WO2019087927A1 - 電磁リレー、及び電磁石装置 - Google Patents
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Definitions
- An object of the present disclosure is to provide an electromagnetic relay excellent in workability at the time of assembly operation.
- An electromagnetic relay includes at least one contact portion, an electromagnet, an armature unit, and a base.
- the contact portion has a fixed contact and a movable spring having a movable contact.
- the electromagnet includes a coil and is excited by a coil current flowing in the coil.
- the armature unit moves so as to be displaced between a closed position where the movable contact contacts the fixed contact and an open position away from the fixed contact in response to the excitation of the electromagnet.
- the base holds the contact portion and the electromagnet on one side.
- the movable contact is disposed between the base and the fixed contact in a direction in which the base and the electromagnet are aligned.
- the armature unit has a pressing portion for pressing the one surface of the movable spring opposite to the fixed contact to displace the movable contact.
- An electromagnetic relay includes the above-described electromagnet device and a contact portion.
- the contact portion has a fixed contact, and a movable contact that is displaced between a closed position in contact with the fixed contact and a open position away from the fixed contact as the armature unit moves.
- FIG. 1 is a perspective view of the electromagnetic relay according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a plan view of the above electromagnetic relay.
- FIG. 3 is a top perspective view of the armature unit of the electromagnetic relay of the same.
- FIG. 4 is a perspective view seen from below the armature unit of the same.
- FIG. 5 is an exploded perspective view of the armature unit of the same.
- FIG. 6 is a perspective view of an electromagnet of the above electromagnetic relay.
- FIGS. 7A and 7B are right side views of the electromagnetic relay of the same, wherein FIG. 7A is a non-excitation state and FIG. 7B is a view in an excitation state.
- FIG. 8A and FIG. 8B are left side views of the same electromagnetic relay as above, and FIG.
- FIG. 8A is a view in a non-excitation state
- FIG. 8B is a view in an excitation state
- 9A and 9B are cross-sectional views taken along the line AA in FIG. 2
- FIG. 9A is a diagram in a non-excitation state
- FIG. 9B is a diagram in an excitation state.
- FIG. 10A and FIG. 10B are principal part sectional views in the electromagnet apparatus of the electromagnetic relay same as the above
- FIG. 10A is a figure in a non-excitation state
- FIG. 10B is a figure in an excitation state.
- FIG. 11 is an explanatory view of an assembly procedure in the electromagnetic relay of the same.
- FIG. 12 is an explanatory view of an assembly procedure in the electromagnetic relay of the same.
- FIG. 11 is an explanatory view of an assembly procedure in the electromagnetic relay of the same.
- FIG. 13 is an explanatory view of an assembly procedure in the electromagnetic relay of the same.
- FIG. 14 is a perspective view of an electromagnetic relay provided with the electromagnet device according to the second embodiment.
- FIG. 15 is a plan view of the above electromagnetic relay.
- FIG. 16 is a top perspective view of the armature unit of the electromagnet device of the same.
- FIG. 17 is a perspective view seen from below the armature unit of the same.
- FIG. 18 is an exploded perspective view of the armature unit of the same.
- FIG. 19 is a perspective view of an electromagnet of the above-mentioned electromagnet device.
- FIG. 20A and FIG. 20B are right side views of the electromagnetic relay same as the above, FIG. 20A is a diagram in a non-excitation state, and FIG.
- Embodiment 1 (1) Outline of Embodiment 1
- the following embodiment is only one of various embodiments of the present disclosure.
- the following embodiments can be variously modified according to design etc. as long as the object of the present disclosure can be achieved.
- FIGS. 1 to 13 described in the following embodiments are schematic views, and the ratios of the sizes and thicknesses of the respective components in FIGS. 1 to 13 are not necessarily the actual dimensional ratios. It does not necessarily reflect.
- the electromagnetic relay 1 of the present embodiment has a normally open contact whose contact is closed when the electromagnet 5 is excited and a normally closed contact whose contact is closed when the electromagnet 5 is not excited. It is assumed that it is configured as a so-called safety relay capable of detecting Therefore, the number of the contact portions 2 is two, that is, the first contact portion 2A corresponding to the normally open contact and the second contact portion 2B corresponding to the normally closed contact.
- the electromagnetic relay 1 is not limited to the safety relay, and the number of contact portions 2 may be one or three or more.
- the movable contact 26 is disposed between the base 4B and the fixed contact 21 in the direction in which the base 4B and the electromagnet 5 are arranged (vertical direction in FIG. 1).
- the armature unit 6 has a pressing portion 80 for pressing the one surface 250 of the movable spring 25 facing the fixed contact 21 to displace the movable contact 26. That is, in the illustrated example, the movable contact 26 and the fixed contact 21 are arranged in order from the bottom to the top from the base 4B.
- the armature unit 6 has an armature 7 in which at least a part of the region (the second region 72) faces the yoke 52, and a holder 8 for holding the armature 7.
- the armature 7 moves in a direction in which the area (second area 72) approaches or moves away from the yoke 52 when the electromagnet 5 is excited.
- attaching part 8 relays at least one copy among the above-mentioned fields (the 2nd field 72) of armature 7 which counters relay iron 52. It has a separated portion 85 having electrical insulation to be separated from 52.
- the holding portion 8 for holding the armature 7 also has the separating portion 85 that functions as a magnetic gap. Therefore, it is possible to provide the electromagnet device 3 capable of providing the magnetic gap while simplifying the configuration.
- the electromagnetic relay 1 comprises two contact parts 2 (a first contact part 2A and a second contact part 2B), an electromagnet device 3, and a body 4 comprising a cover 4A and a base 4B.
- the electromagnetic relay 1 is applied as, for example, a safety relay. Specifically, when the first contact portion 2A, which is a normally open contact, is welded, the electromagnetic relay 1 is 0 between the second contact portion 2B, which is a normally closed contact, even when the electromagnet 5 is not excited.
- the electromagnetic relay 1 is separated by not less than .5 mm.
- the electromagnetic relay 1 is separated by 0.5 mm or more between the first contact portions 2A, which are normally open contacts, even when the electromagnet 5 is in an excited state. It is preferable that it is comprised. That is, when the first contact portion 2A is welded, welding can be detected by the second contact portion 2B. When the second contact portion 2B is welded, the first contact portion 2A can detect the welding. As shown in FIG. 1, the electromagnetic relay 1 is formed into a flat and substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
- the two contact portions 2 are composed of a first contact portion 2A and a second contact portion 2B.
- the first contact portion 2A corresponds to a normally open contact, and is disposed at the right end on one surface 40 (upper surface) of the base 4B of the housing 4.
- the second contact portion 2B corresponds to a normally closed contact, and is disposed at the left end on one surface 40 (upper surface) of the base 4B of the housing 4.
- 7A is a right side view of the electromagnetic relay 1 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state
- FIG. 7B is a right side view of the electromagnetic relay 1 when the electromagnet 5 is in the excitation state.
- the first contact portion 2A includes a fixed terminal 20 having a fixed contact 21, a movable spring 25 having a movable contact 26 (hereinafter sometimes referred to as a first movable contact 26A), and a movable spring And 25 a supporting terminal 27 for supporting the same.
- the fixed terminal 20 is formed in a substantially L-shaped plate shape as a whole when viewed from the left and right direction.
- the movable spring 25 and the support terminal 27 constitute a movable terminal, and are formed in a substantially L-shaped plate shape as a whole when viewed from the left and right direction.
- the standing portion 22 is formed in a substantially rectangular plate shape, and is disposed such that its thickness direction is along the front-rear direction.
- the upper wall portion 23 is formed in a substantially rectangular plate shape, and protrudes rearward from the right end of the upper portion of the standing portion 22 (see FIG. 11).
- the upper wall portion 23 is disposed such that its thickness direction is along the vertical direction, and as shown in FIGS. 7A and 7B, the fixed contact 21 is fixed to the lower surface by an appropriate mounting method (for example, caulking or welding). Is attached.
- the fixed contact 21 is formed of, for example, a silver alloy or the like.
- the terminal piece 24 is formed in the shape of an elongated strip in the vertical direction, extends downward from the lower portion of the standing portion 22, and is led out of the body 4 to the outside.
- the fixed contact 21 is separate from the upper wall portion 23 and fixed by caulking or the like, but even if it is configured integrally with the upper wall portion 23 Good.
- the movable spring 25 of the first contact portion 2A is a plate spring made of a conductive thin plate, and is formed so as to have a substantially L shape when viewed in the left-right direction.
- the horizontal piece 251 is formed in a substantially rectangular plate shape that is long in the front-rear direction, and the thickness direction is disposed substantially along the vertical direction.
- the first movable contact 26A is attached to the tip of the upper surface (a part of one surface 250) of the cross piece 251 by an appropriate attachment method (for example, caulking, welding, etc.) .
- the first movable contact 26A is formed of, for example, a silver alloy or the like, and is disposed to face the fixed contact 21 in the vertical direction.
- the positional relationship between the first movable contact 26A and the fixed contact 21 is such that the first movable contact 26A is on the lower side and the fixed contact 21 is on the upper side.
- the vertical piece 252 is formed in a substantially rectangular plate shape, and protrudes downward from the rear end of the horizontal piece 251.
- the vertical piece 252 is fixed to the support terminal 27 by, for example, caulking or the like so that the thickness direction thereof is along the front-rear direction.
- the projecting piece 253 protrudes leftward from the left edge of the cross piece 251 near the tip.
- the projecting piece 253 is formed in a rectangular plate shape, and the thickness direction thereof is disposed along the vertical direction.
- the projecting piece 253 is a portion where the second protrusion 802 of the first pressing portion 80A of the holding portion 8 described later contacts from above.
- the first movable contact 26A is separate from the horizontal piece 251 and fixed by caulking or the like, but may be configured integrally with the horizontal piece 251. Good.
- the support terminal 27 of the first contact portion 2A is configured to support the movable spring 25.
- the support terminal 27 has a terminal piece 270 for being led out of the housing 4.
- the terminal piece 270 is formed in the shape of an elongated strip in the vertical direction.
- the electromagnet 5 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state, one surface 250 (upper surface) of the movable spring 25 is from the first pressing portion 80A of the holding portion 8 as shown in FIG. It keeps receiving pressure. Therefore, the tip of the movable spring 25 is bent downward by elastic deformation, and the first movable contact 26A is in the open position away from the fixed contact 21.
- the dimensional relationship is defined such that the first pressing portion 80A of the holding portion 8 does not contact the one surface 250 of the movable spring 25 when the electromagnet 5 is in the excited state. There is. That is, when the electromagnet 5 is in the excited state, a slight air gap is formed between the first pressing portion 80A and the one surface 250 of the movable spring 25, and the pressure from the first pressing portion 80A is eliminated. .
- FIGS. 8A, 8B, and 11 are left side views of the electromagnetic relay 1 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state
- FIG. 8B is a left side view of the electromagnetic relay 1 when the electromagnet 5 is in the excitation state.
- the structure of the second contact portion 2B is generally common to that of the first contact portion 2A. Therefore, in the following, in order to simplify the description, the common reference numerals are given to the common structures, and the description is appropriately omitted.
- the second contact portion 2B includes a fixed terminal 20 having a fixed contact 21, a movable spring 25 having a movable contact 26 (hereinafter sometimes referred to as a second movable contact 26B), and a movable spring And 25 a supporting terminal 27 for supporting the same.
- the movable spring 25 and the support terminal 27 constitute a movable terminal.
- the fixed terminal 20 of the second contact portion 2B is formed of a conductive material.
- the fixed terminal 20 has a fixed contact 21, a standing portion 22, an upper wall portion 23, and a terminal piece 24.
- the fixed terminal 20 of the second contact portion 2B adopts a configuration that is plane-symmetrical to the fixed terminal 20 of the first contact portion 2A in the left-right direction.
- the movable spring 25 of the second contact portion 2B is a plate spring made of a conductive thin plate, and is formed so as to have a substantially L shape when viewed in the left-right direction. As shown in FIG. 11, the movable spring 25 is configured of a pair of second movable contacts 26B, a horizontal piece 251, and a vertical piece 252. That is, unlike the movable spring 25 of the first contact portion 2A, the movable spring 25 of the second contact portion 2B does not have the projecting piece 253. Further, the number of movable contacts 26 is different from that of the first contact portion 2A.
- the movable contact 26 of the first contact portion 2A is configured to contact the fixed contact 21 with one contact. It is assumed that the first contact portion 2A corresponds to a normally open contact and is inserted into an electric path to which a load is connected, for example. Therefore, the first contact portion 2A is configured to reduce the conduction resistance as much as possible.
- the fixed contact 21 of the second contact portion 2B is separate from the upper wall portion 23 and fixed by caulking or the like, but it is integrated with the upper wall portion 23 And may be configured.
- the pair of second movable contacts 26B of the second contact portion 2B is separate from the horizontal piece 251 and fixed by caulking or the like, but is configured integrally with the horizontal piece 251. May be
- the dimensional relationship is defined such that the second pressing portion 80B of the holding portion 8 does not contact the one surface 250 of the movable spring 25 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state. ing. That is, when the electromagnet 5 is in the non-excitation state, a slight air gap is formed between the second pressing portion 80B and the one surface 250 of the movable spring 25, and the pressure from the second pressing portion 80B is eliminated. There is.
- the "rocking" in the present embodiment means that both end portions (left and right end portions) in the longitudinal direction of the elongated armature unit 6 are central portions in the longitudinal direction (the center may not be strictly at the center). It means that it moves so as to displace up and down alternately, with the fulcrum as a fulcrum. That is, the armature unit 6 is, for example, a so-called seesaw type armature unit. However, the armature unit 6 is not limited to the seesaw type.
- the electromagnet 5 has a coil 50, a yoke 52, and a pair of coil terminals 53, as shown in FIG.
- the yoke 52 is a magnetic body and forms a magnetic path through which magnetic flux passes.
- the yoke 52 is formed in a generally U-shaped plate shape elongated in the left-right direction as a whole.
- the coil 50 is configured by winding a conductive wire around a coil bobbin 51.
- the coil bobbin 51 is made of, for example, a material having electrical insulation, such as a synthetic resin material.
- the coil bobbin 51 is formed in a substantially cylindrical shape that is long in the left-right direction.
- the coil bobbin 51 is disposed such that the axial direction coincides with the left-right direction.
- the axial direction of the coil bobbin 51 corresponds to the axial direction A2 (see FIG. 2) of the coil 50.
- the coil bobbin 51 has a through hole 510 penetrating in the left and right direction, so that the body extending in the left and right direction of the yoke 52 penetrates the through hole 510. keeping.
- a pair of extending portions 520 extend forward from the left and right ends of the body of the yoke 52 (see FIG. 6). In short, the yoke 52 is provided protruding from the coil 50.
- the pair of coil terminals 53 is held by the coil bobbin 51 and connected to the coil 50. Specifically, one end of the pair of coil terminals 53 is electrically connected to one end of the conducting wire wound around the coil bobbin 51, and the other of the pair of coil terminals 53 is electrically connected to the other end of the conducting wire. It is connected. Furthermore, a rectangular parallelepiped terminal holding block 512 provided on the lower surface of the front end portion of each holding stand 511 of the coil bobbin 51 holds the coil terminal 53.
- Each coil terminal 53 has a first terminal piece 531 which is long in the front-rear direction and held in a state of penetrating the corresponding terminal holding block 512 in the front-rear direction.
- the rear end of the first terminal piece 531 is bent downward and protrudes from the terminal holding block 512, and the conducting wire wound around the coil bobbin 51 is connected to the end of the conducting wire exposed from the terminal holding block 512 .
- Each coil terminal 53 further includes a second terminal piece 532 extending downward from the front end of the first terminal piece 531.
- the second terminal piece 532 is a portion which is led out of the body 4 to the outside.
- the electromagnet 5 configured as described above, when a voltage is applied between both ends of the coil 50, that is, a pair of coil terminals 53, a current (coil current) flows through the coil 50, and the electromagnet 5 is excited. When the coil current is not flowing, the electromagnet 5 is in the non-excitation state.
- the pair of coil terminals 53 and the yoke 52 are an integrally molded product formed integrally with the coil bobbin 51. Therefore, the workability at the time of the assembly operation of the electromagnet 5 with respect to the base 4B of the body 4 is excellent.
- the armature unit 6 moves so that the movable contact 26 is displaced between the closed position where the movable contact 26 contacts the fixed contact 21 and the open position away from the fixed contact 21 according to the excitation / non-excitation of the electromagnet 5 It is a part that swings in form.
- the armature unit 6 has an armature 7, a holding portion 8 and a permanent magnet 9 as shown in FIG. 5.
- the armature 7 (armature) is, for example, a member made of soft iron.
- the armature 7 is held by the holder 8.
- the armature 7 is generally formed in a substantially U-shaped plate shape elongated in the left-right direction. Specifically, as shown in FIG. 5, the armature 7 is a pair of body pieces 73 which are long in the left-right direction and a pair of leg pieces formed integrally at both ends in the left-right direction of the body piece 73. And 70.
- the body piece 73 is accommodated in the holding portion 8.
- the body piece 73 has a rectangular plate shape, and is disposed such that its thickness direction is along the vertical direction.
- the pair of leg pieces 70 is formed to extend rearward from the both ends of the body piece 73, respectively.
- the pair of leg pieces 70 has a rectangular plate shape, and the thickness direction thereof is arranged along the vertical direction.
- the rear end portions of the respective leg pieces 70 are arranged to project from the holding portion 8.
- the lower surface of each leg 70 is generally exposed from the holding portion 8.
- the armature 7 is disposed such that at least a part of the armature 7 faces the yoke 52.
- the lower surface of each leg piece 70 exposed from the holding portion 8 is a region facing the yoke 52 (the extending portion 520).
- the leg 70 on the right of the pair of legs 70 is referred to as the first leg 70A
- the region facing the extension 520 on the right of the yoke 52 is referred to as the first region 71 (see FIG. 4).
- the left leg 70 of the pair of leg pieces 70 may be referred to as a second leg 70 B
- the area facing the left extension 520 of the yoke 52 may be referred to as a second area 72.
- the first area 71 and the second area 72 are respectively provided on both sides of the tip extending in a direction (left and right direction) apart from the rotation axis A1 of the armature unit 6.
- the permanent magnet 9 is formed in a rectangular parallelepiped shape.
- the permanent magnet 9 is held by the holding unit 8.
- the permanent magnets 9 are arranged such that the polarities on both sides in the vertical direction are different from each other.
- the permanent magnet 9 is disposed such that the N pole is on the upper side and the S pole is on the lower side.
- the holding portion 8 is elongated in the left-right direction, and is formed into a flat and substantially rectangular cylindrical shape.
- the holding portion 8 is formed of, for example, a material having electrical insulation such as a synthetic resin material.
- the holding portion 8 is configured to hold both the armature 7 and the permanent magnet 9 integrally.
- the holding portion 8 has a first holding block 81 for holding the armature 7, a second holding block 82 for holding the permanent magnet 9, and a pair of pressing portions 80. ing.
- the first holding block 81, the second holding block 82, and the pair of pressing portions 80 are integrally formed.
- the armature 7 and the permanent magnet 9 are in contact with each other inside the holding portion 8 (see FIGS. 9A and 9B).
- the first holding block 81 is formed in a flat rectangular cylinder elongated in the left-right direction. As shown in FIG. 4, the left and right ends of the bottom of the first holding block 81 are opened downward, and the pair of leg pieces 70 of the armature 7 is covered while covering the circumferential surface of the body piece 73 of the armature 7.
- the armature 7 is held so that the rear end portion of the arm projects from the first holding block 81.
- the first region 71 and the second region 72 of the armature 7 are exposed through the first opening 811 at the right end of the bottom of the first holding block 81 and the second opening 812 at the left end (see FIG. 4) .
- the first holding block 81 separates at least a part of the area of the armature 7 facing the yoke 52 from the yoke 52 (see FIG. 4, FIGS. 9A, 9B and 10A, 10B).
- the separation portion 85 abuts on the yoke 52 when the armature 7 approaches the yoke 52.
- the separation portion 85 is integrally and continuously formed when the holding portion 8 is formed by molding, and is made of a material having electrical insulation such as a synthetic resin material.
- the spacing portion 85 is provided to form a magnetic gap.
- the separating portion 85 is arranged to separate one of the first region 71 and the second region 72 of the armature 7 (the second region 72) from the yoke 52. Therefore, compared to a configuration in which both the first area 71 and the second area 72 are separated, the manufacturing of the armature unit 6 is easy.
- the separation portion 85 is arranged to separate at least a part of the second region 72 of the armature 7 from the yoke 52 when the second region 72 approaches the yoke 52.
- the separation portion 85 is arranged to separate all of the second region 72 of the armature 7 from the yoke 52 when the second region 72 approaches the yoke 52.
- the separation portion 85 abuts on at least a part of the yoke 52 opposed to the second region 72 of the armature 7, and is arranged to separate the second region 72 of the armature 7 from the yoke 52.
- the separation portion 85 is disposed only at the outer end (left end) of both ends (right and left ends) of the second region 72 in the radial direction of the rotation axis A1. That is, the separation portion 85 abuts on the yoke 52 opposed to the outer end (left end), and is arranged to separate the second region 72 from the yoke 52. Therefore, for example, the configuration disposed at the inner end (right end) of both ends of the second region 72 of the armature 7, that is, the separated portion 85 abuts on the yoke 52 facing the inner end (right end) Compared to the configuration in which the region 72 is separated from the yoke 52, the magnetic gap can be formed more accurately. That is, a configuration is adopted in which the armature 7 can be further easily pulled away from the yoke 52.
- the separation portion 85 is formed as a protruding piece that protrudes in the right direction from the left edge of the second opening 812 and extends in the longitudinal direction. In other words, the separation portion 85 is configured to form a step below the second region 72 of the armature 7.
- the separated portion 85 configured in this manner causes residual magnetization of the second region 72 of the armature 7 and the extension portion 520 on the left side of the yoke 52. It is difficult to separate them and prevent the open characteristic of the electromagnetic relay 1 from deteriorating.
- the second holding block 82 is integral with the bottom of the first holding block 81.
- the second holding block 82 is formed in a substantially rectangular box shape.
- the second holding block 82 accommodates and holds the permanent magnet 9 therein.
- the lower portions of the left and right ends of the second holding block 82 are open, and the lower portions of the left and right ends of the permanent magnet 9 are exposed.
- the second holding block 82 has a hole 820 (see FIG. 4) penetrating in a circular shape at the bottom thereof, and a part of the bottom of the permanent magnet 9 is exposed.
- the second holding block 82 is disposed to the left of the shaft portion 813 of the first holding block 81. Therefore, the permanent magnet 9 accommodated in the inside of the second holding block 82 is at a position biased to the left with respect to the rotation axis A1. Therefore, for example, swinging of the armature unit 6 according to the excitation / non-excitation of the electromagnet 5 is more accurately performed through the permanent magnet 9 as compared with the case where the permanent magnet 9 is at substantially the same position as the rotation axis A1. Can.
- the armature can be reduced while reducing the number of members. The swinging of the unit 6 can be performed more accurately through one permanent magnet 9.
- the pair of pressing portions 80 are provided integrally with the left and right end portions of the first holding block 81, respectively.
- Each pressing portion 80 is a portion that applies pressure to one surface 250 of the movable spring 25 to displace the movable contact 26.
- the pressing portion 80 protruding rightward from the right end portion of the first holding block 81 may be referred to as a first pressing portion 80A.
- the pressing portion 80 protruding leftward from the left end portion of the first holding block 81 may be referred to as a second pressing portion 80B.
- the first pressing portion 80A contacts the movable spring 25 via the first protrusion 801 and the second protrusion 802 to apply pressure to displace the first movable contact 26A.
- the first contact portion 2A corresponds to a normally open contact
- the first pressing portion 80A is in contact with the movable spring 25 to apply pressure when the electromagnet 5 is in the non-excitation state (FIG. 7A) reference).
- the second pressing portion 80 ⁇ / b> B has a third protrusion 803 convex downward at the lower surface thereof.
- the third protrusion 803 faces the lateral piece 251 of the movable spring 25 of the second contact portion 2B, as shown in FIGS. 8A and 8B.
- the second pressing portion 80B is in contact with the movable spring 25 via the third projection 803 to apply pressure to displace the second movable contact 26B.
- the second contact portion 2B corresponds to a normally closed contact
- the second pressing portion 80B is in contact with the movable spring 25 to apply pressure when the electromagnet 5 is in the excited state (see FIG. 8B). ).
- each pressing portion 80 has a rectangular plate-shaped second insertion piece 804 at a position separated by a predetermined distance from the first holding block 81.
- the second insertion piece 804 is disposed such that its thickness direction is along the left-right direction.
- each pressing portion 80 displaces the movable contact 26 to the open position by pressing the one surface 250 of the corresponding movable spring 25. Further, each pressing portion 80 displaces the movable contact 26 to the closed position by releasing the pressing on the one surface 250 of the corresponding movable spring 25.
- the armature unit 6 is a seesaw type, when one of the first pressing portion 80A and the second pressing portion 80B moves toward the one surface 250 of the corresponding movable spring 25, the other corresponds To move away from one side 250 of the movable spring 25.
- the outer end (right end) is in contact with the yoke 52. Therefore, the first interval D1 is zero at the outer end (right end) of the first region 71.
- "when the second region 72 is closest to the yoke 52" corresponds to when the electromagnet 5 is in the excited state as shown in FIGS. 9B and 10B.
- the outer end (left end) of the second region 72 is in a non-contact state with the yoke 52 by the separation portion 85 abutting on the yoke 52. Therefore, the second interval D2 is larger than zero at the outer end (left end) of the second region 72. In other words, the second interval D2 is larger than the first interval D1.
- (2.4) Device Body 4 is formed of a material having electrical insulation, such as a synthetic resin material.
- the container 4 is generally elongated in the left-right direction, and is formed in a substantially rectangular box shape relatively reduced in height.
- the body 4 is composed of a cover 4A and a base 4B.
- the cover 4 ⁇ / b> A is shown only by a two-dot chain line in order to facilitate understanding of the internal configuration of the electromagnetic relay 1.
- the cover 4A is in the form of a rectangular box whose lower surface is open, and is attached from above to cover the base 4B on which the contact portion 2 and the electromagnet device 3 are assembled.
- the housing 4 accommodates the contact portion 2 and the electromagnet device 3.
- the base 4B has a flat, substantially rectangular plate shape as a whole.
- the base 4B is configured to hold the contact portion 2 and the electromagnet device 3 on one surface 40 (upper surface) side.
- the first contact portion 2A accommodated in the first accommodation portion 401 and the electromagnet 5 accommodated in the third accommodation portion 403 intersect the above-mentioned arranging direction (vertical direction) on the one surface 40 side of the base 4B. They line up on a plane (here, on one side 40).
- the second contact portion 2B accommodated in the second accommodation portion 402 and the electromagnet 5 accommodated in the third accommodation portion 403 are arranged in the above-mentioned arranging direction (vertical direction) on the one surface 40 side of the base 4B. They line up on intersecting planes (here, on one side 40). Therefore, miniaturization (in particular, reduction in height) of the electromagnetic relay 1 is achieved.
- the first contact portion 2A is disposed on one side (right side) of both ends of the coil 50 in the axial direction A2 of the coil 50.
- the second contact portion 2B is disposed on the other side (left side) of both ends of the coil 50 in the axial direction A2 of the coil 50.
- a substantially rectangular plate-shaped third partition wall 43 for partitioning the electromagnet 5 and the armature unit 6 is provided upright from the one surface 40 of the base 4B.
- the third partition wall 43 is disposed such that its thickness direction is along the front-rear direction.
- the third partition wall 43 has a bearing hole 430 penetrating in the thickness direction at the center in the vertical and horizontal directions.
- the base 4B has a front wall 44 opposed to the third partition wall 43 via the armature unit 6 substantially at the center of the front edge in the left-right direction.
- the front wall 44 has a bearing hole 440 penetrating in the thickness direction.
- Each of the first housing portion 401 and the second housing portion 402 has, as shown in FIG. 11, a first slot portion 46 for inserting the standing portion 22 of the fixed terminal 20 at its front end.
- the first slot portion 46 is provided on the top surface of the rib 4010 having a predetermined thickness formed at the front end.
- an outlet port 460 is formed in which the terminal piece 24 of the fixed terminal 20 is inserted and led out to the outside of the housing 4.
- each of the first accommodation portion 401 and the second accommodation portion 402 has, at its rear end, a second slot portion 47 for inserting the support terminal 27 for supporting the movable spring 25. doing.
- the second slot portion 47 is provided on the top surface of the rib 4011 having a predetermined thickness formed at the rear end.
- an outlet port 470 for inserting the terminal piece 270 of the support terminal 27 and being led out of the housing 4 is formed.
- the second terminal pieces 532 of the pair of coil terminals 53 of the electromagnet 5 are inserted into the left and right ends slightly before the third partition wall 43. It has an outlet 4030 for being led out of the four.
- the coil terminal 53 of the present embodiment is provided on the side of the yoke 52 opposite to the armature 7. Furthermore, the coil terminal 53 has a second terminal piece 532 extending in a direction (downward direction) away from the armature 7. Then, since the second terminal piece 532 is led out of the housing 4 through the outlet 4030, the electromagnet device 3 can be miniaturized. In particular, each coil terminal 53 is provided so as to fit within the projection area of the extending portion 520 of the yoke 52 when the electromagnet 5 is viewed in the vertical direction. Therefore, further miniaturization of the electromagnet device 3 is achieved.
