JP2015176810A - 電磁接触器 - Google Patents

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Yukinobu Takatani
幸悦 高谷
雄二 柴
Yuji Shiba
雄二 柴
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Yasuhiro Naka
康弘 中
鈴木 健司
Kenji Suzuki
健司 鈴木
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Abstract

【課題】大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部間の絶縁耐性の向上を図ることができる電磁接触器を提供する。【解決手段】電磁接触器10は、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁部としての固定接触子支持絶縁基板105から一対の固定接触子111,112の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部114,114が突出し、固定接触子支持絶縁基板105に、一対の外部接続用端子部114,114間の離間距離よりも一対の外部接続用端子部114,114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150としての突起151が一対の外部接続用端子部114,114間を横切るようにして設けられている。【選択図】図1

Description

本発明は、電磁接触器に関し、特に、接点収納ケースから一対の固定接触子の各々の外部接続用端子部が突出する電磁接触器に適用して有効な技術に関するものである。
電流路の開閉を行う電磁接触器として、例えば特許文献1に開示されているように、所定距離を保って配置された一対の固定接触子と、この一対の固定接触子に対して接触可能に配置された可動接触子とで構成される接点機構を収納する接点収納ケースを備えた電磁接触器が知られている。この電磁接触器は、接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部(固定接点支持絶縁基板,天面板部)に一対の固定接触子が支持され、接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部から一対の固定接触子の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部(支持導体部)が突出した構造になっている。そして、この電磁接触器は、電磁石のコイルに電圧を印加して電磁石を励磁することによって接点を開路し、コイルの電圧を切って電磁石を消磁することによって接点を開路することで、一対の外部接続用端子部のうちの一方の外部接続用端子部に接続された電力供給源と、他方の外部接続用端子部に接続された負荷とを電気的に通電状態又は遮断状態とするようになっている。
特開2012−243593号公報
ところで、前述の電磁接触器のように、接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部から一対の外部接続用端子部が突出する構造においては、一対の外部接続用端子部間の絶縁耐性が電磁接触器の信頼性に影響するため、扱う電力供給源の電圧に対応して一対の外部接続用端子部間の絶縁耐性を向上させる必要がある。
この一対の外部接続用端子部間の絶縁耐性は、一対の外部接続用端子部間の間隔(配列ピッチ)を広げ、一対の外部接続用端子部間の沿面距離を伸長することで向上させることができる。
しかしながら、近年、電磁接触器においても小型化の要求があり、単純に一対の外部接続用端子部間の間隔を広げて沿面距離を伸長する手法では電磁接触器の大型化を招く要因となるため好ましくない。
本発明の目的は、大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部間の絶縁耐性の向上を図ることができる電磁接触器を提供することにある。
上記目的を達成するため、(1)本発明の一態様に係る電磁接触器は、所定の距離を保って配置された一対の固定接触子と、一対の固定接触子の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部と、一対の固定接触子に対して切離可能に配置された可動接触子と、一対の固定接触子及び可動接触子で構成される接点機構を収納する接点収納ケースとを備えている。そして、接点収納ケースは、一対の固定接触子を支持する固定接触子支持絶縁部を有し、一対の外部接続用端子部の各々は、接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部の外面から上方に突出している。そして、接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部には、一対の外部接続用端子部間の間隔よりも一対の外部接続用端子部間の沿面距離を伸長する(長く伸ばす)沿面距離伸長部が一対の外部接続用端子部間を横切るようにして設けられている。
この本発明の一態様に係る電磁接触器によれば、一対の外部接続用端子部間の間隔よりも一対の外部接続用端子部間の沿面距離を沿面距離伸長部で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部間の間隔を広げることなく、扱う電力供給源の電圧に対応して一対の外部接続用端子部間の沿面距離を伸長することができる。この結果、単純に一対の外部接続用端子部間の間隔を広げて沿面距離を伸長する場合と比較して、大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子分間の絶縁耐性の向上を図ることができる電磁接触器を提供することができる。
(2)上述の手段(1)に記載の電磁接触器において、沿面距離伸長部は、固定接触子支持絶縁部の外面から外方に突出する突起で形成されていることが好ましい。
この本発明の一態様に係る電磁接触器によれば、一対の外部接続用端子部間の沿面距離は、突起の突出量に応じて変化させることができるので、扱う電力供給源の電圧に対応して突起の突出量を変更することで一対の外部接続用端子部間の沿面距離を容易に変更することができる。
また、この本発明の一態様に係る電磁接触器によれば、一対の外部接続用端子部間に突起による段差が形成されるので、一対の外部接続用端子部間の異物の付着を抑制することができ、一対の外部接続用端子部間の異物による短絡を抑制することができる。
(3)上述の手段(2)に記載の電磁接触器において、固定接触子支持絶縁部は、互いに反対側に位置する2つの辺を有し、突起は、固定接触子支持絶縁部の前記2つの辺に亘って延在していることが好ましい。
(4)上述の手段(2)に記載の電磁接触器において、突起は、一対の外部接続用端子部のうちの何れか一方の外部接続用端子部を囲むようにして形成されていることが好ましい。
(5)上述の手段(1)に記載の電磁接触器において、沿面距離伸長部は、固定接触子支持絶縁部の外面から内方に窪む溝で形成されていることが好ましい。
この本発明の一態様に係る電磁接触器によれば、一対の外部接続用端子部間の沿面距離は、溝の深さに応じて変化させることができるので、扱う電力供給源の高電圧に対応して突起の突出量を変更することで一対の外部接続用端子部間の沿面距離を容易に変更することができる。
