接点装置及びこれを使用した電磁接触器

本発明は、電流路の開閉を行う接点装置、この接点装置を使用した電磁接触器に関する。

電流路の開閉を行う接点装置として、従来、例えば、特許文献1及び2に記載されたものが知られている。 特許文献1に記載された接点装置は、主接点部と補助接点部とを有するが主接点部と補助接点部とは互いに連結されておらず、例えば主接点部に溶着が生じた場合に、この溶着を補助接点部で検出することができないという課題がある。 また、特許文献2に記載された接点装置は、主接点部と補助接点部とが連結軸に支持されて電磁石ユニットで駆動されるので、主接点部に溶着が生じた場合に、この溶着を補助接点部で検出することができる。

米国特許第7944333号

特開2013−232340号公報

ところで、この特許文献2に記載された接点装置にあっては、主接点部の可動接触子と補助接点部の可動接触子保持部とが直交するように配置されているとともに、主接点部と補助接点部とが異なる収納部に収納されており、補助接点部の外部接続端子を主接点部の可動接触子を避けて上方に引き出すことが困難であるという課題がある。 そこで、本発明は、上記特許文献1及び2に記載された従来例の問題点に着目してなされたものであり、主接点部及び補助接点部を連結軸に連結した状態で、補助接点部の外部接続端子を主接点部を避けて上方に引き出すことができる接点装置及びこの接点装置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。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る接点装置は、所定間隔を保って配置された一対の固定接触子及び可動軸に弾性支持されて前記一対の固定接触子に対して接離可能に配置された可動接触子を備えた主接点部と、主接点部とは可動軸の軸方向の異なる位置に配置され、所定間隔を保って配置された一対の固定接点及び可動軸に連結されて一対の固定接点に対して接離可能に配置された可動接点を備えた補助接点部と、主接点部及び補助接点部を収納する接点収納部と、補助接点部の一対の固定接点に電気的に連結されて前記接点収納部から突出された外部接続端子とを備えている。そして、補助接点部及び主接点部は、可動軸の軸方向に順に配置され、外部接続端子が主接点部の側部を通って接点収納部から突出されている。

また、本発明の一態様に係る電磁接触器は、上記構成を有する接点装置を備え、前記可動軸が可動鉄心に連結され、該可動鉄心を可動させる電磁石ユニットを備えている。

本発明に係る接点装置の一態様によれば、主接点部の可動接触子及び補助接点部の可動接点を同一の可動軸に連結した状態で、補助接点部の外部接続端子を主接点部の可動接触子を避けて接点収納部から上方に引き出すことができ、簡易な構成で組立が容易な補助接点を有する接点装置を提供することができる。

本発明に係る接点装置を有する電磁接触器の第1実施形態を示す正面図である。

図1の電磁接触器の主接点部の断面図である。

図1の電磁接触器を構成する接点装置の分解斜視図である。

図1の電磁接触器の補助接点部の第1補助接点機構を示す断面図である。

図1の電磁接触器の補助接点部の第2補助接点機構を示す断面図である。

図1の電磁接触器の補助接点部の外部接続端子を示す断面図である。

図1の電磁接触器の接点収納ケースを取り外した状態を示す斜視図である。

図7の電磁接触器の補助接点部の外部接続端子を示す斜視図である。

図8の電磁接触器の補助接点部の固定接点及び外部接続端子を示す斜視図である。

本発明に係る接点装置の第2実施形態を示す外部接続端子位置を断面として表した斜視図である。

図10の固定接点及び外部接続端子を示す斜視図である。

図10の電磁接触器のXII−XII線上の断面図である。

本発明に係る接点装置の第3実施形態を示す外部接続端子位置を断面として表す斜視図である。

図13の電磁接触器の固定接点及び外部接続端子を示す斜視図である。

図13の電磁接触器のXV−XV線上の断面図である。

本発明に係る接点装置の第4実施形態を示す斜視図である。

図16の接点装置の主接点部を示す断面図である。

図16の接点装置の補助接点部を断面とした斜視図である。

第1の実施形態を示す模式図である。

本発明に係る接点装置の第5実施形態を示す模式図である。

本発明に係る接点装置の第6実施形態を示す模式図である。

次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 以下、本発明に係る接点装置を含む電磁接触器の実施形態について説明する。

〔第1実施形態〕 電磁接触器1は、図1〜図8に示すように、接点装置2と、接点装置2を駆動する電磁石ユニット3を備えている。 接点装置2は、接点機構4を収納する接点収納部5を備えている。この接点収納部5は、一端を開放した高さが比較的高く絶縁材料で形成された有底上部角筒体6と、この有底上部角筒体6の開放端を閉塞する高さが比較的低い例えば金属製の蓋体としての有底下部角筒体7とで構成されている。

有底上部角筒体6は、平面視で長方形に形成され、底部側が末広がり形状の拡張筒部6aとされている。また、有底上部角筒体6の上面板部6bには、後述する補助接点部20の4本の外部接続端子を個別に外部に露出させる貫通孔6cが形成されている。 有底下部角筒体7は、比較的高さの低い周鍔部となる角筒部7aと、この角筒部7aの底面を閉塞する底板部7bとで構成されている。有底上部角筒体6と有底下部角筒体7とは、内部に接点機構4を収納した状態で、有底上部角筒体6の拡張筒部6a及び有底下部角筒体7の角筒部7a間に接着剤を充填して第1接着剤層8を形成することにより、密封されている。

