(57)【要約】【課題】開極時に固定接触子および可動接触子間で発生するアークの一方の根元の速やかな移動を可能とした接点装置およびこれを使用した電磁接触器を提供する。【解決手段】一対の固定接触子１０６ａ，１０６ｂは、上板部１１０ａ，１１０ｂと該上板部の下側に所定間隔を保って平行に配置される接点台部１１２ａ，１１２ｂと前記上板部および前記接点台部間を連接する連結板部１１１ａ，１１１ｂとで互いに対向する内方側を開放したＣ字状接点部１０７ａ，１０７ｂを有し、前記連結板部の長さがアークを消弧するために必要なアーク長を確保できる長さに設定され、前記固定接触子の接点台部および前記可動接触子の何れか一方に、他方に形成された第１の接点部１２０ａ，１２０ｂに向かって延長するアーク誘導柱１１３ａ，１１３ｂが形成され、該アーク誘導柱の先端に前記第１の接点部に接触可能な第２の接点部１１４ａ，１１４ｂが形成されている。【選択図】図３
2015028934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の固定接触子に対して可動接触子が接離可能に配置された接点装置であって、
前記一対の固定接触子は、上板部と該上板部の下側に所定間隔を保って平行に配置される接点台部と前記上板部および前記接点台部間を連接する連結板部とで互いに対向する内方側を開放したＣ字状接点部を有し、前記連結板部の長さがアークを消弧するために必要とするアーク長を確保するために必要する長さに設定され、
前記固定接触子の接点台部および前記可動接触子の何れか一方に、他方に形成された第１の接点部に向かって延長するアーク誘導柱が形成され、該アーク誘導柱の先端に前記第１の接点部に接触可能な第２の接点部が形成されている
ことを特徴とする接点装置。
【請求項２】
一対の固定接触子に対して可動接触子が接離可能に配置された接点装置であって、
前記一対の固定接触子は、上板部と該上板部の下側に所定間隔を保って平行に配置される接点台部と前記上板部および前記接点台部間を連接する連結板部とで互いに対向する内方側を開放したＣ字状接点部を有し、前記連結板部の長さがアークを消弧するために必要とするアーク長を確保するために必要する長さに設定され、
前記固定接触子の接点台部および前記可動接触子の双方に、互いに対向してギャップを形成するアーク誘導柱が形成され、該アーク誘導柱の少なくとも一方の自由端に接点部が形成されている
ことを特徴とする接点装置。
【請求項３】
前記アーク誘導柱は、接点材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の接点装置。
【請求項４】
前記アーク誘導柱は、前記固定接触子の接点台部および前記可動接触子の何れか一方に一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
【請求項５】
前記アーク誘導柱は、前記固定接触子の接点台部および前記可動接触子に一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の接点装置。
【請求項６】
前記第１の接点部および第２の接点部の形状が開極時に発生するアークの再発弧を抑制する形状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
【請求項７】
前記第１の接点部および第２の接点部の形状が開極時に発生するアークの電界強度の低下を抑制する形状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載に接点装置。
【請求項８】
前記接点部およびこれに対向するアーク誘導柱の形状が開極時に発生するアークの再発弧を抑制する形状に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の接点装置。
【請求項９】
前記接点部およびこれに対向するアーク誘導柱の形状が開極時に発生するアークの電界強度の低下を抑制する形状に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の接点装置。 
【請求項１０】
前記請求項１から９の何れか１項に記載の接点装置と、該接点装置の可動接触子を可動する電磁石ユニットとを備えた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、固定接触子に対して可動接触子が接離可能に配置された接点装置およびこれを使用し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、所定距離を保って配置された互いに対向する内方側を開放したＣ字状部を有する一対の固定接触子と、これら一対の固定接触子の下板部に対して接離可能に配置された可動接触子とが接点収納ケース内に配置され、この接点収納ケースの内側に一対の固定接触子および可動接触子を囲むように絶縁筒体を配置し、この絶縁筒体に一対の固定接触子および可動接触子間に発生するアークを消弧するアーク消弧用永久磁石を磁石収納部で位置決め保持するとともに、この磁石収納部の可動接触子の延長方向外側にアーク消弧空間を形成するようにしている（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】特開２０１２−２４３５９２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、固定接触子のＣ字状部を構成する下板部に上方から可動接触子が接離可能に配置されており、開極時の下板部と可動接触子とが開極に必要なギャップ寸法分離れているだけであるので、アークの根元が移動する距離に限界がある。そのため、アークジェットによる金属蒸気が接点ギャップ近傍に停滞することで、伸長したアークが接点ギャップ上の金属蒸気により、再発弧を繰り返してアークの遮断が困難になる場合が生じ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、開極時に固定接触子および可動接触子間で発生するアークの一方の根元の速やかな移動を可能とした接点装置およびこれを使用した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、本発明に係る接点装置の一態様は、一対の固定接触子に対して可動接触子が接離可能に配置された接点装置である。