KR20170028832A

KR20170028832A - 접점 개폐 장치

Info

Publication number: KR20170028832A
Application number: KR1020160099852A
Authority: KR
Inventors: 가즈치카 히로키; 신고 모리
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2017-03-14
Also published as: JP2017050274A; CN106504948A; CN106504948B

Abstract

생산성이 높고, 동작 특성에 변동이 발생하기 어려운 접점 개폐 장치를 제공한다.
전자석 유닛(60)과, 홀더(35)와, 가동축(43)과, 가동 요크(48)와, 양단부에 가동 접점(49a)을 갖는 가동 접촉편(49)과, 고정 접점(33a)과, 고정 요크(51)를 구비한다. 그리고, 상기 전자석 유닛(60)의 여자 시에, 상기 가동축(43)이 축심 방향에 따라 상기 홀더(35)측으로 이동하고, 상기 가동 접점(49a)이 상기 고정 접점(33a)에 접촉하여 상기 가동 접촉편(49)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계에 의해, 상기 고정 요크(51)와 상기 가동 요크(48)에서 자기 회로를 형성하고, 상기 고정 요크(51)에 상기 가동 요크(48)가 흡인된다.

Description

접점 개폐 장치{CONTACT POINT CLOSING/OPENING APPARATUS}

본 발명은 접점 개폐 장치, 특히, 파워 부하용 릴레이 또는 전자 개폐기 등에 적합한 접점 개폐 장치에 관한 것이다.

종래, 접점 개폐 장치로서는, 예를 들어 특허문헌 1의 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 세라믹 등의 내열성 재료로 이루어지는 용기(61)의 상면에 한 쌍의 관통 구멍(61a)이 형성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 상기 관통 구멍(61a)에, 고정 단자(33, 33)가 각각 삽입되고, 경납땜되어 있다. 또한, 한 쌍의 상기 고정 단자(33, 33) 사이에 위치하고, 또한, 상기 용기(61)의 상면 내측에 요크체(63)가 고정되어 있다. 상기 요크체(63)는, 연철 등의 자성 재료로 이루어지는 대략 직육면체 형상을 갖고 있다.

그리고, 가동 접촉자(35)에 설치한 가동 접점(34, 34)과 고정 접점(32, 32)이 각각 접촉되어 전류가 흐르면, 상기 가동 접촉자(35)에 자계가 발생한다. 이로 인해, 상기 요크체(63)에 보유체(81)가 흡인되어, 가동 접점(34)과 고정 접점(32)의 사이에 발생하는 전자 반발력을 경감시킨다. 이 결과, 접점압의 저하를 방지하고, 접촉 저항의 증대에 수반하는 가동 접점과 고정 접점(32)의 용착을 방지한다. 또한, 상기 전자 반발력의 발생에 수반하여 가동 접점(34)과 고정 접점(32)이 개리(開利)되고, 아크가 발생함으로써, 가동 접점(34) 및 고정 접점(32)의 용착을 방지한다.

일본 특허 공개 제2012-104356호 공보

그러나, 상기 접점 장치에서는, 상자 형상의 용기(61)의 내측 상면에 요크체(63)를, 예를 들어 경납땜으로 고정할 필요가 있다. 이로 인해, 고정 작업에 숙련을 필요로 하고, 조립 작업에 손이 많이 가므로, 생산성이 낮고, 제조 비용이 높다.

또한, 상술한 조립 작업에서는, 조립 오차가 발생하기 쉬워, 높은 위치 결정 정밀도를 얻기 어려우므로, 동작 특성에 변동이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 생산성이 높고, 동작 특성에 변동이 발생하기 어려운 접점 개폐 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 관한 접점 개폐 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해,

전자석 유닛과,

상기 전자석 유닛에 탑재된 홀더와,

상기 홀더 내에 일단부를 삽입 관통하는 한편, 타단부를 상기 전자석 유닛 내에 삽입 관통함과 함께, 축심 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지된 가동축과,

상기 홀더 내의 상기 가동축의 상기 일단부에 설치되고, 상기 홀더 내에 수납됨과 함께, 상기 가동축의 상기 축심 방향에 있어서 상기 전자석 유닛과는 반대측의 표면에 배치된 한 쌍의 가동 접점을 갖는 가동 접촉편과,

상기 가동축의 상기 축심 방향에 있어서의 상기 전자석 유닛측의 상기 가동 접촉편의 이면에 배치되며, 또한, 상기 홀더 내의 상기 가동축의 상기 일단부에 부착된 가동 요크와,

상기 홀더 내에 배치되며, 또한, 상기 한 쌍의 가동 접점에 접촉 분리 가능하게 대향하는 한 쌍의 고정 접점과,

상기 한 쌍의 고정 접점 사이에 위치하고, 또한, 상기 가동축의 상기 축심 방향과 교차하며 또한 상기 가동 접촉편의 길이 방향과 교차하는 방향에 따른 길이 방향의 양단부를 상기 홀더 내에 적재하여 상기 홀더에 지지된 고정 요크를 구비하고,

상기 전자석 유닛의 여자 시에, 상기 가동축이 상기 축심 방향에 따라 상기 전자석 유닛으로부터 상기 홀더의 방향으로 이동하고, 상기 한 쌍의 가동 접점이 상기 한 쌍의 고정 접점에 접촉하여 상기 가동 접촉편에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계에 의해, 상기 고정 요크와 상기 가동 요크에서 자기 회로를 형성하고, 상기 고정 요크에 상기 가동 요크가 자기적으로 흡인되는 구성으로 되어 있다.

