JP2024031108A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁継電器において、接点への異物の付着を抑える。【解決手段】電磁継電器は、固定接点と、可動接点と、可動接触片と、ケースと、粘着材とを備える。可動接点は、固定接点と向かい合って配置される。可動接触片は、可動接点に接続される。可動接触片は、可動接点が固定接点と接触する閉位置と、可動接点が固定接点から離れる開位置との間で移動可能である。ケースは、固定接点と可動接点とを収容する。粘着材は、ケース内に配置される。粘着材は、ケース内において異物を捕集する。【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、固定接点と、可動接点と、可動接触片と、ケースとを備えている。可動接点は、固定接点と向かい合い、可動接触片に接続される。可動接触片は、閉位置と開位置との間で移動可能である。可動接触片が閉位置に位置している場合、可動接点は、固定接点に接触する。可動接触片が開位置に位置している場合、可動接点は、固定接点から離れている。固定接点と可動接点とは、ケース内に配置される。

特開２０１７－０７９１０９号公報

電磁継電器では、可動接触片などの可動部材がケースなどの他の部材に対して摺動する。それにより、摩耗粉などの異物がケース内に発生することがある。或いは、ケースに隙間がある場合、電磁継電器の外部から隙間を通って異物がケース内に侵入することがある。可動接点、又は固定接点に異物が付着すると、可動接点と固定接点との接触の安定性が低下してしまう。本発明の目的は、電磁継電器において、接点への異物の付着を抑えることにある。

本発明の一態様に係る電磁継電器は、固定接点と、可動接点と、可動接触片と、ケースと、粘着材とを備える。可動接点は、固定接点と向かい合って配置される。可動接触片は、可動接点に接続される。可動接触片は、可動接点が固定接点と接触する閉位置と、可動接点が固定接点から離れる開位置との間で移動可能である。ケースは、固定接点と可動接点とを収容する。粘着材は、ケース内に配置される。粘着材は、ケース内において異物を捕集する。

本態様に係る電磁継電器では、異物がケース内で発生した場合、或いは、異物がケース内に侵入した場合に、異物が、粘着材によって捕集される。それにより、固定接点、或いは可動接点への異物の付着が抑えられる。

電磁継電器は、ケース内に配置される可動部材をさらに備えてもよい。粘着材は、可動部材と、固定接点又は可動接点との間に配置されてもよい。この場合、可動部材が動作することで摩耗粉などの異物がケース内で発生しても、異物が、固定接点又は可動接点に到達する前に、粘着材によって捕集される。

ケースは、第１ケースと第２ケースとを含んでもよい。第２ケースは、第１ケースと別体であってもよい。第２ケースは、第１ケースに取り付けられてもよい。粘着材は、第１ケースと第２ケースとの間の隙間と、固定接点又は可動接点との間に配置されてもよい。この場合、ケースの隙間を通って異物がケース内に侵入しても、異物が、固定接点又は可動接点に到達する前に、粘着材によって捕集される。

粘着材は、凹凸のある表面を有する。この場合、凹凸によって粘着材の表面積が増大する。それにより、粘着材によって異物が効果的に捕集される。

ケースの内面は、凹凸を含んでもよい。粘着材は、凹凸上に取り付けられてもよい。この場合、ケースの凹凸によって、粘着材の表面に凹凸が形成される。それにより、粘着材の表面積が増大することで、粘着材によって異物が効果的に捕集される。

ケースの内面は、角部を含んでもよい。粘着材は、角部に取り付けられてもよい。この場合、ケースの角部に集まる異物が、粘着材によって効果的に捕集される。

電磁継電器は、磁石と壁部とをさらに備えてもよい。磁石は、可動接点と固定接点との間で発生するアークを誘導するための磁力を発生させてもよい。壁部は、ケース内において粘着材に面して配置されてもよい。壁部は、アークから粘着材を保護してもよい。この場合、アークによる粘着材の劣化が、壁部によって抑えられる。

本発明によれば、電磁継電器において、接点への異物の付着が抑えられる。

第１実施形態に係る開状態の電磁継電器の断面図である。 閉状態の電磁継電器の断面図である。 ケース及び接点装置の拡大図である。 第２実施形態に係る電磁継電器を示す図である。 第１変形例に係る粘着材を示す図である。 第２変形例に係る粘着材を示す図である。 第３変形例に係る接点装置及びケースを示す図である。 第４変形例に係る接点装置及びケースを示す図である。 図８におけるIX－IX断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る電磁継電器について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る電磁継電器１Ａの断面図である。図１に示すように、電磁継電器１Ａは、ケース２と、接点装置３と、駆動装置４とを備えている。ケース２は、樹脂、或いはセラミックなどの絶縁材で形成されている。ケース２内には、接点装置３が収容されている。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８と、可動機構９と、第１固定接点１０と、第２固定接点１１と、第１可動接点１２と、第２可動接点１３とを含む。

