(57)【要約】  釈放動作の際に、可動プランジャ及び可動接触子の動作を安定的に行なうようにした電磁接触器を提供する。電磁接触器（１）は、一対の固定接触子（２３、２４）及び一対の固定接触子（２３、２４）に接離可能な可動接触子（２５）を有する接点機構（２）と、可動接触子（２５）に連結軸（３７）で連結された可動プランジャ（３５）を有する、接点機構（２）を駆動する電磁石ユニット（３）と、接点機構（２）、連結軸（３７）及び可動プランジャ（３５）を収容する密封された収容室（４）とを備える。収容室（４）は、連結軸（３７）を挿通した仕切り部材（１０）によって接点機構（２）を収容する接点機構収容空間（Ａ）と可動プランジャ（３５）を収容する可動プランジャ収容空間（Ｂ）とを仕切るよう構成される。仕切り部材（１０）には、接点機構収容空間（Ａ）と可動プランジャ収容空間（Ｂ）とを連通させる連通部（１１ａ）が設けられる。
2016038769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の固定接触子及び該一対の固定接触子に接離可能な可動接触子を有する接点機構と、
前記可動接触子に連結軸で連結された可動プランジャを有する、前記接点機構を駆動する電磁石ユニットと、
前記接点機構、前記連結軸及び前記可動プランジャを収容する密封された収容室とを備え、
前記収容室は、前記連結軸を挿通した仕切り部材によって前記接点機構を収容する接点機構収容空間と前記可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とを仕切るよう構成され、
前記仕切り部材に、前記接点機構収容空間と前記可動プランジャ収容空間とを連通させる連通部を設けたことを特徴とする電磁接触器。
【請求項２】
前記収容室は、前記電磁石ユニットを構成する、前記可動プランジャを上下方向に挿通する可動プランジャ貫通孔を有する板状の磁気ヨークと、該磁気ヨークの上面に接合され、内部に前記接点機構を収容する接点機構収容ケースと、前記磁気ヨークの下面に接合され、内部に前記可動プランジャを収容するキャップとで構成され、
前記仕切り部材は、前記磁気ヨークと、前記磁気ヨークの上面に固定され、前記電磁石ユニットを構成する、前記可動プランジャの周鍔部を囲むように形成された永久磁石と、該永久磁石の上面に固定され、前記電磁石ユニットを構成する、前記連結軸を上下方向に挿通する板状の補助ヨークと、前記補助ヨークの上面に固定され、前記連結軸を上下方向に挿通するとともに前記連結軸の外周面に接触する弾性を有する板状の異物侵入防止部材とで構成されて、前記仕切り部材の上方及び外側に形成された前記接点機構収容空間と前記仕切り部材の内側に形成された前記可動プランジャ収容空間とを仕切ることを特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。
【請求項３】
前記接点機構収容ケースの内部には、前記連結軸を上下方向に挿通した状態で前記仕切り部材の上方かつ外側及び前記接点機構の外側を覆うように前記接点機構収容空間内に配置される有底筒状に形成された絶縁筒部が設けられており、該絶縁筒部には、前記接点機構側の接点機構収容空間と前記仕切り部材側の接点機構収容空間とを連通させる筒部連通部を形成していることを特徴とする請求項２に記載の電磁接触器。
【請求項４】
前記連通部は、前記仕切り部材を構成する前記永久磁石、前記補助ヨークあるいは前記磁気ヨークに形成された、前記仕切り部材側の接点機構収容空間と前記可動プランジャ収容空間とを連通させる溝、孔又は切欠きで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電磁接触器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流路の開閉を行う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として、従来、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載された電磁接触器は、一対の固定接触子及びこれら一対の固定接触子に接離可能な可動接触子を有する接点機構と、この接点機構を駆動する電磁石ユニットとを備えている。電磁石ユニットは、接点機構の可動接触子に連結軸で連結された可動プランジャと、励磁することにより電磁石ユニットで磁石を発生させて可動プランジャを駆動する励磁コイルとを備えている。【０００３】
そして、接点機構は、磁気ヨークの上面に接合された接点機構収容ケース内に収容されている。また、電磁石ユニットの可動プランジャは、磁気ヨークに形成された可動プランジャ貫通孔を上下方向に挿通可能に配置されるとともに、磁気ヨークの下面に接合されたキャップ内に収容されている。接点機構収容ケース及びキャップは、磁気ヨークに形成された可動プランジャ貫通孔を介して連通される密封容器を形成している。また、可動プランジャの底部とキャップの底部との間に復帰スプリングが設けられている。
そして、密封容器内において、接点機構を収容する接点機構収容空間と可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とは、連結軸を挿通した仕切り部材によって仕切られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１５７１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この特許文献１に記載された電磁接触器において、接点機構の閉極状態から負荷への電流供給を遮断する場合には、電磁石ユニットの励磁コイルの励磁を停止する。これにより、可動プランジャが復帰スプリングの付勢力によって上昇し、可動プランジャに連結軸を介して連結された可動接触子が上昇し、可動接触子が一対の固定接触子から離間する開極開始状態となる。開極開始状態になると、一対の固定接触子の接点部と可動接触子の接点部との間にアークが発生する。
