JP3879879B2 - 電磁接触器の固定接触子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁接触器の固定接触子に関し、特にそのアーク駆動手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
電磁接触器の固定接触子は一般にコ字状の固定接点台に固定接点が取り付けられて構成され、この固定接触子は電磁接触器の各極ごとに互いに対向して一対設置され、それらの間を橋絡する可動接触子により電流の開閉が行われる。図12〜図14は対をなす従来の上記固定接触子の一方のみを示したもので、図12の(A)は平面図、(B)は側面図、(C)は底面図、(D)は(A)の正面図、図13は図12のXIII−XIII線に沿う断面図、図14は同じく XIV−XIV 線に沿う断面図である。これらの図において、固定接触子1は銅の帯材から屈曲形成されたコ字状の固定接点台2の上部脚2aの上面に、固定接点3がろう付けにより接合されている。また、固定接点台2の上部脚2aの下面には、上部脚2aよりもやや幅の広い磁性板からなる短冊状のアークランナ4が前後2本のリベット5及び6により結合されている。
【0003】
一方、固定接点台2の下部脚2bの先端にはU字状の切欠7が形成され、この切欠7には固定接触子1を図示しない電磁接触器本体に締め付ける固定ねじ8が挿入されている。切欠7の入口は固定ねじ8の挿入後に下部脚2bの両側からの押圧変形により狭められ、固定ねじ8の脱落防止が図られている。この固定ねじ8は、上部脚2a及びアークランナ4の丸穴9を通してねじ締めされる。また、下部脚2bには、電磁接触器本体の突部と嵌合する位置決め穴10が設けられている。
【0004】
上記固定接触子1に例えば図12(B)に示す向きに電流iが流れると、その電流遮断時に固定接点3と図示しない可動接点との間に図示アーク11が発生する。このアーク11は、電流iに基づいて紙面を裏側から表側に貫通するように生じる磁束φにより電磁力Fを受け、上部脚2a上をその先端側に駆動される。上部脚2aの先端近傍には図示しないが消弧グリッドが配置されており、アーク11はこの消弧グリッドに移ってやがて消弧される。アークランナ4はアーク11の上記駆動の過程で磁束φを集め、磁束密度を高めてアーク駆動力Fを強める作用をする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来構成には、次のような問題点があった。
(1) 電流遮断時のアーク11が固定接触子1のコ字形の根元付近に発生すると、従来はアーク駆動力Fが不十分でアーク11が固定接点3に膠着しやすく、接点の消耗が大きい。
(2) 図12(A)に示すように、アークランナ4が消弧室壁12に近接しているので、アーク11により消弧室壁12が損傷を受けやすく、その材質が脆い場合は相間短絡する危険がある。
(3) アークランナ4を固定接点台2に結合するためにリベット5,6をかしめ加工したり、固定ねじ8の脱落防止のため切欠7の両側を押圧変形させたりするため加工工数が多い。
そこで、この発明の課題は、アークランナを改良して、アーク駆動力の増強、消弧室壁の損傷の軽減及び加工工数の低減を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、この発明は、コ字状の固定接点台に固定接点が取り付けられた電磁接触器の固定接触子において、上面に前記固定接点が取り付けられた前記固定接点台の上部脚の下面に、この下面に接する基板の左右両側から前記固定接点の上面より高く立ち上がる側板を有し、前記上脚部の前記固定接点の取付位置から先端側に延在する断面U字状のアークランナを結合し、このアークランナの基板をコ字状の固定接点台の内側面に沿ってこの固定接点台の下部脚の先端まで延長し、前記固定接点台の下部脚及び前記基板の前記下部脚と重なる部分の先端に、固定ねじ挿入用の切欠を一体に形成するとともに、この固定ねじ挿入用の切欠に合わせて、アークランナの基板にスプリングワッシャ付の前記固定ねじを締め付けるためのドライバ用穴を設け、前記切欠に挿入した締め付け前の前記固定ねじの頭部を前記スプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に押圧するものとする。
【0007】
