JP2010033716A - 電磁継電器 - Google Patents

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Abstract

【課題】カードの溶融を抑制して、カードの駆動エネルギーの増大化を抑制することができる電磁継電器を提供する。
【解決手段】可動接点板31における固定接点30a側とは反対側に係合部100を設けるとともに、カード2の押圧部22に突出して係合部100に相対移動自在に係合する突起部110を設ける。これにより、係合部100は可動接点板31に対して可動接点31aによるアーク放電が発生する側とは反対側に位置するため、係合部100にアーク放電による影響が及ぶのを効率良く抑制できる。
【選択図】図9

Description

本発明は、電磁継電器に関し、特に、可動接点を支持した可動接点板をアーマチュアに連動したカードで押圧するようにした電磁継電器に関する。
従来の電磁継電器(電磁式リレー)は、信号入力により電磁石部が励磁されることにより、常開位置にある可動接点が固定接点に接触するようになっている。具体的には、片持ち状態で設けた可動接点板に可動接点を設けて、可動接点を固定接点に対して間隔をあけて対向配置し、アーマチュアを介して電磁石部により駆動されるカードによって可動接点板を押圧することにより、可動接点を固定接点に押し付けるようになっている。
このとき、可動接点板を押圧するカードの押圧部となる先端部に挿入部(突出部)を設けて、その挿入部を可動接点板に形成したガイド孔(貫通穴)に摺動自在に挿通してある(例えば、特許文献1参照)。このカードは、例えば樹脂で形成されている。
このような従来の電磁継電器は、カードの先端部に設けた挿入部を可動接点板のガイド孔に挿通することにより、カードの押圧位置がずれることなく安定的に可動接点板を押圧することができる。
実開平2−1377386号公報
しかしながら、このような従来の電磁継電器では、ガイド孔が可動接点板において可動接点と同一平面上に配置されているため、可動接点と固定接点とが離間した状態で可動接点が通電されて可動接点からアーク放電が発生した場合、アーク熱やアーク蒸気が可動接点とガイド孔との間の空間を介してガイド孔に到達しやすく、ガイド孔の周面が加熱されやすい。このため、ガイド孔を摺動するカードの挿入部の表面が溶融してカードの摺動抵抗が大きくなり、その摺動抵抗に抗してカードを駆動させるためにカードの駆動エネルギーを大きくする必要があるという問題がある。
そこで、本発明は、カードの溶融を抑制して、カードの駆動エネルギーの増大化を抑制することができる電磁継電器を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、電磁石部と、前記電磁石部に駆動されて往復動するアーマチュアと、固定接点と、前記固定接点に間隔をあけて対向配置される可動接点と、片持ち状態で設けられ、前記可動接点を支持する可動接点板と、往復動可能に設けられ、前記アーマチュアに駆動されて前記可動接点板を押圧して撓ませて前記可動接点を前記固定接点に接触させるカードと、を備える電磁継電器において、前記可動接点板における前記固定接点側とは反対側に係合部を設けるとともに、前記カードの前記可動接点板を押圧する押圧部に該可動接点板に向かって突出して前記係合部に相対移動自在に係合する突起部を設けたことを特徴とする。
本発明の第2の態様は、前記第1の態様の電磁継電器において、前記係合部を、前記可動接点板の一部を前記突起部を囲うように切り起こした切り起こし部としたことを特徴とする。
本発明の第3の態様は、前記第1または第2の態様の電磁継電器において、前記係合部は、前記カードの支持部を配置した側を除いて、前記突起部を略コ字状に囲ったことを特徴とする。
本発明の第4の態様は、前記第2または第3の態様の電磁継電器において、係合部を、可動接点板の自由端部側の片側角部に隣接した一側辺から矩形状に切り起こした第1の切り起こし片と、前記片側角部に隣接した上側辺から矩形状に切り起こし前記第1の切り起こし片との間に前記片側角部の一部を残留した第2の切り起こし片と、可動接点板の内部を前記第1の切り起こし片に対向した位置で矩形状に切り起こした第3の切り起こし片と、を備えて形成したことを特徴とする。
