JP2001023496A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車載装置や通信機器、産業機器等において信
号の切り換えや各種負荷の制御に使用される電磁継電器
に関し、突入時に大電流が流れる回路の制御に適し、専
有面積やコイル消費電力を抑制可能な電磁継電器の提供
を目的とする。 【解決手段】 上記課題は、メーク側固定接点ばね39
が、固定接点41が固着される領域とコイルボビン32によ
って支持される領域との間に、可動接点ばね36に固着さ
れた可動接点37が、固定接点41に当接する際の衝撃を吸
収する衝撃吸収機構42を有し、ベース部材31が、メーク
側固定接点ばね39と当接可能な位置に、可動接点37と固
定接点41との当接に際して、固定接点ばねの過度の移動
を抑止するストッパーブロック43を有する本発明の電磁
継電器によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車載装置や通信機
器、産業機器等において信号の切り換えや各種負荷の制
御に使用される電磁継電器に係り、特にランプ負荷やコ
ンデンサ複合負荷等を含み突入時に比較的大電流が流れ
る回路の制御に適した電磁継電器に関する。

【０００２】近年、車載用部品の電動化が進みモータや
ソレノイド等を制御する手段として多くの電磁継電器が
利用されているが、ランプ負荷やコンデンサ複合負荷等
を含む回路を制御する際は突入時に大電流が流れ制御電
力の高容量化が要求される。

【０００３】一方、このような用途に供される電磁継電
器は限られた空間に他の車載用部品と共に数多く実装さ
れる可能性があり、専有面積を可能な限り小さくすると
共に制御に際しコイル消費電力が小さく感動特性が安定
していることが要求される。

【０００４】そこで突入時に大電流が流れる回路の制御
に適し、専有面積の縮小やコイル消費電力の抑制が可能
な電磁継電器の開発が要望されている。

【０００５】

【従来の技術】図５は従来の電磁継電器の主要部を示す
斜視図、図６は従来の電磁継電器の接点動作を示す模式
図である。

【０００６】従来の電磁継電器は図５に示す如くベース
部材11と、ベース部材11に装着されるコイルボビン12
と、コイルボビン12に巻回されたコイル13と、一方がコ
イル13に添設され図示省略された他方がコイル13を貫通
するＵ字状の鉄芯14を有する。

【０００７】鉄芯14の端面と対向するよう配置された接
極子15は鉄芯14に固着された可動接点ばね16を介して揺
動自在に支持され、接極子15の揺動に伴って上下に移動
する可動接点ばね16の先端には図示省略されているが可
動接点17が固着されている。

【０００８】可動接点ばね16を挟んで相対するブレーク
側固定接点ばね18とメーク側固定接点ばね19とがコイル
ボビン12に装着され、ブレーク側固定接点ばね18に図示
省略された固定接点20が、メーク側固定接点ばね19に固
定接点21が固着されている。

【０００９】コイルボビン12に巻回されたコイル13の端
末はコイルボビン12にインサート成形されたコイル端子
22に接続されており、コイル端子22を介してコイル13に
電圧を印加すると発生した磁束により接極子15が相対す
る鉄芯14に磁気吸着される。

【００１０】電磁継電器は一般にコイルに電圧が印加さ
れるまで可動接点がブレーク側の固定接点に当接しＢ_ON
の状態を維持するが、コイルに電圧が印加されると可動
接点はブレーク側から乖離移動してメーク側の固定接点
と当接しＭ_ONの状態になる。

【００１１】しかし、従来の電磁継電器はメーク側の固
定接点ばねの剛性が大きく、可動接点が固定接点に当接
する際の衝撃により可動接点ばねが跳ね返り、可動接点
と固定接点との間に接触と乖離を細かく繰り返すバウン
スと称する現象が発生する。

【００１２】即ち、図６(a) に示す如く接極子15が鉄芯
14に磁気吸着される途中で可動接点17がメーク側の固定
接点21に当接するが、当接する際の衝撃によって可動接
点ばね16が跳ね返されて図６(b) に示す如くＭ_ONの状態
になったあと直ぐ乖離する。

【００１３】図６(c) に示す如く鉄芯14による接極子15
の磁気吸着が更に進行して可動接点17と固定接点21の当
接は継続されるが、その間もバウンスが継続され図６
(d) に示す如く可動接点と固定接点との間でＭ_ONの状態
と乖離とが繰り返し発生する。

