JP2006196368A - パワーリレー - Google Patents

Abstract

【課題】通電コイルに通電し、制御接点を開離させたときには、磁石による磁束の一部を固定接点と可動接点との間に漏れ磁束として有効に作用させて、可動接点と固定接点との間に生じたアークを、より耐性の大きい固定端子の同士の間にまで引き延ばして消弧するようにした、パワーリレーを提供する。
【解決手段】固定接点４１と可動接点４２との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーであって、衝立状本体部Ｔ１Ａを絶縁ベース１より上方に延出させるとともに、絶縁ベース１の下方より脚部Ｔ１Ｂを突出させた第１の固定端子Ｔ１と、柱状本体部Ｔ２Ａを絶縁ベース１より上方に延出させるとともに、絶縁ベース１の下方より脚部Ｔ２Ｂを突出させ、可動接点４２を設けた板バネ８の上端８Ａを固着している第２の固定端子Ｔ２とを備え、第２の固定端子Ｔ２は、第１の固定端子Ｔ１との隙間Ｂが、第１の固定端子Ｔ１と板バネ８との間の隙間Ａよりも小さくなるようにして配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、永久磁石による磁束の一部を、制御接点側に導くことにより、可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するパワーリレーに関する。

従来より、通電コイルへの通電により可動接点と固定接点との接離をおこなって、電流の開閉を制御するパワーリレーが存在する。このようなパワーリレーでは、板バネ上に設けられた可動接点が固定接点から開離されたときに制御接点間で生じるアーク放電によって制御接点に損傷を与えることが問題となっている。
このため、下記特許文献１のような技術が既に開示されており、接点間にアーク電流が飛ぶことによる制御接点の損傷を防止すべく、永久磁石を制御接点付近に配置させて、制御接点間で発生したアーク電流を、接点間とは直交する方向に引き延ばすようにしている。
特開昭５４−１１１６５５号公報

しかしながら、この技術は、接点間のアーク電流を永久磁石から発生する磁界によって、板バネの側端に引き延ばす構造としているため、以下の問題がある。
すなわち、通常、パワーリレーにおいては、通電コイルへの非通電時には、固定端子上に設けた固定接点から引き離すために、可動接点は板バネ上に設けられている。そのため、可動接点と固定接点との間で生じたアークを、固定接点と可動接点とを結ぶ線分に直交する方向に引き延ばしたとしても、可動接点の背後には、導電性の高い板バネが存在するため、アークは固定接点と板バネ間に誘導され、耐性の小さな板バネが大きく損傷を受けてしまう。

本発明は、このような問題を解決するために提案されたもので、通電コイルに通電し、制御接点を開離させたときには、固定接点と可動接点との間に漏れ磁束を有効に作用させて、可動接点と固定接点との間に生じたアークを、板バネよりも耐性の大きい固定端子の本体部の同士の間まで引き延ばして消弧するようにした、パワーリレー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、本発明の請求項１では、通電コイルを巻装した継鉄と、通電コイルへの通電を切換えて継鉄に生じる磁束によって開位置と閉位置との間で往復運動をなす作動片と、この作動片の運動を受けた可動接点を固定接点に接離させて、電流の開閉を行なう制御接点とを備え、これらを絶縁ベース上に実装し、その全体を絶縁ケースで覆った構造とされ、上記作動片を開位置に移動させて、上記制御接点を開いて電流を遮断する際には、上記制御接点側に磁石による磁束を作用させることによって、可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーにおいて、衝立状本体部を絶縁ベースより上方に延出させるとともに、絶縁ベースの下方より脚部を突出させた第１の固定端子と、柱状本体部を絶縁ベースより上方に延出させるとともに、絶縁ベースの下方より脚部を突出させ、可動接点を設けた板バネを固着している第２の固定端子とを備え、第２の固定端子は、第１の固定端子との隙間が、第１の固定端子と板バネとの間の隙間よりも小さくなるようにして配設されていることを特徴とする。

請求項２では、第２の固定端子の柱状本体部が、１本の柱部の上部にアーム部を横方向に張り出し、そのアーム部にバネ板の上端を固着させた、逆Ｌ字形状に形成されていることを特徴とする。

請求項３では、第２の固定端子の柱状本体部が、２本の柱部の上部に横架部を橋絡させ、その横架部にバネ板の上端を固着させた、アーチ形状に形成されていることを特徴とする。
請求項４では、通電コイルを巻装した継鉄と、通電コイルへの通電を切換えて継鉄に生じる磁束によって開位置と閉位置との間で往復運動をなす作動片と、この作動片の運動を受けた可動接点を固定接点に接離させて、電流の開閉を行なう制御接点とを備え、これらを絶縁ベース上に実装し、その全体を絶縁ケースで覆った構造とされ、上記作動片を開位置に移動させて、上記制御接点を開いて電流を遮断する際には、磁石による磁束の一部を上記制御接点側に導くことによって、可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーにおいて、衝立状本体部を絶縁ベースより上方に延出させるとともに、絶縁ベースの下方より脚部を突出させた第１の固定端子と、柱状本体部を絶縁ベースより上方に延出させるとともに、絶縁ベースの下方より脚部を突出させ、可動接点を設けた板バネを固着している第２の固定端子と、第１の固定端子の衝立状本体部の側方で、第２の固定端子の柱状本体部との間に設けられた、少なくとも１以上の孤立した導体端子と、これらの導体端子と第１の固定端子の衝立状本体部との隙間を、板バネと第１の固定端子の衝立状本体部との隙間よりも小さくなるように配設していることを特徴とする。