- the magnetic path when the electromagnet 5 is in the non-excitation state will be described.
- the magnetic flux generated from the N pole of the permanent magnet 9 passes through the armature 7 and falls from the right end of the armature 7 to the right extending portion 520 of the yoke 52 (a magnetic path indicated by a dotted arrow B1 in FIG. 9A See).
- the magnetic flux passes through the U-shaped yoke 52 and reaches the extension 520 on the left side of the yoke 52 (see the magnetic path indicated by the dotted arrow B2 in FIG. 9A).
- the lower part which is the south pole of the permanent magnet 9
- the entire armature unit 6 including the armature 7 is in an inclined state (hereinafter referred to as a first inclined state) in which the right end is sunk about the rotation axis A1 (see FIG. 1).
- the second region 72 of the armature 7 is at a position away from the facing yoke 52 (the extension 520 on the left side thereof).
- the first region 71 of the armature 7 is in contact with the facing yoke 52 (the extension 520 on the right side thereof).
- the first pressing portion 80A on the right side contacts and presses the movable spring 25 of the first contact portion 2A. Therefore, the first movable contact 26A is in the open position away from the fixed contact 21.
- the left second pressing portion 80B is apart from the movable spring 25 of the second contact portion 2B and is in a non-contact state. Therefore, the second movable contact 26B is in the closed position in contact with the fixed contact 21.
- the armature 7 receives an attraction force from the yoke 52 by the excitation of the electromagnet 5 and moves (swings) in a direction in which the second region 72 approaches the yoke 52.
- the entire armature unit 6 including the armature 7 swings about the rotation axis A1 (see FIG. 1) from the first inclined state and the left end is sunk (hereinafter referred to as the second inclined state).
- the first movable contact 26A is in the closed position in contact with the fixed contact 21.
- the second pressing portion 80B on the left side contacts and presses the movable spring 25 of the second contact portion 2B. Therefore, the second movable contact 26 B is in the open position away from the fixed contact 21.
- the switch connected in series to the coil 50 is switched from the on state to the off state from the excited state of the electromagnet 5, the coil current does not flow to the coil 50 and the electromagnet 5 is de-energized.
- the separating portion 85 is not provided and the second region 72 of the armature 7 is in contact with the extending portion 520 of the yoke 52 in the second inclined state, residual magnetization of the yoke 52 is obtained.
- the second region 72 is less likely to be separated from the yoke 52 even if the coil current does not flow.
- the separation portion 85 is provided as the magnetic gap, thereby suppressing the difficulty of separating the second region 72 from the yoke 52, and the deterioration of the opening characteristic of the electromagnetic relay 1 It can be reduced.
- each pressing portion 80 of the present embodiment is configured to displace the movable contact 26 to the open position by applying pressure to the one surface 250 of the corresponding movable spring 25. Therefore, even if welding occurs, for example, between the movable contact 26 and the fixed contact 21, it can be pulled apart by applying a pressure at the time of displacement to the open position. Therefore, for example, by applying pressure to one surface 250 of the movable spring 25, the reliability between the contacts can be improved as compared with a configuration in which the movable contact 26 is displaced to the closed position.
- each pressing portion 80 of the present embodiment is configured to displace the movable contact 26 to the closed position by eliminating the pressure on the one surface 250 of the corresponding movable spring 25. Therefore, even if the movable contact 26 and / or the fixed contact 21 wears due to, for example, aging, the closed state between the contacts can be maintained. Therefore, the reliability between the contacts can be improved. That is, for example, even in the case of a configuration in which the movable contact is displaced to the closed position by applying a pressure, within the predetermined range (for example, within the distance of OT (Over Travel)) The closed state can be maintained. However, with such a configuration, there is a possibility that a gap may be generated between the contacts if the wear exceeds a predetermined range. However, in the present embodiment, since the movable contact 26 is displaced to the closed position by eliminating the pressure, the closed state between the contacts is maintained by the elastic return force of the movable spring 25 even if wear occurs within the predetermined range. can do.
- the pair of contact portions 2 is assembled to the base 4 ⁇ / b> B of the housing 4.
- the pair of support terminals 27 to which the movable spring 25 is fixed is attached to the base 4B by, for example, press fitting and fixing.
- the support terminal 27 of the first contact portion 2A is inserted (press-fitted) into the second slot portion 47 of the first accommodation portion 401 at the right end of the base 4B, and the terminal piece 270 is inserted into the second slot portion 47.
- the support terminal 27 of the second contact portion 2B is inserted (press-fit) into the second slot portion 47 of the second accommodation portion 402 at the left end of the base 4B, and the terminal piece 270 is led out from the second slot portion 47. It is derived to the outside of the body 4 from 470.
- the electromagnet 5 of the electromagnet device 3 is assembled to the base 4B, for example, by press-fitting.
- the coil 50 is housed behind the third partition wall 43 in the third housing portion 403 of the base 4B so that the axial direction A2 (see FIG. 2) of the coil 50 of the electromagnet 5 is along the left-right direction. Facing the area.
- the coil 50 is placed in the housing area of the third housing portion 403 so that the second terminal pieces 532 (see FIG. 6) of the pair of coil terminals 53 pass through the pair of outlet ports 4030 in the third housing portion 403. Fit in (press-fit).
- the armature unit 6 of the electromagnet device 3 is assembled to the base 4B. Specifically, the armature unit 6 is made to face the accommodation area in front of the third partition wall 43 in the third accommodation portion 403 of the base 4B so that the longitudinal direction of the armature unit 6 is along the left-right direction. However, the orientation of the armature unit 6 is adjusted so that the second holding block 82 of the holding portion 8 in which the permanent magnet 9 is accommodated is directed downward and further to the left from the rotation axis A1.
- the armature unit 6 is thirdly arranged so that the first region 71 and the second region 72 of the armature 7 face the pair of extension portions 520 of the yoke 52 in the third accommodation portion 403, respectively. It is accommodated in the above-mentioned accommodation area of accommodation section 403.
- the front end and the rear end of the shaft portion 813 of the holding portion 8 are made of the front wall 44 and the third partition 43 so that the front ends of the front wall 44 and the third partition 43 are separated from each other in the front-rear direction. Go down while pushing back the tip.
- the tips of the front wall 44 and the third partition wall 43 are elastically deformed in the forward direction and the backward direction, respectively.
- the front end and the rear end of the shaft portion 813 reach the bearing holes 440 and 430, and are fitted therein, whereby the front wall 44 and the third partition wall 43 elastically return.
- the armature unit 6 is pivotally attached to the base 4B.
- the first pressing portion 80A fits in the notch portion 410 of the first partition wall 41, and the tip of the first pressing portion 80A faces one surface 250 of the movable spring 25. Be placed. Further, the first insertion piece 810 on the right side of the first holding block 81 is inserted into the insertion port 4031 (see FIG. 13) provided at the right end in the third accommodation portion 403. Furthermore, the second insertion piece 804 of the first pressing portion 80A is disposed on the right side of the cutout portion 410.
- the cover 4A is attached from above to cover the base 4B on which the contact portion 2 and the electromagnet device 3 are assembled, thereby completing the assembly of the electromagnetic relay 1.
- the movable contact 26 is disposed between the base 4B and the fixed contact 21 in the alignment direction (vertical direction in the illustrated example) in which the base 4B and the electromagnet 5 are arranged. Therefore, as described above, for example, the movable spring 25 having the movable contact 26, the fixed terminal 20 having the fixed contact 21, the electromagnet 5, and the armature unit 6 can be sequentially assembled to the base 4B from above the base 4B. . Therefore, the workability at the time of assembly operation is excellent. In particular, in consideration of the automation of the assembly of the electromagnetic relay 1, the contact portion 2 and the armature unit 6 can be assembled in order along the alignment direction (vertical direction in the illustrated example) as in this embodiment. The productivity of the electromagnetic relay 1 is improved.
- the first pressing portion 80A has two of the first protrusion 801 and the second protrusion 802, and these protrusions are configured to contact the movable spring 25.
- the present invention is not limited to such a configuration, and like the second pressing portion 80B, the first pressing portion 80A has only one protrusion and is configured to contact the movable spring 25 by the protrusion. It is also good.
- the dimensional relationship is defined such that the first pressing portion 80A of the holding portion 8 does not contact the one surface 250 of the movable spring 25 when the electromagnet 5 is in the excited state.
- the present invention is not limited to such a configuration, and the dimensional relationship may be defined such that the first pressing portion 80A slightly contacts the one surface 250 of the movable spring 25 even when the electromagnet 5 is in an excited state. . That is, the pressure from the first pressing portion 80A may not be lost but may only be attenuated.
- the dimensional relationship is defined so that the second pressing portion 80B of the holding portion 8 does not contact the one surface 250 of the movable spring 25 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state.
- the present invention is not limited to such a configuration, and even if the second pressing portion 80B slightly contacts the one surface 250 of the movable spring 25 even if the electromagnet 5 is in the non-excitation state, the dimensional relationship is defined. Good. That is, the pressure from the second pressing portion 80B may not be lost but may only be attenuated.
- the shaft portion 813 of the holding portion 8 is inserted into the bearing holes 430 and 440 of the base 4B and pivotally supported by the base 4B. Absent. A bearing hole may be provided in the holding portion 8, and a shaft portion may be provided on the base 4B so as to be fitted into the bearing hole of the holding portion 8.
- the separation portion 85 is configured such that the entire second region 72 is separated from the yoke 52 when the electromagnet 5 is in the excited state.
- the present invention is not limited to this.
- the separation portion 85 may be configured such that the left end of the second region 72 is separated from the yoke 52 and the right end of the second region 72 contacts the yoke 52.
- the separation portion 85 is formed as a protruding piece slightly protruding rightward from the left edge of the second opening 812.
- the present invention is not limited to this, and the separation portion 85 may be formed to cover, for example, the entire second region 72.
- the separation portion 85 is arranged to correspond to only the second region 72.
- the present invention is not limited to this, and the separation portion 85 may be provided to correspond to the first region 71 as well. That is, the number of the separation portions 85 is not limited to one.
- FIGS. 14 to 26C described in the following embodiments are schematic views, and the ratio of the size and thickness of each component in FIGS. 14 to 26C is not necessarily the actual size ratio. It does not necessarily reflect.
- the vertical and horizontal directions of the electromagnet device 3X of this embodiment and the electromagnetic relay 1X are indicated by the vertical and horizontal arrows shown in FIGS. 14, 16, 17 and 19. Stipulate and explain. These arrows are described merely for the purpose of assisting the explanation, and do not have an entity. Moreover, these directions are not the meaning which limits the use direction of the electromagnet apparatus 3X and the electromagnetic relay 1X.
- the electromagnet apparatus 3X of this embodiment is provided with the electromagnet 5 and the armature unit 6, as shown in FIG.
- the armature unit 6 includes an armature 7, a permanent magnet 9, an auxiliary yoke Y1, and a holding unit 8, as shown in FIGS.
- the electromagnet 5 has a coil 50 and a yoke 52, as shown in FIG.
- one magnetic pole (N pole in the example of FIG. 22A) faces the armature 7.
- the auxiliary yoke Y1 has a first surface Y11 (upper surface) and a second surface Y12 (left surface), as shown in FIGS. 22A and 22B.
- the first surface Y11 faces the other magnetic pole (S pole in the example of FIG. 22A) of the permanent magnet 9 and intersects with the magnetic pole direction of the permanent magnet 9.
- the magnetic pole direction is a direction in which the magnetic pole surface of the N pole and the magnetic pole surface of the S pole in the permanent magnet 9 are aligned, and is a direction generally along the vertical direction.
- the second surface Y12 faces the side of the yoke 52.
- the armature 7 moves toward or away from the yoke 52 when the electromagnet 5 is excited as shown in FIGS. 22A and 22B.
- the second surface Y12 of the auxiliary yoke Y1 faces the yoke 52 in at least a part of the movable range in which the armature 7 moves in response to the excitation of the electromagnet 5.
- the region D11 of a part of the second surface Y12 It faces a partial region D12 of the right surface of the protrusion (extension) of the iron 52.
- the electromagnetic relay 1 ⁇ / b> X includes, for example, the above-described electromagnet device 3 ⁇ / b> X and two contact portions 2.
- Each contact portion 2 has a fixed contact 21 and a movable contact 26 displaced between a closed position contacting the fixed contact 21 and an open position away from the fixed contact 21 as the armature 7 moves. doing.
- the contact switching is performed as the iron piece is attracted to and separated from the yoke (the yoke) of the electromagnet block according to the excitation and non-excitation of the electromagnet block.
- the yoke the yoke
- increased magnetic flux leakage can reduce magnetic efficiency. Therefore, it is desirable to reduce the leakage flux.
- the second surface Y12 of the auxiliary yoke Y1 faces the yoke 52 in at least a part of the movable range in which the armature 7 moves in response to the excitation of the electromagnet 5.
- the electromagnetic relay 1X of this embodiment has a normally open contact whose contact is closed when the electromagnet 5 is excited, and a normally closed contact whose contact is closed when the electromagnet 5 is not excited. It is assumed that it is configured as a so-called safety relay capable of detecting Therefore, the number of the contact portions 2 is two, that is, the first contact portion 2A corresponding to the normally open contact and the second contact portion 2B corresponding to the normally closed contact.
- the electromagnetic relay 1X is not limited to the safety relay, and the number of contact parts 2 may be one or three or more.
- the electromagnetic relay 1X includes two contact parts 2 (a first contact part 2A, a second contact part 2B), an electromagnet device 3X, and a body 4 comprising a cover 4A and a base 4B. Have. As described above in the section “(1) Outline of Embodiment 2”, the electromagnetic relay 1X is applied as, for example, a safety relay.
- the electromagnetic relay 1X when the first contact portion 2A, which is a normally open contact, is welded, even if the electromagnet 5 is in the non-excitation state, 0 between the second contact portion 2B, which is a normally closed contact, It is preferable to be configured to be separated by not less than .5 mm.
- the electromagnetic relay 1X is separated by 0.5 mm or more between the first contact portions 2A, which are normally open contacts, even when the electromagnet 5 is in an excited state. It is preferable that it is comprised. That is, when the first contact portion 2A is welded, welding can be detected by the second contact portion 2B. When the second contact portion 2B is welded, the first contact portion 2A can detect the welding.
- the electromagnetic relay 1 ⁇ / b> X is formed in a flat, substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
- the two contact portions 2 are constituted by a first contact portion 2A and a second contact portion 2B.
- the first contact portion 2A corresponds to a normally open contact, and is disposed at the right end on one surface 40 (upper surface) of the base 4B of the housing 4.
- the second contact portion 2B corresponds to a normally closed contact, and is disposed at the left end on one surface 40 (upper surface) of the base 4B of the housing 4.
- FIGS. 20A and 20B are right side views of the electromagnetic relay 1X when the electromagnet 5 is in the non-excitation state
- FIG. 20B is a right side view of the electromagnetic relay 1X when the electromagnet 5 is in the excitation state.
- the first contact portion 2A includes a fixed terminal 20 having a fixed contact 21, a movable spring 25 having a movable contact 26 (hereinafter sometimes referred to as a first movable contact 26A), and a movable spring And 25 a supporting terminal 27 for supporting the same.
- the fixed terminal 20 is formed in a substantially L-shaped plate shape as a whole when viewed from the left and right direction.
- the movable spring 25 and the support terminal 27 constitute a movable terminal, and are formed in a substantially L-shaped plate shape as a whole when viewed from the left and right direction.
- the fixed terminal 20 of the first contact portion 2A is formed of a conductive material.
- the fixed terminal 20 has a fixed contact 21, a standing portion 22, an upper wall portion 23, and a terminal piece 24.
- the standing portion 22, the upper wall portion 23, and the terminal piece 24 are formed by bending a single plate-like member (for example, a copper alloy or the like). That is, the standing portion 22, the upper wall portion 23, and the terminal piece 24 are integrally formed.
- the standing portion 22 is formed in a substantially rectangular plate shape, and is disposed such that its thickness direction is along the front-rear direction.
- the upper wall portion 23 is formed in a substantially rectangular plate shape and protrudes rearward from the right end of the upper portion of the standing portion 22.
- the upper wall portion 23 is slightly inclined with respect to the horizontal direction. Specifically, at the open position where the first movable contact 26A and the fixed contact 21 are separated, the upper wall portion 23 is slightly inclined in a direction away from the movable contact 26 as it goes forward.
- the fixed contact 21 is attached to the lower surface of the upper wall portion 23 by an appropriate attachment method (for example, caulking fixing, welding, or the like).
- the fixed contact 21 is formed of, for example, a silver alloy or the like.
- the terminal piece 24 is formed in the shape of an elongated strip in the vertical direction, extends downward from the lower portion of the standing portion 22, and is led out of the body 4 to the outside.
- the fixed contact 21 is separate from the upper wall portion 23 and fixed by caulking or the like, but even if it is configured integrally with the upper wall portion 23 Good.
- the movable spring 25 of the first contact portion 2A is a plate spring made of a conductive thin plate, and is formed so as to have a substantially L shape when viewed in the left-right direction.
- the horizontal piece 251 is formed in a substantially rectangular plate shape that is long in the front-rear direction, and is disposed so that the thickness direction thereof is slightly inclined with respect to the vertical direction.
- the cross piece 251 is also slightly inclined with respect to the support terminal 27 in terms of design. In the open position where the first movable contact 26A and the fixed contact 21 are separated, the cross piece 251 is slightly inclined in the direction away from the fixed contact 21 as it goes forward.
- the stepped portion 254 is formed by the height difference between the first portion 251A and the third portion 251C by the second portion 251B.
- Such a step portion 254 prevents wear powder, which may be generated when the first pressing portion 80A of the holding portion 8 made of synthetic resin described later contacts the movable spring 25 several times, so as not to face the first movable contact 26A. It shields and can suppress the scattering of wear powder.
- the movable contact 26A is attached.
- the first movable contact 26A is formed of, for example, a silver alloy or the like, and is disposed to face the fixed contact 21 in the vertical direction.
- the positional relationship between the first movable contact 26A and the fixed contact 21 is such that the first movable contact 26A is on the lower side and the fixed contact 21 is on the upper side.
- the third portion 251C to which the first movable contact 26A is attached is inclined parallel to the upper wall 23 to which the fixed contact 21 is attached. doing. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which the end (corner) of one contact point hits the other contact point. In short, the contact area is increased to improve the contact reliability.
- the protrusion 253 protrudes leftward from the left edge near the tip of the horizontal piece 251 (the tip of the first portion 251A).
- the projecting piece 253 is formed in a rectangular plate shape, and the thickness direction thereof is disposed along the vertical direction.
- the projecting piece 253 is a portion where the second protrusion 802 of the first pressing portion 80A of the holding portion 8 described later contacts from above.
- the first movable contact 26A is separate from the horizontal piece 251 and fixed by caulking or the like, but may be configured integrally with the horizontal piece 251. Good.
- the support terminal 27 of the first contact portion 2A is configured to support the movable spring 25.
- the support terminal 27 has a terminal piece 270 for being led out of the housing 4.
- the terminal piece 270 is formed in the shape of an elongated strip in the vertical direction.
- the thickness dimension of the fixed terminal 20 is larger than the thickness dimension of the movable spring 25 and the support terminal 27 (for example, approximately twice) as shown in FIG. 20A.
- the thickness dimension of the terminal piece 270 of the support terminal 27 is approximately twice the thickness dimension of the movable spring 25 by bending a part of the plate-like member constituting the support terminal 27, and also fixed
- the thickness dimension of the plate-like member constituting the terminal 20 is substantially equal.
- the terminal strip 270 is bent so as to be substantially U-shaped with the left side opened when viewed from below.
- the electromagnet 5 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state, one surface 250 (upper surface) of the movable spring 25 is from the first pressing portion 80A of the holding portion 8 as shown in FIG. It keeps receiving pressure. Therefore, the tip of the movable spring 25 is bent downward by elastic deformation, and the first movable contact 26A is in the open position away from the fixed contact 21.
- the dimensional relationship is defined so that the first pressing portion 80A of the holding portion 8 does not contact the one surface 250 of the movable spring 25 when the electromagnet 5 is in the excited state. There is. That is, when the electromagnet 5 is in the excited state, a slight air gap is formed between the first pressing portion 80A and the one surface 250 of the movable spring 25, and the pressure from the first pressing portion 80A is eliminated. .
- the structure of the second contact portion 2B is generally common to that of the first contact portion 2A. Therefore, in the following, in order to simplify the description, the common reference numerals are given to the common structures, and the description is appropriately omitted.
- the second contact portion 2B includes a fixed terminal 20 having a fixed contact 21, a movable spring 25 having a movable contact 26 (hereinafter sometimes referred to as a second movable contact 26B), and a movable spring And 25 a supporting terminal 27 for supporting the same.
- the movable spring 25 and the support terminal 27 constitute a movable terminal.
- the movable spring 25 and the support terminal 27 are integrally formed.
- the fixed terminal 20 of the second contact portion 2B is formed of a conductive material.
- the fixed terminal 20 has a fixed contact 21, a standing portion 22, an upper wall portion 23, and a terminal piece 24.
- the fixed terminal 20 of the second contact portion 2B adopts a configuration that is plane-symmetrical to the fixed terminal 20 of the first contact portion 2A in the left-right direction.
- the upper wall portion 23 is slightly inclined with respect to the horizontal direction. Specifically, in the open position where the second movable contact 26B and the fixed contact 21 are separated, the upper wall portion 23 is slightly inclined in a direction away from the movable contact 26 as it goes forward.
- the movable spring 25 of the second contact portion 2B is a plate spring made of a conductive thin plate, and is formed so as to have a substantially L shape when viewed in the left-right direction.
- the movable spring 25 is comprised from the 2nd movable contact 26B and the horizontal piece 251, as shown to FIG. 21A. That is, unlike the movable spring 25 of the first contact portion 2A, the movable spring 25 of the second contact portion 2B does not have the projecting piece 253.
- the detection circuit can detect an abnormality more reliably.
- the second movable contact 26B is disposed to face the fixed contact 21 in the vertical direction.
- the positional relationship between the second movable contact 26B and the fixed contact 21 is such that the second movable contact 26B is on the lower side and the fixed contact 21 is on the upper side.
- the fixed contact 21 of the second contact portion 2B is separate from the upper wall portion 23 and fixed by caulking or the like, but it is integrated with the upper wall portion 23 And may be configured.
- the second movable contact 26B of the second contact portion 2B is separate from the horizontal piece 251 and fixed by caulking or the like, but it may be configured integrally with the horizontal piece 251. Good.
- the second contact portion 2B configured in this way, when the electromagnet 5 is in the excited state, as shown in FIG. 21B, one surface 250 (upper surface) of the movable spring 25 is the second pressing portion of the holding portion 8 described later. We continue to receive pressure from 80B. Therefore, the tip end portion of the movable spring 25 is bent downward by elastic deformation, and the second movable contact 26 B is in the open position away from the fixed contact 21.
- the dimensional relationship is defined such that the second pressing portion 80B of the holding portion 8 does not contact the one surface 250 of the movable spring 25 when the electromagnet 5 is in the non-excitation state. ing. That is, when the electromagnet 5 is in the non-excitation state, a slight air gap is formed between the second pressing portion 80B and the one surface 250 of the movable spring 25, and the pressure from the second pressing portion 80B is eliminated. There is.
- Electromagnet device (2.3.1) Configuration of electromagnet device As shown in FIG. 14, the electromagnet device 3X is composed of an electromagnet 5 and an armature unit 6. In the electromagnet device 3X, the armature 7 of the armature unit 6 is moved according to the excitation / non-excitation of the electromagnet 5, and the open / close states of the first contact portion 2A and the second contact portion 2B are switched. There is. In the present embodiment, as an example, the armature 7 of the armature unit 6 rotates (swings) within the movable range around the rotation axis A1 (see FIG. 14) according to the excitation / non-excitation of the electromagnet 5 .
- the "rocking" in the present embodiment means that both end portions (left and right end portions) in the longitudinal direction of the elongated armature unit 6 are central portions in the longitudinal direction (the center may not be strictly at the center). It means that it moves so as to displace up and down alternately, with the fulcrum as a fulcrum. That is, the armature unit 6 is, for example, a so-called seesaw type armature unit. However, the armature unit 6 is not limited to the seesaw type.
- the rotation axis A1 illustrated by an alternate long and short dash line in FIG. 14 is merely described for the purpose of assisting the description, and does not accompany an entity.
- the central axis of the shaft portion 813 of the holder 8 (described later) of the armature unit 6 coincides with the rotation axis A1.
- the armature unit 6 has a rotational axis relative to the base 4B of the housing 4 in response to the excitation / non-excitation of the electromagnet 5 in order to increase the stroke of the armature unit 6 while achieving downsizing (particularly reducing the height).
- the movable contact 26 is displaced by swinging around A1.
- the electromagnet 5 has a coil 50, a yoke 52, and a pair of coil terminals 53, as shown in FIG.
- the yoke 52 is a magnetic body and forms a magnetic path through which magnetic flux passes.
- the yoke 52 is formed in a generally U-shaped plate shape elongated in the left-right direction as a whole.
- the coil 50 is configured by winding a conductive wire around a coil bobbin 51.
- the coil bobbin 51 is made of, for example, a material having electrical insulation, such as a synthetic resin material.
- the coil bobbin 51 is formed in a substantially cylindrical shape that is long in the left-right direction.
- the coil bobbin 51 is disposed such that the axial direction coincides with the left-right direction.
- the axial direction of the coil bobbin 51 corresponds to the axial direction A2 of the coil 50 (see FIG. 15).
- the coil bobbin 51 has a through hole 510 penetrating in the left-right direction, and the yoke 52 extends in the left-right direction so that the body extending in the left-right direction of the yoke 52 penetrates the through hole 510. keeping.
- a pair of protrusions 520 extend forward from the left and right ends of the trunk of the yoke 52 (see FIG. 19).
- the yoke 52 is provided protruding from the coil 50.
- the pair of projecting portions 520 project from both ends of the coil 50 in the axial direction A2 in a direction intersecting with the axial direction A2 (here, forward substantially orthogonal to the axial direction A2).
- the coil bobbin 51 has a substantially rectangular plate-like holding base 511 provided below the pair of projecting portions 520 at both end portions in the left-right direction.
- Each holding stand 511 is formed continuously from the lower edge of the through hole 510 so that the upper surface thereof is flush with the bottom in the through hole 510.
- the holding table 511 preferably supports the pair of protrusions 520.
- the pair of coil terminals 53 is held by the coil bobbin 51 and connected to the coil 50. Specifically, one end of the pair of coil terminals 53 is electrically connected to one end of the conducting wire wound around the coil bobbin 51, and the other of the pair of coil terminals 53 is electrically connected to the other end of the conducting wire. It is connected. Furthermore, a rectangular parallelepiped terminal holding block 512 provided on the lower surface of the front end portion of each holding stand 511 of the coil bobbin 51 holds the coil terminal 53.
- the electromagnet 5 configured as described above, when a voltage is applied between both ends of the coil 50, that is, a pair of coil terminals 53, a current (coil current) flows through the coil 50, and the electromagnet 5 is excited. When the coil current is not flowing, the electromagnet 5 is in the non-excitation state.
- the pair of coil terminals 53 and the yoke 52 are an integrally molded product formed integrally with the coil bobbin 51. Therefore, the workability at the time of the assembly operation of the electromagnet 5 with respect to the base 4B of the body 4 is excellent.
- the armature unit 6 moves so that the movable contact 26 is displaced between the closed position where the movable contact 26 contacts the fixed contact 21 and the open position away from the fixed contact 21 according to the excitation / non-excitation of the electromagnet 5 It is a part that swings in form.
- the armature unit 6 has, as shown in FIG. 18, an armature 7, a holding portion 8, a permanent magnet 9, and an auxiliary yoke Y1.
- the body piece 73 is accommodated in the holding portion 8.
- the body piece 73 has a rectangular plate shape, and is disposed such that its thickness direction is along the vertical direction.
- the pair of leg pieces 70 is formed to extend rearward from the both ends of the body piece 73, respectively.
- the pair of leg pieces 70 has a rectangular plate shape, and the thickness direction thereof is arranged along the vertical direction.
- the rear end portions of the respective leg pieces 70 are arranged to project from the holding portion 8.
- the lower surface of each leg 70 is generally exposed from the holding portion 8.
- the armature 7 is disposed such that at least a part of the armature 7 faces the yoke 52.
- the lower surface of each leg piece 70 exposed from the holding portion 8 is a region facing the yoke 52 (the protrusion 520).
- the right leg piece 70 of the pair of leg pieces 70 is referred to as a first leg piece 70A
- the region facing the right projecting part 520 of the yoke 52 is referred to as a first region 71 (see FIG. 17).
- the left leg 70 of the pair of leg pieces 70 may be referred to as a second leg 70 B
- the area facing the left protrusion 520 of the yoke 52 may be referred to as a second area 72.
- the first area 71 and the second area 72 are respectively provided on both sides of the tip extending in a direction (left and right direction) apart from the rotation axis A1 of the armature unit 6.
- the permanent magnet 9 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape in the vertical direction.
- the permanent magnet 9 is held by the holding unit 8.
- the permanent magnets 9 are arranged such that the polarities on both sides in the vertical direction are different from each other.
- the permanent magnet 9 is disposed such that the N pole is on the upper side and the S pole is on the lower side.
- the magnetic pole surface on the N pole side may be referred to as a first magnetic pole surface (upper surface) 91
- the magnetic pole surface on the S pole side may be referred to as a second magnetic pole surface (lower surface) 92 (see FIG. 18).