본 발명에 따르면, 고정 요크의 양단부가 홀더 내에 적재됨으로써, 고정 요크가 홀더에 지지되어 있으므로, 종래예와 같이, 상자 형상의 용기의 내측 상면에 고정 요크를 경납땜 등으로 고정할 필요가 없다. 이로 인해, 조립 작업이 간단하며, 생산성이 높고, 제조 비용이 싸다.

또한, 고정 요크의 양단부를 홀더 내에 적재하기만 하면 되므로, 조립 오차가 발생하기 어려워, 동작 특성에 변동이 발생하기 어려운 접점 개폐 장치가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 접점 개폐 장치를 도시하는 전체 사시도.
도 2는 도 1에서 도시한 접점 개폐 장치의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시한 접점 개폐 장치로부터 케이스 및 외부 커버를 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 4는 도 3에 도시한 사시도로부터 내부 커버를 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4에 도시한 사시도로부터 금속제 통 형상 플랜지를 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 6은 도 5에 도시한 사시도로부터 세라믹 플레이트, 고정 접점 단자 및 가스 배출 파이프를 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 7은 도 6에 도시한 사시도로부터 덮개를 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 8은 도 7에 도시한 사시도로부터 고정 요크를 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 9는 도 8에 도시한 사시도로부터 위치 규제판을 떼어 낸 상태를 도시하는 사시도.
도 10은 도 3에 도시한 사시도의 동작 전의 정면 종단면도.
도 11은 도 3에 도시한 사시도의 동작 전의 측면 종단면도.
도 12는 도 3에 도시한 사시도의 동작 후의 정면 종단면도.
도 13은 도 3에 도시한 사시도의 동작 후의 측면 종단면도.
도 14는 도 3에 도시한 전자석 유닛의 부분 확대 사시도.
도 15는 도 9에 도시한 홀더의 사시도.
도 16은 도 4에서 도시한 사시도의 부분 측면 단면 사시도.
도 17은 도 4에서 도시한 사시도의 부분 정면 단면 사시도.
도 18은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 접점 개폐 장치를 도시하는 동작 전의 정면 종단면도.
도 19는 도 18의 접점 개폐 장치의 측면 종단면도.

본 발명의 실시 형태에 관한 접점 개폐 장치를 밀봉형 전자 계전기에 적용한 경우를, 도 1 내지 도 17의 첨부 도면에 따라서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 밀봉형 전자 계전기는, 적어도, 전자석 유닛(60)과, 홀더(35)와, 가동축(43)과, 가동 접촉편(49)과, 가동 요크(48)와, 한 쌍의 고정 접점(33a)과, 고정 요크(51)를 구비하여 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 케이스(10)에 외부 커버(20)를 조립하여 형성한 하우징 내에, 접점 기구 유닛(30)과, 전자석 유닛(60)을 내장하고 있다.

상기 케이스(10)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 대략 사각형 상자형 형상의 절연성 수지 성형품이며, 그 개구 테두리부의 1변에 1조의 절결부(11)를 형성하고 있다. 또한, 상기 케이스(10)는, 대향하는 측면의 개구 테두리부의 양단에 합계 2조의 1쌍의 걸림 지지 구멍(12)을 형성하고 있다.

상기 외부 커버(20)는, 상기 케이스(10)의 개구부를 피복 가능한 평면 형상을 갖는 절연성의 사각형 상자 형상이다. 그리고, 상기 외부 커버(20)는, 그 상면 중앙으로 돌출 형성된 절연성의 구획벽(21)의 양측에 단자 구멍(22, 22)을 각각 형성하고 있다. 또한, 상기 외부 커버(20)는, 그 편측 측면에, 상기 케이스(10)의 절결부(11)에 감합하는 감합용 설편(23)을 돌출 설치하고 있다. 또한, 상기 외부 커버(20)는, 대향하는 측면의 개구 테두리부로부터 상기 케이스(10)의 2조의 한 쌍의 걸림 지지 구멍(12)에 걸어 지지하는 2조의 1쌍의 걸림 지지용 갈고리부(24)를 연장하고 있다.

상기 접점 기구 유닛(30)은, 홀더(35), 통 형상 고정 철심(42), 가동축(43), 가동 철심(45) 및 가동 접촉편(49)으로 구성되고, 금속제 통 형상 플랜지(31), 세라믹 플레이트(32), 판상 제1 요크(41) 및 바닥이 있는 통체(46)로 형성된 밀봉 공간 내에 내장되어 있다.

