JP6892810B2

JP6892810B2 - 電磁継電器

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Publication number: JP6892810B2
Application number: JP2017192336A
Authority: JP
Inventors: 瀛李; 雅博金子; 谷津　信夫; 信夫谷津; 耕平高橋; 克明越村; 美希北原
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2037-10-02
Also published as: TWI679666B; US10930459B2; JP2019067640A; US20190103240A1; CN112927988A; CN109599297B; CN109599297A; TW201923805A

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

電力等のオンオフを制御するための電子部品として電磁継電器がある。電磁継電器は、例えば、固定接点と、固定接点に対向する可動接点と、磁性材料により形成された接極子と、電磁石とを有する。電磁石が磁界を発生すると、接極子は電磁石に引き寄せられるため、これにより可動接点が動き、可動接点と固定接点とが接触して電磁継電器はオンとなる。電磁石の磁界がなくなると、バネの復元力により接極子は電磁石から離れ、これに伴い可動接点は固定接点から離れるため、可動接点と固定接点とが非接触となり電磁継電器はオフとなる。

電磁継電器において、可動接点と固定接点の表面に異物が付着すると接触障害を起こす可能性がある。異物は、有機化合物で形成された電磁継電器のカバーやベース等に由来し、例えば電磁継電器のオンオフの繰り返しによって発生する。

特許文献１には、長手方向の一端を固定し、かつ他端に２個の可動接点を有するツイン可動接点バネと、可動接点に対向して配置され、かつ表面にV字形状の突起又は窪みを設けた固定接点と、ツイン可動接点バネの近傍に配置されるスタッドとを有する電磁継電器が開示されている。スタッドを駆動することによりV字形状をした固定接点のスロープにツイン可動接点バネのそれぞれの可動接点が当接するように構成することで接点摺動量を増加させ、異物の付着と蓄積を抑制して接点の信頼性を向上させる。

特開平０３−０９８２３０号公報

しかしながら、上記技術によっても異物の付着の抑制は十分ではなく、接触障害を起こす可能性は依然として残されていた。接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる信頼性の高い電磁継電器が求められている。

本実施の形態の一観点の電磁継電器によれば、
固定接点を有する固定接点部と、
可動接点を有し、前記可動接点が前記固定接点に対向するように設けられた可動接点部と、
前記固定接点と前記可動接点とを接触または非接触とする、磁性材料により形成された接極子と、
発生させる磁界により前記接極子を変位させるように設けられた電磁石と、
前記電磁石、前記固定接点部、前記可動接点部を保持するベースと
互いの間に電界を発生させる一対の異物収集電極と
を有することを特徴とする。

開示の電磁継電器によれば、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減して信頼性を高めることができる。

電磁継電器の斜視図（Ａ）、電磁継電器本体の斜視図（Ｂ）、電磁継電器の模式断面図（Ｃ）第１実施形態の電磁継電器本体の斜視図（Ａ）、要部拡大斜視図（Ｂ）、電磁継電器の模式断面図（Ｃ）、要部拡大断面図（Ｄ）第２実施形態の電磁継電器本体の要部拡大斜視図（Ａ）、要部拡大平面図（Ｂ）、異物収集電極の平面図（Ｃ）、断面図（Ｄ）第３実施形態の電磁継電器本体の要部拡大斜視図（Ａ）、要部拡大平面図（Ｂ）、異物収集電極の平面図（Ｃ）第４実施形態の電磁継電器のカバーの斜視図（Ａ）、異物収集電極の平面図（Ｂ）、断面図（Ｃ）第５実施形態の電磁継電器本体の斜視図（Ａ）、要部拡大斜視図（Ｂ）第５実施形態の異物収集電極の正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、断面図（Ｃ）第６実施形態の電磁継電器本体の斜視図（Ａ）、正面図（Ｂ）、要部拡大正面図（Ｃ）、要部拡大斜視図（Ｄ）第７実施形態の電磁継電器のカバーの斜視図（Ａ）、異物収集電極の平面図（Ｂ）第８実施形態の電磁継電器の異物収集電極形成前のカバーの斜視図（Ａ）、異物収取電極形成後のカバーの斜視図（Ｂ）第９実施形態の電磁継電器のカバーの斜視図（Ａ）、電磁継電器本体の斜視図（Ｂ）第１０実施形態の電磁継電器の斜視図第１１実施形態の電磁継電器本体の側面図第１１実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の側面図第１１実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の斜視図第１２実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の側面図第１２実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の斜視図第１３実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の斜視図第１４実施形態の電磁継電器の固定接点部の斜視図第１５実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の分解斜視図（Ａ）、側面図（Ｂ）

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔実施形態〕
電磁継電器の構造について、図１を参照して説明する。図１（Ａ）は電磁継電器の斜視図であり、図１（Ｂ）は電磁継電器本体の斜視図であり、図１（Ｃ）電磁継電器の模式断面図である。

