(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を保って配置された一対の固定接触子及び当該一対の固定接触子に対して接離自在に配設された可動接触子を備えた接点機構と、前記可動接触子を駆動する電磁石ユニットとを備え、
前記電磁石ユニットは、
プランジャ駆動部を囲む磁気ヨークと、
先端が前記磁気ヨークに形成された開口を通じて突出され、突出端側に周鍔部を形成した可動プランジャと、
該可動プランジャの周鍔部を前記接点機構の投入位置及び釈放位置で可動を規制する可動規制部と、
前記可動プランジャの周鍔部が前記可動規制部に当接する際の当接音を抑制する当接音抑制部材とを備え、
前記可動プランジャは、前記周鍔部を軸方向に可動可能に配置し、前記当接音抑制部材は、前記周鍔部の軸方向両端を個別に支持する弾性リングで構成されていることを特徴とする電磁接触器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定接触子及びこれに接離可能な可動接触子と、可動接触子を駆動する電磁石ユニットとを備えた電磁接触器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流路の開閉を行う電磁接触器では、可動接触子を電磁石ユニットの励磁コイル及び可動プランジャで駆動するようにしている。すなわち、励磁コイルが非励磁状態であるときに、可動プランジャが復帰スプリングによって付勢されて、可動接触子が所定間隔を保って配置された一対の固定接触子から離間している釈放状態となる。この釈放状態から、励磁コイルを励磁することにより、可動プランジャが復帰スプリングに抗して可動されて、可動接触子が一対の固定接触子に接触して投入状態となる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１０７２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、投入状態から釈放状態とする際に、固定接触子及び可動接触子間にアークが発生する。例えば、数十〜数百Ａ程度の高電流が流れる電流路を開閉する場合には、アークを確実に消弧するには、釈放状態における固定接触子及び可動接触子間の距離を長くする必要があると共に、投入状態から釈放状態とするための復帰スプリングの付勢力を大きくする必要がある。したがって、可動プランジャを駆動する電磁石ユニットで発生する電磁力を大きくする必要があり、可動プランジャが接点機構を投入位置及び釈放位置に移動させたときに発する当接音が大きくなるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、可動プランジャが接点機構を少なくとも投入位置に移動させたときの当接音の発生を抑制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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る電磁接触器の一態様は、所定間隔を保って配置された一対の固定接触子及び当該一対の固定接触子に対して接離自在に配設された可動接触子を備えた接点機構と、前記可動接触子を駆動する電磁石ユニットとを備え、前記電磁石ユニットは、プランジャ駆動部を囲む磁気ヨークと、先端が前記磁気ヨークに形成された開口を通じて突出され、突出端側に周鍔部を形成した可動プランジャと、該可動プランジャの周鍔部を前記接点機構の投入位置及び釈放位置で可動を規制する可動規制部と、前記可動プランジャの周鍔部が前記可動規制部に当接する際の当接音を抑制する当接音抑制部材とを備え、前記可動プランジャは、前記周鍔部を軸方向に可動可能に配置し、前記当接音抑制部材は、前記周鍔部の軸方向両端を個別に支持する弾性リングで構成されている。
【０００６】
この第１の態様によると、可動プランジャの可動範囲が可動プランジャに形成した周鍔部が可動規制部に当接することにより規制されるが、この可動プランジャの周鍔部が可動規制部に当接する際に発する当接音を、当接音抑制部材によって抑制して静音性を向上させることができる。
また、可動プランジャと周鍔部とを切り離して、周鍔部の軸方向両側に弾性体を配置したので、接点機構の投入位置及び釈放位置での双方の当接音を抑制することができる。この場合も、弾性体としてＯリング等の簡易な構成を適用することができ、特別な形状の弾性体を使用する必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、接点機構の可動接触子を固定接触子に接する投入位置及び固定接触子から離間する釈放位置に可動させる可動フランジャの可動位置を規制する可動規制部材と接触する際に、この可動プランジャの周鍔部が可動規制部に当接する際に発する当接音を、当接音抑制部材によって抑制して静音性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電磁接触器の一実施形態を示す断面図である。
【図２】接点装置の絶縁カバーを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は装着前の平面図、（ｃ）は装着後の平面図である。
【図３】絶縁カバーの装着方法を示す説明図である。
【図４】永久磁石と可動プランジャと当接音抑制部材との位置関係を示す拡大断面図である。
【図５】永久磁石による可動プランジャ吸引動作を説明する図であって、（ａ）は釈放状態、（ｂ）は投入状態を示す部分断面図である。
【図６】本発明に適用し得る当接音抑制部材の一例を示す斜視図である。