상기 금속제 통 형상 플랜지(31)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 금속판을 프레스 가공으로 형성한 대략 사각형 통 형상을 갖는다. 그리고, 상기 금속제 통 형상 플랜지(31)는, 그 상단부의 외주연부에 상기 세라믹 플레이트(32)를 경납땜하고 있다. 또한, 상기 금속제 통 형상 플랜지(31)는, 그 하단부의 외주연부를 후술하는 판상 제1 요크(41)에 용접으로 일체화하고 있다.

상기 세라믹 플레이트(32)는, 상기 금속제 통 형상 플랜지(31)의 상단부 개구 테두리부에 경납땜 가능한 평면 형상을 갖는다. 또한, 상기 세라믹 플레이트(32)는, 단자 구멍(32a, 32a) 및 가스 배출 구멍(32b)을 형성하고 있다. 그리고, 상기 세라믹 플레이트(32)는, 상기 단자 구멍(32a)의 개구 테두리부 및, 상기 가스 배출 구멍(32b)의 개구 테두리부에, 도시하지 않은 금속층을 각각 형성하고 있다. 그리고, 상기 세라믹 플레이트(32)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 그 단자 구멍(32a)에, 하단부에 고정 접점(33a)을 고착한 고정 접점 단자(33)를 경납땜하고 있다. 따라서, 고정 접점(33a)은, 홀더(35) 내에 배치되며, 또한, 가동 접점(49a)에 접촉 가능, 또한 개리 가능하게 대향하고 있다. 또한, 상기 세라믹 플레이트(32)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 그 가스 배출 구멍(32b)에 가스 배출 파이프(34)를 경납땜하고 있다.

상기 홀더(35)는, 전자석 유닛(60)에 탑재되고, 사각형 상자 형상을 갖는 내열성의 절연재로 형성되어, 상기 금속제 통 형상 플랜지(31) 내에 수납되어 있다(도 10). 그리고, 상기 홀더(35)는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 그 대향하는 양측 외측면에 영구 자석(36)을 보유 지지할 수 있는 포켓부(35a)를 각각 형성하고 있다. 또한, 상기 홀더(35)는, 그 저면 중앙에 평면 정사각형의 중앙 오목부(35b)를, 저면보다도 1단 낮게 형성하고 있다. 상기 중앙 오목부(35b)는, 그 중심으로부터 통 형상 절연부(35c)(도 10)를 아래를 향하여 돌출 설치하고 있다. 상기 통 형상 절연부(35c)는, 아크가 발생한 경우에, 금속제 통 형상 플랜지(31), 판상 제1 요크(41) 및 통 형상 고정 철심(42)의 경로에서 고전압이 되어도, 통 형상 고정 철심(42)과 가동축(43)을 절연함으로써, 양자의 용착 일체화를 방지한다. 또한, 상기 홀더(35)는, 대향하는 내측면의 기초부에 한 쌍의 받침대부(35d)를 각각 설치하고 있다. 각 받침대부(35d)는, 홀더(35)의 각 내측면의 기초부로부터 돌출된 동일한 높이의 돌기부로 구성되어 있다. 그리고, 상기 각 받침대부(35d)와 상기 중앙 오목부(35b)와의 사이에, 후술하는 위치 규제판(37)을 지지하기 위한 슬릿(35e)을 설치하고 있다. 또한, 상기 홀더(35)는, 상기 중앙 오목부(35b)와 상기 포켓부(35a)의 사이에, 후술하는 아크 소거편(38)을 배치할 수 있는 오목부(35f)를 형성하고 있다. 또한, 상기 각 받침대부(35d)의 가동 접촉편(49)의 길이 방향의 양측에 위치 규제용 리브(35g, 35g)를 돌출 설치하고 있다. 그리고, 상기 홀더(35)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 후술하는 판상 제1 요크(41)에 직사각형 판상의 스페이서(39) 및 1조의 사각형 판상의 완충재(40)를 개재하여 적재된다.

상기 위치 규제판(37)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 정면 대략 직사각형의 탄성 금속판으로 구성되고, 그 양쪽 측연부를 잘라 세워서 탄성 갈고리부를 형성한 것이다. 그리고, 상기 위치 규제판(37)은, 상기 홀더(35)의 슬릿(35e)에 압입되어 홀더(35) 내에서 가동 요크(48)에 압접하고, 가동 요크(48)를 통하여 가동 접촉편(49)에 가압력을 작용시킴으로써, 후술하는 가동 접촉편(49) 및 가동 요크(48)의 공회전을 규제한다.

상기 아크 소거편(38)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 박판 금속에 프레스 가공을 실시하여 형성된 단면 문형 형상(U자 형상)을 갖고 있다. 그리고, 상기 아크 소거편(38)은, 접점 개폐 시에 발생한 아크를 급냉하여, 효율적으로 소거하기 위해, 상기 홀더(35)의 오목부(35f)(도 15) 내에 설치된다.

상기 완충재(40)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 탄성재로 구성되는 판상체이다. 그리고, 상기 완충재(40)는, 상기 홀더(35)의 저면과, 상기 스페이서(39)로 덮인 판상 제1 요크(41)로 끼움 지지된다.

