JP2010176847A

JP2010176847A - 電磁継電器

Info

Publication number: JP2010176847A
Application number: JP2009014844A
Authority: JP
Inventors: Makoto Seki; 真関
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2010-08-12

Abstract

【課題】永久磁石の当接面と接極子の当接部との間に異物が入り込んでも、異物の固着を回避でき、安定した電気接点の開閉動作を保持することが可能な電磁継電器を提供すること。
【解決手段】固定接点１０ａを有する固定接点端子１１が設けられた絶縁体基台１４と、絶縁体基台１４上に搭載されコイル１６を巻回したコ字形鉄心６および永久磁石２９を有するコイル組立体２８と、コイル組立体２８上に搭載されその中央部分を永久磁石２９の一面に線状に当接しコイル１６への電流の通流制御により当接部４ａを支点としてシーソー動作する接極子４および接極子４に固定され前記シーソー動作により固定接点１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに対しそれぞれ接触・開離する可動接点対１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する可動接点ばね３を含んでなる接極子組立体１７とを備え、永久磁石２９の接極子４との当接面２９ａに溝２９ｂが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般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下記の特許文献１などに示されており、その構造の一例を図４に示す。図４は、従来の電磁継電器の一例を示す図で、図４（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図であり、図４（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図４（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図である。また、図５は、接極子と永久磁石の配置構成を模式的に示す断面図である。

図４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の中央部に下面にある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の両端部に対向するように配置され、その裏面の中央にある当接部４ａは凸状の曲面を有しているのでその凸状部分が永久磁石９の他方の磁極がある上面すなわち当接面９ａ上に線状に当接して支点となり、両端部がコ字形鉄心６の両端部に接触・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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。

絶縁体基台１４は、上部が開口した箱型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の当接面９ａ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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向する位置に固定接点１０ａ，１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを保持した固定接点端子１１を植接し、さらにヒンジばね２の一端に接続される中立端子１２及びコイル導出端子１３とを植設している。コイル組立体１８及び接極子組立体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。

なお、この電磁継電器は、固定接点１０ａ、１０ｂ、可動接点対１ａ、１ｂからなる接点系統と、固定接点１０ｃ、１０ｄ、可動接点対１ｃ、１ｄからなる接点系統の２系統の接点を備えている。

図６は、接極子のシーソー動作を説明するために、コ字形鉄心、コイル、永久磁石および接極子の構成を模式的に示す図、図６（ａ）は初期状態を示す図、図６（ｂ）はコイル励磁状態を示す図、図６（ｃ）は開放側が閉成した状態を示す図である。図６を用いてこの電磁継電器の動作原理を簡単に説明する。図６は接極子のシーソー動作を説明するために、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。接極子４の当接部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、図６（ａ）の初期状態では、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６（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６（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。

次に、磁束Φ１'を打ち消す方向にコイル１６を励磁すると接極子４は反対方向にシーソー動作を行い、図６（ａ）の初期状態に戻る。

特許第２６２５９１２号公報

上記の従来の電磁継電器では、図１に示すような互いに対向する、永久磁石９の当接面９ａと、接極子４の当接部４ａとの間に異物が入った場合、異物がその部分に固着してしまい、接極子４のシーソー動作が不安定になり、接点の開閉動作に影響を与え、安定な開閉動作が行えない場合がある。

そこで、本発明の課題は、永久磁石の当接面と接極子の当接部との間に異物が入り込んでも、異物の固着を回避でき、安定した電気接点の開閉動作を保持することが可能な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、本発明による電磁継電器は、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、該絶縁基台上に搭載されコイルを巻回したコ字形鉄心および永久磁石を有するコイル組立体と、該コイル組立体上に搭載されその中央部分を前記永久磁石の一面に線状に当接し前記コイルへの電流の通流制御により前記当接部分を支点としてシーソー動作する接極子および該接極子に固定され前記シーソー動作により前記固定接点に対し接触・開離する可動接点を有する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、前記永久磁石の前記接極子との当接面、または前記接極子の前記当接部分の表面の少なくとも一方に溝が形成されていることを特徴とする。

