JP6808434B2 - 電磁継電器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

従来より、永久磁石によって接点間に磁界を発生させ、接点間に発生するアークをローレンツ力により引き延ばすことで消弧する電磁継電器が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、永久磁石によってアークが引き延ばされる方向に非磁性体を配置する電磁継電器が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−９８１２６号明細書 特開２０１４−６３６７５号明細書

上記特許文献１の電磁継電器では、可動ばねの裏側にカードが接触し、可動ばね上の可動接点が固定接点に接触する。この構造では、可動接点と固定接点との間に発生するアークによって、可動ばねが加熱され、可動ばねに接触するカードがダメージを受けるおそれがある、即ちカードが溶解するおそれがある。カードがダメージを受けると、可動ばねの押圧力が変化し、可動接点及び固定接点の接触状態を悪化させるおそれがある。

本発明の目的は、アークの熱による故障を回避し、消弧能力を向上させることができる電磁継電器を提供することにある。

上記目的を達成するため、明細書に開示された電磁継電器は、電磁石と、可動接点を有する可動ばねと、前記可動ばねの一端が固定された可動端子と、前記可動接点と対向する固定接点を有する固定端子と、前記電磁石の励磁により回動し、前記可動ばねを回動させ、前記可動接点を前記固定接点に接離させる駆動部と、前記駆動部に装着される非磁性体のカードと、前記可動接点及び前記固定接点を挟み込み、前記可動接点及び前記固定接点に磁束を印加し、アークを引き延ばす方向に対して垂直な位置に配置された複数の磁性部材と、前記複数の磁性部材の間に、前記アークを引き延ばす方向に対して平行に装着された永久磁石とを備えることを特徴とする。

本発明の電磁継電器によれば、アークの熱による故障を回避し、消弧能力を向上させることができる。

本実施の形態に係る電磁継電器の本体部の分解斜視図である。 電磁継電器の本体部の平面図である。 ベースの平面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、アマチュアと鉄心及びヨークとの位置関係を説明する図である。 本実施の形態に係る電磁継電器の分解斜視図である。 電磁継電器の斜視図である。 （Ａ）は第１カバーの斜視図である。（Ｂ）は第２カバーの斜視図である。 バスバー端子、平編線、可動ばね及びアクチュエータの位置関係を示す図である。 （Ａ）は、バスバー端子、平編線及び可動ばねの位置関係を示す図である。（Ｂ）は、バスバー端子及び可動ばねの位置関係を示す図である。 可動ばねの変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態に係る電磁継電器の本体部の分解斜視図である。図２は、電磁継電器の本体部の平面図である。図３は、ベースの平面図である。以下の説明では、便宜上、図１に示すように上下前後左右方向を定義する。

本実施形態の電磁継電器の本体部１は、永久磁石９５が組み込まれた有極電磁継電器であり、バスバー端子６０及び７０間を導通させたり又は遮断する。特に、バスバー端子６０及び７０間には、車載用バッテリーの供給電流が流され、本体部１は、緊急時に電流の供給を遮断する。バスバー端子６０は可動端子として機能し、バスバー端子７０は固定端子として機能する。

本体部１は、上方に向かって開口した箱状のベース１０を有している。ベース１０は、樹脂モールド製であり、中央の矩形部分と、後側の外壁１３に沿った左側の延長部１１及び右側の延長部１２を備える平面形状を有している。中央の矩形部分と左側の延長部１１と隣接するように、拡張部１１０が形成されており（図３参照）、拡張部１１０にはカラー１１１が埋め込まれている。

ベース１０の上方の開口部は、樹脂モールド製の板状のカバー１２０によって覆われる。カバー１２０は、ベース１０の中央の矩形部分と左側の延長部１１を覆う概ねＬ字状の形状を有している。カバー１２０の右側の延長部１２側には、バスバー端子６０及び７０の板部６１及び７１の上縁をそれぞれ抑えるように下方に突出した突起１２１及び１２２が形成されている。

