JP2012199088A - Contact device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動接点が固定接点に向けて移動して接触し電気的導通がなされる接点装置に関する。 The present invention relates to a contact device in which a movable contact moves toward and comes into contact with a fixed contact and is electrically connected.
接点装置としては、例えば下記特許文献1に記載された電磁継電器に適用されているものが知られている。この電磁継電器の接点装置は、シャフトに固定された磁性体金属材料よりなる可動コアが、コイルへの通電によって移動し、シャフトの一端側に設けてある可動接点を、固定接点保持部材に固定してある固定接点に接触させるようにしている。 As a contact device, what is applied to the electromagnetic relay described in the following patent document 1, for example is known. In this electromagnetic relay contact device, a movable core made of a magnetic metal material fixed to a shaft moves by energizing a coil, and a movable contact provided on one end side of the shaft is fixed to a fixed contact holding member. It is made to contact the fixed contact.
可動コアは、復帰ばねによって、可動接点が固定接点から離れる方向に押し付けられており、通電によって復帰ばねに抗して移動する。そして、この可動コアの移動方向前方には、磁性体金属材料よりなる固定コアを配置してあり、可動コアが通電によって移動する際に固定コアに吸引される。 The movable core is pressed in a direction in which the movable contact is separated from the fixed contact by the return spring, and moves against the return spring by energization. A fixed core made of a magnetic metal material is disposed in front of the movable core in the moving direction, and is attracted to the fixed core when the movable core moves by energization.
このように、電磁継電器の接点装置においては、コイルへの通電によって可動コアが固定コアに吸引されて移動することで、可動接点が固定接点に接触する。その際、可動コアを固定コアに吸着させており、吸着時に各コア相互が衝突して衝突音が発生し外部に異音を発生させる。このような異音を発生は、製品の信頼性にも係わることになって改善が望まれている。 As described above, in the contact device of the electromagnetic relay, the movable contact is brought into contact with the fixed contact by the movable core being attracted and moved by the energization of the coil. At that time, the movable core is adsorbed to the fixed core, and at the time of adsorption, the cores collide with each other to generate a collision sound and generate an external noise. The generation of such abnormal noise is related to the reliability of the product, and improvement is desired.
そこで、本発明は、可動接点を固定接点に接触させるときの可動部材と固定部材との衝突音を抑制することを目的としている。 Then, this invention aims at suppressing the collision sound of a movable member and a fixed member when making a movable contact contact a fixed contact.
上記目的を達成するために、第1の発明は、コイルへの通電によって磁化される固定部材と、前記コイルへの通電によって前記固定部材に吸引されるようにして移動する可動部材と、この可動部材に設けた可動接点と、この可動接点が前記可動部材の移動に伴ない移動することで接触する固定接点とを備え、前記可動部材が前記固定部材に向けて移動しつつ前記可動接点が前記固定接点に接触するときに、前記可動部材が当接して衝撃を吸収する衝撃吸収部材を、前記固定部材と前記可動部材との間に設けた。 In order to achieve the above object, the first invention includes a fixed member that is magnetized by energizing the coil, a movable member that moves so as to be attracted to the fixed member by energizing the coil, and the movable member A movable contact provided on the member, and a fixed contact that contacts when the movable contact moves as the movable member moves, and the movable contact moves while moving toward the fixed member. An impact absorbing member is provided between the fixed member and the movable member so that the movable member contacts and absorbs an impact when contacting the fixed contact.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記衝撃吸収部材を磁性材料で構成した。 According to a second invention, in the configuration of the first invention, the shock absorbing member is made of a magnetic material.
第3の発明は、第1または2の発明の構成において、前記固定部材は、前記可動部材と反対側に配置した継鉄に、弾性部材を介して支持されている。 According to a third invention, in the configuration of the first or second invention, the fixed member is supported by a yoke disposed on the side opposite to the movable member via an elastic member.
第4の発明は、第1または2の発明の構成において、前記固定部材は、前記可動部材と反対側に位置するケースに、弾性部材を介して支持されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, the fixed member is supported by a case located on the opposite side of the movable member via an elastic member.
第5の発明は、第4の発明の構成において、前記ケースの内側に配置した継鉄と、この継鉄に対して前記ケース側に位置する部分の固定部材との間に弾性体を設けた。 According to a fifth invention, in the configuration of the fourth invention, an elastic body is provided between a yoke disposed inside the case and a fixing member located on the case side with respect to the yoke. .
