JP6836241B2

JP6836241B2 - 電磁継電器

Info

Publication number: JP6836241B2
Application number: JP2016252656A
Authority: JP
Inventors: 大栄岩本; 純哉関川
Original assignee: Shizuoka University NUC; Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Shizuoka University NUC; Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: US20180182584A1; KR20180076310A; CN108242363A; JP2018106943A; EP3940734A1; EP3343581B1; US10636602B2; CN115547756A; KR101993061B1; EP3940734B1; EP3343581A1

Description

本発明は、電磁継電器に関する。

電磁石を用いて電力のオンオフ等の制御を行なうための電子部品として電磁継電器がある。電磁継電器を高電圧や直流等の電力用として用いた場合、接点間にアークが発生し、このアークにより電磁継電器の寿命が低下する場合がある。

このため、接点近傍に永久磁石を設け、接点同士の接触が離れる際に生じるアークを永久磁石による磁界により飛ばし、短時間で遮断する方法が開示されている。

特開２０１２−２５６４５２号公報特開２０１５−２２０１８０号公報特開２０１２−１９９１１３号公報

Takuya HARA、Junya SEKIKAWA," Influence of Contact Material Vapor on Thermodynamic and Transport Properties of Arc Plasmas Occurring between Ag and Ag/SnO2 contact pairs", IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E97-C No.9 pp.863-866, 2014/09/01

ところで、上述したような電磁継電器は、一方向に電流が流れる場合を想定して作製されているものが多い。しかしながら、近年に普及しつつある電気自動車や太陽光発電システムにおいては、充放電により、高電圧、大電流が双方向に流れることから、どちらの方向に電流が流れてもアークを短時間で消弧することの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によれば、固定端子に固定接点が接続されている固定接点部と、可動接点バネに可動接点が接続されている可動接点部と、前記可動接点部が接続されている接極子と、前記接極子を動かす電磁石と、前記固定接点と前記可動接点との間に生じたアークを引き伸ばす磁石と、前記引き伸ばされたアークを消弧する第１のアーク消弧板及び第２のアーク消弧板と、を有し、前記電磁石において発生させた磁界により前記接極子を動かし、前記固定接点と前記可動接点とを接触させるものであって、前記固定接点部及び前記可動接点部はそれぞれ２つ設けられており、前記磁石は、一方の固定接点部及び一方の可動接点部と、他方の固定接点部及び他方の可動接点部との間に設置されており、前記第１のアーク消弧板と前記第２のアーク消弧板とはそれぞれ２つ設けられており、前記一方の固定接点部及び前記一方の可動接点部は、一方の第１のアーク消弧板と一方の第２のアーク消弧板との間に位置しており、前記他方の固定接点部及び前記他方の可動接点部は、他方の第１のアーク消弧板と他方の第２のアーク消弧板との間に位置していることを特徴とする。

開示の電磁継電器によれば、双方向に電流が流れる場合においても、アークを短時間で消弧することができ、電磁継電器の信頼性を向上させることができる。

第１の実施の形態の電磁継電器の斜視図第１の実施の形態の電磁継電器の側面図第１の実施の形態の電磁継電器の正面図第１の実施の形態の電磁継電器の絶縁ケースの説明図第１の実施の形態の電磁継電器のカバーの説明図第１の実施の形態のカバーが被せられた電磁継電器の側面図第１の実施の形態の電磁継電器の断面図第１の実施の形態の電磁継電器のアークの消弧の説明図（１）第１の実施の形態の電磁継電器のアークの消弧の説明図（２）第１の実施の形態の電磁継電器のアークの消弧の説明図（３）第１の実施の形態の電磁継電器のアークの消弧の説明図（４）第１の実施の形態の電磁継電器のアークの消弧の説明図（５）第１の実施の形態の電磁継電器のアークの消弧の説明図（６）第１の実施の形態の電磁継電器の変形例１の説明図第１の実施の形態の電磁継電器の変形例２の説明図第１の実施の形態の電磁継電器の変形例２の断面図第１の実施の形態の電磁継電器の変形例２のカバーの説明図第２の実施の形態の電磁継電器の斜視図第２の実施の形態の電磁継電器の正面図比較に用いた電磁継電器の正面図第２の実施の形態の他の電磁継電器の正面図比較に用いた電磁継電器の斜視図第３の実施の形態の電磁継電器の斜視図第３の実施の形態の電磁継電器の接極子の説明図第３の実施の形態の他の電磁継電器の正面図

