(57)【要約】【課題】接点間に働く接圧の低下を抑制した接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置を提供する。【解決手段】接点装置は、固定接点１Ａ，１Ｂと、可動接触子４と、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２と、位置ずれ抑制機構を備える。可動接触子４は、固定接点１Ａ，１Ｂにそれぞれ接離する可動接点３Ａ，３Ｂを有し、対応する接点同士が対向する第１方向と交差する第２方向に電流を流す。第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２は、上記第１方向において可動接触子４を挟んで互いに対向し、且つ、第１ヨーク１１は閉極時において所定位置に保持される。位置ずれ抑制機構は、第１ヨーク１１に設けられた凸部１４と、第２ヨーク１２に設けられて凸部１４が係合する凹部１７とからなり、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において両ヨーク１１，１２の相対的な位置ずれを抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と、前記固定接点に接離する可動接点を有し、前記両接点が対向する第１方向と交差する第２方向に電流を流す可動接触子と、前記第１方向において前記可動接触子を挟んで対向し、且つ、一方が閉極時に所定位置に保持される第１ヨーク及び第２ヨークと、前記両ヨークが対向する方向と交差する方向において前記第１ヨークと前記第２ヨークとの相対的な位置ずれを抑制する位置ずれ抑制機構を備えたことを特徴とする接点装置。
【請求項２】
前記可動接点は、前記可動接触子の一面に設けられた第１可動接点と第２可動接点とを有し、前記固定接点は、前記第１可動接点に接触する第１固定接点と、前記第２可動接点に接触する第２固定接点とを有し、前記第１固定接点及び前記第２固定接点の内の一方から他方へ前記可動接触子を介して電流が流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】
前記位置ずれ抑制機構は、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの一方に設けられた被係合部と、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの他方に設けられて、前記被係合部に係合する係合部とを有することを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の接点装置。
【請求項４】
前記係合部は、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの内の一方に設けられ、他方のヨークに向かって突出する凸部からなり、前記被係合部は、前記他方のヨークに設けられて、前記凸部が係合する凹部からなることを特徴とする請求項３記載の接点装置。
【請求項５】
前記凹部及び前記凸部の端面にそれぞれ傾斜面が設けられたことを特徴とする請求項４記載の接点装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の接点装置と、
コイルを有し、前記コイルへの通電の有無に応じて、前記可動接触子を駆動することにより、前記可動接点を前記固定接点に接触又は開離させる電磁石装置とを備えたことを特徴とする電磁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気回路を開閉する電磁開閉装置が知られており、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。図１０は、特許文献１に開示された電磁開閉装置の接点部分を模式的に示した図であり、固定接点１００が設けられた２個の固定端子１０１と、それぞれ対応する固定接点１００に接触又は開離する２個の可動接点が一面に設けられた可動接触子１０２とを備える。可動接触子１０２は電磁石ブロック（図示せず）によって駆動され、各可動接点が対応する固定接点１００に接触又は開離する。この可動接触子１０２は、固定接点１００と可動接点とが接触する方向に対して、略直交する方向に配置されている。
【０００３】
可動接触子１０２が備える２個の可動接点が、それぞれ対応する固定接点１００に接触すると、一方の固定端子１０１から可動接触子１０２を通って他方の固定端子１０１に電流Ｉが流れることになる。このとき、Ｕ字状の電路に流れる電流Ｉによって、図１０の紙面奥側から手前側に向かう磁界Ｂが発生し、この磁界Ｂによって可動接触子１０２には図１０中下向きのローレンツ力（電磁反発力）が作用する。このローレンツ力は可動接触子１０２を固定接点１００から離す方向に作用し、固定接点１００と可動接触子との接圧を低減させるように作用する。
【０００４】
