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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022141412
(43)【公開日】2022-09-29
(54)【発明の名称】電磁継電器
(51)【国際特許分類】
   H01H 50/02 20060101AFI20220921BHJP
【FI】
H01H50/02 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021041697
(22)【出願日】2021-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100206760
【弁理士】
【氏名又は名称】黒川 惇
(72)【発明者】
【氏名】塚田 尭
(72)【発明者】
【氏名】西田 剛
(72)【発明者】
【氏名】古川 和樹
(72)【発明者】
【氏名】川口 直樹
(57)【要約】
【課題】電磁継電器において、製造コストの増加を抑えることにある。
【解決手段】電磁継電器は、第1固定端子と、ベースと、磁石とを備える。第1固定端子は、第1固定接点を含む。ベースは、第1固定端子を保持する。ベースは、第1固定接点の近傍に設けられ第1固定端子に向かって開口する磁石挿入孔を含む。磁石は、磁石挿入孔に配置され、第1固定端子によって磁石挿入孔から抜け止めされる。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1固定接点を含む第1固定端子と、
前記第1固定接点の近傍に設けられ前記第1固定端子に向かって開口する磁石挿入孔を含み、前記第1固定端子を保持するベースと、
前記磁石挿入孔に配置され、前記第1固定端子によって前記磁石挿入孔から抜け止めされる磁石と、
を備えた、
電磁継電器。
【請求項2】
前記第1固定端子は、前記磁石挿入孔の全体を塞ぐ、
請求項1に記載の電磁継電器。
【請求項3】
前記磁石は、前記第1固定端子から離れて配置されている、
請求項1又は2に記載の電磁継電器。
【請求項4】
前記第1固定端子は、前記第1固定接点を支持する接点支持部と、前記接点支持部から屈曲して前記ベースから外部に突出する第1延伸部と、を含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁継電器。
【請求項5】
前記第1固定端子は、前記接点支持部に接続され前記第1延伸部と対向する第2延伸部をさらに含み、
前記磁石挿入孔は、前記第1延伸部と前記第2延伸部の間に配置されている、
請求項4に記載の電磁継電器。
【請求項6】
前記第1固定端子は、前記第1固定接点を支持する接点支持部を含み、
前記磁石挿入孔は、前記接点支持部に向かって開口する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の電磁継電器。
【請求項7】
前記第1固定接点は、前記第1固定端子にかしめ固定されるかしめ部を含み、
前記かしめ部は、前記磁石挿入孔に配置されている、
請求項1から6のいずれか1項に記載の電磁継電器。
【請求項8】
第2固定接点を含み、前記第1固定端子から離れて配置された第2固定端子と、
前記第1固定接点に対向する第1可動接点と、前記第2固定接点に対向する第2可動接点とを含む可動接触片と、
をさらに備えた
請求項1から7のいずれか1項に記載の電磁継電器。
【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】
特許文献1に開示された電磁継電器は、接点に生じるアークを遮断するための磁石を備えている。アークは、磁石の磁力によるローレンツ力によって接点ケース内の消弧空間で伸長される。磁石は、遮断時にアークが磁石を通じて継続することを避けるために、さらにはアークから保護するために、絶縁材で形成された接点ケースの外側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012-104360号公報
【特許文献2】中国実用新案第202013854号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の電磁継電器において、接点付近の磁束密度を上げるには、磁力が強い磁石を用いる必要があり、電磁継電器の製造コストが増加するおそれがある。また、接点の近くに磁石を配置する場合において、磁石をアークから保護するための部材を別に設けた場合や、磁石を保持するための部材を別に設けた場合も電磁継電器の製造コストが増加するおそれがある。例えば、特許文献2に開示された電磁継電器では、ベースの外側で磁石を保持するためにシール材が塗布されており、製造コストが増加する。