- the N pole faces the armature 7. That is, the first magnetic pole surface 91 faces the body piece 73 of the armature 7.
- the auxiliary yoke Y1 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape whose thickness is small in the vertical direction.
- the auxiliary yoke Y1 is a plate formed of, for example, electromagnetic soft iron defined in JIS C 2504.
- the auxiliary yoke Y1 has a first surface Y11 (upper surface) and a second surface Y12 (left surface).
- the first surface Y11 is a surface that faces the second magnetic pole surface 92 on the side of the S pole of the permanent magnet 9 and intersects the magnetic pole direction of the permanent magnet 9.
- the second surface Y12 is a surface that faces the left protrusion 520 of the yoke 52.
- the auxiliary yoke Y1 is disposed below the permanent magnet 9.
- the auxiliary yoke Y1 is held by the holding portion 8 together with the permanent magnet 9 in a state where the upper surface thereof is in surface contact with the lower surface of the permanent magnet 9 in general.
- the auxiliary yoke Y1 and the permanent magnet 9 are arranged so as to overlap each other so that the auxiliary yoke Y1 is hidden when viewed from the upper side of the permanent magnet 9.
- the permanent magnet 9 is arranged to cover the first surface Y11 of the auxiliary yoke Y1.
- the auxiliary yoke Y1 is preferably fixed to the lower surface of the permanent magnet 9 with an adhesive or the like until the permanent magnet 9 has a magnetic force through the step of magnetizing the permanent magnet 9 when the armature unit 6 is manufactured.
- the holding portion 8 is long in the left-right direction, and formed in a flat substantially rectangular tube shape.
- the holding portion 8 is formed of, for example, a material having electrical insulation such as a synthetic resin material.
- the holding portion 8 is configured to hold the armature 7, the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1 integrally.
- the holding portion 8 includes a first holding block 81 for holding the armature 7, a second holding block 82 for holding the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1, and a pair of pressing portions 80. ,have.
- the first holding block 81, the second holding block 82, and the pair of pressing portions 80 are integrally formed.
- the armature 7 and the permanent magnet 9 mutually contact in the inside of the holding part 8 (refer FIG. 22A and 22B).
- the holding portion 8 integrally holds the armature 7, the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1 in this manner, thereby suppressing the positional deviation of the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1 and rotating integrally with the armature 7. (Oscillation) can be made.
- the first holding block 81 is formed in a flat rectangular tube shape long in the left-right direction. As shown in FIG. 17, the left and right ends of the bottom of the first holding block 81 are opened downward and the pair of leg pieces 70 of the armature 7 is covered while covering the circumferential surface of the body piece 73 of the armature 7. The armature 7 is held so that the rear end portion of the arm projects from the first holding block 81. In particular, the first region 71 and the second region 72 of the armature 7 are exposed through the first opening 811 at the right end of the bottom of the first holding block 81 and the second opening 812 at the left end (see FIG. 17). .
- the first holding block 81 separates at least a part of the area of the armature 7 facing the yoke 52 from the yoke 52 (see FIG. 17, see FIGS. 22A and 22B).
- the separation portion 85 abuts on the yoke 52 when the armature 7 approaches the yoke 52.
- the separation portion 85 is integrally and continuously formed when the holding portion 8 is formed by molding, and is made of a material having electrical insulation such as a synthetic resin material.
- the spacing portion 85 is provided to form a magnetic gap.
- the separation portion 85 is formed as a protruding piece that protrudes in the right direction from the left edge of the second opening 812 and extends in the longitudinal direction. In other words, the separation portion 85 is configured to form a step below the second region 72 of the armature 7.
- the separated portion 85 configured in this way causes the second region 72 of the armature 7 and the left side projecting portion 520 of the yoke 52 to have residual magnetization. It is difficult to separate and prevent the open characteristic of the electromagnetic relay 1X from deteriorating.
- the second holding block 82 has a plurality of press-in protrusions (not shown) on the inner surface of each of the left wall and the rear wall.
- Each press-in projection is formed in the shape of a rib extending along the vertical direction.
- the pair of pressing portions 80 are provided integrally with the left and right end portions of the first holding block 81, respectively.
- Each pressing portion 80 is a portion that applies pressure to one surface 250 of the movable spring 25 to displace the movable contact 26.
- the pressing portion 80 protruding rightward from the right end portion of the first holding block 81 may be referred to as a first pressing portion 80A.
- the pressing portion 80 protruding leftward from the left end portion of the first holding block 81 may be referred to as a second pressing portion 80B.
- the second pressing portion 80 ⁇ / b> B has a third protrusion 803 convex downward at the lower surface thereof.
- the third protrusion 803 faces the lateral piece 251 of the movable spring 25 of the second contact portion 2B, as shown in FIGS. 21A and 21B.
- the second pressing portion 80B is in contact with the movable spring 25 via the third projection 803 to apply pressure to displace the second movable contact 26B.
- the second contact portion 2B corresponds to a normally closed contact
- the second pressing portion 80B is in contact with the movable spring 25 to apply pressure when the electromagnet 5 is in the excited state (see FIG. 21B). ).
- each pressing portion 80 has a rectangular plate-shaped second insertion piece 804 at a position separated by a predetermined distance from the first holding block 81.
- the second insertion piece 804 is disposed such that its thickness direction is along the left-right direction.
- each pressing portion 80 further includes an L-shaped protrusion 805 protruding in a substantially L shape on the lower surface when viewed from below.
- Each L-shaped projection 805 is disposed outside the second insertion piece 804 of the corresponding pressing portion 80 in the left-right direction.
- Each L-shaped projection 805 is formed along the front edge of the lower surface of the corresponding pressing portion 80 and the outer edge in the left-right direction.
- each pressing portion 80 displaces the movable contact 26 to the open position by pressing the one surface 250 of the corresponding movable spring 25. Further, each pressing portion 80 displaces the movable contact 26 to the closed position by releasing the pressing on the one surface 250 of the corresponding movable spring 25.
- the armature unit 6 is a seesaw type, when one of the first pressing portion 80A and the second pressing portion 80B moves toward the one surface 250 of the corresponding movable spring 25, the other corresponds To move away from one side 250 of the movable spring 25.
- the second surface Y12 faces the yoke 52 in at least a part of the movable range in which the armature 7 moves in response to excitation / non-excitation. Will be placed.
- the movable range is, for example, the rotation (swing) of the armature 7 from the position where the left end of the armature 7 shown in FIG. 22A is raised to the position where the left end of the armature 7 shown in FIG. It is a range.
- the second surface Y12 of the auxiliary yoke Y1 faces the yoke 52 when the electromagnet 5 is not excited. Specifically, when the left end of the armature 7 is lifted to the upper position as shown in FIG. 22A according to the non-excitation of the electromagnet 5, the partial region D11 of the second surface Y12 is the yoke 52 Of the right side of the left protrusion 520 of the left side of the lower surface 520 of the left side 520 of The second surface Y12 faces the left protrusion 520 with the widest area D11 when the electromagnet 5 is not excited.
- the area of the second surface Y12 facing the left protrusion 520 gradually decreases. Then, in the state where the electromagnet 5 is switched to the excitation and the swing of the armature 7 is stabilized (see FIG. 22B), the second surface Y12 faces the side of the protrusion 520 (that is, the left side) It is out of the range facing the part 520.
- (2.4) Device Body 4 is formed of a material having electrical insulation, such as a synthetic resin material.
- the container 4 is formed in a generally rectangular box shape which is elongated in the left-right direction as a whole and is relatively low in height.
- the body 4 is composed of a cover 4A and a base 4B.
- the cover 4A is shown only by a two-dot chain line in order to facilitate understanding of the internal configuration of the electromagnetic relay 1X.
- the cover 4A is in the form of a rectangular box whose lower surface is open, and is attached from above to cover the base 4B on which the contact portion 2 and the electromagnet device 3X are assembled.
- the housing 4 accommodates the contact portion 2 and the electromagnet device 3X.
- the base 4B has a flat, substantially rectangular plate shape as a whole.
- the base 4B is configured to hold the contact portion 2 and the electromagnet device 3X on one surface 40 (upper surface) side.
- One surface 40 of the base 4B is extended in a plane including the front and rear direction and the left and right direction in FIG. 14, and has a substantially rectangular outer shape when viewed from the up and down direction. That is, the plane in which the one surface 40 of the base 4B is extended is orthogonal to the vertical direction.
- “orthogonal” has a wider meaning than geometrical “orthogonal”, and may not be strictly “orthogonal”, and may be nearly orthogonal (for example, the angles of intersection are 90 ° ⁇ 10 °). Good.
- the base 4B has three housing portions 401 to 403 for housing the pair of contact portions 2 and the electromagnet device 3X in a one-on-one manner on one surface 40 side. doing.
- the accommodation portion in which the first contact portion 2A is accommodated is referred to as a first accommodation portion 401
- the accommodation portion in which the second contact portion 2B is accommodated is referred to as a second accommodation portion 402.
- a housing portion in which the electromagnet device 3X is housed is referred to as a third housing portion 403.
- These accommodating parts are each formed as a recess space.
- the first accommodation portion 401 is disposed at the right end of the one surface 40 of the base 4B.
- the second accommodation portion 402 is disposed at the left end of the one surface 40 of the base 4B.
- the third housing portion 403 is disposed between the first housing portion 401 and the second housing portion 402 on the one surface 40 of the base 4B.
- the armature units 6 of the electromagnet device 3X are housed on the front side, and the electromagnets 5 of the electromagnet device 3X are juxtaposed on the rear side.
- the first contact portion 2A accommodated in the first accommodation portion 401 and the electromagnet 5 accommodated in the third accommodation portion 403 are on a plane intersecting with the vertical direction on one surface 40 side of the base 4B (here, one surface) 40)).
- the second contact portion 2B accommodated in the second accommodation portion 402 and the electromagnet 5 accommodated in the third accommodation portion 403 are on a plane intersecting with the vertical direction on one surface 40 side of the base 4B (here Then, it is lined up on one side 40). Therefore, miniaturization (in particular, reduction in height) of the electromagnetic relay 1X is achieved.
- first partition wall 41 is erected from the one surface 40 of the base 4B.
- second accommodation portion 402 and the third accommodation portion 403 a substantially rectangular plate-shaped second partition wall 42 is erected from the one surface 40 of the base 4B.
- the first partition wall 41 and the second partition wall 42 are arranged such that their thickness direction is along the left-right direction. Further, as shown in FIG. 14, the first partition wall 41 and the second partition wall 42 have notches 410 and 420 into which the corresponding pressing portions 80 are inserted.
- a substantially rectangular plate-shaped third partition wall 43 for partitioning the electromagnet 5 and the armature unit 6 is provided upright from the one surface 40 of the base 4B.
- the third partition wall 43 is disposed such that its thickness direction is along the front-rear direction.
- the third partition wall 43 has a bearing hole 430 penetrating in the thickness direction at the center in the vertical and horizontal directions.
- the base 4B has a front wall 44 opposed to the third partition wall 43 via the armature unit 6 substantially at the center of the front edge in the left-right direction.
- the front wall 44 has a bearing hole 440 penetrating in the thickness direction.
- the bearing hole 440 is configured to receive the shaft portion 813 of the holding portion 8 together with the bearing hole 430 of the third partition wall 43.
- a front wall 45 is provided on each of the left and right sides of the front wall 44 with a notch 441 interposed therebetween.
- each of the first housing portion 401 and the second housing portion 402 has, at its front end, a first slot portion 46 for inserting the standing portion 22 of the fixed terminal 20.
- the first slot portion 46 is provided on the top surface of the rib 4010 having a predetermined thickness formed at the front end.
- an outlet (not shown) is formed for inserting the terminal piece 24 of the fixed terminal 20 and leading it out of the housing 4.
- each of the first accommodation portion 401 and the second accommodation portion 402 has, at its rear end, a second slot portion 47 for inserting the support terminal 27 for supporting the movable spring 25. doing.
- the second slot portion 47 is provided on the top surface of the rib 4011 having a predetermined thickness formed at the rear end. At the bottom of the second slot portion 47, an outlet (not shown) is formed for inserting the terminal piece 270 of the support terminal 27 and leading it out of the housing 4.
- the coil terminal 53 of the present embodiment is provided on the side opposite to the armature 7 with respect to the yoke 52. Furthermore, the coil terminal 53 has a second terminal piece 532 extending in a direction (downward direction) away from the armature 7. And since the 2nd terminal piece 532 is derived
- the movable contact 26 is disposed between the base 4B and the fixed contact 21 in the direction in which the base 4B and the electromagnet 5 are aligned (vertical direction in FIG. 14).
- the armature unit 6 has a pressing portion 80 for pressing the one surface 250 of the movable spring 25 facing the fixed contact 21 to displace the movable contact 26. That is, as in the first embodiment, the movable contact 26 and the fixed contact 21 are arranged in order from the bottom to the top from the base 4B. Therefore, for example, the movable contact 26, the fixed contact 21, and the armature unit 6 are sequentially assembled to the base 4B from the top of the base 4B along the arranging direction (vertical direction in FIG.
- the magnetic path when the electromagnet 5 is in the non-excitation state will be described.
- the magnetic flux generated from the N pole of the permanent magnet 9 passes through the armature 7 and falls from the right end of the armature 7 to the protrusion 520 on the right side of the yoke 52 (the magnetic path shown by the dotted arrow B1 in FIG. reference).
- the magnetic flux passes through the U-shaped yoke 52 and reaches the protrusion 520 on the left side of the yoke 52 (see a magnetic path indicated by a dotted arrow B2 in FIG. 22A).
- auxiliary yoke Y1 is drawn to the left protrusion 520 (see the magnetic path shown by the solid arrow B3 in FIG. 22A).
- the entire armature unit 6 including the armature 7 is in an inclined state (hereinafter referred to as a first inclined state) in which the right end is sunk about the rotation axis A1 (see FIG. 14).
- the armature 7 receives an attraction force from the yoke 52 by the excitation of the electromagnet 5 and moves (swings) in a direction in which the second region 72 approaches the yoke 52.
- the entire armature unit 6 including the armature 7 swings about the rotation axis A1 (see FIG. 14) from the first inclined state, and the left end is sunk (hereinafter referred to as the second inclined state).
- the second region 72 of the armature 7 is at a position closer to the opposing yoke 52 (the protrusion 520 on the left side thereof) in comparison with the first inclined state, but with the protruding portion 520 It is in a non-contact state. This is because the separation portion 85 of the holding portion 8 inhibits the contact between the second region 72 and the protrusion 520 (see FIG. 22B).
- the first region 71 of the armature 7 is located at a distance from the facing yoke 52 (the protrusion 520 on the right side thereof).
- the first pressing portion 80A on the right side is separated upward from the movable spring 25 of the first contact portion 2A and is in a non-contact state. Therefore, the first movable contact 26A is in the closed position in contact with the fixed contact 21.
- the second pressing portion 80B on the left side contacts and presses the movable spring 25 of the second contact portion 2B. Therefore, the second movable contact 26 B is in the open position away from the fixed contact 21.
- FIG. 23B showing the armature unit 6 of this embodiment as compared to FIG. 23A showing the comparative example, the ratio of the magnetic flux passing through the protrusion 520 to the magnetic flux passing through the pole face on the S pole side of the permanent magnet 9 Becomes larger.
- the auxiliary yoke Y1 by providing the auxiliary yoke Y1, it is possible to reduce the leakage of the magnetic flux on the side of the other magnetic pole (the S pole in FIG. 22A) of the permanent magnet 9.
- the second surface Y12 of the auxiliary yoke Y1 is opposed to the projecting portion 520 at least at the time of non-excitation, the magnetic flux between the projecting portion 520 and the second surface Y12 increases to reduce the leakage of the magnetic flux. be able to.
- the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1 are at a position deviated with respect to the rotation axis A1, the rotation (swing) of the armature 7 according to the excitation / non-excitation is performed through the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1, It is possible to reduce the leakage of magnetic flux while performing more accurately.
- the second holding block 82A is formed in a rectangular box shape so as to enclose not only the front, rear, left and right surfaces of the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1, but also the lower surface of the auxiliary yoke Y1.
- the second holding block 82A has, at each of its four corners, a window hole 821 exposing the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1.
- the second holding block 82A also has a circular window hole 822 on its lower surface.
- the window hole 821 is disposed at a position where the boundary surface where the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1 contact each other can be viewed from the side.
- the appearance of the permanent magnet 9 and the auxiliary yoke Y1 can be visually confirmed through the window hole 821, for example, when manufacturing the armature unit 6, when manufacturing the electromagnet device 3X (or when using it), or the like.
- the permanent magnet 9, the auxiliary yoke Y 1, and the holding portion 8 are integrally formed products, so that the workability at the time of assembling the armature unit 6 is excellent.
- the L-shaped protrusion 805A formed in the first pressing portion 80A on the right side has three portions. That is, the L-shaped protrusion 805A on the right side corresponds to the first wall W1 facing the first protrusion 801 in the front-rear direction, the second wall W2 facing the second protrusion 802 in the front-rear direction, and the third wall corresponding to the right end wall. And a wall W3.
- the amount of protrusion of the first wall W1 is, for example, slightly smaller than the amount of protrusion of the first protrusion 801.
- the amounts of projection of the second wall W2 and the third wall W3 are substantially equal to each other, and both are larger than the amount of projection of the first wall W1.
- the dimension in the vertical direction of the second wall W2 and the third wall W3 is about three times the dimension in the vertical direction of the first wall W1.
- the L-shaped protrusion 805B formed on the left second pressing portion 80B has a fourth wall W4 opposed to the third protrusion 803 in the front-rear direction and a fifth wall W5 corresponding to the left end wall doing.
- the amount of protrusion of the fourth wall W4 is, for example, approximately equal to the amount of protrusion of the first wall W1.
- the amount of projection of the fifth wall W5 is approximately equal to the amount of projection of each of the second wall W2 and the third wall W3.
- the L-shaped protrusion 805A on the right side of the present modification has a recess formed by the first to third walls W1 to W3, and the L-shaped protrusion 805B on the left side is the fourth wall W4 and the fifth wall W5.
- Have a recess formed by The L-shaped protrusions 805A and 805B can more efficiently suppress the scattering of the wear powder generated by the operation of the pressing portion 80 while avoiding contact with the movable spring 25 in these recesses.
- FIG. 26A shows a relay system 100A.
- the relay system 100A includes two electromagnetic relays 1X (1A, 1B).
- FIG. 26A is a schematic view of the two electromagnetic relays 1X viewed from the upper side.
- the two electromagnetic relays 1X are arranged close to each other (horizontal alignment) according to the installation environment (the size of the mounting substrate of the electromagnetic relay 1X, etc.) or the request or the like.
- the two electromagnetic relays 1X are arranged such that the front surface of one of the electromagnetic relays 1A faces the rear surface of the other electromagnetic relay 1B in close proximity.
- FIG. 26B shows a relay system 100B.
- the relay system 100B includes three electromagnetic relays 1X (1A, 1B, 1C).
- FIG. 26B is a schematic view of the three electromagnetic relays 1X as viewed from the upper side.
- the three electromagnetic relays 1X are arranged close to each other (side-by-side) according to the installation environment or the request or the like.
- the three electromagnetic relays 1X are arranged such that the front surface of the electromagnetic relay 1A is in close proximity to the back surface of the electromagnetic relay 1B and the front surface of the electromagnetic relay 1B is in proximity to the back surface of the electromagnetic relay 1C. Ru.
- FIG. 26C shows a relay system 100C. Similar to the relay system 100A, the relay system 100C includes two electromagnetic relays 1X (1A, 1B). FIG. 26C is a schematic view of two electromagnetic relays 1X viewed from the side. In the illustrated example, the two electromagnetic relays 1X are arranged such that the upper surface of the electromagnetic relay 1A and the upper surface of the electromagnetic relay 1B are in close proximity to each other (upper surface alignment).
- the magnetic force of the permanent magnet 9 of each electromagnetic relay 1X is not less than that of the other electromagnetic relays 1X adjacent to each other as compared with the case where the electromagnetic relay 1X is used alone It may affect. This is considered to be due to the leakage flux from the permanent magnet 9.
- the electromagnetic relay 1B disposed at the center of the side-by-side relay system 100B is particularly likely to be affected by the leakage flux. Specifically, the attraction between the permanent magnet 9 and the yoke 52 may be reduced, and the oscillation of the armature 7 may not be appropriately performed.
- leakage magnetic flux can be reduced by providing the auxiliary yoke Y1 to each electromagnetic relay 1X.
- the proximity arrangement as shown in FIGS. 26A to 26C is applied. When it does, it can control the fall of suction power.
- the permanent magnet 9 is disposed such that the N pole is on the upper side and the S pole is on the lower side. .
- the permanent magnet 9 may be disposed so that the N pole is on the lower side and the S pole is on the upper side.
- the permanent magnet 9 is disposed to cover the entire area of the first surface Y11 of the auxiliary yoke Y1, but may cover only a partial area of the first surface Y11.
- the basic example is desirable.
- the second surface Y12 of the auxiliary yoke Y1 is configured to be out of the range facing the yoke 52 when the electromagnet 5 is excited.
- at least a part of the second surface Y12 of the auxiliary yoke Y1 may face the yoke 52.
- the armature 7 may not be easily separated from the yoke 52 due to the residual magnetization, so the configuration of the basic example is desirable.
- the step portion 254 in each movable spring 25 for suppressing the scattering of the wear powder has a structure which is recessed downward with respect to the third portion 251C.
- the step portion 254 may have a structure which is convex upward with respect to the third portion 251C.
- the first pressing portion 80A has two of the first protrusion 801 and the second protrusion 802, and these protrusions are configured to contact the movable spring 25.
- the present invention is not limited to such a configuration, and like the second pressing portion 80B, the first pressing portion 80A has only one protrusion and is configured to contact the movable spring 25 by the protrusion. It is also good.
- the electromagnetic relay (1) includes at least one contact portion (2), an electromagnet (5), an armature unit (6), and a base (4B).
- the contact portion (2) has a fixed contact (21) and a movable spring (25) having a movable contact (26).
- the electromagnet (5) includes a coil (50) and is excited by the coil current flowing in the coil (50).
- the armature unit (6) is displaced between the closed position where the movable contact (26) contacts the fixed contact (21) and the open position away from the fixed contact (21) in response to the excitation of the electromagnet (5) So, move.
- the base (4B) holds the contact portion (2) and the electromagnet (5) on one side (40).
- the movable contact (26) is disposed between the base (4B) and the fixed contact (21) in the direction in which the base (4B) and the electromagnets (5) line up (up-down direction).
- the armature unit (6) has a pressing portion (80) for pressing the one surface (250) of the movable spring (25) opposite to the fixed contact (21) to displace the movable contact (26).
- the movable contact (26) is disposed between the base (4B) and the fixed contact (21) in the arranging direction (vertical direction) in which the base (4B) and the electromagnets (5) are arranged. ing.
- the movable contact (26), the fixed contact (21), the electromagnet (5), and the armature unit (6) are assembled to the base (4B) sequentially from above the base (4B) along the vertical direction. be able to. Therefore, the electromagnetic relay (1) excellent in workability at the time of assembly operation can be provided.
- the contact portion (2) and the electromagnet (5) are arranged in the above-mentioned alignment direction (up-down direction) on one surface (40) side of the base (4B) It is preferable to line up on the plane intersecting with). According to the second aspect, it is possible to provide the electromagnetic relay (1) excellent in workability at the time of assembly operation while achieving downsizing (particularly, reduction in height).
- the pressing portion (80) presses the one surface (250) of the movable spring (25) to thereby move the movable contact It is preferable to displace (26) to the open position. According to the third aspect, even if welding occurs, for example, between the movable contact (26) and the fixed contact (21), they can be pulled apart by applying pressure when being displaced to the open position. Therefore, the reliability between the contacts can be enhanced by applying a pressure as compared with the case of displacement to the closed position.
- the pressing portion (80) damps or cancels the pressing on the one surface (250) of the movable spring (25) to obtain the movable contact (26). Is preferably displaced to the closed position.
- the movable contact (26) and / or the fixed contact (21) wears due to, for example, aging, the closed state between the contacts can be maintained. Therefore, the reliability between the contacts can be improved. That is, in the case of displacing to the closed position by applying a pressure, the closed state between the contacts can be maintained even if worn within a predetermined range, for example, within the distance of OT (Over Travel).
- Abrasion beyond a predetermined range may cause a gap between the contacts.
- the displacement to the closed position is achieved by damping or eliminating the pressure, the closed state between the contacts can be maintained by the elastic return force of the movable spring (25) even if the wear occurs over a predetermined range. .
- the contact portion (2) is a portion of the coil (50) in the axial direction (A2) of the coil (50). It is preferable to arrange
- the miniaturization in particular, the reduction in height
- the miniaturization is achieved as compared to the case where the contact portion (2) is disposed along the direction orthogonal to the axial direction (A2) with respect to the coil (50)
- the stroke of the armature unit (6) can be increased while achieving
- the armature unit (6) is configured to the base (4B) in response to the excitation of the electromagnet (5). It is preferable that the movable contact (26) be displaced by swinging around the rotation axis (A1). According to the sixth aspect, it is possible to increase the stroke of the armature unit (6) while achieving downsizing (particularly, reducing the height).
- the contact portion (2) is used as the first contact portion (2A) and the second contact portion (2B)
- the contact portion (2) is used as the first contact portion (2A) and the second contact portion (2B)
- the armature unit (6) preferably has two pressing portions (80) as a first pressing portion (80A) and a second pressing portion (80B).
- the first pressing portion (80A) presses the one surface (250) of the movable spring (25) of the first contact portion (2A) to displace the movable contact (26A) of the first contact portion (2A)
- the second pressing portion (80B) presses the one surface (250) of the movable spring (25) of the second contact portion (2B) to displace the movable contact (26B) of the second contact portion (2B)
- the other moves the corresponding movable spring ( 25) Move away from one side (250).
- one of the first contact portion (2A) and the second contact portion (2B) is a normally open contact which is closed when the electromagnet (5) is excited, and the other is an electromagnet (5
- the contact can be a normally closed contact that opens when de-energized. Therefore, the electromagnetic relay (1) can be applied as a safety relay capable of detecting the occurrence of an abnormality such as contact welding.
- the electromagnetic relay (1) according to the eighth aspect preferably includes a plurality of contact portions (2) in any one of the first to seventh aspects.
- the electromagnet (5) is preferably disposed between the plurality of contact portions (2). According to the eighth aspect, miniaturization (particularly, reduction in height) can be further achieved.
- the electromagnetic relay (1) in the eighth aspect, at least two contact parts (2) of the plurality of contact parts (2) are arranged so as to sandwich the electromagnet (5). Is preferred. Of the two contact parts (2), the contact part (2A) on one side of the electromagnet (5) in the line direction (left and right direction) has a normally open contact, and the contact part on the other side of the electromagnet (5) (2B) preferably has a normally closed contact. According to the ninth aspect, the electromagnetic relay (1) can be applied as a safety relay capable of detecting the occurrence of an abnormality such as contact welding.
- the configurations according to the second to ninth aspects are not essential to the electromagnetic relay (1), and can be omitted as appropriate.
- the electromagnet device (3) includes the electromagnet (5) and the armature unit (6).
- the electromagnet (5) has a coil (50) and a yoke (52) provided protruding from the coil (50).
- the armature unit (6) has an armature (7) at least a part of which faces the yoke (52), and a holder (8) for holding the armature (7).
- the armature (7) moves in the direction in which the area approaches or moves away from the yoke (52) when the electromagnet (5) is excited.
- the holding portion (8) separates at least a part of the region of the armature (7) facing the yoke (52) from the yoke (52) when the region approaches the yoke (52). And an insulating portion (85) having electrical insulation.
- the magnetic gap can be provided while simplifying the configuration.
- the armature unit (6) preferably further includes a permanent magnet (9).
- the holding portion (8) preferably holds the armature (7) and the permanent magnet (9) integrally.
- the movement of the armature unit (6) in response to the excitation of the electromagnet (5) can be performed with higher accuracy through the permanent magnet (9), and furthermore, the holding portion (8) In order to hold both the pole piece (7) and the permanent magnet (9), the configuration can be simplified.
- the armature unit (6) centers the rotation axis (A1) with respect to the electromagnet (5) in response to the excitation of the electromagnet (5). It is preferable to swing.
- the permanent magnet (9) is preferably at a position offset with respect to the rotation axis (A1). According to the twelfth aspect, swinging of the armature unit (6) in response to the excitation of the electromagnet (5) can be performed with higher accuracy through the permanent magnet (9).
- the spacing portion (85) relays only a part of the above-mentioned region of the armature (7). It is preferable to arrange so as to be separated from (52). According to the thirteenth aspect, manufacture of the armature unit (6) is facilitated as compared with, for example, a configuration in which the entire region is separated from the yoke (52).
- the separation portion (85) is a yoke (52) facing the region of the armature (7). It is preferable to arrange
- the armature unit (6) is for the electromagnet (5) in response to the excitation of the electromagnet (5). It is preferable to swing around the rotary shaft (A1). It is preferable that the separation portion (85) is arranged to separate the outer end of the area of the armature (7) in the radial direction of the rotation axis (A1) from the yoke (52). .
- the magnetic gap can be formed more accurately than in the configuration in which the inner end of the both ends of the region of the armature (7) is separated from the yoke (52). That is, it is easy to pull the armature (7) from the yoke (52).