特許文献１に開示された電磁開閉装置は、上述のローレンツ力による接圧の低下を抑制するために以下の構成を備えている。この電磁開閉装置では、可動接触子に設けられた挿通孔に、この挿通孔の周部と当接する当接部が先端に設けられた軸部を挿入してあり、電磁石ブロックで軸部を進退させることによって、可動接点を固定接点に接触又は開離させている。そして、軸部に設けられた磁性材料からなる当接部を第１のヨークとし、可動接触子における当接部と反対側の面に第２のヨークを固着してある。通電時に可動接触子に流れる電流によって可動接触子の周りに磁場が発生すると、第１のヨークと第２のヨークとを通る磁束が発生し、両ヨーク間に磁気吸引力が発生するので、この磁気吸引力が上記の電磁反発力を打ち消す方向に働き、接圧の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の電磁開閉装置では、第１のヨークが設けられた軸部は、可動接触子の挿通孔に通されているため、軸部と挿通孔との間に設けられた隙間の分だけ、第１のヨークに対する可動接触子の位置がずれる可能性がある。可動接触子の位置がずれると、可動接触子に固着された第２のヨークと第１のヨークとの相対的な位置がずれて、漏れ磁束が発生し、第１のヨークと第２のヨークとの間に発生する磁気吸引力が低下する可能性がある。この磁気吸引力が低下すると、電磁反発力を打ち消す効果が低下し、可動接点と固定接点との間に隙間が発生してアーク放電が発生する可能性があり、アーク放電時に発生する熱が接点に悪影響を及ぼす可能性もあった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、接点間に働く接圧の低下を抑制した接点装置及びそれを用いた電磁開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の接点装置は、固定接点と、可動接触子と、第１ヨークと、第２ヨークと、位置ずれ抑制機構とを備えることを特徴とする。可動接触子は、固定接点に接離する可動接点を有し、両接点が対向する第１方向と交差する第２方向に電流を流す。第１ヨーク及び第２ヨークは、上記第１方向において可動接触子を挟んで互いに対向し、且つ、一方が閉極時において所定位置に保持されている。位置ずれ抑制機構は、第１ヨーク及び第２ヨークが対向する方向と交差する方向において第１ヨークと第２ヨークとの相対的な位置ずれを抑制する。
【０００９】
この接点装置において、上記可動接点は、可動接触子の一面に設けられた第１可動接点と第２可動接点とを有し、上記固定接点は、第１可動接点に接触する第１固定接点と、第２可動接点に接触する第２固定接点とを有することも好ましい。この接点装置では、第１固定接点及び第２固定接点の内の一方から他方へ可動接触子を介して電流が流れることになる。
【００１０】
この接点装置において、位置ずれ抑制機構は、第１ヨーク及び第２ヨークの一方に設けられた被係合部と、第１ヨーク及び第２ヨークの他方に設けられて、被係合部に係合する係合部とを有することも好ましい。
【００１１】
この接点装置において、係合部は、第１ヨーク及び第２ヨークの内の一方に設けられ、他方のヨークに向かって突出する凸部からなり、被係合部は、上記他方のヨークに設けられて、凸部が係合する凹部からなることも好ましい。
【００１２】
この接点装置において、凹部及び凸部の端面にそれぞれ傾斜面が設けられることも好ましい。
【００１３】
本願の電磁開閉装置は、上述した何れかの接点装置と、コイルを有し、コイルへの通電の有無に応じて、可動接触子を駆動することにより、可動接点を固定接点に接触又は開離させる電磁石装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接点間に働く接圧の低下を抑制することができ、接圧の低下により接点間に隙間が発生することによってアーク放電が発生する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の電磁開閉装置を示し、（ａ）は接点部の正面図、（ｂ）は接点部の上面図、（ｃ）は接点部の左側面図である。
【図２】同上の断面図である。
【図３】同上の他の形態を示し、（ａ）は接点部の正面図、（ｂ）は接点部の上面図である。
【図４】同上の他の形態を示し、（ａ）は接点部の正面図、（ｂ）は接点部の上面図である。
【図５】同上の他の形態を示し、（ａ）は接点部の正面図、（ｂ）は接点部の上面図である。
【図６】同上の他の形態を示し、（ａ）は接点部を前側から見た断面図、（ｂ）は接点部の斜視図である。
【図７】実施形態２の電磁開閉装置の要部を示し、（ａ）は開極時の断面図、（ｂ）は閉極時の断面図である。
【図８】同上の断面図である。
【図９】同上の他の形態を示し、（ａ）は接点部の正面図、（ｂ）は接点部の上面図、（ｃ）は接点部の断面図である。
【図１０】従来の電磁開閉装置の接点部を示す概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（実施形態１）
実施形態１の接点装置及び電磁開閉装置について図１〜図６を参照して説明する。以下の説明では図２における上下左右を基準とし、上下方向及び左右方向とそれぞれ直交する方向を前後方向として説明を行う。尚、図２に示す方向は、実際の使用状態における上下左右の方向を規定するものではなく、実使用時の取付方向が図２の方向に限定されるものではない。
【００１８】
本実施形態の接点装置Ｃ１は、固定接点１Ａ，１Ｂをそれぞれ有する固定端子２Ａ，２Ｂと、可動接触子４と、第１ヨーク１１と、第２ヨーク１２とを備えている。この接点装置Ｃ１と、可動接触子４を駆動する電磁石装置Ｃ２とは樹脂成形品からなるハウジング４３に収納され、全体として電磁開閉装置が構成されている。
【００１９】
固定端子２Ａは、銅合金等の導電性材料により略円柱状に形成され、その下端には固定接点１Ａが固着されている。固定端子２Ａの上側部には、下側部に比べて大径となる鍔部６が設けられ、この鍔部６に負荷からの電線（図示せず）が適宜の方法を用いて接続されるようになっている。固定端子２Ｂも、銅合金などの導電性材料により略円柱状に形成され、その下端には固定接点１Ｂが固着されている。固定端子２Ｂは、固定接点１Ｂを除いて固定端子２Ａと同様の構成を備えているので、共通する構成には同一の符号を付して、その説明は省略する。尚、固定接点１Ａ，１Ｂは、接触抵抗を小さくするために、固定端子２Ａ，２Ｂを形成する材料よりも電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。