図１の電磁継電器は、電磁継電器本体１１が絶縁材料から形成され１つの面が開口した箱型のカバー１０に収容されている。電磁継電器本体１１は、固定端子１３に固定接点１２が接続されている固定接点部１２ａと、可動バネ１５に可動接点１４と可動バネ端子１６が接続されている可動接点部１４ａを有する。さらに、電磁石Ｍと、電磁石Ｍが発生する磁界により変位して可動接点部１４ａを変位させ、固定接点１２と可動接点１４とを接触または非接触とする、磁性材料により形成された接極子１９を有する。固定接点部１２ａと可動接点部１４ａは、可動接点１４が固定接点１２に対向するように、絶縁材料から形成されたベース２１に接極子１９と電磁石Ｍとともに保持されている。

電磁石Ｍは、略円柱状の鉄心１７の外周に巻枠１８ａが設けられており、巻枠１８ａの外周にコイル１８が巻きつけられている。また、コイル１８の両端にコイル端子２０が取り付けられている。電磁石Ｍの上面および下面がそれぞれ電磁石の極となる面１７ａである。

コイル１８の外側にはＬ字状の継鉄１９ａが設けられている。また、接極子１９は継鉄１９ａに接続して取り付けられており、継鉄１９ａに接続する箇所近傍を支点として回動可能になっている。接極子１９と継鉄１９ａとには不図示のヒンジバネが取り付けられており、ヒンジバネは、接極子１９が電磁石Ｍの面１７ａから離れる方向に接極子１９を付勢している。電磁継電器本体１１の外周には、コイル端子２０と、固定端子１３と可動バネ端子１６の端部が外部に露出するようにカバー１０が配置され、電磁継電器本体１１がカバー１０内に絶縁性樹脂で封止され、パッケージ化されている。

次に、電磁継電器の動作について説明する。コイル１８に電流が流されていない状態では、ヒンジバネによって、接極子１９が電磁石Ｍの面１７ａから離れる方向に付勢されている。このとき、接極子１９は可動バネ１５に当接して可動バネ１５を電磁石Ｍから遠ざかる方向に押圧し、固定接点１２と可動接点１４は非接触となっている。

外部からコイル端子２０を介しコイル１８に電流が流されると電磁石Ｍによって磁界が発生し、接極子１９は電磁石Ｍの面１７ａへと引き寄せられ、継鉄１９ａに接続する箇所近傍を支点として回動する。このとき、接極子１９は可動バネ１５に当接しない状態となり、可動バネ１５はその復元力によって電磁石Ｍに近づく方向に付勢され、固定接点１２と可動接点１４は接触状態となる。このようにして、固定接点１２が接続された固定端子１３と、可動接点１４及び可動バネ１５が接続された可動バネ端子１６の間が導通される。

コイル１８に流される電流を停止すると、電磁石Ｍによる磁界が消滅し、接極子１９を面１７ａへと引き寄せる力がなくなる。ヒンジバネの復元力によって、接極子１９が面１７ａから遠ざかる方向に変位し、接極子１９は可動バネ１５に当接して可動バネ１５を電磁石Ｍから遠ざかる方向に押圧し、固定接点１２と可動接点１４は非接触状態となる。このようにして、固定端子１３と可動バネ端子１６間は非導通となる。

電磁継電器のオンオフの繰り返しによって、電磁継電器のカバーやベースに由来する異物が発生することがあり、可動接点や固定接点の表面に異物が付着すると接触障害を起こす可能性がある。可動接点や固定接点の表面への異物の付着は、帯電した異物が、可動接点と固定接点の間に発生する電界に起因する静電吸引力によって可動接点と固定接点の表面に引き寄せられることで発生する。

以下に示す実施形態に係る電磁継電器は、固定接点１２と可動接点１４の間以外に電界を発生させる異物収集電極を有している。異物収集電極で発生させた電界により、異物を異物収集電極に引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる。以下の実施形態では、異物収集電極を中心として説明する。

〔第１実施形態〕
第１実施形態の電磁継電器について、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は本実施形態の電磁継電器本体の斜視図、図２（Ｂ）は要部の拡大斜視図、図２（Ｃ）は電磁継電器の模式断面図、図２（Ｄ）は要部の拡大断面図である。

電磁継電器本体の構造は、図１に示す電磁継電器と同様であるので説明を省略する。本実施形態の電磁継電器は、固定接点１２と可動接点１４の近傍に、一対の異物収集電極３０，３１が互いに対向して設けられている。異物収集電極３０と異物収集電極３１はそれぞれ平板形状であり、互いに接触しないように所定の間隔で平行に配置されている。一対の異物収集電極３０，３１の距離は均一である。異物収集電極３０と異物収集電極３１にはそれぞれ接続する端子部３０ａ，３１ａが設けられており、端子部３０ａ，３１ａは固定端子１３と可動バネ端子１６と同様にパッケージの外部に露出している。

固定接点部１２ａと異物収集電極３０，３１の間、可動接点部１４ａと異物収集電極３０，３１の間、及び、一対の異物収集電極３０，３１の間がそれぞれ空間的に離間して互いに絶縁されるように、端子部３０ａ，３１ａがベース２１に保持されている。
端子部３０ａ，３１ａに電圧を印加すると、異物収集電極３０と異物収集電極３１の間に電界Ｅが発生する。電界Ｅにより、帯電した異物が異物収集電極３０に引き寄せられるため、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる。特に、異物収集電極３０と異物収集電極３１の距離と、異物収集電極３０と異物収集電極３１に印加される電圧を調整することによって、異物収集電極３０，３１に、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きい電界を発生させることができる。