また、この本発明の一態様に係る電磁接触器によれば、一対の外部接続用端子部間に溝による段差が形成されるので、一対の外部接続用端子部間の異物の付着を抑制することができ、一対の外部接続用端子部間の異物による短絡を抑制することができる。
(6)上述の手段(5)に記載の電磁接触器において、固定接触子支持絶縁部は、互いに反対側に位置する2つの辺を有し、溝は、固定接触子支持絶縁部の2つの辺に亘って延在していることが好ましい。
(7)上述の手段(5)に記載の電磁接触器において、溝は、一対の外部接続用端子部のうちの何れか一方の外部接続用端子部を囲むようにして形成されていることが好ましい。
本発明によれば、大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部間の絶縁耐性の向上を図ることができる電磁接触器を提供することができる。
本発明の実施形態1に係る電磁接触器の概略構成を示す断面図である。 図1のA−A線上の接点装置の一部を拡大して示す断面図である。 図1のB−B線上の断面図である。 図1の接点収納ケースの概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態1の変形例に係る電磁接触器の接点収納ケースの斜視図である。 本発明の実施形態2に係る電磁接触器の概略構成を示す断面図である。 図6の接点収納ケースの概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態3に係る電磁接触器の概略構成を示す断面図である。 図8の接点収納ケースの概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態3の変形例に係る電磁接触器の接点収納ケースの斜視図である。 本発明の実施形態4である電磁接触器の概略構成を示す断面図である。 図11の接点収納ケースの概略構成を示す斜視図である。
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
また、発明の実施形態を説明するための全図において、同一平面内で互いに直交する第1及び第2の方向をそれぞれX方向及びY方向と呼ぶこともある。また、第1及び第2の方向の各々と直交する第3の方向をZ方向と呼ぶこともある。
(実施形態1)
本実施形態1では、固定接触子支持絶縁部が固定接触子支持絶縁基板で形成された接点収納ケースを有する電磁接触器に本発明を適用した例について説明する。
また、本実施形態1では、一対の外部接続用端子部間の間隔よりも一対の外部接続用端子部間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部が突起で形成された例について説明する。
以下、本発明の実施形態1に係る電磁接触器について、図1乃至図4を用いて説明する。
図1乃至図3に示すように、本実施形態に係る電磁接触器10は、接点機構101が配置された接点装置100と、この接点装置100を駆動する電磁石ユニット200とを備えている。
接点装置100は、図1乃至図3から明らかなように、接点機構101を収納する接点収納ケース102を備えている。接点収納ケース102は、金属製の材料からなる金属角筒体103と、絶縁性のセラミックス材からなる平板状の固定接触子支持絶縁基板105と、絶縁性の材料からなる絶縁筒体140とを備えている。
ここで、固定接触子支持絶縁基板105は、本発明の接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部に対応する。
金属角筒体103は、その下端部に、外方に突出するフランジ部104を有している。金属角筒体103は、そのフランジ部104が後述する電磁石ユニット200の上部磁気ヨーク210にシール接合により固定されている。
固定接触子支持絶縁基板105は、X方向及びY方向と直交するZ方向において互いに反対側に位置する外面105x(上面)及び内面105y(下面)を有している。固定接触子支持絶縁基板105は、Z方向において金属角筒体103の互いに反対側に位置する上端部及び下端部のうちの上端部を閉塞するように金属角筒体103に固定されている。固定接触子支持絶縁基板105の中央部には、後述する一対の固定接触子111及び112を挿通する貫通孔106及び107が所定間隔を保って形成されている。固定接触子支持絶縁基板105は、その内面105yが金属角筒体103にシール接合により固定されている。
接点機構101は、図1に示すように、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105の貫通孔106及び107に挿通されて固定された一対の固定接触子111及び112を備えている。これらの固定接触子111及び112の各々は、固定接触子支持絶縁基板105の貫通孔106及び107に挿通される外部接続用端子部114と、この外部接続用端子部114に連結されて固定接触子支持絶縁基板105の内面105y側に配設されたC字状本体部115とを備えている。外部接続用端子部114は、その上端に外方に突出するフランジ部を有し、このフランジ部が固定接触子支持絶縁基板105の外面105xにシール接合により固定されている。C字状本体部115は、内方側を開放した構成になっている。
すなわち、本実施形態1の電磁接触器10は、一対の固定接触子111及び112が接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105に支持されている。また、本実施形態1の電磁接触器10は、一対の固定接触子111,112の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部114,114を有し、この一対の外部接続用端子部114,114の各々が接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105の外面105xからその上方に突出する構造になっている。
C字状本体部115は、固定接触子支持絶縁基板105の内面105yに沿って外方側に延長する上板部116と、この上板部116の外側端部から下方に延長する中間板部117と、この中間板部117の下端側から上板部116と平行に内方側、すなわち一対の固定接触子111及び112の対面方向に延長する下板部118とを有し、この中間板部117及び下板部118で形成されるL字状に上板部116を加えたC字状に形成されている。
ここで、外部接続用端子部114とC字状本体部115とは、外部接続用端子部114の下端面に突出形成されたピン114aをC字状本体部115の上板部116に形成された貫通孔120内に挿通した状態で例えばロウ付け等によって固定されている。なお、外部接続用端子部114及びC字状本体部115の固定は、ロウ付け等に限らず、ピン114aを貫通孔120に嵌合させたり、ピン114aに雄ねじを形成し、貫通孔120に雌ねじを形成して両者を螺合させたりしてもよい。
一対の固定接触子111及び112の各々のC字状本体部115には、アークの発生を規制する合成樹脂材製の絶縁カバー121が装着されている。この絶縁カバー121は、C字状本体部115の上板部116及び中間板部117の内周面を被覆するものである。
このように、固定接触子111及び112のC字状本体部115に絶縁カバー121を装着することにより、このC字状本体部115の内周面では下板部118の上面側のみが露出されて接点部118aとされている。
