JP2013127892A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】コストが増大するのを抑えつつ気密空間を形成することができ、且つ渦電流を低減することのできる電磁継電器を提供する。
【解決手段】可動接点１１Ａを固定接点１０Ａに接離させる可動鉄片１３を有する接点ブロック１と、可動鉄片１３を駆動させる電磁石ブロック２とを基板３に固定して成り、接点ブロック１は、固定接点１０Ａが設けられる固定端子１０と、可動接点１１Ａが設けられる可動接触子１１と、可動鉄片１３と連動するカート１２と、基板３に接合されて気密空間を形成する封止容器１６とを備え、封止容器１６の外側に配置される第１の固定鉄片２３と、封止容器１６の内側に配置される第２の固定鉄片２４とが封止容器１６を迂回するように基板３を貫通して互いに連結され、基板３における渦電流の流れる経路上に、基板３の他の部位よりも厚み寸法の小さい薄肉部３Ｃを高抵抗部として設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

従来から、接点間に発生するアークの持続時間を短縮するために、接点が収納された空間を密閉するとともに、この空間にガスを封入した密閉型の電磁継電器が提供されており、例えば特許文献１に開示されている。以下、この特許文献１に記載の電磁継電器について図面を用いて簡単に説明する。なお、以下の説明では、図１７における上下左右を上下左右方向と定めるものとする。

この電磁継電器は、図１７に示すように、各々固定接点１００Ａが設けられる１対の固定端子１００と、各固定接点１００Ａに接離可能な可動接点を構成する可動接触子１０１と、シャフト１０２を介して可動接触子１０１に連結する可動鉄心１０３とを備える。また、この電磁継電器は、可動接触子１０１を固定接点１００Ａに接離させる方向に可動鉄心１０３を駆動する電磁石装置１０４を備える。

この電磁継電器は、セラミックのような耐熱性材料からなり下面が開口する直方体形状の固定端子保持部材１０５を備える。固定端子保持部材１０５の上面には、貫通穴１０５Ａが左右に並べて２個設けられており、各貫通穴１０５Ａにはそれぞれ固定端子１００が挿通されている。固定端子１００は、固定端子保持部材１０５にロウ付け等により気密接合されている。固定端子保持部材１０５は、金属からなる筒形状の接合部材１０６を介して、磁性材料からなり上下に扁平な上側継鉄１０７の上面に連結されている。固定端子保持部材１０５と接合部材１０６、並びに、接合部材１０６と上側継鉄１０７は、それぞれ互いに気密接合されている。

上側継鉄１０７には、シャフト１０２が挿通される挿通穴１０７Ａが上下に貫設されており、この挿通穴１０７Ａは、上側継鉄１０７の下面に接合されたプランジャキャップ１０８により閉塞されている。ここにおいて、固定端子保持部材１０５と、固定端子１００と、接合部材１０６と、上側継鉄１０７と、プランジャキャップ１０８とで、密封された封止容器が構成されており、この封止容器には水素を主体とするガスが例えば２気圧程度封入されている。

特開２００７−２８７５２４号公報

しかしながら、上記従来例では、封止容器の内部に気密空間を形成するために多数の部品を用いる必要があり、また、気密を保つためにこれらの部品間で多数の接合工程が必要になるという問題があった。具体的には、上記従来例では、固定端子１００と、接合部材１０６と、上側継鉄１０７と、プランジャキャップ１０８とで計４個の部品を用いて封止容器を構成しており、溶接、ロウ付け、接着等の計４回の接合工程が必要となる（図１７の丸印参照）。このため、従来では、気密空間を形成する部品点数の多さや、部品形状の複雑さ、製造工程の複雑さにより高コスト化を招くという問題があった。

また、上記従来例では、電磁石装置１０４により可動鉄心１０３を駆動した後に電磁石装置１０４による励磁を停止させると、磁束の変化に伴って封止容器に渦電流が発生する虞がある。この渦電流により新たに磁束が発生し、可動鉄心１０３の復帰を妨げるという問題があった。このため、可動鉄心１０３に連結する可動接触子１０１が固定接点１００Ａから俊敏に開離できず、アークが持続して接点が消耗することで接点が溶着し、所望の開閉特性を得ることができない虞があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、コストが増大するのを抑えつつ気密空間を形成することができ、且つ渦電流を低減することのできる電磁継電器を提供することを目的とする。

本発明の電磁継電器は、互いに接離する固定接点及び可動接点、及び前記可動接点を前記固定接点に接離させる可動鉄片を有する接点ブロックと、前記可動鉄片を駆動させる電磁石ブロックとを基板に固定して成り、前記接点ブロックは、前記基板に固定され且つ前記固定接点が設けられる固定端子と、前記可動接点が設けられる可動接触子と、前記可動鉄片と連動して前記可動接点を前記固定接点から離す向きに前記可動接触子を移動させるカートと、前記固定接点及び前記可動接点、前記可動接触子、前記カート、前記可動鉄片を収納し且つ前記基板に接合されて気密空間を形成する封止容器とを備え、前記電磁石ブロックは、励磁巻線と、前記励磁巻線への通電により前記可動鉄片を吸引する固定鉄片とを備え、前記電磁石ブロックは前記封止容器の外側に配置され、前記固定鉄片は、前記封止容器の外側に配置される第１の固定鉄片と、前記可動鉄片と対向する形で前記封止容器の内側に配置される第２の固定鉄片とから成り、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に流れる渦電流を抑制する抑制部を設けたことを特徴とする。

