JP2013037775A - 電磁継電器及び電磁継電器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高電圧又は大電流の開閉を可能にする電磁継電器およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る電磁継電器１０は、電磁石部２４、作動部２６及び接点部２８を保持する第１のハウジング部材１２と、第１のハウジング部材１２に接合部５４を介して取り付けられる第２のハウジング部材１４とを有するハウジングを備えており、第１のハウジング部材１２は、電磁石部２４、作動部２６及び接点部２８を収容する凹部３８を画定する第１の端壁３０と周壁３２とを有し、第２のハウジング部材１４は、第１のハウジング部材１２の周壁３２に接合部５４が接合されて凹部３８を閉塞する第２の端壁５６を有し、第２の端壁５６の、凹部３８とは反対側の外面に、第２の端壁５６を介在させて接点部２８に対向する永久磁石５８が設けられる。また、電磁継電器１０を製造する製造方法が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は電磁継電器、特に大電流の通電及び遮断を可能とする電磁継電器に関する。
また本発明は、かかる電磁継電器の製造方法に関する。

通信基地局に設置される無停電電源装置（ＵＰＳ）などの産業用の電源機器、又は燃料電池システム若しくは太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ及び充電池のために用いられる電磁継電器は、直流高電圧の大電流の通電及び遮断を効果的に行うことが求められる。これらの用途の電磁継電器においては、電源のオンオフの切替を確実に行えるように可動接点の可動範囲を十分に確保する必要があるとともに、放熱性及び耐久性を向上させるために、その構成が複雑化又は大型化する傾向がある。特許文献１は、かかる問題に対処するために作動部の形状を改良した電磁継電器を開示している。

電磁継電器においては、可動接点が固定接点から離間する際又は可動接点が固定接点に接近する際にアーク放電が発生することが知られているが、この現象は、電磁継電器に印加される電圧が高くなるのに従って、又は電磁継電器を通る電流がより大きくなるのに従って、より顕著になる。アーク放電が生じると、接点の損傷又は電流遮断特性の低下の原因となる。

１対の固定接点（又は１対の可動接点）の間の距離以上の長さを有する棒状の磁石をこれら固定接点と可動接点との間の間隙に対向するように設けた電磁継電器が知られている（例えば特許文献２参照）。この電磁継電器は、各部品を被覆するカバーの側壁内部に磁石を設けることにより、接点間に対して直交する磁界を生ぜしめてアークを吹き消すものである。この構成では、磁石をインサート成形によりカバー側壁内に配置するか、又はカバーに予め形成されたポケット内に磁石を配置する。

特開２０１０−４４９７３号公報 特開２０００−１９５４０２号公報

高電圧、大電流の通電及び遮断を可能にする電磁継電器において、より簡易な構成を有し、安価に製造可能とすることが望まれている。

本発明の一態様によると、電磁石部、該電磁石部により作動する作動部及び該作動部により開閉動作する接点部を保持する第１のハウジング部材と、前記第１のハウジング部材に接合部を介して取り付けられる第２のハウジング部材とを有するハウジングを備えた電磁継電器であって、前記第１のハウジング部材は、前記電磁石部、前記作動部及び前記接点部を収容する凹部を画定する第１の端壁と周壁とを有し、前記第２のハウジング部材は、前記第１のハウジング部材の前記周壁に前記接合部が接合されて前記凹部を閉塞する第２の端壁を有し、前記第２の端壁の、前記凹部とは反対側の外面に、前記第２の端壁を介在させて前記接点部に対向する永久磁石が設けられる、電磁継電器が提供される。

上記態様においては、接点部に対向するように配置された永久磁石が、接点間に発生したアークを引き伸ばしてこれを切断する、いわゆるアークの吹き消し効果を有する。また、各構成部品が収容される凹部を閉塞する第２のハウジング部材に永久磁石が設けられるため、第１のハウジング部材と第２のハウジング部材とを接着して凹部を閉塞する工程と、第２のハウジングの外面に設けられた永久磁石を接着又は封止する工程とを一連の工程として連続ないし同時に行うことができる。これによって製造工程が簡略化されるため、安価な電磁継電器が提供される。

前記第２の端壁の前記外面に、前記接点部に向かって窪んだ収容部を有し、前記収容部に前記永久磁石が設けられる構成とすることができる。

前記永久磁石から前記ハウジングの外側部を通って前記第２のハウジング部材まで延在する、断面コ字形状のヨークが設けられる構成とすることができる。

前記第１の端壁の、前記凹部とは反対側の外面に、前記接点部に対向する第２の永久磁石が別個設けられる構成とすることができる。

前記第１の端壁の前記外面に、前記接点部に向かって窪んだ第２の収容部を有し、前記第２の収容部に前記第２の永久磁石が設けられる構成とすることができる。

前記第１のハウジング部材に設けられた前記第２の永久磁石と、前記第２のハウジング部材に設けられた前記永久磁石とに接続されて、前記ハウジングの外側部を通って延在する、断面コ字形状のヨークが設けられる構成とすることができる。

