JP6264236B2 - 接点開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、接点開閉装置に関する。

駆動接点を従動接点に対して移動させることで接点の開閉を行う接点開閉装置が知られている。例えば、特許文献１には、接点開閉装置の一種であるリレーが開示されている。このリレーでは、コイルに電圧が印加されることで、作動片がコイル内の鉄芯に吸引される。これにより、作動片が移動して駆動接点を押圧することで、駆動接点が従動接点に接触する。

特開２００６−１９６３５７号

上記のリレーでは、駆動接点のストローク量は、鉄芯と作動片との間のギャップによって規定される。ここで、鉄芯と作動片との間のギャップが大きいと、作動片を移動させるために大きな電圧が必要となる。この場合、リレーの動作電圧が大きくなるという問題があるため、鉄芯と作動片との間のギャップを大きくすることには制限がある。このため、駆動接点のストローク量を大きくすることは容易ではない。

一方、接点の耐溶着性を向上させるためには、駆動接点のストローク量が大きいことが好ましい。従動接点と駆動接点とが溶着しても、駆動接点を大きく移動させることで、駆動接点を従動接点から容易に分離させることができるからである。しかし、上記のリレーでは、駆動接点のストローク量が小さいため、接点の耐溶着性を向上させることは困難である。

また、接点のワイピング作用を大きくするためにも、駆動接点のストローク量は大きいことが好ましい。接点のワイピング作用とは、駆動接点が従動接点に接触する際に、接点が互いに擦れることを意味する。接点のワイピング作用により、接点を清浄化することができ、それにより接触信頼性を向上させることができる。しかし、上記のリレーでは、駆動接点のストローク量が小さいため、接点のワイピング作用を大きくして、接触信頼性を向上させることは困難である。

本発明の課題は、接点の耐溶着性、及び接触信頼性を向上させることができる接点開閉装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る接点開閉装置は、従動接点と、駆動接点と、ソレノイドアクチュエータと、を備える。駆動接点は、従動接点に対して移動可能に設けられる。ソレノイドアクチュエータは、オフ位置とオン位置とに移動可能に設けられる可動部を有する。可動部がオフ位置にある場合、駆動接点と従動接点とが非接触状態となる。可動部がオン位置にある場合、駆動接点と従動接点とが接触状態となる。駆動接点と従動接点とが非接触状態から接触状態に切り換えられるときに、可動部は、オフ位置から、オン位置を越えたオーバーシュート位置を経由して、オン位置に移動する。

本態様に係る接点開閉装置では、駆動接点と従動接点とが非接触状態から接触状態に切り換えられるときに、可動部は、オン位置を越えたオーバーシュート位置まで移動した後に、オン位置に移動する。従って、駆動接点を大きく移動させることができるので、接点の耐溶着性を向上させることができる。また、接点のワイピング作用が大きくなるので、接点の接触信頼性を向上させることができる。

好ましくは、駆動接点と従動接点とが、接触状態から非接触状態に切り換えられるときに、可動部は、オン位置から、オーバーシュート位置を経由して、オフ位置に移動する。この場合、接点を非接触状態に切り換える際に、接点を清浄化することができる。
好ましくは、ソレノイドアクチュエータは、コイル部をさらに有する。可動部は、コイル部内に配置されるプランジャを有する。可動部は、プランジャの軸線方向に沿って、オフ位置とオン位置とオーバーシュート位置とに移動する。この場合、可動部のストローク量を容易に大きくすることができる。これにより、接点の耐溶着性、及び接触信頼性を容易に向上させることができる。

好ましくは、接点開閉装置は、可動部に係止することで可動部をオン位置に保持する保持部材をさらに備える。この場合、ソレノイドアクチュエータに電圧が印加されていなくても、保持部材によって可動部がオン位置に保持される。このため、ソレノイドアクチュエータへの電圧を解除しても、接点を接触状態に維持できる。これにより、接点開閉装置の消費電力を低減することができる。また、保持部材が可動部に係止することにより接点が接触状態に維持されるので、バネによる弾性力、或いはコイルによる電磁力によって接点が接触状態に維持される場合と比べて、耐衝撃性を向上させることができる。

好ましくは、可動部は、係止部材をさらに有する。係止部材は、保持部材に係止される係止状態と、保持部材への係止が解除される解除状態とに切換可能に設けられる。可動部がオフ位置からオーバーシュート位置まで移動することで、係止部材は解除状態から係止状態に切り換えられる。この場合、接点を非接触状態から接触状態に切り換えるときに、可動部がオフ位置からオーバーシュート位置まで移動することで、係止部材が解除状態から係止状態に切り換えられる。そして、可動部がオーバーシュート位置からオン位置に到達したときには、係止部材は、係止状態であるため、保持部材に係止される。その結果、可動部がオン位置に保持される。これにより、接点を非接触状態から接触状態に切り換えた後に、接点を接触状態に維持することができる。

好ましくは、ソレノイドアクチュエータは、可動部がオフ位置に位置する状態で、電圧を印加されることにより、可動部をオフ位置からオーバーシュート位置まで移動させる。この場合、ソレノイドアクチュエータに電圧を印加することで、可動部がオフ位置からオーバーシュート位置まで移動して、係止部材が係止状態に切り換えられる。従って、その後、ソレノイドアクチュエータへの電圧を解除しても、係止部材が保持部材に係止されて可動部がオン位置に保持されることで、接点が接触状態に維持される。このように、接点が非接触状態であるときに、ソレノイドアクチュエータへの電圧の印加を一度行うことで、接点を接触状態に切り換えて維持することができる。

