JP4540026B2 - 電磁継電器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高電圧における負荷制御を容易とする電磁継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のワイパー駆動部やいわゆるパワーウインドウの駆動部には、起動制御用に電磁継電器が用いられる。すなわち、使用者がワイパー始動操作やパワーウインドウ始動操作をすると、それに応じて、電磁継電器のコイルに制御電流が流れ、電磁継電器の可動接点が常開固定接点側に接続され、この常開固定接点を通じて、それぞれの駆動用直流モータに自動車用のバッテリー電源から直流電流が流れることにより、ワイパーやパワーウインドウが駆動される。
【０００３】
この種の駆動回路に用いられている電磁継電器においては、電磁継電器の常開固定接点を介して直流電流が流れている状態から、コイルに制御電流が流れなくなって電磁継電器が復帰する際には、常開固定接点からの可動接点の開離時に、常開固定接点と可動接点との間にアークが発生する。
【０００４】
このため、電磁継電器の復旧状態における可動接点と常開接点との間のギャップ長（以下、説明の簡単のために、このギャップ長を、単に、接点ギャップ長と言うことにする）が小さい場合には、電磁継電器が復帰する際に、常開固定接点からの可動接点の開離時のアークが切れる前に、可動接点が常閉固定接点に接触し、接点組の常閉固定接点と常開固定接点との間が短絡（ショート）してしまい、電磁継電器が不良となってしまうと共に、この電磁継電器と同じ回路基板上に配置されている制御回路などを破壊してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、従来は、自動車用バッテリー電圧値に応じて、接点ギャップの大きさが定められている。このため、例えば直流１２Ｖのバッテリーが標準の通常の乗用車の場合には、上述のような直流モータ駆動回路用として、接点ギャップ長が例えば０．３ｍｍのギャップ長の電磁継電器で良いが、例えば２４Ｖ（最大値は３２Ｖ）以上の高電圧が用いられるトラックやバスなどの場合、接点ギャップ長が、例えば１．２ｍｍ以上の電磁継電器が必要とされていた。
【０００６】
したがって、従来は、バッテリー電圧値が大きくなると、接点ギャップ長が大きくなるので、電磁継電器が大型化して、プリント基板に実装する際の支障となると共に、可動接点のストロークが大きくなるために、電磁継電器の動作速度が遅くなるという問題があった。特に、最近は、ガソリンと電気を併用するエンジンを用いるハイブリットカーや、電気自動車なども登場して、自動車のバッテリー電圧は、高電圧化しつつあり、上述の問題点は大きい。
【０００７】
特開２０００−２９９０４６号公報には、上述の問題点を改善するものとして、図６および図７に示すような電磁継電器１が開示されている。図６は、その電磁継電器１の構造を示すものであり、また、図７は、その電磁継電器１を用いた負荷制御回路を示すものである。
【０００８】
すなわち、図６に示すように、この例の電磁継電器１は、端子板１０の上に、電磁石を構成する鉄心入りコイル２が設けられると共に、このコイル２の側方において、それぞれ常閉固定接点３Ｂ，４Ｂを備える電気的に独立した２個の常閉固定接点部材５，６と、それぞれ常開固定接点３Ｍ，４Ｍを備える電気的に独立した２個の常開固定接点部材７，８とが設けられる。
【０００９】
この場合、常閉固定接点３Ｂと常開固定接点３Ｍとは、所定のギャップ長だけ離れた位置となるように、常閉固定接点部材５と常開固定接点部材７とが端子板１０に取り付けられると共に、常閉固定接点部材５と常開固定接点部材７とのそれぞれから外部端子５ｔと外部端子７ｔとが、端子板１０を貫通して導出されている。
【００１０】
また、同様にして、常閉固定接点４Ｂと常開固定接点４Ｍとは、所定のギャップ長だけ離れた位置となるように、常閉固定接点部材６と常開固定接点部材８とが端子板１０に取り付けられると共に、常閉固定接点部材６と常開固定接点部材８とのそれぞれから外部端子６ｔと外部端子８ｔとが、端子板１０を貫通して導出されている。
【００１１】
また、接点ばね９が、前記コイル２を含んで構成される電磁石を構成するヨークに取り付けられている。この接点ばね９には、鉄製の接極子１３が固着されており、この接極子が前記電磁石により吸引駆動されることにより、接点ばね９の先端部分が電磁継電器１の高さ方向に回動移動する。この接点ばね９の先端部分は、Ｔ字型に形成されていて、そのＴ字型の先端部の両端部には可動接点１１Ｃ，１２Ｃが設けられている。したがって、２個の可動接点１１Ｃ，１２Ｃは互いに電気的に接続されている。
【００１２】
コイル２に電流が流れておらず、電磁継電器１が復帰状態にあるときには、可動接点１１Ｃは常閉固定接点３Ｂに、可動接点１２Ｃは常閉固定接点４Ｂに、それぞれ接続されている。コイル２に電流が流れると、接点ばね９が電磁石に吸引されることにより、可動接点１１Ｃ、１２Ｃは、常閉固定接点３Ｂ，４Ｂからほぼ同時に離れ、常開固定接点３Ｍ，４Ｍにほぼ同時に接続される。
【００１３】
上述した図６の構成の電磁継電器１を用いた図７の負荷制御回路においては、負荷１４、例えば直流モータの一端側が電磁継電器１の一方の常開固定接点３Ｍ（端子７ｔ）に接続され、バッテリー電源１５の一端側が電磁継電器１の他方の常開固定接点４Ｍ（端子８ｔ）に接続される。また、負荷１４の他端側とバッテリー電源１５の他端側は互いに接続されると共に、その接続点が電磁継電器１の常閉固定接点４Ｂに接続される。さらに、負荷１４の一端側は、常閉固定接点３Ｂにも接続される。
【００１４】
この図７の負荷制御回路においては、電磁継電器１のコイル２に電流が流れると、可動接点１１Ｃおよび１２Ｃは、常開固定接点３Ｍおよび４Ｍにそれぞれ接続され、バッテリー電源１５からは、直列に接続された２個の常開固定接点３Ｍ，４Ｍを通じて負荷に電源が投入されて直流電流が供給される。
【００１５】
そして、電磁継電器１のコイル２への電流の供給が停止されて、電磁継電器１が復帰すると、可動接点１１Ｃおよび１２Ｃは、常開固定接点３Ｍおよび４Ｍから離れて、常閉固定接点３Ｂおよび４Ｂに接続される。すると、負荷１４の一端、他端間が接続される状態になる。この状態は、負荷１４が直流モータの場合には、その直流モータが制動される状態となる。
【００１６】
図６の構成の電磁継電器１を用いて図７のように負荷制御回路を構成した場合には、電磁継電器１の復帰時には、可動接点１１Ｃ，１２Ｃと常開固定接点３Ｍ，４Ｍとの間にアークが発生しても、回路電圧は、２個の接点組の接点ギャップに印加されることになるので、分圧されて、１個の接点組当たりの印加電圧が低くなる。つまり、接点ギャップ長が短くても、アークによるショートの問題を生じ難くすることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６の構成の電磁継電器を用いた図７の回路の場合において、可動接点が常閉固定接点に復帰するまでにアークが消滅しないような大きい負荷のときには、電磁継電器の復帰時にバッテリー電源１５がショートの状態となってしまうと共に、負荷に対して、１つ接点組を設けた場合の効果しか得られないという問題がある。
【００１８】
この発明は、以上の問題点を改善することができる電磁継電器を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明による電磁継電器は、
それぞれ常閉固定接点を備える電気的に独立した２個の常閉固定接点部材と、
前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点の各々に対応した２個の常閉可動接点を電気的に接続して備える常閉可動接点部材と、
それぞれの常開固定接点を備える電気的に独立した２個の常開固定接点部材と、
前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点の各々に対応した２個の常開可動接点を電気的に接続して備える常開可動接点部材と、
