KR102075185B1

KR102075185B1 - 전자 접촉기

Info

Publication number: KR102075185B1
Application number: KR1020157008213A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 나카; 고우에츠 다카야; 겐지 스즈키
Original assignee: 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2020-02-07
Also published as: KR20150086234A; CN104704594B; US20150213984A1; JP6110109B2; JP2014099373A; CN104704594A; US9520256B2; WO2014076864A1

Abstract

가동 접촉자가 접촉압을 가지고 접촉 및 분리되는 고정 접촉자의 변형을 억제하여 신뢰성이 높은 전자 접촉기를 제공한다. 소정 거리를 유지하여 배치된 한 쌍의 고정 접촉자(111, 112)와, 이 한 쌍의 고정 접촉자에 대해 접촉 및 분리 가능하게 배치된 가동 접촉자(130)를 구비한 접점 장치(100)를 구비하고, 상기 한 쌍의 고정 접촉자는, 접점 수납 케이스(102)의 상부면에 소정 간격을 유지하여 지지된 지지 도체부(114)와, 이 지지 도체부의 상기 접점 수납 케이스 내의 단부에 연결된 상판부(116)와, 이 상판부의 다른쪽의 지지 도체부와는 반대측으로부터 아래쪽으로 연장되는 중간판부(117)와, 이 중간판부의 상기 하단으로부터 상기 다른쪽의 지지 도체부측으로 연장되는 상면에 접점부를 형성한 하판부(118)에 의해 C자형으로 형성된 C자형부(115)를 구비하고, 상기 접점 수납 케이스는, 상기 한 쌍의 고정 접촉자의 하판부의 상기 가동 접촉자의 접촉측과는 반대측을 받치는 접점 받침부(140e)를 구비하고 있다.

Description

전자 접촉기{ELECTROMAGNETIC CONTACTOR}

본 발명은 소정 간격을 유지하여 배치된 C자형부를 갖는 한 쌍의 고정 접촉자와, 이들 고정 접촉자에 접촉압을 가지고 접촉 및 분리 가능하게 배치된 가동 접촉자를 갖는 전자 접촉기에 관한 것이다.

전류로의 개폐를 행하는 전자 접촉기로서, 예컨대, 통전로에 삽입된 고정 접촉자 및 가동 접촉자를 갖는 접점 기구로서, 접점 기구는 고정 접촉자를 C자 형상(U자 형상 또는 J자 형상)으로 하여, 통전시에 고정 접촉자 및 가동 접촉자 사이에 발생하는 개극(開極) 방향의 전자 반발력에 대항하는 로렌츠 힘을 발생시키도록 한 전자 접촉기가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2012-28252호 공보

그런데, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래예에서는, 한 쌍의 고정 접촉자를 C자형으로 하여 개방부를 서로 마주 보게 한 상태로 배치하는 동시에, C자형의 중간부에 가동 접촉자를 배치하여, 이 가동 접촉자를 전자석으로 끌어내림으로써, 가동 접촉자를 소정의 접촉압으로 한 쌍의 고정 접촉자에 접촉시키도록 하고 있다.

한편, 고정 접촉자를 접점 수납 케이스에 유지할 때에, 납땜으로 고정하는 경우가 많으며, 이와 같이 고정 접촉자를 납땜으로 고정하는 경우에는, 납땜시의 가열에 의해 고정 접촉자가 무뎌져 버리는 경우가 있다. 이 상태에서, 고정 접촉자에 대한 가동 접촉자의 소정 접촉압으로의 접촉을 반복함으로써, 고정 접촉자가 변형하여 접촉 불량을 일으킬 가능성이 있다고 하는 미해결의 과제가 있다.

그래서, 본 발명은 상기 종래예의 미해결의 과제에 주목하여 이루어진 것으로, 고정 접촉자의 변형을 억제하여 신뢰성이 높은 전자 접촉기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제1 양태는, 소정 거리를 유지하여 배치된 한 쌍의 고정 접촉자와, 이 한 쌍의 고정 접촉자에 대해 접촉 및 분리 가능하게 배치된 가동 접촉자를 구비한 접점 장치를 구비하고 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 고정 접촉자는, 접점 수납 케이스의 상부면에 소정 간격을 유지하여 지지된 지지 도체부와, 이 지지 도체부의 상기 접점 수납 케이스 내의 단부에 연결된 상판부와, 이 상판부의 다른쪽의 지지 도체부와는 반대측으로부터 아래쪽으로 연장되는 중간판부와, 이 중간판부의 상기 하단으로부터 상기 다른쪽의 지지 도체부측으로 연장되는 상면에 접점부를 형성한 하판부에 의해 C자형으로 형성된 C자형부를 구비하고 있다. 또한, 상기 접점 수납 케이스는, 상기 한 쌍의 고정 접촉자의 하판부의 상기 가동 접촉자의 접촉측과는 반대측을 받치는 접점 받침부를 구비하고 있다.