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。

〔第１の実施の形態〕
次に、第１の実施の形態の電磁継電器について、図１から図３に基づき説明する。本実施の電磁継電器は、固定接点１１及び固定端子１２等が設けられた固定接点部１０と、可動接点２１及び可動接点バネ２２等が設けられた可動接点部２０とを有している。本実施の形態においては、対応する固定接点部１０と可動接点部２０とが対となっており、このように対となる固定接点部１０及び可動接点部２０が２組設けられている。従って、２組の対となる固定接点部１０及び可動接点部２０のうちの一つを一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａと記載し、もう一つを他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂと記載する場合がある。

また、可動接点部２０が設けられている側には、電磁石部３０が設けられており、電磁石部３０の端部の近傍には接極子４０が設けられている。接極子４０は、「へ」の字状に折曲げられており、折り曲げられている部分の近傍において継鉄８１と接触しており、継鉄８１との接触部分を軸に接極子４０が回動するように設置されている。尚、本願においては、接極子４０は折曲げられた部分を境に、電磁石部３０と接触する一方の側４０ａとし、可動接点部２０と接続されている他方の側４０ｂとする。

また、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａと、他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂとの間には、アークを除去するための永久磁石５０が設けられている。この永久磁石５０は、一方の固定接点部１０ａの固定接点１１と他方の固定接点部１０ｂの固定接点１１とを結ぶ線に対し、永久磁石５０の長手方向が直交するように設置されている。また、一方の可動接点部２０ａの可動接点２１と他方の可動接点部２０ｂの可動接点２１とを結ぶ線に対し、永久磁石５０の長手方向が直交するように設置されている。この永久磁石５０の磁界の向きは、図３の破線矢印に示されるように、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａの側においては、永久磁石５０から離れる方向、即ち、固定接点１１及び可動接点２１の近傍においては、略−ｙ方向に向かっている。

また、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａの上下には、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２が設けられている。具体的には、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａの−ｚ方向には第１のアーク消弧板６１が設けられており、＋ｚ方向には第２のアーク消弧板６２が設けられている。同様に、他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂの上下にも、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２が設けられている。

従って、固定接点１１及び可動接点２１は、第１のアーク消弧板６１と第２のアーク消弧板６２の間に位置している。また、固定接点１１及び可動接点２１より第１のアーク消弧板６１に向かう方向、及び、固定接点１１及び可動接点２１より第２のアーク消弧板６２に向かう方向は、永久磁石５０の磁界の向きとは略直交している。言い換えるならば、固定接点１１及び可動接点２１に対し第１のアーク消弧板６１と第２のアーク消弧板６２とが配置されている方向は、永久磁石５０の磁界の向きと略直交している。また、永久磁石５０の長手方向と、固定接点１１及び可動接点２１に対し第１のアーク消弧板６１と第２のアーク消弧板６２とが配置されている方向は、同じｚ方向であり略平行である。

第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２は、アルミナ（酸化アルミニウム）等のセラミックにより形成されている。尚、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２は、銅、アルミニウム等の非磁性金属材料により形成してもよいが、アルミナは融点が２０７２℃であり、銅、アルミニウム等の一般的な非磁性金属材料と比べて融点が高く、耐熱性が高い。耐熱性が高い材料で第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２を形成することでアークによる消耗等のダメージを受けにくくなるため、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２にはアルミナを用いることが好ましい。

本実施の形態においては、図４〜図７に示されるように、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２は、電磁石部３０等を覆う絶縁ケース９０と全体を覆うカバー９５との間に設置される。具体的には、絶縁ケース９０の永久磁石５０を覆っている側壁９１と、カバー９５との間に設置される。尚、図４は、絶縁ケース９０を含む部分の斜視図であり、図５は、カバー９５の斜視図である。また、図６は、本実施の形態の電磁継電器の側面図であり、図７は、１点鎖線６Ａ−６Ｂにおいて切断した断面図である。

