KR101779755B1

KR101779755B1 - 전자 개폐기

Info

Publication number: KR101779755B1
Application number: KR1020177016636A
Authority: KR
Inventors: 다카시 이나구치; 사치요 가토; 가츠키 호타; 데츠야 야기
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2017-09-18
Also published as: CN107112167B; TW201633348A; WO2016103294A1; JP6138381B2; CN107112167A; JPWO2016103294A1; TWI611452B; US20170358414A1; KR20170072958A; US9905385B2; DE112014007203B4; DE112014007203T5

Abstract

본 발명은, 중력의 영향으로, 부하측 접점의 폐극(閉極) 타이밍과, 전원측 접점의 폐극 타이밍과의 시간차를 축소하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 전자 개폐기(100)는, 조작 코일(3)의 여자(勵磁) 또는 소자(消磁)에 따라 가동 철심(5)과 연동하는 크로스바(9)를 슬라이드하고, 전원측의 고정 접점(70a)과 가동 접점(12a), 및 부하측의 고정 접점(70b)과 가동 접점(12b)이 흡착, 이반하는 것이다. 또, 전자 개폐기(100)는, 제1 크로스바 슬라이드부(9a) 및 제2 크로스바 슬라이드부(9b)와, 제1 크로스바 슬라이드부(9a) 및 제2 크로스바 슬라이드부(9b)를 슬라이드시키는 제1 케이스 슬라이드부(4a) 및 제2 케이스 슬라이드부(4b)를 구비한다. 제1 케이스 슬라이드부(4a) 및 제1 크로스바 슬라이드부(9a), 혹은, 제2 케이스 슬라이드부(4b) 및 제2 크로스바 슬라이드부(9b)의 접촉에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이, 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사진다. 이것에 의해, 전자 개폐기(100)의 수명을 향상시킨다.

Description

전자 개폐기{ELECTROMAGNETIC SWITCH}

본 발명은, 전자(電磁) 개폐기에 관한 것이다.

중력의 영향으로 종래의 전자 개폐기는, 수직면 장착의 경우, 가동 철심 등의 가동부의 중량이 백 스프링(back spring)의 복귀력에 영향을 주지 않는다. 그러나, 바닥면 장착의 경우, 가동부의 중량이 백 스프링에 거스르도록 작용하므로, 가동부에 대한 복귀력이 부족하여 정상적인 동작을 할 수 없다. 이것에 대해서, 천정면 장착의 경우, 바닥면 장착과 반대로 가동부 중량이 백 스프링의 힘과 동일 방향으로 가해지므로, 부하력이 증가하여 정상적인 동작을 할 수 없다. 상기의 중력의 문제를 완화하기 위해, 백 스프링의 세트(set) 길이를 변화시킨다. 이것에 의해, 가동부가 중력의 영향을 받는 장착 자세에서는, 스프링력을 증감하여 그 영향을 보정한다. 이 결과는, 가동부의 복귀력 또는 부하력을 수직면 장착의 경우와 동일하게 조정할 수 있었다. 상기와 같이, 스프링의 길이를 조정한 전자 개폐기는, 종래 기술로서 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평7－37480 공보

종래 기술에서, 백 스프링의 세트 길이를 변화시키는 것에 의해, 중력의 악영향을 완화할 수 있었다. 그렇지만, 크로스바 하단측에 가동 철심이 배치되고, 중력의 영향으로 가동 철심측의 크로스바가 수평 방향으로부터 중력 방향으로 경사진다. 이 때문에, 부하측 접점의 폐극(閉極)하는 타이밍이 전원측 접점의 폐극하는 타이밍보다 늦어지는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 가동 철심과 크로스바가 함께 연동하고, 부하측 접점의 폐극하는 타이밍이 전원측 접점의 폐극하는 타이밍과의 시간차를 축소하는 것을 목적으로 한다.

위에서 설명한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 전자(電磁) 개폐기는,

전자석에 의해 고정 철심과 흡착 또는 이반(離反)하는 가동 철심과,

이 가동 철심과 고정 철심이 흡착 또는 이반하는 방향으로, 가동 철심을 단부에 구비하고, 가동 철심과 일체적으로 슬라이드하는 크로스바와,

이 크로스바를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부와,

크로스바의 슬라이드에 연동하고, 크로스바의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 서로 마주하는 위치에 마련된 한 쌍의 가동 접점과,

이 가동 접점과 대향하는 위치에 마련된 한 쌍의 고정 접점을 구비한 전자 개폐기에 있어서,

크로스바는, 제1 크로스바 슬라이드부와 제2 크로스바 슬라이드부를 가지고,

케이스 슬라이드부는, 제1 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제1 케이스 슬라이드부와, 제2 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제2 케이스 슬라이드부를 가지며,

제1 케이스 슬라이드부 및 제1 크로스바 슬라이드부, 혹은, 제2 케이스 슬라이드부 및 제2 크로스바 슬라이드부의 접촉에 의해, 크로스바의 가동 철심측이, 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지는 것이다.

또, 청구항 6의 발명에 관한 전자 개폐기는,

전자석에 의해 고정 철심과 흡착 또는 이반하는 가동 철심과,

이 가동 철심과 고정 철심이 흡착 또는 이반하는 방향으로, 가동 철심과 함께 일체적으로 슬라이드하는 크로스바와,

이 크로스바를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부와,

크로스바의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 상부측과 하부측의 서로 마주하는 위치에 마련되고, 크로스바의 슬라이드에 연동하는 한 쌍의 상부측 가동 접점과 하부측 가동 접점과,

이 가동 접점이 가동하는 것에 의해, 가동 접점과 접촉하는 한 쌍의 상부측 고정 접점과 하부측 고정 접점을 구비하며,

크로스바는, 크로스바의 슬라이드 방향의 일방의 단부가 슬라이드하는 크로스바 머리부 슬라이드부와, 가동 철심측에 배치된 크로스바의 타방의 단부가 슬라이드하는 크로스바 측벽 슬라이드부를 가지고,

케이스 슬라이드부는, 크로스바 머리부 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스 머리부 슬라이드부와, 크로스바 측벽 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스벽 슬라이드부를 가지며,

가동 철심이 고정 철심과 이반했을 때, 하부측 가동 접점과 접촉하는 하부측 고정 접점과의 양자 사이의 거리는, 상부측 가동 접점과 접촉하는 상부측 고정 접점과의 양자 사이의 거리보다 짧은 것이다.

게다가, 청구항 11의 발명에 관한 전자 개폐기는,

이 크로스바를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부와,

이 가동 접점과 대향하는 위치에 마련된 한 쌍의 고정 접점을 구비하며,

제1 크로스바 슬라이드부, 또는, 제2 크로스바 슬라이드부에 마련되는 돌기부를 가지고,

제1 케이스 슬라이드부, 또는, 제2 케이스 슬라이드부에 마련되고, 돌기부와 슬라이드하는 경사부를 가지며,

돌기부와 경사부와의 접촉에 의해, 크로스바의 가동 철심측이, 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지는 것이다.

