(57)【要約】【課題】電流型始動リレーの始動運転切替えスイッチがＯＮする毎に、スパークが飛散してケース内表面に衝突し、炭化物が付着することによって固定接点間に短絡経路が生成されるのを防止する。【解決手段】電流型始動リレーのケース２内表面において、固定接点１３ａ、１３ｂの間に開口凹部１７を形成したことで、可動接点１０ａ、１０ａと固定接点１３ａ、１３ｂの当接時に発生したスパークに含まれる炭化物の堆積によって生成される短絡経路の成長に伴う連結を抑制する。これにより、短絡経路を流れる微弱電流に起因した電流型始動リレーの消費電力を低減させ、また、動作の信頼性を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性に優れた樹脂材料からなり、かつ一面が開口した箱状の第一ケースと、熱硬化性に優れた樹脂材料からなり、かつ前記第一ケースの開口を閉塞する第二ケースと、前記第一ケース内に配置され、かつ前記第二ケースに対向して出没する可動切片と、前記可動切片において一定の距離を介して設けられた一対の可動接点と、前記第二ケースの内面において前記一対の可動接点と対向して設けられ、かつ前記可動切片の出没動作によって前記可動接点と当接・離脱する固定接点を具備した固定切片と、前記可動切片を出没動作させる駆動装置を設けた電磁式スイッチにおいて、前記第一ケースの内壁面における前記固定切片の間に、前記内壁表面が前記可動切片から離れる方向に窪む開口凹部を設けた電磁式スイッチ。
【請求項２】
前記開口凹部を、前記第一ケースの相対する壁面において、前記固定接点間の略中央部に設けた請求項１に記載の電磁式スイッチ。
【請求項３】
前記第一ケースの内壁面に、前記可動切片に近接し、かつ前記可動切片の出没動作時における該可動切片の回動を規制するガイド部を設け、前記ガイド部に前記開口凹部を設けた請求項１または２に記載の電磁式スイッチ。
【請求項４】
前記開口凹部を、開口面の面積よりも前記開口面と対向する背壁面の面積を大きく形成した請求項１から３のいずれか一項に記載の電磁式スイッチ。
【請求項５】
前記開口凹部の深さを、可動接点もしくは固定接点の中心と前記開口凹部における開口面縁を結ぶ直線が、前記開口凹部の背壁面と交差しない深さとした請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁式スイッチ。
【請求項６】
前記ガイド部の外周壁部に、前記第一ケースの内側へ入込む空間部を設けて前記開口凹部の背面を前記空間部に連通させ、さらに、前記第二ケースに、前記空間部と嵌合し、前記開口凹部の背壁面を形成するリブを設けた請求項１から５のいずれか一項に記載の電磁式スイッチ。
【請求項７】
前記駆動装置を、前記第一ケースに設けられ、かつ内部に前記可動切片側への移動を可能とするプランジャーを設けた円筒状の駆動ケース部と、前記駆動ケースを囲むように設けられ、通電によって前記可動切片の可動接点と前記固定切片の固定接点を当接させるように前記プランジャーを移動させる電磁コイルを設けた構成とし、さらに、前記駆動ケース部を、相対する前記空間部の間に設けた請求項６に記載の電磁式スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相誘導電動機等を含む電動機器の始動装置等を構成する電磁式スイッチに係るものであり、特に電気冷蔵庫、冷凍庫等の圧縮機を駆動する単相誘導電動機等の電動機器に適応する電磁式スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の単相誘導電動機の始動装置を構成する電磁式スイッチは、信頼性の向上を目的に、リレーコイルをケース内部に収納できる構造にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の単相誘導電動機の始動装置について説明する。
【０００４】
図９は、従来の電磁式スイッチを有する単相誘導電動機の始動回路図である。図１０は、従来の電磁式スイッチ（電流型始動リレー）の正面からの断面図である。
【０００５】
図９において、単相誘導電動機の始動回路は、単相の交流電源１０１、過負荷保護装置１０２、単相誘導電動機１０３、単相誘導電動機１０３の主巻線１０４、補助巻線１０５、単相誘導電動機１０３の回転子１０６、および後述するリレーコイル１１３とスイッチ（接点）１１５を備えた電磁式スイッチ（以下、始動リレーと称す）１１０で構成されている。
【０００６】
次に、始動リレー１１０について説明する。
【０００７】
図１０において、樹脂材料で形成されたキャップ１１１およびケース１１２によって形成された空間に、主巻線１０４とに直列に接続されたリレーコイル１１３と、リレーコイル１１３により駆動するプランジャー１１４と、プランジャー１１４と一体に形成された可動接点１１５ａ、および回路に直列に接続され可動接点１１５ａと接触する固定接点１１５ｂと、プランジャー１１４の駆動を補助し、可動接点１１５ａの動作を確実にする復帰ばね１１６が収納されている。そして、可動接点１１５ａと固定接点１１５ｂは、スイッチ１１５を構成する。
【０００８】
以上のように構成された単相誘導電動機の始動装置について、以下その動作を説明する。
【０００９】
