特開 2025-43045 電磁接触器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025043045

(43)【公開日】2025-03-28

(54)【発明の名称】電磁接触器

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/44 20060101AFI20250321BHJP

   H01H 50/00 20060101ALI20250321BHJP

   H01H 50/38 20060101ALI20250321BHJP

【ＦＩ】

H01H9/44 A

H01H50/00 D

H01H50/38 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023150339

(22)【出願日】2023-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】草野 祐馬

(72)【発明者】

【氏名】堤 貴志

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 裕也

(72)【発明者】

【氏名】小西 弘純

【テーマコード（参考）】

5G027

【Ｆターム（参考）】

5G027AA03

5G027BB03

5G027BC11

(57)【要約】

【課題】大電流の遮断時に多量の金属蒸気が発生しても消弧性能の低下を防止する電磁接触器を提供する。
【解決手段】収納ケース６の内部に配置され、一対の固定接触子３ａ，３ｂ及び可動接触子４を収納する箱形状の消弧壁３５と、消弧壁に囲まれた空間であり、可動接触子の長手方向の一方側及び他方側に設けた第１及び第２アーク消弧空間Ｓ１、Ｓ２と、第１固定接点及び第１可動接点の間に発生した第１アークを第１アーク消弧空間に引き延ばし、第２固定接点及び第２可動接点の間に発生した第２アークを第２アーク消弧空間に引き延ばす、互いに対向配置された一対のアーク消弧用永久磁石３６、３７と、第１アークが引き延ばされる方向の消弧壁の壁部に設けた第１開口部４０ａ，４０ｂと、第２アークが引き延ばされる方向の消弧壁の壁部に設けた第２開口部４０ｃ，４０ｄと、を備えている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１及び第２固定接点を有する一対の固定接触子と、前記第１及び第２固定接点に接離可能な第１及び第２可動接点を長手方向の両端に設けた可動接触子と、前記可動接触子を駆動する電磁石ユニットと、前記一対の固定接触子、前記可動接触子及び前記電磁石ユニットを収納する収納ケースと、を備えた電磁接触器において、
前記収納ケースの内部に配置され、前記一対の固定接触子及び可動接触子を収納する箱形状の消弧壁と、
前記消弧壁に囲まれた空間であり、前記可動接触子の長手方向の一方側及び他方側に設けた第１及び第２アーク消弧空間と、
前記第１固定接点及び前記第１可動接点の間に発生した第１アークを前記第１アーク消弧空間に引き延ばし、前記第２固定接点及び前記第２可動接点の間に発生した第２アークを前記第２アーク消弧空間に引き延ばす、互いに対向配置された一対のアーク消弧用永久磁石と、
前記第１アークが引き延ばされる方向の前記消弧壁の壁部に設けた第１開口部と、
前記第２アークが引き延ばされる方向の前記消弧壁の壁部に設けた第２開口部と、を備えていることを特徴とする電磁接触器。

【請求項2】

前記消弧壁は長方形箱形状であり、前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記消弧壁の角部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。

【請求項3】

前記消弧壁の外側に、前記第１開口部を介して前記第１アーク消弧空間と連通する第１外側連通空間と、前記第２開口部を介して前記第２アーク消弧空間と連通する第２外側連通空間と、が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁接触器。

【請求項4】

前記第１外側連通空間及び前記第２外側連通空間は、前記消弧壁の外側を囲って配置した磁極板で形成されていることを特徴とする請求項３記載の電磁接触器。

【請求項5】

前記第１外側連通空間及び前記第２外側連通空間は、前記電磁石ユニットを収納している前記収納ケースの内部空間に連通していることを特徴とする請求項４記載の電磁接触器。

【請求項6】

前記収納ケースに、アーク消弧用ガスが封入されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁接触器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電流路の開閉を行う電磁接触器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１の電磁接触器は、固定接点を有する一対の固定接触子と、これら一対の固定接触子の固定接点に接離可能な一対の可動接点を有する可動接触子と、一対の固定接触子及び可動接触子を収納している接点ケースと、可動接触子に駆動軸を介して連結している電磁石ユニットと、固定接点及び可動接点の間で発生したアークを接点ケース内で引き延ばすアーク消弧用永久磁石と、を備えている。

