４ごと上下方向に駆動される。これにより、可動接触子１２に設けられている各可動接点１１は、それぞれ対応する固定接点１０に接触する閉位置と、固定接点１０から離れる開位置との間で移動することになる。可動接点１１が閉位置にあるとき、つまり接点装置１が閉じた状態では、接点台１００と接点台１０１とは可動接触子１２を介して短絡する。したがって、接点装置１が閉じた状態では、一対の接点台１００，１０１間は導通し、走行用のバッテリから負荷へ直流電力が供給されることになる。

なお、接点装置１の容器１３は、内部に気密空間を形成する気密容器であってもよく、この場合、容器１３の内部の空間１５には水素を主成分とする消弧性ガスが封入されていることが望ましい。これにより、容器１３内に収納されている固定接点１０および可動接点１１において開極する際にアークが発生したとしても、アークは消弧性ガスによって急速に冷却され迅速に消弧可能になる。ただし、容器１３は気密容器に限らず、容器１３内に消弧性ガスが封入されていることも必須でない。

一方、電磁石装置２は、固定子２０と、可動子２１と、励磁コイル２２とを有し、励磁コイル２２への通電時に励磁コイル２２で生じる磁束によって固定子２０に可動子２１を吸引し、可動子２１を第２の位置から第１の位置へ移動させる。ここでは、電磁石装置２は、固定子２０、可動子２１、励磁コイル２２の他に、継鉄（図示せず）と、シャフト２３と、ホルダ２４と、接圧ばね２５と、復帰ばね２６とを有している。なお、電磁石装置２は、合成樹脂製であって励磁コイル２２が巻き付けられるコイルボビン（図示せず）を有していてもよい。

固定子２０は、容器１３の下壁１３１の下面中央部から下方に突出する形の円筒状に形成された固定鉄芯であって、その上端部が容器１３に固定されている。

可動子２１は、円柱状に形成された可動鉄芯であって、固定子２０の下方において、その上端面を固定子２０の下端面に対向させるように配置されている。可動子２１は、上下方向に移動可能に構成されており、その上端面が固定子２０の下端面に接触した第１の位置と、その上端面が固定子２０の下端面から離れた第２の位置との間で移動する。

励磁コイル２２は、その中心軸方向を上下方向と一致させる向きで容器１３の下方に配置されており、その内側に固定子２０と可動子２１とが配置されている。

継鉄は、励磁コイル２２を囲むように配置されており、固定子２０および可動子２１と共に、励磁コイル２２の通電時に生じる磁束が通る磁気回路を形成する。そのため、継鉄と固定子２０と可動子２１とはいずれも磁性材料から形成されている。

復帰ばね２６は、固定子２０の内側に配置されており、可動子２１を下方（第２の位置）へ付勢するコイルばねである。

なお、電磁石装置２は、非磁性材料からなり固定子２０および可動子２１を収納する筒体（図示せず）を有していてもよい。筒体は、上面が開口した有底円筒状に形成され、上端部（開口周部）が容器１３の下壁１３１に固定される。これにより、筒体は、可動子２１の移動方向を上下方向に制限し、且つ可動子２１の第２の位置を規定する。さらに接点装置１の容器１３を気密容器とする場合には、筒体は下壁１３１の下面に気密接合されていることが望ましい。これにより、容器１３の下壁１３１に透孔１３４が形成されていても、気密空間の気密性を確保することができる。

上述した構成により、可動子２１は、励磁コイル２２に通電されていないとき（非通電時）には、固定子２０との間に磁気吸引力が生じないため、復帰ばね２６のばね力によって第２の位置に位置することになる。一方、励磁コイル２２に通電されると、可動子２１は、固定子２０との間に磁気吸引力が生じるため、復帰ばね２６のばね力に抗して上方に引き寄せられ第１の位置に移動する。このように、電磁石装置２は、励磁コイル２２の通電状態の切り替えにより可動子２１に作用する吸引力を制御し、可動子２１を上下方向に移動させることにより、接点装置１の開状態と閉状態とを切り替えるための駆動力を発生する。

シャフト２３は、非磁性材料にて上下方向に延びた丸棒状に形成されており、電磁石装置２で発生した駆動力を、電磁石装置２の上方に設けられている接点装置１へ伝達する。シャフト２３は、容器１３の下壁１３１の中央部に形成された透孔１３４に挿通されており、固定子２０および復帰ばね２６の内側を通って、その下端部が可動子２１に固定されている。シャフト２３の上端部は、可動接触子１２を保持するホルダ２４に固定されている。

