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特許7576745接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器
(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】2024-10-24
(45)【発行日】2024-11-01
(54)【発明の名称】接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器
(51)【国際特許分類】
   H01H 50/54 20060101AFI20241025BHJP
   H01H 50/00 20060101ALI20241025BHJP
   H01H 9/44 20060101ALI20241025BHJP
   H01H 50/38 20060101ALI20241025BHJP
【FI】
H01H50/54 R
H01H50/00 D
H01H9/44 Z
H01H50/38 H
【請求項の数】 23
(21)【出願番号】P 2022505150
(86)(22)【出願日】2021-02-25
(86)【国際出願番号】 JP2021006959
(87)【国際公開番号】W WO2021177121
(87)【国際公開日】2021-09-10
【審査請求日】2023-12-01
(31)【優先権主張番号】P 2020036026
(32)【優先日】2020-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100170575
【弁理士】
【氏名又は名称】森 太士
(74)【代理人】
【識別番号】100141449
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 隆芳
(74)【代理人】
【識別番号】100142446
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 覚
(72)【発明者】
【氏名】水間 翔平
(72)【発明者】
【氏名】伊東 督裕
(72)【発明者】
【氏名】中川 巧麻
(72)【発明者】
【氏名】原野 智和
【審査官】内田 勝久
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-027892(JP,A)
【文献】特開2020-009675(JP,A)
【文献】特開昭62-285325(JP,A)
【文献】実開平05-006644(JP,U)
【文献】特開2014-182943(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01H 45/00 - 45/14
H01H 50/00 - 50/92
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コイルと、前記コイルによって磁化される鉄心とを有する電磁石装置と、
前記鉄心と対向するように配置され、前記コイルの発生する磁界によって揺動する接極子と、
第1接点と、
前記接極子の揺動によって、前記第1接点に対して相対移動し、前記第1接点に接離可能な第2接点と、
前記第1接点を有する第1本体部と、
前記第2接点を有する第2本体部と、
前記第1本体部の前記第2本体部と対向する側とは反対側の面および前記第2本体部の前記第1本体部と対向する側とは反対側の面のうち少なくともいずれか一方に固定されるヨークと、
を備え、
前記ヨークの少なくとも一部は、前記ヨークが固定される側の本体部を流れる電流により生じる磁束であって、前記第1接点と前記第2接点とが接触している状態で前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに前記第1本体部と前記第2本体部とが重なる領域に発生する磁束に沿うように配置される、
接点装置。
【請求項2】
前記ヨークが固定される側の本体部は、相手側の本体部と対向する側に位置する第1の面と、前記相手側の本体部と対向する側とは反対側に位置する第2の面と、を備えており、
前記ヨークは、前記第2の面側に配置される部位を有する、
請求項1に記載の接点装置。
【請求項3】
前記ヨークは、前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに、前記第1接点と前記第2接点とが接する接触領域と重なる部位を有する、
請求項1または請求項2に記載の接点装置。
【請求項4】
前記ヨークは、前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに、前記ヨークが固定される側の本体部が有する接点と重なるように配置されている、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項5】
前記ヨークが固定される側の本体部は、相手側の本体部と対向する側に位置する第1の面と、前記相手側の本体部と対向する側とは反対側に位置する第2の面と、前記第1の面および前記第2の面に連設される第3の面と、を備えており、
前記ヨークは、前記第3の面に沿って配置される部位を有する、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項6】
前記ヨークの前記第3の面に沿って配置される部位が前記第1面よりも外方に突出している、
請求項5に記載の接点装置。
【請求項7】
前記ヨークは、前記ヨークが固定される側の本体部の外面から離間配置される部位を有する、
請求項1から6のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項8】
2つの前記第1接点と、2つの前記第2接点と、2つの前記第1本体部と、1つの前記第2本体部と、を有し、
前記2つの第2接点のうちの一方の第2接点が前記2つの第1接点のうちの一方の第1接点に接離するとともに、他方の第2接点が他方の第1接点に接離しており、
前記2つの第1接点が、互いに接離する前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向に並んで配置されており、
前記2つの第1本体部のうちの一方の第1本体部が前記一方の第1接点を有するとともに、他方の第1本体部が前記他方の第1接点を有し、
前記1つの第2本体部が前記2つの第2接点を有する、
請求項1からのうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項9】
前記ヨークは、互いに接離する一方の第1接点および一方の第2接点が位置する側に配置される第1ヨークと、互いに接離する他方の第1接点および他方の第2接点が位置する側に配置される第2ヨークと、を有する、
請求項に記載の接点装置。
【請求項10】
前記ヨークは、前記第1ヨークと前記第2ヨークとを連結する連結部を有する、
請求項に記載の接点装置。
【請求項11】
前記第1本体部における前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部には、前記第2本体部に向けて突出する第1突出部を有する、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項12】
前記第1突出部の先端は、前記第1接点の先端よりも前記第2本体部側に位置する、
請求項11に記載の接点装置。
【請求項13】
前記第2本体部における前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部には、前記第1本体部に向けて突出する第2突出部を有する、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項14】
前記第2突出部の先端は、前記第2接点の先端よりも前記第1本体部側に位置する、
請求項13に記載の接点装置。
【請求項15】
前記第1本体部における前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部には、前記第2本体部に向けて突出する第1突出部を有し、
前記第2本体部における前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部には、前記第1本体部に向けて突出する第2突出部を有する、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項16】
前記第2突出部の先端が前記第1突出部の先端よりも、前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の外方に位置する、
請求項15に記載の接点装置。
【請求項17】
前記第2突出部の先端が前記第1突出部の先端よりも、前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の内方に位置する、
請求項15に記載の接点装置。
【請求項18】
前記第1突出部の先端は、前記第1接点の先端よりも前記第2本体部側に位置する、
請求項15から17のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項19】
前記第2突出部の先端は、前記第2接点の先端よりも前記第1本体部側に位置する、
請求項15から18のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項20】
前記ヨークは、前記第1本体部および前記第2本体部のうち一方の本体部側のみに固定される、
請求項1から19のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項21】
前記ヨークは、前記第1本体部および前記第2本体部の両方の本体部側に固定される、
請求項1から19のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項22】
前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに前記第1本体部と前記第2本体部とが重なる領域において、前記第1本体部を流れる電流の向きと前記第2本体部を流れる電流の向きとが異なる、
請求項1から21のうちいずれか1項に記載の接点装置。
【請求項23】
請求項1から22のうちいずれか1項に記載の接点装置が搭載された電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、接点装置として、次の特許文献1に開示されているように、固定接点を有する固定接点部と、固定接点に対して相対移動し、固定接点に接離可能な可動接点を有する可動接点部と、を備えるものが知られている。
【0003】
この特許文献1では、固定接点と可動接点とを接離させることで、固定接点部と可動接点部との導通、非導通を切り替えることができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2012-104277号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来の技術のように、固定接点と可動接点とを接離させることで、固定接点部と可動接点部との導通、非導通を切り替える際には、可動接点や固定接点が、接点開極時に発生するアークの影響を受けてしまうことを抑制できるようにするのが好ましい。
【0006】
そこで、本開示は、接点がアークによる影響を受けてしまうことをより確実に抑制することが可能な接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示にかかる接点装置は、第1接点と、前記第1接点に対して相対移動し、前記第1接点に接離可能な第2接点と、前記第1接点を有する第1本体部と、前記第2接点を有する第2本体部と、前記第1本体部および前記第2本体部のうち少なくともいずれか一方の本体部側に配置されるヨークと、を備えている。そして、前記ヨークの少なくとも一部は、前記ヨークが配置される側の本体部を流れる電流により生じる磁束であって、前記第1接点と前記第2接点とが接触している状態で前記第1接点と前記第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに前記第1本体部と前記第2本体部とが重なる領域に発生する磁束に沿うように配置されている。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、接点がアークによる影響を受けてしまうことをより確実に抑制することが可能な接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】一実施形態にかかる電磁継電器を模式的に示す図であって、(a)は一方向から見た斜視図、(b)は他の方向から見た斜視図である。
図2】一実施形態にかかる電磁継電器のカバーを外した状態を模式的に示す図であって、(a)は、一方向から見た斜視図、(b)は、他の方向から見た斜視図である。
図3】一実施形態にかかる電磁継電器を分解して示す図であって、一方向から見た分解斜視図である。
図4】一実施形態にかかる電磁継電器を分解して示す図であって、他の方向から見た分解斜視図である。
図5】一実施形態にかかる接点装置を示す図であって、接点が第2位置にある状態を模式的に示す裏面図である。
図6】一実施形態にかかる接点装置を示す図であって、接点が第1位置にある状態を模式的に示す裏面図である。
図7】一実施形態にかかる固定接点部を示す図であって、(a)は一方向から視た斜視図、(b)は他の方向から視た斜視図、(c)は平面図である。
図8】一実施形態にかかる固定接点部を示す図であって、(a)は背面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。
図9】一実施形態にかかる可動接触子にヨークが取り付けられる前の状態を模式的に示す図であって、(a)は一方向から見た斜視図、(b)は他の方向から見た斜視図、(c)は側面図である。
図10】一実施形態にかかる可動接触子にヨークが取り付けられた状態を模式的に示す図であって、(a)は平面図、(b)は裏面図である。
