WO2012124174A1 - 電磁継電器 - Google Patents

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WO2012124174A1
WO2012124174A1 PCT/JP2011/057282 JP2011057282W WO2012124174A1 WO 2012124174 A1 WO2012124174 A1 WO 2012124174A1 JP 2011057282 W JP2011057282 W JP 2011057282W WO 2012124174 A1 WO2012124174 A1 WO 2012124174A1
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WO
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contact
terminal
electromagnetic relay
press
base
Prior art date
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PCT/JP2011/057282
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French (fr)
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司 山下
哲夫 新開
桝井　保幸
将之 野田
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オムロン株式会社
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    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
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    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
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    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
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    • H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H9/443—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic relay.
  • an electromagnetic block formed by winding a coil around an iron core via a spool is excited and demagnetized to rotate a movable iron piece that is rotatably supported by a yoke crimped to the iron core.
  • a movable contact is opened and closed with a fixed contact of a fixed contact piece arranged opposite to the contact piece by driving the contact piece (see, for example, Patent Document 1).
  • a permanent magnet is arranged above the contact opening / closing part and a magnetic field is generated between the contacts. The arc is extinguished early.
  • an object of the present invention is to provide an electromagnetic relay having a small and inexpensive arc extinguishing function that can extinguish an arc generated when a contact is opened and closed at an early stage.
  • Electromagnetic relay A contact opening / closing portion having a contact set consisting of a pair of contacts that can be contacted and separated;
  • Arc extinguishing composed of a connecting member formed by connecting opposing walls arranged in a direction perpendicular to the contact / separation direction of the contact via an intermediate portion, and a permanent magnet arranged in an opposing part of the opposing wall A member, It is set as the structure provided with.
  • the magnetic field generated from the permanent magnet forms a closed loop through a connecting member having a higher magnetic permeability than the surrounding atmosphere. Therefore, the magnetic flux can be concentrated at the contact opening / closing position. As a result, the influence of the magnetic field by the arc extinguishing member can be sufficiently applied to the arc current generated when the contact is opened and closed, and the arc current can be sufficiently extended upward to extinguish the arc early. it can.
  • the arc extinguishing member can be completely insulated from the contact opening / closing portion and the electromagnet block which are internal components.
  • the polarity of the opposing surface of each permanent magnet and the direction in which the arc current generated when the contacts are opened and closed are determined so that the arc current can generate a force that shifts toward the intermediate portion of the connecting member. Is preferred.
  • This configuration makes it possible to extinguish arcs by deforming the arc current to a position where the arc current is most unlikely to be adversely affected.
  • the contact opening / closing unit includes a pair of movable contact pieces and a pair of fixed contact pieces provided with fixed contacts that face each other so that the movable contacts of the movable contact pieces can come in contact with and separate from each other. It is preferable that a connection terminal for electrically connecting one of the movable contact pieces and one of the fixed contact pieces is provided.
  • the base block includes a first base portion having the contact pieces and the electromagnet block, and a second base having tab terminals respectively connected to the contact pieces and coil terminals of the electromagnet block. preferable.
  • connection position can be freely set by the tab terminal even if the part composed of other parts is an existing one by simply adding the second base part.
  • connection member is arranged around the contact opening / closing position, and the permanent magnet is arranged at the opposite portion, so that the magnetic field generated from the permanent magnet is effectively concentrated on the contact opening / closing position. be able to. For this reason, even if an arc current is generated when the contact is opened and closed, the arc current can be deformed upward by a magnetic field and extinguished quickly.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1.
  • A) is a perspective view which shows the state which looked at the 1st base part from the upper side
  • (b) is a perspective view which shows the state which looked at the 1st base part from the lower side. It is a disassembled perspective view of a 2nd base part and a tab terminal. It is a perspective view which shows the state which looked at FIG. 6 from the downward side.
  • FIG. 9 It is a perspective view which shows the connection state of a movable contact piece, a fixed contact piece, a coil terminal, a connection terminal, and a tab terminal. It is a disassembled perspective view of the electromagnet block and movable iron piece shown in FIG. It is a perspective view which shows the state which looked at FIG. 9 from the other side. It is a fragmentary perspective view which shows the relationship between the force which acts on an arc current, the direction of a magnetic field, and an arc current. It is sectional drawing at the time of contact closing which shows the state which removed the case from FIG. It is sectional drawing at the time of contact opening which shows the state which removed the case from FIG.
  • This electromagnetic relay is generally a base block 1 provided with an electromagnet block 2, a contact opening / closing part 3, and a movable iron piece 4 and covered with a case 5.
  • the base block 1 includes a first base portion 6 and a second base portion 7. (Hereinafter, the direction extending in the longitudinal direction along the long side will be described as the X axis, the direction extending in the short direction along the short side as the Y axis, and the direction extending in the height direction as the Z axis).
  • the first base portion 6 is formed into a rectangular shape in plan view by molding a synthetic resin material.
  • the first mounting portion is provided at two locations in the longitudinal direction (XX ′ direction). 8 and the second mounting portion 9 are juxtaposed.
  • the first mounting portion 8 is for mounting an electromagnet block 2 to be described later, and is formed with a pedestal portion 10 bulging upward except for the peripheral edge portion.
  • a recess 11 extending in the short direction (YY ′ direction) is formed on one end side (X direction side) of the pedestal portion 10.
  • Positioning recesses 12 that are deeper are formed at both ends of the recess 11.
  • a guide protrusion 66 formed on a spool 52 of the electromagnet block 2 described later is positioned in the positioning recess 12.
  • a through hole 29 a through which the connection terminal portion 70 of the coil terminal 67 is inserted is formed on the bottom surface of the positioning recess 12.
  • Coil terminal holes 13 extending in the longitudinal direction (XX ′ direction) and penetrating through the upper and lower surfaces are formed on both sides of the recess 11 (near the outside of each positioning recess 12).
  • a guide portion 14 is formed at a central portion of the first base portion 6 at a boundary portion with the second mounting portion 9.
  • the guide portion 14 is composed of a pair of guide walls 15 provided to face in the short direction (YY ′ direction) and an insulating wall 16 connecting them.
  • a guide groove 17 extending in the vertical direction is formed on the opposing surface of the guide wall 15. Both guide grooves 17 guide both side portions of a yoke 55 described later.
  • a pair of protrusions 18 and recesses 19 are formed in the region surrounded by the guide wall 15 and the insulating wall 16 at a predetermined interval in the lateral direction (YY ′ direction). The hinge spring is guided by the protrusion 18 and the recess 19.
  • the second mounting portion 9 is for mounting the contact opening / closing portion 3 and is formed with recesses 21a and 21b that are partitioned in the short direction (YY ′ direction) by the ridge portion 20, respectively.
  • recesses 21a and 21b slit-shaped first terminal holes 22a and 22b are formed along the guide wall 15 so as to open on the upper and lower surfaces, respectively.
  • a movable contact piece 79 described later is press-fitted into each first terminal hole 22a, 22b.
  • the second mounting portion 9 has a thick portion 23 on one end side (X ′ direction side).
  • the thick portion 23 is provided with a groove 23a extending in the longitudinal direction (XX ′ direction) in the central portion, and each of the two divided portions has a slit-like second terminal hole 24a along the short direction (YY ′ direction). , 24b are formed so as to open on the upper and lower surfaces, respectively.
  • a fixed contact piece 78 described later is press-fitted and fixed in each of the second terminal holes 24a and 24b.
  • the second base portion 7 is formed in a rectangular shape in plan view by molding a synthetic resin material in the same manner as the first base portion 6.
  • a rectangular recess 26 surrounded by the peripheral wall 25 is formed on the upper surface of the second base portion 7 so that the lower surface portion of the first base portion 6 is placed thereon.
  • a vertically long recess 27 for arranging the connection terminal 39 and four through holes 28a to 28d are formed.
  • connection terminal portion 70 of the coil terminal 67 is inserted into the two through holes 28a and 28b, and the terminal portion 79d of one movable contact piece 79 and the one fixed contact piece are inserted into the remaining two through holes 28c and 28d.
  • 78 terminal portions 78b are respectively inserted.
  • protrusions 29 a, 29 b, and 29 c are formed on both sides of the second base portion 7 along the outer surface of the peripheral wall 25. Press-fitting holes 30a, 30b, and 30c are formed in the protrusions 29a, 29b, and 29c.
  • the press-fit portion 41b of the first tab terminal 41 and the press-fit portion 42b of the second tab terminal 42 are respectively press-fitted into the press-fit holes 30a and 30b on each of the two sides, and the third tab is inserted into each remaining press-fit hole 30c.
