(57)【要約】【課題】低コストで高いアーク耐量，長寿命化が確保できるようにアークホーンの構造を改良した電磁接触器の可動接触子を提供する。【解決手段】両端に一対の可動接点１５が固着された銅板製の接点台１４と、該接点台の背面にろう付して貼り合わせた鉄板製のアークホーン１６との組立体になり、かつアークホーン１６の両端には接点台１４の端面を被って先端が可動接点に接近するアーク転移部１６ａを形成した電磁接触器の可動接触子において、アークホーン１６の両端を内側に向けコ字形に折り返してアーク転移部１６ａを形成した上で、コ字形折り返し部１６ａ−１を接点台１４の端部に嵌合して該端部を被うようにし、さらにコ字形折り返し部１６ａ−１の先端側には凹部１６ａ−２を形成してアーク転移部１６ａの折り返し部１６ａ−１が可動接点１５の周縁と直接連なるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に一対の可動接点が固着された銅板製の接点台と、該接点台の背面にろう付して貼り合わせた鉄板製のアークホーンとの組立体になり、かつ前記アークホーンの両端には前記接点台の端面を被って先端が可動接点に接近するアーク転移部を屈曲形成した電磁接触器の可動接触子において、
前記アークホーンの両端を内側に向けコ字形に折り返してアーク転移部を形成し、かつこのコ字形のアーク転移部を前記接点台の端部に嵌合したことを特徴とする電磁接触器の可動接触子。
【請求項２】
請求項１に記載の可動接触子において、アークホーンのコ字形転移部の先端側に可動接点の周縁一部が嵌入する凹部を形成したことを特徴とする電磁接触器の可動接触子。
【請求項３】
両端に一対の可動接点が固着された銅板製の接点台と、該接点台の背面にろう付して貼り合わせた鉄板製のアークホーンとの組立体になり、かつ前記アークホーンの両端には前記接点台の端面を被って先端が可動接点に接近するアーク転移部を屈曲形成した電磁接触器の可動接触子において、
前記アークホーンの両端を重ね折りしてアーク転移部を形成したことを特徴とする電磁接触器の可動接触子。
【請求項４】
請求項３に記載の可動接触子において、アーク転移部を形成する重ね折り壁面の相互間をろう付して一体に接合したことを特徴とする電磁接触器の可動接触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁接触器の可動接触子に関し、詳しくは可動接触子に付設したアークホーンの構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
まず、この発明の実施対象となる電磁接触器の構成を図７に示す。図において、１はモールドケース（フレーム）、２は主回路端子、３は操作用電磁石の固定コア、４は可動コア、５は電磁コイル、６はバックスプリング、７は主回路端子２，２に接続した一対の固定接触子、８は固定接触子７，７に対向する橋絡形の可動接触子、９は可動接触子８を保持して前記可動コア４に連結した接触子ホルダー、１０は可動接触子８の加圧ばね、１１は固定接触子７，可動接触子８の外側方に対向配置した消弧グリッド、１２は固定接触子７の上面に敷設したアークランナー、１３は左右の消弧グリッド１１の間に敷設して可動接触子８の上方に配置したアーク転流板である。
【０００３】
上記構成になる電磁接触器の開閉動作は周知であり、ここでは電磁接触器の釈放動作に伴い固定接触子７／可動接触子８の接点間に発生したアークが消弧して電流遮断に至るまでの経緯について簡単に述べる。すなわち、主回路電流の通電状態で電磁石の釈放操作により可動接触子８が固定接触子７から開離すると、固定／可動接点間にアークが発生する。このアークは固定接触子７，可動接触子８を流れる電流の磁束による電磁駆動力を受けて外方に伸長し、固定接触子側ではアークの足（発弧点）が固定接点からアークランナー１２に移った後に消弧グリッド１１に向けて移動する。また、可動接触子側ではアークが可動接点から転流板１３に転移する。そして、最終的にアークは消弧グリッド１１により分断，冷却されて消弧し、電流が限流遮断される。
【０００４】
一方、電磁接触器の可動接触子について、可動接触子に鉄製のアークホーンを付設し、電流遮断時に発生するアークの足を可動接点上から素早くアークホーンに移動させて可動接点の消耗を低く抑えるようにして可動接触子の長寿命化を図った構成が知られており（例えば、特許文献１参照）、その可動接触子８の従来構造を図８に示す。