상기 판상 제1 요크(41)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 케이스(10)의 개구 테두리부에 감합 가능한 평면 형상을 갖고 있다. 또한, 상기 판상 제1 요크(41)는, 그 중심에 코오킹 구멍(41a)을 형성하고 있다. 그리고, 상기 판상 제1 요크(41)는, 그 상면 외주연부에 상기 금속제 통 형상 플랜지(31)의 하단부의 외주연부를 용접하여 일체화하고 있다. 또한, 상기 판상 제1 요크(41)는, 그 코오킹 구멍(41a)에, 통 형상 고정 철심(42)의 상단부가 고정되어 있다.

가동축(43)은, 홀더(35) 내에 일단부를 삽입 관통하는 한편, 타단부를 전자석 유닛(60) 내에 삽입 관통함과 함께, 가동축(43)의 축심 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 상기 통 형상 고정 철심(42)은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 그 관통 구멍(42a)에, 상기 홀더(35)의 통 형상 절연부(35c)를 개재하여, 가동축(43)을 그 축심 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입하고 있다. 상기 가동축(43)은, 그 상부에 환상 플랜지부(43a)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 가동축(43)은, 하부에 복귀 스프링(44)을 삽입 관통하고 있음과 함께, 그 하단부에 가동 철심(45)을 고정하고 있다.

가동 접촉편(49)은, 가동축(43)의 일단부에 설치되고, 홀더(35) 내에 수납됨과 함께, 가동축(43)의 축심 방향과 교차(예를 들어 직교)하는 방향의 양단부(즉, 가동축(43)의 축심 방향에 있어서 전자석 유닛(60)과는 반대측의 표면(상면))에 한 쌍의 가동 접점(49a, 49a)을 각각 갖고 있다. 구체적으로는, 상기 가동축(43)은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 그 상단부로부터 순차로 삽입 관통된 접점 스프링(47), 가동 요크(48) 및 가동 접촉편(49)을, 환상 플랜지부(45a)로 걸어 지지함과 함께, 그 상단부에 고정한 탈락 방지 링(50)으로 탈락 방지하고 있다.

가동 요크(48)는, 가동 접촉편(49)에 설치한 한 쌍의 가동 접점(49a, 49a)의 돌출 방향과는 반대측(즉, 가동축(43)의 축심 방향에 있어서의 전자석 유닛(60)측의 가동 접촉편(49)의 이면(하면))에 배치되고, 또한, 가동축(43)의 일단부에 부착되어 있다. 구체적으로는, 상기 가동 요크(48)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 판상 자성재의 양단부를 동일한 방향으로, 또한, 평행하게 90도 구부려 세워서 굽힘 기립부(48a, 48a)를 형성한 것이며, 단면 문형 형상(U자 형상)을 갖고 있다. 그리고, 상기 가동 요크(48)는 상기 가동 접촉편(49)의 하면에 접촉되어 있다.

또한, 상기 가동 접촉편(49)은, 그 상면의 길이 방향 양단부에 돌출 가공으로 가동 접점(49a, 49a)을 설치하고 있다. 상기 가동 접점(49a, 49a)은, 상기 홀더(35) 내에 배치된 고정 접점 단자(33)의 고정 접점(33a, 33a)에 각각 접촉 분리 가능하게 대향한다.

상기 가동 철심(45)을 하단부 근방에 수납하는 바닥이 있는 통체(46)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 그 개구 테두리부를 상기 판상 제1 요크(41)에 설치한 코오킹 구멍(41a)의 하면 테두리부 근방에 기밀 접합되어 있다. 그리고, 상기 가스 배출 파이프(34)로부터 내부 공기를 흡인한 후, 가스를 충전하여 밀봉함으로써, 밀봉 공간이 형성된다.

고정 요크(51)는, 한 쌍의 고정 접점(33a, 33a) 사이에, 한 쌍의 고정 접점(33a, 33a)과는 이격되어 위치하고, 또한, 가동축(43)의 축심 방향과 교차(예를 들어 직교)하는 방향이며, 또한 가동 접촉편(49)의 길이 방향과 교차(예를 들어 직교)하는 방향에 따른 길이 방향의 양단부를 홀더 내에서 가로놓이도록 지지되어 있다. 구체적으로는, 고정 요크(51)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면 대략 I형 형상이고, 길이 방향의 양단에 90도 절곡되도록 돌출된 돌기부(51a)를 갖는 단면 문형(U자 형상)의 판상 자성재이다. 또한, 상기 고정 요크(51)의 길이 방향의 길이 치수는, 상기 가동 요크(48)의 길이 방향의 길이 치수보다도 길다. 이로 인해, 상기 고정 요크(51)가, 그 길이 방향에 있어서 상기 가동 요크(48) 전체를 덮도록 중첩되므로, 자속의 누설이 적고, 자기 효율이 높다. 그리고, 상기 고정 요크(51)는, 도 8에 도시하는 홀더(35)의 한 쌍의 받침대부(35d)에, 상기 한 쌍의 돌기부(51a)(도 16)를 적재하여 가로놓여 있다. 또한, 상기 고정 요크(51)의 각 단부는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 인접하는 한 쌍의 상기 받침대부(35d, 35d)의 양측에 배치된 한 쌍의 위치 규제용 리브(35g)로, 가동 접촉편(49)의 길이 방향으로 이동하지 않도록 위치 규제되어 있다.

