JP4186643B2 - Electromagnetic relay - Google Patents

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JP4186643B2 JP2003031977A JP2003031977A JP4186643B2 JP 4186643 B2 JP4186643 B2 JP 4186643B2 JP 2003031977 A JP2003031977 A JP 2003031977A JP 2003031977 A JP2003031977 A JP 2003031977A JP 4186643 B2 JP4186643 B2 JP 4186643B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁継電器に関し、詳しくは、高電圧対応で、しかも小型化を達成し得る、たとえば、自動車等車両の各種電装品の制御用に好適な電磁継電器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、自動車等車両(以下、単に「車両」という。)においては、たとえば、パワーウィンドウモータやワイパーモータなどのL性負荷駆動部に電磁継電器が用いられているが、このような電磁継電器においては、接点離反時のアーク対策が不可欠である。
【0003】
たとえば、車両のワイパー駆動部に用いられる電磁継電器は、運転者等によってワイパーの始動操作が行われると、電磁継電器の電磁石に制御電流が供給され、励磁力が発生する。可動接点は、この励磁力を受けて固定接点側に移動し、両接点が閉じる結果、これらの接点を介して、ワイパーモータにバッテリ電圧が供給され、ワイパーが作動する。そして、運転者等によってワイパーの停止操作が行われると、電磁継電器の電磁石に供給されていた制御電流が絶たれて励磁力が失われ、可動接点は、バネ等の付勢力によって初期位置に復帰し、結局、両接点が開状態となってワイパーモータへのバッテリ電圧供給が遮断され、ワイパーが非作動となるが、ワイパーモータはL性負荷であるために、両接点の離反時にL性負荷に生じた起電力によって可動接点と固定接点の間にアークを発生することがあり、この場合、アークによって接点損傷等の不都合を引き起こす。
【0004】
そこで、従来より、このようなアークの対策として、接点間に作用する電圧の大きさに対応させて、接点ギャップ(可動接点と固定接点との離反距離)を最適化することが行われていた(特許文献1参照)。たとえば、同文献においては、直流12Vのバッテリーを搭載した車両に適用する場合は接点ギャップを「約0.3mm」とし、それよりも高電圧の、たとえば、直流24Vのバッテリーを搭載した車両に適用する場合は接点ギャップをそれよりも0.9mm広い「約1.2mm」とすることが記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−237244号公報(〔0005〕)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電磁継電器にあっては、接点ギャップの拡大によって高電圧対応とするものであるが、接点ギャップの拡大は、一方で大きな励磁力を必要とするから、たとえば、上記の例に従えば、接点ギャップが0.3mmのときの所要励磁力(便宜的にGa)と、接点ギャップがそのおよそ4倍(1.2mm)となったときの所要励磁力(便宜的にGb)とは、当然ながら、Ga<<Gbの関係になるから、電磁石の大型化を招き、したがって、電磁継電器それ自体の大型化を免れないという問題点がある。
【0007】
そこで本発明は、アーク対策を講じると共に、高電圧対応で、しかも小型化を達成し得る、たとえば、自動車等車両の各種電装品制御用に好適な電磁継電器を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明による電磁継電器は、電磁石が非励磁状態となっている初期状態の時には、端部に可動接点を備えた可動接点バネのバネ力によって該可動接点を初期位置に保持して可動接点と固定接点とを解放状態とする一方、
前記電磁石が励磁状態となっている時には、前記可動接点バネのバネ力を上回る励磁力によって前記可動接点を所定方向に移動させて可動接点と固定接点とを閉成状態とする電磁継電器であり、
その特徴とする点は、前記所定方向と反対方向の所定位置に前記可動接点の動きを規制するためのストッパー固定部材を設け、
該ストッパー固定部材と前記固定接点との間の距離を、前記初期位置にあるときの前記可動接点と前記固定接点との間の距離のおよそ4倍に設定し、
前記電磁石が非励磁状態に遷移し前記可動接点が固定接点から離反して前記初期位置に復帰する際に、該可動接点を前記初期位置を超える前記所定位置のストッパー固定部材まで余分に移動させ、且つ、該ストッパー固定部材によりその移動を停止させた後、移動方向を反転させて前記初期位置に復帰させる可動接点移動機構を備え
前記可動接点移動機構は、前記ストッパー固定部材に取り付けられたストッパーバネを有し、前記可動接点バネの初期位置を前記ストッパーバネのL字状屈曲先端部の位置によって規制し、さらに、前記L字状屈曲先端部の位置を前記ストッパー固定部材に設けられた突起によって規制するように構成されていることとされているものである。
【0009】
この発明によれば、可動接点は、初期位置へ復帰する際に規定の初期位置を若干超えた所定の位置(ストッパー固定部材の位置)まで余分に移動した後、初期位置に復帰するという作用が得られる。
【0010】