図８において、１４は両端に可動接点（銀合金製）１５を拡散接合，ろう付などにより固着した短冊形状になる銅板（銅合金）製の接点台、１６は接点台１４の背面にろう付して貼り合わせた鉄板製のアークホーンであり、該アークホーン１６は接点台１４の左右両端面を被うように両端を下向きに垂下するＬ字状に屈曲してその先端を可動接点１５の側方に接近させたアーク転移部１６ａが形成されている。
【０００５】
このアークホーン付き可動接触子によれば、電流遮断時に生じたアークの足（発弧点）は、電磁駆動力の作用により可動接点１５からアークホーン１６のアーク転移部１６ａに素早く移動して可動接点１５の消耗を低く抑えることができる。また、アーク転移部１６ａは接点台１４の両端面を被っていて、接点台１４の端部がアークに触れて消耗しないように保護している。この場合にアークのエネルギーはアークホーン１６の一部を溶融，蒸発させる形で消費されることになるが、鉄板製のアークホーン１６は可動接触子８の接点台（銅板製）１４などと比べてアーク耐量が高く（鉄は銅よりも溶融温度が高く、アーク熱による消耗量が少ない）、これにより可動接触子の電気的な耐久性が向上する。なお、鉄板製のアークホーン１６は、電磁接触器の繰り返し開閉動作に伴って接点台１５が塑性変形するのを防ぐ補強板も兼用している。
【特許文献１】特開平１１−２３２９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記アークホーン付きの可動接触子を設計，製作するに当たっては、次記のような点に配慮する必要がある。すなわち、
（１）アークホーン１６のアーク耐量を高めて可動接触子の長寿命化を図るには、可動接点１５に接近して可動接触子８の両端に配置したアークホーン１６のアーク転移部１６ａは、できるだけボリュームが大きいことが好ましい。すなわち、アーク転移部１６ａの当初のボリュームが小さく、アーク熱により溶融，蒸発を伴って早期に消耗した状態になると、アークホーンが充分に機能せずにアークの足が接点台１４の先端部に停滞して接点台を消耗させ、このために接点台１４に固着した可動接点１５の接合部が剥離して不測に脱落するおそれがある。
（２）一方、電磁接触器の閉極動作に伴う可動接触子８のバウンスに起因して生じる可動接点のチャタリング現象（可動接点がばたついて固定接点との間の微小ギャップにアークが間欠的に発生し、接点の表面を消耗させる）を抑制するには、バウンスの振動解析から可動接触子８の重量（質量）は軽量な方がよいことが判っている。
（３）さらに、可動接触子の製造コストを抑えるためにも、部品の加工，ろう付を含む組立工程ができるだけ簡単であることが望まれる。
【０００７】
かかる観点から特許文献１に開示されている従来構造の可動接触子には次記のような問題点がある。すなわち、アークホーン１６は鉄のフープ材からプレス加工により打ち抜いた短冊板の両端に曲げ加工を施してＬ字形のアーク転移部１６ａを形成しているが、先記のようにアーク転移部１６ａのボリュームを増してアーク耐量を高めるためには、アークホーン１６に板厚の厚い鉄板を使う必要がある。しかしながら、アークホーン１６の板厚を厚くすると、必然的に可動接触子８の重量が増加して閉極動作時における接点のチャタリング発生時間が長くなって可動接点の表面が早期に損耗してしまう。
【０００８】
これに対し、アークホーン１６を板厚の薄い鉄板で形成すると、従来構造のままではアーク転移部１６ａのボリュームも小さくなってアーク耐量が低下する。その結果、アーク転移部が早期に消耗して可動接触子の長寿命化（電気的な耐久性）が確保できなくなる。
なお、先記の特許文献１には可動接触子の両端にボリュームの大きなブロック状のアークホーンをスポット溶接した構造も開示（特許文献１の図７，図８参照）されているが、この構成では部品点数が多くなるほか、可動接点のろう付とアークホーンのスポット溶接とを別々な工程で行うために組立工数が増してコスト高となる。
【０００９】
この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決し、低コストで高いアーク耐量，長寿命化が確保できるようにアークホーンの構造を改良した電磁接触器の可動接触子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明によれば、両端に一対の可動接点が固着された銅板製の接点台と、該接点台の背面にろう付して貼り合わせた鉄板製のアークホーンとの組立体になり、かつ前記アークホーンの両端には前記接点台の端面を被って先端が可動接点に接近するアーク転移部を屈曲形成した電磁接触器の可動接触子において、
