JP2018006209A - 電磁継電器 - Google Patents

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寛昭 小日向
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裕介 内山
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Cho Kobayashi
超 小林
哲 高野
Satoru Takano
哲 高野
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Abstract

【課題】異物による接点間の接触不良が低減された電磁継電器を提供すること。
【解決手段】電磁石と、前記電磁石に発生する磁力により変位する接極子と、可動接点が設けられている可動ばねと、第１固定接点が設けられている第１接点片及び第２固定接点が設けられている第２接点片を備え、前記第１固定接点及び前記第２固定接点が前記可動接点に対向するように設けられている固定ばねと、前記接極子と前記可動ばねとを連結し、前記接極子に連動して前記可動ばねを変位させる連結部材と、を有する電磁継電器。
【選択図】図６

Description

本発明は、電磁継電器に関する。
電流の通電と遮断とを切り換える装置として、電磁継電器が用いられている。電磁継電器は、固定接点に対向して設けられている可動接点が電磁石に生じる磁界によって変位し、可動接点が固定接点に接離することで電流を通電又は遮断する。
電磁継電器では、例えば可動接点と固定接点との間に異物が入ると、可動接点が固定接点に接触できなくなることで通電不能となる場合がある。そこで、複数の固定接点を一つの可動接点に対向配置し、異物が存在しても何れかの固定接点と可動接点とが接触可能な電磁継電器の接点構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３−１９６９２３号公報
しかしながら、特許文献１に係る電磁継電器の接点構造では、一つの固定接点と可動接点との間に異物が存在すると、他の固定接点も可動接点に接触できなくなり、通電不能となる可能性がある。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、異物による接点間の接触不良が低減された電磁継電器を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る電磁継電器によれば、電磁石と、前記電磁石に発生する磁力により変位する接極子と、可動接点が設けられている可動ばねと、第１固定接点が設けられている第１接点片及び第２固定接点が設けられている第２接点片を備え、前記第１固定接点及び前記第２固定接点が前記可動接点に対向するように設けられている固定ばねと、前記接極子と前記可動ばねとを連結し、前記接極子に連動して前記可動ばねを変位させる連結部材と、を有する。
本発明の実施形態によれば、異物による接点間の接触不良が低減された電磁継電器が提供される。
実施形態による電磁継電器を例示する断面概略図である。 実施形態による可動ばね及び可動接点を例示する図である。 実施形態による固定ばね及び固定接点を例示する図である。 可動接点と固定接点とが離間した状態を例示する図である。 可動接点と固定接点とが接触した状態を例示する図である。 異物が存在する場合の可動接点と固定接点との接触状態を例示する図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
図１は、実施形態による電磁継電器１００を例示する図である。図１は、ケースが取り外された状態の電磁継電器１００の側面図である。なお、以下に示す図面において、Ｘ方向は電磁継電器１００の幅方向、Ｙ方向は奥行き方向、Ｚ方向は高さ方向である。
図１に示すように、電磁継電器１００は、ベース１０、電磁石１２、接極子１４、カード１６、可動ばね５０、可動接点５１、固定ばね６０、固定接点６１を有する。
ベース１０は、絶縁性の樹脂材料で形成され、電磁石１２を支持する支持部１１を有する。電磁石１２は鉄心及びコイルを有し、鉄心及びコイルを覆うケースが支持部１１に取り付けられている。電磁石１２のコイルは、コイル用端子２３，２４に接続されている。電磁石１２は、コイル用端子２３，２４からコイルに通電されると磁力を発生し、コイルへの通電が停止されると磁力を失う。
接極子１４は、磁性材料で形成された板状部材である。接極子１４は、一端が板ばね１５に固定され、他端がカード１６に連結されている。板ばね１５はベース１０に固定され、接極子１４を電磁石１２から離間させる方向に付勢するように設けられている。
接極子１４は、その一端側を支点として、コイルに通電されて磁力を発生した電磁石１２に引き寄せられ、その一端側を支点として回動し、板ばね１５の付勢力に抗して電磁石１２に接近する方向に変位する（図１の右側端部が下方に変位する）。また、接極子１４は、コイルへの通電が停止して電磁石が磁力を失うと、板ばね１５に付勢されて他端側が電磁石１２から離間する方向に変位する（図１の右側端部が上方に変位する）。
