JP7363619B2 - 電磁接触器 - Google Patents

Description

本開示は、電磁接触器に関する。

電流路の開閉を行う接点機構を備える電磁接触器が知られている（特許文献１）。当該電磁接触器は、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有する可動接触子を備える。また、当該電磁接触器は、一対の固定接触子と可動接触子を収納する接点収納ケースを備える。接点収納ケースの内部には、一対の固定接点及び一対の可動接点の間で発生するアークを引き伸ばすための消弧スペースが形成されている。

特開２０１６－０２４８６４号公報

電磁接触器は、遮断性能を高めることが求められている。電磁接触器の遮断性能を高めるために、消弧スペースを大きくして消弧性能を高めることが考えられる。しかしながら、自動車等の車両で使用される電磁接触器が、設置されるスペースは限られている。したがって、電磁接触器自体の大きさを変えずに、電磁接触器の遮断性能を高めることが求められている。

本開示は、消弧性能を高めた電磁接触器を提供することを目的とする。

本開示の一の態様によれば、第１固定接点を有する第１固定接触子と、第２固定接点を有する第２固定接触子と、前記第１固定接点と接離可能な第１可動接点及び第２固定接点と接離可能な第２可動接点とを有する可動接触子と、前記第１固定接触子と、前記第２固定接触子と、前記可動接触子と、を収納する接点収納ケースと、を備え、前記接点収納ケースは、上部に開口を備える筒体と、前記開口を覆う平板部と、を備え、前記筒体は、前記開口の側の端部に設けられる第１筒部と、前記第１筒部に連続して設けられる第２筒部とを有し、前記第１筒部は、前記第２筒部に対して内側に狭められて形成されている電磁接触器を提供する。

本開示の各実施形態によれば、消弧性能を高めた電磁接触器を提供することができる。

本実施形態の電磁接触器の断面図である。 本実施形態の電磁接触器の断面図である。 本実施形態の電磁接触器の接点収納ケース付近の一部の斜視図である。 本実施形態の電磁接触器の接点収納ケース付近の一部の斜視図である。 本実施形態の電磁接触器の断面図である。 参考例の電磁接触器の断面図である。 参考例の電磁接触器の断面図である。 参考例の電磁接触器の接点収納ケース付近の一部の斜視図である。 参考例の電磁接触器の接点収納ケース付近の一部の斜視図である。 本実施形態の電磁接触器の断面図である。

以下、本開示の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

≪電磁接触器１≫
図１、図２は、本実施形態の電磁接触器１の断面図である。図１は、図２におけるＢ－Ｂ断面図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。図３、図４は、本実施形態の電磁接触器１の接点収納ケース１１０付近の一部の斜視図である。図３は、接点収納ケース１１０の周囲にアーク消弧用永久磁石３００を配置した図である。

なお、以下の説明において、本実施形態の電磁接触器１の接触端子１２１ａと接触端子１２２ａがある側を上、下ケース４がある側を下、と呼ぶ場合がある。ただし、当該上、下という語句については、説明のために定められたものであって、本実施形態の電磁接触器１の使用する際の姿勢等を限定するものではない。

第１実施形態の電磁接触器１は、外部ケース２と、接点機構部１００と、電磁石ユニット部２００と、アーク消弧用永久磁石３００と、を備える。外部ケース２は、接点機構部１００と、電磁石ユニット部２００と、アーク消弧用永久磁石３００と、を収納するケースである。また、接点機構部１００は、端子と端子との間の電路の開閉を行う。電磁石ユニット部２００は、接点機構部１００を駆動する。アーク消弧用永久磁石３００は、接点で発生するアークを消弧スペース１１５に引き伸ばすための磁力を発生するための磁石である。

次に各構成要素について説明する。

＜外部ケース２＞
外部ケース２は、接点機構部１００と、電磁石ユニット部２００と、アーク消弧用永久磁石３００と、を収納するケースである。外部ケース２は、例えば、合成樹脂等の絶縁材料により形成される。外部ケース２は、上ケース３と、下ケース４を備える。上ケース３は、全体として角筒状の形状である。上ケース３は、上部に後述する接触端子１２１ａと接触端子１２２ａを挿通するための貫通孔３ｈ１、貫通孔３ｈ２を有する。貫通孔３ｈ１、貫通孔３ｈ２とは、所定間隔をあけて形成される。上ケース３は、下部に開口部３ａを有する。下ケース４は、開口部３ａにはめ込まれ、開口部３ａを閉塞する。下ケース４が開口部３ａを閉塞することにより、上ケース３と下ケース４の内部、すなわち、外部ケース２の内部に、接点機構部１００と電磁石ユニット部２００、アーク消弧用永久磁石３００を収納する収納空間を形成される。

