特許 7532873 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】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】電磁継電器

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/12 20060101AFI20240806BHJP

   H01H 50/02 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

H01H50/12 G

H01H50/02 Q

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020080490

(22)【出願日】2020-04-30

(65)【公開番号】P2021174751

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-02-07

(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

(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】箕輪 亮太

(72)【発明者】

【氏名】西田 剛

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５０－０６９２３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５２－１６９０６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５０－１１８４４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－１５１９６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭３９－０２８９７０（ＪＰ，Ｙ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ５０／００－５０／９２

Ｈ０１Ｈ ４５／００－４５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の通気口を含むケースと、
前記ケース内に配置される固定接点を含む固定端子と、
前記ケース内に配置され前記固定接点に接触可能な可動接点を含む可動接触片と、
前記固定接点と前記可動接点の間に磁界を発生させる永久磁石と、
を備え、
複数の前記通気口は、前記ケースの第１面に設けられる流入口と、前記ケースの第２面に設けられる排出口とを含み、
前記流入口と前記排出口とを結ぶ仮想線は、前記固定接点と前記可動接点との間を通り、
前記固定接点と前記可動接点との間で生じるアークは、前記仮想線に対して交差する方向に伸長される、
電磁継電器。

【請求項2】

前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方は、ケース内の空気の流れを制御するガイド部を含む、
請求項１に記載の電磁継電器。

【請求項3】

前記ガイド部は、前記ケースの内側又は外側に向かって延びている、
請求項２に記載の電磁継電器。

【請求項4】

前記ガイド部は、前記仮想線に沿って延びている、
請求項２又は３に記載の電磁継電器。

【請求項5】

前記ケースの前記第１面及び前記第２面は、前記アークの伸長方向とは異なる方向に位置する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁継電器。

【請求項6】

前記通気口は、前記ケースの側面の全周において間隔を隔てて形成されている、
請求項１から５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】

従来、電気回路を開閉する電磁継電器が知られている。電磁継電器は、ベースを含むケースと、接点装置と、接点装置を駆動する駆動装置と、を備えている。接点装置は、固定端子と、可動接触片とを含み、ベースに支持されている。固定端子は、固定接点を含む。可動接触片は、固定接点に接触可能な可動接点を含む。ベースには、ケース内に発生したガスや水蒸気を排出するための通気口が形成されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１３／００２１５４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された電磁継電器では、ベースを下にして外部機器に取り付けられる場合、通気口からケース内のガスや水蒸気が排出されにくい。また、空気の対流が生じにくいので、空気の対流によるケース内の冷却効果が小さい。

【0005】

本発明の課題は、電磁継電器の内部を効果的に冷却することにある。

【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、ケースと、固定端子と、可動接触片とを備える。ケースは、通気口を含む。固定端子は、ケース内に配置される固定接点を含む。可動接触片は、ケース内に配置され固定接点に接触可能な可動接点を含む。通気口は、ケースの第１面に設けられる流入口と、ケースの第２面に設けられる排出口とを含む。流入口と排出口とを結ぶ仮想線は、固定接点と可動接点との間を通る。

【0007】

この電磁継電器では、流入口と排出口とを結ぶ仮想線が固定接点と可動接点との間を通るので、通電時の発熱源となる接点付近において、空気の対流が発生し易くなる。これにより、電磁継電器の内部を効果的に冷却することができる。

【0008】

流入口及び排出口の少なくとも一方は、ケース内の空気の流れを制御するガイド部を含んでもよい。この場合は、ガイド部によってケース内の空気の流れが制御されるので、対流制御の精度が向上する。

【0009】

ガイド部は、ケースの内側又は外側に向かって延びていてもよい。

【0010】

ガイド部は、仮想線に沿って延びていてもよい。この場合は、対流制御の精度がさらに向上する。

【0011】

電磁継電器は、固定接点と可動接点の間に磁界を発生させる永久磁石をさらに備えてもよい。固定接点と可動接点との間で生じるアークは、仮想線に対して交差する方向に伸長されてもよい。この場合は、流入口及び排出口からアークが外部に漏れることを防止できる。

【0012】

ケースの第１面及び第２面は、アークの伸長方向とは異なる方向に位置してもよい。この場合においても、流入口及び排出口からアークが外部に漏れることを防止できる。

【0013】

通気口は、ケースの側面の全周において間隔を隔てて形成されてもよい。この場合は、例えばケース内に配置されるコイルなどの発熱を通気口によって冷却することが可能になる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、電磁継電器の内部を効果的に冷却することができる。
る熱の影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】電磁継電器の内部を前方から見た模式図である。