また、前記コイル組立体は、前記コ字形鉄心の中央部に前記永久磁石の一方の磁極が接触するように配置して前記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を備え、前記接極子は前記シーソー動作によりその両端部が前記コ字形鉄心の両端部に接触・開離し、前記接極子組立体は、前記接極子のシーソー動作を支持するヒンジばねを備え、かつ、前記接極子、前記可動接点ばねおよび前記ヒンジばねを絶縁固定体で一体固定してなり、前記絶縁体基台は、上部が開口した箱型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接して構成されていてもよい。

本発明では、接極子のシーソー動作の支点となる永久磁石の当接面、もしくは、接極子の当接部に備えられた溝により、永久磁石の当接面と接極子の当接部との間に異物が入った場合においても、シーソー動作によりその異物が溝の中に逃がされ、支点の部分に異物が固着して接極子の動作が不安定になることを回避できる。すなわち、永久磁石の当接面と接極子の当接部との間に異物が入り込んでも、異物の固着を回避でき、安定した電気接点の開閉動作を保持することが可能な電磁継電器が得られる。

また、永久磁石の当接面に溝を設ける場合は、永久磁石の表面部分の形状だけを変更するだけであるので、新規の部材追加は必要なく、低コストで、異物による開閉障害を回避できる電磁継電器が得られる。

同様に、接極子の中央の当接部に溝を設ける場合にも、その部分の形状を変更するだけであるので、新規の部材追加は必要なく、低コストで、異物による開閉障害を回避できる電磁継電器が得られる。

本発明による電磁継電器の第一の実施の形態を示す図、図１（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図１（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図１（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図。本発明による第二の実施の形態を示す図、図２（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図２（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図２（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図。本発明による第三の実施の形態を示す図、図３（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図３（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図３（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図。従来の電磁継電器の一例を示す図、図４（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図４（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図４（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図。接極子と永久磁石の配置構成を模式的に示す断面図。接極子のシーソー動作を説明するために、コ字形鉄心、コイル、永久磁石および接極子の構成を模式的に示す図、図６（ａ）は初期状態を示す図、図６（ｂ）はコイル励磁状態を示す図、図６（ｃ）は開放側が閉成した状態を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明による電磁継電器の第一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、図１（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図１（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図である。

図１（ａ）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１０ａを有する固定接点端子１１および固定接点１０ｂ、１０ｃ、１０ｄをそれぞれ有する固定接点端子が設けられた絶縁体基台１４と、絶縁体基台１４上に搭載されコイル１６を巻回したコ字形鉄心６および永久磁石２９を有するコイル組立体２８と、コイル組立体２８上に搭載されその中央部分を永久磁石２９の一面に線状に当接しコイル１６への電流の通流制御により当接部４ａを支点としてシーソー動作する接極子４および接極子４に固定され前記シーソー動作により固定接点１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに対しそれぞれ接触・開離する可動接点対１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する可動接点ばね３を含んでなる接極子組立体１７とを備え、永久磁石２９の接極子４との当接面２９ａに溝２９ｂが形成されている。本実施の形態でも図４と同様に接極子４の裏面の中央の当接部４ａは凸状の曲面を有しているのでその凸状部分が永久磁石２９の当接面２９ａに線状に当接する。

また、コイル組立体２８は、コ字形鉄心６の中央部に永久磁石２９の一方の磁極が接触するように配置して永久磁石２９およびコ字形鉄心６を一体的に固着するコイルスプール８を備え、接極子４はシーソー動作によりその両端部がコ字形鉄心６の両端部に接触・開離し、接極子組立体１７は、接極子４のシーソー動作を支持するヒンジばね２を備え、かつ、接極子４、可動接点ばね３およびヒンジばね２を絶縁固定体５で一体固定してなり、絶縁体基台１４は、上部が開口した箱型形状を有すると共に固定接点端子とヒンジばね２の一端に接続される中立端子１２及びコイル導出端子１３とを植接して構成されている。