본 발명에 관한 전자 개폐기는, 부하측 접점이 폐극하는 타이밍이 전원측 접점의 폐극하는 타이밍과의 시간차를 축소함에 따라, 부하측 접점의 소모가 늦어진다.

도 1은 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자(電磁) 개폐기의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자 개폐기의 가동부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 단면 A－A로부터 본 도면이다.
도 4는 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자 개폐기의 정면으로부터 본 사시도를 나타낸다.
도 5는 왼쪽으로부터 본 전자 개폐기의 외형도이다.
도 6은 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자 개폐기의 전원측과 부하측의 접점의 사이가 분리되는 상태의 전자 개폐기의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 개념도이다.
도 7은 전자 개폐기의 접점이 폐극(閉極)시에 크로스바의 양단측이 동일 높이 상태에서 이상(理想) 상태의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 8은 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 중력의 영향에 의해 크로스바의 양단측이 동일 높이 상태에서 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 9는 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 10은 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 11은 본 발명에 관한 실시 형태 1의 폐극시에 전자 개폐기의 접점 위치가 어긋나는 상태의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 12는 본 발명에 관한 실시 형태 1의 크로스바의 형상이 다를 때, 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 13은 본 발명에 관한 실시 형태 2의 전자 개폐기의 전원측과 부하측의 접점의 사이가 분리되는 상태의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 개념도이다.
도 14는 본 발명에 관한 실시 형태 2의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 15는 본 발명에 관한 실시 형태 2의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 16은 본 발명에 관한 실시 형태 2의 폐극시에 전자 개폐기의 접점 위치가 어긋나는 상태의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 17은 본 발명에 관한 실시 형태 2의 크로스바의 형상이 다를 때, 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 18은 본 발명에 관한 실시 형태 3의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 19는 본 발명에 관한 실시 형태 4의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 20은 본 발명에 관한 실시 형태 4의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 21은 본 발명에 관한 실시 형태 5의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.
도 22는 본 발명에 관한 실시 형태 5의 도 21의 가동 접촉자의 형상을 나타내는 확대도이다.
도 23은 본 발명에 관한 실시 형태 5의 전자 개폐기의 가동 접촉자의 다른 형상을 나타내는 확대도이다.
도 24는 본 발명에 관한 실시 형태 6의 전자 개폐기의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 25는 본 발명에 관한 실시 형태 6의 전자 개폐기의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다.

실시 형태 1.

이하, 본 발명의 실시 형태 1에 대해 설명한다. 또, 이 실시 형태 1에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 5까지를 이용하여 전자(電磁) 개폐기의 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 본 발명에 관한 실시 형태 1의 전자 개폐기를 횡방향으로부터 본 단면도이다. 도 1에서, 전자 개폐기(100)의 각 구성을 설명한다.

100은, 전자 개폐기이다. 1은, 절연물로 성형된 장착대이다. 2는, 장착대(1)에 고정되며, 산(山) 모양이고 규소 강판을 적층한 고정 철심이다. 3은, 산 모양의 고정 철심(2)의 오목부에 각각 배치된 조작 코일이다. 4는, 장착대(1)에 고정되며, 장착대(1)와 마찬가지로 절연물로 성형된 케이스이다. 5는, 고정 철심(2)과 마찬가지로 산 모양이고 규소 강판을 적층한 가동 철심이다. 또, 가동 철심(5)과 고정 철심(2)과의 산 모양의 볼록 부분의 철심이 대향하여 배치되어 있다. 6은, 각각 조작 코일(3)과 가동 철심(5)과의 사이에 배치되는 트리핑(tripping) 스프링이다. 또, 전자석에 의해, 고정 철심(2)과 가동 철심(5)은 흡착, 이반(離反)한다.

7은, 케이스(4)에 장착된 고정 접촉자이다. 고정 접촉자(7)는, 전원측 고정 접촉자(7a)와 부하측 고정 접촉자(7b)를 가진다. 또, 고정 접촉자(7)는, 전원측 고정 접촉자(7a)에 접합된 전원측 고정 접점(70a), 부하측 고정 접촉자(7b)에 접합된 부하측 고정 접점(70b)을 마련한다. 8은, 전자 개폐기(100)를 외부 회로에 접속하는데 사용되는 단자 나사이다. 9는, 전원측 고정 접촉자(7a)와 부하측 고정 접촉자(7b)와의 사이에 배치되고, 또한, 가동 철심(5)을 유지하며, 절연물로 형성된 크로스바이다. 10은, 크로스바(9)에 마련된 사각창이다. 11은, 사각창(10)에 마련된 누름 스프링이다.

12는, 크로스바(9)의 사각창(10)에 삽입되고, 누름 스프링(11)에 의해 유지되는 가동 접촉자이다. 또, 크로스바(9)를 기준으로 하여, 크로스바(9)보다 상부의 가동 접촉자(12)에는, 전원측 가동 접점(12a)이 접합된다. 한편, 크로스바(9)보다 하부의 가동 접촉자(12)에는, 부하측 가동 접점(12b)이 접합된다. 이 가동 접촉자(12)의 가동 접점(12a, 12b)은, 고정 접촉자(7)의 고정 접점(70a, 70b)에 각각 대향하여 마련된다. 이 때, 전류가 흐르는 상태의 경우, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a), 및 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은, 각각 대응하여 접촉한다. 게다가, 전자 개폐기(100)의 3상(相) 교류의 각 상(相)에 대응하기 위해, 고정 접촉자(7)와 가동 접촉자(12)는, 3조(組)가 마련된다. 13은, 전원측의 고정 접점(70a)과 가동 접점(12a), 및 부하측의 고정 접점(70b)과 가동 접점(12b)이 이반(離反)시에 발생시키는 아크가, 외부로 배출되는 것을 막기 위해, 케이스(4)의 상면을 덮어서 설치된 아크 커버이다. 화살표는, 중력 방향이다.

또, 접점의 배치에서, 크로스바(9)의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 상부측은 전원측이고, 하부측은 부하측이다.

또, 위에서 설명한 바와 같이, 크로스바(9)는, 가동 철심(5)과 고정 철심(2)이 흡착, 이반하는 방향으로, 가동 철심(5)과 함께, 일체적으로 슬라이드하는 구조이다.

또, 위에서 설명한 바와 같이, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)은, 크로스바(9)의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 서로 마주하는 위치에 마련되고, 크로스바(9)의 슬라이드에 연동하여 가동하는 구조이다. 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)은, 한 쌍의 가동 접점이다.

게다가 또, 한 쌍의 가동 접점(12a, 12b)이 가동하는 것에 의해, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a), 및 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은, 각각 대응하여 접촉하는 구조이다. 전원측 고정 접점(70a)과 부하측자 고정 접점(70b)은, 한 쌍의 고정 접점이다.

또, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 실시 형태 1에서는, 크로스바(9)는, 제1 크로스바 슬라이드부와 제2 크로스바 슬라이드부를 가진다. 또, 이 크로스바(9)를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부는, 제1 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제1 케이스 슬라이드부와, 제2 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제2 케이스 슬라이드부로 구성된다. 여기서의 제1 크로스바 슬라이드부는 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)이며, 제2 크로스바 슬라이드부는 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)이다. 제1 케이스 슬라이드부는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)이고, 제2 케이스 슬라이드부는 케이스벽 슬라이드부(4b)(도시 없음)이다. 케이스 머리부 슬라이드부(4a) 및 케이스벽 슬라이드부(4b)는, 케이스(4)와 동일한 재료이며, 절연 수지이다. 예를 들면, 나일론, 나일론 66, 나일론 46 등이다. 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)와 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)는, 크로스바와 동일한 재료이며, 절연 수지이다. 이 절연 수지로서는, 예를 들면, 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 우레아(urea) 수지 등이 있다.

도 2는, 전자 개폐기(100)의 가동부를 나타내는 도면이다. 가동부는, 가동 철심(5), 크로스바(9), 누름 스프링(11), 가동 접촉자(12), 및 전원측과 부하측의 가동 접점(12a, 12b)으로 구성된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 크로스바(9)의 머리부에 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)를 마련하고, 크로스바(9)의 측벽에 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)를 마련한다. 또, 사각창(10)에 배치한 누름 스프링(11)은, 가동 접촉자(12)를 눌러 유지하고 있다.

도 3은, 도 1의 단면 A－A로부터 본 도면이다. 도 3에서, 도 1에 나타내고 있지 않은 케이스벽 슬라이드부(4b)는, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 위치에 대응하여, 케이스(4)의 측벽에 마련된다. 또, 케이스벽 슬라이드부(4b)는, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)를 상하에서 사이에 두도록 위치하고 있다.

도 4는, 전자 개폐기(100)의 정면으로부터 본 사시도를 나타낸다. 도 4에 나타내는 케이스 머리부 슬라이드부(4a), 케이스벽 슬라이드부(4b), 크로스바 머리부 슬라이드부(9a), 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 일부가, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전자 개폐기(100)의 외측으로부터 시인(視認)할 수 있다.

이 실시 형태 1에서는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)는, 케이스(4)의 전면(前面)에 서로 평행한 한 쌍의 평행한 면이다. 케이스벽 슬라이드부(4b)는, 케이스(4)의 측벽에 서로 평행한 한 쌍의 직방체 모양의 돌기부이다. 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)와, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)는, 크로스바(9)의 일부로 하고, 서로 평행한 한 쌍의 평행한 면으로 구성되는 것이다. 또, 슬라이드부의 형상은, 한정되지 않는다.

도 5는, 왼쪽으로부터 본 전자 개폐기(100)의 좌측의 외형도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 일측이 보인다. 파선으로 나타낸 부분은, 외부로부터 보이지 않는 케이스(4)의 내부에 마련되는 케이스벽 슬라이드부(4b)이다.

도 6은, 이 실시 형태 1의 케이스벽 슬라이드부의 배치를 나타내는 개념도이다. 도 6은, 크로스바(9)의 형상이, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부와 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 상부, 및 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부와 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부가 동일 평면 상에 있는 경우의 전자 개폐기(100)의 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치를 나타내는 도면이며, 개극(開極)시의 상태를 나타낸다. 이 실시 형태 1에서는, 전원측과 부하측의 접점이 폐극시, 케이스벽 슬라이드부(4b) 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 접촉에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사진다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치는, b1으로부터 b2로 이동하고, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치는 변경되지 않는다. 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 배치 위치에 대해, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치 위치는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 배치 위치보다 높은 위치로 한다. 이것에 의해, 부하측의 접점의 접촉 타이밍이 전원측의 접점의 접촉 타이밍보다 빨라진다.

다음으로, 도 1을 이용하여 전자 개폐기(100)의 기본 동작을 설명한다.

도 1은, 전원측과 부하측의 접점이 폐극시에 전자 개폐기(100)가 ON 상태를 나타내는 도면이다. 도 1에서, 조작 코일(3)에 전류가 흘러, 전자력이 발생하면, 트리핑 스프링(6)에 저항하여 가동 철심(5)이 고정 철심(2)에 흡인된다. 그 때, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)가 케이스 머리부 슬라이드부(4a)를 슬라이드하고, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)가 케이스벽 슬라이드부(4b)를 슬라이드한다. 이것에 의해, 전원측의 고정 접점(70a)과 가동 접점(12a)을 폐로(閉路)하고, 부하측의 고정 접점(70b)과 가동 접점(12b)을 폐로함으로써, 전자 개폐기(100)는 ON 상태로 된다. 또, 조작 코일(3)의 전류를 차단하여, 전자석을 소자(消磁)하는 것에 의해서 전원측과 부하측의 접점을 각각 개로(開路)함으로써, 전자 개폐기(100)는 OFF 상태로 된다.

다음으로, 도 7과 도 8을 이용하여 크로스바 슬라이드부에서, 크로스바(9)에 대해서 케이스 머리부 슬라이드부(4a)와 케이스벽 슬라이드부(4b)와의 배치 위치가 동일 높이인 경우의 동작에 대해 설명한다.

도 7은, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점의 사이가 폐극시에, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)와 케이스벽 슬라이드부(4b)와의 배치 위치가 동일 높이인 경우, 전자 개폐기(100)가 폐극시에, 이상(理想) 상태의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다. 도 7에서, 전자 개폐기(100)가 ON 상태이고, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)가 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 중앙부에 위치하며, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)가 케이스벽 슬라이드부(4b)의 중앙부에 위치한다. 전원측 고정 접점(70a)과 전원측 가동 접점(12a), 및 부하측 고정 접점(70b)과 부하측 가동 접점(12b)은 접촉하여, 전류가 흐르고 있다.

또, 크로스바(9)와 케이스(4)는 절연 수지로 구성되기 때문에, 습도, 및 온도의 영향으로 팽창한다. 또, 슬라이드시에 잠그지 않기 때문에, 원활히 슬라이드하는 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)와 케이스 머리부 슬라이드부(4a)와의 사이, 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)와 케이스벽 슬라이드부(4b)와의 사이는, 간극이 마련되어 있다. 예를 들면, 간극의 대소(大小)는, 0.1mm~1mm이면 좋고, 또 이 간극의 대소에 한정되는 것은 아니다.

이 간극을 마련하기 위해서, 중력의 영향으로 도 7과 같은 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)가 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 중앙부에 위치하지 않고, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)도 케이스벽 슬라이드부(4b)의 중앙부에 위치하지는 않는다.

도 8은, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점의 사이가 폐극시에, 중력의 영향에 의해 케이스 머리부 슬라이드부(4a)와 케이스벽 슬라이드부(4b)와의 배치 위치가 동일 높이인 경우, 전자 개폐기(100)의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 중력의 영향을 고려한 경우, 폐극 상태가 되면, 가동 철심(5)의 중량에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이 수평 방향으로부터 중력 방향으로 경사진다. 이 때문에, 누름 스프링(11)에 의해 크로스바(9)에 유지되고 있는 가동 접촉자(12)가 경사져, 먼저 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)이 전기적으로 접속되고, 다음으로 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)이 전기적으로 접속된다.