前記第１の端壁及び前記第２の端壁のうちの少なくともいずれか一方において、前記ヨークを受容する溝が形成される構成とすることができる。

前記ヨークが、当該電磁継電器によって導通状態と非導通状態とが切り替えられる一対の外部端子を通る電流経路の間に延在する構成とすることができる。

前記接点部が可動ばねと固定ばねとから構成されており、前記可動ばねに対して並置される平編線をさらに具備し、平板状に溶融された溶融部が貫通孔とともに前記平編線の両端に形成される構成とすることができる。

前記ハウジングが、当該電磁継電器を固定する固定手段を受容可能な少なくとも１対の受容部を備えており、前記少なくとも１対の受容部の一方の受容部が他方の受容部とは反対側を向いて設けられる構成とすることができる。

一端が前記電磁石部に電気的に接続されていて、他端が外部電力供給手段に電気的に接続されるコイル端子が、タブ端子の形態の先端部分を有する構成とすることができる。

本発明の他の態様によると、上記態様による電磁継電器を製造する製造方法であって、前記第２の端壁の前記外面に前記永久磁石を配置し、前記第１のハウジング部材と、前記第２のハウジング部材の前記接合部とを接着する接着工程と、前記永久磁石を接着する接着工程とを前記第２の端壁に対する接着工程として同時又は連続して行うことを含む、電磁継電器の製造方法が提供される。
上記態様においては、第１のハウジング部材と第２のハウジング部材との間の接着工程と、永久磁石の接着工程とが一連の工程として同時又は連続して行われるため、製造工程が簡略化され、製造コストが削減される。

本発明の一態様によると、安価に製造可能でありながら、大電流の通電及び遮断を可能とする電磁継電器が提供される。また本発明の他の態様によると、大電流の通電及び遮断を可能とする電磁継電器を安価に製造する製造方法が提供される。

本発明の第１の実施形態に係る電磁継電器の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る電磁継電器において、カバーが取り外された状態を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電磁継電器をカバー側から見た斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る電磁継電器をベース側から見た斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る電磁継電器を図３の線Ｖ−Ｖに沿って見た断面図である。 （ａ）本発明の第１の実施形態に係る平編線の側面図、及び（ｂ）該平編線の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電磁継電器をベース側から見た斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る電磁継電器を図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って見た断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電磁継電器において、ヨークを取り付ける前の状態を示す部分分解図である。 本発明の第３の実施形態に係る電磁継電器をカバー側から見た斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る電磁継電器をベース側から見た斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る電磁継電器の概略断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。複数の図面又は複数の実施形態にわたって共通して用いられる同一の部材には、同一の参照符号が付与されている。図面の視認性を高めるため、各部材間の縮尺は適宜変更されている場合がある。また、以下の説明において、構成部品などの位置関係又は方向性を特定して記載することがあるが、これら記載は、特別に言及される場合を除き、図示された位置関係を基準にして単に便宜上用いられるにすぎず、実際の使用態様及び各部品の組付けの態様などを何ら限定するものではない。

まず、本発明の第１の実施形態に係る電磁継電器１０について、この電磁継電器１０を概略的に示す図１〜図５を参照して以下に説明する。図１は電磁継電器１０の主な構成部品を示す分解斜視図、図２はベース１２に組み付けられた各構成部品の配置を示す平面図、図３は電磁継電器１０をカバー１４側から見た斜視図、図４は電磁継電器１０をベース１２側から見た斜視図、図５は図３における線Ｖ−Ｖに沿って見た電磁継電器１０の断面図である。

電磁継電器１０は、アマチュア１６に永久磁石１８が組み付けられた有極電磁継電器であり、１対のバスバー端子２０，２２を通って流れる電流の導通と遮断とを切り替えるために用いられる。電磁継電器１０は、外部から電力供給を受けて磁界を発生する電磁石部２４と、発生した磁界を受けて作動する作動部２６と、作動部２６の動きに連動して電流経路の開閉動作を行う接点部２８とを備えている。これら電磁石部２４、作動部２６及び接点部２８の各構成部品は、樹脂製のベース（第１のハウジング部材）１２と樹脂製のカバー１４（第２のハウジング部材）とから構成されるハウジングの内部空間に収容される。

ベース１２は、電磁石部２４、作動部２６及び接点部２８を保持する第１のハウジング部材である。ベース１２は、平面視で略Ｌ字の輪郭を有する板状の端壁３０と、端壁３０の外縁に沿って配置され、端壁３０から一方向へ所定高さに突設される周壁３２とを備えている。周壁３２は、端壁３０とは反対側で開口している。周壁３２の一縁には、溝３４，３６が周壁３２の高さ方向に沿って形成されている。周壁３２及び端壁３０は、電磁継電器１０を機能させるために必要な構成部品（特に電磁部２４、作動部２６及び接点部２８）を収容する断面略Ｌ字の凹部３８を画定する。凹部３８は、矩形領域と、矩形領域から側方へ延長される延長領域３８ａとを有している。ベース１２は、周壁３２の一部３２ｂから凹部３８の略中央まで延びる壁部４０，４２を有している。壁部４０は、周壁３２とは反対側に、バスバー端子２２を受容する溝４４を画定する断面略コ字の先端部４０ａを有している。