交流電源１０１より通電を開始すると、電流は、過負荷保護装置１０２を介して主巻線１０４を経由し、始動リレー１１０のリレーコイル１１３に流れる。これにより、リレーコイル１１３に電磁力が発生し、プランジャー１１４、リレーコイル１１３間の磁気吸引力によってプランジャー１１４が復帰ばね１１６に抗して反重力方向に移動する。それによって可動接点１１５ａが固定接点１１５ｂと接触し、回路が閉状態となる。その結果、補助巻線１０５に電流が流れ、始動トルクが発生し、単相誘導電動機１０３が回転を開始する。
【００１０】
起動後、単相誘導電動機１０３は、徐々に回転速度を高め、そして回転速度の上昇に伴って主巻線１０４に流れる電流が徐々に減少する。その結果、主巻線１０４と直列に接続された電流型始動リレー１１０のリレーコイル１１３に流れる電流も減少する。
【００１１】
そして、主巻線１０４に流れる電流が一定値以下になると、遂にプランジャー１１４、リレーコイル１１３間の磁気吸引力が消滅し、復帰ばね１１６の付勢力によって可動接点１１５ａが固定接点１１５ｂから離れる。その結果、補助巻線１０５の通電回路が開状態となり、補助巻線１０５への通電が遮断され、単相誘導電動機１０３は、起動状態から通常の運転状態に移行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開平６−７０１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の構成では、可動接点１１５ａが固定接点１１５ｂに接触する際に、接点で非常に激しいスパークが発生する。このスパークによって接点１１５ａ、１１５ｂの一部が破壊され、放射状に飛散したスパークとともに微細な破壊成分がケース内表面に衝突し、その燃えカスが炭化物となってケース１１２の内壁面等に付着していた。
【００１４】
したがって、始動リレー１１０のＯＮ、ＯＦＦ動作の繰り返しに伴ってスパークが飛散し、ケース１１２等の内表面の炭化物が次第に蓄積され、やがてケース１１２等の内表面に付着した炭化物同士が連結し、固定接点１１５ｂ間に短絡経路が生成されるものであった。
【００１５】
その結果、従来の構成は、特に長期使用において、制御信号によって始動リレー１１０がＯＦＦとなり、回路が開状態となっても、上述の短絡経路により、微弱電流が固定接点１１５ｂ間に常時流れ、始動リレー１１０の通電に伴って不必要に消費電力を増大させる可能性があった。
【００１６】
また短絡経路を流れる電流値によっては、始動リレー１１０が正常に動作せず、本来の機能が得られない可能性もあった。
【００１７】
かかる課題は、ケース１１２の内表面と固定接点１１５ｂとの間隔を必要以上に確保することが余儀なくされ、始動リレー１１０の小型化を阻んでいた。
【００１８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、固定接点間に、接点側に開口部を形成した凹部を設けることで、隙間によってケース内表面に生成される短絡経路が連結するのを防止し、信頼性の優れた電磁式スイッチ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】
【００１９】
上記従来の課題を解決するために本発明の電磁式スイッチは、固定接点間のケース内表面において、接点側に開口する開口凹部を設けたもので、可動接点が固定接点に接触する際に、スパークが飛散し、ケース内表面に微細な炭化物が付着し、徐々にその堆積が成長しても、前記開口凹部の開口部により、炭化物の堆積によって形成される固定接点間の短絡経路の生成を抑制することができる。
【００２０】
したがって、長期の使用においても、固定接点間の短絡経路の形成を抑制し、短絡経路の形成に伴う微弱電流の通電、およびこれに伴う消費電力を抑制し、通電開閉動作の信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、ケース内表面に微細な炭化物が蓄積することに伴う短絡経路の生成を抑制し、短絡経路の形成に伴う不必要な電力の消費、および誤動作を防止し、通電開閉動作の信頼性に優れた電磁式スイッチを提供することができる。
【００２２】
また、ケース内表面と固定接点の間隔を小さく設定することが可能となり、電磁式スイッチの小型化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における電磁式スイッチの縦断面図
【図２】同実施の形態１における電磁式スイッチの図１のＡ−Ａ線による平面からの断面図
【図３】同実施の形態１における電磁式スイッチのケース部の分解斜視図
【図４】同実施の形態１の電磁式スイッチを備えた単相誘導電動機の回路図
【図５】同実施の形態１における電磁式スイッチの異なる構成を示す図２相当の平面からの断面図
【図６】本発明の実施の形態２における電磁式スイッチの縦断面図
【図７】同実施の形態２における始動装置の図６のＢ−Ｂ線による平面からの断面図
【図８】同実施の形態２における始動装置の異なる構成を示す図７相当の平面からの断面図
【図９】従来の単相誘導電動機の始動回路図
【図１０】従来の電磁式スイッチ（電流型始動リレー）の正面からの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