【0003】

特許文献１の電磁接触器は、電流路の遮断時に一対の固定接点及び一対の可動接点の間にアークが発生すると、アーク消弧用永久磁石の磁束がアークを横切ることで、フレミングの左手の法則によりローレンツ力が作用したアークが、接点ケース内で引き延されて消弧されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５６２９１０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の電磁接触器は、大電流の遮断時にアークが発生すると、固定接点及び可動接点が溶融することで多量の金属蒸気が接点ケース内に滞留する。この金属蒸気の圧力が局所的に高まり、アークが引き延ばされる方向に対して逆方向のアークを押し戻す方向に作用する金属蒸気の気流が発生する場合があり、消弧性能が低下するおそれがある。

【0006】

そこで、本発明は、大電流の遮断時に多量の金属蒸気が発生しても消弧性能の低下を防止することができる電磁接触器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電磁接触器は、第１及び第２固定接点を有する一対の固定接触子と、第１及び第２固定接点に接離可能な第１及び第２可動接点を長手方向の両端に設けた可動接触子と、可動接触子を駆動する電磁石ユニットと、一対の固定接触子、可動接触子及び電磁石ユニットを収納する収納ケースと、を備えた電磁接触器において、収納ケースの内部に配置され、一対の固定接触子及び可動接触子を収納する箱形状の消弧壁と、消弧壁に囲まれた空間であり、可動接触子の長手方向の一方側及び他方側に設けた第１及び第２アーク消弧空間と、第１固定接点及び第１可動接点の間に発生した第１アークを第１アーク消弧空間に引き延ばし、第２固定接点及び第２可動接点の間に発生した第２アークを第２アーク消弧空間に引き延ばす、互いに対向配置された一対のアーク消弧用永久磁石と、第１アークが引き延ばされる方向の消弧壁の壁部に設けた第１開口部と、第２アークが引き延ばされる方向の消弧壁の壁部に設けた第２開口部と、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る電磁接触器によれば、大電流のアークにより多量の金属蒸気が発生しても消弧性能の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る第１実施形態の電磁接触器の断面図である。

【図2】電磁接触器を構成する消弧壁の形状を示す斜視図である。

【図3】消弧壁に装着した一対のアーク消弧用永久磁石と一対の磁極板を示す斜視図である。

【図4】図１におけるＡ－Ａ線矢視図である。

【図5】本発明に係る第２実施形態の電磁接触器の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

【0011】

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0012】

なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。
［第１実施形態］

【0013】

図１は、本発明に係る第１実施形態の電磁接触器１を示すものである。

【0014】

電磁接触器１は、電磁力を利用して主回路を開閉する密閉型高電圧コンタクタであり、電気絶縁性を有する樹脂製の密閉容器２と、密閉容器２に収納された一対の固定接触子３、可動接触子４及び電磁石ユニット５と、を備えており、電磁石ユニット５は、可動接触子４を一対の固定接触子３に接離する方向に駆動する。

【0015】

密閉容器２は、ケース６とカバー７とで構成されており、密閉容器２の内部にはアーク消弧用ガスが封入されている。なお、本発明に係る収納ケースが密閉容器２に対応している。

【0016】

ケース６は、図１において下端（一端）が開放され、上端（他端）が閉塞された角型の筒形状の部材である。カバー７は、蓋形状の部材である。ケース６の下端及びカバー７は、開放端同士が嵌り合い接着剤で接合される。

【0017】

一対の固定接触子３ａ，３ｂは、導電性を有する金属によって略円柱状に形成された電極であり、インサート成形によってケース６の壁部を突き抜けた状態で一体化されている。一対の固定接触子３ａ，３ｂの上部にはネジ穴８が形成されており、ケース６の外側に露出している。これらネジ穴８に、主回路の一次側及び二次側の端子ネジ（不図示）が嵌め合わされるようになっている。一対の固定接触子３ａ，３ｂの下側はケース６の内部に突出しており、それらの下部に固定接点９ａ，９ｂが形成されている。なお、本発明に係る第１及び第２固定接点が固定接点９ａ，９ｂに対応している。

