特許 6403476 電磁継電器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6403476

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】電磁継電器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/26 20060101AFI20181001BHJP

【ＦＩ】

   H01H50/26 B

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-152870(P2014-152870)

(22)【出願日】2014年7月28日

(65)【公開番号】特開2016-31803(P2016-31803A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2017年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 洋一

(72)【発明者】

【氏名】窪野 和男

【審査官】 山下 寿信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１３７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６６４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２８９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８０６９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ５０／２６

Ｈ０１Ｈ ５０／０４

Ｈ０１Ｈ ５０／３４

Ｈ０１Ｈ ５０／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々固定接点を有する一対の固定接点端子と、
各々前記固定接点と接離する可動接点を有する一対の可動片と、当該一対の可動片を互いに連結する連結部とを含む可動接点ばねと、
鉄芯に吸着される平板部及び当該平板部から曲げられ下方に延びる垂下部を備え、回転運動により前記可動接点ばねを移動させる磁性体の接極子と、
前記接極子を駆動する電磁石装置と、を備え、
前記垂下部は、前記電磁石装置と対向する面上に前記可動接点ばねを固定するための突起と、前記突起より下方に延びると共に前記固定接点と前記可動接点との間に電流が流れる場合に前記可動接点ばねを引き付ける引付部とを備えていることを特徴とする電磁継電器。

【請求項2】

前記引付部の左右両端の少なくとも一方に、前記電磁石装置側に立設された磁性体の側壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の電磁継電器。

【請求項3】

各々固定接点を有する一対の固定接点端子と、
前記固定接点と接離する一対の可動接点を有する接続板と、
前記接続板が固定される板ばねと
鉄芯に吸着される平板部及び当該平板部から曲げられ下方に延びる垂下部を備え、回転運動により前記接続板及び前記板ばねを移動させる磁性体の接極子と、
前記接極子を駆動する電磁石装置と、を備え、
前記垂下部は、前記電磁石装置と対向する面上に前記板ばねを固定するための突起と、前記突起より下方に延びると共に前記固定接点と前記可動接点との間に電流が流れる場合に前記板ばね及び前記接続板を引き付ける引付部とを備えていることを特徴とする電磁継電器。

【請求項4】

前記引付部の下端に、前記電磁石装置側に立設された底壁を備えることを特徴とする請求項３に記載の電磁継電器。

【請求項5】

前記板ばねは折り曲げられており、前記垂下部は、前記板ばね及び前記接続板に重なるように延設され、前記板ばねの形状に沿って折り曲げられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の電磁継電器。

【請求項6】

固定接点を有する固定接点端子と、
前記固定接点と接離する可動接点を有する接続板と、
電磁石と、
前記電磁石に設けられた鉄芯に吸着される吸着部、及び前記吸着部から下方に延びる垂下部を備え、前記電磁石の励磁に応じた回転運動により前記接続板を移動させる磁性体の接極子と、を備え、
前記接続板は前記垂下部に、前記垂下部の前記固定接点端子と向かい合う面とは反対の面に固定されており、
前記垂下部は、前記接続板が固定されている位置から前記接続板の前記可動接点が設けられている位置に向けて延長されている延長部を備え、
前記可動接点が前記固定接点に接続していない状態で、前記延長部と前記接続板との間に間隙が形成され、前記固定接点と前記可動接点との間に電流が流れる場合に前記延長部が前記接続板を引き付けることを特徴とする電磁継電器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁継電器に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁継電器の可動接点及び固定接点の接触点では、可動接点及び固定接点間に流れる電流の向きによって電磁反発力が発生することが知られている。この電磁反発力は、可動接点が固定接点から離れるように作用する。このため、過電流の通電時に、可動接点及び固定接点の接触力を発生させる電磁継電器が知られている（例えば、特許文献１〜８参照）。また、従来より、二股の可動ばねと接極子とを備える電磁継電器が知られている（例えば、特許文献９参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−４１８１５号公報

【特許文献2】特開２０１３−２５９０６号公報

【特許文献3】特開２０１２−２５６４８２号公報

【特許文献4】特開２０１３−８４４２５号公報

【特許文献5】特開２０１２−１９９１１２号公報

【特許文献6】特開２０１０−１００５６号公報

【特許文献7】特開２０１２−１９９１３３号公報

【特許文献8】実公平８−２９０６号公報

【特許文献9】特開２００２−１００２７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の電磁継電器は、過電流の通電時に、可動接点及び固定接点の接触力を発生させるが、固定接点及び可動接点の周りに電流路を這い回すため、電磁継電器が大型化してしまうという課題がある。また、可動接点及び固定接点の接触力を発生させるために新たな部品（例えば、鉄片）を固定端子や可動ばねに取り付けるので、部品数が増加し、製造コストが増大するという課題がある。

【0005】

本発明は、製造コストを低減でき、サイズを小型にできる電磁継電器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、明細書に開示された電磁継電器は、各々固定接点を有する一対の固定接点端子と、各々前記固定接点と接離する可動接点を有する一対の可動片と、当該一対の可動片を互いに連結する連結部とを含む可動接点ばねと、鉄芯に吸着される平板部及び当該平板部から曲げられ下方に延びる垂下部を備え、回転運動により前記可動接点ばねを移動させる磁性体の接極子と、前記接極子を駆動する電磁石装置と、を備え、前記垂下部は、前記電磁石装置と対向する面上に前記可動接点ばねを固定するための突起と、前記突起より下方に延びると共に前記固定接点と前記可動接点との間に電流が流れる場合に前記可動接点ばねを引き付ける引付部とを備えていることを特徴とする。

