WO2023139911A1 - 電磁接触器 - Google Patents

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WO2023139911A1
WO2023139911A1 PCT/JP2022/043017 JP2022043017W WO2023139911A1 WO 2023139911 A1 WO2023139911 A1 WO 2023139911A1 JP 2022043017 W JP2022043017 W JP 2022043017W WO 2023139911 A1 WO2023139911 A1 WO 2023139911A1
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WO
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grid
contact
depth direction
fixed contact
fixed
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PCT/JP2022/043017
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French (fr)
Inventor
幸悦 高谷
翔太 菊地
優志 関谷
Original Assignee
富士電機機器制御株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/36Metal parts

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic contactor.
  • Patent Document 1 As a technique for improving the breaking performance of an electromagnetic contactor, for example, as shown in Patent Document 1, there is a grid that is formed in a U-shape by a pair of side plates facing each other and a gap plate provided between the side plates. According to this configuration, the arc generated when the contact portion is opened is drawn into the grid, so that the arc voltage can be increased to cut off the arc.
  • An object of the present invention is to suppress wear of partition walls adjacent to a grid in an electromagnetic contactor.
  • An electromagnetic contactor includes a frame, a fixed contact, a movable contact, and a grid.
  • the frame is made of insulating resin.
  • the fixed contact is fixed to the frame and forms a fixed contact.
  • the movable contact is held by a frame, forms a movable contact, and opens and closes a contact portion composed of a fixed contact and a movable contact when displaced in a predetermined depth direction.
  • the grid is a metal plate formed in a U-shape when viewed from the depth direction by a pair of side plates facing each other adjacent to the partition wall of the frame and a spacer provided between the base ends of the side plates, and the contact portion is arranged inside.
  • the frame is formed with a protective wall that covers the edge of the side plate on the tip side of the inner peripheral surface of the grid.
  • the edge of the side plate on the tip side is covered with a resin protective wall, so the arc generated at the contact can be suppressed from flying locally to the edge of the side plate on the tip side. Therefore, it is possible to suppress the resin partitions adjacent to the grid from being consumed by the heat of the arc.
  • FIG. 10 is a diagram showing a grid; It is a figure which shows the back side of an arc-extinguishing cover.
  • FIG. 11 shows an upper frame; Fig. 3 shows a grid fitted to the upper frame; It is a sectional view of a contact part and a grid.
  • FIG. 11 shows an upper frame; Fig. 3 shows a grid fitted to the upper frame; It is a sectional view of a contact part and a grid.
  • FIG. 11 shows an upper frame; Fig. 3 shows a grid fitted to the upper frame; It is a sectional view of a contact part and a grid.
  • It is a figure which shows a comparative example.
  • It is a figure which shows a comparative example.
  • It is a figure which shows the stationary contact of 2nd embodiment. It is a sectional view of a contact part and a grid in a second embodiment. It is a figure which shows the stationary contact of 3rd embodiment. It is a sectional view of a contact part
  • FIG. 1 is a diagram showing the appearance of the electromagnetic contactor 11. As shown in FIG. Here, the magnetic contactor 11 is shown viewed from the other side in the vertical direction, the other side in the width direction, and the front side in the depth direction.
  • the electromagnetic contactor 11 includes a lower frame 12 , an upper frame 13 and an arc extinguishing cover 14 .
  • the lower frame 12, the upper frame 13, and the arc-extinguishing cover 14 are all made of resin having electrical insulation.
  • FIG. 2 is a plan view of the electromagnetic contactor 11.
  • FIG. 2 the state where the electromagnetic contactor 11 is viewed from the front side in the depth direction is shown.
  • a main terminal screw 15 , an auxiliary terminal screw 16 , and a coil terminal screw 17 are fitted to the electromagnetic contactor 11 .
  • the main terminal screw 15 is connected to the U-phase, V-phase, and W-phase main circuits
  • the auxiliary terminal screw 16 is connected to an auxiliary circuit that constitutes the a-contact or the b-contact
  • the coil terminal screw 17 is connected to an operation circuit for switching on/off.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the electromagnetic contactor 11. As shown in FIG. Here, in the magnetic contactor 11 shown in FIG. 2, the AA cross section along the longitudinal direction and the depth direction passing through the center of the V-phase main terminal screw 15 is shown from the other width direction.
  • the electromagnetic contactor 11 includes a pair of fixed contactors 21 and a movable contactor 22 for each phase.
  • the fixed contact 21 is made of conductive metal, extends in the vertical direction, is formed in a flat plate shape along the vertical direction and the width direction, and is fixed to the upper frame 13 .
  • the fixed contact 21 is bent into a crank shape when viewed in the width direction so that the inner side in the vertical direction is closer to the front side in the depth direction than the outer side via a step.
  • a fixed contact 23 is formed on the surface on the front side in the depth direction on one end side that is the inner side in the vertical direction, and a main terminal screw 15 is fitted to the other end side that is the outer side in the vertical direction.
  • the movable contact 22 is made of a conductive metal, extends in the vertical direction, and is formed in a flat plate shape along the vertical and width directions.
  • the movable contactor 22 is bent into a crank shape when viewed in the width direction so that the outer side in the vertical direction is closer to the front side in the depth direction than the center via a step.
  • a movable contact 24 is formed on the inner surface in the depth direction on the outer side in the vertical direction.
