JP4864115B2

JP4864115B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP4864115B2
Application number: JP2009108343A
Authority: JP
Inventors: 哲高野; 茂光青木
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: JP2009164147A

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

電磁石装置と、電磁石装置の作動に伴って開閉動作する接点部とを、共通の基部に組み込んでなる電磁継電器において、電磁石装置と接点部との間の絶縁を確保するために、基部に一体又は別体に形成した絶縁壁を電磁石装置と接点部との間に介在させたものは知られている。

例えば特許文献１に開示される電磁継電器では、電磁石装置は、電磁石のコイル中心軸線に略直交する鉄心端面に、電磁石によって駆動される接極子を揺動可能に対向配置して構成され、接点部は、接極子の揺動動作に伴って揺動する可動接点部材とその両側に配置される一対の固定接点部材とを、接極子の反対側で電磁石のコイル中心軸線に沿って互いに対向配置して構成される。また基部は、電磁石装置を部分的に包囲する筒状壁を有する第１部分と、接点部の可動接点部材及び固定接点部材を個別に受容する複数の受容溝を有する第２部分とを一体に備えて構成される。この構成では、基部の第１部分に設けられる筒状壁が、電磁石装置と接点部との間に介在して両者間の絶縁を確保するとともに、この絶縁作用を補助すべく別体の絶縁部材が筒状壁に併設されている。

上記した電磁継電器では、接点部の各接点部材は、長手方向一端の接点部分と長手方向他端の端子部分とそれらの間の取付部分とを有し、基部の第２部分に設けた対応の受容溝に、各々の取付部分をその一側縁から横方向へ嵌入することにより固定的に取り付けられている。このとき、一対の固定接点部材のそれぞれの接点部分は、それらの間に位置する可動接点部材の接点部分に対し、接極子の揺動動作に対応して交互に接点閉成できる位置に配置される。他方、それら可動及び固定接点部材のそれぞれの端子部分は、基部の第２部分から外方へ突出して、接点部分間隔よりも大きな予め定めた端子ピッチで整列配置される。このような構成では、電磁石装置と接点部との間に予め定めた絶縁距離を確保するだけでなく、接点部の所定の端子ピッチを維持するために、電磁継電器の外形寸法が、電磁石のコイル中心軸線方向に比較的大きくなり、各接点部材の接点部分の周囲に無用な空間が形成される傾向がある。

これに対し、例えば特許文献２に開示される電磁継電器は、特許文献１の電磁継電器と同様の相対配置を有する電磁石装置及び接点部を備えながら、コイル中心軸線方向への寸法を効果的に削減したものとなっている。この電磁継電器では、基部は、電磁石装置を部分的に包囲する筒状壁を有する第１部分と、接点部の可動接点部材及び一対の固定接点部材を個別に受容する複数の受容溝を有する第２部分とが、互いに別部材として構成される。そして、第１部分と第２部分とを組み合わせることにより、第１部分の筒状壁が、電磁石装置と接点部との間に介在して両者間の絶縁を確保する。

接点部の各接点部材は、長手方向一端の接点部分と長手方向他端の端子部分とそれらの間の取付部分とを有し、基部の第２部分に設けた対応の受容溝に、各々の取付部分をその両側縁に沿って長手方向へ嵌入することにより固定的に取り付けられる。ここで、電磁石装置に近い一方（ブレーク側）の固定接点部材は、取付部分と端子部分との間に両者に略直交する延長部分を有し、この延長部分を、複数の受容溝に隣接して延設される第２部分の板状領域の上面に載置して基部に取り付けられている。そして、基部の第１部分は、その底面をブレーク側の固定接点部材の延長部分の上に重ねるとともに第２部分の板状領域に載置して、第２部分に組み合わされている。それにより、ブレーク側の固定接点部材の端子部分は、基部の第１部分すなわち電磁石装置の下方に配置されることになる。その結果、接点部の所定の端子ピッチを維持しつつ、各接点部材の接点部分を電磁石装置に可及的に近付けることができるので、電磁継電器の外形寸法がコイル中心軸線方向に削減される。

ところで、上述したように、接点部の各接点部材を基部に取り付ける際に、基部に設けた対応の受容溝に、各接点部材の取付部分をその両側縁に沿って長手方向へ嵌入する構成を有する電磁継電器では、特に、所要のばね性を発揮すべく比較的薄い厚みを有する可動接点部材が、嵌入時に加わる押圧力によって望ましくない変形（例えば接点部分と端子部分との相対的位置ずれ）を生じる危惧がある。そこでこの場合、可動接点部材を、接点部分を有する肉薄部品と、取付部分及び端子部分を有する肉厚部品とから形成して、それら２部品を互いに固定的に連結し、嵌入時の押圧力を肉厚の取付部分に負荷するようにした構成が、一般に採用されている（例えば特許文献３及び４参照）。

実開平７−１５５４号公報特開２０００−２６８６９３号公報特開２０００−１４９７４９号公報米国特許第５７１９５４１号明細書

前述したように、特許文献２に開示される電磁継電器は、電磁石装置に近いブレーク側の固定接点部材の端子部分を電磁石装置の下方に配置できるようにするために、電磁石装置を支持する基部の第１部分と、各接点部材を支持する基部の第２部分とを互いに別部材として形成し、第２部分に各接点部材を取り付けた後に、第１部分をブレーク側固定接点部材の延長部分に重ねて第２部分に組み付けている。したがって、電磁石装置と接点部との間に所定の絶縁距離を確保しようとすると、ブレーク側固定接点部材の延長部分を載置した基部第２部分の板状領域の上で、さらに延長部分と電磁石装置とを所要の直線距離で離隔する必要が有る。その結果、電磁継電器の高さ方向の外形寸法が増加し、また所与の外形寸法制約下では、電磁石のコイル径方向寸法すなわち巻線設置スペースが減少して磁気吸引力が弱くなる課題が生じる。しかも、一体構造の基部を有する電磁継電器に比べて、部品点数の増加による製造コストの上昇が懸念される。