バスバー端子６０は、ベース１０の後側の外壁１３の内面に沿って延びる板部６１を有している。ベース１０の右側の延長部１２には、バスバー端子６０の板部６１よりも少し狭い幅の溝１２ａが形成されており、バスバー端子６０は、溝１２ａ内に押し込まれる。つまり、バスバー端子６０は、溝１２ａに圧入され、ベース１０に固定される。バスバー端子６０の板部６１の左側の端部は、ベース１０の左側の延長部１１の端部まで延びている。図３に示すように、ベース１０の左側の延長部１１では、後述するアクチュエータ８０を取り付けるための穴１８ａを形成する内壁部１８と外壁１３との間に隙間が形成されている。この隙間に、バスバー端子６０の板部６１が挟まれて保持される。

また、ベース１０の右側の延長部１２の底面に凸部１２ｃが形成されている。バスバー端子６０の板部６１には、凸部１２ｃに対応する位置に切り欠き６１ａが形成されている。切り欠き６１ａの鉛直方向に延びる両縁部が、溝１２ａの、凸部１２ｃに沿った鉛直面と、外壁１４の内面とに当接することによって、バスバー端子６０は左右方向に位置決めされている。

バスバー端子７０の板部７１は、ベース１０の延長部１２の溝１２ｂ内に圧入されている。バスバー端子７０の板部７１にも切り欠き７１ａが形成されており、切り欠き７１ａが、溝１２ｂの凸部１２ｃに沿った鉛直面と、外壁１４の内面とに当接して、バスバー端子７０を左右方向に位置決めしている。

バスバー端子６０及び７０の右側の端部には、板部６１及び７１から屈曲されて水平に延びる接続部６２及び７２がそれぞれ形成されている。接続部６２及び７２は、車載用バッテリーからの給電線と接続するのに好適な構造を有する。図に示す例では、接続部６２及び７２には円形の開口部６２ａ及び７２ａが形成され、バスバー端子６０及び７０をボルトによって給電線（不図示）に連結できる。

ベース１０内には、外壁１４からベース１０の内部に延びる内壁１９が形成されている。内壁１９の端部には、鉛直方向に延びる溝１９ａが形成されている。バスバー端子７０の左側端部は、ベース１０の中央付近まで延びている。バスバー端子７０は、内壁１９に沿って配置され、バスバー端子７０の左側端部は、溝１９ａに圧入される。

バスバー端子６０の板部６１の左側端部には、上下に並んで配置された２つの円形の開口部６１ｃ及び６１ｄが形成されている。平編線６３の左側端部にも、上下に並んで配置された２つの円形の開口部６３ａ及び６３ｂが形成されている。さらに、可動ばね６４の左側端部にも、上下に並んで配置された２つの円形の開口部６４ａ及び６４ｂが形成されている。平編線６３及び可動ばね６４は、開口部６１ｃ，６３ａ及び６４ａを通るリベット６７ａと、開口部６１ｄ，６３ｂ及び６４ｂを通るリベット６７ｂとによって、バスバー端子６０に取り付けられている。

平編線６３の右側端部には、上下に並んで配置された円形の２つの開口部６３ｄ及び６３ｅが形成されている。可動ばね６４の右側端部には、上下に並んで配置された円形の２つの開口部６４ｄ及び６４ｅが形成されている。開口部６３ｄ及び６４ｄを通るリベット状の可動接点６９ａと、開口部６３ｅ及び６４ｅを通るリベット状の可動接点６９ｂとによって、平編線６３及び可動ばね６４は、右端側でも連結されている。

バスバー端子７０の板部７１の左側端部には、上下に並んで配置された円形の２つの開口部７１ｂ及び７１ｃが形成されている。開口部７１ｂ及び７１ｃには、リベット状の固定接点７３ａ及び７３ｂがそれぞれ取り付けられている。平編線６３及び可動ばね６４が取り付けられたバスバー端子６０と、バスバー端子７０とがベース１０に圧入されると、固定接点７３ａ及び７３ｂは可動接点６９ａ及び６９ｂとそれぞれ対向する。可動ばね６４の可動接点６９ａ及び６９ｂと、バスバー端子７０の固定接点７３ａ及び７３ｂとは、バスバー端子６０及び７０間を導通状態と非導通状態とに切り替えるための接点として機能する。