カード１６は、絶縁性の樹脂材料で形成され、接極子１４と可動ばね５０とを連結する。カード１６は、一端が接極子１４に連結され、他端が可動ばね５０に連結されている。カード１６は、接極子１４に連動して図１における上下方向に変位する。
接極子１４が電磁石１２に接近する方向に変位すると、カード１６も図１において下方に変位し、可動ばね５０を固定ばね６０に向かって押圧する。また、接極子１４が電磁石１２から離間する方向に変位すると、カード１６も図１において上方に変位し、可動ばね５０を固定ばね６０から離間させる。
可動ばね５０は、導電性を有する材料で形成された板状部材である。可動ばね５０は、一端がベース１０に固定されて接点用端子２１に接続されている。また、可動ばね５０の他端には可動接点５１が設けられている。可動接点５１は、可動ばね５０の固定ばね６０側の面に、固定接点６１に対向するように設けられている。
固定ばね６０は、導電性を有する材料で形成された板状部材である。固定ばね６０は、一端がベース１０に固定されて接点用端子２２に接続されている。また、固定ばね６０の他端には固定接点６１が設けられている。固定接点６１は、固定ばね６０の可動ばね５０側の面に、可動接点５１に対向するように設けられている。
接極子１４が電磁石１２に接近する方向に変位すると、カード１６が接極子１４に押し下げられて図１図示下方に変位して可動ばね５０を固定ばね６０に向かって押圧し、可動接点５１と固定接点６１とが接触する。可動接点５１と固定接点６１とが接触すると、接点用端子２１，２２の間が電気的に導通した状態になる。
また、接極子１４が電磁石１２から離間する方向に変位すると、カード１６が接極子１４に引き上げられて図１図示上方に変位して可動ばね５０を固定ばね６０から引き離し、可動接点５１と固定接点６１とが離間する。可動接点５１と固定接点６１とが離間すると、接点用端子２１，２２の間が電気的に遮断された状態になる。
図２は、実施形態による可動ばね５０及び可動接点５１を例示する図である。
図２に示すように、可動ばね５０の自由端側（図１における右側）には、可動接点５１が設けられている。
図３は、実施形態による固定ばね６０及び固定接点６１を例示する図である。
図３に示すように、固定ばね６０の自由端側（図１における右側）には、分岐部６０ｃから二股に分かれてそれぞれＸ方向に延伸する第１接点片６０ａ及び第２接点片６０ｂが形成されている。第１接点片６０ａ及び第２接点片６０ｂは、それぞれ他方とは独立して弾性変形可能に形成されている。第１接点片６０ａには、第１固定接点６１ａが設けられている。また、第２接点片６０ｂには、第２固定接点６１ｂが設けられている。
固定接点６１は、第１接点片６０ａに設けられている第１固定接点６１ａと、第２接点片６０ｂに設けられている第２固定接点６１ｂとで構成された双子接点であり、第１固定接点６１ａと第２固定接点６１ｂとの双方が可動接点５１に接触可能に構成されている。なお、以下の説明では、「第１固定接点６１ａ及び第２固定接点６１ｂ」を、「固定接点６１ａ，６１ｂ」という場合がある。
図４は、可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂとが離間した状態を例示する図である。図４（Ａ）は側面図であり、図４（Ｂ）は正面図である。
電磁石１２が励磁されていない場合には、接極子１４は板ばね１５に付勢されて電磁石１２から離間した状態となる。この状態で、カード１６は接極子１４によってＺ方向に引き上げられ、図４に示すように可動ばね５０を固定ばね６０から引き離して可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂとを離間させる。可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂとが離間することで、接点用端子２１，２２の間が電気的に遮断された状態になる。
図５は、可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂとが接触した状態を例示する図である。図５（Ａ）は側面図であり、図５（Ｂ）は正面図である。
電磁石１２が励磁された場合には、接極子１４は板ばね１５の付勢力に抗して電磁石１２に引き寄せられる。接極子１４が電磁石１２に接近する方向に変位すると、カード１６は接極子１４によってＺ方向とは反対方向に押し下げられ、図５に示すように可動ばね５０を固定ばね６０に向かって押圧し、可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂとを接触させる。可動接点５１が固定接点６１ａ，６１ｂの双方と接触することで、接点用端子２１，２２の間が電気的に導通した状態となる。
可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂとの間に異物が存在しない場合には、図５（Ｂ）に示すように、可動接点５１が固定接点６１ａ，６１ｂの両方に接触し、接点用端子２１，２２の間が電気的に導通した状態となる。このとき、カード１６は可動ばね５０の、ベース１０に固定されている側に近い箇所を押圧する。