図11】一実施形態にかかる可動接触子にヨークが取り付けられた状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は側面図である。
図12】一実施形態にかかる可動接触子を流れる電流により生じる磁束を説明する図であって、(a)は一方側に流れる電流により生じる磁束を説明する図、(b)は他方側に流れる電流により生じる磁束を説明する図である。
図13】一実施形態にかかる固定接点部、可動接触子およびヨークを示す図であって、(a)は接点が第1位置にある状態を示す平面図、(b)は接点が第2位置にある状態を示す平面図である。
図14】一実施形態にかかる接点が第1位置に位置する状態における固定接点部、可動接触子およびヨークを、可動接触子の移動方向に沿って見た図である。
図15】一実施形態にかかる接点装置においてアークが突出部に向けて移動する様子を説明する図である。
図16】一実施形態にかかる接点装置におけるアークが移動する方向とベースとの関係を説明する図である。
図17】変形例にかかる接点装置においてアークが突出部に向けて移動する様子を説明する図である。
図18】第1変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図19】第2変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図20】第3変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図21】第4変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図22】第5変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図23】第6変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図24】第7変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図25】第8変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図26】第9変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図27】第10変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図28】第11変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図29】第12変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図30】第13変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図31】第14変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図32】第15変形例にかかるヨークを可動接触子側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図33】第16変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図34】第17変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図35】第18変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図36】第19変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図37】第20変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図38】第21変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図39】第22変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図40】第23変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図41】第24変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図42】第25変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図43】第26変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図44】第27変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図45】第28変形例にかかるヨークを1つの接点を有する本体部側に配置した状態を模式的に示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図である。
図46】ヨークが配置された本体部を流れる電流の方向と他のヨークが配置された可動接触子を流れる電流の方向とのなす角が180度になる状態を模式的に示す図であって、(a)は可動接触子の移動方向と交差する方向に沿って見た図、(b)は可動接触子の移動方向に沿って見た図である。
図47】ヨークが配置された本体部を流れる電流の方向と他のヨークが配置された可動接触子を流れる電流の方向とのなす角が90度になる状態を模式的に示す図であって、(a)は可動接触子の移動方向と交差する方向に沿って見た図、(b)は可動接触子の移動方向に沿って見た図である。
図48】ヨークが配置された本体部を流れる電流の方向と他のヨークが配置された可動接触子を流れる電流の方向とのなす角が鈍角になる状態を模式的に示す図であって、(a)は可動接触子の移動方向と交差する方向に沿って見た図、(b)は可動接触子の移動方向に沿って見た図である。
図49】ヨークが配置された本体部を流れる電流の方向と他のヨークが配置された可動接触子を流れる電流の方向とが鋭角になる状態を模式的に示す図であって、(a)は可動接触子の移動方向と交差する方向に沿って見た図、(b)は可動接触子の移動方向に沿って見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下では、可動接触子の長手方向をY方向(幅方向:可動接触子の電流が流れる方向:第1方向)として説明する。また、固定接点と可動接点とが対向する方向をX方向(前後方向:第2方向)とし、X方向およびY方向と直交する方向をZ方向(上下方向:第3方向)として説明する。
【0011】
そして、固定接点部が備える端子部の先端がケースから突出する方向を上下方向の下方とし、固定接点が配置されている側を前後方向の前方、可動接点が配置されている側を前後方向の後方として説明する。
【0012】
また、以下の実施形態およびその変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【0013】
本実施形態にかかる電磁継電器1は、初期状態において接点オフとなる所謂常開型のものであり、図1から図4に示すように、X方向(前後方向:第2方向)の後方に位置する電磁石装置(駆動部)20と、前方に位置する接点装置30と、を備えている。そして、この電磁石装置20および接点装置30は、樹脂材料によって中空箱型に形成されたケース10内に収納されている。なお、初期状態において接点オンとなる所謂常閉型の電磁継電器を用いることも可能である。
【0014】
ケース10は、ベース110とカバー120とを備えており、実質的に直方体形状の外側表面を有している。そして、カバー120をベース110に取り付けた状態で形成されるケース10の内部空間S1内に、電磁石装置20および接点装置30が収容されている。
【0015】
なお、ケース10の外側表面の形状は、直方体形状に限られるものではなく、いかなる形状をしていてもよい。
【0016】
ベース110は、略水平面(Z方向と交差する方向:XY平面)に沿うように延在する略矩形板状の基台部111を備えている。また、ベース110は、基台部111の周縁から上方に向けて延設された周壁112と、X方向(前後方向)の略中央部分から上方に立ち上がるように形成された仕切り壁113と、を備えている(図2から図4参照)。
【0017】
そして、仕切り壁113よりも後方に電磁石装置20が配置されており、仕切り壁113よりも前方に接点装置30が配置されている(図2から図4参照)。
【0018】
一方、カバー120は、下方に開口する略箱形状をしており、このカバー120が上方からベース110に取り付けられている。
【0019】
このように、本実施形態では、ケース10の内部空間S1が、ベース110の仕切り壁113によって前後に2分割されている。すなわち、ケース10の内部空間S1は、仕切り壁113の後方に形成されて電磁石装置20が収容される空間S2と、仕切り壁113の前方に形成されて接点装置30が収容される空間S3とに分割されている(図5および図6参照)。
【0020】
また、ベース110は、仕切り壁113の前方に、平面視で略T字状となるように形成された隔壁114を備えている。この隔壁114は、後述する一対の固定接点部310,310間の沿面距離を確保するための壁部である。
【0021】
なお、図1から図4に示す符号117は、電磁継電器1を図示せぬプリント基板に配置する際に、ベース110とプリント基板との間に隙間を設けるための嵩上げ部材である。
【0022】
電磁石装置(駆動部)20は、電磁力を発生させる装置であり、通電されることで磁束を発生させるコイル210と、コイル210が巻回される中空円筒状のコイルボビン220と、を備えている(図2から図4参照)。
【0023】
コイル210としては、例えば、導線を用いることができる。また、コイルボビン220は、絶縁材料である樹脂によって形成されており、このコイルボビン220の中央部にはZ方向(上下方向:第3方向)に貫通する挿通孔が形成されている。そして、コイルボビン220は、外表面にコイル210が巻回される略円筒状の巻胴部と、巻胴部の上端に連設されて、巻胴部の径方向外側に突出した略円形の上側フランジ部222と、を備えている。さらに、コイルボビン220は、巻胴部の下端に連設されて、巻胴部の径方向外側に突出した略円形の下側フランジ部223を備えている。
【0024】
また、電磁石装置20は、コイルボビン220の円筒内部に挿入され、通電されたコイル210によって磁化される(磁束が通過する)鉄芯(固定側部材)230を備えている。
【0025】
鉄芯230は、Z方向(上下方向)に延在する略円柱状の軸部と、軸部よりも大径に形成されて、軸部の上端に連設される略円柱状の頭部232と、を備えている(図3および図4参照)。
【0026】
さらに、電磁石装置20は、鉄芯230の頭部232と上下方向(Z方向)で対向するように配置される接極子(可動側部材)240を備えている。
【0027】
接極子240は、導電性を有する金属で形成されており、鉄芯230の頭部232に対して、上下方向(Z方向)に揺動できるように配置されている。本実施形態では、この接極子240は、鉄芯230の頭部232と上下方向(Z方向)で対向する水平壁部241と、水平壁部241のX方向(前後方向)の前端から下方に延びるように延設された鉛直壁部242と、を備えている(図5および図6参照)。
【0028】
また、電磁石装置20は、巻胴部に巻回されたコイル210の周囲に配置される継鉄250を備えている。この継鉄250は、磁性材料からなる略板状の部材で、側面視(Y方向に沿って視た状態)で略L字状をしている。すなわち、本実施形態では、継鉄250は、巻胴部に巻回されたコイル210の前方に略鉛直面に沿って延在するように配置される鉛直壁部251と、鉛直壁部251の下端から後方に延びるように延設された水平壁部252と、を備えている(図5および図6参照)。このような継鉄250は、例えば、一枚の板を折曲することにより形成することができる。
【0029】
そして、鉛直壁部251の上端に、接極子240の水平壁部241が、上下方向(Z方向)に揺動できるように取り付けられている。こうすることで、接極子240が、継鉄250に支持された部位を中心として上下方向(Z方向)に回動できるようにしている。
【0030】
さらに、本実施形態では、電磁石装置20は、接極子240と継鉄250とに亘って取り付けられるヒンジばね260を備えており、接極子240が、このヒンジばね260によって、水平壁部241が鉄芯230の頭部232から離れる方向に付勢されるようにしている(図5および図6参照)。
【0031】
さらに、電磁石装置20は、コイルボビン220に固定され、コイル210の両端がそれぞれ接続される一対のコイル端子270を備えており、この一対のコイル端子270を介してコイル210に通電することで電磁石装置20が駆動されるようにしている。
【0032】
具体的には、コイル210に通電することで接極子240の水平壁部241が鉄芯230の頭部232に吸引されるようにし、水平壁部241が鉄芯230の頭部232に近づくように接極子240を回動させるようにしている。すなわち、一対のコイル端子270を介してコイル210に通電することで、接極子240の水平壁部241がZ方向(上下方向)の下方に回動するようにしている。このとき、水平壁部241に連設された鉛直壁部242は、X方向(前後方向)の前方に回動することになる。
【0033】
この接極子240の揺動範囲は、水平壁部241が鉄芯230の頭部232から最も離れた位置と、水平壁部241が鉄芯230の頭部232に最も近づいた位置との間に設定されている。
【0034】
本実施形態では、接極子240の揺動範囲は、水平壁部241が鉄芯230の頭部232から所定の間隙だけ上方に離間配置された初期位置と、水平壁部241が鉄芯230の頭部232に当接する当接位置との間に設定されている。
【0035】
したがって、本実施形態では、コイル210に通電すると、接極子240は、水平壁部241が鉄芯230の頭部232に当接する当接位置まで移動し、コイル210への通電を停止すると、ヒンジばね260の付勢力により初期位置に復帰することになる。
