JP6597328B2 - 接点装置及びこれを使用した電磁接触器 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載された接点装置は、所定間隔を保って配置された一対の固定接点端子に対して可動接点を有する可動接触片が下方側から接離可能に配置されている。可動接触片には中央部に可動軸が挿通され、この可動軸の上端に抜け止めリングがカシメ固定され、可動接触片の下面側が接触スプリング(接点ばね)を介して可動軸に組み付けた止め輪(Eリング)で支持されている。
この場合、抜け止めリングは可動軸にカシメ固定されるので、脱落する可能性は殆どないが、止め輪は可動軸に嵌め込んでいるだけであるので、止め輪の嵌め込みが十分でない場合や長期の使用による劣化によって脱落する可能性が高い。
そこで、本発明は、上記従来例の問題点に着目してなされたものであり、接触スプリングを支持する止め輪の脱落を確実に防止することができる接点装置及びこれを使用した電磁接触器を提供することを目的としている。
また、本発明の一態様によれば、上記接点機構を利用して電磁接触器を構成するので、接点機能を確実に維持することができる電磁接触器を提供することができる。
以下、本発明に係る接点装置を含む電磁接触器の実施形態について説明する。
電磁接触器1は、図1〜図3に示すように、接点装置2と、接点装置2を駆動する電磁石ユニット3を備えている。
接点装置2は、接点機構4を収納する接点収納部5を備えている。この接点収納部5は、金属製の角筒体6と、この角筒体6の上端を閉塞する平板状の例えばセラミック製の絶縁板7とを備えている。角筒体6は、下端部に外方に突出するフランジ部6aを有する。このフランジ部6aが接点収納部5を構成する後述の磁気ヨーク8の上面にシール接合されている。絶縁板7には、一対の貫通孔7a、7bが所定間隔をあけて形成されている。角筒体6の内周面には有底絶縁筒体14が配置されている。
第1導体部21は、絶縁板7の貫通孔7aに挿通されて固定されている。第2導体部22は、絶縁板7の貫通孔7bに挿通されて固定されている。
また、第1固定接触子23の中間板部23bの内側面及び第2固定接触子24の中間板部24bの内側面を覆うように、平面から見てコの字状の磁性体板28が装着されている。これにより、中間板部23b、24bを流れる電流によって発生する磁場をシールドすることができる。
スプリング受け部41は、図3及び図4に示すように、ステンレス材をプレス成型することにより形成されている。スプリング受け部41は、中心部に可動軸37を挿通する貫通孔41aが形成されている。このスプリング受け部41は、円環状板部41bと、この円環状板部41bの下面から下方に突出する円環状の係合凸部41cと、円環状板部41bの上面に凹部として形成された止め輪抜け止め部41dとを有する。係合凸部41cの外周面は下端に行くほど外径が細くなるテーパー面とされている。
止め輪42は、E形止め輪またはC形止め輪で構成され、可動軸37に形成された円環状溝37bに嵌め込まれる。
次いで、可動軸37の上端から接触スプリング39を挿通し、次いでスプリング受け部41を係合凸部41cが接触スプリング39側となるように挿通し、係合凸部41cを接触スプリング39の上端の内径側に係合させる。
次いで、図4(b)に示すように、露出した円環状溝37bに止め輪42を嵌合させる。次いで、図4(c)に示すように、スプリング受け部41の押圧を解除して、止め輪42をスプリング受け部41の止め輪抜け止め部41d内に収納する。
スプール33は、図1に示すように、固定プランジャ32を挿通する中央円筒部33aと、中央円筒部33aの下端部から半径方向外側に突出する下フランジ部33bと、中央円筒部33aの上端部から半径方向外側に突出する上フランジ部33cとを備えている。そして、図1乃至図3に示すように、スプール33の中央円筒部33a、下フランジ部33b、及び上フランジ部33cで構成される収納空間に励磁コイル34が巻装されている。
また、スプール33の中央円筒部33a内に配置された固定プランジャ32の上部には、有底筒状に形成されたキャップ9が配置され、このキャップ9の開放端に設けられた半径方向外側に突出するフランジ部9aが、磁気ヨーク8の下面にシール接合されている。これにより、接点収納部5及びキャップ9が磁気ヨーク8の可動プランジャ貫通孔8a介して連通される密封した接点装置2が形成されている。
また、磁気ヨーク8の上面には、図1及び図2に示すように、外形が方形で円形の中心開口を有して環状に形成された永久磁石11が可動プランジャ35の周鍔部35cを囲むように固定されている。永久磁石11は、上下方向即ち厚み方向に上端側を例えばN極、下端側をS極とするように着磁されている。
さらに、補助ヨーク12の上面には、弾性を有する板状の異物侵入防止部材13が固定されている。
先ず、第1固定接触子23に接続された第1導体部21が例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、第2固定接触子24に接続された第2導体部22が負荷に接続されているものとする。
このとき、電磁石ユニット3における励磁コイル34が非励磁状態にあって、電磁石ユニット3で可動プランジャ35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。
したがって、可動プランジャ35に可動軸37を介して連結されている接点機構4の可動接触子25の第1接点部及び第2接点部が、第1固定接触子23の第1接点部23d、第2固定接触子24の第2接点部24dに対して上方に所定距離だけ離間している。このため、第1固定接触子23及び第2固定接触子24の間の電流路が遮断状態にあり、接点機構4が開極状態となっている。