ベース１２は、１対の取付部４６，４８を周壁３２の外側面に有している。取付部４６，４８は、周壁３２の高さ方向に対して平行に貫通孔５０，５２が形成された円筒状の形態をそれぞれ有している。図３と図４を併せて参照すると、貫通孔５０には、１対の受容部４６ａ，４６ｂが形成されており、これら受容部４６ａ，４６ｂのうちの一方の受容部が他方の受容部とは反対側を向いて設けられている。また、貫通孔５２にも同様に、１対の受容部４８ａ，４８ｂが形成されており、これら受容部４８ａ，４８ｂのうちの一方の受容部が他方の受容部とは反対側を向いて設けられている。受容部４６ａ，４６ｂ，４８ａ，４８ｂはいずれも同一形状を有し、電磁継電器１０を固定するボルトなど公知の固定手段の一部（例えばボルトの頭部）を受容して支持できるようになっており、貫通孔５０，５２に挿入された固定手段により、電磁継電器１０を基板その他所定の支持体に固定できるようになっている。取付部４６，４８の貫通孔５０，５２の両端いずれの方向からも所定の固定手段を受容できる構成を採用することによって、ベース１２及びカバー１４のいずれの方向を支持体に対面させた姿勢でも、電磁継電器１０を支持体に取り付けることができるようになっている。

カバー１４は、ベース１２（第１のハウジング部材）に接合部５４を介して取り付けられる第２のハウジング部材である。カバー１４は、凹部３８の形状に対応した平面視で略Ｌ字の輪郭を有する板状の部材から構成される。カバー１４は、その外周部に、ベース１２の周壁３２の開口端の内側面に沿って形成された係合部３２ａに接合される接合部５４を有する。カバー１４は、接合部５４がベース１２の周壁３２の係合部３２ａに接合された状態で、ベース１２の端壁３０に略平行に対向して凹部３８を閉塞する第２の端壁５６を有している。より詳細に後述するが、カバー１４の第２の端壁５６の、凹部３８とは反対側の外面には、第２の端壁５６を介在させて接点部２８に対向する永久磁石５８を収容可能な収容部６０が形成されている。カバー１４の一縁には突起６２，６４が形成されている。これら突起６２，６４は、カバー１４の接合部５４をベース１２の係合部３２ａに接合してハウジングを形成したときに、ベース１２の周壁３２の一縁に形成された溝３４，３６と協働してバスバー端子２０，２２の係合部２０ｂ，２２ｂ（後述する）を包囲する相補形状を有している。

電磁石部２４は、ベース１２の壁部４２と、壁部４２に直交する周壁３２の一部３２ｂと、壁部４２から離間して平行に延在する周壁３２の一部３２ｃとによって画定される空間に設けられている。電磁石部２４は、樹脂製のボビン６６と、電線を巻回して形成されるコイル６８と、鉄心部材７０と、ヨーク７２とから主として構成される。

ボビン６６は、筒部６６ａ及びフランジ６６ｂ，６６ｃから構成されている。筒部６６ａの周りに導線が巻回されることにより、コイル６８が形成されている。貫通孔７４が筒部６６ａ及びフランジ６６ｂ，６６ｃを連続して貫通するように形成されており、鉄心部材７０の基端板部７０ａから略直角をなして延びる鉄心７０ｂがこの貫通孔７４に挿入されるようになっている。なお、図面の明瞭さを維持するために、コイル６８を構成する導線は図示されないか、又は模式的にのみ表わされる。

ヨーク７２は、フランジ６６ｂに並置される基端板部７２ａと、この基端板部７２ａから曲折してコイル６８の一側に沿ってコイル６８の軸線方向中間点を越える個所まで延在する中間板部７２ｂと、中間板部７２ｂから再び曲折して基端板部７２ａに対して平行に、かつ基端板部７２ａとは反対の方向へ延在する先端板部７２ｃとを有している。基端板部７２ａには、ベース１２の所定の位置に形成された凹所（図示せず）に圧入される突起７６，７８が形成されている。さらに基端板部７２ａには、鉄心７０ｂの先端部が係合される係合孔８０が形成されている。先端板部７２ｃは、電磁石部２４が組み立てられたときに、鉄心部材７０の基端板部７０ａの一部分から離れて略平行に対向するように配置される。コイル６８が励起されたときに、ヨーク７２の先端板部７２ｃと、鉄心部材７０の基端板部７０ａとの間に、磁界が発生する。

