JP2012174648A - 電磁リレー - Google Patents

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Abstract

【課題】より確実に可動接点と固定接点とを離隔させることのできる電磁リレーを得る。
【解決手段】電磁リレー1は、駆動部30と、当該駆動部30を駆動させることで移動する移動体50と、移動体50に取り付けられた可動ばね61aと、を備えている。また、可動ばね61aには可動接点61dが固着されており、当該可動接点61dに対向して固定接点62dが配置されている。そして、移動体50と可動ばね61aのうち少なくともいずれか一方に、可動接点61dと固定接点62dとが溶着した際に、可動接点61dと固定接点62dとを引き剥がす引き剥がし機構70を設けた。
【選択図】図11

Description

本発明は、電磁リレーに関する。
従来、電磁リレーとして、駆動部を駆動させることで移動するカードと、カードに橋架された可動ばねと、可動ばねの一端に固着された可動接点と、可動接点に対向して配置された固定接点と、を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1では、駆動部の駆動によりカードを移動させ、当該カードの移動により可動ばねを変位させることで、可動接点と固定接点との接離を切り換えている。
特開2011−009002号公報
ところで、可動接点と固定接点とを接触させた状態で電流を流すと可動接点と固定接点とが溶着する場合があるが、上記従来技術では、可動ばねは可撓性を有している。そのため、可動接点と固定接点とが接触時に溶着した際に、可動接点と固定接点とが離隔するようにカードを移動させると、可動ばねが撓むだけで可動接点と固定接点とを離隔させることができなくなるおそれがあった。
そこで、本発明は、より確実に可動接点と固定接点とを離隔させることのできる電磁リレーを得ることを目的とする。
本発明にあっては、駆動部と、当該駆動部を駆動させることで移動する移動体と、前記移動体に取り付けられた可動ばねと、前記可動ばねに固着された可動接点と、前記可動接点に対向して配置された固定接点と、を備える電磁リレーであって、前記移動体と前記可動ばねのうち少なくともいずれか一方に、前記可動接点と前記固定接点とが溶着した際に、前記可動接点と前記固定接点とを引き剥がす引き剥がし機構を設けたことを主要な特徴とする。
本発明によれば、移動体と可動ばねのうち少なくともいずれか一方に、可動接点と固定接点とが溶着した際に、可動接点と固定接点とを引き剥がす引き剥がし機構を設けている。その結果、引き剥がし機構によって互いに溶着した可動接点と固定接点とを引き剥がすことが可能となり、より確実に可動接点と固定接点とを離隔させることができる。
図1は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレーを一部分解して示す斜視図である。 図2は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー本体部を一部分解して示す斜視図である。 図3は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー本体部を模式的に示す縦断面図である。 図4は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー本体部を模式的に示す平面図であって、駆動部を駆動させる前の状態を示す平面図である。 図5は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー本体部を模式的に示す平面図であって、駆動部を駆動させた後の状態を示す平面図である。 図6は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー本体部を模式的に示す平面図であって、駆動部を駆動させる前の状態を示す一部破断平面図である。 図7は、本発明の第1実施形態にかかる可動接点部を示す斜視図である。 図8は、本発明の第1実施形態にかかる移動体を示す斜視図である。 図9は、本発明の第1実施形態にかかる移動体を示す正面図である。 図10は、本発明の比較例として示す電磁リレー本体部を一部拡大して示す平面図であって、(a)は、可動接点と固定接点とが接触した状態を示す平面図、(b)は、可動接点と固定接点との溶着時に、移動体を可動接点と固定接点とが接離するように移動させた状態を示す平面図である。 図11は、本発明の第1実施形態にかかる電磁リレー本体部を一部拡大して示す平面図であって、(a)は、可動接点と固定接点とが接触した状態を示す平面図、(b)は、通常時に、移動体を可動接点と固定接点とが接離するように移動させた状態を示す平面図、(c)は、可動接点と固定接点との溶着時に、移動体を可動接点と固定接点とが接離するように移動させた状態を示す平面図である。 図12は、本発明の第2実施形態にかかる可動接点部を示す斜視図である。 図13は、本発明の第2実施形態にかかる電磁リレー本体部を一部拡大して示す平面図であって、(a)は、可動接点と固定接点とが接触した状態を示す平面図、(b)は、可動接点と固定接点との溶着時に、移動体を可動接点と固定接点とが接離するように移動させた状態を示す平面図である。 図14は、本発明の第2実施形態の第1変形例にかかる可動接点部を示す斜視図である。 図15は、本発明の第2実施形態の第2変形例にかかる可動接点部を示す斜視図である。 図16は、本発明の第2実施形態の第3変形例にかかる可動接点部を示す斜視図である。 図17は、本発明の第2実施形態の第4変形例にかかる可動接点部を示す斜視図である。
