(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】2024-09-09
(45)【発行日】2024-09-18
(54)【発明の名称】電磁継電器
(51)【国際特許分類】
H01H 50/58 20060101AFI20240910BHJP
H01H 50/54 20060101ALI20240910BHJP
【FI】
H01H50/58 A
H01H50/54 R
(21)【出願番号】P 2020196812
(22)【出願日】2020-11-27
【審査請求日】2023-02-21
(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
【氏名又は名称】山下 託嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100206760
【氏名又は名称】黒川 惇
(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】塚田 尭
【審査官】内田 勝久
(56)【参考文献】
【文献】実開昭50-090160(JP,U)
【文献】実開昭61-093958(JP,U)
【文献】実開昭57-157569(JP,U)
【文献】特開2012-104359(JP,A)
(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固定接点を含む第1固定端子と、
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固定接点及び前記第2固定接点に向かい合う1対の可動接点を含み、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に近づく接触方向と、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点から開離する開離方向とを含む第1方向に移動可能な可動接触片と、
前記可動接触片が固定される第1部材と、前記第1部材に対して前記第1方向に相対移動可能に前記第1部材に連結される第2部材とを含む可動部材と、
前記可動部材を介して前記可動接触片を前記第1方向に移動させる駆動装置と、
前記第1部材と前記第2部材との間に挟まれ、前記可動接触片から離れた位置で前記第1部材を前記接触方向に付勢する接点バネと、
を備え、
前記第2部材は、前記第1方向に延びる軸部と、前記軸部から前記第1方向と直交する方向に突出する係止突起とを含み、
前記第1部材は、前記第2部材の前記係止突起が収容される収容孔と、前記収容孔と連通し前記第2部材の前記係止突起を前記収容孔まで案内する非真円形状の連通孔とを含む、
電磁継電器。
【請求項2】
前記第1部材の前記連通孔は、前記軸部が摺動する円形孔を含む、
請求項1に記載の電磁継電器。
【請求項3】
前記第1部材は、前記接点バネの一部を収容するバネ収容部を有し、
前記バネ収容部は、前記連通孔が形成される底部と、前記底部から前記開離方向に延びる筒部とを含む、
請求項1又は2に記載の電磁継電器。
【請求項4】
第1固定接点を含む第1固定端子と、
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固定接点及び前記第2固定接点に向かい合う1対の可動接点を含み、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に近づく接触方向と、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点から開離する開離方向とを含む第1方向に移動可能な可動接触片と、
前記可動接触片が固定される第1部材と、前記第1部材に対して前記第1方向に相対移動可能に前記第1部材に連結される第2部材とを含む可動部材と、
前記可動部材を介して前記可動接触片を前記第1方向に移動させる駆動装置と、
前記第1部材と前記第2部材との間に挟まれ、前記可動接触片から離れた位置で前記第1部材を前記接触方向に付勢する接点バネと、
を備え、
前記第1部材及び前記第2部
材は、絶縁性を有する材料で形成されている、
電磁継電器。
【請求項5】
第1固定接点を含む第1固定端子と、
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固定接点及び前記第2固定接点に向かい合う1対の可動接点を含み、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に近づく接触方向と、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点から開離する開離方向とを含む第1方向に移動可能な可動接触片と、
前記可動接触片が固定される第1部材と、前記第1部材に対して前記第1方向に相対移動可能に前記第1部材に連結される第2部材とを含む可動部材と、
前記可動部材を介して前記可動接触片を前記第1方向に移動させる駆動装置と、
