JPH08298060A - 電磁スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大電流の開閉に使用して好適な電磁スイッチ
を提供する。 【構成】 密封したケース１０内で、円柱状の棒状電極
２０，２０を対面させるとともに、両棒状電極２０，２
０の隙間よりも長い円筒状のスライド電極３０を挿通せ
しめてスライド可能に保持し、かつ、スライド電極３０
に永久磁石４１を保持させるとともにケース１０の外周
に電磁コイル４２を装着して外部の駆動回路４３にて同
電磁コイル４２に通電して所望の極性の磁力線を発生さ
せることにより、上記スライド電極３０は棒状電極２
０，２０上をスライドし、両電極２０，２０間を導通さ
せたり非導通とさせたりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対の固定電極と短絡
電極とを備える電磁スイッチに関し、特に、大電流の電
流の開閉に使用して好適な電磁スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁スイッチとして、図
５に示すものが知られている。密封される筒状のガラス
管１の内部には両端から電極２，３が中央に向かって突
出して保持されている。一方の電極２の先端には磁性材
料からなる短絡電極４が連結されて電極３と対面して保
持されており、両者の連結部分は可撓性を有している。

【０００３】当初、短絡電極４は電極３と離れて非導通
となっているが、ガラス管１と並べて電磁石５を配設
し、同電磁石５に通電すると磁性材料からなる短絡電極
４が他方の電極３の側に引きつけられて導通する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電磁ス
イッチにおいては、次のような課題があった。電磁石５
で短絡電極４を電極３の側に引きつけるためには、短絡
電極４と電極３とが近づいている必要があり、大電流の
開閉には不向きである。また、大電流を流すときには短
絡電極４と電極２との連結部分も電流容量が大きくなけ
ればならないが、これによって可撓性が低くなり、電磁
石５では駆動できなくなってしまう。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、大電流の開閉に使用して好適な電磁スイッチの提供
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、相対向する棒状電極と、こ
の棒状電極の外周面上にスライド可能に係合して当該棒
状電極上で摺動可能であるとともに両棒状電極の隙間よ
りも長いスライド電極と、上記棒状電極とスライド電極
を収容するケースと、磁力を利用して上記スライド電極
を一方の棒状電極上と両方の棒状電極上の位置との間で
移動させる電磁駆動機構とを具備する構成としてある。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載の電磁スイッチにおいて、上記スライド電極は、上
記棒状電極上で低摩擦で移動可能とする摺動電極を具備
する構成してある。さらに、請求項３に係る発明は、請
求項１または請求項２に記載の電磁スイッチにおいて、
上記ケースはアークを飛び難くするガスを封入して構成
してある。さらに、請求項４に係る発明は、請求項１〜
請求項３に記載の電磁スイッチにおいて、上記電磁駆動
機構は、磁性材料を備える上記スライド電極を所定位置
に吸着させるようにして駆動する構成としてある。

【０００８】さらに、請求項５に係る発明は、請求項１
〜請求項４に記載の電磁スイッチにおいて、上記電磁駆
動機構は、上記スライド電極に磁石を備えて電磁石の極
性に応じて吸引あるいは反発せしめて所定位置に駆動す
る構成としてある。

【０００９】

【作用】上記のように構成した本発明においては、ケー
ス内に棒状電極を対向せしめて保持するとともに、スラ
イド電極をこの棒状電極の外周面上に係合せしめる。こ
のスライド電極は当該棒状電極上で摺動可能であり、両
棒状電極の隙間よりも長いので、ケース内にて一方へ移
動すれば、一方の棒状電極だけに係合された状態とな
り、概ね中央へ移動すれば両方の棒状電極に係合された
状態となる。電磁駆動機構は磁力によって上記スライド
電極をこれらの二位置間で移動させ、一方の棒状電極だ
けに係合させる位置では非導通状態とするし、両方の棒
状電極に係合させる位置では導通状態とする。

【００１０】また、上記のように構成した請求項２に係
る発明においては、スライド電極が低摩擦の摺動電極を
介して棒状電極に接触しており、同摺動電極にて棒状電
極上を摺動せしめて移動するため、移動する際の摩擦力
が小さくなる。さらに、上記のように構成した請求項３
に係る発明においては、ケース内にアークを飛び難くす
るガスを封入してあり、棒状電極とスライド電極とが導
通したり非導通となる瞬間にアークが飛ぶのを防止して
いる。

【００１１】さらに、上記のように構成した請求項４に
係る発明においては、スライド電極が磁性材料を備えて
おり、電磁駆動機構は所定位置でに力を発生させて同位
置に吸着させるようにしてスライド電極を駆動する。さ
らに、上記のように構成した請求項５に係る発明におい
ては、スライド電極は磁石を備えているので、電磁駆動
機構は電磁石の極性を変化させて同磁石と吸引あるいは
反発せしめ、同スライド電極を所定位置に駆動する。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、スライド
電極を棒状電極に係合せしめて電磁力で駆動するように
しているため、移動距離を長くして大電流の開閉を行う
ことができるとともに、手動による駆動操作を必要とし
ないので省スペースで設置することが可能な電磁スイッ
チを提供することができる。また、請求項２に係る発明
によれば、駆動する磁力がそれほど大きくなくても容易
に移動する。