그런데, 고정 접점(33a) 및 가동 접점(49a)의 개폐 시에는, 고정 접점(33a) 및 가동 접점(49a) 사이에 발생하는 아크에 의해, 고정 접점(33a) 및 가동 접점(49a)의 접촉 및 개리에 수반하여 발생한 마모분이 비산한다(이하, 비산분이라고 함). 예를 들어, 고정 요크가 세라믹 플레이트에 경납땜 등으로 직접 고정되어 있었을 경우, 고정 접점 단자와 고정 요크와의 사이에 비산분이 퇴적되면, 이 비산분을 통하여 고정 접점 단자와 고정 요크의 사이에 단락 경로가 형성되어 버려, 접점 개폐 장치의 절연성이 현저하게 저하되어 버린다.

상기 접점 개폐 장치에서는, 도 10, 도 12에 도시하는 바와 같이, 고정 요크(51)는, 세라믹 플레이트(32)와의 사이에 절연성 확보용 간극(80)이 형성된 상태에서, 수지제의 홀더(35)에 의해 보유 지지되어 있다. 이에 의해, 고정 접점 단자(33)와 고정 요크(51)의 사이에 비산분이 퇴적되었다고 하더라도 절연성 확보용 간극(80)이 채워지는 일이 없고, 이 비산분을 통하여 고정 접점 단자와 고정 요크의 사이에 단락 경로가 형성되기 어려워져, 접점 개폐 장치의 절연성의 저하를 방지할 수 있다.

덮개(52)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 홀더(35)의 개구부에 감합 가능한 평면 형상을 갖는 절연성의 판상체이다. 그리고, 상기 덮개(52)에는, 한 쌍의 고정 접점 단자(33, 33)가 삽입되는 한 쌍의 단자 구멍(52a, 52a) 사이에 관통 구멍(52b)이 형성되어 있다.

내부 커버(53)는, 상기 세라믹 플레이트(32)를 경납땜한 금속제 통 형상 플랜지(31)를 피복할 수 있는 입체 형상을 갖는 절연성의 탄성체이다. 상기 내부 커버(53)는, 예를 들어 가동 접점(49a)과 고정 접점(33a) 사이의 충돌음을 흡수하기 쉬운 고무재를 사용해도 된다. 그리고, 상기 내부 커버(53)는, 그 천장면에 설치하여 고정 접점 단자(33)가 각각 관통하는 한 쌍의 단자 구멍(53a, 53a)의 사이에, 가스 배출 파이프(34)가 관통하는 관통 구멍(53b)을 형성하고 있다.

상기 전자석 유닛(60)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 코일(61)을 절연성의 스풀(62)의 동체부(62a)에 권회하여 형성하고 있다. 상기 동체부(62a)의 축 방향의 양단에는 상측의 플랜지부(62b)와 하측의 플랜지부(62c)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 상측의 플랜지부(62b)에 설치한 한 쌍의 슬릿(62d, 62d)에는, 코일 단자(63, 64)를 각각 압입, 고정하고 있다. 또한, 상기 코일(61)의 인출선은, 상기 코일 단자(63, 64)의 결속부(63a, 64a)에 결속하여 납땜된다. 또한, 상기 코일 단자(63, 64)는, 그 단자부(63b, 64b)를 측방으로 돌출시키고 있다. 그리고, 도 10에 도시하는 바와 같이, 상기 스풀(62)의 동체부(62a)에 형성한 관통 구멍(62e)에 상기 바닥이 있는 통체(46)를 삽입 관통한다. 이어서, 상기 바닥이 있는 통체(46)의 하단부를 제2 요크(65)의 감합 구멍(65a)에 감합한다. 그리고, 상기 제2 요크(65)의 양팔부(65b, 65b)의 상단부를 상기 판상 제1 요크(41)의 양단부에 각각 걸림 결합하여, 고정한다. 고정 방법으로서는, 예를 들어, 코오킹, 압입 또는 용접 등을 들 수 있다. 이에 의해, 상기 전자석 유닛(60)과 접점 기구 유닛(30)이 일체화된다.