例えば、電磁継電器の定格電圧Ｖ１は１４Ｖ、異物収集電極３０，３１に印加する電圧Ｖ２を１００Ｖとする。また、図２（Ｄ）に示す固定接点１２と可動接点１４の距離をｄ１、一対の異物収集電極３０，３１の距離をｄ２とする。ｄ１が０．３ｍｍ、ｄ２が０．２５ｍｍとすると、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界Ｅ１は、Ｅ１＝Ｖ１／ｄ１＝１４Ｖ／０．３ｍｍ＝４６６６６．７Ｖ／ｍとなる。一方、異物収集電極３０，３１間に発生する電界Ｅ２は、Ｅ２＝Ｖ２／ｄ２＝１００Ｖ／０．０２５ｍｍ＝４０００００Ｖ／ｍとなる。従って、異物収集電極３０，３１間には、固定接点１２と可動接点１４の間よりも約９倍の電界を発生させることが可能であり、これによって帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

異物収集電極３０と異物収集電極３１が対向する場所は本実施形態では固定接点１２と可動接点１４の近傍であるが、異物収集電極３０と異物収集電極３１がカバー１０の内側の領域のどこに設けられても異物を引き寄せて収集する効果を有する。本実施形態のように固定接点１２と可動接点１４の近傍に設けた場合、固定接点１２と可動接点１４の周辺に存在する異物が固定接点１２と可動接点１４の間に近づくことを抑制する効果が高められる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態の電磁継電器について、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は本実施形態の電磁継電器本体の要部拡大斜視図、図３（Ｂ）は要部の拡大平面図、図３（Ｃ）は異物収集電極の平面図、図３（Ｄ）は異物収集電極の断面図である。

本実施形態の電磁継電器は、固定接点１２と可動接点１４の近傍に、一対の異物収集電極３２，３３が互いに対向して設けられている。異物収集電極３２と異物収集電極３３はそれぞれ櫛歯形状であり、互いに接触せずに歯が噛み合うように所定の間隔で配置されている。一対の異物収集電極３２，３３の距離は均一である。異物収集電極３２と異物収集電極３３にそれぞれ接続する端子部３２ａ，３３ａが設けられており、端子部３２ａ，３３ａは固定端子１３と可動バネ端子１６と同様にパッケージの外部に露出している。上記を除いては、第１実施形態と同様である。

本実施形態においては、異物収集電極３２，３３は互いに離間した状態で絶縁材料から形成されたベース２１に埋設されて保持されており、端子部３２ａ，３３ａはベース２１に保持されている。固定接点部１２ａと異物収集電極３２，３３の間、可動接点部１４ａと異物収集電極３２，３３の間、及び、一対の異物収集電極３２，３３の間のそれぞれの絶縁が確保されている。

端子部３２ａ，３３ａに所定の電圧を印加すると、異物収集電極３２と異物収集電極３３の間に電界Ｅが発生し、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極３２，３３に発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極３２，３３が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態の電磁継電器について、図４を参照して説明する。図４（Ａ）は本実施形態の電磁継電器本体の要部拡大斜視図、図４（Ｂ）は要部の拡大平面図、図４（Ｃ）は異物収集電極の平面図である。

本実施形態の電磁継電器は、固定接点１２と可動接点１４の近傍に、一対の異物収集電極３４，３５が互いに対向して設けられている。異物収集電極３４と異物収集電極３５はそれぞれ鋭利な先端を有する形状の複数個の突起が並べられた鋸刃状の形状となっており、鋭利な先端同士が複数箇所で対向するように異物収集電極３４，３５が配置されている。異物収集電極３４と異物収集電極３５にそれぞれ接続する端子部３４ａ，３５ａが設けられており、端子部３４ａ，３５ａは固定端子１３と可動バネ端子１６と同様にパッケージの外部に露出している。上記を除いては、第１実施形態と同様である。

本実施形態においては、異物収集電極３４，３５は互いに離間した状態でベース２１に埋設されて保持されており、端子部３４ａ，３５ａもベース２１に保持されている。固定接点部１２ａと異物収集電極３４，３５の間、可動接点部１４ａと異物収集電極３４，３５の間、及び、一対の異物収集電極３４，３５の間のそれぞれの絶縁が確保されている。

端子部３４ａ，３５ａに所定の電圧を印加すると異物収集電極３２の先端と異物収集電極３３の先端の間に電界Ｅが発生し、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極３４，３５に発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極３４，３５が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第４実施形態〕
第４実施形態の電磁継電器について、図５を参照して説明する。図５（Ａ）は本実施形態の電磁継電器のカバーの斜視図、図５（Ｂ）は異物収集電極の平面図、図５（Ｃ）は断面図である。