今、可動接点の初期位置と固定接点との間の間隔(接点ギャップ)を便宜的に「0.3mm」と仮定し、さらに、固定接点からストッパー固定部材までの距離を前記接点ギャップのおよそ4倍、具体的には、この0.3mm0.9mmを加えた値(1.2mm)とすると、可動接点は、固定接点から離反した後、まず、その接点ギャップをストッパー固定部材の位置(0.3mm+0.9mm=1.2mmまで広げ、次いで、正規の接点ギャップ(0.3mm)に落ち着くことになる。
【0011】
したがって、固定接点からの離反直後における可動接点の接点ギャップが一時的におよそ4倍(0.3mmから1.2mmへと拡大されるので、この一時的拡大値(1.2mm)は、たとえば、24Vバッテリの適正接点ギャップ(アークを生じない接点ギャップ)に相当するから、高電圧対応とすることができるし、加えて、当該高電圧対応の接点ギャップ(1.2mm)は一時的なものであって、可動接点が初期位置にあるときの通常の接点ギャップは「0.3mm」であるから、電磁石の励磁力はその通常時の接点ギャップ(0.3mm)だけを考慮して設定すればよく、電磁石の大型化(したがって、電磁継電器の大型化)を招くことがない。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施の形態における電磁継電器の外観図、図2はその側面図及び正面図である。これらの図において、電磁継電器1は、絶縁素材からなるベース2の下面から各々1本の固定接点端子3と可動接点端子(コモン端子ともいう)4とを突出させると共に、2本のコイル端子5、5を突出させている。さらに、ベース2には、これも絶縁素材からなる透明ケース(上蓋)6が被せられており、この透明ケース6によって、ベース2に実装された各種の電磁継電器部品を保護している。
【0013】
電磁継電器部品は、電磁石を構成する鉄心7及びコイル8、抵抗器9、ストッパーバネ10、ストッパー固定部材11、ヒンジバネ12、アーマチュア13、ヨーク14などを含む。なお、図2(a)にしか示されていないが、ヒンジバネ12と一体化された可動接点バネ15、可動接点バネ15の下端部に取り付けられた可動接点16、及び、固定接点端子3の上端部に取り付けられた固定接点17なども電磁継電器部品に含まれる。
【0014】
ここで、本実施の形態における電磁継電器1の要部(特に、接点機構部分)の詳細構成を説明する。図3は、その詳細図である。この図において、コイル8の保持枠体18の上端面に固定されたヨーク14は、金属等の導電性素材で作られており、可動接点端子4と電気的に接続されている。
【0015】
また、ヨーク14の上面には、これも導電性素材で作られたヒンジバネ12が固定されており、ヒンジバネ12と一体化された可動接点バネ15は、コイル8に制御電流が供給されていないとき、すなわち、鉄心7に励磁力が働いていないとき(以下「非励磁状態」という。)には図示位置(以下「初期位置」という。)にあるが、鉄心7に励磁力が働いたときには、可動接点バネ15の背面に取り付けられたアーマチュア13が鉄心7に引きつけられることにより、同引きつけ方向(図面の右方向)に移動して、その下端部に取り付けられた可動接点16が、固定接点端子3の上端部に取り付けられた固定接点17と接触し、両接点(可動接点16と固定接点17)が閉成するようになっている。
【0016】
一方、可動接点バネ15が図示の初期位置にあるとき、可動接点バネ15は、ストッパーバネ10のL字状屈曲先端部19に当接している。このL字状屈曲先端部19は、ストッパーバネ10のバネ力によって図面の左右方向に移動が可能である。ただし、実際には、ストッパーバネ10はストッパー固定部材11に形成された図面左方への突起20に突き当てられており(可動接点バネ15が図示の初期位置にあるとき。)、図面右方向への揺動が規制されているため、L字状屈曲先端部19は、前記の初期位置を基準にして図面左方への揺動のみが許容される。
【0017】
さて、説明の都合上、図示のストッパーバネ10とストッパー固定部材11を無視することにする。つまり、可動接点バネ15の左側(図面に向かって)に何らの障害物も存在しないものと仮定する。
この場合、可動接点バネ15は自身のバネ力の範囲で図示の初期位置から左側へと揺動可能であるため、この揺動の左方限界位置を便宜的に“A”とすると、可動接点16が閉成から解放へと遷移する際には、可動接点バネ15は、一端、初期位置を通り越して左方限界位置Aに至り、向きを反転させて初期位置に復帰するという弾発的動作を行う。今、可動接点バネ15が初期位置にあるときの接点ギャップ(可動接点16と固定接点17の間隔)を仮に0.3mmとすると、上記の左方限界位置Aにあるときの接点ギャップは、0.3mmよりもある値“X”だけ大きくなる。Xは左方限界位置Aと初期位置との離隔距離である。
【0018】
ゆえに、Xの値を、たとえば、正確に0.9mmに設定できれば、可動接点16が閉成から解放へと遷移する際に、
▲1▼「0.3mm+0.9mm=1.2mm」という拡大接点ギャップを一時的に達成した後、「0.3mm」という常用接点ギャップを達成するので、この拡大接点ギャップにより、24V電源対応のアーク対策を講じ得ることが考えられ、また、
▲2▼鉄心7及びコイル8によって構成される電磁石の所要励磁力を、上記の常用接点ギャップに対応した小さい値にすることができるので、これにより、電磁石の大型化(したがって、電磁継電器1の大型化)を回避し得ることも考えられるが、
実際には、製造誤差等により、Xをバラツキなく上記の値(たとえば、0.9mm)に設定することは困難である。
【0019】
本実施の形態におけるストッパーバネ10とストッパー固定部材11は、可動接点バネ15の初期位置と上記のXの値をバラツキなく正確に設定するための必須の要素部品である。
【0020】
