JPH04357630A - 封止接点装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パワー負荷用のリレー
、電磁開閉器等に好適な封止接点装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の封止接点装置として、以
下の構造のものが使用されている。そのものは、内部に
電気絶縁性ガスを高気圧に封入して気密空間が形成され
た封止容器と、先端に固定接点を設けた固定電極と、封
止容器内において固定接点に接離する可動接点を一端に
設けた可動電極と、可動電極が挿通する筒部と、一端を
可動電極に他端を筒部にそれぞれ固定したベローズと、
を備え、可動電極を駆動する駆動手段と共にハウジング
内に収容されてなる構成になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の封止接
点装置にあっては、可動接点は、内部に電気絶縁性ガス
を高気圧に封入して気密空間が形成された封止容器内に
おいて固定接点に接離することにより、パワー負荷用と
して所定の開閉容量と寿命を維持している。

【０００４】従って、通常の使用であれば、封止容器の
気密性が損なわれることはないが、万一、強い衝撃が加
わる等の異常な使われ方をして気密性が損なわれた場合
、その時点ですぐに使用不能にはならないものの、アー
ク時間が長くなって所定の寿命に至るまでに接点のオー
バーヒート等による接触不良や遮断不良を引き起こすこ
ともあり得る。

【０００５】しかしながら、封止容器の気密性が損なわ
れているかどうかは外観では判断できないので、そのま
ま所定の寿命まで使用し続けていると、知らないうちに
危険な状態が発生することも考えられる。

【０００６】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので
、その目的とするところは、封止容器の気密性が損なわ
れた場合に、それを確認することができる封止接点装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の封止接点装置は、内部に電気絶縁性ガ
スを高気圧に封入して気密空間が形成された封止容器と
、先端に固定接点を設けた固定電極と、封止容器内にお
いて固定接点に接離する可動接点を一端に設けた可動電
極と、可動電極が挿通する筒部と、一端を可動電極に他
端を筒部にそれぞれ固定したベローズと、を備え、可動
電極を駆動する駆動手段と共にハウジングに収容されて
なる封止接点装置において、一端を閉塞し他端を前記封
止容器に連通して気密固定され封止容器の内部気圧に応
じて伸縮する伸縮部材を設けるとともに、伸縮部材の一
端の伸縮状態を検出して電気信号に変換する変換素子を
前記ハウジングに配設した構成にしている。

【０００８】

【作用】本発明の封止接点装置によれば、一端を閉塞し
他端を封止容器に連通して気密固定され封止容器の内部
気圧に応じて伸縮する伸縮部材を設けるとともに、伸縮
部材の一端の伸縮状態を検出して電気信号に変換する変
換素子をハウジングに配設してあるから、その電気信号
を例えばランプを点灯する等の手段で目で見えるように
すれば、封止容器の内部気圧が正常か否か、すなわち封
止容器の気密性が損なわれていないかを確認できる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２に本発明の一実施例を示す。な
お、本実施例の説明に際して、まず本発明が適用される
封止接点装置の基本構成及びその動作を図２に基づいて
説明する。

【００１０】１　は封止容器で、セラミックの一種であ
るアルミナにより略四角の筒状に形成された胴部１ａと
、金属材で形成され胴部１ａの両端部を閉塞して固定さ
れる平板状の上端板１ｂ及びＵ字状の下端板１ｃとで箱
型状に構成されるとともに、下端板１ｃに穿設された気
孔１ｄを覆って連結された気管１ｅから水素ガス等の電
気絶縁性ガスを高気圧に封入して後、気管１ｅを圧着し
て気密空間が形成され、その気管１ｅに導線１ｆが接続
されている。そして、この封止容器１　内には、後述す
る固定電極２　と可動電極３　との間の絶縁距離を大き
くするために、絶縁板１ｇが可動電極３　を外囲して上
端板１ｂの内面を覆い、また絶縁部材１ｈが固定電極２
　を外囲して下端板１ｃの内面を覆って配設されている
。そして、胴部１ａの外壁とＵ字状の下端板１ｃの対向
片との間には、一対の永久磁石１ｉが挟持されて磁界を
発生させている。