本実施形態による電磁継電器１００では、可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間に異物が存在しても、可動接点５１と第２固定接点６１ｂとが接触可能であり、また可動接点５１と第２固定接点６１ｂとの間に異物が存在しても、可動接点５１と第１固定接点６１ａとが接触可能である。このように、電磁継電器１００では、可動接点５１を単子接点とし、固定接点６１を双子接点とすることで、異物によって接点間が接触不良となるのを回避して、接点用端子２１，２２を電気的に導通した状態にできる。
図６は、可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間に異物９０が存在する場合に、可動接点５１と第２固定接点６１ｂとが接触する様子を例示する図である。
可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間に異物９０が存在する場合には、可動ばね５０がカード１６に押圧されたときに、第１接点片６０ａは異物９０が可動接点５１と固定接点６１ａとの間に挟まれた状態で可動接点５１に押圧されることとなる。このとき、可動ばね５０はベース１０に固定されている側に近い位置でカード１６によって押圧されるため、異物９０が可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間にある状態で可動ばね５０がカード１６により押圧されると、可動ばね５０に図６に示すようなねじれが生じる。また、図６に示すように、異物９０により第１接点片６０ａが第２接点片６０ｂよりも下方に押し下げられた状態になる。
第１接点片６０ａと第２接点片６０ｂとは分岐しているため、互いに独立して変位できる。このため、可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間に異物９０が存在する状態で第１固定接点６１ａが押圧されたとしても、第１接点片６０ａは下方に変位するものの、第２接点片６０ｂは第１接点片６０ａの変位には追随しない。また、異物９０が可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間に存在する場合には、異物９０により押される第１接点片６０ａの変位量が第２接点片６０ｂの変位量よりも大きくなる。このため、第１接点片６０ａから可動ばね５０に作用する力が、第２接点片６０ｂから可動ばね５０に作用する力よりも大きくなる。
また、本実施形態では、カード１６は可動接点５１とベース１０に固定されている固定端との間で可動ばね５０に連結されており、可動ばね５０は可動接点５１が設けられている側の端部が固定又は支持されていない自由端となっている。そしてカード１６はベース１０に固定されている端部に近い側で可動ばね５０を押圧する。このため、可動接点５１と固定接点６１ａとの間に異物９０が存在する場合、可動ばね５０は、第１接点片６０ａ及び第２接点片６０ｂのそれぞれから異なる大きさの力を受けると、押圧された際に図６に示すように捻れるように変形するため、可動接点５１と第２固定接点６１ｂとを接触状態とすることができる。
このように、例えば可動接点５１と第１固定接点６１ａとの間に異物９０が存在する場合であっても、可動接点５１と第２固定接点６１ｂとを接触させることができ、接点用端子２１，２２の間を電気的に導通した状態にすることができる。同様に、例えば可動接点５１と第２固定接点６１ｂとの間に異物が存在する場合であっても、可動接点５１と第１固定接点６１ａとを接触させることができるため、接点用端子２１，２２の間を電気的に導通した状態にすることができる。
以上で説明したように、本実施形態における電磁継電器１００によれば、異物によって可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂの一方との接触が妨げられたとしても、可動接点５１と固定接点６１ａ，６１ｂの他方とは接触可能であり、接点間が接触不良となるのを回避できる。したがって、異物により接点間の接触不良が発生する可能性が低減する。
以上、実施形態に係る電磁継電器について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
１２ 電磁石
１４ 接極子
１６ カード（連結部材）
５０ 可動ばね
５１ 可動接点
６０ 固定ばね
６０ａ 第１接点片
６０ｂ 第２接点片
６１ 固定接点
６１ａ 第１固定接点
６１ｂ 第２固定接点
１００ 電磁継電器

Claims (2)

  1. 電磁石と、
    前記電磁石に発生する磁力により変位する接極子と、
    可動接点が設けられている可動ばねと、
    第１固定接点が設けられている第１接点片及び第２固定接点が設けられている第２接点片を備え、前記第１固定接点及び前記第２固定接点が前記可動接点に対向するように設けられている固定ばねと、
    前記接極子と前記可動ばねとを連結し、前記接極子に連動して前記可動ばねを変位させる連結部材と、を有する
    ことを特徴とする電磁継電器。
  2. 前記連結部材は、前記可動ばねの前記可動接点と固定端との間の連結部に連結されており、
    前記連結部は、前記固定ばねの前記第１接点片と前記第２接点片とが分岐する分岐部と固定端との間に対向している
    ことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
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