また、前述したように、可動接点部材を、接点部分を有する肉薄部品と、取付部分及び端子部分を有する肉厚部品とから形成して、それら２部品を互いに固定的に連結した構成では、一体構造の可動接点部材を使用する構成に比べて、やはり電磁継電器の製造コストが上昇する懸念がある。さらに、電磁継電器においては、接点部における各接点部材の接点寿命を向上させることが、共通の課題となっている。

本発明の目的は、接点部における各接点部材の接点寿命を向上させることができる電磁継電器を提供することにある。

本発明は、基部と、該基部に組み込まれる電磁石装置と、該基部に組み込まれ、該電磁石装置の作動に伴って開閉動作する接点部とを具備し、該電磁石装置は、電磁石と、該電磁石によって駆動される接極子とを備え、該接点部は、固定接点部分及び第１端子部分を有する固定接点部材と、該固定接点部分に接触可能な可動接点部分及び該第１端子部分から離隔した第２端子部分を有する可動接点部材と、前記電磁石装置の前記接極子と前記接点部の前記可動接点部材とを互いに連結する連結部材とを備える電磁継電器において、前記基部は、前記可動接点部材を受容する受容溝を備え、前記可動接点部材は、前記可動接点部分と前記第２端子部分との間に設けられ、前記基部の前記受容溝に横方向へ嵌入される取付部分と、該可動接点部分の近傍に分散して設けられ、前記連結部材を介して前記電磁石装置からの駆動力を受ける第１及び第２負荷部分とを有し、該可動接点部分と該第１負荷部分との間に両者の相対移動を促進する主スリットが形成されるとともに、該可動接点部分と該取付部分との間に、該第１負荷部分側で横方向へ開放された空所が形成され、前記可動接点部材の前記可動接点部分と前記第２負荷部分との間に両者の相対移動を促進する補助スリットが形成され、該補助スリットと前記主スリットとが該可動接点部分を中心として互いに非対称な形状を有すること、を特徴とする電磁継電器を提供する。

前記電磁継電器において、前記主スリットにより、前記第１負荷部分を有して前記可動接点部分の近傍に配置される弾性腕部分が形成され、該弾性腕部分が、前記空所に隣接して延長される基端側領域を有する構成とすることができる。

前記電磁継電器において、前記弾性腕部分の前記基端側領域が、前記空所に隣接して曲線状に延長される構成とすることができる。

本発明によれば、接点部における各接点部材の接点寿命を向上させることができる。

本発明の関連技術による電磁継電器の分解斜視図である。図１の電磁継電器を、ケースを除いて組み立てた状態で示す斜視図である。図２の電磁継電器の正面図である。図１の電磁継電器における電磁石の斜視図である。図１の電磁継電器における第１の固定接点部材の斜視図である。図１の電磁継電器における可動接点部材の斜視図である。図１の電磁継電器における第２の固定接点部材の斜視図である。図２の電磁継電器の側面図である。図１の電磁継電器における電磁石の主要部の図で、（ａ）平面図、及び（ｂ）正面図である。図６の可動接点部材の正面図である。変形例による可動接点部材の斜視図である。他の変形例による可動接点部材の斜視図である。本発明の実施形態による電磁継電器の可動接点部材の正面図である。本発明の関連技術による電磁継電器の可動接点部材の正面図である。変形例による可動接点部材の正面図である。変形例による電磁継電器の概略正面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の関連技術による電磁継電器１０の分解斜視図、図２及び図３はそれぞれ、ケース７０を外した状態で示す電磁継電器１０の斜視図及び正面図である。電磁継電器１０は、基部１２と、基部１２に組み込まれる電磁石装置１４と、基部１２に組み込まれ、電磁石装置１４の作動に伴って開閉動作する接点部１６とを備える。

基部１２は、電気絶縁性の樹脂成形品からなり、電磁石装置１４を設置する第１部分１８と、接点部１６を設置する第２部分２０とを一体に備える。第１部分１８は、電磁石装置１４を部分的に包囲する筒状壁２２を有する。また第２部分２０は、接点部１６の後述する複数の接点部材を個別に受容する複数の受容溝２４を有する。第１部分１８の筒状壁２２は、電磁石装置１４と接点部１６との間に介在して両者間の電気的絶縁を確保する。

電磁石装置１４は、電磁石２６と、電磁石２６によって駆動される接極子２８とを備える。図４に拡大して示すように、電磁石２６は、巻枠３０と、巻枠３０に巻き付けて支持されるコイル３２と、コイル３２の中心軸線３２ａに沿って巻枠３０に取り付けられる鉄心３４とを備える。巻枠３０は、電気絶縁性の樹脂成形品であり、所定長さを有する図示しない中空の胴部と、胴部の長手方向両端に連結される一対の環状の鍔部３０ａ、３０ｂと、一方の鍔部３０ａの外縁対称位置から胴部の長手方向へ延設される一対の端子支持部３０ｃ（後述する）とを一体的に有する。