なお、以下の説明において、第１固定接点１０と第１可動接点１２とが互いに向かい合う方向が、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）と定義される。移動方向（Ｚ１，Ｚ２）は、接触方向（Ｚ１）と開離方向（Ｚ２）とを含む。可動接点１２，１３が固定接点１０，１１に近づく方向が、接触方向（Ｚ１）と定義される。可動接点１２，１３が固定接点１０，１１から離れる方向が、開離方向（Ｚ２）と定義される。

可動接触片８が延びる方向が、長手方向（Ｘ１，Ｘ２）と定義される。長手方向（Ｘ１，Ｘ２）は、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に対して垂直な方向である。長手方向（Ｘ１，Ｘ２）は、第１長手方向（Ｘ１）と第２長手方向（Ｘ２）とを含む。第２長手方向（Ｘ２）は、第１長手方向（Ｘ１）と反対の方向である。第２固定接点１１から第１固定接点１０へ向かう方向が、第１長手方向（Ｘ１）と定義される。第１固定接点１０から第２固定接点１１へ向かう方向が、第２長手方向（Ｘ２）と定義される。

第１固定端子６と、第２固定端子７と、可動接触片８と、第１固定接点１０と、第２固定接点１１と、第１可動接点１２と、第２可動接点１３とは、導電性を有する材料で形成されている。例えば、第１固定端子６と、第２固定端子７と、可動接触片８とは、銅系金属などの端子材として公知の金属材料製である。ただし、第１固定端子６と、第２固定端子７と、可動接触片８とは、これらと異なる材料製であってもよい。第１固定接点１０と、第２固定接点１１と、第１可動接点１２と、第２可動接点１３とは、銅系金属、或いは銀系金属などの接点材として公知の金属材料製である。

第１固定端子６と第２固定端子７とは、長手方向（Ｘ１，Ｘ２）に互いに離れて配置されている。第１固定端子６と第２固定端子７とは、ケース２内からケース２の外方へ突出している。第１固定端子６には、第１固定接点１０が接続されている。第２固定端子７には、第２固定接点１１が接続されている。第１固定接点１０と第２固定接点１１とは、ケース２内に配置されている。

可動接触片８と第１可動接点１２と第２可動接点１３とは、ケース２内に配置されている。第１可動接点１２と第２可動接点１３とは、可動接触片８に接続されている。第１可動接点１２は、第１固定接点１０に向かい合っている。第２可動接点１３は、第２固定接点１１に向かい合っている。第１可動接点１２は、第２可動接点１３から、長手方向（Ｘ１，Ｘ２）に離れて配置されている。

可動接触片８は、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に移動可能である。可動接触片８は、図１に示す開位置と、図２に示す閉位置とに移動可能である。図１に示すように、可動接触片８が開位置で、可動接点１２，１３は、固定接点１０，１１から離れている。図２に示すように、可動接触片８が閉位置で、可動接点１２，１３は、固定接点１０，１１に接触している。

可動機構９は、可動接触片８を支持する。可動機構９は、駆動軸１５と接点バネ１６とを含む。駆動軸１５は、可動接触片８に連結される。駆動軸１５は、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に延びており、可動接触片８の孔１４を通って、可動接触片８を移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に貫通している。駆動軸１５は、可動接触片８に対して相対的に移動可能である。駆動軸１５は、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に移動可能に設けられる。接点バネ１６は、可動接触片８を接触方向（Ｚ１）へ向けて付勢する。

図１及び図２に示すように、駆動装置４は、駆動軸１５を移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に移動させる。駆動装置４は、コイル２１と、スプール２２と、可動鉄心２３と、固定鉄心２４と、ヨーク２５と、復帰バネ２６とを含む。駆動装置４は、電磁力によって、可動機構９を介して、可動接触片８を開位置と閉位置とに移動させる。コイル２１は、スプール２２に巻回されている。可動鉄心２３と、固定鉄心２４とは、スプール２２内に配置されている。可動鉄心２３は、駆動軸１５に接続されている。可動鉄心２３は、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）に移動可能である。固定鉄心２４は、可動鉄心２３と向かい合って配置されている。復帰バネ２６は、可動鉄心２３を開離方向（Ｚ２）に付勢している。