【0036】
このように、本実施形態にかかる接極子240は、コイル210の非通電時には、所定の間隙を介して鉄芯230の頭部232に対向配置されるとともに、コイル210の通電時には、鉄芯230の頭部232側に吸引されるように揺動するものである。
【0037】
そして、この電磁石装置20の駆動状態を切り替えることで、互いに対になる(互いに接離する接点を有する)固定接点部310と可動接点部320との導通、非導通を切り替えることができるようにしている。
【0038】
本実施形態では、電磁石装置20の前方に、コイル210の通電の入切に応じて接点を開閉する接点装置30が設けられている。
【0039】
接点装置30は、固定接点部(第1接点部)310と可動接点部(第2接点部)320とを備えており、固定接点部310は、固定接点(第1接点)311と、固定接点311を有する本体部(第1本体部)312と、を備えている。一方、可動接点部320は、固定接点311に対して相対移動し、固定接点311に接離可能な可動接点(第2接点)321と、可動接点321を有する可動接触子(第2本体部)322と、を備えている。
【0040】
また、本実施形態では、接点装置30は、互いに対になる(互いに接離する接点を有する)固定接点部310と可動接点部320との組を1組だけ備えている(図3および図4参照)。
【0041】
本実施形態では、互いに接離する接点を有する固定接点部310と可動接点部320との組は、一対の固定接点部310と、1つの可動接点部320とで構成されている。
【0042】
具体的には、XZ平面に対して対称な形状をした2つの固定接点部310を、一対の固定接点部310としている。そして、対になる2つの固定接点部310が、Y方向(幅方向:第1方向)に離間した状態でベース110(ケース10)に固定されている。
【0043】
それぞれの固定接点部310は、1つの固定接点311を有する本体部312を備えている(図7および図8参照)。本実施形態では、本体部312に板厚方向に貫通するように形成された挿通孔312dに固定接点となる予定の部材を挿入し、リベット接合を施すことで、本体部312が固定接点311を有するようにしている(図5および図6参照)。このように、本実施形態では、本体部312は、固定接点311を保持する固定側接点保持体としての機能を有している。
【0044】
なお、本体部312への固定接点311の形成は、リベット接合により行う必要はなく、様々な方法により行うことができる。例えば、本体部312にダボ加工を施すことで突出させた部位を固定接点として機能させることも可能である。また、本体部312の平坦な表面の一部に可動接点321を接触させる構成とすることで、本体部312の平坦な表面の一部を固定接点として機能させることも可能である。
【0045】
また、固定接点部310は、本体部312の下端に連設され、先端をベース110(ケース10)の外方(下方)に突出させた状態でベース110(ケース10)に固定される端子部313を備えている。
【0046】
本実施形態では、ベース110には、Z方向(上下方向)に貫通する挿入孔115が形成されている。そして、この挿入孔115に端子部313の先端(下端)を上方から挿入して、端子部313の先端(下端)をベース110の外方(下方)に突出させた状態で、固定接点部310がベース110(ケース10)に固定されるようにしている(図5および図6参照)。本実施形態では、固定接点部310は、接着剤116によってベース110(ケース10)に固定されている。
【0047】
このとき、固定接点部310は、固定接点311がX方向(前後方向)の後方を向くようにした状態でベース110(ケース10)に固定されるようにしている。すなわち、固定接点部310は、本体部312の固定接点311が形成された側の面(後面:第1の面:可動接点321と対向する側の面)312aが後方を向くようにした状態でベース110(ケース10)に固定されている。
【0048】
なお、固定接点311、本体部312および端子部313は、例えば、銅系材料等の導電性材料によって形成することができる。
【0049】
このように、本実施形態では、2つの固定接点(第1接点)311が、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向と直交(交差)する方向であるY方向に並んで配置されている。そして、2つの本体部(第1本体部)312のうちの一方の本体部が一方の固定接点(第1接点)311を有するとともに、他方の本体部が他方の固定接点(第1接点)311を有している。
【0050】
一方、1つの可動接点部320は、1つの可動接触子322を備えており、この1つの可動接触子322は、Y方向(幅方向)に並設された一対の可動接点321を有している(図9から図11参照)。
【0051】
本実施形態では、略矩形板状の可動接触子322の長手方向の両側に板厚方向に貫通するように形成された挿通孔322eに可動接点となる予定の部材を挿入してリベット接合を施すことで、可動接触子322が可動接点321を有するようにしている(図5および図6参照)。このように、本実施形態では、可動接触子322は、可動接点321を保持する可動側接点保持体としての機能を有している。
【0052】
なお、可動接触子322への可動接点321の形成は、リベット接合により行う必要はなく、様々な方法により行うことができる。例えば、可動接触子322にダボ加工を施すことで突出させた部位を可動接点として機能させることも可能である。また、可動接触子322の平坦な表面の一部を固定接点311と接触させる構成とすることで、可動接触子322の平坦な表面の一部を可動接点として機能させることも可能である。
【0053】
そして、1つの可動接点部320は、板厚方向をX方向(前後方向)に略一致させつつ長手方向をY方向(幅方向)に略一致させた状態で、対になる2つの固定接点部310よりもX方向(前後方向)の後方に位置するように配置されている(図3から図6参照)。このとき、可動接点部320は、可動接点321を固定接点311にX方向(前後方向)で対向させた状態で配置されるようにしている。具体的には、可動接触子322は、Y方向(幅方向)の一方側に形成された可動接点321が、Y方向(幅方向)の一方側に配置された固定接点部310の固定接点311とX方向(前後方向)で対向するように配置されている。同様に、可動接触子322は、Y方向(幅方向)の他方側に形成された可動接点321が、Y方向(幅方向)の他方側に配置された固定接点部310の固定接点311とX方向(前後方向)で対向するように配置されている。こうすることで、一方の可動接点(第2接点)321が、2つの固定接点(第1接点)311のうちの一方の固定接点(第1接点)311に接離するとともに、他方の可動接点(第2接点)321が他方の固定接点(第1接点)311に接離するようにしている。また、1つの可動接触子(第2本体部)322が2つの可動接点(第2接点)321を有するようにしている。
【0054】
なお、可動接点321および可動接触子322は、例えば、銅系材料等の導電性材料によって形成することができる。
【0055】
そして、このような構成をした一対の固定接点部310と、1つの可動接点部320とで構成される組が、上述した空間S3内に収容されている(図5および図6参照)。
【0056】
ここで、可動接点部320は、一対の固定接点部310に対してX方向(前後方向)に相対的に揺動できるように、空間S3内に配置されている。
【0057】
具体的には、接点装置30が接極子240の揺動に伴ってX方向(前後方向)に揺動する移動体330を備えている。そして、この移動体330に可動接点部320を保持させることで、可動接点部320が、一対の固定接点部310に対してX方向(前後方向)に相対的に揺動するようにしている。
【0058】
本実施形態では、移動体330は、絶縁性の樹脂材料で形成され、上部が接極子240の鉛直壁部242に連設されるホルダ部331と、ホルダ部331の下部に連設される可動板332と、可動板332と可動接触子322とを連結する可動ばね333と、を備えている。
【0059】
そして、このような構成とすることで、接極子240の揺動に伴って、可動接点部320が、一対の固定接点部310に対してX方向(前後方向)に相対的に揺動するようにしている。そのため、可動接点321は、鉛直壁部242の上端を中心とした円弧を描くように揺動することになる。
【0060】
したがって、本実施形態では、揺動時に可動接点321が描く円弧(可動接点321の移動経路)の接線方向が、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向となっている。
【0061】
そのため、厳密には、接極子240が初期位置にあるときと当接位置にあるときでは、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向は異なる方向となる。
【0062】
しかしながら、本実施形態では、揺動時に可動接点321が描く円弧の角度(中心角)が比較的小さく、接極子240が初期位置にあるときと当接位置にあるときとの間で、可動接点321が最下端に位置するように構成されている(図5および図6参照)。そのため、揺動時に可動接点321が描く円弧の接線方向は、X方向にほぼ平行な方向となっている。
【0063】
したがって、本実施形態においては、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向は、X方向(前後方向:固定接点311と可動接点321とが対向する方向)で近似することができる。
【0064】
このように、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向をX方向で近似させると、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向に沿って見た状態も、X方向に沿って見た状態で近似することができる。そのため、以下では、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向に沿って見た状態のことを、X方向に沿って見た状態と記載する場合がある。
【0065】
次に、上述の構成をした電磁継電器(電磁石装置20および接点装置30)の動作の一例について説明する。
【0066】
まず、コイル210が通電されていない状態では、ヒンジばね260の弾性力によって、接極子240の水平壁部241が鉄芯230の頭部232から離れる方向に移動している。このとき、接極子240の鉛直壁部242がX方向(前後方向)の後方に位置することになるため、移動体330も、X方向(前後方向)の後方に位置することになる。すなわち、移動体330に保持された可動接点部320が固定接点部310から離れた状態となって、可動接点321が固定接点311から離反した状態となる(図5参照)。
【0067】
このオフ状態からコイル210が通電されると、接極子240の水平壁部241が電磁力により下方(鉄芯230側)に吸引されて、ヒンジばね260の弾性力に抗して鉄芯230の頭部232に接近移動する。そして、この水平壁部241の下方(鉄芯230側)への回動に伴って、鉛直壁部242が前方に回動し、鉛直壁部242の前方への回動に伴って、移動体330が前方に回動する。これにより、移動体330に保持された可動接触子322が、固定接点部310に向けて前方に回動し、可動接触子322の可動接点321が固定接点部310の固定接点311に接触する。こうすることで、一対の固定接点部310が可動接点部320によって電気的に接続される(図6参照)。
【0068】
一方、コイル210への通電を停止すると、接極子240の水平壁部241がヒンジばね260の付勢力により上方(鉄芯230から離れる側)に回動して、初期位置に復帰する。
【0069】
そして、この水平壁部241の上方への回動に伴って、鉛直壁部242が後方に回動し、鉛直壁部242の後方への回動に伴って、移動体330が後方に回動する。これにより、移動体330に保持された可動接触子322が、固定接点部310から離れるように後方に回動し、可動接触子322の可動接点321が固定接点部310の固定接点311から離間する。こうすることで、一対の固定接点部310,310間の電気的な接続が解除される。
【0070】
このように、本実施形態では、接極子240が初期位置にあるときは、可動接点321と固定接点311とが互いに離間する第2位置となっている(図5参照)。一方、接極子240が当接位置にあるときは、可動接点321と固定接点311とが接触する第1位置となっている(図6参照)。
【0071】
したがって、コイル210を通電していない期間には、一対の固定接点部310,310間が絶縁され、コイル210を通電している期間には、一対の固定接点部310,310間が導通することになる。このように、本実施形態では、可動接点(第2接点)321は、第1位置と第2位置との間で、固定接点(第1接点)311に対して第2方向(X方向:前後方向)に相対的に往復移動(回動)できるように構成されている。
【0072】
ここで、可動接点321と固定接点311とが接触する第1位置に位置するときには、可動接触子322には、主として長手方向(Y方向)に沿って電流Iが流れることになる。
【0073】
このとき、例えば、図12(a)に示すように、左側(図12(a)の手前側)の可動接点321から右側(図12(a)の奥側)の可動接点321に向かって電流Iが流れている場合、可動接触子322の可動接点321が形成された側の面(第1の面)322aには、上方から下方に向かう磁束Bが生じている。なお、可動接触子322の可動接点321が形成された側の面322aとは、相手側の本体部(第1本体部312)と対向する側に位置する面のことであり、以下では、正面322aと表記する場合がある。
【0074】
そして、コイル210への通電を停止すると、可動接点321が固定接点311から離間する(図13(a)の状態から図13(b)の状態へと移動する)開極が開始されることになる。
【0075】
この開極が開始されると、開極の初期には、可動接点321と固定接点311との間にアークAが発生し、アークAによって電流の通電状態が継続されることになる(図13(b)参照)。
【0076】