【００１３】さらに、請求項３に係る発明によれば、ア
ークが発生し難くなり、大電流の開閉に好適となる。さ
らに、請求項４に係る発明によれば、磁性材料を吸着さ
せて駆動するため、任意の移動位置を選択しやすくな
る。さらに、請求項５に係る発明によれば、磁力の吸引
力と反発力を同時に利用できるので、駆動力が大きくな
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る電磁スイッチを
外観斜視図により示しており、図２は断面図により示し
ている。

【００１５】ケース１０は略円筒状に形成されて密封空
間を形成しており、両端の側壁１１，１１を貫通せしめ
て一対の棒状の棒状電極２０，２０を内側に向けて突出
させて保持するとともに、当該ケース１０内には当該棒
状電極２０にて筒状のスライド電極３０を挿通せしめて
保持している。なお、ケース１０内には六フッ化硫黄ガ
スを封入してあり、電極間にアークが飛び難くしてあ
る。本実施例においては、六フッ化硫黄ガスを使用して
いるが、電極間にアークを飛び難くくするものであれば
他のガスであっても良い。六フッ化硫黄ガスのような絶
縁性の高いガスを使用することにより、空間離隔距離を
短くすることができ、全体の形状を小さくすることがで
きる。また、必ずしも密封する必要もない。

【００１６】一対の棒状電極２０，２０は円柱状に形成
されて相対面して同一軸線上に配置され、図示左方の棒
状電極２０を図示右方の棒状電極２０よりもやや短めと
して、間の隙間が中央からやや左方にずれた状態となっ
ている。各棒状電極２０，２０はケース１０内側の先端
２１，２１を半球状に形成し、ケース１０外側の端部２
２は外周面に雄ネジを形成してある。スライド電極３０
は、円柱状の棒状電極２０にて挿通可能な円筒状に形成
されるとともに両棒状電極２０，２０の隙間よりも長く
形成されている。棒状電極２０の内周面には帯板を筒状
に湾曲するとともに長さ方向に多数のスリットを形成し
つつ中央付近の径がやや小さくなるように内側に湾曲せ
しめたルーバー３１，３１を装着してある。各ルーバー
３１，３１は棒状電極２０の長さ方向に沿って二つ並べ
てあり、それぞれ棒状電極２０の内周面の当該位置から
ずれないように固定してある。ルーバー３１の中央部分
は内側に突出するようり盛り上がるとともに多数のスリ
ットを形成してあり、棒状電極２０をスライド電極３０
に挿通させたときにはルーバー３１の中央の盛り上がり
部分をやや押し広げる状態となり、当該位置にて接触し
て導通する。一方、ここには多数のスリットを形成して
あり、スリットとスリットとの間に残った部分が容易に
撓んで柔らかく押さえ込む。従って、導通するように接
触しながらも押さえ付ける力は小さいので、低摩擦で摺
動可能となっている。

【００１７】棒状電極２０，２０は軸芯を一致させて対
面して保持されているので、スライド電極３０は一方の
棒状電極２０にて挿通された状態から両方の棒状電極２
０，２０に挿通された状態へと移動可能である。両者の
隙間を跨いで両方の棒状電極２０，２０に接触する状態
では、それぞれのルーバー３１，３１が各棒状電極２
０，２０の先端近辺の外周面に接触する状態となる。こ
こにおいて棒状電極２０，２０間の隙間は中央からやや
左方にずれており、スライド電極がケース１０内で左端
に移動したときに両方の棒状電極２０，２０に接触し、
右端に移動したときに右方の棒状電極２０だけに接触す
る。

【００１８】本実施例においては、円柱状の棒状電極２
０を円筒状のスライド電極３０に挿通せしめるようにし
ているが、必ずしもスライド電極３０は全周を覆うもの
である必要はなく、棒状電極２０の外周に接触しつつ軸
線方向にスライドして移動可能なものであればよい。従
って、棒状電極２０の側面にガイド溝を形成するととも
にスライド電極３０はこの棒状電極２０を挟み込みつつ
同ガイド溝に進入可能な係合突起を形成しておいたりし
てもよい。また、円柱及び円筒に限らず、角柱及び角筒
の組み合わせであっても良い。ただし、柱状体と筒状体
との組み合わせであれば、構成が簡素化できる。

【００１９】また、本実施例においては、ルーバー３１
を摺動電極としてスライド電極３０が棒状電極２０上を
摺動可能としているが、低摩擦で移動できれば他の構成
とすることもできる。スライド電極３０の外周面には軸
方向にＮ極とＳ極とを配向した永久磁石４１を保持して
あり、また、ケース１０の外周には当該ケース１０に巻
き付けるように捲回した電磁コイル４２を配設してあ
り、この電磁コイル４２には、図３に示す電気回路を構
成する駆動回路４３が接続してある。同駆動回路４３は
スイッチ４３ａを備えており、同スイッチ４３ａを駆動
することによって電磁コイル４２にそれぞれ逆極性の直
流電流を流すことができる。

