(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コ字状の固定接点台に固定接点が取り付けられた電磁接触器の固定接触子において、
上面に前記固定接点が取り付けられた前記固定接点台の上部脚の下面に、この下面に接する基板の左右両側から前記固定接点の上面より高く立ち上がる側板を有し、前記上脚部の前記固定接点の取付位置から先端側に延在する断面Ｕ字状のアークランナを結合し、このアークランナの基板をコ字状の固定接点台の内側面に沿ってこの固定接点台の下部脚の先端まで延長し、前記固定接点台の下部脚及び前記基板の前記下部脚と重なる部分の先端に、固定ねじ挿入用の切欠を一体に形成するとともに、この固定ねじ挿入用の切欠に合わせて、アークランナの基板にスプリングワッシャ付の前記固定ねじを締め付けるためのドライバ用穴を設け、前記切欠に挿入した締め付け前の前記固定ねじの頭部を前記スプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に押圧するようにしたことを特徴とする電磁接触器の固定接触子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁接触器の固定接触子に関し、特にそのアーク駆動手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁接触器の固定接触子は一般にコ字状の固定接点台に固定接点が取り付けられて構成され、この固定接触子は電磁接触器の各極ごとに互いに対向して一対設置され、それらの間を橋絡する可動接触子により電流の開閉が行われる。図１２〜図１４は対をなす従来の上記固定接触子の一方のみを示したもので、図１２の（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ａ）の正面図、図１３は図１２のXIII−XIII線に沿う断面図、図１４は同じく XIV−XIV 線に沿う断面図である。これらの図において、固定接触子１は銅の帯材から屈曲形成されたコ字状の固定接点台２の上部脚２ａの上面に、固定接点３がろう付けにより接合されている。また、固定接点台２の上部脚２ａの下面には、上部脚２ａよりもやや幅の広い磁性板からなる短冊状のアークランナ４が前後２本のリベット５及び６により結合されている。
【０００３】
一方、固定接点台２の下部脚２ｂの先端にはＵ字状の切欠７が形成され、この切欠７には固定接触子１を図示しない電磁接触器本体に締め付ける固定ねじ８が挿入されている。切欠７の入口は固定ねじ８の挿入後に下部脚２ｂの両側からの押圧変形により狭められ、固定ねじ８の脱落防止が図られている。この固定ねじ８は、上部脚２ａ及びアークランナ４の丸穴９を通してねじ締めされる。また、下部脚２ｂには、電磁接触器本体の突部と嵌合する位置決め穴１０が設けられている。
【０００４】
上記固定接触子１に例えば図１２（Ｂ）に示す向きに電流ｉが流れると、その電流遮断時に固定接点３と図示しない可動接点との間に図示アーク１１が発生する。このアーク１１は、電流ｉに基づいて紙面を裏側から表側に貫通するように生じる磁束φにより電磁力Ｆを受け、上部脚２ａ上をその先端側に駆動される。上部脚２ａの先端近傍には図示しないが消弧グリッドが配置されており、アーク１１はこの消弧グリッドに移ってやがて消弧される。アークランナ４はアーク１１の上記駆動の過程で磁束φを集め、磁束密度を高めてアーク駆動力Ｆを強める作用をする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来構成には、次のような問題点があった。
(1) 電流遮断時のアーク１１が固定接触子１のコ字形の根元付近に発生すると、従来はアーク駆動力Ｆが不十分でアーク１１が固定接点３に膠着しやすく、接点の消耗が大きい。
(2) 図１２（Ａ）に示すように、アークランナ４が消弧室壁１２に近接しているので、アーク１１により消弧室壁１２が損傷を受けやすく、その材質が脆い場合は相間短絡する危険がある。
(3) アークランナ４を固定接点台２に結合するためにリベット５，６をかしめ加工したり、固定ねじ８の脱落防止のため切欠７の両側を押圧変形させたりするため加工工数が多い。