本発明の第5の態様は、前記第2または第3の態様の電磁継電器において、係合部を、可動接点板の自由端部側の片側角部に隣接した一側辺から矩形状に切り起こした第1の切り起こし片と、前記片側角部に隣接した上側辺から矩形状に切り起こし前記第1の切り起こし片との間に残留する前記片側角部の一部を切除した第2の切り起こし片と、可動接点板の内部を前記第1の切り起こし片に対向した位置で矩形状に切り起こした第3の切り起こし片と、を備えて形成したことを特徴とする。
本発明の第4の態様は、前記第1〜第3のいずれか1つの態様の電磁継電器において、前記突起部を金属で形成したことを特徴とする。
本発明によれば、係合部は可動接点板の固定接点側とは反対側、つまり、可動接点板に対して可動接点によるアーク放電が発生する側とは反対側に位置する。これにより、可動接点によるアーク放電が発生しても、アーク熱やアーク蒸気が係合部に到達するのを抑制できるので、カードが溶融するのを抑制して、カードの駆動エネルギーが増大化するのを抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1〜図11は、本発明の第1実施形態を示し、図1は、電磁継電器を(a)の電磁石部とボディとを分解した状態と、(b)の電磁石部をボディに組み付けた状態と、で示す要部斜視図、図2は、電磁継電器を(a)の正面断面図と、(b)の平面図と、(c)の(a)中II−II線に沿った断面図と、(d)の底面図と、で示す説明図、図3は、電磁継電器の背面断面図、図4は、図2(a)中IV−IV線に沿った断面図、図5は、電磁継電器を(a)の常閉接点板の取付部分と、(b)の常開接点板の取付部分と、で示す要部断面図、図6は、電磁継電器の内部を示す分解斜視図、図7は、電磁継電器をカバーを取り外した状態で示す斜視図、図8は電磁継電器の外観斜視図、図9は、電磁継電器の接点部を示す背面図、図10は、可動接点板の係合部とカードの突起部とが係合した状態を示す斜視図、図11は、可動接点板の係合部とカードの突起部とが分離した状態を示す斜視図である。
図1〜図8に示すように、第1実施形態の電磁継電器Rは、電磁石部1と、この電磁石部1により作動するアーマチュア16と、後述する接点部3と、アーマチュア16に連動し、そのアーマチュア16の作動で可動接点板31を押圧して撓ませ、可動接点31aを固定接点としての常開接点30aに接触させる合成樹脂製のカード2と、を備えて概ね構成してある。
接点部3は、図9にも示すように、固定接点としての常開接点30aと、この常開接点30aに対向配置され常時は所定間隔をもって開状態となる可動接点31aと、この可動接点31aを挟んで常開接点30aの反対側に配置され、常時は可動接点31aと閉状態となる常閉接点32aと、を備えて構成してある。
常開接点30aは、導電材料から形成された常開接点板30の一端側に固定的に設けてあり、また、可動接点31aは、片持ち状態で設けられてばね力をもって撓み変形可能な可動接点板31に設けてあり、更に、常閉接点32aは、導電材料から形成された常閉接点板32の一端側に設けてある。
上述した電磁石部1、アーマチュア16、接点部3およびカード2などの内部構造部は、それぞれ合成樹脂で形成したボディ4とカバー5で形成した外郭内部に収納される。
ボディ4は、長手方向の一端側に各接点板30〜32が夫々配置される短幅方向の一面側に開口した収納溝49a〜49cを設けてあるとともに、長手方向の他端側に電磁石部1が配置される短幅方向の他面側に開口した収納凹所42を設けてある。カバー5は、ボディ4側の一面開口した略箱状であって、電磁石部1や接点部3などを覆うようにしてボディ4に被着してある。
電磁石部1は、長手方向の一端部に磁極となる鍔部10aを形成した鉄心10と、長手方向の両端に鍔部11a,11bを有し鉄心10を装着するコイルボビン11と、コイルボビン11の鍔部11a,11b間に巻回したコイル12と、からなるコイルブロック13を備えている。
また、電磁石部1は、鍔部10a側のコイルボビン11の鍔部11aと一体に成形したコイル端子13aを支持する支持部材14と、磁性材料から略L字状に形成されて一側辺が鉄心10の鍔部10aと反対側の端部に磁気的に結合し、コイルブロック13の一端面および側面を覆うヨーク15と、を備える。