이 구성에 의하면, 접점 수납 케이스에 고정 접촉자의 하판부의 가동 접촉자의 접촉측과는 반대측을 받치는 접점 받침부가 설치되어 있기 때문에, 고정 접촉자에 가동 접촉자가 소정 접촉압으로 접촉하더라도 그 부하를 접점 받침부로 받을 수 있어, 고정 접촉자의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제2 양태는, 상기 접점 받침부가 상기 접점 수납 케이스의 바닥면부로부터 상기 고정 접촉자측으로 돌출한 돌출부로 구성되고, 상기 돌출부의 선단에 접점 받침면이 형성되며, 상기 돌출부의 양쪽에 상기 접점 받침면보다 낮은 아크 소호부를 형성하고 있다.

이 구성에 의하면, 접점 받침부가 접점 수납 케이스의 바닥면부로부터 고정 접촉자측으로 돌출한 돌출부로 구성되고, 돌출부의 양측에 접점 받침면보다 낮은 아크 소호부가 형성되어 있기 때문에, 아크 소호부를 넓게 하여 아크 길이를 길게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제3 양태는, 상기 돌출부가, 상기 고정 접촉자의 C자형부에 있어서의 하판부의 선단부 중앙만을 받치도록 구성되며, 상기 돌출부의 양쪽의 아크 소호부의 소호 공간을 확장하고 있다.

이 구성에 의하면, 아크 소호부의 소호 공간을 보다 확장할 수 있으며, 아크 길이를 보다 길게 하여 차단 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제4 양태는, 상기 접점 수납 케이스는 금속제의 각통체(角筒體)와, 이 각통체의 내주에 배치된 상면을 개방하는 절연 통체와, 적어도 상기 절연 통체의 상면을 폐색하는 절연판으로 구성되며, 상기 절연 통체에 상기 돌출부 및 소호 공간이 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 금속제의 각통체의 내측에 절연 통체를 배치하고, 이 절연 통체에 돌출부 및 소호 공간을 형성하기 때문에, 발생된 아크가 금속에 접촉하여 단락하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제5 양태는, 상기 한 쌍의 고정 접촉자는 접점부를 제외하고 절연 커버로 덮여지고, 상기 절연 커버에 상기 절연판의 내면을 덮는 연장부가 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 고정 접촉자의 C자형부를 절연 커버로 덮을 수 있고, 절연 커버에 절연판의 내면을 덮는 연장부가 형성되어 있기 때문에, 연장부에 의해 아크의 고정 접촉자로의 돌아 들어감을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 고정 접촉자가 C자형부를 갖는 구조일 때에, C자형부의 가동 접촉자가 접촉하는 하판부의 가동 접촉자의 접촉측과는 반대측을 접점 수납 케이스에 형성한 접점 받침부로 받치도록 하고 있다. 이 때문에, 고정 접촉자에 소정의 접촉압으로 가동 접촉자가 접촉하는 것을 반복하더라도, 부하를 접점 받침부로 받을 수 있어, C자형부의 변형을 확실하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제1 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 접점 수납 케이스를 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선 상의 단면도이다.
도 4는 접점 기구의 절연 커버를 도시한 도면으로서, (a)는 상면측에서 본 사시도, (b)는 바닥면 측에서 본 사시도이다.
도 5는 절연 커버의 장착 방법을 도시하는 사시도이다.
도 6은 절연 통체를 도시하는 사시도이다.
도 7은 전자석 유닛의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 절연 통체의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 도 3과 동일한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 접점 장치의 변형예를 도시하는 도면으로서, 도 10의 (a)는 단면도, 도 10의 (b)는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 접점 장치의 다른 변형예를 도시한 도면으로서, 도 11의 (a)는 단면도, 도 11의 (b)는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자 접촉기의 일례를 도시하는 단면도, 도 2는 접점 수납 케이스의 분해 사시도이다. 이 도 1 및 도 2에 있어서, 도면 부호 10은 전자 접촉기이다. 이 전자 접촉기(10)는 접점 기구를 배치한 접점 장치(100)와, 이 접점 장치(100)를 구동하는 전자석 유닛(200)으로 구성되어 있다.