この電磁継電器において、前記抑制部は、前記基板における渦電流の流れる経路上に設けられて、前記基板の他の部位よりも電気抵抗の高い高抵抗部から成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に設けられて前記基板の他の部位よりも厚み寸法の小さい薄肉部から成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に設けられて前記基板の他の部位と厚み方向に沿ってずれる段部から成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位を、その断面積が他の部位の断面積よりも小さくなるように形成して成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位の外周をローレット形状に形成して成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位に１乃至複数の溝を設けて成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位の外周をねじ形状に形成して成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に設けられる絶縁体から成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記絶縁体は、前記第２の固定鉄片の周囲を囲むように前記基板に設けられることが好ましい。

この電磁継電器において、前記絶縁体は、セラミックスから成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記絶縁体は、絶縁性を有する樹脂材料から成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記高抵抗部は、前記基板を絶縁体と導電体とを交互に積層して形成した積層基板から成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記抑制部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位を前記基板と平行な方向に屈曲させて成ることが好ましい。

この電磁継電器において、前記第２の固定鉄片は前記可動鉄片の両端部とそれぞれ対向する形で１対設けられ、前記各第２の固定鉄片を屈曲させる向きが互いに異なることが好ましい。

本発明は、コストが増大するのを抑えつつ気密空間を形成することができ、且つ渦電流を低減することができるという効果を奏する。

本発明に係る電磁継電器の実施形態１を示す図で、（ａ）は前方から見た断面図で、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面矢視図で、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線断面矢視図で、（ｄ）は（ｃ）の断面図である。 同上の電磁継電器の動作説明図で、（ａ）は開極状態を示す前方から見た断面図で、（ｂ）は閉極状態を示す前方から見た断面図である。 同上の電磁継電器における薄肉部の他の構成を示す図で、（ａ）は基板を後方から平面図で、（ｂ）は断面図である。 同上の電磁継電器において高抵抗部が段部である場合を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）におけるＣ１−Ｃ１’断面矢視図で、（ｃ）は（ａ）におけるＣ２−Ｃ２’線断面矢視図である。 同上の電磁継電器における段部の他の構成を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）におけるＤ１−Ｄ１’断面矢視図で、（ｃ）は（ａ）におけるＤ２−Ｄ２’線断面矢視図である。 同上の電磁継電器において高抵抗部が連結部の基板貫通部位を細くしたものである場合を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 同上の電磁継電器において高抵抗部が連結部の基板貫通部位を加工したものである場合を示す図で、（ａ）は基板貫通部位をローレット形状にした場合の断面図で、（ｂ）は基板貫通部位に溝を設けた場合の断面図で、（ｃ）は基板貫通部位をねじ形状にした場合の断面図である。 同上の電磁継電器において高抵抗部が絶縁体である場合を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 同上の電磁継電器における絶縁体の他の構成を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 同上の電磁継電器における絶縁体の更に他の構成を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 同上の電磁継電器において高抵抗部が積層基板である場合を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 本発明に係る電磁継電器の実施形態２を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 同上の電磁継電器における他の構成を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 同上の電磁継電器における更に他の構成を示す図で、（ａ）は基板を後方から見た平面図で、（ｂ）は（ａ）における断面図である。 本発明に係る電磁継電器の実施形態３を示す図で、（ａ）は前方から見た断面図で、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ’線断面矢視図である。 本発明に係る電磁継電器の実施形態４を示す図で、（ａ）は前方から見た断面図で、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ’線断面矢視図である。 従来の電磁継電器を示す断面図である。

以下、本発明に係る電磁継電器の各実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、特に断りの無い限りは、図１（ａ）における上下左右を上下左右方向、紙面手前側を前方向、紙面奥側を後方向と定めるものとする。

（実施形態１）
以下、本発明に係る電磁継電器の実施形態１について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、接点ブロック１と、一部を除いて接点ブロック１の外側に配置される電磁石ブロック２と、接点ブロック１及び電磁石ブロック２が固定される金属材料から成る基板３とで構成される。

接点ブロック１は、各々固定接点１０Ａが設けられる１対の固定端子１０と、各固定接点１０Ａと接離する１対の可動接点１１Ａが設けられる可動接触子１１と、可動接触子１１と一体に上下方向に沿って移動するカート１２とを備える。また、接点ブロック１は、カート１２を駆動させる可動鉄片１３と、上記各部材を挟持するベース１４及びカバー１５と、上記各部材を覆い、その内部に気密空間を形成する封止容器１６とを備える。

