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JP6919504B2 - 電磁継電器 - Google Patents

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Description

本開示は、電磁継電器に関する。
特許文献1には、相互に電気的に独立して配置された一対の固定接触子と、この一対の固定接触子に対して接離可能に配置された矩形板状の可動接触子とを備えた接点装置が開示されている。この接点装置では、一対の固定接触子の各々が、収納ケースの固定接点支持絶縁基板に固定された支持導体部と、この支持導体部の収納ケースの内部側の端部に接続されたC字状部とを有している。各C字状部は、支持導体部に接続された上板部と、上板部に対向して配置された下板部と、上板部と下板部とを接続する中間板部とで構成され、下板部の上板部に対向する面には、接点部が設けられている。可動接触子は、長手方向の両端部が、各C字状部の上板部および下板部の間に配置されて、各接点部に対向している。
また、前記接点装置では、各C字状部の下板部における可動接触子の長手方向の中央に接続された連結軸に近い方の端部が、収納ケースの内部で固定接点支持絶縁基板に対向するように設けられた絶縁筒体に支持されている。
特許第6110109号公報
前記接点装置において、各C字状部の下板部の接点部に対する絶縁筒体の位置精度を確保するためには、各支持導体部、各C字状部、収納ケースの固定接点支持絶縁基板および絶縁筒体の寸法精度を少なくとも確保する必要がある。しかし、これらの全ての部材について寸法精度を確保することは難しく、前記接点装置では、各C字状部の下板部の接点部に対する絶縁筒体の位置精度を確保することが困難な場合がある。
本開示は、固定接点部に対する支持部の位置精度を容易に確保できる電磁継電器を提供することを目的とする。
本開示の一例の電磁継電器は、
相互に絶縁壁部で仕切られた第1収容部および第2収容部を内部に有するハウジングと、
前記ハウジングに固定されかつ前記ハウジングの外部から前記第1収容部まで延びていると共に、前記第1収容部に配置された第1固定接点部を有する第1固定端子と、
前記ハウジングに前記第1固定端子とは電気的に独立して固定されかつ前記ハウジングの外部から前記第1収容部まで延びていると共に、前記第1収容部に配置された第2固定接点部を有する第2固定端子と、
前記第1収容部に配置され、前記第1固定接点部に対向するように配置された第1可動接点部と、前記第2固定接点部に対向するように配置された第2可動接点部とを有し、前記第1可動接点部および前記第2可動接点部の各々が、前記第1可動接点部および前記第2可動接点部の各々と前記絶縁壁部との間にそれぞれ位置している前記第1固定接点部および前記第2固定接点部に対して接触または開離する接離方向に移動可能な可動接触子と、
前記第1収容部から前記第2収容部まで前記接離方向に沿って延びて、延在方向の一端部側が前記第1収容部に配置され、前記延在方向の他端部側が前記絶縁壁部を前記接離方向に貫通する貫通孔を介して前記第2収容部に配置されていると共に、前記延在方向の一端部が、前記第1収容部で前記可動接触子に接続されて前記可動接触子と共に前記接離方向に移動可能な可動軸と、
前記第2収容部に配置され、前記可動軸を前記接離方向に駆動する電磁駆動部と
を備え、
前記第1固定端子および前記第2固定端子の各々が、
前記第1収容部に配置され、前記第1固定接点部または前記第2固定接点部が固定されている接点配置部と、
接離方向に交差する方向における前記ハウジングの外部に配置された外端子部と、
前記接点配置部および前記外端子部に接続され、前記ハウジングに保持された中間部と
を有し、
前記ハウジングが、
前記絶縁壁部の第1収容部側にそれぞれ設けられ、前記第1固定端子の前記接点配置部の前記第1固定接点部および前記第2固定端子の前記接点配置部の前記第2固定接点部をそれぞれ支持する一対の支持部を有する。
前記電磁継電器によれば、第1固定端子の第1固定接点部および第2固定端子の第2固定接点部をそれぞれ支持する一対の支持部が、ハウジングの絶縁壁部の第1収容部側にそれぞれ設けられている。すなわち、第1固定端子および第2固定端子の各接点配置部および一対の支持部の寸法精度を確保することのみで、第1固定接点部および第2固定接点部に対する一対の支持部の各々の位置精度を確保できる。このため、例えば、各支持導体部、各C字状部、収納ケースの固定接点支持絶縁基板および絶縁筒体の寸法精度を少なくとも確保する必要がある特許文献1の接点装置と比べて、各固定接点部に対する対応する支持部の位置精度を容易に確保できる。
本開示の一実施形態の電磁継電器を示す斜視図。 図1のII-II線に沿った断面図。 図2の断面図の第1収容部部分の拡大図。 図1のIV-IV線に沿った断面図。 図1の電磁継電器の可動接触子および可動軸を示す斜視図。 図1のVI-VI線に沿った断面図の可動接触子部分の拡大図。 図1の電磁継電器の可動接触子および可動軸の動作を説明するための第1の断面模式図。 図1の電磁継電器の可動接触子および可動軸の動作を説明するための第2の断面模式図。 図1の電磁継電器の可動接触子および可動軸の動作を説明するための第3の断面模式図。 図1の電磁継電器の第1の変形例を示す第1収容部部分の拡大断面図。 図1の電磁継電器の第2の変形例を示す可動鉄芯部分の拡大断面図。 図1の電磁継電器の第3の変形例を示す可動接触子、可動軸、可動鉄芯および固定鉄芯の斜視図。 図1の電磁継電器の第4の変形例を示す第1収容部部分の拡大断面図。
以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは必ずしも合致していない。
本開示の一実施形態の電磁継電器1は、図1に示すように、ハウジング10と、ハウジング10に固定され相互に電気的に独立して配置された第1固定端子20および第2固定端子30とを備えている。
図2に示すように、ハウジング10の内部には、収容部11が設けられている。この収容部11には、第1可動接点部41および第2可動接点部42を有する可動接触子40と、一端部が可動接触子40に接続された可動軸50と、可動軸50を駆動する電磁駆動部60とが配置されている。
