JP6359896B2 - Contact mechanism and electromagnetic contactor using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電流路の開閉を行う接点機構及びこれを使用した電磁接触器に関する。 The present invention relates to a contact mechanism that opens and closes a current path and an electromagnetic contactor using the contact mechanism.
電流遮断時にアークが発生する電磁接触器などに適用する接点機構として、例えば特許文献1に記載されているものが知られている。この特許文献1の接点機構は、所定間隔を設けて配置されている一対の固定接触子と、これら一対の固定接触子に対して接離自在に配置されている可動接触子と、これら一対の固定接触子及び可動接触子を収納している絶縁材で形成した接点収納ケースと、を備えている。そして、接点収納ケース内の可動接触子に沿う対向内周面に、それぞれ互いの対向磁極面を同一極性に着磁した一対のアーク消弧用内側永久磁石を可動接触子に近接させて配置し、接点収納ケースの一対のアーク消弧用内側永久磁石のそれぞれに対向する外周面の位置に、アーク消弧用内側永久磁石と同極性で且つ当該アーク消弧用内側永久磁石より保磁力が大きい一対のアーク消弧用外側永久磁石を配置している。 As a contact mechanism applied to an electromagnetic contactor that generates an arc when a current is interrupted, for example, a contact mechanism described in Patent Document 1 is known. The contact mechanism of Patent Document 1 includes a pair of fixed contacts arranged at a predetermined interval, a movable contact arranged so as to be able to contact with and separate from the pair of fixed contacts, and the pair of contacts. And a contact storage case formed of an insulating material that stores the stationary contact and the movable contact. Then, a pair of arc-extinguishing inner permanent magnets, which are magnetized with the same polarity on the opposing magnetic pole surfaces, are arranged close to the movable contact on the opposed inner peripheral surface along the movable contact in the contact housing case. In the contact housing case, at the position of the outer peripheral surface facing each of the pair of arc extinguishing inner permanent magnets, the polarity is the same as that of the arc extinguishing inner permanent magnet and the coercive force is larger than that of the arc extinguishing inner permanent magnet. A pair of arc extinguishing outer permanent magnets are arranged.
この接点機構によると、一対の固定接触子間に可動接触子が接触している投入状態から釈放状態とする際に、一対の固定接触子と可動接触子との間にアークが発生すると、互いに対向配置されている各対のアーク消弧用内側永久磁石及びアーク消弧用外側永久磁石のN極からS極に向かう磁束が共に一対の固定接触子と可動接触子との間のアークが発生した位置に対して可動接触子の長手方向に横切ることになり、アークに対してローレンツ力を作用し、可動接触子の長手方向と直交する方向にアークを引き伸ばして消弧するようにしている。 According to this contact mechanism, when an arc is generated between the pair of fixed contacts and the movable contact when the movable contact is in contact with the pair of fixed contacts, the arc is generated between the pair of fixed contacts and the movable contact. The magnetic fluxes from the north pole to the south pole of each pair of the arc extinguishing inner permanent magnet and the arc extinguishing outer permanent magnet that are opposed to each other generate an arc between the pair of fixed and movable contacts. The position is traversed in the longitudinal direction of the movable contact, a Lorentz force is applied to the arc, and the arc is stretched in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the movable contact to extinguish the arc.
ところで、特許文献1の装置は、永久磁石(アーク消弧用内側永久磁石及びアーク消弧用外側永久磁石の間)で発生する磁束のみでアークを引き伸ばしている。そのため、数Kアンペアの大電流を遮断する場合、発生したアークを引き伸ばす力が不足し、アークの伸長方向が変化して消弧性能が低下するおそれがある。
そこで、本発明は、数Kアンペアの大電流を遮断する場合であっても、十分にアークを引き伸ばす力を発生して消弧性能を向上させることができる接点機構及びこれを使用した電磁接触器を提供することを目的としている。
By the way, the apparatus of patent document 1 is extending the arc only with the magnetic flux generated by a permanent magnet (between the arc extinguishing inner permanent magnet and the arc extinguishing outer permanent magnet). Therefore, when interrupting a large current of several K amperes, the force for stretching the generated arc is insufficient, and the arc extinguishing direction may change to reduce the arc extinguishing performance.