＜接点機構部１００＞
接点機構部１００は、接触端子１２１ａと接触端子１２２ａとの間の電路の開閉、より詳細には、可動接点１２３ｓ１と可動接点１２３ｓ２との間の電路の開閉、を行う機構である。接点機構部１００は、接点収納ケース１１０と、接点機構１２０と、絶縁カバー１４０と、絶縁ケース１５０と、を備える。

［接点収納ケース１１０］
接点収納ケース１１０は、接点機構１２０、絶縁カバー１４０と絶縁ケース１５０を収納する。接点収納ケース１１０は、角筒体１１１と、絶縁基板１１２と、を備える。

角筒体１１１は、例えば金属により形成されている。角筒体１１１は、上下が開放された角筒状である。すなわち、角筒体１１１は、上部と下部に開口を備える角筒体である。角筒体１１１は、上部の開口を覆うように絶縁基板１１２が固定される。具体的には、角筒体１１１と絶縁基板１１２とはろう付けにより固定される。角筒体１１１は、下部にフランジ部１１１ｆが形成されている。フランジ部１１１ｆは、後述する電磁石ユニット部２００の上部磁気ヨーク２１２にシール接合されて固定される。

角筒体１１１は、上部の開口側の端部に設けられる第１筒部１１１ａと、第１筒部１１１ａの下側に連続して設けられる第２筒部１１１ｂとを有する。第１筒部１１１ａは、第２筒部１１１ｂより内側に狭められて形成されている。すなわち、角筒体１１１は、段付の形状となっている。角筒体１１１は、例えば、絞り加工により、第１筒部１１１ａと第２筒部１１１ｂを形成する。角筒体１１１の形状の詳細については後述する。角筒体１１１は、筒体の一例である。なお、筒体の形状は、角筒体１１１のように角筒状に限らない。例えば、筒体の形状は、筒状であればよく、円筒状でもよい。

絶縁基板１１２は、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されている。絶縁基板１１２は、平板状の基板である。絶縁基板１１２は、後述する接触端子１２１ａと接触端子１２２ａを挿通するための貫通孔１１２ｈ１、貫通孔１１２ｈ２を有する。貫通孔１１２ｈ１と貫通孔１１２ｈ２とは、所定間隔をあけて形成される。絶縁基板１１２の少なくとも角筒体１１１側の面の角筒体１１１と接続する部分はろう付けするためにメタライズされている。絶縁基板１１２は、角筒体１１１の上部開口を覆うように固定される。絶縁基板１１２は、角筒体１１１にろう付けされる。なお、絶縁基板１１２は、平板部の一例である。

接点収納ケース１１０の内部は、密閉された状態となっている。また、接点収納ケース１１０の内部には、アーク消弧用の１種類又は複数種類のガスが封入されている。

［接点機構１２０］
接点機構１２０は、固定接触子１２１と、固定接触子１２２と、を備える。固定接触子１２１と固定接触子１２２は、外部の配線と接続され、内部の後述する可動接触子１２３に導通させるように接続する導電性の部材である。固定接触子１２１と固定接触子１２２は、導電性のある材料、例えば、金属で形成される。固定接触子１２１及び固定接触子１２２は、可動接触子１２３の長手方向の両端側に離間して固定される。固定接触子１２１及び固定接触子１２２は、後述する接触端子１２１ａと接触端子１２２ａを介して絶縁基板１１２に固定される。

（固定接触子１２１）
固定接触子１２１は、貫通孔１１２ｈ１と貫通孔３ｈ１を貫通して外部ケース２の外部に露出される接触端子１２１ａを有する。固定接触子１２１は、可動接触子１２３の長手方向の一方の端部側に配置されている。固定接触子１２１は、接触端子１２１ａが上側に接続され、可動接触子１２３の上側に対向して延在する第１導電板部１２１ｂを有する。また、固定接触子１２１は、可動接触子１２３から離れた第１導電板部１２１ｂの端部から折り曲げられて下方に延在する第２導電板部１２１ｃを有する。更に、固定接触子１２１は、第２導電板部１２１ｃの下端から折り曲げられて可動接触子１２３の下側に対向して延在する第３導電板部１２１ｄを有する。固定接触子１２１が、第１導電板部１２１ｂ、第２導電板部１２１ｃ、第３導電板部１２１ｄを有することにより、固定接触子１２１は、側面視Ｃ字形状の導電板となる。また、固定接触子１２１は、第３導電板部１２１ｄの可動接触子１２３側の面に、固定接点１２１ｓを備える。

固定接触子１２１の第２導電板部１２１ｃの内側面を覆うように、上面視Ｃ字状の磁性体板１２１ｍが装着されている。磁性体板１２１ｍにより、第２導電板部１２１ｃを流れる電流によって発生する磁場をシールドすることができる。

