(57)【要約】【課題】電流路を流れる電流の向き（順方向、或いは逆方向）が変化しても十分にアークを引き伸ばす力を発生して消弧性能を向上させることができる接点機構を提供する。【解決手段】固定接点１３ａ，１４ａを有する一対の固定接触子１３，１４と、これら一対の固定接触子の固定接点に接離可能な一対の可動接点１５ａ，１５ｂを長手方向の両端側に設けた可動接触子１５と、一対の固定接触子及び可動接触子を収納している絶縁材で形成した接点収納ケース４と、一対の固定接触子の固定接点を結んだ延長線Ｌ上に位置するように接点収納ケースに配置され、それぞれの固定接点に対向する磁極面を異極性に着磁した一対のアーク消弧用永久磁石４０，４１とを備えている。【選択図】図２
2016012505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点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前記固定接点に接離可能な一対の可動接点を長手方向の両端側に設けた可動接触子と、
前記一対の固定接触子及び前記可動接触子を収納している絶縁材で形成した接点収納ケースと、
前記一対の固定接触子の前記固定接点を結んだ延長線上に位置するように前記接点収納ケースに配置され、それぞれの前記固定接点に対向する磁極面を異極性に着磁した一対のアーク消弧用永久磁石と、を備えたことを特徴とする接点機構。
【請求項２】
前記一対のアーク消弧用永久磁石は、前記一対の固定接触子のそれぞれの前記固定接点に対向する前記磁極面を、円弧面形状で凹んだ面としたラジアル異方性磁石であることを特徴とする請求項１記載の接点機構。
【請求項３】
前記一対のアーク消弧用永久磁石は、前記接点収納ケースの内部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の接点機構。
【請求項４】
前記一対の固定接触子の間の前記延長線上に、前記一対のアーク消弧用永久磁石の前記磁極面に対向する面を、前記磁極面に対して異極性の磁極面とした中間アーク消弧用永久磁石を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の接点機構。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の接点機構を備え、
前記可動接触子が操作用電磁石の可動鉄心に連結され、前記一対の固定接触子が外部接続端子に接続されている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、電流路の開閉を行う接点機構及びこれを使用した電磁接触器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流遮断時にアークが発生する電磁接触器などに適用する接点機構として、それぞれ固定接点を有している一対の固定接触子と、これら一対の固定接触子の固定接点に接離可能な一対の可動接点を長手方向の両端側に設けた可動接触子と、一対の固定接触子及び可動接触子を収納している絶縁材で形成した接点収納ケースと、可動接触子の幅方向の両側面と対向するように接点収納ケースに配置された一対のアーク消弧用永久磁石と、を備えた装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ここで、可動接触子の幅方向の両側面と対向するように接点収納ケースに配置した一対のアーク消弧用永久磁石は、互いの対向磁極面（可動接触子の幅方向の両側面に対向している磁極面）を同一極性に着磁する場合と、互いの対向磁極面を異極性に着磁する場合とが考えられる。
一対のアーク消弧用永久磁石の対向磁極面を同一極性に着磁すると、一対の固定接触子間に可動接触子が接触している投入状態から釈放状態とする際に一対の固定接点及び可動接点との間に一対のアークが発生した場合、電流路を流れる電流の流れと一対のアーク消弧用永久磁石の磁束との関係からフレミング左手の法則により、一対のアークに対して可動接触子の幅方向の同一方向にローレンツ力が作用し、一対のアークが引き伸ばされる。しかし、同一方向に引き伸ばされた一対のアークが繋がるおそれがあり、アーク消弧性能の面で問題がある。
【０００４】
一方、一対のアーク消弧用永久磁石の対向磁極面を異極性として着磁すると、電流路に順方向の電流が流れる場合には、一対の固定磁極面接点及び可動接点との間に発生した一対のアークに対して、順方向の電流と、可動接触子の幅方向を横切る一対のアーク消弧用永久磁石の磁束との関係からフレミング左手の法則により、一対のアークに対して可動接触子の長手方向の外方に向うローレンツ力が作用し、一対のアークが引き伸ばされる。しかし、電流路に逆方向の電流が流れる場合には、逆方向の電流と一対のアーク消弧用永久磁石の磁束との関係からフレミング左手の法則により、一対のアークに対して可動接触子の長手方向の内方に向うローレンツ力が作用してアーク同士が繋がるおそれがあり、アーク消弧性能の面で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３９９７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、電流路を流れる電流の向き（順方向、或いは逆方向）が変化しても十分にアークを引き伸ばす力を発生して消弧性能を向上させることができる接点機構及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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る接点機構は、固定接点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上記固定接点に接離可能な一対の可動接点を長手方向の両端側に設けた可動接触子と、上記一対の固定接触子及び上記可動接触子を収納している絶縁材で形成した接点収納ケースと、上記一対の固定接触子の上記固定接点を結んだ延長線上に位置するように上記接点収納ケースに配置され、それぞれの上記固定接点に対向する磁極面を異極性に着磁した一対のアーク消弧用永久磁石とを備えている。