そこで、この発明の課題は、アークランナを改良して、アーク駆動力の増強、消弧室壁の損傷の軽減及び加工工数の低減を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、この発明は、コ字状の固定接点台に固定接点が取り付けられた電磁接触器の固定接触子において、上面に前記固定接点が取り付けられた前記固定接点台の上部脚の下面に、この下面に接する基板の左右両側から前記固定接点の上面より高く立ち上がる側板を有し、前記上脚部の前記固定接点の取付位置から先端側に延在する断面Ｕ字状のアークランナを結合し、このアークランナの基板をコ字状の固定接点台の内側面に沿ってこの固定接点台の下部脚の先端まで延長し、前記固定接点台の下部脚及び前記基板の前記下部脚と重なる部分の先端に、固定ねじ挿入用の切欠を一体に形成するとともに、この固定ねじ挿入用の切欠に合わせて、アークランナの基板にスプリングワッシャ付の前記固定ねじを締め付けるためのドライバ用穴を設け、前記切欠に挿入した締め付け前の前記固定ねじの頭部を前記スプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に押圧するものとする。
【０００７】
このようにアークランナを断面Ｕ字状とすることにより、固定接点上に発生したアークは可動接点との間のギャップが固定接点より短いアークランナの側板上に早期に移動するとともに、アークに作用する磁束密度はアークランナの左右側板により高められるため、アークがたとえ固定接触子のコ字形の根元付近に発生したとしても、このアークはアークランナ上を側板の内側エッジに沿って固定接点と反対の側に向かって強力に駆動され、速やかに消弧室に導かれるのでアーク熱による接点の消耗が少なくなる。
【００１０】
また、固定接触子を電磁接触器本体に締め付ける固定ねじでアークランナを同時に締め付けられるので、アークランナを固定接点台に締結するリベットが不要となるとともに切欠に挿入された固定ねじは、その頭部がスプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に嵌入した状態で保持されるため、切欠両側を変形加工することなく固定ねじの脱落を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１２に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。まず、図１〜図３は基本的な実施の形態を示すもので、図１の（Ａ）は固定接触子の平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）の右正面図、図２は図１（Ａ）のII−II線に沿う断面図、図３は同じく III−III 線に沿う断面図である。図１〜図３において、アークランナ４は、上面に固定接点３がろう付けされたコ字状の固定接点台２の上部脚２ａの下面に接する基板４ａの左右両側から固定接点３の上面より高く立ち上がる側板４ｂを有する断面Ｕ字状に形成されている。基板４ａ及び左右の側板４ｂは、上脚部２ａの固定接点取付位置から先端側（図１（Ａ）の右端側）に、上脚部２ａより長く延在している。また、基板４ａはコ字状の固定接点台２の内側面に沿って固定接点台２の下部脚２ｂの先端まで延長されている。
【００１２】
図１（Ａ）及び図２に示すように、下部脚２ｂ及び基板４ａの下部脚２ｂと重なる部分の先端には、固定接触子１を電磁接触器本体に締め付ける図示しない固定ねじが挿入されるＵ字状の切欠７が上下一体に形成されている。そして、切欠７の真上に位置して基板４ａに固定ねじを締めるドライバ用の丸穴９があけられ、また固定接点台２の下部脚２ｂには固定接触子１が電磁接触器本体に固定される際に電磁接触器本体の突部が嵌入される位置決め穴１０があけられている。なお、上部脚２ａの先端上面の突部は固定接点３の位置決め用に設けられたものである。
【００１３】
図４〜図６は図１〜図３の固定接触子のアークランナ側板を途中から内側に切り曲げた実施の形態を示すもので、図４の（Ａ）は固定接触子の平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ａ）の右正面図、図５は図１（Ａ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は同じくVI−VI線に沿う断面図である。これら各図において、アークランナ４の左右の側板４ｂは、固定接点３よりも先の部分、図示の場合は上部脚２ａの先端面とほぼ同位置から先の部分が基板４ａから切り離され、この切り離し部分は内側に斜めに折り曲げられている。その他の構成は図１〜図３の実施の形態と同じなので説明を省略する。
【００１４】