この接点装置は、前記一対の固定接触子が、上板部と該上板部の下側に所定間隔を保って平行に配置される接点台部と前記上板部および前記接点台部間を連接する連結板部とで互いに対向する内方側を開放したＣ字状接点部を有し、前記連結板部の長さがアークを消弧するために必要なアーク長を確保できる長さに設定され、前記固定接触子の接点台部および前記可動接触子の何れか一方に、他方に形成された第１の接点部に向かって延長するアーク誘導柱が形成され、該アーク誘導柱の先端に前記第１の接点部に接触可能な第２の接点部が形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、固定接触子および可動接触子の何れか一方の接点をアーク誘導柱に形成したので、開極時に固定接触子および可動接触子の接点が離間した際に、発生するアークのアーク誘導柱側の根元は接点部間に留まることなく直ちにアーク誘導柱上を移動させてアークを伸長させることができる。したがって、伸長したアークが接点ギッャプ上に戻ることはなく、アーク伸長を継続してアークの遮断を確実に行うことができる。
また、上記効果を有する接点装置を使用して電磁接触器を構成するので、固定接触子および可動接触子間でのアークの停滞を防止して、高電圧・大電流の遮断が可能で、長寿命化を図ることができる電磁接触器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る電磁接触器の外観を示す斜視図である
【図２】電磁接触器の外装カバーを外した状態の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る接点装置を示す図１のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図４】接点装置を示す図１のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る接点装置を示す図３と同様の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る接点装置を示す図４と同様の断面図である。
【図７】本発明に適用し得る接点構成の第１の変形例を示す側面図である。
【図８】本発明に適用し得る接点構成の第２の変形例を示す側面図である。
【図９】本発明に適用し得る接点構成の第３の変形例を示す側面図である。
【図１０】本発明に適用し得る接点構成の第４の変形例を示す側面図である。
【図１１】本発明に適用し得る接点構成の第５の変形例を示す側面図である。
【図１２】本発明に適用し得る接点構成の第６の変形例を示す側面図である。
【図１３】本発明に適用し得る接点構成の第７の変形例を示す側面図である。
【図１４】本発明に適用し得る接点構成の第８の変形例を示す側面図である。
【図１５】本発明に適用し得る接点構成の第９の変形例を示す側面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る接点装置を示す図３と同様の断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る接点装置を示す図４と同様の断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態における変形例を示す図１６と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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開閉器の外観を示す斜視図、図２は図１の外装ケースを除いた接点装置および電磁石ユニットの斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線上における接点装置の断面図である。図４は図１のＢ−Ｂ線上における接点装置の断面図である。
図中、１０は電磁接触器であり、この電磁接触器１０は図２に示すように接点機構を内装した接点装置１００と、この接点装置１００を駆動する電磁石ユニット２００とが一体化された電磁接触器本体３００と、この電磁接触器本体３００を覆う外装ケース４００とで構成されている。
外装ケース４００は、図１に示すように、２分割された下部ケース４００ａと上部ケース４００ｂとで構成されている。
【０００９】
電磁接触器本体３００を構成する接点装置１００の具体的構成は、図３および図４に示すように、下端面を開放した接点収納ケース１０１を有する。この接点収納ケース１０１は、下端面を開放した例えばセラミックス製の桶状筒体で構成されている。
接点収納ケース１０１内には接点機構１０５が収納されている。この接点機構１０５は、左右一対の固定接触子１０６ａおよび１０６ｂと、これら固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂに接離可能に配置された可動接触子１２０とを備えている。
【００１０】
左右一対の固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのそれぞれは、所定間隔を保って左右対象に配置された断面Ｃ字状に形成されたＣ字状接点部１０７ａおよび１０７ｂと、これらＣ字状接点部１０７ａおよび１０７ｂの上端に接合された外部接続端子１０８ａおよび１０８ｂとで構成されている。
Ｃ字状接点部１０７ａおよび１０７ｂのそれぞれは、外部接続端子１０８ａおよび１０８ｂに接続される上板部１１０ａおよび１１０ｂと、これら上板部１１０ａおよび１１０ｂに対して外側端部連結される連結板部１１１ａおよび１１１ｂを介して連結され、上板部１１０ａおよび１１０ｂと平行に内方に延長する接点台部１１２ａおよび１１２ｂとで構成されている。
【００１１】
