WO2011117696A1 - 接点装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a contact device.
- a magnetic blow structure that extinguishes the arc current generated when the contacts come in and out by the force of a permanent magnet arranged in the vicinity of the contacts. What you have is provided.
- a movable contactor including a pair of fixed terminals 81 having a fixed contact 811 and a pair of movable contacts 821 contacting and separating from the pair of fixed contacts 811 respectively.
- the movable contact 82 is formed in a substantially rectangular plate shape, and a pair of movable contacts 821 are arranged in parallel along the longitudinal direction. Then, the movable contact 82 is moved to the fixed terminal 81 side by the drive block, so that the pair of movable contacts 821 abut against the pair of fixed contacts 811. Further, the permanent magnet 9 is disposed so as to be opposed to one side and the other side of the movable contact 82 in the short direction via the contact block 8.
- the pair of permanent magnets 9 facing each other via the contact block 8 is disposed in the vicinity of the contact pair for each contact pair of one fixed contact 811 and one movable contact 821 contacting and separating from the fixed contact 811. Is done. That is, two pairs of permanent magnets 9 are provided.
- the pair of permanent magnets 9 are disposed so that the polarities of the surfaces facing each other are different.
- the permanent magnets disposed on one side in the short direction (upper side in FIG. 27) of the movable contact 82 are provided with the N pole side facing the contact block, and the other side in the short direction of the movable contact 82.
- the permanent magnets 9 respectively disposed on the lower side of FIG. 43 are provided so that the S pole side faces the contact block 8.
- the two permanent magnets 9 arranged on one side in the short direction of the movable contact 82 have the same polarities on the surfaces facing the movable contact 9 and are arranged on the other side in the short direction.
- the polarities of the surfaces facing the movable contact 82 are also equal for the two movable contacts 82.
- the magnetic field in a contact part is strengthened.
- the contact device shown in FIG. 41 or FIG. 42 has a pair of fixed terminals 81 having a fixed contact 811 and a pair of movable contacts that are in contact with and separated from the pair of fixed contacts 811.
- a contact block 8 including a movable contact 82 provided with 821, a drive block (not shown) for driving the movable contact 82, and a permanent magnet 9 disposed in the vicinity of the contact block 8 (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
- the movable contact 82 is formed in a substantially rectangular plate shape, and a pair of movable contacts 821 are arranged in parallel along the longitudinal direction.
- the movable contact 82 is moved to the fixed terminal 81 side by the drive block, so that the pair of movable contacts 821 abut against the pair of fixed contacts 811.
- the permanent magnet 9 is disposed on one side and the other side in the longitudinal direction of the movable contact 82 so as to face each other via the contact block 8.
- the polarities of the surfaces facing each other in the pair of permanent magnets 9 are the same, and the magnetic flux distribution formed around is symmetrical between one contact pair and the other contact pair. Become.
- a method of improving the arc interruption performance in the contact device a method of enlarging the pair of permanent magnets 9 can be considered.
- the cost of the permanent magnet 9 is increased and the outer diameter size of the contact device is increased. There is a problem such as.
- a first invention is a contact comprising a pair of fixed terminals having a fixed contact, and a movable contact in which a pair of movable contacts respectively contacting and separating from the pair of fixed contacts are arranged side by side.
- a block a drive block for driving the movable contact so that the movable contact comes in contact with and away from the fixed contact, a direction in which the movable contacts are arranged side by side, and a direction in which the movable contact and the fixed contact are separated from each other It is provided with a pair of permanent magnets which are provided to face each other through the contact block in the direction and have the same polarity on the faces facing each other.
- a second invention is a contact comprising a pair of fixed terminals having a fixed contact and a movable contact having a pair of movable contacts which are respectively connected to and separated from the pair of fixed contacts.
- a block a drive block that drives the movable contact so that the movable contact comes in contact with and away from the fixed contact, and is provided opposite to each other through the contact block in the direction in which the movable contacts are arranged.
- a first yoke disposed between the pair of permanent magnets, and a pair of permanent magnets having the same polarity on each surface.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a contact device according to Embodiment 1 of the present invention.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view at the time of providing the 1st yoke in the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view in another form of the contact device in the same as the above is shown.
- the schematic side view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- Sectional drawing of the electromagnetic relay provided with the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the external view of the electromagnetic relay provided with the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the disassembled perspective view of the electromagnetic relay provided with the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part sectional drawing of the electromagnetic relay provided with the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in Embodiment 2 of this invention is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in Embodiment 3 of this invention is shown.
- the schematic side view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in Embodiment 4 of this invention is shown.
- the schematic side view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in Embodiment 5 of this invention is shown.
- the schematic side view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in Embodiment 6 of this invention is shown.
- the schematic side view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in Embodiment 7 of this invention is shown.
- the schematic side view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the schematic of the contact device in Embodiment 8 of the present invention is shown.
- the sectional side view of the contact device in the same as above is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- produces in the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in Embodiment 9 of this invention is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in the modification 1 of this invention is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view at the time of providing the 1st yoke in the contact apparatus in the same as the above is shown.
- Sectional drawing of the electromagnetic relay provided with the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the disassembled perspective view of the electromagnetic relay provided with the contact apparatus in the same as the above is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in the modification 2 of this invention is shown.
- the principal part enlarged view in another form of the contact device in the same as the above is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in the modification 3 of this invention is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in the modification 4 of this invention is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in the modification 5 of this invention is shown.
- the schematic perspective view of the contact apparatus in the modification 6 of this invention is shown.
- the schematic of the contact device in the modification 7 of this invention is shown.
- the schematic of the contact apparatus in the modification 8 of this invention is shown.
- the principal part enlarged view of the contact apparatus in the modification 9 of this invention is shown. Sectional drawing of the 1st contact device by a prior art example is shown. Sectional drawing of the 2nd contact device by a prior art example is shown.
- the top view of the 3rd contact apparatus in a prior art example is shown.
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
- the contact device of the present embodiment includes a fixed terminal 33 having a fixed contact 32, a movable contact 35 having a movable contact 34 contacting and separating from the fixed contact 32, and a contact for urging the movable contact 35 toward the fixed contact 32.
- a movable contact shaft 3 comprising a pressure spring 36, a movable shaft 5 that movably passes through an insertion hole 35b formed in the movable contact 35 and restricts the movement of the movable contact 35 toward the fixed contact 32, and a movable
- the driving means is composed of an electromagnet block 2 for driving the movable shaft 5 so that the contact 34 contacts and separates from the fixed contact 32, and a permanent magnet 46 for extinguishing the arc generated in the contact block 3 in a short time.
- the movable contact 35 is formed in a substantially rectangular flat plate shape, and the movable contact 34 is fixed to both ends of the upper surface in the longitudinal direction (left and right direction), and an insertion hole 35b is formed in the substantially center.
- the lower surface of the movable contact 35 is pressed by the contact pressure spring 36.
- the pair of movable contacts 34 are provided at the same distance from the insertion hole 35b.
- the movable shaft 5 is movably inserted through the insertion hole 35 b in the movable contact 35, and is provided at the upper end of the shaft portion 51 so as to come into contact with the upper surface of the movable contact 35 to fix the movable contact 35. It is comprised from the rectangular contact part 52 which controls the movement to the contact 32 side. Since the contact part 52 is formed of a magnetic material such as soft iron, it has both the function of the contact part and the function of the yoke.
- the contact portion 52 is referred to as a yoke contact portion 52.
- the permanent magnet 46 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and is provided substantially parallel to the longitudinal direction of the movable contact 35.
- the permanent magnet 46 is disposed on the front side and the rear side of the movable contact 35 so as to face each other via a gap (contact gap) between the fixed contact 32 and the movable contact 34, and a pair of opposed magnets 46.
- the polarities of the surfaces facing each other are the same (N pole in this embodiment). That is, the front permanent magnet 46 is provided so that the front surface is an S pole and the rear surface is an N pole, and the rear permanent magnet 46 is provided such that the front surface is an N pole and the rear surface is an S pole.
- the permanent magnet 46 has a length L1 that is longer than the distance L2 between the pair of fixed contacts 32, and passes through the centers of the opposing surfaces of the pair of permanent magnets 46 so as to intersect each permanent magnet 46 perpendicularly.
- the line X is disposed so as to pass through the midpoint O between the pair of fixed contacts 32. Therefore, a symmetrical magnetic field with the center line X as the target axis is formed around each of the left and right contact points, and arcs generated between the left and right contact points are stretched by receiving equal force from the magnetic field. . Therefore, contact wear at the left and right contacts is substantially equal, and stable opening / closing performance of the contacts can be obtained. Furthermore, as shown in FIG.
- a first yoke 47 that connects the pair of permanent magnets 46 can be provided so as to face the end surface of the movable contact 35 in the longitudinal direction.
- the first yoke 47 extends from the both ends of the base 47a facing the end face in the longitudinal direction of the movable contact 35 and substantially perpendicular to the base 47a and is connected to the pair of permanent magnets 46, respectively. It is formed in a substantially U shape from a pair of extending portions 47b.
- the pair of extending portions 47 b are connected to the surfaces on the south pole side of the pair of permanent magnets 46.
- one extending portion 47 b is connected to the front surface of the front permanent magnet 46, and the other extending portion 47 b is connected to the rear surface of the rear permanent magnet 46.
- the magnetic flux emitted from the pair of permanent magnets 46 is attracted to the first yoke 47, the leakage magnetic flux is suppressed, the magnetic flux density in the vicinity of the contact can be improved, and the force to stretch the arc generated between the contacts is increased. Increase.
- the provision of the first yoke 47 can maintain the force for extending the arc even if the size of the permanent magnet 46 is reduced, so that the contact device can be reduced in size and cost while maintaining the arc interruption performance. be able to. Further, as shown in FIG.
- a second yoke 52 is provided between the pair of permanent magnets 46 and is disposed substantially parallel to the pair of permanent magnets 46 and abuts against the upper surface of the movable contact 35.
- the second yoke 52 is disposed in the magnetic flux generated by the pair of permanent magnets 46, and a part of the magnetic flux enters the second yoke 52 perpendicularly.
- the magnetic fluxes incident from the front surface and the rear surface of the yoke contact portion 52 repel each other at the approximate center of the second yoke 52 and are emitted from the left and right side surfaces of the second yoke 52, respectively.
- the number of magnetic fluxes passing through the vicinity of the contact portion is increased by the second yoke 52, and the force for extending the arc current is increased, so that the arc breaking performance can be improved. That is, the magnetic flux generated between the pair of permanent magnets 46 can be efficiently guided to the vicinity of the contact portion by the second yoke 52.
- FIG. 5A when a current flows through a conductor (contactor 35) that is generally not provided with a yoke in the vicinity, a magnetic flux is generated concentrically with the center of the conductor as the center of the magnetic field. . Therefore, in FIG.
- the number of magnetic fluxes from right to left in the conductor and the number of magnetic fluxes from left to right in the conductor are substantially equal, and no electromagnetic force is generated in the conductor.
- the contact device of the present embodiment when the contacts are brought into conduction, as shown in FIG. 5B, the movable contact 35 is affected by the yoke contact portion 52 close to the upper surface of the movable contact 35. The balance of the magnetic field generated around the child 35 is lost. More specifically, in FIG. 5B, most of the magnetic flux from the right to the left is attracted to the yoke contact portion 52, and the yoke is brought close to the movable contact 35 as shown in FIG.
- the yoke contact portion 52 is referred to as a second yoke 52.
- the magnetic flux from the left to the right moves upward as a whole, as compared with the case where the yoke is not provided near the movable contact 35 as shown in FIG.
- the number of magnetic fluxes from the left to the right in the movable contact 35 increases.
- the upward electromagnetic force acting on the movable contact 35 by the magnetic flux from the left to the right in the movable contact 35 acts on the movable contact 35 by the magnetic flux in the movable contact 35 from the right to the left. It becomes larger than the downward electromagnetic force, and an upward electromagnetic force (attraction force) acts on the movable contact 35. That is, the movable contact 35 is subjected to a suction force toward the fixed contact that is substantially parallel (vertically upward) to the displacement direction of the movable contact 35.
- the contact repulsive force is It is the force that works in the direction of the most efficient cancellation. Therefore, the contact repulsive force can be effectively canceled by the suction force, and the decrease in the contact pressure between the contacts can be reduced. Therefore, in the contact device of the present embodiment, contact wear at the left and right contacts is substantially equal due to the provision of the pair of permanent magnets 46, and the second yoke 52 attracts the movable contact 35 toward the fixed contact.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance while improving the resistance to electromagnetic repulsion when a load is short-circuited, and can obtain a more stable contact switching performance.
- the second yoke 52 functions as both a yoke and a contact portion, and the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded to constitute the movable shaft 5. Is done. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded.
- the shaft portion is formed on the second yoke 52. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the contact device of the said embodiment is used for an electromagnetic relay as shown in FIG. 6, for example.
- the electromagnetic relay includes an electromagnetic block in a hollow box type case 4.
- the inner block 1 configured by integrally combining the contact block 2 and the contact block 3, the permanent magnet 46, and the first yoke 47 are accommodated.
- the electromagnet block 2 is formed of an insulating material and is fixed to a hollow cylindrical coil bobbin 21 around which the excitation winding 22 is wound, a coil terminal 23 connected to both ends of the excitation winding 22, and the coil bobbin 21 in the cylinder.
- the fixed iron core 24 magnetized by the energized excitation winding 22 and the fixed iron core 24 are arranged in the cylinder of the coil bobbin 21 so as to oppose each other in the axial direction of the coil bobbin 21 and according to whether the energization winding 22 is turned on or off.
- the contact block 3 includes a sealing container 31 formed in a hollow box shape whose bottom surface is opened from an insulating material, and is formed in a substantially columnar shape and penetrates the top surface of the sealing container 31 so that the fixed contact 32 is provided on the bottom surface.
- a fixed terminal 33 provided with a movable contact 34 having a movable contact 34 that contacts and separates from the fixed contact 32, and a movable contact 35 that is in contact with the lower surface of the movable contact 35.
- a contact pressure spring 36 for urging 35 toward the fixed contact 33 is provided.
- the coil bobbin 21 is formed of a resin material in a hollow cylindrical shape having flanges 21a and 21b formed at the upper and lower ends, and an excitation winding 22 is wound around the outer periphery of the cylindrical portion 21c.
- the inner diameter on the lower end side of the cylindrical portion 21c is larger than the inner diameter on the upper end side.
- the excitation winding 22 is connected to a pair of terminal portions 121 provided on the flange portion 21 a of the coil bobbin 21, and ends thereof are connected via lead wires 122 connected to the terminal portions 121.
- a pair of coil terminals 23 are connected to each other.
- the coil terminal 23 is formed of a conductive material such as copper, and is formed of a base portion 23a connected to the lead wire 122 by solder or the like, and a terminal portion 23b extending substantially vertically from the base portion 23a. As shown in FIG.
- the yoke 26 has a substantially rectangular plate-shaped first yoke plate 26 ⁇ / b> A disposed on the upper end side of the coil bobbin 21 and a substantially rectangular plate disposed on the lower end side of the coil bobbin 21.
- the recessed part 26a is formed in the upper surface side approximate center of the 1st yoke plate 26A, and the penetration hole 26c is formed in the approximate center of the said recessed part 26a.
- the bottomed cylindrical cylindrical member 28 in which the collar part 28a is formed in the upper end is penetrated by the said insertion hole 26c, and the collar part 28a is joined to the recessed part 26a.
- the movable iron core 25 formed in a substantially columnar shape from a magnetic material is disposed, and further, the cylindrical portion 28b is formed in a substantially columnar shape from a magnetic material.
- the fixed iron core 24 is inserted, and the fixed iron core 24 and the movable iron core 25 are arranged to face each other.
- a peripheral portion is fixed to the first yoke plate 26A, and a convex portion that forms a space for accommodating the flange portion 24a formed at the upper end of the fixed iron core 24 at the approximate center.
- a cap member 45 made of a metal provided with 45 a is provided, and the cap member 45 prevents the fixed iron core 24 from coming off.
- a cylindrical bush 26D made of a magnetic material is fitted into a gap formed between the inner peripheral surface on the lower end side of the coil bobbin 21 and the outer peripheral surface of the cylindrical member 28, and the yoke 26 and A magnetic circuit is formed together with the fixed iron core 24 and the movable iron core 25.
- the return spring 27 is inserted through an insertion hole 24 b formed in the axial direction of the fixed iron core 24, the lower end is in contact with the upper surface of the movable iron core 25, and the upper end is in contact with the lower surface of the cap member 45. Further, the return spring 27 is provided in a compressed state between the movable iron core 25 and the cap member 45, and elastically biases the movable iron core 25 downward.
- the movable shaft 5 includes a shaft portion 51 formed from a nonmagnetic material in the shape of a long round bar that is long in the vertical direction, and a bowl-shaped yoke made of a magnetic material integrally formed with the shaft portion 51 at the upper end of the shaft portion 51. And a contact portion 52.
- the shaft portion 51 is inserted through the insertion hole 45 b formed at the approximate center of the convex portion 45 a of the cap member 45 and the return spring 27, and the screw portion 51 a formed at the lower end portion is formed in the axial direction of the movable core 25.
- the movable iron core 25 is connected by being screwed into the screw hole 25a.
- the contact part 52 is formed in a substantially rectangular flat plate shape from soft iron, and restricts the movement of the movable contact 35 to the fixed contact side. That is, the contact portion 52 has a function of a contact portion that restricts the movement of the movable contact 35 and a function of a yoke.
- the contact portion 52 is referred to as a second yoke 52.
- the movable shaft 5 is inserted into an insertion hole 35b formed in a substantially center with the movable contact 34 fixed to the left and right ends of the main body 35a formed in a substantially rectangular shape.
- the fixed terminal 33 is formed in a substantially cylindrical shape using a conductive material such as copper, a flange 33a is formed at the upper end, and a fixed contact 32 facing the movable contact 34 is fixed to the lower surface.
- a screw hole 33b is formed in the axial direction from the upper surface of the fixed terminal 33, and a screw portion such as an external load (not shown) is screwed into the screw hole 33b to be connected.
- the sealing container 31 is formed in a hollow box shape whose bottom surface is opened from a heat-resistant material such as ceramic, and two through holes 31a through which the fixed terminal 33 penetrates are arranged in parallel on the top surface. And the fixed contact terminal 33 is penetrated by the through-hole 31a in the state which made the collar part 33a protruded from the upper surface of the sealing container 31, and is joined by brazing. Moreover, as shown to Fig.8 (a), the end of the flange 38 is joined to the opening periphery of the sealing container 31 by brazing. The sealed container 31 is sealed by joining the other end of the flange 38 to the first yoke plate 26A by brazing.
- an insulating member 39 for insulating an arc generated between the fixed contact 32 and the movable contact 34 from the joint between the sealing container 31 and the flange 38 is provided at the opening of the sealing container 31.
- the insulating member 39 is formed in a substantially hollow rectangular parallelepiped shape having an upper surface opened from an insulating material such as ceramic or synthetic resin, and a convex portion 45a of the cap member 45 is formed in a concave portion in a rectangular frame 39a formed at a substantially central portion of the lower surface. Mated.
- a circular frame 39c having an inner diameter substantially the same size as the inner diameter of the contact pressure spring 36 is formed at the approximate center of the inner bottom surface of the insulating member 39, and the movable shaft 5 is inserted through the approximate center of the circular frame 39c.
- An insertion hole 39b is formed.
- the displacement of the contact pressure spring 36 is prevented by fitting the lower end portion of the contact pressure spring 36 through which the movable shaft 5 is inserted into the recess in the circular frame 39c.
- the contact spring 36 is provided in a compressed state between the insulating member 39 and the movable contact 35 with its upper end abutting against the lower surface of the movable contact 35, so that the movable contact 35 is placed on the fixed contact 32 side. It is elastically biased to the back.
- the permanent magnet 46 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is disposed in contact with the sealing container on the front side and the rear side of the sealing container 31, respectively. The pair of permanent magnets 46 are provided so as to face each other with the sealing container 31 therebetween, and the polarities of the faces facing each other are the same (N pole in this embodiment).
- the first yoke 47 is substantially U-shaped from a substantially rectangular plate-like base portion 47a and a pair of extending portions 47b extending substantially perpendicularly to the base portion 47a from both front and rear ends of the base portion 47a. Formed on the left and right side surfaces of the sealing container 31.