絶縁ケース９０の永久磁石５０を覆っている側壁９１の外側には、第１のアーク消弧板６１の一方の端が入る圧入凹部９２ａと、第２のアーク消弧板６２の一方の端が入る圧入凹部９２ｂが設けられている。また、カバー９５の内側において、圧入凹部９２ａ及び圧入凹部９２ｂに対応する位置には、突起部９６が設けられている。本実施の形態においては、圧入凹部９２ａに第１のアーク消弧板６１の一方の端を圧入し、圧入凹部９２ｂに第２のアーク消弧板６２の一方の端を圧入して、カバー９５を被せる。

カバー９５の内側には、圧入されている第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２に対応する位置に突起部９６が設けられている。第１のアーク消弧板６１の一方の端の圧入凹部９２ａに圧入される部分の長さは、突起部９６から第１のアーク消弧板６１の他方の端までの距離よりも長い。また、第２のアーク消弧板６２の一方の端の圧入凹部９２ｂに圧入される部分の長さは、突起部９６から第２のアーク消弧板６２の他方の端までの距離よりも長い。よって、カバー９５を被せた状態では、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２が圧入凹部９２ａ及び圧入凹部９２ｂから脱落することを防いでいる。

本実施の形態の電磁継電器では、電磁石部３０に電流が流れることにより、電磁石部３０において磁界が発生し、鉄等の磁性材料により形成された接極子４０の一方の側４０ａが電磁石部３０に引き付けられて接触する。これにより、接極子４０と継鉄８１との接触部分を軸に回動し、接極子４０の他方の側４０ｂに接続された可動接点部２０が固定接点部１０側に動き、可動接点部２０における可動接点２１が固定接点部１０における固定接点１１に接触する。このようにして、可動接点２１と固定接点１１とが電気的に接続されオン状態となり、可動接点２１及び固定接点１１を介し電流が流れる。

また、電磁石部３０に流れる電流を遮断することにより、電磁石部３０において発生していた磁界が消滅し、接極子４０の一方の側４０ａを引きつけていた力がなくなる。これにより、バネ７０等の復元力により、接極子４０が固定接点１１と可動接点２１とが離れる方向に動き、固定接点１１と可動接点２１とにおける電気的な接続が解除され、オフ状態となる。

この際、固定接点１１と可動接点２１との間にはアークが発生するが、本実施の形態の電磁継電器は、永久磁石５０が設けられており、永久磁石５０の磁界によりアークが引き伸ばされ、アークが第１のアーク消弧板６１または第２のアーク消弧板６２に接触することでアークの熱が第１のアーク消弧板６１、第２のアーク消弧板６２に奪われる。これにより、アークの導電率を低下しアーク電流が小さくなり、アークが早く消弧する。このため、迅速に短時間でアークを消弧することができる。また、引き延ばされたアークが第１のアーク消弧板６１または第２のアーク消弧板６２によりＭ字状の形状となり、より小さなスペースで引き延ばし効果を得ることができる。

また、固定接点１１が固定端子１２の幅方向中心ではなく永久磁石５０に近い側に設けられており、可動接点２１が可動接点バネ２２の幅方向中心ではなく永久磁石５０に近い側に設けられている。固定端子１２と可動接点バネ２２は通電に必要な幅を有しており、固定接点１１や可動接点２１を固定端子１２や可動接点バネ２２の幅方向中心に設けた場合には、磁石と接点との距離が大きくなりアークを引き延ばすための強い磁束を得ることができない。このため、接点と磁石との距離をできるだけ小さくしてアークを引き延ばす強い磁束を得るために固定接点１１が固定端子１２の幅方向中心ではなく永久磁石５０に近い側に設け、可動接点２１が可動接点バネ２２の幅方向中心ではなく永久磁石５０に近い側に設けている。

具体的には、図８及び図９に示されるように、一方の固定接点部１０ａの側から他方の固定接点部１０ｂの側に電流が流れる場合では、電流は１点鎖線矢印に示す方向に流れる。従って、一方の固定接点部１０ａと一方の可動接点部２０ａとの間で電流の流れる方向と、他方の固定接点部１０ｂと他方の可動接点部２０ｂとの間で電流が流れる方向とは、反対方向である。永久磁石５０の磁界の向きは、破線矢印で示されるように、固定接点１１及び可動接点２１の近傍では、略−ｙ方向に向かっている。尚、図８は、この状態を説明する斜視図であり、図９（ａ）は左側面図、図９（ｂ）は正面図、図９（ｃ）は右側面図である。