すなわち、可動接点バネ15の初期位置はストッパーバネ10のL字状屈曲先端部19の位置によって規制され、L字状屈曲先端部19の位置はストッパー固定部材11の突起20によって規制されるので、これらのもの(ストッパーバネ10のL字状屈曲先端部19及びストッパー固定部材11の突起20)は、可動接点バネ15の初期位置を正確に設定するための欠かせない要素部品である。
【0021】
また、可動接点バネ15の図面左方移動は、ストッパーバネ10のL字状屈曲先端部19を図面左方に押圧移動させながら行われるが、その移動限界(前記の左方限界位置Aに相当)は、可動接点バネ15の下端部がストッパー固定部材11に衝突した時であり、ストッパー固定部材11の取り付け位置の誤差は実用上無視し得る程度に少ないものであるため、このストッパー固定部材11は、上記のXの値をバラツキなく正確に設定するための欠かせない要素部品でもある。
【0022】
ここで、可動接点バネ15のバネ力をFaとし、ストッパーバネ10のバネ力をFbとし、さらに、励磁状態から非励磁状態に遷移したときに可動接点バネ15及びヒンジバネ12によって与えられる復帰力をFcとしたとき、これらのFa、Fb及びFcは、「Fa<Fb<Fc」の関係となるように設定されている。
【0023】
図4は、電磁継電器1の組み立て図である。たとえば、まず、固定接点端子3の上端部の穴3aに固定接点を取り付け、その固定接点端子3をベース2の穴2aに嵌め込む。次に、抵抗器9の両端にコイル端子5、5を取り付け、コイル端子5、5をベース2の穴2b、2bに嵌め込む。
【0024】
次いで、コイル8の保持枠体18に形成された穴18aに鉄心7を入れると共に、同保持枠体18に形成された切り欠き18b、18bにコイルリード21、21を嵌め込み、コイル8の巻き線両端とコイルリード21、21とを電気的に接続する。
【0025】
次いで、ストッパーバネ10を取り付けたストッパー固定部材11の下端部をコイル8の保持枠体18の穴18cに嵌め込む。
【0026】
次いで、可動接点バネ15の下端部の穴15aに可動接点16を取り付けると共に、可動接点バネ15の背面にアマチュア13を取り付け、そして、可動接点バネ15と一体化されたヒンジバネ12をヨーク14の上面に取り付けた後、ヨーク14の下端部に可動接点端子4の上端部を取り付ける。
【0027】
最後に、上記のようにして組み立てたられたコイル部品(コイル8、保持枠体18、鉄心7、コイルリード21、21、ストッパーバネ10及びストッパー固定部材11からなるもの。)をベース2に実装すると共に、上記のようにして組み立てられた可動接点部品(可動接点バネ15、可動接点16、アマチュア13、ヒンジバネ12、ヨーク14及び可動接点端子4からなるもの。)をベース2に実装した後、ケース6を被せて、図1の構造の電磁継電器1が完成する。
【0028】
図5は、電磁継電器1の模式的な回路図、図6は、接点動作の概念図である。図5において、固定接点端子3は固定接点17に接続されており、可動接点端子4は可動接点16に接続されている。また、一対のコイル端子5、5はコイル8の巻き線両端に接続されると共に、抵抗器9の両端にも接続されている。なお、抵抗器9は、コイル8への通電をオフとしたときに、コイル8の逆起電力によって発生するサージ電圧を吸収するために設けられている。
【0029】
ここで、コイル端子5、5に制御電流が供給されていないとき、コイル8は非励磁状態にある。この非励磁状態において、可動接点16は図示の初期位置にあり、固定接点17とは所定の間隔(常用接点ギャップ:たとえば、0.3mm)を保持して離反しているが、コイル端子5、5に制御電流を供給すると、コイル8の励磁力によって可動接点16が固定接点17の側に引き寄せられ、両接点が閉成する結果、固定接点端子3と可動接点端子4の間が電気的に接続される。
【0030】
さて、この励磁状態から非励磁状態への遷移過程を考えると、最終的には、可動接点16が固定接点17から離反して上記の初期位置に復帰するが、その復帰力は、もっぱら可動接点バネ15やヒンジバネ12のバネ力によって与えられるため、一時的に、上記の初期位置を通り過ぎた所定の位置(波線位置)まで余分に動き、その後、移動方向を反転させて上記の初期位置に復帰するという弾発動作になる。所定の位置(波線位置)は、ストッパー固定部材11の取り付け位置によって決まる。
【0031】
今、初期位置と所定の位置(波線位置)との離隔距離を、たとえば、0.9mmとすると、可動接点16が所定の位置(波線位置)にあるときの接点ギャップ(拡大接点ギャップ)は、0.3mm+0.9mm=1.2mmとなるので、高電圧(24V電源)対応の適正な接点ギャップを確保することができ、高電圧電源によるアークを防止できる。
【0032】
一方、上記の高電圧対応接点ギャップ(1.2mm)はあくまでも一時的なものであって、常用接点ギャップは可動接点16が初期位置にあるときのもの(0.3mm)であるから、コイル8の励磁力(可動接点16の引きつけ力)を増やす必要はなく、したがって、コイル8の大型化、つまり、電磁継電器1の大型化を招かない。
【0033】
以上のとおりであるから、本実施の形態の電磁継電器1によれば、可動接点16の離反時に、一時的に接点ギャップを拡大することができ、この拡大接点ギャップ(例:1.2mm)により、高電圧電源によるアークを防止することができるという利点に加えて、可動接点16が初期位置にあるときの常用接点ギャップを上記の拡大接点ギャップよりも小さなもの(例:0.3mm)とすることができ、この常用接点ギャップにより、コイル8の所要励磁力を小さなものとすることができ、電磁継電器1の大型化を招くことがないという利点が得られる。
【0034】
なお、上記の実施の形態においては、ストッパーバネ10とストッパー固定部材11とを用いているが、これに限定されない。ストッパーバネ10の代わりにゴム等の弾性部材を用いてもよい。また、ストッパー固定部材11についても、金属やプラスチック等の絶縁物を用いてもよい。
