JP2016039035A

JP2016039035A - 電磁継電器

Info

Publication number: JP2016039035A
Application number: JP2014161825A
Authority: JP
Inventors: 和男窪野; Kazuo Kubono
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: JP6336852B2

Abstract

【課題】消弧機能に関連する部品を省スペースで配置可能な電磁継電器を提供する。【解決手段】固定接点を有する固定接点部１１０と、前記固定接点に接触する可動接点を有する可動接点部１２０と、電磁石と、駆動用継鉄１３５と、駆動用継鉄１３５に対して回動可能に設けられ、前記電磁石の励磁に応じて動作して、可動接点部１２０を、前記固定接点と前記可動接点とが接触する位置と、前記固定接点と前記可動接点とが離れた位置との間で動作させる接極子１３１と、を備え、駆動用継鉄１３５は、前記固定接点及び前記可動接点を挟んで対向するように配置される複数の消弧用継鉄２３１、２３２を有し、それぞれ消弧用継鉄２３１、２３２の一方の面に取り付けられ、前記固定接点及び前記可動接点を挟んで互いに対向するように配置される複数の永久磁石２２１、２２２を備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は電磁継電器に関する。

電気信号の入力に応じて接点の開閉を行う電磁継電器が広く普及している。一般に、電磁継電器は、固定接点部と、固定接点部に接触する可動接点部と、可動接点部を動作させる電磁石装置とを備える。

また、電磁継電器では、固定接点部及び可動接点部の側面に永久磁石を配置することで、固定接点部と可動接点部との間で生じるアーク放電を短時間で消弧する消弧機能を実現している。更に、永久磁石の周囲に消弧用継鉄を配置することで、永久磁石による磁力を高め消弧性能の向上を図っている。

特開２０１４−１７０８６号公報特開２０１３−８０６９２号公報特開２０１２−１９５１０２号公報

電磁継電器を小型化するためには、電磁継電器を構成する各部の部品を小型化することに加え、部品点数を削減する等、各部品を省スペースで配置するための対策が不可欠であり、消弧機能に関連する部品も例外ではない。

本発明の１つの側面では、消弧機能に関連する部品を省スペースで配置可能な電磁継電器を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る電磁継電器は、以下のような構成を有する。すなわち、
固定接点を有する固定接点部と、
前記固定接点に接触する可動接点を有する可動接点部と、
電磁石と、
継鉄と、
前記継鉄に対して回動可能に設けられ、前記電磁石の励磁に応じて動作して、前記可動接点部を、前記固定接点と前記可動接点とが接触する位置と、前記固定接点と前記可動接点とが離れた位置との間で動作させる接極子と、
を備え、
前記継鉄は、前記固定接点及び前記可動接点を挟んで対向するように配置される複数の消弧継鉄部を有し、
それぞれ前記消弧継鉄部の一方の面に取り付けられ、前記固定接点及び前記可動接点を挟んで互いに対向するように配置される複数の磁性部を備えることを特徴とする。

本発明の各実施形態によれば、消弧機能に関連する部品を省スペースで配置した電磁継電器を提供することが可能になる。

電磁継電器の本体部の全体構成を示す図である。電磁継電器の本体部の各部の構成を示す図である。電磁継電器の消弧用継鉄の詳細構成を示した図である。永久磁石及び消弧用継鉄の取り付けを説明するための図である。電磁継電器の外側カバー及び底板を示す図である。外側カバーの内側形状及び当接部の当接状態を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

［第１の実施形態］
＜１．電磁継電器の本体部の全体構成＞
はじめに、本実施形態に係る電磁継電器の全体構成について説明する。図１は、外側カバー及び底板を取り外した状態の電磁継電器の本体部１００の全体構成を示す図である。

図１に示すように、電磁継電器の本体部１００は、固定接点部１１０と、可動接点部１２０と、電磁石装置１３０とを有しており、固定接点部１１０と、可動接点部１２０と、電磁石装置１３０とは、ベースモールド１４０等により固定されている。また、ベースモールド１４０の下側には、２つの端子１５０、２つの端子１６０が突出している。