この際に、発生したアークの熱により一対の固定接触子及び可動接触子の接点部や周囲の絶縁物からガスが発生し、密封容器内における接点機構収容空間の内部圧力が急激に高まることがある。ここで、可動プランジャ収容空間は、接点機構収容空間と仕切り部材によって仕切られて接点機構収容空間に対して独立しているため、可動プランジャ収容空間の内部圧力と接点機構収容空間の内部圧力との間に差が生じ、可動プランジャ及び可動接触子の動作が不安定になることがある。具体的には、内部圧力の高い接点機構収容空間から内部圧力の低い可動プランジャ収容空間側（下方側）へ可動接触子が押し戻され、釈放途中にも関わらず、可動接触子が一対の固定接触子に再度接触し、負荷側への電流供給の遮断が失敗するような現象が発生する。【０００６】
従って、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、仕切り部材によって接点機構を収容する接点機構収容空間と可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とを仕切るよう構成された密封された収容室を備えた電磁接触器において、釈放動作の際に、可動プランジャ及び可動接触子の動作を安定的に行なうようにした電磁接触器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電磁接触器は、一対の固定接触子及びこれら一対の固定接触子に接離可能な可動接触子を有する接点機構と、前記可動接触子に連結軸で連結された可動プランジャを有する、前記接点機構を駆動する電磁石ユニットと、前記接点機構、前記連結軸及び前記可動プランジャを収容する密封された収容室とを備え、前記収容室は、前記連結軸を挿通した仕切り部材によって前記接点機構を収容する接点機構収容空間と前記可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とを仕切るよう構成され、前記仕切り部材に、前記接点機構収容空間と前記可動プランジャ収容空間とを連通させる連通部を設けたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電磁接触器によれば、仕切り部材に、接点機構収容空間と可動プランジャ収容空間とを連通させる連通部を設けたので、接点機構収容空間内の気体が連通部を介して可動プランジャ収容空間内の気体と流通し、釈放動作の際にも連通部を介して接点機構収容空間の内部圧力と可動プランジャ収容空間の内部圧力とが同等となる。このため、仕切り部材によって接点機構を収容する接点機構収容空間と可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とを仕切るよう構成された密封された収容室を備えた電磁接触器において、釈放動作の際に、可動プランジャ及び可動接触子の動作を安定的に行なうようにした電磁接触器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電磁接触器を示す断面図である。
【図２】図１に示す電磁接触器において、収容室、固定プランジャ、スプール及びスプールに巻回された励磁コイル、及び下部磁気ヨークを分解して示す斜視図である。
【図３】図１に示す電磁接触器の分解斜視図である。
【図４】図１に示す電磁接触器を構成する絶縁筒部を斜め上方から見た斜視図である。
【図５】図１に示す電磁接触器を構成する永久磁石を斜め下方側から見た斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る電磁接触器の作用を説明するための図である。
【図７】図１に示す電磁接触器に用いられる補助ヨークの変形例を示す斜め上方から見た斜視図である。
【図８】図１に示す電磁接触器に用いられる磁気ヨークの変形例を示す斜め上方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電磁接触器は、図１乃至図６に示されており、電磁接触器１は、接点機構２と、接点機構２を駆動する電磁石ユニット３と、接点機構２、後述する連結軸３７及び可動プランジャ３５を収容する密封された収容室４とを備えている。
接点機構２は、収容室４を構成する接点機構収容ケース５内に収容されており、この接点機構収容ケース５は、金属製の角筒体６と、この角筒体６の上端を閉塞する平板状のセラミック製の絶縁基板７とを備えている。角筒体６は、下端部に外方に突出するフランジ部６ａを有し、そのフランジ部６ａが収容室４を構成する後述の磁気ヨーク８の上面にシール接合されている。絶縁基板７には、一対の貫通孔７ａ、７ｂが所定間隔をあけて形成されている。絶縁基板７の上面における貫通孔７ａ、７ｂの周囲及び絶縁基板７の下面における角筒体６が接触する位置には、メタライズ処理が施されている。
【００１１】
接点機構２は、絶縁基板７に一対の導体部２１、２２（以下、第１導体部２１、第２導体部２２と称する）を介して固定されている一対の固定接触子２３、２４（以下、第１固定接触子２３、第２固定接触子２４と称する）と、これら第１固定接触子２３及び第２固定接触子２４に対して接離可能に配置されている可動接触子２５とを備えている。第１導体部２１は、絶縁基板７の貫通孔７ａに挿通されて固定され、第２導体部２２は、絶縁基板７の貫通孔７ｂに挿通されて固定されている。
ここで、第１固定接触子２３は、銅などからなる側面視Ｃ字形状の導電板であり、絶縁基板７の下面に沿って外側に延長する上板部２３ａと、上板部２３ａの外側端部から下方に延長する中間板部２３ｂと、中間板部２３ｂの下端部から上板部２３ａと平行に内側に延長する下板部２３ｃとを備えている。下板部２３ｃは、可動接触子２５の下方に延び、その上面に可動接触子２５の第１接点部が接触する第１接点部２３ｄを備えている。
【００１２】