本実施形態の電磁継電器においては、一対の異物収集電極３６，３７が互いに対向した状態でカバー１０に埋設されている。異物収集電極３６と異物収集電極３７はそれぞれ線状の電極材料から形成されたものであり、屈曲部で屈曲させてミアンダ形状に加工されたものである。異物収集電極３６と異物収集電極３７は、互いに平行となる状態を維持するように形成されている。一対の異物収集電極３６，３７の間の距離は均一である。カバー１０に埋設された異物収集電極３６と異物収集電極３７の一部はカバー１０の表面に露出して端子部となる。

異物収集電極３６と異物収集電極３７は、互いに離間した状態でカバー１０に埋設されている。固定接点部１２ａと異物収集電極３６，３７の間、可動接点部１４ａと異物収集電極３６，３７の間、及び、一対の異物収集電極３６，３７の間で、それぞれ互いに絶縁されている。

異物収集電極３６と異物収集電極３７に所定の電圧を印加すると、異物収集電極３６と異物収集電極３７の間に電界Ｅが発生し、電界Ｅはカバー１０の内側表面から内側の領域に作用して、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極３６，３７に発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極３６，３７が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第５実施形態〕
第５実施形態の電磁継電器について、図６及び図７を参照して説明する。図６（Ａ）は本実施形態の電磁継電器本体の斜視図、図６（Ｂ）は要部の拡大斜視図である。図７（Ａ）は本実施形態の異物収集電極の正面図である。図（７）Ａは異物収集電極の正面図、図７（Ｂ）は断面図である。

本実施形態の電磁継電器は、固定接点１２と可動接点１４の近傍に、一対の異物収集電極３８，３９が互いに対向して設けられている。異物収集電極３８と異物収集電極３９はそれぞれ線状の電極材料を格子形状となるように加工したもので、異物収集電極３８の面と異物収集電極３９の面が対向するように配置されている。異物収集電極３８と異物収集電極３９にそれぞれ接続する端子部３８ａ，３９ａが設けられており、端子部３８ａ，３９ａは固定端子１３と可動バネ端子１６と同様にパッケージの外部に露出している。上記を除いては、第１実施形態と同様である。

本実施形態においては、異物収集電極３８，３９は互いに離間した状態でベース２１に保持されており、端子部３８ａ，３９ａもベース２１に保持されている。固定接点部１２ａと異物収集電極３８，３９の間、可動接点部１４ａと異物収集電極３８，３９の間、及び、一対の異物収集電極３８，３９の間で、それぞれ互いに絶縁されている。

端子部３８ａ，３９ａに所定の電圧を印加すると、異物収集電極３８と異物収集電極３９の間に電界Ｅが発生し、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極３８，３９に発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極３８，３９が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第６実施形態〕
第６実施形態の電磁継電器について、図８を参照して説明する。図８（Ａ）は本実施形態の電磁継電器本体の斜視図、図８（Ｂ）は正面図、図８（Ｃ）は要部の拡大正面図、図８（Ｄ）は要部の拡大斜視図である。

本実施形態の電磁継電器は、固定接点１２と可動接点１４の周辺に、ベースに異物収集に用いる凹部４２が２つ設けられている。各凹部４２から固定接点１２と可動接点１４の側に延びるように、二対の異物収集電極４０，４１が互いに対向して設けられている。本実施形態では２つの凹部と二対の異物収集電極を有する構成を示しているが、１つの凹部４２と一対の異物収集電極を有する構成であってもよい。異物収集電極４０と異物収集電極４１はそれぞれ屈曲部を有する平板形状であり、ベース２１の近傍では異物収集電極４０，４１は近接した平行な配置であり、この平行な部分より固定接点１２と可動接点１４の側において、異物収集電極４０，４１は屈曲し、固定接点１２と可動接点１４に近づくにつれて異物収集電極４０，４１は互いとの距離が徐々に大きくなる配置となっている。また、異物収集電極４０，４１の表面または近傍の、例えば凹部４２の内壁表面に粘着性物質４３が設けられている。異物収集電極４０と異物収集電極４１にそれぞれ接続する端子部４０ａ，４１ａが設けられており、端子部４０ａ，４１ａはパッケージの外部に露出している。上記を除いては、第１実施形態と同様である。

異物収集電極４０と異物収集電極４１及びこれらにそれぞれ接続する端子部４０ａ，４１ａは、固定接点部１２ａと異物収集電極４０，４１の間、可動接点部１４ａと異物収集電極４０，４１の間、及び、一対の異物収集電極４０，４１の間で、それぞれ互いに離間して絶縁されるように、ベース２１に保持されている。

端子部４０ａ，４１ａに所定の電圧を印加すると、異物収集電極４０と異物収集電極４１の間に電界Ｅが発生し、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制できる。ここで、異物収集電極４０，４１は、固定接点１２と可動接点１４から離れるにつれて異物収集電極４０，４１は互いとの距離が徐々に小さくなり、ベース２１の近傍で最も近接している。即ち、異物収集電極４０，４１による電界は、固定接点１２と可動接点１４の側からベース２１に近づくにつれて大きくなり、ベース２１の近傍で最も大きくなる。一対の異物収集電極４０，４１の間隔が不均一である部分を有することにより、電界の大きさに勾配がもたらされる。これにより異物をより電界が大きい側へ誘導することができる。本実施形態では、異物収集電極４０，４１による電界が最も大きい箇所であるベース２１の近傍に凹部４２が形成されているので、異物を凹部４２へと誘導して収集しやすくなっている。さらに凹部４２の内壁表面に、粘着性物質４３が設けられているので、凹部４２に誘導された異物を粘着性物質４３で粘着して収集することができる。これにより異物収集電極４０，４１が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

