JP2006196372A - Power relay - Google Patents

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Koji Yokoyama
浩司 横山
Riichi Uotome
利一 魚留
Ritsu Yamamoto
律 山本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power relay of a structure in which arc, which is generated when a control contact is opened by leading in a leak magnetic flux at switching on of a switching-on coil, is extended and in which, even if a plate spring installed with a movable contact is damaged by the arc generated, the contacting and separation action of the control contact is not affected greatly. <P>SOLUTION: The power relay has a structure in which when a control contact 4 consisting of a movable contact 42 and a fixed contact 41 is opened and the current is shut off by switching on the switching-on coil 6 provided at a yoke 2, a part of the magnetic flux generated at the yoke 2 is led to the control contact 4 and the discharge arc generated between the movable contact 42 and the fixed contact 41 is extended. The movable contact 42 is constructed on a plate spring 8 contacting an operating member 3, and the plate spring 8 has a projection member P which terminates extension of the arc on at least either right and left side end of the movable contact. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、制御接点を開離して電流を遮断させたときに発生するアークを磁力によって引き延ばしを行なう構造としたパワーリレーの改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a power relay having a structure in which an arc generated when a control contact is opened to interrupt a current is extended by a magnetic force.

従来のこの種のパワーリレーは、通電コイルへの通電を切換え、作動片を開閉させて、可動接点と固定接点との接離を行うものであるが、そのとき接点間で発生するアーク放電により、制御接点やその周辺部が損傷してしまうことがある。   This type of conventional power relay switches the energizing coil, opens and closes the operating piece, and contacts and separates the movable contact and fixed contact. At that time, arc discharge generated between the contacts The control contact and its peripheral part may be damaged.

次の特許文献には、接点間に生ずるアーク放電を、通電コイルの通電時に発生する磁束を作用させて吹き消すために引き延ばしを行う自己保持型のリレーが記載されている。
実開昭51−63143号公報
The following patent document describes a self-holding type relay that extends an arc discharge generated between contacts to blow out by applying a magnetic flux generated when a current-carrying coil is energized.
Japanese Utility Model Publication No. 51-63143

ところが、このようなアークを引き延ばしようとすると、移動したアークによって接点以外の他の部位が損傷してしまう。
すなわち、このようなリレーでは、制御接点を開離す動作をなしたときには、可動接点に弾性力を作用させて、固定接点から引き離すために板バネ上に設けられているのが通例であるが、アーク放電が頻繁に発生すると板バネを損傷させてしまうことがあり、そのような場合には、バネ定数が変化し、制御接点を正常に接離できず、パワーリレーの信頼性を阻害するという問題があった。
However, when trying to extend such an arc, the other part other than the contact is damaged by the moved arc.
That is, in such a relay, when the operation of opening the control contact is performed, it is usually provided on the leaf spring in order to apply an elastic force to the movable contact and separate it from the fixed contact. If arc discharge occurs frequently, the leaf spring may be damaged. In such a case, the spring constant changes, the control contact cannot be normally connected and disconnected, and the reliability of the power relay is impaired. There was a problem.

本発明は、上記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、アークの引き延ばしの終端点を、板バネの側端に設けた突出片に特定させることで、板バネが損傷しても、制御接点の接離動作に大きな影響を与えることのない、パワーリレーを提供することにある。   The present invention has been proposed in order to solve the above problem, and its purpose is to specify a projecting piece provided at a side end of the leaf spring as a terminal point for extending the arc, thereby damaging the leaf spring. However, it is to provide a power relay that does not significantly affect the contact / separation operation of the control contact.

また、第2の目的は、上記した突出片に代えて、アークの引き延ばしを板バネから更に離れた、2つの固定端子に導いて、板バネを損傷から保護する機能を備えた、パワーリレーを提供することにある。   In addition, the second object is to replace the projecting piece described above with a power relay having a function of protecting the leaf spring from damage by guiding the arc extension to two fixed terminals further away from the leaf spring. It is to provide.

上記目的を達成するために提案される、請求項1に記載の第1の本発明のパワーリレーは、通電コイルを巻装し、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で、固定接点を接離して電流の開閉を行う制御接点とを備え、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、上記通電コイルによって継鉄に生じた磁束の一部を上記制御接点側に導くことによって、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消弧するようにしたパワーリレーにおいて、上記可動接点は、上記作動片に接触する板バネ上に構成され、該板バネには、上記可動接点の少なくとも左、右いずれかの側端に、上記アークの引き延ばしを終端させる突出片を形成していることを特徴とする。   The power relay according to the first aspect of the present invention proposed in order to achieve the above-described object is characterized in that an energizing coil is wound, a yoke with a built-in magnet, and energization to the energizing coil are switched. A control contact that reciprocates between the open position and the closed position by the magnetic flux generated in the yoke, and a control contact that opens and closes current by moving the fixed contact to and from the movable contact. When the operating piece is moved to the open position and the control contact is opened to interrupt the current, a part of the magnetic flux generated in the yoke by the energizing coil is guided to the control contact side. In the power relay in which the arc generated between the movable contact and the fixed contact is extended and extinguished, the movable contact is configured on a leaf spring that contacts the operating piece, and the leaf spring includes , At least left and right of the movable contact The side end of Zureka, characterized in that it forms a protruding piece to terminate stretching of the arc.