また、本発明の一態様に係る電磁接触器は、上記接点機構を備え、上記可動接触子が操作用電磁石の可動鉄心に連結され、上記一対の固定接触子が外部接続端子に接続されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る接点機構及びこれを使用した電磁接触器によれば、電流路を流れる電流の向き（順方向、或いは逆方向）が変化しても、一対の固定接触子の固定接点を結んだ延長線上に位置するように接点収納ケースに配置した一対のアーク消弧用永久磁石の磁束と、一対の固定接触子の固定接点と可動接触子の一対の固定接点の間で発生する一対のアークの電流の流れ方向との関係から、一対のアークを互いに逆向きで引き伸ばす大きなローレンツ力が作用するので、一対のアークが繋がるおそれがなく、一対のアークを確実に引き伸ばして消弧を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態の電磁接触器を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の接点機構を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態の接点機構を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態の電磁接触器を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の接点機構を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態の接点機構を示す図である。
【図７】本発明の第５実施形態の接点機構を示す図である。
【図８】本発明の第６実施形態の接点機構を示す図である。
【図９】本発明の第７実施形態の接点機構を示す図である。
【図１０】本発明の第８実施形態の接点機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第１実施形態に対して他の実施形態の部材が同一符号である場合には、第１実施形態と同一の構成部材であるとして他の実施形態では説明を省略する。
［第１実施形態］
図１に示す本発明に係る第１実施形態の電磁接触器１は、接点機構２と、この接点機構２を駆動する電磁石ユニット２０とを備えている。
接点機構２は接点収納ケース４に収納されており、接点収納ケース４は、例えばセラミックや合成樹脂材により、角筒部５とこの角筒部５の上端を閉塞する天板部６とを一体成形して桶状体に形成されている。
角筒体５は、下部に形成したフランジ部７が電磁石ユニット２０の上部磁気ヨーク２１にシール接合されて固定されている。天板部６には、貫通孔９，１０が所定間隔をあけて形成されている。
【００１１】
接点機構２は、絶縁基板６の貫通孔９，１０に挿入して固定されている一対の固定接触子１３，１４（以下、第１固定接触子１３、第２固定接触子と称する）と、これら第１及び第２固定接触子１３，１４の下面に設けた第１及び第２固定接点１３ａ，１４ａに第１及び第２可動接点１５ａ，１５ｂが対向している可動接触子１５とを備えている。
可動接触子１５は、電磁石ユニット２０の固定鉄心２２に固定された連結軸２３に支持されている。
【００１２】
連結軸２３の上部には、可動接触子１５に対して所定の付勢力を付与する接触スプリング２６が配置されている。
電磁石ユニット２０は、側面から見て扁平なＵ字形状の磁気ヨーク２８を有し、この磁気ヨーク２８の底板部の中央部に、有底筒状に形成されたキャップ３５が配置されている。このキャップ３５の開放端に半径方向外方に延長して形成されたフランジ部３５ａが上部磁気ヨーク２１の下面にシール接合されている。固定プランジャ２９の外側にはスプール３０が配置されている。
【００１３】
スプール３０は、キャップ３５を挿通する中央円筒部３１と、この中央円筒部３１の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部３２と、中央円筒部３１の上端より僅かに下側から半径方向外方に突出する上フランジ部３３とを備えている。そして、中央円筒部３１、下フランジ部３２及び上フランジ部３３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。
【００１４】
キャップ３５の内部には、連結軸２３を挿通した固定鉄心２２と、この固定鉄心２２から下方に突出した連結軸２３に上下に摺動可能に挿入されている可動鉄心２４とが配置されている。そして、連結軸の下部の外周に復帰スプリング３６が装着されている。
そして、密閉された接点収納ケース４に水素ガス、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。
【００１５】
接点機構２を構成する可動接触子１５は、銅、アルミニウム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、長手方向の中央部に連結軸２３が連結されており、長手方向の両端側の下面に、第１可動接点１５ａ及び第２可動接点１５ｂが形成されている。
また、接点機構２を構成する第１固定接触子１３及び第２固定接触子１４は、図１から図３に示すように、銅、アルミニウムなどからなり、絶縁基板６に固定されている。
【００１６】
そして、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａは、可動接触子１５の第１可動接点１５ａに上側から対向しており、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａも、可動接触子１５の第２可動接点１５ｂに上側から対向している。