  • the press-fit portion 45b of the terminal 46 and the press-fit portion 46b of the fourth tab terminal 45 are press-fitted, respectively.
  • first concave portion 31, second concave portion 32, third concave portion 34, second concave portion 34, 4 recesses 35) are respectively formed.
  • the two concave portions are for the first tab terminal 41 and the second tab terminal 42 connected to the coil terminal 67.
  • the two press-fitting holes 30a and 30b are opened along the side edge portions on both ends of the first recess 31 and the second recess 32, and the connection terminal portion 70 of the coil terminal 67 is formed in the center portion on the other end side.
  • the protruding through holes 28a and 28b are opened.
  • inclined surfaces 31 a and 32 a that gradually become deeper from the side edge portion of the second base portion 7 are formed on a part of the inner surface in the vicinity of the through holes 28 a and 28 b.
  • the third recess 34 is for the third tab terminal 46 connected to the movable contact piece 79, and the fourth recess 35 is for the fourth tab terminal 45 connected to the fixed contact piece 78. is there.
  • the press-fitting hole 30c is opened at one end side of the third recess 34, and the press-fitting part 46b of the third tab terminal 46 is press-fitted.
  • a slit-shaped guide recess 37 is formed in succession to the press-fitting hole 30c, with which the stopper portion 46d of the third tab terminal 46 abuts.
  • a through hole 28c through which the terminal portion 79d of one movable contact piece 79B is inserted is opened in the central portion on the other end side of the third recess 34.
  • An inclined surface 34a is formed on a part of the inner surface near the through hole 28c.
  • a press-fitting hole 30 c into which the press-fitting part 45 d of the fourth tab terminal 45 is press-fitted is open at one end side of the fourth recess 35.
  • a slit-shaped guide recess 38 with which the stopper portion 45d of the fourth tab terminal 45 abuts is formed continuously with the press-fitting hole 30d.
  • a through hole 28d through which the terminal portion 78b of one fixed contact piece 78A is inserted is opened at the other end side central portion of the fourth recess 35.
  • a part of the fourth recess 35 is open to the side surface of the second base portion 7.
  • connection terminal 39 is made of a conductive plate having both ends formed in an arc shape, and through holes 40a and 40b are formed at both ends.
  • the terminal portions 79d of the remaining movable contact piece 79A and the terminal portions 78b of the remaining fixed contact piece 78B are inserted into the through holes 40a and 40b, respectively, and are electrically connected to each other by soldering.
  • the first tab terminal 41 and the second tab terminal 42 are plate-shaped members made of a conductive material, and are a pair of press-fit portions that protrude from the terminal portions 41 a and 42 a and both sides of the upper edge thereof. It is comprised by the connection parts 41c and 42c bent at right angle with respect to the terminal parts 41a and 42a between 41b and 42b.
  • the press-fit portions 41 b and 42 b are press-fitted into the press-fit holes 30 a and 30 b of the second base portion 7 so that the first tab terminal 41 is fixed to the second base portion 7.
  • the tip portions of the connecting portions 41c and 42c are disk-shaped, and through holes 41d and 42d are formed at the centers thereof.
  • the connection terminal portion 70 of the coil terminal 67 is inserted into the through holes 41d and 42d, and is electrically connected to each other by soldering.
  • the 3rd tab terminal 46 and the 4th tab terminal 45 are the plate-shaped things which consist of an electroconductive material, and it is the same as the terminal part 45a, 46a and the press-fit part 45b, 46b which protrudes narrowly from the upper edge.
  • the connecting portions 45c and 46c are bent at a right angle from the upper edge, and the stopper portions 45d and 46d protrude to the side opposite to the connecting portions 45c and 46c.
  • the press-fit portions 45 b and 46 b are press-fitted into the press-fit holes 30 c of the second base, and the third tab terminal 46 and the fourth end terminal 46 are fixed to the second base portion 7.
  • connection portions 45c and 46c are disk-shaped, and through holes 45e and 46e are formed at the centers thereof, respectively.
  • the terminal portions 79d of one movable contact piece 79B and the terminal portions 78b of one fixed contact piece 78A are inserted into the through holes 45e and 46e, and are electrically connected to each other by soldering.
  • the stopper portions 45d and 46d are positioned in contact with the bottom surfaces of the guide concave portions 37 and 38 that are continuous with the press-fitting hole 30c.
  • Electromagnet block 2 The electromagnet block 2 is obtained by winding a coil 53 around an iron core 51 via a spool 52 as shown in FIGS. 9 and 10.
  • the iron core 51 is made of a magnetic material in a rod shape, and has a bowl-shaped magnetic pole portion 54 formed at the lower end portion, and a yoke 55 is crimped and fixed at the upper end portion.
  • the spool 52 is obtained by molding a synthetic resin material, and has a cylindrical body portion 57 that forms a center hole 56, and flange portions (upper end side flange portion 58 and lower end side flange portion) formed at both upper and lower ends thereof. Part 59).
  • the upper end flange 58 has a relief groove 60 formed on the upper surface, and a central hole 56 is opened there. One end of a yoke 55 described later is disposed in the escape groove 60. A central hole 56 is opened in the lower end side flange 59, from which the iron core 51 can be inserted.
  • Terminal mounting portions 61 projecting downward are formed on both side portions of the lower end side flange portion 59, and a groove portion is formed with the bottom surface of the lower end side flange portion 59.
  • Terminal holding holes 62 are respectively formed in the terminal attaching portions 61.
  • Each terminal holding hole 62 has a substantially T-shaped cross section, and includes a terminal fixing portion 62a into which a press-fitting bulging portion 67a of a coil terminal 67 described later is press-fitted, and an escape portion 62b through which the connection terminal portion 70 is inserted.
  • a coil winding portion 68 of the coil terminal 67 that is press-fitted and fixed in the terminal holding hole 62 protrudes from the upper step portion of each terminal mounting portion 61.
  • the lower end side flange portion 59 is formed with a guide groove 65 that extends from the body portion 57 to the side end surface and communicates with one upper side step portion of the terminal attachment portion 61.
  • One end side (winding start side) of the coil 53 wound around the trunk portion 57 is disposed in the guide groove 65, and is wound around the coil winding portion 68 of the coil terminal 67.
  • a pair of guide protrusions 66 are provided on the bottom surface of the lower end side flange 59 at a predetermined interval. These guide protrusions 66 are positioned in the positioning recess 12 of the first base portion 6 and serve to position the spool 52, that is, the electromagnet block 2 with respect to the base block 1.
  • the coil terminal 67 is made of a conductive material in a flat plate shape, and a press-fitting bulge portion 67a that bulges to the opposite surface by pressing is formed at the center portion and both sides thereof.
  • a coil winding portion 68 that protrudes in the horizontal direction from the upper end edge of the coil terminal 67 and an inclined protrusion 69 that protrudes obliquely downward are formed. From the vicinity of the coil winding portion 68, a connection terminal portion 70 that protrudes downward from the side protrudes.
  • the connection terminal portion 70 protrudes from the lower end side flange portion 59 of the spool 52.
  • the coil 53 is wound around the body 57 of the spool 52, and then an insulating sheet 71 is attached to the outer peripheral surface.
  • One end portion of the coil 53 is disposed in the guide groove 65 of the spool 52, and after winding the spool 52 around the body portion 57, both end portions are wound around the coil winding portions 68 of the respective coil terminals 67 and soldered.
  • a yoke 55 is caulked and fixed to one end of the iron core 51.
  • the yoke 55 is formed by bending a magnetic material so as to be substantially L-shaped.
  • an opening portion 55a for inserting and fixing the one end portion of the iron core 51 is formed.
  • the other end of the yoke 55 is wide, and protrusions 72 are formed on both sides of the lower end.
  • a movable iron piece 4 which will be described later is located between the projecting portions 72, and one corner portion functions as a fulcrum for rotatably supporting the movable iron piece 4.
  • the hinge spring 44 is a fork-like plate-shaped spring material, and a positioning arm portion 74 on both sides and an elastic support portion 75 in the central portion protrude from the connecting portion 73 on one side. ing.
  • a guide portion 76 protrudes from the connecting portion 73 on the side opposite to the elastic support portion 75.
  • the positioning arm portion 74 is gradually inclined upward toward the tip, and the tip portion is a locking portion 77 that is bent downward and then obliquely upward.
  • the locking portion 77 is positioned by a projection 18 and a concave portion 19 formed on the upper surface of the first base portion 6, and guides the rotation fulcrum of the movable iron piece 4 from below.