접점이 접촉할 때, 가동 접점(12a, 12b)은, 대응하는 고정 접점(70a, 70b)에 충돌한다. 이 충돌시, 가동 접점(12a, 12b)이 충돌의 반발에 의해 되튀어와, 바운스한다. 전원측의 가동 접점(12a)이 먼저 전원측 고정 접점(70a)과 접속하므로, 누름 스프링(11)에 의해 접촉압(接觸壓)은, 전원측 가동 접점(12a)이 부하측 가동 접점(12b)보다 높다. 또, 가동 철심(5)의 중량에 의해 크로스바(9)에는 반시계 방향의 모멘트가 작동하기 쉽다. 이 때문에, 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압은 높고, 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압은 낮아진다.

상기의 요인에 의해, 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압을 약하게 하고, 전원측 가동 접점(12a)을 높인다. 따라서, 부하측 가동 접점(12b)이, 전원측 가동 접점(12a)으로부터 바운스하기 쉬워, 공중에 떠 있는 상태가 길어진다. 부하측 가동 접점(12b)이, 공중에 떠 있는 동안에는, 아크 전류가 흐르기 때문에, 부하측 접점은, 아크의 에너지로 소모된다. 이 때문에, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)보다 소모하여 닳아진다.

상기와 같은 접점 소모의 가속을 방지하기 위해, 도 6에 나타내는 구조에 의해, 전자 개폐기(100)의 전원측보다 부하측의 접점의 폐극하는 타이밍을 빠르게 한다.

도 9와 도 10을 이용하여, 동작, 작용 및 효과를 설명한다.

도 9는, 이 실시 형태 1의 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점이 폐극시에 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)가 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 향해 슬라이드하도록, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)에 대응하는 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)보다 크로스바(9)의 중력 방향과 반대 방향으로 높은 위치에 배치된다. 또, 도 9의 화살표는, 케이스벽 슬라이드부(4b) 하부의 면(面)의 항력(抗力)을 나타낸다. 이 항력에 의해, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)는, 중력 방향과 반대 방향으로 경사지는 위치에 유지된다.

도 10은, 도 9의 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치를 나타내는 모식 확대도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, Z축은, 중력 방향과 반대 방향이다. 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 상부의 면은, 동일 평면상(I1)에 있다. 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부의 면은, 동일 평면상(I2)에 있으며, I1와 I2의 2개의 평면은 평행인 것으로 한다.

이 경우, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부에 대응하는 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치를 Z1으로 하고, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부에 대응하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치를 Z2로 하면, Z1의 위치는, Z2의 위치보다 높게 한다. 예를 들면, Z1과 Z2의 위치의 차이는 0.1mm이며, Z1의 위치는 Z2의 위치보다 0.1mm 높다.

상기의 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치에 의해, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은 먼저 전기적으로 접속되고, 그 후, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)이 전기적으로 접속되어, 전류가 흐르기 시작한다.

도 9 또는 도 10에서, 접점이 접촉할 때에, 가동 접점(12a, 12b)은, 고정 접점(70a, 70b)에 충돌할 때의 반발에 의해 되튀어와, 바운스한다. 이 때, 부하측 가동 접점(12b)은 먼저 부하측 고정 접점(70b)과 전기적으로 접속하므로, 누름 스프링(11)에 의한, 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압이 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압보다 높다. 한편, 도 8을 나타내는 바와 같이, 크로스바(9)의 측벽측에 가동 철심(5)이 있기 때문에, 가동 철심(5)의 중량의 작용에 의해, 반시계 방향의 모멘트가 작용하기 쉬우므로, 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압을 보다 높이고, 부하측 가동 접점의 접촉압은 저하시킨다. 이들 결과, 전원측과 부하측의 접촉압이 양자에 의해 상쇄되어, 양자가 동일한 접촉압을 부여하기 쉬워진다.

이상과 같이, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)에서의 바운스가 균등하게 생기고, 접점의 소모 상태도 거의 동일하게 된다. 그 결과는, 전원측 접점의 폐극하는 타이밍과 부하측 접점의 폐극하는 타이밍이 거의 동일하게 되어, 전극의 극단적인 소모를 방지할 수 있다.

그러나, 이 실시 형태 1에서는, 상기의 도 9의 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치에 의해, 전원측과 부하측의 접점이 폐극시, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전원측 가동 접점(12a)이 전원측 고정 접점(70a)보다 상부에 위치하고, 부하측 가동 접점(12b)이 부하측 고정 접점(70b)보다 상부에 위치하는 경우가 있다. 이 경우, 가동 접점(12a, 12b)의 하측과 대응하는 고정 접점(70a, 70b)의 상측만이 각각 접촉하고, 접촉한 부분 및 그 근방이 소모된다.

접점의 일부만 소모되는 것을 막기 위해, 도 7에 나타내는 바와 같이, 전자 개폐기(100)가 폐극시에서, 가동 접점(12a, 12b)의 위치가, 대응하는 고정 접점(70a, 70b)의 위치에 대해서 상하 방향으로 어긋나지 않도록 접점 위치를 조정한다. 접점 위치의 조정에 대해서, 가동 철심(5)을 고정 철심(2)에 흡착할 때, 각각 고정 접점과 대응하는 가동 접점과의 중심 위치에 맞추어 조정한다. 예를 들면, 고정 접점과 가동 접점과의 접촉하는 면적이 다른 경우, 폐극시, 면적이 작은 쪽의 접점이, 면적이 큰 쪽의 접점으로부터는 돌출하지 않도록 설치한다.

이 실시 형태 1에 의하면, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치에 의해, 전원측 접점의 접촉 타이밍과 부하측 접점의 접촉 타이밍이 거의 동일하게 되어, 전자 개폐기의 수명이 향상될 수 있다.

또, 상기의 실시 형태 1의 구성과 배치를 설명했지만, 이 실시 형태 1의 구성과 배치는, 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 12를 나타내는 바와 같이, 크로스바(9)의 형상이 도 10에 나타내는 크로스바(9)의 형상과 달리, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 상부의 면, 및 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부의 면은, 동일 평면에 없는 경우도 있다. 이러한 경우, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부의 면과의 높이의 차이는 h이며, Z1을 Z2＋h보다 높게 한다. 예를 들면, Z1과 Z2＋h의 차이는 0.1mm이다. 이와 같이 설정하면 동일한 효과가 얻어진다.

상기와 같이, 크로스바(9)의 형상이 변하면, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치도 변화한다. 이 때문에, 케이스벽 슬라이드부(4b)는, 가동 철심(5)측의 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)를 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지게 규제한다.