Accordingly, the present invention provides a contact mechanism that can generate a force that sufficiently stretches an arc to improve arc extinguishing performance even when a large current of several kiloamperes is interrupted, and an electromagnetic contactor using the contact mechanism The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る接点機構は、固定接点を有する一対の固定接触子と、これら一対の固定接触子の固定接点に接離可能な一対の可動接点を長手方向の両端側に設けた可動接触子と、一対の固定接触子及び可動接触子を収納している絶縁材で形成した接点収納ケースと、この接点収納ケースに固定したアーク消弧用永久磁石と、を備えている。そして、固定接点及び可動接点の間に発生するアークの電流と、アーク消弧用永久磁石の磁束とによって、アークにローレンツ力を発生させ、一対の固定接触子は、自身を流れる電流によって発生する磁束がアーク消弧用永久磁石の磁束に一致するように構成するとともに、可動接触子は、可動部に支持された電導板であり、表裏面の一方の面の長手方向の両端側に一対の可動接点を有し、一対の固定接触子は、可動接触子の長手方向の両端側で前記長手方向に直交して配置され、可動接点に接離する固定接点を有する第1導電板部と、可動接触子に直交する方向に離れた第1導電板部の端部から折り曲げられて可動接触子の表裏方向に延在する第2導電板部と、を備えた側面視L字形状の導電板である。 To achieve the above object, the contact mechanism according to one embodiment of the present invention comprises a pair of fixed contacts having a fixed contact, a movable toward and away a pair of movable contacts fixed contact of the pair of fixed contacts a movable contact provided at both ends in the longitudinal direction, and the contact housing which is formed of an insulating material housing the fixed contacts及beauty friendly dynamic contact of a pair, arc extinguishing secured to the contact housing And a permanent magnet for use. Then, the arc current generated between the fixed contact及beauty Allowed dynamic contact, by the magnetic flux of the permanent magnets for arc extinguishing arc to generate a Lorentz force, a pair of fixed contacts is itself And the movable contact is a conductive plate supported by the movable part, and the longitudinal direction of one surface of the front and back surfaces is configured so that the magnetic flux generated by the current flowing through the magnet matches the magnetic flux of the arc extinguishing permanent magnet A pair of movable contacts are disposed on both ends of the movable contact, and the pair of fixed contacts are disposed at both ends in the longitudinal direction of the movable contact so as to be orthogonal to the longitudinal direction, and have a fixed contact that contacts and separates from the movable contact. Side view comprising: one conductive plate portion; and a second conductive plate portion that is bent from an end portion of the first conductive plate portion that is separated in a direction orthogonal to the movable contact and extends in the front and back direction of the movable contact It is an L-shaped conductive plate.
また、本発明の一態様に係る電磁接触器は、上記可動接触子が操作用電磁石の可動鉄心に連結され、上記固定接触子が外部接続端子に接続されている。 Moreover, the electromagnetic contactor which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The said movable contact is connected with the movable iron core of the electromagnet for operation, and the said stationary contact is connected to the external connection terminal.
本発明に係る接点機構及びこれを使用した電磁接触器によれば、固定接点及び可動接点の間に発生するアークの電流と、アーク消弧用永久磁石の磁束とによって、アークにローレンツ力を発生させるとともに、一対の固定接触子は、自身を流れる電流によって発生する磁束がアーク消弧用永久磁石の磁束に一致するように構成していることから、固定接点と可動接点との間に大電流が流れても、アーク消弧用永久磁石で発生する磁束と、固定接触子を流れる電流により発生する磁束と、固定接点と可動接点との間に発生したアークの電流の流れとの関係から、アークを引き伸ばす大きなローレンツ力が作用するので、アークの伸長方向を変化させずに消弧を確実に行うことができる。 According to the contact mechanism and the magnetic contactor using the same according to the present invention, the Lorentz force is generated in the arc by the arc current generated between the fixed contact and the movable contact and the magnetic flux of the arc extinguishing permanent magnet. In addition, since the pair of fixed contacts are configured such that the magnetic flux generated by the current flowing through them matches the magnetic flux of the arc extinguishing permanent magnet, a large current is generated between the fixed contact and the movable contact. From the relationship between the magnetic flux generated by the arc extinguishing permanent magnet, the magnetic flux generated by the current flowing through the fixed contact, and the current flow of the arc generated between the fixed contact and the movable contact, Since a large Lorentz force that stretches the arc acts, arc extinction can be reliably performed without changing the arc extension direction.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示す本発明に係る第1実施形態の電磁接触器1は、接点機構2と、この接点機構2を駆動する電磁石ユニット20とを備えている。
接点機構2は接点収納ケース4に収納されており、接点収納ケース4は、金属製の角筒体5と、この角筒体5の上端を閉塞する例えばセラミックや合成樹脂材などの絶縁材料により形成した絶縁基板6とを備えている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
The electromagnetic contactor 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a contact mechanism 2 and an electromagnet unit 20 that drives the contact mechanism 2.