請求項2では、請求項1において、突出片は、先端を尖塔形状に形成していることを特徴とする。   A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the protruding piece has a tip formed in a spire shape.

請求項3では、請求項1において、突出片は、それぞれの先端を尖塔形状に形成した複数の小突出片を有していることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the projecting piece has a plurality of small projecting pieces each having a tip formed in a spire shape.

請求項4では、請求項1において、突出片は、固定接点側に突出し、かつ可動接点から板バネの側端に延びるリブ条を形成していることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the projecting piece is formed with a rib strip that projects to the fixed contact side and extends from the movable contact to the side end of the leaf spring.

請求項5では、請求項1〜4のいずれかにおいて、突出片は、可動接点の下方側に形成されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the protruding piece is formed on the lower side of the movable contact.

請求項6では、請求項1において、板バネは、突出片に代えて、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。   According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, the leaf spring is provided with an arch-shaped magnetic body having an inner surface facing the movable contact side instead of the protruding piece.

同時に提案される請求項7に記載の第2の本発明のパワーリレーは、通電コイルを巻装し、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で、固定接点を接離して電流の開閉を行う制御接点とを備え、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、上記通電コイルによって継鉄に生じた磁束の一部を上記制御接点側に導くことによって、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消弧するようにしたパワーリレーにおいて、上記固定接点は、上記板バネに対向して配置された第1の固定端子に設けられており、かつ、上記板バネには、上記第1の固定端子との離隔距離が、該板バネの側端になるにつれて大きくなるように、第1の固定端子から遠ざかる方向に湾曲したアークホーンが形成され、更に、上記第1の固定端子との離隔距離が上記アークホーンの先端との離隔距離よりも小さくなるように配置され、上記板バネと同電位とされた第2の固定端子を設けていることを特徴とする。   The power relay according to the second aspect of the present invention proposed at the same time according to claim 7 is a magnetic flux generated in the yoke by winding a current-carrying coil and switching a current to the current-carrying coil by switching a current to the current-carrying coil. An operating piece that reciprocates between an open position and a closed position, and a movable contact that receives the movement of the operating piece, and a control contact that opens and closes a fixed contact to open and close the current. Is moved to the open position, and when the control contact is opened to interrupt the current, a part of the magnetic flux generated in the yoke by the energizing coil is guided to the control contact side, thereby fixing the movable contact. In the power relay in which an arc generated between the contacts is extended and extinguished, the fixed contact is provided on a first fixed terminal disposed to face the leaf spring, and the plate The spring includes the first fixed terminal and An arc horn that is curved in a direction away from the first fixed terminal is formed such that the separation distance increases toward the side end of the leaf spring, and the separation distance from the first fixed terminal is further increased. The second fixed terminal is provided so as to be smaller than the separation distance from the tip of the horn and set to the same potential as the leaf spring.

請求項1〜5に記載の第1の本発明のパワーリレーによれば、制御接点を開離したときに固定接点との間でアークが発生する可動接点を設けた板バネの側端にはアークを導いて終端させる突出片を形成しているので、そこにアークを導くことで板バネ本体の損傷を防止できる。   According to the power relay of the first aspect of the present invention described in claims 1 to 5, the side end of the leaf spring provided with the movable contact that generates an arc with the fixed contact when the control contact is opened is provided at the side end of the leaf spring. Since the projecting piece for guiding and terminating the arc is formed, damage to the leaf spring body can be prevented by guiding the arc there.

また、突出片は、板バネ本体の可動接点を設けた箇所から離れた側端にあるので、損傷を受けてもバネ定数を大きく変化させて、板バネの正常な接点接離動作に影響を与えることも少ない。   In addition, since the protruding piece is located at the side end of the leaf spring body away from the location where the movable contact is provided, even if it is damaged, the spring constant is greatly changed, affecting the normal contact / separation operation of the leaf spring. Little to give.

請求項2、3では、突出片の先端が尖塔形状となっているため、電界強度が高まり、アークが突出片に移動しやすくなる。特に請求項3では、先端を尖塔形状とした複数の小突出片を有しているので、アークを引き延ばす箇所を分散させることができ、有益である。   In the second and third aspects, since the tip of the protruding piece has a spire shape, the electric field strength is increased and the arc easily moves to the protruding piece. In particular, the third aspect of the present invention has a plurality of small projecting pieces whose tips are spire-shaped, so that the portions where the arc is extended can be dispersed, which is beneficial.

請求項4では、アークの引き延ばし方向に沿って形成したリブ条は、アークの引き延ばしの際にガイドとして機能するので、アークをすみやかに突出片まで引き延ばしさせることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the rib strip formed along the extending direction of the arc functions as a guide when the arc is extended, so that the arc can be quickly extended to the protruding piece.

