JP5494042B2 - 接点開閉構造及び電磁リレー - Google Patents
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Description
可動接点を備えた可動接触片を動作させることにより、前記可動接点を対向位置に配置した固定接点に開閉するようにした接点開閉構造であって、
前記可動接触片の動作範囲に対し、その側方領域のうち、第1側方部に位置して空気流れを抑制するガイド部を備え、前記第1側方部とは異なる第2側方部には、少なくとも前記可動接触片と前記ガイド部との最短距離を超える隙間を形成したものである。
鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなる電磁石部に、前記コイルを介して通電又は通電を遮断し、前記電磁石部を励磁又は消磁することにより、可動鉄片を回動させて可動接触片を駆動することにより、可動接点を対向する位置に配置した固定接点に開閉するようにした電磁リレーであって、
前記可動接触片の動作範囲に対し、その側方領域のうち、第1側方部に位置して空気流れを抑制するガイド部を備え、前記第1側方部とは異なる第2側方部には、少なくとも前記可動接触片と前記ガイド部との最短距離を超える隙間を形成したものである。
図1及び図2は、本実施形態に係る電磁リレーを示す。この電磁リレーは、大略、ベース1上に、電磁石部2、可動鉄片3、接点開閉機構4を設け、ケース5を被せた構成である。
ベース1は、図3(a)に示すように、合成樹脂材料を成形加工することにより平面視略矩形の板状としたものである。ベース1の一端側には、両側にヨーク23の脚部36bが挿通する第1切欠部6と、第1矩形孔7とがそれぞれ形成されている。第1矩形孔7の側方部分には第1凹所8が形成されている。第1凹所8のさらに側方部分には第2切欠部9が形成され、そこにはスプール21の一部(第2端子取付部34)と共に、後述する第2コイル端子33が配置されるようになっている。ベース1の中央部には、成形加工時のヒケ等の発生や、材料の抑制を目的として第2凹所10が形成されている。第2凹所10の側方部分にはガイド溝11と、このガイド溝11を挟んで対向する一対のガイド壁12とが形成されている。ガイド溝11の底面には第2矩形孔13が形成されている。ベース1の他端側には、第2凹所10よりも低い第3凹所14が形成され、その両側部には側方に向かって開口する第3切欠部15と、第4切欠部16及び第5切欠部17とがそれぞれ形成されている。ベース1の底面には、図3(b)に示すように、周辺部を除いて突出する段部18が形成され、そこにはスタンドオフ19が3箇所に形成されている。スタンドオフ19は、電磁リレーを図示しない回路基板に実装した際、回路基板との間に所定の隙間を形成する。
電磁石部2は、図2に示すように、鉄心20にスプール21を介してコイル22を巻回し、ヨーク23を一体化したものである。
可動鉄片3は、図2に示すように、磁性材料からなる板材からなり、上端部両側には係止爪部3aがそれぞれ形成されている。また、可動鉄片3の片面(ヨーク23への当接側とは反対側の面)には、幅方向の2箇所に突起3bがそれぞれ形成され、可動接触片38の貫通孔42aに挿通されてかしめ固定されるようになっている。
接点開閉機構4は、図2に示すように、可動接触片38、固定端子39及びダミー端子40からなる。
ケース5は、合成樹脂材料を成形加工することにより下面が開口する箱状に形成したものである。ケース5はベース1に各構成部品を実装した状態で外周面に嵌合される。この嵌合状態では、ベース1の底面に段部18を形成することにより周縁部に形成された窪みと、ベース1の下端開口縁部とで凹部が形成される。凹部にはシール剤が注入され、ベース1の下面から突出する端子等の隙間がシールされる。
続いて、前記構成からなる電磁リレーの製造方法について説明する。
電磁石部2の形成では、スプール21の筒状部26にコイル22を巻回する。そして、筒状部26に鉄心20を挿通する。また、スプール21の第1端子取付部30に第1コイル端子29を圧入し、第2端子取付部34に第2コイル端子33を圧入する。コイル22の一端部を第1コイル端子29の巻付部29aに巻き付け、コイル22の他端部を第2コイル端子33の巻付部33aに巻き付ける。各コイル端子29、33の巻付部29a、33aは折り曲げてスプール21の逃がし部30b、34bにそれぞれ位置させ、巻回したコイル22の外周面に沿わせる。鉄心20の接続部25はヨーク23の第1平板部36に形成した嵌合孔36aに嵌合してかしめ固定する。
電磁石部2の取付では、脚部36bをベース1の第1切欠部6及び第1矩形孔7にそれぞれ圧入し、スプール21の第2端子取付部34をベース1の第2切欠部9に配置し、スプール21の第2端子取付部30をベース1の第5切欠部17に配置する。
すなわち、図示しない治具等により可動接触片38の第2平面部42に形成した開口部を介して可動鉄片3を押圧し、鉄心20の吸引面に当接させる。そして、この状態で可動接触片38と固定端子39との間が導通しているか否か、すなわち適切に接点が閉成しているか否かを検出する。
次に、前記構成からなる電磁リレーの動作について説明する。
図13(a)は、接点開閉領域で、可動接触片38が動作した際の、可動接触片38の動作軌跡とガイド面32との直線距離(最短距離)と、空気圧(接点下部平均静圧)との関係をシミュレートした結果を示すグラフである。このグラフから明らかなように、前記直線距離を短くすればする程、可動接触片38の両側部のうち、ガイド面32を配置した側の空気圧を小さくなることが理解できる。特に、前記直線距離がほぼ0.8mmからガイド面32側での空気圧が小さく(負圧と)なり、0.4mmで顕著な変化となった。