【図2】電磁継電器の内部を前方から見た模式図である。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図4】壁部の構成を説明するための模式図である。

【図5】ガイド部を説明するための模式図である。

【図6】ガイド部を説明するための模式図である。

【図7】通気口とアーク伸長方向の位置関係を説明するための図である。

【図8】他の実施形態に係る電磁継電器の図３に相当する図である。

【図9】他の実施形態に係る電磁継電器の図３に相当する図である。

【図10】他の実施形態に係る電磁継電器の図３に相当する図である。

【図11】他の実施形態に係る電磁継電器の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。図面を参照するときにおいて、説明を分かり易くするために図１における上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」、紙面の手前側を「前」、紙面の奥側を「後」として説明する。図１は電磁継電器１００の内部を前方から見た模式図である。

【0017】

電磁継電器１００は、いわゆるヒンジ型の電磁継電器である。電磁継電器１００は、ケース２と、接点装置３と、駆動装置４とを備えている。ケース２は、樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されている。ケース２は、ベース２ａと、カバー２ｂとを含む。

【0018】

ベース２ａは、接点装置３と駆動装置４とを支持する。カバー２ｂは、下方に向けて開口する箱型の部材であり、ベース２ａを上方から覆うようにベース２ａに固定されている。

【0019】

接点装置３は、ベース２ａに支持されている。接点装置３は、ケース２に収容されている。接点装置３は、固定端子６と、可動接触片７と、可動機構８と、を含む。固定端子６及び可動接触片７は、板状の端子であり、導電性を有する材料で形成されている。固定端子６及び可動接触片７は、上下方向に延びており、ベース２ａに圧入固定されている。

【0020】

固定端子６は、固定接点６ａと、外部接続部６ｂとを含む。固定接点６ａは、ケース２内に配置されている。固定接点６ａは、固定端子６と一体であってもよいし、別体であってもよい。

【0021】

外部接続部６ｂは、ケース２から外部に露出している。外部接続部６ｂは、ベース２ａから下方に突出する。外部接続部６ｂは、図示しない外部機器と電気的に接続される。

【0022】

可動接触片７は、弾性変形可能な板ばねで構成されており、固定端子６に対向して配置されている。可動接触片７は、固定端子６と左右方向に間隔を隔てて配置されている。可動接触片７は、可動接点７ａと、外部接続部７ｂとを含む。可動接点７ａは、ケース２内に配置されている。可動接点７ａは、固定接点６ａに接触可能である。可動接点７ａは、可動接触片７と一体であってもよいし、別体であってもよい。外部接続部７ｂは、ベース２ａから下方に突出する。

【0023】

可動機構８は、カード部材１０を含む。カード部材１０は、左右方向に回動可能にベース２ａに支持されている。カード部材１０は、可動接触片７と駆動装置４との間に配置されている。カード部材１０は、可動接触片７と駆動装置４に接続されている。可動機構８は、可動接点７ａが固定接点６ａに接触する接触方向Ｚ１と開離する開離方向Ｚ２とに可動接触片７を移動させる。本実施形態における可動接触片７の移動方向は、左右方向と一致する。

【0024】

駆動装置４は、電磁力によって可動機構８を作動させる。詳細には、駆動装置４は、電磁力によってカード部材１０を回動させることによって、可動接触片７を接触方向Ｚ１及び開離方向Ｚ２に移動させる。

【0025】

駆動装置４は、ベース２ａに支持されている。駆動装置４は、コイル４ａと、可動鉄片４ｂ、ヨーク４ｃと、鉄心４ｄとを含む。可動鉄片４ｂは、ヨーク４ｃに支持されている。コイル４ａに電圧が印加されていない状態では、図１に示すように可動接点７ａが固定接点６ａから開離している。コイル４ａに電圧が印加されて励磁されると、可動鉄片４ｂが鉄心４ｄに吸引されて回動し、可動鉄片４ｂがカード部材１０を押圧する。カード部材１０が可動鉄片４ｂに押圧されることで、可動接触片７が接触方向Ｚ１に押圧される。これにより、図２に示すように、可動接点７ａが固定接点６ａに接触する。

【0026】

図３は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３に示すように、ケース２は、複数の通気口２０を含む。複数の通気口２０は、流入口２１ａ，２１ｂと、排出口２２ａ，２２ｂとを含む。流入口２１ａ，２１ｂは、ケース２の外部から内部に空気を流入させるための開口である。排出口２２ａ，２２ｂは、ケース２の内部から外部に空気を排出させるための開口である。