【0007】

明細書に開示された電磁継電器は、各々固定接点を有する一対の固定接点端子と、前記固定接点と接離する一対の可動接点を有する接続板と、前記接続板が固定される板ばねと鉄芯に吸着される平板部及び当該平板部から曲げられ下方に延びる垂下部を備え、回転運動により前記接続板及び前記板ばねを移動させる磁性体の接極子と、前記接極子を駆動する電磁石装置と、を備え、前記垂下部は、前記電磁石装置と対向する面上に前記板ばねを固定するための突起と、前記突起より下方に延びると共に前記固定接点と前記可動接点との間に電流が流れる場合に前記板ばね及び前記接続板を引き付ける引付部とを備えていることを特徴とする。

【0008】

明細書に開示された電磁継電器は、固定接点を有する固定接点端子と、前記固定接点と接離する可動接点を有する接続板と、電磁石と、前記電磁石に設けられた鉄芯に吸着される吸着部、及び前記吸着部から下方に延びる垂下部を備え、前記電磁石の励磁に応じた回転運動により前記接続板を移動させる磁性体の接極子と、を備え、前記接続板は前記垂下部に、前記垂下部の前記固定接点端子と向かい合う面とは反対の面に固定されており、前記垂下部は、前記接続板が固定されている位置から前記接続板の前記可動接点が設けられている位置に向けて延長されている延長部を備え、前記可動接点が前記固定接点に接続していない状態で、前記延長部と前記接続板との間に間隙が形成され、前記固定接点と前記可動接点との間に電流が流れる場合に前記延長部が前記接続板を引き付けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、電磁継電器の製造コストを低減でき、サイズを小型にできる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る電磁継電器（リレー）１の分解図である。

【図2】リレー１の斜視図である。

【図3】（Ａ）はケース１０の内部構成を示す図である。（Ｂ）は接極子１６の側面図である。

【図4】（Ａ）は、可動接点ばね１８の正面図であり、（Ｂ）は、可動接点ばね１８の側面図である。

【図5】（Ａ）は、固定接点端子２２ａ及び２２ｂの正面図であり、（Ｂ）は、固定接点端子２２ａ及び２２ｂの側面図である。

【図6】（Ａ）は、リレーに流れる電流の向きを模式的に示す図である。（Ｂ）は固定接点端子２２ａ側から見た場合のアーク消弧を示す図である。（Ｃ）は固定接点端子２２ｂ側から見た場合のアーク消弧を示す図である。

【図7】（Ａ）は、リレー１に流れる電流の向きを模式的に示す図である。（Ｂ）は固定接点端子２２ａ側から見た場合のアーク消弧を示す図である。（Ｃ）は固定接点端子２２ｂ側から見た場合のアーク消弧を示す図である。

【図8】（Ａ）は、第１可動片１８ａ側から見たリレー１の側面図である。（Ｂ）は、固定接点端子２２ａ、可動接点ばね１８及び接極子１６の拡大図である。（Ｃ）及び（Ｄ）は、可動接点ばね１８及び接極子１６の部分拡大図である。

【図9】第２の実施の形態に係るリレー１１０の斜視図である。

【図10】（Ａ）は、板ばね１８０及び接続板１８１の構成図である。（Ｂ）は、接極子１６０の構成図である。（Ｃ）は、板ばね１８０及び接続板１８１が接極子１６０に取り付けられた状態を示す図である。（Ｄ）は、板ばね１８０、接続板１８１及び接極子１６０の側面図である。

【図11】（Ａ）は、接極子１６の変形例を示す図である。（Ｂ）は接極子１６０の変形例を示す図である。

【図12】（Ａ）は、図１１（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。（Ｂ）は側壁が形成されていない場合の接極子１６及び可動接点ばね１８の断面図である。（Ｃ）は、図１１（Ｂ）のＡ−Ａ線の断面図である。（Ｄ）は底壁が形成されていない場合の接極子１６０、接続板１８１及び板ばね１８０の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

【0012】

図１は、第１の実施の形態に係る電磁継電器（以下、リレーという）の分解図である。図２は、リレーの斜視図である。

【0013】

本実施の形態に係るリレー１は、直流高電圧対応リレーであり、例えば、電気自動車のバッテリープリチャージ（メインリレー接点への突入電流防止）用リレーとして使用される。ここで、直流高電圧は、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）で規定される高電圧ではなく、例えば、一般的な自動車バッテリーで使用される１２ＶＤＣ又は２４ＶＤＣを越える電圧を意味する。

【0014】

リレー１は、直流高電圧の負荷遮断時に、固定接点及び可動接点間に発生するアークを確実に消弧する必要がある。また、一般的な直流高電圧対応リレーでは負荷側の接続に極性の指定があるが、バッテリープリチャージ用リレーであるリレー１では、バッテリー充電時及び放電時に電流方向が互いに逆転するため、負荷側の接続の極性を指定しないことが要求される。従って、リレー１は、可動接点と固定接点との間に流れる電流の向きにかかわらず、アークを消弧する必要がある。尚、リレー１の用途は、電気自動車に限定されるものではなく、様々な装置や設備に利用することができる。

【0015】

図１に示すように、リレー１は、ケース１０、磁気消弧用の永久磁石１２、ヒンジばね１４、接極子１６、可動接点ばね１８、絶縁カバー２０、固定接点端子２２（２２ａ，２２ｂ）、鉄芯２４、スプール２６、ベース２８、コイル３０、一対のコイル端子３２（３２ａ，３２ｂ）及び継鉄３４を備えている。一対のコイル端子３２（３２ａ，３２ｂ）は、鉄芯２４、スプール２６及びコイル３０で構成される電磁石を励磁するための電流を供給する。