このようにアークランナを断面U字状とすることにより、固定接点上に発生したアークは可動接点との間のギャップが固定接点より短いアークランナの側板上に早期に移動するとともに、アークに作用する磁束密度はアークランナの左右側板により高められるため、アークがたとえ固定接触子のコ字形の根元付近に発生したとしても、このアークはアークランナ上を側板の内側エッジに沿って固定接点と反対の側に向かって強力に駆動され、速やかに消弧室に導かれるのでアーク熱による接点の消耗が少なくなる。
【0010】
また、固定接触子を電磁接触器本体に締め付ける固定ねじでアークランナを同時に締め付けられるので、アークランナを固定接点台に締結するリベットが不要となるとともに切欠に挿入された固定ねじは、その頭部がスプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に嵌入した状態で保持されるため、切欠両側を変形加工することなく固定ねじの脱落を防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図12に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。まず、図1〜図3は基本的な実施の形態を示すもので、図1の(A)は固定接触子の平面図、(B)は側面図、(C)は(A)の右正面図、図2は図1(A)のII−II線に沿う断面図、図3は同じく III−III 線に沿う断面図である。図1〜図3において、アークランナ4は、上面に固定接点3がろう付けされたコ字状の固定接点台2の上部脚2aの下面に接する基板4aの左右両側から固定接点3の上面より高く立ち上がる側板4bを有する断面U字状に形成されている。基板4a及び左右の側板4bは、上脚部2aの固定接点取付位置から先端側(図1(A)の右端側)に、上脚部2aより長く延在している。また、基板4aはコ字状の固定接点台2の内側面に沿って固定接点台2の下部脚2bの先端まで延長されている。
【0012】
図1(A)及び図2に示すように、下部脚2b及び基板4aの下部脚2bと重なる部分の先端には、固定接触子1を電磁接触器本体に締め付ける図示しない固定ねじが挿入されるU字状の切欠7が上下一体に形成されている。そして、切欠7の真上に位置して基板4aに固定ねじを締めるドライバ用の丸穴9があけられ、また固定接点台2の下部脚2bには固定接触子1が電磁接触器本体に固定される際に電磁接触器本体の突部が嵌入される位置決め穴10があけられている。なお、上部脚2aの先端上面の突部は固定接点3の位置決め用に設けられたものである。
【0013】
図4〜図6は図1〜図3の固定接触子のアークランナ側板を途中から内側に切り曲げた実施の形態を示すもので、図4の(A)は固定接触子の平面図、(B)は側面図、(C)は底面図、(D)は(A)の右正面図、図5は図1(A)のV−V線に沿う断面図、図6は同じくVI−VI線に沿う断面図である。これら各図において、アークランナ4の左右の側板4bは、固定接点3よりも先の部分、図示の場合は上部脚2aの先端面とほぼ同位置から先の部分が基板4aから切り離され、この切り離し部分は内側に斜めに折り曲げられている。その他の構成は図1〜図3の実施の形態と同じなので説明を省略する。
【0014】
図7は図5に示した固定接触子1と、この固定接触子1を図示しない電磁接触器本体に締め付ける固定ねじ8とを示したものである。図7において、固定ねじ8には、スプリングワッシャ13が平ワッシャ14とともに予め装着されている。このスプリングワッシャ13は図7(A)に示す矢印に沿って、図7(B)に示すように切欠7に挿入される。ここで、固定接点台2に沿ってコ字状に折り曲げられたアークランナ4の基板4aの上下間の隙間寸法は、固定ねじ8の頭部が基板4aのドライバ用穴9に図7(B)に示すように嵌入した状態でスプリングワッシャ13が僅かに圧縮される大きさに設定されている。その結果、固定ねじ8は締め付け前においてスプリングワッシャ13のばね力でドライバ用穴9に押圧された状態で固定接触子1に保持される。
【0015】
固定ねじ8を保持した固定接触子1は、図7(C)に示すようにドライバ用穴9を通してドライバ15で電磁接触器本体、図示の場合は電磁接触器のモールドフレームに後述するように固定された端子板15のねじ穴にねじ込まれて、締め付けられる。この締付状態において、固定ねじ8の頭部は基板4aの下面から僅かに離れる。このような構成によれば、アークランナ4は固定接触子1と一緒に固定ねじ8で電磁接触器本体に締め付けられるので、アークランナ4を予めリベットにより固定接点台2に結合しておく必要がない。また、固定ねじ8を固定接触子1に挿入、組み合わせた図7(B)の状態で、固定ねじ8はスプリングワッシャ13のばね力で脱落しないように固定接触子1に保持されるので、切欠7の両側で下部脚2bを押圧変形させる必要がない。