【0018】

可動接触子４は、導電性を有する金属であり、図１において左右方向に延在する平板状に形成され、一対の固定接触子３に対向して配置されている。可動接触子４の左右方向の両端には、一対の固定接触子３ａ，３ｂの固定接点９ａ，９ｂに接離する一対の可動接点１０ａ，１０ｂが形成されている。

【0019】

可動接触子４は、接点支え１１を介して電磁石ユニット５に連結されている。接点支え１１は、電磁石ユニット５に連結した基部１２と、可動接触子４を保持する押さえ部材１３と、可動接触子４に接触圧を与える接触スプリング１４と、を備えている。接触スプリング１４は圧縮コイルばねであり、基部１２と可動接触子４との間に介在し、可動接触子４を図１において上方に付勢している。このように、接触スプリング１４が可動接触子４を弾性支持することで、可動接点１０ａ，１０ｂ及び固定接点９ａ，９ｂの接触圧力が一定に保たれる。

【0020】

電磁石ユニット５は、スプール２０と、摺動カラー２１と、可動プランジャ２２と、アーマチュア２３と、一対の外ヨーク２４ａ，２４ｂと、一対の底部ヨーク２５ａ，２５ｂと、プランジャリング２６と、バックスプリング２７と、永久磁石２８と、補助ヨーク２９と、を備える。

【0021】

スプール２０は、電気絶縁性を有する樹脂によって形成された巻き枠であり、上下方向に延びる円筒状の巻き軸３０にコイル３１が巻かれている。

【0022】

摺動カラー２１は、電気絶縁性を有する樹脂によって円筒状に形成されており、巻き軸３０の内側に上下方向の下側から挿入されて嵌り合っている。

【0023】

可動プランジャ２２は、可動鉄心として上下方向に延びる円柱状に形成されており、摺動カラー２１の内側に嵌り合うことによって軸方向の進退が案内される。可動プランジャ５３は、上下方向の上側が連結部３２を介して接点支え１１の基部１２に連結されている。アーマチュア２３は、円板状の継鉄であり、可動プランジャ２２の下端部に固定されている。

【0024】

一対の外ヨーク２４は板状の継鉄であり、巻き軸３０に対して左側及び右側に固定されている。一対の底部ヨーク２５ａ，２５ｂは、一対の外ヨーク２４ａ，２４ｂの下部に、同一延長線上の左側及び右側に延在して固定されている。

【0025】

プランジャリング２６は、上下方向に延びる円筒状の継鉄であり、巻き軸３０の内側に上下方向の上部側から挿入されて嵌り合い、且つ一対の外ヨーク２４における上下方向の上部の上片に固定されている。プランジャリング２６の内径は可動プランジャ２２の外径よりも大きく、可動プランジャ２２に対して予め定めたクリアランスを保つように設定されている。

【0026】

バックスプリング２７は、圧縮コイルばねであり、アーマチュア２３と摺動カラー２１との間に挟まれた状態で可動プランジャ２２に挿通され、スプール２０に対して可動プランジャ２２を上下方向の下側に付勢している。

【0027】

永久磁石２８は、丸穴が形成された矩形の平板状であり、一対の底部ヨーク２５ａ，２５ｂの下部に接触し、アーマチュア２３を囲むように配置されている。補助ヨーク２９は、平板状の継鉄であり、永久磁石２８の下部に取り付けられている。

【0028】

そして、本実施形態の電磁接触器は、一対の固定接触子３ａ，３ｂ及び可動接触子４の周囲を囲む消弧壁３５が配置されているとともに、消弧壁３５に一対のアーク消弧用永久磁石３６，３７及び一対の磁極板３８，３９が装着されている。