このとき、図13(b)の右側の可動接点321から左側の可動接点321に向かって電流Iが流れている場合(図12(a)と同一方向に電流が流れている場合)、図13(b)の左側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、可動接点321から固定接点311に向かう電流Iが流れることになる。
【0077】
一方、図13(b)の右側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、固定接点311から可動接点321に向かう電流Iが流れることになる。
【0078】
そして、上述したように、可動接触子322の正面322a側、すなわち、アークAが存在する空間には、上方から下方に向かう磁束Bが生じている。
【0079】
したがって、図13(b)の左側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、可動接点321から固定接点311に向かう電流Iおよび上方から下方に向かう磁束Bによって、左側(Y方向の外側)のローレンツ力が作用することになる。
【0080】
その結果、図13(b)の左側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAは、図13(b)の左側(Y方向の外側)に引き伸ばされることになる。
【0081】
また、図13(b)の右側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、固定接点311から可動接点321に向かう電流Iおよび上方から下方に向かう磁束Bによって、右側(Y方向の外側)のローレンツ力が作用することになる。
【0082】
その結果、図13(b)の右側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAは、図13(b)の右側(Y方向の外側)に引き伸ばされることになる。
【0083】
そして、それぞれの可動接点321および固定接点311に発生するアークAは、それぞれY方向の外側に引き伸ばされて消弧される。こうして、固定接点部310と可動接点部320との間の通電が切断されることになる。
【0084】
なお、図示省略したが、図13(b)の左側の可動接点321から右側の可動接点321に向かって電流Iが流れている場合(図12(b)と同一方向に電流が流れている場合)、図13(b)の左側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、固定接点311から可動接点321に向かう電流Iが流れることになる。
【0085】
また、図13(b)の右側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、可動接点321から固定接点311に向かう電流Iが流れることになる。
【0086】
この場合、上述したように、可動接触子322の正面322a側、すなわち、アークAが存在する空間には、下方から上方に向かう磁束Bが生じている。
【0087】
したがって、図13(b)の左側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、固定接点311から可動接点321に向かう電流Iおよび下方から上方に向かう磁束Bによって、左側(Y方向の外側)のローレンツ力が作用することになる。
【0088】
その結果、図13(b)の左側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAは、図13(b)の左側(Y方向の外側)に引き伸ばされることになる。
【0089】
また、図13(b)の右側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAには、可動接点321から固定接点311に向かう電流Iおよび下方から上方に向かう磁束Bによって、右側(Y方向の外側)のローレンツ力が作用することになる。
【0090】
その結果、図13(b)の右側の可動接点321および固定接点311に発生するアークAは、図13(b)の右側(Y方向の外側)に引き伸ばされることになる。
【0091】
そして、それぞれの可動接点321および固定接点311に発生するアークAは、それぞれY方向の外側に引き伸ばされて消弧されることになる。
【0092】
このように、本実施形態にかかる接点装置30は、電流の向きにかかわらず、可動接点321と固定接点311との間に発生するアークAがY方向の外側に引き伸ばされて消弧されるように構成されている。
【0093】
したがって、AC用リレーのように接点装置30に交流電流が流れている場合であっても、可動接点321と固定接点311との間に発生するアークAをY方向の外側に引き伸ばして消弧させることができるようになっている。
【0094】
ところで、可動接点321と固定接点311との間にアークAが発生すると、アーク熱によって可動接点321と固定接点311とが溶着してしまうことがある。また、アーク熱により可動接点321や固定接点311が劣化してしまうこともある。
【0095】
このように、可動接点321と固定接点311との間にアークAが発生すると、接点(可動接点321や固定接点311)がアークによる影響を受けてしまうことがある。特に、大電流が流れる電磁継電器では、接点(可動接点321や固定接点311)がアークによる影響を大きく受けることになる。
【0096】
そのため、可動接点321と固定接点311との間に発生するアークAをより確実かつより迅速に消弧させ、接点(可動接点321や固定接点311)がアークによる影響を受けてしまうことを抑制できるようにするのが好ましい。
【0097】
そこで、本実施形態では、可動接点321と固定接点311との間に発生するアークAをより確実かつより迅速に消弧させることができるようにしている。具体的には、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322のうち少なくともいずれか一方の本体部側にヨーク40を配置させている。
【0098】
このように、本体部312および可動接触子322のうち少なくともいずれか一方の本体部側にヨーク40を配置することで、ヨーク40が配置される側の本体部の周りに生じる磁束Bの強度を高め、アークAをより確実かつより迅速に消弧させることができるようにしている。
【0099】
ここで、本実施形態では、図9から図11に示すように、本体部312および可動接触子322のうち少なくともいずれか一方の本体部である可動接触子(第2本体部)322側にヨーク40を配置している。
【0100】
そして、ヨーク40は、少なくとも一部が、可動接触子(ヨーク40が配置される側の本体部)322を流れる電流Iにより生じる磁束Bであって、領域R1に発生する磁束Bに沿うように配置されるようにしている。
【0101】
なお、領域R1は、固定接点311と可動接点321とが接触している状態をX方向に沿って見た(固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見た)ときに、本体部(第1本体部)312と可動接触子(第2本体部)322とが重なる領域のことである(図14参照)。
【0102】
このように、本実施形態では、可動接触子(第2本体部)322の近傍の空間のうち領域R1に属する空間に、ヨーク40の少なくとも一部が、可動接触子(第2本体部)322の周りに生じる磁束Bに沿って配置されるようにしている。
【0103】
そして、ヨーク40を上述したように配置すれば、可動接触子(第2本体部)322の周りに生じる磁束Bをヨーク40内に集中させることができるようになる。その結果、可動接触子(第2本体部)322の周りに生じる磁束Bの強度が高められ(可動接触子322の周りの磁界が強められ)、可動接点321と固定接点311との間に発生するアークAをより確実かつより迅速に消弧させることができるようになる。
【0104】
さらに、本実施形態では、ヨーク40は、可動接触子322の可動接点321が形成された側とは反対側の面(第2の面)322b側に配置される部位を有している。なお、可動接触子322の可動接点321が形成された側とは反対側の面とは、相手側の本体部(第1本体部312)と対向する側とは反対側に位置する面のことであり、以下では、背面322bと表記する場合がある。
【0105】
本実施形態では、ヨーク40は、Y方向に細長い略長方形状の側壁410と、側壁410の上端に連設される天壁420と、側壁410の下端に連設されて、天壁420と同方向に延設された底壁430と、を備えている。
【0106】
そして、天壁420の先端421および底壁430の先端431がX方向(前後方向)の前方を向くようにした状態で、側壁410の正面411が可動接触子322の背面322bと対向するように配置されている。
【0107】
したがって、本実施形態では、ヨーク40の側壁410が、可動接触子322の可動接点321が形成された側とは反対側の面(第2の面)322b側に配置される部位となっている。
【0108】
このとき、ヨーク40の側壁410は、X方向に沿って見た(固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見た)ときに、ヨーク40が配置される側の本体部(可動接触子322)が有する接点(可動接点321)と重なるように配置されている。そのため、ヨーク40の側壁410は、X方向に沿って見た(固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見た)ときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2と重なるように配置されている。
【0109】
したがって、本実施形態では、ヨーク40の側壁410の一部が、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2と重なる部位となっている(図14参照)。このとき、側壁410は、接触領域R2の全域と重なるように配置されている。
【0110】
ここで、本実施形態では、1つの可動接触子322には、2つの可動接点(第2接点)321が、Y方向(第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向)に並んで配置されている。また、2つの本体部(第1本体部)312のうちの一方(例えば、図14の左側)の本体部312が一方の固定接点(第1接点)311を有するとともに、他方(例えば、図14の右側)の本体部312が他方の固定接点(第1接点)311を有している。
【0111】
そして、2つの可動接点(第2接点)321のうちの一方の可動接点321が2つの固定接点(第1接点)311のうちの一方の固定接点311に接離するとともに、他方の可動接点321が他方の固定接点311に接離している。
【0112】
そのため、本実施形態では、ヨーク40は、互いに接離する一方の固定接点311および一方の可動接点321が位置する側に配置される第1ヨーク440と、互いに接離する他方の固定接点311および他方の可動接点321が位置する側に配置される第2ヨーク450と、を有している。そして、第1ヨーク440と第2ヨーク450とが連結部460によって連結されている。
【0113】
このように、本実施形態では、ヨーク40として、第1ヨーク440と第2ヨーク450とを連結部460によって一体化させたものを例示している。
【0114】
また、本実施形態では、ヨーク40は、Y方向の中央部に切り欠き40aが設けられた形状をしており、Y方向の中央部のZ方向の長さがY方向の両端部よりも短くなっている。この切り欠き40aは、ヨーク40が移動体330と干渉してしまうことを抑制するために設けられたものである。
【0115】
そして、Y方向の中央部に切り欠き40aが形成された部位が連結部460となっており、Y方向の両端側の部位がそれぞれ第1ヨーク440および第2ヨーク450となっている。このように、連結部460のZ方向の長さを第1ヨーク440および第2ヨーク450よりも短くすれば、可動接触子322の周りに生じる磁束Bをより効率的に第1ヨーク440や第2ヨーク450側に集中させることができ、接点(互いに接離する固定接点311と可動接点321)の周りに生じる磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0116】
さらに、本実施形態では、ヨーク40は、可動接触子(ヨーク40が配置される側の本体部)322に固定されている。
【0117】
具体的には、天壁420と底壁430とで可動接触子322を挟持することで、ヨーク40を可動接触子322に固定している。なお、ヨーク40は、かしめ、ロウ付け、接着剤等により可動接触子322に固定されてもよい。
【0118】
そして、天壁420と底壁430とで可動接触子322を挟持することで、天壁420の下面420aが、可動接触子322の正面322aおよび背面322bに連設される上面(第3の面)322cに面接触することになる。また、底壁430の上面430aが、可動接触子322の正面322aおよび背面322bに連設される下面(第3の面)322cに面接触することになる。
【0119】
このように、本実施形態では、ヨーク40の天壁420および底壁430が、可動接触子322の正面322aおよび背面322bに連設される第3の面に沿って配置される部位となっている。
【0120】
そして、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも前方(外方)に突出するようにしている。
【0121】
さらに、本実施形態では、可動接触子322に可動接点321をリベット接合により形成しているため、ヨーク40を可動接触子322に固定した状態で、側壁410の正面411と可動接触子(ヨーク40が配置される側の本体部)322の背面(外面)322bとの間に隙間が形成されている。
【0122】
したがって、本実施形態では、ヨーク40の側壁410は、ヨーク40が配置される側の本体部(可動接触子322)の外面(背面322b)から離間配置される部位にもなっている。
【0123】
なお、本実施形態では、可動接触子(第2本体部)322にヨーク40を配置させたものを例示したが、本体部(第1本体部)312にヨーク40を配置させるようにしてもよい。