コイル３２は、巻枠３０の胴部に導線の所要長さ部分を密に巻着して形成され、巻枠３０の両鍔部３０ａ、３０ｂの間に固定的に保持される。鉄心３４は、例えば磁性鋼から形成される柱状部材であり、その略円柱状の主部３４ａが、コイル３２の中心軸線３２ａに同心配置されて巻枠３０の胴部内に固定的に受容される。鉄心３４の軸線方向一端には、コイル中心軸線３２ａに略直交する平坦な端面を有する頭部３４ｂが一体的に設けられ、この頭部３４ｂが巻枠３０の鍔部３０ａの外面上に露出して配置される。また、鉄心３４の軸線方向他端３４ｃは、巻枠３０の他方の鍔部３０ｂから外方に突出する。

電磁石２６の鉄心３４には、その軸線方向他端３４ｃに、コイル３２の周辺に磁路を形成する継鉄３６が、例えばかしめにより固定的に連結される。継鉄３６は、例えば磁性鋼から形成されるＬ字板状部材であり、その短尺部分が巻枠３０の鍔部３０ｂに沿って延設されるとともに、長尺部分がコイル３２の側方に離間してコイル中心軸線３２ａに略平行に延設される。継鉄３６の長尺部分の末端部３６ａは、鉄心３４の頭部３４ｂと略同一位置に配置され、この末端部３６ａに、接極子２８が揺動自在に連結される。

接極子２８は、例えば磁性鋼から形成される平板状部材であり、板ばね３８を介して継鉄３６に弾性的相対移動可能に連結されるとともに、鉄心３４の頭部３４ｂに対向して配置される。板ばね３８は、継鉄３６と接極子２８との間で弾性ヒンジとして機能し、それ自体のばね作用により、接極子２８を鉄心３４の頭部３４ｂから離れる方向へ付勢する。

接極子２８は、電磁石２６の非作動時には、その一端（図で下端）部２８ａが板ばね３８のばね力下で継鉄３６の末端部３６ａに当接されることにより、鉄心３４の頭部３４ｂから所定距離だけ離れた復旧位置（図３参照）に静止保持される。電磁石２６が作動すると、磁気吸引力により接極子２８は、その下端部２８ａと継鉄末端部３６ａとの係合部位を中心に、板ばね３８のばね力に抗して鉄心頭部３４ｂに接近する方向へ揺動する。

接点部１６は、電磁石２６のコイル中心軸線３２ａに沿って互いに所定間隔を空けて配置される一対の固定接点部材４０、４２と、それら固定接点部材４０、４２の間に所定間隔を空けて配置される可動接点部材４４とを備えて構成される。固定接点部材４０、４２は、例えば銅板から所定形状に打ち抜いて形成される導電板部材である。また可動接点部材４４は、例えばばね用燐青銅の薄板から所定形状に打ち抜いて形成される導電板部材である。

電磁石装置１４に近い方の第１の固定接点部材４０は、接極子２８の反対側で、基部１２の筒状壁２２の端壁部分２２ａ（図３）を介在させて、電磁石２６の継鉄３６に対向する位置に配置される。第１の固定接点部材４０と継鉄３６すなわち電磁石装置１４との間は、少なくとも所定の直線的絶縁距離だけ離隔される。また可動接点部材４４は、電磁石装置１４とは反対側で、第１の固定接点部材４０に対向配置される。さらに、第２の固定接点部材４２は、第１の固定接点部材４０とは反対側で、可動接点部材４４に対向配置される。

第１の固定接点部材４０は、長手方向一端の固定接点部分４６と、長手方向他端の第１端子部分４８と、それらの間の取付部分５０とを有する（図５参照）。可動接点部材４４は、長手方向一端の可動接点部分５２と、長手方向他端の第２端子部分５４と、それらの間の取付部分５６とを有する（図６参照）。第２の固定接点部材４２は、長手方向一端の固定接点部分５８と、長手方向他端の第３端子部分６０と、それらの間の取付部分６２とを有する（図７参照）。

各固定接点部材４０、４２の固定接点部分４６、５８は、所望の接点材料から形成されて、各固定接点部材４０、４２にその一面上に膨出するように連結される。可動接点部材４４の可動接点部分５２は、所望の接点材料から形成されて、可動接点部材４４にその両面上に膨出するように連結される。なお、両固定接点部材４０、４２の第１及び第３端子部分４８、６０、並びに可動接点部材４４の第２端子部分５４は、図示のような一対の脚として形成できるが、電磁継電器１０の用途によっては単一の脚又は３本以上の脚から構成することもできる。

これら固定接点部材４０、４２及び可動接点部材４４は、基部１２の第２部分２０に設けた対応の受容溝２４に、各々の取付部分５０、５６、６２をその一側縁から横方向へ嵌入することにより固定的に取り付けられる。なお、各接点部材４０、４２、４４の取付部分５０、５６、６２には、対応の受容溝２４内に形成した凹所（図示せず）に圧入される圧入片５０ａ、５６ａ、６２ａが横方向に延設される。

第１及び第２の固定接点部材４０、４２のそれぞれの固定接点部分４６、５８は、基部１２の第２部分２０の上方で、実質的に変動しないそれぞれの所定位置に配置される。可動接点部材４４の可動接点部分５２は、基部１２の第２部分２０の上方で、接極子２８の揺動動作に対応して揺動変位してその揺動方向両側にある固定接点部分４６、５８に交互に接点閉成できる位置に配置される。

