KR20150084777A

KR20150084777A - 전자 접촉기

Info

Publication number: KR20150084777A
Application number: KR1020157008212A
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: 2015-07-22
Also published as: US20150213969A1; JP6111610B2; KR102074539B1; WO2014076866A1; CN104718596B; JP2014099374A; CN104718596A; US9627154B2

Abstract

아크와 고정 접촉자의 접점부 이외 부분과의 접촉을 확실하게 방지하여 아크를 확실하게 소호시킬 수 있는 전자 접촉기를 제공한다. 소정 거리를 유지하여 배치된 한 쌍의 고정 접촉자(111, 112)와, 이 한 쌍의 고정 접촉자에 대하여 접촉 및 분리 가능하게 배치된 가동 접촉자(130)를 구비한 접점 장치(100)를 구비하고, 상기 한 쌍의 고정 접촉자(111, 112)에, 상기 가동 접촉자와 접촉하는 접점부(118a) 이외의 부분을 덮는 동시에, 상기 고정 접촉자(111, 112)를 고정 유지하는 절연판(105)의 내면을 덮는 절연 커버(121)를 장착하고 있다.

Description

전자 접촉기{ELECTROMAGNETIC CONTACTOR}

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

전류로를 개폐하는 전자 접촉기로서, 예컨대, 통전로에 개재 삽입된 고정 접촉자 및 가동 접촉자를 갖는 접점 기구이며, 접점 기구는 고정 접촉자를 C자형(U자형 또는 J자형)으로 하여, 통전시에 고정 접촉자 및 가동 접촉자 사이에 발생하는 개극(開極) 방향의 전자 반발력에 대항하는 로렌츠 힘을 발생하도록 한 전자 접촉기가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특허공개 2012-28252호 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.

그러나, 상기 종래예에서는, C자 형상의 고정 접촉자의 중간부에 가동 접촉자를 배치하고 있다. 이 때문에, 가동 접촉자가 고정 접촉자에 접촉하고 있는 폐극 상태에서 가동 접촉자를 고정 접촉자로부터 이격시키는 개극 상태로 할 때, 발생하는 아크가 고정 접촉자 위를 움직이거나, 아크 선단이 고정 접촉자의 접점부 이외의 부분에서 단락하거나 한다고 하는 문제점이 있다.

이 문제점을 해결하기 위해서, 고정 접촉자의 접점부 이외의 부분을 절연 커버로 덮는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 고정 접촉자만을 절연 커버로 덮더라도, 고정 접촉자는 절연판에 지지되어 있고, 이 절연판과 절연 커버는 조립할 때에 필요로 하는 클리어런스를 두는 동시에, 부품 편차에 의해서도 절연 커버와 절연판 사이에 클리어런스가 생긴다. 이 때문에, 클리어런스로부터 신장한 아크가 들어가 고정 접촉자의 상부와 단락함으로써 아크 전압이 저하하여 아크의 차단이 불완전하게 된다고 하는 미해결 과제가 있다.

그래서, 본 발명은, 상기 종래예의 미해결 과제에 주목하여 이루어진 것으로, 아크와 고정 접촉자의 접점부 이외 부분과의 접촉을 확실하게 방지하여 아크를 확실하게 소호시킬 수 있는 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 대하여 접촉 및 분리 가능하게 배치된 가동 접촉자를 구비한 접점 장치를 갖추고, 상기 한 쌍의 고정 접촉자에, 상기 가동 접촉자와 접촉하는 접점부 이외의 부분을 덮는 것과 함께, 상기 고정 접촉자를 고정 유지하는 절연판의 내면을 덮는 절연 커버를 장착하고 있다.