この場合、図９（ａ）に示すように、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａでは、電流は固定接点１１から可動接点２１に向かって破線矢印で示される−ｘ方向に流れる。従って、固定接点１１より可動接点２１が離れる際に生じるアークは、２点鎖線矢印に示す＋ｚ軸方向に引き伸ばされ、引き伸ばされたアークは、図１０（ａ）の１点鎖線に示すように、固定接点１１及び可動接点２１の＋ｚ方向に設けられている第２のアーク消弧板６２に触れ、熱が奪われることにより、急速に消弧する。

また、図９（ｃ）に示すように、他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂでは、電流は可動接点２１から固定接点１１に向かって破線矢印で示される＋ｘ方向に流れる。従って、固定接点１１より可動接点２１が離れる際に生じるアークは、２点鎖線矢印に示す−ｚ軸方向に引き伸ばされ、引き伸ばされたアークは、図１０（ｂ）の１点鎖線に示すように、固定接点１１及び可動接点２１の−ｚ方向に設けられている第１のアーク消弧板６１に触れ、熱が奪われることにより、急速に消弧する。

よって、一方の固定接点部１０ａの側から他方の固定接点部１０ｂの側に電流が流れる場合では、永久磁石５０により引き伸ばされたアークは、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａの側では第２のアーク消弧板６２に触れて消弧され、他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂの側では、第１のアーク消弧板６１に触れて消弧される。

次に、図１１及び図１２に示されるように、図８及び図９とは反対に電流が流れる場合、即ち、他方の固定接点部１０ｂの側から一方の固定接点部１０ａの側に電流が流れる場合では、電流は１点鎖線矢印に示す方向に流れる。永久磁石５０の磁界の向きは、破線矢印で示されるように、固定接点１１及び可動接点２１の近傍では、略−ｙ方向に向かっている。尚、図１１は、この状態を説明する斜視図であり、図１２（ａ）は左側面図、図１２（ｂ）は正面図、図１２（ｃ）は右側面図である。

この場合、図１２（ａ）に示すように、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａでは、電流は可動接点２１から固定接点１１に向かって破線矢印で示される＋ｘ方向に流れる。従って、固定接点１１より可動接点２１が離れる際に生じるアークは、２点鎖線矢印に示す−ｚ軸方向に引き伸ばされ、引き伸ばされたアークは、図１３（ａ）に示すように、固定接点１１及び可動接点２１の−ｚ方向に設けられている第１のアーク消弧板６１に触れ、熱が奪われることにより、急速に消弧する。

また、図１２（ｃ）に示すように、他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂでは、電流は固定接点１１から可動接点２１に向かって破線矢印で示されるように−ｘ方向に流れる。従って、固定接点１１より可動接点２１が離れる際に生じるアークは、２点鎖線矢印に示す＋ｚ軸方向に引き伸ばされ、引き伸ばされたアークは、図１３（ｂ）に示すように、固定接点１１及び可動接点２１の＋ｚ方向に設けられている第２のアーク消弧板６２に触れ、熱が奪われることにより、急速に消弧する。

よって、他方の固定接点部１０ｂの側から一方の固定接点部１０ａの側に電流が流れる場合では、永久磁石５０により引き伸ばされたアークは、一方の固定接点部１０ａ及び一方の可動接点部２０ａの側では第１のアーク消弧板６１に触れて消弧され、他方の固定接点部１０ｂ及び他方の可動接点部２０ｂの側では、第２のアーク消弧板６２に触れて消弧される。

以上のように、本実施の形態の電磁継電器は、双方向に電流が流れる場合、具体的には、図８及び図９に示すように、一方の固定接点部１０ａから他方の固定接点部１０ｂに電流が流れる場合であっても、図１１及び図１２に示すように、他方の固定接点部１０ｂから一方の固定接点部１０ａに電流が流れる場合であっても、発生したアークを短時間で消弧することができる。