【0035】
【発明の効果】
この発明によれば、固定接点からの離反直後における可動接点の接点ギャップが一時的に0.3mmから1.2mmへと拡大されるので、この一時的拡大値(1.2mm)は、たとえば、24Vバッテリの適正接点ギャップ(アークを生じない接点ギャップ)に相当するから、高電圧対応とすることができるし、加えて、当該高電圧対応の接点ギャップ(1.2mm)は一時的なものであって、可動接点が初期位置にあるときの通常の接点ギャップは「0.3mm」であるから、電磁石の励磁力はその通常時の接点ギャップ(0.3mm)だけを考慮して設定すればよく、電磁石の大型化(したがって、電磁継電器の大型化)を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態における電磁継電器の外観図である。
【図2】本実施の形態における電磁継電器の側面図及び正面図である。
【図3】本実施の形態における電磁継電器1の要部(特に、接点機構部分)の詳細図である。
【図4】電磁継電器1の組み立て図である。
【図5】電磁継電器1の模式的な回路図である。
【図6】電磁継電器1の接点動作の概念図である。
【符号の説明】
1 電磁継電器
7 鉄心(電磁石)
8 コイル(電磁石)
15 可動接点バネ
16 可動接点
17 固定接点
11 ストッパー固定部材(可動接点移動機構)
10 ストッパーバネ(可動接点移動機構)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic relay, and more particularly, to an electromagnetic relay suitable for controlling various electrical components of a vehicle such as an automobile, which can achieve high voltage and can be miniaturized.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in vehicles such as automobiles (hereinafter simply referred to as “vehicles”), for example, electromagnetic relays are used for L-type load driving units such as power window motors and wiper motors. In such electromagnetic relays, Therefore, it is indispensable to take measures against arcs at the time of contact separation.
[0003]
For example, in an electromagnetic relay used in a wiper drive unit of a vehicle, when a wiper starting operation is performed by a driver or the like, a control current is supplied to an electromagnet of the electromagnetic relay, and an exciting force is generated. The movable contact receives this exciting force and moves to the fixed contact side. As a result of closing both the contacts, the battery voltage is supplied to the wiper motor via these contacts, and the wiper is activated. When the wiper is stopped by the driver or the like, the control current supplied to the electromagnet of the electromagnetic relay is cut off and the excitation force is lost, and the movable contact is returned to the initial position by the biasing force of the spring or the like. Eventually, both contacts are opened and the battery voltage supply to the wiper motor is cut off, and the wiper is deactivated. However, since the wiper motor is an L load, an L load is generated when both contacts are separated. In some cases, an arc is generated between the movable contact and the fixed contact due to the electromotive force generated in the case. In this case, the arc causes inconvenience such as contact damage.