請求項５では、通電コイルを巻装した継鉄と、通電コイルへの通電を切換えて継鉄に生じる磁束によって開位置と閉位置との間で往復運動をなす作動片と、この作動片の運動を受けた可動接点を固定接点に接離させて、電流の開閉を行なう制御接点とを備え、これらを絶縁ベース上に実装し、その全体を絶縁ケースで覆った構造とされ、上記作動片を開位置に移動させて、上記制御接点を開いて電流を遮断する際には、磁石による磁束の一部を上記制御接点側に導くことによって、可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーにおいて、衝立状本体部を絶縁ベースより上方に延出させるとともに、絶縁ベースの下方より脚部を突出させた第１の固定端子と、柱状本体部を絶縁ベースより上方に延出させるとともに、絶縁ベースの下方より脚部を突出させ、可動接点を設けた板バネを固着している第２の固定端子とを備え、第２の固定端子の柱状本体部の隅角部が、板バネと第１の固定端子の衝立状本体部とを結ぶ線分上に位置するように配設されていることを特徴とする。

請求項６では、第１の固定端子の本体部あるいは第２の固定端子の本体部の少なくともいずれか一方にはアークを誘導するための突出部が形成され、これによって、第１の固定端子の本体部と、第２の固定端子の本体部との隙間を、バネ板と第１の固定端子との隙間よりも小さくしていることを特徴とする。
請求項７では、上記突出部は、尖塔形状の端部を有していることを特徴とする。
請求項８では、上記突出部は、尖塔形状の端部を有した複数の小突出片を有していることを特徴とする。
請求項９では、第１の固定端子あるいは第２の固定端子のいずれか一方には、上記した突出部に代えて、可動接点側に内面を向けたアーチ状の磁性体を設けていることを特徴とする。

請求項１０では、突出部は、固定接点側に突出し、第１の固定端子に設けた固定接点から側端に至るようにリブ条を延設したことを特徴とする。
請求項１１では、第２の固定端子の柱状本体部には突出縁が形成され、これによって、第１の固定端子の本体部と、第２の固定端子の本体部との隙間を、バネ板と第１の固定端子との隙間よりも小さく形成していることを特徴とする。
請求項１２では、突出部または突出縁は、第１、第２の固定端子の本体部よりも放電の容易な素材で形成されていることを特徴とする。

請求項１３では、請求項１〜１２に記載のパワーリレーは、通電コイルへの非通電時には、磁石の磁力によって作動片を開、閉位置で保持するラッチ式リレーであることを特徴とする

請求項１〜３によれば、第１の固定端子と板バネとの隙間よりも、第１の固定端子と第２の固定端子との隙間の方が小さくなっているので、制御接点を開離させたときに接点間で生じたアークを、側端に引き延ばす際に、より耐性の大きい第１、第２の固定端子の本体部の隙間まで引き延ばして消弧できる。

特に、請求項３によれば、第２の固定端子には、２本の柱状本体部が、第１の固定端子の側端に存在するので、制御接点に誘導される漏れ磁束の向きが逆になっても、アークをいずれか一方の側端に引き延ばし、消弧できる。
請求項４によれば、導体端子によって、第１の固定端子と板バネ間のアークを分割させて引き延ばしでき、請求項５によれば、アークを板バネの側端に引き延ばす途中で第２の固定端子の本体部に誘導することができる。

請求項６〜１０によれば、突出部を有しているため、第１，２の固定端子の隙間がより小さくなり、引き延ばしが容易に行われる。
また、請求項９によれば、可動接点側に内面を向けたアーチ状の磁性体によって、固定接点からのアークの引き延ばしを早め、磁性体と第２の固定端子との隙間にスムーズに飛び移らせることが出来る。

また、請求項１０によれば、突出部には、第１の固定端子に設けた固定接点から側端に至るようにリブ条を形成しているので、アークを誘導するガイドとして機能する。

請求項１１によれば、第２の固定端子の柱状本体部には突出縁が形成されているため、柱部の電界強度が高まり、バネ板の側端まで引き延ばされたアークを、第１の固定端子の本体部と第２の固定端子の突出縁との間にスムーズに飛び移らせることができる。
請求項１２によれば、突出部または突出縁は、第１，２の固定端子の本体部よりも放電の容易な素材で形成されているので、アークの第２の固定端子への引き延ばしをよりスムーズにできる。