ハウジング10は、図1に示すように、略直方体の箱状を有し、その内部に、収容部11をハウジング10の長手方向(すなわち、図1の上下方向)に仕切る絶縁壁部12が設けられている。すなわち、ハウジング10の収容部11は、絶縁壁部12により相互に仕切られてハウジング10の長手方向に並列された第1収容部111および第2収容部112で構成されている。
第1固定端子20は、図2に示すように、板状を有し、ハウジング10の第1可動接点部41および第2可動接点部42を結んだ配列方向(すなわち、図2の左右方向であり、以下、単に配列方向という)の一方に配置されてハウジング10の長手方向に延びる第1壁部101に固定されていると共に、ハウジング10の外部から第1収容部111まで延びている。第1固定端子20の第1収容部111側の端部(すなわち、図2の右端部)には、第1収容部111に配置された第1固定接点部21が設けられている。
第2固定端子30は、図2に示すように、板状を有し、ハウジング10の配列方向の他方に配置されてハウジング10の長手方向に延びる第2壁部102に、第1固定端子20とは電気的に独立して固定されていると共に、ハウジング10の外部から第1収容部111まで延びている。第2固定端子30の第1収容部111側の端部(すなわち、図2の左端部)には、第1収容部111に配置された第2固定接点部31が設けられている。
第1固定接点部21および第2固定接点部31の各々は、第1収容部111において、可動接触子40の第1可動接点部41および第2可動接点部42にそれぞれ対向し、かつ、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々と絶縁壁部12との間にそれぞれ位置している。また、第1固定接点部21および第2固定接点部31の各々は、ハウジング10の長手方向(すなわち、図2の上下方向)において、第1壁部101および第2壁部102に略直交する方向に延びて絶縁壁部12、第1壁部101および第2壁部102と共に第1収容部111を構成する第3壁部103からの直線距離が略等しくなるように配置されている。
可動接触子40は、図2に示すように、第1固定接点部21および第2固定接点部31とハウジング10の第3壁部103との間でハウジング10の長手方向に移動可能に配置されている。この可動接触子40は、略矩形板の本体部401と、本体部401に接続されて後述するコイルばね44を保持するコイルばね保持部45とを有している。
本体部401は、第1固定接点部21および第2固定接点部31に対向する第1板面402と、ハウジング10の第3壁部103に対向する第2板面403とを有している。第1板面402には、第1可動接点部41および第2可動接点部42が、可動接触子40の長手方向に離れて、第1固定接点部21および第2固定接点部31に対向するようにそれぞれ配置されている。可動接触子40の本体部401の長手方向(すなわち、図2の左右方向)の略中央には、その板厚方向(すなわち、図2の上下方向)に貫通する貫通孔43(接続穴の一例)が設けられている。この貫通孔43には、可動軸50の一端部が、本体部401の板厚方向に相対移動可能に接続されている。
コイルばね保持部45は、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々が対向する第1固定接点部21および第2固定接点部31に対して接触または開離する接離方向(すなわち、ハウジング10の長手方向であり、以下、単に接離方向という)において本体部401と絶縁壁部12との間に配置され、本体部401に接続されている鍔状の第1保持部451を有している。第1保持部451は、その板面が本体部401に対向しかつ可動軸50に対して直交するように配置されている。
第1収容部111の接離方向における可動接触子40と絶縁壁部12との間には、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々を対向する第1固定接点部21および第2固定接点部31に向かって付勢可能に配置されたコイルばね44が設けられている。このコイルばね44は、可動接触子40のコイルばね保持部45の第1保持部451と、後述する可動軸50の第2保持部53とにより保持されている。なお、この実施形態では、コイルばね44は、圧縮された状態で保持されている。
可動軸50は、略円柱形状を有し、第1収容部111から第2収容部112まで接離方向に沿って延びて、可動軸50の延在方向の一端部である第1端部51側が第1収容部111に配置され、可動軸50の延在方向の他端部である第2端部52側が絶縁壁部12を接離方向に貫通する貫通孔121を介して第2収容部112に配置されている。可動軸50の第1端部51は、第1収容部111で可動接触子40に接続されて、可動接触子40と共に接離方向に移動可能になっている。
可動軸50の第1端部51には、鍔状の第2保持部53が設けられている。この第2保持部53は、可動接触子40の本体部401とコイルばね保持部45の第1保持部451との間に配置され、可動軸50の延在方向に交差(例えば、直交)する方向に延びて、第1保持部451と共にコイルばね44を保持している。
電磁駆動部60は、図2に示すように、接離方向に延びる電磁石部61と、絶縁壁部12に沿って配列方向に延びる略矩形板状の第1ヨーク62と、第1ヨーク62と共に接離方向および配列方向に直交する方向まわり(すなわち、図2の紙面貫通方向まわり)に電磁石部61を取り囲む略U字板状の第2ヨーク63と、第2ヨーク63に接続された固定鉄芯65と、可動軸50の第2端部52に接続されて固定鉄芯65に対して接離方向に移動可能な可動鉄芯66とで構成されている。この電磁駆動部60は、電磁石部61の励磁/非励磁に応じて、可動軸50を接離方向に駆動する。
電磁石部61は、接離方向に延びかつ可動軸50の第2端部52を収容可能な貫通孔642が設けられた胴部641を有するスプール64を有している。スプール64の胴部641には、接離方向まわりにコイル643が巻回されている。