好ましくは、可動部がオン位置からオーバーシュート位置まで移動することにより、係止部材は係止状態から解除状態に切り換えられる。この場合、接点を接触状態から非接触状態に切り換えるときに、可動部がオン位置からオーバーシュート位置まで移動することで、係止部材が係止状態から解除状態に切り換えられる。このため、保持部材による係止部材への係止が解除され、可動部は、オーバーシュート位置からオフ位置に移動可能となる。これにより、接点を接触状態から非接触状態に切り換えることができる。

好ましくは、ソレノイドアクチュエータは、可動部がオン位置に位置する状態で、電圧を印加されることにより、可動部をオン位置からオーバーシュート位置まで移動させる。この場合、接点が接触状態であるときにソレノイドアクチュエータに電圧を印加することで、可動部がオン位置からオーバーシュート位置まで移動し、それにより、係止部材が解除状態に切り換えられる。従って、その後、ソレノイドアクチュエータへの電圧を解除しても、可動部は、オーバーシュート位置からオフ位置に移動可能となる。これにより、接点を接触状態から非接触状態に切り換えることができる。このように、接点が接触状態であるときに、ソレノイドアクチュエータへの電圧の印加を一度行うことで、接点を非接触状態に切り換えることができる。

好ましくは、ソレノイドアクチュエータは、弾性部材をさらに備える。弾性部材は、可動部をオン位置からオフ位置に向かう方向に付勢する。この場合、係止部材が解除状態に切り換えられることで、可動部が、オーバーシュート位置からオフ位置に移動可能となったときに、弾性部材の付勢力によって可動部をオフ位置に移動させることができる。これにより、接点を容易に非接触状態に切り換えることができる。

好ましくは、ソレノイドアクチュエータは、貫通孔を有する本体部をさらに有する。貫通孔には、可動部が挿入される。可動部は、第１端部と第２端部とを有する。第１端部は、軸線方向において本体部から突出しており、駆動接点を移動させる。第２端部は、軸線方向において第１端部と反対の方向に本体部から突出する。この場合、第２端部が本体部から突出しているので、使用者は、手動で第２端部を操作することができ、第２端部を操作することで、手動で可動部を移動させることができる。これにより、接点状態の切換を手動で行うことができる。

好ましくは、可動部は、第２端部に取り付けられるストローク調整部材をさらに有する。ストローク調整部材は、貫通孔よりも大きな外形を有する。この場合、ストローク調整部材が本体部に係止することで、可動部のストローク量が規制される。従って、ストローク調整部材の取付位置を調整することで、可動部のオーバーシュート位置を調整することができる。

好ましくは、接点開閉装置は、駆動接点を支持する可動接触片をさらに備える。可動部は、可動接触片において駆動接点から離れた位置を押圧する。この場合、可動接触片を撓ませることで、接点の耐溶着性、及び接触信頼性をさらに向上させることができる。
好ましくは、接点開閉装置は、カバー部材をさらに備える。カバー部材は、従動接点と駆動接点とソレノイドアクチュエータとを覆う。カバー部材は、可動部の少なくとも一部と対向する位置に配置される窓部を有する。窓部を介して可動部の少なくとも一部が視認可能である。この場合、窓部を介して可動部の位置を目視により確認することができる。接点状態は、可動部の位置に応じて定まる。従って、窓部を介して可動部の位置を確認することにより、接点状態を容易に確認することができる。

本発明によれば、接点の耐溶着性、及び接触信頼性を向上させることができる接点開閉装置を提供することができる。

実施形態に係る接点開閉装置の斜視図である。 接点開閉装置の側面図である。 ソレノイドアクチュエータと接点とを示す拡大図である。 ソレノイドアクチュエータの構成を示す断面図である。 可動部の構成を示す分解斜視図である。 保持部材の斜視図である。 保持部材の断面図である。 保持部材を軸線方向から見た図である。 保持部材の内面の展開図である。 押圧部材の斜視図である。 図４におけるXI−XI断面図である。 係止部材の斜視図である。 図４におけるXIII−XIII断面図である。 係止部材と押圧部材との一部を示す拡大図である。 オフ方向から見た係止部材の端部を示す図である。 保持部材の保持凸部、ガイド溝、及び係止部材の係止凸部の動作を示す展開図である。 ソレノイドアクチュエータの構成を示す断面図である。 ソレノイドアクチュエータの構成を示す断面図である。 保持部材の保持凸部、ガイド溝、及び係止部材の係止凸部の動作を示す展開図である。 第１変形例に係る接点開閉装置の側面図である。 第２変形例に係る接点開閉装置の平面図である。 第３変形例に係る接点開閉装置の平面図である。 第４変形例に係る接点開閉装置の平面図である。 第５変形例に係る接点開閉装置を示す図である。 第６変形例に係る接点開閉装置の側面図である。 第７変形例に係る接点開閉装置の側面図である。 第７変形例に係る接点開閉装置の平面図である。

以下、図面を参照して実施形態に係る接点開閉装置について説明する。図１は、実施形態に係る接点開閉装置１の斜視図である。図２は、接点開閉装置１の側面図である。本実施形態に係る接点開閉装置１は、ラッチ式リレーである。図１及び図２に示すように、接点開閉装置１は、ベース２と、従動接触片３と、駆動接触片４と、ソレノイドアクチュエータ５と、を有する。

ベース２は、従動接触片３と、駆動接触片４と、ソレノイドアクチュエータ５と、を支持している。従動接触片３は、銅などの導電性を有する材料で形成される。従動接触片３は、ベース２から上方へ延びている。従動接触片３は、ベース２から突出する端子１３に接続されている。従動接触片３には、従動接点１１が取り付けられている。従動接点１１は、従動接触片３によって支持されている。