【００１１】２　は固定電極で、無酸銅等の金属材によ
り円柱状に形成され、基端を下端板１ｃに固定され、そ
の先端には固定接点２ａが固着されている。

【００１２】３　は可動電極で、無酸銅等の金属材によ
り棒状に形成され、一端３ｂには封止容器１　内におい
て固定接点２ａに接離する可動接点３ａが固着されてい
る。他端３ｃには、図外導線を接続したフランジ部３ｅ
を有する円筒状の端子部材３ｄが固着され、さらにキャ
ップ３ｆが嵌着されている。そして、図外駆動手段によ
ってキャップ３ｆが押圧されることにより、可動電極３
　は略円筒状の軸受３ｇによって案内されて軸方向に駆
動される。また、軸受３ｇの上部にはコイル状の復帰ば
ね３ｈが配設され、可動電極３　の復帰位置はストッパ
ー３ｉにより規制される。

【００１３】４　は筒部で、金属材料により円筒状に形
成され、可動電極３　が挿通するようその一端を封止容
器１　の上端板１ｂに気密結合されている。

【００１４】５　はベローズで、薄肉の金属円筒に波形
のひだを付けて蛇腹状に形成され、一端が上端板１ｂの
近傍で可動電極３　に気密固定され、また他端がベロー
ズ押え５ａにより筒部４　の上端部に気密固定されてい
る。従って、前述した封止容器１　の気密空間は、詳し
くは上記部材と共に構成されて気密性が保持されること
になる。

【００１５】この封止接点装置の動作は、図外駆動手段
によりキャップ３ｆが押圧されて可動電極３　が軸方向
に駆動されると、その一端に設けた可動接点３ａが固定
接点２ａに閉成して導通状態になり、また押圧力がなく
なると、可動電極３　は復帰ばね３ｈ及び封止容器１　
の内外の気圧差に基づく復帰力により復帰し、可動接点
３ａは固定接点２ａから開離する。ベローズ５　は、こ
の可動電極３　の動作に応動して伸縮することになる。 そして、接点の開離時に発生するアークは、永久磁石１
ｉの磁界に基づくローレンツ力により封止容器１　の胴
部１ａ側に移動して消弧されるようになっている。

【００１６】次に、本実施例の特徴とする構成を図１に
基づいて説明する。６　は伸縮部材で、前述したベロー
ズ５　と同様に、いわゆるベローズ状つまり薄肉の金属
円筒に波形のひだを付けて蛇腹状に形成され、一端６ａ
を閉塞し他端６ｂを封止容器１　に連通して気密固定さ
れている。 詳しくは、伸縮部材６　は、その開口した他端６ｂが封
止容器１　を構成するＵ字状の下端板１ｃに穿設された
気孔１ｊを外囲してその下端板１ｃの外側面に気密固定
されており、従って伸縮部材６　は、気孔１ｊを介して
封止容器１　と連通されてその内部気圧が封止容器１　
の内部と同じとなり、内部気圧に応じて長手方向に伸縮
するようになっている。なお、上記のように伸縮部材６
　を下端板１ｃに設けたので、封止接点装置の基本構成
として図２により説明した封止容器１　内に電気絶縁性
ガスを封入するための気孔１ｄ及び気管１ｅは、本実施
例では図１に示すように、上端板１ｂに設けられている
。

【００１７】伸縮部材６　が伸縮する状態を説明すると
、封止容器１の内部は、１．５　乃至２気圧程度に加圧
されており、その加圧力により伸縮部材６　は伸びるこ
とになる。その伸び量Ｌは、伸縮部材６　の受圧面積を
Ｓ、受圧力をＦ、ばね定数をＫとすると、Ｌ＝Ｓ＊Ｆ／
Ｋで表され、例えば、封止容器１　の内部気圧が所定の
値を維持しているとき、Ｓ＝０．２　ｍｍ２　、Ｆ＝２
０００ｇｆ／ｍｍ２、Ｋ＝５００ｇ／ｍｍ　とすると、
Ｌ＝０．８ｍｍとなる。

【００１８】上記のように構成された封止接点装置が、
電磁石装置７　及び電磁石装置７　に応動して可動電極
３　のキャップ３ｆを押圧する駆動手段８　と共に、ハ
ウジング９　に収容される。このとき、伸縮部材６　の
一端６ａとハウジング９　の内面９ａとの間に、変換素
子１０が配設されている。

【００１９】この変換素子１０は、伸縮部材６　の一端
６ａの伸縮状態を電気信号に変換する素子で、その電気
信号をハウジング９　の外部に取り出せるよう端子１０
ａ　を導出している。変換素子１０としては、押しボタ
ンスイッチ、ストレインゲージ、ホール素子等が使用さ
れる。