一方、第２固定接触子２４も、第１固定接触子２３と同様に、銅などからなる側面視Ｃ字形状の導電板であり、絶縁基板７の下面に沿って外側に延長する上板部２４ａと、上板部２４ａの外側端部から下方に延長する中間板部２４ｂと、中間板部２４ｂの下端部から上板部２４ａと平行に内側に延長する下板部２４ｃとを備えている。下板部２４ｃは、可動接触子２５の下方に延び、その上面に可動接触子２５の第２接点部が接触する第２接点部２４ｄを備えている。
第１固定接触子２３及び第２固定接触子２４のそれぞれは、第１導体部２１及び第２導体部２２のそれぞれに固定されており、その固定方法としては、ろう付け、螺合等があげられる。
【００１３】
また、第１固定接触子２３の中間板部２３ｂの内側面及び第２固定接触子２４の中間板部２４ｂの内側面を覆うように、平面から見てＣ字状の磁性体板２８が装着されている。これにより、中間板部２３ｂ、２４ｂを流れる電流によって発生する磁場をシールドすることができる。
更に、第１固定接触子２３には、アークの発生を規制する合成樹脂製の絶縁カバー２６が装着され、第２固定接触子２４にも、アークの発生を規制する合成樹脂製の絶縁カバー２７が装着されている。これにより、第１固定接触子２３の内周面では下板部２３ｃの上面側の第１接点部２３ｄのみが露出される。また、第２固定接触子２４の内周面では下板部２４ｃの上面側の第２接点部２４ｄのみが露出される。
【００１４】
そして、可動接触子２５は、銅などを材料とした図１の左右方向に長尺な導電板であり、第１固定接触子２３及び第２固定接触子２４内に両端部を配置するように配設されている。この可動接触子２５は、電磁石ユニット３の後述する可動プランジャ３５に固定された連結軸３７に支持されている。可動接触子２５の中央部には、連結軸３７を挿通する貫通孔が形成されている。
連結軸３７の上下方向略中央部には、フランジ部３７ａが外方に向けて突出形成されている。可動接触子２５は、その貫通孔を連結軸３７の上方から挿通してフランジ部３７ａ上に載置される。そして、連結軸３７の上方から接触スプリング３９を挿通し、固定部材３８を連結軸３７の上方から連結軸３７に挿通し、接触スプリング３９で所定の付勢力を得るように接触スプリング３９の上端を固定部材３８によって止める。
【００１５】
この可動接触子２５は、釈放状態で、両端の第１接点部及び第２接点部がそれぞれ第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄのそれぞれと所定間隔を保って離間した状態となる。また、可動接触子２５は、投入位置で、両端の第１接点部及び第２接点部がそれぞれ第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄのそれぞれに、接触スプリング３９による所定の接触圧力で接触するように設定されている。
また、接点機構収容ケース５の角筒体６の内周面には、図１に示すように、有底角筒状に形成された絶縁筒部１４が配設されている。この絶縁筒部１４は、図１及び図４に示すように、中央部に連結軸３７の挿通用孔１４ｅを有する平板部１４ａと、平板部１４ａの可動接触子２５が延びる方向の両端縁から下方に延びる一対の下方延出部１４ｂと、各下方延出部１４ｂの下端から外方に延びる一対の底壁部１４ｃと、平板部１４ａ、一対の下方延出部１４ｂ、及び一対の底壁部１４ｃの周囲を囲むように上方に延びる周壁部１４ｄとを備えている。絶縁筒部１４は、絶縁性の例えば合成樹脂を成形することによって形成される。この絶縁筒部１４は、金属製の角筒体６に対するアークの影響を遮断する絶縁機能を有する。
【００１６】
この絶縁筒部１４は、図１に示すように、平板部１４ａに形成された挿通用孔１４ｅを介して連結軸３７が上下方向に挿通し、この状態で後述する仕切り部材１０の上方かつ外側を覆い、且つ接点機構２の外側を覆うように接点機構収容ケース５内に配置されている。具体的に述べると、絶縁筒部１４は、平板部１４ａで仕切り部材１０を構成する異物侵入防止部材１３の上側を覆い、一対の下方延出部１４ｂで異物侵入防止部材１３、補助ヨーク１２及び永久磁石１１の外側を覆い、かつ、周壁部１４ｄで接点機構２の外側を覆う。
【００１７】
また、電磁石ユニット３は、図１乃至図３に示すように、側面から見てＵ字形状の下部磁気ヨーク３１を有し、この下部磁気ヨーク３１の底板部の中央部に固定プランジャ３２が配置されている。そして、固定プランジャ３２の外側にスプール３３が配置されている。
スプール３３は、図１に示すように、固定プランジャ３２を挿通する中央円筒部３３ａと、中央円筒部３３ａの下端部から半径方向外側に突出する下フランジ部３３ｂと、中央円筒部３３ａの上端部から半径方向外側に突出する上フランジ部３３ｃとを備えている。そして、図１乃至図３に示すように、スプール３３の中央円筒部３３ａ、下フランジ部３３ｂ、及び上フランジ部３３ｃで構成される収納空間に励磁コイル３４が巻装されている。
【００１８】
また、下部磁気ヨーク３１の開放端となる上端には、板状の磁気ヨーク８が固定されている。この磁気ヨーク８の中央部には、可動プランジャ貫通孔８ａが形成されている。
また、スプール３３の中央円筒部３３ａ内に配置された固定プランジャ３２の上部には、有底筒状に形成されたキャップ９が配置され、このキャップ９の開放端に設けられた半径方向外側に突出するフランジ部９ａが、磁気ヨーク８の下面にシール接合されている。これにより、接点機構収容ケース５及びキャップ９が磁気ヨーク８の可動プランジャ貫通孔８ａ介して連通される密封した容器（収容室４）が形成されている。
【００１９】
そして、このキャップ９の内部には、最下部に復帰スプリング３６を配置した可動プランジャ３５が上下方向に移動可能に収容されている。可動プランジャ３５は、キャップ９の内部に上下方向に移動可能に収容される円筒部と、この円筒部の上端に設けられた半径方向外側に突出する周鍔部３５ａとを備えている。可動プランジャ３５の円筒部は、磁気ヨーク８の可動プランジャ貫通孔８ａを上下方向に挿通し、可動プランジャ３５の周鍔部３５ａは可動プランジャ貫通孔８ａよりも大きな外径を有して磁気ヨーク８の上方に配置されている。
【００２０】