コイル６８を形成する電線は、その末端でコイル端子８６，８８，９０に接続される。図示した構成では、２本の電線がコイルを形成し、それら電線の末端８２ａ，８２ｂ，８４ａ，８４ｂが３つのコイル端子８６，８８，９０に接続されている（図２）。コイル端子８６，８８，９０は、上端に電線が巻き付けられることにより電磁石部２４に電気的に接続される平板状の主部分８６ａ，８８ａ，９０ａと、主部分８６ａ，８８ａ，９０ａの下端において略直角に曲折されて水平方向に延在する先端部分８６ｂ，８８ｂ，９０ｂとを有している。コイル端子８６，８８，９０の上端は、フランジ６６ｂから図２で右側に延びている延長部６６ｄに対して、圧入、接着その他公知の態様で取り付けられている。コイル端子８６，８８，９０の先端部分８６ｂ，８８ｂ，９０ｂは、電磁石部２４をベース１２に組み付けたときに、ベース１２の一隅で端壁３０と周壁３２との間に形成された切欠部９２を通ってベース１２の外部に突出するようになっている。コイル端子８６，８８，９０の先端部分８６ｂ，８８ｂ，９０ｂは、平板状のいわゆるタブ端子の形態を有しており、タブ端子を受容する雌形の接続部品や圧着端子などに取付可能である。或いは、タブ端子を接続部品に半田付けなど他の公知の手段で接続してもよい。このようにコイル端子８６，８８，９０にタブ端子状の構成を採用することによって、電磁石部２４を種々の励磁電流供給手段（図示せず）に対して容易かつ確実に接続できる。しかしながら、コイル端子８６，８８，９０としてタブ端子状のものではない他の公知の端子形状のものを用いてもよいし、用いられるコイル端子の数も特に限定されず、巻線構造に応じて例えば２つ又は４つ以上であってもよい。

電磁継電器１０の作動部２６は、電磁石部２４によって発生される磁力を受けて作動するアマチュア１６と、アマチュア１６を保持する作動部本体９４と、作動部２６の動きを接点部２８に伝達するカード９６とを有している。作動部本体９４は平面視で略Ｌ字の輪郭を有していて、Ｌ字の一方の端部にシャフト９８を有し、Ｌ字の他方の端部には互いに平行に鉛直方向に延在する細長の溝１００，１０２が形成されている。シャフト９８は、ベース１２の凹部３８の延長部３８ａの底部に形成される凹所（図示せず）に回動可能に挿入される。

アマチュア１６は、鉄等の磁性材料からなる２つの板部材１０４，１０６と、これら板部材１０４，１０６の間に挟まれて保持される永久磁石１８とから構成される。板部材１０４，１０６は、幅狭の一部分１０４ａ，１０６ａ（図１では右側部分）が作動部本体９４の溝１００，１０２に差し込まれ、幅広の他部分１０４ｂ，１０６ｂ（図１では左側部分）が係合によって作動部本体９４に組み付けられる。板部材１０４，１０６の幅広部分１０４ｂ，１０６ｂの間に永久磁石１８が配置されているため、各板部材１０４，１０６は永久磁石１８の各極に接続され、離れて対向する板部材１０４，１０６の幅狭部分１０４ａ，１０６ａの間に磁界が形成される。

作動部２６がシャフト９８周りに回動する運動は、カード９６を介して、接点部２８の可動接点１０８，１１０（後述する）に伝達される。カード９６は、作動部本体９４に向かって突出する互いに平行に離間した２つの上方突片１１２ａ，１１４ａと、それら上方突片１１２ａ，１１４ａに直交して互いに平行に離間して下方へ延在する２つの鉛直片１１２，１１４とを有する。一方の鉛直片１１２の下端部には、鉛直片１１２に直交して作動部本体９４に向かって延在する下方突片１１２ｂが設けられている。カード９６は、作動部本体９４に向けられた上方突片１１２ａ，１１４ａ及び下方突片１１２ｂを、対応する作動部本体９４の係合穴１１６，１１８，１２０に挿入することによって、作動部本体９４に組み付けられる。このようにして、作動部本体９４とカード９６とが一体化されて互いに連動するようになっている。カード９６の２つの鉛直片１１２，１１４は互いに向かって突出した突出部１１２ｃ，１１４ｃをそれぞれ有しており、接点部２８の可動ばね１２２（後述する）の一部分が、鉛直片１１２，１１４の間の間隙に配置されて、これら突出部１１２ｃ，１１４ｃによって両側から挟持されるようになっている。このように、可動ばね１２２はカード９６によって保持されるため、可動ばね１２２もまた作動部２６の動きに従って動作するようになっている。

可動接点１０８，１１０及び固定接点１２４，１２６を備えた接点部２８について、以下に説明する。接点部２８は、１対のバスバー端子２０，２２と、一方のバスバー端子２０に取り付けられた可動ばね１２２と、可動ばね１２２に並設された平編線１２８とを備えている。図示された接点部２８は、２対の開閉自在の接点を有するいわゆる双接点のタイプである。固定接点１２４，１２６はリベットの形態を有し、バスバー端子２２に形成された上下１対の貫通孔１３０，１３２に固着されてバスバー端子２２に取り付けられている。バスバー端子２２は、全体として、ベース１２の凹部３８内において壁部４０に沿って位置決めされ、その基端（図１で左側）に、壁部４０の先端を折り返して形成された溝４４に圧入されて保持される基端平板部２２ａを有している。バスバー端子２２は、ベース１２の周壁３２の一縁に形成された溝３６に係合する中間の係合部２２ｂと、係合部２２ｂから基端平板部２２ａとは反対側に延長され、ベース１２から延出する末端平板部２２ｃと、末端平板部２２ｃの下端で略直角に曲折して略水平方向に延在する取付平板部２２ｄとをさらに有している。取付平板部２２ｄの中央部に貫通孔２３が形成されており、この貫通孔２３を介して例えばボルトなど公知の取付手段を固着することで、電磁継電器１０を基板など任意の支持体に取り付けることができる。