他方、第１及び第２の固定接点部材４０、４２のそれぞれの第１及び第３端子部分４８、６０、並びに可動接点部材４４の第２端子部分５４は、基部１２の第２部分２０から下方へ突出して、接点部分間隔よりも大きな予め定めた端子ピッチで、電磁石２６のコイル中心軸線３２ａ（図４）に平行な方向へ整列して等間隔配置される。なお図示の形態では、電磁石装置１４に近い方の第１の固定接点部材４０がブレーク接点を構成し、電磁石装置１４から遠い方の第２の固定接点部材４２がメーク接点を構成する。

可動接点部材４４は、電気絶縁性の連結部材６４を介して、接極子２８に連結される。連結部材６４は、例えば樹脂材料から一体成形される枠状部材であり、その長手方向一端６４ａで、継鉄３６から離れた側の接極子２８の自由端（図で上端）２８ｂに連結され、長手方向他端６４ｂで、基部１２から離れた側の可動接点部材４４の自由端（図で上端）に連結される。連結部材６４は、電磁石２６の励磁／非励磁に伴う接極子２８の揺動動作に連動して、コイル中心軸線３２ａ（図４）に実質的平行な方向へ往復動作し、それにより接極子２８の揺動動作を、以下のように可動接点部材４４に伝達する。

図３に示す復旧位置においては、前述したように、接極子２８は板ばね３８のばね力下で鉄心３４の頭部３４ｂから所定距離だけ離れた状態にある。このとき連結部材６４は、その往復移動範囲の一方の限界に置かれ、それにより、その他端６４ｂに連結した可動接点部材４４の可動接点部分５２が、第１の固定接点部材４０の固定接点部分４６に導通接触して、ブレーク接点が閉成される。この復旧位置から、電磁石２６が作動すると、磁気吸引力により接極子２８は、その下端部２８ａと継鉄自由端部３６ａとの係合部位を中心に、板ばね３８のばね力に抗して鉄心頭部３４ｂに接近する方向へ揺動する。それに伴い連結部材６４は、往復移動範囲の他方の限界に向けて移動して、可動接点部材４４を第２の固定接点部材４２に接近するように弾性的に撓曲する。接極子２８が鉄心頭部３４ｂに吸着された時点で、連結部材６４は往復移動範囲の他方の限界に達し、可動接点部分５２が固定接点部分５８に導通接触して、メーク接点が閉成される。

上記構成を有する電磁継電器１０は、接点部１６における所定の端子ピッチを維持しつつ、電磁石装置１４と接点部１６との間の所定の絶縁距離を確保できるものである。例えば電磁継電器１０を、各種産業機器に搭載可能な汎用パワーリレーに適用する場合は、ドイツ電子技術者連盟（ＶＤＥ）規格０６３１に準ずる絶縁距離（直線距離で２mm）を確保することが要求される。さらに電磁継電器１０は、所与の外形寸法制約下で、この種の規格に準ずることができるようにするための、以下の特徴的構成を採用している。

図３に示すように、電磁継電器１０では、基部１２の第２部分２０に設けた３個の受容溝２４のうち、第１の固定接点部材４０を受容する第１の受容溝２４が、電磁石２６のコイル中心軸線３２ａ（図４）に略直交する方向へ延びて基部１２の上面側に開口する鉛直領域２４ａと、鉛直領域２４ａに鈍角に連結されて第１部分１８に接近する方向へ延び、基部１２の下面１２ａ側に開口する傾斜領域２４ｂとを有して形成される。

また、接点部１６の第１の固定接点部材４０は、その取付部分５０が、上記した第１の受容溝２４の屈曲形状に対応して、圧入片５０ａを有する鉛直領域５０ｂと、固定接点部分４６とは反対側で鉛直領域５０ｂに鈍角に連結される傾斜領域５０ｃとを有して形成される。さらに固定接点部材４０は、取付部分５０の傾斜領域５０ｃと第１端子部分４８との間に設けられる延長部分６６を有する。図３及び図５に示すように、延長部分６６は、取付部分５０の鉛直領域５０ｂと第１端子部分４８との両者に略直交して延設される。

基部１２の第１の受容溝２４に第１の固定接点部材４０を適正に嵌入すると、固定接点部材４０の取付部分５０は、電磁石装置１４との間に少なくとも所定の絶縁距離を確保しつつ受容溝２４に沿って屈曲して延び、延長部分６６は、受容溝２４から外部に露出して、基部１２の下面１２ａに沿って第１部分１８に接近する方向へ延設される。このとき延長部分６６は、電磁石装置１４との間に少なくとも所定の絶縁距離を確保しつつ、電磁石２６のコイル中心軸線３２ａに略平行に配置される。

第１の固定接点部材４０の第１端子部分４８は、取付部分５０の傾斜領域５０ｃと延長部分６６との協働により、固定接点部分４６及び取付部分５０の鉛直領域５０ｂに対して、基部１２の第１部分１８に接近する方向へ偏倚して配置され、それにより電磁石装置１４の下方に位置決めされる。その結果、接点部１６において、第１及び第２の固定接点部材４０、４２の第１及び第３端子部分４８、６０並びに可動接点部材４４の第２端子部分５４が、基部１２の下面１２ａに沿って予め定めた端子ピッチを維持して等間隔配置される。