アーマチュア16は、略平板状であって一端部をヨーク15の他側辺の先端部にヒンジばね17によって枢支し、他端部を鉄心10の鍔部10aと隣接するようになっている。
コイル12の端部はコイル端子13aに接続してあり、また、ヒンジばね17はヨーク15の他側辺の先端部に加締め若しくは溶接によって固着してあり、アーマチュア16の他端部を鉄心10の鍔部10aから離れる向きに付勢してある。また、支持部材14には、支持部材14と対向するボディ4の端面に突設する突起4bと噛合する溝14aを形成してあり、コイル端子13aの先端部を支持部材14の下面から突出してある。
ボディ4に設けた収納溝49a〜49cの内、両側の収納溝49a,49cには、常開接点板30を外側にして常開接点30aおよび常閉接点32aを互いに対向させた状態で、常開接点板30および常閉接点板32をそれぞれ圧入してある。常開接点板30および常閉接点板32の他端側には端子片30b,32bを連続一体に設けてあり、端子片30b,32bの先端はボディ4の下面側から突出する。
また、可動接点板31の他端側には端子片31bを結合してあり、端子片31bを中央の収納溝49bに圧入して可動接点板31を収納溝49b内に固定してある。この時、可動接点板31の両面に夫々形成された可動接点31a,31aは、常開接点30aおよび常閉接点32aに夫々対向しており、端子片31bの先端はボディ4の下面側から突出する。
ボディ4に設けた収納凹所42の内側面にはリブ42aを設けてあり、リブ42aによって仕切られた収納凹所42の2つの空間にそれぞれコイル12とヨーク15を納めることにより、電磁石部1をアーマチュア16の接点部3とは反対側に向けて収納凹所42内に配置してある。また、ボディ4の下部周面には、ボディ4および支持部材14の下面にシール剤を塗布して、電磁継電器Rを封止する際にシール剤のはい上がりを防止するための溝4aを形成してある。
カード2は、図2(c)および図5(a)に示すように、一端側にアーマチュア16の先端部の両側縁に形成された凹部16aにそれぞれ係止する係止爪21,21を設けるとともに、他端側には可動接点板31を押圧するための押圧部22を設けてある。
また、カード2は、収納凹所42の天井を構成する壁部41と対向させて、アーマチュア16と可動接点板31との間に橋架し、電磁継電器Rの小型化、薄型化が図られている。このとき、カード2は壁部41を支持部として、その壁部41の上面に沿って往復動される。尚、押圧部22の幅寸法はカード2の他の部位の幅寸法よりも狭くなっており、押圧部22は収納凹所42の開口側と反対側に寄せて配置してある。
これにより、カバー5内面に突設した後述のリブ5a,5bとの干渉を避けることができ、しかも押圧部22を収納凹所42の開口側から遠ざけることによって、電磁石部1と接点部3との間のカード2表面に沿った沿面距離を長くすることができる。
更に、コイルボビン11の鍔部11aに対応するカード2の部位には、鍔部11aに突設した係止突起11cを挿入する長孔24を設けてあり、係止突起11cによりカード2の移動方向が規制される。また、カバー5の天井面には、内側に突出する突起5cを突設してあり、カード2の上面が突起5cと摺接することによって、カード2をガタ付き無く移動させることができる。
この電磁継電器Rでは、ボディ4の短幅方向における一面側に接点板30〜32を配置するとともに、他面側に電磁石部1を配置してあるので、接点部3と電磁石部1との間の絶縁距離を長くとることができ、絶縁性能が向上する。また、収納凹所42の接点部3側の絶縁壁43と、絶縁壁43と常閉接点板32との間のボディ4の部位とには、収納凹所42の開口側に開放された溝44,45をそれぞれ設けてある。一方、カバー5内面の溝44,45に対応する部位には溝44,45内にそれぞれ入り込むリブ5a,5bを形成してある。これにより、ボディ4にカバー5を被着すると、リブ5a,5bがそれぞれ溝44,45に入り込み、絶縁壁43とリブ5a,5bとで電磁石部1と接点部3との間を2重に絶縁するようになっている。
また、収納凹所42の天井を構成する壁部41に、電磁石部1と接点部3との間の部位に表面の平らな突台50を設けることにより、壁部41が平面に形成されている場合に比べて、電磁石部1と接点部3との間の壁部41表面に沿った沿面距離を突台50の高さ分だけ長くできる。これにより、電磁石部1と接点部3との間の絶縁距離が長くなり絶縁性が向上する。
