JP2008192343A

JP2008192343A - 電磁継電器

Info

Publication number: JP2008192343A
Application number: JP2007022616A
Authority: JP
Inventors: Makoto Seki; 真関
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】高容量負荷での開閉時に発生するアーク放電による接点障害を簡略に抑制できる電磁継電器を提供すること。
【解決手段】固定接点１０を有する固定接点端子１１が設けられた絶縁体基台１４と、この絶縁体基台１４上に搭載されたコイル１６を有するコイル組立体１８と、このコイル組立体１８に搭載されコイル１６への電流の通流制御によるシーソー動作により固定接点１０に対し接触・開離される１対の可動接点１を持つ可動接点ばね３を有する接極子組立体１７とを備えた電磁継電器において、可動接点ばね３の先端付近の長辺部に矩形板状の放熱部１９が折り曲げにより形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は主に通信用および制御用の機器に使用される電磁継電器に関する。

電磁継電器は、通信機器、家庭電気製品などの分野で広く利用されている。従来の電磁継電器の構造はたとえば特許文献１に示されており、その構造の一例を図４に示す。図４（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図であり、図４（ｂ）は可動接点および固定接点部分の拡大斜視図である。

図４（ａ）において、電磁継電器は、絶縁体基台１４にコイル組立体１８と接極子組立体１７とを搭載し、その全体にカバー１５を被せて構成されている。コイル組立体１８は、コイル１６を巻回したコ字形鉄心６と、このコ字形鉄心６の中央部に一方の磁極が接触するように配置された永久磁石９と、この永久磁石９およびコ字形鉄心６を一体的に固着すると共にコイル端子７を持つコイルスプール８とを備えている。また、接極子組立体１７は、両端部がコ字形鉄心６の両端に対向するように配置され、その中心部が永久磁石９の他方の磁極上に配置されて支点となり、両端部がコ字形鉄心６の両端に接触・開離するシーソー動作を行うことを可能にした接極子４と、接極子４のシーソー運動を支持するヒンジばね２と、接極子４のシーソー動作に連動する可動接点ばね３とを備え、それらが絶縁固定体５で一体固定されている。可動接点ばね３は先端の手前で２つに分離されてその先端には可動接点対１（可動接点対１ａ〜１ｄの総称）を備えている。なお、この電磁継電器は、固定接点１０ａ、１０ｂ、可動接点１ａ、１ｂからなる接点系統と、固定接点１０ｃ、１０ｄ、可動接点１ｃ、１ｄからなる接点系統の２系統の接点を備えている。

また、絶縁体基台１４は、上部が開口した箱形状を有すると共に、開口部にコイル組立体１８を配置し、且つその上に、上述のように、永久磁石９の上端が接極子４のシーソー動作の支点になるように接極子組立体１７を配置したときに、可動接点ばね３の可動接点対１に対向する位置に固定接点１０（固定接点１０ａ〜１０ｄの総称）を保持した固定接点端子１１を植設し、さらにヒンジばね２の一端に接続される中立端子１２およびコイル導出端子１３とを植設している。コイル組立体１８および接極子組立体１７を絶縁体基台１４上に設置し組立てた後、カバー１５を被せ、カバー１５と絶縁体基台１４の隙間が封止剤により封止・固着される。

特開平１０−２６１３５６号公報

従来の電磁継電器では、図４（ｂ）に示したような可動接点対１と固定接点１０の間で、高容量の負荷を開閉する際に、アーク放電を生ずる場合があり、このアーク放電による発熱のため接点が高温となり、その熱のために可動接点対１と固定接点１０の一部が溶融し、接点開閉不能となる障害が発生する場合がある。

このようなアーク放電による接点の溶融を抑制するには、可動接点対１および固定接点１０の体積を増加させ、接点の熱容量を増加させてアーク放電の温度上昇を低減することが考えられる。しかし、このような接点の形状を変更するためには新規の接点製造金型を準備する必要があり、コストアップとなる。

