WO2011021337A1

WO2011021337A1 - 電磁接触器

Info

Publication number: WO2011021337A1
Application number: PCT/JP2010/003939
Authority: WO
Inventors: 高谷幸悦; 大久保幸治; 中康弘; 鈴木健司
Original assignee: 富士電機機器制御株式会社
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2011-02-24
Also published as: CN102473552A; EP2469564A4; US20120139672A1; CN102473552B; EP2469564A1; JP5018845B2; JP2011044287A; EP2469564B1; US8487725B2

Abstract

　消弧カバー５は、消弧室Ｓを密閉してケース４に装着される。この消弧カバーは、ケースに係合する力を強くした係合力増大部５ｃ１と、ケースに係合する力を弱くした係合力減少部５ｃ２とを備え、消弧室内のアークガス発生による内圧上昇に対して、係合力減少部は、ケースとの係合を解除してケースとの間に消弧室及び外気とを連通する隙間２７を設けるとともに、係合力増大部は前記ケースとの係合を維持する。

Description

電磁接触器

　本発明は電磁接触器に係わり、特に消弧カバーを保持する構造に関する。

　図１３に示す電磁接触器１は、絶縁性を有する合成樹脂材で形成した下ケース３及び上ケース４を備えている。上ケース４には、接点をそれぞれ有する端子部１０ａ～１０ｄ及び電磁石のコイル端子１１が固定されているとともに、上ケース４内の消弧室に可動接点及び固定接点を備えた接点部が収納されている。下ケース３内には、接点部を駆動させる電磁石及び駆動レバーが収納されている。また、上ケース４には、消弧室内の接点部を覆う消弧カバー５と、接点をそれぞれ有する端子部１０ａ～１０ｄ及び電磁石のコイル端子１１を覆う端子カバー６とが装着されている。

　ここで、短絡事故などで電磁接触器１の接点部に異常な大電流が流れると、発生したアークガスによる消弧室の内圧上昇によって消弧カバー５が吹き飛ぶおそれがある。そこで、消弧カバーの一部に予めガス抜き穴を設け、発生したアークガスをガス抜き穴から外部に放出させることで消弧室の内圧上昇を抑制し、消弧カバー５の吹き飛びを防止する電磁接触器が知られている（例えば、特許文献１）。

特開平２００５－３３２５８８号公報

　しかし、特許文献１のように消弧カバーにガス抜き穴を設けると、微細な塵が接点部の可動接点及び固定接点に侵入するおそれがあり、接点部の接触信頼性の面で問題がある。
　そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、密閉構造とすることで微細な塵の侵入を防ぎ接点部の接触信頼性を高めるとともに、アークガスが発生しても消弧カバーの吹き飛びを防止してガス抜きを完了することができる電磁接触器を提供することを目的としている。

　上記目的を達成するために、一の実施形態に係る電磁接触器は、可動接点と固定接点とを有する接点部を消弧室に収納したケースと、前記消弧室を覆って前記ケースに嵌め込み装着した消弧カバーと、を備えた電磁接触器において、前記消弧カバーは、前記消弧室を密閉して前記ケースに装着されているとともに、前記消弧カバーは、前記ケースに係合する力を強くした係合力増大部と、前記ケースに係合する力を弱くした係合力減少部とを備え、前記消弧室内のアークガス発生による内圧上昇に対して、前記係合力減少部は、前記ケースとの係合を解除して前記ケースとの間に前記消弧室及び外気とを連通する隙間を設けるとともに、前記係合力増大部は前記ケースとの係合を維持するようにしている。

　この一の実施形態に係る電磁接触器によると、通常動作の場合には、消弧室と外部が連通するガス抜き穴が設けられておらず、密閉空間とした消弧室には微細な塵が侵入せず、接点部の接点誤動作を確実に防止することができる。
　また、アークガスにより消弧室の内圧が過大に上昇する際には、消弧カバーの係合力減少部が係合力増大部より先にケースとの係合が解除され、ガス抜き穴となる隙間が形成されるので、消弧室の内圧を減少させることで消弧カバーの吹き飛びが確実に防止される。