  • the movable contact 22 is supported by a resin contact support 31 having electrical insulation, and the contact support 31 can be displaced along the depth direction according to the operation of the electromagnet section 32 .
  • the movable contact 22 is displaced together with the contact support 31, brings the movable contact 24 into contact with the fixed contact 23 when displaced from the front side to the back side in the depth direction, and separates the movable contact 24 from the fixed contact 23 when displaced from the back side to the front side in the depth direction. Therefore, the fixed contact 23 and the movable contact 24 constitute the contact portion 25, and the movable contact 22 opens and closes the contact portion 25 by displacement in the depth direction.
  • the electromagnet section 32 includes a spool 41, a fixed core 42, and a movable core 43.
  • the spool 41 is a winding frame made of resin having electrical insulation, and is wound with a coil 44 as a wire.
  • the fixed iron core 42 has a structure in which thin plate-shaped magnetic bodies are laminated in the width direction, and is formed in an E shape that opens forward in the depth direction when viewed in the width direction.
  • the fixed core 42 is housed inside the lower frame 12 and is fitted with the spool 41 .
  • the movable iron core 43 has a structure in which thin plate-like magnetic bodies are laminated in the width direction, and is formed in an E shape that opens to the depth side in the depth direction when viewed in the width direction.
  • the movable iron core 43 faces the fixed iron core 42 and is elastically supported by the spool 41 via a back spring (not shown).
  • the movable iron core 43 is displaced forward in the depth direction due to the repulsive force of the back spring (not shown).
  • the contact support 31 is also displaced forward in the depth direction, so that the movable contacts 24 are separated from the pair of fixed contacts 23, and the contact portions 25 are opened (interrupted state).
  • the movable iron core 43 is attracted to the fixed iron core 42, so that the movable iron core 43 is displaced toward the back in the depth direction against the repulsive force of a back spring (not shown).
  • the contact support 31 is also displaced to the far side in the depth direction, so that the movable contact 24 comes into contact with the pair of fixed contacts 23 and the contact portion 25 is closed (closed state).
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which the arc-extinguishing cover 14 is removed.
  • the magnetic contactor 11 is shown viewed from the other side in the vertical direction, the other side in the width direction, and the front side in the depth direction.
  • the contact portion 25 is exposed on the front side of the upper frame 13 in the depth direction.
  • grids 51 are fitted one by one at positions corresponding to the respective contact portions 25, that is, at a total of six positions on the primary side and secondary side of each phase.
  • FIG. 5 is a diagram showing a grid 51. As shown in FIG. All the grids 51 have a common configuration, and here, one grid 51 arranged on the other side in the vertical direction is viewed from the outside in the vertical direction, the other side in the width direction, and the front side in the depth direction.
  • the grid 51 is formed by bending a metal plate, and includes a pair of side plates 52 and an inter-plate 53 .
  • the pair of side plates 52 are flat plates extending in the vertical direction and the depth direction, and face each other in the width direction.
  • the side plate 52 has a proximal side on the outer side in the vertical direction and a distal side on the inner side in the vertical direction.
  • the interplate 53 is provided so as to close the space between the proximal ends of the side plates 52 . That is, the grid 51 is formed in a U-shape or U-shape that opens inward in the vertical direction when viewed in the depth direction.
  • the side plate 52 is formed with an insertion piece 54 projecting forward in the depth direction.
  • a slit-shaped recessed groove 55 extending from the front end in the depth direction toward the back is formed in the interplate 53 at substantially the center in the width direction.
  • the recessed groove 55 penetrates the interplate 53 in the thickness direction, and is formed in an elongated U shape when viewed in the vertical direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing the back side of the arc-extinguishing cover 14.
  • the arc-extinguishing cover 14 is shown viewed from the other side in the vertical direction, the other side in the width direction, and the back side in the depth direction.
  • a pair of insertion holes 57 are formed on the rear side of the arc-extinguishing cover 14 at positions where the grids 51 are fitted.
  • the grid 51 is fixed to the arc extinguishing cover 14 by inserting the insertion piece 54 into the insertion hole 57 . Since the structure is such that the insertion piece 54 is simply inserted into the insertion hole 57 , the fit is an interference fit (press fit) so that the grid 51 does not easily drop off from the arc extinguishing cover 14 .
  • FIG. 7 is a diagram showing the upper frame 13. As shown in FIG. Here, the other side of the upper frame 13 in the vertical direction, where the grid 51 is fitted, is shown as viewed from the other side in the vertical direction, the other side in the width direction, and the front side in the depth direction.
  • Partition walls 61 are formed in the upper frame 13 along the longitudinal direction and the depth direction to partition the contact portions 25 of the respective phases.
  • a protective wall 62 and a protective protrusion 63 are formed in the upper frame 13 with a gap between the partition wall 61 and the side plate 52 .
  • the protection wall 62 is a wing wall arranged in the longitudinal direction inside and protruding slightly outward in the longitudinal direction along the longitudinal direction and the depth direction, and the height in the depth direction is slightly lower than that of the side plate 52.
  • the protective protrusion 63 is a protrusion that is arranged on the outer side in the vertical direction and protrudes slightly toward the front side in the depth direction.
  • FIG. 8 shows the grid 51 fitted to the upper frame 13.