접점 장치(100)는, 도 1 및 도 2로부터 명백한 바와 같이, 접점 기구(101)를 수납하는 접점 수납 케이스(102)를 갖는다. 이 접점 수납 케이스(102)는, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 금속제의 하단부에 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지부(103)를 갖는 금속 각통체(角筒體)(104)와, 이 금속 각통체(104)의 상단을 폐색하는 평판형의 세라믹 절연 기판으로 구성되는 고정 접점 지지 절연 기판(105)을 구비하고 있다.

금속 각통체(104)는, 그 플랜지부(103)가 후술하는 전자석 유닛(200)의 상부 자기 요크(210)에 시일 접합되어 고정되어 있다.

또한, 고정 접점 지지 절연 기판(105)에는, 중앙부에 후술하는 한 쌍의 고정 접촉자(111 및 112)를 삽입 관통시키는 관통 구멍(106 및 107)이 소정 간격을 유지하여 형성되어 있다. 이 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 상면측에서의 관통 구멍(106 및 107)의 주위 및 하면측에서의 각통체(104)에 접촉하는 위치에 금속화 처리가 실시되어 있다. 그리고, 고정 접점 지지 절연 기판(105)이 각통체(104)의 상면에 납땜되어 있다.

접점 기구(101)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 접점 수납 케이스(102)의 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 관통 구멍(106 및 107)에 삽입 관통되어 고정된 한 쌍의 고정 접촉자(111 및 112)를 구비하고 있다. 이들 고정 접촉자(111 및 112)의 각각은, 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 관통 구멍(106 및 107)에 삽입 관통되는 상단에 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지부(113)를 갖는 지지 도체부(114)와, 이 지지 도체부(114)에 연결되어 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 하면측에 배치되고 내방측을 개방한 C자형부(115)를 구비하고 있다.

C자형부(115)는, 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 하면을 따라 외측으로 연장되는 상판부(116)와 이 상판부(116)의 외측 단부로부터 아래쪽으로 연장되는 중간판부(117)와, 이 중간판부(117)의 하단측으로부터 상판부(116)와 평행하게 안쪽, 즉 고정 접촉자(111 및 112)의 대면 방향으로 연장되는 하판부(118)에 의해 중간판부(117) 및 하판부(118)로 형성되는 L자형에 상판부(116)를 더한 C자형으로 형성되어 있다.

여기서, 지지 도체부(114)와 C자형부(115)는, 지지 도체부(114)의 하단면에 돌출 형성된 핀(114a)을 C자형부(115)의 상판부(116)에 형성된 관통 구멍(120) 내에 삽입 관통시킨 상태로 예컨대 납땜에 의해 고정되어 있다. 한편, 지지 도체부(114) 및 C자형부(115)의 고정은, 납땜에 한하지 않고, 핀(114a)을 관통 구멍(120)에 감합(嵌合)시키거나, 핀(114a)에 수나사를 형성하고, 관통 구멍(120)에 암나사를 형성하여 양자를 나사 결합(螺合)시키거나 해도 좋다.

또한, 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)에 있어서의 중간판부(117)의 내측면을 덮도록, 평면에서 봤을 때 C자형의 자성체판(119)이 장착되어 있다. 이와 같이, 중간판부(117)의 내측면을 덮도록 자성체판(119)을 배치함으로써, 중간판부(117)를 흐르는 전류에 의해 발생하는 자장을 실드할 수 있다.

이 자성체판(119)은, 중간판부(117)의 주위를 덮도록 형성해도 좋으며, 중간판부(117)에 흐르는 전류에 의한 자장을 실드할 수 있으면 된다.

그리고, 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)에 각각 아크의 발생을 규제하는 합성수지재로 제조된 절연 커버(121)가 장착되어 있다. 이 절연 커버(121)는, 도 3 및 도 4의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이, C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117)의 내주면을 피복하는 동시에, 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 내면도 덮는 것이다.

절연 커버(121)는, L자형 판부(122)와, 측판부(123 및 124)와, 감합부(125)와 연장부(126)를 구비하고 있다. L자형 판부(122)는, 상판부(116) 및 중간판부(117)의 내면을 따라 L자형으로 형성되어 있다. 측판부(123 및 124)는, L자형 판부(122)의 전후 단부로부터 각각 위쪽 및 바깥쪽으로 연장되어 C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117)의 측면을 덮고 있다. 감합부(125)는, 측판부(123 및 124)의 상단으로부터 안쪽에 형성되고, 고정 접촉자(111 및 112)의 지지 도체부(114)에 형성된 소직경부(114b)에 감합한다. 연장부(126)는, 감합부(125)와는 반대측으로 연장되어 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 내면을 덮고 있다. 연장부(126)의 하면 외주 측에는 각통체(104)의 내측면에 접하는 플랜지부(127)가 형성되어 있다.