接点収納ケース102内には、一対の固定接触子111及び112の各々のC字状本体部115内に両端部を配置するように可動接触子130が配設されている。可動接触子130の両端部には、一対の固定接触子111及び112の各々の接点部118aと対向するようにして、接点部130aがそれぞれ設けられている。
可動接触子130は連結軸131に支持され、この連結軸131は後述する電磁石ユニット200の可動プランジャ215に固定されている。可動接触子130は、その中央部に連結軸131の近傍が下方に突出する凹部132を有している。この凹部132には、連結軸131を挿通する貫通孔133が形成されている。
連結軸131は、その上端に外方に突出するフランジ部131aが形成されている。この連結軸131は、その下端側から接触スプリング134を挿通し、次いで可動接触子130の貫通孔133を挿通して接触スプリング134の上端をフランジ部131aに当接させ、この接触スプリング134で所定の付勢力が得られるように例えばCリング(図示せず)によって位置決めされている。
可動接触子130は、一対の固定接触子111及び1112の各々に対して裂離可能に配置されている。可動接触子130は、釈放状態では、両端の接点部130aが一対の固定接触子111及び112の各々の接点部118aに対して所定間隔を保って離間した状態となる。また、可動接触子130は、投入位置では、両端の接点部130aが一対の固定接触子111及び112の各々の接点部118aに、接触スプリング134による所定の接触圧で接触するように設定されている。
接点収納ケース102を構成する絶縁筒体140は、図1乃至図3に示すように、例えば合成樹脂製の上端を開放した有底の角筒状に形成されている。そして、絶縁筒体140は、可動接触子130の側面に対向する位置に内方に突出する磁石収納ポケット141及び142を有している。この磁石収納ポケット141及び142には、アーク消弧用永久磁石143及び144が挿通されて固定されている。
アーク消弧用永久磁石143及び144の各々は、厚み方向に互いの対向面が同極、例えばN極となるように着磁されている。そして、磁石収納ポケット141及び142の各々のX方向の外側にはそれぞれアーク消弧室145及び146が形成されている。
電磁石ユニット200は、図1に示すように、側面から見て扁平なU字形状の磁気ヨーク201を有している。磁気ヨーク201の底板部202の中央部には円筒状補助ヨーク203が固定されている。円筒状補助ヨーク203の外側にはプランジャ駆動部としてのスプール204が配置されている。
スプール204は、円筒状補助ヨーク203を挿通する中央円筒部205と、この中央円筒部205の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部206と、中央円筒部205の上端より僅かに下側から半径方向外方に突出する上フランジ部207とで構成されている。そして、中央円筒部205、下フランジ部206及び上フランジ部207で構成される収納空間に励磁コイル208が巻装されている。
磁気ヨーク201の開放端となる上端には上部磁気ヨーク210が固定されている。この上部磁気ヨーク210の中央部には、スプール204の中央円筒部205に対向する貫通孔210aが形成されている。
スプール204の中央円筒部205内には、底部と磁気ヨーク201の底板部202との間に復帰スプリング214を配設した可動プランジャ215が上下に摺動可能に配設されている。この可動プランジャ215には、上部磁気ヨーク210から上方に突出する上端部に半径方向外方に突出する周鍔部216が形成されている。
上部磁気ヨーク210の上面には、環状に形成された環状永久磁石220が可動プランジャ215の周鍔部216を囲むように固定されている。この環状永久磁石220は、外形が長方形に形成され、中央部に周鍔部216を囲む貫通孔221を有している。この環状永久磁石220は、上下方向すなわち厚み方向に上端側を例えばN極とし、下端側をS極とするように着磁されている。なお、環状永久磁石220の貫通孔221の形状は周鍔部216の形状に合わせた形状とし、外周面の形状は円形、方形等の任意の形状とすることができる。同様に、環状永久磁石220の外形も長方形状に限らず、円形、六角形等の任意の形状とすることができる。
環状永久磁石220の上端面には、環状永久磁石220と同一外形の補助ヨーク225が固定されている。
可動プランジャ215は、図1に示すように、非磁性体で有底筒状に形成されたキャップ230で覆われている。
可動プランジャ215は、図1に示すように、非磁性体で有底筒状に形成されたキャップ230で覆われている。キャップ230の開放端には半径方向外方に延長して形成されたフランジ部231が設けられている。このフランジ部231は上部磁気ヨーク210の下面にシール接合によって固定されている。すなわち、本実施形態1の電磁接触器10は、接点収納ケース102の内部及びキャップ230の内部が上部磁気ヨーク210の貫通孔210aを介して連通された密封容器を有している。そして、接点収納ケース102、上部磁気ヨーク210及びキャップ230で形成された密封容器の内部には、水素ガス、窒素ガス、水素及び窒素の混合ガス、空気、SF等のガスが封入されている。
次に、本実施形態1の電磁接触器10の動作について説明する。
今、固定接触子111が例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、固定接触子112が負荷に接続されているものとする。
この状態で、電磁石ユニット200における励磁コイル208が非励磁状態にあって、電磁石ユニット200で可動プランジャ215を下降させる励磁力を発生していない釈放状態にあるものとする。この釈放状態では、可動プランジャ215が復帰スプリング214によって、上部磁気ヨーク210から離れる上方向に付勢される。
これと同時に、環状永久磁石220の磁力による吸引力が補助ヨーク225に作用されて、可動プランジャ215の周鍔部216が吸引される。このため、可動プランジャ215の周鍔部216の上面が補助ヨーク225の段差板部下面に当接している。
このため、可動プランジャ215に連結軸131を介して連結されている接点機構101の可動接触子130の接点部130aが固定接触子111及び112の接点部118aから上方に所定距離だけ離間している。このため、固定接触子111及び112間の電流路が遮断状態にあり、接点機構101が開極状態となっている。
このように、釈放状態では、可動プランジャ215に復帰スプリング214による付勢力と環状永久磁石220による吸引力との双方が作用しているので、可動プランジャ215が外部からの振動や衝撃等によって不用意に下降することがなく、誤動作を確実に防止することができる。
この釈放状態から、電磁石ユニット200の励磁コイル208を励磁すると、この電磁石ユニット200で励磁力を発生させて、可動プランジャ215を復帰スプリング214の付勢力及び環状永久磁石220の吸引力に抗して下方に押し下げる。
このように、可動プランジャ215が下降することにより、可動プランジャ215に連結軸131を介して連結されている可動接触子130も下降し、その接点部130aが固定接触子111及び112の接点部118aに接触スプリング134の接触圧で接触する。
このため、外部電力供給源の大電流が固定接触子111、可動接触子130、及び固定接触子112を通じて負荷に供給される閉極状態となる。
このとき、固定接触子111及び112と可動接触子130との間に可動接触子130を開極させる方向の電磁反発力が発生する。