なお、本実施形態では、ベース２に対してソレノイドアクチュエータ５が配置されている方向を上方と呼び、その反対の方向を下方と呼ぶものとする。ただし、これらの方向の用語は、接点開閉装置１の配置の方向を限定するものではない。
駆動接触片４は、銅などの導電性を有する材料で形成される。駆動接触片４は、ベース２から上方へ延びている。駆動接触片４は、ベース２から突出する端子１４に接続されている。駆動接触片４には、駆動接点１２が取り付けられている。駆動接点１２は、駆動接触片４によって支持されている。駆動接点１２は、従動接点１１に対して移動可能に設けられる。詳細には、駆動接触片４がソレノイドアクチュエータ５によって押されることにより、駆動接触片４が弾性変形して撓む。これにより、駆動接点１２が、従動接点１１に向かって移動する。また、駆動接触片４がソレノイドアクチュエータ５によって引かれることにより、駆動接点１２が、従動接点１１から離れるように移動する。或いは、駆動接触片４の弾性力により、駆動接点１２が、従動接点１１から離れるように移動してもよい。

ソレノイドアクチュエータ５は、本体部２１と可動部２２とを有する。後述するように本体部２１は貫通孔を有している。可動部２２は、貫通孔に挿入されており、本体部２１に対して可動部２２の軸線方向（以下、単に「軸線方向」と呼ぶ）に移動可能である。
可動部２２は、第１端部２３と第２端部２４とを有する。第１端部２３は、軸線方向において本体部２１から突出している。第２端部２４は、軸線方向において第１端部２３と反対の方向に本体部２１から突出している。

第１端部２３は、駆動接触片４の上端部に接続されている。第１端部２３が本体部２１に対して移動することで、駆動接点１２を移動させる。詳細には、第１端部２３と駆動接触片４との接続部２５は、駆動接点１２よりも駆動接触片４の先端側に位置する。すなわち。第１端部２３と駆動接触片４との接続部２５は、駆動接点１２よりも上方に位置する。従って、可動部２２は、駆動接触片４において駆動接点１２から上方に離れた位置を押圧する。

図３は、ソレノイドアクチュエータ５と接点１１，１２とを示す拡大図である。図３に示すように、可動部２２は、軸線方向に沿って、オフ位置Poffとオン位置Ponとオーバーシュート位置Posとに移動する。可動部２２がオフ位置Poffにある場合、駆動接点１２と従動接点１１とが非接触状態となる（図２参照）。可動部２２がオン位置Ponにある場合、図３に示すように、駆動接点１２と従動接点１１とが接触状態となる。

なお、本実施形態において、軸線方向においてオフ位置Poffからオン位置Ponへ向かう方向を「オン方向」と呼ぶ。すなわち、オン方向は、軸線方向において第２端部２４から第１端部２３に向かう方向である。また、軸線方向においてオン方向と反対の方向を「オフ方向」と呼ぶ。すなわち、オフ方向は、軸線方向においてオン位置Ponからオフ位置Poffへ向かう方向である。言い換えれば、オフ方向は、軸線方向において第１端部２３から第２端部２４に向かう方向である。

可動部２２がオフ位置Poffに位置している状態で、ソレノイドアクチュエータ５に電圧が印加されると、可動部２２は、オフ位置Poffからオン方向に移動し、オン位置Ponを越えたオーバーシュート位置Posまで移動する。そして、ソレノイドアクチュエータ５への電圧が解除されると、可動部２２は、オーバーシュート位置Posからオン位置Ponに移動し、オン位置Ponに保持される。すなわち、本実施形態に係る接点開閉装置１では、駆動接点１２と従動接点１１とが非接触状態から接触状態に切り換えられるときに、可動部２２は、オフ位置Poffから、オン位置Ponを越えたオーバーシュート位置Posを経由して、オン位置Ponに移動する。

また、可動部２２がオン位置Ponに位置している状態で、ソレノイドアクチュエータ５に電圧が印加されると、可動部２２は、オン位置Ponからオン方向に移動し、オーバーシュート位置Posまで移動する。そして、ソレノイドアクチュエータ５への電圧が解除されると、可動部２２は、オーバーシュート位置Posからオフ位置Poffに移動し、オフ位置Poffに保持される。すなわち、駆動接点１２と従動接点１１とが、接触状態から非接触状態に切り換えられるときに、可動部２２は、オン位置Ponから、オーバーシュート位置Posを経由して、オフ位置Poffに移動する。

次に、ソレノイドアクチュエータ５の構成について詳細に説明する。図４は、ソレノイドアクチュエータ５の構成を示す断面図である。図５は、可動部２２の構成を示す分解斜視図である。
図４に示すように、本体部２１は、第１蓋部材２６と、保持部材２７と、ケース部材２８と、第２蓋部材２９とを有する。第１蓋部材２６と、保持部材２７と、ケース部材２８と、第２蓋部材２９とは、軸線方向に並んで配置されている。ケース部材２８は、コイル部３１を収容している。コイル部３１は、ケース部材２８に固定されている。コイル部３１は、ボビン３２と巻き線３３とを有する。巻き線３３は、ボビン３２に巻回されている。巻き線３３は、図１及び図２に示す電線１６を介して、ベース２から突出する端子１５に接続されている。

軸線方向におけるケース部材２８の一端には保持部材２７が取り付けられている。軸線方向におけるケース部材２８の他端には、第２蓋部材２９が取り付けられている。第２蓋部材２９は貫通孔２９１を有しており、第２蓋部材２９の貫通孔２９１からは可動部２２の第２端部２４が突出している。第２端部２４には、ストローク調整部材３４が取り付けられている。ストローク調整部材３４は、第２蓋部材２９の貫通孔２９１よりも大きな外形を有する。第１蓋部材２６は、保持部材２７に取り付けられている。第１蓋部材２６は貫通孔２６１を有しており、第１蓋部材２６の貫通孔２６１からは可動部２２の第１端部２３が突出している。

