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(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】
(24)【登録日】2022-09-05
(45)【発行日】2022-09-13
(54)【発明の名称】リレー
(51)【国際特許分類】
   H01H 50/38 20060101AFI20220906BHJP
   H01H 50/54 20060101ALI20220906BHJP
   H01H 50/00 20060101ALI20220906BHJP
【FI】
H01H50/38 A
H01H50/54 B
H01H50/00 K
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2018151594
(22)【出願日】2018-08-10
(65)【公開番号】P2020027729
(43)【公開日】2020-02-20
【審査請求日】2021-03-03
(73)【特許権者】
【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
(72)【発明者】
【氏名】大塚 航平
(72)【発明者】
【氏名】箕輪 亮太
(72)【発明者】
【氏名】岩坂 博之
(72)【発明者】
【氏名】林田 靖雄
(72)【発明者】
【氏名】森 真吾
(72)【発明者】
【氏名】川口 直樹
【審査官】内田 勝久
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-134308(JP,A)
【文献】特開2016-024864(JP,A)
【文献】特開2016-072021(JP,A)
【文献】特開2012-160427(JP,A)
【文献】特開2015-159131(JP,A)
【文献】実開昭53-130458(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01H 45/00 - 45/14
H01H 50/00 - 50/92
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1固定接点と、
第2固定接点と、
長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含み、前記第1可動接点及び前記第2可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられた可動接触片と、
前記可動接触片を保持する接触片保持部と、
前記可動接触片の長手方向において前記可動接触片の側方に配置されたアーク消弧用の磁石と、
前記接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる屑吸着部と、
を備え、
前記第1固定接点と前記第1可動接点との間の第1接点位置は、前記可動接触片の長手方向において前記磁石と前記接触片保持部との間に位置しており、
前記第1接点位置が前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の領域に重ならないように、前記屑吸着部が配置されており、
前記屑吸着部が前記接触片保持部において作用させる磁力は、前記磁石が前記接触片保持部において作用させる磁力より大き
前記屑吸着部は、前記可動接触片の移動方向において前記接触片保持部から離れて配置される、
リレー。
【請求項2】
前記可動接触片の移動方向における前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の距離は、前記可動接触片の長手方向における前記磁石と前記接触片保持部との間の距離より小さい、
請求項に記載のリレー。
【請求項3】
第1固定接点と、
第2固定接点と、
長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含み、前記第1可動接点及び前記第2可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられた可動接触片と、
前記可動接触片を保持する接触片保持部と、
前記可動接触片の長手方向において前記可動接触片の側方に配置されたアーク消弧用の磁石と、
前記接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる屑吸着部と、
を備え、
前記第1固定接点と前記第1可動接点との間の第1接点位置は、前記可動接触片の長手方向において前記磁石と前記接触片保持部との間に位置しており、
前記第1接点位置が前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の領域に重ならないように、前記屑吸着部が配置されており、
前記屑吸着部が前記接触片保持部において作用させる磁力は、前記磁石が前記接触片保持部において作用させる磁力より大きく、
前記屑吸着部の少なくとも一部は、前記可動接触片の長手方向において、前記第1接点位置と前記接触片保持部との間に位置する、
レー。
【請求項4】
第1固定接点と、
第2固定接点と、
長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含み、前記第1可動接点及び前記第2可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられた可動接触片と、
前記可動接触片を保持する接触片保持部と、
前記可動接触片の長手方向において前記可動接触片の側方に配置されたアーク消弧用の磁石と、
前記接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる屑吸着部と、
を備え、
前記第1固定接点と前記第1可動接点との間の第1接点位置は、前記可動接触片の長手方向において前記磁石と前記接触片保持部との間に位置しており、
前記第1接点位置が前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の領域に重ならないように、前記屑吸着部が配置されており、
前記屑吸着部が前記接触片保持部において作用させる磁力は、前記磁石が前記接触片保持部において作用させる磁力より大きく、
前記屑吸着部は、アーク消弧用の前記磁石に接続されたヨークを含む、
レー。
【請求項5】
第1固定接点と、
第2固定接点と、
長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含み、前記第1可動接点及び前記第2可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられた可動接触片と、
前記可動接触片を保持する接触片保持部と、