ここで、連結板部１１１ａおよび１１１ｂの上下方向の長さは後述するように開極時に発生するアークを消弧するために必要なアーク長さを確保する長さに設定されている。
接点台部１１２ａおよび１１２ｂには、接点材料で構成された円柱状のアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂが固定されている。このアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂの先端には、可動接触子１２０に形成された第１の接点部１２０ａおよび１２０ｂに所定のギャップを保って対向する第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂが形成されている。ここで、アーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂと第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂは同一接点材料で構成することが好ましい。
【００１２】
ここで、可動接触子１２０に形成された第１の接点部１２０ａおよび１２０ｂは、図３および図４に示すように、平坦面に形成され、これに対して、アーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂの上端に形成された第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂは、半球状に形成されている。
Ｃ字状接点部１０７ａおよび１０７ｂの接点台部１１２ａおよび１１２ｂを除く側板部および上板部の内周面が絶縁カバー１０９ａおよび１０９ｂで覆われている。
【００１３】
可動接触子１２０は、電磁石ユニット２００の可動プランジャ（図示せず）に固定された連結軸２１１に支持された接点板部１２１を有し、この接点板部１２１の左右端部が固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのＣ字状接点部１０７ａおよび１０７ｂの上板部１１０ａおよび１１０ｂおよび接点台部１１２ａおよび１１２ｂ間に挿入されている。連結軸２１１は、上端に外方に突出するフランジ部２１１ａが形成されている。この連結軸２１１に下端側から接触スプリング２１２を挿通し、次いで可動接触子１２０の貫通孔２１３を挿通して、接触スプリング２１２の上端をフランジ部２１１ａに当接させこの接触スプリング２１２で所定の付勢力を得るように可動接触子１２０を例えばＣリング２１４によって位置決めする。
【００１４】
この可動接触子１２０は、釈放状態で、両端の接点部１２０ａおよび１２０ｂと固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂとが所定ギャップを保って離間した状態となる。また、可動接触子１２０は、投入位置で、両端下面に形成された接点部１２０ａが固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのＣ字状接点部１０７ａおよび１０７ｂの接点台部１１２ａおよび１１２ｂに形成されたアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂの上端に形成された接点部１１４ａおよび１１４ｂに、接触スプリング２１２による所定の接触圧で接触するように設定されている。
【００１５】
電磁石ユニット２００は、図２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２０１ａの中央部にスプール（図示せず）を介して励磁コイル２０８が巻装されている。
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には、中央部にスプールの中央円筒部に対向する貫通孔が形成されている。
そして、接点収納ケース１０１内に水素ガス、窒素ガス、水素および窒素の混合ガス、空気、ＳＦ６等のガスが封入されている。
【００１６】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、固定接触子１０６ａ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１０６ｂ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（図示せず）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（図示せず）が復帰スプリング（図示せず）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。
このため、可動プランジャ（図示せず）に連結軸２１１を介して連結されている接点機構１０５の可動接触子１２０の接点部１２０ａが固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂ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１０６ａおよび１０６ｂ間の電流路が遮断状態にあり、接点機構１０５が開極状態となっている。
【００１７】
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（図示せず）を復帰スプリング（図示せず）の付勢力に抗して下方に押し下げる。
このように、可動プランジャ（図示せず）が下降することにより、可動プランジャ（図示せず）に連結軸２１１を介して連結されている可動接触子１２０も下降し、その接点部１２０ａが固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂに接触スプリング２１２の接触圧で接触する。
【００１８】
このため、外部電力供給源の大電流が固定接触子１０６ａ、可動接触子１２０、および固定接触子１０６ｂを通じて負荷に供給される閉極状態となる。
この接点機構１０５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。