電磁継電器１Ａでは、コイル２１が通電されると、コイル２１による磁力によって、可動鉄心２３が固定鉄心２４に吸引される。それにより、可動鉄心２３と駆動軸１５とが、復帰バネ２６の付勢力に抗して、接触方向（Ｚ１）に移動する。それにより、可動接触片８が、図２に示す閉位置へ移動し、可動接点１２，１３が固定接点１０，１１に接触する。

なお、可動接点１２，１３が固定接点１０，１１に接触を開始した後、駆動軸１５がさらに接触方向（Ｚ１）へ移動することによって、接点バネ１６が圧縮される。可動接点１２，１３が固定接点１０，１１に接触を開始したときの位置から接触方向（Ｚ１）に駆動軸１５がさらに移動した距離が、接点フォローとして定義される。

コイル２１への通電がオフにされると、可動鉄心２３と駆動軸１５とが、復帰バネ２６の付勢力によって、開離方向（Ｚ２）へ移動する。それにより、可動接触片８が図１に示す開位置へ移動し、可動接点１２，１３が固定接点１０，１１から離れる。

図３は、ケース２及び接点装置の拡大図である。図３に示すように、ケース２は、インナーケース３１とアウターケース３２とを含む。インナーケース３１は、アウターケース３２内に配置されている。接点装置３は、インナーケース３１内に配置されている。インナーケース３１は、第１インナーケース３３と第２インナーケース３４とを含む。第１インナーケース３３と第２インナーケース３４とは、互いに別体である。第２インナーケース３４は、第１インナーケース３３に取り付けられている。

アウターケース３２は、第１アウターケース３５と第２アウターケース３６とを含む。第１アウターケース３５と第２アウターケース３６とは、互いに別体である。第２アウターケース３６は、第１アウターケース３５に取り付けられている。

電磁継電器１Ａは、粘着材４１－４６を備えている。粘着材４１－４６は、ケース２内に配置されている。粘着材４１は、粘着性を有する粘着面４１Ａを含む。粘着材４１は、粘着面４１Ａをケース２内の空間に露出して配置されている。他の粘着材４２－４６も、粘着材４１と同様に、粘着面を含み、粘着面をケース２内の空間に露出して配置されている。粘着材４１－４６は、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン粘着剤、ウレタン粘着剤、或いはゴム系粘着剤を含む。粘着材４１－４６は、粘着テープであってもよい。粘着材４１－４６は、ケース２内において異物を捕集する。

粘着材４１－４４は、インナーケース３１内に配置されている。粘着材４１，４２は、インナーケース３１の底面に取り付けられている。粘着材４１，４２は、駆動軸１５とインナーケース３１とが接触する位置に面して配置されている。粘着材４１は、駆動軸１５とインナーケース３１とが接触する位置と、第１固定接点１０又は第１可動接点１２との間の経路に配置されている。粘着材４２は、駆動軸１５とインナーケース３１とが接触する位置と、第２固定接点１１又は第２可動接点１３との間の経路に配置される。

粘着材４３，４４は、インナーケース３１の側面に取り付けられている。粘着材４３は、第１インナーケース３３と第２インナーケース３４との間の隙間Ｇ１と、第１固定接点１０又は第１可動接点１２との間に配置されている。粘着材４３は、第１固定接点１０又は第１可動接点１２に面して配置されている。粘着材４４は、第１インナーケース３３と第２インナーケース３４との間の隙間Ｇ２と、第２固定接点１１又は第２可動接点１３との間に配置されている。粘着材４４は、第２固定接点１１又は第２可動接点１３に面して配置されている。

粘着材４５，４６は、アウターケース３２の側面に取り付けられている。粘着材４５は、第１アウターケース３５と第２アウターケース３６との間の隙間Ｇ３と、第１固定接点１０又は第１可動接点１２との間に配置されている。粘着材４５は、第１アウターケース３５と第２アウターケース３６との間の隙間Ｇ３に面して配置されている。粘着材４６は、第１アウターケース３５と第２アウターケース３６との間の隙間Ｇ４と、第２固定接点１１又は第２可動接点１３との間に配置されている。粘着材４６は、第１アウターケース３５と第２アウターケース３６との間の隙間Ｇ４に面して配置されている。