請求項5では、突出片を可動接点の下方側に形成しているので、突出片が損傷しても、板バネのバネ定数に大きな変化を与えることがない。   According to the fifth aspect, since the protruding piece is formed on the lower side of the movable contact, even if the protruding piece is damaged, the spring constant of the leaf spring is not greatly changed.

請求項6では、突出片に代えてアーチ状の磁性体を設け、アーチ状の内面を可動接点側に向けているので、そこにアークを誘い込むことができる。
また、磁性体を取り付けることによって、アークの移動を迅速にし、接点部の荷重が増加し、そのためバウンスを低減させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since an arch-shaped magnetic body is provided instead of the projecting piece and the arch-shaped inner surface is directed to the movable contact side, an arc can be guided there.
Also, by attaching a magnetic material, the movement of the arc can be made quicker, the load on the contact point can be increased, and therefore bounce can be reduced.

請求項7に記載した第2の本発明のパワーリレーでは、第1の本発明の要件である突出片に代えて、アークホーンと、これと同電位とされた第2の固定端子とを所定の条件で設けているので、アークをアークホーンによって板バネの側端まで導いた後、第1の固定端子と第2の固定端子との間に飛び移らせて消弧させることができる。
また、アークホーンは板バネを折り曲げて形成することができるため、他の部材を取り付ける必要がない。
In the power relay of the second aspect of the present invention described in claim 7, instead of the projecting piece which is a requirement of the first aspect of the present invention, an arc horn and a second fixed terminal having the same potential as this are provided. Therefore, after the arc is guided to the side end of the leaf spring by the arc horn, the arc can be extinguished by jumping between the first fixed terminal and the second fixed terminal.
Further, since the arc horn can be formed by bending a leaf spring, it is not necessary to attach another member.

以下に、本発明の実施の形態を図面とともに説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図6(a)〜(c)は、本発明をパワー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。
6A to 6C are schematic cross-sectional views showing the structure when the present invention is applied to a power relay. Here, (a) is a schematic sectional view when the relay is viewed from above, (b) is a schematic sectional view when the relay is viewed from the front, and (c) is a schematic sectional view when the relay is viewed from the side. FIG.
XX, YY, and ZZ indicate cutting lines when viewed from the side, upper, and front, respectively.


パワーリレー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。

The power relay R is configured on an insulating base 1 and is a block body that is entirely covered with an insulating case 5.

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、「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。
また、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を、後述する漏れ磁束を作用させて更に引き延ばし、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。
The insulating base 1 is made of a thick and highly insulating resin, and has a through hole 11 and a recess 12. A yoke 2 having a “U” -shaped cross section is inserted and fixed in the through hole 11. Below the insulating base 1, the leg portion T 1 B of the first fixed terminal T 1, the second portion The leg portion T2B of the fixed terminal T2 and the pair of coil energizing terminals T3 and T4 are projected.
Reference numeral 14 denotes a vertically long groove formed in the insulating base 1, and the arc generated when the movable contact 42 is separated from the fixed contact 41 is further extended by applying a leakage magnetic flux to be described later. When the metal vapor or carbon powder generated in the vicinity of the main body portions T1A and T2A of the fixed terminal 2 is dropped, the insulation deterioration of the insulating base 1 and the first and second fixed terminals A short circuit between T1 and T2 is prevented.

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、ギャップ23を形成した「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6(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。   The yoke 2 is made of, for example, pure iron or a semi-hard magnetic material, and a current-carrying coil 6 is wound around one side of a “U” -shaped main body formed with a gap 23, and a protruding bin 7 is attached. A permanent magnet 9 is embedded on the side facing the magnetic pole shown in FIG. 6B, and two protrusions 21 and 21 for swingingly supporting the operating piece 3 as an actuator are provided at the upper end thereof. Forming.

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のギャップ23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との中間部を屈曲させて「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。   Similarly to the yoke 2, the operating piece 3 is a plate made of a magnetic material, and is sucked into or released from the gap 23 of the yoke 2, and a first free end 31 which will be described later. An intermediate portion with the second free end 32 that applies a pressing force to the control contact 4 is bent to form a “<” shape, and in the vicinity of the bent portion 33, the two protrusions 21 of the yoke 2, Cutout portions 35, 35 into which 21 is inserted are formed, and the operating piece 3 is supported by the cutout portions 35, 35 so as to be swingable in contact with the yoke 2.

また、作動片3の第2の自由端32側は、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が設けられている。   Further, the second free end 32 side of the operating piece 3 is covered with a card 34 made of an insulating material such as a resin, and the card 34 is provided with a projection 36 protruding to the control contact 4 side. .

制御接点4は、銅などの導電性の良好な素材を厚板に形成した第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の横架部にリベット止め81された板バネ8に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の固定通電端子T2との間で電路を閉じて電流を通じるようになっている。   The control contact 4 is the same as the first fixed terminal T1 and the fixed contact 41 provided on the screen-shaped main body T1A of the first fixed terminal T1 formed of a material having good conductivity such as copper on a thick plate. It is composed of a movable contact 42 provided on the leaf spring 8 riveted 81 to the horizontal portion of the arcuate body portion T2A of the second fixed terminal T2 made of a material. The movable contact 42 comes into contact with the fixed contact 41 by receiving the pressure of the projection 36 formed on the card 34 of the operating piece 3 and curves, so that the first fixed terminal T1 and the second fixed energization terminal T2 are contacted. The electric circuit is closed between and the current is passed.

