(57)【要約】【課題】接点の開成時における騒音を低減することのできる接点装置を提供する。【解決手段】１対の固定接点１０と、可動接触子２と、軸部２００の一端に可動接触子２を保持する可動軸２０と、軸部２００の他端に固定される可動鉄心７と、可動鉄心７が収納される保持部材５４と、通電による磁気吸引力を利用して可動鉄心７を駆動する電磁石ブロックＢ１と、各固定接点１０及び可動接触子２が収納される空間と電磁石ブロックＢ１とを隔てる第１板６０（隔離部材）とを備え、可動接触子２と第１板６０との間の距離Ｌ１の最大値が、可動鉄心７と保持部材５４の底部との間の距離Ｌ２の最大値よりも小さくなるように第１板６０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々固定接点を有する１対の固定端子と、前記各固定接点に接離する可動接触子と、棒状の軸部を有し前記軸部の一端に前記可動接触子を保持する可動軸と、前記軸部の前記一端とは反対側の一端に固定される可動鉄心と、前記可動鉄心が収納される保持部材と、通電による磁気吸引力を利用して前記可動鉄心を駆動する電磁石ブロックと、前記各固定接点及び前記可動接触子が収納される空間と前記電磁石ブロックとを隔てる隔離部材とを備え、
前記可動接触子と前記隔離部材との間の距離の最大値が、前記可動鉄心と前記保持部材の底部との間の距離の最大値よりも小さくなるように前記隔離部材を設けることを特徴とする接点装置。
【請求項２】
前記隔離部材は、前記可動接触子に向かって突出する突起を有し、前記突起を介して前記隔離部材と前記可動接触子とが接触するように構成されることを特徴とする請求項１記載の接点装置。
【請求項３】
前記突起を複数有し、各前記突起は、接点の開閉方向に沿った高さ寸法がそれぞれ互いに異なるように構成されることを特徴とする請求項２記載の接点装置。
【請求項４】
前記突起は、前記隔離部材とは異なる材料で形成されることを特徴とする請求項２又は３記載の接点装置。
【請求項５】
前記突起は、絶縁体で形成されることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の接点装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パワー負荷用のリレーや電磁開閉器等に好適な接点装置が知られており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の接点装置は、固定接点を設けた固定端子と、固定接点に接離する可動接点を設けた可動接触子と、可動接触子が一端側に固定される棒状の可動軸と、可動軸の他端側に固定された可動鉄心と、可動鉄心と対向する固定鉄心とを備える。また、この接点装置は、コイルの励磁により固定鉄心と可動鉄心との間に磁気吸引力を発生させて可動鉄心を固定鉄心に当たる向きに移動させる電磁石装置と、可動鉄心を固定鉄心から離れる向きに弾性付勢する復帰ばねとを備える。
【０００３】
この接点装置は、以下のように動作する。電磁石装置によるコイルの励磁前は、可動接点が固定接点と所定の距離を有して対向している。コイルを励磁すると、可動鉄心が固定鉄心に吸引されて可動軸及び可動接触子が駆動し、可動接点が固定接点に接触する。コイルの励磁が切られると、主として復帰ばねの付勢力により可動接触子及び可動鉄心が元の状態に戻り、可動接点が固定接点から開離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１０２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記従来例のような接点装置では、接点の開成時において可動鉄心が上下動を繰り返すのを防ぐために、可動鉄心が収納される保持部材の底部に可動鉄心を当てることで振動を減衰させている。しかしながら、この場合、可動鉄心が保持部材の底部に衝突する際の音が大きく、騒音となる問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、接点の開成時における騒音を低減することのできる接点装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接点装置は、各々固定接点を有する１対の固定端子と、前記各固定接点に接離する可動接触子と、棒状の軸部を有し前記軸部の一端に前記可動接触子を保持する可動軸と、前記軸部の前記一端とは反対側の一端に固定される可動鉄心と、前記可動鉄心が収納される保持部材と、通電による磁気吸引力を利用して前記可動鉄心を駆動する電磁石ブロックと、前記各固定接点及び前記可動接触子が収納される空間と前記電磁石ブロックとを隔てる隔離部材とを備え、前記可動接触子と前記隔離部材との間の距離の最大値が、前記可動鉄心と前記保持部材の底部との間の距離の最大値よりも小さくなるように前記隔離部材を設けることを特徴とする。
【０００８】