請求項１に記載の発明は、熱硬化性に優れた樹脂材料からなり、かつ一面が開口した箱状の第一ケースと、熱硬化性に優れた樹脂材料からなり、かつ前記第一ケースの開口を閉塞する第二ケースと、前記第一ケース内に配置され、かつ前記第二ケースに対向して出没する可動切片と、前記可動切片において一定の距離を介して設けられた一対の可動接点と、前記第二ケースの内面において前記一対の可動接点と対向して設けられ、かつ前記可動切片の出没動作によって前記可動接点と当接・離脱する固定接点を具備した固定切片と、前記可動切片を出没動作させる駆動装置を設けた電磁式スイッチにおいて、前記第一ケースの内壁面における前記固定切片の間に、前記内壁表面が前記可動切片から離れる方向に窪む開口凹部を設けたものである。
【００２５】
かかる構成とすることにより、前記可動接点と固定接点の当接に伴うスパークに含まれた炭化物が、前記第一ケース内の壁面に堆積し、前記固定切片（固定接点）間を接続する方向に成長しても、前記開口凹部によってその成長（堆積）を分断することができる。
【００２６】
したがって、前記第一ケース内表面に生成される炭化物による短絡経路の形成を抑制することができ、短絡経路を流れる微弱電流による消費電力の損失を抑制し、また、前記可動接点と固定接点の当接動作を安定させて信頼性に優れた電磁式スイッチを構成することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記開口凹部を、前記第一ケースの相対する壁面において、前記固定接点間の略中央部に設けたものである。
【００２８】
かかる構成とすることにより、固定接点から最も離れた箇所、すなわち、飛散衝突するスパーク量が比較的少ない箇所に前記開口凹部を設けることができる。
【００２９】
その結果、衝突するスパーク量が少なく、スパークに含まれる炭化物の堆積と成長を抑制して短絡経路の生成を抑制することができる。したがって、長期に亘って可動接点と固定接点の安定した当接動作を確保することができ、さらに信頼性を向上することができる。
【００３０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第一ケースの内壁面に、前記可動切片に近接し、かつ前記可動切片の出没動作時における該可動切片の回動を規制するガイド部を設け、前記ガイド部に前記開口凹部を設けたものである。
【００３１】
かかる構成とすることにより、前記可動切片の出没動作に伴う可動接点と固定接点の当接と離脱をより確実な動作とすることができる。また、内壁面の一部であるガイド部の可動切片への近接に伴い、前記スパークに伴う炭化物の堆積が促進され易い構成となるが、前記開口凹部による短絡経路の生成抑制に加えて、前記ガイド部を含め、前記第一ケースの内壁面と可動切片との間隔を小さくすることができ、電磁式スイッチを小型化することができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記開口凹部を、開口面の面積よりも前記開口面と対向する背壁面の面積を大きく形成したものである。
【００３３】
かかる構成とすることにより、前記開口面と背壁面の間の壁面を傾斜面とすることができる。その結果、前記スパークに伴う炭化物が直接前記開口凹部の背壁面に衝突することを抑制し、また、前記傾斜面に衝突した炭化物も、前記傾斜面の傾斜によって背壁面側へ反射し、開口凹部内に捕獲される。
【００３４】
したがって、開口凹部の開口面を閉塞するように成長する炭化物の堆積を抑制することができ、長期に亘って短絡経路の抑制と、通電動作と遮断動作の信頼性を確保することができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記開口凹部の深さを、可動接点もしくは固定接点の中心と前記開口凹部における開口面縁を結ぶ直線が、前記開口凹部の背壁面と交差しない深さとしたものである。
【００３６】
かかる構成とすることにより、前記スパークに伴う炭化物が直接前記開口凹部の背壁面に衝突することを抑制する作用をさらに高め、また、前記傾斜面に衝突した炭化物を前記開口凹部内へ捕集する作用もさらに高めることができる。
【００３７】
したがって、より長期に亘って炭化物の堆積、成長に起因した短絡経路の抑制と、通電動作と遮断動作の信頼性を確保することができる。
【００３８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記ガイド部の外周壁部に、前記第一ケースの内側へ入込む空間部を設けて前記開口凹部の背面を前記空間部に連通させ、さらに、前記第二ケースに、前記空間部と嵌合し、前記開口凹部の背壁面を形成するリブを設けたものである。
【００３９】
かかる構成とすることにより、前記空間部と第二ケースのリブの嵌合によって前記第一ケースと第二ケースの位置決めが行え、前記第一ケースの開口を閉塞する第二ケースの装着作業を容易にすることができる。
【００４０】