  • the elastic support portion 75 gradually goes obliquely upward from the connecting portion 73 and bends further upward from the intermediate portion to support the movable iron piece 4 so as to be rotatable.
  • the guide part 76 abuts on the lower surface of the attracted part 88 of the movable iron piece 4 and regulates the rotation range when the guide part 76 is separated from the magnetic pole part 54 of the iron core 51.
  • the contact opening / closing unit 3 includes a fixed contact piece 78 and a movable contact piece 79 obtained by pressing a conductive material such as copper into a plate shape.
  • the fixed contact piece 78 includes a press-fit portion 78a, a terminal portion 78b extending downward from the press-fit portion 78a, and a contact piece portion 78c extending upward from the press-fit portion 78a.
  • the press-fitting portion 78a is formed with a bulging portion 78d that bulges from one side by press working.
  • the bulging portion 78d can be press-fitted into the second terminal holes 24a and 24b of the first base portion 6.
  • a through hole 78e is formed at the upper end of the contact piece 78c, and a fixed contact 80 is fixed by caulking there.
  • the movable contact piece 79 includes a press-fit portion 79a and a contact piece portion 79b that is crimped and fixed to the press-fit portion 79a and extends upward.
  • the press-fit portion 79a is bent in a crank shape, and a bulging portion 79c is formed in a wide portion, and a narrower terminal portion 79d is formed on the lower side thereof.
  • the bulging portion 79 c is press-fitted into the terminal hole 22 a of the first base portion 6.
  • the terminal portion 79 d of one movable contact piece 79 is inserted from the first base portion 6 into the through hole 28 c of the second base portion 7 and protrudes into the third recess 34, and the other terminal portion 79 d is connected to the connection terminal 39.
  • the contact piece 79b is formed thinner than the press-fit portion 79a so as to be easily elastically deformed, and is bent and extends obliquely from the vicinity of the press-fit portion 79a.
  • a through hole 79e is formed at the upper end of the contact piece 79b, and a movable contact 81 is fixed by caulking there.
  • the movable contact piece 79 includes a fixed contact piece 78 in which the movable contact 62 is press-fitted into the second terminal holes 24a and 24b in a state in which the press-fit portion 79a is press-fitted into the first terminal holes 22a and 22b of the first base portion 6. It faces the fixed contact 81 so as to be able to contact and separate.
  • the movable iron piece 4 is formed by pressing a plate-like magnetic material into a substantially L shape by pressing.
  • One end side of the movable iron piece 4 is a portion to be attracted 88 that is attracted to the magnetic pole portion 54 of the iron core 51.
  • the tip and base of the suctioned portion 88 are narrow, and interference between the guide projection 66 formed on the bottom surface of the spool 52 and the projection 72 formed on the lower end of the yoke 55 is avoided. .
  • An opening 89 is formed on the other end side of the movable iron piece 4.
  • through holes 90 are formed at two locations in the upper part of the opening 89, and the protrusion 93 a of the card member 65 is integrated by heat crimping.
  • slits 91 are formed on both sides of the heat caulking position, and when the concave portion 92 is formed to prevent the resin from protruding during the heat caulking, lateral deformation at the portion is allowed. Provides a space to do.
  • the card member 65 is made of a synthetic resin material, and a depression 93 in which the upper end side of the movable iron piece 4 is disposed is formed on one surface.
  • Protrusions 93a are formed at two locations in the upper and lower portions of the recess 93, and these are used for heat caulking after being inserted into the through hole 90 of the movable iron piece 4.
  • three rows of first ribs 94 extending in the vertical direction are formed on the other surface of the card member.
  • the upper ends of the first ribs 94 are connected to each other by a connecting wall 95, and protrusions 96 are formed in pairs on the left and right sides from the front edge of the first rib 94 toward the front.
  • the upper end portion of the movable contact piece 79 is guided between each pair of protrusions 18 and is pressed against the front end portion of the connecting wall 95.
  • a first shielding wall 97 that protrudes forward is formed at the upper end of the card member 65, and a second shielding wall 98 that protrudes forward and then extends downward is formed at the lower end.
  • the case 5 is made of a synthetic resin material in a box shape with an open bottom surface. Resin sealing holes 99 are formed in the upper corners of the case 5. The resin sealing hole 99 is heat sealed after sealing the fitting portion between the base block 1 and the case 5. On the upper surface edge of the case 5 (on the side opposite to the resin sealing hole 99), slit-shaped recesses 100 are formed on both sides. A recess 101 that is recessed from the upper surface is formed between the recesses 100, and a protrusion 102 is formed at the center of the upper surface.
  • 5a is an attachment part for screwing and fixing an electromagnetic relay.
  • An arc extinguishing member 103 is attached to the case 5 using the recess 100 and the recess 101.
  • the arc extinguishing member 103 includes a pair of permanent magnets 104a and 104b arranged at predetermined intervals to extinguish the arc, and a connecting member 105 made of a magnetic material for magnetically connecting the permanent magnets 104a and 104b. It consists of
  • the permanent magnets 104a and 104b have a substantially rectangular parallelepiped shape, and are arranged so that the opposing surfaces have different polarities when attached to the inner surfaces of the opposing walls 106 of the connecting member 105.
  • the polarity of the facing surface may be set so that the direction of the force acting on the arc current is directed to the intermediate wall 107 side of the connecting member 105 described later according to the difference in the direction of current flow between the contacts.
  • the connecting member 105 is a plate-like magnetic material bent by pressing so that both end sides face each other. Permanent magnets 104a and 104b are attracted and fixed to the inner surface of each facing wall 106 by their own magnetic force. The magnetic flux generated from one of the permanent magnets 104a and 104b forms a closed loop as a magnetic circuit that returns from the other permanent magnet 104a and 104b via the connecting member 105.
  • the arc extinguishing member 103 not only the pair of permanent magnets 104a and 104b but also the connecting member 105 for magnetically connecting them is provided. For this reason, the magnetic circuit used as a closed loop is formed and it becomes difficult to generate magnetic flux leakage. As a result, even if an arc is generated when the contact is opened and closed, the arc is extended in a direction perpendicular to the direction in which the arc current flows according to the Fleming left-hand rule, and is extinguished in a short time.
  • the coil 53 is wound around the trunk portion 57 of the spool 52, and the coil terminal 67 is press-fitted and fixed in the terminal holding hole 62 of the lower end side flange portion 59. Both ends of the coil 53 are wound around the coil winding portion 68 of the coil terminal 67 and soldered. Further, the iron core 51 is inserted into the center hole 56 of the spool 52 from the lower end side, and the yoke 55 is caulked and fixed to a portion protruding from the upper end. Thereby, the electromagnet block 2 is completed.
  • the completed electromagnet block 2 is mounted on the first base portion 6.
  • the card member 65 is attached to the first mounting portion 8 of the first base portion 6 together with the movable iron piece 4 and the hinge spring 44. That is, the locking portion 77 of the hinge spring 44 is positioned in the protrusion 18 and the recess 19 of the first base portion 6.
  • the movable iron piece 4 is arrange
  • the electromagnet block 2 is fixed to the first base portion 6 by positioning the guide protrusion 66 in the positioning recess 12, inserting both ends of the yoke 55 into the guide groove 17, and press-fitting the coil terminal 67 into the coil terminal hole 13. To do. Thereby, the movable iron piece 4 is rotatably supported by the lower end corner portion of the yoke 55.
  • the bottom surface of the projecting portion 72 of the yoke 55 and the bottom surface of the terminal mounting portion 61 of the spool 52 are in contact with the top surface of the base portion 10 of the first base portion 6.
  • a gap in which the movable iron piece 4 is rotatable is formed between the upper surface of the base portion 10 of the first base portion 6 and the magnetic pole portion 54 of the iron core 51 exposed at the lower end portion of the spool 52.
  • the shielding wall 70 of the card member 65 integrated with the movable iron piece 4 is disposed beyond the insulating wall 16 of the base block 1.
  • the guide wall 15 and the insulating wall 16 of the base block 1 and the shielding walls 97 and 98 of the card member 65 sufficiently ensure insulation between the electromagnet block 2 and the contact opening / closing part 3.
  • the contact opening / closing part 3 is attached to the first base part 6.
  • the terminal part 79d of the movable contact piece 79 is inserted into the first terminal holes 22a and 22b, and the press-fitting part 79c is press-fitted and fixed.
  • the upper end portion of the movable contact piece 79 is sandwiched between the projections 96 of the card member 65 that has been previously mounted, and is brought into pressure contact with the connecting portion 73.