同じくリベットの形態を有する可動接点１０８，１１０は、可動ばね１２２の一端に形成された上下１対の貫通孔１３４，１３６及び平編線１２８の上下１対の貫通孔１３８，１４０に固着されて可動ばね１２２及び平編線１２８に取り付けられており、前述した固定接点１２４，１２６に対向して配置されている。可動ばね１２２の、貫通孔１３４，１３６とは反対側の端部には、取付孔１４２，１４４が形成されている。同様に、平編線１２８の、貫通孔１３８，１４０とは反対側の端部には、取付孔１４６，１４８が形成されている。リベット１５０，１５２は、これら取付孔１４２，１４４及び取付孔１４６，１４８と、バスバー端子２０の末端平板部２０ａに形成された取付孔１５４，１５６とを貫通して固着される。すなわち、可動ばね１２２及び平編線１２８は、バスバー端子２０に固定される基端側に位置する固定端と、可動接点１０８，１１０が設けられる他端における自由端とをそれぞれ有している。このように可動ばね１２２と平編線１２８とはそれぞれの両端において互いに連結されている。これは、可動ばね１２２がその中間部分で前述したようにカード９６の１対の鉛直片１１２，１１４の間に受容され、平編線１２８がその中間部分で、可動ばね１２２から離れて、作動部本体９４及びカード９６の外側（図１における奥側）を通って延びるように構成するためである（図２参照）。

電気容量が大きい平編線１２８を可動ばね１２２に対して並列に配置した構成によれば、可動ばね１２２の断面積を小さく維持しながらも可動接点１０８，１１０側の回路の電気抵抗を顕著に低減できるようになるので、特に大電流が電磁継電器１０に流れる場合に接点部２８の発熱を抑える効果がある。また、このようなバイパス経路として、板ばねよりも可撓性の高い平編線１２８を用いることによって、より小さな力で確実に接点部２８の開閉が可能になる。

図６を参照して、本発明において用いられる好適な一例の平編線１２８をより詳細に説明する。
図６の（ａ）は平編線１２８を単体で表した側面図、（ｂ）は平面図である。可動ばね１２２に並置される平編線１２８は、前述したようにその中間部分で作動部本体９４の外側を通って可動端子１０８，１１０との取付位置まで延在するため、その長手方向に離間した複数の箇所で曲折されることになる。平編線１２８には、平板状に溶融された溶融部１５８，１６０が、貫通孔１３８，１４０及び取付孔１４６，１４８とともに平編線１２８の両端に形成されている。平編線は通常、編組され集束された導線から構成されるが、溶融部１５８，１６０は平編線の両端を加熱溶融して略平板状に成形した部分である。このように、もともと単体に編組された平編線自体に平板状の溶融部１５８，１６０を成形することによって、別個の平板状部材（例えば圧着板材）を平編線に取り付ける必要がなくなる。さらに、これら溶融部１５８，１６０の領域において、貫通孔１３８，１４０及び取付孔１４６，１４８がプレス成形により形成されている。このような構成を採用することによって、部品点数を削減できるとともに平編線１２８を小形化できる。また、溶融部１５８，１６０の間の部位は本来の平編線の形態を維持しているため、平編線を設けたことによる前述した効果はそのまま維持される。

バスバー端子２０は、取付孔１５４，１５６が形成された基端平板部２０ａと、ベース１２の周壁３２の一縁に形成された溝３４に係合する中間の係合部２０ｂと、係合部２０ｂから基端平板部２０ａとは反対側に延長され、ベース１２から延出する末端平板部２０ｃと、末端平板部２０ｃの下端で略直角に曲折して略水平方向に延在する取付平板部２０ｄとを有している。バスバー端子２０は、ベース１２の溝３４に係合部２０ｂを圧入することによりベース１２に固定される。取付平板部２０ｄには、バスバー端子２２の取付平板部２２ｄと同様にボルトなどの公知の固定手段を受容する貫通孔２１が形成されており、基板など任意の支持体に取付可能になっている。

電磁継電器１０を高電圧ないし大電流の開閉に用いる場合、可動接点１０８，１１０を固定接点１２４，１２６から離間させてバスバー端子２０，２２間を電気的に遮断しようとするときに、接点間にアークが発生することがある。また、離間している接点どうしを、導通のために接近させようとするときも、同様にアークが発生することがある。この問題を解決するために、本実施形態においては接点部２８、より具体的には可動接点１０８，１１０及び固定接点１２４，１２６に対向する位置に、永久磁石５８が配置されている。永久磁石５８の磁束が、可動接点１０８，１１０と固定接点１２４，１２６との間の間隙を横断するように、永久磁石５８を配置することにより、接点間に発生しようとするアークが永久磁石５８に向かって引き延ばされ、結果的に接点間のアークが吹き消されるようになる。