バスバー端子６０及び７０は純銅で構成され、可動ばね６４はばね性を有する銅合金で構成されている。バスバー端子６０及び７０は、可動ばね６４よりも厚みがあり、熱容量も大きい。

ベース１０の前側には、鉛直にベース１０の中間高さまで延びる壁１６が形成されている。また、壁１６を境界として、ベース１０には浅底部１７が設けられている（図３参照）。壁１６と内壁１９との間に、樹脂モールド製のボビン２０、鉄心４０およびヨーク５０が組み合わされた電磁石部３０が圧入される。

ボビン２０は、フランジ２２及び２３と、フランジ２２及び２３を連結する筒部（不図示）とを有している。筒部上には、コイル３１が巻かれている。フランジ２２及び２３は前面視で矩形であり、それらの下辺がベース１０の底面に当接し、ボビン２０は所定の姿勢でベース１０に取り付けられる。

ボビン２０には、筒部並びにフランジ２２及び２３を通る貫通孔２４が形成されており、この貫通孔２４内に、鉄心４０の棒部４１が通されている。貫通孔２４と棒部４１は、互いに対応する矩形の断面形状を有している。これによって、鉄心４０はボビン２０に対して所定の姿勢となるように保持されている。

鉄心４０の棒部４１の一端には、フランジ２３と平行に配置される板部４２が結合されている。板部４２は、フランジ２３よりも図１の左方向に延びている。板部４２の左下端には、ベース１０の底面に形成された凹部１０ａ（図３）に嵌合する突起４３が形成されている。

ヨーク５０は、ボビン２０のフランジ２２と平行に配置される基端板部５１を有している。基端板部５１には貫通孔５４が形成されている。鉄心４０の棒部４１の一端に形成された突起４４が、ボビン２０の貫通孔２４を介して貫通孔５４に嵌合する。貫通孔５４及び突起４４は、互いに対応する矩形の断面形状を有している。これによって、ヨーク５０は、鉄心４０に対して所定の姿勢となるように保持される。

ヨーク５０の基端板部５１の左端は、後側に折れ曲がって、鉄心４０の棒部４１と平行に延びる中間板部５２に続いている。中間板部５２は、再び左側に折れ曲がって、フランジ２２，２３と平行に延びる先端板部５３に続いている。ヨーク５０の先端板部５３は、鉄心４０の板部４２の左端部分と対向している。コイル３１に電流が流れると、鉄心４０の板部４２とヨーク５０の先端板部５３との間に磁界が発生する。

ヨーク５０の基端板部５１の下縁には、ベース１０の底面に形成された凹部１０ｂ及び１０ｃ（図３参照）にそれぞれ嵌合する突起５５及び５６が形成されている。中間板部５２の上縁には、カバー１２０の下面に形成された凹部（不図示）に嵌合する突起５７が形成されている。また、中間板部５２には貫通孔５８が形成されている。ベース１０の底面から鉛直に延びる嵌合片（不図示）が、中間板部５２の貫通孔５８内に嵌合する。

コイル３１には、４つのコイル端子３５が接続されている。コイル３１は、２つのコイル端子３５に電流を流すと一方向に磁界を発生し、他の２つのコイル端子３５に電流を流すと反対方向に磁界を発生する。

ボビン２０には、コイル端子３５が取り付けられる端子保持部２５が一体に形成されている。端子保持部２５は、フランジ２２の上縁から前側に突出しており、フランジ２２よりも左側に延長されている。端子保持部２５の左端側には、各コイル端子３５の一端がそれぞれ挿入される４つの穴２５ａが一列に形成されている。

各コイル端子３５は、穴２５ａ内に挿入されている基端板部３５ａと、基端板部３５ａの前端から下方に向かって折れ曲がって先端板部３５ｂとを備えている。先端板部３５ｂは、ベース１０の浅底部１７の底面に形成された各貫通孔１７ａ（図３参照）を通ってベース１０の外部に突出している。