　また、一の実施形態に係る電磁接触器は、前記係合力増大部及び前記係合力減少部が、前記消弧カバー及び前記ケースの一方に設けた係合フック部と、前記消弧カバー及び前記ケースの他方に設けて前記フック部に係合する係合穴とを備えている。
　この一の実施形態に係る電磁接触器によると、係合フック部及び係合穴の数を変化させることで、容易に係合力増大部及び係合力減少部を形成することができる。

　また、一の実施形態に係る電磁接触器は、前記消弧カバーの対角の位置に、前記係合力増大部及び前記係合力減少部を設け、前記係合力増大部は、当該係止力増大部を支点として前記ケースとの係合を解除した前記係合力減少部側を回動させる、前記ケースに連結した回転係合部を設けている。
　この一の実施形態に係る電磁接触器によると、アークガスにより消弧室の内圧が過大に上昇する際には、係合力増大部に設けた回転係合部が消弧カバーを回動させるので、消弧カバーが損傷せず、部品コストの低減化を図ることができる。

　また、一の実施形態に係る電磁接触器は、前記係合力減少部が、前記消弧カバー及び前記ケースの一方に設けた回動規制フック部と、前記消弧カバー及び前記ケースの他方に設け、前記ケースとの係合を解除した前記消弧カバーが所定量だけ回動したときに前記回動規制フック部に係合する回動規制係合穴とを備えている。
　この一の実施形態に係る電磁接触器によると、アークガスにより消弧室の内圧が過大に上昇する際には、消弧カバーの係合力減少部が所定量だけ回動したときに、回動規制フック部及び回動規制係合穴が係合するので、消弧カバーが損傷せず、部品コストの低減化を図ることができる。

　本発明に係る電磁接触器によれば、通常動作の場合には、消弧室と外部が連通するガス抜き穴が設けられておらず、密閉空間とした消弧室には微細な塵が侵入せず、接点部の接点誤動作を確実に防止することができるので、接点部の接触信頼性を高めることができる。
　また、消弧カバーは、アークガスにより消弧室の内圧が過大に上昇する際には、係合力減少部が係合力増大部より先に、ケースとの係合が解除されることでガス抜き穴となる隙間が形成されるので、消弧室の内圧を減少させることで消弧カバーの吹き飛びが確実に防止される。

本発明の電磁接触器を構成する第１実施形態の上ケース及び消弧カバーの構造を示す分解斜視図である。本発明に係る上ケースの内部構造を示す図である。本発明に係る第１実施形態の消弧カバーの構造を示す斜視図である。第１実施形態において上ケースに消弧カバーを装着した状態を示す図である。図４におけるＡ－Ａ線矢視図である。図４におけるＢ－Ｂ線矢視図である。第１実施形態において消弧室内の内圧が上昇した状態を示す図である。本発明に係る第２実施形態の消弧カバーの構造を示す斜視図である。第２実施形態において上ケースに消弧カバーを装着した状態を示す図である。図９におけるＣ－Ｃ線矢視図である。図１０におけるＤ－Ｄ線矢視図である。第２実施形態において消弧室内の内圧が上昇した状態を示す図である。電磁接触器の外観を示す斜視図である。

　以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１３に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

第１実施形態

　図１から図７は、電磁接触器を構成する第１実施形態の上ケース４及び消弧カバー５の構造を示すものである。
　図１及び図２に示すように、上ケース４は、一対のケース外壁２０ａ，２０ｂと、これら一対のケース外壁２０ａ，２０ｂの間を平行に仕切る複数のケース隔壁２１とで、下側の複数の主回路端子室２２ａ及びコイル端子室２３ａと、上側の主回路端子室２２ｂ及びコイル端子室２３ｂとが互いに背面側で対向して設けられており、これら下側の端子室２２ａ，２３ａ及び上側の端子室２２ｂ，２３ｂの間に複数のケース内壁２４を設けることで消弧室Ｓが形成され、この消弧室に接点部７が収納されている。そして、上ケース４の上部に、消弧室Ｓを覆う消弧カバー５が装着されている。

