特許 7487852 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】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】電磁接触器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/02 20060101AFI20240514BHJP

【ＦＩ】

H01H50/02 A

H01H50/02 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023573905

(86)(22)【出願日】2022-12-07

(86)【国際出願番号】 JP2022045155

(87)【国際公開番号】W WO2023135992

(87)【国際公開日】2023-07-20

【審査請求日】2023-12-05

(31)【優先権主張番号】P 2022002928

(32)【優先日】2022-01-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】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】伊藤 充哉

(72)【発明者】

【氏名】高谷 幸悦

(72)【発明者】

【氏名】菊地 翔太

【審査官】井上 信

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２１／１８１９２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－４４２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－４７４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２２６５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１４４７３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０４３４８６２４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０３５７３９１５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】韓国公開実用新案第２０－２０１０－０００５９９８（ＫＲ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ５０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動接点と固定接点とを有する接点部を消弧室に収納したケースと、前記消弧室を覆って前記ケースに装着される消弧カバーと、を備えた電磁接触器において、
前記消弧カバーは、前記ケースに対する装着方向に離間して第１係合部及び第２係合部が形成され、
前記ケースは、第３係合部及び第４係合部が形成されており、
前記第１係合部及び前記第３係合部が係合した第１係合状態で、前記消弧カバーが前記消弧室を密閉して前記ケースに装着され、
前記第２係合部及び前記第４係合部が係合した第２係合状態で、前記消弧カバーと前記ケースの間に隙間を設けた状態で前記ケースに前記消弧カバーが保持されることを特徴とする電磁接触器。

【請求項2】

前記第１係合状態は前記第２係合状態よりも係合部同士の係合力が弱いことを特徴とする請求項１記載の電磁接触器。

【請求項3】

前記消弧カバーは、板状のカバー本体と、前記カバー本体から互いに対向して前記装着方向に延在する少なくとも一対のカバー壁部とを備え、
前記一対のカバー壁部の前記カバー本体から離間した位置に前記第２係合部が形成され、前記一対のカバー壁部の前記カバー本体に近接する位置に前記第１係合部が形成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。

【請求項4】

前記ケースの前記第３係合部及び前記第４係合部は、前記消弧カバーの装着方向に直交する係合面を有し、
前記消弧カバーの前記第１係合部は、前記ケースの前記第３係合部の前記係合面に対して摺動する斜面を有し、
前記消弧カバーの前記第２係合部は、前記装着方向に直交して前記第４係合部の前記係合面に当接する第２係合面を有し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。

【請求項5】

前記第１係合状態から前記第２係合状態に移行する際に、前記消弧カバーに形成されている前記第２係合部の過度の変形を抑制して前記第２係合状態を安定させる係合安定部を前記ケースに設け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、電磁接触器に係わり、特に消弧カバーを保持する構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁接触器は、絶縁性を有する合成樹脂材で形成した下ケース及び上ケースを備えており、上ケースには、接点をそれぞれ有する端子部が固定されているとともに、上ケース内の消弧室に可動接点及び固定接点を備えた接点部が収納されている。下ケース内には、接点部を駆動させる電磁石が収納されている。そして、上ケースには消弧室内の接点部を覆う消弧カバーが装着されている。

【0003】

短絡事故などで電磁接触器の接点部に異常な大電流が流れると、発生したアークガスによる消弧室の内圧上昇によって消弧カバーが吹き飛ぶおそれがある。そのため、例えば特許文献１の電磁接触器は、上ケースと消弧カバーの一方に第１係合部及び第２係合部を形成し、他方に第１係合部及び第２係合部に係合する第３係合部を形成し、第１係合部と第３係合部とを係合させる第１係合状態とすることで消弧カバーを上ケースに装着し、第２係合部と第３係合部を係合させる第２係合状態とすることで消弧カバーと上ケースとの間に隙間を形成し、発生したアークガスを外部に放出させて消弧室の内圧を減少させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１－１１４５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の電磁接触器は、第１係合状態から第２係合状態に移行する際に、第３係合部が損傷してしまうと、損傷した第３係合部と第２係合部との係合力が低くなり、第２係合状態を保持できない消弧カバーが上ケースから吹き飛ぶおそれがある。
そこで、本発明は、第１係合状態から第２係合状態に移行する際のケースに対する消弧カバーの係合力の低下を防止することで、消弧室に発生したアークガスを外部に放出しつつ消弧カバーの吹き飛びを確実に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】