前記第1部材と前記第2部材との間に挟まれ、前記可動接触片から離れた位置で前記第1部材を前記接触方向に付勢する接点バネと、
前記可動接触片を前記第1方向に押圧して前記可動接触片を前記第1部材に固定するくさびと、
を備える、
電磁継電器。
【請求項6】
第1固定接点を含む第1固定端子と、
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固定接点及び前記第2固定接点に向かい合う1対の可動接点を含み、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点に近づく接触方向と、前記1対の可動接点が前記第1固定接点及び前記第2固定接点から開離する開離方向とを含む第1方向に移動可能な可動接触片と、
前記可動接触片が固定される第1部材と、前記第1部材に対して前記第1方向に相対移動可能に前記第1部材に連結される第2部材とを含む可動部材と、
前記可動部材を介して前記可動接触片を前記第1方向に移動させる駆動装置と、
前記第1部材と前記第2部材との間に挟まれ、前記可動接触片から離れた位置で前記第1部材を前記接触方向に付勢する接点バネと、
を備え、
前記駆動装置は、可動鉄片を含み、
前記第2部材は、前記可動鉄片が連結される連結孔を含み、前記可動鉄片によって前記第1方向に平行な軸回りの回転が制限されている、
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】
従来、電気回路を開閉する電磁継電器が知られている。例えば、特許文献1の電磁継電器は、固定接点を含む固定端子と、可動接点を含む可動接触片と、接点バネとを備えている。接点バネは、可動接点が固定接点に近づく方向に可動接触片を付勢し、可動接点が固定接点に接触したときの接触圧を増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の電磁継電器では、固定接点及び可動接点に近い位置で接点バネが可動接触片に接触して配置されている。このため、接点バネと可動接触片との摺動によって発生した摩耗粉が可動接点或いは固定接点に付着し易い。固定接点或いは可動接点に摩耗粉が付着すると、接触抵抗が増加して通電性能が低下するおそれがある。
【0005】
本発明の課題は、電磁継電器において、固定接点或いは可動接点に摩耗粉が付着することを抑制することにある。
【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、第1固定端子と、第2固定端子と、可動接触片と、可動部材と、駆動装置と、接点バネとを備えている。第1固定端子は、第1固定接点を含む。第2固定端子は、第2固定接点を含む。第2固定端子は、第1固定端子から離れて配置されている。可動接触片は、第1固定接点及び第2固定接点に向かい合う1対の可動接点を含む。可動接触片は、1対の可動接点が第1固定接点及び第2固定接点に近づく接触方向と、1対の可動接点が第1固定接点及び第2固定接点から開離する開離方向とを含む第1方向に移動可能である。可動部材は、第1部材と、第2部材とを含む。第1部材は、可動接触片が固定される。第2部材は、第1部材に対して第1方向に相対移動可能に第1部材に連結される。駆動装置は、可動部材を介して可動接触片を第1方向に移動させる。接点バネは、第1部材と第2部材との間に挟まれ、可動接触片から離れた位置で第1部材を接触方向に付勢する。
【0007】
この電磁継電器では、接点バネが可動接触片から離れた位置で第1部材を接触方向に付勢する。すなわち、接点バネは、可動接触片に直接接触していないので、接点バネと可動接触片との摺動による摩耗粉の発生を抑制できる。これにより、第1及び第2固定接点或いは1対の可動接点に摩耗粉が付着することを抑制することができる。また、第1部材と第2部材との間で接点バネが挟まれるので、接点バネを可動接触片から離れた位置に配置する場合において、部品点数の増加を抑えつつ、簡単な構成で接点バネを可動部材に組み付けることができる。
【0008】
第2部材は、第1方向に延びる軸部と、軸部から第1方向と直交する方向に突出する係止突起とを含んでもよい。第1部材は、第2部材の係止突起が収容される収容孔と、収容孔と連通し第2部材の係止突起を収容孔まで案内する非真円形状の連通孔とを含んでもよい。この場合は、簡単な構成で第2部材を第1部材に連結することができる。
【0009】
第2部材の軸部は、円柱形状であってもよい。第1部材の連通孔は、軸部が摺動する円形孔を含んでもよい。この場合は、連通孔と軸部との摺動による摩擦力を軽減できるので、第1部材及び第2部材の耐久性が向上する。
【0010】
第1部材は、接点バネの一部を収容するバネ収容部を有してもよい。バネ収容部は、連通孔が形成される底部と、底部から開離方向に延びる筒部とを含んでもよい。この場合は、軸部と連通孔との摺動による摩耗粉、或いは、底部と接点バネとの摩擦による摩耗粉の飛散を収容部によって抑制できる。
【0011】
第1部材及び前記第2部材の少なくとも一方は、絶縁性を有する材料で形成されていてもよい。この場合は、接点装置と駆動装置との絶縁性を確保することができる。