凹部の設けられる場所はベース２１に限らず、その他の絶縁性部材であるカバーの内面等に設けてもよい。

〔第７実施形態〕
第７実施形態の電磁継電器について、図９を参照して説明する。図９（Ａ）は本実施形態の電磁継電器のカバーの斜視図、図９（Ｂ）は異物収集電極の平面図である。

本実施形態の電磁継電器は、プリント基板４４に一対の異物収集電極４５，４６が互いに対向した状態でパターニング形成され、プリント基板４４がカバー１０の内側表面に設けられているものである。プリント基板４４上の異物収集電極４５，４６は櫛歯形状であり、互いに接触せずに歯が噛み合うように所定の間隔で配置されている。プリント基板４４上の異物収集電極４５，４６の端部が端子部となる。上記を除いては、第１実施形態と同様の構成である。

異物収集電極４５と異物収集電極４６は所定の間隔で離間して形成されており、固定接点部１２ａと異物収集電極４５，４６の間、可動接点部１４ａと異物収集電極４５，４６の間、及び、一対の異物収集電極４５，４６の間で、それぞれ互いに絶縁されている。

異物収集電極４５と異物収集電極４６に電圧を印加すると、異物収集電極４５と異物収集電極４６の間に電界Ｅが発生し、電界Ｅはカバー１０の内側表面から内側の領域に作用して、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極４５，４６が発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極４５，４６が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第８実施形態〕
第８実施形態の電磁継電器について、図１０を参照して説明する。図１０（Ａ）は本実施形態の異物収集電極形成前のカバーの斜視図、図１０（Ｂ）は異物収取電極形成後のカバーの斜視図である。

本実施形態の電磁継電器は、カバー１０の内側表面に形成された溝１０ａに、櫛歯形状の異物収集電極４７，４８が入れられた構成である。異物収集電極４７，４８の端部が端子部となる。上記を除いては、第１実施形態と同様の構成である
異物収集電極４７と異物収集電極４８は、所定の間隔で離間して形成されている。固定接点部１２ａと異物収集電極４７，４８の間、可動接点部１４ａと異物収集電極４７，４８の間、及び、一対の異物収集電極４７，４８の間は、それぞれ互いに絶縁されている。

異物収集電極４７と異物収集電極４８に電圧を印加すると、異物収集電極４７と異物収集電極４８の間に電界Ｅが発生し、電界Ｅはカバー１０の内側表面から内側の領域に作用して、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極４７，４８が発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極４７，４８が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第９実施形態〕
第９実施形態の電磁継電器について、図１１を参照して説明する。図１１（Ａ）は本実施形態の電磁継電器のカバーの斜視図、図１１（Ｂ）は電磁継電器本体の斜視図である。

本実施形態の電磁継電器においては、カバー１０の内側表面に櫛歯形状の異物収集電極４９，５０がメッキにより形成されている。また、異物収集電極の端子部４９ａ，５０ａがベース２１に保持されている。端子部４９ａ，５０ａが設けられた電磁継電器本体に、内側表面に異物収集電極４９，５０が形成されたカバー１０を被せると異物収集電極４９，５０の端部４９ｔ，５０ｔと、端子部４９ａ，５０ａの端部４９ａｔ，５０ａｔが接続される。これにより、上記の実施形態と同様に異物収集電極４９，５０の端子部４９ａ，５０ａが固定端子１３と可動バネ端子１６と同様にパッケージの外部に露出する。上記を除いては、第１実施形態と同様の構成である。

異物収集電極４９と異物収集電極５０は、所定の間隔で離間して形成されている。固定接点部１２ａと異物収集電極４７，４８の間、可動接点部１４ａと異物収集電極４９，５０の間、及び、一対の異物収集電極４９，５０の間は、それぞれ互いに絶縁されている。

異物収集電極４９と異物収集電極５０に電圧を印加すると、異物収集電極４９と異物収集電極５０の間に電界Ｅが発生し、電界Ｅはカバー１０の内側表面から内側の領域に作用して、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極４９，５０に発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極４９，５０が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第１０実施形態〕
第１０実施形態の電磁継電器について、図１２を参照して説明する。図１２は本実施形態の電磁継電器の斜視図である。

本実施形態の電磁継電器においては、カバー１０の外側表面に、櫛歯形状の異物収集電極５１，５２が設けられている。異物収集電極５１，５２の端部は、固定端子１３等と同様にパッケージの下方にまで伸びている。上記を除いては、第１実施形態と同様の構成である。

異物収集電極５１と異物収集電極５２は、互いに離間してカバー１０の外側表面に設けられている。固定接点部１２ａと異物収集電極５１，５２の間、可動接点部１４ａと異物収集電極５１，５２の間、及び、一対の異物収集電極５１，５２の間は、それぞれ互いに絶縁されている。