【0016】

図３（Ａ）に示すように、ケース１０の内部には、磁石ホルダー１０１が形成されており、磁石ホルダー１０１内に永久磁石１２が保持される。磁石ホルダー１０１内に保持された永久磁石１２は、図２に示すように、固定接点端子２２ａ，２２ｂの間に配置される。なお、図２ではケース１０を図示省略している。また、例えば、永久磁石１２のＮ極を有する面は固定接点端子２２ｂ側に向けられており、永久磁石１２のＳ極を有する面は固定接点端子２２ａ側に向けられている。尚、Ｎ極を有する面とＳ極を有する面の位置が逆であってもよい。また、永久磁石１２として、例えば、残留磁束密度、保持力及び耐熱性に優れているサマリウムコバルト磁石を利用する。特に、アークの熱が永久磁石１２に伝わるので、ネオジム磁石よりも耐熱性に優れているサマリウムコバルト磁石が利用される。

【0017】

図１に戻り、ヒンジばね１４は、側面視で逆Ｌ字状に形成されており、接極子１６の垂下部１６ｂを下方向に付勢する水平部１４ａと、継鉄３４の垂直部３４ｂに固定される垂下部１４ｂとを備えている。

【0018】

接極子１６は、図３（Ｂ）に示すように側面視で「く」の字の形状の磁性体であり、鉄芯２４に吸着される平板部１６ａと、屈曲部１６ｃを介して平板部１６ａから下方に延びる板状の垂下部１６ｂとを備えている。垂下部１６ｂには、可動接点ばね１８を垂下部１６ｂにかしめ固定するための突起１６ｆが、後述する絶縁カバー２０又は電磁石装置３１に対向する垂下部１６ｂの第１面に設けられている。また、垂下部１６ｂは、屈曲部１６ｃから突起１６ｆに向けて延びる上部１６ｂ１と、突起１６ｆより下に延びる下部１６ｂ２とを備えている。後述するように、下部１６ｂ２は可動接点ばね１８を引き付ける引付部として機能する。さらに、図１及び図２に示すように、屈曲部１６ｃの中央には、ヒンジばね１４の水平部１４ａが突出するように、貫通孔１６ｄが形成されている。また、平板部１６ａには、継鉄３４の突起部３４ｃが嵌るような切り欠き部１６ｅが形成されている。

【0019】

接極子１６は、継鉄３４の突起部３４ｃに嵌められた切り欠き部１６ｅを支点として回転運動をする。コイル３０に電流が流れると、鉄芯２４が平板部１６ａを吸着する。このとき、ヒンジばね１４の水平部１４ａは垂下部１６ｂと接触し、垂下部１６ｂから上方向に押される。コイル３０の電流が切断されると、ヒンジばね１４の水平部１４ａの復元力により垂下部１６ｂは押し下げられる。これにより、平板部１６ａは鉄芯２４から引き離される。ここで、鉄芯２４又は絶縁カバー２０に対向する平板部１６ａの面を第１面とし、第１面の裏面を第２面とする。また、絶縁カバー２０又は電磁石装置３１に対向する面を垂下部１６ｂの面を第１面とし、第１面の裏面を第２面とする。

【0020】

図４（Ａ）は、可動接点ばね１８の正面図であり、図４（Ｂ）は、可動接点ばね１８の側面図である。

【0021】

図４（Ａ）に示すように、可動接点ばね１８は、正面視でコの字形状の導電性の板ばねであり、一対の可動片、即ち第１可動片１８ａ及び第２可動片１８ｂと、第１可動片１８ａ及び第２可動片１８ｂの上端を互いに水平に連結する連結部１８ｃとを備えている。

【0022】

第１可動片１８ａは、中央より下端に近い位置１８ｄａ及び位置１８ｄａよりも下端に近い位置１８ｅａの２箇所で２回折曲加工されている。第２可動片１８ｂは、中央より下端に近い位置１８ｄｂ及び位置１８ｄｂよりも下端に近い位置１８ｅｂの２箇所で２回折曲加工されている。ここで、第１可動片１８ａの位置１８ｅａより下の部分を下部１８ａ３とし、位置１８ｅａと位置１８ｄａの間の部分を中央部１８ａ１とし、第１可動片１８ａの位置１８ｄａより上の部分を上部１８ａ２とする。同様に、第２可動片１８ｂの位置１８ｅｂより下の部分を下部１８ｂ３とし、位置１８ｅｂと位置１８ｄｂの間の部分を中央部１８ｂ１とし、第２可動片１８ｂの位置１８ｄｂより上の部分を上部１８ｂ２とする。

【0023】

第１可動片１８ａの中央部１８ａ１には、耐アーク性に優れた材料からなる可動接点３６ａが設けられている。第２可動片１８ｂの中央部１８ｂ１には、耐アーク性に優れた材料からなる可動接点３６ｂが設けられている。第１可動片１８ａ及び第２可動片１８ｂは、第１可動片１８ａの上部１８ａ２及び下部１８ａ３並びに第２可動片１８ｂの上部１８ｂ２及び下部１８ｂ３が固定接点端子２２ａ及び２２ｂからそれぞれ離れる方向に折り曲げられている。

【0024】

上部１８ａ２及び上部１８ｂ２は、接点間で発生したアークを上方向の空間に移動させるアークランナーとして機能する。下部１８ａ３及び下部１８ｂ３は、接点間で発生したアークを下方向の空間に移動させるアークランナーとして機能する。

【0025】

連結部１８ｃには、垂下部１６ｂに設けられた突起１６ｆに嵌められる貫通孔１８ｅが形成されている。突起１６ｆが貫通孔１８ｅに嵌められてかしめられることで、可動接点ばね１８は接極子１６の垂下部１６ｂの第１面に固定される。