- the armature unit (6) is for the electromagnet (5) in response to the excitation of the electromagnet (5). It is preferable to swing around the rotary shaft (A1). It is preferable that the armature (7) has two of the above-mentioned regions facing the yoke iron (52) as a first region (71) and a second region (72). The first area (71) and the second area (72) are respectively provided on the both sides of the armature unit (6) extending in the direction (left and right direction) away from the rotation axis (A1). Is preferred.
- the second region (72) and the second distance (D2) between the yoke (52) and the second region (72) when they are closest to each other are different from each other. According to the sixteenth aspect, control of the movement (rocking) of the armature (7) is facilitated.
- the separation portion (85) is provided for only one of the first area (71) and the second area (72) of the armature (7). It is preferable to arrange so as to be separated from the yoke (52). According to the seventeenth aspect, compared to, for example, a configuration in which both the first area (71) and the second area (72) are separated, the manufacturing of the armature unit (6) is facilitated.
- the electromagnet (5) preferably further includes a coil terminal (53).
- the coil terminal (53) is preferably held by the coil bobbin (51) of the coil (50) and connected to the coil (50).
- the coil terminal (53) is preferably provided on the opposite side of the yoke (52) to the armature (7), and extends away from the armature (7).
- the electromagnet device (3) can be miniaturized.
- An electromagnetic relay (1) includes the electromagnet device (3) according to any one of the tenth to eighteenth aspects, and a contact portion (2).
- the contact portion (2) is formed between the fixed contact (21) and a closed position in which the fixed contact (21) is brought into contact by movement of the armature unit (6) and an open position away from the fixed contact (21). And a movable contact (26) to be displaced.
- the electromagnetic relay (1) provided with the electromagnet device (3) capable of providing the magnetic gap while simplifying the configuration.
- the configurations according to the eleventh to eighteenth aspects are not essential for the electromagnet device (3), and can be omitted as appropriate.
- the electromagnet device (3X) includes the electromagnet (5), the armature (7), the permanent magnet (9), and the auxiliary yoke (Y1).
- the electromagnet (5) has a coil (50) and a yoke (52).
- one magnetic pole one of the S pole and the N pole
- the auxiliary yoke (Y1) has a first surface (Y11) and a second surface (Y12).
- the first surface (Y11) faces the other magnetic pole (the other of the S pole and the N pole) of the permanent magnet (9) and intersects with the magnetic pole direction of the permanent magnet (9).
- the second surface (Y12) faces the yoke (52).
- the armature (7) is movable about the rotation axis (A1) relative to the electromagnet (5) in response to the excitation. It is preferable to rotate within the range.
- the permanent magnet (9) is preferably at a position offset with respect to the rotation axis (A1).
- rotation (rocking) of the armature (7) in response to the excitation of the electromagnet (5) can be performed more accurately through the permanent magnet (9) and the auxiliary yoke (Y1).
- the auxiliary yoke (Y1) is preferably at a position offset with respect to the rotation axis (A1). According to the twenty-third aspect, while rotating (rocking) the armature (7) in response to the excitation of the electromagnet (5) through the permanent magnet (9) and the auxiliary yoke (Y1) more precisely, Leakage can be reduced.
- the electromagnet device (3X) preferably further includes a holder (8) in any one of the twentieth to twenty-third aspects.
- the holder (8) preferably holds the armature (7), the permanent magnet (9), and the auxiliary yoke (Y1) integrally.
- the positional deviation of the permanent magnet (9) and the auxiliary yoke (Y1) can be suppressed, and can be rotated (rocked) integrally with the armature (7).
- the permanent magnet (9) covers the first surface (Y11) of the auxiliary yoke (Y1). It is preferred to be arranged. According to the twenty-fifth aspect, it is possible to more effectively reduce the leakage of the magnetic flux on the side of the other magnetic pole of the permanent magnet (9).
- the second surface (Y12) of the auxiliary yoke (Y1) has at least non-excitation of the electromagnet (5).
- the yoke (52) is preferred. According to the twenty-sixth aspect, it is possible to reduce leakage of magnetic flux at the time of non-excitation.
- An electromagnetic relay (1X) includes the electromagnet device (3X) according to any one of the twentieth to twenty-seventh aspects, and a contact portion (2).
- the contact portion (2) is between the closed position where it contacts the fixed contact (21) and the open position where it is separated from the fixed contact (21) as the armature (7) moves. And a movable contact (26) to be displaced.
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Abstract
組立作業時の作業性に優れた電磁リレー、及び電磁石装置を提供することを目的とする。電磁リレー(1)は、接点部(2)と電磁石(5)と接極子ユニット(6)とベース(4B)とを備える。接点部(2)は、固定接点(21)と可動接点(26)を有する可動ばね(25)とを有する。接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じて、可動接点(26)が固定接点(21)に接触する閉位置と固定接点(21)から離れる開位置との間で変位するように、移動する。ベース(4B)は、接点部(2)及び電磁石(5)を一面(40)側で保持する。可動接点(26)は、ベース(4B)と電磁石(5)とが並ぶ並び方向において、ベース(4B)と固定接点(21)の間に配置される。接極子ユニット(6)は、可動ばね(25)における固定接点(21)と対向する側の一面(250)に押圧を与えて可動接点(26)を変位させる押圧部(80)を有している。
Description
本開示は、一般に電磁リレー、及び電磁石装置に関し、より詳細には、電磁石の励磁/非励磁に応じて接点部を開閉する電磁リレー、及び当該電磁石を備える電磁石装置に関する。
従来例として、特許文献1に記載の電磁リレーを例示する。この電磁リレーは、コイルブロックの内部に摺動自在に挿通され、両端部が突き出た状態のアーマチュアと、コイルブロックの両端部両面に対向して配置された一対の継鉄と、一対の継鉄に挟持された永久磁石と、を備えている。また、電磁リレーは、アーマチュアに係止されたカードと、カードに橋架された一対の可動ばねと、可動ばねのそれぞれ一端に固着された可動接点と、可動接点に対向して配置された固定接点と、を備えている。
特許文献1に記載の電磁リレーでは、ベースの一面側に対して、コイルブロック、アーマチュア、一対の継鉄、及び永久磁石からなる電磁石ブロックと、カード、一対の可動ばね、一対の可動接点、及び一対の固定接点からなる接点機構部とが、立設されている。この電磁リレーは、ベースの一面側に対して、固定接点、可動接点、継鉄、及びアーマチュアの全てが一方向(ベースの幅方向)に並んで配置されている。
本開示は、組立作業時の作業性に優れた電磁リレーを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る電磁リレーは、少なくとも1つの接点部と、電磁石と、接極子ユニットと、ベースと、を備える。前記接点部は、固定接点と、可動接点を有する可動ばねと、を有する。前記電磁石は、コイルを含み、前記コイルに流れるコイル電流によって励磁される。前記接極子ユニットは、前記電磁石の励磁に応じて、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で変位するように、移動する。前記ベースは、前記接点部及び前記電磁石を、一面側で保持する。前記可動接点は、前記ベースと前記電磁石とが並ぶ並び方向において、前記ベースと前記固定接点の間に配置される。前記接極子ユニットは、前記可動ばねにおける前記固定接点と対向する側の一面に押圧を与えて前記可動接点を変位させる押圧部を有している。
本開示の一態様に係る電磁石装置は、電磁石と、接極子ユニットと、を備える。前記電磁石は、コイル、及び前記コイルより突出して設けられた継鉄、を有する。前記接極子ユニットは、少なくとも一部の領域が前記継鉄と対向する接極子、及び、前記接極子を保持する保持部、を有する。前記接極子は、前記電磁石が励磁されると、前記領域が前記継鉄に近づく向き又は遠ざかる向きに移動する。前記保持部は、前記領域が前記継鉄に近づいたとき、前記継鉄と対向する前記接極子の前記領域のうち、少なくとも一部を前記継鉄から離間させる電気絶縁性を有した離間部を有する。
本開示の一態様に係る電磁リレーは、上記電磁石装置と、接点部と、を備える。前記接点部は、固定接点、及び、前記接極子ユニットの移動によって前記固定接点に対して接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で変位する可動接点、を有する。
本開示の一態様に係る電磁石装置は、電磁石と、接極子と、永久磁石と、補助ヨークと、を備える。前記電磁石は、コイル及び継鉄を有する。前記永久磁石において、一方の磁極が前記接極子に対向する。前記補助ヨークは、第1面及び第2面を有する。前記第1面は、前記永久磁石の他方の磁極と対向しかつ前記永久磁石の磁極方向と交差する。前記第2面は、前記継鉄の側を向く。前記接極子は、前記電磁石が励磁されると、前記継鉄に近づく向き又は遠ざかる向きに移動する。前記補助ヨークの前記第2面は、前記接極子が前記励磁に応じて移動する可動範囲のうち少なくとも一部の範囲において、前記継鉄と対向する。
本開示の一態様に係る電磁リレーは、上記の電磁石装置と、接点部と、を備える。前記接点部は、固定接点、及び、前記接極子の移動に伴って前記固定接点に対して接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で変位する可動接点、を有する。
[実施形態1]
(1)実施形態1の概要
以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、以下の実施形態において説明する図1~図13は、模式的な図であり、図1~図13中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(1)実施形態1の概要
以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、以下の実施形態において説明する図1~図13は、模式的な図であり、図1~図13中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
以下では、本実施形態の電磁リレー1及び電磁石装置3の上下、左右、前後の方向を、図1、図3、図4及び図6に図示されている上下、左右、前後の矢印を用いて規定して説明する。これらの矢印は、単に説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、これらの方向は、電磁リレー1及び電磁石装置3の使用方向を限定する趣旨ではない。
本実施形態の電磁リレー1は、図1に示すように、2つの接点部2と、電磁石5と、接極子ユニット6と、ベース4Bと、を備えている。各接点部2は、固定接点21と、可動接点26を有する可動ばね25と、を有している。電磁石5は、コイル50を含み、コイル50に流れるコイル電流によって励磁される。接極子ユニット6は、電磁石5の励磁(又は非励磁)に応じて、可動接点26が固定接点21に接触する閉位置と固定接点21から離れる開位置との間で変位するように、移動する。
なお、本実施形態の電磁リレー1は、一例として、電磁石5の励磁時に接点が閉じる常開接点、及び電磁石5の非励磁時に接点が閉じる常閉接点を有し、接点溶着等の異常の発生を検出可能な、いわゆる安全リレーとして構成されることを想定する。そのため、接点部2の数は、常開接点に相当する第1接点部2Aと、常閉接点に相当する第2接点部2Bの、2つである。しかし、電磁リレー1は、安全リレーに限定されず、接点部2の数も、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
ベース4Bは、図2に示すように、2つの接点部2、及び電磁石5を、一面40側で保持する。
ベース4Bの一面40は、図1において、前後方向及び左右方向を含む平面に延設され、上下方向から見て略矩形状の外形を有している。すなわち、ベース4Bの一面40が延設された平面は、上下方向と直交している。なお、ここで言う「直交」は、幾何学上の「直交」よりも広い意味であり、厳密な「直交」でなくてもよく、略直交(互いに交わる角度が例えば90°±10°)でもよい。
可動接点26は、ベース4Bと電磁石5とが並ぶ並び方向(図1では上下方向)において、ベース4Bと固定接点21の間に配置されている。接極子ユニット6は、可動ばね25における固定接点21と対向する側の一面250に押圧を与えて可動接点26を変位させる押圧部80を有している。つまり、図示例で言えば、ベース4Bから、可動接点26、固定接点21の順に下から上に並んでいる。
この構成によれば、例えば、ベース4Bと電磁石5とが並ぶ並び方向(図1では上下方向)に沿って、ベース4Bの上から、可動接点26、固定接点21、及び接極子ユニット6を順にベース4Bへ組み付けることができる。したがって、組立作業時の作業性に優れている。特に、電磁リレー1の組立の自動化を考慮すれば、本実施形態のように一方向に沿って接点部2と接極子ユニット6とを順に組み付けることができることで、電磁リレー1の生産性が向上される。
また本実施形態の電磁石装置3は、図1に示すように、電磁石5と、接極子ユニット6と、を備えている。電磁石5は、コイル50、及びコイル50より突出して設けられた継鉄52、を有している。
接極子ユニット6は、少なくとも一部の領域(第2領域72)が継鉄52と対向する接極子7、及び、接極子7を保持する保持部8、を有している。接極子7は、電磁石5が励磁されると、上記領域(第2領域72)が継鉄52に近づく向き又は遠ざかる向きに移動する。
そして、本実施形態では、保持部8は、上記領域が継鉄52に近づいたとき、継鉄52と対向する接極子7の上記領域(第2領域72)のうち、少なくとも一部を継鉄52から離間させる電気絶縁性を有した離間部85を有している。
この構成によれば、接極子7を保持する保持部8が、磁気ギャップとして機能する離間部85も有している。そのため、構成の簡素化を図りつつ、磁気ギャップを設けることができる電磁石装置3を提供することができる。
(2)実施形態1の詳細
(2.1)全体構成
以下、本実施形態の電磁リレー1について、図1~図13を参照して詳しく説明する。電磁リレー1は、図1に示すように、2つの接点部2(第1接点部2A、第2接点部2B)と、電磁石装置3と、カバー4A及びベース4Bからなる器体4と、を備えている。上の「(1)実施形態1の概要」の欄で説明したように、電磁リレー1は、例えば安全リレーとして適用される。具体的には、電磁リレー1は、常開接点である第1接点部2Aが溶着した場合、電磁石5が非励磁状態であっても、常閉接点である第2接点部2B間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。また、電磁リレー1は、常閉接点である第2接点部2Bが溶着した場合、電磁石5が励磁状態であっても、常開接点である第1接点部2A間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。つまり、第1接点部2Aが溶着した場合、第2接点部2Bにより溶着を検出可能である。第2接点部2Bが溶着した場合、第1接点部2Aにより溶着を検出可能である。電磁リレー1は、図1に示すように、全体として、へん平な略直方体形状に形成されている。
(2.1)全体構成
以下、本実施形態の電磁リレー1について、図1~図13を参照して詳しく説明する。電磁リレー1は、図1に示すように、2つの接点部2(第1接点部2A、第2接点部2B)と、電磁石装置3と、カバー4A及びベース4Bからなる器体4と、を備えている。上の「(1)実施形態1の概要」の欄で説明したように、電磁リレー1は、例えば安全リレーとして適用される。具体的には、電磁リレー1は、常開接点である第1接点部2Aが溶着した場合、電磁石5が非励磁状態であっても、常閉接点である第2接点部2B間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。また、電磁リレー1は、常閉接点である第2接点部2Bが溶着した場合、電磁石5が励磁状態であっても、常開接点である第1接点部2A間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。つまり、第1接点部2Aが溶着した場合、第2接点部2Bにより溶着を検出可能である。第2接点部2Bが溶着した場合、第1接点部2Aにより溶着を検出可能である。電磁リレー1は、図1に示すように、全体として、へん平な略直方体形状に形成されている。
(2.2)接点部
(2.2.1)接点部の構成
2つの接点部2は、図11に示すように、第1接点部2A、及び第2接点部2Bから構成されている。第1接点部2Aは、常開接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において右端に配置されている。第2接点部2Bは、常閉接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において左端に配置されている。
(2.2.1)接点部の構成
2つの接点部2は、図11に示すように、第1接点部2A、及び第2接点部2Bから構成されている。第1接点部2Aは、常開接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において右端に配置されている。第2接点部2Bは、常閉接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において左端に配置されている。
(2.2.2)第1接点部
まず、第1接点部2Aについて、主に図7A、図7B、及び図11を参照しながら説明する。なお、図7Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1の右側面図であり、図7Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1の右側面図である。
まず、第1接点部2Aについて、主に図7A、図7B、及び図11を参照しながら説明する。なお、図7Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1の右側面図であり、図7Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1の右側面図である。
第1接点部2Aは、図11に示すように、固定接点21を有する固定端子20と、可動接点26(以下、第1可動接点26Aと呼ぶこともある)を有する可動ばね25と、可動ばね25を支持する支持端子27と、を有している。固定端子20は、左右方向から見て全体として略L字板状に形成されている。また、可動ばね25及び支持端子27は、可動端子を構成し、左右方向から見て全体として略L字板状に形成されている。
具体的には、第1接点部2Aの固定端子20は、導電性材料により形成されている。固定端子20は、固定接点21と、立設部22と、上壁部23と、端子片24と、を有している。立設部22、上壁部23、及び端子片24は、一枚の板状の部材(例えば銅合金等)に対して折り曲げ加工を施すことにより形成されている。つまり、立設部22、上壁部23、及び端子片24は、一体となって形成されている。
立設部22は、略矩形板状に形成され、その厚み方向が前後方向に沿うように配置される。上壁部23は、略矩形板状に形成され、立設部22の上部の右端から後方に突き出ている(図11参照)。上壁部23は、その厚み方向が上下方向に沿うように配置され、その下面には、図7A及び7Bに示すように、適宜の取付方法(例えば、かしめ固定又は溶接等)によって固定接点21が取り付けられている。固定接点21は、例えば銀合金等で形成されている。端子片24は、上下方向に細長い帯板状に形成され、立設部22の下部から下方に向かって延びており、器体4から外部に導出される。
本実施形態では、一例として、固定接点21は、上壁部23とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、上壁部23と一体となって構成されていてもよい。
第1接点部2Aの可動ばね25は、導電性薄板からなる板ばねであり、左右方向から見た形状が略L字状となるように形成されている。
可動ばね25は、図11に示すように、第1可動接点26Aと、横片251と、縦片252と、突片253とから構成されている。横片251、縦片252、及び突片253は、例えば一枚の板部材に対して折り曲げ加工を施すことにより形成されている。つまり、横片251、縦片252、及び突片253は、一体となって形成されている。
横片251は、前後方向に長尺の略矩形板状に形成され、その厚み方向が略上下方向に沿うように配置される。横片251の上面(一面250の一部)における先端には、図7A及び7Bに示すように、適宜の取付方法(例えば、かしめ固定又は溶接等)によって第1可動接点26Aが取り付けられている。第1可動接点26Aは、例えば銀合金等で形成されており、上下方向において、固定接点21と対向するように配置されている。ただし、第1可動接点26Aと固定接点21との互いの位置関係は、第1可動接点26Aが下側に、固定接点21が上側となっている。
縦片252は、略矩形板状に形成され、横片251の後端から下方に突出している。縦片252は、その厚み方向が前後方向に沿うように、例えばかしめ固定等により支持端子27に固定されている。
突片253は、横片251の先端寄りの左縁から左方に突出している。突片253は、矩形板状に形成され、その厚み方向は、上下方向に沿うように配置されている。なお、突片253は、後述する保持部8の第1押圧部80Aの第2突起802が上方から接触する部位となる。
本実施形態では、一例として、第1可動接点26Aは、横片251とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、横片251と一体となって構成されていてもよい。
第1接点部2Aの支持端子27は、可動ばね25を支持するように構成されている。支持端子27は、器体4から外部に導出されるための端子片270を有している。端子片270は、上下方向に細長い帯板状に形成されている。
このように構成された第1接点部2Aにおいては、電磁石5が非励磁状態のとき、図7Aに示すように、可動ばね25の一面250(上面)が保持部8の第1押圧部80Aから押圧を受け続けている。そのため、可動ばね25の先端部は、弾性変形により下方に撓み、第1可動接点26Aが固定接点21から離れた開位置にある。
また、第1接点部2Aにおいては、電磁石5が励磁状態のとき、図7Bに示すように、保持部8の第1押圧部80Aからの押圧が消失されている。そのため、可動ばね25の先端部は、上方に弾性復帰し、第1可動接点26Aは、固定接点21に接触した閉位置にある。なお、本実施形態では、図7Bに示すように、電磁石5が励磁状態のとき、保持部8の第1押圧部80Aが可動ばね25の一面250と接触しないように、寸法関係が規定されている。つまり、電磁石5が励磁状態のとき、第1押圧部80Aと可動ばね25の一面250との間に、僅かな空隙が形成されていて、第1押圧部80Aからの押圧は、消失されている。
(2.2.3)第2接点部
次に、第2接点部2Bについて、主に図8A、図8B、及び図11を参照しながら説明する。なお、図8Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1の左側面図であり、図8Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1の左側面図である。
次に、第2接点部2Bについて、主に図8A、図8B、及び図11を参照しながら説明する。なお、図8Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1の左側面図であり、図8Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1の左側面図である。
本実施形態では、第2接点部2Bは、その構造が概ね第1接点部2Aと共通である。したがって、以下では、説明の簡略化のために、共通する構造については共通の参照符号を付与して適宜に説明を省略する。
第2接点部2Bは、図11に示すように、固定接点21を有する固定端子20と、可動接点26(以下、第2可動接点26Bと呼ぶこともある)を有する可動ばね25と、可動ばね25を支持する支持端子27と、を有している。可動ばね25及び支持端子27は、可動端子を構成している。
具体的には、第2接点部2Bの固定端子20は、導電性材料により形成されている。固定端子20は、固定接点21と、立設部22と、上壁部23と、端子片24と、を有している。第2接点部2Bの固定端子20は、図11に示すように、第1接点部2Aの固定端子20と、左右方向において面対称となる構成を採用している。
第2接点部2Bの可動ばね25は、導電性薄板からなる板ばねであり、左右方向から見た形状が略L字状となるように形成されている。可動ばね25は、図11に示すように、一対の第2可動接点26Bと、横片251と、縦片252と、から構成されている。つまり、第2接点部2Bの可動ばね25は、第1接点部2Aの可動ばね25と異なり、突片253を有していない。また、可動接点26の数が、第1接点部2Aと異なる。すなわち、第2接点部2Bの横片251の先端は、第1接点部2Aの横片251の先端と形状が異なり、その先端が二股に分かれている。そして、一対の第2可動接点26Bは、その二股に分かれた先端の上面に、それぞれ設けられている。
第1接点部2Aの可動接点26は、固定接点21に対して1つの接点で接触するように構成されている。第1接点部2Aが、常開接点に相当し、例えば負荷が接続されている電路に挿入されることを想定している。そのため、第1接点部2Aは、通電抵抗を出来るだけ小さくするように構成される。
一方、第2接点部2Bの可動接点26は、固定接点21に対して2つの接点で接触するように構成されている。これは、第2接点部2Bが、常閉接点に相当し、例えば接点溶着等の異常を検知するための検知回路に接続されることを想定しているためである。そのため、仮に一対の第2可動接点26Bの一方に異物等が付着しても、その他方が固定接点21に接触するため、接触信頼性が高められており、検知回路は、より確実に異常を検知することができる。また、第2接点部2Bの可動接点26は、第1接点部2Aの可動接点26と同様に、固定接点21に対して1つの接点で接触するように設けてもよい。
第2接点部2Bにおいても、第1接点部2Aと同様に、一対の第2可動接点26Bは、上下方向において、固定接点21と対向するように配置されている。一対の第2可動接点26Bと固定接点21との互いの位置関係は、一対の第2可動接点26Bが下側に、固定接点21が上側となっている。
