JPH0727533Y2 - 封止接点装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パワー負荷用のリレー、電磁開閉器等に好適
な封止接点装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の封止接点装置として、以下の構造のものが存在
し、それを第５図乃至第７図に基づいて説明する。

１は封止容器で、セラミック等の耐熱絶縁材で形成され
た胴部1aと、金属材で形成され胴部1aの軸線方向の一方
端部を閉塞して固定される端板1b及び軸線方向の他方端
部を閉塞するヨーク1cにて構成されている。そして、ヨ
ーク1cに穿設された気孔1gを覆って連結された気管1fか
ら水素ガス等の電気絶縁性ガスを高気圧（例えば２気
圧）に封入して後、気管1fを圧着して気密空間を形成
し、その気管1fに導線1hが接続されている。そして、一
対の永久磁石1dが対抗するよう胴部1aの外壁とヨーク1c
の対向片に挟持されている。

２は固定電極で、無酸銅等の金属材からなり、基端をヨ
ーク1cに固定され、その先端には固定接点2aが固着され
ている。

３は可動電極で、無酸銅等の金属材により棒状に形成さ
れ、その一端3bには封止容器１内において固定接点2aと
接離する可動接点3aが固着されている。

４は端子部材で、銅合金の金属材により可動電極３の軸
方向と直交する径方向にフランジ部を有して可動電極３
の他端3cに固着されている。そして、図示していない
が、フランジ部の一部を延長した部分に導線が接続され
ている。

５はキャップで、金属または絶縁性材料により有底円筒
状に形成され、端子部材４に嵌着されている。

６は軸受で、摩擦の少ない樹脂材例えば商品名テフロン
として入手される電気絶縁性材料により略円筒状に形成
され、その貫通孔は可動電極３が挿通されて可動電極３
が動作する際の案内となっており、従って貫通孔の内径
Ｄは可動電極３の外径より若干大きい程度の寸法になっ
ている。そして、外側面にはその軸方向と直交する径方
向へ突出した保持部6aを有している。

７は筒部で、軸受６を外囲して金属材料により円筒状に
形成され、封止容器１の端板1bに設けられた可動電極３
の挿通孔1eの周縁部に、その一端を気密に結合される。

８はベローズで、薄肉の金属円筒に波形のひだを付け蛇
腹状に形成され、一端が端板1bに設けられた挿通孔1eの
周縁部付近で可動電極３に気密固定され、また他端が後
述するベローズ押え９により筒部７の端部に気密固定さ
れる。従って、前述した封止容器１の気密空間は、詳し
くは上記部位とともに構成されて気密性が保持されるこ
とになる。

９はベローズ押えで、金属材料により内孔を有して円板
状に形成され、筒部７の端部にベローズ８の他端を挟着
して気密固定される。そして、軸受６はその外側面をベ
ローズ押え９の内孔に密着して挿着され位置決めされて
いる。

10は軸受押えで、金属材料により内孔を有し外周に厚肉
部を設けて円板状に形成され、その内孔を軸受６の外側
面に密着して挿着し軸受６を位置決めするとともに、軸
受６の保持部6aの全周面をベローズ押え９と共に軸方向
に圧接して軸受６を保持するよう厚肉部がベローズ押え
９に固定されている。

11は復帰ばねで、コイル状をなし、可動電極３に外囲し
端子部材４のフランジ部と軸受押え10の間に配設されて
いる。そして、可動電極３が動作して、端子部材４のフ
ランジ部がこの復帰ばね11を圧縮して行くと、可動電極
３は復帰力を受けることになる。

12はストッパーで、キャップ５の挿通孔を有し、復帰ば
ね８と反対側で端子部材４のフランジ部に対向する位置
に設けてあり、挿通孔の反対側を復帰ばね11の方へ直角
に延長して筒部７またはベローズ押え９に固着されてい
る。

次に、動作を説明する。図外駆動手段の押圧力がキャッ
プ５に働くと可動電極３が軸受６の貫通孔に案内されて
駆動し、可動電極３の一端3bに固着された可動接点3aが
固定接点2aに閉成して導通状態になる。次いでその押圧
力を取り去ると、可動電極３は復帰ばね11の復帰力及び
封止容器１の内外の気圧差に基づく復帰力により復帰
し、可動接点3aは固定接点2aから開離する。そして、端
子部材４のフランジ部がストッパー12に当接して可動電
極３の復帰位置が規制される。なお、開離時に発生する
アークは、封止容器１に高気圧に封入された絶縁性ガス
の冷却能と、永久磁石1dの作る磁界に基づくローレンツ
力によってアークが移動する吹消作用とで消弧され、接
点の長寿命と信頼性の向上が図られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記した従来の封止接点装置あっては、接点で電流を開
閉することにより樹脂材で形成された軸受６が温度上昇
した場合、通常であれば軸受６はその貫通孔の内径Ｄを
大きくする方向へ膨張するはずであるが、軸受６の径方
向の外側面はベローズ押え９及び軸受押え10に密着して
位置決めして規制されているので、軸受６の内径Ｄは収
縮することになる。その収縮の一例を第７図に示す。図
中、収縮量がマイナスの値となっているのは、膨張した
場合をプラスとしているためである。