【００２０】
可動接触子４は、銅合金などの導電性材料により左右方向に長い平板状に形成されている。可動接触子４の上面には、左右方向の一端側（図２の左側）に固定接点１Ａが接離する可動接点３Ａが固着され、左右方向の他端側（図２の右側）に固定接点１Ｂが接離する可動接点３Ｂが固着されている。可動接触子４において可動接点３Ａ，３Ｂの中間位置には、可動接触子４を厚み方向（図２の上下方向）に貫通する穴５が形成されている。尚、可動接点３Ａ，３Ｂは、接触抵抗を小さくするために、可動接触子４を形成する材料より電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。
【００２１】
第１ヨーク１１は、磁性材料により略矩形板状に形成されており、可動接触子４の上面に対向して配置されている。第１ヨーク１１の略中央には、可動接触子４の穴５に対応する位置に、第１ヨーク１１を厚み方向（図２の上下方向）に貫通する穴１３が形成されている。第１ヨーク１１の前後方向における両側部は、可動接触子４の外側まで張り出しており、左右両側の張出部位からは、下側（すなわち第２ヨーク１２）に向かって突出する凸部１４が設けられている。
【００２２】
第２ヨーク１２は、磁性材料により略矩形板状に形成され、可動接触子４の下面に対向して配置されており、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂと対向する方向において可動接触子４を挟んで第１ヨーク１１と対向している。第２ヨーク１２の略中央にも、可動接触子４の穴５に対応する位置に、第２ヨーク１２を厚み方向（図２の上下方向）に貫通する穴１５が形成されている。第２ヨーク１２の前後方向における両側部は、可動接触子４の外側まで張り出しており、左右両側の張出部位からはそれぞれ上側に向かって突出する側片１６，１６が設けられ、各側片１６には凸部１４が係合する凹部１７が設けられている。
【００２３】
この接点装置Ｃ１では、固定接点１Ａ，１Ｂ及び可動接触子４からなる接点部分をケース４０内に封止してある。ケース４０は、セラミックのような耐熱性材料により下面が開口した箱状に形成されている。ケース４０の上壁には、固定端子２Ａ，２Ｂがそれぞれ挿入される丸穴４１ａ，４１ｂが設けられている。固定端子２Ａ，２Ｂは、それぞれ、固定接点１Ａ，１Ｂを下向きにして、対応する丸穴４１ａ，４１ｂに挿入され、この丸穴周縁に鍔部６をロウ付けすることで接合されている。ケース４０の開口周縁には、金属材料により筒状に形成された接合部材４２の一端側がロウ付けにより接合されている。この接合部材４２の他端側は第１継鉄２６の上面にロウ付けにより接合されている。また第１継鉄２６には、後述の駆動軸３０を通す穴が設けられ、第１継鉄２６の下面には穴の周部に有底円筒状の筒体２８がロウ付けにより接合されている。ここで、ケース４０と接合部材４２と第１継鉄２６と筒体２８とで囲まれる空間は気密が確保されており、この気密空間に固定接点１Ａ，１Ｂ及び可動接触子４からなる接点部が収納され、水素を主体とするガスが封入されている。このように、水素を主体とするガスが封入された気密空間に接点部が収納されているので、接点部が開極した際にアークが発生したとしても、封入ガスによってアークが急速に冷却されるから、アークの高熱が接点部に悪影響を及ぼす可能性を低減できる。尚、本実施形態では接点部の収納空間が気密に保たれ、この収納空間に水素や窒素などの冷却用のガスが封入されているが、接点部の収納空間は必ずしも気密に保たれる必要はない。
【００２４】
次に可動接触子４を駆動する電磁石装置Ｃ２について説明する。電磁石装置Ｃ２は、コイルボビン２１と、コイル２２と、固定鉄芯２３と、可動鉄芯２４と、継鉄２５と、復帰ばね２９とを備えている。
【００２５】
コイルボビン２１は合成樹脂の成形品からなり、円筒状の巻胴部２１ａと、巻胴部２１ａの両端に設けられた板状の鍔２１ｂとを有し、両端の鍔２１ｂの間にコイル２２が巻き付けられている。この巻胴部２１ａの内側には、固定鉄心２３に上部が固着された筒体２８が配置されている。
【００２６】
固定鉄芯２３は、磁性材料から略円筒状に形成されており、筒体２８内の上端側に配置されている。
【００２７】
可動鉄芯２４は、磁性材料から略円筒状に形成され、筒体２８内の下端側に上下方向（軸方向）において移動自在に配置されている。すなわち、可動鉄芯２４は、筒体２８の筒内で、筒体２８の軸方向において固定鉄芯２３と対向している。可動鉄芯２４は、復帰ばね２９によって下向きの弾性力を常に受けている。
【００２８】
継鉄２５は第１継鉄２６と第２継鉄２７を組み合わせて構成される。
【００２９】
第１継鉄２６は、磁性材料により略平板状に形成され、コイルボビン２１の上側に配置されている。第１継鉄２６の上面中央に開口する穴には固定鉄心２３の上部が嵌め込まれ、固定鉄心２３が上下方向において位置決めされている。
【００３０】
第２継鉄２７は、磁性材料の帯板をＵ字形に折り曲げて形成され、コイルボビン２１の下側端に当接する下片２７ａと、下片２７ａの左右両端から上側に突出しコイル２２の左右両側に配置される側片２７ｂ，２７ｃとを一体に備えている。下片２７ａには筒体２８の下部を通す穴が設けられ、この穴の左右両側部から上側に突出する突片２７ｄが設けられている。また、左右の側片２７ｂ，２７ｃの先端は第１継鉄２６の下面に当接している。
【００３１】