固定接点部１１０は、２つの固定接点ばね１１１と２つの固定接点１１２とを有し、それぞれの固定接点ばね１１１は、互いに異なる端子１５０に接続されている。同様に、可動接点部１２０も２つの可動接点ばねと２つの可動接点とを有し、それぞれが対応する固定接点ばね１１１及び固定接点１１２と対向して配されている。また、２つの可動接点ばねは、保持部材１３７を介して接極子１３１に接続されている。なお、図１では、２つの可動接点ばねのうちの一方の可動接点ばね１２１と、２つの可動接点のうちの一方の可動接点１２２のみを示している。

電磁石装置１３０は、接極子１３１、鉄心１３２、巻線１３３、巻枠１３４、駆動用継鉄１３５、ヒンジばね１３６、保持部材１３７を有する。

接極子１３１は、駆動用継鉄１３５の上端部を支点として回動可能に設けられている。接極子１３１が駆動用継鉄１３５の上端部を支点として回動動作すると、保持部材１３７を介して接極子１３１に接続された可動接点部１２０は、可動接点と固定接点とが接触する接触位置と、可動接点と固定接点とが非接触となる非接触位置との間を往復動作する。

また、接極子１３１は、巻枠１３４の内部に挿入された鉄心１３２の端面（鉄心面）に対して吸着離反する。具体的には、巻枠１３４に巻き回された巻線１３３と接続された端子１６０に電圧が印加されることで電磁力が生じると（鉄心１３２、巻線１３３、巻枠１３４により形成される電磁石が励磁されると）、接極子１３１は鉄心面に吸着される。この結果、可動接点部１２０が接触位置に動作する。なお、可動接点部１２０が接触位置に動作すると、２つの可動接点と２つの固定接点とがそれぞれ接触するため、一方の端子１５０が、一方の固定接点及び可動接点、他方の可動接点及び固定接点を介して、他方の端子１５０と導通することとなる。

ヒンジばね１３６は、接極子１３１が鉄心面から離反する方向に接極子１３１を付勢するため、端子１６０への電圧の印加が停止すると、接極子１３１は鉄心面から離反し、可動接点部１２０は非接触位置へと動作する。そして、次に端子１６０に電圧が印加されるまでの間、可動接点部１２０の非接触位置は維持されることとなる。

＜２．電磁継電器の本体部の各部の構成＞
次に、電磁継電器の本体部１００の各部の構成について図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は、電磁継電器の本体部１００の各部のうち、電磁石装置１３０の構成を示す図であり、説明の便宜上、固定接点部１１０、可動接点部１２０、ベースモールド１４０、端子１５０等は省略している。

図２（ａ）に示すように、駆動用継鉄１３５はＬ字状に形成されており、その底部は巻枠１３４の底面付近に配置される。駆動用継鉄１３５の上端部は接極子１３１が矢印２０１方向に回動動作する際の支点となっている。接極子１３１を吸着離反する鉄心１３２は、巻枠１３４の内部に挿入されている。巻枠１３４の外周面には巻線１３３が巻き回されている。

図２（ｂ）、（ｃ）は、電磁継電器の本体部１００の各部のうち、固定接点部１１０と可動接点部１２０の構成ならびに、固定接点部１１０及び可動接点部１２０周辺の部品を示す図である。図２（ｂ）、（ｃ）では、説明の便宜上、接極子１３１、鉄心１３２、巻線１３３、巻枠１３４、ヒンジばね１３６、保持部材１３７、ベースモールド１４０、端子１６０等は省略している。

図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、対向して配置された固定接点部１１０と可動接点部１２０の側面には、磁性部材の一例である複数の永久磁石２２１、２２２が配置されている。永久磁石２２１、２２２は固定接点部１１０と可動接点部１２０とを挟んで互いに対向して配置されており、固定接点部１１０及び可動接点部１２０に対して磁力を発生させている。これにより、永久磁石２２１、２２２は、可動接点部１２０が接触位置から非接触位置へと動作する際、あるいは、可動接点部１２０が非接触位置から接触位置へと動作する際に、可動接点部１２０と固定接点部１１０との間で発生するアークを消弧する。