이어서, 상술한 구성을 구비하는 밀봉형 전자 계전기의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 도 10에 도시하는 바와 같이, 코일(61)에 전압이 인가되어 있지 않은 경우에는, 통 형상 고정 철심(42)에 대하여, 복귀 스프링(44)의 스프링 힘으로 가동 철심(45)이 아래 방향으로 가압되어 있다. 이로 인해, 통 형상 고정 철심(42)에 대하여 상기 가동 철심(45)과 일체적인 가동축(43)이 하측 방향으로 눌려 내려가고, 홀더(35) 내에서 가동 접촉편(49)이 하측 방향으로 끌어 내려져 있다. 이때, 가동축(43)의 환상 플랜지부(43a)가 홀더(35)의 중앙 오목부(35b)의 저면에 걸림 결합되어 있다. 이로 인해, 한 쌍의 가동 접점(49a)이 한 쌍의 고정 접점(33a)으로부터 개리되어 있지만, 가동 철심(45)은 바닥이 있는 통체(46)의 저면에 맞닿지 않고 있다.

이어서, 상기 코일(61)에 전압을 인가하여 여자하면, 도 12, 도 13에 도시하는 바와 같이, 통 형상 고정 철심(42)에 가동 철심(45)이 자기적으로 흡인된다. 이로 인해, 가동축(43)이 축심 방향에 따른 복귀 스프링(44)의 스프링 힘에 저항하여 상측 방향으로 슬라이드 이동한다. 그리고, 한 쌍의 가동 접점(49a)이 한 쌍의 고정 접점(33a)에 접촉되고, 또한, 복귀 스프링(44) 및 접점 스프링(47)의 스프링 힘에 저항하여, 가동축(43)이 밀어 올려진다. 이로 인해, 상기 한 쌍의 가동 접점(49a)과 상기 한 쌍의 고정 접점(33a)의 사이에 있어서 소정의 접점압을 확보할 수 있다. 또한, 고정 요크(51)에 가동 요크(48)가 접근한다. 그러나, 고정 요크(51)와 가동 요크(48)는, 서로 직접 접촉되는 일은 없고, 소정의 접촉 신뢰성 확보용 간극(90)을 유지하면서, 자기 회로를 구성한다. 이 접촉 신뢰성 확보용 간극(90)에 의해, 접촉 신뢰성을 확보하기 위해서이다. 이와 같은 구성을 확실하게 형성하기 위해, 일례로서, 대향하는 고정 요크(51)와 가동 요크(48)의 대향 거리가, 가동 접점(49a)과 고정 접점(33a)의 접점 사이 거리보다도 커지도록 구성하고 있다.

또한, 상기 가동 접점(49a)이 상기 고정 접점(33a)에 맞닿았을 때 발생하는 충돌음은, 내부 커버(53)에 의해 흡수 및 완화된다. 이로 인해, 정음형 전자 계전기가 얻어진다.

본 실시 형태에서는, 접점 폐쇄 시에 가동 요크(48)가 고정 요크(51)에 겹쳐도, 양쪽 부재 사이(48, 51)에 접촉 신뢰성 확보용 간극(90)을 유지하면서, 자기 회로를 구성한다. 이로 인해, 상기 가동 요크(48)와 상기 고정 요크(51)에 자력선이 흘러 자계가 형성된다. 이 결과, 상기 가동 접촉편(49)에 대전류가 흘러, 고정 접점(33a)과 가동 접점(49a)의 사이에 전자 반발력이 발생해도, 상기 고정 요크(51)와 상기 가동 요크(48)에서 형성되는 자계에 의해, 흡인력이 발생한다. 이 흡인력에 의해 가동 요크(48)가 고정 요크(51)에 자기적으로 흡인되어, 상기 전자 반발력이 억제된다. 따라서, 접점 폐쇄 시에 있어서의 접점압의 감소 및 접점 개리를 방지하고, 아크의 발생 및 접점 용착을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

특히, 도 16에 도시하는 바와 같이, 상기 홀더(35)의 받침대부(35d, 35d)에 적재되어 가로놓인 고정 요크(51)는, 덮개(52) 및 고정 접점(33a)을 설치한 세라믹 플레이트(32)를 개재하여 고정되어 있다. 한편, 가동 요크(48)는 가동 접점(49a)을 설치한 가동 접촉편(49)의 하면에 접촉되어 있다. 이로 인해, 가동 접점(49a)이 고정 접점(33a)에 접촉되었을 경우에, 고정 요크(51)와 가동 요크(48) 사이의 접촉 신뢰성 확보용 간극(90)을 높은 치수 정밀도로 형성할 수 있다. 이로 인해, 동작 특성에 변동이 발생하기 어려운 전자 계전기가 얻어진다는 이점이 있다.

그리고, 상기 코일(61)에의 전압의 인가를 정지하여 여자를 풀면, 접점 스프링(47a) 및 복귀 스프링(44)의 스프링 힘에 의해, 가동 철심(45)이 통 형상 고정 철심(42)으로부터 이격된다. 이로 인해, 가동축(43)이 하방측으로 슬라이드 이동하고, 가동 접점(49a)이 고정 접점(33a)으로부터 개리된 후, 가동축(43)의 환상 플랜지부(43a)가 홀더(35)의 중앙 오목부(35b)에 걸림 결합하고, 원래의 상태로 복귀된다(도 10, 도 11).