請求項1の発明によれば、可動接点を固定接点に接触させるときに、可動部材が固定部材に向けて移動して衝撃吸収部材に衝突し衝撃が吸収されるので、可動部材と固定部材との間の衝突音を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the movable contact is brought into contact with the fixed contact, the movable member moves toward the fixed member and collides with the shock absorbing member to absorb the impact. It is possible to suppress the collision noise between the two.
請求項2の発明によれば、衝撃吸収部材を非磁性材料とした場合に比較して磁気損失を低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the magnetic loss can be reduced as compared with the case where the shock absorbing member is made of a nonmagnetic material.
請求項3または4の発明によれば、可動部材が固定部材に向けて移動し衝撃吸収部材に衝突して衝撃が吸収されるときに、弾性部材も衝撃を吸収して可動部材と固定部材との間の衝突音をより一層抑制することができる。また、請求項3の発明によれば、弾性部材が衝撃を吸収する際に、固定部材から継鉄に伝達する振動を抑えることができる。 According to the invention of claim 3 or 4, when the movable member moves toward the fixed member and collides with the shock absorbing member to absorb the shock, the elastic member also absorbs the shock and the movable member and the fixed member Can be further suppressed. According to the invention of claim 3, when the elastic member absorbs an impact, vibration transmitted from the fixing member to the yoke can be suppressed.
請求項5の発明によれば、弾性部材が衝撃を吸収して固定部材が継鉄から離れる方向に移動した後、弾性部材が復元して固定部材が継鉄に向けて移動する際に、弾性体が固定部材と継鉄との間で弾性変形して衝撃を吸収し、固定部材から継鉄に伝達する振動を抑えることができる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
第1の実施形態に係わる接点装置は、図1に示す電磁継電器に適用している。この電磁継電器は、図1中で下部に位置する駆動部1と、同上部に位置する接点部3とを備え、これら駆動部1及び接点部3をケース5内に収容している。ケース5は接点部3側が開口するケース本体7と、ケース本体7の開口側を閉塞するカバー9とを有する。
[First Embodiment]
The contact device according to the first embodiment is applied to the electromagnetic relay shown in FIG. This electromagnetic relay includes a drive unit 1 located at the lower part in FIG. 1 and a contact part 3 located at the upper part. The drive part 1 and the contact part 3 are accommodated in a
なお、ここでのケース5は、図1の上下方向から見た平面視で円形とするが、四角あるいは多角形状であっても構わない。
In addition, although the
ケース本体7は、下壁7aと、下壁7aの周縁から接点部3側に向けて立ち上がる周壁7bとを備えて、接点部3側が開口する深いカップ状を呈している。一方、カバー9は、上壁9aと、上壁9aの周縁から駆動部1側に向けて延びる周壁9bとを備えて、駆動部1側が開口する浅いカップ状を呈している。
The
駆動部1は、コイルボビン11に巻かれたコイル13を備え、コイルボビン11の中心に形成した貫通孔11a内には、固定部材である固定鉄心15をケース本体7の下壁7a側に配置し、可動部材である可動鉄心17を下壁7aと反対の開口側に配置している。
The drive unit 1 includes a
コイル13とケース本体7との間には継鉄19を配置している。継鉄19は、下壁7aに対向する底壁19aと、底壁9aの周縁から立ち上がりコイル13の周囲を囲むようにして形成されて周壁7bに対向する円筒部19bとを備えている。
A
また、上記した継鉄19の接点部3側の開口のコイル13に対応する部位を覆うようにして継鉄上板21を配置している。継鉄上板21は、外周縁部を継鉄19の円筒部19bの端部に固定し、内周縁部から下方に突出させた筒部21aを、可動鉄心17とコイルボビン11との間に挿入配置している。このため、コイルボビン11は、継鉄上板21の筒部21aを挿入した接点部3側の一部が、下部の他の部位よりも貫通孔11aの内径を大きくしている。
