WO2023067959A1 - 電磁継電器 - Google Patents

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WO2023067959A1
WO2023067959A1 PCT/JP2022/034677 JP2022034677W WO2023067959A1 WO 2023067959 A1 WO2023067959 A1 WO 2023067959A1 JP 2022034677 W JP2022034677 W JP 2022034677W WO 2023067959 A1 WO2023067959 A1 WO 2023067959A1
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contact
movable contact
fixed
movable
contact piece
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PCT/JP2022/034677
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French (fr)
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彩太 堀江
博之 岩坂
亮太 箕輪
真一 小川
航平 大塚
Original Assignee
オムロン株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements

Definitions

  • the present invention relates to electromagnetic relays.
  • the electromagnetic relay described in Patent Document 1 is a plunger-type electromagnetic relay, and includes a pair of contact portions including a pair of fixed contacts and a pair of movable contacts, a movable contact piece, a drive shaft, and a contact spring. and A pair of movable contacts are connected to the movable contact piece.
  • the drive shaft passes through the through hole of the movable contact piece and is connected to the movable contact piece so as to be relatively movable.
  • the contact spring biases the movable contact pieces in a direction in which the pair of movable contacts approaches the pair of fixed contacts.
  • An object of the present invention is to provide an electromagnetic relay that can efficiently transmit the biasing force of the contact spring to the movable contact piece when at least one of the fixed contact and the movable contact melts.
  • An electromagnetic relay includes a first fixed terminal, a first fixed contact, a second fixed terminal, a second fixed contact, a movable contact piece, a first movable contact, and a second movable contact. , a contact spring, and a moving member.
  • the first fixed contact is connected to the first fixed terminal.
  • the second fixed terminal is arranged apart from the first fixed terminal in the first direction.
  • the second fixed contact is connected to the second fixed terminal.
  • the movable contact piece includes a through hole formed centrally in the first direction. The first movable contact is connected to the movable contact piece and faces the first fixed contact in the second direction.
  • the second direction includes a contact direction in which the first movable contact approaches the first fixed contact and a separation direction in which the first movable contact separates from the first fixed contact.
  • the second movable contact is connected to the movable contact piece and faces the second fixed contact in the second direction.
  • the contact spring biases the movable contact piece in the contact direction.
  • the moving member is movable in the second direction. The moving member passes through the through hole and is connected to the movable contact piece at the center of the movable contact piece in the first direction so as to be relatively movable.
  • the moving member is directly or indirectly connected to the second fixed terminal in a state in which the movable contact piece is inclined with respect to the moving member due to the biasing force of the contact spring. and the through hole of the movable contact piece.
  • this electromagnetic relay when at least one of the fixed contact and the movable contact melts and the movable contact piece tilts with respect to the moving member, the movable contact piece and the movable contact piece move due to the clearance between the through hole of the movable contact piece and the moving member. Interference with members can be suppressed. As a result, it is possible to provide an electromagnetic relay capable of efficiently transmitting the biasing force of the contact spring to the movable contact piece when at least one of the fixed contact and the movable contact melts. Moreover, since the biasing force of the contact spring can be efficiently transmitted to the movable contact piece, the biasing force of the contact spring can be set small.
  • the clearance of the moving member is such that when at least one of the second fixed contact and the second movable contact disappears and the movable contact piece is inclined with respect to the moving member and directly or indirectly contacts the second fixed terminal,
  • the through hole of the movable contact piece and the moving member may be set so as not to interfere with each other. In this case, it is possible to set the biasing force of the contact spring even smaller.
  • the moving member may be a shaft member extending parallel to the second direction and passing through the through hole.
  • the clearance of the moving member is such that when at least one of the second fixed contact and the second movable contact disappears and the movable contact piece is inclined with respect to the moving member and directly or indirectly contacts the second fixed terminal, It may be set so that the moving member can maintain a state parallel to the second direction. In this case, it is possible to set the biasing force of the contact spring even smaller.
  • a part of the clearance of the moving member may be formed by a groove formed on the outer peripheral surface of the moving member.
  • the clearance can be easily formed by the grooves formed in the moving member.
  • the through-hole of the movable contact piece may have a tapered shape in which the clearance with the moving member widens as it extends in the contact direction.
  • the biasing force of the contact spring makes it easier for the movable contact piece to tilt with respect to the moving member.
  • the through hole of the movable contact piece may include the first edge in the contact direction.
  • the first edge may have an R-chamfer shape or a C-chamfer shape.
  • interference between the first edge and the through hole can be suppressed when at least one of the second fixed contact and the second movable contact disappears.
  • the biasing force of the contact spring makes it easier for the movable contact piece to tilt with respect to the moving member.
  • the through hole of the movable contact piece may include a second edge in the opening direction.
  • the second edge may have an R-chamfer shape or a C-chamfer shape.
  • interference between the second edge and the through hole can be suppressed when at least one of the second fixed contact and the second movable contact disappears.
  • the biasing force of the contact spring makes it easier for the movable contact piece to tilt with respect to the moving member.
  • the through hole of the movable contact piece may have an elliptical shape elongated in the first direction when viewed from the second direction.
  • the biasing force of the contact spring makes it easier for the movable contact piece to tilt with respect to the moving member.
  • the through hole of the movable contact piece may have a rectangular shape elongated in the first direction when viewed from the second direction.
  • the biasing force of the contact spring makes it easier for the movable contact piece to tilt with respect to the moving member.
  • the first fixed terminal may include a first contact support that supports the first fixed contact.
  • the second fixed terminal may include a second contact support that supports the second fixed contact.
  • the first contact support and the second contact support may extend parallel to the movable contact piece.