【0012】
電磁継電器は、可動接触片を第1方向に押圧して可動接触片を第1部材に固定するくさびをさらに備えてもよい。この場合は、簡単な構成で、第2部材に可動接触片を固定することができる。
駆動装置は、可動鉄片を含んでもよい。第2部材は、可動鉄片が連結される連結孔を含み、可動鉄片によって第1方向に平行な軸回りの回転が制限されてもよい。この場合は、可動鉄片によって第2部材を回り止めすることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、電磁継電器において、固定接点或いは可動接点に摩耗粉が付着することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。各図面において、Z2で示す方向を上方向、Z1で示す方向を下方向、X1で示す方向を左方向、X2で示す方向を右方向、Y1で示す方向を前方向、Y2で示す方向を後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。
【0016】
図1は、電磁継電器1の斜視図である。
図2は、電磁継電器1を前方から見た図である。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、樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されている。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。
【0017】
図3は、接点装置3の斜視図である。
図4は、接点装置3の断面を前方から見た図である。
図5は、接点装置3の一部の分解斜視図である。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、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。
【0018】
第1固定端子6は、前後方向から見て、U字状に屈曲した形状を有している。第1固定端子6は、ベース2に固定されている。第1固定端子6は、接点支持部6aと、第1固定接点6bと、1対の外部接続部6cとを含む。接点支持部6aは、上下方向に直交する平坦面を含む。第1固定接点6bは、接点支持部6aに支持されている。第1固定接点6bは、接点支持部6aから上方に突出している。なお、第1固定接点6bは、第1固定端子6と一体であってもよい。外部接続部6cは、左右方向における接点支持部6aの両端から下方に延びている。外部接続部6cは、ベース2から下方に突出しており、図示しない外部機器と電気的に接続される。
【0019】
第2固定端子7は、第1固定端子6と前後方向に離れた位置でベース2に支持されている。第2固定端子7は、第1固定端子6の後方で第1固定端子6と間隔を隔てて配置されている。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、接点支持部7aと、第2固定接点7bと、1対の外部接続部7cとを含む。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。
【0020】
可動接触片8は、前後方向に延びている。可動接触片8は、可動部材9に固定されている。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、1対の可動接点8a,8bを含む。1対の可動接点8a,8b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6bと向かい合って配置されており、第1固定接点6bに接触可能である。第2可動接点8bは、第2固定接点7bと向かい合って配置されており、第2固定接点7bに接触可能である。なお、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。
【0021】
可動接触片8は、第1方向に移動可能である。第1方向は、1対の可動接点8a,8bが第1固定接点6b及び第2固定接点7bに近づく接触方向と、1対の可動接点8a,8bが第1固定接点6b及び第2固定接点7bから開離する開離方向とを含む。本実施形態において、第1方向は、上下方向であり、接触方向は、Z1で示す方向(下方向)であり、開離方向は、Z2で示す方向(上方向)である。
【0022】
可動接触片8は、1対の可動接点8a,8bが第1固定接点6b及び第2固定接点7bから開離した開位置と、1対の可動接点8a,8bが第1固定接点6b及び第2固定接点7bに接触する閉位置との間で移動可能である。
【0023】
可動部材9は、上下方向に延びている。可動部材9は、第1可動接点8aと第2可動接点8bの間で可動接触片8に連結されている。可動部材9は、前後方向における可動接触片8の中央に配置されている。
【0024】