The contact mechanism 2 is housed in a
角筒体5は、下部に形成したフランジ部7が電磁石ユニット20の上部磁気ヨーク21にシール接合されて固定されている。絶縁基板6には、貫通孔9,10が所定間隔をあけて形成されている。
接点機構2は、絶縁基板6に導体部11,12を介して固定されている一対の固定接触子13,14(以下、第1固定接触子13、第2固定接触子と称する)と、これら第1及び第2固定接触子13,14に設けた第1及び第2固定接点13a,14aに第1及び第2可動接点15a,15bが対向している可動接触子15とを備えている。
In the
The contact mechanism 2 includes a pair of
第1固定接触子13には、アークの発生を規制する合成樹脂性の絶縁カバー16が装着され、第2固定接触子13にも、アークの発生を規制する合成樹脂性の絶縁カバー17が装着されている。これにより、第1固定接触子13の内周面では、第1固定接点13aのみが露出し、第2固定接触子14の内周面では、第2固定接点14aのみが露出している。
A synthetic resin insulating cover 16 that restricts the occurrence of arc is attached to the first fixed
可動接触子15は、電磁石ユニット20の可動プランジャ22に固定された連結軸23に支持されており、可動接触子15の中央部に連結軸23を挿通する貫通孔24が形成されている。
連結軸23の長手方向の中央部には外方に突出するフランジ部25が形成されており、可動接触子15の貫通孔24に連結軸23を上端から挿入することで、可動接触子15の中央下部をフランジ部25に当接し、連結軸23の上部から接触スプリング26を挿入する。そして、連結軸2の上端に固定したCリング27で接触スプリング26の上端を固定することで、接触スプリング26が可動接触子15に対して所定の付勢力を付与している。
The
A flange portion 25 that protrudes outward is formed at the central portion of the connecting
また、接点収容ケース4の角筒体6の内周面には、有底角筒状に形成された絶縁筒部18が配設されている。この絶縁筒部18は、絶縁性の例えば合成樹脂を成形することによって形成され、金属製の角筒体5に対するアークの影響を遮断する絶縁機能を有する。
電磁石ユニット20は、側面から見て扁平なU字形状の磁気ヨーク28を有し、この磁気ヨーク28の底板部の中央部に固定プランジャ29が配置され、この固定プランジャ29の外側にスプール30が配置されている。
Further, an
The electromagnet unit 20 has a U-shaped magnetic yoke 28 that is flat when viewed from the side. A fixed plunger 29 is disposed at the center of the bottom plate of the magnetic yoke 28, and a spool 30 is disposed outside the fixed plunger 29. Has been placed.
スプール30は、固定プランジャ29を挿通する中央円筒部31と、この中央円筒部31の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部32と、中央円筒部31の上端より僅かに下側から半径方向外方に突出する上フランジ部33とで構成されている。そして、中央円筒部31、下フランジ部32及び上フランジ部33で構成される収納空間に励磁コイル34が巻装されている。 The spool 30 includes a central cylindrical portion 31 through which the fixed plunger 29 is inserted, a lower flange portion 32 projecting radially outward from the lower end portion of the central cylindrical portion 31, and a slightly lower side than the upper end of the central cylindrical portion 31. The upper flange portion 33 projects outward in the radial direction. An exciting coil 34 is wound around a storage space formed by the central cylindrical portion 31, the lower flange portion 32, and the upper flange portion 33.
磁気ヨーク28の開放端となる上端に固定した上部磁気ヨーク21には、中央部にスプール30の中央円筒部31に対向する貫通孔21aが形成されている。
スプール30の中央円筒部31内に挿入された固定プランジャ29の上部には、有底筒状に形成されたキャップ35で覆われ、このキャップ35の開放端に半径方向外方に延長して形成されたフランジ部35aが上部磁気ヨーク21の下面にシール接合されている。これによって、キャップ35が上部磁気ヨーク21の貫通孔21aを介して連通される密封容器が形成される。
The upper
An upper portion of the fixed plunger 29 inserted into the central cylindrical portion 31 of the spool 30 is covered with a cap 35 formed in a bottomed cylindrical shape, and is formed by extending radially outward at an open end of the cap 35. The flange portion 35 a is sealed and joined to the lower surface of the upper
キャップ35の内部に、最下部に復帰スプリング36を配置した可動プランジャ22が上下に摺動可能に挿入される。この可動プランジャ22には、上部磁気ヨーク21から上方に突出する上端部に半径方向外方に突出する周鍔部22aが形成されている。
また、上部磁気ヨーク21の上面に、環状に形成された駆動用永久磁石37が可動プランジャ22の外周周鍔部22aを囲むように固定されている。この駆動用永久磁石37は上下方向すなわち厚み方向に例えば上端側をN極とし、下端側をS極とするように着磁されている。