ホルダ２４は、可動接触子１２の上下方向の両側に設けられて互いに対向する上板２４０および下板２４１と、上板２４０と下板２４１との周縁部同士を連結する側板２４２とを具備している。下板２４１の中央部にはシャフト２３の上端部が固定されている。これにより、電磁石装置２で発生した駆動力はシャフト２３にてホルダ２４へと伝達され、可動子２１が上下方向に移動するのに伴いホルダ２４が上下方向に移動する。

接圧ばね２５は、ホルダ２４の下板２４１と可動接触子１２との間に配置されており、可動接触子１２を上方へと付勢するコイルばねである。

これにより、電磁石装置２で発生した駆動力はシャフト２３にて可動接触子１２へと伝達され、可動子２１が上下方向に移動するのに伴い可動接触子１２が上下方向に移動する。

次に、上述した構成の電磁継電器３の基本的な動作について簡単に説明する。

励磁コイル２２の非通電時においては、電磁石装置２の可動子２１が第２の位置に位置するため、図１に示すように、ホルダ２４は、可動子２１によりシャフト２３を介して下方に引き下げられている。このとき、ホルダ２４は、その上板２４０にて可動接触子１２を下方に押し下げることになる。そのため、可動接触子１２は、上板２４０によって上方への移動が規制され、一対の可動接点１１を一対の固定接点１０から離れた開位置に位置させる。この状態では、接点装置１は開いた状態にあるので、一対の接点台１００，１０１間は非導通である。

一方、励磁コイル２２の通電時においては、電磁石装置２の可動子２１が第１の位置に位置するため、ホルダ２４は、可動子２１によりシャフト２３を介して上方に押し上げられている。このとき、ホルダ２４は、その上板２４０が上方へ移動することで、可動接触子１２は、上板２４０による上方への移動規制が解除される。そのため、可動接触子１２は、接圧ばね２５のばね力によって上方に押し上げられ、一対の可動接点１１を一対の固定接点１０に接触する閉位置に位置させる。

このとき、シャフト２３は、可動接点１１が固定接点１０に接触した後さらに押し上げられており、適当なオーバトラベルが設定されている。可動接触子１２は、接圧ばね２５によって上方へ付勢されているので、一対の可動接点１１と一対の固定接点１０との間の接圧（接触圧）を確保することができる。この状態では、接点装置１は閉じた状態にあるので、一対の接点台１００，１０１間は導通する。

なお、容器１３の下壁１３１として電磁石装置２における継鉄の一部が兼用されていてもよい。この場合、容器１３は、下面が開口した箱状に形成されたケース（図示せず）を有し、ケースと継鉄の上面との間に固定接点１０および可動接点１１を収納するための空間１５を形成する。ケースは、たとえばセラミックなどの耐熱性材料より形成されており、その開口周部が下壁１３１として兼用される継鉄の上面の周縁部に対して、連結体（図示せず）を介して接合される。

次に、接点装置１の消弧体１４について説明する。

消弧体１４は、図１に示すように、固定接点１０および可動接点１１と同一の空間１５、つまり容器１３の内部の空間１５に配置されており、加熱時に水素を主成分とする消弧性ガスを放出する消弧部材１４１を有している。これにより、消弧体１４は、たとえば接点装置１が開極する際に発生するアークや通電時のジュール熱によって空間１５内の温度が上昇して消弧部材１４１が加熱されると、消弧部材１４１から消弧性ガスを放出してアークを冷却し、アークを速やかに消弧する。

消弧部材１４１が放出する消弧性ガスは、水素を主成分とするガスに限らず、窒素等を主成分とするガスであってもよい。ただし、水素は窒素等に比べても熱伝導率が高く、アークを冷却するのに適しているため、消弧性ガスは水素を主成分とすることが望ましい。なお、消弧体１４は、消弧性ガスでアークを冷却するだけでなく、消弧部材１４１から放出される消弧性ガスでアークを吹き飛ばすことによっても、アークを速やかに消弧する。

消弧部材１４１は、たとえば樹脂材料、金属材料またはその他の無機物などからなる。具体例を挙げると、消弧部材１４１は、フェノール樹脂、水素吸蔵金属（水素吸蔵合金を含む）、水素化チタンおよびホウ酸など、加熱時に速やかに水素等のガスを発生する材料から構成されていることが望ましい。ただし、ここで例示した材料に限らず、消弧部材１４１は加熱時に消弧性ガスを放出する構成であればよく、また加熱時だけでなく非加熱時においても消弧性ガスを放出する構成であってもよい。