[0004]
Therefore, conventionally, as a countermeasure against such an arc, the contact gap (separation distance between the movable contact and the fixed contact) has been optimized in accordance with the magnitude of the voltage acting between the contacts. (See Patent Document 1). For example, in this document, when applied to a vehicle equipped with a DC 12V battery, the contact gap is set to “about 0.3 mm”, and applied to a vehicle equipped with a higher voltage, for example, a DC 24V battery. In this case, it is described that the contact gap is set to “about 1.2 mm” which is 0.9 mm wider than that.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-237244 A ([0005])
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventional electromagnetic relays can handle high voltages by increasing the contact gap. However, since increasing the contact gap requires a large excitation force, for example, according to the above example. For example, the required excitation force when the contact gap is 0.3 mm (for convenience Ga) and the required excitation force when the contact gap is about four times (1.2 mm) (for convenience Gb) Of course, since the relationship of Ga << Gb is satisfied, the electromagnet is increased in size, and therefore the electromagnetic relay itself cannot be increased in size.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electromagnetic relay suitable for controlling various electrical components of a vehicle such as an automobile, for example, capable of taking countermeasures against arcs and capable of achieving high voltage and miniaturization.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The electromagnetic relay according to the present invention is fixed to the movable contact by holding the movable contact at the initial position by the spring force of the movable contact spring having the movable contact at the end when the electromagnet is in the non-excited state. While releasing the contacts,
When the electromagnet is in an excited state, an electromagnetic relay that moves the movable contact in a predetermined direction by an excitation force that exceeds the spring force of the movable contact spring to close the movable contact and the fixed contact,
The feature point is that a stopper fixing member for restricting the movement of the movable contact is provided at a predetermined position opposite to the predetermined direction,
The distance between the stopper fixing member and the fixed contact is set to approximately four times the distance between the movable contact and the fixed contact at the initial position;
When the electromagnet transitions to a non-excited state and the movable contact moves away from the fixed contact and returns to the initial position, the movable contact is excessively moved to the stopper fixing member at the predetermined position exceeding the initial position, And, after stopping the movement by the stopper fixing member, equipped with a movable contact moving mechanism for reversing the moving direction and returning to the initial position ,
The movable contact moving mechanism has a stopper spring attached to the stopper fixing member, restricts an initial position of the movable contact spring by a position of an L-shaped bent tip portion of the stopper spring, and further, the L-shape. It is supposed that the position of the tip of the bent shape is configured to be regulated by a protrusion provided on the stopper fixing member .
[0009]
According to this invention, when the movable contact returns to the initial position, the movable contact moves excessively to a predetermined position ( position of the stopper fixing member) slightly exceeding the specified initial position, and then returns to the initial position. can get.
[0010]
Now, for the sake of convenience, the distance (contact gap) between the initial position of the movable contact and the fixed contact is assumed to be “0.3 mm”, and the distance from the fixed contact to the stopper fixing member is about 4 of the contact gap. times, specifically, when a value obtained by adding 0.9mm to the 0.3 mm (1.2 mm), the movable contact, after separated from the stationary contact, first, the position of the stopper fixing member that contact gap ( 0.3 mm + 0.9 mm = 1.2 mm ) and then settle down to a regular contact gap (0.3 mm).
[0011]
Therefore, since the contact gap of the movable contact immediately after separation from the fixed contact is temporarily expanded to about 4 times ( 0.3 mm to 1.2 mm ) , this temporary expansion value (1.2 mm) is, for example, This corresponds to a proper contact gap (contact gap that does not generate an arc) of a 24V battery, so it can be used for high voltage, and in addition, the contact gap (1.2 mm) for high voltage is temporary. Since the normal contact gap when the movable contact is in the initial position is “0.3 mm”, the excitation force of the electromagnet should be set considering only the normal contact gap (0.3 mm). What is necessary is not to cause an increase in the size of the electromagnet (and hence an increase in the size of the electromagnetic relay).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of an electromagnetic relay according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view and a front view thereof. In these drawings, the electromagnetic relay 1 projects one fixed contact terminal 3 and a movable contact terminal (also referred to as a common terminal) 4 from the lower surface of a base 2 made of an insulating material, and two coil terminals 5. 5 is projected. Further, the base 2 is covered with a transparent case (upper lid) 6 made of an insulating material, and the transparent case 6 protects various electromagnetic relay components mounted on the base 2.