  • an electromagnetic relay that can maintain a state in which the movable contact piece is in direct or indirect contact with the fixed terminal even when at least one of the fixed contact and the movable contact is lost.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic relay when the electromagnetic relay is in an open state;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic relay when the electromagnetic relay is in a closed state;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view around the movable contact piece when the electromagnetic relay is in a closed state; It is a figure which shows the state in which the movable contact piece contacted the 2nd fixed terminal directly. It is a figure which shows the state in which the movable contact piece indirectly contacted the 2nd fixed terminal through the 2nd fixed contact. It is a figure for demonstrating the modification of the through-hole of a movable contact piece. It is a figure for demonstrating the modification of the through-hole of a movable contact piece.
  • FIG. 1 When referring to the drawings, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the left side as “left”, and the right side as “right” in order to facilitate understanding.
  • the direction indicated by the arrow Z is the up-down direction
  • the direction indicated by the arrow Z1 is the up direction
  • the direction indicated by the arrow Z2 is the down direction
  • the direction indicated by the arrow X is the left-right direction.
  • the direction perpendicular to the plane of FIG. 1 will be described as the front-rear direction.
  • These directions are defined for convenience of explanation, and do not limit the arrangement direction of the electromagnetic relay 100 .
  • the horizontal direction in this embodiment is an example of a first direction
  • the vertical direction in this embodiment is an example of a second direction.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic relay 100.
  • the electromagnetic relay 100 includes a case 2, a contact device 3, and a drive device 4. As shown in FIG. 1
  • the case 2 has a substantially rectangular box shape and is made of an insulating material.
  • the contact device 3 is housed in the case 2.
  • the contact device 3 includes a first fixed terminal 6, a second fixed terminal 7, a first fixed contact 8, a second fixed contact 9, a movable contact piece 10, a first movable contact 11, and a second movable contact. 12 and a movable mechanism 13 .
  • the first fixed terminal 6 and the second fixed terminal 7 are plate-shaped terminals extending in the left-right direction.
  • the first fixed terminal 6 and the second fixed terminal 7 extend over the inside and outside of the case 2 .
  • the first fixed terminal 6 and the second fixed terminal 7 are made of a conductive material such as copper.
  • the first fixed terminal 6 includes a first contact support portion 6a and a first external connection portion 6b.
  • the first contact support portion 6 a is arranged inside the case 2 .
  • the first contact support portion 6 a extends parallel to the movable contact piece 10 .
  • the first external connection portion 6 b protrudes leftward from the case 2 and is exposed to the outside of the case 2 .
  • the second fixed terminal 7 is arranged apart from the first fixed terminal 6 in the left-right direction.
  • the second fixed terminal 7 is arranged to the right of the first fixed terminal 6 .
  • the second fixed terminal 7 includes a second contact support portion 7a and a second external connection portion 7b.
  • the second contact support portion 7a is arranged inside the case 2 .
  • the second contact support portion 7 a extends parallel to the movable contact piece 10 .
  • the second external connection portion 7 b protrudes rightward from the case 2 and is exposed to the outside of the case 2 .
  • the first fixed contact 8 is made of a conductive material such as copper.
  • the first fixed contact 8 is connected to the first fixed terminal 6 .
  • the first fixed contact 8 is supported by the first contact support portion 6a.
  • the first fixed contact 8 protrudes downward from the lower surface of the first contact support portion 6a.
  • the second fixed contact 9 is made of a conductive material such as copper.
  • the second fixed contact 9 is connected to the second fixed terminal 7 .
  • the second fixed contact 9 is supported by the second contact support portion 7a.
  • the second fixed contact 9 protrudes downward from the lower surface of the second contact support portion 7a.
  • the movable contact piece 10 is a plate-like member elongated in one direction and extends in the left-right direction within the case 2 .
  • the longitudinal direction of the movable contact piece 10 coincides with the horizontal direction.
  • the short direction of the movable contact piece 10 coincides with the front-rear direction.
  • the movable contact piece 10 is made of a conductive material such as copper.
  • the movable contact piece 10 has a contact direction Z1 (here, upward direction) in which the first movable contact 11 approaches the first fixed contact 8 and the second movable contact 12 approaches the second fixed contact 9, and the first movable contact 11
  • the second movable contact 12 is provided movably in the separation direction Z2 (here, downward direction) away from the second fixed contact 9 while separating from the first fixed contact 8 . That is, in this embodiment, the movable contact piece 10 is provided so as to be vertically movable.
  • the movable contact piece 10 includes a through hole 10a.
  • the through hole 10a is formed at the center of the movable contact piece 10 in the horizontal direction.
  • the through hole 10a is formed at the center of the movable contact piece 10 in the front-rear direction.
  • the through-hole 10a has a hole shape penetrating vertically.
  • the through-hole 10a is circular when viewed from above and below.
  • the first movable contact 11 is connected to the movable contact piece 10 .
  • the first movable contact 11 vertically faces the first fixed contact 8 .
  • the first movable contact 11 is arranged below the first fixed contact 8 .
  • the first movable contact 11 protrudes upward from the upper surface of the movable contact piece 10 .
  • the first movable contact 11 can come into contact with the first fixed contact 8 as the movable contact piece 10 moves.
  • the first movable contact 11 is made of a conductive material such as copper.
  • the second movable contact 12 is connected to the movable contact piece 10 .
  • the second movable contact 12 vertically faces the second fixed contact 9 .
  • the second movable contact 12 is arranged below the second fixed contact 9 .
  • the second movable contact 12 protrudes upward from the upper surface of the movable contact piece 10 .