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。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
本実施形態にかかる電磁リレー1は、電磁リレー本体部10の上方からケース20を被せ、当該ケース20をボディ40に接着固定することで略箱型に形成されている。
ケース20は、下方が開口した略箱状をしており、後述する電磁石装置(駆動部)30や複数の接点機構60をボディ40に組み付けた状態でそれらを上部から覆うようになっている(図1参照)。本実施形態では、ケース20の外周部20aを外周溝43に接着剤により接着することで、ケース20をボディ40に外嵌装着している。なお、図1の符号23は、ケース20を接着・硬化させる際に、内圧が高くならないようにするための空気逃がし用の穴である。
電磁リレー本体部10は、図1および図2に示すように、電磁石装置(駆動部)30および複数の接点機構60をボディ40に組み付けることで形成されている。
そして、通電のオン・オフ切換により電磁石装置(駆動部)30を駆動させ、当該電磁石装置(駆動部)30の駆動をカード50に伝達することで、複数の接点機構60の開状態・閉状態を切り換えられるようにしている。
この電磁石装置(駆動部)30としては、公知のものを用いることができる。本実施形態では、鉄心31、可動ブロック32、コイル(図示せず)で電磁石装置30を構成している。そして、コイル(図示せず)に通電することで可動ブロック32を移動させ、当該可動ブロック32の移動に伴い、可動ブロック32に取り付けられたカード50がボディ40の長手方向に移動するようにしている。
また、電磁石装置30には、図示せぬ基板に接続するための基板接続用端子30aが設けられている。この基板接続用端子30aは、ボディ40の電磁石装置(駆動部)載置用の凹部44に形成された端子挿通孔(図示せず)に挿通される。そして、基板接続用端子30aを端子挿通孔(図示せず)に挿通して、ボディ40の下面側に端子30aが突出するように電磁石装置30を圧入することで、電磁石装置30がボディ40の長手方向中央部に組み付けられる。
また、略長方形状のボディ40の長手方向両端部には、短手方向に延在する接点機構固定用のスリット穴41が複数形成されている。
そして、ボディ40の外周部には、ケース20接着用の外周溝43が形成されており、この外周溝43にケース20の外周部20aを外嵌接着することで、ケース20がボディ40に外嵌装着されるようになっている。
さらに、電磁石装置(駆動部)載置用の凹部44の両側のボディ40の短手方向中央部には、ボディ40の長手方向に延在するガイド凹部45が形成されており、カード50の先端が当該ガイド凹部45内でガイドされながら移動できるようになっている。
また、複数の接点機構60は、それぞれ、可動接点部61および固定接点部62を備えている。
可動接点部61は、カード50に挟持される薄板状の板ばね(可動ばね)61aと、当該板ばね61aの根元部分に取り付けられた固定板61bと、を備えている。さらに、可動接点部61は、固定板61bに設けられた基板接続用の端子61cと、板ばね61aの先端部分に設けられた可動接点61dと、を備えている。
一方、固定接点部62は、上側固定板62aと、下側固定板62bと、下側固定板62bに設けられた基板接続用の端子62cと、上側固定板62aに設けられ、可動接点61dと接離可能な固定接点62dと、を備えている。
そして、各端子61c,62cをそれぞれボディ40の下面側に突出するようにスリット穴41に挿通し、可動接点部61および固定接点部62をスリット穴41に圧入することで、可動接点部61および固定接点部62がボディ40に組み付けられている。
なお、本実施形態では、接点機構60の可動接点部61および固定接点部62には、それぞれ1つの接点61d,62dが設けられている。
また、本実施形態では、図4における右側の3つの接点機構60のうち電磁石装置(駆動部)30に近い側の2つの接点機構60を常閉接点としている。すなわち、常閉接点としての接点機構60は、電磁石装置(駆動部)30が無励磁の状態では、接点61d,62dが接触しており、電磁石装置(駆動部)30を励磁させると、接点61d,62dが離間するようになっている。
一方、その他の接点機構60は、常開接点となるようにしている。すなわち、常開接点としての接点機構60は、電磁石装置(駆動部)30が無励磁の状態では、接点61d,62dが離間しており、電磁石装置(駆動部)30を励磁させると、接点61d,62dが接触するようになっている。
このように、本実施形態では、図4において、電磁石装置(駆動部)30から右側にかけて、常閉接点としての接点機構60、常閉接点としての接点機構60、常開接点としての接点機構60の順に配置されている。そして、図4において、電磁石装置(駆動部)30から左側にかけて、常開接点としての接点機構60が3つ配置されている。
このように、電磁リレー1を多極型の電磁リレーとすることで、1つの電磁リレーを、多様な回路に対応させることができ、信号制御用電磁リレーや高電流制御用電磁リレー等様々な用途に応じた電磁リレーとして使用することが可能となる。