また、前記第二ケースを第一ケースから取り外すことにより、前記開口凹部を開放することができ、その結果、開口凹部内の炭化物の排出作業が容易となり、電磁式スイッチにおけるメンテナンスの作業性を向上することができる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電磁式スイッチの縦断面図である。図２は、同実施の形態１における電磁式スイッチの図１のＡ−Ａ線による平面からの断面図である。図３は、同実施の形態１における電磁式スイッチのケース部の分解斜視図である。図４は、同実施の形態１の電磁式スイッチを備えた単相誘導電動機の回路図である。図５は、同実施の形態１における電磁式スイッチの異なる構成を示す図２相当の平面からの断面図である。
【００４３】
図１および図２において、電磁式スイッチ１の主体構成は、電流型の始動リレーで、そのケース構成は、不飽和ポリエステル等で代表される電気絶縁性および耐熱性を有する樹脂を材料とし、一面が開口した箱状のケース（本発明の第一ケースに相当）２と、ケース２と同じ材料で形成され、ケース２の開口面を閉塞するキャップ（本発明の第二ケースに相当）３よりなる。
【００４４】
そして、ケース２には、底面から延出する円筒状のプランジャー収納部（以下、収納部と称す）４が設けられ、その外周には、リレーコイル５が取り付けられている。リレーコイル５は、ケース２の底面と収納部４に設けられた支持突起４ａによって挟持されている。また、収納部４内には、リレーコイル５の通電に伴って発生する磁力により、図１において上方に移動するプランジャー６が設けられている。このプランジャー６は、収納部４に設けられ、かつケース２とキャップ３を貫通して延びたセンターピン７を貫通している。したがって、プランジャー６の移動は、このセンターピン７に沿って行われる。
【００４５】
また、ケース２の内部空間９には、両端部に可動接点（以下、接点と称す）１０ａ、１０ｂを固定した可動切片１１が、センターピン７を貫通して設けられている。この可動切片１１は、真鍮等の導電材料より形成され、両方の接点１０ａ、１０ｂ間は短絡されている。さらに、可動切片１１は、通常自重により、内部空間９の底面に位置しており、センターピン７に沿って移動が可能となっている。
【００４６】
プランジャー６と可動切片１１の間には、センターピン７を貫通して復帰ばね１２が設けられている。この復帰ばね１２は、プランジャー６の移動に伴い、センターピン７に沿って上方へ移動し、可動切片１１をセンターピン７に沿って上方へ押し上げる動作を行う。
【００４７】
さらに、ケース２の開口縁には、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと対応する固定接点（以下、接点と称す）１３ａ、１３ｂを設けた一対の固定切片１４、１５が設けられている。この固定切片１４、１５は、その接点１３ａ、１３ｂが、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと当接する位置となるように、所定の距離を介して配置されている。これらの固定切片１４、１５は、キャップ３によりケース２を閉塞したとき、キャップ３によって押さえ付けられ、固定される。この固定切片１４、１５の固定は、ケース２とキャップ３の挟持に限るものではなく、予めキャップ３に固定する構成であってもよい。
【００４８】
なお、ケース２とキャップ３の固定は、ねじ止め、あるいは嵌合等の適宜手段にて行うことができる。
【００４９】
さらに、ケース２の内部空間９を形成する側壁の一部には、可動切片１１の回動を抑制するガイド部１６が設けられている。
【００５０】
このガイド部１６は、ケース２の側壁の一部に、内部空間９側へ入込む空間部１６ａを形成することに伴って形成されるもので、可動切片１１に接近しており、可動切片１１がセンターピン７に沿って上昇する際の可動切片１１の回動を規制するものである。したがって、可動切片１１は、その接点１０ａ、１０ｂが固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂと確実に当接するように移動する。
【００５１】
空間部１６ａは、ケース２とプランジャー収納部４を金型にて一体に成型できるように設けた空間で、ケース２は、プランジャー収納部４に加えてガイド部１６が同時に形成されるものである。
【００５２】
さらに、ガイド部１６には、ガイド部１６の側壁面が可動切片１１から離れる方向に窪み、平面状に連続した側壁面を分断する開口溝（本発明の開口凹部に相当）１７が設けられている。この開口溝１７は、図２に示す如く、平面から見て接点１０ａ、１０ｂ（接点１３ａ、１３ｂ）間の略中央部に設けられ、また、開口面である内面側の幅寸法ｗが背壁面である外面側の幅寸法Ｗよりも小さい寸法となる台形に形成されている。換言すると、開口溝１７は、内面側の面積よりも外面側の面積が大きく形成されている。
【００５３】
このケース２の空間部１６ａの形成に伴い、キャップ３には、上下に延び、かつ空間部１６ａと嵌合するリブ３ａが形成されている。したがって、開口溝１７の底面（背面）は、ケース２にキャップ３を装着した際に、キャップ３に設けた上下に延びるリブ３ａによって閉塞される。換言すると、リブ３ａは、空間部１６ａへの嵌合により、開口溝１７の底面を形成する機能に加えて、キャップ３のケース２への装着時における位置決めとしても機能し、ケース２への装着作業を容易にすることができる。
【００５４】
