JP5321733B2 - 接点開閉装置 - Google Patents
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Description
本発明は接点開閉装置、特に、パワー負荷用リレーあるいは電磁開閉器等に適した接点開閉装置に関する。
従来、接点開閉装置としては、特許文献1に示すように、箱状封止容器1の開口縁部を第2の接合部材12の上面にロウ付けして形成された密封空間内で、固定端子2の固定接点2aに可動接触子3の可動接点3aを接離する封止接点装置がある。そして、前述の封止接点装置では、その図1、図8ないし図13に示すように、絶縁性、気密性および耐熱性を確保するため、例えば、セラミック製の箱状封止容器1で前記密閉空間を形成することが開示されている。
しかしながら、セラミック製の箱状封止容器では、焼結する際に収縮しやすく、寸法精度が低いだけでなく、製造コストが高い。また、接点開閉時に発生するアーク熱、あるいは、衝撃力で破損するおそれがあるので、前記箱状封止容器を厚肉にする必要がある。このため、広い密閉空間が得にくく、結果として小型化しにくいという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、寸法精度が高く、安価で小型の密封空間を備えた接点開閉装置を提供することを課題とする。
本発明は、前記問題点に鑑み、寸法精度が高く、安価で小型の密封空間を備えた接点開閉装置を提供することを課題とする。
本発明に係る接点開閉装置は、前記課題を解決すべく、密封空間外に配置した電磁石部の励磁,消磁に基づき、前記密封空間内に配置された接点機構部を駆動し、接点を開閉する接点開閉装置であって、金属製筒状フランジの上方開口縁部に、前記接点機構部の固定接点端子を保持したセラミックプレートを接合一体化する一方、前記上方開口縁部に対向する下方開口縁部に、板状ヨークを接合一体化して前記密封空間を形成した構成としてある。
本発明によれば、上下で対向するセラミックプレートと板状ヨークとで、金属製筒状フランジの上下の開口部をそれぞれ密封し、密封空間を形成してある。このため、箱形セラミックを必要としないので、高い寸法精度を確保できるとともに、製造コストを低減できる。
また、金属製筒状フランジを使用することにより、薄肉の素材で密閉空間を形成でき、同一外形寸法であっても実質的に広い密閉空間が得られるので、結果として小型の接点開閉装置が得られる。
さらに、接点開閉時に発生するアーク熱、あるいは、衝撃力が加わっても、金属製筒状フランジは破損しにくいので、耐久性が向上する。
また、金属製筒状フランジを使用することにより、薄肉の素材で密閉空間を形成でき、同一外形寸法であっても実質的に広い密閉空間が得られるので、結果として小型の接点開閉装置が得られる。
さらに、接点開閉時に発生するアーク熱、あるいは、衝撃力が加わっても、金属製筒状フランジは破損しにくいので、耐久性が向上する。
本発明の実施形態としては、金属製筒状フランジの対向する内側面に、一対のアーク延伸用永久磁石をそれぞれ配置しておいてもよい。
本実施形態によれば、一対のアーク延伸用永久磁石の磁力より、接点開閉時に発生したアークが側方に延伸されて消失しやすいので、接点寿命が伸びる。
本実施形態によれば、一対のアーク延伸用永久磁石の磁力より、接点開閉時に発生したアークが側方に延伸されて消失しやすいので、接点寿命が伸びる。
本発明の他の実施形態としては、金属製筒状フランジが磁性材であってもよい。
本実施形態によれば、永久磁石の磁気効率が向上し、発生したアークをより強力な磁力で側方に延伸できるので、より一層接点寿命が伸びる。
本発明の別の実施形態としては、セラミックプレートの上面外周縁部に、金属製筒状フランジの上方開口縁部を接合一体化しておいてもよい。
本実施形態によれば、接合部分が密閉空間内で露出することがないので、アーク熱によっても接合部分が破壊されず、高い密閉性を維持できる。
本実施形態によれば、永久磁石の磁気効率が向上し、発生したアークをより強力な磁力で側方に延伸できるので、より一層接点寿命が伸びる。
本発明の別の実施形態としては、セラミックプレートの上面外周縁部に、金属製筒状フランジの上方開口縁部を接合一体化しておいてもよい。
本実施形態によれば、接合部分が密閉空間内で露出することがないので、アーク熱によっても接合部分が破壊されず、高い密閉性を維持できる。
本発明の異なる実施形態としては、金属製筒状フランジの下方開口縁部を、板状ヨークの上面に突き出した環状段部に嵌合するとともに、外側方から溶接一体化してもよい。
本実施形態によれば、板状ヨークに対する金属製筒状フランジの位置決めが正確、かつ、容易になるとともに、側方に広い溶接代を必要としないので、床面積の小さい接点開閉装置が得られる。
本発明に係る新たな実施形態としては、金属製筒状フランジの下方開口縁部に設けた外周リブを、板状ヨークの上面に載置し、上下方向から溶接一体化した構成としてもよい。
本実施形態によれば、板状ヨークと金属製筒状フランジとの溶接が容易になるという効果がある。
本実施形態によれば、板状ヨークに対する金属製筒状フランジの位置決めが正確、かつ、容易になるとともに、側方に広い溶接代を必要としないので、床面積の小さい接点開閉装置が得られる。
本発明に係る新たな実施形態としては、金属製筒状フランジの下方開口縁部に設けた外周リブを、板状ヨークの上面に載置し、上下方向から溶接一体化した構成としてもよい。
本実施形態によれば、板状ヨークと金属製筒状フランジとの溶接が容易になるという効果がある。
本発明に係る他の接点開閉装置は、前記課題を解決すべく、密封空間外に配置した電磁石部の励磁,消磁に基づき、前記密封空間内に配置された接点機構部を駆動し、接点を開閉する接点開閉装置であって、前記密閉空間を形成する金属製筒状フランジの下方開口縁部を、前記金属製筒状フランジの下方開口縁部の内側あるいは外側の少なくともいずれか一方に沿う形状の環状ロウ溜まり溝を上面に設けた板状ヨークに、接合一体化した構成としてある。
本発明によれば、溶融したロウ材が流出しても、環状ロウ材溜まり溝に流入することにより、溶融したロウ材の流出による不具合を防止できる。
本発明によれば、溶融したロウ材が流出しても、環状ロウ材溜まり溝に流入することにより、溶融したロウ材の流出による不具合を防止できる。
本発明に係る実施形態としては、2本の環状ロウ溜まり溝を平行に設けた構成としてもよい。
本実施形態によれば、板状ヨークの外側および内側のいずれに流出しようとしても、溶融したロウ材が前記環状ロウ溜まり溝に流入し、外部あるいは内部に流出することがない。このため、溶融したロウ材の流出による不具合を回避できる。
本発明に係る他の実施形態としては、板状ヨークの上面に、金属製筒状フランジ部の開口縁部を係止して位置決めできる少なくとも1本の位置決め突起を突設しておいてもよい。
本実施形態よれば、金属製筒状フランジの位置決め作業が正確、かつ、迅速になり、作業性が向上するという効果がある。
本実施形態によれば、板状ヨークの外側および内側のいずれに流出しようとしても、溶融したロウ材が前記環状ロウ溜まり溝に流入し、外部あるいは内部に流出することがない。このため、溶融したロウ材の流出による不具合を回避できる。
本発明に係る他の実施形態としては、板状ヨークの上面に、金属製筒状フランジ部の開口縁部を係止して位置決めできる少なくとも1本の位置決め突起を突設しておいてもよい。
