JP2022135744A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁継電器において、電磁石の磁気効率の低下を抑制する。【解決手段】電磁継電器は、ケースと、接点装置と、駆動装置と、コイル端子とを備える。ケースは、第１壁と、第１壁と第１方向に対向する第２壁とを含む。接点装置は、第１固定端子と、第１固定端子と第１方向に離れて配置された第２固定端子とを含む。駆動装置は、ケースに収容される。駆動装置は、コイルと、ヨークとを含む。ヨークは、Ｕ字形状を有し、コイルを第１方向と異なる方向から囲む。コイル端子は、コイルに接続され、ケースの第１壁からケースの外部に引き出される。【選択図】図３

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

従来、電磁力によって接点を開閉する電磁継電器が知られている。電磁継電器は、コイルと、コイルを囲むヨークと、コイルに接続されるコイル端子とを備えている。ヨークは、コイル端子をケースの外側に引き出すための切り欠きを含む。

特開２０２０－１７３９３９号公報

特許文献１の電磁継電器では、ヨークの一部を切り欠くことで、コイル端子をケースの外部に引き出している。このため、ヨークの断面積が小さくなり、電磁石の磁気効率が低下する。

本発明の課題は、電磁継電器において、電磁石の磁気効率の低下を抑制することにある。

本発明の一態様に係る電磁継電器は、ケースと、接点装置と、駆動装置と、コイル端子とを備える。ケースは、第１壁と、第１壁と第１方向に対向する第２壁とを含む。接点装置は、第１固定端子と、第１固定端子と第１方向に離れて配置された第２固定端子とを含む。駆動装置は、ケースに収容される。駆動装置は、コイルと、ヨークとを含む。ヨークは、Ｕ字形状を有し、第１方向と異なる方向からコイルを囲む。コイル端子は、コイルに接続され、ケースの第１壁からケースの外部に引き出される。

この電磁継電器では、第１方向と異なる方向からコイルがヨークに囲まれており、コイル端子は、第２壁と第１方向に対向する第１壁からケースの外部に引き出される。すなわち、コイル端子は、ヨークに囲まれていない部分からケースの外部に引き出される。これにより、コイル端子をケースの外部に引き出すための切り欠きをヨークに設けた場合と比べて、電磁石の磁気効率の低下を抑制することができる。その結果、電磁石を効率よく使用することができる。また、コイル端子が第１方向と異なる方向から引き出される場合と比べて、電磁継電器の薄型化が図れる。

接点装置は、第１固定端子に配置される第１固定接点と、第２固定端子に配置される第２固定接点と、第１固定接点及び第２固定接点に対して第１方向と直交する第２方向に対向して配置される可動接触片とを含んでもよい。可動接触片の長手方向は、第１方向と一致してもよい。この場合は、可動接触片の長手方向からコイル端子がケースの外部に引き出されることになるので、例えば、コイル端子が可動接触片の短手方向からケースの外部に引き出される場合と比べて、可動接触片の短手方向において、電磁継電器の薄型化が図れる。

ヨークは、第１側部と、第１方向及び第２方向と直交する第３方向に第１側部と対向する第２側部と、第１側部と第２側部との間に配置される中央部とを含んでもよい。ケースは、第３方向の寸法が第１方向の寸法よりも小さくてもよい。この場合は、第３方向の寸法が第１方向の寸法よりも小さいケースにおいて、コイル端子がケースの第１壁からケースの外部に引き出されるので、第３方向において、電磁継電器の薄型化が図れる。また、ヨークの第１側部及び第２側部は、第１方向に沿って配置されることになる。そして、ケースは、第１方向の寸法が第３方向の寸法よりも大きいので、ヨークの第１側部及び第２側部が第３方向に沿って配置される場合と比べて、ヨークの断面積を大きく確保できるので、電磁石の磁気効率が向上する。

駆動装置は、コイルが巻き付けられるスプールをさらに含んでもよい。スプールは、フランジ部と、第１フランジ部と第２方向に対向する第２フランジ部と、第１フランジ部と第２フランジ部との間に配置される胴部とを含んでもよい。スプールの胴部は、第３方向の寸法が第１方向の寸法よりも小さくてもよい。この場合、第３方向において、電磁継電器さらに薄型化できる。