【0006】

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、可動接点と固定接点とを有する接点部を消弧室に収納したケースと、消弧室を覆ってケースに装着される消弧カバーと、を備えた電磁接触器において、消弧カバーは、ケースに対する装着方向に離間して第１係合部及び第２係合部が形成され、ケースは、第３係合部及び第４係合部が形成されており、第１係合部及び第３係合部が係合した第１係合状態で、消弧カバーが消弧室を密閉して前記ケースに装着され、第２係合部及び第４係合部が係合した第２係合状態で、消弧カバーとケースの間に隙間を設けた状態でケースに消弧カバーが保持されるようにした。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る一態様の電磁接触器によれば、消弧カバーがケースに装着されている第１係合状態から消弧カバーとケースの間に隙間を設けた第２係合状態に移行する際に、ケースに対する消弧カバーの係合力の低下を確実に防止することで、消弧室に発生したアークガスを外部に放出しつつ消弧カバーの吹き飛びを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る１実施形態の電磁接触器を示す斜視図である。

【図2】電磁接触器を消弧カバー側から示した図である。

【図3】電磁接触器の上ケースから消弧カバーを外した状態を示す図である。

【図4】図２におけるIV－IV線矢視の要部断面図である。

【図5】消弧カバーを前側から示した図である。

【図6】消弧カバーを後側から示した図である。

【図7】消弧カバーを外した上ケース側の形状を示す斜視図である。

【図8】消弧カバーを外した上ケース側の形状を前側から示した図である。

【図9】図２におけるX－X線矢視の要部断面図であり、消弧カバーが上ケースに装着されている第１係合状態を示す図である。

【図10】消弧カバーが上ケースに隙間を設けて装着されている第２係合状態を示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

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。
なお、以下の説明で記載されている「左」、「右」、「前」、「後」、「上」及び「下」の用語は、図１で示す方向を参照して用いられている。

【0011】

図１及び図２に示すように、本発明に係る１実施形態を示す電磁接触器１は、上下に分割され、絶縁性を有する合成樹脂材で形成された下ケース２及び上ケース３を備えている。上ケース３には、主回路の電源側端子部４ａ１～４ｃ１、主回路の負荷側端子部４ａ２～４ｃ２、補助電源側端子部４ｄ１，補助負荷側端子部４ｄ２が配置されているともに、後述する消弧室１２を密閉する消弧カバー７が装着されている。下ケース２内には、後述する接点部６を駆動させる電磁石（不図示）が収納されているともに、下ケース２に電磁石用の一対のコイル端子４ｅが固定されている。

【0012】

図３は、電磁接触器１の上ケース３から消弧カバー７を取り外した状態を示すものである。上ケース３には、左右方向に離間して前後方向に連続して延在する一対の主回路用ケース壁１０ａ，１０ｂが形成され、主回路用ケース壁１０ａ，１０ｂの間を平行に仕切り、互いに前後方向に離間して２対のケース隔壁１１ａ１，１１ａ２及び１１ｂ１，１１ｂ２が形成されている。また、主回路用ケース壁１０ａの外側に平行に補助回路用ケース壁１１ｃが形成されている。そして、一対の主回路用ケース壁１０ａ，１０ｂとケース隔壁１１ａ１，１１ａ１及び１１ｂ１，１１ｂ２の間に主回路の電源側端子部４ａ１～４ｃ１、主回路の負荷側端子部４ａ２～４ｃ２が配置され、主回路用ケース壁１０ａと補助回路用ケース壁１１ｃとの間に補助電源側端子部４ｄ１及び補助負荷側端子部４ｄ２が配置されている。
そして、上ケース３の一対の主回路用ケース壁１０ａ，１０ｂ及びケース隔壁１１ａ，１１ｂで囲まれた中央部に接点部６が配置されており、上ケース３に消弧カバー７を装着することで、図４に示すように、密閉された消弧室１２が設けられている。