한편, 이 실시 형태 1의 구성에서, 부하 측에 있는 케이스벽 슬라이드부(4b)의 두께는 두꺼워짐으로써, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 두꺼워지는 부분의 높이가 도 10의 이동 위치와 동일하면 좋다. 이 결과, 케이스벽 슬라이드부(4b) 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 접촉에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사진다. 혹은, 케이스벽 슬라이드부(4b) 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 접촉에 의해, 크로스바(9)에 작용하는 중력에 의한 경사를 없애는 방향으로 작용시킨다.

실시 형태 2.

이하, 가동 철심(5)과 고정 철심(2)이 흡착, 이반하는 방향이, 중력에 대해서 수직이 되도록 전자 개폐기(100)를 마련한 경우의 구성, 동작을 나타내는 확대도인 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 및 도 17을 이용하여 본 발명의 실시 형태 2에 대해 설명한다. 실시 형태 1과 공통되는 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 실시 형태 2는, 실시 형태 1과 마찬가지로 전원측과 부하측의 접점이 폐극하는 과정 중에서, 케이스 슬라이드부는, 크로스바(9)의 움직임을 중력 방향과 반대 방향으로 규제하는 것이다. 또, 실시 형태 1은, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치를 중력과 반대 방향으로 이동시킨 것이며, 이 실시 형태 2는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치를 중력 방향으로 이동시키는 것이다.

도 13은, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점이 접촉하지 않은 상태에서 이 실시 형태 2의 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 배치를 나타내는 개념도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 이 실시 형태 2는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치가 크로스바(9)의 중력 방향에 수직하는 수평면 a1으로부터 a2로 이동하고, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치를 변경하지 않는 구성이다. 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치 위치에 대해, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 배치 위치는, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 배치 위치보다 낮은 위치로 한다.

도 14는, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점이 폐극시에, 이 실시 형태 2의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다. 도 14의 화살표는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a) 상부의 면으로부터 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)로의 항력을 나타낸다. 이 항력에 의해, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)는, 중력 방향으로 경사진다. 도 14는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치를 중력 방향으로 이동시킨 구성을 나타내는 도면이다.

도 15는, 도 14의 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치를 나타내는 확대도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, Z축은, 중력 방향과 반대 방향이다. 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부와 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 상부는 동일 평면(I1) 상에 있고, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부와 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부는 동일 평면(I2) 상에 있다. I1와 I2의 2개의 평면은 평행이며, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 두께와 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)의 두께는 동일하며 d1으로 한다. 또, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부에 대응하는 케이스벽 슬라이드부(4b) 하부의 위치를 Z1으로 하고, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부에 대응하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a) 상부의 위치를 Z3로 한다. Z3는, Z1와 d1의 합계치보다 작게 한다. 예를 들면, Z1와 d1의 합계치로부터 Z3의 값을 뺀 값은, 0.1mm이다.

상기의 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 배치에 의해, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)이 먼저 전기적으로 접속하고, 그 후, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)이 전기적으로 접속하여, 전류가 흐르기 시작한다.

부하측 가동 접점(12b)이 먼저 부하측 고정 접점(70b)과 전기적으로 접속하므로, 누름 스프링(11)에 의해 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압이 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압보다 높다. 한편, 도 8을 나타내는 바와 같이, 크로스바(9)의 측벽측에 가동 철심(5)이 있기 때문에, 가동 철심(5)의 중량에 의해 반시계 방향의 모멘트가 작용하기 쉬우므로, 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압을 높이고, 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압은 저하시킨다. 이들 결과, 전원측과 부하측의 접촉압이 양자에 의해 상쇄되어, 양자가 동일한 접촉압을 부여하기 쉬워진다.

이것에 의해, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)에서의 바운스가 균등하게 생기고, 접점의 소모 상태도 거의 동일하게 된다.

그러나, 이 실시 형태 2에서는, 상기의 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 배치에 의해, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전원측 가동 접점(12a)이 전원측 고정 접점(70a)보다 하부에 위치하고, 부하측 가동 접점(12b)이 부하측 고정 접점(70b)보다 하부에 위치할 가능성이 있다. 이 경우, 가동 접점(12a, 12b)의 상부와 대응하는 고정 접점(70a, 70b)의 하부만이 각각 접촉하고, 접촉한 부분 및 그 근방이 소모된다. 이와 같이, 접점의 일부만이 소모되기 때문에, 접촉시에 도 7의 접점 위치를 나타내는 바와 같이, 전자 개폐기(100)가 폐극시에서, 가동 접점(12a, 12b)의 위치는, 대응하는 고정 접점(70a, 70b)의 위치에 대해서 상하 방향으로 어긋나지 않도록 하기 위해서, 접점 위치를 조정한다. 접점 위치의 조정에 대해서, 실시 형태 1과 마찬가지로, 가동 철심(5)을 고정 철심(2)에 흡착할 때, 각각 고정 접점과 대응하는 가동 접점과의 중심 위치에 맞추어 조정한다.

이 실시 형태 2는, 실시 형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 한편, 도 17을 나타내는 바와 같이, 크로스바(9)의 양단부의 형상이 다르고, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 상부의 면, 및 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 하부의 면과 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부의 면은, 동일 평면에 없는 경우도 있다. 이러한 경우, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)는, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)를 수평 방향으로부터 중력 방향으로 경사지게 규제하는 배치로 하여, 동일한 효과가 얻어진다.

한편, 이 실시 형태 2의 구성에서, 전원측에 있는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 두께는 두꺼워짐으로써, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 상기의 실시 형태 1과 실시 형태 2는, 케이스벽 슬라이드부(4b) 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b), 또는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a) 및 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 접촉에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사진다. 혹은, 케이스벽 슬라이드부(4b) 및 크로스바 측벽 슬라이드부(9b), 또는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a) 및 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 접촉에 의해, 크로스바(9)에 작용하는 중력에 의한 경사를 없애는 방향으로 작용시킨다.

실시 형태 3.

이하, 도 18을 이용하여 본 발명의 실시 형태 3에 대해 설명한다. 실시 형태 2와 공통되는 구성요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 실시 형태 3은, 크로스바(9)의 슬라이드 방향에 대해, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)에 대향하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 상부에 볼록부(20)를 마련하는 것이다. 도 18에서, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)에 대향하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 상부에 볼록부(20)를 마련하는 것에 의해, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 위치를 중력 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)는, 중력 방향으로 경사지고, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)가 중력 방향과 반대 방향으로 경사져서, 슬라이드한다.

볼록부(20)는, 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 벽에 마련되고, 판 모양의 것이라도 좋다. 또, 볼록부(20)는, 케이스(4)와 일체화되는 것이라도 괜찮다.

또, 이 실시 형태 3에서는, 볼록부(20)를 설치하는 것에 의해, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전원측 가동 접점(12a)이 전원측 고정 접점(70a)보다 하부에 위치하고, 부하측 가동 접점(12b)이 부하측 고정 접점(70b)보다 하부에 위치하는 경우가 있다. 이 경우, 가동 접점(12a, 12b)의 상부와 대응하는 고정 접점(70a, 70b)의 하부만이 각각 접촉하여, 접촉한 부분 및 그 근방이 소모된다. 이와 같이, 접점의 일부만이 소모되기 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 전자 개폐기(100)가 폐극시에서, 가동 접점(12a, 12b)의 위치가, 대응하는 고정 접점(70a, 70b)의 위치에 상하 방향으로 어긋나지 않도록 하기 위해, 접점 위치를 조정한다.