また、磁気ヨーク８の上面には、図１及び図３に示すように、外形が方形で円形の中心開口を有して環状に形成された永久磁石１１が可動プランジャ３５の周鍔部３５ａを囲むように固定されている。永久磁石１１は、上下方向即ち厚み方向に上端側を例えばＮ極、下端側をＳ極とするように着磁されている。
そして、永久磁石１１の上面には、永久磁石１１と同一外形で可動プランジャ３５の周鍔部３５ａよりも小さい内径の貫通孔１２ａを有する補助ヨーク１２が固定されている。連結軸３７は、貫通孔１２ａを上下方向に挿通している。
【００２１】
更に、補助ヨーク１２の上面には、弾性を有する板状の異物侵入防止部材１３が固定されている。この異物侵入防止部材１３は、補助ヨーク１２とほぼ同じ大きさの外形で、中央部に連結軸３７を上下方向に挿通するとともに連結軸３７の外周面に接触する内径を有する貫通孔１３ａを有する。異物侵入防止部材１３は、例えばゴム製である。この異物侵入防止部材１３は、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄや第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄ近傍で発生した溶融物や煤等の異物が絶縁筒部１４の挿通用孔１４ｅを通って下方に落下した際に、この異物が可動プランジャ３５側に侵入するのを阻止する機能を有する。また、この異物侵入防止部材１３は、弾性を有していて異物侵入防止部材１３の上側にある絶縁筒部１４を上方に付勢する機能を有する。
【００２２】
そして、可動プランジャ３５を上下方向に挿通する可動プランジャ貫通孔８ａを有する板状の磁気ヨーク８と、磁気ヨーク８の上面に接合され、内部に接点機構２を収容する接点機構収容ケース５と、磁気ヨーク８の下面に接合され、内部に可動プランジャ３５を収容するキャップ９とにより、図１及び図２に示すように、接点機構２、連結軸３７及び可動プランジャ３５を収容する密封された収容室４を構成している。密封された収容室４内には、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。
そして、この収容室４は、図１に示すように、連結軸３７を挿通した仕切り部材１０によって接点機構２を収容する接点機構収容空間Ａと可動プランジャ３５を収容する可動プランジャ収容空間Ｂとを仕切るよう構成されている。
そして、この仕切り部材１０には、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる連通部１１ａ設けられている。
【００２３】
この仕切り部材１０及び連通部１１ａについて詳細に説明する。
先ず、仕切り部材１０は、図１及び図３に示すように、磁気ヨーク８と、磁気ヨーク８の上面に固定され、可動プランジャ３５の周鍔部３５ａを囲むように形成された前述の永久磁石１１と、永久磁石１１の上面に固定され、連結軸３７を上下方向に挿通する前述の板状の補助ヨーク１２と、補助ヨーク１２の上面に固定され、連結軸３７を上下方向に挿通するとともに連結軸３７の外周面に接触する弾性を有する板状の異物侵入防止部材１３とで構成されている。そして、収容室４の内部において、仕切り部材１０により、仕切り部材１０の上方及び外側に形成された接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０の内側に形成された可動プランジャ収容空間Ｂとを仕切っている。
【００２４】
そして、接点機構収容ケース５の内部には、前述したように、絶縁筒部１４が配設されている。この絶縁筒部１４は、図１に示すように、平板部１４ａに形成された挿通用孔１４ｅを介して連結軸３７が上下方向に挿通し、この状態で仕切り部材１０の上方かつ外側を平板部１４ａ及び一対の下方延出部１４ｂ及で覆い、且つ接点機構２の外側を周壁部１４ｄで覆うように接点機構収容空間Ａ内に配置されている。そして、この絶縁筒部１４の周壁部１４ｄの上端には、図１及び図４に示すように、接点機構２側の接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａとを連通させる筒部連通部１４ｆが形成されている。このため、接点機構収容空間Ａ内における絶縁筒部１４を挟む接点機構２側の接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａとは筒部連通部１４ｆを介して連通し、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ及び仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ内の内部圧力は均一になっている。
【００２５】
そして、仕切り部材１０を構成する永久磁石１１の下面には、図１及び図５に示すように、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる溝で構成される連通部１１ａが形成されている。永久磁石１１の下面に形成された連通部１１ａは、図１及び図４に示すように、永久磁石１１の可動接触子２５が延びる方向の両端部の下面に複数（第１実施形態にあっては、各端部に２個づつで合計４個）形成されている。各連通部１１ａは、図５に示すように、永久磁石１１の可動接触子２５が延びる方向の各端部の下面において、外端縁から内端縁に向けて連続する溝で形成されている。
【００２６】
ここで、永久磁石１１の下面に形成された連通部１１ａは、図１に示すように、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる。これにより、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ及び仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａの内部圧力と可動プランジャ収容空間Ｂ内の内部圧力とが同等となっている。