可動接触子１５は、釈放状態で、長手方向の一端側に位置する第１可動接点１５ａ及び第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、長手方向の一端側に位置する第１可動接点１５ａ及び第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａとが、所定間隔を保って離間した状態となる。
【００１７】
また、電源を投入した状態（投入状態）で、可動接触子１５の第１及び第２可動接点１５ａ，１５ｂが、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ及び第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａに、接触スプリング２６による所定の接触圧で接触するように設定されている。
ここで、図１に示すように、接点収納ケース４を構成する角筒体５に、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１が固定されている。
【００１８】
第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１は、直方体形状であり、厚さ方向に沿って磁束が出るアキシャル異方性磁石である。
これら第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１は、図２（ａ）に示すように、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上の角筒体５の外壁に固定されており、第１アーク消弧用永久磁石４０は角筒体５に接する磁極面がＮ極となるように着磁され、第２アーク消弧用永久磁石４１は角筒体５に接する磁極面がＳ極となるように着磁されている。
【００１９】
これにより、図２（ｂ）に示すように、第１アーク消弧用永久磁石４０のＮ極から出て第２アーク消弧用永久磁石４１のＳ極に流れる磁束が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを横切る。
なお、本発明の一対のアーク消弧用永久磁石が、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１に対応し、本発明の固定接点が第１固定接点１３ａと第２固定接点１４ａに対応し、本発明の一対の可動接点が第１可動接点１５ａ，第２可動接点１５ｂに対応し、本発明の操作用電磁石が電磁石ユニット２０に対応している。
【００２０】
次に、第１実施形態の電磁接触器１の釈放状態、投入状態について説明する。
今、電磁石ユニット２０の励磁コイル３４が非通電状態にあって、電磁石ユニット２０で可動鉄心２４を上昇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、可動鉄心２４が復帰スプリング３６によって、上部磁気ヨーク２１から離れる下方向に付勢される。
【００２１】
このため、可動鉄心２４に連結軸２３を介して連結されている接点機構２の可動接触子１５の第１可動接点１５ａ及び第２可動接点１５ｂが、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａに対して下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１３及び第２固定接触子１４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。
【００２２】
この釈放状態から、電磁石ユニット２０の励磁コイル３４に通電すると、この電磁石ユニット２０で励磁力が発生し、可動鉄心２４を復帰スプリング３６の付勢力に抗して上方に押し上げる。このように、可動鉄心２４が上昇することにより、可動鉄心２４に連結軸２３を介して連結されている可動接触子１５も上昇し、接点機構２の可動接触子１５の第１可動接点１５ａ，第２可動接点１５ｂが、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａに対して接触スプリング２６の接触圧で接触して投入状態となる。このため、電力供給源の大電流が、第１固定接触子１３、可動接触子１５、第２固定接触子１４を通じて負荷装置に供給される閉極状態となる。
【００２３】
次に、第１実施形態における接点機構２のアーク発生について、図１、図２（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。
図２（ｂ）は、第１固定接触子１３に正極（＋）端子を接続し、第２固定接触子１４に負極（−）端子を接続し、接点機構２の電流の流れ方向を順方向としたものである。
この接点機構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２０の励磁コイル３４への通電を停止する。
【００２４】
励磁コイル３４への通電を停止すると、電磁石ユニット２０で可動鉄心２４を上方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動鉄心２４が復帰スプリング３６の付勢力によって下降していく。
この可動鉄心２４が下降することにより、連結軸２３を介して連結された可動接触子１５が下降する。これに応じて接触スプリング２６の接触圧がなくなった時点で、可動接触子１５の第１可動接点１５ａ，第２可動接点１５ｂが、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａから下方に離間する開極開始状態となる。
【００２５】