図６は、保持部材２７の斜視図である。図７は、保持部材２７の断面図である。図８は、保持部材２７を軸線方向から見た図である。図６及び図７に示すように、保持部材２７は、貫通孔２７１を有する。保持部材２７は、複数の保持凸部３５を有する。複数の保持凸部３５は、保持部材２７の内面から径方向内方に突出している。複数の保持凸部３５は、軸線方向に延びている。複数の保持凸部３５は、保持部材２７の周方向に並んで配置されている。複数の保持凸部３５は、保持部材２７の周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、保持部材２７は、３つの保持凸部３５を有する。

図９は、保持部材２７の内面の展開図である。図９に示すように、保持凸部３５のオン方向（図９における上方）の端部は、第１傾斜部３５１と、第２傾斜部３５２と、段部３５３とを有する。第１傾斜部３５１と第２傾斜部３５２とは、周方向に対して傾斜している。第１傾斜部３５１と第２傾斜部３５２とは、軸線方向に対して傾斜している。段部３５３は、第１傾斜部３５１と第２傾斜部３５２との間に配置される。段部３５３は、軸線方向に延びている。

保持部材２７の内面は、複数のガイド溝３６，３７を有する。複数のガイド溝３６，３７は、軸線方向に延びている。複数のガイド溝３６，３７は、保持凸部３５を軸線方向に貫通している。複数のガイド溝３６，３７は、周方向に並んで配置されている。複数のガイド溝３６，３７は、周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、保持部材２７は、６つのガイド溝３６，３７を有する。詳細には、複数のガイド溝３６，３７は、複数の第１ガイド溝３６と、複数の第２ガイド溝３７とを有する。本実施形態では、保持部材２７は、３つの第１ガイド溝３６と、３つの第２ガイド溝３７とを有する。第１ガイド溝３６第２ガイド溝３７とは、周方向に交互に配置されている。

図８に示すように、複数の第１ガイド溝３６は、周方向に等間隔に配置されている。第１ガイド溝３６は、周方向において保持凸部３５の間に配置される。第２ガイド溝３７は、周方向に等間隔に配置される。第２ガイド溝３７は、保持凸部３５に設けられている。第１ガイド溝３６は、第２ガイド溝３７よりも深い。すなわち、保持部材２７の径方向における第１ガイド溝３６の深さは、保持部材２７の径方向における第２ガイド溝３７の深さよりも大きい。

図４及び図５に示すように、可動部２２は、プランジャ４１と、押圧部材４２と、係止部材４３とを有する。プランジャ４１と、押圧部材４２と、係止部材４３とは、軸線方向に並んで配置される。プランジャ４１は、コイル部３１内に配置される。詳細には、プランジャ４１は、ボビン３２の貫通孔３２１内に配置される。プランジャ４１は、磁性材料で形成される。上述した第２端部２４は、プランジャ４１の一方の端部である。

コイル部３１に電圧が印加されると、プランジャ４１には、オン方向へ電磁力が作用する。これにより、可動部２２がオン方向に移動する。
プランジャ４１の他方の端部には、押圧部材４２が接続される。押圧部材４２は、保持部材２７の貫通孔２７１内に配置される。押圧部材４２は、プランジャ４１と共に軸線方向に移動する。押圧部材４２は、オン方向に移動することにより、係止部材４３を押圧する。

図１０は、押圧部材４２の斜視図である。図１０に示すように、押圧部材４２は、孔４２１を有する。孔４２１は、押圧部材４２の端部から軸線方向に延びている。押圧部材４２の端部は、複数の傾斜部４４，４５を有する。複数の傾斜部４４，４５は、孔４２１の周囲に配置されている。
複数の傾斜部は、複数の第１傾斜部４４と、複数の第２傾斜部４５とを有する。第１傾斜部４４と第２傾斜部４５とは、押圧部材４２の周方向において交互に配置される。第１傾斜部４４と第２傾斜部４５とは、周方向に対して傾斜している。第１傾斜部４４と第２傾斜部４５との傾斜方向は、互いに反対である。

詳細には、第１傾斜部４４は、オン方向（図１０における上方）から見て反時計周り方向且つオフ方向に向かって傾斜している。第２傾斜部４５は、オン方向から見て反時計周り方向且つオン方向に向かって傾斜している。本実施形態では、押圧部材４２は、６つの第１傾斜部４４を有する。また、押圧部材４２は、６つの第２傾斜部４５を有する。
押圧部材４２は、複数のガイド凸部４６を有する。複数のガイド凸部４６は、押圧部材４２の外周面から突出している。複数のガイド凸部４６は、押圧部材４２の周方向に互いに離れて配置されている。複数のガイド凸部４６は、押圧部材４２の周方向に等間隔に配置される。ガイド凸部４６は、軸線方向に延びている。本実施形態では、押圧部材４２は、６つのガイド凸部４６を有する（図１１参照）。

図４に示すように、押圧部材４２は、保持部材２７内に配置される。図１１は、図４におけるXI−XI断面図である。図１１に示すように、ガイド凸部４６は、保持部材２７のガイド溝３６，３７内に配置される。ガイド凸部４６はガイド溝３６，３７に案内されて軸線方向に移動する。従って、押圧部材４２は、保持部材２７内において軸線方向に移動可能であるが、軸線周りの回転は禁止される。

係止部材４３は、押圧部材４２とは別体の部材である。係止部材４３は、保持部材２７の貫通孔２７１と第１蓋部材２６の貫通孔２６１内に配置され、軸線方向に移動可能である。係止部材４３は、押圧部材４２に固定されていない。このため、係止部材４３は、押圧部材４２に対して軸線方向に移動可能である。また、係止部材４３は、押圧部材４２に対して軸線周りに回転可能である。