A movable plunger 22 having a return spring 36 disposed at the bottom is inserted into the cap 35 so as to be slidable up and down. The movable plunger 22 is formed with a peripheral flange portion 22 a that protrudes radially outward at an upper end portion that protrudes upward from the upper
Further, an annular driving
そして、駆動用永久磁石37の上端面に、駆動用永久磁石37と同一外形で可動プランジャ22の周鍔部22aの外径より小さい内径の貫通孔38を有する補助ヨーク39が固定されており、この補助ヨーク39の下面に、可動プランジャ22の周鍔部22aが接触している。
そして、密閉された接点収納ケース4に水素ガス、窒素ガス、水素及び窒素の混合ガス、空気、SF6等のガスが封入されている。
An auxiliary yoke 39 having a through hole 38 having the same outer shape as the driving
A gas such as hydrogen gas, nitrogen gas, a mixed gas of hydrogen and nitrogen, air, or SF 6 is sealed in the sealed
接点機構2を構成する可動接触子15は、銅、アルミニウムなどを材料とした図1の左右方向に長尺な導電板であり、長手方向の中央部に連結軸23が連結されており、長手方向の両端側の下面に、第1可動接点15a及び第2可動接点15bが形成されている。
接点機構2を構成する第1固定接触子13及び第2固定接触子14は、図1から図3に示すように、銅、アルミニウムなどからなる側面視C字形状の導電板であり、可動接触子15の長手方向の両端側に離間し、前述した絶縁基板6に導体部11,12を介して固定されている。
The
As shown in FIGS. 1 to 3, the first fixed
第1固定接触子13は、可動接触子15の第1可動接点15a側に、長手方向に対して直交する方向に配置されており、可動接触子15の第1可動接点15aに下側から対向し、第1固定接点13aを上面に設けた第1導電板部13bと、可動接触子15から離れた第1導電板部13bの端部から折り曲げられて上方に延在している第2導電板部13cと、第2導電板部13cの上端から折り曲げられて可動接触子15の上方に延在している第3導電板部13dと、を備えている。
The first fixed
また、第2固定接触子14は、可動接触子15の第2可動接点15b側に長手方向に対して直交し、第1固定接触子13に平行に配置されており、可動接触子15の第2可動接点15bに下側から対向し、第2固定接点14aを上面に設けた第1導電板部14bと、可動接触子15から離れた第1導電板部14bの端部から折り曲げられて上方に延在している第2導電板部14cと、第2導電板部14cの上端から折り曲げられて可動接触子15の上方に延在している第3導電板部14dと、を備えている。
The second fixed
そして、可動接触子15は、釈放状態で、長手方向の両端側に位置する可動接点15a,15aと、固定接触子13,14の固定接点13a,14aとが、所定間隔を保って離間した状態となる。
また、可動接触子15は、投入位置で、可動接点15a,15bが、固定接触子13,14の固定接点13a,14aに、接触スプリング26による所定の接触圧で接触するように設定されている。
The
Further, the
一方、図4に示すように、角筒体5の外周には、第1〜第4アーク消弧用永久磁石40〜43が配置されている。
第1アーク消弧用永久磁石40は、可動接触子15の幅方向の一方の側面15cに対向している角筒体5の外周面に固定され、第2アーク消弧用永久磁石41は、可動接触子15の幅方向の他方の側面15dに対向している角筒体5の外周面に固定されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, first to fourth arc extinguishing
The first arc extinguishing
これら第1及び第2アーク消弧用側永久磁石41,42は、厚み方向の角筒体5に接する磁極面がN極となるように着磁されている。
また、第3アーク消弧用永久磁石42は、可動接触子15の長手方向の一方の側面15eに対向している角筒体5の外周面に固定され、第4アーク消弧用永久磁石43は、可動接触子15の長手方向の他方の側面15fに対向している角筒体5の外周面に固定されている。
The first and second arc extinguishing side
The third arc extinguishing
これら第3及び第4アーク消弧用側永久磁石42,43は、厚み方向の角筒体5に接する磁極面がS極となるように着磁されている。
これにより、接点収納ケース4を構成する角筒体5の外周面に第1〜第4アーク消弧用永久磁石40〜44が固定されていることから、第1アーク消弧用永久磁石40のN極から出て第3アーク消弧用永久磁石42のS極に流れる磁束φ1と、第2アーク消弧用永久磁石41のN極から出て第3アーク消弧用永久磁石42のS極に流れる磁束φ1とが、第1固定接触子13の第1固定接点13aと可動接触子15の第1可動接点15aとの対向部の近くを通過して左右方向の左側に向って大きな磁束密度で横切る。
The third and fourth arc extinguishing side
Thereby, since the 1st-4th arc extinguishing permanent magnets 40-44 are being fixed to the outer peripheral surface of the
また、第1アーク消弧用永久磁石40のN極から出て第4アーク消弧用永久磁石43のS極に流れる磁束φ1と、第2アーク消弧用永久磁石41のN極から出て第4アーク消弧用永久磁石43のS極に流れる磁束φ1が、第2固定接触子14の第2固定接点14aと可動接触子15の第2可動接点15bとの対向部の近くを通過して左右方向の右側に向って大きな磁束密度で横切る。
Further, the magnetic flux φ1 that flows out from the N pole of the first arc extinguishing