このような開極開始状態となると、可動接触子１５の第１可動接点１５ａと第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａとの間に第１アーク（不図示）が発生し、可動接触子１５の第２可動接点１５ｂと第２固定接触子１４の第１固定接点１４ａとの間に第２アーク（不図示）が発生し、これら第１及び第２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。このとき、第１アークの電流方向は、第１固定接点１３ａから第１可動接点１５ａに向う方向であり、第２アークの電流方向は、第２可動接点１５ｂから第２固定接点１４ａに向う方向である。
【００２６】
ここで、図２（ｂ）に示すように、第１アーク消弧用永久磁石４０のＮ極から出て第２アーク消弧用永久磁石４１のＳ極に流れる磁束が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを横切る。
第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと可動接触子１５の第１可動接点１５ａとの間では、第１固定接点１３ａ側から第１可動接点１５ａ側に第１アークが流れ、この第１アークの電流の流れと、第１固定接点１３ａ及び第２固定接点１４ａを結ぶ延長線Ｌ上に配置した第１アーク消弧用永久磁石４０から第２アーク消弧用永久磁石４１に流れる磁束との関係からフレミング左手の法則により、第１アークには、電流の流れ方向及び磁束の方向に直交する可動接触子１５の幅方向の一方の側面１５ｃから接点収納ケース４の内部に向う大きなローレンツ力Ｆ１が発生する。
【００２７】
このローレンツ力Ｆ１によって、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間に発生した第１アークが引き伸ばされる。
また、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａと可動接触子１５の第２可動接点１５ｂとの間では、第２可動接点１５ｂ側から第２固定接点１４ａ側に第２アークが流れ、この第２アークの電流の流れと、第１固定接点１３ａ及び第２固定接点１４ａを結ぶ延長線Ｌ上に配置した第１アーク消弧用永久磁石４０から第２アーク消弧用永久磁石４１に流れる磁束との関係からフレミング左手の法則により、第２アークには、電流の流れ方向及び磁束の方向に直交する可動接触子１５の幅方向の他方の側面１５ｄから接点収納ケース４の内部に向う大きなローレンツ力Ｆ２が発生する。
【００２８】
このローレンツ力Ｆ２によって、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間に発生した第２アークが引き伸ばされる。
一方、図２（ｃ）に示すように、第１固定接触子１３に負極（−）端子を接続し、第２固定接触子１４に正極（＋）端子を接続し、接点機構２の電流の流れ方向を逆方向とすると、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと可動接触子１５の第１可動接点１５ａとの間では、第１可動接点１５ａ側から第１固定接点１３ａ側に第１アークが流れ、この第１アークの電流の流れと、第１固定接点１３ａ及び第２固定接点１４ａを結ぶ延長線Ｌ上に配置した第１アーク消弧用永久磁石４０から第２アーク消弧用永久磁石４１に流れる磁束との関係からフレミング左手の法則により、第１アークには、電流の流れ方向及び磁束の方向に直交する可動接触子１５の幅方向の他方の側面１５ｄから接点収納ケース４の内部に向う大きなローレンツ力Ｆ１が発生し、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間に発生した第１アークが引き伸ばされる。
【００２９】
また、接点機構２の電流の流れ方向を逆方向では、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａと可動接触子１５の第２可動接点１５ｂとの間では、第２固定接点１４ａ側から第２可動接点１５ｂ側に第２アークが流れ、この第２アークの電流の流れと、第１固定接点１３ａ及び第２固定接点１４ａを結ぶ延長線Ｌ上に配置した第１アーク消弧用永久磁石４０から第２アーク消弧用永久磁石４１に流れる磁束との関係からフレミング左手の法則により、第２アークには、電流の流れ方向及び磁束の方向に直交する可動接触子１５の幅方向の一方の側面１５ｃから接点収納ケース４の内部に向う大きなローレンツ力Ｆ２が発生し、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間に発生した第２アークが引き伸ばされる。
【００３０】
このように、この第１実施形態によると、第１固定接触子１３及び第２固定接触子１４の間に、数Ｋアンペアの大電流が順方向の流れ、或いは逆方向の流れであっても、第１固定接点１３ａ及び第２固定接点１４ａを結ぶ延長線Ｌ上に配置した第１アーク消弧用永久磁石４０から第２アーク消弧用永久磁石４１に流れる磁束と、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークの電流の流れ方向と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークの電流の流れとの関係から、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き引き伸ばす大きなローレンツ力Ｆ１，Ｆ２が作用するので、第１アーク及び第２アークが繋がるおそれがなく、第１アーク及び第２アークを確実に引き伸ばして消弧を確実に行うことができる。
【００３１】
したがって、第１実施形態の電磁接触器１は、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａと、第２固定接点１３ａ及び第２可動接点１５ｂに発生する第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしながら、十分に引き伸ばす力を発生して消弧性能を向上させることができる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、図３は、本発明に係る第２実施形態の接点機構５０を示すものである。