本実施形態よれば、金属製筒状フランジの位置決め作業が正確、かつ、迅速になり、作業性が向上するという効果がある。
本発明に係る別の接点開閉装置は、前記課題を解決すべく、密封空間外に配置した電磁石部の励磁,消磁に基づき、前記密封空間内に配置された接点機構部を駆動し、接点を開閉する接点開閉装置であって、前記密閉空間を形成する金属製筒状フランジの下方開口縁部を、板状ヨークの上面に設けた環状ロウ溜まり溝に嵌合して接合一体化した構成としてある。
本発明によれば、溶融したロウ材が環状ロウ溜まり溝から外部に流出することがなく、所望の気密性を確保できるだけでなく、ロウ材を無駄なく使用できので、ロウ材を節約できる。
また、金属製筒状フランジの位置決め作業が正確、かつ、迅速になり、生産性の高い接点開閉装置を得られるという効果がある。
本発明によれば、溶融したロウ材が環状ロウ溜まり溝から外部に流出することがなく、所望の気密性を確保できるだけでなく、ロウ材を無駄なく使用できので、ロウ材を節約できる。
また、金属製筒状フランジの位置決め作業が正確、かつ、迅速になり、生産性の高い接点開閉装置を得られるという効果がある。
本発明に係る接点開閉装置を密封型電磁継電器に適用した実施形態を、図1ないし図36の添付図面に従って説明する。
第1実施形態に係る密封型電磁継電器は、図1ないし図5に図示するように、ケース10にカバー20を組み付けて形成したハウジング内に、セラミックプレート31、金属製筒状フランジ32、板状第1ヨーク37および有底筒体41からなる密封空間43内に組み込まれた接点機構部30と、この接点機構部30を密封空間43外から駆動する電磁石部50と、を収納してある。
第1実施形態に係る密封型電磁継電器は、図1ないし図5に図示するように、ケース10にカバー20を組み付けて形成したハウジング内に、セラミックプレート31、金属製筒状フランジ32、板状第1ヨーク37および有底筒体41からなる密封空間43内に組み込まれた接点機構部30と、この接点機構部30を密封空間43外から駆動する電磁石部50と、を収納してある。
前記ケース10は、略箱型形状の樹脂成形品であり、外側面の下方角部に取付孔11を設ける一方、その側面隅部に図示しないリード線を引き出すための膨出部12を形成してあるとともに、対向する側面の開口縁部に係止孔13を設けてある。
前記カバー20は、前記ケース10の開口部を被覆可能な平面形状を有するとともに、その上面中央に突設した仕切り壁21の両側に端子孔22,22をそれぞれ設けてある。また、前記カバー20は、その片側側面に、前記ケース10の膨出部12に挿入することにより、図示しないリード線のいわゆるバタツキを防止できる突出部23を設けてある。さらに、前記カバー20は、対向する側面の開口縁部に前記ケース10の係止孔13に係止可能な係止用爪部24を設けてある。
前記接点機構部30は、前述したようにセラミックプレート31、金属製筒状フランジ32、板状第1ヨーク37および有底筒体41で形成された密封空間43内に配置され、磁石ホルダー35、固定鉄芯38、可動鉄芯42、可動軸45および可動接触片48にて構成されている。
前記セラミックプレート31は、後述する金属製筒状フランジ32の上方開口縁部にロウ付け可能な平面形状を有し、一対の端子孔31a,31aおよびガス抜き孔31b(図4A,5A参照)を設けてある。また、前記セラミックプレート31は、その上面の外周縁部、前記端子孔31aの開口縁部、および、前記ガス抜き孔31bの開口縁部に図示しない金属層をそれぞれ形成してある。そして、図4および図5に示すように、前記セラミックプレート31の端子孔31aに、下端部に固定接点33aを固着した固定接点端子33をロウ付けするとともに、そのガス抜き孔31bにガス抜きパイプ34をロウ付けしてある。
前記セラミックプレート31の上面外周縁部にロウ付けされる金属製筒状フランジ32は、図2に示すように、金属板をプレス加工で形成した略筒形状を有するものである。そして、前記金属製筒状フランジ32は、その下方側の外周縁部を後述する板状第1ヨーク37に溶接一体化してある。
前記金属製筒状フランジ32内に収納される磁石ホルダー35は、図3に示すように、箱形状を有する耐熱性の絶縁材からなり、その対向する両側外側面に永久磁石36を保持できるポケット部35aをそれぞれ形成してある。また、前記磁石ホルダー35は、その底面中央に環状受け台35cを一段低く設けるとともに、前記環状受け台35cの中心から筒状絶縁部35bを下方側に突設してある。前記筒状絶縁部35bは、アークが発生し、金属製筒状フランジ32、板状第1ヨーク37および固定鉄芯38の経路で高電圧になっても、筒状固定鉄芯38と可動軸45とを絶縁することにより、両者の溶着一体化を防止する。
前記板状第1ヨーク37は、図2に示すように、前記ケース10の開口縁部に嵌合可能な平面形状を有し、その上面に環状段部37aを突き出し加工で形成してあるとともに、その中心にカシメ孔37bを設けてある。そして、前記板状第1ヨーク37は、そのカシメ孔37bに筒状固定鉄芯38の上端部をカシメ固定してある一方、前記環状段部37aに金属製筒状フランジ32の下方開口部を嵌合し、外側方から溶接一体化してある。
本実施例によれば、環状段部37aに金属製筒状フランジ32を上方から嵌合することにより、両者を正確、かつ、容易に位置決めできる。
また、金属製筒状フランジ32の下方開口縁部を板状第1ヨーク37の環状段部37aに外側方から溶接一体化する。このため、側方に広い溶接代を必要とせず、床面積の小さい接点開閉装置を得られるという利点がある。
また、金属製筒状フランジ32の下方開口縁部を板状第1ヨーク37の環状段部37aに外側方から溶接一体化する。このため、側方に広い溶接代を必要とせず、床面積の小さい接点開閉装置を得られるという利点がある。
前記筒状固定鉄芯38は、その貫通孔38aに、前記磁石ホルダー35の筒状絶縁部35bを介し、環状鍔部45aを備えた可動軸45をスライド移動可能に挿入してある。前記可動軸45は、復帰バネ39を挿入するとともに、その下端部に可動鉄芯42を溶接にて固定してある。
前記可動鉄芯42を収納する有底筒体41は、その開口縁部を前記板状第1ヨーク37に設けたカシメ孔37bの下面縁部に気密接合される。そして、ガス抜きパイプ34から内部空気を吸引した後、ガスを充填して封止することにより、密封空間43が形成される。
前記可動軸45は、図4に示すように、その中間部に設けた環状鍔部45aに皿状受け具46を係止し、挿通した接点バネ47および可動接触片48の脱落を防止するとともに、その上端部に抜け止めリング49を固定してある。そして、前記可動接触片48の上面両端部に設けた可動接点48aは、前記金属製筒状フランジ32内に配置された接点端子33の固定接点33aに接離可能に対向している。
前記電磁石部50は、図2に示すように、コイル51を巻回したスプール52の鍔部52aにコイル端子53,54を圧入,固定するとともに、前記コイル端子53,54を介して前記コイル51と図示しないリード線とを接続してある。そして、前記スプール52の貫通孔52bに前記有底筒体41を挿通するとともに、第2ヨーク56の嵌合孔56aに嵌合する。ついで、前記第2ヨーク56の両側部57,57の上端部を前記板状第1ヨーク37の両端部にそれぞれ係合し、カシメ,圧入あるいは溶接などの手段にて固定することにより、前記電磁石部50と接点機構部30とが一体化される。
次に、前述の構成からなる密封型電磁継電器の動作について説明する。