【0124】
この場合、本体部312の相手側の本体部(第2本体部322)と対向する側に位置する面である正面312aが、第1の面となる。また、本体部311の相手側の本体部(第1本体部312)と対向する側とは反対側の面である背面312bが、第2の面となる。そして、本体部312の正面312aおよび背面312bに連設される上面312cが第3の面となる。
【0125】
さらに、本実施形態では、可動接点321と固定接点311との間に発生するアークAを、より迅速に可動接点321および固定接点311から離れるように移動させることができるような構成としている。
【0126】
具体的には、図7図8および図15に示すように、本体部(第1本体部)312におけるY方向(固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向と交差する方向)の端部に、可動接触子(第2本体部)322に向けて突出する第1突出部3121を形成した。
【0127】
本実施形態では、本体部312の形状を、Y方向に延在してY方向の外側に開口する切り欠き3122が固定接点311よりも下部に形成され、切り欠き3122よりも上部のY方向外側の端部を後方(可動接触子322側)に屈曲させた形状とすることで、本体部312に第1突出部3121が形成されるようにしている。
【0128】
このとき、第1突出部3121の先端3121aが固定接点311の先端(頂部)311aよりも後方(可動接触子322側)に位置するように、第1突出部3121を形成している。
【0129】
また、可動接触子(第2本体部)322におけるY方向(固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向と交差する方向)の端部に、本体部(第1本体部)312に向けて突出する第2突出部3221を形成している。
【0130】
本実施形態では、可動接触子322の形状を、Y方向に細長い略矩形板状の部材のY方向の端部を、前方(本体部312側)に屈曲させた形状とすることで、可動接触子322に第2突出部3221が形成されるようにしている。
【0131】
このとき、第2突出部3221の先端3221aが可動接点321の先端(頂部)321aよりも前方(本体部312側)に位置するように、第2突出部3221を形成している。
【0132】
さらに、本実施形態では、第2突出部3221の先端3221aが第1突出部3121の先端3121aよりも、Y方向(固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向と交差する方向)の内方に位置するようにしている(図15参照)。
【0133】
そして、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322を上述したような形状とすることで、可動接点321と固定接点311との間にアークAが発生した際には、可動接点321側および固定接点311側で、アークAの発弧点(放電点)A1を第1突出部3121側および第2突出部3221側に移動させるようにしている。
【0134】
具体的には、可動接点321と固定接点311との間で発生したアークAに、Y方向の外側のローレンツ力が作用し、Y方向の外側に引き伸ばされることにより、可動接点321と固定接点311との間で発生したアークAが第1突出部3121側および第2突出部3221側に移動することになる。
【0135】
このとき、本実施形態では、本体部312の固定接点311よりも下部に切り欠き3122が形成され、この切り欠き3122よりも上部に第1突出部3121が形成されている。
【0136】
このように、本体部312に切り欠き3122を設けることで、アークAは、当該アークAに作用するローレンツ力により、切り欠き3122を伝ってY方向の外側に移動することになる。そのため、より迅速にアークAを固定接点311から離れさせることができるようになる。
【0137】
そして、本実施形態では、第2突出部3221の先端3221aが第1突出部3121の先端3121aよりもY方向の内方に位置しているため、第1突出部3121側および第2突出部3221側に移動したアークAは、Y方向の外方かつX方向の後方に引き伸ばされることになる。
【0138】
そのため、本実施形態では、図16に示すように、本体部312および可動接触子322をケース10内に収容した状態で、第1突出部3121や第2突出部3221のY方向の外方かつX方向の後方に空間が形成されるようにしている。
【0139】
こうすることで、ケース10やケース10内に収容された部材が、Y方向の外方かつX方向の後方に引き伸ばされたアークAの影響を受けてしまうことを、より確実に抑制できるようにしている。
【0140】
なお、図17に示すように、第2突出部の先端が第1突出部の先端よりも、第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の外方に位置するようにしてもよい。
【0141】
例えば、本体部312および可動接触子322をケース10内に収容した状態で、第1突出部3121や第2突出部3221のY方向の外方かつX方向の前方に空間が形成される場合には、図17に示す構成とするのが好ましい。
【0142】
なお、本実施形態では、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322の両方に、突出部を設けたものを例示したが、いずれか一方のみに突出部を設けるようにしてもよいし、突出部を設けないようにしてもよい。
【0143】
次に、図18から図45の記載に基づき、ヨーク40の様々な配置パターンについて説明する。なお、図18から図45では、ヨーク40が配置される側の本体部として、可動接触子(第2本体部)322を例示する。しかしながら、ヨーク40が配置される側の本体部を本体部(第1本体部)312とすることも可能である。
【0144】
この図18から図45に示すヨーク40のいずれも、少なくとも一部が、可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iにより生じる磁束Bであって、領域R1に発生する磁束Bに沿うように配置されている。
【0145】
ここで、図18から図32では、可動接触子(ヨーク40が配置される側の本体部)322が2接点である場合(1つの本体部が2つの接点を有する場合)におけるヨーク40の配置パターンについて説明する。
【0146】
まず、図18に示すヨーク40を2接点の可動接触子322に配置することが可能である。
【0147】
図18に示すヨーク40は、上記実施形態で示したヨーク40とほぼ同様の構成をしている。すなわち、図18に示すヨーク40は、第1ヨーク440と第2ヨーク450とを連結部460によって一体化させたものとなっている。なお、図18に示すヨーク40には切り欠き40aが形成されておらず、連結部460の上下方向の長さが第1ヨーク440および第2ヨーク450と同じ長さになっている。
【0148】
さらに、図18に示すヨーク40は、側壁410と天壁420と底壁430とを備えており、可動接触子322に固定されている。
【0149】
そして、天壁420の先端421および底壁430の先端431が相手側の本体部(図18では、本体部312)に向かうようにした状態で、側壁410の正面411が可動接触子322の背面(第2の面)322bと対向するように配置されている。
【0150】
この側壁410も、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2の全域と重なるように配置されている。
【0151】
ここで、図18に示すヨーク40では、側壁410の正面411が可動接触子322の背面(第2の面)322bに面接触した状態で配置されている。このように、側壁410の正面411を可動接触子322の背面(第2の面)322bに面接触させるようにすれば、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0152】
また、図18に示すヨーク40においても、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方に突出するようにしている。
【0153】
さらに、図18に示すヨーク40では、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方に突出するようにしている。こうすれば、アークAの上下に磁束Bを集中させるヨーク40が存在することになるため、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0154】
また、図19に示すヨーク40とすることも可能である。図19に示すヨーク40も、図18に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0155】
ここで、図19に示すヨーク40では、天壁420の先端421および底壁430の先端431を、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方に突出させないようにしている。
【0156】
なお、図19では、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aと略面一となるようにしたものを例示しているが、天壁420の先端421および底壁430の先端431のうち少なくともいずれか一方を、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも内側に位置させてもよい。
【0157】
また、図20に示すヨーク40とすることも可能である。図20に示すヨーク40は、天壁420および底壁430を備えておらず、側壁410のみ備えている。
【0158】
すなわち、図20に示すヨーク40は、可動接触子322の背面(第2の面)322b側のみに配置されている。こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0159】
また、図21に示すヨーク40とすることも可能である。図21に示すヨーク40は、天壁420および底壁430の可動接触子322よりも外方に突出する部位を可動接点321に向けて延設させた形状をしている。
【0160】
すなわち、図21に示すヨーク40は、可動接触子322の周囲を囲うように配置されている。こうすれば、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0161】
なお、図21に示すヨーク40では、可動接触子322の正面(第1の面)322a側から見たときに、可動接点321が形成された部位に、長手方向の一端から他端にかけて延在する帯状の露出部(ヨーク40で覆われない部分)が形成されている。すなわち、図21に示すヨーク40は、可動接触子322の長手方向に沿って見た状態で、略C字状をしている。こうすれば、ヨーク40を可動接点321に干渉させることなく可動接触子322に固定することができるようになる。
【0162】
また、図22に示すヨーク40とすることも可能である。図22に示すヨーク40では、天壁420の先端421は可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方に突出するようにしているが、底壁430の先端431は、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方に突出しないようにしている。
【0163】
すなわち、図22に示すヨーク40は、可動接触子322の長手方向に沿って見た状態で、上下に非対称の形状をしている。
【0164】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0165】
なお、図22に示すヨーク40では、天壁420の先端421を可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方に突出させたものを例示しているが、天壁420の先端421を可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方には突出させないようにすることも可能である。
【0166】
また、図23に示すヨーク40とすることも可能である。図23に示すヨーク40は、図18に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0167】
ここで、図23に示すヨーク40は、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、一方の可動接点321の外側端部から他方の可動接点321の外側端部までの間で重なるように配置されている。
【0168】
すなわち、図23では、可動接触子322の2つの可動接点321が形成されている領域の周囲にヨーク40が配置されるようにしている。
【0169】
こうすれば、アークAが発生しない可動接点321の外側に磁束Bが集中してしまうことが抑制され、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0170】
なお、図23に示すヨーク40は、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2の全域と重なるように配置されている。
【0171】
また、図24に示すヨーク40とすることも可能である。図24に示すヨーク40は、図23に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0172】
ここで、図24に示すヨーク40は、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2の一部と重なるように配置されている。
【0173】
こうすることでも、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0174】
なお、図24には、2つの可動接点321の長手方向の内側の端部のみがヨーク40と重なるようにしたものを例示しているが、可動接点321の長手方向の内側の半分程度がヨーク40と重なるようにすることも可能である。
