JPH11317141A - 電磁継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーマチュアと可動接点ばねの係合位置、及
び固定接点ばねの端部拘束の組合せを接点負荷の用途に
よって使い分け、最適な接点寿命特性を実現した電磁継
電器を提供する。 【解決手段】 アーマチュア２と可動接点ばね５の係合
位置をヒンジ方向に寄せ（ａ2）、かつメーク側固定接
点ばね６の端面６ｄをスプール１に設けた凹陥部１２の
上下両側で拘束する（ｂ2）ことにより、インラシュ電
流制御に最適な接点寿命を有する電磁継電器を実現す
る。また、アーマチュア２と可動接点ばね５の係合位置
を接点方向に寄せ（ａ1）、かつメーク側固定接点ばね
６の端面６ｄ，６ｅをスプール１に設けた凹陥部１２の
上側で拘束する（ｂ1）ことにより、インダクタンス制
御に最適な接点寿命を有する電磁継電器を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁継電器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁継電器の一例が特願
平８−２２３７６５号明細書に開示されている。特願平
８−２２３７６５号明細書に開示された電磁継電器は、
電磁軟鉄板からなるアーマチュアには、ほぼ中央にエン
ボス加工による突出部が形成され、該突出部が可動ばね
の円形状孔に結合され、アーマチュアと可動ばねとが一
体に組み合わされ、可動ばねに抗してアーマチュアを磁
気吸着して可動接点と固定接点を接触させる、或いは可
動ばねのバネ力により可動接点と固定接点とを切り離す
ことにより、電気的に接点が断続される構造のものであ
る。

【０００３】また、特開平５−１８２５４５号公報に開
示された電磁継電器は、固定接点ばねがボビン（スプー
ル）の溝に嵌合され、かつ固定接点ばねの嵌挿腕がボビ
ンの角孔に差込まれて、固定接点ばねがボビン（スプー
ル）に固定される構造のものである。

【０００４】さらに、実開昭５９−４７９４８号公報に
開示された電磁継電器は、端子板をボビン顎部の一端の
両側にブリッジ状に打込み固定し、対向する固定接点部
となし、電磁石の接極子と連動する接点ばねの先端部を
前記固定接点部に対峙させる構造のものである。

【０００５】また図５は、従来例の電磁継電器の全体を
示す斜視図である。図５に示す従来例に係る電磁継電器
は、コイル２０が巻回されたスプール２１と、スプール
２１に巻回されたコイル２０の中央部位に形成される空
間を貫通する鉄心２２と、鉄心２２の下端に固定された
Ｌ字形ヨーク２３と、ヨーク２３の背面にボス２４によ
り保持されるヒンジばね２５と、ヒンジばね２５に支持
されてヨーク２３の一端面に接触し、その他端が鉄心２
２の上端に対向するアーマチュア２６とを備えている。

【０００６】ヒンジばね２５は、ヒンジ部と可動ばね部
２５ａとから形成され、可動ばね部２５ａの先端には、
可動接点２７が設けられている。また、可動接点２７を
挟んで上下に対向する一対の固定接点ばね２８，２８に
は、一対の固定接点２９，２９が設けられており、一対
の固定接点２９，２９には、可動接点２７がヒンジばね
２５の作用によって選択的に接触するようになってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
８−２２３７６５号明細書に開示された電磁継電器、特
開平５−１８２５４５号公報に開示された電磁継電器、
実開昭５９−４７９４８号公報に開示された電磁継電
器、或いは図５に示す従来例に係る電磁継電器は、アー
マチュアと可動接点ばねの係合位置を変更できず、ま
た、メーク側固定接点ばねの先端を拘束することができ
ないため、同一構造の電磁継電器を、ランプ負荷やコン
デンサ負荷等のインラッシュ電流制御用、及びモータ負
荷やソレノイド負荷等のインダクタンス制御用として、
負荷用途に見合った接点寿命の特性をもたせることがで
きないという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、負荷用途に見合った接点
寿命の特性を有する電磁継電器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る電磁継電器は、スプールと、アーマチ
ュアと、ヨークと、ヒンジばねと、可動接点ばねと、固
定接点ばねとを有し、前記可動接点ばねのバネ力と磁気
力との相互作用により対をなす固定接点と可動接点とを
電気的に断続させる電磁継電器であって、前記スプール
は、コイルを巻装したものであり、前記アーマチュア
は、前記スプールの空隙内に挿入されたものであり、前
記ヨークは、前記アーマチュアと組合わされ前記磁気力
を発生させる磁気回路を形成するものであり、前記ヒン
ジばねは、前記アーマチュアと前記ヨークとを磁気的に
接続するものであり、前記可動接点ばねは、前記ヒンジ
ばねと一体に形成され、先端部に前記可動接点を設けた
ものであり、前記固定接点ばねは、一端が前記スプール
に固定され他端が前記可動接点に対向する位置に配置さ
れ、先端部に前記固定接点を設けたものであり、さら
に、前記可動接点ばねは、前記接点に対する支点の位置
を遠近両方向に移動可能であり、前記固定接点ばねは、
前記固定接点を設けた側の端部が選択的に拘束されるも
のである。