１個のコイルを含む電磁石と、
前記電磁石により駆動されることにより、一方の端部を支点として、他方の端部が、前記コイルの巻線中心軸線方向に回動変位させられる接極子と、
を備え、
前記２個の常閉固定接点部材と、前記２個の常開固定接点部材とは、前記接極子の前記他方の端部側において、それぞれの前記常閉固定接点と、対応するそれぞれの前記常開固定接点とが、前記コイルの巻線中心軸線方向に直交する方向の同じ位置で、前記コイルの巻線中心軸線方向に所定距離だけ離隔するように配設され、
前記常閉可動接点部材と前記常開可動接点部材とは、電気的に分離された状態で、前記接極子の前記他方の端部側に、前記それぞれの常閉可動接点と前記それぞれの常開可動接点とが、前記コイルの巻線中心軸線方向の前記常閉固定接点と前記常開固定接点との間の位置において、前記コイルの巻線中心軸線方向に直交する方向の、前記常閉固定接点と前記常開固定接点と同じ位置で、前記コイルの巻線中心軸線方向に所定距離だけ離隔する状態で設けられ、
前記コイルに電流が供給されたリレー動作時には、前記常閉可動接点部材の前記２個の常閉可動接点が、前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点から離間した後、前記常開可動接点部材の前記２個の常開可動接点が前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点に接続され、
前記コイルへの電流供給が停止されたリレー復帰時には、前記常開可動接点部材の前記２個の常開可動接点が、前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点から離間した後、前記常閉可動接点部材の前記２個の常閉可動接点が前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点に接続されるようにした
ことを特徴とする。
【００２０】
【作用】
上述の構成のこの出願の発明による電磁継電器によれば、可動接点は、電気的に分離された常閉固定接点用と常開固定接点用とに分けられて、接極子に取り付けられている。
【００２１】
そして、リレー動作時には、コイルを含んで構成される電磁石により接極子が駆動されることにより、電気的に接続されている２個の常閉可動接点が、電気的に独立した２個の常閉固定接点から離間した後に、電気的に接続されている２個の常開可動接点が、電気的に独立した２個の常開固定接点に接続される。
【００２２】
また、リレー復帰時には、電気的に接続されている２個の常開可動接点が、電気的に独立した２個の常開固定接点から離間した後に、電気的に接続されている２個の常閉可動接点が、電気的に独立した２個の常閉固定接点に接続される。
【００２３】
この発明によれば、可動接点が常閉可動接点と常開可動接点とに分けられ、かつ、それら常閉可動接点と常開可動接点とが電気的に分離されているので、常閉固定接点と常開固定接点との間がアークにより電気的に接続される状態となることはない。したがって、前述の図６および図７の例のように、電磁継電器の復帰時にバッテリー電源がショートの状態となってしまうことはない。
【００２４】
また、リレー復帰時に、可動接点と常開固定接点との間にアークが発生しても、電源電圧は、直列に接続された２個の可動接点と２個の常開固定接点との２個の接点ギャップに印加されているため、一つの接点ギャップに印加される電圧は、電源電圧が分圧されたものとなる。このため、電源電圧が高くなった場合であっても、可動接点が常開固定接点側から、常閉固定接点側に切り替わるまでにアークが消えるようにする接点ギャップの大きさを、従来よりも短くすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による電磁継電器の実施の形態について説明する。
【００２６】
［第１の実施の形態（比較例）］
図１は、第１の実施の形態の電磁継電器２０の要部の構造を説明するための図で、図１（Ａ）はその上面図、図１（Ｂ）はその側面図である。この第１の実施の形態の電磁継電器２０は、双安定電磁石構造の電磁継電器の場合であり、後述するこの発明の実施の形態である第２の実施の形態との比較例である。
【００２７】
この第１の実施の形態の電磁継電器２０は、図１（Ｂ）に示すように、互いに対向する壁部２１Ａ，２１Ｂとこれら壁部２１Ａ，２１Ｂとの間を一体に連結する連結部２１Ｃとからなり、断面がコ字状のヨーク２１を備える。このヨーク２１の前記連結部２１Ｃのほぼ中央部に永久磁石２２が取り付けられると共に、この連結部２１Ｃの部分には、コイル２３が巻回される。
【００２８】
そして、永久磁石２２の上端位置を支点として、シーソー運動するように薄板状の接極子２４が取り付けられる。この接極子２４に対しては、樹脂などの絶縁物２７によって、電気的に分離された常閉可動接点部材２５と常開可動接点部材２６とが固定される。
【００２９】
この場合、常閉可動接点部材２５は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、常閉可動接点２８Ｃｂおよび２９Ｃｂがそれぞれ形成されたものである。したがって、２個の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂは、電気的には接続された状態である。
【００３０】
また、同様に、常開可動接点部材２６は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、常開可動接点２８Ｃｍおよび２９Ｃｍがそれぞれ形成されたものである。
したがって、２個の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍは、電気的には接続された状態である。
【００３１】
そして、この例では、常閉可動接点部材２５と、常開可動接点部材２６とは、Ｕ字状の導電性板のＵ字の屈曲部を対向させ、それぞれのＵ字の２個の先端部分が反対方向に延長されるようにして、前記Ｕ字の屈曲部を樹脂などの絶縁物２７に固定する。このとき、図１からも明らかなように、常閉可動接点部材２５と、常開可動接点部材２６とは、電気的には分離するようにする。
【００３２】
そして、絶縁物２７は、接極子２４に対して、常閉可動接点部材２５と、常開可動接点部材２６とが、それぞれ接極子２４のシーソー運動の一端側および他端側に配されるような状態で固定される。
【００３３】
常閉可動接点部材２５を構成する導電性板のＵ字の２個の先端部分の位置に対応して、２個の独立の常閉固定接点部材３１および３２が設けられる。この常閉固定接点部材３１および３２のそれぞれは、一端側が直角に折り曲げられてＬ字状とされた導電性板の、前記折り曲げられた部分に、常閉固定接点３３Ｂおよび３４Ｂが設けられて構成される。
【００３４】
そして、常閉固定接点部材３１および３２は、常閉固定接点３３Ｂおよび３４Ｂが、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂおよび２９Ｃｂの下方位置において、常閉可動接点２８Ｃｂおよび２９Ｃｂと対向するように、図示を省略した端子板上に取り付けられる。常閉固定接点部材３１および３２の常閉固定接点３３Ｂおよび３４Ｂが設けられている側とは反対側は、常閉固定接点端子３１ｔおよび３２ｔとされる。
【００３５】
また、常開可動接点部材２６を構成する導電性板のＵ字の２個の先端部分の位置に対応して、２個の独立の常開固定接点部材３５および３６が設けられる。この常開固定接点部材３５および３６のそれぞれは、一端側が直角に折り曲げられてＬ字状とされた導電性板の、前記折り曲げられた部分に、常開固定接点３７Ｍおよび３８Ｍが設けられて構成される。
【００３６】
そして、常開固定接点部材３５および３６は、常開固定接点３７Ｍおよび３８Ｍが、常開可動接点部材２６の常開可動接点２８Ｃｍおよび２９Ｃｍの下方位置において、常開可動接点２８Ｃｍおよび２９Ｃｍと対向するように、図示を省略した端子板上に取り付けられる。常開固定接点部材３５および３６の常開固定接点３７Ｍおよび３８Ｍが設けられている側とは反対側は、常開固定接点端子３５ｔおよび３６ｔとされる。