【００２０】例えば、押しボタンスイッチの場合は、動
作ストロークが０．８　ｍｍ以下のものを使用すれば、
上記した伸縮部材６　の伸び量Ｌ＝０．８　ｍｍにより
、その押しボタンスイッチはＯＮ状態になるので、封止
容器１　の内部気圧が所定の値を維持しているときの伸
縮部材６　の伸縮状態が、一定の電気信号に変換して取
り出される。

【００２１】また、ストレインゲージの場合は、上記し
たＦ＝２０００ｇｆ／ｍｍ２の圧力によって一定の歪み
量が発生するので、同様の伸縮部材６　の伸縮状態が、
一定の電気信号に変換して取り出される。

【００２２】また、ホール素子の場合は、伸縮部材６　
の一端６ａに永久磁石を固着しておけば、上記した伸縮
部材６　の伸び量Ｌ＝０．８　ｍｍにおける一定の磁束
が発生するので、同様の伸縮部材６　の伸縮状態が、ホ
ール素子の出力端において一定の電気信号に変換して取
り出される。

【００２３】一方、封止容器１　の内部気圧が低下した
場合は、伸縮部材６　が自然長に戻ろうとするので、変
換素子１０により取り出された一定の電気信号は、押し
ボタンスイッチではＯＦＦ状態になり、ストレインゲー
ジ及びホール素子では出力信号レベルが変化する。

【００２４】かかる封止接点装置にあっては、一端６ａ
を閉塞し他端６ｂを封止容器１　に連通して気密固定さ
れ封止容器１　の内部気圧に応じて伸縮する伸縮部材６
　を設けるとともに、伸縮部材６　の一端６ａの伸縮状
態を検出して電気信号に変換する変換素子１０をハウジ
ング９　に配設してあるから、その電気信号を例えばラ
ンプを点灯する等の手段で目で見えるようにすれば、封
止容器１　の内部気圧が正常か否か、すなわち封止容器
１　の気密性が損なわれていないかを確認できる。

【００２５】従って、使用者は、万一、強い衝撃が加わ
る等の異常な使われ方をして封止容器１　の気密性が損
なわれた場合でも、直ちにその異常を発見して対処する
ことができ、従来例のように、そのまま所定の寿命まで
使用し続けて知らないうちに危険な状態が発生するとい
ったこともなくなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の封止接点装置は、一端を閉塞し
他端を封止容器に連通して気密固定され封止容器の内部
気圧に応じて伸縮する伸縮部材を設けるとともに、伸縮
部材の一端の伸縮状態を検出して電気信号に変換する変
換素子をハウジングに配設してあるから、その電気信号
により封止容器の気密性が損なわれていないかを確認で
き、従って、使用者は、万一、強い衝撃が加わる等の異
常な使われ方をして封止容器の気密性が損なわれた場合
でも、直ちにその異常を発見して対処することができ、
従来例のように、そのまま所定の寿命まで使用し続けて
知らないうちに危険な状態が発生するといったこともな
くなり、安全性、信頼性をさらに高めることができるも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分破砕断面図である
。

【図２】封止接点装置の構造を示す断面正面図である。

【符号の説明】

１　　　封止容器 ２　　　固定電極 ２ａ　　固定接点 ３　　　可動電極 ３ａ　　可動接点 ４　　　筒部 ５　　　ベローズ ６　　　伸縮部材 ６ａ　　一端 ６ｂ　　他端 ８　　　駆動手段 ９　　　ハウジング １０　　　変換素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部に電気絶縁性ガスを高気圧に封入
   して気密空間が形成された封止容器と、先端に固定接点
   を設けた固定電極と、封止容器内において固定接点に接
   離する可動接点を一端に設けた可動電極と、可動電極が
   挿通する筒部と、一端を可動電極に他端を筒部にそれぞ
   れ固定したベローズと、を備え、可動電極を駆動する駆
   動手段と共にハウジング内に収容されてなる封止接点装
   置において、一端を閉塞し他端を前記封止容器に連通し
   て気密固定され封止容器の内部気圧に応じて伸縮する伸
   縮部材を設けるとともに、伸縮部材の一端の伸縮状態を
   検出して電気信号に変換する変換素子を前記ハウジング
   に配設したことを特徴とする封止接点装置。