この接点装置において、前記隔離部材は、前記可動接触子に向かって突出する突起を有し、前記突起を介して前記隔離部材と前記可動接触子とが接触するように構成されることが好ましい。
【０００９】
この接点装置において、前記突起を複数有し、各前記突起は、接点の開閉方向に沿った高さ寸法がそれぞれ互いに異なるように構成されることが好ましい。
【００１０】
この接点装置において、前記突起は、前記隔離部材とは異なる材料で形成されることが好ましい。
【００１１】
この接点装置において、前記突起は、絶縁体で形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、接点が開成する際に、可動鉄心が保持部材の底部との間に間隙を設けた状態で可動接触子が隔離部材と接触し、可動鉄心の移動が規制される。このため、本発明では、可動鉄心が保持部材の底部と衝突することがないので、接点の開成時における騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る接点装置を示す図で、（ａ）は接点の閉成時の図で、（ｂ）は接点の開成時の図である。
【図２】従来の接点装置を示す図で、（ａ）は接点の閉成時の図で、（ｂ）は接点の開成時の図である。
【図３】本発明の実施形態に係る接点装置において第１板の一部を突出させた構成を示す図で、（ａ）は接点の閉成時の図で、（ｂ）は接点の開成時の図である。
【図４】本発明の実施形態に係る接点装置において第１板に複数の突起を設けた構成を示す図で、（ａ）は接点の閉成時の図で、（ｂ）は接点の開成時の図である。
【図５】本発明の実施形態に係る接点装置において第１板に互いに高さ寸法の異なる複数の突起を設けた構成を示す図で、（ａ）は接点の閉成時の図で、（ｂ），（ｃ）は接点の開成時の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る接点装置について説明するにあたり、先ず、従来の接点装置について図２を用いて説明する。なお、以下の説明では、図２（ａ）における上下左右をもって上下左右方向を規定する。この接点装置は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、接点ブロックＡ１と、電磁石ブロックＢ１とを備える。
【００１５】
接点ブロックＡ１は、１対の固定端子１と、可動接触子２と、第１ばね（接圧ばね）３と、封止容器４とを備える。各固定端子１は、銅等の導電性材料により円柱状に形成している。また、各固定端子１の下端には、それぞれ可動接触子２と接離する固定接点１０を固着している。なお、各固定端子１の下端自体をそれぞれ固定接点１０としてもよい。各固定端子１の上端には、後述するケース４０の外に露出する鍔１１をそれぞれ形成している。各鍔１１は、ケース４０にろう付けにより接合する。
【００１６】
可動接触子２は、左右方向に長尺な平板状に形成している。可動接触子２は、上下方向に沿って各固定接点１０と対向する位置に配置する。また、可動接触子２の左右方向の中央には、後述する可動軸２０の上端が貫通している。可動軸２０の下端には、後述する可動鉄心７を取り付けている。
【００１７】
可動軸２０は、上下方向に長尺な棒状の軸部２００と、軸部２００の上端に一体に形成された鍔状の規制部２０１とで構成される。規制部２０１は、可動接触子２の上面と接触することで、可動接触子２の上向き（各固定接点１０に向かう向き）の移動を規制する。
【００１８】
第１ばね３は、コイルばねから成り、その上端が可動接触子２の下部に設けられた凹所２１に嵌め込まれる。第１ばね３の下端は、後述するキャップ６４の上面に位置決めされる。したがって、第１ばね３は、可動接触子２と後述するキャップ６４との間に配置され、その弾性力により可動接触子２を上向き（各固定接点１０に向かう向き）に付勢する。
【００１９】
すなわち、可動接触子２は、軸部２００の上端において規制部２０１と第１ばね３とで挟持される。したがって、可動軸２０は、その軸部２００の上端（一端）で可動接触子２を保持する。
【００２０】
封止容器４は、ケース４０と、フランジ４１とで構成される。ケース４０は、セラミック等の耐熱性を有する材料から成り、下面が開口した中空箱形に形成している。ケース４０の開口周縁には、フランジ４１の上端をろう付けにより接合する。このフランジ４１の下端を、後述する第１板６０の上面に接合することで、各固定接点１０及び可動接触子２を封止する封止容器４が完成する。封止容器４の内部には、水素を主体とする混合ガスを封入している。このため、接点の開閉に伴って生じるアークを冷却することができる。
【００２１】
電磁石ブロックＢ１は、後述する可動鉄心７と固定鉄心８との間に磁気吸引力を発生させて可動鉄心７を駆動するものであり、導線５３と、ボビン５と、継鉄６とを備える。ボビン５は、樹脂材料から成り、導線５３が巻き回される筒体５０と、筒体５０の上端に形成した第１フランジ５１と、筒体５０の下端に形成した第２フランジ５２とを備える。導線５３は、電流を流すことで後述する可動鉄心７を駆動するためのコイルを構成する。
【００２２】