本実施の形態における電磁継電器は、図１４に示すように、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２は２種類の材料により形成されていてもよい。具体的には、第１のアーク消弧板６１は、第２の部分６１ｂと比較して耐熱性の高いセラミックにより形成された第１の部分６１ａと、第１の部分６１ａと比較して熱伝導性の高い銅やアルミニウム等の金属材料により形成された第２の部分６１ｂとが接合されたものであり、耐熱性の高い第１の部分６１ａが、固定接点１１及び可動接点２１側となるように設置されている。また、第２のアーク消弧板６２は、第２の部分６２ｂと比較して耐熱性の高いセラミックにより形成された第１の部分６２ａと、第１の部分６２ａと比較して熱伝導性の高い銅やアルミニウム等の金属材料により形成された第２の部分６２ｂとが接合されたものであり、耐熱性の高い第１の部分６２ａが、固定接点１１及び可動接点２１側となるように設置されている。このように、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２を２種類の材料により形成することにより、アークに最初に接する第１の部分６１ａ及び６２ａは、耐熱性が高いためアークと触れることによるダメージを受けにくく、第２の部分６１ｂ及び６２ｂは、熱伝導率が高いため放熱効果を高めることができ、信頼性の高い電磁継電器を実現できる。

また、アークの回り込み（一旦、Ｍ字状になったアークが、より引伸ばされることで消弧板の先で短絡）が起こった場合には、引伸ばされたアークが再び短くなり消弧できなくなってしまうため、本実施の形態は、Ｚ方向において一旦Ｍ字状に引き延ばされたアークが第１のアーク消弧板６１または第２のアーク消弧板６２の先で短絡するアークの回り込みを防止するため、図１５及び図１６に示されるように、第１のアーク消弧板１６１を絶縁ケース９０に−Ｚ方向において隙間が形成されることなく直接取り付け、第２のアーク消弧板１６２をカバー１９５の内側の天面１９６側に＋Ｚ方向において隙間が形成されることなく取り付ける構造のものであってもよい。

このため、図１７に示すように、カバー１９５の内側の天面１９６には、第２のアーク消弧板１６２を取り付けるための圧入凹部１９７が設けられており、圧入凹部１９７に第２のアーク消弧板１６２を圧入することにより、カバー１９５の内側の天面１９６に、第２のアーク消弧板１６２が取り付けられている。尚、第１のアーク消弧板１６１は固定端子１２の屈曲した根元形状を避けるために絶縁ケース９０に斜めに取り付けられているが、−Ｚ方向において隙間が形成されなければ斜めに取り付けなくてもよい。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の電磁継電器は、図１８及び図１９に示すように、ｚ方向の長さの長い永久磁石１５０を用いたものである。例えば、図２０に示されるように、ｚ方向の長さの短い永久磁石５１の場合には、生じたアークは、２点鎖線矢印で示されるように、永久磁石５１の側に向かって引き伸ばされるため、永久磁石５１の近傍の可動接点バネ２２や接極子４０がダメージを受ける場合がある。

本実施の形態においては、ｚ方向の長さの長い永久磁石１５０を用い、固定接点１１及び可動接点２１を永久磁石１５０の長さ方向の中心からずれた位置（図１９では−ｚ方向）に配置される。このような配置とすることにより、図１９の２点鎖線矢印に示されるように、接点で生じたアークを一旦、永久磁石１５０より離れる方向に伸ばし、永久磁石１５０より離れた位置でアークを第２のアーク消弧板６２に触れさせることにより、アークが側壁９１やバネ７０に触れる前に消弧させることができる。従って、固定接点１１及び可動接点２１は、永久磁石１５０の中心１５０ａよりも、固定接点１１と可動接点２１との間で生じたアークが引き伸ばされる方向とは、反対方向に設けられている。

ところで本構造の電磁継電器は、一方の固定接点部１０ａと一方の可動接点部２０ａとの間で電流の流れる方向と、他方の固定接点部１０ｂと他方の可動接点部２０ｂとの間で電流が流れる方向とは反対方向であり、永久磁石１５０により引き延ばされるアークの方向もそれぞれ反対方向である。より広い空間を持つ紙面上側にアークを長く引伸ばしてアークを優先的に消弧することで、もう一方の接点組で紙面下側に引伸ばされたアークは電気回路上直列に設けられているため、自然的に消弧する。これは、電流方向が逆になった場合も同様である。尚、図１９において、永久磁石１５０から出ている磁界は破線矢印に示されるように、上下方向中心位置から外れるに従い、広がるように分布している。接点位置は永久磁石１５０の上下方向中心位置より下側に配置されているためアークは一旦永久磁石１５０より遠ざかる方向に引伸ばされ、上方向に行くにしたがって永久磁石１５０の方へ戻って来る。