본 실시 형태에서는, 상기 홀더(35)의 받침대부(35d)의 높이 치수, 상기 가동 요크(48)의 굽힘 기립부(48a)의 높이 치수, 가동 접촉편(49)의 두께 치수 및, 고정 요크(51)의 돌기부(51a)를 적절히 조정하면, 원하는 접촉 신뢰성 확보용 간극(90)을 형성할 수 있다. 이로 인해, 설계의 자유도가 크다는 이점이 있다.

본 실시 형태에 따르면, 고정 요크(51)의 한 쌍의 돌기부(51a)(도 16)가 홀더(35) 내에 적재됨으로써, 고정 요크(51)가 홀더(35)에 지지되어 있으므로, 종래예와 같이, 상자 형상의 용기의 내측 상면에 고정 요크를 경납땜 등으로 고정할 필요가 없다. 이로 인해, 조립 작업이 간단하며, 생산성이 높고, 제조 비용이 싸다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 고정 요크(51)의 한 쌍의 돌기부(51a)가 한 쌍의 받침대부(35d)에 적재되므로, 고정 요크의 세트 작업이 용이해진다.

본 발명의 상이한 실시 형태로서는, 상기 고정 요크의 상기 길이 방향에 있어서의 길이 치수를, 상기 가동 요크의 길이 방향에 있어서의 길이 치수보다도 길게 해도 된다.

본 실시 형태에 따르면, 고정 요크가, 그 길이 방향에 있어서 가동 요크 전체를 덮도록 중첩되므로, 자속의 누설이 적고, 자기 효율이 높은 접점 개폐 장치가 얻어진다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 대향하는 상기 고정 요크와 상기 가동 요크와의 대향 거리가, 상기 가동 접점과 상기 고정 접점의 접점 사이 거리보다도 크게 해도 된다.

본 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 가동 접점이 한 쌍의 고정 접점에 접촉된 경우에도, 고정 요크에 가동 요크가 맞닿지 않으므로, 한 쌍의 가동 접점과 한 쌍의 고정 접점과의 접촉을 방해하는 일이 없다. 이로 인해, 접촉 신뢰성이 높은 접점 개폐 장치가 얻어진다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점에 접촉되었을 때, 상기 고정 요크와 상기 가동 요크와의 사이에, 상기 고정 요크와 상기 가동 요크가 직접 접촉되지 않는 접촉 신뢰성 확보용 간극을 형성해도 된다.

본 발명의 새로운 실시 형태로서는, 상기 가동 접촉편에 설치한 상기 가동 접점의 돌출 방향과 반대측의 편면에, 상기 가동 요크가 접촉되어도 된다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 가동 접촉편(49)에 가동 요크(48)가 접촉되어 있으므로, 고정 요크(51)와 가동 요크(48)로 구성되는 자기 회로의 자기 저항이 작아진다. 이로 인해, 자기 효율이 높고, 큰 자력으로 전자 반발력을 억제할 수 있는 접점 개폐 장치가 얻어진다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 가동축(43)의 충돌력이 홀더(35)를 통하여 완충재(40)에 흡수 및 완화된다. 특히, 가동축(43)이 원래의 상태로 복귀되어도, 가동 철심(45)이 바닥이 있는 통체(46)의 저면에 맞닿지 않는다. 이로 인해, 가동축(43)의 충돌음이 홀더(35), 완충재(40), 통 형상 고정 철심(42), 내부 커버(53), 전자석 유닛(60) 등에 의해 흡수 및 완화된다. 이에 의해, 개폐음이 작은 밀봉형 전자 계전기가 얻어진다는 이점이 있다.

또한, 본 실시 형태의 위치 규제판(37)에 의하면, 도 11에 도시하는 바와 같이, 가동축(43)이 상하 이동함으로써, 가동 접촉편(49)이 상하 이동한다. 그 때, 상기 가동 접촉편(49), 가동 요크(48)에 떨림이 발생해도, 상기 가동 요크(48)가, 홀더(35)의 슬릿(35e)(도 15)으로 압입된 위치 규제판(37)에 맞닿아서 위치 규제된다. 이로 인해, 상기 가동 접촉편(49), 상기 가동 요크(48)가 수지제의 홀더(35)에 직접 접촉되지 않는다. 이 결과, 수지분이 발생하지 않고, 접촉 불량이 발생하지 않는다. 특히, 상기 위치 규제판(37)은, 금속 재료로 형성되어 있으므로, 마모분이 발생하기 어렵다.

상기 실시 형태의 접점 개폐 장치에서는, 고정 요크(51)는, 절연재로 구성되는 홀더(35)로 보유 지지되어 있지만, 이것에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 18, 도 19에 도시하는 바와 같이, 세라믹제의 연결부(70)를 통하여 세라믹 플레이트(32)에 연결함으로써, 고정 요크(51)를 보유 지지해도 된다. 이 경우에도, 고정 접점(33a) 및 가동 접점(49a)의 개폐 시에 발생하는 비산분이 고정 접점 단자(33)와 고정 요크(51)의 사이에 퇴적되었다고 하더라도, 절연성 확보용 간극(80)이 메워지는 일이 없고, 비산분을 개재하여 고정 접점 단자(33)와 고정 요크(51)의 사이에 단락 경로가 형성되기 어려워져, 접점 개폐 장치의 절연성 저하를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 접점 개폐 장치는, 상술한 전자 계전기에 한정되지 않고, 다른 접점 개폐 장치에 적용해도 되는 것은 물론이다.