スプールは、胴部に形成され、第２方向に延びる収容部を含んでもよい。収容部は、第３方向の寸法が第１方向の寸法よりも小さくてもよい。この場合は、第３方向において、電磁継電器をさらに薄型化できる。

本発明によれば、電磁継電器において、電磁石の磁気効率の低下を抑制することができる。

電磁継電器の斜視図である。 電磁継電器の断面図である。 蓋部を取り外したときの電磁継電器を前方から見た図である。 コネクタハウジング周辺の斜視図である。 スプールを上方から見た図である。 変形例に係るスプールを上方から見た図である。

以下、本発明の一態様に係る電磁継電器１００の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面を参照するときにおいて、Ｘ１方向を左方向、Ｘ２方向を右方向、Ｙ１方向を前方向、Ｙ２方向を後方向、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向として説明する。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。なお、本実施形態において、左右方向は、第１方向の一例であり、上下方向は、第２方向の一例である、前後方向は、第３方向の一例である。

図１から図４に示すように、電磁継電器１００は、ケース２と、接点装置３と、駆動装置４と、コイル端子５とを備えている。

ケース２は、略四角形の箱型であり、樹脂などの絶縁材で形成されている。本実施形態では、ケース２は、樹脂製である。ケース２は、図１に示すように、前後方向の寸法が左右方向の寸法よりも小さい。

ケース２は、左壁２１ａと、右壁２１ｂと、上壁２１ｃと、下壁２１ｄと、前壁２１ｅと、図示しない後壁とを含む。左壁２１ａ、右壁２１ｂ、上壁２１ｃ、下壁２１ｄ、前壁２１ｅ及び後壁は、ケース２における外壁である。左壁２１ａ及び右壁２１ｂは、前後方向及び上下方向に延びている。左壁２１ａは、右壁２１ｂと左右方向に対向する。上壁２１ｃ及び下壁２１ｄは、前後方向及び左右方向に延びている。上壁２１ｃは、下壁２１ｄと上下方向に対向する。前壁２１ｅ及び後壁は、左右方向及び上下方向に延びている。前壁２１ｅは、後壁と前後方向に対向する。なお、左壁２１ａは、第１壁の一例であり、右壁２１ｂは、第２壁の一例である。

ケース２は、ケース本体部２１と、蓋部２２と、内側支持部２３，２４と、外側支持部２５，２６とを含む。

ケース本体部２１は、前方が開口している。ケース本体部２１は、左壁２１ａと、右壁２１ｂと、上壁２１ｃと、下壁２１ｄと、後壁とを含む。蓋部２２は、前壁２１ｅを含む。蓋部２２は、ケース本体部２１の開口を塞ぐようにケース本体部２１に取り付けられる。

内側支持部２３は、左壁２１ａの内面から右方向に突出して形成されている。内側支持部２４は、右壁２１ｂの内面から左方向に突出して形成されている。内側支持部２３，２４の上面は、平坦に形成されている。すなわち、内側支持部２３，２４の上面は、上下方向と直交する平面を含む。

外側支持部２５は、ケース本体部２１の外側に配置されている。外側支持部２５は、左壁２１ａの外面から左方向に突出して形成されている。外側支持部２５は、内側支持部２３よりも下方に配置されている。外側支持部２６は、右壁２１ｂの外面から右方向に突出して形成されている。外側支持部２６は、内側支持部２４よりも下方に配置されている。外側支持部２５，２６の上面は、平坦に形成されている。すなわち、外側支持部２５，２６の上面は、上下方向と直交する平面を含む。

接点装置３は、第１固定端子６と、第２固定端子７と、可動接触片８とを含む。第１固定端子６及び第２固定端子７は、板状の端子であり、導電性を有する材料で形成されている。第１固定端子６及び第２固定端子７は、左右方向に延びるとともに、屈曲した形状を有している。第１固定端子６及び第２固定端子７は、ケース２の内部と外部とに亘って延びている。