なお、絶縁筒部１４は必ずしも設ける必要はなく、絶縁筒部１４を設けない場合、永久磁石１１の下面に形成された連通部１１ａは、絶縁筒部１４のない接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させることになる。
【００２７】
次に、第１実施形態の電磁接触器１の動作を説明する。
今、第１固定接触子２３に接続された第１導体部２１が例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、第２固定接触子２４に接続された第２導体部２２が負荷装置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３における励磁コイル３４が非励磁状態にあって、電磁石ユニット３で可動プランジャ３５を下降させる吸引力を発生していない釈放状態にあるものとする。
【００２８】
この釈放状態では、可動プランジャ３５が復帰スプリング３６によって、磁気ヨーク８から離れる上方向に付勢される。これと同時に、永久磁石１１の磁力による吸引力が補助ヨーク１２に作用し、可動プランジャ３５の周鍔部３５ａが吸引される。このため、可動プランジャ３５の周鍔部３５ａの上面が補助ヨーク１２の下面に接触している。
このため、可動プランジャ３５に連結軸３７を介して連結されている接点機構２の可動接触子２５の第１接点部及び第２接点部が、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ、第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄに対して上方に所定距離だけ離間している。このため、第１固定接触子２３及び第２固定接触子２４の間の電流路が遮断状態にあり、接点機構２が開極状態となっている。
【００２９】
この釈放状態において、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとは連通部１１ａを介して連通しており、接点機構収容空間Ａ内の気体と可動プランジャ収容空間Ｂ内の気体とが流通し、接点機構収容空間Ａの内部圧力及び可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力は同等になっている。
この釈放状態から、電磁石ユニット３の励磁コイル３４に通電すると、この電磁石ユニット３で吸引力が発生し、可動プランジャ３５を復帰スプリング３６の付勢力及び永久磁石１１の吸引力に抗して下方に押し下げる。この可動プランジャ３５の下降が、周鍔部３５ａの下面が磁気ヨーク８の上面に当たることで停止する。
【００３０】
このように、可動プランジャ３５が下降することにより、可動プランジャ３５に連結軸３７を介して連結されている可動接触子２５も下降し、接点機構２の可動接触子２５の第１接点部及び第２接点部のそれぞれが、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄのそれぞれに対して接触スプリング３９の接触圧で接触する。
このため、電力供給源の大電流が、第１固定接触子２３、可動接触子２５、第２固定接触子２４を通じて負荷装置に供給される閉極状態となる。
【００３１】
この接点機構２の閉極状態においても、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとは連通部１１ａを介して連通しており、接点機構収容空間Ａの内部圧力及び可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力は同等になっている。
そして、接点機構２の閉極状態から、負荷装置への電流供給を遮断する場合には、電磁石ユニット３の励磁コイル３４への通電を停止する。
励磁コイル３４への通電を停止すると、電磁石ユニット３で可動プランジャ３５を下方に移動させる吸引力がなくなることにより、可動プランジャ３５が復帰スプリング３６の付勢力によって上昇し、周鍔部３５ａが補助ヨーク１２に近づくに従って永久磁石１１の吸引力が増加する。
【００３２】
この可動プランジャ３５が上昇することにより、連結軸３７を介して連結された可動接触子２５が上昇する。これに応じて接触スプリング３９で接触圧を与えているときは、可動接触子２５の第１接点部及び第２接点部のそれぞれが、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄのそれぞれに接触している。その後、接触スプリング３９の接触圧がなくなった時点で、可動接触子２５が第１固定接触子２３及び第２固定接触子２４から上方に離間する開極開始状態となる。
このような開極開始状態となると、可動接触子２５の第１接点部及び第２接点部と、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄとの間にアークが発生し、アークによって電流の通電状態が継続されることになる。
【００３３】
このとき、発生したアークの熱によって第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄやその周囲の絶縁物からガスが発生し、接点機構収容空間Ａの内部圧力が可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力に対して高まろうとする。しかし、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとは連通部１１ａを介して連通しているため、接点機構収容空間Ａの内部圧力は可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力と同等であり、一方的に高まることはない。