接点機構4は、主接点部10と補助接点部20とを備えている。主接点部10は、通電路を開閉するものである。この主接点部10は、接点収納部5の長手方向と直交する方向の中央部に長手方向に所定間隔を保って固定された一対の固定接触子11及び12と、これら一対の固定接触子11及び12に対して接離自在に配置された長手方向に延長する可動接触子13とを備えている。 一対の固定接触子11及び12のそれぞれは、上面に固定接点11a,12aを形成した上板部11b,12bと、この上板部11b,12bの外方側端部から有底上部角筒体6の内周面に沿って延長する垂直板部11c,12cと、この垂直板部11c,12cの底部からU字状に折り返す折り返し部11d,12dと、この折り返し部11d,12dの折り返し端部に形成された端子部11e,12eとで構成されている。ここで、上板部11b,12bは、後述する補助接点ケースの接点受け部に支持されている。

可動接触子13は、中央部に形成された凹部13aと、この凹部13aの長手方向の両端から外方に延長する延長端部13b及び13cとから構成されている。延長端部13b及び13cの先端側下面には、固定接触子11及び12の固定接点11a及び12aと上方から対向する位置に可動接点13d及び13eが形成されている。可動接触子13の凹部13aの中央部には、貫通孔13fが形成され、この貫通孔13fに連結軸14が挿通されている。この連結軸14には、可動接触子13の下面を保持する鍔部14aが形成され、可動接触子13の上面側には接触スプリング15が配置され、この接触スプリング15の上端がスプリング受け16を介して連結軸14の上端部に装着された例えばEリング17で固定されている。連結軸14の下端には後述する可動プランジャ37が連結され、この可動プランジャ37によって可動接触子13が一対の固定接触子11,12に対して接離される。

補助接点部20は、合成樹脂等の絶縁部材で形成された補助接点ケース21と,この補助接点ケース21に収納された補助接点機構22とを備えている。補助接点ケース21は、図7に示すように、主接点部10の一対の固定接触子11,12の上板部11b,12bの下側に配置されている。この補助接点ケース21は、補助接点機構22を内装する下端を開放する有底角筒状の接点収納部21aと、この接点収納部21aの上面側の主接点部10の一対の固定接触子11,12と可動接触子13とを挟む位置に一体に形成された接点収納部21aと連通する一対の端子収納筒部21b,21cとを備えている。

接点収納部21aには、図2に示すように、上面の平面視で中央部に連結軸14を挿通する貫通孔21dが形成されている。また、接点収納部21aには、貫通孔21dを挟む長手方向の両端側に一対の固定接触子11,12の上板部11b,12bを載置する上面を閉塞した円筒状の一対の接点受け部21e及び21fが形成されている。 接点収納部21a内には、補助接点機構22が収納されている。この補助接点機構22は、図3に示すように、例えばばね材で形成される固定接点23A〜23Dを保持する合成樹脂等の絶縁材で形成された固定接点保持部24と、可動接点25A,25Bを保持する可動接点支え26とを備えている。

固定接点23Aは、図9に示すように、先端上面に接点部23aを形成した内方から外方に延長する長方形状の板部で構成される第1導電板部としての接点台部23bと、この接点台部23bの一端から前方側に所定間隔を保って折り返す連結板部としての折り返し部23cと、この折り返し部23cの先端から接点台部23bと平行に内方に延長する第2導電板部としての弾性板部23dとでU字状に形成されている。 ここで、折り返し部23cは、内周縁の間隔が後述する接点収納部を形成する側壁に嵌合する長さに設定されている。また、折り返し部23cは、図4に示すように、板幅が折り返し部23cを固定接点保持部24の前側壁に嵌合させた状態で、外方端部が接点収納部21aの左側壁の内周面に僅かな間隙を開けて近接対向する幅に設定されている。

さらに、弾性板部23dは、折り返し部23cの先端から右下方に斜めに延長する比較的短い傾斜板部23eと、この傾斜板部23eの先端から接点台部23bと平行に延長する接触板部23fとで構成されている。 固定接点23Bは、図3に示すように、固定接点23Aと前後方向の垂直面に対して面対称に形成されており、固定接点23Aと同様に、接点部23aを有する接点台部23bと、折り返し部23cと、傾斜板部23e及び接触板部23fで構成される弾性板部23dとを備えている。

固定接点23Cは、図3に示すように、固定接点23Aと左右方向の水平線に対して線対称に形成されており、固定接点23Aと同様に、接点部23aを有する接点台部23bと、折り返し部23cと、傾斜板部23e及び接触板部23fで構成される弾性板部23dとを備えている。 固定接点23Dは、図3に示すように、固定接点23Cと前後方向の垂直面に対して面対称に形成されており、固定接点23Cと同様に、接点部23aを有する接点台部23bと、折り返し部23cと、傾斜板部23e及び接触板部23fで構成される弾性板部23dとを備えている。