異物収集電極５１と異物収集電極５２に電圧を印加すると、異物収集電極５１と異物収集電極５２の間に電界Ｅが発生する。異物収集電極５１と異物収集電極５２はカバー１０の外側表面に設けられているが、カバー１０が十分薄い場合には、電界Ｅはカバー１０の内側の領域に作用して、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制することができる。異物収集電極５１，５２に発生する電界が、固定接点１２と可動接点１４の間に発生する電界よりも大きいことが好ましく、これにより異物収集電極５１，５２が帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点１２と可動接点１４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第１１実施形態〕
第１１実施形態の電磁継電器について、図１３を参照して説明する。図１３は第１１実施形態の電磁継電器本体の側面図である。

電磁継電器本体６１は、固定端子６３に固定接点６２が接続されている固定接点部６２ａと、可動バネ６５に可動接点６４と可動バネ端子６６が接続されている可動接点部６４ａを有する。さらに、電磁石６７と、電磁石６７が発生する磁界により変位して可動接点部６４ａを変位させ、固定接点６２と可動接点６４とを接触または非接触とする、磁性材料により形成された接極子６９を有する。固定接点部６２ａと可動接点部６４ａは、可動接点６４が固定接点６２に対向するように、絶縁材料から形成されたベース７１に接極子６９と電磁石６７とともに保持されている。接極子６９にはカード７０が接続されており、カード７０の下端部が可動接点部６４ａを押圧できる位置に配置されている。

電磁石６７は、鉄心の外周に巻枠が設けられ、その外周にコイルが巻きつけられて構成されている。電磁石６７の上面および下面がそれぞれ電磁石の面６７ａである。

接極子６９は継鉄６９ａに取り付けられており、継鉄６９ａに接続する箇所近傍を支点として回動可能な状態となっている。接極子６９と継鉄６９ａの近傍にはヒンジバネが取り付けられており、ヒンジバネは、接極子６９が面６７ａから離れる方向に接極子６９を付勢している。電磁継電器本体６１の外周にカバー１０が配置されている。

次に、電磁継電器の動作について説明する。電磁石６７のコイルに電流が流されていない状態では、ヒンジバネによって、接極子６９が電磁石６７の面６７ａから離れる方向に付勢されている。このとき、接極子６９に接続されたカード７０は可動バネ６５に当接しておらず、可動バネ６５の復元力により固定接点部６２ａから遠ざかる方向に付勢され、固定接点６２と可動接点６４は非接触となっている。

電磁石６７のコイルに電流が流されると電磁石６７によって磁界が発生し、接極子６９は面６７ａの方向へと引き寄せられ、継鉄６９ａに接続する箇所近傍を支点として回動する。このとき、接極子６９に接続されたカード７０は可動バネ６５に当接して固定接点部６２ａに近づく方向に押圧し、固定接点６２と可動接点６４は接触状態となる。このようにして、固定端子６３と可動バネ端子６６間が導通される。

電磁石６７のコイルに流される電流を停止すると、電磁石６７による磁界が消滅し、接極子６９を引き寄せる力がなくなる。ヒンジバネの復元力によって、接極子６９が面６７ａから遠ざかる方向に変位し、接極子６９に接続されたカード７０は可動バネ６５に当接しない状態となり、可動バネ６５の復元力によって固定接点部６２ａから遠ざかる方向に付勢され、固定接点６２と可動接点６４は非接触状態となる。このようにして、固定端子６３と可動バネ端子６６間は非導通となる。上記のように電磁継電器は動作する。

図１４は、本実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の側面図である。また、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は本実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の斜視図である。

本実施形態の電磁継電器においては、一対の異物収集電極８０，８１がそれぞれ配置されている。異物収集電極８０と異物収集電極８１はそれぞれ平板形状である。

異物収集電極８０は接続部８０ａにより固定接点部６２ａに接続して固定されており、可動接点部６４ａに対向して配置されている。また、異物収集電極８１は接続部８１ａにより可動接点部６４ａに接続して固定されており、固定接点部６２ａに対向して配置されている。異物収集電極８０，８１は、電磁継電器の駆動時においても固定接点部６２ａあるいは可動接点部６４ａに接しないように、固定接点部６２ａあるいは可動接点部６４ａに対して十分なマージンを持って配置されている。図１４及び図１５では、固定接点部６２ａの下側に異物収集電極８１が形成されており、可動接点部６４ａの上側に異物収集電極８０が形成されている構成であるが、図１３に示すように、固定接点部６２ａと可動接点部６４ａの間に、異物収集電極８０，８１が形成されている構成であってもよい。

固定接点部６２ａに電圧が印加されると、互いに対向している異物収集電極８０と可動接点部６４ａの間に電界が発生する。また、可動接点部６４ａに電圧が印加されると、互いに対向している異物収集電極８１と固定接点部６２ａの間に電界が発生する。このようにして形成された電界は、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点６２と可動接点６４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる。

本実施形態においては、固定接点６２と可動接点６４が接していない時に、異物収集電極８０と可動接点部６４ａの間、及び、異物収集電極８１と固定接点部６２ａの間に電界が発生する。固定接点６２と可動接点６４が接している時には、固定接点部６２ａと可動接点部６４ａは同電位となるので、上記の電界は発生しない。