　接点部７は、下側の主回路端子室２２ａ及び上側の主回路端子室２２ｂに配置した接点をそれぞれ有する端子部１０ａ～１０ｄと、消弧室Ｓに配置した可動接点支え７ａと、この可動接点支え７ａの長手方向の一端（図２の左側端部）に配置され、可動接点支え７ａを他端側（図２の右側）に付勢する復帰ばねとを備えている。
　接点をそれぞれ有する端子部１０ａ～１０ｄには、可動接点支え７ａに向けて突出する接点片１２が設けられており、端子部１０ａ，１０ｂの接点片１２の先端の一方の側面（図２の右側面）には、常開固定接点が形成されている。また、端子部１０ｃ，１０ｄの接点片１２の先端の他方の側面（図２の左側面）には、常閉固定接点が形成されている。

　可動接点支え７ａは、接点をそれぞれ有する端子部１０ａ～１０ｄを列状に配置した方向に沿って延在している合成樹脂製の部材であり、長手方向に所定間隔を保って複数の支え隔壁１３が形成されているとともに、これら支え隔壁１３の間に可動接点７ｃが支持されている。
　そして、所定の支え隔壁１３に支持された可動接点７ｃが、端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点に対向している。また、他の支え隔壁１３に支持された可動接点７ｃが、端子部１０ｃ，１０ｄの常閉固定接点に接している。

　そして、可動接点支え７ａの長手方向の他端側は、駆動レバーを介して下ケース３に収納された電磁石（不図示）に連結しており、電磁石を構成する励磁コイルが励磁状態になると、復帰ばねに抗して可動接点支え７ａが図２の左側に移動していき、所定の支え隔壁１３に支持された可動接点７ｃが、端子部１０ａ，１０ｂの常開固定接点に向けて移動していくとともに、他の支え隔壁１３に支持された可動接点７ｃが、端子部１０ｃ，１０ｄの常閉固定接点から離間していく。

　消弧カバー５は、図１及び図３に示すように、電磁接触器１の取付け姿勢において正面側となる矩形状のカバー本体５ａと、このカバー本体５ａの長辺側縁部から互いに対向して形成された一対の長辺壁部５ｂと、カバー本体５ａの短辺側縁部から互いに対向して形成された一対の短辺壁部５ｃ１，５ｃ２と、各短辺壁部５ｃ１，５ｃ２の長辺壁部５ｂに近接する両端側にそれぞれ形成された一対の係合脚部５ｄと、各係合脚部５ｄの先端に形成されたフック部５ｅと、各長辺側壁５ｂの一方の短辺壁部５ｃ１に近接する位置から突出して形成された一対のボス軸５ｆとを備えている。

　ここで、図１に示すように、上ケース４の一方のケース外壁２０ａに近接するケース内壁２４には、前述した消弧カバー５の一対のボス軸５ｆがそれぞれ嵌合する一対のボス穴２５が形成されている。
　また、図５及び図６に示すように、上ケース４の一対のケース外壁２０ａ，２０ｂには、消弧カバー５の一対の短辺壁部５ｃ１，５ｃ２側にそれぞれ一対ずつ形成した一対の係合脚部５ｄのフック部５ｅに係合する係合穴２６が形成されている。

　そして、消弧カバー５は、上ケース４の消弧室Ｓに向けて図１の矢印方向に嵌め込まれていく。この際、一対の長辺壁部５ｂが上ケース４のケース内壁２４に摺動して消弧室Ｓ内に入り込み、各係合脚部５ｄが弾性変形しながら上ケース４の一対のケース外壁２０ａ，２０ｂの内面に摺動し、先端のフック部５ｅがそれぞれ係合穴２６に係合し、一方の短辺壁部５ｃ１側に形成した一対のボス軸５ｆがケース内壁２４の一対のボス穴２５に嵌合し、一対の短辺壁部５ｃ１，５ｃ２の下端面及び上ケース４の一対のケース外壁２０ａ，２０ｂの上端面が当接した状態となる。これにより、消弧カバー５は、図４に示すように、消弧室Ｓを密閉した状態で上ケース４に装着される。