可動鉄芯２４には、可動接触子４を上下動させる駆動軸３０の一端側が取り付けられている。駆動軸３０は、軟鉄等の磁性材料からなる丸棒状の軸部３１と、軸部３１の上端から径方向に突出する鍔部３２とで構成される。駆動軸３０の軸部３１は第１ヨーク１１の穴１３に圧入され、軸部３１の上端位置に第１ヨーク１１が固定されている。駆動軸３０の軸部３１は、可動接触子４の穴５と第２ヨーク１２の穴１５とにそれぞれ挿入された後、コイルばねからなる接圧ばね３３の中心穴に通され、さらにその先端側は、固定鉄芯２３の軸中心に設けられた穴２３ａに挿入されている。固定鉄芯２３に設けられた穴２３ａにはコイルばねからなる復帰ばね２９が配置されており、軸部３１は復帰ばね２９の中心穴に挿入され、その先端が可動鉄芯２４に固定されている。ここで、軸部３１に挿入された接圧ばね３３は、可動接触子４と第１継鉄２６との間に配置される。この接圧ばね３３のバネ力は、復帰ばね２９のバネ力よりも小さいバネ力に設定されている。
【００３２】
この電磁開閉装置は、コイル２２に通電していない状態では接点が開極している所謂常開型であり、その動作について以下に説明する。
【００３３】
コイル２２に通電されていない状態では、可動鉄芯２４には電磁吸引力は作用せず、可動鉄芯２４は復帰ばね２９により下向きのバネ力を受けている。また可動接触子４は接圧ばね３３により上向きの力を受けている。可動接触子４は、駆動軸３０に固定された第１ヨーク１１によって上方への移動が規制されており、接圧ばね３３のバネ力よりも復帰ばね２９のバネ力の方が大きいため、可動鉄芯２４と共に下側位置へ移動している。したがって、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂは、それぞれ対応する固定接点１Ａ，１Ｂから開離することになり、固定端子２Ａ，２Ｂ間には電流が流れない状態となっている。
【００３４】
一方、コイル２２に通電されると、固定鉄芯２３と継鉄２５と可動鉄芯２４とで構成される磁気回路に磁場が発生し、可動鉄芯２４が固定鉄芯２３に吸引されて上側へ移動する。可動鉄芯２４の上方移動に伴って駆動軸３０が上側へ移動すると、駆動軸３０に取り付けられた第１ヨーク１１が上側へ移動し、可動接触子４の上方への移動規制が解除される。これにより、可動接触子４は、接圧ばね３３のバネ力を受けて上側（固定端子２Ａ，２Ｂ側）へ移動し、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂにそれぞれ接触して、固定端子２Ａ，２Ｂ間に電流が流れる状態となる。接点間が導通し、例えば固定端子２Ａから可動接触子４を介して固定端子２Ｂに電流が流れると、図１（ｂ）に示す向きにおいて上側から下側に向かう磁界Ｂ１が発生し、可動接触子４には下向き（固定接点１Ａ，１Ｂから離れる方向）のローレンツ力が作用する。一方、可動接触子４に電流が流れることで可動接触子４の周りに磁場が発生し（図１（ｃ）参照）、この磁場によって第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が共に磁化され、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２との間に磁気吸引力が発生する。
【００３５】
ここで、コイル２２の通電時には、駆動軸３０は、電磁石装置Ｃ２によって上端位置に保たれていることから、軸部３１の上端部に固定された第１ヨーク１１も上端位置で保持されている。そして、可動接触子４を挟んで対向する第１ヨーク１１と第２ヨーク１２との間に磁気吸引力が発生するので、この磁気吸引力によって可動接触子４が固定接点１Ａ，１Ｂ側に押圧されることになる。ここで、両ヨーク１１，１２間に発生する磁気吸引力によって可動接触子４に加えられる力は、接点間に短絡電流などの大電流が流れることによって可動接触子４に加わる磁気反発力とは、略１８０度反対向きの力となっている。よって、接点が閉極したり、接点間に短絡電流などの大電流が流れた際に、可動接触子４を固定接点１Ａ，１Ｂから離れる方向に押圧する電磁反発力が、両ヨーク１１，１２間に発生する磁気吸引力によって低減されるから、接圧の低下を抑制できる。したがって、接点間の接圧を十分に確保でき、接点の浮き上がりを抑制して接点間に隙間が発生し難くなるから、隙間の発生によってアークが発生する可能性を低減でき、アーク発生時の高熱で接点が溶着するといった状態が起こりにくくなる。さらに、第１ヨーク１１に設けられた凸部１４が、第２ヨーク１２に設けられた凹部１７と係合することによって、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２とは、互いに対向する方向と交差する方向において相対的な位置ずれが抑制される。ところで、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２とが互いに対向する方向と交差する方向において、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２の相対的な位置がずれると、漏れ磁束が発生して、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２の間に発生する磁気吸引力が低下する。それに対して、本実施形態では第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が、互いに対向する方向と交差する方向において位置決めされているから、両ヨーク１１，１２の相対的な位置ずれが抑制され、漏れ磁束を低減することができる。したがって、可動接触子４に流れる電流によって第１ヨーク１１と第２ヨーク１２の間に発生する磁気吸引力が低下するのを抑制でき、接圧の低下を抑制することができる。
【００３６】