コイル端子３５の基端板部３５ａには、上方向に延びる棒部３５ｃが形成されている。棒部３５ｃは、コイル端子３５を穴２５ａ内に挿入する際のストッパとして機能する。また、図示していないが、棒部３５ｃには、コイル３１の一端が接続されている。

ベース１０の浅底部１７には、先端板部３５ｂが挿入される４つの貫通孔１７ａが形成されており、さらに２つの貫通孔１７ｂ及び１７ｃが形成されている（図３参照）。貫通孔１７ｂ及び１７ｃには、バスバー端子６０及び７０にそれぞれ接続された信号端子６５及び７５が挿入される。信号端子６５及び７５は、不図示のリレー制御回路が接点状態を確認する際に利用される。

信号端子６５は、水平に延びる基端板部６５ａと、基端板部６５ａから折れ曲がって下方に延び、ベース１０の貫通孔１７ｂに挿入される先端板部６５ｂとを有している。基端板部６５ａの一端には、突起６５ｃが形成されている。バスバー端子６０の板部６１の上縁には、凹部を有する信号端子嵌合部６１ｅが形成されている。基端板部６５ａの突起６５ｃは、信号端子嵌合部６１ｅに嵌合する。信号端子７５は、水平に延びる基端板部７５ａと、基端板部７５ａから折れ曲がって下方に延び、ベース１０の貫通孔１７ｃに挿入される先端板部７５ｂとを有している。基端板部７５ａの一端には、突起７５ｃが形成されている。バスバー端子７０の板部７１の上縁には、凹部を有する信号端子嵌合部７１ｅが形成されている。基端板部７５ａの突起７５ｃは、信号端子嵌合部７１ｅに嵌合する。

本体部１は、電磁石部３０によって発生する磁力によって、バスバー端子６０及び７０の導通状態と非導通状態とを切り替えるアクチュエータ８０をさらに有している。アクチュエータ８０は、樹脂モールド製であり、Ｌ字状の平面形状を有し、駆動部として機能する。アクチュエータ８０の左端には下方に延びるシャフト８１が形成されている。シャフト８１がベース１０の穴１８ａに挿入されて、アクチュエータ８０はシャフト８１を中心として回動可能になっている。

アクチュエータ８０の端部８２には、アマチュア９０が取り付けられている。アマチュア９０は、２つの鉄板部材９１及び９２を有する。２つの鉄板部材９１及び９２が、アクチュエータ８０の端部８２に形成された穴８３及び８４に嵌合されることによって、互いに平行に、かつ鉛直に延びるように配置されている。鉄板部材９１及び９２は、端部８２の左側から挿入される。鉄板部材９１及び９２は、端部８２の右側から突出する平坦部９１ａ及び９２ａと、平坦部９１ａ及び９２ａから上方に延出する拡大部９１ｂ及び９２ｂとを備えている。拡大部９１ｂ及び９２ｂが、アクチュエータ８０の穴８３，８４に嵌合することによって、鉄板部材９１及び９２がアクチュエータ８０に固定される。

永久磁石９５は、鉄板部材９１及び９２の拡大部９１ｂ及び９２ｂの間に挟み込まれ、また、アクチュエータ８０の端部８２の左面に形成された溝（不図示）に保持されている。鉄板部材９１及び９２は永久磁石９５の各極に接続されている。したがって、磁束経路を形成する鉄板部材９１の平坦部９１ａ及び鉄板部材９２の平坦部９２ａ間には、一定の磁界が常に形成されている。

図４（Ａ），（Ｂ）は、アマチュア９０と鉄心４０及びヨーク５０との位置関係を説明する図である。図４（Ａ），（Ｂ）では、アクチュエータ８０やコイル３１などの図示を省略している。また、図４（Ａ），（Ｂ）では、アマチュア９０が平行移動しているように図示しているが、アクチュエータ８０は回転するので、アマチュア９０も厳密には矢印で示すように少し回転する。