[0013]
The electromagnetic relay component includes an iron core 7 and a coil 8 constituting an electromagnet, a resistor 9, a stopper spring 10, a stopper fixing member 11, a hinge spring 12, an armature 13, a yoke 14, and the like. Although only shown in FIG. 2A, the movable contact spring 15 integrated with the hinge spring 12, the movable contact 16 attached to the lower end of the movable contact spring 15, and the upper end of the fixed contact terminal 3. The fixed contact 17 attached to the part is also included in the electromagnetic relay component.
[0014]
Here, the detailed structure of the principal part (especially contact mechanism part) of the electromagnetic relay 1 in this Embodiment is demonstrated. FIG. 3 is a detailed view thereof. In this figure, the yoke 14 fixed to the upper end surface of the holding frame 18 of the coil 8 is made of a conductive material such as metal and is electrically connected to the movable contact terminal 4.
[0015]
A hinge spring 12 also made of a conductive material is fixed to the upper surface of the yoke 14, and the movable contact spring 15 integrated with the hinge spring 12 is when no control current is supplied to the coil 8. That is, when the exciting force is not applied to the iron core 7 (hereinafter referred to as “non-excited state”), it is in the illustrated position (hereinafter referred to as “initial position”), but when the exciting force is applied to the iron core 7, When the armature 13 attached to the back surface of the movable contact spring 15 is attracted to the iron core 7, the armature 13 moves in the attracting direction (right direction in the drawing), and the movable contact 16 attached to the lower end of the armature 13 is a fixed contact terminal. 3 is brought into contact with the fixed contact 17 attached to the upper end of the cover 3, and both contacts (the movable contact 16 and the fixed contact 17) are closed.
[0016]
On the other hand, when the movable contact spring 15 is in the illustrated initial position, the movable contact spring 15 is in contact with the L-shaped bent tip 19 of the stopper spring 10. The L-shaped bent tip 19 can be moved in the left-right direction in the drawing by the spring force of the stopper spring 10. However, in practice, the stopper spring 10 is abutted against a projection 20 formed on the stopper fixing member 11 toward the left of the drawing (when the movable contact spring 15 is at the initial position shown in the drawing), and is directed to the right in the drawing. Therefore, the L-shaped bent tip 19 is only allowed to swing leftward in the drawing with reference to the initial position.
[0017]
For convenience of explanation, the illustrated stopper spring 10 and stopper fixing member 11 are ignored. That is, it is assumed that there is no obstacle on the left side (toward the drawing) of the movable contact spring 15.
In this case, since the movable contact spring 15 can swing from the initial position shown in the drawing to the left within the range of its own spring force, if the left limit position of the swing is “A” for convenience, the movable contact spring 15 is movable. When 16 changes from closed to released, the movable contact spring 15 is elastically moved so that the movable contact spring 15 passes through the initial position, reaches the left limit position A, reverses the direction, and returns to the initial position. I do. Assuming that the contact gap when the movable contact spring 15 is at the initial position (the distance between the movable contact 16 and the fixed contact 17) is 0.3 mm, the contact gap at the left limit position A is 0. It becomes larger by a certain value “X” than 3 mm. X is a separation distance between the left limit position A and the initial position.
[0018]
Therefore, if the value of X can be accurately set to 0.9 mm, for example, when the movable contact 16 transitions from closed to released,
(1) The temporary contact gap of “0.3 mm + 0.9 mm = 1.2 mm” is temporarily achieved, and then the regular contact gap of “0.3 mm” is achieved. It is possible to take measures against arcing,
(2) Since the required excitation force of the electromagnet constituted by the iron core 7 and the coil 8 can be reduced to a value corresponding to the above-mentioned common contact gap, this increases the size of the electromagnet (and hence the electromagnetic relay 1). It may be possible to avoid an increase in size)
Actually, it is difficult to set X to the above value (for example, 0.9 mm) without variations due to manufacturing errors and the like.
[0019]
The stopper spring 10 and the stopper fixing member 11 in the present embodiment are essential element parts for accurately setting the initial position of the movable contact spring 15 and the value of X described above without variation.
[0020]
That is, the initial position of the movable contact spring 15 is regulated by the position of the L-shaped bent tip 19 of the stopper spring 10, and the position of the L-shaped bent tip 19 is regulated by the protrusion 20 of the stopper fixing member 11. These (the L-shaped bent tip 19 of the stopper spring 10 and the protrusion 20 of the stopper fixing member 11) are indispensable element parts for accurately setting the initial position of the movable contact spring 15.
[0021]
Further, the leftward movement of the movable contact spring 15 is performed while the L-shaped bent tip 19 of the stopper spring 10 is pressed and moved to the left of the drawing, but its movement limit (corresponding to the left limit position A). ) Is when the lower end of the movable contact spring 15 collides with the stopper fixing member 11, and the error in the mounting position of the stopper fixing member 11 is so small that it can be ignored in practice. Is also an indispensable component for setting the value of X accurately and without variation.