이 구성에 의하면, 고정 접촉자의 가동 접촉자와 접촉하는 접점부 이외의 부분이 절연 커버로 덮이기 때문에, 고정 접촉자에 가동 접촉자가 접촉하고 있는 투입 상태에서, 가동 접촉자가 고정 접촉자로부터 이격될 때에 아크가 발생하더라도, 이 아크의 단부가 고정 접촉자 위를 움직이는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 절연 커버가 고정 접촉자를 고정 유지하는 절연판의 내면을 덮기 때문에, 아크가 절연판의 고정 접촉 지지부에 감도는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 신장한 아크 선단이 고정 접촉자와 접촉하여 아크가 단락하고 아크 전압이 저하하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제2 양태는, 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 다른 쪽의 지지 도체부와는 반대측으로부터 하방으로 연장하는 중간판부와, 이 중간판부의 상기 하단에서 상기 다른 쪽의 지지 도체부 측으로 연장하는 상면에 접점부를 형성한 하판부로 C자형으로 형성된 C자형부를 구비하고 있다. 그리고, 상기 절연 커버는, 상기 C자형부를, 적어도 접점부를 노출시키면서 또한 상기 가동 접촉자와의 대향면 및 이 대향면에 연접하는 측면을 덮는 커버 본체와, 이 커버 본체의 상기 상판부의 측면을 덮는 측판부로부터 상기 절연판의 내면을 따라서 연장하는 연장부로 구성되어 있다.

이 구성에 의하면, 고정 접촉자가 C자형부로 형성되어 있기 때문에, 접점 장치의 폐극시에 고정 접촉자 및 가동 접촉자의 접점부에 전자 반발력이 발생했다고 해도, C자형부에서 전자 반발력에 대항하는 로렌츠 힘을 발생할 수 있다. 그 후에, 고정 접촉자로부터 가동 접촉자가 이격될 때에, 고정 접촉자 및 가동 접촉자 사이에 아크가 발생했을 때에, 절연 커버에 의해서 접점부만이 노출되기 때문에, 아크가 고정 접촉자 위를 움직여 전류 경로가 변화되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 동시에, 아크가 절연판의 고정 접촉자 지지부에 감도는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자 접촉기의 제3 양태는, 상기 절연 커버는, 상기 한 쌍의 고정 접촉자의 C자형부의 상판부 및 중간판부의 내면을 덮는 L자형부와, 이 L자형부의 측연부에서부터 상기 C자형부의 측면을 덮도록 연장하는 측판부와, 이 측판부의 상기 지지 도전부에 대향하는 상단에서부터 안쪽으로 연장하여 상기 지지 도전부에 형성된 소직경부에 감합하는 감합부와, 상기 측판부의 상단에서부터 상기 절연판의 내면을 따라서 연장하는 연장부를 구비하고 있다.

이 구성에 의하면, 절연 커버의 감합부를 지지 도전부에 형성된 소직경부에 감합시키는 것만으로, 고정 접촉자에 조립해 넣을 수 있어, 절연 커버를 용이하게 조립할 수 있다.

본 발명에 따르면, 고정 접촉자를 L자형부나 C자형부를 지니고, 투입 상태에서의 전자 반발력에 대항하는 로렌츠 힘을 발생하는 구성으로 한 경우에, 고정 접촉자의 접점부 이외의 부분이 절연 커버로 덮여 있기 때문에, 투입 상태에서 석방 상태로 할 때에 발생하는 아크가 고정 접촉자 위를 움직이는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 아크 선단이 고정 접촉자를 지지하는 절연판의 지지부에 감도는 것을 확실하게 방지하고, 아크가 접점부 이외의 부분에서 단락하는 것도 방지할 수 있다. 따라서, 차단 전압이 상승하더라도 아크를 안정적으로 신장할 수 있어, 아크의 소호를 확실하게 행하여 전류를 확실하게 차단할 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 접점 장치의 변형예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도, (b)는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 접점 장치의 다른 변형예를 도시하는 도면으로서, (a)는 단면도, (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 2에서, 도면 부호 10은 전자 접촉기이며, 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 2(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 관통시키 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 연결되고 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 하면측에 배치되며 내방측을 개방한 C자형부(115)를 구비하고 있다.