- the base 47a is provided in contact with the left and right side surfaces of the sealing container 31, and the pair of extending portions 47b sandwich the permanent magnet 46 and the sealing container 31 from the front-rear direction.
- the case 4 is formed of a resin material in a substantially rectangular box shape, and includes a hollow box-type case main body 41 having an upper surface opened, and a hollow box-type cover 42 covering the opening of the case main body 41.
- the case body 41 is provided with a protrusion 141 formed with an insertion hole 141a used for fixing the electromagnetic relay to the mounting surface by screwing at the front ends of the left and right side walls.
- a step portion 41 a is formed at the opening periphery of the upper end side of the case body 41, and the outer periphery is smaller than the lower end side.
- a pair of slits 41b into which the terminal portion 23b of the coil terminal 23 is fitted is formed on the front surface above the step portion 41a.
- a pair of concave portions 41c are arranged in the left-right direction on the rear surface above the step portion 41a.
- the cover 42 is formed in a hollow box shape with an open bottom surface, and a pair of protrusions 42 a that fit into the recesses 41 c of the case body 41 when assembled to the case body 41 are formed on the rear surface.
- a partition 42c is formed on the upper surface of the cover 42 to divide the upper surface into two substantially right and left, and a pair of insertion holes 42b through which the fixed terminals 33 are inserted are formed on the upper surface divided into two by the partition 42c. It is formed.
- FIG. 8 (c) when the inner unit block 1 including the electromagnet block 2 and the contact block 3 is stored in the case 4, the flange 21 b at the lower end of the coil bobbin 21 and the bottom surface of the case main body 41 A substantially rectangular lower cushion rubber 43 is interposed between the upper cushion rubber 44 and an insertion hole 44a through which the flange 33a of the fixed terminal 33 is inserted between the sealing container 31 and the cover 42. Disguise.
- the movable iron core 25 slides downward due to the urging force of the return spring 27, and the movable shaft 5 also moves downward. Move to.
- the movable contact 35 moves downward as the contact portion 52 of the movable shaft 5 moves, so that the movable contact 34 is provided in a state of being separated from the fixed contact 32 in the initial state.
- the exciting winding 22 is energized, the movable iron core 25 is attracted to the fixed iron core 24 and slides upward, so that the movable shaft 5 connected to the movable iron core 25 also moves upward in conjunction with it.
- the contact portion 52 of the movable shaft 5 moves to the fixed contact 32 side, and the movable contact 35 also moves to the fixed contact 32 side by the biasing force of the contact pressure spring 36, so that it is fixed to the movable contact 35.
- the movable contact 34 is brought into contact with the fixed contact 32 so that the contacts are electrically connected. Since the electromagnetic relay having the above configuration includes the contact device, it has stable contact opening / closing performance and can be reduced in size and cost.
- the electromagnetic relay has a longitudinal dimension determined by the size of the coil bobbin 21 provided in the electromagnet block 2, and the lateral dimension is a movable contact 35 in which the movable contacts 34 are arranged in parallel along the longitudinal direction.
- the coil bobbin 21 has a cylindrical shape in which flanges 21 a and 21 b are formed at both upper and lower ends, and the inner dimension of the case 4 in the front-rear direction is set according to the outer shape of the coil bobbin 21.
- the electromagnet block 2 appears to protrude from both sides of the movable contact 35 in the front-rear direction when viewed from above. That is, a dead space exists between the movable contact 35 and the inner wall of the case 4 in the front-rear direction.
- the pair of permanent magnets 46 are disposed on both sides of the movable contact 35 in the left-right direction, it is necessary to further increase the size of the case 4 in the left-right direction.
- the pair of permanent magnets 46 are disposed on both sides in the front-rear direction of the movable contact 35, the dead space in the case 4 can be effectively used, and the case 4 can be prevented from being enlarged. can do.
- the second yoke 52 of the movable shaft 5 comes close to the upper surface of the movable contact 35 when the contacts are conducted. Then, as described with reference to FIG.
- the balance of the magnetic field generated around the movable contact 35 is lost, and the movable contact 35 has a vertically upward direction substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 35.
- the suction force works. Therefore, even when a contact repulsive force is applied between the contacts, the movable contact 35 has a suction force in a direction opposite to the contact repulsive force by 180 degrees. Therefore, the contact repulsive force can be canceled out efficiently, and problems such as a decrease in contact pressure and contact welding due to an arc during contact opening can be prevented.
- the second yoke 52 is formed in a substantially flat plate shape, the distance from each point on the surface of the second yoke 52 facing the movable contact 35 to the movable contact 35 becomes substantially constant.
- the suction force acting on the movable contact 35 can be made substantially uniform.
- the abutting portion 52 is provided with its front end and rear end abutting against the inner wall of the case 4, thereby receiving a rotational force in the winding direction of the contact pressure spring 36. Even in this case, rotation is prevented without providing additional parts.
- the front end and the rear end of the contact portion 52 are in contact with the inner wall of the case 4, but only a part of the contact portion 52 is in contact with the inner wall of the case 4. May be prevented from rotating.
- the contact portion 52 is made of soft iron and is used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke. A yoke may be provided separately from a nonmagnetic material.
- the yoke is provided substantially at the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 2)
- the contact device of this embodiment is demonstrated using FIG.
- the contact device according to the present embodiment and the contact device according to the first embodiment are different from each other only in the arrangement of the movable contact 35 with respect to the pair of permanent magnets 46 and the thickness of the pair of permanent magnets 46, and the structure common to the first embodiment.
- symbol is attached
- the movable contact 35 is provided near the front permanent magnet 46 between the pair of permanent magnets 46. That is, the space on the rear side of the movable contact 35 is widened by the amount that the movable contact 35 is moved from the center between the pair of permanent magnets 46 toward the front permanent magnet 46. Therefore, in the contact device of this embodiment, when the direction of the current flowing through the movable contact 35 is rightward in FIG.
- the distance for extending the arc can be made longer than in the first embodiment, and the forward current can be increased. As a result, the arc interruption performance can be improved.
- the thickness of the front permanent magnet 46 is made thinner than the thickness of the rear permanent magnet 46. Therefore, the strength of the magnetic field on the rear side of the movable contact 35 generated by the rear permanent magnet 46 is higher than the strength of the magnetic field on the front side of the movable contact 35 generated by the front permanent magnet 46. Accordingly, the force for extending the arc current to the rear side becomes strong, and the arc interruption performance can be further improved.
- the case where the direction of the current flowing through the movable contact 35 is rightward is described.
- the present embodiment is also applicable to the case where the direction of current is reverse (from right to left).
- the movable contact 35 is arranged near the rear permanent magnet 46 from the center between the pair of permanent magnets 46, and the thickness of the rear permanent magnet 46 is made thinner than the thickness of the front permanent magnet 46. That's fine.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 3)
- the contact device of this embodiment is demonstrated using FIG.
- the contact device according to the present embodiment and the contact device according to the first embodiment are different only in the shape of the second yoke 53 of the movable shaft 5, and the structures common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
- the second yoke 53 of the present embodiment includes a substantially rectangular flat plate-like base portion 53a and a pair of extended portions 53b extending downward from both front and rear ends of the base portion 53a. It is formed in a substantially U-shaped cross section.
- the lower surface of the base 53a of the contact portion 53 is close to the upper surface of the movable contact 35, and the pair of extending portions 53b are respectively connected to the front end and the rear end of the movable contact 35. Proximity. Then, as shown in FIG.
- the magnetic flux from the left to the right in the movable contact 35 moves upward as a whole, and the flat plate-like second yoke 52 shown in FIG.
- the number of magnetic fluxes from the left to the right in the movable contact 35 is further increased compared to the case where the magnetic flux is provided in the vicinity of.
- an upward electromagnetic force acting on the movable contact 35 by the magnetic flux moving from left to right in the movable contact 35 acts on the movable contact 35 by the magnetic flux moving from right to left in the movable contact 35. It becomes even larger than the downward electromagnetic force. Therefore, a larger vertical upward electromagnetic force (suction force) acts on the movable contact 35 substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 35.
- the contact repulsive force acting on the movable contact 35 is a force in the opposite direction to the contact repulsive force (downward force) generated on the movable contact 35
- the contact repulsive force is It is the force that works in the direction of the most efficient cancellation. Therefore, a larger upward suction force is generated in the movable contact 35 than in the first embodiment, and a decrease in the contact pressure between the contacts can be further prevented. Therefore, in the contact device of this embodiment, the second yoke 52 exerts a force (attraction force) that cancels the contact repulsion force stronger than that of the first embodiment on the movable contact 35.
- the contact device has a stable arc breaking performance while improving the resistance to electromagnetic repulsion when the load is short-circuited, and can obtain a more stable contact switching performance.
- the second yoke 53 functions as both a yoke and an abutting portion, and the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally formed so as to be movable. 5 is configured. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the contact portion 53 is a case where the pair of extending portions 53b are provided in contact with the inner wall of the case 4 to receive a rotational force in the winding direction of the contact pressure spring 36 or the like. Also, rotation is prevented without providing additional parts.
- the pair of extending portions 53b both come into contact with the inner wall of the case 4, but only one extending portion 53b comes into contact with the inner wall of the case 4 and rotation of the contacting portion 53 is prevented. It may be a thing.
- the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally molded. However, after the second yoke 53 and the shaft portion 51 are separately molded, the second yoke 53 has a shaft portion. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the contact portion 53 is made of soft iron and used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke.
- a yoke may be provided separately from a nonmagnetic material. In that case, the yoke is provided substantially at the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 4) The contact device of this embodiment is demonstrated using FIG. However, about the structure which is common in Embodiment 1, the same code
- the difference between the contact device in the present embodiment and the contact device in the first embodiment shown in FIG. 1 is that the lower surface of the movable contact 35 faces the contact portion 52 via the movable contact 35, for example, soft iron or the like.
- the yoke plate 6 (hereinafter referred to as the third yoke 6) made of the above magnetic material is fixed.
- the third yoke 6 made of the above magnetic material is fixed.
- the second yoke 52 and the third yoke 6 Is formed, and a first magnetic attraction force is generated between the second yoke 52 and the third yoke 6.
- the third yoke 6 is attracted to the second yoke 52 by the first magnetic attraction force acting between the second yoke 52 and the third yoke 6. That is, an upward force substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 35 (pressing the movable contact 35 toward the fixed contact 32) acts on the movable contact 35 to which the third yoke 6 is fixed.
- the first magnetic attraction force acting between the second yoke 52 and the third yoke 6 exerting an upward force on the movable contact 35 is a contact repulsive force (downward) generated on the movable contact 35.
- (Force) is a force in the opposite direction of about 180 degrees, and is therefore a force that works in the direction that cancels the contact repulsive force most efficiently. Therefore, in the contact device according to the present embodiment, the contact repulsive force can be efficiently canceled by the first magnetic attraction force, and a decrease in contact pressure between the contacts can be reduced.
- the contact device has a stable arc breaking performance and can obtain a more stable switching performance of the contact while increasing the resistance to the electromagnetic repulsion force when the load is short-circuited.
- the second yoke 52 functions as both a yoke and a contact portion, and the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded to constitute the movable shaft 5. Is done. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded.
- the shaft portion is formed on the second yoke 52. It may be formed integrally by inserting 51 or the like. Further, the second yoke 52 on the fixed terminal 32 side receives the magnetic flux from the fixed terminal 33 more strongly than the third yoke 6, thereby increasing the magnetic flux density. Therefore, increasing the thickness of the second yoke 52 in the vertical direction can increase the first magnetic attractive force more efficiently than increasing the thickness of the third yoke 6 in the vertical direction. . Therefore, by increasing the thickness of the second yoke 52, it is possible to more reliably prevent a decrease in contact pressure between the contacts.
- the contact portion 52 is made of a magnetic material, so that it is used as the second yoke 52 having both functions of the contact portion and the yoke.
- 52 may be formed of a nonmagnetic material and a yoke may be provided separately.
- the yoke is provided substantially at the center of the pair of fixed terminals 33 and is provided to face the axis of the movable shaft 5.
- the second yoke 52 and the third yoke 6 are formed in a substantially rectangular flat plate shape, each point on the surface of the second yoke 52 facing the third yoke 6 is determined.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 5)
- the contact device of this embodiment is demonstrated using FIG. Note that the contact device of the present embodiment and the contact device of the fourth embodiment differ only in the shape of the yoke plate 7 (third yoke), and the structures common to the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals. Description is omitted. The description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG. 15 and the direction orthogonal to the vertical and horizontal directions as the front and rear direction. As shown in FIG.
- the third yoke 7 of the present embodiment includes a substantially rectangular flat plate-like base portion 7a and a pair of extending portions 7b extending upward from the front and rear ends of the base portion 7a. It is formed in a substantially U-shaped cross section. As shown in FIG. 16, when the contacts are conducted, the tip of the extended portion 7 b in the third yoke 7 is close to the second yoke 52, so that the second yoke 52 is closer than the third embodiment. The gap between the second yoke 52 and the third yoke 7 is reduced, and the third yoke 7 receives a stronger first magnetic attractive force from the second yoke 52. That is, a larger upward force is applied to the movable contact 35.
- the first magnetic attractive force acting between the second yoke 52 and the third yoke 7 is larger than that in the fourth embodiment, and is further increased upward with respect to the contact 35. This can further prevent a decrease in contact pressure between the contacts.
- the first magnetic attraction force is a contact repulsive force (downward force) generated in the movable contact 35
- the contact repulsive force is a force (upward force) that is approximately 180 degrees in the opposite direction. It is the force that works in the direction to counteract the most efficiently. Therefore, in the contact device of this embodiment, the contact wear at the left and right contacts is substantially equal due to the provision of the pair of permanent magnets 46, and the movable contact 35 is stronger than the first embodiment.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance and is pressed toward the fixed contact 32 by the third yoke 7 to have a more stable contact opening / closing performance.
- the second yoke 52 functions as both a yoke and an abutment portion, and the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally formed to form the movable shaft 5. Composed. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded.
- the shaft portion is formed on the second yoke 52. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the second yoke 52 is made of a magnetic material and is used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke. 52 may be formed of a nonmagnetic material and a yoke may be provided separately. In that case, the second yoke 52 is provided at substantially the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft.
- a substantially annular groove 71a is formed in the center of the lower surface of the base portion 7a of the third yoke 7, and the upper end of the contact pressure spring 36 is fitted into the groove 71a, whereby the contact pressure spring.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 6) The contact device of this embodiment is demonstrated using FIG.
- the contact device according to the present embodiment and the contact device according to the fifth embodiment are different only in the shape of the yoke contact portion 53 (second yoke 53). A description thereof will be omitted. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
- the second yoke 53 of the present embodiment includes a substantially rectangular flat plate-like base portion 53a and a pair of extending portions 53b that extend downward from both front and rear ends of the base portion 53a. It is formed in a substantially U-shaped cross section. Then, as shown in FIG.
- the tip surface of the extended portion 53b of the second yoke 53 is close to the tip surface of the extended portion 7b of the third yoke 7,
- the first magnetic attractive force acting between the second yoke 53 and the third yoke 7 is further increased.
- the second yoke 53 is set by setting the gap between the distal end surface of the extending portion 53 b and the distal end surface of the extending portion 7 b so as to face the substantially center of the side end portion of the movable contact 35.
- the leakage magnetic flux generated from the gap between the second yoke 53 and the third yoke 7 can be reduced, and the first magnetic attraction force acting between the second yoke 53 and the third yoke 7 can be reduced more than in the fifth embodiment. It can be further enhanced. That is, a larger upward force that is substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 35 acts on the movable contact 35. Therefore, in the contact device of the present embodiment, the contact wear at the left and right contacts is substantially equal due to the provision of the pair of permanent magnets 46, and the movable contact 35 is connected to the third yoke 7 from the fourth embodiment. Is pressed to the fixed contact 32 side with an even stronger force.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance and a more stable contact opening / closing performance.
- the first magnetic attraction force is a contact repulsive force (downward force) generated in the movable contact 35
- the contact repulsive force is a force (upward force) that is approximately 180 degrees in the opposite direction. It is the force that works in the direction to counteract the most efficiently.
- the second yoke 53 has both functions of a yoke and a contact portion, and the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally formed so that the movable shaft 5 is Composed.
- one component can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally molded.
- the second yoke 53 has a shaft portion. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the second yoke 53 is formed of a magnetic material and is used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke. 53 may be formed of a non-magnetic material, and a yoke may be provided separately.
- the second yoke 53 is provided at substantially the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 7)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
- the contact device of the present embodiment has a fixed terminal 33 with a fixed contact 32 provided at the lower end, a movable contact 68 having a movable contact 61 that contacts and separates from the fixed contact 32, and an upper surface of the movable contact 68.
- the second yoke 69 disposed, a contact pressure spring 65 that urges the movable contact 68 toward the fixed contact 32, a holding member 66 that holds the second yoke 69, and the holding member 66 are connected.
- the movable shaft 67 and the electromagnet block 2 that drives the movable shaft 67 so that the movable contact 61 contacts and separates from the fixed contact 32 are provided. Since the fixed contact 32, the fixed terminal 33, and the electromagnet block 2 are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
- the movable contact 68 is formed in a substantially rectangular plate shape, and movable contacts 61 are provided on both ends of the upper surface in the longitudinal direction (left-right direction).
- the second yoke 69 is formed in a flat plate shape from a magnetic material such as soft iron, and is provided to face the upper surface of the movable contact 62.
- the contact pressure spring 65 abuts the upper end of the contact pressure spring 65 substantially at the center of the lower surface of the movable contact 68, and a protrusion 68 a protruding from the approximate center of the lower surface of the movable contact 68 is inserted into the inner diameter portion of the contact pressure spring 65.
- the holding member 66 includes a base portion 661 having a substantially rectangular plate shape, a pair of holding portions 662 extending upward from both ends in the front-rear direction of the base portion 661, and tips of the pair of holding portions 662 inward in the front-rear direction. It is comprised from the contact part 663 bent toward. And between the pair of holding portions 662, the contact pressure spring 65 whose lower end is in contact with the upper surface of the base portion 661, the movable contact 68 whose lower surface is pressed against the contact pressure spring 65, and the lower surface is the upper surface of the movable contact 68.
- a second yoke 69 that is held by a pair of holding portions 662 is disposed opposite to the first yoke 69.
- a substantially columnar protrusion 664 protrudes substantially from the center of the upper surface of the base 661 of the holding member 66, and the protrusion 664 is fitted into the lower end side inner diameter portion of the contact pressure spring 65.
- the contact pressure spring 65 is fixed in a compressed state between the base 661 and the movable contact 68, and urges the movable contact 68 toward the fixed contact 32 (upward).
- the movable contact 68 tries to move to the fixed terminal 33 side (upward) by the biasing force of the contact pressure spring 65, but the upper surface of the movable contact 68 is restricted from moving upward by the contact portion 663.
- the second yoke 69 By abutting against the second yoke 69, the movement toward the fixed contact 32 is restricted.
- the movable shaft 67 is formed in a substantially rod-like shape that is long in the vertical direction, the electromagnet block 2 is connected to the lower end side, and the base 661 of the holding member 66 is fixed to the upper end.
- the holding member 66 connected to the movable shaft 67 is also displaced upward.
- the second yoke 69 held by the holding member 66 also moves upward, whereby the restriction on the upward movement with respect to the movable contact 68 is released.
- the movable contact 68 moves upward by the biasing force of the contact pressure spring 65, and the movable contact 61 provided on the movable contact 68 abuts against the fixed contact 32 so that the contacts are electrically connected.
- an upward electromagnetic force acts on the movable contact 68 as described with reference to FIG. 5B of the first embodiment. . That is, the movable contact 68 is applied with a suction force toward the fixed contact that is substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 68 (vertically upward).
- the vertically upward suction force acting on the movable contact 68 is 180 degrees opposite to the contact repulsive force (downward force) generated on the movable contact 68. Therefore, the contact repulsive force is It is the force that works in the direction of the most efficient cancellation. Therefore, the contact repulsive force can be effectively canceled by the suction force, and the decrease in the contact pressure between the contacts can be reduced. Therefore, in the contact device of the present embodiment, the contact consumption at the left and right contacts is substantially equal due to the provision of the pair of permanent magnets 46, and the second yoke 69 attracts the movable contact 35 to the fixed contact side.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance while improving the resistance to electromagnetic repulsion when a load is short-circuited, and can obtain a more stable contact switching performance.