Further, the yoke
ケース本体7の周壁7bは、上端が接点部3を覆う位置まで達しており、この接点部3を覆う位置の内側に筒状の内ケース20を配置している。内ケース20は、ケース本体7より厚肉のカバー9と継鉄上板21との間に挟持固定されている。
The
固定鉄心15は、継鉄19の底壁19aの中心に形成してある嵌合孔19a1に、突起部15aを嵌合させることで継鉄19に固定している。一方、固定鉄心15の接点部3側に位置する可動鉄心17は、コイルボビン11の貫通孔11a内にて固定鉄心15に対して接近離反移動可能となっている。
The fixed
固定鉄心15の可動鉄心17に対向する面には凹部15bを形成する一方、可動鉄心17の固定鉄心15に対向する面には、凹部15bに整合する凸部17aを形成している。固定鉄心15の凹部15bは、中心部に位置する平面部15b1と、平面部15b1の周縁から可動鉄心17側に突出するようにして傾斜する環状の傾斜面15b2とを有する。一方、可動鉄心17の凸部17aは、平面部15b1に対向する位置に形成したばね収容凹部17a1と、ばね収容凹部17a1の周縁部から固定鉄心15に対して離れるようにして傾斜する傾斜面17a2とを有する。固定鉄心15の傾斜面15b2と可動鉄心17の傾斜面17a2とは互いにほぼ平行となっている。
A
そして、固定鉄心15における凹部15bの平面部15b1上には、衝撃吸収部材としての衝撃吸収シート22を配置し、衝撃吸収シート22と可動鉄心17のばね収容凹部17a1との間に復帰ばね23を配置している。この復帰ばね23は、可動鉄心17を固定鉄心15から離反する方向に押し付けている。
An
可動鉄心17の固定鉄心15と反対側には、シャフト25を可動鉄心17の移動方向に沿って延びるよう設けてある。このシャフト25は、可動鉄心17と一体でもよく、別体として可動鉄心17に固定する構造でもよい。
A
上記したシャフト25の先端には、ボス部27を介して可動接触子29を取り付けてある。可動接触子29は、図1中で左右方向に長い板状に形成してあり、その長手方向両端の駆動部1側の下面に、一対のほぼ半球形状の可動接点31を設けている。
A
可動接触子29とカバー9の上壁9aとの間には、可動接触子29を駆動部1側に押し付ける接圧ばね33を配置している。この接圧ばね33は、前述した復帰ばね23よりもばね係数を低く設定してある。このため、コイル13が通電されずに可動鉄心17に駆動力が付与されていない状態では、復帰ばね23の弾性力が接圧ばね33の弾性力に打ち勝って、可動鉄心17は可動接触子29とともに固定鉄心15から離れる方向に移動して図1の状態となる。
Between the
可動接点31の駆動部1側に対向する位置には、固定接点35を配置している。固定接点35は固定端子37上に固定してあり、固定端子37は絶縁性部材からなる固定接点保持部41に取り付けている。
A fixed
固定接点保持部41は、底面41aを継鉄上板21に対向させた状態で外周面41bを、内ケース20の内面に固定してある。なお、この固定接点保持部41は、シャフト25を中心としてその周囲を囲むように環状に形成してもよいが、図1中で左右方向両側において固定端子37が存在する位置付近にのみ設けて左右で別体としてもよい。そして、この固定接点保持部41のシャフト25側に切欠凹部41cを形成し、切欠凹部41cに固定端子37を取り付けている。
The fixed
固定端子37は、樹脂製の固定接点保持部41に例えば一体成形してあり、図示していないが、その端部をケース5の外部に引き出して外部負荷などに接続する外部接続端子としている。
The fixed
次に、電磁継電器の動作を説明する。コイル13が通電されていない図1の状態では、復帰ばね23の弾性力が接圧ばね33の弾性力に打ち勝って、可動鉄心17が固定鉄心15から離れる方向に移動し、可動接点31が固定接点35から離反した図1の状態となり、接点装置としてはオフとなる。
Next, the operation of the electromagnetic relay will be described. In the state of FIG. 1 in which the
このオフ状態からコイル13が通電されると、可動鉄心17が電磁力により復帰ばね23の弾性力に抗して固定鉄心15に吸引されるようにして固定鉄心15に接近移動する。これにより、可動接点31が固定接点35に接触してこれら各接点相互が電気的に導通して接点装置としてはオンとなる。
When the
この際、本実施形態では、可動鉄心17が固定鉄心15に吸引されて移動するときに、図2(b)に示すように、傾斜面17a2の先端部が衝撃吸収シート22に当接するので、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート22によって抑制することができる。これにより、外部への異音発生を抑制して製品の信頼性を高めることができる。
At this time, in this embodiment, when the
すなわち、本実施形態では、可動鉄心17が固定鉄心15に向けて移動しつつ可動接点31が固定接点35に接触するときに、可動鉄心17が当接して衝撃を吸収する衝撃吸収シート22を設けたことになる。
That is, in this embodiment, when the
接点装置のオン状態では、接圧ばね33が可動接触子29を押し付けることで、可動接点31と固定接点35との間の接触圧が保たれて導通状態がより確実なものとなる。
In the ON state of the contact device, the