【図７】当接音抑制部材の変形例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の電磁石ユニットを示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は釈放状態を示す断面図、（ｃ）は投入状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の電磁石ユニットを示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は釈放状態を示す断面図、（ｃ）は投入状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る電磁接触器の一例を示す断面図である。この図１において、１０は電磁接触器であり、この電磁接触器１０は接点機構を配置した接点装置１００と、この接点装置１００を駆動する電磁石ユニット２００とで構成されている。
接点装置１００は、図１から明らかなように、接点機構１０１を収納する消弧室１０２を有する。この消弧室１０２は、金属製の下端部に外方と突出するフランジ部１０３を有する金属角筒体１０４と、この金属角筒体１０４の上端を閉塞する平板状のセラミック絶縁基板で構成される固定接点支持絶縁基板１０５とを備えている。
【００１４】
金属角筒体１０４は、そのフランジ部１０３が後述する電磁石ユニット２００の上部磁気ヨーク２１０にシール接合されて固定されている。
また、固定接点支持絶縁基板１０５には、中央部に後述する一対の固定接触子１１１及び１１２を挿通する貫通孔１０６及び１０７が所定間隔を保って形成されている。この固定接点支持絶縁基板１０５の上面側における貫通孔１０６及び１０７の周囲及び下面側における角筒体１０４に接触する位置にメタライズ処理が施されている。このメタライズ処理を行うには、平面上に複数の固定接点支持絶縁基板１０５を縦横に配列した状態で、貫通孔１０６及び１０７の周囲及び角筒体１０４に接触する位置に銅箔を形成する。
【００１５】
接点機構１０１は、図１に示すように、消弧室１０２の固定接点支持絶縁基板１０５の貫通孔１０６及び１０７に挿通されて固定された一対の固定接触子１１１及び１１２を備えている。これら固定接触子１１１及び１１２のそれぞれは、固定接点支持絶縁基板１０５の貫通孔１０６及び１０７に挿通される上端に外方に突出するフランジ部１１３を有する支持導体部１１４と、この支持導体部１１４に連結されて固定接点支持絶縁基板１０５の下面側に配設され内方側を開放したＣ字状部１１５とを備えている。
【００１６】
Ｃ字状部１１５は、固定接点支持絶縁基板１０５の下面に沿って外側に延長する上板部１１６とこの上板部１１６の外側端部から下方に延長する中間板部１１７と、この中間板部１１７の下端側から上板部１１６と平行に内方側すなわち固定接触子１１１及び１１２の対面方向に延長する下板部１１８とで中間板部１１７及び下板部１１８で形成されるＬ字状に上板部１１６を加えたＣ字状に形成されている。
【００１７】
ここで、支持導体部１１４とＣ字状部１１５とは、支持導体部１１４の下端面に突出形成されたピン１１４ａをＣ字状部１１５の上板部１１６に形成された貫通孔１２０内に挿通した状態で例えばろう付けによって固定されている。なお、支持導体部１１４及びＣ字状部１１５の固定は、ろう付けに限らず、ピン１１４ａを貫通孔１２０に嵌合させたり、ピン１１４ａに雄ねじを形成し、貫通孔１２０に雌ねじを形成して両者を螺合させたりしてもよい。
【００１８】
そして、固定接触子１１１及び１１２のＣ字状部１１５にそれぞれ、アークの発生を規制する合成樹脂材製の絶縁カバー１２１が装着されている。この絶縁カバー１２１は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｃ字状部１１５の上板部１１６及び中間板部１１７の内周面を被覆するものである。
絶縁カバー１２１は、上板部１１６及び中間板部１１７の内周面に沿うＬ字状板部１２２と、このＬ字状板部１２２の前後端部からそれぞれ上方及び外方に延長してＣ字状部１１５の上板部１１６及び中間板部１１７の側面を覆う側板部１２３及び１２４と、これら側板部１２３及び１２４の上端から内方側に形成された固定接触子１１１及び１１２の支持導体部１１４に形成された小径部１１４ｂに係合する嵌合部１２５とを備えている。
【００１９】
したがって、絶縁カバー１２１が、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、固定接触子１１１及び１１２の支持導体部１１４の小径部１１４ｂに嵌合部１２５を対向させた状態とし、次いで、図２（ｃ）に示すように、絶縁カバー１２１を押し込むことにより、嵌合部１２５を支持導体部１１４の小径部１１４ｂに係合させる。
実際には、図３（ａ）に示すように、固定接触子１１１及び１１２を取付けた後の接点消弧室１０２を、固定接点支持絶縁基板１０５を下側とした状態で、上方の開口部から絶縁カバー１２１を図２（ａ）〜（ｃ）とは上下逆にした状態で、固定接触子１１１及び１１２間に挿入する。
【００２０】
次いで、図３（ｂ）に示すように、嵌合部１２５を固定接点支持絶縁基板１０５に接触させた状態で、図３（ｃ）に示すように、絶縁カバー１２１を外側に押し込むことにより、嵌合部１２５を固定接触子１１１及び１１２の支持導体部１１４の小径部１１４ｂに嵌合させて固定する。
このように、固定接触子１１１及び１１２のＣ字状部１１５に絶縁カバー１２１を装着することにより、このＣ字状部１１５の内周面では下板部１１８の上面側のみが露出されて接点部１１８ａとされている。
【００２１】