カバー１４の端壁５６の、凹部３８とは反対側の外面には、接点部２８に向かって窪んだ収容部６０が設けられている。永久磁石５８を、カバー１４と一体に形成されたこの収容部６０に圧入して固定することにより、接点部２８に対して永久磁石５８を所定位置に容易に位置決めできる。より具体的に述べると、永久磁石５８は、可動接点１０８，１１０と固定接点１２４，１２６とが接触している状態（図５）から、可動接点１０８，１１０が図５の右側に変位することにより接点間に形成される間隙よりも長い距離にわたって延在し、かつこの間隙の最短距離を結ぶ直線に略平行に配置されている。また、永久磁石５８は、その磁化方向が収容部６０の深さ方向に一致するように、収容部６０に配置されている。この構成により、可動接点１０８，１１０の変位方向に対して直交する磁界が発生するので、効果的にアークを吹き消すことができる。収容部６０は、カバー１４の端壁５６の外面から接点部２８の近傍まで到達する深さを有する有底の窪みである（図５）。したがって、図示された実施形態においては、永久磁石５８がカバー１４の一部を介在させて接点部２８の近位に配置されているため、接点間に発生するアークの吹き消し効果が増大する。永久磁石５８を収容部６０内において確実に固着させるため、封止樹脂を収容部６０内に注入するようにしてもよい。このようにした場合においても、封止樹脂が端壁５６の外面よりも外方に突出しないように、収容部６０の深さを十分に大きく形成すれば、電磁継電器１０の移送、保管、基板への取付け等種々の取扱いが容易になるので好ましい。

永久磁石５８は、別の態様により収容部６０内に位置決めされうる。例えば、永久磁石５６を収容部６０に配置した後に、別個の部材（図示せず）を収容部６０において永久磁石５８に当接するように圧入し、その部材により永久磁石５８を固定してもよい。永久磁石５８を収容部６０に圧入することのみを以て永久磁石５８の脱離を防ぐのに十分であるようにして、永久磁石５８を所定位置に固定する追加の工程を省略してもよい。

また、図示しない代替的な実施態様においては、カバー１４の端壁５６の外面から外方に延在する突出部に永久磁石５８を収容してもよい。この構成は、ハウジング内部空間の制約が厳しく永久磁石５８を接点部２８に十分に近づけられない場合において有効である。

以上で説明した実施形態においては、接点部２８と永久磁石５８との間にはカバー１４の単壁５６が介在しているため、アークが永久磁石５８に直接到達しないようになっている。また、端壁５６を介在させることで、金属製構成部品に対する磁気的引力の影響を受けることなく永久磁石５８を容易に組み付けることができる。さらに、収納部６０に樹脂を充填して永久磁石５８を封止する実施形態においては、永久磁石５８に対する機械的な損傷も防止できる。

本実施形態に係る電磁継電器１０は、以下のようにして簡単に組み立てることができる。まず、電磁石部２４、作動部２６及び接点部２８の各構成部品を、ベース１２の所定位置に圧入、接着その他公知の方法により組み付ける（図２）。そして、カバー１４を周壁３２の開口端に載置して位置決めし、接合部５４を係合部３２ａに係合させて凹部３８を閉塞する。カバー１４の収容部（窪み）６０に永久磁石５８を配置する。この際に永久磁石５８を圧入することにより、収容部６０から容易には脱離しないように仮留めしてもよい。また、永久磁石５８に当接して押さえつけるように別個の部材を圧入して永久磁石５８を仮留めしてもよい。なお、カバー１４をベース１２に組み付ける前に永久磁石５８を収容部６０に予め配置しておいてもよい。

次いで、収容部６０に配置された永久磁石５８の上方から樹脂を注入して永久磁石５８を封止する。このとき、同時にカバー１４の外周の接合部５４とベース１２の周壁３２の係合部３２ａとの間にも封着樹脂を注入し、カバー１４をベース１２に封着してハウジングを形成する。或いは、ベース１２とカバー１４との封着工程と、永久磁石５８の封着工程とのうちのいずれか一方を先に行い、その後遅滞なく連続して他方の工程を行ってもよい。このようにすることによって、ベース１２と、カバー１４の接合部５４とを接着する工程と、永久磁石５８を接着する接着工程とを、いずれもカバー１４の側において実施される端壁５６に対する接着工程として同時ないし連続して行えるため、樹脂注入ノズルの移動やハウジングの姿勢変更等に要する工程を省略でき、以て製造コストを削減できる。

以上のとおり、図示された実施形態によると、高電圧又は大電流の開閉動作を安価な電磁継電器を用いて容易かつ確実に行えるようになる。

次に、本発明の第２の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。以下の代替的な実施形態の説明において、第１の実施形態に関連して既に説明した重複する事項については適宜省略する。