請求項１３によれば、継鉄に内蔵させた磁石の磁力によって作動片を開、閉位置で保持することができ、また通電コイルを通電して、作動片を開位置に移動させる際には、磁石による磁束と、通電コイルの通電によって生じた磁束との合成磁束を制御接点側に漏出させることで、アークを引き延ばしをより確実に出来るラッチ式リレーが提供される。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明をラッチ式リレーに適用した場合の構造を示す概略断面図である。ここに、（ａ）はリレーを上方から見たときの概略断面図、（ｂ）はリレーを前方から見たときの概略断面図、（ｃ）はリレーを側方から見たときの概略断面図である。
Ｘ―Ｘ，Ｙ―Ｙ，Ｚ―Ｚは、それぞれ側方、上方、前方から見た場合の切断線を示している。

ラッチ式リレーＲは、絶縁ベース１上に構成され、その全体を絶縁ケース５で覆われたブロック体になっている。

絶縁ベース１は、厚みのある絶縁性の高い樹脂から形成され、貫通孔１１と凹部１２とを設けている。この貫通孔１１には、開口端を有した「Ｕ」字形の断面を有した継鉄２が挿入されて固定されており、絶縁ベース１の下方には、第１の固定端子Ｔ１の脚部Ｔ１Ｂ、第２の固定端子Ｔ２の脚部Ｔ２Ｂ、一対のコイル通電端子Ｔ３、Ｔ４を突出させている。
なお、１４は絶縁ベース１に形成された縦長溝であり、可動接点４２を固定接点４１から開離させた際に発生するアークに、後述する漏れ磁束を作用させて引き延ばし、第１、第２の固定端子の本体部Ｔ１Ａ、Ｔ２Ａ間に飛び移らせたときに、その近傍で発生する金属蒸気や炭素粉を落とし込むことで、絶縁ベース１の絶縁劣化や、第１、第２の固定端子Ｔ１，Ｔ２の短絡を防止している。

継鉄２は、例えば純鉄、または半硬質磁性材料によって形成されており、「Ｕ」字形本体の一方側には、通電コイル６を巻装し突起ビン７を取付け、他方側には、永久磁石９を、図１１（ｂ）に示す磁極を向けて埋設され、更にその上端には、アクチュエータである作動片３を揺動可能に支持するための２つの突起２１，２１を形成している。

作動片３は、継鉄２と同様に、磁性材料からなる板材であって、継鉄２の開口端に吸引され、あるいはその吸引から解放される側である第１の自由端３１と、後述する制御接点４に押圧力を加える第２の自由端３２との中間点を屈曲させて「く」字形に形成されており、その屈曲部３３の付近に、継鉄２の２つの突起２１，２１を嵌入する切欠き部３５，３５を形成し、作動片３は、この切欠き部３５，３５によって、継鉄２と接触した状態で揺動可能に支持されている。

また、作動片３の第２の自由端３２は、樹脂などの絶縁素材からなるカード３４によって被覆されており、カード３４には、制御接点４側に突出させた突起３６が設けられ、その下方３４ａは、板バネ８の下端に係止連結され、作動片３が開位置に移動したときには、板バネ８を引っ張って、可動接点４２を固定接点４１から強制的に引き剥がしている。

制御接点４は、銅などの導電性の良好な素材を板厚に形成した第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａ上に設けられた固定接点４１と、第１の固定端子Ｔ１と同じ素材で製された第２の固定端子Ｔ２のアーチ状本体部Ｔ２Ａにリベット止め８１された板バネ８上に設けられた可動接点４２とで構成され、この板バネ８が、作動片３のカード３４に形成された突起３６の押圧を受けて湾曲することで可動接点４２が、固定接点４１に対して接触して、第１の固定端子Ｔ１と第２の固定端子Ｔ２との間で電路を閉じ、電流を通じるようになっている。
ここに、板バネ８は、銅板などの弾性力を有した、導電性に富んだ非磁性体素材で形成されている。カード３４に形成された突起３６は、作動片３の自由端３１が継鉄２の開口端に吸引されて閉位置に移動すれば、カード３４の突起３６は板バネ８を押圧して、可動接点４２を固定接点４１に接触させるが、通電コイル６への通電を切換えて、作動片３の自由端３１が、継鉄２の開口端から解放された開位置に移動すれば、それに応じて板バネ８の押圧を解除するので、可動接点４２と固定接点４１とは離れる。
ここに、固定接点４１、可動接点４２の材質には、Ａｇ／Ｃｕ、ＡｇＣｄＯ／Ｃｕ、ＡｇＮｉ／Ｃｕ、あるいはＡｇＳｎＯ２／Ｃｕ合金などが利用できるが、ここに挙げた例では、先のものほど導電性が高く、後のものほど対溶着性に優れている。

図１２（ａ）、（ｂ）は、ラッチ式リレーＲの基本動作を説明する断面図である。

このラッチ式リレーＲでは、通電コイル６への通電切換えにより、作動片３の自由端３１を継鉄２の開口端に吸引、解放させることで、作動片３を上述した開位置と閉位置との間で往復運動させるが、ここに、図１２（ａ）は、作動片３が閉位置にある状態、図１２（ｂ）は、作動片３が開位置にある状態を示している。

