JP7243535B2 - 接点装置及び電磁接触器 - Google Patents
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Description
本発明によれば、接点装置の低コスト化を図ることが可能となる。
なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
まず、本発明の一実施形態に係る接点装置を備えた電磁接触器の構成について説明する。
図1に示すように、電磁接触器1は、電路の開閉を行う接点装置10と、この接点装置10を駆動する電磁石装置100とを備えている。そして、接点装置10及び電磁石装置100は、Z方向に縦積みで配置されている。
次に、電磁石装置の構成について説明する。
スプール104の中央円筒部105内には、磁気ヨーク101の底部102との間に復帰スプリング114を配設した可動プランジャ115が摺動可能に配設されている。この可動プランジャ115には、上部磁気ヨーク110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116が設けられている。
なお、環状永久磁石120の中心開口121の形状は、周鍔部116の形状に合わせた形状とし、外周面の形状は円形、方形等の形状とすることができる。
可動プランジャ115の上端部には、連結軸30の一端側が螺着により連結されている。可動プランジャ115は、非磁性体製で有底筒状に形成されたキャップ130により覆われている。そして、このキャップ130の開放端には半径方向外方に延長して形成されたフランジ部131が設けられており、このフランジ部131は上部磁気ヨーク110の下面にシール接合されている。これにより、キャップ130の内部と、後述する接点装置10の消弧室49とが上部磁気ヨーク110の貫通孔110aを介して連通された密封容器が形成されている。この密封容器内には、例えば水素ガス、窒素ガス、水素及び窒素ガスの混合ガス、空気、SF6(六フッ化硫黄)ガスなどのガスが封入されている。
次に、接点装置の構成について説明する。
図1及び図2に示すように、接点装置10は、絶縁樹脂からなる平板状の絶縁壁である絶縁部41を含む接点収納ケース40内に、絶縁部41の板厚方向に絶縁部41を貫通して絶縁部41に固定された一対の固定接触子11及び12と、一対の固定接触子11及び12に対して接離可能に配置された可動接触子20とを備えている。そして、絶縁部41と一対の固定接触子11及び12とが一体成形になっている。また、接点装置10は、可動接触子20に連結された連結軸30を備えている。
接点収納ケース40は、上述の絶縁部41と、この絶縁部41の板厚方向において互いに反対側に位置する外面(主面)41x及び内面(裏面)41yのうちの内面41yに一端側が固定された角状の第1筒体42と、この第1筒体42の一端側とは反対側の他端側に第1筒体42の内空部を覆うようにして固定された蓋部材43と、を備えている。また、接点収納ケース40は、一端側が第1筒体42の他端側に差し込まれ、一端側とは反対側の他端側にフランジ部44aが設けられた角状の第2筒体44を備えている。また、接点収納ケース40は、絶縁部41、第1筒体42及び蓋部材43で囲まれた消弧室49を備えている。
蓋部材43は、第2筒体44の内面と対向する角状の筒部43aを有し、金属製の第2筒体44に対するアークの影響を遮断する絶縁機能を有する。
図2に示すように、一対の固定接触子11及び12は、接点収納ケース40の消弧室49内において、可動接触子20の長手方向であるX方向に離間して配置されている。一方の固定接触子11は、固定接点13が設けられ、かつ絶縁部41の内面41y側に内面41yから離れて可動接触子20と対向して配置された第1導電部11aと、絶縁部41の外面41x側に平面視で第1導電部11aと重畳するようにして配置された第2導電部11bと、可動接触子20の長手方向の一端側の外において、一端側が第1導電部11aに連結(接続)され、一端側とは反対側の他端側が絶縁部41を通って第2導電部11bに連結(接続)された第3導電部11cと、を有する。同様に、他方の固定接触子12は、固定接点13が設けられ、かつ絶縁部41の内面41y側に内面41yから離れて可動接触子20と対向して配置された第1導電部12aと、絶縁部41の外面41x側に平面視で第1導電部12aと重畳するようにして配置された第2導電部12bと、可動接触子20の長手方向の他端側の外において、一端側が第1導電部12aに連結(接続)され、一端側とは反対側の他端側が絶縁部41を通して第2導電部12bに連結(接続)された第3導電部12cと、を有する。すなわち、一対の固定接触子11及び12の各々は、互に向かい合う側を開放したC字形状で形成されている。また、一対の固定接触子11及び12の各々は、固定接点13の配置面が内面となり、この内面とは反対側の面が外面となる。