第１の発明では、前記アークホーンの両端を内側に向けコ字形に折り返してアーク転移部を形成し、かつこのコ字形のアーク転移部を前記接点台の端部に嵌合して接点台の端部を被うようにして組立てる（請求項１）。さらに、前記コ字形転移部の先端側には可動接点の周縁一部が嵌入する凹部を形成してアーク転移部の折り返し部分が可動接点の周縁と直接連なるようにする（請求項２）。
【００１１】
また、第２の発明では、接点台の背面に貼り合わせたアークホーンの両端を複数の層に重ね折りしてアーク転移部のボリュームを増すようにする（請求項３）。さらに、アーク転移部を形成する重ね折り壁面の相互間をろう付して一体に接合し、その折り返し先端部のアークによる消耗が進行してもアーク転移部が分断しないようにする（請求項４）。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成の可動接触子により、次記の効果を奏することができる。
（１）第１の発明によれば、電磁接触器の開極操作時に可動接点の表面に発弧したアークの足は、電磁駆動力の作用により可動接点の周縁から接点台を経由することなく直接アークホーン（鉄板製）の端部に折り返し形成したコ字形のアーク転移部に移行する。これにより、銅板性の接点台の消耗，および該接点台に固着した可動接点の剥離，脱落を防護して可動接触子の電気的な耐久性を高めることができる。
（２）一方、第２の発明によれば、アークホーンの端部を複数層に折り重ねてアーク転移部を形成したことにより、アークホーンを構成する鉄板の板厚を薄くして可動接触子の重量軽減化を図りつつ、アーク転移部のボリュームを増してアーク耐量を高めることができる。また、前記折り重ね壁面の相互間をろう付して一体に接合することにより、アーク転移部の折り返し先端部分がアーク熱により消耗しても折り重ね壁がバラバラに分断することがなく、アークホーンの機能，ボリュームを維持して可動接触子の長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１は第１の発明による可動接触子の構造図、図２は図１の構成による発生アークの転移経路を模式的に表した図、図３は第２の発明による可動接触子の構造図、図４は図３の分解図、図５は図３の要部の拡大断面図、図６はアークホーンの消耗が進行した状態を表す拡大断面図であり、図８に対応する部材には同じ符号を付している。
【実施例１】
【００１４】
まず、この発明の請求項１，２に対応する実施例を図１（ａ），（ｂ）、および図２で説明する。この実施例による可動接触子８は、基本的には図８の従来構造と同様に銅板製の接点台１４と、該接点台１４の両端に固着した一対の可動接点１５と、接点台１４の背面にろう付して貼り合わせた鉄板製のアークホーン１６との組立体になるが、アークホーン１６の両端に形成したアーク転移部１６ａが次記のような形状に構成されている。
【００１５】
すなわち、図示構造ではアークホーン１６の両端を内側に折り返してコ字形に屈曲したアーク転移部１６ａを形成している。また、アーク転移部１６ａのコ字形折り返し部１６ａ−１の先端には可動接点１５の周縁一部が嵌入する凹部１６ａ−２が形成されている。
そして、可動接触子８の組立工程では前記のコ字形アーク転移部１６ａを接点台１４の端部に嵌め合わせ、さらに前記凹部１６ａ−２に可動接点１５を嵌入，位置決めして組立治具に保持した上で、加熱炉に搬入して接点台１４とアークホーン１６との間のろう付、および可動接点１５の拡散接合を同時に行って可動接触子８を組立てる。なお、アークホーン１６は、可動接触子８の重量を軽くして閉極動作時に発生するバウンス，チャタリング現象を抑制するために、板厚の薄い鉄板を打ち抜き加工して形成する。
【００１６】
上記構成によれば、図１（ｂ）から判るようにアークホーン１６の端部に折り返し形成したコ字形のアーク転移部１６ａが銅板製の接点台１４の端部を外側から被い、かつコ字形の折り返し部１６−１の先端が可動接点１５の周縁と直接連なるようになる。これにより、図２の模式図で表すように電磁接触器の開極動作で固定接点との間に発生したアークａｒｃは、電磁駆動力の作用により発弧点が可動接点１５の表面から外側に向けて素早く移動した後、その周縁からアークホーン１６（鉄板製）のアーク転移部１６ａに直接転移して矢印方向に移動，伸長される。
【００１７】
したがって、可動接触子８の導電基材である銅板製の接点台１４にはアークが直接触れて消耗することがなく、かつ接点台１４に固着した可動接点１５の接合部もアークから隔離保護されて可動接触子８の長寿命化が達成される。
【実施例２】
【００１８】