  • the grid 51 fitted to the upper frame 13 on the other end side in the vertical direction is shown viewed from the front side in the depth direction.
  • a pair of protective walls 62 and protective protrusions 63 are provided on both sides of one grid 51 in the width direction.
  • the side plates 52 of the grid 51 are fitted between the partition walls 61 of the upper frame 13 and the protection walls 62 and protection projections 63 .
  • the protective wall 62 covers the edge 64 of the side plate 52 on the tip side of the inner peripheral surface of the grid 51 .
  • the protective projection 63 covers the lower end portion 65 of the corner connecting the side plate 52 and the inter-plate 53 on the inner peripheral surface of the grid 51 .
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the contact portion 25 and the grid 51.
  • FIG. Here, in the contact portion 25 and the grid 51 of the electromagnetic contactor 11 shown in FIG. 2, the AA cross section along the longitudinal direction and the depth direction passing through the center of the main terminal screw 15 is viewed from the other width direction.
  • the depth of the recessed groove 55 formed in the interplate 53 that is, the position of the bottom surface, is substantially the same in the depth direction as the movable contactor 22 in the blocking position.
  • the arc-extinguishing cover 14 has partition walls 66 extending in the width direction and the depth direction adjacent to the outer side of the interstices 53 in the vertical direction.
  • the arc extinguishing cover 14 is formed with an arc gas discharge port 67 on the front side of the partition wall 66 in the depth direction (FIGS. 4 and 6).
  • a lattice extending in the depth direction is formed in the discharge port 67 to block the view from the outside while ensuring ventilation.
  • a thick dotted arrow in the figure indicates the arc gas flow.
  • the electromagnetic contactor 11 includes an upper frame 13 , fixed contacts 21 , movable contacts 22 and grids 51 .
  • the upper frame 13 is made of insulating resin.
  • the fixed contact 21 is fixed to the upper frame 13 and has a fixed contact 23 formed thereon.
  • a movable contact 22 is held by an upper frame 13, a movable contact 24 is formed, and a contact part 25 composed of a fixed contact 23 and a movable contact 24 is closed when displaced from the front side to the back side in a predetermined depth direction, and the contact part 25 is opened when displaced from the back side to the front side in the depth direction.
  • the grid 51 is a metal plate formed in a U-shape when viewed from the depth direction by a pair of side plates 52 adjacent to and facing each other and facing the partition wall 61 of the upper frame 13, and a spacer plate 53 provided between the base ends of the side plates 52, and the contact portion 25 is arranged inside.
  • a protection wall 62 is formed on the upper frame 13 to cover an edge portion 64 of the side plate 52 on the tip side of the inner peripheral surface of the grid 51 . In this way, of the inner peripheral surface of the grid 51, the edge 64 on the tip side of the side plate 52 is covered with the resin protective wall 62, so that the arc generated at the contact portion 25 can be suppressed from flying locally to the edge 64 on the tip side of the side plate 52. Therefore, it is possible to suppress the resin partition 61 adjacent to the grid 51 from being consumed by the heat of the arc.
  • the upper frame 13 is formed with protective protrusions 63 that cover lower end portions 65 of the inner peripheral surface of the grid 51 on the deep side of the corners in the depth direction.
  • the arc generated at the contact portion 25 can be prevented from flying locally, such as the lower end portion 65 on the far side in the depth direction of the corner. Therefore, it is possible to prevent the partition wall 66 made of resin adjacent to the grid 51 from being consumed by the heat of the arc.
  • the electromagnetic contactor 11 has an arc extinguishing cover 14 .
  • the arc extinguishing cover 14 covers the grid 51 , and an arc gas discharge port 67 is formed on the front side in the depth direction of the partition wall 66 adjacent to the interplate 53 .
  • the interplate 53 is formed with a slit-shaped groove 55 extending from the front end in the depth direction toward the back.
  • the arc generated at the contact portion 25 is induced locally such as the concave groove 55, and the arc voltage can be increased to improve the breaking performance.
  • the discharge port 67 is provided at the end of the recessed groove 55, the arc gas can be easily discharged.
  • the grid 51 is fixed to the arc extinguishing cover 14 .
  • a plurality (six) of grids 51 provided for each phase can be integrated with the arc-extinguishing cover 14, which facilitates handling.
  • One end side of the fixed contact 21 is arranged closer to the front side in the depth direction than the other end side via a step, and a fixed contact 23 is formed on the one end side.
  • the fixed contact 23 is lifted forward in the depth direction, and the contact portion 25 composed of the fixed contact 23 and the movable contact 24 approaches the center of the grid 51 in the depth direction. That is, since the range in which the contact portion 25 can be surrounded by the grid 51 is expanded, the arc generated at the contact portion 25 can be drawn into the grid 51 more effectively, and the arc voltage can be increased by cooling.
  • FIG. 10 is a diagram showing a comparative example.
  • the grid 51 fitted to the upper frame 13 on the other end side in the vertical direction is shown viewed from the front side in the depth direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing a comparative example.
  • cross sections along the longitudinal and depth directions passing through the center of the main terminal screw 15 in the contact portion 25 and the grid 51 are shown as viewed from the other width direction.
  • the arc generated at the contact portion 25 tends to stagnate locally in the inner peripheral surface of the grid 51 , such as the edge 64 on the tip side of the side plate 52 and the lower end 65 on the far side in the depth direction at the corner. Therefore, there is a possibility that the partition wall 61 adjacent to the side plate 52 is consumed by the heat of the arc.