【0005】
本発明の課題は、電磁継電器において、製造コストの増加を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る電磁継電器は、第1固定端子と、ベースと、磁石とを備える。第1固定端子は、第1固定接点を含む。ベースは、第1固定端子を保持する。ベースは、第1固定接点の近傍に設けられ第1固定端子に向かって開口する磁石挿入孔を含む。磁石は、磁石挿入孔に配置され、第1固定端子によって磁石挿入孔から抜け止めされる。
【0007】
この電磁継電器では、磁石は、第1固定端子によって磁石挿入孔から抜け止めされる。すなわち、第1固定端子は、磁石挿入孔の少なくとも一部を覆うように配置されることになるので、第1固定端子によって磁石がアークの影響を受けることを抑えることができる。これにより、磁石をアークから保護するための部材や磁石を保持するための部材を別に設ける場合と比べて、電磁継電器の製造コストの増加を抑えることができる。また、第1固定接点の近傍に磁石を配置できるので、第1固定接点付近において、磁束密度を効率よく上げることができる。その結果、磁力の低い磁石を選定することも可能になるので、さらに電磁継電器の製造コストの増加を抑えることができる。
【0008】
第1固定端子は、磁石挿入孔の全体を塞いでもよい。この場合は、磁石がアークの影響を受けることをさらに抑えることができる。
【0009】
磁石は、第1固定端子から離れて配置されてもよい。この場合は、第1固定端子が磁石に干渉することを抑えることができので、例えば、第1固定接点の高さがばらつくことを避けることができる。
【0010】
第1固定端子は、第1固定接点を支持する接点支持部と、接点支持部から屈曲してベースから外部に突出する第1延伸部と、を含んでもよい。この場合は、例えば、アークが接点支持部から第1延伸部に向かう方向に伸長される場合において、第1延伸部がアークを伸長させるアークホーンの機能を兼ねることができる。
【0011】
第1固定端子は、接点支持部に接続され第1延伸部と対向する第2延伸部をさらに含んでもよい。磁石挿入孔は、第1延伸部と第2延伸部の間に配置されてもよい。この場合は、例えば、極性によってアークの伸長方向が変化する電磁継電器において、第1延伸部及び第2延伸部がアークを伸長させるアークホーンの機能を兼ねることができる。また、第1延伸部、第2延伸部又は接点支持部のいずれかによって磁石を磁石挿入孔から抜け止めできる。
【0012】
第1固定端子は、第1固定接点を支持する接点支持部を含んでもよい。磁石挿入孔は、接点支持部に向かって開口してもよい。この場合は、第1固定接点付近において、磁束密度を効率よく上げることができる。
【0013】
第1固定接点は、第1固定端子にかしめ固定されるかしめ部を含んでもよい。かしめ部は、磁石挿入孔に配置されてもよい。この場合は、磁石挿入孔によってかしめ部がベースと干渉することを避けることができる。すなわち、磁石挿入孔をかしめ部を逃がす空間として用いることができる。
【0014】
電磁継電器は、第1固定端子から離れて配置された第2固定端子と、可動接触片とをさらに備えてもよい。第2固定端子は、第2固定接点を含んでもよい。可動接触片は、第1固定接点に対向する第1可動接点と、第2固定接点に対向する第2可動接点とを含んでもよい。この場合は、第1固定端子と第2固定端子とを備えた電磁継電器において、電磁継電器の製造コストの増加を抑えることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、電磁継電器において、製造コストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】電磁継電器の斜視図である。
図2】電磁継電器の側面図である。
図3】接点装置を前後方向と直交する平面で切断した断面図である。
図4】第1固定接点周辺を左右方向と直交する平面で切断した断面図である。
図5】変形例に係る第1固定端子の断面図である。
図6】変形例に係る第1固定端子の断面図である。
図7】変形例に係る第1固定端子の断面図である。
図8】変形例に係る第1固定端子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の一態様に係る電磁継電器の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面において、X1方向を左方向、X2方向を右方向、Y1方向を前方向、Y2方向を後方向、Z2方向を上方向、Z1方向を下方向として説明する。なお、これらの方向は、説明の便宜上、定義されるものであって、電磁継電器の配置方向を限定するものではない。
【0018】