  • the second movable contact 12 can come into contact with the second fixed contact 9 as the movable contact piece 10 moves.
  • the second movable contact 12 is made of a conductive material such as copper.
  • the movable mechanism 13 supports the movable contact piece 10 .
  • the movable mechanism 13 includes a drive shaft 21 , a first holding member 22 , a second holding member 23 and a contact spring 24 .
  • the drive shaft 21 is an example of a moving member.
  • the drive shaft 21 is a shaft member that extends vertically through the through hole 10 a of the movable contact piece 10 .
  • the drive shaft 21 extends parallel to the vertical direction.
  • the drive shaft 21 is provided movably in the vertical direction.
  • the drive shaft 21 is connected to the movable contact piece 10 at the center of the movable contact piece 10 in the left-right direction and the front-rear direction so as to be relatively movable.
  • the first holding member 22 is fixed to the drive shaft 21 above the movable contact piece 10 .
  • the second holding member 23 is fixed to the drive shaft 21 below the movable contact piece 10 .
  • the contact spring 24 is arranged between the movable contact piece 10 and the second holding member 23 in a compressed state.
  • the contact spring 24 is a coil spring, and the drive shaft 21 is arranged on the inner peripheral portion thereof. The contact spring 24 biases the movable contact piece 10 in the contact direction Z1.
  • the drive device 4 is arranged below the contact device 3 .
  • the drive device 4 moves the movable contact piece 10 via the drive shaft 21 of the movable mechanism 13 by electromagnetic force.
  • the drive device 4 includes a coil 31 , a movable core 32 , a fixed core 33 , a yoke 34 and a return spring 35 .
  • the movable iron core 32 is connected to the drive shaft 21 so as to be movable integrally therewith.
  • the fixed core 33 is arranged at a position facing the movable core 32 .
  • Yoke 34 is arranged to surround coil 31 .
  • a return spring 35 is arranged between the movable core 32 and the fixed core 33 . The return spring 35 biases the movable iron core 32 in the opening direction Z2.
  • FIG. 1 shows a state in which the driving device 4 is not excited.
  • the drive device 4 is not energized, the first movable contact 11 is separated from the first fixed contact 8 and the second movable contact 12 is separated from the second fixed contact 9 .
  • FIG. 2 shows the state when the driving device 4 is excited and the movable mechanism 13 moves in the contact direction Z1.
  • the driving device 4 When the driving device 4 is excited, the movable iron core 32 moves along with the driving shaft 21 in the contact direction Z1.
  • the second holding member 23 compresses the contact spring 24 .
  • the force pressing the movable contact piece 10 in the contact direction Z1 increases, the movable contact piece 10 moves in the contact direction Z1, the first movable contact 11 contacts the first fixed contact 8, and the second movable contact 11 contacts the first fixed contact 8.
  • Contact 12 contacts second fixed contact 9 .
  • the first holding member 22 is vertically separated from the movable contact piece 10 . 1 and 2, the movable contact piece 10 is kept horizontal with respect to the drive shaft 21.
  • FIG. 1 and 2 the movable contact piece 10 is kept horizontal with respect to the drive shaft 21.
  • the movable contact piece 10 is moved to the drive shaft 21 by the biasing force of the contact spring 24 . It has a clearance C between it and the through hole 10a of the movable contact piece 10, which allows direct or indirect contact with the second fixed terminal 7 in a state inclined with respect to.
  • a clearance C is provided between the drive shaft 21 and the through hole 10a of the movable contact piece 10 in the left-right direction. That is, the clearance C allows the movable contact piece 10 to rotate clockwise and counterclockwise with respect to the drive shaft 21 when viewed from the front-rear direction.
  • the through hole 10a of the movable contact piece 10 and the drive shaft 21 are set so as not to interfere with each other in the horizontal direction.
  • the drive shaft 21 is set so as to maintain a state parallel to the vertical direction.
  • both the second fixed contact 9 and the second movable contact 12 disappear and the movable contact piece 10 is tilted with respect to the drive shaft 21 due to the biasing force of the contact spring 24.
  • a clearance C is set so as to allow direct contact with the second fixed terminal 7 at .
  • the through hole 10a of the movable contact piece 10 and the drive shaft 21 do not interfere with each other in the left-right direction, and the movable contact piece 10 is tilted with respect to the drive shaft 21 when viewed in the front-rear direction. , the drive shaft 21 is in a state parallel to the vertical direction.
  • the through hole 10a of the movable contact piece 10 and the Interference between the movable contact piece 10 and the drive shaft 21 can be suppressed by the clearance C between the drive shaft 21 and the movable contact piece 10 .
  • the biasing force of the contact spring 24 can be efficiently transmitted to the movable contact piece 10 .
  • the biasing force of the contact spring 24 can be set small.
  • the second fixed terminal 7 is arranged on the right side of the first fixed terminal 6 in the above embodiment, the second fixed terminal 7 may be arranged on the left side of the first fixed terminal 6 . That is, the arrangement of the first fixed terminal 6 and the second fixed terminal 7, the arrangement of the first fixed contact 8 and the second fixed contact 9, and the arrangement of the first movable contact 11 and the second movable contact 12 are exchanged. good too.
  • the second fixed contact 9 and the second movable contact 12 may be made of different materials. Also, in the above embodiment, the first movable contact 11 and the second movable contact 12 may be embedded in the movable contact piece 10 . That is, the first movable contact 11 and the second movable contact 12 do not need to protrude upward from the movable contact piece 10 . When the first movable contact 11 and the second movable contact 12 protrude upward from the movable contact piece 10, the first fixed contact 8 is embedded in the first fixed terminal 6, and the second fixed contact 9 is embedded in the second fixed terminal 7. May be embedded.