[0022]
Here, the spring force of the movable contact spring 15 is Fa, the spring force of the stopper spring 10 is Fb, and the return force applied by the movable contact spring 15 and the hinge spring 12 when transitioning from the excited state to the non-excited state. When Fc is set, these Fa, Fb and Fc are set to have a relationship of “Fa <Fb <Fc”.
[0023]
FIG. 4 is an assembly diagram of the electromagnetic relay 1. For example, first, a fixed contact is attached to the hole 3 a at the upper end of the fixed contact terminal 3, and the fixed contact terminal 3 is fitted into the hole 2 a of the base 2. Next, the coil terminals 5 and 5 are attached to both ends of the resistor 9, and the coil terminals 5 and 5 are fitted into the holes 2 b and 2 b of the base 2.
[0024]
Next, the iron core 7 is inserted into the hole 18 a formed in the holding frame 18 of the coil 8, and the coil leads 21, 21 are fitted into the notches 18 b and 18 b formed in the holding frame 18. Both ends and the coil leads 21 and 21 are electrically connected.
[0025]
Next, the lower end portion of the stopper fixing member 11 to which the stopper spring 10 is attached is fitted into the hole 18 c of the holding frame body 18 of the coil 8.
[0026]
Next, the movable contact 16 is attached to the lower end hole 15 a of the movable contact spring 15, the armature 13 is attached to the back surface of the movable contact spring 15, and the hinge spring 12 integrated with the movable contact spring 15 is attached to the upper surface of the yoke 14. Then, the upper end of the movable contact terminal 4 is attached to the lower end of the yoke 14.
[0027]
Finally, the coil component (consisting of the coil 8, the holding frame 18, the iron core 7, the coil leads 21 and 21, the stopper spring 10 and the stopper fixing member 11) assembled as described above is mounted on the base 2. At the same time, after mounting the movable contact part assembled as described above (including the movable contact spring 15, the movable contact 16, the armature 13, the hinge spring 12, the yoke 14 and the movable contact terminal 4) on the base 2, Covering the case 6, the electromagnetic relay 1 having the structure of FIG. 1 is completed.
[0028]
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of the electromagnetic relay 1, and FIG. 6 is a conceptual diagram of contact operation. In FIG. 5, the fixed contact terminal 3 is connected to the fixed contact 17, and the movable contact terminal 4 is connected to the movable contact 16. The pair of coil terminals 5 and 5 are connected to both ends of the coil 8 and also connected to both ends of the resistor 9. The resistor 9 is provided to absorb a surge voltage generated by the counter electromotive force of the coil 8 when the energization to the coil 8 is turned off.
[0029]
Here, when the control current is not supplied to the coil terminals 5 and 5, the coil 8 is in a non-excited state. In this non-excited state, the movable contact 16 is in the initial position shown in the figure, and is separated from the fixed contact 17 while maintaining a predetermined distance (normal contact gap: 0.3 mm, for example). When the control current is supplied to 5, the movable contact 16 is attracted toward the fixed contact 17 by the exciting force of the coil 8, and both the contacts are closed. As a result, the fixed contact terminal 3 and the movable contact terminal 4 are electrically connected. Connected.
[0030]
Now, considering the transition process from the excited state to the non-excited state, the movable contact 16 is finally separated from the fixed contact 17 and returns to the initial position, but the return force is exclusively the movable contact. Since it is given by the spring force of the spring 15 or the hinge spring 12, it temporarily moves excessively to a predetermined position (dashed line position) that has passed the initial position, and then reverses the moving direction to return to the initial position. It becomes a bullet movement to do. The predetermined position (dashed line position) is determined by the attachment position of the stopper fixing member 11.
[0031]
Now, assuming that the separation distance between the initial position and the predetermined position (dashed line position) is, for example, 0.9 mm, the contact gap (enlarged contact gap) when the movable contact 16 is at the predetermined position (dashed line position) is: Since 0.3 mm + 0.9 mm = 1.2 mm, an appropriate contact gap corresponding to a high voltage (24 V power supply) can be secured, and an arc caused by a high voltage power supply can be prevented.
[0032]
On the other hand, the high-voltage contact gap (1.2 mm) is only temporary, and the regular contact gap is that when the movable contact 16 is in the initial position (0.3 mm). Therefore, it is not necessary to increase the excitation force (attracting force of the movable contact 16). Therefore, the coil 8 is not enlarged, that is, the electromagnetic relay 1 is not enlarged.