尚、上述の実施形態では、可動接触子４と第１ヨーク１１と第２ヨーク１２とにそれぞれ設けた穴に駆動軸３０の軸部３１が通されているが、図６に示すように、駆動軸３０の先端に設けたホルダ３４に、可動接触子４と第１ヨーク１１と第２ヨーク１２を保持させるものでもよい。ホルダ３４は左右の側面が開口した四角筒状に形成されており、ホルダ３４の底部中央から下方に向かって軸部３１が延びている。ホルダ３４の筒内の上側には第１ヨーク１１が固定されている。ホルダ３４の筒内には、第１ヨーク１１の下側に、可動接触子４と第２ヨーク１２とが上下方向において移動自在な状態で配置されており、第２ヨーク１２とホルダ３４の底壁の間に接圧ばね３３が配置されている。
【００３７】
この電磁開閉装置では、コイル２２に通電されていない状態では復帰ばね２９のバネ力によって駆動軸３０が下側へ移動し、それに伴ってホルダ３４も下側へ移動する。このとき、ホルダ３４に保持された可動接触子４も下側へ移動し、接点部は開極した状態となる。
【００３８】
一方、コイル２２に通電されると、駆動軸３０と共にホルダ３４が上側へ移動し、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂが、対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触し、接圧ばね３３のバネ力によって接圧が与えられる。また接点部が閉極すると、可動接触子４に電流が流れ、その周囲に磁場が発生するので、ホルダ３４に固定された第１ヨーク１１と第２ヨーク１２との間に電磁吸引力が発生し、可動接触子４は第２ヨーク１２から上向き（固定接点１Ａ，１Ｂ側）の力を受ける。したがって、可動接触子４に電流が流れることによって、固定接点１Ａ，１Ｂから離れる方向の電磁反発力が可動接触子４に加わったとしても、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２の間に発生する電磁吸引力によって接圧の低下を抑制することができる。また第１ヨーク１１の凸部１４と第２ヨーク１２の凹部１７とが係合することで、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２が左右方向において位置決めされるから、漏れ磁束が低減され、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２の間に発生する磁気吸引力を高めることができる。
【００３９】
ところで、本実施形態の接点装置Ｃ１は、固定接点１Ａ，１Ｂと、可動接触子４と、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２と、位置ずれ抑制機構を備えている。可動接触子４は、固定接点１Ａ，１Ｂに接離する可動接点３Ａ，３Ｂを有し、対応する接点同士が対向する第１方向と交差する第２方向（本実施形態では第１方向と直交する方向）に電流を流す。第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２は、第１方向において可動接触子４を挟んで互いに対向し、且つ、一方のヨーク（本実施形態では第１ヨーク１１）が閉極時において所定位置に保持されている。位置ずれ抑制機構は、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２との相対的な位置ずれを抑制する。
【００４０】
これにより、可動接触子４に電流が流れると、可動接触子４の周りに発生する磁場によって第１ヨーク１１と第２ヨーク１２との間に磁気吸引力が発生する。そして、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２のうちの一方は、閉極時において所定位置に保持されているので、可動接触子４を挟んで対向する第１ヨーク１１と第２ヨーク１２の間に発生する磁気吸引力によって、可動接触子４が固定接点１Ａ，１Ｂから離れる方向に移動するのを規制することができる。したがって、短絡電流などの大電流が流れた時に発生する磁気反発力によって、可動接点３Ａ，３Ｂと固定接点１Ａ，１Ｂとの接圧が低下するのを抑制できる。その結果、接点間の接圧を十分に確保でき、接点の浮き上がりを抑制して接点間に隙間が発生し難くなるから、隙間の発生によってアークが発生する可能性を低減でき、アーク発生時の高熱で接点が溶着するといった状態が起こりにくくなる。さらに、位置ずれ抑制機構によって、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において、両ヨークの相対的な位置ずれが抑制されるから、漏れ磁束を低減して、磁気吸引力を高めることができ、接圧の低下をさらに抑制することができる。
【００４１】
また接点装置Ｃ１は、可動接点として、可動接触子４の一面に設けられた第１可動接点３Ａと第２可動接点３Ｂとを有し、固定接点として、第１可動接点３Ａに接触する第１固定接点１Ａと、第２可動接点３Ｂに接触する第２固定接点１Ｂとを有している。この接点装置Ｃ１では、第１固定接点１Ａ及び第２固定接点１Ｂの内の一方から他方へ可動接触子４を介して電流が流れるようになっている。
【００４２】
これにより、充電部である一方の固定接点１Ａと他方の固定接点１Ｂとを離して配置することができ、固定接点１Ａと固定接点１Ｂとの間の絶縁距離を十分に確保することができる。
【００４３】
また、この接点装置Ｃ１では、位置ずれ抑制機構が、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２の一方に設けられた被係合部と、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２の他方に設けられて、上記被係合部に係合する係合部とを有するものである。