第２実施形態の接点機構５０は、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上であって、角筒体５の内壁に固定されている。
この第２実施形態は、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１を角筒体５の内部に配置したことで、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１の間の距離が第１実施形態と比較して短く設定されているので、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなる。
【００３３】
したがって、第２実施形態は、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１を、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上の角筒体５の内部に配置したことで、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなり、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００３４】
また、第２実施形態は、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１を角筒体５の内部に配置したことで、接点収納ケース４の外形寸法を小さくして電磁接触器１の小型化を図ることができる。
さらに、この第２実施形態は、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
次に、図４及び図５は、本発明に係る第３実施形態の電磁接触器５１を示すものである。
図４に示すように、第３実施形態の電磁接触器５１は、接点機構５２を構成する接点収納ケース４の角筒体５の外壁に、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上に沿って第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１が固定されている。
そして、接点収納ケース４の内部に、可動接触子１５の上下可動領域の上方位置に第３アーク消弧用永久磁石４２が配置されている。
【００３６】
図５に示すように、第３アーク消弧用永久磁石４２は、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上に配置され、直方体形状であって厚さ方向に沿って磁束が出るアキシャル異方性磁石である。
そして、この第３アーク消弧用永久磁石４２は、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａを向く磁極面がＳ極となり、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａを向く磁極面がＮ極となるように着磁されている。
【００３７】
なお、本発明の中間アーク消弧用永久磁石が第３アーク消弧用永久磁石４２に対応している。
この第３実施形態は、第１アーク消弧用永久磁石４０と第３アーク消弧用永久磁石４２との間の距離が短いので、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａを通過する磁束の密度が強く、第２アーク消弧用永久磁石４１と第３アーク消弧用永久磁石４２との間の距離も短いので、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａを通過する磁束の密度も強くなる。
【００３８】
したがって、第３実施形態は、第３アーク消弧用永久磁石４２を、第１固定接触子１３及び第２固定接触子１４の間の延長線Ｌ上に配置したことで、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなり、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００３９】
また、この第３実施形態は、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【００４０】
［第４実施形態］
次に、図６は、本発明に係る第４実施形態の接点機構５３を示すものである。
第４実施形態の接点機構５３は、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上であって、角筒体５の内壁に固定されているとともに、可動接触子１５の上下可動領域の上方位置の角筒体５の内部であって延長線Ｌ上に第３アーク消弧用永久磁石４２が配置されている。
【００４１】
この第４実施形態は、角筒体５の内部の延長線Ｌ上に第１アーク消弧用永久磁石４０、第２アーク消弧用永久磁石４１及び第３アーク消弧用永久磁石４２を配置したことで、第３実施形態と比較して、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第３アーク消弧用永久磁石４２の間の距離が短くなり、第２アーク消弧用永久磁石４１及び第３アーク消弧用永久磁石４２の間の距離も短くなる。
【００４２】
したがって、第４実施形態は、第３実施形態と比較して、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度がさらに強くなるので、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００４３】
また、第４実施形態は、第１アーク消弧用永久磁石４０及び第２アーク消弧用永久磁石４１を角筒体５の内部に配置したことで、接点収納ケース４の外形寸法を小さくして電磁接触器５１の小型化を図ることができる。