消弧体１４は、容器１３の内部の空間１５のうち、固定接点１０および可動接点１１の近傍に配置されている。具体的には、消弧体１４は、容器１３の側壁１３２のうち、一対の接点台１００，１０１が並ぶ方向の一端側となる部位の内側面（内部の空間１５に臨む面）に固定されている。ここで、消弧体１４は、図１に示すように、上下方向において開位置にある可動接点１１と固定接点１０との間の領域に少なくとも一部が位置するように、上下方向の位置が決定されている。これにより、可動接点１１が固定接点１０から離れる際にアークが発生すると、消弧部材１４１は、このアークの熱によって速やかに加熱されて消弧性ガスを放出できる。

ところで、本実施形態において、消弧体１４は、空間１５から消弧部材１４１への伝熱効率を高める伝熱構造を具備している。つまり、本実施形態の接点装置１は、単に消弧部材１４１を消弧体１４として用いるのではなく、何らかの加工や処理が施されることにより伝熱構造が付加された消弧部材１４１を消弧体１４１として用い、空間１５から消弧部材１４１への伝熱効率を高めている。これにより、消弧体１４は、空間１５の熱を消弧部材１４１へ効率よく伝えることができ、消弧性ガスを発生しやすくなるので、アークの消弧性能の向上が期待できる。

本実施形態では、消弧体１４の伝熱構造は、消弧部材１４１よりも熱伝導率が高い材料からなり、図２Ａ，図２Ｂに示すように、消弧部材１４１の少なくとも一部が埋め込まれている孔１４２が形成された骨格部材１４３を含んでいる。すなわち、消弧体１４は、消弧部材１４１よりも熱伝導率が高い骨格部材１４３を伝熱構造として有し、骨格部材１４３に形成された孔１４２内に消弧部材１４１の少なくとも一部が埋め込まれた構成を採用している。

ここで、骨格部材１４３は、上述したような孔１４２が複数形成されており、各孔１４２にそれぞれ消弧部材１４１が埋め込まれている。図２Ａの例では、孔１４２は円形状に開口しており、縦方向および横方向とのそれぞれに複数（図２Ａの例では縦方向に２つ、横方向に４つ）ずつ並ぶように配列されている。骨格部材１４３は、図２Ｂに示すように厚み方向の一面を側壁１３２に対向させるように側壁１３２に固定されており、孔１４２は、骨格部材１４３を厚み方向に貫通するように形成されている。

この構成により、消弧部材１４１は、骨格部材１４３を通して空間１５の熱を受けることできる。言い換えれば、消弧部材１４１は、骨格部材１４３がない場合に比べて見かけ上の表面積が大きくなり、空間１５の加熱時に効率的に加熱されることになるので、消弧性ガスを発生しやすくなり、アークの消弧性能の向上が期待できる。

ここでは、消弧部材１４１は、図２Ｂに示すように、各孔１４２のうち側壁１３２側の開口面から所定深さの範囲にのみ充填されている。つまり、各孔１４２のうち容器１３の内部の空間１５に臨む側の開口面から所定深さの範囲は、消弧部材１４１が設けられておらず、中空になっている。これにより、消弧部材１４１から放出された消弧性ガスは、中空状の孔１４２の一部を通して空間１５に吹き出すことになる。したがって、消弧体１４は、加熱時に消弧性ガスを空間１５に向けて吹き付けることができ、アークの消弧性能の向上が期待できる。

なお、各孔１４２の形状や複数の孔１４２の配列は図２Ａの例に限らず、たとえば図３に示すように、孔１４２は正六角形状に開口し、縦方向および横方向に隙間なく並ぶハニカム構造を成していてもよい。また、孔１４２は、骨格部材１４３を厚み方向に貫通していなくてもよく、骨格部材１４３の厚み方向の一方のみに開口していてもよい。

骨格部材１４３は、たとえば発泡金属やパンチングメタルやセラミックハニカムなど、多数の孔１４２を有する部材から形成される。なお、消弧体１４の製造時には、骨格部材１４３の孔１４２に消弧部材１４１が埋め込まれてもよいし、消弧部材１４１に対して骨格部材１４３が埋め込まれてもよい。