これによって、電磁石ユニット２００で可動プランジャ（図示せず）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（図示せず）が復帰スプリング（図示せず）の付勢力によって上昇する。
【００１９】
この可動プランジャ（図示せず）が上昇することにより、連結軸２１１を介して連結された可動接触子１２０が上昇する。これに応じて接触スプリング２１２で接触圧を与えている間は可動接触子１２０が固定接触子１０６ａおよび１０６ｂに接触している。その後、接触スプリング２１２の接触圧がなくなった時点で可動接触子１２０が固定接触子１０６ａおよび１０６ｂから上方に離間する開極状態となる。
この開極状態となると、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂと可動接触子１２０の接点部１２０ａ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。
【００２０】
このとき、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのＣ字状接点部１１５の上板部１１０ａ，１１０ｂおよび連結板部１１１ａ，１１１の少なくとも内周面および側面を覆う絶縁カバー１０９ａ，１０９ｂが装着されているので、アークを固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂと可動接触子１２０の接点部１２０ａ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ると共に、アークをアーク消弧室１３５ａ又は１３５ｂへ引き伸ばして消弧することができ、消弧性能を向上させることができる。
【００２１】
そして、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの半球状の接点部１１４ａおよび１１４ｂと可動接触子１２０の平坦な接点部１２０ａとの間に図４に示すようにアーク１３０が発生すると、発生したアーク１３０は図３に示す接点収納ケース１０１の外表面側における可動接触子１２０の長手方向の中央部に配置されたアーク消弧用永久磁石１３１ａおよび１３１ｂの磁束と、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂおよび可動接触子１２０に流れる電流とによって、生じるローレンツ力によって図４に示す可動接触子１２０の長手方向と直交する方向に形成されたアーク消弧室１３５ａおよび１３５ｂに引き伸ばされる。ここで、アーク消弧用永久磁石１３１ａおよび１３１ｂは、接点収納ケース１０１側がＮ極に、その反対側となる外側がＳ極に着磁されている。
【００２２】
このとき、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂでは、接点部１１４ａおよび１１４ｂがアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂ上に載置されているので、図４で一点鎖線図示のようにアーク１３０の根元が瞬時にアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂを伝って接点台部１１２ａおよび１１２ｂに移動して移動距離を急速に拡大することができる。これに伴って、アークジェットによる金属蒸気が接点ギャップ上に停滞することを確実に防止することができる。したがって、伸長したアーク１３０が接点ギャップに戻らずにアーク伸長を継続し、アーク遮断へ移行することができ、アークを確実に遮断することができる。
【００２３】
しかも、アーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂを接点部１１４ａおよび１１４ｂと同一の接点材料で形成すると、アーク１３０の根元が接点部１１４ａおよび１１４ｂからアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂに移動する際に、アークの根元の移動をスムーズに行うことができ、アークの移動距離の拡大を急速に行うことができる。
さらに、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂが半球状に形成されているので、アーク１３０の根元の移動をより速やかに行うことができ、アークの再発弧を確実に防止することができる。
また、上記効果を奏する接点装置１００を使用して電磁接触器１０を構成するので、固定接触子および可動接触子間でのアークの停滞を防止して、高電圧・大電流の遮断が可能で、長寿命化を図ることができる電磁接触器１０を提供できる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について図５および図６を伴って説明する。
この第２の実施形態は、アーク誘導柱を可動接触子側に配置したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図５および図６に示すように、前述した第１の実施形態において、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点台部１１２ａおよび１１２ｂに形成したアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂと接点部１１４ａおよび１１４ｂとを省略して接点台部１１２ａおよび１１２ｂに平坦な第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂを形成している。
