JP5144550B2 - 電磁リレー - Google Patents

Description

本発明は、コイルの励磁に応じて接点を開閉する電磁リレーに関する。

従来から、一対の固定接点と、各固定接点と接離自在に対向する一対の可動接点と、可動接点が設けられるとともに可動接点が固定接点から開離する向きに付勢された接点ばねと、磁性体から成り接点ばねに設けられる接極子と、コイルが巻設されるとともに軸部に鉄心が挿通されたコイルボビンを有し、コイルの励磁による磁気吸引力によって接極子を駆動する電磁石装置とを備え、コイルの励磁・非励磁に応じて可動接点を固定接点に接離させて固定接点間の電路を開閉する電磁リレーが知られている。このような電磁リレーでは、輸送時や保管時等において可動接点及び固定接点を構成する接点材料の表面が有機物で汚染されたり、硫黄系ガス又は塩素系ガスに侵されて腐食したり、金属酸化膜が形成されたりすることがある。このような場合、接点材料の接触抵抗が増加して導電性が低下し、接点間に電流が流れない状態になる虞があった。そこで、可動接点及び固定接点を接触させた状態で電圧を印加し、接点を開極する際に生じるアーク放電によって接点材料の表面の汚染物を飛ばすという所謂デバッグ処理を行うことで、接点材料の接触抵抗が増大するのを防止して導電性を確保することが従来行われてきた（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５８−０８９７４３号公報

ところで、上述のような電磁リレーでは、製造段階において接点ばねの捩れや配設位置のずれ等によって一方の可動接点及び固定接点間の距離と他方の可動接点及び固定接点間の距離とが僅かにずれる事があった。この場合、接点の開閉動作には問題がないものの、上述のデバッグ処理を行う際に問題が生じる事があった。即ち、各接点間で距離が異なる場合、開極時に距離の短い一方の接点間で先ずアーク放電が生じ、距離の長い他方の接点間が開極する頃には一方の接点間が十分に離れてしまい、電圧が印加されずに他方の接点間でアーク放電が生じない。したがって、一方の接点間のみでデバッグ処理が行われて他方の接点間ではデバッグ処理が行われずに、安定した接触抵抗を得ることができない虞があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、接点のデバッグ処理を確実に行うことで安定した接触抵抗を得ることのできる電磁リレーを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、一対の固定接点と、各固定接点と接離自在に対向する一対の可動接点と、可動接点が設けられるとともに可動接点が固定接点から開離する向きに付勢された導電性材料から成る接点ばねと、コイルを有しコイルの励磁に応じて磁気吸引力を発生する電磁石装置と、磁性体から成り電磁石装置の磁気吸引力によって可動接点を固定接点と接触させる向きに接点ばねを駆動する接極子と、これらを収納する器体と、接点ばねと一体に形成されるとともに器体に貫設された貫設孔を介して外部に露設されるデバッグ用端子とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、貫設孔は、器体の任意の一面に凹設された窪み部の底面に貫設され、窪み部は、外部に露出するデバッグ用端子が器体の前記一面よりも外方に突出しない程度の寸法に形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、デバッグ処理を行う際にデバッグ用端子を介して外部電源に接続することで、外部電源に一方の可動接点及び固定接点と、他方の可動接点及び固定接点とを並列に接続することができる。したがって、仮にデバッグ処理の際に一方の可動接点及び固定接点間が十分に離れてしまった場合でも他方の可動接点及び固定接点間に電圧を印加することができるので、接点のデバッグ処理を確実に行うことができ、安定した接触抵抗を得ることができる。

請求項２の発明によれば、デバッグ用端子が器体よりも外方に突出しないため、デバッグ用端子に物が引っ掛かるなどしてデバッグ用端子が破損するのを防ぐことができる。また、デバッグ用端子と貫設孔との間の隙間を封止樹脂で封止した場合には、デバッグ用端子に物が引っ掛かるなどして封止樹脂に応力がかかり、器体の気密性が失われるのを防ぐことができる。

本発明に係る電磁リレーの実施形態を示す断面図である。 同上の全体斜視図である。 同上の上面図である。 （ａ）は同上におけるデバッグ処理の概略を示す回路図で、（ｂ）は従来のデバッグ処理の概略を示す回路図である。

以下、本発明に係る電磁リレーの実施形態について図面を用いて説明する。尚、以下の説明では、図１における上下を上下方向、左右を前後方向と定めるものとする。本実施形態は常開接点を有するラッチング型リレーであって、図１に示すように、一対の固定接点１２，１３と、各固定接点１２，１３と接離自在に対向する一対の可動接点２０，２１と、可動接点２０，２１が設けられるとともに可動接点２０，２１が固定接点１２，１３から開離する向きに付勢された導電性材料から成る接点ばね２と、コイル３２を有しコイル３２の励磁に応じて磁気吸引力を発生する電磁石装置３と、磁性体から成り電磁石装置３の磁気吸引力によって可動接点２０，２１を固定接点１２，１３と接触させる向きに接点ばね２を駆動する接極子５と、これらを収納する器体１とから構成される。