しかしながら、固定接触子111及び112は、図1に示すように、上板部116、中間板部117及び下板部118によってC字状本体部115が形成されているので、上板部116及び下板部118とこれに対向する可動接触子130とで逆方向の電流が流れることになる。
このため、固定接触子111及び112の下板部118が形成する磁界と可動接触子130に流れる電流の関係からフレミングの左手の法則により可動接触子130を固定接触子111及び112の接点部118aに押し付けるローレンツ力を発生することができる。
このローレンツ力によって、固定接触子111及び112の接点部118aと可動接触子130の接点部130a間に発生する開極方向の電磁反発力に抗することが可能となり、可動接触子130の接点部130aが開極することを確実に防止することができる。
このため、可動接触子130を支持する接触スプリング134の押圧力を小さくすることができ、これに応じて励磁コイル208で発生する推力も小さくすることができ、電磁接触器全体の構成を小型化することができる。
この接点機構101の閉極状態から、負荷への電流供給を遮断する場合には、電磁石ユニット200の励磁コイル208の励磁を停止する。
これによって、電磁石ユニット200で可動プランジャ215を下方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動プランジャ215が復帰スプリング214の付勢力によって上昇し、周鍔部216が補助ヨーク225に近づくに従って環状永久磁石220の吸引力が増加する。
この可動プランジャ215が上昇することにより、連結軸131を介して連結された可動接触子130が上昇する。これに応じて接触スプリング134で接触圧を与えている間は可動接触子130が固定接触子111及び112に接触している。その後、接触スプリング134の接触圧がなくなった時点で可動接触子130が固定接触子111及び112から上方に離間する開極状態となる。
この開極状態となると、固定接触子111及び112の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間にアークが発生し、このアークによって電流の通電状態が継続される。
このとき、固定接触子111及び112のC字状本体部115の上板部116及び中間板部117を覆う絶縁カバー121が装着されているので、アークを一対の固定接触子111及び112の各々の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間のみに発生させることができる。このため、アークの発生状態を安定させることができ、アーク149をアーク消弧室145又は146へ引き伸ばして消弧することができ、消弧性能を向上させることができる。
また、C字状本体部115の上板部116及び中間板部117が絶縁カバー121で覆われているので、可動接触子130の両端部とC字状本体部115の上板部116及び中間板部117の間の絶縁カバー121によって絶縁距離を確保することができ、可動接触子130の可動方向の高さを短縮することができる。
さらに、一対の固定接触子111及び112の各々の中間板部117の内側面は磁性体板119によって覆われているので、この中間板部117を流れる電流によって発生する磁場が磁性体板119によってシールドされる。このため、一対の固定接触子111及び112の各々の接点部118a及び可動接触子130の接点部130a間に発生するアークによる磁場と中間板部117を流れる電流によって発生する磁場とが干渉することはなく、中間板部117を流れる電流によって発生する磁場にアークが影響されることを防止できる。
次に、本実施形態1の電磁接触器10の構成について、図1及び図4を用いて更に説明する。
図1及び図4に示すように、一対の外部接続用端子部114及び114は、X方向に沿って配列されている。そして、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105は、Y方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bを有している。そして、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105には、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔(配列ピッチ)よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150が一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るようにして設けられている。
本実施形態1において、沿面距離伸長部150は、固定接触子支持絶縁基板105の外面105xから上方に突出する突起151で形成されている。この突起151は、固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bに亘って延在し、例えばストライプ状で形成されている。また、この突起151は、固定接触子支持絶縁基板105と一体に形成され、固定接触子支持絶縁基板105と同一の材料で形成されている。
ここで、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離とは、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁物の表面に沿った最短距離のことである。本実施形態1では、沿面距離伸長部150が固定接触子支持絶縁基板105と同一の絶縁性セラミックス材からなる突起151で形成されているので、一対の外部接続用端子部114及び114間の、突起151の表面を含む固定接触子支持絶縁基板105の外面105x側の表面に沿った最短距離が沿面距離となる。したがって、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広くすることなく、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することができる。
また、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離は、突起151の突出量に応じて変化させることができる。
次に、本実施形態1の効果について説明する。
本実施形態1の電磁接触器10は、前述したように、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105から一対の固定接触子111及び112の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部114及び114が突出した構造になっている。このような構造においては、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁耐性が電磁接触器10の信頼性に影響するため、扱う電力供給源の電圧に対応して一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁耐性の向上を図る必要がある。
この一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁耐性は、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔(配列ピッチ)を広げ、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することで向上させることができる。