一方、可動接触子１２０には、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂに対応する下面位置に、下方に延長する例えば接点材料で形成された円柱状のアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂを配置している。これらアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂの下端に第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂに対して所定の接点ギャップを介して対向する第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂを形成している。
【００２５】
その他の構成については前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、図２および図３との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第２の実施形態によると、可動接触子１２０側にアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂと第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂとが設けられていることを除いては前述した第１の実施形態と同様の構成を有する。
このため、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂから可動接触子１２０が離間する開極時に、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点台部１１２ａおよび１１２ｂに形成された第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂと、可動接触子１２０のアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂに設けられた第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂとの間にアーク１３０が発生する。
【００２６】
発生したアーク１３０は、前述した第１の実施形態と同様に、アーク消弧用永久磁石１３１ａおよび１３１ｂで発生する磁束と、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂおよび可動接触子１２０を流れる電流とによって生じるローレンツ力によってアーク消弧室１３５ａ又は１３５ｂ側へ引き伸ばされる。このとき、可動接触子１２０側では、アーク１３０の根元が、図６で一点鎖線図示のように、瞬時に第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂからアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂを伝って可動接触子１２０の裏面側に移動して移動距離を急速に拡大できる。これに伴って、アークジェットによる金属蒸気が接点ギャップ上に停滞することを確実に防止することができる。したがって、伸長したアーク１３０が接点ギャップに戻らずにアーク伸長を継続し、アーク遮断へ移行することができ、アークを確実に遮断することができる。
【００２７】
しかも、アーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂを第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂと同一の接点材料で形成すると、アーク１３０の根元が第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂからアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂに移動する際に、アークの根元の移動をスムーズに行うことができ、アークの移動距離の拡大を急速に行うことができる。
さらに、可動接触子１２０の第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂが半球状に形成されているので、アーク１３０の根元の移動をより速やかに行うことができ、アークの再発弧を確実に防止することができる。
なお、上記第１および第２の実施形態においては、第１の接点部１２０ａおよび１２０ｂ，１４１ａおよび１４１ｂを平坦面とし、第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂ，１５２ａおよび１５２ｂを半球状に形成した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、接点構成としては任意の構成を適用することができる。
【００２８】
すなわち、例えば第２の実施形態の接点構成の第１の変形例は、図７に示すように、アーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂの下端に設けた第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂを中央部の円形平坦面１６１とその外周側のＲ面取り部１６２とで構成する。この場合には、第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂのアーク１３０の発弧領域が円形平坦面１６１に制限される。このため、アーク１３０の足がＲ面取り部１６２に移動するとアーク１３０の足が離れやすくなって、アーク発生時の電界強度が大きくなり、再発弧が抑制される。ちなみに、第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂにエッジ部が形成されていると、このエッジ部にアーク１３０の足が停滞することになり、アーク足から生じる金属上記等により電界強度の低下が生じ、アーク１３０の再発弧が繰り返されて遮断性能が低下する。しかしながら、第１の変形例ではＲ面取り部１６２によってエッジ部が形成されないので、アーク１３０が停滞することがないので、電界強度の低下を抑制して、再発弧を抑制することができる。
【００２９】
