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1. WO2012077362 - ELECTROMAGNETIC RELAY

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明 細 書

発明の名称 電磁継電器

技術分野

0001  

背景技術

0002  

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  

課題を解決するための手段

0005  

発明の効果

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027  

産業上の利用可能性

0028  

符号の説明

0029  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8  

明 細 書

発明の名称 : 電磁継電器

技術分野

[0001]
本発明は電磁継電器、特に、大容量の電流を流すことができる電磁継電器に関する。

背景技術

[0002]
 従来、大容量の電流を流すことができる電磁継電器としては、例えば、特許文献1の図8に示すように、電気抵抗を小さくすべく、3枚の板バネ38,39,40を重ね合わせて構成した3板バネ集合体33の先端部に接点ボタン37を設けたものがある。そして、前記接点ボタン37を接点ボタン34に接離させて通電していた。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 米国特許第7,710,224号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかしながら、前述の電磁継電器では、前記3板バネ集合体を、3枚の導電性薄板バネを重ね合わせて構成してあるので、部品点数,組立工数が多いだけでなく、組立誤差の集積によって動作特性にバラツキが生じやすい。
 また、前記3枚バネ集合体は弾性支持と通電との2つの機能を果たす必要がある。このため、例えば、通電性を高めるために導電性薄板バネの断面積を増加させると、バネ荷重が大きくなり、駆動するために大きな駆動エネルギーを必要とすることから、通電性能の向上に限界があるという問題点がある。
 本発明に係る電磁継電器は、前記問題点に鑑み、部品点数,組立工数が少なく、動作特性にバラツキが生じにくく、通電性に優れた電磁継電器を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0005]
 本発明に係る電磁継電器は、前記課題を解決すべく、ハウジング内に収納した電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて上下方向に往復移動する可動ブロックで、一端部を片持ち支持された板状回動片を回動し、前記板状回動片の他端部に設けた可動接点を固定接点端子の先端部に設けた固定接点に接離する電磁継電器であって、可動接点端子の上端部に前記板状回動片の一端部を、導電性薄板バネ材からなる支持バネを介し、回動可能に片持ち支持した構成としてある。

発明の効果

[0006]
 本発明によれば、1枚の板状回動片を介して回路を開閉できるので、従来例よりも部品点数,組立工数が少なく、動作特性のバラツキが少ない電磁継電器が得られる。
 また、板状回動片の機能が通電だけであるので、バネ荷重を意識することなく断面積を大きくでき、優れた通電性を有する電磁継電器が得られる。
[0007]
 本発明の実施形態としては、支持バネの他端部を板状回動片の他端部まで延在するとともに、前記板状回動片の他端部および前記支持バネの他端部に可動接点をカシメ固定して一体化した構成としてもよい。
 本実施形態によれば、板状回動片の他端部および支持バネの他端部に可動接点をカシメ固定して一体化するので、電気抵抗がより一層小さくなり、エネルギー効率の良い電磁継電器が得られる。
[0008]
 本発明の他の実施形態としては、支持バネから切り起こした弾性舌片を可動ブロックの係合用切り欠き部で挟持し、前記板状回動片を前記可動ブロックで操作可能に保持しておいてもよい。
 本実施形態によれば、板状回動片を支持バネの弾性舌片を介して可動ブロックで保持するので、ガタツキがなく、動作特性の良い電磁継電器が得られる。
[0009]
 本発明の別の実施形態としては、支持バネの屈曲した巾狭部を、板状回動片の一端部に設けた係合受け部に係合しておいてもよい。
 本実施形態によれば、板状回動片の係合受け部が支持バネの屈曲した巾狭部に係合することにより、前記板状回動片が横ズレせず、安定した動作特性を有する電磁継電器が得られる。
[0010]
 本発明の異なる実施形態としては、支持バネの一端部を、ハウジングから突出する可動接点端子の下端部まで延在しておいてもよい。
 本実施形態によれば、電気抵抗が小さくなるだけでなく、支持バネによって放熱性のよい電磁継電器が得られる。
[0011]
 本発明の別の実施形態としては、可動接点端子の上端部を固定接点端子側に折り曲げることにより、可動接点端子の上端部に板状回動片の一端部を線接触させておいてもよい。
 本実施形態よれば、板状回動片の一端部が可動接点端子の上端部の縁部に線接触しているので、円滑な動作特性が得られる。特に、可動接点端子の上端部の縁部が磨耗しても、前記上端部が傾斜しているので、いわゆるシェービング効果が得られる。このため、板状回動片の回動支点が変位しにくく、長期間、安定した動作特性を確保できる
[0012]
 本発明の他の実施形態としては、可動ブロックの両側面に、前記電磁石ブロックと板状回動片とを仕切る絶縁壁を側方にそれぞれ突設しておいてもよい。
 本実施形態によれば、可動ブロックに絶縁距離を突設することにより、絶縁距離が長くなり、絶縁特性の良い電磁継電器が得られるという効果がある。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1] 図1A,1Bは本願発明に係る電磁継電器の一実施形態を示す斜視図である。
[図2] 図1で示した電磁継電器の分解斜視図である。
[図3] 図2で示した分解斜視図の要部拡大斜視図である。
[図4] 図1で示した電磁継電器の異なる角度から視た分解斜視図である。
[図5] 図4で示した分解斜視図の要部拡大斜視図である。
[図6] 図6A,6Bは図1で示した接点機構を示す斜視図である。
[図7] 図7A,7B,7C,7Dは図1で可動ブロックを示す正面図、右側面図、図7AのC-C線断面図、および、図7BのD-D線断面図である。
[図8] 図8A,8Bは図1で示した電磁継電器の動作前後を示す正面断面図である。