しかしながら、近年、電磁接触器においても小型化の要求があり、単純に一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広げて沿面距離を伸長する手法では電磁接触器10の大型化を招く要因となるため好ましくない。
これに対し、本実施形態1の電磁接触器10は、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105に、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔(配列ピッチ)よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150としての突起151が一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るようにして設けられている。
したがって、本実施形態1の電磁接触器10によれば、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広げることなく、扱う電力供給源の電圧に対応して一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することができる。この結果、本実施形態1の電磁接触器10によれば、単純に一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広げて沿面距離を伸長する場合と比較して、電磁接触器10の大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁耐性の向上を図ることができる。
また、本実施形態1の電磁接触器10は、前述したように、沿面距離伸長部150が固定接触子支持絶縁基板105の外面105xから外方に突出する突起151で形成されている。
したがって、本実施形態1の電磁接触器10によれば、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離は、突起151の突出量に応じて変化させることができるので、扱う電力供給源の高電圧に対応して突起151の突出量を変更することで一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を容易に変更することができる。
また、本実施形態1の電磁接触器10によれば、一対の外部接続用端子部114及び114間に突起151による段差が形成されるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の異物の付着を抑制することができ、一対の外部接続用端子部114及び114間の異物による短絡を抑制することができる。
なお、前述の実施形態1では、沿面距離伸長部150としての突起151が、固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bに亘って延在する場合について説明したが、突起151は、Y方向(長手方向)の両端部が固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bよりも内側に位置するようにしてもよい。ただし、この場合においても、突起151は一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させることが好ましい。
また、前述の実施形態1では、一対の外部接続用端子部114及び114間に沿面距離伸長部150として1本の突起151を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の外部接続用端子部114及び114間に2本以上の突起151を設けるようにしてもよい。この場合、1本の突起151で沿面距離伸長部150を形成する前述の実施形態1と比較して、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離をより伸長することができる。
また、前述の実施形態1では、沿面距離伸長部150としての突起151をストライプ状で形成した場合について説明したが、突起151は、蛇行しながら一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させてもよい。
次に、前述の実施形態1の変形例について、図5を用いて説明する。
前述の実施形態1では、沿面距離伸長部150としての突起151が固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bに亘って形成されている。
これに対して、実施形態1の変形例では、図5に示すように、沿面距離伸長部150としての突起151が、一対の外部接続用端子部114及び114の各々の周囲を囲むようにして個別に設けられている。本変形例において、突起151は、外部接続用端子部114の周囲を連続して延在する環状で形成されている。
このように、沿面距離伸長部150としての突起151を一対の外部接続用端子部114及び114の各々の周囲を囲むようにして個別に設ける本変形例においても、一対の外部接続用端子部114及び114間を突起151が横切るので、前述の実施形態1と同様に、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができる。これにより、本変形例においても、電磁接触器10の大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁耐性の向上を図ることができる。
また、本変形例においても、前述の実施形態1と同様に、突起151の突出量に応じて一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を変化させることができるので、扱う電力供給源の高電圧に対応して突起151の突出量を変更することで一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を容易に変更することができる。
また、本変形例においても、一対の外部接続用端子部114及び114間における異物の付着を突起151によって抑制することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁劣化による短絡を抑制することができる。
なお、前述の実施形態1の変形例では、沿面距離伸長部150としての突起151が、一対の外部接続用端子部114及び114の各々の周囲を囲むようにして個別に設けられた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の外部接続用端子部の何れか一方を沿面距離伸長部150としての突起151で囲むようにしてもよい。
この場合においても、一対の外部接続用端子部114及び114間を突起151が横切るので、前述の実施形態1と同様の効果が得られる。
また、前述の実施形態1及びその変形例では、固定接触子支持絶縁基板105と突起151とを一体成形した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、固定接触子支持絶縁基板105と突起151とを個別に形成し、その後、固定接触子支持絶縁基板105に突起151を接着固定してもよい。この場合、既存の固定接触子支持絶縁基板105に突起151を設けることができる。