【0026】

また、下部１８ａ３の面に沿って、下部１８ａ３から可動接点３６ａに向けて突出する、中央部１８ａ１に対して傾いている切り起こし部１８ｆａが第１可動片１８ａに形成されている。さらに、下部１８ｂ３の面に沿って、下部１８ｂ３から可動接点３６ｂに向けて突出する、中央部１８ｂ１に対する切り起こし部１８ｆｂが第２可動片１８ｂ形成されている。下部１８ａ３及び１８ｂ３に繋がっている切り起こし部１８ｆａ及び１８ｆｂにより、可動接点３６ａと下部１８ａ３（つまり接点以外の部材）との間の距離及び可動接点３６ｂと下部１８ｂ３との間の距離が短くなる。よって、可動接点３６ａと固定接点３８ａとの間に発生するアーク及び可動接点３６ｂと固定接点３８ｂとの間に発生するアークがこれらの接点から下部１８ａ３及び１８ｂ３（つまり接点以外の部材）にそれぞれ素早く移動することができる。従って、切り起こし部１８ｆａ及び１８ｆｂは、これらの接点の消耗を抑制することができる。

【0027】

図５（Ａ）は、固定接点端子２２ａ及び２２ｂの正面図であり、図５（Ｂ）は、固定接点端子２２ａ及び２２ｂの側面図である。

【0028】

固定接点端子２２ａ及び２２ｂは、ベース２８に設けられた不図示の貫通孔に上方から圧入され、ベース２８に固定される。固定接点端子２２ａ及び２２ｂは、側面視でクランク状に曲げられている。固定接点端子２２ａ及び２２ｂの各々は、最上部２２ｇ、上部２２ｅ、傾斜部２２ｆ及び下部２２ｄを備えている。固定接点端子２２ａ及び２２ｂがベース２８に固定されている下部２２ｄは支点として機能する。上部２２ｅは下部２２ｄよりも可動接点ばね１８又は絶縁カバー２０から離れるように曲げられている。固定接点端子２２ａ及び２２ｂの上部２２ｅには、耐アーク性に優れた材料からなる固定接点３８ａ及び３８ｂがそれぞれ設けられている。固定接点端子２２ａ及び２２ｂの下部２２ｄには、不図示の電源等に接続される２股端子２２ｃが設けられている。

【0029】

最上部２２ｇは、固定接点３８ａ及び３８ｂよりも上の位置２２ｈで固定接点端子２２ａ及び２２ｂを折曲加工することで形成されている。図５（Ａ）及び（Ｂ）では、位置２２ｈより上の部分が最上部２２ｇであり、位置２２ｈと傾斜部２２ｆとの間の部分が上部２２ｅである。

【0030】

最上部２２ｇは上部２２ｅよりも可動接点ばね１８又は絶縁カバー２０から離れるように曲げられている。最上部２２ｇは、接点間で発生したアークを可動接点３６ａ及び３６ｂ並びに固定接点３８ａ及び３８ｂから上方向の空間に移動させるアークランナーとして機能する。

【0031】

図１に戻り、絶縁カバー２０は、樹脂で構成されており、絶縁カバー２０の天井部２０ｅには、鉄芯２４の頭部２４ａを露出する貫通孔２０ａが形成されている。絶縁カバー２０の底部には、絶縁カバー２０をベース２８に固定するために突起状の固定部２０ｂ及び２０ｃが形成されている。固定部２０ｂはベース２８の一端に係合し、固定部２０ｃはベース２８の不図示の孔に挿入される。また、樹脂で構成されたバックストップ２０ｄが絶縁カバー２０と一体形成されている。このストッパーとしてのバックストップ２０ｄは、コイル３０に電流が流れない場合（即ち、後述する電磁石装置３１がオフの場合）に、可動接点ばね１８と当接する。バックストップ２０ｄにより、可動接点ばね１８及び継鉄３４のような金属部品同士の衝突音の発生を抑制できる。従って、リレー１の作動音を低減できる。

【0032】

鉄芯２４は、スプール２６の頭部２６ｂに形成された貫通孔２６ａに挿入される。スプール２６には、コイル３０が巻線されており、ベース２８と一体形成されている。鉄芯２４、スプール２６及びコイル３０は、電磁石装置３１を構成する。電磁石装置３１は電流のオン／オフに応じて接極子１６の平板部１６ａを引きつけたり又は引きつけを解除する。これにより、固定接点端子２２ａ及び２２ｂに対する可動接点ばね１８の開閉動作が実行される。ベース２８には、一対のコイル端子３２ａ，３２ｂが圧入され、一対のコイル端子３２ａ，３２ｂにはそれぞれコイル３０の巻線が絡げられる。

【0033】

継鉄３４は、側面視でＬ字形の導電性の部材であり、ベース２８の裏面に固定される水平部３４ａと、水平部３４ａに対して垂直に立設される垂直部３４ｂとを備えている。垂直部３４ｂは、ベース２８の下方からベース２８の不図示の貫通孔及び絶縁カバー２０の不図示の貫通孔に圧入される。これにより、図２に示すように、垂直部３４ｂの上部の両端に設けられた突起部３４ｃが絶縁カバー２０の天井部２０ｅから突出する。

【0034】

図６（Ａ）は、リレー１に流れる電流の向きを模式的に示す図であり、特に固定接点と可動接点とが離れている状態を図示している。図６（Ｂ）は固定接点端子２２ａ側から見た場合のアーク消弧を示す図であり、図６（Ｃ）は固定接点端子２２ｂ側から見た場合のアーク消弧を示す図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）において、電流の流れる向き（第１方向）は矢印で示されている。