【００１４】しかし、鉄芯14による接極子15の磁気吸着
が進行するに伴い可動接点17を固定接点21に押し付ける
力、即ち接点圧力が増大してバウンスが解消され、図６
(d)に示す如く可動接点17が固定接点21に当接して乖離
することのない状態に至る。

【００１５】磁気吸着が更に進行し接極子15が殆ど鉄芯
14に当接する位置に達すると、図６(e) に矢印で示す如
く可動接点17が固定接点21の表面に沿って摺動し、可動
接点17と固定接点21との接触面が清浄化されるワイピン
グと称する現象が発生する。

【００１６】電磁継電器は一般に接触または乖離に際し
て可動接点と固定接点との間にアーク放電が発生し、放
電に伴って接触面を構成する金属が周囲に飛散したり、
或いは酸化された金属が反対側の接点に転移して接触面
の表面に凹凸が形成される。

【００１７】可動接点または固定接点の接触面表面に形
成された凹凸は接触抵抗を増大させる要因であり、形成
された突起部分を擦り併せることで接触面を清浄化する
ワイピングは、電磁継電器の動作特性を安定化させる上
で極めて重要な事項である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図７は電磁継電器の負
荷電流特性の一例を示す図である。

【００１９】メーク側の固定接点が剛性の大きい固定接
点ばねに固着された従来の電磁継電器は図６に示す如く
バウンスが発生し、突入時に大電流が流れる回路の制御
に適用すると図７(b) に示す如く大電流が流れる状態で
接触と乖離が繰り返される。

【００２０】可動接点や固定接点の消耗・転移は接触す
る際に流れている電流が大きいほど顕著であり、バウン
スが発生する従来の電磁継電器をこのような回路の制御
に適用すると、可動接点や固定接点の消耗・転移が促進
されるという問題があった。

【００２１】なお、従来の電磁継電器をこのような回路
に適用する手段として、可動接点や固定接点を大型化し
たり、或いは接点の接触圧力を高める等の改良が加えら
れているが、専有面積の増大やコイル消費電力の増大を
招くという問題があった。

【００２２】本発明の目的は突入時に大電流が流れる回
路の制御に適し、専有面積の縮小やコイル消費電力の抑
制が可能な電磁継電器を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明になる電磁
継電器の主要部を示す斜視図である。なお全図を通し同
じ対象物は同一記号で表している。

【００２４】上記課題は可動接点ばね36を挟んで相対す
るブレーク側固定接点ばね38、およびメーク側固定接点
ばね39と、両方の固定接点ばね38、39が組み込まれるコ
イルボビン32と、コイルボビン32が装着されるベース部
材31とを有し、メーク側固定接点ばね39は、固定接点41
が固着される領域とコイルボビン32によって支持される
領域との間に、可動接点ばね36に固着された可動接点37
が、固定接点41に当接する際の衝撃を吸収する衝撃吸収
機構42を有し、ベース部材31は、メーク側固定接点ばね
39と当接可能な位置に、可動接点37と固定接点41との当
接に際して、固定接点ばねの過度の移動を抑止するスト
ッパーブロック43を有する本発明の電磁継電器によって
達成される。

【００２５】このようにメーク側固定接点ばねが、接点
を固着する領域とコイルボビンによる支持領域との間に
衝撃吸収機構を有する本発明になる電磁継電器は、可動
接点がメーク接点に当接する際の衝撃が吸収されてバウ
ンスの発生が抑制され、専有面積の縮小やコイル消費電
力の抑制が可能で、突入時に大電流が流れる回路の制御
に適した電磁継電器の実現を可能にする。また、ベース
部材に固定接点ばねの過度の移動を抑止するストッパー
ブロックを設けることによって、可動接点が固定接点に
当接する際にワイピングする電磁継電器を実現すること
ができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下添付図により本発明の実施例
について説明する。図２は電磁継電器のコイル端子を示
す側面図、図３は衝撃吸収機構の作用を説明する模式
図、図４は本発明になる電磁継電器の接点動作を示す模
式図である。

【００２７】図１において本発明の電磁継電器はベース
部材31と、ベース部材31に装着されるコイルボビン32
と、コイルボビン32に巻回されたコイル33と、一方がコ
イル33に添設され図示省略された他方がコイル33を貫通
するＵ字状の鉄芯34を有する。