固定接点保持部24は、固定接点23A〜23Dを固定保持するものである。この固定接点保持部24は、主接点部10の一対の固定接触子11及び12の両脇に沿う4個所に配置された接点保持部24A,24B及び24C,24Dと、これら接点保持部24A〜24D間の中央部に設けられた可動接点支え26を収納する接点支え収納部24Eとを備えている。 接点保持部24A〜24Dは、固定接点23A〜23Dの接点部23aを保持する左右方向に延長して接点支え収納部24Eに貫通する貫通孔24aを有する。この貫通孔24aの前後内面には、上下方向の中央部に内方に突出する突条24b及び24cが左右方向に延長して形成され、これら突条24b及び24cで上部接点挿通部24d及び下部接点挿通部24eが分割形成されている。

これら接点保持部24A及び24Bには、下部接点挿通部24eに固定接点23A及び23Bの接点台部23bが接点部23aを上方に向けて挿通され、折り返し部23cが前側壁に嵌合されている。また、接点保持部24C及び24Dには、上部接点挿通部24dに固定接点23C及び23Dが接点部23aを下方に向けて挿通され、折り返し部23cが誤即席に嵌合されている。これら接点保持部24A及び24Bに固定接点23A及び23Bが保持された状態で、接点部23aが接点支え収納部24E内に突出されている。 接点支え収納部24Eは、前後側壁に可動接点支え26の両端部を案内する凹部24f及び24gが形成されている。

可動接点支え26は、図3に示すように、主接点部10の可動接触子13に対して直交する前後方向に延長された合成樹脂材等の絶縁部材で形成された扁平な角筒体26aを有する。この角筒体26aの前後方向の中央部には、左右方向に延長し、左右端面から突出する隔壁26bが形成されて、前後方向に2つの接点収納室26c及び26dが形成されている。 これら接点収納室26c及び26dには、可動接点25A及び25Bが個別に保持されている。可動接点25Aは、図4に示すように、長手方向の中央部に下方に突出する凹板部25aが形成された平面視長方形の板状に形成されている。可動接点25Bは、図5に示すように、長手方向の中央部に上方突出する凸板部25bが形成された平面視長方形状の板状に形成されている。

そして、可動接点25Aは、図4に示すように、その凹板部25aの底面が接点収納室26cの下板部に接触するように接触スプリング27Aで下方に付勢されている。可動接点25Bは、図5に示すように、その凸板部25bの上面が接点収納室26dの上板部に接触するように接触スプリング27Bで上方に付勢されている。 そして、可動接点支え26を接点支え収納部24Eに収納することにより、可動接点25Aが、図4に示すように、固定接点23A及び23Bの接点部23aに対して上方に離間する状態となり、可動接点25Bが、図5に示すように、固定接点23C及び23Dの接点部23aに対して下方から接触する状態となる。したがって、固定接点23A及び23Bと可動接点25Aとでメーク接点(a接点)となる第1補助接点機構28Aが構成され、固定接点23C及び23Dと可動接点25Bとでブレーク接点(b接点)となる第2補助接点機構28Bが構成されている。

端子収納筒部21b及び21cは、接点収納部21aの上面から主接点部10の可動接触子13の両側部を通って接点収納部5を構成する有底上部角筒体6の上面板部6bの近くまで延長する角筒部で構成されている。これら端子収納筒部21b及び21cには、固定接点23A〜23Dの弾性板部23dの先端に対向する位置にそれぞれ接点収納部21aから上端まで貫通する貫通孔21gが形成されている。 また、固定接点23A〜23Dの弾性板部23dには、それぞれ外部接続端子29A〜29Dが接続されている。これら外部接続端子29A〜29Dのそれぞれは、導電性金属で形成され、図8及び図9に示すように、頭部の幅広端子部29aと、この幅広端子部29aの下端中央部から下方に延長する長尺板部29bとが一体に形成されている。これら外部接続端子29A〜29Dは、図8に示すように、長尺板部29bの先端を接点収納部5を構成する有底上部角筒体6に形成した貫通孔6cを通じ、補助接点ケース21の端子収納筒部21b及び21c内の貫通孔21gを通って接点収納部21a内に突出させ、固定接点23A〜23Dの弾性板部23dの接触板部23fを下方に押圧した状態で有底上部角筒体6の貫通孔6cの周りに接着剤を充填して第2接着剤層30を形成することにより固定する。したがって、固定接点23A〜23Dの弾性板部23dと外部接続端子29A〜29Dとが弾性接触状態で電気的に連結される。