  • the tip surfaces of the first fixed contact 8, the second fixed contact 9, the first movable contact 11, and the second movable contact 12 may be arcuate in cross-section.
  • the shape of the through hole 10a of the movable contact piece 10 may be changed. As shown in FIG. 7, the through hole 10a may have a tapered shape in which the clearance C with the drive shaft 21 widens as it extends in the contact direction Z1.
  • the through hole 10a may have a first edge 41 in the contact direction Z1 with an R-chamfered shape or a C-chamfered shape. Further, the through-hole 10a may have a second edge portion 42 in the separation direction Z2 having an R-chamfered shape or a C-chamfered shape.
  • the through hole 10a may have an elliptical shape elongated in the horizontal direction when viewed from the vertical direction.
  • it may have a rectangular shape elongated in the horizontal direction when viewed from the vertical direction.
  • the clearance between the drive shaft 21 and the through hole 10a of the movable contact piece 10 in the front-rear direction is preferably smaller than the clearance C.
  • part of the clearance C may be formed by grooves 21a and 21b formed on the outer peripheral surface of the drive shaft 21.
  • the grooves 21 a and 21 b are directly or indirectly connected to the second fixed terminal 7 in a state in which at least one of the second fixed contact 9 and the second movable contact 12 disappears and the movable contact piece 10 is tilted with respect to the drive shaft 21 .
  • interference between the through hole 10a of the movable contact piece 10 and the drive shaft 21 is suppressed.
  • the groove 21 a has a shape that is recessed toward the axis of the drive shaft 21 .
  • the groove 21a is positioned close to the first edge 41 of the through hole 10a when the first movable contact 11 is in contact with the first fixed contact 8 and the second movable contact 12 is in contact with the second fixed contact 9. be provided.
  • the groove 21a is inclined so that the clearance C widens as it extends in the contact direction Z1 when viewed from the front-rear direction.
  • the groove 21b is positioned close to the second edge 42 of the through hole 10a when the first movable contact 11 is in contact with the first fixed contact 8 and the second movable contact 12 is in contact with the second fixed contact 9. be provided.
  • the groove 21b is inclined so that the clearance C widens as it extends in the separation direction Z2.
  • the clearance C may be formed by appropriately combining the shapes of the through holes 10a and the grooves 21a described in FIGS.
  • the moving member may be the holder 50 that holds the movable contact piece 10 .
  • the through holes 10a are formed at both ends of the movable contact piece 10 in the longitudinal direction at the center of the movable contact piece 10 in the longitudinal direction.
  • the holders 50 are arranged so as to sandwich the movable contact piece 10 from the front-rear direction.
  • the holder 50 passes through the through hole 10a and is connected to the movable contact piece 10 so as to be relatively movable.