また、図4に示すように、接点収納ケース4内に配置された一対の固定接触子13,14は、可動接触子15の長手方向の両端側に、幅方向の他方の側面15d側の長手方向に直交する方向に延在して配置されており、一対の固定接触子13,14に対して逆側の可動接触子15の幅方向の一方の側面15c側に、アーク消弧空間45、46が形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the pair of fixed
ここで、本発明の絶縁ケースが絶縁カバー16,17及び絶縁筒部18に対応し、本発明の固定接点が第1固定接点13aと第2固定接点14aに対応し、本発明の一対の可動接点が第1可動接点15a,第2可動接点15bに対応し、本発明のアーク消弧用永久磁石が第1〜第4アーク消弧用永久磁石40〜43に対応し、本発明の可動鉄心が可動プランジャ22に対応し、本発明の操作用電磁石が電磁石ユニット20に対応している。
次に、第1実施形態の電磁接触器1の動作を、図5及び図6を参照して説明する。
Here, the insulating case of the present invention corresponds to the insulating covers 16 and 17 and the insulating
Next, operation | movement of the electromagnetic contactor 1 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG.5 and FIG.6.
この第1実施形態の電磁接触器1は、第1固定接触子13に正極(+)端子を接続し、第2固定接触子14に負極(−)端子を接続し、接点機構2の電流の流れ方向を限定した有極性の電磁接触器1である。
今、電磁石ユニット20の励磁コイル34が非通電状態にあって、電磁石ユニット20で可動プランジャ22を下降させる励磁力を発生していない釈放状態にあるものとする。
In the electromagnetic contactor 1 of the first embodiment, a positive (+) terminal is connected to the first fixed
Now, it is assumed that the exciting coil 34 of the electromagnet unit 20 is in a non-energized state and the electromagnet unit 20 is in a released state in which the exciting force for lowering the movable plunger 22 is not generated.
この釈放状態では、可動プランジャ22が復帰スプリング36によって、上部磁気ヨーク21から離れる上方向に付勢される。これと同時に、駆動用永久磁石37の磁力による吸引力が補助ヨーク39に作用し、可動プランジャ22の周鍔部22aが吸引される。このため、可動プランジャ22の周鍔部22aの上面が補助ヨーク39の下面に接触している。
In this released state, the movable plunger 22 is urged upward by the return spring 36 away from the upper
このため、可動プランジャ22に連結軸23を介して連結されている接点機構2の可動接触子15の第1可動接点15a,第2可動接点15bが、第1固定接触子13の第1固定接点13a、第2固定接触子14の第2固定接点14aに対して上方に所定距離だけ離間している。このため、第1固定接触子13及び第2固定接触子14の間の電流路が遮断状態にあり、接点機構2が開極状態となっている。
Therefore, the first
この釈放状態から、電磁石ユニット20の励磁コイル34に通電すると、この電磁石ユニット20で励磁力が発生し、可動プランジャ22を復帰スプリング36の付勢力及び駆動用永久磁石37の吸引力に抗して下方に押し下げる。この可動プランジャ22の下降が、周鍔部22aの下面が上部磁気ヨーク21の上面に当たることで停止する。
このように、可動プランジャ22が下降することにより、可動プランジャ22に連結軸23を介して連結されている可動接触子15も下降し、接点機構2の可動接触子15の第1可動接点15a,第2可動接点15bが、第1固定接触子13の第1固定接点13a、第2固定接触子14の第2固定接点14aに対して接触スプリング26の接触圧で接触する。
When the exciting coil 34 of the electromagnet unit 20 is energized from this released state, an exciting force is generated in the electromagnet unit 20, and the movable plunger 22 is resisted against the urging force of the return spring 36 and the attracting force of the driving
In this way, when the movable plunger 22 is lowered, the
このため、電力供給源の大電流が、第1固定接触子13、可動接触子15、第2固定接触子14を通じて負荷装置に供給される閉極状態となる。
この接点機構2の閉極状態から、負荷装置への電流供給を遮断する場合には、電磁石ユニット20の励磁コイル34への通電を停止する。
励磁コイル34への通電を停止すると、電磁石ユニット20で可動プランジャ22を下方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動プランジャ22が復帰スプリング36の付勢力によって上昇し、周鍔部22aが補助ヨーク39に近づくに従って駆動用永久磁石37の吸引力が増加する。
For this reason, a large current from the power supply source is brought into a closed state in which it is supplied to the load device through the first fixed
When the current supply to the load device is interrupted from the closed state of the contact mechanism 2, the energization to the excitation coil 34 of the electromagnet unit 20 is stopped.