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おり、可動接点42を中央に設けている。そして、この可動接点42を中心として、その両側端には、一対の突出片Pを設けている。この突出片Pは、本発明の要部であるので、後述する。   The leaf spring 8 is made of a non-magnetic material with high electrical conductivity, such as a copper plate, and has a movable contact 42 in the center. A pair of projecting pieces P are provided at both ends of the movable contact 42 as a center. Since this protrusion piece P is a principal part of this invention, it mentions later.

また、作動片3の第2の自由端32側を被覆しているカード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は押圧を解除し、可動接点42を固定接点41より引き離すようになっている。
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、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。
Further, the protrusion 36 formed on the card 34 covering the second free end 32 side of the operating piece 3 moves to the closed position when the free end 31 of the operating piece 3 is sucked by the opening end of the yoke 2. Then, the protrusion 36 of the card 34 presses the leaf spring 8 to bring the movable contact 42 into contact with the fixed contact 41. However, the energization to the energizing coil 6 is switched and the free end 31 of the operating piece 3 is connected to the yoke. If it moves to the open position released from the open end of 2, the leaf spring 8 releases the pressure accordingly, and the movable contact 42 is separated from the fixed contact 41.
Here, the material of the fixed contact 41 and the movable contact 42 may be Ag / Cu, AgCdO / Cu, AgNi / Cu, or AgSnO2 / Cu alloy. It is excellent in weldability.

図7(a)、(b)は、パワーリレーRの基本動作を説明する断面図である。   7A and 7B are cross-sectional views for explaining the basic operation of the power relay R. FIG.

このパワーリレー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7(a)は、作動片3が閉位置にある状態、図7(b)は、作動片3が開位置にある状態を示している。   In this power relay R, by switching the energization to the energizing coil 6, the free end 31 of the operating piece 3 is attracted and released to the open end of the yoke 2, so that the operating piece 3 is moved between the open position and the closed position described above. Here, FIG. 7A shows a state where the operating piece 3 is in the closed position, and FIG. 7B shows a state where the operating piece 3 is in the open position.

図7(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の弾性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。   7A, when the operating piece 3 is in the closed position, the protrusion 36 provided on the card 34 that covers the operating piece 3 strongly presses the plate spring 8, and is fixed to the plate spring 8. Although the movable contact 42 and the fixed contact 41 provided on the first fixed terminal T1 are in contact with each other, the protrusion 36 also receives the elastic restoring force of the leaf spring 8, so this restoring force is It is transmitted to the operating piece 3 and acts to separate the first free end 31 from the open end of the yoke 2.

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の自由端側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。   In this state, the magnetic flux ΦM (shown by a solid line) generated from the magnet 9 is generated when the first free end 31 of the operating piece 3 is formed in close contact with the open end of the yoke 2 and the operating piece. 3 and the right loop path forming a large gap between the second free end side 32 and the yoke 2 circulates, but the right loop path has a large magnetoresistance due to the gap. In addition, most of the magnetic flux passes through the left loop path.

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。   Therefore, if the energization of the energizing coil 6 is interrupted, the magnetic force that attracts the first free end 31 of the operating piece 3 to the opening end of the yoke 2 overcomes the elastic force of the leaf spring 8 and the operating piece 3 It is held stationary in the closed position.

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から生じた磁束と、通電コイル6から生じた磁束は、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、作動片3の第1の自由端31は継鉄2の開口端から解放されて作動片3が開位置に移動する。   In this state, when a current is applied to the energizing coil 6, the magnetic flux Φm (shown by a broken line) generated from the energizing coil 6 is divided into the left loop path and the large loop path via the second free end 33. However, in the left loop path, the magnetic flux generated from the magnet 9 and the magnetic flux generated from the energizing coil 6 cancel each other because their directions are opposite to each other. The free end 31 is released from the open end of the yoke 2 and the operating piece 3 moves to the open position.

ところが一方、通電コイル6から生じた磁束は、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から生じた磁束と方向が互いに同じとなるので、磁石9から生じた磁束に加わる。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(開位置にラッチされる)。   On the other hand, the magnetic flux generated from the energizing coil 6 has the same direction as the magnetic flux generated from the magnet 9 around the gap between the second free end 32 of the operating piece 3 and the yoke 2. 9 is added to the magnetic flux generated from 9. As a result, the second free end 32 of the operating piece 3 is attracted to the yoke 2, and this state is maintained even after the energization is interrupted (latched to the open position).

図7(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が開位置にあるときは、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。   The operation of the latch relay R will be described with reference to FIG. 7B. When the operating piece 3 is in the open position, the projection 36 provided on the card 34 covering the operating piece 3 presses the leaf spring 8. Therefore, the movable contact 42 fixed to the leaf spring 8 and the fixed contact 41 provided on the first fixed terminal T1 are separated by the elastic force of the leaf spring 8.