【0016】
図8及び図9は図4〜図6の固定接触子1を組み込んだ3相電磁接触器の要部(開閉部)を示すもので、図8は縦断面図、図9は横断面図である。図8及び図9において、電磁接触器のモールドフレーム16に各相の電源側及び負荷側の端子板17及び18が固定ねじ19で締め付けられ、各端子板17,18にそれぞれ固定接触子1が固定ねじ8で締め付けられている。固定接触子1の位置決め穴10(図5)には、モールドフレーム16の突部16aが嵌入している。モールドフレーム16内には、図示しない操作電磁石の可動鉄心に連結された可動接点支え20が収容され、その頭部には可動接触子21が接触スプリング22、支え枠23及び板ばね24を介して保持されている。可動接触子21は対向する固定接触子1,1間に渡る平板な可動接点台の両端に、固定接点3と相対して可動接点25が接合されて構成されている。
【0017】
モールドフレーム16には、固定・可動接触子1,21に被さるように消弧室26が装着され、モールド成形された耐アーク性磁器からなる消弧室壁12内には、各固定接触子1の上部脚2aの先端近傍に、磁性板からなる複数枚の消弧グリッド27がそれぞれ配置され、また左右の消弧グリッド27間には可動接触子21と平行に短絡板28が設置されている。図示電磁接触器は周知の通り、操作電磁石の励磁により可動鉄心が吸引されると、可動接点支え20が下降して可動接触子21が固定接触子1,1間を橋絡し、端子板17,18間の電路を閉路する。その後、操作電磁石の励磁が解かれると、図示しない復帰スプリングの作用により可動接点支え20が上昇し、可動接触子21が図示状態に開離して電路が開路される。
【0018】
図10は図8の要部を拡大して示した側面図、図11はその右正面図である。以下、図10,図11,図1,図4に基づいて、図示電磁接触器の電流遮断時の消弧機構について説明する。すなわち、これらの図において、いま電路を開路して電流iを遮断すると、固定・可動接点3,25間にアーク11が生じるが、その固定接点3側の足は可動接点25との間のギャップが固定接点3よりも短いアークランナ4の側板4bの左右いずれかに直ちに移動する(図10の・及び図1,図4,図11の状態)。
【0019】
このアーク11は、図1及び図4に示すように、固定接触子1の主として上部脚2aを通過する電流iによる磁束φによりアーク電流iA に作用する磁気駆動力Fにより固定接点3と反対の側に強く駆動され、側板4bの内側エッジに沿ってアークランナ4の先端に向かって走る(図10の・の状態)。そして、アークランナ4の先端まで達して引き伸ばされたアーク11は、消弧グリッド27に入り(図10の・の状態)、最後に可動接点25側の足が短絡板28に移動して消弧を完了する(図10の・の状態)。
【0020】
上記消弧過程において、U字状断面を形成するアークランナ4は側板4bの存在により電流iによる磁束φを効率よく集束させ、アーク電流iA に作用する磁束密度を高めて大きな磁気駆動力Fを発生させる。また、側板4bは固定接点3よりも可動接点25との間のギャップが短いので、図1あるいは図4に示すようにアーク11は発生後に直ちに側板4bに移動し、図10から分かるように電流iは早い時期からアークランナ4を通して流れるようになる。そのため、固定接点3や固定接点台2のアーク熱による消耗が減少し、この部分の寿命が長くなる。
【0021】
また、図4の実施の形態においては、アークランナ4の側板4bが先端側で内側に斜めに折り曲げられている。そのため、図10において、アーク11が・→・→・と移動するに従って消弧室壁12(図4)から遠ざかり、それだけアーク11に曝される度合いが減少して消弧室壁12の損傷が軽減される。なお、図示実施の形態において、固定接点台2の上部脚2aは従来例に比べて短く、その分、アークランナ4は突出して延在している。これはアーク11が早期にアークランナ4に移行するために固定接点台2に長いアーク走行路を設ける必要がないことによるが、この発明においても従来例と同様に、固定接点台2の先端面をアークランナ4と揃えることは一向に差し支えない。
【0022】
【発明の効果】