以上説明した本実施形態に係る電磁継電器１Ａでは、異物がケース２内で発生した場合、或いは、異物がケース２内に侵入した場合に、異物が、粘着材４１－４６によって捕集される。それにより、固定接点１０，１１、或いは可動接点１２，１３への異物の付着が抑えられる。

以上、本発明の一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。

駆動装置４の構造は、上記の実施形態のものに限らず変更されてもよい。例えば、上記の実施形態では、駆動装置４は、接点装置３の開離方向（Ｚ２）に配置されている。しかし、駆動装置４は、接点装置３に対して、長手方向（Ｘ１，Ｘ２）、或いは、移動方向（Ｚ１，Ｚ２）と長手方向（Ｘ１，Ｘ２）とに垂直な横方向に配置されておよい。開離方向（Ｚ２）と接触方向（Ｚ１）とは、上記の実施形態と逆の方向であってもよい。

接点装置３の構造は、上記の実施形態のものに限らず変更されてもよい。例えば、第１固定接点１０は、第１固定端子６と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第２固定接点１１は、第２固定端子７と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第１可動接点１２は、可動接触片８と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第２可動接点１３は、可動接触片８と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。固定接点の数は２つに限らず、１つであってもよく、或いは２つより多くてもよい。可動接点の数は２つに限らず、１つであってもよく、或いは２つより多くてもよい。

上記の実施形態に係る電磁継電器１Ａは、いわゆるプランジャ型の電磁継電器である。しかし、電磁継電器は、プランジャ型に限らず、ヒンジ型などの他のタイプのものであってもよい。

例えば、図４は、第２実施形態に係る電磁継電器１Ｂを示す図である。電磁継電器１Ｂは、ヒンジ型の電磁継電器である。図４に示すように、電磁継電器１Ｂは、ケース８１と、接点装置８２と、駆動装置８３とを備えている。接点装置８２と、駆動装置８３とは、ケース８１内に配置されている。接点装置８２は、固定端子８４と、可動接触片８５と、固定接点８６と、可動接点８７とを含む。駆動装置８３は、コイル８８と、スプール８９と、鉄心９０と、接極子９１と、ヨーク９２と、復帰バネ９３と、カード９４とを含む。

ケース８１は、第１ケース９５と第２ケース９６とを含む。第１ケース９５と第２ケース９６とは、互いに別体である。第２ケース９６は、第１ケース９５に取り付けられている。接点装置８２と駆動装置８３とは、第２ケース９６上に配置されている。第１ケース９５は、接点装置８２と駆動装置８３と第２ケース９６とを上方から覆う。第１ケース９５は、仕切り壁９７を含む。仕切り壁９７は、第１ケース９５の天面から下方へ突出している。仕切り壁９７は、ケース８１内において第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に配置される。第１空間Ｓ１には、接点装置８２が配置される。第２空間Ｓ２には、駆動装置８３が配置される。

電磁継電器１Ｂでは、コイル８８が通電されると、コイル８８による磁力によって、接極子９１が、鉄心９０に吸引される。それにより、接極子９１が、復帰バネ９３の付勢力に抗して回動することで、カード９４を介して、可動接触片８５を押圧する。それにより、可動接触片８５が弾性変形して、可動接点８７が、接触方向（Ｚ１）に移動する。それにより、可動接点８７が固定接点８６に接触する。

コイル８８への通電がオフにされると、接極子９１が、復帰バネ９３の付勢力によって、逆方向に回動する。それにより、カード９４による可動接触片８５への押圧が解除され、可動接触片８５の弾性力によって、可動接点８７が開離方向（Ｚ２）へ移動する。それにより、可動接点８７が、固定接点８６から離れる。

電磁継電器１Ｂは、粘着材４７－５０を備えている。粘着材４７，４８は、第２ケース９６上に配置されている。粘着材４７は、可動接触片８５に面して配置されている。粘着材４７は、可動接触片８５と第２ケース９６とが接触する位置と、可動接点８７との間に配置されている。粘着材４７は、可動接点８７の下方に配置されている。粘着材４８は、固定端子８４に面して配置されている。粘着材４８は、固定接点８６の下方に配置されている。

粘着材４９，５０は、第１ケース９５に取り付けられている。粘着材４９は、第１ケース９５の内側面に取り付けられている。粘着材４９は、第１ケース９５と第２ケース９６との隙間Ｇ５と、可動接点８７及び固定接点８６との間に配置されている。粘着材５０は、仕切り壁９７に取り付けられている。粘着材５０は、接極子９１と、可動接点８７及び固定接点８６との間に配置されている。粘着材５０は、接極子９１に向かい合って配置されている。