그리고, 절연 커버(121)는, 예컨대 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 고정 접촉자(111 및 112)를 부착한 후의 접점 수납 케이스(102)를, 고정 접점 지지 절연 기판(105)을 하측으로 한 상태에서, 상방의 개구부로부터 절연 커버(121)를 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)와는 상하 반대로 한 상태로, 고정 접촉자(111 및 112) 사이에 삽입한다.

이어서, 절연 커버(121)를, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 감합부(125) 및 연장부(126)를 고정 접점 지지 절연 기판(105)과 평행하게 한 상태에서, 절연 커버(121)를, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 외측으로 압입함으로써, 감합부(125)를 고정 접촉자(111 및 112)의 지지 도체부(114)의 소직경부(114b)에 결합시켜 고정한다.

이와 같이, 절연 커버(121)를 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)에 장착함으로써, 이 C자형부(115)의 내주면에서는 하판부(118)의 상면측만이 노출되어 접점부(118a)로 된다.

그리고, 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115) 내에 양단부를 배치하도록 가동 접촉자(130)가 배치되어 있다. 이 가동 접촉자(130)는 후술하는 전자석 유닛(200)의 가동 플런저(215)에 고정된 연결축(131)에 지지되어 있다. 이 가동 접촉자(130)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 중앙부의 연결축(131)의 근방이 아래쪽으로 돌출하는 오목부(132)가 형성되고, 이 오목부(132)에 연결축(131)을 삽입 관통시키는 관통 구멍(133)이 형성되어 있다.

연결축(131)에는, 상단에 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지부(131a)가 형성되어 있다. 이 연결축(131)을 하단측으로부터 접촉 스프링(134)에 삽입 관통시킨 상태로, 연결축(131)을 가동 접촉자(130)의 관통 구멍(133)에 삽입 관통시킨다. 그리고, 접촉 스프링(134)의 상단을 플랜지부(131a)에 접촉시키는 동시에, 이 접촉 스프링(134)으로 소정의 압박력을 얻도록 가동 접촉자(130)를 예컨대 C 링(135)에 의해 연결축(131)에 위치 결정한다.

이 가동 접촉자(130)는, 석방 상태에서, 양단의 접점부(130a)와 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)의 하판부(118)의 접점부(118a)가 소정 간격을 유지하여 이격된 상태가 된다. 또한, 가동 접촉자(130)는, 투입 위치에서, 양단의 접점부가 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)의 하판부(118)의 접점부(118a)에, 접촉 스프링(134)에 의한 소정의 접촉압으로 접촉하도록 설정되어 있다.

또한, 접점 수납 케이스(102)의 각통체(104)의 내주면에는, 도 1, 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이, 각통부(140a)와 이 각통부(140a)의 하면측에 형성된 바닥판부(140b)에 의해 바닥이 있는 각통형으로 형성된 절연 통체(140)가 배치되어 있다. 이 절연 통체(140)는 예컨대 합성수지제이며 각통부(140a) 및 바닥판부(140b)가 일체 성형되어 있다.

바닥판부(140b)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 중앙부의 후술하는 가동 플런저(215)의 둘레 플랜지부(216)를 하면측에 유지하는 오목부(140c)와, 이 오목부(140c)에 연접하여 후술하는 영구자석(220)의 위치 결정용 돌출부(220a) 및 보조 요크(225)의 위치 결정용 돌출부(225a)를 수납하는 고정 접촉자(111, 112)의 하판부(118)의 폭보다 좁은 폭의 접점 받침부로서의 반대 방향의 오목부(140d)를 구비하고 있다.

그리고, 오목부(140d)의 상면이 고정 접촉자(111, 112)의 접점부(118a)의 바닥면 측을 받치는 접점 받침부로서의 평탄한 접점 받침면(140e)으로 되어 있다. 또한, 접점 받침면(140e)의 양측이 되는 절연 통체(140)의 바닥판부(140b)의 네 모퉁이에는 접점 받침면(140e)보다 높이가 낮고 후술하는 상부 자기 요크(210)에 근접하여 최심부(最深部)가 되는 아크 소호부(140f)가 형성되어 있다.

전자석 유닛(200)은, 도 1 및 도 7에 도시한 바와 같이, 측면에서 봤을 때 편평한 U자 형상의 자기 요크(201)를 가지며, 이 자기 요크(201)의 바닥판부(202)의 중앙부에 원통형 보조 요크(203)가 고정되어 있다. 이 원통형 보조 요크(203)의 외측에 스풀(204)이 배치되어 있다.

