特許 6213035 電磁接触器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6213035

(24)【登録日】2017年9月29日

(45)【発行日】2017年10月18日

(54)【発明の名称】電磁接触器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/54 20060101AFI20171005BHJP

   H01H 50/14 20060101ALI20171005BHJP

   H01H 50/02 20060101ALI20171005BHJP

   H01H 50/38 20060101ALI20171005BHJP

【ＦＩ】

   H01H50/54 B

   H01H50/14 B

   H01H50/02 B

   H01H50/38 A

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2013-167591(P2013-167591)

(22)【出願日】2013年8月12日

(65)【公開番号】特開2015-37022(P2015-37022A)

(43)【公開日】2015年2月23日

【審査請求日】2016年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161562

【弁理士】

【氏名又は名称】阪本 朗

(72)【発明者】

【氏名】代島 英樹

【審査官】 澤崎 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−１８６６４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−０８９７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０１１１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２９１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １／０６ − １／６６

Ｈ０１Ｈ ９／３０ − ９／５２

Ｈ０１Ｈ ３３／００ − ３３／２６

Ｈ０１Ｈ ５０／０２ ， ５０／１４ ， ５０／３８ ，

５０／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

橋絡形の可動接触子に対向して接点ユニットフレームの端子台座にｂ接点仕様の固定接触子を備えた電磁接触器であり、ｂ接点仕様の固定接触子は、前記端子台座上に保持した平板状の端子部と、該端子部の後端からＬ字状に起立延在する接点台と、該端子台の先端部に前記可動接触子の接点と対向する固定接点を接合した構成になり、かつ前記接点台の起立基部から先端部との間で、その板面の一方の側縁を凹状に切欠してフレーム外方に通じるガス抜き通路を確保するようにしたものにおいて、
前記固定接触子の端子台先端部に接合した固定接点の形状を、前記ガス抜き通路に向けて先端が先細りになる略三角形に形成したことを特徴とする電磁接触器。

【請求項2】

請求項１に記載の電磁接触器において、前記接点台の起立部に沿って耐熱性の絶縁カバーを被着したことを特徴とする電磁接触器。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電磁接触器において、前記固定接触子を挟んでその左右両側にアーク駆動用磁石と組み合わせた磁性板を立設したことを特徴とする電磁接触器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直流モータのダイナミックブレーキなどに適用するｂ接点仕様の電磁接触器に関し、詳しくは該電磁接触器に搭載した固定接触子の接点構造に係わる。

【背景技術】

【0002】

まず、ｂ接点仕様の固定接触子を搭載した直流電磁接触器について、従来例（従来例１，および従来例２）の接点ユニット組立構造を図２，図３、および図４，図５にそれぞれ示す（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

従来例１：
図２（ａ）〜（ｃ）において、１は図示してない電磁石ユニット（下部ユニット）の上に組み合わせた接点ユニットのフレーム（樹脂成形品）、１ａは接点ユニットフレーム１の両端部に形成した電源側，負荷側の端子台座、１ｂは各極の端子台座１ａの両側に立設した極間隔壁、１ｃは消弧室カバー、２はｂ接点仕様の固定接触子、３は電磁石ユニットの可動鉄心（不図示）に連結して開閉位置に駆動される接触子ホルダ、４は接触子ホルダ３に保持して前記一対の固定接触子２に対向配置した橋絡形の可動接触子、５は端子ネジ、６は接点ユニットフレーム１の消弧室側に配したアーク駆動用の棒状永久磁石、７は永久磁石６の両端に連結して前記固定接触子２の両側に立設した磁極板である。

【0004】

ここで、前記ｂ接点仕様の固定接触子２は、図２（ｃ）で示すように端子板２ａと、該端子板２ａの後端部から略Ｃ字形に起立し、かつその先端をＵ字状に折り返した接点台２ｂと、橋絡形可動接触子４の接点４ａに対向して接点台２ｂの先端部２ｃに接合した固定接点２ｄとからなり、接点台２ｂ，接点２ｄはそれぞれ端子板２ａ，接点台２ｃの先端部２ｃにろう付けされている。なお、接点２ｄには角形の接点が一般に採用されている。

【0005】

また、前記接点台２ｂは、取付け基部と先端部２ｃとの間に沿ってその板幅を狭めるように一方の側縁を凹状に切欠して側縁切欠部２ｅを形成し、この側縁切欠部２ｅにより後述のように固定，可動接点間に発生したアーク（直流アーク放電）の伸長駆動、およびアークガスをフレーム外方に向けて放流するガス抜き通路８（図２（ｂ）参照）を形成し、さらに接点台２ｂの起立導体部分には耐熱性の絶縁カバー２ｆを被着して接触子導体とアークとの接触を防ぐようにしている。なお、図３は当該接点ユニット組立体の側視図である。