そして、固定接触子１１１及び１１２のＣ字状部１１５内に両端部を配置するように可動接触子１３０が配設されている。この可動接触子１３０は後述する電磁石ユニット２００の可動プランジャ２１５に固定された連結軸１３１に支持されている。この可動接触子１３０は、中央部の連結軸１３１の近傍が下方に突出する凹部１３２が形成され、この凹部１３２に連結軸１３１を挿通する貫通孔１３３が形成されている。
【００２２】
連結軸１３１は、上端に外方に突出するフランジ部１３１ａが形成されている。この連結軸１３１に下端側から接触スプリング１３４に挿通し、次いで可動接触子１３０の貫通孔１３３を挿通して、接触スプリング１３４の上端をフランジ部１３１ａに当接させこの接触スプリング１３４で所定の付勢力を得るように可動接触子１３０を例えばＣリング１３５によって位置決めする。
【００２３】
この可動接触子１３０は、釈放位置で、両端の接点部と固定接触子１１１及び１１２のＣ字状部１１５の下板部１１８の接点部１１８ａとが所定間隔を保って離間した状態となる。また、可動接触子１３０は、投入位置で、両端の接点部が固定接触子１１１及び１１２のＣ字状部１１５の下板部１１８の接点部１１８ａに、接触スプリング１３４による所定の接触圧で接触するように設定されている。
【００２４】
電磁石ユニット２００は、図１に示すように、側面から見て扁平なＵ字形状の磁気ヨーク２０１を有し、この磁気ヨーク２０１の底板部２０２の中央部に円筒状補助ヨーク２０３が固定されている。この円筒状補助ヨーク２０３の外側にプランジャ駆動部としてのスプール２０４が配置されている。
このスプール２０４は、円筒状補助ヨーク２０３を挿通する中央円筒部２０５と、この中央円筒部２０５の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部２０６と、中央円筒部２０５の上端より僅かに下側から半径方向外方に突出する上フランジ部２０７とで構成されている。そして、中央円筒部２０５、下フランジ部２０６及び上フランジ部２０７で構成される収納空間に励磁コイル２０８が巻装されている。
【００２５】
そして、磁気ヨーク２０１の開放端となる上端間に上部磁気ヨーク２１０が固定されている。この上部磁気ヨーク２１０は、中央部にスプール２０４の中央円筒部２０５に対向する貫通孔２１０ａが形成されている。
そして、スプール２０４の中央円筒部２０５内に、底部と磁気ヨーク２０１の底板部２０２との間に復帰スプリング２１４を配設した可動プランジャ２１５が上下に摺動可能に配設されている。この可動プランジャ２１５には、上部磁気ヨーク２１０の貫通孔２１０ａを通って上方に突出する上端部に半径方向外方に突出する周鍔部２１６が形成されている。
【００２６】
また、上部磁気ヨーク２１０の上面に、環状に形成された永久磁石２２０が可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を囲むように固定されている。この永久磁石２２０は周鍔部２１６を囲む貫通孔２２１を有する。この永久磁石２２０は上下方向すなわち厚み方向に上端側を例えばＮ極とし、下端側をＳ極とするように着磁されている。なお、永久磁石２２０の貫通孔２２１の形状は周鍔部２１６の形状に合わせた形状とし、外周面の形状は円形、方形等の任意の形状とすることができる。
【００２７】
そして、永久磁石２２０の上端面に、永久磁石２２０と同一外形で可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の外径より小さい内径の貫通孔２２４を有する補助ヨーク２２５が固定されている。この補助ヨーク２２５の下面に可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が対向されている。
ここで、永久磁石２２０の厚みＴは、図４に示すように、可動プランジャ２１５のストロークＬと、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の厚みｔと、後述する当接音抑制部材１４０の突出高さｈとを加算した値（Ｔ＝Ｌ＋ｔ＋ｈ）に設定されている。したがって、可動プランジャ２１５のストロークＬが永久磁石２２０の厚みＴで略規制されている。
【００２８】
このため、上部磁気ヨーク２１０の上面と補助ヨーク２２５の下面とが可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の軸方向の可動（ストローク）を規制する可動規制部材となる。
このため、可動プランジャ２１５のストロークに影響する累積の部品数や形状公差を最小限とすることができる。また、可動プランジャ２１５のストロークＬを永久磁石２２０の厚みＴと周鍔部２１６の厚みｔのみで決定することができ、ストロークＬのバラツキを最小化することができる。特に、小型の電磁接触器でストロークが小さい場合により効果的である。
【００２９】
また、永久磁石２２０を環状に形成したので、例えば特開平２−９１９０１号公報や米国特許第５９５９５１９号明細書に記載されているように永久磁石を左右対象に２つ配置する場合と比較して、部品点数が少なくなってコストダウンが図れる。また、永久磁石２２０に成形した貫通孔２２１の内周面近傍に可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が配置されるため、永久磁石２２０で生じる磁束を通す閉回路に無駄がなく、漏れ磁束が少なくなり、永久磁石の磁力を効率的に使用することができる。
【００３０】
また、可動プランジャ２１５の上端面には可動接触子１３０を支持する連結軸１３１が螺着されている。
そして、釈放状態では、可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４によって上方に付勢されて、周鍔部２１６の上面が永久磁石２２０の上端面に固定された補助ヨーク２２５の下面に当接する釈放位置となる。この状態で、可動接触子１３０の接点部１３０ａが固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａから上方に離間して、電流遮断状態となっている。