まず、図4に示すように、コイル51に電圧が印加されていない場合には、復帰バネ39のバネ力で可動鉄芯42が下方側に付勢され、可動軸45が下方側に押し下げられ、可動接触片48が下方側に引き下げられている。このとき、可動軸45の環状鍔部45aが磁石ホルダー35の環状受け部35cに係合し、可動接点48aが固定接点33aから開離しているが、可動鉄芯42は有底筒体41の底面に当接していない。
まず、図4に示すように、コイル51に電圧が印加されていない場合には、復帰バネ39のバネ力で可動鉄芯42が下方側に付勢され、可動軸45が下方側に押し下げられ、可動接触片48が下方側に引き下げられている。このとき、可動軸45の環状鍔部45aが磁石ホルダー35の環状受け部35cに係合し、可動接点48aが固定接点33aから開離しているが、可動鉄芯42は有底筒体41の底面に当接していない。
ついで、前記コイル51に電圧を印加して励磁すると、図5に図示するように、固定鉄芯38に可動鉄芯42が吸引され、可動軸45が復帰バネ39のバネ力に抗して上方にスライド移動する。そして、可動接点48aが固定接点33aに接触した後も、復帰バネ39及び接点バネ47のバネ力に抗して可動軸45が押し上げられる。このため、可動軸45の上端部が可動接触片48の軸孔48bから突出し、可動鉄芯42が固定鉄芯38に吸着する。
そして、前記コイル51への電圧の印加を停止して励磁を解くと、接点バネ47及び復帰バネ39のバネ力に基づき、可動鉄芯42が固定鉄芯38から離れる。このため、可動軸45が下方側にスライド移動し、可動接点48aが固定接点33aから開離した後、可動軸45の環状鍔部45aが磁石ホルダー35の環状受け台35cに係合し、元の状態に復帰する(図4)。
本実施形態によれば、可動軸45が元の状態に復帰しても、可動鉄芯42が有底筒体41の底面に当接することがない。このため、衝撃音が磁石ホルダー35,固定鉄芯38,電磁石部50等によって吸収,緩和されるので、開閉音の小さい密封型電磁継電器を得られるという利点がある。
第2実施形態に係る密封型電磁継電器は、図6ないし図27に図示するように、ケース110にカバー120を組み付けて形成したハウジング内に、金属製枠体160、セラミックプレート131、金属製筒状フランジ132、板状第1ヨーク137および有底筒体141からなる密封空間143内に組み込まれた接点機構部130と、この接点機構部130を密封空間143外から駆動する電磁石部150と、を収納してある。
前記ケース110は、図7に示すように、略箱型形状の樹脂成形品であり、外側面の下方角部に取付孔111を設ける一方、その側面隅部に図示しないリード線を引き出すための膨出部112を形成してあるとともに、対向する側面の開口縁部に係止孔113を設けてある。そして、前記取付孔111には筒状金具114をインサート成形してある。
前記カバー120は、図7に示すように、前記ケース110の開口部を被覆可能な平面形状を有するとともに、その上面中央に突設した仕切り壁121の両側に端子孔122,122をそれぞれ設けてある。また、前記カバー120は、その片側側面に、前記ケース110の膨出部112に挿入することにより、図示しないリード線のいわゆるバタツキを防止できる突出部123を設けてある。さらに、前記カバー120は、対向する側面の開口縁部に前記ケース110の係止孔113に係止可能な係止用爪部124を設けてある。
前記接点機構部130は、前述したように金属製枠体160、セラミックプレート131、金属製筒状フランジ132、板状第1ヨーク137および有底筒体141で形成された密封空間143内に配置されている。そして、前記接点機構部130は、磁石ホルダー135、固定鉄芯138、可動鉄芯142、可動軸145、可動接触片148および蓋体161にて構成されている。
前記金属製枠体160は、図9に示すように、後述するセラミックプレート131の上面外周縁部にロウ付け可能な平面形状を有している。そして、前記金属製枠体160は、その内側縁部に後述するガス抜きパイプ134を支持するリング部160aを有するとともに、その外周縁部に後述する金属製筒状フランジ132の開口縁部に溶接する外周リブ160bを有している。
前記セラミックプレート131は、図9に示すように、その上面外周縁部を前記金属製枠体160の開口縁部にロウ付け可能な平面形状を有し、一対の端子孔131a,131aおよびガス抜き孔131bを設けてある。また、前記セラミックプレート131は、その上面外周縁部、前記端子孔131aの開口縁部、および、前記ガス抜き孔131bの開口縁部に図示しない金属層をそれぞれ形成してある。
そして、セラミックプレート131の上面外周縁部およびガス抜き孔131bの開口縁部に、前記ガス抜き孔131bの開口縁部に対応するリング部172aを備えた方形枠状ロウ材172を配置する。さらに、前記方形枠状ロウ材172のリング部172aに、金属製枠体160のリング部160aを重ね合わせて位置決めする。また、前記金属製枠体160のリング部160aおよびセラミックプレート131のガス抜き孔131bにガス抜きパイプ134を挿入する。さらに、リング状ロウ材170、端子用リング133b、リング状ロウ材171を順次、挿通した前記固定接点端子133を、前記セラミックプレート131の端子孔131aに挿入する。ついで、前述のロウ材170,171,172を加熱,溶融し、ロウ付けする。
なお、前記セラミックプレート131の端子孔131aに、端子用リング133bを介し、挿入される固定接点端子133は、その下端部に固定接点133aを固着してある。
なお、前記セラミックプレート131の端子孔131aに、端子用リング133bを介し、挿入される固定接点端子133は、その下端部に固定接点133aを固着してある。
前記端子用リング133bはセラミックプレート131と固定接点端子133との熱膨張率の差を吸収,調整するためのものである。
また、本実施形態では、セラミックプレート131の端子孔131aに挿入されるガス抜きパイプ134は、金属製枠体160のリング部160aおよび方形枠状ロウ材172のリング172aを介してロウ付けされている。このため、シール性が高くなり、機械的強度、特に、耐衝撃性に優れた密封構造を有する接点開閉装置が得られる。
また、本実施形態では、セラミックプレート131の端子孔131aに挿入されるガス抜きパイプ134は、金属製枠体160のリング部160aおよび方形枠状ロウ材172のリング172aを介してロウ付けされている。このため、シール性が高くなり、機械的強度、特に、耐衝撃性に優れた密封構造を有する接点開閉装置が得られる。
前記金属製筒状フランジ132は、図7,8に示すように、金属板をプレス加工で形成した略筒形状を有するものである。そして、前記金属製筒状フランジ部は、図21Aに示すように、その上方開口部に設けた外周リブ132aを、前記金属製枠体160の外周リブ160bに溶接一体化してあるとともに、その下方側の開口縁部を後述する板状第1ヨーク137に溶接一体化してある。
なお、金属製枠体160と金属製筒状フランジ132とをプレス加工で予め一体成形化した構造とするとともに、前記金属製筒状フランジ部132の下側開口部に設けた外周リブを、板状第1ヨーク137の上面に溶接一体化してもよい。本構成によれば、前述した金属製枠体160の外周リブ160b、金属製筒状フランジ132の外周リブ132aを省略できるだけでなく、それらの溶接工程をも省略できる。さらに、金属製筒状フランジ132と板状第1ヨーク137とを上下方向から溶接できるので、外側方から溶接する方法に比べると、溶接工程を簡略化でき、生産性の高い接点開閉装置が得られる。