이 스풀(204)은, 원통형 보조 요크(203)를 삽입 관통시키는 중앙 원통부(205)와, 이 중앙 원통부(205)의 하단부로부터 반경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 하측 플랜지부(206)와, 중앙 원통부(205)의 상단으로부터 반경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 상측 플랜지부(207)로 구성되어 있다. 그리고, 중앙 원통부(205), 하측 플랜지부(206) 및 상측 플랜지부(207)로 구성되는 수납 공간에 여자 코일(208)이 감겨 있다.

자기 요크(201)의 개방단이 되는 상단 사이에는, 상부 자기 요크(210)가 고정되어 있다. 이 상부 자기 요크(210)는, 중앙부에 스풀(204)의 중앙 원통부(205)에 대향하는 관통 구멍(210a)이 형성되어 있다.

그리고, 스풀(204)의 중앙 원통부(205) 내에, 바닥부와 자기 요크(201)의 바닥판부(202) 사이에 복귀 스프링(214)을 배치한 가동 플런저(215)가 상하로 미끄럼 이동 가능하게 배치되어 있다. 이 가동 플런저(215)에는, 상부 자기 요크(210)로부터 위쪽으로 돌출하는 상단부에 반경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 둘레 플랜지부(216)가 형성되어 있다.

또한, 상부 자기 요크(210)의 상면에는, 예컨대 외형이 사각형이고 원형의 중심 개구(221)를 가지고서 환형으로 형성된 영구자석(220)이 가동 플런저(215)의 둘레 플랜지부(216)를 둘러싸도록 고정되어 있다. 이 영구자석(220)은 상하 방향, 즉 두께 방향으로 상단측을 예컨대 N극으로 하고, 하단측을 S극으로 하도록 착자(着磁)되어 있다. 영구자석(220)의 가동 접촉자(130)와 대향하는 양 측면에는 위치 결정용 돌출부(220a)가 형성되어 있다. 한편, 영구자석(220)의 중심 개구(221)의 형상은 둘레 플랜지부(216)의 형상에 맞춘 형상으로 하고, 외주면의 형상은 원형, 사각형 등의 임의의 형상으로 할 수 있다.

그리고, 영구자석(220)의 상단면에, 영구자석(220)과 동일 외형이며 가동 플런저(215)의 둘레 플랜지부(216)의 외경보다 작은 내경의 관통 구멍(224)을 갖는 보조 요크(225)가 고정되어 있다. 이 보조 요크(225)에도 도 7에 도시한 바와 같이, 영구자석(220)의 위치 결정용 돌출부(220a)에 대응하여 위치 결정용 돌출부(225a)가 형성되어 있다. 이 보조 요크(225)의 하면에 가동 플런저(215)의 둘레 플랜지부(216)가 접촉되어 있다.

또한, 가동 플런저(215)의 상단면에는 가동 접촉자(130)를 지지하는 연결축(131)이 나사로 부착되어 있다.

그리고, 가동 플런저(215)가 비자성체로 제조된 바닥이 있는 통 형상으로 형성된 캡(230)으로 덮여져 있다. 이 캡(230)의 개방단에 반경 방향 외측으로 연장되어 형성된 플랜지부(231)가 상부 자기 요크(210)의 하면에 시일 접합되어 있다. 그리고, 접점 수납 케이스(102) 및 캡(230)이 상부 자기 요크(210)의 관통 구멍(210a)을 통해 연통(連通)되는 밀봉 용기가 형성되어 있다. 이들 접점 수납 케이스(102) 및 캡(230)으로 형성되는 밀봉 용기 내에 수소 가스, 질소 가스, 수소 및 질소의 혼합 가스, 공기, SF₆ 등의 가스가 봉입되어 있다.

다음으로, 상기 실시형태의 동작을 설명한다.

이제, 고정 접촉자(111)가 예컨대 대전류를 공급하는 전력 공급원에 접속되고, 고정 접촉자(112)가 부하에 접속되어 있는 것으로 한다.

이 상태에서, 전자석 유닛(200)에 있어서의 여자 코일(208)이 비여자 상태에 있고, 전자석 유닛(200)에서 가동 플런저(215)를 하강시키는 여자력을 발생하지 않는 석방 상태에 있는 것으로 한다.

이 석방 상태에서는, 가동 플런저(215)가 복귀 스프링(214)에 의해, 상부 자기 요크(210)로부터 멀어지는 상측 방향으로 압박된다. 이와 동시에, 영구자석(220)의 자력에 의한 흡인력이 보조 요크(225)에 작용되어, 가동 플런저(215)의 둘레 플랜지부(216)가 흡인된다. 이 때문에, 가동 플런저(215)의 둘레 플랜지부(216)의 상면이 보조 요크(225)의 하면에 접촉하고 있다.