図４（Ａ）に示すように、鉄板部材９１の平坦部９１ａが、鉄心４０の板部４２とヨーク５０の先端板部５３との間に配置されている。したがって、永久磁石９５によって平坦部９１ａ及び９２ａの間に発生する磁界と、コイル３１によって鉄心４０の板部４２とヨーク５０の先端板部５３との間に発生する磁界との相互作用によって、アマチュア９０に力が加わる。それによって、アマチュア９０を介してアクチュエータ８０に力が加わり、アクチュエータ８０が回転する。アマチュア９０に加わる力の向きは、永久磁石９５によってアマチュア９０側に発生する磁界の向きに対して、コイル３１によって発生する磁界の向きをコイル３１への通電電流の向きを変化させることによって、図４（Ａ）の上下のいずれかとすることができる。

図４（Ａ）に示すように、アマチュア９０に下方に力を加えることによって、平坦部９１ａがヨーク５０の先端板部５３に当接し、平坦部９２ａが鉄心４０の板部４２に当接する。つまり、アマチュア９０が図４（Ａ）に示す位置になるようにアクチュエータ８０が回転させられる。アマチュア９０が図４（Ａ）に示すように配置されると、平坦部９１ａ及び９２ａが板部４２及び先端板部５３に吸着される磁力が永久磁石９５によって働く。従って、アマチュア９０が、コイル３１の通電によって図４（Ａ）に示すように配置され、その後コイル３１の通電を終了すると、永久磁石９５の発生する磁力によって図４（Ａ）の位置に保持される。

図４（Ｂ）に示すように、アマチュア９０に上方に力を加えることによって、平坦部９１ａが鉄心４０の板部４２に当接するように移動する。つまり、アマチュア９０が図４（Ｂ）に示す位置になるようにアクチュエータ８０が回転させられる。アマチュア９０が、コイル３１の通電によって図４（Ｂ）に示すように配置され、その後コイル３１の通電を終了すると、永久磁石９５の発生する磁力によって図４（Ｂ）の位置に保持される。

図１に戻り、アクチュエータ８０は、端部８２から右側に突出する突出部８５を有している。突出部８５は、カード１００を取り付けるための凹部８６〜８８を備えている。カード１００は、アクチュエータ８０の回転動作を可動接点６９ａ及び６９ｂに伝達する。また、カード１００は、非磁性体で構成されており、可動接点６９ａ及び６９ｂと固定接点７３ａ及び７３ｂとの間に発生するアークの熱を吸収する。非磁性体は、銅、アルミニウム、ステンレス及び銀などの金属、又はアルミナ等のセラミックである。

カード１００は、上端を水平に延びる上縁部１０５と、上縁部１０５の両端に形成されたアクチュエータ８０の凹部８７及び８８に嵌合する突起１０２，１０３とを備えている。上縁部１０５から２つの鉛直片１０６及び１０７が下方に延びており、鉛直片１０６の下端に、アクチュエータ８０の凹部８６に嵌合する突起１０１が形成されている。鉛直片１０６，１０７の互いに対面する面には、凸部１０８が形成されており、鉛直片１０６の凸部１０８と鉛直片１０７の凸部１０８との間に可動ばね６４が挟み込まれている。

このように、アクチュエータ８０に取り付けられたカード１００によって可動ばね６４が挟み込まれているので、アクチュエータ８０の回転に応じて、可動ばね６４並びに可動ばね６４に取り付けられた可動接点６９ａ及び６９ｂが移動させられる。その結果、アマチュア９０が、図４（Ａ）に示す位置にある時には、可動接点６９ａ及び６９ｂが固定接点７３ａ及び７３ｂに当接し、バスバー端子６０及び７０が導通状態になる。一方、アマチュア９０が、図４（Ｂ）に示す位置にある時には、可動接点６９ａ及び６９ｂが固定接点７３ａ及び７３ｂから離れ、バスバー端子６０及び７０が非導通状態になる。

図５は、本実施の形態に係る電磁継電器の分解斜視図である。図６は、電磁継電器の斜視図である。図７（Ａ）は第１カバーの斜視図であり、図７（Ｂ）は第２カバーの斜視図である。尚、図５及び図６の本体部１は、図１の本体部１の上下方向及び左右方向を反転させた状態を示している。以下の説明では、便宜上、図５〜７に示すように上下前後左右方向を定義する。