  • the contact spring 24 is arranged between the holder 50 and the movable contact piece 10 .
  • the configurations of the contact device 3 and the drive device 4 may be changed.
  • the movable contact piece 10 may be arranged above the first fixed terminal 6 and the second fixed terminal 7 and the fixed core 33 may be arranged below the movable core 32 .

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Abstract

電磁継電器は、第1固定端子(6)と、第1固定接点(8)と、第2固定端子(7)と、第2固定接点(9)と、可動接触片(10)と、第1可動接点(11)と、第2可動接点(12)と、接点ばね(24)と、移動部材(21)とを備える。可動接触片(10)は、第1方向(X)における中心に形成された貫通孔(10a)を含む。移動部材(21)は、第2方向(Z)に移動可能である。移動部材(21)は、貫通孔(10a)を貫通し、可動接触片(10)の第1方向(X)の中心で可動接触片(10)に相対移動可能に連結される。移動部材(21)は、第2固定接点(9)及び第2可動接点(12)の少なくとも一方が消失した場合に、接点ばね(24)の付勢力によって可動接触片(10)が移動部材(21)に対して傾いた状態で第2固定端子(7)に直接又は間接的に接触することを許容するクリアランス(C)を可動接触片(10)の貫通孔(10a)との間に有する。

Description

電磁継電器
 本発明は、電磁継電器に関する。
 従来、電気回路を開閉する電磁継電器が知られている。特許文献1に記載された電磁継電器は、プランジャ型の電磁継電器であり、1対の固定接点と1対の可動接点とを含む1対の接点部と、可動接触片と、駆動軸、接点ばねとを備えている。可動接触片は、1対の可動接点が接続される。駆動軸は、可動接触片の貫通孔を貫通して、可動接触片に相対移動可能に連結される。接点ばねは、1対の可動接点が1対の固定接点に近づく方向に可動接触片を付勢する。
特開2017-079109号公報
 電磁継電器は、短絡電流などの大電流が1対の接点部に流れたときに、1対の接点部のうち、片側の接点部が溶融して、固定接点及び可動接点の少なくとも一方が消失することがある。この場合において、溶融した接点部の接触を維持するために、接点ばねの付勢力によって可動接触片を傾かせることが考えられる。
 しかしながら、特許文献1の電磁継電器では、可動接触片の貫通孔と駆動軸との隙間が小さいため、可動接触片と駆動軸とが干渉して接点部の接触が維持できないおそれがある。また、可動接触片とともに駆動軸を傾かせて溶融した接点部の接触を維持する場合は、接点ばねの付勢力をさらに大きく設定する必要がある。
 本発明の課題は、固定接点及び可動接点の少なくとも一方が溶融した場合において、接点ばねによる付勢力を可動接触片に効率よく伝達できる電磁継電器を提供することにある。
 本発明の一態様に係る電磁継電器は、第1固定端子と、第1固定接点と、第2固定端子と、第2固定接点と、可動接触片と、第1可動接点と、第2可動接点と、接点ばねと、移動部材とを備える。第1固定接点は、第1固定端子に接続される。第2固定端子は、第1固定端子と第1方向に離れて配置される。第2固定接点は、第2固定端子に接続される。可動接触片は、第1方向における中心に形成された貫通孔を含む。第1可動接点は、可動接触片に接続され、第2方向に第1固定接点と対向する。第2方向は、第1可動接点が第1固定接点に近づく接触方向と、第1可動接点が第1固定接点から離れる開離方向とを含む。第2可動接点は、可動接触片に接続され、第2方向に第2固定接点と対向する。接点ばねは、可動接触片を接触方向に付勢する。移動部材は、第2方向に移動可能である。移動部材は、貫通孔を貫通し、可動接触片の第1方向の中心で可動接触片に相対移動可能に連結される。移動部材は、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、接点ばねの付勢力によって可動接触片が移動部材に対して傾いた状態で第2固定端子に直接又は間接的に接触することを許容するクリアランスを可動接触片の貫通孔との間に有する。
 この電磁継電器では、固定接点及び可動接点の少なくとも一方が溶融して可動接触片が移動部材に対して傾くときに、可動接触片の貫通孔と移動部材との間のクリアランスによって可動接触片と移動部材との干渉を抑制できる。その結果、固定接点及び可動接点の少なくとも一方が溶融した場合において、接点ばねによる付勢力を可動接触片に効率よく伝達できる電磁継電器を提供することができる。また、接点ばねによる付勢力を可動接触片に効率よく伝達できるので、接点ばねの付勢力を小さく設定することが可能になる。
 移動部材のクリアランスは、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失して可動接触片が移動部材に対して傾いた状態で第2固定端子に直接又は間接的に接触した場合に、可動接触片の貫通孔と移動部材とが干渉しないように設定されてもよい。この場合は、接点ばねの付勢力をさらに小さく設定することが可能になる。
 移動部材は、第2方向に平行に延び、貫通孔を貫通する軸部材であってもよい。移動部材のクリアランスは、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失して可動接触片が移動部材に対して傾いた状態で第2固定端子に直接又は間接的に接触した場合に、移動部材が第2方向と平行な状態を維持できるように設定されてもよい。この場合は、接点ばねの付勢力をさらに小さく設定することが可能になる。
 移動部材のクリアランスの一部は、移動部材の外周面に形成された溝によって形成されてもよい。この場合は、移動部材に形成された溝によってクリアランスを容易に形成できる。
 可動接触片の貫通孔は、接触方向に延びるにつれて、移動部材との間のクリアランスが広がるテーパ形状を有してもよい。この場合は、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、接点ばねの付勢力によって可動接触片が移動部材に対して傾き易くなる。
 可動接触片の貫通孔は、接触方向の第1縁部を含んでもよい。第1縁部は、R面取り形状又はC面取り形状を有してもよい。この場合は、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、第1縁部と貫通孔とが干渉することを抑制できる。これにより、接点の接触位置がずれた場合であっても、接点ばねの付勢力によって可動接触片が移動部材に対して傾き易くなる。