　なお、上ケース４が本発明のケースに対応し、一方の短辺壁部５ｃ１及び一方のケース外壁２０ａを係合しているフック部５ｅ、係合穴２６、ボス軸５及びボス穴２５が本発明の係合力増大部に対応し、他方の短辺壁部５ｃ２及び他方のケース外壁２０ｂを係合しているフック部５ｅ及び係合穴２６が本発明の係合力減少部に対応している。
　上記構成の上ケース４及び消弧カバー５を備えた電磁接触器１は、短絡事故などで接点部７に異常な大電流が流れ、発生したアークガスにより消弧室Ｓの内圧が過大に上昇することで、消弧カバー５が上ケース４から離脱して浮き上がろうとする。

　ここで、本実施形態の消弧カバー５は、一方の短辺壁部５ｃ１側が、一対の係合脚部５ｄのフック部５ｅ及び一方のケース外壁２０ａの係合穴２６が係合し、且つ、一対のボス軸５ｆがケース内壁２４の一対のボス穴２５に嵌合しており、他方の短辺壁部５ｃ２側が、一対の係合脚部５ｄのフック部５ｅ及び他方のケース外壁２０ｂの係合穴２６の係合のみのとしているので、他方の短辺壁部５ｃ２側の上ケース４に対する係止力が、一方の短辺壁部５ｃ１側の上ケース４に対する係止力より弱い構造となっている。

　このため、消弧室Ｓの内圧が過大に上昇すると、図７に示すように、消弧カバー５は、一方の短辺壁部５ｃ１側より先に、他方の短辺壁部５ｃ２側のフック部５ｅ及び係合穴２６の係合状態が外れ、ボス穴２５に嵌合しているボス軸５ｆ回りに回転することで他方の短辺壁部５ｃ２側が浮き上がる。
　このように、他方の短辺壁部５ｃ２側が浮き上がると、他方の短辺壁部５ｃ２の下端面と他方のケース外壁２０ｂの上端面との間に隙間２７が形成され、この隙間２７がガス抜き穴となって消弧室Ｓ内のアークガスが外部に放出され、消弧室Ｓの内圧が減少して消弧カバー５の吹き飛びが防止される。

　したがって、本実施形態の上ケース４及び消弧カバー５を備えた電磁接触器１は、通常動作の場合には、消弧室Ｓと外部が連通するガス抜き穴が設けられておらず、密閉空間とした消弧室Ｓには微細な塵が侵入せず、接点部７の接点誤動作を確実に防止することができるので、接点部７の接触信頼性を高めることができる。
　また、本実施形態の消弧カバー５は、上ケース４に対して係止力が強い部位及び弱い部位を設けて上ケース４に装着されており、アークガスにより消弧室Ｓの内圧が過大に上昇する際には、係止力が弱い部位の係合状態を先に外すことでガス抜き穴となる隙間２７を形成し、消弧室Ｓの内圧を減少させることで消弧カバー５の吹き飛びを確実に防止することができる。
　さらに、本実施形態の消弧カバー５は、ボス軸５ｆ回りに回転することで、ガス抜き穴の隙間２７を設ける程度に他方の短辺壁部５ｃ２側を僅かに浮き上げる構造としており、消弧カバー５が損傷しないので、部品コストの低減化を図ることができる。

第２実施形態

　次に、図８から図１２は、電磁接触器を構成する第２実施形態の上ケース４及び消弧カバー５の構造を示すものである。なお、図１から図７で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態の消弧カバー５を構成する一対の短辺壁部５ｃ１，５ｃ２には、図８及び図１０に示すように、長辺壁部５ｂに近接する両端側にそれぞれ一対のフック部５ｅが形成されているとともに、図９及び図１１に示すように、一対のフック部５ｅの間に、一対の係合穴５ｇが形成されている。

　また、本実施形態の上ケース４を構成する一対のケース外壁２０ａ，２０ｂには、図１０に示すように、消弧カバー５の一対のフック部５ｅに係合する一対の係合穴２６が形成されている。また、一方のケース外壁２０ａの一対の係合穴２６の間に位置する上端部には、図１１に示すように、一方の短辺壁部５ｃ１の一対の係合穴５ｇにそれぞれ係合する一対の第１ケース側フック部２８が形成されている。そして、他方のケース外壁２０ｂの一対の係合穴２６の間に位置する上端部には、図９及び図１１に示すように、他方の短辺壁部５ｃ２の一対の係合穴５ｇに入り込む一対の第２ケース側フック部２９が形成されている。