封止容器１６は、例えばステンレス鋼板から後面を開口した直方体状に形成され、その開口の周縁には、全周に亘って外向きに突出する鍔部１６Ａが一体に形成されている。この鍔部１６Ａを基板３の前面に気密接合することで、封止容器１６の開口が閉塞される。なお、封止容器１６は、例えばＳＰＣＣや４２アロイ、ＳＵＹ等の鉄系材料で形成してもよい。 基板３には、前後方向に沿って長尺な平板状の１対の固定端子１０が各々挿入される貫通孔３Ａが左右方向に沿って並設されている。なお、各固定端子１０の形状は、棒状であれば平板状でなくてもよい。これら固定端子１０を各貫通孔３Ａに挿入した状態で同時成形を行うことにより、各固定端子１０が基板３に固定される。この同時成形の際に、基板３の前面には、樹脂材料から成る直方体状のベース１４が形成される。また、この同時成形の際に、各固定端子１０と各貫通孔３Ａの内周縁との間にも樹脂材料が入り込むため、各固定端子１０と基板３との間は樹脂材料によって絶縁される。なお、各固定端子１０を基板３に固定する方法としては、気密封止できるものであれば同時成形に限定されるものではない。

各固定端子１０の前端部の上面には、図１（ａ）に示すように、後述する可動接点１１Ａと接離する固定接点１０Ａがそれぞれ固着されている。また、各固定端子１０の間には、ベース１４から前向きに突出する支持部１４Ｃが設けられている。この支持部１４Ｃには、後述するカート１２が挿通される円形状の挿通孔１４Ｄが貫設されている。この挿通孔１４Ｄにカート１２が挿通されることにより、カート１２は上下方向のみに移動するように規制される。

封止容器１６の内部には、その内周面を覆い且つベース１４との間で可動接触子１１や可動鉄片１３等の各部材を挟持する樹脂製のケース１５が設けられている。ケース１５の前部において左右の接点対と対向する部位には、図１（ｂ）に示すように凹部１５Ａがそれぞれ設けられており、当該凹部１５Ａは、各接点１０Ａ，１１Ａが接離する際に生じるアークを消弧するための消弧空間となっている。

この消弧空間を挟んだ左右両側には、ベース１４から上向きに突出する部位に埋め込まれる形で永久磁石１４Ａがそれぞれ配置されている。すなわち、各接点間を流れる電流と交差する方向（左右方向）に磁界が作用するように、１対の永久磁石１４Ａが左右の接点対を挟んで隣接配置されている。これら永久磁石１４Ａから発生する磁力により、各接点１０Ａ，１１Ａが接離する際に生じるアークを引き伸ばし、消弧性能を向上させている。

可動接触子１１は、例えば銅等の金属材料により長尺板状に形成され、その長手方向における両端部の下面には、固定接点１０Ａと接離する可動接点１１Ａがそれぞれ固着されている。また、可動接触子１１の上側には、可動接点１１Ａを固定接点１０Ａに接触させる向き（下向き）に可動接触子１１を付勢する接圧ばね１７が設けられている。

接圧ばね１７は、コイルスプリングから成り、その上端部がケース１５に設けられた第１の保持部１５Ｂに固定されるとともに下端部が可動接触子１１の長手方向における中央部に当接している。第１の保持部１５Ｂは、ケース１５上面から下向きに突出する形で扁平な円筒状に形成され、その径寸法は接圧ばね１７の径寸法よりも僅かに小さくなっている。したがって、接圧ばね１７の上端部を第１の保持部１５Ｂに押し込んで嵌合することで、接圧ばね１７の上端部が第１の保持部１５Ｂに固定される。

可動接触子１１の長手方向における中央部下面には、絶縁材料から成る棒状のカート１２の上端部が取り付けられている。カート１２は、可動接触子１１と一体に上下方向に沿って移動するもので、その下端部は、開極（固定接点１０Ａが可動接点１１Ａから離れている状態）時においては、後述する可動鉄片１３により上向きに押圧されている。また、既に述べたように、カート１２は、ベース１４と一体に設けられた支持部１４Ｃの挿通孔１４Ｄに挿通されることにより、上下方向のみに移動が規制されている。また、可動接触子１１は、ベース１４とケース１５とで前後両側から挟まれることにより、前後方向の移動が規制されている。

可動鉄片１３は、金属材料により長尺板状に形成され、その左右両端部は、後述する第２の固定鉄片２４の左右の主部２４Ａとそれぞれ対向するように配置される。可動鉄片１３の右端部には、円形状の軸穴（図示せず）が前後方向に貫通して設けられており、この軸穴には、ベース１４から前向きに突出する円柱状の軸部１４Ｂが挿通されている。したがって、可動鉄片１３は、この軸部１４Ｂを軸として第２の固定鉄片２４に吸引されて近付く位置と第２の固定鉄片２４から離れた位置との間で回動自在となっている。可動鉄片１３は、ベース１４とケース１５とで前後両側から挟まれることにより、前後方向の移動が規制されている。

可動鉄片１３の左端部の下側には、可動接点１１Ａを固定接点１０Ａから離す向き（上向き）に可動鉄片１３を付勢する復帰ばね１８が設けられている。復帰ばね１８は、コイルスプリングから成り、その下端部がケース１５に設けられた第２の保持部１５Ｃに固定されるとともに上端部が可動鉄片１３の左端部に当接している。第２の保持部１５Ｃは、ケース１５下面から上向きに突出する形で扁平な円筒状に形成され、その径寸法は復帰ばね１８の径寸法よりも僅かに小さくなっている。したがって、復帰ばね１８の下端部を第２の保持部１５Ｃに押し込んで嵌合することで、復帰ばね１８の下端部が第２の保持部１５Ｃに固定される。