なお、固定接触子１２１と固定接点１２１ｓはそれぞれ、第１固定接触子、第１固定接点の一例である。

（固定接触子１２２）
固定接触子１２２は、貫通孔１１２ｈ２と貫通孔３ｈ２を貫通して外部ケース２の外部に露出される接触端子１２２ａを有する。固定接触子１２２は、可動接触子１２３の長手方向の他方の端部側に配置されている。固定接触子１２２は、接触端子１２２ａが上側に接続され、可動接触子１２３の上側に対向して延在する第１導電板部１２２ｂを有する。また、固定接触子１２２は、可動接触子１２３から離れた第１導電板部１２２ｂの端部から折り曲げられて下方に延在する第２導電板部１２２ｃを有する。更に、固定接触子１２２は、第２導電板部１２２ｃの下端から折り曲げられて可動接触子１２３の下側に対向して延在する第３導電板部１２２ｄを有する。固定接触子１２２が、第１導電板部１２２ｂ、第２導電板部１２２ｃ、第３導電板部１２２ｄを有することにより、固定接触子１２２は、側面視Ｃ字形状の導電板となる。また、固定接触子１２２は、第３導電板部１２２ｄの可動接触子１２３側の面に、固定接点１２２ｓを備える。

固定接触子１２２の第２導電板部１２２ｃの内側面を覆うように、上面視Ｃ字状の磁性体板１２２ｍが装着されている。磁性体板１２２ｍにより、第２導電板部１２２ｃを流れる電流によって発生する磁場をシールドすることができる。

なお、固定接触子１２２と固定接点１２２ｓはそれぞれ、第２固定接触子、第２固定接点の一例である。

（可動接触子１２３）
接点機構１２０は、更に、可動接触子１２３を備える。可動接触子１２３は、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓと固定接触子１２２の固定接点１２２ｓとの間を導通したり遮断したりする導電性の部材である。可動接触子１２３は、導電性のある材料、例えば、金属で形成されている。可動接触子１２３は、図１の左右方向に延在する長尺の導電板である。可動接触子１２３は、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓと接離する可動接点１２３ｓ１と、固定接触子１２２の固定接点１２２ｓと接離する可動接点１２３ｓ２と、を有する。固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１と、また、固定接点１２２ｓと可動接点１２３ｓ２と、がそれぞれ離間している場合は、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２の間の電流路は遮断される。固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１と、また、固定接点１２２ｓと可動接点１２３ｓ２と、がそれぞれ接触している場合は、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２の間の電流路は導通される。なお、固定接触子１２１と固定接触子１２２と可動接触子１２３とは、固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１、固定接点１２２ｓと可動接点１２３ｓ２、のそれぞれが対向するように配置される。可動接触子１２３は、中央部に貫通孔１２３ｈを有する。

なお、可動接点１２３ｓ１、可動接点１２３ｓ２はそれぞれ、第１可動接点、第２可動接点の一例である。

（連結軸１３０）
接点機構１２０は、連結軸１３０を備える。連結軸１３０は、可動接触子１２３を上下に変位させるための部材である。連結軸１３０は、可動接触子１２３の貫通孔１２３ｈに貫通される。連結軸１３０は、長手方向の中央部に外方に突出するフランジ部１３０ｆが形成される。連結軸１３０が貫通孔１２３ｈに貫通されることにより、可動接触子１２３は、貫通孔１２３ｈ付近の下面がフランジ部１３０ｆに当接する。接点機構１２０は、接触スプリング１３２と、固定部材１３３と、を備える。接触スプリング１３２は、連結軸１３０を内包して、可動接触子１２３の上側に取り付けられる。更に、固定部材１３３は、接触スプリング１３２の上部に設けられ、Ｃリング１３４により連結軸１３０に固定される。接触スプリング１３２は、可動接触子１２３に対して所定の付勢力が付与された状態で連結軸１３０に保持される。

また、フランジ部１３０ｆと後述する補助ヨーク２５１との間には、フランジ部１３０ｆを上方向に押圧する復帰スプリング１３５を備える。

連結軸１３０の下端は、可動プランジャ２３０に挿入され固定されている。

可動接触子１２３は、開極状態（釈放状態）で、長手方向の両端側に位置する可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２と、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓ及び固定接触子１２２の固定接点１２２ｓとが、それぞれ所定間隔を保って離間した状態となる。

また、可動接触子１２３は、閉極状態（投入状態）で、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２が、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓ及び固定接触子１２２の固定接点１２２ｓに、接触スプリング１３２による所定の接触圧で接触するように設定されている。