図1及び図2に示すように、電磁継電器1は、ベース2と、接点装置3と、駆動装置4とを備えている。ベース2は、樹脂などの絶縁材で形成されている。ベース2は、接点装置3及び駆動装置4を支持している。接点装置3及び駆動装置4は、ベース2に取り付けられる図示しないケースによって覆われる。
【0019】
図3は、接点装置3を前後方向と直交する平面で切断した断面図である。ベース2は、底部21と、端子支持部22a,22bと、磁石挿入孔23a,23bとを含む。底部21は、上下方向から見て矩形状である。
【0020】
端子支持部22a,22bは、底部21から上方に突出して形成されている。端子支持部22aは、端子支持部22bと左右方向に離れて配置されている。端子支持部22a,22bの上面は、上下方向に直交する平坦面を含む。
【0021】
磁石挿入孔23aは、端子支持部22aに設けられている。磁石挿入孔23aは、上方に向かって開口する。磁石挿入孔23aは、端子支持部22aの上面において、下方向に凹むように形成されている。磁石挿入孔23aは、左右方向、前後方向及び下方向が端子支持部22aで覆われている。磁石挿入孔23bは、端子支持部22bに設けられている。磁石挿入孔23bは、上方に向かって開口する。磁石挿入孔23bは、端子支持部22bの上面において、下方向に凹むように形成されている。
【0022】
接点装置3は、第1固定端子6と、第2固定端子7と、可動接触片8と、可動部材9と、接点バネ10とを含む。第1固定端子6、第2固定端子7及び可動接触片8は、板状の端子であり、銅などの導電性を有する材料で形成されている。
【0023】
第1固定端子6及び第2固定端子7は、断面がU字状であり、左右方向から見て、U字状に屈曲した形状を有している。第1固定端子6及び第2固定端子7は、ベース2に保持されている。第1固定端子6及び第2固定端子7は、例えば、ベース2に圧入固定されている。
【0024】
第1固定端子6は、第1固定接点6aと、接点支持部6bと、第1延伸部6cと、第2延伸部6dと、1対の外部接続部6eと、を含む。第1固定接点6aは、接点支持部6bに配置されている。第1固定接点6aは、第1固定端子6にかしめ固定されるかしめ部6fを含む。かしめ部6fは、接点支持部6bから下方に突出する。かしめ部6fは、磁石挿入孔23aに配置される。
【0025】
接点支持部6bは、端子支持部22aの上面に支持されている。接点支持部6bは、上下方向と直交する方向に延びている。接点支持部6bは、第1固定接点6aを支持する。接点支持部6bは、第1固定接点6aがかしめ固定されている。なお、第1固定接点6aは、第1固定端子6と一体であってもよく、かしめ部6fが省略されてもよい。
【0026】
第1延伸部6c及び第2延伸部6dは、ベース2の底部21に圧入固定されている。第1延伸部6cは、接点支持部6bに接続され、ベース2から外部に突出する。第1延伸部6cは、接点支持部6bの前端から下方に屈曲し、ベース2の底部21から下方に突出する。第1延伸部6cは、端子支持部22aの前面に接触している。第2延伸部6dは、第1延伸部6cと前後方向に対向する。第2延伸部6dは、接点支持部6bに接続され、ベース2から外部に突出する。第2延伸部6dは、接点支持部6bの後端から下方に屈曲し、ベース2の底部21から下方に突出する。第2延伸部6dは、端子支持部22aの後面に接触している。1対の外部接続部6eは、第1延伸部6cの下端及び第2延伸部6dの下端に配置されており、図示しない外部機器と電気的に接続される。
【0027】
第2固定端子7は、第1固定端子6と左右方向に離れて配置されている。第2固定端子7は、第1固定端子6と同様の形状である。第2固定端子7は、第2固定接点7aと、接点支持部7bと、第1延伸部7cと、第2延伸部7dと、1対の外部接続部7eと、を含む。第2固定接点7aは、かしめ部7fを含む。第2固定端子7の各構成は、第1固定端子6の各構成と同様であるため説明を省略する。
【0028】
可動接触片8は、左右方向に延びている。可動接触片8の長手方向は、左右方向と一致する。可動接触片8は、第1固定端子6及び第2固定端子7の上方に配置されている。可動接触片8は、第1可動接点8aと、第2可動接点8bとを含む。第1可動接点8aは、第1固定接点6aと上下方向に対向し、第1固定接点6aに接触可能である。第2可動接点8bは、第2固定接点7aと上下方向に対向し、第2固定接点7aに接触可能である。なお、本実施形態では、第1可動接点8a及び第2可動接点8bは、可動接触片8にかしめ固定されているが、第1可動接点8a及び第2可動接点8bは、可動接触片8と一体であってもよい。
【0029】
可動接触片8は、第1可動接点8aが第1固定接点6aに近づく接触方向と、第1可動接点8aが第1固定接点6aから開離する開離方向とに移動可能である。本実施形態では、可動接触片8は、上下方向に移動可能である。可動接触片8は、可動部材9に連結されている。可動接触片8は、可動部材9に対して上下方向に相対移動可能である。