さらに、第６図に示す如く、軸受６の保持部6aは、軸受
押え10によりその全周面をベローズ押え９と共に軸方向
に圧接して保持されているので、その圧接力による歪み
として、保持部6aの凹み分が、破線で示すように貫通孔
の内面及び保持部6aの側面に膨れ6bを発生させ、内径Ｄ
は小さくなる。

従って、上記の如く軸受６の内径Ｄが小さくなると、最
悪の場合、可動電極３の外周部を締めつけて復帰時の可
動電極３の動きを遅くし、接点間で発生したアークの継
続時間を長くして接点の異常消耗を引き起こしたり、極
端な耐電圧の低下を招くといった問題が起こることがあ
る。

本考案は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的と
するところは、電流開閉時の温度上昇により軸受の内径
が収縮するのを防止し、さらに軸受押えが軸受の保持部
を軸方向へ圧接するために発生する圧接力により軸受の
貫通孔の内側面に膨れが発生しないようにすることによ
り、可動電極の動きが遅くなって接点間のアークの継続
時間が長くなるのを防止し、ひいては接点の長寿命化を
図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した課題を解決するために、本考案の封止接点装置
は、内部に電気絶縁性ガスを封入して気密空間が形成さ
れた封止容器と、先端に固定接点を設けた固定電極と、
封止容器内において固定接点に接離する可動接点を一端
に設けた可動電極と、可動電極が挿通しその軸方向と直
交する径方向へ外側面から突出した保持部を有する軸受
と、軸受を外囲する筒部と、一端が可動電極に固定され
たベローズと、ベローズの他端を筒部と共に挟着固定す
るベローズ押えと、軸受の保持部をベローズ押えと共に
軸方向に圧接して軸受を保持する軸受押えと、を有して
なる封止接点装置において、前記軸受の外側面とベロー
ズ押え及び軸受押えとの径方向の間に隙間を設け、かつ
軸受押えの軸受の保持部を圧接する側に突起部を設けた
構成としている。

〔作用〕

本考案による封止接点装置は、電気開閉時に軸受が温度
上昇した場合、軸受の外側面とベローズ押え及び軸受押
えの径方向にある内孔との間に隙間を設けてあるので、
この隙間に膨張した部分が逃げることができて軸受の内
径は収縮することがなく、さらに軸受押えに突起部が設
けてあるので、軸受押えが軸受の保持部を軸方向に圧接
するのはこの突起部の部分のみとなってそれによる歪み
も少なく、軸受の貫通孔の内側面に膨れが発生すること
もなくなり、従って、可動電極の動きが遅くなって接点
間のアークの継続時間が長くなるのを防止することがで
きる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて以下に
説明する。なお、従来例のものと実質的に同一の部材に
は同一の符号を付して、従来例と異なるところについて
のみ説明する。

その異なるところは、ベローズ押え９と軸受押え10の形
状である。

従来例の場合、ベローズ押え９と軸受押え10は両方と
も、径方向にある内孔を軸受６の外側面に密着させて軸
受６を位置決めしているのに対し、、本実施例の場合、
軸受６の外側面とベローズ押え９及び軸受押え10の内孔
との間にそれぞれ隙間9a,10aを設け、かつ軸受押え10に
は、軸受６の保持部6aを圧接する側において内孔の全周
に渡って高さ0.05mm程度の突起部10bを設けてある。そ
して、軸受押え10には、外周の全周に渡って肉厚部と反
対側に突出壁10cを設けてある。