【0013】

接点部６は、図４に示すように、主回路の電源側端子部４ａ１～４ｃ１の固定接点１３ａ（図４では主回路の電源側端子部４ｂ１の固定接点１３ａのみを示す）と、主回路の負荷側端子部４ａ２～４ｃ２の固定接点１３ｂ（図４では、負荷側端子部４ｂ２の固定接点１３ｂのみを示す）と、接点支え１４に支持されて固定接点１３ａ，１３ｂに可動接点１５ａ，１５ｂが接離する可動接触子１５と、を備えている。そして、接点支え１４に、電磁石を構成する可動鉄心１６が連結しており、電磁石を構成する励磁コイル（不図示）が励磁状態になると、可動鉄心１６とともに接点支え１４が図４の下方に移動して可動接点１５ａ，１５ｂが固定接点１３ａ、１３ｂに接触した閉極状態となる。

【0014】

消弧カバー７は、図３に示すように、板形状のカバー本体２０と、このカバー本体２０の前後方向の縁部から互いに対向して形成されている第1カバー壁部２１及び第２カバー壁部２２と、を備えている。ここで、図５は、図３に示した上ケース３に装着する前の消弧カバー７を前方から見た図を示し、図６は、図３に示した消弧カバー７を後方から見た図を示している。

【0015】

第１カバー壁部２１は、図５に示すように、互いに左右方向に離れて補助側仕切り壁２３及び電源側仕切り壁２４ａ～２４ｃが形成され、電源側仕切り壁２４ａ～２４ｃの左右方向の両縁部に、電源側仕切り壁２４ａ～２４ｃの外面より内側の位置から左右方向の外方に突出して上下方向に延在するカバー側係合部２５ａ～２５ｆが形成されている。カバー側係合部２５ａ～２５ｆの各々のカバー本体２０から離間している下方位置に、第２フック部２６が形成されている。そして、電源側仕切り壁２４ａの左側縁部に形成されているカバー側係合部２５ｂには、第２フック部２６よりカバー本体２０に近い上方位置に、第１フック部２７が形成されている。また、電源側仕切り壁２４ｃの右側縁部に形成されているカバー側係合部２５ｅにも、第２フック部２６よりカバー本体２０に近い上方位置に、第１フック部２７が形成されている。

【0016】

また、第２カバー壁部２２は、図６に示すように、互いに左右方向に離れて補助側仕切り壁２８及び負荷側仕切り壁２９ａ～２９ｃが形成され、負荷側仕切り壁２９ａ～２９ｃの左右方向の両縁部に、負荷側仕切り壁２９ａ～２９ｃの外面より内側の位置から左右方向の外方に突出して上下方向に延在するカバー側係合部３０ａ～３０ｆが形成されている。カバー側係合部３０ａ～３０ｆの各々のカバー本体２０から離間している下方位置には、第２フック部３１が形成されている。そして、負荷側仕切り壁２９ａの左側縁部に形成されているカバー側係合部３０ｂには、第２フック部３１よりカバー本体２０に近い上方位置に、第１フック部３２が形成されている。また、負荷側仕切り壁２９ｃの右側縁部に形成されているカバー側係合部３０ｅにも、第２フック部３１よりカバー本体２０に近い上方位置に、第１フック部３２が形成されている。

【0017】

一方、図７に示すように、上ケース３の一対の主回路用ケース壁１０ａ，１０ｂ及びケース隔壁１１ａ１，１１ａ２の内側（接点部６に近い側）に、カバー側係合部３３ａ～３３ｄが形成されている。カバー側係合部３３ａは主回路用ケース壁１０ａの一部から連続して左右方向に延在する板状部位であり、カバー側係合部３３ｄも、主回路用ケース壁１０ｂの一部から連続して左右方向に延在する板状部位である。カバー側係合部３３ｂ，３３ｃは、ケース隔壁１１ａ１，１１ａ２の一部から連続して左右方向に延在するＣ字形状部材である。これらカバー側係合部３３ａ～３３ｄに対して後方に離間した位置に、係合安定板３４ａ～３４ｆが平行に形成されている。

【0018】

そして、図８に示すように、カバー側係合部３３ａ～３３ｄの最も下方向を向く面が、前述した消弧カバー７の第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ａ～２５ｆの各々に設けた第２フック部２６に係合する第２フック係合部３５とされている。また、カバー側係合部３３ｂ，３３ｃのＣ字形状切り欠き部の下方向を向く面が、第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ｂ、２５ｅに設けた第１フック部２７に係合する第１フック係合部３６とされている。