When the energization of the exciting coil 34 is stopped, the exciting force for moving the movable plunger 22 downward by the electromagnet unit 20 disappears, so that the movable plunger 22 rises by the urging force of the return spring 36, and the peripheral flange portion 22a becomes the auxiliary yoke. As it approaches 39, the attractive force of the drive
この可動プランジャ22が上昇することにより、連結軸23を介して連結された可動接触子15が上昇する。これに応じて接触スプリング26で接触圧を与えているときは、可動接触子15の第1可動接点15a,第2可動接点15bが第1固定接触子13の第1固定接点13a、第2固定接触子14の第2固定接点14aに接触している。その後、接触スプリング26の接触圧がなくなった時点で、可動接触子15が第1固定接触子13及び第2固定接触子14から上方に離間する開極開始状態となる。
As the movable plunger 22 rises, the
このような開極開始状態となると、図5に示すように、可動接触子15の第1可動接点15aと第1固定接触子13の第1固定接点13aとの間に第1アーク50が発生し、可動接触子15の第2可動接点15bと第2固定接触子14の第1固定接点14aとの間に第2アーク51が発生し、これらアーク50,51によって電流の通電状態が継続されることになる。このとき、第1アーク50の電流方向は、第1固定接点13aから第1可動接点15aに向う方向であり、第2アーク51の電流方向は、第2可動接点15bから第2固定接点14aに向う方向である。
When the opening is started, a
ここで、図6に示すように、第1アーク消弧用永久磁石40のN極から出て第3アーク消弧用永久磁石42のS極に流れる磁束φ1と、第2アーク消弧用永久磁石41のN極から出て第3アーク消弧用永久磁石42のS極に流れる磁束φ1とが、第1アーク50の近くを通過して可動接触子15の長手方向の一方の側面15eの外方に向って発生する。
また、第1アーク消弧用永久磁石40のN極から出て第4アーク消弧用永久磁石43のS極に流れる磁束φ1と、第2アーク消弧用永久磁石41のN極から出て第4アーク消弧用永久磁石43のS極に流れる磁束φ1とが、第2アーク51の近くを通過して動接触子15の長手方向の他方の側面15fの外方に向って発生する。
Here, as shown in FIG. 6, the magnetic flux φ <b> 1 that flows out from the N pole of the first arc extinguishing
Further, the magnetic flux φ1 that flows out from the N pole of the first arc extinguishing
また、開極開始状態では、図7に示すように、第1固定接触子13には、導体部11から第3導電板部13d、第2導電板部13c、第1導電板部13bの順で電流が流れ、各第3導電板部13d、第2導電板部13c、第1導電板部13bの回りに電流による磁束φ2が発生する。
また、図8に示すように、第2固定接触子14には、第1導電板部14b、第2導電板部14c、第3導電板部13dの順で電流が流れ、各第1導電板部14b、第2導電板部14c、第3導電板部13d、の回りに電流による磁束φ2が発生する。
In the opening start state, as shown in FIG. 7, the first fixed
Further, as shown in FIG. 8, a current flows through the second fixed
第1固定接触子13の第1固定接点13aと可動接触子15の第1可動接点15aとの間では、図7に示すように、第1固定接点13a側から第1可動接点15a側に第1アーク50が流れ、第1アーク消弧用永久磁石40、第2アーク消弧用永久磁石41及び第3アーク消弧用永久磁石42で発生する磁束φ1が可動接触子15の長手方向の一方の側面15eの外方に向って発生し、第1固定接触子13を流れる電流により磁束φ2が発生する。これにより、第1アーク50の電流の流れと磁束φ1、φ2との関係からフレミング左手の法則により、可動接触子15に直交して第1固定接触子13が配置されていない方向、すなわち、可動接触子15の幅方向の一方の側面15c側のアーク消弧空間45に向う側に大きなローレンツ力F1が発生する(図6及び図7参照)。
Between the first
このローレンツ力F1によって、第1固定接点13a及び第1可動接点15aの間に発生した第1アーク50が、アーク消弧空間45に向けて引き伸ばされる。
また、第2固定接触子14の第2固定接点14aと可動接触子15の第2可動接点15bとの間では、図8に示すように、第2可動接点15b側から第2固定接点14a側に第2アーク51が流れ、第1アーク消弧用永久磁石40、第2アーク消弧用永久磁石41及び第4アーク消弧用永久磁石43で発生する磁束φ1が可動接触子15の長手方向の他方の側面15fの外方に向って発生し、第2固定接触子14を流れる電流により磁束φ2が発生する。これにより、第2アーク51の電流の流れと磁束φ1、φ2との関係からフレミング左手の法則により、可動接触子15に直交して第2固定接触子14が配置されていない方向、すなわち、可動接触子15の幅方向の一方の側面15c側のアーク消弧空間46に向う側に大きなローレンツ力F2が発生する(図6及び図8参照)。
By this Lorentz force F1, the
Further, between the second
このローレンツ力F2によって、第2固定接点14a及び第2可動接点15bの間に発生した第2アーク51が、アーク消弧空間46に向けて引き伸ばされる。
また、図7に示すように、第1アーク50の電流が流れる方向と、第1固定接触子13の第2導電板部13cを流れる電流の向きが逆になっており、これら逆向きの電流により電磁反発力が働き、第1アーク50がアーク消弧空間45に向けて引き伸ばされる。
By this Lorentz force F2, the