【0030】
可動部材9は、上下方向に延びている。可動部材9は、左右方向における可動接触片8の中央に配置されている。可動部材9は、樹脂などの絶縁材で形成されている。可動部材9は、上端が駆動装置4に連結されている。可動部材9は、上下方向に移動可能である。
【0031】
接点バネ10は、コイルバネであり、可動接触片8を接触方向(ここでは、下方向)に付勢する。接点バネ10は、可動部材9の内部に収容されている。
【0032】
駆動装置4は、接点装置3の後方に配置されている。駆動装置4は、可動部材9を介して可動接触片8を上下方向に移動させる。駆動装置4は、コイル4aと、スプール4bと、固定鉄心4cと、ヨーク4dと、可動鉄片4eと、ヒンジバネ4f、復帰バネ4gとを含む。
【0033】
コイル4aは、スプール4bの外周に巻回されている。スプール4bは、上下方向に延びている。固定鉄心4cは、スプール4bの内周部に配置されている。ヨーク4dは、コイル4aの後方を覆うように配置されている。ヨーク4dは、左右方向から見て略L字状である。ヨーク4dは、固定鉄心4cの下端に接続されている。
【0034】
可動鉄片4eは、ヒンジバネ4fを介してヨーク4dに回動可能に支持されている。可動鉄片4eは、ヨーク4dの上端を支点として回動する。可動鉄片4eは、前端が可動部材9の上部に配置されている。可動鉄片4eは、固定鉄心4cの上方に配置されている。ヒンジバネ4fは、可動鉄片4eを固定鉄心4cから離れる方向に付勢する。復帰バネ4gは、ベース2の底部21と可動部材9との間に配置されている。復帰バネ4gは、可動部材9を開離方向(ここでは、上方向)に付勢する。
【0035】
次に電磁継電器1の動作について説明する。コイル4aに電圧が印加されていない状態では、ヒンジバネ4f及び復帰バネ4gの弾性力によって可動部材9が開離方向に押圧されている。このため、第1可動接点8aは、第1固定接点6aから開離しており、第2可動接点8bは、第2固定接点7aから開離している。
【0036】
コイル4aに電圧が印加されて駆動装置4が励磁されると、可動鉄片4eが固定鉄心4cに吸引されて回動し、可動鉄片4eによって可動部材9が接触方向に押圧される。これにより、可動部材9がヒンジバネ4f及び復帰バネ4gの弾性力に抗して接触方向に移動する。可動部材9の接触方向の移動に伴い、接点バネ10が接触方向に移動する。これにより、可動接触片8が接触方向に移動して、第1可動接点8aは、第1固定接点6aに接触し、第2可動接点8bは、第2固定接点7aに接触する。コイル4aの電圧の印加が停止されると、可動部材9は、ヒンジバネ4f及び復帰バネ4gの弾性力によって開離方向に移動する。
【0037】
図4は、第1固定接点6a周辺を左右方向と直交する平面で切断した断面図である。図3及び図4に示すように、電磁継電器1は、磁石30a,30bをさらに備えている。磁石30a,30bは、永久磁石である。磁石30a,30b、例えばフェライト磁石である。
【0038】
磁石30aは、磁石挿入孔23aに配置されている。磁石30aは、第1固定端子6によって磁石挿入孔23aから抜け止めされている。ここで、磁石挿入孔23aは、第1固定接点6aの近傍に設けられており、第1固定端子6に向かって開口する。磁石挿入孔23aは、第1延伸部6cと第2延伸部6dの間に配置されている。本実施形態では、磁石挿入孔23aは、接点支持部6bの下部に設けられており、接点支持部6bに向かって開口する。第1固定端子6は、磁石挿入孔23aの全体を塞ぐ。磁石挿入孔23aは、第1固定端子6の接点支持部6bによってシールされている。なお、磁石30aは、磁石挿入孔23aに例えば軽圧入されていてもよい。その場合は、電磁継電器1の取り付け方向によって磁石30aの位置が変動して遮断性能に影響が出ることを防止できる。
【0039】
磁石30aは、第1固定接点6aの下方に配置されており、上下方向から見て第1固定接点6aと重なる。磁石30aは、第1固定端子6から離れて配置されており、第1固定端子6と接触していない。磁石30aは、かしめ部6fから上下方向に離れて配置されている。
【0040】
磁石30aは、第1固定接点6aと第1可動接点8aとの接点間において、磁石30aの磁束が上下方向と交差する方向に流れるように配置される。例えば、磁石30aは、N極とS極とが左右方向を向くように配置される。なお、磁石30aは、N極とS極とが左右方向を向くように配置されてもよい。
【0041】