図７はベース２１２側から見た電磁継電器２１０の斜視図、図８は図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って見た断面図である。カバー２１４側から見た斜視図は図３と同様であるため図示するのを省略する。

本実施形態においては、カバー２１４に設けられた永久磁石２１６に加えて、ベース２１２の端壁３０の凹部３８とは反対側の外面にも接点部２８に対向する永久磁石２１８が別個設けられている。すなわち、図８からより良く分かるようにベース２１２の端壁２２０の凹部３８とは反対側の外面には、接点部２２４に向かって窪んだ収容部２２２が形成されていて、この収容部２２２に永久磁石２１８が設けられている。永久磁石２１６，２１８は、可動接点２２６，２２８が変位して固定接点２３０，２３２との間に形成される間隙よりも長い距離にわたってそれぞれ延在し、かつこの間隙の最短距離を結ぶ直線に略平行にそれぞれ配置されている。永久磁石２１８は収容部２２２に圧入されてもよいし、樹脂で封着されてもよい。なお、本実施形態においては、ベース２１２の端壁２２０の肉厚が第１の実施形態よりも大きく形成されている。こうすることによって、永久磁石２１８をベース２１２に収容する構成としてもこの収容部２２２が端壁２２０の外面から突出しないようになる。したがって、電磁継電器２１０の移送、保管、基板への取付け等種々の取扱いが容易になる。

本実施形態では、永久磁石２１６，２１８が接点部２２４の両側に設けられているため、接点部２２４に対して直交する磁束が増大している。その結果、アークを吹き消す効果が、カバー２１４側のみに永久磁石２１６を設けた場合よりも増大する。

図９〜図１２を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。図９は電磁継電器３１０の部分分解図、図１０は電磁継電器３１０をカバー３１２側から見た斜視図、図１１は電磁継電器３１０をベース３１４側から見た斜視図、図１２は永久磁石３１６，３１８とヨーク３２０との位置関係を説明するための概略的な断面図である。図１２においては、図面の視認性を考慮して本実施形態の説明に供しない構成部品は省略してある。

本実施形態は、カバー３１４側及びベース３１２側の両方に永久磁石３１６，３１８を設けている。そしてカバー３１４及びベース３１２の外側部にヨーク３２０が組み付けられている。ヨーク３２０は、電磁継電器３１０によって導通状態と非導通状態とが切り替えられる外部端子である一対のバスバー端子３２２，３２４の間を通ってハウジングに嵌合され、バスバー端子３２２，３２４を通る電流経路の間にヨーク３２０が延在するようになっている。本実施形態においては、ヨーク３２０を配置するスペースを十分に付与するのに加えて、絶縁距離を確保するために、バスバー端子３２２，３２４の間の距離を、他の図示した実施形態よりも拡げている。ヨーク３２０は、図１２において最も明確に表されるように、カバー３１４に設けられた永久磁石３１６と、ベース３１２に設けられた永久磁石３１８とに接続されて、ハウジングの外側部を通って延在する断面コ字形状を有する。ベース３１２及びカバー３１４には、ヨーク３２０を受容する溝３２６，３２８が連続して形成されており、ヨーク３２０はこれら溝３２６，３２８に沿って取り付けられる。ヨーク３２０は、溝３２６，３２８に圧入その他公知の態様で組み付けることができる。図示された実施形態は、ヨーク３２０全体を受容するように溝３２６，３２８が形成されているが、例えばベース３１２の端壁又はカバー３１４の端壁のいずれか一方のみに溝が形成されていてもよい。溝３２６，３２８はそれぞれヨーク３２０の肉厚の大きさよりも深く形成されていて、ヨーク３２０を組み付けた状態でヨーク３２０がベース３１２及びカバー３１４の外表面から突出しないようになっている。この構成によれば、電磁継電器３１０の移送、保管、基板への取付け等種々の取扱いが容易になる。図示しないが、バスバー端子３２２，３２４間の距離が拡げられたのに従って、接点部３３０の可動ばね及び平網線の形状が変更され、他の実施形態と同様に接点の開閉ができるようになっている。

本実施形態の構成によると、ヨーク３２０によって、離間して配置された永久磁石３１６，３１８間に磁路が形成され、永久磁石３１６，３１８から発生する磁束がヨーク３２０を通って伝達されるようになる。したがって、カバー３１４側及びベース３１２側に永久磁石３１６，３１８のみを配置した場合に比べて、接点部３３０に作用する磁力がより一層強大になって、アークの吹き消し効果が増大する。また、ヨーク３２０は、バスバー端子３２２，３２４の間にこれらに対して平行に設けられるので、ヨーク３２０と、バスバー端子３２２，３２４を通る電流とは互いに影響を受けないようになっている。

第３の実施形態の変更例として、ベース３１２側の永久磁石３１８を省略してもよい。すなわちこの変形例においては、カバー３１４側に永久磁石３１６が設けられている。そして、永久磁石３１６からハウジングの外側部を通ってベース３１２まで延在する、断面コ字形状のヨーク３２０が設けられる。この変形例では、永久磁石３１６から、永久磁石３１６に対向する位置まで磁路が延長形成されるので、前述した第２の実施形態において、永久磁石２１６，２１８を接点部２２４にそれぞれ対向して設けた構成と略同等のアーク吹き消し効果を奏すると考えられる。