【0029】

消弧壁３５は、図２に示すように、セラミックス製または合成樹脂製の箱体であり、一対の固定接触子３ａ，３ｂが挿通される一対の接触子穴３５ａ１を形成した長方形板状の蓋３５ａと、蓋３５ａの４辺縁部から同一方向に延在する短辺壁３５ｂ、３５ｃ及び長辺壁３５ｄ，３５ｅと、短辺壁３５ｂ、３５ｃ及び長辺壁３５ｄ，３５ｅの先端から外方向に直角に延在する載置板３５ｆと、を備えている。そして、隣接する短辺壁及び長辺壁（例えば隣接する短辺壁３５ｂ及び長辺壁３５ｅ）の交差部には角部が存在せず、短辺壁３５ｂ、３５ｃ及び長辺壁３５ｄ，３５ｅが延在する方向と同一に直線状に延在する４箇所の角部開口部４０ａ～４０ｄが形成されている。なお、本発明の第１開口部が角部開口部４０ａ，４０ｂに対応し、本発明の第２開口部が角部開口部４０ｃ，４０ｄに対応し、

【0030】

一対のアーク消弧用永久磁石３６，３７は、図３に示すように、消弧壁３５の短辺壁３５ｂ、３５ｃに当接しながら載置板３５ｆに載って配置されている。

【0031】

一方の磁極板３８は、図３に示すように、磁石当接板３８ａと、磁石当接板３８ａの左右方向から屈曲部３８ｂ，３８ｃを介して互いに平行に延在する一対の平行板部３８ｄ，３８ｅと、を備えた部材である。この磁極板３８は、図３に示すように、磁石当接板３８ａがーク消弧用永久磁石３６に当接し、一対の平行板部３８ｄ，３８ｅが消弧壁３５の長辺壁３５ｄ，３５ｅに当接した状態で載置板３５ｆに載って配置されている。そして、磁極板３８の屈曲部３８ｂ，３８ｃが消弧壁３５の角部開口部４０に対向することで、２箇所の角部開口部４０ａ，４０ｂの外側に外側連通空間４１ａ，４１ｂが形成される。また、他方の磁極板３９も、図３に示すように、磁石当接板３９ａと、磁石当接板３９ａの左右方向から屈曲部３９ｂ，３９ｃを介して互いに平行に延在する一対の平行板部３９ｄ，３９ｅと、を備えた部材である。この磁極板３９も、磁石当接板３９ａが消弧壁３５の短辺壁３５ｃ側に配置したアーク消弧用永久磁石３７に当接し、一対の平行板部３９ｄ，３９ｅが消弧壁３５の長辺壁３５ｄ，３５ｅに当接して載置板３５ｆに載って配置されている。そして、磁極板３９の屈曲部３９ｂ，３９ｃが消弧壁３５の角部開口部４０に対向することで、２箇所の角部開口部４０ｃ，４０ｄの外側に２箇所の外側連通空間４１ｃ，４１ｄが形成される。なお、本発明に係る第１外側連通空間が外側連通空間４１ａ，４１ｂに対応し、本発明に係る第２外側連通空間が外側連通空間４１ｃ，４１ｄに対応している。

【0032】

そして、図４に示すように、一対のアーク消弧用永久磁石３６，３７及び一対の磁極板３８，３９を一体に配置した消弧壁３５は、一対の固定接触子３ａ，３ｂ及び可動接触子４の周囲を囲った状態でケース６の内壁に装着されている。

【0033】

アーク消弧用永久磁石３６の短辺壁３５ｂに当接する磁極面はＳ極とされ、アーク消弧用永久磁石３７の短辺壁３５ｃに当接する磁極面はＮ極とされている。

【0034】

一方の固定接触子３ａの固定接点９ａと、固定接点９ａに接離する可動接触子４の可動接点１０ａとを接点部４２ａと称し、他方の固定接触子３ｂの固定接点９ｂと、固定接点９ｂに接離する可動接触子４の可動接点１０ｂとを接点部４２ｂと称すると、一方のアーク消弧用永久磁石３７から他方のアーク消弧用永久磁石３６に流れる磁束（図４の破線矢印）が接点部４２ａ，４２ｂを横切る。