前記可動接触片の長手方向において前記可動接触片の側方に配置されたアーク消弧用の磁石と、
前記接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる屑吸着部と、
を備え、
前記第1固定接点と前記第1可動接点との間の第1接点位置は、前記可動接触片の長手方向において前記磁石と前記接触片保持部との間に位置しており、
前記第1接点位置が前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の領域に重ならないように、前記屑吸着部が配置されており、
前記屑吸着部が前記接触片保持部において作用させる磁力は、前記磁石が前記接触片保持部において作用させる磁力より大きく、
前記屑吸着部は、永久磁石と、前記永久磁石に接続されたヨークとを含む、
レー。
【請求項6】
第1固定接点と、
第2固定接点と、
長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含み、前記第1可動接点及び前記第2可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられた可動接触片と、
前記可動接触片を保持する接触片保持部と、
前記可動接触片の長手方向において前記可動接触片の側方に配置されたアーク消弧用の磁石と、
前記接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる屑吸着部と、
を備え、
前記第1固定接点と前記第1可動接点との間の第1接点位置は、前記可動接触片の長手方向において前記磁石と前記接触片保持部との間に位置しており、
前記第1接点位置が前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の領域に重ならないように、前記屑吸着部が配置されており、
前記屑吸着部が前記接触片保持部において作用させる磁力は、前記磁石が前記接触片保持部において作用させる磁力より大きく、
前記可動接触片の長手方向において、前記第1接点位置と前記接触片保持部との間に配置された磁気シールドをさらに備える、
レー。
【請求項7】
第1固定接点と、
第2固定接点と、
長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含み、前記第1可動接点及び前記第2可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられた可動接触片と、
前記可動接触片を保持する接触片保持部と、
前記可動接触片の長手方向において前記可動接触片の側方に配置されたアーク消弧用の磁石と、
前記接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる屑吸着部と、
を備え、
前記第1固定接点と前記第1可動接点との間の第1接点位置は、前記可動接触片の長手方向において前記磁石と前記接触片保持部との間に位置しており、
前記第1接点位置が前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の領域に重ならないように、前記屑吸着部が配置されており、
前記屑吸着部が前記接触片保持部において作用させる磁力は、前記磁石が前記接触片保持部において作用させる磁力より大きく、
前記屑吸着部の表面は、凹凸のある形状を有する、
レー。
【請求項8】
前記接触片保持部における前記屑吸着部の磁束密度は、前記接触片保持部における前記磁石の磁束密度よりも大きい、
請求項1から7のいずれかに記載のリレー。
【請求項9】
前記屑吸着部は、前記接触片保持部に対して前記可動接触片の長手方向と交差する方向に配置される、
請求項1から8のいずれかに記載のリレー。
【請求項10】
前記屑吸着部は、前記可動接触片の長手方向と交差する前記可動接触片の幅方向において前記接触片保持部から離れて配置される、
請求項4から9のいずれかに記載のリレー。
【請求項11】
前記可動接触片の幅方向における前記屑吸着部と前記接触片保持部との間の距離は、前記可動接触片の長手方向における前記磁石と前記接触片保持部との間の距離より小さい、
請求項10に記載のリレー。
【請求項12】
前記屑吸着部は、永久磁石である、
請求項1から3のいずれか又は請求項6から11のいずれかに記載のリレー。
【請求項13】
前記屑吸着部を覆うカバー部材をさらに備える、
請求項1から12のいずれかに記載のリレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はリレーに関する。
【背景技術】
【0002】
リレーには、接点に発生するアークを消弧するための磁石を備えるものがある。例えば,特許文献1では、可動接触片の長手方向において互いに対向するように2つの磁石が配置され、可動接触片は、それら2つの磁石の間に配置されている。接点間においてアークが発生すると、アークには、磁石の磁力によってローレンツ力が作用する。それにより、アークが引き伸ばされることで迅速に消弧される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2016-12504号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、リレーは、可動接触片を保持するための接触片保持部を備えている。接触片保持部は、例えば可動接触片に取り付けられるホルダ、駆動軸、バネなどの部品を含む。接点を開閉するために可動接触片が動作すると、可動接触片と接触片保持部との摩擦、或いは接触片保持部の構成部品同士の摩擦によって、磨耗屑が発生する。
【0005】
上記のように磁石を備えるリレーでは、磁石の磁力によって磨耗屑が磁石に引き寄せられる。そのため、磁石と接触片保持部との間に、可動接点及び固定接点が配置されていると、磨耗屑が可動接点と固定接点との間に挟みこまれる場合がある。この場合、接点間の接触抵抗が大きくなり、通電性能が低下する可能性がある。
【0006】
本発明の目的は、磁石によってアークを迅速に消弧することができるとともに、磨耗屑による通電性能の低下を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一態様に係るリレーは、第1固定接点と、第2固定接点と、可動接触片と、接触片保持部と、アーク消弧用の磁石と、屑吸着部とを含む。可動接触片は、可動接触片の長手方向に互いに離れて配置された第1可動接点と第2可動接点とを含む。可動接触片は、第1可動接点及び第2可動接点が第1固定接点及び第2固定接点に対して接触する方向及び開離する方向に移動可能に設けられる。接触片保持部は、可動接触片を保持する。磁石は、可動接触片の長手方向において可動接触片の側方に配置される。屑吸着部は、接触片保持部で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる。