C자형부(115)는, 상판부(116)와, 중간판부(117)와, 하판부(118)를 구비하고 있다. 상판부(116)는, 고정 접점 지지 절연 기판(105)의 하면을 따라서 외측으로 연장된다. 중간판부(117)는, 상판부(116)의 외측 단부로부터 아래쪽으로 연장된다. 하판부(118)는, 중간판부(117)의 하단 측에서부터 상판부(116)와 평행하게 안쪽, 즉 고정 접촉자(111 및 112)의 대면 방향으로 연장된다. 그리고, C자형부(115)는, 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 관통한 상태에서 예컨대 납땜에 의해서 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 의해서 발생하는 자장을 실드할 수 있다.

이 자성체판(119)은, 중간판부(117)의 주위를 덮도록 형성하여도 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 따르도록 배치되어 있다. 측판부(123 및 124)는, L자형 판부(122)의 전후 단부로부터 각각 위쪽 및 바깥쪽으로 연장하여 C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117)의 측면을 덮고 있다. 감합부(125)는, 측판부(123 및 124)의 상단으로부터 안쪽에 형성되어 있고, 고정 접촉자(111 및 112)의 지지 도체부(114)에 형성된 소직경부(114b)에 감합한다. 연장부(126)는, 감합부(125)와는 반대쪽으로 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)의 고정 접촉자(111 및 112)에의 장착은, 예컨대 도 5(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 아래쪽으로 한 상태에서 행한다.

우선, 절연 커버(121)를, 도 4의 (a) 및 (b)와는 위아래 반대로 한 상태에서, 접점 수납 케이스(102) 상측의 개구부로부터 고정 접촉자(111 및 112) 사이에 삽입한다.

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

이와 같이, 절연 커버(121)가 고정 접촉자(111 및 112)의 C자형부(115)에 장착되어 있음으로써, 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) 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)에 가동 접촉자(130)를 장착하기 위해서는, 우선, 연결축(131)의 하단 측을 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, 접촉 스프링(134)으로 소정의 압박력을 얻도록 가동 접촉자(130)를 밀어올린 상태로 하여, 이 상태에서 예컨대 C 링(135)에 의해서 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 바닥을 지닌 각통형으로 형성된 절연 통체(140)가 배치되어 있다.

이 절연 통체(140)는 예컨대 합성수지제로 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 돌출부(220a) 및 보조 요크(225)의 위치 결정용 돌출부(225a)를 수납하는 폭이 좁은 오목부(140d)를 구비하고 있다. 오목부(140d)의 상면이 고정 접촉자(111, 112)의 접점부(118a)의 바닥면 측을 받는 받침면(140e)으로 되어 있다. 또한, 절연 통체(140)의 바닥판부(140b)의 네 구석에는 후술하는 상부 자기 요크(210)에 근접하는 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 U자형의 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 하단부에서부터 반경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 하측 플랜지부(206)와, 중앙 원통부(205)의 상단에서부터 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 장착되어 있다.

그리고, 자기 요크(201)의 개방단이 되는 상단 사이에 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 상면에, 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 상단 측을 예컨대 N극으로 하고, 하단 측을 S극으로 하도록 착자(着磁)되어 있다. 이 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 바닥을 지닌 통 형상으로 형성된 캡(230)으로 덮이고, 이 캡(230)의 개방단에 반경 방향 외측으로 연장하여 형성된 플랜지부(231)가 상부 자기 요크(210)의 하면에 시일 접합되어 있다. 이에 따라서, 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. 그리고, 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.

여기서, 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)으로 가동 플런저(215)를 하강시키는 여자력을 발생하지 않는 석방 상태에 있는 것으로 한다.

이 석방 상태에서는, 가동 플런저(215)가 복귀 스프링(214)에 의해서, 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.

이 상태에서는, 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 환상 영구자석(220)에 의한 흡인력의 쌍방이 작용하고 있기 때문에, 가동 플런저(215)가 외부로부터의 진동이나 충격 등에 의해서 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 환상 영구자석(220)의 흡인력에 대항하여 아래쪽으로 밀어내린다.

그리고, 가동 플런저(215)가 복귀 스프링(214)의 압박력 및 환상 영구자석(220)의 흡인력에 대항하여 신속하게 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.