前記板状第1ヨーク137は、図7に示すように、前記ケース110の開口縁部に嵌合可能な平面形状を有している。そして、前記板状第1ヨーク137は、図17に図示するように、その上面に位置決め突起137aを所定のピッチで突き出してあるとともに、その中心に嵌合孔137bを設けてある。
また、前記板状第1ヨーク137は、前記位置決め突起137aを接続するように内側V字溝137cを環状に設けてあるとともに、前記内側V字溝137cの周囲を外側V字溝137dで囲んである。そして、図21Aに示すように、前記位置決め突起137aに、方形枠状ロウ材173を位置決めするとともに、金属製筒状フランジ132の下方側の開口縁部を位置決めする。そして、前記方形枠状ロウ材173を溶融し、前記金属製筒状フランジ132の下方開口縁部を前記板状第1ヨーク137にロウ付けする(図21B)。
さらに、前記板状第1ヨーク137は、その嵌合孔137bに筒状固定鉄芯138の上端部をロウ材174でロウ付けする。
また、前記板状第1ヨーク137は、前記位置決め突起137aを接続するように内側V字溝137cを環状に設けてあるとともに、前記内側V字溝137cの周囲を外側V字溝137dで囲んである。そして、図21Aに示すように、前記位置決め突起137aに、方形枠状ロウ材173を位置決めするとともに、金属製筒状フランジ132の下方側の開口縁部を位置決めする。そして、前記方形枠状ロウ材173を溶融し、前記金属製筒状フランジ132の下方開口縁部を前記板状第1ヨーク137にロウ付けする(図21B)。
さらに、前記板状第1ヨーク137は、その嵌合孔137bに筒状固定鉄芯138の上端部をロウ材174でロウ付けする。
本実施例によれば、位置決め突起137aに金属製筒状フランジ132を上方から組み付けて当接させることにより、正確、かつ、容易に位置決めできる。
また、金属製筒状フランジ132の下方側の開口縁部を板状第1ヨーク137の上面にロウ付けで一体化する際に、溶融したロウ材が流出しても、溶融したロウ材は内側V字溝137cおよび外側V字溝137dに溜まる。このため、溶融したロウ材が金属製筒状フランジ132の内部深くに流入することはなく、板状第1ヨーク137の外部に流出することもない。この結果、ロウ付け作業に熟練を必要とせず、作業が簡単になるので、生産性が向上するという利点がある。
また、金属製筒状フランジ132の下方側の開口縁部を板状第1ヨーク137の上面にロウ付けで一体化する際に、溶融したロウ材が流出しても、溶融したロウ材は内側V字溝137cおよび外側V字溝137dに溜まる。このため、溶融したロウ材が金属製筒状フランジ132の内部深くに流入することはなく、板状第1ヨーク137の外部に流出することもない。この結果、ロウ付け作業に熟練を必要とせず、作業が簡単になるので、生産性が向上するという利点がある。
磁石ホルダー135は、図7に示すように、前記金属製筒状フランジ132内に収納可能な箱形状を有するとともに、耐熱性の絶縁材で形成されている。また、前記磁石ホルダー135は、図13および図14に示すように、その対向する両側外側面に永久磁石136を保持できるポケット部135aをそれぞれ形成してある。さらに、前記磁石ホルダー135は、その底面中央に環状受け台135cを一段低く設けるとともに、前記受け台135cの中心から貫通孔135fを有する筒状絶縁部135bを下方側に突設してある。前記筒状絶縁部135bは、アークが発生し、金属製筒状フランジ132、板状第1ヨーク137および筒状固定鉄芯138の経路で高電圧になっても、筒状固定鉄芯138と可動軸145とを絶縁することにより、両者の溶着一体化を防止する。そして、前記磁石ホルダー135は、対向する内側面に後述する位置規制板162を圧入するための凹部135dを設けてある。さらに、前記磁石ホルダー135は、その底面裏側に後述する緩衝材163を嵌合できる一対の凹所135eを設けてある。
前記位置規制板162は、図15に示すように、正面略長方形の弾性金属板からなり、その両側縁部を切り起こして弾性爪部162aを形成したものである。そして、前記磁石ホルダー135の凹部135d内に圧入され、後述する可動接触片148の空回りを規制する。
前記緩衝材163は、図16に図示するように、平面略8の字形状を有する弾性材からなるものであり、前記磁石ホルダー135の凹所135e内に圧入され、前記磁石ホルダー135と板状第1ヨーク137とで挟持される(図24A,25A)。
なお、前記緩衝材163を平面略8の字形状としたのは、広い床面積を確保して安定した支持力を確保しつつ、所望の弾力性を偏りなく得るためである。
また、本実施形態によれば、材料の選択だけでなく、平面形状の変更で弾性力を調整でき、静音設計が容易になる。
さらに、前記緩衝材163は、前述の平面形状に限らず、例えば、平面格子状、平面O字形状であってもよい。
また、本実施形態によれば、材料の選択だけでなく、平面形状の変更で弾性力を調整でき、静音設計が容易になる。
さらに、前記緩衝材163は、前述の平面形状に限らず、例えば、平面格子状、平面O字形状であってもよい。
前記緩衝材は、前述のブロック形状に限らず、シート状であってもよい。また、ブロック形状の緩衝材およびシート状の緩衝材を積み重ね、これらを磁石ホルダー135の底面裏側と板状第1ヨーク137とで挟持してもよい。また、前記緩衝材はゴム材、樹脂材に限らず、銅合金、SUS、アルミニウム等の金属材であってもよい。
前記筒状固定鉄芯138は、図7,8に示すように、その貫通孔138aに、前記磁石ホルダー135の筒状絶縁部135bを介し、環状鍔部145aを備えた可動軸145をスライド移動可能に挿入してある。前記可動軸145は、復帰バネ139を挿入するとともに、その下端部に可動鉄芯142を溶接にて固定してある。
前記可動鉄芯142は、図39Aに図示するように、筒状外周部142aの上方開口縁部に環状吸着部142bを有するとともに、前記環状吸着部142bの開口縁部から筒状内周部142cを内側に突設してある。前記筒状内周部142cは、前記可動軸145の下端部に挿入して一体化される。
本実施形態によれば、前記可動鉄芯142の内部に座ぐり加工を施して軽量化することにより、吸引力を低下させずに、動作音の低減化を図っている。
また、可動鉄芯142を軽量化してあるので、外部から衝撃荷重が負荷されても、可動鉄芯142の慣性力が小さく、誤動作しにくいという利点がある。
本実施形態によれば、前記可動鉄芯142の内部に座ぐり加工を施して軽量化することにより、吸引力を低下させずに、動作音の低減化を図っている。
また、可動鉄芯142を軽量化してあるので、外部から衝撃荷重が負荷されても、可動鉄芯142の慣性力が小さく、誤動作しにくいという利点がある。
前記可動鉄芯142を収納する有底筒体141は、その開口縁部を前記板状第1ヨーク137に設けたカシメ孔137bの下面縁部に気密接合される。そして、ガス抜きパイプ134から内部空気を吸引した後、ガスを充填して封止することにより、密封空間143が形成される。
前記可動軸145は、図10に示すように、その中間部に環状鍔部145aを設けてある。
前記可動接触片148は、図10に図示するように、その上面両端部に設けた可動接点148aが、前記金属製筒状フランジ132内に配置された接点端子133の固定接点133aに接離可能に対向する。また、前記可動接触片148は、その平面中央に前記可動軸145を挿通できる軸孔148bを有するとともに、その外周面に4つの位置規制用突起148cを設けてある。
