JP2021097002A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の接点ケースを備える電磁継電器において、接点ケースの強度を向上させることにある。【解決手段】電磁継電器は、固定端子と、可動接触片と、駆動装置と、接点ケースと、１以上の磁石と、１以上のヨークと、を備える。固定端子は、固定接点を含む。可動接触片は、固定接点に対向して配置された可動接点を含む。駆動装置は、可動接点が固定接点に接触する方向及び開離する方向に可動接触片を移動させる。接点ケースは、樹脂製である。接点ケースには、固定接点及び可動接触片が収容される。１以上の磁石は、接点ケースの周囲に配置され、接点ケース内に磁界を発生させる。１以上のヨークは、接点ケースに固定される。【選択図】図３

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

電磁継電器は、固定接点、可動接点及び可動接触片が収容される接点ケースを備えている（特許文献１参照）。接点ケースは、接点ケース内の内圧が上昇したきに、接点ケースが膨張して変形するおそれがある。このため、特許文献１では、接点ケースをセラミック製にすることで、接点ケースの強度を確保している。

特許第５１６３３１８号公報

例えば、接点ケースの製造コストを抑えるために、接点ケースを樹脂製にすることが考えられる。しかしながら、樹脂製の接点ケースでは、接点ケースの強度を確保することが難しく、接点ケース内の内圧が上昇したときに、接点ケースが膨張して変形するおそれある。

本発明の課題は、樹脂製の接点ケースを備える電磁継電器において、接点ケースの強度を向上させることにある。

本発明の一態様に係る電磁継電器は、固定端子と、可動接触片と、駆動装置と、接点ケースと、１以上の磁石と、１以上のヨークと、を備える。固定端子は、固定接点を含む。可動接触片は、固定接点に対向して配置された可動接点を含む。駆動装置は、可動接点が固定接点に接触する方向及び開離する方向に可動接触片を移動させる。接点ケースは、樹脂製である。接点ケースには、固定接点及び可動接触片が収容される。１以上の磁石は、接点ケースの周囲に配置され、接点ケース内に磁界を発生させる。１以上のヨークは、接点ケースに固定される。

この電磁継電器では、接点ケースに固定されるヨークによって接点ケースの強度を向上させることができる。これにより、接点ケース内の内圧が上昇したときに、接点ケースの膨張による変形を抑制することができる。

ヨークの少なくとも一部は、接点ケースの外面に接触して配置されてもよい。この場合は、接点ケースの膨張による変形をヨークによって効果的に抑制することができる。

ヨークは、接点ケースに圧入固定されてもよい。この場合は、ヨークを接点ケースに強固に固定することができる。

ヨークは、可動接触片の移動方向に突出する１以上の圧入突起を含んでもよい。接点ケースは、圧入突起に対応して設けられ、圧入突起が圧入される１以上の圧入穴を含んでもよい。この場合は、簡単な構成でヨークを接点ケースに固定することができる。

ヨークは、接点ケースの周囲を囲むように配置されてもよい。この場合は、接点ケースの膨張による変形を接点ケースの広範囲にわたって抑制することができる。

ヨークは、可動接触片の長手方向又は短手方向のいずれか一方に延びる中央部と、中央部の両端から可動接触片の長手方向及び短手方向のいずれか他方に延びる１対の側部と、を含んでもよい。圧入突起は、中央部と１対の側部のうち、少なくとも１対の側部のそれぞれに設けられてもよい。この場合は、１対の側部を含むヨークにおいてヨークを接点ケースに強固に固定することができる。

ヨークは、接点ケースにインサート成形されてもよい。この場合においても、ヨークによって接点ケースの強度を向上させることができるので、接点ケースの膨張による変形を抑制することができる。

固定端子は、円柱状であり、可動接触片の移動方向に延びていてもよい。この場合は、円柱状の固定端子を含む電磁継電器において、接点ケースの膨張による変形を抑制することができる。