  • the elastic force of the movable contact piece 79 acts on the movable iron piece 4, and the movable iron piece 4 is positioned at the initial position where the attracted part 88 is separated from the magnetic pole part 54 of the iron core 51.
  • the terminal portion 78b of the fixed contact piece 78 is inserted into the second terminal holes 24a and 24b of the first base portion 6, and the press-fit portion 78a is press-fitted and fixed.
  • the fixed contact piece 78 faces the movable contact piece 79 at a predetermined interval, and the movable contact 81 can be brought into contact with and separated from the fixed contact 80.
  • one movable contact piece 79A protruding from the bottom surface of the first base portion 6 and one fixed contact piece 78B are connected by the connection terminal 39. That is, the terminal part 79d of one movable contact piece 79A and the terminal part 78b of one fixed contact piece 78B are inserted into the through holes 40a and 40b of the connection terminal 39, respectively, and are electrically connected by soldering.
  • the second base part 7 to which the tab terminals 41, 42, 45, 46 are fixed is mounted on the first base part 6.
  • the press-fit portions 41b, 42b, 45b, 46b of the tab terminals 41, 42, 45, 46 are press-fitted into the press-fit holes 29a-29c of the second base portion 7, respectively. To do.
  • connection portions 41c, 42c, 45c, 46c of the tab terminals 41, 42, 45, 46 are arranged in the recesses 31, 32, 34, 35 formed on the bottom surface of the first base portion 6, and each connection
  • the through holes 41d, 42d, 45c, and 46e of the portions 41c, 42c, 45c, and 46c coincide with the positions of the through holes 28a to 28d of the second base portion 7.
  • the lower end portion of the first base portion 6 is fitted and integrated into the rectangular recess 26 of the second base portion 7.
  • the terminal portion 47 of the coil terminal 67 is inserted into the through hole 41 d of the first tab terminal 41 and the through hole 42 d of the second tab terminal 42.
  • the terminal portion 79 d of the movable contact piece 79 is inserted into the through hole 45 e of the third tab terminal 46
  • the terminal portion 78 b of the fixed contact piece 78 is inserted into the through hole 46 e of the fourth tab terminal 45. Therefore, the terminal portions 78b and 79d of the contact pieces 78B and 79A inserted through the through holes 28a to 28d are electrically connected by soldering.
  • the arc extinguishing member 103 is attached to the case 5.
  • each of the concave portions 100 formed in the case 5, with the permanent magnets 104 a and 104 b attached to the opposing wall 106 of the connecting member 105. 104b is respectively inserted.
  • the connecting member 105 is fixed to the case 5 by heat caulking.
  • the case 5 to which the arc extinguishing member 103 is attached is put on the base block 1, and the fitting portion of both is sealed.
  • the internal space may be sealed by thermally sealing the resin sealing hole 99.
  • the resin sealing hole 99 can be left open and the internal space can be used in communication with the surrounding atmosphere.
  • the other components except for the second base can be used as they are, with almost no change in the configuration used conventionally.
  • the 2nd base part 7 it can be set as the electromagnetic relay corresponding to another form.
  • the connection terminal 39 is provided to connect the movable contact piece 79 and the fixed contact piece 78 so that the contact points are opened and closed at two locations along the same electric circuit.
  • the four tab terminals 41, 42, 45, 46 it is possible to freely set the electrical connection position to other components (for example, a printed circuit board) of the electromagnetic relay.
  • the attracted portion 88 is made to be an iron core around the fulcrum supported by the yoke 55 by the elastic force of the movable contact pieces 79A and 79B. It is located at an initial position away from the magnetic pole portion 54 of the 51. Therefore, the movable contact 81 maintains an open state separated from the fixed contact 80.