発明を実施するための形態

[0014]
 本発明に係る電磁継電器の実施形態を、図1ないし図8の添付図面に従って説明する。
 本実施形態は、図2に示すように、自己保持型の電磁継電器に適用したものであり、略箱形のベース10と、前記ベース10に組み込まれる電磁石ブロック20と、接点機構部30と、可動ブロック40と、前記ベース10に嵌合して密閉空間を形成する略箱形のカバー50と、で構成されている。
[0015]
 前記ベース10は、図2示すように、その内側面を上下に仕切るように同一水平面上に突設した一対の仕切り壁11a,11bの間に、ガイド用スリット12を形成してある。また、前記ベース10は、その内側面に前記ガイド用スリット12に連通する縦ガイド溝13を形成してあるとともに、前記ガイド用スリット12の直下に縦ガイド凹部14を設けてある。そして、前記ベース10は、その内側面のうち、前記仕切り壁11a,11bの上方に位置する部分に位置決め用第1,第2突部15,16をそれぞれ突設してある。さらに、前記ベース10は、その下方隅部に圧入用スリット17a,17bをそれぞれ設けてあるとともに、その外周面に係止突起18を設けてある。
[0016]
 電磁石ブロック20は、両側に鍔部21a,21bを有するスプール22にコイル23を巻回してあるとともに、前記スプール22の鍔部21bに3本のコイル端子24a,24b,24cをインサート成形してある。そして、前記スプール22に設けた貫通孔21c(図5)に両側から略J字形状の第1,第2鉄芯25,26および第3鉄芯27をそれぞれ挿入することにより(図3)、第1,第2鉄芯25,26の鉄芯部25a,26aで第3鉄芯27の鉄芯部27aを挟持している。
[0017]
 接点機構部30は、図3に示すように、上端部31aを内側に折り曲げた可動接点端子31と、前記可動接点端子31の上端部31aに一端部を載置した板状回動片32と、導電性薄板バネ材からなり、前記可動接端子31および前記板状回動片32の外周面に固定され、前記板状回動片32を回動可能に支持する支持バネ33と、前記板状回動片32の自由端部および支持バネ33の自由端部にカシメ固定された可動接点34と、屈曲した水平部35aに固定接点36をカシメ固定した固定接点端子35と、で構成されている。そして、前記可動接点34は前記固定接点36に接離可能に配置される。
 特に、前記支持バネ33は、前記可動接点端子31および板状回動片32の外周面に沿ってカシメ固定されているとともに、その自由端部に可動接点34をカシメ固定することにより、前記板状回動片32に一体化されている。また、前記支持バネ33は、前記可動接点34の近傍に、千鳥状に切り起こした3枚の弾性舌片33a,33b,33cと、屈曲した巾狭部33dと設けてある。このため、前記支持バネ33の巾狭部33dを前記板状回動片32の一端部に設けた係合部32aに係合することにより、前記板状回動片32の横ズレを防止できるという利点がある。
[0018]
 可動ブロック40は、図7に示すように、ブロック本体41に、永久磁石42を上下から挟持した一対の第1,第2可動鉄片43,44をインサート成形することにより、前記第1,第2可動鉄片43,44の両端部を側方に突出させている。また、前記ブロック本体41には前記板状回動片32に係合するための切り欠き部45を設けてある。さらに、前記ブロック本体41の両側端面にはガイド用突起46をそれぞれ設けてあるとともに、その両側側面に同一水平面上に絶縁壁47をそれぞれ側方に突設してある。
[0019]
 カバー50は、図4に示すように、前記ベース10に嵌合可能な正面形状を有し、前記ベース10の縦ガイド溝13に対応する位置に縦ガイド溝51を設けてあるとともに、その外周面に係止孔52を設けてある。