なお、本実施形態では、一例として、第2接点部2Bの固定接点21は、上壁部23とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、上壁部23と一体となって構成されていてもよい。また、第2接点部2Bの一対の第2可動接点26Bは、横片251とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、横片251と一体となって構成されていてもよい。
このように構成された第2接点部2Bにおいては、電磁石5が励磁状態のとき、図8Bに示すように、可動ばね25の一面250(上面)が、後述する保持部8の第2押圧部80Bから押圧を受け続けている。そのため、可動ばね25の先端部は、弾性変形により下方に撓み、一対の第2可動接点26Bが固定接点21から離れた開位置にある。
また、第2接点部2Bにおいては、電磁石5が非励磁状態のとき、図8Aに示すように、保持部8の第2押圧部80Bからの押圧が消失されている。そのため、可動ばね25の先端部は、上方に弾性復帰し、一対の第2可動接点26Bは、固定接点21に接触した閉位置にある。なお、本実施形態では、図8Aに示すように、電磁石5が非励磁状態のとき、保持部8の第2押圧部80Bが可動ばね25の一面250と接触しないように、寸法関係が規定されている。つまり、電磁石5が非励磁状態のとき、第2押圧部80Bと可動ばね25の一面250との間に、僅かな空隙が形成されていて、第2押圧部80Bからの押圧は、消失されている。
(2.3)電磁石装置
(2.3.1)電磁石装置の構成
電磁石装置3は、図1に示すように、電磁石5と、接極子ユニット6とから構成されている。電磁石装置3においては、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、接極子ユニット6が移動し、第1接点部2A及び第2接点部2Bの開閉状態が切り替わるように構成されている。本実施形態では、接極子ユニット6は、一例として、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、回転軸A1(図1参照)を中心に揺動する。なお、本実施形態で言う「揺動」とは、長尺の接極子ユニット6における長手方向の両端部(左右両端部)が、その長手方向における中央部(厳密に中央でなくてもよい)を支点として、互い違いに上下に変位するように動くことを意味する。つまり、接極子ユニット6は、一例として、いわゆるシーソー型の接極子ユニットである。ただし、接極子ユニット6は、シーソー型に限定されない。
(2.3.1)電磁石装置の構成
電磁石装置3は、図1に示すように、電磁石5と、接極子ユニット6とから構成されている。電磁石装置3においては、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、接極子ユニット6が移動し、第1接点部2A及び第2接点部2Bの開閉状態が切り替わるように構成されている。本実施形態では、接極子ユニット6は、一例として、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、回転軸A1(図1参照)を中心に揺動する。なお、本実施形態で言う「揺動」とは、長尺の接極子ユニット6における長手方向の両端部(左右両端部)が、その長手方向における中央部(厳密に中央でなくてもよい)を支点として、互い違いに上下に変位するように動くことを意味する。つまり、接極子ユニット6は、一例として、いわゆるシーソー型の接極子ユニットである。ただし、接極子ユニット6は、シーソー型に限定されない。
なお、図1中の一点鎖線で図示された回転軸A1は、説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。本実施形態では、接極子ユニット6の(後述する)保持部8の軸部813の中心軸が、回転軸A1に一致する。接極子ユニット6は、小型化(特に低背化)を図りつつ接極子ユニット6のストロークを大きくするために、電磁石5の励磁/非励磁に応じて器体4のベース4Bに対して回転軸A1を中心に揺動して可動接点26を変位させる。
(2.3.2)電磁石
まず、電磁石5について、主に図2及び図6を参照しながら説明する。電磁石5は、図6に示すように、コイル50と、継鉄52と、一対のコイル端子53と、を有している。
まず、電磁石5について、主に図2及び図6を参照しながら説明する。電磁石5は、図6に示すように、コイル50と、継鉄52と、一対のコイル端子53と、を有している。
継鉄52は、磁性体であり、磁束が通る磁路を形成する。継鉄52は、全体として左右方向に長尺の略U字の板状に形成されている。
コイル50は、コイルボビン51に、導線が巻回されて構成されている。コイルボビン51は、例えば合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。また、コイルボビン51は、左右方向に長尺の略円筒状に形成されている。コイルボビン51は、その軸方向が左右方向と一致するように配置されている。コイルボビン51の軸方向は、コイル50の軸方向A2(図2参照)に相当する。
コイルボビン51は、図6に示すように、左右方向に貫通する貫通孔510を有しており、継鉄52の左右方向に延びる胴部がその貫通孔510を貫くようにして、継鉄52を保持している。そして、継鉄52の胴部の左右両端からは、一対の延出部520が前方に延び出ている(図6参照)。要するに、継鉄52は、コイル50より突出して設けられている。
コイルボビン51は、その左右方向の両端部において、一対の延出部520の下方に設けられた、略矩形板状の保持台511を有している。各保持台511は、その上面が貫通孔510内の底面と面一となるように、貫通孔510の下縁から連続して形成されている。保持台511は一対の延出部520を支持することが好ましい。
一対のコイル端子53は、コイルボビン51に保持されてコイル50に接続される。具体的には、コイルボビン51に巻回されている導線の一端に、一対のコイル端子53の一方が電気的に接続され、当該導線の他端に、一対のコイル端子53の他方が電気的に接続されている。さらに、コイルボビン51の各保持台511の前端部の下面に設けられた直方体形状の端子保持ブロック512が、コイル端子53を保持している。
各コイル端子53は、対応する端子保持ブロック512を前後方向に貫いた状態で保持されている、前後方向に長尺の第1端子片531を有している。第1端子片531の後端は、下方に折り曲げられて端子保持ブロック512から突出しており、コイルボビン51に巻回されている導線が端子保持ブロック512から表出した導線端部に接続されている。各コイル端子53は、更に、第1端子片531の前端から下方に延び出ている第2端子片532を有している。第2端子片532は、器体4から外部に導出される部位である。
このように構成された電磁石5において、コイル50の両端間、すなわち一対のコイル端子53に電圧が印加されると、コイル50に電流(コイル電流)が流れて、電磁石5が励磁される。コイル電流が流れていないときは、電磁石5は、非励磁状態にある。
本実施形態では、一対のコイル端子53と継鉄52とが、コイルボビン51に対して一体的に成形された一体成形品である。したがって、器体4のベース4Bに対する電磁石5の組立作業時の作業性に優れている。
(2.3.3)接極子ユニット
次に、接極子ユニット6について、主に図3~図5を参照しながら説明する。接極子ユニット6は、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、可動接点26が固定接点21に接触する閉位置と固定接点21から離れる開位置との間で変位するように、移動(本実施形態では揺動)する部位である。接極子ユニット6は、図5に示すように、接極子7と、保持部8と、永久磁石9と、を有している。
次に、接極子ユニット6について、主に図3~図5を参照しながら説明する。接極子ユニット6は、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、可動接点26が固定接点21に接触する閉位置と固定接点21から離れる開位置との間で変位するように、移動(本実施形態では揺動)する部位である。接極子ユニット6は、図5に示すように、接極子7と、保持部8と、永久磁石9と、を有している。
接極子7(アーマチュア)は、例えば軟鉄製の部材である。接極子7は、保持部8によって保持されている。接極子7は、全体として、左右方向に長尺の、略U字の板状に形成されている。具体的には、接極子7は、図5に示すように、左右方向に長尺の胴片73と、胴片73の左右方向の両端にそれぞれ一体となって形成されている一対の脚片70と、を有している。
胴片73は、保持部8内に収容されている。胴片73は、矩形板状であり、その厚み方向が上下方向に沿うように配置される。一対の脚片70は、胴片73の両端からそれぞれ後方へ延び出るように形成されている。一対の脚片70は、矩形板状であり、その厚み方向が上下方向に沿うように配置される。各脚片70の後端部は、保持部8から突出するように配置されている。また、各脚片70の下面は、保持部8から概ね露出される。
ところで、接極子7は、少なくとも一部の領域が継鉄52と対向するように配置される。本実施形態では、保持部8から露出している各脚片70の下面が、継鉄52(の延出部520)と対向する領域である。以下では、一対の脚片70のうち右側の脚片70を第1脚片70Aと呼び、継鉄52の右側の延出部520と対向する領域を第1領域71(図4参照)と呼ぶこともある。また、一対の脚片70のうち左側の脚片70を第2脚片70Bと呼び、継鉄52の左側の延出部520と対向する領域を第2領域72と呼ぶこともある。第1領域71及び第2領域72は、接極子ユニット6における回転軸A1から互いに離れる方向(左右方向)に延びている先の両側に、それぞれ設けられている。
永久磁石9は、直方体形状に形成されている。永久磁石9は、保持部8によって保持されている。永久磁石9は、上下方向における両側の極性が互いに異なるように配置されている。本実施形態では、一例として、永久磁石9は、図9A及び図9Bに示すように、N極が上側に、S極が下側になるように配置されている。
保持部8は、左右方向に長尺で、へん平な略角筒状に形成されている。保持部8は、例えば、合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。保持部8は、接極子7及び永久磁石9の両方を一体に保持するように構成されている。具体的には、保持部8は、接極子7を保持するための第1保持ブロック81と、永久磁石9を保持するための第2保持ブロック82と、一対の押圧部80と、を有している。第1保持ブロック81、第2保持ブロック82、及び一対の押圧部80は、一体となって形成されている。なお、接極子7及び永久磁石9は、保持部8の内部において、互いに接触している(図9A及び9B参照)。
第1保持ブロック81は、左右方向に長尺のへん平な角筒状に形成されている。第1保持ブロック81は、図4に示すように、その底部の左右両端が下方に開放されていて、接極子7の胴片73の周面を覆いつつ、接極子7の一対の脚片70の後端部が第1保持ブロック81から突出するように、接極子7を保持している。特に、接極子7の第1領域71及び第2領域72は、第1保持ブロック81の底部の右端の第1開口811及び左端の第2開口812を通じて、それぞれ露出している(図4参照)。
第1保持ブロック81は、その左右両端部の各々に、下方へ突き出ている第1差込片810が設けられている。また、第1保持ブロック81は、その底部における左右方向の中心に、外方(前方及び後方)へ突出する軸部813を有している。軸部813の中心軸は、接極子ユニット6が電磁石5の励磁/非励磁に応じて電磁石5に対して揺動する回転軸A1に相当する。言い換えると、軸部813は、接極子ユニット6が器体4のベース4Bに対して揺動可能となるように軸支される。
更に、第1保持ブロック81は、接極子7が継鉄52に近づいたとき、継鉄52と対向する接極子7の領域のうち、少なくとも一部を継鉄52から離間させる離間部85(図4、図9A、9B及び図10A、10B参照)を有している。離間部85は、接極子7が継鉄52に近づいたとき、継鉄52に当接する。離間部85は、保持部8が成形により形成されるときに一体に連続して形成され、合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料で構成される。この離間部85は、磁気ギャップを形成するために設けられている。
本実施形態では、一例として、離間部85は、接極子7の第1領域71及び第2領域72のうち一方(第2領域72)を継鉄52から離間させるように配置されている。そのため、第1領域71及び第2領域72の両方を離間させる構成に比べて、接極子ユニット6の製造が容易である。
また、離間部85は、第2領域72が継鉄52に近づいたとき、接極子7の第2領域72のうち少なくとも一部を継鉄52から離間させるように配置されている。本実施形態では、一例として、離間部85は、第2領域72が継鉄52に近づいたとき、接極子7の第2領域72の全部を継鉄52から離間させるように配置されている。離間部85は、接極子7の第2領域72と対向する継鉄52のうち少なくとも一部に当接し、接極子7の第2領域72を継鉄52から離間させるように配置されている。
本実施形態では、一例として、離間部85は、回転軸A1の径方向における第2領域72の両端(左右両端)のうち、外側の端(左端)のみに配置されている。すなわち、離間部85は、外側の端(左端)と対向する継鉄52に当接し、第2領域72を継鉄52から離間させるように配置されている。そのため、例えば接極子7の第2領域72の両端のうち内側の端(右端)に配置された構成、すなわち離間部85が内側の端(右端)と対向する継鉄52に当接し、第2領域72を継鉄52から離間させる構成に比べて、より精度良く磁気ギャップを形成できる。つまり、継鉄52に対する接極子7の引き離しが更に容易となる構成を採用している。
具体的には、離間部85は、第2開口812の左縁から右方向に突出し、前後方向に沿って長く延びている突出片として形成されている。言い換えると、離間部85は、接極子7の第2領域72に対して下方に段差を形成するように構成されている。
このように構成された離間部85は、電磁石5が励磁状態から非励磁状態へ切り替わったときに、接極子7の第2領域72と継鉄52の左側の延出部520とが、残留磁化で離隔し難くなって電磁リレー1の開放特性が劣化することを抑制する。
第2保持ブロック82は、第1保持ブロック81の底部と一体となっている。第2保持ブロック82は、略矩形箱状に形成されている。第2保持ブロック82は、その内部に永久磁石9を収容して保持している。第2保持ブロック82は、図4に示すように、左右両端の下部が開放されていて、永久磁石9の左右両端の下部を露出している。また、第2保持ブロック82は、その底部に円形状に貫通する孔820(図4参照)を有しており、永久磁石9の底部の一部を露出している。
ところで、第2保持ブロック82は、第1保持ブロック81の軸部813よりも左側に偏って配置されている。そのため、第2保持ブロック82の内部に収容されている永久磁石9は、回転軸A1に対して左側に偏った位置にある。そのため、例えば、永久磁石9が回転軸A1とほぼ同じ位置にある場合に比べて、電磁石5の励磁/非励磁に応じた接極子ユニット6の揺動を、永久磁石9を通じてより精度良く行うことができる。また、例えば永久磁石9が2つ設けられ、2つの永久磁石9が回転軸A1に対して左右対称となるようにそれぞれ配置される場合に比べて、部材点数の削減を図りながらも、接極子ユニット6の揺動を、1つの永久磁石9を通じてより精度良く行うことができる。
一対の押圧部80は、それぞれ、第1保持ブロック81の左右両端部と一体となって設けられている。各押圧部80は、可動ばね25における一面250に押圧を与えて可動接点26を変位させる部位である。以下、第1保持ブロック81の右端部から右方に突出する押圧部80を、第1押圧部80Aと呼ぶこともある。また、第1保持ブロック81の左端部から左方に突出する押圧部80を、第2押圧部80Bと呼ぶこともある。
各押圧部80は、細長い直方体形状に形成されている。第1押圧部80Aは、図3及び図4に示すように、その下面において、下方に凸状の第1突起801及び第2突起802を有している。第1突起801は、図7A及び図7Bに示すように、第1接点部2Aの可動ばね25における横片251と対向する。第2突起802は、図9Aに示すように、第1接点部2Aの可動ばね25における突片253と対向する。要するに、第1押圧部80Aは、第1突起801及び第2突起802を介して、可動ばね25と接触して押圧を与え、第1可動接点26Aを変位させる。なお、上述の通り第1接点部2Aは常開接点に相当するため、第1押圧部80Aは、電磁石5が非励磁状態のとき、可動ばね25と接触して押圧を与えている(図7A参照)。
一方、第2押圧部80Bは、図3及び図4に示すように、その下面において、下方に凸状の第3突起803を有している。第3突起803は、図8A及び図8Bに示すように、第2接点部2Bの可動ばね25における横片251と対向する。要するに、第2押圧部80Bは、第3突起803を介して、可動ばね25と接触して押圧を与え、第2可動接点26Bを変位させる。なお、上述の通り第2接点部2Bは常閉接点に相当するため、第2押圧部80Bは、電磁石5が励磁状態のとき、可動ばね25と接触して押圧を与えている(図8B参照)。
また、各押圧部80は、第1保持ブロック81から所定の距離を開けた位置に、矩形板状の第2差込片804を有している。第2差込片804は、その厚み方向が左右方向に沿うように配置されている。
このように構成された接極子ユニット6においては、各押圧部80は、対応する可動ばね25の一面250に対して押圧を与えることで、可動接点26を開位置へ変位させる。また、各押圧部80は、対応する可動ばね25の一面250に対する押圧を消失させることで、可動接点26を閉位置へ変位させる。特に、接極子ユニット6はシーソー型であるため、第1押圧部80A及び第2押圧部80Bのうちの一方が、対応する可動ばね25の一面250に近づく向きに移動すると、その他方は、対応する可動ばね25の一面250から離れる向きに移動する。
本実施形態では、接極子7と永久磁石9とが、保持部8に対して一体的に成形された一体成形品である。したがって、器体4のベース4Bに対する接極子ユニット6の組立作業時の作業性に優れている。
ところで、本実施形態の離間部85は、接極子7の第1領域71及び第2領域72のうち第2領域72のみに配置されている。したがって、第1領域71が継鉄52に最も近接したときの第1領域71と継鉄52との第1間隔D1(図9A参照)と、第2領域72が継鉄52に最も近接したときの第2領域72と継鉄52との第2間隔D2(図10B参照)とは、互いに異なる。なお、「第1領域71が継鉄52に最も近接したとき」とは、例えば図9Aに示すように、電磁石5が非励磁状態のときに相当し、本実施形態では、第1領域71の外側の端(右端)が継鉄52に接触している状態である。したがって、第1間隔D1は、第1領域71の外側の端(右端)において、ゼロである。一方、「第2領域72が継鉄52に最も近接したとき」とは、図9B及び図10Bに示すように、電磁石5が励磁状態のときに相当する。本実施形態では、離間部85が継鉄52に当接することにより、第2領域72の外側の端(左端)が継鉄52に対して非接触の状態である。したがって、第2間隔D2は、第2領域72の外側の端(左端)において、ゼロより大きい。言い換えると、第2間隔D2は、第1間隔D1よりも大きい。このように、第1間隔D1と第2間隔D2とを異ならせることで、接極子7の動作(揺動)の制御が容易となる。
(2.4)器体
器体4は、例えば合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。器体4は、図1に示すように、全体として左右方向に長尺で、比較的低背化された略矩形箱状に形成されている。器体4は、カバー4A及びベース4Bから構成されている。なお、図1では、カバー4Aは、電磁リレー1の内部構成を理解し易くするために、二点鎖線でのみ示されている。カバー4Aは、下面が開放された矩形箱状であり、接点部2及び電磁石装置3が組み付けられたベース4Bを上方から覆うように取り付けられる。器体4は、接点部2及び電磁石装置3を収納する。
器体4は、例えば合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。器体4は、図1に示すように、全体として左右方向に長尺で、比較的低背化された略矩形箱状に形成されている。器体4は、カバー4A及びベース4Bから構成されている。なお、図1では、カバー4Aは、電磁リレー1の内部構成を理解し易くするために、二点鎖線でのみ示されている。カバー4Aは、下面が開放された矩形箱状であり、接点部2及び電磁石装置3が組み付けられたベース4Bを上方から覆うように取り付けられる。器体4は、接点部2及び電磁石装置3を収納する。
ベース4Bは、図1及び図2に示すように、全体としてへん平な略矩形の板状となっている。ベース4Bは、その一面40(上面)側で、接点部2及び電磁石装置3を保持するように構成されている。
具体的には、ベース4Bは、図2、図11~図13に示すように、その一面40側において、一対の接点部2及び電磁石装置3を、それぞれ一対一で収容するための3つの収容部401~403を有している。以下、第1接点部2Aが収容される収容部を第1収容部401と呼び、第2接点部2Bが収容される収容部を第2収容部402と呼ぶ。また、電磁石装置3が収容される収容部を第3収容部403と呼ぶ。これらの収容部は、それぞれ凹部空間として形成されている。
第1収容部401は、ベース4Bの一面40において右端に配置されている。第2収容部402は、ベース4Bの一面40において左端に配置されている。第3収容部403は、ベース4Bの一面40において第1収容部401と第2収容部402との間に配置されている。第3収容部403においては、電磁石装置3の接極子ユニット6が前側に、電磁石装置3の電磁石5が後側に、互いに並ぶように収容される。
したがって、第1収容部401に収容される第1接点部2Aと、第3収容部403に収容される電磁石5とは、ベース4Bの一面40側において上記の並び方向(上下方向)と交差する平面上(ここでは一面40上)に並んでいる。また、同じく、第2収容部402に収容される第2接点部2Bと、第3収容部403に収容される電磁石5とは、ベース4Bの一面40側において上記の並び方向(上下方向)と交差する平面上(ここでは一面40上)に並んでいる。そのため、電磁リレー1の小型化(特に低背化)が図られている。
更に、第3収容部403に収容される電磁石5は、第1接点部2Aと第2接点部2Bとの間に配置されている。そのため、電磁リレー1の小型化(特に低背化)が更に図られている。
特に、第1接点部2Aは、図2に示すように、コイル50の軸方向A2におけるコイル50の両端部の一方側(右側)に配置されている。また、第2接点部2Bは、図2に示すように、コイル50の軸方向A2におけるコイル50の両端部の他方側(左側)に配置されている。このような配置により、電磁石5の励磁/非励磁における接極子ユニット6のストロークを大きくすることができる。コイル50の軸方向A2は、図2に示すように、ベース4Bの一面40が延設された平面に略沿って配置されている。
第1収容部401と第3収容部403との間には、略矩形板状の第1仕切壁41が、ベース4Bの一面40から立設されている。また、第2収容部402と第3収容部403との間には、略矩形板状の第2仕切壁42が、ベース4Bの一面40から立設されている。第1仕切壁41及び第2仕切壁42は、それらの厚み方向が左右方向に沿うように配置されている。また、第1仕切壁41及び第2仕切壁42は、図1に示すように、それぞれ対応する押圧部80が挿入されるための切欠部410、420を有している。
第3収容部403には、電磁石5と接極子ユニット6とを仕切るための略矩形板状の第3仕切壁43が、ベース4Bの一面40から立設されている。第3仕切壁43は、その厚み方向が前後方向に沿うように配置されている。第3仕切壁43は、図11~図13に示すように、上下及び左右方向の中央において、厚み方向に貫通する軸受け孔430を有している。一方、ベース4Bは、その前縁の左右方向における略中央に、接極子ユニット6を介して第3仕切壁43と対向する前壁44を有している。前壁44は、厚み方向に貫通する軸受け孔440を有している。軸受け孔440は、第3仕切壁43の軸受け孔430と共に保持部8の軸部813を受けるように構成されている。なお、前壁44の左右両横の各々には、切り欠き441を介して前壁45が設けられている。
第1収容部401及び第2収容部402の各々は、図11に示すように、その前端に、固定端子20の立設部22が挿入されるための第1スロット部46を有している。第1スロット部46は、上記前端に形成された所定の肉厚のリブ4010の上面に設けられている。第1スロット部46内の底には、固定端子20の端子片24が挿入されて器体4の外部に導出されるための導出口460が形成されている。
また、第1収容部401及び第2収容部402の各々は、図11に示すように、その後端に、可動ばね25を支持する支持端子27が挿入されるための第2スロット部47を有している。第2スロット部47は、上記後端に形成された所定の肉厚のリブ4011の上面に設けられている。第2スロット部47内の底には、支持端子27の端子片270が挿入されて器体4の外部に導出されるための導出口470が形成されている。
第3収容部403は、図11及び図12に示すように、第3仕切壁43よりやや前における左右両端に、電磁石5の一対のコイル端子53の第2端子片532が挿入されて器体4の外部に導出されるための導出口4030を有している。
ところで、本実施形態のコイル端子53は、図9A及び9Bに示すように、継鉄52に対して接極子7とは反対側に設けられている。さらに、コイル端子53は、接極子7から離れる方向(下方向)に延びている第2端子片532を有している。そして、第2端子片532が導出口4030を通じて、器体4の外部に導出されるため、電磁石装置3の小型化が図られている。特に、各コイル端子53は、電磁石5を上下方向に沿って見たときに、継鉄52の延出部520の投影領域内に収まるように設けられている。したがって、電磁石装置3の更なる小型化が図られている。
(3)実施形態1の動作説明
以下、本実施形態の電磁リレー1の動作について、図9A、9B及び図10A、10Bを参照しながら説明する。なお、永久磁石9について、上述したように、一例として上側の極性がN極で、下側の極性がS極であることを想定する(図9A及び9B参照)。
以下、本実施形態の電磁リレー1の動作について、図9A、9B及び図10A、10Bを参照しながら説明する。なお、永久磁石9について、上述したように、一例として上側の極性がN極で、下側の極性がS極であることを想定する(図9A及び9B参照)。
まず、電磁石5が非励磁状態にあるときの磁気経路について説明する。永久磁石9のN極から発生する磁束は、接極子7を通り、接極子7の右端から継鉄52の右側の延出部520に落ちている(図9A中の点線矢印B1で示す磁気経路を参照)。そして、磁束は、U字状の継鉄52を通り、継鉄52の左側の延出部520に到達する(図9A中の点線矢印B2で示す磁気経路を参照)。その結果、永久磁石9のS極である下部が左側の延出部520に引き寄せられる(図9A中の点線矢印B3で示す磁気経路を参照)。そして、接極子7を含む接極子ユニット6全体は、回転軸A1(図1参照)を中心に右端が沈んだ傾斜状態(以下、第1傾斜状態と呼ぶ)にある。
第1傾斜状態では、図9Aに示すように、接極子7の第2領域72は、対向する継鉄52(の左側の延出部520)から離れた位置にある。一方、接極子7の第1領域71は、対向する継鉄52(の右側の延出部520)と接触している。そして、第1傾斜状態では、右側の第1押圧部80Aが、第1接点部2Aの可動ばね25に接触しかつ押圧を与えている。そのため、第1可動接点26Aは、固定接点21から離れた開位置にある。一方、左側の第2押圧部80Bは、第2接点部2Bの可動ばね25から上方に離れて非接触の状態にある。そのため、第2可動接点26Bは、固定接点21に接触した閉位置にある。
電磁石5の非励磁状態から、例えばコイル50に直列に接続されているスイッチ(不図示)がオフ状態からオン状態に切り替えられると、一対のコイル端子53に電圧が印加されてコイル50にコイル電流が流れる。すると、電磁石5が励磁されて、図9Bに示すように、継鉄52の左側の延出部520の極性がN極からS極に反転する。その結果、永久磁石9のN極である上部と接触する接極子7の左端部が、左側の延出部520に引き寄せられる(図9B中の点線矢印B4で示す磁気経路を参照)。つまり、接極子7は、電磁石5の励磁により継鉄52から吸着力を受けて第2領域72が継鉄52に近づく向きに移動(揺動)する。言い換えれば、接極子7を含む接極子ユニット6全体は、第1傾斜状態から、回転軸A1(図1参照)を中心に揺動して左端が沈んだ傾斜状態(以下、第2傾斜状態と呼ぶ)に切り替わる。
第2傾斜状態では、接極子7の第2領域72は、第1傾斜状態と比較すれば、対向する継鉄52(の左側の延出部520)に近い位置にあるが、延出部520とは非接触な状態である。これは、保持部8の離間部85が、第2領域72と延出部520との接触を阻害しているからである(図9B参照)。一方、接極子7の第1領域71は、対向する継鉄52(の右側の延出部520)から離れた位置にある。そして、第2傾斜状態では、第1傾斜状態とは逆に、右側の第1押圧部80Aは、第1接点部2Aの可動ばね25から上方に離れて非接触の状態にある。そのため、第1可動接点26Aは、固定接点21に接触した閉位置にある。一方、左側の第2押圧部80Bは、第2接点部2Bの可動ばね25に接触しかつ押圧を与えている。そのため、第2可動接点26Bは、固定接点21から離れた開位置にある。
ところで、電磁石5の励磁状態から、コイル50に直列に接続されている上記スイッチがオン状態からオフ状態に切り替えられると、コイル電流がコイル50に流れなくなり電磁石5が非励磁状態になる。このとき、もし離間部85が設けられておらず、第2傾斜状態で接極子7の第2領域72が継鉄52の延出部520と接触していると、継鉄52には残留磁化が存在するため、コイル電流が流れなくなっても第2領域72が継鉄52から離隔し難くなる。この点で、本実施形態では、磁気ギャップとして離間部85が設けられていることで、第2領域72が継鉄52から離隔し難くなることを抑制し、電磁リレー1の開放特性の劣化を低減することができる。
ここで特許文献1について説明する。特許文献1に記載の電磁リレーによれば、継鉄におけるアーマチュアを吸引する突端面に、磁気ギャップとして非磁性ステンレス薄板からなるレシジュアルプレートが固着、一体化されている。そのため、アーマチュアと継鉄が残留磁化で離隔し難くなってリレーの開放特性が劣化することが防止されている。しかし、特許文献1に記載の電磁リレーでは、磁気ギャップを設けるために継鉄に対してレシジュアルプレートを固着、一体化させる必要があった。そのため、部材点数が増加する問題があり、構成の簡素化が望まれる。これに対して、本実施形態によれば、離間部85が設けられていることで、構成の簡素化を図りつつ、磁気ギャップを設けることができる。
特に、本実施形態では、電気絶縁性を有する(例えば合成樹脂製の)保持部8が、接極子7を保持し、かつ、離間部85を有しているため、構成の簡素化を図りつつ、磁気ギャップを設けることができる。また、本実施形態の保持部8は、接極子7だけでなく永久磁石9も保持するため、構成の簡素化が更に図られている。
また、本実施形態の各押圧部80は、対応する可動ばね25の一面250に対して押圧を与えることで、可動接点26を開位置へ変位させるように構成されている。そのため、例えば可動接点26と固定接点21との間で溶着が生じたとしても、開位置への変位時に押圧を与えることで引き離すことができる。したがって、例えば可動ばね25の一面250に対して押圧を与えることで可動接点26が閉位置へ変位する構成に比べて、接点間の信頼性を高めることができる。
更に、本実施形態の各押圧部80は、対応する可動ばね25の一面250に対する押圧を消失させることで、可動接点26を閉位置へ変位させるように構成されている。そのため、例えば経年劣化により可動接点26及び/又は固定接点21が摩耗してしまっても、接点間の閉状態を維持することができる。したがって、接点間の信頼性を高めることができる。つまり、例えば押圧を与えることで可動接点を閉位置へ変位する構成の場合であっても所定の範囲内(例えばOT(Over Travel)の距離内)であれば、たとえ摩耗しても接点間の閉状態を維持することができる。しかし、その構成だと、所定の範囲以上に摩耗してしまうと接点間に隙間が生じる虞がある。しかし、本実施形態では、押圧を消失させることで可動接点26を閉位置へ変位するため、所定の範囲内以上に摩耗が生じても可動ばね25の弾性復帰力により接点間の閉状態を維持することができる。
(4)実施形態1の組立手順
以下、本実施形態の電磁リレー1の組立手順の一例について、図11~図13を参照しながら説明する。
以下、本実施形態の電磁リレー1の組立手順の一例について、図11~図13を参照しながら説明する。
まず、図11に示すように、器体4のベース4Bに対して、一対の接点部2を組み付ける。ここで、一対の固定端子20よりも先に、可動ばね25が固定された一対の支持端子27を、例えば圧入固定により、ベース4Bに取り付ける。具体的には、第1接点部2Aの支持端子27を、ベース4Bの右端にある第1収容部401における第2スロット部47に差し込み(圧入)、端子片270を、第2スロット部47内の導出口470から器体4の外部に導出させる。また、第2接点部2Bの支持端子27を、ベース4Bの左端にある第2収容部402における第2スロット部47に差し込み(圧入)、端子片270を、第2スロット部47内の導出口470から器体4の外部に導出させる。