- the fixed contact 32 may be either provided integrally with the fixed terminal 33 or provided separately.
- the movable contact 61 may be either provided integrally with the movable contact 62 or provided separately.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 8)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIGS. The description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG. 21 and the direction orthogonal to the vertical and horizontal directions as the front and rear direction.
- the contact device of the present embodiment has a fixed terminal 33 with a fixed contact 32 provided at the lower end, a movable contact 62 having a movable contact 61 that contacts and separates from the fixed contact 32, and an upper surface of the movable contact 62.
- a second yoke 63 disposed, a third yoke 64 disposed opposite to the lower surface of the movable contact 62, and a contact pressure spring for biasing the movable contact 62 toward the fixed contact 32 65, a holding member 66 that holds the second yoke 63, a movable shaft 67 that is connected to the holding member 66, and an electromagnetic block 2 that drives the movable shaft 67 so that the movable contact 61 contacts and separates from the fixed contact 32.
- the movable contact 62 is formed in a substantially rectangular plate shape, and movable contacts 61 are provided on both ends of the upper surface in the longitudinal direction (left-right direction).
- a substantially rectangular notch 62 a is formed in the approximate center of each long side of the movable contact 62.
- the second yoke 63 is formed of a magnetic material such as soft iron and has a substantially U-shaped cross section. A substantially rectangular plate-like base 631 facing the upper surface of the movable contact 62 and both ends of the base 631 are bent.
- the second yoke 63 restricts the movement of the movable contact 62 in the left-right direction by inserting the extending portion 632 through the notch 62 a of the movable contact 62.
- the third yoke 64 is formed in a substantially rectangular plate shape from a magnetic material such as soft iron, is fixed to the lower surface of the movable contact 62, and faces the second yoke 63 via the movable contact 62. Then, the tips of the pair of extending portions 632 in the second yoke 63 face the upper surface of the third yoke 64, and the movable contact 62 is sandwiched between the first and second yokes 63 and 64.
- the third yoke 64 is fixed to the movable contact 62 and is provided integrally with the movable contact 62. However, the third yoke 64 contacts the lower surface of the movable contact 62. It may be provided separately from the movable contact 62 in contact therewith.
- the contact pressure spring 65 has an upper end in contact with the lower surface of the third yoke 64, and a protrusion 64 a that protrudes substantially at the center of the lower surface of the third yoke 64 is fitted into the inner diameter portion on the upper end side of the contact pressure spring 65. To do.
- the holding member 66 includes a base portion 661 having a substantially rectangular plate shape, a pair of holding portions 662 extending upward from both ends in the front-rear direction of the base portion 661, and the ends of the pair of holding portions 662 folded inward. It is comprised from the contact part 663 bent.
- a movable contact 62 and a contact pressure spring 65 sandwiched between the second and third yokes 63 and 64 are disposed between the pair of sandwiching portions 662, and the second yoke 63 is sandwiched between the pair of sandwiching portions 662. Held by the portion 662.
- a substantially columnar protrusion 664 protrudes substantially from the center of the upper surface of the base 661 of the holding member 66, and the protrusion 664 is fitted into the lower end side inner diameter portion of the contact pressure spring 65.
- the contact pressure spring 65 is fixed in a compressed state between the base 661 and the third yoke 64, and the movable contact 62 is biased to the fixed contact 32 side (upward) via the third yoke 64.
- the movable contact 62 tries to move to the fixed terminal 33 side (upward) by the biasing force of the contact pressure spring 65, but the upper surface of the movable contact 62 is restricted from moving upward by the contact portion 663.
- the movable shaft 67 is formed in a substantially rod-like shape that is long in the vertical direction, the electromagnet block 2 is connected to the lower end side, and the base 661 of the holding member 66 is fixed to the upper end.
- the holding member 66 connected to the movable shaft 67 is also displaced upward.
- the second yoke 63 held by the holding member 66 also moves upward, whereby the restriction on the upward movement with respect to the movable contact 62 is released.
- the movable contact 62 moves upward together with the third yoke 64 by the biasing force of the contact pressure spring 65, and the movable contact 61 provided on the movable contact 62 abuts on the fixed contact 32 so that the contacts are electrically connected.
- a magnetic field is generated around the movable contact 62, and the second and third yokes 63 and 64 are connected as shown in FIG. A passing magnetic flux is formed.
- a magnetic attractive force is generated between the second and third yokes 63 and 64, and the third yoke 64 is attracted to the second yoke 63.
- the third yoke 64 presses the lower surface of the movable contact 62, and an upward force that presses the movable contact 62 toward the fixed contact 32 side works.
- the magnetic attraction force acting on the third yoke 64 is a force in the direction opposite to the contact repulsive force (downward force) generated in the movable contact 62
- the contact repulsive force is the highest. It is a force that works in the direction to counteract efficiently. Therefore, the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance, and the third yoke 64 presses the movable contact 62 toward the fixed contact 32 side, and thus has a stable contact opening / closing performance. Yes.
- the movable shaft 67 is further driven to the fixed contact 32 side (hereinafter referred to as overtravel) after the contacts are conducted, the movable contact 62 contacts the fixed terminal 33 and moves upward. Due to the restriction, the second yoke 63 held by the holding member 66 is separated from the movable contact 62.
- overtravel the fixed contact 32 side
- the substantially U-shaped second yoke 63 has a facing area S1 with respect to the movable contact 62 so that the facing area S2 with respect to the movable contact 62 of the flat plate-like third yoke 64 is increased.
- the magnetic path length L1 of the second yoke 63 is longer than the magnetic path length L2 of the third yoke 64. Therefore, increasing the thickness of the second yoke 63 in the vertical direction increases the magnetic attractive force acting on the third yoke 64 more effectively than increasing the thickness of the third yoke 64 in the vertical direction. be able to.
- the second yoke 63 is located closer to the fixed terminal 33 than the third yoke 64 and easily receives the magnetic flux from the fixed terminal 33, so that the magnetic flux density is higher than that of the third yoke 64.
- the magnetic attraction force against the third yoke 64 can be efficiently increased.
- the magnetic attraction force with respect to the third yoke 64 obtained when the yoke 63 has a flat plate shape can be obtained with a substantially U-shaped yoke having a thickness smaller than that of the flat plate yoke. Therefore, by making the second yoke 63 substantially U-shaped, the thickness of the second yoke 63 can be suppressed while maintaining the magnetic attraction force with respect to the third yoke 64, and the contact device can be downsized. Can be achieved.
- the fixed contact 32 may be either provided integrally with the fixed terminal 33 or provided separately.
- the movable contact 61 may be either provided integrally with the movable contact 62 or provided separately.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Embodiment 9)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIG.
- the contact device of this embodiment is a contact device according to any one of Embodiments 1 to 8, in which a permanent magnet piece 48 is disposed between a pair of permanent magnets 46.
- the permanent magnet 48 is provided in any contact device of Embodiment 1 thru
- the case where 48 is provided will be described.
- the permanent magnet piece 48 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, is disposed at a substantially center between the pair of permanent magnets 46 and faces the upper surface of the movable contact 35, and further, a substantially center between the pair of first yokes 47. Is located.
- the permanent magnet 48 is disposed such that the surfaces facing each other with respect to the pair of permanent magnets 46 and the pair of first yokes 47 are substantially parallel to each other.
- the polarity of each surface (first surface) facing the pair of permanent magnets 46 is different from the polarity of the surface of the permanent magnet 46 facing the first surface (S).
- the polarity of each surface (second surface) facing the pair of first yokes 47 is set to be different from the polarity of the first surface (N pole). That is, in the permanent magnet piece 48, the polarities of the left and right side surfaces are set to N poles, and the polarities of the front and rear side surfaces are set to S poles. Therefore, the magnetic flux generated between the pair of permanent magnets 46 and between the pair of first yokes 47 is attracted to the permanent magnet piece 48 and relayed by the permanent magnet 46. Therefore, in the contact device of the present embodiment, the provision of the permanent magnet piece 48 suppresses leakage magnetic flux between the pair of permanent magnets 46 and the pair of first yokes 47, and the magnetic flux density in the vicinity of each contact portion. Will improve.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
- the contact device of this embodiment differs from the contact device of Example 1 in the arrangement of the permanent magnets 46. The description of the structure common to the first embodiment will be omitted by attaching the same reference numerals, and the direction perpendicular to the up, down, left, and right directions in FIG.
- the permanent magnet 46 of the present embodiment is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and is provided substantially parallel to the short direction of the movable contact 35.
- the permanent magnets 46 are respectively disposed on the left and right sides of the movable contact 35 so as to face each other via a gap (contact gap) between the fixed contact 32 and the movable contact 34, and a pair of permanent magnets facing each other.
- the polarities of the faces facing each other are the same (S pole in this embodiment). That is, the left permanent magnet 46 is provided so that the right surface is S pole and the left surface is N pole, and the right permanent magnet 46 is provided so that the left surface is the S pole and the right surface is N pole.
- the pair of permanent magnets 46 are disposed so that the centers of the surfaces facing each other are positioned on a straight extension line connecting the pair of fixed contacts 32.
- the distance between the left permanent magnet 46 and the left contact portion and the distance between the right permanent magnet 46 and the right contact portion are arranged to be substantially equal. Therefore, the magnetic field generated around each contact portion by the pair of permanent magnets 46 is formed symmetrically about the straight line X passing through the insertion hole 35a of the movable contact 35 and extending in the front-rear direction. Further, since the contact portion 52 (hereinafter referred to as the second yoke 52) of the movable shaft 5 is located between the pair of permanent magnets 46, the magnetic flux generated between the pair of permanent magnets 46 is on the second yoke 52 side. Be drawn to.
- the contact device of the present embodiment can obtain a stable arc breaking performance while achieving downsizing.
- a magnetic field symmetric about the straight line X is formed around each contact portion, so that the magnetic flux density at each contact portion is substantially equal, and the force that stretches the arc at each contact portion. Are substantially equal to each other, and more stable arc interruption performance can be obtained.
- a pair of first yokes 47 can be provided to connect the pair of permanent magnets 46 so as to face each end face in the short direction of the movable contact 35.
- the first yoke 47 extends from the both ends of the base portion 47a facing the short-side end surface of the movable contact 35 and the base portion 47a substantially perpendicularly to the base portion 47a. It is formed in a substantially U shape from a pair of extending portions 47b to be connected.
- the pair of extending portions 47 b are connected to the N pole side surfaces of the pair of permanent magnets 46. That is, one extending portion 47 b is connected to the right surface of the right permanent magnet 46, and the other extending portion 47 b is connected to the left surface of the left permanent magnet 46.
- the magnetic flux emitted from the pair of permanent magnets 46 is attracted to the first yoke 47, the leakage magnetic flux is suppressed, the magnetic flux density near each contact can be improved, and the force that stretches the arc generated between the contacts. Will increase. Therefore, by providing the first yoke 47, the force to stretch the arc can be maintained even if the size of the permanent magnet 46 is reduced. Therefore, the contact device is further reduced in size and cost while maintaining the arc interruption performance. Can be achieved. Further, when a current flows through the contactor 35 in the contact device of the present embodiment, a magnetic field as shown in FIGS. 5A and 5B of the first embodiment is formed, and the movable contactor 35 has an upward electromagnetic wave.
- the contact device of the present embodiment stable contact opening / closing performance can be obtained by the yoke contact portion 52 sucking the movable contact 35 toward the fixed contact.
- the second yoke 52 functions as both a yoke and a contact portion, and the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded to constitute the movable shaft 5. Is done.
- one component can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded.
- the shaft portion is formed on the second yoke 52. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the contact device of the present embodiment is used for an electromagnetic relay as shown in FIGS. 30A and 30B and FIGS. 31A to 31C, for example.
- the electromagnetic relay using the contact device of the present embodiment is the same as that of the embodiment except that a pair of permanent magnets are provided in the direction in which the movable contacts are provided, so that they are provided facing each other via the contact block.
- the configuration of the electromagnetic relay described in 1 is the same.
- the electromagnetic relay using the contact device of the present embodiment also has stable contact opening / closing performance as well as the electromagnetic relay using the contact device of the first embodiment, and can be reduced in size and cost.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 2)
- the contact device of this embodiment is demonstrated using FIG.
- the contact device according to the present embodiment and the contact device according to the first modification differ only in the arrangement of the movable contact 35 with respect to the pair of permanent magnets 46. The description is omitted.
- the description will be made assuming that the top, bottom, left and right in FIG. Further, in the following description, it is assumed that a current flows through the movable contact 35 from left to right.
- the arc generated at the left contact portion is extended rearward to the left, and the arc generated at the right contact portion is extended rearward (see the arrow in FIG. 32).
- the movable contact 35 is provided near the front first yoke 47 between the pair of first yokes 47. That is, the space on the rear side of the movable contact 35 is widened by the amount of movement of the movable contact 35 from the center between the pair of first yokes 47 toward the front first yoke 47.
- the contact device of this embodiment when the direction of the current flowing through the movable contact 35 is rightward in FIG. 32, the distance for extending the arc can be made longer than that in the first modification, and the forward current can be increased. As a result, the arc interruption performance can be improved. Also, as shown in FIG. 33, by arranging the pair of permanent magnets 46 so that the centers of the opposing surfaces of the pair of permanent magnets 46 are located on a straight line connecting the pair of fixed contacts, The magnetic flux density near each contact portion can be increased. That is, the force for extending the arc current to the rear side becomes stronger, and the arc interruption performance can be further improved. In the present embodiment, the case where the direction of the current flowing through the movable contact 35 is rightward is described.
- the present embodiment is also applicable to the case where the direction of current is reverse (from right to left).
- the movable contact 35 may be disposed closer to the rear first yoke 47 from the center between the first yokes 47.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 3)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIG.
- the contact device of the present embodiment and the contact device of Modification 1 differ only in the shape of the second yoke 53 of the movable shaft 5, and the structure common to Modification 1 is denoted by the same reference numeral. Description is omitted. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG. As shown in FIG.
- the second yoke 53 of the present embodiment includes a substantially rectangular flat plate-like base portion 53a and a pair of extending portions 53b extending downward from both front and rear ends of the base portion 53a. It is formed in a substantially U-shaped cross section.
- the lower surface of the base 53a of the contact portion 53 is close to the upper surface of the movable contact 35, and the pair of extending portions 53b are respectively connected to the front end and the rear end of the movable contact 35. Proximity. Then, as shown in FIG. 12, the balance of the magnetic field generated around the movable contact 35 is lost due to the influence of the second yoke 53 adjacent to the upper surface and the front and rear ends of the movable contact 35.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance while improving the resistance to electromagnetic repulsion when the load is short-circuited, and can obtain a more stable contact switching performance.
- the second yoke 53 functions as both a yoke and a contact portion, and the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally formed so that the movable shaft is formed. 5 is configured. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the contact portion 53 is a case where the pair of extending portions 53b are provided in contact with the inner wall of the case 4 to receive a rotational force in the winding direction of the contact pressure spring 36 or the like. Also, rotation is prevented without providing additional parts.
- the pair of extending portions 53b both come into contact with the inner wall of the case 4, but only one extending portion 53b comes into contact with the inner wall of the case 4 and rotation of the contacting portion 53 is prevented. It may be a thing.
- the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally molded. However, after the second yoke 53 and the shaft portion 51 are separately molded, the second yoke 53 has a shaft portion. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the contact portion 53 is made of soft iron and used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke.
- a yoke may be provided separately from a nonmagnetic material.
- the yoke is provided substantially at the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 4)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIG. However, about the structure which is common in the modification 1, a common code
- the difference between the contact device in the present embodiment and the contact device of Modification 1 shown in FIG. 27 is that the lower surface of the movable contact 35 is opposed to the contact portion 52 via the movable contact 35, for example, soft iron or the like.
- the yoke plate 6 (hereinafter referred to as the third yoke 6) made of the above magnetic material is fixed.
- the second yoke 52 of the movable shaft 5 is also displaced upward accordingly.
- the restriction on the upper side of the movable contact 35 (on the fixed contact 32 side) is released, and the movable contact 35 is moved upward by the biasing force of the contact pressure spring 36.
- the movable contact 34 provided on the movable contact 35 abuts on the fixed contact 32, the contacts are electrically connected.
- the position of the second yoke 52 after the displacement is maintained by the driving means 2 and abuts or approaches the movable contact 35 held upward by the contact pressure spring 36. Further, when the contacts are conducted and a current flows through the movable contact 35, a magnetic field is generated around the movable contact 35. As shown in FIG. 14, the second yoke 52 and the third yoke 6 Is generated, and a second magnetic attraction force is generated between the second yoke 52 and the third yoke 6. The third yoke 6 is attracted to the second yoke 52 by the second magnetic attraction force acting between the second yoke 52 and the third yoke 6.
- an upward force substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 35 acts on the movable contact 35 to which the third yoke 6 is fixed.
- the second magnetic attraction force acting between the second yoke 52 and the third yoke 6 exerting an upward force on the movable contact 35 is a contact repulsive force (downward) generated on the movable contact 35.
- (Force) is a force in the opposite direction of about 180 degrees, and is therefore a force that works in the direction that cancels the contact repulsive force most efficiently.
- the contact repulsive force can be efficiently canceled by the second magnetic attraction force, and the decrease in contact pressure between the contacts can be reduced. Therefore, the contact device of the present embodiment has a stable arc breaking performance and a more stable contact opening / closing performance, while increasing the resistance to electromagnetic repulsion when a load is short-circuited.
- the second yoke 52 functions as both a yoke and a contact portion, and the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded to constitute the movable shaft 5. Is done. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded.
- the shaft portion is formed on the second yoke 52. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the second yoke 52 on the fixed terminal 32 side receives the magnetic flux from the fixed terminal 33 more strongly than the third yoke 6, thereby increasing the magnetic flux density. For this reason, increasing the thickness of the second yoke 52 in the vertical direction can increase the second magnetic attractive force more efficiently than increasing the thickness of the third yoke 6 in the vertical direction. .
- the contact portion 52 is made of a magnetic material, so that it is used as the second yoke 52 having both functions of the contact portion and the yoke.
- 52 may be formed of a nonmagnetic material and a yoke may be provided separately.
- the yoke is provided substantially at the center of the pair of fixed terminals 33 and is provided to face the axis of the movable shaft 5.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 5) The contact device of this embodiment is demonstrated using FIG. Note that the contact device of the present embodiment and the contact device of the fourth embodiment differ only in the shape of the yoke plate 7 (third yoke), and the structures common to the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals.
- the third yoke 7 of the present embodiment includes a base portion 7a having a substantially rectangular flat plate shape and a pair of extending portions 7b extending upward from both front and rear ends of the base portion 7a. It is formed in a substantially U-shaped cross section. Then, as shown in FIG.
- the tip of the extended portion 7 b in the third yoke 7 is close to the second yoke 52, so that the The gap between the second yoke 52 and the third yoke 7 is reduced, and the third yoke 7 receives a stronger second magnetic attractive force from the second yoke 52. That is, a larger upward force is applied to the movable contact 35. Therefore, in the contact device according to the present embodiment, the second magnetic attractive force acting between the second yoke 52 and the third yoke 7 is larger than that in the third modification, and is further increased upward with respect to the contact 35. This can further prevent a decrease in contact pressure between the contacts.
- the second magnetic attraction force is a contact repulsive force (downward force) generated in the movable contact 35, it is a force (upward force) in the opposite direction of about 180 degrees. It is the force that works in the direction to counteract the most efficiently. Therefore, in the contact device according to the present embodiment, the movable contact 35 is attracted to the fixed contact 32 side by the second magnetic attraction force stronger than that of the third modification. That is, the contact device of the present embodiment has a stable arc interruption performance while increasing the resistance to electromagnetic repulsion when a load is short-circuited, and the movable contact 35 is pressed toward the fixed contact 32 by the third yoke 7. Thus, the contact opening / closing performance is more stable.
- the second yoke 52 functions as both a yoke and an abutment portion, and the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally formed to form the movable shaft 5. Composed. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 52 and the shaft portion 51 are integrally molded. However, after the yoke contact portion 52 and the shaft portion 51 are separately molded, the shaft portion 51 is formed on the second yoke 52. It may be formed integrally by inserting and the like.