さらに詳述すると、開口溝１７は、内面側の幅寸法ｗが外面側の幅寸法Ｗよりも小さい寸法とすることにより、開口面（内面側）と背壁面（外面側）の間の壁面（開口溝１７の側壁面）が傾斜面となる。この傾斜面により、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂの当接時に発生するスパークに起因した炭化物が飛散した場合においても、図２の一点鎖線で示す方向に飛散する炭化物の直接の外部への飛び出しを抑制し、開口溝１７の底部（リブ３ａ）側で捕集することができる。なお、内面側の幅寸法ｗと外面側の幅寸法Ｗの具体的な数値関係は、電磁式スイッチ１の電流容量、あるいは接点１０ａ、１０ｂと開口溝１７との距離等に応じて適宜設定することができる。
【００５５】
次に、上記構成からなる電磁式スイッチ１の動作について説明する。
【００５６】
リレーコイル５が非通電状態にあるとき、可動切片１１は、図１に示す如く固定切片１４、１５と所定の距離を維持している。したがって、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂは開放状態にある。
【００５７】
そして、リレーコイル５に通電されると、その通電に伴う磁力によってプランジャー６が引き付けられ、プランジャー６は、センターピン７に沿って上昇する。このプランジャー６の移動に伴い、復帰ばね１２が押し上げられ、可動切片１１を押し上げる。したがって、可動切片１１は、ガイド部１６によって回動が規制されつつ、センターピン７に沿って上昇し、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂが固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂと当接する。
【００５８】
さらに、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂが当接した状態においても復帰ばね１２は、プランジャー６による押し上げ力を受け、自身の弾性力で可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂを固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂに押し当て、両者の当接状態を維持する。
【００５９】
また、リレーコイル５の通電が停止される、あるいはリレーコイル５への通電に伴う磁力がプランジャー６を引き付けることができない状態となったとき、プランジャー６は自重および復帰ばね１２の反発作用によって下方へ移動する。
【００６０】
これにより、可動切片１１も自重で下方へ移動し、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂとの当接が解除され、各接点１０ａ、１０ｂ、１３ａ、１３ｂは開放状態となる。
【００６１】
次に、図４により、上記構成の電磁式スイッチ１を単相誘導電動機の始動装置１ａとして用いた場合について説明する。
【００６２】
図４において、単相誘導電動機（以下、電動機と称す）２０の通電回路は、単相の交流電源２１と、過負荷保護装置２２と、電動機２０と、始動装置１ａをそれぞれ直列に接続した構成となっている。
【００６３】
そして、電動機２０の主巻線２０ａは、電磁式スイッチ１のリレーコイル５の一端に接続され、補助巻線２０ｂは、電磁式スイッチ１の一方の固定切片１４に接続されている。また、電磁式スイッチ１の他方の固定切片１５とリレーコイル５の他端は、交流電源２１に接続されている。
【００６４】
上記構成において、過負荷保護装置２２が通電状態（図４の状態）にあるとき、交流電源２１からの電流は、過負荷保護装置２２を介して主巻線２０ａを経由し、電磁式スイッチ１のリレーコイル５を流れる。
【００６５】
ここで、電動機２０の起動時は、周知の如く通常運転時に流れる電流よりもはるかに多くの電流が流れる。
【００６６】
したがって、リレーコイル５には強い電磁力が発生し、プランジャー６はリレーコイル５に引き付けられる。これにより、前述の如く可動切片１１が移動し、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂが当接する。その結果、電動機２０の補助巻線２０ｂの回路が閉状態となることで、補助巻線２０ｂに電流が流れ、始動トルクが発生し、電動機２０は回転を開始する。この時、復帰ばね１２は縮み反発力を蓄える。
【００６７】
起動後、電動機２０は徐々に回転速度を速め、そして回転速度の上昇に伴って主巻線２０ａに流れる電流が逆に徐々に減少する。これに伴い、主巻線２０ａと直列に接続された電磁式スイッチ１のリレーコイル５に流れる電流も徐々に減少する。
【００６８】
そして、電動機２０の回転が安定する等に伴い、主巻線２０ａに流れる電流が一定値以下になると、リレーコイル５の電磁力も一定値以下となる。その結果、プランジャー６は、その自重と復帰ばね１２の反発力により、下方へ移動する。したがって、可動切片１１も固定切片１４、１５から離れ、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂも固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂから離れて回路が開状態となり、補助巻線１０９への通電が遮断される。
【００６９】
その結果、電動機２０は、起動状態から通常の運転状態に移行する。