図１２（ａ）に従って説明すると、作動片３が閉位置にあるときは、作動片３を被覆するカード３４に設けられた突起３６は、板バネ８を強く押圧するので、板バネ８に固定された可動接点４２と、第１の固定端子Ｔ１に設けられた固定接点４１とは互いに接触しているが、突起３６も板バネ８の復元力を受けているので、この復元力は、作動片３に伝達され、第１の自由端３１を継鉄２の開口端から引き離すように作用している。

この状態では、磁石９から生じた磁束ΦＭ（実線で示す）は、作動片３の第１の自由端３１が継鉄２の開口端に密着して形成される左側のループ経路と、作動片３の第２の自由端３２と継鉄２との間に大きなギャップを形成している右側のループ経路とに分かれて循環するが、右側のループ経路にはギャップによる大きな磁気抵抗があるために、磁束の多くは、左側のループ経路を通過する。

そのため、通電コイル６の通電が遮断されていれば、作動片３の第１の自由端３１を継鉄２の開口端に吸引させる磁力は、板バネ８の弾性力に打ち勝って作動片３は閉位置に静止保持される。

この状態で、通電コイル６に電流を通電すると、通電コイル６から生じた磁束Φｍ（破線で示す）は、上記左側のループ経路と、第２の自由端３３を経由する大きなループの経路に分かれて循環するが、左側のループ経路では、磁石９から生じた磁束ΦＭと、通電コイル６から生じた磁束Φｍは、その方向が互いに逆となっているので打ち消し合い、その結果、板バネ８の弾性力によって、作動片３の第１の自由端３１は継鉄２の開口端から引き離されて、作動片３が開位置に移動する。

ところが一方、通電コイル６によって生じた磁束Φｍは、作動片３の第２の自由端３２と継鉄２との間のギャップ周辺において、磁石９から生じた磁束ΦＭと方向が互いに同じとなり加算される。その結果、作動片３の第２の自由端３２は継鉄２に吸引され、この状態は通電が遮断された後も保持される（開状態にラッチされる）。

図１２（ｂ）に従って、ラッチリレーＲの動作を説明すると、作動片３が閉位置にあるときは、作動片３を被覆するカード３４に設けられた突起３６は、板バネ８を押圧しておらず、そのため板バネ８に固定された可動接点４２と、第１の固定端子Ｔ１に設けた固定接点４１とは、板バネ８の弾性力によって分離される。

この状態では、磁石９から生じた磁束ΦＭは、作動片３の第１の自由端３１と継鉄２の開口端がある磁石９の左側のループ経路と、作動片３の第２の自由端３２と、継鉄２との間に小さなギャップがある磁石９の右側のループ経路とに分かれて循環するが、左側のループ経路の磁気抵抗がより大きいので、磁束の多くは、右側のループ経路を通過する。

従って、このとき通電コイル６の通電が遮断されていれば、作動片３の第１の自由端３１を継鉄２の開口端に吸引させる磁力は、作動片３の第２の自由端３２を継鉄２に吸引させる磁力よりも小さくなって、第２の自由端３２を継鉄２に押し付けるので、作動片３が開位置に静止保持される。

この状態で、通電コイル６を上記と逆向きに通電すると、通電コイル６によって生じた磁束Φｍ´は、上記左側のループ経路と、第２の自由端３３を経由する大きなループの経路に分かれて循環するが、左側のループ経路では、磁石９から生じた磁束ΦＭと、通電コイル６から生じた磁束Φｍ´とは、その方向が互いに同じとなり加わるので、作動片３の第１の自由端３１は継鉄２の開口端に吸引され、その結果、作動片３を閉位置に移動させるが、作動片３の第１の自由端３１が継鉄２の開口端に吸引されてしまうと、その後は、通電を遮断しても、磁石９による磁束によってこの状態が保持され、閉状態が保持される（閉状態にラッチされる）。

また、このラッチ式リレーＲでは、作動片３の第２の自由端３２の途中の部分を制御接点４側に向けて延出させた延出部３７を設けているので、通電コイル６を通電して、制御接点４を開離させるときは、磁石９から生じた磁束ΦＭと、通電コイル６から生じた磁束Φｍとが同一方向に重畳して、作動片３の第２の自由端３２を通じて、漏れ磁束となって、固定接点４１、可動接点４２の間を直交するように誘導される。
そのため、固定接点４１と可動接点４２との間で発生したアークを板バネ８の側端に引き延ばし、更に、第１、第２の固定端子Ｔ１、Ｔ２の隙間に誘導させることができ、これによって板バネ８の消耗を低減させている。

ところで、固定接点４１と可動接点４２とが開離した瞬間には、両者の電位差は、回路の誘導成分により急速に上昇するので、その間の空気による絶縁が破れて、アーク放電が発生するが、この場合に生じるアーク電流は、発熱に伴って、固定接点４１、可動接点４２から放出される熱電子、蒸発する金属蒸気などの荷電粒子が主体となっている。

ところで、この荷電粒子の速度のベクトルと、周囲の磁束のベクトルとは、互いに交叉するので、電荷粒子に働くローレンツ力のベクトルは、フレミング左手の法則に従えば、電荷粒子の速度ベクトルと磁束のベクトルとの外積として、荷電粒子の軌跡が、磁束のベクトルに直交する面上で円軌道となるように作用する。