カード50は、ボディ40の長手方向に延在する本体部51を備えている。この本体部51は、中央部が薄く両端部が厚くなるように形成されており、中央部の厚さが薄い部位に、可動ブロック32に取り付けられる係止突起52が形成されている。そして、本体部51の両端部の厚さが厚い部位には、ボディ40の短手方向に延在し、可動接点部61の板ばね(可動ばね)61aを挟持する挟持片53が形成されている。
このように、本実施形態では、カード50は、図9に示すように、正面視で櫛歯状に形成されており、複数の板ばね(可動ばね)61aを挟持できるようになっている。なお、それぞれの挟持片53には突部53aが形成されており、当該突部53aによって板ばね(可動ばね)61aを挟持している。
ここで、本実施形態では、カード(移動体)50に、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとが溶着した際に、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを引き剥がす引き剥がし機構70を設けている。
すなわち、カード(移動体)50と板ばね(可動ばね)61aのうち少なくともいずれか一方に引き剥がし機構70を設けている。
具体的には、カード(移動体)50に、引き剥がし機構70としての突出部54を設けている。そして、この突出部54が、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを離隔させる際に、板ばね(可動ばね)61aのカード(移動体)50による力点Fと接点(可動接点)61dとの間に当接するようにしている。すなわち、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを離隔させる際に、突出部54が力点Fと接点(可動接点)61dとの間に当接して板ばね61aを接点(可動接点)61dが接点(固定接点)62dから離隔する方向に押圧するようにしている。
本実施形態では、板ばね(可動ばね)61aの接点(当該板ばね61aに設けられた可動接点61dと接触する固定接点)62d側の挟持片53を当該接点62dに向けて延設することで、カード(移動体)50に突出部54を設けている。
かかる構成の電磁リレー本体部10は、例えば、以下のようにして形成される。
まず、ボディ40の長手方向両側(電磁石装置30の両端側)に、複数(本実施形態では、3つずつ)の接点機構60を組み付ける。このとき、自由状態における板ばね(可動ばね)61aがボディ40の短手方向と交差する方向に斜めに配置されるように接点機構60を組み付ける。すなわち、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを接触させた状態において、板ばね(可動ばね)61aが接点(固定接点)62dから離隔する方向に付勢されるようにする。なお、板ばね61aに設けられた可動接点61dと接触する固定接点62dの反対側の挟持片53には切り欠き53bが設けられている。この切り欠き53bは、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを離隔させる際に、挟持片53が板ばね(可動ばね)61aと干渉しないようにするために設けたものである。
そして、電磁石装置30の可動ブロック32以外の部品(鉄心31等)をボディ40の長手方向中央部に組み付ける。なお、接点機構60の組み付けと鉄心31等の組み付けは、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
そして、各接点機構60の板ばね(可動ばね)61aをカード(移動体)50で挟持し、可動ブロック32をカード(移動体)50の係止突起52に取り付けることで、電磁リレー本体部10が形成される。
次に、電磁リレー1の動作を図3〜図6に基づき説明する。
まず、電磁石装置(駆動部)30が無励磁の状態では、図3、図4および図6に示すように、常閉接点としての接点機構60が閉じた状態(接点61d,62dが接触した状態)となっている。一方、常開接点としての接点機構60は、開いた状態(接点61d,62dが離隔した状態)となっている。
そして、電磁石装置(駆動部)30を励磁させると、可動ブロック32が、図4において反時計回りに回動する。そして、可動ブロック32の回動に伴い、可動ブロック32に取り付けられたカード50がボディ40の長手方向右側に移動する。その結果、カード50に挟持された板ばね(可動ばね)61aがボディ40の長手方向右側に移動し、常閉接点としての接点機構60が開いた状態(接点61d,62dが離隔した状態)となる。一方、常開接点としての接点機構60は、閉じた状態(接点61d,62dが接触した状態)となる。
そして、電磁石装置(駆動部)30の励磁を解除すると、可動ブロック32が、図4において時計回りに回動し、可動ブロック32の回動に伴い、可動ブロック32に取り付けられたカード50がボディ40の長手方向右側に移動する。その結果、カード50に挟持された板ばね(可動ばね)61aがボディ40の長手方向右側に移動し、常閉接点としての接点機構60が閉じた状態(接点61d,62dが接触した状態)となる。一方、常開接点としての接点機構60は、開いた状態(接点61d,62dが離隔した状態)となる。このとき、通常の状態(接点61dと接点62dとが溶着していない状態)では、板ばね(可動ばね)61aは、図11(a)から図11(b)のように移動する。すなわち、接点61dと接点62dとが溶着していない場合には、突出部54が板ばね(可動ばね)61aに干渉することなく、当該板ばね(可動ばね)61a自身の復元力により、接点61d,62dを離隔させることとなる。