【0008】
第1固定接点と第1可動接点との間の第1接点位置は、可動接触片の長手方向において磁石と接触片保持部との間に位置している。第1接点位置が屑吸着部と接触片保持部との間の領域に重ならないように、屑吸着部は配置される。屑吸着部が接触片保持部において作用させる磁力は、磁石が接触片保持部において作用させる磁力より大きい。
【0009】
本態様に係るリレーでは、磁石によってアークを迅速に消弧することができる。また、磨耗により接触片保持部において磨耗屑が発生しても、屑吸着部によって磨耗屑を吸着することができる。そのため、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることが抑えられる。それにより、磨耗屑による通電性能の低下を抑えることができる。
【0010】
接触片保持部における屑吸着部の磁束密度は、接触片保持部における磁石の磁束密度よりも大きくてもよい。この場合、接触片保持部において発生した磨耗屑は、磁石よりも屑吸着部によって強力に引き寄せられる。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0011】
屑吸着部は、接触片保持部に対して可動接触片の長手方向と交差する方向に配置されてもよい。この場合、磨耗屑は、屑吸着部に吸着されることで、第1接点位置に向かう方向と異なる方向に移動する。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0012】
屑吸着部は、可動接触片の長手方向と交差する可動接触片の幅方向において接触片保持部から離れて配置されてもよい。この場合、磨耗屑は、屑吸着部に吸着されることで、第1接点位置に向かう方向と異なる方向に移動する。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0013】
可動接触片の幅方向における屑吸着部と接触片保持部との間の距離は、可動接触片の長手方向における磁石と接触片保持部との間の距離より小さくてもよい。この場合、屑吸着部は、可動接触片の幅方向において、磁石よりも接触片保持部の近くに配置される。そのため、接触片保持部において発生した磨耗屑は、磁石よりも屑吸着部によって強力に引き寄せられる。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0014】
屑吸着部は、可動接触片の移動方向において接触片保持部から離れて配置されてもよい。この場合、磨耗屑は、屑吸着部に吸着されることで、第1接点位置に向かう方向と異なる方向に移動する。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0015】
可動接触片の移動方向における屑吸着部と接触片保持部との間の距離は、可動接触片の長手方向における磁石と接触片保持部との間の距離より小さくてもよい。この場合、屑吸着部は、可動接触片の移動方向において、磁石よりも接触片保持部の近くに配置される。そのため、接触片保持部において発生した磨耗屑は、磁石よりも屑吸着部によって強力に引き寄せられる。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0016】
屑吸着部の少なくとも一部は、可動接触片の長手方向において、第1接点位置と接触片保持部との間に位置してもよい。この場合、接触片保持部において発生した磨耗屑は、屑吸着部によって吸着されることで、第1接点位置に到達することが妨げられる。それにより、磨耗屑が第1可動接点と第1固定接点との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0017】
屑吸着部は、永久磁石であってもよい。この場合、永久磁石から発生する磁力によって磨耗屑を吸着することができる。
【0018】
屑吸着部は、アーク消弧用の磁石に接続されたヨークを含んでもよい。この場合、アーク消弧用の磁石から生じる磁束をヨークによって誘導することで、磨耗屑を吸着することができる。
【0019】
屑吸着部は、永久磁石と、永久磁石に接続されたヨークとを含んでもよい。この場合、永久磁石から生じる磁束をヨークによって誘導することで、磨耗屑を吸着することができる。
【0020】
リレーは、屑吸着部を覆うカバー部材をさらに含んでもよい。この場合、接点において発生したアークから屑吸着部を保護することができる。
【0021】
リレーは、磁気シールドをさらに含んでもよい。磁気シールドは、可動接触片の長手方向において、第1接点位置と接触片保持部との間に配置されてもよい。この場合、アーク消弧用の磁石による磨耗屑への磁力を弱めることで、屑吸着部による磨耗屑への吸引力を相対的に強めることができる。
【0022】
屑吸着部の表面は、凹凸のある形状を有してもよい。この場合、屑吸着部において、より多くの磨耗屑を集めることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、磁石によってアークを迅速に消弧することができるとともに、磨耗屑による通電性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1】第1実施形態に係るリレーを示す側面断面図である。
図2】可動接触片の動作を示す図である。
図3】第1実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。
図4】第1実施形態に係る磁石及び屑吸着部による磁束の強さを示す図である。
図5】第2実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。
図6】第3実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。
図7】第4実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す側面断面図である。
図8】第5実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。
図9】第6実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。
図10】第7実施形態に係るリレーの接点ケース内の構成を示す平面図である。
図11】他の実施形態に係る屑吸着部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照して実施形態に係るリレー1について説明する。図1は第1実施形態に係るリレー1aを示す側面断面図である。図1に示すように、リレー1aは、ケース2と、接点装置3と、駆動装置4とを備える。なお、以下の説明において、上下左右の各方向は、図1における上下左右の各方向を意味するものとする。また、前後方向は、図1の紙面に垂直な方向を意味するものとする。ただし、これらの方向の定義は、リレー1aの配置方向を限定するものではない。