電磁石ブロック２は、可動鉄片１３を駆動させるもので、図１（ａ）に示すように、筒状のコイルボビン２０と、コイルボビン２０に巻き回されて成る励磁巻線２１と、励磁巻線２１の両端がそれぞれ接続される１対のコイル端子（図示せず）とを備える。また、電磁石ブロック２は、図１（ｂ）に示すように、コイルボビン２０に配設される第１の固定鉄片２３と、第１の固定鉄片２３と一体に形成される第２の固定鉄片２４とを備える。

コイルボビン２０は、樹脂材料により円筒状に形成された本体部２０Ａと、その左右両端部の各々で径方向に突出して形成される鍔部２０Ｂとで構成される。また、この本体部２０Ａに導線が巻き回されることで、励磁巻線２１が構成される。励磁巻線２１は、その両端が１対のコイル端子にそれぞれ接続されており、各コイル端子に励磁電流を流すことで励磁巻線２１が通電するようになっている。

各鍔部２０Ｂには、磁性材料から形成された矩形板状の継鉄２２がそれぞれ固着されている。また、本体部２０Ａの内側には、磁性材料から成る第１の固定鉄片２３が配設されている。第１の固定鉄片２３は、本体部２０Ａ内側に配置される円柱状の主部２３Ａと、主部２３Ａの左右両端部からそれぞれ上向きに突出する１対の側部２３Ｂとを一体に形成して構成される。また、第１の固定鉄片２３の各側部２３Ｂの上端部には、それぞれ後向きに突出して基板３を貫通する１対の迂回部２３Ｃが一体に形成されている。第１の固定鉄片２３の各側部２３Ｂは、可動鉄片１３の左右両端部とそれぞれ対向するように配置され、且つその上端部が封止容器１６の近傍に位置するように配置されている。

第２の固定鉄片２４は、封止容器１６の内側において可動鉄片２３の左右両端部とそれぞれ対向する形で配置され、且つ後向きに突出して基板３を貫通する１対の主部２４Ａを備える。また、第２の固定鉄片２４は、各主部２４Ａの後端部から下向きに突出し、且つ基板３の後側において第１の固定鉄片２３の各迂回部２３Ｃと一体に形成される１対の連結部２４Ｂを備える。本実施形態では、継鉄２２と、第１の固定鉄片２３と、第２の固定鉄片２４と、可動鉄片１３とで磁気回路が構成され、励磁巻線２１への通電により、可動鉄片１３が第２の固定鉄片２４の主部２４Ａに吸引される。

以下、本実施形態の動作について説明する。電磁石ブロック２の励磁巻線２１に通電すると、可動鉄片１３の左端部が復帰ばね１８の付勢力に抗して左側の第２の固定鉄片２４の主部２４Ａに吸引され、可動鉄片１３の左端部が反時計回りに回動する。これにより、可動鉄片１３がカート１２から離れるため、カート１２を上向きに押圧する力が失われ、カート１２及び可動接触子１１が接圧ばね１７の付勢力により下向きに移動する。そして、各可動接点１１Ａと各固定接点１０Ａとが接触することで、閉極する（図２（ｂ）参照）。

その後、励磁巻線２１への通電を停止すると、電磁石ブロック２による吸引力が失われるため、可動鉄片１３の左端部が復帰ばね１８の付勢力により時計回りに回動してカート１２を上向きに押圧する。これにより、カート１２及び可動接触子１１が接圧ばね１７の付勢力に抗して上向きに移動するため、各可動接点１１Ａが各固定接点１０Ａから離れて開極する（図２（ａ）参照）。

ここで、励磁巻線２１への通電を停止すると、磁気回路を通る磁束が急激に変化することにより、各固定鉄片２３，２４の周囲に渦電流が生じる虞がある。この渦電流に起因する新たに生じる磁束により、可動鉄片１３が第２の固定鉄片２４に吸引され、可動鉄片１３の復帰、すなわち上向きの移動を妨げる虞がある。そこで、本実施形態では、基板３における第２の固定鉄片２４の連結部２４Ｂ近傍に流れる渦電流を抑制する抑制部として、渦電流の流れる経路上に、基板３の他の部位よりも電気抵抗の高い高抵抗部を設けている。

具体的には、図１（ｃ），（ｄ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の間に、基板３の他の部位よりも厚み寸法の小さい薄肉部３Ｃを設けることで、高抵抗部を構成している。すなわち、薄肉部３Ｃを設けることにより、渦電流が流れる部位における基板３の断面積を小さくすることができ、当該部位での電気抵抗を高くすることができる。これにより、本実施形態では渦電流を低減することができる。

なお、図３（ａ），（ｂ）に示すように、基板３において、連結部２４Ｂの基板３を貫通する左右何れかの部位のうち一方の部位（ここでは同図における左側）と、基板３の端部（ここでは同図における左端部）との間に薄肉部３Ｃを設けてもよい。この場合でも、上記と同様に渦電流を低減する効果を奏することができる。