器体１は、絶縁性を有する合成樹脂材料から成り、図１に示すように下面及び後面の一部を開口した箱形のケース１０と、平板状に形成されてケース１０の下側の開口を塞ぐベース１１とから構成される。ベース１１には、その長手方向に沿った両側面から外方に突出する接続部１４ａ，１５ａを有する一対の固定端子板１４，１５が挿入固定されている（図２，３参照）。各固定端子板１４，１５の前端部は後述するコイルボビン３０の前端側の鍔部３０ｂと当接するように上方に折曲しており、当該折曲部位に固定接点１２，１３がそれぞれ固着されている。固定端子板１４，１５は互いに機械的且つ電気的に隔離されており、したがって、固定接点１２，１３は可動接点２０，２１が接触していない状態において電気的に隔離されている。また、接続部１４ａ，１５ａには、それぞれ略円形状の挿通孔１４ｂ，１５ｂが貫設されており、挿通孔１４ｂ，１５ｂにねじを挿通してバスバー（図示せず）等に接続部１４ａ，１５ａをねじ止めすることで電路間に本実施形態を挿入できるようになっている。尚、ケース１０の長手方向に沿った両側面の下端縁には、それぞれ固定端子板１４，１５の接続部１４ａ，１５ａを外部に臨ませるための略矩形状の切り欠き１ｄが設けられている。

また、器体１には、その後面の開口部分を塞ぐようにコネクタ部４が取り付けられている。コネクタ部４は、絶縁性を有する合成樹脂材料から成り、図１に示すように後述する端子片３１ａを覆う角筒状の主部４０と、主部４０の前端部と一体に形成され且つ器体１後面の開口を覆うフランジ部４１とから構成される。器体１後端部の上面（即ち、ケース１０の上面）及び下面（即ち、ベース１１の下面）には、それぞれ断面略三角形状の係止爪１ａが突設されており、フランジ部４１には当該係止爪１ａが係止する係止孔４１ａが貫設されている。而して、フランジ部４１の係止孔４１ａに各係止爪１ａを係止させることでコネクタ部４が器体１に取り付けられる。

電磁石装置３は、図１に示すように、絶縁性を有する合成樹脂材料から成り筒状の軸部３０ａの両端に鍔部３０ｂが設けられたコイルボビン３０と、コイルボビン３０の後端側の鍔部３０ｂに圧入固定される２対のコイル端子３１と、コイルボビン３０の軸部３０ａに巻設されたコイル３２と、棒状であって前端部に幅広の磁極部３３ａが設けられコイルボビン３０の軸部３０ａに挿通される鉄心３３と、磁性材料から成りコイルボビン３０の両端の鍔部３０ｂの間で軸部３０ａに沿ってコイル３２と対向するように配設される継鉄３４とから構成される。また、コイルボビン３０の後端側には、扁平な角柱状に形成され且つ前後方向において異極に着磁される永久磁石３５が配設される。

接点ばね２は、導電性材料から成る帯板状であって、断面略Ｌ字状に折曲されて一端部には、固定接点１２，１３と対向する形で可動接点２０，２１が固着されている。また、接点ばね２の他端部は継鉄３４に固着されており、他端部を支点として一端部が揺動自在となっている。また、折曲部位の近傍には、鉄心３３の磁極部３３ａと対向する形で接極子５が固着されている。而して、接極子５と鉄心３３の磁極部３３ａとの間に働く磁気吸引力に応じて接点ばね２の一端部が揺動し、可動接点２０，２１が固定接点１２，１３に接離する。

接点ばね２の継鉄３４に固着されている部位には、上方に突出するとともに器体１の上面に貫設された貫設孔１ｂから外部に露設されるデバッグ用端子２２が切り起こされている。尚、貫設孔１ｂは器体１上面において下方に凹設された窪み部１ｃの底面に貫設されている。この窪み部１ｃは、器体１外部に露出するデバッグ用端子２２が器体１上面よりも上方に突出しない程度の厚み寸法に形成されている。而して、デバッグ用端子２２が器体１の外方に突出しないため、デバッグ用端子２２に物が引っ掛かるなどしてデバッグ用端子２２が破損するのを防ぐことができる。尚、窪み部１ｃはエポキシ樹脂等の封止樹脂で封止するのが望ましい。この場合、貫設孔１ｂとデバッグ用端子２２との間の隙間を埋めることができるので、器体１内部の気密性を高めることができる。また、上述のようにデバッグ用端子２２が物に引っ掛かるなどして応力がかかることがないので、封止樹脂に応力がかかって器体１の気密性が失われるのを防ぐことができる。