なお、上記した衝撃吸収シート22は、可動鉄心17側に設けてもよい。可動鉄心17側に設けた場合の衝撃吸収シートは、ばね収容凹部17a1周縁の傾斜面17a2先端に固定されて復帰ばね23の周囲を囲むような環状となる。また、固定鉄心15の傾斜面15b2と可動鉄心17の傾斜面17a2との間に、円錐形状の衝撃吸収シートを設けてもよい。さらに、衝撃吸収シート22は、平面部15b1に凹所を形成してこの凹所内に一部を埋設するようにして固定鉄心15に取り付けてもよい。
The
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、第1の実施形態における衝撃吸収シート22を磁性材料で構成している。その他の構成は第1の実施形態と同様である。衝撃吸収シート22を磁性材料で構成することで、衝撃吸収シート22を非磁性材料で構成した場合に比較して磁気損失を低減することができ、より少ない電磁力で可動鉄心17を固定鉄心15に吸着させることができる。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the
[第3の実施形態]
第3の実施形態は、図3に示すように、図1、図2に示した第1の実施形態の固定鉄心15に対して固定鉄心15Aを使用し、その可動鉄心17と反対側の端部15Aaを継鉄19に設けた貫通孔19a2に、可動鉄心17の移動方向と同方向に移動可能に挿入している。
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 3, the third embodiment uses a fixed
また、固定鉄心15Aにおける端部15Aaの可動鉄心17側には、環状の鍔部15Abを形成し、鍔部15Abと継鉄19との間に、弾性部材としての衝撃吸収シート43を介装している。この場合、固定鉄心15Aは、可動鉄心17と反対側に配置した継鉄19に衝撃吸収シート43を介して支持されていることになる。衝撃吸収シート43は、鍔部15Abと継鉄19との少なくともいずれか一方に取り付けてあればよい。その他の構成は第1の実施形態または第2の実施形態と同様である。
An annular flange 15Ab is formed on the side of the
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、可動鉄心17が固定鉄心15に吸引されて移動するときに、傾斜面17a2の先端部が衝撃吸収シート22に当接し、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート22によって抑制することができる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, when the
その際、本実施形態では、可動鉄心17の鍔部15Abと継鉄19との間に設けてある衝撃吸収シート43が、圧縮されるようにして弾性変形してさらに衝撃を吸収し、衝突音をより一層低減させることができる。また、衝撃吸収シート43を設けることによって、可動鉄心17が固定鉄心15側に衝突したときの振動が継鉄19に伝播することを抑えることもできる。このため、衝撃吸収シート43は振動を抑える制振シートの機能も備えている。
At this time, in the present embodiment, the
可動鉄心17が衝撃吸収シート22に当接したときには、固定鉄心15Aは継鉄19の貫通孔19a2に対し可動鉄心17の移動方向に衝撃吸収シート43のほぼ弾性変形分移動する。衝撃吸収シート43は、その後弾性変形状態が復元し、それに伴ない固定鉄心15Aも復元方向(可動鉄心17側)に移動してほぼ元の位置に戻る。
When the
[第4の実施形態]
第4の実施形態は、図4に示すように、図1、図2に示した第1の実施形態の固定鉄心15に対して固定鉄心15Bを使用し、第3の実施形態と同様にして継鉄19に設けた貫通孔19a2に、可動鉄心17の移動方向と同方向に移動可能に挿入している。
[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 4, the fourth embodiment uses a fixed
そして、固定鉄心15Bとケース本体7の下壁7aとの間には、弾性部材としての衝撃吸収ばね45を設けている。この場合、固定鉄心15Bは、可動鉄心17と反対側に位置するケース本体7の下壁7aに衝撃吸収ばね45を介して支持されていることになる。
An
また、固定鉄心15Bの可動鉄心17と反対側の端部には、環状の鍔部15Baを形成し、鍔部15Baと継鉄19との間に、弾性体としての制振シート47を設けている。すなわち、ケース本体7の内側に配置した継鉄19と、この継鉄19に対してケース本体7側に位置する部分の固定鉄心15Bに相当する鍔部15Baとの間に、制振シート47を設けたことになる。制振シート47は、鍔部15Baと継鉄19との少なくともいずれか一方に取り付けてあればよい。その他の構成は第1の実施形態または第2の実施形態と同様である。
Further, an annular flange 15Ba is formed at the end of the fixed
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、可動鉄心17が固定鉄心15に吸引されて移動するときに、傾斜面17a2の先端部が衝撃吸収シート22に当接して、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート22によって抑制することができる。その際、本実施形態では、可動鉄心15Bが継鉄19に対し可動鉄心17の移動方向に移動して衝撃吸収ばね45が圧縮するようにして弾性変形し、これによってさらに衝撃を吸収して上記した当接時の衝突音をより一層低減することができる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, when the