　そして、本実施形態の消弧カバー５は、上ケース４の消弧室Ｓに向けて嵌め込まれていく。この際、一対の長辺壁部５ｂが上ケース４のケース内壁２４に摺動して消弧室Ｓ内に入り込み、ケースカバー５の一対の短辺壁部５ｃ１，５ｃ２側に形成したフック部５ｅを、一対のケース外壁２０ａ，２０ｂの全ての係合穴２６に係合させる。そして、上ケース４の一方のケース外壁２０ａに形成した一対の第１ケース側フック部２８を一方の短辺壁部５ｃ１の一対の係合穴５ｇにそれぞれ係合する。ここで、図１１に示すように、上ケース４の他方のケース外壁２０ｂに形成した一対の第２ケース側フック部２９は、他方の短辺壁部５ｃ２の一対の係合穴５ｇの下面との間に所定高さｈの隙間を設けた状態で配置する。これにより、消弧カバー５は、図９に示すように、消弧室Ｓを密閉した状態で上ケース４に装着される。

　なお、上ケース４が本発明のケースに対応し、一方の短辺壁部５ｃ１及び一方のケース外壁２０ａを係合しているフック部５ｅ、係合穴２６、第１ケース側フック部２８及び係合穴５ｇが本発明の係合力増大部に対応し、他方の短辺壁部５ｃ２及び他方のケース外壁２０ｂを係合しているフック部５ｅ及び係合穴２６が本発明の係合力減少部に対応し、第２ケース側フック部２９が本発明の回動規制フック部に対応し、この第２ケース側フック部２９に係合する係合穴５ｇが回動規制係合穴に対応している。

　上記構成の上ケース４及び消弧カバー５を備えた電磁接触器１も、短絡事故などで接点部７に異常な大電流が流れ、発生したアークガスにより消弧室Ｓの内圧が過大に上昇することで、消弧カバー５が上ケース４から離脱して浮き上がろうとする。
　本実施形態の消弧カバー５は、一方の短辺壁部５ｃ１側が、フック部５ｅ及び一方のケース外壁２０ａの係合穴２６が係合し、且つ、係合穴５ｇ及び一方のケース外壁２０ａの第１ケース側フック部２８が係合しており、他方の短辺壁部５ｃ２側が、フック部５ｅ及び他方のケース外壁２０ｂの係合穴２６が係合しているが、第２ケース側フック部２９が係合穴５ｇとの間に隙間を設けて配置されているだけなので、他方の短辺壁部５ｃ２側の上ケース４に対する係止力が、一方の短辺壁部５ｃ１側の上ケース４に対する係止力より弱い構造となっている。

　このため、消弧室Ｓの内圧が過大に上昇すると、図１２に示すように、消弧カバー５は、一方の短辺壁部５ｃ１側より先に、他方の短辺壁部５ｃ２側のフック部５ｅ及び係合穴２６の係合状態が外れ、他方の短辺壁部５ｃ２側が浮き上がる。
　他方の短辺壁部５ｃ２が浮き上がると、他方のケース外壁２０ｂの第２ケース側フック部２９との間に隙間を設けていた係合穴５ｇが、第２ケース側フック部２９に係合するので、他方の短辺壁部５ｃ２の下端面と他方のケース外壁２０ｂの上端面との間に隙間３０が形成され、この隙間３０がガス抜き穴となって消弧室Ｓ内のアークガスが外部に放出され、消弧室Ｓの内圧が減少して消弧カバー５の吹き飛びが防止される。