【００２０】電磁コイル４２に通電すると、電磁コイル
４２内には磁力線が発生し、当該電磁コイル４２内に保
持されるケース１０内にて軸線方向に沿った磁力線が生
じる。上記スイッチ４３ａの操作位置に応じて同磁力線
の極性を反転させることができ、ケース１０内のスライ
ド電極３０に保持された永久磁石４１の極性との関係に
よってスライド電極３０は吸引及び反発して当該ケース
１０内で右端及び左端に移動される。

【００２１】本実施例においては、スライド電極３０の
側に永久磁石４１を保持せしめるとともにケース１０の
外周に一体の電磁コイル４２を配設して極性によってス
ライド電極３０を駆動するようにいて要るが、電磁石の
磁力を利用して駆動できれば良く、例えば、図４に示す
ように、ケース１０の外周には右端と左端にそれぞれ独
立した二体の電磁コイル４２ａ，４２ｂを配設するとと
もに、スライド電極３０には鉄などの磁性体を保持して
おき、一方の電磁コイル４２ａ，４２ｂに通電して磁性
体を吸着させるようにして駆動しても良い。

【００２２】次に、上記構成からなる本実施例の動作を
説明する。ケース１０の両側端からは棒状電極２０の端
部２２が突出しており、同端部２２には雄ネジを形成し
てある。同雄ネジを、図１に示すようにケース１０の長
さよりも広い間隔を隔てた二枚の絶縁板材５１，５１に
挿通させ、端部にナットを螺合させて当該ケース１０の
固定と図示しない電線との接続を行う。駆動回路４３の
スイッチ４３ａを操作すると電磁コイル４２に通電する
電流の極性を変化させるため、これによって電磁コイル
４２が発生する磁力線の向きが変化する。すると、磁力
線の向きによって永久磁石４１が吸引及び反発され、同
永久磁石４１を保持しているスライド電極３０をケース
１０内にて駆動しようとする。スライド電極３０はルー
バー３１を介して棒状電極２０と接触しているが、両者
の間の摩擦抵抗が小さく、磁力によって生じる駆動力に
より、同スライド電極３０は棒状電極２０上をケース１
０内で右端あるいは左端に移動する。右端に移動すれば
一方の棒状電極２０だけに接触して当該電磁スイッチは
非導通となるし、左端に移動すれば両方の棒状電極２
０，２０に接触して当該電磁スイッチは導通する。

【００２３】このように、密封したケース１０内で、円
柱状の棒状電極２０，２０を対面させるとともに、両棒
状電極２０，２０の隙間よりも長い円筒状のスライド電
極３０を挿通せしめてスライド可能に保持し、かつ、ス
ライド電極３０に永久磁石４１を保持させるとともにケ
ース１０の外周に電磁コイル４２を装着して外部の駆動
回路４３にて同電磁コイル４２に通電して所望の極性の
磁力線を発生させることにより、上記スライド電極３０
は棒状電極２０，２０上をスライドし、両電極２０，２
０間を導通させたり非導通とさせたりする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電磁スイッチの外観斜
視図である。

【図２】電磁スイッチの断面図である。

【図３】駆動回路を含む電気回路図である。

【図４】他の実施例に係る駆動回路を含む電気回路図で
ある。

【図５】従来の電磁スイッチの断面図である。

【符号の説明】

１０…ケース ２０…棒状電極 ３０…スライド電極 ３１…ルーバー ４１…永久磁石 ４２…電磁コイル ４２ａ，４２ｂ…電磁コイル ４３…駆動回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向する棒状電極と、 この棒状電極の外周面上にスライド可能に係合して当該
   棒状電極上で摺動可能であるとともに両棒状電極の隙間
   よりも長いスライド電極と、 上記棒状電極とスライド電極を収容するケースと、 磁力を利用して上記スライド電極を一方の棒状電極上と
   両方の棒状電極上の位置との間で移動させる電磁駆動機
   構とを具備することを特徴とする電磁スイッチ。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の電磁スイッチにお
   いて、上記スライド電極は、上記棒状電極上で低摩擦で
   移動可能とする摺動電極を具備することを特徴とする電
   磁スイッチ。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２に記載の電
   磁スイッチにおいて、上記ケースはアークを飛び難くす
   るガスを封入していることを特徴とする電磁スイッチ。
4. 【請求項４】 上記請求項１〜請求項３に記載の電磁ス
   イッチにおいて、上記電磁駆動機構は、磁性材料を備え
   る上記スライド電極を所定位置に吸着させるようにして
   駆動することを特徴とする電磁スイッチ。
5. 【請求項５】 上記請求項１〜請求項４に記載の電磁ス
   イッチにおいて、上記電磁駆動機構は、上記スライド電
   極に磁石を備えて電磁石の極性に応じて吸引あるいは反
   発せしめて所定位置に駆動することを特徴とする電磁ス
   イッチ。