JP6701841B2 - 電気接点開閉装置 - Google Patents
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Description
そこで、従来、様々な手法でアーク発生を抑制する試みが行われている(例えば、特許文献1参照。)。
前記固定接点と接離する可動接点と、
前記可動接点及び固定接点を内側に格納する筐体と、
を備え、
前記筐体は、外側に面する外面に開口面積が80μm2以下の微少開口部を少なくとも1つ設けている。
前記固定接点と接離する可動接点と、
前記可動接点及び固定接点を内側に格納する筐体と、
を備え、
前記筐体は、外側に面する外面に開口面積が80μm2以下の微少開口部を少なくとも1つ設けている。
図1(a)は、実施の形態1に係る電気接点開閉装置30の平面図であり、図1(b)は、図1(a)の正面図であり、図1(c)は、図1(a)の側面図である。図2は、実施の形態1に係る電気接点開閉装置30の構成を示す概略斜視透視図である。
この電気接点開閉装置30は、固定接点2と、固定接点2と接離する可動接点4と、可動接点4及び固定接点2を格納する筐体22と、を備える。また、筐体22には、外面に開口面積が80μm2以下の微少開口部24を少なくとも1つ設けている。この筐体22の外面に設けた微少開口部24によって外気からの酸素流入を受けることができ、開閉回数10万回後にも筐体22内の酸素濃度を8%以上とすることができる。なお、微少開口部24は、開口部径0.35μm以上とすることで、酸素流入量1×10−8mol/時間を確保でき、開閉回数10万回後にも筐体22内の酸素濃度8%以上を維持できる。
なお、開閉頻度は、1秒間オン9秒間オフで、10秒間に1回の頻度である。
電気接点部10は、固定片端子3と、その先端の固定接点2と、可動片端子5と、その先端の可動接点4と、を含む。
<固定接点>
固定接点2は、固定片端子3の先端(一端)に設けられている。固定片端子3は、ベース1を貫いてベース1の裏面に他端が端子として突出している。
<可動接点>
可動接点4は、可動片端子5の先端(一端)に設けられている。可動片端子5は、ベース1を貫いてベース1の裏面に他端が端子として突出している。
電磁石部20は、スプール12、鉄芯13、コイル14、ヨーク15、カード16、コイル端子17、可動鉄片11、ヒンジバネ18を含む。
コイル14は、ベース1の裏面に突出するコイル端子17と接続されている。コイル14は、鉄芯13を巻回している。鉄芯13は、その一端(図2の下端)でヨーク15と接触し、他端(図2の上端)はスプール12から突出している。鉄芯13の他端は、ヒンジバネ18を介してカード16と接続された可動鉄片11と対向しており、コイル14に通電されると鉄芯13が励磁され、可動鉄片11を引きつける。可動鉄片11が鉄芯13に引きつけられると、ヒンジバネ18を介してカード16が可動片端子5を押して、可動片端子5の先端の可動接点4が固定接点2と接触して、通電状態(閉状態:図3(b))となる。コイル14への通電が切れると、鉄芯13は消磁され、可動鉄片11の引きつけがなくなり、カード16が元の位置に戻って、可動片端子5の先端の可動接点4が固定接点2から離れて、開状態(図3(a))となる。
図3(a)は、電気接点部10の開状態を示す概略断面図であり、図3(b)は、電気接点部10の閉状態を示す概略断面図である。
<開状態について>
コイル14に通電しない場合、鉄芯13は励磁されず、あるいは励磁されていた場合にも消磁され、可動鉄片11の引きつけがなく、カード16は元の位置となる。その結果、可動片端子5は、カードによって押されないので、可動片端子5の先端の可動接点4は固定接点2から離れており、開状態(図3(a))となる。
<閉状態(通電状態)>
コイル14に通電されると鉄芯13が励磁され、可動鉄片11を引きつける。可動鉄片11が鉄芯13に引きつけられると、ヒンジバネ18を介してカード16が可動片端子5を押して、可動片端子5の先端の可動接点4が固定接点2と接触して、通電状態(閉状態:図3(b))となる。
筐体22は、固定接点2と可動接点4とを内側に格納している。筐体22によって、固定接点2と可動接点4とを格納する内側と外側とを画成する。この筐体22は、その外側に面する外面に開口面積が80μm2以下の微少開口部24を少なくとも1つ設けている。微少開口部24の開口面積が80μm2ちょうどの場合には、微少開口部24を介した酸素流入量がおよそ5×10−8mol/時間となり、開閉回数10万回後にも酸素濃度21%を維持できる。さらに、微少開口部24は、開口部径10μm以下であってもよい。この場合、微少開口部24の開口面積は、およそ78.5μm2となる。