本発明によれば、樹脂製の接点ケースを備える電磁継電器において、接点ケースの強度を向上させることができる。

電磁継電器の断面模式図である。 固定端子、磁石及び接点ケースを上方から見た図である。 固定端子、磁石、ヨーク及び接点ケースを上方から見た図である。 ヨークの斜視図である。 磁石の配置の変形例を示した図である。 ヨークの変形例を示した図である。 ヨークの変形例を示した図である。 接点ケースの変形例を示した図である。 接点ケースの変形例を示した図である。

以下、本発明の一態様に係る電磁継電器の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は電磁継電器１００の断面模式図である。図１に示すように、電磁継電器１００は、ハウジング２と、接点装置３と、接点ケース４と、駆動装置５と、１以上の磁石６（図２参照）と、１以上のヨーク７と、を備えている。

なお、図面を参照するときにおいて、説明を分かり易くするために図１における上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」として説明する。また、図１における紙面の奥側を「前」、手前側を「後」として説明する。ただし、これらの方向は、説明の便宜上、定義されるものであって、電磁継電器１００の配置方向を限定するものではない。

ハウジング２は、略四角形の箱型であり、樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されている。ハウジング２の内部には、接点装置３、接点ケース４と、駆動装置５と、１以上の磁石６及び１以上のヨーク７が収容されている。

接点装置３は、図１に示すように、固定端子１１，１２と、可動接触片１３と、可動機構１４と、を含む。固定端子１１，１２は、円柱状の端子であり、可動接触片１３の移動方向に延びている。ここでは、固定端子１１，１２は、上下方向に延びており、接点ケース４の上部に固定されている。固定端子１２は、固定端子１１と左右方向に間隔を隔てて配置されている。

固定端子１１は、固定接点１１ａと、外部接続部１１ｂと、を含む。固定接点１１ａは、接点ケース４内に配置されている。外部接続部１１ｂは、ハウジング２から上方に突出して外部に露出している。

固定端子１２は、固定接点１２ａと、外部接続部１２ｂと、を含む。固定接点１２ａは、接点ケース４内に配置されている。外部接続部１２ｂは、ハウジング２から上方に突出して外部に露出している。

可動接触片１３は、一方向に長い板状部材であり、ここでは左右方向に延びている。可動接触片１３は、接点ケース４内に配置されている。本実施形態において、可動接触片１３の長手方向は、左右方向と一致する。また、可動接触片１３の短手方向は、前後方向と一致する。

可動接触片１３は、可動接点１３ａ，１３ｂを含む。可動接点１３ａは、固定接点１１ａに対向して配置され、固定接点１１ａに接触可能である。可動接点１３ｂは、固定接点１２ａに対向して配置され、固定接点１２ａに接触可能である。可動接点１３ｂは、可動接点１３ａと左右方向に間隔を隔てて配置されている。

可動接触片１３は、可動接点１３ａ，１３ｂが固定接点１１ａ，１２ａに接触する接触方向及び開離する開離方向に移動可能に設けられる。すなわち、本実施形態では、可動接触片１３は、上下方向に移動可能である。

可動機構１４は、可動接触片１３を支持する。可動機構１４は、固定接点１１ａ，１２ａと可動接点１３ａ，１３ｂとが接触する閉位置と、固定接点１１ａ，１２ａと可動接点１３ａ，１３ｂとが開離する開位置とに移動可能に設けられる。

可動機構１４は、駆動軸２１と、第１保持部材２２と、第２保持部材２３と、接点バネ２４と、を含む。駆動軸２１は、可動接触片１３に連結される。駆動軸２１は、上下方向に延びており、可動接触片１３を上下方向に貫通している。駆動軸２１は、上下方向に移動可能に設けられる。

第１保持部材２２は、可動接触片１３よりも上方で駆動軸２１に固定されている。第２保持部材２３は、可動接触片１３よりも下方で駆動軸２１に固定されている。接点バネ２４は、可動接触片１３と第２保持部材２３の間に配置されている。接点バネ２４は、第２保持部材２３を介して可動接触片１３を接触方向に付勢する。