Further, as shown in FIG. 7, the direction in which the current of the
さらに、図8に示すように、第2アーク51の電流が流れる方向と、第2固定接触子14の第2導電板部14cを流れる電流の向きが逆になっており、これら逆向きの電流により電磁反発力が働き、第2アーク51がアーク消弧空間46に向けて引き伸ばされる。
したがって、この第1実施形態によると、第1固定接点13aと第1可動接点15aとの間に数Kアンペアの大電流が流れても、第1アーク消弧用永久磁石40、第2アーク消弧用永久磁石41及び第3アーク消弧用永久磁石42により発生する磁束φ1と、第1固定接触子13を流れる電流により発生する磁束φ2と、第1固定接点13aと第1可動接点15aとの間に発生した第1アーク50の電流の流れとの関係から、第1アーク50をアーク消弧空間45に向けて引き伸ばす大きなローレンツ力F1が作用するので、第1アーク50の伸長方向を変化させずに、第1アーク50の消弧を確実に行うことができる。同様に、第2固定接点14aと第2可動接点15bとの間に数Kアンペアの大電流が流れても、第1アーク消弧用永久磁石40、第2アーク消弧用永久磁石41及び第4アーク消弧用永久磁石43により発生する磁束φ1と、第2固定接触子14を流れる電流により発生する磁束φ2と、第2固定接点14aと第2可動接点15bとの間に発生した第2アーク51の電流の流れとの関係から、第2アーク51をアーク消弧空間46に向けて引き伸ばす大きなローレンツ力F2が作用するので、第2アーク51の伸長方向を変化させずに、第2アーク51の消弧を確実に行うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the direction of the current flowing through the
Therefore, according to the first embodiment, the first arc extinguishing
また、第1アーク50の電流が流れる方向と、第1固定接触子13の第2導電板部13cを流れる電流の向きが逆になっており、これら電流の逆向きによる電磁反発力の作用で第1アーク50がアーク消弧空間45に向けて、さらに引き伸ばされるので、第1アーク50の消弧を促進することができる。同様に、第2アーク51の電流が流れる方向と、第2固定接触子14の第2導電板部14cを流れる電流の向きが逆になっており、これら電流の逆向きによる電磁反発力の作用で第2アーク51がアーク消弧空間46に向けて、さらに引き伸ばされるので、第2アーク51の消弧を促進することができる。
Further, the direction in which the current of the
なお、上述した第1実施形態は、接点機構2を構成する第1固定接触子13(及び第2固定接触子14)を側面視C字形状の導電板で形成したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば、可動接触子15の第1可動接点15a側(及び第2可動接点15b側)に、第1可動接点15a(及び第2可動接点15b)に下側から対向し、第1固定接点(及び第2固定接点)を上面に設けた第1導電板部と、可動接触子15から離れた第1導電板部の端部から折り曲げられて上方に延在している第2導電板部とからなる側面視L字形状の電導板であってもよい。
In the first embodiment described above, the first fixed contact 13 (and the second fixed contact 14) constituting the contact mechanism 2 is formed of a C-shaped conductive plate in a side view. For example, the first
また、第1実施形態では、接点収納ケース4を構成する角筒体5の外周面に第1〜第4アーク消弧用永久磁石40〜43を固定しているが、これに限定されるものではなく、第1固定接触子13の第1固定接点13aと可動接触子15の第1可動接点15aとの対向部の近くを通過して左右方向の左側に向う磁束を形成するとともに、第2固定接触子14の第2固定接点14aと可動接触子15の第2可動接点15bとの対向部の近くを通過して左右方向の右側に向かう磁束を形成するものであれば、他の形状及び配置の永久磁石にしてもよい。
In the first embodiment, the first to fourth arc extinguishing
1…電磁接触器、2…接点機構、4…接点収納ケース、5…角筒体、6…絶縁基板、7…フランジ部、9,10…貫通孔、11,12…導体部、13…第1固定接触子、13a…第1固定接点、13b…第1導電板部、13c…第2導電板部、13d…第3導電板部、14…第2固定接触子、14a…第2固定接点、14b…第1導電板部、14c…第2導電板部、14d…第3導電板部、15…可動接触子、15a…第1可動接点、15b…第2可動接点、15c…可動接触子の幅方向の一方の側面、15d…可動接触子の幅方向の他方の側面、15e…可動接触子の長手方向の一方の側面、15f…可動接触子の長手方向の他方の側面、16,17…絶縁カバー,18…絶縁筒部、20…電磁石ユニット、21…上部磁気ヨーク、21a…貫通孔、22…可動プランジャ、23…連結軸、24…貫通孔、25…フランジ部、26…接触スプリング、27…Cリング、28…磁気ヨーク、29…固定プランジャ、30…スプール、31…中央円筒部、32…下フランジ部、33…上フランジ部、34…励磁コイル、35…キャップ、36…復帰スプリング、37…駆動用永久磁石、38…貫通孔、39…補助ヨーク、40…第1アーク消弧用永久磁石、41…第2アーク消弧用永久磁石、42…第3アーク消弧用永久磁石、43…第4アーク消弧用永久磁石、45,46…アーク消弧空間、50…第1アーク、51…第2アーク、F1,F2…ローレンツ力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic contactor, 2 ... Contact mechanism, 4 ... Contact storage case, 5 ... Square cylinder body, 6 ... Insulating substrate, 7 ... Flange part, 9,10 ... Through-hole, 11, 12 ... Conductor part, 13th 1 fixed contact, 13a ... 1st fixed contact, 13b ... 1st conductive plate part, 13c ... 2nd conductive plate part, 13d ... 3rd conductive plate part, 14 ... 2nd fixed contact, 14a ... 2nd fixed contact , 14b ... 1st conductive plate part, 14c ... 2nd conductive plate part, 14d ... 3rd conductive plate part, 15 ... movable contact, 15a ... 1st movable contact, 15b ... 2nd movable contact, 15c ...