 可動接触片の貫通孔は、開離方向の第2縁部を含んでもよい。第2縁部は、R面取り形状又はC面取り形状を有してもよい。この場合は、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、第2縁部と貫通孔とが干渉することを抑制できる。これにより、接点の接触位置がずれた場合であっても、接点ばねの付勢力によって可動接触片が移動部材に対して傾き易くなる。
 可動接触片の貫通孔は、第2方向から見て、第1方向に長い楕円形状を有してもよい。この場合は、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、接点ばねの付勢力によって可動接触片が移動部材に対して傾き易くなる。
 可動接触片の貫通孔は、第2方向から見て、第1方向に長い矩形状を有してもよい。この場合は、第2固定接点及び第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、接点ばねの付勢力によって可動接触片が移動部材に対して傾き易くなる。
 第1固定端子は、第1固定接点を支持する第1接点支持部を含んでもよい。第2固定端子は、第2固定接点を支持する第2接点支持部を含んでもよい。第1接点支持部及び第2接点支持部は、可動接触片に対して平行に延びてもよい。この場合、接点間に生じる電磁反発力を抑えることができる端子構造は、電磁反発力を抑えることができない端子構造と比べて、第2固定接点及び第2可動接点が溶融する事象が発生し易いため、本発明の意義が高まる。
 本発明によれば、固定接点及び可動接点の少なくとも一方が消失した場合において、可動接触片が固定端子に直接又は間接的に接触した状態を維持できる電磁継電器を提供することができる。
電磁継電器が開状態のときの電磁継電器の断面模式図である。 電磁継電器が閉状態のときの電磁継電器の断面模式図である。 電磁継電器が閉状態のときの可動接触片周辺の断面模式図である。 可動接触片が第2固定端子に直接接触した状態を示す図である。 可動接触片が第2固定端子に第2固定接点を介して間接的に接触した状態を示す図である。 可動接触片の貫通孔の変形例を説明するための図である。 可動接触片の貫通孔の変形例を説明するための図である。 可動接触片の貫通孔の変形例を説明するための図である。 変形例に係る可動接触片を上方から見た模式図である。 変形例に係る可動接触片を上方から見た模式図である。 駆動軸の変形例を説明するための図である。 移動部材の変形例を説明するための図である。
 以下、本発明の一態様に係る電磁継電器100の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面を参照するときにおいて、説明を分かり易くするために図1における上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」として説明する。詳細には、図1において、矢印Zが指し示す方向を上下方向、矢印Z1が指し示す方向を上方向、矢印Z2が指し示す方向を下方向、矢印Xが差し示す方向を左右方向として説明する。また、図1の紙面に直交する方向を前後方向として説明する。これらの方向は、説明の便宜上、定義されるものであって、電磁継電器100の配置方向を限定するものではない。なお、本実施形態における左右方向は、第1方向の一例であり、本実施形態における上下方向は、第2方向の一例である。
 図1は電磁継電器100の断面模式図である。図1に示すように、電磁継電器100は、ケース2と、接点装置3と、駆動装置4とを備えている。
 ケース2は、略四角形の箱型であり、絶縁性を有する材料で形成されている。
 接点装置3は、ケース2に収容されている。接点装置3は、第1固定端子6と、第2固定端子7と、第1固定接点8と、第2固定接点9と、可動接触片10と、第1可動接点11と、第2可動接点12と、可動機構13とを含む。
 第1固定端子6及び第2固定端子7は、板状の端子であり、左右方向に延びている。第1固定端子6及び第2固定端子7は、ケース2の内部と外部とに亘って延びている。第1固定端子6及び第2固定端子7は、銅などの導電性を有する材料で形成されている。
 第1固定端子6は、第1接点支持部6aと、第1外部接続部6bとを含む。第1接点支持部6aは、ケース2内に配置されている。第1接点支持部6aは、可動接触片10に対して平行に延びている。第1外部接続部6bは、ケース2から左方に突出して、ケース2の外部に露出する。
 第2固定端子7は、第1固定端子6と左右方向に離れて配置されている。第2固定端子7は、第1固定端子6の右方に配置されている。第2固定端子7は、第2接点支持部7aと、第2外部接続部7bとを含む。第2接点支持部7aは、ケース2内に配置されている。第2接点支持部7aは、可動接触片10に対して平行に延びている。第2外部接続部7bは、ケース2から右方に突出して、ケース2の外部に露出する。
 第1固定接点8は、銅などの導電性を有する材料で形成されている。第1固定接点8は、第1固定端子6に接続される。第1固定接点8は、第1接点支持部6aに支持されている。第1固定接点8は、第1接点支持部6aの下面から下方に突出する。
 第2固定接点9は、銅などの導電性を有する材料で形成されている。第2固定接点9は、第2固定端子7に接続される。第2固定接点9は、第2接点支持部7aに支持されている。第2固定接点9は、第2接点支持部7aの下面から下方に突出する。
 可動接触片10は、一方向に長い板状部材であり、ケース2内で左右方向に延びている。本実施形態では、可動接触片10の長手方向は、左右方向と一致する。また、可動接触片10の短手方向は、前後方向と一致する。可動接触片10、銅などの導電性を有する材料で形成されている。
 可動接触片10は、第1可動接点11が第1固定接点8に近づくとともに第2可動接点12が第2固定接点9に近づく接触方向Z1(ここでは上方向)と、第1可動接点11が第1固定接点8から離れるとともに第2可動接点12が第2固定接点9から離れる開離方向Z2(ここでは下方向)とに移動可能に設けられる。すなわち、本実施形態では、可動接触片10は、上下方向に移動可能に設けられる。
 図3に示すように、可動接触片10は、貫通孔10aを含む。貫通孔10aは、左右方向における可動接触片10の中心に形成されている。貫通孔10aは、前後方向における可動接触片10の中心に形成されている。貫通孔10aは、上下方向に貫通する孔形状を有している。貫通孔10aは、上下方向から見て円形である。
 第1可動接点11は、可動接触片10に接続されている。第1可動接点11は、第1固定接点8と上下方向に対向する。第1可動接点11は、第1固定接点8の下方に配置されている。第1可動接点11は、可動接触片10の上面から上方に突出する。第1可動接点11は、可動接触片10の移動に応じて、第1固定接点8に接触可能である。第1可動接点11は、銅などの導電性を有する材料で形成されている。
 第2可動接点12は、可動接触片10に接続されている。第2可動接点12は、第2固定接点9と上下方向に対向する。第2可動接点12は、第2固定接点9の下方に配置されている。第2可動接点12は、可動接触片10の上面から上方に突出する。第2可動接点12は、可動接触片10の移動に応じて、第2固定接点9に接触可能である。第2可動接点12は、銅などの導電性を有する材料で形成されている。