そこで、本発明の課題は、高容量負荷の開閉時に発生するアーク放電による接点障害を簡略に抑制できる電磁継電器を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の電磁継電器は、固定接点を有する固定接点端子が設けられた絶縁体基台と、この絶縁体基台上に搭載されたコイルを有するコイル組立体と、前記コイルへの電流の通流制御によるシーソー動作により前記固定接点に対し接触・開離される可動接点を有する板状の可動接点ばねを含んでなる接極子組立体とを備えた電磁継電器において、前記可動接点ばねは先端の一部が折り曲げられてなる放熱部を有することを特徴とする。

また、前記放熱部は前記可動接点ばねの先端の長辺部から前記可動接点の反対側に向けて延伸するとよい。

また、前記放熱部は前記可動接点ばねの先端の短辺部から前記可動接点の反対側に向けて延伸するとよい。

そして、前記コイル組立体は、コイルを巻回したコ字形鉄心と該コ字形鉄心の中央部に一方の磁極が接触するように配置された永久磁石と該永久磁石および前記コ字形鉄心を一体的に固着するコイルスプールとを備えてなり、前記接極子組立体は、中心部が前記永久磁石の他方の磁極上に配置されて支点となり両端部が前記コ字形鉄心の両端に接触・開離するシーソー動作を行う接極子と該接極子のシーソー動作を支持するヒンジばねと前記接極子のシーソー動作に連動する可動接点ばねとを備えてなり、前記絶縁体基台は、上部が開口した箱形状を有すると共に前記固定接点端子と前記ヒンジばねの一端に接続される中立端子とを植設してなるとよい。

本発明では、可動接点ばね先端に、そのばね部を折り曲げて長辺部もしくは短辺部に接点と反対側に矩形板状の放熱部を備えることにより、放熱効果が得られるだけでなく、可動接点ばねの熱容量を増加させ、高容量負荷での開閉時のアーク放電による温度上昇を抑制し、接点開閉障害を回避できる。

また、可動接点ばねと同一の材料を用いることにより、新規の部材追加工事が必要無く、低コストで高容量負荷での開閉時のアーク放電による接点障害の抑制を実現可能な電磁継電器が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）図１は本発明による電磁継電器の第１の実施の形態を示す図であり、図１（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図であり、図１（ｂ）は電磁継電器の可動接点および固定接点部分、放熱部の拡大斜視図である。

図１に示されるように、本実施の形態の電磁継電器は、固定接点１０（固定接点１０ａ〜１０ｄの総称）を有する固定接点端子１１が設けられた絶縁体基台１４と、この絶縁体基台１４上に搭載されたコイル１６を有するコイル組立体１８と、このコイル組立体１８に搭載されコイル１６への電流の通流制御によってシーソー動作することにより固定接点１０に対し接触・開離される可動接点対１（可動接点対１ａ〜１ｄの総称）を有した可動接点ばね３を含んでなる接極子組立体１７とを備えた電磁継電器において、前述の可動接点ばね先端に、このばね部を折り曲げて長辺部に接点と反対側に矩形板状の放熱部を複数枚備えている。

また、コイル組立体１８はコイル１６を巻回したコ字形鉄心６と、このコ字形鉄心６の中央部に一方の磁極が接触するように配置された永久磁石９と、この永久磁石９およびコ字形鉄心６を一体的に固着すると共にコイル端子７を持つコイルスプール８とを備え、接極子組立体１７は、その中心部が永久磁石９の他方の磁極上に配置されて支点となり、両端部が前記コ字形鉄心６の両端に接触・開離するシーソー動作を行うことを可能にした接極子４と、接極子４のシーソー動作を支持するヒンジばね２と、接極子４のシーソー動作に連動する可動接点ばね３とを備え、それらが絶縁固定体５で一体固定されて形成され、前記絶縁体基台１４は上部が開口した箱形状を有すると共に固定接点端子１１と前記ヒンジばね２の一端に接続される中立端子１２およびコイル導出端子１３を植設している。コイル組立体１８および接極子組立体１７を絶縁体基台１４上に設置し組立てた後、カバー１５が絶縁体基台１４上に被せられ、カバー１５と絶縁体基台１４の隙間が封止剤により封止・固着される。