図１２は、係止部材４３の斜視図である。図１２に示すように、係止部材４３は、筒部４７と、係止部４８と、上述した第１端部２３と、を有する。第１端部２３と係止部４８と筒部４７とは、軸線方向に並んでいる。係止部４８は、軸線方向において第１端部２３と筒部４７との間に位置する。筒部４７は、係止部４８よりも小さな外径を有する。筒部４７は、上述した押圧部材４２の孔４２１に挿入される。

第１端部２３の外径は、係止部４８の端部の外径よりも小さい。このため、図４に示すように、第１端部２３と係止部４８との間には段部４９が設けられている。また、上述した第１蓋部材２６の内面は、径方向内方へ突出するフランジ部５１を有する。ソレノイドアクチュエータ５は、弾性部材５２を有している。本実施形態において、弾性部材５２は、コイルスプリングである。弾性部材５２は、第１蓋部材２６のフランジ部５１と係止部材４３の段部４９との間に配置される。これにより、弾性部材５２は、係止部材４３をオフ方向に付勢する。

係止部４８は、複数の係止凸部５３を有する。複数の係止凸部５３は、係止部４８の外周面から突出している。複数の係止凸部５３は、係止部４８の周方向に互いに離れて配置されている。複数の係止凸部５３は、係止部４８の周方向に等間隔に配置されている。係止凸部５３は、軸線方向に延びている。本実施形態では、係止部４８は、３つの係止凸部５３を有する。係止凸部５３のオフ方向における端部は、傾斜部５３１を有する。傾斜部５３１は周方向に対して傾斜している。係止凸部５３の傾斜部５３１は、保持凸部３５の傾斜部３５１，３５２と同方向に傾斜している。

係止部材４３は、保持部材２７内を軸線方向に移動可能に配置される。図１３は、図４におけるXIII−XIII断面図である。図１３に示すように、係止凸部５３は、保持部材２７の第１ガイド溝３６内に配置される。係止凸部５３は、第１ガイド溝３６によって案内されて軸線方向に移動する。従って、係止凸部５３が第１ガイド溝３６内に位置する状態では、係止部材４３は、保持部材２７内を軸線方向に移動可能であるが、軸線周りの回転は禁止される。

図１４は、係止部材４３と押圧部材４２との一部を示す拡大図である。図１４に示すように、係止部４８の端部は、押圧部材４２の端部と対向して配置される。図１５は、オフ方向から見た係止部材４３の端部を示す図である。図１２、図１４及び図１５に示すように、係止部４８の端部は、複数の傾斜部５４，５５を有する。複数の傾斜部５４，５５は、筒部４７よりも径方向における外方に配置されている。複数の傾斜部５４，５５は、係止凸部５３よりも径方向における内方に位置する。複数の傾斜部５４，５５は、係止部４８の周方向に対して傾斜している。複数の傾斜部５４，５５は、複数の第３傾斜部５４と、複数の第４傾斜部５５とを有する。第３傾斜部５４と第４傾斜部５５とは、係止部４８の周方向において交互に配置される。第３傾斜部５４と第４傾斜部５５との傾斜方向は、互いに反対である。詳細には、第３傾斜部５４は、第１傾斜部４４と同方向に傾斜している。第４傾斜部５５は、第２傾斜部４５と同方向に傾斜している。本実施形態では、係止部４８は、６つの第３傾斜部５４を有する。また、係止部４８は、６つの第４傾斜部５５を有する。

次に、ソレノイドアクチュエータ５の動作について説明する。図４では、可動部２２はオフ位置Poffに位置している。この状態において、ソレノイドアクチュエータ５に電圧が印加されると、コイル部３１によってプランジャ４１にオン方向への電磁力が発生する。これにより、プランジャ４１がオン方向へ移動して、押圧部材４２が、弾性部材５２の付勢力に抗して、係止部材４３をオン方向へ押圧する。このとき、図１４に示すように、押圧部材４２の第１傾斜部４４が、係止部材４３の第３傾斜部５４を押圧している。第１傾斜部４４と第３傾斜部５４とは、周方向に互いにずれているため、第３傾斜部５４が第１傾斜部４４に押されることによって、係止部材４３をオン方向に移動させる力と共に、傾斜方向に沿った力、すなわち係止部材４３を回転させようとする力が係止部材４３に作用する。しかし、この状態では図１３に示すように、係止部材４３の係止凸部５３が第１ガイド溝３６に案内されており、係止部材４３の回転が禁止されている。従って、係止部材４３は回転せずに第１ガイド溝３６に沿ってオン方向へ移動する。

図１６は、保持部材２７の保持凸部３５、ガイド溝３６，３７、及び係止部材４３の係止凸部５３の動作を示す展開図である。図１４に示すように、係止部材４３が押圧部材４２によってオン方向に押されると、図１６（Ａ）に示すように、係止凸部５３が第１ガイド溝３６に案内されることで、係止部材４３はオン方向へ移動する（矢印Ａ１参照）。
係止凸部５３が、保持凸部３５をオン方向に超えると、上述した第１ガイド溝３６による回転の規制が解除される。このため、図１４に示すように、第３傾斜部５４が第１傾斜部４４に沿って滑ることで（矢印Ａ２参照）、係止部材４３が軸線周りに回転する。これにより、図１６（Ｂ）に示すように、係止凸部５３の傾斜部５３１が、保持凸部３５の第１傾斜部３５１と対向する位置に移動する（矢印Ａ３参照）。このときの係止部材４３の状態を係止状態と呼ぶ。

なお、図１６は、保持部材２７の内面を展開した図であるため、図１４における第３傾斜部５４の移動方向すなわち係止部材４３の回転方向Ａ２と、図１６（Ｂ）における係止凸部５３の移動方向Ａ３とが逆の向きに表示されている。
図１６（Ｂ）に示す状態から、押圧部材４２が係止部材４３をさらに押圧することで可動部２２がさらにオン方向へ移動する。そして、図１７に示すように、第２端部２４に取り付けられたストローク調整部材３４が第２蓋部材２９に係止することで、可動部２２がオーバーシュート位置Posで停止する。