また、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動用継鉄１３５は、消弧継鉄部として、複数の消弧用継鉄２３１、２３２を有する。消弧用継鉄２３１、２３２は、永久磁石２２１、２２２の外側に位置し、永久磁石２２１、２２２による磁力の効果を高める。なお、消弧用継鉄２３１、２３２の構成は以下に詳説する。

＜３．消弧用継鉄の詳細構成＞
図３は、消弧用継鉄２３１、２３２の詳細構成を示す図である。このうち、図３（ａ）は、消弧用継鉄２３１、２３２が配置された位置近傍の斜視図であり、図３（ｂ）は、消弧用継鉄２３１、２３２が配置された位置近傍の平面図である。

図３（ａ）に示すように、永久磁石２２１、２２２、消弧用継鉄２３１、２３２は、平板形状を有している。消弧用継鉄２３１、２３２は、永久磁石２２１、２２２よりも大きい。永久磁石２２１、２２２はそれぞれ一方の面が消弧用継鉄２３１、２３２の面と接触しており、他方の面は互いに対向するように配置される。つまり、消弧用継鉄２３１、２３２は、永久磁石２２１、２２２それぞれの外側の面を覆っている。また、消弧用継鉄２３１、２３２の一方の側面は、駆動用継鉄１３５と接触している。なお、消弧用継鉄２３１、２３２は、駆動用継鉄１３５の幅方向の最も外側の位置において、駆動用継鉄１３５と接触している。

このため、図３（ｂ）に示すように、消弧用継鉄２３１、２３２が取り付けられた状態を上方から見ると、消弧用継鉄２３１、２３２と駆動用継鉄１３５とにより、コの字形状が形成される。

本実施形態では、コの字型の消弧用継鉄を配置するのではなく、駆動用継鉄１３５を消弧用継鉄の一部として共有化することで、コの字形状の消弧用継鉄を形成する。

このように、コの字形状の一辺を構成する部品を他の部品、すなわち駆動用継鉄１３５と共有化することで、消弧用継鉄２３１、２３２は、コの字型の消弧用継鉄を配置した場合と同程度に、永久磁石２２１、２２２の消弧性能を向上させることができる。更に、消弧用継鉄２３１、２３２を配置した場合、コの字型の消弧用継鉄を配置した場合と比較して省スペース化を実現することができる。

＜４．消弧用継鉄及び永久磁石の取り付け方法＞
次に、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２の取り付けについて説明する。図４は、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２の取り付けを示す図である。

図４の部分拡大領域４００に示すように、ベースモールド１４０には、消弧用継鉄２３２及び永久磁石２２２を上方から挿入するための開口部４０１が設けられている。なお、図４には図示していないが、ベースモールド１４０には、消弧用継鉄２３１及び永久磁石２２１を上方から挿入するための開口部も設けられている。

それぞれの開口部に、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２を上方から挿入することで、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２は、固定接点部１１０及び可動接点部１２０の側面に配置される。このとき、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２は、駆動用継鉄１３５に対して図３に示した位置関係に配置される。

＜５．外側カバー及び底板＞
次に、電磁継電器の外側カバー及び底板について説明する。図５は、電磁継電器の本体部１００を覆う外側カバー及び底板を示す図である。図５に示すように、電磁継電器の本体部１００には、外側カバー５１０と底板５２０とが取り付けられる。これにより、外側カバー５１０と底板５２０とが電磁継電器５００の最外面を形成し、電磁継電器の本体部１００が外側カバー５１０と底板５２０とにより覆われた電磁継電器５００が形成される。

なお、外側カバー５１０は、電磁継電器の本体部１００を覆うとともに、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２に当接することで、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２を固定する役割を果たす。図６は、外側カバー５１０の内側形状及び当接部の当接状態を示す図である。