【００７０】
ここで、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂの特に当接時（ＯＮ動作時）には、大容量の電流が瞬時に流れるため、接点１０ａと接点１３ａの間、および接点１０ｂと接点１３ｂの間で非常に激しいスパークを伴う。これに起因して各接点１０ａ、１０ｂ、接点１３ａ、１３ｂの一部が破壊され、放射状に飛散したスパークとなってケース２の内表面に衝突する。
【００７１】
衝突したスパーク（接点の微細破片）は、ケース２およびキャップ３に付着し、図２の点線Ｘで示すように炭化物となって徐々に堆積し始める。
【００７２】
炭化物の堆積は、電動機２０の始動（運転）、停止、すなわちＯＮ・ＯＦＦ動作の繰り返しに伴って徐々に成長し、長期使用においては、その成長が固定切片１４、１５にまで至り、電気的に遮断されている固定切片１４、１５間に短絡経路を生成することもある。
【００７３】
しかしながら、本実施の形態１においては、ケース２の内部空間９において固定切片１４、１５の間に位置するガイド部１６に、ガイド部１６の連続した側壁面を遮断する開口溝１７を設けているため、スパークに伴って炭化物が成長した場合においても、この開口溝１７によって前述の短絡経路の生成を抑制することができ、固定切片１４、１５の短絡に伴う微小電流の通電に起因した消費電力のロスを防止することができる。さらに、堆積の成長が大きく進むと、短絡経路を流れる電流値も大きくなり、場合によっては、電磁式スイッチ１が正常に動作せず、本来の機能が得られなくなる可能性もあるが、本実施の形態１においては、かかることも解消することができる。
【００７４】
また飛散したスパーク（炭化物）が開口溝１７内に進入した場合においても、開口溝１７が一定の深さを有していること、および平面断面を、内面側の幅寸法ｗが外面側の幅寸法Ｗよりも小さい寸法とする台形状としたことにより、開口溝１７の底部（リブ３ａ）側で炭化物を捕集することができる。その結果、この捕集によって、短絡経路の生成をさらに遅らせ、長期に亘った使用における始動装置１ａの信頼性を確保することができる。
【００７５】
さらに、開口溝１７を、飛散衝突するスパーク量が比較的少ない接点１０ａ、１０ｂ（接点１３ａ、１３ｂ）間の略中央部に設けたことにより、開口溝１７に衝突するスパーク量が少なく、スパークに含まれる炭化物の堆積と成長によって開口溝１７が閉塞されることを抑制することができる。したがって、長期に亘って接点１０ａ、１０ｂと接点１３ａ、１３ｂの安定した当接動作を確保することができ、電磁式スイッチ１の信頼性をさらに向上することができる。
【００７６】
また、電磁式スイッチ１のメンテナンス等で、ケース２とキャップ３を分解することにより、開口溝１７の底部を開放状態とすることができる。その結果、開口溝１７内に捕集（堆積）された炭化物を容易に除去することができ、さらに長期に亘って電磁式スイッチ１の信頼性を高めることができる。
【００７７】
さらに、ケース２とキャップ３の装着に際しては、キャップ３に設けたリブ３ａの空間部１６ａへの嵌合が、キャップ３のケース２への装着時における位置決めとなるため、ケース２とキャップ３の装着作業を容易にすることができる。
【００７８】
またケース２およびキャップ３を熱硬化性に優れた樹脂材料である不飽和ポリエステル等で形成したことにより、高温のスパークが内部空間９の壁面に衝突しても、材料自体の熱劣化を抑えることができ、表面の炭化物の成長促進を抑えることができる。
【００７９】
さらに、電磁式スイッチ１は、ガイド部１６の形成に伴ってその内壁面が可動切片１１に近接し、スパークに伴う炭化物の堆積が促進され易い構成となるが、開口凹部１７による短絡経路の生成抑制に加えて、ガイド部１６を含め、ケース２の内壁面と可動切片１１との間隔を小さくすることができ、電磁式スイッチ１を小型化することができる。
【００８０】
なお、図５の一点鎖線で示す如く、接点１０ａ、１０ｂ（接点１３ａ、１３ｂ）の中心と開口溝１７における開口面縁を結ぶ直線が、開口溝１７の底部面（リブ３ａ面）と交差しない深さとすることによっても、図１乃至図４に示す構成と同様の作用効果が期待できる。
【００８１】
加えて、図５の構成は、スパークが直接開口溝１７の底面部に衝突することを抑制することができる。
【００８２】
すなわち、開口溝１７における内面側の幅寸法ｗと外面側の幅寸法Ｗを設定することにより、スパークは、開口溝１７の開口面と背壁面の間の壁面である傾斜面に衝突し、開口溝１７の底面部（リブ３ａ面）内に侵入する構成が得られる。その跳ね返りを考慮しても、開口溝１７の底部（リブ３ａ面）の中央部付近でのスパークの堆積は抑制され、開口溝１７内の周縁部に捕集することができる。
【００８３】
このように、開口溝１７に、直接スパークが衝突し難い箇所を意図的に設けることで、開口溝１７の内部沿面での短絡経路の形成を抑制することができ、電磁式スイッチ１の信頼性をさらに高めることができる。
【００８４】
図５においては、開口溝１７における内面側の幅寸法ｗと外面側の幅寸法Ｗを設定することにより、上述の如く接点１０ａ、１０ｂ（接点１３ａ、１３ｂ）の中心と開口溝１７における開口面縁を結ぶ直線が、開口溝１７の底部面（リブ３ａ面）と交差しない構成を定義したが、例えば、ケース２の空間部１６ａを浅くし、これに伴ってガイド部１６の肉厚寸法を大きくして開口溝１７の深さを深くすることによっても、接点１０ａ、１０ｂ（接点１３ａ、１３ｂ）の中心と開口溝１７における開口面縁を結ぶ直線が、開口溝１７の底部面（リブ３ａ面）と交差しない構成を得ることができ、同様の作用効果が期待できる。