コイル端子３１は、コイル３２に通電するための駆動用電源（図示せず）と接続される端子片３１ａを有し、各対のコイル端子３１間にはコイル３２への通電を停止した際のサージ吸収用のダイオード３１ｂが設けられている。各端子片３１ａは器体１の後端側から外部に突出するように配設され、これら端子片３１ａを覆うようにコネクタ部４が器体１の後端部に取り付けられることで各端子片３１ａを保護している。

コイル３２は二重に巻設されており、一方のコイル３２の両端部が一方の対のコイル端子３１に絡げられ、他方のコイル３２の両端部が他方の対のコイル端子３１に絡げられている。尚、一方の対のコイル端子３１に通電すると、一方のコイル３２が励磁して接極子５から鉄心３３の磁極部３３ａに向かう向きの磁束が発生し、他方の対のコイル端子３１に通電すると、他方のコイル３２が励磁して鉄心３３の磁極部３３ａから接極子５に向かう向きの磁束が発生するようになっている。

以下、本実施形態の開閉動作について説明する。一方の対のコイル端子３１に通電して一方のコイル３２を励磁すると、鉄心３３の磁極部３３ａと接極子５との間に生じる磁気吸引力によって接点ばね２の一端部が図１における反時計回りに揺動し、可動接点２０，２１が固定接点１２，１３に接触して固定接点１２，１３間の電路が閉成される。この状態で一方の対のコイル端子３１への通電を停止して一方のコイル３２の励磁を止めても、永久磁石３５から発生する磁束が継鉄３４、接極子５、鉄心３３の磁極部３３ａ、永久磁石３５で形成される磁路を通ることで鉄心３３の磁極部３３ａと接極子５との間に磁気吸引力が働き続けるために可動接点２０，２１と固定接点１２，１３とが接触する状態が維持される。そして、他方の対のコイル端子３１に通電して他方のコイル３２を励磁すると、永久磁石３５から発生する磁束と逆向きの磁束が発生するために鉄心３３の磁極部３３ａと接極子５との間の磁気吸引力が低下する。このため、接点ばね２の付勢力によって接点ばね２の一端部が図１における時計回りに揺動し、可動接点２０，２１が固定接点１２，１３から離れて固定接点１２，１３間の電路が開成される。

ここで、従来例の説明でも述べたように各固定接点１２，１３及び可動接点２０，２１の表面の汚染物を除去するためにデバッグ処理を行う場合、従来例であれば図４（ｂ）に示すように固定接点１２，１３間に外部電源Ｖｄを接続して高電圧を印加するため、例えば一方の固定接点１２及び可動接点２０間が先に開極すると、他方の固定接点１３及び可動接点２１間ではアーク放電が生じずにデバッグ処理が行われない虞がある。

一方、本実施形態ではデバッグ用端子２２を設けているために、デバッグ処理を行う際にデバッグ用端子２２を介して外部電源Ｖｄに接続することで、外部電源Ｖｄに一方の可動接点２０及び固定接点１２と、他方の可動接点２１及び固定接点１３とを並列に接続することができる（図４（ａ）参照）。したがって、仮にデバッグ処理の際に一方の可動接点２０及び固定接点１２間が十分に離れてしまった場合でも他方の可動接点２１及び固定接点１３間に電圧を印加することができるので、接点のデバッグ処理を確実に行うことができ、安定した接触抵抗を得ることができる。

１ 器体
１ｂ 貫設孔
１２，１３ 固定接点
２ 接点ばね
２０，２１ 可動接点
２２ デバッグ用端子
３ 電磁石装置
３２ コイル
５ 接極子

Claims (2)

1. 一対の固定接点と、各固定接点と接離自在に対向する一対の可動接点と、可動接点が設けられるとともに可動接点が固定接点から開離する向きに付勢された導電性材料から成る接点ばねと、コイルを有しコイルの励磁に応じて磁気吸引力を発生する電磁石装置と、磁性体から成り電磁石装置の磁気吸引力によって可動接点を固定接点と接触させる向きに接点ばねを駆動する接極子と、これらを収納する器体と、接点ばねと一体に形成されるとともに器体に貫設された貫設孔を介して外部に露設されるデバッグ用端子とを備えたことを特徴とする電磁リレー。
2. 前記貫設孔は、器体の任意の一面に凹設された窪み部の底面に貫設され、窪み部は、外部に露出するデバッグ用端子が器体の前記一面よりも外方に突出しない程度の寸法に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電磁リレー。

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