JP6223398B2 - 接点機構及びこれを使用した電磁リレー - Google Patents

Description

本発明は、接点機構及び該接点機構を用いた電磁リレーに関するものである。

可動接触子は複数個の薄板ばねを厚さ方向に重ね、その一端に可動接点を有し、他端を可動側端子板の一端に直接接合されている。前記可動接触子を電磁石装置のアーマチェアに連結されたカードによって駆動し、前記可動接触子自身のばね力によって接点接触力を得ていた。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１３-３０３１０号公報（段落００２２、図１）

しかしながら、可動接触子を構成する板ばねは、適切な弾性を得るために薄く、細長にする必要があり、そのためその導体抵抗が高くなり、結果として接点機構の端子間抵抗が高くなっていた。
また可動接触子のばね力のばらつきが大きいため、接点接触力や動作特性を組立工程で調整する必要があった。
さらに複数個の板ばねをプレス加工などにより形成し、それらの両端を接合して製作していたため、部品製作や接合にコストが嵩むという問題がある。

本発明は、このような従来の問題を解決しようとするもので、端子間抵抗が低く、また接点接触力や動作電圧を組立工程で調整する必要がなく、かつ部品加工が安価な接点機構及び該接点機構を用いた電磁リレーを提供することを目的とするものである。

本発明は一端に外部配線が接続される端子部を有し且つ他端に固定接点を有する固定接触子と、前記固定接点に対向した可動接点を有する可動接触子と、前記可動接触子の背面に平行に配置され且つ一端に外部配線が接続される端子部を有する可動側端子板と、前記可動接触子と前記可動側端子板のそれぞれの他端を接合する接合弾性体と、前記可動接触子の一端に形成した段差部の背面に維持した接触スプリングと、挿入孔を有する連結片とか らなり、前記接触スプリングと前記可動接触子の段差部を前記連結片の挿入孔に挿入した接点機構を提供することにより、上記課題を解決したものである。

また、前記接合弾性体は平板状に形成され、一端は前記可動接触子の他端と、他端は前記可動側端子板の他端に設けた台座部に接合した。

本発明によれば、可動接触子は弾性を必要としないため、剛体とすることができ導体抵抗を低くでき、結果として端子間抵抗が低く抑えられる。

また、接点接触力が接触スプリングの圧縮ばね力のみによって確定されるため、安定した接点接触力が得られ、接点接触力や動作特性を組立工程で調整する必要がなくなる。また 、可動接極子の一端に段差部を設け、段差部の背面に接触スプリングを維持し、段差部と 接触スプリングを連結片の挿入孔に収納したため接触スプリングと連結片が、固定接点と 可動接点間から発生する開閉アーク熱を受けなくなる。さらに可動接触子は一枚の板材からプレス加工などにより形成でき、且つ接合加工が不要になり、安価な接点機構が提供できる。

図1は本発明にかかる電磁リレーの構成を示す、カバーを省略した動作前の正面図である。 図２は本発明にかかる電磁リレーの構成を示す、カバーを省略した動作後の正面図である。（一部の部品は断面図である）

本発明の接点機構は、図１に示すように筐体１の上部に固定接触子４が固持され該固定接触子４は左端（一端）に外部配線が接続される端子部（固定）２を有し、且つ右端（他端 ）には、固定接点３を有している。

可動接触子５は、略中央に前記固定接点３に対向した可動接点６を有し、且つ一端には幅狭の段差部１１を形成している。段差部１１と接触スプリング１０を連結片１５の挿入孔２３に収納し、接触スプリング１０の圧縮ばね力によって段差部１１が挿入孔２３の上面に押圧されて維持されている。
よって、接触スプリング１０と連結片１５が固定接点３と可動接点６間から発生する開閉 アーク熱を受けないように構成されている。

可動側端子板７は可動接触子５の背後に平行に配置され、一端に外部配線が接続される端子部（可動）８を有し、且つ他端には台座部１２を有している。
可動接触子５の他端と可動側端子板７の台座部１２間は平板状の接合弾性体９によって懸架され、カシメなどによって接合されている。

この接合弾性体９は非常に柔軟な弾性を有し、微弱なばね力となっているため前記可動接点６と固定接点３の接点接触力にはほとんど影響を与えず、この接点接触力のばらつきの要因になることはない。また板状のシンプルな形状としているためばね力のばらつきが少なく、且つ安価に製作することが可能である。

可動側端子板７の下部には、可動接極子１３が配置されている。可動接極子１３は、上下に並行に配置されそれぞれの両端を磁極片１７ａ、１７ｂ、１８a、１８ｂする２個の平板状の可動鉄片１７、１８と２個の可動鉄片１７、１８間に挟持され左右対称に配置された直方体状の２個の永久磁石１９、２０と永久磁石１９、２０及び可動鉄片１７、１８を一体的に保持するホルダー２１とから構成されている。