【0026】
ケース2は、接点装置3と駆動装置4とを収容している。ケース2は、絶縁性を有する樹脂で形成されている。ケース2は、ケース本体2aと蓋部2bとを含む。接点装置3と駆動装置4とは、ケース本体2a内に配置されている。蓋部2bは、ケース本体2aと別体である。蓋部2bは、ケース本体2aに取り付けられている。ケース本体2aは、接点ケース18とアウターケース19とを含む。接点ケース18は、ケース2の内部を第1収納部S1と第2収納部S2とに区画している。第1収納部S1内には、接点装置3が配置される。第2収納部S2内には、駆動装置4が配置される。アウターケース19は、接点ケース18を内部に収容している。
【0027】
接点装置3は、第1固定端子5と、第2固定端子6と、可動接触片7と、接触片保持部8とを含む。第1固定端子5と、第2固定端子6と、可動接触片7とは、例えば銅などの導電性を有する材料で形成されている。第1固定端子5は、第1固定接点11を含む。第2固定端子6は、第2固定接点12を含む。第1固定接点11と第2固定接点12とは、左右方向に離れて配置されている。
【0028】
可動接触片7は、左右方向に延びている。本実施形態において、可動接触片7の長手方向は、左右方向に一致する。可動接触片7は、第1可動接点13と第2可動接点14とを含む。第1可動接点13と第2可動接点14とは、左右方向に離れて配置されている。第1可動接点13は、第1固定接点11に対向して配置されている。第2可動接点14は、第2固定接点12に対向して配置されている。
【0029】
可動接触片7は、第1端部7aと第2端部7bとを含む。第1端部7aは、左右方向における可動接触片7の一方の端部である。第2端部7bは、左右方向における可動接触片7の他方の端部である。本実施形態では、第1端部7aは、可動接触片7の左方の端部である。第2端部7bは、可動接触片7の右方の端部である。第1可動接点13は、左右方向における可動接触片7の中央と第1端部7aとの間に配置される。第2可動接点14は、左右方向における可動接触片7の中央と第2端部7bとの間に配置される。
【0030】
可動接触片7は、上下方向に移動可能に配置されている。詳細には、可動接触片7は、接触方向Z1と開離方向Z2とに移動可能に配置されている。接触方向Z1は、第1可動接点13及び第2可動接点14が第1固定接点11及び第2固定接点12に対して接触する方向(図1における下方)である。開離方向Z2は、第1可動接点13及び第2可動接点14が第1固定接点11及び第2固定接点12から開離する方向(図1における上方)である。
【0031】
接触片保持部8は、可動接触片7を保持している。接触片保持部8は、可動接触片7において左右方向の中央で可動接触片7を保持している。従って、接触片保持部8は、左右方向において第1可動接点13と第2可動接点14との間の位置において可動接触片7を保持している。
【0032】
接触片保持部8は、駆動軸15と、ホルダ16と、接点バネ17とを含む。駆動軸15と、ホルダ16と、接点バネ17とは、例えばステンレスなどの金属製である。ただし、駆動軸15と、ホルダ16と、接点バネ17とは、ステンレス以外の金属製であってもよい。或いは、接触片保持部8の一部は、樹脂などの金属以外の材料製であってもよい。
【0033】
駆動軸15は、上下方向に延びている。駆動軸15は、可動接触片7と駆動装置4とを接続している。駆動軸15は、接触方向Z1及び開離方向Z2に移動可能に配置されている。ホルダ16は、可動接触片7に接続されており、可動接触片7を保持している。接点バネ17は、駆動軸15とホルダ16との間に配置されている。駆動軸15は、接点バネ17を介して、ホルダ16に接続されている。
【0034】
第1固定端子5は、第1接点支持部21と第1外部接続部24とを含む。第1接点支持部21は、ケース2内において、第1固定接点11を支持している。第1外部接続部24は、第1接点支持部21に接続されている。第1外部接続部24は、ケース2の外方に突出している。第1外部接続部24は、第1接点支持部21と一体的に形成されてもよい。或いは、第1外部接続部24は、第1接点支持部21と別体であってもよい。
【0035】
第2固定端子6は、第2接点支持部31と第2外部接続部34とを含む。第2接点支持部31は、ケース2内において、第2固定接点12を支持している。第2外部接続部34は、第2接点支持部31に接続されている。第2外部接続部34は、ケース2の外方に突出している。第2外部接続部34は、第2接点支持部31と一体的に形成されてもよい。或いは、第2外部接続部34は、第2接点支持部31と別体であってもよい。
【0036】
駆動装置4は、可動接触片7を動作させる駆動力を発生させる。駆動装置4は、電磁力によって可動接触片7を動作させる。駆動装置4は、可動接触片7の下方に配置されている。駆動装置4は、コイル41と、スプール42と、鉄心43と、復帰バネ44と、ヨーク45とを含む。
【0037】
コイル41は、スプール42に巻回されている。コイル41及びスプール42は、駆動軸15と同軸に配置されている。スプール42は、スプール42の軸線方向に貫通する孔42aを含む。鉄心43と復帰バネ44とは、スプール42の孔42aに挿入されている。ヨーク45は、鉄心43に接続されている。
【0038】
ヨーク45は、第1ヨーク45aと第2ヨーク45bとを含む。第1ヨーク45aは、接点装置3とスプール42との間に配置されている。第2ヨーク45bは、第1ヨーク45aに接続されている。第2ヨーク45bは、U字状の形状を有している。第2ヨーク45bは、コイル41の両側方と、コイル41に対して第1ヨーク45aの反対側とに配置されている。
【0039】
鉄心43は、固定鉄心43aと可動鉄心43bとリング鉄心43cとを含む。固定鉄心43aは、第2ヨーク45bに固定されている。リング鉄心43cは、第1ヨーク45aに接触している。可動鉄心43bは、固定鉄心43a及びリング鉄心43cと別体である。可動鉄心43bは、接触方向Z1及び開離方向Z2に移動可能に配置されている。可動鉄心43bは、リング鉄心43c内で移動する。可動鉄心43bは、駆動軸15に接続されている。復帰バネ44は、可動鉄心43bと固定鉄心43aとの間に配置されている。復帰バネ44は、可動鉄心43bを開離方向Z2に付勢している。
【0040】
次に、リレー1aの動作について説明する。図2は、可動接触片7の動作を示す図である。コイル41に電流が流されず励磁されていないときには、可動鉄心43bと共に、駆動軸15は、復帰バネ44の弾性力によって開離方向Z2に押圧されている。そのため、可動接触片7も開離方向Z2に押圧されており、図2Aに示すように、第1可動接点13及び第2可動接点14は、第1固定接点11及び第2固定接点12から開離した開状態となっている。