  • the grooves 55 of the grid 51 have a constant widthwise gap extending in the depth direction and are formed in a U shape when viewed from the vertical direction.
  • the configuration is not limited to this.
  • the gap in the width direction of the concave groove 55 may be increased toward the front side in the depth direction to form a V shape or an upside-down convex shape when viewed in the vertical direction.
  • FIG. 12 is a diagram showing the fixed contact 21 of the second embodiment.
  • Each fixed contact 21 has a common configuration, and here, one fixed contact 21 arranged on the other side in the vertical direction is viewed from the outside in the vertical direction, the other side in the width direction, and the near side in the depth direction.
  • a fixed contact 21 is formed with a cut and bent part 81 at a position where it starts to bend from the front side in the depth direction to the back side in the vertical direction and at the center in the width direction, the tip of which obliquely protrudes outward in the vertical direction and toward the front side in the depth direction.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the contact portion 25 and the grid 51 in the second embodiment.
  • the AA cross section along the longitudinal direction and the depth direction passing through the center of the main terminal screw 15 is viewed from the other width direction.
  • the cut and bent portion 81 of the fixed contact 21 is arranged between the interplate 53 of the grid 51 and the fixed contact 23 , and the tip protrudes toward the interplate 53 .
  • the cut and bent portion 81 is bent so that the tip on the lower surface side is closer to the depth direction than the lower end of the interposed plate 53 and the tip on the upper surface side is raised to a position close to the upper surface of the fixed contact 23 .
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
  • the fixed contact 21 is formed with a bent portion 81 protruding toward the interplate 53 between the interplate 53 and the fixed contact 23 .
  • the arc generated at the contact portion 25 can be guided toward the interplates 53 of the grid 51 via the bent portions 81 . Therefore, the arc can be drawn into the grid 51 more effectively and the arc voltage can be increased by cooling.
  • Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above.
  • FIG. 14 is a diagram showing the fixed contact 21 of the third embodiment.
  • Each fixed contact 21 has a common configuration, and here, one fixed contact 21 arranged on the other side in the vertical direction is viewed from the outside in the vertical direction, the other side in the width direction, and the near side in the depth direction.
  • the fixed contact 21 is formed with a pair of protrusions 82 protruding toward the front side in the depth direction at a position where it starts to bend from the front side in the depth direction to the back side in the vertical direction and on both sides in the width direction.
  • the convex portion 82 is formed by drawing, for example.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the contact portion 25 and the grid 51 in the third embodiment.
  • the AA cross section along the longitudinal direction and the depth direction passing through the center of the main terminal screw 15 is viewed from the other width direction.
  • the convex portion 82 of the fixed contact 21 is arranged between the plate 53 of the grid 51 and the fixed contact 23 .
  • the convex portion 82 is processed so that its upper surface is closer to the depth direction than the lower end of the interplate 53 and is raised to a position close to the upper surface of the fixed contact 23 .
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
  • the fixed contact 21 is formed with a protrusion 82 that protrudes forward in the depth direction between the plate 53 and the fixed contact 23 .
  • the arc generated at the contact portion 25 can be guided toward the inter-plate 53 of the grid 51 via the convex portion 82 . Therefore, the arc can be drawn into the grid 51 more effectively and the arc voltage can be increased by cooling.
  • the protrusions 82 are formed on both sides of the fixed contact 21 in the width direction. As a result, arcs that tend to move to the ends in the width direction can be guided toward the interplates 53 of the grid 51 via the projections 82 . Therefore, the arc can be drawn into the grid 51 more effectively and the arc voltage can be increased by cooling.
  • Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above.