［絶縁カバー１４０］
絶縁カバー１４０は、アークの発生を規制する部材である。絶縁カバー１４０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る。絶縁カバー１４０は、絶縁カバー１４１と絶縁カバー１４２を備える。絶縁カバー１４１は、固定接触子１２１の内側に装着される。絶縁カバー１４１により、固定接触子１２１の内周面では、固定接点１２１ｓのみが露出する。絶縁カバー１４２は、固定接触子１２２の内側に装着される。絶縁カバー１４２により、固定接触子１２２の内周面では、固定接点１２２ｓのみが露出する。絶縁カバー１４１、絶縁カバー１４２は、角筒体１１１の第１筒部１１１ａの内周面側に隣接して設けられる。

絶縁カバー１４１は、第２筒部１１１ｂ側に突出する突起１４１ａ及び突起１４１ｂを備える（図２）。絶縁カバー１４１は、絶縁ケース１５０の上側に設けられる。その際に、絶縁ケース１５０の上側端面１５０ａに突起１４１ａが当接する。また、絶縁ケース１５０の上側端面１５０ｂに突起１４１ｂが当接する。なお、上記では絶縁カバー１４１について説明したが、絶縁カバー１４２も同様である。すなわち、絶縁カバー１４２は、第２筒部１１１ｂ側に突出する突起を備える。また、絶縁カバー１４２の突起は、絶縁ケース１５０の上側端面に当接する。

［絶縁ケース１５０］
絶縁ケース１５０は、金属製の角筒体１１１に対するアークの影響を遮断して絶縁するための部材である。絶縁ケース１５０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る。絶縁ケース１５０は、角筒体１１１の第２筒部１１１ｂの内周面側に隣接して設けられる。絶縁ケース１５０の高さは、第２筒部１１１ｂの高さと略等しくなっている。絶縁ケース１５０は、絶縁カバー１４１及び絶縁カバー１４２の下方に隣接して設けられる。

＜電磁石ユニット部２００＞
電磁石ユニット部２００は、接点機構部１００を駆動するためのユニットである。電磁石ユニット部２００は、磁気ヨーク２１０と、スプール２２０と、可動プランジャ２３０と、固定プランジャ２４０と、を備える。

［磁気ヨーク２１０］
磁気ヨーク２１０は、下部磁気ヨーク２１１と、上部磁気ヨーク２１２と、を備える。

下部磁気ヨーク２１１は、側面から見て断面が扁平なＵ字形状である。下部磁気ヨーク２１１は、内部の底板部の中央部に固定プランジャ２４０が配置される。また、下部磁気ヨーク２１１は、内部にスプール２２０が配置される。なお、スプール２２０は、固定プランジャ２４０の外側に配置される。

上部磁気ヨーク２１２は、下部磁気ヨーク２１１の開放端となる上端に固定される。上部磁気ヨーク２１２は、中央部にスプール２２０の中央円筒部２２１に対向する貫通孔２１２ｈが形成される。

上部磁気ヨーク２１２は、下面にシール接合されたキャップ２１５を備える。キャップ２１５は、有底筒状に形成される。また、キャップ２１５は、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２１５ａを有する。フランジ部２１５ａは、上部磁気ヨーク２１２にシール接合される。キャップ２１５は、内部に可動プランジャ２３０が配置される。また、キャップ２１５は、スプール２２０の中央円筒部２２１内に挿入された固定プランジャ２４０の上部に設けられる。

［スプール２２０］
スプール２２０は、内部に励磁コイル２２５が巻かれる部材である。スプール２２０は、固定プランジャ２４０を挿通する中央円筒部２２１と、この中央円筒部２２１の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部２２２と、中央円筒部２２１の上端部から半径方向外方に突出する上フランジ部２２３と、を有する。また、中央円筒部２２１、下フランジ部２２２及び上フランジ部２２３で構成される収納空間に励磁コイル２２５が巻装されている。なお、図１、図２では、励磁コイル２２５は、コイル線が巻かれている部分を交差する斜線で示している。

本実施形態の電磁接触器１が閉極状態（投入状態）となる場合には、励磁コイル２２５に、不図示の端子から、励磁用の電力が供給される。一方、本実施形態の電磁接触器１が開極状態（釈放状態）となる場合には、励磁コイル２２５への励磁用の電力が停止される。

［可動プランジャ２３０］
可動プランジャ２３０は、上下に変位する部材である。可動プランジャ２３０は、例えば、鉄により形成される。可動プランジャ２３０は、キャップ２１５の内部に、上下に摺動可能に挿入される。可動プランジャ２３０は、上部磁気ヨーク２１２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２３０ａが形成されている。

［固定プランジャ２４０］
固定プランジャ２４０は、下部磁気ヨーク２１１の底板部の中央部及びスプール２２０の内部に設けられる。固定プランジャ２４０は、上部にキャップ２１５が載置される。

