JP2023063096A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】接点ケースの固定を安価にできる電磁継電器を提供する。【解決手段】電磁継電器は、固定端子と、可動接触片と、接点ケースと、駆動装置と、を備える。固定端子は、固定接点を含む。可動接触片は、固定接点に対向する可動接点を含む。接点ケースは、固定接点及び前記可動接触片を収容する。駆動装置は、接点ケースにねじ締結される固定鉄心と、固定鉄心と接点ケースとに挟持されるヨークとを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

従来、固定接点と可動接触片とが収容される接点ケースを備えた電磁継電器が知られている（特許文献１参照）。接点ケースは、ろう付け、溶接等の手段でヨークに対して固定されている。

特開２０１８－１６３７６１号公報

接点ケースをろう付け、溶接等の手段で固定する場合、高い部品精度が要求されるとともに、製造コストの増大を招いてしまう。

本発明の課題は、接点ケースの固定を安価にできる電磁継電器を提供することにある。

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、接点ケースと、駆動装置と、を備える。固定端子は、固定接点を含む。可動接触片は、固定接点に対向する可動接点を含む。接点ケースは、固定接点及び前記可動接触片を収容する。駆動装置は、接点ケースにねじ締結される固定鉄心と、固定鉄心と接点ケースとに挟持されるヨークとを含む。

この電磁継電器では、接点ケースは、固定鉄心とねじ締結により固定されるので、ろう付け、溶接等の手段で接点ケースを固定する場合と比べて、接点ケースの固定を安価にできる。接点ケースを簡単な方法で固定することができるので、電磁継電器の生産効率が向上する。また、溶接等の手段で接点ケースを固定する場合と比べて、高い部品精度が要求されない。ヨークは、固定鉄心と接点ケースとに挟持されるので、接点ケースをヨークに対して簡単な方法で固定できる。

駆動装置は、固定鉄心の一部が収容される有底筒体をさらに含んでもよい。有底筒体は、固定鉄心とヨークとに挟持されてもよい。この場合は、簡単な構成で、有底筒体を固定できる。

電磁継電器は、ヨークと接点ケースとの間に配置された弾性部材をさらに備えてもよい。この場合は、弾性部材によってねじ締結が緩むことを抑制できるとともに、電磁継電器の動作音を静音化できる。

固定鉄心は、大径部と、大径部よりも小径の小径部と、小径部の外周面に形成された雄ねじ部とを含んでもよい。接点ケースは、雄ねじ部とねじ結合する雌ねじ部を含んでもよい。この場合は、接点ケースに固定鉄心を直接ねじ締結できる。

電磁継電器は、補強部材をさらに備えてもよい。補強部材は、固定鉄心の雄ねじ部と接点ケースの雌ねじ部の間に配置され、接点ケースの雌ねじ部を補強してもよい。この場合は、雌ねじ部の強度を高めることができる。

電磁継電器は、固定鉄心とねじ結合するねじ部材をさらに備えてもよい。接点ケースは、ねじ部材を介して固定鉄心にねじ締結されてもよい。接点ケースは、固定鉄心とねじ部材とに挟持されてもよい。この場合は、例えば、ナットを用いて接点ケースを固定鉄心にねじ締結できる。

接点ケースは、ヨークに回り止めされてもよい。この場合は、接点ケースと固定鉄心とをねじ締結するときにおいて、接点ケースの位置ずれをヨークによって抑制できる。

ヨークは、接点ケースを回り止めする複数の凸部を含んでもよい。この場合は、簡単な構成で接点ケースを回り止めできる。

接点ケースは、複数の凸部に係止される係止凹部を含んでもよい。この場合は、簡単な構成で接点ケースを回り止めできる。

複数の凸部は、接点ケースを貫通してもよい。この場合は、接点ケースの位置ずれをヨークによってさらに抑制できる。

接点ケースは、ヨークの側部に回り止めされる回り止め部を含んでよい。この場合は、簡単な構成で接点ケースを回り止めできる。

本発明によれば、接点ケースの固定を安価にできる電磁継電器を提供することができる。

電磁継電器の断面模式図である。 固定鉄心周辺の断面模式図である。 接点ケースの斜視図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。 変形例に係る固定鉄心周辺の断面模式図である。