【0175】
また、図25に示すヨーク40とすることも可能である。図25には、第1ヨーク440と第2ヨーク450とが連結部460によって連結されていないヨーク(2つに分離されたヨーク)40を例示している。
【0176】
すなわち、図25に示すヨーク40は、2つの可動接点321のうちの一方の可動接点321が位置する側に配置される第1ヨーク440と、他方の可動接点321が位置する側に配置される第2ヨーク450とが別体に形成されている。
【0177】
このように、第1ヨーク440と第2ヨーク450とを連結部460によって連結させないようにすれば、連結部460の周囲に生じる磁束Bを第1ヨーク440や第2ヨーク450に取り込むことができる。そのため、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0178】
なお、図25では、第1ヨーク440および第2ヨーク450のいずれも、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、接触領域R2の全域と重なるように配置されているが、第1ヨーク440および第2ヨーク450のうち少なくともいずれか一方が接触領域R2の一部と重なるように配置されていてもよい。
【0179】
また、図26に示すヨーク40とすることも可能である。図26に示すヨーク40も、図25に示すヨーク40と同様に、第1ヨーク440と第2ヨーク450とが別体に形成されている。
【0180】
ここで、図26では、第1ヨーク440の形状と第2ヨーク450の形状とを異ならせている。
【0181】
具体的には、第1ヨーク440の形状を、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方には突出していない形状としている。一方、第2ヨーク450の形状を、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方に突出した形状としている。
【0182】
こうすることでも、連結部460の周囲に生じる磁束Bを第1ヨーク440や第2ヨーク450に取り込むことができ、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0183】
なお、図26においても、第1ヨーク440および第2ヨーク450のうち少なくともいずれか一方が接触領域R2の一部と重なるように配置されていてもよい。
【0184】
また、第1ヨーク440および第2ヨーク450は、様々な方法で形状を異ならせることが可能である。
【0185】
また、図27に示すヨーク40とすることも可能である。図27に示すヨーク40は、図21に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。すなわち、図27に示すヨーク40は、天壁420および底壁430の可動接触子322よりも外方に突出する部位を可動接点321に向けて延設させた形状をしている。
【0186】
ここで、図27では、上下に2分割された2つのヨーク470,480でヨーク40を構成している。
【0187】
具体的には、図27に示すヨーク40は、図21に示すヨーク40の側壁410を上下方向の中央部で分離させたような形状をしている。
【0188】
そして、2分割された2つのヨーク470,480を可動接触子322に固定した状態で、可動接触子322の正面(第1の面)322a側から見たときに、可動接点321が形成された部位に、長手方向の一端から他端にかけて延在する帯状の露出部(ヨーク40で覆われない部分)が形成されるようにしている。
【0189】
さらに、2分割された2つのヨーク470,480を可動接触子322に固定した状態で、可動接触子322の背面(第2の面)322b側から見たときに、上下方向の中央部に、長手方向の一端から他端にかけて延在する帯状の露出部(ヨーク40で覆われない部分)が形成されるようにしている。
【0190】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0191】
また、可動接触子322の周囲を囲うヨーク40を上下に2分割することで、ヨーク40をより容易に可動接触子322に固定させることができるようになる。
【0192】
また、図28に示すヨーク40とすることも可能である。図28に示すヨーク40は、上記実施形態で示したヨーク40とほぼ同様の構成をしている。すなわち、図28に示すヨーク40は、第1ヨーク440と第2ヨーク450とを連結部460によって一体化させたものとなっている。
【0193】
そして、図28に示すヨーク40においても、連結部460に切り欠き40aが形成されている。
【0194】
ここで、図28に示すヨーク40では、天壁420側だけでなく底壁430側にも切り欠き40aが形成されている。
【0195】
すなわち、図28に示すヨーク40では、第1ヨーク440と第2ヨーク450とが側壁部410のみで連結されている。
【0196】
こうすれば、連結部460の上下方向の長さがより短くなって連結部460に磁束Bが集中してしまうことが抑制されるため、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0197】
また、図29に示すヨーク40とすることも可能である。図29に示すヨーク40は、可動接触子322に固定した状態で、長手方向の一方側に天壁420が配置されるとともに、他方側に底壁430が配置されるようになっている。
【0198】
そして、長手方向にオフセット配置された天壁420と底壁430とが、可動接触子322の背面(第2の面)322b側で側壁410によって連結されている。
【0199】
図29では、側壁410は、可動接触子322の背面(第2の面)322b側から見た状態で、可動接触子322の対角線に略沿って斜めに延在するように形成されている。
【0200】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0201】
また、図30に示すヨーク40とすることも可能である。図30に示すヨーク40は、図18に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0202】
ここで、図30に示すヨーク40は、側壁410と天壁420と底壁430とがそれぞれ別部品で構成されている。
【0203】
このとき、同一の材料を用いて別体に形成された側壁410、天壁420および底壁430でヨーク40を構成してもよいし、側壁410、天壁420および底壁430をそれぞれ異なる材料で形成してもよい。また、側壁410、天壁420および底壁430のうちのいずれか1つが、他の2つとは異なる材料で形成されていてもよい。
【0204】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0205】
また、図31に示すヨーク40とすることも可能である。図31に示すヨーク40は、図30に示すヨーク40と同様に、側壁410と天壁420と底壁430とがそれぞれ別部品で構成されている。
【0206】
ここで、図31に示すヨーク40は、天壁420と側壁410との間および底壁430と側壁410との間に隙間が形成された状態で可動接触子322の周囲に配置されている。
【0207】
具体的には、側壁410が、可動接触子322の背面(第2の面)322bから離間した状態で配置されるようにしている。こうすることで、天壁420と側壁410との間および底壁430と側壁410との間に隙間が形成されるようにしている。
【0208】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0209】
また、側壁410を、可動接触子322の背面(第2の面)322bから離間させるようにすれば、可動接触子322からの距離が遠くなって磁束Bの強度が弱くなる空間にヨーク40(側壁410)が配置されることになる。そのため、より効率的に可動接触子322の周りに磁束Bを集中させることができるようになる。
【0210】
なお、図31には、天壁420と側壁410との間および底壁430と側壁410との間に隙間が形成されたものを例示したが、天壁420および底壁430のうちいずれか一方が側壁410に接触していてもよい。
【0211】
また、側壁410、天壁420および底壁430の中から任意に選択した1つ以上の部材を可動接触子322から離間させるようにしてもよい。
【0212】
また、図32に示すヨーク40とすることも可能である。図32に示すヨーク40は、図18に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0213】
ここで、図32では、側壁410、天壁420および底壁430を一体化させたヨーク40が用いられており、このヨーク40を可動接触子322の周囲に配置した状態で、ヨーク40の全体が可動接触子322の外面から離間するようにしている。
【0214】
すなわち、図32では、可動接触子322とヨーク40との間に隙間が形成されるようにしている。
【0215】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0216】
次に、図33から図45の記載に基づき、ヨーク40の様々な配置パターンについて説明する。
【0217】
ここで、図33から図45では、可動接触子(ヨーク40が配置される側の本体部)322が1接点である場合(1つの本体部が1つの接点のみ有する場合)におけるヨーク40の配置パターンについて説明する。
【0218】
まず、図33に示すヨーク40を1接点の可動接触子322に配置することが可能である。
【0219】
図33に示すヨーク40は、図18に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0220】
具体的には、図33に示すヨーク40は、側壁410と天壁420と底壁430とを備えており、可動接触子322に固定されている。
【0221】
そして、天壁420の先端421および底壁430の先端431が相手側の本体部(図33では、本体部312)に向かうようにした状態で、側壁410の正面411が可動接触子322の背面(第2の面)322bと対向するように配置されている。
【0222】
この側壁410も、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2の全域と重なるように配置されている。
【0223】
ここで、図33に示すヨーク40も、側壁410の正面411が可動接触子322の背面(第2の面)322bに面接触した状態で配置されている。このように、側壁410の正面411を可動接触子322の背面(第2の面)322bに面接触させるようにすれば、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0224】
また、図33に示すヨーク40においても、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方に突出するようにしている。
【0225】
さらに、図33に示すヨーク40では、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方に突出するようにしている。こうすれば、アークAの上下に磁束Bを集中させるヨーク40が存在することになるため、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0226】
また、図34に示すヨーク40とすることも可能である。図34に示すヨーク40も、図33に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0227】
ここで、図34に示すヨーク40では、天壁420の先端421および底壁430の先端431を、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方には突出させないようにしている。
【0228】
なお、図34では、天壁420の先端421および底壁430の先端431が、可動接触子322の正面(第1の面)322aと略面一となるようにしたものを例示しているが、天壁420の先端421および底壁430の先端431のうち少なくともいずれか一方を、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも内側に位置させてもよい。
【0229】
また、図35に示すヨーク40とすることも可能である。図35に示すヨーク40は、天壁420および底壁430を備えておらず、側壁410のみ備えている。
【0230】
すなわち、図35に示すヨーク40は、可動接触子322の背面(第2の面)322b側のみに配置されている。こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0231】
また、図36に示すヨーク40とすることも可能である。図36に示すヨーク40は、天壁420および底壁430の可動接触子322よりも外方に突出する部位を可動接点321に向けて延設させた形状をしている。
【0232】
すなわち、図36に示すヨーク40は、可動接触子322の周囲を囲うように配置されている。こうすれば、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0233】
なお、図36に示すヨーク40では、可動接触子322の正面(第1の面)322a側から見たときに、可動接点321が形成された部位に、長手方向の一端から他端にかけて延在する帯状の露出部(ヨーク40で覆われない部分)が形成されている。すなわち、図36に示すヨーク40は、可動接触子322の長手方向に沿って見た状態で、略C字状をしている。こうすれば、ヨーク40を可動接点321に干渉させることなく可動接触子322に固定することができるようになる。
【0234】
また、図37に示すヨーク40とすることも可能である。図37に示すヨーク40では、天壁420の先端421は可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方に突出するようにしているが、底壁430の先端431は、可動接触子322の正面(第1の面)322aよりも外方に突出しないようにしている。