上記の構成において、異物収集電極８０と可動接点部６４ａの距離が固定接点６２と可動接点６４の距離より小さい、あるいは、異物収集電極８１と固定接点部６２ａの距離が固定接点６２と可動接点６４の距離より小さい構成とすることで、異物収集電極８０，８１によって固定接点６２と可動接点６４の間に発生する電界より大きな電界を発生させることができる。例えば固定接点６２と可動接点６４の距離を０．３ｍｍ、異物収集電極８１と固定接点部６２ａの距離、あるいは異物収集電極８０と可動接点部６４ａの距離を０．１ｍｍとすると、これらに印加される電圧が例えば５Ｖで共通であるので、発生する電界の大きさは距離の２乗に比例する。従って、異物収集電極８１と固定接点部６２ａの間、あるいは異物収集電極８０と可動接点部６４ａの間に発生する電界は、固定接点６２と可動接点６４の電界の９倍の大きさとなり、異物収集電極によって帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点６２と可動接点６４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第１２実施形態〕
図１６は本実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の側面図である。図１７は本実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の斜視図である。

本実施形態の電磁継電器では、一対の異物収集電極８２，８３がそれぞれ配置されている。異物収集電極８２と異物収集電極８３はそれぞれ平板形状である。

異物収集電極８２は端子部８２ａに接続されており、可動接点部６４ａに対向して配置されている。また、異物収集電極８３は端子部８３ａに接続されており、固定接点部６２ａに対向して配置されている。異物収集電極８２，８３は、電磁継電器の駆動時においても対向する固定接点部６２ａあるいは可動接点部６４ａに接しないように、十分なマージンを持って配置されている。

端子部８２ａより電圧が印加されると、互いに対向する異物収集電極８２と可動接点部６４ａの間に電界が発生する。また、端子部８３ａより電圧が印加されると、互いに対向する異物収集電極８３と固定接点部６２ａの間に電界が発生する。このようにして形成された電界は、帯電した異物を異物収集電極８２あるいは異物収集電極８３に引き寄せて収集し、異物が固定接点６２と可動接点６４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる。

本実施形態においては、異物収集電極８２は固定接点部６２ａや固定端子６３に接続されておらず、異物収集電極８３は可動接点部６４ａや可動バネ端子６６に接続されていないので、異物収集電極８２，８３は、固定接点６２と可動接点６４が接触と非接触のどちらの場合でも、異物を収集する電界を発生させることができる。

上記の構成において、（１）異物収集電極８２と可動接点部６４ａの距離を固定接点６２と可動接点６４の距離より小さくする、（２）異物収集電極８３と固定接点部６２ａの距離を固定接点６２と可動接点６４の距離より小さくする、あるいは、（３）異物収集電極８２，８３と可動接点部６４ａあるいは固定接点部６２ａとの電圧差を可動接点６４と固定接点６２の電圧差より大きくすることで、異物収集電極８２，８３によって、固定接点６２と可動接点６４の間に発生する電界より大きな電界を発生させることができ、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点６２と可動接点６４の表面に近づくことを抑制する効果を高めることができる。

〔第１３実施形態〕
図１８は本実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の斜視図である。

本実施形態の電磁継電器においては、一対の異物収集電極８４，８５がそれぞれ固定端子６３（固定接点部）と可動バネ６５（可動接点部）に対向して配置されている。異物収集電極８５は、可動バネ６５の可動範囲に干渉しない範囲で、固定接点部６２ａの固定端子６３の外周に設けられている。また、異物収集電極８４は、可動バネ６５の可動範囲には干渉しない範囲で、可動接点部６４ａの可動バネ６５の外周に設けられている。異物収集電極８４，８５はともに断面が略コの字形状となっており、可動バネ６５の可動範囲に干渉する部分に異物収集電極８４，８５が形成されていない。

異物収集電極８４，８５は、第１１実施形態のように固定接点部６２ａあるいは可動接点部６４ａに接続され、固定接点部６２ａあるいは可動接点部６４ａから電圧を印加される構成としてもよい。また、第１２実施形態にように、異物収集電極８４，８５の端子部を有して外部から電圧を印加する構成としてもよい。

異物収集電極８４は可動接点部６４ａと対向しており、異物収集電極８４と可動接点部６４ａの間に電界が発生する。また、異物収集電極８５は固定接点部６２ａと対向しており、異物収集電極８５と固定接点部６２ａの間に電界が発生する。このようにして形成された電界は、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点６２と可動接点６４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる。

特に、異物収集電極８５は、可動バネ６５の可動範囲に干渉しない範囲で固定接点部６２ａの固定端子６３の外周に設けられており、異物収集電極８５と固定接点部６２ａの間に発生する電界の発生範囲を広くすることができる。また、異物収集電極８４は、可動バネ６５の可動範囲には干渉しない範囲で、固定接点部６２ａの固定端子６３の外周に設けられており、異物収集電極８４と可動接点部６４ａに間に発生する電界をより大きくすることができる。