また、この第４実施形態は、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【００４４】
［第５実施形態］
次に、図７は、本発明に係る第５実施形態の接点機構５４を示すものである。
第５実施形態の接点機構５４は、長手方向の両側に外方に向けて凸状の曲率壁５５ａ，５５ｂが形成されている筒体５５と、この筒体５５に一体に形成された天板部６とで接点収納ケース４が形成されている。
筒体５５の曲率壁５５ａの曲率中心は、接点収納ケース４の内部の第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａに略一致し、曲率壁５５ｂの曲率中心に、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａに略一致している。
【００４５】
そして、筒体５５の外壁に、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７が固定されている。
第４アーク消弧用永久磁石５６及び第２アーク消弧用永久磁石５７は、筒体５５の曲率壁５５ａ，５５ｂと略同一の曲率で円弧状に形成されており、発生した磁束が曲率半径の中心位置である径方向内方に向けて流れるラジアル異方性磁石である。
【００４６】
これら第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７は、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上であって、筒体５５の曲率壁５５ａ，５５ｂの外側に沿って固定されている。
そして、第４アーク消弧用永久磁石５６は筒体５５の曲率壁５５ａに接する円弧面形状で凹んだ磁極面がＮ極となるように着磁されており、この第４アーク消弧用永久磁石５６の磁極面から出た磁束は、磁極面の曲率中心である第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ側に向って流れる。また、第５アーク消弧用永久磁石５７も、筒体５５の曲率壁５５ｂに接する円弧面形状で凹んだ磁極面がＳ極となるように着磁されている。
【００４７】
なお、本発明の一対のアーク消弧用永久磁石が、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７に対応している。
この第５実施形態は、ラジアル異方性磁石である第４アーク消弧用永久磁石５６のＮ極から出た磁束は、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ側に向って磁束密度を強くして流れ、この磁束密度を強くした磁束が、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａを横切ってから第５アーク消弧用永久磁石５７のＳ極に流れていく。
【００４８】
したがって、第５実施形態は、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上に配置した第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７を、径方向内方に向けて磁束が流れるラジアル異方性磁石としたことで、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなり、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００４９】
また、この第５実施形態も、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【００５０】
［第６実施形態］
次に、図８は、本発明に係る第６実施形態の接点機構５８を示すものである。
第６実施形態の接点機構５８は、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上であって、筒体５５の曲率壁５５ａ，５５ｂの内壁に固定されている。
この第６実施形態は、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７を筒体５５の内部に配置したことで、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７の間の距離が第５実施形態と比較して短く設定されているので、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなる。
【００５１】
したがって、第６実施形態は、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７を、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上の筒体５５の内部に配置したことで、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなり、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００５２】
また、第６実施形態は、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７を筒体５５の内部に配置したことで、接点収納ケース４の外形寸法を小さくして電磁接触器１の小型化を図ることができる。
さらに、この第６実施形態は、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【００５３】
［第７実施形態］
次に、図９は、本発明に係る第７実施形態の接点機構５９を示すものである。
第７実施形態の接点機構は、筒体５５の曲率壁５５ａ，５５ｂの外壁に、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上に沿って第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７が固定されている。