また、接点構成の第２の変形例は、図８に示すように、アーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂの下端に設けた第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂを、中央部の面積が図７に比較して小さい円形平坦面１７１とこの円形平坦面１７１から外方に行くに従い高さが低くなる円錐テーパー面１７２とで構成する。この場合には、円形平坦面１７１の面積が小さくなるので、アーク１３０の発弧領域をより狭めることができ、発弧位置が安定することで、アーク遮断時の停滞時間やアーク引き延ばし時間を安定させることができる。
【００３０】
また、接点構成の第３の変形例は、図９に示すように、上述した第２の変形例において、円錐テーパー面１７２の外周側にＲ面取り部１７３を設けた構成とする。この場合には、第２の変形例と同様にアーク１３０の発弧領域をより狭めることができ、発弧位置が安定することでアーク遮断時の停滞時間やアーク引き延ばし時間を安定させることができると共に、外周側のＲ面取り部１７３によってエッジ部が形成されないので、アーク１３０の足がアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂ側へ移動し易くなり、アーク１３０の迅速な移動を確保することができる。
【００３１】
また、接点構成の第４の変形例は、図１０に示すように、前述した第３の変形例において、円形平坦面１７１を球面部１７４に変更したものである。この場合には、アーク１３０の発弧領域を球面部１７４の最下端部とすることができ、アーク１３０の発弧領域を最小とすることができる。このため、アーク１３０の発弧位置がより安定することで、アーク遮断時の停滞時間やアーク引き延ばし時間を安定させることができると共に、外周側のＲ面取り部１７３によってエッジ部が形成されないので、アーク１３０の足がアーク誘導柱１５１ａおよび１５１ｂ側へ移動し易くなり、アーク１３０の迅速な移動を確保することができる。
【００３２】
また、接点構成の第５の変形例は、図１１に示すように、第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂは上述した第４の変形例の構成とするが、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂを中央部の平坦面１８１とその外側縁に設けたＲ面取り部１８２とで構成している。この場合には、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂ側でもアーク１３０の発弧領域を狭めることができると共に、アーク１３０の足がＲ面取り部１８２から接点台部１１２ａおよび１１２ｂの下面側へ移動し易くなり、アーク長を短時間で長くすることができる。
【００３３】
また、接点構成の第６の変形例は、図１２に示すように、第１の接点部１５２ａおよび１５２ｂは上述した第４の変形例の構成とするが、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂを中央部の平坦面１８１を狭めると共に、平坦面１８１の外側縁から外方に行くに従い高さが低くなるテーパー面１８３を形成した構成としている。この場合には、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂ側でもアーク１３０の発弧領域をより狭めることができ、発弧位置が安定することでアーク遮断時の停滞時間やアーク引き延ばし時間を安定させることができる。
【００３４】
また、接点構成の第７の変形例は、図１３に示すように、上述した第６の変形例において第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂのテーパー面１８３の外周縁にＲ面取り部１８４を形成している。この場合には、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂでもエッジ部が形成されることなくアーク１３０の足を接点台部１１２ａおよび１１２ｂの下面側へ迅速に移動させることができる。
【００３５】
また、接点構成の第８の変形例は、図１４に示すように、上述した第７の変形例において、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂの平坦面１８１を上に凸の円筒面部１８５に変更したものである。この場合には、第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂでもアーク発弧領域を最小とすることができると共に、アーク１３０が引き伸ばされたときに第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂから接点台部１１２ａおよび１１２ｂの下面側へ迅速に移動させることができる。
【００３６】
また、接点構成の第９の変形例は、前述した第５の変形例において、接点台部１１２ａおよび１１２ｂの外側部にＲ面取り部１９１を形成したものである。この場合には、接点台部１１２ａおよび１１２ｂにもＲ面取り部１９１が形成されているので、アーク１３０の足が接点台部１１２ａおよび１１２ｂの平坦面まで回り込むことになり、より長いアーク長を確保することができる。
【００３７】
なお、第５変形例〜第９変形例の第１の接点部１４１ａおよび１４１ｂの構成は、前述した第１〜第３の変形例にも適用することができる。
次に、本発明の第３の実施形態を図１６および図１７について説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態における可動接触子にも固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂと同様のアーク誘導柱を設け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１６および図１７に示すように、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂを上端に形成したアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂの高さが前述した第１の実施形態における高さより低い半分程度に設定されている。