 可動機構13は、可動接触片10を支持する。可動機構13は、駆動軸21と、第1保持部材22と、第2保持部材23と、接点ばね24とを含む。
 駆動軸21は、移動部材の一例である。駆動軸21は、可動接触片10の貫通孔10aを上下方向に貫通する軸部材である。駆動軸21は、上下方向と平行に延びている。駆動軸21は、上下方向に移動可能に設けられる。駆動軸21は、可動接触片10の左右方向及び前後方向の中心で可動接触片10に相対移動可能に連結される。
 第1保持部材22は、可動接触片10よりも上方で駆動軸21に固定されている。第2保持部材23は、可動接触片10よりも下方で駆動軸21に固定されている。接点ばね24は、圧縮された状態で可動接触片10と第2保持部材23の間に配置されている。接点ばね24は、コイルバネであり、内周部に駆動軸21が配置されている。接点ばね24は、可動接触片10を接触方向Z1に付勢する。
 駆動装置4は、接点装置3の下方に配置されている。駆動装置4は、電磁力により、可動機構13の駆動軸21を介して可動接触片10を移動させる。駆動装置4は、コイル31と、可動鉄心32と、固定鉄心33と、ヨーク34と、復帰ばね35と、を含む。
 コイル31は、電圧が印加されて励磁されると、可動鉄心32を接触方向Z1に移動させる電磁力を発生させる。可動鉄心32は、駆動軸21に一体移動可能に連結されている。固定鉄心33は、可動鉄心32と対向する位置に配置されている。ヨーク34は、コイル31を囲むように配置されている。復帰ばね35は、可動鉄心32と固定鉄心33の間に配置されている。復帰ばね35は、可動鉄心32を開離方向Z2に付勢する。
 図1は、駆動装置4が励磁されていない状態を示している。駆動装置4が励磁されていないときは、第1可動接点11は、第1固定接点8から開離しており、第2可動接点12は、第2固定接点9から開離している。
 図2は、駆動装置4が励磁されて、可動機構13が接触方向Z1に移動したときの状態を示している。駆動装置4が励磁されると、可動鉄心32が駆動軸21とともに接触方向Z1に移動する。駆動軸21の接触方向Z1の移動に伴い、第2保持部材23によって接点ばね24が圧縮される。これにより、可動接触片10を接触方向Z1に押圧する力が大きくなり、可動接触片10が接触方向Z1に移動して、第1可動接点11が第1固定接点8に接触し、第2可動接点12が第2固定接点9に接触する。この状態では、第1保持部材22は、可動接触片10と上下方向に離れている。なお、図1及び図2に示す状態では、可動接触片10は、駆動軸21に対して水平な状態が維持されている。
 図3及び図4に示すように、駆動軸21は、第2固定接点9及び第2可動接点12の少なくとも一方が消失した場合に、接点ばね24の付勢力によって可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に直接又は間接的に接触することを許容するクリアランスCを可動接触片10の貫通孔10aとの間に有する。クリアランスCは、左右方向における駆動軸21と可動接触片10の貫通孔10aとの間に設けられるクリアランスである。すなわち、クリアランスCは、前後方向から見て、可動接触片10が駆動軸21に対して時計回りと反時計回りとに回転することを許容する。
 クリアランスCは、第2固定接点9及び第2可動接点12の少なくとも一方が消失して可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に直接又は間接的に接触した場合に、左右方向において、可動接触片10の貫通孔10aと駆動軸21とが干渉しないように設定されている。
 クリアランスCは、第2固定接点9及び第2可動接点12の少なくとも一方が消失して可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に直接又は間接的に接触した場合に、駆動軸21が上下方向と平行な状態を維持できるように設定されている。
 本実施形態では、図4に示すように、第2固定接点9及び第2可動接点12の両方が消失して接点ばね24に付勢力によって可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に直接接触できるようにクリアランスCが設定されている。図4に示す状態では、左右方向において、可動接触片10の貫通孔10aと駆動軸21とが干渉しておらず、前後方向から見て可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で、駆動軸21が上下方向と平行な状態にある。
 なお、図5では、第2可動接点12が消失して可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に第2固定接点9を介して間接的に接触した状態を示し、図6では、第2固定接点9が消失して可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に第2可動接点12を介して間接的に接触した状態を示している。
 上記構成の電磁継電器100では、第2固定接点9及び第2可動接点12の少なくとも一方が溶融して可動接触片10が駆動軸21に対して傾くときに、可動接触片10の貫通孔10aと駆動軸21との間のクリアランスCによって可動接触片10と駆動軸21との干渉を抑制できる。これにより、第2固定接点9及び第2可動接点12の少なくとも一方が溶融した場合において、接点ばね24による付勢力を可動接触片10に効率よく伝達できる。また、接点ばね24による付勢力を可動接触片10に効率よく伝達できるので、接点ばね24の付勢力を小さく設定することが可能になる。
 以上、本発明の一態様に係る電磁継電器の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。
 前記実施形態では、第2固定端子7は、第1固定端子6の右方に配置されていたが、第2固定端子7は、第1固定端子6の左方に配置されてもよい。すなわち、第1固定端子6と第2固定端子7との配置、第1固定接点8と第2固定接点9との配置、及び第1可動接点11と第2可動接点12との配置を入れ替えてもよい。
 第2固定接点9と第2可動接点12とが異なる材料で形成されてもよい。また、前記実施形態において、第1可動接点11及び第2可動接点12は、可動接触片10に埋め込まれていてもよい。すなわち、第1可動接点11及び第2可動接点12は、可動接触片10から上方に突出していなくてもよい。第1可動接点11及び第2可動接点12が可動接触片10から上方に突出する場合、第1固定接点8が第1固定端子6に埋め込まれ、第2固定接点9が第2固定端子7に埋め込まれていてもよい。第1固定接点8、第2固定接点9、第1可動接点11及び第2可動接点12の先端面は、断面視で円弧状であってもよい。
 可動接触片10の貫通孔10aは、形状が変更されてもよい。図7に示すように、貫通孔10aは、接触方向Z1に延びるにつれて、駆動軸21との間のクリアランスCが広がるテーパ形状を有してもよい。