ソレノイドアクチュエータ５への電圧が解除されると、弾性部材５２の付勢力によって係止部材４３がオフ方向へ移動する。このとき、係止部材４３は、上述したように係止状態となっている。このため、図１６（Ｃ）に示すように、係止凸部５３は、オフ方向へ移動することで、保持凸部３５の第１傾斜部３５１に接触する。そして、弾性部材５２の付勢力によって係止部材４３がさらにオフ方向に押圧されることで、係止凸部５３が保持凸部３５の第１傾斜部３５１に沿って滑り、第１傾斜部３５１と段部３５３とによって係止されて停止する（矢印Ａ４参照）。この状態において、可動部２２はオン位置Ponに位置している。そして、図１８に示すように、押圧部材４２及びプランジャ４１がオフ方向に戻っても、係止部材４３は、保持部材２７に係止していることでオフ方向には移動しない。これにより、第１端部２３がオン位置Ponに保持される。

以上のように、ソレノイドアクチュエータ５は、可動部２２がオフ位置Poffに位置する状態で、電圧を印加されることにより、可動部２２をオフ位置Poffからオーバーシュート位置Posまで移動させる。可動部２２がオン位置Ponからオーバーシュート位置Posまで移動することにより、係止部材４３は係止状態に切り換えられる。そして、ソレノイドアクチュエータ５への電圧が解除されることにより、可動部２２がオフ位置Poffに移動し、係止部材４３が保持部材２７に係止することによってオン位置Ponに保持される。

次に、図１８に示すように、可動部２２がオン位置Ponに位置している状態で、ソレノイドアクチュエータ５に電圧が印加されると、コイル部３１によってプランジャ４１にオン方向への電磁力が発生する。これにより、プランジャ４１がオン方向へ移動して、押圧部材４２が、弾性部材５２の付勢力に抗して、係止部材４３をオン位置Ponからオン方向へ押圧する。これにより、図１９（Ａ）に示すように、係止凸部５３がオン方向へ移動する（矢印Ａ５参照）。

係止凸部５３が保持凸部３５の段部３５３をオン方向に超えると、図１９（Ｂ）に示すように、上述の係止部材４３と同様に、係止部材４３が軸線周りに回転して、係止凸部５３の傾斜部５３１が、保持凸部３５の第２傾斜部３５２と対向する位置に移動する（矢印Ａ６参照）。このときの係止部材４３の状態を解除状態と呼ぶ。
次に、ソレノイドアクチュエータ５への電圧が解除されると、弾性部材５２の付勢力によって係止部材４３がオフ方向へ押圧される。これにより、図１９（Ｃ）に示すように、係止凸部５３の傾斜部５３１が、保持凸部３５の第２傾斜部３５２に沿って滑り、第１ガイド溝３６に対向する位置へ移動する。そして、係止凸部５３が第１ガイド溝３６に沿ってオフ方向に移動する。これにより、係止部材４３がオフ方向へ移動して、可動部２２がオフ位置Poffに戻る。

以上のように、ソレノイドアクチュエータ５は、可動部２２がオン位置Ponに位置する状態で、電圧を印加されることにより、可動部２２をオン位置Ponからオーバーシュート位置Posまで移動させる。可動部２２がオン位置Ponからオーバーシュート位置Posまで移動することにより、係止部材４３は解除状態に切り換えられる。そして、ソレノイドアクチュエータ５への電圧が解除されることにより、可動部２２がオフ方向に移動して、オフ位置Poffまで移動する。

本実施形態に係る接点開閉装置１は以下の特徴を有する。
駆動接点１２と従動接点１１とが非接触状態から接触状態に切り換えられるときに、図３に示すように、可動部２２は、オン位置Ponを越えたオーバーシュート位置Posまで移動した後に、オン位置Ponに移動する。従って、駆動接点１２を大きく移動させることができるので、接点の溶着が生じても、容易に接点を引き離すことができる。これにより、突入電流が大きい高負荷の開閉においても、接点の耐溶着性を向上させることができる。

また、接点のワイピング作用を大きくすることができるので、接点の清浄化作用が大きい。これにより、接点の接触信頼性を向上させることができる。
駆動接点１２と従動接点１１とが、接触状態から非接触状態に切り換えられるときに、可動部２２は、オン位置Ponから、オーバーシュート位置Posを経由して、オフ位置Poffに移動する。このため、接点を活性化してから、接点を非接触状態とすることができる。このため、接点を清浄化することができる。

ソレノイドアクチュエータ５は、係止部材４３が保持部材２７に係止することで、可動部２２をオン位置Ponに保持する。このため、ソレノイドアクチュエータ５に電圧が印加されていなくても、可動部２２をオン位置Ponに保持することができる。このため、ソレノイドアクチュエータ５への電圧を解除しても、接点を接触状態に維持できる。また、弾性部材５２の付勢力により、可動部２２をオフ位置Poffに保持する。このため、ソレノイドアクチュエータ５に電圧が印加されていなくても、可動部２２をオフ位置Poffに保持することができる。このため、ソレノイドアクチュエータ５への電圧を解除しても、接点を非接触状態に維持できる。

以上のように、本実施形態に係る接点開閉装置１では、パルス信号を一度、ソレノイドアクチュエータ５に入力するごとに、接点が接触状態と非接触状態とに切り換わる。そして、信号を入力しなければ、接点の状態がそのまま維持される。従って、ソレノイドアクチュエータ５への電圧の印加を維持しなくても、接点の状態を維持することができる。これにより、接点開閉装置１の消費電力を低減することができる。