固定鉄芯65は、胴部641の貫通孔642の接離方向における絶縁壁部12から遠い方の端部側に、第2ヨークに接続された状態で固定されている。可動鉄芯66は、胴部641の貫通孔642の固定鉄芯65と絶縁壁部12との間に配置され、可動軸50の第2端部52に取り付けられて可動軸50と共に接離方向に移動可能になっている。また、貫通孔642における固定鉄芯65と可動鉄芯66との間には、可動鉄芯66を接離方向沿いに絶縁壁部12に向かって付勢する復帰ばね67が設けられている。
電磁石部61が非励磁状態のときは、図2に示すように、可動鉄芯66は、復帰ばね67により接離方向の絶縁壁部12に接近する方向に付勢されて、絶縁壁部12により、接離方向でかつ絶縁壁部12に接近する方向への移動が規制された復帰位置に位置している。可動鉄芯66が復帰位置にあるとき、可動接触子40は、接離方向において絶縁壁部12から最も離れており、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々は、対向する第1固定接点部21および第2固定接点部31から開離している。
非励磁状態の電磁石部61を励磁状態にすると、可動鉄芯66は、復帰ばね67の付勢力に抗して、接離方向沿いを固定鉄芯65に向かって移動する。この可動鉄芯66の移動に伴って、可動接触子40が接離方向沿いを絶縁壁部12に向かって移動して、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々が、対向する第1固定接点部21および第2固定接点部31に接触する。このとき、可動鉄芯66は、接離方向でかつ絶縁壁部12から離れる方向への移動が規制された動作位置に位置している。
すなわち、前記電磁継電器1では、可動鉄芯66が接離方向沿いを復帰位置と動作位置との間で移動可能であると共に、可動接触子40が電磁駆動部60に接近する方向と、可動鉄芯66が復帰位置から動作位置に向かって移動する方向(すなわち、対応する固定接点部21、31から開離した状態の各可動接点部41、42が対応する固定接点部21、31に接触する方向)とが同一になるように構成されている。
また、ハウジング10の第1収容部111には、配列方向において可動接触子40を挟むように配置された一対の永久磁石71、72が設けられている。各永久磁石71、72は、ハウジング10の第1壁部101と第1固定端子20との間、および、ハウジング10の第2壁部102と第2固定端子30との間にそれぞれ配置されている。
続いて、図3を参照して、第1固定端子20、第2固定端子30および可動接触子40について、より詳しく説明する。
図3に示すように、第1固定端子20および第2固定端子30の各々は、第1収容部111に配置され第1固定接点部21または第2固定接点部31が固定されている接点配置部22、32と、接離方向に交差する方向(この実施形態では、配列方向)におけるハウジング10の外部に配置された外端子部23、33と、接点配置部22、32および外端子部23、33に接続されハウジング10に保持された中間部24、34とを有している。なお、各固定端子20、30は、導電性を有する単一の部材で構成されており、接点配置部22、32と、外端子部23、33と、中間部24、34とは、一体に形成されている。
詳しくは、各接点配置部22、32は、それぞれ配列方向に延びており、第1固定接点部21または第2固定接点部31が配置され、可動接触子40の第1板面402に対向する接点配置面221、321と、各接点配置面221、321の接離方向における反対側に配置された支持面222、322とを有している。
なお、図2に示すように、前記電磁継電器1は、接離方向および配列方向に直交する方向(すなわち、図2の紙面貫通方向)から見て、可動軸50に対して対称に設けられた内部構造を有している。すなわち、各接点配置部22、32の支持面222、322は、略同一の可動軸50に直交する平面上に位置している。
各外端子部23、33は、接離方向において接点配置部22、32よりも第2収容部112の近くに配置され、ハウジング10の第1壁部101および第2壁部102から配列方向沿いに相互に反対方向に延びている。
各中間部24、34は、その延在方向の両端部を結んだ仮想直線L1、L2の第2収容部112側でそれぞれ屈曲した略L字形状を有している。すなわち、各中間部24、34は、各接点配置部22、32の配列方向における可動軸50から遠い方の端部から、接離方向でかつ可動接触子40から離れる方向に延びる縦部材241、341(第1縦部材および第2縦部材の一例)と、各縦部材241、341の接離方向における可動接触子40から遠い方の端部から、配列方向でかつ可動軸50から離れる方向に延びる横部材242、342(第1横部材および第2横部材の一例)とで構成されている。なお、前記電磁継電器1では、各中間部24、34全体がハウジング10によって保持されている。
すなわち、一対の永久磁石71、72の各々は、配列方向におけるハウジング10の第1壁部101および第2壁部102と各中間部24、34の縦部材241、341との間で、かつ、接離方向におけるハウジング10の第3壁部103と各中間部24、34の横部材242、342との間(すなわち、ハウジング10と第1固定端子20の中間部24との間、および、ハウジング10と第2固定端子30の中間部34との間)にそれぞれ配置されている。
なお、第1固定端子20および第2固定端子30の各々は、例えば、インサート成形によりハウジング10に固定してもよいし、ハウジング10に各固定端子20、30を圧入可能な溝部を形成し、その溝部に圧入することによりハウジング10に固定してもよい。各固定端子20、30をインサート成形によりハウジング10に固定する場合、各固定端子20、30の中間部24、34にその板厚方向に貫通する貫通穴を設けることで、各端子20、30をより確実にハウジング10に固定することができる。
ハウジング10の絶縁壁部12は、図3に示すように、第1壁部101と第2壁部102との間を配列方向に沿って延びており、第1壁部101および第2壁部102の中間には、貫通孔121が設けられている。
絶縁壁部12の第1収容部111側には、第1固定端子20の接点配置部22の第1固定接点部21および第2固定端子30の接点配置部32の第2固定接点部31をそれぞれ支持する一対の支持部122が設けられている。各支持部122は、絶縁壁部12の第1壁部101と貫通孔121の中間、および、第2壁部102と貫通孔121の中間にそれぞれ配置され、各固定端子20、30の中間部24、34の縦部材241、341に沿って、各接点配置部22、32の支持面222、322までそれぞれ延びて、各接点配置部22、32の支持面222、322略全体を支持している。すなわち、各支持部122は、各接点配置部22、32を介して第1固定接点部21または第2固定接点部31を支持している。