따라서, 가동 플런저(215)에 연결축(131)을 통해 연결되어 있는 접점 기구(101)의 가동 접촉자(130)의 접점부(130a)가 고정 접촉자(111 및 112)의 접점부(118a)로부터 위쪽으로 소정 거리만큼 이격되어 있다. 이 때문에, 고정 접촉자(111 및 112) 사이의 전류로가 차단 상태에 있고, 접점 기구(101)가 개극 상태로 되어 있다.

이와 같이, 전자석 유닛(200)의 석방 상태에서는, 가동 플런저(215)에 복귀 스프링(214)에 의한 압박력과 환형 영구자석(220)에 의한 흡인력의 양방이 작용하고 있기 때문에, 가동 플런저(215)가 외부로부터의 진동이나 충격 등에 의해 부주의하게 하강하는 일이 없어, 오동작을 확실하게 방지할 수 있다.

이 석방 상태에서, 전자석 유닛(200)의 여자 코일(208)을 여자하면, 이 전자석 유닛(200)에서 여자력을 발생시켜, 가동 플런저(215)를 복귀 스프링(214)의 압박력 및 환형 영구자석(220)의 흡인력에 대항하여 아래쪽으로 밀어내린다.

그리고, 가동 플런저(215)가 복귀 스프링(214)의 압박력 및 환형 영구자석(220)의 흡인력에 대항하여 신속히 하강한다. 이 가동 플런저(215)의 하강은, 둘레 플랜지부(216)의 하면이 상부 자기 요크(210)의 상면에 접촉함으로써 정지된다.

이와 같이, 가동 플런저(215)가 하강함으로써, 가동 플런저(215)에 연결축(131)을 통해 연결되어 있는 가동 접촉자(130)도 하강하여, 그 접점부(130a)가 고정 접촉자(111 및 112)의 접점부(118a)에 접촉 스프링(134)의 접촉압으로 접촉한다.

이 때문에, 외부 전력 공급원의 대전류가 고정 접촉자(111), 가동 접촉자(130) 및 고정 접촉자(112)를 통해 부하에 공급되는 폐극(閉極) 상태가 된다.

이와 같이, 고정 접촉자(111, 112)의 하판부(118)의 상면측의 접점부(118a)에 가동 접촉자(130)가 접촉 스프링(134)의 소정의 접촉압으로 접촉했을 때에, 고정 접촉자(111, 112)의 하판부(118)의 가동 접촉자(130)의 접촉측과는 반대측이 절연 통체(140)에 형성된 오목부(140d)로 구성되는 평탄한 접점 받침면(140e)에 의해 받쳐지고 있다. 이 때문에, 가동 접촉자(130)의 접촉압을 평탄한 접점 받침면(140e)으로 받을 수 있어, 고정 접촉자(111, 112)의 하판부(118)가 변형하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

따라서, 고정 접촉자(111, 112)를 고정 접점 지지 절연 기판(105)에 유지시킬 때에, 납땜 처리에 의해 가열됨으로써 고정 접촉자(111, 112)가 무뎌진 경우라도 소정의 접촉압으로 가동 접촉자(130)가 접촉하더라도 하판부(118)의 변형을 확실하게 저지할 수 있다.

이 접점 기구(101)의 폐극 상태로부터, 부하에의 전류 공급을 차단하는 경우에는, 전자석 유닛(200)의 여자 코일(208)의 여자를 정지한다.

이에 의해, 전자석 유닛(200)에서 가동 플런저(215)를 아래쪽으로 이동시키는 여자력이 없어짐으로써, 가동 플런저(215)가 복귀 스프링(214)의 압박력에 의해 상승하고, 둘레 플랜지부(216)가 보조 요크(225)에 근접함에 따라 환형 영구자석(220)의 흡인력이 증가한다.

이 가동 플런저(215)가 상승함으로써, 연결축(131)을 통해 연결된 가동 접촉자(130)가 상승한다. 이에 따라 접촉 스프링(134)으로 접촉압을 부여하고 있는 동안에는 가동 접촉자(130)가 고정 접촉자(111 및 112)에 접촉하고 있다. 그 후, 접촉 스프링(134)의 접촉압이 없어진 시점에서 가동 접촉자(130)가 고정 접촉자(111 및 112)로부터 위쪽으로 이격되는 개극 상태가 된다.

이 개극 상태가 되면, 고정 접촉자(111 및 112)의 접점부(118a)와 가동 접촉자(130)의 접점부(130a) 사이에 아크가 발생하고, 이 아크에 의해 전류의 통전 상태가 계속된다. 이때, 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117)를 덮는 절연 커버(121)가 장착되어 있기 때문에, 아크를 고정 접촉자(111 및 112)의 접점부(118a)와 가동 접촉자(130)의 접점부(130a) 사이에만 발생시킬 수 있다.