【0235】
すなわち、図37に示すヨーク40は、可動接触子322の長手方向に沿って見た状態で、上下に非対称の形状をしている。
【0236】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0237】
なお、図37に示すヨーク40では、天壁420の先端421を可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方に突出させたものを例示しているが、天壁420の先端421を可動接点321の先端(頂部)321aよりも外方には突出させないようにすることも可能である。
【0238】
また、図38に示すヨーク40とすることも可能である。
【0239】
図38に示すヨーク40は、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、可動接点321の長手方向の外側の端部から中央側の端部までの間で重なるように配置されている。
【0240】
こうすれば、アークAが発生しない可動接点321の外側に磁束Bが集中してしまうことが抑制され、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0241】
なお、図38に示すヨーク40は、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2の全域と重なるように配置されている。
【0242】
また、図39に示すヨーク40とすることも可能である。
【0243】
図39に示すヨーク40は、固定接点311と可動接点321とが相対移動する方向に沿って見たときに、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが接する接触領域R2の一部と重なるように配置されている。
【0244】
こうすることでも、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0245】
なお、図39には、可動接点321の長手方向の中央側の端部のみがヨーク40と重なるようにしたものを例示しているが、可動接点321の長手方向の中央側の半分程度がヨーク40と重なるようにすることも可能である。
【0246】
また、図40に示すヨーク40とすることも可能である。図40に示すヨーク40は、図36に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。すなわち、図40に示すヨーク40は、天壁420および底壁430の可動接触子322よりも外方に突出する部位を可動接点321に向けて延設させた形状をしている。
【0247】
ここで、図40では、上下に2分割された2つのヨーク470,480でヨーク40を構成している。
【0248】
具体的には、図40に示すヨーク40は、図36に示すヨーク40の側壁410を上下方向の中央部で分離させたような形状をしている。
【0249】
そして、2分割された2つのヨーク470,480を可動接触子322に固定した状態で、可動接触子322の正面(第1の面)322a側から見たときに、可動接点321が形成された部位に、長手方向の一端から他端にかけて延在する帯状の露出部(ヨーク40で覆われない部分)が形成されるようにしている。
【0250】
さらに、2分割された2つのヨーク470,480を可動接触子322に固定した状態で、可動接触子322の背面(第2の面)322b側から見たときに、上下方向の中央部に、長手方向の一端から他端にかけて延在する帯状の露出部(ヨーク40で覆われない部分)が形成されるようにしている。
【0251】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0252】
また、可動接触子322の周囲を囲うヨーク40を上下に2分割することで、ヨーク40をより容易に可動接触子322に固定させることができるようになる。
【0253】
また、図41に示すヨーク40とすることも可能である。
【0254】
図41に示すヨーク40は、側壁410と天壁420と底壁430とを備えている。
【0255】
ここで、図41に示すヨーク40では、天壁420および底壁430が、可動接触子322の可動接点321が形成された部位のみに形成されている。
【0256】
すなわち、図41に示すヨーク40は、可動接触子322の可動接点321が形成された部位から外れる部位に配置される部分の一部(天壁420および底壁430)が削られた形状をしている。
【0257】
こうすれば、可動接触子322の可動接点321が形成された部位から外れる部位に配置されるヨーク40の周囲の長さが、可動接触子322の可動接点321が形成された部位に配置されるヨーク40の周囲の長さよりも短くなる。その結果、可動接点321の近傍に磁束Bをより一層集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0258】
また、図42に示すヨーク40とすることも可能である。図42に示すヨーク40は、可動接触子322に固定した状態で、長手方向の一方側に天壁420が配置されるとともに、他方側に底壁430が配置されるようになっている。
【0259】
そして、長手方向にオフセット配置された天壁420と底壁430とが、可動接触子322の背面(第2の面)322b側で側壁410によって連結されている。
【0260】
図42では、側壁410は、可動接触子322の背面(第2の面)322b側から見た状態で、可動接触子322の対角線に略沿って斜めに延在するように形成されている。
【0261】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0262】
また、図43に示すヨーク40とすることも可能である。図43に示すヨーク40は、図33に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0263】
ここで、図43に示すヨーク40は、側壁410と天壁420と底壁430とがそれぞれ別部品で構成されている。
【0264】
このとき、同一の材料を用いて別体に形成された側壁410、天壁420および底壁430でヨーク40を構成してもよいし、側壁410、天壁420および底壁430をそれぞれ異なる材料で形成してもよい。また、側壁410、天壁420および底壁430のうちのいずれか1つが、他の2つとは異なる材料で形成されていてもよい。
【0265】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0266】
また、図44に示すヨーク40とすることも可能である。図44に示すヨーク40は、図43に示すヨーク40と同様に、側壁410と天壁420と底壁430とがそれぞれ別部品で構成されている。
【0267】
ここで、図44に示すヨーク40は、天壁420と側壁410との間および底壁430と側壁410との間に隙間が形成された状態で可動接触子322の周囲に配置されている。
【0268】
具体的には、側壁410が、可動接触子322の背面(第2の面)322bから離間した状態で配置されるようにしている。こうすることで、天壁420と側壁410との間および底壁430と側壁410との間に隙間が形成されるようにしている。
【0269】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0270】
また、側壁410を、可動接触子322の背面(第2の面)322bから離間させるようにすれば、可動接触子322からの距離が遠くなって磁束Bの強度が弱くなる空間にヨーク40(側壁410)が配置されることになる。そのため、より効率的に可動接触子322の周りに磁束Bを集中させることができるようになる。
【0271】
なお、図44には、天壁420と側壁410との間および底壁430と側壁410との間に隙間が形成されたものを例示したが、天壁420および底壁430のうちいずれか一方が側壁410に接触していてもよい。
【0272】
また、側壁410、天壁420および底壁430の中から任意に選択した1つ以上の部材を可動接触子322から離間させるようにしてもよい。
【0273】
また、図45に示すヨーク40とすることも可能である。図45に示すヨーク40は、図33に示すヨーク40とほぼ同様の構成をしている。
【0274】
ここで、図45では、側壁410、天壁420および底壁430を一体化させたヨーク40が用いられており、このヨーク40を可動接触子322の周囲に配置した状態で、ヨーク40の全体が可動接触子322の外面から離間するようにしている。
【0275】
すなわち、図45では、可動接触子322とヨーク40との間に隙間が形成されるようにしている。
【0276】
こうすることでも、可動接触子322の外面の近傍に磁束Bを集中させることができ、アークAに作用する磁束Bの強度をより高めることができるようになる。
【0277】
なお、上記実施形態およびその変形例では、ヨーク40を本体部(第1本体部)312または可動接触子(第2本体部)322に配置したものを例示している。すなわち、第1本体部312および第2本体部322のうち一方の本体部側のみにヨーク40が配置されたものを例示している。
【0278】
しかしながら、接点装置30の構成は、一方の本体部側のみにヨーク40を配置する構成に限られるものではなく、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322の両方にヨーク40をそれぞれ配置することも可能である(図46から図49参照)。
【0279】
さらに、図46から図49では、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322は、本体部(第1本体部)312の領域R1における電流Iの流れる方向と、可動接触子(第2本体部)322の領域R1における電流Iの流れる方向とが異なるように配置されている。すなわち、本体部(第1本体部)312を流れる電流Iのベクトルと可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iのベクトルとの成す角が0°より大きく180°以下となるように、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322を配置している。
【0280】
ここで、領域R1とは、固定接点(第1接点)311と可動接点(第2接点)321とが相対移動する方向に沿って見たときに本体部(第1本体部)312と可動接触子(第2本体部)322とが重なる領域のことである。
【0281】
図46には、ヨーク40が配置された本体部(第1本体部)312を流れる電流Iの方向と他のヨーク40が配置された可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iの方向とのなす角が180度となるようにしたものを例示している。すなわち、本体部(第1本体部)312を流れる電流Iと可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iとが逆方向となるように、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322を配置したものを例示している。
【0282】
また、図47には、ヨーク40が配置された本体部(第1本体部)312を流れる電流Iの方向と他のヨーク40が配置された可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iの方向とのなす角が90度となるようにしたものを例示している。すなわち、本体部(第1本体部)312を流れる電流Iと可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iとが直交するように、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322を配置したものを例示している。
【0283】
また、図48には、ヨーク40が配置された本体部(第1本体部)312を流れる電流Iの方向と他のヨーク40が配置された可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iの方向とのなす角が鈍角(90度より大きく180度より小さい角度)となるようにしたものを例示している。
【0284】
また、図49には、ヨーク40が配置された本体部(第1本体部)312を流れる電流Iの方向と他のヨーク40が配置された可動接触子(第2本体部)322を流れる電流Iの方向とのなす角が鋭角(0度より大きく90度より小さい角度)となるようにしたものを例示している。
【0285】
このように、それぞれの本体部に流れる電流の方向を異ならせるようにすれば、接点装置30が一方向(例えば、第1本体部を流れる電流の方向)に大型化してしまうことを抑制することが可能となる。
【0286】
さらに、それぞれの本体部に流れる電流の方向を異ならせる場合、2つの電流のベクトルの成す角が、90°以上180°以下となるようにするのが好ましい。こうすれば、より確実に接点装置30が一方向に大型化してしまうことを抑制することが可能となる。
【0287】
なお、図46から図49では、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322の両方にヨーク40を配置したものを例示したが、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322のうちのいずれか一方側のみにヨーク40が配置されていてもよい。すなわち、本体部(第1本体部)312および可動接触子(第2本体部)322のうちのいずれか一方側のみにヨーク40を配置しつつ、それぞれの本体部に流れる電流の方向を異ならせるようにすることも可能である。こうすることでも、接点装置30が一方向に大型化してしまうことを抑制することが可能となる。
【0288】
[作用・効果]
以下では、上記実施形態およびその変形例で示した接点装置や電磁継電器の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。
【0289】