また、主接点部10の固定接触子11,12及び可動接触子13と端子収納筒部21b及び21c間には、固定接触子11,12及び可動接触子13の開極時に発生するアークの影響を回避する絶縁隔壁21h及び21iが形成されている。これら絶縁隔壁21h及び21iの端子収納筒部21b及び21c側には外部接続端子29A〜29Dを挿通する貫通孔21gを形成する筒部間に延長する絶縁突条21jが形成されている。 電磁石ユニット3は、図2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2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、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。 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35が固定されている。この磁気ヨーク35の上面には接点収納部5を構成する有底下部角筒体7の底面が密着固定されている。また、磁気ヨーク35の中央部には、可動プランジャ貫通孔35a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36が配置され、このキャップ36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36aが、磁気ヨーク35の下面にシール接合されている。これにより、接点収納部5及びキャップ36が磁気ヨーク35の可動プランジャ貫通孔35a介して連通される密封した接点装置2が形成されている。 そして、このキャップ36の内部には、可動プランジャ37が上下方向に移動可能に収容されている。この可動プランジャ37は、キャップ36の内部に上下方向に移動可能に収容される円筒部37aと、この円筒部37aの上端に設けられた半径方向外側に突出する周鍔部37bとを備えている。可動プランジャ37の円筒部37aは、磁気ヨーク35の可動プランジャ貫通孔35aを上下方向に挿通し、可動プランジャ37の周鍔部37bは可動プランジャ貫通孔35aよりも大きな外径を有して磁気ヨーク35の上方に配置されている。

可動プランジャ37の円筒部37aには、その下端面から上方に延びる復帰スプリング収容凹部37cが形成されている。キャップ36の底部と復帰スプリング収容凹部37cの上端面との間には、可動プランジャ37を上方に付勢する復帰スプリング38が配設されている。 また、磁気ヨーク35の上面には、図1及び図2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39が可動プランジャ37の周鍔部37bを囲むように固定されている。永久磁石39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39の上面には、永久磁石39と同一外形で可動プランジャ37の周鍔部37bよりも小さい内径の貫通孔40aを有する補助ヨーク40が固定されている。連結軸14は、貫通孔40aを上下方向に挿通している。 そして、可動プランジャ37を上下方向に挿通する可動プランジャ貫通孔35aを有する板状の磁気ヨーク35と、磁気ヨーク35の上面に接合され、内部に接点機構4を収納する接点収納部5と、磁気ヨーク35の下面に接合され、内部に可動プランジャ37を収容するキャップ36とにより、接点機構4、連結軸14及び可動プランジャ37を収容する密封された接点収納部5を構成している。密封された接点収納部5内には、例えば水素などのアーク消弧用ガスが封入されている。

次に、第1実施形態の電磁接触器1の動作を説明する。 先ず、固定接触子11の端子部11eが、例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、固定接触子12の端子部12eが負荷に接続されているものとする。 このとき、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37を下降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、可動プランジャ37が復帰スプリング38によって、周鍔部37bが磁気ヨーク35から離れる上方向に付勢される。これと同時に、永久磁石39の磁力による吸引力が補助ヨーク40に作用し、可動プランジャ37の周鍔部37bが吸引される。このため、可動プランジャ37の周鍔部37bの上面が補助ヨーク40の下面に接触している。

したがって、可動プランジャ37に連結軸14を介して連結されている接点機構4の主接点部10を構成する可動接触子13の可動接点13d及び13eが、固定接触子11の固定接点11a、固定接触子12の固定接点12aに対して上方に所定距離だけ離間している。このため、固定接触子11及び12の間の電流路が開極状態にあり、接点機構4が釈放状態となっている。 一方、補助接点部20では、可動プランジャ37が復帰スプリング38によって上方に移動していることから、この可動プランジャ37に連結された連結軸14も上方に移動している。このため、連結軸14に連結された可動接点支え26が、図4に示すように、上方に移動している。したがって、第1補助接点機構28Aでは、図4に示すように、可動接点25Aが固定接点23A及び23Bから上方に離間した状態となり、固定接点23A及び23B間が遮断された常開状態となる。逆に第2補助接点機構28Bでは、図5に示すように、可動接点25Bが固定接点23C及び23Dに接触スプリング27の接触圧で接触した状態となり、固定接点23C及び23D間が導通された常閉状態となる。

したがって、第1補助接点機構28Aの固定接点23A及び23Bは、接点部23aを形成した接点台部23bが折り返し部23cを介して固定接点保持部24の前側壁の外側に配置された弾性板部23dに連結されている。これら固定接点23A及び23Bの弾性板部23dには、接点収納部5を構成する有底上部角筒体6に形成された貫通孔6c及び補助接点ケース21に形成された端子収納筒部21bの貫通孔21gを介して外部接続端子29A及び29Bの長尺板部29bの先端が弾性接触されている。 したがって、外部接続端子29A及び29Bの上端の幅広端子部29aに主接点部10の接続状態を検知する動作検知回路を接続することにより、第1補助接点機構28Aが開極状態であって、主接点部10が開極状態にあることを検知することができる。

同様に、第2補助接点機構28Bの固定接点23C及び23Dは、接点部23aを形成した接点台部23bが折り返し部23cを介して固定接点保持部24の後側壁の外側に配置された弾性板部23dに連結されている。これら固定接点23C及び23Dの弾性板部23dには、接点収納部5を構成する有底上部角筒体6に形成された貫通孔6c及び補助接点ケース21に形成された端子収納筒部21bの貫通孔21gを介して外部接続端子29C及び29Dの長尺板部29bの先端が弾性接触されている。 したがって、外部接続端子29C及び29Dの上端の幅広端子部29aに主接点部10の接続状態を検知する接続検知回路を接続することにより、第2補助接点機構28Bが閉極状態であって、主接点部10が開極状態にあることを検知することができる。