上述のように、本実施形態では、封止容器１６を基板３に接合することで気密空間を形成することができるので、気密封止構造を単純化することができ、封止に必要な部品点数を従来と比較して削減することができる。ここで、本実施形態では、各固定端子１０と基板３との間、封止容器１６と基板３との間、電磁石ブロック２と基板３との間、第１の固定鉄片２３と基板３との間、第２の固定鉄片２４と基板３との間の計５箇所の接合箇所が必要なる。しかしながら、接合箇所が全て基板３に対するものであるので、接合工程を纏めることができ、従来と比較して製造工程を簡略化することができる。したがって、本実施形態では、コストが増大するのを抑えつつ気密空間を形成することができる。

また、本実施形態では、高抵抗部である薄肉部３Ｃを設けているので、渦電流を低減することができる。したがって、本実施形態では、渦電流により可動鉄心１３の復帰を妨げられないため、可動鉄心１３と連動する可動接触子１１の可動接点１１Ａが固定接点１０Ａから俊敏に開離する。このため、本実施形態では、アークが持続して接点が消耗することで接点が溶着し、所望の開閉特性を得ることができないという問題を回避することができる。

ところで、電磁石ブロック２も封止容器１６内に収納することが考えられるが、励磁巻線２１を構成する導線が一般的に有機物を多量に含む部材であるため、導線から生じる有機物が固定接点１０Ａや可動接点１１Ａに付着する虞がある。これにより、固定接点１０Ａや可動接点１１Ａの接触抵抗が増大したり、導通不良を起こしたりするため、好ましくない。この問題は、特に接点間に大電流を流す高容量リレーで顕著となる。すなわち、高容量リレーでは、リレーの温度を抑えて大電流を安全に流すためにも接触抵抗を低減する必要があり、上記のような接触抵抗が増大する問題は回避すべきである。

そこで、本実施形態では、上述のように電磁石ブロック２を封止容器１６の外側に配置している。これにより、励磁巻線２１が封止容器１６内に位置しないので、上記の問題が生じるのを回避することができる。

また、本実施形態では、第２の固定鉄片２４が封止容器１６を迂回するように基板３を貫通して封止容器１６の内側に配置されているので、封止容器１６に孔を貫設する必要がない。したがって、従来と比較して気密空間を形成し易く、また、気密空間を長期的に維持することができる。

ところで、本実施形態では、高抵抗部として薄肉部３Ｃを設けているが、高抵抗部の構成はこれに限定されず、他の構成であってもよい。例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の間に、基板３の他の部位と厚み方向に沿ってずれる段部３Ｄを高抵抗部として設けてもよい。この構成では、段部３Ｄを設けることで、図４（ｃ）に示すように基板３における段部３Ｄと他の部位との連結部位が薄肉に形成される。すなわち、段部３Ｄを設けることにより、渦電流が流れる部位における基板３の断面積を小さくすることができ、当該部位での電気抵抗を高くすることができる。これにより、この構成でも渦電流を低減することができる。

なお、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板３において、連結部２４Ｂの基板３を貫通する左右何れかの部位のうち一方の部位（ここでは同図における左側）と、基板３の端部（ここでは同図における左端部）との間に段部３Ｄを設けてもよい。この場合でも、上記と同様に渦電流を低減する効果を奏することができる。

また、図６（ａ），（ｂ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位を連結部２４Ｂの他の部位よりも径寸法が小さくなるように形成することで高抵抗部を構成してもよい。このように構成すれば、連結部２４Ｂが貫通する基板３の各貫通孔３Ｂの内周縁と連結部２４Ｂとの間に隙間が生じる。このため、基板３において、渦電流が生じる部分の面積が小さくなるため、当該部位での電気抵抗を高くすることができ、渦電流を低減することができる。

なお、図７（ａ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の外周をローレット形状に形成することで高抵抗部を構成してもよい。このように構成すれば、当該部位に形成される溝により、各貫通孔３Ｂの内周縁と連結部２４Ｂとの間に隙間が生じる。このため、基板３において、渦電流が生じる部分の面積が小さくなるため、当該部位での電気抵抗を高くすることができ、渦電流を低減することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の外周に複数の溝２４Ｃを形成することで高抵抗部を構成してもよい。このように構成すれば、溝２４Ｃにより、各貫通孔３Ｂの内周縁と連結部２４Ｂとの間に隙間が生じる。このため、基板３において、渦電流が生じる部分の面積が小さくなるため、当該部位での電気抵抗を高くすることができ、渦電流を低減することができる。

更に、図７（ｃ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の外周をねじ形状に形成することで高抵抗部を構成してもよい。このように構成すれば、当該部位に形成される溝により、各貫通孔３Ｂの内周縁と連結部２４Ｂとの間に隙間が生じる。このため、基板３において、渦電流が生じる部分の面積が小さくなるため、当該部位での電気抵抗を高くすることができ、渦電流を低減することができる。

その他、図８（ａ），（ｂ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の間に、セラミックス又は絶縁性を有する樹脂材料から成る絶縁体３Ｅを埋め込むことで高抵抗部を構成してもよい。すなわち、絶縁体３Ｅを設けることにより、渦電流が流れる部位の電気抵抗を高くすることができる。これにより、この構成でも渦電流を低減することができる。