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

이에 따라서, 전자석 유닛(200)으로 가동 플런저(215)를 아래쪽으로 이동시키는 여자력이 없어짐으로써, 가동 플런저(215)가 복귀 스프링(214)의 압박력에 의해서 상승하고, 둘레 플랜지부(216)가 보조 요크(225)에 근접함에 따라서 환상 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 동안은 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 의해서 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 있다. 이 때문에, 아크를 고정 접촉자(111 및 112)의 접점부(118a)와 가동 접촉자(130)의 접점부(130a) 사이에만 발생시킬 수 있다. 이 결과, 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. 더구나, 고정 접촉자(111 및 112)의 양 측면도 절연 커버(121)로 덮여 있기 때문에, 아크의 선단이 단락하는 것도 확실하게 방지할 수 있다.

또한, C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117)가 절연 커버(121)로 덮여 있다. 이 때문에, 절연 커버(121)에 의해서, 가동 접촉자(130)의 양단부와 C자형부(115)의 상판부(116) 및 중간판부(117) 사이의 절연 거리를 확보할 수 있어, 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 반대쪽으로 연장하는 연장부(126)를 지니고, 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 늘려 소호되어, 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, 접점 장치(100)의 접점 수납 케이스(102)를 각통체(104) 및 고정 접점 지지 절연 기판(105)으로 구성하는 경우에 관해서 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다른 구성으로 할 수 있다. 예컨대, 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 세라믹스나 합성수지재에 의해서 각통부(301)와 그 상단을 폐색하는 상부면판부(302)를 일체 성형하여 통(桶) 형상체(303)를 형성하고, 이 통 형상체(303)의 개방 단부면 측에 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 관해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 지지 도체부(114)에 C자형부(115)에 있어서의 상판부(116)를 생략한 형상으로 되는 L자형부(160)를 연결하도록 하여도 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 관해서 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 도 9의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 오목부(132)를 생략하고 평판형으로 형성하도록 하여도 좋다.

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

또한, 연결축(131)과 가동 접촉자(130)와의 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 관해서 설명했지만, 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 의해서 고정하도록 하여도 좋다.

또한, 전자석 유닛(200)의 구성은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니라, 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 관해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 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 150: 아크
151: 아크 소호 공간 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 접촉자에, 상기 가동 접촉자와 접촉하는 접점부 이외의 부분을 덮는 것과 함께 상기 고정 접촉자를 고정 유지하는 절연판의 내면을 덮는 절연 커버를 장착한 것인 전자 접촉기.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 고정 접촉자는, 접점 수납 케이스의 상부면에 미리 정해진 간격을 유지하여 지지된 지지 도체부와, 상기 지지 도체부의 상기 접점 수납 케이스 내의 단부에 연결된 상판부와, 상기 상판부의 다른 쪽의 지지 도체부와는 반대측으로부터 하방으로 연장하는 중간판부와, 상기 중간판부의 하단으로부터 상기 다른쪽의 지지 도체부측으로 연장하는 상면에 접점부를 형성한 하판부에 의해 C자형으로 형성된 C자형부를 포함하고,
상기 절연 커버는, 상기 C자형부를, 적어도 접점부를 노출시키면서 또한 상기 가동 접촉자와의 대향면 및 상기 대향면에 연접하는 측면을 덮는 커버 본체와, 상기 커버 본체의 상기 상판부의 측면을 덮는 측판부로부터 상기 절연판의 내면을 따라서 연장하는 연장부로 구성되어 있는 것인 전자 접촉기.
제2항에 있어서,
상기 절연 커버는, 상기 한 쌍의 고정 접촉자의 C자형부의 상판부 및 중간판부의 내면을 덮는 L자형부와, 상기 L자형부의 측연부에서부터 상기 C자형부의 측면을 덮도록 연장하는 측판부와, 상기 측판부의 상기 지지 도전부에 대향하는 상단에서 안쪽으로 연장하여 상기 지지 도전부에 형성된 소직경부에 감합하는 감합부와, 상기 측판부의 상단에서부터 상기 절연판의 내면을 따라서 연장하는 연장부를 구비하는 것인 전자 접촉기.