以上説明した本実施形態の接点装置１によれば、消弧体１４が空間１５から消弧部材１４１への伝熱効率を高める伝熱構造を具備するので、空間１５の熱を消弧部材１４１へ効率よく伝えることができる。したがって、可動接点１１が固定接点１０から離れる際にアークが発生すると、このアークの熱が消弧部材１４１に効率よく伝達し、消弧部材１４１は、消弧性ガスを発生しやすくなるので、アークの消弧性能の向上が期待できる、という利点がある。その結果、本実施形態の接点装置１は、通電条件によっては、固定接点および可動接点を囲むように密封構造を形成し、且つ気密空間に消弧性ガスを封入しただけの構成に比べてアークを迅速に消弧できる。

また、消弧体１４の伝熱構造は、骨格部材１４３に加えて、あるいは骨格部材１４３に代えて、消弧部材１４１よりも熱伝導率が高い材料からなり、消弧部材１４１に混入された伝熱材（図示せず）を含んでいてもよい。伝熱材は、たとえば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料からなる。伝熱材は、金属の他、酸化アルミニウム（アルミナ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、酸化ジルコニウム（ジルコニア）等の酸化物や、電気抵抗率の高い樹脂材料などから構成されていてもよい。

この種の伝熱材は、消弧部材１４１に混入されていることが望ましいが、消弧部材１４１の表面を覆うように設けられていてもよいし、消弧部材１４１の表面と内部とで混合比率が異なっていてもよい。混入される伝熱材の粒子サイズは、特に制限されないが、消弧部材１４１への混入しやすさの観点から、消弧部材１４１の１０倍以下であることが望ましい。

このように、伝熱構造としての伝熱材が消弧部材１４１に混入されることにより、消弧部材１４１の材料粒子間に熱伝導率の高い材料が介在することになるので、空間１５の熱が消弧部材１４１の内部にまで伝わりやすくなる。したがって、消弧体１４は、消弧性ガスを発生しやすくなり、アークの消弧性能の向上が期待できる。

さらにまた、消弧体１４は、消弧部材１４１よりも電気抵抗率の高い材料からなり、消弧部材１４１に混入された高抵抗材（図示せず）を有していてもよい。高抵抗材は、伝熱材に加えて、あるいは伝熱材に代えて設けられる。また、伝熱材が電気抵抗率の高い酸化物や樹脂材料からなる場合には、伝熱材が高抵抗材としての機能も兼ねることになる。

接点装置１は、このように消弧部材１４１に高抵抗材が混入されていると、消弧体１４へのアークの転流が起こりにくくなる。

また、本実施形態の変形例として、消弧体１４は、図４に示すように、空間１５に面する構造体の一部に固定されており、当該構造体と消弧部材１４１との間に断熱性を有する断熱板１４４を介在させていてもよい。この変形例において、構造体は空間１５を形成する容器１３の側壁１３２である。つまり、この変形例では、消弧部材１４１は、容器１３に直接固定されるのではなく、断熱板１４４を介して容器１３に固定されている。

断熱板１４４は、樹脂材料、金属材料または酸化物等の消弧部材１４１よりも熱伝導率の低い材料であることが望ましく、たとえばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料から形成されている。その他、断熱板１４４は、構造的に高い断熱性を実現する部材、たとえばセラミックハニカムなどであってもよい。

この構成によれば、消弧体１４は、空間１５から消弧部材１４１に伝わった熱が構造体（側壁１３２）に逃げてしまうことを抑制でき、消弧部材１４１をより効率的に加熱できるので、消弧性ガスを発生しやすくなり、アークの消弧性能の向上が期待できる。

（実施形態２）
本実施形態の接点装置１は、図５Ａ，図５Ｂに示すように、消弧体１４の伝熱構造が、消弧部材１４１のうち空間１５に接する表面に形成され空間１５に通じる通気穴１４５を含む点で、実施形態１の接点装置１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

すなわち、消弧体１４は、実施形態１で説明した骨格部材１４３（図２Ａ参照）や伝熱材に加えて、あるいは骨格部材１４３や伝熱材に代えて、通気穴１４５を伝熱構造として具備している。図５Ａ，図５Ｂの例では、通気穴１４５は円形状に１つ開口しており、消弧部材１４１を厚み方向に貫通するように形成されている。ただし、通気穴１４５は、少なくとも空間１５に接する表面に開口していればよく、その開口形状は円形状に限らず、消弧部材１４１を貫通している必要もなく、複数個形成されていてもよい。