【0027】

流入口２１ａ，２１ｂ及び排出口２２ａ，２２ｂは、例えば、円形の貫通孔である。流入口２１ａ，２１ｂ及び排出口２２ａ，２２ｂの径は、０．２ｍｍ以内であることが好ましい。流入口２１ａ，２１ｂ及び排出口２２ａ，２２ｂの形状は、楕円形状や矩形状であってもよい。流入口２１ａ，２１ｂと排出口２２ａ，２２ｂの径は、互いに異なっていてもよい。例えば、排出口２２ａ，２２ｂの面積が流入口２１ａ，２１ｂの面積よりも大きく形成されてもよい。通常は、通電時において発熱源となる固定接点６ａ及び可動接点７ａに近い位置の通気口２０が排出口として機能するが、通気口の孔の面積を調整することによって、特定の通気口２０を流入口或いは排出口として機能させてもよい。

【0028】

流入口２１ａ，２１ｂは、ケース２を前後方向に貫通して形成されている。流入口２１ａは、ケース２の前面２ｃ（第１面の一例）に形成されている。流入口２１ｂは、ケース２の後面２ｄ（第１面の一例）に形成されている。

【0029】

排出口２２ａ，２２ｂは、ケース２の上面２ｅ（第２面の一例）を上下方向に貫通して形成されている。排出口２２ａと排出口２２ｂとは、前後方向に離れている。排出口２２ａ，２２ｂは、固定接点６ａと上下方向に重ならない位置に形成されている。

【0030】

流入口２１ａ，２１ｂと排出口２２ａ，２２ｂとを結ぶ仮想線ＶＬは、固定接点６ａと可動接点７ａとの間を通る。詳細には、流入口２１ａと排出口２２ａとを結ぶ仮想線ＶＬ（以下、「仮想線ＶＬ１」と記す）は、固定接点６ａと可動接点７ａとの間を通る。流入口２１ｂと排出口２２ｂとを結ぶ仮想線ＶＬ（以下、「仮想線ＶＬ２」と記す）は、固定接点６ａと可動接点７ａの間を通る。可動接触片７の移動方向から見て、仮想線ＶＬ１の一部及び仮想線ＶＬ２の一部は、固定接点６ａ及び可動接点７ａと重なる。

【0031】

上述した電磁継電器１００では、流入口２１ａ，２１ｂと排出口２２ａ，２２ｂとを結ぶ仮想線ＶＬ１，ＶＬ２が固定接点６ａと可動接点７ａとの間を通るので、通電時の発熱源となる接点付近において、空気の対流が発生し易くなる。これにより、電磁継電器１００の内部を効果的に冷却することができる。

【0032】

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、駆動装置４の構成が変更されてもよい。また、ケース２、接点装置３、固定端子６、可動接触片７及び可動機構８の形状、或いは配置が変更されてもよい。

【0033】

流入口２１ｂ及び排出口２２ｂは、省略されてもよい。また、流入口と排出口の数が異なっていてもよい。例えば、流入口２１ａに対応する排出口２２ａが複数設けられてもよい。この場合は、流入口２１ａと、それぞれの排出口２２ａとを結ぶ仮想線ＶＬ１が固定接点６ａと可動接点７ａとの間を通る。また、流入口２１ａ及び排出口２２ａの位置は、前記実施形態に限定されない。仮想線ＶＬ１が固定接点６ａと可動接点７ａとの間を通る位置において、流入口２１ａ及び排出口２２ａが形成されていればよい。したがって、前記実施形態において、流入口２１ａが、例えばベース２ａ（ケース２の下面）に形成されていてもよい。

【0034】

複数の通気口２０は、ベース２ａ及びカバー２ｂの一方に形成されてもよい。複数の通気口２０は、一部品の貫通孔ではなく二部品で構成されてもよい。例えば、流入口２１ａ，２１ｂ或いは排出口２２ａ，２２ｂは、ベース２ａとカバー２ｂとに亘って形成されてもよい。また、流入口２１ａ，２１ｂ或いは排出口２２ａ，２２ｂは、例えば、ベース２ａとカバー２ｂとを組み合わせたときに生じる隙間によって構成されてもよい。この場合は、上下割の金型によって複数の通気口２０を設けることができる。