また、この荷電粒子に対しては、ローレンツ力と同時に、第１の固定端子Ｔ１、第２の固定端子Ｔ２、板バネ８間の電界も作用しているので、それら荷電粒子の集合体であるアークは、固定接点４１と可動接点４２との線分を直交する方向に湾曲しながら移動して引き延ばされて、固定接点Ｔ１、板バネ９の側端まで移動した後は、第１の固定端子Ｔ１、第２の固定端子Ｔ２間の電位差縮小や、アーク放電の湾曲による経路の抵抗増加（消弧作用）により放電維持に必要な電圧が不足したときに消滅する。

なお、アーク放電の湾曲や移動の方向は、その電流の向きによって異なるので、アーク放電による電流が固定接点４１側から可動接点４２側に流れているときと、その反対にアーク電流が流れているときには、アークの引き延ばし方向は反対になる。

次に、本発明の要部をなすアークの引き延ばし原理について説明する。
図１〜図７は、第１の本発明の要部をなすアークの引き延ばし構造を示している。
図１（ａ）は制御接点の部分を上方から見たときの横断面図、図１（ｂ）は第１の固定端子と、第２の固定端子との構造的特徴を示す説明図である。

固定接点４１は、第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａに設けられ、可動接点４２は、逆Ｌ字形状の第２の固定端子Ｔ２の柱部Ｔ２Ｃの上部に設けたアーム部Ｔ２Ｄに、その上端８Ａをリベット８１で固着した板バネ８上に設けられており、第２の固定端子Ｔ２の柱状本体部Ｔ２Ａの柱部Ｔ２Ｃと第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａとの隙間Ｂは、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと板バネ８との間の隙間Ａよりも小さくなっている。

ここに、第１、第２の固定端子Ｔ１、Ｔ２は、いずれも板バネ８に比べて、導電性、機械的強度に優れ、かつアーク熱に対しても容易に焼損しない素材、例えば、十分な厚みを有した銅板を加工して形成されている。

このような構造によれば、可動接点４２と固定接点４１との間にアークが発生しても、そのとき生じたアークは、前述したように通電コイル６の通電によって生じた磁束Φｍと、磁石９による磁束ΦＭとの双方が、漏れ磁束として、可動接点４２と固定接点４１との間に作用するので、図１（ａ）で、点線矢印イに示したように、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと、板バネ８との側端まで引き延ばされる。

そして、本発明では、第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ１Ａと第１の固定端子Ｔ１Ａの本体部Ｔ２Ａとの距離Ｂが、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと板バネ８との距離Ａよりも小さくなっているため、側端まで引き延ばされたアークは、さらに、板バネ８の側端から固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａに飛び移り、板バネ８よりも板厚が大きくて丈夫な第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａの側端と、第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａの柱部Ｔ２Ｃと第１の固定端子Ｔ１側端との隙間Ｂ間に誘導され、その間にアークエネルギーが減弱して消弧されるので、板バネ８の損傷が防止できる（図１（ａ）ロ参照）。

なお、固定端子Ｔ１と固定端子Ｔ２のそれぞれの脚部Ｔ１Ｂ、Ｔ２Ｂは、それぞれが分離して絶縁ベース１の下方より突出させているので、固定端子Ｔ１から固定端子Ｔ２にアークが誘導された際も、アーク電流は固定端子Ｔ２の脚部Ｔ２Ｂから内部に誘導されることがなく、内部回路も保護される。

図２は、第１の発明の変形例を示している。
この実施例では、第１の固定端子Ｔ１は、衝立状の本体部Ｔ１Ａを絶縁ベース１の上に立設する一方、第２の固定端子Ｔ２は、２本の柱部Ｔ２Ｃ、Ｔ２Ｃの上部に横架部Ｔ２Ｅを橋絡させたアーチ状本体部Ｔ２Ａを絶縁ベース１の上に立設しており、その横架部Ｔ２Ｅにはバネ板８の上端８Ａをリベット８１で固着させている。
また、図１と同様にして、第１の固定端子Ｔ１の衝立状の本体部Ｔ１Ａと、第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａの柱部Ｔ２Ｃとの隙間Ｂは、バネ板８と固定端子Ｔ１との隙間Ａよりも小さく形成されている。

従って、このような構造のものも、図１に示したものと同様な作用、効果がある。
また、アークの引き延ばし先は、第１の固定端子Ｔ１のいずれの側端でも可能であるので、図２のような構造であれば、通電コイル６への通電方向や、制御接点４に誘導される漏れ磁束の向きが逆になっても、アーク電流をいずれか一方の柱部Ｔ２Ｃ、Ｔ２Ｃに引き延ばし、消弧できるので板バネ８の損傷を防止できる。