- the second yoke 52 is made of a magnetic material and is used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke. 52 may be formed of a nonmagnetic material and a yoke may be provided separately. In that case, the second yoke 52 is provided at substantially the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft. In addition, a substantially annular groove 71a is formed in the center of the lower surface of the base portion 7a of the third yoke 7, and the upper end of the contact pressure spring 36 is fitted into the groove 71a, whereby the contact pressure spring.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
- Modification 6 The contact device of this embodiment is demonstrated using FIG. Note that the contact device of the present embodiment and the contact device of Modification 5 differ only in the shape of the yoke contact portion 53 (second yoke 53), and the same reference numerals are used for structures common to Modification 4. A description thereof will be omitted. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG. As shown in FIG.
- the second yoke 53 of the present embodiment has a cross section from a base portion 53a having a substantially rectangular flat plate shape and a pair of extending portions 53b extending downward from both front and rear ends of the base portion 53a. It is formed in a substantially U-shape. Then, as shown in FIG. 18, when the contacts are conducted, the tip surface of the extended portion 53b of the second yoke 53 is close to the tip surface of the extended portion 7b of the third yoke 7, The second magnetic attractive force acting between the second yoke 53 and the third yoke 7 is further increased.
- the second yoke 53 is set by setting the gap between the distal end surface of the extending portion 53 b and the distal end surface of the extending portion 7 b so as to face the substantially center of the side end portion of the movable contact 35.
- the leakage magnetic flux generated from the gap between the second yoke 53 and the third yoke 7 can be reduced, and the second magnetic attraction force acting between the second yoke 53 and the third yoke 7 can be reduced compared to the fourth modification. It can be further enhanced. That is, a larger upward force that is substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 35 acts on the movable contact 35.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc interruption performance while increasing the resistance to the electromagnetic repulsion force when the load is short-circuited, and the movable contact 35 is fixed to the fixed contact 32 with a stronger force than that of the fourth modification.
- the contact opening and closing performance is more stable when pressed to the side.
- the second magnetic attraction force is a contact repulsive force (downward force) generated in the movable contact 35, it is a force (upward force) in the opposite direction of about 180 degrees. It is the force that works in the direction to counteract the most efficiently.
- the second yoke 53 has both functions of a yoke and a contact portion, and the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally formed so that the movable shaft 5 is Composed. Therefore, one component (movable shaft 5) can function as a yoke, a contact portion, and a shaft portion, thereby reducing the number of components.
- the second yoke 53 and the shaft portion 51 are integrally molded. However, after the second yoke 53 and the shaft portion 51 are separately molded, the second yoke 53 has a shaft portion. It may be formed integrally by inserting 51 or the like.
- the second yoke 53 is formed of a magnetic material and is used as a yoke contact portion having both functions of the contact portion and the yoke. 53 may be formed of a non-magnetic material, and a yoke may be provided separately. In that case, the second yoke 53 is provided at substantially the center of the pair of fixed terminals 33 and substantially opposite to the axis of the movable shaft. Further, the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 7) The contact device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
- the contact device of the present embodiment has a fixed terminal 33 with a fixed contact 32 provided at the lower end, a movable contact 68 having a movable contact 61 that contacts and separates from the fixed contact 32, and an upper surface of the movable contact 68.
- the second yoke 69 disposed, a contact pressure spring 65 that urges the movable contact 68 toward the fixed contact 32, a holding member 66 that holds the second yoke 69, and the holding member 66 are connected.
- a movable shaft 67, an electromagnet block 2 that drives the movable shaft 67 so that the movable contact 61 contacts and separates from the fixed contact 32, and a pair of permanent magnets 46 that respectively oppose the left end and the right end of the movable contact 68 are provided.
- the movable contact 68 is formed in a substantially rectangular plate shape, and movable contacts 61 are provided on both ends of the upper surface in the longitudinal direction (left-right direction).
- the second yoke 69 is formed in a flat plate shape from a magnetic material such as soft iron, and is provided to face the upper surface of the movable contact 62.
- the contact pressure spring 65 abuts the upper end of the contact pressure spring 65 substantially at the center of the lower surface of the movable contact 68, and a protrusion 68 a protruding from the approximate center of the lower surface of the movable contact 68 is inserted into the inner diameter portion of the contact pressure spring 65.
- the holding member 66 includes a base portion 661 having a substantially rectangular plate shape, a pair of holding portions 662 extending upward from both ends in the front-rear direction of the base portion 661, and tips of the pair of holding portions 662 inward in the front-rear direction. It is comprised from the contact part 663 bent toward. And between the pair of holding portions 662, the contact pressure spring 65 whose lower end is in contact with the upper surface of the base portion 661, the movable contact 68 whose lower surface is pressed against the contact pressure spring 65, and the lower surface is the upper surface of the movable contact 68.
- a second yoke 69 that is held by a pair of holding portions 662 is disposed opposite to the first yoke 69.
- a substantially columnar protrusion 664 protrudes substantially from the center of the upper surface of the base 661 of the holding member 66, and the protrusion 664 is fitted into the lower end side inner diameter portion of the contact pressure spring 65.
- the contact pressure spring 65 is fixed in a compressed state between the base 661 and the movable contact 68, and urges the movable contact 68 toward the fixed contact 32 (upward).
- the movable contact 68 tries to move to the fixed terminal 33 side (upward) by the biasing force of the contact pressure spring 65, but the upper surface of the movable contact 68 is restricted from moving upward by the contact portion 663.
- the second yoke 69 By abutting against the second yoke 69, the movement toward the fixed contact 32 is restricted.
- the movable shaft 67 is formed in a substantially rod-like shape that is long in the vertical direction, the electromagnet block 2 is connected to the lower end side, and the base 661 of the holding member 66 is fixed to the upper end.
- the holding member 66 connected to the movable shaft 67 is also displaced upward.
- the second yoke 69 held by the holding member 66 also moves upward, whereby the restriction on the upward movement with respect to the movable contact 68 is released.
- the movable contact 68 moves upward by the biasing force of the contact pressure spring 65, and the movable contact 61 provided on the movable contact 68 abuts against the fixed contact 32 so that the contacts are electrically connected.
- an upward electromagnetic force acts on the movable contact 68 as described with reference to FIG. . That is, the movable contact 68 is applied with a suction force toward the fixed contact that is substantially parallel to the displacement direction of the movable contact 68 (vertically upward).
- the vertically upward suction force acting on the movable contact 68 is 180 degrees opposite to the contact repulsive force (downward force) generated on the movable contact 68. Therefore, the contact repulsive force is It is the force that works in the direction of the most efficient cancellation. Therefore, the contact repulsive force can be effectively canceled by the suction force, and the decrease in the contact pressure between the contacts can be reduced. Therefore, the contact device of the present embodiment extends the arc generated at the left and right contacts without being short-circuited regardless of the direction of the current by providing the pair of permanent magnets 46, and further, the second yoke 69 is provided.
- the contact device of the present embodiment By attracting the movable contact 35 toward the fixed contact side, the contact device of the present embodiment has a stable arc interruption performance while improving the resistance to electromagnetic repulsion when a load is short-circuited, and a more stable contact. Opening and closing performance can be obtained.
- the fixed contact 32 may be either provided integrally with the fixed terminal 33 or provided separately.
- the movable contact 61 may be either provided integrally with the movable contact 62 or provided separately.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 8)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 39 and 22 to 25. FIG. Note that the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
- the contact device of the present embodiment has a fixed terminal 33 with a fixed contact 32 provided at the lower end, a movable contact 62 having a movable contact 61 that contacts and separates from the fixed contact 32, and an upper surface of the movable contact 62.
- a second yoke 63 disposed, a third yoke 64 disposed opposite to the lower surface of the movable contact 62, and a contact pressure spring for biasing the movable contact 62 toward the fixed contact 32 65, a holding member 66 that holds the second yoke 63, a movable shaft 67 that is connected to the holding member 66, and an electromagnetic block 2 that drives the movable shaft 67 so that the movable contact 61 contacts and separates from the fixed contact 32.
- the movable contact 62 is formed in a substantially rectangular plate shape, and movable contacts 61 are provided on both ends of the upper surface in the longitudinal direction (left-right direction).
- a substantially rectangular notch 62 a is formed in the approximate center of each long side of the movable contact 62.
- the second yoke 63 is formed of a magnetic material such as soft iron and has a substantially U-shaped cross section.
- a substantially rectangular plate-like base 631 facing the upper surface of the movable contact 62 and both ends of the base 631 are bent. It is comprised from a pair of extension part 632 extended below.
- the second yoke 63 restricts the movement of the movable contact 62 in the left-right direction by inserting the extending portion 632 through the notch 62 a of the movable contact 62.
- the third yoke 64 is formed in a substantially rectangular plate shape from a magnetic material such as soft iron, is fixed to the lower surface of the movable contact 62, and faces the second yoke 63 via the movable contact 62.
- the tips of the pair of extending portions 632 in the second yoke 63 face the upper surface of the third yoke 64, and the movable contact 62 is sandwiched between the second and third yokes 63 and 64.
- the third yoke 64 is fixed to the movable contact 62 and is provided integrally with the movable contact 62.
- the third yoke 64 contacts the lower surface of the movable contact 62. It may be provided separately from the movable contact 62 in contact therewith.
- the contact pressure spring 65 has an upper end in contact with the lower surface of the third yoke 64, and a protrusion 64 a that protrudes substantially at the center of the lower surface of the third yoke 64 is fitted into the inner diameter portion on the upper end side of the contact pressure spring 65.
- the holding member 66 includes a base portion 661 having a substantially rectangular plate shape, a pair of holding portions 662 extending upward from both ends in the front-rear direction of the base portion 661, and the ends of the pair of holding portions 662 folded inward. It is comprised from the contact part 663 bent.
- a movable contact 62 and a contact pressure spring 65 sandwiched between the second and third yokes 63 and 64 are disposed between the pair of sandwiching portions 662, and the second yoke 63 is sandwiched between the pair of sandwiching portions 662.
- a substantially columnar protrusion 664 protrudes substantially from the center of the upper surface of the base 661 of the holding member 66, and the protrusion 664 is fitted into the lower end side inner diameter portion of the contact pressure spring 65.
- the contact pressure spring 65 is fixed in a compressed state between the base 661 and the third yoke 64, and the movable contact 62 is biased to the fixed contact 32 side (upward) via the third yoke 64.
- the movable contact 62 tries to move to the fixed terminal 33 side (upward) by the biasing force of the contact pressure spring 65, but the upper surface of the movable contact 62 is restricted from moving upward by the contact portion 663. By abutting on the second yoke 63, the movement toward the fixed contact 32 is restricted.
- the movable shaft 67 is formed in a substantially rod-like shape that is long in the vertical direction, the electromagnet block 2 is connected to the lower end side, and the base 661 of the holding member 66 is fixed to the upper end. In the contact device of the present embodiment configured as described above, when the movable shaft 67 is displaced upward by the driving means 2, the holding member 66 connected to the movable shaft 67 is also displaced upward.
- the second yoke 63 held by the holding member 66 also moves upward, whereby the restriction on the upward movement with respect to the movable contact 62 is released.
- the movable contact 62 moves upward together with the third yoke 64 by the biasing force of the contact pressure spring 65, and the movable contact 61 provided on the movable contact 62 abuts on the fixed contact 32 so that the contacts are electrically connected.
- a magnetic field is generated around the movable contact 62, and the second and third yokes 63 and 64 are connected as shown in FIG. A passing magnetic flux is formed.
- the third yoke 64 presses the lower surface of the movable contact 62, and an upward force that presses the movable contact 62 toward the fixed contact 32 side works.
- the magnetic attraction force acting on the third yoke 64 is a force in the direction opposite to the contact repulsive force (downward force) generated in the movable contact 62, the contact repulsive force is the highest. It is a force that works in the direction to counteract efficiently.
- the contact device of the present embodiment has a stable arc interrupting performance while increasing the resistance to electromagnetic repulsion when the load is short-circuited, and the third yoke 64 presses the movable contact 62 toward the fixed contact 32. Therefore, it has stable contact opening / closing performance. Further, when the movable shaft 67 is further driven to the fixed contact 32 side (hereinafter referred to as overtravel) after the contacts are conducted, the movable contact 62 contacts the fixed terminal 33 and moves upward. Due to the restriction, the second yoke 63 held by the holding member 66 is separated from the movable contact 62.
- overtravel the fixed contact 32 side
- the substantially U-shaped second yoke 63 has a facing area S1 with respect to the movable contact 62 so that the facing area S2 with respect to the movable contact 62 of the flat plate-like third yoke 64 is increased.
- the magnetic path length L1 of the second yoke 63 is longer than the magnetic path length L2 of the third yoke 64. Therefore, increasing the thickness of the second yoke 63 in the vertical direction increases the magnetic attractive force acting on the third yoke 64 more effectively than increasing the thickness of the third yoke 64 in the vertical direction. be able to.
- the second yoke 63 is located closer to the fixed terminal 33 than the third yoke 64 and easily receives the magnetic flux from the fixed terminal 33, so that the magnetic flux density is higher than that of the third yoke 64.
- the magnetic attraction force against the third yoke 64 can be efficiently increased.
- the magnetic attraction force with respect to the third yoke 64 obtained when the yoke 63 has a flat plate shape can be obtained with a substantially U-shaped yoke having a thickness smaller than that of the flat plate yoke. Therefore, by making the second yoke 63 substantially U-shaped, the thickness of the second yoke 63 can be suppressed while maintaining the magnetic attraction force with respect to the third yoke 64, and the contact device can be downsized. Can be achieved.
- the fixed contact 32 may be either provided integrally with the fixed terminal 33 or provided separately.
- the movable contact 61 may be either provided integrally with the movable contact 62 or provided separately.
- the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device. (Modification 9)
- the contact device of this embodiment will be described with reference to FIG.
- the contact device of this embodiment is a contact device according to any one of Modifications 1 to 8, in which a permanent magnet piece 48 is disposed between a pair of permanent magnets 46.
- the permanent magnet 48 is provided in any contact device of the modified examples 1 to 8, the same effect can be obtained.
- the case where 48 is provided will be described.
- the description will be made with reference to the vertical and horizontal directions in FIG.
- the permanent magnet piece 48 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, is disposed at a substantially center between the pair of permanent magnets 46 and faces the upper surface of the movable contact 35, and further, a substantially center between the pair of first yokes 47. Is located.
- the permanent magnet 48 is disposed such that the surfaces facing each other with respect to the pair of permanent magnets 46 and the pair of first yokes 47 are substantially parallel to each other.
- the polarity of each surface (second surface) facing the pair of permanent magnets 46 is different from the polarity of the surface of the permanent magnet 46 facing the second surface (N
- the polarity of each surface facing the pair of first yokes 47 is set to be different from the polarity of the second surface (S pole). That is, in the permanent magnet piece 48, the polarities of the left and right side surfaces are set to N poles, and the polarities of the front and rear side surfaces are set to S poles. Therefore, the magnetic flux generated between the pair of permanent magnets 46 is attracted to the permanent magnet piece 48 and relayed by the permanent magnet 46.
- the provision of the permanent magnet piece 48 suppresses the leakage magnetic flux between the pair of permanent magnets 46 and improves the magnetic flux density near each contact portion. Therefore, by providing the permanent magnet piece 48, the magnetic flux density in the vicinity of each contact portion is increased, the force for stretching the arc generated at the contact portion is increased, and the arc interruption performance can be further improved. Further, the contact device of the present embodiment may be a sealed contact device.