【００１０】また、前記固定接点ばねは、固定接点を設
けた側の端部が一面支持されて拘束されたものである。

【００１１】また、前記固定接点ばねは、固定接点を設
けた側の端部が二面支持されて拘束されたものである。

【００１２】また、前記固定接点ばねの固定接点を設け
た側の端部は、前記可動ばねが撓む方向の一端面を前記
スプールに圧着して一面支持されたものである。

【００１３】また、前記固定接点ばねの固定接点を設け
た側の端部は、前記可動ばねが撓む方向の両端面を前記
スプールに圧着して二面支持されたものである。

【００１４】また、前記固定接点ばねの前記固定接点を
設けた側の端部を一面支持した場合、前記可動接点ばね
の支点の位置は、前記接点に対して近ずける方向に設定
したものである。

【００１５】また、前記固定接点ばねの前記固定接点を
設けた側の端部を二面支持した場合、前記可動接点ばね
の支点の位置は、前記接点に対して遠ざける方向に設定
したものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施形態に係る電磁継
電器を示す分解斜視図、図２は、本発明の一実施形態に
係る電磁継電器におけるアーマチュアと可動接点ばねと
の係合位置の関係を示す断面図、図３は、本発明の一実
施形態に係る電磁継電器におけるメーク側固定接点ばね
先端を拘束する構造を示す分解斜視図、図４（ａ），
（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る電磁継電器におけ
るメーク側固定接点ばね先端を拘束する構造を示す正面
図である。

【００１８】図において本発明の一実施形態に係る電磁
継電器は基本的構成として、スプール１と、アーマチュ
ア２と、ヨーク３と、ヒンジばね４と、可動接点ばね５
と、固定接点ばね６とを有し、可動接点ばね５のバネ力
と磁気力との相互作用により対をなす固定接点７と可動
接点８とを電気的に断続させるようになっている。

【００１９】スプール１は、ボビン部１ａの周囲にコイ
ル９が巻装され、コイル９の両端は、スプール１に圧入
固定した２本のコイル端子１０，１０に電気的に接続さ
れている。したがって、コイル９は、２本のコイル端子
１０，１０より通電されて磁気力を発生するようになっ
ている。

【００２０】アーマチュア２は、スプール１の空隙（ボ
ビン部１ａ内）内に挿入されるようになっている。ヨー
ク３、アーマチュア２と組合わされ前記磁気力を発生さ
せる磁気回路を形成するようになっている。

【００２１】ヨーク３は、略コ字形状をなし、スプール
１の下面に嵌合固定され、かつアーマチュア２の両端と
対向して設置されている。

【００２２】ヒンジばね４は、Ｌ型形状に屈曲成形され
てバネ性を有し、ヨーク３の側面に設けた突起３ａに圧
入固定され、ヨーク３から立ち上がり、その立上り部に
アーマチュア２を支持してアーマチュア２をヨーク３と
対向する位置に配置するようになっている。これによ
り、アーマチュア２とヨーク３とは、ヒンジばね４を介
して磁気的に接続される。

【００２３】可動接点ばね５は図２に示すように、ヒン
ジばね４と一体に形成され、先端に可動接点８が設けら
れている。また、可動接点ばね５の基部側には、嵌合孔
５ａが開口され、嵌合孔５ａには、アーマチュア２の突
起２ａが圧入固定され、可動接点ばね５とアーマチュア
２とが一体的に連結されている。