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、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の紙面と直交する方向を前後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。

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、接点ケース２と、接点装置３と、駆動装置４とを備えている。

接点ケース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。なお、接点ケース２は、金属製であってもよい。

接点ケース２は、天面部２ａと、側壁２ｂと、底部２ｃと、貫通孔２ｄ（図２参照）と、雌ねじ部２ｅ（図２参照）とを含む。天面部２ａは、上方から見て矩形状である。側壁２ｂは、天面部２ａの前後左右の端部から下方に延びている。底部２ｃは、上方から見て矩形状であり、天面部２ａと上下方向に対向する。底部２ｃは、天面部２ａの下方に配置されており、側壁２ｂに接続されている。貫通孔２ｄは、底部２ｃの中央を上下方向に貫通して形成されている。雌ねじ部２ｅは、貫通孔２ｄの内周面に形成されている。

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１０と、可動機構１１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、左右方向に延びている。第１固定端子６及び第２固定端子７は、左右方向に互いに間隔を隔てて配置されている。第１固定端子６及び第２固定端子７は、銅などの導電性を有する材料で形成されている。

第１固定端子６は、第１固定接点６ａと、第１外部接続部６ｂとを含む。第１固定接点６ａは、接点ケース２に収容されている。第１固定接点６ａは、接点ケース２内において、第１固定端子６の下面に配置されている。第１固定接点６ａは、第１固定端子６と一体であってもよい。第１外部接続部６ｂは、接点ケース２の側壁２ｂから左方に突出する。

第２固定端子７は、第２固定接点７ａと、第２外部接続部７ｂとを含む。第２固定接点７ａは、接点ケース２に収容されている。第２固定接点７ａは、接点ケース２内において、第２固定端子７の下面に配置されている。第２固定接点７ａは、第２固定端子７と一体であってもよい第２外部接続部７ｂは、接点ケース２の側壁２ｂから右方に突出する。

可動接触片１０は、一方向に長い板状部材であり、銅などの導電性を有する材料で形成されている。可動接触片１０は、接点ケース２に収容されている。可動接触片１０の左右方向の寸法は、可動接触片１０の前後方向の寸法よりも大きい。

可動接触片１０は、第１可動接点１０ａと、第２可動接点１０ｂとを含む。第１可動接点１０ａは、第１固定接点６ａと対向する位置に配置されており、第１固定接点６ａに接触可能である。第２可動接点１０ｂは、第１可動接点１０ａと左右方向に離れている。第２可動接点１０ｂは、第２固定接点７ａと対向する位置に配置されており、第２固定接点７ａに接触可能である。第１可動接点１０ａ及び第２可動接点１０ｂは、可動接触片１０と一体であってもよい。

可動接触片１０は、第１可動接点１０ａが第１固定接点６ａに接触する方向（ここでは上方）および第１可動接点１０ａが第１固定接点６ａから開離する方向（ここでは下方）に移動可能に設けられる。

可動機構１１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１０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１０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１０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１０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１０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１０を上方に付勢する。

駆動装置４は、接点装置３の下方に配置されている。駆動装置４は、電磁力により、可動機構１１の駆動軸２１を介して可動接触片１０を移動させる。駆動装置４は、コイル３１と、スプール３２と、可動鉄心３３と、固定鉄心３４と、第１ヨーク３５と、第２ヨーク３６と、復帰バネ３７と、を含む。

コイル３１は、電圧が印加されて励磁されると、可動鉄心３３を上方に移動させる電磁力を発生させる。スプール３２は、筒形状を有しており、外周にコイル３１が巻き付けられる。可動鉄心３３は、スプール３２の内側に配置されている。可動鉄心３３は、駆動軸２１に一体移動可能に連結されている。