【００３７】
この場合、コイル２３の一端２３ａと他端２３ｂとの間に、予め定めた極性（以下、この極性を初期極性という）の電圧を印加したときに、図１（Ｂ）に示すように、常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが、常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続される状態となるように設定されている。したがって、コイル２３の一端２３ａと他端２３ｂとの間に、前記初期極性とは逆極性の電圧を印加することにより、電磁継電器２０は、リレー動作を行い、常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍが、常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍに接続される状態となる。そして、前記初期極性の電圧をコイル２３の一端２３ａと他端２３ｂとの間に印加することにより、リレー復帰して、常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが、常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続される状態に戻る。
【００３８】
この図１の電磁継電器２０の模式的等価回路は、図２に示すようなものとなる。すなわち、図２の状態は、常閉可動接点部材２５により２個の常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂが直列に接続されているリレー復帰状態を示している。この状態からリレー動作をすると、常開可動接点部材２６により２個の常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍが直列に接続される状態になる。
【００３９】
この第１の実施の形態の電磁継電器２０を用いた負荷制御回路の構成例を図３に示す。この例では、電磁継電器２０の常開固定接点３７Ｍと電気的に接続されている端子３５ｔは、直流電源４１の一端に接続され、常開固定接点３８Ｍと電気的に接続されている端子３５ｔは、負荷４２の一端および常閉固定接点３４Ｂと電気的に接続されている端子３２ｔに接続される。
【００４０】
また、電磁継電器２０の常閉固定接点３３Ｂが電気的に接続されている端子３１ｔは、直流電源４１の他端および負荷４２の他端に接続される。
【００４１】
この図３の回路において、端子２３ａ，２３ｂ間に初期極性とは逆極性の電圧が印加されて、コイル２３に所定の方向の直流電流が流れると、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂから離間し、その後、常開可動接点部材２６の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍが常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍに接続される。すると、直流電源４１から直流電流が直列接続の２個の常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍを通じて負荷４２に供給される。
【００４２】
その後、電磁継電器２０を復帰させる場合には、前記のリレー動作時とは逆極性の初期極性の電圧が端子２３ａ，２３ｂ間に印加され、コイル２３に前記リレー動作時とは逆方向の電流が流れる。これにより、電磁継電器２０の接極子２４は、シーソー運動をして、常開可動接点部材２６の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍが常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍから離間し、その後、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続される。
【００４３】
この状態では、負荷４２の一端および他端間が接続されてショートされる。したがって、負荷４２がインダクタンス負荷、例えば直流モータの場合には、逆起電圧により直流モータが制動されることになる。
【００４４】
この例の場合において、電磁継電器２０の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍと常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍとの間のギャップの大きさは、直流電源４１の電圧値に応じて、リレー復帰動作時に両者間に形成されるアークが消滅した後に、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続されるような大きさに選定されている。
【００４５】
この実施の形態の電磁継電器２０の場合、リレー復帰動作時において、アークが発生しているときには、直流電源４１からの電圧が、常開可動接点２８Ｃｍと常開固定接点３７Ｍとの間のギャップと、常開可動接点２９Ｃｍと常開固定接点３８Ｍとの間のギャップの２個のギャップに印加されるので、分圧され、アーク遮断能力を考慮したときに、接点ギャップの大きさは、接点ギャップが一つの場合の１／２で済む。
【００４６】
そして、この実施の形態の電磁継電器２０の場合、可動接点部材が、常閉可動接点部材と、常開可動接点部材とに分けられ、接極子２４により連動してシーソー運動するも、電気的に分離されるので、冒頭の従来の技術の欄で述べたような電源のショートの問題などは生じない。
【００４７】
また、常閉固定接点および常開固定接点のそれぞれが、２個の接点の直列接続となっているので、常開固定接点での負荷への電流の供給および常閉固定接点での負荷ショートのいずれの場合においても、電源電圧の分圧効果が発揮でき、接点寿命が長くなる。
【００４８】
また、常閉固定接点および常開固定接点のいずれの接点でも負荷の開閉ができる。特に、上述の第１の実施の形態の双安定電磁石構造の電磁継電器の場合、その利点は大きい。
【００４９】
また、第１の実施の形態の電磁継電器２０の場合、偏平薄型化が容易であるという効果もある。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図４に、この発明による電磁継電器の実施の形態である第２の実施の形態の電磁継電器５０の構成の要部を示す。図４（Ａ）は、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の上面図、図１（Ｂ）は、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の側面図である。
【００５１】
この第２の実施の形態の電磁継電器５０においては、コ字型のヨーク５１に鉄心入りのコイル５２が取り付けられて、電磁石組立が構成されている。５３ａ，５３ｂ（５３ｂは図４では省略）は、コイル５２の一端、他端が接続されるコイル端子である。なお、この明細書の以下の説明において、コイル５２の巻線中心軸線方向を上下方向として説明することにする。
【００５２】
この第２の実施の形態の電磁継電器５０は、リレー動作時には、この電磁石組立により接極子５４が電磁吸引されて駆動される構成である。
【００５３】
接極子５４は、Ｌ字型に屈曲された板ばね５５の一端側に絶縁物５６を介して固定されている。また、板ばね５５の他端側は、電磁石組立を構成するヨーク５１の側板部５１Ｓに固定される。これにより、接極子５４は、ヨーク５１の側板部５１Ｓの上端部を回動支点として回動可能とされ、コイル５２に直流電流が流れていないときには、板ばね５５の弾性力により、接極子５４は、図４（Ｂ）に示すように、コイル５２の鉄心の頭部５２Ｈとは離れた状態になる。また、コイル５１に直流電流が流れると、電磁石の作用により、接極子５４は、コイル５２の鉄心の頭部５２Ｈと接触するように吸引されて、回動駆動する。コイル５１に直流電流が流れなくなれば、接極子５４は、図４（Ｂ）に示すように、コイル５２の鉄心の頭部５２Ｈとは離れた状態に復帰する。