図1及び図2に示すように、可動接触子20は、X方向に延伸し、かつY方向に幅及びZ方向に板厚(厚み)を有する導電板で形成されている。可動接触子20は、Z方向である板厚方向において互いに反対側に位置する両面のうちの電磁石装置100側(接点収納ケース40の蓋部材43側)の主面に、一対の可動接点23a及び23bが長手方向に離間して配置されている。そして、可動接触子20は、一対の可動接点23a及び23bの間の中央部(中間部)に、Z方向に貫通する貫通孔24を備えている。一対の可動接点23a及び23bのうち、一方の可動接点23aは一方の固定接触子11の固定接点13と対向し、他方の可動接点23bは他方の固定接触子12の固定接点13と対向している。
可動接触子20の貫通孔24には連結軸30の長手方向の中央部(一端側と他端側との間の中間部)が摺動自在に挿通され、連結軸30が可動接触子20を板厚方向(Z方向)に横切るようにして可動接触子20に連結されている。
可動接触子20の長手方向の中央部と連結軸30のフランジ部31との間の連結軸30の外周には接触スプリング33が配置されており、可動接触子20に対して所定の付勢力を付与している。
図2~図4に示すように、絶縁部41には、一方の固定接触子11の固定接点13以外を覆う絶縁カバー45A、及び他方の固定接触子12の固定接点13以外を覆う絶縁カバー45Bが一体成形で設けられている。この実施形態において、絶縁カバー45A及び45Bは、第3導電部11c,12cの他端側から一端側(第2導電部11b,12b側から第1導電部11a,12a側)に亘って内面(可動接触子20側の面)を覆い、かつ側面及び外面(可動接触子20側とは反対側の面)を露出するように構成されている。絶縁カバー45A及び45Bは、第3導電部11c,12cの幅よりも幅広で形成されている。
なお、絶縁カバー45A,45Bは第3導電部11c,12cの内面及び側面、若しくは内面、側面及び裏面を覆う構成としてもよい。
次に、電磁接触器1の動作について、図1及び図2を参照して説明する。
今、一対の固定接触子11及び12において、一方の固定接触子11が一方の外部端子15を介して大電流を供給する電力源に接続され、他方の固定接触子12が他方の外部端子15を介して負荷に接続されているものとする。
そして、この状態で、電磁石装置100における励磁コイル108が非励磁状態にあって、電磁石装置100で可動プランジャ115を降下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。この釈放状態では、可動プランジャ115が復帰スプリング114によって上部磁気ヨーク110から離れる上方向に付勢される。これと同時に、環状永久磁石120の磁力による吸引力が補助ヨーク125に作用されて、可動プランジャ115の周鍔部116が吸引される。このため、可動プランジャ115の周鍔部116の上面が補助ヨーク125の下面に当接している。
このように、電磁石装置100の釈放状態では、可動プランジャ115に復帰スプリング114による付勢力と環状永久磁石120による吸引力との双方が作用しているので、可動プランジャ115が外部からの振動や衝撃等によって不用意に下降することがなく、誤動作を確実に防止することができる。
そして、可動プランジャ115が復帰スプリング114の付勢力及び環状永久磁石120の吸引力に抗して速やかに下降する。そして、周鍔部116の下面が上部磁気ヨーク110の上面に当接することにより、可動プランジャ115の下降が停止される。
このように、可動プランジャ115が下降することにより、可動プランジャ115に連結軸30を介して連結されている可動接触子20も下降し、可動接触子20の可動接点23a,23bが一対の固定接触子11,12の固定接点13,13に接触スプリング33の接触圧で接触する。
この接点装置10の閉極状態から、負荷への電流供給を遮断する場合には、電磁石装置100の励磁コイル108の励磁を停止する。
これによって、電磁石装置100で可動プランジャ115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115が復帰スプリング114の付勢力によって上昇し、周鍔部116が補助ヨーク125に近づくに従って環状永久磁石120の吸引力が増加する。