固定鉄心３４は、可動鉄心３３と対向する位置に配置されている。固定鉄心３４は、可動鉄心３３の上方に配置されている。固定鉄心３４は、接点ケース２にねじ締結される。固定鉄心３４は、駆動軸２１が上下方向に貫通している。駆動軸２１は、固定鉄心３４に対して、上下方向に移動可能である。

図２に示すように、固定鉄心３４は、大径部３４ａと、小径部３４ｂと、雄ねじ部３４ｃと、貫通孔３４ｄとを含む。大径部３４ａは、スプール３２の内側に配置されている。大径部３４ａは、第１ヨーク３５と上下方向に接触している。小径部３４ｂは、大径部３４ａの上部から上方に突出している。小径部３４ｂの外径は、大径部３４ａの外径よりも小さい。すなわち、左右方向おける小径部３４ｂの寸法は、左右方向における大径部３４ａの寸法よりも小さい。小径部３４ｂは、第１ヨーク３５及び接点ケース２の貫通孔２ｄを上下方向に貫通するように配置されている。

雄ねじ部３４ｃは、小径部３４ｂの先端外周面に形成されている。雄ねじ部３４ｃは、接点ケース２の雌ねじ部２ｅとねじ結合する。これにより、接点ケース２は、固定鉄心３４とねじ締結により固定される。貫通孔３４ｄは、大径部３４ａ及び小径部３４ｂの中心を上下方向に貫通して形成されている。貫通孔３４ｄは、駆動軸２１が通される。

第１ヨーク３５は、上方から見て矩形状であり、接点ケース２とスプール３２の間に配置されている。第１ヨーク３５は、コイル３１を上方から覆う。第１ヨーク３５の上面は、接点ケース２の底部２ｃの下面に接触している。第１ヨーク３５は、接点ケース２と固定鉄心３４とに挟持される。詳細には、第１ヨーク３５は、接点ケース２と固定鉄心３４とのねじ締結による締結力によって固定鉄心３４と接点ケース２とに上下方向から挟持されている。

第１ヨーク３５は、上下方向に貫通して形成された貫通孔３５ａを含む。貫通孔３５ａは、接点ケース２の貫通孔２ｄと上下方向に重なる位置に配置されており、固定鉄心３４の小径部３４ｂが通される。貫通孔３５ａは、固定鉄心３４の大径部３４ａの外径よりも小さい内径を有する。貫通孔３５ａと小径部３４ｂとの間の隙間は小さいことが好ましい。

図１に示すように、第２ヨーク３６は、前後方向から見てＵ字形状を有している。第２ヨーク３６は、コイル３１の周囲に配置され、第１ヨーク３５に接続されている。第２ヨーク３６は、左右の側方及び下方からコイル３１を覆う。

復帰バネ３７は、可動鉄心３３と固定鉄心３４との間に配置されている。復帰バネ３７は、可動鉄心３３を下方に向けて付勢する。

図３は、接点ケース２の斜視図である。図４は、第１ヨーク３５の斜視図である。接点ケース２は、第１ヨーク３５に回り止めされる。接点ケース２は、第１ヨーク３５によって駆動軸２１の軸回りの回転が制限される。詳細には、接点ケース２は、係止凹部２ｆを含む。係止凹部２ｆは、底部２ｃの下面に形成されている。係止凹部２ｆは、下方から上方に向かって凹む形状を有している。係止凹部２ｆは、下方から見て、矩形状である。

第１ヨーク３５は、複数の凸部３５ｂ（ここでは４つ）を含む。複数の凸部３５ｂは、第１ヨーク３５の上面に設けられている。複数の凸部３５ｂは、係止凹部２ｆ内で係止凹部２ｆの側面にそれぞれ接触して、接点ケース２を回り止めする。

電磁継電器１００の動作については、従来と同様のため説明を省略する。

上記構成の電磁継電器１００では、接点ケース２は、固定鉄心３４とねじ締結により固定されるので、ろう付け、溶接等の手段で接点ケース２を固定する場合と比べて、接点ケース２の固定を安価にできる。接点ケース２を簡単な方法で固定することができるので、電磁継電器１００の生産効率が向上する。また、溶接等の手段で接点ケース２を固定する場合と比べて、高い部品精度が要求されない。第１ヨーク３５は、固定鉄心３４と接点ケース２とに挟持されるので、接点ケース２を第１ヨーク３５に対して簡単な方法で固定できる。