【0035】

図６（Ａ）では、固定接点端子２２ａ及び２２ｂのいずれか一方が不図示の電源側に接続され、他方が不図示の負荷側に接続されている。コイル３０に電流が流れると、鉄芯２４が平板部１６ａを吸着し、突起部３４ｃ及び切り欠き部１６ｅを支点として接極子１６が回動する。接極子１６の回動に伴って垂下部１６ｂ及び垂下部１６ｂに固定された可動接点ばね１８が回転し、可動接点３６ａ及び３６ｂはそれぞれ対応する固定接点３８ａ及び３８ｂに接触する。可動接点３６ａ及び３６ｂと固定接点３８ａ及び３８ｂとが接触している状態で、例えば固定接点端子２２ｂに電圧が印加されると、電流は、図６（Ａ）に示すように、固定接点端子２２ｂ、固定接点３８ｂ、可動接点３６ｂ、第２可動片１８ｂ、連結部１８ｃ、第１可動片１８ａ、可動接点３６ａ、固定接点３８ａ、固定接点端子２２ａの順に流れる。そして、コイル３０に流れる電流が切断されると、ヒンジばね１４の復元力によって接極子１６が図６（Ｂ）に示される反時計方向に回動する。接極子１６の回動によって、可動接点３６ａ及び３６ｂはそれぞれ固定接点３８ａ及び３８ｂから離れ始めるが、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間を流れる電流並びに可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間を流れる電流は完全には遮断されず、固定接点３８ａ及び３８ｂと可動接点３６ａ及び３６ｂとの間にアークが発生する。

【0036】

図６（Ａ）〜（Ｃ）に図示するリレー１では、電流が可動接点３６ａから固定接点３８ａに流れる場所では、図６（Ｂ）に示すように、磁界の向きは固定接点端子２２ａから固定接点端子２２ｂに向かう奥行き方向である。従って、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間に発生するアークは、ローレンツ力により図６（Ｂ）の矢印Ａで示すように下方向の空間に引き伸ばされて消弧する。一方、電流が固定接点３８ｂから可動接点３６ｂに流れている場所では、図６（Ｃ）に示すように、磁界の向きは固定接点端子２２ａから固定接点端子２２ｂに向かう奥行き方向である。従って、可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間に発生するアークは、ローレンツ力により図６（Ｃ）の矢印Ｂで示すように上方向の空間に引き伸ばされて消弧する。

【0037】

図７（Ａ）は、リレー１に流れる電流の向きを模式的に示す図であり、図７（Ｂ）は固定接点端子２２ａ側から見た場合のアーク消弧を示す図であり、図７（Ｃ）は固定接点端子２２ｂ側から見た場合のアーク消弧を示す図である。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）において、電流の流れる向き（第２方向）は矢印で示されている。なお、電流の流れる向きは、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）の例とは逆になっている。

【0038】

図７（Ａ）では、図６（Ａ）と同様に、固定接点端子２２ａ及び２２ｂのいずれか一方が不図示の電源側に接続され、他方が不図示の負荷側に接続されている。コイル３０に電流が流れると、鉄芯２４が平板部１６ａを吸着し、突起部３４ｃ及び切り欠き部１６ｅを支点として接極子１６が回動する。接極子１６の回動に伴って垂下部１６ｂ及び垂下部１６ｂに固定された可動接点ばね１８が回転し、可動接点３６ａ及び３６ｂはそれぞれ対応する固定接点３８ａ及び３８ｂに接触する。可動接点３６ａ及び３６ｂと固定接点３８ａ及び３８ｂとが接触している状態で、例えば、固定接点端子２２ａに電圧が印加されると、電流は、図７（Ａ）に示すように、固定接点端子２２ａ、固定接点３８ａ、可動接点３６ａ、第１可動片１８ａ、連結部１８ｃ、第２可動片１８ｂ、可動接点３６ｂ、固定接点３８ｂ、固定接点端子２２ｂの順に流れる。そして、コイル３０に流れる電流が切断されると、ヒンジばね１４の復元力によって接極子１６が図７（Ｂ）に示される反時計方向に回動する。接極子１６の回動によって、可動接点３６ａ及び３６ｂはそれぞれ固定接点３８ａ及び３８ｂから離れ始めるが、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間を流れる電流並びに可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間を流れる電流は完全には遮断されず、固定接点３８ａ及び３８ｂと可動接点３６ａ及び３６ｂとの間にアークが発生する。

【0039】

図７（Ａ）〜（Ｃ）に図示するリレー１では、電流が固定接点３８ａから可動接点３６ａに流れる場所では、図７（Ｂ）に示すように、磁界の向きは固定接点端子２２ａから固定接点端子２２ｂに向かう奥行き方向である。従って、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間に発生するアークは、ローレンツ力により図７（Ｂ）の矢印Ａで示すように上方向の空間に引き伸ばされて消弧する。一方、電流が可動接点３６ｂから固定接点３８ｂに流れている場所では、図７（Ｃ）に示すように、磁界の向きは固定接点端子２２ａから固定接点端子２２ｂに向かう奥行き方向である。従って、可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間に発生するアークは、ローレンツ力により図７（Ｃ）の矢印Ｂで示すように下方向の空間に引き伸ばされて消弧する。

【0040】

従って、図６（Ａ）〜図７（Ｃ）によれば、本実施の形態のリレー１は、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間を流れる電流並びに可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間を流れる電流の向きに関わらず、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間に発生するアークと可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間に発生するアークとを同時に、且つそれぞれ反対方向の空間にそれぞれ引き伸ばして消弧することができる。