［駆動用永久磁石２５０］
上部磁気ヨーク２１２の上面に、環状に形成された駆動用永久磁石２５０が可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａを囲むように固定されている。駆動用永久磁石２５０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。

駆動用永久磁石２５０の上端面に、駆動用永久磁石２５０と同一外形で可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａの外径より小さい内径の貫通孔２５１ｈを有する補助ヨーク２５１が固定されている。補助ヨーク２５１の下面に、可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａが接触している。

＜アーク消弧用永久磁石３００＞
電磁接触器１は、角筒体１１１の外周に、６個のアーク消弧用永久磁石３１１、３１２、３２１、３２２、３３１、３３２を備える。なお、アーク消弧用永久磁石３１１、３１２、３２１、３２２、３３１、３３２を総称してアーク消弧用永久磁石３００と呼ぶ場合がある。

電磁接触器１は、角筒体１１１の外側に、外周全域を覆うように磁石支持体３５０を備える。磁石支持体３５０は、電磁接触器１に設けた保持部材（不図示）で支持される。

アーク消弧用永久磁石３１１は、可動接触子１２３の長手方向の一方の側面に角筒体１１１及び絶縁ケース１５０を介して対向するように磁石支持体３５０に固定される。アーク消弧用永久磁石３１２は、可動接触子１２３の長手方向の他方の側面に角筒体１１１及び絶縁ケース１５０を介して対向するように磁石支持体３５０に固定される。

アーク消弧用永久磁石３１１及びアーク消弧用永久磁石３１２は、角筒体１１１に対向する磁極面がＳ極となるように着磁されている。

アーク消弧用永久磁石３２１は、可動接触子１２３の幅方向の一方の側面に角筒体１１１及び絶縁ケース１５０を介して対向するように磁石支持体３５０に固定される。アーク消弧用永久磁石３２２は、可動接触子１２３の幅方向の他方の側面に角筒体１１１及び絶縁ケース１５０を介して対向するように磁石支持体３５０に固定される。アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２２は、中心よりアーク消弧用永久磁石３１１側に設けられている。したがって、アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２２は、固定接点１２１ｓ及び可動接点１２３ｓ１を挟み込むように設けられている。

アーク消弧用永久磁石３３１は、可動接触子１２３の幅方向の一方の側面に角筒体１１１及び絶縁ケース１５０を介して対向するように磁石支持体３５０に固定される。アーク消弧用永久磁石３３２は、可動接触子１２３の幅方向の他方の側面に角筒体１１１及び絶縁ケース１５０を介して対向するように磁石支持体３５０に固定される。アーク消弧用永久磁石３３１とアーク消弧用永久磁石３３２は、中心よりアーク消弧用永久磁石３１２側に設けられている。したがって、アーク消弧用永久磁石３３１とアーク消弧用永久磁石３３２は、固定接点１２２ｓ及び可動接点１２３ｓ２を挟み込むように設けられている。

アーク消弧用永久磁石３２１、３２２、３３１、３３２は、角筒体１１１に対向する磁極面がＮ極となるように着磁されている。

＜電磁接触器１の動作＞
次に、本実施形態の電磁接触器１の動作を説明する。

本実施形態の電磁接触器１は、固定接触子１２１の接触端子１２１ａに外部配線の正極（＋）端子を接続し、固定接触子１２２の接触端子１２２ａに外部配線の負極（－）端子を接続する。

［開極状態］
最初に、開極状態について説明する。電磁石ユニット部２００の励磁コイル２２５が無励磁状態にあるとする。励磁コイル２２５が無励磁状態では、電磁石ユニット部２００で可動プランジャ２３０を下降させる吸引力が発生していない。

開極状態では、可動プランジャ２３０が復帰スプリング１３５によって、上部磁気ヨーク２１２から離れる上方向に付勢される。また、駆動用永久磁石２５０の磁力による吸引力が補助ヨーク２５１に作用し、可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａが吸引される。可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａが吸引されることにより、可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａの上面が補助ヨーク２５１の下面に接触する。

連結軸１３０は、可動プランジャ２３０に連結される。連結軸１３０に固定されている接点機構１２０の可動接触子１２３は、開極状態では、可動プランジャ２３０と連動して上方に配置される。可動接触子１２３が上方に配置されることにより、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ１は、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓに対して上方に所定距離だけ離間している。また、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ２は、固定接触子１２２の固定接点１２１ｓに対して上方に所定距離だけ離間している。したがって、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２の間の電流路が遮断状態にあり、接点機構１２０が開極状態となる。