Claims (4)
これら一対の固定接触子の前記固定接点に接離可能な一対の可動接点を長手方向の両端側に設けた可動接触子と、
前記一対の固定接触子及び前記可動接触子を収納している絶縁材で形成した絶縁ケースと、
この絶縁ケースに固定したアーク消弧用永久磁石と、を備え、
前記固定接点及び前記可動接点の間に発生するアークの電流と、前記アーク消弧用永久磁石の磁束とによって、前記アークにローレンツ力を発生させ、
前記一対の固定接触子は、自身を流れる電流によって発生する磁束が前記アーク消弧用永久磁石の磁束に一致するように構成するとともに、
前記可動接触子は、可動部に支持された電導板であり、表裏面の一方の面の長手方向の両端側に前記一対の可動接点を有し、
前記一対の固定接触子は、前記可動接触子の長手方向の両端側で前記長手方向に直交して配置され、前記可動接点に接離する前記固定接点を有する第1導電板部と、
前記可動接触子に直交する方向に離れた前記第1導電板部の端部から折り曲げられて前記可動接触子の表裏方向に延在する第2導電板部と、を備えた側面視L字形状の導電板であることを特徴とする接点機構。 A pair of fixed contacts having fixed contacts;
A movable contact provided with a pair of movable contacts that can be brought into and out of contact with the fixed contact of the pair of fixed contacts on both ends in the longitudinal direction; and
An insulating case formed of an insulating material storing the pair of fixed contacts and the movable contact;
An arc extinguishing permanent magnet fixed to the insulating case,
The arc current generated between the fixed contact and the movable contact and the magnetic flux of the arc extinguishing permanent magnet generate a Lorentz force in the arc ,
The pair of fixed contacts are configured such that a magnetic flux generated by a current flowing through the pair of stationary contacts matches a magnetic flux of the arc extinguishing permanent magnet ,
The movable contact is a conductive plate supported by a movable part, and has the pair of movable contacts on both ends in the longitudinal direction of one surface of the front and back surfaces.
The pair of fixed contacts are arranged at both ends in the longitudinal direction of the movable contactor so as to be orthogonal to the longitudinal direction, and have a first conductive plate portion having the fixed contact contacting and moving away from the movable contact;
A side view L-shape comprising: a second conductive plate portion that is bent from an end portion of the first conductive plate portion that is separated in a direction orthogonal to the movable contact member and extends in a front-back direction of the movable contact member. A contact mechanism characterized by being a conductive plate .
前記可動接触子が操作用電磁石の可動鉄心に連結され、前記固定接触子が外部接続端子に接続されていることを特徴とする電磁接触器。The electromagnetic contactor, wherein the movable contact is coupled to a movable iron core of an operating electromagnet, and the fixed contact is connected to an external connection terminal.
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