【0035】

接点部４２ａに対して図４の左側の消弧壁３５で囲まれた空間を第１アーク消弧空間Ｓ１とする。また、接点部４２ｂに対して右側の消弧壁３５で囲まれた空間を第２アーク消弧空間Ｓ２とする。これら第１アーク消弧空間Ｓ１及び第１アーク消弧空間Ｓ１は、消弧壁３５に形成した４箇所の角部開口部４０ａ～４０ｄを介して一対の磁極板３８，３９で形成した４箇所の外側連通空間４１ａ～４１ｄに連通している。そして、４箇所の外側連通空間４１ａ～４１ｄは、電磁石ユニット５が密閉容器２（ケース６）に収納されている空間に連通している。

【0036】

次に、本実施形態の電磁接触器１の動作を、図４を参照して説明する。

【0037】

本実施形態の電磁接触器１は、一方の固定接触子３ａに正極（＋）端子を接続し、他方の固定接触子３ｂに負極（－）端子を接続している。

【0038】

今、電磁石ユニット５のコイル３１が無励磁状態にあって、電磁石ユニット５で可動プランジャ２２を上方向に移動させる励磁力を発生していない釈放状態にあるものとする。この釈放状態では、可動プランジャ２２がバックスプリング２７によって下方向に付勢され、アーマチュア２３が補助ヨーク２９に永久磁石２８の作用によって吸着している。このため、可動プランジャ２２に連結されている可動接触子４が、一対の固定接触子３ａ，３ｂに対して下方に所定距離だけ離間している。このため、一対の固定接触子３ａ，３ｂの間の電流路が遮断状態にあり、接点部４２ａ，４２ｂが開いた状態となっている（接点部４２ａ，４２ｂの開状態）。

【0039】

この接点部４２ａ，４２ｂの開状態から、電磁石ユニット５のコイル３１に通電すると、電磁石ユニット５で励磁力が発生し、可動プランジャ２２を、永久磁石２８による補助ヨーク２９に対する吸着力及びバックスプリング２７の付勢力に抗して上方に押し上げ、アーマチュア２３が底部ヨ－ク２５ａ，２５ｂに吸着される。

【0040】

このように、可動プランジャ２２が上方向に移動することにより、可動プランジャ２２に連結されている可動接触子４も上方向に移動し、可動接触子４の可動接点１０ａ，１０ｂが、一対の固定接触子３ａ，３ｂの固定接点９ａ，９ｂに対して接触スプリング１４の接触圧で接触し、接点部４２ａ，４２ｂが閉じた状態となる。

【0041】

そして、接点部４２ａ，４２ｂの閉状態から、主回路に大電流が流れて電磁石ユニット５のコイル３１への通電を停止すると、電磁石ユニット５で可動プランジャ２２を上方向に移動させる励磁力がなくなることで、可動プランジャ２２がバックスプリング２７の付勢力によって下方向に移動し、アーマチュア２３が補助ヨーク２９に永久磁石２８の作用によって吸着する。可動プランジャ２２が下方向に移動すると、可動プランジャ２２に連結している可動接触子４が一対の固定接触子３ａ，３ｂから下方に離間する開極開始状態となる。

【0042】

主回路に大電流が流れて接点部４２ａ，４２ｂの開極開始状態となると、接点部４２ａの間に第１アークが発生し、接点部４２ｂの間に第２アークが発生し、これら第１及び第２アークによって電流の通電状態が継続され、第１アークの電流方向は、固定接点９ａから可動接点１０ａに向う方向であり、第２アークの電流方向は、可動接点１０ｂから固定接点９ａに向う方向である。

【0043】

このとき、アーク消弧用永久磁石３７のＮ極から出てアーク消弧用永久磁石３６のＳ極に流れる磁束が第１アーク及び第２アークを横切る。第１アークの電流の流れと磁束との関係から、フレミング左手の法則により図４において第１アーク消弧空間Ｓ１の左上側の消弧壁３５の角部開口部４０ａに向かう側にローレンツ力Ｆ１が発生する。また、第２アークの電流の流れと磁束との関係から、フレミング左手の法則により図４において第２アーク消弧空間Ｓ２の右下側の消弧壁３５の角部開口部４０ｄに向かう側にローレンツ力Ｆ２が発生する。