第１固定端子６は、第１固定接点６ａと、接点支持部６ｂと、延伸部６ｃと、外部接続部６ｄとを含む。第１固定接点６ａは、ケース２の内部に配置されている。接点支持部６ｂは、第１固定接点６ａを支持する。延伸部６ｃは、接点支持部６ｂから左方向に延びている。延伸部６ｃは、内側支持部２３の上面に支持されている。外部接続部６ｄは、ケース本体部２１の左側で外部に露出して配置されている。外部接続部６ｄは、左右方向に延びており、外側支持部２５の上面に支持されている。外部接続部６ｄは、バスバーなどの図示しない外部端子に接続される。

第２固定端子７は、第１固定端子６と左右方向に離れて配置されている。第２固定端子７は、第２固定接点７ａと、接点支持部７ｂと、延伸部７ｃと、外部接続部７ｄとを含む。第２固定端子７は、第１固定端子６と左右対称形状であるため詳細な説明は省略する。

可動接触片８は、一方向に長い板状の端子であり、導電性を有する材料で形成されている。可動接触片８は、ケース２の内部に配置されている。可動接触片８は、ケース２の内部で左右方向に延びている。可動接触片８は、第１固定接点６ａと第２固定接点７ａに対して上下方向に対向して配置されている。可動接触片８は、上下方向に移動可能である。可動接触片８の長手方向は、左右方向と一致する。可動接触片８の短手方向は、前後方向と一致する。可動接触片８は、長手方向の寸法が前後方向の寸法よりも大きい。

可動接触片８は、第１可動接点８ａと、第２可動接点８ｂとを含む。第１可動接点８ａは、第１固定接点６ａに対向して配置されている。第２可動接点８ｂは、第２固定接点７ａに対向して配置されている。

駆動装置４は、ケース２に収容されている。駆動装置４は、ケース２の左壁２１ａと右壁２１ｂとの間に配置されている。駆動装置４は、可動接触片８を上下方向に移動させる。駆動装置４は、可動機構１１と、コイル１２と、スプール１３と、可動鉄心１４と、固定鉄心１５と、第１ヨーク１６と、第２ヨーク１７と、復帰バネ１８とを含む。

可動機構１１は、可動接触片８に連結されている。図２に示すように、可動機構１１は、ホルダ１１ａと、駆動軸１１ｂと、接点バネ１１ｃとを含む。ホルダ１１ａは、可動接触片８を保持している。ホルダ１１ａは、可動接触片８と一体移動する。駆動軸１１ｂは、上下方向に延びている。駆動軸１１ｂは、可動接触片８の下方に配置されている。駆動軸１１ｂは、ホルダ１１ａに対して上下方向に相対移動可能にホルダ１１ａに接続されている。接点バネ１１ｃは、ホルダ１１ａと駆動軸１１ｂとの間に配置されている。接点バネ１１ｃは、ホルダ１１ａを介して可動接触片８をＺ１方向に付勢する。

コイル１２は、電圧が印加されて励磁されると、可動鉄心１４をＺ１方向に移動させる電磁力を発生させる。コイル１２は、接点装置３の下方に配置されている。

スプール１３は、コイル１２が巻き付けられる。スプール１３は、第１フランジ部１３ａと、第２フランジ部１３ｂと、胴部１３ｃと、収容部１３ｄと、端子保持部１３ｅとを含む。第１フランジ部１３ａの外径及び第２フランジ部１３ｂの外径は、１３ｃ胴部の外径よりも大きい。第１フランジ部１３ａは、胴部１３ｃの上端に接続されている。第２フランジ部１３ｂは、胴部１３ｃの下端に接続されている。第２フランジ部１３ｂは、第１フランジ部１３ａと上下方向に対向する。図５に示すように、第１フランジ部１３ａ及び第２フランジ部１３ｂは、端子保持部１３ｅを除いた部分が上下方向から見て円形である。

胴部１３ｃは、円筒形状を有しており、外周にコイル１２が巻き付けられる。胴部１３ｃは、上下方向に延びている。胴部１３ｃは、第１フランジ部１３ａと第２フランジ部１３ｂとの間に配置されている。図５に示すように、本実施形態では、胴部１３ｃの左右方向の寸法は、胴部１３ｃの前後方向の寸法と略同じである。