このように、可動プランジャ35が下降することにより、可動プランジャ35に可動軸37を介して連結されている可動接触子25も下降し、接点機構4の可動接触子25の第1接点部及び第2接点部のそれぞれが、第1固定接触子23の第1接点部23d及び第2固定接触子24の第2接点部24dのそれぞれに対して接触スプリング39の接触圧で接触する。
そして、接点機構4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3の励磁コイル34への通電を停止する。
励磁コイル34への通電を停止すると、電磁石ユニット3で可動プランジャ35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35が復帰スプリング36の付勢力によって上昇し、周鍔部35cが補助ヨーク12に近づくに従って永久磁石11の吸引力が増加する。
そして、可動接触子25の第1接点部及び第2接点部と、第1固定接触子23の第1接点部23d及び第2固定接触子24の第2接点部24dとの間に発生したアークは、これらアークの電流の流れと、図示しないアーク消弧用永久磁石で発生した磁束との関係からフレミング左手の法則により発生したローレンツ力によって引き延ばされるとともに、接点収納部5に封入されたアーク消弧用ガスによって冷却されて消弧される。
このように、電磁接触器1では、開極状態から閉極状態となり、再度開極状態に復帰させる一連の動作で負荷に供給する電流の通電及び遮断を行なう。この際、可動軸37の上下動によって、可動接触子25は第1固定接触子23及び第2固定接触子24との接離を繰り返すことになる。
なお、上記第1の実施形態では、可動軸37にフランジ部となる第1固定部37aを一体に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第1固定部37aを別部材として可動軸37にカシメやロウ付け、焼き嵌め等の固定手段で固定するようにしてもよい。
次に、本発明に係る接点装置の第2実施形態について図5及び図6を伴って説明する。
この第2実施形態は、可動接触子が固定接触子に対して下側から接離するようにしたものである。なお、図5では、可動接触子と固定接触子との関係のみを模式的に表している。
この第2実施形態では、図5及び図6に示すように、可動軸37の先端に第1固定部37aが形成されている。この可動軸37が下端側から可動接触子25の貫通孔25aに挿通されて可動接触子25の上面が第1固定部37aに当接されている。そして、可動軸37の下端側から接触スプリング39が挿通され、この接触スプリング39を圧縮するように同様に可動軸37の下端側から第2固定部40を挿通して固定している。可動軸37には、軸方向の略中央部に円環状溝37bが形成されている。
この第2実施形態では、可動軸37への可動接触子25の装着が図7に示すように行なわれる。
すなわち、キャップ9内に固定プランジャ32と可動プランジャ35とが上下逆関係に配置されているとともに、固定プランジャ32の下面と可動プランジャ35の上面との間に復帰スプリング36が介挿されている。
この開極状態から前述した第1実施形態とは逆に電磁石ユニット3で励磁コイル34に通電して可動プランジャ35を第1実施形態とは逆に上昇させることにより、可動軸37を上昇させる。これにより、可動接触子25が第1固定接触子23及び第2固定接触子24に接触スプリング39の接触圧で接触し、閉極状態となる。この閉極状態では、第1固定接触子23及び第2固定接触子24間に可動接触子25を介して電流路が形成され、通電状態となる。
このアークは図示しない永久磁石によって引き伸ばされるとともに、アーク消弧用ガスによって冷却されて消弧され、開極状態に復帰する。
例えば、スプリング受け部41に形成した止め輪抜け止め部41dは凹部形状に限定されるものではなく、凹部を形成する円環状部を円周方向に複数に分割するようにしたり、円環状部に代えて止め輪42の外周面に接触する3本以上のピンで形成したりすることができる。要は、止め輪42の半径方向すなわち軸直角方向への移動を規制できればよい。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、接点装置2を電磁接触器1に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、継電器、開閉器等の接点装置として適用することができる。
Claims (3)
- 一対の固定接触子と、
前記一対の固定接触子に接離可能な可動接触子と、
前記可動接触子の軸方向中央部に形成された貫通孔を貫通し、前記可動接触子の前記一対の固定接触子との対向面が接触する第1固定部と、前記可動接触子の前記一対の固定接触子とは反対側の面に接触する接触スプリングの他端を固定する第2固定部とを有する可動軸とを備え、
前記第2固定部は、前記可動軸に可動自在に装着されたスプリング受け部と、該スプリング受け部の前記接触スプリングとは反対側の面が接触する前記可動軸に固定された止め輪とで構成され、
前記スプリング受け部の前記止め輪側に当該止め輪抜け止め部が形成されているとともに、
前記スプリング受け部は、前記接触スプリングの内側に挿入される係合凸部が形成され、当該係合凸部を含めた高さと前記接触スプリングの密着高さとの和が、前記可動軸の前記可動接触子の前記接触スプリングの当接面から止め輪装着部までの長さより長く設定されていることを特徴とする接点装置。 - 前記係合凸部は、外周が前記接触スプリングの端部内側と接触することを特徴とする請求項1に記載の接点装置。
- 前記請求項1又は2に記載の接点装置を備え、前記か可動軸に連結される可動プランジャを有する電磁石ユニットを備えたことを特徴とする電磁接触器。
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