駆動装置５は、可動鉄心３１と、固定鉄心３２と、ヨーク３３と、復帰バネ３４と、を含む。また、駆動装置５は、図示しないコイル及びスプールを含む。駆動装置５は、電磁力によって、可動機構１４を介して可動接触片１３を接触方向と開離方向とに移動させる。
なお、駆動装置５は、従来と同様の構成であるため詳細な説明を省略する。

接点ケース４は、樹脂製である。接点ケース４には、固定接点１１ａ，１２ａ及び可動接触片１３が収容されている。接点ケース４は、ケース部４１と、底部４２とを含む。ケース部４１は、底部４２の上部に配置されている。

図２は、固定端子１１，１２、磁石６及び接点ケース４を上方から見た図である。図３は、固定端子１１，１２、磁石６、ヨーク７及び接点ケース４を上方から見た図である。図２及び図３では、ハウジング２を省略して示している。ケース部４１は、上面部４１ａと、第１〜第４側壁部４１ｂ〜４１ｅと、を含む。上面部４１ａは、上面視において略矩形状であり、前後方向及び左右方向に延びている。ここでは、ケース部４１は、前後方向よりも左右方向の寸法が大きく形成されている。上面部４１ａは、固定端子１１，１２が上下方向に貫通している。第１〜第４側壁部４１ｂ〜４１ｅは、ケース部４１の前後左右にそれぞれ位置しており、上面部４１ａから底部４２に向かって延びている。第１側壁部４１ｂと第２側壁部４１ｃは、左右方向に対向して配置されている。第３側壁部４１ｄと第４側壁部４１ｅは、前後方向に対向して配置されている。

底部４２は、ケース部４１を下方から覆うように配置されている。底部４２は、上面視において略矩形状であり、ケース部４１よりも前後方向及び左右方向に延びている。底部４２は、複数の圧入穴４２ａを含む。圧入穴４２ａは、後述する圧入突起７１ｄ，７２ｄに対応して設けられている。圧入穴４２ａは、ケース部４１よりも外側の位置で底部４２の上面から下面に向かって凹んで形成されている。本実施形態では、圧入穴４２ａが第１〜第４側壁部４１ｂ〜４１ｅのそれぞれの外側の位置に２個ずつ設けられている。

１以上の磁石６は、永久磁石であり、接点ケース４の周囲に配置され、接点ケース４内に磁界を発生させる。これにより、接点に生じるアークにローレンツ力が作用してアークが伸長される。

１以上の磁石６は、第１磁石６ａと、第２磁石６ｂとを含む。第１磁石６ａと第２磁石６ｂは、左右方向に対向して配置されている。第１磁石６ａは、第１側壁部４１ｂの外面に接触して配置されている。第２磁石６ｂは、第２側壁部４１ｃの外面に接触して配置されている。

１以上のヨーク７は、接点ケース４に固定されている。１以上のヨーク７の少なくとも一部は、接点ケース４の外面に接触し配置されている。１以上のヨーク７は、接点ケース４の周囲を囲むように配置されている。１以上のヨーク７は、第１ヨーク７１と、第２ヨーク７２とを含む。

第１ヨーク７１は、上面視において略Ｕ字形状である。詳細には、図３及び図４に示すように、第１ヨーク７１は、中央部７１ａと、第１側部７１ｂと、第２側部７１ｃと、複数の圧入突起７１ｄと、を含む。第１側部７１ｂと第２側部７１ｃは、１対の側部の一例である。

中央部７１ａは、前後方向及び上下方向に延びている。中央部７１ａは、上面視において直線状に延びている。中央部７１ａは、第３側壁部４１ｄの外面を覆うように配置されている。本実施形態では、中央部７１ａは、第３側壁部４１ｄの外面に接触して配置されている。

第１側部７１ｂは、第１側壁部４１ｂの外面を覆うように中央部７２ａの左端から前後方向に延びている。第１側部７１ｂは、第１磁石６ａと左右方向に重なる位置まで延びており、第１磁石６ａの外面の一部を覆う。

第２側部７１ｃは、第１側部７１ｂと左右方向に対向している。第２側部７１ｃは、第２側壁部４１ｃの外面を覆うように中央部７１ａの右端から前後方向に延びている。第２側部７１ｃは、第２磁石６ｂと左右方向に重なる位置まで延びており、第２磁石６ｂの外面の一部を覆う。