なお、図９（ａ），（ｂ）に示すように、基板３において、連結部２４Ｂの基板３を貫通する左右何れかの部位のうち一方の部位（ここでは同図における左側）と、基板３の端部（ここでは同図における左端部）との間に絶縁体３Ｅを設けてもよい。この場合でも、上記と同様に渦電流を低減する効果を奏することができる。

また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、各貫通孔３Ｂの内側において、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位の周囲を囲むように絶縁体３Ｅを設けてもよい。この場合でも、上記と同様に渦電流を低減する効果を奏することができる。

更に、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、基板３を導電体３０と絶縁体３１とを交互に積層して成る積層基板にすることで高抵抗部を構成してもよい。この構成では、基板３における導電体３０の断面積が小さくなるため、渦電流が流れる部位の電気抵抗を高くすることができる。これにより、この構成でも渦電流を低減することができる。

（実施形態２）
以下、本発明に係る電磁継電器の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位を基板３と平行な方向に屈曲させていることに特徴がある。このように構成することで、連結部２４Ｂの屈曲部位２４Ｄ以外の部位では、基板３と垂直な方向に沿って磁束が流れるのに対して、これら屈曲部位２４Ｄでは、基板３と平行な方向に沿って磁束が流れる。したがって、基板３の前面に流れ込む又は流れ出す磁束のうち、基板３に対する垂直成分が減少するので、磁束の変化に伴う誘導起電力も低下し、結果として渦電流を低減することができる。

上述のように、本実施形態では渦電流を低減する構成が実施形態１とは異なるものの、実施形態１と同様の効果を奏することができる。

ところで、封止容器１６内側における各第２の固定鉄片２４の間隔は、磁束が漏れない程度に一定以上の大きさを確保しなければならない。ここで、上記のように連結部２４Ｂの基板３を貫通する各部位を同じ向きに屈曲させた場合には、屈曲させた分だけ基板３の幅寸法（ここでは左右方向の幅寸法）を大きくする必要があり、電磁継電器が大型化する虞がある。

そこで、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、各屈曲部位２４Ｄの屈曲させる向きを互いに１８０度異ならせるのが好ましい。このように構成することで、封止容器１６内側における各第２の固定鉄片２４の間隔を広げることができるので、その分だけ各連結部２４Ｂを互いに近付けて配置しても構わない。したがって、屈曲させた分だけ基板３の幅寸法を大きくする必要がないので、磁束が漏れない程度に各第２の固定鉄片２４の間隔を確保しつつ、電磁継電器が大型化するのを防止することができる。

または、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、各屈曲部位２４Ｄの屈曲させる向きを互いに９０度異ならせてもよい。この場合でも、上記と同様に電磁継電器の大型化を防ぐ効果を奏することができる。

（実施形態３）
以下、本発明に係る電磁継電器の実施形態３について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１，２と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、可動鉄片１３をその一端部を軸として回動させるのではなく、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、可動鉄片１３をその長手方向が左右方向と平行となる状態を保ちながら上下方向に沿って移動させることに特徴がある。

本実施形態では、図１５（ａ）に示すように、可動鉄片１３の右端部には軸穴が設けられておらず、また、ベース１４には軸部１４Ｂが設けられていない。代わりに、可動鉄片１３の左右方向への移動を規制すべく、ベース１４の左右両側には、前向きに突出し且つ可動鉄片１３の左右両端部とそれぞれ対向するリブ１４Ｅが設けられている。これにより、可動鉄片１３の移動は上下方向のみに規制されている。また、第２の保持部１５Ｃは、ケース１５下面の左右方向における中央部に設けられている。これにより、復帰ばね１８も左右方向における中央部に配置され、その上端部は可動鉄片１３の左右方向における中央部に当接している。

以下、本実施形態の動作について説明する。電磁石ブロック２の励磁巻線２１に通電すると、可動鉄片１３が復帰ばね１８の付勢力に抗して第２の固定鉄片２４に吸引され、可動鉄片１３が下向きに移動する。これにより、可動鉄片１３がカート１２から離れるため、カート１２を上向きに押圧する力が失われ、カート１２及び可動接触子１１が接圧ばね１７の付勢力により下向きに移動する。そして、各可動接点１１Ａと各固定接点１０Ａとが接触することで、閉極する。

その後、励磁巻線２１への通電を停止すると、電磁石ブロック２による吸引力が失われるため、可動鉄片１３が復帰ばね１８の付勢力により上向きに移動してカート１２を上向きに押圧する。これにより、カート１２及び可動接触子１１が接圧ばね１７の付勢力に抗して上向きに移動するため、各可動接点１１Ａが各固定接点１０Ａから離れて開極する。

上述のように、本実施形態は駆動形式が実施形態１，２とは異なるものの、実施形態１，２と同様の効果を奏することができる。

（実施形態４）
以下、本発明に係る電磁継電器の実施形態４について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、片切り型の接点ブロック４と、接点ブロック４の外側に配置される電磁石ブロック２と、接点ブロック４及び電磁石ブロック２とが取り付けられる基板３とで構成される。なお、電磁石ブロック２及び基板３、並びに高抵抗部については実施形態１，２と共通であるので、説明は省略する。