【００４４】
これにより、被係合部と係合部とが係合することで、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において、両ヨークの相対的な位置ずれを抑制することができる。
【００４５】
また、この接点装置Ｃ１では、係合部が、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２の内の一方（本実施形態では第１ヨーク１１）に設けられ、他方のヨーク（本実施形態では第２ヨーク１２）に向かって突出する凸部１４で構成されている。また被係合部が、上記他方のヨークに設けられて、凸部１４が係合する凹部１７で構成されている。
【００４６】
これにより、凸部１４と凹部１７とが係合することで、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において、第１ヨーク１１と第２ヨーク１２との相対的な位置ずれを抑制することができる。尚、本実施形態では、第１ヨーク１１に係合部（凸部１４）が設けられ、第２のヨーク１２に被係合部（凹部１７）が設けられているが、第１ヨーク１１側に被係合部が設けられ、第２ヨーク１２側に係合部が設けられていてもよい。
【００４７】
すなわち、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１ヨーク１１において可動接触子４の前後両側に張り出した部位に凹部１８が設けられ、第２ヨーク１２において可動接触子４の前後両側に配置される側片１６に、凹部１８に係合する凸部１９が設けられてもよい。
【００４８】
この場合でも、上述と同様、第１ヨーク１１の被係合部（凹部１８）と、第２ヨーク１２の係合部（凸部１９）とが係合することで、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において、両ヨークの相対的な位置ずれを抑制できる。
【００４９】
また、被係合部である凹部の端面、及び、係合部である凸部の端面にそれぞれ傾斜面が設けられることも好ましい。
【００５０】
例えば図４（ａ）（ｂ）に示す形態では、第１ヨーク１１に設けられた凸部１４の端面（左右の端面）には、先端側ほど左右方向の幅寸法が小さくなるように傾斜する傾斜面１４ａ，１４ａが設けられている。また、第２ヨーク１２に設けられた凹部１７の端面（左右の端面）にも、先端側ほど左右方向の幅寸法が大きくなるように傾斜する傾斜面１７ａ，１７ａが設けられている。
【００５１】
これにより、凸部１４の端面に設けられた傾斜面１４ａ、及び、凹部１７の端面に設けられた傾斜面１７ａが互いのガイドになって、両ヨークの相対的な位置ずれを低減することができる。
【００５２】
尚、図５（ａ）（ｂ）に示すように、第２ヨーク１２に設けられた凸部１９の端面（左右の端面）に、先端側ほど左右方向の幅寸法が小さくなるように傾斜する傾斜面１９ａ，１９ａが設けられ、第１ヨーク１１に設けられた凹部１８の端面（左右の端面）に、先端側ほど左右方向の幅寸法が大きくなるように傾斜する傾斜面１８ａ，１８ａが設けられたものでもよい。この場合にも、上述と同様、凸部及び凹部の端面にそれぞれ設けられた傾斜面がガイドとなって、両ヨークの相対的な位置ずれを低減することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、接点装置Ｃ１の可動接触子４を電磁石装置Ｃ２で駆動しているが、可動接触子４を駆動する手段は電磁石装置Ｃ２に限定されるものではなく、例えば手動操作によって可動接触子４を駆動する開閉機構などでもよい。
【００５４】
（実施形態２）
実施形態２の接点装置及び電磁開閉装置について図７及び図８を参照して説明する。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。以下では、図７（ａ）における上下左右を基準とし、上下方向及び左右方向とそれぞれ直交する方向を前後方向として説明を行う。尚、図７に示す方向は、実際の使用状態における上下左右の方向を規定するものではなく、実使用時の取付方向が図７の方向に限定されるものではない。
【００５５】
この接点装置Ｃ１は、図７（ａ）に示すように、固定接点１Ａ，１Ｂと、固定接点１Ａ，１Ｂをそれぞれ有する固定端子２Ａ，２Ｂと、可動接点３Ａ，３Ｂを有する可動接触子４と、第１ヨーク３５と、第２ヨーク３６と、位置ずれ抑制機構とを備える。
【００５６】
固定端子２Ａ，２Ｂは、何れも導電性を有する金属材料から矩形板状に形成される。固定端子２Ａの上面には、導電性を有する金属材料から形成される固定接点１Ａが固着されている。また固定端子２Ｂの上面にも、同じく導電性を有する金属材料から形成される固定接点１Ｂが固着されている。尚、固定接点１Ａ，１Ｂは、接触抵抗を小さくするために、固定端子２Ａ，２Ｂを形成する材料よりも電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。
【００５７】
可動接触子４は、導電性を有する金属材料から矩形板状に形成され、その下面には、固定接点１Ａ，１Ｂにそれぞれ対向する形で可動接点３Ａ，３Ｂが固着されている。尚、可動接点３Ａ，３Ｂは、接触抵抗を小さくするために、可動接触子４を形成する材料より電気抵抗の小さい材料で形成されるのが望ましい。
【００５８】
可動接触子４の上面には、コイルスプリングからなる接圧ばね３３の下端部が当接しており、接圧ばね３３の上端部は、接点装置Ｃ１を収容するケースの内壁に当接している（図８参照）。この可動接触子４は、接圧ばね３３から下向き（固定接点１Ａ，１Ｂに向かう向き）の力を受け、接点部の閉極時に接圧が与えられる。