【００５４】
接極子５４には、また、絶縁物５６を介して常閉可動接点部材５７と、常開可動接点部材５８との２個の可動接点部材が取り付けられる。これら２個の可動接点部材５７、５８は、接極子５４の板ばね５５との結合部分とは反対側の端部に、すなわち、ヨーク５１の側板部５１Ｓの上端部を回動支点とした回動運動が大きくなる端部側に設けられる。
【００５５】
この場合、常閉可動接点部材５７は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、２個の常閉可動接点５９Ｃｂおよび６０Ｃｂが形成されたものである。したがって、２個の常閉可動接点５９Ｃｂ，６０Ｃｂは、電気的には接続された状態である。
【００５６】
また、同様に、常開可動接点部材５８は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、それぞれ２個の常開可動接点５９Ｃｍ，６０Ｃｍが形成されたものである。したがって、２個の常開可動接点５９Ｃｍ，６０Ｃｍは、電気的には接続された状態である。
【００５７】
そして、図４（Ｂ）に示すように、常閉可動接点部材５７と、常開可動接点部材５８とは、コイル５２の巻線中心軸線方向、すなわち、上下方向に電気的に分離された状態で、それぞれのＵ字状の導電性板のＵ字の屈曲部において絶縁物５６に固定されることにより、接極子５４に対して取り付けられる。
【００５８】
この場合、接極子５４に対して取り付けられた状態では、常閉可動接点５９Ｃｂと常開可動接点５９Ｃｍとが上下に並ぶと共に、常閉可動接点６０Ｃｂと常開可動接点６０Ｃｍとが上下に並ぶようになるが、常閉可動接点５９ｂおよび６０ｂはＵ字状導電性板の上側に形成され、常開可動接点５９Ｃｍおよび６０ＣｍはＵ字状導電性板の下側に形成されるように、常閉可動接点部材５７と、常開可動接点部材５８とは、接極子５４に対して固定される。
【００５９】
そして、常閉可動接点部材５７および常開可動接点部材５８のＵ字状の導電性板の２個の先端部分の位置に対応して、２個の電気的に独立の常閉固定接点部材６２および６３が設けられると共に、２個の電気的に独立の常開固定接点部材６４および６５が設けられる。
【００６０】
これらの常閉固定接点部材６２、６３および常開固定接点部材６４、６５のそれぞれは、一端側が直角に折り曲げられてＬ字状とされた導電性板の、前記折り曲げられた部分に、常閉固定接点６６Ｂ、６７Ｂおよび常開固定接点６８Ｍ、６９Ｍが設けられて、構成される。
【００６１】
この例では、常閉固定接点部材６２に設けられる常閉固定接点６６Ｂは、常閉可動接点部材５７の常閉可動接点５９Ｃｂの上方において、常閉可動接点５９Ｃｂと対向するように取り付けられている。また、同様に、常閉固定接点部材６３に設けられる常閉固定接点６７Ｂは、常閉可動接点部材５７の常閉可動接点６０Ｃｂの上方において、常閉可動接点６０Ｃｂと対向するように取り付けられている。
【００６２】
また、常開固定接点部材６４に設けられる常開固定接点６８Ｍは、常開可動接点部材５８の常開可動接点５９Ｃｍの下方において、常開可動接点５９Ｃｍと対向するように取り付けられている。また、同様に、常開固定接点部材６５に設けられる常開固定接点６９Ｍは、常開可動接点部材５８の常開可動接点６０Ｃｍの下方において、常開可動接点６０Ｃｍと対向するように取り付けられている。
【００６３】
したがって、コイル５２に電流が流れていないリレー復帰時には、図４（Ｂ）に示すように、常閉可動接点部材５７に形成されている常閉可動接点５９Ｃｂおよび６０Ｃｂが、常閉固定接点部材６２および６３にそれぞれ形成されている常閉固定接点６６Ｂおよび６７Ｂに圧接する状態となる。
【００６４】
一方、コイル５２に電流が流れると、接極子５４が、電磁石によって鉄心の頭部５２Ｈに吸着されるように駆動されて、常開可動接点部材５８に形成されている常開可動接点５９Ｃｍおよび６０Ｃｍが、常開固定接点部材６４および６５にそれぞれ形成されている常開固定接点６８Ｍおよび６９Ｍに圧接する状態となる。そして、コイル５２に電流が流れなくなると、図４（Ｂ）に示すリレー復帰状態に戻る。
【００６５】
図５は、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の模式的等価回路を示すものである。この図５の等価回路は、第１の実施の形態の電磁継電器２０についての図２の等価回路と全く等しいことから、上述した第２の実施の形態の電磁継電器５０は、第１の実施の形態の電磁継電器２０と全く同様の作用効果が得られるものである。
【００６６】
ただし、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の場合には、第１の実施の形態の電磁継電器２０に比べて、２個の可動接点部材が接極子の一方の側に設けられる分だけ、横方向の大きさを小さくできる。しかし、高さ方向のサイズに関しては、第２の実施の形態では、高さ方向に２組のギャップが並ぶことになるので、第１の実施の形態の電磁継電器の方が、小さくなる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、可動接点を、電気的に分離された常開可動接点と常閉可動接点とに分けたことにより、可動接点が常閉固定接点に復帰するまでにアークが消滅しないような大きい負荷のときであっても、電源がショートの状態となってしまうことはない。また、この発明によれば、常に、２つの接点組の２つのギャップにより、電源電圧を分圧する効果が得られ、アーク遮断能力の向上を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による電磁継電器の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の電磁継電器の模式的等価回路図である。
【図３】第１の実施の形態の電磁継電器を用いた負荷制御回路の例を示す図である。
【図４】この発明による電磁継電器の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態の電磁継電器の模式的等価回路図である。
【図６】先に提案された電磁継電器の構造を説明するための斜視図である。
【図７】先に提案された電磁継電器を用いた負荷制御回路の例を示す図である。
【符号の説明】
２０、５０ 電磁継電器
２１、５１ ヨーク
２２、５２ コイル
２４、５４ 接極子
２５、５７ 常閉可動接点部材
２６、５８ 常開可動接点部材
２８Ｃｂ，２９Ｃｂ，５９Ｃｂ，６０Ｃｂ 常閉可動接点
２８Ｃｍ，２９Ｃｍ，５９Ｃｍ，６０Ｃｍ 常開可動接点
３１、３２および６２、６３ 常閉固定接点部材
３３Ｂ，３４Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂ 常閉固定接点
３５、３６および６４、６５ 常開固定接点部材
３７Ｍ，３８Ｍ，６８Ｍ，６９Ｍ 常開固定接点
【発明の属する技術分野】
この発明は、高電圧における負荷制御を容易とする電磁継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のワイパー駆動部やいわゆるパワーウインドウの駆動部には、起動制御用に電磁継電器が用いられる。すなわち、使用者がワイパー始動操作やパワーウインドウ始動操作をすると、それに応じて、電磁継電器のコイルに制御電流が流れ、電磁継電器の可動接点が常開固定接点側に接続され、この常開固定接点を通じて、それぞれの駆動用直流モータに自動車用のバッテリー電源から直流電流が流れることにより、ワイパーやパワーウインドウが駆動される。
【０００３】
この種の駆動回路に用いられている電磁継電器においては、電磁継電器の常開固定接点を介して直流電流が流れている状態から、コイルに制御電流が流れなくなって電磁継電器が復帰する際には、常開固定接点からの可動接点の開離時に、常開固定接点と可動接点との間にアークが発生する。
【０００４】