即ち、接点位置が永久磁石１５０中心から図示下方に配置されており、永久磁石１５０の中心位置から下側では、磁束は水平方向ではなく下向きに発生する。このため、アークは磁束に対して直交する方向に延びるため、接点位置では、下向きの磁束によって永久磁石１５０から離れる方向にアークが伸びる。よって、図１９のように図示上側でアークが内側に引き伸ばされることを防止することができる。

具体的には、例えば、永久磁石１５０の中心１５０ａと固定接点１１の中心までの長さｄ１は約４ｍｍとなるように形成されている。尚、永久磁石１５０のｚ方向における長さｔは約２２ｍｍであり、ｙ方向における幅ｗは約５．８ｍｍであり、永久磁石１５０と固定接点１１の中心までの長さｄ２は約３．４ｍｍである。

尚、本実施の形態は、図２１に示すように、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２を用いない構造の電磁継電器であってもよい。この場合においても、固定接点１１及び可動接点２１を永久磁石１５０の長さ方向の中心からずれた位置に配置することによりアークの引伸ばし距離を長くして、アークが側壁９１やバネ７０に与えるダメージを軽減する効果がある。しかしながら、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２を用いた方が、アークの消弧をより短時間で行うことができるため好ましい。

上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。電磁継電器においては、接極子は透磁率の高い磁性材料により形成されており、また、強度を確保するため、ある程度の厚みを有している。このため、図２２の破線矢印Ａで示されるように、永久磁石１５０からの磁束は接極子４０の他方の側４０ｂを通るため、固定接点１１及び可動接点２１よりも上方、即ち、固定接点１１及び可動接点２１よりも＋ｚ方向における磁界が弱まり、アークを引き伸ばす効果が薄れてしまう。尚、接極子４０の他方の側４０ｂの部分は、接点開離の際にバネ７０の復元力を維持した状態で絶縁ケース９０に設けられたバックストップ９３と接触することで可動接点バネ２２に取り付けられた可動接点２１の位置決め及び可動接点２１の復帰バウンスを抑制するために必要となる。また、バックストップ９３と接触するのは接極子４０の他方の側４０ｂであるが、これは可動接点バネ２２よりも板厚が厚く熱容量が大きい接極子４０の他方の側４０ｂと接触させることで、バックストップ９３が接点間の通電やアークによる発熱の影響を受けないようにするためである。

本実施の形態の電磁継電器においては、図２３及び図２４に示されるように、接極子２４０は折曲げられた部分を境に、電磁石部３０と接触する一方の側２４０ａと、可動接点部２０と接続されている他方の側２４０ｂとにより形成されており、他方の側２４０ｂは櫛歯状となるように、複数のスリット２４１が設けられている。このように複数のスリット２４１を設けることにより、この部分は、複数の櫛歯２４２により形成されるため、全体的に磁気抵抗が高くなり、櫛歯２４２が形成されている接極子２４０の他方の側２４０ｂに入る磁束を減らすことができる。これにより、固定接点１１及び可動接点２１よりも＋ｚ方向における磁界が弱まることを防ぎ、永久磁石１５０の磁界によりアークが引き伸ばされる効果が薄れることを防ぐことができる。さらに、櫛歯２４２がバックストップ９３に接触するため、可動接点バネ２２に取り付けられた可動接点２１の位置決め及び可動接点の復帰バウンスを抑制することもできる。本実施の形態においては、スリット２４１の幅ｓ１は約１ｍｍ、スリット２４１の長さｓ２は約３ｍｍとなるように形成されている。尚、接極子２４０の他方の側２４０ｂと絶縁ケースのバックストップ９３が接触してバックストップの機能を果たしている。接極子２４０がバックストップ９３に接触し、復帰（接点開離状態）している状態では、バネ７０にテンションがかかった状態であり接点復帰動作時のバウンスを防止する役目を果たしている。バックストップ９３が無い場合には復帰状態での接極子２４０の位置が不安定となり、接点ＯＮ時の動作電圧が不安定となってしまう。

本実施の形態においては、図２５に示すように、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２を用いない構造の電磁継電器であってもよい。この場合においても、アークを引き延ばす効果を得ることができる。しかしながら、第１のアーク消弧板６１及び第２のアーク消弧板６２を用いた方が、アークの消弧をより短時間で行うことができるため好ましい。