【００２４】したがって、コイル９が通電されると、コ
イル９に発生する磁気力によってアーマチュア２及びヨ
ーク３を含む磁気回路が構成され、ヒンジばね４のバネ
力に抗してアーマチュア２がヨーク３側に磁気吸着さ
れ、可動接点８が可動するようになっている。

【００２５】さらに、可動接点ばね５は、接点（接点
７）８に対する支点の位置を遠近両方向に移動可能に構
成されている。

【００２６】具体的に説明すると、図２に示すように可
動接点ばね５とアーマチュア２とは組をなしており、ア
ーマチュア２には突起２ａが、可動接点ばね５には、嵌
合孔５ａがそれぞれ設けられており、アーマチュア２の
突起２ａと可動接点ばね５の嵌合孔５ａとの圧入固定位
置は、可動接点ばね５が撓む際の支点の位置となるよう
になっている。

【００２７】さらに図２に示すように、組をなす可動接
点ばね５とアーマチュア２とは、組毎に接点８に対する
アーマチュア２の突起２ａと可動接点ばね５の嵌合孔５
ａとの距離ａ1，ａ2が異なって設定されている。

【００２８】具体的には図２に示すように、接点８に対
するアーマチュア２の突起２ａと可動接点ばね５の嵌合
孔５ａとの距離ａ1は、他の組の接点８に対するアーマ
チュア２の突起２ａと可動接点ばね５の嵌合孔５ａとの
距離ａ2と比較して短くなっており、この距離ａ1，ａ2
の相違により、固定接点ばね６の固定接点７を設けた側
の端部を拘束する構成が異なるようになっている。尚、
図２では、２組のアーマチュア２と可動接点ばね５とを
重ねて一体に図示している。

【００２９】固定接点ばね６は図３に示すように、Ｌ型
形状に成形され、下端６ａがスプール１の嵌合溝１１ａ
内に固定されるとともに、突起６ｂが嵌合溝１１ｂ内に
嵌合されて、固定接点ばね６の下端６ａがスプール１に
固定される。

【００３０】固定接点ばね６の上端６ｃは、上方に立ち
上がり、その横方向に伸びる箇所に固定接点７が可動接
点ばね５の可動接点８に対向して設けられている。図３
に示す実施形態では、可動接点ばね５の可動接点８を挟
んで上下に固定接点ばね６の固定接点７を配置したが、
この例に限られるものではない。

【００３１】さらに、固定接点ばね６の上端６ｃの端
部、すなわち固定接点７を設けた側の端部が選択的に拘
束されるようになっている。具体的に説明すると、図３
及び図４に示すように、スプール１には凹陥部１２が設
けられ、図４（ａ）に示すように固定接点ばね６の固定
接点７を設けた側の端部は、可動接点ばね５が撓む方向
（図４中、上下方向）の一端面６ｄをスプール１に圧着
して一面支持されるようなっている。或いは図４（ｂ）
に示すように固定接点ばね６の固定接点７を設けた側の
端部は、可動接点ばね５が撓む方向の両端面６ｄ，６ｅ
をスプール１に圧着して二面支持されるようなってい
る。

【００３２】また、図４（ａ）に示すように、固定接点
ばね６の固定接点７を設けた側の端部を一面支持した場
合、図２に示すように、可動接点ばね５の支点の位置
は、接点８に対して近ずける方向に設定、すなわち距離
ａ1に設定するようになっている。

【００３３】また、図４（ｂ）に示すように、固定接点
ばね６の固定接点７を設けた側の端部を二面支持した場
合、図２に示すように、可動接点ばね５の支点の位置
は、接点８に対して遠ざける方向に設定、すなわち距離
ａ2に設定するようになっている。尚、図３では、固定
接点ばね６の端部を拘束する凹陥部１２は、一方の固定
接点ばね６に対してのみ設けたが、２本の固定接点ばね
６，６に対してそれぞれ設けるようにしてもよい。

【００３４】また、前述した構成要素は、図示しない箱
形カバーにより覆われ、箱形カバーの開口部がベースで
被覆され、箱形カバーとベースとがエポキシ系樹脂で密
閉されるようになっている。