이 실시 형태 3은, 실시 형태 2와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 크로스바(9)의 슬라이드 방향에 대해, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)에 대향하는 케이스벽 슬라이드부(4b)의 하부에 볼록부(20)를 마련하는 것에 의해, 케이스벽 슬라이드부(4b)의 위치를 중력 방향과 반대 방향으로 이동시킴으로써, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)는, 중력 방향으로 경사지고, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)가 중력 방향과 반대 방향으로 경사져서, 실시 형태 3과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이 실시 형태 3은, 크로스바(9)의 슬라이드 방향에 대해, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)에 대향하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 상부, 또는, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)에 대향하는 케이스벽 슬라이드부(4b)의 하부에 볼록부(20)만을 마련함으로써, 실시 형태 1 및 실시 형태 2와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 4.

이하, 도 19와, 도 20을 이용하여 본 발명의 실시 형태 4에 대해 설명한다. 실시 형태 1과 공통되는 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 실시 형태 4는, 전원측과 부하측의 접점이 개극할 때, 전원측의 고정 접점(70a)과 가동 접점(12a)과의 사이의 거리는, 부하측의 고정 접점(70b)과 가동 접점(12b)과의 사이의 거리보다 긴 것으로 하는 구성이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 부하측 고정 접촉자(7b)의 위치를 전원측 고정 접촉자(7a)의 위치보다 거리 C1으로 가동 접촉자(12)측에 위치시킨다. 이 때의 거리 C1은 예를 들면 0.6mm이다. 이 결과는, 크로스바(9)의 측벽측이 수평 방향으로부터 중력 방향으로 경사진 경우에도, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)을 접촉하는 타이밍은, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)이 접촉하는 타이밍보다 늦어지지 않도록 하는 것이 가능하다.

다음으로, 이 실시 형태 4의 동작에 대해 설명한다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)에 늦어지지 않게 전기적으로 접속하여, 전류가 흐르기 시작한다.

도 19에서, 접점이 접촉할 때, 가동 접점(12a, 12b)은, 고정 접점(70a, 70b)과 충돌할 때의 반발에 의해 되튀어와, 바운스한다. 이 때, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)에 늦어지지 않게 전기적으로 접속하므로, 누름 스프링(11)에 의해 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압이 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압보다 높다. 한편, 도 8에 나타내는 바와 같이 중력의 영향으로, 크로스바(9)의 측벽측에 가동 철심(5)이 있기 때문에, 가동 철심(5)의 중량에 의해 반시계 방향의 모멘트가 작용하기 쉬우므로, 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압을 보다 높이고, 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압은 저하시킨다. 이와 같이 전원측보다 부하측 접점간의 거리를 짧게 구성한 것에 의해, 가동 철심(5)의 중량에 의한 영향을 상쇄하여, 전원측과 부하측의 접점의 접촉압이 동등하게 된다.

따라서, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)에서의 바운스가 균등하게 생기고, 접점의 소모 상태도 거의 동일하게 되어, 전극의 극단적인 소모를 방지할 수 있다.

또, 이 실시 형태 4에서는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 부하측 고정 접점(70b)의 두께는, 전원측 고정 접점(70a)의 두께보다 두껍게 하는 것에 의해, 도 19와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 두껍게 하는 부분의 두께의 값 C2는, 도 19의 이동 위치의 값 C1과 동일하면 된다.

이상과 같이, 이 실시 형태 4는, 상기의 실시 형태 1로부터 실시 형태 3까지와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 부하측 가동 접점(12b)과 전원측 고정 접점(70b)과, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 고정 접점(70b)이, 동시에 접속해도 괜찮다.

실시 형태 5.

이하, 도 21, 도 22, 및 도 23을 이용하여 본 발명의 실시 형태 5에 대해 설명한다. 실시 형태 1과 공통되는 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 실시 형태 5는, 도 21, 도 22 및 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 4와 마찬가지로 전원측과 부하측의 접점이 개극할 때, 전원측의 고정 접점(70a)과 가동 접점(12a)과의 사이의 거리는, 부하측의 고정 접점(70b)과 가동 접점(12b)과의 사이의 거리보다 긴 것으로 하는 구성이다. 또, 실시 형태 4에서는, 고정 접촉자(7)의 위치 혹은 부하측 고정 접점(70b)의 두께를 변경하는 것에 의해, 거리를 조정한다.

한편, 실시 형태 5에서는, 크로스바(9)의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 가동 접촉자(12)를 좌우 대칭으로 배치하지 않는 것이다. 즉, 이 실시 형태 5에서는, 도 22에 나타내는 바와 같은 가동 접촉자(12)의 부하측이 시계 방향으로 경사지는 구성, 또는 도 23에 나타내는 바와 같은 부하측 가동 접점(12b)의 두께가 두꺼워지는 구성으로 하는 것을 특징으로 한다. 이들 구성에 의해, 접점의 사이의 거리를 조정할 수 있다. 이하는, 도 21과 도 22를 이용하여, 이 실시 형태 5를 설명한다.

도 21은, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점이 폐극시에, 이 실시 형태 5의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 확대도이다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 크로스바(9)의 슬라이드 방향에 대해, 가동 접촉자(12)를 좌우 대칭이 아니라, 부하측이 시계 방향으로 경사지는 구조로 한다. 이러한 구조로 하는 것에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이 수평 방향으로부터 중력 방향으로 경사진 경우에도, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)과의 접촉하는 타이밍을, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)과의 접촉하는 타이밍보다 늦어지지 않도록 하는 것이 가능하다.

도 22는, 도 21의 전자 개폐기의 가동 접촉자(12)를 나타내는 확대도이다. 부하측 가동 접점(12b)의 배치 위치는, 도 22에 나타내는 점선을 기준으로 하여, 거리 d2만큼 떨어져 있다. 이 때문에, 부하측 가동 접점(12b)과 고정 접점(70b)과의 사이의 거리는, 전원측 가동 접점(12a)과 고정 접점(70a)과의 사이의 거리보다 d2만큼 짧다. 예를 들면, 도 21의 가동 철심(5)측의 크로스바 측벽 슬라이드부(9b)가 하부로 경사지는 각도는 기종에 의해 다르지만, 예를 들면 1도 경사지는 경우, 동작시에 부하측의 고정 접점(70b)과 가동 접점(12b)이 0.6mm 정도 이간한다. 그러므로, d2를 0.6mm로 한다.

다음은, 이 실시 형태 5의 동작에 대해 설명한다.

이 실시 형태 5의 배치에 의해, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)은 먼저 전기적으로 접속하고, 그 후, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)이 전기적으로 접속하여, 전류가 흐르기 시작한다.