ところで、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを接触させた状態で電流を流すと接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとが溶着する場合がある。そして、板ばね(可動ばね)61aは可撓性を有している。そのため、引き剥がし機構が設けられていないカード100を用いた場合には、板ばね(可動ばね)61aが図12(a)に示す状態から図12(b)に示す状態となるように動作するおそれがある。具体的には、カード100を用いると、接点61d,62d同士が溶着した状態で、接点61dと接点62dとが離隔するようにカード100を移動させた際に、板ばね61aが撓んでしまう。そして、板ばね61aが撓むと、接点61d,62dの溶着部分に十分な力が加わらず、接点61dと接点62dとを離隔させることができなくなるおそれがある。
このように、カード100を用いた場合には、常開接点と常閉接点の両方が閉じた状態となり、回路が誤動作してしまうおそれがある。
しかしながら、本実施形態では、カード(移動体)50に引き剥がし機構70としての突出部54を設けている。そして、この突出部54が、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを離隔させる際に、板ばね(可動ばね)61aのカード(移動体)50による力点Fと接点(可動接点)61dとの間に当接するようにしている。そのため、接点61d,62d同士が溶着した状態で、接点61dと接点62dとが離隔するようにカード50を移動させると、移動の途中で突出部54が撓んだ板ばね(可動ばね)61aに当接することとなる。そして、カード50の移動に伴い、突出部54が力点Fと接点(可動接点)61dとの間に当接して板ばね61aを接点(可動接点)61dが接点(固定接点)62dから離隔する方向に押圧する(図11(c)参照)。その結果、接点61d,62dの溶着部分に加わる力(接点61d,62d同士を引き離す力)をより大きくすることができ、互いに溶着した接点61d,62d同士を離隔させることが可能となる。
以上、説明したように、本実施形態では、カード(移動体)50に、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとが溶着した際に、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを引き剥がす引き剥がし機構70としての突出部54を設けている。その結果、突出部54によって互いに溶着した接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを引き剥がすことが可能となり、より確実に接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを離隔させることができる。
また、本実施形態では、カード(移動体)50の挟持片53を突出させることで引き剥がし機構70としての突出部54を設けている。そのため、構成の簡素化を図りつつより確実に接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとを離隔させることができる電磁リレー1を得ることができる。
(第2実施形態)
本実施形態にかかる電磁リレー1は、基本的に上記第1実施形態にかかる電磁リレー1と同様の構成をしており、本実施形態にかかる電磁リレー1も、電磁リレー本体部10の上方からケース20を被せ、当該ケース20をボディ40に接着固定することで略箱型に形成されている。
そして、カード(移動体)50には、引き剥がし機構70としての突出部54が設けられている。
ここで、本実施形態の電磁リレー本体部10が上記第1実施形態と主に異なる点は、引き剥がし機構70が、板ばね(可動ばね)61aのカード(移動体)50による力点Fと接点(可動接点)61dとの間に形成された凸部61eを有することにある。
本実施形態では、板ばね(可動ばね)61aは板状をしており、凸部61eは、可動接点部61の長手方向(ボディ40の短手方向)に細長い四角錐台状に形成されている。
さらに、本実施形態では、板ばね(可動ばね)61aを一面側(当該板ばね61aに設けられた可動接点61dと接触する固定接点62dの反対側)から他面側(固定接点62d側)に向けて押し出すことで凸部61eを形成している。
そして、凸部61eのカード(移動体)50と当接する部位には、平坦面61fが形成されている。
以上の本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