そして、前記可動軸145に皿状受け具146を挿通し、ついで、小接点バネ147a,大接点バネ147bおよび可動接触片148を挿通する。さらに、前記可動軸145の上端部に抜け止めリング149を固定することにより、可動接触片148等を抜け止めする。
蓋体161は、図10に図示するように、前記磁石ホルダー135の開口部に嵌合可能な平面略H字形状を有している。そして、前記蓋体161は、図22に図示するように、その下面両側縁部に位置規制用舌片161aを突設してある。前記蓋体161は、その位置規制用舌片161aで、前記磁石ホルダー135内に組み込んだ位置規制板162の浮き上がりを規制する。また、前記蓋体161の角部から側方に延在した4本の延在部161bは、磁石ホルダー135の複雑な形状の開口部を閉鎖する。前記延在部161bは、接点開閉の際に生じるアークによって発生した飛散物が磁石ホルダー135の開口部から外部に流出して堆積することにより、例えば、金属製枠体160と固定接点133aとが短絡することを防止する。また、前記蓋体161の裏面のうち、前記位置規制用舌片161a,161aの間に架け渡すように、複数の捕獲溝161cを並設してある。前記捕獲溝161cはアークによって発生した飛散物を効率的に溜めることにより、固定接点133a,133a間の短絡を防止し、絶縁性を高めるものである。
したがって、前記位置規制板162を組み付けた本実施形態に係る接点開閉装置の横断面を下方側から見上げると、図27に図示するようになる。そして、固定接点133a,133aの両側に配置した永久磁石136の磁力により、フレミングの左手の法則に基づき、発生したアークは図27の紙面に沿って上下方向に引き伸ばされる。このため、アークによって飛散物が発生しても、蓋体161の延在部161bによって飛散物が遮蔽され。この結果、飛散物が磁石ホルダー135の開口縁部とセラミックプレート131の下面との界面から外部に流出せず、金属製筒状フランジ132と固定接点133aとが短絡することがないので、高い絶縁性を確保できるという利点がある。
前記蓋体161は、前述の形状に限らず、例えば、図23に図示するように、前記磁石ホルダー135の開口部に嵌合可能な平面方形状であってもよい。そして、前記蓋体161は、その裏面の対向する両側縁部に位置規制用舌片161a,161aをそれぞれ突設するとともに、前記位置規制用舌片161a,161a間に飛散物を効率的に溜めるために複数の捕獲溝161cを並設してある。さらに、前記捕獲溝161cを間にして一対の接点孔161dを設けてあるとともに、前記接点孔161dの両側に複数の捕獲溝161eを並設してある。
前記電磁石部150は、図12に示すように、コイル151を巻回したスプール152の鍔部152aにコイル端子153,154を圧入,固定してある。そして、前記コイル端子153,154を介して前記コイル151と図示しないリード線とを接続する。
本実施形態では、図20に図示するように、前記スプール152は、その鍔部152aの角部に圧入用スリット152cを設けてあるとともに、前記圧入用スリット152cに連通するようにガイド溝152dおよび係止孔152eを設けてある。
本実施形態では、図20に図示するように、前記スプール152は、その鍔部152aの角部に圧入用スリット152cを設けてあるとともに、前記圧入用スリット152cに連通するようにガイド溝152dおよび係止孔152eを設けてある。
前記コイル端子153,154は、図18,19に図示するように、相互に鏡面対称の形状を有しているので、説明の便宜上、コイル端子153についてのみ説明する。
前記コイル端子153は、図18に示すように、圧入部153hの圧入方向と反対方向にコイル絡げ部153aを延在する一方、前記圧入部153hの圧入方向に対して直角方向にリード線接続部153bを延在してある。このため、コイル絡げ部153aとリード線接続部153bとは相互に直交している。
また、前記コイル端子153は、前記圧入部153hに、ガイド用突起153cを突き出し加工で形成するとともに、係止爪153dを切り起こしてある。
さらに、前記コイル絡げ部153aは、その自由端部にプレス加工の際に生じるに反りを利用したカッター面15gを形成してある。
そして、前記リード線接続部153bは、その自由端部にリード線挿入用孔153eと絡げ用切り欠き部153fを隣接するように設けてある。
前記コイル端子153は、図18に示すように、圧入部153hの圧入方向と反対方向にコイル絡げ部153aを延在する一方、前記圧入部153hの圧入方向に対して直角方向にリード線接続部153bを延在してある。このため、コイル絡げ部153aとリード線接続部153bとは相互に直交している。
また、前記コイル端子153は、前記圧入部153hに、ガイド用突起153cを突き出し加工で形成するとともに、係止爪153dを切り起こしてある。
さらに、前記コイル絡げ部153aは、その自由端部にプレス加工の際に生じるに反りを利用したカッター面15gを形成してある。
そして、前記リード線接続部153bは、その自由端部にリード線挿入用孔153eと絡げ用切り欠き部153fを隣接するように設けてある。
電磁石部150を組み立てるには、図20Aに図示したスプール152のガイド溝152dに、コイル端子153,154のガイド用突起153c,154cを係合して仮止めする。そして、圧入用スリット152cにコイル端子153,154の圧入部153h,154hを圧入し、係止孔152e,152eに係止爪153d,154dをそれぞれ係止して抜け止めする。ついで、前記スプール152にコイル151を巻回した後、コイル端子153,154のコイル絡げ部153a,154aにコイル151の引き出し線を絡げ、カッター面153g,154gで切断し、ハンダ付けする。また、図示しないリード線の先端をコイル端子153,14の貫通孔153e,154eに挿入した後、切り欠き部153f,154fに絡げてハンダ付けすることにより、コイル151と図示しないリード線とが接続される。
そして、図7に示すように、前記有底筒体141を、前記スプール152の貫通孔152bに挿通するとともに、第2ヨーク156の嵌合孔156aに挿入,固定したフランジ158に嵌合する。ついで、前記第2ヨーク156の両側部157,157の上端角部を前記板状第1ヨーク137の角部にそれぞれ係合し、カシメ,圧入あるいは溶接などの手段にて固定することにより、前記電磁石部150と前記接点機構部130とが一体化される。この結果、板状第1ヨーク137と磁石ホルダー135とで、前記磁石ホルダー135の凹所135eに嵌合した略8の字形状の緩衝材163が挟持される(図24A,25A)。
本実施形態によれば、コイル端子153にコイル絡げ部153aとリード線接続部153bとを別々に設けてあるので、リード線の接続作業の際にコイル151が邪魔にならず、作業性が向上する。
また、リード線接続部153bに設けた貫通孔153eおよび切り欠き部153fを使用することにより、接続が容易になり、リード線が脱落しにくい。
さらに、コイル絡げ部153aとリード線接続部153bとを直角に曲げ起こすと、両者は鍔部152aの隣り合う角部でそれぞれ起立する。このため、巻回したコイル151からリード線までの絶縁距離が長くなり、絶縁性の高い電磁石部150を得られるという利点がある。