収容部１３ｄは、胴部１３ｃに形成されている。収容部１３ｄは、上下方向に延びている。収容部１３ｄは、上下方向から見て、円形の孔である。収容部１３ｄは、胴部１３ｃの中央部を上下方向に貫通して形成されている。

端子保持部１３ｅは、第１フランジ部１３ａに形成されている。端子保持部１３ｅは、第１フランジ部１３ａから左方向に延びている。図３に示すように、本実施形態では、端子保持部１３ｅは、左壁２１ａを左右方向に貫通しており、左壁２１ａから外部に露出している。

第１ヨーク１６は、矩形状であり、左右方向及び前後方向に延びている。第１ヨーク１６は、第２フランジ部１３ｂの下部に配置されており、コイル１２を下方から覆う。

第２ヨーク１７は、ヨークの一例である。第２ヨーク１７は、左右方向と異なる方向からコイル１２を囲むように配置されている。第２ヨーク１７は、Ｕ字形状を有している。本実施形態では、第２ヨーク１７は、左右方向から見たときにＵ字形状になるように配置されている。したがって、第２ヨーク１７は、前後方向及び上方向からコイル１２を囲むように配置されている。第２ヨーク１７は、第１ヨーク１６に接続されている。

第２ヨーク１７は、第１側部１７ａと、第２側部１７ｂと、中央部１７ｃとを含む。第１側部１７ａ及び第２側部１７ｂは、略矩形状であり、左右方向及び上下方向に延びている。第１側部１７ａは、コイル１２の前方に配置されている。第２側部１７ｂは、コイル１２の後方に配置されており、第１側部１７ａと前後方向に対向する。第１側部１７ａの下端及び第２側部１７ｂの下端は、第１ヨーク１６と接触する。

中央部１７ｃは、第１側部１７ａと第２側部１７ｂとの間に配置されており、第１側部１７ａと第２側部１７ｂとを接続する。中央部１７ｃは、第１ヨーク１６と上下方向に対向する。中央部１７ｃは、第１フランジ部１３ａの上部に配置されており、上方からコイル１２を覆う。中央部１７ｃは、固定鉄心１５に接続されている。

可動鉄心１４は、駆動軸１１ｂに一体移動可能に固定されている。可動鉄心１４及び固定鉄心１５は、スプール１３の収容部１３ｄに配置されている。可動鉄心１４及び固定鉄心１５は、収容部１３ｄの形状に対応した形状を有している。したがって、本実施形態では、可動鉄心１４及び固定鉄心１５は、上下方向から見て円形である。固定鉄心１５は、可動鉄心１４の上方で可動鉄心１４と対向して配置されている。復帰バネ１８は、可動鉄心１４をＺ２方向に付勢する。

コイル端子５は、コイル１２に駆動電源を供給するために設けられており、コイル１２に電気的に接続されている。図３に示すように、コイル端子５は、ケース２の左壁２１ａからケース２の外部に引き出される。コイル端子５は、ケース２の左壁２１ａからケース２の外部に露出する。コイル端子５は、ケース２の左壁２１ａを左右方向に貫通している。コイル端子５は、端子保持部１３ｅに保持されている。

コイル端子５は、図示しないコネクタが挿入されるコネクタハウジング３０の内側に配置されている。コネクタハウジング３０は、ケース２の左壁２１ａに固定されている。コネクタハウジング３０は、ケース２の左壁２１ａから左方向に延びている。コネクタハウジング３０は、コネクタが挿入される開口３０ａを含む。開口３０ａは、左方向に開口しており、開口３０ａからコネクタが挿入されて、コネクタがコイル端子５と電気的に接続される。なお、図３では、コネクタハウジング３０の図示を省略している。図４では、ケース２の図示を省略している。