【００３８】
一方、可動接触子１２０の接点板部１２１における固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂに対向する両端側下面位置にアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂと同様の円柱状のアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂが固定されている。これらアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂは、アーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂに形成された第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂと対面する下面が半球状に形成されている。
アーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂの第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂとアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂとの間には、電磁石ユニット２００が釈放状態にあるときに、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂ間の電流路が遮断状態となる接点機構１０５が開極状態となるように所定長さのギャップが形成されている。
【００３９】
図１６および図１７において、上記以外の構成については前述した図３および図４と同様の構成を有し、図３および図４との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第３の実施形態によると、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂに固定したアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂと同様に可動接触子１２０にもアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂを形成している。
このため、電磁石ユニット２００の励磁コイル２０８を励磁状態として可動プランジャ（図示せず）を復帰スプリング（図示せず）の付勢力に抗して下方に押し下げて可動接触子１２０を下降させると、アーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂの半球部が固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂに形成された第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂに接触スプリング１３２の接触圧で接触する。したがって、外部電力供給源の大電流が固定接触子１０６ａ、可動接触子１２０、および固定接触子１０６ｂを通じて負荷に供給される閉極状態となる。
【００４０】
この接点機構１０５の閉極状態から、電磁石ユニット２００の励磁コイル２０８の励磁を停止することにより、前述した第１の実施形態と同様に、可動接触子１２０が上方に復帰し、これによって固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂに形成された第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂから可動接触子１２０のアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂの半球部が上方に離間し、接点機構１０５が開極状態となる。
この開極状態となると、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂと可動接触子１２０のアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂの半球状部との間に図１７に示すようにアーク１３０が発生すると、発生したアーク１３０は図１７に示す接点収納ケース１０１の外表面側における可動接触子１２０の長手方向の中央部に配置されたアーク消弧用永久磁石１３１ａおよび１３１ｂの磁束と、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂおよび可動接触子１２０に流れる電流とによって生じるローレンツ力によって図１７に示す可動接触子１２０の長手方向と直交する方向に形成されたアーク消弧室１３５ａおよび１３５ｂの何れかに引き伸ばされる。ここで、アーク消弧用永久磁石１３１ａおよび１３１ｂは、接点収納ケース１０１側がＮ極に、その反対側となる外側がＳ極に着磁されている。
【００４１】
このとき、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂでは、接点部１１４ａおよび１１４ｂがアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂ上に載置されているので、図１７で一点鎖線図示のようにアーク１３０の根元が瞬時にアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂを伝って接点台部１１２ａおよび１１２ｂに移動して移動距離を急速に拡大することができる。
同様に、可動接触子１２０でもアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂが形成されているので、図１７で一点鎖線図示のようにアーク１３０の根元が瞬時にアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂを伝って接点板部１２１に移動して移動距離を急速に拡大することができる。