ところで、突台50は収納凹所42の天井を構成する壁部41から突出しているので、突台50の端面50aがカード2と当接することにより、カード2の移動範囲が規制され、コイルボビン11の鍔部11aに設けた係止突起11cとともにカード2の移動範囲を規制するストッパとしての機能も備えている。
従って、電磁継電器Rでは、コイル12に通電すると電磁石部1が励磁されて、アーマチュア16は鉄心10の鍔部10aに吸引され、ヨーク15の一側辺と対向する端部を中心として図2(a)中時計回りに回転する。アーマチュア16の回転によりカード2は図2(a)中右方向に移動し、押圧部22が可動接点板31を常開接点板30側に押圧して、可動接点31aが常閉接点32aと開離するとともに、常開接点30aと接触する。
一方、コイルへの通電を停止すると、アーマチュア16を吸引する力がなくなり、可動接点板31およびヒンジばね17のばね復帰力によってアーマチュア16が図2(a)中反時計回りに回転する。アーマチュア16の回転によりカード2は図2(a)中左方向に移動し、押圧部22が可動接点板31を常開接点板30側に押圧する力がなくなるので、可動接点板31のばね復帰力によって可動接点板31が常閉接点板32側に移動し、可動接点31aが常開接点30aと開離し、常閉接点32aと接触する。
ここで、第1実施形態では、図9〜図11に示すように、可動接点板31の常開接点30a側とは反対側(図9中右側)に係合部100を設けるとともに、カード2の可動接点板31を押圧する押圧部22に可動接点板31に向かって突出し、係合部100に相対移動自在に係合する突起部110を設けてある。
係合部100は、可動接点板31の自由端部(図中上端部)31cの片側角部C1に設けて、可動接点31aの直上から外れた位置に設定してあり、当該係合部100は、図11に示すように、可動接点板31の一部を突起部110を囲うように切り起こした第1〜第3の切り起こし片101〜103によって形成してある。
このとき、係合部100は、カード2の上述した支持部としての壁部41を配置した側(図中下方)を除いて、突起部110を略コ字状に囲った構成となっている。即ち、本実施形態では、上述した切り起こし片101〜103を、突起部110の両側と上側とを囲うようにコ字状に配置してある。
つまり、第1の切り起こし片101は可動接点板31の前記片側角部C1に隣接した一側辺31dから矩形状に切り起こし、第2の切り起こし片102は片側角部C1に隣接した上側辺31eから矩形状に切り起こし、第3の切り起こし片103は可動接点板31の内部を第1の切り起こし片101に対向した位置で矩形状に切り起こしてある。このとき、第1の切り起こし片101と第2の切り起こし片102との間には、片側角部C1の一部31fが突出した状態で残留されている(図6、図10参照)。
従って、切り起こし片101〜103は、これに係合(嵌合)した突起部110が可動接点板31に対して上側方向および両側方向(可動接点板31の幅W方向)に変位するのを規制できる。尚、切り起こし片101〜103は、突起部110の下側方向が開放された形状となっているが、突起部110を設けたカード2の下側には壁部41が配置されて、カード2はその壁部41に規制されて下方に変位することが無いので、係合部100によって突起部110の下側を必ずしも覆う必要は無い。
また、本実施形態では突起部110を金属で形成してある。
そして、カード2を組み付ける際には、図10に示すように、カード2の突起部110を可動接点板31の係合部100に挿入してあり、それら係合部100と突起部110とによって、カード2の押圧部22で可動接点板31の所定部位を押圧するように案内する。このとき、図9に示すように、通常時(電磁石部1の非励磁時)は、カード2の押圧部22と係合部100との間に所定の隙間xが設けられており、電磁石部1の励磁時には、カード2の図中左方への移動に伴って突起部110が係合部100に沿って移動して隙間xを埋めた後、押圧部22によって係合部100を介して可動接点板31を押圧することになる。