 図8に示すように、貫通孔10aは、接触方向Z1の第1縁部41がR面取り形状又はC面取り形状を有してもよい。また、貫通孔10aは、開離方向Z2の第2縁部42が、R面取り形状又はC面取り形状を有してもよい。
 図9に示すように、貫通孔10aは、上下方向から見て、左右方向に長い楕円形状を有してもよい。或いは、図10に示すように、上下方向から見て、左右方向に長い矩形状を有してもよい。なお、図9及び図10に示すように、前後方向における駆動軸21と可動接触片10の貫通孔10aとの間のクリアランスは、クリアランスCよりも小さいことが好ましい。
 図11に示すように、クリアランスCの一部は、駆動軸21の外周面に形成された溝21a,21bによって形成されてもよい。溝21a,21bは、第2固定接点9及び第2可動接点12の少なくとも一方が消失して可動接触片10が駆動軸21に対して傾いた状態で第2固定端子7に直接又は間接的に接触した場合に、可動接触片10の貫通孔10aと駆動軸21とが干渉することを抑制する。
 溝21aは、駆動軸21の軸心に向かって凹む形状を有している。溝21aは、第1可動接点11が第1固定接点8に接触し、第2可動接点12が第2固定接点9に接触した状態において、貫通孔10aの第1縁部41に近接した位置に設けられる。溝21aは、前後方向から見て、接触方向Z1に延びるにつれて、クリアランスCが広がるように傾斜している。溝21bは、第1可動接点11が第1固定接点8に接触し、第2可動接点12が第2固定接点9に接触した状態において、貫通孔10aの第2縁部42に近接した位置に設けられる。溝21bは、開離方向Z2に延びるにつれて、クリアランスCが広がるように傾斜している。
 なお、図7から図11で説明した貫通孔10aや溝21aの形状を適宜組み合わせてクリアランスCを構成してもよい。
 前記実施形態では、駆動軸21を移動部材の一例として例示したが、移動部材は、可動接触片10を保持するホルダ50であってもよい。この場合、貫通孔10aは、可動接触片10の長手方向の中心において、可動接触片10の前後方向の両端に形成される。ホルダ50は、可動接触片10を前後方向から挟むように配置される。ホルダ50は、貫通孔10aを貫通し、可動接触片10に相対移動可能に連結される。また、接点ばね24は、ホルダ50と可動接触片10との間に配置される。
 接点装置3及び駆動装置4の構成が変更されてもよい。例えば、可動接触片10は、第1固定端子6及び第2固定端子7の上方に配置され、固定鉄心33は、可動鉄心32の下方に配置される構成であってもよい。
6:第1固定端子、7:第2固定端子、8:第1固定接点、9:第2固定接点、10:可動接触片、10a:貫通孔、11:第1可動接点、12:第2可動接点、21:駆動軸(移動部材の一例)、24:接点ばね、41:第1縁部、42:第2縁部、100:電磁継電器、C:クリアランス
 

Claims (10)

  1.  第1固定端子と、
     前記第1固定端子に接続された第1固定接点と、
     前記第1固定端子と第1方向に離れて配置された第2固定端子と、
     前記第2固定端子に接続された第2固定接点と、
     前記第1方向における中心に形成された貫通孔を含む可動接触片と、
     前記可動接触片に接続され、前記第1固定接点に近づく接触方向と前記第1固定接点から離れる開離方向とを含む第2方向に前記第1固定接点と対向する第1可動接点と、
      前記可動接触片に接続され、前記第2方向に前記第2固定接点と対向する第2可動接点と、
     前記可動接触片を前記接触方向に付勢する接点ばねと、
     前記第2方向に移動可能であり、前記貫通孔を貫通し、前記可動接触片の前記第1方向の中心で前記可動接触片に相対移動可能に連結される移動部材と
    を備え、
     前記移動部材は、前記第2固定接点及び前記第2可動接点の少なくとも一方が消失した場合に、前記接点ばねの付勢力によって前記可動接触片が前記移動部材に対して傾いた状態で前記第2固定端子に直接又は間接的に接触することを許容するクリアランスを前記可動接触片の前記貫通孔との間に有する、
    を備えた、
    電磁継電器。
  2.  前記移動部材の前記クリアランスは、前記第2固定接点及び前記第2可動接点の少なくとも一方が消失して前記可動接触片が前記移動部材に対して傾いた状態で前記第2固定端子に直接又は間接的に接触した場合に、前記可動接触片の前記貫通孔と前記移動部材とが干渉しないように設定されている、
    請求項1に記載の電磁継電器。
  3.  前記移動部材は、前記第2方向に平行に延び、前記貫通孔を貫通する軸部材であり、
     前記移動部材の前記クリアランスは、前記第2固定接点及び前記第2可動接点の少なくとも一方が消失して前記可動接触片が前記移動部材に対して傾いた状態で前記第2固定端子に直接又は間接的に接触した場合に、前記移動部材が前記第2方向と平行な状態を維持できるように設定されている、
    請求項1に記載の電磁継電器。
  4.  前記移動部材の前記クリアランスの一部は、前記移動部材の外周面に形成された溝によって形成される、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁継電器。
  5.  前記可動接触片の前記貫通孔は、前記接触方向に延びるにつれて、前記移動部材との間の前記クリアランスが広がるテーパ形状を有する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の電磁継電器。
  6.  前記可動接触片の貫通孔は、前記接触方向の第1縁部を含み、
     前記第1縁部は、R面取り形状又はC面取り形状を有する、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の電磁継電器。
  7.  前記可動接触片の貫通孔は、前記開離方向の第2縁部を含み、
     前記第2縁部は、R面取り形状又はC面取り形状を有する、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の電磁継電器。
  8.  前記可動接触片の貫通孔は、前記第2方向から見て、前記第1方向に長い楕円形状を有する、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の電磁継電器。
  9.  前記可動接触片の貫通孔は、前記第2方向から見て、前記第1方向に長い矩形状を有する、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の電磁継電器。
  10.  前記第1固定端子は、前記第1固定接点を支持する第1接点支持部を含み、
     前記第2固定端子は、前記第2固定接点を支持する第2接点支持部を含み、
     前記第1接点支持部及び前記第2接点支持部は、前記可動接触片に対して平行に延びている、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の電磁継電器。
     
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