なお、コイル端子153と鏡面対称の形状を有するコイル端子154も同様な利点を有することは勿論である。
また、リード線接続部153bに設けた貫通孔153eおよび切り欠き部153fを使用することにより、接続が容易になり、リード線が脱落しにくい。
さらに、コイル絡げ部153aとリード線接続部153bとを直角に曲げ起こすと、両者は鍔部152aの隣り合う角部でそれぞれ起立する。このため、巻回したコイル151からリード線までの絶縁距離が長くなり、絶縁性の高い電磁石部150を得られるという利点がある。
なお、コイル端子153と鏡面対称の形状を有するコイル端子154も同様な利点を有することは勿論である。
前述の実施形態では、スプール152にコイル151を一重に巻回する場合について説明したが、コイル151を二重に巻回する場合には、スプール152の鍔部152aの3つの角部に3本のコイル端子を適宜、配置すればよい。
次に、前述の構成からなる密封型電磁継電器の動作について説明する。
まず、図24に図示するように、コイル151に電圧が印加されていない場合には、復帰バネ139のバネ力で可動鉄芯142が下方側に付勢され、可動軸145が下方側に押し下げられ、可動接触片148が下方側に引き下げられている。このとき、可動軸145の環状鍔部145aが磁石ホルダー135の受け台135cに係合し、可動接点148aが固定接点133aから開離しているが、可動鉄芯142は有底筒体141の底面に当接していない。
まず、図24に図示するように、コイル151に電圧が印加されていない場合には、復帰バネ139のバネ力で可動鉄芯142が下方側に付勢され、可動軸145が下方側に押し下げられ、可動接触片148が下方側に引き下げられている。このとき、可動軸145の環状鍔部145aが磁石ホルダー135の受け台135cに係合し、可動接点148aが固定接点133aから開離しているが、可動鉄芯142は有底筒体141の底面に当接していない。
ついで、前記コイル151に電圧を印加して励磁すると、図25に図示するように、固定鉄芯138に可動鉄芯142が吸引され、可動軸145が復帰バネ139のバネ力に抗して上方にスライド移動する。そして、可動接点148aが固定接点133aに接触した後も、復帰バネ139および小接点バネ147a,大接点バネ147bのバネ力に抗して可動軸145が押し上げられる。このため、可動軸145の上端部が可動接触片148の軸孔148bから突出し、可動鉄芯142が固定鉄芯138に吸着する。
本実施形態では、小接点バネ147a,大接点バネ147bを併用しているので、電磁石部150の吸引力にバネ負荷を沿わせやすく、バネ力の調整が容易になるという利点がある。
本実施形態では、小接点バネ147a,大接点バネ147bを併用しているので、電磁石部150の吸引力にバネ負荷を沿わせやすく、バネ力の調整が容易になるという利点がある。
そして、前記コイル151への電圧の印加を停止して励磁を解くと、小接点バネ147a,大接点バネ147bおよび復帰バネ139のバネ力に基づき、可動鉄芯142が固定鉄芯138から離れる。このため、可動軸145が下方側にスライド移動し、可動接点148aが固定接点133aから開離した後、可動軸145の環状鍔部145aが磁石ホルダー135の環状受け台135cに係合し、元の状態に復帰する(図24)。
本実施形態によれば、可動軸145の衝撃力が磁石ホルダー135を介して緩衝材163に吸収,緩和される。特に、可動軸145が元の状態に復帰しても、可動鉄芯142が有底筒体141の底面に当接することがない。このため、可動軸45の衝突音が磁石ホルダー135,緩衝材163,固定鉄芯138,電磁石部150等によって吸収,緩和され、開閉音の小さい密封型電磁継電器を得られるという利点がある。
また、本実施形態の位置規制板162によれば、図26に図示するように、可動軸145が上下動することにより、可動接触片148が上下動する。その際に、前記可動接触片148にブレが生じても、前記可動接触片148の位置規制用突起148cが、磁石ホルダー135の凹部135dに圧入した位置規制板162に当接して位置規制される。このため、前記可動接触片148が樹脂製の磁石ホルダー135に直接接触することがなく、樹脂粉が生じないので、接触不良が生じない。特に、前記位置規制板162は、可動接触片148と同一の金属材料で形成されているので、磨耗粉が生じにくい。
なお、従来例のように、所定の接点フォローを確保しつつ、1本の接点バネで吸引力に対応させようとすると、図37Bに示すように、所望の接点接触力が得にくい。このため、接点フォローを維持しつつ、所望のバネ負荷を得るべく、バネ定数を大きくすると、吸引力よりもバネ負荷が大きくなる場合があり、動作特性が悪化する(図37C)。一方、所望の動作特性を維持しつつ、所望の接点接触力を得ようとすると、接点フォローが小さくなり、接点が磨耗した場合に接触不良になりやすく、寿命が短くなるという不具合がある(図37D)。
これに対し、本実施形態によれば、図37Aに図示するように、バネ負荷を2段階で調整できるので、電磁石部150の吸引力に沿うようにバネ負荷を調整できる。このため、大きな接点接触力および大きな接点フォローを確保でき、動作特性の良い接点開閉装置が得られる。
特に、本実施形態によれば、大接点バネ147b内に小接点バネ147aを配置してある。このため、動作時に、まず長さ寸法が大きく、かつ、バネ定数が小さい大接点バネ147bが押圧される(図37Aの接点フォロー内のP1からP2の間)。その後、長さ寸法が小さく、かつ、バネ定数が大きい小接点バネ147aが押圧される(図37Aの接点フォロー内のP2より左側)。この結果、動作末期時に急増する電磁石部の吸引力にバネ負荷を沿わせやすくなり、所望の接点接触力を得るとともに、高さ寸法の小さい接点開閉装置が得られる。
また、大接点バネ147b、小接点バネ147aとして、いずれもコイルバネを用いているため、径方向に広がることもなく、径方向の寸法も小さくできる。
さらに、小接点バネ147aが可動軸145に挿通されているので、ガタツキが生じにくく、動作特性にバラツキのない電磁継電器が得られるという利点がある。
また、大接点バネ147b、小接点バネ147aとして、いずれもコイルバネを用いているため、径方向に広がることもなく、径方向の寸法も小さくできる。
さらに、小接点バネ147aが可動軸145に挿通されているので、ガタツキが生じにくく、動作特性にバラツキのない電磁継電器が得られるという利点がある。
なお、小接点バネ147aの長さ寸法を大接点バネ147bより大きく、かつ、バネ定数を大接点バネ147bより小さくし、先に小接点バネ147aが押圧されるように配置してもよい。また、小接点バネ147aと大接点バネ147bとが一端部で連結され、相互に連続する構成としてもよい。これらの場合でも所望の接点接触力を得ることは可能である。
本発明に係る第3実施形態は、図28ないし図31に図示するように、磁石ホルダー135の底面中央に設けた貫通孔135fを囲むように環状仕切り壁135gを設けた場合である。
本実施形態によれば、図30に示すように、前記環状仕切り壁135gの開口縁部が可動接触片148の下面近傍まで接近する。このため、アーク等によって生じた飛散物が磁石ホルダー135の貫通孔135fに侵入しにくくなり、動作不良が生じにくいという利点がある。
他は前述の実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