[0020]
 前述の構成部品を組み立てる場合には、コイル23を巻回したスプール22の貫通孔21cの両側から、第1,第2鉄芯25,25の鉄芯部25a,26aおよび第3鉄芯27の鉄芯部27aをそれぞれ挿入する。そして、前記第1,第2鉄芯25,26の鉄芯部25a,26aで第3鉄芯27の鉄芯部27aを挟持して電磁石ブロック20を構成する。ついで、前記ベース10に前記電磁石ブロック20を組み付けることにより、前記ベース10の位置決め用第1突部15で第1,第2鉄芯25,26の磁極部25b,26bを位置決めするとともに、位置決め用第2突部16で第3鉄芯27の磁極部27bを位置決めする。
[0021]
 また、固定接点端子35を前記ベース10の圧入用スリット17bに圧入するとともに、板状回動片32を支持バネ33を介して回動可能に支持した可動接点端子31を前記ベース10の圧入用スリット17aに圧入することにより、可動接点34が固定接点36に接離可能に対向する。
[0022]
 そして、可動ブロック20のブロック本体41を前記ベース10のガイド用スリット12に嵌合することにより、第1,第2磁極部25b,26bの間に第1,第2可動鉄片43,44を配置するとともに、前記第1,第2可動鉄片43,44の間に第3磁極部27bを配置する。さらに、前記ブロック本体41の切り欠き部45を切り起こした弾性舌片33a,33b,33cに嵌合することにより、板状回動片32を可動ブロック40でガタツキなく保持できる。このとき、絶縁壁47がガイド用スリット12の直下に位置することにより、絶縁距離が長くなり、絶縁特性の高い電磁継電器が得られる。
[0023]
 最後に、前記ベース10にカバー50を位置決めし、前記ベース10の係止突起18に前記カバー50の係止孔52を係止することにより、組立作業が完了する。
[0024]
 次に、前述の構成からなる電磁継電器の動作について説明する。
 図8Aに示すように、電磁石ブロック20のコイル23に電圧を印加する前では、永久磁石42の磁力で第1可動鉄片43が第1磁極部25bに吸着しているとともに、第2可動鉄片44が第3磁極部27bに吸着し、磁気回路を閉成している。このため、可動ブロック40が、支持バネ33のバネ力に抗し、板状回動片32の先端部を上方に持ち上げ、可動接点34が固定接点36から開離している。
[0025]
 そして、コイル23に前記永久磁石42の磁束を打ち消す方向に電圧を印加すると、第1,第2可動鉄片43,44が第3,第2磁極部27b,26bにそれぞれ吸引される。このため、前記支持バネ33のバネ力に抗し、板状回動片32が下方側に回動し、可動接点34が固定接点36に当接した後、第1,第2可動鉄片43,44が第3,第2磁極部27b,26bにそれぞれ吸着し、磁気回路を閉成する。前記コイル23に対する電圧の印加を解除しても、永久磁石42の磁力により、動作状態を可動ブロック40が保持し続け、通電を続ける。
[0026]
 ついで、前述と逆方向に電圧を印加すると、電磁石ブロック20内に生じる磁力および支持バネ33のバネ力で、前記永久磁石42の磁力に抗し、可動ブロック40が上方にスライド移動する。このため、可動接点34が固定接点36から開離した後、第1,第2可動鉄片43,44が第1,第3磁極25b,27bにそれぞれ吸着し、元の状態に復帰する。
[0027]
 本実施形態によれば、板状回動片32の一端部が可動接点端子31の上端部31aの縁部に線接触しているので、円滑な動作特性が得られる。
 また、可動接点端子31の上端部31aの縁部が磨耗しても、前記上端部31aが傾斜しているので、いわゆるシェービング効果が得られる。このため、板状回動片32の回動支点が変位しにくく、長期間、安定した動作特性を確保できるという利点がある。