【００５９】
可動接触子４の下方には、後述する電磁石装置Ｃ２によって駆動されて、可動接触子４を上向きに押圧する金属製の駆動軸３０が配置されている。駆動軸３０の上端部には、絶縁性を有する樹脂材料から形成されるキャップ３７が取り付けられている。またキャップ３７の上端部には、可動接触子４と第１ヨーク３５と第２ヨーク３６とにそれぞれ設けた穴に通されて、上方に突出する棒状の軸３７ａが一体に設けられている。この軸３７ａの上端部には、軸３７ａの径方向に突出する鍔部３７ｂが一体に設けられている。
【００６０】
第１ヨーク３５は、磁性材料により平板状に形成されており、可動接触子４の上面に保持されている。第１ヨーク３５の前後両側部は可動接触子４の外側まで張り出しており、この張出部位には下方に突出する凸部３５ａが設けられている。
【００６１】
第２ヨーク３６は、磁性材料により左右方向から見た形状がＵ字型に形成されており、駆動軸３０のキャップ３７に保持されている。第２ヨーク３６の前後両側部は可動接触子４の外側まで張り出しており、この張出部位からは上方に突出する側壁３６ａが設けられ、この側壁３６ａには凸部３５ａが係合する凹部３６ｂが設けられている。
【００６２】
次に、この接点装置Ｃ１の動作を説明する。なお、以下の説明では、図示しない駆動手段によって駆動軸３０を上下方向に沿って移動させることで、可動接触子４が駆動されている。この駆動手段としては、例えば後述の電磁石装置Ｃ２が用いられる。
【００６３】
接点間が開極しているときは、図７（ａ）に示すように、キャップ３７の上端部が第２ヨーク３６の下面に当接している。ここで、接点間が開極しているときには、駆動軸３０のキャップ３７が初期位置（上限位置）で保持されていることから、可動接触子４の下方への変位が規制されている。
【００６４】
次に、駆動軸３０が下向きに駆動されると、駆動軸３０に連動してキャップ３７も下方に変位する。キャップ３７が下方に移動すると、可動接触子４の下側への移動規制が解除されるため、可動接触子４は接圧ばね３３のバネ力を受けて下方（固定接点１Ａ，１Ｂに向かう向き）に変位する。そして、図７（ｂ）に示すように、可動接触子４の可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触して、接点間が閉極し、固定接点１Ａ，１Ｂ間に可動接触子４を介して電流が流れることになる。
【００６５】
ここで、駆動軸３０の下側移動に伴ってキャップ３７に固定された第２ヨーク３６も下側へ移動するが、第２ヨーク３６が下端位置に移動した状態でも、第１ヨーク３５の凸部３５ａは、その下側部が第２ヨーク３６の凹部３６ｂに係合した状態となっている。
【００６６】
接点部が閉極して可動接触子４に電流が流れると、その周りに磁場が発生し、可動接触子４を挟んで対向する第１ヨーク３５と第２ヨーク３６の間に磁気吸引力が発生する。ここで、第１ヨーク３５は可動接触子４の上面に固定されているので、第１ヨーク３５と第２ヨーク３６の間に発生する磁気吸引力によって、第１ヨーク３５が第２ヨーク３６側に吸引されるから、接点部の接圧を高めることができる。
【００６７】
ところで、接点部が閉極したり、接点部の閉極時に短絡電流などの大電流が流れると、可動接触子４の周囲に発生する磁界によって、可動接触子４には、固定接点１Ａ，１Ｂから離れる方向の電磁反発力が作用する。本実施形態では、上述のように第１ヨーク３５と第２ヨーク３６の間に磁気吸引力を発生させているから、上述の電磁反発力を低減して、接圧の低下を抑制することができる。さらに、第１ヨーク３５の凸部３５ａと、第２ヨーク３６の凹部３６ｂとが係合することによって、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２が対向する方向と交差する方向において、両ヨークの相対的な位置ずれを抑制することができる。したがって、第１ヨーク３５と第２ヨーク３６との位置ずれによって発生する漏れ磁束を低減して、磁気吸引力を高めることができるので、接圧の低下をさらに抑制することができる。
【００６８】
次に、上記の接点装置Ｃ１を備えた電磁開閉装置の実施形態について図８を参照して説明する。以下では、図８における上下左右を基準とし、上下方向及び左右方向とそれぞれ直交する方向を前後方向として説明を行う。尚、図８に示す方向は、実際の使用状態における上下左右の方向を規定するものではなく、実使用時の取付方向が図８の方向に限定されるものではない。
【００６９】
本実施形態は、図８に示すように、中空箱形のハウジング５０内に、上記接点装置Ｃ１と、接点装置Ｃ１の可動接触子４を駆動して接点部を開閉する電磁石装置Ｃ２とを収納して構成される。なお、ハウジング５０は樹脂製であって、図８に示すように上ケース５１、中ケース５２、下ケース５３を一体に組み合わせて形成される。また、ハウジング５０の右面を除いた外面は、音や振動を遮断するためのゴムカバー５４で覆われている。
【００７０】
接点装置Ｃ１は、上ケース５１と下ケース５３との間の空間に配置されている。ここで、接圧ばね３３は、その上端部が上ケース５１内部の上面に固定される。また、駆動軸３０は、中ケース５２を貫通して下ケース５３まで延長して設けられており、駆動軸３０の中間部は後述する可動鉄芯２４に結合されている。なお、接点装置Ｃ１については上記実施形態で既に説明しているので、ここでは説明を省略する。
【００７１】
電磁石装置Ｃ２は、図８に示すように、コイルボビン２１に巻かれたコイル２２と、固定鉄芯２３と、可動鉄芯２４と、復帰ばね２９とを備える。
【００７２】