このような構成により、電磁継電器１０では、接点部１６における所定の端子ピッチを維持しつつ、固定接点部材４０、４２の固定接点部分４６、５８及び可動接点部材４４の可動接点部分５２を電磁石装置１４に可及的に近付けることができるので、外形寸法をコイル中心軸線３２ａ方向に削減できる。このとき、電磁石装置１４と第１の固定接点部材４０との間には、所定の絶縁距離（例えばＶＤＥ規格０６３１に準ずる２mm又はそれ以上の直線距離）が確保される。しかも、第１の固定接点部材４０の延長部分６６は、基部１２の下面１２ａに露出して配置されるので、延長部分６６と電磁石装置１４との間に介在する基部第１部分１８の対応領域の厚みだけで絶縁距離の大部分を確保できる。したがって、電磁継電器１０の高さ方向の外形寸法の増加を効果的に抑制できる。また、所与の外形寸法制約下では、従来構造に比べて、電磁石２６のコイル径方向寸法すなわち巻線設置スペースを拡大して磁気吸引力を上昇させることができるので、高い構造信頼性及び安定した動作特性を有する電磁継電器１０が提供される。

さらに電磁継電器１０では、第１及び第２の固定接点部材４０、４２の取付部分５０、６２並びに可動接点部材４４の取付部分５６を、基部第２部分２０の対応の受容溝２４に横方向へ嵌入する構成を採用したので、第１の固定接点部材４０の第１端子部分４８が基部第１部分１８の下方に位置するにも関わらず、基部１２を第１及び第２部分１８、２０を含む一体成形品として形成できる。また、特に所要のばね性を発揮すべく比較的薄い厚みを有する可動接点部材４４においても、受容溝２４への嵌入時に取付部分５６に加わる横方向への押圧力は、可動接点部材４４に望ましくない変形（例えば可動接点部分５２と第２端子部分５４との相対的位置ずれ）を生じさせる危惧がないものとなるから、可動接点部材４４を可動接点部分５２及び第２端子部分５４を含む一体成形品として形成できる。その結果、電磁継電器１０では、構造信頼性及び動作特性に影響を及ぼすことなく、部品点数の増加を回避して製造コストの上昇を抑制できる。

なお、上記構成において、第１の固定接点部材４０の延長部分６６は、好ましくはその全体が、各接点部材４０、４２、４４を基部１２に固着するための接着剤６８（図３）により被覆されることが、固定接点部材４０の外部絶縁性及び耐汚損性を高める点で有利である。このような接着剤塗布工程は、従来実施されている接着剤塗布工程をそのまま流用できるので、工数増加が回避される。さらに、このようにして組み立てられた主要構造体を、図１に示すケ−ス７０に収容して固定連結することにより、製品としての電磁継電器１０が完成する。

電磁継電器１０においては、電磁石装置１４における電磁石２６の磁気吸引力を所与の外形寸法制約下で上昇させるための、他の任意選択的方策が採用されている。図８に示すように、電磁石２６の巻枠３０に設けた一対の端子支持部３０ｃには、電気良導体からなる一対のコイル端子部材７２が、コイル中心軸線３２ａに略直交する方向へ互いに離隔した配置で固定的に取付けられている。コイル３２を形成する導線は、その両線端で、それらコイル端子部材７２にそれぞれ接続される。

各コイル端子部材７２は、巻枠３０の対応の端子支持部３０ｃから上方すなわち鉄心頭部３４ｂの側方近傍に突出する線端固着部分７２ａと、端子支持部３０ｃから下方へ突出する端末部分７２ｂとを備える。各コイル端子部材７２の線端固着部分７２ａには、コイル３２の各線端が絡められて例えば半田７４により固着される。また、各コイル端子部材７２の端末部分７２ｂは、電磁石装置１４を設置する基部１２の第１部分１８に設けたスロット７６を通って、電磁継電器１０の外部に突出する。両コイル端子部材７２の端末部分７２ｂは、基部１２の下面１２ａに沿って、予め定めた間隔（端子ピッチ）で配置される。

各コイル端子部材７２は、線端固着部分７２ａと端末部分７２ｂとの間の所望部位（例えば図示のように対応の端子支持部３０ｃの直下）で、略直角に２回、反対方向に折曲される。このとき、線端固着部分７２ａと端末部分７２ｂとは、互いに略平行な方向に向けられる。そして各コイル端子部材７２は、両コイル端子部材７２の線端固着部分７２ａ同士の間隔が、端末部分７２ｂ同士の間隔よりも大きくなるように、対応の端子支持部３０ｃに取り付けられている。

このような構成によれば、一対のコイル端子部材７２の端子ピッチを所定寸法に維持しつつ、それらの線端固着部分７２ａ同士の間隔を拡大できるので、両線端固着部分７２ａの間にある鉄心頭部３４ｂに対向配置される接極子２８の特に横方向寸法を拡張できる。このとき、各コイル端子部材７２が巻枠３０の鍔部３０ａから側方へ張り出さない範囲で線端固着部分７２ａ同士の間隔を拡大しておけば、電磁継電器１０の所与の外形寸法制約下で、磁気回路構成部品である接極子２８の磁路断面積を拡大することにより電磁石２６の磁気吸引力を効果的に上昇させることができる。

なお、この構成では、一対のコイル端子部材７２の各々は、略円形又は略正多角形の断面形状を有することが好ましい。そのようにすれば、コイル端子部材７２の接続相手の接触部品（例えばコネクタ、ソケット、回路基板等）の構成（接触部分の形状や方向性）を実質的に問わない利点が生じる。