［閉極状態］
次に、閉極状態について説明する。電磁石ユニット部２００の励磁コイル２２５が励磁状態にあるとする。電磁石ユニット部２００の励磁コイル２２５に通電すると励磁状態になる。励磁コイル２２５が励磁状態では、電磁石ユニット部２００で可動プランジャ２３０を下降させる吸引力が発生する。

電磁石ユニット部２００で吸引力を発生させた結果、閉極状態となる。電磁石ユニット部２００で発生した吸引力により、可動プランジャ２３０は復帰スプリング１３５の付勢力及び駆動用永久磁石２５０の吸引力に抗して下方に押し下げられる。可動プランジャ２３０は、可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａの下面が上部磁気ヨーク２１２の上面に当接するまで下降する。

連結軸１３０は、可動プランジャ２３０に連結される。連結軸１３０に固定されている接点機構１２０の可動接触子１２３は、閉極状態では、可動プランジャ２３０と連動して下方に配置される。可動接触子１２３が下方に配置されることにより、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ１は、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓに対して接触スプリング１３２の接触圧で接触する。また、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ２は、固定接触子１２２の固定接点１２１ｓに対して接触スプリング１３２の接触圧で接触する。したがって、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２の間の電流路が導通状態にあり、接点機構１２０が閉極状態となる。したがって、接触端子１２１ａと接触端子１２２ａと間を電力供給源の電流が通電して、負荷装置に供給される。

［閉極状態から開極状態への遷移］
次に、閉極状態から開極状態へ遷移する場合について説明する。

接点機構１２０の閉極状態から開極状態へ遷移する場合、すなわち、電力供給源から負荷装置への電流供給を遮断する場合、には、電磁石ユニット部２００の励磁コイル２２５への給電を停止する。電磁石ユニット部２００の励磁コイル２２５への給電を停止すると、励磁コイル２２５の励磁が停止する。

励磁コイル２２５の励磁が停止すると、電磁石ユニット部２００で可動プランジャ２３０を下方に移動させる吸引力がなくなる。可動プランジャ２３０を下方に移動させる吸引力がなくなると、可動プランジャ２３０が復帰スプリング１３５の付勢力によって上昇する。更に、可動プランジャ２３０の周鍔部２３０ａが補助ヨーク２５１に近づくに従って駆動用永久磁石２５０の吸引力が増加する。

可動プランジャ２３０が上昇することにより、連結軸１３０を介して連結された可動接触子１２３が上昇する。可動接触子１２３が上昇する当初は、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ１と固定接触子１２１の固定接点１２１ｓは、接触スプリング１３２の接触圧で接触する。同様に、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ２と固定接触子１２２の固定接点１２２ｓは、接触スプリング１３２の接触圧で接触する。更に、可動接触子１２３が上昇すると、接触スプリング１３２の接触圧がなくなった時点で、可動接点１２３ｓ１は固定接点１２１ｓから上方に離間する。同様に、可動接点１２３ｓ２は固定接点１２２ｓから上方に離間する。

可動接点１２３ｓ１が固定接点１２１ｓから上方に離間した直後には、可動接点１２３ｓ１と固定接点１２１ｓとの間に第１アークが発生する。同様に、可動接点１２３ｓ２が固定接点１２２ｓから上方に離間した直後には、可動接点１２３ｓ２が固定接点１２２ｓとの間に第２アークが発生する。第１アークと第２アークによって、電流の通電状態が継続される。第１アークの電流方向は、固定接点１２１ｓから可動接点１２３ｓ１に向う方向である。第２アークの電流方向は、可動接点１２３ｓ２から固定接点１２２ｓに向う方向である。

アーク消弧用永久磁石３００により、可動接触子１２３の長手方向の端部に向かって流れる磁束が発生する。第１アーク及び第２アークの電流の流れと、当該磁束との関係からフレミングの法則により、可動接触子１２３の短手方向（図２の左右方向）にローレンツ力が発生する。発生したローレンツ力により、発生した第１アーク及び第２アークが消弧スペース１１５に引き伸ばされる。発生した第１アーク及び第２アークが引き伸ばされることにより、第１アーク及び第２アークが消弧される。第１アーク及び第２アークが消弧されると、電流が遮断される。

以上の説明のように、本実施形態の電磁接触器１の固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１、固定接点１２２ｓと可動接点１２３ｓ２、は接離可能になっている。固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１、固定接点１２２ｓと可動接点１２３ｓ２、が接離することにより、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２の電路の開閉を行うことができる。

＜接点収納ケース１１０の寸法＞
本実施形態の電磁接触器１の接点収納ケース１１０の寸法について説明する。図５は、本実施形態の電磁接触器１の断面図である。具体的には、図５は、電磁接触器１の固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１付近で切断した断面図である。

アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２２は、長さＷ１離間して設けられている。すなわち、なお、アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２２は、磁石支持体３５０を介し外部ケース２に固定されている。また、接点収納ケース１１０の角筒体１１１の第２筒部１１１ｂは、外形の幅が長さＷ２になっている。また、接点収納ケース１１０の絶縁基板１１２の幅が長さＷ２になっている。

長さＷ１と長さＷ２の関係について説明する。電磁接触器１を組み立てる際には、最初に、外部ケース２にアーク消弧用永久磁石３００を取り付ける。次に、アーク消弧用永久磁石３００を取り付けた外部ケース２に、接点収納ケース１１０を挿入して取り付ける。外部ケース２に、接点収納ケース１１０を挿入するために、長さＷ１は長さＷ２より長くなっている。すなわち、アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２２との間隔より、絶縁基板１１２及び第２筒部１１１ｂの当該間隔に対応する方向の寸法は小さくなっている。

なお、上記の説明では、アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２２との間隔に対する絶縁基板１１２、第２筒部１１１ｂの関係について述べたが、当該関係に限らない。アーク消弧用永久磁石３３１とアーク消弧用永久磁石３３２との間隔に対する絶縁基板１１２、第２筒部１１１ｂの関係についても同様である。また、アーク消弧用永久磁石３１１とアーク消弧用永久磁石３１２との間隔に対する絶縁基板１１２、第２筒部１１１ｂの関係についても同様である。したがって、第２筒部１１１ｂ及び絶縁基板１１２は、平面視（上面視、絶縁基板１１２の角筒体１１１側の面に対して垂直な方向から見た平面視）でアーク消弧用永久磁石３００の内側に設けられている。

接点収納ケース１１０の第１筒部１１１ａは、第２筒部１１１ｂに対して内側に絞られた形状になっている。第１筒部１１１ａの外形は、第２筒部１１１ｂより長さＬ１内側になっている。すなわち、第１筒部１１１ａの外形は、絶縁基板１１２より長さＬ１内側になっている。言い換えると、絶縁基板１１２の端部より、第１筒部１１１ａの外形は内側に設けられる。角筒体１１１と絶縁基板１１２とは、ろう付けにより結合されている。より詳細には、角筒体の第１筒部１１１ａと絶縁基板１１２とは、ろう付けにより結合されている。ろう付けするためには、フィレットを形成するためにスペースが必要である。本実施形態の電磁接触器１では、第１筒部１１１ａの外形を絶縁基板１１２の外形より長さＬ１内側にすることにより、ろう付けの際のフィレットの形成スペースを確保している。したがって、角筒体１１１と絶縁基板１１２との接合部分においては、絶縁基板１１２の端面より角筒体１１１は内側にある必要がある。すなわち、第１筒部１１１ａは、絶縁基板１１２の端面より角筒体１１１は内側にある必要がある。そこで、第１筒部１１１ａは、平面視（上面視、絶縁基板１１２の角筒体１１１側の面に対して垂直な方向から見た平面視）で絶縁基板１１２より内側に設けられる。

ここで、参考例の電磁接触器１ｘについて説明する。図６、図７は、参考例の電磁接触器１ｘの断面図である。図６は、図７におけるＢｘ－Ｂｘ断面図である。図７は、図６のＡｘ－Ａｘ断面図である。図８、図９は、参考例の電磁接触器１ｘの接点収納ケース１１０ｘ付近の一部の斜視図である。図８は、接点収納ケース１１０ｘの周囲にアーク消弧用永久磁石３００を配置した図である。

以下の説明では、本実施形態の電磁接触器１と、参考例の電磁接触器１ｘとで異なる接点収納ケース１１０ｘについて説明して、構成が同じ部分については説明を省略する。

参考例の接点収納ケース１１０ｘは、角筒体１１１ｘと、絶縁基板１１２と、を備える。角筒体１１１ｘは、上下方向で同じ断面形状になっている。また、絶縁基板１１２は、角筒体１１１にろう付けされる。なお、角筒体１１１ｘの形状にあわせて、絶縁カバー１４０ｘ（絶縁カバー１４１ｘ及び絶縁カバー１４２ｘ）、絶縁ケース１５０ｘの形状は本実施形態の電磁接触器１の絶縁カバー１４０（絶縁カバー１４１及び絶縁カバー１４２ｘ）、絶縁ケース１５０と異なる。

図１０は、参考例の電磁接触器１ｘの断面図である。具体的には、図１０は、電磁接触器１ｘの固定接点１２１ｓと可動接点１２３ｓ１付近で切断した断面図である。

参考例の電磁接触器１ｘでは、角筒体１１１ｘの外形を絶縁基板１１２の外形より長さＬ１内側にすることにより、ろう付けの際のフィレットの形成スペースを確保している。角筒体１１１の外形を絶縁基板１１２の外形より長さＬ１内側にすることにより、アーク消弧用永久磁石３２１とアーク消弧用永久磁石３２１のそれぞれと、角筒体１１１ｘとの間にデッドスペースＤＳがある。