この場合、上記隙間9a,10aを設けたため、ベローズ押え
９と軸受押え10により軸受６の位置決めができないこと
になるが、それは第４図に示す手段によって行うことが
できる。つまり、治具13は、ベローズ押え９及び軸受押
え10の外径に合わせた内径の薄肉部13aと前記内径より
小さな内径の厚肉部13bとにより段部13cを設けて底部13
dを有する有底円柱状のもので、かつ底部13dの中心の位
置に可動電極３の外径に合わせた軸部13eが形成してあ
る。そして第４図に示す如く、上記治具13に、ベローズ
押え９、軸受６、軸受押え10の順に設置し、軸受６の保
持部6aが軸受押え10に設けた突起部10bの分程度だけ圧
縮されるよう軸受押え10を軸方向に圧接してその外周の
厚肉部をベローズ押え９に当接させる。治具13の薄肉部
13aには、この当接部の箇所に窓が設けてあり、この窓
から矢印のようにレーザ光を照射して当接部をレーザ溶
接により固定する。これにより、軸受６はベローズ押え
９及び軸受押え10に対し所定の位置を確保して保持部6a
を圧縮した突起部10bにより保持されることになる。

かかる封止接点装置にあっては、接点で電流を開閉する
ことにより樹脂材で形成された軸受６が温度上昇した場
合、軸受６はその貫通孔の内径Ｄを大きくする方向へ膨
張しようとするが、軸受６の外側面とベローズ押え９及
び軸受押え10の径方向にある内孔との間にそれぞれ隙間
9a,10aを設けてあるので、この隙間9a,10aに膨張した部
分が逃げることができ、軸受６の内径Ｄは、従来例のよ
うに収縮することがなく、第３図に一例を示すようにわ
ずかに膨張する。

また、軸受押え10が軸受６の保持部6aを軸方向に圧接す
るために発生する圧接力については、本実施例の場合、
軸受押え10に設けた突起部10bの部分のみによる圧接で
あり、従来例の場合のように保持部6aの全周面を圧接し
ないので、その歪みも少なく軸受６の貫通孔の内側面に
膨れが発生することもない。

以上の如く、軸受６の内孔Ｄは小さくならないので、可
動電極の動きが遅くなって接点間のアークの継続時間が
長くして接点の異常消耗を引き起こしたり、極端な耐電
圧の低下を招くといった問題が起こることがなく、ひい
ては接点の長寿命化を図ることができる。

なお、軸受押え10には、外周の全周に渡って肉厚部と反
対側に突出壁10cを設けてあるが、これは、復帰ばね11
をこの突出壁10cの内側面に配置することにより、復帰
ばね11が位置決めされるという効果がある。

〔考案の効果〕

本考案の封止接点装置は、上記のように構成したから、
電流開閉時に軸受が温度上昇した場合、軸受の外側面と
ベローズ押え及び軸受押えの径方向にある内孔との間に
隙間を設けてあるので、この隙間に膨張した部分が逃げ
ることができて軸受の内径は収縮することがなく、さら
に軸受押えに突起部が設けてあるので、軸受押えが軸受
の保持部を軸方向に圧接するのはこの突起部の部分のみ
となってそれによる歪みも少なく、軸受の貫通孔の内側
面に膨れが発生することもなくなり、従って、可動電極
の動きが遅くなって接点間のアークの継続時間が長くな
るのを防止し、ひいては接点の長寿命化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す正面断面図、 第２図は、同上の部分拡大断面図、 第３図は、同上の軸受内径の膨張量が温度により変化す
る状態の一例を示す図、 第４図は、同上の軸受の位置決めをする手段を示す図、 第５図は、従来例を示す正面断面図、 第６図は、同上の部分拡大断面図、 第７図は、同上の軸受内径の収縮量が温度により変化す
る状態の一例を示す図である。 １……封止容器、２……固定電極、2a……固定接点、３
……可動電極、3a……可動接点、６……軸受、6a……保
持部、７……筒部、８……ベローズ、９……ベローズ押
え、9a……隙間、10……軸受押え、10a……隙間、10b…
…突起部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 橘 克己 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)考案者 坂上 都彦 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−19633（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−112532（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に電気絶縁性ガスを封入して気密空間
   が形成された封止容器と、先端に固定接点を設けた固定
   電極と、封止容器内において固定接点に接離する可動接
   点を一端に設けた可動電極と、可動電極が挿通しその軸
   方向と直交する径方向へ外側面から突出した保持部を有
   する軸受と、軸受を外囲する筒部と、一端が可動電極に
   固定されたベローズと、ベローズの他端を筒部と共に挟
   着固定するベローズ押えと、軸受の保持部をベローズ押
   えと共に軸方向に圧接して軸受を保持する軸受押えと、
   を有してなる封止接点装置において、 前記軸受の外側面とベローズ押え及び軸受押えとの径方
   向の間に隙間を設け、かつ軸受押えの軸受の保持部を圧
   接する側に突起部を設けたことを特徴とする封止接点装
   置。