また、電磁継電器１０では、電磁石２６の巻枠３０に設けた一対の端子支持部３０ｃの各々に、対応のコイル端子部材７２に隣接して、コイル３２の導線を収容可能な凹所７８を形成することが有利である（図９（ａ）、（ｂ））。コイル３２の導線の両先端を対応のコイル端子部材７２の線端固着部分７２ａに適正に固着した状態で、両端子支持部３０ｃの凹所７８には、導線の線端近傍部分７９がそれぞれ収容される。このような構成によれば、電磁石２６及び電磁継電器１０の組立工程中に、導線の線端近傍部分７９を不注意により破断させてしまう危惧が実質的に回避される。

さらに、電磁継電器１０においては、接点部１６における各接点部材４０、４２、４４の接点寿命を向上させるための、下記の特徴的構成が採用されている。図６及び図１０に示すように、可動接点部材４４は、可動接点部分５２の近傍に分散して設けられる第１及び第２負荷部分８０、８２を有し、可動接点部分５２と第１負荷部分８０との間に、それら可動接点部分５２と第１負荷部分８０との独立的相対移動を促進する主スリット８４が形成されている。第１及び第２負荷部分８０、８２は、可動接点部材４４の自由端領域の両側縁に形成された切欠きをそれぞれに有し、これらの切欠きに、前述した連結部材６４の長手方向他端６４ｂを構成する２つの突起がそれぞれ嵌入される。それにより、電磁石装置１４からの駆動力が、連結部材６４を介して、可動接点部材４４の両負荷部分８０、８２に実質的均等に負荷される。

主スリット８４は、可動接点部分５２と第１負荷部分８０との間で、可動接点部材４４の上端縁から可動接点部分５２の下方位置までＬ字状に延びる。また、可動接点部分５２と取付部分５６との間には、第１負荷部分８０側で横方向へ開放された空所８６が形成される。その結果、第１負荷部分８０を有するＬ字状の弾性腕部分８８が、可動接点部分５２の近傍位置に形成される。弾性腕部分８８は、可動接点部材４４の可動接点部分５２と取付部分５６との間に延びる主部分９０に一体に連結され、その基端側領域８８ａが、空所８６を介して取付部分５６の圧入片５６ａに略平行に配置される。

なお、可動接点部材４４の取付部分５６には、空所８６に隣接する圧入片５６ａの一縁に沿って鋸刃状の突起５６ｂが突設されるとともに、圧入片５６ａの一面に沿って横方向へ延びる突条５６ｃが突設される。これら突起５６ｂ及び突条５６ｃは、圧入片５６ａを基部１２の対応の受容溝２４内に設けた凹所（図示せず）内で強固に固定して適正に位置決めするように作用する。また、取付部分５６と第２接点部分５４との間には、両者に略直交する延長部分９２が形成される。延長部分９２は、第１の固定接点部材４０の延長部分６６と同様に、可動接点部分５２に対して第２接点部分５４を、基部１２の第１部分１８に接近する方向へ偏倚して配置するように作用する。

前述したように可動接点部材４４は、電磁石装置１４における接極子２８の動程中に、連結部材６４を介して力を受けて、取付部分５６を支点に弾性的に撓む。特に、可動接点部材４４は、対向する第１及び第２の固定接点部材４０、４２のいずれかに対し接点閉成動作する際に、可動接点部分５２がいずれか一方の固定接点部分４６、５８に接触した瞬間から、接極子２８が電磁石２６の鉄心頭部３４ｂに完全に吸着されるまでの間、磁気吸引力に抗する所定のばね力を発揮する。

ここで、上記構成を有する可動接点部材４４は、接極子２８が完全吸着に至るまでの間、電磁石装置１４から連結部材６４を介して第１及び第２負荷部分８０、８２に略均等に加わる押圧力と、接触相手の固定接点部分４６、５８から可動接点部分５２に加わる逆方向への押圧力とを受けて、弾性腕部分８８の主として基端側領域８８ａが撓曲するとともに主部分９０が取付部分５６に対して捻れるように変形する。このような主部分９０の捩れは、主スリット８４が、可動接点部分５２と第１負荷部分８０との間を実質的に分断して、両者の独立的相対移動を許容することから生じる。それにより可動接点部分５２は、第２負荷部分８２を実質的中心として弾性的に揺動変位する。その結果、最初に可動接点部分５２の略中心に位置していた相手方固定接点部分４６、５８との接触点Ｐは、初期接触から接極子２８が完全吸着に至るまでの間、図示矢印Ａ方向へ徐々に移動する。可動接点部分５２の接触点Ｐを移動させるこのような構成は、接点開閉動作を繰り返す間に生じ得る接触抵抗の増加を抑制して接点寿命を向上させる効果を奏する。

このような移動接触点の構成は、例えば図１１に示すように、可動接点部分５２の上方すなわち空所８６とは反対側に弾性腕部分８８の基端側領域８８ａを配置した可動接点部材４４´によっても実現できる。可動接点部材４４´では、可動接点部分５２と取付部分５６との間に延びる主部分９０の長さを、可動接点部材４４に比べて短縮することができる。したがってこの場合、図１２に示すように、弾性腕部分８８を第１及び第２負荷部分８０、８２の近傍で折曲して、その基端側領域８８ａを略水平に配置することにより、可動接点部材４４´自体の高さを削減でき、以って電磁継電器１０の一層の低背化に寄与することができる。