이 때문에, 아크가 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115) 위를 움직이는 것을 확실하게 방지하여 아크의 발생 상태를 안정시킬 수 있고, 소호 성능을 향상시킬 수 있다. 게다가, 고정 접촉자(111 및 112)의 양 측면도 절연 커버(121)로 덮여져 있기 때문에, 아크의 선단이 단락하는 것도 확실하게 방지할 수 있다.

또한, C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117)가 절연 커버(121)로 덮여져 있다. 이 때문에, 가동 접촉자(130)의 양단부와 C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117) 사이의 절연 거리를 절연 커버(121)에 의해 확보할 수 있고, 가동 접촉자(130)의 가동 방향의 높이를 단축할 수 있다. 따라서, 접점 장치(100)를 소형화할 수 있다.

또한, 절연 커버(121)는, 측판부(123 및 124)와 일체로 감합부(125)와는 반대측으로 연장되는 연장부(126)를 가지며, 이 연장부(126)가 도 3에 도시한 바와 같이, 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 내면을 덮고 있다. 이 때문에, 가동 접촉자(130)와 고정 접촉자(111 및 112) 사이에서 발생하는 아크(150)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 그 측면에 형성되는 아크 소호 공간(151)에서 크게 잡아 늘려 소호할 수 있으며, 차단 성능을 향상시킬 수 있다.

여기서, 아크 소호 공간(151)은, 절연 커버(121)의 측판부(123, 124)와 연장부(126)와, 절연 통체(140)의 각통부(140a)와 바닥판부(140b)에 형성된 아크 소호부(140f)로 형성되어 있어, 금속부가 노출되는 일 없이 완전히 둘러싸여 있다. 이 때문에, 아크가 고정 접촉자(111, 112)의 지지 도체부(114)나 C자형부(115)로 돌아 들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있어, 이들 금속부와의 사이에 아크가 접촉하여 단락 상태가 되는 것을 확실하게 회피할 수 있다.

또한, 절연 커버(121)는, 감합부(125)를, 고정 접촉자(111 및 112)의 소직경부(114b)에 감합시키는 것만으로, 고정 접촉자(111 및 112)에 장착할 수 있어, 고정 접촉자(111 및 112)에의 장착을 용이하게 행할 수 있다.

한편, 상기 실시형태에서는, 고정 접촉자(111, 112)의 하판부(118)의 가동 접촉자(130)의 접촉측과는 반대측을 오목부(140d)의 상면에 형성한 하판부(118)의 폭보다 좁은 접점 받침면(140e)으로 받치는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 상기 구성에 한정되는 것은 아니며, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 오목부(140d)를 좁은 폭의 판형부(170)로 변경하고, 이 판형부(170)의 상면을 접점 받침면(171)으로 하도록 해도 좋다.

이 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 판형부(170)의 오목부(140c)로부터의 돌출 길이를 짧게 하여 고정 접촉자(111, 112)의 하판부(118)의 선단 중앙부만을 접점 받침면(171)으로 받치도록 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 9에 도시한 바와 같이, 판형부(170)의 양측의 아크 소호부(140f)의 폭을 확장할 수 있고, 보다 넓은 아크 소호 공간(151)을 형성할 수 있다. 이 때문에, 도 9에 도시한 바와 같이, 신장시키는 아크 길이를 보다 길게 하여 확실한 소호를 행할 수 있고, 차단 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 접점 장치(100)의 접점 수납 케이스(102)를 각통체(104) 및 고정 접점 지지 절연 기판(105)으로 구성하는 경우에 대해 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다른 구성으로 할 수 있다. 예컨대, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 세라믹스나 합성수지재에 의해 각통부(301)와 그 상단을 폐색하는 천면판부(302)를 일체 성형하여 통(桶) 형상체(303)를 형성하고, 이 통 형상체(303)의 개방 단면측에 금속화 처리하여 금속박을 형성하며, 이 금속박에 금속제의 접속 부재(304)를 시일 접합하여 접점 수납 케이스(102)를 형성하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 고정 접촉자(111 및 112)에 C자형부(115)를 형성하는 경우에 대해 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 지지 도체부(114)에 C자형부(115)에 있어서의 상판부(116)를 생략한 형상이 되는 L자형부(160)를 연결하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 지지 도체부(114)의 하면과 중간판부(117)를 덮도록 절연 커버(121)를 장착한다.

또한, 상기 실시형태에서는, 가동 접촉자(130)가 중앙부에 오목부(132)를 갖는 경우에 대해 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 오목부(132)를 생략하고 평판형으로 형성하도록 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 가동 플런저(215)에 연결축(131)을 나사 결합시키는 경우에 대해 설명하였으나, 가동 플런저(215)와 연결축(131)을 일체로 형성하도록 하여도 좋다.