【００８５】
なお、本実施の形態１における電磁式スイッチ１は、単相誘導電動機２０の始動装置に限るものではなく、異なる種類の電動機、あるいは電気ヒータ等のように比較的大きな電流が流れる負荷の通電回路に使用することができる。
【００８６】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における電磁式スイッチの縦断面図である。図７は、同実施の形態２における始動装置の図６のＢ−Ｂ線による平面からの断面図である。図８は、同実施の形態２における始動装置の異なる構成を示す図７相当の平面からの断面図である。なお、以下の説明において、先の実施の形態１と同じ構成要件については同一の符号を付し、先の実施の形態１と異なる構成内容を主体に説明する。
【００８７】
図６、図７において、実施の形態１と相違する構成は、ケース２に設けたガイド部２６を、複数のリブ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄによって形成し、一側のリブ２６ａとリブ２６ｂの間、および他側のリブ２６ｃとリブ２６ｄの間に、内壁表面が可動切片１１から離れる方向に窪む捕集空間（本発明の開口凹部に相当）２７を形成している点である。
【００８８】
したがって、ケース２およびキャップ３の側面を、平面状とすることができ、実施の形態１で形成したような空間部１６ａ、リブ３ａを設ける必要はないが、例えば、ケース２とキャップ３の装着性を考慮する等、必要性に応じて設けることもできる。
【００８９】
その他、ガイド部２６の先端が可動切片１１に近接している等の構成は、先の実施の形態１と同様に構成されている。
【００９０】
したがって、本実施の形態２においても先の実施の形態１と同様に、リレーコイル５の通電に伴い、プランジャー６が引き付けられて、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂが当接し、リレーコイル５を流れる電流が少なくなることにより、可動切片１１と固定切片１４、１５が離れて接点１０ａ、１０ｂと接点１３ａ、１３ｂが開放される動作を行う。
【００９１】
ここで、可動切片１１は、上下移動の際に回動が伴っても、複数のリブ（ガイド部）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄによってその回動が規制される。したがって、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂの当接によるＯＮ動作と解除によるＯＦＦ動作が確実に行われるように動作する。
【００９２】
また、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂの当接に伴ってスパークが発生し、このスパークに起因した接点１０ａ、１０ｂ、１３ａ、１３ｂの微細破片（炭化物）が、ケース２およびキャップ３で形成される内部空間９内で飛散し、点線Ｘで示すように内部空間９の壁面に堆積する。そして、長期に亘る使用においては、その微細破片の堆積が成長し、やがては固定切片１４、１５に到達し、固定切片１４、１５間を短絡するまでに至る。
【００９３】
しかしながら、本実施の形態２においては、リブ２６ａとリブ２６ｂの間、およびリブ２６ｃとリブ２６ｄの間にそれぞれ捕集空間２７を設けて微細破片の堆積の成長による固定切片１４、１５への到達を抑制する構成としているため、先の実施の形態１と同様に、固定切片１４、１５の短絡に伴う微小電流の通電に起因した消費電力のロスを防止することができ、また、堆積の成長が大きく進んだことに起因する始動装置１ａの正常動作不能を解消し、始動装置１ａの長期に亘る使用に際しても、信頼性を確保することができる。
【００９４】
次に、図８により、本実施の形態２の応用構成について説明する。
【００９５】
図８の構成は、可動切片１１のガイド部２６を構成するリブ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを、その先端が固定切片１４、１５から離れる方向に傾斜して延出させた構成が図６相違し、他の部分は、図６、図７と同様の構成である。
【００９６】
したがって、図８の構成においても、図６、図７の構成と同様に、リレーコイル５の通電に伴い、プランジャー６が引き付けられて、可動切片１１側の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５側の接点１３ａ、１３ｂが当接し、リレーコイル５を流れる電流が少なくなることにより、可動切片１１と固定切片１４、１５が離れて接点１０ａ、１０ｂと接点１３ａ、１３ｂが開放される動作を行う。
【００９７】
また、可動切片１１の上下移動の際に伴う回動についても、図６、図７の構成と同様に複数のリブ（ガイド部）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄによってその回動が規制され、可動切片１１の接点１０ａ、１０ｂと固定切片１４、１５の接点１３ａ、１３ｂの当接によるＯＮ動作と解除によるＯＦＦ動作を正常に行うことができる。