接点ブロック４は、固定接点４０Ａが設けられる第１の固定端子４０と、固定接点４０Ａと接離する可動接点４１Ａが設けられる可動接触子４１と、可動接触子４１を回動自在に軸支する第２の固定端子４２とを備える。また、接点ブロック４は、可動接触子４１を押圧するカート４３と、カート４３を駆動させる可動鉄片４４と、上記各部材を挟持するベース４５及びカバー４６と、上記各部材を覆い、その内部に気密空間を形成する封止容器４７とを備える。

封止容器４７は、上記各実施形態の封止容器１６と同様に、ステンレス鋼板から後面を開口した直方体状に形成され、その開口の周縁には、全周に亘って外向きに突出する鍔部４７Ａが一体に形成されている。この鍔部４７Ａを基板３の前面に気密接合することで、封止容器４７の開口が閉塞される。なお、封止容器４７は、例えばＳＰＣＣや４２アロイ、ＳＵＹ等の鉄系材料で形成してもよい。

基板３には、前後方向に沿って長尺な平板状の第１の固定端子４０及び第２の固定端子４２が各々挿入される貫通孔３Ａが設けられている。なお、各固定端子４０，４２の形状は、棒状であれば平板状でなくてもよい。各固定端子４０，４２を各貫通孔３Ａに挿入した状態で同時成形を行うことにより、各固定端子４０，４２が基板３に固定される。この同時成形の際に、基板３の前面には、各固定端子４０，４２の前端部を除いた周囲を覆うように、樹脂材料から成るベース４５が形成される（図１６（ａ）参照）。また、この同時成形の際に、各固定端子４０，４２と各貫通孔３Ａの内周縁との間にも樹脂材料が入り込むため、各固定端子４０，４２と基板３との間は樹脂材料によって絶縁される。なお、各固定端子４０，４２を基板３に固定する方法としては、気密封止できるものであれば同時成形に限定されるものではない。

第１の固定端子４０の前端部の上面には、図１６（ａ）に示すように、後述する可動接点４１Ａと接離する固定接点４０Ａが固着されている。また、第２の固定端子４２の前端部の下面には、図１６（ａ）に示すように、後述する可動接触子４１の左端部が固着されている。可動接触子４１は、例えば銅等の金属材料により長尺板状に形成され、その右端部の下面には、固定接点４０Ａと接離する可動接点４１Ａが固着されている。なお、可動接触子４１は、ベース４５と後述するケース４６とで前後両側から挟まれることにより、前後方向の移動が規制されている。

可動接触子４１の上側には、可動接点４１Ａを固定接点４０Ａに接触させる向き（下向き）に可動接触子４１を付勢する接圧ばね４８が設けられている。接圧ばね４８は、左右方向に長尺な板ばねから成り、その左端部が第２の固定端子４２の前端部の上面に固着されるとともに、右端部が可動接触子４１の上面に当接している。

封止容器４７の内部には、その内周面を覆い且つベース４５との間で可動接触子４１や可動鉄片４４等の各部材を挟持する樹脂製のケース４６が設けられている。ケース４６の前部において接点対と対向する部位には、図１６（ｂ）に示すように凹部４６Ａが設けられており、当該凹部４６Ａは、各接点４０Ａ，４１Ａが接離する際に生じるアークを消弧するための消弧空間となっている。

この消弧空間の右側には、ベース４５から上向きに突出する部位に埋め込まれる形で永久磁石４５Ａが配置されている。すなわち、接点間を流れる電流と交差する方向（左右方向）に磁界が作用するように、永久磁石４５Ａが隣接配置されている。この永久磁石４５Ａから発生する磁力により、各接点４０Ａ，４１Ａが接離する際に生じるアークを引き伸ばし、消弧性能を向上させている。

可動鉄片４４は、金属材料により長尺板状に形成され、その左右両端部は、左右の第２の固定鉄片２４とそれぞれ対向するように配置される。可動鉄片４４の右端部には、円形状の軸穴（図示せず）が前後方向に貫通して設けられており、この軸穴には、ベース４５から前向きに突出する円柱状の軸部４５Ｂが挿通されている。したがって、可動鉄片４４は、この軸部４５Ｂを軸として第２の固定鉄片２４に吸引されて近付く位置と第２の固定鉄片２４から離れた位置との間で回動自在となっている。なお、ベース４５には、前向きに突出する円柱状の突部４５Ｃが軸部４５Ｂとは別に設けられており、この突部４５Ｃにより可動鉄片４４が必要以上に回動するのを規制している。また、可動鉄片４４は、ベース４５とケース４６とで前後両側から挟まれることにより、前後方向の移動が規制されている。

可動鉄片４４の上面には、断面視逆Ｌ字状のカート４３の下端部が固着されている。カート４３は、可動鉄片４４と一体に移動するもので、その上端部が可動接触子４１に当接している。したがって、可動鉄片４４が第２の固定鉄片２４に吸引されていない状態では、カート４３は可動鉄片４４と共に時計回りに回動し、その上端部が可動接触子４１を上向きに押圧するようになっている。

