JP2013041763A

JP2013041763A - 電磁リレー

Info

Publication number: JP2013041763A
Application number: JP2011178368A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Okuda; 晃弘奥田; Kenji Kadoya; 賢二角屋
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-02-28

Abstract

【課題】接圧を変化させずにセット電圧を変化させることができる電磁リレーを提供する。
【解決手段】電磁石１と、電磁石１によって駆動されるアーマチュア２と、可動接点５１を保持しアーマチュア２に連動して弾性変形可能な接点保持体７とを備える。接点保持体７に接続された第１端子板６１は、可動接点５１を挟んで固定接点５２の反対側に配置されている。アーマチュア２は、可動接点５１を固定接点５２に接触させる閉状態と、可動接点５１を固定接点５２から離す開状態との間で変位可能である。接点保持体７は、開状態では第１端子板６１に弾接して可動接点５１を固定接点５２に近づける向きに付勢し、且つ、閉状態では弾性変形しない端子弾接部７５を有する。端子弾接部７５の調整により、閉状態での接点間の接圧を変化させずに、開状態から閉状態への移行に必要なセット電圧を変化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁リレーに関するものである。

従来から、可動接点に連結されたアーマチュアを電磁石の磁力で回転駆動することで可動接点を固定接点に離接させる電磁リレーが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

この種の電磁リレーとして、例えば図６に示すようなものがある。

以下、図６の電磁リレーについて詳しく説明する。図６の電磁リレーは、電磁石１と、電磁石１の磁力により回転駆動されるアーマチュア２と、電磁石１とアーマチュア２とをそれぞれ収納し電磁石１が固定されたハウジング３とを備える。以下、上下左右は図６を基準とし、図６の紙面手前側を前側と呼ぶ。但し、上記の方向はあくまで説明の便宜上定義するものであって、実際の使用状態での方向とは必ずしも一致しない。

ハウジング３は、前面に収納凹部３０が開口したボディ３１と、ボディ３１の前側に結合して収納凹部３０を閉塞するカバー（図示せず）とを有する。

また、ハウジング３には、アーマチュア２をハウジング３に対して回転可能に支持する支持体４が固定されている。支持体４は、厚さ方向を前後方向に向けた扁平な形状であって上下両端部がそれぞれボディ３１に固定された固定部４１と、固定部４１の前面の中央部から前方へ突設され軸方向を前後方向に向けた円柱形状の軸部４２とを有する。固定部４１をボディ３１に固定する手段としては、例えば嵌合などの周知の手段を用いることができる。また、アーマチュア２には、断面円形状であって内径が軸部４２の外径よりも僅かに大きい軸受け穴２０が前後に貫設されており、軸受け穴２０に軸部４２が挿入されることで、アーマチュア２はハウジング３に対して軸部４２の中心軸周りに回転可能に支持される。

また、電磁石１は、軸方向を上下方向に向けて固定部４１の後側においてボディ３１に固定されたコイル（図示せず）と、磁性体からなりコイルによって磁化される磁極片１１とを有する。磁極片１１は、コイルを上下に貫通した本体部（図示せず）と、本体部の上下両端部からそれぞれ前方に突設された可変磁極部１１ａとを有し、全体としてＵ字形状となっている。すなわち、各可変磁極部１１ａはそれぞれコイルへの通電方向に応じた極性に励磁されるのであって、その極性は可変磁極部１１ａ間で互いに異なる。ハウジング３には、それぞれ一端が上記のコイルに電気的に接続されて他端がハウジング３の左方に突出した複数本（図では３本）コイル端子６０が保持されており、コイルへの通電はコイル端子６０を通じて行うことができる。具体的には、図６の電磁リレーはいわゆる２巻線ラッチング型であって、上記のコイルはタップを有しており、コイル端子６０はコイルの両端とタップとに１個ずつが電気的に接続されている。

また、アーマチュア２は、それぞれ１個ずつの可変磁極部１１ａを左右から挟む固定磁極部２１ａを、上下両端部に１組ずつ有する。固定磁極部２１ａの各組において、可変磁極部１１ａの左側の固定磁極部２１ａと可変磁極部１１ａの右側の固定磁極部２１ａとは互いに異なる極性に磁化されている。具体的には、アーマチュア２は、Ｎ極を左右方向のうち互いに共通の方向に向けた２個の永久磁石２２と、それぞれ磁性体からなり各永久磁石２２の一方ずつの極に磁着された２個の接極子２１とが、合成樹脂成型体２３にインサート成型されたものである。すなわち、各接極子２１のうち、それぞれ永久磁石２２よりも上下に突出した上下両端部が、それぞれ固定磁極部２１ａとなっている。そして、電磁石１のコイルに通電されると、可変磁極部１１ａの左右の固定磁極部２１ａのうち通電方向に応じた側の一方の固定磁極部２１ａが可変磁極部１１ａに吸引されることで、アーマチュア２はハウジング３に対しコイルへの通電方向に応じた方向に回転する。また、コイルにいったん通電されると、コイルに逆方向の電流が流されるまでは、アーマチュア２の位置（及び、これに連動する可動接点５１等の位置）は上記の永久磁石２２の磁力によって維持（ラッチング）される。