【0041】
コイル41に電流が流されて励磁されると、コイル41の電磁力により、可動鉄心43bが、復帰バネ44の弾性力に抗して、接触方向Z1に移動する。それにより、図2Bに示すように、駆動軸15とホルダ16と可動接触片7とが共に接触方向Z1に移動して、第1可動接点13及び第2可動接点14が、第1固定接点11及び第2固定接点12に接触する。
【0042】
コイル41への電流が停止され消磁されると、可動鉄心43bと共に、駆動軸15は、復帰バネ44の弾性力によって開離方向Z2に押圧される。そのため、可動接触片7も開離方向Z2に押圧されることで、図2Aに示すように、第1可動接点13及び第2可動接点14は、開状態に戻る。
【0043】
図3は、リレー1aの接点ケース18内の構成を示す平面図である。図3では、可動接触片7及び接触片保持部8の位置が二点差線で示されている。図1及び図3に示すように、リレー1aは、第1磁石51と第2磁石52とを含む。第1磁石51と第2磁石52とは、接点間で生じたアークを消弧するための永久磁石である。
【0044】
第1磁石51と第2磁石52とは、左右方向に互いに離れて配置されている。第1磁石51は、左右方向において可動接触片7の一側方に配置されている。第2磁石52は、左右方向において可動接触片7の一側方に配置されている。詳細には、第1磁石51は、可動接触片7の左方に配置されている。従って、第1固定接点11と第1可動接点13との間の位置(以下、「第1接点位置P1」と呼ぶ)は、左右方向において第1磁石51と接触片保持部8との間に配置されている。第2磁石52は、可動接触片7の右方に配置されている。従って、第2固定接点12と第2可動接点14との間の位置(以下、「第2接点位置P2」と呼ぶ)は、左右方向において第2磁石52と接触片保持部8との間に配置されている。
【0045】
第1磁石51と第2磁石52とは、互いに同極が向き合うように配置されている。詳細には、第1磁石51は、可動接触片7に対向する第1面51Sと、第1面51Sの反対側の第2面51Nとを含む。第2磁石52は、可動接触片7に対向する第1面52Sと、第1面52Sの反対側の第2面52Nとを含む。第1磁石51の第1面51Sと第2磁石52の第1面52Sとは、共にS極である。第1磁石51の第2面51Nと第2磁石52の第2面52Nとは、共にN極である。
【0046】
また、リレー1aは、ヨーク47を含む。ヨーク47は、第1磁石51と第2磁石52とを接続している。詳細には、ヨーク47は、第1磁石51の第2面51Nに接続されている。ヨーク47は、第2磁石52の第2面52Nに接続されている。
【0047】
リレー1aは、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とを含む。第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、接触片保持部8で生じた屑を吸着するように磁力を作用させる。第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、永久磁石である。図3に示すように、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、前後方向に互いに離れて配置されている。なお、本実施形態において、前後方向は、可動接触片7の長手方向と交差する可動接触片7の幅方向と一致する。
【0048】
第1屑吸着部53は、可動接触片7に対して前後方向における一方に配置されている。第2屑吸着部54は、可動接触片7に対して前後方向における他方に配置されている。言い換えれば、可動接触片7は、前後方向において、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54との間に配置されている。
【0049】
第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、前後方向に接触片保持部8と対向して配置されている。左右方向における第1屑吸着部53の長さは、左右方向における第1可動接点13と第2可動接点14との間の距離より小さい。左右方向における第2屑吸着部54の長さは、左右方向における第1可動接点13と第2可動接点14との間の距離より小さい。
【0050】
前後方向における第1屑吸着部53と接触片保持部8との間の距離は、左右方向における第1磁石51と接触片保持部8との間の距離より小さい。詳細には、前後方向における第1屑吸着部53とホルダ16との間の距離は、左右方向における第1磁石51とホルダ16との間の距離より小さい。前後方向における第1屑吸着部53と駆動軸15との間の距離は、左右方向における第1磁石51と駆動軸15との間の距離より小さい。
【0051】
前後方向における第2屑吸着部54と接触片保持部8との間の距離は、左右方向における第2磁石52と接触片保持部8との間の距離より小さい。詳細には、前後方向における第2屑吸着部54とホルダ16との間の距離は、左右方向における第2磁石52とホルダ16との間の距離より小さい。前後方向における第2屑吸着部54と駆動軸15との間の距離は、左右方向における第2磁石52と駆動軸15との間の距離より小さい。
【0052】
第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、互いに同極が向き合うように配置されている。詳細には、第1屑吸着部53は、可動接触片7に対向する第1面53Nと、第1面53Nの反対側の第2面53Sとを含む。第2屑吸着部54は、可動接触片7に対向する第1面54Nと、第1面54Nの反対側の第2面54Sとを含む。第1屑吸着部53の第1面53Nと第2屑吸着部54の第1面54Nとは、共にN極である。第1屑吸着部53の第2面53Sと第2屑吸着部54の第2面54Sとは、共にS極である。
【0053】
以上のような第1磁石51、第2磁石52、第1屑吸着部53、第2屑吸着部54の配置により、図3に示すように、第1固定接点11と第1可動接点13との間において左右方向に向かう磁束B1,B2が生成される。また、第2固定接点12と第2可動接点14との間において左右方向に向かう磁束B3,B4が生成される。詳細には、左右方向における中央から第1端部7aに向かう方向への磁束B1,B2が、第1固定接点11と第1可動接点13との間において生成される。左右方向における中央から第2端部7bに向かう方向への磁束B3,B4が、第2固定接点12と第2可動接点14との間において生成される。
【0054】
従って、可動接触片7において左方から右方に電流が流れるときには、図3において矢印F1及び矢印F2で示すように前後方向にローレンツ力が作用する。また、可動接触片7において右方から左方に電流が流れるときには、図3において矢印F3及び矢印F4で示すように前後方向にローレンツ力が作用する。それにより、アークが矢印F1-F4で示す方向に引き伸ばされ、アークを迅速に消弧することができる。