【0035】

図４に示すように、排出口２２ａは、固定接点６ａ及び可動接点７ａの真上に形成されてもよい。すなわち、排出口２２ａは、固定接点６ａ及び可動接点７ａと上下方向に重なる位置に形成されてもよい。この場合、排出口２２ａから固定接点６ａ及び可動接点７ａ周辺への異物の混入を防ぐためのカバー部材２４が設けられていてもよい。カバー部材２４は、例えば、ケース２に固定される。カバー部材２４は、壁部２４ａと、貫通孔２４ｂとを含む。壁部２４ａは、固定端子６及び可動接触片７の上部に配置されている。壁部２４ａは、排出口２２ａの上方を覆うように設けられる。貫通孔２４ｂは、排出口２２ａと上下方向に重ならない位置に形成されている。なお、カバー部材２４は、ケース２と一体であってもよい。固定接点６ａ及び可動接点７ａの真上に排出口２２ａを形成することで、固定接点６ａ及び可動接点７ａの発熱を効果的に冷却することができる。なお、図４に示す例では、排出口２２ａが排出口２２ｂを兼ねている。

【0036】

図５に示すように、流入口２１ａ，２１ｂ及び排出口２２ａ，２２ｂの少なくとも一方は、ケース２内の空気の流れを制御するガイド部２５ａ，２５ｂを含んでもよい。詳細には、流入口２１ａは、ガイド部２５ａを含む。ガイド部２５ａは、ケース２の内側に向かって仮想線ＶＬ１に沿って延びている。ガイド部２５ａは、排出口２２ａに向かって延びている。流入口２１ｂは、ガイド部２５ｂを含む。ガイド部２５ｂは、ケース２の内側に向かって仮想線ＶＬ２に沿って延びている。ガイド部２５ｂは、排出口２２ｂに向かって延びている。なお、ガイド部２５ａ，２５ｂは、ケース２と別体であってもよい。

【0037】

図６に示すように、流入口２１ａと排出口２２ａとは、前後方向に対向する位置に形成されてもよい。また、ガイド部２５ａは、ケース２の外側に向かって延びていてもよい。ガイド部２５ａは、ケース２の前面２ｃよりも外側（前方側）に配置され、前後方向において流入口２１ａと重なるように形成されている。排出口２２ａは、ガイド部２５ｃを含んでもよい。ガイド部２５ｃは、ケース２の後面２ｄよりも外側（後方側）に配置され、前後方向において排出口２２ａと重なるように形成されている。流入口２１ａの径は、排出口２２ａの径よりも小さい。

【0038】

図７に示すように、電磁継電器１００は、永久磁石３０をさらに備えてもよい。永久磁石３０は、固定接点６ａと可動接点７ａの間に磁界を発生させる。永久磁石３０は、固定接点６ａと可動接点７ａの間で生じるアークを仮想線ＶＬ１に対して交差する方向に伸長させる磁界を発生させる。図７に示す例では、永久磁石３０は、第１磁石３０ａと、第２磁石３０ｂとを含む。第１磁石３０ａ及び第２磁石３０ｂは、例えば、ケース２に支持される。なお、図７では、説明を分かり易くするために、永久磁石３０を模式的に図示している。

【0039】

第１磁石３０ａと第２磁石３０ｂとは、前後方向に異極が対向するように配置されている。このため、固定接点６ａと可動接点７ａの間で生じるアークは、上下方向（図７の紙面に直交する方向）に伸長される。流入口２１ａが設けられるケース２の後面２ｄ及び排出口２２ａが設けられるケース２の前面２ｃは、アークの伸長方向とは異なる方向に位置する。すなわち、流入口２１ａ及び排出口２２ａは、アークが外部に漏れない位置に形成される。この実施例では、後面２ｄが第１面の一例であり、前面２ｃが第２面の一例である。

【0040】

前記実施形態では、ヒンジ型の電磁継電器に本発明を適用していたが、図８に示すように、プランジャ型の電磁継電器に本発明を適用してもよい。この場合において、図９に示すように、金属蒸気を逃がすための通気口３２がケース２に形成されていてもよい。また、図１０に示すように、例えば、２極のヒンジ型の電磁継電器に本発明を適用してもよい。すなわち、電磁継電器１００は、固定端子１６と、固定端子１６に配置される固定接点１６ａと、固定接点１６ａに接触可能な可動接点（図示せず）をさらに備えていてもよい。

【0041】

図１１に示すように、通気口２０は、ケース２の全周に形成されていてもよい。図１１では、ケース２のカバー２ｂの前後左右の側面の全周において、間隔を隔てて複数の流入口２１ａを形成した例を示している。この場合は、駆動装置４のコイル４ａの発熱を通気口２０によって効果的に冷却することができる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明によれば、電磁継電器の内部を効果的に冷却することができる。

【符号の説明】

【0043】

２ ケース
６ 固定端子
６ａ 固定接点
７ 可動接触片
７ａ 可動接点
２０ 通気口
２１ａ 流入口
２２ｂ 排出口
２５ａ ガイド部
３０ 永久磁石
１００ 電磁継電器
ＶＬ 仮想線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】