【0044】

ローレンツ力Ｆ１が発生すると、第１アークは、第１アーク消弧空間Ｓ１の図４の左上側の消弧壁３５の角部開口部４０ａ側に大きく引き延ばされていき、アーク消弧用ガスとの接触で冷却されていく。そして、大きく引き延ばされた第１のアークは、角部開口部４０ａより外側連通空間４１ａを形成している磁極板３８の屈曲部３８ｂに接触することで冷却されていく。また、ローレンツ力Ｆ２が発生すると、第２アークが第２アーク消弧空間Ｓ２の右下側の消弧壁３５の角部開口部４０ｄ側に大きく引き延ばされていき、アーク消弧用ガスとの接触で冷却されていく。そして、大きく引き延ばされた第２のアークは、角部開口部４０ｄより外側連通空間４１ｄを形成している磁極板３９の屈曲部３９ｃに接触することで冷却されていく。

【0045】

一方、主回路に大電流が流れて接点部４２ａ，４２ｂが開極状態となると、接点部４２ａは、第１アークの温度上昇により固定接点１２ａ及び可動接点１３ｂが溶融して高温の金属蒸気が大量に発生する。また、接点部４２ｂも、第２アークの温度上昇により固定接点１２ａ及び可動接点１３ｂが溶融して高温の金属蒸気が大量に発生する。

【0046】

接点部４２ａで発生した金属蒸気は、第１アーク消弧空間Ｓ１に流れていき、図４に示すように、消弧壁３５の角部開口部４０ａ，４０ｂから外側連通空間４１ａ，４１ｂを通過して電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。また、接点部４２ｂで発生した金属蒸気は、第２アーク消弧空間Ｓ２に流れていき、消弧壁３５の角部開口部４０ｃ，４０ｄから外側連通空間４１ｃ，４１ｄを通過して電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。外側連通空間４１ａ～４１ｄを流れる金属蒸気は、外側連通空間４１ａ～４１ｄを形成している磁極板３８，３９の屈曲部３８ｂ，３８ｃ，３９ｂ，３９ｃと接触することで冷却されていく。

【0047】

次に、本実施形態の電磁接触器１の作用効果について説明する。

【0048】

大電流の遮断時に接点部４２ａに第１アークが発生すると、第１アークの電流の流れと磁束との関係から第１アーク消弧空間Ｓ１の消弧壁の角部開口部４０ａに向かう側にローレンツ力Ｆ１が発生し、第１アークを大きく引き延ばすことができる。また、接点部４２ｂに第２アークが発生すると、第２アークの電流の流れと磁束との関係から第２アーク消弧空間Ｓ２の消弧壁３５の角部開口部４０ｄに向かう側にローレンツ力Ｆ１が発生し、第１アークも大きく引き延ばすことができる。

【0049】

そして、大電流の遮断時において接点部４２ａ，４２ｂに高温の金属蒸気が大量に発生しても、接点部４２ａで発生した金属蒸気は消弧壁３５の角部開口部４０ａ，４０ｂから外側連通空間４１ａ，４１ｂ側へ流れていき、電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。また、接点部４２ｂで発生した金属蒸気も、消弧壁３５の角部開口部４０ｃ，４０ｄから外側連通空間４１ａ，４１ｂ側へ流れていき、電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。このように、接点部４２ａ，４２ｂで発生した金属蒸気は、第１アーク消弧空間Ｓ１及び第２アーク消弧空間Ｓ２で滞留せず、圧力上昇も発生させず、消弧壁３５の角部開口部４０ａ、４０ｄに向う方向に気流が発生することで、第１アーク及び第２アークをさらに引き延ばしていく。

【0050】

したがって、第１及び第２アークは、金属蒸気の気流に沿って効率的に引き延ばされていくので、遮断性能を向上させることができる。

【0051】

また、大きく引き延ばされた第１のアークは、角部開口部４０ａより外側連通空間４１ａを形成している磁極板３８の屈曲部３８ｂに接触することでさらに冷却され、大きく引き延ばされた第２のアークも、角部開口部４０ｄより外側連通空間４１ｄを形成している磁極板３９の屈曲部３９ｃに接触することでさらに冷却されるので、遮断性能をさらに向上させることができる。