【0006】

従来例２：
次に、電磁接触器の接点ユニットに搭載したｂ接点仕様の固定接触子２について、前記従来例１と形状が異なる従来例２の接点ユニットの組立構造、および固定接触子の形状を図４（ａ），（ｂ）に示す
すなわち、この従来例２の接点ユニットに搭載した固定接触子２は端子部と接点台が一体のＺ字形体であり、図４（ａ），（ｂ）で示すように、先記した接点ユニットフレームの端子台座１ａ（図２（ａ）参照）に載置する平板状の端子部２ａと、該端子部２ａの後端からＬ字状に起立延在する接点台２ｂと、該端子台２の先端部２ｃに接合して可動接触子４の接点４ａと対向する固定接点２ｄからなり、かつ接点台２ｂには先記の従来例１と同様に接点台２ｂの起立基部から先端部２ｃに至る間に側縁切欠部２ｅを形成して接点ユニットフレーム１（図２（ａ）参照）の外方に通じるアークガスのガス抜き通路８（図４（ａ）参照）を確保し、さらに接点台２ｂの起立部分には絶縁カバー２ｆを被着している。

【0007】

このように固定接触子２を従来例１（図２，図３参照）の端子板とＣ字形の端子台を組み合わせた構造から、従来例２（図４，図５参照）のＺ字形一体構造に変更することにより、接点ユニット組立体の外形寸法、すなわち図３の図中に記した諸元の寸法ａ１，ｂ１，ｃ１を、それぞれ図５の図中に記した諸元の寸法ａ２（ａ２＜ａ１），ｂ２（ｂ２＜ｂ１），ｃ２（ｃ２＜ｃ１）に縮減して電磁接触器を小形に構成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−１２９１５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

先記のように、接点ユニットフレーム１に搭載するｂ接点仕様の固定接触子２に、図４，図５で示したＺ字形の固定接触子２（従来例２）を採用することで電磁接触器を小型化できる利点がある反面、電流の遮断時に固定，可動接点間に生じたアーク（直流アーク放電）の消弧性で次記のような課題が新たに派生する。

【0010】

すなわち、可動接触子の開極動作により固定，可動接点間に生じたアークには図２で述べた永久磁石６，磁極板７からなる磁気駆動ユニットによるローレンツ力ｆが作用し、これによりアークが図示の実線矢印方向に駆動される。

【0011】

この場合に図６（ａ）に示した従来例１の固定接触子２では、その先端部２ｃを接点ユニットの外側に向けてＵ字状に折り返し、さらに接点台２ｂの起立導体と対峙する先端コーナーの角部を図中の２ｃ−１で表すように面取りしている。

【0012】

これにより、図示のように固定，可動接点間に発生し、接点ユニットの外側に向け磁気駆動（ローレンツ力）されるアークの足は、接点２ｄの表面のＡ点から接触子先端部２ｃのコーナー角部のＢ点に素早く転移するようになる。なお、角形の接点間に生じたアークの足（発弧点）は、電界が集中する接点周縁のエッジ部に移行する性質がある。

【0013】

したがって、Ｂ点に転移したアークはその前方に起立して立ちはだかる接点台２ｂに邪魔されることなく、接点台２ｂの起立側縁部分に形成した側縁切欠部２ｅの空間に向けて図示の点線矢印Ｐの方向に伸長し、また消弧室内に発生したアークガスは図２（ｂ）に示した接点ユニット組立体のガス抜け通路８を通じて接点ユニットフレームの外方へ放出されるようになる。

【0014】

これに対して、図６（ｂ）に示す従来例２のＺ字形固定接触子２では、従来例１のように接点台２ｂの先端部２ｃがＵ字状に折り返しされてなく、その先端部２ｃは従来例１とは逆に消弧室の内側に向いている。

【0015】

そこで、このＺ字形形状になる従来例２の固定接触子２では、固定，可動接点間に発生したアークを接点２ａの表面Ａ点から接触子先端部２ｃの後端コーナーに形成されている切欠き角部（図４（ｂ）の側縁切欠部２ｅによる先端部２ｃの角部）のＢ点へ転移させることで、図６（ａ）の従来例１と同様に、接触子の接点台２ｂとの不要な干渉を避けてアーク，アークガスを接点台２ｂの側縁切欠部２ｅに向けて伸長，放流させるように設計している。

【0016】

ところで、発明者等が電流遮断の繰り返しテストで高速カメラにより固定接点２ｄに発生したアークの移動を観測したところ、固定，可動接点間に生じたアークの足（発弧点）は固定接点２ｄのＡ点から接触子先端部２ｃの切欠き角部Ｂ点に転移せずに、図示のＣ点（固定接点２ｄのコーナーエッジ部）に移行してこの位置に停滞する現象が屡々発生することが確認されている。しかも、図示Ｃ点の前方には接点台２ｂが近接して起立対峙していることから、磁気駆動力（ローレンツ力）を受けて固定接点２ｄのＡ点から同じ固定接点２ｄの角部のＣ点に発弧点が転移してこの位置に停滞したアークは、その前方に立ちはだかる接触子の接点台２ｂが障害物になってアーク長が充分伸長されずにアークの停滞状態が継続し、またアークの周域に生じたアークガスも前方の接点台２ｃが障害物となってユニット外方へスムーズに放流されなくなる。このために、固定接点２ｄはアーク熱による局所的な消耗が早まり、またアークの消弧，遮断機能も充分発揮されなくなる。