以上の構成により第1実施形態の電磁継電器Rによれば、可動接点板31側に係合部100を設けるとともに、その係合部100にカード2の押圧部22から突設した突起部110を相対移動自在に係合して、カード2による可動接点板31の押圧位置を一定としてある。
このとき、本実施形態では、係合部100は可動接点板31の常開接点30a側とは反対側、つまり、可動接点板31に対して可動接点31aによるアーク熱が発生する側とは反対側に設けてある。これにより、可動接点31aによるアーク放電が発生しても、アーク熱やアーク蒸気が係合部100に到達するのを抑制できるので、カード2が溶融するのを抑制して、カード2の駆動エネルギーが増大化するのを抑制することができる。
従って、突起部110は溶着することなく、カード2およびアーマチュア16の円滑な作動を維持できるため、電磁継電器Rの長寿命化を達成できる。
また、係合部100は、可動接点板31の一部を突起部110を囲うように切り起こした切り起こし片101〜103で形成したので、係合部100を可動接点板31の形状内で形成できるため、材料の歩留まりを向上することができる。
更に、係合部100は、カード2の上述した支持部としての壁部41を配置した側(図中下方)を除いて、突起部110を略コ字状に囲った構成としたので、カード2が壁部41によって下方規制されることにより、略コ字状に囲った係合部100と相俟って突起部110の上下・左右方向の変位を規制できる。これにより、係合部100は壁部41を利用して略コ字状の形状で済ませることができるため、突起部110の周囲を全て囲う場合に比較して安価に抑えることができる。
更にまた、本実施形態では、突起部110を金属で形成して、耐熱性に優れる突起部110としたので、アーク熱やアーク蒸気が作用した場合にも突起部110が溶着するのを抑制することができる。
(第2実施形態)
図12は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図12は可動接点板の係合部とカードの突起部とが分離した状態を示す斜視図である。
第2実施形態の電磁継電器Rは、図12に示すように、基本的に第1実施形態と同様に、係合部100Aを可動接点板31の常開接点30a(図9参照)側とは反対側に設け、その係合部100Aにカード2の突起部110を相対移動自在に係合してある。そして、係合部100Aを、可動接点板31の一部を切り起こした第1〜第3の切り起こし片101〜102によって形成してある。
ここで、第2実施形態の電磁継電器Rが第1実施形態と主に異なる点は、係合部100Aを、可動接点板31の自由端部31c側の片側角部C1に隣接した一側辺31dから矩形状に切り起こした第1の切り起こし片101aと、片側角部C1に隣接した上側辺31eから矩形状に切り起こし第1の切り起こし片101aとの間に残留する上述した片側角部C1の一部31fを切除した第2の切り起こし片102aと、可動接点板31の内部を第1の切り起こし片101aに対向した位置で矩形状に切り起こした第3の切り起こし片103aと、によって形成したことにある。つまり、本実施形態の係合部100Aでは、第1実施形態に示した係合部100に残留する角部C1の一部31f(図11参照)を除去した状態で提供してある。
勿論、本実施形態にあっても、突起部110を金属で形成することが好ましい。
従って、第2実施形態の電磁継電器Rによれば、第1実施形態の作用効果に加えて、本実施形態の係合部100Aでは、第1実施形態に示した係合部100に残留する角部C1の一部31fを除去したことにより、材料の削減を図って電磁継電器Rの軽量化を達成することができる。
なお、本発明は、上記各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器を(a)の電磁石部とボディとを分解した状態と、(b)の電磁石部をボディに組み付けた状態と、で示す要部斜視図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器を(a)の正面断面図と、(b)の平面図と、(c)の(a)中II−II線に沿った断面図と、(d)の底面図と、で示す説明図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器の背面断面図である。 