このため、電磁継電器の復旧状態における可動接点と常開接点との間のギャップ長（以下、説明の簡単のために、このギャップ長を、単に、接点ギャップ長と言うことにする）が小さい場合には、電磁継電器が復帰する際に、常開固定接点からの可動接点の開離時のアークが切れる前に、可動接点が常閉固定接点に接触し、接点組の常閉固定接点と常開固定接点との間が短絡（ショート）してしまい、電磁継電器が不良となってしまうと共に、この電磁継電器と同じ回路基板上に配置されている制御回路などを破壊してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、従来は、自動車用バッテリー電圧値に応じて、接点ギャップの大きさが定められている。このため、例えば直流１２Ｖのバッテリーが標準の通常の乗用車の場合には、上述のような直流モータ駆動回路用として、接点ギャップ長が例えば０．３ｍｍのギャップ長の電磁継電器で良いが、例えば２４Ｖ（最大値は３２Ｖ）以上の高電圧が用いられるトラックやバスなどの場合、接点ギャップ長が、例えば１．２ｍｍ以上の電磁継電器が必要とされていた。
【０００６】
したがって、従来は、バッテリー電圧値が大きくなると、接点ギャップ長が大きくなるので、電磁継電器が大型化して、プリント基板に実装する際の支障となると共に、可動接点のストロークが大きくなるために、電磁継電器の動作速度が遅くなるという問題があった。特に、最近は、ガソリンと電気を併用するエンジンを用いるハイブリットカーや、電気自動車なども登場して、自動車のバッテリー電圧は、高電圧化しつつあり、上述の問題点は大きい。
【０００７】
特開２０００−２９９０４６号公報には、上述の問題点を改善するものとして、図６および図７に示すような電磁継電器１が開示されている。図６は、その電磁継電器１の構造を示すものであり、また、図７は、その電磁継電器１を用いた負荷制御回路を示すものである。
【０００８】
すなわち、図６に示すように、この例の電磁継電器１は、端子板１０の上に、電磁石を構成する鉄心入りコイル２が設けられると共に、このコイル２の側方において、それぞれ常閉固定接点３Ｂ，４Ｂを備える電気的に独立した２個の常閉固定接点部材５，６と、それぞれ常開固定接点３Ｍ，４Ｍを備える電気的に独立した２個の常開固定接点部材７，８とが設けられる。
【０００９】
この場合、常閉固定接点３Ｂと常開固定接点３Ｍとは、所定のギャップ長だけ離れた位置となるように、常閉固定接点部材５と常開固定接点部材７とが端子板１０に取り付けられると共に、常閉固定接点部材５と常開固定接点部材７とのそれぞれから外部端子５ｔと外部端子７ｔとが、端子板１０を貫通して導出されている。
【００１０】
また、同様にして、常閉固定接点４Ｂと常開固定接点４Ｍとは、所定のギャップ長だけ離れた位置となるように、常閉固定接点部材６と常開固定接点部材８とが端子板１０に取り付けられると共に、常閉固定接点部材６と常開固定接点部材８とのそれぞれから外部端子６ｔと外部端子８ｔとが、端子板１０を貫通して導出されている。
【００１１】
また、接点ばね９が、前記コイル２を含んで構成される電磁石を構成するヨークに取り付けられている。この接点ばね９には、鉄製の接極子１３が固着されており、この接極子が前記電磁石により吸引駆動されることにより、接点ばね９の先端部分が電磁継電器１の高さ方向に回動移動する。この接点ばね９の先端部分は、Ｔ字型に形成されていて、そのＴ字型の先端部の両端部には可動接点１１Ｃ，１２Ｃが設けられている。したがって、２個の可動接点１１Ｃ，１２Ｃは互いに電気的に接続されている。
【００１２】
コイル２に電流が流れておらず、電磁継電器１が復帰状態にあるときには、可動接点１１Ｃは常閉固定接点３Ｂに、可動接点１２Ｃは常閉固定接点４Ｂに、それぞれ接続されている。コイル２に電流が流れると、接点ばね９が電磁石に吸引されることにより、可動接点１１Ｃ、１２Ｃは、常閉固定接点３Ｂ，４Ｂからほぼ同時に離れ、常開固定接点３Ｍ，４Ｍにほぼ同時に接続される。
【００１３】
上述した図６の構成の電磁継電器１を用いた図７の負荷制御回路においては、負荷１４、例えば直流モータの一端側が電磁継電器１の一方の常開固定接点３Ｍ（端子７ｔ）に接続され、バッテリー電源１５の一端側が電磁継電器１の他方の常開固定接点４Ｍ（端子８ｔ）に接続される。また、負荷１４の他端側とバッテリー電源１５の他端側は互いに接続されると共に、その接続点が電磁継電器１の常閉固定接点４Ｂに接続される。さらに、負荷１４の一端側は、常閉固定接点３Ｂにも接続される。
【００１４】
この図７の負荷制御回路においては、電磁継電器１のコイル２に電流が流れると、可動接点１１Ｃおよび１２Ｃは、常開固定接点３Ｍおよび４Ｍにそれぞれ接続され、バッテリー電源１５からは、直列に接続された２個の常開固定接点３Ｍ，４Ｍを通じて負荷に電源が投入されて直流電流が供給される。
【００１５】
そして、電磁継電器１のコイル２への電流の供給が停止されて、電磁継電器１が復帰すると、可動接点１１Ｃおよび１２Ｃは、常開固定接点３Ｍおよび４Ｍから離れて、常閉固定接点３Ｂおよび４Ｂに接続される。すると、負荷１４の一端、他端間が接続される状態になる。この状態は、負荷１４が直流モータの場合には、その直流モータが制動される状態となる。
【００１６】
図６の構成の電磁継電器１を用いて図７のように負荷制御回路を構成した場合には、電磁継電器１の復帰時には、可動接点１１Ｃ，１２Ｃと常開固定接点３Ｍ，４Ｍとの間にアークが発生しても、回路電圧は、２個の接点組の接点ギャップに印加されることになるので、分圧されて、１個の接点組当たりの印加電圧が低くなる。つまり、接点ギャップ長が短くても、アークによるショートの問題を生じ難くすることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６の構成の電磁継電器を用いた図７の回路の場合において、可動接点が常閉固定接点に復帰するまでにアークが消滅しないような大きい負荷のときには、電磁継電器の復帰時にバッテリー電源１５がショートの状態となってしまうと共に、負荷に対して、１つ接点組を設けた場合の効果しか得られないという問題がある。
【００１８】
この発明は、以上の問題点を改善することができる電磁継電器を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明による電磁継電器は、
それぞれ常閉固定接点を備える電気的に独立した２個の常閉固定接点部材と、
前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点の各々に対応した２個の常閉可動接点を電気的に接続して備える常閉可動接点部材と、
それぞれの常開固定接点を備える電気的に独立した２個の常開固定接点部材と、
前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点の各々に対応した２個の常開可動接点を電気的に接続して備える常開可動接点部材と、
１個のコイルを含む電磁石と、
前記電磁石により駆動されることにより、一方の端部を支点として、他方の端部が、前記コイルの巻線中心軸線方向に回動変位させられる接極子と、
を備え、
前記２個の常閉固定接点部材と、前記２個の常開固定接点部材とは、前記接極子の前記他方の端部側において、それぞれの前記常閉固定接点と、対応するそれぞれの前記常開固定接点とが、前記コイルの巻線中心軸線方向に直交する方向の同じ位置で、前記コイルの巻線中心軸線方向に所定距離だけ離隔するように配設され、
前記常閉可動接点部材と前記常開可動接点部材とは、電気的に分離された状態で、前記接極子の前記他方の端部側に、前記それぞれの常閉可動接点と前記それぞれの常開可動接点とが、前記コイルの巻線中心軸線方向の前記常閉固定接点と前記常開固定接点との間の位置において、前記コイルの巻線中心軸線方向に直交する方向の、前記常閉固定接点と前記常開固定接点と同じ位置で、前記コイルの巻線中心軸線方向に所定距離だけ離隔する状態で設けられ、