【0019】

また、図示しないが、上ケース３の一対の主回路用ケース壁１０ａ，１０ｂ及びケース隔壁１１ｂ１，１１ｂ２の内側（接点部６に近い側）にも、同一形状のカバー側係合部３３ａ～３３ｄが形成されている。また、カバー側係合部３３ａ～３３ｄには、消弧カバー７の第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ａ～３０ｆの各々に設けた第２フック部３１に係合する第２フック係合部３５が形成されている。また、第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ｂ、３０ｅに設けた第１フック部３２に係合する第１フック係合部３６が形成されている。そして、カバー側係合部３３ａ～３３ｄに対して前方に離間した位置に、係合安定板３４ａ～３４ｆが平行に形成されている。

【0020】

次に、図９は、図２のX－X線矢視要部断面図であり、消弧カバー７を上ケース３に装着した電磁接触器１を示す図である。なお、図９における上下方向を、消弧カバー７の装着方向と称する。
図９に示すように、上ケース３の前側及び後側に設けている第２フック係合部３５及び第１フック係合部３６は、消弧カバー７の装着方向に対して直交する係合面として形成されている。

【0021】

図９では、前側に配置した第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ｂ、後側に配置した第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ｂが消弧カバー７の装着方向に沿って配置されているが、第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ａ、２５ｃ～２５ｆ、第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ａ、３０ｃ～３０も消弧カバー７の装着方向に沿って配置されている。そして、第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ａ～２５ｆに設けた第２フック部２６と、第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ａ～３０ｆに設けた第２フック部３１の上面には、消弧カバー７の装着方向に対して直交するフック係合面２６ａ、３１ａが形成されている。

【0022】

また、第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ｂに設けた第１フック部２７と、カバー側係合部２５ｅに設けた第１フック部２７（図５参照）と、第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ｂに設けた第１フック部３２と、カバー側係合部３０ｅに設けた第１フック部３２（図６参照）は、断面三角形状に突出して形成されている。
そして、第１カバー壁部２１の第１フック部２７が上ケース３の前側の第１フック係合部３６に係合し、第２カバー壁部２２の第１フック部３２が上ケース３の後側の第１フック係合部３６に係合する。

【0023】

そして、上ケース３に装着した消弧カバー７は、第１カバー壁部２１の補助側仕切り壁２３及び電源側仕切り壁２４ａ～２４ｃが、補助電源側端子部４ｄ１及び電源側端子部４ａ１～４ｃ１と接点部６の間を仕切り、第２カバー壁部２２の補助側仕切り壁２９及び負荷側仕切り壁２９ａ～２９ｃが、補助負荷側端子部４ｄ２及び負荷側端子部４ａ２～４ｃ２と接点部６の間を仕切り、カバー本体２０が接点部６の上部を覆うことで消弧室１２を密閉する。また、図７で示したように、上ケース３に係合安定板３４ａ～３４ｆが形成されているが、これら係合安定板３４ａ～３４ｆは、第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ａ～２５ｆの後側近傍に沿って配置され、第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ａ～３０ｆの前側近傍にも沿って配置される。

【0024】

そして、電磁接触器１は、短絡事故などで接点部６に異常な大電流が流れ、発生したアークガスにより消弧室１２の内圧が過大に上昇することで、消弧カバー７が上ケース３から離脱して浮き上がろうとする。
ここで、消弧室１２の内圧が過大に上昇すると、第１カバー壁部２１のカバー側係合部２５ｂ、２５ｅが後側に弾性変形し、第２カバー壁部２２のカバー側係合部３０ｂ、３０ｅが前側に弾性変形することで、上ケース３の前側の第１フック係合部３６と第１フック部２７との係合状態が外れ、上ケース３の後側の第１フック係合部３６と第１フック部３２との係合状態が外れる。

【0025】

そして、上ケース３に対して消弧カバー７が浮き上がることで、図１０に示すように、第１カバー壁部２１の６箇所の第２フック部２６のフック係合面２６ａが、上ケース３の６箇所の前側の第２フック係合部３５に当接し、第２カバー壁部２２の６箇所の第２フック部３１のフック係合面３１ａが、上ケース３の６箇所の後側の第２フック係合部３５に当接し、第２フック部２６，３１及び第２フック係合部３５の係合が維持される。これにより、消弧カバー７のカバー本体２０と上ケース３の上部との間に隙間が形成され、この隙間がガス抜き穴となって消弧室１２内のアークガスが外部に放出され、消弧室１２の内圧が減少して消弧カバー７の吹き飛びが防止される。