圧入突起７１ｄは、圧入穴４２ａに圧入固定される。圧入突起７１ｄが圧入穴４２ａに圧入固定されることで、第１ヨーク７１が接点ケース４に固定される。圧入突起７１ｄは、図４に示すように、中央部７１ａ、第１側部７１ｂ及び第２側部７１ｃのそれぞれの下端に設けられている。中央部７１ａには、左右方向に間隔を隔てて２つの圧入突起７１ｄが設けられている。中央部７１ａに設けられる圧入突起７１ｄのそれぞれは、中央部７１ａの両端に近接した位置に設けられている。第１側部７１ｂ及び第２側部７１ｃには、それぞれ１つの圧入突起７１ｄが設けられている。

第２ヨーク７２は、第１ヨーク７１と同じ形状であり、配置される位置が第１ヨーク７１と異なる。第２ヨーク７２は、第１ヨーク７１と前後方向に離れて配置されている。第２ヨーク７２は、中央部７２ａと、第１側部７２ｂと、第２側部７２ｃと、複数の圧入突起７２ｄと、を含む。

中央部７２ａは、第４側壁部４１ｅの外面を覆うように配置されている。本実施形態では、中央部７２ａは、第４側壁部４１ｅの外面に接触して配置されている。第１側部７２ｂは、第２側壁部４１ｃの外面を覆うように中央部７２ａの右端から前後方向に延びている。第１側部７２ｂは、第２磁石６ｂと左右方向に重なる位置まで延びており、第２磁石６ｂの外面の一部を覆う。第２側部７２ｃは、第１側壁部４１ｂの外面を覆うように中央部７２ａの左端から前後方向に延びている。第２側部７２ｃは、第１磁石６ａと左右方向に重なる位置まで延びており、第１磁石６ａの外面の一部を覆う。

圧入突起７２ｄは圧入穴４２ａに圧入固定される。圧入突起７２ｄが圧入穴４２ａに圧入固定されることで、第２ヨーク７２が接点ケース４に固定される。

上記構成の電磁継電器１００では、接点ケース４に固定されるヨーク７によって接点ケース４の強度を向上させることができる。これにより、接点ケース４内の内圧が上昇したときに、接点ケース４の膨張による変形を抑制することができる。特に本実施形態では、第１ヨーク７１の中央部７１ａがケース部４１の第３側壁部４１ｄの外面に接触して配置され、第２ヨーク７２の中央部７２ａがケース部４１の第４側壁部４１ｅの外面に接触して配置されている。これにより、接点ケース４内の内圧が上昇したときに、接点ケース４の膨張による変形を効果的に抑制することができる。また、複数の圧入突起７１ｄ，７２ｄが複数の圧入穴４２ａに圧入されて接点ケース４にヨーク７固定されるので、接点ケース４にヨーク７を強固に固定することができる。これにより、接点ケース４の強度をさらに高めることができる。

以上、本発明の一態様に係る電磁継電器の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、ハウジング２、接点装置３、接点ケース４、駆動装置５、磁石６或いはヨーク７の形状、或いは配置が変更されてもよい。

前記実施形態では固定端子１１，１２が円柱状であったが、固定端子１１，１２は、左右方向或いは前後方向に延びる板状の端子であってもよい。

前記実施形態では接点ケース４が略直方体であったが、直方体以外の多角形状、円柱状、或いは略楕円柱であってもよい。

図５に示すように、第１磁石６ａと第２磁石６ｂとが前後方向に対向して配置されてもよい。この場合、第１ヨーク７１の中央部７１ａが第１側壁部４１ｂの外面に接触して配置され、第２ヨーク７２の中央部７２ａが第２側壁部４１ｃの外面に接触して配置されてもよい。また、磁石６は、単一或いは３つ以上であってもよい。