本実施の形態に係る電磁継電器２００は、本体部１と、第１カバー２０１と、第２カバー２０２と、第１ヨーク２０３と、第２ヨーク２０４と、永久磁石２０５とを備えている。永久磁石２０５の第１ヨーク側がＮ極であり、永久磁石２０５の第２ヨーク側がＳ極である。第１ヨーク２０３は、鉄製でＬ字形状であり、永久磁石２０５の上部に接着される平坦部２０３ａと、平坦部２０３ａから前方に延出する延出部２０３ｂとを備えている。第２ヨーク２０４も、鉄製でＬ字形状であり、永久磁石２０５の下部に接着される平坦部２０４ａと、平坦部２０４ａから前方に延出する延出部２０４ｂとを備えている。第１ヨーク２０３及び第２ヨーク２０４は磁性部材として機能する。

延出部２０３ｂ及び２０４ｂは、固定接点７３ａ及び７３ｂ並びに可動接点６９ａ及び６９ｂと対向し、固定接点７３ａ及び７３ｂ並びに可動接点６９ａ及び６９ｂを挟み込んでいる。第１ヨーク２０３及び第２ヨーク２０４は永久磁石２０５を挟むので、延出部２０３ｂから延出部２０４ｂに向けて磁束が発生し、固定接点７３ａ及び７３ｂ並びに可動接点６９ａ及び６９ｂに向けて磁束を集中的に印加することができる。従って、第１ヨーク２０３及び第２ヨーク２０４により、消弧能力を向上させることができ、永久磁石２０５の小型化が可能である。

第１カバー２０１は、平坦部２２１と、平坦部の前端から下方に伸びる垂下部２２２と、平坦部２２１と垂下部２２２との境界に形成された貫通孔２２３と、平坦部２２１の後方左右端部に形成された切り込み部２２４と、切り込み部２２４内に形成された、切り込み箇所を連結する連結部２２５（図７（Ａ）参照）とを備えている。図６に示すように、平坦部２２１の後端と、第２カバー２０２の背面２３５との間には、空隙２２６が形成されている。垂下部２２２は、図５の本体部１の上部前端２１０と接触し、第１カバー２０１の前後方向を位置決めする。

第２カバー２０２は、底面２３１と、底面２３１の前端から上方に突出する突出部２３２と、底面２３１の後端から上方に伸びる背面２３５と、底面２３１及び背面２３５に沿ってＬ字状に形成された左右の側面２３４とを備えている。永久磁石２０５は、左右の側面２３４の背面２３５に沿った部分の間に配置される。

また、各側面２３４の上部には、２つの突起２３６が形成されている。２つの突起２３６は、第１カバー２０１の切り込み部２２４に入り、第１カバー２０１の連結部２２５を挟みこむ。これにより、第１カバー２０１が第２カバー２０２に固定される。尚、後述する接着剤の充填を妨げないようにするため、突起２３６は、第１カバー２０１の上面からはみ出ない高さである。

突出部２３２の後端は、本体部１の下部前端２１１と接触し、本体部１の前後方向を位置決めする。図７（Ｂ）に示すように、突出部２３２の後端には、凹部２３３が形成されている。従って、凹部２３３は、上面視で第１カバー２０１及び本体部１と重ならないように第１カバー２０１及び本体部１の前方に形成されている。

貫通孔２２３、切り込み部２２４、空隙２２６及び凹部２３３には、熱硬化系の接着剤が充填され、本体部１は第１カバー２０１及び第２カバー２０２の間に固定される。貫通孔２２３、切り込み部２２４、空隙２２６及び凹部２３３は上面視で互いに重ならないように配置されているので、熱硬化系の接着剤を上方（即ち１方向）から充填でき、一度に本体部１を第１カバー２０１及び第２カバー２０２に固定することができる。

図８は、バスバー端子６０，７０、平編線６３、可動ばね６４及びアクチュエータ８０の位置関係を示す図である。

本実施の形態では、バスバー端子６０が陽極（＋）に接続され、バスバー端子７０が陰極（−）に接続され、電流は図８の矢印Ａ方向に流れる。永久磁石２０５からの磁束の方向は、図８を貫く鉛直上方向である。可動接点６９ａ及び６９ｂと固定接点７３ａ及び７３ｂとの間に発生するアークは、フレミングの左手の法則により、矢印Ｂ方向に引き延ばされる。