また、本実施形態によれば、引き剥がし機構70が、板ばね(可動ばね)61aのカード(移動体)50による力点Fと接点(可動接点)61dとの間に形成された凸部61eを有している。そのため、接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとが溶着した状態でカード(移動体)50を移動させた際に、板ばね(可動ばね)61aが撓むのを抑制することができる。その結果、接点61d,62dの溶着部分に加わる力をより大きくすることができ、互いに溶着した接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとをより確実に引き剥がすことが可能となる。
なお、通常の状態(接点61dと接点62dとが溶着していない状態)では、板ばね(可動ばね)61aは、上記第1実施形態と同様に、図11(a)から図11(b)のように移動する。
また、本実施形態によれば、板ばね(可動ばね)61aを一面側(当該板ばね61aに設けられた可動接点61dと接触する固定接点62dの反対側)から他面側(固定接点62d側)に向けて押し出すことで凸部61eを形成している。そのため、凸部61eを曲げにより形成した場合に比べて、高さ精度を安定して得やすくなり、動作特性を安定させることができる。また、微溶着時にカードと接触した場合の摩擦、摩耗が少なくなるという利点もある。また、接着によって形成した場合に比べて組立工程が少ないため、コスト削減を図ることができる。また、接着によって形成した場合のように、凸部61eが滑落してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、凸部61eのカード(移動体)50と当接する部位に、平坦面61fを形成している。そのため、ひねりなどの3次元的なばね変形に対しても、ばねの撓みが発生しにくく、互いに溶着した接点(可動接点)61dと接点(固定接点)62dとをより確実に引き剥がすことが可能となる。
ところで、本実施形態では、凸部として、板ばね(可動ばね)61aを一面側から他面側に向けて押し出すことで形成した四角錐台状の凸部61eを例示したが、凸部の形状は、これに限らず様々な形状とすることができる。
例えば、図14に示すように、板ばね(可動ばね)61aを一面側から他面側に向けて押し出すことで形成した半円柱状の凸部61eとしてもよい。
また、図15に示すように、板ばね(可動ばね)61aを一面側から他面側に向けて押し出すことで形成した三角錐状の凸部61eとしてもよい。
また、図16に示すように、板ばね(可動ばね)61aを一面側から他面側に向けて押し出すことで複数(図16では2つ)の凸部61eを形成してもよい。
また、図17に示すように、板ばね(可動ばね)61aの他面側に、別部材の四角錐台状の部材を接着することで、凸部61eを形成してもよい。なお、別部材の形状や個数は、適宜設定することが可能である。
このような凸部61eを形成しても、上記第2実施形態とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記各実施形態では、複数の接点機構を駆動部の両側に並設したものを例示したが、駆動部の一側に複数の接点機構を並設させてもよい。
また、上記第1実施形態では、カードに引き剥がし機構としての突出部を設けたものを例示し、上記第2実施形態では、カードに引き剥がし機構としての突出部を設けるとともに、板ばねに引き剥がし機構としての凸部を形成したものを例示している。しかしながら、カードに引き剥がし機構としての突出部を設けず、板ばねに引き剥がし機構としての凸部を形成するようにしてもよい。
また、可動ばねや接点、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。
1 電磁リレー
10 電磁リレー本体部
20 ケース
21 隔壁
30 電磁石装置(駆動部)
40 ボディ
50 カード(移動体)
54 突出部(離隔機構)
61a 板ばね(可動ばね)
61d 接点(可動接点)
61e 凸部
61f 平坦面
62d 接点(固定接点)

Claims (5)

  1. 駆動部と、当該駆動部を駆動させることで移動する移動体と、前記移動体に取り付けられた可動ばねと、前記可動ばねに固着された可動接点と、前記可動接点に対向して配置された固定接点と、を備える電磁リレーであって、
    前記移動体と前記可動ばねのうち少なくともいずれか一方に、前記可動接点と前記固定接点とが溶着した際に、前記可動接点と前記固定接点とを引き剥がす引き剥がし機構を設けたことを特徴とする電磁リレー。
  2. 前記引き剥がし機構は、前記移動体に設けられた突出部を有し、
    前記突出部は、前記可動接点と前記固定接点とを引き剥がす際に、前記可動ばねの前記移動体による力点と前記可動接点との間に当接して当該可動ばねを前記可動接点が前記固定接点から離隔する方向に押圧することを特徴とする請求項1に記載の電磁リレー。
  3. 前記引き剥がし機構は、前記可動ばねの前記移動体による力点と前記可動接点との間に形成された凸部を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電磁リレー。
  4. 前記可動ばねは板状をしており、前記凸部は、当該可動ばねを一面側から他面側に向けて押し出すことで形成されることを特徴とする請求項3に記載の電磁リレー。
  5. 前記凸部は、前記移動体と当接する部位が平坦面であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の電磁リレー。
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