産業上の利用可能性

[0028]
 本発明に係る電磁継電器は、前述の自己保持型の電磁継電器に適用する場合に限らず、自己復帰型の電磁継電器に適用してもよいことは勿論である。

符号の説明

[0029]
  10:ベース
  11a,11b:仕切り壁
  12:ガイド用スリット
  15:位置決め用第1突部
  16:位置決め用第2突部
  20:電磁石ブロック
  22:スプール
  23:コイル
  25,26,27:第1,第2,第3鉄芯
  25a,26a,27a:鉄芯部
  25b,26b,27b:磁極部
  30:接点機構部
  31:可動接点端子
  32:板状回動片
  32a:係合受け部
  33:支持バネ
  34:可動接点
  35:固定接点端子
  36:固定接点
  40:可動ブロック
  41:ブロック本体
  42:永久磁石
  43:第1可動鉄片
  44:第2可動鉄片
  45:係合用切り欠き部
  46:ガイド用突起
  47:絶縁壁
  50:カバー

請求の範囲

[請求項1]
 ハウジング内に収納した電磁石ブロックの励磁,消磁に基づいて上下方向に往復移動する可動ブロックで、一端部を片持ち支持された板状回動片を回動し、前記板状回動片の他端部に設けた可動接点を固定接点端子の先端部に設けた固定接点に接離する電磁継電器であって、
 可動接点端子の上端部に前記板状回動片の一端部を、導電性薄板バネ材からなる支持バネを介し、回動可能に片持ち支持したことを特徴とする電磁継電器。
[請求項2]
 支持バネの他端部を板状回動片の他端部まで延在するとともに、前記板状回動片の他端部および前記支持バネの他端部に可動接点をカシメ固定して一体化した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]
 支持バネから切り起こした弾性舌片を可動ブロックの係合用切り欠き部で挟持し、前記板状回動片を前記可動ブロックで操作可能に保持したことを特徴とする請求項1または2に記載の電磁継電器。
[請求項4]
 支持バネの屈曲した巾狭部を、板状回動片の一端部に設けた係合受け部に係合したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電磁継電器。
[請求項5]
 支持バネの一端部を、ハウジングから突出する可動接点端子の下端部まで延在したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電磁継電器。
[請求項6]
 可動接点端子の上端部を固定接点端子側に折り曲げることにより、可動接点端子の上端部に板状回動片の一端部を線接触させたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電磁継電器。
[請求項7]
 可動ブロックの両側面に、前記電磁石ブロックと板状回動片とを仕切る絶縁壁を側方にそれぞれ突設したことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電磁継電器。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]