【0052】

また、消弧壁３５の角部開口部４０ａ，４０ｂから外側連通空間４１ａ，４１ｂに流れた金属蒸気と、消弧壁３５の角部開口部４０ｃ，４０ｄから外側連通空間４１ｃ，４１ｄに流れた金属蒸気は、外側連通空間４１ａ～４１ｄを形成する磁極板３８，３９の屈曲部３８ｂ，３８ｃ，３９ｂ，３９ｃと接触することで効率的に冷却されて液体や固体に相変化し、密閉容器２内部の圧力、温度が短時間で低下するので、消弧性能の低下を防止することができるとともに、第１及び第２アークの再発弧を防止することができる。
［第２実施形態］

【0053】

次に、図５は、本発明に係る第２実施形態の電磁接触器１の要部を示すものである。本実施形態は、第１実施形態の一対のアーク消弧用永久磁石３６，３７と異なる構成の一対のアーク消弧用永久磁石４５，４６を備えている。その他の構成は、第１実施形態と同一構成であり、同一符号を付して説明は省略する。

【0054】

本実施形態の一方の消弧用永久磁石４５の消弧壁３５の短辺壁３５ｂに当接する磁極面はＮ極とされ、他方のアーク消弧用永久磁石４６の短辺壁３５ｃに当接する磁極面はＮ極とされている。

【0055】

一方のアーク消弧用永久磁石４５は、図５の破線で示すように、消弧壁３５の短辺壁３５ｂから長辺壁３５ｄ，３５ｅに流れる磁束が発生し、他方のアーク消弧用永久磁石４６は、消弧壁３５の短辺壁３５ｃから長辺壁３５ｄ，３５ｅに流れる磁束が発生する。

【0056】

本実施形態の電磁接触器１は、主回路に大電流が流れて接点部４２ａ，４２ｂの開極開始状態となると、接点部４２ａの間に第１アークが発生し、接点部４２ｂの間に第２アークが発生し、これら第１及び第２アークによって電流の通電状態が継続され、第１アークの電流方向は、固定接点９ａから可動接点１０ａに向う方向とし、第２アークの電流方向は、可動接点１０ｂから固定接点９ａに向う方向とする。

【0057】

このとき、第１アークの電流の流れと、一方の消弧用永久磁石４５の磁束との関係から、フレミング左手の法則により第１アーク消弧空間Ｓ１の左下側の消弧壁３５の角部開口部４０ｂに向かう側にローレンツ力Ｆ１が発生する。また、第２アークの電流の流れと他方の消弧用永久磁石４６の磁束との関係から、フレミング左手の法則により第２アーク消弧空間Ｓ２の右下側の消弧壁３５の角部開口部４０ｄに向かう側にローレンツ力Ｆ２が発生する。

【0058】

ローレンツ力Ｆ１が発生すると、第１アークは、第１アーク消弧空間Ｓ１の左下
側の消弧壁３５の角部開口部４０ｂ側に大きく引き延ばされていき、アーク消弧用ガスとの接触で冷却されていく。そして、大きく引き延ばされた第１のアークは、角部開口部４０ｂより外側連通空間４１ｂを形成している磁極板３８の屈曲部３８ｃに接触することで冷却されていく。また、ローレンツ力Ｆ２が発生すると、第２アークが第２アーク消弧空間Ｓ２の右下側の消弧壁３５の角部開口部４０ｄ側に大きく引き延ばされていき、アーク消弧用ガスとの接触で冷却されていく。そして、大きく引き延ばされた第２のアークは、角部開口部４０ｄより外側連通空間４１ｄを形成している磁極板３９の屈曲部３９ｃに接触することで冷却されていく。