本実施形態の電磁接触器１では、角筒体１１１が、第１筒部１１１ａと、第１筒部１１１ａより外形の大きい第２筒部１１１ｂとを有する。第１筒部１１１ａより外形の大きい第２筒部１１１ｂを有することにより、消弧スペース１１５をアーク消弧用永久磁石３００の間のスペースを有効に利用して大きく確保することができる。

一方、参考例の電磁接触器１では、デッドスペースＤＳがあるために、消弧スペース１１５ｘが本実施形態の消弧スペース１１５より狭くなる。すなわち、本実施形態の電磁接触器１の消弧スペース１１５は、参考例の電磁接触器１ｘの消弧スペース１１５ｘより広くすることができる。具体的には、本実施形態の電磁接触器１の消弧スペース１１５の幅Ｌａは、参考例の電磁接触器１ｘの消弧スペース１１５ｘの幅Ｌｘより長くすることができる。

なお、長さＬ１は、ろう付けの際のフィレットが形成される寸法であればよい。また、第１筒部１１１ａと第２筒部１１１ｂの境界は、可動接点１２３ｓ１及び可動接点１２３ｓ２より、絶縁基板１１２側にあることが望ましい。第１筒部１１１ａと第２筒部１１１ｂの境界をできるだけ絶縁基板１１２に近づけることにより、消弧スペース１１５を広くすることができる。

＜作用・効果＞
本実施形態の電磁接触器１は、外部ケース２のサイズを変更することなく、消弧スペース１１５の大きさを大きくすることができる。すなわち、アーク消弧用永久磁石３００の間のスペースを有効に利用して消弧スペース１１５を大きく確保することができる。また、本実施形態の電磁接触器１は、消弧スペース１１５を大きくするにより、電磁接触器１の遮断性能を高くすることができる。

＜変形例＞
上記各実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

例えば、接点機構１２０について、固定接触子１２１の固定接点１２１ｓと固定接触子１２２の固定接点１２２ｓを、可動接触子１２３の可動接点１２３ｓ１、可動接点１２３ｓ２の上方に配置する、いわゆる、突き当て方式としてもよい。

１ 電磁接触器
２ 外部ケース
１００ 接点機構部
１１０ 接点収納ケース
１１１ 角筒体
１１１ａ 第１筒部
１１１ｂ 第２筒部
１１２ 絶縁基板
１１５ 消弧スペース
１２０ 接点機構
１２１ 固定接触子
１２１ａ 接触端子
１２１ｓ 固定接点
１２２ 固定接触子
１２２ｓ 固定接点
１２３ 可動接触子
１２３ｓ１ 可動接点
１２３ｓ２ 可動接点
２００ 電磁石ユニット部
３００ アーク消弧用永久磁石

Claims (7)

1. 第１固定接点を有する第１固定接触子と、
   第２固定接点を有する第２固定接触子と、
   前記第１固定接点と接離可能な第１可動接点及び第２固定接点と接離可能な第２可動接点とを有する可動接触子と、
   前記第１固定接触子と、前記第２固定接触子と、前記可動接触子と、を収納する接点収納ケースと、を備え、
   前記接点収納ケースは、上部に開口を備える筒体と、前記開口を覆う平板部と、を備え、
   前記筒体は、前記開口の側の端部に設けられる第１筒部と、前記第１筒部に連続して設けられる第２筒部とを有し、
   前記第１筒部は、前記第２筒部に対して内側に狭められて形成されている、
   電磁接触器。
2. 前記第１筒部は、前記第１可動接点及び前記第２可動接点より、前記平板部の側に設ける、
   請求項１に記載の電磁接触器。
3. 前記第１筒部は、上面視で前記平板部より内側に設けられる、
   請求項１又は２に記載の電磁接触器。
4. 前記接点収納ケースの周囲に配置される永久磁石を更に備える、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電磁接触器。
5. 前記第２筒部及び前記平板部は、上面視で前記永久磁石の内側に設けられる、
   請求項４に記載の電磁接触器。
6. 前記第１筒部の内周面側に隣接して設けられる絶縁カバーと、
   前記第２筒部の内周面側に隣接して設けられる絶縁ケースと、を更に備える、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電磁接触器。
7. 前記絶縁カバーは、前記第１筒部と前記第２筒部との間で横方向に突出する突起を有し、
   前記絶縁ケースの上側端面が、前記突起に当接している、
   請求項６に記載の電磁接触器。

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