【００３５】次に、本発明の実施形態に係る電磁継電器
の動作について説明する。コイル９が通電されると、コ
イル９に発生する磁気力によってアーマチュア２及びヨ
ーク３を含む磁気回路が構成され、ヒンジばね４のバネ
力に抗してアーマチュア２がヨーク３側に磁気吸着さ
れ、可動接点８が可動する。

【００３６】可動接点８が可動すると、可動接点８が対
をなす固定接点７に接触する。この場合、可動接点ばね
５のバネ力を受けて可動接点８が対をなす固定接点７に
接触するため、可動接点８は固定接点７に圧着する。

【００３７】また、コイル９が消磁されると、ヒンジば
ね４のバネ力によって可動接点８が固定接点７から引き
離されて他の固定接点７に接触する。

【００３８】次に、図２及び図４に示す構成に基づいて
接点７，８の寿命試験を行なった場合を下記の表に示
す。

【００３９】下記の表において、ａ・ｂの組合せは、ａ
1・ｂ1，ａ1・ｂ2，ａ2・ｂ1，ａ2・ｂ2の組を用い、接
点７，８の寿命試験を行なった。

【００４０】ここで、ａ1は図２に示すようにアーマチ
ュア２と可動接点ばね５との係合位置を接点８側に寄せ
て距離をａ1に設定した場合であり、ｂ1は図４（ａ）に
示すように固定接点ばね６の固定接点７を設けた側の端
部における可動接点ばね５が撓む方向の一端面６ｄをス
プール１に圧着して一面支持する場合である。

【００４１】また、ａ2は図２に示すようにアーマチュ
ア２と可動接点ばね５との係合位置を接点から離して距
離をａ2に設定した場合であり、ｂ2は図４（ｂ）に示す
ように固定接点ばね６の固定接点７を設けた側の端部に
おける可動接点ばね５が撓む方向の二端面６ｄ，６ｅを
スプール１に圧着して二面支持する場合である。

【００４２】図２及び図３を参照して、実験データに基
づき本発明の実施例について詳細に説明する。

【００４３】 前記＊１は、Ｐ／Ｗモータをロックし、その負荷電流を
２０Ａに設定して、接点寿命試験を行なった場合であ
る。前記＊２は、タングステンランプを用い、その消費
電力を１０８Ｗ，負荷電流を５５Ａに設定して、接点寿
命試験を行なった場合である。

【００４４】アーマチュア２と可動接点ばね５の係合位
置をヒンジ方向に寄せ（ａ2）、メーク側固定接点ばね
６の両端面６ｄ，６ｅをスプール１に設けた凹陥部１２
の上下両側で拘束（ｂ2）した本発明の実施例１は、ラ
ンプ負荷やコンデンサ負荷等のインラッシュ電流制御に
適している。

【００４５】ランプ負荷はランプの突入電流が、またコ
ンデンサ負荷は大容量コンデンサの放電電流が接点閉成
時に流れる。この場合、接点の寿命に大きく関与するの
が接点閉成時の接点チャッタである。ランプの突入電流
やコンデンサの放電電流のピーク値は非常に大きく、こ
のピーク近傍で接点チャッタにより接触点が一時的に開
離すると、アークが発生し、その発生熱により接点表面
は加熱され接点溶着や接点表面の突起や穴の形成による
接点ロッキング等の障害を起こす。

【００４６】そのため、アーマチュア２と可動接点ばね
５の係合位置をヒンジ側に寄せ（ａ2）、可動接点ばね
５のメーク側スティフネスを下げることで応力を低減さ
せ、メーク側固定接点ばね６の両端面６ｄ，６ｅをスプ
ール１に設けた凹陥部１２の上下両側で拘束し、可動接
点の衝突を吸収し、接点チャッタを低減させることがで
きる。

【００４７】次に、アーマチュア２と可動接点ばね５の
係合位置を接点方向に寄せ（ａ1）、メーク側固定接点
ばね６の端面６ｄをスプール１に設けた凹陥部１２の上
側で拘束（ｂ1）した本発明の実施例２は、モータ負荷
やソレノイド負荷等のインダクタンス制御に適してい
る。

【００４８】モータ負荷等においても、接点閉成時の接
点チャッタによるは、ランプ負荷と同様である。しか
し、ランプ負荷に比べて、その電流値が小さく、また、
接点開離時のアークの影響が大きいことから、ランプ負
荷とは違った組合せが必要である。