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。

第１固定端子６及び第２固定端子７は、形状が変更されてもよい。例えば、第１固定端子６及び第２固定端子７は、円柱形状の端子であってもよい。電磁継電器１００は、接点ケース２を外方から覆うケースをさらに備えてもよい。接点ケース２は、側壁２ｂと底部２ｃとが単一の部材で構成され、天面部２ａが底部２ｃ及び側壁２ｂと別部材で構成されてもよい。この場合、ケースが天面部２ａを兼ねる構成であってもよい。接点ケース２は、天面部２ａと側壁２ｂとが単一の部材で構成され、底部２ｃが天面部２ａ及び側壁２ｂと別部材で構成されてもよい。

駆動装置４の構成が変更されてもよい。例えば、第１ヨーク３５と第２ヨーク３６とを上下方向に反転させて配置してもよい。この場合、第２ヨーク３６は、接点ケース２と固定鉄心３４とがねじ締結されることで、固定鉄心３４と接点ケース２とに挟持される。

図５に示すように、駆動装置４は、有底筒体３８をさらに含んでもよい。有底筒体３８は、スプール３２の内側に配置され、可動鉄心３３及び固定鉄心３４の大径部３４ａを収容する。有底筒体３８は、接点ケース２と固定鉄心３４とがねじ締結されることで、第１ヨーク３５と固定鉄心３４とに挟持されて固定される。詳細には、有底筒体３８は、被挟持部３８ａを含む。被挟持部３８ａは、有底筒体３８の上端部において固定鉄心３４の小径部３４ｂに向かって延びている。被挟持部３８ａは、上下方向において、第１ヨーク３５と固定鉄心３４の大径部３４ａとに挟持される。なお、図５以降では、駆動軸２１及び復帰バネ３７の図示を省略している。

図６に示すように、電磁継電器１００は、弾性部材４０をさらに備えてもよい。弾性部材４０は、第１ヨーク３５と接点ケース２の底部２ｃとの間に配置されている。弾性部材４０は、弾性変形可能な、例えば、ゴムなどのクッション材である。

図７に示すように、電磁継電器１００は、補強部材４２をさらに備えてもよい。補強部材４２は、固定鉄心３４の雄ねじ部３４ｃと接点ケース２の雌ねじ部２ｅの間に配置され、接点ケース２の雌ねじ部２ｅを補強する。補強部材４２は、例えば、ヘリサートである。なお、接点ケース２の雌ねじ部２ｅは、貫通孔２ｄにヘリサートを嵌合させて雌ねじ部２ｅを形成してもよい。

図８に示すように、接点ケース２は、固定鉄心３４の雄ねじ部３４ｃと螺号するねじ部材４４を介して、固定鉄心３４とねじ締結されてもよい。ねじ部材４４は、例えば、雌ねじを有するナットである。この場合、接点ケース２は、固定鉄心３４とねじ部材４４とに挟持される。なお、ねじ部材４４は、接点ケース２の底部２ｃに嵌め込まれていてもよい。例えば、雌ねじを有するねじ部材４４が接点ケース２にインサート成型されていてもよい。

前記実施形態では、複数の凸部３５ｂを係止凹部２ｆの側面に接触させて接点ケース２を回り止めしていたが、接点ケース２を回り止めする構造は、前記実施形態に限定されない。例えば、複数の凸部３５ｂに相当する構成を接点ケース２に設けて、係止凹部２ｆに相当する構成を第１ヨーク３５に設けてもよい。

図９に示すように、複数の凸部３５ｂを接点ケース２の底部２ｃから貫通させて、接点ケース２を回り止めしてもよい。なお、複数の凸部３５ｂは、必ずしも接点ケース２の底部２ｃを貫通していなくてもよい。複数の凸部３５ｂは、接点ケース２の底部２ｃに係合して接点ケース２を回り止めする形状であればよい。