図７は図５に示した固定接触子１と、この固定接触子１を図示しない電磁接触器本体に締め付ける固定ねじ８とを示したものである。図７において、固定ねじ８には、スプリングワッシャ１３が平ワッシャ１４とともに予め装着されている。このスプリングワッシャ１３は図７（Ａ）に示す矢印に沿って、図７（Ｂ）に示すように切欠７に挿入される。ここで、固定接点台２に沿ってコ字状に折り曲げられたアークランナ４の基板４ａの上下間の隙間寸法は、固定ねじ８の頭部が基板４ａのドライバ用穴９に図７（Ｂ）に示すように嵌入した状態でスプリングワッシャ１３が僅かに圧縮される大きさに設定されている。その結果、固定ねじ８は締め付け前においてスプリングワッシャ１３のばね力でドライバ用穴９に押圧された状態で固定接触子１に保持される。
【００１５】
固定ねじ８を保持した固定接触子１は、図７（Ｃ）に示すようにドライバ用穴９を通してドライバ１５で電磁接触器本体、図示の場合は電磁接触器のモールドフレームに後述するように固定された端子板１５のねじ穴にねじ込まれて、締め付けられる。この締付状態において、固定ねじ８の頭部は基板４ａの下面から僅かに離れる。このような構成によれば、アークランナ４は固定接触子１と一緒に固定ねじ８で電磁接触器本体に締め付けられるので、アークランナ４を予めリベットにより固定接点台２に結合しておく必要がない。また、固定ねじ８を固定接触子１に挿入、組み合わせた図７（Ｂ）の状態で、固定ねじ８はスプリングワッシャ１３のばね力で脱落しないように固定接触子１に保持されるので、切欠７の両側で下部脚２ｂを押圧変形させる必要がない。
【００１６】
図８及び図９は図４〜図６の固定接触子１を組み込んだ３相電磁接触器の要部（開閉部）を示すもので、図８は縦断面図、図９は横断面図である。図８及び図９において、電磁接触器のモールドフレーム１６に各相の電源側及び負荷側の端子板１７及び１８が固定ねじ１９で締め付けられ、各端子板１７，１８にそれぞれ固定接触子１が固定ねじ８で締め付けられている。固定接触子１の位置決め穴１０（図５）には、モールドフレーム１６の突部１６ａが嵌入している。モールドフレーム１６内には、図示しない操作電磁石の可動鉄心に連結された可動接点支え２０が収容され、その頭部には可動接触子２１が接触スプリング２２、支え枠２３及び板ばね２４を介して保持されている。可動接触子２１は対向する固定接触子１，１間に渡る平板な可動接点台の両端に、固定接点３と相対して可動接点２５が接合されて構成されている。
【００１７】
モールドフレーム１６には、固定・可動接触子１，２１に被さるように消弧室２６が装着され、モールド成形された耐アーク性磁器からなる消弧室壁１２内には、各固定接触子１の上部脚２ａの先端近傍に、磁性板からなる複数枚の消弧グリッド２７がそれぞれ配置され、また左右の消弧グリッド２７間には可動接触子２１と平行に短絡板２８が設置されている。図示電磁接触器は周知の通り、操作電磁石の励磁により可動鉄心が吸引されると、可動接点支え２０が下降して可動接触子２１が固定接触子１，１間を橋絡し、端子板１７，１８間の電路を閉路する。その後、操作電磁石の励磁が解かれると、図示しない復帰スプリングの作用により可動接点支え２０が上昇し、可動接触子２１が図示状態に開離して電路が開路される。
【００１８】
図１０は図８の要部を拡大して示した側面図、図１１はその右正面図である。以下、図１０，図１１，図１，図４に基づいて、図示電磁接触器の電流遮断時の消弧機構について説明する。すなわち、これらの図において、いま電路を開路して電流ｉを遮断すると、固定・可動接点３，２５間にアーク１１が生じるが、その固定接点３側の足は可動接点２５との間のギャップが固定接点３よりも短いアークランナ４の側板４ｂの左右いずれかに直ちに移動する（図１０の・及び図１，図４，図１１の状態）。
【００１９】
このアーク１１は、図１及び図４に示すように、固定接触子１の主として上部脚２ａを通過する電流ｉによる磁束φによりアーク電流ｉＡ に作用する磁気駆動力Ｆにより固定接点３と反対の側に強く駆動され、側板４ｂの内側エッジに沿ってアークランナ４の先端に向かって走る（図１０の・の状態）。そして、アークランナ４の先端まで達して引き伸ばされたアーク１１は、消弧グリッド２７に入り（図１０の・の状態）、最後に可動接点２５側の足が短絡板２８に移動して消弧を完了する（図１０の・の状態）。
【００２０】
上記消弧過程において、Ｕ字状断面を形成するアークランナ４は側板４ｂの存在により電流ｉによる磁束φを効率よく集束させ、アーク電流ｉＡ に作用する磁束密度を高めて大きな磁気駆動力Ｆを発生させる。また、側板４ｂは固定接点３よりも可動接点２５との間のギャップが短いので、図１あるいは図４に示すようにアーク１１は発生後に直ちに側板４ｂに移動し、図１０から分かるように電流ｉは早い時期からアークランナ４を通して流れるようになる。そのため、固定接点３や固定接点台２のアーク熱による消耗が減少し、この部分の寿命が長くなる。