【0041】

また、接極子１６及び可動接点ばね１８を含む可動部材の支点（例えば切り欠き部１６ｅ）が可動接点３６ａ及び３６ｂ又は固定接点３８ａ及び３８ｂの上側に配置され、固定接点端子２２ａ及び２２ｂの支点（例えば、下部２２ｄ）が可動接点３６ａ及び３６ｂ又は固定接点３８ａ及び３８ｂの下側に配置されている。従って、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間に流れる電流の向きに応じて、可動接点３６ａ及び固定接点３８ａ間に発生するアークを上方向に引き伸ばしても、下方向に引き伸ばしても、アークを引き伸ばす空間を確保することができる。同様に、可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間に流れる電流の向きに応じて、可動接点３６ｂ及び固定接点３８ｂ間に発生するアークを上方向に引き伸ばしても、下方向に引き伸ばしても、アークを引き伸ばす空間を確保することができる。

【0042】

図８（Ａ）は、第１可動片１８ａ側から見たリレー１の側面図である。図８（Ｂ）は、固定接点端子２２ａ、可動接点ばね１８及び接極子１６の拡大図である。図８（Ｃ）及び（Ｄ）は、可動接点ばね１８及び接極子１６の部分拡大図である。

【0043】

コイル３０に電流が流れると、鉄芯２４が平板部１６ａを吸着し、突起部３４ｃ及び切り欠き部１６ｅを支点として接極子１６が回動する。接極子１６の回動に伴って垂下部１６ｂ及び垂下部１６ｂに固定された可動接点ばね１８が回転し、図８（Ａ）に示すように可動接点３６ａは固定接点３８ａに接触する。

【0044】

このとき、可動接点ばね１８は、垂下部１６ｂの第１面に設けられた突起１６ｆによってかしめ固定されているため、接極子１６の垂下部１６ｂの下部１６ｂ２に対向する第１可動片１８ａの上部１８ａ２（具体的には突起１６ｆよりも下に位置する上部１８ａ２）は、図８（Ｂ）に示すように、接極子１６の垂下部１６ｂから離れるように撓んでいる。つまり、接極子１６の垂下部１６ｂの下部１６ｂ２と第１可動片１８ａの上部１８ａ２との間に隙間が形成される。

【0045】

可動接点３６ａが固定接点３８ａと接触すると、例えば、電流は図８（Ｃ）に示すように、第１可動片１８ａの上部１８ａ２に流れる。このため、上部１８ａ２で右ネジの法則により磁界が発生する。接極子１６は磁性体であり、上部１８ａ２に向けた磁界が発生しているため、図８（Ｃ）に示すように、第１可動片１８ａの上部１８ａ２には垂下部１６ｂの下部１６ｂ２に向けて吸引力が発生する。

【0046】

また、図８（Ｄ）に示すように、電流の向きが図８（Ｃ）と逆である場合、磁界の向きも図８（Ｃ）と逆になるが、図８（Ｃ）と同様に、第１可動片１８ａの上部１８ａ２には垂下部１６ｂの下部１６ｂ２に向けて吸引力が発生する。

【0047】

従って、第１可動片１８ａに流れる電流の向きによらず、第１可動片１８ａの上部１８ａ２には垂下部１６ｂの下部１６ｂ２に向けて吸引力が発生する。この吸引力により可動接点３６ａが固定接点３８ａに押し付けられるため、電磁反発力が発生した場合に可動接点３６ａが固定接点３８ａから離れることを抑制することができる。

【0048】

また、接極子１６の垂下部１６ｂが、第１可動片１８ａの上部１８ａ２に対向すると共に突起１６ｆより下に延びる下部１６ｂ２を備えているので、可動接点及び固定接点間に吸引力を発生させるための新たな部品を設けなくても、下部１６ｂ２が第１可動片１８ａの上部１８ａ２を吸引することができる。そのため、過電流の通電時に電磁反発力が発生しても、接極子１６の垂下部１６ｂの下部１６ｂ２が、可動接点３６ａが固定接点３８ａから離れることを抑制できる。

【0049】

ここでは、第１可動片１８ａについて説明したが、第２可動片１８ｂの上部１８ｂ２も第１可動片１８ａの上部１８ａ２と同様に、吸引力を発生する。従って、垂下部１６ｂの下部１６ｂ２が第２可動片１８ｂの上部１８ｂ２を吸引することができる。

【0050】

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、可動接点ばね１８が、固定接点３８ａ，３８ｂと接離する可動接点３６ａ，３６ｂをそれぞれ有する一対の可動片１８ａ，１８ｂと、当該一対の可動片を互いに連結する連結部１８ｃとを含む。そして、接極子１６の垂下部１６ｂが、電磁石装置３１と対向する第１面上に可動接点ばね１８をかしめ固定するための突起１６ｆと、突起１６ｆより下方に延びると共に固定接点３８ａ，３８ｂと可動接点３６ａ，３８ｂとの間に電流が流れる場合に可動接点ばね１８を引き付ける下部１６ｂ２とを備えている。従って、本実施の形態のリレー１では、一方の固定接点から入力される電流は、正面視でコの字形状の可動接点ばね１８、つまり、コの字形状の電流路を介して他方の固定接点に出力されるので、従来のように、固定接点及び可動接点の周りに電流路を這い回す必要がなく、リレーのサイズを小型にできる。また、垂下部１６ｂが可動接点ばね１８（即ち上部１８ａ２，１８ｂ２）を吸引することができるので、従来のように、可動接点及び固定接点間に吸引力を発生させるための新たな部品を設ける必要がなく、製造コストを低減できる。

【0051】

図９は、第２の実施の形態に係るリレー１１０の斜視図である。第２の実施の形態に係るリレー１１０は、接極子１６０、板ばね１８０及び接続板１８１を備えている。第２の実施の形態に係るリレー１１０の他の構成は、第１の実施の形態のリレー１の対応する構成と同一であるので、その説明は省略する。