Landscapes

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Abstract

電磁接触器(11)は、上部フレーム(13)と、固定接触子(21)と、可動接触子(22)と、グリッド(51)と、を備える。グリッド(51)は、上部フレーム(13)の隔壁(61)に隣接し互いに対向した一対の側板(52)、及び側板(52)における基端同士の間に設けられた間板(53)によって、奥行方向から見てコ字状に形成された金属板であり、内側に接点部(25)が配置される。上部フレーム(13)には、グリッド(51)の内周面のうち、側板(52)における先端側の縁部(64)を覆う保護壁(62)が形成されている。

Description

電磁接触器
 本発明は、電磁接触器に関するものである。
 電磁接触器の遮断性能を向上させる技術として、例えば特許文献1に示されるように、対向した一対の側板、及び側板同士の間に設けられた間板によりコ字状に形成されたグリッドを設けているものがある。この構成によれば、接点部を開くときに生じるアークがグリッドに引き込まれることで、アーク電圧を高めて遮断することができる。
特開平11-162319号公報
 接点部に発生したアークは、グリッドの内周面のうち、側板における先端側の縁部やコーナ部の下端部といった局所に停滞する傾向があるため、その熱によってグリッドに隣接した樹脂製の隔壁が消耗する可能性があった。
 本発明の目的は、電磁接触器において、グリッドに隣接した隔壁の消耗を抑制することである。
 本発明の一態様に係る電磁接触器は、フレームと、固定接触子と、可動接触子と、グリッドと、を備える。フレームは、絶縁樹脂製である。固定接触子は、フレームに固定され、固定接点が形成されている。可動接触子は、フレームに保持され、可動接点が形成され、予め定めた奥行方向に変位するときに、固定接点及び可動接点で構成される接点部を開閉する。グリッドは、フレームの隔壁に隣接し互いに対向した一対の側板、及び側板における基端同士の間に設けられた間板によって、奥行方向から見てコ字状に形成された金属板であり、内側に接点部が配置される。フレームには、グリッドの内周面のうち、側板における先端側の縁部を覆う保護壁が形成されている。
 本発明によれば、グリッドの内周面のうち、側板における先端側の縁部を樹脂製の保護壁で覆っているので、接点に発生したアークが、側板における先端側の縁部といった局所に飛ぶことを抑制できる。したがって、グリッドに隣接した樹脂製の隔壁がアークの熱によって消耗することを抑制できる。
電磁接触器の外観を示す図である。 電磁接触器の平面図である。 電磁接触器の断面図である。 消弧カバーを外した状態を示す図である。 グリッドを示す図である。 消弧カバーの裏側を示す図である。 上部フレームを示す図である。 上部フレームに嵌り合っているグリッドを示す図である。 接点部及びグリッドの断面図である。 比較例を示す図である。 比較例を示す図である。 第二実施形態の固定接触子を示す図である。 第二実施形態における接点部及びグリッドの断面図である。 第三実施形態の固定接触子を示す図である。 第三実施形態における接点部及びグリッドの断面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
《第一実施形態》
 《構成》
 以下の説明では、互いに直交する三方向を、便宜的に、縦方向、幅方向、及び奥行方向とする。
 図1は、電磁接触器11の外観を示す図である。
 ここでは、電磁接触器11を縦方向の他方、幅方向の他方、及び奥行方向の手前側から見た状態を示す。電磁接触器11は、下部フレーム12と、上部フレーム13と、消弧カバー14と、を備えている。下部フレーム12、上部フレーム13、及び消弧カバー14は、何れも電気絶縁性を有する樹脂製である。
 図2は、電磁接触器11の平面図である。
 ここでは、電磁接触器11を奥行方向の手前側から見た状態を示す。電磁接触器11には、主端子ねじ15、補助端子ねじ16、及びコイル端子ねじ17が嵌め合わされている。主端子ねじ15は、U相・V相・W相の主回路に接続され、補助端子ねじ16は、a接点又はb接点を構成する補助回路に接続され、コイル端子ねじ17は、オン/オフを切り替える操作回路に接続される。
 図3は、電磁接触器11の断面図である。
 ここでは、図2に示した電磁接触器11において、V相の主端子ねじ15の中心を通る縦方向及び奥行方向に沿ったA-A断面を、幅方向の他方から見た状態を示す。
 電磁接触器11は、一相ごとに、一対の固定接触子21と、可動接触子22と、を備えている。
 固定接触子21は、導電性を有する金属であり、縦方向に延び、縦方向及び幅方向に沿った平板状に形成され、上部フレーム13に固定されている。固定接触子21は、縦方向の内側が外側よりも段差を介して奥行方向の手前側になるように、幅方向から見てクランク状に曲げ加工されている。縦方向の内側となる一端側には、奥行方向における手前側の面に固定接点23が形成されており、縦方向の外側となる他端側には、主端子ねじ15が嵌め合わされている。
 可動接触子22は、導電性を有する金属であり、縦方向に延び、縦方向及び幅方向に沿った平板状に形成されている。可動接触子22は、縦方向の外側が中央よりも段差を介して奥行方向の手前側になるように、幅方向から見てクランク状に曲げ加工されている。縦方向の外側には、奥行方向の奥側の面に可動接点24が形成されている。
 可動接触子22は、電気絶縁性を有する樹脂製の接点支え31によって支持され、接点支え31は、電磁石部32の動作に応じて奥行方向に沿って変位可能である。可動接触子22は、接点支え31と共に変位し、奥行方向の手前側から奥側に変位するときに、固定接点23に可動接点24を接触させ、奥行方向の奥側から手前側に変位するときに、固定接点23から可動接点24を離間させる。したがって、固定接点23、及び可動接点24によって接点部25が構成され、可動接触子22は、奥行方向の変位によって接点部25を開閉する。