次にこの発明の請求項３，４に対応する第２の実施例を図３〜図６に基づいて説明する。この実施例においては、アークホーン１６の両端を外側に折り重ねて二重構造のアーク転移部１６ａを屈曲形成している。このアークホーン１６は、鉄フープ材からプレス加工により打ち抜いた短冊形状の両端部分に曲げ加工を施して折り重ねてアーク転移部１６ａを形成する。なお、後記のろう付工程で内外に重なり合う重ね折り壁１６−３の間をろう付して一体に接合するために、図４（ｂ）のように内側の重ね折り壁１６−３には溶融したろう材が浸透する穴１６ａ−４をあらかじめ穿孔しておく。
【００１９】
そして、可動接触子８の組立工程では、図４（ａ）で表すように接点台１４に可動接点１５，およびシート状のろう材（銀ろう）１８を挟んでアークホーン１６を重ね合わせ、この仮組立体を加熱炉に搬入してアークホーン１６のろう付と可動接点１５の拡散接合を同時に行って可動接触子８を組み立てる。なお、図中の１４ａは、可動接点１５の位置決め用として接点台１４の両端に形成した突起であり、この突起は省略してもよい。
【００２０】
次に、可動接触子８の組立後の要部構造を図５に示す。図示のように、前記の組立工程で加熱溶融したろう材が毛細管現象により前記穴１６ａ−４を通じて重ね折り構造のアーク転移部１６ａに浸透し、内外二重の重ね折り壁１６ａ−３の重なり面を一体に接合している。なお、１７ａはろう材の接合層を表している。
この実施例によれば、アークホーン１６のアーク転移部１６ａを二重に重ね折りしたことにより、図８に示した従来構造の可動接触子８と比べて、アークホーン１６を板厚の薄い鉄板を用いて可動接触子８の重量を軽量化（バウンス，チャタリング現象の抑制に有効）しつつ、そのアーク転移部１６ａには重ね折り構造を採用することでそのボリュームを増して高いアーク耐量を確保できる。しかも、先記したようにアーク転移部１６ａを形成する内外層の折り重ね壁１６ａ−３の間をろう付して一体に接合したことにより、図６で表すように電磁接触器の繰り返し開極動作に伴ってアーク転移部１６ａのアーク熱による消耗が先端側から進行し、その折り返し先端部分が溶融，蒸発した状態（鎖線で表す）になっても、外側の壁が分断して脱落するおそれがなく、アークホーンとしての機能，ボリュームを長期に亙り維持して可動接触子の長寿命化を確保できる。
【００２１】
なお、図示例ではアークホーン１６の両端部を外側に重ね折りして二重構造のアーク転移部１６ａを形成しているが、先端を内側に重ね折りして構成してもよく、さらには三重以上に重ね折りしてアーク転移部のボリュームをさらに増大させることも可能である。また、これら構造においても、図５と同様に溶融したろう材が浸透する穴を穿孔しておくことで、内外に重なり合う壁面間を一体にろう付することができる。
【００２２】
そのほか、応用実施例としてアークホーン１６を左右に二分割した短尺部品で構成し（図示実施例では一枚の鉄板で構成）、この分割アークホーンを接点台１４の左右両端部の背面にろう付して可動接触子を組立ことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の第１の実施例に係わる可動接触子の構造図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ側面図、下面図
【図２】図１の可動接触子による発生アークの転移経路を模式的に表した図
【図３】この発明の第２の実施例に係わる可動接触子の構造図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ側面図、下面図
【図４】図３の可動接触子の組立て説明図で、（ａ）は分解図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ａ部の拡大斜視図
【図５】図３における要部の拡大断面図
【図６】図５の構造でアークホーンの一部が消耗した状態を表す断面図
【図７】この発明の実施対象となる電磁接触器の構成断面図
【図８】図７における可動接触子の従来構造図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ側面図，下面図
【符号の説明】
【００２４】
８    可動接触子
１４    接点台
１５    可動接点
１６    アークホーン
１６ａ  アーク転移部
１６ａ−１  コ字形折り返し部
１６ａ−２  凹部
１６ａ−３  重ね折り壁
１７    ろう材（銀ろうシート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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