【0026】

ここで、上ケース３の第１フック係合部３６に消弧カバー７の第１フック部２７，３２が係合し、消弧カバー７が消弧室１２を密閉して上ケース３に装着されている状態を、第１係合状態と称する。また、上ケース３の第２フック係合部３５に消弧カバー７の第２フック部２６，３１が係合し、上ケース３と消弧カバー７の間に隙間を設けた状態で消弧カバー７が上ケース３に装着されている状態を、第２係合状態と称する。

【0027】

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。
本実施形態は、消弧カバー７が消弧室１２を密閉して上ケース３に装着されている第１係合状態では、上ケース３に設けた第１フック係合部３６に消弧カバー７に設けた第１フック部２７，３２が係合している。そして、アークガスにより消弧室１２の内圧が過大に上昇した際には、係合力が弱い第１フック係合部３６及び第１フック部２７，３２の係合が外れ、上ケース３に設けた第２フック係合部３５と消弧カバー７に設けた第２フック部２６，３１とが強い係合力で係合し、消弧カバー７と上ケース３の間に隙間を設けた第２係合状態とするので、消弧室１２内のアークガスを外部に放出し、上ケース３から消弧カバー７が吹き飛ぶのを確実に防止することができる。

【0028】

また、第１係合状態では、上ケース３の第１フック係合部３６と消弧カバー７の第１フック部２７，３２とが係合し、第２係合状態では、上ケース３の第２フック係合部３５と消弧カバー７の第２フック部２６，３１とが係合し、第１係合状態と第２係合状態では、消弧カバー７異なる部位が係合している。このため、従来技術のような課題、消弧カバー７、或いは上ケース３に、第１係合状態及び第２係合状態において同一の係合部を使用することで、第１係合状態から第２係合状態に移行する際に係合部が損傷し、第２係合状態を保持できない、という課題が発生しない。したがって、例えば消弧室１２の内圧の急上昇により第１係合状態の係合部（第１フック係合部３６、第１フック部２７，３２）の一部が損傷しても、第２係合状態の係合力が低下することがない。

【0029】

また、第１係合状態から第２係合状態に移行する際に、消弧カバー７の第１カバー壁部２１に形成したカバー側係合部２５ａ～２５ｆが後側に大きく変位し、第２カバー壁部２２に形成したカバー側係合部３０ａ～３０ｆが後側に大きく変位しようとすると、上ケース３に設けた係合安定板３４ａ～３４ｆが、カバー側係合部２５ａ～２５ｆ、３０ａ～３０ｆに接触することで大きな変位を規制する。このため、第１係合状態から第２係合状態に移行する際の第２フック係合部３５及び第２フック部２６，３１の係合を常に安定して行うことができる。

【符号の説明】

【0030】

１ 電磁接触器１
２ 下ケース
３ 上ケース（ケース）
４ａ１，４ｂ１，４ｃ１ 主回路の電源側端子部
４ａ２，４ｂ２，４ｃ２ 主回路の負荷側端子部
４ｄ１ 補助電源側端子部
４ｄ２ 補助負荷側端子部
４ｅ コイル端子
６ 接点部
７ 消弧カバー
８ 端子カバー
１０ａ，１０ｂ 主回路用ケース壁
１１ａ１，１１ａ２，１１ｂ１，１１ｂ２ ケース隔壁
１１ｃ 補助回路用ケース壁
１２ 消弧室
１３ａ 固定接点
１３ｂ 固定接点
１４ 接点支え
１５ 可動接触子
１５ａ，１５ｂ 可動接点
１６ 可動鉄心
２０ カバー本体
２１ 第1カバー壁部
２２ 第２カバー壁部
２３ 補助側仕切り壁
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 電源側仕切り壁
２５ａ～２５ｆ カバー側係合部
２６ 第２フック部（第２係合部）
２６ａ フック係合面（第２係合面）
２７ 第１フック部（第１係合部）
２８ 補助側仕切り壁
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ 負荷側仕切り壁
３０ａ～３０ｆ カバー側係合部
３１ 第２フック部（第２係合部）
３１ａ フック係合面（第２係合面）
３２ 第１フック部（第１係合部）
３３ａ～３３ｄ カバー側係合部
３４ａ～３４ｆ 係合安定板（係合安定部）
３５ 第２フック係合部（第４係合部）
３６ 第１フック係合部（第３係合部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】