또한, 연결축(131)과 가동 접촉자(130)의 연결이, 연결축(131)의 선단부에 플랜지부(131a)를 형성하고, 접촉 스프링(134) 및 가동 접촉자(130)를 삽입 관통하고 나서 가동 접촉자(130)의 하단을 C 링으로 고정하는 경우에 대해 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 연결축(131)의 C 링 위치에 반경 방향으로 돌출하는 위치 결정 대직경부를 형성하고, 이것에 가동 접촉자(130)를 접촉시키고 나서 접촉 스프링(134)을 배치하여, 이 접촉 스프링(134)의 상단을 C 링에 의해 고정하도록 해도 좋다.

또한, 전자석 유닛(200)의 구성은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니며, 임의의 구성을 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 접점 수납 케이스(102) 및 캡(230)으로 밀봉 용기를 구성하고, 이 밀봉 용기 내에 가스를 봉입하는 경우에 대해 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 차단하는 전류가 낮은 경우에는 가스 봉입을 생략하도록 하여도 좋다.

10: 전자 접촉기 11: 외장 절연 용기
100: 접점 장치 101: 접점 기구
102: 접점 수납 케이스 104: 각통체
105: 고정 접점 지지 절연 기판 111, 112: 고정 접촉자
114: 지지 도체부 115: C자형부
116: 상판부 117: 중간판부
118: 하판부 118a: 접점부
121: 절연 커버 122: L자형 판부
123, 124: 측판부 125: 감합부
126: 연장부 130: 가동 접촉자
130a: 접점부 131: 연결축
132: 오목부 134: 접촉 스프링
140: 절연 통체 140a: 각통체
140b: 바닥판부 140c, 140d: 오목부
140e: 접점 받침면 150: 아크
151: 아크 소호 공간 170: 판형부
171: 접점 받침면 200: 전자석 유닛
201: 자기 요크 203: 원통형 보조 요크
204: 스풀 208: 여자 코일
210: 상부 자기 요크 214: 복귀 스프링
215: 가동 플런저 216: 둘레 플랜지부
220: 영구자석 225: 보조 요크

Claims

전자 접촉기에 있어서,
미리 정해진 거리를 유지하여 배치된 한 쌍의 고정 접촉자와, 상기 한 쌍의 고정 접촉자에 대하여 접촉 및 분리 가능하게 배치된 가동 접촉자를 구비한 접점 장치를 포함하고,
상기 한 쌍의 고정 접촉자는, 접점 수납 케이스의 상부면에 미리 정해진 간격을 유지하여 지지된 지지 도체부와, C 자형부를 포함하고, 상기 C 자형부는, 상기 지지 도체부의 상기 접점 수납 케이스 내의 단부에 연결된 상판부와, 상기 상판부의 다른쪽의 지지 도체부와는 반대측으로부터 아래쪽으로 연장되는 중간판부와, 상기 중간판부의 하단으로부터 상기 다른쪽의 지지 도체부측으로 연장되는 상면에 접점부를 형성한 하판부에 의해 C자형으로 형성되고,
상기 접점 수납 케이스는, 상기 한 쌍의 고정 접촉자의 하판부의 상기 가동 접촉자의 접촉측과는 반대측을 받치는 접점 받침부를 구비하며,
상기 접점 받침부는 상기 접점 수납 케이스의 바닥면부로부터 상기 고정 접촉자측으로 돌출한 돌출부로 구성되고, 상기 돌출부의 선단에 접점 받침면이 형성되며, 상기 돌출부의 양쪽에 상기 접점 받침면보다 낮은 아크 소호부를 형성하는 것인 전자 접촉기.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는, 상기 고정 접촉자의 C자형부에 있어서의 하판부의 선단부 중앙만을 받치도록 구성되고, 상기 돌출부의 양쪽의 아크 소호부의 소호 공간을 확장하는 것인 전자 접촉기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 접점 수납 케이스는 금속제의 각통체(角筒體)와, 상기 각통체의 내주에 배치된 상면을 개방하는 절연 통체와, 적어도 상기 절연 통체의 상면을 폐색하는 절연판으로 구성되고, 상기 절연 통체에 상기 돌출부 및 소호 공간이 형성되는 것인 전자 접촉기.
제3항에 있어서,
상기 한 쌍의 고정 접촉자는 접점부를 제외하고 절연 커버로 덮여지고, 상기 절연 커버에 상기 절연판의 내면을 덮는 연장부가 형성되는 것인 전자 접촉기.
삭제