可動部材9は、第1部材20と、第2部材30とを含む。第1部材20は、可動接触片8が固定され、可動接触片8と一体的に上下方向に移動する。第1部材20は、樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されている。第1部材20は、本体部21と、収容孔22と、第1挿入孔23と、第2挿入孔24と、バネ収容部25と、連通孔26と、摺動部27とを含む。
【0025】
本体部21は、直方体形状を有している。収容孔22は、前後方向から見て矩形状であり、本体部21の上部付近を前後方向に貫通して形成されている。第1挿入孔23は、収容孔22の下方で収容孔22から離れた位置に形成されている。第1挿入孔23は、本体部21を前後方向に貫通して形成されている。第1挿入孔23は、可動接触片8が左右方向から挿入される。第2挿入孔24は、本体部21を左右方向に貫通する孔であり、第1挿入孔23と連通している。
【0026】
ここで、電磁継電器1は、可動接触片8を上下方向に押圧して可動接触片8を第1部材20に固定するくさび15をさらに備えている。本実施形態では、くさび15は、第2挿入孔24に右方から挿入され、可動接触片8を第1挿入孔23内で接触方向に押圧する。
【0027】
バネ収容部25は、本体部21の上端に配置されている。バネ収容部25は、有底筒状に形成されている。バネ収容部25は、接点バネ10の一部を収容する。バネ収容部25は、底部25aと、筒部25bとを含む。底部25aは、上下方向に直交する平坦な面を含む。底部25aは、本体部21の上端面の一部によって構成されている。筒部25bは、円筒形状であり、底部25aから上方に延びている。
【0028】
図6は、第1部材20を上方から見た図である。連通孔26は、バネ収容部25の底部25aを上下方向に貫通して形成されている。連通孔26は、収容孔22と連通している。連通孔26は、後述する第2部材30の係止突起34を収容孔22に案内するための孔である。連通孔26は、上方から見て非真円形状である。本実施形態では、連通孔26は、鍵孔状に形成されている。連通孔26は、円形孔26aと、非円形孔26b,26cとを含む。円形孔26aは、円形の孔であり、バネ収容部25の底部25aの中央を上下方向に貫通している。非円形孔26bは、円形孔26aの外周から前方に延びている。非円形孔26cは、円形孔26aの中心を挟んで非円形孔26bと対称形状である。非円形孔26bは、円形孔26aの外周から後方に延びている。
【0029】
摺動部27は、本体部21の下端に配置されている。摺動部27は、ベース2に形成された図示しないガイド部によってガイドされる。摺動部27は、ガイド部に対して上下方向に摺動する。ガイド部は、ベース2の上面において、下方に凹むように形成されており、上方から見て、非円形状に形成されている。ガイド部は、第1部材20の左右方向及び前後方向への移動を制限する。摺動部27は、ガイド部の形状に沿う形状を有しており、ガイド部によって上下方向に平行な軸回りの回転が制限されている。
【0030】
第2部材30は、樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されている。第2部材30は、第1部材20と別体である。第2部材30は、第1部材20に対して上下方向に相対移動可能に第1部材20に連結されている。第2部材30は、連結孔31と、バネ収容部32と、軸部33と、係止突起34とを含む。
【0031】
連結孔31は、第1部材20において、上部に配置されている。連結孔31は、左右方向に貫通する孔である。バネ収容部32は、連結孔31の下方に配置されている。バネ収容部32は、有底筒状に形成されている。バネ収容部32は、接点バネ10の一部を収容する。バネ収容部32は、底部32aと、筒部32bとを含む。底部32aは、上下方向に直交する平坦な面を含む。筒部32bは、円筒形状であり、底部32aから下方に延びている。筒部32bは、上下方向において、第1部材20のバネ収容部25の筒部25bと重なる。可動接触片8が開位置にあるときは、筒部32bは、筒部25bと上下方向に離れている。可動接触片8が閉位置にあるときは、筒部32bは、筒部25bに接触する。
【0032】
軸部33は、バネ収容部32の底部32aから下方に延びている。軸部33は、円形孔26aの形状に沿う形状を有している。本実施形態では、軸部33は、円柱形状である。軸部33は、円形孔26aの直径よりも小さい直径を有している。軸部33の直径は、筒部32bの直径よりも小さい。軸部33は、連通孔26に挿入され、下端が収容孔22内に収容されている。
【0033】
係止突起34は、軸部33の下端付近の外周面から上下方向に直交する方向に突出している。係止突起34は、第1突起34aと、第2突起34bとを含む。第1突起34aは、軸部33の外周面から左方に突出している。第1突起34aは、非円形孔26bの形状に沿う形状を有している。第2突起34bは、軸部33を挟んで第1突起34aと対称形状である。第2突起34bは、軸部33の外周面から右方に突出している。第2突起34bは、非円形孔26cの形状に沿う形状を有している。