次に、一対の固定端子20を、例えば圧入固定により、ベース4Bに取り付ける。具体的には、第1接点部2Aの固定端子20の立設部22を、ベース4Bの第1収容部401における第1スロット部46に差し込み(圧入)、端子片24を、第1スロット部46内の導出口460から器体4の外部に導出させる。また、第2接点部2Bの固定端子20の立設部22を、ベース4Bの第2収容部402における第1スロット部46に差し込み(圧入)、端子片24を、第1スロット部46内の導出口460から器体4の外部に導出させる。
続いて、図12に示すように、ベース4Bに対して、例えば圧入固定により、電磁石装置3の電磁石5を組み付ける。具体的には、電磁石5のコイル50の軸方向A2(図2参照)が左右方向に沿うようにして、コイル50がベース4Bの第3収容部403における第3仕切壁43よりも後ろの収容領域に対向させる。そして、一対のコイル端子53の第2端子片532(図6参照)が、第3収容部403内の一対の導出口4030を通るように、コイル50を第3収容部403の上記収容領域内に収める(圧入)。
そして、図13に示すように、ベース4Bに対して、電磁石装置3の接極子ユニット6を組み付ける。具体的には、接極子ユニット6の長手方向が左右方向に沿うようにして、接極子ユニット6がベース4Bの第3収容部403における第3仕切壁43よりも前の収容領域に対向させる。ただし、永久磁石9が収容されている保持部8の第2保持ブロック82が、下を向き、更に、回転軸A1より左位置となるように、接極子ユニット6の向きを整える。そして、第3収容部403内の継鉄52の一対の延出部520に対して、接極子7の第1領域71及び第2領域72がそれぞれ対向するように、接極子ユニット6を第3収容部403の上記収容領域内に収める。
このとき、保持部8の軸部813の前端及び後端は、前壁44及び第3仕切壁43の先端部がそれぞれ前後方向において互いに離間するように、前壁44及び第3仕切壁43の先端部を押し退けながら、下方向に進む。要するに、前壁44及び第3仕切壁43の先端部は、それぞれ前方向及び後方向に弾性変形する。その後、軸部813の前端及び後端が、軸受け孔440及び430に到達し、その中に嵌入することで、前壁44及び第3仕切壁43が弾性復帰する。その結果、接極子ユニット6が、ベース4Bに対して、揺動可能に取り付けられる。
このとき、接極子ユニット6の右端部において、第1押圧部80Aは、第1仕切壁41の切欠部410に収まり、第1押圧部80Aの先端が可動ばね25の一面250と対向するように配置される。また、第1保持ブロック81の右側の第1差込片810は、第3収容部403内の右端に設けられている差込口4031(図13参照)に挿入される。さらに、第1押圧部80Aの第2差込片804は、切欠部410よりも右側に配置される。
一方、接極子ユニット6の左端部においても、第2押圧部80Bは、第2仕切壁42の切欠部420に収まり、第2押圧部80Bの先端が可動ばね25の一面250と対向するように配置される。また、第1保持ブロック81の左側の第1差込片810は、第3収容部403内の左端に設けられている差込口4031(図13参照)に挿入される。さらに、第2押圧部80Bの第2差込片804は、切欠部420よりも左側に配置される。
そして、最後に、カバー4Aが、接点部2及び電磁石装置3が組み付けられたベース4Bを上方から覆うように取り付けられることで、電磁リレー1の組立が完了する。
本実施形態の電磁リレー1では、可動接点26が、ベース4Bと電磁石5とが並ぶ並び方向(図示例では上下方向)において、ベース4Bと固定接点21の間に配置されている。そのため、上述したように、ベース4Bの上から、例えば、可動接点26を有する可動ばね25、固定接点21を有する固定端子20、電磁石5、及び接極子ユニット6を順にベース4Bへ組み付けることができる。したがって、組立作業時の作業性に優れている。特に、電磁リレー1の組立の自動化を考慮すれば、本実施形態のように上記並び方向(図示例では上下方向)に沿って接点部2と接極子ユニット6とを順に組み付けることができることで、電磁リレー1の生産性が向上される。
(5)実施形態1の変形例
以下に、いくつかの変形例について列記する。以下では上述した実施形態を「基本例」と呼ぶ。
以下に、いくつかの変形例について列記する。以下では上述した実施形態を「基本例」と呼ぶ。
基本例では、第1押圧部80Aは、第1突起801及び第2突起802の2つを有し、これらの突起で可動ばね25に接触するように構成されている。しかし、このような構成に限定されず、第1押圧部80Aは、第2押圧部80Bと同様に、1つの突起のみを有し、当該突起で可動ばね25に接触するように構成されていてもよい。
基本例では、図7Bに示すように、電磁石5が励磁状態のとき、保持部8の第1押圧部80Aが可動ばね25の一面250と接触しないように、寸法関係が規定されている。しかし、このような構成に限定されず、電磁石5が励磁状態であっても、第1押圧部80Aが可動ばね25の一面250と僅かに接触するように、寸法関係が規定されていてもよい。つまり、第1押圧部80Aからの押圧は、消失ではなく減衰するのみであってもよい。
また、基本例では、図8Aに示すように、電磁石5が非励磁状態のとき、保持部8の第2押圧部80Bが可動ばね25の一面250と接触しないように、寸法関係が規定されている。しかし、このような構成に限定されず、電磁石5が非励磁状態であっても、第2押圧部80Bが可動ばね25の一面250と僅かに接触するように、寸法関係が規定されていてもよい。つまり、第2押圧部80Bからの押圧は、消失ではなく減衰するのみであってもよい。
基本例では、接極子ユニット6は、保持部8の軸部813がベース4Bの軸受け孔430、440に嵌入して、ベース4Bに対して揺動可能に軸支されているが、この限りではない。保持部8に軸受け孔が設けられ、ベース4Bに保持部8の当該軸受け孔に嵌入する軸部が設けられていてもよい。
基本例では、離間部85は、電磁石5が励磁状態のとき、第2領域72全体が継鉄52から離間するように構成されている。しかし、この限りではなく、離間部85は、例えば第2領域72の左端が継鉄52から離間し、第2領域72の右端は継鉄52と接触するように構成されていてもよい。
また基本例では、離間部85は、第2開口812の左縁から右方向に僅かに突出した突出片として形成されている。しかし、この限りではなく、離間部85は、例えば第2領域72全体を覆うように形成されていてもよい。
また基本例では、離間部85は、第2領域72のみに対応するように配置されている。しかし、この限りではなく、離間部85は、第1領域71にも対応するように設けられていてもよい。つまり、離間部85の数は、1つに限定されない。
[実施形態2]
(1)実施形態2の概要
以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、以下の実施形態において説明する図14~図26Cは、模式的な図であり、図14~図26C中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(1)実施形態2の概要
以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、以下の実施形態において説明する図14~図26Cは、模式的な図であり、図14~図26C中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
以下では、本実施形態の電磁石装置3X、及び電磁リレー1Xの上下、左右、前後の方向を、図14、図16、図17及び図19に図示されている上下、左右、前後の矢印を用いて規定して説明する。これらの矢印は、単に説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、これらの方向は、電磁石装置3X、及び電磁リレー1Xの使用方向を限定する趣旨ではない。
本実施形態の電磁石装置3Xは、図14に示すように、電磁石5と、接極子ユニット6と、を備えている。接極子ユニット6は、図16~図18に示すように、接極子7と、永久磁石9と、補助ヨークY1と、保持部8と、を備えている。
電磁石5は、図19に示すように、コイル50及び継鉄52を有している。永久磁石9において、一方の磁極(図22Aの例ではN極)が接極子7に対向する。補助ヨークY1は、図22A及び図22Bに示すように、第1面Y11(上面)及び第2面Y12(左側面)を有している。第1面Y11は、永久磁石9の他方の磁極(図22Aの例ではS極)と対向し、かつ、永久磁石9の磁極方向と交差する。ここでは、磁極方向とは、永久磁石9におけるN極の磁極面とS極の磁極面との並び方向であり、概ね上下方向に沿う方向である。第2面Y12は、継鉄52の側を向いている。
接極子7は、図22A及び図22Bに示すように、電磁石5が励磁されると、継鉄52に近づく向き又は遠ざかる向きに移動する。そして、補助ヨークY1の第2面Y12は、接極子7が電磁石5の励磁に応じて移動する可動範囲のうち少なくとも一部の範囲において、継鉄52と対向する。ここでは、一例として、電磁石5が非励磁の状態にあり接極子7の左端が図22Aに示すように上位置に持ち上がった状態にあるとき、第2面Y12の一部の領域D11が、継鉄52の突出部(延出部)520の右面のうち一部の領域D12と対向する。
本実施形態の電磁リレー1Xは、例えば、上記の電磁石装置3Xと、2つの接点部2と、を備えている。各接点部2は、固定接点21、及び、接極子7の移動に伴って固定接点21に対して接触する閉位置と固定接点21から離れる開位置との間で変位する可動接点26、を有している。
ところで、特開2005-63940号公報には、電磁リレーが記載されている。この電磁リレーは、ベース、多極型の接点機構、接点切換え用の移動体としてのカード、電磁石ブロック、ベースに回動自在に支持されて電磁石ブロックに対向配備されたカード駆動用の可動ブロック、及び、カバーケース等から構成されている。可動ブロックは、樹脂成形されたブロック本体、ブロック本体の前面に嵌入止着される鉄片(接極子)、鉄片の前面中央に吸着固定された永久磁石、及び、金属製の支点軸等から構成されている。電磁石ブロックの励磁、非励磁に応じて、鉄片が電磁石ブロックのヨーク(継鉄)に吸引、離反されることで、接点切換えが行われる。しかし、接極子、永久磁石、及び継鉄によって形成される磁気回路においては、磁束の漏れが増加すると、磁気効率が低下する可能性がある。したがって、漏れ磁束の低減が望まれる。
本実施形態の構成によれば、補助ヨークY1の第2面Y12は、接極子7が電磁石5の励磁に応じて移動する可動範囲のうち少なくとも一部の範囲において、継鉄52と対向する。そのため、継鉄52、補助ヨークY1の第2面Y12(左側面)、補助ヨークY1の第1面Y11(上面)、永久磁石9の他方の磁極の磁極面、及び永久磁石9の一方の磁極の磁極面という磁気回路ができる。したがって、例えば補助ヨークY1が設けられていない場合(図23A参照)に比べて、永久磁石9の両磁極面を通る磁極方向(縦方向)の磁束の流れに対して、横方向の磁束の流れが支配的になるように変換できる(図23B参照)。その結果、永久磁石9の他方の磁極面(図22Aでは永久磁石9の下側にあるS極の磁極面)における磁束の漏れの低減を図ることができる。
なお、本実施形態の電磁リレー1Xは、一例として、電磁石5の励磁時に接点が閉じる常開接点、及び電磁石5の非励磁時に接点が閉じる常閉接点を有し、接点溶着等の異常の発生を検出可能な、いわゆる安全リレーとして構成されることを想定する。そのため、接点部2の数は、常開接点に相当する第1接点部2Aと、常閉接点に相当する第2接点部2Bの、2つである。しかし、電磁リレー1Xは、安全リレーに限定されず、接点部2の数も、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
(2)実施形態2の詳細
(2.1)全体構成
以下、本実施形態の電磁リレー1Xについて、図14~図24Bを参照して詳しく説明する。電磁リレー1Xは、図14に示すように、2つの接点部2(第1接点部2A、第2接点部2B)と、電磁石装置3Xと、カバー4A及びベース4Bからなる器体4と、を備えている。上の「(1)実施形態2の概要」の欄で説明したように、電磁リレー1Xは、例えば安全リレーとして適用される。具体的には、電磁リレー1Xは、常開接点である第1接点部2Aが溶着した場合、電磁石5が非励磁状態であっても、常閉接点である第2接点部2B間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。また、電磁リレー1Xは、常閉接点である第2接点部2Bが溶着した場合、電磁石5が励磁状態であっても、常開接点である第1接点部2A間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。つまり、第1接点部2Aが溶着した場合、第2接点部2Bにより溶着を検出可能である。第2接点部2Bが溶着した場合、第1接点部2Aにより溶着を検出可能である。電磁リレー1Xは、図14に示すように、全体として、扁平な略直方体形状に形成されている。
(2.1)全体構成
以下、本実施形態の電磁リレー1Xについて、図14~図24Bを参照して詳しく説明する。電磁リレー1Xは、図14に示すように、2つの接点部2(第1接点部2A、第2接点部2B)と、電磁石装置3Xと、カバー4A及びベース4Bからなる器体4と、を備えている。上の「(1)実施形態2の概要」の欄で説明したように、電磁リレー1Xは、例えば安全リレーとして適用される。具体的には、電磁リレー1Xは、常開接点である第1接点部2Aが溶着した場合、電磁石5が非励磁状態であっても、常閉接点である第2接点部2B間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。また、電磁リレー1Xは、常閉接点である第2接点部2Bが溶着した場合、電磁石5が励磁状態であっても、常開接点である第1接点部2A間は、0.5mm以上離れるように構成されていることが好ましい。つまり、第1接点部2Aが溶着した場合、第2接点部2Bにより溶着を検出可能である。第2接点部2Bが溶着した場合、第1接点部2Aにより溶着を検出可能である。電磁リレー1Xは、図14に示すように、全体として、扁平な略直方体形状に形成されている。
(2.2)接点部
(2.2.1)接点部の構成
2つの接点部2は、図14に示すように、第1接点部2A、及び第2接点部2Bから構成されている。第1接点部2Aは、常開接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において右端に配置されている。第2接点部2Bは、常閉接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において左端に配置されている。
(2.2.1)接点部の構成
2つの接点部2は、図14に示すように、第1接点部2A、及び第2接点部2Bから構成されている。第1接点部2Aは、常開接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において右端に配置されている。第2接点部2Bは、常閉接点に相当し、器体4のベース4Bの一面40(上面)において左端に配置されている。
(2.2.2)第1接点部
まず、第1接点部2Aについて、主に図20A、及び図20Bを参照しながら説明する。なお、図20Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1Xの右側面図であり、図20Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1Xの右側面図である。
まず、第1接点部2Aについて、主に図20A、及び図20Bを参照しながら説明する。なお、図20Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1Xの右側面図であり、図20Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1Xの右側面図である。
第1接点部2Aは、図20Aに示すように、固定接点21を有する固定端子20と、可動接点26(以下、第1可動接点26Aと呼ぶこともある)を有する可動ばね25と、可動ばね25を支持する支持端子27と、を有している。固定端子20は、左右方向から見て全体として略L字板状に形成されている。また、可動ばね25及び支持端子27は、可動端子を構成し、左右方向から見て全体として略L字板状に形成されている。
具体的には、第1接点部2Aの固定端子20は、導電性材料により形成されている。固定端子20は、固定接点21と、立設部22と、上壁部23と、端子片24と、を有している。立設部22、上壁部23、及び端子片24は、一枚の板状の部材(例えば銅合金等)に対して折り曲げ加工を施すことにより形成されている。つまり、立設部22、上壁部23、及び端子片24は、一体となって形成されている。
立設部22は、略矩形板状に形成され、その厚み方向が前後方向に沿うように配置される。上壁部23は、略矩形板状に形成され、立設部22の上部の右端から後方に突き出ている。ただし、上壁部23は、水平方向に対して僅かに傾斜している。具体的には、第1可動接点26Aと固定接点21とが離れた開位置のとき、上壁部23は、前方に行くほど可動接点26から離れる方向に、僅かに傾斜している。また、上壁部23の下面には、図20A及び20Bに示すように、適宜の取付方法(例えば、かしめ固定又は溶接等)によって固定接点21が取り付けられている。固定接点21は、例えば銀合金等で形成されている。端子片24は、上下方向に細長い帯板状に形成され、立設部22の下部から下方に向かって延びており、器体4から外部に導出される。
本実施形態では、一例として、固定接点21は、上壁部23とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、上壁部23と一体となって構成されていてもよい。
第1接点部2Aの可動ばね25は、導電性薄板からなる板ばねであり、左右方向から見た形状が略L字状となるように形成されている。
可動ばね25は、図20Aに示すように、第1可動接点26Aと、横片251と、突片253(図24A参照)とから構成されている。横片251、突片253、及び支持端子27は、例えば一枚の板部材に対して折り曲げ加工を施すことにより形成されている。つまり、可動ばね25及び支持端子27は、一体となって形成されている。
横片251は、前後方向に長尺の略矩形板状に形成され、その厚み方向が上下方向に対して僅かに傾斜するように配置される。ここでは、横片251は、設計上の形状も支持端子27に対して僅かに傾斜している。第1可動接点26Aと固定接点21とが離れた開位置のとき、横片251は、前方に行くほど固定接点21から離れる方向に、僅かに傾斜している。
更に、横片251は、第1可動接点26Aの近傍に段部254を有している。すなわち、横片251は、支持端子27の上端から下方へ傾斜しながら前方に真っ直ぐ延びている第1部251Aと、一度上方へ傾斜しながら前方に延びている第2部251Bと、再び下方へ傾斜しながら前方に延びている第3部251Cとから構成されている。第1部251Aと第3部251Cとは、略平行に傾斜している。更に、第3部251Cは、第1可動接点26Aと固定接点21とが接触した閉位置のとき、固定接点21が取り付けられている上壁部23とも平行に傾斜している。つまり、段部254は、第2部251Bによる、第1部251Aと第3部251Cとの高低差により形成されている。このような段部254は、後述する合成樹脂製の保持部8の第1押圧部80Aが幾度となく可動ばね25に接触することで生じ得る摩耗粉が第1可動接点26Aに向かわないように遮蔽し、摩耗粉の飛散を抑制することができる。
横片251の上面(一面250の一部)における先端、すなわち、第3部251Cの上面には、図20A及び20Bに示すように、適宜の取付方法(例えば、かしめ固定又は溶接等)によって第1可動接点26Aが取り付けられている。第1可動接点26Aは、例えば銀合金等で形成されており、上下方向において、固定接点21と対向するように配置されている。ただし、第1可動接点26Aと固定接点21との互いの位置関係は、第1可動接点26Aが下側に、固定接点21が上側となっている。第1可動接点26Aと固定接点21とが接触した閉位置のとき、第1可動接点26Aが取り付けられている第3部251Cが、固定接点21が取り付けられている上壁部23と平行に傾斜している。そのため、一方の接点の端(角)が、他方の接点に当たるような事態の発生を防止できる。要するに接触面積を増加させて接触信頼性の向上が図られる。
突片253は、横片251の先端(第1部251Aの先端)寄りの左縁から左方に突出している。突片253は、矩形板状に形成され、その厚み方向は、上下方向に沿うように配置されている。なお、突片253は、後述する保持部8の第1押圧部80Aの第2突起802が上方から接触する部位となる。
本実施形態では、一例として、第1可動接点26Aは、横片251とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、横片251と一体となって構成されていてもよい。
第1接点部2Aの支持端子27は、可動ばね25を支持するように構成されている。支持端子27は、器体4から外部に導出されるための端子片270を有している。端子片270は、上下方向に細長い帯板状に形成されている。
なお、固定端子20の厚み寸法は、図20Aに示すように、可動ばね25及び支持端子27の厚み寸法よりも大きい(例えば略2倍程度)。ただし、支持端子27の端子片270の厚み寸法は、支持端子27を構成する板状の部材の一部に折り曲げ加工を施すことにより、可動ばね25の厚み寸法の略2倍としており、また固定端子20を構成する板状の部材の厚み寸法と略等しい。ここでは、端子片270は、図24Aに示すように、下方から見たときに、左側が開放された略U字状となるように折り曲げられている。
このように構成された第1接点部2Aにおいては、電磁石5が非励磁状態のとき、図20Aに示すように、可動ばね25の一面250(上面)が保持部8の第1押圧部80Aから押圧を受け続けている。そのため、可動ばね25の先端部は、弾性変形により下方に撓み、第1可動接点26Aが固定接点21から離れた開位置にある。
また、第1接点部2Aにおいては、電磁石5が励磁状態のとき、図20Bに示すように、保持部8の第1押圧部80Aからの押圧が消失されている。そのため、可動ばね25の先端部は、上方に弾性復帰し、第1可動接点26Aは、固定接点21に接触した閉位置にある。なお、本実施形態では、図20Bに示すように、電磁石5が励磁状態のとき、保持部8の第1押圧部80Aが可動ばね25の一面250と接触しないように、寸法関係が規定されている。つまり、電磁石5が励磁状態のとき、第1押圧部80Aと可動ばね25の一面250との間に、僅かな空隙が形成されていて、第1押圧部80Aからの押圧は、消失されている。
(2.2.3)第2接点部
次に、第2接点部2Bについて、主に図21A、及び図21Bを参照しながら説明する。なお、図21Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1Xの左側面図であり、図21Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1Xの左側面図である。
次に、第2接点部2Bについて、主に図21A、及び図21Bを参照しながら説明する。なお、図21Aは、電磁石5が非励磁状態における電磁リレー1Xの左側面図であり、図21Bは、電磁石5が励磁状態における電磁リレー1Xの左側面図である。
本実施形態では、第2接点部2Bは、その構造が概ね第1接点部2Aと共通である。したがって、以下では、説明の簡略化のために、共通する構造については共通の参照符号を付与して適宜に説明を省略する。
第2接点部2Bは、図21Aに示すように、固定接点21を有する固定端子20と、可動接点26(以下、第2可動接点26Bと呼ぶこともある)を有する可動ばね25と、可動ばね25を支持する支持端子27と、を有している。可動ばね25及び支持端子27は、可動端子を構成している。第2接点部2Bにおいても、可動ばね25及び支持端子27は、一体となって形成されている。
具体的には、第2接点部2Bの固定端子20は、導電性材料により形成されている。固定端子20は、固定接点21と、立設部22と、上壁部23と、端子片24と、を有している。第2接点部2Bの固定端子20は、図15に示すように、第1接点部2Aの固定端子20と、左右方向において面対称となる構成を採用している。第2接点部2Bにおいても、上壁部23は、水平方向に対して僅かに傾斜している。具体的には、第2可動接点26Bと固定接点21とが離れた開位置のとき、上壁部23は、前方に行くほど可動接点26から離れる方向に、僅かに傾斜している。
第2接点部2Bの可動ばね25は、導電性薄板からなる板ばねであり、左右方向から見た形状が略L字状となるように形成されている。可動ばね25は、図21Aに示すように、第2可動接点26Bと、横片251と、から構成されている。つまり、第2接点部2Bの可動ばね25は、第1接点部2Aの可動ばね25と異なり、突片253を有していない。
ここでは、第1接点部2A及び第2接点部2Bの各々の可動接点26は、固定接点21に対して1つの接点で接触するように構成されている。第1接点部2Aは、常開接点に相当し、例えば負荷が接続されている電路に挿入されることを想定しているため、通電抵抗を出来るだけ小さくするように、1つの接点で接触することが望ましい。しかし、第2接点部2Bの可動接点26Bは、固定接点21に対して2つの接点で接触するように構成されてもよい。第2接点部2Bは、常閉接点に相当し、例えば接点溶着等の異常を検知するための検知回路に接続されることを想定している。そのため、仮に第2接点部2Bの可動接点26Bの数を2つにしておけば、一対の第2可動接点26Bの一方に異物等が付着しても、その他方が固定接点21に接触するため、接触信頼性が高められ、検知回路は、より確実に異常を検知することができる。
第2接点部2Bにおいても、第1接点部2Aと同様に、第2可動接点26Bは、上下方向において、固定接点21と対向するように配置されている。第2可動接点26Bと固定接点21との互いの位置関係は、第2可動接点26Bが下側に、固定接点21が上側となっている。
また第2接点部2Bも、横片251は、設計上の形状も支持端子27に対して僅かに傾斜している。第2可動接点26Bと固定接点21とが離れた開位置のとき、横片251は、前方に行くほど固定接点21から離れる方向に、僅かに傾斜している。横片251は、第2可動接点26Bの近傍に段部254を有している。
なお、本実施形態では、一例として、第2接点部2Bの固定接点21は、上壁部23とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、上壁部23と一体となって構成されていてもよい。また、第2接点部2Bの第2可動接点26Bは、横片251とは別体となっており、かしめ固定等により固着されているが、横片251と一体となって構成されていてもよい。
このように構成された第2接点部2Bにおいては、電磁石5が励磁状態のとき、図21Bに示すように、可動ばね25の一面250(上面)が、後述する保持部8の第2押圧部80Bから押圧を受け続けている。そのため、可動ばね25の先端部は、弾性変形により下方に撓み、第2可動接点26Bが固定接点21から離れた開位置にある。
また、第2接点部2Bにおいては、電磁石5が非励磁状態のとき、図21Aに示すように、保持部8の第2押圧部80Bからの押圧が消失されている。そのため、可動ばね25の先端部は、上方に弾性復帰し、第2可動接点26Bは、固定接点21に接触した閉位置にある。なお、本実施形態では、図21Aに示すように、電磁石5が非励磁状態のとき、保持部8の第2押圧部80Bが可動ばね25の一面250と接触しないように、寸法関係が規定されている。つまり、電磁石5が非励磁状態のとき、第2押圧部80Bと可動ばね25の一面250との間に、僅かな空隙が形成されていて、第2押圧部80Bからの押圧は、消失されている。
(2.3)電磁石装置
(2.3.1)電磁石装置の構成
電磁石装置3Xは、図14に示すように、電磁石5と、接極子ユニット6とから構成されている。電磁石装置3Xにおいては、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、接極子ユニット6の接極子7が移動し、第1接点部2A及び第2接点部2Bの開閉状態が切り替わるように構成されている。本実施形態では、接極子ユニット6の接極子7は、一例として、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、回転軸A1(図14参照)を中心に可動範囲内で回転(揺動)する。なお、本実施形態で言う「揺動」とは、長尺の接極子ユニット6における長手方向の両端部(左右両端部)が、その長手方向における中央部(厳密に中央でなくてもよい)を支点として、互い違いに上下に変位するように動くことを意味する。つまり、接極子ユニット6は、一例として、いわゆるシーソー型の接極子ユニットである。ただし、接極子ユニット6は、シーソー型に限定されない。
(2.3.1)電磁石装置の構成
電磁石装置3Xは、図14に示すように、電磁石5と、接極子ユニット6とから構成されている。電磁石装置3Xにおいては、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、接極子ユニット6の接極子7が移動し、第1接点部2A及び第2接点部2Bの開閉状態が切り替わるように構成されている。本実施形態では、接極子ユニット6の接極子7は、一例として、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、回転軸A1(図14参照)を中心に可動範囲内で回転(揺動)する。なお、本実施形態で言う「揺動」とは、長尺の接極子ユニット6における長手方向の両端部(左右両端部)が、その長手方向における中央部(厳密に中央でなくてもよい)を支点として、互い違いに上下に変位するように動くことを意味する。つまり、接極子ユニット6は、一例として、いわゆるシーソー型の接極子ユニットである。ただし、接極子ユニット6は、シーソー型に限定されない。
なお、図14中の一点鎖線で図示された回転軸A1は、説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。本実施形態では、接極子ユニット6の(後述する)保持部8の軸部813の中心軸が、回転軸A1に一致する。接極子ユニット6は、小型化(特に低背化)を図りつつ接極子ユニット6のストロークを大きくするために、電磁石5の励磁/非励磁に応じて器体4のベース4Bに対して回転軸A1を中心に揺動して可動接点26を変位させる。
(2.3.2)電磁石
まず、電磁石5について、主に図15及び図19を参照しながら説明する。電磁石5は、図19に示すように、コイル50と、継鉄52と、一対のコイル端子53と、を有している。
まず、電磁石5について、主に図15及び図19を参照しながら説明する。電磁石5は、図19に示すように、コイル50と、継鉄52と、一対のコイル端子53と、を有している。
継鉄52は、磁性体であり、磁束が通る磁路を形成する。継鉄52は、全体として左右方向に長尺の略U字の板状に形成されている。
コイル50は、コイルボビン51に、導線が巻回されて構成されている。コイルボビン51は、例えば合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。また、コイルボビン51は、左右方向に長尺の略円筒状に形成されている。コイルボビン51は、その軸方向が左右方向と一致するように配置されている。コイルボビン51の軸方向は、コイル50の軸方向A2(図15参照)に相当する。
コイルボビン51は、図19に示すように、左右方向に貫通する貫通孔510を有しており、継鉄52の左右方向に延びる胴部がその貫通孔510を貫くようにして、継鉄52を保持している。そして、継鉄52の胴部の左右両端からは、一対の突出部520が前方に延び出ている(図19参照)。要するに、継鉄52は、コイル50より突出して設けられている。一対の突出部520は、コイル50における軸方向A2の両端から軸方向A2と交差する方向(ここでは略直交する前方)に突出する。
コイルボビン51は、その左右方向の両端部において、一対の突出部520の下方に設けられた、略矩形板状の保持台511を有している。各保持台511は、その上面が貫通孔510内の底面と面一となるように、貫通孔510の下縁から連続して形成されている。保持台511は一対の突出部520を支持することが好ましい。
一対のコイル端子53は、コイルボビン51に保持されてコイル50に接続される。具体的には、コイルボビン51に巻回されている導線の一端に、一対のコイル端子53の一方が電気的に接続され、当該導線の他端に、一対のコイル端子53の他方が電気的に接続されている。さらに、コイルボビン51の各保持台511の前端部の下面に設けられた直方体形状の端子保持ブロック512が、コイル端子53を保持している。
各コイル端子53は、対応する端子保持ブロック512を前後方向に貫いた状態で保持されている、前後方向に長尺の第1端子片531を有している。第1端子片531の後端は、下方に折り曲げられて端子保持ブロック512から突出しており、コイルボビン51に巻回されている導線が端子保持ブロック512から表出した導線端部に接続されている。各コイル端子53は、更に、第1端子片531の前端から下方に延び出ている第2端子片532を有している。第2端子片532は、器体4から外部に導出される部位である。