以上説明した本実施形態の構成によれば、消弧体１４は、伝熱構造としての通気穴１４５を具備することにより、容器１３の内部の空間１５の熱を消弧部材１４１へ効率よく伝えることができる。つまり、空間１５が消弧部材１４１に形成された通気穴１４５の内部に通じているので、消弧部材１４１は、その表面だけでなく通気穴１４５を通して、その内側からも空間１５の熱を受けることができる。しかも、本実施形態の構成では、消弧体１４は、消弧部材１４１とは別に骨格部材１４３や伝熱材のような部材を用いることなく、消弧部材１４１に通気穴１４５を形成する加工を施すだけで、消弧部材１４１へ効率よく伝熱できる、という利点もある。

また、通気穴１４５は、消弧部材１４１の厚み方向の一面以外の面に設けられていてもよく、たとえば消弧部材１４１のうち上壁１３０との対向面あるいは下壁１３１との対向面に設けられていてもよい。ただし、通気穴１４５は、伝熱の観点から、図５Ａ，図５Ｂに示すように消弧部材１４１の厚み方向の一面であって、固定接点１０および可動接点１１と対向する一面に設けられていることが望ましい。

また、本実施形態の変形例として、図６Ａ，図６Ｂに示すように、消弧体１４は、消弧部材１４１に対して通気穴１４５と交わる向きに形成され通気穴１４５に通じる連通穴１４６を備えていてもよい。図６Ａ，図６Ｂの例では、連通穴１４６は、側壁１３２に面した半円柱状であって、消弧部材１４１を上下方向（固定接点１０と可動接点１１との対向方向）に貫通するように形成され、通気穴１４５と直交するように設けられている。ただし、連通穴１４６は、通気穴１４５と交わる向きに形成され通気穴１４５に通じていればよく、その形状は半円柱状に限らず、消弧部材１４１を貫通している必要もない。

この変形例によれば、消弧体１４は、通気穴１４５と連通穴１４６とで形成された気体の通り道を有することになるので、空間１５内の熱せられた気体を通気穴１４５内に導入しやすくなり、空間１５の熱を消弧部材１４１へより効率よく伝えることができる。

しかも、連通穴１４６が、図６Ａ，図６Ｂに示すように固定接点１０と可動接点１１との対向方向（上下方向）に消弧部材１４１を貫通する構成では、消弧体１４は、固定接点１０と可動接点１１との間に生じるアークを連通穴１４６内に導入することもできる。これにより、消弧体１４は、消弧部材１４１内にアークの通り道を有することになり、アークの発生時にはアークの熱によって消弧部材１４１が急激に加熱され、消弧性ガスを発生しやすくなる。なお、たとえば永久磁石（図示せず）など、固定接点１０と可動接点１１との間に生じるアークを側方へ引き延ばす構成があれば、接点装置１は、固定接点１０および可動接点１１の側方に位置する消弧体１４内にアークを導入しやすくなる。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態の接点装置１は、図７Ａ，図７Ｂに示すように、消弧体１４の伝熱構造が、消弧部材１４１のうち空間１５に接する表面に形成された凹凸構造を含む点で、実施形態１の接点装置１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

図７Ａ，図７Ｂの例では、消弧体１４は、消弧部材１４１の厚み方向の一面であって、固定接点１０および可動接点１１と対向する一面に、複数の凸部１４７が形成されることにより凹凸構造を成している。ここでは、凸部１４７は半球状に形成されており、縦方向および横方向とのそれぞれに複数（図７Ａの例では縦方向に２つ、横方向に２つ）ずつ並ぶように配列されている。

以上説明した本実施形態の構成によれば、消弧体１４は、伝熱構造としての凹凸構造（凸部１４７）を具備することにより、消弧部材１４１の表面積が増え、容器１３の内部の空間１５の熱を消弧部材１４１へ効率よく伝えることができる。しかも、本実施形態の構成では、消弧体１４は、消弧部材１４１とは別に骨格部材１４３（図２Ａ参照）や伝熱材のような部材を用いることなく、消弧部材１４１に凹凸加工を施すだけで、消弧部材１４１へ効率よく伝熱できる、という利点もある。

また、凸部１４７は、消弧部材１４１の厚み方向の一面以外の面に設けられていてもよく、たとえば消弧部材１４１のうち上壁１３０との対向面あるいは下壁１３１との対向面に設けられていてもよい。ただし、凸部１４７は、伝熱の観点から、図７Ａ，図７Ｂに示すように消弧部材１４１の厚み方向の一面であって、固定接点１０および可動接点１１と対向する一面に設けられていることが望ましい。