以上の実施形態では、２つの接点を備えた、いわゆる双接点のタイプの電磁継電器を例として説明したが、アーク吹き消し効果を向上させた本発明によれば、接点を１つに減らした単接点のタイプであっても高電圧又は大電流の開閉を好適に行う電磁継電器が提供される。端接点に変更することによって接点の接触部に使用される高価な銀系の材料の使用量を削減できるのでより一層安価な電磁継電器を得ることができる。

本発明にしたがってアークを吹き消すために設けられる永久磁石は、アークの発生方向に対して直交する磁界を形成すると説明したが、この直交する関係が厳密に要求されないことはいうまでもない。したがって、アークの吹き消し効果を奏するに足りる範囲内において、永久磁石の磁化方向がアークの発生方向に対して他の角度に傾斜していてもよい。

取付部４６，４８の個数、形状及び配置は図示された実施形態に限定されない。受容部４６ａ，４８ａ，４６ｂ，４８ｂの形態も種々の公知の取付手段の形態に対応するように適宜選定されうる。

１０，２１０，３１０ 電磁継電器
１２，２１２，３１２ ベース（第１のハウジング部材）
１４，２１４，３１４ カバー（第２のハウジング部材）
２０，２２，３２２，３２４ バスバー端子
２４ 電磁石部
２６ 作動部
２８，２２４，３３０ 接点部
４６，４８ 取付部
５４ 接合部
１２２ 可動ばね
１２８ 平編線
５８，２１６，２１８，３１６，３１８ 永久磁石
３２０ ヨーク

Claims (12)

1. 電磁石部、該電磁石部により作動する作動部及び該作動部により開閉動作する接点部を保持する第１のハウジング部材と、前記第１のハウジング部材に接合部を介して取り付けられる第２のハウジング部材とを有するハウジングを備えた電磁継電器であって、
   前記第１のハウジング部材は、前記電磁石部、前記作動部及び前記接点部を収容する凹部を画定する第１の端壁と周壁とを有し、
   前記第２のハウジング部材は、前記第１のハウジング部材の前記周壁に前記接合部が接合されて前記凹部を閉塞する第２の端壁を有し、前記第２の端壁の、前記凹部とは反対側の外面に、前記第２の端壁を介在させて前記接点部に対向する永久磁石が設けられる、電磁継電器。
2. 前記第２の端壁の前記外面に、前記接点部に向かって窪んだ収容部を有し、前記収容部に前記永久磁石が設けられる、請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記永久磁石から前記ハウジングの外側部を通って前記第２のハウジング部材まで延在する、断面コ字形状のヨークが設けられる、請求項１又は２に記載の電磁継電器。
4. 前記第１の端壁の、前記凹部とは反対側の外面に、前記接点部に対向する第２の永久磁石が別個設けられる、請求項１又は２に記載の電磁継電器。
5. 前記第１の端壁の前記外面に、前記接点部に向かって窪んだ第２の収容部を有し、前記第２の収容部に前記第２の永久磁石が設けられる、請求項４に記載の電磁継電器。
6. 前記第１のハウジング部材に設けられた前記第２の永久磁石と、前記第２のハウジング部材に設けられた前記永久磁石とに接続されて、前記ハウジングの外側部を通って延在する断面コ字形状のヨークが設けられる、請求項４又は５に記載の電磁継電器。
7. 前記第１の端壁及び前記第２の端壁のうちの少なくともいずれか一方において、前記ヨークを受容する溝が形成される、請求項６に記載の電磁継電器。
8. 前記ヨークが、当該電磁継電器によって導通状態と非導通状態とが切り替えられる一対の外部端子を通る電流経路の間に延在する、請求項３、６又は７に記載の電磁継電器。
9. 前記接点部が可動ばねと固定ばねとから構成されており、前記可動ばねに対して並置される平編線をさらに具備し、平板状に溶融された溶融部が貫通孔とともに前記平編線の両端に形成される、請求項１から８のいずれか１項に記載の電磁継電器。
10. 前記ハウジングが、当該電磁継電器を固定する固定手段を受容可能な少なくとも１対の受容部を備えており、前記少なくとも１対の受容部の一方の受容部が他方の受容部とは反対側を向いて設けられる、請求項１から９のいずれか１項に記載の電磁継電器。
11. 一端が前記電磁石部に電気的に接続されていて、他端が外部電力供給手段に電気的に接続されるコイル端子が、タブ端子の形態の先端部分を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の電磁継電器。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の電磁継電器を製造する製造方法であって、
    前記第２の端壁の前記外面に前記永久磁石を配置し、
    前記第１のハウジング部材と、前記第２のハウジング部材の前記接合部とを接着する接着工程と、前記永久磁石を接着する接着工程とを前記第２の端壁に対する接着工程として同時又は連続して行うことを含む、電磁継電器の製造方法。

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