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Abstract
Description
上記磁気ブロー構造を備える接点装置の一例として、図27に示すように、固定接点811を有する一対の固定端子81及び一対の固定接点811に各々接離する一対の可動接点821を備える可動接触子82からなる接点ブロック8と、可動接触子82を駆動する図示しない駆動ブロックと、接点ブロック8近傍に配設される永久磁石9とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
可動接触子82は、略矩形板状に形成されて長手方向に沿って一対の可動接点821が並設されている。そして、可動接触子82が、駆動ブロックによって固定端子81側へ移動されることにより、一対の可動接点821が一対の固定接点811に各々当接する。
また、永久磁石9は、可動接触子82の短手方向における一方側と他方側とにそれぞれ接点ブロック8を介して対向して配設される。ここで、接点ブロック8を介して対向する一対の永久磁石9は、1つの固定接点811と当該固定接点811に接離する1つの可動接点821との接点ペアごとに当該接点ペア近傍に配設される。つまり、一対の永久磁石9は、2組設けられている。
一対の永久磁石9は、互いに対向する面の極性が異極となるようにそれぞれ配設されている。例えば、可動接触子82の短手方向一方側(図27の上側)に各々配設される永久磁石は、N極側が接点ブロックに対向して設けられ、可動接触子82の短手方向他方側(図43の下側)に各々配設される永久磁石9は、S極側が接点ブロック8に対向して設けられる。つまり、可動接触子82の短手方向の一方側に配設される2つの永久磁石9は、可動接触子9に対向する面の極性が互いに等しく、短手方向の他方側に配設される2つの可動接触子82についても、可動接触子82に対向する面の極性が互いに等しい。これにより、接点部における磁界を強めている。
そして、可動接触子82における長手方向の一方側から他方側(図43の左側から右側)へ電流が流れる場合、接点ペアが接離する際に発生するアーク電流は、互いに離れる方向へ引き伸ばされる。すなわち、可動接触子82における長手方向の一方側(図43における左側)で発生するアーク電流は、前記一方側へ引き伸ばされ、可動接触子82における長手方向の他方側(図43における右側)で発生するアーク電流は、前記他方側へ引き伸ばされる。
しかしながら、電流が流れる方向が上記方向とは逆向き(右側から左側)となった場合、各接点ペアにおいて発生するアーク電流は、互いに近づく方向へ引き伸ばされる。そのため、接点装置に回生電流等の通常とは逆方向の電流が流れた場合、各接点ペアで発生するアーク電流同士が接触して短絡する虞があった。
そこで、図42に示すように、可動接触子82の長手方向において、接点ブロック8を介して対向する一対の永久磁石9を配設したものが提供されている。
上記磁気ブロー構造を備える接点装置の一例として、図41、または、図42に示す接点装置は、固定接点811を有する一対の固定端子81及び一対の固定接点811に各々接離する一対の可動接点821を備える可動接触子82からなる接点ブロック8と、可動接触子82を駆動する図示しない駆動ブロックと、接点ブロック8近傍に配設される永久磁石9とを備える(例えば特許文献2、3参照)。
可動接触子82は、略矩形板状に形成されて長手方向に沿って一対の可動接点821が並設されている。そして、可動接触子82が、駆動ブロックによって固定端子81側へ移動されることにより、一対の可動接点821が一対の固定接点811に各々当接する。
また、永久磁石9は、可動接触子82の長手方向における一方側と他方側とにそれぞれ接点ブロック8を介して対向して配設される。
特許文献2、3で示される接点装置は、一対の永久磁石9において互いに対向する面の極性が同一で、一方の接点ペアと他方の接点ペアとで、周囲に形成される磁束分布が対称となる。そして、可動接触子82に流れる電流の向きが当該可動接触子82における長手方向のいずれの方向であっても、各接点ペアで発生するアーク電流は、互いに離れる方向へ引き伸ばされる。
そして、可動接点821が、固定接点811に接離する際、接点間に発生するアーク電流は、一対の永久磁石9によって発生する磁場によって引き伸ばされてアークの遮断が行われる。
また、上記特許文献2、3に示す接点装置では、一対の永久磁石9が接点ブロック9の長手方向両端側にそれぞれ配設されていることから、一対の永久磁石9間の磁気ギャップが大きくなり、当該磁気ギャップで発生する漏れ磁束が多くなる。そのため、接点間に発生するアークを引き伸ばす力が弱く、十分なアーク遮断性能を得ることができない虞があった。
ここで、上記接点装置においてアーク遮断性能を向上させる方法としては、一対の永久磁石9を大きくする方法が考えられるが、その場合、永久磁石9のコストアップや接点装置の外径サイズが大型化するといった問題がある。
上記課題を解決するために第1の発明は、固定接点を有する一対の固定端子、及び前記一対の固定接点にそれぞれ接離する一対の可動接点が一面に並設される可動接触子からなる接点ブロックと、前記固定接点に前記可動接点が接離するように前記可動接触子を駆動する駆動ブロックと、前記可動接点の並設方向及び前記可動接点と前記固定接点との接離方向に直交する方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、互いに対向する面の各極性が同一である一対の永久磁石とを備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために第2の発明は、固定接点を有する一対の固定端子、及び前記一対の固定接点にそれぞれ接離する一対の可動接点が一面に並設される可動接触子からなる接点ブロックと、前記固定接点に前記可動接点が接離するように前記可動接触子を駆動する駆動ブロックと、前記可動接点の並設方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、互いに対向する面の各極性が同一である一対の永久磁石と、前記一対の永久磁石間に配設される第一のヨークとを備えることを特徴とする。
以上説明したように、本発明では、安定したアーク遮断性能を得ることができ、且つ、小型化を図った接点装置を提供することができるという効果がある。
(実施形態1)
本実施形態の接点装置について図1~3を用いて説明を行う。なお、図1における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の接点装置は、固定接点32を有する固定端子33、及び固定接点32に接離する可動接点34を有する可動接触子35、及び可動接触子35を固定接点32側へ付勢する接圧ばね36からなる接点ブロック3と、前記可動接触子35に形成される挿通孔35bを移動自在に挿通して可動接触子35の固定接点側32への移動を規制する可動軸5、及び可動接点34が固定接点32に接離するように可動軸5を駆動させる電磁石ブロック2からなる駆動手段と、接点ブロック3で発生するアークを短時間で消弧するための永久磁石46とから構成される接点装置が知られている。
可動接触子35は、略矩形平板状に形成されて上面における長手方向(左右方向)の両端側に可動接点34が各々固着され、略中央に挿通孔35bが穿設されている。また、可動接触子35は、下面が接圧ばね36によって押圧される。ここで、一対の可動接点34は、挿通孔35bからの距離がそれぞれ同じ位置に設けられている。
可動軸5は、可動接触子35における挿通孔35bを移動自在に挿通する軸部51と、当該軸部51の上端に設けられて可動接触子35の上面に当接し、可動接触子35の固定接点32側への移動を規制する矩形状の当接部52とから構成される。
当接部52は、軟鉄等の磁性材料から形成されていることから、当接部の機能とヨークの機能との両方を兼ね備えている。以下、当接部52をヨーク当接部52と称す。
永久磁石46は、略直方体状に形成されて可動接触子35の長手方向に対して略平行に設けられる。ここで、永久磁石46は、可動接触子35の前方側と後方側とに固定接点32と可動接点34とのギャップ(接点ギャップ)を介して互いに対向してそれぞれ配設され、対向する一対の永久磁石46は、互いに対向する面の極性が同一(本実施形態ではN極)となっている。つまり、前方の永久磁石46は、前面がS極で後面がN極となるように設けられ、後方の永久磁石46は、前面がN極で後面がS極となるように設けられている。
本実施形態の接点装置では、電磁石ブロック2によって可動軸37が上方へ移動されると、可動接触子35に対する固定接点32側への規制が解除され、可動接触子35は、接圧ばね37の付勢力によって固定接点32側へ移動する。これにより、可動接点34が固定接点32に当接して接点間が導通する。
ここで、一対の永久磁石46によって、図2に示すように、接点ブロック3の周囲に磁場が形成される。そのため、固定接点32と可動接点34との間(接点間)で発生するアークは、可動接触子35を流れる電流の方向がいずれの方向であっても、互いに離れる方向へ引き伸ばされて消弧される。詳しく説明すると、図2において、電流が可動接触子35を左から右へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは左後方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは右後方へ引き伸ばされてアーク電流の短絡を防止できる。また、図2において、電流が可動接触子35を右から左へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは左前方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは右前方へ引き伸ばされてアーク電流の短絡を防止できる。なお、図2中の番号31は、後述する封止容器31を示す。
また、永久磁石46は、その長さL1が一対の固定接点32間の距離L2よりも長く、一対の永久磁石46の互いに対向する各面の中心を通って各永久磁石46と垂直に交わる中心線Xが、一対の固定接点32間の中点Oを通るように配設されている。そのため、左右各接点の周囲には、上記中心線Xを対象の軸とする左右対称な磁場が形成されて、左右各接点間で発生するアークは、上記磁場からそれぞれ等しい力を受けて引き伸ばされる。従って、左右各接点における接点消耗が略等しくなって安定した接点の開閉性能を得ることができる。
更に、図3に示すように、可動接触子35の長手方向の端面に対向して一対の永久磁石46を接続する第一のヨーク47を設けることができる。第一のヨーク47は、可動接触子35の長手方向の端面に対向する基部47a、及び基部47aの両端から当該基部47aに対して略垂直に各々延設されて一対の永久磁石46にそれぞれ接続する一対の延設部47bから略コの字状に形成される。ここで、一対の延設部47bは、一対の永久磁石46のS極側の面に接続される。つまり、一方の延設部47bは、前方の永久磁石46の前面に接続され、他方の延設部47bは、後方の永久磁石46の後面に接続される。
これにより、一対の永久磁石46から出る磁束は、第一のヨーク47に引き寄せられて漏れ磁束が抑制され、接点近傍の磁束密度を向上することができて接点間に発生するアークを引き伸ばす力が増大する。従って、第一のヨーク47を設けることで、永久磁石46のサイズを小さくしてもアークを引き伸ばす力を維持できるため、アーク遮断性能を維持しつつも接点装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
また、図4に示すように、一対の永久磁石46間において、当該一対の永久磁石46と略平行に配置されて可動接触子35の上面に当接する第二のヨーク52が設けられる。つまり、第二のヨーク52は、一対の永久磁石46によって発生する磁束中に配設されて当該磁束の一部が第二のヨーク52へ垂直に入射する。ここで、ヨーク当接部52の前面及び後面から入射した各磁束は、第二のヨーク52の略中央で反発し合って当該第二のヨーク52の左右側面から各々出射し、接点部近傍を通り第一のヨーク47へ向かって進む。従って、第二のヨーク52によって接点部近傍を通る磁束数が多くなり、アーク電流を引き伸ばす力が増大してアーク遮断性能を向上させることができる。つまり、第二のヨーク52によって、一対の永久磁石46間に発生する磁束を効率よく接点部近傍へ誘導することができる。
また、図5(a)に示すように、一般的に近傍にヨークが設けられていない導体(接触子35)に電流が流れると、導体の中心を磁界の中心として同心円状に磁束が発生する。そのため、図5(a)において、導体内を右から左へ向かう磁束の数と導体内を左から右へ向かう磁束の数とが略等しく、導体に電磁力は発生しない。
しかし、本実施形態の接点装置では、接点間が導通した際、図5(b)に示すように、可動接触子35の上面に近接するヨーク当接部52の影響を受けて、当該可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れる。具体的に説明すると、図5(b)において、右から左に向かう磁束の多くはヨーク当接部52に引き寄せられて、図5(a)に示すようにヨークが可動接触子35の近傍に設けられていない場合に比べて、可動接触子35内を右から左に向かう磁束の数が減少する。以下、ヨーク当接部52を第二のヨーク52と称する。
一方、図5(b)において、左から右へ向かう磁束は全体的に上方へ移動して、図5(a)に示すようにヨークが可動接触子35の近傍に設けられていない場合に比べて、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束の数が増加する。
すると、可動接触子35内を左から右に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する上向きの電磁力は、可動接触子35内を右から左に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する下向きの電磁力に比べて大きくなり、可動接触子35には上向きの電磁力(吸引力)が働く。つまり、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行(鉛直上向き)の固定接点側への吸引力が働く。
ここで、可動接触子35に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、上記吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接点圧の低下を低減することができる。
従って、本実施形態の接点装置は、一対の永久磁石46が設けられたことによって左右各接点における接点消耗が略等しくなり、更に、第二のヨーク52が可動接触子35を固定接点側へ吸引する、これにより、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
また、本実施形態では、第二のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
なお、本実施形態では、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク52と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
そして、上記本実施形態の接点装置は、例えば、図6に示すような電磁継電器に用いられる。
上記電磁継電器は、図6(a)、(b)、図7(a)、(b)、図8(a)~(c)に示すように、中空箱型のケース4内に、電磁石ブロック2及び接点ブロック3を一体に組み合わせて構成される内器ブロック1と、永久磁石46と、第一のヨーク47とを収納する。以下、図6(a)における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。
電磁石ブロック2は、絶縁材料から形成され励磁巻線22が巻装される中空筒状のコイルボビン21、及び励磁巻線22の両端に各々接続されるコイル端子23、及びコイルボビン21の筒内に固定され通電された励磁巻線22によって磁化される固定鉄心24、及び固定鉄心24とはコイルボビン21の軸方向に対向してコイルボビン21の筒内に配置され励磁巻線22の通電の入切に応じて固定鉄心24に吸引されてコイルボビン21の筒内を軸方向に移動する可動鉄心25、及び磁性材料からなりコイルボビン21を包囲する継鉄26、及びコイルボビン21の筒内に配設されて可動鉄心25を下方へ付勢する復帰ばね27を備える。
また、接点ブロック3は、絶縁材料から下面が開口した中空箱型に形成される封止容器31、及び略円柱状に形成されて封止容器31の上面に貫設されて下面に固定接点32が設けられる固定端子33、及び固定接点32に接離する可動接点34を有して封止容器31内に配設される可動接触子35、及び可動接触子35の下面に当接し可動接触子35を固定接点33側へ付勢する接圧ばね36を備える。
コイルボビン21は、樹脂材料により上端及び下端に鍔部21a、21bが形成された中空円筒状に形成され、円筒部21cの外周には励磁巻線22が巻回されている。そして、円筒部21cの下端側の内径は、上端側の内径よりも拡径されている。
励磁巻線22は図8(c)に示すように、コイルボビン21の鍔部21aに設けられる一対の端子部121に端部が各々接続され、端子部121に接続されるリード線122を介して一対のコイル端子23とそれぞれ接続される。
コイル端子23は、銅等の導電性材料から形成され、半田等によりリード線122と接続される基部23aと、当該基部23aから略垂直に延設される端子部23bとから形成されている。
継鉄26は、図8(b)に示すように、コイルボビン21の上端側に配設される略矩形板状の第一の継鉄板26Aと、コイルボビン21の下端側に配設される略矩形板状の第二の継鉄板26Bと、第二の継鉄板26Bの左右両端より上方へ向けて延設され、第一の継鉄板26Aに接続される一対の第三の継鉄26Cとから構成される。
そして、第一の継鉄板26Aの上面側略中央には凹部26aが形成されており、当該凹部26aの略中央には挿通孔26cが形成されている。そして、当該挿通孔26cには、上端に鍔部28aが形成される有底円筒状の円筒部材28が挿通し、鍔部28aが凹部26aに接合される。ここで、円筒部材28の円筒部28b内の下端側には、磁性材料から略円柱状に形成された可動鉄心25が配設され、更に円筒部28bに磁性材料から略円柱状に形成された固定鉄心24が挿入されて、固定鉄心24と可動鉄心25とが対向配置される。
また、第一の継鉄板26Aの上面には、周縁部が第一の継鉄板26Aに固定され、略中央に固定鉄心24の上端に形成される鍔部24aを収納する空間を形成する凸部45aが設けられた金属からなるキャップ部材45が設けられており、当該キャップ部材45によって固定鉄心24の抜け止めがなされる。
そして、コイルボビン21の下端側の内周面と円筒部材28の外周面との間に形成される隙間部分には、磁性材料からなる円筒状のブッシュ26Dが嵌合されており、継鉄26と固定鉄心24と可動鉄心25と共に磁気回路を形成している。
復帰ばね27は、固定鉄心24の軸方向に形成される挿通孔24bを挿通すると共に、下端が可動鉄心25の上面と当接し、上端がキャップ部材45の下面に当接する。更に、復帰ばね27は、可動鉄心25とキャップ部材45との間に圧縮状態で設けられており、可動鉄心25を下方へ弾性付勢するものである。
可動軸5は、非磁性材料から上下方向に長い長尺丸棒状に形成される軸部51と、当該軸部51の上端に軸部51と一体に形成される磁性材料からなる鍔状のヨーク当接部52とから構成される。
軸部51は、キャップ部材45の凸部45aの略中央に形成される挿通孔45b、及び復帰ばね27を挿通し、下端部に形成されるねじ部51aが、可動鉄心25の軸方向に形成されるねじ孔25aに螺合することで可動鉄心25と接続される。
当接部52は、軟鉄から略矩形平板状に形成され、可動接触子35の固定接点側への移動を規制する。つまり、当接部52は、可動接触子35の移動を規制する当接部の機能とヨークの機能とを有する。なお、以下、当接部52を第二のヨーク52と称す。
可動接触子35は、略矩形状に形成された本体部35aの左右両端側に可動接点34が固着されて略中央に形成される挿通孔35bに可動軸5が挿通される。
固定端子33は、銅等の導電性材料により略円柱状に形成され、上端に鍔部33aが形成され、下面に可動接点34に対向する固定接点32が固着されている。また、固定端子33の上面から軸方向へねじ孔33bが穿設されており、図示しない外部負荷等のねじ部が当該ねじ孔33bに螺合されることで接続される。
封止容器31はセラミック等の耐熱性材料から下面が開口した中空箱型に形成され、その上面には前記固定端子33が貫設する2つの貫通穴31aが並設される。そして、固定接点端子33が、鍔部33aを封止容器31の上面から突出させた状態で貫通穴31aに貫設されてろう付けにより接合される。また、図8(a)に示すように、封止容器31の開口周縁にはフランジ38の一端がろう付けにより接合される。そして、フランジ38の他端が第一の継鉄板26Aとろう付けにより接合されることで封止容器31は密閉される。
更に、封止容器31の開口部には、固定接点32と可動接点34との間で発生するアークを、封止容器31とフランジ38との接合部から絶縁するための絶縁部材39が設けられている。
絶縁部材39は、セラミックや合成樹脂等の絶縁性材料から上面が開口した略中空直方体状に形成され、下面略中央に形成される矩形枠39a内の凹部に前記キャップ部材45の凸部45aが嵌合される。また、絶縁部材39の周壁の上端側が封止容器31の周壁の内面に当接することで、固定接点32と可動接点34とからなる接点部から、封止容器31とフランジ部38とからなる接合部の絶縁を図っている。
更に、絶縁部材39の内底面の略中央には、接圧ばね36の内径と略同サイズの内径を有する円形枠39cが形成され、当該円形枠39cの略中央には、可動軸5が挿通する挿通孔39bが形成される。そして、当該円形枠39c内の凹部に可動軸5が挿通した接圧ばね36の下端部が嵌め込まれることで接圧ばね36の位置ずれが防止される。
加えて、接圧ばね36は、上端が可動接触子35の下面に当接して絶縁部材39と可動接触子35との間において圧縮状態で設けられることで、可動接触子35を固定接点32側へ弾性付勢するものである。
永久磁石46は、略直方体状に形成されて封止容器31の前面側及び後面側にそれぞれ封止容器に当接して配設される。一対の永久磁石46は、封止容器31を介して対向して設けられ、互いに対向する面の極性が同一となっている(本実施形態ではN極)。ここで、一対の永久磁石46は、封止容器31内の固定接点32と可動接点34との接点ギャップを介して対向している。
第一のヨーク47は、略矩形板状の基部47aと、当該基部47aの前後両端からそれぞれ当該基部47aに対して略垂直に延設される一対の延設部47bとから略コの字状に形成され、封止容器31の左右両側面側にそれぞれ配設される。基部47aは、封止容器31の左右側面に当接して設けられ、一対の延設部47bが、永久磁石46及び封止容器31を前後方向から挟み込んでいる。つまり、一対の延設部47bの内、一方の延設部47bが、前方の永久磁石46の前面(S極面)に当接し、他方の延設部47bが、後方の永久磁石46の後面(S極面)に当接している。
ケース4は、樹脂材料によって略矩形箱状に形成され、上面が開口した中空箱型のケース本体41と、ケース本体41の開口に覆設する中空箱型カバー42とから構成される。
ケース本体41は、左右側壁の前端に電磁継電器を取り付け面にねじ留めにより固定する際に用いられる挿通孔141aが形成された突部141が設けられている。また、ケース本体41の上端側の開口周縁には段部41aが形成されており、下端側に比べて外周が小さくなっている。そして、段部41aよりも上方の前面にはコイル端子23の端子部23bが嵌め込まれる一対のスリット41bが形成されている。更に、段部41aよりも上方の後面には、一対の凹部41cが左右方向に並設されている。
カバー42は、下面が開口した中空箱型に形成されており、後面にはケース本体41に組み付ける際にケース本体41の凹部41cに嵌まり込む一対の突部42aが形成されている。また、カバー42の上面には、上面を左右に略2分割する仕切り部42cが形成され、当該仕切り部42cによって2分割された上面にはそれぞれ、固定端子33が挿通する一対の挿通孔42bが形成される。
そして、図8(c)に示すように、ケース4に電磁石ブロック2及び接点ブロック3からなる内器ブロック1収納する際には、コイルボビン21の下端の鍔部21bとケース本体41の底面との間に略矩形状の下側クッションゴム43を介装し、封止容器31とカバー42との間に固定端子33の鍔部33aが挿通する挿通孔44aが形成された上側クッションゴム44を介装する。
上記電磁継電器では、復帰ばね27が接圧ばね36よりも高いばね係数を有しているため、復帰ばね27の付勢力によって可動鉄心25が下方へ摺動し、それに伴って可動軸5も下方へ移動する。これにより、可動軸5の当接部52の移動に伴って可動接触子35も下方へ移動するため、初期状態では可動接点34が固定接点32と離間した状態で設けられる。
そして、励磁巻線22が通電されると可動鉄心25が固定鉄心24に吸引されて上方へ摺動するため、可動鉄心25に連結された可動軸5も連動して上方へ移動する。これにより、可動軸5の当接部52が固定接点32側へ移動し、接圧ばね36の付勢力により可動接触子35も固定接点32側へ移動することで、可動接触子35に固着された可動接点34が固定接点32に当接して接点間が導通する。
上記構成からなる電磁継電器は、上記接点装置を備えていることから、安定した接点開閉性能を備えると共に、小型化、低コスト化を図ることができる。
また、一般的に電磁継電器は、電磁石ブロック2が備えるコイルボビン21のサイズによって前後方向の寸法が決定され、左右方向の寸法は、可動接点34が長手方向に沿って並設される可動接触子35の長手方向(左右方向)の寸法によって決定される。
詳しく説明すると、コイルボビン21は、上下両端に鍔部21a、21bが形成された円筒型であり、ケース4の前後方向の内寸は上記コイルボビン21の外形に応じて設定される。ここで、可動接触子35は、前後方向が短手方向であることから、上方から見ると可動接触子35の前後方向の両側から電磁石ブロック2が飛び出して見える。つまり、前後方向において、可動接触子35とケース4の内壁との間には、デッドスペースが存在している。
従って、可動接触子35の左右方向の両側に一対の永久磁石46を配設する場合には、ケース4の左右方向の寸法を更に大きくする必要がある。しかしながら、本実施形態では、可動接触子35の前後方向の両側に一対の永久磁石46を配設していることから、ケース4内の上記デッドスペースを有効活用でき、ケース4の大型化を防止することができる。