コイルボビン２１は樹脂成形品からなり、中空円筒状の巻胴部２１ａと、巻胴部２１ａの上下両端部に設けられた鍔２１ｂ，２１ｂとを一体に備えている。このコイルボビン２１には鍔２１ｂ，２１ｂの間にある巻胴部２１ａにコイル２２が巻き付けられている。
【００７３】
巻胴部２１ａ内の下端部には、磁性材料で形成された固定鉄芯２３が配置されている。固定鉄芯２３の上部には下向きに凹んだ凹部２３ｃが設けられ、この凹部２３ｃに復帰ばね２９の下側部が収納されている。凹部２３ｃの上側部分の内周面は、上側に行くほど大径となるようなテーパ形状に形成されており、このテーパ部に可動鉄芯２４の下端部が嵌り込むようになっている。
【００７４】
また、巻胴部２１ａの内側には、磁性材料で形成された可動鉄芯２４が固定鉄芯２３の上側に移動自在に配置されている。可動鉄芯２４の下端部は円錐台形状に形成され、その先端面には上側に窪んだ凹部２４ａが設けられており、この凹部２４ａ内に復帰ばね２９の上側部が収納されている。この可動鉄芯２４には、金属製の駆動軸３０が貫通する形で固定されている。
【００７５】
復帰ばね２９は、コイルスプリングからなり、可動鉄芯２４に設けられた凹部２４ａの上面と、固定鉄芯２３に設けられた凹部２３ｃの下面との間に保持される。この復帰ばね２９は、可動鉄芯２４が下方に変位したときに圧縮され、復帰ばね２９のバネ力によって可動鉄芯２４には上向きの力が付与される。
【００７６】
ここで、可動鉄芯２４の外径寸法は固定鉄芯２３の外径寸法よりも小さく、巻胴部２１ａと可動鉄芯２４との間にできる隙間には、磁性材料により円筒状に形成されたプレート３８が設けられている。このプレート３８の上端部には、径方向に突出してコイルボビン２１の鍔２１ｂの上側に配置されるフランジ３８ａが一体に設けられている。そして、上記の固定鉄芯２３と、可動鉄芯２４と、プレート３８と、図示しない継鉄とで磁気回路を形成している。
【００７７】
以下、この電磁開閉装置の動作について説明する。先ず、コイル２２に通電されると、可動鉄芯２４が固定鉄芯２３に吸引されることで、可動鉄芯２４に固定されている駆動軸３０が下方に変位する。駆動軸３０の下方への移動に伴って、キャップ３７が下方に変位すると、キャップ３７が可動接触子４から離れ、可動接触子４の下側への移動規制が解除されるため、可動接触子４は接圧ばね３３のバネ力を受けて下側に変位する。可動接触子４が下側に移動すると、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂに接触して、接点間が閉極する。
【００７８】
一方、コイル２２への通電が遮断されると、復帰ばね２９のバネ力を受けて可動鉄芯２４が上側へと変位し、駆動軸３０も上方に変位する。駆動軸３０が上方に変位すると、駆動軸３０の上端部に設けられたキャップ３７が可動接触子４を上側に押し、可動接触子４に設けられた可動接点３Ａ，３Ｂが固定接点１Ａ，１Ｂから開離した状態となって、接点間が開極する。
【００７９】
上述のように、本実施形態の接点装置Ｃ１では、接点間が導通したとき、或いは接点間に短絡電流等の大電流が流れた際に生じる電磁反発力を、第１ヨーク３５と第２ヨーク３６との間に発生する電磁吸引力で相殺することができる。したがって、接点間に働く電磁反発力を、両ヨーク間に発生する電磁吸引力で低減することにより、接点間に働く接圧の低下を抑制できる。このように、接点間の接圧の低下が抑制されるので、可動接点３Ａ，３Ｂが対応する固定接点１Ａ，１Ｂから離間しにくくなり、接点間にアークが発生し難くなるから、アークの熱で可動接点３Ａ，３Ｂが固定接点１Ａ，１Ｂに溶着する可能性を低減できる。
【００８０】
上述した各実施形態の電磁開閉装置は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車車（ＰＨＥＶ）などの電動車両において、電動機を駆動する回路とバッテリとの間で、高圧の直流高電流（１０Ａ〜数百Ａ）を遮断する用途に用いられる。尚、電磁開閉装置の用途は電動車両に限定されるものではなく、直流高電圧、高電流の制御用途に好適に用いられる。
【００８１】
尚、上記の電磁開閉装置では、第１ヨーク１１及び第２ヨーク１２の一方に係合部が設けられ、他方に被係合部が設けられているが、係合部及び被係合部を両ヨーク１１，１２に設ける代わりに、図９に示すように、可動接触子４の下面に設けた溝４ａ内に第２ヨーク１２が嵌め込まれる構造も考えられる。このように、両ヨーク１１，１２が対向する方向と交差する方向において、第２のヨーク１２が可動接触子４に対して位置決めされるから、第２ヨーク１２の位置が定まり、それによって第２ヨーク１２と第１ヨーク１１との相対的な位置ずれを低減できる。尚、上述の実施形態では第２ヨーク１２が可動接触子４の溝４ａ内にはめ込まれているが、接点部の閉極時に可動接触子４の上面に設けた溝内に第１ヨーク１１の一部が入り込むようにすることで、第１ヨーク１１を可動接触子４に対して位置決めしても良い。
【符号の説明】
【００８２】
Ｃ１  接点装置
Ｃ２  電磁石装置
１Ａ，１Ｂ  固定接点
２Ａ，２Ｂ  固定端子
３Ａ，３Ｂ  可動接点
４  可動接触子
１１  第１ヨーク
１２  第２ヨーク
１４  凸部（位置ずれ抑制機構、係合部）
１７  凹部（位置ずれ抑制機構、被係合部）
【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】
2012199126.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012199126.tif 000011
【図１０】
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