図３〜図８は、アーク引き延ばし構造の更に他例を示している。
ここに、図３は、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａであって、第２の固定端子Ｔ２の柱部Ｔ２Ｃと隣接する側端にアークを誘導するための突起部Ｔ１Ｃを形成している。
また、第１の固定端子Ｔ１と、第２の固定端子Ｔ２との隙間Ｂを、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと板バネ８との隙間Ａより小さくしているので、突起部Ｔ１Ｃを形成した部分では、その隙間は更に小さくなっているため、上記した引き延ばしを受けた後は、アークの飛び移りが一層スムーズになされる。
なお、アークは、第１の固定端子Ｔ１に形成した突起部Ｔ１Ｃと、第２の固定端子Ｔ２のそれに対向する部分との間に飛び移るので、その突起部Ｔ１Ｃを形成した部分の隙間が、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと板バネ８との隙間Ａより小さくなるようにしてもよい。
また、突起部Ｔ１Ｃは、図例では、第１の固定端子Ｔ１の側端に設けているが、第２の固定端子Ｔ２の側端に設けてもよい。

図４は、図３に示した突出部Ｔ１Ｃの変形例を示しており、（ａ）は制御接点部分の横断面図、（ｂ）は第１、第２の固定端子の構造を示す説明図である。
このものは、第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａの柱部Ｔ２Ｃの内面、つまり第１の固定端子Ｔ１に対向する側端に、突出縁Ｔ２Ｇを縦方向に形成している。

このような構造によれば、柱部Ｔ２Ｃの電界強度が高まり、バネ板８の側端まで引き延ばされたアークは、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと第２の固定端子Ｔ２の突出縁Ｔ２Ｇとの間にスムーズに飛び移る。

図５〜図７は、突出部の更なる変形例を示している。
これらの図は、いずれも、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａとを側面から見た図を示している。

図５では、突出部Ｔ１Ｃは、尖塔形状の端部Ｔ１Ｄを有している。

この構造によれば、突出部Ｔ１Ｃは、尖塔形状の端部Ｔ１Ｄを有しているため、先端の電界強度がより一層強くなるので、アークがこの先端と第２の固定端子Ｔ２との隙間にスムーズに飛び移る。

また、図６では、突出部Ｔ１Ｃ’は、尖塔形状の端部を有した複数の小突出片を形成しているので、固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａから固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａへの距離が近くなるポイントが複数形成される。そのため、図５の構成に比べて、アークが一カ所のみに集中して、その部位だけを損傷させることを防止できる。

なお、これらの図において、突起部Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｃ´は、固定端子Ｔ２の柱状本体部Ｔ２Ｃ側で固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａと対向する側端に設けてもよい。

図７では、突出部Ｔ１Ｃは、アークの引き延ばし方向に沿って、固定接点４１側に突出したリブ条Ｒを形成した例を示している。

このような構造によれば、リブ条Ｒは、アークのガイド移動経路を構成するので、制御接点４を開離させたときに発生したアークを、第１の固定端子Ｔ１の固定接点４１から、その側端に延びるリブ条Ｒを伝って、突出部Ｔ１Ｃに移動させ、さらに、突出部Ｔ１Ｃと固定端子Ｔ２との隙間にスムーズに飛び移らせることが出来る。

図８は、突起部に代えて、アーチ状の磁性体Ｔ１Ｅを設けた例を示している。

アーチ状の磁性体Ｔ１Ｆは、半円弧状の本体の内面Ｔ１Ｇを固定接点４１側に向けた構造となっており、このような構造によれば、アーク電流は、固定接点４１から磁性体Ｔ１Ｆのそれぞれの内面Ｔ１Ｇへと引き延ばされ、固定接点４１からのアークの引き延ばしを早めて、磁性体Ｔ１Ｆと第２の固定端子Ｔ２との柱部Ｔ２Ｃとの隙間にスムーズに飛び移らせることが出来る。

なお、図７、図８においても、第１の固定端子Ｔ１と、第２の固定端子Ｔ２との隙間Ｂは、前述した例と同様に第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと板バネ８との隙間Ａより小さくしているが、突起部Ｔ１Ｃ、磁性体Ｔ１Ｆを設けた部分では、その隙間は更に小さくなっているので、飛び移りは一層スムーズになされることはいうまでもない。
また、アークは、第１の固定端子Ｔ１に形成した突起部Ｔ１Ｃ、磁性体Ｔ１Ｆと、第２の固定端子Ｔ２の柱部Ｔ２Ｃとの間に飛び移るので、その突起部Ｔ１Ｃや磁性体Ｔ１Ｆを設けた部分の隙間が、第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと板バネ８との隙間Ａより小さくなるようにしてもよい。

更に、先述した図３〜図７において、第１、第２の固定端子Ｔ１、Ｔ２のいずれかに形成した突出部Ｔ１Ｃまたは、固定端子Ｔ２に形成した突出縁Ｔ２Ｇは、固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａ、固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａに比べて放電の容易な素材で形成すれば、より引き延ばしがスムーズにできる。

図９は、第２の本発明におけるアーク引き延ばし構造の実施例を示している。
この図に示す第１の固定端子Ｔ１、第２の固定端子Ｔ２は、いずれも図１に示したものと同様である。
すなわち、第１の固定端子Ｔ１は、衝立状本体部Ｔ１Ａを絶縁ベース１より上方に延出させるとともに、絶縁ベース１の下方より脚部Ｔ１Ｂを突出させており、第２の固定端子Ｔ２は、柱状本体部Ｔ２Ａを絶縁ベース１より上方に延出させるとともに、絶縁ベース１の下方からは脚部Ｔ２Ｂを突出させ、可動接点４２を設けた板バネ８の上端を固着している。