ここで、上記電磁継電器は、接点間が導通した際、可動接触子35の上面に可動軸5の第二のヨーク52が近接する。すると、図5(b)で説明した通り、可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れて、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行の鉛直上向きの吸引力が働く。
従って、接点間に接点反発力が働いた場合であっても、可動接触子35には接点反発力とは180度反対方向の吸引力が働く。そのため、接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接圧の低下や接点開離時のアークによる接点溶着等の不具合を防止することができる。
更に、第二のヨーク52が略平板状に形成されることで、第二のヨーク52の可動接触子35に対向する面における各点から可動接触子35までの距離がそれぞれ略一定となって、可動接触子35に働く吸引力を略均一にすることができる。
また、励磁巻線22への通電がオフされると、復帰ばね27の付勢力によって可動鉄心25が下方へ摺動し、それに伴って可動軸5も下方へ向かって移動する。そのため、当接部52が下方へ移動して可動接触子35も下方へ移動するので、固定接点32と可動接点34とが離間し、接点間が遮断される。
なお、当接部52は、図9に示すように、その前端及び後端がケース4の内壁に当接して設けられることで、接圧ばね36のばねの巻き方向の回転力等を受けた場合であっても別途部品を設けることなく回転が防止される。ここで、本実施形態では、当接部52の前端及び後端がケース4の内壁に当接しているが、当接部52の一部のみがケース4の内壁に当接して当接部52の回転が防止されるものであってもよい。
なお、本実施形態では、当接部52は、軟鉄から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態2)
本実施形態の接点装置について図10を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と実施形態1の接点装置とでは、一対の永久磁石46に対する可動接触子35の配置、及び一対の永久磁石46の厚みのみが異なり、実施形態1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図10における上下左右を前後左右として説明を行う。更に、以下の説明では、可動接触子35に左から右へ向かって電流が流れているものとして説明を行う。
実施形態1で示した通り、左側の接点部で発生するアークは左後方へ引き伸ばされ、右側の接点部で発生するアークは右後方へひき伸ばされる(図10中の矢印参照)。ここで、本実施形態では、可動接触子35が、一対の永久磁石46間において前方の永久磁石46寄りに設けられている。つまり、可動接触子35を、一対の永久磁石46間の中央から前方の永久磁石46寄りに移動した分だけ、可動接触子35の後方側の空間が広くなっている。
従って、本実施形態の接点装置では、可動接触子35を流れる電流の向きが図10において右向きの場合に、アークを引き伸ばす距離を実施形態1に比べて長くすることができて、順方向電流に対してのアーク遮断性能を向上させることができる。
また、本実施形態では、前方の永久磁石46の厚みが、後方の永久磁石46の厚みに比べて薄く形成されている。そのため、後方の永久磁石46によって発生する可動接触子35の後方側における磁場の強度が、前方の永久磁石46によって発生する可動接触子35の前方側における磁場の強度に比べて強くなっている。従って、アーク電流を後方側へ引き伸ばす力が強くなり、アーク遮断性能を更に向上させることができる。
なお、本実施形態では、可動接触子35に流れる電流の向きが右向き場合について説明しているが、電流の向きが逆向き(右から左)の場合にも適用可能である。但し、その場合には、可動接触子35を一対の永久磁石46間の中央から後方の永久磁石46寄りに配置し、後方の永久磁石46の厚みを前方の永久磁石46の厚みよりも薄くすればよい。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態3)
本実施形態の接点装置について図11を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と実施形態1の接点装置とでは、可動軸5の第二のヨーク53の形状のみが異なり、実施形態1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図11における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の第二のヨーク53は、図11に示すように、略矩形平板状の基部53aと、当該基部53aの前後両端から下方へ向けて延設された一対の延設部53bとから断面略コの字状に形成されている。
そして、接点間が導通した際には、当接部53の基部53aの下面が可動接触子35の上面に近接すると共に、一対の延設部53bがそれぞれ可動接触子35の前端及び後端に近接する。
すると、図12に示すように、可動接触子35の上面及び前端及び後端に近接する第二のヨーク53の影響を受けて、当該可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れる。具体的に説明すると、図12において可動接触子35内を右から左に向かう磁束の多くは、第二のヨーク53に引き寄せられる。そのため、前記図6(b)に示す平板状の第二のヨーク52が可動接触子35の近傍に設けられている場合に比べて、可動接触子35内を右から左に向かう磁束の数が更に減少する。
一方、図12において、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束は、全体的に上方へ移動して、前記図6(b)に示す平板状の第二のヨーク52が可動接触子35の近傍に設けられている場合に比べて、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束の数が更に増加する。
すると、可動接触子35内を左から右に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する上向きの電磁力が、可動接触子35内を右から左に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する下向きの電磁力に比べて更に大きくなる。そのため、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行でより大きな鉛直上向きの電磁力(吸引力)が働く。
ここで、可動接触子35に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、実施形態1に比べて可動接触子35に更に大きな上向きの吸引力が発生して、接点間の接点圧の低下をより一層防止することができる。
従って、本実施形態の接点装置では、第二のヨーク52によって可動接触子35に対して、実施形態1よりも更に強い接点反発力を打ち消す力(吸引力)が働く。すなわち、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。且つ、 また、本実施形態では、第二のヨーク53が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク53と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
また、当接部53は、一対の延設部53bが、共にケース4の内壁に当接して設けられることで、接圧ばね36のばねの巻き方向の回転力等を受けた場合であっても別途部品を設けることなく回転が防止される。なお、本実施形態では、一対の延設部53bが、共にケース4の内壁に当接するが、一方の延設部53bのみがケース4の内壁に当接して当接部53の回転が防止されるものであってもよい。
また、本実施形態では、第二のヨーク53と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク53と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク53に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
なお、本実施形態では、当接部53は、軟鉄から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態4)
本実施形態の接点装置について図13を用いて説明を行う。但し、実施形態1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図13における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態における接点装置と、図1に示す実施形態1の接点装置とで異なる点は、可動接触子35の下面に当該可動接触子35を介して当接部52に対向する、例えば軟鉄等の磁性材料からなるヨーク板6(以下、第三のヨーク6と称する)が固着されている点である。
本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸5が上方へ変位すると、それに伴って可動軸5の第二のヨーク52も上方へ変位する。すると、第二のヨーク52の上方への変位に伴って可動接触子35の上方(固定接点32側)への規制が解除されて、可動接触子35は接圧ばね36の付勢力によって上方へ変位する。そして、可動接触子35に設けられた可動接点34が、固定接点32に当接することで接点間が導通する。その際、第二のヨーク52は、駆動手段2によって変位後の位置が保たれて、接圧ばね36によって上方へ保持された可動接触子35に当接または近接する。
また、接点間が導通して可動接触子35に電流が流れることで当該可動接触子35の周囲に磁場が発生し、図14に示すように、第二のヨーク52と第三のヨーク6とを通る磁束が形成されて、第二のヨーク52と第三のヨーク6との間に第一の磁気吸引力が発生する。
そして、第二のヨーク52と第三のヨーク6との間に働く第一の磁気吸引力によって、第三のヨーク6が第二のヨーク52に吸引される。つまり、第三のヨーク6が固着された可動接触子35に、当該可動接触子35の変位方向と略平行な(可動接触子35を固定接点32側へ押し付ける)上向きの力が働く。
ここで、可動接触子35に上向きの力を及ぼす第二のヨーク52と第三のヨーク6との間に働く第一の磁気吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、本実施形態の接点装置では、上記第一の磁気吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接圧の低下を低減することができる。
従って、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
また、本実施形態では、第二のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
なお、本実施形態では、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク52と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
また、固定端子32側の第二のヨーク52は、第三のヨーク6に比べて固定端子33からの磁束をより強く受けることで、磁束密度が高くなっている。そのため、第二のヨーク52の上下方向における厚みを厚くする方が、第三のヨーク6の上下方向の厚みを厚くするよりも、上記第一の磁気吸引力を効率的に増大させることができる。従って、第二のヨーク52の厚みを厚くすることで、接点間の接圧の低下をより確実に防止することができる。
また、本実施形態では、当接部52が、磁性材料から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有した第二のヨーク52として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸5の軸心に対向して設けられる。
更に、本実施形態では、第二のヨーク52及び第三のヨーク6が、略矩形平板状に形成されていることから、第二のヨーク52の第三のヨーク6に対向する面における各点から第三のヨーク6までの距離がそれぞれ略一定となって、第三のヨーク6に働く第一の磁気吸引力を均一にすることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態5)
本実施形態の接点装置について図15を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と実施形態4の接点装置とでは、ヨーク板7(第三のヨーク)の形状のみが異なり、実施形態4と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図15における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の第三のヨーク7は、図15に示すように、略矩形平板状の基部7aと、当該基部7aの前後両端から上方へ向けて延設された一対の延設部7bとから断面略コの字状に形成されている。
そして、図16に示すように、接点間が導通した際には、第三のヨーク7における延設部7bの先端が、第二のヨーク52に近接することで、実施形態3に比べて第二のヨーク52と第三のヨーク7とのギャップが小さくなり、第三のヨーク7は第二のヨーク52からより強い第一の磁気吸引力を受ける。つまり、可動接触子35には、より大きな上向きの力が働く。
従って、本実施形態の接点装置では、第二のヨーク52と第三のヨーク7との間に働く第一の磁気吸引力が実施形態4に比べて大きく、接触子35に対して更に大きな上向きの力が発生して、接点間の接圧の低下をより一層防止することができる。
ここで、上記第一の磁気吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力(上向きの力)であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。
従って、本実施形態の接点装置は、一対の永久磁石46が設けられたことによって左右各接点における接点消耗が略等しくなり、更に、可動接触子35が、実施形態4よりも更に強い第一の磁気吸引力で固定接点32側へ吸引される。すなわち、本実施形態の接点装置は、安定したアーク遮断性能を備えると共に、第三のヨーク7によって固定接点32側へ押圧されて、より安定した接点の開閉性能を有している。
また、本実施形態では、第二のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク52と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
また、本実施形態では、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク52と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
なお、本実施形態では、第二のヨーク52は、磁性材料から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、第二のヨーク52は、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
加えて、第三のヨーク7における基部7aの下面略中央には、略円環状の溝部71aが形成されており、当該溝部71aに接圧ばね36の上端が嵌まり込むことで当該接圧ばね36のすわりが安定し、可動接触子35に接点反発力が発生した際に、当該可動接触子35に均一な力が作用して接点反発力に対する耐力を安定して得ることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態6)
本実施形態の接点装置について図17を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と実施形態5の接点装置とでは、ヨーク当接部53(第二のヨーク53)の形状のみが異なり、実施形態5と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図17における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の第二のヨーク53は、図17に示すように、略矩形平板状の基部53aと、当該基部53aの前後両端から下方へ向けて延設された一対の延設部53bとから断面略コの字状に形成されている。
そして、図18に示すように、接点間が導通した際には、第二のヨーク53の延設部53bの先端面が、第三のヨーク7の延設部7bの先端面に近接し、第二のヨーク53と第三のヨーク7との間に働く第一の磁気吸引力がより一層大きくなる。更に、延設部53bの先端面と延設部7bの先端面との間のギャップが可動接触子35の側端部の略中央に対向するように設定されることで、第二のヨーク53と第三のヨーク7との間のギャップから発生する漏れ磁束を低減でき、第二のヨーク53と第三のヨーク7との間に働く第一の磁気吸引力を実施形態5に比べてより一層高めることができる。つまり、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行な更に大きな上向きの力が働く。
従って、本実施形態の接点装置は、一対の永久磁石46が設けられたことによって左右各接点における接点消耗が略等しくなり、更に、可動接触子35が、第三のヨーク7から実施形態4よりも更に強い力で固定接点32側へ押圧される。すなわち、本実施形態の接点装置は、安定したアーク遮断性能を備えると共に、より一層安定した接点の開閉性能を有している。
ここで、上記第一の磁気吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力(上向きの力)であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。
また、本実施形態では、第二のヨーク53が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク53と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
また、本実施形態では、第二のヨーク53と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク53と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク53に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
なお、本実施形態では、第二のヨーク53は、磁性材料から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部53を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、第二のヨーク53は、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態7)
本実施形態の接点装置について図19、20を用いて説明を行う。なお、図19における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の接点装置は、固定接点32が下端に設けられた固定端子33と、固定接点32に接離する可動接点61を有する可動接触子68と、可動接触子68の上面に対向して配設される第二のヨーク69と、可動接触子68を固定接点32側へ付勢する接圧ばね65と、第二のヨーク69を保持する保持部材66と、保持部材66と連結される可動軸67と、可動接点61が固定接点32に接離するように可動軸67を駆動させる電磁石ブロック2とを備えている。なお、固定接点32、固定端子33、電磁石ブロック2については、実施形態1と共通であるため同様の符号を付して説明を省略する。
可動接触子68は、略矩形板状に形成されて上面の長手方向(左右方向)両端側に可動接点61がそれぞれ設けられている。
第二のヨーク69は、軟鉄等の磁性材料から平板状に形成され、可動接触子62の上面に対向して設けられる。
接圧ばね65は、上端が可動接触子68の下面略中央に当接し、可動接触子68の下面略中央に突設される突部68aが、接圧ばね65の上端側内径部に嵌挿する。
保持部材66は、略矩形板状の基部661と、基部661の前後方向両端から上方へそれぞれ延設される一対の狭持部662と、一対の狭持部662の先端が前後方向において内側へ向けて折曲されてなる当接部663とから構成される。
そして、一対の狭持部662間に、下端が基部661の上面に当接する接圧ばね65、及び接圧ばね65に下面が押圧される可動接触子68、及び下面が可動接触子68の上面に対向して一対の狭持部662によって保持される第二のヨーク69が配設される。
ここで、保持部材66における基部661の上面略中央には、略円柱状の突部664が突設されており、当該突部664が接圧ばね65の下端側内径部に嵌挿する。これにより接圧ばね65が、基部661と可動接触子68との間に圧縮状態で固定され、可動接触子68を固定接点32側(上方)へ付勢する。そして、接圧ばね65の付勢力によって可動接触子68は固定端子33側(上方)へ移動しようとするが、可動接触子68の上面が当接部663により上方への移動が規制された第二のヨーク69に当接することで、固定接点32側への移動が規制される。
可動軸67は、上下方向に長い略棒体状に形成されて下端側に電磁石ブロック2が接続され、上端に保持部材66の基部661が固定される。
そして、上記構成からなる本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸67が上方へ変位すると、それに伴って可動軸67に接続された保持部材66も上方へ変位する。すると、当該変位に伴って、保持部材66に保持された第二のヨーク69も上方へ移動し、これにより可動接触子68に対する上方への移動の規制が解除される。そして、可動接触子68は、接圧ばね65の付勢力によって上方へ移動し、可動接触子68に設けられた可動接点61が固定接点32に当接して接点間が導通する。
ここで、接点間が導通して可動接触子62に電流が流れることで、実施形態1の図5(b)で説明した通り、可動接触子68には上向きの電磁力(吸引力)が働く。つまり、可動接触子68には、当該可動接触子68の変位方向と略平行(鉛直上向き)の固定接点側への吸引力が働く。
ここで、可動接触子68に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子68に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、上記吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接点圧の低下を低減することができる。
従って、本実施形態の接点装置は、一対の永久磁石46が設けられたことによって左右各接点における接点消耗が略等しくなり、更に、第二のヨーク69が可動接触子35を固定接点側へ吸引する、これにより、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
なお、固定接点32は、固定端子33に一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。同様に、可動接点61は、可動接触子62に、一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態8)
本実施形態の接点装置について図21~25を用いて説明を行う。なお、図21における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の接点装置は、固定接点32が下端に設けられた固定端子33と、固定接点32に接離する可動接点61を有する可動接触子62と、可動接触子62の上面に対向して配設される第二のヨーク63と、可動接触子62の下面に対向して配設される第三のヨーク64と、可動接触子62を固定接点32側へ付勢するための接圧ばね65と、第二のヨーク63を保持する保持部材66と、保持部材66と連結される可動軸67と、可動接点61が固定接点32に接離するように可動軸67を駆動させる電磁石ブロック2とを備えている。なお、固定接点32、固定端子33、電磁石ブロック2については、実施形態1と共通であるため同様の符号を付して説明を省略する。
可動接触子62は、略矩形板状に形成されて上面の長手方向(左右方向)両端側に可動接点61がそれぞれ設けられている。また、可動接触子62における各長辺の略中央には、略矩形状の切欠部62aが形成されている。
第二のヨーク63は、軟鉄等の磁性材料から断面略コの字状に形成され、可動接触子62の上面に対向する略矩形板状の基部631と、基部631の両端が折曲されて下方へ延設されてなる一対の延設部632とから構成される。そして、第二のヨーク63は、可動接触子62の切欠部62aに延設部632が挿通することで可動接触子62の左右方向の移動を規制する。
第三のヨーク64は、軟鉄等の磁性材料から略矩形板状に形成され、可動接触子62の下面に固着されて可動接触子62を介して第二のヨーク63に対向する。そして、第二のヨーク63における一対の延設部632の先端が、第三のヨーク64における上面に対向し、可動接触子62が、第一、第二のヨーク63,64に挟み込まれる。なお、本実施形態では、第三のヨーク64が可動接触子62に固着して当該可動接触子62と一体に設けられているが、第三のヨーク64は、可動接触子62の下面に当接して当該可動接触子62と別体に設けられるものであってもよい。
接圧ばね65は、上端が第三のヨーク64の下面に当接し、第三のヨーク64の下面略中央に突設される突部64aが、接圧ばね65の上端側内径部に嵌挿する。
保持部材66は、略矩形板状の基部661と、基部661の前後方向両端から上方へそれぞれ延設される一対の狭持部662と、一対の狭持部662の先端が内側へ向けて折曲されてなる当接部663とから構成される。
そして、一対の狭持部662間に、第二、第三のヨーク63,64に挟み込まれた可動接触子62、及び接圧ばね65が配設され、第二のヨーク63は一対の狭持部662によって保持される。
ここで、保持部材66における基部661の上面略中央には、略円柱状の突部664が突設されており、当該突部664が接圧ばね65の下端側内径部に嵌挿する。これにより、接圧ばね65が、基部661と第三のヨーク64との間に圧縮状態で固定され、第三のヨーク64を介して可動接触子62を固定接点32側(上方)へ付勢する。そして、接圧ばね65の付勢力によって可動接触子62は固定端子33側(上方)へ移動しようとするが、当該可動接触子62の上面が当接部663により上方への移動が規制された第二のヨーク63に当接することで、固定接点32側への移動が規制される。