導線５３は、その両端を第１フランジ５１に設けた１対の端子（図示せず）のそれぞれに接続している。各端子は、リード線（図示せず）を介して１対のコイル端子（図示せず）にそれぞれ接続している。したがって、外部電源（図示せず）を各コイル端子に接続することで、外部電源から各コイル端子を介して導線５３に電流を流すように構成される。
【００２３】
筒体５０の内側には、上端に鍔５４０を形成した有底円筒状の保持部材５４を配置している。保持部材５４内には、磁性材料から円柱状に形成した可動鉄心７を収納している。また、保持部材５４内の上端には、磁性材料から円筒状に形成した固定鉄心８を、可動鉄心７と対向する形で収納している。
【００２４】
継鉄６は、ボビン５の上側に配置する第１板６０と、ボビン５の下側に配置する第２板６１と、第２板６１の左右両端それぞれから第１板６０に向かって延長する１対の第３板６２とで構成される。第１板６０の中央には、固定鉄心８が貫通している。そして、固定鉄心８の上端に形成された鍔部８０が、第１板６０の上側に露出する。この鍔部８０を覆うように円板状のキャップ６４が第１板６０の上面に取り付けられている。このキャップ６４により、固定鉄心８の抜け止めを図っている。
【００２５】
ここで、第１板６０及びキャップ６４は、図２（ａ）に示すように、封止容器４の内部空間と電磁石ブロックＢ１とを隔てるように設けられている。すなわち、第１板６０及びキャップ６４は、各固定接点１０及び可動接触子２が収納される空間と電磁石ブロックＢ１とを隔てる「隔離部材」に相当する。勿論、キャップ６４を備えない構成であれば、第１板６０のみが「隔離部材」に相当する。
【００２６】
ボビン５の下端の内周面と、保持部材５４の外周面との間に形成される隙間には、磁性材料から成る円筒状のブッシュ６３を嵌め込んでいる。このブッシュ６３は、継鉄６の各板６０〜６２と、可動鉄心７と、固定鉄心８と共に磁気回路を形成する。
【００２７】
固定鉄心８の内筒部８１には、第２ばね（復帰ばね）８２を設けている。第２ばね８２は、可動鉄心７を下向きに付勢するもので、コイルばねから成る。第２ばね８２は、その上端が継鉄６の第１板６０の下面と接しており、その下端が可動鉄心７の上面と接している。したがって、第１板６０と可動鉄心７とで第２ばね８２を挟持することで、第２ばね８２は圧縮した状態となる。
【００２８】
以下、従来の接点装置における接点の開閉動作について説明する。この接点装置では、第２ばね８２が第１ばね３よりも高いばね定数を有している。このため、導線５３に通電していない場合、第２ばね８２の弾性力により可動鉄心７が下向きに移動し、それに伴って可動軸２０も下向きに移動する。そして、可動接触子２は、可動軸２０と連動する規制部２０１により下向きに押圧される。このため、導線５３に通電していない初期状態では、可動接触子２は各固定接点１０と離間しており、接点が開成（オフ）している。
【００２９】
接点が開成している状態で、導線５３に通電すると、可動鉄心７と固定鉄心８との間の磁気吸引力により、第２ばね８２の弾性力に抗って可動鉄心７が上向きに移動する。このとき、可動軸２０も連動して上向きに移動するため、規制部２０１が可動接触子２から離れる。これにより、可動接触子２の上方への移動の規制が解除される。そして、可動接触子２は、第１ばね３３の弾性力により上向きに移動し、可動接触子２が各固定接点１０と接触し、接点が閉成（オン）する。
【００３０】
その後、導線５３への通電が解除されると、第２ばね８２の弾性力により可動鉄心７が下向きに移動し、それに伴って可動軸２０も下向きに移動する。そして、可動接触子２が規制部２０１により下向きに押圧されることで、可動接触子２が各固定接点１０から離間して、接点が開成する。ここで、従来の接点装置では、図２（ｂ）に示すように、接点の開成時に可動鉄心７が保持部材５４の底部に衝突する。
【００３１】
次に、本実施形態の接点装置について図１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。なお、以下の説明では、従来の接点装置と共通する部位については同一の符号を付して説明を省略している。また、図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態の接点装置の説明に必要な構成のみを図示したものであり、左右何れかの側方から見た断面図である。更に、図１（ａ），（ｂ）では、キャップ６４の図示を省略しているが、キャップ６４が「隔離部材」として可動接触子２と接触する構成であってもよい。
【００３２】
本実施形態の接点装置は、図１（ａ）に示すように、第１板６０（隔離部材）と可動接触子２との間の距離Ｌ１の最大値が、可動鉄心７と保持部材５４の底部との間の距離Ｌ２の最大値よりも小さくなるように構成している。このため、本実施形態の接点装置では、図１（ｂ）に示すように、接点の開成時に可動接触子２が第１板６０と接触する。したがって、本実施形態の接点装置では、可動鉄心７がこれ以上下向きに移動することがないので、可動鉄心７が保持部材５４の底部と衝突することがない。