前記コイルに電流が供給されたリレー動作時には、前記常閉可動接点部材の前記２個の常閉可動接点が、前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点から離間した後、前記常開可動接点部材の前記２個の常開可動接点が前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点に接続され、
前記コイルへの電流供給が停止されたリレー復帰時には、前記常開可動接点部材の前記２個の常開可動接点が、前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点から離間した後、前記常閉可動接点部材の前記２個の常閉可動接点が前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点に接続されるようにした
ことを特徴とする。
【００２０】
【作用】
上述の構成のこの出願の発明による電磁継電器によれば、可動接点は、電気的に分離された常閉固定接点用と常開固定接点用とに分けられて、接極子に取り付けられている。
【００２１】
そして、リレー動作時には、コイルを含んで構成される電磁石により接極子が駆動されることにより、電気的に接続されている２個の常閉可動接点が、電気的に独立した２個の常閉固定接点から離間した後に、電気的に接続されている２個の常開可動接点が、電気的に独立した２個の常開固定接点に接続される。
【００２２】
また、リレー復帰時には、電気的に接続されている２個の常開可動接点が、電気的に独立した２個の常開固定接点から離間した後に、電気的に接続されている２個の常閉可動接点が、電気的に独立した２個の常閉固定接点に接続される。
【００２３】
この発明によれば、可動接点が常閉可動接点と常開可動接点とに分けられ、かつ、それら常閉可動接点と常開可動接点とが電気的に分離されているので、常閉固定接点と常開固定接点との間がアークにより電気的に接続される状態となることはない。したがって、前述の図６および図７の例のように、電磁継電器の復帰時にバッテリー電源がショートの状態となってしまうことはない。
【００２４】
また、リレー復帰時に、可動接点と常開固定接点との間にアークが発生しても、電源電圧は、直列に接続された２個の可動接点と２個の常開固定接点との２個の接点ギャップに印加されているため、一つの接点ギャップに印加される電圧は、電源電圧が分圧されたものとなる。このため、電源電圧が高くなった場合であっても、可動接点が常開固定接点側から、常閉固定接点側に切り替わるまでにアークが消えるようにする接点ギャップの大きさを、従来よりも短くすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による電磁継電器の実施の形態について説明する。
【００２６】
［第１の実施の形態（比較例）］
図１は、第１の実施の形態の電磁継電器２０の要部の構造を説明するための図で、図１（Ａ）はその上面図、図１（Ｂ）はその側面図である。この第１の実施の形態の電磁継電器２０は、双安定電磁石構造の電磁継電器の場合であり、後述するこの発明の実施の形態である第２の実施の形態との比較例である。
【００２７】
この第１の実施の形態の電磁継電器２０は、図１（Ｂ）に示すように、互いに対向する壁部２１Ａ，２１Ｂとこれら壁部２１Ａ，２１Ｂとの間を一体に連結する連結部２１Ｃとからなり、断面がコ字状のヨーク２１を備える。このヨーク２１の前記連結部２１Ｃのほぼ中央部に永久磁石２２が取り付けられると共に、この連結部２１Ｃの部分には、コイル２３が巻回される。
【００２８】
そして、永久磁石２２の上端位置を支点として、シーソー運動するように薄板状の接極子２４が取り付けられる。この接極子２４に対しては、樹脂などの絶縁物２７によって、電気的に分離された常閉可動接点部材２５と常開可動接点部材２６とが固定される。
【００２９】
この場合、常閉可動接点部材２５は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、常閉可動接点２８Ｃｂおよび２９Ｃｂがそれぞれ形成されたものである。したがって、２個の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂは、電気的には接続された状態である。
【００３０】
また、同様に、常開可動接点部材２６は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、常開可動接点２８Ｃｍおよび２９Ｃｍがそれぞれ形成されたものである。
したがって、２個の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍは、電気的には接続された状態である。
【００３１】
そして、この例では、常閉可動接点部材２５と、常開可動接点部材２６とは、Ｕ字状の導電性板のＵ字の屈曲部を対向させ、それぞれのＵ字の２個の先端部分が反対方向に延長されるようにして、前記Ｕ字の屈曲部を樹脂などの絶縁物２７に固定する。このとき、図１からも明らかなように、常閉可動接点部材２５と、常開可動接点部材２６とは、電気的には分離するようにする。
【００３２】
そして、絶縁物２７は、接極子２４に対して、常閉可動接点部材２５と、常開可動接点部材２６とが、それぞれ接極子２４のシーソー運動の一端側および他端側に配されるような状態で固定される。
【００３３】
常閉可動接点部材２５を構成する導電性板のＵ字の２個の先端部分の位置に対応して、２個の独立の常閉固定接点部材３１および３２が設けられる。この常閉固定接点部材３１および３２のそれぞれは、一端側が直角に折り曲げられてＬ字状とされた導電性板の、前記折り曲げられた部分に、常閉固定接点３３Ｂおよび３４Ｂが設けられて構成される。
【００３４】
そして、常閉固定接点部材３１および３２は、常閉固定接点３３Ｂおよび３４Ｂが、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂおよび２９Ｃｂの下方位置において、常閉可動接点２８Ｃｂおよび２９Ｃｂと対向するように、図示を省略した端子板上に取り付けられる。常閉固定接点部材３１および３２の常閉固定接点３３Ｂおよび３４Ｂが設けられている側とは反対側は、常閉固定接点端子３１ｔおよび３２ｔとされる。
【００３５】
また、常開可動接点部材２６を構成する導電性板のＵ字の２個の先端部分の位置に対応して、２個の独立の常開固定接点部材３５および３６が設けられる。この常開固定接点部材３５および３６のそれぞれは、一端側が直角に折り曲げられてＬ字状とされた導電性板の、前記折り曲げられた部分に、常開固定接点３７Ｍおよび３８Ｍが設けられて構成される。
【００３６】
そして、常開固定接点部材３５および３６は、常開固定接点３７Ｍおよび３８Ｍが、常開可動接点部材２６の常開可動接点２８Ｃｍおよび２９Ｃｍの下方位置において、常開可動接点２８Ｃｍおよび２９Ｃｍと対向するように、図示を省略した端子板上に取り付けられる。常開固定接点部材３５および３６の常開固定接点３７Ｍおよび３８Ｍが設けられている側とは反対側は、常開固定接点端子３５ｔおよび３６ｔとされる。
【００３７】
この場合、コイル２３の一端２３ａと他端２３ｂとの間に、予め定めた極性（以下、この極性を初期極性という）の電圧を印加したときに、図１（Ｂ）に示すように、常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが、常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続される状態となるように設定されている。したがって、コイル２３の一端２３ａと他端２３ｂとの間に、前記初期極性とは逆極性の電圧を印加することにより、電磁継電器２０は、リレー動作を行い、常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍが、常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍに接続される状態となる。そして、前記初期極性の電圧をコイル２３の一端２３ａと他端２３ｂとの間に印加することにより、リレー復帰して、常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが、常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続される状態に戻る。