なお、伝熱構造としての凹凸構造は、上述したような複数の凸部１４７に限らず、たとえばエンボス加工などの表面処理により、消弧部材１４１の表面粗さを高くすることで実現されていてもよい。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。また、本実施形態の構成は、実施形態２の構成と組み合わされていてもよい。

ところで、上記各実施形態では、電磁継電器３が、可動子２１を直進往復移動させるプランジャ型の電磁石装置２を採用した例を示したが、この例に限らず、図８Ａ，図８Ｂに示すようにヒンジ型の電磁石装置４を採用することも可能である。

図８Ａ，図８Ｂに示す例では、電磁石装置４は、容器１３内に配置される固定子４０および可動子４１と、固定子４０に巻き付けられた励磁コイル４２と、ヒンジ構造を成す支持部４３およびアマチュア４４とを備えている。支持部４３は、容器１３の下壁１３１に固定されている。アマチュア４４は、矩形板状に形成されており、支持部４３に支持されている基端部を支点として、先端部を上下動させるように回転可能に構成されている。可動子４１は、板状であってアマチュア４４の基端部近傍の下面に設けられ、固定子４０は、容器１３内において可動子４１に対向する位置に設けられている。なお、電磁石装置４は、アマチュア４４の先端部を上方へ付勢する復帰ばね（図示せず）をさらに備えている。

図８Ａ，図８Ｂの例では、可動接触子１２は、アマチュア４４の先端部と連続するように結合されており、アマチュア４４の回転に伴って、可動接点１１を固定接点１０に接触させる第１の位置と、固定接点１０から離す第２の位置との間で移動する。また、一対の接点台１００，１０１は、容器１３の下壁１３１に形成された丸孔１３５に挿通された形で容器１３に接合され、各々の上端部に固定接点１０が設けられている。

上記構成の電磁継電器３は、励磁コイル４２の通電時においては、励磁コイル４２で生じる磁束により可動子４１が固定子４０の上端に吸引され、可動接触子１２が可動接点１１を固定接点１０に接触させる第１の位置に位置する。そのため、接点装置１は、一対の接点台１００，１０１間が可動接触子１２を介して短絡し、一対の接点台１００，１０１間が導通する。一方、励磁コイル４２の非通電時には、復帰ばねのばね力によって可動接触子１２は可動接点１１を固定接点１０から離す第２の位置に復帰するため、一対の接点台１００，１０１間は非導通となる。

１接点装置
１０固定接点
１１可動接点
１４消弧体
１４１消弧部材
１４２孔
１４３骨格部材
１４４断熱板
１４５通気穴
１４６連通穴
１４７凸部（凹凸構造）
１５空間

Claims

固定接点と、前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で移動する可動接点と、前記固定接点および前記可動接点と同一の空間に配置されており、加熱時に消弧性ガスを放出する消弧部材を有した消弧体とを備え、
前記消弧体は、前記空間から前記消弧部材への伝熱効率を高める伝熱構造を具備し、
前記伝熱構造は、前記消弧部材よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記消弧部材の少なくとも一部が埋め込まれている孔が形成された骨格部材を含む
ことを特徴とする接点装置。
前記伝熱構造は、前記消弧部材のうち前記空間に接する表面に形成され前記空間に通じる通気穴を含み、
前記消弧体は、前記消弧部材に対して前記通気穴と交わる向きに形成され前記通気穴に通じる連通穴を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
固定接点と、前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で移動する可動接点と、前記固定接点および前記可動接点と同一の空間に配置されており、加熱時に消弧性ガスを放出する消弧部材を有した消弧体とを備え、
前記消弧体は、前記空間から前記消弧部材への伝熱効率を高める伝熱構造を具備し、
前記伝熱構造は、前記消弧部材よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記消弧部材に混入された伝熱材を含み、前記伝熱材の少なくとも一部は前記消弧部材の材料粒子間に介在しており、
前記伝熱構造は、前記消弧部材のうち前記空間に接する表面に形成され前記空間に通じる通気穴をさらに含み、
前記消弧体は、前記消弧部材に対して前記通気穴と交わる向きに形成され前記通気穴に通じる連通穴を備える
ことを特徴とする接点装置。
前記消弧体は、前記空間に面する構造体の一部に固定されており、当該構造体と前記消弧部材との間に断熱性を有する断熱板を介在させている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の接点装置。