図4に示すように、各支持部122の幅W1(すなわち、接離方向および配列方向に直交する方向、言い換えると、図4の左右方向の長さ)が、第1固定端子20の接点配置部22または第2固定端子30の接点配置部32の幅W2(図4では、第1固定端子20の接点配置部22のみ示す)よりも小さくなるように構成されている(すなわち、W1<W2)。これにより、各可動接点部41、42が対向する固定接点部21、31に対して接触または開離したときに発生するアークによる各支持部122の劣化を低減できる。
また、図3に示すように、絶縁壁部12の第2収容部112側には、可動鉄芯66の復帰位置を決める位置決め部123が設けられている。この位置決め部123は、絶縁壁部12における貫通孔121の周囲でかつ一対の支持部122の間に配置され、可動軸50に略直交しかつ可動鉄芯66に接触可能な平面で構成されている。すなわち、位置決め部123は、ハウジング10の一部を構成する絶縁壁部12の第2収容部112側に設けられた平面である。
なお、前記電磁継電器1では、可動鉄芯66は、図3に示す可動鉄芯66が復帰位置において、絶縁壁部12の貫通孔121を塞ぐことなく、位置決め部123に接触するように構成されている。すなわち、可動鉄芯66が位置決め部123に接触した状態であっても、第1収容部111と第2収容部112とは流体連通している。
可動接触子40のコイルばね保持部45は、図5に示すように、可動接触子40の本体部401に対して別体で設けられており、可動接触子40の本体部401とコイルばね保持部45の第1保持部451とが、略矩形板状の一対の接続部452により接続されている。すなわち、コイルばね保持部45は、本体部401の長手方向から見て略U字状を有している。各接続部452は、接離方向から見て、本体部401の長手方向の中央部でかつ配列方向に交差する幅方向(すなわち、本体部401の短手方向)の両側から、板面同士が相互に対向した状態で、接離方向に沿って絶縁壁部12に向かって(言い換えると、可動軸50の第2端部52に向かって)それぞれ延びている。各接続部452の接離方向における本体部401側の端部454は、本体部401の幅方向に向かって相互に離れる方向に湾曲している。
本体部401には、本体部401の幅方向の両側から本体部401の幅方向に沿って相互に反対方向に延びる爪部404がそれぞれ設けられ、一対の接続部452の各々には、爪部404に係合可能な切欠部453がそれぞれ設けられている(図5には、一方の爪部404および切欠部453のみ示す)。図6に示すように、各爪部404の接離方向におけるハウジング10の第3壁部103に対向する面は、本体部401の第2板面403と同一平面を構成している。また、各爪部404の接離方向における絶縁壁部12に対向する面には、絶縁壁部12に接近するにつれて可動軸50に接近する傾斜面405が設けられている。
なお、各爪部404の傾斜面405は、本体部401とコイルばね保持部45とを接続するときに、各接続部452の湾曲した端部454と接触可能にそれぞれ配置されている。これにより、本体部401とコイルばね保持部45とを容易に接続できるようになっている。
図6に示すように、各爪部404が、ハウジング10の第3壁部103に対向する面に設けられかつ配列方向(すなわち、図6の紙面貫通方向)に延びていると共に、切欠部453の接離方向の縁部455を収容して爪部404および切欠部453間の係合解除を防止可能な抜け止め溝部406を有している。詳しくは、切欠部453の縁部455が抜け止め溝部406に収容された状態で、コイルばね保持部45がコイルばね44により可動軸50の第2端部52に向かって(すなわち、図6の下向きに)付勢されている。これにより、切欠部453の縁部455が爪部404の抜け止め溝部406から抜け出ることが規制され、爪部404および切欠部453間の係合解除が防止される。
また、図6に示すように、第1保持部451の略中央部には、第1保持部451をその板厚方向に貫通する貫通孔456が設けられている。この貫通孔456の本体部401に対向する面における周縁には、立ち上がり部457が設けられている。この立ち上がり部457によって、第1保持部451と第2保持部53との間でコイルばね44をより確実に保持している。
次に、図7〜図9を参照して、電磁駆動部60により可動軸50を接離方向に駆動したときの可動接触子40および可動軸50の動作について説明する。
電磁石部61が非励磁状態のときの可動接触子40を図7に示す。図7に示す可動接触子40では、図2および図3と同様に、本体部401が、第1固定端子20の接点配置部22および第2固定端子30の接点配置部32から離れた復帰位置に位置して、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々が対向する第1固定接点部21および第2固定接点部31から開離している。なお、図7に示す本体部401が復帰位置にあるときの可動軸50の位置を可動軸50の復帰位置とする。
非励磁状態の電磁石部61を励磁状態にして、可動軸50が接離方向でかつ絶縁壁部12に接近する方向(すなわち、図7〜図9の下向き)に移動すると、可動軸50の移動に伴って、本体部401が、接離方向沿いを復帰位置から、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々が対向する第1固定接点部21および第2固定接点部31に接触する図8に示す第1動作位置まで移動する。