また、筒体５５の内部に、可動接触子１５の上下可動領域の上方位置に第３アーク消弧用永久磁石４２が配置されており、第３アーク消弧用永久磁石４２は、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａを向く磁極面がＳ極となり、第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａを向く磁極面がＮ極となるように着磁されている。
【００５４】
この第７実施形態は、ラジアル異方性磁石である第４アーク消弧用永久磁石５６のＮ極から出た磁束が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａ側に向って磁束密度を強くして流れていくとともに、第４アーク消弧用永久磁石５６と第３アーク消弧用永久磁石４２との間の距離が短いので、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａを通過する磁束の密度が強く、第５アーク消弧用永久磁石５７と第３アーク消弧用永久磁石４２との間の距離も短いので、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａを通過する磁束の密度も強くなる。
【００５５】
したがって、第７実施形態も、第３アーク消弧用永久磁石４２を、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７の間の第１固定接触子１３及び第２固定接触子１４の間の延長線Ｌ上に配置したことで、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度が強くなり、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００５６】
また、この第７実施形態も、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【００５７】
［第８実施形態］
さらに、図１０は、本発明に係る第８実施形態の接点機構６０を示すものである。
第８実施形態の接点機構６０は、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７が、第１固定接触子１３の第１固定接点１３ａと第２固定接触子１４の第２固定接点１４ａとを結ぶ直線の延長線Ｌ上であって、筒体５５の曲率壁５５ａ，５５ｂの内壁に固定されているとともに、可動接触子１５の上下可動領域の上方位置の角筒体５の内部であって延長線Ｌ上に第３アーク消弧用永久磁石４２が配置されている。
【００５８】
この第８実施形態は、筒体５５の内部の延長線Ｌ上に第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７を配置したことで、第７実施形態と比較して、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第３アーク消弧用永久磁石４２の間の距離が短くなり、第５アーク消弧用永久磁石５７及び第３アーク消弧用永久磁石４２の間の距離も短くなる。
したがって、第８実施形態は、第７実施形態と比較して、第１可動接点１５ａが接離する第１固定接点１３ａと、第２可動接点１５ｂが接離する第２固定接点１４ａとを通過する磁束の磁束密度がさらに強くなるので、第１固定接点１３ａ及び第１可動接点１５ａの間で発生する第１アークに対して作用するローレンツ力Ｆ１と、第２固定接点１４ａ及び第２可動接点１５ｂの間で発生する第２アークに対して作用するローレンツ力Ｆ２をさらに大きな値とすることができ、第１アーク及び第２アークを引き伸ばす力を増大させて消弧性能を向上させることができる。
【００５９】
また、この第８実施形態は、第４アーク消弧用永久磁石５６及び第５アーク消弧用永久磁石５７を筒体５５の内部に配置したことで、接点収納ケース４の外形寸法を小さくして電磁接触器５１の小型化を図ることができる。
また、この第８実施形態は、第１実施形態と同様に、電流路を流れる電流の向きが順方向、或いは逆方向に変化しても、第１アーク及び第２アークを互いに逆向きで引き伸ばしているので、第１アーク及び第２アークに対して十分に引き伸ばす力を作用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…電磁接触器、２…接点機構、４…接点収納ケース、５…角筒体、６…天板部、７…フランジ部、９，１０…貫通孔、１３…第１固定接触子、１３ａ…第１固定接点、１４…第２固定接触子、１４ａ…第２固定接点、１５…可動接触子、１５ａ…第１固定接点、１５ｂ…第２固定接点、１５ｃ…可動接触子の幅方向の一方の側面、１５ｄ…可動接触子の幅方向の他方の側面、２０…電磁石ユニット、２１…上部磁気ヨーク、２２…固定鉄心、２３…連結軸、２４…可動鉄心、２６…接触スプリング、２８…磁気ヨーク、３０…スプール、３１…中央円筒部、３２…下フランジ部、３３…上フランジ部、３４…励磁コイル、３５…キャップ、３６…復帰スプリング、４０…第１アーク消弧用永久磁石、４１…第２アーク消弧用永久磁石、４２…第３アーク消弧用永久磁石、５０…接点機構、５１，５２，５３，５４…接点機構、５５…筒体、５５ａ，５５ｂ…曲率壁、５６…第４アーク消弧用永久磁石、５７…第５アーク消弧用永久磁石、５８，５９，６０…接点機構、Ｆ１，Ｆ２…ローレンツ力、Ｌ…延長線
【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】
2016012505.tif 000009
【図８】
2016012505.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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