【0052】

図１０（Ａ）は、板ばね１８０及び接続板１８１の構成図である。図１０（Ｂ）は、接極子１６０の構成図である。図１０（Ｃ）は、板ばね１８０及び接続板１８１が接極子１６０に取り付けられた状態を示す図である。図１０（Ｄ）は、板ばね１８０、接続板１８１及び接極子１６０の側面図である。

【0053】

図１０（Ａ）に示すように、板ばね１８０は、側面視で「く」の字形状の導電性の板ばねであり、中央より下端に近い位置１８０ｂで折曲加工されている。ここで、板ばね１８０の位置１８０ｂより上の部分を上部１８０ｃとし、板ばね１８０の位置１８０ｂより下の部分を下部１８０ｄとする。上部１８０ｃには、接極子１６０の垂下部１６０ｂに設けられた突起１６０ｆに嵌められる貫通孔１８０ａが形成されている。図１０（Ｃ）に示すように、突起１６０ｆが貫通孔１８０ａに嵌められ、かしめられることで、板ばね１８０は接極子１６０の垂下部１６０ｂの第１面に固定される。ここでは、電磁石装置３１又は絶縁カバー２０に対向する垂下部１６０ｂの面を第１面とし、第１面の裏面を第２面とする。板ばね１８０は、上部１８０ｃが固定接点端子２２ａ及び２２ｂから離れる方向（つまり、電磁石装置３１に近づく方向）に折り曲げられている。

【0054】

接続板１８１は、導電性の板であり、下部１８０ｄに水平に固定されている。また、接続板１８１の左右両端には、耐アーク性に優れた材料からなる可動接点３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。

【0055】

板ばね１８０の一端は、上述したように、接極子１６０の垂下部１６０ｂの第１面にかしめ固定されている。板ばね１８０の他端は、可動接点３６ａ，３６ｂを結ぶ方向と垂直な方向に延びるように接続板１８１に固定されており、且つ可動接点３６ａ，３６ｂ間に固定されている。

【0056】

図１０（Ｂ）及び図１０（Ｄ）に示すように、接極子１６０は、２回折曲加工された磁性体であり、鉄芯２４に吸着される平板部１６０ａと、屈曲部１６０ｃを介して平板部１６０ａから下方に延びる板状の垂下部１６０ｂとを備えている。さらに、図１０（Ｂ）に示すように、屈曲部１６０ｃの中央には、ヒンジばね１４の水平部１４ａが突出するように、貫通孔１６０ｄが形成されている。また、平板部１６０ａには、継鉄３４の突起部３４ｃが嵌るような切り欠き部１６０ｅが形成されている。接極子１６０は、上述した接極子１６と同様に、継鉄３４の突起部３４ｃ及び切り欠き部１６０ｅを支点として回転運動をする。コイル３０に電流が流れると、鉄芯２４が平板部１６０ａを吸着する。このとき、ヒンジばね１４の水平部１４ａは垂下部１６０ｂと接触し、垂下部１６０ｂから上方向に押される。コイル３０の電流が切断されると、ヒンジばね１４の水平部１４ａの復元力により垂下部１６０ｂは押し下げられる。これにより、平板部１６０ａは鉄芯２４から引き離される。

【0057】

図１０（Ｃ）に示すように、垂下部１６０ｂには、板ばね１８０を垂下部１６０ｂにかしめ固定するための突起１６０ｆが電磁石装置３１又は絶縁カバー２０に対向する垂下部１６０ｂの第１面に設けられている。また、図１０（Ｂ）に示すように、垂下部１６０ｂは、正面視で略Ｔ字形状の磁性体であり、屈曲部１６０ｃに接続される上部１６０ｇ、上部１６０ｇの下端中央から下方に延出する中央部１６０ｈ、中央部１６０ｈからさらに下方に延出する下部１６０ｊを備えている。下部１６０ｊは、接続板１８１及び板ばね１８０を引き付ける引付部として機能する。中央部１６０ｈと下部１６０ｊとの間の位置１６０ｉで折曲加工されている。下部１６０ｊが略垂直に配置される場合に、垂下部１６０ｂは、上部１６０ｇ及び中央部１６０ｈが固定接点端子２２ａ及び２２ｂから離れる方向（つまり、絶縁カバー２０に近づく方向）に折り曲げられている。また、垂下部１６０ｂは図１０（Ｄ）に示すように、板ばね１８０及び接続板１８１に重なるように延設されている。さらに、図１０（Ｄ）に示すように、垂下部１６０ｂは、板ばね１８０の形状に沿って折曲加工されている、つまり、板ばね１８０に重なるように折曲加工されている。従って、上部１６０ｇ及び中央部１６０ｈが上部１８０ｃと重なり、下部１６０ｊが下部１８０ｄと重なる。

【0058】

可動接点３６ａ及び３６ｂがそれぞれ固定接点３８ａ及び３８ｂと接触した状態で、例えば、図１０（Ｄ）に示すように、可動接点３６ａから可動接点３６ｂに電流が流れると、接続板１８１で右ネジの法則により磁界が発生する。接極子１６０は磁性体であり、下部１６０ｊに向けた磁界が発生しているため、接続板１８１には垂下部１６０ｂの下部１６０ｊに向けて吸引力が発生する。また、電流の向きが図１０（Ｄ）と逆である場合、磁界の向きも図１０（Ｄ）と逆になるが、下部１６０ｊに向けた磁界が発生する。従って、図１０（Ｄ）と同様に、接続板１８１には垂下部１６０ｂの下部１６０ｊに向けて吸引力が発生する。従って、接続板１８１に流れる電流の向きによらず、接続板１８１には垂下部１６０ｂの下部１６０ｊに向けて吸引力が発生する。この吸引力は、電磁反発力が発生した場合に、可動接点３６ａ，３６ｂが固定接点３８ａ，３８ｂから離れることを抑制することができる。