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で励磁力が発生し、可動プランジャ37を復帰スプリング38の付勢力及び永久磁石39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37の下降が、周鍔部37bの下面が磁気ヨーク35の上面に当たることで停止する。 このように、可動プランジャ37が下降することにより、可動プランジャ37に連結軸14を介して連結されている可動接触子13も下降し、接点機構4の可動接触子13の可動接点13d及び13eのそれぞれが、固定接触子11の固定接点11a及び固定接触子12の固定接点12aのそれぞれに対して接触スプリング15の接触圧で接触する。

このため、電力供給源の大電流が、固定接触子11、可動接触子13、固定接触子12を通じて負荷に供給される閉極状態となる。 この主接点部10の閉極状態では、第1補助接点機構28Aの可動接点25Aが固定接点23A及び23B間に接触して閉極状態となる。このため、外部接続端子29A及び29B間が導通状態となって、外部接続端子29A及び29B間に接続した検知装置によって、主接点部10の閉極状態を検知することができる。同様に、第2補助接点機構28Bでは、可動接点25Bが固定接点23C及び23D間から下方に離間して開極状態となる。このため、外部接続端子29C及び29D間が遮断状態となって、外部接続端子29C及び29D間に接続した検知装置によって主接点部10の閉極状態を検知することができる。

このとき、第1補助接点機構28A及び第2補助接点機構28Bは主接点部10の可動接触子13に対して下側に配置された補助接点ケース21の接点収納部21a内に配置されており、主接点部10と補助接点部20とは確実に絶縁されており、第1補助接点機構28A及び第2補助接点機構28Bが誤動作することを防止することができる。また、外部接続端子29A〜29Dは端子収納筒部21b及び21c内を通って接点収納部5の上端側に達するので、主接点部10可動接触子13との絶縁を確実に行なうことができる。 そして、接点機構4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37を下方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動プランジャ37が復帰スプリング38の付勢力によって上昇し、周鍔部37bが補助ヨーク40に近づくに従って永久磁石39の吸引力が増加する。 この可動プランジャ37が上昇することにより、連結軸14を介して連結された可動接触子13が上昇する。これに応じて接触スプリング15で接触圧を与えているときは、可動接触子13の可動接点13d及び13eのそれぞれが、固定接触子11の固定接点11a及び固定接触子12の固定接点12aのそれぞれに接触している。その後、接触スプリング15の接触圧がなくなった時点で、可動接触子13が固定接触子11及び12から上方に離間する開極状態となる。

このような開極状態となると、可動接触子13の可動接点13d及び13eと、固定接触子11の固定接点11a及び固定接触子12の固定接点12a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。 そして、可動接触子13の可動接点13d及び13eと、固定接触子11の固定接点11a及び固定接触子12の固定接点12a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るとともに、接点収納部5に封入されたアーク消弧用ガスによって冷却されて消弧される。したがって、固定接触子11及び12間が開極状態となって釈放状態に復帰する。このアークの発生時に、補助接点部20は、第1補助接点機構28A及び第2補助接点機構が補助接点ケース21の接点収納部21aによって囲まれ、外部接続端子29A〜29Dも端子収納筒部21b及び21cと絶縁隔壁21h及び21iによって囲まれているので、アークの影響を受けることがないとともに、絶縁を確実に確保することができる。

このように、主接点部10が釈放状態に復帰すると、第1補助接点機構28Aも可動接点25Aが固定接点23A及び23Bから上方に離間して開極状態となり、外部接続端子29A及び29B間が遮断状態となって、主接点部10の釈放状態への復帰を検知することができる。同様に、第2補助接点機構28Bも可動接点25Bが固定接点23C及び23Dに接触して閉極状態となり、外部接続端子29C及び29D間が導通状態となって、主接点部10の釈放状態への復帰を検知することができる。 しかしながら、主接点部10に閉極状態から開極状態とする際に発生するアークによって可動接触子13が固定接触子11及び12に溶着しる場合がある。この場合には、電磁石ユニット3の励磁コイル34の通電を遮断して可動プランジャ37を復帰スプリング38によって上方に移動させようとした場合に、可動接触子13が固定接触子11及び12間に溶着しているので、連結軸14の上昇が阻止されることになる。

このため、第1補助接点機構28Aでは、可動接点支え26が上昇しないことにより、可動接点25Aが固定接点23A及び23Bに接触したままとなり、外部接続端子29A及び29B間が導通したままとなる。したがって、動作検知装置で外部接続端子29A及び29B間の導通状態を検知し、励磁コイル34への通電停止を確認することにより、主接点部10に溶着が発生したことを確実に検知することができる。 同様に、第2補助接点機構28Bでも、可動接点支え26が上昇しないことにより、可動接点25Bが固定接点23C及び23Dから下方に離間したままとなり、外部接続端子29C及び29D間が遮断したままとなる。したがって、動作検知装置で外部接続端子29C及び29D間の遮断状態を検知し、励磁コイル34への通電停止を確認することにより、主接点部10に溶着が発生したことを確実に検知することができる。