  • the movable iron piece 4 When the coil 53 is energized and the electromagnet block 2 is energized, the movable iron piece 4 is attracted to the attracted portion 88 by the magnetic pole portion 54 of the iron core 51 and resists the urging force of the movable contact pieces 79A and 79B, as shown in FIG. Then rotate. Thereby, the movable contact pieces 79 ⁇ / b> A and 79 ⁇ / b> B are elastically deformed, and the movable contact 81 is closed to the fixed contact 80 of the fixed contact piece 78.
  • the movable iron piece 4 loses the attractive force of the iron core 51 and rotates by the elastic force of the movable contact pieces 79A and 79B, as shown in FIG. Then, the movable contact 81 is separated from the fixed contact 80.
  • the magnetic flux generated from the N pole of one permanent magnet 104 a reaches the S pole of the other permanent magnet 104 b and returns to the S pole of one permanent magnet 104 a through the connection member 105.
  • the connection member 105 is provided as compared with the case where only the permanent magnets 104a and 104b are disposed, the magnetic flux density at the contact opening / closing position can be improved by 53.3%.
  • a force was applied to the generated arc in a direction perpendicular to the contact opening direction, and this arc was greatly extended and extinguished rapidly.
  • the magnetic poles of the permanent magnets 104a and 104b are set to have different polarities on the opposing surfaces so that a magnetic flux direction that can deform the arc toward the intermediate wall 107 side of the connecting member 105 is obtained. In other words, the arc is more reliably extinguished by deforming the arc toward the intermediate wall 107 side of the connecting member 105.

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Abstract

　接離可能な一対の接点からなる接点組を有する接点開閉部３と、接点開閉部３を駆動して接点を開閉させる電磁石ブロック２と、接点の接離方向とは直交する方向に配置される対向壁１０６を、中間部を介して連続させてなる接続部材１０５と、対向壁１０６の対向部分に配置される永久磁石１０４とからなるアーク消弧部材１０３とを備える。

Description

電磁継電器
　本発明は、電磁継電器に関するものである。
　従来、電磁継電器として、鉄心にスプールを介してコイルを巻回してなる電磁石ブロックを励磁・消磁することにより、鉄心に加締固定したヨークに回動可能に支持した可動鉄片を回動させ、可動接触片を駆動することにより、可動接点を、対向して配置した固定接触片の固定接点に開閉するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
　この電磁継電器では、接点開閉部の上方側に永久磁石を配置し、接点間に磁界を発生させることにより、接点開閉時にアーク電流が発生した場合には、このアーク電流を側方に伸長させて早期に消弧させるようにしている。
　しかしながら、前記従来の電磁継電器では、接点開閉部の上方側に配置した単一の永久磁石によって磁界を発生させるようにしている。永久磁石の下方側のＮ極から下方に向かって発生した磁界が、接点間から側方、次いで、各接触片に沿って上方へと向かい、上方側のＳ極に至ることになる。このため、磁束が周囲の空間に漏れやすく、接点開閉部に集中できないという問題がある。この結果、永久磁石に強力な磁力を発揮できるものが必要となり、コストアップを招来している。
特開２００９－８７９１８号公報
　そこで、本発明は、接点開閉時に発生するアークを早期に消弧させることのできる小型で安価なアーク消弧機能を備えた電磁継電器を提供することを課題とする。
　本発明は、前記課題を解決するための手段として、
　電磁継電器を、
　接離可能な一対の接点からなる接点組を有する接点開閉部と、
　前記接点開閉部を駆動して接点を開閉させる電磁石ブロックと、
　前記接点の接離方向とは直交する方向に配置される対向壁を、中間部を介して連続させてなる接続部材と、前記対向壁の対向部分に配置される永久磁石とからなるアーク消弧部材と、
を備えた構成としたものである。
　この構成により、永久磁石から発生する磁界は、周囲雰囲気に比べて透磁率の高い接続部材を介して閉ループを構成する。したがって、磁束を接点開閉位置に集中させることができる。この結果、接点開閉時に発生したアーク電流に対して、アーク消弧部材による磁界の影響力を十分に作用させることができ、アーク電流を、上方へと十分に引き延ばし、早期に消弧することができる。
　前記接点開閉部と前記電磁石ブロックが載置されるベースブロックと、
　前記ベースブロックに取り付けられ、前記接点開閉部と前記電磁石ブロックとを覆うケースを備え、
　前記ケースは、前記アーク消弧部材の対向壁及び永久磁石を配置可能な凹部を備えるのが好ましい。
　この構成により、アーク消弧部材を内部構成部品である接点開閉部及び電磁石ブロックとは完全に絶縁状態に配置することができる。
　前記各永久磁石の対向面の極性と、接点開閉時に発生するアーク電流が流れる方向とを、前記アーク電流に前記接続部材の中間部側へと変位する力を発生させることができるように決定するのが好ましい。
　この構成により、アーク電流の悪影響を最も与えにくい位置へとアーク電流を変形させて消弧することができる。
　前記接点開閉部は、一対の可動接触片と、各可動接触片の可動接点が接離可能に対向する固定接点を備えた一対の固定接触片とを備え、
　前記可動接触片の一方と、前記固定接触片の一方とを電気接続する接続端子を備えるのが好ましい。
　この構成により、接続端子を追加するだけの簡単な構成で、自由に電路の構成を変更することができる。
　前記ベースブロックは、前記各接触片及び前記電磁石ブロックを有する第１ベース部と、前記各接触片及び前記電磁石ブロックのコイル端子にそれぞれ接続されるタブ端子を有する第２ベースとで構成するのが好ましい。
　この構成により、第２ベース部を追加するだけで、他の部品で構成される部分が既存のものであっても、タブ端子により接続位置を自由に設定することができる。
　本発明によれば、接点開閉位置の周囲に接続部材を配置し、その対向部分に永久磁石を配置するようにしたので、永久磁石から発生する磁界を、接点開閉位置へと効果的に集中させることができる。このため、接点開閉時にアーク電流が発生したとしても、このアーク電流を磁界によって上方へと変形させ、早期に消弧させることが可能となる。
本実施形態に係る電磁継電器の斜視図である。 図１からケース及びアーク消弧部材を分解した状態を示す斜視図である。 図１からケースのみを除去した状態を示す斜視図である。 図１の分解斜視図である。 （ａ）は第１ベース部を上方側から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は第１ベース部を下方側から見た状態を示す斜視図である。 第２ベース部及びタブ端子の分解斜視図である。 図６を下方側から見た状態を示す斜視図である。 可動接触片、固定接触片、コイル端子、接続端子、タブ端子の接続状態を示す斜視図である。 図２に示す電磁石ブロック及び可動鉄片の分解斜視図である。 図９を反対側から見た状態を示す斜視図である。 アーク電流、磁界の方向、アーク電流に作用する力の関係を示す部分斜視図である。 図１からケースを除去した状態を示す接点閉成時の断面図である。 図１からケースを除去した状態を示す接点開放時の断面図である。
　以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
（１．全体構成）