本実施形態によれば、図30に示すように、前記環状仕切り壁135gの開口縁部が可動接触片148の下面近傍まで接近する。このため、アーク等によって生じた飛散物が磁石ホルダー135の貫通孔135fに侵入しにくくなり、動作不良が生じにくいという利点がある。
他は前述の実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
第4実施形態は、図32ないし図34に図示するように、可動接触片148の下面中央に環状仕切り壁148dを突設した場合である。このため、磁石ホルダー135に設けた環状仕切り壁135gに可動接触片148の環状仕切り壁148dを外側から嵌合することにより、両者の沿面距離を長くできる。
本実施形態によれば、可動接触片148の外周縁部から磁石ホルダー135の貫通孔135fまでの沿面距離がより一層長くなり、貫通孔135fに塵埃等が侵入しにくくなるので、耐久性が向上するという利点がある。
本実施形態によれば、可動接触片148の外周縁部から磁石ホルダー135の貫通孔135fまでの沿面距離がより一層長くなり、貫通孔135fに塵埃等が侵入しにくくなるので、耐久性が向上するという利点がある。
前述の実施形態では、磁石ホルダー135の底面中央に環状仕切り壁135gを設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、図35に図示する第5実施形態のように、磁石ホルダー135の対向する内側面に架け渡すように一対の仕切り壁を平行に延在し、最終的に平面方形枠状の仕切り壁135gで貫通孔135fを仕切ってもよい。
また、図36Aに図示する第6実施形態のように、可動接触片148の下面に設けた環状溝148eに、磁石ホルダー135の底面中央に突設した環状仕切り壁135gの上端縁部を嵌合し、塵埃の侵入を防止してもよい。
さらに、図36Bに図示する第7実施形態のように、前記磁石ホルダー135に設けた環状仕切り壁135gの上端縁部から環状鍔部135hを外側方に延在してもよい。そして、前記可動接触片148の下面と環状鍔部135hとを上下で対向させて隙間を形成することにより、飛散物の侵入を防止してもよい。
(実施例1)
第2実施形態の接点開閉装置において、CRゴムからなる8の字形緩衝材163だけを組み込んだ場合を実施例1のサンプルとし、前記緩衝材163を組み込まなかった場合を比較例1のサンプルとし、両者の復帰音を測定した。
測定の結果、実施例と比較例とでは、復帰音において5.6dBの低下を確認できた。
(実施例2)
第2実施形態の接点開閉装置において、CRゴムからなる8の字形緩衝材163だけを組み込んだ場合を実施例1のサンプルとし、前記緩衝材163を組み込まなかった場合を比較例1のサンプルとし、両者の復帰音を測定した。
測定の結果、実施例と比較例とでは、復帰音において5.6dBの低下を確認できた。
(実施例2)
第2実施形態の接点開閉装置において、シート状緩衝材だけを組み込んだ場合を実施例2のサンプルとし、シート状緩衝材を組み込まなかった場合を比較例2のサンプルとし、両者の復帰音を測定した。
測定の結果、比較例2の復帰音に比し、実施例2に係る厚さ0.3mmの銅製のシート状緩衝材では11.6dB、厚さ0.3mmのSUS製のシート状緩衝材では10.6dB、厚さ0.3mmのアルミニウム製のシート状緩衝材では8.6dBの復帰音の低下を確認でき、静音化できることが判った。
(実施例3)
測定の結果、比較例2の復帰音に比し、実施例2に係る厚さ0.3mmの銅製のシート状緩衝材では11.6dB、厚さ0.3mmのSUS製のシート状緩衝材では10.6dB、厚さ0.3mmのアルミニウム製のシート状緩衝材では8.6dBの復帰音の低下を確認でき、静音化できることが判った。
(実施例3)
第2実施形態の接点開閉装置において、CRゴムからなる略8の字形の緩衝材とシート状緩衝材とを組み合わせた場合を実施例3のサンプルとし、緩衝材を全く組み付けない場合を比較例3のサンプルとし、両者の復帰音を測定した。
測定の結果、比較例の復帰音に比し、実施例3に係る8の字形緩衝材および厚さ0.3mmの銅製のシート状緩衝材の組み合わせでは15.9dB、8の字形緩衝材および厚さ0.3mmのSUS製のシート状緩衝材では18dB、8の字形緩衝材および厚さ0.3mmのアルミニウム製のシート状緩衝材では20.1dBの復帰音の低下を確認でき、より一層、静音化できることが判った。
(実施例4)
測定の結果、比較例の復帰音に比し、実施例3に係る8の字形緩衝材および厚さ0.3mmの銅製のシート状緩衝材の組み合わせでは15.9dB、8の字形緩衝材および厚さ0.3mmのSUS製のシート状緩衝材では18dB、8の字形緩衝材および厚さ0.3mmのアルミニウム製のシート状緩衝材では20.1dBの復帰音の低下を確認でき、より一層、静音化できることが判った。
(実施例4)
図38に示すように、可動鉄芯142に座ぐり加工を施すことにより、軽量化と静音化との関係を測定した。
すなわち、図38A,38B,38Cに示すように、可動鉄芯142に座ぐり加工を施して軽量化し、その動作音を測定した。
測定の結果、図38D,38Eに示すように、座ぐりが深くなるにしたがって可動鉄芯が軽量化し、動作音が低減化することを確認できた。
(実施例5)
すなわち、図38A,38B,38Cに示すように、可動鉄芯142に座ぐり加工を施して軽量化し、その動作音を測定した。
測定の結果、図38D,38Eに示すように、座ぐりが深くなるにしたがって可動鉄芯が軽量化し、動作音が低減化することを確認できた。
(実施例5)
図39Aに示す外径φ1を有する可動鉄芯の外周部142aを薄肉化した場合における吸引力の変化を測定した。図39Bに示すように、外径と内径との比が77%以下であれば、吸引力特性に影響を与えないことが判った。
また、前述の可動鉄芯よりも大径の外径φ1'(=φ1×1.75)を有する可動鉄芯についても同様に吸引力特性を測定した。図39Cに示すように、外径と内径との比が74%以下であれば、吸引力特性に影響を与えないことが判った。
以上の測定結果から、外径と内径との比が77%以下、好ましくは74%以下であれば、可動鉄芯に対する吸引力特性に影響がないことが判った。
(実施例6)
また、前述の可動鉄芯よりも大径の外径φ1'(=φ1×1.75)を有する可動鉄芯についても同様に吸引力特性を測定した。図39Cに示すように、外径と内径との比が74%以下であれば、吸引力特性に影響を与えないことが判った。
以上の測定結果から、外径と内径との比が77%以下、好ましくは74%以下であれば、可動鉄芯に対する吸引力特性に影響がないことが判った。
(実施例6)
大径の外径φ1'(=φ1×1.75)を有する可動鉄芯142の吸着部142bを薄型化した場合の吸引力特性を測定した。
図39Dに示すように、可動鉄芯142の吸着部142bの高さ寸法が、その外周部142aの高さ寸法t3の1/5以上であれば、吸引力に影響がないことを確認できた。
図39Dに示すように、可動鉄芯142の吸着部142bの高さ寸法が、その外周部142aの高さ寸法t3の1/5以上であれば、吸引力に影響がないことを確認できた。
以上の測定結果より、可動鉄芯が軽量であればあるほど、動作音を低減できることが判った。特に、軽量化のために可動鉄芯の外周部の肉厚を薄くするよりも、座ぐり加工で吸着部の厚さ寸法を小さくする方が、吸引力の低下を回避しつつ、効果的に静音化できることが判った。
なお、可動鉄芯142の内周部142cは可動軸145の下端部を確実に支持するためのものであり、必ずしも必要でなく、必要最小限度の大きさであればよい。