〔第１４実施形態〕
図１９は本実施形態の電磁継電器の固定接点部の斜視図である。

本実施形態の電磁継電器においては、固定端子６３の固定接点６２の近傍に、固定端子６３の長手方向に沿ったスリット９０が形成されており、スリット９０の縁部にスロープ９１が形成されている。スロープ９１は、固定端子６３の厚さの範囲内で形成された傾斜面である。上記を除いて、第１１〜１３実施形態と同様である。例えば第１３実施形態と同様の異物収集電極８４，８５を有するものとして以下に説明する。

固定端子６３の上部に異物が存在した場合、対向する固定接点部６２ａ（固定端子６３）と異物収集電極との間に発生する電界によって異物を収集しようとすると、異物を固定端子６３の側部から回り込ませなければならない。しかし、本実施形態では、固定端子６３にスリット９０とスロープ９１を設けていることで、スリット９０を通して異物を異物収集電極側に収集することができ、異物の収集を安定して行うことができるようになる。スリットは、可動バネに設けても同様に異物を収集しやすくなる効果を得ることができる。

〔第１５実施形態〕
図２０（Ａ）は本実施形態の電磁継電器の固定接点部と可動接点部の分解斜視図、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）をＸ方向から見た側面図である。

本実施形態の電磁継電器においては、固定接点６２が設けられた固定端子８７ａに固定端子８７ａにコの字状に切り込みを入れて、切り込み部分を可動接点部側に折り曲げてなる異物収集電極８７が設けられている。また、可動接点６４と可動バネ端子８６ｂが接続された可動バネ８６ａにコの字状に切り込みを入れて切り込み部分を固定接点部側に折り曲げてなる異物収集電極８６が設けられている。固定接点６２と可動接点６４が対向するように可動接点部６４ａと固定接点部６２ａを配置したとき、図２０（Ｂ）に示すように、異物収集電極８６と異物収集電極８７は所定の間隔で離間して対向する状態となっている。

上記の構成の固定接点部と可動接点部を有する電磁継電器では、異物収集電極８６と異物収集電極８７が対向しており、異物収集電極８６と異物収集電極８７の間に電界が発生する。このようにして形成された電界は、帯電した異物を引き寄せて収集し、異物が固定接点６２と可動接点６４の表面に近づくことを抑制し、接点への異物の付着を抑制して、接触障害の可能性を低減することができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、例えば１組の固定接点と可動接点を有する電磁継電器について説明したが、これに限らず、２組の固定接点と可動接点を有する電磁継電器にも適用可能である。上記の各実施形態において、異物収集電極の表面に絶縁膜が形成されていてもよい。これにより、固定接点部と異物収集電極の間、可動接点部と異物収集電極の間、及び、一対の異物収集電極の間での絶縁を確保しやすくなる。また、上記の各実施形態において、異物収集電極は、板状電極のほか、メッシュ状電極など、必要に応じて選択することができる。

１０カバー
１１，６１電磁継電器本体
１２，６２固定接点
１３，６３固定端子
１２ａ，６２ａ固定接点部
１４，６４可動接点
１４ａ，６４ａ可動接点部
１５，６５，８６ａ可動バネ
１７鉄心
１８コイル
１９接極子
１９ａ継鉄
２１，７１ベース
３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２異物収集電極
３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａ，４１ａ端子部
４２凹部
４３粘着性物質
４４プリント基板
４９ａ，５０ａ端子部
４９ａｔ，４９ｔ，５０ａｔ，５０ｔ端部
６７電磁石
６７ａ面
６９接極子
６９ａ継鉄
７０カード
８０，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７異物収集電極
８０ａ，８１ａ接続部
８２ａ，８３ａ端子部
８７ａ固定端子
９０スリット
９１スロープ

Claims

固定接点を有する固定接点部と、
可動接点を有し、前記可動接点が前記固定接点に対向するように設けられた可動接点部と、
前記固定接点と前記可動接点とを接触または非接触とする、磁性材料により形成された接極子と、
発生させる磁界により前記接極子を変位させるように設けられた電磁石と、
前記電磁石、前記固定接点部、前記可動接点部を保持するベースと
互いの間に電界を発生させる一対の異物収集電極と
を有することを特徴とする電磁継電器。
前記異物収集電極は、前記固定接点と前記可動接点の間に発生する電界よりも大きい電界を発生させる
請求項１に記載の電磁継電器。
前記一対の異物収集電極がそれぞれ前記固定接点部と前記可動接点部に対向して配置されている
請求項１または２に記載の電磁継電器。
前記一対の異物収集電極がそれぞれ前記固定接点部と前記可動接点部に接続しており、
前記固定接点部に接続している前記異物収集電極が前記可動接点部に対向しており、
前記可動接点部に接続している前記異物収集電極が前記固定接点部に対向しており、
前記一対の異物収集電極に前記固定接点部と前記可動接点部から電圧が印加される
請求項３に記載の電磁継電器。
前記電磁継電器の外周にカバーが設けられており、前記異物収集電極の近傍におけるカバー及び前記ベースの少なくとも１つに凹部が形成されている
請求項１〜４のいずれかに記載の電磁継電器。
前記異物収集電極の表面または近傍に、粘着性物質が設けられている
請求項１〜５のいずれかに記載の電磁継電器。