[0033]
As described above, according to the electromagnetic relay 1 of the present embodiment, the contact gap can be temporarily enlarged when the movable contact 16 is separated, and this enlarged contact gap (example: 1.2 mm) In addition to the advantage that arcing due to the high voltage power supply can be prevented, the common contact gap when the movable contact 16 is in the initial position is made smaller than the above-mentioned enlarged contact gap (eg, 0.3 mm). In addition, the common contact gap can reduce the required excitation force of the coil 8, and there is an advantage that the electromagnetic relay 1 is not increased in size.
[0034]
In addition, in said embodiment, although the stopper spring 10 and the stopper fixing member 11 are used, it is not limited to this. Instead of the stopper spring 10, an elastic member such as rubber may be used. The stopper fixing member 11 may also be made of an insulating material such as metal or plastic.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the contact gap of the movable contact immediately after separation from the fixed contact is temporarily expanded from 0.3 mm to 1.2 mm, the temporary expansion value (1.2 mm) is, for example, Since it corresponds to the proper contact gap (contact gap that does not generate arc) of a 24V battery, it can be used for high voltage, and in addition, the contact gap (1.2 mm) for high voltage is temporary. Since the normal contact gap when the movable contact is in the initial position is “0.3 mm”, the excitation force of the electromagnet should be set considering only the normal contact gap (0.3 mm). Well, it does not cause an increase in the size of the electromagnet (and hence an increase in the size of the electromagnetic relay).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an electromagnetic relay in the present embodiment.
FIGS. 2A and 2B are a side view and a front view of an electromagnetic relay according to the present embodiment.
FIG. 3 is a detailed view of a main part (particularly, a contact mechanism part) of the electromagnetic relay 1 in the present embodiment.
4 is an assembly diagram of the electromagnetic relay 1. FIG.
5 is a schematic circuit diagram of the electromagnetic relay 1. FIG.
6 is a conceptual diagram of contact operation of the electromagnetic relay 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Electromagnetic relay 7 Iron core (electromagnet)
8 Coil (electromagnet)
15 movable contact spring 16 movable contact 17 fixed contact 11 stopper fixed member (movable contact moving mechanism)
10 Stopper spring (movable contact moving mechanism)

Claims (1)

電磁石が非励磁状態となっている初期状態の時には、端部に可動接点を備えた可動接点バネのバネ力によって該可動接点を初期位置に保持して可動接点と固定接点とを解放状態とする一方、
前記電磁石が励磁状態となっている時には、前記可動接点バネのバネ力を上回る励磁力によって前記可動接点を所定方向に移動させて可動接点と固定接点とを閉成状態とする電磁継電器において、
前記所定方向と反対方向の所定位置に前記可動接点の動きを規制するためのストッパー固定部材を設け、
該ストッパー固定部材と前記固定接点との間の距離を、前記初期位置にあるときの前記可動接点と前記固定接点との間の距離のおよそ4倍に設定し、
前記電磁石が非励磁状態に遷移し前記可動接点が固定接点から離反して前記初期位置に復帰する際に、該可動接点を前記初期位置を超える前記所定位置のストッパー固定部材まで余分に移動させ、且つ、該ストッパー固定部材によりその移動を停止させた後、移動方向を反転させて前記初期位置に復帰させる可動接点移動機構を備え
前記可動接点移動機構は、前記ストッパー固定部材に取り付けられたストッパーバネを有し、前記可動接点バネの初期位置を前記ストッパーバネのL字状屈曲先端部の位置によって規制し、さらに、前記L字状屈曲先端部の位置を前記ストッパー固定部材に設けられた突起によって規制するように構成されていることを特徴とする電磁継電器。
In the initial state where the electromagnet is in a non-excited state, the movable contact and the fixed contact are released by holding the movable contact at the initial position by the spring force of the movable contact spring provided with the movable contact at the end. on the other hand,
When the electromagnet is in an excited state, an electromagnetic relay that moves the movable contact in a predetermined direction by an excitation force that exceeds the spring force of the movable contact spring to close the movable contact and the fixed contact.
A stopper fixing member is provided for restricting the movement of the movable contact at a predetermined position opposite to the predetermined direction,
The distance between the stopper fixing member and the fixed contact is set to approximately four times the distance between the movable contact and the fixed contact at the initial position;
When the electromagnet transitions to a non-excited state and the movable contact moves away from the fixed contact and returns to the initial position, the movable contact is excessively moved to the stopper fixing member at the predetermined position exceeding the initial position, And, after stopping the movement by the stopper fixing member, equipped with a movable contact moving mechanism for reversing the moving direction and returning to the initial position ,
The movable contact moving mechanism has a stopper spring attached to the stopper fixing member, restricts an initial position of the movable contact spring by a position of an L-shaped bent tip portion of the stopper spring, and further, the L-shape. An electromagnetic relay characterized in that the position of the tip of the bent shape is regulated by a protrusion provided on the stopper fixing member .
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