　したがって、本実施形態の上ケース４及び消弧カバー５を備えた電磁接触器１も、通常動作の場合には、消弧室Ｓと外部が連通するガス抜き穴が設けられておらず、密閉空間とした消弧室Ｓには微細な塵が侵入せず、接点部７の接点誤動作を確実に防止することができるので、接点部７の接触信頼性を高めることができる。
　また、本実施形態の消弧カバー５は、上ケース４に対して係止力が強い部位及び弱い部位を設けて上ケース４に装着されており、アークガスにより消弧室Ｓの内圧が過大に上昇する際には、係止力が弱い部位の係合状態を先に外すことでガス抜き穴となる隙間３０を形成し、消弧室Ｓの内圧を減少させることで消弧カバー５の吹き飛びを確実に防止することができる。

　さらに、本実施形態の消弧カバー５は、他方のケース外壁２０ｂの第２ケース側フック部２９及び他方の短辺壁部５ｃ２の係合穴５ｇが係合することで、ガス抜き穴の隙間３０を設ける程度に他方の短辺壁部５ｃ２側を僅かに浮き上げる構造としており、消弧カバー５が損傷しないので、部品コストの低減化を図ることができる。
　なお、上述した第１及び第２実施形態の電磁接触器は、端子部１０ａ，１０ｂの接点片１２の先端の一方の側面に常開固定接点を形成し、端子部１０ｃ，１０ｄの接点片１２の先端の他方の側面に常閉固定接点を形成した構成としているが、この接点構成は一例であり、他の接点構成で端子部１０ａ～１０ｄに常開固定接点、常閉固定接点を形成してもよい。

　以上のように、本発明に係る電磁接触器は、密閉構造とすることで微細な塵の侵入を防ぎ接点部の接触信頼性を高めるとともに、アークガスが発生しても消弧カバーの吹き飛びを防止してガス抜きを完了する構造とするのに有用である。

　１…電磁接触器、３…下ケース、４…上ケース、５…消弧カバー、５ａ…カバー本体、５ｂ…長辺壁部、５ｃ１…一方の短辺壁部、５ｃ２…他方の短辺壁部、５ｄ…係合脚部、５ｅ…フック部、５ｆ…ボス軸、５ｇ…係合穴、６…端子カバー、７…接点部、７ａ…可動接点支え、７ｃ…可動接点、９…駆動レバー、１０ａ～１０ｄ…端子部、１１…コイル端子、１２…接点片、１３… 支え隔壁、２０ａ…一方のケース外壁、２０ｂ…他方のケース外壁、２１…ケース隔壁、２２ａ，２２ｂ…主回路端子室、２３ａ，２３ｂ…コイル端子室、２５…ボス穴、２６…係合穴、２７，３０…隙間、２８…第１ケース側フック部、２９…第２ケース側フック部、Ｓ…消弧室

Claims

　可動接点と固定接点とを有する接点部を消弧室に収納したケースと、前記消弧室を覆って前記ケースに嵌め込み装着した消弧カバーと、を備えた電磁接触器において、
　前記消弧カバーは、前記消弧室を密閉して前記ケースに装着されているとともに、
　前記消弧カバーは、前記ケースに係合する力を強くした係合力増大部と、前記ケースに係合する力を弱くした係合力減少部とを備え、
　前記消弧室内のアークガス発生による内圧上昇に対して、前記係合力減少部は、前記ケースとの係合を解除して前記ケースとの間に前記消弧室及び外気とを連通する隙間を設けるとともに、前記係合力増大部は前記ケースとの係合を維持することを特徴とする電磁接触器。
　前記係合力増大部及び前記係合力減少部は、前記消弧カバー及び前記ケースの一方に設けた係合フック部と、前記消弧カバー及び前記ケースの他方に設けて前記フック部に係合する係合穴とを備えていることを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。
　前記消弧カバーの対角の位置に、前記係合力増大部及び前記係合力減少部を設け、前記係合力増大部は、当該係止力増大部を支点として前記ケースとの係合を解除した前記係合力減少部側を回動させる、前記ケースに連結した回転係合部を設けていることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁接触器。
　前記係合力減少部は、前記消弧カバー及び前記ケースの一方に設けた回動規制フック部と、前記消弧カバー及び前記ケースの他方に設け、前記ケースとの係合を解除した前記消弧カバーが所定量だけ回動したときに前記回動規制フック部に係合する回動規制係合穴とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁接触器。