【００３８】
この図１の電磁継電器２０の模式的等価回路は、図２に示すようなものとなる。すなわち、図２の状態は、常閉可動接点部材２５により２個の常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂが直列に接続されているリレー復帰状態を示している。この状態からリレー動作をすると、常開可動接点部材２６により２個の常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍが直列に接続される状態になる。
【００３９】
この第１の実施の形態の電磁継電器２０を用いた負荷制御回路の構成例を図３に示す。この例では、電磁継電器２０の常開固定接点３７Ｍと電気的に接続されている端子３５ｔは、直流電源４１の一端に接続され、常開固定接点３８Ｍと電気的に接続されている端子３５ｔは、負荷４２の一端および常閉固定接点３４Ｂと電気的に接続されている端子３２ｔに接続される。
【００４０】
また、電磁継電器２０の常閉固定接点３３Ｂが電気的に接続されている端子３１ｔは、直流電源４１の他端および負荷４２の他端に接続される。
【００４１】
この図３の回路において、端子２３ａ，２３ｂ間に初期極性とは逆極性の電圧が印加されて、コイル２３に所定の方向の直流電流が流れると、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂから離間し、その後、常開可動接点部材２６の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍが常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍに接続される。すると、直流電源４１から直流電流が直列接続の２個の常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍを通じて負荷４２に供給される。
【００４２】
その後、電磁継電器２０を復帰させる場合には、前記のリレー動作時とは逆極性の初期極性の電圧が端子２３ａ，２３ｂ間に印加され、コイル２３に前記リレー動作時とは逆方向の電流が流れる。これにより、電磁継電器２０の接極子２４は、シーソー運動をして、常開可動接点部材２６の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍが常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍから離間し、その後、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続される。
【００４３】
この状態では、負荷４２の一端および他端間が接続されてショートされる。したがって、負荷４２がインダクタンス負荷、例えば直流モータの場合には、逆起電圧により直流モータが制動されることになる。
【００４４】
この例の場合において、電磁継電器２０の常開可動接点２８Ｃｍ，２９Ｃｍと常開固定接点３７Ｍ，３８Ｍとの間のギャップの大きさは、直流電源４１の電圧値に応じて、リレー復帰動作時に両者間に形成されるアークが消滅した後に、常閉可動接点部材２５の常閉可動接点２８Ｃｂ，２９Ｃｂが常閉固定接点３３Ｂ，３４Ｂに接続されるような大きさに選定されている。
【００４５】
この実施の形態の電磁継電器２０の場合、リレー復帰動作時において、アークが発生しているときには、直流電源４１からの電圧が、常開可動接点２８Ｃｍと常開固定接点３７Ｍとの間のギャップと、常開可動接点２９Ｃｍと常開固定接点３８Ｍとの間のギャップの２個のギャップに印加されるので、分圧され、アーク遮断能力を考慮したときに、接点ギャップの大きさは、接点ギャップが一つの場合の１／２で済む。
【００４６】
そして、この実施の形態の電磁継電器２０の場合、可動接点部材が、常閉可動接点部材と、常開可動接点部材とに分けられ、接極子２４により連動してシーソー運動するも、電気的に分離されるので、冒頭の従来の技術の欄で述べたような電源のショートの問題などは生じない。
【００４７】
また、常閉固定接点および常開固定接点のそれぞれが、２個の接点の直列接続となっているので、常開固定接点での負荷への電流の供給および常閉固定接点での負荷ショートのいずれの場合においても、電源電圧の分圧効果が発揮でき、接点寿命が長くなる。
【００４８】
また、常閉固定接点および常開固定接点のいずれの接点でも負荷の開閉ができる。特に、上述の第１の実施の形態の双安定電磁石構造の電磁継電器の場合、その利点は大きい。
【００４９】
また、第１の実施の形態の電磁継電器２０の場合、偏平薄型化が容易であるという効果もある。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図４に、この発明による電磁継電器の実施の形態である第２の実施の形態の電磁継電器５０の構成の要部を示す。図４（Ａ）は、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の上面図、図１（Ｂ）は、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の側面図である。
【００５１】
この第２の実施の形態の電磁継電器５０においては、コ字型のヨーク５１に鉄心入りのコイル５２が取り付けられて、電磁石組立が構成されている。５３ａ，５３ｂ（５３ｂは図４では省略）は、コイル５２の一端、他端が接続されるコイル端子である。なお、この明細書の以下の説明において、コイル５２の巻線中心軸線方向を上下方向として説明することにする。
【００５２】
この第２の実施の形態の電磁継電器５０は、リレー動作時には、この電磁石組立により接極子５４が電磁吸引されて駆動される構成である。
【００５３】
接極子５４は、Ｌ字型に屈曲された板ばね５５の一端側に絶縁物５６を介して固定されている。また、板ばね５５の他端側は、電磁石組立を構成するヨーク５１の側板部５１Ｓに固定される。これにより、接極子５４は、ヨーク５１の側板部５１Ｓの上端部を回動支点として回動可能とされ、コイル５２に直流電流が流れていないときには、板ばね５５の弾性力により、接極子５４は、図４（Ｂ）に示すように、コイル５２の鉄心の頭部５２Ｈとは離れた状態になる。また、コイル５１に直流電流が流れると、電磁石の作用により、接極子５４は、コイル５２の鉄心の頭部５２Ｈと接触するように吸引されて、回動駆動する。コイル５１に直流電流が流れなくなれば、接極子５４は、図４（Ｂ）に示すように、コイル５２の鉄心の頭部５２Ｈとは離れた状態に復帰する。
【００５４】
接極子５４には、また、絶縁物５６を介して常閉可動接点部材５７と、常開可動接点部材５８との２個の可動接点部材が取り付けられる。これら２個の可動接点部材５７、５８は、接極子５４の板ばね５５との結合部分とは反対側の端部に、すなわち、ヨーク５１の側板部５１Ｓの上端部を回動支点とした回動運動が大きくなる端部側に設けられる。
【００５５】
この場合、常閉可動接点部材５７は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、２個の常閉可動接点５９Ｃｂおよび６０Ｃｂが形成されたものである。したがって、２個の常閉可動接点５９Ｃｂ，６０Ｃｂは、電気的には接続された状態である。
【００５６】
また、同様に、常開可動接点部材５８は、Ｕ字状の導電性板の、２個の先端部分に、それぞれ２個の常開可動接点５９Ｃｍ，６０Ｃｍが形成されたものである。したがって、２個の常開可動接点５９Ｃｍ，６０Ｃｍは、電気的には接続された状態である。
【００５７】
そして、図４（Ｂ）に示すように、常閉可動接点部材５７と、常開可動接点部材５８とは、コイル５２の巻線中心軸線方向、すなわち、上下方向に電気的に分離された状態で、それぞれのＵ字状の導電性板のＵ字の屈曲部において絶縁物５６に固定されることにより、接極子５４に対して取り付けられる。