このように構成された電磁石5において、コイル50の両端間、すなわち一対のコイル端子53に電圧が印加されると、コイル50に電流(コイル電流)が流れて、電磁石5が励磁される。コイル電流が流れていないときは、電磁石5は、非励磁状態にある。
本実施形態では、一対のコイル端子53と継鉄52とが、コイルボビン51に対して一体的に成形された一体成形品である。したがって、器体4のベース4Bに対する電磁石5の組立作業時の作業性に優れている。
(2.3.3)接極子ユニット
次に、接極子ユニット6について、主に図16~図18を参照しながら説明する。接極子ユニット6は、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、可動接点26が固定接点21に接触する閉位置と固定接点21から離れる開位置との間で変位するように、移動(本実施形態では揺動)する部位である。接極子ユニット6は、図18に示すように、接極子7と、保持部8と、永久磁石9と、補助ヨークY1と、を有している。
次に、接極子ユニット6について、主に図16~図18を参照しながら説明する。接極子ユニット6は、電磁石5の励磁/非励磁に応じて、可動接点26が固定接点21に接触する閉位置と固定接点21から離れる開位置との間で変位するように、移動(本実施形態では揺動)する部位である。接極子ユニット6は、図18に示すように、接極子7と、保持部8と、永久磁石9と、補助ヨークY1と、を有している。
接極子7(アーマチュア)は、例えば軟鉄製の部材である。接極子7は、保持部8によって保持されている。接極子7は、全体として、左右方向に長尺の、略U字の板状に形成されている。具体的には、接極子7は、図18に示すように、左右方向に長尺の胴片73と、胴片73の左右方向の両端にそれぞれ一体となって形成されている一対の脚片70と、を有している。
胴片73は、保持部8内に収容されている。胴片73は、矩形板状であり、その厚み方向が上下方向に沿うように配置される。一対の脚片70は、胴片73の両端からそれぞれ後方へ延び出るように形成されている。一対の脚片70は、矩形板状であり、その厚み方向が上下方向に沿うように配置される。各脚片70の後端部は、保持部8から突出するように配置されている。また、各脚片70の下面は、保持部8から概ね露出される。
ところで、接極子7は、少なくとも一部の領域が継鉄52と対向するように配置される。本実施形態では、保持部8から露出している各脚片70の下面が、継鉄52(の突出部520)と対向する領域である。以下では、一対の脚片70のうち右側の脚片70を第1脚片70Aと呼び、継鉄52の右側の突出部520と対向する領域を第1領域71(図17参照)と呼ぶこともある。また、一対の脚片70のうち左側の脚片70を第2脚片70Bと呼び、継鉄52の左側の突出部520と対向する領域を第2領域72と呼ぶこともある。第1領域71及び第2領域72は、接極子ユニット6における回転軸A1から互いに離れる方向(左右方向)に延びている先の両側に、それぞれ設けられている。
永久磁石9は、上下方向において扁平な直方体形状に形成されている。永久磁石9は、保持部8によって保持されている。永久磁石9は、上下方向における両側の極性が互いに異なるように配置されている。本実施形態では、一例として、永久磁石9は、図22A及び図22Bに示すように、N極が上側に、S極が下側になるように配置されている。以下、N極の側の磁極面を、第1磁極面(上面)91と呼び、S極の側の磁極面を、第2磁極面(下面)92と呼ぶこともある(図18参照)。永久磁石9においては、N極が接極子7に対向する。すなわち、第1磁極面91が、接極子7の胴片73と対向する。
補助ヨークY1は、上下方向において厚みが小さい扁平な直方体形状に形成されている。補助ヨークY1は、例えばJIS C 2504に規定される電磁軟鉄によって形成された板材である。補助ヨークY1は、第1面Y11(上面)及び第2面Y12(左側面)を有している。第1面Y11は、永久磁石9のS極の側の第2磁極面92と対向し、かつ永久磁石9の磁極方向と交差する面である。第2面Y12は、継鉄52の左側の突出部520の側を向く面である。
ここでは補助ヨークY1は、永久磁石9と略同形で、かつ略同寸法である。具体的には、補助ヨークY1の厚み寸法は、永久磁石9の厚み寸法と略等しくなるように寸法関係が規定されている。また補助ヨークY1の上下両端面の各々の面積は、永久磁石9の上下両端面の各々の面積と略等しくなるように寸法関係が規定されている。
補助ヨークY1は、永久磁石9の下側に配置されている。補助ヨークY1は、その上面が永久磁石9の下面と概ね面接触した状態で、永久磁石9と共に保持部8に保持されている。補助ヨークY1及び永久磁石9は、永久磁石9の上側から見たときに補助ヨークY1が隠れるように、互いに重ねて配置されている。要するに、永久磁石9は、補助ヨークY1の第1面Y11を覆うように配置される。補助ヨークY1は、接極子ユニット6の製造時において、永久磁石9の着磁工程を経て永久磁石9が磁力を持つまでは、接着剤等により永久磁石9の下面に固定されることが好ましい。
保持部8は、左右方向に長尺で、扁平な略角筒状に形成されている。保持部8は、例えば、合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。保持部8は、接極子7、永久磁石9及び補助ヨークY1を一体に保持するように構成されている。具体的には、保持部8は、接極子7を保持するための第1保持ブロック81と、永久磁石9及び補助ヨークY1を保持するための第2保持ブロック82と、一対の押圧部80と、を有している。第1保持ブロック81、第2保持ブロック82、及び一対の押圧部80は、一体となって形成されている。なお、接極子7及び永久磁石9は、保持部8の内部において、互いに接触している(図22A及び22B参照)。このように保持部8が接極子7、永久磁石9及び補助ヨークY1を一体に保持することで、永久磁石9及び補助ヨークY1の位置ずれを抑制しつつ、接極子7と一体となって回転(揺動)させることができる。
第1保持ブロック81は、左右方向に長尺の扁平な角筒状に形成されている。第1保持ブロック81は、図17に示すように、その底部の左右両端が下方に開放されていて、接極子7の胴片73の周面を覆いつつ、接極子7の一対の脚片70の後端部が第1保持ブロック81から突出するように、接極子7を保持している。特に、接極子7の第1領域71及び第2領域72は、第1保持ブロック81の底部の右端の第1開口811及び左端の第2開口812を通じて、それぞれ露出している(図17参照)。
第1保持ブロック81は、その左右両端部の各々に、下方へ突き出ている第1差込片810が設けられている。また、第1保持ブロック81は、その底部における左右方向の中心に、外方(前方及び後方)へ突出する軸部813を有している。軸部813の中心軸は、接極子ユニット6が電磁石5の励磁/非励磁に応じて電磁石5に対して揺動する回転軸A1に相当する。言い換えると、軸部813は、接極子ユニット6が器体4のベース4Bに対して揺動可能となるように軸支される。
更に、第1保持ブロック81は、接極子7が継鉄52に近づいたとき、継鉄52と対向する接極子7の領域のうち、少なくとも一部を継鉄52から離間させる離間部85(図17、図22A、及び22B参照)を有している。離間部85は、接極子7が継鉄52に近づいたとき、継鉄52に当接する。離間部85は、保持部8が成形により形成されるときに一体に連続して形成され、合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料で構成される。この離間部85は、磁気ギャップを形成するために設けられている。
具体的には、離間部85は、第2開口812の左縁から右方向に突出し、前後方向に沿って長く延びている突出片として形成されている。言い換えると、離間部85は、接極子7の第2領域72に対して下方に段差を形成するように構成されている。
このように構成された離間部85は、電磁石5が励磁状態から非励磁状態へ切り替わったときに、接極子7の第2領域72と継鉄52の左側の突出部520とが、残留磁化で離隔し難くなって電磁リレー1Xの開放特性が劣化することを抑制する。
第2保持ブロック82は、第1保持ブロック81の底部と一体となっている。第2保持ブロック82は、下面が開放された略矩形箱状に形成されている。第2保持ブロック82は、その内部に永久磁石9及び補助ヨークY1を収容して保持している。第2保持ブロック82は、図17に示すように、開放された下面を通じて、補助ヨークY1の下面を露出している。
第2保持ブロック82は、その左壁及び後壁のそれぞれにおける内側の表面に、複数の圧入突起(不図示)を有している。各圧入突起は、上下方向に沿って延びたリブ状に形成されている。圧入突起は、接極子ユニット6の製造時において、下方から第2保持ブロック82内に挿入される永久磁石9及び補助ヨークY1の側面に接触して、圧入固定をなし得る。したがって、永久磁石9及び補助ヨークY1が第2保持ブロック82から安易に脱落することが抑制されている。
また第2保持ブロック82は、その前壁において、前後方向に貫通する窓孔823を有している。窓孔823は、正面から見て、矩形状の開口を有している。窓孔823は、永久磁石9及び補助ヨークY1が互いに接触する境界面を横から目視できる位置に配置されている。窓孔823を通じて、例えば接極子ユニット6の製造時又は電磁石装置3Xの製造時(使用時でもよい)等において、永久磁石9及び補助ヨークY1の外観状態を目視にて確認することができる。例えば、第2保持ブロック82内における永久磁石9及び補助ヨークY1の配置状態、並びに、永久磁石9及び補助ヨークY1の部材の表面状態を確認することができる。
ところで、第2保持ブロック82は、第1保持ブロック81の軸部813よりも左側に偏って配置されている。そのため、第2保持ブロック82の内部に収容されている永久磁石9及び補助ヨークY1の各々の重心は、回転軸A1に対して左側に偏った位置にある。そのため、例えば、永久磁石9及び補助ヨークY1の各々の重心が回転軸A1と重なるようなほぼ同じ位置にある場合に比べて、電磁石5の励磁/非励磁に応じた接極子ユニット6の揺動を、永久磁石9及び補助ヨークY1を通じてより精度良く行うことができる。また、例えば永久磁石9及び補助ヨークY1の組が2つ設けられ、2組が回転軸A1に対して左右対称となるようにそれぞれ配置される場合に比べて、部材点数の削減を図りつつ、接極子ユニット6の揺動をより精度良く行うことができる。
一対の押圧部80は、それぞれ、第1保持ブロック81の左右両端部と一体となって設けられている。各押圧部80は、可動ばね25における一面250に押圧を与えて可動接点26を変位させる部位である。以下、第1保持ブロック81の右端部から右方に突出する押圧部80を、第1押圧部80Aと呼ぶこともある。また、第1保持ブロック81の左端部から左方に突出する押圧部80を、第2押圧部80Bと呼ぶこともある。
各押圧部80は、細長い直方体形状に形成されている。第1押圧部80Aは、図16及び図17に示すように、その下面において、下方に凸状の第1突起801及び第2突起802を有している。第1突起801は、図20A及び図20Bに示すように、第1接点部2Aの可動ばね25における横片251と対向する。第2突起802は、図24Aに示すように、第1接点部2Aの可動ばね25における突片253と対向する。要するに、第1押圧部80Aは、第1突起801及び第2突起802を介して、可動ばね25と接触して押圧を与え、第1可動接点26Aを変位させる。なお、上述の通り第1接点部2Aは常開接点に相当するため、第1押圧部80Aは、電磁石5が非励磁状態のとき、可動ばね25と接触して押圧を与えている(図20A参照)。
一方、第2押圧部80Bは、図16及び図17に示すように、その下面において、下方に凸状の第3突起803を有している。第3突起803は、図21A及び図21Bに示すように、第2接点部2Bの可動ばね25における横片251と対向する。要するに、第2押圧部80Bは、第3突起803を介して、可動ばね25と接触して押圧を与え、第2可動接点26Bを変位させる。なお、上述の通り第2接点部2Bは常閉接点に相当するため、第2押圧部80Bは、電磁石5が励磁状態のとき、可動ばね25と接触して押圧を与えている(図21B参照)。
また、各押圧部80は、第1保持ブロック81から所定の距離を開けた位置に、矩形板状の第2差込片804を有している。第2差込片804は、その厚み方向が左右方向に沿うように配置されている。
また各押圧部80は、図24A及び図24Bに示すように、下方から見て、その下面に略L字状に突出しているL字突起805を、更に有している。各L字突起805は、対応する押圧部80の第2差込片804よりも、左右方向における外側に配置されている。各L字突起805は、対応する押圧部80の下面における前縁と、左右方向における外側の縁とに沿って形成されている。
L字突起805の突出量は、第1~第3突起801~803と可動ばね25との接触を阻害しないように、これらの突起の各々の突出量よりも少ない。L字突起805における上記前縁に沿っている部位は、可動ばね25にある段部254と概ね対向するように配置されている。L字突起805は、段部254と共に、押圧部80の動作によって生じる摩耗粉が可動接点26に向かわないように遮蔽し、摩耗粉の飛散を抑制することができる。
このように構成された接極子ユニット6においては、各押圧部80は、対応する可動ばね25の一面250に対して押圧を与えることで、可動接点26を開位置へ変位させる。また、各押圧部80は、対応する可動ばね25の一面250に対する押圧を消失させることで、可動接点26を閉位置へ変位させる。特に、接極子ユニット6はシーソー型であるため、第1押圧部80A及び第2押圧部80Bのうちの一方が、対応する可動ばね25の一面250に近づく向きに移動すると、その他方は、対応する可動ばね25の一面250から離れる向きに移動する。
ここで、本実施形態においては、補助ヨークY1は、接極子7が励磁/非励磁に応じて移動する可動範囲のうち少なくとも一部の範囲において、第2面Y12が継鉄52と対向するように配置される。可動範囲とは、例えば、図22Aに示す接極子7の左端が持ち上がった位置から、図22Bに示す接極子7の左端が下方に沈んだ位置までにおける接極子7の回転(揺動)可能な範囲である。
補助ヨークY1の第2面Y12は、電磁石5が非励磁のとき、継鉄52と対向する。具体的には、電磁石5の非励磁に応じて接極子7の左端が図22Aに示すように上位置に持ち上がった状態にあるとき、第2面Y12の一部の領域D11が、継鉄52の左側の突出部520の右面のうち一部の領域D12と対向する。第2面Y12は、電磁石5が非励磁のときに最も広い範囲の領域D11でもって、左側の突出部520と対向する。電磁石5が非励磁から励磁に切り替わり、接極子7の左端が下方に沈んでいく動作の中で、左側の突出部520と対向する第2面Y12の領域が漸減することになる。そして、電磁石5が励磁に切り替わり、接極子7の揺動が安定化した状態(図22B参照)においては、第2面Y12は、突出部520の側(つまり左側)を向いているものの、突出部520と対向する範囲から外れる。
(2.4)器体
器体4は、例えば合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。器体4は、図14に示すように、全体として左右方向に長尺で、比較的低背化された略矩形箱状に形成されている。器体4は、カバー4A及びベース4Bから構成されている。なお、図14では、カバー4Aは、電磁リレー1Xの内部構成を理解し易くするために、二点鎖線でのみ示されている。カバー4Aは、下面が開放された矩形箱状であり、接点部2及び電磁石装置3Xが組み付けられたベース4Bを上方から覆うように取り付けられる。器体4は、接点部2及び電磁石装置3Xを収納する。
器体4は、例えば合成樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料により形成されている。器体4は、図14に示すように、全体として左右方向に長尺で、比較的低背化された略矩形箱状に形成されている。器体4は、カバー4A及びベース4Bから構成されている。なお、図14では、カバー4Aは、電磁リレー1Xの内部構成を理解し易くするために、二点鎖線でのみ示されている。カバー4Aは、下面が開放された矩形箱状であり、接点部2及び電磁石装置3Xが組み付けられたベース4Bを上方から覆うように取り付けられる。器体4は、接点部2及び電磁石装置3Xを収納する。
ベース4Bは、図14及び図15に示すように、全体として扁平な略矩形の板状となっている。ベース4Bは、その一面40(上面)側で、接点部2及び電磁石装置3Xを保持するように構成されている。ベース4Bの一面40は、図14において、前後方向及び左右方向を含む平面に延設され、上下方向から見て略矩形状の外形を有している。すなわち、ベース4Bの一面40が延設された平面は、上下方向と直交している。なお、ここで言う「直交」は、幾何学上の「直交」よりも広い意味であり、厳密な「直交」でなくてもよく、略直交(互いに交わる角度が例えば90°±10°)でもよい。
具体的には、ベース4Bは、図15に示すように、その一面40側において、一対の接点部2及び電磁石装置3Xを、それぞれ一対一で収容するための3つの収容部401~403を有している。以下、第1接点部2Aが収容される収容部を第1収容部401と呼び、第2接点部2Bが収容される収容部を第2収容部402と呼ぶ。また、電磁石装置3Xが収容される収容部を第3収容部403と呼ぶ。これらの収容部は、それぞれ凹部空間として形成されている。
第1収容部401は、ベース4Bの一面40において右端に配置されている。第2収容部402は、ベース4Bの一面40において左端に配置されている。第3収容部403は、ベース4Bの一面40において第1収容部401と第2収容部402との間に配置されている。第3収容部403においては、電磁石装置3Xの接極子ユニット6が前側に、電磁石装置3Xの電磁石5が後側に、互いに並ぶように収容される。
したがって、第1収容部401に収容される第1接点部2Aと、第3収容部403に収容される電磁石5とは、ベース4Bの一面40側において上下方向と交差する平面上(ここでは一面40上)に並んでいる。また、同じく、第2収容部402に収容される第2接点部2Bと、第3収容部403に収容される電磁石5とは、ベース4Bの一面40側において上下方向と交差する平面上(ここでは一面40上)に並んでいる。そのため、電磁リレー1Xの小型化(特に低背化)が図られている。
更に、第3収容部403に収容される電磁石5は、第1接点部2Aと第2接点部2Bとの間に配置されている。そのため、電磁リレー1Xの小型化(特に低背化)が更に図られている。
特に、第1接点部2Aは、図15に示すように、コイル50の軸方向A2におけるコイル50の両端部の一方側(右側)に配置されている。また、第2接点部2Bは、図15に示すように、コイル50の軸方向A2におけるコイル50の両端部の他方側(左側)に配置されている。このような配置により、電磁石5の励磁/非励磁における接極子ユニット6のストロークを大きくすることができる。コイル50の軸方向A2は、図15に示すように、ベース4Bの一面40が延設された平面に略沿って配置されている。
第1収容部401と第3収容部403との間には、略矩形板状の第1仕切壁41が、ベース4Bの一面40から立設されている。また、第2収容部402と第3収容部403との間には、略矩形板状の第2仕切壁42が、ベース4Bの一面40から立設されている。第1仕切壁41及び第2仕切壁42は、それらの厚み方向が左右方向に沿うように配置されている。また、第1仕切壁41及び第2仕切壁42は、図14に示すように、それぞれ対応する押圧部80が挿入されるための切欠部410、420を有している。
第3収容部403には、電磁石5と接極子ユニット6とを仕切るための略矩形板状の第3仕切壁43が、ベース4Bの一面40から立設されている。第3仕切壁43は、その厚み方向が前後方向に沿うように配置されている。第3仕切壁43は、図15に示すように、上下及び左右方向の中央において、厚み方向に貫通する軸受け孔430を有している。一方、ベース4Bは、その前縁の左右方向における略中央に、接極子ユニット6を介して第3仕切壁43と対向する前壁44を有している。前壁44は、厚み方向に貫通する軸受け孔440を有している。軸受け孔440は、第3仕切壁43の軸受け孔430と共に保持部8の軸部813を受けるように構成されている。なお、前壁44の左右両横の各々には、切り欠き441を介して前壁45が設けられている。
第1収容部401及び第2収容部402の各々は、図15に示すように、その前端に、固定端子20の立設部22が挿入されるための第1スロット部46を有している。第1スロット部46は、上記前端に形成された所定の肉厚のリブ4010の上面に設けられている。第1スロット部46内の底には、固定端子20の端子片24が挿入されて器体4の外部に導出されるための導出口(不図示)が形成されている。
また、第1収容部401及び第2収容部402の各々は、図15に示すように、その後端に、可動ばね25を支持する支持端子27が挿入されるための第2スロット部47を有している。第2スロット部47は、上記後端に形成された所定の肉厚のリブ4011の上面に設けられている。第2スロット部47内の底には、支持端子27の端子片270が挿入されて器体4の外部に導出されるための導出口(不図示)が形成されている。
第3収容部403は、第3仕切壁43よりやや前における左右両端に、電磁石5の一対のコイル端子53の第2端子片532が挿入されて器体4の外部に導出されるための導出口(不図示)を有している。
ところで、本実施形態のコイル端子53は、図22A及び22Bに示すように、継鉄52に対して接極子7とは反対側に設けられている。さらに、コイル端子53は、接極子7から離れる方向(下方向)に延びている第2端子片532を有している。そして、第2端子片532が上記導出口を通じて、器体4の外部に導出されるため、電磁石装置3Xの小型化が図られている。特に、各コイル端子53は、電磁石5を上下方向に沿って見たときに、継鉄52の突出部520の投影領域内に収まるように設けられている。したがって、電磁石装置3Xの更なる小型化が図られている。
さらに本実施形態においても、実施形態1と同様に、可動接点26は、ベース4Bと電磁石5とが並ぶ並び方向(図14では上下方向)において、ベース4Bと固定接点21の間に配置されている。接極子ユニット6は、可動ばね25における固定接点21と対向する側の一面250に押圧を与えて可動接点26を変位させる押圧部80を有している。つまり、実施形態1と同様に、ベース4Bから、可動接点26、固定接点21の順に下から上に並んでいる。したがって、例えば、ベース4Bと電磁石5とが並ぶ並び方向(図14では上下方向)に沿って、ベース4Bの上から、可動接点26、固定接点21、及び接極子ユニット6を順にベース4Bへ組み付けることができる。したがって、本実施形態の電磁リレー1Xについても、組立作業時の作業性に優れている。特に、電磁リレー1Xの組立の自動化を考慮すれば、本実施形態のように一方向に沿って接点部2と接極子ユニット6とを順に組み付けることができることで、電磁リレー1Xの生産性が向上される。
(3)実施形態2の動作説明
以下、本実施形態の電磁リレー1Xの動作について、図22A、22B及び図23A、23Bを参照しながら説明する。なお、永久磁石9について、上述したように、一例として上側の極性がN極で、下側の極性がS極であることを想定する(図22A及び22B参照)。
以下、本実施形態の電磁リレー1Xの動作について、図22A、22B及び図23A、23Bを参照しながら説明する。なお、永久磁石9について、上述したように、一例として上側の極性がN極で、下側の極性がS極であることを想定する(図22A及び22B参照)。
まず、電磁石5が非励磁状態にあるときの磁気経路について説明する。永久磁石9のN極から発生する磁束は、接極子7を通り、接極子7の右端から継鉄52の右側の突出部520に落ちている(図22A中の点線矢印B1で示す磁気経路を参照)。そして、磁束は、U字状の継鉄52を通り、継鉄52の左側の突出部520に到達する(図22A中の点線矢印B2で示す磁気経路を参照)。ここで、左側の突出部520の右面のうち一部の領域D12は、図22Aに示すように、補助ヨークY1の第2面Y12のうち一部の領域D11と対向している。したがって、突出部520を通る磁束のうち、第2面Y12の領域D11を通る磁束が、増加する。そして、磁束は、補助ヨークY1内を弧状に曲がりながら補助ヨークY1の第1面Y11に向かい、第1面Y11から永久磁石9のS極側の第2磁極面92へ向かう。
その結果、補助ヨークY1が左側の突出部520に引き寄せられる(図22A中の実線矢印B3で示す磁気経路を参照)。そして、接極子7を含む接極子ユニット6全体は、回転軸A1(図14参照)を中心に右端が沈んだ傾斜状態(以下、第1傾斜状態と呼ぶ)にある。
第1傾斜状態では、図22Aに示すように、接極子7の第2領域72は、対向する継鉄52(の左側の突出部520)から離れた位置にある。一方、接極子7の第1領域71は、対向する継鉄52(の右側の突出部520)と接触している。そして、第1傾斜状態では、右側の第1押圧部80Aが、第1接点部2Aの可動ばね25に接触しかつ押圧を与えている。そのため、第1可動接点26Aは、固定接点21から離れた開位置にある。一方、左側の第2押圧部80Bは、第2接点部2Bの可動ばね25から上方に離れて非接触の状態にある。そのため、第2可動接点26Bは、固定接点21に接触した閉位置にある。
電磁石5の非励磁状態から、例えばコイル50に直列に接続されているスイッチ(不図示)がオフ状態からオン状態に切り替えられると、一対のコイル端子53に電圧が印加されてコイル50にコイル電流が流れる。すると、電磁石5が励磁されて、図22Bに示すように、継鉄52の左側の突出部520の極性がN極からS極に反転する。その結果、永久磁石9のN極である上部と接触する接極子7の左端部が、左側の突出部520に引き寄せられる(図22B中の点線矢印B4で示す磁気経路を参照)。つまり、接極子7は、電磁石5の励磁により継鉄52から吸着力を受けて第2領域72が継鉄52に近づく向きに移動(揺動)する。言い換えれば、接極子7を含む接極子ユニット6全体は、第1傾斜状態から、回転軸A1(図14参照)を中心に揺動して左端が沈んだ傾斜状態(以下、第2傾斜状態と呼ぶ)に切り替わる。
第2傾斜状態では、接極子7の第2領域72は、第1傾斜状態と比較すれば、対向する継鉄52(の左側の突出部520)に近い位置にあるが、突出部520とは非接触な状態である。これは、保持部8の離間部85が、第2領域72と突出部520との接触を阻害しているからである(図22B参照)。一方、接極子7の第1領域71は、対向する継鉄52(の右側の突出部520)から離れた位置にある。そして、第2傾斜状態では、第1傾斜状態とは逆に、右側の第1押圧部80Aは、第1接点部2Aの可動ばね25から上方に離れて非接触の状態にある。そのため、第1可動接点26Aは、固定接点21に接触した閉位置にある。一方、左側の第2押圧部80Bは、第2接点部2Bの可動ばね25に接触しかつ押圧を与えている。そのため、第2可動接点26Bは、固定接点21から離れた開位置にある。
ここで、図23Aと23Bとを比較する。図23Aは、補助ヨークY1が設けられていない比較例の接極子ユニット6Xと、継鉄52における磁気回路の概念図を示す。比較例の接極子ユニット6Xは、補助ヨークY1の代わりに、本実施形態の永久磁石9の約2倍の厚み寸法を有した永久磁石9Xを備えている。一方、図23Bは、本実施形態の接極子ユニット6と、継鉄52における磁気回路の概念図を示す。図23A及び23Bでは、保持部8等の図示を省略している。図23A及び23Bでは、いずれも、電磁石5が非励磁状態にあるときの磁束の一部を矢印線で図示している。図中の矢印線の本数及び長さは、単に模式的なものである。比較例を示す図23Aに比べて、本実施形態の接極子ユニット6を示す図23Bの方が、永久磁石9のS極側の磁極面を通る磁束のうち、突出部520を通る磁束の割合が大きくなる。
このように本実施形態においては、補助ヨークY1が設けられていることで、永久磁石9の他方の磁極(図22AではS極)の側における磁束の漏れの低減を図ることができる。特に、少なくとも非励磁時において、補助ヨークY1の第2面Y12が突出部520と対向する構成であるため、突出部520及び第2面Y12間における磁束が増加し、磁束の漏れの低減を図ることができる。
また、永久磁石9の大きさは、図23Aの比較例における永久磁石9Xに比べて小さいため(ここでは一例として略半分)であるため、製造コストを抑えることができる。特に永久磁石9の大きさが略半分になることで全体としての総磁束は略半分に減るとはいえ、永久磁石9及び補助ヨークY1の左側における磁束密度が増加しており、永久磁石9及び継鉄52の間の吸引力は、図23Aの比較例と略同等に提供され得る。
また永久磁石9及び補助ヨークY1が、回転軸A1に対して偏った位置にあるため、励磁/非励磁に応じた接極子7の回転(揺動)を、永久磁石9及び補助ヨークY1を通じて、より精度良く行いつつ、磁束の漏れの低減を図ることができる。
(4)実施形態2の変形例
以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。なお、以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。
以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。なお、以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。
(4.1)変形例1
基本例の接極子ユニット6では、保持部8は、永久磁石9及び補助ヨークY1を、下方からの圧入により保持する構成を有している。しかし、保持部8の構成は、圧入により保持する構成に限定されない。例えば、図25は、接極子ユニット6の変形例(変形例1)を示す。本変形例の接極子ユニット6では、永久磁石9と補助ヨークY1とが保持部8に対して一体的に成形された一体成形品である。具体的には、本変形例の保持部8は、基本例の第2保持ブロック82とは異なる構造を有した第2保持ブロック82Aを備えている。
基本例の接極子ユニット6では、保持部8は、永久磁石9及び補助ヨークY1を、下方からの圧入により保持する構成を有している。しかし、保持部8の構成は、圧入により保持する構成に限定されない。例えば、図25は、接極子ユニット6の変形例(変形例1)を示す。本変形例の接極子ユニット6では、永久磁石9と補助ヨークY1とが保持部8に対して一体的に成形された一体成形品である。具体的には、本変形例の保持部8は、基本例の第2保持ブロック82とは異なる構造を有した第2保持ブロック82Aを備えている。
第2保持ブロック82Aは、永久磁石9及び補助ヨークY1の前後及び左右の面だけでなく補助ヨークY1の下面も包むように、直方体の箱状に形成されている。第2保持ブロック82Aは、その四隅の各々に、永久磁石9及び補助ヨークY1を露出する窓孔821を有している。また第2保持ブロック82Aは、その下面に、円形の窓孔822を有している。窓孔821は、永久磁石9及び補助ヨークY1が互いに接触する境界面を横から目視できる位置に配置されている。窓孔821を通じて、例えば接極子ユニット6の製造時や電磁石装置3Xの製造時(使用時でもよい)等において、永久磁石9及び補助ヨークY1の外観状態を目視にて確認することができる。
この構成によれば、永久磁石9と補助ヨークY1と保持部8とが一体成形品であることで、接極子ユニット6の組立作業時の作業性に優れている。
なお、本変形例の保持部8は、更に、基本例の保持部8における摩耗粉の飛散を抑制するためのL字突起805とは異なる構造を有したL字突起805A,805Bを備えている。本変形例のL字突起805A,805Bは、位置によって、押圧部80の下面から突出している突出量が異なるように構成されている。
具体的には、右側の第1押圧部80Aに形成されているL字突起805Aは、3つの部位を有している。すなわち、右側のL字突起805Aは、第1突起801と前後方向において対向する第1壁W1と、第2突起802と前後方向において対向する第2壁W2と、右端の壁に相当する第3壁W3と、を有している。第1壁W1の突出量は、例えば、第1突起801の突出量より僅かに少ない。一方、第2壁W2及び第3壁W3の突出量は、互いに略等しく、いずれも第1壁W1の突出量よりも多い。一例として、第2壁W2及び第3壁W3の上下方向の寸法は、いずれも第1壁W1の上下方向の寸法の約3倍である。
一方、左側の第2押圧部80Bに形成されているL字突起805Bは、第3突起803と前後方向において対向する第4壁W4と、左端の壁に相当する第5壁W5と、を有している。第4壁W4の突出量は、例えば、第1壁W1の突出量と略等しい。第5壁W5の突出量は、第2壁W2及び第3壁W3の各々の突出量と略等しい。
要するに、本変形例の右側のL字突起805Aは、第1~第3壁W1~W3によって形成された凹所を有し、左側のL字突起805Bは、第4壁W4及び第5壁W5によって形成された凹所を有している。そして、L字突起805A,805Bは、これらの凹所で可動ばね25との接触を回避しつつ、押圧部80の動作によって生じる摩耗粉の飛散を、より効率良く抑制することができる。
(4.2)変形例2
基本例では、電磁リレー1X単体の構造について説明してきた。電磁リレー1Xは、複数で適用される場合がある。例えば、図26A~図26Cに示すように、電磁リレー1Xを複数備えたリレーシステム100A~100Cが構成されてもよい。