접점이 접촉시, 가동 접점(12a, 12b)은, 충돌시의 반발로 되튀어와, 바운스한다. 이 때, 부하측 가동 접점(12b)이 부하측 고정 접점(70b)과 먼저 전기적으로 접속하므로, 누름 스프링(11)에 의해 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압이 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압보다 높다. 한편, 크로스바(9)의 측벽측에 가동 철심(5)이 있기 때문에, 가동 철심(5)의 중량에 의해 반시계 방향의 모멘트가 작용하기 쉬우므로, 전원측 가동 접점(12a)의 접촉압을 높이고, 부하측 가동 접점(12b)의 접촉압은 저하시킨다. 이와 같이 개극시의 부하측 가동 접점(12b)의 위치를 전원측보다 고정 접점측에 배치한 것에 의해, 가동 철심(5)의 중량에 의한 영향을 상쇄하여, 전원측과 부하측의 접점의 접촉압이 동일하게 된다.

이 실시 형태 5에서는, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)에서의 바운스가 균등하게 생기고, 접점의 소모 상태도 거의 동일하게 된다. 그 결과, 전극의 극단적인 소모를 방지할 수 있다.

또, 부하측 가동 접점의 두께를 d2만큼 두껍게 한 경우에도, 전원측 접점의 접속 타이밍은 부하측 접점의 접속 타이밍보다 늦어지지 않도록 하는 효과가 얻어진다. 이 경우, d2는 예를 들면 0.6mm이다.

게다가, 전원측 가동 접점(12a)은, 부하측 가동 접점(12b)보다 고정 접점(70a)으로부터 떨어지도록 배치한다. 예를 들면, 전원측 가동 접점(12a)은, 부하측 가동 접점(12b)보다, 고정 접점(70a)으로부터 0.6mm 거리 떨어지면, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

실시 형태 6.

이하, 도 24와 도 25를 이용하여 본 발명의 실시 형태 6에 대해 설명한다. 실시 형태 1과 공통되는 구성요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 설명한다.

도 24는, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점이 폐극시에, 이 실시 형태 6의 전자 개폐기(100)를 나타내는 구조도이다. 도 24에서, 전원측에 있는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 벽면에 경사부(31)를 마련하고, 전원측에 있는 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)에 돌기부(30)를 마련한 것이다.

돌기부(30)는, 사각, 삼각뿔 등의 형상이다. 경사부(31)는, 경사면 또는 곡면이다. 이와 같이 구성해도, 크로스바(9)가 수평 혹은 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지고, 부하측 가동 접점(12b)과 부하측 고정 접점(70b)이 접촉하는 타이밍을, 전원측 가동 접점(12a)과 전원측 고정 접점(70a)과의 접촉하는 타이밍보다 늦어지지 않도록 하는 것이 가능하다.

돌기부(30)를 마련하는 것에 의해, 폐극시에 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 돌기부(30)는, 대응하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 경사부(31)에 접촉할 때에, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)와 케이스 머리부 슬라이드부(4a)와의 사이에 간극량을 유지할 수 있다.

또, 돌기부(30)와 케이스 머리부 슬라이드부(4a)의 경사부(31)가 폐극시에만 접촉하기 때문에, 접점 개폐에 대해서 크로스바(9)가 스무스하게 이동한다. 폐극시에, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 돌기부(30)는, 크로스바(9)의 이동 방향에 대해서 연직 방향이 아니라 경사 방향으로부터 지지한다. 이 때문에, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)가 케이스 머리부 슬라이드부(4a)에 끼어서 잠기지 않는다.

도 25는, 전자 개폐기(100)의 전원측과 부하측의 접점이 폐극시에, 이 실시 형태 6의 가동부와 슬라이드부를 나타내는 도면이다. 도 25에서, 추가로, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 수평 방향으로 홈(32)을 마련한다. 이것에 의해, 탄성 기능을 갖게 하고, 폐극시에 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 돌기부(30)가, 이 돌기부(30)에 대응하는 케이스 머리부 슬라이드부(4a)에 접촉하는 경우, 충격이 완화된다. 이 결과는, 전원측 가동 접점(12a)과 부하측 가동 접점(12b)의 바운스를 저감시킬 수 있다.

크로스바 머리부 슬라이드부(9a)에 홈(32)을 마련하지 않고, 돌기부(30)에 스프링 등을 장착하는 경우, 이 스프링 등의 탄성 기능에 의해, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

게다가, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 상부에 돌기부(30)와 수평 방향으로 홈(32)을 마련할 뿐만 아니라, 크로스바 머리부 슬라이드부(9a)의 양측면에 돌기부(30)와 중력 방향으로 홈(32)을 마련해도 좋다. 이것에 의해, 가동 접점(12a, 12b)과 고정 접점(70a, 70b)과의 접촉을 균등하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 3상(相)의 각각의 극(極)의 접점의 바운스를 저감할 수 있다.

이 실시 형태 6은, 상기의 실시 형태 1~실시 형태 5와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 이 실시 형태 6에서는, 돌기부(30)는 크로스바 머리부 슬라이드부(9a) 상부에 마련되고, 경사부(31)가 프레임 머리부 슬라이드부(4a) 하부에 마련되어 있지만, 이것에는 한정되지 않는다. 돌기부(30)는, 크로스바 측벽 슬라이드부(9b) 하부에, 경사부(31)가 프레임벽 슬라이드부(4b) 하부에 마련되어도 괜찮다. 이 결과, 상기의 실시 형태 6에서는, 돌기부(30)와 경사부(31)의 접촉에 의해, 크로스바(9)의 가동 철심(5)측이, 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사진다.

상기의 실시 형태 1 내지 실시 형태 6까지의 구성 및 배치는, 임의로 조합시켜도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 전자 개폐기, 전자 접촉기, 릴레이, 브레이커 등에 이용할 수 있다.

100 : 전자 개폐기 1 : 장착대
2 : 고정 철심 3 : 조작 코일
4 : 케이스 4a : 케이스 머리부 슬라이드부
4b : 케이스벽 슬라이드부 5 : 가동 철심
6 : 트리핑 스프링 7 : 고정 접촉자
7a : 전원측 고정 접촉자 7b : 부하측 고정 접촉자
70a : 전원측 고정 접점 70b : 부하측 고정 접점
8 : 단자 나사 9 : 크로스바
9a : 크로스바 머리부 슬라이드부
9b : 크로스바 측벽 슬라이드부
10 : 사각창 11 : 누름 스프링
12 : 가동 접촉자 12a : 전원측 가동 접점
12b : 부하측 가동 접점 13 : 아크 커버
20 : 볼록부 30 : 돌기부
31 : 경사부 32 : 홈