上記した可動接点部材４４の構成では、接極子２８が電磁石２６の鉄心頭部３４ｂに完全に吸着される直前に、主として主部分９０における捻り負荷の増加に起因して、ばね負荷が比較的急峻に上昇する傾向がある。通常は、可動接点部材４４におけるこのようなばね負荷が、接極子２８の動程に従って増減する磁気吸引力を超えないように、電磁継電器１０を設計する。しかし、接点開閉動作の繰り返しにより接点表面が荒れてくるに従って、接触点移動に対する摩擦抵抗が増加し、その結果、接極子２８の完全吸着の直前にばね負荷が磁気吸引力を上回ってしまう場合がある。このような場合には、接極子２８が完全吸着に至ることができないので、電磁継電器１０の動作が不完全かつ不安定になり、接触点Ｐの移動量が著しく不足して接点溶着が生じ易くなることが懸念される。

図１３は、このような懸念を払拭するための特徴的構成を有する本発明の実施形態による可動接点部材９４を示す。可動接点部材９４は、その可動接点部分５２と第２負荷部分８２との独立的相対移動を促進する補助スリット９６を備える。なお、可動接点部材９４の構成は、補助スリット９６を追加形成した以外は、上記した可動接点部材４４と実質的に同一であるので、対応する構成要素には共通の符号を付してその説明を省略する。また、可動接点部材４４に代えて可動接点部材９４を接点部１６に設置したものとして、電磁継電器１０の動作を説明する。

可動接点部材９４の補助スリット９６は、可動接点部分５２と第２負荷部分８２との間の位置で、可動接点部材９４の上端縁から下方へ直線状に、すなわち可動接点部分５２を中心として主スリット８４とは非対称な形状に延設される。補助スリット９６は、可動接点部分５２と第２負荷部分８２との間を実質的に分断して、両者の独立的相対移動を若干程度許容するように作用する。それにより可動接点部材９４は、対向する第１及び第２の固定接点部材４０、４２のいずれかに対し接点閉成動作する際に、最初に可動接点部分５２が相手方固定接点部分４６、５８に接触してから接極子２８が完全吸着に至るまでの間、弾性腕部分８８の撓曲及び主部分９０の捩れに加えて、主スリット８４の底端と補助スリット９６の底端とを結ぶ領域で撓曲するように変形する。その結果、最初に可動接点部分５２の略中心に位置していた接触点Ｐは、初期接触から接極子２８が完全吸着に至るまでの間、図１０の矢印Ａとは異なる図示矢印Ｂ方向へ徐々に移動するようになる。このとき、上記した補助スリット９６の作用により、接極子２８が完全吸着に至る直前の主として主部分９０における捻り量は、図１０の可動接点部材４４に比べて低減し、それにより捻り負荷が軽減される。したがって、可動接点部材９４のばね負荷の上昇曲線は、可動接点部材４４に比べて比較的なだらかになる。

このような構成を有する可動接点部材９４によれば、接極子２８が完全吸着に至る直前の、ばね負荷に対する磁気吸引力の余裕度が、補助スリット９６を有しない前述した可動接点部材４４に比べて増加することになる。したがって、接点開閉動作の繰り返しによる接点表面の荒れに伴い接触点移動に対する摩擦抵抗が増加した場合にも、接極子２８の完全吸着の直前にばね負荷が磁気吸引力を上回るような不都合を未然に防止できる。したがって、接点部１６に可動接点部材９４を搭載した電磁継電器１０は、接点溶着を防止して長期間に渡る安定した動作を実現できるものとなる。

図１４は、接極子２８が完全吸着に至る直前のばね負荷の上昇を効果的に抑制できる本発明の関連技術による可動接点部材９８を示す。可動接点部材９８は、可動接点部分５２と取付部分５６との間に形成された空所８６に隣接して曲線状に延長される基端側領域１００ａを有する弾性腕部分１００を備える。なお、可動接点部材９８の構成は、弾性腕部分１００の形状以外は、前述した可動接点部材４４と実質的に同一であるので、対応する構成要素には共通の符号を付してその説明を省略する。また、可動接点部材４４に代えて可動接点部材９８を接点部１６に設置したものとして、電磁継電器１０の動作を説明する。

可動接点部材９８の弾性腕部分１００は、可動接点部分５２の周辺直下の部位に一体に連結され、その基端側領域１００ａが、空所８６を介して主部分９０に略平行に配置される部分と取付部分５６の圧入片５６ａに略平行に配置される部分とを一体に有する。それにより可動接点部材９８では、弾性腕部分１００の基端側領域１００ａの長さが、前述した可動接点部材４４における弾性腕部分８８の基端側領域８８ａの長さに比べて増加している。その結果、可動接点部材９８が、対向する第１及び第２の固定接点部材４０、４２のいずれかに対し接点閉成動作する際に、初期接触から接極子２８が完全吸着に至るまでの間、弾性腕部分１００の基端側領域１００ａは、弾性腕部分８８の基端側領域８８ａに比べて比較的小さい負荷で撓曲する。それとともに、弾性腕部分１００の基端側領域１００ａの付け根が、主部分９０ではなく可動接点部分５２の周辺直下の部位にあるので、可動接点部材４４の場合に比べて主部分９０が捩れ易くなる。それにより、接極子２８が完全吸着に至る直前の主として主部分９０における捻り負荷は、図１０の可動接点部材４４に比べて低減し、したがって可動接点部材９８のばね負荷の上昇曲線は、比較的なだらかになる。なお、この間の接触点Ｐの移動方向は、可動接点部材４４の場合と同様に図示矢印Ａ方向となる。