矢印Ｂ方向に引き延ばされたアークは非磁性体のカード１００に接触し、カード１００がアークの熱エネルギーを吸収するので、アークを容易に消弧することができる。また、カード１００は、合成樹脂製のカードに比べて熱に強いため、アークの熱による故障を防ぐことができる。このように、カード１００は、可動ばね６４を押圧する機能に加えて、アークを冷却し消弧する機能及びアークの熱からアクチュエータ８０を保護する機能を有する。

また、カード１００の材質が鉄などの磁性体である場合には、永久磁石２０５からの磁束をカード１００が吸収してしまい、アークを引き延ばす能力が低下するおそれがある。このため、本実施の形態では、カード１００は非磁性体で構成されている。

さらに、本実施の形態では、固定接点７３ａ及び７３ｂが取り付けられているバスバー端子７０が可動接点６９ａ及び６９ｂが取り付けられている可動ばね６４よりも熱容量が大きく、電流は可動接点６９ａ及び６９ｂから固定接点７３ａ及び７３ｂに流れている。つまり、可動接点６９ａ及び６９ｂが陽極側であり、固定接点７３ａ及び７３ｂが陰極側である。

磁束によってアークが引き延ばされる場合、アークのふるまいは陽極側と陰極側とで異なっている。陽極側のアーク端部は、アークが引き延ばされる方向に移動するが、陰極側のアーク端部は、こう着する。

可動接点６９ａ及び６９ｂは、バスバー端子７０よりも熱容量の小さい可動ばね６４に固定されており、アークにより生じた熱が逃げづらいため、固定接点７３ａ及び７３ｂに比べて消耗が激しくなりやすい。このため、可動接点６９ａ及び６９ｂをアーク端部が移動しやすい陽極側にしている。アークが引き延ばされる際に、アーク端部が可動接点６９ａ及び６９ｂから可動ばね６４に移動するので、可動接点６９ａ及び６９ｂの消耗を減らすことができる。

図９（Ａ）は、バスバー端子６０，７０、平編線６３及び可動ばね６４の位置関係を示す図である。図９（Ｂ）は、バスバー端子６０，７０及び可動ばね６４の位置関係を示す図である。

図９（Ａ）に示すように、可動ばね６４は、可動接点６９ａ及び６９ｂが取り付けられる平坦部６４１と、リベット６７ａ及び６７ｂが取り付けられる平坦部６４３と、平坦部６４１と平坦部６４３とを接続する傾斜部６４２とを備えている。平編線６３は、可動接点６９ａ及び６９ｂが取り付けられる平坦部６３１と、リベット６７ａ及び６７ｂが取り付けられる平坦部６３３と、平坦部６４１と平坦部６４３とを接続し、クランク状の複数の段差を有するクランク部６３２とを備えている。クランク部６３２は、平坦部６４１及び傾斜部６４２から空間を介して離れている。

可動ばね６４と平編線６３とは、空間を介して並んで配置されており、電流は、可動ばね６４及び平編線６３の両方に流れる。

アークを引き延ばすための空間Ｐにおいて、永久磁石２０５からの磁束の方向は、図９（Ａ），（Ｂ）を貫く鉛直上方向であり、可動ばね６４に流れる電流によって生じる磁束の方向は、図９（Ａ），（Ｂ）を貫く鉛直下方向である。従って、電流によって生じる磁束が永久磁石２０５からの磁束を打ち消す現象が生じる。

特に、図９（Ｂ）では、アークを引き延ばすための空間Ｐと電流経路（つまり、可動ばね６４）との距離が短いので、アークを引き延ばすための空間Ｐにおいて、可動ばね６４に流れる電流による磁束密度が高くなり、永久磁石２０５からの磁束を打ち消す作用が強くなる。