本体部401は、復帰位置から第1動作位置まで移動すると、接離方向でかつ絶縁壁部12に接近する方向への移動を停止する。一方、可動軸50は、本体部401がその移動を停止した後も、接離方向でかつ絶縁壁部12に接近する方向へさらに移動して、図9に示す第2動作位置まで移動する。可動軸50が、第2動作位置に向かってさらに移動すると、第2保持部53が第1保持部451に接近しコイルばね44を圧縮する。すなわち、可動軸50が第2動作位置にある状態では、コイルばね44が、可動軸50の第2保持部53によってコイルばね保持部45の第1保持部451に向かって押圧され、コイルばね保持部45を接離方向でかつ絶縁壁部12に接近する方向に付勢する付勢力を発揮する。このコイルばね44の付勢力により、本体部401が接離方向でかつ絶縁壁部12に接近する方向に付勢され、各可動接点部41、42が対向する固定接点部21、31に向かって押圧される。これにより、各可動接点部41、42と対向する固定接点部21、31との間の接圧が高められている。
励磁状態の電磁石部61を非励磁状態にすると、可動軸50が、復帰ばね67の付勢力により、接離方向でかつ絶縁壁部12から離れる方向(すなわち、図7〜図9の上向き)沿いに、第2動作位置から復帰位置まで移動する。可動軸50は、第2動作位置から復帰位置までの移動の途中で第2保持部53が本体部401に接触して、本体部401を接離方向でかつ絶縁壁部12から離れる方向に移動させる。すなわち、接離方向でかつ絶縁壁部12から離れる方向への可動軸50の移動に伴って、本体部401が、接離方向沿いを動作状態から復帰状態まで移動する。
前記電磁継電器1では、第1固定端子20の第1固定接点部21および第2固定端子30の第2固定接点部31をそれぞれ支持する一対の支持部122が、ハウジング10の絶縁壁部12の第1収容部111側にそれぞれ設けられている。すなわち、第1固定端子20および第2固定端子30の各接点配置部22、32および一対の支持部122の寸法精度を確保することのみで、第1固定接点部21および第2固定接点部31に対する一対の支持部122の各々の位置精度を確保できる。このため、例えば、各支持導体部、各C字状部、収納ケースの固定接点支持絶縁基板および絶縁筒体の寸法精度を少なくとも確保する必要がある特許文献1の接点装置と比べて、各固定接点部21、31に対する対応する支持部122の位置精度を容易に確保できる。
また、各中間部24、34が、各接点配置部22、32の配列方向における可動軸50から遠い方の端部から、接離方向でかつ可動接触子40から離れる方向に延びる縦部材241、341を有している。これにより、例えば、ハウジング10と各中間部24、34との間にスペースを設けることができるので、内部の配置設計を容易に行える電磁継電器1を実現できる。
前記電磁継電器1では、ハウジング10の絶縁壁部12の第2収容部112側に、可動鉄芯66の復帰位置を決める位置決め部123が設けられている。すなわち、ハウジング10の絶縁壁部12の寸法精度を確保することで、ハウジング10に対する可動鉄芯66の位置決め精度を確保できる。このため、例えば、絶縁筒体に加え補助ヨークの寸法精度あるいは位置決め精度などの影響を受ける特許文献1の接点装置と比べて、可動鉄芯66を高い精度でハウジング10に位置決めできる。
また、位置決め部123が、ハウジング10の一部を構成する絶縁壁部12の第2収容部112側に設けられた平面である。これにより、特許文献1の接点装置と比べて、可動鉄芯66をより高い精度でハウジング10に位置決めできる。
前記電磁継電器1では、第1固定接点部21および第2固定接点部31の各々が、第1収容部111において、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々と絶縁壁部12との間にそれぞれ配置され、コイルばね44が、可動接触子40と絶縁壁部12との間に配置されている。また、第1固定端子20および第2固定端子30の各々が、第1固定接点部21または第2固定接点部31が固定された接点配置部22、32と、接離方向に交差する方向におけるハウジング10の外部に配置された外端子部23、33と、絶縁壁部12に保持されつつ接点配置部22、32および外端子部23、33に接続され、延在方向の両端部を結んだ仮想直線L1、L2の第2収容部112側で屈曲している中間部24、34とを有している。すなわち、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間にコイルばね44が配置されることがないので、少なくとも、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間に、コイルばね44の配置スペースを考慮する必要がない。その結果、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間を省スペース化することができ、電磁継電器1の小型化を図ることができる。
また、一対の永久磁石71、72の各々が、ハウジング10と第1固定端子20の中間部24との間、および、ハウジング10と第2固定端子30の中間部34との間にそれぞれ配置されている。すなわち、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間に位置しないように一対の永久磁石71、72を配置することで、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間を省スペース化することができる。その結果、電磁継電器1の小型化を図ることができる。
前記電磁継電器1では、第1固定接点部21および第2固定接点部31の各々が、第1収容部111において、第1可動接点部41および第2可動接点部42の各々と絶縁壁部12との間にそれぞれ配置され、コイルばね44が、可動接触子40と絶縁壁部12との間に配置されている。また、可動接触子40が、本体部401と、本体部401および絶縁壁部12の間に配置されかつ本体部401に接続されている第1保持部451を有し、可動軸50が、一端部51側でかつ本体部401と第1保持部451との間に配置され、延在方向に交差する方向に延びて、第1保持部451と共にコイルばね44を保持する第2保持部53を有している。すなわち、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間にコイルばね44が配置されることがなく、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間を省スペース化することができる。その結果、電磁継電器1の小型化を図ることができる。