なお、可動鉄芯142の内周部142cは可動軸145の下端部を確実に支持するためのものであり、必ずしも必要でなく、必要最小限度の大きさであればよい。
本発明に係る接点開閉装置は、前述の電磁継電器に限らず、他の接点開閉装置に適用してもよいことは勿論である。
10:ケース
20:カバー
21:仕切り壁
22:端子孔
30:接点機構部
31:セラミックプレート
31a:端子孔
32:金属製筒状フランジ
33:固定接点端子
33a:固定接点
35:磁石ホルダー
35a:ポケット部
35b:筒状絶縁部
35c:受け台
36:永久磁石
37:板状第1ヨーク
37a:環状段部
37b:カシメ孔
38:筒状固定鉄芯
38a:貫通孔
39:復帰バネ
41:有底筒体
42:可動鉄芯
43:密封空間
45a:環状鍔部
46:皿状受け具
50:電磁石部
51:コイル
52:スプール
56:第2ヨーク
20:カバー
21:仕切り壁
22:端子孔
30:接点機構部
31:セラミックプレート
31a:端子孔
32:金属製筒状フランジ
33:固定接点端子
33a:固定接点
35:磁石ホルダー
35a:ポケット部
35b:筒状絶縁部
35c:受け台
36:永久磁石
37:板状第1ヨーク
37a:環状段部
37b:カシメ孔
38:筒状固定鉄芯
38a:貫通孔
39:復帰バネ
41:有底筒体
42:可動鉄芯
43:密封空間
45a:環状鍔部
46:皿状受け具
50:電磁石部
51:コイル
52:スプール
56:第2ヨーク
110:ケース
120:カバー
121:仕切り壁
122:端子孔
130:接点機構部
131:セラミックプレート
131a:端子孔
132:金属製筒状フランジ
133:固定接点端子
133a:固定接点
134:ガス抜きパイプ
135:磁石ホルダー
135a:ポケット部
135b:筒状絶縁部
135c:受け台
135d:凹部
135f:貫通孔
135g:環状仕切り壁
135h:環状鍔部
136:永久磁石
137:板状第1ヨーク
137a:位置決め突起
137b:嵌合孔
137c:内側V字溝
137d:外側V字溝
138:筒状固定鉄芯
138a:貫通孔
139:復帰バネ
141:有底筒体
142:可動鉄芯
142a:筒状外周部
142b:環状吸着部
142c:筒状内周部
143:密封空間
145a:環状鍔部
146:皿状受け具
148:可動接触片
148a:可動接点
148c:位置規制用突起
148d:環状仕切り部
148e:環状溝
150:電磁石部
151:コイル
152:スプール
152a:鍔部
152b:貫通孔
152c:圧入用スリット
152d:ガイド溝
152e:係止孔
153,154:コイル端子
153a,154a:コイル絡げ部
153b,154b:リード線接続部
153d,154d:係止爪
153e,154e:貫通孔
153f,154f:切り欠き部
156:第2ヨーク
158:フランジ
160:金属製枠体
160a:リング部
160b:外周リブ
161:蓋体
161a:位置規制用舌片
161b:延在部
161c,161e:捕獲溝
162:位置規制板
162a:弾性爪部
162b:テーパ面
120:カバー
121:仕切り壁
122:端子孔
130:接点機構部
131:セラミックプレート
131a:端子孔
132:金属製筒状フランジ
133:固定接点端子
133a:固定接点
134:ガス抜きパイプ
135:磁石ホルダー
135a:ポケット部
135b:筒状絶縁部
135c:受け台
135d:凹部
135f:貫通孔
135g:環状仕切り壁
135h:環状鍔部
136:永久磁石
137:板状第1ヨーク
137a:位置決め突起
137b:嵌合孔
137c:内側V字溝
137d:外側V字溝
138:筒状固定鉄芯
138a:貫通孔
139:復帰バネ
141:有底筒体
142:可動鉄芯
142a:筒状外周部
142b:環状吸着部
142c:筒状内周部
143:密封空間
145a:環状鍔部
146:皿状受け具
148:可動接触片
148a:可動接点
148c:位置規制用突起
148d:環状仕切り部
148e:環状溝
150:電磁石部
151:コイル
152:スプール
152a:鍔部
152b:貫通孔
152c:圧入用スリット
152d:ガイド溝
152e:係止孔
153,154:コイル端子
153a,154a:コイル絡げ部
153b,154b:リード線接続部
153d,154d:係止爪
153e,154e:貫通孔
153f,154f:切り欠き部
156:第2ヨーク
158:フランジ
160:金属製枠体
160a:リング部
160b:外周リブ
161:蓋体
161a:位置規制用舌片
161b:延在部
161c,161e:捕獲溝
162:位置規制板
162a:弾性爪部
162b:テーパ面
Claims (10)
- 密封空間外に配置した電磁石部の励磁,消磁に基づき、前記密封空間内に配置された接点機構部を駆動し、接点を開閉する接点開閉装置であって、
金属製筒状フランジの上方開口縁部に、前記接点機構部の固定接点端子を保持したセラミックプレートを接合一体化する一方、前記上方開口縁部に対向する下方開口縁部に、板状ヨークを接合一体化して前記密封空間を形成したことを特徴とする接点開閉装置。 - 金属製筒状フランジの対向する内側面に、一対のアーク延伸用永久磁石をそれぞれ配置したことを特徴とする請求項1に記載の接点開閉装置。
- 金属製筒状フランジが磁性材であることを特徴とする請求項2に記載の接点開閉装置。
- セラミックプレートの上面外周縁部に、金属製筒状フランジの上方開口縁部を接合一体化したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の接点開閉装置。
- 金属製筒状フランジの下方開口縁部を、板状ヨークの上面に突き出した環状段部に嵌合するとともに、外側方から溶接一体化したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の接点開閉装置。
- 金属製筒状フランジの下方開口縁部に設けた外周リブを、板状ヨークの上面に載置し、上下方向から溶接一体化したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の接点開閉装置。
- 密封空間外に配置した電磁石部の励磁,消磁に基づき、前記密封空間内に配置された接点機構部を駆動し、接点を開閉する接点開閉装置であって、
前記密閉空間を形成する金属製筒状フランジの下方開口縁部を、前記金属製筒状フランジの下方開口縁部の内側あるいは外側の少なくともいずれか一方に沿う形状の環状ロウ溜まり溝を上面に設けた板状ヨークに、接合一体化したことを特徴とする特徴とする接点開閉装置。 - 2本の環状ロウ溜まり溝を平行に設けたことを特徴とする請求項7に記載の接点開閉装置。
- 板状ヨークの上面に、金属製筒状フランジ部の開口縁部を係止して位置決めできる少なくとも1本の位置決め突起を突設したことを特徴とする請求項7または8に記載の接点開閉装置。
- 密封空間外に配置した電磁石部の励磁,消磁に基づき、前記密封空間内に配置された接点機構部を駆動し、接点を開閉する接点開閉装置であって、
前記密閉空間を形成する金属製筒状フランジの下方開口縁部を、板状ヨークの上面に設けた環状ロウ溜まり溝に嵌合して接合一体化したことを特徴とする特徴とする接点開閉装置。
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