本実施の形態の電磁継電器の接極子４の動作原理を図３を用いて説明する。図３は、コ字形鉄心６、コイル１６、永久磁石９および接極子４の構成を模式的に示すものである。図３（ａ）の初期状態では、接極子４の中央部４ａは、永久磁石９のＮ磁極上にシーソー動作の支点となるように配置されており、この接極子４の一端がコ字形鉄心６の一端に磁着されている。このとき永久磁石９より出る磁束Φ１は、永久磁石９−接極子４−コ字形鉄心６の閉磁路を通っている。今、図３（ｂ）のように、この磁束Φ１を打ち消す方向にコイル１６を励磁したときに、接極子４の開放端側にも、コイル１６からの磁束Φ０が流れ始めるため、接極子４はシーソー動作を開始する。このとき、接極子４の開放端側にはコイル１６からの磁束Φ０と永久磁石９からの磁束Φ１’が同一方向に加算されるため、図３（ｃ）のように開放していた端部は閉成され、一方向のシーソー動作が完了する。

従来の継電器継電器の動作においては、すでに説明したように、図４（ｂ）のような、対向する可動接点対１と固定接点１０において高容量の負荷を開閉した際、アーク放電が発生し、可動接点対１と固定接点１０の温度が上昇する。この熱により可動接点対１と固定接点１０とが溶着し、接点開閉不能となる等の可能性があった。

しかし、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、可動接点ばね先端に、そのばね部を折り曲げて長辺部に接点と反対側に放熱部１９（放熱部１９ａ〜１９ｄの総称）を複数枚備えることで、放熱効果が得られ、可動接点ばねの熱容量を増加させることができる。このため、接点の温度上昇が抑制され、接点の溶融を回避し、接点障害を抑制することができる。これにより、従来よりも高容量の負荷を開閉することができる。

一例として、図１（ｂ）のような２分岐の可動接点ばね３の１つの枝の幅（可動接点ばね３の短辺方向の長さ）が０．４ｍｍであり、厚さが０．１ｍｍのものを用いる場合には、矩形状の放熱部１９の幅（可動接点ばね３の長辺方向の長さ）が０．５ｍｍ、高さが０．２ｍｍになるように、ばね部の先端付近（長辺部）に矩形状突起部を形成し、それを可動接点対１の反対側に折り曲げることで放熱部を形成する。このとき、可動接点ばね３の他方の枝にも同様の放熱部１９を形成する。このような放熱部１９を持つ可動接点ばね３を備えた接極子組立体１７を作製し、上記のとおり、コイル組立体１８、絶縁体基台１４、カバー１５などと組み合わせて電磁継電器を作製することで、接点部の温度上昇を低減した電磁継電器が得られる。なお、矩形状の放熱部を可動接点ばねの長辺部に沿って２枚以上枚設けると、さらに放熱効果が高められる。

ところで、本実施の形態の放熱部は、可動接点ばねと同一の材料を用いて折り曲げにより一体で形成しているため、新規の部材追加工事が必要無く、コスト増加が少ない。

（実施の形態２）図２は、本発明による電磁継電器の実施の形態２を示す図であり、図２（ａ）は本電磁継電器全体の分解斜視図であり、図２（ｂ）は本電磁継電器の可動接点および固定接点部分、放熱部の拡大斜視図である。