なお、微少開口部24がおよそ開口部径10μmより大きいと、筐体22が水中に置かれた際に微少開口部24から気泡を発生するおそれがある。つまり、防水の観点から、微少開口部24は、開口部径10μm以下であることが好ましい。
なお、後述するように、開口部径10μm以下とすることによって、65℃〜85℃の温度範囲の蒸留水に前記筐体の最上端が10mm以上の深さとなるように沈めた場合の防水試験において、1分以上にわたって気泡が発生しない防水性能を示す。
さらに、微少開口部24は、開口部径0.35μm以上であればよく、これによって微少開口部24を介した筐体22の内部雰囲気への酸素流入量1×10−8mol/時間を確保できる。これによって、筐体22内の容積がおよそ8mlであった場合に開閉回数10万回後にも筐体22内の酸素濃度8%以上を維持できる。
なお、図4に示すように、筐体22内の容積がおよそ8mlであった場合に密閉状態では、開閉回数がおよそ15000回で酸素濃度8%に低下する。
また、微少開口部24は、筐体22の外面のうち電磁石部20が格納されている箇所の外面に設けられていてもよい。これによって、アーク発生の際の飛散物の及ぶ範囲を避けて微少開口部24を設けることができる。
なお、微少開口部24は、複数設けてもよい。
さらに、この筐体22は、65℃〜85℃の温度範囲の蒸留水に前記筐体の最上端が10mm以上の深さとなるように沈めた場合の防水試験において、1分以上気泡が出ない防水性能を有してもよい。
例えば、開口部径を変化させた実施例1,2、比較例1〜3について、上記防水試験を行った。上記条件において、気泡発生の有無を下記表1に示す。
2 固定接点
3 固定片端子
4 可動接点
5 可動片端子
10 電気接点部
11 鉄片
12 スプール
13 鉄芯
14 コイル
15 ヨーク
16 カード
17 コイル端子
18 ヒンジバネ
20 電磁石部
22 筐体
24 微少開口部
30 電気接点開閉装置
Claims (10)
- 固定接点と、
前記固定接点と接離する可動接点と、
前記可動接点及び固定接点を内側に格納する筐体と、
を備え、
前記筐体は、外側に面する外面に開口面積が80μm2以下の微少開口部を少なくとも1つ設けていると共に、
前記微少開口部は、前記筐体の内部雰囲気への酸素の流入量が1×10−8mol/時間以上であると共に
前記筐体の容積は、8ml以上である、電気接点開閉装置。 - 前記微少開口部は、開口部径10μm以下である、請求項1に記載の電気接点開閉装置。
- 前記微少開口部は、開口部径0.35μm以上である、請求項1又は2に記載の電気接点開閉装置。
- 前記微少開口部は、前記筐体の外面のうち前記固定接点と前記可動接点との中間面が前記筐体と交差する箇所以外の外面に設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の電気接点開閉装置。
- 前記微少開口部は、前記筐体の外面のうち底面以外の外面に設けられている、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気接点開閉装置。
- 前記可動接点を可動させる電磁石をさらに備え、前記電磁石は、前記筐体の中に格納され、
前記微少開口部は、前記筐体の外面のうち前記電磁石が格納されている箇所の外面に設けられている、請求項1から5のいずれか一項に記載の電気接点開閉装置。 - 前記微少開口部は、複数設けられている、請求項1から6のいずれか一項に記載の電気接点開閉装置。
- 前記筐体の外面のうち前記微少開口部を設けている部分は、樹脂材料からなる、請求項1から7のいずれか一項に記載の電気接点開閉装置。
- 前記筐体の外側に面する外面の開口部に前記微少開口部を設けたフィルム又はシートを配置している、請求項1から7のいずれか一項に記載の電気接点開閉装置。
- 固定接点と、
前記固定接点と接離する可動接点と、
前記可動接点及び固定接点を内側に格納する筐体と、
を備えた電気接点開閉装置であって、
前記筐体は、外側に面する外面に開口面積が80μm2以下の微少開口部を少なくとも1つ設けていると共に、
前記電気接点開閉装置は、65℃〜85℃の温度範囲の蒸留水に前記筐体の最上端が10mm以上の深さとなるように沈めた場合の防水試験において、1分以上気泡が出ない防水性能を有する、電気接点開閉装置。
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