【0055】
図4は、第1磁石51、第2磁石52、第1屑吸着部53、第2屑吸着部54の磁束の配置を示す図である。図4において二点鎖線C1,C2,D1,D2は、第1磁石51、第2磁石52、第1屑吸着部53、第2屑吸着部54のそれぞれにおいて、同じ大きさの磁束密度を有する磁束の位置を示している。
【0056】
図4に示すように、第1磁石51の磁束の位置C1は、第1屑吸着部53の磁束の位置D1及び第2屑吸着部54の磁束の位置D2よりも、接触片保持部8から離れている。従って、接触片保持部8における第1屑吸着部53の磁束密度は、接触片保持部8における第1磁石51の磁束密度よりも大きい。また、接触片保持部8における第2屑吸着部54の磁束密度は、接触片保持部8における第1磁石51の磁束密度よりも大きい。従って、第1屑吸着部53が接触片保持部8において作用させる磁力は、第1磁石51が接触片保持部8において作用させる磁力より大きい。また、第2屑吸着部54が接触片保持部8において作用させる磁力は、第1磁石51が接触片保持部8において作用させる磁力より大きい。
【0057】
第2磁石5251の磁束の位置C2は、第1屑吸着部53の磁束の位置D1及び第2屑吸着部54の磁束の位置D2よりも、接触片保持部8から離れている。従って、接触片保持部8における第1屑吸着部53の磁束密度は、接触片保持部8における第2磁石52の磁束密度よりも大きい。また、接触片保持部8における第2屑吸着部54の磁束密度は、接触片保持部8における第2磁石52の磁束密度よりも大きい。従って、第1屑吸着部53が接触片保持部8において作用させる磁力は、第2磁石52が接触片保持部8において作用させる磁力より大きい。また、第2屑吸着部54が接触片保持部8において作用させる磁力は、第2磁石52が接触片保持部8において作用させる磁力より大きい。
【0058】
また、図4において、ハッチングを付した領域A1は、第1屑吸着部53と接触片保持部8との間の領域を示している。可動接触片7の移動方向から見て、第1接点位置P1と第2接点位置P2とが、第1屑吸着部53と接触片保持部8との間の領域A1に重ならないように、第1屑吸着部53は配置されている。図3において、ハッチングを付した領域A2は、第2屑吸着部54と接触片保持部8との間の領域を示している。可動接触片7の移動方向から見て、第1接点位置P1と第2接点位置P2とが、第2屑吸着部54と接触片保持部8との間の領域A2に重ならないように、第2屑吸着部54は配置されている。
【0059】
以上説明した第1実施形態に係るリレー1aでは、接触片保持部8において磨耗屑が発生しても、第1屑吸着部53及び第2屑吸着部54によって磨耗屑が吸着される。そのため、磨耗屑が、第1可動接点13と第1固定接点11との間、及び、第2可動接点14と第2固定接点12との間に挟みこまれることが抑えられる。それにより、磨耗屑による通電性能の低下を抑えることができる。
【0060】
以上、第1実施形態に係るリレー1aについて説明したが、屑吸着部の配置は、第1実施形態のものに限らず変更されてもよい。図5は、第2実施形態に係るリレー1bの接点ケース18内の構成を示す平面図である。なお、リレー1bの他の構成は、第1実施形態のリレー1aと同様である。
【0061】
図5において、二点鎖線C1,C2,D1,D2は、図4と同様に、第1磁石51、第2磁石52、第1屑吸着部53、第2屑吸着部54のそれぞれにおいて、同じ大きさの磁束密度を有する磁束の位置を示している。また、二点鎖線D1’は、第1屑吸着部53の磁束の位置D1よりも磁束密度の大きな磁束の位置を示している。二点鎖線D2’は、第2屑吸着部54の磁束の位置D2よりも磁束密度の大きな磁束の位置を示している。
【0062】
図5に示すように、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、接触片保持部8から上記の第1実施形態よりも大きく離れて配置されている。ただし、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とには、上記の第1実施形態よりも磁力の強い磁石が用いられる。そのため、接触片保持部8における第1屑吸着部53の磁束密度は、接触片保持部8における第1磁石51の磁束密度、及び、接触片保持部8における第2磁石52の磁束密度よりも大きい。また、接触片保持部8における第2屑吸着部54の磁束密度は、接触片保持部8における第1磁石51の磁束密度、及び、接触片保持部8における第2磁石52の磁束密度よりも大きい。
【0063】
なお、図5では、第1屑吸着部53と接触片保持部8との間の距離は、第1磁石51と接触片保持部8との間の距離、及び、第2磁石52と接触片保持部8との間の距離よりも小さい。また、第2屑吸着部54と接触片保持部8との間の距離は、第1磁石51と接触片保持部8との間の距離、及び、第2磁石52と接触片保持部8との間の距離よりも小さい。しかし、第1屑吸着部53と接触片保持部8との間の距離は、第1磁石51と接触片保持部8との間の距離、及び、第2磁石52と接触片保持部8との間の距離以上であってもよい。第2屑吸着部54と接触片保持部8との間の距離は、第1磁石51と接触片保持部8との間の距離、及び、第2磁石52と接触片保持部8との間の距離以上であってもよい。そのような場合であっても、第1磁石51及び第2磁石52よりも磁力の強い磁石が第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とに用いられることで、第1屑吸着部53及び第2屑吸着部54によって磨耗屑を吸着することができる。
【0064】
図6は、第3実施形態に係るリレー1cの接点ケース18内の構成を示す平面図である。図6に示すように、リレー1cは、第1屑吸着部53と、第2屑吸着部54と、第3屑吸着部55と、第4屑吸着部56とを含む。第1~第4屑吸着部53-56は、接触片保持部8を前後左右から覆っている。それにより、第1~第4屑吸着部53-56の磁束の位置D1は、接触片保持部8を前後左右から囲むように配置される。
【0065】
詳細には、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、第1実施形態と同様に、可動接触片7に対して前後方向に配置されている。第3屑吸着部55は、左右方向において、第1接点位置P1と接触片保持部8との間に位置している。第4屑吸着部56は、左右方向において、第2接点位置P2と、接触片保持部8との間に位置している。
【0066】
第1~第4屑吸着部53-56は、例えば、接触片保持部8に取り付けられる。ただし、第1~第4屑吸着部53-56は、接点ケース18に取り付けられてもよい。或いは、第1~第4屑吸着部53-56の一部が、接触片保持部8に取り付けられてもよい。第1~第4屑吸着部53-56の一部が、接点ケース18に取り付けられてもよい。