また、保持部材２７と係止部材４３とが係止することにより接点が接触状態に維持されるので、バネによる弾性力、或いはコイルによる電磁力によって接点が接触状態に維持される場合と比べて、耐衝撃性を向上させることができる。
第２端部２４が、軸線方向において第１端部２３と反対の方向に本体部２１から突出している。このため、第２端部２４を操作することで、手動で可動部２２を移動させることができる。すなわち、第２端部２４を手動でオン方向に移動させることにより、可動部２２をオン位置Ponとオフ位置Poffとに切り換えることができる。これにより、接点を手動で接触状態と非接触状態とに切り換えることができる。

ストローク調整部材３４の第２端部２４での取り付け位置を調整することで、可動部２２のストローク量を調整することができる。これにより、可動部２２のオーバーシュート量を調整することができる。例えば、オーバーシュート量を小さくする場合には、ストローク調整部材３４をオン方向（図４における左方）に移動させればよい。また、オーバーシュート量を大きくする場合には、ストローク調整部材３４をオフ方向（図４における右方）に移動させればよい。

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。
上記の実施形態に係る接点開閉装置１はリレーであるが、本発明は、スイッチなどの別の装置に適用されてもよい。
ソレノイドアクチュエータ５の構成は上記の実施形態の構成に限らず、変更されてもよい。例えば、弾性部材５２が省略されてもよい。この場合、例えば、駆動接触片４の弾性力によって、接点を非接触状態に戻す復帰力を得ることができる。ストローク調整部材３４は省略されてもよい。第２端部２４は、本体部２１から突出していなくてもよい。すなわち、第２端部２４は、本体部２１内に配置されてもよい。

係止部材４３及び保持部材２７の形状は変更されてもよい。係止凸部５３、保持凸部３５、及びガイド溝の数は変更されてもよい。押圧部材４２の第１傾斜部３５１、第２傾斜部３５２、係止部材４３の第３傾斜部５４、及び第４傾斜部５５の数は変更されてもよい。
接点開閉装置１の構成は変更されてもよい。例えば、従動接点１１及び駆動接点１２の数は、それぞれ１つに限らず、２つ以上であってもよい。従動接触片３及び駆動接点１２片に関する構成は、上記の実施形態の構成に限らず、変更されてもよい。

図２０は第１変形例に係る接点開閉装置１ａの側面図である。図２０に示すように、ソレノイドアクチュエータ５の可動部２２は、駆動接触片４においてベース２との接続部６１と、駆動接点１２との間の部分を押圧してもよい。
図２１は、第２変形例に係る接点開閉装置１ｂの平面図である。図２１に示すように、駆動接触片４及び従動接触片３は、上下方向に垂直な方向に沿って延びてもよい。言い換えれば、駆動接触片４及び従動接触片３は、ベース２の表面に沿って延びてもよい。なお、第２変形例に係る接点開閉装置１ｂでは、ソレノイドアクチュエータ５の可動部２２は、駆動接触片４において駆動接点１２よりも先端側の部分を押圧している。

図２２は、第３変形例に係る接点開閉装置１ｃの平面図である。図２２に示すように、ソレノイドアクチュエータ５の可動部２２は、駆動接触片４において、ベース２との接続部６１と駆動接点１２との間の部分を押圧してもよい。第３変形例に係る接点開閉装置１ｃの他の構成については、第２変形例に係る接点開閉装置１ｂと同様である。
図２３は、第４変形例に係る接点開閉装置１ｄの平面図である。図２３に示すように、第４変形例に係る接点開閉装置１ｄは、第１従動接点１１ａと、第２従動接点１１ｂと、第１駆動接点１２ａと、第２駆動接点１２ｂとを有する。第１駆動接点１２ａと第２駆動接点１２ｂとは駆動接触片４に取り付けられている。駆動接触片４はベース２には取り付けられておらず、ソレノイドアクチュエータ５の可動部２２に支持されている。可動部２２は、駆動接触片４において第１駆動接点１２ａと第２駆動接点１２ｂとの間の部分を押圧する。ソレノイドアクチュエータ５は、駆動接触片４の全体を軸線方向に移動させる。これにより、第１従動接点１１ａと第１駆動接点１２ａとの開閉、及び、第２従動接点１１ｂと第２駆動接点１２ｂとの開閉が切り換えられる。

図２４（Ａ）は、第５変形例に係る接点開閉装置１ｅの平面図である。図２４（Ｂ）は、第５変形例に係る接点開閉装置１ｅの側面図である。図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示すように、第５変形例に係る接点開閉装置１ｅは、複数の従動接点１１と、複数の駆動接点１２と、複数の駆動接触片４とを有する。なお、図２４では、複数の従動接点１１と、複数の駆動接点１２とのうち一部のみに符号１１，１２を付して他の符号１１，１２は省略している。複数の駆動接触片４は、リンク部材６２に接続されており、ソレノイドアクチュエータ５の可動部２２は、リンク部材６２を移動させる。これにより、複数の駆動接触片４が同時に移動することで、接点１１，１２が開閉される。

図２５は、第６変形例に係る接点開閉装置１ｆの側面図である。第６変形例に係る接点開閉装置１は、第１支持部６３と第２支持部６４とを有する。第１支持部６３は、ベース２上に配置される。第２支持部６４は、ヒンジ６５を介して第１支持部６３に揺動可能に取り付けられている。駆動接点１２は第２支持部６４に支持されている。ソレノイドアクチュエータ５の可動部２２は、第２支持部６４を移動させることにより、駆動接点１２を移動させる。これにより、駆動接点１２が第１従動接点１１ａに接触している接触状態と、駆動接点１２が第１従動接点１１ａと非接触となる非接触状態とに切り換えられる。なお、非接触状態では、駆動接点１２は第２従動接点１１ｂと接触している。