また、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。   Further, in this state, the magnetic flux ΦM generated from the magnet 9 causes the left loop path of the magnet 9 having the first free end 31 of the operating piece 3 and the open end of the yoke 2, and the second loop of the operating piece 3. The free end 32 and the right loop path of the magnet 9 with a small gap between the yoke 2 circulate, but the left loop path has a larger magnetoresistance, so that most of the magnetic flux Go through the loop path.

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。   Therefore, if the energization of the energizing coil 6 is interrupted at this time, the magnetic force for attracting the first free end 31 of the operating piece 3 to the opening end of the yoke 2 causes the second free end 32 of the operating piece 3 to be attracted. Since it becomes smaller than the magnetic force attracted to the yoke 2, the second free end 32 is pressed against the yoke 2, so that the operating piece 3 is held stationary in the open position.

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、上記した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。そして、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ると、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)。   In this state, when the energizing coil 6 is energized in the opposite direction, the magnetic flux Φm generated by the energizing coil 6 is divided into the left loop path and the large loop path passing through the second free end 33. In the loop path on the left side, the magnetic flux ΦM generated from the magnet 9 and the magnetic flux Φm generated from the energizing coil 6 are added in the same direction, so that the first free end 31 of the operating piece 3 is As a result, the operating piece 3 is moved to the closed position. And if the 1st free end 31 of the action piece 3 is attracted | sucked by the opening end of the yoke 2, after that, even if it interrupts energization, this state will be hold | maintained with the magnetic flux by the magnet 9, and a closed state will be maintained. (Latched to the closed state).

また、このパワーリレーRでは、作動片3の第2の自由端側32を可動接点42の近傍まで延出した構成としているので、通電コイル6を通電して、制御接点4を開離させる際には、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とが同一方向に合流し、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、実施例のリレーRでは、このような原理で、発生したアークを板バネ8の側端に設けた突出片Pまで引き延ばし、消弧している。   Further, in this power relay R, since the second free end side 32 of the operating piece 3 is extended to the vicinity of the movable contact 42, when the energizing coil 6 is energized and the control contact 4 is opened. The magnetic flux ΦM generated from the magnet 9 and the magnetic flux Φm generated from the energizing coil 6 merge in the same direction and become a leakage magnetic flux, which is induced to be orthogonal between the fixed contact 41 and the movable contact 42. In the relay R of the embodiment, the generated arc is extended to the protruding piece P provided at the side end of the leaf spring 8 and extinguished by such a principle.

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。   By the way, at the moment when the fixed contact 41 and the movable contact 42 are separated from each other, the potential difference between the two increases rapidly due to the inductive component of the circuit. The arc current generated in this case is mainly composed of charged particles such as thermoelectrons emitted from the fixed contact 41 and the movable contact 42 and evaporated metal vapor as heat is generated.

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平面上で円軌道となるように作用する。   Since the charged particle velocity vector and the surrounding magnetic flux vector intersect each other, the Lorentz force vector acting on the charged particle is determined by the charged particle velocity vector and the magnetic flux vector according to Fleming's left-hand rule. As a cross product, the trajectory of the charged particles acts so as to be a circular trajectory on a plane orthogonal to the magnetic flux vector.

また、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、固定接点41と可動接点42との間に発生したそれらの集合体であるアークは、湾曲しながら固定端子T1と板バネ8の側端に移動して引き延ばされ、その後は固定端子T1と板バネ8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。   Further, since the electric field between the first fixed terminal T1, the second fixed terminal T2, and the leaf spring 8 acts on the charged particles simultaneously with the Lorentz force, the fixed contact 41 and the movable contact 42 The arc, which is an assembly of them generated in the meantime, is bent while moving to the side end of the fixed terminal T1 and the leaf spring 8, and thereafter the potential difference between the fixed terminal T1 and the leaf spring 8 is reduced, Disappears when the voltage required to maintain the discharge is insufficient due to the resistance increase (extinguishing action) of the path due to the arc discharge curvature.

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、電流が逆向きに流れているときには、湾曲、移動方向も反対になる。
In addition, since the direction of the curve and movement of the arc discharge differs depending on the direction of the current, when the current due to the arc discharge flows from the fixed contact 41 side to the movable contact 42 side, and when the current flows in the opposite direction , Curving and moving direction are also opposite.

ついで、本発明の要部である板バネの実施形態について説明する。   Next, an embodiment of a leaf spring that is a main part of the present invention will be described.

図1(a)は、突出片Pを有した板バネ8の一例を示し、図1(b)は、図1(a)で示した突出片Pにリブ条Prを付加形成した板バネ8を示している。   FIG. 1A shows an example of a leaf spring 8 having a protruding piece P. FIG. 1B shows a leaf spring 8 in which a rib strip Pr is added to the protruding piece P shown in FIG. Is shown.