【００３３】
ここで、本発明者等は、本実施形態の接点装置と、従来の接点装置とのそれぞれで接点の開成時の騒音を評価する実験を行っている。この実験は、接点装置から上方向へ３０ｃｍ離れた位置で、Ａ特性補正を用いた騒音レベルを測定することにより行った。この実験において、本実施形態の接点装置では、従来の接点装置に比べて、接点の開成時における騒音が約６ｄＢ（Ａ）小さくなった。
【００３４】
上述のように、本実施形態の接点装置では、接点が開成する際に、可動鉄心７が保持部材５４の底部との間に間隙を設けた状態で可動接触子２が第１板６０（隔離部材）と接触し、可動鉄心７の移動が規制される。このため、本実施形態の接点装置では、可動鉄心７が保持部材５４の底部と衝突することがないので、接点の開成時における騒音を低減することができる。
【００３５】
なお、図３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の接点装置は、第１板６０（隔離部材）が、可動接触子２に向かって突出する突起６００を有する構成であってもよい。この構成では、突起６００を介して第１板６０と可動接触子２とが接触する。そして、突起６００と可動接触子２との間の距離Ｌ１の最大値が、可動鉄心７と保持部材５４の底部との間の距離Ｌ２の最大値よりも小さくなるように構成する。
【００３６】
この構成では、突起６００のみが可動接触子２に近付くため、第１板６０全体を可動接触子２に近付ける構成（図１参照）と比べて、封止容器４の内部空間を広く確保することができる。したがって、この構成では、接点装置を大型化することなく、接点の開成時に各固定接点１０と可動接触子２との間に生じるアークを消弧するために必要な空間を確保することができる。
【００３７】
また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の接点装置は、第１板６０（隔離部材）が、可動接触子２に向かって突出する複数（図示では２つ）の突起６０１を有する構成であってもよい。この構成では、各突起６０１を介して第１板６０と可動接触子２とが接触する。そして、各突起６０１と可動接触子２との間の距離Ｌ１の最大値が、可動鉄心７と保持部材５４の底部との間の距離Ｌ２の最大値よりも小さくなるように構成する。この構成でも、第１板６０が突起６００を有する構成と同様に、接点装置を大型化することなく、アークを消弧するために必要な空間を確保することができる。
【００３８】
更に、図５（ａ）に示すように、第１板６０が、互いに上下方向の寸法（接点の開閉方向に沿った高さ寸法）の異なる複数（図示では２つ）の突起６０２，６０３を有する構成であってもよい。この構成では、各突起６０２，６０３を介して第１板６０と可動接触子２とが接触する。そして、高さ寸法の小さい突起６０２と可動接触子２との間の距離Ｌ１の最大値が、可動鉄心７と保持部材５４の底部との間の距離Ｌ２の最大値よりも小さくなるように構成する。
【００３９】
この構成では、接点の開成時に、先ず高さ寸法の大きい突起６０３と可動接触子２とが接触し（図５（ｂ）参照）、その後、高さ寸法の小さい突起６０２と可動接触子２とが接触する（図５（ｃ）参照）。すなわち、この構成では、各突起６０２，６０３を介して第１板６０と可動接触子２とが複数回（ここでは２回）接触する。これにより、１つの突起６００を介して第１板６０が可動接触子２と１回接触する場合と比較して、接触する際の衝突音を分散することができる。
【００４０】
なお、本実施形態の接点装置は、各突起６００〜６０３を、何れも第１板６０と異なる材料で形成する構成であってもよい。この構成では、例えば各突起６００〜６０３を弾性材料で形成することで、可動接触子２と各突起６００〜６０３とが接触する際の衝撃を和らげることができる。したがって、この構成では、各突起６００〜６０３を第１板６０と一体に形成する場合と比較して、接点の開成時における騒音をより低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態の接点装置は、各突起６００〜６０３を、何れも絶縁体で形成する構成であってもよい。
【００４２】
また、本実施形態の接点装置では、第１板６０が各突起６００〜６０３を有する構成であるが、第１板６０ではなく可動接触子２が各突起６００〜６０３を有する構成であってもよい。この構成でも、接点の開成時における騒音を低減する効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  固定端子
１０  固定接点
２  可動接触子
２０  可動軸
２００  軸部
５４  保持部材
６０  第１板（隔離部材）
７  可動鉄心
Ｂ１  電磁石ブロック
【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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