また、前述の実施形態1では突起151をストライプ状で形成し、前述の実施形態1の変形例では突起151を環状で形成した場合について説明したが、ストライプ状の突起151の方が環状の突起151と比べて簡易な形状で製作が容易である。
(実施形態2)
前述の実施形態1では、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150を突起151で形成した場合について説明したが、本実施形態2では、沿面距離伸長部150を溝152で形成した場合について、図6及び図7を用いて説明する。
図6及び図7に示すように、本実施形態2の電磁接触器10Aは、前述の実施形態1とほぼ同様の構成になっているが、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150の構成が異なっている。
すなわち、本実施形態2において、沿面距離伸長部150は、固定接触子支持絶縁基板105の外面105xからその内方に窪む溝152で形成されている。この溝152は、固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bに亘って延在し、例えばストライプ状で形成されている。
ここで、本実施形態2では、沿面距離伸長部150が固定接触子支持絶縁基板105の外面105xからその内方に窪む溝152で形成されているので、一対の外部接続用端子部114及び114間の、溝152の内部表面を含む固定接触子支持絶縁基板105の外面105x側の表面に沿った最短距離が沿面距離となる。したがって、本実施形態2においても、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広くすることなく、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することができる。
また、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離は、溝152の深さ量に応じて変化させることができる。
以上のように、本実施形態2の電磁接触器10Aは、接点収納ケース102の固定接触子支持絶縁基板105に、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔(配列ピッチ)よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150としての溝152が一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るようにして設けられている。
したがって、本実施形態2の電磁接触器10Aによれば、前述の実施形態1と同様に、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広げることなく、扱う電力供給源の高電圧に対応して一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することができる。この結果、本実施形態2の電磁接触器10Aにおいても、単純に一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広げて沿面距離を伸長する場合と比較して、電磁接触器10Aの大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁耐性の向上を図ることができる。
また、本実施形態2の電磁接触器10Aは、沿面距離伸長部150が固定接触子支持絶縁基板105の外面105xから内方に窪む溝152で形成されている。
したがって、本実施形態2の電磁接触器10Aによれば、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離は、溝152の深さ量に応じて変化させることができるので、扱う電力供給源の高電圧に対応して溝152の深さ量を変更することで一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を容易に変更することができる。
また、本実施形態2の電磁接触器10Aによれば、一対の外部接続用端子部114及び114間に溝152による段差が形成されるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の異物の付着を抑制することができ、一対の外部接続用端子部114及び114間の絶縁劣化による短絡を抑制することができる。
なお、前述の実施形態2では、沿面距離伸長部150としての溝152が、固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bに亘って延在する場合について説明したが、溝152のY方向(長手方向)の両端部が固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bよりも内側に位置するようにしてもよい。ただし、この場合においても、溝152は一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させることが好ましい。
また、前述の実施形態2では、一対の外部接続用端子部114及び114間に沿面距離伸長部150として1本の溝152を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の外部接続用端子部114及び114間に2本以上の溝152を設けるようにしてもよい。この場合、1本の溝152で沿面距離伸長部150を形成する実施形態1と比較して、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離をより伸長することができる。
また、前述の実施形態2では、沿面距離伸長部150としての溝152が固定接触子支持絶縁基板105のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺105a及び105bに亘って延在する場合について説明しが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述の実施形態1の変形例のように、一対の外部接続用端子部114及び114の少なくとも何れか一方を沿面距離伸長部150としての溝152で囲むようにしてもよい。この場合においても、一対の外部接続用端子部114及び114間を溝152が横切るので、前述の実施形態1と同様の効果が得られる。
また、前述の実施形態2では、沿面距離伸長部150としての溝152をストライプ状で形成した場合について説明したが、溝152は、蛇行しながら一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させてもよい。
(実施形態3)
本実施形態3では、固定接触子支持絶縁部が天面板部で形成された接点収納ケースを有する電磁接触器に本発明を適用した例について、図8及び図9を用いて説明する。
また、本実施形態3では、一対の外部接続用端子部間の間隔よりも一対の外部接続用端子部間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部が突起で形成された例について説明する。
図8及び図9に示すように、本実施形態3の電磁接触器10Bは、前述の実施形態1とほぼ同様の構成になっているが、接点収納ケース102Aの構成が異なっている。