また、本体部401と第1保持部451とが、接離方向から見て第1可動接点部41および第2可動接点部42を結んだ配列方向に交差する幅方向の両側から、板面同士が相互に対向した状態で、接離方向に沿って絶縁壁部12に向かってそれぞれ延びる板状の一対の接続部452により接続されている。この一対の接続部452により、簡単な構成で本体部401と第1保持部451とを接続できるので、小型の電磁継電器1を容易に実現できる。
また、第1保持部451および一対の接続部452が、本体部401に対して別体で設けられており、本体部401には、本体部401の幅方向の両側からその幅方向に沿って相互に反対方向に延びる爪部404がそれぞれ設けられ、一対の接続部452の各々には、爪部404に係合可能な切欠部453がそれぞれ設けられている。この爪部404および切欠部453により、第1保持部451および各接続部452をより確実に接続できるので、小型の電磁継電器1を容易に実現できる。
また、爪部404が、配列方向に延びていると共に、切欠部453の接離方向の縁部455を収容して爪部404および切欠部453間の係合解除を防止可能な抜け止め溝部406を有する。この抜け止め溝部406により、第1保持部451および各接続部452をより確実に接続できるので、小型の電磁継電器1を容易に実現できる。
また、本体部401の接続穴43が、可動軸50の一端部51を挿入可能かつ接離方向に移動可能に設けられている。この接続穴43により、可動接触子40に対する可動軸50の位置を安定させて、電磁継電器1の動作特性を向上させることができる。
ところで、前記電磁継電器1の接触信頼性を高める方法としては、例えば、ハウジング10の外部でかつ第3壁部103に沿って配列方向に延びるバスバー90(図2に示す)を第1固定端子20または第2固定端子30に接続することが考えられる。この方法では、可動接触子40に流れる電流とバスバー90に流れる電流とが相互に反対方向になるので、可動接触子40とバスバー90とに流れる電流に起因して発生する電磁反発力によって可動接触子40の各可動接点部41、42が対向する固定接点部21、31に押圧され、各可動接点部41、42と対向する固定接点部21、31との間の接圧を高めることができる。その結果、前記電磁継電器1の接触信頼性を高めることができる。
可動接触子40とバスバー90とに流れる電流に起因して発生する電磁反発力は、可動接触子40とバスバー90とが接近するにつれて大きくなる。前記電磁継電器1では、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間にコイルばね44が配置されることがなく、接離方向における可動接触子40とハウジング10との間を省スペース化することができる。このため、接離方向における可動接触子とハウジングとの間に、一対の固定接触子および接触スプリングが配置されている特許文献1の接点装置と比べて、可動接触子40とバスバー90との距離を小さくして、可動接触子40とバスバー90とに流れる電流に起因して発生する電磁反発力を大きくすることができる。すなわち、接触信頼性の高い電磁継電器1を実現できる。
なお、絶縁壁部12の一対の支持部122は、各接点配置部22、32の支持面222、322略全体を支持する場合に限らない。例えば、図10に示すように、一対の支持部122の各々が、配列方向における接点配置部22、32の中間部24、34から遠い方の端部(すなわち、各接点配置部22、32の支持面222、322の可動軸50に近い方の端部)を介して、第1固定接点部21および第2固定接点部31を支持するように構成してもよい。これにより、各支持部122が占める第1収容部111内のスペースが小さくなるので、配置設計が容易な電磁継電器1を実現できる。
位置決め部123は、ハウジング10の一部を構成する絶縁壁部12の第2収容部112側に設けられた平面である場合に限らない。例えば、位置決め部123は、一部または全部が凹凸面であってもよい。また、位置決め部123は、図11に示すように、絶縁壁部12から接離方向に沿って可動鉄芯66に向かって突出して、可動鉄芯66の復帰位置で可動鉄芯66と接触する位置決め突起124を有してもよい。このように、位置決め部123に位置決め突起124を設けることにより、位置決め部123と可動鉄芯66との接触位置をより正確に規定することができる。位置決め突起124は、例えば、貫通穴121の周縁部に設けられた環状の単一の突起で構成してもよいし、貫通穴121回りに一定間隔で配置された複数の突起(例えば、120度間隔で配置された3つの突起)で構成してもよい。なお、位置決め突起124に代えて、可動鉄芯66から接離方向に沿って絶縁壁部12に向かって突出して、可動鉄芯66の復帰位置で可動鉄芯66と接触する位置決め突起を可動鉄芯66に設けてもよい。
固定鉄芯65および可動鉄芯66の各々は、図12に示すように、板厚方向に積層された磁性を有する複数の板状部材81、82で構成されていてもよいし、磁性を有する単一の部材で構成されていてもよい。例えば、可動鉄芯66を複数の板状部材82で構成すると、可動鉄芯66が位置決め部123に接触した状態であっても、第1収容部111と第2収容部112との流体連通を確保し易くなる。すなわち、設計の自由度の高い電磁継電器1を実現できる。
第1固定端子20および第2固定端子30の各中間部24、34は、接点配置部22、32および外端子部23、33に接続され、ハウジング10に保持されていればよく、各中間部24、34の延在方向の両端部を結んだ仮想直線L1、L2の第2収容部112側の一箇所でそれぞれ屈曲した略L字形状を有する場合に限らない。例えば、各中間部24、34は、屈曲することなく接点配置部22、32および外端子部23、33に直線的に接続されていてもよいし、図13に示すように、各中間部24、34の延在方向の両端部を結んだ仮想直線L1、L2の第2収容部112側の複数箇所(図13では、2箇所)でそれぞれ屈曲した形状であってもよい。