【００３１】
この釈放状態では、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が永久磁石２２０の磁力によって補助ヨーク２２５に吸引されており、復帰スプリング２１４の付勢力と相まって可動プランジャ２１５が外部からの振動や衝撃等によって不用意に下方に移動することなく補助ヨーク２２５に当接された状態が確保される。
【００３２】
また、釈放状態では、図５（ａ）に示すように、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面と上部磁気ヨーク２１０の上面との間のギャップｇ１、可動プランジャ２１５の外周面と上部磁気ヨーク２１０の貫通孔２１０ａとの間のギャップｇ２、可動プランジャ２１５の外周面と円筒状補助ヨーク２０３との間のギャップｇ３、可動プランジャ２１５の下面と磁気ヨーク２０１の底板部２０２の上面とのギャップｇ４と関係が以下のように設定されている。
ｇ１＜ｇ２  且つ  ｇ３＜ｇ４
【００３３】
このため、釈放状態で、励磁コイル２０８を励磁したときに、図５（ａ）に示すように、可動プランジャ２１５から周鍔部２１６を通り、周鍔部２１６と上部磁気ヨーク２１０との間のギャップｇ１を通って上部磁気ヨーク２１０に達する。この上部磁気ヨーク２１０からＵ字状の磁気ヨーク２０１を通って円筒状補助ヨーク２０３を通って可動プランジャ２１５に至る閉磁路が形成される。
【００３４】
このため、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面と上部磁気ヨーク２１０の上面との間のギャップｇ１の磁束密度を高めることができ、より大きな吸引力を発生して、可動プランジャ２１５を復帰スプリング２１４の付勢力及び永久磁石２２０の吸引力に抗して下降させる。
したがって、この可動プランジャ２１５に連結軸１３１を介して連結されている可動接触子１３０の接点部１３０ａを固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａに接触されて固定接触子１１１から可動接触子１３０を通じて固定接触子１１２に向かう電流路が形成されて投入状態となる。
【００３５】
この投入状態となると、図５（ｂ）に示すように、可動プランジャ２１５の下端面がＵ字状の磁気ヨーク２０１の底板部２０２に近づくので、前述した各ギャップｇ１〜ｇ４が下記のようになる。
ｇ１＜ｇ２  且つ  ｇ３＞ｇ４
このため、励磁コイル２０８によって発生される磁束が、図５（ｂ）に示すように、可動プランジャ２１５から周鍔部２１６を通って直接上部磁気ヨーク２１０に入り、この上部磁気ヨーク２１０からＵ字状の磁気ヨーク２０１を通り、その底板部２０２から直接可動プランジャ２１５に戻る閉磁路が形成される。
【００３６】
このため、ギャップｇ１及びギャップｇ４で大きな吸引力が作用して可動プランジャ２１５が下降位置に保持される。このため、可動プランジャ２１５に連結軸２１３を介して連結された可動接触子１３０の接点部１３０ａが固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａへの接触状態が継続される。
そして、可動プランジャ２１５が非磁性体製で有底筒状に形成されたキャップ２３０で覆われ、このキャップ２３０の開放端に半径方向外方に延長して形成されたフランジ部２３１が上部磁気ヨーク２１０の下面にシール接合されている。これによって、消弧室１０２及びキャップ２３０が上部磁気ヨーク２１０の貫通孔２１０ａを介して連通される密封容器が形成されている。そして、消弧室１０２及びキャップ２３０で形成される密封容器内に水素ガス、窒素ガス、水素及び窒素の混合ガス、空気、ＳＦ６等のガスが封入されている。
【００３７】
そして、励磁コイル２０８を励磁して可動プランジャ２１５を復帰スプリング２１４に抗して図５（ａ）に示す釈放位置から図５（ｂ）に示す投入位置としたときに、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面が上部磁気ヨーク２１０に当接することになる。
このため、上部磁気ヨーク２１０の貫通孔２１０ａ内に投入位置とする際の当接音の発生を防止する弾性体で形成された当接音抑制部材２４０が配置されている。
【００３８】
この当接音抑制部材２４０は、キャップ２３０のフランジ部２３１に支持された円環状板部２４１と、この円環状板部２４１の内周縁側から上方に突出して上端が上部磁気ヨーク２１０の上面より僅かな高さｈだけ突出する円筒部２４２とで構成されている。ここで、円筒部２４２の上端は、図４及び図５に拡大図示するように、断面が半円状に形成されている。このため、可動プランジャ２１５を釈放位置から復帰スプリング２１４に抗して投入位置に可動させたときに、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面が当接音抑制部材２４０の円筒部２４２の上面に接触することになる。このため、当接音の発生を確実に抑制することができる。
【００３９】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、固定接触子１１１が例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、固定接触子１１２が負荷に接続されているものとする。