 電磁石部32は、スプール41と、固定鉄心42と、可動鉄心43と、を備えている。スプール41は、電気絶縁性を有する樹脂製の巻き枠であり、巻線となるコイル44が巻かれている。固定鉄心42は、薄板状の磁性体を幅方向に積層した構造であり、幅方向から見て奥行方向の手前側に開いたE字状に形成されている。固定鉄心42は、下部フレーム12の内部に収容され、スプール41が嵌め合わされている。可動鉄心43は、薄板状の磁性体を幅方向に積層した構造であり、幅方向から見て奥行方向の奥側に開いたE字状に形成されている。可動鉄心43は、固定鉄心42に対向し、図示しないバックスプリングを介してスプール41に弾性支持されており、奥行方向の手前側に接点支え31が連結されている。
 上記より、コイル44に通電がない非励磁の状態では、図示しないバックスプリングの反発力によって可動鉄心43が奥行方向の手前側へと変位する。これにより、接点支え31も奥行方向の手前側へと変位するので、一対の固定接点23から可動接点24の夫々が離間して接点部25が開く(遮断状態)。
 一方、コイル44への通電によって励磁された状態では、可動鉄心43が固定鉄心42に吸着されることで、図示しないバックスプリングの反発力に逆らって可動鉄心43が奥行方向の奥側へと変位する。これにより、接点支え31も奥行方向の奥側へと変位するので、一対の固定接点23に可動接点24の夫々が接触して接点部25が閉じる(投入状態)。
 次に、グリッド構造について説明する。
 消弧カバー14は、上部フレーム13における奥行方向の手前側に嵌り合い、接点部25を覆っている。
 図4は、消弧カバー14を外した状態を示す図である。
 ここでは、電磁接触器11を縦方向の他方、幅方向の他方、及び奥行方向の手前側から見た状態を示す。図には表れていないが、奥行方向の消弧カバー14を取り外すと、上部フレーム13における奥行方向の手前側に接点部25が露出することになる。消弧カバー14の裏側には、各接点部25に対応する位置、つまり各相の一次側及び二次側で合計六箇所に、グリッド51が一つずつ嵌め合わされている。
 図5は、グリッド51を示す図である。
 各グリッド51の構成は全て共通であり、ここでは、縦方向の他方側に配置される一つのグリッド51を、縦方向の外側、幅方向の他方、及び奥行方向の手前側から見た状態を示す。グリッド51は、金属板を曲げ加工して成形されており、一対の側板52と、間板53と、を備えている。一対の側板52は、縦方向及び奥行方向に沿った平板状であり、幅方向に沿って互いに対向している。側板52は、縦方向の外側を基端側とし、縦方向の内側を先端側とする。間板53は、側板52における基端同士の間を塞ぐように設けられている。すなわち、グリッド51は、奥行方向から見て縦方向の内側に向かって開いたコ字状又はU字状に形成されている。側板52には、奥行方向の手前側に突出した差込み片54が形成されている。間板53には、幅方向の略中央に、奥行方向における手前側の端部から奥側に向かって延びるスリット状の凹溝55が形成されている。凹溝55は、間板53を厚さ方向に貫通しており、縦方向から見て細長いU字状に形成されている。
 図6は、消弧カバー14の裏側を示す図である。
 ここでは、消弧カバー14を、縦方向の他方側、幅方向の他方側、及び奥行方向の奥側から見た状態を示す。また、三相のうち一相のグリッド51を取り外した状態を示す。消弧カバー14の裏側には、グリッド51を嵌め合わせる位置に、夫々、一対の差込み穴57が形成されている。差込み穴57に差込み片54が差込まれることで、消弧カバー14にグリッド51が固定される。差込み穴57に差込み片54を差込むだけの構造であるため、消弧カバー14からグリッド51が容易に脱落しないように、嵌め合いは締まり嵌め(圧入)としている。
 図7は、上部フレーム13を示す図である。
 ここでは、上部フレーム13における縦方向の他端側にて、グリッド51が嵌り合う部分を、縦方向の他方、幅方向の他方、及び奥行方向の手前側から見た状態を示す。上部フレーム13には、各相の接点部25を仕切る縦方向及び奥行方向に沿った隔壁61が形成されている。上部フレーム13には、隔壁61に対して側板52が入る程度の隙間を開けて、保護壁62及び保護突起63が形成されている。保護壁62は、縦方向の内側に配置され、縦方向の外側に向かって僅かに出っ張る縦方向及び奥行方向に沿った袖壁であり、奥行方向の高さが側板52より僅かに低くされている。保護突起63は、縦方向の外側に配置され、奥行方向の手前側に向かって僅かに出っ張る突起である。
 図8は、上部フレーム13に嵌り合っているグリッド51を示す図である。
 ここでは、縦方向の他端側において、上部フレーム13に嵌り合っているグリッド51を、奥行方向の手前側から見た状態を示す。保護壁62及び保護突起63の夫々は、一つのグリッド51に対して幅方向の両側に一対ずつ設けられている。グリッド51の側板52は、上部フレーム13の隔壁61と、保護壁62及び保護突起63との間に嵌り合っている。保護壁62は、グリッド51の内周面のうち、側板52における先端側の縁部64を覆っている。保護突起63は、グリッド51の内周面のうち、側板52と間板53とを繋ぐコーナの下端部65を覆っている。
 図9は、接点部25及びグリッド51の断面図である。
 ここでは、図2に示した電磁接触器11の接点部25及びグリッド51において、主端子ねじ15の中心を通る縦方向及び奥行方向に沿ったA-A断面を、幅方向の他方から見た状態を示す。間板53に形成された凹溝55の深さ、つまり底面の位置は、遮断位置にある可動接触子22と奥行方向の位置が略同じである。消弧カバー14は、間板53に対して縦方向の外側に隣接した幅方向及び奥行方向に沿った隔壁66を備えている。消弧カバー14には、隔壁66における奥行方向の手前側に、アークガスの排出口67が形成されている(図4、図6)。排出口67には、奥行方向に延びる一本の格子が形成されることで、通気を確保しつつ外部からの視界を遮っている。図中の太い点線矢印は、アークガスの流れを示す。
 《作用効果》
 次に、第一実施形態の主要な作用効果について説明する。