10: 케이스
11: 절결부
12: 걸림 지지 구멍
20: 외부 커버
21: 구획벽
22: 단자 구멍
23: 감합용 설편
24: 걸림 지지용 갈고리부
30: 접점 기구 유닛
31: 금속제 통 형상 플랜지
32: 세라믹 플레이트
32a: 단자 구멍
32b: 가스 배출 구멍
33: 고정 접점 단자
33a: 고정 접점
34: 가스 배출 파이프
35: 홀더
35a: 포켓부
35b: 중앙 오목부
35c: 통 형상 절연부
35d: 받침대부
35e: 슬릿
35f: 오목부
35g: 위치 규제용 리브
36: 영구 자석
37: 위치 규제판
38: 아크 소거편
39: 스페이서
40: 완충재
41: 판상 제1 요크
41a: 코오킹 구멍
42: 통 형상 고정 철심
43: 가동축
43a: 환상 플랜지부
44: 복귀 스프링
45: 가동 철심
46: 바닥이 있는 통체
47: 접점 스프링
48: 가동 요크
48a: 굽힘 기립부
49: 가동 접촉편
49a: 가동 접점
50: 탈락 방지 링
51: 고정 요크
51a: 돌기부
52: 덮개
52a: 단자 구멍
52b: 관통 구멍
53: 내부 커버
53a: 단자 구멍
53b: 관통 구멍
60: 전자석 유닛
61: 코일
62: 스풀
62a: 동체부
62b: 플랜지부
62c: 플랜지부
62d: 슬릿
62e: 관통 구멍
63, 64: 코일 단자
63a, 64a: 결속부
63b, 64b: 단자부
62e: 관통 구멍
65: 제2 요크
65a: 감합 구멍
65b: 아암부
70: 연결부
80: 절연성 확보용 간극
90: 접촉 신뢰성 확보용 간극

Claims

전자석 유닛과,
상기 전자석 유닛에 탑재된 홀더와,
상기 홀더 내에 일단부를 삽입 관통하는 한편, 타단부를 상기 전자석 유닛 내에 삽입 관통함과 함께, 축심 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지된 가동축과,
상기 홀더 내의 상기 가동축의 상기 일단부에 설치되고, 상기 홀더 내에 수납됨과 함께, 상기 가동축의 상기 축심 방향에 있어서 상기 전자석 유닛과는 반대측의 표면에 배치된 한 쌍의 가동 접점을 갖는 가동 접촉편과,
상기 가동축의 상기 축심 방향에 있어서의 상기 전자석 유닛측의 상기 가동 접촉편의 이면에 배치되며, 또한 상기 홀더 내의 상기 가동축의 상기 일단부에 부착된 가동 요크와,
상기 홀더 내에 배치되며, 또한 상기 한 쌍의 가동 접점에 접촉 분리 가능하게 대향하는 한 쌍의 고정 접점과,
상기 한 쌍의 고정 접점 사이에 위치하고, 또한 상기 가동축의 상기 축심 방향과 교차하며 또한 상기 가동 접촉편의 길이 방향과 교차하는 방향에 따른 길이 방향의 양단부를 상기 홀더 내에 적재하여 상기 홀더에 지지된 고정 요크를 구비하고,
상기 전자석 유닛의 여자 시에, 상기 가동축이 상기 축심 방향에 따라 상기 전자석 유닛으로부터 상기 홀더의 방향으로 이동하고, 상기 한 쌍의 가동 접점이 상기 한 쌍의 고정 접점에 접촉하여 상기 가동 접촉편에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계에 의해, 상기 고정 요크와 상기 가동 요크에서 자기 회로를 형성하고, 상기 고정 요크에 상기 가동 요크가 자기적으로 흡인되는, 접점 개폐 장치.
제1항에 있어서,
상기 홀더가 대향하는 내측면에 각각 설치한 받침대부에, 상기 고정 요크의 양단부를 적재한, 접점 개폐 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고정 요크의 상기 길이 방향에 있어서의 길이 치수가, 상기 가동 요크의 길이 방향에 있어서의 길이 치수보다도 긴, 접점 개폐 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
대향하는 상기 고정 요크와 상기 가동 요크의 대향 거리가, 상기 가동 접점과 상기 고정 접점의 접점 사이 거리보다도 큰, 접점 개폐 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동 접점이 상기 고정 접점에 접촉했을 때, 상기 고정 요크와 상기 가동 요크의 사이에, 상기 고정 요크와 상기 가동 요크가 직접 접촉되지 않는 간극을 형성한, 접점 개폐 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동 접촉편에 형성된 상기 가동 접점의 돌출 방향과 반대측의 편면에, 상기 가동 요크가 접촉되어 있는, 접점 개폐 장치.