この状態で、電磁石ユニット２００における励磁コイル２０８が非励磁状態にあって、電磁石ユニット２００で可動プランジャ２１５を下降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２１５が復帰スプリング２１４によって、上部磁気ヨーク２１０から離れる上方向に付勢される。
【００４０】
これと同時に、永久磁石２２０の磁力による吸引力が補助ヨーク２２５に作用されて、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が吸引される。このため、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の上面が補助ヨーク２２５の下面に当接している。
したがって、可動プランジャ２１５に連結軸１３１を介して連結されている接点機構１０１の可動接触子１３０の接点部１３０ａが固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａから上方に所定距離だけ離間している。このため、固定接触子１１１及び１１２間の電流路が遮断状態にあり、接点機構１０１が開極状態となっている。
【００４１】
このように、釈放状態では、可動プランジャ２１５に復帰スプリング２１４による付勢力と環状永久磁石２２０による吸引力との双方が作用しているので、可動プランジャ２１５が外部からの振動や衝撃等によって不用意に下降することがなく、誤動作を確実に防止することができる。
この釈放状態から、電磁石ユニット２００の励磁コイル２０８を励磁すると、この電磁石ユニット２００で励磁力を発生させて、可動プランジャ２１５を復帰スプリング２１４の付勢力及び環状永久磁石２２０の吸引力に抗して下方に押し下げる。
【００４２】
このとき、図５（ａ）に示すように、可動プランジャ２１５の底面と磁気ヨーク２０１の底板部２０２との間のギャップｇ４が大きく、このギャップｇ４を通る磁束は殆どない。しかしながら、可動プランジャ２１５の下部外周面には円筒状補助ヨーク２０３が対向しており、この円筒状補助ヨーク２０３との間のギャップｇ３がギャップｇ４に比較して小さく設定されている。
【００４３】
このため、可動プランジャ２１５及び磁気ヨーク２０１の底板部２０２間には、円筒状ヨーク２０３を通じて磁路が形成される。さらに、可動プランジャ２１５の外周面と上部磁気ヨーク２１０の貫通孔２１０ａの内周面との間ギャップｇ２に比較して可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面と上部磁気ヨーク２１０との間のギャップｇ１が小さく設定されている。このため、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面と上部磁気ヨーク２１０の上面との間の磁束密度が大きくなり、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を吸引する大きな吸引力が作用する。
【００４４】
したがって、可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４の付勢力及び環状永久磁石２２０の吸引力に抗して速やかに下降する。これにより、可動プランジャ２１５の下降が、図５（ｂ）に示すように、周鍔部２１６の下面が当接音抑制部材２４０の円筒部２４２の上面に当接することにより停止される。
このように、釈放位置から投入位置に可動する際に、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が弾性体で形成される当接音抑制部材２４０に当接して停止されるので、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が直接金属性の上部磁気ヨーク２１０に当接する場合のように、大きな当接音を発することはなく、静音性を確保することができる。
【００４５】
そして、可動プランジャ２１５が下降することにより、可動プランジャ２１５に連結軸１３１を介して連結されている可動接触子１３０も下降し、その接点部１３０ａが固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａに接触スプリング１３４の接触圧で接触する。
このため、外部電力供給源の大電流が固定接触子１１１、可動接触子１３０、及び固定接触子１１２を通じて負荷に供給される閉極状態となる。
【００４６】
このとき、固定接触子１１１及び１１２と可動接触子１３０との間に可動接触子１３０を開極させる方向の電磁反発力が発生する。
しかしながら、固定接触子１１１及び１１２は、図１に示すように、上板部１１６、中間板部１１７及び下板部１１８によってＣ字状部１１５が形成されているので、上板部１１６及び下板部１１８とこれに対向する可動接触子１３０とで逆方向の電流が流れることになる。
【００４７】
このため、固定接触子１１１及び１１２の下板部１１８が形成する磁界と可動接触子１３０に流れる電流の関係からフレミング左手の法則により可動接触子１３０を固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａに押し付けるローレンツ力を発生することができる。
このローレンツ力によって、固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａと可動接触子１３０の接点部１３０ａ間に発生する開極方向の電磁反発力に抗することが可能となり、可動接触子１３０の接点部１３０ａが開極することを確実に防止することができる。
【００４８】
このため、可動接触子１３０を支持する接触スプリング１３４の押圧力を小さくすることができ、これに応じて励磁コイル２０８で発生する推力も小さくすることができ、電磁接触器全体の構成を小型化することができる。