図2(a)中IV−IV線に沿った断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器を(a)の常閉接点板の取付部分と、(b)の常開接点板の取付部分と、で示す要部断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器の内部を示す分解斜視図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器をカバーを取り外した状態で示す斜視図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器の外観斜視図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器の接点部を示す背面図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器の可動接点板の係合部とカードの突起部とが係合した状態を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態にかかる電磁継電器の可動接点板の係合部とカードの突起部とが分離した状態を示す斜視図である。 本発明の第2実施形態にかかる電磁継電器の可動接点板の係合部とカードの突起部とが分離した状態を示す斜視図である。
符号の説明
1 電磁石部
2 カード
16 アーマチュア
22 押圧部
30a 常開接点(固定接点)
31 可動接点板
31a 可動接点
31c 可動接点板の自由端部
31d 可動接点板の一側辺
31e 可動接点板の上側辺
31f 可動接点板の角部の一部
41 壁部(支持部)
100 係合部
101 第1の切り起こし片
102 第2の切り起こし片
103 第3の切り起こし片
R 電磁継電器

Claims (6)

  1. 電磁石部と、
    前記電磁石部に駆動されて往復動するアーマチュアと、
    固定接点と、
    前記固定接点に間隔をあけて対向配置される可動接点と、
    片持ち状態で設けられ、前記可動接点を支持する可動接点板と、
    往復動可能に設けられ、前記アーマチュアに駆動されて前記可動接点板を押圧して撓ませて前記可動接点を前記固定接点に接触させるカードと、
    を備える電磁継電器において、
    前記可動接点板における前記固定接点側とは反対側に係合部を設けるとともに、前記カードの前記可動接点板を押圧する押圧部に該可動接点板に向かって突出して前記係合部に相対移動自在に係合する突起部を設けたことを特徴とする電磁継電器。
  2. 請求項1に記載の電磁継電器において、
    前記係合部は、前記可動接点板の一部を前記突起部を囲うように切り起こした切り起こし片で形成したことを特徴とする電磁継電器。
  3. 請求項1または2に記載の電磁継電器において、
    前記係合部は、前記カードの支持部を配置した側を除いて、前記突起部を略コ字状に囲ったことを特徴とする電磁継電器。
  4. 請求項2または3に記載の電磁継電器において、
    係合部は、可動接点板の自由端部側の片側角部に隣接した一側辺から矩形状に切り起こした第1の切り起こし片と、前記片側角部に隣接した上側辺から矩形状に切り起こし前記第1の切り起こし片との間に前記片側角部の一部を残留した第2の切り起こし片と、可動接点板の内部を前記第1の切り起こし片に対向した位置で矩形状に切り起こした第3の切り起こし片と、を備えて形成したことを特徴とする電磁継電器。
  5. 請求項2または3に記載の電磁継電器において、
    係合部は、可動接点板の自由端部側の片側角部に隣接した一側辺から矩形状に切り起こした第1の切り起こし片と、前記片側角部に隣接した上側辺から矩形状に切り起こし前記第1の切り起こし片との間に残留する前記片側角部の一部を切除した第2の切り起こし片と、可動接点板の内部を前記第1の切り起こし片に対向した位置で矩形状に切り起こした第3の切り起こし片と、を備えて形成したことを特徴とする電磁継電器。
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載の電磁継電器において、
    前記突起部を金属で形成したことを特徴とする電磁継電器。
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