基本例では、電磁リレー1X単体の構造について説明してきた。電磁リレー1Xは、複数で適用される場合がある。例えば、図26A~図26Cに示すように、電磁リレー1Xを複数備えたリレーシステム100A~100Cが構成されてもよい。
図26Aは、リレーシステム100Aを示す。リレーシステム100Aは、2つの電磁リレー1X(1A,1B)を備える。図26Aは、2つの電磁リレー1Xを上側から見た模式図である。2つの電磁リレー1Xは、設置環境(電磁リレー1Xの実装基板の寸法等)又は要望等に応じて、互いに近接して配置される(横並び)。図示例では、2つの電磁リレー1Xは、一方の電磁リレー1Aの前面が他方の電磁リレー1Bの背面と近接して対向するように配置される。
図26Bは、リレーシステム100Bを示す。リレーシステム100Bは、3つの電磁リレー1X(1A,1B,1C)を備える。図26Bは、3つの電磁リレー1Xを上側から見た模式図である。3つの電磁リレー1Xは、設置環境又は要望等に応じて、互いに近接して配置される(横並び)。図示例では、3つの電磁リレー1Xは、電磁リレー1Aの前面が電磁リレー1Bの背面と近接して対向し、電磁リレー1Bの前面が電磁リレー1Cの背面と近接して対向するように配置される。
図26Cは、リレーシステム100Cを示す。リレーシステム100Cは、リレーシステム100Aと同様に、2つの電磁リレー1X(1A,1B)を備える。図26Cは、2つの電磁リレー1Xを側方から見た模式図である。図示例では、2つの電磁リレー1Xは、電磁リレー1Aの上面と電磁リレー1Bの上面とが近接して対向するように配置される(上面合わせ)。
ところで、複数の電磁リレー1Xが近接配置される場合、電磁リレー1Xが単体で使用される場合に比べて、各電磁リレー1Xの永久磁石9の磁力が、近接する他の電磁リレー1Xに少なからず影響を及ぼす可能性がある。これは、永久磁石9からの漏れ磁束が原因と考えられる。横並び配置のリレーシステム100Bの中央に配置された電磁リレー1Bにおいては、特に漏れ磁束の影響を受ける可能性が高い。具体的には、永久磁石9及び継鉄52の間の吸引力が低下して、接極子7の揺動が適切に行われない可能性がある。
一方で、基本例で説明したように、各電磁リレー1Xが補助ヨークY1を備えることにより、漏れ磁束の低減を図ることができ、その結果、図26A~図26Cに示すような近接配置が適用される場合に、吸引力の低下を抑制できる。
(4.3)その他の変形例
基本例では、永久磁石9は、図22A及び図22B、図23Bに示すように、N極が上側に、S極が下側となるように配置されている。しかし、永久磁石9は、N極が下側に、S極が上側となるように配置されてもよい。
基本例では、永久磁石9は、図22A及び図22B、図23Bに示すように、N極が上側に、S極が下側となるように配置されている。しかし、永久磁石9は、N極が下側に、S極が上側となるように配置されてもよい。
基本例では、補助ヨークY1は、永久磁石9と略同形で、かつ略同寸法であるが、特に限定されない。例えば、補助ヨークY1の厚み寸法が、永久磁石9の厚み寸法と異なるように寸法関係が規定されてもよい。例えば、補助ヨークY1は、中央に貫通孔を有したドーナツ型の形状を有してもよい。また、補助ヨークY1の上下両端面の各々の面積は、永久磁石9の上下両端面の各々の面積と異なるように寸法関係が規定されてもよい。ただし、漏れ磁束を効率良く低減すること、及び電磁石装置3X全体の低背化等を考慮すると、補助ヨークY1は、基本例の構造が望ましい。
基本例では、永久磁石9は、補助ヨークY1の第1面Y11の全体の領域を覆うように配置されるが、第1面Y11の一部の領域だけを覆ってもよい。ただし、漏れ磁束を効率良く低減することを考慮すれば、基本例が望ましい。
基本例では、補助ヨークY1の第2面Y12は、電磁石5が励磁のとき、継鉄52と対向する範囲から外れるように構成されている。しかし、電磁石5が非励磁のときだけでなく励磁のときも、補助ヨークY1の第2面Y12は、少なくとも一部の領域が継鉄52と対向してもよい。ただし、この場合、励磁から非励磁に切り替えたときに、残留磁化により、接極子7が継鉄52から離隔しにくくなる可能性があるため、基本例の構成が望ましい。
基本例では、各可動ばね25にある、摩耗粉の飛散を抑制するための段部254が、第3部251Cに対して下方へ窪んだ構造を有している。しかし、例えば、段部254は、第3部251Cに対して上方へ凸となる構造を有してもよい。
基本例では、第1押圧部80Aは、第1突起801及び第2突起802の2つを有し、これらの突起で可動ばね25に接触するように構成されている。しかし、このような構成に限定されず、第1押圧部80Aは、第2押圧部80Bと同様に、1つの突起のみを有し、当該突起で可動ばね25に接触するように構成されていてもよい。
基本例では、接極子ユニット6は、保持部8の軸部813がベース4Bの軸受け孔430、440に嵌入して、ベース4Bに対して揺動可能に軸支されているが、この限りではない。保持部8に軸受け孔が設けられ、ベース4Bに保持部8の当該軸受け孔に嵌入する軸部が設けられていてもよい。
[まとめ(利点)]
以上説明したように、第1の態様に係る電磁リレー(1)は、少なくとも1つの接点部(2)と、電磁石(5)と、接極子ユニット(6)と、ベース(4B)と、を備える。接点部(2)は、固定接点(21)と、可動接点(26)を有する可動ばね(25)と、を有する。電磁石(5)は、コイル(50)を含み、コイル(50)に流れるコイル電流によって励磁される。接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じて、可動接点(26)が固定接点(21)に接触する閉位置と固定接点(21)から離れる開位置との間で変位するように、移動する。ベース(4B)は、接点部(2)及び電磁石(5)を、一面(40)側で保持する。可動接点(26)は、ベース(4B)と電磁石(5)とが並ぶ並び方向(上下方向)において、ベース(4B)と固定接点(21)の間に配置される。接極子ユニット(6)は、可動ばね(25)における固定接点(21)と対向する側の一面(250)に押圧を与えて可動接点(26)を変位させる押圧部(80)を有している。第1の態様によれば、可動接点(26)が、ベース(4B)と電磁石(5)とが並ぶ並び方向(上下方向)において、ベース(4B)と固定接点(21)の間に配置されている。そのため、上下方向に沿って、ベース(4B)の上から、例えば、可動接点(26)、固定接点(21)、電磁石(5)、及び接極子ユニット(6)を順にベース(4B)へ組み付けることができる。したがって、組立作業時の作業性に優れた電磁リレー(1)を提供することができる。
以上説明したように、第1の態様に係る電磁リレー(1)は、少なくとも1つの接点部(2)と、電磁石(5)と、接極子ユニット(6)と、ベース(4B)と、を備える。接点部(2)は、固定接点(21)と、可動接点(26)を有する可動ばね(25)と、を有する。電磁石(5)は、コイル(50)を含み、コイル(50)に流れるコイル電流によって励磁される。接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じて、可動接点(26)が固定接点(21)に接触する閉位置と固定接点(21)から離れる開位置との間で変位するように、移動する。ベース(4B)は、接点部(2)及び電磁石(5)を、一面(40)側で保持する。可動接点(26)は、ベース(4B)と電磁石(5)とが並ぶ並び方向(上下方向)において、ベース(4B)と固定接点(21)の間に配置される。接極子ユニット(6)は、可動ばね(25)における固定接点(21)と対向する側の一面(250)に押圧を与えて可動接点(26)を変位させる押圧部(80)を有している。第1の態様によれば、可動接点(26)が、ベース(4B)と電磁石(5)とが並ぶ並び方向(上下方向)において、ベース(4B)と固定接点(21)の間に配置されている。そのため、上下方向に沿って、ベース(4B)の上から、例えば、可動接点(26)、固定接点(21)、電磁石(5)、及び接極子ユニット(6)を順にベース(4B)へ組み付けることができる。したがって、組立作業時の作業性に優れた電磁リレー(1)を提供することができる。
第2の態様に係る電磁リレー(1)に関して、第1の態様において、接点部(2)と電磁石(5)とは、ベース(4B)の一面(40)側において上記の並び方向(上下方向)と交差する平面上に並んでいることが好ましい。第2の態様によれば、小型化(特に低背化)を図りつつ、組立作業時の作業性に優れた電磁リレー(1)を提供することができる。
第3の態様に係る電磁リレー(1)に関して、第1又は第2の態様において、押圧部(80)は、可動ばね(25)の一面(250)に対して押圧を与えることで、可動接点(26)を上記開位置へ変位させることが好ましい。第3の態様によれば、例えば可動接点(26)と固定接点(21)との間で溶着が生じたとしても、開位置への変位時に押圧を与えることで引き離すことができる。したがって、押圧を与えることで上記閉位置へ変位する場合に比べて、接点間の信頼性を高めることができる。
第4の態様に係る電磁リレー(1)に関して、第3の態様において、押圧部(80)は、可動ばね(25)の一面(250)に対する押圧を減衰又は消失させることで、可動接点(26)を上記閉位置へ変位させることが好ましい。第4の態様によれば、例えば経年劣化により可動接点(26)及び/又は固定接点(21)が摩耗してしまっても、接点間の閉状態を維持することができる。したがって、接点間の信頼性を高めることができる。つまり、押圧を与えることで上記閉位置へ変位する場合、所定の範囲内、例えばOT(Over Travel)の距離内であればたとえ摩耗しても接点間の閉状態を維持することができるが、所定の範囲以上に摩耗してしまうと接点間に隙間が生じる虞がある。しかし、押圧を減衰又は消失させることで上記閉位置へ変位するため、所定の範囲内以上に摩耗が生じても可動ばね(25)の弾性復帰力により接点間の閉状態を維持することができる。
第5の態様に係る電磁リレー(1)に関して、第1~第4の態様のいずれか1つにおいて、接点部(2)は、コイル(50)の軸方向(A2)におけるコイル(50)の両端部の一方側に配置されていることが好ましい。第5の態様によれば、例えば接点部(2)がコイル(50)に対して軸方向(A2)と直交する方向に沿って配置されている場合に比べて、小型化(特に低背化)を図りつつ、接極子ユニット(6)のストロークを大きくすることができる。
第6の態様に係る電磁リレー(1)に関して、第1~第5の態様のいずれか1つにおいて、接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じてベース(4B)に対して回転軸(A1)を中心に揺動して可動接点(26)を変位させることが好ましい。第6の態様によれば、小型化(特に低背化)を図りつつ、接極子ユニット(6)のストロークを大きくすることができる。
第7の態様に係る電磁リレー(1)は、第1~第6の態様のいずれか1つにおいて、接点部(2)を、第1接点部(2A)と第2接点部(2B)として、2つ備えることが好ましい。接極子ユニット(6)は、押圧部(80)を、第1押圧部(80A)と第2押圧部(80B)として、2つ有することが好ましい。第1押圧部(80A)は、第1接点部(2A)の可動ばね(25)の一面(250)に対して押圧を与えて、第1接点部(2A)の可動接点(26A)を変位させる。第2押圧部(80B)は、第2接点部(2B)の可動ばね(25)の一面(250)に対して押圧を与えて、第2接点部(2B)の可動接点(26B)を変位させる。第1押圧部(80A)及び第2押圧部(80B)のうちの一方が、対応する可動ばね(25)の一面(250)に近づく向きに移動するとき、その他方は、対応する可動ばね(25)の一面(250)から離れる向きに移動する。第7の態様によれば、第1接点部(2A)と第2接点部(2B)のうちの一方を、電磁石(5)の励磁時に接点が閉じる常開接点とし、その他方を電磁石(5)の非励磁時に接点が開く常閉接点とすることができる。したがって、電磁リレー(1)を、接点溶着等の異常の発生を検出可能な安全リレーとして適用することができる。
第8の態様に係る電磁リレー(1)は、第1~第7の態様のいずれか1つにおいて、接点部(2)を複数備えることが好ましい。電磁石(5)は、複数の接点部(2)の間に配置されていることが好ましい。第8の態様によれば、小型化(特に低背化)を更に図ることができる。
第9の態様に係る電磁リレー(1)に関して、第8の態様において、複数の接点部(2)のうち少なくとも2つの接点部(2)は、電磁石(5)を間に挟むように並ぶことが好ましい。2つの接点部(2)のうち、その並び方向(左右方向)における電磁石(5)の一方側の接点部(2A)は、常開接点を有し、電磁石(5)の他方側の接点部(2B)は、常閉接点を有することが好ましい。第9の態様によれば、電磁リレー(1)を、接点溶着等の異常の発生を検出可能な安全リレーとして適用することができる。
第2~9の態様に係る構成については、電磁リレー(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
また以上説明したように、第10の態様に係る電磁石装置(3)は、電磁石(5)と、接極子ユニット(6)と、を備える。電磁石(5)は、コイル(50)、及びコイル(50)より突出して設けられた継鉄(52)、を有する。接極子ユニット(6)は、少なくとも一部の領域が継鉄(52)と対向する接極子(7)、及び、接極子(7)を保持する保持部(8)、を有する。接極子(7)は、電磁石(5)が励磁されると、上記領域が継鉄(52)に近づく向き又は遠ざかる向きに移動する。保持部(8)は、上記領域が継鉄(52)に近づいたとき、継鉄(52)と対向する接極子(7)の上記領域のうち、少なくとも一部を継鉄(52)から離間させる電気絶縁性を有した離間部(85)を有する。第10の態様によれば、構成の簡素化を図りつつ、磁気ギャップを設けることができる。
第11の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第10の態様において、接極子ユニット(6)は、永久磁石(9)を更に有することが好ましい。保持部(8)は、接極子(7)と永久磁石(9)とを一体に保持することが好ましい。第11の態様によれば、電磁石(5)の励磁に応じた接極子ユニット(6)の移動を、永久磁石(9)を通じてより精度良く行うことができ、更に、保持部(8)が接極子(7)及び永久磁石(9)の両方を保持するため、構成の簡素化も図れる。
第12の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第11の態様において、接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じて電磁石(5)に対して回転軸(A1)を中心に揺動することが好ましい。永久磁石(9)は、回転軸(A1)に対して偏った位置にあることが好ましい。第12の態様によれば、電磁石(5)の励磁に応じた接極子ユニット(6)の揺動を、永久磁石(9)を通じてより精度良く行うことができる。
第13の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第10~第12の態様のいずれか1つにおいて、離間部(85)は、接極子(7)の上記領域のうち一部のみを継鉄(52)から離間させるように配置されていることが好ましい。第13の態様によれば、例えば上記領域の全部を継鉄(52)から離間させる構成に比べて、接極子ユニット(6)の製造が容易となる。
第14の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第10~第13の態様のいずれか1つにおいて、離間部(85)は、接極子(7)の上記領域と対向する継鉄(52)のうち少なくとも一部と当接するように配置されていることが好ましい。第14の態様によれば、更に簡単な構成でありながら、磁気ギャップを設けることができる。
第15の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第10~第14の態様のいずれか1つにおいて、接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じて電磁石(5)に対して回転軸(A1)を中心に揺動することが好ましい。離間部(85)は、回転軸(A1)の径方向における接極子(7)の上記領域の両端のうち、外側の端を継鉄(52)から離間させるように配置されていることが好ましい。第15の態様によれば、例えば接極子(7)の上記領域の両端のうち内側の端を継鉄(52)から離間させる構成に比べて、より精度良く磁気ギャップを形成できる。つまり、継鉄(52)に対する接極子(7)の引き離しが容易となる。
第16の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第10~第15の態様のいずれか1つにおいて、接極子ユニット(6)は、電磁石(5)の励磁に応じて電磁石(5)に対して回転軸(A1)を中心に揺動することが好ましい。接極子(7)は、継鉄(52)と対向する上記領域を、第1領域(71)及び第2領域(72)として、2つ有することが好ましい。第1領域(71)及び第2領域(72)は、接極子ユニット(6)における回転軸(A1)から互いに離れる方向(左右方向)に延びている先の両側に、それぞれ設けられていることが好ましい。第1領域(71)が継鉄(52)に最も近接したときの第1領域(71)と継鉄(52)との第1間隔(D1)と、第2領域(72)が継鉄(52)に最も近接したときの第2領域(72)と継鉄(52)との第2間隔(D2)とは、互いに異なることが好ましい。第16の態様によれば、接極子(7)の動作(揺動)の制御が容易となる。
第17の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第16の態様において、離間部(85)は、接極子(7)の第1領域(71)及び第2領域(72)のうち一方のみを継鉄(52)から離間させるように配置されていることが好ましい。第17の態様によれば、例えば第1領域(71)及び第2領域(72)の両方を離間させる構成に比べて、接極子ユニット(6)の製造が容易となる。
第18の態様に係る電磁石装置(3)に関して、第10~第17の態様のいずれか1つにおいて、電磁石(5)は、コイル端子(53)を更に有することが好ましい。コイル端子(53)は、コイル(50)のコイルボビン(51)に保持されてコイル(50)に接続されることが好ましい。コイル端子(53)は、継鉄(52)に対して接極子(7)とは反対側に設けられ、接極子(7)から離れる方向に延びていることが好ましい。第18の態様によれば、電磁石装置(3)の小型化を図ることができる。
第19の態様に係る電磁リレー(1)は、第10~第18の態様のいずれか1つにおける電磁石装置(3)と、接点部(2)と、を備える。接点部(2)は、固定接点(21)、及び、接極子ユニット(6)の移動によって固定接点(21)に対して接触する閉位置と固定接点(21)から離れる開位置との間で変位する可動接点(26)、を有する。第19の態様によれば、構成の簡素化を図りつつ、磁気ギャップを設けることができる電磁石装置(3)を備えた電磁リレー(1)を提供できる。
第11~18の態様に係る構成については、電磁石装置(3)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
また以上説明したように、第20の態様に係る電磁石装置(3X)は、電磁石(5)と、接極子(7)と、永久磁石(9)と、補助ヨーク(Y1)と、を備える。電磁石(5)は、コイル(50)及び継鉄(52)を有する。永久磁石(9)において、一方の磁極(S極及びN極のうちの一方)が接極子(7)に対向する。補助ヨーク(Y1)は、第1面(Y11)及び第2面(Y12)を有する。第1面(Y11)は、永久磁石(9)の他方の磁極(S極及びN極のうちの他方)と対向しかつ永久磁石(9)の磁極方向と交差する。第2面(Y12)は、継鉄(52)の側を向く。接極子(7)は、電磁石(5)が励磁されると、継鉄(52)に近づく向き又は遠ざかる向きに移動する。補助ヨーク(Y1)の第2面(Y12)は、接極子(7)が上記励磁に応じて移動する可動範囲のうち少なくとも一部の範囲において、継鉄(52)と対向する。第20の態様によれば、永久磁石(9)の他方の磁極の側における磁束の漏れの低減を図ることができる。
第21の態様に係る電磁石装置(3X)に関して、第20の態様において、継鉄(52)は、コイル(50)における軸方向(A2)の一端から軸方向(A2)と交差する方向に突出する突出部(520)を有することが好ましい。補助ヨーク(Y1)の第2面(Y12)は、上記少なくとも一部の範囲において、突出部(520)と対向することが好ましい。第21の態様によれば、突出部(520)及び補助ヨーク(Y1)の第2面(Y12)間における磁束の流れが支配的になるため、更に磁束の漏れの低減を図ることができる。
第22の態様に係る電磁石装置(3X)に関して、第20又は第21の態様において、接極子(7)は、上記励磁に応じて電磁石(5)に対して回転軸(A1)を中心に可動範囲内で回転することが好ましい。永久磁石(9)は、回転軸(A1)に対して偏った位置にあることが好ましい。第22の態様によれば、電磁石(5)の励磁に応じた接極子(7)の回転(揺動)を、永久磁石(9)及び補助ヨーク(Y1)を通じてより精度良く行うことができる。
第23の態様に係る電磁石装置(3X)に関して、第22の態様において、補助ヨーク(Y1)は、回転軸(A1)に対して偏った位置にあることが好ましい。第23の態様によれば、電磁石(5)の励磁に応じた接極子(7)の回転(揺動)を、永久磁石(9)及び補助ヨーク(Y1)を通じてより精度良く行いつつ、磁束の漏れの低減を図ることができる。
第24の態様に係る電磁石装置(3X)は、第20~第23の態様のいずれか1つにおいて、保持部(8)を、更に備えることが好ましい。保持部(8)は、接極子(7)、永久磁石(9)、及び補助ヨーク(Y1)を一体に保持することが好ましい。第24の態様によれば、永久磁石(9)及び補助ヨーク(Y1)の位置ずれを抑制しつつ、接極子(7)と一体となって回転(揺動)させることができる。
第25の態様に係る電磁石装置(3X)に関して、第20~第24の態様のいずれか1つにおいて、永久磁石(9)は、補助ヨーク(Y1)の第1面(Y11)を覆うように配置されることが好ましい。第25の態様によれば、永久磁石(9)の他方の磁極の側における磁束の漏れの低減を、更に効果的に図ることができる。
第26の態様に係る電磁石装置(3X)に関して、第20~第25の態様のいずれか1つにおいて、補助ヨーク(Y1)の第2面(Y12)は、電磁石(5)が少なくとも非励磁のとき、継鉄(52)と対向することが好ましい。第26の態様によれば、非励磁時における磁束の漏れの低減を図ることができる。
第27の態様に係る電磁石装置(3X)に関して、第20~第26の態様のいずれか1つにおいて、補助ヨーク(Y1)の第2面(Y12)は、電磁石(5)が励磁のとき、継鉄(52)と対向する範囲から外れることが好ましい。第27の態様によれば、例えば、励磁から非励磁に切り替えたときに、接極子(7)が継鉄(52)から離隔しにくくなることを抑制できる。
第28の態様に係る電磁リレー(1X)は、第20~第27の態様のいずれか1つにおける電磁石装置(3X)と、接点部(2)と、を備える。接点部(2)は、固定接点(21)、及び、接極子(7)の移動に伴って固定接点(21)に対して接触する閉位置と固定接点(21)から離れる開位置との間で変位する可動接点(26)、を有する。第28の態様によれば、磁束の漏れの低減を図ることが可能な電磁石装置(3X)を備えた電磁リレー(1X)を提供できる。
第21~27の態様に係る構成については、電磁石装置(3X)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1,1X 電磁リレー
2 接点部
2A 第1接点部
2B 第2接点部
21 固定接点
25 可動ばね
250 一面
26 可動接点
26A 第1可動接点
26B 第2可動接点
3,3X 電磁石装置
4B ベース
40 一面
5 電磁石
50 コイル
51 コイルボビン
52 継鉄
520 突出部
53 コイル端子
6 接極子ユニット
7 接極子
71 第1領域
72 第2領域
8 保持部
80 押圧部
80A 第1押圧部
80B 第2押圧部
85 離間部
9 永久磁石
A1 回転軸
A2 軸方向
D1 第1間隔
D2 第2間隔
Y1 補助ヨーク
Y11 第1面
Y12 第2面
2 接点部
2A 第1接点部
2B 第2接点部
21 固定接点
25 可動ばね
250 一面
26 可動接点
26A 第1可動接点
26B 第2可動接点
3,3X 電磁石装置
4B ベース
40 一面
5 電磁石
50 コイル
51 コイルボビン
52 継鉄
520 突出部
53 コイル端子
6 接極子ユニット
7 接極子
71 第1領域
72 第2領域
8 保持部
80 押圧部
80A 第1押圧部
80B 第2押圧部
85 離間部
9 永久磁石
A1 回転軸
A2 軸方向
D1 第1間隔
D2 第2間隔
Y1 補助ヨーク
Y11 第1面
Y12 第2面
Claims (28)
- 固定接点と、可動接点を有する可動ばねと、を有した少なくとも1つの接点部と、
コイルを含み、前記コイルに流れるコイル電流によって励磁される電磁石と、
前記電磁石の励磁に応じて、前記可動接点が前記固定接点に接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で変位するように、移動する接極子ユニットと、
前記接点部及び前記電磁石を、一面側で保持するベースと、
を備え、
前記可動接点は、前記ベースと前記電磁石とが並ぶ並び方向において、前記ベースと前記固定接点の間に配置され、
前記接極子ユニットは、前記可動ばねにおける前記固定接点と対向する側の一面に押圧を与えて前記可動接点を変位させる押圧部を有している、
電磁リレー。 - 前記接点部と前記電磁石とは、前記ベースの前記一面側において前記並び方向と交差する平面上に並んでいる、
請求項1に記載の電磁リレー。 - 前記押圧部は、前記可動ばねの前記一面に対して前記押圧を与えることで、前記可動接点を前記開位置へ変位させる、
請求項1又は2に記載の電磁リレー。 - 前記押圧部は、前記可動ばねの前記一面に対する前記押圧を減衰又は消失させることで、前記可動接点を前記閉位置へ変位させる、
請求項3に記載の電磁リレー。 - 前記接点部は、前記コイルの軸方向における前記コイルの両端部の一方側に配置されている、
請求項1~4のいずれか1項に記載の電磁リレー。 - 前記接極子ユニットは、前記電磁石の励磁に応じて前記ベースに対して回転軸を中心に揺動して前記可動接点を変位させる、
請求項1~5のいずれか1項に記載の電磁リレー。 - 前記接点部を、第1接点部と第2接点部として、2つ備え、
前記接極子ユニットは、前記押圧部を、第1押圧部と第2押圧部として、2つ有し、
前記第1押圧部は、前記第1接点部の前記可動ばねの前記一面に対して前記押圧を与えて、前記第1接点部の前記可動接点を変位させ、
前記第2押圧部は、前記第2接点部の前記可動ばねの前記一面に対して前記押圧を与えて、前記第2接点部の前記可動接点を変位させ、
前記第1押圧部及び前記第2押圧部のうちの一方が、対応する前記可動ばねの前記一面に近づく向きに移動するとき、前記第1押圧部及び前記第2押圧部のうちの他方は、対応する前記可動ばねの前記一面から離れる向きに移動する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の電磁リレー。 - 前記接点部を複数備え、
前記電磁石は、前記複数の接点部の間に配置されている、
請求項1~7のいずれか1項に記載の電磁リレー。 - 前記複数の接点部のうち少なくとも2つの接点部は、前記電磁石を間に挟むように並び、
前記2つの接点部のうち、その並び方向における前記電磁石の一方側の接点部は、常開接点を有し、前記電磁石の他方側の接点部は、常閉接点を有する、
請求項8に記載の電磁リレー。 - コイル、及び前記コイルより突出して設けられた継鉄、を有する電磁石と、
少なくとも一部の領域が前記継鉄と対向する接極子、及び、前記接極子を保持する保持部、を有する接極子ユニットと、
を備え、
前記接極子は、前記電磁石が励磁されると、前記領域が前記継鉄に近づく向き又は遠ざかる向きに移動し、
前記保持部は、前記領域が前記継鉄に近づいたとき、前記継鉄と対向する前記接極子の前記領域のうち、少なくとも一部を前記継鉄から離間させる電気絶縁性を有した離間部を有する、
電磁石装置。 - 前記接極子ユニットは、永久磁石を更に有し、
前記保持部は、前記接極子と前記永久磁石とを一体に保持する、
請求項10に記載の電磁石装置。 - 前記接極子ユニットは、前記電磁石の励磁に応じて前記電磁石に対して回転軸を中心に揺動し、
前記永久磁石は、前記回転軸に対して偏った位置にある、
請求項11に記載の電磁石装置。 - 前記離間部は、前記接極子の前記領域のうち一部のみを前記継鉄から離間させるように配置されている、
請求項10~12のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記離間部は、前記接極子の前記領域と対向する前記継鉄のうち少なくとも一部と当接するように配置されている、
請求項10~13のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記接極子ユニットは、前記電磁石の励磁に応じて前記電磁石に対して回転軸を中心に揺動し、
前記離間部は、前記回転軸の径方向における前記接極子の前記領域の両端のうち、外側の端を前記継鉄から離間させるように配置されている、
請求項10~14のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記接極子ユニットは、前記電磁石の励磁に応じて前記電磁石に対して回転軸を中心に揺動し、
前記接極子は、前記継鉄と対向する前記領域を、第1領域及び第2領域として、2つ有し、
前記第1領域及び前記第2領域は、前記接極子ユニットにおける前記回転軸から互いに離れる方向に延びている先の両側に、それぞれ設けられ、
前記第1領域が前記継鉄に最も近接したときの前記第1領域と前記継鉄との第1間隔と、前記第2領域が前記継鉄に最も近接したときの前記第2領域と前記継鉄との第2間隔とは、互いに異なる、
請求項10~15のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記離間部は、前記接極子の前記第1領域及び前記第2領域のうち一方のみを前記継鉄から離間させるように配置されている、
請求項16に記載の電磁石装置。 - 前記電磁石は、前記コイルのコイルボビンに保持されて前記コイルに接続されるコイル端子、を更に有し、
前記コイル端子は、前記継鉄に対して前記接極子とは反対側に設けられ、前記接極子から離れる方向に延びている、
請求項10~17のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 請求項10~18のいずれか1項に記載の電磁石装置と、
固定接点、及び、前記接極子ユニットの移動によって前記固定接点に対して接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で変位する可動接点、を有する接点部と、
を備える、
電磁リレー。 - コイル及び継鉄を有する電磁石と、
接極子と、
一方の磁極が前記接極子に対向した永久磁石と、
前記永久磁石の他方の磁極と対向しかつ前記永久磁石の磁極方向と交差する第1面、及び、前記継鉄の側を向く第2面を有した補助ヨークと、
を備え、
前記接極子は、前記電磁石が励磁されると、前記継鉄に近づく向き又は遠ざかる向きに移動し、
前記補助ヨークの前記第2面は、前記接極子が前記励磁に応じて移動する可動範囲のうち少なくとも一部の範囲において、前記継鉄と対向する、
電磁石装置。 - 前記継鉄は、前記コイルにおける軸方向の一端から前記軸方向と交差する方向に突出する突出部を有し、
前記補助ヨークの前記第2面は、前記少なくとも一部の範囲において、前記突出部と対向する、
請求項20に記載の電磁石装置。 - 前記接極子は、前記励磁に応じて前記電磁石に対して回転軸を中心に前記可動範囲内で回転し、
前記永久磁石は、前記回転軸に対して偏った位置にある、
請求項20又は請求項21に記載の電磁石装置。 - 前記補助ヨークは、前記回転軸に対して偏った位置にある、
請求項22に記載の電磁石装置。 - 前記接極子、前記永久磁石、及び前記補助ヨークを一体に保持する保持部を、更に備える、
請求項20~23のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記永久磁石は、前記補助ヨークの前記第1面を覆うように配置される、
請求項20~24のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記補助ヨークの前記第2面は、前記電磁石が少なくとも非励磁のとき、前記継鉄と対向する、
請求項20~25のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 前記補助ヨークの前記第2面は、前記電磁石が前記励磁のとき、前記継鉄と対向する範囲から外れる、
請求項20~26のいずれか1項に記載の電磁石装置。 - 請求項20~27のいずれか1項に記載の電磁石装置と、
固定接点、及び、前記接極子の移動に伴って前記固定接点に対して接触する閉位置と前記固定接点から離れる開位置との間で変位する可動接点、を有する接点部と、
を備える、
電磁リレー。
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