上記以外の内容については、第１または第２の実施の形態と同様である。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０、１０ａ、１０ｂ固定接点部
１１固定接点
１２固定端子
２０、２０ａ、２０ｂ可動接点部
２１可動接点
２２可動接点バネ
３０電磁石部
４０接極子
４０ａ一方の側
４０ｂ他方の側
５０、１５０永久磁石
６１第１のアーク消弧板
６２第２のアーク消弧板
９０絶縁ケース
９５カバー

Claims

固定端子に固定接点が接続されている固定接点部と、
可動接点バネに可動接点が接続されている可動接点部と、
前記可動接点部が接続されている接極子と、
前記接極子を動かす電磁石と、
前記固定接点と前記可動接点との間に生じたアークを引き伸ばす磁石と、
前記引き伸ばされたアークを消弧する第１のアーク消弧板及び第２のアーク消弧板と、
を有し、
前記電磁石において発生させた磁界により前記接極子を動かし、前記固定接点と前記可動接点とを接触させるものであって、
前記固定接点部及び前記可動接点部はそれぞれ２つ設けられており、
前記磁石は、一方の固定接点部及び一方の可動接点部と、他方の固定接点部及び他方の可動接点部との間に設置されており、
前記第１のアーク消弧板と前記第２のアーク消弧板とはそれぞれ２つ設けられており、
前記一方の固定接点部及び前記一方の可動接点部は、一方の第１のアーク消弧板と一方の第２のアーク消弧板との間に位置しており、
前記他方の固定接点部及び前記他方の可動接点部は、他方の第１のアーク消弧板と他方の第２のアーク消弧板との間に位置していることを特徴とする電磁継電器。
前記第１のアーク消弧板と前記第２のアーク消弧板とを結ぶ方向は、前記磁石の磁界の向きと略直交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。
前記一方の固定接点部と前記一方の可動接点部との間で電流の流れる方向と、前記他方の固定接点部と前記他方の可動接点部との間で電流が流れる方向とは、反対方向であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁継電器。
前記固定接点及び前記可動接点は、前記磁石の中心よりも、前記固定接点と前記可動接点との間で生じたアークが引き伸ばされる方向とは、反対方向に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁継電器。
前記接極子の他方の側は、櫛歯状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電磁継電器。
固定端子に固定接点が接続されている固定接点部と、
可動接点バネに可動接点が接続されている可動接点部と、
前記可動接点部が接続されている接極子と、
前記接極子を動かす電磁石と、
前記固定接点と前記可動接点との間に生じたアークを引き伸ばす磁石と、
前記引き伸ばされたアークを消弧する第１のアーク消弧板及び第２のアーク消弧板と、
を有し、
前記電磁石において発生させた磁界により前記接極子を動かし、前記固定接点と前記可動接点とを接触させるものであって、
前記固定接点部及び前記可動接点部はそれぞれ２つ設けられており、
前記磁石は、一方の固定接点部及び一方の可動接点部と、他方の固定接点部及び他方の可動接点部との間に設置されており、
前記固定接点及び前記可動接点は、前記第１のアーク消弧板と前記第２のアーク消弧板との間に位置しており、
前記固定接点及び前記可動接点は、前記磁石の中心よりも、前記固定接点と前記可動接点との間で生じたアークが引き伸ばされる方向とは、反対方向に設けられていることを特徴とする電磁継電器。
固定端子に固定接点が接続されている固定接点部と、
可動接点バネに可動接点が接続されている可動接点部と、
前記可動接点部が接続されている接極子と、
前記接極子を動かす電磁石と、
前記固定接点と前記可動接点との間に生じたアークを引き伸ばす磁石と、
前記引き伸ばされたアークを消弧する第１のアーク消弧板及び第２のアーク消弧板と、
を有し、
前記電磁石において発生させた磁界により前記接極子を動かし、前記固定接点と前記可動接点とを接触させるものであって、
前記固定接点部及び前記可動接点部はそれぞれ２つ設けられており、
前記磁石は、一方の固定接点部及び一方の可動接点部と、他方の固定接点部及び他方の可動接点部との間に設置されており、
前記固定接点及び前記可動接点は、前記第１のアーク消弧板と前記第２のアーク消弧板との間に位置しており、
前記接極子の他方の側は、櫛歯状に形成されていることを特徴とする電磁継電器。