本実施形態3において、接点収納ケース102Aは、角筒体301の上端を閉塞するように角筒体301に天面板部302が一体成形された桶状体303と、この桶状体303の開放端面側に配置された枠状の接続部材304と、この接続部材304の内側に配置された絶縁筒体305とを備えている。
桶状体303は、その開放端面側にメタライズ処理によって金属箔が形成され、この金属箔に接続部材304の上端部がシール接合によって固定されている。接続部材304は、その上端部とは反対側の下端部に外方に突出するフランジ部を有し、このフランジ部が上部磁気ヨーク210にシール接合により固定されている。桶状体303は例えば絶縁性セラミックスや絶縁性合成樹脂で形成されている。接続部材304は金属製の材料で形成され、絶縁筒体305は絶縁性の材料で形成されている。
ここで、接点収納ケース102Aの天面板部302は、本発明の接点収納ケースの固定接触子支持絶縁部に対応する。
天面板部302の中央部には、一対の固定接触子111及び112を挿通する貫通孔306及び307が所定間隔を保って形成されている。一対の貫通孔306及び307の各々には、前述の実施形態1と同様に、一対の固定接触子111及び112の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部114及び114が挿通されている。
すなわち、本実施形態3の電磁接触器10Bは、一対の固定接触子111及び112が接点収納ケース102Aの天面板部302に支持されている。また、本実施形態3の電磁接触器10Bは、一対の固定接触子111,112の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部114,114を有し、この一対の外部接続用端子部114,114の各々が接点収納ケース102Aの天面板部302の外面302xからその上方に突出する構造になっている。
また、本実施形態3の電磁接触器10Bは、前述の実施形態1と同様に、接点収納ケース102Aの内部及びキャップ230の内部が上部磁気ヨーク210の貫通孔210aを介して連通された密封容器を有している。そして、接点収納ケース102A、上部磁気ヨーク210及びキャップ230で形成された密封容器の内部には、水素ガス、窒素ガス、水素及び窒素の混合ガス、空気、SF等のガスが封入されている。
本実施形態3の電磁接触器10Bにおいて、一対の外部接続用端子部114及び114は、X方向に沿って配置されている。そして、接点収納ケース102Aの天面板部302は、Y方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bを有している。そして、接点収納ケース102Aの天面板部302には、前述の実施形態1と同様に、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔(配列ピッチ)よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150が一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るようにして設けられている。そして、沿面距離伸長部150は、前述の実施形態1と同様の突起151で形成されている。本実施形態3において、突起151は、天面板部302と一体に形成され、天面板部302と同一の絶縁材料で形成されている。また、突起151は、例えばストライプ状で形成されている。
ここで、本実施形態3では、沿面距離伸長部150が天面板部302と同一の絶縁性材料からなる突起151で形成されているので、一対の外部接続用端子部114及び114間の、突起151の表面を含む天面板部302の外面302x側の表面に沿った最短距離が沿面距離となる。したがって、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広くすることなく、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することができる。
また、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離は、突起151の突出量に対応して変化させることができる。
以上のことから、本実施形態3の電磁接触器10Bにおいても、前述の実施形態1と同様の効果が得られる。
なお、前述の実施形態3では、沿面距離伸長部150としての突起151が、天面板部302のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bに亘って延在する場合について説明したが、突起151は、Y方向(長手方向)の両端部が天面板部302のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bよりも内側に位置するようにしてもよい。ただし、この場合においても、突起151は一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させることが好ましい。
また、前述の実施形態3では、一対の外部接続用端子部114及び114間に沿面距離伸長部150として1本の突起151を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の外部接続用端子部114及び114間に2本以上の突起151を設けるようにしてもよい。
また、前述の実施形態3では、沿面距離伸長部150としての突起151をストライプ状で形成した場合について説明したが、突起151は、蛇行しながら一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させてもよい。
次に、前述の実施形態3の変形例について、図10を用いて説明する。
実施形態3の本変形例では、図10に示すように、前述の実施形態1の変形例と同様に、沿面距離伸長部150としての突起151が、一対の外部接続用端子部114及び114の各々の周囲を囲むようにして個別に設けられている。本変形例において、突起151は、外部接続用端子部114の周囲を連続して延在する環状で形成されている。
このように、沿面距離伸長部150としての突起151を一対の外部接続用端子部114及び114の各々の周囲を囲むようにして個別に設ける本変形例においても、前述の実施形態1の変形例と同様の効果が得られる。
なお、前述の実施形態3の変形例では、沿面距離伸長部150としての突起151が、一対の外部接続用端子部114及び114の各々の周囲を囲むようにして個別に設けられた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の外部接続用端子部114及び114の何れか一方を沿面距離伸長部150としての突起151で囲むようにしてもよい。
また、前述の実施形態3及びその変形例では、天面板部302と突起151とを一体成形した場合について説明しが、本発明はこれに限定されるものではなく、天面板部302と突起151とを個別に形成し、その後、天面板部302に突起151を接着固定してもよい。この場合、既存の桶状体303の天面板部302に突起151を設けることができる。
(実施形態4)
本実施形態4では、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150を溝152で形成した場合について、図11及び図12を用いて説明する。