Claims

전자석에 의해 고정 철심과 흡착 또는 이반(離反)하는 가동 철심과,
상기 가동 철심과 상기 고정 철심이 흡착 또는 이반하는 방향으로, 상기 가동 철심을 단부에 구비하고, 상기 가동 철심과 일체적으로 슬라이드하는 크로스바와,
상기 크로스바를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부와,
상기 크로스바의 슬라이드에 연동하고, 상기 크로스바의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 서로 마주하는 위치에 마련된 한 쌍의 가동 접점과,
상기 가동 접점과 대향하는 위치에 마련된 한 쌍의 고정 접점을 구비한 전자(電磁) 개폐기에 있어서,
상기 크로스바는, 제1 크로스바 슬라이드부와 제2 크로스바 슬라이드부를 가지고,
상기 케이스 슬라이드부는, 상기 제1 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제1 케이스 슬라이드부와, 상기 제2 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제2 케이스 슬라이드부를 가지며,
상기 제1 케이스 슬라이드부 및 상기 제1 크로스바 슬라이드부, 혹은, 상기 제2 케이스 슬라이드부 및 상기 제2 크로스바 슬라이드부의 접촉에 의해, 상기 크로스바의 상기 가동 철심측이, 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바의 일방의 단부인 크로스바 머리부 슬라이드부이고,
상기 제2 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부보다, 상기 가동 철심측에 마련한 크로스바 측벽 슬라이드부이고,
상기 제1 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스 머리부 슬라이드부이고,
상기 제2 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 측벽 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스벽 슬라이드부이며,
상기 케이스벽 슬라이드부는, 상기 크로스바 측벽 슬라이드부의 하부가 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바의 일방의 단부인 크로스바 머리부 슬라이드부이고,
상기 제2 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부보다, 상기 가동 철심측에 마련한 크로스바 측벽 슬라이드부이고,
상기 제1 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스 머리부 슬라이드부이고,
상기 제2 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 측벽 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스벽 슬라이드부이며,
상기 케이스 머리부 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부의 상부가 수평 방향으로부터 중력 방향으로 경사지는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바의 일방의 단부인 크로스바 머리부 슬라이드부이고,
상기 제2 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부보다, 상기 가동 철심측에 마련한 크로스바 측벽 슬라이드부이고,
상기 제1 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스 머리부 슬라이드부이고,
상기 제2 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 측벽 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스벽 슬라이드부이며,
상기 크로스바의 슬라이드 방향으로 대해, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부에 대향하는 상기 케이스 머리부 슬라이드부의 상부, 또는 상기 크로스바 측벽 슬라이드부에 대향하는 상기 케이스벽 슬라이드부의 하부에, 볼록부를 마련하는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동 철심을 상기 고정 철심에 흡착할 때, 일방의 상기 가동 접점과 일방의 상기 고정 접점, 및 타방의 상기 가동 접점과 타방의 상기 고정 접점은, 각각 접점의 중심 위치에 맞추어 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
전자석에 의해 고정 철심과 흡착 또는 이반하는 가동 철심과,
상기 가동 철심과 상기 고정 철심이 흡착 또는 이반하는 방향으로, 상기 가동 철심과 함께 일체적으로 슬라이드하는 크로스바와,
상기 크로스바를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부와,
상기 크로스바의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 상부측과 하부측의 서로 마주하는 위치에 마련되고, 상기 크로스바의 슬라이드에 연동하는 한 쌍의 상부측 가동 접점과 하부측 가동 접점과,
상기 가동 접점이 가동하는 것에 의해, 상기 가동 접점과 접촉하는 한 쌍의 상부측 고정 접점과 하부측 고정 접점을 구비하며,
상기 크로스바는, 상기 크로스바의 슬라이드 방향의 일방의 단부가 슬라이드하는 크로스바 머리부 슬라이드부와, 상기 가동 철심측에 배치된 상기 크로스바의 타방의 단부가 슬라이드하는 크로스바 측벽 슬라이드부를 가지고,
상기 케이스 슬라이드부는, 상기 크로스바 머리부 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스 머리부 슬라이드부와, 상기 크로스바 측벽 슬라이드부를 슬라이드시키는 케이스벽 슬라이드부를 가지며,
상기 가동 철심이 상기 고정 철심과 이반했을 때, 상기 하부측 가동 접점과 접촉하는 상기 하부측 고정 접점과의 양자 사이의 거리는, 상기 상부측 가동 접점과 접촉하는 상기 상부측 고정 접점과의 양자 사이의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 6에 있어서,
상기 가동 철심을 상기 고정 철심에 이반할 때, 상부측과 하부측의 상기 가동 접점의 위치를 고정하고, 상기 하부측 고정 접점과 상기 하부측 가동 접점과의 거리는, 상기 상부측 고정 접점과 상기 상부측 가동 접점과의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 6에 있어서,
상기 가동 철심을 상기 고정 철심에 이반할 때, 상부측과 하부측의 상기 고정 접점의 위치를 고정하고, 상기 하부측 고정 접점과 상기 하부측 가동 접점과의 거리는, 상기 상부측 고정 접점과 상기 상부측 가동 접점과의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 6에 있어서,
상기 크로스바의 하부에 있는 상기 고정 접점의 두께는, 상기 크로스바의 상부에 있는 상기 고정 접점의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 6에 있어서,
상기 크로스바의 하부에 있는 상기 가동 접점의 두께는, 상기 크로스바의 상부에 있는 상기 가동 접점의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
전자석에 의해 고정 철심과 흡착 또는 이반하는 가동 철심과,
상기 가동 철심과 상기 고정 철심이 흡착 또는 이반하는 방향으로, 상기 가동 철심과 함께 일체적으로 슬라이드하는 크로스바와,
상기 크로스바를 슬라이드시키는 케이스 슬라이드부와,
상기 크로스바의 슬라이드에 연동하고, 상기 크로스바의 슬라이드 방향의 중심축에 대해, 서로 마주하는 위치에 마련된 한 쌍의 가동 접점과,
상기 가동 접점과 대향하는 위치에 마련된 한 쌍의 고정 접점을 구비하며,
상기 크로스바는, 제1 크로스바 슬라이드부와 제2 크로스바 슬라이드부를 가지고,
상기 케이스 슬라이드부는, 상기 제1 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제1 케이스 슬라이드부와, 상기 제2 크로스바 슬라이드부를 슬라이드시키는 제2 케이스 슬라이드부를 가지며,
상기 제1 크로스바 슬라이드부, 또는, 상기 제2 크로스바 슬라이드부에 마련되는 돌기부를 가지고,
상기 제1 케이스 슬라이드부, 또는, 상기 제2 케이스 슬라이드부에 마련되고, 상기 돌기부와 슬라이드하는 경사부를 가지며,
상기 돌기부와 상기 경사부와의 접촉에 의해, 상기 크로스바의 상기 가동 철심측이, 수평 방향으로부터 중력 방향과 반대 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 크로스바 슬라이드부, 또는, 상기 제2 크로스바 슬라이드부는, 상기 크로스바의 슬라이드 방향으로 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.
청구항 11에 있어서,
상기 돌기부는, 탄성 부재인 것을 특징으로 하는 전자 개폐기.