ＴＤは、絶縁ベース１に植設され、どの電路とも接続されていない、孤立した導体端子であり、第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａと上記第２の固定端子Ｔ２の柱状本体部Ｔ２Ａとの間に設けている。
そして、この導体端子ＴＤと上記第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａの側端との隙間Ｂは、上記板バネ８と上記第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａとの隙間Ａよりも小さくなるようにして配設されている。
導体端子ＴＤは、図例では、２個を所定の隙間を保持して設けられているが、１以上あればよい。
複数個設ける場合には、それぞれの隙間は、アークを分割して連結させる条件を充たすものであればよい。

このような構造によれば、第１の固定端子Ｔ１と、導体端子ＴＤとの隙間Ｂは、固定端子Ｔ１と板バネ８との隙間Ａよりも小さいため、第１の固定端子Ｔ１と板バネ８との側端まで引き延ばしされたアークは、固定端子Ｔ１側から導体端子ＴＤへと飛び移り、更に、導体端子ＴＤは複数配設されているため、第１の固定端子Ｔ１と第２の固定端子Ｔ２との間に設けた複数の導体端子ＴＤによって分割され（図９のイ、ロ参照）、板バネ８の損傷を防止できる。

図１０は、第３の本発明の実施例を示している。
第１の固定端子Ｔ１、第２の固定端子Ｔ２の構造は、図９に示したものと同じであるが、第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａは、その隅角部（Ｂ）が、板バネ８の側端と第１の固定端子Ｔ１の衝立状本体部Ｔ１Ａの側端とを結ぶ線分（Ａ）−（Ｂ）上に位置するように配設されている。

このような構造によれば、アークが引き延ばしされる板バネ８の側端（Ｃ）に至るまでの間で、アークは第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａに誘導され、そのため、アークは第１の固定端子Ｔ１の本体部Ｔ１Ａと、第２の固定端子Ｔ２の本体部Ｔ２Ａとの間に容易に飛び移ることができ、板バネ８の損傷が防止できる。

第１の本発明の要部であるアークの引き延ばし構造の一例を示しており、（ａ）は制御接点部分の概略横断面図、（ｂ）は第１の固定端子と第２の固定端子とを示す縦断面図である。 第１の本発明における、第２の固定端子の他例の縦断面図である。 第１の本発明における、アークを誘導するための突出部の一例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は第１の本発明における、突出部の他例を示す図である。 第１の本発明における、突出部の更に他例を示す図である。 第１の本発明における、突出部の更に他例を示す図である。 第１の本発明における、突出部の更に他例を示す図である。 第１の本発明における、突出部の更に他例を示す図である。 第２の本発明の要部である、アークの引き延ばし構造の説明図である。 第３の本発明の要部である、アークの引き延ばし構造の一例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明をラッチ式リレーに適用した場合の構造を示す概略断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、ラッチ式リレーの基本動作を説明する断面図である。

符号の説明

Ｒ パワーリレー（ラッチ式リレー）
１ 絶縁ベース
２ 継鉄
３ 作動片
４ 制御接点
６ 通電コイル
８ 板バネ
９ 磁石
４１ 固定接点
４２ 可動接点
Ｔ１ 第１の固定端子
Ｔ１Ａ その本体部
Ｔ１Ｂ その脚部
Ｔ２ 第２の固定端子
Ｔ２Ａ その本体部
Ｔ２Ｂ 脚部
Ｔ２Ｃ 柱部
Ｔ２Ｄ アーム部
Ｔ２Ｅ 横架部
Ｔ２Ｇ エッジ突出部
Ｔ１Ｃ 突出部
Ｔ１Ｄ 尖塔部
Ｔ１Ｆ アーチ状の磁性体
Ｒ リブ条
ＴＤ 導体端子

Claims (13)