図13(b)は、前記直線距離を0.4mmとした場合の、可動接触片38の動作速度(接点開閉速度)と、前記空気圧との関係をシミュレートした結果を示すグラフである。このグラフから明らかなように、可動接触片38の動作速度が増大するに従って、従来例(ガイド面32を設けないもの)に比べて前記空気圧の低下度合いが大きくなることが理解できる。
図14は、図13の結果を元にして接点開閉領域での空気流れを図示したものである。すなわち、従来の構成では微粉末が接点開閉領域の中心に向かって流動していたが、可動接触片38の動作軌跡に沿ってガイド面32を形成することにより、接点開放時、ガイド面32側に向かう空気流れが形成され、微粉末は接点の開閉領域から離れるように流動する。
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
固定端子39は、固定接点部45の先端部分がさらに直角に屈曲し、可動接触片38の動作範囲の側方領域に延びるガイド片39aを形成されている。
ベース1は、その上面から可動接触片38の動作範囲の側方領域に延びるガイド壁1aを形成されている。
可動接触片38は、可動接点部の一方の側縁部が、対向する固定端子39側に向かってほぼ直角に屈曲されたガイド片38aを形成されている。
ブレード53は、例えば、合成樹脂材料又は金属材料を板状に加工したものを使用でき、ベース1に形成した凹部(又は矩形孔)に圧入することにより、可動接触片38の動作範囲の側方領域に位置する。
ダミー端子40は、一端側が第2脚部50と共に屈曲されることにより、可動接触片38の動作範囲の側方領域に位置するガイド部40aが形成されている。
前記各実施形態では、接点の開閉を電磁石部2の側方で行うようにしたが、上方で行う場合には、ケース5にガイド壁5aを形成することもできる。
1a…ガイド壁
2…電磁石部
3…可動鉄片
3a…係止爪部
4…接点開閉機構
5…ケース
5a…ガイド壁
6…第1切欠部
7…第1矩形孔
8…第1凹所
9…第2切欠部
10…第2凹所
11…ガイド溝
12…ガイド壁
13…第2矩形孔
14…第3凹所
15…第3切欠部
16…第4切欠部
17…第5切欠部
18…段部
19…スタンドオフ
20…鉄心
21…スプール
22…コイル
23…ヨーク
24…吸引部
24a…吸引面
25…接続部
26…筒状部
27…第1鍔部
28…第2鍔部
29…第1コイル端子
29a…巻付部
30…第1端子取付部
30a…スリット部
30b…逃がし部
31…突出部
32…ガイド面
33…第2コイル端子
33a…巻付部
34…第2端子取付部
34a…スリット部
34b…逃がし部
35…ガイド凸部
36…第1平板部
36a…嵌合孔
36b…脚部
37…第2平板部
37a…突起
38…可動接触片
38a…ガイド片
39…固定端子
39a…ガイド片
40…ダミー端子
40a…ガイド部
41…第1平面部
41a…第1貫通孔
41b…第2貫通孔
42…第2平面部
42a…貫通孔
43…可動接点部
44…可動接点
45…固定接点部
46…固定接点
47…端子部
48…接点受部
49…第1脚部
50…第2脚部
51…第1側方部
52…第2側方部
53…プレート
Claims (5)
- 可動接点を備えた可動接触片を動作させることにより、前記可動接点を対向位置に配置した固定接点に開閉するようにした接点開閉構造であって、
前記可動接触片の動作範囲に対し、その側方領域のうち、第1側方部に位置して空気流れを抑制するガイド部を備え、前記第1側方部とは異なる第2側方部には、少なくとも前記可動接触片と前記ガイド部との最短距離を超える隙間を形成したことを特徴とする接点開閉構造。 - 前記ガイド部は、前記可動接触片の動作軌跡に対する直線距離が0.8mm以下となるように形成され、前記可動接触片と前記ガイド部の反対側に形成される空間は、前記可動接触片の動作軌跡と対向する壁までの直線距離が0.8mmを超えることを特徴とする請求項1に記載の接点開閉構造。
- 鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなる電磁石部に、前記コイルを介して通電又は通電を遮断し、前記電磁石部を励磁又は消磁することにより、可動鉄片を回動させて可動接触片を駆動することにより、可動接点を対向する位置に配置した固定接点に開閉するようにした電磁リレーであって、
前記可動接触片の動作範囲に対し、その側方領域のうち、第1側方部に位置して空気流れを抑制するガイド部を備え、前記第1側方部とは異なる第2側方部には、少なくとも前記可動接触片と前記ガイド部との最短距離を超える隙間を形成したことを特徴とする電磁リレー。 - 前記ガイド部は、前記スプールの鍔部に形成したコイル端子取付部の一部で構成したことを特徴とする請求項3に記載の電磁リレー。
- 前記ガイド部は、前記可動接触片の動作軌跡に対する直線距離が0.8mm以下となるように形成され、前記可動接触片と前記ガイド部の反対側に形成される空間は、前記可動接触片の動作軌跡と対向する壁までの直線距離が0.8mmを超えることを特徴とする請求項3又は4に記載の電磁リレー。
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