【００２１】
また、図４の実施の形態においては、アークランナ４の側板４ｂが先端側で内側に斜めに折り曲げられている。そのため、図１０において、アーク１１が・→・→・と移動するに従って消弧室壁１２（図４）から遠ざかり、それだけアーク１１に曝される度合いが減少して消弧室壁１２の損傷が軽減される。なお、図示実施の形態において、固定接点台２の上部脚２ａは従来例に比べて短く、その分、アークランナ４は突出して延在している。これはアーク１１が早期にアークランナ４に移行するために固定接点台２に長いアーク走行路を設ける必要がないことによるが、この発明においても従来例と同様に、固定接点台２の先端面をアークランナ４と揃えることは一向に差し支えない。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は、アークランナを左右に側板を有するＵ字状断面とすることによりアーク電流に作用する磁束密度を高め、アークが固定接触子のコ字形の付け根付近に発生した場合にも十分なアーク駆動力を得ることができる。また、アークランナの側板を固定接点の先の部分で内側に斜めに折り曲げることにより、この側板のエッジを先端側に走るアークを次第に消弧室壁から遠ざけ、アーク熱によるその損傷を軽減できる。更に、アークランナの基板をコ字状の固定接点台の内側面に沿って延長し、その先端を固定接触子を電磁接触器本体に締め付ける固定ねじで共締めすることにより、アークランナを固定接点台に結合するリベットが不要となる。更にまた、固定ねじの頭部をスプリングワッシャのばね力でドライバ用穴に押圧することにより、固定ねじの脱落を防止するための固定接点台の変形加工が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態を示し、（Ａ）は固定接触子の平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）の右正面図である。
【図２】  図１（Ａ）のII−II線に沿う断面図である。
【図３】  図１（Ａ）の III−III 線に沿う断面図である。
【図４】  この発明の異なる実施の形態を示し、（Ａ）は固定接触子の平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ａ）の右正面図である。
【図５】  図４（Ａ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】  図４（Ａ）のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】  図５の固定接触子及び固定ねじのそれぞれ縦断面図及び側面図で、（Ａ）は固定ねじが固定接触子に挿入される前の状態、（Ｂ）は固定ねじが固定接触子に保持された状態、（Ｃ）は固定ねじが締め付けられた状態をそれぞれ示す。
【図８】  図４の固定接触子を組み込んだ電磁接触器の要部縦断面図である。
【図９】  図８の電磁接触器の横断面図である。
【図10】  図８の要部の拡大図である。
【図11】  図１０の右正面図である。
【図12】  従来例を示し、（Ａ）は固定接触子の平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ａ）の右正面図である。
【図13】  図１２（Ａ）のXIII−XIII線に沿う断面図である。
【図14】  図１２（Ａ）の XIV−XIV 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１    固定接触子
２    固定接点台
２ａ  上部脚
２ｂ  下部脚
４    アークランナ
４ａ  基板
４ｂ  側板
７    切欠
８    固定ねじ
９    ドライバ用穴
１１    アーク
１２    消弧室壁
１３    スプリングワッシャ
１７    端子板
１８    端子板
２１    可動接触子
２５    可動接点
２６    消弧室
２７    消弧グリッド
２８    短絡板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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