(1) 本実施形態およびその変形例で示した接点装置は、第1接点と、第1接点に対して相対移動し、第1接点に接離可能な第2接点と、第1接点を有する第1本体部と、第2接点を有する第2本体部と、第1本体部および第2本体部のうち少なくともいずれか一方の本体部側に配置されるヨークと、を備える。
【0290】
そして、ヨークの少なくとも一部は、ヨークが配置される側の本体部を流れる電流により生じる磁束であって、第1接点と第2接点とが接触している状態で第1接点と第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに第1本体部と第2本体部とが重なる領域に発生する磁束に沿うように配置される。
【0291】
こうすれば、ヨークが配置される側の本体部の周りに生じる磁束をヨーク内に集中させることができるようになる。その結果、ヨークが配置される側の本体部の周りに生じる磁束の強度が高められ(磁界が強められ)、第1接点と第2接点との間に発生するアークをより確実かつより迅速に消弧させることができるようになる。
【0292】
このように、本実施形態およびその変形例によれば、接点がアークによる影響を受けてしまうことをより確実に抑制することが可能な接点装置を得ることができる。
【0293】
(2) また、上記(1)の接点装置において、ヨークが配置される側の本体部が、相手側の本体部と対向する側に位置する第1の面と、相手側の本体部と対向する側とは反対側に位置する第2の面と、を備えていてもよい。そして、ヨークが、第2の面側に配置される部位を有するようにしてもよい。
【0294】
こうすれば、ヨークが配置される側の本体部の周りに生じる磁束を、より効率的にヨーク内に集中させることができるようになる。
【0295】
また、第1接点と第2接点との接離を邪魔することなく本体部の周囲にヨークを配置させることが可能となる。
【0296】
(3) また、上記(1)または(2)の接点装置において、ヨークが、第1接点と第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに、第1接点と第2接点とが接する接触領域と重なる部位を有するようにしてもよい。
【0297】
こうすれば、第1接点や第2接点の周りに生じる磁束の強度が高められ(磁界が強められ)、第1接点と第2接点との間に発生するアークをより確実かつより迅速に消弧させることができるようになる。
【0298】
(4) また、上記(1)から(3)のうちいずれか1つの接点装置において、ヨークが、第1接点と第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに、ヨークが配置される側の本体部が有する接点と重なるように配置されるようにしてもよい。
【0299】
こうすれば、第1接点や第2接点の周りに生じる磁束の強度が高められ(磁界が強められ)、第1接点と第2接点との間に発生するアークをより確実かつより迅速に消弧させることができるようになる。
【0300】
(5) また、上記(1)から(4)のうちいずれか1つの接点装置において、ヨークが配置される側の本体部が、相手側の本体部と対向する側に位置する第1の面と、相手側の本体部と対向する側とは反対側に位置する第2の面と、第1の面および第2の面に連設される第3の面と、を備えていてもよい。そして、ヨークが、第3の面に沿って配置される部位を有するようにしてもよい。
【0301】
こうすれば、ヨークが配置される側の本体部の周りに磁束をより集中させることができるようになる。その結果、ヨークが配置される側の本体部の周りに生じる磁束の強度が高められ(磁界が強められ)、第1接点と第2接点との間に発生するアークをより確実かつより迅速に消弧させることができるようになる。
【0302】
(6) また、上記(5)の接点装置において、ヨークの第3の面に沿って配置される部位が第1面よりも外方に突出していてもよい。
【0303】
こうすれば、アークに作用する磁束の強度をより高めることができるようになる。
【0304】
(7) また、上記(1)から(6)のうちいずれか1つの接点装置において、ヨークが、ヨークが配置される側の本体部の外面から離間配置される部位を有するようにしてもよい。
【0305】
こうすれば、ヨークが配置される側の本体部からの距離が遠くなって磁束の強度が弱くなる空間にヨークが配置されることになるため、より効率的に本体部の周りに磁束を集中させることができるようになる。
【0306】
(8) また、上記(1)から(7)のうちいずれか1つの接点装置において、ヨークが配置される側の本体部にヨークが固定されていてもよい。
【0307】
こうすれば、ヨークが本体部に対して位置ずれしてしまうことが抑制され、より確実に本体部の周りに磁束を集中させることができるようになる。
【0308】
(9) また、上記(1)から(8)のうちいずれか1つの接点装置において、2つの第1接点と、2つの第2接点と、2つの第1本体部と、1つの第2本体部と、を有していてもよい。また、2つの第2接点のうちの一方の第2接点が2つの第1接点のうちの一方の第1接点に接離するとともに、他方の第2接点が他方の第1接点に接離していてもよい。また、2つの第1接点が、互いに接離する第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向に並んで配置されていてもよい。また、2つの第1本体部のうちの一方の第1本体部が一方の第1接点を有するとともに、他方の第1本体部が他方の第1接点を有していてもよい。そして、1つの第2本体部が2つの第2接点を有するようにしてもよい。
【0309】
こうすれば、互いに接離する接点を複数有し、接点がアークによる影響を受けてしまうことをより確実に抑制することが可能な接点装置を得ることができる。
【0310】
(10)また、上記(9)の接点装置において、ヨークが、互いに接離する一方の第1接点および一方の第2接点が位置する側に配置される第1ヨークと、互いに接離する他方の第1接点および他方の第2接点が位置する側に配置される第2ヨークと、を有するようにしてもよい。
【0311】
こうすれば、ヨークが配置される側の本体部の周りに生じる磁束を、一方側の接点および他方側の接点のそれぞれの周りに集中させることが可能となる。
【0312】
(11) また、上記(10)の接点装置において、ヨークが、第1ヨークと第2ヨークとを連結する連結部を有するようにしてもよい。
【0313】
こうすれば、互いに接離する接点を複数有する接点装置であっても、より容易にヨークを本体部の周囲に配置させることができるようになる。
【0314】
(12) また、上記(1)から(11)のうちいずれか1つの接点装置において、第1本体部における第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部に、第2本体部に向けて突出する第1突出部を有するようにしてもよい。
【0315】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第1本体部側の放電点(発弧点)を第1突出部に移動させることができるようになる。
【0316】
(13) また、上記(12)の接点装置において、第1突出部の先端が、第1接点の先端よりも第2本体部側に位置するようにしてもよい。
【0317】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第1本体部側の放電点(発弧点)を、より確実に第1突出部に移動させることができるようになる。
【0318】
(14) また、上記(1)から(11)のうちいずれか1つの接点装置において、第2本体部における第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部に、第1本体部に向けて突出する第2突出部を有するようにしてもよい。
【0319】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第2本体部側の放電点(発弧点)を第2突出部に移動させることができるようになる。
【0320】
(15) また、上記(14)の接点装置において、第2突出部の先端が、第2接点の先端よりも第1本体部側に位置するようにしてもよい。
【0321】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第2本体部側の放電点(発弧点)を、より確実に第2突出部に移動させることができるようになる。
【0322】
(16) また、上記(1)から(11)のうちいずれか1つの接点装置において、第1本体部における第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部に、第2本体部に向けて突出する第1突出部を有するようにしてもよい。そして、第2本体部における第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の端部に、第1本体部に向けて突出する第2突出部を有するようにしてもよい。
【0323】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第1本体部側の放電点(発弧点)を第1突出部に移動させるとともに、第2本体部側の放電点(発弧点)を第2突出部に移動させることができるようになる。すなわち、第1接点と第2接点との間に発生するアークを、第1接点および第2接点から引き離すことができるようになる。
【0324】
(17) また、上記(16)の接点装置において、第2突出部の先端が第1突出部の先端よりも、第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の外方に位置するようにしてもよい。
【0325】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークを、第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の外方かつ第1本体部側に引き伸ばしつつ、第1接点および第2接点から引き離すことができるようになる。
【0326】
(18) また、上記(16)の接点装置において、第2突出部の先端が第1突出部の先端よりも、第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の内方に位置するようにしてもよい。
【0327】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークを、第1接点と第2接点とが相対移動する方向と交差する方向の外方かつ第2本体部側に引き伸ばしつつ、第1接点および第2接点から引き離すことができるようになる。
【0328】
(19) また、上記(16)から(18)のうちいずれか1つの接点装置において、第1突出部の先端が、第1接点の先端よりも第2本体部側に位置するようにしてもよい。
【0329】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第1本体部側の放電点(発弧点)を、より迅速かつ確実に第1突出部に移動させることができるようになる。
【0330】
(20) また、上記(16)から(19)のうちいずれか1つの接点装置において、第2突出部の先端が、第2接点の先端よりも第1本体部側に位置するようにしてもよい。
【0331】
こうすれば、第1接点と第2接点との間に発生するアークの第2本体部側の放電点(発弧点)を、より迅速かつ確実に第2突出部に移動させることができるようになる。
【0332】
(21) また、上記(1)から(20)のうちいずれか1つの接点装置において、ヨークが、第1本体部および第2本体部のうち一方の本体部側のみに配置されるようにしてもよい。
【0333】
こうすれば、構成の簡素化を図りつつ、第1接点と第2接点との間に発生するアークをより確実かつより迅速に消弧させることができるようになる。
【0334】
(22) また、上記(1)から(20)のうちいずれか1つの接点装置において、ヨークが、第1本体部および第2本体部の両方の本体部側に配置されるようにしてもよい。
【0335】
こうすれば、アークに作用する磁束の強度をより高めることができるようになる。
【0336】
(23) また、上記(1)から(22)のうちいずれか1つの接点装置において、第1接点と第2接点とが相対移動する方向に沿って見たときに第1本体部と第2本体部とが重なる領域において、第1本体部を流れる電流の向きと第2本体部を流れる電流の向きとが異なるようにしてもよい。
【0337】
こうすれば、接点装置が一方向に大型化してしまうことを抑制することが可能となる。
【0338】
(24) また、本実施形態にかかる電磁継電器は、上記(1)~(23)のうちいずれか1つの接点装置が搭載された電磁継電器である。
【0339】
こうすれば、上記(1)~(23)に記載の作用、効果を奏することが可能な接点装置が搭載された電磁継電器を得ることができる。
【0340】
[その他]
以上、本開示にかかる接点装置および電磁継電器の内容を説明したが、これらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【0341】
例えば、上記実施形態およびその変形例で示した構成を適宜組み合わせた構成とすることが可能である。
【0342】
また、上記実施形態およびその変形例では、互いに対になる(互いに接離する接点を有する)固定接点部310と可動接点部320との組を1組だけ備えた接点装置を例示しているが、複数組備える接点装置としてもよい。
【0343】
また、第1本体部や第2本体部、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。
【0344】
本出願は、2020年3月3日に出願された日本国特許出願第2020-036026号に基づく優先権を主張しており、これらの出願の全内容が参照により本願明細書に組み込まれる。
【産業上の利用可能性】
【0345】
本開示によれば、接点がアークによる影響を受けてしまうことをより確実に抑制することが可能な接点装置および当該接点装置を搭載した電磁継電器を得ることができる。
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