本実施の形態での電磁継電器の放熱部以外の構造は、図４に示した従来の電磁継電器あるいは図１に示した本発明の実施の形態１と同じである。但し、本実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、可動ばね先端において、そのばね部を折り曲げて短辺部に接点と反対側に設けた放熱部２０（放熱部２０ａ〜２０ｄの総称）を複数枚備えている。この場合も可動接点部の温度上昇が抑制され、接点の溶融を回避することができる。

たとえば、図１（ｂ）のような２分岐の可動接点ばね３の１つの枝の幅が０．４ｍｍであり、厚さが０．１ｍｍの場合に、放熱部２０の高さが０．２ｍｍになるように、ばね部の先端付近（短辺部）を折り曲げることにより、放熱部を形成することができる。このとき、可動接点ばね３の他方の枝にも同様の放熱部２０を形成する。この放熱部２０を持つ可動接点ばね３を用い、他は実施の形態１と同様に、接極子組立体１７を作製し、コイル組立体１８、絶縁体基台１４、カバー１５などと組み合わせることで、接点部の温度上昇を低減した電磁継電器が得られる。

本実施の形態においても、放熱部は、可動接点ばねと同一の材料を用いて折り曲げにより一体で形成しているため、新規の部材追加工事が必要無く、コスト増加が少ない。

本発明による電磁継電器の第１の実施の形態を示し、図１（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図１（ｂ）は電磁継電器の可動接点および固定接点部分、放熱部の拡大斜視図。本発明による電磁継電器の第２の実施の形態を示し、図２（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図２（ｂ）は電磁継電器の可動接点および固定接点部分、放熱部の拡大斜視図。本発明の電磁継電器の動作を示し、図３（ａ）は初期状態の模式図、図３（ｂ）は磁束Φ１を打ち消す方向にコイルを励磁した状態の模式図、図３（ｃ）は開放していた端部が閉成された状態の模式図。従来の電磁継電器の構造の一例を示す図、図４（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図４（ｂ）は電磁継電器の可動接点および固定接点部分の拡大斜視図。

符号の説明

１、１ａ〜１ｄ可動接点対
２ヒンジばね
３可動接点ばね
４接極子
４ａ接極子中央部
５絶縁固定体
６コ字形鉄心
７コイル端子
８コイルスプール
９永久磁石
１０、１０ａ〜１０ｄ固定接点
１１固定接点端子
１２中立端子
１３コイル導出端子
１４絶縁体基台
１５カバー
１６コイル
１７接極子組立体
１８コイル組立体
１９、１９ａ〜１９ｄ、２０、２０ａ〜２０ｄ放熱部

Claims

固定接点を有する固定接点端子が設けられた絶縁体基台と、この絶縁体基台上に搭載されたコイルを有するコイル組立体と、前記コイルへの電流の通流制御によるシーソー動作により前記固定接点に対し接触・開離される可動接点を有する板状の可動接点ばねを含んでなる接極子組立体とを備えた電磁継電器において、前記可動接点ばねは先端の一部が折り曲げられてなる放熱部を有することを特徴とする電磁継電器。
前記放熱部は前記可動接点ばねの先端の長辺部から前記可動接点の反対側に向けて延伸することを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
前記放熱部は前記可動接点ばねの先端の短辺部から前記可動接点の反対側に向けて延伸することを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
前記コイル組立体は、コイルを巻回したコ字形鉄心と該コ字形鉄心の中央部に一方の磁極が接触するように配置された永久磁石と該永久磁石および前記コ字形鉄心を一体的に固着するコイルスプールとを備えてなり、前記接極子組立体は、中心部が前記永久磁石の他方の磁極上に配置されて支点となり両端部が前記コ字形鉄心の両端に接触・開離するシーソー動作を行う接極子と該接極子のシーソー動作を支持するヒンジばねと前記接極子のシーソー動作に連動する可動接点ばねとを備えてなり、前記絶縁体基台は、上部が開口した箱形状を有すると共に前記固定接点端子と前記ヒンジばねの一端に接続される中立端子とを植設してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁継電器。