図６（ａ）に示すように、外側カバー５１０の内部には、当接部６０１、６０２が配されている。外側カバー５１０は、電磁継電器の本体部１００に取り付けた際に、当接部６０１、６０２の下面が、永久磁石２２１、２２２及び消弧用継鉄２３１、２３２の上面に当接するよう構成されている。図６（ｂ）は、当接部６０１の下面が永久磁石２２１の上面に当接した様子を示している。また、図６（ｃ）は、当接部６０１が消弧用継鉄２３２の上面に当接した様子を示している。

これにより、消弧用継鉄２３１、２３２及び永久磁石２２１、２２２が固定され、これらの部品が開口部４０１等から滑り落ちるのを防止することができる。

＜６．まとめ＞
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る電磁継電器では、
・固定接点部と可動接点部の側面に、固定接点部と可動接点部とを挟んで互いに対向するように、永久磁石及び消弧用継鉄を配置した。
・消弧用継鉄を、駆動用継鉄の幅方向の最も外側の位置に取り付け、消弧用継鉄と駆動用継鉄とで、コの字形状を形成する構成とした。

このように、駆動用継鉄を消弧用継鉄の一部として共有化することで、コの字型の消弧用継鉄を配置した場合と同程度に、永久磁石の消弧性能を向上させつつ、コの字型の消弧用継鉄を配置した場合と比較して省スペース化を実現することができる。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、消弧用継鉄２３１、２３２の側面と、駆動用継鉄１３５とを接触するように取り付ける構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、消弧用継鉄２３１、２３２の側面と、駆動用継鉄１３５との間に、隙間を設けて取り付ける構成としてもよい。また、上記第１の実施形態では、消弧用継鉄２３１、２３２を、駆動用継鉄１３５と別体として構成することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、消弧用継鉄２３１、２３２は、駆動用継鉄１３５から延設するように駆動用継鉄と一体形成するようにしてもよい。

つまり、駆動用継鉄１３５が消弧継鉄部として有する消弧用継鉄２３１、２３２は、駆動用継鉄１３５と別体であっても一体であってもよく、別体であった場合には、接触して取り付けられても、隙間を設けて取り付けられてもよい。

上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１００：電磁継電器の本体部
１１０、１１０ａ、１１０ｂ：固定接点部
１１１、１１１ａ、１１１ｂ：固定接点ばね
１１２、１１２ａ、１１２ｂ：固定接点
１２０、１２０ａ、１２０ｂ：可動接点部
１２１、１２１ａ、１２１ｂ：可動接点ばね
１２２、１２２ａ、１２２ｂ：可動接点
１３０：電磁石装置
１３１：接極子
１３２：鉄心
１３３：巻線
１３４：巻枠
１３５：駆動用継鉄
１３６：ヒンジばね
１３７：保持部材
１４０：ベースモールド
１５０：端子
１６０：端子
２２１、２２２：永久磁石
２３１、２３２：消弧用継鉄
５００：電磁継電器
５１０：外側カバー
５２０：底板
６０１、６０２：当接部

Claims

固定接点を有する固定接点部と、
前記固定接点に接触する可動接点を有する可動接点部と、
電磁石と、
継鉄と、
前記継鉄に対して回動可能に設けられ、前記電磁石の励磁に応じて動作して、前記可動接点部を、前記固定接点と前記可動接点とが接触する位置と、前記固定接点と前記可動接点とが離れた位置との間で動作させる接極子と、
を備え、
前記継鉄は、前記固定接点及び前記可動接点を挟んで対向するように配置される複数の消弧継鉄部を有し、
それぞれ前記消弧継鉄部の一方の面に取り付けられ、前記固定接点及び前記可動接点を挟んで互いに対向するように配置される複数の磁性部を備えることを特徴とする、電磁継電器。
前記複数の消弧継鉄部は、前記継鉄とは別体により構成され、前記複数の消弧継鉄部の側面が前記継鉄に接触して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
前記複数の消弧継鉄部は、前記継鉄から延設されることで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
前記電磁継電器の最外面を形成する外側カバーであって、内部に、前記複数の消弧継鉄部に当接する当接部が設けられている外側カバーを有することを特徴とする請求項２または３に記載の電磁継電器。