可動軸67は、上下方向に長い略棒体状に形成されて下端側に電磁石ブロック2が接続され、上端に保持部材66の基部661が固定される。
そして、上記構成からなる本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸67が上方へ変位すると、それに伴って可動軸67に接続された保持部材66も上方へ変位する。すると、当該変位に伴って、保持部材66に保持された第二のヨーク63も上方へ移動し、これにより可動接触子62に対する上方への移動の規制が解除される。そして、可動接触子62は、接圧ばね65の付勢力によって第三のヨーク64と共に上方へ移動し、可動接触子62に設けられた可動接点61が固定接点32に当接して接点間が導通する。
ここで、接点間が導通して可動接触子62に電流が流れることで、可動接触子62の周囲に磁場が発生し、図23に示すように、第二、第三のヨーク63,64を通る磁束が形成される。これにより、当該第二、第三のヨーク63,64との間に磁気吸引力が発生して、第三のヨーク64が第二のヨーク63に吸引される。そのため、第三のヨーク64が、可動接触子62の下面を押圧して、当該可動接触子62を固定接点32側へ押し付ける上向きの力が働く。
ここで、第三のヨーク64に働く磁気吸引力は、可動接触子62に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。
従って、本実施形態の接点装置は、安定したアーク遮断性能を備えると共に、第三のヨーク64が可動接触子62を固定接点32側へ押圧することから、安定した接点の開閉性能を有している。
また、接点間が導通した後、可動軸67が更に固定接点32側へ駆動された際(以下、オーバートラベル時と称す)、可動接触子62は固定端子33に当接して上方への移動が規制されているため、保持部材66に保持された第二のヨーク63が可動接触子62から離間する。ここで、例えば、図24(a)に示すように、第二のヨークとして略平板状のヨーク63′を用い、第三のヨークとして略コの字状のヨーク64′を用いた場合、ヨーク63′の磁路とヨーク64′の磁路とが連続しないため、ヨーク63′とヨーク64′との間で漏れ磁束が発生する。
しかし、本実施形態の接点装置では、第二のヨーク63が略コの字状に形成されていることから、オーバートラベル時においても、図24(b)に示すように、第二のヨーク63の延設部632が可動接触子62に接触するため、可動接触子62を介して第二のヨーク63の磁路と第三のヨーク64の磁路とが連続して漏れ磁束が防止される。従って、第二のヨーク63と第三のヨーク64との間で漏れ磁束が発生することを防止でき、第三のヨーク64に働く磁気吸引力の低下を防止することができる。
更に、図25に示すように、略コの字状の第二のヨーク63は、可動接触子62に対する対向面積S1が、平板状の第三のヨーク64の可動接触子62に対する対向面積S2に比べて大きいため、可動接触子62からの磁束をより受け易く、更に、第二のヨーク63の磁路長L1は、第三のヨーク64の磁路長L2に比べて長くなっている。そのため、第二のヨーク63の上下方向の厚みを厚くする方が、第三のヨーク64の上下方向の厚みを厚くするよりも、第三のヨーク64に働く磁気吸引力を効率的に増大させることができる。
また、第二のヨーク63は、第三のヨーク64比べて固定端子33の近くに位置し、当該固定端子33からの磁束を受け易いため、第三のヨーク64よりも磁束密度が高くなる。
以上のことから、固定端子33側の第二のヨーク63を略コの字状に形成することで、第三のヨーク64に対する磁気吸引力を効率的に増大させることができ、例えば、第二のヨーク63を平板状とした場合に得られる第三のヨーク64に対する磁気吸引力を、当該平板状のヨークに比べて厚みの薄い略コの字状のヨークで得ることができる。従って、第二のヨーク63を略コの字状とすることで、第三のヨーク64に対する磁気吸引力を保ちつつも当該第二のヨーク63の厚みを抑えることができ、接点装置の小型化を図ることができる。
なお、固定接点32は、固定端子33に一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。同様に、可動接点61は、可動接触子62に、一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(実施形態9)
本実施形態の接点装置について図26を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置は、実施形態1乃至8いずれか記載の接点装置において、一対の永久磁石46間に永久磁石片48を配置したものである。なお、実施形態1乃至8いずれの接点装置に永久磁石48設けた場合であっても、同様の作用効果を得ることができるため、本実実施形態では、実施形態1の接点装置に永久磁石片48を設けた場合についての説明を行う。以下、図26における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
永久磁石片48は、略直方体状に形成されて一対の永久磁石46間の略中央に配設されて可動接触子35の上面に対向し、更に、一対の第一のヨーク47間の略中央に位置している。ここで、永久磁石48は、一対の永久磁石46及び一対の第一のヨーク47それぞれに対して互いに対向する面が略平行となるように配設されている。
そして、永久磁石片48は、一対の永久磁石46それぞれに対向する各面(第一の面)の極性が、当該第一の面に対向する永久磁石46の面の極性とは異極(S極)に設定され、一対の第一のヨーク47に対向する各面(第二の面)の極性が、第一の面の極性とは異極(N極)に設定されている。つまり、永久磁石片48は、左右各側面の極性がN極に設定され、前後各側面の極性がS極に設定されている。そのため、一対の永久磁石46間及び一対の第一のヨーク47間に発生する磁束は、永久磁石片48に引き寄せられて当該永久磁石46によって中継される。
従って、本実施形態の接点装置は、永久磁石片48が設けられたことで、一対の永久磁石46間及び一対の第一のヨーク47間における漏れ磁束が抑制され、各接点部近傍の磁束密度が向上する。従って、永久磁石片48を設けることで、各接点部近傍の磁束密度が高くなり、接点部に発生するアークを引き伸ばす力が増大してアーク遮断性能を更に向上させることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例1)
本実施形態の接点装置は実施例1の接点装置と永久磁石46の配置が異なる。実施形態1と共通する構造については共通の符号を付けて説明を省略し、図27における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の永久磁石46は、略直方体状に形成されて可動接触子35の短手方向に対して略平行に設けられる。ここで、永久磁石46は、可動接触子35の左側と右側とに固定接点32と可動接点34とのギャップ(接点ギャップ)を介して互いに対向してそれぞれ配設され、対向する一対の永久磁石46は、互いに対向する各面の極性が同一(本実施形態ではS極)となっている。つまり、左側の永久磁石46は、右面がS極で左面がN極となるように設けられ、右側の永久磁石46は、左面がS極で右面がN極となるように設けられている。
また、一対の永久磁石46は、互いに対向する各面の中心が、一対の固定接点32を結ぶ直線の延長線上に位置するように配設されている。加えて、左側の永久磁石46と左側の接点部との間の距離と、右側の永久磁石46と右側の接点部との間の距離とが、略等しくなるように配設されている。従って、一対の永久磁石46によって各接点部の周囲に発生する磁場は、可動接触子35の挿通孔35aを通り前後方向に沿う直線Xを対象軸として左右対称に形成される。
更に、一対の永久磁石46間に、可動軸5の接触部52(以下、第二のヨーク52と称する)が位置することから一対の永久磁石46間に発生する磁束は第二のヨーク52側へ引き寄せられる。
本実施形態の接点装置では、電磁石ブロック2によって可動軸37が上方へ移動されると、可動接触子35に対する固定接点32側への規制が解除され、可動接触子35は、接圧ばね37の付勢力によって固定接点32側へ移動する。これにより、可動接点34が固定接点32に当接して接点間が導通する。
そして、固定接点32と可動接点34との間(接点間)で発生するアークは、可動接触子35を流れる電流の方向がいずれの方向であっても、各接点部の周囲に形成される上記磁場によって互いに離れる方向へ引き伸ばされる。詳しく説明すると、図28において、電流が可動接触子35を左から右へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは左後方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは右後方へ引き伸ばされる。また、図28において、電流が可動接触子35を右から左へ流れる場合、左側の接点間で発生するアークは左前方へ引き伸ばされ、右側の接点間で発生するアークは右前方へ引き伸ばされる。
ここで、本実施形態では、一対の永久磁石46間で発生する磁束が、第二のヨーク52に引き寄せられることから、各接点部近傍の磁束密度が高くなってアークを引き伸ばす力が向上している。従って、永久磁石46のサイズを小さくした場合であっても、アークを消弧するために必要な力を維持することができる。すなわち、本実施形態の接点装置は、小型化を図りつつも、安定したアーク遮断性能を得ることができる。
また、上記記載の通り、各接点部の周囲には、直線Xを対象軸として左右対称な磁界が形成されていることから各接点部における磁束密度が略等しく、各接点部においてアークを引き伸ばす力が略等しくなってより安定したアーク遮断性能を得ることができる。
更に、図3に示すように、可動接触子35の短手方向の各端面にそれぞれ対向して一対の永久磁石46を接続する一対の第一のヨーク47を設けることができる。第一のヨーク47は、可動接触子35の短手方向の端面に対向する基部47a、及び基部47aの両端から当該基部47aに対して略垂直に各々延設されて一対の永久磁石46にそれぞれ接続する一対の延設部47bから略コの字状に形成される。ここで、一対の延設部47bは、一対の永久磁石46のN極側の面に接続される。つまり、一方の延設部47bは、右側の永久磁石46の右面に接続され、他方の延設部47bは、左側の永久磁石46の左面に接続される。
これにより、一対の永久磁石46から出る磁束は、第一のヨーク47に引き寄せられて漏れ磁束が抑制され、各接点近傍の磁束密度を向上することができて接点間に発生するアークを引き伸ばす力が増大する。従って、第一のヨーク47を設けることで、永久磁石46のサイズを小さくしてもアークを引き伸ばす力を維持できるため、アーク遮断性能を維持しつつ、更なる接点装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態の接点装置で接触子35に電流が流れると、実施形態1の図5(a)、(b)に図示したような磁場が形成され、可動接子35には上向きの電磁力(吸引力)が作用する。即ち、可動接子35には、当該可動接子35の変位方向と略平行(鉛直上向き)の固定接点側への吸引力が作用する。そのため、前記吸引力により接点反発力を効率的に相殺することができ、接点間における接点圧の低下を低減することができる。したがって、本実施形態の接点装置は、ヨーク接触部52が可動接子35を固定接点側に吸引することで、安定した接点の開閉性能が得られる。
また、本実施形態では、第二のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
なお、本実施形態では、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク52と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
そして、上記本実施形態の接点装置は、例えば、図30(a)、(b)及び図31(a)~(c)に示すような電磁継電器に用いられる。
本実施形態の接点装置を用いた前記電磁継電器は、一対の永久磁石が可動接点の併設方向となっているため、前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられる点を除いては前記実施形態1で説明した電磁継電器の構成と同様である。本実施形態の接点装置を用いた前記電磁継電器でも実施形態1の接点装置を用いた電磁継電器と同様に安定した接点開閉性能を備えるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例2)
本実施形態の接点装置について図32を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と変形例1の接点装置とでは、一対の永久磁石46に対する可動接触子35の配置のみが異なり、変形例1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図32における上下左右を前後左右として説明を行う。更に、以下の説明では、可動接触子35に左から右へ向かって電流が流れているものとして説明を行う。
変形例1で示した通り、左側の接点部で発生するアークは左後方へ引き伸ばされ、右側の接点部で発生するアークは右後方へひき伸ばされる(図32中の矢印参照)。ここで、本実施形態では、可動接触子35が、一対の第一のヨーク47間において前方の第一のヨーク47寄りに設けられている。つまり、可動接触子35を、一対の第一のヨーク47間の中央から前方の第一のヨーク47寄りに移動した分だけ、可動接触子35の後方側の空間が広くなっている。
従って、本実施形態の接点装置では、可動接触子35を流れる電流の向きが図32において右向きの場合に、アークを引き伸ばす距離を変形例1に比べて長くすることができて、順方向電流に対してのアーク遮断性能を向上させることができる。
また、図33に示すように、一対の永久磁石46の互いに対向する各面の中心が、一対の固定接点を結ぶ直線上に位置するように一対の永久磁石46を各々配設することで、各接点部近傍の磁束密度を高めることができる。すなわち、アーク電流を後方側へ引き伸ばす力が強くなり、アーク遮断性能を更に向上させることができる。
なお、本実施形態では、可動接触子35に流れる電流の向きが右向き場合について説明しているが、電流の向きが逆向き(右から左)の場合にも適用可能である。但し、その場合には、可動接触子35を第一のヨーク47間の中央から後方の第一のヨーク47寄りに配置すればよい。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例3)
本実施形態の接点装置について図34を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と変形例1の接点装置とでは、可動軸5の第二のヨーク53の形状のみが異なり、変形例1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図34における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の第二のヨーク53は、図34に示すように、略矩形平板状の基部53aと、当該基部53aの前後両端から下方へ向けて延設された一対の延設部53bとから断面略コの字状に形成されている。
そして、接点間が導通した際には、当接部53の基部53aの下面が可動接触子35の上面に近接すると共に、一対の延設部53bがそれぞれ可動接触子35の前端及び後端に近接する。
すると、図12に示すように、可動接触子35の上面及び前端及び後端に近接する第二のヨーク53の影響を受けて、当該可動接触子35の周囲に発生する磁界のバランスが崩れる。具体的に説明すると、図12において可動接触子35内を右から左に向かう磁束の多くは、第二のヨーク53に引き寄せられる。そのため、前記図6(b)に示す平板状の第二のヨーク52が可動接触子35の近傍に設けられている場合に比べて、可動接触子35内を右から左に向かう磁束の数が更に減少する。
一方、図12において、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束は、全体的に上方へ移動して、前記図6(b)に示す平板状の第二のヨーク52が可動接触子35の近傍に設けられている場合に比べて、可動接触子35内を左から右へ向かう磁束の数が更に増加する。
すると、可動接触子35内を左から右に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する上向きの電磁力が、可動接触子35内を右から左に向かう磁束によって当該可動接触子35に作用する下向きの電磁力に比べて更に大きくなる。そのため、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行でより大きな鉛直上向きの電磁力(吸引力)が働く。
ここで、可動接触子35に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、実施形態1に比べて可動接触子35に更に大きな上向きの吸引力が発生して、接点間の接点圧の低下をより一層防止することができる。
従って、本実施形態の接点装置では、第二のヨーク52によって可動接触子35に対して、変形例1よりも更に強い接点反発力を打ち消す力(吸引力)が働く。すなわち、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。且つ、また、本実施形態では、第二のヨーク53が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク53と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
また、当接部53は、一対の延設部53bが、共にケース4の内壁に当接して設けられることで、接圧ばね36のばねの巻き方向の回転力等を受けた場合であっても別途部品を設けることなく回転が防止される。なお、本実施形態では、一対の延設部53bが、共にケース4の内壁に当接するが、一方の延設部53bのみがケース4の内壁に当接して当接部53の回転が防止されるものであってもよい。
また、本実施形態では、第二のヨーク53と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク53と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク53に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
なお、本実施形態では、当接部53は、軟鉄から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例4)
本実施形態の接点装置について図35を用いて説明を行う。但し、変形例1と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図35における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態における接点装置と、図27に示す変形例1の接点装置とで異なる点は、可動接触子35の下面に当該可動接触子35を介して当接部52に対向する、例えば軟鉄等の磁性材料からなるヨーク板6(以下、第三のヨーク6と称する)が固着されている点である。
本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸5が上方へ変位すると、それに伴って可動軸5の第二のヨーク52も上方へ変位する。すると、第二のヨーク52の上方への変位に伴って可動接触子35の上方(固定接点32側)への規制が解除されて、可動接触子35は接圧ばね36の付勢力によって上方へ変位する。そして、可動接触子35に設けられた可動接点34が、固定接点32に当接することで接点間が導通する。その際、第二のヨーク52は、駆動手段2によって変位後の位置が保たれて、接圧ばね36によって上方へ保持された可動接触子35に当接または近接する。
また、接点間が導通して可動接触子35に電流が流れることで当該可動接触子35の周囲に磁場が発生し、図14に示すように、第二のヨーク52と第三のヨーク6とを通る磁束が形成されて、第二のヨーク52と第三のヨーク6との間に第二の磁気吸引力が発生する。
そして、第二のヨーク52と第三のヨーク6との間に働く第二の磁気吸引力によって、第三のヨーク6が第二のヨーク52に吸引される。つまり、第三のヨーク6が固着された可動接触子35に、当該可動接触子35の変位方向と略平行な(可動接触子35を固定接点32側へ押し付ける)上向きの力が働く。
ここで、可動接触子35に上向きの力を及ぼす第二のヨーク52と第三のヨーク6との間に働く第二の磁気吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、本実施形態の接点装置では、上記第二の磁気吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接圧の低下を低減することができる。
従って、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を有している。
また、本実施形態では、第二のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
なお、本実施形態では、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク52と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
また、固定端子32側の第二のヨーク52は、第三のヨーク6に比べて固定端子33からの磁束をより強く受けることで、磁束密度が高くなっている。そのため、第二のヨーク52の上下方向における厚みを厚くする方が、第三のヨーク6の上下方向の厚みを厚くするよりも、上記第二の磁気吸引力を効率的に増大させることができる。従って、第二のヨーク52の厚みを厚くすることで、接点間の接圧の低下をより確実に防止することができる。
また、本実施形態では、当接部52が、磁性材料から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有した第二のヨーク52として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、ヨークは、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸5の軸心に対向して設けられる。
更に、本実施形態では、第二のヨーク52及び第三のヨーク6が、略矩形平板状に形成されていることから、第二のヨーク52の第三のヨーク6に対向する面における各点から第三のヨーク6までの距離がそれぞれ略一定となって、第三のヨーク6に働く第二の磁気吸引力を均一にすることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例5)
本実施形態の接点装置について図15を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と実施形態4の接点装置とでは、ヨーク板7(第三のヨーク)の形状のみが異なり、実施形態4と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図15における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の第三のヨーク7は、図36に示すように、略矩形平板状の基部7aと、当該基部7aの前後両端から上方へ向けて延設された一対の延設部7bとから断面略コの字状に形成されている。
そして、図16に示すように、接点間が導通した際には、第三のヨーク7における延設部7bの先端が、第二のヨーク52に近接することで、変形例3に比べて第二のヨーク52と第三のヨーク7とのギャップが小さくなり、第三のヨーク7は第二のヨーク52からより強い第二の磁気吸引力を受ける。つまり、可動接触子35には、より大きな上向きの力が働く。
従って、本実施形態の接点装置では、第二のヨーク52と第三のヨーク7との間に働く第二の磁気吸引力が変形例3に比べて大きく、接触子35に対して更に大きな上向きの力が発生して、接点間の接圧の低下をより一層防止することができる。
ここで、上記第二の磁気吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力(上向きの力)であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。
従って、本実施形態の接点装置は、可動接触子35が、変形例3よりも更に強い第二の磁気吸引力で固定接点32側へ吸引される。すなわち、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備えると共に、第三のヨーク7によって可動接触子35が固定接点32側へ押圧されて、より安定した接点の開閉性能を有している。
また、本実施形態では、第二のヨーク52が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク52と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
また、本実施形態では、第二のヨーク52と軸部51とが一体成型されているが、ヨーク接触部52と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク52に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
なお、本実施形態では、第二のヨーク52は、磁性材料から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部52を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、第二のヨーク52は、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
加えて、第三のヨーク7における基部7aの下面略中央には、略円環状の溝部71aが形成されており、当該溝部71aに接圧ばね36の上端が嵌まり込むことで当該接圧ばね36のすわりが安定し、可動接触子35に接点反発力が発生した際に、当該可動接触子35に均一な力が作用して接点反発力に対する耐力を安定して得ることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例6)
本実施形態の接点装置について図37を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置と変形例5の接点装置とでは、ヨーク当接部53(第二のヨーク53)の形状のみが異なり、変形例4と共通する構造については、共通の符号を付して説明を省略する。なお、図37における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の第二のヨーク53は、図37に示すように、略矩形平板状の基部53aと当該基部53aの前後両端から下方へ向けて延設された一対の延設部53bとから断面略コの字状に形成されている。