　図１から図４は、本実施形態に係る電磁継電器を示す。この電磁継電器は、大略、ベースブロック１に、電磁石ブロック２、接点開閉部３、及び、可動鉄片４を設け、ケース５を被せたものである。
（１－１．ベースブロック１）
　ベースブロック１は、図２に示すように、第１ベース部６と、第２ベース部７とで構成されている。（以下、長辺に沿って長手方向に延びる方向をＸ軸、短辺に沿って短手方向に延びる方向をＹ軸、高さ方向に延びる方向をＺ軸として説明する）。
　第１ベース部６は、図５に示すように、合成樹脂材料を成形加工することにより平面視矩形状に形成したもので、長手方向（ＸＸ´方向）の２箇所には、第１装着部８と第２装着部９が並設されている
　第１装着部８は、後述する電磁石ブロック２を装着するためのもので、周縁部を除いて上方に膨出した台座部１０が形成されている。台座部１０の一端側（Ｘ方向側）には、短手方向（ＹＹ´方向）に延びる凹所１１が形成されている。凹所１１の両端部には、さらに深くなった位置決め凹部１２がそれぞれ形成されている。位置決め凹部１２には、後述する電磁石ブロック２のスプール５２に形成したガイド突部６６が位置決めされる。位置決め凹部１２の底面には、コイル端子６７の接続端子部７０が挿通する貫通孔２９ａが形成されている。凹所１１の両側（各位置決め凹部１２の外側近傍）には、長手方向（ＸＸ´方向）に延び、上下面に貫通するコイル端子孔１３がそれぞれ形成されている。
　また、第１ベース部６の中央部分には、第２装着部９との境界部分にガイド部１４が形成されている。ガイド部１４は、短手方向（ＹＹ´方向）に対向して設けた一対のガイド壁１５と、これらを結ぶ絶縁壁１６とで構成されている。ガイド壁１５の対向面には、上下方向に延びるガイド溝１７がそれぞれ形成されている。両ガイド溝１７により、後述するヨーク５５の両側部がガイドされる。また、ガイド壁１５と絶縁壁１６で囲まれた領域には、短手方向（ＹＹ´方向）に所定間隔で一対の突起１８及び凹部１９がそれぞれ形成されている。これら突起１８及び凹部１９によってヒンジバネがガイドされる。
　第２装着部９は、接点開閉部３を装着するためのもので、突条部２０によって短手方向（ＹＹ´方向）仕切られた凹部２１ａ、２１ｂがそれぞれ形成されている。各凹部２１ａ、２１ｂには、前記ガイド壁１５に沿ってスリット状の第１端子孔２２ａ、２２ｂが上下面に開口するようにそれぞれ形成されている。各第１端子孔２２ａ、２２ｂには、後述する可動接触片７９がそれぞれ圧入されるようになっている。また、第２装着部９は、一端側（Ｘ´方向側）に肉厚部２３が形成されている。肉厚部２３は、中央部に長手方向（ＸＸ´方向）に延びる溝２３ａを備え、２分割された各部位には短手方向（ＹＹ´方向）に沿ってスリット状の第２端子孔２４ａ、２４ｂが上下面に開口するようにそれぞれ形成されている。各第２端子孔２４ａ、２４ｂには、後述する固定接触片７８がそれぞれ圧入固定される。
　第２ベース部７は、図６に示すように、前記第１ベース部６と同様に、合成樹脂材料を成形加工することにより平面視矩形状に形成したものである。第２ベース部７の上面には、周壁２５によって囲まれた矩形凹所２６が形成され、前記第１ベース部６の下面部が載置されるようになっている。矩形凹所２６内には、接続端子３９を配置するための縦長凹部２７と、４箇所の貫通孔２８ａ～２８ｄとがそれぞれ形成されている。
　２箇所の貫通孔２８ａ、２８ｂにはコイル端子６７の接続端子部７０が挿通され、残る２箇所の貫通孔２８ｃ、２８ｄには一方の可動接触片７９の端子部７９ｄと、一方の固定接触片７８の端子部７８ｂとがそれぞれ挿通される。また、第２ベース部７の両側部には、周壁２５の外面に沿って３箇所ずつ突部２９ａ、２９ｂ、２９ｃが形成されている。各突部２９ａ、２９ｂ、２９ｃには、圧入孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。両側の各２箇所の圧入孔３０ａ、３０ｂには第１タブ端子４１の圧入部４１ｂ及び第２タブ端子４２の圧入部４２ｂがそれぞれ圧入し、残る各１箇所の圧入孔３０ｃには第３タブ端子４６の圧入部４５ｂ及び第４タブ端子４５の圧入部４６ｂがそれぞれ圧入される。
　第２ベース部７の底面には、図７に示すように、前記各貫通孔２８ａ～２８ｄに対応する４箇所の位置に凹部（第１凹部３１、第２凹部３２、第３凹部３４、第４凹部３５）がそれぞれ形成されている。
　２箇所の凹部（第１凹部３１及び第２凹部３２）は、コイル端子６７に接続される第１タブ端子４１用及び第２タブ端子４２用のものである。第１凹部３１及び第２凹部３２の一端両側には、側縁部に沿って前記２箇所の圧入孔３０ａ、３０ｂが開口し、他端側中央部にはコイル端子６７の接続端子部７０が突出する貫通孔２８ａ、２８ｂが開口している。そして、貫通孔２８ａ、２８ｂの近傍部分の内側面の一部には、第２ベース部７の側縁部から徐々に深くなる傾斜面３１ａ、３２ａが形成されている。
　また、第３凹部３４は、可動接触片７９に接続される第３タブ端子４６用のものであり、第４凹部３５は、固定接触片７８に接続される第４タブ端子４５用のものである。
　第３凹部３４の一端側方には、前記圧入孔３０ｃが開口し、第３タブ端子４６の圧入部４６ｂが圧入される。そして、この圧入孔３０ｃに連続して、第３タブ端子４６のストッパ部４６ｄが当接するスリット状のガイド凹部３７が形成されている。また、第３凹部３４の他端側中央部には、一方の可動接触片７９Ｂの端子部７９ｄが挿通する貫通孔２８ｃが開口している。そして、貫通孔２８ｃの近傍の内側面の一部には傾斜面３４ａが形成されている。
　第４凹部３５の一端側方には、第４タブ端子４５の圧入部４５ｄが圧入する圧入孔３０ｃが開口している。そして、前記同様、この圧入孔３０ｄに連続して、前記第４タブ端子４５のストッパ部４５ｄが当接するスリット状のガイド凹部３８が形成されている。また、第４凹部３５の他端側中央部には、一方の固定接触片７８Ａの端子部７８ｂが挿通する貫通孔２８ｄが開口している。また、第４凹部３５の一部は、第２ベース部７の側面に開口している。
　接続端子３９は、両端が円弧状に形成された導電性板材からなり、両端部には貫通孔４０ａ、４０ｂがそれぞれ形成されている。各貫通孔４０ａ、４０ｂには、残る他方の可動接触片７９Ａの端子部７９ｄと、残る他方の固定接触片７８Ｂの端子部７８ｂがそれぞれ挿通され、半田付けにより互いに電気接続される。
　第１タブ端子４１及び第２タブ端子４２は、図６に示すように、導電性材料からなる板状のもので、端子部４１ａ、４２ａと、その上縁両側からそれぞれ突出する一対の圧入部４１ｂ、４２ｂの間で端子部４１ａ、４２ａに対して直角に折り曲げられた接続部４１ｃ、４２ｃとで構成されている。圧入部４１ｂ、４２ｂは、前記第２ベース部７の圧入孔３０ａ、３０ｂに圧入され、第１タブ端子４１が第２ベース部７に固定されるようになっている。接続部４１ｃ、４２ｃの先端部分は円板状で、その中心には貫通孔４１ｄ、４２ｄがそれぞれ形成されている。貫通孔４１ｄ、４２ｄには、コイル端子６７の接続端子部７０が挿通され、半田付けにより互いに電気接続される。
　第３タブ端子４６及び第４タブ端子４５は、導電性材料からなる板状のもので、端子部４５ａ、４６ａと、その上縁から幅狭となって突出する圧入部４５ｂ、４６ｂと、同じく上縁から直角に折り曲げられた接続部４５ｃ、４６ｃと、接続部４５ｃ、４６ｃとは反対側方に突出するストッパ部４５ｄ、４６ｄとで構成されている。圧入部４５ｂ、４６ｂは、前記第２ベースの圧入孔３０ｃに圧入され、第３タブ端子４６及び第４端部端子４６が第２ベース部７に固定されるようになっている。接続部４５ｃ、４６ｃの先端部分は円板状で、その中心には貫通孔４５ｅ、４６ｅがそれぞれ形成されている。貫通孔４５ｅ、４６ｅには、一方の可動接触片７９Ｂの端子部７９ｄ、一方の固定接触片７８Ａの端子部７８ｂが挿通され、半田付けにより互いに電気接続される。ストッパ部４５ｄ、４６ｄは、前記圧入孔３０ｃに連続するガイド凹部３７、３８の底面に当接して位置決めされる。
（１－２．電磁石ブロック２）
　電磁石ブロック２は、図９及び図１０に示すように、鉄心５１にスプール５２を介してコイル５３を巻回したものである。
　鉄心５１は、磁性材料を棒状としたもので、下端部に鍔状の磁極部５４が形成され、上端部にはヨーク５５が加締固定されるようになっている。
　スプール５２は、合成樹脂材料を成形加工することにより得られ、中心孔５６を形成する筒状の胴部５７と、その上下両端部に形成される鍔部（上端側鍔部５８及び下端側鍔部５９）とで構成されている。
　上端側鍔部５８は、上面に逃がし溝６０が形成され、そこには中心孔５６が開口している。逃がし溝６０には、後述するヨーク５５の一端部が配置される。下端側鍔部５９には中心孔５６が開口し、そこから鉄心５１を挿入可能となっている。
　下端側鍔部５９の両側部には、下方に向かって突出する端子取付部６１が形成され、下端側鍔部５９の底面とで溝部を構成している。端子取付部６１には端子保持孔６２がそれぞれ形成されている。各端子保持孔６２は断面略Ｔ字形で、後述するコイル端子６７の圧入膨出部６７ａが圧入される端子固定部６２ａと、接続端子部７０が挿通する逃がし部６２ｂとで構成されている。各端子取付部６１の上方段部には、端子保持孔６２に圧入固定したコイル端子６７のコイル巻付部６８がそれぞれ突出するようになっている。
　下端側鍔部５９には、胴部５７から側端面に掛けて、前記端子取付部６１の一方の上方側段部へと連通する案内溝６５が形成されている。案内溝６５には、胴部５７に巻回するコイル５３の一端側（巻き始め側）が配置され、コイル端子６７のコイル巻付部６８に巻き付けられるようになっている。
　下端側鍔部５９の底面には所定間隔で一対のガイド突部６６が設けられている。これらガイド突部６６は、第１ベース部６の位置決め凹部１２に位置してベースブロック１に対してスプール５２すなわち電磁石ブロック２を位置決めする役割を果たす。