【0017】

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解消して固定，可動接点間に生じたアークの停滞を防いで消弧，遮断性の向上が図れるようにｂ接点仕様の固定接触子の接点形状を改良した電磁接触器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成するために、本発明によれば、橋絡形の可動接触子に対向して接点ユニットフレームの端子台座にｂ接点仕様の固定接触子を備えた電磁接触器であり、そのｂ接点仕様の固定接触子は、前記端子台座上に保持した平板状の端子部と、該端子部の後端からＬ字状に起立延在する接点台と、該端子台の先端部に固定接点を接合した構成になり、かつ前記接点台の起立基部から先端部との間で、その板面の一方の側縁を凹状に切欠してユニットフレーム外方に通じるガス抜き通路を確保するようにしたものにおいて、
前記固定接触子の端子台先端部に接合した固定接点の形状を、前記ガス抜き通路に向けて先端が先細りになる略三角形に形成する（請求項１）。

【0019】

また、前記構成の電磁接触器においては、前記接点台の起立部に沿って耐熱性の絶縁カバーを被着する（請求項２）。
さらに、前記固定接触子を挟んでその左右両側にアーク駆動用磁石と組み合わせた磁性板を立設する（請求項３）。

【発明の効果】

【0020】

上記構成になるｂ接点仕様の固定接触子によれば、電流遮断動時に固定，可動接点間に生じたアークについて、その固定接点の表面に発弧したアークの足を高い電界強度が作用する略三角形の先細り端側に誘導し、ここから図６ｂのＢ点に対応する接触子先端部の切欠き角部に素早く転移させることができる。

【0021】

これによりｂ接点仕様の固定接触子（従来例２）で問題になっていたアークの継続的な停滞に起因する固定接点の局所的な損耗、磁気駆動力を受けて伸長されるアークと固定接触子の接点台との不要な干渉を回避して、固定，可動接点間に発生したアークに対して高い消弧性能を発揮して電磁接触器の遮断性向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施例によるｂ接点仕様の固定接触子の構造図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ異なる方向から見た固定接触子の外形斜視図である。

【図2】従来例１に係わる電磁接触器の構成図であって、（ａ）は接点ユニット全体の断面図、（ｂ）は（ａ）における接点ユニット組立体の斜視図、（ｃ）は固定接触子の外形斜視図ある。

【図3】図２（ｂ）に対応する接点ユニット組立体の正面図である。

【図4】従来例２に係わる接点ユニットの構成図であって、（ａ）接点ユニット組立体の斜視図、（ｃ）は固定接触子の外形斜視図ある。

【図5】図４（ａ）に対応する接点ユニット組立体の正面図である。

【図6】従来例１，従来例２の固定接触子におけるアーク転移の説明図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれ図２（ａ）、および図４（ｂ）に対応する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を図１（ａ），（ｂ）に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４（ｂ）および図６（ｂ）に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

【0024】

すなわち、図１に示したこの実施例によるｂ接点仕様の固定接触子は、図４に示した従来例２の固定接触子２と基本的に同様なＺ字形の一体構造であり、固定接点２ｄは端子部２ａからＬ字形に起立する接点台２ｂの先端部２ｃの下面に接合されている。ここで、従来例２における固定接点２ｄの形状（輪郭形状）は角形（正方形）であるのに対して、図１の実施例では固定接点２ｄの形状が略三角形に形成され、かつ図示のように三角形の先細りの先端を接点台２ｂの側縁切欠部２ｅに向けた姿勢で端子台の先端部２ｃに接合されている。また、前記接点台２ｂは、その基部から先端部２ｃの間に沿ってその接触子導体には耐熱性の絶縁カバー２ｆが被着されている。さらに、図１には図示してないが、接点ユニットの消弧室側には図２（ａ）で述べたと同様な永久磁石６，磁極板７からなるアークの磁気駆動ユニットを備えている。

【0025】

上記の構成により、電流遮断動作時に固定，可動接点間に発生したアークの挙動について、固定接点２ｄの表面のＡ点に発弧したアーク足は、磁気駆動ユニットによるローレンツ力を受けて三角形状の固定接点２ｄの先細り先端側に誘導され、ここからさらに電界が集中する接触子先端部２ｃのコーナー角部のＣ点に素早く転移するようになる。

【0026】

この結果、図６（ｂ）で述べた従来例２の接触子構造で問題視さていた固定接点の周縁角部（図６（ｂ）のＣ点）にアークが継続的に停滞する現象を解消してアークの消弧性向上、および固定接点の局部的な損耗発生を効果的に回避して遮断性能，信頼性の高い電磁接触器を提供することができる。

【符号の説明】

【0027】

１ 接点ユニットフレーム
２ ｂ接点仕様の固定接触子
２ａ 端子部
２ｂ Ｌ字形の接点台
２ｃ 先端部
２ｄ 固定接点
２ｅ 側縁切欠部
２ｆ 絶縁カバー
４ 橋絡形可動接触子
６ アーク駆動ユニットの永久磁石
７ 磁極板
８ ガス抜き通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】