【００２８】鉄芯34の端面と対向するよう配置された接
極子35は鉄芯34に固着された可動接点ばね36を介して揺
動自在に支持され、コイル33に電圧が印加されると接極
子35と共に上下に移動する可動接点ばね36の先端には可
動接点37が固着されている。

【００２９】可動接点ばね36を挟んで相対するブレーク
側固定接点ばね38とメーク側固定接点ばね39とがコイル
ボビン32に装着され、ブレーク側固定接点ばね38に図示
省略された固定接点40が、メーク側固定接点ばね39に固
定接点41が固着されている。

【００３０】メーク側固定接点ばね39は固定接点41の固
着領域とコイルボビン32による支持領域の間に衝撃吸収
機構42を具えており、衝撃吸収機構42は図示の如くメー
ク側固定接点ばね39をＵ字形またはＳ字形に折り曲げる
ことにより形成されている。

【００３１】また、ベース部材31はメーク側固定接点ば
ね39と当接可能な位置に、可動接点37と固定接点41の当
接に際し衝撃でメーク側固定接点ばね39が過度に移動
し、ワイピング機能が失われるのを防止するストッパー
ブロック43が設けられている。

【００３２】電磁継電器には図２(a) または(b) に示す
如くコイル33の中心軸が水平になるようコイルボビン32
が形成されたものと、図２(c) または(d) に示す如くコ
イル33の中心軸が垂直になるようコイルボビン32が形成
されたものとに大別される。

【００３３】コイル33の中心軸が水平になる電磁継電器
では一般に、図２(a) に示す如くコイル端子44がコイル
ボビン32を貫通するようインサート成形し、コイルボビ
ン32に巻回されたコイル33の端末をコイル端子44の先端
に巻付け電気的に接続する。

【００３４】しかし、コイル端子44がコイルボビン32を
貫通するようインサート成形する余裕のない小型電磁継
電器では、図２(b) に示す如くコイル端子44が側面に突
出するようインサート成形し、コイル33の端末を先端に
巻付けて電気的に接続する。

【００３５】この場合はコイルボビン32にコイル33を巻
回する際に側面に突出しているコイル端子44の先端が邪
魔になるため、コイル33を巻回するに先立ってコイル端
子44の先端を折り曲げ、巻回したあとで元に曲げ戻す等
の余計な作業が必要になる。

【００３６】一方、コイル33の中心軸が垂直な電磁継電
器では図２(c) に示す如くコイル端子44がコイルボビン
32を貫通していると、コイル33を巻回する際に突出した
コイル端子44の先端が邪魔になりコイル端子44の折り曲
げ／曲げ戻しが必要になる。

【００３７】そこで本発明になる電磁継電器では図２
(d) に示す如くコイル端子44の先端が側方に突出するよ
うインサート成形し、コイルボビン32に巻回されたコイ
ル33の端末をコイル端子44の先端に巻付けてアーク放電
やはんだ付けで接続している。

【００３８】電磁継電器は一般にコイルに電圧が印加さ
れるまで可動接点がブレーク側の固定接点に当接しＢ_ON
の状態を維持するが、コイルに電圧が印加されると可動
接点はブレーク側から乖離移動してメーク側の固定接点
と当接しＭ_ONの状態になる。

【００３９】即ち、図３(a) に示す如く接極子35が鉄芯
34に磁気吸着される途中で可動接点37がメーク側の固定
接点41に当接するが、当接する際の衝撃はメーク側固定
接点ばね39の衝撃吸収機構42により吸収され図３(b) に
示す如くＭ_ONの状態になる。

【００４０】図３(c) に示す如く鉄芯34による接極子35
の磁気吸着が更に進行して可動接点37と固定接点41の当
接は継続されるが、図３(d) に示す如くその間もバウン
スが生じることなく可動接点と固定接点とが乖離しない
でＭ_ONの状態が維持される。

【００４１】このようにバウンスが発生することのない
本発明になる電磁継電器は突入時に大電流が流れる回路
の制御に適用しても、図７(a) に示す如く大電流が流れ
る状態での接触と乖離の回数は最小限になって接点の消
耗・転移が抑制可能になる。

【００４２】しかし、メーク側固定接点ばね39に衝撃吸
収機構42を設けることによって衝撃が吸収されバウンス
の発生は無くなるが、接極子35が鉄芯34に当接する位置
まで到達しても図３(e) に示す如く固定接点が後退しワ
イピング現象が発生しない。