【００９８】
特に、図８の構成は、各リブ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの先端を固定切片１４、１５から離れる方向に延出させることにより、固定切片１４、１５と各リブ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの先端との距離を大きく確保することができる。
【００９９】
したがって、リブ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ側面にスパークに伴う炭化物の堆積が進んでも、固定切片１４、１５との距離が十分であることから、固定切片１４、１５へ容易に到達することがない。
【０１００】
しかも、実施の形態１と同様に捕集空間２７の内面側幅寸法ｗを外面側の幅寸法Ｗよりも小さい寸法としているため、接点１０ａ、１０ｂ（接点１３ａ、１３ｂ）の中心と捕集空間２７における開口面縁を結ぶ直線が、捕集空間２７の底部面（外面側）と交差しない深さとすることができる。
【０１０１】
したがって、図６および図７に示す構成と同様の作用効果が期待できることに加えて、図８の構成は、スパークが直接捕集空間２７の底面部に衝突することを抑制することができる。
【０１０２】
すなわち、捕集空間２７における内面側の幅寸法ｗと外面側の幅寸法Ｗを設定することにより、スパークは、捕集空間２７の開口面と背壁面の間の壁面である傾斜面に衝突し、捕集空間２７の底面部内に侵入する構成が得られる。その跳ね返りを考慮しても、捕集空間２７の底面部の中央部付近でのスパークの堆積は抑制され、捕集空間２７内の周縁部に捕集することができる。
【０１０３】
このように、捕集空間２７に、直接スパークが衝突し難い箇所を意図的に設けることで、捕集空間２７の内部沿面での短絡経路の形成を抑制することができ、電磁式スイッチ１の信頼性をさらに高めることができる。
【０１０４】
その結果、先の実施の形態１と同様に、固定切片１４、１５の短絡に伴う微小電流の通電に起因した消費電力のロスを防止することができ、また、堆積の成長が大きく進んだことに起因する始動装置１ａの正常動作が不能となることを解消し、始動装置１ａの長期に亘る使用に際しても、信頼性を確保することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態２においては、捕集空間２７の背面を、ケース２の側面にて形成する構成としているため、ケース２の側壁を一様の平面とすることができ、ケース２の形状を簡素化することができる。
【０１０６】
また、キャップ３についても、先の実施の形態１のように開口溝１７の底面（背面）を形成するリブ３ａ等が不要となり、形状を簡素化することができる。
【０１０７】
ケース２およびキャップ３の形状の簡素化は、金型の成型加工を容易化することに繋がり、製造コストを削減することができる。
【０１０８】
なお、ケース２およびキャップ３の形状の簡素化は、必ずしも求める事項ではなく、始動装置１ａの取り付け場所、取り付け形態等に応じてその外形が適宜設定される事項である。
【０１０９】
したがって、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、キャップ３に捕集空間２７の背面を形成するリブ（図示せず）を設け、ケース２とキャップ３の組合せで捕集空間２７を形成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のように、本発明にかかる電磁式スイッチは、無駄な電力消費を抑制し、比較的大きな電流が流れる負荷の通電回路に使用することが可能なため、単相誘導電動機の通電回路に限らず、電動機を駆動源とする圧縮機、あるいは電気ヒータ等を負荷とする通電回路を備えた自販機、冷凍ショーケース、除湿機等の機器を用途として広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１      電磁式スイッチ
２      ケース（第一ケース）
３      キャップ（第二ケース）
３ａ    リブ
４      プランジャー収納部
５      リレーコイル
６      プランジャー
９      内部空間
１０ａ  可動接点
１０ｂ  可動接点
１１    可動切片
１３ａ  固定接点
１３ｂ  固定接点
１４    固定切片
１５    固定切片
１６    ガイド部
１６ａ  空間部
１７    開口溝（開口凹部）
２６    ガイド部
２６ａ  リブ
２６ｂ  リブ
２６ｃ  リブ
２６ｄ  リブ
２７    捕集空間（開口凹部）
ｗ      幅寸法
Ｗ      幅寸法
【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】
2012022778.tif 000009
【図８】
2012022778.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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