　コイル端子６７は、導電性材料を平板状としたもので、中央部とその両側とにはそれぞれプレス加工により反対側の面に膨出する圧入膨出部６７ａが形成されている。また、コイル端子６７の上端縁部からは水平方向に突出するコイル巻付部６８と、斜め下方に突出する傾斜突部６９とが形成されている。コイル巻付部６８の近傍からは、側方から下方に向かって突出する接続端子部７０が突出している。接続端子部７０は、スプール５２の下端側鍔部５９から突出する。
　コイル５３は、スプール５２の胴部５７に巻回された後、外周面に絶縁シート７１が貼着されるようになっている。コイル５３の一端部が前記スプール５２の案内溝６５に配置され、スプール５２の胴部５７への巻回後、両端部はそれぞれ各コイル端子６７のコイル巻付部６８に巻き付けられて半田付けされる。
　前記鉄心５１の一端部にはヨーク５５が加締固定されている。
　ヨーク５５は、磁性材料を略Ｌ字形となるように折り曲げたものである。ヨーク５５の一端部には、前記鉄心５１の一端部を挿通して加締固定するための開口部５５ａが形成されている。ヨーク５５の他端部は幅広となって、その下端部両側には突出部７２がそれぞれ形成されている。両突出部７２の間には、後述する可動鉄片４が位置し、一方の角部が可動鉄片４を回動可能に支持する支点として機能する。
　ヒンジバネ４４は、図４に示すように、板状のバネ材をフォーク状としたもので、連結部７３から一方に、両側の位置決め用腕部７４と、中央部の弾性支持部７５とが突出している。また、連結部７３から弾性支持部７５とは反対側にガイド部７６が突出している。位置決め用腕部７４は、先端に向かうに従って徐々に上方へと傾斜し、先端部は下方に向かい、次いで斜め上方に向かうように屈曲した係止部７７となっている。係止部７７は、前記第１ベース部６の上面に形成した突起１８及び凹部１９によって位置決めされ、可動鉄片４の回動支点を下方側からガイドする。弾性支持部７５は、連結部７３から徐々に斜め上方に向かい、中間部からさらに上方側へと屈曲し、可動鉄片４を回動可能に支持する。ガイド部７６は、可動鉄片４の被吸引部８８の下面に当接し、鉄心５１の磁極部５４から離間した際の回動範囲を規制する。
（１－３．接点開閉部３）
　接点開閉部３は、図４及び図８に示すように、銅等の導電性材料を板状にプレス加工した、固定接触片７８と可動接触片７９とで構成されている。
　固定接触片７８は、圧入部７８ａと、圧入部７８ａから下方側に延びる端子部７８ｂと、圧入部７８ａから上方側に延びる接触片部７８ｃとで構成されている。圧入部７８ａには、プレス加工により片面から膨出する膨出部７８ｄが形成されている。この膨出部７８ｄにより第１ベース部６の第２端子孔２４ａ、２４ｂに圧入可能となっている。接触片部７８ｃの上端部には貫通孔７８ｅが形成され、そこには固定接点８０が加締固定されている。
　可動接触片７９は、圧入部７９ａと、圧入部７９ａに加締固定されて上方に延びる接触片部７９ｂとで構成されている。圧入部７９ａは、クランク状に屈曲されており、幅広の部分には膨出部７９ｃが形成され、その下方側は幅狭の端子部７９ｄとなっている。膨出部７９ｃが第１ベース部６の端子孔２２ａに圧入される。一方の可動接触片７９の端子部７９ｄは、第１ベース部６から第２ベース部７の貫通孔２８ｃに挿通され、第３凹部３４内に突出し、他方の端子部７９ｄは、接続端子３９の貫通孔４０ａに挿通される。接触片部７９ｂは、弾性変形容易となるように、圧入部７９ａに比べて薄肉に形成され、圧入部７９ａの近傍部分から屈曲されて斜めに延びている。接触片部７９ｂの上端部には貫通孔７９ｅが形成され、そこには可動接点８１が加締固定されている。可動接触片７９は、圧入部７９ａを第１ベース部６の第１端子孔２２ａ、２２ｂに圧入された状態で、可動接点６２が第２端子孔２４ａ、２４ｂに圧入された固定接触片７８の固定接点８１に接離可能に対向する。
（１－４．可動鉄片４）
　可動鉄片４は、図９及び図１０に示すように、板状の磁性材料をプレス加工により略Ｌ字形に形成したものである。可動鉄片４の一端側は、鉄心５１の磁極部５４に吸引される被吸引部８８である。被吸引部８８の先端部及び基部は幅狭となっており、スプール５２の底面に形成したガイド突部６６と、ヨーク５５の下端部に形成した突出部７２との干渉がそれぞれ回避されている。可動鉄片４の他端側には開口部８９が形成されている。可動鉄片４の他端部には、開口部８９の上方部分の２箇所に貫通孔９０が形成され、そこにはカード部材６５の突起９３ａが熱加締されることにより一体化される。なお、熱加締位置の両側にはスリット９１が形成され、熱加締する際に樹脂がはみ出さないようにするための凹部９２を形成する際、その部分での側方への変形を許容するための空間を提供している。
　カード部材６５は、合成樹脂材料からなり、一方の面には可動鉄片４の上端側が配置される窪み部９３が形成されている。窪み部９３には上下２箇所に突起９３ａが形成され、これらは前記可動鉄片４の貫通孔９０に挿通された後、熱加締するために利用される。また、カード部材の他方の面には、上下方向に延びる３列の第１リブ９４が形成されている。第１リブ９４の上端部は互いに連結壁９５によって互いに連結され、その前縁部からは前方に向かって左右２つ１組で突起９６が形成されている。各１組の突起１８の間に可動接触片７９の上端部がガイドされ、連結壁９５の前端部に圧接する。カード部材６５の上端部には、前方へと突出する第１遮蔽壁９７が形成され、下端部には、前方に突出した後、下方側へと延びる第２遮蔽壁９８が形成されている。
（１－５．ケース５）
　ケース５は、図２に示すように、合成樹脂材料を下面が開口する箱状としたものである。ケース５の上面角部には樹脂封止孔９９が形成されている。樹脂封止孔９９は、ベースブロック１とケース５の嵌合部分のシール後に熱封止される。ケース５の上面縁部（樹脂封止孔９９と反対側）には、両側にスリット状の凹部１００がそれぞれ形成されている。各凹部１００の間には、上面よりも窪んだ凹所１０１が形成されており、その上面中央部には突起１０２がそれぞれ形成されている。なお、５ａは、電磁継電器をネジ止め固定するための取付部である。
　前記ケース５には、凹部１００及び凹所１０１を利用してアーク消弧部材１０３が取り付けられている。
　アーク消弧部材１０３は、アークを消弧させるために所定間隔で配置した一対の永久磁石１０４ａ、１０４ｂと、これら永久磁石１０４ａ、１０４ｂを磁気的に接続するための磁性材料からなる接続部材１０５とで構成されている。
　永久磁石１０４ａ、１０４ｂは略直方体形状で、接続部材１０５の両対向壁１０６の内面に取り付けた状態で、対向面が異なる極性となるように配置される。但し、対向面の極性は、接点間で電流が流れる方向の違いに応じてアーク電流に作用する力の方向が、後述する接続部材１０５の中間壁１０７側へと向かうように設定すればよい。
　接続部材１０５は、板状の磁性材料をプレス加工により、両端側が互いに対向するように屈曲したものである。各対向壁１０６の内面には永久磁石１０４ａ、１０４ｂがそれ自身の磁力によって吸着固定されている。一方の永久磁石１０４ａ、１０４ｂから発生した磁束は、他方の永久磁石１０４ａ、１０４ｂから接続部材１０５を介して戻る磁気回路として閉ループを構成する。
　このように、前記アーク消弧部材１０３によれば、一対の永久磁石１０４ａ、１０４ｂだけでなく、これらを磁気的に接続するための接続部材１０５を設けるようにしている。このため、閉ループとなる磁気回路が形成され、磁束漏れが発生しにくくなる。この結果、接点開閉時にアークが発生したとしても、このアークは、フレミング左手の法則によってアーク電流が流れる方向とは直交する方向に伸長され、短時間で消弧されることになる。
（２．組立方法）
　続いて、前記構成からなる電磁継電器の組立方法について説明する。
　スプール５２の胴部５７にコイル５３を巻回し、下端側鍔部５９の端子保持孔６２にコイル端子６７を圧入固定する。コイル５３の両端部は、コイル端子６７のコイル巻付部６８に巻き付けて半田付けする。また、スプール５２の中心孔５６に、下端側から鉄心５１を挿通し、上端から突出する部分にヨーク５５を加締固定する。これにより、電磁石ブロック２が完成する。
　第１ベース部６に完成した電磁石ブロック２を装着する。
　電磁石ブロック２の装着では、カード部材６５を一体化した可動鉄片４及びヒンジバネ４４と共に、第１ベース部６の第１装着部８に取り付ける。すなわち、ヒンジバネ４４の係止部７７を第１ベース部６の突起１８及び凹部１９に位置決めする。そして、ヒンジバネ４４の上方に可動鉄片４を配置し、さらにその上方に電磁石ブロック２を配置する。電磁石ブロック２は、ガイド突部６６を位置決め凹部１２に位置させ、ヨーク５５の両端部をガイド溝１７に挿入し、コイル端子６７をコイル端子孔１３に圧入することにより第１ベース部６に固定する。これにより、可動鉄片４は、ヨーク５５の下端角部に回動可能に支持される。
　この状態では、ヨーク５５の突出部７２の底面と、スプール５２の端子取付部６１の底面とがそれぞれ第１ベース部６の台座部１０の上面に当接する。これにより、第１ベース部６の台座部１０の上面とスプール５２の下端部に露出する鉄心５１の磁極部５４との間に可動鉄片４が回動可能な隙間が形成される。可動鉄片４に一体化したカード部材６５の遮蔽壁７０がベースブロック１の絶縁壁１６を越えて配置される。そして、ベースブロック１のガイド壁１５及び絶縁壁１６、カード部材６５の遮蔽壁９７、９８によって、電磁石ブロック２と接点開閉部３との間の絶縁性が十分に確保される。
　第１ベース部６に接点開閉部３を装着する。