このように、上記第1の実施形態によると、主接点部10の可動接触子13と補助接点部20の可動接点25A,25Bが可動軸となる連結軸14に直接連結されているので、主接点の可動状態を補助接点部で確実に検知することができ、主接点部10での溶着状態の発生を確実に検知することができる。 しかも、補助接点部20が主接点部10の下側に配置されているのにかかわらず、外部接続端子29A〜29Dを主接点部10の両脇を通って接点収納部5の上部から引き出すことができ、補助接点部20への配線の接続を容易に行なうことができる。

この外部接続端子29A〜29Dは補助接点ケース21に設けられた端子収納筒部21b及び21c内に挿通されているので、主接点部10で発生するアークの影響を受けることがないとともに、絶縁を確保することができる。さらに、端子収納筒部21b及び21cと固定接触子11,12及び可動接触子13と端子収納筒部21b及び21c間に、絶縁隔壁21h,21iを形成することにより、よりアークの影響及び絶縁を確保することができる。 また、補助接点部20は、連結軸14に可動接点支え26を連結し、この可動接点支え26が主接点部10の可動接触子13とは直交する方向に配置され、この可動接点支え26に2つの可動接点25A及び25Bを可動接触子13と平行に配置するので、補助接点部20の構成を小型化することができ、補助接点付接点装置を小型化することができるとともに、この接点装置を備えた電磁接触器を小型化することもできる。

また、補助接点部20を第1補助接点機構28Aと第2補助接点機構28Bとで構成するので、一方をメーク接点とし、他方をブレーク接点とすることにより、主接点部10の動作状態を確実に検出することができる。 さらに、補助接点部20の固定接点23A〜23DをU字状に形成することにより、外部接続端子29A〜29Dとの接続を主接点部10の可動接触子13と直交する方向で行なうことができ、接点装置2の長手方向すなわち可動接触子13の延長方向に外部接続端子用接触部を設ける必要がなくなり、この分接点装置の長手方向の長さを短くして小型化に寄与することができる。

さらに、補助接点部20の固定接点23A〜23Dと外部接続端子29A〜29Dとの電気的接続を固定接点23A〜23Dに形成した弾性板部23dに外部接続端子29A〜29Dを押圧接触させるだけでよいので、接点装置2の組み立てを容易に行なうことができこの接点装置2を使用する電磁接触器の組み立ても容易に行なうことができる。 また、接点収納部5を有底上部角筒体6と有底下部角筒体7との接合部に接着剤を充填するとともに、有底上部角筒体6の上面から突出する外部接続端子29A〜29Dの周囲に接着剤を充填し、連結軸14を可動させる可動プランジャ37をキャップ36で覆うことにより、密封した接点収納部5を容易に形成することができ、高電流路に接点装置を介挿する場合に適用するアーク消弧用ガスの封入を確実に行なって、アーク消弧用ガスの漏洩を確実に防止することができる。

〔第2実施形態〕 次に、本発明の第2実施形態について図10〜図12を伴って説明する。 この第2実施形態は、補助接点部の固定接点と外部接続端子との電気的接続をより確実に行なうようにしたものである。 すなわち、第2実施形態では、図11に示すように、補助接点部20の固定接点23A〜23Dの弾性板部23dの接触板部23fに外部接続端子29A〜29Dが係合する係合孔23gを形成している。

これに応じて、外部接続端子29A〜29Dを導電性を有するばね材で形成し、長尺板部29bの先端に上方に折り返して側面から見てレ字状の弾性を有する折り返し部29cを形成している。 そして、外部接続端子29A〜29Dを挿通する端子収納筒部21b及び21cの貫通孔21gが、図12に示すように、上端では外部接続端子29A〜29Dの折り返し部折り畳む状態で押し込む幅狭断面形状の開口部21mとし、この開口部21mから下端側の接点収納部21aへの開口部までの間を幅広の断面形状の挿通部21nとしている。 その他の構成については上述した第1実施形態と同様の構成を有し、対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。

この第2実施形態によると、外部接続端子29A〜29Dを補助接点部20の固定接点23A〜23Dの弾性板部23dに電気的に接続する場合に、図10に示すように、外部接続端子29A〜29Dの折り返し部29cを弾性に抗して長尺板部29b側に押し付けて折り畳んだ状態で、有底上部角筒体6の貫通孔6c内に挿通する。この状態で、外部接続端子29A〜29Dを下方に押し込むことにより、折り返し部29cが折り畳まれた状態で、端子収納筒部21b及び21cの開口部21mを通過し、開口部21mから幅広の挿通部21nに達すると、折り返し部29cが自身の弾性で原型に復帰する。さらに、外部接続端子29A〜29Dを押し込むと、折り返し部29cが、接点収納部21a内に入り、固定接点23A〜23Dの係合孔23g内に係合する。このとき、固定接点23A〜23Dのばね定数を外部接続端子29A〜29Dの折り返し部29cのばね定数より大きく設定することにより、折り返し部29cが撓みながら係合孔23gに挿入される。 このため、固定接点23A〜23Dが弾性接触状態で連結されるので、前述した第1実施形態の固定接点23A〜23Dの弾性板部23dの弾性による接触に比較して確実な接触圧を得ることができるとともに、接触面積を増加させることができる。