この接点機構１０１の閉極状態から、負荷への電流供給を遮断する場合には、電磁石ユニット２００の励磁コイル２０８の励磁を停止する。
【００４９】
これによって、電磁石ユニット２００で可動プランジャ２１５を下方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４の付勢力によって上昇し、周鍔部２１６が補助ヨーク２２５に近づくに従って環状永久磁石２２０の吸引力が増加する。
この可動プランジャ２１５が上昇することにより、連結軸１３１を介して連結された可動接触子１３０が上昇する。これに応じて接触スプリング１３４で接触圧を与えている間は可動接触子１３０が固定接触子１１１及び１１２に接触している。その後、接触スプリング１３４の接触圧がなくなった時点で可動接触子１３０が固定接触子１１１及び１１２から上方に離間する開極開始状態となる。
【００５０】
この開極開始状態となると、固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａと可動接触子１３０の接点部１３０ａとの間にアークが発生し、このアークによって電流の通電状態が継続される。
このとき、固定接触子１１１及び１１２のＣ字状部１１５の上板部１１６及び中間板部１１７を覆う絶縁カバー１２１が装着されているので、アークが固定接触子１１１及び１１２の接点部１１８ａと可動接触子１３０の接点部１３０ａとの間のみに発生させることができる。このため、アークの発生状態を安定させることができ、消弧性能を向上させることができる。
【００５１】
また、Ｃ字状部１１５の上板部１１６及び中間板部１１７が絶縁カバー１２１で覆われているので、可動接触子１３０の両端部とＣ字状部１１５の上板部１１６及び中間板部１１７の間の絶縁カバー１２１によって絶縁距離を確保することができ、可動接触子１３０の可動方向の高さを短縮することができる。したがって、接点装置１００を小型化することができる。
【００５２】
さらに、固定接触子１１１，１１２の中間板部１１７の内側面には磁性体板１１９によって覆われているので、この中間板部１１７を流れる電流によって発生する磁場が磁性体板１１９によってシールドされる。このため、固定接触子１１１，１１２の接点部１１８ａ及び可動接触子１３０の接点部１３０ａ間に発生するアークによる磁場と中間板部１１７を流れる電流によって発生する磁場とが干渉することはなく、中間板部１１７を流れる電流によって発生する磁場にアークが影響されることを防止できる。
【００５３】
このように、上記第１の実施形態によると、可動プランジャ２１５が釈放位置から復帰スプリング２１４に抗して投入位置に達する際に、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が当接音抑制部材２４０に当接することにより、当接音の発生を確実に防止することができる。
この場合、当接音抑制部材２４０を円環状板部２４１と円筒部２４２とで形成するだけの簡易な構成で当接音の発生を確実に防止することができる。
【００５４】
また、電磁石ユニット２００については、可動プランジャ２１５の可動方向に着磁された環状永久磁石２２０を上部磁気ヨーク２１０上に配置し、その上面に補助ヨーク２２５を形成したので、１つの環状永久磁石２２０で可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を吸引する吸引力を発生することができる。
このため、釈放状態における可動プランジャ２１５の固定を環状永久磁石２２０の磁力と復帰スプリング２１４の付勢力とで行うことができるので、誤動作衝撃に対する保持力を向上させることができる。
【００５５】
また、復帰スプリング２１４の付勢力を低下させることができ、接触スプリング１３４及び復帰スプリング２１４によるトータル負荷を低減させることができる。したがって，トータル負荷の低下分に応じて励磁コイル２０８で発生する吸引力を低下させることが可能となり、励磁コイル２０８の起磁力を減少させることができる。このため、スプール２０４の軸方向長さを短くすることができ、電磁石ユニット２００の可動プランジャ２１５の可動方向の高さを低くすることができる。
このように、接点装置１００及び電磁石ユニット２００の双方で可動プランジャ２１５の可動方向の高さを低くすることができるので、電磁接触器１０の全体構成を大幅に短縮することができ、小型化を図ることができる。
【００５６】
さらに、環状永久磁石２２０の内周面内に可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を配置することにより、環状永久磁石２２０から生じる磁束を通す閉磁路に無駄がなく、漏れ磁束を少なくして永久磁石の磁力を効率的に使用することができる。
また、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を上部磁気ヨーク２１０と環状永久磁石２２０の上面に形成した補助ヨーク２２５との間に配置したので、可動プランジャ２１５のストロークを環状永久磁石２２０の厚みと可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の厚みとで調整することができる。
【００５７】
このため、可動プランジャ２１５のストロークに影響する累積の部品数や形状公差を最小限とすることができる。しかも、可動プランジャ２１５のストローク調整を環状永久磁石２２０の厚み及び可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の厚みのみで行うので、ストロークのバラツキを極小化することができる。