この発明は、アークランナを左右に側板を有するU字状断面とすることによりアーク電流に作用する磁束密度を高め、アークが固定接触子のコ字形の付け根付近に発生した場合にも十分なアーク駆動力を得ることができる。また、アークランナの側板を固定接点の先の部分で内側に斜めに折り曲げることにより、この側板のエッジを先端側に走るアークを次第に消弧室壁から遠ざけ、アーク熱によるその損傷を軽減できる。更に、アークランナの基板をコ字状の固定接点台の内側面に沿って延長し、その先端を固定接触子を電磁接触器本体に締め付ける固定ねじで共締めすることにより、アークランナを固定接点台に結合するリベットが不要となる。更にまた、固定ねじの頭部をスプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に押圧することにより、固定ねじの脱落を防止するための固定接点台の変形加工が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態を示し、(A)は固定接触子の平面図、(B)は側面図、(C)は(A)の右正面図である。
【図2】 図1(A)のII−II線に沿う断面図である。
【図3】 図1(A)の III−III 線に沿う断面図である。
【図4】 この発明の異なる実施の形態を示し、(A)は固定接触子の平面図、(B)は側面図、(C)は底面図、(D)は(A)の右正面図である。
【図5】 図4(A)のV−V線に沿う断面図である。
【図6】 図4(A)のVI−VI線に沿う断面図である。
【図7】 図5の固定接触子及び固定ねじのそれぞれ縦断面図及び側面図で、(A)は固定ねじが固定接触子に挿入される前の状態、(B)は固定ねじが固定接触子に保持された状態、(C)は固定ねじが締め付けられた状態をそれぞれ示す。
【図8】 図4の固定接触子を組み込んだ電磁接触器の要部縦断面図である。
【図9】 図8の電磁接触器の横断面図である。
【図10】 図8の要部の拡大図である。
【図11】 図10の右正面図である。
【図12】 従来例を示し、(A)は固定接触子の平面図、(B)は側面図、(C)は底面図、(D)は(A)の右正面図である。
【図13】 図12(A)のXIII−XIII線に沿う断面図である。
【図14】 図12(A)の XIV−XIV 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 固定接触子
2 固定接点台
2a 上部脚
2b 下部脚
4 アークランナ
4a 基板
4b 側板
7 切欠
8 固定ねじ
9 ドライバ用穴
11 アーク
12 消弧室壁
13 スプリングワッシャ
17 端子板
18 端子板
21 可動接触子
25 可動接点
26 消弧室
27 消弧グリッド
28 短絡板
Claims (1)
- コ字状の固定接点台に固定接点が取り付けられた電磁接触器の固定接触子において、
上面に前記固定接点が取り付けられた前記固定接点台の上部脚の下面に、この下面に接する基板の左右両側から前記固定接点の上面より高く立ち上がる側板を有し、前記上脚部の前記固定接点の取付位置から先端側に延在する断面U字状のアークランナを結合し、このアークランナの基板をコ字状の固定接点台の内側面に沿ってこの固定接点台の下部脚の先端まで延長し、前記固定接点台の下部脚及び前記基板の前記下部脚と重なる部分の先端に、固定ねじ挿入用の切欠を一体に形成するとともに、この固定ねじ挿入用の切欠に合わせて、アークランナの基板にスプリングワッシャ付の前記固定ねじを締め付けるためのドライバ用穴を設け、前記切欠に挿入した締め付け前の前記固定ねじの頭部を前記スプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に押圧するようにしたことを特徴とする電磁接触器の固定接触子。
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JP19195397A JP3879879B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 電磁接触器の固定接触子 |
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JPH1125834A JPH1125834A (ja) | 1999-01-29 |
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- 1997-07-02 JP JP19195397A patent/JP3879879B2/ja not_active Expired - Fee Related
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