　接点開閉部３の装着では、可動接触片７９の端子部７９ｄを第１端子孔２２ａ、２２ｂに挿入し、圧入部７９ｃを圧入して固定する。可動接触片７９の上端部は、先に装着したカード部材６５の突起９６の間に挟持され、連結部７３に圧接する。これにより、可動接触片７９の弾性力が可動鉄片４に作用し、可動鉄片４は、被吸引部８８が鉄心５１の磁極部５４から離間した初期位置に位置決めされる。
　また、固定接触片７８の端子部７８ｂを第１ベース部６の第２端子孔２４ａ、２４ｂに挿入し、圧入部７８ａを圧入して固定する。この状態では、固定接触片７８は可動接触片７９に所定間隔で対向し、固定接点８０に対して可動接点８１が接離可能となる。
　さらに、第１ベース部６の底面から突出する一方の可動接触片７９Ａと、一方の固定接触片７８Ｂを接続端子３９によって接続する。すなわち、接続端子３９の各貫通孔４０ａ、４０ｂに、一方の可動接触片７９Ａの端子部７９ｄと、一方の固定接触片７８Ｂの端子部７８ｂをそれぞれ挿通し、半田付けにより電気接続する。
　前記第１ベース部６に、タブ端子４１、４２、４５、４６を固定した第２ベース部７を装着する。
　タブ端子４１、４２、４５、４６の固定では、第２ベース部７の各圧入孔２９ａ～２９ｃに、各タブ端子４１、４２、４５、４６の圧入部４１ｂ、４２ｂ、４５ｂ、４６ｂをそれぞれ圧入する。これにより、各タブ端子４１、４２、４５、４６の接続部４１ｃ、４２ｃ、４５ｃ、４６ｃが、第１ベース部６の底面に形成した各凹部３１、３２、３４、３５に配置され、各接続部４１ｃ、４２ｃ、４５ｃ、４６ｃの貫通孔４１ｄ、４２ｄ、４５ｃ、４６ｅが第２ベース部７の各貫通孔２８ａ～２８ｄの位置と合致する。
　第１ベース部６への第２ベース部７の装着では、第１ベース部６の下端部を第２ベース部７の矩形凹所２６に嵌合一体化する。このとき、コイル端子６７の端子部４７が、第１タブ端子４１の貫通孔４１ｄと、第２タブ端子４２の貫通孔４２ｄに挿通する。また、可動接触片７９の端子部７９ｄが第３タブ端子４６の貫通孔４５ｅに挿通し、固定接触片７８の端子部７８ｂが第４タブ端子４５の貫通孔４６ｅに挿通する。そこで、各貫通孔２８ａ～２８ｄに挿通する各接触片７８Ｂ、７９Ａの端子部７８ｂ、７９ｄを半田付けにより電気接続する。
　ケース５にアーク消弧部材１０３を取り付ける。
　アーク消弧部材１０３の取付では、接続部材１０５の対向壁１０６に永久磁石１０４ａ、１０４ｂを取り付けた状態で、ケース５に形成した各凹部１００に、接続部材１０５の対向壁１０６及び永久磁石１０４ａ、１０４ｂをそれぞれ挿通する。そして、接続部材１０５をケース５に熱加締により固定する。続いて、アーク消弧部材１０３を取り付けたケース５をベースブロック１に被せ、両者の嵌合部分をシールする。
　なお、内部空間は、樹脂封止孔９９を熱封止することにより密封状態とすればよい。但し、樹脂封止孔９９は開放したままとし、内部空間を周囲雰囲気と連通した状態で使用することも可能である。
　このようにして組み立てられた電磁継電器では、第２ベースを除く他の構成部品は、従来から使用していた構成を殆ど変更することなく、そのまま利用することができる。そして、第２ベース部７を設けることにより、他の形式に対応した電磁継電器とすることができる。ここでは、接続端子３９を設けて可動接触片７９と固定接触片７８とを接続することにより、同一電路の途中の２箇所で接点を開閉部させるようにしている。また、４つのタブ端子４１、４２、４５、４６を設けることにより、電磁継電器の他の部品（例えば、プリント基板）への電気接続位置を自由に設定することができる。
（３．動作）
　次に、前記構成からなる電磁継電器の動作について説明する。
　コイル５３に通電しておらず、電磁石ブロック２が消磁している状態では、可動鉄片４が可動接触片７９Ａ、７９Ｂの弾性力によってヨーク５５によって支持された支点を中心として被吸引部８８を鉄心５１の磁極部５４から離間する初期位置に位置する。したがって、可動接点８１は固定接点８０から離間した開放状態を維持する。
　コイル５３に通電し、電磁石ブロック２を励磁すると、図１２に示すように、可動鉄片４は鉄心５１の磁極部５４に被吸引部８８を吸引され、可動接触片７９Ａ、７９Ｂの付勢力に抗して回動する。これにより、可動接触片７９Ａ、７９Ｂが弾性変形し、可動接点８１を固定接触片７８の固定接点８０に閉成する。
　コイル５３への通電を遮断し、電磁石ブロック２を消磁すると、図１３に示すように、可動鉄片４は鉄心５１の吸引力を失って可動接触片７９Ａ、７９Ｂの弾性力により回動する。そして、固定接点８０から可動接点８１が離間する。
　このとき、接点間にアークが発生することがあるが、接点開閉領域の周囲にはアーク消弧部材１０３が配置されているため、発生したアークは迅速に消弧される。
　すなわち、図１１に示すように、一方の永久磁石１０４ａのＮ極から発生した磁束が他方の永久磁石１０４ｂのＳ極に至り、接続部材１０５を介して一方の永久磁石１０４ａのＳ極に戻ることにより閉ループとなる磁気回路を構成している。このため、周囲への磁束漏れが殆どなく、接点間に発生したアークに対して効果的に磁力を作用させることができる。具体的には、永久磁石１０４ａ、１０４ｂのみを配置した場合に比べて接続部材１０５を設けた場合には、接点開閉位置での磁束密度を、５３．３％向上させることが可能となった。この結果、フレミング左手の法則により、発生したアークには、接点開放方向とは直交する方向に力が作用し、このアークは大きく引き延ばされて急速に消弧された。
　ここでは、可動接触片７９Ａ、７９Ｂで、両固定接触片７８Ａ、７８Ｂ間を開閉するように構成したため、接点開放時のアーク電流が図１１に示す向きに流れる。そこで、アークを接続部材１０５の中間壁１０７側へと変形させることができる磁束方向が得られるように、永久磁石１０４ａ、１０４ｂの磁極を対向面で異極となるように設定している。つまり、アークを接続部材１０５の中間壁１０７側へと変形させることで、アークの消弧をより確実なものとしている。
　１…ベースブロック
　２…電磁石ブロック
　３…接点開閉部
　４…可動鉄片
　５…ケース
　６…第１ベース部
　７…第２ベース部
　８…第１装着部
　９…第２装着部
　１０…台座部
　１１…凹所
　１２…位置決め凹部
　１３…コイル端子孔
　１４…ガイド部
　１５…ガイド壁
　１６…絶縁壁
　１７…ガイド溝
　１８…突起
　１９…凹部
　２０…突条部
　２１…凹部
　２２…第１端子孔
　２３…肉厚部
　２４…第２端子孔
　２５…周壁
　２６…矩形凹所
　２７…縦長凹部
　２８…貫通孔
　２９…突部
　３０…圧入孔
　３１…第１凹部
　３２…第２凹部
　３３…圧入孔
　３４…第３凹部
　３５…第４凹部
　３６…圧入孔
　３７…ガイド凹部
　３８…ガイド凹部
　３９…接続端子
　４０…貫通孔
　４１…第１タブ端子
　４２…第２タブ端子
　４５…第３タブ端子
　４６…第４タブ端子
　５１…鉄心
　５２…スプール
　５３…コイル
　５４…磁極部
　５５…ヨーク
　５６…中心孔
　５７…胴部
　５８…上端側鍔部
　５９…下端側鍔部
　６０…逃がし溝
　６１…端子取付部
　６２…端子取付孔
　６５…案内溝
　６６…ガイド突部
　６７…コイル端子
　６８…コイル巻付部
　６９…傾斜突部
　７０…接続端子部
　７１…絶縁シート
　７２…突出部
　７３…連結部
　７４…位置決め用腕部
　７５…弾性支持部
　７６…ガイド部
　７７…係止部
　７８Ａ、７８Ｂ…固定接触片
　７９Ａ、７９Ｂ…可動接触片
　８０…固定接点
　８１…可動接点
　８８…被吸引部
　８９…開口部
　９０…貫通孔
　９１…スリット
　９２…凹部
　９３…窪み部
　９４…第１リブ
　９５…連結壁
　９６…突起
　９７…第１遮蔽壁
　９８…第２遮蔽壁
　９９…樹脂封止孔
　１００…凹部
　１０１…凹所
　１０２…突起
　１０３…アーク消弧部材
　１０４…永久磁石
　１０５…接続部材
　１０６…対向壁
　１０７…中間壁

Claims (5)

  1. 　接離可能な一対の接点からなる接点組を有する接点開閉部と、
    　前記接点開閉部を駆動して接点を開閉させる電磁石ブロックと、
    　前記接点の接離方向とは直交する方向に配置される対向壁を、中間部を介して連続させてなる接続部材と、前記対向壁の対向部分に配置される永久磁石とからなるアーク消弧部材と、
    を備えたことを特徴とする電磁継電器。
  2. 　前記接点開閉部と前記電磁石ブロックが載置されるベースブロックと、
    　前記ベースブロックに取り付けられ、前記接点開閉部と前記電磁石ブロックとを覆うケースを備え、
    　前記ケースは、前記アーク消弧部材の対向壁及び永久磁石を配置可能な凹部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。
  3. 　前記各永久磁石の対向面の極性と、接点開閉時に発生するアーク電流が流れる方向とを、前記アーク電流に前記接続部材の中間部側へと変位する力を発生させることができるように決定した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. 　前記接点開閉部は、一対の可動接触片と、各可動接触片の可動接点が接離可能に対向する固定接点を備えた一対の固定接触片とを備え、
    　前記可動接触片の一方と、前記固定接触片の一方とを電気接続する接続端子を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁継電器。
  5. 　前記ベースブロックは、前記各接触片及び前記電磁石ブロックを有する第１ベース部と、前記各接触片及び前記電磁石ブロックのコイル端子にそれぞれ接続されるタブ端子を有する第２ベースとで構成したことを特徴とする請求項４に記載の電磁継電器。
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