【００４９】接点開離時のアークの発生を低減するため
には、アーマチュア２と可動接点ばね５の係合位置を接
点方向に寄せ（ａ1）、可動接点ばね５のメーク側ステ
ィフネスを上げて接触力を増加させ、メーク側固定接点
ばね６の端面６ｄをスプール１に設けた凹陥部１２の上
側で拘束し、可動接点開離時の動作を速やかに行うよう
にして、アークの発生を低減することができる

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ーマチュアと可動接点ばねの係合位置、及び固定接点ば
ねの端部拘束との組合せを接点負荷の用途に応じて使い
分けることにより、最適な接点寿命特性をもつ電磁継電
器を提供することができる。

【００５１】さらに、アーマチュアと可動接点ばねの係
合位置、及び固定接点ばねの端部拘束との関係を自由に
組み換えることができ、接点負荷の用途に応じた寿命特
性を得ることができる。

【００５２】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適
宜変更され得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電磁継電器を示す分
解斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る電磁継電器における
アーマチュアと可動接点ばねとの係合位置の関係を示す
断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る電磁継電器における
メーク側固定接点ばね先端を拘束する構造を示す分解斜
視図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る
電磁継電器におけるメーク側固定接点ばね先端を拘束す
る構造を示す正面図である。

【図５】従来例に係る電磁継電器を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ スプール ２ アーマチュア ３ ヨーク ４ ヒンジばね ５ 可動接点ばね ６ 固定接点ばね ７ 固定接点 ８ 可動接点 ９ コイル １０ コイル端子 １１ａ，１１ｂ 嵌合溝 １２ 凹陥部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプールと、アーマチュアと、ヨーク
   と、ヒンジばねと、可動接点ばねと、固定接点ばねとを
   有し、前記可動接点ばねのバネ力と磁気力との相互作用
   により対をなす固定接点と可動接点とを電気的に断続さ
   せる電磁継電器であって、 前記スプールは、コイルを巻装したものであり、 前記アーマチュアは、前記スプールの空隙内に挿入され
   たものであり、 前記ヨークは、前記アーマチュアと組合わされ前記磁気
   力を発生させる磁気回路を形成するものであり、 前記ヒンジばねは、前記アーマチュアと前記ヨークとを
   磁気的に接続するものであり、 前記可動接点ばねは、前記ヒンジばねと一体に形成さ
   れ、先端部に前記可動接点を設けたものであり、 前記固定接点ばねは、一端が前記スプールに固定され他
   端が前記可動接点に対向する位置に配置され、先端部に
   前記固定接点を設けたものであり、 さらに、前記可動接点ばねは、前記接点に対する支点の
   位置を遠近両方向に移動可能であり、 前記固定接点ばねは、前記固定接点を設けた側の端部が
   選択的に拘束されるものであることを特徴とする電磁継
   電器。
2. 【請求項２】 前記固定接点ばねは、固定接点を設けた
   側の端部が一面支持されて拘束されたものであることを
   特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
3. 【請求項３】 前記固定接点ばねは、固定接点を設けた
   側の端部が二面支持されて拘束されたものであることを
   特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
4. 【請求項４】 前記固定接点ばねの固定接点を設けた側
   の端部は、前記可動ばねが撓む方向の一端面を前記スプ
   ールに圧着して一面支持されたものであることを特徴と
   する請求項２に記載の電磁継電器。
5. 【請求項５】 前記固定接点ばねの固定接点を設けた側
   の端部は、前記可動ばねが撓む方向の両端面を前記スプ
   ールに圧着して二面支持されたものであることを特徴と
   する請求項３に記載の電磁継電器。
6. 【請求項６】 前記固定接点ばねの前記固定接点を設け
   た側の端部を一面支持した場合、前記可動接点ばねの支
   点の位置は、前記接点に対して近ずける方向に設定した
   ものであることを特徴とする請求項２に記載の電磁継電
   器。
7. 【請求項７】 前記固定接点ばねの前記固定接点を設け
   た側の端部を二面支持した場合、前記可動接点ばねの支
   点の位置は、前記接点に対して遠ざける方向に設定した
   ものであることを特徴とする請求項３に記載の電磁継電
   器。