このような構成を有する可動接点部材９８によっても、接極子２８が完全吸着に至る直前の、ばね負荷に対する磁気吸引力の余裕度が、弾性腕部分８８が比較的短い前述した可動接点部材４４に比べて増加することになる。したがって、接点開閉動作の繰り返しによる接点表面の荒れに伴い接触点移動に対する摩擦抵抗が増加した場合にも、接極子２８の完全吸着の直前にばね負荷が磁気吸引力を上回るような不都合を未然に防止できる。したがって、接点部１６に可動接点部材９８を搭載した電磁継電器１０は、接点溶着を防止して長期間に渡る安定した動作を実現できる。

図１５は、変形例による可動接点部材９８´を示す。可動接点部材９８´では、弾性腕部分１００の基端側領域１００ａが、可動接点部分５２の下方で空所８６に隣接して蛇行状に延設されている。このような構成によっても、弾性腕部分１００の基端側領域１００ａが比較的小さい負荷で撓曲するとともに、基端側領域１００ａの付け根が主部分９０から離隔しているので主部分９０が捩れ易くなる。その結果、接極子２８が完全吸着に至る直前の可動接点部材９８´のばね負荷の上昇曲線を、比較的なだらかにすることができる。

弾性腕部分１００の基端側領域１００ａの形状としては、図示以外の様々な形状を採用できる。また、図１１及び図１２の可動接点部材４４´における弾性腕部分８８の構成も、基端側領域８８ａを延長している点で、弾性腕部分１００と同様の作用効果を奏することが理解されよう。なお、これらの構成では、接点閉成時に弾性腕部分８８、１００の基端側領域８８ａ、１００ａの付け根に捻り方向への応力が生じるが、主部分９０から付け根までの距離が大きくなるに従いこの応力は軽減されて、付け根の損傷の危惧が少なくなる。また、本発明の他の実施形態として、これら可動接点部材４４´、９８、９８´に、前述した可動接点部材９４の補助スリット９６を追加形成することにより、ばね負荷の上昇曲線を一層なだらかにすることもできる。

本発明に係る電磁継電器は、上記実施形態以外の様々な形態を採ることができる。例えば、図１６に示すように、前述した延長部分６６を有する第１の固定接点部材４０は、電磁石装置１４とは異なる構成の電磁石装置１４´を有する電磁継電器にも適用できる。この電磁石装置１４´は、電磁石２６のコイル中心軸線３２ａを鉛直方向に向けて基部１２の第１部分１８上に設置したものである。なお図１６では、図３の電磁継電器１０に対応する構成要素を共通の参照符号で示す。このような電磁継電器においても、図３に示す電磁継電器１０と同様の作用効果が奏されることは、当業者であれば理解できよう。

また、前述した弾性腕部分８８を有する可動接点部材４４、及び前述した補助スリット９６や延長された弾性腕部分１００を有する可動接点部材９４、９８は、同様に図１６に示す電磁継電器にも適用できるし、或いは他の様々な公知構成を有する電磁継電器にも適用できる。

１２基部
１４電磁石装置
１６接点部
１８第１部分
２０第２部分
２２筒状壁
２４受容溝
２６電磁石
２８接極子
３０巻枠
３２コイル
３２ａコイル中心軸線
３４鉄心
３６継鉄
４０第１の固定接点部材
４２第２の固定接点部材
４４、９４、９８可動接点部材
４６、５８固定接点部分
４８第１端子部分
５０、５６、６２取付部分
５２可動接点部分
５４第２端子部分
６０第３端子部分
６４連結部材
６６延長部分
６８接着剤
７２コイル端子部材
７８凹所
８０第１負荷部分
８２第２負荷部分
８４主スリット
８６空所
８８、１００弾性腕部分
８８ａ、１００ａ基端側領域
９６補助スリット

Claims

基部と、該基部に組み込まれる電磁石装置と、該基部に組み込まれ、該電磁石装置の作動に伴って開閉動作する接点部とを具備し、該電磁石装置は、電磁石と、該電磁石によって駆動される接極子とを備え、該接点部は、固定接点部分及び第１端子部分を有する固定接点部材と、該固定接点部分に接触可能な可動接点部分及び該第１端子部分から離隔した第２端子部分を有する可動接点部材と、前記電磁石装置の前記接極子と前記接点部の前記可動接点部材とを互いに連結する連結部材とを備える電磁継電器において、
前記基部は、前記可動接点部材を受容する受容溝を備え、
前記可動接点部材は、前記可動接点部分と前記第２端子部分との間に設けられ、前記基部の前記受容溝に横方向へ嵌入される取付部分と、該可動接点部分の近傍に分散して設けられ、前記連結部材を介して前記電磁石装置からの駆動力を受ける第１及び第２負荷部分とを有し、該可動接点部分と該第１負荷部分との間に両者の相対移動を促進する主スリットが形成されるとともに、該可動接点部分と該取付部分との間に、該第１負荷部分側で横方向へ開放された空所が形成され、
前記可動接点部材の前記可動接点部分と前記第２負荷部分との間に両者の相対移動を促進する補助スリットが形成され、該補助スリットと前記主スリットとが該可動接点部分を中心として互いに非対称な形状を有すること、
を特徴とする電磁継電器。
前記主スリットにより、前記第１負荷部分を有して前記可動接点部分の近傍に配置される弾性腕部分が形成され、該弾性腕部分が、前記空所に隣接して延長される基端側領域を有する請求項１に記載の電磁継電器。
前記弾性腕部分の前記基端側領域が、前記空所に隣接して曲線状に延長される請求項２に記載の電磁継電器。