図1では、凸形状の突出片Pを板バネ8の可動接点42の左、右側端、つまり板バネ8の両側端に形成しているが、アークが引き延ばしされる、いずれかの一方端側に形成してもよい。左、右の両側端に設ければ、アークの移動方向が特定できない場合にも対応することができる。   In FIG. 1, the protruding protrusion P is formed on the left and right ends of the movable contact 42 of the leaf spring 8, that is, on both ends of the leaf spring 8, but one end side where the arc is extended. You may form in. If it is provided on both left and right side ends, it is possible to cope with the case where the moving direction of the arc cannot be specified.

このような構造によれば、引き延ばしされたアークは突出片Pに導かれ、その部分が損傷するので、板バネ8自身のバネ定数を大きく変化させて、板バネ8の正常な接点接離動作に支障を与えることがない。   According to such a structure, the stretched arc is guided to the projecting piece P, and the portion is damaged. Therefore, the spring constant of the leaf spring 8 is greatly changed, and the normal contact / separation operation of the leaf spring 8 is performed. Will not be disturbed.

板バネ8は、前述した第2の固定端子に固着され、該第2の固定端子とともに電路を構成するため、導電性に優れた非磁性体である銅板などで形成されているが、突出片Pも板バネ8と同一素材で形成することが望ましい。
同一素材とすれば、板金を切断加工するだけで突出片を一体形成することができる。また、一体形成であれば、他部材を取り付けた場合のように、突出片が分離、落下するようなことがない。
The leaf spring 8 is fixed to the above-described second fixed terminal and constitutes an electric circuit together with the second fixed terminal. Therefore, the leaf spring 8 is formed of a copper plate or the like which is a nonmagnetic material having excellent conductivity. P is preferably formed of the same material as the leaf spring 8.
If the same material is used, the projecting piece can be formed integrally only by cutting the sheet metal. Moreover, if it is integrally formed, the protruding piece will not be separated and dropped unlike the case where other members are attached.

また、図1(b)では、アークの引き延ばし方向、つまり板バネ8の中央に設けた可動接点42から突出片Pに延びる方向に沿って、固定接点41側に突出させたリブ条Prをさらに形成しているが、このようなリブ条Prを形成しておけば、アークの移動のガイドとなり、すみやかにアークを突出片Pに移動させることができる。   Further, in FIG. 1B, the rib strip Pr that protrudes toward the fixed contact 41 side along the extending direction of the arc, that is, the direction extending from the movable contact 42 provided at the center of the leaf spring 8 to the protruding piece P is further provided. Although it is formed, if such a rib strip Pr is formed, it becomes a guide for the movement of the arc, and the arc can be quickly moved to the protruding piece P.

図2(a)、(b)は、突出片の他形状の例を示す図である。   2A and 2B are diagrams showing examples of other shapes of the protruding pieces.

図2(a)は、板バネ8に先端を尖塔形状にした突出片Paを設けているが、このような尖塔形状とすることで、突出片Paの先端では電界強度が高まり、アークが突出片Paに移動しやすくなる。   In FIG. 2 (a), the leaf spring 8 is provided with a projecting piece Pa having a spire shape at the tip. However, with such a spire shape, the electric field strength is increased at the tip of the projecting piece Pa, and the arc projects. It becomes easy to move to the piece Pa.

また、図2(b)では、それぞれの先端を尖塔形状とした複数の小突出片Pb、Pb・・・を鋸歯状に形成しているので、損傷を受ける箇所を分散させて、板バネ8の寿命を長くできる。   Further, in FIG. 2B, since a plurality of small projecting pieces Pb, Pb... Each having a spire shape at each tip are formed in a sawtooth shape, the damaged portions are dispersed and the leaf spring 8 is dispersed. Can extend the service life.

図3(a)は、突出片を有した板バネの他例を示している。図3(b)は、図3(a)で示した突出片に、アーク移動のガイドとなるリブ条を形成している。なお、図中の符号は図1と同一のものを付している。   FIG. 3A shows another example of a leaf spring having a protruding piece. In FIG. 3B, a rib strip serving as a guide for arc movement is formed on the projecting piece shown in FIG. In addition, the code | symbol in a figure attaches | subjects the same thing as FIG.

これらの例では、突出片Pを可動接点42の下方側に形成しているので、突出片Pはアークによって損傷しても、板バネ8のバネ定数には大きな影響を与えない。   In these examples, since the protruding piece P is formed below the movable contact 42, even if the protruding piece P is damaged by an arc, the spring constant of the leaf spring 8 is not greatly affected.

なお、図3(b)はアーク移動ガイド用のリブ条Prを、可動接点42から、可動接点42の下方に突出形成した突出部Pに向かうように形成しているので、アークはリブ条Prに沿って移動し、より一層バネ板のバネ定数を変化させる要因が小さくできる。   In FIG. 3 (b), the rib strip Pr for guiding the arc movement is formed so as to go from the movable contact 42 to the projecting portion P formed to project below the movable contact 42. Therefore, the arc is the rib strip Pr. The factor that changes the spring constant of the spring plate further can be reduced.

次に、突出片に代わる部材により、アークの引き延ばしを終端させる構成について説明する。   Next, a configuration in which the extension of the arc is terminated by a member that replaces the protruding piece will be described.