図13に示す各固定端子20、30の中間部24、34は、それぞれ、第1の縦部材241、341、横部材242、342および第2の縦部材243、343で構成されている。第1の縦部材241、341は、各接点配置部22、32の配列方向における可動軸50から遠い方の端部から、接離方向でかつ可動接触子40から離れる方向に延びている。横部材242、342は、各縦部材241、341の接離方向における可動接触子40から遠い方の端部から、配列方向でかつ可動軸50から離れる方向に延びている。第2の縦部材243、343は、各横部材242、342の配列方向における接点配置部22、32から遠い方の端部から、接離方向でかつ可動接触子40に接近する方向に延びて外端子部23、33に接続されている。図13では、外端子部23、33は、接離方向において接点配置部22、32よりも第2収容部112から離れて配置されている。
また、各中間部24、34は、少なくとも一部がハウジング10に保持されていればよく、中間部24、34全体がハウジング10に保持されている場合に限らない。
一対の永久磁石71、72は、配列方向(すなわち、接離方向から見て可動接触子40の長手方向)において可動接触子40を挟むように配置されている場合に限らない。一対の永久磁石71、72は、電磁継電器1の設計などに応じて、省略してもよいし、また、例えば、接離方向から見て可動接触子40の短手方向において可動接触子40を挟むように配置されてもよい。
可動接触子40のコイルばね保持部45は、本体部401に対して別体で設けられている場合に限らない。本体部401、第1保持部451および一対の接続部452は、一体に設けられていてもよい。
また、コイルばね保持部45は、本体部401の長手方向から見て、略U字状である場合に限らず、例えば、筒状であってもよい。
本体部401およびコイルばね保持部45は、爪部404および切欠部453の係合により接続される場合に限らず、電磁継電器1の設計などに応じて、他の接続方法を用いることもできる。
抜け止め溝部406は、電磁継電器1の設計などに応じて、省略することができる。
可動接触子40の接続穴は、可動軸50の一端部(すなわち、第1端部)51が、本体部401の板厚方向に相対移動可能に接続できればよく、本体部401をその板厚方向に貫通する貫通穴43に限らない。すなわち、貫通孔43に代えて、本体部401の第2板面403に設けられ、可動軸50の一端部51が接離方向に相対移動可能に接続された有底穴を設けてもよい。
なお、本体部401と可動軸50の一端部51とは、接続穴を介して接続される場合に限らない。例えば、可動軸50の一端部51を本体部401に固定することで、本体部401と可動軸50の一端部51とを接続してもよい。
本開示は、可動接触子40が電磁駆動部60に接近する方向と、各可動接点部41、42が対応する固定接点部21、31に接触する方向とが同一の電磁継電器1に限らず、可動接触子が電磁駆動部に接近する方向と、各可動接点部が対応する固定接点部に接触する方向とが異なる電磁継電器にも適用可能である。
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
本開示の第1態様の電磁継電器1は、
相互に絶縁壁部12で仕切られた第1収容部111および第2収容部112を内部に有するハウジング10と、
前記ハウジング10に固定されかつ前記ハウジング10の外部から前記第1収容部111まで延びていると共に、前記第1収容部111に配置された第1固定接点部21を有する第1固定端子20と、
前記ハウジング10に前記第1固定端子20とは電気的に独立して固定されかつ前記ハウジング10の外部から前記第1収容部111まで延びていると共に、前記第1収容部111に配置された第2固定接点部31を有する第2固定端子と、
前記第1収容部111に配置され、前記第1固定接点部21に対向するように配置された第1可動接点部41と、前記第2固定接点部31に対向するように配置された第2可動接点部42とを有し、前記第1可動接点部41および前記第2可動接点部42の各々が、前記第1可動接点部41および前記第2可動接点部42の各々と前記絶縁壁部12との間にそれぞれ位置している前記第1固定接点部21および前記第2固定接点部31に対して接触または開離する接離方向に移動可能な可動接触子40と、
前記第1収容部111から前記第2収容部112まで前記接離方向に沿って延びて、延在方向の一端部51側が前記第1収容部111に配置され、前記延在方向の他端部52側が前記絶縁壁部12を前記接離方向に貫通する貫通孔121を介して前記第2収容部112に配置されていると共に、前記延在方向の一端部51が、前記第1収容部111で前記可動接触子40に接続されて前記可動接触子40と共に前記接離方向に移動可能な可動軸50と、
前記第2収容部112に配置され、前記可動軸50を前記接離方向に駆動する電磁駆動部60と
を備え、
前記第1固定端子20および前記第2固定端子30の各々が、
前記第1収容部111に配置され、前記第1固定接点部21または前記第2固定接点部31が固定されている接点配置部22、32と、
前記接離方向に交差する方向における前記ハウジング10の外部に配置された外端子部23、33と、
前記接点配置部22、32および前記外端子部23、33に接続され、前記ハウジング10に保持された中間部24、34と
を有し、
前記ハウジング10が、
前記絶縁壁部12の第1収容部111側にそれぞれ設けられ、前記第1固定端子20の前記接点配置部22の前記第1固定接点部21および前記第2固定端子30の前記接点配置部32の前記第2固定接点部31をそれぞれ支持する一対の支持部122を有する。
第1態様の電磁継電器1によれば、第1固定端子20の第1固定接点部21および第2固定端子30の第2固定接点部31をそれぞれ支持する一対の支持部122が、ハウジング10の絶縁壁部12の第1収容部111側にそれぞれ設けられている。すなわち、第1固定端子20および第2固定端子30の各接点配置部22、32および一対の支持部122の寸法精度を確保することのみで、第1固定接点部21および第2固定接点部31に対する一対の支持部122の各々の位置精度を確保できる。このため、例えば、各支持導体部、各C字状部、収納ケースの固定接点支持絶縁基板および絶縁筒体の寸法精度を少なくとも確保する必要がある特許文献1の接点装置と比べて、各固定接点部21、31に対する対応する支持部122の位置精度を容易に確保できる。
本開示の第2態様の電磁継電器1は、
前記一対の支持部122の各々が、前記第1固定接点部21および前記第2固定接点部31を結んだ配列方向において、前記接点配置部22、32の前記中間部24、34から遠い方の端部を介して、前記第1固定接点部21および第2固定接点部31を支持している。