前記実施形態では、ヨーク７が第１ヨーク７１と第２ヨーク７２の２個のヨークを含んでいたが、ヨーク７は、単一或いは３つ以上であってもよい。例えば、図６に示すように、ヨーク７を一体にして、ヨーク７でケース部４１の周囲全体を囲んでもよい。この場合、図７に示すように、ヨーク７を第１ヨーク７１と第２ヨーク７２とに分割して第１ヨーク７１と第２ヨーク７２とを鍵状に係合させてヨーク７の強度を高めてもよい。

前記実施形態では、第１ヨーク７１が接点ケース４の外面に接触して配置され、第２ヨーク７２が接点ケース４の外面に接触して配置されていたが、第１ヨーク７１及び第２ヨーク７２は、必ずしも接点ケース４に接触して配置されなくてもよい。また、前記実施形態では、第１ヨーク７１が略Ｕ字形状であったが、磁石６の配置或いは形状によっては、第１ヨーク７１において第１側部７１ｂ及び第２側部７１ｃが省略されてもよい。同様に、第２ヨーク７２においても、第１側部７２ｂ及び第２側部７２ｃが省略されてもよい。

接点ケース４にヨーク７を固定する手段は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、図８に示すように、ヨーク７が接点ケース４にインサート成形されることで、ヨーク７が接点ケース４に固定されてもよい。或いは、図９に示すように、接点ケース４にヨーク７の少なくとも一部が嵌合する溝部４ａを接点ケース４に設けて、溝部４ａにヨーク７を圧入することでヨーク７が接点ケース４に固定されてもよい。また、溝部４ａと圧入穴４２ａとを組み合わせて、ヨーク７が接点ケース４に固定されてもよい。例えば、中央部７１ａ，７２ａが溝部４ａに圧入固定され、第１側部７１ｂ，７２ｂの圧入突起７１ｄ，７２ｄが圧入穴４２ａに固定されてもよい。

本発明によれば、樹脂製の接点ケースを備える電磁継電器において、接点ケースの強度を向上させることができる。

４ 接点ケース
５ 駆動装置
６ 磁石
７ ヨーク
１１，１２ 固定端子
１１ａ，１１ｂ 固定接点
１３ 可動接触片
１３ａ，１３ｂ 可動接点
４２ａ 圧入穴
７１ａ，７２ａ 中央部
７１ｂ，７１ｃ １対の側部
７１ｄ，７２ｄ 圧入突起
７２ｂ，７２ｃ １対の側部
１００ 電磁継電器

Claims (8)

1. 固定接点を含む固定端子と、
   前記固定接点に対向して配置された可動接点を含む可動接触片と、
   前記可動接点が前記固定接点に接触する方向及び開離する方向に前記可動接触片を移動させる駆動装置と、
   前記固定接点及び前記可動接触片が収容される樹脂製の接点ケースと、
   前記接点ケースの周囲に配置され、前記接点ケース内に磁界を発生させる１以上の磁石と、
   前記接点ケースに固定される１以上のヨークと、
   を備える、電磁継電器。
2. 前記ヨークの少なくとも一部は、前記接点ケースの外面に接触して配置されている、
   請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記ヨークは、前記接点ケースに圧入固定されている、
   請求項１又は２に記載の電磁継電器。
4. 前記ヨークは、前記可動接触片の移動方向に突出する１以上の圧入突起を含み、
   前記接点ケースは、前記圧入突起に対応して設けられ、前記圧入突起が圧入される１以上の圧入穴を含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁継電器。
5. 前記ヨークは、前記接点ケースの周囲を囲むように配置されている、
   請求項４に記載の電磁継電器。
6. 前記ヨークは、前記可動接触片の長手方向又は短手方向のいずれか一方に延びる中央部と、前記中央部の両端から前記可動接触片の長手方向及び短手方向のいずれか他方に延びる１対の側部と、を含み、
   前記圧入突起は、前記中央部と１対の前記側部のうち、少なくとも１対の前記側部のそれぞれに設けられている、
   請求項５に記載の電磁継電器。
7. 前記ヨークは、前記接点ケースにインサート成形されている、
   請求項１に記載の電磁継電器。
8. 前記固定端子は、円柱状であり、前記可動接触片の移動方向に延びている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の電磁継電器。

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