磁石30bは、磁石30aと配置が異なることを除いて磁石30aと同様の構成である。磁石30bは、磁石挿入孔23bに配置されている。磁石30bは、第2固定端子7によって磁石挿入孔23bから抜け止めされている。磁石挿入孔23bは、第2固定接点7aの近傍に設けられており、第2固定端子7に向かって開口する。磁石挿入孔23bは、第1延伸部7cと第2延伸部7dの間に配置されている。本実施形態では、磁石挿入孔23bは、接点支持部7bの下部に設けられており、接点支持部7bに向かって開口する。第2固定端子7は、磁石挿入孔23bの全体を塞ぐ。磁石挿入孔23bは、第2固定端子7の接点支持部7bによってシールされている。
【0042】
この電磁継電器1では、磁石30aは、第1固定端子6によって磁石挿入孔23aから抜け止めされる。すなわち、第1固定端子6は、磁石挿入孔23aの少なくとも一部を覆うように配置されることになるので、第1固定端子6によって磁石30aが第1固定接点6aと第1可動接点8aとの間で生じるアークの影響を受けることを抑えることができる。これにより、磁石30aをアークから保護するための部材や磁石30aを保持するための部材を別に設ける場合と比べて、電磁継電器1の製造コストの増加を抑えることができる。また、第1固定接点6aの近傍に磁石30aを配置できるので、第1固定接点6a付近において、磁束密度を効率よく上げることができる。その結果、磁石30aにおいて、ネオジム磁石よりも安価なフェライト磁石を選定することも可能になるので、さらに電磁継電器1の製造コストの増加を抑えることができる。なお、磁石30bについては、第2固定接点7a付近において磁束密度を効率よく上げることができ、磁石30aと同様の効果を得ることができる。
【0043】
本実施形態では、第1固定端子6によって磁石挿入孔23aの全体が塞がれているので、磁石30aがアークの影響を受けることをさらに抑えることができる。
【0044】
また、第1固定接点6aの下方に磁石30aが配置されるので、第1固定接点6aの下方に強い磁束が発生することになり、アークが下方に引き延ばされ易くなる。このため、第1延伸部6c及び第2延伸部6dは、アークを伸長させるアークホーンの機能を兼ねることができる。また、かしめ部6fを磁石挿入孔23aに配置することで、磁石挿入孔23aをかしめ部6fを逃がす空間として用いることができる。
【0045】
以上、本発明の一態様に係る電磁継電器の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、接点装置3或いは駆動装置4の構成が変更されてもよい。
【0046】
前記実施形態では、第1固定端子6は、断面がU字状であったが、図5に模式的に示すように、第1固定端子6は、断面がL字状であってもよい。例えば、第1延伸部6c又は第2延伸部6dのいずれかが省略されてもよい。図5では、第1固定端子6において、第2延伸部6dを省略した構成を示している。また、前記実施形態では、第1延伸部6c及び第2延伸部6dがベース2の底部21から下方に突出していたが、第1延伸部6c又は第2延伸部6dの一方のみがベース2の底部21から下方に突出していてもよい。
【0047】
前記実施形態では、磁石挿入孔23aが接点支持部6bに向かって開口していたが、磁石挿入孔23aは、第1延伸部6c又は第2延伸部6dに向かって開口していてもよい。すなわち、磁石30aは、第1延伸部6c又は第2延伸部6dによって磁石挿入孔23aから抜け止めされてもよい。また、アークが磁石挿入孔23aに向かって伸長されない構成であれば、第1固定端子6は、磁石挿入孔23aの全体を塞ぐ必要はない。
【0048】
前記実施形態では、第1固定接点6aと第1可動接点8aとが上下方向に対向して配置されていたが、図6から図8に模式的に示すように、第1固定接点6aと第1可動接点8aとが前後方向に対向する電磁継電器に本発明を適用してもよい。図6に示す例では、接点支持部6bが断面視で上下方向に延びており、断面視で左右方向に延びる延伸部6gによって磁石30aが磁石挿入孔23aから抜け止めされている。延伸部6gは、アークホーンの機能を兼ねていてもよい。
【0049】
図7に示す第1固定端子106は、板状の端子の両端を互いに異なる方向に屈曲させた形状を有している。第1固定端子106は、磁石30aを磁石挿入孔23aから抜け止めする抜け止め部106aと、抜け止め部106aの後端から上方に延びる接点支持部106bと、抜け止め部106aの前端から下方に延びる延伸部106cとを含む。なお、図8に示すように、延伸部106cは、抜け止め部106aの左右方向の一端から下方に延びていてもよい。
【符号の説明】
【0050】
1 電磁継電器
2 ベース
6 第1固定端子
6a 第1固定接点
6b 接点支持部
6c 第1延伸部
6d 第2延伸部
6f かしめ部
7 第2固定端子
7a 第2固定接点
8 可動接触片
8a 第1固定接点
8b 第2固定接点
23a 磁石挿入孔
30a 磁石
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8