そして、図18に示すように、接点間が導通した際には、第二のヨーク53の延設部53bの先端面が、第三のヨーク7の延設部7bの先端面に近接し、第二のヨーク53と第三のヨーク7との間に働く第二の磁気吸引力がより一層大きくなる。更に、延設部53bの先端面と延設部7bの先端面との間のギャップが可動接触子35の側端部の略中央に対向するように設定されることで、第二のヨーク53と第三のヨーク7との間のギャップから発生する漏れ磁束を低減でき、第二のヨーク53と第三のヨーク7との間に働く第二の磁気吸引力を変形例4に比べてより一層高めることができる。つまり、可動接触子35には、当該可動接触子35の変位方向と略平行な更に大きな上向きの力が働く。
従って、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備えると共に、変形例4よりも更に強い力で可動接触子35が固定接点32側へ押圧されてより一層安定した接点の開閉性能を有している。ここで、上記第二の磁気吸引力は、可動接触子35に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力(上向きの力)であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。
また、本実施形態では、第二のヨーク53が、ヨークと当接部の両方の機能を有していると共に、第二のヨーク53と軸部51とが一体に形成されて可動軸5が構成される。したがって、一つの部品(可動軸5)が、ヨーク及び当接部及び軸部の機能を有することで部品点数を削減することができる。
また、本実施形態では、第二のヨーク53と軸部51とが一体成型されているが、第二のヨーク53と軸部51とを別々に成型した後に、第二のヨーク53に軸部51を嵌挿する等して一体に形成するものであってもよい。
なお、本実施形態では、第二のヨーク53は、磁性材料から形成されることで、当接部とヨークとの両方の機能を有したヨーク当接部として用いられているが、当接部53を非磁性材料から形成して、別途ヨークを設けてもよい。その場合、第二のヨーク53は、一対の固定端子33の略中央に設けられると共に、可動軸の軸心に略対向して設けられる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例7)
本実施形態の接点装置について図38、20を用いて説明を行う。なお、図38における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の接点装置は、固定接点32が下端に設けられた固定端子33と、固定接点32に接離する可動接点61を有する可動接触子68と、可動接触子68の上面に対向して配設される第二のヨーク69と、可動接触子68を固定接点32側へ付勢する接圧ばね65と、第二のヨーク69を保持する保持部材66と、保持部材66と連結される可動軸67と、可動接点61が固定接点32に接離するように可動軸67を駆動させる電磁石ブロック2と、可動接触子68の左端及び右端に各々対向する一対の永久磁石46とを備えている。なお、固定接点32、固定端子33、電磁石ブロック2、永久磁石46については、実施形態1と共通であるため同様の符号を付して説明を省略する。
可動接触子68は、略矩形板状に形成されて上面の長手方向(左右方向)両端側に可動接点61がそれぞれ設けられている。
第二のヨーク69は、軟鉄等の磁性材料から平板状に形成され、可動接触子62の上面に対向して設けられる。
接圧ばね65は、上端が可動接触子68の下面略中央に当接し、可動接触子68の下面略中央に突設される突部68aが、接圧ばね65の上端側内径部に嵌挿する。
保持部材66は、略矩形板状の基部661と、基部661の前後方向両端から上方へそれぞれ延設される一対の狭持部662と、一対の狭持部662の先端が前後方向において内側へ向けて折曲されてなる当接部663とから構成される。
そして、一対の狭持部662間に、下端が基部661の上面に当接する接圧ばね65、及び接圧ばね65に下面が押圧される可動接触子68、及び下面が可動接触子68の上面に対向して一対の狭持部662によって保持される第二のヨーク69が配設される。
ここで、保持部材66における基部661の上面略中央には、略円柱状の突部664が突設されており、当該突部664が接圧ばね65の下端側内径部に嵌挿する。これにより、接圧ばね65が、基部661と可動接触子68との間に圧縮状態で固定され、可動接触子68を固定接点32側(上方)へ付勢する。そして、接圧ばね65の付勢力によって可動接触子68は固定端子33側(上方)へ移動しようとするが、可動接触子68の上面が当接部663により上方への移動が規制された第二のヨーク69に当接することで、固定接点32側への移動が規制される。
可動軸67は、上下方向に長い略棒体状に形成されて下端側に電磁石ブロック2が接続され、上端に保持部材66の基部661が固定される。
そして、上記構成からなる本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸67が上方へ変位すると、それに伴って可動軸67に接続された保持部材66も上方へ変位する。すると、当該変位に伴って、保持部材66に保持された第二のヨーク69も上方へ移動し、これにより可動接触子68に対する上方への移動の規制が解除される。そして、可動接触子68は、接圧ばね65の付勢力によって上方へ移動し、可動接触子68に設けられた可動接点61が固定接点32に当接して接点間が導通する。
ここで、接点間が導通して可動接触子62に電流が流れることで、変形例1の図4(b)で説明した通り、可動接触子68には上向きの電磁力(吸引力)が働く。つまり、可動接触子68には、当該可動接触子68の変位方向と略平行(鉛直上向き)の固定接点側への吸引力が働く。
ここで、可動接触子68に作用する鉛直上向きの吸引力は、可動接触子68に発生する接点反発力(下向きの力)とは、180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。そのため、上記吸引力によって接点反発力を効率よく打ち消すことができ、接点間における接点圧の低下を低減することができる。
従って、本実施形態の接点装置は、一対の永久磁石46が設けられたことによって電流の方向に拠らず左右各接点で発生するアークを短絡することなく引き延ばし、更に、第二のヨーク69が可動接触子35を固定接点側へ吸引する、これにより、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備え、より安定した接点の開閉性能を得ることができる。
なお、固定接点32は、固定端子33に一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。同様に、可動接点61は、可動接触子62に、一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例8)
本実施形態の接点装置について図39及び22~25を用いて説明を行う。なお、図39における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
本実施形態の接点装置は、固定接点32が下端に設けられた固定端子33と、固定接点32に接離する可動接点61を有する可動接触子62と、可動接触子62の上面に対向して配設される第二のヨーク63と、可動接触子62の下面に対向して配設される第三のヨーク64と、可動接触子62を固定接点32側へ付勢するための接圧ばね65と、第二のヨーク63を保持する保持部材66と、保持部材66と連結される可動軸67と、可動接点61が固定接点32に接離するように可動軸67を駆動させる電磁石ブロック2と、可動接触子68の左端及び右端に各々対向する一対の永久磁石46とを備えている。なお、固定接点32、固定端子33、電磁石ブロック2、一対の永久磁石46については、変形例1と共通であるため同様の符号を付して説明を省略する。
可動接触子62は、略矩形板状に形成されて上面の長手方向(左右方向)両端側に可動接点61がそれぞれ設けられている。また、可動接触子62における各長辺の略中央には、略矩形状の切欠部62aが形成されている。
第二のヨーク63は、軟鉄等の磁性材料から断面略コの字状に形成され、可動接触子62の上面に対向する略矩形板状の基部631と、基部631の両端が折曲されて下方へ延設されてなる一対の延設部632とから構成される。そして、第二のヨーク63は、可動接触子62の切欠部62aに延設部632が挿通することで可動接触子62の左右方向の移動を規制する。
第三のヨーク64は、軟鉄等の磁性材料から略矩形板状に形成され、可動接触子62の下面に固着されて可動接触子62を介して第二のヨーク63に対向する。そして、第二のヨーク63における一対の延設部632の先端が、第三のヨーク64における上面に対向し、可動接触子62が、第二、第三のヨーク63,64に挟み込まれる。なお、本実施形態では、第三のヨーク64が可動接触子62に固着して当該可動接触子62と一体に設けられているが、第三のヨーク64は、可動接触子62の下面に当接して当該可動接触子62と別体に設けられるものであってもよい。
接圧ばね65は、上端が第三のヨーク64の下面に当接し、第三のヨーク64の下面略中央に突設される突部64aが、接圧ばね65の上端側内径部に嵌挿する。
保持部材66は、略矩形板状の基部661と、基部661の前後方向両端から上方へそれぞれ延設される一対の狭持部662と、一対の狭持部662の先端が内側へ向けて折曲されてなる当接部663とから構成される。
そして、一対の狭持部662間に、第二、第三のヨーク63,64に挟み込まれた可動接触子62、及び接圧ばね65が配設され、第二のヨーク63は一対の狭持部662によって保持される。
ここで、保持部材66における基部661の上面略中央には、略円柱状の突部664が突設されており、当該突部664が接圧ばね65の下端側内径部に嵌挿する。これにより、接圧ばね65が、基部661と第三のヨーク64との間に圧縮状態で固定され、第三のヨーク64を介して可動接触子62を固定接点32側(上方)へ付勢する。そして、接圧ばね65の付勢力によって可動接触子62は固定端子33側(上方)へ移動しようとするが、当該可動接触子62の上面が当接部663により上方への移動が規制された第二のヨーク63に当接することで、固定接点32側への移動が規制される。
可動軸67は、上下方向に長い略棒体状に形成されて下端側に電磁石ブロック2が接続され、上端に保持部材66の基部661が固定される。
そして、上記構成からなる本実施形態の接点装置では、駆動手段2によって可動軸67が上方へ変位すると、それに伴って可動軸67に接続された保持部材66も上方へ変位する。すると、当該変位に伴って、保持部材66に保持された第二のヨーク63も上方へ移動し、これにより可動接触子62に対する上方への移動の規制が解除される。そして、可動接触子62は、接圧ばね65の付勢力によって第三のヨーク64と共に上方へ移動し、可動接触子62に設けられた可動接点61が固定接点32に当接して接点間が導通する。
ここで、接点間が導通して可動接触子62に電流が流れることで、可動接触子62の周囲に磁場が発生し、図23に示すように、第二、第三のヨーク63,64を通る磁束が形成される。これにより、当該第二、第三のヨーク63,64との間に磁気吸引力が発生して、第三のヨーク64が第二のヨーク63に吸引される。そのため、第三のヨーク64が、可動接触子62の下面を押圧して、当該可動接触子62を固定接点32側へ押し付ける上向きの力が働く。
ここで、第三のヨーク64に働く磁気吸引力は、可動接触子62に発生する接点反発力(下向きの力)とは、略180度反対方向の力であるため、当該接点反発力を最も効率よく打ち消す方向に働く力となっている。
従って、本実施形態の接点装置は、負荷短絡時の電磁反発力に対する耐量をアップさせつつ、安定したアーク遮断性能を備えると共に、第三のヨーク64が可動接触子62を固定接点32側へ押圧することから、安定した接点の開閉性能を有している。
また、接点間が導通した後、可動軸67が更に固定接点32側へ駆動された際(以下、オーバートラベル時と称す)、可動接触子62は固定端子33に当接して上方への移動が規制されているため、保持部材66に保持された第二のヨーク63が可動接触子62から離間する。ここで、例えば、図24(a)に示すように、第二のヨークとして略平板状のヨーク63′を用い、第三のヨークとして略コの字状のヨーク64′を用いた場合、ヨーク63′の磁路とヨーク64′の磁路とが連続しないため、ヨーク63′とヨーク64′との間で漏れ磁束が発生する。
しかし、本実施形態の接点装置では、第二のヨーク63が略コの字状に形成されていることから、オーバートラベル時においても、図24(b)に示すように、第二のヨーク63の延設部632が可動接触子62に接触するため、可動接触子62を介して第二のヨーク63の磁路と第三のヨーク64の磁路とが連続して漏れ磁束が防止される。従って、第二のヨーク63と第三のヨーク64との間で漏れ磁束が発生することを防止でき、第三のヨーク64に働く磁気吸引力の低下を防止することができる。
更に、図25に示すように、略コの字状の第二のヨーク63は、可動接触子62に対する対向面積S1が、平板状の第三のヨーク64の可動接触子62に対する対向面積S2に比べて大きいため、可動接触子62からの磁束をより受け易く、更に、第二のヨーク63の磁路長L1は、第三のヨーク64の磁路長L2に比べて長くなっている。そのため、第二のヨーク63の上下方向の厚みを厚くする方が、第三のヨーク64の上下方向の厚みを厚くするよりも、第三のヨーク64に働く磁気吸引力を効率的に増大させることができる。
また、第二のヨーク63は、第三のヨーク64比べて固定端子33の近くに位置し、当該固定端子33からの磁束を受け易いため、第三のヨーク64よりも磁束密度が高くなる。
以上のことから、固定端子33側の第二のヨーク63を略コの字状に形成することで、第三のヨーク64に対する磁気吸引力を効率的に増大させることができ、例えば、第二のヨーク63を平板状とした場合に得られる第三のヨーク64に対する磁気吸引力を、当該平板状のヨークに比べて厚みの薄い略コの字状のヨークで得ることができる。従って、第二のヨーク63を略コの字状とすることで、第三のヨーク64に対する磁気吸引力を保ちつつも当該第二のヨーク63の厚みを抑えることができ、接点装置の小型化を図ることができる。
なお、固定接点32は、固定端子33に一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。同様に、可動接点61は、可動接触子62に、一体に設けられるもの、若しくは、別体に設けられるもののいずれであってもよい。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
(変形例9)
本実施形態の接点装置について図40を用いて説明を行う。なお、本実施形態の接点装置は、変形例1乃至8いずれか記載の接点装置において、一対の永久磁石46間に永久磁石片48を配置したものである。なお、変形例1乃至8いずれの接点装置に永久磁石48設けた場合であっても、同様の作用効果を得ることができるため、本実実施形態では、変形例1の接点装置に永久磁石片48を設けた場合についての説明を行う。以下、図40における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向として説明を行う。
永久磁石片48は、略直方体状に形成されて一対の永久磁石46間の略中央に配設されて可動接触子35の上面に対向し、更に、一対の第一のヨーク47間の略中央に位置している。ここで、永久磁石48は、一対の永久磁石46及び一対の第一のヨーク47それぞれに対して互いに対向する面が略平行となるように配設されている。
そして、永久磁石片48は、一対の永久磁石46それぞれに対向する各面(第二の面)の極性が、当該第二の面に対向する永久磁石46の面の極性とは異極(N極)に設定され、一対の第一のヨーク47に対向する各面の極性が、第二の面の極性とは異極(S極)に設定されている。つまり、永久磁石片48は、左右各側面の極性がN極に設定され、前後各側面の極性がS極に設定されている。そのため、一対の永久磁石46間に発生する磁束は、永久磁石片48に引き寄せられて当該永久磁石46によって中継される。
従って、本実施形態の接点装置は、永久磁石片48が設けられたことで、一対の永久磁石46間における漏れ磁束が抑制され、各接点部近傍の磁束密度が向上する。従って、永久磁石片48を設けることで、各接点部近傍の磁束密度が高くなり、接点部に発生するアークを引き伸ばす力が増大してアーク遮断性能を更に向上させることができる。
また、本実施形態の接点装置は、封止接点装置であってもよい。
以上、本発明が特定の実施例を中心として説明されたが、本発明の趣旨及び添付された特許請求の範囲内で多様な変形、変更又は修正が当該技術分野であり得、よって、前述した説明及び図面は本発明の技術思想を限定することなく、本発明を例示するものと解釈されなければならない。
Claims (42)
- 固定接点を有する一対の固定端子、及び前記一対の固定接点にそれぞれ接離する一対の可動接点が一面に並設される可動接触子からなる接点ブロックと、
前記固定接点に前記可動接点が接離するように前記可動接触子を駆動する駆動ブロックと、
前記可動接点の並設方向及び前記可動接点と前記固定接点との接離方向に直交する方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、互いに対向する面の各極性が同一である一対の永久磁石とを備えることを特徴とする接点装置。 - 前記可動接点の並設方向における前記可動接触子の端面に対向して前記一対の永久磁石間を接続する第一のヨークが設けられることを特徴とする請求項1記載の接点装置。
- 前記可動接触子の一面に対向して第二のヨークを設けることを特徴とする請求項1または2記載の接点装置。
- 前記駆動手段は、前記可動接触子を固定接点側へ付勢する接圧ばねと、前記可動接触子の前記固定接点側への移動を規制する規制手段と、この規制手段が連結される可動軸と、前記可動接点が前記固定接点に接離するように前記可動軸を駆動させる電磁石ブロックとを備えることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の接点装置。
- 前記可動接触子の他面に当接してこの可動接触子を介して前記第二のヨークに対向する第三のヨークが設けられることを特徴とする請求項3又は4記載の接点装置。
- 前記可動軸は、前記可動接触子に形成される挿通孔に移動自在に挿通される軸部と、この軸部の一端に設けられて前記可動接触子の一面に当接する当接部とから構成されることを特徴とする請求項4または5記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、前記可動軸の当接部を兼ねることを特徴とする請求項6記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、前記可動軸の当接部を兼ねてこの可動軸と一体に形成されることを特徴とする請求項6または7記載の接点装置。
- 前記規制手段は、前記第二のヨーク及び前記可動接触子及び前記接圧ばねを保持し、第二のヨークを介して可動接触子の固定接点側への移動を規制することを特徴とする請求項4または5記載の接点装置。
- 前記接点ブロックは、容器内に収納され、前記第二のヨークは、少なくとも外周の一部が前記容器の内壁に当接することを特徴とする請求項3乃至9いずれか記載の接点装置。
- 前記接点ブロックは、容器内に収納され、前記第二、第三のヨークは、少なくとも外周の一部が前記容器の内壁にそれぞれ当接することを特徴とする請求項5乃至10いずれか記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、平板状に形成されることを特徴とする請求項3または4記載の接点装置。
- 前記第二、第三のヨークは、少なくともいずれか一方が平板状に形成されることを特徴とする請求項5乃至11いずれか記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、前記可動接触子に対向する平板状の基部と当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることを特徴とする請求項3または4記載の接点装置。
- 前記第二、第三のヨークは、少なくともいずれか一方が可動接触子に対向する平板状の基部と、当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることを特徴とする請求項5乃至11いずれか記載の接点装置。
- 前記第二、第三のヨークの間のギャップは、少なくとも前記可動接点と前記固定接点とが当接した際に、前記可動接触子の側端部に対向することを特徴とする請求項14または15記載の接点装置。
- 前記一対の永久磁石と各々対向する第一の面の極性が、対向する永久磁石の面の極性とは異極に設定され、一対の第一のヨークと対向する第二の面の極性が、第一の面の極性とは異極に設定されて、前記一対の永久磁石間に配設される永久磁石片を備えることを特徴とする請求項2乃至16いずれか記載の接点装置。
- 前記第三のヨークは、前記可動接触子に当接する面とは反対の面に前記接圧ばねの一端が嵌まり込む溝部が形成されることを特徴とする請求項5乃至17いずれか記載の接点装置。
- 前記第三のヨークは、前記可動接触子に当接する面とは反対の面に前記接圧ばねの一端に嵌まり込む突部が形成されることを特徴とする請求項5乃至17いずれか記載の接点装置。
- 前記固定接点は、前記固定端子に一体、または、別体に設けられることを特徴とする請求項1乃至19いずれか記載の接点装置。
- 前記可動接点は、前記可動接触子に一体、または、別体に設けられることを特徴とする請求項1乃至20いずれか記載の接点装置。
- 固定接点を有する一対の固定端子、及び前記一対の固定接点にそれぞれ接離する一対の可動接点が一面に並設される可動接触子からなる接点ブロックと、
前記固定接点に前記可動接点が接離するように前記可動接触子を駆動する駆動ブロックと、
前記可動接点の並設方向において前記接点ブロックを介して互いに対向して設けられ、互いに対向する面の各極性が同一である一対の永久磁石と、
前記一対の永久磁石間に配設される第二のヨークとを備えることを特徴とする接点装置。 - 前記可動接点の並設方向、及び前記可動接点と前記固定接点との接離方向に直交する方向における前記可動接触子の各端面に各々対向して前記一対の永久磁石間を接続する一対の第一のヨークが設けられることを特徴とする請求項22記載の接点装置。
- 前記一対の永久磁石は、互いに対向する各面の中心が、前記一対の固定接点を結ぶ直線の延長線上に位置するように配設されることを特徴とする請求項22または23記載の接点装置。
- 前記駆動手段は、前記可動接触子を固定接点側へ付勢する接圧ばねと、前記可動接触子の前記固定接点側への移動を規制する規制手段と、この規制手段が連結される可動軸と、前記可動接点が前記固定接点に接離するように前記可動軸を駆動させる電磁石ブロックとを備えることを特徴とする請求項22乃至24いずれか記載の接点装置。
- 前記可動接触子の他面に当接してこの可動接触子を介して前記第二のヨークに対向する第三のヨークが設けられることを特徴とする請求項22乃至25いずれか記載の接点装置。
- 前記可動軸は、前記可動接触子に形成される挿通孔に移動自在に挿通される軸部と、この軸部の一端に設けられて前記可動接触子の一面に当接する当接部とから構成されることを特徴とする請求項25または26記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、前記可動軸の当接部を兼ねることを特徴とする請求項27記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、前記可動軸の当接部を兼ねてこの可動軸と一体に形成されることを特徴とする請求項27または28記載の接点装置。
- 前記規制手段は、前記第二のヨーク及び前記可動接触子及び前記接圧ばねを保持し、前記第二のヨークを介して可動接触子の固定接点側への移動を規制することを特徴とする請求項25または26記載の接点装置。
- 前記接点ブロックは、容器内に収納され、前記第二のヨークは、少なくとも外周の一部が前記容器の内壁に当接することを特徴とする請求項22乃至30いずれか記載の接点装置。
- 前記接点ブロックは、容器内に収納され、前記第二、第三のヨークは、少なくとも外周の一部が前記容器の内壁にそれぞれ当接することを特徴とする請求項29乃至30いずれか記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、平板状に形成されることを特徴とする請求項22乃至28いずれか記載の接点装置。
- 前記第二、第三のヨークは、少なくともいずれか一方が平板状に形成されることを特徴とする請求項29乃至32いずれか記載の接点装置。
- 前記第二のヨークは、前記可動接触子に対向する平板状の基部と当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることを特徴とする請求項22乃至28いずれか記載の接点装置。
- 前記第二、第三のヨークは、少なくともいずれか一方が前記可動接触子に対向する平板状の基部と、当該基部の端部から可動接触子側へ向けて延設される一対の延設部とから略断面略コの字状に形成されることを特徴とする請求項29乃至32いずれか記載の接点装置。
- 前記第一、第三のヨークの間のギャップは、少なくとも前記可動接点と前記固定接点とが当接した際に、前記可動接触子の側端部に対向することを特徴とする請求項35または36記載の接点装置。
- 前記一対の永久磁石と各々対向する第一の面の極性が、対向する永久磁石の面の極性とは異極に設定され、一対の第一のヨークと各々対向する第二の面の極性が、第一の面の極性とは異極に設定されて、前記一対の永久磁石間に配設される永久磁石片を備えることを特徴とする請求項22乃至37いずれか記載の接点装置。
- 前記第三のヨークは、前記可動接触子に当接する面とは反対の面に前記接圧ばねの一端が嵌まり込む溝部が形成されることを特徴とする請求項29乃至38いずれか記載の接点装置。
- 前記第三のヨークは、前記可動接触子に当接する面とは反対の面に前記接圧ばねの一端に嵌まり込む突部が形成されることを特徴とする請求項29乃至38いずれか記載の接点装置。
- 前記固定接点は、前記固定端子に一体、または、別体に設けられることを特徴とする請求項22乃至40いずれか記載の接点装置。
- 前記可動接点は、前記可動接触子に一体、または、別体に設けられることを特徴とする請求項22乃至41いずれか記載の接点装置。
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