【0067】
第3実施形態に係るリレー1cにおいても、第1実施形態と同様に、第1~第4屑吸着部53-56によって、接触片保持部8において発生した磨耗屑を吸着することができる。さらに、接触片保持部8において発生した磨耗屑は、第3屑吸着部55によって吸着されることで、第1固定接点11と第1可動接点13との間の第1接点位置P1に到達することが妨げられる。それにより、磨耗屑が第1可動接点13と第1固定接点11との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0068】
また、接触片保持部8において発生した磨耗屑は、第4屑吸着部56によって吸着されることで、第2固定接点12と第2可動接点14との間の第2接点位置P2に到達することが妨げられる。それにより、磨耗屑が第2可動接点14と第2固定接点12との間に挟みこまれることをより効果的に抑えることができる。
【0069】
図7は、第4実施形態に係るリレー1dの接点ケース18内の構成を示す側面断面図である。図7に示すように、リレー1dは、第1~第4屑吸着部53-56を含む。第1~第4屑吸着部53-56は、可動接触片7の移動方向において接触片保持部8から離れて配置されている。
【0070】
詳細には、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、可動接触片7に対して開離方向Z2に離れて配置されている。すなわち、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、可動接触片7よりも上方に配置されている。第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とは、可動接触片7に対して接触方向Z1に離れて配置されている。すなわち、第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とは、可動接触片7よりも下方に配置されている。
【0071】
可動接触片7の移動方向における第1屑吸着部53と接触片保持部8との間の距離、及び、第2屑吸着部54と接触片保持部8との間の距離は、可動接触片7の長手方向における第1磁石51と接触片保持部8との間の距離、及び、第2磁石52と接触片保持部8との間の距離より小さい。可動接触片7の移動方向における第3屑吸着部55と接触片保持部8との間の距離、及び、第4屑吸着部56と接触片保持部8との間の距離は、可動接触片7の長手方向における第1磁石51と接触片保持部8との間の距離、及び、第2磁石52と接触片保持部8との間の距離より小さい。
【0072】
なお、図7において、D1は、第1磁石51及び第2磁石52の磁束の位置C1,C2と同じ大きさの磁束密度を有する第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とによる磁束の位置を示している。D2は、第1磁石51及び第2磁石52の磁束の位置C1,C2と同じ大きさの磁束密度を有する第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とによる磁束の位置を示している。
【0073】
第4実施形態に係るリレー1dにおいても、第1実施形態と同様に、第1~第4屑吸着部53-56によって、接触片保持部8において発生した磨耗屑を吸着することができる。
【0074】
なお、第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とは省略されてもよい。すなわち、屑吸着部は可動接触片7よりも上方のみに配置されもよい。或いは、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とが省略されてもよい。すなわち、屑吸着部は可動接触片7よりも下方のみに配置されもよい。
【0075】
図8は、第5実施形態に係るリレー1eの接点ケース18内の構成を示す平面図である。図8に示すように、リレー1eは、第1~第4屑吸着部53-56を含む。第1~第4屑吸着部53-56は、ヨークである。第1~第4屑吸着部53-56は、例えば鉄などの磁性材料で形成される。第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、第1ヨーク48を介して第1磁石51に接続されている。第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とは、第2ヨーク49を介して第2磁石52に接続されている。
【0076】
第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、互いに前後方向に離れて配置されている。第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とは、互いに前後方向に離れて配置されている。第1屑吸着部53と第3屑吸着部55とは、互いに左右方向に離れて配置されている。第2屑吸着部54と第4屑吸着部56とは、互いに左右方向に離れて配置されている。可動接触片7は、前後方向において第1屑吸着部53と第2屑吸着部54との間、且つ、第3屑吸着部55と第4屑吸着部56との間に配置されている。
【0077】
第5実施形態に係るリレー1eでは、アーク消弧用の第1磁石51から生じる磁束が、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とによって誘導される。また、アーク消弧用の第2磁石52から生じる磁束が、第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とによって誘導される。それにより、磨耗屑が第1~第4屑吸着部53-56によって吸着される。
【0078】
なお、ヨークで構成された第1~第4屑吸着部53-56の配置は、第5実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、第4実施形態に係るリレー1dのように配置された第1~第4屑吸着部53-56が、ヨークで構成されてもよい。
【0079】
図9は、第6実施形態に係るリレー1fの接点ケース18内の構成を示す平面図である。図9に示すように、リレー1fは、第1~第4屑吸着部53-56を含む。第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、永久磁石である。第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とはヨークである。
【0080】