ホルダー２１は中央部に貫通穴２２を有し、貫通穴２２には筐体１に設けた回転軸２４が貫通されて、可動接極子１３を回動可能にしている。

図２に示すようにホルダー２１の左端の延長部には係合部２５が設けられ、係合部２５を連結片１５の凹部１６に篏合させている。

図１に示すように、可動接極子１３の下部には電磁石２６が配置されている。電磁石２６は、電磁コイル２７が巻かれた棒状の鉄心２８と、一端を互いに内側に直角に折り曲げて磁極部３０a、３０ｂとし、他端を鉄心２８の両端に固着した一対のヨーク２９ａ、２９ｂとからなり、一対のヨーク２９ａ、２９ｂの磁極部３０ａ、３０ｂ間に可動接極子１３を配置して電磁石装置を構成している。

次に動作について説明する。一対のヨーク２９ａ、２９ｂのそれぞれの磁極部３０ａ、３０ｂは電磁コイル２７への通電方向に応じた極性に励磁され、互いに異極性になる。

一方可動鉄片１７、１８は永久磁石１９、２０によって互いに異極性に磁化され、本実施形態の場合、可動鉄片１７の磁極片１７ａと１７ｂはＮ極に、可動鉄片１８の磁極片１８ａと１８ｂがＳ極になっている。

可動鉄片１７、１８のそれぞれの磁極片１７ａと１８ａ間にはヨーク２９ａの磁極部３０ａが、磁極片１７ｂと１８ｂ間にはヨーク２９ｂの磁極部３０ｂが配置され、それぞれの磁極が対峙する。

このような状態において、磁極部３０ａがＮ極、磁極部３０ｂがＳ極になる方向に電磁コイル２７へ通電した場合、磁極片１８ａと磁極部３０ａ間及び磁極片１７ｂと磁極部３０ｂ間には吸引力が発生する。

この吸引力によって可動接極子１３は時計廻り方向に回動する。また電磁コイル２７への通電方向を逆方向にすると、磁極部３０ａ、３０ｂが逆極性になり反時計廻り方向に回動する。

可動接極子１３の回動力はホルダー２１の係合部２５を介して連結片１５に上下運動として伝達される。

本実施形態では、可動接極子１３が時計廻りに回動した場合に連結片１５は上方向に変位し、この連結片１５に維持されている可動接触子５が連動し、可動接点６が固定接点３への接触を開始する。この状態での初期接点接触力は凹部１６に収納されている初期状態での接触スプリング１０の圧縮ばね力に相応した接触力になっている。

固定接点３に可動接点６が接触後、連結片１５がさらに上方向に変位すると、可動接触子５は変位せずに接触スプリング１０のみがさらに圧縮され、この圧縮ストロークに比例して接点接触力が増加する。図２は動作が完了した状態を示すもので、この時の接点接触力は接触スプリング１０の全圧縮ストロークに相応した接触力になる。

上述したように本発明によれば接点接触力が接触スプリング１０の圧縮ばね力のみによって確定されるため、安定した接点接触力が得られる。一般的に電磁リレーの接点接触力はその動作特性、開閉容量、温度上昇などの中枢の特性を左右するため、この接点接触力を安定させることは、極めて重要である。

上述の発明は、電磁パワーリレー及び電磁パワーリレーやコンタクタの接点機構として利用可能である。

１・・・筐体
２・・・端子部（固定）
３・・・固定接点
４・・・固定接触子
５・・・可動接触子
６・・・可動接点
７・・・可動側端子板
８・・・端子部（可動）
９・・・接合弾性体
１０・・・接触スプリング
１１・・・段差部
１２・・・台座部
１３・・・可動接極子
１５・・・連結片
１６・・・凹部
１７、１８・・・可動鉄片
１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ・・・磁極片
１９、２０・・・永久磁石
２１・・・ホルダー
２２・・・貫通穴
２３・・・挿入孔
２４・・・回転軸
２５・・・係合部
２６・・・電磁石
２７・・・電磁コイル
２８・・・鉄心
２９ａ、２９ｂ・・・ヨーク
３０ａ、３０ｂ・・・磁極部

Claims (3)

1. 一端に外部配線が接続される端子部（固定）を有し且つ他端に固定接点を有する固定接触子と、一端に段差部を有し且つ略中央に前記固定接点に対向した可動接点を有する可動接触子と、前記可動接触子の背面に平行に配置されて一端に外部配線が接続される端子部（可動）を有する可動側端子板と、前記可動接触子と前記可動側端子板のそれぞれの他端を接合する接合弾性体と、前記可動接触子の段差部の背面に維持した接触スプリングと、挿 入孔を有する連結片とからなり、前記接触スプリングと前記可動接触子の段差部を前記連 結片の挿入孔に収納したことを特徴とする接点機構。
   
2. 前記接合弾性体は平板状に形成され、一端は前記可動接触子の他端と、他端は前記可動側端子板の他端に設けた台座部に接合したことを特徴とする請求項１記載の接点機構。
   
3. 前記請求項１または請求項2に記載のいずれかの一つの接点機構を備え、前記可動接触子が操作用電磁石の可動接極子に連結片を介して係合されていることを特徴とする電磁リレー。