〔第3実施形態〕 次に、本発明に係る接点装置の第3実施形態について図13〜図15を伴って説明する。 この第3実施形態では、上述した第2実施形態と同様に、補助接点部の固定接点と外部接続端子との電気的接続をより強固に行なうようにしたものである。 すなわち、第3実施形態では、補助接点部20の固定接点23A〜23Dが、図14に示すように、第1実施形態及び第2実施形態における弾性板部23dが省略され、これに代えて折り返し部23cに外部接続端子29A〜29Dの長尺板部29bの先端を挟持する挟持部23hが形成されている。

この挟持部23hは、図14に示すように、折り返し部23cに上方に折り曲げられ且つ接点台部23bと平行に延長する第1板部23iと、この第1板部23iの先端から折り返されて第1板部23iに沿って延長する挟持用板部23jとで構成されている。ここで、挟持用板部23jには、外部接続端子29A〜29Dの長尺板部29bの先端に対向する位置が第1板部23iに接触されているか僅かな隙間を開けて対向されて押圧部23kが形成されている。また、第1板部23iと挟持用板部23jの長手方向の中間部下面側が、図13に示すように、接点収納部21aの底板部に形成された支持片50で支持されている。

その他の構成については上述した第1実施形態と同様の構成を有し、第1実施形態との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 この第3実施形態によると、補助接点部20の固定接点23A〜23Dと外部接続端子29A〜29Dとの電気的接続は、前述した第1実施形態と同様に、外部接続端子29A〜29Dの長尺板部29bの先端を接点収納部5の有底上部角筒体6に形成された貫通孔6cから挿入する。さらに、長尺板部29bの先端を、端子収納筒部21b及び21cの貫通孔21gを通って接点収納部21a内に押し込むと、挟持部23hが支持片50で支持されているので、長尺板部29bの先端で固定接点23A〜23Dの挟持部23hの挟持用板部23jの押圧部23kを第1板部23iから離れる方向にこじ開けながら下方に移動する。そして、外部接続端子29A〜29Dの幅広端子部29aの下面が有底上部角筒体6の上面に接触する状態で、長尺板部29bの先端が押圧部23kの下側に突出する状態となる。

このため、長尺板部29bが挟持部23hの押圧部23kで第1板部23i側に押圧されて挟持された状態となり、固定接点23A〜23Dと外部接続端子29A〜29Dとの電気的接続をより確実に行なうことができる。 その後、外部接続端子29A〜29Dの幅広端子部29aを有底上部角筒体6に形成した貫通孔6cの周囲に接着剤を充填して固化させた第2接着剤層30を形成することにより、接点収納部5の密封と外部接続端子29A〜29Dの固定とを同時に行なう。 この第3実施形態によると、補助接点部20の固定接点23A〜23Dに形成された挟持部23hで外部接続端子29A〜29Dの長尺板部29bの先端を挟持するので、固定接点23A〜23Dと外部接続端子29A〜29Dの電気的接続をより強固に行なうことができる。

〔第4実施形態〕 次に、本発明に係る接点装置の第4実施形態について図16〜図18を伴って説明する。 この第4の実施形態は、主接点部の固定接触子が補助接点部の外部接続端子と同様に接点収納部の天板部に配置するようにしたものである。 すなわち、第4の実施形態は、図16及び図18に示すように、補助接点部20の構成は外部接続端子29A〜29Dが断面円形の棒状に形成されていることを除いては第1実施形態と同様の構成を有する。 一方、接点収納部5が、図17に示すように、下方を開放した例えばセラミックスで形成される有底角筒体61とこの有底角筒体61の下端面にシール接合された金属製角筒体62と構成されている。金属製角筒体62の下端には外方に突出する周鍔部62aが形成され、この周鍔部62aが、磁気ヨーク35にシール接合されている。

また、主接点部10は、有底角筒体61の天板部61aに、長手方向に所定間隔を保って一対の固定接触子71及び72が配置されている。これら固定接触子71及び72は、天板部61aの上面に突出する接続端子部71a及び72aと、これら接続端子部71a及び72aに天板部61aの下面側で接続された接点保持部71b及び72bを備えている。接点保持部71b及び72bのそれぞれは、天板部61aに沿って有底角筒体61の左右側壁側に延長する上板部71c及び72cと、これら上板部71c及び72cの左右側壁側端部から左右側壁に沿って下方に延長する中間板部71d及び72dと、これら中間板部71d及び72dの下端から左右側壁部から離れる方向に上板部71c及び72cと平行に延長する接点板部71e及び72eとで内側を開放したC字状に構成されている。接点板部71e及び72eには、先端側上面に固定接点71f及び72fが形成されている。また、上板部71c及び72c及び中間板部71d及び72dの内周面及び前後側面を覆うように絶縁カバー73及び74が配置されている。