コイル組立体２８及び接極子組立体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。

本実施の形態では、溝２９ｂが形成された永久磁石２９の当接面２９ａと、それに対向する接極子４の当接部４ａとの当接部分に異物が侵入した場合においても、溝２９ｂに異物を逃がすことにより、当接部分での異物固着の機会を低減できる。その結果、接極子４の安定したシーソー動作が可能となる。

図２は、本発明による電磁継電器の第二の実施の形態を示す図であり、図２（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図２（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図２（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図である。

本実施の形態の電磁継電器の全体構成は図１に示した第一の実施の形態とほぼ同様であり、接極子の当接部と、永久磁石の当接面のみが異なっている。本実施の形態では、図２に示すように、接極子２４の当接部２４ａに溝２４ｂが形成され、永久磁石９の当接面９ａは平坦となっている。本実施の形態においても、当接部２４ａと当接面９ａの間に異物が侵入した場合においても、溝２４ｂに異物を逃がすことにより、当接部分での異物固着の機会を低減できる。その結果、安定したシーソー動作が可能となる。

図３は本発明による電磁継電器の第三の実施の形態を示す図であり、図３（ａ）は電磁継電器全体の分解斜視図、図３（ｂ）は接極子組立体の裏側から見た要部と接極子の裏側の中央部、図３（ｃ）は永久磁石をそれぞれ示す部分拡大斜視図である。

本実施の形態の電磁継電器の全体構成は、図１に示す第一の実施の形態とほぼ同様であり、接極子の当接部のみが異なっている。本実施の形態では、図３に示すように、接極子２４の当接部２４ａに溝２４ｂが形成され、さらに、永久磁石２９の当接面２９ａにも溝２９ｂが形成されている。本実施の形態においては、当接部２４ａと当接面２９ａの間に異物が侵入した場合において、溝２４ｂおよび溝２９ｂの両方に異物を逃がすことにより、当接部分での異物固着の機会をさらに低減できる。その結果、安定したシーソー動作が可能となる。

以上のように、本発明では、接極子の当接部、もしくは永久磁石の当接面の一方または両方に溝を設けることで、そこに異物が挟み込まれて固着することを軽減し、シーソー動作を安定化させることができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもなく、目的や用途に応じて各部分の形状や構造、接点の数など設計変更可能である。シーソー動作の支点となる接極子と永久磁石の当接部分についても、そこに設ける溝の数やその形状もシーソー動作の安定化に最適な構造となるように設計することができ、また、永久磁石側に凸状の部分を設ける等、様々な変更が可能である。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ可動接点対
２ヒンジばね
３可動接点ばね
４、２４接極子
４ａ、２４ａ当接部
４ｂ、２４ｂ、２９ｂ溝
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、２９永久磁石
９ａ、２９ａ当接面
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、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、２７接極子組立体
１８、２８コイル組立体

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、該絶縁基台上に搭載されコイルを巻回したコ字形鉄心および永久磁石を有するコイル組立体と、該コイル組立体上に搭載されその中央部分を前記永久磁石の一面に線状に当接し前記コイルへの電流の通流制御により前記当接部分を支点としてシーソー動作する接極子および該接極子に固定され前記シーソー動作により前記固定接点に対し接触・開離する可動接点を有する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、
前記永久磁石の前記接極子との当接面、または前記接極子の前記当接部分の表面の少なくとも一方に溝が形成されていることを特徴とする電磁継電器。
前記コイル組立体は、前記コ字形鉄心の中央部に前記永久磁石の一方の磁極が接触するように配置して前記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を備え、
前記接極子は前記シーソー動作によりその両端部が前記コ字形鉄心の両端部に接触・開離し、
前記接極子組立体は、前記接極子のシーソー動作を支持するヒンジばねを備え、かつ、前記接極子、前記可動接点ばねおよび前記ヒンジばねを絶縁固定体で一体固定してなり、
前記絶縁体基台は、上部が開口した箱型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接して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。