 電磁接触器11は、上部フレーム13と、固定接触子21と、可動接触子22と、グリッド51と、を備える。上部フレーム13は、絶縁樹脂製である。固定接触子21は、上部フレーム13に固定され、固定接点23が形成されている。可動接触子22は、上部フレーム13に保持され、可動接点24が形成され、予め定めた奥行方向の手前側から奥側に変位するときに、固定接点23及び可動接点24で構成される接点部25を閉じ、奥行方向の奥側から手前側に変位するときに接点部25を開く。グリッド51は、上部フレーム13の隔壁61に隣接し互いに対向した一対の側板52、及び側板52における基端同士の間に設けられた間板53によって、奥行方向から見てコ字状に形成された金属板であり、内側に接点部25が配置される。上部フレーム13には、グリッド51の内周面のうち、側板52における先端側の縁部64を覆う保護壁62が形成されている。このように、グリッド51の内周面のうち、側板52における先端側の縁部64を樹脂製の保護壁62で覆っているので、接点部25に発生したアークが、側板52における先端側の縁部64といった局所に飛ぶことを抑制できる。したがって、グリッド51に隣接した樹脂製の隔壁61がアークの熱によって消耗することを抑制できる。
 上部フレーム13には、グリッド51の内周面のうち、コーナにおける奥行方向奥側の下端部65を覆う保護突起63が形成されている。これにより、接点部25に発生したアークが、コーナにおける奥行方向奥側の下端部65といった局所に飛ぶことを抑制できる。したがって、グリッド51に隣接した樹脂製の隔壁66がアークの熱によって消耗することを抑制できる。
 電磁接触器11は、消弧カバー14を備える。消弧カバー14は、グリッド51を覆っており、間板53に隣接した隔壁66における奥行方向の手前側にアークガスの排出口67が形成されている。間板53には、奥行方向における手前側の端部から奥側に向かって延びるスリット状の凹溝55が形成されている。これにより、接点部25に発生したアークが、凹溝55といった局所に誘導され、アーク電圧を高めて遮断性能を向上させることができる。また、凹溝55が延びた先には排出口67があるため、アークガスを排出しやすくなる。
 グリッド51は、消弧カバー14に固定される。これにより、各相に設けられる複数(六つ)のグリッド51を消弧カバー14に一体化させることができ、取り扱いが容易になる。
 固定接触子21は、一端側が他端側よりも段差を介して奥行方向の手前側に配置されており、一端側に固定接点23が形成されている。これにより、固定接点23が奥行方向の手前側に持ち上げられ、固定接点23及び可動接点24で構成される接点部25がグリッド51における奥行方向の中央に近づくことになる。すなわち、接点部25をグリッド51で囲める範囲が拡大するため、接点部25に発生したアークを、より効果的にグリッド51に引き込み、冷却によってアーク電圧を高めることができる。
 次に、比較例について説明する。
 比較例となる電磁接触器71では、保護壁62及び保護突起63を省略してあり、それ以外は第一実施形態の電磁接触器11と同様の構成であるため、共通する部分については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
 図10は、比較例を示す図である。
 ここでは、縦方向の他端側において、上部フレーム13に嵌り合っているグリッド51を、奥行方向の手前側から見た状態を示す。
 図11は、比較例を示す図である。
 ここでは、接点部25及びグリッド51において、主端子ねじ15の中心を通る縦方向及び奥行方向に沿った断面を、幅方向の他方から見た状態を示す。
 接点部25に発生したアークは、グリッド51の内周面のうち、側板52における先端側の縁部64や、コーナにおける奥行方向奥側の下端部65といった局所に停滞する傾向がある。したがって、アークの熱によって側板52に隣接する隔壁61が消耗する可能性があった。
 《変形例》
 第一実施形態では、グリッド51の凹溝55において、奥行方向に沿って延びる幅方向の隙間を一定にし、縦方向から見てU字状に形成する構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凹溝55における幅方向の隙間を、奥行方向の手前側に向かうほど大きくし、縦方向から見てV字状、又は上下を逆さにした凸字状に形成してもよい。このように、凹溝55における幅方向の隙間を、奥行方向の奥側よりも手前側で大きくすることで、いっそうアークガスを排出しやすくなる。
《第二実施形態》
 《構成》
 第二実施形態は、固定接触子21の他の態様を示すものであり、それ以外は前述した第一実施形態と同様の構成であるため、共通する部分については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
 図12は、第二実施形態の固定接触子21を示す図である。
 各固定接触子21の構成は全て共通であり、ここでは、縦方向の他方側に配置される一つの固定接触子21を、縦方向の外側、幅方向の他方、及び奥行方向の手前側から見た状態を示す。固定接触子21には、縦方向のうち奥行方向の手前側から奥側に曲がり始める位置で、且つ幅方向の中央に、先端が縦方向の外側、及び奥行方向の手前側に向かって斜めに突出した切曲げ部81が形成されている。
 図13は、第二実施形態における接点部25及びグリッド51の断面図である。
 ここでは、図2に示した電磁接触器11の接点部25及びグリッド51において、主端子ねじ15の中心を通る縦方向及び奥行方向に沿ったA-A断面を、幅方向の他方から見た状態を示す。固定接触子21の切曲げ部81は、グリッド51の間板53と固定接点23との間に配置され、先端が間板53に向かって突出している。切曲げ部81は、下面側の先端が間板53の下端よりも奥行方向の手前側になり、且つ上面側の先端が固定接点23の上面に近い位置まで持ち上がるように曲げ加工されている。
 他の構成については、前述した第一実施形態と同様である。
 《作用効果》
 次に第二実施形態の主要な作用効果について説明する。