【0059】

また、接点部４２ａで発生した金属蒸気は、第１アーク消弧空間Ｓ１に流れていき、消弧壁３５の角部開口部４０ａ，４０ｂから外側連通空間４１ａ，４１ｂを通過して電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。また、接点部４２ｂで発生した金属蒸気は、第２アーク消弧空間Ｓ２に流れていき、消弧壁３５の角部開口部４０ｃ，４０ｄから外側連通空間４１ｃ，４１ｄを通過して電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。外側連通空間４１ａ～４１ｄを流れる金属蒸気は、外側連通空間４１ａ～４１ｄを形成している磁極板３８，３９の屈曲部３８ｂ，３８ｃ，３９ｂ，３９ｃと接触することで冷却されていく。

【0060】

本実施形態の電磁接触器１によると、大電流の遮断時に接点部４２ａに第１アークが発生すると、第１アークの電流の流れと一方の消弧用永久磁石４５の磁束との関係から第１アーク消弧空間Ｓ１の消弧壁３５の角部開口部４０ｂに向かう側にローレンツ力Ｆ１が発生し、第１アークを大きく引き延ばすことができる。また、接点部４２ｂに第２アークが発生すると、第２アークの電流の流れと磁束との関係から第２アーク消弧空間Ｓ２の消弧壁３５の角部開口部４０ｄに向かう側にローレンツ力Ｆ１が発生し、第１アークも大きく引き延ばすことができる。

【0061】

そして、大電流の遮断時において接点部４２ａ，４２ｂに高温の金属蒸気が大量に発生しても、接点部４２ａで発生した金属蒸気は消弧壁３５の角部開口部４０ａ，４０ｂから外側連通空間４１ａ，４１ｂ側へ流れていき、電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。また、接点部４２ｂで発生した金属蒸気も、消弧壁３５の角部開口部４０ｃ，４０ｄから外側連通空間４１ａ，４１ｂ側へ流れていき、電磁石ユニット５を収納する空間に向けて流れていく。したがって、第１及び第２アークは、金属蒸気の気流に沿って効率的に引き延ばされていくので、遮断性能を向上させることができる。

【0062】

また、第１実施形態と同様に、第１のアークは、磁極板３８の屈曲部３８ｃに接触することでさらに冷却され、第２のアークも、磁極板３９の屈曲部３９ｃに接触することでさらに冷却されるので、遮断性能をさらに向上させることができる。

【0063】

さらに、第１実施形態と同様に、金属蒸気は、外側連通空間４１ａ～４１ｄを形成する磁極板３８，３９の屈曲部３８ｂ，３８ｃ，３９ｂ，３９ｃと接触するので、消弧性能の低下を防止することができるとともに、第１及び第２アークの再発弧を防止することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ 電磁接触器
２ 密閉容器
３ａ，３ｂ 固定接触子
４ 可動接触子
５ 電磁石ユニット
６ ケース
７ カバー
８ ネジ穴
９ａ，９ｂ 固定接点
１０ａ，１０ｂ 可動接点
１１ 接点支え
１２ 基部
１３ 押さえ部材
１４ 接触スプリング
２０ スプール
２１ 摺動カラー
２２ 可動プランジャ
２３ アーマチュア
２４ａ，２４ｂ 外ヨーク
２５ａ，２５ｂ 底部ヨーク
２６ プランジャリング
２７ バックスプリング
２８ 永久磁石
２９ 補助ヨーク
３０ 巻き軸
３１ コイル
３２ 連結部
３５ 消弧壁
３５ａ 蓋
３５ａ１ 接触子穴
３５ｂ、３５ｃ 短辺壁
３５ｄ，３５ｅ 長辺壁
３５ｆ 載置板
３６，３７，４５，４６ アーク消弧用永久磁石
３８，３９ 磁極板
３８ａ，３９ａ 磁石当接板
３８ｂ，３８ｃ，３９ｂ，３９ｃ 屈曲部
３８ｄ，３８ｅ，３９ｄ，３９ｅ 平行板部
４０ａ～４０ｄ 角部開口部
４１ａ～４１ｄ 外側連通空間
４２ａ，４２ｂ 接点部
Ｆ１、Ｆ２ ローレンツ力
Ｓ１ 第１アーク消弧空間
Ｓ２ 第２アーク消弧空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】