第2態様の電磁継電器1によれば、各支持部122が占める第1収容部111内のスペースが小さくなるので、配置設計が容易な電磁継電器1を実現できる。
本開示の第3態様の電磁継電器1は、
前記第1固定端子20の前記中間部24が、前記接点配置部22の前記接離方向に交差する方向における前記第2固定接点部31に対して遠い方の端部から、前記接離方向でかつ前記絶縁壁部12に向かって延びると共に、前記絶縁壁部12に保持されている第1縦部材241を有し、
前記第2固定端子30の前記中間部34が、前記接点配置部32の前記接離方向に交差する方向における前記第1固定接点部21に対して遠い方の端部から、前記接離方向でかつ前記絶縁壁部12に向かって延びると共に、前記絶縁壁部12に保持されている第2縦部材341を有している。
第3態様の電磁継電器1によれば、例えば、ハウジング10と各中間部24、34との間にスペースを設けることができるので、内部の配置設計を容易に行える電磁継電器1を実現できる。
なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
本開示の電磁継電器は、例えば、電気自動車に適用できる。
1 電磁継電器
10 ハウジング
101 第1壁部
102 第2壁部
103 第3壁部
11 収容部
111 第1収容部
112 第2収容部
12 絶縁壁部
121 貫通孔
122 支持部
123 位置決め部
124 位置決め突起
20 第1固定端子
21 第1固定接点部
22 接点配置部
221 接点配置面
222 支持面
23 外端子部
24 中間部
241、243 縦部材
242 横部材
30 第2固定端子
31 第2固定接点部
32 接点配置部
321 接点配置面
322 支持面
33 外端子部
34 中間部
341、343 縦部材
342 横部材
40 可動接触子
401 本体部
402 第1板面
403 第2板面
404 爪部
405傾斜面
406 抜け止め溝部
41 第1可動接点部
42 第2可動接点部
43 貫通孔
44 コイルばね
45 コイルばね保持部
451 第1保持部
452 接続部
453 切欠部
454 端部
455 縁部
456 貫通孔
457 立ち上がり部
50 可動軸
51 第1端部
52 第2端部
53 第2保持部
54 第1係合部
541 係合溝部
542 係合突出部
60 電磁駆動部
61 電磁石部
62 第1ヨーク
63 第2ヨーク
64 スプール
641 胴部
642 貫通孔
643 コイル
644 突出部
65 固定鉄芯
66 可動鉄芯
67 復帰ばね
71、72 永久磁石
81、82 板状部材
90 バスバー
W1、W2 幅
L1、L2 仮想直線

Claims (3)

  1. 相互に絶縁壁部で仕切られた第1収容部および第2収容部を内部に有するハウジングと、
    前記ハウジングに固定されかつ前記ハウジングの外部から前記第1収容部まで延びていると共に、前記第1収容部に配置された第1固定接点部を有する第1固定端子と、
    前記ハウジングに前記第1固定端子とは電気的に独立して固定されかつ前記ハウジングの外部から前記第1収容部まで延びていると共に、前記第1収容部に配置された第2固定接点部を有する第2固定端子と、
    前記第1収容部に配置され、前記第1固定接点部に対向するように配置された第1可動接点部と、前記第2固定接点部に対向するように配置された第2可動接点部とを有し、前記第1可動接点部および前記第2可動接点部の各々が、前記第1可動接点部および前記第2可動接点部の各々と前記絶縁壁部との間にそれぞれ位置している前記第1固定接点部および前記第2固定接点部に対して接触または開離する接離方向に移動可能な可動接触子と、
    前記第1収容部から前記第2収容部まで前記接離方向に沿って延びて、延在方向の一端部側が前記第1収容部に配置され、前記延在方向の他端部側が前記絶縁壁部を前記接離方向に貫通する貫通孔を介して前記第2収容部に配置されていると共に、前記延在方向の一端部が、前記第1収容部で前記可動接触子に接続されて前記可動接触子と共に前記接離方向に移動可能な可動軸と、
    前記第2収容部に配置され、前記可動軸を前記接離方向に駆動する電磁駆動部と
    を備え、
    前記第1固定端子および前記第2固定端子の各々が、
    前記第1収容部に配置され、前記第1固定接点部または前記第2固定接点部が固定されている接点配置部と、
    前記接離方向に交差する方向における前記ハウジングの外部に配置された外端子部と、
    前記接点配置部および前記外端子部に接続され、前記ハウジングに保持された中間部と
    を有し、
    前記ハウジングが、
    前記絶縁壁部の第1収容部側にそれぞれ設けられ、前記第1固定端子の前記接点配置部の前記第1固定接点部および前記第2固定端子の前記接点配置部の前記第2固定接点部をそれぞれ支持する一対の支持部を有し、
    前記一対の支持部の各々における前記接離方向と前記第1固定接点部および前記第2固定接点部を結んだ配列方向とに直交する幅方向の長さが、前記接点配置部の前記幅方向の長さよりも小さくなるように構成されている、電磁継電器。
  2. 前記一対の支持部の各々が、前記第1固定接点部および前記第2固定接点部を結んだ配列方向において、前記接点配置部の前記中間部から遠い方の端部を介して、前記第1固定接点部および第2固定接点部を支持している、請求項1の電磁継電器。
  3. 前記第1固定端子の前記中間部が、前記接点配置部の前記接離方向に交差する方向における前記第2固定接点部に対して遠い方の端部から、前記接離方向でかつ前記絶縁壁部に向かって延びると共に、前記絶縁壁部に保持されている第1縦部材を有し、
    前記第2固定端子の前記中間部が、前記接点配置部の前記接離方向に交差する方向における前記第1固定接点部に対して遠い方の端部から、前記接離方向でかつ前記絶縁壁部に向かって延びると共に、前記絶縁壁部に保持されている第2縦部材を有している、請求項1または2の電磁継電器。
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