図4に示すように、可動接触片8が開位置にあるときは、係止突起34は、収容孔22の内側上面22aに接触しており、収容孔22の内側下面22bと上下方向に離れている。
【0034】
第2部材30は、係止突起34が連通孔26を通るように上方から係止突起34を収容孔22まで挿入した後、第2部材30を上下方向に平行な軸回りに90度回転させることで第1部材20に連結される。第2部材30が第1部材20に連結された状態では、係止突起34は、非円形孔26b,26cと上下方向に重ならない位置にあり、第2部材30を第1部材20に対して抜け止めする。
【0035】
接点バネ10は、コイルバネであり、圧縮された状態で第1部材20と第2部材30との間に挟まれている。接点バネ10は、可動接触片8から離れた位置で第1部材20を接触方向に付勢する。本実施形態では、接点バネ10は、可動接触片8の上方で可動接触片8と間隔を隔てて配置されている。接点バネ10は、軸部33の外周を囲むように軸部33の軸回りに配置されている。接点バネ10は、上端が第2部材30のバネ収容部32に収容されている。接点バネ10は、下端が第1部材20のバネ収容部25に収容されている。
【0036】
駆動装置4は、接点装置3の左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とを含む。
【0037】
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。本実施形態では、固定鉄心4cは、複数の板材を積層して形成されている。ヨーク4dは、コイル4aの左方を覆うように配置されている。ヨーク4dは、前後方向から見て略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。
【0038】
可動鉄片4eは、左端がヒンジバネ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、右端が可動部材9に連結されている。可動鉄片4eは、第2部材30の連結孔31に挿入されている。可動鉄片7eは、第2部材30に対して上下方向に平行な軸回りの回転を制限する。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。ヒンジバネ4fは、前後方向から見て略L字状であり、ヨーク4dと可動鉄片4eとに取り付けられている。
【0039】
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の弾性力によって可動部材9が開離方向に押圧されており、可動接触片8は、開位置に位置している。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、可動接触片8が閉位置に移動する。これにより、1対の可動接点8a,8bが第1固定接点6b及び第2固定接点7bに接触する。このとき、接点バネ10によって第1部材20が接触方向に付勢されているので、第1固定接点6b及び第2固定接点7bに対する1対の可動接点8a,8bの十分な接触圧を確保することができる。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の弾性力によって開離方向に移動し、可動接触片8が開位置に戻る。
【0040】
上述した電磁継電器1では、接点バネ10が可動接触片8から離れた位置で第1部材20を接触方向に付勢する。すなわち、接点バネ10は、可動接触片8に直接接触していないので、接点バネ10と可動接触片8との摺動による摩耗粉の発生を抑制できる。これにより、第1固定接点6b、第2固定接点7b或いは1対の可動接点8a,8bに摩耗粉が付着することを抑制することができる。また、第1部材20と第2部材30との間で接点バネ10が挟まれるので、接点バネ10を可動接触片8から離れた位置に配置する場合において、部品点数の増加を抑えつつ、簡単な構成で接点バネ10を可動部材9に組み付けることができる。
【0041】
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。
【0042】
連通孔26の形状は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、連通孔26は、上方から見て三角形や四角形などの多角形状であってもよい。この場合、係止突起34の形状も連通孔26の形状に応じて適宜変更してもよい。また、軸部33は、例えば、角柱形状であってもよい。
【0043】
第1部材20及び第2部材30の一方が金属材料で形成されていてもよい。可動接触片8は、インサート成形によって第1部材20に固定されてもよい。
【符号の説明】
【0044】
1 電磁継電器
4 駆動装置
4e 可動鉄片
6 第1固定端子
6b 第1固定接点
7 第2固定端子
7b 第2固定接点
8a,8b 1対の可動接点
9 可動部材
10 接点バネ
15 くさび
20 第1部材
22 収容孔
25 バネ収容部
25a 底部
25b 筒部
26 連通孔
26a 円形孔
30 第2部材
31 連結孔
33 軸部
34 係止突起