図4は、板バネ8にアーチ状の磁性体Mを設けた例を示している。   FIG. 4 shows an example in which an arch-shaped magnetic body M is provided on the leaf spring 8.

1組のアーチ状の磁性体Mは、それぞれの半円弧状の内面Maを可動接点42側に向けて設けられている。磁性体Mを半円形状にして内面Maを接点側に向けているので、アークを誘い込むことができ、アークの移動を早めることができる。   One set of arch-shaped magnetic bodies M is provided with each semicircular arc-shaped inner surface Ma facing the movable contact 42 side. Since the magnetic body M is formed in a semicircular shape and the inner surface Ma is directed to the contact side, the arc can be attracted and the movement of the arc can be accelerated.

また、磁性体Mを取り付けることによって、板バネ8の接点部の荷重が増加するため、バウンスを低減させることができる。   Moreover, since the load of the contact part of the leaf | plate spring 8 increases by attaching the magnetic body M, a bounce can be reduced.

図5は、突出片に代えてアークホーンを設けた例を示し、制御接点を上方から見たものを示している。   FIG. 5 shows an example in which an arc horn is provided instead of the protruding piece, and shows the control contact as viewed from above.

ここに、アークホーンHは、板バネ8上かつ可動接点42の側方で、板バネ8の両側端に湾曲して張り出すようにして設けられており、その張り出し部は、側端になるにつれて、固定接点41を設けた第1の固定端子T1との離隔距離L2が漸次大きくなる、つまり第1の固定端子T1より遠ざかるように湾曲している。
また、第1の固定端子T1の側方には、第2の固定端子T2が設けられ、この第2の固定端子T2は、第1の固定端子T1との離隔距離L1がアークホーンの先端との離隔距離L2よりも小さくなるように配置され、かつ板バネ8と同電位になっている。
Here, the arc horn H is provided on the leaf spring 8 and on the side of the movable contact 42 so as to bend and project on both side ends of the leaf spring 8, and the projecting portion becomes the side end. Accordingly, the distance L2 from the first fixed terminal T1 provided with the fixed contact 41 is gradually increased, that is, curved away from the first fixed terminal T1.
Further, a second fixed terminal T2 is provided on the side of the first fixed terminal T1, and the second fixed terminal T2 is separated from the first fixed terminal T1 by a distance L1 from the tip of the arc horn. Are arranged so as to be smaller than the separation distance L <b> 2, and are at the same potential as the leaf spring 8.

このような構造によれば、固定接点41と可動接点42との間に発生したアークが板バネ8の側端、つまりアークホーンHの先端に移動する(図5では10)と、それ以上は維持できなくなったアークは、第1の固定端子T1と、板バネ8と同電位になっている第2の固定端子T2との隙間に飛び移り、消弧されることになる(図5では10´)。   According to such a structure, when the arc generated between the fixed contact 41 and the movable contact 42 moves to the side end of the leaf spring 8, that is, the tip of the arc horn H (10 in FIG. 5), the further The arc that can no longer be maintained jumps to the gap between the first fixed terminal T1 and the second fixed terminal T2 that is at the same potential as the leaf spring 8, and is extinguished (10 in FIG. 5). ´).

このようなアークホーンHは、板バネ8を折り曲げて形成することができるため、他の部材を必要とせず簡易に製造できる。また、他部材を使用しないため、使用中に分離、落下する心配もない。   Since such an arc horn H can be formed by bending the leaf spring 8, it can be easily manufactured without requiring other members. In addition, since no other members are used, there is no fear of separation or dropping during use.

(a)は、本発明の要部をなす突出片を有した板バネの一例を示す可動接点部分の正面図である。(b)は、(a)で示した突出片にリブ条を形成した板バネを示す図である。(A) is a front view of the movable contact part which shows an example of the leaf | plate spring which has the protrusion piece which makes the principal part of this invention. (B) is a figure which shows the leaf | plate spring which formed the rib strip on the protrusion piece shown by (a). (a)、(b)は、突出片の他例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the other example of a protrusion piece. (a)は、突出片を有した板バネの他の例を示す可動接点部分の正面図である。(b)は、(a)で示した突出片にリブ条を形成した板バネを示す図である。(A) is a front view of the movable contact part which shows the other example of the leaf | plate spring which has a protrusion piece. (B) is a figure which shows the leaf | plate spring which formed the rib strip on the protrusion piece shown by (a). アーチ状の磁性体を設けた板バネの例を示す可動接点部分の正面図である。It is a front view of the movable contact part which shows the example of the leaf | plate spring which provided the arch-shaped magnetic body. アークホーンと、第2の固定端子とを設けた板バネの例を説明する正面図である。It is a front view explaining the example of the leaf | plate spring which provided the arc horn and the 2nd fixed terminal. 本発明が実施されるパワーリレーの構造を示す図で、(a)は平面図、(b)はY−Y線概略断面図、(c)はX−X線概略断面図である。It is a figure which shows the structure of the power relay by which this invention is implemented, (a) is a top view, (b) is a YY line schematic sectional drawing, (c) is a XX line schematic sectional drawing. (a)、(b)は、本発明のパワーリレーの基本動作を説明する図である。(A), (b) is a figure explaining the basic operation | movement of the power relay of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