さらに、ハウジング３には、上記のようなアーマチュア２の回転に連動する可動接点５１と、この可動接点５１に離接する固定接点５２とが収納されている。また、ハウジング３には、可動接点５１に電気的に接続された第１端子板６１と、固定接点５２が設けられた第２端子板６２とがそれぞれ保持されている。すなわち、可動接点５１と固定接点５２との離接に伴って端子板６１，６２間の電気的な接続がオンオフされる。各端子板６１，６２は、それぞれ、厚さ方向を左右方向に向けた金属板からなり、上端部がハウジング３外に突出する形でハウジング３に固定されている。また、可動接点５１は、下端部を端子板６１の右面に固定され上端部を下端部に対して左右に変位させるように弾性変形可能な接点保持体７を介して、端子板６１に対して電気的且つ機械的に接続されている。接点保持体７は、それぞれ全体として上下に長い金属製の板ばねからなる複数枚の接点保持ばね７１が、厚さ方向に重ねられるとともに上端部と下端部とにおいて互いに接合されたものである。可動接点５１は、接点保持体７の上端部に固定されることで、固定接点５２の左側においてハウジング３に対して左右に弾性的に変位可能となっている。

また、アーマチュア２と可動接点５１とは、接点保持体７とアーマチュア２との間に介在するカード８により連動する。カード８の材料としては例えば合成樹脂を用いることができる。カード８は全体として厚さ方向を上下方向に向けた扁平な形状であって、ハウジング３の内面により、ハウジング３に対して左右に平行移動可能にガイドされている。可動接点５１に接続された端子板６１は、カード８の変位を阻害しないように、カード８の進路を避けた形状とされている。アーマチュア２とカード８との連結は、アーマチュア２において右側の接極子２１の上端部に連結された連結片２４が、カード８において上下方向と前方とに開口したアーマチュア用凹部８１に挿入されることで達成されている。また、接点保持体７とカード８との連結は、接点保持体７の上端部が、カード８において上下方向と後方とに開口した接点保持体用凹部（図示せず）に挿入されることで達成されている。左端の接点保持ばね７１の上端部には、他の接点保持ばね７１から離間するように傾斜して接点保持体用凹部の右向きの内面に弾接するカード弾接部７２が設けられている。

図６のようにアーマチュア２が可動範囲の限界まで時計回り方向に回転し可動接点５１が固定接点５２に接触した状態（つまり、アーマチュア２が閉位置にある状態。以下、「閉状態」と呼ぶ。）では、カード弾接部７２の弾性変形により可動接点５１と固定接点５２との間に接圧が発生する。

また、アーマチュア２が可動範囲の限界まで反時計周り方向に回転し可動接点５１が固定接点５２から離れた状態（つまり、アーマチュア２が開位置にある状態。以下、「開状態」と呼ぶ。）では、接点保持体７は全体として上端部を下端部に対して左方に変位させるように弾性変形し、そのばね力は、可動接点５１を固定接点５２に近づける向きとなる。つまり、上記の弾性変形の変形量が多いほど、閉状態への移行のために電磁石１のコイルに入力すべきセット電圧が低くなる。

実開平４−２４２４２号公報

図６の例では、連結片２４を塑性変形させることで、アーマチュア２が可動範囲の限界まで回転した状態での接点保持体７の各部の変形量を変化させ、これによって動作特性を調整することができる。

例えば、アーマチュア２が一定の位置にある状態でのカード８の位置をより右側とするように連結片２４を曲げた場合、閉状態でのカード弾接部７２の変形量がより大きくなるからより高い接圧が得られる一方、開状態での接点保持体７の全体としての変形量がより小さくなるからセット電圧がより高くなる。

逆に、アーマチュア２が一定の位置にある状態でのカード８の位置をより左側とするように連結片２４を曲げた場合、閉状態でのカード弾接部７２の変形量がより小さくなるから接圧が低くなる一方、開状態での接点保持体７の全体としての変形量がより大きくなるからセット電圧がより低く抑えられる。

しかしながら、上記のような連結片２４の塑性変形による調整では、接圧とセット電圧とが同時に変化してしまう。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、接圧を変化させずにセット電圧を変化させることができる電磁リレーを提供することにある。

本発明の電磁リレーは、電磁石と、前記電磁石の磁力によって駆動されるアーマチュアと、前記電磁石と前記アーマチュアとをそれぞれ収納するとともに前記電磁石が固定されたハウジングと、一端部が前記ハウジングに固定され他端部に可動接点を保持し前記アーマチュアに連動して弾性変形可能な接点保持体と、前記可動接点に電気的に接続され前記ハウジングに固定された第１端子板と、前記ハウジングに固定されるとともに前記可動接点が離接可能な位置に固定接点を保持した第２端子板とを備え、前記第１端子板は前記可動接点を挟んで前記固定接点の反対側に配置されていて、前記アーマチュアは、前記可動接点を前記固定接点に接触させる閉位置と、前記可動接点を前記固定接点から離す開位置との間で、前記ハウジングに対して変位可能であって、前記接点保持体は、前記アーマチュアが前記開位置にある状態では前記第１端子板に弾接して前記可動接点を前記固定接点に近づける向きに付勢し、且つ、前記アーマチュアが前記閉位置にある状態では弾性変形しない端子弾接部を有することを特徴とする。