上記構成の電磁継電器１００では、コイル１２が左右方向と異なる方向から第２ヨーク１７に囲まれており、コイル端子５は、右壁２１ｂと左右方向に対向する左壁２１ａからケース２の外部に引き出される。すなわち、コイル端子５は、第２ヨーク１７に囲まれていない部分からケース２の外部に引き出される。これにより、コイル端子５をケース２の外部に引き出すための切り欠きを第２ヨーク１７に設けた場合と比べて、電磁石の磁気効率の低下を抑制することができる。その結果、電磁石を効率よく使用することができる。また、コイル端子５がケース２の前壁２１ｅ又は後壁からケース２の外部に引き出される場合と比べて、前後方向において、電磁継電器の薄型化が図れる。

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。

第１ヨーク１６と第２ヨーク１７の配置を互いに入れ替えてもよい。すなわち、第１ヨーク１６を第１フランジ部１３ａの上部に配置して、第２ヨーク１７の中央部１７ｃを第２フランジ部１３ｂの下部に配置してもよい。

スプール１３は、形状が変更されてもよい。図６に示すように、スプール１３の胴部１３ｃは、前後方向の寸法が左右方向の寸法よりも小さくてもよい。胴部１３ｃは、上下方向から見て、矩形状、楕円形状、或いは長円形状であってもよい。この場合は、第１フランジ部１３ａ及び第２フランジ部１３ｂの前後方向の寸法を小さくできるので、前後方向において、スプール１３を小型化できる。その結果、前後方向において、電磁継電器１００を薄型化できる。

同様に、図６に示すように、スプール１３の収容部１３ｄは、前後方向の寸法が左右方向の寸法よりも小さくてもよい。収容部１３ｄは、上下方向から見て、矩形状、楕円形状、或いは長円形状であってもよい。この場合においても、第１フランジ部１３ａ及び第２フランジ部１３ｂの前後方向の寸法を小さくできるので、前後方向において、スプール１３を小型化できる。なお、可動鉄心１４及び固定鉄心１５は、積層鉄心であってもよい。

２ ケース
３ 接点装置
４ 駆動装置
５ コイル端子
６ 第１固定端子
６ａ 第１固定接点
７ 第２固定端子
７ａ 第２固定接点
８ 可動接触片
１２ コイル
１３ スプール
１３ａ 第１フランジ部
１３ｂ 第２フランジ部
１３ｃ 胴部
１３ｄ 収容部
１７ 第２ヨーク（ヨークの一例）
１７ａ 第１側部
１７ｂ 第２側部
１７ｃ 中央部
１００ 電磁継電器

Claims (5)

1. 第１壁と、前記第１壁と第１方向に対向する第２壁とを含むケースと、
   第１固定端子と、前記第１固定端子と前記第１方向に離れて配置された第２固定端子とを含む接点装置と、
   コイルと、Ｕ字形状を有し前記第１方向と異なる方向から前記コイルを囲むヨークとを含み、前記ケースに収容される駆動装置と、
   前記コイルに接続され、前記ケースの前記第１壁から前記ケースの外部に引き出されるコイル端子と、
   を備えた、
   電磁継電器。
2. 前記接点装置は、前記第１固定端子に配置される第１固定接点と、前記第２固定端子に配置される第２固定接点と、前記第１固定接点及び前記第２固定接点に対して前記第１方向と直交する第２方向に対向して配置される可動接触片とを含み、
   前記可動接触片の長手方向は、前記第１方向と一致する、
   請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記ヨークは、第１側部と、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に前記第１側部と対向する第２側部と、前記第１側部と前記第２側部との間に配置される中央部とを含み、
   前記ケースは、前記第３方向の寸法が前記第１方向の寸法よりも小さい、
   請求項２に記載の電磁継電器。
4. 前記駆動装置は、前記コイルが巻き付けられるスプールをさらに含み、
   前記スプールは、第１フランジ部と、前記第１フランジ部と前記第２方向に対向する第２フランジ部と、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との間に配置される胴部とを含み、
   前記スプールの前記胴部は、前記第３方向の寸法が前記第１方向の寸法よりも小さい、
   請求項３に記載の電磁継電器。
5. 前記スプールは、前記胴部に形成され、第２方向に延びる収容部を含み、
   前記収容部は、前記第３方向の寸法が前記第１方向の寸法よりも小さい、
   請求項４に記載の電磁継電器。

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