R パワーリレー
2 継鉄
3 作動片
4 制御接点
41 固定接点
42 可動接点
6 通電コイル
8 板バネ
9 磁石
T1 第1の固定端子
T2 第2の固定端子
P 突出片
Pa 尖塔形状端部を有した突出片
Pb 尖塔形状の小突出片
Pr リブ条
H アークホーン
M アーチ状の磁性体
R power relay 2 yoke 3 operating piece 4 control contact 41 fixed contact 42 movable contact 6 energizing coil 8 leaf spring 9 magnet T1 first fixed terminal T2 second fixed terminal P protruding piece Pa protruding with spire-shaped end Piece Pb Spire-shaped small projecting piece Pr Rib strip H Arc horn M Arch-shaped magnetic body

Claims (7)

通電コイルを巻装し、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で、固定接点を接離して電流の開閉を行う制御接点とを備え、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、上記通電コイルによって継鉄に生じた磁束の一部を上記制御接点側に導くことによって、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消弧するようにしたパワーリレーにおいて、
上記可動接点は、上記作動片に接触する板バネ上に構成され、該板バネには、上記可動接点の少なくとも左、右いずれかの側端に、上記アークの引き延ばしを終端させる突出片を形成していることを特徴とする、パワーリレー。
This is an operation piece in which a current-carrying coil is wound and a yoke with a built-in magnet is switched between the open position and the closed position by switching the current to the current-carrying coil to generate a reciprocating motion between the open position and the closed position. A movable contact that receives the movement of the piece, and has a control contact that opens and closes the current by moving the fixed contact, and when the operating piece is moved to the open position and the control contact is opened to cut off the current Is a power relay in which the arc generated between the movable contact and the fixed contact is extended and extinguished by guiding a part of the magnetic flux generated in the yoke by the energizing coil to the control contact side.
The movable contact is configured on a leaf spring that contacts the operating piece, and a projecting piece that terminates the extension of the arc is formed on at least the left or right side end of the movable contact. A power relay characterized by
請求項1において、
上記突出片は、先端を尖塔形状に形成していることを特徴とする、パワーリレー。
In claim 1,
The projecting piece has a tip formed in a spire shape, and is a power relay.
請求項1において、
上記突出片は、それぞれの先端を尖塔形状に形成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。
In claim 1,
The power relay, wherein the protruding piece has a plurality of small protruding pieces each having a spire shape at each tip.
請求項1において、
上記突出片は、固定接点側に突出し、かつ上記可動接点から板バネの側端に延びるリブ条を形成していることを特徴とする、パワーリレー。
In claim 1,
The power relay, wherein the protruding piece protrudes toward the fixed contact and forms a rib strip extending from the movable contact to a side end of the leaf spring.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
上記突出片は、上記可動接点の下方側に形成されていることを特徴とする、パワーリレー。
In any one of Claims 1-5,
The power relay, wherein the protruding piece is formed below the movable contact.
請求項1において、
上記板バネは、上記突出片に代えて、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。
In claim 1,
The power relay according to claim 1, wherein the leaf spring is provided with an arch-shaped magnetic body having an inner surface directed toward the movable contact instead of the protruding piece.
通電コイルを巻装し、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で、固定接点を接離して電流の開閉を行う制御接点とを備え、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、上記通電コイルによって継鉄に生じた磁束の一部を上記制御接点側に導くことによって、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消弧するようにしたパワーリレーにおいて、
上記固定接点は、上記板バネに対向して配置された第1の固定端子に設けられており、かつ、
上記板バネには、上記第1の固定端子との離隔距離が、該板バネの側端になるにつれて大きくなるように、第1の固定端子から遠ざかる方向に湾曲したアークホーンが形成され、
更に、上記第1の固定端子との離隔距離が上記アークホーンの先端との離隔距離よりも小さくなるように配置され、上記板バネと同電位とされた第2の固定端子を設けていることを特徴とする、パワーリレー。
This is an operation piece in which a current-carrying coil is wound and a yoke with a built-in magnet is switched between the open position and the closed position by switching the current to the current-carrying coil to generate a reciprocating motion between the open position and the closed position. A movable contact that receives the movement of the piece, and has a control contact that opens and closes the current by moving the fixed contact, and when the operating piece is moved to the open position and the control contact is opened to cut off the current Is a power relay in which the arc generated between the movable contact and the fixed contact is extended and extinguished by guiding a part of the magnetic flux generated in the yoke by the energizing coil to the control contact side.
The fixed contact is provided on a first fixed terminal disposed to face the leaf spring; and
The leaf spring is formed with an arc horn that is curved in a direction away from the first fixed terminal so that a separation distance from the first fixed terminal increases as the side end of the leaf spring increases.
Furthermore, a second fixed terminal that is arranged so that a distance from the first fixed terminal is smaller than a distance from the tip of the arc horn and is set to the same potential as the leaf spring is provided. A power relay characterized by
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