【0059】

また、接極子１６０の垂下部１６０ｂが、板ばね１８０の下部１８０ｄに対向すると共に突起１６０ｆより下に延びる中央部１６０ｈ及び下部１６０ｊを備えているので、可動接点及び固定接点間に吸引力を発生させるための新たな部品を設けなくても、下部１６０ｊが接続板１８１及び板ばね１８０の下部１８０ｄを吸引することができる。過電流の通電時に電磁反発力が発生しても、接極子１６０の垂下部１６０ｂの下部１６０ｊは、可動接点３６ａ及び３６ｂが固定接点３８ａ及び３８ｂから離れることを抑制できる。

【0060】

図１１（Ａ）は、接極子１６の変形例を示す図であり、図１１（Ｂ）は接極子１６０の変形例を示す図である。図１２（Ａ）は、図１１（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。図１２（Ｂ）は側壁が形成されていない場合の接極子１６及び可動接点ばね１８の断面図である。図１２（Ｃ）は、図１１（Ｂ）のＡ−Ａ線の断面図である。図１２（Ｄ）は底壁が形成されていない場合の接極子１６０、接続板１８１及び板ばね１８０の断面図である。なお、図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示す電流の向きは一例であり、逆向きでもよい。電流の向きが逆向きになる場合、磁界の向きも逆向きになる。

【0061】

図１１（Ａ）に示すように、垂下部１６ｂの下部１６ｂ２の左右両端の少なくとも一方に、電磁石装置３１側に所定の角度θで立設された側壁１６２を設けてもよい。所定の角度θは、過電流の通電により発生する磁界（磁気回路）の磁気抵抗を小さくするために、垂下部１６ｂの第１面に対して９０度以内であることが好ましい。側壁１６２は、垂下部１６ｂの下部１６ｂ２の左右両端の少なくとも一方を電磁石装置３１側に折り曲げることによって形成されてもよい。側壁１６２は、磁性体で構成されている。

【0062】

図１１（Ａ）のＡ−Ａ線の断面では、図１２（Ａ）に示すように、可動接点ばね１８の第１可動片１８ａの周りに磁界（磁気回路）が形成される。図１２（Ａ）のように側壁１６２が垂下部１６ｂに設けられている場合、図１２（Ｂ）に示すように側壁１６２が垂下部１６ｂに設けられていない場合に比べて、過電流の通電により発生する磁界（磁気回路）の磁気抵抗が小さくなるため、可動接点ばね１８が接極子１６により強い力で吸引される。

【0063】

また、図１１（Ｂ）に示すように、接極子１６０の垂下部１６０ｂの下部１６０ｊの下端に、電磁石装置３１側に所定の角度θで立設された底壁１６３を設けてもよい。所定の角度θは、過電流の通電により発生する磁界（磁気回路）の磁気抵抗を小さくするために、垂下部１６０ｂの第１面に対して９０度以内であることが好ましい。底壁１６３は、垂下部１６０ｂの下部１６０ｊを電磁石装置３１側に折り曲げることによって形成されてもよい。底壁１６３は、磁性体で構成されている。

【0064】

図１１（Ｂ）のＡ−Ａ線の断面では、図１２（Ｃ）に示すように、板ばね１８０の下部１８０ｄの周りに磁界（つまり磁気回路）が形成される。図１２（Ｃ）のように底壁１６３が下部１６０ｊに設けられている場合、図１２（Ｄ）に示すように底壁１６３が下部１６０ｊに設けられていない場合に比べて、過電流の通電により発生する磁界（磁気回路）の磁気抵抗が小さくなるため、板ばね１８０及び板ばね１８０に固定された接続板１８１が接極子１６０により強い力で吸引される。

【0065】

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、リレー１１０は、固定接点３８ａ，３８ｂと接離する可動接点３６ａ，３６ｂを有する平板状の接続板１８１を備えている。また、接極子１６０の垂下部１６０ｂが、電磁石装置３１と対向する第１面上に可動板ばね１８０をかしめ固定するための突起１６０ｆと、突起１６０ｆより下方に延びると共に固定接点３８ａ，３８ｂと可動接点３６ａ，３６ｂとの間に電流が流れる場合に板ばね１８０及び接続板１８１を引き付ける下部１６０ｊとを備えている。従って、本実施の形態のリレー１１０では、一方の固定接点から入力される電流は、左右両端に可動接点３６ａ，３６ｂが配置された接続板１８１、つまり直線状の電流路を介して他方の固定接点に出力されるので、従来のように、固定接点及び可動接点の周りに電流路を這い回す必要がなく、リレーのサイズを小型にできる。また、垂下部１６０ｂの下部１６０ｊが接続板１８１及び板ばね１８０（即ち下部１８０ｄ）を吸引することができるので、従来のように、可動接点及び固定接点間に吸引力を発生させるための新たな部品を設ける必要がなく、製造コストを低減できる。

【0066】

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

【符号の説明】

【0067】

１，１１０ 電磁継電器（リレー）
１０ ケース
１２ 永久磁石
１４ ヒンジばね
１６，１６０ 接極子
１８ 可動接点ばね
２０ 絶縁カバー
２２，２２ａ，２２ｂ 固定接点端子
２４ 鉄芯
２６ スプール
２８ ベース
３０ コイル
３２，３２ａ，３２ｂ コイル端子
３４ 継鉄
１８０ 板ばね

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】