第２実施形態に係る電磁継電器１Ｂにおいても、第１実施形態に係る電磁継電器１Ａと同様に、異物がケース８１内で発生した場合、或いは、異物がケース８１内に侵入した場合に、異物が、粘着材４７－５０によって捕集される。それにより、固定接点８６、或いは可動接点８７への異物の付着が抑えられる。

第１実施形態に係る電磁継電器１Ａにおいて上述した粘着材４１－４６の一部のみが設けられてもよい。第２実施形態に係る電磁継電器１Ｂにおいて上述した粘着材４７－５０の一部のみが設けられてもよい。粘着材４１－５０の配置は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。

図５は、第１変形例に係る粘着材５１を示す図である。図５に示すように、粘着材５１は、凹凸５１Ａのある表面を有してもよい。図６は、第２変形例に係る粘着材５２を示す図である。図６に示すように、ケース２の内面は、凹凸３７を含んでもよい。粘着材５２は、凹凸３７上に取り付けられてもよい。この場合、粘着材５２は、例えば柔軟なテープ状であってもよい。或いは、粘着材５２は、液状、或いは、ゲル状であって、凹凸３７上に塗布されていてもよい。

図７は、第３変形例に係る接点装置３及びケース２を示す図である。図７に示すように、ケース２の内面は、角部３８，３９を含んでもよい。粘着材５３，５４は、角部３８，３９に取り付けられてもよい。

図８は、第４変形例に係る接点装置３及びケース２を示す図である。図９は、図８におけるIX－IX断面図である。図９に示すように、接点装置３は、磁石２７，２９を含んでもよい。図８に示すように、磁石２７，２９は、可動接点１２，１３と固定接点１０，１１との間で発生するアークＡ１を誘導するための磁界Ｈ１を発生させる。アークＡ１は、磁界Ｈ１によるローレンツ力によって、ケース２の内側面に向けて伸延される。ケース２は、壁部２８を含んでもよい。壁部２８は、インナーケース３１内において粘着材４３に面して配置されてもよい。壁部２８は、伸延されたアークＡ１と粘着材４３との間に配置されてもよい。この場合、粘着材４３は、壁部２８によってアークＡ１から保護される。それにより、アークＡ１による粘着材４３の劣化が抑えられる。なお、他の粘着材に対しても壁部が設けられてもよい。

本発明によれば、電磁継電器において、接点への異物の付着が抑えられる。

２：ケース、 ８：可動接触片、 １０：第１固定接点、 １２：第１可動接点、 ２７：磁石、 ２８：壁部、 ３３：第１インナーケース、 ３４：第２インナーケース、 ３５：第１アウターケース、 ３６：第２アウターケース、 ３７：凹凸、 ３８：角部、 ４１：粘着材

Claims (7)

1. 固定接点と、
   前記固定接点と向かい合って配置される可動接点と、
   前記可動接点に接続され、前記可動接点が前記固定接点と接触する閉位置と、前記可動接点が前記固定接点から離れる開位置との間で移動可能な可動接触片と、
   前記固定接点と前記可動接点とを収容するケースと、
   前記ケース内に配置され、前記ケース内において異物を捕集する粘着材と、
   を備える電磁継電器。
2. 前記ケース内に配置される可動部材をさらに備え、
   前記粘着材は、前記可動部材と、前記固定接点又は前記可動接点との間に配置される、
   請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記ケースは、
   第１ケースと、
   前記第１ケースと別体であり、前記第１ケースに取り付けられる第２ケースと、
   を含み、
   前記粘着材は、前記第１ケースと前記第２ケースとの間の隙間と、前記固定接点又は前記可動接点との間に配置される、
   請求項１に記載の電磁継電器。
4. 前記粘着材は、凹凸のある表面を有する、
   請求項１に記載の電磁継電器。
5. 前記ケースの内面は、凹凸を含み、
   前記粘着材は、前記凹凸上に取り付けられる、
   請求項１に記載の電磁継電器。
6. 前記ケースの内面は、角部を含み、
   前記粘着材は、前記角部に取り付けられる、
   請求項１に記載の電磁継電器。
7. 前記可動接点と前記固定接点との間で発生するアークを誘導するための磁力を発生させる磁石と、
   前記ケース内において前記粘着材に面して配置され、前記アークから前記粘着材を保護する壁部と、
   をさらに備える、
   請求項１に記載の電磁継電器。

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