これに伴って、アークジェットによる金属蒸気が接点ギャップ上に停滞することを確実に防止することができる。したがって、伸長したアーク１３０が接点ギャップに戻らずにアーク伸長を継続してアーク遮断へ移行することができ、アークを確実に遮断することができる。
【００４２】
しかも、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂの接点部１１４ａおよび１１４ｂが半球状に形成されているので、アーク１３０の根元の移動をより速やかに行うことができ、アークの再発弧を確実に防止することができる。同様に、可動接触子１２０のアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂでも第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂに対向する端面が半球状に形成されているので、アーク１３０の根元の移動をより速やかに行うことができ、アークの再発弧を確実に防止することができる。
なお、上記第３の実施形態においては、固定接触子１０６ａおよび１０６ｂのアーク誘導柱１１３ａおよび１１３ｂにのみ第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂを形成した場合について説明した。しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではなく、図１８に示すように、可動接触子１２０のアーク誘導柱１９０ａおよび１９０ｂの第２の接点部１１４ａおよび１１４ｂに対向する位置に例えば半球状の第１の接点部１９１ａおよび１９１ｂを形成するようにしてもよい。
【００４３】
また、第３の実施形態においては、接点部又はアーク誘導柱の自由端が半球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、図７〜図１５に示すように種々の形状を適用することができる。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、第２の接点部１１４ａ，１１４ｂ、第１の接点部１５２ａ，１５２ｂ、および第１の接点部１９１ａ，１９ｂの材質には限定していないが、これら接点部については、Ｃｕ、ＣｕＷ、アルミナ分散銅、ＡｇＷなどの任意の接点材料を適用することができる。また、アーク誘導柱１１３ａ，１１３ｂ、１５１ａ、１５１ｂおよび１９０ａ，１９０ｂについては、上述した接点部と同じ材料で形成したり、異なる接点材料や異なる導電材料で形成するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、アーク誘導柱とこれが固定される固定接触子および可動接触子の少なくとも一方とは一体に形成するようにしてもよく、別体に形成して一体化するようにしてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、アーク誘導柱１１３ａ，１１３ｂ，１５１ａ，１５１ｂおよび１９０ａ，１９０ｂが円柱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、三角柱、五角柱等の多角柱や円筒体，多角筒体を適用することができる。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、接点装置１００および電磁石ユニット２００について一例を説明したに過ぎず、接点装置１００および電磁石ユニット２００の内部構成は任意の構成とすることができる。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、接点収納ケース１０１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】
【００４５】
１０…電磁接触器、１００…接点装置、１０１…接点収納ケース、１０６ａ，１０６ｂ…固定接触子、１０７ａ，１０７ｂ…Ｃ字状接点部、１１０ａ，１１０ｂ…上板部、１１１ａ，１１１ｂ…連結板部、１１２ａ，１１２ｂ…接点台部、１１３ａ，１１３ｂ…アーク誘導柱、１１４ａ，１１４ｂ…第２の接点部、１２０…可動接触子、１２０ａ，１２０ｂ…第１の接点部、１３０…アーク、１３５ａ，１３５ｂ…アーク消弧室、１４１ａ，１４１ｂ…第１の接点部、１５１ａ，１５１ｂ…アーク誘導柱、１５２ａ，１５２ｂ…第１の接点、１６１…円形平坦面、１６２…Ｒ面取り部、１７１…円形平坦面、１７２…円錐テーパー面、１７３…Ｒ面取り部、１７４…球面部、１８１…平坦面、１８２…テーバー面、１８３…Ｒ面取り部、１８４…円筒面部、１９０ａ，１９０ｂ…アーク誘導柱、１９１ａ，１９１ｂ…第１の接点部、２００…電磁石ユニット
【図１】
2015028934.tif 000003
【図２】
2015028934.tif 000004
【図３】
2015028934.tif 000005
【図４】
2015028934.tif 000006
【図５】
2015028934.tif 000007
【図６】
2015028934.tif 000008
【図７】
2015028934.tif 000009
【図８】
2015028934.tif 000010
【図９】
2015028934.tif 000011
【図１０】
2015028934.tif 000012
【図１１】
2015028934.tif 000013
【図１２】
2015028934.tif 000014
【図１３】
2015028934.tif 000015
【図１４】
2015028934.tif 000016
【図１５】
2015028934.tif 000017
【図１６】
2015028934.tif 000018
【図１７】
2015028934.tif 000019
【図１８】
2015028934.tif 000020