【００４３】そこで本発明の電磁継電器では可動接点が
固定接点に当接する際の衝撃を固定接点ばねに設けた衝
撃吸収機構で吸収し、ベース部材に設けたストッパーブ
ロックでメーク側固定接点ばねの過度の移動を抑制して
ワイピング可能にしている。

【００４４】即ち、図４(a) に示す如く接極子35が鉄芯
34に磁気吸着される途中で可動接点37がメーク側の固定
接点41に当接するが、当接する際の衝撃はメーク側固定
接点ばね39の衝撃吸収機構42により吸収され図４(b) に
示す如くＭ_ONの状態になる。

【００４５】図４(c) に示す如く鉄芯34による接極子35
の磁気吸着が更に進行して可動接点37と固定接点41の当
接は継続されるが、図４(d) に示す如くその間もバウン
スが生じることなく可動接点と固定接点とが乖離しない
でＭ_ONの状態が維持される。

【００４６】接極子35が鉄芯34に当接する前にメーク側
固定接点ばね39がストッパーブロック43に当接して、図
４(e) に矢印で示す如く可動接点37が固定接点41の表面
に沿って摺動し、ワイピングが生じて可動接点と固定接
点の接触面が清浄化される。

【００４７】このようにメーク側固定接点ばねが、接点
を固着する領域とコイルボビンによる支持領域との間に
衝撃吸収機構を有する本発明になる電磁継電器は、可動
接点がメーク接点に当接する際の衝撃が吸収されてバウ
ンスの発生が抑制され、専有面積の縮小やコイル消費電
力の抑制が可能で、突入時に大電流が流れる回路の制御
に適した電磁継電器の実現を可能にする。また、ベース
部材に固定接点ばねの過度の移動を抑止するストッパー
ブロックを設けることによって、可動接点が固定接点に
当接する際にワイピングする電磁継電器を実現すること
ができる。

【００４８】しかも、突入時に大電流が流れる回路の制
御に適用可能にするため、可動接点や固定接点を大型化
したり、或いは接点の接触圧力を高める必要がなく、専
有面積の増大やコイル消費電力の増大を抑制することが
できる。即ち、突入時に大電流が流れる回路の制御に適
し、専有面積の縮小やコイル消費電力の抑制が可能な電
磁継電器を実現することができる。

【００４９】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば突入時に大電
流が流れる回路の制御に適し、専有面積の縮小やコイル
消費電力の抑制が可能な電磁継電器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる電磁継電器の主要部を示す斜視
図である。

【図２】 電磁継電器のコイル端子を示す側面図であ
る。

【図３】 衝撃吸収機構の作用を説明する模式図であ
る。

【図４】 本発明になる電磁継電器の接点動作を示す模
式図である。

【図５】 従来の電磁継電器の主要部を示す斜視図であ
る。

【図６】 従来の電磁継電器の接点動作を示す模式図で
ある。

【図７】 電磁継電器の負荷電流特性の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

31 ベース部材 32 コイルボビン 33 コイル 34 鉄芯 35 接極子 36 可動接点ばね 37 可動接点 38 ブレーク側固定接点ばね 39 メーク側固定接点ばね 40、41 固定接点 42 衝撃吸収機構 43 ストッパーブロック 44 コイル端子

フロントページの続き (72)発明者 岡本 良夫 東京都品川区東五反田２丁目３番５号 富 士通高見澤コンポーネント株式会社内 (72)発明者 山下 武 東京都品川区東五反田２丁目３番５号 富 士通高見澤コンポーネント株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動接点ばねを挟んで相対するブレーク
   側固定接点ばねおよびメーク側固定接点ばねと、両方の
   該固定接点ばねが組み込まれるコイルボビンと、該コイ
   ルボビンが装着されるベース部材とを有し、 該メーク側固定接点ばねは、固定接点が固着される領域
   と該コイルボビンによって支持される領域との間に、該
   可動接点ばねに固着された可動接点が該固定接点に当接
   する際の衝撃を吸収する衝撃吸収機構を有し、 該ベース部材は、該メーク側固定接点ばねと当接可能な
   位置に、該可動接点と該固定接点との当接に際して、該
   固定接点ばねの過度の移動を抑止するストッパーブロッ
   クを有することを特徴とする電磁継電器。
2. 【請求項２】 前記衝撃吸収機構は、固定接点ばねをＵ
   字形、またはＳ字形に折り曲げ、形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の電磁継電器。