これに対して、図９（Ａ）では、電流経路は可動ばね６４を通る経路と、平編線６３を通る経路とに分かれる。そして平編線６３を通る経路ではアークを引き延ばすための空間Ｐと電流経路（平編線６３）との距離を長くできるので、平編線６３に流れる電流によるアークを引き延ばすための空間Ｐにおける磁束密度を低くすることができる。また、可動ばね６４を通る経路では空間Ｐと電流経路（可動ばね６４）との距離は図９（Ｂ）と同じであるが、可動ばね６４に流れる電流は図９（Ｂ）の場合よりも小さいため、可動ばね６４に流れる電流によるアークを引き延ばすための空間Ｐにおける磁束密度を低くすることができる。従って、電流によって生じる磁束が永久磁石２０５からの磁束を打ち消すことを抑えることができる。

尚、図９（Ａ）では、電流は可動ばね６４及び平編線６３の両方に流れるので、平編線６３は可動ばね６４よりも高い導電率を有することが好ましい。これにより、平編線６３に流れる電流が可動ばね６４に流れる電流よりも増えるので、永久磁石２０５からの磁束を打ち消す作用をより効果的に減らすことができる。

図１０は、可動ばね６４の変形例を示す図である。図１０に示すように、可動ばね６４は、アークの引き延ばし方向に沿った可動接点６９ａ及び６９ｂの近傍に切り起こし部６４４ａ及び６４４ｂを備えていてもよい。これにより、アーク端部が可動接点６９ａ及び６９ｂから可動ばね６４に移動しやすくなり、可動接点６９ａ及び６９ｂの消耗を軽減することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、可動接点６９ａ及び６９ｂと固定接点７３ａ及び７３ｂとの間に発生するアークが、第１ヨーク２０３及び第２ヨーク２０４を介した永久磁石２０５からの磁束により非磁性体のカード１００に向けて引き延ばされ、非磁性体のカード１００がアークの熱を吸収し消弧するので、アークの熱による故障を回避し、消弧能力を向上させることができる。

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

１ 本体部
１０ ベース
６０，７０ バスバー端子
６３ 平編線
６４ 可動ばね
６９ａ，６９ｂ 可動接点
７３ａ，７３ｂ 固定接点
８０ アクチュエータ
９０ アマチュア
１００ カード
２００ 電磁継電器
２０１ 第１カバー
２０２ 第２カバー
２０３ 第１ヨーク
２０４ 第２ヨーク
２０５ 永久磁石

Claims (5)

1. 電磁石と、
   可動接点を有する可動ばねと、
   前記可動ばねの一端が固定された可動端子と、
   前記可動接点と対向する固定接点を有する固定端子と、
   前記電磁石の励磁により回動し、前記可動ばねを回動させ、前記可動接点を前記固定接点に接離させる駆動部と、
   前記駆動部に装着される非磁性体のカードと、
   前記可動接点及び前記固定接点を挟み込み、前記可動接点及び前記固定接点に磁束を印加し、アークを引き延ばす方向に対して垂直な位置に配置された複数の磁性部材と、
   前記複数の磁性部材の間に、前記アークを引き延ばす方向に対して平行に装着された永久磁石と
   を備えることを特徴とする電磁継電器。
2. 前記固定端子は前記可動ばねよりも大きい熱容量を有し、電流は前記可動接点から前記固定接点に流れることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 前記可動ばねと空間を介して並んで配置され、前記可動ばねよりも高い導電率を有する平編線を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁継電器。
4. 前記電磁石、前記可動ばね、前記可動端子、前記固定端子、前記駆動部及び前記カードを内蔵するケースと、
   前記複数の磁性部材及び前記永久磁石と、前記ケースとを覆う第１カバー及び第２カバーと
   を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電磁継電器。
5. 前記第１カバーは、当該第１カバーを前記ケースに固定する接着剤を充填するための貫通孔と、前記第２カバーを固定し、接着剤を充填するための切り込み部とを有し、
   前記第２カバーは、当該第２カバーを前記ケースに固定する接着剤を充填するための凹部を有し、
   前記凹部は、上面視で前記第１カバー及び前記ケースと重ならないように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電磁継電器。

Images