なお、上記第１の実施形態では、当接音抑制部材２４０が円環状板部２４１と円筒部２４２とで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、円筒部２４２のみで構成することもできる。
【００５８】
また、上記第１の実施形態では、当接音抑制部材２４０の可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面との当接面が円環状に形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明では、当接音抑制部材２４０が上記構成に限定されるものではなく、図７に示すように、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６との当接面となる円筒部２４２の上面側に円周方向に所定間隔を保って例えば２０個の円柱状の突出部２４５を形成するようにしてもよい。この場合に、円柱状の突出部２４５が所定間隔を保って配置されているので、突出部２４５自体の弾性係数を小さくし圧縮し易くして当接音の発生をより確実に防止することができる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施形態を図８について説明する。
この第２の実施形態では、当接音抑制部材を直接可動プランジャの周鍔部に当接させる場合に代えて、釈放位置から投入位置に達する際の当接音を間接的に抑制するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述した第１の実施形態における当接音抑制部材２４０が省略され、これに代えて上部磁気ヨーク２１０の貫通孔２１０ａ内に形成された段部２１０ｂに軸方向に摺動可能に可動プランジャ２１５の投入位置を規制する投入位置規制部材２５０を軸方向に僅かに摺動可能に配置している。
【００６０】
この投入位置規制部材２５０は、前記貫通孔２１０ａに形成された段部２１０ｂに所定の隙間を開けて配置される下部円環状板部２５１と、この下部円環状板部２５１の内周縁から上方にずれて内方に延長する上部円環状板部２５２とで断面クランク状に形成されている。
そして、下部円環状板部２５１の内周面と上部円環状板部２５２の下面とで囲まれる位置に直径が下部円環状板部２５１の底面から上部円環状板部２５２の下面までの距離より長く選定された例えばＯリングで形成される当接音抑制部材としての断面円形の弾性リング２５３が配置されている。
【００６１】
したがって、投入位置規制部材２５０が弾性リング２５３によって上部磁気ヨーク２１０の下面より僅かに上方に配置されている。
なお、図８（ｂ）及び（ｃ）では図示していないが前述した第１の実施形態と同様に可動プランジャ２１５を覆うキャップ２３０が設けられている。
この第２の実施形態によると、前述した第１の実施形態と同様の動作を得ることができる。すなわち、図８（ｂ）に示すように、可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４によって付勢されて可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の上面が永久磁石２２０の上面に固定された補助ヨーク２２５に当接している釈放位置にあるものとする。
【００６２】
この可動プランジャ２１５が釈放位置にある状態で、励磁コイル２０８に通電すると、前述した第１の実施形態と同様に可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４に抗して投入位置に下降する。
そして、投入位置に到達する直前で、図８（ｃ）に示すように、投入位置規制部材２５０に当接することになる。このとき、投入位置規制部材２５０が弾性リング２５３によって弾性的に支持されている。このため、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の下面が上部円環状板部２５２に当接したときに、投入位置規制部材２５０が弾性リング２５３の弾性によって下方に逃げることになる。したがって、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６が投入位置規制部材２５０に当接しても大きな当接音を発生することを抑制することができる。
【００６３】
なお、上記第２の実施形態においては、投入位置規制部材２５０が内側に上部円環状板部２５２が配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内側に下部円環状板部を形成し、外側に上部円筒状板部を形成して上部円筒状板部とキャップ２３０のフランジ部２３１との間に弾性リング２５３を配置するようにしてもよい。
また、上記第２の実施形態においては、投入位置規制部材２５０が円環状に形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、方形環状や多角形環状に形成することもできる。これに応じて可動プランジャ２１５の周鍔部２１６の形状を変更すればよい。
【００６４】
次に、本発明の第３の実施形態を図９について説明する。
この第３の実施形態では、前述した第１及び第２の実施形態のように投入位置とする場合の当接音を抑制する場合に加えて投入位置から釈放位置とする場合の当接音も抑制するようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、図９（ａ）に示すように、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を別体に構成する。この周鍔部２１６を可動プランジャ２１５のキャップ２３０のフランジ部２３１より上方の上部側に形成した下部のキャップ２３０の内径より僅かに小径となる大径部２１５ａより僅かに小径の小径部２１５ｂに軸方向に摺動可能に係合させている。そして、周鍔部２１６の軸方向の両端部にそれぞれ当接音抑制部材としての例えばＯリングで構成される下側弾性リング２６１及び上側弾性リング２６２を配置し、下側弾性リング２６１を大径部２１５ａ及び小径部２１５ｂ間の段部に当接され、上側弾性リング２６２を可動プランジャ２１５の上端に嵌合したワッシャー２６３に当接されている。