可動鉄片４４の上側には、可動接点４１Ａを固定接点４０Ａから離す向き（上向き）に可動鉄片４４を付勢する復帰ばね４９が設けられている。復帰ばね４９は、断面視逆Ｌ字状の板ばねから成り、その右端部がベース４５に埋め込まれる形で固定されるとともに、左端部が可動鉄片４４の上面に固着されている。

なお、本実施形態では、継鉄２２と、第１の固定鉄片２３と、第２の固定鉄片２４と、可動鉄片４４とで磁気回路が構成され、励磁巻線２１への通電により、可動鉄片４４が第２の固定鉄片２４に吸引される。

以下、本実施形態の動作について説明する。電磁石ブロック２の励磁巻線２１に通電すると、可動鉄片４４の左端部が復帰ばね４９の付勢力に抗して左側の第２の固定鉄片２４に吸引され、可動鉄片４４の左端部が反時計回りに回動する。これに伴ってカート４３も反時計回りに回動するため、カート４３が可動接触子４１を上向きに押圧する力が失われ、可動接触子４１が接圧ばね４８の付勢力により下向きに移動する。そして、可動接点４１Ａと固定接点４０Ａとが接触することで、閉極する。

その後、励磁巻線２１への通電を停止すると、電磁石ブロック２による吸引力が失われるため、可動鉄片４４の左端部が復帰ばね１８の付勢力により時計回りに回動する。これに伴ってカート４３も時計回りに回動するため、カート４３が可動接触子４１を上向きに押圧する。これにより、可動接触子４１が接圧ばね４８の付勢力に抗して上向きに移動するため、可動接点４１Ａが固定接点４０Ａから離れて開極する。

上述のように、本実施形態は接点が片切り型である点で上記各実施形態とは異なるものの、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態では、上記各実施形態のように接点が両切り型の電磁継電器と比較して必要な接点の数が少なくて済み、部品点数を削減することができるため、コストを抑えることができる。

１ 接点ブロック
１０ 固定端子
１０Ａ 固定接点
１１ 可動接触子
１１Ａ 可動接点
１２ カート
１３ 可動鉄片
１６ 封止容器
２ 電磁石ブロック
２１ 励磁巻線
２３ 第１の固定鉄片
２４ 第２の固定鉄片
３ 基板
３Ｃ 薄肉部（高抵抗部）

Claims (15)

1. 互いに接離する固定接点及び可動接点、及び前記可動接点を前記固定接点に接離させる可動鉄片を有する接点ブロックと、前記可動鉄片を駆動させる電磁石ブロックとを基板に固定して成り、前記接点ブロックは、前記基板に固定され且つ前記固定接点が設けられる固定端子と、前記可動接点が設けられる可動接触子と、前記可動鉄片と連動して前記可動接点を前記固定接点から離す向きに前記可動接触子を移動させるカートと、前記固定接点及び前記可動接点、前記可動接触子、前記カート、前記可動鉄片を収納し且つ前記基板に接合されて気密空間を形成する封止容器とを備え、前記電磁石ブロックは、励磁巻線と、前記励磁巻線への通電により前記可動鉄片を吸引する固定鉄片とを備え、前記電磁石ブロックは前記封止容器の外側に配置され、前記固定鉄片は、前記封止容器の外側に配置される第１の固定鉄片と、前記可動鉄片と対向する形で前記封止容器の内側に配置される第２の固定鉄片とから成り、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に流れる渦電流を抑制する抑制部を設けたことを特徴とする電磁継電器。
2. 前記抑制部は、前記基板における渦電流の流れる経路上に設けられて、前記基板の他の部位よりも電気抵抗の高い高抵抗部から成ることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
3. 前記高抵抗部は、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に設けられて前記基板の他の部位よりも厚み寸法の小さい薄肉部から成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
4. 前記高抵抗部は、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に設けられて前記基板の他の部位と厚み方向に沿ってずれる段部から成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
5. 前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位を、その断面積が他の部位の断面積よりも小さくなるように形成して成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
6. 前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位の外周をローレット形状に形成して成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
7. 前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位に１乃至複数の溝を設けて成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
8. 前記高抵抗部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位の外周をねじ形状に形成して成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
9. 前記高抵抗部は、前記基板における前記第２の固定鉄片の近傍に設けられる絶縁体から成ることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
10. 前記絶縁体は、前記第２の固定鉄片の周囲を囲むように前記基板に設けられることを特徴とする請求項９記載の電磁継電器。
11. 前記絶縁体は、セラミックスから成ることを特徴とする請求項９又は１０記載の電磁継電器。
12. 前記絶縁体は、絶縁性を有する樹脂材料から成ることを特徴とする請求項９又は１０記載の電磁継電器。
13. 前記高抵抗部は、前記基板を絶縁体と導電体とを交互に積層して形成した積層基板から成ることを特徴とする請求項２記載の電磁継電器。
14. 前記抑制部は、前記第２の固定鉄片の前記基板を貫通する部位を前記基板と平行な方向に屈曲させて成ることを特徴とする請求項１記載の電磁継電器。
15. 前記第２の固定鉄片は前記可動鉄片の両端部とそれぞれ対向する形で１対設けられ、前記各第２の固定鉄片を屈曲させる向きが互いに異なることを特徴とする請求項１４記載の電磁継電器。

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