第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、第1実施形態に係るリレー1aと同様に、互いに前後方向に離れて配置されている。第3屑吸着部55は、第1屑吸着部53に接続されており、前後方向において第1屑吸着部53から可動接触片7に向かって突出している。第4屑吸着部56は、第2屑吸着部54に接続されており、前後方向において第2屑吸着部54から可動接触片7に向かって突出している。第3屑吸着部55と第4屑吸着部56とは、互いに左右方向に離れて配置されている。
【0081】
接触片保持部8は、前後方向において第1屑吸着部53と第2屑吸着部54との間に位置する。接触片保持部8は、左右方向において第3屑吸着部55と第4屑吸着部56との間に位置する。第3屑吸着部55は、左右方向において第1接点位置P1と接触片保持部8との間に位置する。第4屑吸着部56は、左右方向において第2接点位置P2と、接触片保持部8との間に位置する。
【0082】
第6実施形態に係るリレー1fでは、第1屑吸着部53から生じる磁束を第3屑吸着部55によって誘導することで、磨耗屑を吸着することができる。また、第2屑吸着部54から生じる磁束を第4屑吸着部56によって誘導することで、磨耗屑を吸着することができる。
【0083】
図10は、第7実施形態に係るリレー1gの接点ケース18内の構成を示す平面図である。図10に示すように、リレー1fは、第1屑吸着部53と、第2屑吸着部54と、第1磁気シールド61と、第2磁気シールド62とを含む。第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、永久磁石である。第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とは、第1実施形態に係るリレー1aと同様に、互いに前後方向に離れて配置されている。第1磁気シールド61と第2磁気シールド62とは、例えば鉄などの磁性材料で形成されている。第1磁気シールド61と第2磁気シールド62とは、磁気を遮蔽する。
【0084】
第1磁気シールド61は、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とに接続されており、前後方向に延びている。第4屑吸着部56は、第1屑吸着部53と第2屑吸着部54とに接続されており、前後方向に延びている。第1磁気シールド61と第2磁気シールド62とは、互いに左右方向に離れて配置されている。
【0085】
接触片保持部8は、前後方向において第1屑吸着部53と第2屑吸着部54との間に位置する。接触片保持部8は、左右方向において第1磁気シールド61と第2磁気シールド62との間に位置する。第1磁気シールド61は、左右方向において第1接点位置P1と接触片保持部8との間に位置する。第2磁気シールド62は、左右方向において第2接点位置P2と接触片保持部8との間に位置する。
【0086】
第7実施形態に係るリレー1gでは、アーク消弧用の第1磁石51による接触片保持部8への磁力が、第1磁気シールド61によって弱められる。また、アーク消弧用の第2磁石52による接触片保持部8への磁力が、第2磁気シールド62によって弱められる。それにより、第1屑吸着部53及び第2屑吸着部54による磨耗屑への吸引力を相対的に強めることができる。
【0087】
以上、本発明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、駆動装置4の構成が変更されてもよい。コイル41、スプール42、鉄心43、復帰バネ44、或いはヨーク45の形状、或いは配置が変更されてもよい。ケース2の形状、或いは配置が変更されてもよい。
【0088】
上記の実施形態では、駆動装置4が駆動軸15をコイル41側に引き込むことで、可動接触片7が接触方向Z1に移動する。また、駆動装置4が駆動軸15をコイル41側から押し出すことで、可動接触片7が開離方向Z2に移動する。しかし、駆動装置4が駆動軸15をコイル41側に引き込むことで、可動接触片7が開離方向Z2に移動してもよい。駆動装置4が駆動軸15をコイル41側から押し出すことで、可動接触片7が接触方向Z1に移動してもよい。すなわち、接触方向Z1と開離方向Z2とは、上記の実施形態とは上下に逆であってもよい。
【0089】
第1固定端子5、第2固定端子6、可動接触片7の形状、或いは配置が変更されてもよい。例えば、第1固定端子5は、第1接点支持部21からコイル41側に向かって屈曲した形状であってもよい。第2固定端子6は、第2接点支持部31からコイル41側に向かって屈曲した形状であってもよい。
【0090】
第1固定接点11は、第1固定端子5と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第2固定接点12は、第2固定端子6と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第1可動接点13は、可動接触片7と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。第2可動接点14は、可動接触片7と別体であってもよく、或いは一体であってもよい。
【0091】
第1磁石51、第2磁石52、及び第1~第4屑吸着部53-56の極性は、上記の実施形態のものに限らず変更されてもよい。第1磁石51、第2磁石52、及び第1~第4屑吸着部53-56の配置は、上記の実施形態のものに限らず変更されてもよい。第1~第4屑吸着部53-56の構成は上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。
【0092】
例えば、図11Aに示すように、第1屑吸着部53は、カバー部材63によって覆われてもよい。カバー部材63は、例えば樹脂製である。このように、第1屑吸着部53がカバー部材63によって覆われることで、接点において発生したアークから第1屑吸着部53を保護することができる。第2~第4屑吸着部54-56についても同様に、カバー部材で覆われてもよい。
【0093】
図11Bに示すように、第1屑吸着部53の表面は、凹凸のある形状を有してもよい。或いは、第1屑吸着部53を覆うカバー部材63の表面が、凹凸のある形状を有してもよい。この場合、第1屑吸着部53においてより多くの磨耗屑を集めることができる。第2~第4屑吸着部54-56についても同様に、凹凸のある形状を有してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0094】
本発明によれば、磁石によってアークを迅速に消弧することができるとともに、磨耗屑による通電性能の低下を抑えることができる。
【符号の説明】
【0095】
7 可動接触片
8 接触片保持部
11 第1固定接点
12 第2固定接点
13 第1可動接点
14 第2可動接点
51 第1磁石
53 第1屑吸着部
61 第1磁気シールド
63 カバー部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11