【００６５】
したがって、周鍔部２１６が可動プランジャ２１５の大径部２１５ａ及び小径部２１５ｂ間の段部及びワッシャー２６３間に下側弾性リング２６１及び上側弾性リング２６２を介して周鍔部２１６が配置されている。
この第３の実施形態によると、可動プランジャ２１５から周鍔部２１６を分離し、分離した周鍔部２１６を可動プランジャ２１５に軸方向の両端に弾性リング２６１及び２６２を介して固定している。
【００６６】
このため、図９（ａ）に示すように、可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４によって付勢されて釈放位置にある状態にある状態から、励磁コイル２０８に通電して可動プランジャ２１５を復帰スプリング２１４に抗して下方に下降させて投入位置に可動させる。このとき、可動プランジャ２１５が投入位置に達する直前で、周鍔部２１６の下面が上部磁気ヨーク２１０の上面に当接する。
【００６７】
しかしながら、周鍔部２１６が上側弾性リング２６２を介してワッシャー２６３に支持されているので、上側弾性リング２６２が弾性変形して周鍔部２１６が上方に逃げることになる。したがって、上側弾性リング２６２によって周鍔部２１６と上部磁気ヨーク２１０の上面とが当接したときの当接音を抑制することができる。
この投入状態から励磁コイル２０８の通電を停止すると、可動プランジャ２１５が復帰スプリング２１４の付勢力によって上方に移動し、上方の釈放位置に近づくと永久磁石２２０の吸引力も加わって素早く周鍔部２１６の上端が永久磁石２２０の上端に固定された補助ヨーク２２５に当接することになる。
【００６８】
この釈放位置でも、図９（ｂ）に示すように、周鍔部２１６の上面が永久磁石２２０の上端に固定された補助ヨーク２２５に当接する際に、周鍔部２１６と可動プランジャ２１５の大径部２１５ａ及び小径部２１５ｂ間の段部に下側弾性リング２６１を介して接している。このため、周鍔部２１６が下側弾性リング２６１の弾性変形によって下方に逃げることにより、周鍔部２１６が補助ヨーク２２５の下面に当接する際の当接音の発生を抑制することができる。
【００６９】
このように、上記第３の実施形態では、可動プランジャ２１５が釈放位置から投入位置に達する際と、投入位置から釈放位置に達する際との双方で上側弾性リング２６２及び下側弾性リング２６１によって周鍔部２１６の上部磁気ヨーク２１０及び補助ヨーク２２５との当接時に発生する当接音を十分に抑制することができる。
なお、上記第３の実施形態においては、可動プランジャ２１５が円柱状に形成され、弾性リング２６１，２６２及び周鍔部２１６の内周面が円筒面に形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、可動プランジャ２１５の周鍔部２１６を係合する断面形状を方形、多角形等の任意形状とすることができ、これに応じて弾性リング２６１，２６２及び周鍔部２１６の内周面を可動プランジャ２１５の断面形状に合わせた形状とすることができる。
【００７０】
なお、上記第１〜第３の実施形態においては、接点装置１００の構成は上記構成に限定されるものではなく、任意の構成とすることができる。
また、上記実施形態においては、可動プランジャ２１５に連結軸１３１を螺合させる場合について説明したが、螺合に限らず、任意の接続方法を適用することができ、さらには可動プランジャ２１５と連結軸１３１とを一体に形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、消弧室１０２及びキャップ２３０で密封容器を構成し、この密封容器内にガスを封入する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、遮断する電流が低い場合にはガス封入を省略するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…電磁接触器、１００…接点装置、１０１…接点機構、１０２…消弧室、１０４…角筒体、１１１，１１２…固定接触子、１１４…支持導体部、１１５…Ｃ字状部、１１６…上板部、１１７…中間板部、１１８…下板部、１１８ａ…接点部、１２１…絶縁カバー、１２２…Ｌ字状板部、１２３，１２４…側板部、１２５…嵌合部、１３０…可動接触子、１３０ａ…接点部、１３１…連結軸、１３２…凹部、１３４…接触スプリング、１４０…絶縁筒体、１６０…Ｌ字状部、２００…電磁石ユニット、２０１…磁気ヨーク、２０３…円筒状補助ヨーク、２０４…スプール、２０８…励磁コイル、２１０…上部磁気ヨーク、２１４…復帰スプリング、２１５…可動プランジャ、２１６…周鍔部、２２０…永久磁石、２２５…補助ヨーク、２３０…キャップ、２４０…当接音抑制部材、２４１…円環状板部、２４２…円筒部、２５０…投入位置規制部材、２５３…弾性リング、２６１…下側弾性リング、２６２…上側弾性リング、２６３…ワッシャー
【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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【図９】
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