上記の電磁リレーにおいて、前記アーマチュアと前記接点保持体との間に介在するカードを備え、前記接点保持体は、前記カードに弾接するカード弾接部と、前記可動接点に固定された接点固定部とを有し、前記端子弾接部は、前記カード弾接部を介さずに前記接点固定部に直接連結されていてもよい。

本発明によれば、端子弾接部のばね力を強くすればセット電圧を低くすることができ、且つ、端子弾接部は閉状態では弾性変形しないから接圧には影響を与えないといったように、セット電圧を接圧とは別途に調整することができる。

本発明の実施形態を示す、カバーを省略した正面図である。同上の補助ばねを示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図２の補助ばねを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は平面図である。同上の比較例の補助ばねを示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図４の補助ばねを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は平面図である。従来例を示す、カバーを省略した正面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態の基本構成は図６で説明したものと共通であるので、共通する部分については詳細な説明を省略する。

図１〜図３に示すように、本実施形態の接点保持体７は、左端に重ねられた板ばねからなる補助ばね７３を有し、カード弾接部７２は補助ばね７３に設けられている。

ここで、本実施形態では、可動接点５１と固定接点５２とは前後方向に並べて２組設けられている。

そして、補助ばね７３は、１個ずつの可動接点５１が例えばカシメにより固定される２個の接点固定部７４を有する。カード弾接部７２は、両端がそれぞれ１個ずつの接点固定部７４の上端に連結されて接点固定部７４同士を互いに連結するＵ字形状となっている。

また、補助ばね７３は、開状態では第１端子板６１に弾接して可動接点５１を固定接点５２に近づける向きに付勢し、且つ、閉状態では弾性変形しない端子弾接部７５を有する。端子弾接部７５は、接点固定部７４の下端から下方に突設され、全体として下方へ向かって左方へ傾斜しており、先端部（下端部）が右向きに屈曲され凸曲面において第１端子板６１に接触する。弾性変形が無い状態において、接点固定部７４から左方への端子弾接部７５の突出寸法は、閉状態での接点固定部７４と第１端子板６１との距離に等しくされている。すなわち、開状態では端子弾接部７５が弾性変形しつつ第１端子板６１に弾接し、これによって可動接点５１は固定接点５２に近付く向きである右向きに付勢される。

上記構成によれば、端子弾接部７５のばね力を強くすればセット電圧を低くすることができ、且つ、端子弾接部７５は閉状態では弾性変形しないから接圧には影響を与えないといったように、セット電圧を接圧とは別途に調整することができる。

また、端子弾接部７５が、カード弾接部７２から独立して接点固定部７４に連結されているので、例えば図４及び図５に示すように端子弾接部７５がカード弾接部７２を介して接点固定部７４に連結される場合と違い、カード弾接部７２のばね力が端子弾接部７５のばね力に影響を与えることがない。

さらに、端子弾接部７５が第１端子板６１に接触している期間には、可動接点５１の熱が端子弾接部７５を介して放熱される。

また、２個の可動接点５１が接点保持体７（補助ばね７３）を介して連結されているので、２個の可動接点５１がそれぞれ別途の接点保持体７に保持される場合に比べ、可動接点５１間での接圧の差が抑えられる。

１電磁石
２アーマチュア
３ハウジング
７接点保持体
８カード
５１可動接点
５２固定接点
６１第１端子板
７２カード弾接部
７４接点固定部
７５端子弾接部

Claims

電磁石と、
前記電磁石の磁力によって駆動されるアーマチュアと、
前記電磁石と前記アーマチュアとをそれぞれ収納するとともに前記電磁石が固定されたハウジングと、
一端部が前記ハウジングに固定され他端部に可動接点を保持し前記アーマチュアに連動して弾性変形可能な接点保持体と、
前記可動接点に電気的に接続され前記ハウジングに固定された第１端子板と、
前記ハウジングに固定されるとともに前記可動接点が離接可能な位置に固定接点を保持した第２端子板とを備え、
前記第１端子板は前記可動接点を挟んで前記固定接点の反対側に配置されていて、
前記アーマチュアは、前記可動接点を前記固定接点に接触させる閉位置と、前記可動接点を前記固定接点から離す開位置との間で、前記ハウジングに対して変位可能であって、
前記接点保持体は、前記アーマチュアが前記開位置にある状態では前記第１端子板に弾接して前記可動接点を前記固定接点に近づける向きに付勢し、且つ、前記アーマチュアが前記閉位置にある状態では弾性変形しない端子弾接部を有することを特徴とする電磁リレー。
前記アーマチュアと前記接点保持体との間に介在するカードを備え、
前記接点保持体は、前記カードに弾接するカード弾接部と、前記可動接点に固定された接点固定部とを有し、
前記端子弾接部は、前記カード弾接部を介さずに前記接点固定部に直接連結されていることを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。