図１０に示すように、接点ケース２は、第１ヨーク３５の側部に回り止めされる回り止め部２ｇを含んでもよい。回り止め部２ｇは、第１ヨーク３５の側部の外側に配置されている。図１０に示す例では、回り止め部２ｇは、左右に一対設けられている。

固定鉄心３４の雄ねじ部３４ｃと接点ケース２の雌ねじ部２ｅとの間に、接着剤を塗布してもよい。同様に、第１ヨーク３５と固定鉄心３４との間に接着材を塗布してもよい。

前記実施形態では、接点ケース２は、雌ねじ部２ｅを含み、固定鉄心３４は、雄ねじ部３４ｃを含んでいたが、雌ねじ部２ｅと雄ねじ部３４ｃの構成が入れ替わってもよい。すなわち、接点ケース２に雄ねじ部を設けて、固定鉄心３４に雌ねじ部を設けてもよい。この場合、例えば、接点ケース２の貫通孔２ｄに接続される円筒部を接点ケース２の底部２ｃから下方に突出させて、円筒部の外周面に雄ねじを設けてもよい。

２ 接点ケース
２ｅ 雌ねじ部
２ｆ 係止凹部
２ｇ 回り止め部
４ 駆動装置
６ 第１固定端子（固定端子の一例）
６ａ 第１固定接点（固定接点の一例）
１０ 可動接触片
１０ａ 第１可動接点（可動接点の一例）
３４ 固定鉄心
３４ａ 大径部
３４ｂ 小径部
３４ｃ 雄ねじ部
３５ 第１ヨーク（ヨークの一例）
３５ｂ 複数の凸部
３８ 有底筒体
４０ 弾性部材
４２ 補強部材
１００ 電磁継電器

Claims (11)

1. 固定接点を含む固定端子と、
   前記固定接点に対向する可動接点を含む可動接触片と、
   前記固定接点及び前記可動接触片を収容する接点ケースと、
   前記接点ケースにねじ締結される固定鉄心と、前記固定鉄心と前記接点ケースとに挟持されるヨークとを含む駆動装置と、
   を備える、
   電磁継電器。
   
2. 前記駆動装置は、前記固定鉄心の一部が収容される有底筒体をさらに含み、
   前記有底筒体は、前記固定鉄心と前記ヨークとに挟持される、
   請求項１に記載の電磁継電器。
   
3. 前記ヨークと前記接点ケースとの間に配置された弾性部材をさらに備える、
   請求項１又は２に記載の電磁継電器。
   
4. 前記固定鉄心は、大径部と、前記大径部よりも小径の小径部と、前記小径部の外周面に形成された雄ねじ部と、を含み、
   前記接点ケースは、前記雄ねじ部とねじ結合する雌ねじ部を含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁継電器。
   
5. 前記固定鉄心の前記雄ねじ部と前記接点ケースの前記雌ねじ部の間に配置され、前記接点ケースの前記雌ねじ部を補強する補強部材をさらに備えた、
   請求項４に記載の電磁継電器。
   
6. 前記固定鉄心とねじ結合するねじ部材をさらに備え、
   前記接点ケースは、前記ねじ部材を介して前記固定鉄心にねじ締結され、
   前記接点ケースは、前記固定鉄心と前記ねじ部材とに挟持される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁継電器。
   
7. 前記接点ケースは、前記ヨークに回り止めされる、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の電磁継電器。
   
8. 前記ヨーク及び前記は、前記接点ケースを回り止めする複数の凸部を含む、
   請求項７に記載の電磁継電器。
   
9. 前記接点ケースは、前記複数の凸部に係止される係止凹部を含む、
   請求項８に記載の電磁継電器。
   
10. 前記複数の凸部は、前記接点ケースを貫通する、
    請求項８に記載の電磁継電器。
    
11. 前記接点ケースは、前記ヨークの側部に回り止めされる回り止め部を含む、
    請求項７から１０のいずれか１項に記載の電磁継電器。

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