 固定接触子21には、間板53と固定接点23との間に、間板53に向かって突出した切曲げ部81が形成されている。これにより、接点部25に発生したアークを、切曲げ部81を介してグリッド51の間板53に向かって誘導することができる。したがって、より効果的にアークをグリッド51に引き込み、冷却によってアーク電圧を高めることができる。
 他の作用効果については、前述した第一実施形態と同様である。
《第三実施形態》
 《構成》
 第三実施形態は、固定接触子21の他の態様を示すものであり、それ以外は前述した第一実施形態と同様の構成であるため、共通する部分については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
 図14は、第三実施形態の固定接触子21を示す図である。
 各固定接触子21の構成は全て共通であり、ここでは、縦方向の他方側に配置される一つの固定接触子21を、縦方向の外側、幅方向の他方、及び奥行方向の手前側から見た状態を示す。固定接触子21には、縦方向のうち奥行方向の手前側から奥側に曲がり始める位置で、且つ幅方向の両側に、奥行方向の手前側に向かって凸となる一対の凸部82が形成されている。凸部82は、例えば絞り加工によって成形されている。
 図15は、第三実施形態における接点部25及びグリッド51の断面図である。
 ここでは、図2に示した電磁接触器11の接点部25及びグリッド51において、主端子ねじ15の中心を通る縦方向及び奥行方向に沿ったA-A断面を、幅方向の他方から見た状態を示す。固定接触子21の凸部82は、グリッド51の間板53と固定接点23との間に配置される。凸部82は、上面が間板53の下端よりも奥行方向の手前側になり、且つ固定接点23の上面に近い位置まで持ち上がるように加工されている。
 他の構成については、前述した第一実施形態と同様である。
 《作用効果》
 次に第三実施形態の主要な作用効果について説明する。
 固定接触子21には、間板53と固定接点23との間に、奥行方向の手前側に向かって凸となる凸部82が形成されている。これにより、接点部25に発生したアークを、凸部82を介してグリッド51の間板53に向かって誘導することができる。したがって、より効果的にアークをグリッド51に引き込み、冷却によってアーク電圧を高めることができる。
 凸部82は、固定接触子21における幅方向の両側に形成されている。これにより、幅方向の端部に移りやすいアークを、凸部82を介してグリッド51の間板53に向かって誘導することができる。したがって、より効果的にアークをグリッド51に引き込み、冷却によってアーク電圧を高めることができる。
 他の作用効果については、前述した第一実施形態と同様である。
 以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
 11…電磁接触器、12…下部フレーム、13…上部フレーム、14…消弧カバー、15…主端子ねじ、16…補助端子ねじ、17…コイル端子ねじ、21…固定接触子、22…可動接触子、23…固定接点、24…可動接点、25…接点部、31…接点支え、32…電磁石部、41…スプール、42…固定鉄心、43…可動鉄心、44…コイル、51…グリッド、52…側板、53…間板、54…差込み片、55…凹溝、57…差込み穴、61…隔壁、62…保護壁、63…保護突起、64…縁部、65…下端部、66…隔壁、67…排出口、71…電磁接触器、81…切曲げ部、82…凸部

Claims (8)

  1.  絶縁樹脂製のフレームと、
     前記フレームに固定され、固定接点が形成された固定接触子と、
     前記フレームに保持され、可動接点が形成され、予め定めた奥行方向に変位するときに、前記固定接点及び前記可動接点で構成される接点部を開閉する可動接触子と、
     前記フレームの隔壁に隣接し互いに対向した一対の側板、及び前記側板における基端同士の間に設けられた間板によって、前記奥行方向から見てコ字状に形成された金属板であり、内側に前記接点部が配置されるグリッドと、を備え、
     前記フレームには、前記グリッドの内周面のうち、前記側板における先端側の縁部を覆う保護壁が形成されていることを特徴とする電磁接触器。
  2.  前記フレームには、前記グリッドの内周面のうち、コーナにおける前記奥行方向奥側の端部を覆う保護突起が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁接触器。
  3.  前記グリッドを覆っており、前記間板に隣接した隔壁における前記奥行方向の手前側にアークガスの排出口が形成されている樹脂製の消弧カバーを備え、
     前記間板には、前記奥行方向における手前側の端部から奥側に向かって延びるスリット状の凹溝が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁接触器。
  4.  前記グリッドは、前記消弧カバーに固定されることを特徴とする請求項3に記載の電磁接触器。
  5.  前記固定接触子には、前記間板と前記固定接点との間に、前記間板に向かって突出した切曲げ部が形成されていることを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の電磁接触器。
  6.  前記固定接触子には、前記間板と前記固定接点との間に、前記奥行方向の手前側に向かって凸となる凸部が形成されていることを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の電磁接触器。
  7.  前記凸部は、前記固定接触子における幅方向の両側に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の電磁接触器。
  8.  前記固定接触子は、一端側が他端側よりも段差を介して前記奥行方向の手前側に配置されており、一端側に前記固定接点が形成されていることを特徴とする請求項1~7の何れか一項に記載の電磁接触器。
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