つまり、接点機構収容空間Ａ内における絶縁筒部１４を挟む接点機構２側の接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａとは筒部連通部１４ｆを介して連通し、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ及び仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ内の内部圧力は同等になっている。そして、連通部１１ａは、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させている。このため、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ及び可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力は同等である。つまり、図６に示すように、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ内の気体は、符号Ｒで示すように、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ内を通って、連通部１１ａを介して可動プランジャ収容空間Ｂ内に流れるようになる。これにより、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ及び可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力は同等となっている。
【００３４】
このため、釈放動作の際に、可動接触子２５が可動プランジャ収容空間Ｂ側（下方側）へ押し戻されることはなく、可動プランジャ３５及び可動接触子２５の動作を安定的に行なうことができる。
なお、図６に示すように、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄや第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄ近傍で発生した溶融物や煤等の異物Ｄは、絶縁筒部１４上に落下し、可動プランジャ収容空間Ｂ内に侵入しない。当該異物Ｄが絶縁筒部１４の挿通用孔１４ｅを通って下方に落下した場合には、異物侵入防止部材１３によって異物Ｄが可動プランジャ収容空間Ｂ内に侵入するのが阻止される。また、当該異物Ｄは、絶縁筒部１４の周壁部１４ｄの上端に形成された筒部連通部１４ｆから仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ内に侵入することはほとんどないが、仮に侵入した場合でも、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａは狭い通路となっているから、当該異物Ｄが永久磁石１１の下面に形成された連通部１１ａまでにはほとんど至らない。このため、当該異物Ｄが連通部１１ａを通って可動プランジャ収容空間Ｂ内に侵入するおそれはない。
【００３５】
そして、可動接触子２５の第１接点部及び第２接点部と、第１固定接触子２３の第１接点部２３ｄ及び第２固定接触子２４の第２接点部２４ｄとの間に発生したアークは、これらアークの電流の流れと、図示しないアーク消弧用永久磁石で発生した磁束との関係からフレミング左手の法則により発生したローレンツ力によって引き延ばされて消弧される。
そして、可動プランジャ３５の釈放動作が終了すると、可動プランジャ３５の周鍔部３５ａの上面が補助ヨーク１２の下面に接触し、開極終了となる。
【００３６】
次に、図１に示す電磁接触器１に用いられる補助ヨーク１２の変形例を図７を参照して説明する。
図１に示す電磁接触器１においては、連通部１１ａは永久磁石１１の可動接触子２５が延びる方向の両端部の下面に複数（各端部に２個づつで合計４個）形成されており、補助ヨーク１２には連通部が形成されていない。図７に示す補助ヨーク１２には、図１に示す補助ヨーク１２と異なり、補助ヨーク１２の可動接触子２５が延びる方向の両端部に複数（各端部に２個づつの合計４個）の連通部１２ｂが形成されている。各連通部１２ｂは、補助ヨーク１２の可動接触子２５が延びる方向の両外端縁から内側に向けて切欠かれた切欠きで形成されている。そして、各連通部１２ｂは、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる。なお、この図７に示す補助ヨーク１２を用いた場合でも、図１に示すように、永久磁石１１に連通部１１ａを形成してもよい。
【００３７】
また、図１に示す電磁接触器１に用いられる磁気ヨーク８の変形例を図８を参照して説明する。
図１に示す電磁接触器１においては、連通部１１ａは永久磁石１１の可動接触子２５が延びる方向の両端部の下面に複数（各端部に２個づつで合計４個）形成されており、磁気ヨーク８には連通部が形成されていない。図８に示す磁気ヨーク８には、図１に示す磁気ヨーク８と異なり、磁気ヨーク８の可動プランジャ貫通孔８ａの可動接触子２５が延びる方向の両側に複数（各側に２個づつの合計４個）の８ｂが形成されている。各連通部８ｂは、磁気ヨーク８の可動プランジャ貫通孔８ａの可動接触子２５が延びる方向の両側縁から外側に向けて延びる有底の溝で形成されている。そして、各連通部８ｂは、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる。なお、この図８に示す磁気ヨーク８を用いた場合でも、図１に示すように、永久磁石１１に連通部１１ａを形成したり、あるいは、図７に示す補助ヨーク１２を用いたりしてもよい。
【００３８】
（まとめ）
以上のように、第１実施形態に係る電磁接触器１においては、一対の固定接触子２３、２４及び一対の固定接触子２３、２４に接離可能な可動接触子２５を有する接点機構２と、可動接触子２５に連結軸３７で連結された可動プランジャ３５を有する、接点機構２を駆動する電磁石ユニット３と、接点機構２、連結軸３７及び可動プランジャ３５を収容する密封された収容室４とを備えている。そして、収容室４は、連結軸３７を挿通した仕切り部材１０によって接点機構２を収容する接点機構収容空間Ａと可動プランジャ３５を収容する可動プランジャ収容空間Ｂとを仕切るよう構成されている。そして、仕切り部材１０に、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる連通部１１ａ、１２ｂ、８ｂ、１５を設けている。