衝撃吸収ばね45が弾性変形後に復元するとき、それに伴ない固定鉄心15Bもその復元方向に移動し、そのとき制振シート47が鍔部15Baと継鉄19との間で圧縮されて弾性変形して衝撃を吸収する。これにより、固定鉄心15から継鉄19に伝播する振動を抑えることができる。
When the
なお、上記図4に示した第4の実施形態においては、衝撃吸収シート47を設けなくてもよい。
In the fourth embodiment shown in FIG. 4, the
[第5の実施形態]
第5の実施形態は、可動接点31が、図1に示した第1の実施形態とは逆方向、つまり図5中で上方に移動して、その移動方向前方の上方に固定接点35を配置している。なお、図5では、図1のものと同一構成要素には同一符号を付してある。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, the
ここでの固定鉄心15と可動鉄心17との位置関係は、図1のものと逆であり、可動鉄心17をケース本体の下壁7a側に配置している。固定鉄心15は可動鉄心17の図中で上部に配置して継鉄上板21に上端部を固定している。ケース本体7の下壁7a上には、可動鉄心17が、図5の状態となるよう図中で下方に移動したときのクッション材となるゴムクッション48を取り付けてある。
The positional relationship between the fixed
固定鉄心15の中心には、可動鉄心17の移動方向に向けて貫通する貫通孔15aを形成してあり、この貫通孔15aに、可動鉄心17に連結してあるシャフト25を挿入している。そして、上記貫通孔15aに、可動鉄心17を固定鉄心15から離れる方向に押し付ける復帰ばね23を収容している。復帰ばね23の上端は、継鉄上板21の上面に固定してある押さえ板49に当接している。押さえ板49のさらに上部には、ばね受け51を配置し、このばね受け51と可動接触子29との間に、接圧ばね33を介装している。
A through
押さえ板49及びばね受け51には、シャフト25を挿入する貫通孔49a及び51aをそれぞれ形成してある。
The holding plate 49 and the spring receiver 51 are formed with through
そして、本実施形態では、第1の実施形態とは逆に、可動接点31を可動接触子29の駆動部1と反対側の図中で上面に取り付けている。また、可動接点31に対向する固定接点35を、カバー9の上壁9aに設けた固定接点保持部41に、固定端子37を介して取り付けている。
And in this embodiment, the
ここでの固定端子37も前記図1に示したものと同様に、樹脂製の固定接点保持部41に一体成形してあり、図示していないが、その端部をケース5の外部に引き出して外部負荷などに接続する外部接続端子としている。
The fixed
そして、本実施形態では、固定鉄心15の凹部15bの平面部15b1に前記した貫通孔15aを形成してあり、この貫通孔15aの周囲の凹部15bの平面部15b1に、衝撃吸収部材としての衝撃吸収シート22Cを配置している。可動鉄心17は、固定鉄心15側の端面15a3の外周側に傾斜面17a2を形成している。
And in this embodiment, the above-mentioned through-
次に、第5の実施形態による電磁継電器の動作を説明する。コイル13が通電されていない図5の状態では、復帰ばね23の弾性力が接圧ばね33の弾性力に打ち勝って、可動鉄心17が図5中で下方に位置し、可動接点31が固定接点35から離反した図5の状態となり、接点装置としてはオフとなる。
Next, the operation of the electromagnetic relay according to the fifth embodiment will be described. In the state of FIG. 5 in which the
このオフ状態からコイル13が通電されると、可動鉄心17が電磁力により復帰ばね23の弾性力に抗して固定鉄心15に吸引されるようにして固定鉄心15に接近移動し、可動接点31が固定接点35に接触してこれら各接点相互が電気的に導通して接点装置としてはオンとなる。
When the
このとき、本実施形態においても、可動鉄心17が固定鉄心15に吸引されて移動するときに、傾斜面17a2の先端の端面15a3が衝撃吸収シート22Cに当接するので、該当接時の衝突音を衝撃吸収シート22Cによって抑制することができる。これにより、外部への異音発生を抑制して製品の信頼性を高めることができる。
At this time, also in the present embodiment, when the
7 ケース本体(ケース)
13 コイル
15 固定鉄心(固定部材)
17 可動鉄心(可動部材)
19 継鉄
22,22C 衝撃吸収シート(衝撃吸収部材)
31 可動接点
35 固定接点
43 衝撃吸収シート(弾性部材)
45 衝撃吸収ばね(弾性部材)
47 制振シート(弾性体)
7 Case body (case)
13
17 Movable iron core (movable member)
19
31
45 Shock absorbing spring (elastic member)
47 Damping sheet (elastic body)
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