図11及び図12に示すように、本実施形態4の電磁接触器10Cは、前述の実施形態3とほぼ同様の構成になっているが、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部150の構成が異なっている。
すなわち、本実施形態4において、沿面距離伸長部150は、天面板部302の外面302xからその内方に窪む溝152で形成されている。この溝152は、天面板部302のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bに亘って延在している。また、溝152は、例えばストライプ状で形成されている。
ここで、本実施形態4では、沿面距離伸長部150が天面板部302の外面302xからその内方に窪む溝152で形成されているので、一対の外部接続用端子部114及び114間の、溝152の内部表面を含む天面板部302の外面302x側の表面に沿った最短距離が沿面距離となる。したがって、本実施形態4においても、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔よりも一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を沿面距離伸長部150で伸長することができるので、一対の外部接続用端子部114及び114間の間隔を広くすることなく、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離を伸長することができる。
また、一対の外部接続用端子部114及び114間の沿面距離は、溝152の深さ量に応じて変化させることができる。
以上のことから、本実施形態4の電磁接触器10Cにおいても、前述の実施形態1と同様の効果が得られる。
なお、前述の実施形態4では、沿面距離伸長部150としての溝152が、天面板部302のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bに亘って延在する場合について説明したが、溝152のY方向(長手方向)の両端部が天面板部302のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bよりも内側に位置するようにしてもよい。ただし、この場合においても、溝152は一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させることが好ましい。
また、前述の実施形態4では、一対の外部接続用端子部114及び114間に沿面距離伸長部150として1本の溝152を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の外部接続用端子部114及び114間に2本以上の溝152を設けるようにしてもよい。
また、前述の実施形態4では、沿面距離伸長部150としての溝152が天面板部302のY方向において互いに反対側に位置する2つの辺302a及び302bに亘って延在する場合について説明しが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述の実施形態1の変形例のように、一対の外部接続用端子部114及び114の少なくとも何れか一方を沿面距離伸長部150としての溝152で囲むようにしてもよい。この場合においても、一対の外部接続用端子部114及び114間を溝152が横切るので、前述の実施形態1と同様の効果が得られる。
また、前述の実施形態4では、沿面距離伸長部150としての溝152をストライプ状で形成した場合について説明したが、溝152は、蛇行しながら一対の外部接続用端子部114及び114間を横切るように延在させてもよい。
以上説明したように、本発明に係る電磁接触器は、大型化を抑制しつつ、一対の外部接続用端子部間の絶縁体性の向上を図ることができるという効果を有し、接点収納ケースから一対の固定接触子の各々の外部接続用端子部が突出する電磁接触器に有用である。
10,10A,10B,10C…電磁接触器、100…接点装置、101…接点機構、102,102A…接点収納ケース、103…金属角筒体、104…フランジ部、105…固定接触子支持絶縁基板(固定接点支持絶縁部)、106…貫通孔、111,112…固定接触子、113…フランジ部、114…外部接続用端子部(支持導体部)
114a…ピン、115…C字状本体部、116…上板部、117…中間板部、118…下板部、118a…接点部、119…磁性体板、120…貫通孔、121…絶縁カバー
130…可動接触子、130a…接点部、131…連結軸、131a…フランジ部、132…凹部、133…貫通孔、134…接触スプリング、140…絶縁筒体、141…磁石収納ポケット、143…アーク消弧用永久磁石、145,146…アーク消弧室、149…アーク
200…電磁石ユニット、201…磁気ヨーク、202…底板部、203…円筒状補助ヨーク、204…スプール、205…中央円筒部、206…下フランジ部、207…上フランジ部、208…励磁コイル
210…上部磁気ヨーク、210a…貫通孔、214…復帰スプリング、215…可動プランジャ、216…周鍔部、220…環状永久磁石、221…貫通孔、
225…補助ヨーク、230…キャップ

Claims (7)

  1. 所定の距離を保って配置された一対の固定接触子と、
    前記一対の固定接触子の各々の一部からなる一対の外部接続用端子部と、
    前記一対の固定接触子に対して切離可能に配置された可動接触子と、
    前記一対の固定接触子及び前記可動接触子で構成される接点機構を収納する接点収納ケースとを備え、
    前記接点収納ケースは、前記一対の固定接触子を支持する固定接触子支持絶縁部を有し、
    前記一対の外部接続用端子部の各々は、前記接点収納ケースの前記固定接触子支持絶縁部の外面から上方に突出し、
    前記接点収納ケースの前記固定接触子支持絶縁部には、前記一対の外部接続用端子部間の間隔よりも前記一対の外部接続用端子部間の沿面距離を伸長する沿面距離伸長部が前記一対の外部接続用端子部間を横切るようにして設けられていることを特徴とする電磁接触器。
  2. 請求項1に記載の電磁接触器において、
    前記沿面距離伸長部は、前記固定接触子支持絶縁部の外面から上方に突出する突起で形成されていることを特徴とする電磁接触器。
  3. 請求項2に記載の電磁接触器において、
    前記固定接触子支持絶縁部は、互いに反対側に位置する2つの辺を有し、
    前記突起は、前記固定接触子支持絶縁部の前記2つの辺に亘って延在していることを特徴とする電磁接触器。
  4. 請求項2に記載の電磁接触器において、
    前記突起は、前記一対の外部接続用端子部のうちの何れか一方の外部接続用端子部を囲むようにして形成されていることを特徴とする電磁接触器。
  5. 請求項1に記載の電磁接触器において、
    前記沿面距離伸長部は、前記固定接触子支持絶縁部の外面から内方に窪む溝で形成されていることを特徴とする電磁接触器。
  6. 請求項5に記載の電磁接触器において、
    前記固定接触子支持絶縁部は、互いに反対側に位置する2つの辺を有し、
    前記溝は、前記固定接触子支持絶縁部の前記2つの辺に亘って延在していることを特徴とする電磁接触器。
  7. 請求項5に記載の電磁接触器において、
    前記溝は、前記一対の外部接続用端子部のうちの何れか一方の外部接続用端子部を囲むようにして形成されていることを特徴とする電磁接触器。
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