図２６は、第７変形例に係る接点開閉装置１ｇの側面図である。図２７は、第７変形例に係る接点開閉装置１ｇの平面図である。図２６に示すように、接点開閉装置１ｇは、カバー部材６６をさらに備える。カバー部材６６は、従動接点１１と駆動接点１２とソレノイドアクチュエータ５とを覆う。図２７に示すように、カバー部材６６は、窓部６７を有する。窓部６７は、可動部２２の少なくとも一部と対向する位置に配置される。窓部６７は、例えば透明な材料で形成される。窓部６７を介して可動部２２の少なくとも一部が視認可能である。カバー部材６６の窓部６７以外の部分は、不透明であることが好ましい。可動部２２の色は、ベース２或いは本体部２１と異なる色であることが好ましい。

第７変形例に係る接点開閉装置１では、窓部６７を介して可動部２２の位置を目視により確認することができる。接点状態は、可動部２２の位置に応じて定まる。例えば、図２７（Ａ）は、可動部２２がオフ位置Poffに位置していることを示している。この場合、接点が非接触状態であることを使用者は確認することができる。図２７（Ｃ）は、可動部２２がオフ位置Poffに位置していることを示している。この場合、接点が接触状態であることを使用者は確認することができる。なお、図２７（Ｂ）は、可動部２２がオーバーシュート位置Posに位置していることを示している。このように、使用者は、窓部６７を介して可動部２２の位置を確認することにより、接点状態を容易に確認することができる。

本発明によれば、接点の耐溶着性、及び接触信頼性を向上させることができる接点開閉装置１を提供することができる。

１１ 従動接点
１２ 駆動接点
５ ソレノイドアクチュエータ
３１ コイル部
４１ プランジャ
２７ 保持部材
４３ 係止部材
２１ 本体部
２３ 第１端部
２４ 第２端部
３４ ストローク調整部材
６６ カバー部材

Claims (13)

1. 従動接点と、
   前記従動接点に対して移動可能に設けられる駆動接点と、
   前記駆動接点と前記従動接点とが非接触状態となるオフ位置と、前記駆動接点と前記従動接点とが接触状態となるオン位置と、に移動可能に設けられる可動部を有するソレノイドアクチュエータと、
   を備え、
   前記駆動接点と前記従動接点とが前記非接触状態から前記接触状態に切り換えられるときに、前記可動部は、前記オフ位置から、前記オン位置を越えたオーバーシュート位置を経由して、前記オン位置に移動する、
   接点開閉装置。
2. 前記駆動接点と前記従動接点とが、前記接触状態から前記非接触状態に切り換えられるときに、前記可動部は、前記オン位置から、前記オーバーシュート位置を経由して、前記オフ位置に移動する、
   請求項１に記載の接点開閉装置。
3. 前記ソレノイドアクチュエータは、コイル部をさらに有し、
   前記可動部は、前記コイル部内に配置されるプランジャを有し、
   前記可動部は、前記プランジャの軸線方向に沿って、前記オフ位置と前記オン位置と前記オーバーシュート位置とに移動する、
   請求項１又は２に記載の接点開閉装置。
4. 前記可動部に係止することで前記可動部を前記オン位置に保持する保持部材をさらに備える、
   請求項３に記載の接点開閉装置。
5. 前記可動部は、係止部材をさらに有し、
   前記係止部材は、前記保持部材に係止される係止状態と、前記保持部材への係止が解除される解除状態とに切換可能に設けられ、
   前記可動部が前記オフ位置から前記オーバーシュート位置まで移動することで、前記係止部材は前記解除状態から前記係止状態に切り換えられる、
   請求項４に記載の接点開閉装置。
6. 前記ソレノイドアクチュエータは、前記可動部が前記オフ位置に位置する状態で、電圧を印加されることにより、前記可動部を前記オフ位置から前記オーバーシュート位置まで移動させる、
   請求項５に記載の接点開閉装置。
7. 前記可動部が前記オン位置から前記オーバーシュート位置まで移動することにより、前記係止部材は前記係止状態から前記解除状態に切り換えられる、
   請求項５又は６に記載の接点開閉装置。
8. 前記ソレノイドアクチュエータは、前記可動部が前記オン位置に位置する状態で、電圧を印加されることにより、前記可動部を前記オン位置から前記オーバーシュート位置まで移動させる、
   請求項７に記載の接点開閉装置。
9. 前記ソレノイドアクチュエータは、前記可動部を前記オン位置から前記オフ位置に向かう方向に付勢する弾性部材をさらに備える、
   請求項７又は８に記載の接点開閉装置。
10. 前記ソレノイドアクチュエータは、前記可動部が挿入される貫通孔を有する本体部をさらに有し、
    前記可動部は、
    前記軸線方向において前記本体部から突出しており前記駆動接点を移動させる第１端部と、
    前記軸線方向において前記第１端部と反対の方向に前記本体部から突出する第２端部と、
    を有する、
    請求項５から９のいずれかに記載の接点開閉装置。
11. 前記可動部は、前記第２端部に取り付けられるストローク調整部材をさらに有し、
    前記ストローク調整部材は、前記貫通孔よりも大きな外形を有する、
    請求項１０に記載の接点開閉装置。
12. 前記駆動接点を支持する駆動接触片をさらに備え、
    前記可動部は、前記駆動接触片において前記駆動接点から離れた位置を押圧する、
    請求項１から１１のいずれかに記載の接点開閉装置。
13. 前記従動接点と前記駆動接点と前記ソレノイドアクチュエータとを覆うカバー部材をさらに備え、
    前記カバー部材は、前記可動部の少なくとも一部と対向する位置に配置される窓部を有し、
    前記窓部を介して前記可動部の少なくとも一部が視認可能である、
    請求項１から１２のいずれかに記載の接点開閉装置。
    

Images