【００３９】
これにより、仕切り部材１０に、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる連通部１１ａ、１２ｂ、８ｂ、１５を設けたので、釈放動作の際にも連通部１１ａ、１２ｂ、８ｂ、１５を介して接点機構収容空間Ａの内部圧力と可動プランジャ収容空間Ｂの内部圧力とが同等となる。このため、仕切り部材１０によって接点機構２を収容する接点機構収容空間Ａと可動プランジャ３５を収容する可動プランジャ収容空間Ｂとを仕切るよう構成された密封された収容室４を備えた電磁接触器１において、釈放動作の際に、可動プランジャ３５及び可動接触子２５の動作を安定的に行なうようにした電磁接触器１を提供できる。
【００４０】
また、第１実施形態に係る電磁接触器１において、収容室４は、電磁石ユニット３を構成する、可動プランジャ３５を上下方向に挿通する可動プランジャ貫通孔８ａを有する板状の磁気ヨーク８と、磁気ヨーク８の上面に接合され、内部に接点機構２を収容する接点機構収容ケース５と、磁気ヨーク８の下面に接合され、内部に可動プランジャ３５を収容するキャップ９とで構成されている。
これにより、電磁石ユニット３を構成する磁気ヨーク８を用いた簡単な構成で収容室４を構成することができる。
【００４１】
また、第１実施形態に係る電磁接触器１において、仕切り部材１０は、磁気ヨーク８と、磁気ヨーク８の上面に固定され、電磁石ユニット３を構成する、可動プランジャ３５の周鍔部３５ａを囲むように形成された永久磁石１１と、永久磁石１１の上面に固定され、電磁石ユニット３を構成する、連結軸３７を上下方向に挿通する板状の補助ヨーク１２と、補助ヨーク１２の上面に固定され、連結軸３７を上下方向に挿通するとともに連結軸３７の外周面に接触する弾性を有する板状の異物侵入防止部材１３とで構成されて、仕切り部材１０の上方及び外側に形成された接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０の内側に形成された可動プランジャ収容空間Ｂとを仕切る。
【００４２】
これにより、電磁石ユニット３を構成する永久磁石１１及び補助ヨーク１２と、異物侵入防止部材１３とを用いて簡単な構成で仕切り部材１０を構成することができるとともに、異物侵入防止部材１３により、一対の固定接触子の接点部近傍で発生した溶融物や煤等の異物が接点機構収容空間Ａから可動プランジャ収容空間Ｂ内に侵入するのを阻止することができる。
更に、第１実施形態に係る電磁接触器１において、接点機構収容ケース５の内部には、連結軸３７を上下方向に挿通した状態で仕切り部材１０の上方かつ外側及び接点機構２の外側を覆うように接点機構収容空間Ａ内に配置される有底筒状に形成された絶縁筒部１４が設けられている。この絶縁筒部１４により、接点機構収容ケース５が金属製の場合において、当該金属製の接点機構収容ケース５に対するアークの影響を遮断することができる。
【００４３】
そして、第１実施形態に係る電磁接触器１において、絶縁筒部１４には、接点機構２側の接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａとを連通させる筒部連通部１４ｆが形成されている。これにより、接点機構収容空間Ａ内における絶縁筒部１４を挟む接点機構２側の接点機構収容空間Ａと仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａとは筒部連通部１４ｆを介して連通し、接点機構２側の接点機構収容空間Ａ及び仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａ内の内部圧力を均一にすることができる。
また、第１実施形態に係る電磁接触器１において、連通部１１ａは仕切り部材１０を構成する永久磁石１１に形成された、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる溝、連通部１２ｂは補助ヨーク１２に形成された、仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる切欠き、連通部８ｂは仕切り部材１０側の接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させる磁気ヨーク８に形成された溝で形成されている。
【００４４】
このため、連通部を仕切り部材１０を構成する異物侵入防止部材１３に形成する必要はない。異物侵入防止部材１３に連通部を形成した場合、一対の固定接触子の接点部近傍で発生した溶融物や煤等の異物が接点機構収容空間Ａから可動プランジャ収容空間Ｂ内に侵入するおそれがある。
以上、本発明の第１実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、収容室４は、一対の固定接触子２３、２４及び可動接触子２５を有する接点機構２、連結軸３７及び可動プランジャ３５を収容できる密閉構造のものであれば、磁気ヨーク８と、接点機構収容ケース５と、キャップ９とで構成する必要は必ずしもない。
【００４５】
また、仕切り部材１０は、収容室４を接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを仕切るよう構成されているものであれば、永久磁石１１と、補助ヨーク１２と、異物侵入防止部材１３とで構成する必要は必ずしもない。
また、絶縁筒部１４は、必ずしも設けなくても良い。
更に、連通部は、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させるように仕切り部材１０に形成すればよく、仕切り部材１０を、永久磁石１１、補助ヨーク１２、異物侵入防止部材１３とで構成した場合には、その形成場所は、永久磁石１１、補助ヨーク１２、異物侵入防止部材１３のいずれであってもよい。また、連通部は、永久磁石１１、補助ヨーク１２、異物侵入防止部材１３のうち任意の組合せの部材に形成してもよい。