次に、この実施形態の主な効果について、従来の接点装置と比較しながら説明する。
この実施形態の接点装置10は、絶縁部41と一対の固定接触子11及び12とが一体成形になっている。このため、この実施形態の接点装置10は、従来の接点装置のように、絶縁部(絶縁板)のメタライズ層に固定電極をロウ付けによって固定する必要がない。また、従来の接点装置のように、固定電極と固定接触子とをロウ付けによって電気的及び機械的に接続する必要もない。また、絶縁部にメタライズ層を形成するために絶縁部をセラミック製とする必要もない。したがって、この実施形態の接点装置10によれば、従来の接点装置と比較して部品点数を削減し、組立も単純化することができるので、接点装置10及びこの接点装置10を備えた電磁接触器1の低コスト化を図ることができる。
10…接点装置
11,12…固定接触子
11a,12a…第1導電部
11b,12b…第2導電部
11c,12c…第3導電部
13…固定接点
15…外部端子
20…可動接触子
23a,23b…可動接点
24…貫通孔
30…連結軸
31…フランジ部
32…Cリング
33…接触スプリング
40…接点収納ケース
41…絶縁部
41x…外面(主面)
41y…内面(裏面)
42…第1筒体
43…蓋部材
43a…筒部
43b…貫通孔
44…第2筒体
44a…フランジ部
45A,45B…絶縁カバー
46A,46B…仕切板
47…突起
49…消弧室
100…電磁石装置
101…磁気ヨーク
102…底部
103…円筒状補助ヨーク
104…スプール
105…中央円筒部
106…下フランジ部
107…上フランジ部
108…励磁コイル
110…上部磁気ヨーク
110a…貫通孔
114…復帰スプリング
115…可動プランジャ
116…周鍔部
120…環状永久磁石
121…中心開口
130…キャップ
Claims (8)
- 絶縁樹脂からなる絶縁部を含む接点収納ケース内に、
前記絶縁部の厚さ方向に前記絶縁部を貫通して前記絶縁部に固定された一対の固定接触子と、
前記一対の固定接触子に対して接離可能に配置された可動接触子と、を備え、
前記絶縁部と前記一対の固定接触子とが一体成形になっており、
前記一対の固定接触子は、
前記絶縁部の内面側に、前記絶縁部から離れて前記可動接触子と対向して配置された第1導電部と、
前記絶縁部の外面側に平面視で前記第1導電部と重畳して配置された第2導電部と、
一端側が前記第1導電部に接続され、他端側が前記絶縁部を通して前記第2導電部に接続された第3導電部と、
を有することを特徴とする接点装置。 - 前記第1導電部、前記第2導電部及び前記第3導電部は一体形成になっていることを特徴とする請求項1に記載の接点装置。
- 前記第2導電部は、板状で形成され、かつ前記絶縁部側の面が前記絶縁部の中に埋設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の接点装置。
- 前記第3導電部は、板状で形成され、かつ前記第2導電部と接続する側が前記絶縁部の中に埋設されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の接点装置。
- 前記一対の固定接触子は、前記第1導電部の前記可動接触子側の面に固定接点を有し、
前記可動接触子は、前記一対の固定接触子の前記固定接点と対向する一対の可動接点を有し、
前記絶縁部に、前記固定接触子の前記固定接点以外を覆う絶縁カバーが一体成形で設けられていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の接点装置。 - 前記可動接触子の長手方向の中央部を可動接触子の板厚方向に貫通して前記可動接触子に固定された連結軸を更に備え、
前記一対の固定接触子は、前記第1導電部の前記可動接触子側の面に固定接点を有し、
前記可動接触子は、前記一対の固定接触子の前記固定接点と対向する一対の可動接点を有し、
前記絶縁部に、平面視で前記可動接点と前記連結軸との間に位置する仕切板が一体成形で設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の接点装置。 - 前記絶縁部の外面に、前記一対の固定接触子の前記第2導電部間を横切る突起が一体成形で設けられていることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の接点装置。
- 請求項1から7の何れか一項に記載の接点装置と、前記可動接触子を可動させる電磁石装置とを備えていることを特徴とする電磁接触器。
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