【００５８】
この場合、接極子５４に対して取り付けられた状態では、常閉可動接点５９Ｃｂと常開可動接点５９Ｃｍとが上下に並ぶと共に、常閉可動接点６０Ｃｂと常開可動接点６０Ｃｍとが上下に並ぶようになるが、常閉可動接点５９ｂおよび６０ｂはＵ字状導電性板の上側に形成され、常開可動接点５９Ｃｍおよび６０ＣｍはＵ字状導電性板の下側に形成されるように、常閉可動接点部材５７と、常開可動接点部材５８とは、接極子５４に対して固定される。
【００５９】
そして、常閉可動接点部材５７および常開可動接点部材５８のＵ字状の導電性板の２個の先端部分の位置に対応して、２個の電気的に独立の常閉固定接点部材６２および６３が設けられると共に、２個の電気的に独立の常開固定接点部材６４および６５が設けられる。
【００６０】
これらの常閉固定接点部材６２、６３および常開固定接点部材６４、６５のそれぞれは、一端側が直角に折り曲げられてＬ字状とされた導電性板の、前記折り曲げられた部分に、常閉固定接点６６Ｂ、６７Ｂおよび常開固定接点６８Ｍ、６９Ｍが設けられて、構成される。
【００６１】
この例では、常閉固定接点部材６２に設けられる常閉固定接点６６Ｂは、常閉可動接点部材５７の常閉可動接点５９Ｃｂの上方において、常閉可動接点５９Ｃｂと対向するように取り付けられている。また、同様に、常閉固定接点部材６３に設けられる常閉固定接点６７Ｂは、常閉可動接点部材５７の常閉可動接点６０Ｃｂの上方において、常閉可動接点６０Ｃｂと対向するように取り付けられている。
【００６２】
また、常開固定接点部材６４に設けられる常開固定接点６８Ｍは、常開可動接点部材５８の常開可動接点５９Ｃｍの下方において、常開可動接点５９Ｃｍと対向するように取り付けられている。また、同様に、常開固定接点部材６５に設けられる常開固定接点６９Ｍは、常開可動接点部材５８の常開可動接点６０Ｃｍの下方において、常開可動接点６０Ｃｍと対向するように取り付けられている。
【００６３】
したがって、コイル５２に電流が流れていないリレー復帰時には、図４（Ｂ）に示すように、常閉可動接点部材５７に形成されている常閉可動接点５９Ｃｂおよび６０Ｃｂが、常閉固定接点部材６２および６３にそれぞれ形成されている常閉固定接点６６Ｂおよび６７Ｂに圧接する状態となる。
【００６４】
一方、コイル５２に電流が流れると、接極子５４が、電磁石によって鉄心の頭部５２Ｈに吸着されるように駆動されて、常開可動接点部材５８に形成されている常開可動接点５９Ｃｍおよび６０Ｃｍが、常開固定接点部材６４および６５にそれぞれ形成されている常開固定接点６８Ｍおよび６９Ｍに圧接する状態となる。そして、コイル５２に電流が流れなくなると、図４（Ｂ）に示すリレー復帰状態に戻る。
【００６５】
図５は、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の模式的等価回路を示すものである。この図５の等価回路は、第１の実施の形態の電磁継電器２０についての図２の等価回路と全く等しいことから、上述した第２の実施の形態の電磁継電器５０は、第１の実施の形態の電磁継電器２０と全く同様の作用効果が得られるものである。
【００６６】
ただし、この第２の実施の形態の電磁継電器５０の場合には、第１の実施の形態の電磁継電器２０に比べて、２個の可動接点部材が接極子の一方の側に設けられる分だけ、横方向の大きさを小さくできる。しかし、高さ方向のサイズに関しては、第２の実施の形態では、高さ方向に２組のギャップが並ぶことになるので、第１の実施の形態の電磁継電器の方が、小さくなる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、可動接点を、電気的に分離された常開可動接点と常閉可動接点とに分けたことにより、可動接点が常閉固定接点に復帰するまでにアークが消滅しないような大きい負荷のときであっても、電源がショートの状態となってしまうことはない。また、この発明によれば、常に、２つの接点組の２つのギャップにより、電源電圧を分圧する効果が得られ、アーク遮断能力の向上を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による電磁継電器の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の電磁継電器の模式的等価回路図である。
【図３】第１の実施の形態の電磁継電器を用いた負荷制御回路の例を示す図である。
【図４】この発明による電磁継電器の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態の電磁継電器の模式的等価回路図である。
【図６】先に提案された電磁継電器の構造を説明するための斜視図である。
【図７】先に提案された電磁継電器を用いた負荷制御回路の例を示す図である。
【符号の説明】
２０、５０ 電磁継電器
２１、５１ ヨーク
２２、５２ コイル
２４、５４ 接極子
２５、５７ 常閉可動接点部材
２６、５８ 常開可動接点部材
２８Ｃｂ，２９Ｃｂ，５９Ｃｂ，６０Ｃｂ 常閉可動接点
２８Ｃｍ，２９Ｃｍ，５９Ｃｍ，６０Ｃｍ 常開可動接点
３１、３２および６２、６３ 常閉固定接点部材
３３Ｂ，３４Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂ 常閉固定接点
３５、３６および６４、６５ 常開固定接点部材
３７Ｍ，３８Ｍ，６８Ｍ，６９Ｍ 常開固定接点
Claims (1)
- それぞれ常閉固定接点を備える電気的に独立した２個の常閉固定接点部材と、
前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点の各々に対応した２個の常閉可動接点を電気的に接続して備える常閉可動接点部材と、
それぞれの常開固定接点を備える電気的に独立した２個の常開固定接点部材と、
前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点の各々に対応した２個の常開可動接点を電気的に接続して備える常開可動接点部材と、
１個のコイルを含む電磁石と、
前記電磁石により駆動されることにより、一方の端部を支点として、他方の端部が、前記コイルの巻線中心軸線方向に回動変位させられる接極子と、
を備え、
前記２個の常閉固定接点部材と、前記２個の常開固定接点部材とは、前記接極子の前記他方の端部側において、それぞれの前記常閉固定接点と、対応するそれぞれの前記常開固定接点とが、前記コイルの巻線中心軸線方向に直交する方向の同じ位置で、前記コイルの巻線中心軸線方向に所定距離だけ離隔するように配設され、
前記常閉可動接点部材と前記常開可動接点部材とは、電気的に分離された状態で、前記接極子の前記他方の端部側に、前記それぞれの常閉可動接点と前記それぞれの常開可動接点とが、前記コイルの巻線中心軸線方向の前記常閉固定接点と前記常開固定接点との間の位置において、前記コイルの巻線中心軸線方向に直交する方向の、前記常閉固定接点と前記常開固定接点と同じ位置で、前記コイルの巻線中心軸線方向に所定距離だけ離隔する状態で設けられ、
前記コイルに電流が供給されたリレー動作時には、前記常閉可動接点部材の前記２個の常閉可動接点が、前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点から離間した後、前記常開可動接点部材の前記２個の常開可動接点が前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点に接続され、
前記コイルへの電流供給が停止されたリレー復帰時には、前記常開可動接点部材の前記２個の常開可動接点が、前記２個の常開固定接点部材の前記常開固定接点から離間した後、前記常閉可動接点部材の前記２個の常閉可動接点が前記２個の常閉固定接点部材の前記常閉固定接点に接続されるようにした
ことを特徴とする電磁継電器。
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