JP2013041764A

JP2013041764A - 接点装置及び該接点装置を用いた電磁リレー

Info

Publication number: JP2013041764A
Application number: JP2011178369A
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】ばね部間の温度差が抑えられる接点装置及び該接点装置を用いた電磁リレーを提供する。
【解決手段】導電材料からなり、それぞれ一端部において可動接点５１を保持した２個のばね部７３と各ばね部７３の他端部に連結された固定部７４とを有する接点保持体７を備える。また、接点保持体７は、ばね部７３同士を互いに熱的に結合させる連結部７５を有する。連結部７５を介した熱伝導により、ばね部７３間の温度差が抑えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点装置及び該接点装置を用いた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３に示すようなものがある。

以下、図３の電磁リレーについて詳しく説明する。図３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３を基準とし、図３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３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。つまり、固定接点５２は端子板６２を介してハウジング３に対して固定されている。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３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。

ここで、可動接点５１と固定接点５２とは前後に並べて２組設けられている。また、接点保持体７は、図４に示すように、それぞれ上端部において可動接点を保持した２個のばね部７３と、各ばね部７３の下端部に連結された固定部７４とを有する。接点保持体７は、固定部７４において端子板６１とともにハウジング３（ボディ３１）に固定されている。また、各ばね部７３は互いに独立して弾性変形可能となっている。

これにより、一方の可動接点５１と固定接点５２との間で接触不良が発生した場合であっても、他方の可動接点５１と固定接点５２とが正常に接触導通すれば端子板６１，６２間の導通が確保されるといったように、動作の信頼性が向上する。また、一方の固定接点５２が他方の固定接点５２よりも可動接点５１側（図３での左側）に突出するような寸法誤差が存在する場合であっても、各ばね部７３の変形量を互いに異ならせることで、両方の固定接点５２に対してそれぞれ可動接点５１を接触させることが可能となる。

実開平４−２４２４２号公報

上記構成では、一方の可動接点５１のみが固定接点５２に接触した状態となった場合、一方のばね部７３に電流が集中することで、該一方のばね部７３の温度がジュール熱により高くなる。このようにしてばね部７３間に生じた温度差が大きくなると、その温度差によって発生した熱歪みが動作に影響を与える可能性がある。

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、ばね部間の温度差が抑えられる接点装置及び該接点装置を用いた電磁リレーを提供することにある。

本発明の接点装置は、導電材料からなり、それぞれ一端部において可動接点を保持した複数個のばね部と各ばね部の他端部に連結された固定部とを有する接点保持体と、前記接点保持体の前記固定部が固定されるとともに各ばね部の弾性変形によって前記可動接点が離接可能な位置にそれぞれ固定接点を保持したハウジングとを備え、前記接点保持体は、前記ばね部同士を互いに熱的に結合させる電気絶縁性の連結部を有することを特徴とする。

上記の接点装置において、前記連結部は前記ばね部において前記可動接点よりも前記固定部に近い部位同士を互いに連結するものであってもよい。

本発明の電磁リレーは、上記いずれかの接点装置と、前記ハウジングに収納及び保持された電磁石と、前記ハウジングに収納されて前記電磁石の磁力によって駆動されるアーマチュアとを備え、各可動接点は、それぞれ、前記アーマチュアに連動して前記固定接点に対して離接することを特徴とする。

本発明によれば、連結部を介した熱伝導により、ばね部間の温度差が抑えられる。

本発明の実施形態の要部を示す斜視図である。同上の変更例の要部を示す斜視図である。従来の電磁リレーを示す、カバーを取り外した正面図である。同上の要部を示す斜視図である。

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３及び図４で説明した従来例と共通であるので、共通する部分については説明を省略する。

本実施形態では、図１に示すように、ばね部７３同士が、連結部７５を介して互いに熱的に接続されている。

図１の例では、連結部７５は接点保持ばね７１とは別途の部材で構成され、各ばね部７３の上端部に連結されている。連結部７５の材料は、少なくとも空気よりも熱伝導率が高い材料であればよいが、なるべく熱伝導率が高い材料が望ましい。また、連結部７５は各ばね部７３の独立した動作をなるべく阻害しないことが望ましい。

上記構成によれば、連結部７５を介した熱伝導により、ばね部７３間の温度差が抑えられる。

なお、連結部７４は、図１のようにばね部７３の上端部間を連結するものとする代わりに、図２のようにばね部７３において可動接点５１の下側（つまり可動接点５１よりも固定部７４に近い部位）同士を互いに連結するものとしてもよい。

また、図２の例では、連結部７５は、各ばね部７３を構成している接点保持ばね７１の一部で構成されている。これにより、図１の例よりも部品点数が減少し製造コストの低減が可能となっている。また、連結部７５が導電材料からなることで、一方のばね部７３のみに電流が集中することが避けられるから、連結部７５が絶縁材料からなる場合よりもばね部７３間の温度差を抑えることができる。

ここで、本実施形態ではばね部７３の個数は２個であるが、ばね部７３を３個以上有する場合にも本願発明は適用可能である。

１電磁石
２アーマチュア
３ハウジング
７接点保持体
５１可動接点
５２固定接点
７３ばね部
７４固定部
７５連結部

Claims

導電材料からなり、それぞれ一端部において可動接点を保持した複数個のばね部と各ばね部の他端部に連結された固定部とを有する接点保持体と、
前記接点保持体の前記固定部が固定されるとともに各ばね部の弾性変形によって前記可動接点が離接可能な位置にそれぞれ固定接点を保持したハウジングとを備え、
前記接点保持体は、前記ばね部同士を互いに熱的に結合させる電気絶縁性の連結部を有することを特徴とする接点装置。
前記連結部は前記ばね部において前記可動接点よりも前記固定部に近い部位同士を互いに連結することを特徴とする請求項１記載の接点装置。
請求項１又は請求項２に記載の接点装置と、
前記ハウジングに収納及び保持された電磁石と、
前記ハウジングに収納されて前記電磁石の磁力によって駆動されるアーマチュアとを備え、
各可動接点は、それぞれ、前記アーマチュアに連動して前記固定接点に対して離接することを特徴とする電磁リレー。