1. 通電コイルを巻装した継鉄と、上記通電コイルへの通電を切換えて上記継鉄に生じる磁束によって開位置と閉位置との間で往復運動をなす作動片と、この作動片の運動を受けた可動接点を固定接点に接離させて、電流の開閉を行なう制御接点とを備え、これらを絶縁ベース上に実装し、その全体を絶縁ケースで覆った構造とされ、上記作動片を開位置に移動させて、上記制御接点を開いて電流を遮断する際には、上記制御接点側に磁石による磁束を作用することで上記可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーにおいて、
   衝立状本体部を上記絶縁ベースより上方に延出させるとともに、上記絶縁ベースの下方より脚部を突出させた第１の固定端子と、
   柱状本体部を上記絶縁ベースより上方に延出させるとともに、上記絶縁ベースの下方より脚部を突出させ、上記可動接点を設けた板バネを固着している第２の固定端子とを備え、
   上記第２の固定端子は、上記第１の固定端子との隙間が、上記第１の固定端子と上記板バネとの間の隙間よりも小さくなるようにして配設されていることを特徴とする、パワーリレー。
2. 請求項１において、
   上記第２の固定端子の柱状本体部が、１本の柱部の上部にアーム部を横方向に張り出し、そのアーム部に上記バネ板の上端を固着させた、逆Ｌ字形状に形成されていることを特徴とする、パワーリレー。
3. 請求項１において、
   上記第２の固定端子の柱状本体部が、２本の柱部の上部に横架部を橋絡させ、
   その横架部に上記バネ板の上端を固着させた、アーチ形状に形成されていることを特徴とする、パワーリレー。
4. 通電コイルを巻装した磁石を内蔵した継鉄と、上記通電コイルへの通電を切換えて上記継鉄に生じる磁束によって開位置と閉位置との間で往復運動をなす作動片と、この作動片の運動を受けた可動接点を固定接点に接離させて、電流の開閉を行なう制御接点とを備え、これらを絶縁ベース上に実装し、その全体を絶縁ケースで覆った構造とされ、上記作動片を開位置に移動させて、上記制御接点を開いて電流を遮断する際には、上記制御接点側に磁石による磁束を作用することで、上記可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーにおいて、
   衝立状本体部を上記絶縁ベースより上方に延出させるとともに、上記絶縁ベースの下方より脚部を突出させた第１の固定端子と、
   柱状本体部を上記絶縁ベースより上方に延出させるとともに、上記絶縁ベースの下方より脚部を突出させ、上記可動接点を設けた板バネを固着している第２の固定端子と、
   上記第１の固定端子の衝立状本体部の側方で、上記第２の固定端子の柱状本体部との間に設けられた、少なくとも１以上の孤立した導体端子と、
   これらの導体端子と上記第１の固定端子の衝立状本体部との隙間を、上記板バネと上記第１の固定端子の衝立状本体部との隙間よりも小さくなるように配設されていることを特徴とする、パワーリレー。
5. 通電コイルを巻装した継鉄と、上記通電コイルへの通電を切換えて上記継鉄に生じる磁束によって開位置と閉位置との間で往復運動をなす作動片と、この作動片の運動を受けた可動接点を固定接点に接離させて、電流の開閉を行なう制御接点とを備え、これらを絶縁ベース上に実装し、その全体を絶縁ケースで覆った構造とされ、上記作動片を開位置に移動させて、上記制御接点を開いて電流を遮断する際には、上記制御接点側に磁石による磁束を作用することで、上記可動接点と固定接点との間に生じたアークを引き延ばして消孤するようにしたパワーリレーにおいて、
   衝立状本体部を上記絶縁ベースより上方に延出させるとともに、上記絶縁ベースの下方より脚部を突出させた第１の固定端子と、
   柱状本体部を上記絶縁ベースより上方に延出させるとともに、上記絶縁ベースの下方より脚部を突出させ、上記可動接点を設けた板バネを固着している第２の固定端子とを備え、
   上記第２の固定端子の柱状本体部の隅角部が、上記板バネと上記第１の固定端子の衝立状本体部とを結ぶ線分上に位置するように配設されていることを特徴とする、パワーリレー。
6. 請求項２、３のいずれかにおいて、
   上記第１の固定端子の本体部あるいは上記第２の固定端子の本体部の少なくともいずれか一方にはアークを誘導するための突出部が形成され、これによって、上記第１の固定端子の上記本体部と、上記第２の固定端子の上記本体部との隙間が上記バネ板と上記第１の固定端子との隙間よりも小さくしていることを特徴とする、パワーリレー。
7. 請求項６において、
   上記突出部は、尖塔形状の端部を有していることを特徴とする、パワーリレー。
8. 請求項６において、
   上記突出部は、尖塔形状の端部を有した複数の小突出片を有していることを特徴とする、パワーリレー。
9. 請求項６において、
   上記第１の固定端子あるいは上記第２の固定端子のいずれか一方には、上記突出部に代えて、上記可動接点側に内面を向けたアーチ状の磁性体を設けていることを特徴とする、パワーリレー。
10. 請求項６において、
    上記突出部は、固定接点側に突出し、上記第１の固定端子に設けた固定接点から側端に至るリブ条を延設していることを特徴とする、パワーリレー。
11. 請求項２、３のいずれかにおいて、
    上記第２の固定端子の柱状本体部には突出縁が形成され、これによって、上記第１の固定端子の本体部と、上記第２の固定端子の本体部との隙間を、上記バネ板と上記第１の固定端子との隙間よりも小さく形成していることを特徴とする、パワーリレー。
12. 請求項６〜１１のいずれかにおいて、
    上記突出部または上記突出縁は、上記第１、第２の固定端子の本体部よりも放電の容易な素材で形成されていることを特徴とする、パワーリレー。
13. 請求項１〜１２のいずれかにおいて、
    上記継鉄に磁石を内蔵しており、
    上記通電コイルへの非通電時には、上記磁石の磁力によって上記作動片を開、閉位置で保持するとともに、上記通電コイルを通電して、上記作動片を開位置に移動させる際には、上記磁石による磁束と、上記通電コイルの通電によって生じた磁束との合成磁束の一部とを、上記制御接点側に向かわせる構成にしている、ラッチ式リレーであることを特徴とする、パワーリレー。

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