【００４６】
また、連通部は、接点機構収容空間Ａと可動プランジャ収容空間Ｂとを連通させればよく、図１乃至図６に示した連通部１１ａは溝以外の孔あるいは切欠き、図７に示した連通部１２ｂは切欠き以外の溝又は孔、図８に示した連通部８ｂは溝以外の切欠き又は孔で構成してもよい。
また、連通部の数は、任意であり、図１乃至図６に示した連通部１１ａ、図７に示した連通部１２ｂ、図８に示した連通部８ｂのように４個に限られない。
【符号の説明】
【００４７】
１  電磁接触器
２  接点機構
３  電磁石ユニット
４  収容室
８  磁気ヨーク
８ａ  可動プランジャ貫通孔
９  キャップ
１０  仕切り部材
１１  永久磁石
１１ａ，１２ｂ，８ｂ  連通部
１２  補助ヨーク
１３  異物侵入防止部材
１４  絶縁筒部
１４ｆ  筒部連通部
２３  第１固定接触子（固定接触子）
２４  第２固定接触子（固定接触子）
２５  可動接触子
３５  可動プランジャ
３５ａ  周鍔部
３７  連結軸
Ａ  接点機構収容空間
Ｂ  可動プランジャ収容空間
【図１】
2016038769.tif 000003
【図２】
2016038769.tif 000004
【図３】
2016038769.tif 000005
【図４】
2016038769.tif 000006
【図５】
2016038769.tif 000007
【図６】
2016038769.tif 000008
【図７】
2016038769.tif 000009
【図８】
2016038769.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月1日(2016.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の固定接触子及び該一対の固定接触子に接離可能な可動接触子を有する接点機構と、
前記可動接触子に連結軸で連結された可動プランジャを有する、前記接点機構を駆動する電磁石ユニットと、
前記接点機構、前記連結軸及び前記可動プランジャを収容する密封された収容室とを備え、
前記収容室は、前記連結軸を挿通した仕切り部材によって前記接点機構を収容する接点機構収容空間と前記可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とを仕切るよう構成され、
前記仕切り部材は、前記接点機構収容空間と前記可動プランジャ収容空間とを連通させる連通部を設けられ、
前記接点機構収容ケースの内部には、前記連結軸を上下方向に挿通した状態で前記仕切り部材の上方かつ外側及び前記接点機構の外側を覆うように前記接点機構収容空間内に配置される有底筒状に形成された絶縁筒部が設けられており、該絶縁筒部には、前記接点機構側の接点機構収容空間と前記仕切り部材側の接点機構収容空間とを連通させる筒部連通部を形成していることを特徴とする電磁接触器。
【請求項２】
前記収容室は、前記電磁石ユニットを構成する、前記可動プランジャを上下方向に挿通する可動プランジャ貫通孔を有する板状の磁気ヨークと、該磁気ヨークの上面に接合され、内部に前記接点機構と前記絶縁筒部を収容する接点機構収容ケースと、前記磁気ヨークの下面に接合され、内部に前記可動プランジャを収容するキャップとで構成され、
前記仕切り部材は、前記磁気ヨークと、前記磁気ヨークの上面に固定され、前記電磁石ユニットを構成する、前記可動プランジャの周鍔部を囲むように形成された永久磁石と、該永久磁石の上面に固定され、前記電磁石ユニットを構成する、前記連結軸を上下方向に挿通する板状の補助ヨークと、前記補助ヨークの上面に固定され、前記連結軸を上下方向に挿通するとともに前記連結軸の外周面に接触する弾性を有する板状の異物侵入防止部材とで構成されて、前記仕切り部材の上方及び外側に形成された前記接点機構収容空間と前記仕切り部材の内側に形成された前記可動プランジャ収容空間とを仕切ることを特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。
【請求項３】
前記連通部は、前記仕切り部材を構成する前記永久磁石、前記補助ヨークあるいは前記磁気ヨークに形成された、前記仕切り部材側の接点機構収容空間と前記可動プランジャ収容空間とを連通させる溝、孔又は切欠きで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁接触器。
【請求項４】
前記筒部連通部は、前記絶縁筒部の周壁部の端に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電磁接触器は、一対の固定接触子及び該一対の固定接触子に接離可能な可動接触子を有する接点機構と、  前記可動接触子に連結軸で連結された可動プランジャを有する、前記接点機構を駆動する電磁石ユニットと、前記接点機構、前記連結軸及び前記可動プランジャを収容する密封された収容室とを備え、前記収容室は、前記連結軸を挿通した仕切り部材によって前記接点機構を収容する接点機構収容空間と前記可動プランジャを収容する可動プランジャ収容空間とを仕切るよう構成され、前記仕切り部材は、前記接点機構収容空間と前記可動プランジャ収容空間とを連通させる連通部を設けられ、前記接点機構収容ケースの内部には、前記連結軸を上下方向に挿通した状態で前記仕切り部材の上方かつ外側及び前記接点機構の外側を覆うように前記接点機構収容空間内に配置される有底筒状に形成された絶縁筒部が設けられており、該絶縁筒部には、前記接点機構側の接点機構収容空間と前記仕切り部材側の接点機構収容空間とを連通させる筒部連通部を形成していることを要旨とする。
【国際調査報告】
2016038769.tif 000011
2016038769.tif 000012
2016038769.tif 000013