そして、可動接触子13は、両端が接点保持部71b及び72bの上板部71c及び72cと接点板部71e及び72eとの間に延長され、固定接触子71及び72の固定接点71f及び72fと対向する下面に可動接点13d及び13eが形成されている。 主接点部10のその他の構成については第1実施形態と同様の構成を有し、第1実施形態との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 この第4実施形態によると、主接点部10の構成が第1実施形態に対して変更されているが、可動接触子13に形成された可動接点13d及び13eと固定接触子71及び72の接点板部71e及び72eの固定接点71f及び72fとの位置関係は第1実施形態と同一であるので、主接点部10の動作は第1実施形態の動作と同じになる。

同様に、補助接点部20についても第1実施形態と同一構成であるので、補助接点部20の動作も第1実施形態の動作と同じになる。 しかしながら、第4実施形態では、主接点部10を構成する固定接触子71及び72が接点収納部5を構成する有底角筒体61の天板部61aに配置され、接続端子部71a及び72aが天板部61aの上面に配置されている。このため、接点収納部5の上面には、主接点部10の接続端子部71a及び72bと補助接点部20の外部接続端子29A〜29Dの接続端子部とが配置されることになる。

したがって、電磁接触器への主接点部10及び補助接点部20への配線を有底角筒体61の天板部61aで行なうことができ、配線接続を容易に行なうことができる。このとき、補助接点部20の外部接続端子29A〜29Dを断面円形の棒状に形成することにより、外部接続端子29A〜29Dを板状とする場合に比較して、主接点部10の固定接触子71及び72の接続端子部71a及び72aとの絶縁距離を長く確保することができる。 以上、本発明の第1〜第4実施形態について説明してきたが、本発明はこれら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、第1〜第3実施形態の接点収納部5は、第4実施形態と同様に有底角筒体と金属製角筒体とで構成したり、天板のみを絶縁板とし、この絶縁板の下面に金属製角筒体をシール接合したりするようにしてもよい。 同様に、第4実施形態については、接点収納部5を、第1〜第3実施形態と同様に、有底上部角筒体と有底下部角筒体とで構成することもできる。 また、上記第1〜第4の実施形態では、主接点部10の可動接触子13と補助接点部20の可動接点25A及び25Bとを互いに平行となるように配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、可動接触子13に対して可動接点25A及び25Bを直行する方向あるいは交差する方向に配置するようにしてもよい。この場合には、可動接点25A及び25Bの配置位置に応じて固定接点23A〜23D及び外部接続端子29A〜29Dの配置を変更すればよい。

また、上記第1〜第4実施形態では、主接点部10の可動接触子の可動接点が固定接触子の固定接点に対して上方側から接離する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、可動接触子の可動接点が固定接触子の固定接点に対して下方側から接離するようにしてもよい。この場合には、可動接触子を連結軸14に取り付けるための鍔部、接触スプリング、スプリング受け、Eリングを天地逆に配置するとともに、電磁石ユニット3のキャップ36内の下側に可動プランジャを配置し、この可動プランジャに対して復帰スプリングを介して固定プランジャを配置し、可動プランジャに連結した連結軸を固定プランジャの中心開口を通じて上方に突出させるようにすればよい。さらに、補助接点部20の第1補助接点機構28A及び第2補助接点機構28Bの可動接点と固定接点との配置を天地逆関係とすればよい。この構成によると、励磁コイル34が非通電状態であるときに可動プランジャが復帰スプリングによって下方のキャップ36底面に当接した状態となり、この状態から励磁コイル34に通電することにより、固定プランジャによって可動プランジャを復帰スプリングに抗して吸引し、上方に移動させる。これにより連結軸14が上昇し、可動接触子の可動接点が固定接触子の固定接点に接触することになり、第1〜第4実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第1〜第4の実施形態では、模式的に示すと図19(a)及び(b)に示すように、主接点部10を連結軸14の上方側に配置し、補助接点部20を連結軸の下方側に直列に配置する場合について説明した。しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではなく、図20(a)及び(b)に示すように、連結軸14の上部側に補助接点部20を配置し、下部側に主接点部10を直列に配置することもできる。さらには、図21に示すように、連結軸14に主接点部10と、補助接点部20の第1補助接点機構28A及び第2補助接点機構28Bとを並列に配置するようにしてもよい。 また、上記第1〜第4の実施形態では、補助接点20をメーク接点及びブレーク接点で構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、2つのメーク接点又は2つのブレーク接点で構成することもできる。

1…電磁接触器、2…接点装置、3…電磁石ユニット、4…接点機構、5…接点収納部、6…有底上部角筒体、6a…拡張筒部、6b…上面板部、6c…貫通孔、7…有底下部角筒体、10…主接点部、11,12…固定接触子、13…可動接触子、14…連結軸、20…補助接点部、21…補助接点ケース、21a…接点収納部、21b,21c…端子収納筒部、21h…絶縁隔壁、22…補助接点機構、23A〜23D…固定接点、25A,25B…可動接点、26…可動接点支え、28A…第1補助接点機構、28B…第2補助接点機構、29A〜29D…外部接続端子、29a…幅広端子部、29b…長尺板部、31…下部磁気ヨーク、32…固定プランジャ、33…スプール、34…励磁コイル、35…磁気ヨーク、36…キャップ、37…可動プランジャ、38…復帰スプリング、61…有底角筒体、62…金属製角筒体、71,72…固定接触子